JP2018062965A - One-way clutch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一方向クラッチに関する。 The present invention relates to a one-way clutch.
一方向クラッチは、一般的に、軸部材の径方向外側に設けられている。この一方向クラッチは主に、外輪と、複数のローラと、複数のコイルスプリングと、を備えている。外輪は、軸部材の径方向外側に配置され、複数のポケット部を有している。ローラ及びコイル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。 The one-way clutch is generally provided on the radially outer side of the shaft member. This one-way clutch mainly includes an outer ring, a plurality of rollers, and a plurality of coil springs. The outer ring is disposed on the radially outer side of the shaft member and has a plurality of pocket portions. The roller and the coil spring are accommodated in the pocket portion, and the roller is biased in one direction of rotation by the spring. The one-way clutch includes a cover and a plate arranged so as to cover both sides of the pocket portion in the axial direction.
従来の一方向クラッチにおいて、外輪の外周からポケット部に臨むように貫通孔が形成されている場合がある(例えば特許文献1の図4参照)。このようなタイプの一方向クラッチでは、コイルスプリングの前端に円筒状のスプリングキャップを被せ、その前端がローラに当接するようにしてスプリングキャップ及びコイルスプリングが貫通孔に挿入されている。この場合は、コイルスプリングの倒れが防止される。 In the conventional one-way clutch, a through hole may be formed so as to face the pocket portion from the outer periphery of the outer ring (see, for example, FIG. 4 of Patent Document 1). In such a type of one-way clutch, a cylindrical spring cap is put on the front end of the coil spring, and the spring cap and the coil spring are inserted into the through hole so that the front end contacts the roller. In this case, the coil spring is prevented from falling.
一方、外輪に貫通孔を形成することなく、コイルスプリングを用いずにアコーディオンスプリングを用いてローラを押すようにした一方向クラッチも提供されている(特許文献2)。 On the other hand, there is also provided a one-way clutch in which a roller is pushed by using an accordion spring without using a coil spring without forming a through hole in the outer ring (Patent Document 2).
特許文献1の一方向クラッチでは、アコーディオンスプリングを用いているので、スプリングの倒れという問題は発生しない。したがって、外輪の貫通孔を廃止することができる。しかし、アコーディオンスプリングは高価であり、コスト低減の妨げになっている。
In the one-way clutch of
本発明の課題は、一方向クラッチにおいて、外輪に貫通孔を形成することなく、コイルスプリングの姿勢を安定させた状態で伸縮できるようにすることにある。 An object of the present invention is to enable a one-way clutch to be expanded and contracted in a state in which a posture of a coil spring is stabilized without forming a through hole in an outer ring.
(1)本発明に係る一方向クラッチは、軸部材に設けられる。この一方向クラッチは、外輪と、ローラと、コイルスプリングと、スプリングキャップと、シート部材と、を備える。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し、軸部材の径方向外側に配置される。ローラはポケット部に収納されている。コイルスプリングは、ポケット部に収納され、ローラを周方向に付勢する。スプリングキャップは、コイルスプリングとローラとの間に配置され、コイルスプリングの外周の少なくとも一部を支持する。シート部材は、コイルスプリングとポケット部の壁面との間に配置され、コイルスプリングの内周の少なくとも一部を支持する。 (1) The one-way clutch according to the present invention is provided on a shaft member. The one-way clutch includes an outer ring, a roller, a coil spring, a spring cap, and a seat member. An outer ring | wheel has a pocket part provided so that it might become depressed toward the radial direction outer side, and is arrange | positioned at the radial direction outer side of a shaft member. The roller is stored in the pocket portion. The coil spring is housed in the pocket portion and biases the roller in the circumferential direction. The spring cap is disposed between the coil spring and the roller, and supports at least a part of the outer periphery of the coil spring. The seat member is disposed between the coil spring and the wall surface of the pocket portion, and supports at least a part of the inner periphery of the coil spring.
ここでは、コイルスプリングの一方側はスプリングキャップによって外周が支持され、他方側はシート部材によって内周が支持される。このため、コイルスプリングを貫通孔に挿入することなく、コイルスプリングの伸縮時の倒れを抑えることができる。 Here, the outer periphery is supported by a spring cap on one side of the coil spring, and the inner periphery is supported by a sheet member on the other side. For this reason, the fall at the time of expansion / contraction of a coil spring can be suppressed, without inserting a coil spring in a through-hole.
(2)好ましくは、スプリングキャップの周方向の移動を案内するガイド部材をさらに備えている。 (2) Preferably, a guide member for guiding the circumferential movement of the spring cap is further provided.
この場合は、コイルスプリングが伸縮する際にスプリングキャップも同様に移動するが、ガイド部材によってスプリングキャップの移動が案内される。このため、コイルスプリングの倒れをさらに抑えることができる。 In this case, when the coil spring expands and contracts, the spring cap moves in the same manner, but the movement of the spring cap is guided by the guide member. For this reason, the fall of the coil spring can be further suppressed.
(3)好ましくは、軸方向において外輪及びローラを挟むように配置されたカバー及びプレートをさらに備えている。そして、ガイド部材は、カバー及びプレートの少なくとも一方に、スプリングキャップの内周側を支持するように設けられている。 (3) Preferably, it further includes a cover and a plate arranged so as to sandwich the outer ring and the roller in the axial direction. The guide member is provided on at least one of the cover and the plate so as to support the inner peripheral side of the spring cap.
ここでは、カバー及び/又はプレートにガイド部材が設けられており、このガイド部材によってスプリングキャップの内周側が支持されている。このため、コイルスプリングの倒れが確実に防止され、スプリングキャップの移動がスムーズになる。 Here, a guide member is provided on the cover and / or the plate, and the inner peripheral side of the spring cap is supported by the guide member. For this reason, the coil spring is reliably prevented from falling, and the spring cap moves smoothly.
(4)好ましくは、ガイド部材は、カバー及び/又はプレートの一部を折り曲げて形成されている。この場合は、ガイド部材を簡単な構成で実現できる。 (4) Preferably, the guide member is formed by bending a part of the cover and / or the plate. In this case, the guide member can be realized with a simple configuration.
(5)好ましくは、スプリングキャップは、スプリング当接部と、側壁部と、を有している。スプリング当接部は、コイルスプリングのローラ側の端面が当接する。側壁部は、スプリング当接部からコイルスプリング側に延びかつコイルスプリングのローラ側の端部を収容する収容空間を画定する。そして、側壁部は、第1スリットと、第2スリットと、を有している。第1スリットは、径方向外側において収容空間と外部とを連通し、コイルスプリングの長さ方向に沿って延びる。第2スリットは、径方向内側において収容空間と外部とを連通し、コイルスプリングの長さ方向に沿って延びる。 (5) Preferably, the spring cap has a spring contact portion and a side wall portion. The spring contact portion contacts the roller-side end surface of the coil spring. The side wall portion extends from the spring abutting portion to the coil spring side and demarcates an accommodation space for accommodating an end portion of the coil spring on the roller side. The side wall portion has a first slit and a second slit. The first slit communicates the housing space and the outside on the radially outer side and extends along the length direction of the coil spring. The second slit communicates the housing space and the outside on the radially inner side and extends along the length direction of the coil spring.
スプリングキャップ内にコイルスプリングの端部を挿入するためには、コイルスプリングの径は、スプリングキャップに収まるような寸法にする必要がある。このため、コイルスプリングの外径は比較的小さくなる。 In order to insert the end portion of the coil spring into the spring cap, the diameter of the coil spring needs to be sized so as to fit in the spring cap. For this reason, the outer diameter of the coil spring is relatively small.
しかし、本発明では、スプリングキャップの側壁部は、第1スリットと第2スリットとを有している。このため、側壁部の収容空間内に配置されるコイルスプリングの径を各スリットの分だけ大きくすることができる。このようにコイルスプリングの径を従来に比較して大きくすることができるため、コイルスプリングは安定した姿勢で伸縮可能となる。 However, in the present invention, the side wall portion of the spring cap has the first slit and the second slit. For this reason, the diameter of the coil spring arrange | positioned in the accommodation space of a side wall part can be enlarged by the part of each slit. Thus, since the diameter of the coil spring can be increased as compared with the conventional one, the coil spring can be expanded and contracted in a stable posture.
(6)好ましくは、スプリングキャプの側壁部は、コイルスプリングの密着長よりも長く設定されている。そして、スプリングキャップは、開口部に、外側に向かって径が大きくなるテーパ面を有する。 (6) Preferably, the side wall portion of the spring cap is set longer than the contact length of the coil spring. The spring cap has a tapered surface whose diameter increases toward the outside at the opening.
ここで、衝撃等によってスプリングキャプがスプリングシートに衝突する場合、スプリングキャップとスプリングシートの中心が一致した状態で衝突すると、コイルスプリングはまっすぐに圧縮されるために、コイルスプリングが傷つけられることはない。 Here, when the spring cap collides with the spring seat due to impact or the like, if the spring cap collides with the center of the spring seat being coincident, the coil spring is compressed straight, so that the coil spring is not damaged. .
しかし、スプリングキャップとスプリングシートの中心がずれた状態で両者が衝突すると、コイルスプリングの一部がスプリングキャップの開口端部とスプリングシート(の例えば突起部)に挟まれて、コイルスプリングが塑性変形する場合がある。 However, if the spring cap and the spring seat are misaligned and the two collide, a part of the coil spring is sandwiched between the opening end of the spring cap and the spring seat (for example, a protruding portion), and the coil spring is plastically deformed. There is a case.
そこで、ここでは、スプリングキャップの開口部にテーパ面が形成されている。このため、衝撃等によりスプリングキャプがスプリングシートに衝突する場合に、コイルスプリングが傷付けられるのが防止される。 Therefore, here, a tapered surface is formed in the opening of the spring cap. For this reason, when a spring cap collides with a spring seat by impact etc., it is prevented that a coil spring is damaged.
(7)好ましくは、シート部材は、支持部と、突起部と、を有している。支持部は、ポケット部の壁面に当接するとともに、コイルスプリングの端面を支持する。突起部は、当接部からコイルスプリング内に向かって延び、コイルスプリングの内周部を支持する。 (7) Preferably, the sheet member has a support part and a projection part. The support portion contacts the wall surface of the pocket portion and supports the end surface of the coil spring. The protrusion extends from the contact portion into the coil spring and supports the inner peripheral portion of the coil spring.
以上のような本発明では、一方向クラッチにおいて、外輪に貫通孔を形成することなく、コイルスプリングの姿勢を安定させた状態で伸縮させることができる。 In the present invention as described above, in the one-way clutch, the coil spring can be expanded and contracted in a state where the posture of the coil spring is stabilized without forming a through hole in the outer ring.
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。
1 and 2 show a one-
[全体構成]
一方向クラッチ1は、自動二輪車等の駆動系若しくは始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と、複数のスプリングキャップ6と、複数のスプリングシート7と、を備えている。また、この一方向クラッチ1は、プレート8と、カバー9とを備えている。
[overall structure]
The one-
[外輪3]
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は複数の孔12を有している。各孔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。
[Outer ring 3]
The
複数のポケット部10はそれぞれ同じ形状である。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。
The plurality of
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。
The 1st
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、スプリングキャップ6、及びスプリングシート7が収納されるスペースが形成されている。
The
なお、外輪3の外周部は、図2から明らかなように、カバー9側がプレート8側に比較して大径であり、段差部が形成されている。
As is clear from FIG. 2, the
[ローラ4]
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、軸部材2の回転軸に沿って延びる円柱状に形成され、ポケット部10内に収納されている。
[Roller 4]
As shown in FIG. 3, the
[コイルスプリング5]
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、スプリングキャップ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、ローラ4とスプリングシート7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。
[Coil spring 5]
The
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の一端はスプリングキャップ6に当接し、他端はスプリングシート7に当接する。
The
[スプリングキャップ6]
スプリングキャップ6は、コイルスプリング5とローラ4との間に配置され、コイルスプリング5の外周の一部を支持している。スプリングキャップ6は、樹脂によって形成されており、図4〜図6に示すように、スプリング当接部61と、側壁部62と、を有する。スプリング当接部61は、矩形状であり、外側の面はローラ4に当接し、内側の面にはコイルスプリング5の端面が当接する。
[Spring cap 6]
The
側壁部62は、筒状であり、スプリング当接部61からコイルスプリング5側に延びている。側壁部62は、コイルスプリング5の密着長よりも長く設定されており、コイルスプリング5のローラ側の端部を収容する収容空間63を画定している。収容空間63は、断面円形であり、コイルスプリング5の外径よりも大きいが、コイルスプリング5の外径とほぼ同じ内径である。すなわち、側壁部62はコイルスプリング5の外周を支持している。
The
側壁部62は、互いに対向して形成された第1スリット62aと第2スリット62bとを有している。第1スリット62aは、径方向外側において収容空間63と外部とを連通し、コイルスプリング5の長さ方向に沿って延びている。第2スリット62bは、径方向内側において収容空間63と外部とを連通し、コイルスプリング5の長さ方向に沿って延びている。そして、コイルスプリング5の外表面はこれらのスリット62a,62b内に進入している。
The
また、側壁部62の開口部には、スプリングシート7側に向かって径が大きくなるテーパ面62cが形成されている。より詳細には、テーパ面62cは側壁部62の内周面の一部に形成されている。テーパ面62cは、側壁部62の長手方向のほぼ中央部から開放されたスプリングシート7側に向かって、外径が徐々に大きくなるように形成されている。
In addition, a
[スプリングシート7]
スプリングシート7は、コイルスプリング5と第2側壁部16との間に配置されている。図5等に示すように、スプリングシート7は、支持部71と突起部72とを有している。
[Spring seat 7]
The
支持部71は、ほぼ矩形状に形成されており、第2側壁部16に当接する第1支持面71aと、コイルスプリング5の端面が当接する第2支持面71bと、を有している。第1支持面71aは、第2側壁部16の形状に沿うように形成されている。また、第2支持面71bは平面状である。
The
突起部72は、支持部71の中央部に形成され、ローラ4側に向かって延び、コイルスプリング5の内部に挿入されている。そして、突起部72の外径は、コイルスプリング5の内径よりも小さいが、コイルスプリング5の内径とほぼ同じである。すなわち、突起部72は、コイルスプリング5を内側から支持している。
The
[プレート8及びカバー9]
プレート8は、外輪3の軸方向の一方側の側面を覆う。カバー9は、外輪3の軸方向の他方側の側面を覆う。このプレート8及びカバー9によってポケット部10が覆われている。すなわち、このプレート8及びカバー9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。
[
The
図1及び図2に示すように、プレート8は、円板状の部材であり、中心部に孔8aを有している。この孔8a内を軸部材2が貫通する。プレート8は、図示しないボルトによって外輪3に固定される。
As shown in FIG.1 and FIG.2, the
カバー9は、円板状の部材であり、中心部に孔9aを有する。この孔9a内を軸部材2が貫通する。カバー9は、外周端部において筒状部9bを有している。筒状部9bは、外輪3の外周大径部を覆っている。例えば、筒状部9bは、カバー9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9b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9は外輪3に固定されている。
The
また、カバー9には複数のガイド9cが形成されている。ガイド9cは、カバー9の内周端から、ポケット部10に進入するように形成されている。ガイド9cは、カバー9の内周部の一部をプレート8側に折り曲げて形成されたものである。ガイド9cは、図3等から明なように、スプリングキャップ6の側壁部62のほぼ全長にわたる長さを有している。そして、ガイド9cは、側壁部62の内周側を支持し、スプリングキャップ6が周方向に移動するのを案内している。なお、図4に示すように、ローラ4が仮に側壁部15に当接する位置まで移動したとしても(通常の動作ではこのような状態になることはない)、ガイド9cはスプリングキャップ6に当接するような長さに設定されている。
The
[動作]
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側に移動して軸部材2と第1周壁部17との間に噛み込むことにより、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。
[Operation]
When the
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。
On the contrary, when the
以上のような動作中において、コイルスプリング5は伸縮する。このとき、コイルスプリング5は外周がスプリングキャップ6の側壁部62に支持され、また内周がスプリングシート7の突起部72に支持されている。また、スプリングキャップ6はガイド9cによってその周方向の移動が案内されている。したがって、コイルスプリング5が外周側あるいは内周側に変形することなく、その中心軸線に沿ってまっすぐに伸縮することになる。
During the operation as described above, the
なお、衝撃等によってスプリングキャプ6がスプリングシート7に衝突する場合、スプリングキャップ6とスプリングシート7の周囲に存在する隙間分だけ両者の中心がずれた状態で衝突する場合がある。
In addition, when the
このような場合であっても、スプリングキャップ6の開口部にテーパ面62cが形成されているため、コイルスプリング5の一部がスプリングキャップ6の開口端部とスプリングシート7の突起部72に挟まれて、コイルスプリング5が塑性変形するのを避けることができる。
Even in such a case, since the tapered
[他の実施形態]
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。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes or modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
(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、前記実施形態に限定されない。 (A) The number of pocket portions, rollers, and coil springs is not limited to the above embodiment.
(b)ガイド9cは、プレート側に形成してもよい。また、カバーとプレートの両方に形成してもよい。
(B) The
(c)前記実施形態では、スプリングキャップを樹脂で形成したが、プレート部材を板金加工して形成してもよい。 (C) In the above embodiment, the spring cap is formed of resin, but the plate member may be formed by sheet metal processing.
(d)前記実施形態ではプレート8を設けたが、このプレート8は省略してもよい。
(D) Although the
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
6 スプリングキャップ
61 スプリング当接部
62 側壁部
62a 第1スリット
62b 第2スリット
62c テーパ面
63 収容空間
7 スプリングシート
71 支持部
72 突起部
10 ポケット部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
径方向外側に向かって窪むように設けられた複数のポケット部を有し、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コイルスプリングと、
前記コイルスプリングと前記ローラとの間に配置され、前記コイルスプリングの外周の少なくとも一部を支持するスプリングキャップと、
前記コイルスプリングと前記ポケット部の壁面との間に配置され、前記コイルスプリングの内周の少なくとも一部を支持するシート部材と、
を備えた一方向クラッチ。 An outer ring disposed on a radially outer side of the shaft member, the one-way clutch provided on the shaft member, having a plurality of pocket portions provided so as to be recessed toward a radially outer side;
A roller housed in the pocket portion;
A coil spring housed in the pocket portion and biasing the roller in the circumferential direction;
A spring cap disposed between the coil spring and the roller and supporting at least a part of an outer periphery of the coil spring;
A sheet member disposed between the coil spring and the wall surface of the pocket portion and supporting at least a part of the inner periphery of the coil spring;
One-way clutch with
前記ガイド部材は、前記カバー及びプレートの少なくとも一方に、前記スプリングキャップの内周側を支持するように設けられている、
請求項2に記載の一方向クラッチ。 A cover and a plate arranged to sandwich the outer ring and the roller in the axial direction;
The guide member is provided on at least one of the cover and the plate so as to support the inner peripheral side of the spring cap.
The one-way clutch according to claim 2.
前記側壁部は、
径方向外側において前記収容空間と外部とを連通し、前記コイルスプリングの長さ方向に沿って延びる第1スリットと、
径方向内側において前記収容空間と外部とを連通し、前記コイルスプリングの長さ方向に沿って延びる第2スリットと、
を有する、
請求項1から4のいずれかに記載の一方向クラッチ。 The spring cap includes a spring contact portion with which an end surface of the coil spring on the roller side contacts, and a housing that extends from the spring contact portion to the coil spring side and houses an end portion of the coil spring on the roller side. A side wall that defines a space, and
The side wall portion is
A first slit that communicates between the housing space and the outside at a radially outer side, and extends along a length direction of the coil spring;
A second slit that communicates the housing space and the outside on the radially inner side and extends along a length direction of the coil spring;
Having
The one-way clutch according to any one of claims 1 to 4.
前記スプリングキャップは、開口部に、外側に向かって径が大きくなるテーパ面を有する、
請求項5に記載の一方向クラッチ。 The side wall portion of the spring cap is set longer than the contact length of the coil spring,
The spring cap has a tapered surface whose diameter increases toward the outside at the opening,
The one-way clutch according to claim 5.
前記ポケット部の壁面に当接するとともに、前記コイルスプリングの端面を支持する支持部と、
前記支持部から前記コイルスプリング内に向かって延び、前記コイルスプリングの内周部を支持する突起部と、
を有する、
請求項1から6のいずれかに記載の一方向クラッチ。 The sheet member is
Abutting against the wall surface of the pocket portion and supporting the end surface of the coil spring;
A protrusion that extends from the support into the coil spring and supports an inner periphery of the coil spring;
Having
The one-way clutch according to any one of claims 1 to 6.
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