JP2006162027A - One-way clutch - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、プリンタ、複写機の紙送り部等の駆動部に使用される一方向クラッチに関し、特に軸受部に関するものである。 The present invention relates to a one-way clutch used in a driving unit such as a paper feeding unit of a printer or a copying machine, and more particularly to a bearing unit.
プリンタ、複写機等の事務機において従来から使用される一方向クラッチは、外輪の内径面に周方向に所要の間隔をおいて複数のポケットを設け、該ポケットの底面に軸との間で回転の一方向に傾斜したクサビ角を形成するカム面を設けるとともに、前記ポケット間の外輪内径面に軸受部を形成し、該ポケットにローラとそのローラをクサビ角の狭小方向に付勢するばね部材を収納し、前記外輪を一端閉塞・他端開放のケーシングにガタツキなく収納するとともに、前記蓋部材によってケーシングの開放端を閉塞し、前記蓋部材、外輪及びケーシングの閉塞端に貫通した軸を前記軸受部において支持するようにしている(特許文献1)。 Conventional one-way clutches used in office machines such as printers and copiers are provided with a plurality of pockets on the inner ring surface of the outer ring in the circumferential direction at a required interval and rotated between the shaft on the bottom surface of the pockets. And a cam member that forms a wedge angle inclined in one direction, a bearing portion is formed on the inner ring inner surface between the pockets, and the roller and the roller are biased in the pocket in the direction of narrowing the wedge angle. The outer ring is housed in a casing that is closed at one end and open at the other end, and the open end of the casing is closed by the lid member, and the shaft that passes through the closed end of the lid member, the outer ring, and the casing is inserted into the casing. It is made to support in a bearing part (patent document 1).
前記の一方向クラッチは、軸がクサビ角の狭小方向に回転した場合にローラがその狭小部分に噛み込んでロックし、軸と外環部材及びケーシングが一体に回転するが、前記と反対方向に回転すると、ローラが拡大方向に移動するため軸が空転する、という一方向クラッチの作用を行う。
前記の一方向クラッチにおいては、通常外輪が焼結合金製であるため、ラジアル荷重が負荷された状態において軸が空転すると、外輪の軸受部と軸との間に滑りが生じる。この滑りによる軸の摩耗対策としては、軸の硬度を上げるか、或いはラジアル荷重を下げる対策が必要となる。事務機に使用される軸は、非焼入れ軸が多く硬度も低いため、通常はラジアル荷重を下げる対策が採られることになる。しかし、ラジアル荷重を下げることは機械のスペックダウンにつながる問題がある。これを避けるため、軸の硬度を上げることとすると、コストアップにつながる問題がある。 In the one-way clutch, since the outer ring is usually made of a sintered alloy, slippage occurs between the bearing portion of the outer ring and the shaft when the shaft idles in a state where a radial load is applied. As measures against shaft wear due to this slip, measures to increase the shaft hardness or lower the radial load are required. Since the shaft used for the office machine has many non-quenched shafts and low hardness, measures to reduce the radial load are usually taken. However, there is a problem that lowering the radial load leads to machine specification reduction. In order to avoid this, if the hardness of the shaft is increased, there is a problem that leads to an increase in cost.
そこで、この発明は前記外輪の軸受部を改良することにより、軸の硬度を上げることなく、十分に大きいラジアル荷重を負荷できる一方向クラッチを提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a one-way clutch capable of applying a sufficiently large radial load without increasing the shaft hardness by improving the bearing portion of the outer ring.
前記の課題を達成するために、この発明は、外輪の内径面に周方向に所要の間隔をおいて複数のポケットを設け、該ポケットの底面に軸との間で回転の一方向を向いたクサビ角を形成するカム面を設け、前記ポケット間の外輪内径面に軸受部を形成し、前記ポケットにローラとそのローラをクサビ角の狭小方向に付勢するばね部材を収納し、前記外輪の一端部を閉塞した蓋部材と前記外輪とに軸を貫通し、その軸に作用するラジアル荷重を前記軸受部において支持するようにした一方向クラッチにおいて、前記ポケットのカム面をクサビ角の狭小方向に延長して延長面を形成するとともに該延長面を隣接するポケットのカム面の拡大側端部に達するように形成し、前記蓋部材の内面に前記各延長面の範囲内に嵌合する所要数のアーム部を設け、隣接する2本のアーム部の周方向に対向した側面により各ポケットの狭小側端部と拡大側端部を形成するとともに、該アーム部の内面により前記の軸受部を形成した構成を採用した。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a plurality of pockets at a predetermined interval in the circumferential direction on the inner diameter surface of the outer ring, and faces one direction of rotation between the bottom surface of the pocket and the shaft. A cam surface for forming a wedge angle is provided, a bearing portion is formed on the inner ring inner surface between the pockets, and a roller and a spring member for urging the roller in a narrow direction of the wedge angle are housed in the pocket. In the one-way clutch in which a shaft is passed through the lid member closed at one end and the outer ring, and a radial load acting on the shaft is supported by the bearing portion, the cam surface of the pocket is narrowed in the wedge angle direction. The extension surface is formed to reach the enlarged side end portion of the cam surface of the adjacent pocket, and the inner surface of the lid member is required to fit within the range of each extension surface. A number of arms To form the enlarged end and the narrow end of each pocket by side facing the circumferential direction of the arm portions of two adjacent, employing the configuration to form a bearing portion of the by the inner surface of the arm portion.
上記構成の一方向クラッチは、ポケットのカム面は外輪に形成されるが、ポケットの回転方向の両端部は蓋部材に一体に設けたアーム部の側面により形成され、そのアーム部の内面によって前記の軸受部が形成される。蓋部材及びこれと一体のアーム部は合成樹脂製であるので、軸に焼入れ処理が施されていない場合においてこれにラジアル荷重が負荷されても摩耗させることがない。 In the one-way clutch having the above configuration, the cam surface of the pocket is formed on the outer ring, but both end portions in the rotational direction of the pocket are formed by side surfaces of the arm portion provided integrally with the lid member, and the inner surface of the arm portion The bearing portion is formed. Since the lid member and the arm portion integrated with the lid member are made of synthetic resin, they are not worn even if a radial load is applied thereto when the shaft is not quenched.
また、前記アーム部の長さをその先端部が外輪の蓋部材嵌合端面と反対側の端面に達する長さに形成し、その先端部に設けた係合凸部を外輪端面に設けた係合凹部にスナップフィットにより嵌合するようにした構成をとることが望ましい。この構成をとると、外輪に対し蓋部材が係合一体化され、またローラとばね部材はばね部材による押圧とその反力とにより各ポケット内に保持されるので、ケーシングに収納していない状態においても、外輪、蓋部材、ローラ及びばね部材が分離分散することがなく、一体化された状態で採り扱うことができる。 Further, the length of the arm portion is formed such that the tip portion reaches the end surface opposite to the lid member fitting end surface of the outer ring, and the engagement convex portion provided on the tip portion is provided on the outer ring end surface. It is desirable to adopt a configuration in which the fitting recess is fitted with a snap fit. With this configuration, the lid member is engaged and integrated with the outer ring, and the roller and the spring member are held in each pocket by the pressing force and the reaction force of the spring member, so that they are not housed in the casing. The outer ring, the lid member, the roller, and the spring member are not separated and dispersed, and can be handled in an integrated state.
なお、前記ポケットのクサビ角の狭小側端面を形成する前記アーム部の側面に、前記軸受部からポケット側に突き出した軸受補助部を設けた構成をとることができる。この構成によると、軸受部の接触面積が大きくなるとともに、その軸受補助部と径方向に対向したクサビ角の拡大側端部の段差部との間で前記ばね部材を収容する凹部を構成することができ、ばね部材を安定よく保持することができる。 In addition, the structure which provided the bearing auxiliary | assistant part protruded from the said bearing part to the pocket side in the side surface of the said arm part which forms the narrow side end surface of the wedge angle of the said pocket can be taken. According to this configuration, the contact area of the bearing portion is increased, and the concave portion that accommodates the spring member is formed between the bearing auxiliary portion and the step portion at the enlarged-side end portion of the wedge angle opposed in the radial direction. And the spring member can be held stably.
以上のように、この発明に係る一方向クラッチは、従来外輪に直接設けられていた軸受部を、外輪とは別体の合成樹脂製の蓋部材に設けたアーム部により形成するようにしたので、軸に焼入れ処理が施されていない場合において所要のラジアル負荷をかけて使用したときでも、軸を摩耗させるおそれがない。 As described above, in the one-way clutch according to the present invention, the bearing portion that is conventionally provided directly on the outer ring is formed by the arm portion that is provided on the synthetic resin lid member separate from the outer ring. Even when the shaft is not subjected to quenching treatment, there is no possibility that the shaft is worn even when it is used with a required radial load.
また、前記アームの先端部に設けた係合凸部を外輪端面に設けた係合凹部にスナップフィットにより係合させることにより、外輪、蓋部材、ローラ及びばね部材の各構成部材を一体化することができるので、その取り扱い性が向上する。 Further, by engaging the engaging convex portion provided at the tip of the arm with the engaging concave portion provided at the end surface of the outer ring by snap fitting, the constituent members of the outer ring, the lid member, the roller, and the spring member are integrated. Therefore, the handleability is improved.
以下、添付図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。図1から図3に示したように、この一方向クラッチは、外輪1、蓋部材2、所要数のローラ3と同数のばね部材4及びケーシング5により構成される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. As shown in FIGS. 1 to 3, the one-way clutch includes an
外輪1は焼結合金製であり両端面が開放される。その内径面には、図4(a)に示したように、周方向の5等分位置に一定回転方向に次第に半径が小さくなる曲面6が形成される。曲面6相互の境界部分に径方向の段差部7が形成される。また外輪1の一方の端面において、曲面6の途中から係合凹部8が径方向に形成される。前記曲面6の最大径側端部から係合凹部8までの範囲をAで示し、残りの最小径側端部(隣接する曲面6の最大径側端部)までの範囲をBで示している。範囲Aの曲面6の部分をカム面9と称し、範囲Bの曲面6の部分をカム面9の延長面10と称する。前記の係合凹部8は延長面10の範囲内に形成され、その両側辺8a、8bは角度αの広がりをもつ。
The
外輪1には、後述のように、ローラ3を介して軸11が貫通されるが、前記のカム面9と軸11の各接線相互間の角度θをクサビ角と称する。
As will be described later, a
前記係合凹部8のクサビ角θの狭小方向に見た側辺8bから、次の係合凹部8の側辺8aまでの範囲をDとする。なお、前記係合凹部8の一方の側辺8bから段差部7までの範囲をCとする。
The range from the
前記外輪1の内径面を周方向に区画して5つのポケット12を形成するために、蓋部材2の内面において軸穴13(図3参照)に沿い5本のアーム部14を軸方向に向け設けている。各アーム部14の長さLは外輪1の長さLと一致するように形成される(図4(b)(c)参照)。アーム部14は断面L字形の柱状のものであり、その先端部の径方向外向きに突き出した係合凸部15が設けられる(図4(c)(d)参照)。係合凸部15を含むアーム部14の端部は前記の係合凹部8の広がり角度αに一致する広がりを有する(図4(d)参照)。アーム部14を外輪1の端部から挿入する際、係合凸部15が延長面10に摺接することによりアーム部14が内方に弾性変形して(図1の一点鎖線参照)押し進められ、他方の開放端に達した際にその係合凸部15が係合凹部8にスナップフィットされる。
In order to divide the inner diameter surface of the
前記アーム部14の内側面に沿って突出部17が該アーム部14の全長に渡り設けられ、これによってアーム部14の断面形状が前記のようにL字形になっている。このアーム部14と突出部17の内径側の内面部分が軸受部16となり、その軸受部16が軸11に摺接する。また、前記突出部17は前記延長面10の範囲Cの部分と径方向に対向し、その対向面間にばね収納凹部18が形成される(図2、図4(a)参照)。
A projecting
なお、前記の蓋部材2の素材としてはPOM、PPS、PEEKなどを挙げることができる。コスト面及び性能面を考慮した場合はPOMが望ましく、高温下での使用であればPPS、PEEKが望ましい。
Examples of the material of the
前記の蓋部材2を外輪1に組み合わせ、各アーム部14の係合凸部15を係合凹部8にスナップフィットにより嵌合させた状態において、前記の範囲D(図4(a)参照)の両端部で2本のアーム部14の内側面相互が周方向に対向し、その一方内側面でポケット12の大径側端部が形成され、また他方の内側面で小径側端部が形成される。各ポケット12のカム面9と軸11との間に前記のローラ3が介在されるとともに、前記のばね収納凹部18にばね部材3が収納される。ばね部材3は板ばねをS字状に屈曲したものであり、これをローラ3に押し当てることにより、該ローラ3をクサビ角θの狭小方向に付勢し、同時にその反力でばね部材3がばね収納凹部18の内面に押し当てられる。
In the state where the
上記のように外輪1に対し蓋部材2を組み合わせ、蓋部材2と一体のアーム部14により区画形成されたポケット12にローラ3とばね部材4を収納し、そのばね部材4でローラ3を付勢した状態においては、外輪1、蓋部材2、ローラ3及びばね部材4は一体化され中間組立て品を構成する。
As described above, the
前記の中間組立て品がケーシング5の内部に収納される。ケーシング5は一端の閉塞端に軸穴19が設けられ、また開放端の内周面に周溝21が形成される。外輪1の外径面に軸方向に形成された浅い回り止め凹部22がケーシング5の内径面に設けられた突条23とガタツキなく嵌合され、回り止めされる。また蓋部材2の外周面に形成された係合リブ24が前記の周溝21に係合され、ケーシング5と蓋部材2が一体化される。
The intermediate assembly is stored in the
軸11が蓋部材2の軸穴13からケーシング5の軸穴19にわたり貫通され、外輪1の内部において該軸11の外径面に各アーム部14の軸受部16が接触する。
The
実施形態の一方向クラッチは以上のように構成され、軸11がケーシング5に対して図2の矢印aの方向(クサビ角θの狭小方向)に回転すると、ローラ3がカム面9とローラ3との間で噛み込みを生じロック状態となり、軸11のトルクがケーシング5に伝達される。また、軸1が前記と逆方向に回転すると、ローラ3がクサビ角θの拡大方向に移動し、軸11は空転状態となってトルクの伝達が遮断される。なお、トルクがケーシング5側から軸11の方向に伝達される場合も同様の作用で伝達される。
The one-way clutch of the embodiment is configured as described above. When the
軸11に負荷されるラジアル荷重は合成樹脂製の軸受部16において支持され、軸11の空転状態において該軸受部16と摺接する。軸受部16の部分のPV値は外輪1の内部に充填される潤滑剤の存在により蓋部材2の樹脂本来のPV値よりも増加する。また、軸受部16は合成樹脂であるので、焼き入れ処理されていない軸11であってもこれを摩耗させることもない。また、カム面9は従来通り焼結金属により形成されるので、十分な耐摩耗性が確保される。
A radial load applied to the
1 外輪
2 蓋部材
3 ローラ
4 ばね部材
5 ケーシング
6 曲面
7 段差部
8 係合凹部
9 カム面
10 延長面
11 軸
12 ポケット
13 軸穴
14 アーム部
15 係合凸部
16 軸受部
17 突出部
18 ばね収納凹部
19 軸穴
21 周溝
22 回り止め凹部
23 突条
24 係合リブ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004358269A JP2006162027A (en) | 2004-12-10 | 2004-12-10 | One-way clutch |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004358269A JP2006162027A (en) | 2004-12-10 | 2004-12-10 | One-way clutch |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006162027A true JP2006162027A (en) | 2006-06-22 |
Family
ID=36664264
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004358269A Pending JP2006162027A (en) | 2004-12-10 | 2004-12-10 | One-way clutch |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006162027A (en) |
-
2004
- 2004-12-10 JP JP2004358269A patent/JP2006162027A/en active Pending
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