JPH05118355A - クラツチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クラッチにおいて、係合子を噛み合い位置に
制御する保持器の位置関係を一定に保持でき、かつ高ト
ルク負荷時に保持器に加わる力を緩和する構造を提供す
る。 【構成】 外輪１と内方部材２の間に、第一保持器３と
第二保持器４を設け、第一保持器３を、弾性部材１４の
押圧により内方部材２の端面２ａに圧着させる。第一保
持器３に取付けたストッパピン２２を、第二保持器４の
角孔２３に遊嵌させ、第二保持器に、それを減速させる
差動手段１５を連結する。トルク負荷時、スプラグ５か
ら第一保持器３に力が加わると、第一保持器が内方部材
に対しすべり回転して力を緩和する。また、ストッパピ
ン２２により第二保持器が第一保持器と共回りし、両保
持器の位置関係を維持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、クラッチに関し、特
に係合子を保持する保持器の連結構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】係合子にスプラグを用いた２方向クラッ
チは、図５に示すように、外輪１と内方部材２の間に径
の異なる第一保持器３と第二保持器４を組込み、その両
保持器３、４とバネ材６の作用により、スプラグ５が噛
み合うための位置決めを行なっている。

【０００３】すなわち、従来のクラッチでは、第一保持
器３をピン３１により内方部材２又は外輪１に一体に固
定し、そのピン３１を第二保持器４の角孔３２に回転方
向すき間を介して挿通し、第二保持器４を第一保持器３
に相対回転させて決められた位置まで移動させることに
より、スプラグ５を傾かせて噛み合い位置にスタンバイ
させている。

【０００４】この状態から、内方部材２が矢印方向に回
転すると、スプラグ５が軌道面７、８に噛み込み、内方
部材２と外輪１を一体に回転させる。

【０００５】また、クラッチの空転時には、スプラグ５
が空転する内方部材２又は外輪１に引きずられて起き上
がるが、その量が大きい場合は、スタンバイ状態にある
第一及び第二保持器３、４がストッパとなり、スプラグ
の逆噛みを防止する。

【０００６】このように正逆の回転方向に噛み合うクラ
ッチにおいては、第一保持器３と第二保持器４を相対回
転させてスタンバイさせることが必要であり、その動き
を得るために第一保持器３を軌道面に固定する構造をと
っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構造の
クラッチにおいて、スプラグに高トルクを負荷した場
合、スプラグ５と軌道面７、８は接触応力によって弾性
変位を生じ、スプラグ５は、図４に破線で示すように、
スタンバイ位置に対して弾性変位量分だけ傾く。

【０００８】この場合、スプラグ５と軌道面７、８の間
に滑りがないと、第一保持器３とスプラグ５が干渉し合
うことになるが、実際には干渉量δの分だけスプラグと
軌道面の間で滑りが生じ、第一保持器３にかかる力を緩
和する。

【０００９】ところが、装備されるスプラグの数が多い
場合や、スプラグを滑らせる軌道面が内方部材側にあ
り、スプラグが滑らなかった場合には、第一保持器３に
加わる力が大きくなり、保持器３のポケット間の柱部や
固定ピン３１の破損等が生じる恐れがある。

【００１０】また、スプラグ５が高トルク状態で軌道面
７、８を滑るため、接触面の摩耗が大きくなり、寿命の
低下をきたす不具合がある。

【００１１】そこで、この発明は、保持器と軌道面の連
結構造に工夫を加えることにより、保持器の位置関係を
一定に保持できると共に、高負荷状態でも安定した作動
が行なえるクラッチを提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明は、外輪と内方部材の間に組込んだ第一保
持器と第二保持器を、回転方向すき間を介して共回り可
能に連結し、その第一保持器を外輪又は内方部材の一方
にすべり回転可能に接触させ、その接触部に圧着方向の
付勢力を与える弾性部材を備えた構造としたのである。

【００１３】

【作用】上記構造において、駆動側となる外輪又は内方
部材の一方に第一保持器をすべり接触させ、その状態
で、係合子に高トルク負荷が加わると、係合子との干渉
により第一保持器に力が作用する。この作用力が、弾性
部材の圧着力を上回ると、第一保持器が係合子との干渉
量分だけすべり移動し、保持器や係合子に加わる力を緩
和する。

【００１４】また、第一保持器が移動すると、第二保持
器が共回りし、回転方向すき間を隔てて係合子を噛み込
み位置にスタンバイさせる。

【００１５】

【実施例】図１乃至図４は、実施例のクラッチを示して
いる。図１に示すように、外輪１の内側に、中空軸から
成る内方部材２が嵌合され、その両者は、外輪１の端部
に配置した軸受９と、内外の２層構造で組込んだ一対の
軸受１０、１１とを介して回転自在に支持されている。
また、外輪１から突出した内方部材２の周面には、後述
する差動手段１５の支持ケース１７が軸受２９を介して
回転自在に支持され、内方部材２の後端部には、セレー
ション溝の嵌合により入力用リング１２が取付けられて
いる。

【００１６】外輪１の内径面と、それに対向する内方部
材２の外径面には、図１及び図２に示すように、同心の
円筒面をなす軌道面７、８が形成され、その両軌道面
７、８の間に、径の異なる第一保持器３と第二保持器４
が組込まれている。

【００１７】上記第一保持器３は、前端部に、内径側に
向かって屈曲する屈曲部３ａが形成され、その屈曲部３
ａが内方部材２の端面２ａにすべり回転可能に接触され
ている。また、この屈曲部３ａと軸受９の止め輪１３と
の間には、皿バネから成る弾性部材１４が組込まれてい
る。この弾性部材１４は、屈曲部３ａを内方部材２の端
面２ａに向かって圧着する方向の付勢力を与えており、
その押圧力によって両者の接触部に摩擦力を生じさせ、
その摩擦力により第一保持器３を内方部材２に固定する
ようにしている。

【００１８】一方、第二保持器４は、図１に示すように
後端部に、２層構造の軸受１０、１１の間を挿通する延
長部４ａが一体に形成されており、その軸受１０、１１
の案内により外輪１と内方部材２に対して回動自在に支
持されている。

【００１９】また、上記延長部４ａの端部には、第二保
持器４を減速させるための差動手段１５が連結されてい
る。この差動手段１５は、延長部４ａに内輪が圧入固定
される転がり軸受１６と、その転がり軸受１６を支持す
る支持ケース１７とから成り、この支持ケース１７は連
結棒１８を介して外部の固定部材（図面省略）に連結さ
れている。

【００２０】また、転がり軸受１６は、半径方向すき間
がゼロ以下となるように予圧をかけて支持ケース１７に
嵌込まれ、転がり時に内方部材２を支持する軸受９、１
０、１１よりも大きな回転抵抗が付与されている。

【００２１】この構造では、転がり軸受１６の回転抵抗
により第二保持器４に回転を押し止めるような力が加わ
り、第二保持器４を内方部材２の回転より減速させると
共に、衝撃力や慣性力によって容易に回転しないように
保持する。

【００２２】また、第一保持器３と第二保持器４には、
図４に示すように、対向して周方向に複数のポケット１
９、２０が形成され、その各ポケット１９、２０に、係
合子としてのスプラグ５と、スプラグを保持するバネ材
６とが組込まれている。

【００２３】このスプラグ５は、外径側と内径側がスプ
ラグの中央線上に曲率中心をもつ弧状面２１で形成さ
れ、左右の両方向に所定角度傾くと両軌道面７、８と係
合して外輪１と内方部材２を一体化する。また、バネ材
６は、第二保持器４に一端が支持されてスプラグ５を両
側から押圧し、各スプラグを両軌道面７、８と係合しや
すくするための弾性力を与えている。

【００２４】また、上記第一保持器３の前端部には、図
２及び図３に示すように、ストッパピン２２が取付けら
れ、そのストッパピン２２が第二保持器４に設けた角孔
２３に遊嵌しており、ピン２２と角孔２３の周壁との間
に回転方向すき間Ｘが設けられている。

【００２５】この回転方向すき間Ｘは、第二保持器４の
第一保持器３に対する遅れ角を決定するもので、その大
きさは、ストッパピン２２と角孔２３の周壁が当接する
位置まで両保持器３、４が相対回転したとき、図４に示
すようにスプラグ５が傾いて両軌道面７、８に接触し、
噛み合い状態でスタンバイするように設定されている。

【００２６】この実施例のクラッチは上記のような構造
であり、次にその作用を説明する。入力用リング１２か
ら内方部材２に回転が加えられると、第一保持器３は、
弾性部材１４の圧着により内方部材２と一体で回転す
る。一方、第二保持器４は、差動手段１５の作用により
回転方向すき間Ｘの分だけ内方部材２より回転が遅れ、
第一保持器３に対して相対回転する。この両保持器３、
４の相対回転により、図４に示すようにスプラグ５が内
方部材２の回転方向（矢印方向）に対して反対方向に傾
き、噛み合い位置にスタンバイする。

【００２７】このスプラグの傾動時、第二保持器４に取
付けたバネ材６の押圧力により、ストッパピン２２と角
孔２３の周壁が接触する前に全スプラグが噛み合い位置
に移動し、その状態で内方部材２と第二保持器４が共回
りする。

【００２８】上記の状態から、内方部材２がひきつづき
回転し、外輪１との間に回転差が生じると、スプラグ５
が軌道面７、８に係合し、内方部材２の回転はスプラグ
５を介して外輪１に伝わる。

【００２９】いま、この駆動状態で、外輪１に大きなブ
レーキ力等が加わり、スプラグ５に高トルクが負荷され
ると、スプラグ５と軌道面７、８が弾性変形し、そのス
プラグ５との干渉によって第一保持器３には大きな力が
作用する。

【００３０】この作用力が、弾性部材１４の圧着によっ
て第一保持器３と内方部材２の接触部に生じる摩擦力よ
りも上回ると、第一保持器３が内方部材２に対してすべ
り始め、スプラグとの干渉量δの分だけ回転する。

【００３１】これにより、上記作用力は緩和され、第一
保持器３とスプラグ５には無理な力が加わらず、保持器
の破損事故やスプラグの摩耗が抑えられる。

【００３２】また、第一保持器３と内方部材２の間に
は、両者を強制的に固定する固定ピンがないために、従
来構造のような固定ピンの破損事故が生じない。

【００３３】上記のように第一保持器３が内方部材２に
対してすべり回転した場合、その移動量がわずかな間は
第二保持器４に動きが生じないが、移動量がストッパピ
ン２２と角孔２３間の回転方向すき間Ｘよりも大きくな
ると、第二保持器４はストッパピン２２で駆動され、第
一保持器３と共回りする。このため、第一保持器３と第
二保持器４の位置関係はほぼ同一に保持されることにな
り、クラッチを作動するスイッチ機能が損なわれない。

【００３４】一方、内方部材２の回転が逆向きになる
と、差動手段１５の作用により第二保持器４が第一保持
器２に対して逆方向に回動し、スプラグ５を図４の状態
から軌道面７、８の反対側の噛み込み位置に移動させ
る。したがって、正逆の両方向において、上述と全く同
じ作用を行わせることができる。

【００３５】なお、上述した実施例では、第一及び第二
保持器を内方部材に連結したが、外輪側に連結するよう
にしても、同じ作用が得られる。

【００３６】また、係合子として正逆方向に係合するス
プラグ５を示したが、これに代えて、１方向だけに係合
するスプラグを左右対称で使用するようにしてもよい。

【００３７】さらに、内方部材は図示したような中空の
軸とせず、中実の軸物としたり、軸にクラッチ用の内輪
を組合せた構造とすることもできる。

【００３８】また、両保持器の間に回転差をつける差動
手段として、回転抵抗の大きい転がり軸受を利用したも
のを示したが、これに限らず、歯車を利用した減速機構
や、摩擦部材とのすべり接触によって減速するブレーキ
機構などを利用することができる。

【００３９】

【効果】以上のように、この発明は、係合子との干渉に
よって保持器に生じる力を、保持器をすべり回転させる
ことによって緩和するようにしたので、保持器の破損や
係合子の摩耗を防止することができ、クラッチの耐久性
を大きく向上させることができる。

【００４０】また、第一と第二保持器が回転方向すき間
を介して共回りするようにしたので、両保持器の位置関
係を一定に保持することができ、クラッチの作動を安定
して確実に行なわせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の縦断正面図

【図２】図１の要部を拡大して示す断面図

【図３】図２のIII −III 線からみた図

【図４】スプラグの噛み合い状態を示す断面図

【図５】従来例を示す断面図

【符号の説明】

１ 外輪 ２ 内方部材 ３ 第一保持器 ４ 第二保持器 ５ スプラグ ６ バネ材 ７、８ 軌道面 １４ 弾性部材 １５ 差動手段 ２２ ストッパピン ２３ 角孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外輪とそれに嵌合する内方部材の間に、径
   の異なる第一保持器と第二保持器を設け、その両保持器
   に対向して設けたポケットに、両保持器の相対回転によ
   って外輪と内方部材の対向面間に係合する係合子と、そ
   の係合子を上記対向面と係合しない位置に保持するバネ
   材を組込んだクラッチにおいて、上記第一保持器と第二
   保持器を回転方向すき間を介して共回り可能に連結する
   と共に、第一保持器を外輪又は内方部材の一方にすべり
   回転可能に接触させ、その接触部に圧着方向の付勢力を
   与える弾性部材を備えたことを特徴とするクラッチ。