JP2000274456A - One-way clutch - Google Patents

One-way clutch

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JP2000274456A
JP2000274456A JP11078331A JP7833199A JP2000274456A JP 2000274456 A JP2000274456 A JP 2000274456A JP 11078331 A JP11078331 A JP 11078331A JP 7833199 A JP7833199 A JP 7833199A JP 2000274456 A JP2000274456 A JP 2000274456A
Authority
JP
Japan
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way clutch
cam surface
wedge
peripheral surface
outer ring
Prior art date
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Pending
Application number
JP11078331A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideki Fujiwara
英樹 藤原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To ensure excellent engagement and transmission torque capacity higher than a given level regardless of a machining error of a cam surface. SOLUTION: A one-way clutch 10 performs synchronous rotation or relative rotation of two annulus bodies 11 and 12 of one being an inner annulus body and the other outer annulus body being concentrically disposed. Cam surfaces 16 formed in a wedge-form space wherein an opposite distance between the outer peripheral surface of an inner ring 12 and the inner peripheral surface of an outer ring 11 is decreased in one direction of a peripheral direction are formed in a plurality of spots of a periphery and the cam surface 16 is formed in a partially arcuate shape. This constitution reduces a change amount of the wedge angle of the wedge-form space even when a machining error occurs to the cam surface 16.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、一方向クラッチに
関する。特に、一方向クラッチのカム面を改良してい
る。
[0001] The present invention relates to a one-way clutch. In particular, the cam surface of the one-way clutch has been improved.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、一方向クラッチとしては、一
般的に、ころを用いるタイプが知られている。この種の
一方向クラッチでは、径方向内外で同心状に配設される
外輪と内輪との間の円周数カ所に設けられるくさび状空
間にころを周方向転動可能に介装している。このくさび
状空間は、外輪と内輪との径方向対向間隔を周方向一方
に向けて狭くしたものであり、外輪の内周面あるいは内
輪の外周面の円周数カ所にカム面を形成することによっ
て設けられる。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a one-way clutch, a type using rollers has been generally known. In this type of one-way clutch, rollers are circumferentially rollably interposed in wedge-shaped spaces provided at several places on the circumference between an outer ring and an inner ring that are concentrically arranged inside and outside the radial direction. This wedge-shaped space is one in which the radially opposed interval between the outer ring and the inner ring is narrowed toward one side in the circumferential direction, and by forming cam surfaces at several places around the inner peripheral surface of the outer ring or the outer peripheral surface of the inner ring. Provided.

【0003】なお、本願出願人は、高速回転での使用に
適した構造として、前述したカム面を、内輪の外周面に
設けるようにしている。このカム面については、加工性
を考慮して、平坦な形状にしている。
[0003] The applicant of the present invention provides the above-described cam surface on the outer peripheral surface of the inner race as a structure suitable for use at high speed rotation. The cam surface has a flat shape in consideration of workability.

【0004】上述したような従来の一方向クラッチを図
10に示す。図中、80は一方向クラッチの全体、81
は外輪、82は内輪、83は複数のころ、84は保持
器、85は複数のコイルバネ、86はカム面である。
FIG. 10 shows a conventional one-way clutch as described above. In the figure, 80 is the whole one-way clutch, 81
Is an outer ring, 82 is an inner ring, 83 is a plurality of rollers, 84 is a cage, 85 is a plurality of coil springs, and 86 is a cam surface.

【0005】このようにカム面86が平坦な場合での伝
達トルク容量およびかみ合い性について図11を参照し
て説明する。図中、Tは伝達トルク容量、θはくさび角
度、nはころ83の数、Rは外輪11の内径(外輪軌道
半径)、N1,N2は法線荷重、F1,F2は接線荷重であ
る。
The transmission torque capacity and the engagement when the cam surface 86 is flat will be described with reference to FIG. In the figure, T is the transmission torque capacity, θ is the wedge angle, n is the number of rollers 83, R is the inner diameter of the outer ring 11 (radius of the outer ring raceway), N 1 and N 2 are normal loads, and F 1 and F 2 are tangents. It is a load.

【0006】伝達トルク容量Tは、T=nF1Rの計算
式で求められる。F1は、N1tanθ/2であり、前述
の計算式に代入すると、T=n(N1tanθ/2)R
となる。この計算式から、くさび角度θが大きいほうが
伝達トルク容量Tが増大すると言える。
[0006] The transmission torque capacity T is obtained by a formula of T = nF 1 R. F 1 is N 1 tan θ / 2, and when substituted into the above-mentioned formula, T = n (N 1 tan θ / 2) R
Becomes From this equation, it can be said that the larger the wedge angle θ, the greater the transmission torque capacity T.

【0007】また、トルクを伝達するロック状態とは、
μN1>N1tanθ/2、つまりμ>tanθ/2の状
態である。なお、μは摩擦係数である。この計算式か
ら、くさび角度θが大きいと、μ<tanθ/2にな
り、ころ83が滑りやすくなるので、くさび角度θは小
さいほうがかみ合い性がよくなると言える。一方、くさ
び角度θが小さ過ぎると、ころ83がロック状態からフ
リー状態に戻らなくなることがある。
[0007] Further, the locked state for transmitting torque is as follows.
μN 1 > N 1 tan θ / 2, that is, μ> tan θ / 2. Here, μ is a coefficient of friction. From this calculation formula, it can be said that if the wedge angle θ is large, μ <tan θ / 2, and the rollers 83 become slippery. On the other hand, if the wedge angle θ is too small, the rollers 83 may not be able to return from the locked state to the free state.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来例
のように、カム面86を平坦な形状としている場合、加
工誤差によってカム面86の径方向での位置が図12中
のR0で示す位置(設計的に要求される位置)に対して
図12中のR1位置やR2位置にわずかでもばらつくと、
くさび角度がθR0からθR1で示すように大きくなった
りθR2で示すように小さくなったりと変化幅が大きく
なるので、ころ83の挙動が不安定になりやすいと言え
る。なお、図12では、加工誤差を誇張して記載してい
る。
When the cam surface 86 has a flat shape as in the prior art, the radial position of the cam surface 86 is indicated by R0 in FIG. 12 due to a processing error. If variation with respect to the position (designed to required position) even slightly R 1 position and R 2 position in FIG. 12,
Since the width of change increases when the wedge angle increases from θR 0 to θR 1 or decreases as indicated by θR 2 , it can be said that the behavior of the rollers 83 tends to be unstable. In FIG. 12, the processing error is exaggerated.

【0009】ちなみに、図12において、設計的に要求
されるくさび角度θR0に対して、θR1で示すように大
きくなると、ころ83が滑りやすくなるなどかみ合い性
が悪くなり、また、θR2で示すように小さくなると、
ロック状態での伝達トルク容量が減少する傾向となる。
[0009] Incidentally, in FIG. 12, with respect to the wedge angle .theta.R 0 by design requirements, becomes as large indicated by .theta.R 1, roller 83 is such engagement worsens slippery, and in .theta.R 2 As shown,
The transmission torque capacity in the locked state tends to decrease.

【0010】このように、上記従来例の一方向クラッチ
80の場合、かみ合い動作を良好にしたうえで、かみ合
い状態(ロック状態)での伝達トルク容量を大きくする
ためには、平坦な形状のカム面86で形成するくさび状
空間のくさび角度を高精度に管理する必要があるなど、
きわめて面倒であることが指摘される。
As described above, in the case of the above-described conventional one-way clutch 80, in order to improve the meshing operation and to increase the transmission torque capacity in the meshed state (locked state), a flat cam is required. It is necessary to control the wedge angle of the wedge-shaped space formed by the surface 86 with high precision,
It is pointed out that it is extremely troublesome.

【0011】このような事情に鑑み、本発明は、一方向
クラッチにおいて、カム面の加工誤差に関係なく、良好
なかみ合い性ならびに所要レベル以上の伝達トルク容量
を確保できるようにすることを目的としている。
In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a one-way clutch capable of ensuring good engagement and a transmission torque capacity of a required level or more irrespective of a machining error of a cam surface. I have.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明にかかる
一方向クラッチは、径方向内外に同心状に配設される2
つの環体を同期回転させたり相対回転させたりするもの
で、内側環体の外周面の円周数カ所に、外側環体の内周
面との対向間隔を周方向一方に向けて狭くしたくさび状
空間を形成するためのカム面が設けられ、このカム面が
径方向外向きに部分円弧状に膨出する形状とされてい
る。
A one-way clutch according to the first aspect of the present invention is provided such that two-way clutches are concentrically disposed radially inward and outward.
The two rings are rotated synchronously or relative to each other, and at several places on the outer surface of the inner ring, the distance between the outer ring and the inner surface is narrower in the circumferential direction. A cam surface for forming a space is provided, and the cam surface is formed so as to bulge radially outward in a partial arc shape.

【0013】請求項2の発明にかかる一方向クラッチ
は、径方向内外に同心状に配設される2つの環体を同期
回転させたり相対回転させたりするもので、内側環体の
外周面の円周数カ所に設けられて、外側環体の内周面と
の対向間隔を周方向一方に向けて狭くしたくさび状空間
を形成するためのカム面と、この内側環体に一体に外嵌
されかつ複数のカム面に対応する領域に径方向内外に貫
通するポケットを有する保持器と、この保持器のポケッ
トそれぞれに周方向転動可能に収納される複数のころ
と、前記保持器のポケットそれぞれに前記ころと周方向
隣り合わせに収納されてころをくさび状空間の狭い側へ
押圧する押圧部材とを備え、前記カム面が径方向外向き
に部分円弧状に膨出する形状とされている。
The one-way clutch according to the second aspect of the present invention synchronously rotates or relatively rotates two concentric rings arranged radially inward and outward. A cam surface for forming a wedge-shaped space which is provided at several places around the circumference and narrows an opposing interval with the inner peripheral surface of the outer annular body toward one side in the circumferential direction, and is integrally fitted to the inner annular body. And a cage having pockets penetrating inward and outward in the radial direction in regions corresponding to the plurality of cam surfaces, a plurality of rollers accommodated in the pockets of the cage so as to be rollable in the circumferential direction, and pockets of the cage, respectively. And a pressing member which is housed adjacent to the roller in the circumferential direction and presses the roller toward the narrow side of the wedge-shaped space, wherein the cam surface is formed to protrude radially outward in a partial arc shape.

【0014】請求項3の発明にかかる一方向クラッチ
は、径方向内外に同心状に配設される2つの環体を同期
回転させたり相対回転させたりするもので、内側環体に
おいて外周面の円周数カ所に、回転中心から放射状に径
方向外向きに突出する凸壁部が設けられ、各凸壁部の間
の領域にそれぞれ存在する各凹状ポケットの底面に、前
記外側環体との対向間隔を周方向一方へ向けて狭くした
くさび状空間を形成するためのカム面が設けられ、この
各凹状ポケット内に、ころと、当該ころを前記くさび状
空間の狭い側へ押圧する押圧部材とが周方向隣り合わせ
にそれぞれ収納配設され、前記カム面が径方向外向きに
部分円弧状に膨出する形状とされている。
A one-way clutch according to a third aspect of the present invention is for rotating or rotating two concentrically arranged annular members radially inward and outward. Convex walls protruding radially outward from the center of rotation are provided at several places around the circumference, and the bottom surface of each concave pocket present in the region between the convex walls is opposed to the outer ring body. A cam surface is provided for forming a wedge-shaped space in which the interval is narrowed toward one side in the circumferential direction.A roller and a pressing member for pressing the roller toward the narrow side of the wedge-shaped space are provided in each of the concave pockets. Are arranged and arranged adjacent to each other in the circumferential direction, and the cam surface is formed so as to bulge radially outward in a partial arc shape.

【0015】請求項4の発明にかかる一方向クラッチ
は、上記請求項1ないし3のいずれかのカム面の曲率半
径(R1)を、外側環体の内周面半径(R)からころの
直径(r1)を減算して求められる数値に設定されるも
のとしている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the one-way clutch, the radius of curvature (R1) of the cam surface according to any one of the first to third aspects is determined by calculating the diameter of the roller from the inner peripheral surface radius (R) of the outer ring. (R1) is set to a numerical value obtained by subtraction.

【0016】以上、本発明では、要するに、内側環体の
外周面に形成するカム面を部分円弧状にしている。その
場合、カム面の加工誤差があっても、くさび状空間のく
さび角度が大きく変化しなくなる。
As described above, in the present invention, the cam surface formed on the outer peripheral surface of the inner ring is formed in a partial arc shape. In this case, even if there is a processing error in the cam surface, the wedge angle of the wedge-shaped space does not change significantly.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明の詳細を図面に示す実施形
態に基づいて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.

【0018】図1ないし図6に本発明の一実施形態を示
している。図1は、一方向クラッチの縦断正面図、図2
は、保持器とこれに収容されたころを示す展開平面図、
図3は、一方向クラッチの正面図、図4は、内輪を示す
斜視図、図5は、一方向クラッチの伝達トルク容量の計
算式を説明するのに用いる図、図6は、カム面の加工誤
差に関連するくさび状空間のくさび角度の変化を示す説
明図である。
FIGS. 1 to 6 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a longitudinal front view of a one-way clutch, and FIG.
Is a developed plan view showing the retainer and the rollers housed therein,
FIG. 3 is a front view of the one-way clutch, FIG. 4 is a perspective view showing the inner race, FIG. 5 is a diagram used to explain a calculation formula of a transmission torque capacity of the one-way clutch, and FIG. It is explanatory drawing which shows the change of the wedge angle of the wedge-shaped space related to a processing error.

【0019】図中、10は一方向クラッチの全体を示し
ている。この一方向クラッチ10は、外輪11と、内輪
12と、複数のころ13と、保持器14と、複数のコイ
ルバネ15とを備えており、基本的には従来例と同じ構
成である。
In the drawing, reference numeral 10 denotes the whole one-way clutch. The one-way clutch 10 includes an outer race 11, an inner race 12, a plurality of rollers 13, a retainer 14, and a plurality of coil springs 15, and has basically the same configuration as the conventional example.

【0020】外輪11と内輪12は、径方向内外に同心
状に配設される。このうち、内輪12の外周面の円周数
カ所には、外輪11との間で対向間隔を周方向一方へ向
けて狭くするくさび状空間を形成するためのカム面16
が設けられており、このカム面16の周方向一方には、
コイルバネ15の受け座17が隣接して形成されてい
る。この受け座17は、コイルバネ15の姿勢を安定に
保つために平坦に形成されている。
The outer race 11 and the inner race 12 are arranged concentrically inside and outside in the radial direction. Of these, a cam surface 16 for forming a wedge-shaped space for reducing the facing distance between the outer ring 11 and the outer ring 11 toward one side in the circumferential direction is formed at several places on the outer peripheral surface of the inner ring 12.
Is provided on one side in the circumferential direction of the cam surface 16.
The receiving seat 17 of the coil spring 15 is formed adjacently. The receiving seat 17 is formed flat to keep the posture of the coil spring 15 stable.

【0021】複数のころ13は、前述のカム面16と外
輪11内周面との間に形成されるくさび状空間において
周方向に転動可能に配設されるものである。
The plurality of rollers 13 are arranged so as to be able to roll in the circumferential direction in a wedge-shaped space formed between the cam surface 16 and the inner peripheral surface of the outer ring 11.

【0022】保持器14は、内輪12の外周面において
周方向で部分的に残存する円筒部分に対して外嵌され、
内輪12の各カム面16および平坦面17に対応する領
域に径方向内外に貫通しかつ複数のころ13それぞれが
個別に収納されるポケット14aを備えている。この保
持器14は、その軸方向一端に設けられる凸部14bが
内輪12に設けられるスリット状の凹部12aに対して
嵌合されることによって内輪12に固定されている。
The retainer 14 is externally fitted to a cylindrical portion that is partially left in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the inner ring 12,
In a region corresponding to each cam surface 16 and flat surface 17 of the inner race 12, there is provided a pocket 14a penetrating in and out in the radial direction and accommodating a plurality of rollers 13 individually. The retainer 14 is fixed to the inner ring 12 by fitting a protrusion 14 b provided at one end in the axial direction to a slit-shaped recess 12 a provided in the inner ring 12.

【0023】複数のコイルバネ15は、上記保持器14
の各ポケット14a内にころ13と周方向で隣り合う状
態に圧縮状態で収納配設されている。これらの各コイル
バネ15は、その伸張復元力により各ころ13をくさび
状空間の狭い側へ押圧するようになっている。特に、こ
の実施形態では、前述のコイルバネ15として、ころ1
3のスキューを回避させるために、端面から見て楕円形
のものを用いることにより、ころ13の軸方向で可及的
に広い領域に当てるようにしている。
A plurality of coil springs 15
Are stored in a compressed state in a state adjacent to the roller 13 in the circumferential direction in each pocket 14a. Each of these coil springs 15 presses each roller 13 toward the narrow side of the wedge-shaped space by the extension restoring force. In particular, in this embodiment, as the above-described coil spring 15,
In order to avoid the skew of No. 3, by using an elliptical shape as viewed from the end face, the roller 13 is applied to a region as wide as possible in the axial direction.

【0024】次に、上記一方向クラッチ10の動作を説
明する。
Next, the operation of the one-way clutch 10 will be described.

【0025】まず、外輪11を一方向のみに回転駆動さ
せて内輪12を従動させる形態で使用する場合には、外
輪11の回転速度を上昇させるとき、ころ13がくさび
状空間の狭い側へ転動させられて外輪11と内輪12と
の間にかみ込むので、内輪12が外輪11と一体化して
同期回転することになる。この状態がロック状態であ
る。
First, when the outer ring 11 is driven to rotate in only one direction and the inner ring 12 is driven, when the rotation speed of the outer ring 11 is increased, the rollers 13 rotate to the narrow side of the wedge-shaped space. Since the inner ring 12 is moved and bites between the outer ring 11 and the inner ring 12, the inner ring 12 is integrated with the outer ring 11 and rotates synchronously. This state is a locked state.

【0026】但し、外輪11の回転速度が下がるなどし
て内輪12の回転速度が外輪11よりも速くなると、こ
ろ13がコイルバネ14のばね力に抗してくさび状空間
の広い側へ移動するようになるので、外輪11と内輪1
2とが相対回転することになる。この状態がフリー状態
である。
However, when the rotation speed of the inner race 12 becomes higher than that of the outer race 11 due to a decrease in the rotation speed of the outer race 11, the rollers 13 move to the wide side of the wedge-shaped space against the spring force of the coil spring 14. The outer ring 11 and the inner ring 1
2 will rotate relative to each other. This state is a free state.

【0027】そして、外輪11を両方向に任意に回転さ
せる形態で使用する場合には、外輪11が図1の反時計
方向に回転すると、上述したようなロック状態になっ
て、内輪12が外輪11と同一方向に同期回転すること
になるが、外輪11が図1の時計方向に回転すると、上
述したようなフリー状態になって、外輪11から内輪1
2に対して回転動力が伝達されなくなり、外輪11のみ
が回転し、内輪12が非回転となる。
When the outer ring 11 is used in such a manner as to be arbitrarily rotated in both directions, when the outer ring 11 rotates counterclockwise in FIG. However, when the outer ring 11 rotates clockwise in FIG. 1, the outer ring 11 enters the free state as described above and moves from the outer ring 11 to the inner ring 1.
2, the rotation power is not transmitted, and only the outer ring 11 rotates, and the inner ring 12 does not rotate.

【0028】この実施形態での一方向クラッチ10で
は、内輪12に設けてあるカム面16について、従来例
のように平坦な形状とせずに部分円弧状としていること
に特徴がある。特に、この実施形態では、カム面16に
ついて、内輪12の円周数カ所に凹部を設け、この凹部
の底面に径方向外向きに部分円弧状に膨出する形態で形
成している。
The one-way clutch 10 of this embodiment is characterized in that the cam surface 16 provided on the inner race 12 is not a flat shape as in the conventional example but a partial arc shape. In particular, in this embodiment, the cam surface 16 is provided with a concave portion at several places on the circumference of the inner ring 12, and formed on the bottom surface of the concave portion so as to bulge radially outward in a partial arc shape.

【0029】このように内輪12に設けるカム面16
を、部分円弧状に形成した場合の伝達トルク容量および
かみ合い性について図5を参照して説明する。
As described above, the cam surface 16 provided on the inner race 12
Will be described with reference to FIG. 5 in terms of the transmission torque capacity and the meshing property in the case of forming a partial arc.

【0030】図中、Tは伝達トルク容量、θはくさび角
度、αはくさび角度θの1/2、nはころ13の数、r
はころ13の半径、R1はカム面16の曲率半径、Lは
ころ13の有効長さ、Rは外輪11の内径(外輪軌道半
径)、Fは接線荷重である。
In the figure, T is the transmission torque capacity, θ is the wedge angle, α is の of the wedge angle θ, n is the number of rollers 13, r
The radius of the roller 13, R 1 is the radius of curvature of the cam surface 16, L is the effective length of the roller 13, R is the inner diameter of the outer race 11 (the outer raceway radius), and F is the tangential load.

【0031】伝達トルク容量Tは、T=nFRの計算式
で求められる。Fは、ヘルツ応力の計算式、つまり(σ
max/0.418)2rR1/(r+R1)L/Et
anαであり、この計算式を前述の計算式に代入する
と、T=n(σmax/0.418)2rR1/(r+
R1)L/EtanαRとなる。この計算式から、くさ
び角度θが大きいほうが伝達トルク容量Tが増大すると
言える。
The transmission torque capacity T is obtained by a formula of T = nFR. F is a calculation formula of Hertz stress, that is, (σ
max / 0.418) 2 rR1 / (r + R1) L / Et
anα, and when this equation is substituted into the above equation, T = n (σmax / 0.418) 2 rR1 / (r +
R1) L / EtanαR. From this equation, it can be said that the larger the wedge angle θ, the greater the transmission torque capacity T.

【0032】なお、上記計算式中の数値「0.418」
は、P2=1/π(r+R1/rR1)・q/Q{(1
−ν1/E1)+(1−ν1/E2)}の計算式から求
められる。ここで、ころ13、外輪11および内輪12
を共に鋼材とした場合、それらのヤング率はE1=E2
=E、また、ポアソン比はν1=ν2=0.3となる。
この数値を前述の計算式に代入すると、「0.418」
が得られる。
The numerical value "0.418" in the above equation is used.
Is P 2 = 1 / π (r + R1 / rR1) · q / Q {(1
−ν1 / E1) + (1−ν1 / E2)}. Here, the rollers 13, the outer ring 11 and the inner ring 12
Are steel materials, their Young's modulus is E1 = E2
= E, and the Poisson's ratio is ν1 = ν2 = 0.3.
By substituting this value into the above formula, "0.418" is obtained.
Is obtained.

【0033】また、トルクを伝達できるロック状態と
は、μN>Ntanθ/2の状態である。なお、μは摩
擦係数である。この計算式から、くさび角度θが大きい
と、μ<tanθ/2になり、ころ13が滑りやすくな
るので、くさび角度θは小さいほうがかみ合い性がよく
なると言える。但し、くさび角度θが小さ過ぎると、こ
ろ13がロック状態からフリー状態に戻らなくなること
がある。
The locked state in which the torque can be transmitted is a state where μN> Ntan θ / 2. Here, μ is a coefficient of friction. From this calculation formula, it can be said that if the wedge angle θ is large, μ <tan θ / 2, and the rollers 13 become slippery. Therefore, it can be said that the smaller the wedge angle θ, the better the meshing property. However, if the wedge angle θ is too small, the rollers 13 may not return from the locked state to the free state.

【0034】なお、上述したような部分円弧状のカム面
16の曲率半径R1は、R1=R−r1の計算式で求め
られる値に設定するのが好ましい。なお、Rは外輪11
の内径(外輪軌道半径)、r1はころ13の直径であ
る。
It is preferable that the radius of curvature R1 of the cam surface 16 having the partial arc shape as described above is set to a value obtained by a calculation formula of R1 = R-r1. R is the outer ring 11
, R1 is the diameter of the roller 13.

【0035】そして、図6に示すように、カム面16の
曲率中心O2ところ13の中心O3とを結ぶ直線は、内輪
12および外輪11の中心O1ところ13の中心O3とを
結ぶ直線に対して傾斜されるが、この傾斜角度は、設計
的に要求されるくさび角度θとほぼ同じ角度とされる。
As shown in FIG. 6, a straight line connecting the center of curvature O 2 of the cam surface 16 and the center O 3 of the center 13 connects the center O 1 of the inner ring 12 and the center of the outer ring 11 with the center O 3. Although it is inclined with respect to the straight line, the inclination angle is set to be substantially the same as the wedge angle θ required in design.

【0036】ところで、上述したようにカム面16の形
状を部分円弧状に形成すれば、加工誤差によってカム面
16の径方向での位置が図6中のR0で示す位置(設計
的に要求される位置)に対して図6中のR1位置やR2
置にばらついたとしても、設計的に要求されるくさび角
度θR0に対してθR1やθR2に示すようにあまり大き
く変化しないので、ころ13の挙動が安定に保たれると
言える。なお、図6では、加工誤差を誇張して記載して
いる。ちなみに、カム面16やころ13の加工誤差のば
らつきが0.2mmの場合だと、くさび角度θのばらつ
きは±0.005度となり、あまり変化せずに済む。
By the way, if the shape of the cam surface 16 is formed in a partially arcuate shape as described above, the position of the cam surface 16 in the radial direction may be changed to the position indicated by R 0 in FIG. 6 does not change so much as shown in θR 1 and θR 2 with respect to the wedge angle θR 0 required in design, even if it is shifted to the R 1 position or R 2 position in FIG. Therefore, it can be said that the behavior of the rollers 13 is kept stable. In FIG. 6, the processing error is exaggerated. By the way, when the variation of the processing error of the cam surface 16 and the rollers 13 is 0.2 mm, the variation of the wedge angle θ is ± 0.005 degrees, and there is no need to change much.

【0037】以上説明したように、本実施形態での一方
向クラッチ10では、カム面16の加工誤差があっても
くさび角度θの変化量を小さくできるので、カム面16
の加工精度を従来例のように高精度に管理しなくとも、
優れたクラッチ機能を発揮する構造にできる。
As described above, in the one-way clutch 10 according to the present embodiment, the amount of change in the wedge angle θ can be reduced even if there is a processing error in the cam surface 16.
Even if you do not manage the processing accuracy of high precision as in the conventional example,
A structure that demonstrates an excellent clutch function can be achieved.

【0038】なお、本発明は上記実施形態にのみ限定さ
れるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various applications and modifications are conceivable.

【0039】(1) 上記実施形態において、例えば図
7に示すように、コイルバネ15の受け座17を無くし
て、カム面16のみを形成してもよい。その場合、加工
が簡単になる。
(1) In the above embodiment, for example, as shown in FIG. 7, the receiving surface 17 of the coil spring 15 may be omitted and only the cam surface 16 may be formed. In that case, processing becomes simple.

【0040】(2) 上記実施形態では保持器14を用
いているが、この保持器14を省略した構造、例えば図
8に示すようなものも本発明に含む。図8に示す一方向
クラッチ10では、内輪12に対して保持器14を一体
に形成した構造になっている。具体的に、内輪12の外
周面の円周数カ所には、径方向外向きに突出する凸壁部
12bが設けられており、この凸壁部12bそれぞれの
間の領域には、凹状ポケット12cがそれぞれ存在する
ようになっており、各凹状ポケット12cの底面には、
外輪11との間で対向間隔を周方向一方へ向けて狭くす
るくさび状空間を形成するためのカム面16が設けられ
ている。この内輪12の凹状ポケット12c内に複数の
ころ13および複数のコイルバネ15が周方向隣り合わ
せに収納配設されている。なお、内輪12の凹状ポケッ
ト12cからのコイルバネ15の径方向外向きへの抜け
出しを防止するために、抜け止めカバー18が内輪12
に外嵌装着されている。この抜け止めカバー18は、円
周数カ所に突片が櫛歯状に配列された環体からなる。
(2) Although the retainer 14 is used in the above embodiment, a structure in which the retainer 14 is omitted, for example, the structure shown in FIG. 8 is also included in the present invention. The one-way clutch 10 shown in FIG. 8 has a structure in which the retainer 14 is formed integrally with the inner ring 12. Specifically, at several locations on the outer circumferential surface of the inner ring 12, convex wall portions 12 b protruding radially outward are provided, and a concave pocket 12 c is provided in a region between the convex wall portions 12 b. Each is present, the bottom of each concave pocket 12c,
A cam surface 16 is provided to form a wedge-shaped space that narrows the facing distance between the outer ring 11 and the outer ring 11 in one circumferential direction. A plurality of rollers 13 and a plurality of coil springs 15 are housed and arranged in the concave pocket 12c of the inner race 12 so as to be adjacent to each other in the circumferential direction. In order to prevent the coil spring 15 from coming out of the inner pocket 12 radially outward from the concave pocket 12c, the retaining cover 18 is attached to the inner race 12.
Is fitted to the outside. The retaining cover 18 is formed of an annular body in which protruding pieces are arranged in a comb-teeth shape at several places around the circumference.

【0041】ところで、上記実施形態での一方向クラッ
チ10は、例えば自動車などのエンジンに装着される各
種の補機のプーリに内蔵することができる。具体的に、
上記一方向クラッチ10を自動車の補機としてのオルタ
ネータのプーリに組み込んだ例を、図9に示す。
By the way, the one-way clutch 10 in the above embodiment can be built in pulleys of various auxiliary machines mounted on an engine such as an automobile. Specifically,
FIG. 9 shows an example in which the one-way clutch 10 is incorporated in a pulley of an alternator as an auxiliary device of an automobile.

【0042】図例のプーリユニットAでは、プーリ1と
回転軸2との対向環状空間において2つの転がり軸受
3,3の間の領域に一方向クラッチ10が配設されてい
る。この例では、一方向クラッチ10の外輪11をプー
リ1で兼用させており、一方向クラッチ10の内輪12
を回転軸2にそれぞれ圧入により嵌合している。
In the illustrated pulley unit A, a one-way clutch 10 is disposed in a region between the two rolling bearings 3 and 3 in an annular space between the pulley 1 and the rotating shaft 2. In this example, the pulley 1 also serves as the outer ring 11 of the one-way clutch 10, and the inner ring 12 of the one-way clutch 10
Are fitted to the rotating shaft 2 by press fitting.

【0043】このようなプーリユニットAでは、プーリ
1を一方向のみに回転させ、その回転速度を任意に変化
させるような形態で使用される。その動作としては、上
述した一方向クラッチ10の動作説明と同様である。
The pulley unit A is used in such a form that the pulley 1 is rotated only in one direction and the rotation speed is arbitrarily changed. The operation is the same as the operation of the one-way clutch 10 described above.

【0044】つまり、ベルトBによりプーリ1が所要方
向に回転されると、その回転上昇に伴い一方向クラッチ
10がロック状態になってプーリ1から内輪12および
回転軸2に対して回転動力をほぼ1:1の割合で伝達す
るようになる。
That is, when the pulley 1 is rotated in the required direction by the belt B, the one-way clutch 10 is locked as the rotation rises, and the rotational power from the pulley 1 to the inner ring 12 and the rotating shaft 2 is substantially reduced. It is transmitted at a ratio of 1: 1.

【0045】但し、仮に、プーリ1の回転上昇過程で、
プーリ1の回転速度が一時的に低下すると、内輪12お
よび回転軸2の回転速度が回転慣性力によりプーリ1の
回転速度よりも一瞬速くなるので、一方向クラッチ10
がフリー状態となってプーリ1から回転軸2に対する回
転動力の伝達が遮断されるようになる。
However, assuming that the rotation of the pulley 1 is rising,
When the rotation speed of the pulley 1 temporarily decreases, the rotation speed of the inner ring 12 and the rotating shaft 2 becomes momentarily faster than the rotation speed of the pulley 1 due to the rotational inertia force.
Is in a free state, and transmission of rotational power from the pulley 1 to the rotary shaft 2 is interrupted.

【0046】この後、再びプーリ1の回転速度が回転軸
2よりも速くなると、一方向クラッチ10が再びロック
状態となるので、プーリ1から回転軸2に対して回転動
力が伝達されることになる。
Thereafter, when the rotational speed of the pulley 1 becomes higher than that of the rotary shaft 2 again, the one-way clutch 10 is again locked, so that rotational power is transmitted from the pulley 1 to the rotary shaft 2. Become.

【0047】このように、プーリ1の回転速度が高低変
動(脈動)するようなことがあっても、一方向クラッチ
10がロック状態とフリー状態に適宜切り換わって、プ
ーリ1の回転速度の脈動を整流化して、回転軸2にリニ
アに伝達させるようになっている。また、プーリ1の回
転速度を減速するときにも、一方向クラッチ10がフリ
ー状態になって回転軸2を自身の回転慣性力でもって高
速回転させることができるので、オルタネータの発電効
率を高めることができる。
As described above, even if the rotational speed of the pulley 1 fluctuates (pulsates), the one-way clutch 10 switches between the locked state and the free state as appropriate, and the rotational speed of the pulley 1 pulsates. Is rectified and transmitted to the rotating shaft 2 linearly. In addition, even when the rotation speed of the pulley 1 is reduced, the one-way clutch 10 is in a free state, and the rotating shaft 2 can be rotated at a high speed by its own rotational inertia force. Can be.

【0048】[0048]

【発明の効果】請求項1ないし3の発明では、カム面の
加工誤差があってもくさび角度の変化量を小さくできる
ので、カム面の加工精度を従来例のように高精度に管理
しなくとも、優れたクラッチ機能を発揮できる構造とす
ることができる。したがって、本発明では、生産性に優
れていて、機能的に信頼性の高い一方向クラッチを提供
できるようになる。
According to the first to third aspects of the present invention, the amount of change in the wedge angle can be reduced even if there is a processing error in the cam surface, so that the processing accuracy of the cam surface is not controlled with high accuracy as in the conventional example. In both cases, a structure capable of exhibiting an excellent clutch function can be obtained. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a one-way clutch which is excellent in productivity and highly functionally reliable.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態の一方向クラッチの上半分
の縦断正面図
FIG. 1 is a longitudinal sectional front view of an upper half of a one-way clutch according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1において保持器とこれに収容されたころを
示す展開平面図
FIG. 2 is an exploded plan view showing the cage and the rollers housed in FIG. 1;

【図3】図1の一方向クラッチの上半分の正面図FIG. 3 is a front view of the upper half of the one-way clutch shown in FIG. 1;

【図4】図1中の保持器の斜視図FIG. 4 is a perspective view of the retainer in FIG. 1;

【図5】図1の一方向クラッチの伝達トルク容量の計算
式を説明するのに用いる図
FIG. 5 is a diagram used to explain a calculation formula of a transmission torque capacity of the one-way clutch in FIG. 1;

【図6】カム面の加工誤差に関連するくさび状空間のく
さび角度の変化を示す説明図
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a change in a wedge angle of a wedge-shaped space related to a machining error of a cam surface.

【図7】本発明の他の実施形態にかかり、図1に対応す
る縦断正面図
FIG. 7 is a longitudinal sectional front view corresponding to FIG. 1 according to another embodiment of the present invention.

【図8】本発明の他の実施形態にかかり、図1に対応す
る縦断正面図
FIG. 8 is a longitudinal sectional front view corresponding to FIG. 1 according to another embodiment of the present invention.

【図9】上記実施形態の一方向クラッチを内蔵したプー
リユニットの縦断側面図
FIG. 9 is a longitudinal sectional side view of a pulley unit incorporating a one-way clutch according to the embodiment.

【図10】従来例の一方向クラッチの縦断正面図FIG. 10 is a longitudinal sectional front view of a conventional one-way clutch.

【図11】図10の一方向クラッチの伝達トルク容量の
計算式を説明するのに用いる図
11 is a diagram used to explain a calculation formula of a transmission torque capacity of the one-way clutch in FIG. 10;

【図12】図10の一方向クラッチの不具合を示す要部
拡大図
FIG. 12 is an enlarged view of a main part showing a malfunction of the one-way clutch in FIG. 10;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 一方向クラッチ 11 外輪 12 内輪 13 ころ 14 保持器 14a 保持器のポケット 15 コイルバネ 16 内輪のカム面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 One-way clutch 11 Outer ring 12 Inner ring 13 Roller 14 Cage 14a Cage pocket 15 Coil spring 16 Inner ring cam surface

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】径方向内外に同心状に配設される2つの環
体を同期回転させたり相対回転させたりする一方向クラ
ッチであって、 内側環体の外周面の円周数カ所に、外側環体の内周面と
の対向間隔を周方向一方に向けて狭くしたくさび状空間
を形成するためのカム面が設けられ、 このカム面が径方向外向きに部分円弧状に膨出する形状
とされている、ことを特徴とする一方向クラッチ。
1. A one-way clutch for synchronously rotating or relatively rotating two rings disposed concentrically inside and outside a radial direction, wherein the outer ring is provided at several places on the outer peripheral surface of the inner ring. A cam surface is provided for forming a wedge-shaped space in which the distance between the inner surface of the ring and the inner peripheral surface is narrowed toward one side in the circumferential direction, and the cam surface protrudes radially outward in a partial arc shape. A one-way clutch, characterized in that:
【請求項2】径方向内外に同心状に配設される2つの環
体を同期回転させたり相対回転させたりする一方向クラ
ッチであって、 内側環体の外周面の円周数カ所に設けられて、外側環体
の内周面との対向間隔を周方向一方に向けて狭くしたく
さび状空間を形成するためのカム面と、 この内側環体に一体に外嵌されかつ複数のカム面に対応
する領域に径方向内外に貫通するポケットを有する保持
器と、 この保持器のポケットそれぞれに周方向転動可能に収納
される複数のころと、 前記保持器のポケットそれぞれに前記ころと周方向隣り
合わせに収納されてころをくさび状空間の狭い側へ押圧
する押圧部材とを備え、 前記カム面が径方向外向きに部分円弧状に膨出する形状
とされている、ことを特徴とする一方向クラッチ。
2. A one-way clutch for synchronously rotating or relatively rotating two rings disposed concentrically inside and outside a radial direction, provided at several places on the outer peripheral surface of an inner ring. A cam surface for forming a wedge-shaped space in which the distance between the inner peripheral surface of the outer ring body and the inner peripheral surface is reduced in one of the circumferential directions; and A cage having a pocket penetrating in and out in the radial direction in a corresponding region; a plurality of rollers housed in each of the pockets of the cage so as to be able to roll in the circumferential direction; A pressing member that is housed next to each other and presses the rollers toward the narrow side of the wedge-shaped space, wherein the cam surface is formed to protrude radially outward in a partial arc shape. Direction clutch.
【請求項3】径方向内外に同心状に配設される2つの環
体を同期回転させたり相対回転させたりする一方向クラ
ッチであって、 内側環体において外周面の円周数カ所に、回転中心から
放射状に径方向外向きに突出する凸壁部が設けられ、 各凸壁部の間の領域にそれぞれ存在する各凹状ポケット
の底面に、前記外側環体との対向間隔を周方向一方へ向
けて狭くしたくさび状空間を形成するためのカム面が設
けられ、 この各凹状ポケット内に、ころと、当該ころを前記くさ
び状空間の狭い側へ押圧する押圧部材とが周方向隣り合
わせにそれぞれ収納配設され、 前記カム面が径方向外向きに部分円弧状に膨出する形状
とされている、ことを特徴とする一方向クラッチ。
3. A one-way clutch for synchronously rotating or relative rotating two concentric rings disposed radially in and out, wherein the inner ring has a plurality of rotations at several circumferential positions on an outer peripheral surface thereof. A convex wall portion radially outwardly protruding from the center is provided, and at the bottom surface of each concave pocket present in a region between the convex wall portions, the facing interval with the outer ring body is set to one circumferential direction. A cam surface for forming a wedge-shaped space that is narrowed toward is provided.In each of the concave pockets, a roller and a pressing member that presses the roller toward the narrow side of the wedge-shaped space are circumferentially adjacent to each other. A one-way clutch, wherein the one-way clutch is housed and arranged, and the cam surface has a shape protruding radially outward in a partial arc shape.
【請求項4】請求項1ないし3のいずれかの一方向クラ
ッチにおいて、 前記カム面の曲率半径(R1)は、外側環体の内周面半
径(R)からころの直径(r1)を減算して求められる
数値に設定される、ことを特徴とする一方向クラッチ。
4. The one-way clutch according to claim 1, wherein the radius of curvature (R1) of the cam surface is obtained by subtracting the diameter of the roller (r1) from the radius of the inner peripheral surface (R) of the outer ring body. A one-way clutch, characterized in that the one-way clutch is set to a value determined by the following.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7278938B2 (en) * 2003-02-28 2007-10-09 Koyo Seiko Co., Ltd. Power transmission device
CN104117601A (en) * 2014-07-17 2014-10-29 苏州华源包装股份有限公司 Double-line three-station processing device

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