双方向空転可能なワンウェイクラッチ
【課題】部品点数が少なく、組み立て易く、安価に製造可能な構造の双方向空転可能なワンウェイクラッチを提案すること。
【解決手段】中間部材を保持する保持器は、内側部材又は外側部材が、双方向に自在に回転できる第１のポジション、一方向にはロックされて回転できないが他方向には回転できる第２のポジション、前記他方向にはロックされて回転できないが前記一方向には回転できる第３のポジションに切替え可能である。前記外側部材又は前記内側部材と前記保持器とは、互いに協働して前記第１のポジション、前記第２のポジション、前記第３のポジションを決め、かつそれら前記第１のポジションから前記第３のポジションのいずれかに前記保持器を一時的に係止できる係止部を備える。
【解決手段】中間部材を保持する保持器は、内側部材又は外側部材が、双方向に自在に回転できる第１のポジション、一方向にはロックされて回転できないが他方向には回転できる第２のポジション、前記他方向にはロックされて回転できないが前記一方向には回転できる第３のポジションに切替え可能である。前記外側部材又は前記内側部材と前記保持器とは、互いに協働して前記第１のポジション、前記第２のポジション、前記第３のポジションを決め、かつそれら前記第１のポジションから前記第３のポジションのいずれかに前記保持器を一時的に係止できる係止部を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内側部材と外側部材とが互いに自由に回転可能な第１のポジションと、内側部材と外側部材とが一方向では互いにロックすると共に他方向には回転する第２、第３のポジションとを有する双方向空転可能なワンウェイクラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
内輪のような内側部材と外輪のような外側部材とが互いに自由に双方向に回転が可能である状態と、内側部材と外側部材とが互いにロックし合って回転できない状態とを選択できる構造の２方向に空転・双方向でロックする切替えクラッチは既に色々と提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
前掲の特許文献１の発明に係る２方向空転・ロック切替えクラッチは、外側部材の内周面に凹状面であるカム面を備え、保持器が円筒状の外周面をもつ内側部材と連れ回りする構造であって、ローラ（コロ）のような中間部材が常に内側部材に接触する構造になっている。この構造のクラッチは、保持器を外部から操作して中間部材がカム面の中央に位置するときに内側部材が正逆双方向に空転できる２方向空転状態にあるか、あるいは中間部材がカム面のいずれかの側に偏った位置にあるときには中間部材が外側部材と内側部材との間に食い込んで外側部材と内側部材とが互いに回転不可能とするロック状態にある。つまり、ロック状態では、内側部材が正逆いずれの回転方向に回転しても保持器が連れ回りするので、中間部材は内側部材と外側部材のカム面との間に食い込み、内側部材と外側部材とが正逆双方向でロックされる構造である。
【０００４】
また、この構造のクラッチは、保持器が常に内側部材の外周面に接触する構造であり、空転状態においては、操作機構によって一定位置に固定された保持器に保持された中間部材がその一定位置で転動しなければならない。したがって、保持器と中間部材との間の接触抵抗が大きく、このことは中間部材と内側部材との接触抵抗を大きくし、実際には２方向に自由に空転することができず、かなり大きな力がかかった状態で内側部材が回転することになる。このことは中間部材と内側部材との摩擦による騒音が生じるだけでなく、用途によっては大きな問題となる。
【０００５】
また、前掲の特許文献２に係る２方向空転・ロック切替えクラッチの実施例は、外輪のような外側部材の内周面にＶ字状などの凹状面のカム面が形成されている。外側部材の内周面にカム面を設けるか、内側部材の外周面にカム面を設けるかの相違はあるが、特許文献２のものも、前述した特許文献１の発明に係る２方向空転・ロック切替えクラッチと同様に双方向空転と双方向ロックとの切替え動作を行うものである。つまり、このクラッチもロック状態では外側部材が正逆いずれの回転方向に回転しても保持器が連れ回りするので、中間部材は内側部材と外側部材のカム面との間に食い込み、正逆双方向でロックされる構造である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０４−２７７３２９号公報
【特許文献２】特開平１１−１８２５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１及び２は、内側部材又は外側部材が正逆いずれかの方向に回転するときに、保持器が連れ回りする構造であるので、一方向又は他方向にロック切替えを行ったときに、正逆双方ともロック状態になる。したがって、一方向又は他方向にロック切替えを行ったときに、それらとは逆方向の回転力が内側部材又は外側部材にかかったとしても、回転できなかったため、ワンウェイクラッチとして機能しなかった。
【０００８】
本発明は、上述のような従来の課題を解決することを目的とする。本発明に係る双方向空転可能なワンウェイクラッチは、内側部材又は外側部材のいずれかが正逆双方向に空転可能な機能と、一方向又は他方向にロック切替えを行った状態においては一方向のみにロックし、他方向には回転可能なワンウェイクラッチ機能とを有する構造のものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、円筒状の内周面に一定の間隔で形成された複数のカム面を有する円環状部を備える外側部材と、その外側部材の前記カム面に対応する位置にそれぞれ配置される複数の中間部材と、前記複数の中間部材をそれぞれ保持し、かつ外力によって前記外側部材に対して回転方向に変位して第１のポジション、第２のポジション、第３のポジションに前記中間部材の位置を規制することができる保持器と、前記中間部材に対して両側から回転方向の弾性力を与えるばね部材とを備える双方向空転可能なワンウェイクラッチであって、前記外側部材と前記保持器とは、互いに協働して前記第１のポジション、前記第２のポジション、前記第３のポジションを決め、かつそれら前記第１のポジションから前記第３のポジションのいずれかに前記保持器を一時的に係止できる係止部を備え、前記保持器が前記第１のポジションに留まるときには、前記中間部材を前記カム面の中央に位置させることにより、前記外側部材の前記円環状部の前記内周面から離れて向き合うように同心状に配置される内側部材がどちらの方向にも空転可能であり、前記保持器が前記第１のポジションの一方の側に所定角度だけ変位した前記第２のポジションに留まるときには、前記中間部材が前記カム面の中央から変位した位置にあって、前記カム面と前記内側部材の外周面との双方に押し当てられることにより、前記内側部材が一方の回転方向に回転しようとすると、前記中間部材が前記内側部材と前記外側部材とに噛み付いて前記内側部材と前記外側部材とが互いにロックされ、前記内側部材が他方の回転方向に回転するときには前記ばね部材の弾性力によって、前記中間部材は前記内側部材と前記外側部材とに噛み付かずに前記内側部材は他方の回転方向に回転可能であり、前記保持器が前記第１のポジションの他方の側に所定角度だけ変位した前記第３のポジションに留まるときには、前記中間部材が前記カム面の中央から変位した位置にあって、前記カム面と前記内側部材の前記外周面との双方に押し当てられることにより、前記内側部材が他方の回転方向に回転しようとすると、前記中間部材が前記内側部材と前記外側部材とに噛み付いて前記内側部材と前記外側部材とが互いにロックされ、前記内側部材が一方の回転方向に回転するときには前記ばね部材の弾性力によって、前記中間部材は前記内側部材と前記外側部材とに噛み付かずに前記内側部材は一方の回転方向に回転可能であることを特徴とする双方向空転可能なワンウェイクラッチを提案する。
【００１０】
第２の発明は、前記第１の発明において、前記保持器は前記内側部材を挿通させる円形状の中央穴を有する保持環状部と、該保持環状部の一方の面から一定間隔で同一方向に延びる複数の保持片とからなり、前記外側部材の一端側には、前記内側部材を挿通させることができる中央穴と、該中央穴の周囲に一定間隔で、前記保持器の前記保持片がそれぞれ挿入される保持孔を備える側壁部が備えられており、前記保持孔は、前記保持片が回転方向に前記第２のポジションから前記第３のポジションまで移動できる大きさを有することを特徴とする双方向空転可能なワンウェイクラッチを提案する。
【００１１】
第３の発明は、前記第２の発明において、複数の前記保持片は、弾性を有する材料からなり、前記保持孔に挿入され、前記保持孔の前記外側辺又は前記内側辺に凸部と凹部の少なくとも一方が形成され、前記保持孔の前記外側辺あるいは前記内側辺に対応する前記保持片の面には凹部と凸部の少なくとも一方が形成され、前記保持孔の前記外側辺あるいは前記内側辺の前記凸部又は前記凹部と前記保持片の前記凹部又は前記凸部とが互いに係止し合う前記係止部を形成することを特徴とする双方向空転可能なワンウェイクラッチを提案する。
【００１２】
第４の発明は、前記第２の発明又は前記第３の発明において、複数の前記保持片の少なくとも一部分は、その先端部分に半径方向に突出する係着部を有し、前記保持片が前記保持孔に挿入されたとき、前記係着部が前記外側部材の前記側壁部に係着されて、前記保持器が前記外側部材から前記回転方向とは垂直な軸線方向に脱抜されないようにすることを特徴とする双方向空転可能なワンウェイクラッチを提案する。
【００１３】
第５の発明は、前記第１の発明において、前記保持器は前記内側部材を挿通させる円形状の中央穴を有する保持環状部を備え、前記保持環状部は弾性材料からなって、その外周面には凸部と凹部の少なくとも一方が形成され、前記保持環状部の外周面に接する前記外側部材の円環状側面には、前記保持環状部に形成される前記凸部が係止される凹部、又は前記保持環状部に形成される前記凹部に係止される凸部が形成され、前記外側部材及び前記保持器の前記凸部と前記凹部とが前記係止部を形成することを特徴とする双方向空転可能なワンウェイクラッチを提案する。
【００１４】
第６の発明は、前記第１の発明において、前記保持器は弾性材料からなって、前記内側部材を挿通させる円形状の中央穴を有する保持環状部と該保持環状部の外周部から半径外方向に延びる操作部とから構成され、その操作部近傍の前記保持環状部の内側となる面には凸部と凹部の少なくとも一方が形成され、前記操作部近傍の前記保持環状部の前記内側となる面に接する前記外側部材の円環状側面、あるいは該円環状側面近傍の外周面には、前記保持器に形成された前記凸部又は前記凹部に係止される凹部又は凸部が形成され、前記外側部材と前記保持器の前記凸部と前記凹部とが前記係止部を形成することを特徴とする双方向空転可能なワンウェイクラッチを提案する。
【００１５】
第７の発明は、円筒状の外周面に一定の間隔で形成された複数のカム面を備える内側部材と、その内側部材の前記カム面に対応する位置にそれぞれ配置される複数の中間部材と、前記複数の中間部材をそれぞれ保持し、かつ外力によって前記内側部材に対して回転方向に変位して第１のポジション、第２のポジション、第３のポジションに前記中間部材の位置を規制することができる保持器と、前記中間部材に対して両側から回転方向の弾性力を与えるばね部材とを備える双方向空転可能なワンウェイクラッチであって、前記内側部材と前記保持器とは、互いに協働して前記第１のポジション、前記第２のポジション、前記第３のポジションを決め、かつそれら前記第１のポジションから前記第３のポジションのいずれかに前記保持器を一時的に係止できる係止部を備え、前記保持器が前記第１のポジションに留まるときには、前記中間部材を前記カム面の中央に位置させることにより、前記内側部材の前記外周面から離れて向き合うように同心状に配置される外側部材がどちらの方向にも空転可能であり、前記保持器が前記第１のポジションの一方の側に所定角度だけ変位した前記第２のポジションに留まるときには、前記中間部材が前記カム面の中央から変位した位置にあって、前記カム面と前記外側部材の前記内周面との双方に押し当てられることにより、前記外側部材が一方の回転方向に回転しようとすると、前記中間部材が前記内側部材と前記外側部材とに噛み付いて前記内側部材と前記外側部材とが互いにロックされ、前記外側部材が他方の回転方向に回転するときには前記ばね部材の弾性力によって、前記中間部材は前記内側部材と前記外側部材とに噛み付かずに前記外側部材は他方の回転方向に回転可能であり、前記保持器が前記第１のポジションの他方の側に所定角度だけ変位した前記第３のポジションに留まるときには、前記中間部材が前記カム面の中央から変位した位置にあって、前記カム面と前記外側部材の前記内周面との双方に押し当てられることにより、前記外側部材が他方の回転方向に回転しようとすると、前記中間部材が前記内側部材と前記外側部材とに噛み付いて前記内側部材と前記外側部材とが互いにロックされ、前記外側部材が一方の回転方向に回転するときには前記ばね部材の弾性力によって、前記中間部材は前記内側部材と前記外側部材とに噛み付かずに前記外側部材は一方の回転方向に回転可能であることを特徴とする双方向空転可能なワンウェイクラッチを提案する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、内側部材又は外側部材のいずれかが正逆双方向に空転可能な機能を有するばかりで無く、一方向又は他方向にロック切替えを行った状態においてはワンウェイクラッチ機能を有する構造の双方向空転可能なワンウェイクラッチを実現できる。この双方向空転可能なワンウェイクラッチは、部品点数が少なく、組み立て易く、安価に製造可能な構造を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る実施形態１の双方向空転可能なワンウェイクラッチを示す図である。
【図２】本発明に係る実施形態１の双方向空転・ロック切替えクラッチの正面図（Ａ）、断面図（Ｂ）、裏面図（Ｃ）を説明するための図である。
【図３】本発明に係る実施形態１の双方向空転可能なワンウェイクラッチの動作説明を行うための図である。
【図４】本発明に係る実施形態１の双方向空転可能なワンウェイクラッチに用いられる保持器の断面を示す図である。
【図５】本発明に係る実施形態１の双方向空転可能なワンウェイクラッチの側壁部の保持孔と保持片との係着構造の二つの例（Ａ）、（Ｂ）を示す図である。
【図６】本発明に係る実施形態１の双方向空転可能なワンウェイクラッチの側壁部の保持孔と保持片との係止部の三つの例（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を説明するための図である。
【図７】本発明に係る実施形態２の双方向空転可能なワンウェイクラッチの側面（Ａ）と断面（Ｂ）を示す図である。
【図８】本発明に係る実施形態２の双方向空転可能なワンウェイクラッチの保持器のポジションを決める係止部を説明するための図である。
【図９】本発明に係る実施形態３の双方向空転可能なワンウェイクラッチの正面図（Ａ）、断面図（Ｂ）、斜視図（Ｃ）である。
【図１０】本発明に係る実施形態３の双方向空転可能なワンウェイクラッチの保持器のポジションを決める係止部を説明するための図である。
【図１１】本発明に係る実施形態４の双方向空転可能なワンウェイクラッチの概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る双方向空転可能なワンウェイクラッチは、外側部材の内周面又は内側部材の外周面に凹状のカム面を有し、保持器が中間部材を前記カム面の中央に位置させるときには、前記外側部材と前記内側部材は互いに正逆双方向に空転可能である。前記保持器が前記中間部材を前記カム面の中央からどちらかの側に変位させて前記カム面に押し付ける位置にあるとき、このクラッチはワンウェイクラッチ機能を呈する。例えばワンウェイクラッチ機能の時には、回転力がロック方向にかかればロック状態となり、回転力がフリー方向にかかれば、保持器の位置を切り替えることなく空転する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想から逸脱しない限り、本発明に含まれるものとする。本明細書及び図面において、符号が同じ構成要素は同一の名称の部材を示すものとする。
【００１９】
［実施形態１］
本発明に係る実施形態１の双方向空転可能なワンウェイクラッチは、図１及び図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、大きく分けて、円環状の外輪又はハウジングのような固定側の外側部材１と、円環状の内輪又は円柱状のシャフトのような回転側の内側部材２と、内側部材２と連れ回ることがないように外側部材１に係止される保持器３と、外側部材１と内側部材２との間に配置され、保持器３に保持されるローラ（コロ）又はボールのような中間部材４と、その中間部材に半径外方向又は半径外方向の押圧力を含む弾性力を付与するばね部材５とから構成される。なお、図１では内側部材が装着されていない状態を示している。
【００２０】
ここで、内側部材２がシャフトである場合には、当初からシャフトが双方向空転可能なワンウェイクラッチに組み込まれていてもよいが、当初はシャフトが組み込まれておらず、例えばユーザが不図示の機器にこの双方向空転可能なワンウェイクラッチを組み込む際などに、前記機器の適したシャフトにこの双方向空転可能なワンウェイクラッチを組み付ける場合などがある。このように内側部材２が後で組み込まれる双方向空転可能なワンウェイクラッチも本発明の権利範囲に含まれることは言うまでも無い。
【００２１】
外側部材１は短円筒状の円環状部１１と、円環状部１１と一体的に形成された側壁部１２、又は円環状部１１とは別に造られた側壁部１２とからなる。図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で示すように、円環状部１１は内周面１１Ａと外周面１１Ｂとを有し、内周面１１Ａには一定の間隔で同一構造の５個のカム面Ｃが形成されている。外周面１１Ｂには、図示しない機器などに取付けるための３個の固定用凹所Ｆが等間隔で形成されている。それぞれのカム面Ｃは円環状の内周面１１Ａから中央が深く、その両側で浅くなるＶ字状又は円弧状に凹んだ形状の凹所である。カム面Ｃの形状については既にいろいろと開示されており、カム面Ｃの形状について特に制限する必要は無く、中間部材４がカム面Ｃの中央に位置するときは、内側部材２が正逆双方向に自由自在に回転することが可能であり、中央からずれた、つまり変位した両側ではカム面Ｃが内側部材２の外周面と楔形空間を形成する形状であればよい。なお、カム面は３個以上であるならば任意の個数でよく、また、固定用凹所Ｆは突起部であっても良い。
【００２２】
外側部材１の側壁部１２は中央に内側部材２を挿通させる中央穴１２Ａと、中央穴１２Ａの周りに一定間隔で形成された保持孔１２Ｂとを備える。保持孔１２Ｂは、それぞれ半径方向よりも回転方向に長い円弧状又は矩形状の孔であり、後述する保持器３の保持片を受け入れるものであって、前記保持片が回転方向にある範囲で保持孔１２Ｂ内を動ける程度の大きさを有する。保持孔１２Ｂはカム面Ｃと同等の個数である。側壁部１２が円環状部１１と別に造られている場合には、図示しないが、側壁部１２が円環状部１１の一端に圧入などによって固定されるか、あるいは保持器３の前記保持片を保持孔１２Ｂに受け入れることによって、側壁部１２は円環状部１１の一端に係止される。そして、側壁部１２が円環状部１１と別に造られている場合には、例えば円環状部１１を樹脂材料に比べて耐磨耗性の大きな金属材料で構成し、側壁部１２を安価な樹脂材料で構成することも可能である。なお、側壁部１２と円環状部１１とが別体で構成されている場合、側壁部１２と円環状部１１との外周面にそれぞれ形成されている固定用凹所Ｆをこのクラッチを取り付ける機器の凸所に嵌め合わせることで、側壁部１２と円環状部１１が一体的に固定される。したがって、円環状部１１及び側壁部１２がそれぞれ別々に回動してしまうことを防止することができ、保持器３及び中間部材４に対するカム面Ｃの位置を適切に設定することができる。
【００２３】
実施形態１では、図２（Ｂ）に示すように、内側部材２は円柱状のシャフトであり、好ましくは外側部材１の側壁部１２の中央穴１２Ａの壁とほとんど接触しないように、５個の中間部材４に支承される。なお、図示しないが、必要があれば、側壁部１２の中央穴１２Ａにラジアルベアリングの外輪を固定し、内輪に内側部材２を固定しても良い。この場合には、後述するように内側部材２が双方向に空転可能な状態にあるときでも、内側部材２がガタつくことなく回転することができる。
【００２４】
保持器３は、例えばポリアセタールなどのような弾性を有する合成樹脂などからなり、図２（Ｂ）及び図４などに示すように、保持環状部３１と保持環状部３１の内側になる面３１Ａから延びる５本の保持片３２などからなる。保持環状部３１は内側部材２を挿通させることができる大きさの円形状の中央穴３１Ｂを備え、保持環状部３１の外周面には半径外方向に突出する操作部３３が形成される。なお、弾性とは、素材自体の伸びる性能は大きくなくとも、形状的に柔軟性があり、外からの押圧力によっても破壊されずに変形し、押圧力が除去されると元に戻ることができるという可撓性の意味を含むものとする。操作部３３の近傍に形成されている貫通孔３４は、ニュートラル位置、つまり後述する空転位置である第１のポジションを示す目印、例えば貫通孔３４から文字Ｎを覗き見て、このクラッチが空転できる状態にあるか否かを確認するためのものである。これは必ずしも必要ではない。
【００２５】
図４に示すように、保持片３２は保持器３が外側部材１に組み込まれたときに、外側部材１の円環状側面１３が接する保持環状部３１の面３１Ａの外側の領域３１Ａａよりも内側で、中央穴３１Ｂの周りに等間隔に形成されている。それぞれの保持片３２は、幅が広く厚い幅広部３２Ａと、それよりも幅が狭く薄い幅狭部３２Ｂとからなる。図４には示していないが、中間部材４は隣接する保持片３２の幅広部３２Ａと幅広部３２Ａとの間に、ばね部材５によって回転方向の両側から押圧されるようにして保持される。内側部材２が設けられない場合には、図３に示すように、中間部材４が中央穴１２Ａ方向に脱落することが無いように、保持器３の隣接する幅広部３２Ａと幅広部３２Ａにおける中央穴１２Ａ近傍の爪部３２Ａａ同士の間隔は中間部材４の直径よりも小さな寸法になっている。
【００２６】
図２（Ｂ）、（Ｃ）及び図５に示すように、それぞれの保持片３２の幅狭部３２Ｂは保持孔１２Ｂに挿入され、図６に示すように保持孔１２Ｂ内を回転方向に変位できる大きさのものである。幅狭部３２Ｂの先端部分は半径外方向に突出する係着部３２Ｃとなっており、係着部３２Ｃは図２に示す軸線Ｘ−Ｘ方向に保持器３が脱抜されるのを防ぐ。実施形態１では、保持器３を外側部材１に組み込むとき、それぞれの保持片３２を内側に、つまり軸線Ｘ−Ｘ方向につぼめて側壁部１２の５個の保持孔１２Ｂに挿入するか、あるいは保持片３２を保持孔３２に挿入する際に、保持片３２の半径外方向に突出する係着部３２Ｃの傾斜面が保持孔３２の外側辺１２Ｂｃに沿って滑り、内側部材２の方向につぼまる構造となっている。
【００２７】
一例を挙げれば、図５及び図６において、保持片３２に外力を与えない状態では、各保持片３２の係着部３２Ｃの係止面３２Ｃａは各保持孔１２Ｂの外側辺１２Ｂａとほぼ同一面又はそれよりも外側にある。つまり、各係止面３２Ｃａをつないで形成される仮想円の直径は、各外側辺１２Ｂａをつないで形成される仮想円の直径と同程度か、それよりも大きいことが好ましい。この場合には後述するように、保持片３２の弾性力によって保持片３２の係着部３２Ｃの係止面３２Ｃａは各保持孔１２Ｂの外側辺１２Ｂａを所望の加圧力で押圧するので、必要な大きさの係止力を得やすい。
【００２８】
各保持片３２及び各保持孔１２Ｂはそれぞれ同一の構造であるので、その内の一組の保持片３２と保持孔１２Ｂの一例について、図５及び図６によって説明する。図５（Ａ）、（Ｂ）は側壁部１２の保持孔１２Ｂと保持器３の保持片３２の先端部分との断面を示す図であって、別々の例を示す。図６は側壁部１２の保持孔１２Ｂと保持器３の保持片３２の幅狭部３２Ｂとの一部分を拡大した図であり、その（Ａ）〜（Ｃ）は別々の例を示す。一例としては、前述したように各保持片３２を内側につぼめて保持片３２の幅狭部３２Ｂを側壁部１２の保持孔１２Ｂに挿入しているので、図５（Ａ）に示すように、その先端部の係着部３２Ｃの係止面３２Ｃａが保持孔１２Ｂの外側辺１２Ｂａを押圧している。
【００２９】
図６は係着部３２Ｃの係止面３２Ｃａと保持孔１２Ｂの外側辺１２Ｂａとの係止状態を示している。保持孔１２Ｂの外側辺１２Ｂａは円弧状であって、図６（Ａ）又は図６（Ｂ）に示すように、外側辺１２Ｂａの一つの係止部には３個の凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、あるいは３個の凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３が一定間隔で形成されている。なお、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、係着部３２Ｃは保持孔１２Ｂの段差面１２Ｂｂと係止する脱抜防止面３２Ｃｂを備え、保持器３を外側部材１に組み込んだ状態では、段差面１２Ｂｂと脱抜防止面３２Ｃｂは、保持器３が図５の左方向、つまり、軸線Ｘ−Ｘ方向と同方向に脱抜するのを防止するように働く。また、側壁部１２が円環状部１１と別に造られている場合には、側壁部１２が脱落するのを防止する働きも行う。
【００３０】
係止面３２Ｃａは保持孔１２Ｂの外側辺１２Ｂａと同様な曲率の円弧状であって、係止面３２Ｃａには、図６（Ａ）又は図６（Ｂ）に示すように、３個の凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３、あるいは３個の凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３が一定間隔で形成されている。凸部Ｇ１とＧ２、凸部Ｇ２とＧ３との間隔は凹部ｇ１とｇ２、凹部ｇ２とｇ３との間隔とほぼ同じであり、凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３は凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３を受け入れることができる。これら凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３と凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３とは協働して前記係止部を形成し、後で詳述する内側部材２の空転を可能にする第１のポジション、内側部材２をそれぞれ別々の方向にロックする第２、第３のポジションに保持器３を一旦安定に留まらせる、つまり係止する働きを行う。なお、これら凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３と凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３の形状は特に限定されず、各保持片３２が弾性を有するので、それら凸部の高さや凹部の深さ、あるいは形状によってはそれらが常に互いに押圧していなくともよく、凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３が凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３に納まっていればよい。
【００３１】
ある大きさ以下の回転力では、凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３は凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３から脱出できず、保持器３は外側部材１に対して回転方向に変位しないが、ある大きさ以上の回転力がかかると、凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３は凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３から脱出し、保持器３は外側部材１に対して回転方向に変位する。このような動作を可能にする構造であれば、凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３及び凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３の形状を特に制限する必要は無いが、凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３は弧状の突起、又は台形状の突起が好ましい。また、凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３は弧状の凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３を受け入れる弧状の窪み、又は台形状の凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３を受け入れる台形状又はＶ字状の窪みであることが望ましい。
【００３２】
また、凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３又は凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３を係着部３２Ｃの係止面３２Ｃａに形成せずに、保持片３２の幅狭部３２Ｂの外側面３２Ｂａに形成してもよい。保持孔１２Ｂにあっては、外側面３２Ｂａに対応する外側辺１２Ｂｃに、前述したような凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３又は凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３が形成される。図５（Ｂ）では、保持片３２の長手方向に延びる凸部Ｇが側壁部１２の溝状の凹部に入っている状態を示し、保持孔１２Ｂの外側辺１２Ｂａは凹部の底部を示し、保持片３２の幅狭部３２Ｂの外側面３２Ｂａは凸部Ｇの頂部を示す。この場合には、保持孔１２Ｂの外側辺１２Ｂａと係着部３２Ｃの係止面３２Ｃａとは接触せず、保持片３２の幅狭部３２Ｂの外側面３２Ｂａが保持孔１２Ｂの外側辺１２Ｂｃを押圧するようになっている。なお、一部分の保持片３２が係着部３２Ｃや凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３又は凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３を有するだけでもよい。
【００３３】
凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３は必ずしも３個である必要は無く、図６（Ｃ）に示すように１個、例えば凸部Ｇ２だけでも良い。あるいは、図示しないが、凸部Ｇ１とＧ２又は凸部Ｇ２とＧ３の２個だけでも勿論よい。これらの場合でも凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３は３個必要である。これらの場合には、凸部Ｇ２が凹部ｇ１の反時計方向、あるいは、凹部ｇ３の時計方向に外れないように、図示しないが、凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３の深さを大きくすると共に、凸部Ｇ２の高さを大きし、かつ凹部ｇ１と凹部ｇ２との間の係止面３２Ｃａ及び凹部ｇ２と凹部ｇ３との間の係止面３２Ｃａを低くする。このようにすることによって、保持器３にある大きさの回転力がかかると、保持器３は凸部Ｇ２に対して凹部ｇ１〜ｇ３の間では変位できるが、凹部ｇ１を外れてその反時計方向に、あるいは凹部ｇ３を外れてその時計方向に動くことはない。
【００３４】
なお、前記説明では、各保持片３２を内側につぼめた状態で各保持孔１２Ｂに挿入する形状又は構造になっているものとして説明したが、逆に各保持片３２を外側に拡げて各保持孔１２Ｂに挿入する形状又は構造になっていてもよい。また、具体的には図示しないが、図５及び図６を用いて一例を説明すると、係着部３２Ｃを各保持片３２の幅狭部３２Ｂの内側面３２Ｂｂに形成すると共に、側壁部１２の各保持孔１２Ｂの内側に段差面１２Ｂｂを形成し、幅狭部３２Ｂの内側面３２Ｂｂに形成された係着部３２Ｃが各保持孔１２Ｂの内側辺１２Ｂｄを押圧する。そして、各保持孔１２Ｂの内側辺１２Ｂｄと各保持片３２の幅狭部３２Ｂの内側面３２Ｂｂに形成された係着部３２Ｃとに、図６に示したような凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３又は凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３が形成される。このように、各保持孔１２Ｂの内側辺１２Ｂｄと各保持片３２の幅狭部３２Ｂの内側面３２Ｂｂとに係止部を形成しても、前述の場合と同様な効果が得られる。
【００３５】
次に、この双方向空転可能なワンウェイクラッチの動作について説明する。保持器３がニュートラルである空転位置にあるとき、図６（Ａ）において、凸部Ｇ１が凹部ｇ１に、凸部Ｇ２が凹部ｇ２に、凸部Ｇ３が凹部ｇ３にそれぞれ受け入れられているものとする。この空転位置を第１のポジションとし、保持器３が第１のポジションにあるときには、保持器３とばね部材５とによって保持されている各中間部材４が外側部材１の円環状部１１の内周面１１Ａに形成された各カム面Ｃの中央に位置する。このとき、図３（Ａ）に示すように、各中間部材４は好ましくはばね部材５によってカム面Ｃの中央、つまり凹みの深い部分に接触し、内側部材２には実質的に接触していない。
【００３６】
したがって、内側部材２は自由自在に双方向に空転することができ、中間部材４が誤って内側部材２及び外側部材１のカム面Ｃに係合することがなく、騒音もほとんど生じない。保持器３の操作部３３に時計方向又は反時計方向の所定値以上の外力が加わらない限り、凸部Ｇ１〜Ｇ３と凹部ｇ１〜ｇ３との係止によって、保持器３は第１のポジションに留まる。例えば、この双方向空転可能なワンウェイクラッチが魚釣り用リールに組み込まれる場合、空転状態では小さい接触抵抗で内側部材が回転可能であるので、内側部材２に結合された不図示のリールに巻かれている釣り糸を繰り出すのが容易になる。
【００３７】
次に、保持器３の操作部３３に時計方向の力を与えて、図３（Ｂ）に示すように、保持器３を時計方向に変位させ、第１のポジションから第２のポジションに変位させるものとする。このとき、図６（Ａ）において、凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３が１ポジションだけ時計方向にずれ、凹部ｇ１が凸部Ｇ２を受け入れ、凹部ｇ２が凸部Ｇ３を受け入れ、凸部Ｇ１は係止面３２Ｃａに位置する。図６（Ａ）には示されていないが、凹部ｇ１の反時計方向の係止面３２Ｃａ、及び凹部ｇ３の時計方向の係止面３２Ｃａは凹部ｇ１又は凹部ｇ３の深さと同程度となっているのが好ましい。
【００３８】
保持器３が前述した第２のポジションにあるとき、中間部材４は図３（Ｂ）に示す位置にあり、図面右側の浅いカム面Ｃと内側部材２とからなる狭い楔形空間に位置して、カム面Ｃと内側部材２とに接している。この状態で、内側部材２が時計方向に回転しようとすると、中間部材４はカム面Ｃと内側部材２との間の楔形空間に食い込む。したがって、内側部材２は時計方向にはロックされて回転できない。
【００３９】
次に、内側部材２が反時計方向に回転しようとすると、内側部材２と中間部材４との間に働いている接触摩擦で、中間部材４は図３（Ｂ）に示す反時計方向に位置するばね部材５の弾性力に逆らって、反時計方向の広い空間に動き、回転できるようになる。したがって、内側部材２は反時計方向に回転できる。前述のしたように、このクラッチが魚釣り用リールに組み込まれた場合、釣り針にかかった魚が急激に釣り糸を引くと、リールに固定されている内側部材２は魚の釣り糸の引き具合によって瞬時に反時計方向に回転し、釣り糸に余裕をもたせることができる。
【００４０】
操作部３３に反時計方向の力を与えて、保持器３を第１のポジションから第３のポジションに変位させると、中間部材４は図３（Ｃ）に示す位置にある。中間部材４は図面左側の浅いカム面Ｃと内側部材２とに接している。この状態で、内側部材２が反時計方向に回転しようとすると、中間部材４はカム面Ｃと内側部材２との間に食い込む。したがって、内側部材２は反時計方向にはロックされて回転できない。この状態で、内側部材２が時計方向に回転しようとすると、内側部材２と中間部材４との間に働いている接触摩擦で、中間部材４は時計方向に位置するばね部材５の弾性力に逆らって、時計方向の広い空間に動き、回転できるようになる。これに伴い、内側部材２は時計方向には回転できる。前述のしたように、このクラッチが魚釣り用リールに組み込まれた場合、釣り針にかかった魚が急激に糸を引いても引き出されず、リールに固定されている内側部材２を時計方向に回すことによって、釣り糸をリールに巻くことができる。
【００４１】
以上述べたように、実施形態１の双方向空転可能なワンウェイクラッチによれば、保持器３が第１のポジションにあるとき、内側部材２は正逆双方向に自由に空転することが可能であり、保持器３が第２のポジションにあるとき、内側部材２は時計方向に回転できないが、反時計方向には回転できる。また、保持器３が第３のポジションにあるとき、内側部材２は反時計方向に回転できないが、時計方向には回転できる。したがって、保持器３のポジションを切り替えることによって、内側部材２の回転動作や回転方向を必要に応じて任意に切り替えることができるだけでなく、内側部材２にかかる回転力が瞬時に切り替わっても、内側部材２を一方向には回転させるが、他方向には回転させずにロックすることができる。
【００４２】
この実施形態１の双方向空転可能なワンウェイクラッチは、以上述べた双方向の空転機能と双方向のワンウェイクラッチ機能とを、弾力性を有する保持片３２を備えた保持器３と、外側部材１の側壁部１２とに形成した凹凸部からなる係止構造とを利用することによって実現することができる。したがって、この実施形態１によれば、部品点数が少ないだけでなく、組み立て易く、安価に製造可能な構造を有する双方向空転可能なワンウェイクラッチを提供できる。
【００４３】
また、保持器３に保持片３２を設け、この保持片３２が外側部材１から脱抜しないで、かつ保持器３が外側部材１に対して所定距離だけ回動可能にして組み合わせているため、内側部材又は外側部材が正逆いずれかの方向に回転するときに、保持器３が一緒に連れ回りすることがない。したがって、一方向又は他方向にロック切替えを行ったときに、それらとは逆方向の回転力が内側部材又は外側部材にかかったとしても、内側部材又は外側部材が回転することができるワンウェイクラッチとして機能することができる。さらに、保持器３の保持片３２及び外側部材１の保持孔１２Ｂのそれぞれの所定箇所に係止部である凹凸を設けることで、保持器３を一時的に外側部材１の所定のポジションに確実に係止することができる。
【００４４】
［実施形態２］
本発明に係る実施形態２の双方向空転可能なワンウェイクラッチは、基本的には図１及び図２で説明した部材と同様な部材からなるが、保持器３の前記第１〜第３のポジションを決め、かつそれらポジションに保持器３を外側部材１に一時的に係止させる前記係止部の構造が異なるので、主にその構造の例について、図７及び図８によって説明する。図７（Ａ）は側面から見た図であり、図７（Ｂ）は内側部材２を組み込んでいない双方向空転可能なワンウェイクラッチの断面を示す。図８は、図７（Ａ）の１箇所の係止部分Ｚを説明するための拡大図面である。
【００４５】
外側部材１の円環状部１１の円環状側面１３には等間隔で突出する３個の凸部Ｇが形成され、保持器３の保持環状部３１の円環状外周面３１Ｃには３個の凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３が３箇所に等間隔で形成されている。保持器３は弾力性を有する材料からなるのが望ましい。それぞれの凹部ｇ１と凹部ｇ２との間隔、凹部ｇ２と凹部ｇ３との間隔は互いにほぼ等しい。この実施形態１では、図７（Ａ）に示すように、凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３が保持器３の保持環状部３１の内側となる面３１Ａから外面に向けて円環状外周面３１Ｃの厚み方向全体に延びている溝として形成されているが、凸部Ｇを受け入れる程度の大きさの凹所であればよい。凸部Ｇ及び凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３については、実施形態１で述べたように、凸部Ｇが各凹部ｇ１〜ｇ３から自由には脱出できず、ある大きさ以上の回転力がかかると、凸部Ｇが各凹部ｇ１〜ｇ３から脱出できれば、特に形状、構造を制限する必要は無い。操作部３３の幅は任意であり、円環状部１１の全周に相当するものであっても良い。
【００４６】
また図示しないが、凸部Ｇが凹部ｇ１の反時計方向、あるいは凹部ｇ３の時計方向に外れないように、凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３の深さを大きくすると共に、凸部Ｇの高さを大きくし、凹部ｇ１と凹部ｇ２との間の円環状外周面３１Ｃ及び凹部ｇ２と凹部ｇ３との間の円環状外周面３１Ｃを低くする。このようにすることによって、保持器３にある大きさの回転力がかかると、保持器３は凸部Ｇに対して凹部ｇ１〜ｇ３の間では変位できるが、凹部ｇ１を外れてその反時計方向、あるいは凹部ｇ３を外れてその時計方向の円環状外周面３１Ｃに動くことはできない。
【００４７】
凹部ｇ２が凸部Ｇに合致するように保持器３を外側部材１に合わせて、図１に示したように中間部材４とばね部材５とを組み込んだ保持器３を、図７（Ｂ）の左側から外側部材２の中に押し込むと、保持器３の５本の保持片３２の先端部が側壁部１２のそれぞれの保持孔１２Ｂに挿入される。この位置がニュートラル位置（第１のポジション）となり、前述したように係着部３２Ｃは外側部材１から保持器３が軸線Ｘ−Ｘ方向に脱抜するのを防止する。
【００４８】
実施形態２の双方向空転可能なワンウェイクラッチにあっては、凹部ｇ２が凸部Ｇに合致する位置にあるとき、図３（Ａ）に示したように、保持器３は前記第１のポジション、つまり内側部材２が双方向に自在に空転可能な位置にある。そして、保持器を時計方向に変位させて、凹部ｇ１を凸部Ｇに合致させると、図３（Ｂ）に示したように、このクラッチは内側部材２を時計方向に回転させようとするとロックされ、時計方向には回転できないワンウェイクラッチとして機能する。次に、保持器３を反時計方向に変位させ、凹部ｇ３を凸部Ｇに合致させると、図３（Ｃ）に示したように、このクラッチは内側部材２を反時計方向に回転させようとするとロックされ、反時計方向には回転できないワンウェイクラッチとして機能する。
【００４９】
図示しないが、外側部材１の円環状部１１の円環状側面１３に３個の凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３を１箇所又は２箇所以上等間隔で形成し、保持器３の保持環状部３１の円環状外周面３１Ｃに１個〜３個の凸部Ｇを１箇所又は２箇所以上等間隔で形成してもよい。また、３個の凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３が外側部材１又は保持器３のどちらに形成されていようが、凸部Ｇが凹部ｇ１の反時計方向、あるいは、凹部ｇ３の時計方向に外れないように、ストッパとして作用する凹凸の高さが凹部ｇ１〜ｇ３や凸部Ｇよりも大きい凹凸部を、外側部材１と保持器３に備えても良い。
【００５０】
なお、凸部Ｇ及び凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３については、実施形態１で述べたように、凸部Ｇは各凹部ｇ１〜ｇ３から脱出できず、ある大きさ以上の回転力がかかると、凸部Ｇは各凹部ｇ１〜ｇ３から脱出できれば、特に形状、構造を制限する必要は無い。操作部３３の幅は任意であり、円環状部１１の全周に相当するものであっても良い。外側部材１が弾力性を有する材料からなってもよい。以上述べたように、この実施形態２の双方向空転可能なワンウェイクラッチも、少なくとも保持器３又は外側部材１の弾力性を利用すると共に、外側部材１の側壁部１２とに形成した凹凸部からなる係止構造を利用することによって、部品点数が少ないだけでなく、組み立て易く、安価に製造可能な構造を有する双方向空転可能なワンウェイクラッチを提供できる。
【００５１】
［実施形態３］
本発明に係る実施形態３の双方向空転可能なワンウェイクラッチは、基本的には図１及び図２で説明した部材と同様な部材からなるが、保持器３の前記第１〜第３のポジションを決め、かつそれらポジションに保持器３を外側部材１に一時的に係止させる前記係止部の構造が実施形態１、２とは異なるので、主にその構造の例について、図９及び図１０によって説明する。図９（Ａ）は側面から見た図であり、図９（Ｂ）は内側部材２を組み込んでいない双方向空転可能なワンウェイクラッチの断面を示し、図９（Ｃ）は斜視図を示す。図１０は、図９（Ａ）の操作部３３における係止部分を説明するための拡大図面である。
【００５２】
外側部材１の円環状部１１の円環状側面１３には外周面１１Ｂに接して、等間隔で３個の凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３が等間隔で１箇所に形成されている。弾性材料からなる保持器３の保持環状部３１の内側となる面３１Ａには、操作部３３の根元部分となる箇所近傍に短円柱状の凸部Ｇが形成されている。凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３及び凸部Ｇは図２、図７に示した軸線Ｘ−Ｘから半径外方向に向かってほぼ同一の距離に形成される。この実施形態３では、凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３及び凸部Ｇからなる係止構造が保持器３に回転力を加えるだけでは、前記第１のポジションから前記第３のポジション間を変位させ難い構造になっている。したがって、前記ポジションを切り替えるときには、保持器３の弾性を利用して操作部３３を図９（Ｂ）の矢印方向Ａに、つまり手前に引き寄せて凸部Ｇが凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３を脱出し易いようにしながら回転方向に変位させ、保持器３を変位させる。
【００５３】
実施形態３の双方向空転可能なワンウェイクラッチも実施形態１、２のものと同様に、凹部ｇ２が凸部Ｇに合致する位置にあるとき、図３（Ａ）に示したように、保持器３は前記第１のポジション、つまり内側部材２が双方向に自在に空転可能な位置にある。そして、保持器３を手前に引き寄せながら時計方向に変位させて、凹部ｇ１を凸部Ｇに合致させると、図３（Ｂ）に示したように、このクラッチは内側部材２を時計方向に回転させようとするとロックされ、時計方向には回転できないワンウェイクラッチとして機能する。次に、保持器３を反時計方向に変位させ、凹部ｇ３を凸部Ｇに合致させると、図３（Ｃ）に示したように、このクラッチは内側部材２を反時計方向に回転させようとするとロックされ、反時計方向には回転できないワンウェイクラッチとして機能する。実施形態３の双方向空転可能なワンウェイクラッチも実施形態１、２と同様な効果を奏する。
【００５４】
［実施形態４］
以上述べた実施の形態では、保持器３の保持片３２が外側部材１の側壁部１２の保持孔１２Ｂに係止される構造のものであったが、本発明に係る実施形態４の双方向空転可能なワンウェイクラッチは、図１１に示すように、保持器３が外側部材１の円環状部１１に直接係着される。保持器３は実施形態１〜３のいずれかの保持環状部３１と一般的な形状の保持片３２と、新たに付加された第２の保持環状部３５とからなる構造のものであり、保持片３２の一端は保持環状部３１に固定され、他端は第２の保持環状部３５に固定されている。保持環状部３１と保持片３２と第２の保持環状部３５は弾性材料によって一体的に構成されていても構わない。この実施形態４では側壁部１２を備えず、その代わりに第２の保持環状部３５を側壁とすることも可能である。
【００５５】
第２の保持環状部３５の外径は、外側部材１の円環状部１１の内周面１１Ａの直径よりも幾分小さい。第２の保持環状部３５の外周面３５Ａには円環状に連続又は断続する係着溝３５Ｂが形成されている。外側部材１の円環状部１１の内周面１１Ａの一端側には円環状に連続又は断続する突起部１１Ｃが形成されている。保持器３を外側部材１に押し込むと、外側部材１の突起部１１Ｃが保持器３の係着溝３５Ａに小さな隙間があるように嵌め込まれ（遊嵌され）、保持器３は前記軸線Ｘ−Ｘ方向に脱抜し難くいが、保持器３に回転方向の力を加えると、保持器３は回転できる。
【００５６】
この実施形態４では、保持器３の円環状部１１と外側部材１との係止構造は前述した実施形態２、３で述べたような凹部と凸部からなる構造と同様でよいので、係止構造については説明を省略するが、保持器３と外側部材１の少なくとも一方が弾力性を有する材料からなる。前記第１のポジション〜前記第３のポジション間の切替え動作や双方向空転機能、ワンウェイクラッチ機能については実施形態２、３と同様である。なお、第２の保持環状部３５は内側部材２を挿通させることができる中央穴３５Ｃを有する。実施形態４の双方向空転可能なワンウェイクラッチも実施形態１〜３と同様な効果を奏する。
【００５７】
以上述べた実施形態の変形例について説明する。実施形態１では、内側部材２が回転する回転側、外側部材１は回転しない固定側であることを前提にしたので、外側部材１に保持器３を係着する構造にしたが、内側部材２が固定側となって、外側部材１が回転側になってもよい。この場合、図示しないが、実施形態１の変形例として、内周面に等間隔で複数のカム面を備えると共に、一端側に側壁部を備える内輪を内側部材２として用いる。そして、その側壁部に前述したような保持孔を備え、保持器の保持片をその側壁部の保持孔にそれぞれ係着させてもよい。側壁部は内輪と一体的に形成されるか、あるいは内輪に固定された構造であっても良い。保持器を前記第１のポジション〜第３のポジションに係止させる構造については、実施形態１で説明した係止構造と同様なものでよい。この場合も実施形態１〜４と同様な効果を奏する。
【００５８】
内側部材の内周面にカム面を設けたクラッチにあっても、外側部材が双方向に自由に空転できる空転位置、つまり保持器が前記第１のポジションに位置するときには、ローラなどの中間部材は内側部材の内周面にカム面に接触し、回転側の外側部材の内周面に実質的に接触しないのが好ましい。この双方向空転可能なワンウェイクラッチはプリンタなどの紙送り機構にも用いることができ、外側部材と内側部材とがロックされるとき、主導側の回転力を従動側に伝達し、外側部材と内側部材とが相互に回転できるときには主導側の回転力は遮断され、従動側に伝達されない。紙が詰まったときなどには、空転する第１のポジションに切り替えることによって、容易に詰まった紙を取り除くことができる。
【００５９】
また、具体的には図示しないが、図３、図４を用いて説明すると、保持器３の幅広部３２Ａは外側部材１の円環状部１１の内周面１１Ａ又は内側部材２の外周面に対面するので、その対面する幅広部３２Ａと円環状部１１の内周面１１Ａ又は内側部材２の外周面とに前述した凸部Ｇ又は凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３と凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３とからなる係止部を形成して、前記第１のポジション〜前記第３のポジションを決めても良い。なお、本発明は中間部材４の個数、保持器３の保持片３２の個数に制限されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、魚釣り用リールあるいはプリンタなど、双方向空転機能と、両方向のワンウェイクラッチ機能を必要とする各種の機器用のクラッチに広く適用できる。
【符号の説明】
【００６１】
１・・・外側部材（外輪又はハウジング）
１１・・・円環状部
１１Ａ・・・円環状部１１の内周面
１１Ｂ・・・円環状部１１の外周面
１１Ｃ・・・内周面１１Ａに形成された突起部
１２・・・側壁部
１２Ａ・・・中央穴
１２Ｂ・・・保持孔
１２Ｂａ・・・外側辺
１２Ｂｂ・・・段差面
１２Ｂｃ・・・外側辺
１２Ｂｄ・・・内側辺
１３・・・円環状側面
２・・・内側部材（シャフト又は内輪）
３・・・保持器
３１・・・保持環状部
３１Ａ・・・保持環状部３１の内側となる面
３１Ａａ・・・面３１Ａの外側領域
３１Ｂ・・・中央穴
３１Ｃ・・・円環状外周面
３２・・・保持片
３２Ａ・・・幅広部
３２Ａａ・・・幅広部の爪部
３２Ｂ・・・幅狭部
３２Ｂａ・・・幅狭部の外側面
３２Ｂｂ・・・幅狭部の内側面
３２Ｃ・・・係着部
３２Ｃａ・・・係止面
３２Ｃｂ・・・脱抜防止面
３３・・・操作部
３４・・・貫通孔
３５・・・第２の保持環状部
３５Ａ・・・第２の保持環状部３５の外周面
３５Ｂ・・・第２の保持環状部３５の係着溝３５Ｂ
３５Ｃ・・・第２の保持環状部３５の中央穴
４・・・中間部材（ローラ又はボール）
４Ａ・・・一方の端部
４Ｂ・・・他方の端部
４Ｃ・・・中央穴
４Ｄ・・・係着溝
４Ｅ・・・取り付け穴
４Ｆ・・・内面
５・・・ばね部材
Ｃ・・・カム面
Ｆ・・・固定用凹所
Ｘ−Ｘ・・・軸線
Ｇ、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３・・・凸部
ｇ１、ｇ２、ｇ３・・・凹部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内側部材と外側部材とが互いに自由に回転可能な第１のポジションと、内側部材と外側部材とが一方向では互いにロックすると共に他方向には回転する第２、第３のポジションとを有する双方向空転可能なワンウェイクラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
内輪のような内側部材と外輪のような外側部材とが互いに自由に双方向に回転が可能である状態と、内側部材と外側部材とが互いにロックし合って回転できない状態とを選択できる構造の２方向に空転・双方向でロックする切替えクラッチは既に色々と提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
前掲の特許文献１の発明に係る２方向空転・ロック切替えクラッチは、外側部材の内周面に凹状面であるカム面を備え、保持器が円筒状の外周面をもつ内側部材と連れ回りする構造であって、ローラ（コロ）のような中間部材が常に内側部材に接触する構造になっている。この構造のクラッチは、保持器を外部から操作して中間部材がカム面の中央に位置するときに内側部材が正逆双方向に空転できる２方向空転状態にあるか、あるいは中間部材がカム面のいずれかの側に偏った位置にあるときには中間部材が外側部材と内側部材との間に食い込んで外側部材と内側部材とが互いに回転不可能とするロック状態にある。つまり、ロック状態では、内側部材が正逆いずれの回転方向に回転しても保持器が連れ回りするので、中間部材は内側部材と外側部材のカム面との間に食い込み、内側部材と外側部材とが正逆双方向でロックされる構造である。
【０００４】
また、この構造のクラッチは、保持器が常に内側部材の外周面に接触する構造であり、空転状態においては、操作機構によって一定位置に固定された保持器に保持された中間部材がその一定位置で転動しなければならない。したがって、保持器と中間部材との間の接触抵抗が大きく、このことは中間部材と内側部材との接触抵抗を大きくし、実際には２方向に自由に空転することができず、かなり大きな力がかかった状態で内側部材が回転することになる。このことは中間部材と内側部材との摩擦による騒音が生じるだけでなく、用途によっては大きな問題となる。
【０００５】
また、前掲の特許文献２に係る２方向空転・ロック切替えクラッチの実施例は、外輪のような外側部材の内周面にＶ字状などの凹状面のカム面が形成されている。外側部材の内周面にカム面を設けるか、内側部材の外周面にカム面を設けるかの相違はあるが、特許文献２のものも、前述した特許文献１の発明に係る２方向空転・ロック切替えクラッチと同様に双方向空転と双方向ロックとの切替え動作を行うものである。つまり、このクラッチもロック状態では外側部材が正逆いずれの回転方向に回転しても保持器が連れ回りするので、中間部材は内側部材と外側部材のカム面との間に食い込み、正逆双方向でロックされる構造である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０４−２７７３２９号公報
【特許文献２】特開平１１−１８２５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１及び２は、内側部材又は外側部材が正逆いずれかの方向に回転するときに、保持器が連れ回りする構造であるので、一方向又は他方向にロック切替えを行ったときに、正逆双方ともロック状態になる。したがって、一方向又は他方向にロック切替えを行ったときに、それらとは逆方向の回転力が内側部材又は外側部材にかかったとしても、回転できなかったため、ワンウェイクラッチとして機能しなかった。
【０００８】
本発明は、上述のような従来の課題を解決することを目的とする。本発明に係る双方向空転可能なワンウェイクラッチは、内側部材又は外側部材のいずれかが正逆双方向に空転可能な機能と、一方向又は他方向にロック切替えを行った状態においては一方向のみにロックし、他方向には回転可能なワンウェイクラッチ機能とを有する構造のものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、円筒状の内周面に一定の間隔で形成された複数のカム面を有する円環状部を備える外側部材と、その外側部材の前記カム面に対応する位置にそれぞれ配置される複数の中間部材と、前記複数の中間部材をそれぞれ保持し、かつ外力によって前記外側部材に対して回転方向に変位して第１のポジション、第２のポジション、第３のポジションに前記中間部材の位置を規制することができる保持器と、前記中間部材に対して両側から回転方向の弾性力を与えるばね部材とを備える双方向空転可能なワンウェイクラッチであって、前記外側部材と前記保持器とは、互いに協働して前記第１のポジション、前記第２のポジション、前記第３のポジションを決め、かつそれら前記第１のポジションから前記第３のポジションのいずれかに前記保持器を一時的に係止できる係止部を備え、前記保持器が前記第１のポジションに留まるときには、前記中間部材を前記カム面の中央に位置させることにより、前記外側部材の前記円環状部の前記内周面から離れて向き合うように同心状に配置される内側部材がどちらの方向にも空転可能であり、前記保持器が前記第１のポジションの一方の側に所定角度だけ変位した前記第２のポジションに留まるときには、前記中間部材が前記カム面の中央から変位した位置にあって、前記カム面と前記内側部材の外周面との双方に押し当てられることにより、前記内側部材が一方の回転方向に回転しようとすると、前記中間部材が前記内側部材と前記外側部材とに噛み付いて前記内側部材と前記外側部材とが互いにロックされ、前記内側部材が他方の回転方向に回転するときには前記ばね部材の弾性力によって、前記中間部材は前記内側部材と前記外側部材とに噛み付かずに前記内側部材は他方の回転方向に回転可能であり、前記保持器が前記第１のポジションの他方の側に所定角度だけ変位した前記第３のポジションに留まるときには、前記中間部材が前記カム面の中央から変位した位置にあって、前記カム面と前記内側部材の前記外周面との双方に押し当てられることにより、前記内側部材が他方の回転方向に回転しようとすると、前記中間部材が前記内側部材と前記外側部材とに噛み付いて前記内側部材と前記外側部材とが互いにロックされ、前記内側部材が一方の回転方向に回転するときには前記ばね部材の弾性力によって、前記中間部材は前記内側部材と前記外側部材とに噛み付かずに前記内側部材は一方の回転方向に回転可能であることを特徴とする双方向空転可能なワンウェイクラッチを提案する。
【００１０】
第２の発明は、前記第１の発明において、前記保持器は前記内側部材を挿通させる円形状の中央穴を有する保持環状部と、該保持環状部の一方の面から一定間隔で同一方向に延びる複数の保持片とからなり、前記外側部材の一端側には、前記内側部材を挿通させることができる中央穴と、該中央穴の周囲に一定間隔で、前記保持器の前記保持片がそれぞれ挿入される保持孔を備える側壁部が備えられており、前記保持孔は、前記保持片が回転方向に前記第２のポジションから前記第３のポジションまで移動できる大きさを有することを特徴とする双方向空転可能なワンウェイクラッチを提案する。
【００１１】
第３の発明は、前記第２の発明において、複数の前記保持片は、弾性を有する材料からなり、前記保持孔に挿入され、前記保持孔の前記外側辺又は前記内側辺に凸部と凹部の少なくとも一方が形成され、前記保持孔の前記外側辺あるいは前記内側辺に対応する前記保持片の面には凹部と凸部の少なくとも一方が形成され、前記保持孔の前記外側辺あるいは前記内側辺の前記凸部又は前記凹部と前記保持片の前記凹部又は前記凸部とが互いに係止し合う前記係止部を形成することを特徴とする双方向空転可能なワンウェイクラッチを提案する。
【００１２】
第４の発明は、前記第２の発明又は前記第３の発明において、複数の前記保持片の少なくとも一部分は、その先端部分に半径方向に突出する係着部を有し、前記保持片が前記保持孔に挿入されたとき、前記係着部が前記外側部材の前記側壁部に係着されて、前記保持器が前記外側部材から前記回転方向とは垂直な軸線方向に脱抜されないようにすることを特徴とする双方向空転可能なワンウェイクラッチを提案する。
【００１３】
第５の発明は、前記第１の発明において、前記保持器は前記内側部材を挿通させる円形状の中央穴を有する保持環状部を備え、前記保持環状部は弾性材料からなって、その外周面には凸部と凹部の少なくとも一方が形成され、前記保持環状部の外周面に接する前記外側部材の円環状側面には、前記保持環状部に形成される前記凸部が係止される凹部、又は前記保持環状部に形成される前記凹部に係止される凸部が形成され、前記外側部材及び前記保持器の前記凸部と前記凹部とが前記係止部を形成することを特徴とする双方向空転可能なワンウェイクラッチを提案する。
【００１４】
第６の発明は、前記第１の発明において、前記保持器は弾性材料からなって、前記内側部材を挿通させる円形状の中央穴を有する保持環状部と該保持環状部の外周部から半径外方向に延びる操作部とから構成され、その操作部近傍の前記保持環状部の内側となる面には凸部と凹部の少なくとも一方が形成され、前記操作部近傍の前記保持環状部の前記内側となる面に接する前記外側部材の円環状側面、あるいは該円環状側面近傍の外周面には、前記保持器に形成された前記凸部又は前記凹部に係止される凹部又は凸部が形成され、前記外側部材と前記保持器の前記凸部と前記凹部とが前記係止部を形成することを特徴とする双方向空転可能なワンウェイクラッチを提案する。
【００１５】
第７の発明は、円筒状の外周面に一定の間隔で形成された複数のカム面を備える内側部材と、その内側部材の前記カム面に対応する位置にそれぞれ配置される複数の中間部材と、前記複数の中間部材をそれぞれ保持し、かつ外力によって前記内側部材に対して回転方向に変位して第１のポジション、第２のポジション、第３のポジションに前記中間部材の位置を規制することができる保持器と、前記中間部材に対して両側から回転方向の弾性力を与えるばね部材とを備える双方向空転可能なワンウェイクラッチであって、前記内側部材と前記保持器とは、互いに協働して前記第１のポジション、前記第２のポジション、前記第３のポジションを決め、かつそれら前記第１のポジションから前記第３のポジションのいずれかに前記保持器を一時的に係止できる係止部を備え、前記保持器が前記第１のポジションに留まるときには、前記中間部材を前記カム面の中央に位置させることにより、前記内側部材の前記外周面から離れて向き合うように同心状に配置される外側部材がどちらの方向にも空転可能であり、前記保持器が前記第１のポジションの一方の側に所定角度だけ変位した前記第２のポジションに留まるときには、前記中間部材が前記カム面の中央から変位した位置にあって、前記カム面と前記外側部材の前記内周面との双方に押し当てられることにより、前記外側部材が一方の回転方向に回転しようとすると、前記中間部材が前記内側部材と前記外側部材とに噛み付いて前記内側部材と前記外側部材とが互いにロックされ、前記外側部材が他方の回転方向に回転するときには前記ばね部材の弾性力によって、前記中間部材は前記内側部材と前記外側部材とに噛み付かずに前記外側部材は他方の回転方向に回転可能であり、前記保持器が前記第１のポジションの他方の側に所定角度だけ変位した前記第３のポジションに留まるときには、前記中間部材が前記カム面の中央から変位した位置にあって、前記カム面と前記外側部材の前記内周面との双方に押し当てられることにより、前記外側部材が他方の回転方向に回転しようとすると、前記中間部材が前記内側部材と前記外側部材とに噛み付いて前記内側部材と前記外側部材とが互いにロックされ、前記外側部材が一方の回転方向に回転するときには前記ばね部材の弾性力によって、前記中間部材は前記内側部材と前記外側部材とに噛み付かずに前記外側部材は一方の回転方向に回転可能であることを特徴とする双方向空転可能なワンウェイクラッチを提案する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、内側部材又は外側部材のいずれかが正逆双方向に空転可能な機能を有するばかりで無く、一方向又は他方向にロック切替えを行った状態においてはワンウェイクラッチ機能を有する構造の双方向空転可能なワンウェイクラッチを実現できる。この双方向空転可能なワンウェイクラッチは、部品点数が少なく、組み立て易く、安価に製造可能な構造を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る実施形態１の双方向空転可能なワンウェイクラッチを示す図である。
【図２】本発明に係る実施形態１の双方向空転・ロック切替えクラッチの正面図（Ａ）、断面図（Ｂ）、裏面図（Ｃ）を説明するための図である。
【図３】本発明に係る実施形態１の双方向空転可能なワンウェイクラッチの動作説明を行うための図である。
【図４】本発明に係る実施形態１の双方向空転可能なワンウェイクラッチに用いられる保持器の断面を示す図である。
【図５】本発明に係る実施形態１の双方向空転可能なワンウェイクラッチの側壁部の保持孔と保持片との係着構造の二つの例（Ａ）、（Ｂ）を示す図である。
【図６】本発明に係る実施形態１の双方向空転可能なワンウェイクラッチの側壁部の保持孔と保持片との係止部の三つの例（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を説明するための図である。
【図７】本発明に係る実施形態２の双方向空転可能なワンウェイクラッチの側面（Ａ）と断面（Ｂ）を示す図である。
【図８】本発明に係る実施形態２の双方向空転可能なワンウェイクラッチの保持器のポジションを決める係止部を説明するための図である。
【図９】本発明に係る実施形態３の双方向空転可能なワンウェイクラッチの正面図（Ａ）、断面図（Ｂ）、斜視図（Ｃ）である。
【図１０】本発明に係る実施形態３の双方向空転可能なワンウェイクラッチの保持器のポジションを決める係止部を説明するための図である。
【図１１】本発明に係る実施形態４の双方向空転可能なワンウェイクラッチの概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る双方向空転可能なワンウェイクラッチは、外側部材の内周面又は内側部材の外周面に凹状のカム面を有し、保持器が中間部材を前記カム面の中央に位置させるときには、前記外側部材と前記内側部材は互いに正逆双方向に空転可能である。前記保持器が前記中間部材を前記カム面の中央からどちらかの側に変位させて前記カム面に押し付ける位置にあるとき、このクラッチはワンウェイクラッチ機能を呈する。例えばワンウェイクラッチ機能の時には、回転力がロック方向にかかればロック状態となり、回転力がフリー方向にかかれば、保持器の位置を切り替えることなく空転する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想から逸脱しない限り、本発明に含まれるものとする。本明細書及び図面において、符号が同じ構成要素は同一の名称の部材を示すものとする。
【００１９】
［実施形態１］
本発明に係る実施形態１の双方向空転可能なワンウェイクラッチは、図１及び図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、大きく分けて、円環状の外輪又はハウジングのような固定側の外側部材１と、円環状の内輪又は円柱状のシャフトのような回転側の内側部材２と、内側部材２と連れ回ることがないように外側部材１に係止される保持器３と、外側部材１と内側部材２との間に配置され、保持器３に保持されるローラ（コロ）又はボールのような中間部材４と、その中間部材に半径外方向又は半径外方向の押圧力を含む弾性力を付与するばね部材５とから構成される。なお、図１では内側部材が装着されていない状態を示している。
【００２０】
ここで、内側部材２がシャフトである場合には、当初からシャフトが双方向空転可能なワンウェイクラッチに組み込まれていてもよいが、当初はシャフトが組み込まれておらず、例えばユーザが不図示の機器にこの双方向空転可能なワンウェイクラッチを組み込む際などに、前記機器の適したシャフトにこの双方向空転可能なワンウェイクラッチを組み付ける場合などがある。このように内側部材２が後で組み込まれる双方向空転可能なワンウェイクラッチも本発明の権利範囲に含まれることは言うまでも無い。
【００２１】
外側部材１は短円筒状の円環状部１１と、円環状部１１と一体的に形成された側壁部１２、又は円環状部１１とは別に造られた側壁部１２とからなる。図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）で示すように、円環状部１１は内周面１１Ａと外周面１１Ｂとを有し、内周面１１Ａには一定の間隔で同一構造の５個のカム面Ｃが形成されている。外周面１１Ｂには、図示しない機器などに取付けるための３個の固定用凹所Ｆが等間隔で形成されている。それぞれのカム面Ｃは円環状の内周面１１Ａから中央が深く、その両側で浅くなるＶ字状又は円弧状に凹んだ形状の凹所である。カム面Ｃの形状については既にいろいろと開示されており、カム面Ｃの形状について特に制限する必要は無く、中間部材４がカム面Ｃの中央に位置するときは、内側部材２が正逆双方向に自由自在に回転することが可能であり、中央からずれた、つまり変位した両側ではカム面Ｃが内側部材２の外周面と楔形空間を形成する形状であればよい。なお、カム面は３個以上であるならば任意の個数でよく、また、固定用凹所Ｆは突起部であっても良い。
【００２２】
外側部材１の側壁部１２は中央に内側部材２を挿通させる中央穴１２Ａと、中央穴１２Ａの周りに一定間隔で形成された保持孔１２Ｂとを備える。保持孔１２Ｂは、それぞれ半径方向よりも回転方向に長い円弧状又は矩形状の孔であり、後述する保持器３の保持片を受け入れるものであって、前記保持片が回転方向にある範囲で保持孔１２Ｂ内を動ける程度の大きさを有する。保持孔１２Ｂはカム面Ｃと同等の個数である。側壁部１２が円環状部１１と別に造られている場合には、図示しないが、側壁部１２が円環状部１１の一端に圧入などによって固定されるか、あるいは保持器３の前記保持片を保持孔１２Ｂに受け入れることによって、側壁部１２は円環状部１１の一端に係止される。そして、側壁部１２が円環状部１１と別に造られている場合には、例えば円環状部１１を樹脂材料に比べて耐磨耗性の大きな金属材料で構成し、側壁部１２を安価な樹脂材料で構成することも可能である。なお、側壁部１２と円環状部１１とが別体で構成されている場合、側壁部１２と円環状部１１との外周面にそれぞれ形成されている固定用凹所Ｆをこのクラッチを取り付ける機器の凸所に嵌め合わせることで、側壁部１２と円環状部１１が一体的に固定される。したがって、円環状部１１及び側壁部１２がそれぞれ別々に回動してしまうことを防止することができ、保持器３及び中間部材４に対するカム面Ｃの位置を適切に設定することができる。
【００２３】
実施形態１では、図２（Ｂ）に示すように、内側部材２は円柱状のシャフトであり、好ましくは外側部材１の側壁部１２の中央穴１２Ａの壁とほとんど接触しないように、５個の中間部材４に支承される。なお、図示しないが、必要があれば、側壁部１２の中央穴１２Ａにラジアルベアリングの外輪を固定し、内輪に内側部材２を固定しても良い。この場合には、後述するように内側部材２が双方向に空転可能な状態にあるときでも、内側部材２がガタつくことなく回転することができる。
【００２４】
保持器３は、例えばポリアセタールなどのような弾性を有する合成樹脂などからなり、図２（Ｂ）及び図４などに示すように、保持環状部３１と保持環状部３１の内側になる面３１Ａから延びる５本の保持片３２などからなる。保持環状部３１は内側部材２を挿通させることができる大きさの円形状の中央穴３１Ｂを備え、保持環状部３１の外周面には半径外方向に突出する操作部３３が形成される。なお、弾性とは、素材自体の伸びる性能は大きくなくとも、形状的に柔軟性があり、外からの押圧力によっても破壊されずに変形し、押圧力が除去されると元に戻ることができるという可撓性の意味を含むものとする。操作部３３の近傍に形成されている貫通孔３４は、ニュートラル位置、つまり後述する空転位置である第１のポジションを示す目印、例えば貫通孔３４から文字Ｎを覗き見て、このクラッチが空転できる状態にあるか否かを確認するためのものである。これは必ずしも必要ではない。
【００２５】
図４に示すように、保持片３２は保持器３が外側部材１に組み込まれたときに、外側部材１の円環状側面１３が接する保持環状部３１の面３１Ａの外側の領域３１Ａａよりも内側で、中央穴３１Ｂの周りに等間隔に形成されている。それぞれの保持片３２は、幅が広く厚い幅広部３２Ａと、それよりも幅が狭く薄い幅狭部３２Ｂとからなる。図４には示していないが、中間部材４は隣接する保持片３２の幅広部３２Ａと幅広部３２Ａとの間に、ばね部材５によって回転方向の両側から押圧されるようにして保持される。内側部材２が設けられない場合には、図３に示すように、中間部材４が中央穴１２Ａ方向に脱落することが無いように、保持器３の隣接する幅広部３２Ａと幅広部３２Ａにおける中央穴１２Ａ近傍の爪部３２Ａａ同士の間隔は中間部材４の直径よりも小さな寸法になっている。
【００２６】
図２（Ｂ）、（Ｃ）及び図５に示すように、それぞれの保持片３２の幅狭部３２Ｂは保持孔１２Ｂに挿入され、図６に示すように保持孔１２Ｂ内を回転方向に変位できる大きさのものである。幅狭部３２Ｂの先端部分は半径外方向に突出する係着部３２Ｃとなっており、係着部３２Ｃは図２に示す軸線Ｘ−Ｘ方向に保持器３が脱抜されるのを防ぐ。実施形態１では、保持器３を外側部材１に組み込むとき、それぞれの保持片３２を内側に、つまり軸線Ｘ−Ｘ方向につぼめて側壁部１２の５個の保持孔１２Ｂに挿入するか、あるいは保持片３２を保持孔３２に挿入する際に、保持片３２の半径外方向に突出する係着部３２Ｃの傾斜面が保持孔３２の外側辺１２Ｂｃに沿って滑り、内側部材２の方向につぼまる構造となっている。
【００２７】
一例を挙げれば、図５及び図６において、保持片３２に外力を与えない状態では、各保持片３２の係着部３２Ｃの係止面３２Ｃａは各保持孔１２Ｂの外側辺１２Ｂａとほぼ同一面又はそれよりも外側にある。つまり、各係止面３２Ｃａをつないで形成される仮想円の直径は、各外側辺１２Ｂａをつないで形成される仮想円の直径と同程度か、それよりも大きいことが好ましい。この場合には後述するように、保持片３２の弾性力によって保持片３２の係着部３２Ｃの係止面３２Ｃａは各保持孔１２Ｂの外側辺１２Ｂａを所望の加圧力で押圧するので、必要な大きさの係止力を得やすい。
【００２８】
各保持片３２及び各保持孔１２Ｂはそれぞれ同一の構造であるので、その内の一組の保持片３２と保持孔１２Ｂの一例について、図５及び図６によって説明する。図５（Ａ）、（Ｂ）は側壁部１２の保持孔１２Ｂと保持器３の保持片３２の先端部分との断面を示す図であって、別々の例を示す。図６は側壁部１２の保持孔１２Ｂと保持器３の保持片３２の幅狭部３２Ｂとの一部分を拡大した図であり、その（Ａ）〜（Ｃ）は別々の例を示す。一例としては、前述したように各保持片３２を内側につぼめて保持片３２の幅狭部３２Ｂを側壁部１２の保持孔１２Ｂに挿入しているので、図５（Ａ）に示すように、その先端部の係着部３２Ｃの係止面３２Ｃａが保持孔１２Ｂの外側辺１２Ｂａを押圧している。
【００２９】
図６は係着部３２Ｃの係止面３２Ｃａと保持孔１２Ｂの外側辺１２Ｂａとの係止状態を示している。保持孔１２Ｂの外側辺１２Ｂａは円弧状であって、図６（Ａ）又は図６（Ｂ）に示すように、外側辺１２Ｂａの一つの係止部には３個の凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、あるいは３個の凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３が一定間隔で形成されている。なお、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、係着部３２Ｃは保持孔１２Ｂの段差面１２Ｂｂと係止する脱抜防止面３２Ｃｂを備え、保持器３を外側部材１に組み込んだ状態では、段差面１２Ｂｂと脱抜防止面３２Ｃｂは、保持器３が図５の左方向、つまり、軸線Ｘ−Ｘ方向と同方向に脱抜するのを防止するように働く。また、側壁部１２が円環状部１１と別に造られている場合には、側壁部１２が脱落するのを防止する働きも行う。
【００３０】
係止面３２Ｃａは保持孔１２Ｂの外側辺１２Ｂａと同様な曲率の円弧状であって、係止面３２Ｃａには、図６（Ａ）又は図６（Ｂ）に示すように、３個の凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３、あるいは３個の凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３が一定間隔で形成されている。凸部Ｇ１とＧ２、凸部Ｇ２とＧ３との間隔は凹部ｇ１とｇ２、凹部ｇ２とｇ３との間隔とほぼ同じであり、凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３は凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３を受け入れることができる。これら凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３と凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３とは協働して前記係止部を形成し、後で詳述する内側部材２の空転を可能にする第１のポジション、内側部材２をそれぞれ別々の方向にロックする第２、第３のポジションに保持器３を一旦安定に留まらせる、つまり係止する働きを行う。なお、これら凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３と凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３の形状は特に限定されず、各保持片３２が弾性を有するので、それら凸部の高さや凹部の深さ、あるいは形状によってはそれらが常に互いに押圧していなくともよく、凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３が凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３に納まっていればよい。
【００３１】
ある大きさ以下の回転力では、凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３は凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３から脱出できず、保持器３は外側部材１に対して回転方向に変位しないが、ある大きさ以上の回転力がかかると、凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３は凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３から脱出し、保持器３は外側部材１に対して回転方向に変位する。このような動作を可能にする構造であれば、凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３及び凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３の形状を特に制限する必要は無いが、凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３は弧状の突起、又は台形状の突起が好ましい。また、凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３は弧状の凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３を受け入れる弧状の窪み、又は台形状の凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３を受け入れる台形状又はＶ字状の窪みであることが望ましい。
【００３２】
また、凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３又は凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３を係着部３２Ｃの係止面３２Ｃａに形成せずに、保持片３２の幅狭部３２Ｂの外側面３２Ｂａに形成してもよい。保持孔１２Ｂにあっては、外側面３２Ｂａに対応する外側辺１２Ｂｃに、前述したような凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３又は凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３が形成される。図５（Ｂ）では、保持片３２の長手方向に延びる凸部Ｇが側壁部１２の溝状の凹部に入っている状態を示し、保持孔１２Ｂの外側辺１２Ｂａは凹部の底部を示し、保持片３２の幅狭部３２Ｂの外側面３２Ｂａは凸部Ｇの頂部を示す。この場合には、保持孔１２Ｂの外側辺１２Ｂａと係着部３２Ｃの係止面３２Ｃａとは接触せず、保持片３２の幅狭部３２Ｂの外側面３２Ｂａが保持孔１２Ｂの外側辺１２Ｂｃを押圧するようになっている。なお、一部分の保持片３２が係着部３２Ｃや凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３又は凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３を有するだけでもよい。
【００３３】
凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３は必ずしも３個である必要は無く、図６（Ｃ）に示すように１個、例えば凸部Ｇ２だけでも良い。あるいは、図示しないが、凸部Ｇ１とＧ２又は凸部Ｇ２とＧ３の２個だけでも勿論よい。これらの場合でも凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３は３個必要である。これらの場合には、凸部Ｇ２が凹部ｇ１の反時計方向、あるいは、凹部ｇ３の時計方向に外れないように、図示しないが、凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３の深さを大きくすると共に、凸部Ｇ２の高さを大きし、かつ凹部ｇ１と凹部ｇ２との間の係止面３２Ｃａ及び凹部ｇ２と凹部ｇ３との間の係止面３２Ｃａを低くする。このようにすることによって、保持器３にある大きさの回転力がかかると、保持器３は凸部Ｇ２に対して凹部ｇ１〜ｇ３の間では変位できるが、凹部ｇ１を外れてその反時計方向に、あるいは凹部ｇ３を外れてその時計方向に動くことはない。
【００３４】
なお、前記説明では、各保持片３２を内側につぼめた状態で各保持孔１２Ｂに挿入する形状又は構造になっているものとして説明したが、逆に各保持片３２を外側に拡げて各保持孔１２Ｂに挿入する形状又は構造になっていてもよい。また、具体的には図示しないが、図５及び図６を用いて一例を説明すると、係着部３２Ｃを各保持片３２の幅狭部３２Ｂの内側面３２Ｂｂに形成すると共に、側壁部１２の各保持孔１２Ｂの内側に段差面１２Ｂｂを形成し、幅狭部３２Ｂの内側面３２Ｂｂに形成された係着部３２Ｃが各保持孔１２Ｂの内側辺１２Ｂｄを押圧する。そして、各保持孔１２Ｂの内側辺１２Ｂｄと各保持片３２の幅狭部３２Ｂの内側面３２Ｂｂに形成された係着部３２Ｃとに、図６に示したような凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３又は凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３が形成される。このように、各保持孔１２Ｂの内側辺１２Ｂｄと各保持片３２の幅狭部３２Ｂの内側面３２Ｂｂとに係止部を形成しても、前述の場合と同様な効果が得られる。
【００３５】
次に、この双方向空転可能なワンウェイクラッチの動作について説明する。保持器３がニュートラルである空転位置にあるとき、図６（Ａ）において、凸部Ｇ１が凹部ｇ１に、凸部Ｇ２が凹部ｇ２に、凸部Ｇ３が凹部ｇ３にそれぞれ受け入れられているものとする。この空転位置を第１のポジションとし、保持器３が第１のポジションにあるときには、保持器３とばね部材５とによって保持されている各中間部材４が外側部材１の円環状部１１の内周面１１Ａに形成された各カム面Ｃの中央に位置する。このとき、図３（Ａ）に示すように、各中間部材４は好ましくはばね部材５によってカム面Ｃの中央、つまり凹みの深い部分に接触し、内側部材２には実質的に接触していない。
【００３６】
したがって、内側部材２は自由自在に双方向に空転することができ、中間部材４が誤って内側部材２及び外側部材１のカム面Ｃに係合することがなく、騒音もほとんど生じない。保持器３の操作部３３に時計方向又は反時計方向の所定値以上の外力が加わらない限り、凸部Ｇ１〜Ｇ３と凹部ｇ１〜ｇ３との係止によって、保持器３は第１のポジションに留まる。例えば、この双方向空転可能なワンウェイクラッチが魚釣り用リールに組み込まれる場合、空転状態では小さい接触抵抗で内側部材が回転可能であるので、内側部材２に結合された不図示のリールに巻かれている釣り糸を繰り出すのが容易になる。
【００３７】
次に、保持器３の操作部３３に時計方向の力を与えて、図３（Ｂ）に示すように、保持器３を時計方向に変位させ、第１のポジションから第２のポジションに変位させるものとする。このとき、図６（Ａ）において、凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３が１ポジションだけ時計方向にずれ、凹部ｇ１が凸部Ｇ２を受け入れ、凹部ｇ２が凸部Ｇ３を受け入れ、凸部Ｇ１は係止面３２Ｃａに位置する。図６（Ａ）には示されていないが、凹部ｇ１の反時計方向の係止面３２Ｃａ、及び凹部ｇ３の時計方向の係止面３２Ｃａは凹部ｇ１又は凹部ｇ３の深さと同程度となっているのが好ましい。
【００３８】
保持器３が前述した第２のポジションにあるとき、中間部材４は図３（Ｂ）に示す位置にあり、図面右側の浅いカム面Ｃと内側部材２とからなる狭い楔形空間に位置して、カム面Ｃと内側部材２とに接している。この状態で、内側部材２が時計方向に回転しようとすると、中間部材４はカム面Ｃと内側部材２との間の楔形空間に食い込む。したがって、内側部材２は時計方向にはロックされて回転できない。
【００３９】
次に、内側部材２が反時計方向に回転しようとすると、内側部材２と中間部材４との間に働いている接触摩擦で、中間部材４は図３（Ｂ）に示す反時計方向に位置するばね部材５の弾性力に逆らって、反時計方向の広い空間に動き、回転できるようになる。したがって、内側部材２は反時計方向に回転できる。前述のしたように、このクラッチが魚釣り用リールに組み込まれた場合、釣り針にかかった魚が急激に釣り糸を引くと、リールに固定されている内側部材２は魚の釣り糸の引き具合によって瞬時に反時計方向に回転し、釣り糸に余裕をもたせることができる。
【００４０】
操作部３３に反時計方向の力を与えて、保持器３を第１のポジションから第３のポジションに変位させると、中間部材４は図３（Ｃ）に示す位置にある。中間部材４は図面左側の浅いカム面Ｃと内側部材２とに接している。この状態で、内側部材２が反時計方向に回転しようとすると、中間部材４はカム面Ｃと内側部材２との間に食い込む。したがって、内側部材２は反時計方向にはロックされて回転できない。この状態で、内側部材２が時計方向に回転しようとすると、内側部材２と中間部材４との間に働いている接触摩擦で、中間部材４は時計方向に位置するばね部材５の弾性力に逆らって、時計方向の広い空間に動き、回転できるようになる。これに伴い、内側部材２は時計方向には回転できる。前述のしたように、このクラッチが魚釣り用リールに組み込まれた場合、釣り針にかかった魚が急激に糸を引いても引き出されず、リールに固定されている内側部材２を時計方向に回すことによって、釣り糸をリールに巻くことができる。
【００４１】
以上述べたように、実施形態１の双方向空転可能なワンウェイクラッチによれば、保持器３が第１のポジションにあるとき、内側部材２は正逆双方向に自由に空転することが可能であり、保持器３が第２のポジションにあるとき、内側部材２は時計方向に回転できないが、反時計方向には回転できる。また、保持器３が第３のポジションにあるとき、内側部材２は反時計方向に回転できないが、時計方向には回転できる。したがって、保持器３のポジションを切り替えることによって、内側部材２の回転動作や回転方向を必要に応じて任意に切り替えることができるだけでなく、内側部材２にかかる回転力が瞬時に切り替わっても、内側部材２を一方向には回転させるが、他方向には回転させずにロックすることができる。
【００４２】
この実施形態１の双方向空転可能なワンウェイクラッチは、以上述べた双方向の空転機能と双方向のワンウェイクラッチ機能とを、弾力性を有する保持片３２を備えた保持器３と、外側部材１の側壁部１２とに形成した凹凸部からなる係止構造とを利用することによって実現することができる。したがって、この実施形態１によれば、部品点数が少ないだけでなく、組み立て易く、安価に製造可能な構造を有する双方向空転可能なワンウェイクラッチを提供できる。
【００４３】
また、保持器３に保持片３２を設け、この保持片３２が外側部材１から脱抜しないで、かつ保持器３が外側部材１に対して所定距離だけ回動可能にして組み合わせているため、内側部材又は外側部材が正逆いずれかの方向に回転するときに、保持器３が一緒に連れ回りすることがない。したがって、一方向又は他方向にロック切替えを行ったときに、それらとは逆方向の回転力が内側部材又は外側部材にかかったとしても、内側部材又は外側部材が回転することができるワンウェイクラッチとして機能することができる。さらに、保持器３の保持片３２及び外側部材１の保持孔１２Ｂのそれぞれの所定箇所に係止部である凹凸を設けることで、保持器３を一時的に外側部材１の所定のポジションに確実に係止することができる。
【００４４】
［実施形態２］
本発明に係る実施形態２の双方向空転可能なワンウェイクラッチは、基本的には図１及び図２で説明した部材と同様な部材からなるが、保持器３の前記第１〜第３のポジションを決め、かつそれらポジションに保持器３を外側部材１に一時的に係止させる前記係止部の構造が異なるので、主にその構造の例について、図７及び図８によって説明する。図７（Ａ）は側面から見た図であり、図７（Ｂ）は内側部材２を組み込んでいない双方向空転可能なワンウェイクラッチの断面を示す。図８は、図７（Ａ）の１箇所の係止部分Ｚを説明するための拡大図面である。
【００４５】
外側部材１の円環状部１１の円環状側面１３には等間隔で突出する３個の凸部Ｇが形成され、保持器３の保持環状部３１の円環状外周面３１Ｃには３個の凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３が３箇所に等間隔で形成されている。保持器３は弾力性を有する材料からなるのが望ましい。それぞれの凹部ｇ１と凹部ｇ２との間隔、凹部ｇ２と凹部ｇ３との間隔は互いにほぼ等しい。この実施形態１では、図７（Ａ）に示すように、凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３が保持器３の保持環状部３１の内側となる面３１Ａから外面に向けて円環状外周面３１Ｃの厚み方向全体に延びている溝として形成されているが、凸部Ｇを受け入れる程度の大きさの凹所であればよい。凸部Ｇ及び凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３については、実施形態１で述べたように、凸部Ｇが各凹部ｇ１〜ｇ３から自由には脱出できず、ある大きさ以上の回転力がかかると、凸部Ｇが各凹部ｇ１〜ｇ３から脱出できれば、特に形状、構造を制限する必要は無い。操作部３３の幅は任意であり、円環状部１１の全周に相当するものであっても良い。
【００４６】
また図示しないが、凸部Ｇが凹部ｇ１の反時計方向、あるいは凹部ｇ３の時計方向に外れないように、凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３の深さを大きくすると共に、凸部Ｇの高さを大きくし、凹部ｇ１と凹部ｇ２との間の円環状外周面３１Ｃ及び凹部ｇ２と凹部ｇ３との間の円環状外周面３１Ｃを低くする。このようにすることによって、保持器３にある大きさの回転力がかかると、保持器３は凸部Ｇに対して凹部ｇ１〜ｇ３の間では変位できるが、凹部ｇ１を外れてその反時計方向、あるいは凹部ｇ３を外れてその時計方向の円環状外周面３１Ｃに動くことはできない。
【００４７】
凹部ｇ２が凸部Ｇに合致するように保持器３を外側部材１に合わせて、図１に示したように中間部材４とばね部材５とを組み込んだ保持器３を、図７（Ｂ）の左側から外側部材２の中に押し込むと、保持器３の５本の保持片３２の先端部が側壁部１２のそれぞれの保持孔１２Ｂに挿入される。この位置がニュートラル位置（第１のポジション）となり、前述したように係着部３２Ｃは外側部材１から保持器３が軸線Ｘ−Ｘ方向に脱抜するのを防止する。
【００４８】
実施形態２の双方向空転可能なワンウェイクラッチにあっては、凹部ｇ２が凸部Ｇに合致する位置にあるとき、図３（Ａ）に示したように、保持器３は前記第１のポジション、つまり内側部材２が双方向に自在に空転可能な位置にある。そして、保持器を時計方向に変位させて、凹部ｇ１を凸部Ｇに合致させると、図３（Ｂ）に示したように、このクラッチは内側部材２を時計方向に回転させようとするとロックされ、時計方向には回転できないワンウェイクラッチとして機能する。次に、保持器３を反時計方向に変位させ、凹部ｇ３を凸部Ｇに合致させると、図３（Ｃ）に示したように、このクラッチは内側部材２を反時計方向に回転させようとするとロックされ、反時計方向には回転できないワンウェイクラッチとして機能する。
【００４９】
図示しないが、外側部材１の円環状部１１の円環状側面１３に３個の凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３を１箇所又は２箇所以上等間隔で形成し、保持器３の保持環状部３１の円環状外周面３１Ｃに１個〜３個の凸部Ｇを１箇所又は２箇所以上等間隔で形成してもよい。また、３個の凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３が外側部材１又は保持器３のどちらに形成されていようが、凸部Ｇが凹部ｇ１の反時計方向、あるいは、凹部ｇ３の時計方向に外れないように、ストッパとして作用する凹凸の高さが凹部ｇ１〜ｇ３や凸部Ｇよりも大きい凹凸部を、外側部材１と保持器３に備えても良い。
【００５０】
なお、凸部Ｇ及び凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３については、実施形態１で述べたように、凸部Ｇは各凹部ｇ１〜ｇ３から脱出できず、ある大きさ以上の回転力がかかると、凸部Ｇは各凹部ｇ１〜ｇ３から脱出できれば、特に形状、構造を制限する必要は無い。操作部３３の幅は任意であり、円環状部１１の全周に相当するものであっても良い。外側部材１が弾力性を有する材料からなってもよい。以上述べたように、この実施形態２の双方向空転可能なワンウェイクラッチも、少なくとも保持器３又は外側部材１の弾力性を利用すると共に、外側部材１の側壁部１２とに形成した凹凸部からなる係止構造を利用することによって、部品点数が少ないだけでなく、組み立て易く、安価に製造可能な構造を有する双方向空転可能なワンウェイクラッチを提供できる。
【００５１】
［実施形態３］
本発明に係る実施形態３の双方向空転可能なワンウェイクラッチは、基本的には図１及び図２で説明した部材と同様な部材からなるが、保持器３の前記第１〜第３のポジションを決め、かつそれらポジションに保持器３を外側部材１に一時的に係止させる前記係止部の構造が実施形態１、２とは異なるので、主にその構造の例について、図９及び図１０によって説明する。図９（Ａ）は側面から見た図であり、図９（Ｂ）は内側部材２を組み込んでいない双方向空転可能なワンウェイクラッチの断面を示し、図９（Ｃ）は斜視図を示す。図１０は、図９（Ａ）の操作部３３における係止部分を説明するための拡大図面である。
【００５２】
外側部材１の円環状部１１の円環状側面１３には外周面１１Ｂに接して、等間隔で３個の凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３が等間隔で１箇所に形成されている。弾性材料からなる保持器３の保持環状部３１の内側となる面３１Ａには、操作部３３の根元部分となる箇所近傍に短円柱状の凸部Ｇが形成されている。凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３及び凸部Ｇは図２、図７に示した軸線Ｘ−Ｘから半径外方向に向かってほぼ同一の距離に形成される。この実施形態３では、凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３及び凸部Ｇからなる係止構造が保持器３に回転力を加えるだけでは、前記第１のポジションから前記第３のポジション間を変位させ難い構造になっている。したがって、前記ポジションを切り替えるときには、保持器３の弾性を利用して操作部３３を図９（Ｂ）の矢印方向Ａに、つまり手前に引き寄せて凸部Ｇが凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３を脱出し易いようにしながら回転方向に変位させ、保持器３を変位させる。
【００５３】
実施形態３の双方向空転可能なワンウェイクラッチも実施形態１、２のものと同様に、凹部ｇ２が凸部Ｇに合致する位置にあるとき、図３（Ａ）に示したように、保持器３は前記第１のポジション、つまり内側部材２が双方向に自在に空転可能な位置にある。そして、保持器３を手前に引き寄せながら時計方向に変位させて、凹部ｇ１を凸部Ｇに合致させると、図３（Ｂ）に示したように、このクラッチは内側部材２を時計方向に回転させようとするとロックされ、時計方向には回転できないワンウェイクラッチとして機能する。次に、保持器３を反時計方向に変位させ、凹部ｇ３を凸部Ｇに合致させると、図３（Ｃ）に示したように、このクラッチは内側部材２を反時計方向に回転させようとするとロックされ、反時計方向には回転できないワンウェイクラッチとして機能する。実施形態３の双方向空転可能なワンウェイクラッチも実施形態１、２と同様な効果を奏する。
【００５４】
［実施形態４］
以上述べた実施の形態では、保持器３の保持片３２が外側部材１の側壁部１２の保持孔１２Ｂに係止される構造のものであったが、本発明に係る実施形態４の双方向空転可能なワンウェイクラッチは、図１１に示すように、保持器３が外側部材１の円環状部１１に直接係着される。保持器３は実施形態１〜３のいずれかの保持環状部３１と一般的な形状の保持片３２と、新たに付加された第２の保持環状部３５とからなる構造のものであり、保持片３２の一端は保持環状部３１に固定され、他端は第２の保持環状部３５に固定されている。保持環状部３１と保持片３２と第２の保持環状部３５は弾性材料によって一体的に構成されていても構わない。この実施形態４では側壁部１２を備えず、その代わりに第２の保持環状部３５を側壁とすることも可能である。
【００５５】
第２の保持環状部３５の外径は、外側部材１の円環状部１１の内周面１１Ａの直径よりも幾分小さい。第２の保持環状部３５の外周面３５Ａには円環状に連続又は断続する係着溝３５Ｂが形成されている。外側部材１の円環状部１１の内周面１１Ａの一端側には円環状に連続又は断続する突起部１１Ｃが形成されている。保持器３を外側部材１に押し込むと、外側部材１の突起部１１Ｃが保持器３の係着溝３５Ａに小さな隙間があるように嵌め込まれ（遊嵌され）、保持器３は前記軸線Ｘ−Ｘ方向に脱抜し難くいが、保持器３に回転方向の力を加えると、保持器３は回転できる。
【００５６】
この実施形態４では、保持器３の円環状部１１と外側部材１との係止構造は前述した実施形態２、３で述べたような凹部と凸部からなる構造と同様でよいので、係止構造については説明を省略するが、保持器３と外側部材１の少なくとも一方が弾力性を有する材料からなる。前記第１のポジション〜前記第３のポジション間の切替え動作や双方向空転機能、ワンウェイクラッチ機能については実施形態２、３と同様である。なお、第２の保持環状部３５は内側部材２を挿通させることができる中央穴３５Ｃを有する。実施形態４の双方向空転可能なワンウェイクラッチも実施形態１〜３と同様な効果を奏する。
【００５７】
以上述べた実施形態の変形例について説明する。実施形態１では、内側部材２が回転する回転側、外側部材１は回転しない固定側であることを前提にしたので、外側部材１に保持器３を係着する構造にしたが、内側部材２が固定側となって、外側部材１が回転側になってもよい。この場合、図示しないが、実施形態１の変形例として、内周面に等間隔で複数のカム面を備えると共に、一端側に側壁部を備える内輪を内側部材２として用いる。そして、その側壁部に前述したような保持孔を備え、保持器の保持片をその側壁部の保持孔にそれぞれ係着させてもよい。側壁部は内輪と一体的に形成されるか、あるいは内輪に固定された構造であっても良い。保持器を前記第１のポジション〜第３のポジションに係止させる構造については、実施形態１で説明した係止構造と同様なものでよい。この場合も実施形態１〜４と同様な効果を奏する。
【００５８】
内側部材の内周面にカム面を設けたクラッチにあっても、外側部材が双方向に自由に空転できる空転位置、つまり保持器が前記第１のポジションに位置するときには、ローラなどの中間部材は内側部材の内周面にカム面に接触し、回転側の外側部材の内周面に実質的に接触しないのが好ましい。この双方向空転可能なワンウェイクラッチはプリンタなどの紙送り機構にも用いることができ、外側部材と内側部材とがロックされるとき、主導側の回転力を従動側に伝達し、外側部材と内側部材とが相互に回転できるときには主導側の回転力は遮断され、従動側に伝達されない。紙が詰まったときなどには、空転する第１のポジションに切り替えることによって、容易に詰まった紙を取り除くことができる。
【００５９】
また、具体的には図示しないが、図３、図４を用いて説明すると、保持器３の幅広部３２Ａは外側部材１の円環状部１１の内周面１１Ａ又は内側部材２の外周面に対面するので、その対面する幅広部３２Ａと円環状部１１の内周面１１Ａ又は内側部材２の外周面とに前述した凸部Ｇ又は凸部Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３と凹部ｇ１、ｇ２、ｇ３とからなる係止部を形成して、前記第１のポジション〜前記第３のポジションを決めても良い。なお、本発明は中間部材４の個数、保持器３の保持片３２の個数に制限されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、魚釣り用リールあるいはプリンタなど、双方向空転機能と、両方向のワンウェイクラッチ機能を必要とする各種の機器用のクラッチに広く適用できる。
【符号の説明】
【００６１】
１・・・外側部材（外輪又はハウジング）
１１・・・円環状部
１１Ａ・・・円環状部１１の内周面
１１Ｂ・・・円環状部１１の外周面
１１Ｃ・・・内周面１１Ａに形成された突起部
１２・・・側壁部
１２Ａ・・・中央穴
１２Ｂ・・・保持孔
１２Ｂａ・・・外側辺
１２Ｂｂ・・・段差面
１２Ｂｃ・・・外側辺
１２Ｂｄ・・・内側辺
１３・・・円環状側面
２・・・内側部材（シャフト又は内輪）
３・・・保持器
３１・・・保持環状部
３１Ａ・・・保持環状部３１の内側となる面
３１Ａａ・・・面３１Ａの外側領域
３１Ｂ・・・中央穴
３１Ｃ・・・円環状外周面
３２・・・保持片
３２Ａ・・・幅広部
３２Ａａ・・・幅広部の爪部
３２Ｂ・・・幅狭部
３２Ｂａ・・・幅狭部の外側面
３２Ｂｂ・・・幅狭部の内側面
３２Ｃ・・・係着部
３２Ｃａ・・・係止面
３２Ｃｂ・・・脱抜防止面
３３・・・操作部
３４・・・貫通孔
３５・・・第２の保持環状部
３５Ａ・・・第２の保持環状部３５の外周面
３５Ｂ・・・第２の保持環状部３５の係着溝３５Ｂ
３５Ｃ・・・第２の保持環状部３５の中央穴
４・・・中間部材（ローラ又はボール）
４Ａ・・・一方の端部
４Ｂ・・・他方の端部
４Ｃ・・・中央穴
４Ｄ・・・係着溝
４Ｅ・・・取り付け穴
４Ｆ・・・内面
５・・・ばね部材
Ｃ・・・カム面
Ｆ・・・固定用凹所
Ｘ−Ｘ・・・軸線
Ｇ、Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３・・・凸部
ｇ１、ｇ２、ｇ３・・・凹部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の内周面に一定の間隔で形成された複数のカム面を有する円環状部を備える外側部材と、
該外側部材の前記カム面に対応する位置にそれぞれ配置される複数の中間部材と、
前記複数の中間部材をそれぞれ保持し、かつ外力によって前記外側部材に対して回転方向に変位して第１のポジション、第２のポジション、第３のポジションに前記中間部材の位置を規制することができる保持器と、
前記中間部材に対して両側から回転方向の弾性力を与えるばね部材と、
を備える双方向空転可能なワンウェイクラッチであって、
前記外側部材と前記保持器とは、互いに協働して前記第１のポジション、前記第２のポジション、前記第３のポジションを決め、かつそれら前記第１のポジションから前記第３のポジションのいずれかに前記保持器を一時的に係止できる係止部を備え、
前記保持器が前記第１のポジションに留まるときには、前記中間部材を前記カム面の中央に位置させることにより、前記外側部材の前記円環状部の前記内周面から離れて向き合うように同心状に配置される内側部材がどちらの方向にも空転可能であり、
前記保持器が前記第１のポジションの一方の側に所定角度だけ変位した前記第２のポジションに留まるときには、前記中間部材が前記カム面の中央から変位した位置にあって、前記カム面と前記内側部材の外周面との双方に押し当てられることにより、前記内側部材が一方の回転方向に回転しようとすると、前記中間部材が前記内側部材と前記外側部材とに噛み付いて前記内側部材と前記外側部材とが互いにロックされ、前記内側部材が他方の回転方向に回転するときには前記ばね部材の弾性力によって、前記中間部材は前記内側部材と前記外側部材とに噛み付かずに前記内側部材は他方の回転方向に回転可能であり、
前記保持器が前記第１のポジションの他方の側に所定角度だけ変位した前記第３のポジションに留まるときには、前記中間部材が前記カム面の中央から変位した位置にあって、前記カム面と前記内側部材の前記外周面との双方に押し当てられることにより、前記内側部材が他方の回転方向に回転しようとすると、前記中間部材が前記内側部材と前記外側部材とに噛み付いて前記内側部材と前記外側部材とが互いにロックされ、前記内側部材が一方の回転方向に回転するときには前記ばね部材の弾性力によって、前記中間部材は前記内側部材と前記外側部材とに噛み付かずに前記内側部材は一方の回転方向に回転可能であることを特徴とする双方向空転可能なワンウェイクラッチ。
【請求項２】
請求項１において、
前記保持器は前記内側部材を挿通させる円形状の中央穴を有する保持環状部と、該保持環状部の一方の面から一定間隔で同一方向に延びる複数の保持片とからなり、
前記外側部材の一端側には、前記内側部材を挿通させることができる中央穴と、該中央穴の周囲に一定間隔で、前記保持器の前記保持片がそれぞれ挿入される保持孔を備える側壁部が備えられ、
前記保持孔は、前記保持片が回転方向に前記第２のポジションから前記第３のポジションまで移動できる大きさを有することを特徴とする双方向空転可能なワンウェイクラッチ。
【請求項３】
請求項２において、
複数の前記保持片は、弾性を有する材料からなり、前記保持孔に挿入され、
前記保持孔の前記外側辺又は前記内側辺に凸部と凹部の少なくとも一方が形成され、
前記保持孔の前記外側辺あるいは前記内側辺に対応する前記保持片の面には凹部と凸部の少なくとも一方が形成され、
前記保持孔の前記外側辺あるいは前記内側辺の前記凸部又は前記凹部と前記保持片の前記凹部又は前記凸部とが互いに係止し合う前記係止部を形成することを特徴とする双方向空転可能なワンウェイクラッチ。
【請求項４】
請求項２又は請求項３において、
複数の前記保持片の少なくとも一部分は、その先端部分に半径方向に突出する係着部を有し、
前記保持片が前記保持孔に挿入されたとき、前記係着部が前記外側部材の前記側壁部に係着されて、前記保持器が前記外側部材から前記回転方向とは垂直な軸線方向に脱抜されないようにすることを特徴とする双方向空転可能なワンウェイクラッチ。
【請求項５】
請求項１において、
前記保持器は前記内側部材を挿通させる円形状の中央穴を有する保持環状部を備え、
前記保持環状部は弾性材料からなって、その外周面には凸部と凹部の少なくとも一方が形成され、
前記保持環状部の外周面に接する前記外側部材の円環状側面には、前記保持環状部に形成される前記凸部が係止される凹部、又は前記保持環状部に形成される前記凹部に係止される凸部が形成され、
前記外側部材及び前記保持器の前記凸部と前記凹部とが前記係止部を形成することを特徴とする双方向空転可能なワンウェイクラッチ。
【請求項６】
請求項１において、
前記保持器は弾性材料からなって、前記内側部材を挿通させる円形状の中央穴を有する保持環状部と該保持環状部の外周部から半径外方向に延びる操作部とから構成され、
該操作部近傍の前記保持環状部の内側となる面には凸部と凹部の少なくとも一方が形成され、
前記操作部近傍の前記保持環状部の前記内側となる面に接する前記外側部材の円環状側面、あるいは該円環状側面近傍の外周面には、前記保持器に形成された前記凸部又は前記凹部に係止される凹部又は凸部が形成され、
前記外側部材と前記保持器の前記凸部と前記凹部とが前記係止部を形成することを特徴とする双方向空転可能なワンウェイクラッチ。
【請求項７】
円筒状の外周面に一定の間隔で形成された複数のカム面を備える内側部材と、
該内側部材の前記カム面に対応する位置にそれぞれ配置される複数の中間部材と、
前記複数の中間部材をそれぞれ保持し、かつ外力によって前記内側部材に対して回転方向に変位して第１のポジション、第２のポジション、第３のポジションに前記中間部材の位置を規制することができる保持器と、
前記中間部材に対して両側から回転方向の弾性力を与えるばね部材と、
を備える双方向空転可能なワンウェイクラッチであって、
前記内側部材と前記保持器とは、互いに協働して前記第１のポジション、前記第２のポジション、前記第３のポジションを決め、かつそれら前記第１のポジションから前記第３のポジションのいずれかに前記保持器を一時的に係止できる係止部を備え、
前記保持器が前記第１のポジションに留まるときには、前記中間部材を前記カム面の中央に位置させることにより、前記内側部材の前記外周面から離れて向き合うように同心状に配置される外側部材がどちらの方向にも空転可能であり、
前記保持器が前記第１のポジションの一方の側に所定角度だけ変位した前記第２のポジションに留まるときには、前記中間部材が前記カム面の中央から変位した位置にあって、前記カム面と前記外側部材の前記内周面との双方に押し当てられることにより、前記外側部材が一方の回転方向に回転しようとすると、前記中間部材が前記内側部材と前記外側部材とに噛み付いて前記内側部材と前記外側部材とが互いにロックされ、前記外側部材が他方の回転方向に回転するときには前記ばね部材の弾性力によって、前記中間部材は前記内側部材と前記外側部材とに噛み付かずに前記外側部材は他方の回転方向に回転可能であり、
前記保持器が前記第１のポジションの他方の側に所定角度だけ変位した前記第３のポジションに留まるときには、前記中間部材が前記カム面の中央から変位した位置にあって、前記カム面と前記外側部材の前記内周面との双方に押し当てられることにより、前記外側部材が他方の回転方向に回転しようとすると、前記中間部材が前記内側部材と前記外側部材とに噛み付いて前記内側部材と前記外側部材とが互いにロックされ、前記外側部材が一方の回転方向に回転するときには前記ばね部材の弾性力によって、前記中間部材は前記内側部材と前記外側部材とに噛み付かずに前記外側部材は一方の回転方向に回転可能であることを特徴とする双方向空転可能なワンウェイクラッチ。
【請求項１】
円筒状の内周面に一定の間隔で形成された複数のカム面を有する円環状部を備える外側部材と、
該外側部材の前記カム面に対応する位置にそれぞれ配置される複数の中間部材と、
前記複数の中間部材をそれぞれ保持し、かつ外力によって前記外側部材に対して回転方向に変位して第１のポジション、第２のポジション、第３のポジションに前記中間部材の位置を規制することができる保持器と、
前記中間部材に対して両側から回転方向の弾性力を与えるばね部材と、
を備える双方向空転可能なワンウェイクラッチであって、
前記外側部材と前記保持器とは、互いに協働して前記第１のポジション、前記第２のポジション、前記第３のポジションを決め、かつそれら前記第１のポジションから前記第３のポジションのいずれかに前記保持器を一時的に係止できる係止部を備え、
前記保持器が前記第１のポジションに留まるときには、前記中間部材を前記カム面の中央に位置させることにより、前記外側部材の前記円環状部の前記内周面から離れて向き合うように同心状に配置される内側部材がどちらの方向にも空転可能であり、
前記保持器が前記第１のポジションの一方の側に所定角度だけ変位した前記第２のポジションに留まるときには、前記中間部材が前記カム面の中央から変位した位置にあって、前記カム面と前記内側部材の外周面との双方に押し当てられることにより、前記内側部材が一方の回転方向に回転しようとすると、前記中間部材が前記内側部材と前記外側部材とに噛み付いて前記内側部材と前記外側部材とが互いにロックされ、前記内側部材が他方の回転方向に回転するときには前記ばね部材の弾性力によって、前記中間部材は前記内側部材と前記外側部材とに噛み付かずに前記内側部材は他方の回転方向に回転可能であり、
前記保持器が前記第１のポジションの他方の側に所定角度だけ変位した前記第３のポジションに留まるときには、前記中間部材が前記カム面の中央から変位した位置にあって、前記カム面と前記内側部材の前記外周面との双方に押し当てられることにより、前記内側部材が他方の回転方向に回転しようとすると、前記中間部材が前記内側部材と前記外側部材とに噛み付いて前記内側部材と前記外側部材とが互いにロックされ、前記内側部材が一方の回転方向に回転するときには前記ばね部材の弾性力によって、前記中間部材は前記内側部材と前記外側部材とに噛み付かずに前記内側部材は一方の回転方向に回転可能であることを特徴とする双方向空転可能なワンウェイクラッチ。
【請求項２】
請求項１において、
前記保持器は前記内側部材を挿通させる円形状の中央穴を有する保持環状部と、該保持環状部の一方の面から一定間隔で同一方向に延びる複数の保持片とからなり、
前記外側部材の一端側には、前記内側部材を挿通させることができる中央穴と、該中央穴の周囲に一定間隔で、前記保持器の前記保持片がそれぞれ挿入される保持孔を備える側壁部が備えられ、
前記保持孔は、前記保持片が回転方向に前記第２のポジションから前記第３のポジションまで移動できる大きさを有することを特徴とする双方向空転可能なワンウェイクラッチ。
【請求項３】
請求項２において、
複数の前記保持片は、弾性を有する材料からなり、前記保持孔に挿入され、
前記保持孔の前記外側辺又は前記内側辺に凸部と凹部の少なくとも一方が形成され、
前記保持孔の前記外側辺あるいは前記内側辺に対応する前記保持片の面には凹部と凸部の少なくとも一方が形成され、
前記保持孔の前記外側辺あるいは前記内側辺の前記凸部又は前記凹部と前記保持片の前記凹部又は前記凸部とが互いに係止し合う前記係止部を形成することを特徴とする双方向空転可能なワンウェイクラッチ。
【請求項４】
請求項２又は請求項３において、
複数の前記保持片の少なくとも一部分は、その先端部分に半径方向に突出する係着部を有し、
前記保持片が前記保持孔に挿入されたとき、前記係着部が前記外側部材の前記側壁部に係着されて、前記保持器が前記外側部材から前記回転方向とは垂直な軸線方向に脱抜されないようにすることを特徴とする双方向空転可能なワンウェイクラッチ。
【請求項５】
請求項１において、
前記保持器は前記内側部材を挿通させる円形状の中央穴を有する保持環状部を備え、
前記保持環状部は弾性材料からなって、その外周面には凸部と凹部の少なくとも一方が形成され、
前記保持環状部の外周面に接する前記外側部材の円環状側面には、前記保持環状部に形成される前記凸部が係止される凹部、又は前記保持環状部に形成される前記凹部に係止される凸部が形成され、
前記外側部材及び前記保持器の前記凸部と前記凹部とが前記係止部を形成することを特徴とする双方向空転可能なワンウェイクラッチ。
【請求項６】
請求項１において、
前記保持器は弾性材料からなって、前記内側部材を挿通させる円形状の中央穴を有する保持環状部と該保持環状部の外周部から半径外方向に延びる操作部とから構成され、
該操作部近傍の前記保持環状部の内側となる面には凸部と凹部の少なくとも一方が形成され、
前記操作部近傍の前記保持環状部の前記内側となる面に接する前記外側部材の円環状側面、あるいは該円環状側面近傍の外周面には、前記保持器に形成された前記凸部又は前記凹部に係止される凹部又は凸部が形成され、
前記外側部材と前記保持器の前記凸部と前記凹部とが前記係止部を形成することを特徴とする双方向空転可能なワンウェイクラッチ。
【請求項７】
円筒状の外周面に一定の間隔で形成された複数のカム面を備える内側部材と、
該内側部材の前記カム面に対応する位置にそれぞれ配置される複数の中間部材と、
前記複数の中間部材をそれぞれ保持し、かつ外力によって前記内側部材に対して回転方向に変位して第１のポジション、第２のポジション、第３のポジションに前記中間部材の位置を規制することができる保持器と、
前記中間部材に対して両側から回転方向の弾性力を与えるばね部材と、
を備える双方向空転可能なワンウェイクラッチであって、
前記内側部材と前記保持器とは、互いに協働して前記第１のポジション、前記第２のポジション、前記第３のポジションを決め、かつそれら前記第１のポジションから前記第３のポジションのいずれかに前記保持器を一時的に係止できる係止部を備え、
前記保持器が前記第１のポジションに留まるときには、前記中間部材を前記カム面の中央に位置させることにより、前記内側部材の前記外周面から離れて向き合うように同心状に配置される外側部材がどちらの方向にも空転可能であり、
前記保持器が前記第１のポジションの一方の側に所定角度だけ変位した前記第２のポジションに留まるときには、前記中間部材が前記カム面の中央から変位した位置にあって、前記カム面と前記外側部材の前記内周面との双方に押し当てられることにより、前記外側部材が一方の回転方向に回転しようとすると、前記中間部材が前記内側部材と前記外側部材とに噛み付いて前記内側部材と前記外側部材とが互いにロックされ、前記外側部材が他方の回転方向に回転するときには前記ばね部材の弾性力によって、前記中間部材は前記内側部材と前記外側部材とに噛み付かずに前記外側部材は他方の回転方向に回転可能であり、
前記保持器が前記第１のポジションの他方の側に所定角度だけ変位した前記第３のポジションに留まるときには、前記中間部材が前記カム面の中央から変位した位置にあって、前記カム面と前記外側部材の前記内周面との双方に押し当てられることにより、前記外側部材が他方の回転方向に回転しようとすると、前記中間部材が前記内側部材と前記外側部材とに噛み付いて前記内側部材と前記外側部材とが互いにロックされ、前記外側部材が一方の回転方向に回転するときには前記ばね部材の弾性力によって、前記中間部材は前記内側部材と前記外側部材とに噛み付かずに前記外側部材は一方の回転方向に回転可能であることを特徴とする双方向空転可能なワンウェイクラッチ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１８４７９０（Ｐ２０１２−１８４７９０Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４７２６５（Ｐ２０１１−４７２６５）
【出願日】平成２３年３月４日（２０１１．３．４）
【出願人】（０００１０３９７６）オリジン電気株式会社 (223)
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月４日（２０１１．３．４）
【出願人】（０００１０３９７６）オリジン電気株式会社 (223)
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