JPH04151022A

JPH04151022A - クラッチ装置

Info

Publication number: JPH04151022A
Application number: JP27410190A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Kobayashi; 克也小林
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1990-10-12
Filing date: 1990-10-12
Publication date: 1992-05-25

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】産業上の利用分野この発明は、一方向の回転のみを伝達するクラッチ装置
に関する。

従来の技術従来の一方向クラッチとしては、例えば特開昭５８−５
５３７号公報に示すようなものがある。

第１５図は、上述した一方向クラッチの断面図であり、
４１は駆動軸、４２はラチェツト車、４３はキーであり
、このキー４３を介して、駆動軸４１とラチェツト車４
２とが一体に回転するようになっている。４２ａはラチ
ェツト車４２のラチェツト歯、４４は負荷を駆動するた
めの筒状外周金具、４５は筒状外周金具４４の内周面に
形成された爪収納四部、４６は爪収納凹部４５に収納さ
れたラチェツト爪である。また、４７はバネ、４８はバ
ネ４７を支持するバネ受であり、バネ４７はラチェツト
爪４６をラチェツト車４２に押圧するようになっている
。

そして、駆動軸４１およびラチェツト車４２が図におけ
る時計方向に回転する場合には、ラチェツト歯４２ａと
ラチェツト爪４６とが係合するので、ラチェツト車４２
の回転に伴なって、筒状外周金具４４が回転する。一方
、駆動軸４１およびラチェツト車４２が図における反時
計方向に回転する場合には、ラチェツト歯４２ａとラチ
ェツト爪４６とは係合せず、ラチェツト車４２の回転は
筒状外周金具４４には伝達されないようになっている。

ところで、上述した一方向クラッチにおいて、筒状外周
金具４４に過負荷がかかった場合には、ラチェット車４
２．駆動軸４１および図示しないモータ等にも過負荷が
作用してしまう。

そこで、従来においては、一方向クラッチとは別に、例
えば、特開昭５８−１４２０２８号公報に示されている
ようなトルクリミッタを配置するようにしている。

第１６図は、上述したトルクリミッタの断面図であり、
５１は伝動軸、５２は回転盤、５６はキーであり、この
キー５６を介して伝動軸５１と回転盤５２とが一体に回
転するようになっている。

また、５４は回転盤５２の外周部に形成された係合部、
５３は伝動盤、５５は係合体、５７はボルト、５８はナ
ツト、５９はスプリングである。そして、ボルト５７は
伝動盤５３に形成された孔に螺合し、スプリング５９を
支持しており、スプリング５９は係合体５５を回転盤５
２に押圧するようになっている。

伝動盤５３への負荷が通常であれば、係合体５５と係合
部５４とはスプリング５９のばね力によって保合状態を
維持し、回転盤５２の回転に伴なって、伝動盤５３が回
転される。伝動盤５３への負荷が過剰となると、係合体
５５と係合部５４との係合状態が解除し、伝動盤５３の
回転を伴なうことなく回転盤５２が回転するようになっ
ている。

このようにして、各部材に過負荷が作用するのを防止す
るようにされている。

発明が解決しようとする課題上述したように、従来においては、一方向クラッチを過
負荷から保護するためには、この一方向クラッチとは別
にトルクリミッタを配設しなければならず、このための
スペースが必要であり、その分電量も増加し、コストア
ップとなるという問題点があった。

課題を解決するための手段そこで、この発明は上記問題点を解決するため、回転入
力手段と、回転出力手段と、これら回転入力手段および
回転出力手段のうちのどちらか一方に支持され、回転入
力手段と回転出力手段とが所定方向に相対回転したとき
のみ、これら回転入力手段と回転出力手段とをトルク伝
達可能に係合する係合手段とを備えたクラッチ装置にお
いて、上記係合手段は、回転入力手段と回転出力手段と
の相対回転トルクが所定値以上となったとき、回転入力
手段と回転出力手段との係合を解除し、所定値以上の回
転トルクの伝達を防止する伝達トルク制限部を有するこ
とを特徴としている。

作用係合手段によって、回転入力手段または回転出力手段の
所定方向のみの回転トルクが回転出力手段または回転入
力手段に伝達される。さらに、係合手段の伝達トルク制
限部により所定値以上の回転トルクの伝達が防止される
。したがって、１つのクラ・ソチ装置に、一方向クラッ
チの機能とトルクリミッタの機能とを併せ持たせること
ができる。

実施例第１図は、この発明の一実施例であるクラッチ装置の断
面図である。

同図において、■は入力ディスク（回転入力手段）であ
り、この入力ディスク１の外周面には断面Ｖ字状の溝３
が形成されている。２は円筒状の出力ディスク７（回転
出力手段）、４は出力ディスク２の内周面に、この出力
ディスク２の半径方向に対して傾斜して形成された凹部
である。また、７は爪部材、６は爪支持部材、８はロー
ラ、５はスプリング（伝達トルク制限部）であり、爪部
材７の一端にローラー８が回転自在に支持され、爪部材
７の他端は爪支持部材６に回転自在に支持されている。

これら、スプリング５、支持部材６、爪部材７、ローラ
ー８により係合手段が構成される。そして、スプリング
５は凹部４に収容され、爪支持部材６を出力ディスク２
の内周面側に押圧している。なお爪部材７の爪支持部材
６に支持された端部端面はこの爪支持部材６の長手方向
に対して傾斜しており、この傾斜面は、つめ部材７が第
１図に示した状態において、凹部４の側面と当接し、爪
部材７の反時計方向への回転が阻止されるようになって
いる。また、ローラー８は溝３に嵌合可能な寸法となっ
ている。

上記構成において、入力ディスク１が時計方向に回転し
、ローラー８が溝３に嵌合すると、入力ディスク１の回
転が爪部材７を介して出力ディスク２に伝達され、出力
ディスク２が回転される。

出力ディスク２に過負荷がかかった場合、入力ディスク
１の回転により爪支持部材６が出力ディスク２の外周方
向に押圧されスプリング５が圧縮される。そして、つい
には、ローラー８が溝３から脱出され、入力ディスク１
は空転することになる。

また、入力ディスク１が図の矢印で示すように反時計方
向に回転する場合、ローラー８と溝３とが嵌合しても、
爪部材７は時計方向に回転して、第３図に示すように、
溝３から容易に脱出するようになっている。したがって
、人力ディスクＩが反時計方向に回転する場合には、こ
の入力ディスク１の回転は出力ディスク２に伝達されな
いようになっている。

第４図はこの発明の他の実施例の断面図、第５図は第４
図は■−Ｖ線に沿った断面図である。

図において、９は入力ディスク（回転入力手段）であり
、この入力ディスク９は第５図に示すように、２つの部
材９ｇ、９ｂを組み合わせて構成されている。そして、
この２つの部材９ａ、９ｂとの間に収容部１１が形成さ
れており、この収容部１１にロッド１３およびこのロッ
ド１３を入力ディスク９の中心方向に押圧するスプリン
グ１２（伝達トルク制御部）が収容されている。１４は
ローラーでありこのローラー１４はロッド１３の端部に
回転自在に支持されている。

また、１０は出力ディスク（回転出力手段）であり、こ
の出力ディスク１０は、第５図に示すように２つの部材
１０ａ、１０ｂを組み合わせて構成されている。また、
出力ディスク１０には支持部Ｉ６を中心にして回動自在
に支持されたアーム１５が取り付けられている。なお、
スプリング１２、ロッド１３、ローラー１４、アーム１
５、支持部１６により係合手段が構成される。

上記構成において、入力ディスク９が図の時計方向に回
転すると、第６図に示すように、ローラー１４がアーム
Ｉ５に乗り上げて、スプリング１２が圧縮される。そし
て、このスプリング１２の反力により、入力ディスク９
の回転が出力ディスク１０に伝達され、出力ディスク１
０が回転する。

出力ディスク１０に過負荷がかかると、ローラー１４は
アーム１５にさらに乗り上げ、ついには、このアーム１
５を乗り越えてしまう。したがって、過負荷の場合には
、入力ディスク９は空転するようになっている。

また、第７図に示すように、入力ディスク９が反時計方
向に回転すると、ローラー１４はアーム１５の下を通り
、このアーム１５と係合することがない。したがって、
入力ディスク９が反時計方向に回転した場合には、入力
ディスク９の回転は、出力ディスク１０には伝達されな
いようになっている。

第８図は、この発明のさらに他の実施例の断面図であり
、１７は入力軸（回転入力手段）、１８は出力軸（回転
出力手段）、１９は布巻のコイルスプリング（トルク制
限部付係合手段）である。

そして、入力軸１７の直径はコイルスプリング１９の内
径よりも僅かに大となっており、出力軸１８の内径はコ
イルスプリング１９の外径とほぼ同一となっている。

入力軸１７が図の矢印で示す方向、つまり右回転すると
コイルスプリング１９と出力軸１８の内周面との摩擦力
によりコイルスプリング１９は巻方向と逆の方向に力が
働き、このコイルスプリング１９は半径方向に拡がろう
とし、コイルスプリング１９と出力軸１８の内周面との
摩擦力が増加する。これにより、入力軸１７の回転が出
力軸１８に伝達され、出力軸１８が回転される。出力軸
１８に過負荷がかかった場合には、コイルスプリング１
９が半径方向にさらに拡がろうとするため、このコイル
スプリング１９と入力軸１７との摩擦力が減少し、入力
軸１７とコイルスプリング１９とがすべり出してしまう
。したがって、出力軸１８に過負荷がかかった場合には
、入力軸１７は空転するようになっている。

また、入力軸１７が図の矢印と反対方向に回転する場合
にはスプリング１９は、その半径が縮少されるので、コ
イルスプリング１９と出力軸１８の内周面との摩擦力が
低下し、出力軸１８は回転されることはない。

なお、入力軸１７の左回転時に出力軸を回転させ、入力
軸１７の右回転時には、この入力軸１７を空転させたい
場合には、コイルスプリング１９の巻方向を第８図例と
は逆とし、左巻とすればよい。

第９図は、この発明のさらに他の実施例の概略構成断面
図、第１０図は第９図例の要部拡大断面図である。

図において、２０は入力軸、２１は入力ディスク（回転
入力手段）、２２は出力軸、２３は出力ディスク（回転
出力手段）、２４は出力ディスク２３を入力ディスク２
１に押圧するスプリングである。そして、第１０図に拡
大して示すように、入力ディスク２１と出力ディスク２
３との間にはスラストベアリング３０が配設されている
。また、入力ディスク２１の出力ディスク２３に対向す
る面には凹部２５，２７および凹部２５と２７との間に
傾斜状凹部２６が形成され、凹部２７に、スプリング２
９およびボール２８が配設されている。

これら四部２５，２６．２７ならびにボール２８、スプ
リング２９は、入力ディスク２１に複数個配設されてい
る。そして、凹部２５の深さ寸法は凹部２７の深さ寸法
より小さく、さらに、凹部２７の深さ寸法はボール２８
の直径よりも僅かに小さくなっている。なお、スプリン
グ２４，２９、凹部２５，２６，２７、ボール２８によ
って、係合手段が構成されている。

上記構成において、入力ディスク２１が第１０図の矢印
で示す方向に回転すると、ボール２８は図の上側方向に
移動し、出力ディスク２３と入力ディスク２１との間に
狭圧される。したがって、入力ディスク２１の回転に伴
なって、出力ディスク２３が回転する。

出力ディスク２３に過負荷がかかった場合には、ボール
２８と出力ディスク２３とがスリップする。

したがって、出力ディスク２３に過負荷がかかった場合
には、入力ディスク２１は空転するようになっている。

入力ディスク２１が第１０図に示した矢印とは逆方向に
回転する場合には、ボール２８は図の下方向に移動し、
凹部２７内に位置するので、このボール２８は入力ディ
スク２１と出力ディスク２３とには狭圧されることはな
く、出力ディスク２３が回転されることはない。

第１１図は、この発明のさらに他の実施例の構成断面図
である。

同図において、３１は入力軸、３２は入力ディスク（回
転入力手段）、３５はローラー、３４は爪部材、３３は
爪部材支持部、３６は出力軸、３７は出力ディスク（回
転出力手段）、３８はスプリング、３９は出力ディスク
３７に形成された断面Ｖ状の溝である。そして、爪部材
支持部３３は入力ディスク３２の出力ディスク３７に対
向する面側に配置されており、この爪部材支持部３３に
爪部材３４が支持されている。なお、この爪部材３４は
、この爪部材３４と支持部３３との接続点を中心として
、片側の範囲でのみ回動可能となっている。つまり、例
えば、第１２図に示した状態においては、爪部材３４は
、図の破線の矢印で示す範囲でのみ回動でき、図示した
状態から左方向へは回動できないようになっている。ま
た、ローラー３５は爪部材３４に回転可能に支持されて
おり、溝３９と嵌合可能となっている。なお、爪部材支
持部３３．爪部材３４．ローラー３５．スプリング３８
により結合手段が構成される。

上記構成において、入力ディスク３２が出力ディスク３
７に対向して、第１２図の実線の矢印で示す方向に移動
する場合、ローラー３５が溝３９に嵌合し、これによっ
て、出力ディスク３７も回転する。出力ディスク３７に
過負荷がかかると、第１３図に示すように、ローラー３
５は満３９から脱出してしまう。したがって、出力ディ
スク３７に過負荷がかった場合は、入力ディスク３２は
空転されるようになっている。また、入力ディスク３２
が第１４図の矢印で示す方向に回転する場合には、爪部
材３４は図示したように左方向に回動するため、ローラ
３５が溝３９に嵌合しても、即座に脱出してしまう。し
たがって、この場合には、出力ディスク３７は回転され
ることはない。

以上説明したこの発明のクラッチ装置は種々のものに適
用可能であり、例えば、本出願人が先に提案した特開平
２−１６３５６２号公報記載のトロイダル無段変速機に
おける前後進検出装置として用いることが可能である。

なお、上記前後進検出装置は、前記公報に詳述されてい
るように、車両が前進状態か後進状態かを検出するため
の装置であり、検出された結果に基づいて、前進専用の
変速制御装置と後進専用の変速制御装置とが切り換えら
れる。

発明の効果以上のように、この発明によれば、回転入力手段と、回
転出力手段と、これら回転入力手段および回転出力手段
のうちのどちらか一方に支持され、回転入力手段と回転
出力手段とが所定方向に相対回転したときのみ、これら
回転入力手段と回転出力手段とをトルク伝達可能に係合
する係合手段とを備えたクラッチ装置において、上記係
合手段は、回転入力手段と回転出力手段との相対回転ト
ルクが所定値以上となったとき、回転入力手段と回転出
力手段との係合を解除し、所定値以上の回転トルクの伝
達を防止する伝達トルク制限部を有するようにしたので
、１方向クラツチの機能とトルクリミッタの機能とを重
ね備えたクラッチ装置を実現することができる。したが
って、この１つのクラッチ装置を配置すれば１方向クラ
ツチとトルクリミッタとを別箇配置せずともよいので、
軽量化。

省スペース化が図られ、コストダウンとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例の断面図、第２図および
第３図は第１図例の動作説明図、第４図はこの発明の他
の実施例の断面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ線に沿った
断面図、第６図および第７図は第４図例の動作説明図、
第８図はこの発明のさらに他の実施例の断面図、第９図
はこの発明のさらに他の実施例の概略断面図、第１０図
は第９図例の部分拡大詳細図、第１１図はこの発明のさ
らに他の実施例の断面図、第１２図、第１３図および第
１４図は第１１図例の動作説明図、第１５図は従来の一
方向クラッチの断面図、第１６図はトルクリミッタの断
面図である。１．９，２１．３２・・・入力ディスク、２，１０゜２
３．３７・・・出力ディスク、３，３９・・・溝、４゜
２５．２６．２７・・・凹部、５．１２．２４，２９゜
３８・・・スプリング、６．３３・・・爪支持部材、７
゜３４・・・爪部材、８，１４．３５・・・ローラー、
１１・・・収容部、１３・・・ロッド、１５・・・アー
ム、１７゜２０．３１・・・入力軸、１８．２２．３６
・・・出力軸、２８・・・ボール。第４図第５図第６図第７図１らｌ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）回転入力手段と、回転出力手段と、これら回転入
力手段および回転出力手段のうちのどちらか一方に支持
され、回転入力手段と回転出力手段とが所定方向に相対
回転したときのみ、これら回転入力手段と回転出力手段
とをトルク伝達可能に係合する係合手段とを備えたクラ
ッチ装置において、上記係合手段は、回転入力手段と回転出力手段との相対
回転トルクが所定値以上となったとき、回転入力手段と
回転出力手段との係合を解除し、所定値以上の回転トル
クの伝達を防止する伝達トルク制限部を有することを特
徴とするクラッチ装置。