JPH086792B2

JPH086792B2 - 回転伝達装置

Info

Publication number: JPH086792B2
Application number: JP63219204A
Authority: JP
Inventors: 啓文鈴木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-09-01
Filing date: 1988-09-01
Publication date: 1996-01-29
Anticipated expiration: 2011-01-29
Also published as: JPH0272255A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は入力軸側から出力軸側へ回転トルクを伝達
するとともに，出力軸側から入力軸側への回転トルクの
伝達を防止する回転伝達装置に関するものである。

〔従来の技術〕

被駆動装置がモータ等の駆動源の停止後も慣性力等に
より回転し，この回転トルクによる上記駆動源の駆動軸
の回転が好ましくない場合においては，上記駆動源と被
駆動装置間に出力軸側から入力軸側への回転トルクの伝
達を防止する回転伝達装置が使用される。

第12図および第13図は上記目的で使用される従来の回
転伝達装置の断面図であり，第12図は駆動源（図示せ
ず）からの回転トルクの伝達がない場合，第13図は上記
回転トルクが伝達される場合を示す図である。図におい
て、（11）は入力軸，（12）は出力軸，（13）は入力軸
（11）のフランジ部分をブレーキ板（15）に押しつける
ためのコイルばね，（16）は回転方向において入力軸
（11）と出力軸（12）を連結するキーである。

次に動作について説明する。入力軸（11）側より出力
軸（12）側にトルクを伝達する時は，第12図に示す状
態，すなわち入力軸（11）のフランジ部分とブレーキ板
（15）が接触した状態から，第13図に示すように入力軸
（11）を出力軸（12）側に押し，入力軸（11）フランジ
部分を，ブレーキ板（15）より引き離した後，入力軸
（11）に回転トルクを加える。回転トルクはキー（16）
を介して出力軸（12）に伝達される。入力軸（11）から
の回転トルクの伝達がない状態，すなわち第12図に示す
状態において，出力軸（12）側より入力軸（11）側へバ
ツクトルクが加わつた場合は，入力軸（11）のフランジ
部分がコイルばね（13）によりブレーキ板（15）に押え
つけられているため，摩擦による反抗トルクが働き，入
力軸（11），出力軸（12）共に回転しない。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の回転伝達装置では，入力軸（11）側から出力軸
（12）側へ回転トルクを伝達しようとする際に，必ず入
力軸（11）をコイルばね（13）の反抗力に抗して出力軸
（12）側に押し，入力軸（11）のフランジ部分をブレー
キ板（15）から引き離す，という操作が必要であるとい
う問題点があった、この発明は，かかる問題点を解決するためになされた
もので，入力軸に軸方向の運動を与えずとも，入力軸か
ら出力軸へ回転トルクが伝えられ，かつ出力軸側から入
力軸側への回転トルクの伝達を防止できる回転伝達装置
を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係わる回転伝達装置は，ハウジングの筒部
の圧挿されたコイルばねと、このコイルばねの両端の各
爪部をそれぞれに嵌入する第１および第２の溝部を有
し、これら第１および第２の溝部を介して上記コイルば
ねと係合する第１の軸と、上記コイルばねの両端の各爪
部をそれぞれに嵌入する第１および第２の開口部を有
し、これら第１および第２の開口部を介して上記コイル
ばねと係合する第２の軸と、を備え、上記第１の軸をコ
イルばねの巻き方向と反対の方向に回転させ、上記第１
の溝部が上記両端爪部の一方を係止した時に、上記第２
の溝部が上記両端爪部の他方を係止しないように上記第
１および第２の溝部を設けると共に、上記第２の軸をコ
イルばねの巻き方向と同一の方向に回転され、上記第１
の開口部が上記両端爪部の一方を係止した時に、上記第
２の開口部が上記両端爪部の他方を係止しないように上
記第１および第２の開口部を設けたものである。

〔作用〕上記のように構成された回転伝達装置においては、第
１の軸が回転すると、この第１軸の溝部がコイルばね両
端のいずれか一方の爪部を押して、コイルばねを巻き込
み、このばねの径を縮小させて、コイルばねとハウジン
グの筒部との圧接力をなくし、第１の軸の回転トルクを
コイルばねの押えれらた爪部を介して第２の軸に伝達す
る。逆に、第２の軸が回転すると、この第２の軸の開口
部がコイルばね両端のいずれか一方の爪部を押して、コ
イルばねの径を大きくし、コイルばねとハウジングの筒
部との圧接力を増大させ、この押えられた爪部を介して
第２の軸の回転を阻止する。

〔発明の実施例〕

この発明の一実施例を第１図から第11図により説明す
る。第１図はこの実施例はこの実施例の回転伝達装置の
断面を示す図，第２図は第１図に示した装置の分解斜視
図である。図において，（１）はその円周部に円周方向
に所定の幅を有す第１および第２の溝部（1a），（1b）
が形成されている第２の軸としての入力軸，（２）は円
筒部（2c）が形成され，かつ円周方向に所定の幅を有す
第１および第２の開口部（2a），（2b）が形成されてい
る第１の軸としての出力軸，（３）は両端部に爪部（3
a），（3b）を有するコイルばね，（４）は円筒部（4
a）を有すハウジングである。上記入力軸（１）は出力
軸（２）の円筒部（2c）に内挿され，コイルばね（３）
が出力軸（２）の外周に配設されている。このコイルば
ね（３）の両端の爪部（3a），（3b）の位置において，
上記入力軸の第１および第２の溝部（1a），（1b）と出
力軸の第１および第２の開口部（2a），（2b）がそれぞ
れ所定の幅だけ重なり合い，この部分に上記コイルばね
（３）の爪部（3a）（3b）がそれぞれ係合している。上
記第１の溝部（1a）と開口部（2a）および第２の溝部
（1b）と開口部（2b）の重なり合わない部分は上記爪部
（3a）（3b）係合箇所において，円周方向における位置
関係が異なり，全く逆の位置関係にある。上記入力軸
（１），出力軸（２），コイルばね（３）からなるコン
ポーネントがハウジング（４）の円筒部（4a）に内挿さ
れる。

コイルばね（３）はその外形がハウジング（４）の内
筒部（4a）の内径より多少大きく形成されており，ハウ
ジング（４）の内筒部（4a）に挿入した状態において，
上記コイルばね（３）の外周ハウジング（４）の内筒部
（4a）の内壁と摩擦力により，出力軸（２）が容易に回
転しないように構成されている。

次に動作原理について第３図により説明する。この第
３図はハウジング（４）の内筒部（4a）にコイルばね
（３）を内挿した状態における軸線に垂直な断面を示す
図である。いま手前側の爪部（3a）に矢印の方向，すな
わち反時計廻りの方向（以下CCW方向と記す）に力を作
用させると，コイルばね（３）の外周とハウジング
（４）の内筒部（4a）の間には上記のごとくコイルばね
（３）の張力による摩擦力が存在するが更に爪部（3a）
に力を作用させることのより，コイルばね（３）の外周
をハウジング（４）の内筒部（4a）の内壁に押しつける
力が作用し，この間の摩擦力が増加し，コイルばね
（３）の回転は完全に拘束される。逆に，手前側の爪部
（3a）に第３図に示した矢印とは逆方向から，すなわち
時計廻りの方向（以下CW方向と記す）に力を使用させる
と，コイルばね（３）の第１条目が巻き込まれてその外
径が小さくなる。コイルばね（３）を巻き込む力は第２
条目，第３条目と次々に伝播して作用し，その結果コイ
ルばね（３）は全体的にテーパ状にその外径が小さくな
る。この結果，コイルばね（３）の外周とハウジング
（４）の内筒部（4a）の内壁と間の接触は他方の爪部
（3b）近傍の部分だけとなり，その摩擦力は著しく減少
し，上記コイルばね（３）はハウジング（４）の円筒部
（4a）内を回転可能となる。

以上のことは，手前側の爪部（3a）に関してだけでな
く，奥側の爪部（3b）に力を作用された場合に関しても
同様な結果が得られる。しかし手前側から観察した場合
における爪部（3b）への力の作用方向と結果の現象はコ
イルばね（３）の巻き方向の関係で当然のことながら上
記爪部（3b）における場合とは全く逆向きとなる。

次に第１図に示した回転伝達装置における動作につい
て説明する。第４図および第５図はそれぞれ入力軸
（１）をCW方向へ回転させた場合の第１図におけるＡ−
ＡおよびＢ−Ｂ断面を示す図である。第４図において，
入力軸（１）をCW方向へ回転させた場合，入力軸（１）
の溝部（1a）の端部（Xa）がこの部分と係合している爪
部（3a）を矢印方向に押すことによりコイルばね（３）
を巻き込み，コイルばね（３）の外径が小さくなり，そ
の外周におけるハウジング（４）の内筒部（4a）と摩擦
力の減じて入力軸（１）と共廻わり可能となる。コイル
ばね（３）の他方の爪部（3b）が第５図に示すように入
力軸（１）の溝部（1b）の端部（Xc）又は，出力軸
（２）の開口部（2b）の端部（Yc）に接触しない状態に
保持されることにより上記コイルばね（３）の巻き込み
が可能となり，出力軸（２）はその開口部（2a）の端部
（Yb）をコイルばね（３）の爪部（3a）を介して入力軸
（１）の溝部（1a）の端部（Xa）により押されてCW方向
に回転し，この結果入力軸（１）のCW方向回転トルクが
出力軸（２）側へ伝達される。

第６図および第７図はそれぞれ入力軸（１）をCCW方
向へ回転させた場合の第１図におけるＡ−ＡおよびＢ−
Ｂ断面を示す図である。この場合は第７図において，入
力軸（１）のＢ−Ｂ断面における溝部（1b）の端部（X
d）が爪部（3b）と係合し，これを矢印方向に押すこと
によりコイルばね（３）を巻き込み，すなわち他方の爪
部（3a）が第６図に示すように，入力軸（１）の溝部
（1a）の端部（Xb）又は出力軸（２）の開口部（2a）の
端部（Yb）に接触しない状態に保持されることにより，
上記コイルばね（３）の巻き込みが可能となり，出力軸
（２）はその開口部（2b）の端部（Yc）をコイルばね
（３）の爪部（3b）を介して入力軸（１）の溝部（1b）
の端部（Xd）により押されてCCW方向に回転し，この結
果，入力軸（１）のCCW方向回転トルクが出力軸（２）
側へ伝達される。

第８図および第９図は出力軸（２）をCCW方向に回転
させた場合の，第10図および第11図は出力軸（２）をCW
方向に回転させた場合の，それぞれ第１図におけるＡ−
A,およびＢ−Ｂ断面を示す図である。

出力軸（２）をCCW方向に回転させようとした場合に
は，第８図において，出力軸（２）の第１の開口部（2
a）の端部（Yb）がコイルばね（３）の爪部（3a）にあ
たり，爪部（3a）にはコイルばね（３）を広げる方向に
力が加わり，コイルばねの外周とハウジング（４）の円
筒部（4a）間の摩擦力を増大されコイルばね（３）の回
動が阻止される。この結果，入力軸（１），出力軸
（２）共にCCW方向へは回転しない。

又，出力軸（２）をCW方向に回転させようとした場合
には，第11図において，出力軸（２）の第２の開口部
（2b）の端部（Yc）がコイルばね（３）の爪部（3b）に
あたり，爪部（3b）にはコイルばね（３）を広げる方向
に力が加わり，上記出力軸（２）をCCW方向へ回転させ
ようとした場合と同様な理由により入力軸（１），出力
軸（２）共にCW方向へは回転しない。

すなわち，出力軸（２）からの入力軸（１）側への回
転はCW方向,CCW方向共に伝達されない。

以上のように，入力軸（１）のCW方向およびCCW方向
のいずれの回転をも出力軸（２）側へ伝達できる理由
は，コイルばね（３）の巻き込みによりその外径を小さ
くできることにあるが，一方の爪部，例えば（3a）を入
力軸（１）の溝部（1a）の端部（Xa）に係合させてコイ
ルばね（３）を巻き込む場合において、他方の爪部（3
b）が係合している入力軸（１）の溝部（1b）および出
力軸の開口部（3b）のそれぞれ円周方向の巾Ｂを充分に
取ることが必要である。

実際には，入力軸（１）のCW方向およびCCW方向共に
出力軸（２）へ回転を伝達し，かつ出力軸（２）のCW方
向およびCCW方向共に入力軸（１）側への回転を阻止し
なければならない。この目的達成のために，上記第１お
よび第２の溝部（1a），（1b）および第１および第２の
開口部（2a），（2b）の円周方向の巾を上記のごとくB,
第１の溝部（1a）と開口部（2a）の，および第２の溝部
（1b）と開口部（2b）の円周方向に重なり合う部分の巾
をＣ（バネの太さ）とすると、重なり合わない部分の巾
はＢ−Ｃとなるが、この重なり合わない部分の巾Ｂ−Ｃ
を上記コイルばね（３）の巻き込み時における爪部（3
a），（3b）の相対的なズレ巾Ａ以上に大きく形成して
ある。

さらに，上記重なり合わない部分の位置関係を第４図
〜第11図に示すごとき関係に形成している。すなわち，
上記重なり合わない部分はコイルばね（３）の両端の爪
部（3a），（3b）との係合箇所において，相異なる円周
方向に形成されている。

例えば，入力軸（１）をCW方向に回転させる場合に
は，第５図において入力軸（１）の第２の溝部（1b）の
端部（Xc）がコイルばね（３）の爪部（3b）に当接する
前に，第４図において第１の溝部（1a）の端部（Xa）が
爪部（3a）に当接して上記コイルばね（３）の巻み込み
動作を行なうように，同様に入力軸（１）をCCW方向に
回転させる場合には，第６図において，入力軸（１）の
第１の溝部（1a）の端部（Xb）がコイルばね（３）の爪
部（3a）に当接する前に，第７図において，第２の溝部
（1b）の端部（Xd）が爪部（3b）に当接して上記コイル
ばね（３）の巻き込み動作を行なうように，上記入力軸
（１）の第１および第２の溝部（1a），（1b）はその位
置関係を定めている。

入力軸（１）の第１および第２の溝部（1a），（1b）
および出力軸（２）の第１および第２の開口部（2a），
（2b）の位置関係が以上のように形成された結果とし
て，出力軸（２）を回転させようとした場合,CCW方向お
よびCW方向共にコイルばね（３）を巻き戻すように作用
して入力軸（１），出力軸（２）共に拘束される結果と
なる。もし，上記第１の溝部（1a）と開口部（1b）およ
び第２の溝部（1b）と開口部（2b）との重なり合わない
部分の位置関係が上記と逆関係にある場合には，第１の
軸としての出力軸（２）側からの回転トルクが伝達さ
れ，第２の軸としての入力軸（１）側からの回転トルク
の伝達が阻止されることになる。すなわち，この場合は
開口部（2a），（2b）が形成された第１の軸を入力軸，
溝部が形成された第２の軸を出力軸として用いられ，上
記と同様な効果が得られる。

また，第１の溝部（1a）と開口部（2a）および第２の
溝部（1b）と開口部（2b）の位置関係は第４から第11図
に示した関係にあつても，上記の場合とコイルばね
（３）の巻き方向が異なるとやはり回転トルクの伝達と
阻止方向も逆方向となり，この場合には第１の軸を入力
軸，第２の軸を出力軸とした回転伝達装置が得られる。

〔発明の効果〕

以上のように，この発明によれば第１の軸が回転する
と、この第１の軸の溝部がコイルばね両端のいずれか一
方に爪部を押し、この押えられたコイルばねの爪部を介
して第１の軸の回転トルクを第２の軸に伝達し、また、
第２の軸が回転すると、この第２の軸の開口部がコイル
ばね両端のいずれか一方の爪部を押し、この押えられた
コイルばねの爪部を介して第２の軸の回転を阻止するの
で、特別な伝達部品を附加することなく、第１の軸から
第２の軸に回転トルクを伝達し、第２の軸から第１の軸
に回転トルクを伝達しない、経済的で、使い勝手の良い
入力回転伝達装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による回転伝達装置を示す
断面図，第２図は第１図に示した装置の分解斜視図，第
３図はハウジングにコイルばねを内挿した状態における
コイルばねの作用を示す説明図，第４図から第11図は第
１図のＡ−Ａ断面もしくはＢ−Ｂ断面を示す図であり，
第４図および第５図は入力軸にCW方向の回転トルクを加
えた場合の説明図，第６図および第７図は入力軸にCCW
方向の回転トルクを加えた場合の説明図，第８図および
第９図は出力軸にCCW方向の回転トルクを加えた場合の
説明図，第10図および第11図は出力軸にCW方向の回転ト
ルクを加えた場合の説明図，第12図および第13図は従来
の回転伝達装置を示す断面図である。図において，（１）は入力軸，（1a）（1b）は第１およ
び第２の溝部，（２）は出力軸，（2a），（2b）は第１
および第２の開口部，（3c）は円筒部，（３）はコイル
ばね，（3a），（3b）はコイルばねの爪部，（４）はハ
ウジング，（4a）はハウジングの内筒部を示す。なお，図中，同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハウジングの筒部に圧挿されたコイルばね
と、このコイルばねの両端の各爪部をそれぞれに嵌入す
る第１および第２の溝部を有し、これら第１および第２
の溝部を介して上記コイルばねと係合する第１の軸と、
上記コイルばねの両端の各爪部をそれぞれに嵌入する第
１および第２の開口部を有し、これら第１および第２の
開口部を介して上記コイルばねと係合する第２の軸と、
を備え、上記第１の軸をコイルばねの巻き方向と反対の
方向に回転させ、上記第１の溝部が上記両端爪部の一方
を係止した時に、上記第２の溝部が上記両端爪部の他方
を係止しないように上記第１および第２の溝部を設ける
と共に、上記第２の軸をコイルばねの巻き方向と同一の
方向に回転させ、上記第１の開口部が上記両端爪部の一
方を係止した時に、上記第２の開口部が上記両端爪部の
他方を係止しないように上記第１および第２の開口部を
設けたことを特徴とする回転伝達装置。