JP2017145877A - 一方向クラッチ - Google Patents

Abstract

【課題】スプリングの姿勢を安定させた状態でスプリングを伸縮させる。【解決手段】一方向クラッチは、外輪３と、ローラ４と、コイルスプリング５と、スプリングシート６とを備える。スプリングシート６は、コイルスプリング５とローラ４との間に配置される。スプリングシート６は、第１当接面６１と第２当接面６２とを有する。第１当接面６１は、ローラ４に対して径方向外側から当接する。第２当接面６２は、ローラ４に対して径方向内側から当接する。【選択図】図３

Description

本発明は、一方向クラッチに関する。

一方向クラッチは、一般的に、軸部材に設けられている。この一方向クラッチは、外輪と、ローラと、スプリングと、を備えている。外輪は、軸部材の径方向外側に配置され、ポケット部を有している。ローラ及びスプリングはポケット部に収納され、ローラはスプリングによって回転方向の一方向に付勢されている。また、一方向クラッチは、ポケット部の軸方向の両側を覆うように配置されたカバー及びプレートを備えている。

このような一方向クラッチでは、軸部材が一方向に回転すると、ポケット部のローラが移動不能状態となり、軸部材のトルクがローラを介して外輪に伝達される。一方、軸部材が他方向に回転するときには、ローラはポケット部内において移動可能な空転状態となり、軸部材のトルクは外輪に伝達されない。

このような一方向クラッチとして、特許文献１に示されるような構成がすでに提供されている。この特許文献１に示された一方向クラッチでは、スプリングの端部がスプリングキャップによって覆われており、このスプリングキャップがローラに当接している。

特開２０１１−２２６４９３号公報

上述したような一方向クラッチにおいて、径方向に撓まないようにスプリングの姿勢を安定させた状態で、スプリングを伸縮させることが好ましい。

本発明の課題は、姿勢を安定させた状態で付勢部材を伸縮させることができる一方向クラッチを提供することにある。

本発明に係る一方向クラッチは、軸部材に設けられる一方向クラッチである。この一方向クラッチは、外輪と、ローラと、付勢部材と、シート部材とを備える。外輪は、軸部材の径方向外側に配置される。外輪は、径方向外側に向かって窪むように設けられたポケット部を有する。ローラは、ポケット部に収納されている。付勢部材は、ポケット部に収納され、ローラを周方向に付勢する。シート部材は、付勢部材とローラとの間に配置される。シート部材は、第１当接面と第２当接面とを有する。第１当接面は、ローラに対して径方向外側から当接する。第２当接面は、ローラに対して径方向内側から当接する。

従来の一方向クラッチでは、スプリングキャップが１つの面でローラに当接するため、スプリングは、スプリングキャップを介して、ローラの回転軸からずれた位置に向かってローラを押してしまうことがあった。これに対して、本発明に係る一方向クラッチでは、シート部材が、第１当接面と第２当接面との２つの面でローラに当接している。そして、第１当接面は、径方向の外側からローラに当接しており、第２当接面は、径方向の内側からローラに当接している。このため、付勢部材は、シート部材を介して、ローラの回転軸に向かってローラを押すことができ、この結果、付勢部材は、安定した姿勢で収縮することができる。

好ましくは、第１当接面は、ローラの回転軸よりも径方向外側においてローラと当接している。第２当接面は、ローラの回転軸よりも径方向内側においてローラと当接している。

第１及び第２当接面は、平面状であってもよいし、湾曲面であってもよい。第１及び第２当接面は、ローラの外周面に沿った形状であることが好ましい。

好ましくは、シート部材は、付勢部材に向かって突出する突起部を有する。

好ましくは、付勢部材は、コイルスプリングである。そして、突起部は、コイルスプリング内を延びる。

以上のような本発明では、安定した姿勢で付勢部材を伸縮させることができる。

本発明の一実施形態による一方向クラッチの正面図。 図１のII-II線断面図。 図１のポケット部拡大図。 スプリングシートの斜視図。 変形例に係るスプリングシートの斜視図。 変形例に係るスプリングシートの斜視図。 変形例に係るスプリングシートの斜視図。 変形例に係るポケット部拡大図。

スプリングシートがポケット部の側壁部に衝突した状態を示す図。

図１及び図２に、本発明の一実施形態による一方向クラッチ１を示す。以下の説明において、軸方向とは、一方向クラッチ１の回転軸の延びる方向を言う。また、径方向とは、一方向クラッチ１の回転軸を中心とした円の径方向を言う。周方向とは、一方向クラッチ１の回転軸を中心とした円の周方向を言う。

［全体構成］
一方向クラッチ１は、自動二輪車等の駆動系に用いられるものであり、軸部材２の径方向外側に装着される。この一方向クラッチ１は、外輪３と、複数のローラ４と、複数のコイルスプリング５（付勢部材の一例）と、複数のスプリングシート６（シート部材の一例）とを備えている。また、この一方向クラッチ１は、プレート７と、カバー８とを備えている。

［外輪］
外輪３は、軸部材２からトルクが伝達される環状の部材である。外輪３は、軸部材２の径方向外側に配置されている。外輪３は、内周部において複数のポケット部１０を有している。また、外輪３は複数の取付孔１１、及び複数の孔１２を有している。各取付孔１１は、外輪３の外周部に形成されており、各孔１２は、取付孔１１よりも径方向内側に形成されている。各取付孔１１及び孔１２は、周方向に等間隔に配置されている。孔１２は、一方向クラッチ１を駆動系の他の部材に取り付けるために、ボルトを貫通させるためのものである。そして、ポケット部１０は隣り合う２つの孔１２の間に形成されている。

複数のポケット部１０はそれぞれ同じ形状である。このポケット部１０は、外輪３の内周端部において、径方向外側に向かって窪むように設けられている。図３に示すように、各ポケット部１０は、第１側壁部１５、第２側壁部１６、第１周壁部１７、及び第２周壁部１８を有している。

ポケット部１０内に何も配置されていない状態において、第１側壁部１５と第２側壁部１６とは、周方向において対向するように配置されている。第１周壁部１７及び第２周壁部１８は、ポケット部１０の底部において第１側壁部１５と第２側壁部１６とをつなぐ。

第１側壁部１５と第１周壁部１７とはローラ４が収納されるスペースを形成している。このスペースは第１側壁部１５から離れた側から第１側壁部１５に近づくにしたがって径方向隙間が狭くなっている。第２周壁部１８は第１周壁部１７より内径が小さく形成されている。この第２周壁部１８と第２側壁部１６とによって、コイルスプリング５及びスプリングシート６が収納されるスペースが形成されている。

なお、外輪３の外周部は、図２から明らかなように、カバー８側がプレート７側に比較して大径であり、段差部が形成されている。

［ローラ］
図３に示すように、ローラ４は、軸部材２からの動力を外輪３に伝達するための部材である。ローラ４は、ポケット部１０内に収納されている。ローラ４は、円柱状である。ローラ４は、軸部材２の回転軸に沿って延びている。

［コイルスプリング］
コイルスプリング５は、ポケット部１０の内部に配置されており、ローラ４を周方向に付勢する。詳細には、コイルスプリング５は、スプリングシート６を介してローラ４を周方向に付勢している。コイルスプリング５は、第２側壁部１６とローラ４との間で圧縮されてセットされている。このため、ローラ４は、コイルスプリング５によって常に第１側壁部１５側に付勢されている。

コイルスプリング５は、円筒状である。コイルスプリング５は、横断面円形である。コイルスプリング５の一端は、ポケット部１０の第２側壁部１６に当接する。また、コイルスプリング５の他端は、スプリングシート６に当接する。

［スプリングシート］
スプリングシート６は、ローラ４とコイルスプリング５との間に配置されている。このため、コイルスプリング５は、スプリングシート６を介してローラ４を周方向に付勢している。

図３及び図４に示すように、スプリングシート６は、第１当接面６１と第２当接面６２とを有している。第１当接面６１は、ローラ４に対して径方向外側から当接する。詳細には、第１当接面６１は、ローラ４の回転軸よりも径方向外側においてローラ４と当接している。第１当接面６１は、周方向を向くとともに、径方向内側を向くように傾斜している。第１当接面６１は、平面状である。

第２当接面６２は、ローラ４に対して径方向内側から当接する。詳細には、第２当接面６２は、ローラ４の回転軸よりも径方向内側においてローラ４と当接している。第２当接面６２は、周方向を向くとともに、径方向外側を向くように傾斜している。第２当接面６２は、平面状である。軸方向視において、第１当接面６１と第２当接面６２とからなるスプリングシート６の当接面は、Ｖ字状となっている。

スプリングシート６は、第３当接面６３を有している。この第３当接面６３は、コイルスプリング５の端面に当接する。第３当接面６３は、周方向において、第１及び第２当接面６１，６２と反対側を向いている。第３当接面６３は、突起部６４を除き、平坦面となっている。

スプリングシート６は、突起部６４を有している。突起部６４は、第３当接面６３からコイルスプリング５側に突出する。突起部６４は、円柱形状であって、コイルスプリング５内を延びている。すなわち、突起部６４の外径は、コイルスプリング５の内径よりも小さい。若しくは、突起部６４の外径は、コイルスプリング５の内径と略同じである。このため、突起部６４は、コイルスプリング５を内側から支持している。なお、スプリングシート６は、コイルスプリング５の周囲を囲むような壁部を有していない。このため、コイルスプリング５の径を大きくすることができる。また、ポケット部１０の周方向の長さを短くすることができる。

［プレート&カバー］
図２に示すように、プレート７は、外輪３の軸方向の一方側の側面を覆っている。カバー８は、外輪３の軸方向の他方側の側面を覆っている。プレート７及びカバー８は、それぞれ外輪３の軸方向の一方側の側面及び他方側の側面に配置されており、これらの部材によってポケット部１０が覆われている。このプレート７及びカバー８によって、ポケット部１０内のローラ４やコイルスプリング５がポケット部１０から脱落しないようになっている。

図１及び図２に示すように、プレート７は、円板状の部材である。プレート７は、中心部に孔７ａを有している。この孔７ａ内を軸部材２が貫通する。プレート７は、外周端部に複数の爪７ｂを有している。爪７ｂは、軸方向に折り曲げられて、取付孔１１に嵌め込まれている。この爪７ｂが取付孔１１に嵌め込まれることによって、プレート７が外輪３に固定されている。

カバー８は、円板状の部材である。カバー８は、中心部に孔８ａを有する。この孔８ａ内を軸部材２が貫通する。カバー８は、外周端部において筒状部８ｂを有している。筒状部８ｂは、外輪３の外周大径部を覆っている。例えば、筒状部８ｂは、カバー８の外周端部を軸方向に折り曲げられて形成されている。この筒状部８ｂの先端は外輪３の段差部にかしめられている。このような構造によって、カバー８は外輪３に固定されている。

［動作］
次に動作について説明する。軸部材２が外輪３に対して、相対的に図１に示すＲ方向に回転すると、軸部材２の回転によってローラ４がポケット部１０の第１側壁部１５側に移動する。すると、ローラ４は、ポケット部１０の第１側壁部１５と第１周壁部１７との間に噛み込んで、移動が規制される。これにより、軸部材２のトルクがローラ４を介して外輪３に伝達される。

逆に、軸部材２が外輪３に対して、相対的にＲと逆方向に回転すると、軸部材２の回転によってローラ４がコイルスプリング５の付勢力に抗してポケット部１０の第２側壁部１６側に移動する。このため、軸部材２及び外輪３に対するローラ４の噛み込みが解除され、ローラ４が軸部材２と外輪３の間でフリー状態となる。これにより、軸部材２が空転し、軸部材２から外輪３へはトルクは伝達されない。

［変形例］
本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。

（ａ）ポケット部、ローラ及びコイルスプリングの個数については、上記実施形態に限定されない。

（ｂ）スプリングシート６は上記実施形態の形状に限定されない。例えば、図５に示すように、スプリングシート６は、一対の側壁部６５を有している。各側壁部６５は、軸方向において対向する。この一対の側壁部６５によって画定される収容空間６６内にコイルスプリング５の一方の端部が配置される。このように、コイルスプリング５は、一対の側壁部６５によって支持される。なお、スプリングシート６は、径方向において対向する側壁部を有していない。すなわち、図５に示すように、収容空間６６は、径方向において開口している。なお、スプリングシート６は、突起部６４を有していなくてもよい。

（ｃ）また、図６に示すように、スプリングシート６は、コイルスプリング５の周囲を囲むように構成された側壁部６５を有していてもよい。側壁部６５の中央には周方向に延びる円柱状の収容空間６６が形成されており、この収容空間６６内にコイルスプリング５の一方の端部が配置されている。このスプリングシート６は、径方向において開口していない。なお、スプリングシート６は、突起部６４を有していなくてもよい。

（ｄ）上記実施形態において、スプリングシート６の第１及び第２当接面６１，６２は、平面状であったが、第１及び第２当接面６１，６２の形状はこれに限定されない。例えば、図７に示すように、第１及び第２当接面は、湾曲面であってもよい。また、図８に示すように、第１及び第２当接面６１，６２は、ローラ４の外周面に沿った形状とすることができる。この場合、第１当接面６１と第２当接面６２とは、滑らかに連結していてもよい。すなわち、第１当接面６１と第２当接面６２とは、１つの湾曲面で構成されていてもよい。

１ ：一方向クラッチ
２ ：軸部材
３ ：外輪
４ ：ローラ
５ ：コイルスプリング
１０ ：ポケット部
６ ：スプリングシート
６１ ：第１当接面
６１ ：第２当接面
６２ ：第２当接面
６４ ：突起部

Claims (7)

1. 軸部材に設けられる一方向クラッチであって
   径方向外側に向かって窪むように設けられたポケット部を有し、前記軸部材の径方向外側に配置される外輪と、
   前記ポケット部に収納されたローラと、
   前記ポケット部に収納され、前記ローラを周方向に付勢する付勢部材と、
   前記付勢部材と前記ローラとの間に配置されるシート部材と、
   を備え、
   前記シート部材は、前記ローラに対して径方向外側から当接する第１当接面と、前記ローラに対して径方向内側から当接する第２当接面とを有する、
   一方向クラッチ。
2. 前記第１当接面は、前記ローラの回転軸よりも径方向外側において前記ローラと当接し、
   前記第２当接面は、前記ローラの回転軸よりも径方向内側において前記ローラと当接する、
   請求項１に記載の一方向クラッチ。
3. 前記第１及び第２当接面は、平面状である、
   請求項１又は２に記載の一方向クラッチ。
4. 前記第１及び第２当接面は、湾曲面である、
   請求項１又は２に記載の一方向クラッチ。
5. 前記第１及び第２当接面は、前記ローラの外周面に沿った形状である、
   請求項１、２、又は４に記載の一方向クラッチ。
6. 前記シート部材は、前記付勢部材に向かって突出する突起部を有する、
   請求項１から５のいずれかに記載の一方向クラッチ。
7. 前記付勢部材は、コイルスプリングであり、
   前記突起部は、前記コイルスプリング内を延びる、
   請求項６に記載の一方向クラッチ。

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