JP4217111B2 - 一方向入出力回転伝達機構 - Google Patents

一方向入出力回転伝達機構 Download PDF

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Description

【0001】
【技術分野】
本発明は、入力回転軸の回転を出力回転軸に伝達することはできるが、
出力回転軸の回転を入力回転軸に伝達することはできない一方向入出力回転伝達機構に関する。
【0002】
【従来技術及びその問題点】
例えば、モータ駆動で入力回転軸を回転させてその回転を出力回転軸に伝達する機構において、出力回転軸に回転を与えたときはモータを回転させない、つまり入力回転軸を回転させない機構が望まれることがある。しかし、従来このような一方向入出力回転伝達機構は知られていない。本発明の一方向入出力回転伝達とは、以上の意味であり、正逆回転のうちの一方の回転の意味ではない。
【0003】
【発明の目的】
本発明は、簡単な構成で、一方向入出力回転伝達機構を得ることを目的とする。
【0004】
【発明の概要】
本発明は、軸線に対して直交する軸方向直交面を有する入力回転軸;この入力回転軸が挿通され、かつ該入力回転軸と相対回動自在に支持された筒状出力回転軸;上記入力回転軸に、上記軸方向直交面に隣接させて形成した、上記筒状出力回転軸内側の円筒面との間に周方向で不等幅の周方向不等幅空間を形成する周方向不等幅空間形成部;上記周方向不等幅空間に挿入した、ボールと、このボールが遊嵌され、該ボールの直径より短い軸方向長さを有し、かつ軸線が入力回転軸と筒状出力回転軸の各軸線に対して略平行になるように周方向不等幅空間に挿入された円筒と、からなる転がり部材;及び上記ボールと上記軸方向直交面とに接触圧力を与える付勢手段;を備え、上記周方向不等幅空間形成部は、上記入力回転軸に回転が与えられたとき上記軸方向直交面によって回転が与えられる上記転がり部材を介して上記筒状出力回転軸に回転を与える形状をなしていることを特徴としている。
または、軸線に対して直交する軸方向直交面を有する入力回転軸;この入力回転軸が挿通され、かつ該入力回転軸と相対回動自在に支持された筒状出力回転軸;上記入力回転軸に、上記軸方向直交面に隣接させて形成した、上記筒状出力回転軸内側の円筒面との間に周方向で不等幅の周方向不等幅空間を形成する周方向不等幅空間形成部;軸線が上記入力回転軸の略径方向に延びるように上記周方向不等幅空間に挿入された、上記入力回転軸の上記軸線に対して直交する方向に延びる回転軸を有する円柱ころからなる転がり部材;及びこの転がり部材と上記軸方向直交面とに接触圧力を与える付勢手段;を備え、上記周方向不等幅空間形成部は、上記入力回転軸に回転が与えられたとき上記軸方向直交面によって回転が与えられる上記転がり部材を介して上記筒状出力回転軸に回転を与える形状をなしていることを特徴としている。
【0005】
この第一の態様は、別の表現によると、軸線に対して直交する第一の軸方向直交面を有する入力回転軸;この入力回転軸が挿通され、かつ該入力回転軸と相対回動自在に支持された筒状出力回転軸;上記入力回転軸と筒状出力回転軸を回転自在に支持する軸受部材に一体に、上記第一の軸方向直交面に対向させて形成された、軸線に対して直交する第二の軸方向直交面;上記入力回転軸に、上記第一の軸方向直交面と上記第二の軸方向直交面との間に位置させて形成した、上記筒状出力回転軸の上記円筒面との間に周方向で不等幅の周方向不等幅空間を形成する周方向不等幅空間形成部;上記周方向不等幅空間に挿入した、ボールと、このボールが遊嵌され、該ボールの直径より短い軸方向長さを有し、かつ軸線が入力回転軸と筒状出力回転軸の各軸線に対して略平行になるように周方向不等幅空間に挿入された円筒と、からなる転がり部材;及び上記第一、第二の軸方向直交面の間隔が狭くなるように上記入力回転軸を軸線方向に付勢し、上記ボールを上記第一、第二の軸方向直交面に押圧接触させる付勢手段;
を備え、上記周方向不等幅空間形成部は、上記入力回転軸に回転が与えられたとき上記第一の軸方向直交面によって回転が与えられる上記転がり部材を介して上記筒状出力回転軸に回転を与える形状をなしていることを特徴としている。
または、軸線に対して直交する第一の軸方向直交面を有する入力回転軸;この入力回転軸が挿通され、かつ該入力回転軸と相対回動自在に支持された筒状出力回転軸;上記入力回転軸と筒状出力回転軸を回転自在に支持する軸受部材に一体に、上記第一の軸方向直交面に対向させて形成された、軸線に対して直交する第二の軸方向直交面;上記入力回転軸に、上記第一の軸方向直交面と上記第二の軸方向直交面との間に位置させて形成した、上記筒状出力回転軸の上記円筒面との間に周方向で不等幅の周方向不等幅空間を形成する周方向不等幅空間形成部;軸線が上記入力回転軸の略径方向に延びるように上記周方向不等幅空間に挿入された、上記入力回転軸の上記軸線に対して直交する方向に延びる回転軸を有する円柱ころからなる転がり部材;及び上記第一、第二の軸方向直交面の間隔が狭くなるように上記入力回転軸を軸線方向に付勢し、上記転がり部材を上記第一、第二の軸方向直交面に押圧接触させる付勢手段;
を備え、上記周方向不等幅空間形成部は、上記入力回転軸に回転が与えられたとき上記第一の軸方向直交面によって回転が与えられる上記転がり部材を介して上記筒状出力回転軸に回転を与える形状をなしていることを特徴としている。
【0006】
この第一の態様において、軸方向直交面は入力回転軸に形成した外方フランジに設けるのが実際的であるが、段部によって形成してもよい。また、周方向不等幅空間形成部は、入力回転軸の半径方向に直交する少なくとも一つの面を備えた断面非円形部から構成することができる。この断面非円形部の断面形状は例えば多角形とすることができる。あるいは、入力回転軸の半径方向に関して対称な少なくとも一対の傾斜面を備えた非円形断面部としてもよい。さらに、周方向不等幅空間形成部は、入力回転軸の軸心に対して偏心した偏心円筒面によって形成することもできる。
【0007】
本発明は、入力回転軸の内側に出力回転軸を位置させる第二の態様では、軸線に対して直交する軸方向直交面を有する筒状入力回転軸;この筒状入力回転軸に挿通され、かつ該筒状入力回転軸と相対回動自在に支持された出力回転軸;上記筒状入力回転軸に、上記軸方向直交面に隣接させて形成した、上記出力回転軸の外周面との間に周方向で不等幅の周方向不等幅空間を形成する周方向不等幅空間形成部;上記周方向不等幅空間に挿入した、ボールと、このボールが遊嵌され、該ボールの直径より短い軸方向長さを有し、かつ軸線が筒状入力回転軸と出力回転軸の各軸線に対して略平行になるように周方向不等幅空間に挿入された円筒と、からなる転がり部材;及び上記ボールと上記軸方向直交面とに接触圧力を与える付勢手段;を備え、上記周方向不等幅空間形成部は、上記筒状入力回転軸に回転が与えられたとき上記軸方向直交面によって回転が与えられる上記転がり部材を介して上記出力回転軸に回転を与える形状をなしていることを特徴としている。
または、軸線に対して直交する軸方向直交面を有する筒状入力回転軸;この筒状入力回転軸に挿通され、かつ該筒状入力回転軸と相対回動自在に支持された出力回転軸;上記筒状入力回転軸に、上記軸方向直交面に隣接させて形成した、上記出力回転軸の外周面との間に周方向で不等幅の周方向不等幅空間を形成する周方向不等幅空間形成部;軸線が出力回転軸の略径方向に延びるように周方向不等幅空間に挿入された、上記筒状入力回転軸の上記軸線に対して直交する方向に延びる回転軸を有する円柱ころからなる転がり部材;及びこの転がり部材と上記軸方向直交面とに接触圧力を与える付勢手段;
を備え、上記周方向不等幅空間形成部は、上記筒状入力回転軸に回転が与えられたとき上記軸方向直交面によって回転が与えられる上記転がり部材を介して上記出力回転軸に回転を与える形状をなしていることを特徴としている。
【0008】
第二の態様は、別の表現によると、軸線に対して直交する第一の軸方向直交面を有する筒状入力回転軸;この筒状入力回転軸に挿通され、かつ該筒状入力回転軸と相対回動自在に支持された出力回転軸;上記筒状入力回転軸と出力回転軸を回転自在に支持する軸受部材に一体に、上記第一の軸方向直交面に対向させて形成された、軸線に対して直交する第二の軸方向直交面;上記筒状入力回転軸に、上記第一の軸方向直交面と上記第二の軸方向直交面との間に位置させて形成した、上記出力回転軸の外周面との間に周方向で不等幅の周方向不等幅空間を形成する周方向不等幅空間形成部;上記周方向不等幅空間に挿入した、ボールと、このボールが遊嵌され、該ボールの直径より短い軸方向長さを有し、かつ軸線が筒状入力回転軸と出力回転軸の各軸線に対して略平行になるように周方向不等幅空間に挿入された円筒と、からなる転がり部材;及び上記第一、第二の軸方向直交面の間隔が狭くなるように上記筒状入力回転軸を軸線方向に付勢し、上記ボールを上記第一、第二の軸方向直交面に押圧接触させる付勢手段;を備え、上記周方向不等幅空間形成部は、上記筒状入力回転軸に回転が与えられたとき上記第一の軸方向直交面によって回転が与えられる上記転がり部材を介して出力回転軸に回転を与える形状をなしていることを特徴としている。
または、軸線に対して直交する第一の軸方向直交面を有する筒状入力回転軸;この筒状入力回転軸に挿通され、かつ該筒状入力回転軸と相対回動自在に支持された出力回転軸;上記筒状入力回転軸と出力回転軸を回転自在に支持する軸受部材に一体に、上記第一の軸方向直交面に対向させて形成された、軸線に対して直交する第二の軸方向直交面;上記筒状入力回転軸に、上記第一の軸方向直交面と上記第二の軸方向直交面との間に位置させて形成した、上記出力回転軸の外周面との間に周方向で不等幅の周方向不等幅空間を形成する周方向不等幅空間形成部;軸線が出力回転軸の略径方向に延びるように周方向不等幅空間に挿入された、上記筒状入力回転軸の上記軸線に対して直交する方向に延びる回転軸を有する円柱ころからなる転がり部材;及び上記第一、第二の軸方向直交面の間隔が狭くなるように上記筒状入力回転軸を軸線方向に付勢し、上記転がり部材を上記第一、第二の軸方向直交面に押圧接触させる付勢手段;を備え、上記周方向不等幅空間形成部は、上記筒状入力回転軸に回転が与えられたとき上記第一の軸方向直交面によって回転が与えられる上記転がり部材を介して出力回転軸に回転を与える形状をなしていることを特徴としている。
【0009】
この第二の態様において、軸方向直交面は筒状入力回転軸に形成した内方フランジに設けるのが実際的であるが、段部によって形成してもよい。また、周方向不等幅空間形成部は、筒状入力回転軸の半径方向に直交する少なくとも一つの面を備えた断面非円形部から構成することができる。この断面非円形部の断面形状は例えば多角形とすることができる。あるいは、筒状入力回転軸の半径方向に関して対称な少なくとも一対の傾斜面を備えた非円形断面部としてもよい。さらに、周方向不等幅空間形成部は、筒状入力回転軸の軸心に対して偏心した偏心円筒面によって形成することもできる。
【0010】
【発明の実施形態】
図1ないし図3は、本発明による一方向入出力回転伝達機構の第一の実施形態を示している。この一方向入出力回転伝達機構100は、平行に配置された一対の軸受プレート1と2を有している。図示しないモータ等の駆動手段により回転される入力回転軸10は、軸受プレート1と2にそれぞれ形成した軸受ボス1aと軸受ボス2aの軸穴間に回転自在に支持されている。この入力回転軸10は、その中間部に、外方フランジ11と非円形断面部としての偏平な三角柱状部12を隣接させて有している。外方フランジ11の三角柱状部12側の面は、軸方向直交面13を構成している。三角柱状部12は、入力回転軸10の一端部(図1での左端部)側から見たとき入力回転軸10を中心とする略正三角形をなしていて、その外面三面の各面は、入力回転軸10の半径方向に対して直交する転がり部材接触面12aを構成している。三つの転がり部材接触面12aは、入力回転軸10を中心として等角度(120度)間隔に配置されている。外方フランジ11の軸方向直交面13は第一の軸方向直交面であり、軸受ボス1aの三角柱状部12と対向する端面1bは、この第一の軸方向直交面に対向する第二の軸方向直交面である。
【0011】
軸受ボス1aと軸受ボス2aの外周部の間には、入力回転軸10の外側に同心に位置する筒状出力回転軸20が回転自在に支持されている。この筒状出力回転軸20は、単純な筒状をしていて、その内面円筒面21が、軸方向直交面13と三角柱状部12との間に、転がり部材収納空間(周方向不等幅空間)22を形成する。この実施形態では、周方向不等幅空間形成部(非円形断面部)が三角柱状部12であるので、転がり部材収納空間22は3カ所形成されており、各転がり部材収納空間22にスチールボール(転がり部材)23が挿入されている。スチールボール23の直径は、入力回転軸10の径方向での転がり部材収納空間22の最大幅よりも小さい。即ちスチールボール23は転がり部材収納空間22に遊挿されている。スチールボール23は、高精度に加工された硬質の球体であり、ボールベアリングのボールを転用できる。
【0012】
入力回転軸10の外方フランジ11と軸受ボス2aとの間には、圧縮ばね14が挿入されており、この圧縮ばね14が第一の軸方向直交面13と軸受ボス(第二の軸方向直交面)1aが接近するように入力回転軸10を軸線方向に移動付勢し、スチールボール23を両軸方向直交面に押し付けている。
【0013】
以上の簡単な構成の本入出力一方向回転伝達機構100は、次のように動作する。動作前に重要な点は、軸方向直交面13とスチールボール23とが圧縮ばね14の付勢力によって密着している(軸方向直交面13と軸受ボス1aの端面1bとの間にスチールボール23を挟む)ことである。入力回転軸10に回転を与えると、外方フランジ11が一体に回転し、軸方向直交面13と摩擦接触しているスチールボール23に回転が与えられる。すると、スチールボール23は、図2に実線で示す中立位置から軸の回転方向と逆方向に軸方向直交面13に対し相対的に移動して、転がり部材収納空間22内の内面円筒面21と三角柱状部12で形成される楔状の空間内に入り込もうとし、その結果、スチールボール23が内面円筒面21に強く接触して、スチールボール23と内面円筒面21を介して筒状出力回転軸20に回転が伝達される。この作用は、入力回転軸10の回転方向によらず、同様に生じるから、入力回転軸10の正逆回転はいずれも筒状出力回転軸20に伝達される。
【0014】
これに対し、筒状出力回転軸20に回転が与えられると、スチールボール23の筒状出力回転軸20との接触点は、(接触していたとしても)内面円筒面21であるから、スチールボール23は転がり部材収納空間22内で単に回転し、入力回転軸10には回転が伝達されない。つまり、入力回転軸10が回転するときには、軸方向直交面13を介してスチールボール23に回転が伝達されるため、該スチールボール23は内面円筒面21と三角柱状部12で形成される楔状の空間内に入り込もうとし、その結果、筒状出力回転軸20に回転が伝達されるのに対し、筒状出力回転軸20が回転するときには、内面円筒面21を介してスチールボール23に回転が伝達されるため、スチールボール23が内面円筒面21と三角柱状部12で形成される楔状の空間内に入り込もうとする力は生ぜず(あるいは極めて弱く)、従って、入力回転軸10に回転が伝達されない。
【0015】
以上の構成において、仮に筒状出力回転軸20を強い力で固定していると、入力回転軸10が回転しても、三角柱状部12または筒状出力回転軸20が破損しない限り、スチールボール23は転がり部材収納空間22内で軸方向直交面13及び軸受ボス1aの端面1bに対して滑りながら単に回転する。このことは、本機構100はトルクリミッターとしても利用可能であることを示している。伝達トルクは、転がり部材収納空間22(スチールボール23)の数、内面円筒面21と三角柱状部12で形成される楔状の空間の楔角、圧縮ばね14の強さ、軸方向直交面13と軸受ボス1aの端面1bの面粗さ(スチールボール23との滑り抵抗)等によって設定することができる。
【0016】
転がり部材収納空間22(スチールボール23)の数を変更するには、最も簡単には、入力回転軸10の三角柱状部12の多角形状の角数を変更すればよい。図4は、入力回転軸10の非円形断面部を四角柱状部12Aにした実施形態である。また、周方向不等幅空間形成部(非円形断面部)によって形成する転がり部材収納空間22(スチールボール23)の数は、原理的には(バランスを無視すれば)、一つでもよい。さらに、図示実施形態では、三角柱状部12の各転がり部材接触面12aが入力回転軸10の半径方向に対して直交しているが、図5に示すように、非円形断面部12が入力回転軸10の半径方向に関して対称な少なくとも一対の転がり部材接触傾斜面12bを備える構成も可能である。このような一対の転がり部材接触傾斜面12bによれば、楔角の設定(変更)を容易に行うことができる。また、一対の転がり部材接触傾斜面12bの対称性を崩せば、入力回転軸10の正回転と逆回転とで筒状出力回転軸20に対する伝達トルクが異なる機構を得ることも可能である。
【0017】
周方向不等幅空間形成部は、偏心円筒面によっても形成することができる。図6はその実施形態で、図1ないし図3の三角柱状部12に代えて、入力回転軸10の軸心に対して偏心した偏心円筒面12Cを用いており、この偏心円筒面12Cによって図6の左右に対称に形成された転がり部材収納空間22内にそれぞれボール23を収納している。この実施形態は、一対のボール23の位置が安定している(左右の転がり部材収納空間22の一方だけに一対のボールが移動してしまうことがない)使用態様に用いて好適である。
【0018】
以上の実施形態では、最も簡単な形で本発明を説明しているため、圧縮ばね14と外方フランジ11及び軸受ボス2aの端面2bとの摩擦抵抗の問題を考慮していない。この摩擦抵抗を減らすためには、例えば、圧縮ばね14の両端部と外方フランジ11及び軸受ボス2aの端面2bとの間の少なくとも一方に、低摩擦ワッシャを介在させることができる。軸方向直交面13は外方フランジ11に形成したが、外方フランジ11以外の面に軸方向直交面13を形成してもよい。
【0019】
図7ないし図9は、本発明による一方向入出力回転伝達機構の第二の実施形態を示している。この一方向入出力回転伝達機構200では、入力回転軸と出力回転軸との内外関係を逆にし、出力回転軸20Rの外側に同軸に位置させた筒状入力回転軸10Rに、内方フランジ11Rと周方向不等幅空間形成部(非円形断面部)としての三角柱状空間部12Rを隣接させて形成している。内方フランジ11Rの三角柱状空間部12R側の面が軸方向直交面13Rを構成し、三角柱状空間部12Rは、筒状入力回転軸10Rの内面によって形成されている。筒状入力回転軸10Rの中心部の出力回転軸20Rは、その外周面の外面円筒面21Rが軸方向直交面13Rと軸受けボス1aの端面1bとの間における三角柱状空間部12R内に転がり部材収納空間22を形成する。この出力回転軸20Rには、軸受プレート1、2と係合する抜け止めフランジ25が備えられている。内方フランジ11Rの軸方向直交面13Rは第一の軸方向直交面であり、軸受ボス1aの端面1bは、この第一の軸方向直交面に対向する第二の軸方向直交面である。また三角柱状空間部12Rを形成する筒状入力回転軸10Rの内面三面の各面は、筒状入力回転軸10Rの半径方向に直交する転がり部材接触面12a’を構成している。
【0020】
転がり部材収納空間22にはそれぞれスチールボール23が収納されており、圧縮コイルばね14は、内方フランジ11Rを押して軸方向直交面13Rをスチールボール23に押し付け、さらにスチールボール23を軸受ボス1aの端面1bに押し付けている。
【0021】
この実施形態においても、第一の実施形態と同様の作用を得ることができる。すなわち、筒状入力回転軸10Rが回転すると、軸方向直交面13Rを介してスチールボール23が回転し、三角柱状空間部12Rと出力回転軸20Rの外面円筒面21Rとで形成される楔状の空間に入り込もうとし、その結果、出力回転軸20Rに回転が伝達される。一方、出力回転軸20Rに回転が与えられても、スチールボール23には、外面円筒面21Rを介して回転が与えられるだけであり、筒状入力回転軸10Rには回転が伝達されない。
【0022】
図10は、筒状入力回転軸10Rの非円形断面部12Rを四角柱状空間とした実施形態を示している。この実施形態は、図7ないし図9に示す第二の実施形態に比べて、非円形断面部12Rの転がり部材接触面12a’と、出力回転軸20Rの外面円筒面21Rとで形成される楔角が大きくなるので、筒状入力回転軸10Rから出力回転軸20Rへの伝達トルクが小さい態様に用いて好適である。もっとも、ボールを小径とすれば、楔角を小さくすることができるので、伝達トルクを大きくすることができる。なお第二の実施形態においても、周方向不等幅空間形成部として図6の偏心円筒面を同様に適用することができる。
【0023】
図11は、図1ないし図3に示す第一の実施形態でのスチールボール23に代えて、ボール入り円筒ころ30を用いた実施形態を示している。
この一方向入出力回転伝達機構300は、スチールボール23に代えてボール入り円筒ころ30を用いた点を除いては一方向入出力回転伝達機構100と実質的に同一構造を有している。図13に単体で示すように、ボール入り円筒ころ30は、円筒30aと、この円筒30aに緩嵌されたスチールボール30bとからなっている。スチールボール30bは、スチールボール23と同様にボールベアリングのボールを転用できる。円筒30aの軸方向長さはスチールボール30bの直径よりも若干短く設定されている。ボール入り円筒ころ30は、図11に示すように円筒30aの軸線が入力回転軸10と筒状出力回転軸20の各軸線に対して略平行になるように各転がり部材収納空間22に遊挿されている。したがって、転がり部材接触面12aと内面円筒面21には円筒30aの外周面が接触する。また、スチールボール30bは圧縮ばね14の付勢力によって軸方向直交面13と軸受ボス1aの端面1bの間に挟持されるが、スチールボール30bの直径よりも若干短い軸方向長さを持つ円筒30aは軸方向直交面13と軸受ボス1aの端面1bとの間に挟持されない。この実施形態においても、第一の実施形態と同様の作用を得ることができる。またこの実施形態によれば、円筒30aの外周面が転がり部材接触面12aと内面円筒面21の各々に対して面接触するため、第一の実施形態での場合よりも大きなトルクを伝達することができる。
【0024】
なお図示しないが、図4ないし図10に示す各実施形態でのスチールボール23に代えてボール入り円筒ころ30を用いても同様の作用を得ることができる。
【0025】
図14は、図1ないし図3に示す第一の実施形態でのスチールボール23に代えて、略円柱形状の円柱ころ40を用いた実施形態を示している。この一方向入出力回転伝達機構400は、スチールボール23に代えて円柱ころ40を用いた点を除いては一方向入出力回転伝達機構100と実質的に同一構造を有している。円柱ころ40は、軸方向での各端部周縁が面取りされており、図14に示すように該円柱ころ40の軸線が入力回転軸10の略径方向に延びるように各転がり部材収納空間22に遊挿されている。したがって、円柱ころ40は、圧縮ばね14の付勢力によって該円柱ころ40の外周面を軸方向直交面13と軸受ボス1aの端面1bの各面に対して当接させた状態で、これら軸方向直交面13と軸受ボス1aの端面1bの間に挟持される。この実施形態においても、第一の実施形態と同様の作用を得ることができる。
【0026】
なお図示しないが、図4ないし図10に示す各実施形態でのスチールボール23に代えてボール入り円筒ころ30を用いても同様の作用を得ることができる。
【0027】
【発明の効果】
本発明によれば、極めて単純な構成により、入力回転軸の回転を出力回転軸に伝達することはできるが出力回転軸の回転を入力回転軸に伝達することはできない一方向入出力回転伝達機構を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による一方向入出力回転伝達機構の第一の実施形態を示す縦断面図である。
【図2】図1のII‐II線に沿う断面図である。
【図3】図1の機構の一部を断面として示す分解斜視図である。
【図4】本発明による一方向入出力回転伝達機構の周方向不等幅空間形成部(非円形断面部)の他の形状例を示す図である。
【図5】同非円形断面部のさらに別の形状例を示す図である。
【図6】同周方向不等幅空間形成部のさらに別の形状例を示す図である。
【図7】本発明による一方向入出力回転伝達機構の第二の実施形態を示す縦断面図である。
【図8】図7のVII‐VII線に沿う断面図である。
【図9】図1の機構の一部を断面として示す分解斜視図である。
【図10】第二の実施形態の一方向入出力回転伝達機構の非円形断面部の他の形状例を示す図である。
【図11】第一の実施形態でのスチールボールに代えてボール入り円筒ころを用いた実施形態を示す縦断面図である。
【図12】図11のXII‐XII線に沿う断面図である。
【図13】図11に示すボール入り円筒ころを単体で示す斜視図である。
【図14】第一の実施形態でのスチールボールに代えて円柱ころを用いた実施形態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
10 入力回転軸
10R 筒状入力回転軸
11 外方フランジ
11R 内方フランジ
12 三角柱状部(非円形断面部)
12a 転がり部材接触面
12R 三角柱状部
13 13R 軸方向直交面
14 圧縮ばね
20 筒状出力回転軸
20R 出力回転軸
21 内面円筒面
21R 外面円筒面
22 転がり部材収納空間(周方向不等幅空間)
23 スチールボール(転がり部材)
30 ボール入り円筒ころ(転がり部材)
40 円柱ころ(転がり部材)

Claims (18)

  1. 軸線に対して直交する軸方向直交面を有する入力回転軸;
    この入力回転軸が挿通され、かつ該入力回転軸と相対回動自在に支持された筒状出力回転軸;
    上記入力回転軸に、上記軸方向直交面に隣接させて形成した、上記筒状出力回転軸内側の円筒面との間に周方向で不等幅の周方向不等幅空間を形成する周方向不等幅空間形成部;
    上記周方向不等幅空間に挿入した、ボールと、このボールが遊嵌され、該ボールの直径より短い軸方向長さを有し、かつ軸線が入力回転軸と筒状出力回転軸の各軸線に対して略平行になるように周方向不等幅空間に挿入された円筒と、からなる転がり部材;及び
    上記ボールと上記軸方向直交面とに接触圧力を与える付勢手段;
    を備え、
    上記周方向不等幅空間形成部は、上記入力回転軸に回転が与えられたとき上記軸方向直交面によって回転が与えられる上記転がり部材を介して上記筒状出力回転軸に回転を与える形状をなしていることを特徴とする一方向入出力回転伝達機構。
  2. 軸線に対して直交する軸方向直交面を有する入力回転軸;
    この入力回転軸が挿通され、かつ該入力回転軸と相対回動自在に支持された筒状出力回転軸;
    上記入力回転軸に、上記軸方向直交面に隣接させて形成した、上記筒状出力回転軸内側の円筒面との間に周方向で不等幅の周方向不等幅空間を形成する周方向不等幅空間形成部;
    軸線が上記入力回転軸の略径方向に延びるように上記周方向不等幅空間に挿入された、上記入力回転軸の上記軸線に対して直交する方向に延びる回転軸を有する円柱ころからなる転がり部材;及び
    この転がり部材と上記軸方向直交面とに接触圧力を与える付勢手段;
    を備え、
    上記周方向不等幅空間形成部は、上記入力回転軸に回転が与えられたとき上記軸方向直交面によって回転が与えられる上記転がり部材を介して上記筒状出力回転軸に回転を与える形状をなしていることを特徴とする一方向入出力回転伝達機構。
  3. 軸線に対して直交する第一の軸方向直交面を有する入力回転軸;
    この入力回転軸が挿通され、かつ該入力回転軸と相対回動自在に支持された筒状出力回転軸;
    上記入力回転軸と筒状出力回転軸を回転自在に支持する軸受部材に一体に、上記第一の軸方向直交面に対向させて形成された、軸線に対して直交する第二の軸方向直交面;
    上記入力回転軸に、上記第一の軸方向直交面と上記第二の軸方向直交面との間に位置させて形成した、上記筒状出力回転軸の上記円筒面との間に周方向で不等幅の周方向不等幅空間を形成する周方向不等幅空間形成部;
    上記周方向不等幅空間に挿入した、ボールと、このボールが遊嵌され、該ボールの直径より短い軸方向長さを有し、かつ軸線が入力回転軸と筒状出力回転軸の各軸線に対して略平行になるように周方向不等幅空間に挿入された円筒と、からなる転がり部材;及び
    上記第一、第二の軸方向直交面の間隔が狭くなるように上記入力回転軸を軸線方向に付勢し、上記ボールを上記第一、第二の軸方向直交面に押圧接触させる付勢手段;
    を備え、
    上記周方向不等幅空間形成部は、上記入力回転軸に回転が与えられたとき上記第一の軸方向直交面によって回転が与えられる上記転がり部材を介して上記筒状出力回転軸に回転を与える形状をなしていることを特徴とする一方向入出力回転伝達機構。
  4. 軸線に対して直交する第一の軸方向直交面を有する入力回転軸;
    この入力回転軸が挿通され、かつ該入力回転軸と相対回動自在に支持された筒状出力回転軸;
    上記入力回転軸と筒状出力回転軸を回転自在に支持する軸受部材に一体に、上記第一の 軸方向直交面に対向させて形成された、軸線に対して直交する第二の軸方向直交面;
    上記入力回転軸に、上記第一の軸方向直交面と上記第二の軸方向直交面との間に位置させて形成した、上記筒状出力回転軸の上記円筒面との間に周方向で不等幅の周方向不等幅空間を形成する周方向不等幅空間形成部;
    軸線が上記入力回転軸の略径方向に延びるように上記周方向不等幅空間に挿入された、上記入力回転軸の上記軸線に対して直交する方向に延びる回転軸を有する円柱ころからなる転がり部材;及び
    上記第一、第二の軸方向直交面の間隔が狭くなるように上記入力回転軸を軸線方向に付勢し、上記転がり部材を上記第一、第二の軸方向直交面に押圧接触させる付勢手段;
    を備え、
    上記周方向不等幅空間形成部は、上記入力回転軸に回転が与えられたとき上記第一の軸方向直交面によって回転が与えられる上記転がり部材を介して上記筒状出力回転軸に回転を与える形状をなしていることを特徴とする一方向入出力回転伝達機構。
  5. 請求項1ないし4のいずれか1項記載の一方向入出力回転伝達機構において、上記軸方向直交面は入力回転軸に形成した外方フランジに設けられている一方向入出力回転伝達機構。
  6. 請求項1ないし5のいずれか1項記載の一方向入出力回転伝達機構において、周方向不等幅空間形成部は、入力回転軸の半径方向に直交する少なくとも一つの面を備えた断面非円形部からなっている一方向入出力回転伝達機構。
  7. 請求項6記載の一方向入出力回転伝達機構において、上記断面非円形部の断面形状は、多角形である一方向入出力回転伝達機構。
  8. 請求項1ないし5のいずれか1項記載の一方向入出力回転伝達機構において、周方向不等幅空間形成部は、入力回転軸の半径方向に関して対称な少なくとも一対の傾斜面を備えた非円形断面部からなっている一方向入出力回転伝達機構。
  9. 請求項1ないし5のいずれか1項記載の一方向入出力回転伝達機構において、周方向不等幅空間形成部は、入力回転軸の軸心に対して偏心した偏心円筒面によって形成されている一方向入出力回転伝達機構。
  10. 軸線に対して直交する軸方向直交面を有する筒状入力回転軸;
    この筒状入力回転軸に挿通され、かつ該筒状入力回転軸と相対回動自在に支持された出力回転軸;
    上記筒状入力回転軸に、上記軸方向直交面に隣接させて形成した、上記出力回転軸の外周面との間に周方向で不等幅の周方向不等幅空間を形成する周方向不等幅空間形成部;
    上記周方向不等幅空間に挿入した、ボールと、このボールが遊嵌され、該ボールの直径より短い軸方向長さを有し、かつ軸線が筒状入力回転軸と出力回転軸の各軸線に対して略平行になるように周方向不等幅空間に挿入された円筒と、からなる転がり部材;及び
    上記ボールと上記軸方向直交面とに接触圧力を与える付勢手段;
    を備え、
    上記周方向不等幅空間形成部は、上記筒状入力回転軸に回転が与えられたとき上記軸方向直交面によって回転が与えられる上記転がり部材を介して上記出力回転軸に回転を与える形状をなしていることを特徴とする一方向入出力回転伝達機構。
  11. 軸線に対して直交する軸方向直交面を有する筒状入力回転軸;
    この筒状入力回転軸に挿通され、かつ該筒状入力回転軸と相対回動自在に支持された出力回転軸;
    上記筒状入力回転軸に、上記軸方向直交面に隣接させて形成した、上記出力回転軸の外周面との間に周方向で不等幅の周方向不等幅空間を形成する周方向不等幅空間形成部;
    軸線が出力回転軸の略径方向に延びるように周方向不等幅空間に挿入された、上記筒状入力回転軸の上記軸線に対して直交する方向に延びる回転軸を有する円柱ころからなる転がり部材;及び
    この転がり部材と上記軸方向直交面とに接触圧力を与える付勢手段;
    を備え、
    上記周方向不等幅空間形成部は、上記筒状入力回転軸に回転が与えられたとき上記軸方向直交面によって回転が与えられる上記転がり部材を介して上記出力回転軸に回転を与える形状をなしていることを特徴とする一方向入出力回転伝達機構。
  12. 軸線に対して直交する第一の軸方向直交面を有する筒状入力回転軸;
    この筒状入力回転軸に挿通され、かつ該筒状入力回転軸と相対回動自在に支持された出力回転軸;
    上記筒状入力回転軸と出力回転軸を回転自在に支持する軸受部材に一体に、上記第一の軸方向直交面に対向させて形成された、軸線に対して直交する第二の軸方向直交面;
    上記筒状入力回転軸に、上記第一の軸方向直交面と上記第二の軸方向直交面との間に位置させて形成した、上記出力回転軸の外周面との間に周方向で不等幅の周方向不等幅空間を形成する周方向不等幅空間形成部;
    上記周方向不等幅空間に挿入した、ボールと、このボールが遊嵌され、該ボールの直径より短い軸方向長さを有し、かつ軸線が筒状入力回転軸と出力回転軸の各軸線に対して略平行になるように周方向不等幅空間に挿入された円筒と、からなる転がり部材;及び
    上記第一、第二の軸方向直交面の間隔が狭くなるように上記筒状入力回転軸を軸線方向に付勢し、上記ボールを上記第一、第二の軸方向直交面に押圧接触させる付勢手段;
    を備え、
    上記周方向不等幅空間形成部は、上記筒状入力回転軸に回転が与えられたとき上記第一の軸方向直交面によって回転が与えられる上記転がり部材を介して出力回転軸に回転を与える形状をなしていることを特徴とする一方向入出力回転伝達機構。
  13. 軸線に対して直交する第一の軸方向直交面を有する筒状入力回転軸;
    この筒状入力回転軸に挿通され、かつ該筒状入力回転軸と相対回動自在に支持された出力回転軸;
    上記筒状入力回転軸と出力回転軸を回転自在に支持する軸受部材に一体に、上記第一の軸方向直交面に対向させて形成された、軸線に対して直交する第二の軸方向直交面;
    上記筒状入力回転軸に、上記第一の軸方向直交面と上記第二の軸方向直交面との間に位置させて形成した、上記出力回転軸の外周面との間に周方向で不等幅の周方向不等幅空間を形成する周方向不等幅空間形成部;
    軸線が出力回転軸の略径方向に延びるように周方向不等幅空間に挿入された、上記筒状入力回転軸の上記軸線に対して直交する方向に延びる回転軸を有する円柱ころからなる転がり部材;及び
    上記第一、第二の軸方向直交面の間隔が狭くなるように上記筒状入力回転軸を軸線方向に付勢し、上記転がり部材を上記第一、第二の軸方向直交面に押圧接触させる付勢手段;
    を備え、
    上記周方向不等幅空間形成部は、上記筒状入力回転軸に回転が与えられたとき上記第一の軸方向直交面によって回転が与えられる上記転がり部材を介して出力回転軸に回転を与える形状をなしていることを特徴とする一方向入出力回転伝達機構。
  14. 請求項10ないし13のいずれか1項記載の一方向入出力回転伝達機構において、第一の軸方向直交面は筒状入力回転軸に形成した内方フランジに設けられている一方向入出力回転伝達機構。
  15. 請求項10ないし14のいずれか1項記載の一方向入出力回転伝達機構において、周方向不等幅空間形成部は、筒状入力回転軸の半径方向に直交する少なくとも一つの面を備えた断面非円形部からなっている一方向入出力回転伝達機構。
  16. 請求項15記載の一方向入出力回転伝達機構において、上記断面非円形部の断面形状は、多角形である一方向入出力回転伝達機構。
  17. 請求項10ないし14のいずれか1項記載の一方向入出力回転伝達機構において、周方向不等幅空間形成部は、筒状入力回転軸の半径方向に関して対称な少なくとも一対の傾斜面を備えた非円形断面部からなっている一方向入出力回転伝達機構。
  18. 請求項10ないし14のいずれか1項記載の一方向入出力回転伝達機構において、周方向不等幅空間形成部は、筒状入力回転軸の軸心に対して偏心した偏心円筒面によって形成されている一方向入出力回転伝達機構。
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