JP2017180517A - One-way clutch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、釣具リール等に用いられるワンウェイクラッチに関する。 The present invention relates to a one-way clutch used for a fishing tackle reel or the like.
ワンウェイクラッチは、内輪の径方向外側に外輪を同軸に配し、内輪の外周に円筒面を設け、外輪の内周に一方向に傾斜するカム面を複数設けて、その円筒面と各カム面の間に周方向の一側で次第に狭小となる楔形空間を形成し、各楔形空間に組み込んだローラを外輪に固定された保持器で転動自在に保持するとともに、保持器に取り付けた弾性部材で各ローラを楔形空間の狭小部へ押し込んで内輪および外輪と係合させているものが多い(例えば、特許文献1参照。)。 The one-way clutch has an outer ring coaxially arranged on the radially outer side of the inner ring, a cylindrical surface is provided on the outer periphery of the inner ring, and a plurality of cam surfaces that are inclined in one direction are provided on the inner periphery of the outer ring. A wedge-shaped space that gradually narrows on one side in the circumferential direction is formed, and the rollers incorporated in each wedge-shaped space are rotatably held by a cage fixed to the outer ring, and are elastic members attached to the cage In many cases, each roller is pushed into a narrow portion of the wedge-shaped space and engaged with the inner ring and the outer ring (see, for example, Patent Document 1).
上記のような構成のワンウェイクラッチを用いた釣具リールの一例を図1に示す。この釣具リールは、ワンウェイクラッチ1の内周にクラッチ軸2を介してメインギヤ軸3を通し、そのメインギヤ軸3の一端側にハンドル4を取り付け、メインギヤ軸3の他端側に取り付けた駆動歯車5を、釣糸が巻き付けられるスプール6の回転軸7に取り付けた従動歯車8と噛み合わせている。そして、ワンウェイクラッチ1は、図示は省略するが、外輪が固定されており、内輪がクラッチ軸2を介してメインギヤ軸3と一体化されている。
An example of a fishing tackle reel using the one-way clutch configured as described above is shown in FIG. This fishing gear reel has a
この釣具リールでは、釣針にかかった魚等からスプール6に釣糸が繰り出される方向のトルクが加えられたときは、ワンウェイクラッチ1のローラが内外輪と係合して、内輪と一体にメインギヤ軸3がロックされることにより、スプール6が停止して釣糸が繰り出されないようになっている。一方、ハンドル4でメインギヤ軸3をワンウェイクラッチ1の内輪と一体に逆方向に回転させると、ワンウェイクラッチ1のローラが弾性部材の弾力に抗して楔形空間の広大側へ移動し、そのローラと内外輪の係合が解除されることにより、内輪と一体にメインギヤ軸3が空転し、その回転が駆動歯車5および従動歯車8を介してスプール6の回転軸7に伝達されるので、スプール6に釣糸を巻き取ることができる。
In this fishing tackle reel, when a torque is applied in the direction in which the fishing line is fed out from the fish or the like on the fishhook to the spool 6, the roller of the one-way clutch 1 is engaged with the inner and outer rings, and the
ところで、釣具リールは、一般に、ハンドルを回したときに回転ムラがなく滑らかにスプールを回せることが求められる。このため、図1に示したような釣具リールに用いられるワンウェイクラッチでは、空転トルクの低減および安定化が求められることになる。 By the way, a fishing tackle reel is generally required to be able to smoothly rotate a spool without rotating unevenness when the handle is rotated. For this reason, the one-way clutch used for the fishing tackle reel as shown in FIG. 1 is required to reduce and stabilize the idling torque.
このような要求に対し、本発明者らは、図11および図12(a)、(b)に示すワンウェイクラッチを開発した。このワンウェイクラッチの基本的な構成は、上述した従来のものと同じであり、内輪51の径方向外側に外輪52を同軸に配し、内輪51の外周に円筒面51aを設け、外輪52の内周に一方向に傾斜するカム面52aを複数設けて、その円筒面51aと各カム面52aの間に周方向の一側で次第に狭小となる楔形空間53を形成し、各楔形空間53に組み込んだローラ54を外輪52に固定された保持器55で転動自在に保持するとともに、保持器55に取り付けた弾性部材としての板ばね56で各ローラ54を楔形空間53の狭小部へ押し込んで内輪51および外輪52と係合させている。
In response to such demands, the present inventors have developed a one-way clutch shown in FIGS. 11 and 12 (a) and 12 (b). The basic configuration of this one-way clutch is the same as that of the conventional one described above. The
ここで、前記保持器55は、外輪52に取り付けられる一対の環状部55aと、その環状部55aどうしを連結する複数の柱部55bとからなり、その柱部55bどうしの間にローラ54をひとつずつ保持している。
Here, the
そして、前記板ばね56は、保持器55の柱部55bに装着される断面L字状の装着片56aと、ローラ54の内輪51に臨む側の半円筒面を押圧する一対の押圧片56bと、各押圧片56bが押圧するローラ54に対向する位置で装着片56aと各押圧片56bとを連結する連結片56cとからなる。
The
このワンウェイクラッチは、上記特許文献1に記載のものに比べて、板ばね56の一対の押圧片56bを幅狭の形状としてばね定数が小さくなるようにするとともに、空転時に各押圧片56bがローラ54を径方向外側へ付勢してローラ54と内輪51の摩擦が小さくなるようにしたので、空転トルクを安定して低減することができる。
This one-way clutch has a pair of
しかしながら、このワンウェイクラッチを片持ち支持構造の釣具リールに用いた場合には、次のような耐久性の問題があることがわかった。 However, it has been found that when this one-way clutch is used for a fishing tackle reel having a cantilever support structure, there are the following durability problems.
すなわち、片持ち支持構造の釣具リールでは、図1に示したように、スプール6の回転軸7は両端部をボール軸受9で支持されているが、メインギヤ軸3は駆動歯車5が取り付けられた他端部しかボール軸受9で支持されていないので、ワンウェイクラッチ1もラジアル荷重を受けることになる。このため、図1のワンウェイクラッチ1に図11および図12に示したものを用いた場合、ハンドル4でメインギヤ軸3を空転方向に回転させたときに、楔形空間53の広大側へ移動するローラ54のうちの一部のものが、移動方向に大きな偏荷重を受けて板ばね56の押圧片56bを設計値以上に変形させ、板ばね56の連結片56cに衝突することがある。そして、このローラ54の板ばね連結片56cへの衝突が繰り返されると、板ばね連結片56cが異常摩耗して破断してしまう。
That is, in the fishing tackle reel with a cantilever support structure, as shown in FIG. 1, the rotating shaft 7 of the spool 6 is supported at both ends by ball bearings 9, but the
これに対し、板ばね56の押圧片56bのばね定数を大きくすれば、ローラ54の板ばね連結片56cへの衝突を生じにくくしてワンウェイクラッチ1の耐久性を向上させることができるが、その場合は空転トルクが大きくなりやすい。
On the other hand, if the spring constant of the
そこで、本発明は、空転トルクが小さく、かつ安定して長期間使用できるワンウェイ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 that has a low idling torque and can be used stably for a long period of time.
上記の課題を解決するため、本発明は、入力トルクが加えられる内輪と、前記内輪の径方向外側に内輪と同軸に配される外輪と、前記内輪と外輪の間に組み込まれる複数のローラと、前記各ローラを転動自在に保持する保持器と、前記各ローラを所定方向に押圧する複数の板ばねとを備え、前記内輪の外周に円筒面が設けられており、前記外輪の内周には一方向に傾斜するカム面が複数設けられており、前記内輪の円筒面と外輪の各カム面との間には周方向の一側で次第に狭小となる楔形空間が形成されており、これらの各楔形空間に前記ローラが配されており、前記保持器は、前記外輪に取り付けられる一対の環状部が複数の柱部で連結されて、その柱部どうしの間に前記ローラを保持しており、前記板ばねが前記保持器の各柱部に取り付けられて前記ローラを楔形空間の狭小部へ押し込んでいるワンウェイクラッチにおいて、前記板ばねは、前記保持器の柱部に装着される装着片と、前記ローラの内輪に臨む側の半円筒面を押圧する押圧片と、前記押圧片が押圧するローラに対向する位置で前記装着片と押圧片とを連結する連結片とからなり、前記保持器は、前記板ばねの連結片よりもローラに近い側でローラの楔形空間広大側への移動を規制するストッパが設けられている構成を採用した。 In order to solve the above problems, the present invention includes an inner ring to which an input torque is applied, an outer ring disposed coaxially with the inner ring on the radially outer side of the inner ring, and a plurality of rollers incorporated between the inner ring and the outer ring. A retainer that holds the rollers in a freely rolling manner, and a plurality of leaf springs that press the rollers in a predetermined direction. A cylindrical surface is provided on the outer periphery of the inner ring, and an inner periphery of the outer ring. Is provided with a plurality of cam surfaces inclined in one direction, and a wedge-shaped space gradually narrowing on one side in the circumferential direction is formed between the cylindrical surface of the inner ring and the cam surfaces of the outer ring. The rollers are arranged in each of these wedge-shaped spaces, and the cage has a pair of annular portions attached to the outer ring connected by a plurality of column portions, and holds the rollers between the column portions. And the leaf spring is attached to each column of the cage. In the one-way clutch in which the roller is pushed into the narrow part of the wedge-shaped space, the leaf spring presses the mounting piece attached to the pillar part of the cage and the semi-cylindrical surface on the side facing the inner ring of the roller. And a connecting piece for connecting the mounting piece and the pressing piece at a position facing the roller pressed by the pressing piece, and the cage is closer to the roller than the connecting piece of the leaf spring Therefore, a configuration is adopted in which a stopper is provided to restrict the movement of the roller toward the wide side of the wedge-shaped space.
上記の構成によれば、板ばねの押圧片がローラの内輪に臨む側の半円筒面を押圧するので、押圧片をばね定数の小さいものとすることにより、空転トルクを安定して低減することができるし、楔形空間の広大側へ移動するローラが板ばねの押圧片を設計値以上に変形させる場合でも、そのローラの移動は保持器のストッパに規制されるので、ローラが板ばねの連結片に衝突することはなく、板ばねの連結片の損傷を防止でき、安定して長期間使用することができる。 According to the above configuration, since the pressing piece of the leaf spring presses the semi-cylindrical surface on the side facing the inner ring of the roller, the idling torque can be stably reduced by making the pressing piece have a small spring constant. Even if the roller moving to the wide side of the wedge-shaped space deforms the pressing piece of the leaf spring beyond the design value, the movement of the roller is restricted by the stopper of the cage, so the roller is connected to the leaf spring. It does not collide with the piece, damage to the connecting piece of the leaf spring can be prevented, and it can be used stably for a long time.
ここで、前記保持器のストッパは、前記板ばねの押圧片よりも径方向外側または径方向内側で、前記保持器の柱部に設けられているものとすることができる。 Here, the stopper of the retainer may be provided on the pillar portion of the retainer on the radially outer side or the radially inner side than the pressing piece of the leaf spring.
そして、前記板ばねの連結片が、前記ローラの軸方向中央部に対向する位置で径方向に延びている場合は、前記保持器のストッパは、前記板ばねの押圧片よりも径方向外側で板ばねの連結片の両側に一対で設けられているか、あるいは前記板ばねの押圧片よりも径方向内側で軸方向に延びている構成とするとよい。 When the connecting piece of the leaf spring extends in the radial direction at a position facing the axial central portion of the roller, the stopper of the cage is located radially outside the pressing piece of the leaf spring. A pair of plate springs may be provided on both sides of the connecting pieces, or may be configured to extend in the axial direction radially inward from the pressing pieces of the plate springs.
本発明のワンウェイクラッチは、上述したように、板ばねの押圧片がローラの内輪に臨む側の半円筒面を押圧するようにするとともに、保持器に設けたストッパでローラが板ばねの連結片に衝突しないようにしたものであるから、空転トルクの低減と耐久性の確保を両立することができる。 As described above, the one-way clutch of the present invention is configured such that the pressing piece of the leaf spring presses the semi-cylindrical surface on the side facing the inner ring of the roller, and the roller is a connecting piece of the leaf spring by a stopper provided in the cage. Therefore, it is possible to achieve both reduction in idling torque and ensuring durability.
以下、図1乃至図10に基づき、本発明の実施形態を説明する。図2乃至図6は第1の実施形態を示す。このワンウェイクラッチは、図1に示したような片持ち支持構造の釣具リールに用いられるもので、基本的な構成は、前述の図11および図12に示したものと同じである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 10. 2 to 6 show the first embodiment. This one-way clutch is used for a fishing reel having a cantilever support structure as shown in FIG. 1, and the basic configuration is the same as that shown in FIGS.
すなわち、このワンウェイクラッチは、図2および図3に示すように、内輪11と、内輪11の径方向外側に内輪11と同軸に配される外輪12と、内輪11と外輪12の間に組み込まれる複数のローラ13と、各ローラ13を転動自在に保持する保持器14と、各ローラ13を所定方向に押圧する複数の板ばね15とを備えている。そして、図示は省略するが、外輪12は釣具リールに固定されており、内輪11はクラッチ軸を介してメインギヤ軸と一体化されて、メインギヤ軸に取り付けられたハンドルから入力トルクを加えられるようになっている(図1参照)。
That is, as shown in FIGS. 2 and 3, the one-way clutch is incorporated between the
前記内輪11の外周には円筒面11aが設けられ、外輪12の内周には一方向に傾斜するカム面12aが複数設けられて、内輪11の円筒面11aと外輪12の各カム面12aの間に周方向の一側で次第に狭小となる楔形空間16が形成されている。そして、これらの各楔形空間16に前記ローラ13がひとつずつ配されている。
A
そして、図4(a)、(b)にも示すように、前記保持器14は、一対の環状部14aとその環状部14aどうしを連結する複数の柱部14bとからなり、各環状部14aの外周に設けられた複数の嵌合突部14cがそれぞれ外輪12のカム面12aとこれに連続する曲面で形成されるポケットに嵌め込まれ、各環状部14aが外輪12に取り付けられた状態で、柱部14bどうしの間にローラ13を転動自在に保持している。
4 (a) and 4 (b), the
保持器14の柱部14bは、その一側面の軸方向中央部に突出片14dが設けられ、突出片14dを軸方向で挟む位置に板ばね15を取り付けるための一対の突起14eが設けられている。その突出片14dは、径方向内側で中心に近づくほど周方向に大きく張り出し、ローラ13の径方向内側への脱落を阻止している。また、柱部14bの他側面には、ローラ13に向かって突出する一対のストッパ14fが設けられている。
The
前記板ばね15は、保持器14の柱部14bの外周面と一側面とに装着される断面L字状の装着片15aと、ローラ13の内輪11に臨む側の半円筒面を押圧する一対の押圧片15bと、各押圧片15bが押圧するローラ13に対向する位置で装着片15aと各押圧片15bとを連結する(各押圧片15bを支持する)連結片15cとからなる。
The
板ばね15の装着片15aは、保持器14の柱部14bの一側面に沿って延びる部位に、保持器14の突出片14dと一対の突起14eがそれぞれ嵌め込まれる切欠き15dと嵌合孔15eが設けられている。また、連結片15cは装着片15aの他側縁からローラ13の軸方向中央部に対向する位置で径方向内側へ延び、その先端部の両側から軸方向に対して斜めに押圧片15bが延びている。そして、その装着片15aと連結片15cが保持器14の柱部14bを周方向両側から挟み付けることにより、板ばね15全体が保持器14の柱部14bに取り付けられ、各押圧片15bがローラ13を楔形空間16の狭小部へ押し込んで内輪11および外輪12と係合させている。
The mounting
また、板ばね15が上記のように保持器14の柱部14bに取り付けられていることにより、保持器14の一対のストッパ14fが、板ばね15の押圧片15bよりも径方向外側、かつ板ばね15の連結片15cの両側の位置で、ローラ13に対向するようになっている。
Further, since the
このワンウェイクラッチは、上記の構成であり、内輪11に図2における反時計方向のトルクが加えられても、板ばね15の押圧片15bに押されたローラ13が内輪11および固定の外輪12と係合しているので、内輪11は回転しない。一方、内輪11に図2における時計方向のトルクが加えられたときは、ローラ13が板ばね15の弾力に抗して楔形空間16の広大側へ移動し、そのローラ13と内輪11および外輪12との係合が解除されることにより、内輪11が空転する。
The one-way clutch has the above-described configuration, and even when the counterclockwise torque in FIG. 2 is applied to the
ここで、板ばね15の押圧片15bは、前述の図11、12のものと同じく、幅狭の形状でばね定数を小さくできるうえ、ローラ13の内輪11に臨む側の半円筒面を押圧しており、空転時にローラ13を径方向外側へ付勢してローラ13と内輪11の摩擦を小さくできるので、空転トルクを安定して低減することができる。
Here, the
しかも、内輪11停止状態から空転状態に切り替わる際に、ワンウェイクラッチが受けるラジアル荷重等により、楔形空間16の広大側へ移動するローラ13のうちの一部のものが板ばね15の押圧片15bを設計値以上に変形させる場合でも、図5および図6に示すように、そのローラ13の移動は板ばね15の連結片15cよりもローラ13に近い側で保持器14のストッパ14fに規制されるので、そのローラ13が板ばね15の連結片15cに衝突することはない。したがって、片持ち支持構造の釣具リールに用いられても、板ばね15の連結片15cに異常摩耗が生じるおそれはなく、安定して長期間使用することができる。
Moreover, when the
図7乃至図10は第2の実施形態を示す。この実施形態は、図7および図8(a)、(b)に示すように、第1実施形態の板ばね15の連結片15cを短くし、保持器14には、第1実施形態の連結片15cの両側の一対のストッパ14fに代えて、板ばね15の押圧片15cよりも径方向内側で軸方向に延びるストッパ14gを設けたものである。
7 to 10 show a second embodiment. In this embodiment, as shown in FIG. 7 and FIGS. 8A and 8B, the connecting
この第2実施形態でも、図9および図10に示すように、内輪11停止状態から空転状態に切り替わる際に、一部のローラ13が板ばね15の押圧片15bを設計値以上に変形させても、保持器14のストッパ14gが板ばね15の連結片15cよりもローラ13に近い側でローラ13の楔形空間16広大側への移動を規制して、そのローラ13の板ばね連結片15cへの衝突を阻止できるので、空転トルクの低減と耐久性の確保を両立することができる。
Also in the second embodiment, as shown in FIGS. 9 and 10, when the
なお、本発明は、上述した各実施形態のような片持ち支持構造の釣具リールに用いられるワンウェイクラッチに限らず、ラジアル荷重を受けるような条件で使用されるワンウェイクラッチに特に効果的に適用することができる。 The present invention is not limited to the one-way clutch used in the fishing tackle reel having the cantilevered support structure as in each of the above-described embodiments, but is particularly effectively applied to a one-way clutch used under conditions that receive a radial load. be able to.
1 ワンウェイクラッチ
2 クラッチ軸
3 メインギヤ軸
4 ハンドル
5 駆動歯車
6 スプール
7 回転軸
8 従動歯車
9 ボール軸受
11 内輪
11a 円筒面
12 外輪
12a カム面
13 ローラ
14 保持器
14a 環状部
14b 柱部
14f、14g ストッパ
15 板ばね
15a 装着片
15b 押圧片
15c 連結片
16 楔形空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 One-
Claims (4)
前記内輪の外周に円筒面が設けられており、前記外輪の内周には一方向に傾斜するカム面が複数設けられており、前記内輪の円筒面と外輪の各カム面との間には周方向の一側で次第に狭小となる楔形空間が形成されており、これらの各楔形空間に前記ローラが配されており、前記保持器は、前記外輪に取り付けられる一対の環状部が複数の柱部で連結されて、その柱部どうしの間に前記ローラを保持しており、前記板ばねが前記保持器の各柱部に取り付けられて前記ローラを楔形空間の狭小部へ押し込んでいるワンウェイクラッチにおいて、
前記板ばねは、前記保持器の柱部に装着される装着片と、前記ローラの内輪に臨む側の半円筒面を押圧する押圧片と、前記押圧片が押圧するローラに対向する位置で前記装着片と押圧片とを連結する連結片とからなり、前記保持器は、前記板ばねの連結片よりもローラに近い側でローラの楔形空間広大側への移動を規制するストッパが設けられていることを特徴とするワンウェイクラッチ。 An inner ring to which an input torque is applied, an outer ring disposed coaxially with the inner ring on the outer side in the radial direction of the inner ring, a plurality of rollers incorporated between the inner ring and the outer ring, and a holder that holds the rollers in a freely rolling manner. And a plurality of leaf springs that press the rollers in a predetermined direction,
A cylindrical surface is provided on the outer periphery of the inner ring, and a plurality of cam surfaces inclined in one direction are provided on the inner periphery of the outer ring, and between the cylindrical surface of the inner ring and each cam surface of the outer ring. Wedge-shaped spaces that are gradually narrowed on one side in the circumferential direction are formed, the rollers are arranged in each of these wedge-shaped spaces, and the pair of annular portions attached to the outer ring has a plurality of columns. One-way clutch connected to each other, holding the roller between the pillars, and the leaf springs being attached to the pillars of the cage to push the rollers into the narrow part of the wedge-shaped space In
The leaf spring includes a mounting piece mounted on a pillar portion of the cage, a pressing piece that presses the semi-cylindrical surface on the side facing the inner ring of the roller, and a position facing the roller that the pressing piece presses. The retainer comprises a connecting piece for connecting the mounting piece and the pressing piece, and the retainer is provided with a stopper for restricting the movement of the roller toward the wedge-shaped space on the side closer to the roller than the connecting piece of the leaf spring. A one-way clutch characterized by
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