JP2000205304A - 両方向クラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の両方向クラッチに比して部品の種類や
組立工数を削減することができ、かつ、軸方向への所要
スペースも狭くすることのできる両方向クラッチを提供
する。 【解決手段】 内輪１（または軸）の外周面と外輪２の
内周面との間に形成される環状空間３内に、複数のブロ
ックベアリング７を配置して内輪１と外輪２との半径方
向への相対位置を一定に保持するとともに、その各ブロ
ックベアリング７を保持器５に設けた凹所５２内に周方
向に所定の隙間２Ｇを開けて収容し、ロック方向の切り
換えに際して保持器５を周方向に移動させたとき、凹所
５２の内側壁面がブロックベアリング７の側面に当接す
ることによって、保持器５が周方向に位置決めされるよ
うに構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トランスミッショ
ン等に用いられる両方向（二方向）クラッチに関し、更
に詳しくは、内輪もしくは軸の外周面と外輪内周面との
間に形成される環状空間内に複数のトルク伝達部材とこ
れらを周方向一定の間隔で保持する保持器を配置すると
ともに、その保持器を環状空間内で周方向に移動させる
ことにより、各トルク伝達部材の噛み込み方向を切り換
えるように構成された両方向クラッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】スプラグまたはローラ等のトルク伝達部
材を内輪もしくは軸（以下、内輪等と称する）の外周面
と外輪内周面との間の環状空間内に配置し、スプラグの
外周面もしくは外輪の内周面に形成されたカム面の楔作
用により、内輪等と外輪とが相対的に一方向に回転した
ときにはロックし（動力を伝達し）、逆方向の動力に対
しては空転する（動力伝達を行わない）ようにした一方
向クラッチが知られている。

【０００３】また、このような一方向クラッチのカム面
による楔作用の原理を利用し、両方向の動力を選択的に
伝達できるようにした両方向クラッチが知られている。
この両方向クラッチにおいては、基本的に、上記のカム
面形状を周方向に対称形として両方向のいずれにも楔作
用を発揮できるように構成するとともに、環状空間内で
各トルク伝達部材を周方向に一定間隔で保持する保持器
を当該環状空間内で周方向に移動させることにによっ
て、各トルク伝達部材の環状空間内での位置もしくは姿
勢を変更させて、楔作用を発揮させるべき方向を選択す
る。

【０００４】図８および図９にそれぞれ従来のスプラグ
タイプおよびローラタイプの両方向クラッチの要部軸直
交断面図を模式的に示す。スプラグタイプの両方向クラ
ッチにおいては、内輪等８１の外周面と外輪８２の内周
面との間の環状空間８３内に、外周側および内周側にそ
れぞれカム面が形成された複数のスプラグ８４が配置さ
れ、その各スプラグ８４は内保持器８５ａと外保持器８
５ｂによって環状空間８３内に周方向に一定間隔で保持
される。スプラグ８４のカム面は、スプラグ８４が図中
Ａ方向に傾斜している状態では、外輪８２に対する内輪
等８１のα方向への相対回転時にロックし、その逆方向
への回転時には空転するとともに、Ａ方向と反対側に傾
斜している状態では、外輪８２に対する内輪等８１のα
方向への相対回転時に空転し、その逆方向への回転時に
はロックするように形成されている。このロック方向の
切り換えは、内保持器８５ａを外力によって環状空間８
３内で周方向に移動させてスプラグ８４の傾斜の向きを
変更することによって行われる。この内保持器８５ａの
周方向両側の移動端、つまりロック方向切り換え時にお
ける内保持器８５ａの位置決めは、例えば内保持器８５
ａにピン状の突起８６を設ける一方、内保持器８５ａと
ともに回転する部材である内輪等８１には溝８７を形成
し、突起８６を溝８７の内側面に当接させることによっ
て行うのが一般的である。

【０００５】また、ローラタイプの両方向クラッチにお
いては、内輪等９１の外周面と外輪９２の内周面との間
の環状空間９３内に複数のローラ９４が配置され、カム
面９２ａは外輪９２の内周面に周方向一定間隔で形成さ
れる。各ローラ９４は、保持器９５によって外輪９２の
各カム面９２ａに１個ずつ配置されるように保持され
る。外輪９２のカム面９２ａは、ローラ９４が図中Ｂ方
向に偏って位置している状態では、外輪９２に対する内
輪等９１のβ方向への相対回転時にはロックし、その逆
方向への回転時には空転するとともに、ローラ９４がＢ
方向と反対側に偏って位置している状態では、外輪９２
に対する内輪等９１のβ方向の相対回転時に空転し、そ
の逆方向への回転時にロックするように形成されてい
る。また、このロック方向の切り換えは、保持器９５を
外力によって環状空間９３内で周方向に移動させてロー
ラ９４をカム面に対して周方向に移動させることによっ
て行われる。この保持器９５の周方向両側の移動端は、
上記したスプラグタイプと同様に、保持器９５にピン状
の突起９６を設け、この保持器９５とともに回転する部
材である外輪９２に溝９７を形成して、突起９６を溝９
７の内側面に当接させることによって行うのが一般的で
ある。

【０００６】また、以上のような両方向クラッチにおい
ては、ロック方向を切り換えるべく外力により保持器を
周方向に移動させる必要があることは既述したが、その
外力と保持器とを連結するためにクラッチの少なくとも
一端側を開放する必要があって、外輪と内輪等との半径
方向位置を一定に保持してこれら両者のセンタリングを
行うべく一方向クラッチにおいて多用されているエンド
ベアリングを使用することができない。そのため、従来
の両方向クラッチにおいて、図１０に図８に例示したス
プラグタイプの両方向クラッチの軸平行断面図を例示す
るように、内輪等８１と外輪８２の間に玉軸受１０１を
介在させることにより、内輪等８１と外輪８２との半径
方向への位置を一定に保持するような構成が採用されて
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
な従来の両方向クラッチによれば、ロック方向の切り換
え時における保持器の周方向への移動端を、保持器に設
けたピンと内輪等または外輪に形成した溝側面との当接
によって規制するため、部品の種類が増えるばかりでな
く、ピンが溝内に嵌まり込むように組み立てる必要があ
って組立工数が増大するという問題がある。また、玉軸
受により内輪等と外輪とのセンタリングを行っているた
め、軸方向への所要スペースが大きくなってしまうとい
う問題もある。

【０００８】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
もので、従来の両方向クラッチに比して部品の種類や組
立工数を削減することができ、かつ、軸方向への所要ス
ペースも狭くすることのできる両方向クラッチの提供を
目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の両方向クラッチは、内輪外周面もくしは軸
外周面と外輪内周面との間に形成される環状空間内に、
内輪もしくは軸と外輪間で楔作用により噛み込んでトル
クを伝達する複数のトルク伝達部材と、その各トルク伝
達部材を当該環状空間内で周方向一定の間隔で保持する
保持器を備えるとともに、環状空間内で保持器を周方向
に所定量移動させることにより、各トルク伝達部材が内
輪もしくは軸と外輪間で噛み込んでトルクを伝達する回
転方向が切り換わるように構成された両方向クラッチに
おいて、上記環状空間内に、内輪もしくは軸の外周面お
よび外輪内周面のうち、いずれか一方に対して周方向へ
の移動が規制され、かつ、他方に対して摺動接触する複
数のブロックベアリングが配置されているとともに、上
記保持器には、その各ブロックベアリングをそれぞれ周
方向に所定の隙間を開けて収容する複数の凹所が形成さ
れ、その各凹所の内側壁面と各ブロックベアリングの側
面との当接により、上記保持器の周方向両側への移動端
が規制されるように構成されていることによって特徴づ
けられる。

【００１０】本発明は、内輪等と外輪との半径方向への
位置決めを、環状空間内に複数のブロックベアリングを
配置することによって行うと同時に、ブロックベアリン
グの両側面を保持器の周方向への移動端を規制するスト
ッパとして機能させることにより、所期の目的を達成し
ようとするものである。

【００１１】すなわち、内輪等と外輪との間の環状空間
内に、内輪等の外周面および外輪の内周面のいずれか一
方に対して周方向に移動が規制され、他方に対しては摺
動接触する複数のブロックベアリングを配置することに
より、内輪等と外輪との半径方向位置関係が一定に保持
され、これにより、エンドベアリングの使用が不能であ
るが故に従来の両方向クラッチにおいて採用されていた
玉軸受を不要としてその軸方向への所要スペースを狭く
することができる。また、この各ブロックベアリング
を、保持器に形成した複数の凹所内にそれぞれ周方向に
所定の隙間を介して収容することにより、保持器を周方
向に移動させたとき、凹所の内側壁面とブロックベアリ
ングの側面とが当接することによってその移動端が規制
されて位置決めされるため、この凹所内でのブロックベ
アリングの周方向隙間を適宜に設定することにより、従
来の両方向クラッチにおける位置決め手段である保持器
の突起および内輪等の外周面またはは外輪内周面の溝が
不要となり、組立工数等の削減を図ることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
好適な実施の形態について説明する。図１は本発明の実
施の形態の正面図であり、図２はその裏面図である。ま
た、図３は図１の要部拡大図であり、図４は図２の要部
拡大図である。更に、図５は図１のＡ−Ａ断面図で、図
６および図７は図１のＢ−Ｂ拡大断面図およびＣ−Ｃ拡
大断面図である。なお、図１および図３は、ワッシャ８
ａの一部を切り欠いた状態で示しており、図２および図
４は、ワッシャ８ｂの一部を切り欠いた状態で示してい
る。

【００１３】この実施の形態は、本発明をローラタイプ
の両方向クラッチに適用したものであり、内輪１の外周
面と外輪２の内周面との間に形成される環状空間３内に
複数のローラ４が配置されており、その各ローラ４は、
保持器５に形成されたポケット５１内に収容されること
により、互いの周方向への間隔が一定となるように保持
されている。また、保持器５の各ポケット５１内には、
それぞれ、ローラ４を周方向両側に付勢するための２つ
のスプリング６ａ，６ｂが配置されている。

【００１４】外輪２の内周面には、各ローラ４に対応す
る複数のカム面２１が形成されており、その各カム面２
１は、図３に示すように、その中心を通る面ＣＰの周方
向両側に互いに対称な２つのカム面２１ａ，２１ｂを実
質的に備えた形状を有しており、その２つのカム面カム
面２１ａ，２１ｂは、面ＣＰから遠ざかるほど内輪１の
外周面に接近するような形状を有している。

【００１５】内輪１と外輪２の間の環状空間３内には、
また、各ローラ４の間に１個ずつブロックベアリング７
が周方向に互いに一定の間隔で配置されている。この各
ブロックベアリング７は、軽量化のために中空とされて
いるとともに、外輪２の内周面に形成された溝２２内に
嵌め込まれ、外輪２に対しては周方向に移動不能に配置
されている。また、各ブロックベアリング７は、その内
輪１との対向面に形成された摺動面７１において内輪１
の外周面と摺動接触し、これにより、内輪１と外輪２の
軸心が一致するように、これら両者の半径方向への位置
関係が一定に保たれる。そして、この各ブロックベアリ
ング７は、保持器５に形成された凹所５２内にそれぞれ
収容され、各ブロックベアリング７と各凹所５２との間
には周方向に所定量２Ｇの隙間が設けられている。この
隙間は、保持器５が周方向に中立位置にある状態におい
ては、図３に示すように、ブロックベアリング７の両側
にそれぞれ等量Ｇずつ存在する。

【００１６】保持器５には、以上のように、各ローラ４
を収容するための複数のポケット５１と、各ブロックベ
アリング７を収容するための複数の凹所５２が周方向に
交互に形成されることになるが、この各ポケット５１お
よび凹所５２は、いずれも保持器５の正面側に形成さ
れ、裏面側には図２，図６および図７に示すように、周
方向に一様な厚さの基底部５３を有している。そして、
この基底部５３に、外力伝達用のレバー部５４が一体形
成されており、このレバー部５４は、外輪２に設けられ
た切欠部２３を介して外部に突出している。

【００１７】また、環状空間３は、その表裏両側が第１
および第２のワッシャ８ａ，８ｂによって覆われてい
る。これらの各ワッシャ８ａ，８ｂは、それぞれ金属板
を打ち抜いたものであり、その各外周に形成された突部
Ｌが前記した外輪２の溝２２内に嵌まり込むことによっ
て外輪２に対する回転が阻止されている。また、第２の
ワッシャ８ｂには、ブロックベアリング７の摺動面７１
に形成された溝７２を通って正面側に至り、第１のワッ
シャ８ｂを抱き込んだ状態で外側に屈曲する爪部Ｎが形
成されており、この爪部Ｎによって第１および第２のワ
ッシャ８ａ，８ｂが相互に一体化されている。

【００１８】さて、以上の実施の形態において、保持器
５のレバー部５４を介して外力を付与することによって
保持器５を環状空間３内で周方向に移動させると、各ロ
ーラ４が同方向に一斉に移動し、ロック方向を切り換え
ることができる。すなわち、図３において、保持器５を
移動させて各ローラ４をカム面２１ａ側の適正位置にま
で移動させると、外輪２に対して内輪１がＣ方向に回転
したときにローラ４はカム面２１ａと内輪１外周面との
間の楔作用によって噛み込み、内輪１と外輪２はロック
状態となるが、その逆方向への回転に対しては空転す
る。また、各ローラ４をカム面２１ｂ側の適正位置にま
で移動させると、外輪に対して内輪１がＣ方向に回転し
たときは空転し、その逆方向への回転に対してはローラ
４が上記と同様に噛み込み、内輪１と外輪２はロック状
態となる。

【００１９】ここで、保持器５の周方向への移動は、保
持器５の凹所５２の内側壁面がブロックベアリング７の
側面に当接することによって規制され、このブロックベ
アリング７の側面と凹所５２の内側壁面との当接によ
り、保持器５の周方向両側への移動端、つまり、ロック
方向の切り換えに際しての保持器５の位置決めが行われ
る。前記した凹所５２内でのブロックベアリング７の周
方向への隙間２Ｇは、ブロックベアリング７の一方およ
び他方の側面に、それぞれ凹所５２の内側壁面の対応す
る側を当接させた状態で、各ローラ４が上記した各カム
面２１ａおよび２１ｂ側の各適正位置に位置するような
寸法に設定され、これにより、保持器５が停止するまで
周方向に移動させることで、各ローラ４は常にカム面２
１ａまたは２１ｂに対する適正位置に位置決めされる。

【００２０】なお、以上の実施の形態においては、内輪
１と外輪２の間にローラ４等を配置するための環状空間
３を形成したが、内輪１は必ずしも必要ではなく、軸の
外周面と外輪２の間に環状空間３を形成してもよい。

【００２１】また、以上の実施の形態ではローラタイプ
の両方向クラッチに本発明を適用した例を示したが、ス
プラグタイプの両方向クラッチにも本発明を等しく適用
し得ることは勿論である。

【００２２】更に、各ブロックベアリング７は以上の実
施の形態においては外輪２側に周方向に移動不能に設け
たが、これは、この実施の形態では外輪２が保持器２と
共に回転する部材であるためであって、内輪１または軸
側が保持器２と共に回転する構成を採用する場合に本発
明を適用する際には、ブロックベアリング７は内輪１ま
たは軸側に周方向に移動不能に設ければよい。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、内輪も
しくは軸の外周面と外輪との間形成される環状空間内に
配置された複数のブロックベアリングによって内輪等と
外輪との半径方向への位置決め（センタリング）が行わ
れるため、従来の両方向クラッチのように玉軸受が不要
となってその軸方向への所要スペースを狭くすることが
できると同時に、各ブロックベアリングを保持器に形成
した凹所内に周方向に所定の隙間を介して収容して、ブ
ロックベアリングの側面と保持器の凹所の内側壁面との
当接によって、ロック方向の切り換えに際しての保持器
の周方向への位置決めを行うように構成しているため、
従来の両方向クラッチのように保持器に設けるピン並び
に内輪等または外輪に形成する溝が不要となり、その
分、部品の種類の削減と組立工数の削減を達成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の正面図である。

【図２】同じく本発明の実施の形態の裏面図である。

【図３】図１の要部拡大図である。

【図４】図２の要部拡大図である。

【図５】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図６】図１のＢ−Ｂ拡大断面図である。

【図７】図１のＣ−Ｃ拡大断面図である。

【図８】従来のスプラグタイプの両方向クラッチの要部
軸直交断面図である。

【図９】従来のローラタイプの両方向クラッチの要部軸
直交断面図である。

【図１０】図８に示した従来の両方向クラッチの軸平行
断面図である。

【符号の説明】

１ 内輪 ２ 外輪 ２１，２１ａ，２１ｂ カム面 ２２ 溝 ２３ 切欠部 ３ 環状空間 ４ ローラ ５ 保持器 ５１ ポケット ５２ 凹所 ５３ 基底部 ５４ レバー部 ６ａ，６ｂ スプリング ７ ブロックベアリング ７１ 摺動面 ７２ 溝 ８ａ 第１のワッシャ ８ｂ 第２のワッシャ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内輪外周面もくしは軸外周面と外輪内周
   面との間に形成される環状空間内に、内輪もしくは軸と
   外輪間で楔作用により噛み込んでトルクを伝達する複数
   のトルク伝達部材と、その各トルク伝達部材を当該環状
   空間内で周方向一定の間隔で保持する保持器を備えると
   ともに、環状空間内で保持器を周方向に所定量移動させ
   ることにより、各トルク伝達部材が内輪もしくは軸と外
   輪間で噛み込んでトルクを伝達する回転方向が切り換わ
   るように構成された両方向クラッチにおいて、 上記環状空間内に、内輪もしくは軸の外周面および外輪
   内周面のうち、いずれか一方に対して周方向への移動が
   規制され、かつ、他方に対して摺動接触する複数のブロ
   ックベアリングが配置されているとともに、上記保持器
   には、その各ブロックベアリングをそれぞれ周方向に所
   定の隙間を開けて収容する複数の凹所が形成され、その
   各凹所の内側壁面と各ブロックベアリングの側面との当
   接により、上記保持器の周方向両側への移動端が規制さ
   れるように構成されていることを特徴とする両方向クラ
   ッチ。