专利名称：单向离合装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有锁止解除功能的单向离合装置及具有锁止解除反转功 能的单向离合装置，它们应用于需要传递、解除旋转的领域。
背景技术：
作为在办公设备的供纸机构等之中使用的单向离合器，目前为止人
们已知下述单向离合器，即将外圏可以相对旋转地嵌合于旋转轴的外 周，在上述外圏的内径面沿周向设置多个凹处，在各凹处底面沿周向倾 斜而形成的凸轮面和由该凸轮面与旋转轴的外周面之间构成一定的楔 角，在上述凹处收纳滚动体和将该滚动体向楔角的狭小方向施力的施力 弹簧(专利文献l)。
在旋转轴向上述楔角的狭小方向旋转时，上述单向离合器将通过滚 动体啮入到楔角中，而将外圏锁止到旋转轴上并一体旋转，在旋转轴反
转时，滚动体的啮入被分离而解除锁止，所以可以使旋转轴在反方向上
六肚 么特。
专利文献l:日本特开平10—238560号公报(图1、图2)
上述单向离合器可以以将旋转轴作为输入侧、将外圏作为输出侧的 方式使用。此外，相反地也存在将外圏作为输入侧、将旋转轴作为输出 侧进行使用的情况。在这种单向离合器中，在设定输入侧正转时为锁止 的情况下，为了解除该锁止，需要使旋转轴反转。
但是，根据用途，有时需要在使输入侧正转的状态下解除离合器的 锁止、断开转矩向输出侧传递。此外，有时还需要在使输入侧正转的状 态下不仅解除锁止，并在解除锁止的同时使输出侧反转。如以往的单向 离合器那样需要使旋转轴反转来解除锁止的单向离合器是无法满足这 样的要求的。还有，在上述单向离合器中，当需要增大许用转矩时，就 必须增加滚动体的数量，因此存在单向离合器的外径大型化的问题。
4另 一方面，为了在边使输入侧正转边断开与输出侧的关系的同时发挥 使该输出侧反转的功能，可以考虑使用电磁离合器。但是，若使用电磁离 合器，则需要用工业电源或蓄电池作为驱动用电池，此外还存在需要在复 杂的机构中进行电源布线等问题。
发明内容
因此，本发明的目的是，通过将机械性锁止解除机构组合到上述单 向离合器中，提供一种具有能够边使输入侧旋转边解除离合器锁止的锁 止解除功能的单向离合装置、及具有锁止解除反转功能的单向离合装 置，并且能够增大许用转矩而不会导致外径变大。
用于达到上述目的的具有锁止解除功能的单向离合装置的发明如
图1 图3所示，其以以下的单向离合器，其由单向离合器2和锁止解除 部件组合而成，其中，外圏7可相对旋转地嵌合于内圏6的外周，在上 述内圏6和外圏7中的任意一方的嵌合面上沿着周向设置多个凹处8， 在各凹处8的底面形成沿着周向倾斜的凸轮面14，并且由该凸轮面14 与另一方的部件的嵌合面形成一定的楔角6 ，在上述凸轮面14的局部 收纳滚动体15,并且在上述凹处8的与楔角6的扩大侧相对向的端部和 该滚动体15之间，收纳将该滚动体15向楔角6的狭小方向施力的施力 弹簧16。
在这种机构中，在本发明的情况下，上述凹处8的凸轮面14沿着 周向连续形成多个，并且以按照各凸轮面14而相互接触的间隔收纳多 个上述滚动体15，上述锁止解除部件3由与上述内圏6或外圏7同心的 圓环部17和与各凹处8对应而沿着轴向突出地设置于该圆环部17的锁 止解除片18构成，上述各锁止解除片18插入于与上述各凹处8的楔角 6的狭小侧相对向的端部和与该端部最近的滚动体15之间。
上述构成的具有锁止解除功能的单向离合装置，可以以将内圏6或 外圏7中的任意一方作为输入侧，将另一个作为输出侧，将锁止解除部 件3与合适的控制部件卡合的方式使用。在控制部件为正转模式时，锁 止解除部件3是中性状态，若输入侧在正转A(指单向离合器2锁止的 旋转方向)的方向被驱动，则单向离合器2成为锁止状态，正转A传递 到输出侧。若在该正转A的过程中切换到停止模式，则锁止解除部件3
5被停止，由此使得单向离合器2的锁止解除，向输出侧的旋转的传递被 断开。
此外，在以往的型式(专利文献1)中，因为在1个凹处中收纳1 个滚动体，所以在将其与锁止解除部件组合时，需要在每个凹处中插入 锁止解除片，若外径相同，则会有相应的凹处数和滚动体数减少的缺点。 与之不同，利用上述本发明的构成，因为在凹处8内收纳有多个滚动体 15,所以若滚动体15的数量一定，则凹处8的数量减少，相应量的锁 止解除片的数量也减少，这样，就能够增加滚动体15的数量。
通过采用与上述单向离合器2在轴向相对向并与离合器2呈同轴状 态且可自由旋转地设置有控制部件23，上述锁止解除部件3的圆环部 17可以一体旋转地卡合在该控制部件23的与上述单向离合器2相对面 上的结构，可以实现与控制部件23的装置化。此外，通过釆用将这样 形成的装置收纳到外壳5中的构成，操作性得到提高。在这种情况下， 也可以采用上述锁止解除部件3的圓环部17从外壳5的封闭面30的中 心开口部19向外部突出、具有轴孔10的盖子4嵌合在该外壳5的开放 面上的构成。
在达到上述目的的具有锁止解除反转功能的单向离合装置的发明 中，如图5 图7所示，单向离合器2、锁止解除部件3、输入部件31、 输出部件32及控制部件23组合成同轴状态。单向离合器2的结构及与 其组合的锁止解除部件3和控制部件23的结构与上述的具有锁止解除 功能的单向离合装置的情况相同。在此构成之上，在这种情况下，采用 上述输入部件31及上述输出部件32分别与单向离合器2的外圏7及内 圏6结合成一体、上述控制部件23和上述输出部件32通过相互的旋转 传递部36、 38的卡合而可以一体旋转地结合在一起的构成。
在上述构成的具有锁止解除反转功能的单向离合装置中，驱动力通 过输入部件31施加到单向离合器2的外圏7上。这种情况下的正转方 向与上述情况相反。在控制模式是正转模式的情况下，控制部件23进 行正转A,且单向离合器2锁止，经过内圏6，输出部件32被正转。控 制模式是反转模式的情况下，控制部件23进行反转B，且单向离合器2 的锁止解除，向内圏6的旋转的传递被断开。但是，通过旋转传递部36、 38与控制部件23结合的输出部件32则反转。如上所述，在本发明的具有锁止解除功能的单向离合装置中，通过 从外部驱动与单向离合器机械地组合在一起的锁止解除部件，单向离合
器的锁止得以解除，这样，就能够在使输入侧正转的状态下使输出侧停 止、断开旋转的传递。此外，因为在l个凹处中收纳多个滚动体，所以， 不增大单向离合器的外径就能够使得滚动体的数量增加，从而能够实现 许用转矩的增大。
此外，本发明的锁止解除反转单向离合装置具有无需使用电气设 备，通过机械结构就能够在使输入部件正转的状态下使输出部件停止或 反转的效果。对于许用转矩的增大效果，与上述的情况相同。
图1是实施例1的纵向截面正碎见图。
图2是图1的X—X线的剖-见图。 图3是实施例1的分解立体图。
图4是实施例1的锁止解除状态的纵向剖视正视图。 图5是实施例2的纵向剖视正视图。 图6是图5的Y—Y线的剖-见图。
图7 ( a )是实施例2的分解立体图，(b )是实施例2的控制部件的 立体图，(c)是实施例2的旋转传递部的局部的正视图。
图8是实施例2的锁止解除状态的纵向剖视正视图。
附图标号说明
1单向离合装置 2单向离合器
3锁止解除部件
4盖子
75外壳
6内圏
7外圈
8凹处
9柱部
10轴孔
11弹簧收纳部
12滚动体收纳部
13锁止解除片插入部
14凸轮面
15滚动体
16螺旋弹簧
17圓环部
18锁止解除片
19中心开口部
20止转部
21卡合槽
22卡合凸缘
23控制部件
24控制机构
25卡合凹26卡合部27旋转轴28楔块29齿轮30封闭面31输入部件32输出部件33轴套34齿轮35中心孔
36控制侧旋转传递部37齿轮
38输出侧旋转传递部
39凸缘
40楔块
41卡合爪
42止转槽
44输入机构
45输出才几构
具体实施例方式
下面，基于
本发明的实施例,实施例1:
图l-图4所示的实施例l的单向离合装置l，由单向离合器2和锁止解除部件3 (参见图2 )的组合构成，并且收纳在具有盖子4的外壳5中。
单向离合器2具有内圏6和能够相对旋转地嵌合于内圏6外周的外圏7，在该内圏6的与外圏7相对向的嵌合面、即内圏6的外径面的中心对称的2个地方上设置凹处8。各凹处8在中心角约160°的大范围内整体向外径侧开放地设置，在各凹处8的相互之间一对柱部9、 9'形成于中心对称的位置。各凹处8的轴向的两端部在内圏6的两端面间开放(参见图2)。
各凹处8以上述柱部9、 9'中任意一个(柱部9)为基准，在从作为基准的该柱部9起向另一个柱部9'的方向观察大约三等分的位置上，依次形成弹簧收纳部ll、滚动体收纳部12及锁止解除片插入部13。在滚动体收纳部12的底面上连续设置4个凸轮面14，在每个凸轮面14中各收纳滚动体15 (图示的情况为滚子)。4个滚动体15在它们分别与凸轮面14和外圏7的内径面接触的状态下相互接触。由各凸轮面14及由滚动体15在外圏7内径面的接触部分引出的切线形成楔角6 。各凸轮面14以一定的倾斜角度形成，以便该楔角6在正转A(参见图1的箭头A,即单向离合器2锁止的方向)方向上成为扩大方向的方式。
收纳在上述的弹簧收纳部11中的压缩型螺旋弹簧16,，没置在上述凹处8的柱部9侧的端部(与楔角6的扩大侧相对向的端部)和相互接触的4个滚动体15中的位于端部的那个滚动体之间，对相互接触的4个滚动体15向楔角6的狭小方向施力，使各滚动体15的姿势稳定。使用螺旋弹簧16，这是为了锁止解除时能够承受来自滚动体15侧的大的载荷。在来自滚动体15侧的载荷相对小的情况下，也可以使用以往用于这种单向离合器中的V形板弹簧。
如图2及图3所示，上述锁止解除部件3由圆环部17和在圆环部17外周边以在轴向上突出且在对称位置上弯曲形成的一对锁止解除片18构成。在该锁止解除部件3中，各锁止解除片18被在轴向插入上述凹处8的锁止解除片插入部13。此外，在锁止解除片18和滚动体15之间、以及在锁止解除片18和柱部9'的端部(与楔角6的狭小侧相对向的端部)之间分别设置所需要的间隙(参见图1)。如图2所示，圆环部17在从外圏7的端面向轴向外侧突出若干的位置保持成与内圏6及外圏7
10同心的状态。为了使内圈6的端面和圆环部17紧密接触，内圏6的端部形成为仅比外圏7的端面向外侧突出S量。
单向离合器2由上述的内圈6、外圏7、滚动体15及螺旋弹簧16构成，并以其与锁止解除部件3组合的状态收纳在外壳5中。此外，通过嵌合在该外壳5开放端的盖子4封闭，由此构成具有锁止解除功能的单向离合装置1。在外壳5的内径面和外圏7之间，由轴向的嵌合槽和与嵌合槽嵌合的止转凸缘形成止转部20。在外壳5的该封闭面30的中心设置开口 19，上述锁止解除部件3的圆环部17从该开口 19向外露出。在外壳5的开放端的内周设置卡合槽21,盖子4的卡合凸缘22与该卡合槽21卡合。在盖子4上i殳置轴孔10,将该轴孔10、内圏6及锁止解除部件3组合成同轴状态。
使上述圆环部17露出到外壳5的外部，这是为了使其与外部的控制部件23卡合。控制部件23由通过合适的控制机构24而旋转的齿轮组成，上述锁止解除部件3的圃环部17，嵌合在设在控制机构21内表面的卡合凹部25(参见图3)中，由此能够防止锁止解除部件3脱落。此外，与锁止解除片18的弯曲部分卡合的卡合部26，设置于卡合凹部25的内周面，通过锁止解除部件3的锁止解除片18的弯曲部分卡合在该卡合部26中而止转。此外，使用时旋转轴27贯穿盖子4、内圏6、锁止解除部件3及控制部件23，被设置在其与内圏6之间的楔块28 (参见图1、图4 )等止转。
实施例1的具有锁止解除功能的单向离合装置1用上述方式构成，下面说明其作用。
如图2所示，该具有锁止解除功能的单向离合装置1,其锁止解除部件3的圆环部17嵌合在用外部装置的齿轮构成的控制部件23的卡合凹部25中供使用。控制部件23由具有正转模式或停止模式的控制模式的合适的控制机构24控制，控制部件23在正转模式中将锁止解除部件3的锁止解除片18保持成图1所示的中性状态(与滚动体15、柱部9'都不接触的状态)进行旋转，在停止模式中停止。
当当前处于正转模式时，在旋转轴27及与其一体的内圏6正转(参见图1的箭头A)的情况下，是各滚动体15同时啮入楔角6的状态，形成锁止状态。由此，单向离合装置1整体与旋转轴27—起正转。这时，与锁止解除部件3卡合且呈中性状态的控制部件23也形成一体而正转。在上述正转中，当控制机构24的控制模式切换到停止模式时，控制部件23就会停止，所以与此同时锁止解除部件3也会停止。由此，如图4所示，锁止解除片18在压缩螺旋弹簧16的同时使各旋转体15向楔角6的扩大方向移动，使锁止解除。通过锁止的解除，外圏7及外壳5停止，但是旋转轴27和内圏6继续正转。
在上述锁止作用及锁止解除作用中，作用于单向离合器2的转矩负荷，由合计8个滚动体15承受。以往的例子中(参见专利文献l)，在尺寸大体相同的情况下，滚动体的数量是6 7个，在该情况中如采取在每一凹处中各插入锁止解除片的构造，则滚动体的数量更少。与此相对在上述实施例l中，凹处8有2处，因此锁止解除片18的数目也是2个，所以能够使滚动体15的数目增大相应量，其结果是，能够使得许用转矩增大。
在上述实施例1中，针对将单向离合器2的凹处8设置在内圏6的外径面上的情况进行了说明，但是凹处8也可以形成在外圏7的内径面上。
在不使用外壳5及盖子4的情况下，即在由单向离合器2和锁止解除部件3构成具有锁止解除功能的单向离合装置的情况下，^好的是适当地设置防止滚动体15轴向脱落的机构。
实施例2:
下面，作为实施例2，结合图5~图8说明具有锁止解除反转机构的单向离合装置。在该情况下，同样地使用在实施例l中的单向离合器2、锁止解除部件3及控制部件23的组合构造，再将盖子4，、输入部件31及输出部件32组合到该构造中。因为上述单向离合器2的构造与实施例1相同，所以对相同的部分用相同的符号表示，并援引其说明。盖子4，和控制部件23通过从轴向的两侧夹持单向离合器2,成为防止滚动体15轴向脱落的M。但是，该情况的轴2T是固定轴。
在实施例2中，因为旋转从外圏7侧施加到单向离合器2上，所以在图5中将与上述实施例1的正转A同向的外圏7的旋转作为正转A。将与其反向的旋转作为反转B。在对单向离合器2的说明援引实施例1的说明的情况下，正转A的地方应理解为反转B。
在实施例2中，单向离合器2的外圏7是输入部件31，齿轮29设置于该输入部件31的外径面。控制部件23与上述实施例1的情况相同，卡合凹部25和卡合部26设于内表面，锁止解除部件3的圆环部17和锁止解 除片18的弯曲部分嵌合于这些部分中。该控制部件23的4吏上述锁止解除 部件3卡合的表面与外圏7的端面接触(参见图6 )。齿轮34也设于控制 部件23的外径面。此外，在控制部件23的反面的中心孔35的周围，在周 向等间隔的4个位置上设置扇形突出的旋转传递部36 (参见图7 (b))。 输出部件32设置成与上述控制部件23的旋转传递部36相对向的位置。
这里，虽然也可将上述的输入部件31和外圏7用不同的部件构成，通 过嵌合构造将两者形成一体，但是如上所述地通过将两者用同一部件构 成，能够减小外径。
在上述输出部件32中，在其外径面上设置齿轮37，此外，在其中心 部，形成在向内的轴向上延伸的轴套33。在该轴套33的周围的输出部件 32的内表面上在周向等间隔地设置有扇形突出的旋转传递部38。在上述轴 套33的外径面上控制部件23、组合了锁止解除部件3的单向离合器2及 盖子4依次嵌合，组合成同轴状态，固定轴27'在该轴套33中插入并贯 通。
根据上述组合，另 一侧的旋转传递部36嵌入在旋转传递部38的周向 间隔中，在周向上以一定的间隙b (参见图7(c))卡合。在上述轴套33 的外径面的全周长的4个位置设置轴向的凸缘39,此外，在该轴套33的 前端部的外径面的对称的2个位置上设置在径向上具有弹性的卡合爪41。 上述凸缘39与设置在内圏6的内径面上的轴向的止转槽42卡合(参见图 8)。此外，在上述轴套33从盖子4，向外突出的部分中，卡合爪41卡合 在盖子4，的外面，防止盖子4，轴向脱落，将装置整体，即锁止解除反转 单向离合装置整体形成为一体。
实施例2的具有锁止解除反转机构的单向离合装置如上所述，下面对 其作用进行i兌明。
将控制部件23设定为由具有正转模式、停止模式、反转模式的控制模 式的合适的控制机构24 (参见图6)控制，控制部件23在正转模式中将锁 止解除部件3保持在中性状态而正转，在停止模式中停止，在反转模式中 进行反转。
在当前处于正转模式时，输入部件31 (外圏7)被(驱动力的)输入 机构44转动，该输入部件31进行正转A (参见图5 )，这样，各滚动体15
13啮入楔角6中，形成锁止状态。由此，和轴套33—体的输出部件32 — 体地正转，该旋转的力量通过齿轮37输出到输出机构。这时，处于中 性状态且通过旋转传递部36、 38卡合到输出部件32上的控制部件23 形成一体正转。
在上述正转中，当控制机构24的控制模式切换到停止模式时控制部件 23就会停止，这样，如图8所示，锁止解除片18就会在压缩螺旋弹簧16 的同时将各滚动体15向楔角6的扩大方向移动，从而解除锁止。来自输 入部件31的旋转的传递被断开，内圏6及输出部件32停止。输入部件 31、外圏7继续在正转A的方向上旋转。
此外，在控制模式切换到反转模式的情况下，锁止解除片18在压缩螺 旋弹簧16的同时将各滚动体15向楔角6的扩大方向移动，从而解除锁止。 由此，来自输入部件31的旋转的传递被断开，但是被控制机构24反转的 控制部件23及被其和旋转传递部36、 38卡合的输出部件32反转。输入部 件31继续进行正转A。即，在输入部件31的正转过程中，通过控制W^ 24的控制，能够使输出部件32正转、停止、反转。
在以上的作用中，作用于单向离合器2的转矩负荷由合计8个滚动 体15承受这一点与上述的实施例1的情况相同。
这里，因为在旋转传递部36、 38之间存在周向间隙b,所以在旋 转传递时该间隙b的间隔会有背隙出现，从而得以防止旋转传递部36、 38相互间磨损等。
1权利要求
1. 一种具有锁止解除功能的单向离合装置，其由单向离合器(2)和锁止解除部件(3)组合而成，其中，外圈(7)可相对旋转地嵌合于内圈(6)的外周，在所述内圈(6)和外圈(7)中的任意一方的嵌合面上沿着周向设置多个凹处(8)，在各凹处(8)的底面形成沿着周向倾斜的凸轮面(14)，并且由该凸轮面(14)与另一方的部件的嵌合面形成一定的楔角θ，在所述凸轮面(14)的局部收纳滚动体(15)，并且在所述凹处(8)的与楔角θ的扩大侧相对向的端部和该滚动体(15)之间，收纳将该滚动体(15)向楔角θ的狭小方向施力的施力弹簧(16)，其特征在于，所述凹处(8)的凸轮面(14)沿着周向连续形成多个，并且以按照各凸轮面(14)而相互接触的间隔收纳多个所述滚动体(15)，所述锁止解除部件(3)由与所述内圈(6)或外圈(7)同心的圆环部(17)和与各凹处(8)对应而沿着轴向突出地设置于该圆环部(17)的锁止解除片(18)构成，所述各锁止解除片(18)插入于与所述各凹处(8)的楔角θ的狭小侧相对向的端部和与该端部最近的滚动体(15)之间。
2. 根据权利要求1所述的具有锁止解除功能的单向离合装置，其特 征在于，与所述单向离合器(2)在轴向相对向并与其呈同轴状态且可 自由旋转地设置控制部件(23 )，所述锁止解除部件(3 )的圆环部(17 ) 可一体旋转地卡合于该控制部件(23)的对置面。
3. 根据权利要求1或2所述的具有锁止解除功能的单向离合装置， 其特征在于，所述单向离合器(2)和与其组合的锁止解除部件(3)收 纳于外壳(5)，所述锁止解除部件(3)的圆环部(17)，从所述外壳(5) 的封闭面(30)的中心开口部(19)向外突出，在所述外壳(5)的开 放面上嵌合具有轴孔(10)的盖子(4)。
4. 一种具有锁止解除反转功能的单向离合装置，其由单向离合器 (2)、锁止解除部件(3)、输入部件(31)、输出部件(32)及控制部件(23)以同轴状态组合而成，其中，所述单向离合器(2)的外圏(7) 可相对旋转地嵌合于内圏(6)的外周，在所述内圏(6)的嵌合面上沿 着周向设置多个凹处(8),在各凹处(8)的底面形成沿着周向倾斜的 凸轮面(14)，并且由该凸轮面(14)和外圏(7)的嵌合面形成一定的 楔角6，在所述凸轮面(14)局部收纳滚动体(15)，并且在所述凹处 (8)的与楔角6的扩大侧相对向的端部和该滚动体(15)之间，收纳将该滚动体(15)向楔角6的狭小方向施力的施力弹簧(16)，其特征 在于，所述凹处(8)的凸轮面(14)沿着周向连续形成多个，并且以按 照各凸轮面(14)而相互接触的间隔收纳多个所述滚动体(15)，所述 锁止解除部件(3)由与所述内圏(6)或外圏(7)同心的圆环部(17) 和与所述各凹处(8)对应而沿着轴向突出地设置于该圆环部(17)的 锁止解除片(18 )构成，所述各锁止解除片(18 )插入于所述各凹处(8 ) 的与楔角6的狭小侧相对向的端部和与该端部最近的滚动体(15)之间， 所述输入部件(31)与所述单向离合器(2)的外圏(7)结合成一体， 所述输出部件(32)与所述单向离合器(2)的所述内圏(6)结合成一 体，所述控制部件(23)与所述输出部件(32)通过相互的旋转传递部 (36) (38)的卡合而可一体旋转地结合在一起。
5. 根据权利要求4所述的具有锁止解除反转功能的单向离合装置， 其特征在于，所述控制部件(23)由外部的控制机构(24)在正转、停 止或反转的控制模式下控制。
6. 根据权利要求4或5所述的具有锁止解除反转功能的单向离合装 置，其特征在于，所述控制部件(23)的旋转传递部(36)与所述输出 部件(32)的旋转传递部(38)，在旋转方向上留有一定间隙b而将它 们卡合。
7. 根据权利要求3至6中任一项所述的具有锁止解除反转功能的单 向离合装置，其特征在于，所述输入部件(31)和所述单向离合器(2) 的外圏(7)由同一部件构成。
全文摘要
本发明提供一种单向离合装置，其由在具有形成于内圈6和外圈7之间的楔角θ的2个凹处8中嵌有多个滚动体15的单向离合器2和锁止解除部件3组合而成，上述锁止解除部件3由与内圈6同心的圆环部和在该圆环部与上述各凹处8对应而沿着轴向突出地设置的锁止解除片18构成，上述锁止解除片18插入到与上述各凹处8的楔角θ的狭小侧相对向的端部与上述滚动体15之间，通过从外部驱动锁止解除部件3，使各滚动体15向楔角θ的扩大方向移动，从而解除锁止，并在使单向离合器的输入侧正转的状态下解除锁止，从而能够断开转矩向输出侧的传递，实现许用转矩的增大化。
文档编号F16D41/08GK101484721SQ200780024769
公开日2009年7月15日 申请日期2007年6月28日 优先权日2006年6月30日
发明者糸见正二 申请人:Ntn株式会社