JP2000027896A - ローラクラッチ - Google Patents

ローラクラッチ

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JP2000027896A
JP2000027896A JP10193158A JP19315898A JP2000027896A JP 2000027896 A JP2000027896 A JP 2000027896A JP 10193158 A JP10193158 A JP 10193158A JP 19315898 A JP19315898 A JP 19315898A JP 2000027896 A JP2000027896 A JP 2000027896A
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JP
Japan
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spring
roller
roller clutch
outer ring
rollers
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JP10193158A
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Inventor
Makoto Watanabe
真 渡邉
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ローラ3を押圧するばね4aの摩耗を防止し
て、長期間に亙る使用に拘らず、信頼性及び耐久性を確
保する。 【解決手段】 ばね4aの両端部に押圧部14、14を
設け、これら各押圧部14、14により、ローラ3を押
圧する。ばね4aとローラ3との当接面積の増大により
当接部の面圧を低下させて、このばね4aの摩耗を防止
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明に係るローラクラッ
チは、互いに同心に組み合わされた2個の部材のうち、
一方の部材が両方向回転運動をした場合に、このうちの
一方向の回転運動のみを他方の部材に伝達する場合等に
利用する。
【0002】
【従来の技術】ファクシミリや複写機の紙送り機構等、
各種機械装置の部分に、特定方向の回転運動のみを伝達
するローラクラッチを組み込んでいる。図6〜8は、従
来から知られているローラクラッチ1の1例を示してい
る。このローラクラッチ1は、外輪相当部材である外輪
2と、複数本のローラ3、3と、これら各ローラ3、3
と同数のばね4、4と、保持器5と、内輪相当部材であ
る軸6とから成る。上記外輪2は、冷間圧延鋼板又は帯
鋼やみがき特殊鋼板又は帯鋼により円筒状に成形したも
ので、使用時には、紙送りローラの中心部に設けた軸受
ハウジング等、内周面を円筒面とした図示しない保持部
材の内側に内嵌固定する。この様な外輪2の内周面は、
円周方向に亙る凹凸であるカム面7としている。即ち、
上記外輪2の内周面の複数個所に、ランプ部と呼ばれる
凹部8、8を、それぞれこの外輪2の軸方向に亙って、
円周方向に亙り互いに等間隔で形成している。又、上記
外輪2の軸方向両端部には鍔部9、9を、この外輪2を
構成する金属板を直径方向内方に向け折り曲げる事によ
り形成している。上記複数本のローラ3、3と、これら
各ローラ3、3と同数のばね4、4と、保持器5と、軸
6とは、上述の様な外輪2の直径方向内側に設けてい
る。
【0003】このうちの保持器5は、合成樹脂を射出成
形する事により、籠型で円筒状に形成している。又、こ
の保持器5は上記外輪2の内側に、この外輪2に対する
相対回転を不能に装着している。この為に上記保持器5
の外周面複数個所に突部を形成し、これら各突部と上記
各凹部8、8とを係合させている。上記複数本のローラ
3、3は、この様な保持器5に形成したポケット10、
10の内側に、転動並びに円周方向に亙る若干の変位自
在に保持している。又、上記各ばね4、4は、上述の様
な保持器5を構成する柱部11、11と上記各ローラ
3、3との間に設け、上記各ローラ3、3を、円周方向
に関して同じ方向に、弾性的に押圧している。尚、図7
〜8では、上記各ばね4、4を模式的に示す為、コイル
ばねの如く描いているが、実際の場合にこれら各ばね
4、4は、図9に示す如く、帯状のばね板により造った
板ばねである。即ち、これら各ばね4、4はそれぞれ、
図11に示す様にム字形若しくはU字形に折り返した
り、或は図12に示す様に、山形に曲げ形成して成るス
テンレスの板ばねである。
【0004】ローラクラッチ1の使用時には、上記外輪
2を上記保持部材に内嵌固定すると共に、上記複数本の
ローラ3、3の内側に前記軸6を挿通する。この状態で
これら軸6の外周面と外輪2の内周面との間には、円筒
状隙間12が形成される。この円筒状隙間12の寸法
で、外輪2の直径方向(図6、8の上下方向)に関する
幅寸法は、上記各凹部8、8に対応する部分では上記各
ローラ3、3の外径よりも大きく、これら各凹部8、8
から外れた部分ではこれら各ローラ3、3の外径よりも
小さい。
【0005】上述の様に構成するローラクラッチ1は、
上記外輪2を内嵌固定した保持部材と上記軸6との所定
方向の相対回転のみを伝達する。例えば、図7で外輪2
が固定で軸6のみが回転すると仮定すれば、この軸6が
同図の時計方向に回転する場合には、上記各ローラ3、
3がこの軸6の外周面から受ける力に基づき、上記各ば
ね4、4の弾力に抗して、上記各凹部8、8の開口部に
向けて変位する傾向になる。そして、上記各ローラ3、
3が、上記円筒状隙間12内で移動可能な状態となっ
て、上記外輪2と軸6との間で回転力の伝達が行なわれ
なくなる、所謂オーバラン状態となる。反対に、この軸
6が図7の反時計方向に回転する場合には、上記各ロー
ラ3、3が、上記軸6の外周面から受ける力と上記各ば
ね4、4の弾力とに基づき、上記各凹部8、8の閉口部
の一部にくさび状に食い込み、上記外輪2と軸6とを一
体的に結合して、これら外輪2と軸6との間で回転力の
伝達を自在とする、所謂ロック状態となる。
【0006】上述したローラクラッチ1は、外輪2の内
周面にカム面7を形成し、軸6の外周面を円筒面として
いるが、カム面を形成する周面を逆にする場合もある。
即ち、図10に示す様に、内輪相当部材である内輪13
の外周面に凹部8a、8aを形成して、この内輪13の
外周面をカム面7aとすると共に、外輪2aの内周面を
単なる円筒面とする。この様な構造のローラクラッチ1
aの使用時には、上記外輪2aを保持部材に内嵌固定す
ると共に、上記内輪13を軸に外嵌固定する。尚、これ
ら各ローラクラッチ1、1aは、何れも独立した外輪
2、2aを有するが、ローラクラッチを構成する円筒面
若しくはカム面を、このローラクラッチを組み込むべき
機械装置のハウジングの内周面に直接形成する場合もあ
る。この様な場合には、このハウジングが外輪相当部材
となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述した様に構成し作
用するローラクラッチ1、1aの場合、従来は、ばね
4、4を構成する金属板の尖鋭端を、各ローラ3、3の
転動面に弾性的に押し付けていた。その為、上記各ばね
4、4と各ローラ3、3の転動面との当接部は、極く狭
い部分でのみ当接する、所謂エッヂ当たりとなってい
た。この為、各当接部の面圧が高くなり、摩耗条件が厳
しい。この結果、上記ローラクラッチ1、1aを、噛み
合い速度が300サイクル以上の(オーバラン状態とロ
ック状態とが1分回に300回以上繰り返される)状態
で使用したり、オーバランスピード(内輪相当部材と外
輪相当部材との相対回転速度)が1000r.p.m.を越え
る様な状態で使用した場合には、上記各ばね4、4の先
端部の摩耗が著しくなる。
【0008】この様にして上記各ばね4、4の先端部が
摩耗すると、これら各ばね4、4が上記各ローラ3、3
を押圧する弾力が変化(低下)し、上記ローラクラッチ
1、1aが安定したロック状態を実現できなくなる(ロ
ックすべき状態で滑る)。又、上記ローラクラッチ1、
1a内部の潤滑をグリースにより行なっている場合に
は、摩耗粉がグリース中に混入する事によりこのグリー
スが劣化し、潤滑性能が不十分になる。この結果、カム
面7、7aを含む、外輪2、2aの内周面、軸6、内輪
13の外周面、各ローラ3、3の転動面の摩耗が進み、
上記ローラクラッチ1、1aの耐久性が損なわれる。本
発明は、この様な各種不都合の原因となるばね4、4の
先端部の摩耗を防止すべく発明したものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のローラクラッチ
は、前述した従来のローラクラッチと同様に、外輪相当
部材と、この外輪相当部材の内側にこの外輪相当部材と
同心に配置された内輪相当部材と、これら外輪相当部材
の内周面と内輪相当部材の外周面とのうちの一方の周面
に形成された、円周方向に亙る凹凸であるカム面と、上
記外輪相当部材の内周面と内輪相当部材の外周面とのう
ちの他方の周面に形成された円筒面と、この円筒面と上
記カム面との間の円筒状隙間内に設けられた複数本のロ
ーラと、このカム面を形成された部材に対する回転を不
能として上記円筒状隙間内に支持され、上記複数本のロ
ーラを保持する保持器と、この保持器と上記各ローラと
の間に設けられ、これら各ローラを円周方向に関して同
じ方向に押圧する金属板製のばねとを備える。特に、本
発明のローラクラッチに於いては、これら各ばねの一部
で上記各ローラの転動面と当接する部分を、非尖鋭端と
している。
【0010】
【作用】上述の様に構成する本発明のローラクラッチの
場合には、各ばねと各ローラの転動面との当接部の接触
面積が広くなる。この為、各当接部の面圧が低くなり、
摩耗条件を改良して、上記各ばねの摩耗を抑える事がで
きる。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は、請求項2に対応する、本
発明の実施の形態の第1例を示している。本例の場合に
は、弾性金属板をム字形に折り曲げて成るばね4aの両
端部を、幅方向外方に(互いに逆方向に)折り曲げて、
左右1対の押圧部14、14としている。この様なばね
4aをローラクラッチに組み込んだ状態でこれら各押圧
部14、14は、それぞれの先端縁に向かう程上記ロー
ラ3の転動面から離れる方向に傾斜する。従って、これ
ら各押圧部14、14の一部凸面とローラ3の転動面と
が比較的広い面積で当接する。この為、各ばね4a毎に
1対ずつ設けた押圧部14、14とローラ3の転動面と
の当接部の面圧が低くなり、上記ばね4aの摩耗条件を
改良して、このばね4aの摩耗を抑える事ができる。
尚、上記各押圧部14、14は、上述の様に傾斜してい
る為、上記各押圧部14、14の外端縁に尖鋭端が残っ
ていた場合でも、この尖鋭端と上記ローラ3の転動面と
の当接を確実に防止できる。
【0012】又、本例を実施する場合に、上記各押圧部
14、14の外端縁を上記ローラ3の転動面から離れる
方向に少し折り曲げたり、或は請求項2及び請求項4に
対応させるべく、上記外端縁に、バレル研磨、ショット
・ピーニング、電解研磨等の表面加工処理を施してこの
外端縁を丸め、この外端縁に、尖鋭端に比べて大きな曲
率半径を有する曲面部を形成する事もできる。この様に
して、上記各押圧部14、14の外端縁部から、上記転
動面に当接する可能性のある尖鋭端を取り除けば、上記
各押圧部14、14の外端縁とローラ3の転動面との当
接を確実に防止する為の考慮は不要になる。言い換えれ
ば、上記各押圧部14、14と上記ローラ3の転動面と
をほぼ平行にしても、この転動面と先鋭端との当接防止
を確実に図れる。
【0013】次に、図2は、請求項2に対応する、本発
明の実施の形態の第2例を示している。本例の場合に
は、弾性金属板を山形に折り曲げて成るばね4bの両端
部を、幅方向外方に(互いに逆方向に)折り曲げて、左
右1対の押圧部14a、14aとしている。ばね4bの
本体部分15aの形状がム字形から山形に変わった以外
の構成及び作用は、押圧部14a、14aの外端部に尖
鋭端が残っていた場合の留意点等も含めて、上述した第
1例の場合と同様である。
【0014】次に、図3は、請求項2に対応する、本発
明の実施の形態の第3例を示している。本例の場合に
は、弾性金属板をム字形に折り曲げて成るばね4cの両
端部を、ローラ3側が凸面となる円弧状に湾曲させて、
左右1対の押圧部14b、14bとしている。ばね4c
の両端部分に形成する押圧部14b、14bの形状が変
わった以外の構成及び作用は、前述した第1例の場合と
同様である。
【0015】次に、図4は、請求項3に対応する、本発
明の実施の形態の第4例を示している。本例の場合に
は、ばね4dを構成する弾性金属板の端縁部を斜切する
事により、左右1対の平面部16、16を形成してい
る。これら各平面部16、16を形成すべく、上記弾性
金属板の端縁部を斜切する角度θ16は、上記ばね4dを
ローラクラッチに組み込んだ状態に於ける、このばね4
dの本体部分15の折り曲げ角度θ15と同じか、この折
り曲げ角度θ15よりも僅かに小さく(θ16≦θ15)して
いる。
【0016】この様に構成すれば、上記各平面部16、
16とローラ3の転動面とが比較的広い面積で当接する
為、各当接部の面圧が低くなり、摩耗条件を改良して、
上記ばね4dの摩耗を抑える事ができる。尚、本例の場
合も、この板ばね4dの外端縁に表面加工処理を施して
この外端縁を丸め、この外端縁に、尖鋭端に比べて大き
な曲率半径を有する曲面部を形成すれば、上記摩耗条件
をより一層改良できる。
【0017】次に、図5は、請求項4に対応する、本発
明の実施の形態の第5例を示している。本例の場合、ば
ね4eの基本形状自体は、前述の図11に示した従来構
造の第1例の場合と同様である。特に、本例の場合に
は、上記ばね4eに、バレル研磨、ショット・ピーニン
グ、電解研磨等の表面加工処理を施す事により、このば
ね4eの各端縁を丸めている。そして、このばね4eの
両端縁にも、尖鋭端に比べて大きな曲率半径を有する曲
面部を形成している。この為、上記ばね4eをローラク
ラッチに組み込んだ状態で、このばね4eの両端縁とロ
ーラ3の転動面との当接状態が、所謂エッヂ当たりとは
ならない。言い換えれば、上記ばね4eの両端縁とロー
ラ3の転動面とが比較的広い面積で当接する為、各当接
部の面圧が低くなり、摩耗条件を改良して、上記ばね4
eの摩耗を抑える事ができる。
【0018】
【発明の効果】本発明のローラクラッチは、以上に述べ
た通り構成され作用するので、ばねの摩耗を抑えて、長
期間に亙りこのばねがローラを押圧する弾力を安定さ
せ、確実なロック状態を実現できる。又、グリース潤滑
による場合も、このグリースの劣化を防止して構成各部
材の摩耗を防止し、十分な耐久性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の第1例に組み込むばね
を、ローラと共に図6の内径側から見た状態で示す図。
【図2】同第2例を示す、図1と同様の図。
【図3】同第3例を示す、図1と同様の図。
【図4】同第4例を示す、図1と同様の図。
【図5】同第5例を示す、図1と同様の図。
【図6】本発明の対象となるローラクラッチの第1例を
示す断面図。
【図7】図6のA−A断面図。
【図8】図7のB部拡大図。
【図9】ばねを具体的形状にした状態で示す、図8と同
様の図。
【図10】本発明の対象となるローラクラッチの第2例
を示す、図9と同様の図。
【図11】ばねの具体的形状の第1例を、図6の内径側
から見た状態で示す図。
【図12】同第2例を示す、図11と同様の図。
【符号の説明】
1、1a ローラクラッチ 2、2a 外輪 3 ローラ 4、4a、4b、4c、4d、4e ばね 5 保持器 6 軸 7、7a カム面 8、8a 凹部 9 鍔部 10 ポケット 11 柱部 12 円筒状隙間 13 内輪 14、14a、14b 押圧部 15、15a 本体部分 16 平面部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外輪相当部材と、この外輪相当部材の内
    側にこの外輪相当部材と同心に配置された内輪相当部材
    と、これら外輪相当部材の内周面と内輪相当部材の外周
    面とのうちの一方の周面に形成された、円周方向に亙る
    凹凸であるカム面と、上記外輪相当部材の内周面と内輪
    相当部材の外周面とのうちの他方の周面に形成された円
    筒面と、この円筒面と上記カム面との間の円筒状隙間内
    に設けられた複数本のローラと、このカム面を形成され
    た部材に対する回転を不能として上記円筒状隙間内に支
    持され、上記複数本のローラを保持する保持器と、この
    保持器と上記各ローラとの間に設けられ、これら各ロー
    ラを円周方向に関して同じ方向に押圧する金属板製のば
    ねとを備えたローラクラッチに於いて、これら各ばねの
    一部で上記各ローラの転動面と当接する部分を、非尖鋭
    端とした事を特徴とするローラクラッチ。
  2. 【請求項2】 非尖鋭端が、ばねを構成する金属板の端
    縁から外れた部分である、請求項1に記載したローラク
    ラッチ。
  3. 【請求項3】 非尖鋭端が、ばねを構成する金属板の端
    縁部を斜切する事により形成した平面部である、請求項
    1に記載したローラクラッチ。
  4. 【請求項4】 非尖鋭端が、ばねを構成する金属板の端
    縁に表面加工処理を施してこの端縁を丸める事により形
    成した曲面部である、請求項1〜3の何れかに記載した
    ローラクラッチ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007231971A (ja) * 2006-02-27 2007-09-13 Nsk Ltd 一方向クラッチ内蔵型プーリ装置

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