JP2000230584A - ワンウェイクラッチ構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 正逆何れの方向の回転力についても駆動側か
ら被駆動側にのみ一方的に伝達させるワンウェイクラッ
チ構造。 【解決手段】 駆動回転部材２と被駆動回転部材３を、
分割された各部分４Ａ，４Ｂからなる連係部材４を介装
させ、２が内側で３が外側となり互いに回転自在で同軸
的に配置し、４Ａ，４Ｂを互いに引き寄せるバネ力で付
勢された４に対し、４の分割部分を押し広げる押圧部材
７を、２側の回動で押圧方向に移動し、４側の回動で押
圧を解除するように、３と４間に設けて、４全体が、７
が４の分割部分を押し広げない状態では４Ａ，４Ｂを引
き寄せ小径化され、７が４の分割部分を押し広げ大径化
されると共に、４Ａ，４Ｂに対して、３との間を連結す
る楔部材８は、バネ力で中立位置に戻るように付勢さ
れ、４全体が小径化状態では中立位置で４と３に対して
自由であり、４全体が大径化状態では中立位置で４と３
に挟持され、中立位置から離れると４と３間で楔作用を
奏する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、駆動側から被駆動
側に対して回転力を一方的に伝達させるためのワンウェ
イクラッチ構造に関し、特に、正逆両方向の回転力の何
れについても駆動側から被駆動側に一方的に伝達させる
ことが可能なワンウェイクラッチ構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】回転力の伝達を駆動側から被駆動側への
一方的なものとして、被駆動側の回転を駆動側に伝達さ
せない、所謂ワンウェイクラッチと言われる構造につい
ては、駆動側から被駆動側に一方的に回転力を伝達させ
る必要のある各種の機構において従来から広く一般的に
使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来から一般的に使用されているワンウェイクラッチ
の構造については、一方向の回転力（正回転）だけが駆
動側から被駆動側に一方的に伝達されるようになってお
り、反対方向の回転力（逆回転）については駆動側だけ
が空回りして被駆動側には伝達されず、しかも、被駆動
側が逆回転するとそれが駆動側に伝達されてしまう。

【０００４】そのため、正逆何れの方向の回転力につい
ても駆動側から被駆動側に伝達させ、且つ、その逆に正
逆何れの方向の回転力についても被駆動側から駆動側に
伝達させたくないような場合、従来のワンウェイクラッ
チ構造では対応できないという問題がある。

【０００５】本発明は、上記のような問題の解消を課題
とするものであり、具体的には、正逆何れの方向の回転
力ついても駆動側から被駆動側にのみ一方的に伝達させ
ることができるワンウェイクラッチ構造を提供すること
を課題とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
課題を解決するために、ワンウェイクラッチ構造とし
て、駆動回転部材と被駆動回転部材が、分割された各部
分からなる連係部材を介装させた状態で、駆動回転部材
が内側となり被駆動回転部材が外側となるように互いに
回転自在で同軸的に配置されており、分割された各部分
が互いに引き寄せられるようにバネ力で付勢された連係
部材に対して、連係部材の分割部分を押し広げるための
押圧部材が、駆動回転部材側の回動で押圧方向に移動
し、連係部材側の回動で押圧を解除するように、駆動回
転部材と連係部材の間に設けられていて、分割された各
部分からなる連係部材の全体が、押圧部材が連係部材の
分割部分を押し広げない状態では各部分がバネ力により
引き寄せられることで小径化され、バネ力に抗して押圧
部材が連係部材の分割部分を押し広げることで大径化さ
れるように構成されていると共に、分割された連係部材
の各部分のそれぞれに対して、被駆動回転部材との間を
楔作用により連結するための楔部材が、バネ力により中
立位置に戻るように付勢され、連係部材の全体が小径化
された状態では中立位置で連係部材と被駆動回転部材に
対して自由であり、連係部材の全体が大径化された状態
では中立位置で連係部材と被駆動回転部材に挟持され、
中立位置から離れると連係部材と被駆動回転部材の間で
楔作用を奏するように設けられていることを特徴とする
ものである。

【０００７】上記のような構成によれば、連係部材の分
割部分が押圧部材により押し広げられず、各部分がバネ
力により互いに引き寄せられて連係部材の全体が小径化
されいる状態では、被駆動回転部材を正逆何れの回転方
向に回転しても、楔部材が連係部材と被駆動回転部材に
対して自由であることから、楔部材はバネ力により中立
位置に維持されて楔作用を奏することはなく、被駆動回
転部材は空回りするだけで、被駆動回転部材の回転力が
連係部材を介して駆動回転部材に伝達されることはな
い。

【０００８】そのような状態から、駆動回転部材が正逆
何れかの回転方向に回転すると、先ず、駆動回転部材が
連係部材に対して回動することにより、押圧部材が連係
部材の分割部分を押し広げるように働き、連係部材の各
部分がバネ力に抗して引き離されることで連係部材の全
体が大径化され、中立位置にある楔部材が連係部材と被
駆動回転部材に挟持されるようになる。

【０００９】そのように楔部材が連係部材と被駆動回転
部材に挟持された状態で、駆動回転部材の回転が押圧部
材を介して連係部材に伝達されることにより、連係部材
が回転するのに連れて楔部材が中立位置から離れるよう
に移動させられ、その結果、連係部材と被駆動回転部材
が楔部材の楔作用により連結されて、駆動回転部材の回
転が連係部材を介して被駆動回転部材に伝達されること
となる。

【００１０】なお、駆動回転部材の回転が停止した時点
では、押圧部材が連係部材の分割部分を押し広げて連係
部材の全体が大径化され、連係部材と被駆動回転部材が
楔部材により連結されたままの状態となっている。

【００１１】そのような状態から、停止する前の駆動回
転部材の回転方向に被駆動回転部材を僅かに回動させる
と、被駆動回転部材の回動に連れて連係部材が回動する
ことで、先ず、連係部材の駆動回転部材に対する回動に
より、連係部材の分割部分を押し広げる押圧部材の押圧
力が解除されて、連係部材の各部分がバネ力により互い
に引き寄せられて連係部材の全体が小径化される。

【００１２】そのように連係部材の全体が小径化された
状態で、更に同じ回転方向に被駆動回転部材を僅かに回
動させると、被駆動回転部材が連係部材に対して回動す
ることにより、楔部材の楔作用による被駆動回転部材と
連係部材の連結が解除され、楔部材はバネ力により中立
位置に戻されて、被駆動回転部材の回転力を駆動回転部
材に伝達させない元の状態に戻される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明のワンウェイクラッ
チ構造の実施形態について、図面に基づいて説明する。

【００１４】図１〜図３は、本発明の一実施形態に係る
ワンウェイクラッチ構造について、駆動回転部材と被駆
動回転部材が連結されていない状態を示すもので、図１
は、ワンウェイクラッチの回転軸線方向に沿った縦断面
を示し、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿った断面を示し、
図３は、図２のＢ−Ｂ線に沿った断面を示すものであ
る。

【００１５】ワンウェイクラッチ１では、電動モーター
やその他の駆動源からの駆動回転力が入力される駆動回
転部材２と、駆動回転部材２から伝達された駆動回転力
を作動部（被駆動部）に出力する被駆動回転部材３と
が、その間に連係部材４を介装させた状態で、駆動回転
部材２が径方向で内側となり被駆動回転部材３が径方向
で外側となるように、ボールベアリング５を介して互い
に回転自在な状態で同軸的に配置されている。

【００１６】被駆動回転部材３については、本実施形態
では、その他の各部材との組み付けを容易なものとする
ために、３つの部分３ａ，３ｂ，３ｃを各ボルト３ｄに
より一体的に結合することで一つの部材として形成され
ている。

【００１７】駆動回転部材２と被駆動回転部材３の間に
介装される連係部材４については、全体として略円環状
の部材を略半円環状の２つの部分４Ａ，４Ｂに分割した
ようなものであって、分割された各部分４Ａ，４Ｂは、
両方の部分に渡って設けられたスプリング６の収縮方向
のバネ力により、互いに引き寄せられて略円環状となる
ように常に付勢されている。

【００１８】連係部材４の分割部分（分割された各部分
４Ａ，４Ｂの合面の隙間）では、図２に示すように、駆
動回転部材２との間で、駆動回転部材２の円筒状外周面
に部分的に形成された平坦な切欠面２ａとによって断面
三角形状の空間部が設けられるように、各部分４Ａ，４
Ｂの合面に傾斜面４ａがそれぞれ形成されている。

【００１９】そして、連係部材４と駆動回転部材２の間
で、連係部材４の各部分４Ａ，４Ｂの傾斜面４ａと駆動
回転部材２の切欠面２ａにより囲まれた断面三角形状の
空間部内には、分割部分（各部分４Ａ，４Ｂの合面の隙
間）を押し広げるための押圧部材となる円柱状のローラ
ー７が、その円筒状外周面が各傾斜面４ａと切欠面２ａ
にそれぞれ接触するように収納されている。なお、各部
分４Ａ，４Ｂの各傾斜面４ａ同士がなす角度について
は、各傾斜面４ａへのローラー７の押し付けを解除して
各部分４Ａ，４Ｂを引き寄せたときに各傾斜面４ａによ
ってローラー７が押し戻されるような角度となってい
る。

【００２０】また、連係部材４の分割された各部分４
Ａ，４Ｂのそれぞれにおいて、被駆動回転部材３との間
には、被駆動回転部材３との間を楔作用により連結する
ための楔部材となる円柱状のローラー８が、連係部材４
の外面側に形成された凹部と被駆動回転部材３の円筒状
内周面とで囲まれた空間部内に移動可能なように収納さ
れている。

【００２１】楔部材となる円柱状のローラー８は、連係
部材４の凹部と被駆動回転部材３の内周面とで囲まれた
空間部内において、ローラー８の軸線方向の両側に配置
された各スプリング９と各ピン１０を介し、両側からの
各スプリング９の伸長方向のバネ力によって、常に中立
位置に戻るように付勢されている。

【００２２】上記のような構造を備えたワンウェイクラ
ッチ１の作動状態について、図４（Ａ），（Ｂ）および
図５（Ｃ），（Ｄ）により以下に説明する。

【００２３】図４（Ａ）は、図１〜図３に示した状態に
相当するものであり、この状態では、押圧部材となるロ
ーラー７が駆動回転部材２の切欠面２ａと接触している
ことで、ローラー７が駆動回転部材２により押圧されて
おらず、ローラー７により連係部材４の各部分４Ａ，４
Ｂの分割部分が押し広げられていないことから、（スプ
リング６の収縮バネ力により）連係部材４が全体として
互いに引き寄せられて小径化された状態となっている。

【００２４】このように連係部材４が全体として小径化
された状態では、図４（Ａ）に示すように、このローラ
ー８は、その中立位置において、連係部材４の凹部の平
坦な底面４ｂと被駆動回転部材３の円筒状の内周面とに
対して自由な状態となっている。（なお、連係部材４或
いは被駆動回転部材３とローラー８との間の隙間につい
ては、実際には極めて僅かなものであるため、図１〜図
３では明確に表れていない。）

【００２５】図４（Ａ）に示したような状態では、被駆
動回転部材３を正逆何れの回転方向に回転しても、楔部
材となるローラー８は、被駆動回転部材３の回転に連れ
て動くようなことがなく、常に（両側からのスプリング
９のバネ力により）中立位置に維持されており、被駆動
回転部材３は空回りするだけで、被駆動回転部材３の回
転力が連係部材４を介して駆動回転部材２に伝達される
ことはない。

【００２６】そのような状態から、駆動回転部材２が正
逆何れかの回転方向に回転すると、図４（Ｂ）に示すよ
うに、押圧部材となるローラー７が、駆動回転部材２の
切欠面２ａの中央部から端部に移動して、切欠面２ａの
端部によってローラー７が押圧されるようになり、それ
によって、ローラー７が連係部材４の各部分４Ａ，４Ｂ
の各傾斜面４ａを押圧することで、連係部材４の分割部
分（各部分４Ａ，４Ｂの合面の隙間）が押し広げられ、
連係部材４は各部分４Ａ，４Ｂが（スプリング６の収縮
バネ力に抗して）引き離されて大径化された状態とな
る。

【００２７】それと同時に、駆動回転部材２とローラー
７と連係部材４（４Ａ，４Ｂ）が互いに圧接されること
で、駆動回転部材２の回転がローラー７を介して連係部
材４に伝達され、駆動回転部材２が回転するのに連れて
連係部材４が回転するようになる。

【００２８】一方、連係部材４が全体として大径化され
た状態では、図４（Ｂ）に示すように、被駆動回転部材
３と連係部材４の間に設けられたローラー８は、その中
立位置において、連係部材４の凹部の平坦な底面４ｂと
被駆動回転部材３の円筒状内周面により挟持された状態
となる。

【００２９】なお、円柱状のローラー８は、連係部材４
が全体として小径化された状態では、連係部材４の凹部
の底面４ｂと被駆動回転部材３の円筒状内周面に対して
自由な状態となり、連係部材４が全体として大径化され
た状態では、連係部材４の凹部の底面４ｂと被駆動回転
部材３の円筒状内周面により挟持されるように、その外
径（円筒状外周面の径）の大きさが設定されている。

【００３０】ローラー８が連係部材４（凹部の底面４
ｂ）と被駆動回転部材３（該部材の円筒状内周面）によ
り挟持された状態で、連係部材４が駆動回転部材２の回
転に連れて回転することにより、図５（Ｃ）に示すよう
に、中立位置にあったローラー８は、（一方のスプリン
グ９のバネ力に抗して）中立位置から離れるように移動
させられて、連係部材４（４Ａ，４Ｂ）の凹部の底面４
ｂと被駆動回転部材３の内周面との間にローラー８が食
い込むことで、ローラー８の楔作用により連係部材４と
被駆動回転部材３が連結されることとなる。

【００３１】その結果、駆動回転部材２の回転が押圧部
材となるローラー７を介して連係部材４に伝達され、連
係部材４の回転が楔部材となるローラー８を介して被駆
動回転部材３に伝達されることで、（正逆何れの回転方
向であっても）駆動回転部材２の回転が連係部材４を介
して被駆動回転部材３に伝達されることとなる。

【００３２】なお、上記のように駆動回転部材２から被
駆動回転部材３に回転力を伝達させた後、駆動回転部材
２の回転を停止した時点では、未だ、図５（Ｃ）に示す
ように、押圧部材となるローラー７により連係部材４の
分割部が押し広げられて連係部材４が大径化され、楔部
材となるローラー８の楔作用により連係部材４と被駆動
回転部材３は連結されたままの状態となっている。

【００３３】そのような状態から、停止する前の回転方
向に被駆動回転部材３を僅かに回動させると、図５
（Ｄ）に示すように、被駆動回転部材３とローラー８を
介して連結されている連係部材４（４Ａ，４Ｂ）がそれ
に連れて回動し、停止している駆動回転部材２に対して
連係部材４が回動することで、押圧部材となるローラー
７が、駆動回転部材２の切欠面２ａの端部から中央部に
移動して、切欠面２ａの端部によりローラー７を押し付
ける力が解除され、ローラー７により連係部材４の分割
部分を押し広げる力が解除されて、（スプリング６のバ
ネ力により）連係部材４の各部分４Ａ，４Ｂが互いに引
き寄せられて連係部材４の全体が小径化される。

【００３４】次いで、更に同じ方向に被駆動回転部材３
を僅かに回動させると、被駆動回転部材３と連係部材４
との間のローラー８による楔作用が解除されて、（各ス
プリング９のバネ力により）ローラー８が中立位置に戻
され、図４（Ａ）に示すような被駆動回転部材３の回転
力を駆動回転部材２に伝達させない状態に戻る。

【００３５】図６は、上記の実施形態で示したような本
発明のワンウェイクラッチ構造の一つの使用例について
概略的に示すもので、図示したような装置では、正逆回
転の制御が可能なブレーキ付きの電動モーターにより、
変速装置と本発明のワンウェイクラッチ１を介して、ボ
ールスクリューを正逆何れの回転方向にも回転させるこ
とができるため、工作機を取り付けた前後動本体を、ボ
ールスクリューの回転方向を変えることによって前後動
させ、電動モーターの駆動回転力により迅速に希望する
位置の近傍に移動させることができる。

【００３６】そして、電動モーターの駆動回転力により
前後動本体を移動させた後、電動モーターを止めてマニ
ュアルハンドルを操作する場合、ボールスクリューを正
逆何れの回転方向に回転させても、ワンウェイクラッチ
１によりその回転が変速装置や電動モーターの側に伝達
されることがないため、電動モーターによる電磁ブレー
キ力や変速装置のギア抵抗力に影響されることなく、ボ
ールスクリューだけをマニュアルハンドルで自由に正逆
何れの方向にも回転させることができ、前後動本体の位
置を自由に動かすことができて、工作機の位置を微調整
することができる。

【００３７】以上、本発明のワンウェイクラッチ構造の
一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施
形態に示したような具体的な構造に限定されるものでは
なく、例えば、押圧部材となるローラー７や楔部材とな
るローラー８については、円柱状のローラーだけではな
く球状のボールを使用することで実施することも可能で
ある等、適宜設計変更可能なものであり、また、本発明
のワンウェイクラッチ構造の用途についても、上記のよ
うな使用例に限らず、様々な装置に対して広く使用可能
なものであることはいうまでもない。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したような本発明のワンウェイ
クラッチ構造によれば、正回転と逆回転の何れの方向の
回転力についても、駆動側から被駆動側に対して一方的
に伝達させることができ、且つ、被駆動側から駆動側へ
の伝達を完全に遮断することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のワンウェイクラッチ構造の一実施形態
を示す、駆動回転部材と被駆動回転部材が連結されてい
ない状態における回転軸線方向に沿った縦断面図。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図。

【図３】図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図。

【図４】図１に示したワンウェイクラッチ構造の作動状
態について、（Ａ）駆動回転部材と被駆動回転部材が連
結されていない状態、および（Ｂ）駆動回転部材が回転
し始めて被駆動回転部材と連結される前の状態をそれぞ
れ示す説明図。

【図５】図１に示したワンウェイクラッチ構造の作動状
態について、（Ｃ）回転する駆動回転部材に対して被駆
動回転部材が連結されている状態、および（Ｄ）駆動回
転部材を停止させて被駆動回転部材との連結を解除する
前の状態をそれぞれ示す説明図。

【図６】本発明のワンウェイクラッチ構造の一使用例を
概略的に示す説明図。

【符号の説明】

１ ワンウェイクラッチ ２ 駆動回転部材 ３ 被駆動回転部材 ４ 連係部材 ４Ａ，４Ｂ （連係部材の）各部分 ６ （連係部材の各部分を引き寄せるための）ス
プリング ７ ローラー（押圧部材） ８ ローラー（楔部材） ９ （楔部材を中立位置に戻すための）スプリン
グ １０ （楔部材を中立位置に戻すための）ピン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動回転部材と被駆動回転部材が、分割
   された各部分からなる連係部材を介装させた状態で、駆
   動回転部材が内側となり被駆動回転部材が外側となるよ
   うに互いに回転自在で同軸的に配置されており、分割さ
   れた各部分が互いに引き寄せられるようにバネ力で付勢
   された連係部材に対して、連係部材の分割部分を押し広
   げるための押圧部材が、駆動回転部材側の回動で押圧方
   向に移動し、連係部材側の回動で押圧を解除するよう
   に、駆動回転部材と連係部材の間に設けられていて、分
   割された各部分からなる連係部材の全体が、押圧部材が
   連係部材の分割部分を押し広げない状態では各部分がバ
   ネ力により引き寄せられることで小径化され、バネ力に
   抗して押圧部材が連係部材の分割部分を押し広げること
   で大径化されるように構成されていると共に、分割され
   た連係部材の各部分のそれぞれに対して、被駆動回転部
   材との間を楔作用により連結するための楔部材が、バネ
   力により中立位置に戻るように付勢され、連係部材の全
   体が小径化された状態では中立位置で連係部材と被駆動
   回転部材に対して自由であり、連係部材の全体が大径化
   された状態では中立位置で連係部材と被駆動回転部材に
   挟持され、中立位置から離れると連係部材と被駆動回転
   部材の間で楔作用を奏するように設けられていることを
   特徴とするワンウェイクラッチ構造。