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JP7536264B2 - clutch - Google Patents
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Description

本発明は、入力された回転トルクを伝達するクラッチに関し、特に出力軸から所定値以上の回転トルク入力がある場合に回転を停止させるクラッチに関する。 The present invention relates to a clutch that transmits input rotational torque, and in particular to a clutch that stops rotation when a rotational torque of a predetermined value or more is input from the output shaft.

従来、回転トルクを伝達する伝達装置において、入力軸が逆回転する場合には入力トルクが伝達されない一方向クラッチが知られている。特許文献1に開示されているクラッチでは、特許文献1の図2等に示されているように、入力軸1と、出力外輪3との間にローラ13が配置された構造を備えている。入力軸1が一方向に回転すると、ローラ13は入力軸1と、出力外輪3との間に設けられている楔形状空間に押し込まれる。押し込まれたローラ13は、入力軸1と、出力外輪3との間に入り込んで固定され、両者を一体化する連結部材となり、入力軸1と、出力外輪3とが連結状態になる。その結果、入力軸1と、出力外輪3とは、一体的に回転する。 Conventionally, in a transmission device for transmitting rotational torque, a one-way clutch is known in which the input torque is not transmitted when the input shaft rotates in the reverse direction. The clutch disclosed in Patent Document 1 has a structure in which a roller 13 is disposed between the input shaft 1 and the output outer ring 3, as shown in FIG. 2 of Patent Document 1. When the input shaft 1 rotates in one direction, the roller 13 is pressed into a wedge-shaped space provided between the input shaft 1 and the output outer ring 3. The pressed roller 13 enters and is fixed between the input shaft 1 and the output outer ring 3, becoming a connecting member that integrates the two, and the input shaft 1 and the output outer ring 3 are connected. As a result, the input shaft 1 and the output outer ring 3 rotate integrally.

一方、入力軸が上記に対して逆回転する場合、又は出力軸に入力と同方向で所定値以上のトルク入力がある場合には、ローラ13は楔形状空間から解放され、入力軸1と、出力外輪3とは、入力トルクが伝達されない非連結状態になる。 On the other hand, if the input shaft rotates in the opposite direction to the above, or if the output shaft receives a torque input of a predetermined value or more in the same direction as the input, the roller 13 is released from the wedge-shaped space, and the input shaft 1 and the output outer ring 3 are in a disconnected state in which the input torque is not transmitted.

特開2017-15173号公報JP 2017-15173 A

しかしながら、ローラ13は、周囲の部材に対して常に滑りながら移動しているため、安定作動の点から、高速回転では用いることが困難であった。そのため、例えばモータ出力を入力する場合は、モータ出力回転をクラッチの許容回転数以下に減速して入力していた。すなわち、クラッチの許容回転数以下の入力回転数でのみ使用可能という制限があった。 However, because the roller 13 is constantly sliding against the surrounding components while moving, it is difficult to use it at high speeds from the standpoint of stable operation. For this reason, for example, when inputting motor output, the motor output rotation is slowed down to below the clutch's allowable rotation speed before being input. In other words, there was a restriction that it could only be used at input rotation speeds below the clutch's allowable rotation speed.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、高速回転でも回転トルクを伝達するとともに、入力軸への回転トルクに対し出力軸からの所定値以上の回転トルク入力がある場合には、入力回転トルクを伝達しないクラッチを提供することを目的としている。 The present invention was made to solve the above problems, and aims to provide a clutch that transmits rotational torque even at high speeds, and does not transmit input rotational torque when the rotational torque input from the output shaft is equal to or exceeds a predetermined value relative to the rotational torque input to the input shaft.

本実施の形態に係るクラッチは、凹部を有しており、回転トルクが入力される入力部材と、入力部材から伝達される回転トルクを出力する出力部材と、入力部材と出力部材とを回転可能に保持するケース部材と、を備え、出力部材は、凹部に挿入され、回転トルクが伝達されるトルク中継部を有し、入力部材は、凹部に配置されており、トルク中継部が挿入される中空部を有するトルク伝達部材と、トルク伝達部材を付勢するスプリングと、を有し、出力部材から所定値以上の回転トルクが入力された場合にケース部材に接触して、入力部材に制動力が作用する。 The clutch in this embodiment comprises an input member having a recess to which rotational torque is input, an output member which outputs the rotational torque transmitted from the input member, and a case member which rotatably holds the input member and the output member, the output member being inserted into the recess and having a torque relay portion through which the rotational torque is transmitted, the input member being disposed in the recess and having a torque transmission member having a hollow portion into which the torque relay portion is inserted, and a spring which biases the torque transmission member, and when a rotational torque of a predetermined value or greater is input from the output member, it comes into contact with the case member and a braking force acts on the input member.

したがって、本実施の形態に係るクラッチは、従来のような楔空間に部材が入り込んで連結する構造を備えずに構成されている。よって、高回転速度で回転トルクを伝達できるとともに、出力軸から逆入力があったときは、クラッチの回転を停止させることができる。 Therefore, the clutch according to this embodiment is constructed without the conventional structure in which a member enters a wedge space to connect. This allows for the transmission of rotational torque at high rotational speeds, and the rotation of the clutch can be stopped when a reverse input is applied from the output shaft.

本実施の形態に係るクラッチを示した斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the clutch according to the present embodiment. 図1のクラッチの回転軸に平行な断面による断面図である。2 is a cross-sectional view of the clutch of FIG. 1 taken along a cross section parallel to a rotation axis. 図1のクラッチの構成部品を示した概要図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing components of the clutch of FIG. 1; 図1のクラッチの第1部材を示した正面図である。FIG. 2 is a front view showing a first member of the clutch of FIG. 1 . 図1のクラッチの第1部材を示した左側面図である。FIG. 2 is a left side view showing a first member of the clutch of FIG. 1 . 図1のクラッチの第1部材を示した右側面図である。FIG. 2 is a right side view showing a first member of the clutch of FIG. 1 . 図1のクラッチの第2部材を示した正面図である。FIG. 2 is a front view showing a second member of the clutch of FIG. 1 . 図1のクラッチの第2部材を示した右側面図である。FIG. 2 is a right side view showing a second member of the clutch of FIG. 1 . 図1のクラッチのトルク伝達部材を示した正面図である。FIG. 2 is a front view showing a torque transmission member of the clutch of FIG. 1 . 図1のクラッチのトルク伝達部材を示した左側面図である。FIG. 2 is a left side view showing a torque transmission member of the clutch of FIG. 1 . 図1のクラッチのローラを示した正面図である。FIG. 2 is a front view showing a roller of the clutch of FIG. 1; 図1のクラッチのローラを示した左側面図である。FIG. 2 is a left side view showing a roller of the clutch of FIG. 1 . 図1のクラッチの出力部材を示した正面図である。FIG. 2 is a front view showing an output member of the clutch of FIG. 1 . 図1のクラッチの出力部材を示した左面図である。FIG. 2 is a left side view showing an output member of the clutch of FIG. 1 . 図1のクラッチの出力部材を示した右面図である。FIG. 2 is a right side view showing an output member of the clutch of FIG. 1 . 図1のクラッチの回転軸に垂直な断面による断面図である。2 is a cross-sectional view of the clutch of FIG. 1 taken along a cross section perpendicular to a rotation axis thereof; 図16におけるA部の部分拡大図である。FIG. 17 is a partial enlarged view of part A in FIG. 16 . 図17におけるD部の部分拡大図である。FIG. 18 is a partial enlarged view of part D in FIG. 17.

<実施の形態>
図1~図3を参照しながら、本実施の形態に係るクラッチ100を説明する。図1は、クラッチ100を示した斜視図である。図2は、図1のクラッチ100の回転軸Xに平行な断面による断面図である。図3は、クラッチ100の構成部品を示した概要図である。
<Embodiment>
A clutch 100 according to this embodiment will be described with reference to Figures 1 to 3. Figure 1 is a perspective view showing the clutch 100. Figure 2 is a cross-sectional view of the clutch 100 in Figure 1, taken along a plane parallel to the rotation axis X. Figure 3 is a schematic view showing components of the clutch 100.

図1に示されているとおり、クラッチ100は、入力軸23を有して回転トルクが入力される入力部材10と、入力部材10から回転トルクが伝達され、出力軸83を有している出力部材80と、入力部材10及び出力部材80を回転可能に保持しているケース部材90とを備えている。入力部材10と、出力部材80とは、ともに円形の外径形状を有しており、円筒形状のケース部材90はそれらの外縁部全周を囲んでいる。 As shown in FIG. 1, the clutch 100 includes an input member 10 having an input shaft 23 to which rotational torque is input, an output member 80 having an output shaft 83 to which rotational torque is transmitted from the input member 10, and a case member 90 that rotatably holds the input member 10 and the output member 80. Both the input member 10 and the output member 80 have a circular outer diameter shape, and the cylindrical case member 90 surrounds the entire outer periphery of these members.

次に、図1~図3に加えて、図4~図18を参照しながら、クラッチ100が備えている部材を説明する。 Next, the components of the clutch 100 will be described with reference to Figures 4 to 18 in addition to Figures 1 to 3.

入力部材10は、回転トルクが入力される第1部材20と、第1部材20に固定されている第2部材30と、第1部材20と第2部材30とを固定している締結部材70と、第1部材20に収容されている、トルク伝達部材40とスプリング50とを有している。 The input member 10 has a first member 20 to which rotational torque is input, a second member 30 fixed to the first member 20, a fastening member 70 that fastens the first member 20 and the second member 30, and a torque transmission member 40 and a spring 50 housed in the first member 20.

図4~図6は、第1部材20を示しており、それぞれ正面図、左側面図、及び右側面図である。第1部材20は、回転トルクが入力される部材である。第1部材20は、円筒形状に形成された円筒部21と、円筒部21の一方の端面である端面22と、端面22に設けられている入力軸23とを有している。第1部材20は、第1部材20の回転軸X1がクラッチ100の回転軸Xと同軸になるように配置されている。 Figures 4 to 6 show the first member 20, and are a front view, a left side view, and a right side view, respectively. The first member 20 is a member to which rotational torque is input. The first member 20 has a cylindrical portion 21 formed in a cylindrical shape, an end face 22 which is one end face of the cylindrical portion 21, and an input shaft 23 provided on the end face 22. The first member 20 is arranged so that the rotation axis X1 of the first member 20 is coaxial with the rotation axis X of the clutch 100.

図6の右側面図が示しているとおり、入力軸23が設けられている面に対し反対側の面には、凹部24が長手方向を径方向にして、周方向に180°間隔で2つ設けられている。各々の凹部24は、凹部24の外周側に配置されている外周側凹部24aと、外周側凹部24aより内周側に配置されている内周側凹部24bとをそれぞれ有している。外周側凹部24aと、内周側凹部24bとは径方向に直列しており、接続部には対向する互いの壁に向かって、突部25がそれぞれ設けられている。円筒部21の凹部24が設けられている面には、締結部材70が挿入される嵌合穴が、4つ設けられている。各々の凹部24には、トルク伝達部材40と、スプリング50とがそれぞれ収容されている。 As shown in the right side view of FIG. 6, on the surface opposite to the surface on which the input shaft 23 is provided, two recesses 24 are provided at 180° intervals in the circumferential direction with the longitudinal direction as the radial direction. Each recess 24 has an outer peripheral recess 24a arranged on the outer peripheral side of the recess 24 and an inner peripheral recess 24b arranged on the inner peripheral side of the outer peripheral recess 24a. The outer peripheral recess 24a and the inner peripheral recess 24b are arranged in series in the radial direction, and the connecting portions are provided with protrusions 25 facing each other toward the opposing walls. The surface on which the recesses 24 of the cylindrical portion 21 are provided has four fitting holes into which the fastening member 70 is inserted. Each recess 24 accommodates a torque transmission member 40 and a spring 50.

図9~図10は、トルク伝達部材40を示しており、それぞれ正面図、及び左側面図である。トルク伝達部材40は、外形がほぼ四角で枠形状に形成されており、内側に中空部43を有する枠部41と、枠部41に接続しているスプリング保持部42とを有している。枠部41は、外径部45と、外径部45に対向する内径部44と、外径部45と内径部44とを接続している径方向部46と、を有している。 Figures 9 and 10 show the torque transmission member 40, and are a front view and a left side view, respectively. The torque transmission member 40 is formed in a frame shape with a roughly rectangular outer shape, and has a frame portion 41 with a hollow portion 43 on the inside, and a spring retaining portion 42 connected to the frame portion 41. The frame portion 41 has an outer diameter portion 45, an inner diameter portion 44 facing the outer diameter portion 45, and a radial portion 46 connecting the outer diameter portion 45 and the inner diameter portion 44.

内径部44には、円筒形状のスプリング保持部42が接続されている。スプリング保持部42の先端側には、スプリング保持部42の他の部分に比べ、外径が大きく形成された先端拡径部47が設けられている。中空部43には、出力部材80のトルク中継部82に回転可能に保持されたローラ60がそれぞれ挿入されている。 A cylindrical spring retaining portion 42 is connected to the inner diameter portion 44. A tip enlarged diameter portion 47 is provided at the tip of the spring retaining portion 42, which has a larger outer diameter than the other portions of the spring retaining portion 42. Rollers 60 rotatably held by the torque relay portion 82 of the output member 80 are inserted into the hollow portion 43.

図18には、枠部41の一部の周辺部が示されている。外径部45の内面45aは、外径部45の両端部ほど、すなわち径方向部46に近づくほど、内径部44側に張り出して形成されている。後述するように、ローラ60は、クラッチ100の停止状態、及び、入力軸23に回転トルクが入力され、かつ出力軸83からの回転トルク入力がない場合には、外径部45の内面45aの左右方向の中央部に位置している。 Figure 18 shows a peripheral portion of a portion of the frame portion 41. The inner surface 45a of the outer diameter portion 45 is formed to protrude toward the inner diameter portion 44 as it approaches both ends of the outer diameter portion 45, i.e., the radial portion 46. As described below, the roller 60 is located in the center of the inner surface 45a of the outer diameter portion 45 in the left-right direction when the clutch 100 is stopped and when a rotational torque is input to the input shaft 23 and no rotational torque is input from the output shaft 83.

トルク伝達部材40とスプリング50とは、スプリング50にスプリング保持部42が挿入されて一体に組み立てられた状態で、凹部24にそれぞれ収容されている。枠部41は外周側凹部24aに、スプリング保持部42とスプリング50とは内周側凹部24bに収容されている。この状態で、スプリング50の一端部は突部25に接しており、他端部はスプリング保持部42の先端拡径部47に接している。したがって、トルク伝達部材40は、スプリング50によりトルク伝達部材40の中心である回転軸X1方向に付勢されている。 The torque transmission member 40 and the spring 50 are housed in the recesses 24 with the spring retaining portion 42 inserted into the spring 50 and assembled together. The frame portion 41 is housed in the outer peripheral recess 24a, and the spring retaining portion 42 and the spring 50 are housed in the inner peripheral recess 24b. In this state, one end of the spring 50 is in contact with the protrusion 25, and the other end is in contact with the tip enlarged diameter portion 47 of the spring retaining portion 42. Therefore, the torque transmission member 40 is biased by the spring 50 in the direction of the rotation axis X1, which is the center of the torque transmission member 40.

トルク伝達部材40はスプリング50により回転軸X1に向かって付勢されているので、トルク伝達部材40の外径部45の内面45aは、ローラ60の外周面に押し付けられている。また、トルク伝達部材40の外径部45の内面45aは、外径部45の両端部ほど、内径部44側に張り出して形成されている。ローラ60は、入力軸23に入力される回転トルクに対し、出力軸83に所定値以上の回転トルクが入力された時に、外径部45の内面45a上を移動する。すなわち、ローラ60が外径部45の内面45a上を移動するには、外径部45の両端部側ほど急斜面に形成されている外径部45の内面45a上を、回転軸X1に向かって付勢しているスプリング50の付勢力に打ち勝つ周方向の回転トルクがトルク中継部82を介してローラ60に作用する必要がある。入力部材10に制動力がかかる出力軸83への回転トルク入力の所定値は、外径部45の内面45aの斜面形状、すなわち斜面度合と、スプリング50の付勢力とにより決定される。したがって、これらを変えることで、入力部材10に制動力がかかる時の出力軸83への回転トルク入力値を変更することができる。 Since the torque transmission member 40 is biased toward the rotation axis X1 by the spring 50, the inner surface 45a of the outer diameter portion 45 of the torque transmission member 40 is pressed against the outer peripheral surface of the roller 60. In addition, the inner surface 45a of the outer diameter portion 45 of the torque transmission member 40 is formed to protrude toward the inner diameter portion 44 side toward both ends of the outer diameter portion 45. The roller 60 moves on the inner surface 45a of the outer diameter portion 45 when a rotational torque of a predetermined value or more is input to the output shaft 83 in response to the rotational torque input to the input shaft 23. In other words, in order for the roller 60 to move on the inner surface 45a of the outer diameter portion 45, a circumferential rotational torque that overcomes the biasing force of the spring 50 biasing toward the rotation axis X1 on the inner surface 45a of the outer diameter portion 45, which is formed as a steep slope toward both ends of the outer diameter portion 45, must act on the roller 60 via the torque relay portion 82. The specified value of the rotational torque input to the output shaft 83 at which a braking force is applied to the input member 10 is determined by the slope shape of the inner surface 45a of the outer diameter portion 45, i.e., the slope degree, and the biasing force of the spring 50. Therefore, by changing these, it is possible to change the value of the rotational torque input to the output shaft 83 when a braking force is applied to the input member 10.

図7~図8には、第2部材30が示されている。図7は第2部材30の正面図、図8は第2部材30の右側面図である。第2部材30は、凹部24にトルク伝達部材40とスプリング50とが収容された状態で、凹部24を塞ぐように、複数の締結部材70で第1部材20に固定されている。第2部材30は、第1部材20の円筒部21の外径と同径に形成された円板である。第2部材30は、第2部材30の回転軸X2がクラッチ100の回転軸Xと同軸になるように配置されている。第2部材30には、第1部材20に接する一端面30aから反対面である他端面30bまで貫通する第1貫通孔31が、周方向において180°間隔で2つ設けられている。 Figures 7 and 8 show the second member 30. Figure 7 is a front view of the second member 30, and Figure 8 is a right side view of the second member 30. The second member 30 is fixed to the first member 20 with a plurality of fastening members 70 so as to close the recess 24 with the torque transmission member 40 and the spring 50 housed in the recess 24. The second member 30 is a disk formed with the same diameter as the outer diameter of the cylindrical portion 21 of the first member 20. The second member 30 is arranged so that the rotation axis X2 of the second member 30 is coaxial with the rotation axis X of the clutch 100. The second member 30 has two first through holes 31 spaced 180° apart in the circumferential direction, which penetrate from one end surface 30a that contacts the first member 20 to the other end surface 30b that is the opposite surface.

また、第2部材30には、第1貫通孔31を避けた位置、かつ第1部材20に設けられている4つの嵌合穴26に対応する位置に、締結部材70が挿入される第2貫通孔32がそれぞれ設けられている。第2貫通孔32は、他端面30b側に、第2貫通孔32の直径より大きい円形溝である拡径部33が、第2貫通孔32と同軸に形成されている。締結部材70は、頭部71を有している部材であり、例えばボルトである。拡径部33は、第2貫通孔32に通される締結部材70の頭部71を収容する溝である。第2部材30を第1部材20に締結している締結部材70の頭部71が拡径部33に収容されることで、頭部71が第2部材30の他端面30bから出っ張ることがなく、他端面30bがフラットになる。それにより、他端面30b側に配置される出力部材80は、わずかな隙間を介して他端面30bに接近して配置することができ、クラッチ100の軸方向寸法を小さくすることができる。 In addition, the second member 30 has second through holes 32 into which the fastening members 70 are inserted at positions that avoid the first through holes 31 and correspond to the four fitting holes 26 provided in the first member 20. The second through holes 32 have an enlarged diameter portion 33, which is a circular groove larger in diameter than the second through hole 32, formed coaxially with the second through hole 32 on the other end surface 30b side. The fastening member 70 is a member having a head 71, such as a bolt. The enlarged diameter portion 33 is a groove that accommodates the head 71 of the fastening member 70 that is passed through the second through hole 32. The head 71 of the fastening member 70 that fastens the second member 30 to the first member 20 is accommodated in the enlarged diameter portion 33, so that the head 71 does not protrude from the other end surface 30b of the second member 30, and the other end surface 30b becomes flat. As a result, the output member 80 arranged on the other end face 30b side can be arranged close to the other end face 30b with a small gap between them, making it possible to reduce the axial dimension of the clutch 100.

図13~図15には、出力部材80が示されている。図13~図15は、それぞれ出力部材80の正面図、左側面図、及び右側面図である。出力部材80は、出力部材80の回転軸X3がクラッチ100の回転軸Xと同軸になるように配置されている。出力部材80は、円板部81と、円板部81の第1部材20側である一端面81aにおいて、第1貫通孔31に対応して円周方向に180°間隔で設けられている円筒形状のトルク中継部82と、円板部81の一端面81aの反対面である他端面81bの中心部に設けられている出力軸83とを有している。出力部材80は、トルク中継部82が第2部材30の第1貫通孔31にそれぞれ挿入されて、第2部材30に組み立てられている。 Figures 13 to 15 show the output member 80. Figures 13 to 15 are front, left and right side views of the output member 80, respectively. The output member 80 is arranged so that the rotation axis X3 of the output member 80 is coaxial with the rotation axis X of the clutch 100. The output member 80 has a disk portion 81, cylindrical torque relay portions 82 provided at 180° intervals in the circumferential direction corresponding to the first through holes 31 on one end face 81a of the disk portion 81, which is the first member 20 side, and an output shaft 83 provided in the center of the other end face 81b, which is the opposite face to the one end face 81a of the disk portion 81. The output member 80 is assembled to the second member 30 by inserting the torque relay portions 82 into the first through holes 31 of the second member 30.

トルク中継部82は、中空円筒形状のローラ60の中空部61に挿入されて、それぞれがローラ60を回転可能に保持している。すなわち、それぞれのトルク中継部82は、第2部材30の第1貫通孔31を貫通した状態で、ローラ60の中空部61に挿入されている。第1貫通孔31の内径は、トルク中継部82の外径より大きく形成されている。そのため、出力部材80は、第2部材30に組み立てられている状態において、出力軸83の回転軸X3を中心に、ローラ60が枠部41の何れか一方の径方向部46にあたるまで、回転軸X3を中心に回転することができる。 The torque relay parts 82 are inserted into the hollow part 61 of the roller 60, which has a hollow cylindrical shape, and each of them holds the roller 60 rotatably. That is, each torque relay part 82 is inserted into the hollow part 61 of the roller 60 while passing through the first through hole 31 of the second member 30. The inner diameter of the first through hole 31 is formed to be larger than the outer diameter of the torque relay part 82. Therefore, when the output member 80 is assembled to the second member 30, it can rotate around the rotation axis X3 of the output shaft 83 until the roller 60 hits one of the radial parts 46 of the frame part 41.

図2に示されているように、ケース部材90は、連結した状態の第1部材20と、第2部材30と、出力部材80とを回転可能に保持している。図3に示されているように、ケース部材90は、ケース本体91と、ケース本体91の内周面に全周にわたって配置されている複数のコロ92と、複数のコロ92を周方向に一定間隔で回転可能に保持しているコロ保持器93とを有している。 As shown in FIG. 2, the case member 90 rotatably holds the first member 20, the second member 30, and the output member 80 in a connected state. As shown in FIG. 3, the case member 90 has a case body 91, a plurality of rollers 92 arranged around the entire circumference of the inner circumferential surface of the case body 91, and a roller retainer 93 that rotatably holds the plurality of rollers 92 at regular intervals in the circumferential direction.

ケース本体91は、円形である入力部材10と、出力部材80とを外側全周を囲んでいる中空の円筒形状部材である。ケース本体91の両端面は、円筒形状の端部から中心方向に向かって所定の長さの側面部94がそれぞれ設けられている。側面部94は、複数の円筒形状のコロ92を保持しているコロ保持器93の軸方向の両端部に届く長さに形成されており、コロ保持器93の軸方向の両端部との間にわずかな隙間を有して、コロ保持器93を抜け止め保持している。コロ保持器93は、複数のコロ92を等間隔で保持するために、コロ92よりわずかに大きい複数の穴が周方向等間隔に設けられている。 The case body 91 is a hollow cylindrical member that surrounds the entire outer circumference of the circular input member 10 and the output member 80. Both end faces of the case body 91 are provided with side portions 94 of a predetermined length from the cylindrical end toward the center. The side portions 94 are formed to a length that reaches both axial ends of a roller holder 93 that holds multiple cylindrical rollers 92, and have a small gap between them and both axial ends of the roller holder 93 to prevent the roller holder 93 from coming loose. The roller holder 93 has multiple holes slightly larger than the rollers 92, evenly spaced in the circumferential direction, in order to hold the multiple rollers 92 at equal intervals.

上記のように、クラッチ100は、入力部材10と、出力部材80とが連結された状態で、ケース部材90の内部に回転可能に保持されて構成されている。 As described above, the clutch 100 is configured such that the input member 10 and the output member 80 are connected and rotatably held inside the case member 90.

<クラッチ100の作動説明>
図16~図18を参照しながら、クラッチ100の作動について説明する。図16は、クラッチ100の回転軸Xに垂直な面での断面、すなわちクラッチ100を輪切りにした状態の断面図である。図17は図16のA部における部分拡大図であり、図18は図17のD部における部分拡大図である。入力軸23に回転トルクが入力された時のクラッチ100の作動は、出力軸83からの入力がない場合と、出力軸83からの所定値以上の入力がある場合とで異なる。出力軸83からの入力がない場合は、入力軸23に入力された回転トルクは、出力軸83に伝達される。出力軸83からの何れかの回転方向の入力がある場合は、入力部材10に制動力が発生して回転が停止する。以下に、それぞれの場合について説明する。
<Operation of the clutch 100>
The operation of the clutch 100 will be described with reference to Figures 16 to 18. Figure 16 is a cross-section of the clutch 100 taken along a plane perpendicular to the rotation axis X, that is, a cross-section of the clutch 100 taken along a cross section. Figure 17 is a partially enlarged view of part A in Figure 16, and Figure 18 is a partially enlarged view of part D in Figure 17. The operation of the clutch 100 when a rotational torque is input to the input shaft 23 differs between a case where there is no input from the output shaft 83 and a case where there is an input of a predetermined value or more from the output shaft 83. When there is no input from the output shaft 83, the rotational torque input to the input shaft 23 is transmitted to the output shaft 83. When there is an input from the output shaft 83 in any rotational direction, a braking force is generated in the input member 10, and the rotation is stopped. Each case will be described below.

クラッチ100に回転トルク入力がない時には、入力部材10と、出力部材80とは、ケース部材90に対して相対回転せず、回転が停止した状態にある。その状態では、ローラ60の外周面は、トルク伝達部材40の枠部41を構成する外径部45の内面45aに接触している。また、ローラ60の外周面は、枠部41の径方向部46の何れにも接触しておらず、隙間を有して径方向部46から離間している。 When there is no rotational torque input to the clutch 100, the input member 10 and the output member 80 do not rotate relative to the case member 90 and are in a state where rotation is stopped. In this state, the outer peripheral surface of the roller 60 is in contact with the inner surface 45a of the outer diameter portion 45 that constitutes the frame portion 41 of the torque transmission member 40. In addition, the outer peripheral surface of the roller 60 is not in contact with any of the radial portions 46 of the frame portion 41 and is separated from the radial portions 46 with a gap.

(1)出力軸83からの回転トルク入力がない場合のクラッチ100の作動
(1-1)
図16において、左回転方向の回転トルクが入力されると、第1部材20と、第1部材20が有しているトルク伝達部材40が、回転軸Xを中心に回転し始める。
(1-2)
トルク伝達部材40の枠部41内に収容されているローラ60は、スプリング50により回転軸Xに向かって付勢されている。また、図18に示されているように、外径部45の内面45aは、両端部側に向かってローラ60が転がり上がる斜面Eに形成されており、両端部ほど急傾斜に形成されている。出力軸83からの回転トルク入力がない場合には、スプリング50によるB方向への付勢力と、斜面Eとにより、ローラ60は内面45a上を転がり上がらずに、ローラ60が外径部45のほぼ中央部に接触したまま、ローラ60を介してトルク中継部82に回転軸Xを中心に回転させる力が働く。
(1-3)
ローラ60が外径部45の内面45aのほぼ中央部に位置したまま、ローラ60と、ローラ60に挿入されているトルク中継部82とが、トルク伝達部材40と同じ回転方向に動き始め、出力部材80が入力部材10と同じ回転方向に動き出して、入力トルクが出力される。
(1) Operation of the clutch 100 when there is no rotational torque input from the output shaft 83 (1-1)
In FIG. 16, when a rotational torque in the counterclockwise direction is input, the first member 20 and the torque transmission member 40 included in the first member 20 start to rotate about the rotation axis X.
(1-2)
The rollers 60 housed within the frame 41 of the torque transmission member 40 are biased toward the rotation axis X by the springs 50. As shown in Fig. 18, the inner surface 45a of the outer diameter portion 45 is formed with an inclined surface E along which the rollers 60 roll up toward both ends, and the inclination is steeper toward both ends. When no rotational torque is input from the output shaft 83, the rollers 60 do not roll up the inner surface 45a due to the biasing force in the direction B by the springs 50 and the inclined surface E, and a force is applied to the torque relay portion 82 via the rollers 60 to rotate about the rotation axis X while the rollers 60 remain in contact with approximately the center of the outer diameter portion 45.
(1-3)
While the roller 60 remains positioned approximately in the center of the inner surface 45a of the outer diameter portion 45, the roller 60 and the torque relay portion 82 inserted into the roller 60 begin to move in the same rotational direction as the torque transmission member 40, and the output member 80 begins to move in the same rotational direction as the input member 10, thereby outputting the input torque.

(2)出力軸83からの所定値以上の回転トルク入力がある場合のクラッチ100の作動
(2-1)
図16において、入力部材10に左回転方向の回転トルクが入力軸23に入力されると、上記(1-1)と同様に、トルク伝達部材40が回転軸Xを中心に回転し始める。
(2-2)
出力軸83に、右回転方向の所定値以上の回転トルクが作用すると、トルク中継部82を介して、ローラ60にはトルク伝達部材40の回転方向に対して逆回転方向、すなわち図16において回転軸Xを中心に右回転方向の力が作用する。すると、ローラ60は、スプリング50の付勢力による内面45aへの押付力に打ち勝って、内面45a上を転がりながら、トルク伝達部材40に対し右方向に移動する。
(2-3)
内面45aは、外径部45の両端部ほど、すなわち径方向部46に近づくほど、内径部44側に張り出している急斜面として形成されているため、ローラ60が外径部45に接した状態で回転しながら右方向に移動すると、外径部45の内面45aがローラ60の外周面に押圧されて、トルク伝達部材40には、クラッチ100の外周側に移動させる力が働く。
(2-4)
スプリング50のB方向への付勢力に打ち勝って、トルク伝達部材40は外周側であるC方向に移動する。
(2-5)
トルク伝達部材40が外周側に移動すると、外径部45の外面45bがケース部材90、具体的にはコロ92を押圧する。コロ92は、ケース本体91と、外径部45の外面45bとの間で挟まれることで回転しにくくなり、回転抵抗が発生する。発生した回転抵抗は、入力部材10に制動力として働き、クラッチ100の回転は停止する。
(2) Operation of the clutch 100 when a rotational torque of a predetermined value or more is input from the output shaft 83 (2-1)
In FIG. 16, when a rotational torque in the counterclockwise direction is input to the input shaft 23 of the input member 10, the torque transmission member 40 starts to rotate about the rotation axis X, similarly to the above (1-1).
(2-2)
When a rotational torque equal to or greater than a predetermined value in the clockwise direction acts on output shaft 83, a force in the opposite rotational direction to the rotational direction of torque transmission member 40, that is, a force in the clockwise direction about rotation axis X in Fig. 16, acts on roller 60 via torque relay part 82. Then, roller 60 overcomes the pressing force against inner surface 45a by the biasing force of spring 50, and moves to the right relative to torque transmission member 40 while rolling on inner surface 45a.
(2-3)
The inner surface 45a is formed as a steeply inclined surface that protrudes toward the inner diameter portion 44 as it approaches both ends of the outer diameter portion 45, i.e., the radial portion 46. Therefore, when the roller 60 moves to the right while rotating in contact with the outer diameter portion 45, the inner surface 45a of the outer diameter portion 45 is pressed against the outer peripheral surface of the roller 60, and a force is applied to the torque transmission member 40 to move it toward the outer periphery of the clutch 100.
(2-4)
The torque transmission member 40 overcomes the biasing force of the spring 50 in the direction B and moves in the direction C toward the outer periphery.
(2-5)
When the torque transmission member 40 moves outward, the outer surface 45b of the outer diameter portion 45 presses the case member 90, specifically, the rollers 92. The rollers 92 are sandwiched between the case body 91 and the outer surface 45b of the outer diameter portion 45, making it difficult for them to rotate, and rotational resistance is generated. The generated rotational resistance acts as a braking force on the input member 10, and the rotation of the clutch 100 stops.

なお、クラッチ100は、入力される回転トルクが何れの方向でもトルク伝達可能である。また、出力軸83から入力される回転トルクの回転方向は、入力軸23に入力される回転トルクの回転方向と逆回転方向である場合を説明したが、出力軸83から入力される回転トルクが入力軸23に入力される回転トルクより所定値以上大きい場合であって、両者が同回転方向の場合でも、上記と同じように、入力部材10に制動力が働き、回転が停止する。 The clutch 100 can transmit the input rotational torque in either direction. In addition, although the case where the rotational direction of the rotational torque input from the output shaft 83 is the opposite rotational direction to the rotational torque input to the input shaft 23 has been described, even if the rotational torque input from the output shaft 83 is greater than the rotational torque input to the input shaft 23 by a predetermined value or more and both have the same rotational direction, a braking force acts on the input member 10 and rotation stops in the same manner as described above.

また、出力軸83からの回転トルク入力がある場合における、枠部41に対するローラ60の左右方向、すなわちクラッチ100の周方向への移動し易さは、スプリング50の付勢力、及び外径部45の内面45aの斜面度合いに応じて変化する。例えば、スプリング50の付勢力を強くするほど、又は、外径部45の内面45aの斜面形状を両端部ほど内径部44側に張り出す急傾斜とするほど、ローラ60は枠部41において左右方向、すなわちクラッチ100の周方向へ移動しにくくなり、出力軸83からの回転トルク入力に対して、クラッチ100に制動力がかかりにくくなる。また、上記と逆にすれば、クラッチ100に制動力がかかりやすくなる。 In addition, when there is a rotational torque input from the output shaft 83, the ease with which the roller 60 moves left and right relative to the frame 41, i.e., in the circumferential direction of the clutch 100, varies depending on the biasing force of the spring 50 and the degree of inclination of the inner surface 45a of the outer diameter portion 45. For example, the stronger the biasing force of the spring 50 is, or the steeper the inclination of the inner surface 45a of the outer diameter portion 45 is that protruding toward the inner diameter portion 44 at both ends, the more difficult it becomes for the roller 60 to move left and right on the frame 41, i.e., in the circumferential direction of the clutch 100, and the less likely a braking force is applied to the clutch 100 in response to the rotational torque input from the output shaft 83. In addition, if the above is reversed, braking force becomes more easily applied to the clutch 100.

本実施の形態に係るクラッチ100は、凹部24を有しており、回転トルクが入力される入力部材10と、入力部材10から伝達される回転トルクを出力する出力部材80と、入力部材10と、出力部材80とを回転可能に保持するケース部材90と、を備え、出力部材80は、凹部24に挿入されており、回転トルクが伝達されるトルク中継部82を有し、入力部材10は、出力部材80から所定値以上の回転トルクが入力された場合にケース部材90に接触して、入力部材10に制動力が作用する。 The clutch 100 according to this embodiment has a recess 24 and is equipped with an input member 10 to which rotational torque is input, an output member 80 that outputs the rotational torque transmitted from the input member 10, and a case member 90 that rotatably holds the input member 10 and the output member 80. The output member 80 is inserted into the recess 24 and has a torque relay part 82 to which the rotational torque is transmitted. When a rotational torque of a predetermined value or more is input from the output member 80, the input member 10 comes into contact with the case member 90, and a braking force acts on the input member 10.

したがって、クラッチ100は従来のようなローラ又はボールと、楔空間とを備えずに構成されている。よって、高回転速度で回転トルクを伝達できるとともに、出力軸から逆入力があったときは、クラッチの回転を停止させることができる。 Therefore, the clutch 100 is constructed without rollers or balls and a wedge space as in the conventional clutch. This allows it to transmit rotational torque at high rotational speeds, and when a reverse input is applied from the output shaft, it is possible to stop the rotation of the clutch.

本実施の形態に係るクラッチ100の入力部材10は、凹部24に配置されており、トルク中継部82が挿入される中空部43を有するトルク伝達部材40と、トルク伝達部材40を付勢するスプリング50と、を有している。 The input member 10 of the clutch 100 according to this embodiment is disposed in the recess 24 and has a torque transmission member 40 having a hollow portion 43 into which the torque relay portion 82 is inserted, and a spring 50 that biases the torque transmission member 40.

したがって、スプリング50の付勢力を最適値にすることで、確実にトルク伝達でき、所望の逆入力トルク値でクラッチ100を制動することができる。 Therefore, by optimizing the biasing force of the spring 50, torque can be transmitted reliably and the clutch 100 can be braked at the desired reverse input torque value.

本実施の形態に係るクラッチ100は、トルク中継部82と、それに対応するトルク伝達部材40とが、それぞれ複数設けられており、周方向等間隔にそれぞれ配置されている。 The clutch 100 according to this embodiment has multiple torque relay parts 82 and corresponding torque transmission members 40, which are arranged at equal intervals in the circumferential direction.

したがって、トルク中継部82と、それに対応するトルク伝達部材40との組を増やすことで、伝達トルクを増加させることができる。よって、高回転速度、かつ高回転トルクを伝達することができる。 Therefore, by increasing the number of pairs of torque relay parts 82 and the corresponding torque transmission members 40, the transmission torque can be increased. This makes it possible to transmit high rotational speeds and high rotational torques.

本実施の形態に係るクラッチ100のトルク中継部82は、回転可能に保持されており、トルク伝達部材40に接触して回転トルクが伝達されるローラ60を有している。 The torque relay part 82 of the clutch 100 in this embodiment is rotatably held and has a roller 60 that contacts the torque transmission member 40 to transmit the rotational torque.

したがって、ローラ60の断面形状が円形であるため、ローラ60は滑らかに動くことができる。よって、出力軸83からの入力時があった時には、効率的に作動することができる。 Because the cross-sectional shape of the roller 60 is circular, the roller 60 can move smoothly. Therefore, when there is an input from the output shaft 83, it can operate efficiently.

10 入力部材、 24 凹部、 40 トルク伝達部材、 43 中空部、
50 スプリング、 60 ローラ、 80 出力部材、 82 トルク中継部、
90 ケース部材。
10 Input member, 24 Recessed portion, 40 Torque transmission member, 43 Hollow portion,
50 spring, 60 roller, 80 output member, 82 torque relay portion,
90 Case member.

Claims (3)

凹部(24)を有し、回転トルクが入力される入力部材(10)と、
前記入力部材(10)から伝達される回転トルクを出力する出力部材(80)と、
前記入力部材(10)と、前記出力部材(80)とを回転可能に保持するケース部材(90)と、を備え、
前記出力部材(80)は、前記凹部(24)に挿入され、回転トルクが伝達されるトルク中継部(82)を有し、
前記入力部材(10)は、前記凹部(24)に配置されており、前記トルク中継部(82)が挿入される中空部(43)を有するトルク伝達部材(40)と、前記トルク伝達部材(40)を付勢するスプリング(50)と、を有し、前記出力部材(80)から所定値以上の回転トルクが入力された場合に前記ケース部材(90)に接触して、前記入力部材(10)に制動力が作用する、クラッチ。
an input member (10) having a recess (24) and receiving a rotational torque;
an output member (80) that outputs a rotational torque transmitted from the input member (10);
a case member (90) that rotatably holds the input member (10) and the output member (80),
The output member (80) has a torque relay portion (82) that is inserted into the recess (24) and transmits rotational torque,
The input member (10) is disposed in the recess (24), and includes a torque transmission member (40) having a hollow portion (43) into which the torque relay portion (82) is inserted, and a spring (50) that biases the torque transmission member (40), and when a rotational torque equal to or greater than a predetermined value is input from the output member (80), the input member (10) comes into contact with the case member (90), and a braking force acts on the input member (10).
前記トルク中継部(82)と、それに対応する前記トルク伝達部材(40)とが、それぞれ複数設けられており、周方向等間隔にそれぞれ配置されている、請求項に記載のクラッチ。 2. The clutch according to claim 1 , wherein a plurality of the torque relay portions and a plurality of the torque transmission members corresponding thereto are provided and are disposed at equal intervals in the circumferential direction. 前記トルク中継部(82)は、回転可能に保持され、前記トルク伝達部材(40)に接触して回転トルクが伝達されるローラ(60)を有している、請求項又はに記載のクラッチ。 3. The clutch according to claim 1 , wherein the torque relay portion (82) has a roller (60) that is rotatably held and contacts the torque transmission member ( 40 ) to transmit rotational torque.
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