JPS605812B2 - クラッチ機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、外部動力を必要としないで切換えることがで
きるクラッチ機構に関する。

２出力軸の切替駆動可能なクラッチ機構は種々提案され
ているが、一般には第１図に示すように切換時に外部動
力を必要とするものが多い。

同図に示すクラッチ機構は、モーターに対しギャボツク
ス２および回転軸（駆動軸）３を介して連結した駆動ギ
ャ４の左右に、回転軸５ａ，５ｂを有する出力ギャ６ａ
，６ｂを離隔して配設すると共に、回転支点７を有する
略Ｔ字状のレバー８に一対のアィドラギャｇａ，９ｂを
回転自在に軸支し、このレバー８の上端をソレノイド１
０のプランジャー１１の進退で一方に偏椅させることに
より、アィドラギャ９ａ，９ｂの一方を駆動ギャ４と出
力ギャ６ａ，６ｂの一方との間に介在させるようにした
ものである。従って、図示の如くプランジャー１１をソ
レノィド１０で実線矢印方向へ吸引すれば、アィドラギ
ャ９ａが駆動ギャ４と出力ギヤ６ａとの間に介在して、
出力ギヤ６ａは駆動ギャ４の実線矢印方向の回転（以下
正転とする）に伴ない同方向へ回転する。そして、ソレ
ノイド１川こ対する通電を断つとプランジャー１１はコ
イルスプリング１２の反溌力で破線矢印方向へ進行し、
アィドラ９ｂを駆動ギャ４と出力ギャ６ｂとの間に介在
させる。この結果、出力ギヤ６ｂは駆動ギャ４の破線矢
印方向の回転（以下逆転とする）に伴ない同方向へ回転
する。しかしながら、第１図のクラッチ機構は、切換に
ソレノィド１０等の外部動力を必要とするので、部品点
数が多く構造が複雑化することから、小形化が図れず高
価となる欠点があった。

本発明はか）る欠点を根本的に解決するために、モー夕
等の駆動源による内部動力を切換動作にも兼用すること
により、外部動力を不要とした２方向伝達可能なクラッ
チ機構を提供することを目的としている。

本発明のクラッチ機構は駆動源により回転される駆動回
転体と、伝達回転体を介して選択的に該駆動回転体によ
り回転される第１、第２の従動回転体を備える第１、第
２の出力軸と、該駆動回転体の回転軸と同Ｄ的な回転軸
に基端側を軸支され、遊端側に前記伝達回転体を轍支し
駆動回転体の正逆転時に該駆動回転体からのトルクで回
動してその正転時に該駆動回転体と第１の従動回転体と
の間に伝達回転体を挿入し、逆転時には該駆動回転体と
第２の従敷回転体との間に伝達回転体を挿入するレバー
と、該レバーをその伝達回転体が駆動回転体と第１の従
動回転体との間および駆動回転体と第２の従動回転体と
の間にある状態に２保持する第１、第２のストッパから
なることを特徴とするものであるが、以下図面について
詳細に説明する。

第２図は各回転体をギャとした本発明の第１の実施例を
示す図であり、第１図と同一部分には同３一符号を付し
てある。

第２図において、２１は駆動ギャ４の回転軸（駆動軸）
３と同心的な回転軸２２を基端２１ａ側に有するレバー
、２３はしバー２１の遊端２１ｂ側に回転軸２４で軸支
され駆動ギャ４と噛合する伝達ギャ、２５はしバー２１
３と伝達ギャ２３との間に介在したスリップリング（
つる巻きばねなどからなる回転摩擦付与手段）、２６ａ
，２６ｂはしバー２１の略中央部下端を図示位置および
それとは１８０ｏ異なる回転位置で抑える一対のストツ
パ、２７はスベーサ、２８ａ，４２８ｂは瞳体枠である
。上記横成のクラッチ機構では、正転出力ギャ６ａ駆動
時には図示の状態にあり、駆動ギャ４の正転で出力ギャ
６ａが伝達ギャ２３を介して正転（実線矢印方向回転）
する。

このとき伝達ギャ２３延し、てはしバー２１は反力を受
けるが、この伝達反力Ｒは第２図ｃに示す如く下向きに
現われる。この反力Ｒはストッパ２６ａが受け、レバー
２１および伝達ギャ２３を図示実線位置に保つ。レバー
２１と伝達ギャ２３との間にスリップリング２５がある
とこの反力は該スリップリングにより加えられる摩擦力
に応じて増加するが、これもストッパ２６ａにより抑え
られ、しバ−２１が時ｏ計方向へ回動するようなことは
ない。この状態からモータ１の回転方向を反転させて駆
動ギャ４を逆転させると、伝達ギャ２３の伝達反力Ｒ′
は上向きに変わり、レバー２１が矢印Ｆ方向に回動して
伝達ギャ２３と出力ギャ６ａとの噛合状態が解除される
。

噛合いが解除されると反力Ｒ′はなくなり伝達歯車２３
は単に自由回転することになるが、本機構ではスリップ
リング２５により伝達歯車２３には回転摩擦が与えられ
ているのでこの摩擦による反力（これも反力Ｒｒと同方
向）がレバー２１を引続いて矢印Ｆ方向へ回転させる。
結局伝達ギャ２３は自転しながら駆動ギヤ４の周囲を公
転し（上記摩擦が大であると自転は停止し、急速に公転
する）レバー２１はストツパ２６ｂに衝合するまで反時
計方向に約１８０ｏ回敷する。レバー２１がストッバ２
６ｂでそれ以上の回動を阻止される状態で、伝達ギャ２
３は第２図ｃに−点鎖線で示すように駆動ギャ４と逆転
出力ギャ６ｂとの間に介在する。

そして、駆動ギャ４が更に逆転を続けると伝達ギャ２３
の下方向の伝達反力Ｒ″をストッパ２６ｂが受けた状態
で出力ギャ６ｂは逆転する。上述したクラッチ機構は、
功換時に外部動力を必要としない。

このため、部品点数が減少して構造が簡単になる。さら
に、切換に必要な動力を出力ギャ駆動用の内部動力源つ
まりモータ１から得るようしているので、モータ減速機
構の一部を利用してクラッチ機構を構成できる利点があ
る。第２図の実施例では摩擦力を適度にして切換時に伝
達ギヤ２３を停止させるようにしており、このスリップ
リング２５による摩擦力は駆動時の損失となるが「 こ
れは例えば減速比１／５０の減速機構で実施されればモ
ータ１の負荷はスリップリング２５の摩擦力の１／５０
曽加するだけであるから実用上問題はない。第３図は各
回転体を摩擦車とした本発明の第２の実施例を示す図で
あり、第２図と同一部分には同一符号を付してある。

第３図の駆動摩擦車３１、伝達摩擦車つまりアィドラ３
２、正転および逆転出力摩擦車３３ａ，３３ｂはそれぞ
れ第２図のギャ４，２３，６ａ，６ｂに対応している。
駆動摩擦車３１が正転している場合には反力Ｒが時計方
向に現われ、レバー２１‘まストッパ２６ａに衛合する
位置まで回動している。このため、出力摩擦車３３ａは
アイドラ３２を介して正転している。次に、駆動摩擦車
３１を逆転させると反力Ｒと逆方向に現われ、伝達摩擦
車３２は浮き上る。この伝達摩擦車３２は駆動摩擦車３
１に、この浮き上った状態でも強く押し付けられるよう
にレバー２１に鞠支されている（３４はこのようにする
ためのァィドラ押圧用榛バネ）ので、浮き上って出力摩
擦車３３ａから離れるとアイドラ３２は回転を停止し、
レバー２１と共に駆動摩擦車３１の回転につれて軸２２
を中心に回動する。やがてレバー２１がストツパ２６ｂ
で制止されアィドラ３２が駆動摩擦車３１と出力逆転摩
擦車３３ｂとの間に挿入される状態になると、出力摩擦
車３３ｂがァィドラ３２を介して逆転する。この実施例
のクラッチ機構では、駆動摩擦車３１とアイドラ３２と
の間およびアイドラ３２としバー２１との間に一定の摩
擦力があるため、第２図に示すスリップリング２５は不
要となる。

アィドラ３２と出力摩擦車３３ａ，３３ｂの軸２４，５
ａ，５ｂ間の距離いま勿論レバー２１がストツパ２６ａ
に保持された状態で、アィドラ３２と出力摩擦車３３ａ
間の摩擦力により所要伝達力が得られるように、つまり
アィドラ３２は摩擦車３１と３３ａまたは３３ｂとの間
に圧入されるように設定する。第４図は本発明の第３の
実施例を示す図である。

この実施例は第２図と同様回転体をギャとするが、伝達
ギャ４１は単にレバー２１に回転自由に藤支されている
だけである。つまり、この実施例では第２図のスリップ
リング２５が不要となりそして第２図および第３図のも
のでは存在した回転摩擦が実質的に存在しないと言える
ので伝達ロスが低減される。しかしその代り、変形板バ
ネ４２が設けられている。板バネ４２は図示の如く４つ
の爪４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄを有する対称形状
であり、中央でネジ４３により固定され、爪群のうち左
右の各半部が独立に弾性作用を呈する。図の状態では伝
達ギャ４１を介して駆動ギャ４から正転出力ギャ６ａに
回転力が伝達され、反力Ｒは時計方向に生じている。

この反力Ｒがストッパ２６ａで受け止められている点は
前記各実施例と同様である。次に、駆動ギャ４を逆転さ
せるとひ伝達ギャ４１の受ける反力Ｒ〆は反時計方向と
なり、伝達ギヤ４１は出力ギヤ６ａとの噛合状態が解除
される位置（図中破線で示す）まで伝達レバー２１と共
に駆動ギャ４の周囲を僅かに回動す「る。この時点で伝
達ギャ４１は板バネ４２のッメ４２ａと結合し、この爪
４２ａにより伝達ギャ４１は回転を阻止される。このた
め、駆動ギャ４が更に逆転するとき、伝達ギャ４１は爪
４２ａを内方（矢印Ｒ′方向）へたわませながら駆動ギ
ャ４の周囲を公転し、爪４２ｂ，４２ｃ，４２ｄを経て
逆転出力ギャ６ｂと結合する。この時点では伝達ギヤ４
１は既に板バネ４２から離脱しており、反時計方向の反
力はストッパ２６ｂで受けとめられる。従って、出力ギ
ャ６ｂが伝達ギャ４１を介して駆動され逆転する。板バ
ネ４２における爪４２ａ〜４２ｄは正転から逆転または
逆転から正転への切襖時に順次作動し、点線Ｆ′経路に
沿って移動する伝達ギャ４１の自転を阻止する。

正転から逆転へのときの爪４２ｃ，４２ｄまたは逆転か
ら正転へのときの爪４２ｂ，４２ｃはしバー２１および
伝達ギャ４１の自重を考えると不要であるが、図のクラ
ッチ機構を水平につまり各回転軸を鉛直にする場合には
すべて必要になる。以上述べたように本発明のクラッチ
機構は、外部動力を必要とせずに２出力軸系の動力伝達
の切替が可能であるから、小形化が図れしかも部分点数
の低減から安価となる。

このため、例えば第５図に示す如き正逆駆動装置に適用
すると効果的である。同図は一対の巻取ドラム５１ａ，
５１ｂ間に、道路図等が表示された長尺のマップ５２を
巻回した所謂マップディスプレイである。第５図の例で
は第２図に示したクラッチ機構が適用され、出力ギヤ６
ａ，６ｂの各軸５ａ，５ｂをドラム５１ａ，５１ｂに連
結している。尚、５３，５４はドラム５１ａ，５１ｂの
間隔に応じて離隔させた出力ギャ６ａ，６ｂとしバー２
１の長さとを合せるために介在させた偶数個のアイドラ
ギャである。図示状態ではマップ５２は矢印Ｆ，方向に
送られ、モーターを逆転させて伝達ギャ２３をギヤ４，
５４間に介在させるとマップは逆のＦ２方向へ送られ、
例えばドライバはこうして選択した道路図を見ながら車
を運転することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは従来のクラッチ機構の一例を示す斜視図
および側面図、第２図ａ，ｂ，ｃは本発明の第１の実施
例を示す斜視図、平面図および側面図、第３図ａ，ｂは
本発明の第２の実施例を示す平面図および側面図、第４
図は本発明の第３の実施例を示す側面図、第５図は本発
明のクラッチ機構を適用したマップディスプレイの斜視
図である。 １：モータ、２：ギャボツクス、３：回転軸（駆動軸）
、４：駆動ギャ、５ａ，５ｂ，２２，２４：回転軸、６
ａ，６ｂ：出力ギャ、２１：レバー、２３，３２，４１
：伝達ギャ、２５：スリップリング、２６ａ，２６ｂ：
ストッパ、３１：駆動摩擦車、３３ａ，３３ｂ：出力摩
擦車、４２：板バネ、４２ａ〜４２ｄ：爪、５１ａ，５
１ｂ：巻取ドラム、５２ミマツプ、５３，５４；アイド
ラギヤ。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 駆動源により回転される駆動回転体と、伝達回転体
   を介して選択的に該駆動回転体により回転される第１、
   第２の従動回転体を備える第１、第２の出力軸と、該駆
   動回転体の回転軸と同心的な回転軸に基端側を軸支され
   、遊端側に前記伝達回転体を軸支し、駆動回転体の正逆
   転時に該駆動回転体からのトルクで回動してその正転時
   に該駆動回転体と第１の従動回転体との間に伝達回転体
   を挿入し、逆転時には該駆動回転体と第２の従動回転体
   との間に伝達回転体を挿入するレバーと、該レバーをそ
   の伝達回転体が駆動回転体と第１の従動回転体との間お
   よび駆動回転体と第２の従動回転体との間にある状態に
   保持する第１、第２のストツパとからなることを特徴と
   するクラツチ機構。 ２ 駆動回転体、伝達回転体、および従動回転体がいず
   れも歯車であり、伝達回転体は回転摩擦付与手段により
   回転摩擦を与えられてレバーに軸支されたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のクラツチ機構。 ３ 駆動回転体、伝達回転体、および従動回転体がいず
   れも摩擦車であり、摩擦結合により従動回転体が伝達回
   転体を介して駆動回転体により駆動されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のクラツチ機構。 ４ 駆動回転体、伝達回転体、および従動回転体がいず
   れも歯車であり、駆動回転体の回転方向切換時に反力に
   より浮上った伝達回転体の回転を阻止する板バネを備え
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のクラツ
   チ機構。