JP2005248985A - 転がり軸受一体型一方向クラッチの固定構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 トータルの製造コストの上昇を殆ど伴うことなく、外輪とハウジングとの間のクリープの発生を確実に防止することのできる転がり軸受一体型一方向クラッチを提供する。
【解決手段】 転がり軸受一体型一方向クラッチ１の外輪１２の一方向クラッチ用軌道面１２ｂの外周側に所定深さの孔１２ｃを形成し、その孔１２ｃにピン２を挿入固定するとともに、そのピン２が、ハウジング３に形成された溝３２ａ，３２ｂまたは切欠き４２ａ，４２ｂもしくは周方向への貫通孔５２ａ，５２ｂに嵌まり込んだ構成とすることにより、外輪１２の外径寸法とハウジング３の嵌合孔３１との嵌め合いを厳密に設定すべく寸法管理を行うことなく、これら両者間のクリープの発生を防止する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、転がり軸受と一方向クラッチがそれぞれ共通の外輪を有して一体化されてなる転がり軸受一体型一方向クラッチに関する。

玉軸受等の転がり軸受と、スプラグタイプ等の一方向クラッチとが一体化されてなる転がり軸受一体型一方向クラッチにおいては、一般に、内輪と外輪にそれぞれ転がり軸受用軌道面と一方向クラッチ用軌道面を互いに軸方向に隣接するように形成し、内輪と外輪を転がり軸受用軌道面どうし、一方向クラッチ用軌道面とうしをそれぞれ対向するように配置した状態で、各軌道面に対応して複数の転動体とスプラグ等のくさび要素を配置した構造を採る。

各転動体およびくさび要素は、それぞれ保持器もしくは保持機能を備えたばね、例えばリボンスプリング等、によって周方向に一定のピッチで保持されるとともに、各くさび要素については、付勢手段により一方向クラッチのロック方向に付勢され、くさび要素自体の形状と、内・外輪の一方向クラッチ用軌道面間の空間の形状との相互作用により、内輪と外輪の相対回転に際して、一方向にのみトルクを伝達し、他方向には空転させる。

このような転がり軸受一体型一方向クラッチにおいては、通常、内輪が軸に固定される一方、外輪はハウジングに収容されて固定され、軸とハウジングとの間でトルクの伝達／空転動作を行うように用いられる。従って、内輪と軸、および、外輪とハウジングとは、それぞれに一体となって運動しなければ、軸とハウジングとの間でトルクを伝達することはできない。そのため、軸と内輪、およびハウジングと外輪は、従来、それぞれ締まり嵌めにて嵌合固定されている。

ところで、例えば脱水兼用洗濯機の回転槽を駆動する回転槽軸にこのような転がり軸受一体型一方向クラッチを用いる場合があるが、このような用途においてはハウジングがプレス成形品であることが多く、外輪を嵌合する孔の真円度や円筒度が悪い。そのため、外輪とハウジングとが相対回転するクリープ現象を生じさせなくするために強い締まり嵌めにすると、振動や音響に悪影響がでるという問題がある。従って、この振動・音響への影響とクリープの発生との兼ね合いで、外輪とハウジングとの嵌め合い精度をより狭い範囲に厳密に設定する必要が生じる。

また、プレス成形品以外のハウジングであっても、外輪とハウジングとがクリープしないようにするためには、これらの間の嵌合をある程度以上の精度で締まり嵌めに設定する必要があり、そのため、外輪の外径寸法を複数種用意して、ハウジングの孔の寸法との関連において所要の締まり嵌めが得られるようにマッチングする必要がある。一方、内輪および外輪の一方向クラッチ用軌道面間の寸法は、特にスプラグタイプの一方向クラッチにおいてＪスペースと称され、このＪスペースの寸法が一方向クラッチとしての性能に大きな影響を及ぼすため、これらの内輪軌道面寸法と外輪軌道面寸法の間でも寸法管理が必要となる。このようなことから、外輪外径寸法とハウジングとの間の寸法管理と併せて、全体としての寸法管理が複雑で面倒となっている。

以上のような問題の対策として、従来、外輪の外周面に偏心溝を形成し、その偏心溝に、外輪外周面から突出するように屈曲した止め輪を装着し、その止め輪の弾性力によってハウジングと外輪とのクリープの発生を防止するようにした技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開平１１−１０８０８４号公報

ところで、上記した外輪に偏心溝を形成して止め輪を装着する従来のクリープ防止技術では、外輪に対する偏心溝の加工に相当のコストを必要とするばかりでなく、止め輪の弾性を利用しているため、偏心溝の深さとハウジングの孔の内径寸法との関連において、止め輪と外輪との間、および止め輪とハウジングとの間でスリップが生じる可能性を完全になくすることは困難であり、従って外輪とハウジングとの間のクリープの発生の問題を確実に解消できるとは言い難い。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、トータルの製造コストの上昇を殆ど伴うことなく、外輪とハウジングとの間のクリープの発生を確実に防止することのできる転がり軸受一体型一方向クラッチの固定構造の提供をその課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明の転がり軸受一体型一方向クラッチは、転がり軸受の外輪軌道面の軸方向側方に一方向クラッチの外輪軌道面が共通の部材に形成されてなる外輪を備えた転がり軸受一体型一方向クラッチと、その外輪を収容するハウジングとの間の固定構造であって、上記外輪の一方向クラッチ用の軌道面の外周側に所定深さの孔が形成されているとともに、その孔にピンが当該外輪の外周面よりも突出するように挿入固定され、そのピンが、上記ハウジングに形成された溝または切欠きもしくは径方向への貫通孔に嵌まり込んでいることによって特徴づけられる（請求項１）。

ここで、本発明においては、上記ピンが外輪の周方向に複数本挿入固定され、かつ、その各ピンに対応して上記ハウジングに溝または切欠きもしくは周方向への貫通孔が形成されている構成（請求項２）を採用することができる。

本発明は、外輪とハウジングとのクリープを、外輪に装着したピンとハウジングに形成した溝または切欠きもしくは孔とを係合させることによって、これら両者間のクリープの発生を防止するものであり、ピンを装着するための孔の位置を一方向クラッチ用軌道面に対応した位置とすることにより、孔の形成による外輪の強度の低下を極力防止しようとするものである。

すなわち、外輪の外周面に孔を開けてピンを装着し、そのピンをハウジングに形成されている溝または切欠きもしくは周方向への孔に係合させることによって、外輪とハウジングとのクリープの発生を確実に防止することができる。そして、ピンを装着するための孔の位置を一方向クラッチ用軌道面の外周側とすることによって、常時ラジアル荷重が作用し、かつ、径方向への肉厚が薄くなる転がり軸受用軌道面の形成部分の強度低下を可及的に少なくすることができる。

本発明によれば、転がり軸受一体型一方向クラッチの外輪とこれを収容するハウジングに簡単な追加加工を施すだけで、これら両者間の嵌め合いのためのマッチングを要することなく、クリープの発生を確実に防止することができ、外輪の外径の寸法管理が実質的に不要となることから、Ｊスペースの調整のための内・外輪間の寸法管理が大幅に容易となり、全体としてのトータルコストを従来と同等もしくは低減することが可能となる。特に、プレス成形品からなるハウジングのように、真円度や円筒度の悪いハウジングに組み込むに際して、有効なクリープ防止対策となり得る。

しかも、外輪にピンを挿入固定するための孔を一方向クラッチ用軌道面に対応する位置としているため、本発明の適用による転がり軸受一体型一方向クラッチ全体としての強度低下も殆ど生じない。

以下、図面を参照しつつ本発明の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軸平行断面図であり、図２はその右側面図である。

転がり軸受一体型一方向クラッチ１は、内輪１１と外輪１２の間に複数の転動体（ボール）１３と複数のスプラグ１４を配置した構造を有し、この例では、ボール１３の列の軸方向両側にスプラグ１４の列を配置した例を示している。

すなわち、内輪（部材）１１には、転がり軸受用軌道面１１ａの軸方向両側に一方向クラッチ用軌道面１１ｂが形成されており、外輪１２（部材）にも、転がり軸受用軌道面１２ａの軸方向両側に一方向クラッチ用軌道面１２ｂが形成されている。また、各スプラグ１４およびボール１３は共通の保持器１５によって周方向に一定のピッチで配置されている。そして、保持器１５には、その軸方向両側に環状の円板部材であるバネ部材１６が固着され、この各バネ部材１６には各スプラグ１４に対応して複数のバネ片１６ａが一体に形成されており、各スプラグ１４はこれらの各バネ片１６ａによってロック方向に付勢されている。

そして、外輪１２の外周面には、両側の一方向クラッチ用軌道面１２ｂの形成位置に対応し、かつ、周方向にはその中心を挟んで互いに対向する位置に、それぞれ孔１２ｃが形成されており、その各孔１２ｃにそれぞれピン２が挿入固定され、その先端部は外輪１２の外周面から外側に突出している。各ピン２の固定の仕方は、例えば打ち込み、圧入、焼き嵌め、接着固定などを採用することができる。

さて、以上の転がり軸受一体型一方向クラッチ１は、ハウジング３に形成されている嵌合孔３１に嵌め込まれている。ハウジング３の嵌合孔３１には、その中心を挟んで互いに対向する位置にそれぞれ溝３２ａ，３２ｂが形成されており、前記した外輪１２に固定されているピン２がそれぞれ嵌まり込んでいる。各溝３２ａ，３２ｂの幅寸法は、ピン２の直径とほぼ同等とされている。

以上の本発明の実施の形態によると、外輪１２の外径寸法とハウジング２の嵌合孔３１の内径寸法とを適当なすきま嵌めとしても、外輪１２に固定されているピン２がハウジング３の嵌合孔３１に形成されている溝３２ａ，３２ｂに嵌まり込んでいるために相対回転することがなく、クリープの発生を確実に防止することができる。しかも、ピン２を外輪１２に対して固定するための孔１２ｃは、一方向クラッチ用軌道面１２ｂに対応する位置に形成されているので、常時ラジアル荷重が作用し、しかも肉厚の薄い転がり軸受用軌道面１２ａの形成位置の強度に影響が及ぶことを抑制することができ、全体としての転がり軸受一体型一方向クラッチ１の強度を低下させることがない。

また、外輪１２の外径寸法とハウジング３の嵌合孔３１との嵌め合いのための寸法管理が実質的に不要となり、内輪１１の一方向クラッチ用軌道面１１ｂと外輪１２の一方向クラッチ用軌道面１２ｂとの寸法の組み合わせによって決まるＪスペースの確保のための寸法管理だけでよくなる結果、その作業が大幅に簡略化され、外輪１２の孔１２ｃの加工とハウジング３の溝３２ａ，３２ｂの加工コストの増大分を相殺することができる。

ここで、以上の実施の形態においては、外輪１２に固定されたピン２を、ハウジング３に形成した溝３２ａ，３２ｂに嵌め込んだ例を示したが、溝に代えて切欠きや貫通孔を採用することができる。

図３に軸平行断面図で示す例は、先の例と同等の転がり軸受一体型一方向クラッチ１を用いるとともに、その転がり軸受一体型一方向クラッチ１を嵌め込むためのハウジング４の嵌合孔４１には、外輪１２に固着されたピン２に対応して切欠き４２ａ，４２ｂを形成した例を示している。このような切欠き４２ａ，４２ｂを形成する構成は、特にプレス成形品からなるハウジングに適している。

また、図４に同じく軸平行断面図で示す例は、同じく先の例と同等の転がり軸受一体型一方向クラッチ１を用いるとともに、ハウジング５の嵌合孔５１に、外輪に固着されたピン２に対応して周方向への貫通孔５２ａ，５２ｂを形成している。この図４に示す例では、ピン２を外輪１２の孔１２ｃに挿入固定しない状態で転がり軸受一体型一方向クラッチ１をハウジング５の嵌合孔５１に嵌め込んだ後、孔１２ｃと貫通孔５２ａ，５２ｂを位置合わせした後、ピン２を孔１２ｃに向けて打ち込む等によって組み立てることができる。

なお、以上の各実施の形態においては、ピン２およびそれに対応する溝３２ａ，３２ｂ、または切欠き４２ａ，４２ｂ、もしくは貫通孔５２ａ，５２ｂをそれぞれ２つずつ設けた例を示したが、本発明はこれに限定されることなく、これらは１つもしくは任意の複数個とすることができる。

また、以上の実施の形態では、転がり軸受の内輪軌道面と一方向クラッチの内輪軌道面が軸方向に並列に設けられた１つの内輪部材を備えたタイプ、つまり転がり軸受の内輪と一方向クラッチの内輪を共通の部材に一体的に形成したタイプの転がり軸受一体型一方向クラッチに本発明を適用した例を示したが、内輪については転がり軸受用のものと一方向クラッチ用のものを別体としてもよい。更に、転がり軸受と一方向クラッチの各内輪用軌道面のうち、いずれか一方もしくは両方が回転軸の外周面に直接的に形成されているタイプの転がり軸受一体型一方向クラッチにも本発明を等しく適用することができる。

本発明の実施の形態の軸平行断面図である。 図１の右側面図である。 本発明の他の実施の形態の軸平行断面図である。 本発明の更に他の実施の形態の軸平行断面図である。

符号の説明

１ 転がり軸受一体型一方向クラッチ
１１ 内輪
１１ａ 転がり軸受用軌道面
１１ｂ 一方向クラッチ用軌道面
１２ 外輪
１２ａ 転がり軸受用軌道面
１２ｂ 一方向クラッチ用軌道面
１２ｃ 孔
１３ ボール
１４ スプラグ
１５ 保持器
１６ バネ部材
２ ピン
３，４，５ ハウジング
３１，４１、５１ 嵌合孔
３２ａ，３２ｂ 溝
４２ａ，４２ｂ 切欠き
５２ａ，５２ｂ 貫通孔

Claims (2)

1. 転がり軸受の外輪軌道面の軸方向側方に一方向クラッチの外輪軌道面が共通の部材に形成されてなる外輪を備えた転がり軸受一体型一方向クラッチと、その外輪を収容するハウジングとの間の固定構造であって、
   上記外輪の一方向クラッチ用の軌道面の外周側に所定深さの孔が形成されているとともに、その孔にピンが外輪外周面よりも突出するように挿入固定され、そのピンが、上記ハウジングに形成された溝または切欠きもしくは孔に嵌まり込んでいることを特徴とする転がり軸受一体型一方向クラッチの固定構造。
2. 上記ピンが外輪の周方向に複数本挿入固定され、かつ、その各ピンに対応して上記ハウジングに溝または切欠きもしくは孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受一体型一方向クラッチの固定構造。

Images