JP2020101252A - コイルばねを利用したロックタイプ双方向クラッチ - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストが安価であって且つコンパクトなロックタイプ双方向クラッチを提供すること。【解決手段】入力部材４が入力端板と、入力端板の周縁から延びる筒壁１６とを備え、筒壁１６と固定のフランジ８とが係合手段２４、５６によって軸方向に係合され、入力部材４はフランジ８に対して回転可能となるようにする。【選択図】図１

Description

本発明は、入力部材と出力部材との間の動力伝達状態を変更するクラッチ装置、特に、入力部材（駆動側）からの正・逆回転の動力を伝達するとともに、出力部材（従動側）からの動力伝達は出力部材を回転不能として遮断する、コイルばねを用いたロックタイプ双方向クラッチに関する。

モーターなどの駆動源から作業機器等を駆動する動力伝達系、例えば、モーターにより物品を上下に移送する昇降装置では、物品が所定の位置に達したとき、モーターを停止すると物品が自動的にその位置を保持する作動が求められる場合がある。そのため、入力部材と出力部材を備えたロックタイプの双方向クラッチを用いて、入力部材を正・逆回転可能なモーターに連結するとともに、出力部材の回転により物品を昇降させる装置が知られている。

ロックタイプの双方向クラッチは、例えば、複写機のフィニッシャーにおいて、用紙を載せた用紙テーブルを移送する昇降装置、あるいは、建築物の窓のブラインドを昇降する昇降装置にも適用される。そして、これを利用すると簡易な装置による自動的な動力伝達の制御が可能となって、例えば、ブレーキ機構を設けて電気的に制御する場合のような、電力等の使用が不必要となるとともに、出力部材側から不測の逆入力があった場合に、駆動源のモーターを保護することも可能となる。

従来のロックタイプ双方向クラッチとして、例えば本出願人の創案に係る特許文献１に記載されたクラッチが公知であり、これについて図１２を参照して説明する。図１２のクラッチは、断面円形の内部空間が設けられた固定のハウジングＨと、ハウジングＨの内側に設置され共通の回転軸を中心として回転可能な入力軸Ｉ及び出力軸Ｅと、ハウジングＨに固着された円筒軸状の内輪Ｎと、内輪Ｎの外周面に装着される１個のコイルばねＳとを備えている。ハウジングＨは端板Ｐと端板Ｐの周縁から軸方向に延びる筒壁Ｃとを備え、筒壁Ｃの自由端縁部にシールド板Ｓが圧入されることで内側に内部空間が画成されている。入力軸Ｉ及び出力軸Ｅには、軸方向に延びる断面円弧状の入力係止片ＩＥ及び出力係止片ＯＥが夫々形成されている。入力軸Ｉと出力軸Ｅとは、相互に対向すると共に、入力係止片ＩＥと出力係止片ＯＥとが周方向に２個の間隙が存在するようにして組み合わされている。コイルばねＳは線材を巻回して形成され、軸方向両端には外方に曲げられたフック部Ｆが周方向の異なる位置に形成されている。コイルばねＳの内周面は内輪Ｎの外周面と接触している。フック部Ｆの各々は入力係止片ＩＥと出力係止片ＯＥとによって画成される上記２個の間隙の各々に挿入されている。

入力軸Ｉが回転すると、その回転方向に応じ、入力係止片ＩＥがコイルばねＳの２個のフック部Ｆのいずれか（回転方向の前方にあるフック部Ｆ）に当接してこれを押す。この際には、押す力はばねの緩め方向（コイルばねＳと内輪Ｎとの間の摩擦力が減少する方向）に作用する。そして、入力係止片ＩＥによる上記押す力によって、コイルばねＳの内輪Ｎに対する締め付け力が所定程度緩められると、入力係止片ＩＥはコイルばねＳと共に内輪Ｎに対して幾分回転し、フック部Ｆが出力係止片ＯＥと当接する。このとき、出力軸Ｅは自由に回転可能であるため、結果として、入力係止片ＩＥは、コイルばねＳ、及び出力係止片ＯＥと一体となってハウジングＨ及び内輪Ｎに対して回転する。即ち、入力軸Ｉの回転は、出力軸Ｅに伝達される。
一方、出力軸Ｅが回転しようとした際には、その回転方向に応じ、出力係止片ＯＥがコイルばねＳの２個のフック部Ｆのいずれか（回転方向の前方にあるフック部Ｆ）に当接してこれを押す。この際には、押す力はばねの締め方向（コイルばねＳと内輪Ｎとの間の摩擦力が増大する方向）に作用し、また、コイルばねＳが装着された内輪ＮはハウジングＨに固定されているため、出力係止片ＯＥが回転することはない。即ち、出力軸Ｅの回転は入力軸Ｉに伝達されず遮断される。

特許第５９９３５１２号公報

特許文献１のロックタイプ双方向クラッチは、部品点数が少なく且つコンパクトであって製造工程も容易であるが、未だ十分なものではなく、更なる製造コストの低減及びコンパクト化が要求されている。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、より製造コストが安価であって且つコンパクトな新規且つ改良されたロックタイプ双方向クラッチを提供することである。

本発明者は、鋭意検討の結果、入力部材が入力端板と、入力端板の周縁から延びる筒壁とを備え、筒壁と固定のフランジとが係合手段によって軸方向に係合され、入力部材はフランジに対して回転可能となるようにすることによって、上記主たる技術的課題を達成することを見出した。

即ち、本発明によれば、上記主たる技術的課題を達成するロックタイプ双方向クラッチとして、共通の回転軸を中心として回転可能な入力部材及び出力部材を備え、前記入力部材からの正・逆方向の回転は前記出力部材に伝達されると共に、前記出力部材からの前記入力部材への回転の伝達は、前記出力部材を回転不能として遮断されるロックタイプ双方向クラッチであって、
前記入力部材と組み合わされて閉塞された収容空間を画成する固定のフランジと、前記収容空間内において前記フランジに固定された軸状の内輪と、前記内輪に装着されたコイルばねとを備え、
前記入力部材は入力端板と、前記入力端板の周縁から延びる筒壁とを有し、前記筒壁と前記フランジとは係合手段によって軸方向に係合され、前記入力部材は前記フランジに対して回転可能であり、
前記コイルばねは、線材を巻回して形成され、軸方向の両端には外方に曲げられたフック部が周方向の異なる位置に形成され、内周面は前記内輪の外周面と接触し、
前記入力部材及び出力部材には軸方向に延びる入力係止片及び出力係止片が夫々形成され、前記入力係止片及び出力係止片は、周方向に２個の間隙が存在するよう、組み合わされて設置され、
前記２個の間隙の夫々には、前記コイルばねの両端のフック部が挿入され、
前記入力部材が回転したときは、前記入力係止片が前記コイルばねのフック部をばねの緩み方向に押して、前記コイルばねと共に前記出力部材を回転させ、前記出力部材に回転力を加えたときは、前記出力係止片が前記コイルばねのフック部をばねの締め方向に押して、前記出力部材が回転不能となる、ことを特徴とするロックタイプ双方向クラッチが提供される。

好ましくは、前記係合手段は、前記筒壁の先端部において周方向に連続して延在する環状被係合爪と、前記フランジにおいて周方向に間隔をおいて配置された複数個の係合爪とから構成される。この場合には、前記フランジには前記筒壁の先端部が嵌り込む環状溝が設けられ、該係合爪は前記溝の外周縁に沿って配置されているのがよい。また、前記係合爪の基端部の径方向外側及び内側には夫々前記基端部に隣接して貫通穴部が形成されており、前記基端部は薄肉片状にせしめられているのが好適である。好ましくは、前記入力係止片は前記筒壁の内周面に固着されている。好適には、前記入力係止片及び出力係止片は共に断面円弧状であって、１個ずつ形成されている。

本発明のロックタイプ双方向クラッチにおいては、入力部材は入力端板と、入力端板の周縁から延びる筒壁とを有し、筒壁とフランジとは係合手段によって軸方向に係合され、入力部材はフランジに対して回転可能な状態で組み合わされる。それ故に、本発明のロックタイプ双方向クラッチにあっては、従来はハウジングとシールド板によって画成されていた収容空間を、入力部材と固定のフランジによって画成することが可能となり、実質的にシールド板を省略することが可能となる。これにより、本発明のロックタイプ双方向クラッチにあっては、部品点数の削減によって製造コストが低減されると共に、省略されたシールド板の厚み分だけ軸方向にコンパクトにすることが可能となる。

本発明に従って構成されたロックタイプ双方向クラッチの好適実施形態を示す図。 図１に示す双方向クラッチの分解斜視図。 図１に示す双方向クラッチの入力部材の単品図。 図１に示す双方向クラッチの出力部材の単品図。 図１に示す双方向クラッチのフランジの単品図。 図１に示す双方向クラッチの内輪の単品図。 図１に示す双方向クラッチのコイルばねの単品図。 図１に示す双方向クラッチのフランジの第１変形例を示す図。 図１に示す双方向クラッチのフランジの第２変形例を示す図。 図１に示す双方向クラッチにおいて入力部材を回転させた際の作動を説明する図。 図１に示す双方向クラッチにおいて出力部材を回転させようとした際の作動を説明する図。 コイルばねを用いた従来のロックタイプ双方向クラッチの一例を示す図。

以下、添付図面を参照して、本発明に従って構成されたロックタイプ双方向クラッチの好適実施形態について、更に詳述する。

図１及び図２を参照して説明すると、本発明に従って構成された、全体を番号２で示すロックタイプ双方向クラッチは、入力部材４と、出力部材６と、固定のフランジ８と、内輪１０と、コイルばね１２とを備えている。図１の断面図においては、容易に理解できるよう、入力部材４については右下方向へのハッチングを、出力部材６については左下方向へのハッチングを、内輪１０については薄墨を夫々付して示している（図１０及び図１１についても同様）。

主に図３を参照して説明すると、入力部材４は合成樹脂製であって、円板形状の入力端板１４と、この入力端板１４の周縁から軸方向に延びる筒壁１６とを有したカップ状部材である。入力端板１４の中央には、筒壁１６と平行に軸方向に延びる円筒壁１８が形成されている。円筒壁１８の基端部の内側には、軸方向に貫通した非円形穴２０が形成されている。入力部材４には更に、軸方向に延びる入力係止片２２も形成されている。図示の実施形態においては、入力係止片２２は筒壁１６の内周面に固着されている。入力係止片２２は断面円弧状であって周方向に１５０度の角度範囲に亘って延在し、その周方向両端面は径方向に直線状に延びている。入力係止片２２は軸方向に見て筒壁１６の基端からその先端部まで延在している。筒壁１６の外周面の先端部には、径方向外方に向かって突出し且つ周方向に連続して延在する環状被係合爪２４が形成されている。

主に図４を参照して説明すると、出力部材６は合成樹脂製であって、円環形状の出力端板２６を備えている。出力端板２６の片側面には、その内周縁部から軸方向片側に向かって延びる中空の軸部材２７が固着されている。軸部材２７は、大径円筒状の基端部２８と、中径円筒形状の中間部３０と、小径円筒形状部材の外周面の一部が切り欠かれた先端部３２とを備えている。基端部２８、中間部３０、及び先端部３２は同心状に軸方向に並列して配置されており、基端部２８と中間部３０との接続部、中間部３０と先端部３２との接続部には夫々、軸方向に対して実質上垂直な円環形状の第一の肩面３４、第二の肩面３６が形成されている。出力端板２６の片側面には更に、軸部材２７の付け根部分を囲繞する環状溝４０も形成されている。出力端板２６の他側面の外周縁部には、軸方向他側に僅かに突出した円環形状の突条４１が形成されている。出力部材６には更に、軸方向に延びる出力係止片４２も形成されている。図示の実施形態においては、出力係止片４２は断面円弧状であって周方向に１７０度の角度範囲に亘って延在し、出力端板２６の外周面に固着されている。出力係止片４２の基端と出力端板２６の端面（但し突条４１を除く）とは軸方向に見て整合している。出力係止片４２の周方向両端面は、径方向内側端部を除いて径方向に直線状に延びており、径方向内側端部はコイルばね１２の後述するフック部の基端部の形状と対応する弧状となっている。

主に図５を参照して説明すると、フランジ８は合成樹脂製の円板形状部材であって、その外径は入力端板１４の外径よりも大きい（図１も参照されたい）。中央には正６角形状の係止開口４４が形成され、外周縁部には周方向に等角度間隔をおいて３個の取付穴４６が形成されている。片側面の中央には、略円形の凹所４８が形成されている。凹所４８の径方向中間位置には、係止開口４４を囲繞して軸方向に幾分延びる円筒壁５０が形成され、この円筒壁５０と凹所４８の外周縁との間には環状溝５２が設けられている。円筒壁５０の延出端面の径方向中間部には、係止開口４４を囲繞して軸方向に更に僅かに突出する円筒形状の突出壁５４も形成されている。ここで、フランジ８には周方向に間隔をおいて配置された複数個の係合爪５６が形成されている。図示の実施形態においては、係合爪５６は溝５２の外周縁に沿って３個、等角度間隔をおいて配置されており、いずれも径方向内側に突出している。係合爪５６の基端部５８の径方向外側及び内側には夫々基端部５８に隣接して貫通穴部６０が形成されており、基端部５８は薄肉片状となっている。貫通穴部６０の断面形状は何れも略矩形であって、これらは基端部５８と共にその両端部と隣接する部分も薄肉片状となっている。

主に図６を参照して説明すると、内輪１０は金属製の軸状部材であって、正六角形の板状である係止突部６２と、係止突部６２の軸方向他端における外周縁から径方向外方に延出して外周が円形である環状の外側肩壁６４と、この外側肩壁６４の外周縁から軸方向他側に延出する筒壁６６とを備えている。係止突部６２の中央には円形の貫通穴が形成されており、筒壁６６の内側に連通している。内輪１０の内側の軸方向他端部には内径が最も大きい第一の部分６８が、軸方向中間部には第一の部分６８よりも内径が小さい第二の部分７０が、軸方向片端部には第二の部分７０よりも内径が小さい第三の部分７２が設けられており、第一の部分６８と第二の部分７０との間、第二の部分７０と第三の部分７２との間には夫々、軸方向に対して実質上垂直な円環形状の第一の内側肩壁面７４、第二の内側肩壁面７６が形成されている。内輪１０は、コイルばね１２が装着された状態で、係止突部６２をフランジ８の係止開口４４に嵌入することでフランジ８に固定される。コイルばね１２は、図７に示すとおり、線材を巻回して形成され、軸方向の両端には外方に曲げられたフック部７８が周方向の異なる位置に形成されている。図示の実施形態においては、コイルばね１２が自然状態、つまり図７に示す状態、にあっては両フック部７８の周方向間隔は略８０度であるが、コイルばね１２が内輪１０の外周面に装着されると図１のＢ−Ｂ断面図に示すとおり両フック部７８の周方向間隔は略１８０度になる。

次に、主に図１を参照して、上記構成部品の組み合わせについて説明する。
出力部材６とフランジ８に固定された内輪１０とは、出力部材６の軸部材２７が内輪１０の内側に嵌入されることで組み合わされる。このとき、軸部材２７の基端部２８の外周面と内輪１０の第一の部分６８の内周面とが、軸部材２７の中間部３０の外周面と内輪１０の第二の部分７０の内周面とが、夫々径方向において対向して当接すると共に、軸部材２７の第一の肩壁３４と内輪１０の第一の内側肩壁面７４とが、軸部材２７の第二の肩壁３６と内輪１０の第二の内側肩壁面７６とが、夫々軸方向において対向して当接した状態で組み合わされる（図４及び図６も併せて参照されたい）。

次いで、入力部材４とフランジ８とが組み合わされる。入力部材４とフランジ８とを組み合わせる際には、入力部材４の被係合爪２４とフランジ８の係合爪５６とを軸方向に整合した状態で、入力部材４をフランジ８に対して軸方向に強制する。これにより、被係合爪２４が係合爪５６を弾性的に乗り越えてこれに係合される。この際、図示の実施形態においては、係合爪５６の基端部５８の径方向外側及び内側には夫々基端部５８に隣接して貫通穴部６０が形成されており、基端部５８は薄肉片状にせしめられている。そのため、基端部５８は径方向に対して可撓性を有し、被係合爪２４は容易に係合爪５６を乗り越えてこれによって係合されることとなる。入力部材４とフランジ８とが組み合わされると、入力部材４の内側に閉塞された収容空間が画成され、この収容空間にコイルばね１２が装着された内輪１０が配置されることとなる。そして、入力部材４とフランジ８とが組み合わされた状態にあっては、筒壁１６の先端部は環状溝５２に嵌り込み、入力部材４はフランジ８に対して回転可能となる。このとき、入力部材４と出力部材６とは、図１のＢ−Ｂ断面図に示すとおり、入力係止片２２及び出力係止片４２は、周方向に２個の間隙８２が存在するよう、組み合わされて設置され、２個の間隙８２の夫々には、コイルばね１２の両端のフック部７８が挿入される。更に、入力端板１４と出力端板２６に形成された突条４１とが接触し、円筒壁１８の外周面と基端部２８の内周面とが径方向において対向して当接すると共に、円筒壁１８の延出端面と中間部３０の基端面とが軸方向において対向して当接する（図３及び図４も併せて参照されたい）。

本発明のロックタイプ双方向クラッチにおいては、入力部材４は入力端板１４と、入力端板１４の周縁から延びる筒壁１６とを有し、筒壁１６とフランジ８とは係合手段（被係合爪２４と係合爪５６との係合）によって軸方向に係合され、入力部材４はフランジ８に対して回転可能な状態で組み合わされる。それ故に、本発明のロックタイプ双方向クラッチにあっては、従来はハウジングとシールド板によって画成されていた収容空間を、入力部材４と固定のフランジ８によって画成することが可能となり、実質的にシールド板を省略することが可能となる。これにより、本発明のロックタイプ双方向クラッチにあっては、部品点数の削減によって製造コストが低減されると共に、省略されたシールド板の厚み分だけ軸方向にコンパクトにすることが可能となる。

図１に示すとおりに組み合わされたロックタイプ双方向クラッチ２は、フランジ８の取付穴４６にボルトを挿通して図示しない被装着部材に固定される。ここで、本発明に従って構成されるロックタイプ双方向クラッチの上記被装着部材への固定方法は、フランジに形成された取付穴にボルトを挿通することに限定されない。例えば、図８において番号８ａで示されるフランジのように、外周にスプライン４６ａを設けると共に、被装着部材の所定位置に上記スプライン４６ａと対応するスプラインを設け、フランジ８ａと被装着部材とをスプライン嵌合により固定してもよい。また、図９において番号８ｂで示されるフランジのように、外周に周方向に間隔をおいて複数個の凹部４６ｂを設けると共に、被装着部材の所定位置に上記凹部４６ａと対応する凸部を設け、フランジ８ｂと被装着部材とを凹部４６ｂと凸部との嵌合により固定してもよい。

続いて、図１に示す双方向クラッチの作動について図１０及び図１１を参照して説明する。
図１０の中央の縦断面図の矢印に示すように、入力部材４が、例えば、駆動源のモーターにより回転軸ｏの周りを反時計方向（軸方向の左方から見て）に回転すると、入力部材４に形成された入力係止片２２も回転軸ｏの周りを同方向に回転する。回転軸ｏ周りに回転した入力係止片２２は、コイルばね１２の夫々の軸方向の一方の端部、即ち回転方向前方にあるコイルばね１２のフック部７８（Ｂ−Ｂ断面図において上側に示されるフック部７８）に当接し、フック部７８をばねの緩み方向に押して内輪１０に対するコイルばね１２の締付力を弱める。さらに、入力係止片２２は、夫々のフック部７８を介して出力係止片４２を押し、コイルばね１２の内輪１０に対する締付力を弱めながら出力係止片４２をコイルばね１２と共に回転させる。

入力部材４が時計方向に回転すると、入力係止片２２は、コイルばね１２の軸方向の他方の端部にあるフック部７８（Ｂ−Ｂ断面図において下側に示されるフック部７８）に当接して、これを時計方向に押す。その力の方向は、やはり内輪１０に対するコイルばね１２の締付力を弱める方向であって、上述の場合と同じく、入力係止片２２は、出力係止片４２をコイルばね１２と共に時計方向に回転させる。このように、本発明のロックタイプ双方向クラッチでは、入力部材４が正・逆方向に回転すると、出力部材６が同一方向に等速で回転し、動力伝達が行われる。このとき、図示の実施形態においては、出力部材６と内輪１０とは、基端部２８の外周面と第一の部分６８の内周面とが、中間部３０の外周面と第二の部分７０の内周面とが、夫々径方向において対向して当接すると共に、第一の肩壁３４と第一の内側肩壁面７４とが、第二の肩壁３６と第二の内側肩壁面７６とが、夫々軸方向において対向して当接した状態で組み合わされているため、出力部材６は内輪１０によってラジアル方向及びスラスト方向に軸受されることとなり、出力部材６の回転が安定する。更に、入力部材４と出力部材６とは、入力端板１４と出力端板２６とが面接触し、円筒壁１８の外周面と基端部２８の内周面とが径方向において対向して当接すると共に、円筒壁１８の延出端面と中間部３０の基端面とが軸方向において対向して当接した状態で組み合わされているため、入力部材４は出力部材６によってラジアル方向及びスラスト方向に軸受されることとなり、入力部材４の回転も安定する。従って、回転の伝達中における入力軸２及び出力軸３の芯ぶれや振動が防止される。

一方、図１１の中央の縦断面図における矢印に示すように、出力部材６側からの回転トルクにより、出力部材６を回転軸ｏの周りに反時計方向（軸方向の右方から見て）に回転させようとしても、出力係止片４２がコイルばね１２のフック部７８（Ｂ−Ｂ断面図の上側に示されるフック部７８）をばねの締め方向に押して、内輪１０に対するコイルばね１２の締め付け力を強めるため、出力係止片４２は内輪１０に対して回転しない。この点は、出力部材６を時計方向（軸方向の右方から見て）に回転させようとした場合も同様である（このときは、出力係止片４２がＢ−Ｂ断面図の下側のフック部７８と当接）。従って、出力部材６からの入力部材４への回転の伝達は、出力部材６が回転不能となり遮断される。

以上詳述したように、本発明は、固定のフランジとこれに対して回転可能な入力部材とを組み合わせて画成される収容空間にコイルばねが装着された内輪を固定し、入力軸の回転時には、入力係止片がコイルばねのフック部をばねの緩み方向に押して、コイルばねと共に出力軸を回転させる一方、出力軸を回転させようとしても、出力係止片がコイルばねのフック部をばねの締め方向に押して、出力軸を回転不能にする、簡易なロックタイプ双方向クラッチを構成するものである。上記の実施形態においては、入力部材に形成された被係合爪が環状であって、ハウジングに形成された係合爪は周方向に間隔をおいて複数設けられていたが、これに替えて、上記被係合爪を周方向に間隔をおいて複数設けると共に、上記係合爪を環状にしてもよい。また、上記実施形態においては、入力係止片及び出力係止片は共に軸方向に延びる断面円弧状部材であって１個ずつ設けられていたが、これに替えて、入力係止片及び出力係止片の夫々を、周方向に間隔をおいて配置され軸方向に延びる一対の棒状部材から構成されるようにしてもよい。

２：ロックタイプ双方向クラッチ
４：入力部材
６：出力部材
８：フランジ
１０：内輪
１２：コイルばね
１４：入力端板
１６：筒壁
２４：被係合爪（係合手段）
２６：出力端板
４２：出力係止片
５２：環状溝
５６：係合爪（係合手段）
５８：基端部
６０：貫通穴部
７８：フック部

即ち、本発明の第一の局面によれば、上記主たる技術的課題を達成するロックタイプ双方向クラッチとして、共通の回転軸を中心として回転可能な入力部材及び出力部材を備え、前記入力部材からの正・逆方向の回転は前記出力部材に伝達されると共に、前記出力部材からの前記入力部材への回転の伝達は、前記出力部材を回転不能として遮断されるロックタイプ双方向クラッチであって、
前記入力部材と組み合わされて閉塞された収容空間を画成する固定のフランジと、前記収容空間内において前記フランジに固定された軸状の内輪と、前記内輪に装着されたコイルばねとを備え、
前記入力部材は入力端板と、前記入力端板の周縁から延びる筒壁とを有し、前記筒壁と前記フランジとは係合手段によって軸方向に係合され、前記入力部材は前記フランジに対して回転可能であり、
前記係合手段は、前記筒壁の先端部において周方向に連続して延在する環状被係合爪と、前記フランジにおいて周方向に間隔をおいて配置された複数個の係合爪とから構成され、
前記コイルばねは、線材を巻回して形成され、軸方向の両端には外方に曲げられたフック部が周方向の異なる位置に形成され、内周面は前記内輪の外周面と接触し、
前記入力部材及び出力部材には軸方向に延びる入力係止片及び出力係止片が夫々形成され、前記入力係止片及び出力係止片は、周方向に２個の間隙が存在するよう、組み合わされて設置され、
前記２個の間隙の夫々には、前記コイルばねの両端のフック部が挿入され、
前記入力部材が回転したときは、前記入力係止片が前記コイルばねのフック部をばねの緩み方向に押して、前記コイルばねと共に前記出力部材を回転させ、前記出力部材に回転力を加えたときは、前記出力係止片が前記コイルばねのフック部をばねの締め方向に押して、前記出力部材が回転不能となる、ことを特徴とするロックタイプ双方向クラッチが提供される。
本発明の第一の局面にあっては、前記係合爪の基端部の径方向外側及び内側には夫々前記基端部に隣接して貫通穴部が形成されており、前記基端部は薄肉片状にせしめられているのがよい。

本発明の第二の局面によれば、共通の回転軸を中心として回転可能な入力部材及び出力部材を備え、前記入力部材からの正・逆方向の回転は前記出力部材に伝達されると共に、前記出力部材からの前記入力部材への回転の伝達は、前記出力部材を回転不能として遮断されるロックタイプ双方向クラッチであって、
前記入力部材と組み合わされて閉塞された収容空間を画成する固定のフランジと、前記収容空間内において前記フランジに固定された軸状の内輪と、前記内輪に装着されたコイルばねとを備え、
前記入力部材は入力端板と、前記入力端板の周縁から延びる筒壁とを有し、前記筒壁と前記フランジとは係合手段によって軸方向に係合され、前記入力部材は前記フランジに対して回転可能であり、
前記係合手段は、前記筒壁の先端部において周方向に間隔をおいて配置された複数個の被係合爪と、前記フランジにおいて周方向に連続して延在する環状係合爪とから構成され、
前記コイルばねは、線材を巻回して形成され、軸方向の両端には外方に曲げられたフック部が周方向の異なる位置に形成され、内周面は前記内輪の外周面と接触し、
前記入力部材及び出力部材には軸方向に延びる入力係止片及び出力係止片が夫々形成され、前記入力係止片及び出力係止片は、周方向に２個の間隙が存在するよう、組み合わされて設置され、
前記２個の間隙の夫々には、前記コイルばねの両端のフック部が挿入され、
前記入力部材が回転したときは、前記入力係止片が前記コイルばねのフック部をばねの緩み方向に押して、前記コイルばねと共に前記出力部材を回転させ、前記出力部材に回転力を加えたときは、前記出力係止片が前記コイルばねのフック部をばねの締め方向に押して、前記出力部材が回転不能となる、ことを特徴とするロックタイプ双方向クラッチが提供される。
本発明の第一の局面及び第二の局面にあっては、前記フランジには前記筒壁の先端部が嵌り込む環状溝が設けられ、該係合爪は前記溝の外周縁に沿って配置されているのがよい。好ましくは、前記入力係止片は前記筒壁の内周面に固着されている。好適には、前記入力係止片及び出力係止片は共に断面円弧状であって、１個ずつ形成されている。

主に図４を参照して説明すると、出力部材６は合成樹脂製であって、円環形状の出力端板２６を備えている。出力端板２６の片側面には、その内周縁部から軸方向片側に向かって延びる中空の軸部材２７が固着されている。軸部材２７は、大径円筒状の基端部２８と、中径円筒形状の中間部３０と、小径円筒形状部材の外周面の一部が切り欠かれた先端部３２とを備えている。基端部２８、中間部３０、及び先端部３２は同心状に軸方向に直列に配置されており、基端部２８と中間部３０との接続部、中間部３０と先端部３２との接続部には夫々、軸方向に対して実質上垂直な円環形状の第一の肩面３４、第二の肩面３６が形成されている。出力端板２６の片側面には更に、軸部材２７の付け根部分を囲繞する環状溝４０も形成されている。出力端板２６の他側面の外周縁部には、軸方向他側に僅かに突出した円環形状の突条４１が形成されている。出力部材６には更に、軸方向に延びる出力係止片４２も形成されている。図示の実施形態においては、出力係止片４２は断面円弧状であって周方向に１７０度の角度範囲に亘って延在し、出力端板２６の外周面に固着されている。出力係止片４２の基端と出力端板２６の端面（但し突条４１を除く）とは軸方向に見て整合している。出力係止片４２の周方向両端面は、径方向内側端部を除いて径方向に直線状に延びており、径方向内側端部はコイルばね１２の後述するフック部の基端部の形状と対応する弧状となっている。

以上詳述したように、本発明は、固定のフランジとこれに対して回転可能な入力部材とを組み合わせて画成される収容空間にコイルばねが装着された内輪を固定し、入力軸の回転時には、入力係止片がコイルばねのフック部をばねの緩み方向に押して、コイルばねと共に出力軸を回転させる一方、出力軸を回転させようとしても、出力係止片がコイルばねのフック部をばねの締め方向に押して、出力軸を回転不能にする、簡易なロックタイプ双方向クラッチを構成するものである。上記の実施形態においては、入力部材に形成された被係合爪が環状であって、フランジに形成された係合爪は周方向に間隔をおいて複数設けられていたが、これに替えて、上記被係合爪を周方向に間隔をおいて複数設けると共に、上記係合爪を環状にしてもよい。また、上記実施形態においては、入力係止片及び出力係止片は共に軸方向に延びる断面円弧状部材であって１個ずつ設けられていたが、これに替えて、入力係止片及び出力係止片の夫々を、周方向に間隔をおいて配置され軸方向に延びる一対の棒状部材から構成されるようにしてもよい。

Claims (6)

1. 共通の回転軸を中心として回転可能な入力部材及び出力部材を備え、前記入力部材からの正・逆方向の回転は前記出力部材に伝達されると共に、前記出力部材からの前記入力部材への回転の伝達は、前記出力部材を回転不能として遮断されるロックタイプ双方向クラッチであって、
   前記入力部材と組み合わされて閉塞された収容空間を画成する固定のフランジと、前記収容空間内において前記フランジに固定された軸状の内輪と、前記内輪に装着されたコイルばねとを備え、
   前記入力部材は入力端板と、前記入力端板の周縁から延びる筒壁とを有し、前記筒壁と前記フランジとは係合手段によって軸方向に係合され、前記入力部材は前記フランジに対して回転可能であり、
   前記コイルばねは、線材を巻回して形成され、軸方向の両端には外方に曲げられたフック部が周方向の異なる位置に形成され、内周面は前記内輪の外周面と接触し、
   前記入力部材及び出力部材には軸方向に延びる入力係止片及び出力係止片が夫々形成され、前記入力係止片及び出力係止片は、周方向に２個の間隙が存在するよう、組み合わされて設置され、
   前記２個の間隙の夫々には、前記コイルばねの両端のフック部が挿入され、
   前記入力部材が回転したときは、前記入力係止片が前記コイルばねのフック部をばねの緩み方向に押して、前記コイルばねと共に前記出力部材を回転させ、前記出力部材に回転力を加えたときは、前記出力係止片が前記コイルばねのフック部をばねの締め方向に押して、前記出力部材が回転不能となる、ことを特徴とするロックタイプ双方向クラッチ。
2. 前記係合手段は、前記筒壁の先端部において周方向に連続して延在する環状被係合爪と、前記フランジにおいて周方向に間隔をおいて配置された複数個の係合爪とから構成される、請求項１に記載のロックタイプ双方向クラッチ。
3. 前記フランジには前記筒壁の先端部が嵌り込む環状溝が設けられ、該係合爪は前記溝の外周縁に沿って配置されている、請求項２に記載のロックタイプ双方向クラッチ。
4. 前記係合爪の基端部の径方向外側及び内側には夫々前記基端部に隣接して貫通穴部が形成されており、前記基端部は薄肉片状にせしめられている、請求項２又は３に記載のロックタイプ双方向クラッチ。
5. 前記入力係止片は前記筒壁の内周面に固着されている、請求項１乃至４のいずれかに記載のロックタイプ双方向クラッチ。
6. 前記入力係止片及び出力係止片は共に断面円弧状であって、１個ずつ形成されている、請求項１乃至５のいずれかに記載のロックタイプ双方向クラッチ。