JP2015215047A - 一方向クラッチの組込み構造 - Google Patents

Abstract

【課題】軸部材と外環との間に一方向クラッチを含油軸受とともに組込んだ構造において、その組込み作業を簡単に行うことができ、高速回転する条件でも軸部材と外環とがスムーズに相対回転できるようにする。
【解決手段】軸部材１と外環２との間に組込まれる一方向クラッチ３の軸方向両側に、含油軸受４を軸部材１と一体回転し、外環２と摺動するように組込んだ。これにより、一方向クラッチ３が空転するときには、各含油軸受４が潤滑油の偏在する外周側で外環２と摺動するので、高速回転する条件でも軸部材１と外環２とをスムーズに相対回転させることができるし、含油軸受からの潤滑油の飛散を防止する部品を外環内周に設ける場合に比べて組込み作業を簡単に行える。
【選択図】図１

Description

本発明は、高速回転する条件で使用される一方向クラッチの組込み構造に関する。

一方向クラッチは、２つの回転部材の間で、入力側の出力側に対する相対的な回転が所定の一方向のときに回転力を伝達し、逆方向のときは空転して回転力の伝達を遮断するものである。この一方向クラッチを軸部材とその径方向外側に配される外環との間に組込む場合、一方向クラッチが空転するときに軸部材と外環とをスムーズに相対回転させるために、一方向クラッチの軸方向両側にすべり軸受を組込むことがある（例えば、特許文献１参照。）。このような一方向クラッチの組込み構造の一例を図５に示す。

図５に示した一方向クラッチ５１は、内周に複数の傾斜カム面５２ａが設けられた断面コの字状の外輪５２と、外輪５２の各カム面５２ａと対向する位置に配される複数のローラ５３と、外輪５２の内側に配され、各ローラ５３を転動自在に保持する保持器５４と、保持器５４に取り付けられ、各ローラ５３を傾斜カム面５２ａの小径側へ付勢する複数のばね５５とからなるもので、軸部材５６とその径方向外側に配される外環５７との間に、外輪５２が外環５７の内周に圧入される状態で組込まれている。

そして、この一方向クラッチの組込み構造では、一方向クラッチ５１の軸方向両側にすべり軸受としての含油軸受５８を組込んでいる。含油軸受５８は、外環５７の内周に圧入され、軸部材５６の外周面と摺動する状態で組込まれ、軸部材５６外周面に取り付けられた止め輪５９で軸方向に抜け止めされている。

ところで、上記のような一方向クラッチの組込み構造を高速回転する装置に適用した場合には、含油軸受に作用する遠心力により、含油軸受に含浸されている潤滑油が含油軸受の外周側に偏在するようになり、含油軸受の内周面と軸部材の外周面との間で潤滑不良が生じて、一方向クラッチが空転するときに軸部材と外環とがスムーズに相対回転できなくなるおそれがある。

このような問題に対しては、外環の内周に含油軸受の両端面と隣接するように遮蔽板を設け、これらの各遮蔽板で含油軸受の外周側から滲出する潤滑油の飛散を防止することにより、含油軸受内に潤滑油を留まらせて、含油軸受と軸部材との間の潤滑不良を防止することが考えられる（例えば、特許文献２参照。）。

実公平１−１１６２４号公報 特開平１０−１８４６９０号公報

しかしながら、上述のように一方向クラッチをその軸方向両側で外環内周に圧入される含油軸受とともに組込んだ構造において、各含油軸受の両側に潤滑油の飛散を防止する遮蔽板を設ける方法を適用した場合、外環の内周に４枚の遮蔽板を取り付けることになって組込み作業に手間がかかるようになるうえ、遠心力によって潤滑油が含油軸受の外周側に偏在することは避けられず、特に高速回転する場合には、必ずしも含油軸受と軸部材との間の潤滑不良を防止できるとは限らない。

そこで、本発明は、軸部材と外環との間に一方向クラッチを含油軸受とともに組込んだ構造において、その組込み作業を簡単に行うことができ、高速回転する条件でも軸部材と外環とがスムーズに相対回転できるようにすることを課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、軸部材とその径方向外側に配される外環との間に、一方向クラッチをその軸方向両側に配される含油軸受とともに組込んだ一方向クラッチの組込み構造において、前記含油軸受を、前記軸部材と一体回転し、前記外環と摺動するように組込んだ構成を採用した。

上記の構成によれば、一方向クラッチが空転するとき、含油軸受は遠心力によって潤滑油が偏在する外周側で外環と摺動するので、含油軸受と外環との間で潤滑不良が生じることはなく、高速回転する条件でも軸部材と外環とをスムーズに相対回転させることができるし、前述の遮蔽板を外環内周に取り付ける場合に比べて、組込み作業が簡単に行える。

ここで、前記含油軸受として、潤滑油が含浸され、外周面の少なくとも一部で前記外環と摺動する本体部と、潤滑油を含まず、前記本体部の少なくとも外側端面を覆うカバー部とを一体回転するように結合したものを採用すれば、含油軸受の外側端面から外環の外側への潤滑油の飛散を防止できる。なお、含油軸受をその一部が外環の端面からはみ出す状態で組込む場合は、そのはみ出し部の外周側をカバー部で形成して、含油軸受の外周面からも潤滑油が飛散しないようにすることが望ましい。

また、前記含油軸受をその一部が前記外環の端面からはみ出す状態で前記軸部材の外周に回転可能に嵌め込み、そのはみ出し部の端面に設けた径方向溝と前記軸部材の外周面に設けたピン穴を位置合わせして、前記径方向溝に嵌まり込むピンを前記ピン穴に差し込むことにより、前記含油軸受を軸部材に対して回り止めする構成とすれば、含油軸受を軸部材に圧入する必要がなくなるので、含油軸受の内径の寸法公差を広くとれるようになって、含油軸受が製造しやすくなる。

上記のように含油軸受を軸部材に対して回り止めする場合、前記一方向クラッチは、前記外環の内周に固定され、前記軸部材との間で空転可能なものとし、前記外環に前記含油軸受を軸方向に抜け止めする蓋を設け、前記軸部材に組付ける前の一方向クラッチおよび含油軸受を前記外環および蓋とユニット化すれば、これらの各部品の組込み前の持ち運びや取扱いが容易になる。また、一方向クラッチは、外環側にカム面を有するものとなるので、外環との間で空転可能なものよりもカム面の数すなわちローラ本数が多くなり、許容トルクが大きくなるし、圧入によって組込む場合の部品損傷が生じにくくなる。

また、前記外環の内周側に、前記含油軸受の内側端面と隣接するように止め輪を設けることにより、外環にスラスト力が作用したときも、止め輪が含油軸受と摺動して外環の軸方向移動が規制され、軸部材と外環とがスムーズに相対回転できるようになる。

本発明の一方向クラッチの組込み構造は、上述したように、軸部材と外環との間に組込まれる一方向クラッチの軸方向両側に、軸部材と一体回転し、外環と摺動するように含油軸受を組込んで、一方向クラッチが空転するときに、含油軸受が潤滑油の偏在する外周側で外環と摺動するようにしたものであるから、高速回転する条件でも軸部材と外環とをスムーズに相対回転させることができ、組込み作業も容易に行うことができる。

第１実施形態の一方向クラッチの組込み構造の正面断面図 図１のII−II線に沿った断面図 第２実施形態の一方向クラッチの組込み構造の正面断面図 第３実施形態の一方向クラッチの組込み構造の正面断面図 従来の一方向クラッチの組込み構造の正面断面図

以下、図１乃至図４に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１および図２は第１の実施形態を示す。この一方向クラッチの組込み構造は、円筒状の軸部材１と、軸部材１の径方向外側に配され、外周側に歯車２ａが形成された外環２との間に、一方向クラッチ３をその軸方向両側に配される含油軸受４とともに組込んだものである。その外環２の内周面には、軸方向の２箇所に環状溝２ｂが形成され、これらの各環状溝２ｂに含油軸受４の内側端面と隣接するように止め輪５が嵌め込まれている。

前記一方向クラッチ３は、内周に複数の傾斜カム面６ａが設けられた断面コの字状の外輪６と、外輪６の各カム面６ａと対向する位置に配される複数のローラ７と、外輪６の内側に配され、各ローラ７を転動自在に保持する保持器８と、保持器８に取り付けられ、各ローラ７を傾斜カム面６ａの小径側へ付勢する複数のばね９とからなるもので、外輪６が外環２の内周に圧入される状態で組込まれている。

そして、図２において、外輪６が外環２と一体に反時計回りに回転するか、軸部材１が時計回りに回転すると、各ローラ７が外輪６のカム面６ａおよび軸部材１の外周円筒面と係合してロックし、外環２と軸部材１との間で回転力が伝達される。一方、外輪６および外環２が時計回りに回転するか、軸部材１が反時計回りに回転すると、各ローラ７が外輪６のカム面６ａおよび軸部材１の外周円筒面と係合することなく転動して、一方向クラッチ３が軸部材１との間で空転し、回転力の伝達が遮断される。

なお、一方向クラッチとしては、実施形態の外輪に代えて、外周に傾斜カム面が設けられ、軸部材の外周に圧入される内輪を用い、外環との間で空転可能としたものを採用することもできるが、実施形態のように軸部材との間で空転可能としたものを採用する方が、カム面の数すなわちローラ本数が多くなり、許容トルクを大きくできるので好ましい。また、内輪を軸部材に圧入する場合には、内輪に引張応力が作用して割れが生じるおそれがあるが、実施形態では、外環に圧入される外輪に作用する応力が圧縮応力となり、外輪が割れるおそれはないので、一方向クラッチの組込みが容易である。

前記各含油軸受４は、一部が外環２の端面からはみ出す状態で軸部材１と一体回転し、外環２と摺動するように組込んだもので、潤滑油が含浸され、外周面の一部で外環２と摺動する本体部１０と、潤滑油を含まず、本体部１０の外環２からのはみ出し部の外周面と外側端面を覆うカバー部１１とからなり、潤滑油が外環２の外側に飛散しないようになっている。

そして、本体部１０とカバー部１１とは軸方向での互いの対向面に形成された凹凸の嵌合により一体回転するように結合されており、このように本体部１０とカバー部１１を結合して軸部材１の外周に回転可能に嵌め込んだ後、カバー部１１の端面に設けた径方向溝１１ａと軸部材１の外周面に設けたピン穴１ａを位置合わせして、カバー部１１の径方向溝１１ａに嵌まり込むピン１２をピン穴１ａに差し込むことにより、含油軸受４全体が軸部材１に対して回り止めされるようになっている。

なお、粘度が高い潤滑油やポーラス径が小さくて浸透圧が高いポーラス材料を用いるようにすれば、含油軸受４全体をポーラス材料のみで一体形成しても潤滑油の飛散を抑えることができる。

前記一方向クラッチ３および含油軸受４を組込む際には、予め、外環２の内周に一方向クラッチ３を圧入し、外環２内周面の各環状溝２ｂに止め輪５を嵌め込んでおく。そして、まず軸部材１の外周に片方の含油軸受４を嵌め込んでピン１２で回り止めし、次に外環２を一方向クラッチ３および止め輪５とともに軸部材１の外周へ組付ける。このとき、一方向クラッチ３を空転側へ回転させながら外環２を軸方向に移動させていき、先に組込んである含油軸受４の内側端面に片方の止め輪５を当接させて位置決めする。最後に、もう片方の含油軸受４を軸部材１の外周に嵌め込んでピン１２で回り止めすればよい。

この一方向クラッチの組込み構造は、上述したように、軸部材１と外環２との間に組込まれる一方向クラッチ３の軸方向両側に、含油軸受４を軸部材１と一体回転し、外環２と摺動するように組込んでいる。これにより、一方向クラッチ３が空転するときには、各含油軸受４が潤滑油の偏在する外周側で外環２と摺動するので、含油軸受４と外環２との間で潤滑不良が生じることはなく、高速回転する条件でも軸部材１と外環２とをスムーズに相対回転させることができる。

また、外環２の内周側に含油軸受４の内側端面と隣接するように止め輪５を設けているので、外環２にスラスト力が作用する場合でも、止め輪５が含油軸受４と摺動して外環２の軸方向移動が規制され、軸部材１と外環２とはスムーズに相対回転する。そして、この止め輪５は２つだけ外環２内周側に組込めばよいので、従来の４枚の遮蔽板を設ける場合に比べると、組込み作業全体にかかる手間は少なくてすむ。なお、外環２にスラスト力が作用しにくい条件であれば、止め輪５をなくして、外環２を軸部材１へ組付ける際には、一方向クラッチ３の外輪６の端面を含油軸受４に当接させて位置決めするようにしてもよい。その場合には、組込み作業がさらに容易になる。

さらに、含油軸受４は、軸部材１の外周に回転可能に嵌め込み、軸部材１のピン穴１ａに差し込まれるピン１２で軸部材１に対して回り止めするようにしたので、軸部材１に圧入されるものとする場合に比べて、内径の寸法公差を広くとることができ、製造しやすいものとなっている。

図３は第２の実施形態を示す。この実施形態は、一方向クラッチ３を軸部材１の一端部に組込み、一方向クラッチ３の軸方向の一方側に外環２の一端の開口を塞ぐ円盤状の含油軸受１３を組込んでいる点が、第１実施形態と異なる。なお、第１実施形態と同じ機能を有する部材には同じ符号を付けて説明を省略する（後述する第３の実施形態についても同じ。）。

前記外環２一端側の含油軸受１３は、潤滑油が含浸され、外周面で外環２と摺動する本体部１４と、潤滑油を含まず、本体部１４の外側端面を覆うカバー部１５とからなる。そして、その本体部１４とカバー部１５の内側端部を外環２の内側に挿入して、本体部１４の内側端面に形成された凹部１４ａを軸部材１の一端に嵌合させた状態で、カバー部１５の外側端面から軸部材１まで頭部を有する止めネジ１６をねじ込むことにより、軸部材１に固定されるようになっている。

図４は第３の実施形態を示す。この実施形態では、第１実施形態の含油軸受４の本体部１０を外周面全体で外環２と摺動するものとし、カバー部１１は、本体部１０の外側端面を覆う大径部が外環２の内側に挿入され、小径部が外環２の端面からはみ出すものとしている。そして、外環２の両端の内周側に含油軸受４外径よりも小さい内径の環状の蓋１７を嵌め込んで、含油軸受４を軸方向に抜け止めしている。

これにより、軸部材１に組付ける前の一方向クラッチ３および含油軸受４が外環２、止め輪５および蓋１７とユニット化され、これらの各部品の組込み前の持ち運びや取扱いがしやすくなっている。このユニットは、一方向クラッチ３を空転側へ回転させながら軸部材１の外周へ組付けた後、第１実施形態と同様に各含油軸受４を回転させてピン１２で固定すればよいので、組込み作業も効率よく行うことができる。また、外環２は第１実施形態と同じく止め輪５によって軸方向移動が規制されているので、外環２にスラスト力が作用しても、蓋１７が含油軸受４に当たって外れる心配はない。

１ 軸部材
１ａ ピン穴
２ 外環
３ 一方向クラッチ
４、１３ 含油軸受
５ 止め輪
１０、１４ 本体部
１１、１５ カバー部
１１ａ 径方向溝
１２ ピン
１６ 止めネジ
１７ 蓋

Claims (5)

1. 軸部材とその径方向外側に配される外環との間に、一方向クラッチをその軸方向両側に配される含油軸受とともに組込んだ一方向クラッチの組込み構造において、
   前記含油軸受を、前記軸部材と一体回転し、前記外環と摺動するように組込んだことを特徴とする一方向クラッチの組込み構造。
2. 前記含油軸受は、潤滑油が含浸され、外周面の少なくとも一部で前記外環と摺動する本体部と、潤滑油を含まず、前記本体部の少なくとも外側端面を覆うカバー部とを一体回転するように結合したものであることを特徴とする請求項１に記載の一方向クラッチの組込み構造。
3. 前記含油軸受をその一部が前記外環の端面からはみ出す状態で前記軸部材の外周に回転可能に嵌め込み、そのはみ出し部の端面に設けた径方向溝と前記軸部材の外周面に設けたピン穴を位置合わせして、前記径方向溝に嵌まり込むピンを前記ピン穴に差し込むことにより、前記含油軸受を軸部材に対して回り止めしたことを特徴とする請求項１または２に記載の一方向クラッチの組込み構造。
4. 前記一方向クラッチは、前記外環の内周に固定され、前記軸部材との間で空転可能なものとし、前記外環に前記含油軸受を軸方向に抜け止めする蓋を設け、前記軸部材に組付ける前の一方向クラッチおよび含油軸受を前記外環および蓋とユニット化したことを特徴とする請求項３に記載の一方向クラッチの組込み構造。
5. 前記外環の内周側に、前記含油軸受の内側端面と隣接するように止め輪を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の一方向クラッチの組込み構造。

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