JPH0193630A - クラッチ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はクラッチ装置に関し、特に相対回転自在である
ように互いに同心的に設けられた内側及び外側回転部材
間に回転力を選択的に伝達するためのクラッチ装置に関
する。

〈従来の技術〉 従来、互いに相対回転自在な両回転部材間に回転力を選
択的に伝達するためのクラッチ装置にあっては種々のも
のがあり、例えば実公昭６２−２４８３３号公報には、
クラッチ手段としてスプリングクラッチｔ！逍を用いた
ものが開示されている。

このクラッチ装置にあっては、ソレノイドを選択的に駆
動することにより、係合手段を介してクラッチスプリン
グを巻き締めまたは緩めてクラッチを選択的に伝達状態
にするため、クラッチの応答性が良いという特長がある
。

しかしながら、回転力の伝達容量を大きくする場合には
、クラッチスプリングの巻線数を増やす等するため、軸
線方向長さが長くなり装置が大型化するという問題を生
じる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目的
は、大容量の回転力の伝達が可能であると共に小型化し
得るクラッチ装置を提供することにある。

く問題点を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、相対回転自在であ
るように互Ｃ）に同心的に設けられた内側及び外側回転
部材間に回転力を選択的に伝達するためのクラッチ装置
であって、前記両回転部材間にあっていずれか一方の部
材の周面上を転動可能に介装された転動体と、前記転動
体を回転自在に受容し得る回転自在部分及び前記転動体
に係合し得る係合部分を前記他方の回転部材側に連設し
てなる凹設部と、前記転動体を前記凹設部の前記回転自
在部分及び前記係合部分の両者間にて変位し得るように
保持する保持部材と、前記転動体を前記回転自在部分及
び前記係合部分のいずれか一方に変位させる向きに前記
保持部材を付勢する付勢手段と、該付勢力に抗して前記
転動体を前記他方の部分に変位させる向きに前記保持部
材を選択的に駆動する駆動手段とを有することを特徴と
するクラッチ装置を提供することにより達成される。

〈作用〉 このようにすれば、相対回転自在な内側及び外側回転部
材間に介装された転動体を回転自在部分及び係合部分の
両者間にて変位させるべく、駆動手段により転動体の保
持器を選択的に駆動することにより、両回転部材間に回
転力を選択的に伝達することができる。

〈実施例〉 以下、本発明の好適実施例を添付の図面につい詳しく説
明する。

第１図は本発明に基づくクラッチ装置の軸線に沿って見
た断面図であり、第２図は第１図の矢印■−■線につい
て見た断面図である。第１図及び第２図に示されるよう
に内側回転部材としての出力軸１には外側回転部材とし
ての環状の入力ギヤ２が、転動体としての複数のニード
ル３を介して同心的かつ相対回転自在に軸支されている
。

各ニードル３は、入力ギヤ２のスラスト力を受けるため
の保持器付きスラスト軸受４の保持器５により、出力軸
１の外周面上を周方向に等ピッチをもって転動可能にそ
れぞれ保持されている。第２図に良く示されるように、
入力ギヤ２の内周部には、ニードル３の転動軌跡の外径
よりも若干率さい内径をもって形成された内周面を有す
るアウタレース６が固着されており、アウタレース６の
内周面には楔状曲面をなして凹設された凹設部７が各ニ
ードル３毎に配設されている。凹設部７には、ニードル
３を回転自在に受容する回転自在部８と、回転自在部８
に連設されてニードル３と係合し得る係合部９とが形成
されている。

回転軸１の第１図の右側の軸端部には小径部１１が形成
されており、小径部１１の基端部には、保持器５に固着
されて一体をなして小径部１１側に延出する円筒形状の
延長部１３がラジアル軸受１２を介して回転自在に軸支
されている。この延長部１３には対照的に半径方向外向
きに延出する一対のアーム部１４が一体的に形成されて
おり、入力ギヤ２の端面に凹設された一対の凹設部１６
に向けて略直角に曲折されたアーム部１４の遊端部１５
がそれぞれ凹設部１６内に没入している。

第２図に示されるように、凹設部１６は、周方向に連設
された大小２つの部屋からなり、小室１６ａにはアーム
部１４の道端部１５を受容し、大室１６ｂには遊端部１
５を小室１６ａに向けて付勢する圧縮コイルばね状のリ
ターンスプリング１７を受容している。このリターンス
プリング１７の付勢力は、保持器５によりニードル３を
凹設部７の回転自在部８に変位させる向きに付勢する方
向に作用している。

両アーム部１４には磁性体からなる環状円板１９が、Ｌ
字形状をなす板ばね１８を介して軸線方向に弾性的に移
動可能に、かつ延長部１３の外周面とは非接触状態に支
持されている。小径部１１の遊端部には磁性体からなる
円板部材２１が半径方向外向きの７ランジ形状をなすよ
うに固設されており、円板部材２１と環状円板１９との
対向する軸線方向端面同士が隙間をもって対峙している
。

小径部１１の遊端側には、円板部材２１側に向けて開放
されたＵ字形状断面をなす環状ヨーク２２が同軸的にケ
ーシング２４に固設されて、ヨーク２２内には同軸的に
励磁コイル２３が受容されており、クラッチを選択的に
伝達状態にするための駆動手段としてのソレノイドが構
成されている。

このようにして、環状ヨーク２２の磁極をなす開放端部
と環状円板１９とが円板部材２１との間にそれぞれ隙間
をもって対峙している。

従って、励磁コイル２３を励磁することにより、入力ギ
ヤ２と共に回転している環状円板１−９が円板部材２１
に吸着されるため、両者間に摩擦力が生じる。この摩擦
力により環状円板１つが、板ばね１８を介してアーム部
１４と一体をなす保持器５をリターンスプリング１７に
抗する向きに駆動するため、ニードル３が係合部９に係
合して入力ギヤ２から出力軸１に回転力が伝達されるこ
ととなる。

次に本実施例の作動要領について説明する。

図示されない駆動ギヤにより駆動された入力ギヤ２が回
転するが、第１及び第２図に示すように励磁コイル２３
が非励磁状態にあっては、環状円板１９がフリー状態で
あり、前記したようにニードル３が回転自在部８に位置
するようにリターンスプリング１７によりアーム部１４
が付勢されているため、ニードル３が回転自在な状態に
ある。

従って、入力ギヤ２が回転軸１に対してニードル３を介
して自由回転しており、入力ギヤ２の回転力が回転軸１
に伝達されない。

この状態で励磁コイル２３に通電して励磁状態にすると
、前記したように円板部材２１を介して環状円板１９に
対して吸引力が働き、入力ギヤ２と一体的に回転してい
る環状円板１９が停止状態の円板部材２１に第１図の矢
印Ａの向きに吸引されて当接するため、両者の間に摩擦
力が生じる。

この摩擦力が、第２図の矢印Ｂにより示される入力ギヤ
２の回転方向に抗する向きにアーム部１４に作用して、
アーム部１４遊端部１５がリターンスプリング１７の付
勢力に抗して矢印Ｃの向きに相対的に移動するため、保
持器５によりニードル３が回転自在部８から係合部９に
向けて変位する。

従って、第３図に示されるようにニードル３が係合部９
に係合するため、入力ギヤ２の回転力がニードル３を介
して出力軸１に伝達される。

尚、回転力を増大するに伴って係合部９とニードル３と
が更に食込むようになるため、大容量の回転力の伝達が
可能であると共に、その伝達容量に対してニードル３を
大径化する必要がないため、装置を小型化することがで
きる。

再び、励磁コイル２３を非励磁状態にすると、板ばね１
８の復元力により環状円板１９が円板部材２１から引き
離されるため、遊端部１５がリターンスプリング１７に
より矢印Ｃとは逆向きに付勢されて、ニードル３が回転
自在部８に戻される。

従って、入力ギヤ２の回転力が出力軸１に伝達されなく
なる。

また、第４図は第２の実施例を示す第２図に対応する部
分拡大図であり、前記した実施例に相当する部分には同
一の符号を付してその詳しい説明を省略する。この第２
の実施例にあっては、凹設部１６が、小室２５及び小室
２５を介して周方向に対称位置にそれぞれ連設された一
対の大室２６、“２７により形成されている。小室２５
にはアーム部１４の遊端部１５が受容されており、両人
室２６．２７には両方向から小室２５に向けて同一ばね
力をもって遊端部１５を付勢する一対のリターンスプリ
ング２８．２９がそれぞれ受容されている。また凹設部
７には、前記実施例と同様に回転自在部３１が形成され
ていると共に、回転自在部３１に対して周方向に対称的
にそれぞれ連設された一対の係合部３２．３３が形成さ
れている。

この第２の実施例にあっても、小室２５に位置するよう
に両リターンスプリング２８．２９により遊端部１５が
付勢された状態で、ニードル３が保持器５により回転自
在部３１に位置するように保持されている。この状態に
あっては、ニードル３が回転自在な状態にあるため、前
記実施例と同様に入力ギヤ２の回転力が回転軸１に伝達
されない。

このようにして構成された第２の実施例にあっては、図
の矢印りの実線により示す向きに入力ギヤ２が回転して
いる状態で励磁コイル２３を励磁状態にすると、前記実
施例と同様に遊端部１５が、図の左方のリターンスプリ
ング２８の付勢力に抗して矢印Ｅの実線により示す向き
に移動して、保持器５により変位させられたニードル３
が図の左方の係合部３２に係合して、入力ギヤ２の回転
力が回転軸１に伝達される。また、入力ギヤ２の矢印り
の破線により示す向きに対しては、遊端部１５が右方の
リターンスプリング２９の付勢力に抗して矢印Ｅの破線
により示す向きに移動し、ニードル３が図の右方の係合
部３３に係合して、上記と同様に回転力が伝達される。

尚、再び励磁コイル２３を非励磁状態にすると、両リタ
ーンスプリング２８．２９の゛付勢力により遊端部１５
が小室１６ａに保持されて、ニードル３が回転自在部３
１に位置して回転自在な状態となる。

この第２の実施例にあっては、両方向の回転力に対して
対応できるため、正逆回転可能な回転部材間の回転力を
選択的に伝達するためのクラッチ装置として好適に用い
ることができる。

ところで、実施例にあっては環状円板１９を円板部材２
１を介して吸引するようにしたが円板部材２１を配して
直接ヨーク２２に吸引しても良い。

また、環状円板１９と保持器５の延長部１３とを互いに
スプライン結合することにより、板ばね１４を配するこ
ともできる。この場合には、吸引時に環状円板１９がス
プライン上をスライドして円板部材２１に吸着されるこ
ととなる。更に、クラッチ手段としてニードル３を用い
たが、凹設部７の形状を変更することにより球を用いる
こともできる。

また、ニードル３を回転自在部８に変位させる向きに付
勢するようにリターンスプリング１７を設けたが、係合
部９に向けて付勢するようにして、励磁コイル２３の励
磁力により回転自在部８に向けて駆動するようにしても
良い。

〈発明の効果〉 このように本発明によれば、相対回転自在な内側及び外
側回転部材間に転動体を介装して、回転部材の係合部分
に転動体を係合させることより両回転部材間の回転力を
伝達するため、小型の転動体により大容量の回転力の伝
達が可能であると共に、転動体の保持器を選択的に駆動
することにより転動体を変位させてクラッチを選択的に
伝達状態とするため応答性が良い等、その効果は極めて
大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に基づくクラッチ装置の軸線に沿って
みた断面図である。 第２図は、第１図のＩＩ−Ｉ［線についてみた断面図で
ある。 第３図は、クラッチの接続状態を示す第２図に対応する
図である。 第４図は、第２の実施例を示す部分拡大図である。 １・・・出力軸　　　　　２・・・入力ギヤ３・・・ニ
ードル　　　　４・・・スラスト軸受５・・・保持器　
　　　　６・・・アウタレース７・・・凹設部　　　　
　８・・・回転自在部９・・・係合部　　　　　１１・
・・小径部１２・・・ラジアル軸受　１３・・・延長部
１４・・・アーム部　　　１５・・・道端部１６・・・
凹設部　　　　１６ａ・・・小室１６ｂ・・・大室　　
　　１７・・・リターンスプリング１８・・・板ばね　
　　　１９・・・環状円板２１・・・円板部材　　　２
２・・・ヨーク２３・・・励磁コイル　　２４・・・ケ
ーシング２５・・・小室　　　　　２６．２７・・・大
室２８．２９・・・リターンスプリング ３１・・・回転自在部　　３２．３３・・・係合部特許
出願人　日本発条株式会社゛ 代　　　理　　　人　　弁理士　大　島　陽　−第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 相対回転自在であるように互いに同心的に設けられた内
   側及び外側回転部材間に回転力を選択的に伝達するため
   のクラッチ装置であって、 前記両回転部材間にあっていずれか一方の部材の周面上
   を転動可能に介装された転動体と、前記転動体を回転自
   在に受容し得る回転自在部分及び前記転動体に係合し得
   る係合部分を前記他方の回転部材側に連設してなる凹設
   部と、前記転動体を前記凹設部の前記回転自在部分及び
   前記係合部分の両者間にて変位し得るように保持する保
   持部材と、前記転動体を前記回転自在部分及び前記係合
   部分のいずれか一方に変位させる向きに前記保持部材を
   付勢する付勢手段と、該付勢力に抗して前記転動体を前
   記他方の部分に変位させる向きに前記保持部材を選択的
   に駆動する駆動手段とを有することを特徴とするクラッ
   チ装置。