[发明专利]双向离合器

说明书

技术领域

本发明涉及允许轴部件向一个方向转动并阻止向另一方向转动，并且通过施加预定以上的转矩而可使轴部件向另一方向转动，且在该状态下阻止相反地向一个方向转动的所谓双向离合器。

背景技术

如上所述的双向离合器在上下进行开闭动作的盖和门例如笔记本型个人计算机的盖的合叶部等处使用。在此类个人计算机中，在盖的内面一侧有液晶板等显示部，在打开该盖时，需要将液晶板保持在任意的角度位置。即，双向离合器用于使个人计算机的操作者不仅能以较小的力来转动盖，而可使其静止在任意的转动位置。

作为双向离合器的其它用途，可可列举具有可绕水平方向的轴部件转动的门的家具和天窗等。即，在克服重力将门打开时，为使该门停止在任意的转动位置而可使用双向离合器。

作为现有的双向离合器，公知有例如专利文献1(日本特许第2880296号公报)、专利文献2(日本特许公开公报2006-052791号)及专利文献3(日本特许公开公报2006-052792号)中所公开的内容。

这些现有的双向离合器具备：具有可穿过轴部件的中央开口的多个板部件；可与各板部件的中央开口的内端面卡定地沿轴部件的外周面以等间隔地配置的滚针(以下简称为针)。

多个板部件相互之间具有相同的形状，且以中央开口的内端面沿轴部件的轴线大体形成同一面的方式在整齐排列的层叠状态下使用。在与双向离合器的轴线正交的方向的截面上，相对于截面为圆形的轴部件，将其包围的各板部件其面对轴部件的内端面为直线或大体为直线，且外端面在沿轴部件的外周面以等间隔在多个位置具有较细部，该较细部具有向内侧弯曲的凹面形状的截面形状。该板部件的较细部通过向径向的外力作用而具备可稍微且临时变形并可恢复原形状的弹性。

现有的双向离合器还在与该板部件的较细部接触的位置具备用于保持针的保持部。针由保持部保持于由轴部件的外周面和板部件的较细部的内端面及保持部的侧面所包围的凹部。凹部在轴部件的圆周方向的中央部位，因轴部件的外周圆弧和板部件的较细部内端面的大体直线形状的关系而具有轴部件的外周面和板部件的较细部的内端面的距离最短的狭窄部，该狭窄部的两侧两者间的距离呈倒锥状地扩展而形成了扩展部。

狭窄部的轴部件的外周面和板部件的较细部的内端面的距离设定为比针的直径小。此外，扩展部离狭窄部最远的部分为，轴部件的外周面和板部件的较细部的内端面的距离设定为比针的直径大。再有，在保持部，具有将针向狭窄部方向加力的弹簧部件。

其次，对上面描述的现有双向离合器的动作进行说明。

如果在使针相对于轴部件而向凹部的狭窄部移动的方向上施加转矩，则狭窄部的轴部件的外周面和板部件的较细部的内端面间的距离比针的直径小，所以针向轴部件施加制动力。即，针随着轴部件的转动而转动并楔状地嵌入狭窄部中，在针和轴部件之间产生较大的摩擦力，该摩擦力作为制动力作用在轴部件上。此时，对针加力的弹簧部件起到了提高针所产生的对轴部件的制动动作的可靠性的作用。但是，在上述转矩超过预定值时，针使板部件的较细部弹性变形，并推压狭窄部使其扩展而向相反一侧移动。

另一方面，当在使针相对于轴部件而远离凹部的狭窄部的方向施加转矩时，针克服弹簧部件的弹性力而留在扩展部，在扩展部内空转，且不会对该轴部件作用如上所述的制动力。

而且，上述那样的双向离合器，如果假设是在例如笔记本型个人计算机的盖的合叶部使用的情况，则在操作者用手将盖从该闭锁位置打开时，可用较小的力来使盖转动，且在使盖转动到任意角度的位置后操作者将手从盖离开时，上述的制动力发挥作用，从而将盖保持在该角度位置。此外，在用较大的力将盖向闭锁位置压入时，由于针使板部件的较细部弹性变形并推压狭窄部使其扩展而开始转动，从而使上述制动力解除，因此盖将返回到原来的闭锁位置。

作为上述现有的双向离合器的问题，首先，可举出因长期使用而使工作可靠性下降的耐用性的问题。即，存在的问题是，在使板部件的较细部反复弹性变形时，该较细部逐渐塑性变形且凹部的狭窄部成为变宽的状态，在对轴部件制动时，针和轴部件之间产生的摩擦力变小而不能获得所需的制动之类的长期使用所产生的对轴部件的制动力减小。

此外，作为现有的双向离合器的其它问题，可举出难以调整作用在轴部件上的制动力且制造成本增高这点。