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JP2013061049A - Clutch - Google Patents

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Publication number
JP2013061049A
JP2013061049A JP2011201383A JP2011201383A JP2013061049A JP 2013061049 A JP2013061049 A JP 2013061049A JP 2011201383 A JP2011201383 A JP 2011201383A JP 2011201383 A JP2011201383 A JP 2011201383A JP 2013061049 A JP2013061049 A JP 2013061049A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cam
sleeve
output shaft
input shaft
support portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2011201383A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mcgee Nicholas
ニコラス・マッギー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nifco Inc
Original Assignee
Nifco Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nifco Inc filed Critical Nifco Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a clutch that can reliably intercept reverse input.SOLUTION: The clutch 1 includes: a housing 4 provided with a substrate 12 and a bottom plate 22; an input shaft 5 which is supported by the substrate in a rotatable manner around an axis and axially unmovable manner; an output shaft 6 which is supported by the bottom plate in a rotatable manner around an axis and axially unmovable manner to be coaxial with input axis and is connected to the input axis to be relatively rotatable in a prescribed angular range around the axix; a sleeve 7 which is supported by the input shaft and the output shaft rotatably and axialy movably; and a compression coil spring 8 which is disposed between the output shaft and the sleeve and biases the sleeve to the substrate side, wherein the input shaft includes a first cam 37, the output shaft includes a second cam 57 and the sleeve includes an engagement part 80 which is engaged with the substrate and generates a resistance force to the rotation of the sleeve, a third cam 72 engaged with the first cam and a fourth cam 77 engaged with the second cam.

Description

本発明は、クラッチに係り、より詳細には入力軸及び出力軸を有し、入力軸に回転力が加えられた場合には出力軸を入力軸と共に回転し、出力軸に回転力が加えられた場合には入力軸の回転を阻止するクラッチに関する。   The present invention relates to a clutch, and more specifically, has an input shaft and an output shaft. When a rotational force is applied to the input shaft, the output shaft rotates together with the input shaft, and the rotational force is applied to the output shaft. The present invention relates to a clutch that prevents rotation of the input shaft.

入力軸及び出力軸を有するクラッチにおいて、入力軸に回転力が加えられた場合に出力軸を駆動する一方、出力軸に回転力が加えられた場合に入力軸に回転力が加わらないようにした逆入力遮断機構を備えたクラッチが公知となっている(例えば、特許文献1)。特許文献1に係るクラッチは、第1支持部及び第2支持部を備えたハウジングと、第1支持部に回転可能に支持され、第1カムを備えた入力軸と、入力軸と同軸に第2支持部に回転可能に支持された出力軸と、出力軸に相対回転不能かつ軸方向に移動可能に支持され、第1カムに係合する第2カム及び第1支持部に係合する係合部を備えたスリーブと、係合部と第1支持部とを係合させるべくスリーブを第1支持部側に付勢する付勢部材とを有している。入力軸に回転力が加えられた場合には、第1カムが第2カムを駆動することによって、スリーブを第1支持部から離間する方向に変位させ、係合部と第1支持部との係合を解除し、スリーブを介して入力軸の回転を出力軸に伝達する。一方、出力軸に回転力が加えられた場合には、係合部と第1支持部との係合によってハウジングに対するスリーブの回転が規制されているため、出力軸の回転が規制され、入力軸の回転が阻止される。   In a clutch having an input shaft and an output shaft, the output shaft is driven when a rotational force is applied to the input shaft, while a rotational force is not applied to the input shaft when a rotational force is applied to the output shaft. A clutch having a reverse input blocking mechanism is known (for example, Patent Document 1). A clutch according to Patent Document 1 includes a housing having a first support portion and a second support portion, an input shaft that is rotatably supported by the first support portion and includes a first cam, and is coaxial with the input shaft. 2 an output shaft rotatably supported by the support portion, a second cam that is supported by the output shaft so as not to rotate relative to the output shaft and is movable in the axial direction, and engages with the first cam. A sleeve having a joint portion; and a biasing member that biases the sleeve toward the first support portion so as to engage the engagement portion and the first support portion. When a rotational force is applied to the input shaft, the first cam drives the second cam, thereby displacing the sleeve in a direction away from the first support portion, and the engagement portion and the first support portion. The engagement is released, and the rotation of the input shaft is transmitted to the output shaft through the sleeve. On the other hand, when a rotational force is applied to the output shaft, the rotation of the output shaft is restricted because the rotation of the sleeve relative to the housing is restricted by the engagement between the engaging portion and the first support portion. Is prevented from rotating.

特開2000−199532号公報JP 2000-199532 A

しかしながら、特許文献1に係るクラッチでは、係合部と第1支持部との係合が付勢部材の付勢力によって維持されているため、出力軸に加えられる回転力が付勢部材の付勢力より大きい場合には係合部と第1支持部との係合が解除され、入力軸に回転が伝達されるという問題がある。すなわち、遮断できる回転力は付勢部材の付勢力によって決まり、比較的小さいという問題がある。   However, in the clutch according to Patent Document 1, since the engagement between the engagement portion and the first support portion is maintained by the urging force of the urging member, the rotational force applied to the output shaft is the urging force of the urging member. If larger, there is a problem that the engagement between the engaging portion and the first support portion is released, and rotation is transmitted to the input shaft. That is, the rotational force that can be cut off is determined by the biasing force of the biasing member and is relatively small.

本発明は、以上の問題を鑑みてなされたものであって、逆入力を確実に遮断することができるクラッチを提供することを課題とする。   This invention is made in view of the above problem, Comprising: It aims at providing the clutch which can interrupt | block a reverse input reliably.

上記課題を解決するために、本発明に係るクラッチ(1)は、第1支持部(12)及び第2支持部(22)を備えたハウジング(4)と、前記第1支持部に軸線回りに回転可能かつ軸線方向に移動不能に支持された入力軸(5)と、前記入力軸と同軸になるように前記第2支持部に軸線回りに回転可能かつ軸線方向に移動不能に支持され、前記入力軸に対して軸線回りに所定の角度範囲で相対回転可能に連結された出力軸(6)と、前記入力軸及び前記出力軸の少なくとも一方に回転可能かつ前記入力軸及び前記出力軸の軸線方向に変位可能に支持されたスリーブ(7)と、前記入力軸又は前記出力軸と前記スリーブとの間に設けられ、前記スリーブを前記第1支持部側に付勢する付勢部材(8)とを有し、前記入力軸は、第1カム(37)を備え、前記出力軸は、第2カム(57)を備え、前記スリーブは、前記第1支持部と係合して前記第1支持部に対する前記スリーブの回転に抵抗力を発生する係合部(80)と、前記第1カムと係合する第3カム(72)と、前記第2カムと係合する第4カム(77)とを備え、初期状態においては、前記付勢部材に付勢された前記スリーブが前記第1支持部側に位置して、前記係合部が前記第1支持部に係合し、前記入力軸に前記ハウジングに対する回転力が加えられた場合には、前記第1カムが前記第3カムを駆動して前記スリーブを前記付勢部材の付勢力に抗して前記第2支持部側に変位させて前記係合部と前記第1支持部との係合を解除すると共に、前記出力軸を前記入力軸と共に回転させ、前記出力軸に前記ハウジングに対する回転力が加えられた場合には、前記第2カムが前記第4カムを押圧して前記スリーブを前記第1支持部側に押圧し、前記係合部と前記第1支持部の係合が維持されると共に、前記第4カムに前記第2カムが突き当たることによって、前記出力軸の前記ハウジングに対する回転が阻止されることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a clutch (1) according to the present invention includes a housing (4) having a first support portion (12) and a second support portion (22), and an axis around the first support portion. An input shaft (5) supported so as to be rotatable and immovable in the axial direction, and supported by the second support portion so as to be rotatable about the axis and immovable in the axial direction so as to be coaxial with the input shaft, An output shaft (6) connected to the input shaft so as to be rotatable relative to the input shaft within a predetermined angle range, rotatable to at least one of the input shaft and the output shaft, and of the input shaft and the output shaft. A sleeve (7) supported so as to be displaceable in the axial direction, and a biasing member (8) provided between the input shaft or the output shaft and the sleeve and biasing the sleeve toward the first support portion. And the input shaft includes a first cam (37). The output shaft includes a second cam (57), and the sleeve engages with the first support portion to generate a resistance force against the rotation of the sleeve relative to the first support portion ( 80), a third cam (72) that engages with the first cam, and a fourth cam (77) that engages with the second cam. In the initial state, the biasing member is biased. When the sleeve is positioned on the first support portion side, the engagement portion engages with the first support portion, and a rotational force to the housing is applied to the input shaft, One cam drives the third cam to displace the sleeve toward the second support portion against the biasing force of the biasing member to engage the engagement portion with the first support portion. The output shaft is rotated together with the input shaft, and the output shaft with respect to the housing is rotated. When a rolling force is applied, the second cam presses the fourth cam to press the sleeve toward the first support portion, and the engagement portion and the first support portion are engaged. In addition, the rotation of the output shaft relative to the housing is prevented when the second cam abuts against the fourth cam.

この構成によれば、クラッチは、入力軸に回転力が加えられた場合には回転力を出力軸に伝達する一方、出力軸に回転力が加えられた場合には回転力を入力に伝達しない。特に、出力軸に回転力が加えられる場合には、出力軸の回転を規制するスリーブ7が、出力軸の第2カムに押圧されて、第1支持部との係合をより強めるため、出力軸の回転を確実に規制することができる。   According to this configuration, the clutch transmits the rotational force to the output shaft when a rotational force is applied to the input shaft, but does not transmit the rotational force to the input when the rotational force is applied to the output shaft. . In particular, when a rotational force is applied to the output shaft, the sleeve 7 that restricts the rotation of the output shaft is pressed by the second cam of the output shaft to further increase the engagement with the first support portion. The rotation of the shaft can be reliably controlled.

本発明の他の側面は、前記係合部は、前記スリーブの端面に形成された摩擦係合部であり、前記第1支持部に当接することによって前記スリーブと前記第1支持部との間に抵抗力を発生することを特徴とする。   In another aspect of the present invention, the engagement portion is a friction engagement portion formed on an end surface of the sleeve, and is brought into contact with the first support portion so as to be between the sleeve and the first support portion. It is characterized by generating resistance.

この構成によれば、係合部が第1支持部に係合した際に、スリーブに第1支持部に対する回転抵抗力を付与することができる。   According to this configuration, when the engaging portion is engaged with the first support portion, it is possible to apply a rotational resistance force to the first support portion to the sleeve.

本発明の他の側面は、前記摩擦係合部は、前記スリーブの径方向に延在する山及び谷を複数備え、前記第1支持部は、前記山及び谷と噛み合う座部(14)を備えることを特徴とする。   In another aspect of the present invention, the friction engagement portion includes a plurality of peaks and valleys extending in a radial direction of the sleeve, and the first support portion includes a seat portion (14) that meshes with the peaks and valleys. It is characterized by providing.

この構成によれば、係合部が第1支持部に係合した際に、スリーブに付与される回転抵抗力を増大させることができる。   According to this configuration, when the engaging portion engages with the first support portion, it is possible to increase the rotational resistance force applied to the sleeve.

本発明の他の側面は、前記第1カム、前記第2カム、前記第3カム及び前記第4カムは、前記入力軸及び前記出力軸の軸線を中心とした環状の端面カムであることを特徴とする。   In another aspect of the present invention, the first cam, the second cam, the third cam, and the fourth cam are annular end face cams centering on axes of the input shaft and the output shaft. Features.

この構成によれば、入力軸又は出力軸の回転に対してスリーブを安定性良く駆動することができる。   According to this configuration, the sleeve can be driven with high stability with respect to the rotation of the input shaft or the output shaft.

本発明の他の側面は、前記第2カムは、前記第3カムと対向する側と相反する側に補強リブ(62)を備えることを特徴とする。   Another aspect of the present invention is characterized in that the second cam includes a reinforcing rib (62) on the side opposite to the side facing the third cam.

この構成によれば、第2カムの変形を抑制することができる。   According to this configuration, the deformation of the second cam can be suppressed.

本発明の他の側面は、前記付勢部材は、圧縮コイルばねであり、前記入力軸の外周面と前記スリーブの内周面との間に形成される空隙に前記入力軸を囲むように配置され、一端が前記スリーブに当接する一方、他端が前記出力軸に当接することを特徴とする。   In another aspect of the present invention, the biasing member is a compression coil spring, and is disposed so as to surround the input shaft in a gap formed between an outer peripheral surface of the input shaft and an inner peripheral surface of the sleeve. One end abuts on the sleeve and the other end abuts on the output shaft.

この構成によれば、圧縮コイルばねの倒れを防止することができる。   According to this configuration, the compression coil spring can be prevented from falling.

以上の構成によれば、逆入力を確実に遮断することができるクラッチを提供することができる。   According to the above structure, the clutch which can interrupt | block a reverse input reliably can be provided.

実施形態に係るクラッチの分解斜視図The exploded perspective view of the clutch concerning an embodiment 実施形態に係る第1ハウジングの斜視図The perspective view of the 1st housing concerning an embodiment 実施形態に係る入力軸の斜視図The perspective view of the input shaft which concerns on embodiment 実施形態に係る出力軸の斜視図The perspective view of the output shaft concerning an embodiment 実施形態に係るスリーブの斜視図The perspective view of the sleeve which concerns on embodiment 実施形態に係るスリーブの斜視図The perspective view of the sleeve which concerns on embodiment 実施形態に係るクラッチの側面図Side view of clutch according to embodiment 図7のVIII−VIII断面図VIII-VIII sectional view of FIG. 図8のIX−IX断面図IX-IX sectional view of FIG. クラッチの動作を示す模式図であって、(A)初期状態、(B)入力軸に回転力が加えられた状態、(C)入力軸に加えられていた回転力がなくなった状態を示すIt is a schematic diagram which shows operation | movement of a clutch, Comprising: (A) Initial state, (B) State where rotational force was applied to input shaft, (C) State where rotational force applied to input shaft was lost クラッチの動作を示す模式図であって、(D)出力軸に回転力が加えられた状態を示すIt is a schematic diagram which shows operation | movement of a clutch, Comprising: (D) The state where rotational force was applied to the output shaft is shown

以下、図面を参照して、本発明を電動モータからの動力を他の機構に伝達するクラッチに適用した実施形態を詳細に説明する。本実施形態に係るクラッチは、入力側が電動モータに連結され、出力側が他の機構に連結され、電動モータから入力側に加えられる回転力を出力側に伝達する一方、他の機構から出力側に加えられる回転力を入力側に伝達しないようになっている。本実施形態に係るクラッチは、例えば、電動モータの動力によってカーテンを開閉する電動開閉カーテン機構に適用される。   Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a clutch that transmits power from an electric motor to another mechanism will be described in detail with reference to the drawings. In the clutch according to this embodiment, the input side is connected to the electric motor, the output side is connected to another mechanism, and the rotational force applied from the electric motor to the input side is transmitted to the output side, while the other mechanism is connected to the output side. The applied rotational force is not transmitted to the input side. The clutch according to the present embodiment is applied to, for example, an electric opening / closing curtain mechanism that opens and closes a curtain by the power of an electric motor.

図1に示すように、実施形態に係るクラッチ1は、第1ハウジング2及び第2ハウジング3からなるハウジング4と、入力軸5と、出力軸6と、スリーブ7と、圧縮コイルばね(付勢部材)8とから構成されている。各部材は、それぞれ所定の軸線を有し、各軸線がクラッチ1の回転軸線Aと一致するように組み付けられる。以下の説明では、各部材を説明する際には、軸線Aを基準として説明する。また、説明のために、図1に示すように、軸線Aの方向において、ハウジング4に対して入力軸5が設けられる側を入力側、ハウジング4に対して出力軸6が設けられる側を出力側とする。   As shown in FIG. 1, the clutch 1 according to the embodiment includes a housing 4 including a first housing 2 and a second housing 3, an input shaft 5, an output shaft 6, a sleeve 7, a compression coil spring (biasing force). Member) 8. Each member has a predetermined axis and is assembled so that each axis coincides with the rotation axis A of the clutch 1. In the following description, each member will be described with reference to the axis A. For the sake of explanation, as shown in FIG. 1, in the direction of the axis A, the side on which the input shaft 5 is provided with respect to the housing 4 is the input side, and the side on which the output shaft 6 is provided with respect to the housing 4 is output. Let it be the side.

第1ハウジング2、第2ハウジング3、入力軸5、出力軸6及びスリーブ7は、樹脂を射出成形することによって形成されている。樹脂は、例えばポリアセタール(POM)等の熱可塑性樹脂であってよい。なお、他の実施形態では、各部材を金属から形成してもよい。   The first housing 2, the second housing 3, the input shaft 5, the output shaft 6, and the sleeve 7 are formed by injection molding of resin. The resin may be a thermoplastic resin such as polyacetal (POM). In other embodiments, each member may be made of metal.

図1及び2に示すように、第1ハウジング2は、軸線Aを軸線とする円筒形状の内筒11と、内筒11の一端を閉塞するように設けられた基板(第1支持部)12とを備え、内筒11の他端は開口している。基板12は、その主面が軸線Aに対して垂直となるように配置されている。また、基板12は、内筒11の径方向外方へと延出し、フランジを形成している。基板12には、内筒11と同軸に、円形の貫通孔である第1軸受孔13が形成されている。第1軸受孔13の直径は、内筒11の内径よりも小さく形成されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the first housing 2 includes a cylindrical inner cylinder 11 having an axis A as an axis, and a substrate (first support portion) 12 provided to close one end of the inner cylinder 11. The other end of the inner cylinder 11 is open. The substrate 12 is arranged so that its main surface is perpendicular to the axis A. The substrate 12 extends outward in the radial direction of the inner cylinder 11 and forms a flange. A first bearing hole 13 that is a circular through hole is formed in the substrate 12 coaxially with the inner cylinder 11. The diameter of the first bearing hole 13 is smaller than the inner diameter of the inner cylinder 11.

基板12の主面であって、内筒11の内周縁と第1軸受孔13の孔縁とに囲まれた円環状部分における内周側部分は平面に形成されており、外周側部分は後述するようにスリーブ7が当接する座部14を形成している。座部14には、内筒11の径方向に延在する断面三角形の山が、周方向に複数個列設されている。これにより座部14の表面は、周方向において山及び谷が交互に繰り返すジグザグの波形となっている。   The inner peripheral side portion of the annular portion surrounded by the inner peripheral edge of the inner cylinder 11 and the hole edge of the first bearing hole 13 that is the main surface of the substrate 12 is formed into a flat surface, and the outer peripheral side portion is described later. Thus, a seat portion 14 with which the sleeve 7 abuts is formed. The seat portion 14 is provided with a plurality of triangular peaks extending in the radial direction of the inner cylinder 11 in the circumferential direction. Thereby, the surface of the seat part 14 has a zigzag waveform in which peaks and valleys are alternately repeated in the circumferential direction.

内筒11には、その外周面から内周面へと貫通すると共に、U字状をなすスリット16が形成されており、スリット16に囲まれた部分には、片持ち片状の弾性爪17が形成されている。弾性爪17は、内筒11の径方向外方へと突出する爪部を備えている。本実施形態では、スリット16及び弾性爪17は、内筒11の軸線Aを対称軸とした180°回転位置にも設けられている。なお、他の実施形態では、スリット16及び弾性爪17は、3つ以上形成されてもよく、内筒11の任意の位置に配置してよい。   The inner cylinder 11 is formed with a U-shaped slit 16 that penetrates from the outer peripheral surface to the inner peripheral surface, and a cantilevered elastic claw 17 is formed in a portion surrounded by the slit 16. Is formed. The elastic claw 17 includes a claw portion protruding outward in the radial direction of the inner cylinder 11. In the present embodiment, the slit 16 and the elastic claw 17 are also provided at a 180 ° rotation position with the axis A of the inner cylinder 11 as the axis of symmetry. In another embodiment, three or more slits 16 and elastic claws 17 may be formed, and may be arranged at any position of the inner cylinder 11.

図1に示すように、第2ハウジング3は、軸線Aを軸線とする円筒形状の外筒21と、外筒21の一端を閉塞するように設けられた底板(第2支持部)22とを備え、外筒21の他端は開口している。底板22には、外筒21と同軸に、円形の貫通孔である第2軸受孔23が形成されている。底板22の外面側であって、第2軸受孔23の縁部には、第2軸受孔23を延長するように円形のボス24が突設されている。第2軸受孔23の内端側の開口端は外端側に進むほどテーパ状に縮径されており、外端側の開口端は等径の円孔となっている。   As shown in FIG. 1, the second housing 3 includes a cylindrical outer cylinder 21 having an axis A as an axis, and a bottom plate (second support portion) 22 provided to close one end of the outer cylinder 21. The other end of the outer cylinder 21 is open. A second bearing hole 23 that is a circular through hole is formed in the bottom plate 22 coaxially with the outer cylinder 21. A circular boss 24 projects from the outer surface side of the bottom plate 22 at the edge of the second bearing hole 23 so as to extend the second bearing hole 23. The opening end on the inner end side of the second bearing hole 23 is reduced in diameter so as to advance toward the outer end side, and the opening end on the outer end side is a circular hole having an equal diameter.

外筒21には、係止孔26が設けられている。本実施形態では、係止孔26は、一対設けられており、軸線Aを対称軸とした180°回転対称位置に形成されている。なお、他の実施形態では、係止孔26は弾性爪17の数及び位置に応じて形成すればよい。係止孔26は、外筒21の内周面から外周面へと貫通している。なお、他の実施形態では、係止孔26は、外筒21の内周面に凹設された有底孔であってもよい。   A locking hole 26 is provided in the outer cylinder 21. In the present embodiment, a pair of locking holes 26 are provided, and are formed at 180 ° rotationally symmetric positions with the axis A as the axis of symmetry. In other embodiments, the locking holes 26 may be formed according to the number and position of the elastic claws 17. The locking hole 26 penetrates from the inner peripheral surface of the outer cylinder 21 to the outer peripheral surface. In another embodiment, the locking hole 26 may be a bottomed hole that is recessed in the inner peripheral surface of the outer cylinder 21.

図7に示すように、第1ハウジング2と第2ハウジング3とは同軸に組み合わされて1つのハウジング4を形成する。第1ハウジング2の内筒11は第2ハウジング3の外筒21内に挿入され、第1ハウジング2の弾性爪17が第2ハウジング3の係止孔26に係止されることによって、第1ハウジング2と第2ハウジング3との結合状態が維持される。このとき、内筒11の開口端が第2ハウジング3の底板22に当接し、外筒21の開口端が第1ハウジング2の基板12に当接し、内筒11の外周面が外筒21の内周面に摺接することによって、第1ハウジング2と第2ハウジング3とはがたつきなく結合される。   As shown in FIG. 7, the first housing 2 and the second housing 3 are coaxially combined to form one housing 4. The inner cylinder 11 of the first housing 2 is inserted into the outer cylinder 21 of the second housing 3, and the elastic claw 17 of the first housing 2 is locked in the locking hole 26 of the second housing 3, thereby The coupling state between the housing 2 and the second housing 3 is maintained. At this time, the opening end of the inner cylinder 11 contacts the bottom plate 22 of the second housing 3, the opening end of the outer cylinder 21 contacts the substrate 12 of the first housing 2, and the outer peripheral surface of the inner cylinder 11 is the outer cylinder 21. By making sliding contact with the inner peripheral surface, the first housing 2 and the second housing 3 are coupled without rattling.

図1及び3に示すように、入力軸5は、軸線Aを軸線とする円柱状の軸部31を有している。軸部31の外周面は、一部が切除されていてもよい。軸部31の一端には、結合端部32が形成されている。結合端部32は、軸部31よりも扁平状に形成され、その断面は軸部31の外形内に収まるようになっている。結合端部32は、軸部31と同軸に連続する共に、軸部31よりも小径の円柱をなす中央部33と、中央部33の外周部から径方向に突出した突出部34とを有している。本実施形態では、突出部34は一対設けられ、中央部33から互いに相反する方向に突出している。なお、他の実施形態では、突出部34を1つ、或いは3つ以上としてもよい。突出部34の軸部31の径方向における突出端は、軸部31の外周面まで到達している。軸部31の他端面には、有底のキー孔35が形成されている(図8参照)。   As shown in FIGS. 1 and 3, the input shaft 5 has a cylindrical shaft portion 31 having an axis A as an axis. A part of the outer peripheral surface of the shaft portion 31 may be cut off. A coupling end portion 32 is formed at one end of the shaft portion 31. The coupling end portion 32 is formed to be flatter than the shaft portion 31, and its cross section is accommodated in the outer shape of the shaft portion 31. The coupling end portion 32 has a central portion 33 that is coaxially continuous with the shaft portion 31 and forms a column with a smaller diameter than the shaft portion 31, and a protruding portion 34 that protrudes in the radial direction from the outer peripheral portion of the central portion 33. ing. In the present embodiment, a pair of protruding portions 34 are provided and protrude from the central portion 33 in directions opposite to each other. In other embodiments, the number of protrusions 34 may be one, or three or more. The protruding end of the protruding portion 34 in the radial direction of the shaft portion 31 reaches the outer peripheral surface of the shaft portion 31. A bottomed key hole 35 is formed on the other end surface of the shaft portion 31 (see FIG. 8).

軸部31の外周面には径方向外方に突出するともに、軸部31の周方向に延在する環状の第1鍔部36が形成されている。第1鍔部36の突出端面は、軸線Aを中心とした円周面を形成している。第1鍔部36の、軸線A方向において出力側を向く部分には、軸線Aを回転中心とした環状の端面カムである第1カム37が形成されている。本実施形態では、第1カム37は180°の周期をもつカムであり、1周期の内に軸線A方向において出力側に突出する1つの山部38と、入力側に凹んだ1つの谷部39とを有する。山部38と谷部39とは滑らかな曲面で連続している。なお、他の実施形態では、第1カム37の周期及び形状を適宜変更してもよい。第1鍔部36の軸線A方向において入力側を向く部分には、軸線Aと垂直な平面である当接面41が形成されている。   An annular first flange 36 is formed on the outer peripheral surface of the shaft portion 31 so as to protrude outward in the radial direction and extend in the circumferential direction of the shaft portion 31. The protruding end surface of the first flange portion 36 forms a circumferential surface with the axis A as the center. A portion of the first flange 36 facing the output side in the direction of the axis A is formed with a first cam 37 that is an annular end face cam centering on the axis A. In the present embodiment, the first cam 37 is a cam having a cycle of 180 °, and one peak portion 38 protruding to the output side in the direction of the axis A within one cycle and one valley portion recessed to the input side. 39. The peak portion 38 and the valley portion 39 are continuous with a smooth curved surface. In other embodiments, the cycle and shape of the first cam 37 may be changed as appropriate. A contact surface 41 that is a plane perpendicular to the axis A is formed in a portion of the first flange 36 that faces the input side in the direction of the axis A.

入力軸5は、軸部31の第1鍔部36よりも入力側の端部42において第1軸受孔13に回転可能に支持される(図8参照)。軸部31の第1軸受孔13に対する挿入深さは、当接面41が第1軸受孔13の周縁部に当接することによって規制されている。軸部31の端部42が第1軸受孔13に支持された状態で、第1鍔部36及び結合端部32が内筒11の内部に配置される。   The input shaft 5 is rotatably supported in the first bearing hole 13 at the end portion 42 on the input side of the first flange portion 36 of the shaft portion 31 (see FIG. 8). The insertion depth of the shaft portion 31 with respect to the first bearing hole 13 is regulated by the contact surface 41 coming into contact with the peripheral edge portion of the first bearing hole 13. With the end portion 42 of the shaft portion 31 supported by the first bearing hole 13, the first flange portion 36 and the coupling end portion 32 are disposed inside the inner cylinder 11.

図1及び4に示すように、出力軸6は、軸線Aを軸線とする円柱状の小径軸部51と、小径軸部51の一端に同軸に連続する大径軸部52とを有する。大径軸部52の外面は、概ね円周面となっており、一部が切り欠かれている。大径軸部52の外径は、小径軸部51の外径よりも大きく形成されている。   As shown in FIGS. 1 and 4, the output shaft 6 includes a cylindrical small-diameter shaft portion 51 having an axis A as an axis, and a large-diameter shaft portion 52 that is coaxially continuous with one end of the small-diameter shaft portion 51. The outer surface of the large-diameter shaft portion 52 is generally a circumferential surface, and a part thereof is cut away. The outer diameter of the large-diameter shaft portion 52 is formed larger than the outer diameter of the small-diameter shaft portion 51.

図4に示すように、大径軸部52の端面には、有底の結合孔53が凹設されている。図8に示すように、結合孔53には、入力軸5の結合端部32が挿入される。結合端部32の突出端が、結合孔53の底面に摺接することによって、結合端部32の結合孔53に対する挿入深さが規制される。図4及び9に示すように、結合孔53は、大径軸部52の中央に設けられ、結合端部32の中央部33が回転可能に嵌合する中央室54と、中央室54の側部に連通すると共に、中央室54から径方向外方に延出し、突出部34が遊嵌する側室55とを有している。本実施形態では、側室55は、中央室54から互いに相反する方向に延出するように一対設けられ、結合孔53の断面は略8字となっている。これにより、結合端部32の突出部34が側室55内を変位する場合には、入力軸5及び出力軸6が軸線A回りに相対回転可能になっており、突出部34と側室55の側壁とが当接し、当接が維持される方向に入力軸5又は出力軸6が回転する場合には入力軸5と出力軸6とは軸線A回りに一体回転する。すなわち、結合端部32と結合孔53との係合によって、入力軸5と出力軸6とは所定の角度範囲で相対回転可能に同軸に連結されている。図9に示すように、各突出部34が各側室55の中央に配置されたときの入力軸5及び出力軸6の相対回転位置を中立位置とする。本実施形態では、中立位置から入力軸5は出力軸6に対して正転方向(軸線Aに沿って入力側から見て出力軸6に対して入力軸5が時計回りに回転する方向)に30°、負転方向に(軸線Aに沿って入力側から見て出力軸6に対して入力軸5が反時計回りに回転する方向)に30°回転可能となっている。他の実施形態では、結合端部32の形状、すなわち突出部34の数や位置、形状に応じて、結合孔53の形状、すなわち側室55の数や位置、形状を適宜変更してよい。また、中立位置からの入力軸5及び出力軸6の相対回転可能範囲を適宜変更してよい。   As shown in FIG. 4, a bottomed coupling hole 53 is recessed in the end surface of the large-diameter shaft portion 52. As shown in FIG. 8, the coupling end 32 of the input shaft 5 is inserted into the coupling hole 53. When the protruding end of the coupling end portion 32 is in sliding contact with the bottom surface of the coupling hole 53, the insertion depth of the coupling end portion 32 into the coupling hole 53 is regulated. 4 and 9, the coupling hole 53 is provided at the center of the large-diameter shaft portion 52, and a central chamber 54 in which the central portion 33 of the coupling end portion 32 is rotatably fitted, and the central chamber 54 side. And a side chamber 55 that extends radially outward from the central chamber 54 and into which the projecting portion 34 is loosely fitted. In the present embodiment, a pair of side chambers 55 are provided so as to extend from the central chamber 54 in directions opposite to each other, and the cross section of the coupling hole 53 is approximately eight characters. As a result, when the protruding portion 34 of the coupling end portion 32 is displaced in the side chamber 55, the input shaft 5 and the output shaft 6 can be rotated relative to each other around the axis A, and the side wall of the protruding portion 34 and the side chamber 55. When the input shaft 5 or the output shaft 6 rotates in the direction in which the contact is maintained, the input shaft 5 and the output shaft 6 rotate integrally around the axis A. That is, the input shaft 5 and the output shaft 6 are coaxially connected so as to be relatively rotatable in a predetermined angle range by the engagement between the coupling end portion 32 and the coupling hole 53. As shown in FIG. 9, the relative rotational position of the input shaft 5 and the output shaft 6 when each projecting portion 34 is disposed at the center of each side chamber 55 is defined as a neutral position. In the present embodiment, the input shaft 5 is rotated forward from the neutral position with respect to the output shaft 6 (the direction in which the input shaft 5 rotates clockwise with respect to the output shaft 6 when viewed from the input side along the axis A). It can rotate 30 ° in the negative rotation direction (the direction in which the input shaft 5 rotates counterclockwise with respect to the output shaft 6 when viewed from the input side along the axis A). In other embodiments, the shape of the coupling hole 53, that is, the number, position, and shape of the side chamber 55 may be appropriately changed according to the shape of the coupling end portion 32, that is, the number, position, and shape of the protrusions 34. Further, the relative rotatable range of the input shaft 5 and the output shaft 6 from the neutral position may be appropriately changed.

大径軸部52の外周面には径方向外方に突出すると共に、大径軸部52の周方向に延在する環状の第2鍔部56が形成されている。第2鍔部56の、軸線A方向において入力側を向く部分には、軸線Aを回転中心とした環状の端面カムである第2カム57が形成されている。本実施形態では、第2カム57は180°の周期をもつカムであり、1周期の内に軸線A方向において入力側に突出する1つの山部58と、出力側に凹んだ1つの谷部59とを有する。山部58と谷部59とは滑らかな曲面で連続している。なお、他の実施形態では、第2カム57の周期及び形状を適宜変更してもよい。第2鍔部56の軸線A方向において出力側を向く部分には、軸線Aを中心とした環状当接部61が突設されている。環状当接部61の突出端は、軸線Aと垂直な仮想平面上に配置されている。また、第2鍔部56の環状当接部61によって囲まれた部分には、小径軸部51の外周部へと延びる複数の補強リブ62が突設されている。複数の補強リブ62は、小径軸部51の外周部に放射状に配置されている。補強リブ62により、第2鍔部56及び第2カム57の剛性が高められ、変形が抑制される。小径軸部51の端面には、有底のキー孔63が形成されている(図8参照)。   An annular second flange 56 is formed on the outer peripheral surface of the large-diameter shaft portion 52 and protrudes radially outward and extends in the circumferential direction of the large-diameter shaft portion 52. A portion of the second flange 56 facing the input side in the direction of the axis A is formed with a second cam 57 that is an annular end face cam centering on the axis A. In the present embodiment, the second cam 57 is a cam having a cycle of 180 °, and one peak portion 58 protruding to the input side in the direction of the axis A within one cycle and one valley portion recessed to the output side. 59. The peak portion 58 and the valley portion 59 are continuous with a smooth curved surface. In other embodiments, the cycle and shape of the second cam 57 may be changed as appropriate. An annular contact portion 61 centering on the axis A is provided at a portion of the second flange 56 facing the output side in the direction of the axis A. The protruding end of the annular contact portion 61 is disposed on a virtual plane perpendicular to the axis A. In addition, a plurality of reinforcing ribs 62 extending to the outer peripheral portion of the small-diameter shaft portion 51 project from the portion surrounded by the annular contact portion 61 of the second flange portion 56. The plurality of reinforcing ribs 62 are arranged radially on the outer peripheral portion of the small diameter shaft portion 51. The rigidity of the second flange 56 and the second cam 57 is increased by the reinforcing rib 62, and deformation is suppressed. A bottomed key hole 63 is formed on the end surface of the small-diameter shaft portion 51 (see FIG. 8).

出力軸6は、小径軸部51において第2ハウジング3の第2軸受孔23に回転可能に支持される。このとき、環状当接部61が第2軸受孔23の周縁部に当接することによって小径軸部51の第2軸受孔23に対する挿入深さが規制される。   The output shaft 6 is rotatably supported in the second bearing hole 23 of the second housing 3 at the small diameter shaft portion 51. At this time, the insertion depth of the small-diameter shaft portion 51 with respect to the second bearing hole 23 is regulated by the annular contact portion 61 contacting the peripheral edge portion of the second bearing hole 23.

図8に示すように、第1ハウジング2に入力軸5が支持され、第2ハウジング3に出力軸6が支持され、第1ハウジング2と第2ハウジング3とが結合された状態では、入力軸5の当接面41が第1軸受孔13の周縁部に当接し、出力軸6の環状当接部61が第2軸受孔23の周縁部に当接し、入力軸5の結合端部32の突出端が出力軸6の結合孔53の底部に当接するため、入力軸5及び出力軸6はハウジング4に対して軸線A方向に移動不能となっている。また、入力軸5及び出力軸6が連結された状態で、中立位置に位置するときには、軸線A方向において第1カム37の山部38と第2カム57の谷部59とが軸線A方向において正対するようにようになっている。   As shown in FIG. 8, the input shaft 5 is supported by the first housing 2, the output shaft 6 is supported by the second housing 3, and the input housing is coupled with the first housing 2 and the second housing 3. 5 is in contact with the peripheral edge of the first bearing hole 13, the annular contact part 61 of the output shaft 6 is in contact with the peripheral edge of the second bearing hole 23, and the coupling end 32 of the input shaft 5 is Since the protruding end comes into contact with the bottom of the coupling hole 53 of the output shaft 6, the input shaft 5 and the output shaft 6 cannot move in the direction of the axis A with respect to the housing 4. Further, when the input shaft 5 and the output shaft 6 are connected and positioned at the neutral position, the peak portion 38 of the first cam 37 and the valley portion 59 of the second cam 57 in the axis A direction are in the axis A direction. It is designed to face each other.

図1、5及び6に示すように、スリーブ7は軸線Aを軸線とした円筒形をなす。スリーブ7は、その内部に第1鍔部36及び大径軸部52を受容可能な大きさに内径が設定される共に、内筒11内に挿入可能な大きさに外径が設定されている。スリーブ7の内径は、その内周面が第1鍔部36及び大径軸部52の外周面に摺接可能な大きさに形成されていることが好ましい。また、スリーブ7の外径は、その外周面が内筒11の内周面に摺接可能な大きさに形成してもよい。スリーブ7は、連結された入力軸5及び出力軸6に、同軸かつ軸線A回りに回転可能に支持されている。   As shown in FIGS. 1, 5 and 6, the sleeve 7 has a cylindrical shape with the axis A as the axis. The inner diameter of the sleeve 7 is set to a size that can receive the first flange portion 36 and the large-diameter shaft portion 52, and the outer diameter is set to a size that can be inserted into the inner cylinder 11. . The inner diameter of the sleeve 7 is preferably formed such that the inner circumferential surface thereof can be slidably contacted with the outer circumferential surfaces of the first flange portion 36 and the large-diameter shaft portion 52. Further, the outer diameter of the sleeve 7 may be formed such that the outer peripheral surface thereof can be in sliding contact with the inner peripheral surface of the inner cylinder 11. The sleeve 7 is supported by the connected input shaft 5 and output shaft 6 so as to be coaxial and rotatable about the axis A.

スリーブ7の内周面には、軸線A側へと内向きに突出すると共に、周方向に延在する環状の第3鍔部71が形成されている。第3鍔部71の突出端(内端)は、軸部31の外周面と摺接可能な円周面に形成されている。第3鍔部71の第1カム37と対向する部分(軸線A方向において入力側を向く部分)には、第3カム72が形成されている。第3カム72は、第1カム37と相補的な形状を有する軸線Aを中心とした環状の端面カムであり、軸線A方向において入力側に突出した山部73と、出力側に凹んだ谷部74とを有している。   On the inner peripheral surface of the sleeve 7, an annular third collar 71 is formed that protrudes inward toward the axis A and extends in the circumferential direction. The protruding end (inner end) of the third flange portion 71 is formed on a circumferential surface that can slide in contact with the outer circumferential surface of the shaft portion 31. A third cam 72 is formed on a portion of the third flange portion 71 facing the first cam 37 (a portion facing the input side in the axis A direction). The third cam 72 is an annular end face cam centering on the axis A having a shape complementary to that of the first cam 37. The third cam 72 protrudes on the input side in the direction of the axis A, and the valley recessed on the output side. Part 74.

図6及び8に示すように、第3鍔部71の軸線A方向において出力側を向く部分は、軸線Aと垂直をなす平面に形成された環状のばね座75となっている。ばね座75は、軸線A方向において大径軸部52の端面と対向している。   As shown in FIGS. 6 and 8, the portion of the third flange 71 that faces the output side in the direction of the axis A is an annular spring seat 75 formed on a plane perpendicular to the axis A. The spring seat 75 faces the end surface of the large-diameter shaft portion 52 in the axis A direction.

スリーブ7の出力側の端部は、第2カム57と対向し、その端面は第4カム77となっている。第4カム77は、第2カム57と相補的な形状を有する軸線Aを中心とした環状の端面カムであり、軸線A方向において出力側に突出した山部78と、入力側に凹んだ谷部79とを有している。第3カム72と第4カム77とは、軸線A方向において山部73と谷部79とが対応し、谷部74と山部78とが対応するように設けられている。   An end portion on the output side of the sleeve 7 faces the second cam 57, and an end surface thereof is a fourth cam 77. The fourth cam 77 is an annular end face cam centering on the axis A having a shape complementary to the second cam 57, and has a peak portion 78 protruding to the output side in the direction of the axis A and a valley recessed to the input side. Part 79. The third cam 72 and the fourth cam 77 are provided such that the peak portion 73 and the valley portion 79 correspond to each other in the axis A direction, and the valley portion 74 and the peak portion 78 correspond to each other.

スリーブ7の他端は、第1ハウジング2の座部14と対向し、座部14に係合可能な係合部80となっている。係合部80は、座部14と相補的な形状に形成され、山及び谷が交互に配設されたジグザグ形の波形となっている。   The other end of the sleeve 7 faces the seat portion 14 of the first housing 2, and is an engaging portion 80 that can be engaged with the seat portion 14. The engaging portion 80 is formed in a complementary shape to the seat portion 14 and has a zigzag waveform in which peaks and valleys are alternately arranged.

スリーブ7は、第3カム72が入力軸5の第1カム37と対向し、第4カム77が出力軸6の第2カム57と対向しているため、入力軸5及び出力軸6に対する軸線A方向の変位が所定の範囲に制限されている。第3カム72の山部73が第1カム37の谷部39と対向し、第4カム77の山部78が第2カム57の谷部59と対向するように、スリーブ7は入力軸5及び出力軸6に配置される。スリーブ7の入力軸5及び出力軸6に対する軸線A回りの回転範囲は、第3カム72の山部73が第1カム37の山部38に突き当たり、第4カム77の山部78が第2カム57の山部58に突き当たることによって規制されている。すなわち、第3カム72の山部73は周方向に第1カム37の山部38を越えることができず、第4カム77の山部78は周方向に第2カム57の山部58を越えることができないようになっている。   Since the third cam 72 faces the first cam 37 of the input shaft 5 and the fourth cam 77 faces the second cam 57 of the output shaft 6, the sleeve 7 has an axis line with respect to the input shaft 5 and the output shaft 6. The displacement in the A direction is limited to a predetermined range. The sleeve 7 is connected to the input shaft 5 so that the peak 73 of the third cam 72 faces the valley 39 of the first cam 37 and the peak 78 of the fourth cam 77 faces the valley 59 of the second cam 57. And the output shaft 6. The rotational range of the sleeve 7 around the axis A with respect to the input shaft 5 and the output shaft 6 is such that the crest 73 of the third cam 72 hits the crest 38 of the first cam 37 and the crest 78 of the fourth cam 77 is the second. It is regulated by abutting against the mountain portion 58 of the cam 57. That is, the crest 73 of the third cam 72 cannot cross the crest 38 of the first cam 37 in the circumferential direction, and the crest 78 of the fourth cam 77 has a crest 58 of the second cam 57 in the circumferential direction. It cannot be exceeded.

図1及び8に示すように、圧縮コイルばね8は、入力軸5の軸部31の外周面とスリーブ7の内周面との間に画成される環状の空間に軸部31を囲むように配置され、その一端は大径軸部52の端面に当接し、他端はスリーブ7のばね座75に当接する。これにより、スリーブ7は、圧縮コイルばね8によって出力軸6に対して軸線A方向に入力側、すなわち基板12側に付勢されている。   As shown in FIGS. 1 and 8, the compression coil spring 8 surrounds the shaft portion 31 in an annular space defined between the outer peripheral surface of the shaft portion 31 of the input shaft 5 and the inner peripheral surface of the sleeve 7. One end of which contacts the end surface of the large-diameter shaft portion 52 and the other end contacts the spring seat 75 of the sleeve 7. As a result, the sleeve 7 is urged toward the input side in the direction of the axis A with respect to the output shaft 6 by the compression coil spring 8, that is, toward the substrate 12.

次に、図10及び11を参照し、以上のように構成したクラッチ1の作用効果について説明する。本実施形態に係るクラッチ1は、ハウジング4が他の装置等に固定された状態で使用される。入力軸5にはキー孔35に嵌合する電動モータの出力軸等の任意の回転部材が結合され、出力軸6にはキー孔63に嵌合する他の任意の回転部材が結合される。   Next, with reference to FIGS. 10 and 11, the effect of the clutch 1 configured as described above will be described. The clutch 1 according to this embodiment is used in a state where the housing 4 is fixed to another device or the like. An arbitrary rotating member such as an output shaft of an electric motor fitted into the key hole 35 is coupled to the input shaft 5, and another arbitrary rotating member fitted to the key hole 63 is coupled to the output shaft 6.

図10及び11は、各状態(A)〜(D)における入力軸5、出力軸6、スリーブ7、第1カム37、第2カム57、第3カム72、第4カム77、係合部80、座部14の位置関係と、結合端部32及び結合孔53の位置関係とを模式的に示す図である。図10(A)は、クラッチ1の初期状態を表す。初期状態においては、入力軸5と出力軸6とは、中立位置にあり、第1カム37の山部38と第2カム57の谷部59とが軸線A方向において正対している。スリーブ7は、圧縮コイルばね8に付勢されて入力側(基板12側)に変位し、第3カム72が第1カム37と全周にわたって接触した状態、すなわち軸線A方向において第1カム37と最も接近した状態となっている。このとき、スリーブ7は、係合部80において第1ハウジング2の座部14に係合し、第1ハウジング2(ハウジング4)に対して回転不能となっている。   10 and 11 show the input shaft 5, the output shaft 6, the sleeve 7, the first cam 37, the second cam 57, the third cam 72, the fourth cam 77, and the engaging portion in each state (A) to (D). 80 is a diagram schematically illustrating a positional relationship between the seat portion 14 and a positional relationship between the coupling end portion 32 and the coupling hole 53. FIG. FIG. 10A shows an initial state of the clutch 1. In the initial state, the input shaft 5 and the output shaft 6 are in a neutral position, and the peak portion 38 of the first cam 37 and the valley portion 59 of the second cam 57 are facing each other in the axis A direction. The sleeve 7 is biased by the compression coil spring 8 and is displaced to the input side (substrate 12 side), and the third cam 72 is in contact with the first cam 37 over the entire circumference, that is, in the direction of the axis A, the first cam 37. It is in the state that is closest. At this time, the sleeve 7 is engaged with the seat portion 14 of the first housing 2 at the engaging portion 80, and cannot rotate with respect to the first housing 2 (housing 4).

初期状態において、入力軸5に、ハウジング4に対して正転方向(軸線A方向に沿って入力側から見て入力軸5をハウジング4に対して軸線A回りの時計回り方向)に回転させる回転力が加えられると、中立位置から結合端部32の突出部34が結合孔53の側室55の壁面に当接するまでの回転範囲(30°)においては、入力軸5が出力軸6に対して相対回転する。すなわち、入力軸5が出力軸6に対して空転する。このとき、スリーブ7は、係合部80が座部14に係合しているため、入力軸5と共に回転することができず、入力軸5と共に回転する第1カム37に第3カム72が押圧され、圧縮コイルばね8の付勢力に抗して出力側に変位する。これにより、図10(B)に示すように、係合部80と座部14との係合が解除され、スリーブ7は入力軸5と共に一体回転するようになる。結合端部32の突出部34が結合孔53の側室55の壁面に当接した後は、出力軸6は入力軸5の正転に応じて一体回転する。以上のようにして、入力軸5に回転力が加えられた場合には、出力軸6も一体となって回転する。このとき、第1カム37の山部38と第2カム57の谷部59とは、軸線A回りに30°偏倚した状態となる。   In an initial state, the input shaft 5 is rotated in the normal rotation direction with respect to the housing 4 (the input shaft 5 rotates in the clockwise direction around the axis A with respect to the housing 4 when viewed from the input side along the axis A direction). When a force is applied, the input shaft 5 moves relative to the output shaft 6 in a rotation range (30 °) from the neutral position until the protruding portion 34 of the coupling end 32 abuts against the wall surface of the side chamber 55 of the coupling hole 53. Relative rotation. That is, the input shaft 5 idles with respect to the output shaft 6. At this time, the sleeve 7 cannot rotate with the input shaft 5 because the engaging portion 80 is engaged with the seat portion 14, and the third cam 72 is attached to the first cam 37 that rotates with the input shaft 5. Pressed and displaced to the output side against the urging force of the compression coil spring 8. Accordingly, as shown in FIG. 10B, the engagement between the engaging portion 80 and the seat portion 14 is released, and the sleeve 7 rotates together with the input shaft 5. After the projecting portion 34 of the coupling end portion 32 comes into contact with the wall surface of the side chamber 55 of the coupling hole 53, the output shaft 6 rotates integrally with the forward rotation of the input shaft 5. As described above, when a rotational force is applied to the input shaft 5, the output shaft 6 also rotates together. At this time, the peak portion 38 of the first cam 37 and the valley portion 59 of the second cam 57 are in a state of being deviated by 30 ° around the axis A.

入力軸5の回転速度が一定となり、スリーブ7が入力軸5と共に回転するようになると、第1カム37が第3カム72を出力側に押圧する力が減少し、圧縮コイルばね8の付勢力によってスリーブ7が入力側に変位することがある。この場合には、係合部80と座部14とが接触した時点で入力軸5とスリーブ7との間に速度差が生じ、スリーブ7は第3カム72において第1カム37に押圧され、再び入力側へと変位する。このようなスリーブ7の入力側への変位を抑制するために、スリーブ7の外周面と第1ハウジング2の内筒11の内周面との間に摩擦力を発生させてもよい。スリーブ7と内筒11との間で摩擦力を発生させることによって、入力軸5は回転中常にスリーブ7を出力側に押圧することができる。   When the rotational speed of the input shaft 5 becomes constant and the sleeve 7 rotates together with the input shaft 5, the force with which the first cam 37 presses the third cam 72 to the output side decreases, and the urging force of the compression coil spring 8 As a result, the sleeve 7 may be displaced to the input side. In this case, when the engaging portion 80 and the seat portion 14 come into contact with each other, a speed difference is generated between the input shaft 5 and the sleeve 7, and the sleeve 7 is pressed against the first cam 37 by the third cam 72, It is displaced again to the input side. In order to suppress such displacement of the sleeve 7 toward the input side, a frictional force may be generated between the outer peripheral surface of the sleeve 7 and the inner peripheral surface of the inner cylinder 11 of the first housing 2. By generating a frictional force between the sleeve 7 and the inner cylinder 11, the input shaft 5 can always press the sleeve 7 to the output side during rotation.

図10(B)の状態において入力軸5に加えられる回転力が消滅すると、入力軸5は停止し、これに伴って出力軸6も停止する。この状態では、スリーブ7の第3カム72を出力側に押圧する力がなくなるため、スリーブ7は、圧縮コイルばね8に付勢されて入力側に変位する。このとき、第3カム72が第1カム37上を摺動し、スリーブ7は入力軸5に対して軸線A回りに回転しつつ、入力側に変位する。そして、図10(C)に示すように、第3カム72が第1カム37と全周にわたって接触した状態、すなわち軸線A方向において第1カム37と最も接近した状態となる。この状態では、スリーブ7は、係合部80において第1ハウジング2の座部14に係合し、第1ハウジング2に対して回転不能となる。   When the rotational force applied to the input shaft 5 disappears in the state of FIG. 10B, the input shaft 5 stops, and the output shaft 6 also stops accordingly. In this state, since the force that presses the third cam 72 of the sleeve 7 to the output side is lost, the sleeve 7 is biased by the compression coil spring 8 and displaced to the input side. At this time, the third cam 72 slides on the first cam 37, and the sleeve 7 is displaced to the input side while rotating around the axis A with respect to the input shaft 5. Then, as shown in FIG. 10C, the third cam 72 is in contact with the first cam 37 over the entire circumference, that is, in the state closest to the first cam 37 in the axis A direction. In this state, the sleeve 7 engages with the seat portion 14 of the first housing 2 at the engaging portion 80, and cannot rotate with respect to the first housing 2.

図10(C)の状態において、入力軸5にハウジング4に対して正転方向に回転力が加えられた場合には、入力軸5は初期状態における場合と同様に第1カム37においてスリーブ7を出力側に変位させる。このとき、スリーブ7は入力軸5に対して回転しつつ出力側に変位し、図10(B)と同様の状態となる。   In the state shown in FIG. 10C, when a rotational force is applied to the input shaft 5 in the forward rotation direction with respect to the housing 4, the input shaft 5 is in the sleeve 7 in the first cam 37 as in the initial state. Is displaced to the output side. At this time, the sleeve 7 is displaced to the output side while rotating with respect to the input shaft 5, and is in the same state as in FIG.

入力軸5をハウジング4に対して負転方向(軸線A方向に沿って入力側から見て入力軸5をハウジング4に対して軸線A回りの時計回り方向)に回転させた場合も、正転方向に回転させた場合と同様に、出力軸6が回転する。また、入力軸5に加えられる回転力がなくなった場合も同様にスリーブ7が第1ハウジング2に対して回転不能となる。   Even when the input shaft 5 is rotated in the negative direction relative to the housing 4 (when the input shaft 5 is rotated in the clockwise direction around the axis A with respect to the housing 4 as viewed from the input side along the axis A direction) The output shaft 6 rotates in the same manner as when rotated in the direction. Similarly, when the rotational force applied to the input shaft 5 is lost, the sleeve 7 cannot rotate with respect to the first housing 2.

次に、入力軸5の回転が停止した状態(図10(A)及び(C))で、出力軸6に回転力が加えられた場合について説明する。   Next, a case where a rotational force is applied to the output shaft 6 in a state where the rotation of the input shaft 5 is stopped (FIGS. 10A and 10C) will be described.

図10(A)に示す初期状態において、出力軸6をハウジング4に対して正転方向に回転させた場合には、図11(D)に示すように、出力軸6の第2カム57がスリーブ7の第4カム77に当接する。初期状態においては、スリーブ7が係合部80において座部14に係合し、軸線A回りの回転が規制されているため、図11(D)の状態では出力軸6の回転はスリーブ7によって規制される。このとき、出力軸6は、第2カム57で第4カム77を押圧し、スリーブ7を入力側に押圧するため、係合部80と座部14との係合がより強化される。また、出力軸6がハウジング4に対して正転して第2カム57が第4カム77に当接するまでの間は、結合端部32が結合孔53内を空転し、入力軸5は出力軸6の回転に関わらず回転しない。以上のようにして、出力軸6に加えられた回転力が入力軸5に伝達されることはない。なお、出力軸6をハウジング4に対して負転方向に回転させた場合も同様である。   In the initial state shown in FIG. 10A, when the output shaft 6 is rotated in the forward rotation direction with respect to the housing 4, the second cam 57 of the output shaft 6 is moved as shown in FIG. It contacts the fourth cam 77 of the sleeve 7. In the initial state, the sleeve 7 is engaged with the seat portion 14 at the engaging portion 80, and the rotation around the axis A is restricted. Therefore, in the state of FIG. Be regulated. At this time, since the output shaft 6 presses the fourth cam 77 with the second cam 57 and presses the sleeve 7 to the input side, the engagement between the engaging portion 80 and the seat portion 14 is further strengthened. Further, until the output shaft 6 rotates forward with respect to the housing 4 and the second cam 57 contacts the fourth cam 77, the coupling end 32 idles in the coupling hole 53, and the input shaft 5 outputs It does not rotate regardless of the rotation of the shaft 6. As described above, the rotational force applied to the output shaft 6 is not transmitted to the input shaft 5. The same applies when the output shaft 6 is rotated in the negative direction with respect to the housing 4.

図10(C)に示す第1カム37の山部38と第2カム57の谷部59とが軸線A回りに30°偏倚した状態において、出力軸6をハウジング4に対して正転方向に回転させた場合には、図11(D)に示すように、出力軸6の第2カム57がスリーブ7の第4カム77に当接し、出力軸6の回転が規制される。出力軸6がハウジング4に対して正転して第2カム57が第4カム77に当接するまでの間は、結合端部32が結合孔53内を空転し、入力軸5は出力軸6の回転に関わらず回転しない。結合端部32が結合孔53内を空転する間に、出力軸6と入力軸5との位置関係は一度、中立状態に復帰する。以上のようにして、出力軸6に加えられた回転力が入力軸5に伝達されることはない。   In a state where the peak portion 38 of the first cam 37 and the valley portion 59 of the second cam 57 shown in FIG. 10C are offset by 30 ° around the axis A, the output shaft 6 is rotated in the forward direction with respect to the housing 4. When rotated, the second cam 57 of the output shaft 6 comes into contact with the fourth cam 77 of the sleeve 7 as shown in FIG. 11D, and the rotation of the output shaft 6 is restricted. Until the output shaft 6 rotates forward with respect to the housing 4 and the second cam 57 contacts the fourth cam 77, the coupling end portion 32 idles in the coupling hole 53, and the input shaft 5 is connected to the output shaft 6. Does not rotate regardless of the rotation. While the coupling end portion 32 idles in the coupling hole 53, the positional relationship between the output shaft 6 and the input shaft 5 once returns to the neutral state. As described above, the rotational force applied to the output shaft 6 is not transmitted to the input shaft 5.

図10(C)に示す第1カム37の山部38と第2カム57の谷部59とが軸線A回りに30°偏倚した状態において、出力軸6をハウジング4に対して負転方向に回転させる場合には、既に第2カム57が第4カム77に当接しているため、出力軸6の負転は規制される。以上のように、出力軸6に加えられた回転力が入力軸5に伝達されることはない。   In a state where the peak portion 38 of the first cam 37 and the valley portion 59 of the second cam 57 shown in FIG. 10C are offset by 30 ° around the axis A, the output shaft 6 is moved in the negative direction with respect to the housing 4. When rotating, since the second cam 57 is already in contact with the fourth cam 77, the negative rotation of the output shaft 6 is restricted. As described above, the rotational force applied to the output shaft 6 is not transmitted to the input shaft 5.

以上に説明したように、本実施形態に係るクラッチ1は、入力軸5に外部から回転力が加えられた場合には回転力を出力軸6に伝達し、出力軸6に外部から回転力が加えられた場合には回転力を入力軸5に伝達する。特に、出力軸6に外部から回転力が加えられる場合には、出力軸6の回転を規制するスリーブ7が、出力軸6の第2カム57に押圧されて、第1ハウジング2(ハウジング4)との係合をより強めるため、出力軸6の回転を確実に規制することができる。   As described above, the clutch 1 according to this embodiment transmits the rotational force to the output shaft 6 when the rotational force is applied to the input shaft 5 from the outside, and the rotational force is transmitted to the output shaft 6 from the outside. When applied, the rotational force is transmitted to the input shaft 5. In particular, when a rotational force is applied to the output shaft 6 from the outside, the sleeve 7 that restricts the rotation of the output shaft 6 is pressed by the second cam 57 of the output shaft 6, and the first housing 2 (housing 4). Therefore, the rotation of the output shaft 6 can be reliably restricted.

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、実施形態に係る係合部80及び座部14の構成は例示であり、様々な変形実施が可能である。例えば、係合部80及び座部14の山部及び谷部を削除して平面同士が当接するようにしてもよい。この場合には各平面の摩擦力を高めるために表面をサンドブラスト等によって粗面化したり、ゴム等の高摩擦力部材を配置してもよい。また、スリーブ7の入力側の端部を先細となるテーパ面(円錐面)に形成し、座部14をテーパ面と相補的な形状を有する円錐台状の凹部としてもよい。その他、各カムの形状は例示であって、実施形態の形状に限定されるものではない。   Although the description of the specific embodiment is finished as described above, the present invention is not limited to the above embodiment and can be widely modified. For example, the configuration of the engaging portion 80 and the seat portion 14 according to the embodiment is an exemplification, and various modifications can be made. For example, the peaks and valleys of the engaging part 80 and the seat part 14 may be deleted so that the planes come into contact with each other. In this case, in order to increase the frictional force of each plane, the surface may be roughened by sandblasting or a high frictional force member such as rubber may be disposed. Further, the end portion on the input side of the sleeve 7 may be formed in a tapered surface (conical surface) that is tapered, and the seat portion 14 may be a truncated cone-shaped recess having a shape complementary to the tapered surface. In addition, the shape of each cam is an illustration, Comprising: It is not limited to the shape of embodiment.

1…クラッチ、2…第1ハウジング、3…第2ハウジング、4…ハウジング、5…入力軸、6…出力軸、7…スリーブ、8…圧縮コイルばね(付勢部材)、12…基板(第1支持部)、13…第1軸受孔、14…座部、22…底板(第2支持部)、23…第2軸受孔、32…結合端部、37…第1カム、51…小径軸部、52…大径軸部、53…結合孔、57…第2カム、62…補強リブ、72…第3カム、75…ばね座、77…第4カム、80…係合部、A…軸線   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Clutch, 2 ... 1st housing, 3 ... 2nd housing, 4 ... Housing, 5 ... Input shaft, 6 ... Output shaft, 7 ... Sleeve, 8 ... Compression coil spring (biasing member), 12 ... Board | substrate (1st) 1 support part), 13 ... 1st bearing hole, 14 ... seat part, 22 ... bottom plate (2nd support part), 23 ... 2nd bearing hole, 32 ... coupling end part, 37 ... 1st cam, 51 ... small diameter shaft , 52 ... large diameter shaft part, 53 ... coupling hole, 57 ... second cam, 62 ... reinforcing rib, 72 ... third cam, 75 ... spring seat, 77 ... fourth cam, 80 ... engagement part, A ... Axis

Claims (6)

第1支持部及び第2支持部を備えたハウジングと、
前記第1支持部に軸線回りに回転可能かつ軸線方向に移動不能に支持された入力軸と、
前記入力軸と同軸になるように前記第2支持部に軸線回りに回転可能かつ軸線方向に移動不能に支持され、前記入力軸に対して軸線回りに所定の角度範囲で相対回転可能に連結された出力軸と、
前記入力軸及び前記出力軸の少なくとも一方に回転可能かつ前記入力軸及び前記出力軸の軸線方向に変位可能に支持されたスリーブと、
前記入力軸又は前記出力軸と前記スリーブとの間に設けられ、前記スリーブを前記第1支持部側に付勢する付勢部材とを有し、
前記入力軸は、第1カムを備え、
前記出力軸は、第2カムを備え、
前記スリーブは、前記第1支持部と係合して前記第1支持部に対する前記スリーブの回転に抵抗力を発生する係合部と、前記第1カムと係合する第3カムと、前記第2カムと係合する第4カムとを備え、
初期状態においては、前記付勢部材に付勢された前記スリーブが前記第1支持部側に位置して、前記係合部が前記第1支持部に係合し、
前記入力軸に前記ハウジングに対する回転力が加えられた場合には、前記第1カムが前記第3カムを駆動して前記スリーブを前記付勢部材の付勢力に抗して前記第2支持部側に変位させて前記係合部と前記第1支持部との係合を解除すると共に、前記出力軸を前記入力軸と共に回転させ、
前記出力軸に前記ハウジングに対する回転力が加えられた場合には、前記第2カムが前記第4カムを押圧して前記スリーブを前記第1支持部側に押圧し、前記係合部と前記第1支持部の係合が維持されると共に、前記第4カムに前記第2カムが突き当たることによって、前記出力軸の前記ハウジングに対する回転が阻止されることを特徴とするクラッチ。
A housing having a first support portion and a second support portion;
An input shaft supported by the first support portion so as to be rotatable about an axis and immovable in the axial direction;
The second support portion is supported so as to be rotatable about the axis and not movable in the axial direction so as to be coaxial with the input shaft, and is connected to the input shaft so as to be relatively rotatable around the axis within a predetermined angle range. Output shaft,
A sleeve supported on at least one of the input shaft and the output shaft and capable of being displaced in the axial direction of the input shaft and the output shaft;
A biasing member that is provided between the input shaft or the output shaft and the sleeve and biases the sleeve toward the first support portion;
The input shaft includes a first cam;
The output shaft includes a second cam;
The sleeve is engaged with the first support portion to generate a resistance force to the rotation of the sleeve relative to the first support portion, a third cam engaged with the first cam, and the first A fourth cam engaged with the two cams,
In an initial state, the sleeve urged by the urging member is positioned on the first support portion side, and the engagement portion is engaged with the first support portion,
When a rotational force with respect to the housing is applied to the input shaft, the first cam drives the third cam to resist the biasing force of the biasing member to the second support side. To disengage the engagement portion and the first support portion and rotate the output shaft together with the input shaft,
When a rotational force with respect to the housing is applied to the output shaft, the second cam presses the fourth cam to press the sleeve toward the first support portion, and the engagement portion and the first cam The clutch is characterized in that the engagement of one support portion is maintained, and the rotation of the output shaft relative to the housing is prevented by the second cam abutting against the fourth cam.
前記係合部は、前記スリーブの端面に形成された摩擦係合部であり、前記第1支持部に当接することによって前記スリーブと前記第1支持部との間に摩擦力を発生することを特徴とする請求項1に記載のクラッチ。   The engagement portion is a friction engagement portion formed on an end face of the sleeve, and generates a frictional force between the sleeve and the first support portion by contacting the first support portion. The clutch according to claim 1. 前記摩擦係合部は、前記スリーブの径方向に延在する山及び谷を複数備え、
前記第1支持部は、前記山及び谷と噛み合う座部を備えることを特徴とする請求項2に記載のクラッチ。
The friction engagement portion includes a plurality of peaks and valleys extending in the radial direction of the sleeve,
The clutch according to claim 2, wherein the first support portion includes a seat portion that meshes with the peaks and valleys.
前記第1カム、前記第2カム、前記第3カム及び前記第4カムは、前記入力軸及び前記出力軸の軸線を中心とした環状の端面カムであることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1つの項に記載のクラッチ。   The said 1st cam, the said 2nd cam, the said 3rd cam, and the said 4th cam are cyclic | annular end surface cams centering on the axis line of the said input shaft and the said output shaft, The 1st Claim-Claim 1 characterized by the above-mentioned. Item 4. The clutch according to any one of items 3. 前記第2カムは、前記第3カムと対向する側と相反する側に補強リブを備えることを特徴とする請求項4に記載のクラッチ。   The clutch according to claim 4, wherein the second cam includes a reinforcing rib on a side opposite to a side facing the third cam. 前記付勢部材は、圧縮コイルばねであり、前記入力軸の外周面と前記スリーブの内周面との間に形成される空隙に前記入力軸を囲むように配置され、一端が前記スリーブに当接する一方、他端が前記出力軸に当接することを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1つの項に記載のクラッチ。   The urging member is a compression coil spring, and is disposed so as to surround the input shaft in a gap formed between an outer peripheral surface of the input shaft and an inner peripheral surface of the sleeve, and one end abuts the sleeve. The clutch according to any one of claims 1 to 5, wherein the other end abuts against the output shaft.
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