JP2001074069A - ワンウェイクラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワンウェイクラッチにおいて、その構成に工
夫を凝らし、ベアリングを不要にしつつ、一方向回転時
にのみトルク伝達を可能にする。 【解決手段】 内輪２０の各隆起部２１は、内輪２０の
内周面にその周方向に沿い複数のローラ３０の各々と交
互に間隔をおいて外輪１０の内周面に向け山形状に隆起
している。各隆起部２１の一側傾斜面２１ｂは、外輪１
０の図示矢印方向回転時に外輪１０の内周面との間にロ
ーラ３０を噛み込み可能な程度の傾斜度合いにて、頂部
２１ａから内輪２０の内周面に向けその周方向一側にて
傾斜し、他側傾斜面２１ｃは、外輪１０の図示矢印方向
とは逆方向の回転時に外輪１０の内周面との間にローラ
３０を噛み込み不能な程度の傾斜度合いにて、頂部２１
ａから内輪２０の内周面に向けその周方向他側にて傾斜
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワンウェイクラッ
チに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ワンウェイクラッチは、内輪と、
この内輪の外周側にベアリングにより相対回転可能に支
持された外輪と、この外輪と内輪との間に介装されたト
ルク伝達部材とを備えている。そして、このワンウェイ
クラッチは、その内輪を、例えば、電動機の出力軸に連
結し、外輪を負荷の入力軸に連結して、トルク伝達部材
を介して電動機のトルクを負荷に一方向にのみ伝達す
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記ワンウェ
イクラッチでは、上述のごとく、外輪と内輪とを相対回
転自在に支持するために、外輪と内輪との間にベアリン
グが介装されている。このため、ワンウェイクラッチに
は、ベアリングという余分な構成部材が常に必要とされ
るという不具合を招く。

【０００４】そこで、本発明は、このようなことに対処
するため、ワンウェイクラッチにおいて、その構成に工
夫を凝らし、ベアリングを不要にしつつ、一方向回転時
にのみトルク伝達を可能にすることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題の解決にあた
り、請求項１に記載の発明に係るワンウェイクラッチ
は、内輪（２０）と、この内輪の外周側に同軸的に位置
する外輪（１０）と、内輪及び外輪の各内周面の間にそ
の周方向に回転可能に挟持された複数のローラ（３０）
とを備え、内輪及び外輪の一方は、その内周面にてその
周方向に沿い複数のローラの各々と交互に位置するよう
に間隔をおいて内輪及び外輪の他方の内周面に向け山形
状に隆起して形成された複数の隆起部（２１）を有して
いる。

【０００６】また、当該複数の隆起部の各々は、内輪及
び外輪の他方の内周面との間にローラの直径よりも小さ
な半径方向間隙を形成する頂部（２１ａ）と、この頂部
から内輪及び外輪の一方の内周面に向けその周方向一側
にて傾斜する一側傾斜面（２１ｂ）と、頂部から内輪及
び外輪の一方の内周面に向けその周方向他側にて傾斜す
る他側傾斜面（２１ｃ）とを有している。

【０００７】ここで、隆起部毎に、一側傾斜面は、外輪
の一方向回転時又はこれとは逆方向への内輪の回転時に
内輪及び外輪の他方の内周面との間にてローラを噛み込
み可能な程度の傾斜度合いを有し、他側傾斜面は、外輪
の他方向回転時又はこれとは逆方向への内輪の回転時に
内輪及び外輪の他方の内周面との間にてローラを噛み込
み不能な程度の傾斜度合いを有する。

【０００８】これにより、外輪の一方向回転時又はこれ
とは逆方向への内輪の回転時には、各ローラは、各隆起
部の一側傾斜面と外輪及び内輪の他方の内周面との間に
噛み込まれ、外輪及び内輪は一体的に回転する。その結
果、外輪側から内輪側へのトルク伝達或いはその逆方向
へのトルク伝達が可能となる。一方、外輪の他方向回転
時又はこれとは逆方向への内輪の回転時には、各ローラ
は、各隆起部の他側傾斜面と外輪及び内輪の他方の内周
面との間に噛み込まれることなく空転する。従って、外
輪側から内輪側へのトルク伝達或いはその逆方向へのト
ルク伝達がなされない。

【０００９】このように、ワンウェイクラッチは、一方
向への回転時にのみトルク伝達機能を発揮する。この場
合、各ローラが、外輪及び内輪の各内表面に回転可能に
挟持されてこれら外輪及び内輪を同軸的に相対回転可能
に維持するので、当該ワンウェイクラッチはベアリング
としての機能をも有する。従って、この種のワンウェイ
クラッチにおいて、外輪と内輪を相対回転可能に同軸的
に維持するベアリングを別途独立の構成部材として採用
する必要がなく構成部材の低減につながる。

【００１０】また、請求項２に記載の発明によれば、請
求項１に記載の発明において、隆起部毎に、頂部、一側
傾斜面及び他側傾斜面は、ローラの回転軸を外輪又は内
輪の回転時にその回転方向に対しほぼ直角に維持する程
度の軸方向幅を有する。

【００１１】従って、各ローラが外輪や内輪の軸に対し
交差する方向にかたぐことがない。その結果、請求項１
に記載の発明のワンウェイクラッチのベアリングとして
の機能やトルク伝達機能が円滑になされ得る。 〔発明の詳細な説明〕

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明に係るワンウェイク
ラッチの一実施形態を示しており、このワンウェイクラ
ッチは、電動機（図示しない）と被駆動装置（図示しな
い）との間に連結されて、一方向回転時にのみ、電動機
の出力トルクを被駆動装置に伝達する。

【００１３】当該ワンウェイクラッチは、図１乃至図３
にて示すごとく、円筒状外輪１０と、円柱状内輪２０
と、複数のローラ３０とにより構成されている。図１乃
至図３では、便宜上、二つのローラ３０のみが示されて
いる。外輪１０は、その入力軸にて、電動機の出力軸に
同軸的に連結されて、当該電動機の回転に連動して同一
方向に回転する。また、内輪２０は、外輪１０内にてこ
れと同軸的に位置しており、この内輪２０は、その出力
軸にて、被駆動装置の入力軸に同軸的に連結されて、そ
の回転に伴い当該被駆動装置を同一方向に回転する。

【００１４】内輪２０は、複数の隆起部２１を備えてお
り、これら各隆起部２１は、内輪２０の内周面にその周
方向に沿い複数のローラ３０の各々と交互に間隔をおい
て外輪１０の内周面に向け山形状に隆起して形成されて
いる。便宜上、隆起部２１は、図１では、二つ示され、
図２及び図３では、三つ示されている。

【００１５】複数の隆起部２１の各々は、頂部２１ａ
と、一側傾斜面２１ｂと、他側傾斜面２１ｃとを備えて
いる。頂部２１ａは、外輪１０の内周面との間にローラ
３０の直径よりも小さい半径方向間隙ｇを形成するよう
に位置している。一側傾斜面２１ｂは、外輪１０の一方
向回転（図２にて図示矢印Ｒａ方向の回転）時に外輪１
０の内周面との間にローラ３０を噛み込み可能な程度、
即ちトルク伝達可能な程度の傾斜度合いにて、頂部２１
ａから内輪２０の内周面に向けその周方向一側（図２に
て図示矢印Ｒａ方向とは逆方向側）にて傾斜している。
また、他側傾斜面２１ｃは、外輪１０の図２にて図示矢
印Ｒａ方向とは逆方向の回転時に外輪１０の内周面との
間にローラ３０を噛み込み不能な程度、即ちトルク伝達
不能な程度の傾斜度合いにて、頂部２１ａから内輪２０
の内周面に向けその周方向他側（図２にて図示矢印Ｒａ
方向側）にて傾斜している。

【００１６】ここで、隆起部２１毎に、頂部２１ａ、一
側傾斜面２１ｂ及び他側傾斜面２１ｃは、共に、外輪１
０又は内輪２０の回転時にローラ３０の軸を当該外輪１
０又は内輪２０の軸にほぼ直角に維持するに要する軸方
向幅を有している。

【００１７】各ローラ３０は、内輪２０の内周面の軸方
向よりも幾分短く、各隆起部２１の軸方向幅よりも長い
もので、これら各ローラ３０は、内輪及び外輪の各内周
面の間にその周方向に回転可能に挟持されている。この
ため、ローラ３０の直径は、外輪１０の内周面と内輪２
０の内周面との間の半径方向間隔に等しくしてある。ま
た、各ローラ３０の直径が外輪１０の内周面と内表面２
０の内周面との間の半径方向間隔に等しいことで、外輪
１０が内輪２０に対し同軸的に相対回転可能に維持され
る。このことは、各ローラ３０が、外輪１０及び内輪２
０と共に、ベアリング（例えば、ローラベアリング）と
しての機能をも果たすことを意味する。なお、各ローラ
３０の上記噛み込み方向の回転は、ローラ３０の外周面
と外輪１０及び内輪２０の各内周面との間の摩擦接触或
いは外輪１０の内周面と対応隆起部２１の一側傾斜面２
１ｂとの間の摩擦接触のもとに生ずる。

【００１８】以上のように構成した本実施形態におい
て、電動機が図２にて図示矢印Ｒａ方向に回転すると、
ワンウェイクラッチの外輪１０は、同一方向に回転す
る。このことは、ワンウェイクラッチにおいて、外輪１
０は、トルク伝達の入力側構成部材として機能すること
を意味する。

【００１９】これに伴い、各ローラ３０が、外輪１０と
内輪２０の各内周面の間に挟持された状態にて、外輪１
０の図２にて図示矢印Ｒａ方向の回転に連動して回転し
ながら外輪１０の内周面と当該図示方向に位置する隆起
部２１の一側傾斜面２１ｂとの間に噛み込まれる。この
噛み込みは、一側傾斜面２１ｂの上記傾斜度合いのもと
ローラ３０の外周面と外輪１０の内周面及び一側傾斜面
２１ｂとの間の摩擦接触により確実に行われる。

【００２０】このような噛み込みのため、内輪２０が、
外輪１０の回転方向に向けこれと一体回転し、被駆動装
置を同一方向に回転させる。このことは、ワンウェイク
ラッチにおいて、内輪２０は、トルク伝達の出力側構成
部材として機能することを意味する、従って、電動機の
出力トルクがワンウェイクラッチにより図２にて図示矢
印Ｒａ方向の回転でもって被駆動装置に伝達される。

【００２１】一方、電動機が図２にて図示矢印Ｒａ方向
とは逆方向、即ち図３にて図示矢印Ｒｂ方向に回転する
と、ワンウェイクラッチの外輪１０は、同一方向に回転
する。これに伴い、各ローラ３０が、外輪１０と内輪２
０の各内周面の間に挟持された状態にて、外輪１０の図
３にて図示矢印Ｒｂ方向の回転に連動して、当該回転方
向に位置する隆起部２１の他側傾斜面２１ｃに向けて回
転する。このような状態では、他側傾斜面２１ｃが上記
傾斜度合いにありかつ頂部２１ａと外輪１０の内周面の
半径方向間隙ｇが上述のように設定されているため、各
ローラ３０は、外輪１０の内周面と他側傾斜面２１ｃと
の間で噛み込まれることなく、図３にて矢印Ｒｃにて示
すごとく空転し、内輪２０は停止したままである。従っ
て、電動機の出力トルクは、ワンウェイクラッチによっ
ては、その図３にて矢印Ｒｂ方向の回転では、被駆動装
置へは伝達されない。

【００２２】以上説明したように、ワンウェイクラッチ
は、上記構成のもと、電動機の矢印Ｒａ方向への回転時
にのみ、当該電動機の出力トルクを被駆動装置に伝達す
る。この場合、各ローラ３０が、外輪１０及び内輪２０
の各内表面に回転可能に挟持されてこれら外輪１０及び
内輪２０を同軸的に相対回転可能に維持するので、当該
ワンウェイクラッチはベアリングとしての機能をも有す
る。従って、この種のワンウェイクラッチにおいて、外
輪１０と内輪２０を相対回転可能に同軸的に維持するベ
アリングを別途独立の構成部材として採用する必要がな
く構成部材の低減につながる。

【００２３】また、上述のように、隆起部２１毎に、頂
部２１ａ、一側傾斜面２１ｂ及び他側傾斜面２１ｃは、
共に、外輪１０又は内輪２０の回転時にローラ３０の軸
を当該外輪１０又は内輪２０の軸にほぼ直角に維持する
に要する軸方向幅を有しているので、各ローラ３０が外
輪１０や内輪２０の軸に対し交差する方向にかたぐこと
がない。従って、ワンウェイクラッチのベアリングとし
ての機能やトルク伝達機能が円滑になされ得る。

【００２４】なお、上記実施形態では、外輪１０をトル
ク伝達の入力側構成部材として用い、内輪２０をトルク
伝達の出力側構成部材として用いるようにしたが、これ
に代えて、内輪２０をトルク伝達の入力側構成部材とし
て用い、外輪１０をトルク伝達の出力側構成部材として
用いるようにしてもよい。この場合には、内輪２０が図
２にて図示矢印Ｒａとは逆方向に回転するとき、各ロー
ラ３０が、各隆起部２１の一側傾斜面２１ｂと外輪１０
の内周面との間に噛み込まれて、外輪１０を内輪２０と
同一方向に回転し、電動機の出力トルクを被駆動装置に
伝達する。また、内輪２０が図２にて図示矢印Ｒａ方向
に回転するとき、各ローラ３０が、各隆起部２１の他側
傾斜面２１ｃと接触しながら、この他側傾斜面２１ｃと
外輪１０の内周面との間に噛み込まれることなく空転
し、外輪１０を停止状態に維持する。従って、電動機の
出力トルクは被駆動装置には伝達されない。これによっ
ても、上記実施形態にて述べたと同様の作用効果を達成
できる。

【００２５】また、上記実施形態では、各隆起部２１を
内輪２０の内周面に形成する例について説明したが、こ
れに代えて、各隆起部２１を外輪１０の内周面に形成す
るようにしても、上記実施形態と実質的に同様の作用効
果を達成できる。また、本発明の実施にあたり、ワンウ
ェイクラッチの駆動源は電動機に限ることなく、各種の
回転駆動源であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るワンウェイクラッチの一実施形態
を示す部分破断側面図である。

【図２】外輪の図示矢印方向への回転時における図１の
２−２線に沿う断面図である。

【図３】外輪の図示矢印方向への回転時における部分断
面図である。

【符号の説明】

１０…外輪、２０…内輪、２１…隆起部、２１ａ…頂
部、２１ｂ…一側傾斜面、２１ｃ…他側傾斜面、３０…
ローラ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内輪（２０）と、 この内輪の外周側に同軸的に位置する外輪（１０）と、 前記内輪及び外輪の各内周面の間にその周方向に回転可
   能に挟持された複数のローラ（３０）とを備えて、 前記内輪及び外輪の一方は、その内周面にてその周方向
   に沿い前記複数のローラの各々と交互に位置するように
   間隔をおいて前記内輪及び外輪の他方の内周面に向け山
   形状に隆起して形成された複数の隆起部（２１）を有し
   ており、 当該複数の隆起部の各々は、前記内輪及び外輪の他方の
   内周面との間に前記ローラの直径よりも小さな半径方向
   間隙を形成する頂部（２１ａ）と、この頂部から前記内
   輪及び外輪の一方の内周面に向けその周方向一側にて傾
   斜する一側傾斜面（２１ｂ）と、前記頂部から前記内輪
   及び外輪の一方の内周面に向けその周方向他側にて傾斜
   する他側傾斜面（２１ｃ）とを有しており、 前記隆起部毎に、前記一側傾斜面は、前記外輪の一方向
   回転時又はこれとは逆方向への前記内輪の回転時に前記
   内輪及び外輪の他方の内周面との間にて前記ローラを噛
   み込み可能な程度の傾斜度合いを有し、前記他側傾斜面
   は、前記外輪の他方向回転時又はこれとは逆方向への前
   記内輪の回転時に前記内輪及び外輪の他方の内周面との
   間にて前記ローラを噛み込み不能な程度の傾斜度合いを
   有するワンウェイクラッチ。
2. 【請求項２】 前記隆起部毎に、前記頂部、一側傾斜面
   及び他側傾斜面は、前記ローラの回転軸を前記外輪又は
   内輪の回転時にその回転方向に対しほぼ直角に維持する
   程度の軸方向幅を有することを特徴とする請求項１に記
   載のワンウェイクラッチ。