JP2021046893A - Ratchet-type one-way clutch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両や産業機械等においてトルク伝達機構として用いられるラチェット型ワンウェイクラッチに関する。 The present invention relates to a ratchet type one-way clutch used as a torque transmission mechanism in a vehicle, an industrial machine, or the like.
従来、トルク伝達部材である複数の爪部材と、前記爪部材が噛み合うノッチまたは歯部とからなるラチェット機構を備えたラチェット型ワンウェイクラッチにおいて、ノッチまたは歯部に対する爪部材の噛み合い挙動の安定化のために、スプリングを用いて爪部材をノッチまたは歯部に付勢している。 Conventionally, in a ratchet type one-way clutch provided with a ratchet mechanism including a plurality of claw members which are torque transmission members and a notch or a tooth portion in which the claw member meshes, the meshing behavior of the claw member with respect to the notch or the tooth portion is stabilized. Therefore, a spring is used to urge the claw member to the notch or the tooth portion.
近年、電動化された駆動装置に用いられるワンウェイクラッチにおいては、高速回転時におけるトルク伝達部材の噛み合いを確実にするために、上記のようなラチェット型ワンウェイクラッチが用いられることが多くなっている。電動化された駆動装置に用いられるラチェット型ワンウェイクラッチにおいては、電動モータの高回転域にも対応して使用されることや駆動制御の複雑さから、爪部材とノッチまたは歯部との噛み合い挙動の安定性の更なる向上が求められている。 In recent years, in the one-way clutch used for an electrified drive device, the ratchet type one-way clutch as described above is often used in order to ensure the engagement of the torque transmission member at the time of high-speed rotation. In the ratchet type one-way clutch used for the electrified drive device, the meshing behavior of the claw member and the notch or the tooth part is due to the fact that it is used in the high rotation range of the electric motor and the complexity of the drive control. There is a need for further improvement in the stability of the.
特許文献1および2には、爪部材とノッチとの噛み合い挙動の安定性を向上させたラチェット型ワンウェイクラッチが記載されている。
特許文献1には、爪部材の挙動を安定させ、爪部材がポケットから抜け出すことを防止することにより、爪部材と内輪のノッチとの噛み合い性能を向上させたラチェット型ワンウェイクラッチが記載されている。
特許文献2には、スプリングシートを介してコイル状のスプリングを外輪に取り付けることにより、スプリングの一端をスプリングシートの平面部で支持し、スプリングの振れを抑制することが記載されている。
Patent Documents 1 and 2 describe a ratchet type one-way clutch having improved stability of meshing behavior between a claw member and a notch.
Patent Document 1 describes a ratchet type one-way clutch in which the behavior of the claw member is stabilized and the claw member is prevented from coming out of the pocket to improve the meshing performance between the claw member and the notch of the inner ring. ..
Patent Document 2 describes that by attaching a coiled spring to an outer ring via a spring seat, one end of the spring is supported by a flat surface portion of the spring seat and the runout of the spring is suppressed.
しかしながら、特許文献1においては、コイル状のスプリングが接触する爪部材の先端部の形状が、断面が円弧状の曲面であるため、高回転域でのスプリングの挙動が不安定になる虞があるとともに、不安定な挙動によるスプリングの耐久性の低下が懸念される。
特許文献2においては、スプリングの一端をスプリングシートの平面部で支持しているが、スプリングシートを介してスプリングを外輪の内周部に取り付けているので、部品数が増加するとともにスプリングの取り付け構造が複雑になり、組付け時の工数も増加してしまう。
However, in Patent Document 1, since the shape of the tip of the claw member to which the coiled spring contacts is a curved surface having an arcuate cross section, the behavior of the spring in a high rotation range may become unstable. At the same time, there is a concern that the durability of the spring may decrease due to unstable behavior.
In Patent Document 2, one end of the spring is supported by the flat surface portion of the spring seat, but since the spring is attached to the inner peripheral portion of the outer ring via the spring seat, the number of parts increases and the spring attachment structure However, the number of man-hours required for assembly increases.
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、複雑な取り付け構造を必要とせずにスプリングの挙動の安定性およびスプリングの耐久性の向上を図ることができ、安定した噛み合い挙動を示すラチェット型ワンウェイクラッチを提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and it is possible to improve the stability of the behavior of the spring and the durability of the spring without requiring a complicated mounting structure, and exhibit stable meshing behavior. An object of the present invention is to provide a ratchet type one-way clutch.
上記課題を解決するために、本発明に係るラチェット型ワンウェイクラッチは、
外輪と、
前記外輪の径方向内側に前記外輪と同軸に且つ相対回転可能に配置された内輪と、
前記外輪と前記内輪とをトルク伝達状態とトルク非伝達状態とに切り替え可能なラチェット機構とを有し、
前記ラチェット機構は、前記外輪の内周部に設けられ、径方向に揺動可能に配置された複数の爪部材と、前記外輪の内周部に形成され、径方向内方に開口する複数の凹部にそれぞれ配置され、前記複数の爪部材の外径側の面に接触して前記複数の爪部材をそれぞれ前記内輪に向けて付勢する複数のスプリングと、を有するラチェット型ワンウェイクラッチにおいて、
前記凹部の底面は平面に形成され、前記爪部材の外径側の面は平面に形成され、
前記凹部の底面と前記爪部材の外径側の面とは、前記外輪と前記内輪とが前記トルク非伝達状態の際、平行になることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the ratchet type one-way clutch according to the present invention is
With the outer ring
An inner ring arranged coaxially with the outer ring and relatively rotatable inside the outer ring in the radial direction.
It has a ratchet mechanism capable of switching between the outer ring and the inner ring in a torque transmission state and a torque non-transmission state.
The ratchet mechanism includes a plurality of claw members provided on the inner peripheral portion of the outer ring and arranged so as to be swingable in the radial direction, and a plurality of claw members formed on the inner peripheral portion of the outer ring and opening inward in the radial direction. In a ratchet type one-way clutch, each of which is arranged in a recess and has a plurality of springs that come into contact with the outer diameter side surfaces of the plurality of claw members and urge the plurality of claw members toward the inner ring, respectively.
The bottom surface of the recess is formed flat, and the outer diameter side surface of the claw member is formed flat.
The bottom surface of the recess and the surface on the outer diameter side of the claw member are characterized in that the outer ring and the inner ring are parallel to each other when the torque is not transmitted.
本発明によれば、複雑な取り付け構造を必要とせずにスプリングの挙動の安定性およびスプリングの耐久性の向上を図ることができ、安定した噛み合い挙動を示すラチェット型ワンウェイクラッチを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to improve the stability of the behavior of the spring and the durability of the spring without requiring a complicated mounting structure, and it is possible to provide a ratchet type one-way clutch exhibiting stable meshing behavior. ..
以下、本発明の実施形態に係るラチェット型ワンウェイクラッチを、図面を参照しながら説明する。
まず、本実施形態におけるラチェット型ワンウェイクラッチに係る方向について定義する。本実施形態において、軸方向、径方向、周方向とは、ラチェット型ワンウェイクラッチの中心軸線に関する軸方向、径方向、周方向のことをいう。また、軸方向について、図1乃至3において紙面手前側を軸方向一方側または正面側とし、紙面奥側を軸方向他方側とする。周方向について、図1乃至3において紙面に向かって右側に回転する方向を周方向一方側あるいは時計方向とし、紙面に向かって左側に回転する方向を周方向他方側あるいは反時計方向とする。
Hereinafter, the ratchet type one-way clutch according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the direction related to the ratchet type one-way clutch in this embodiment is defined. In the present embodiment, the axial direction, the radial direction, and the circumferential direction refer to the axial direction, the radial direction, and the circumferential direction with respect to the central axis of the ratchet type one-way clutch. Regarding the axial direction, in FIGS. 1 to 3, the front side of the paper surface is one side or the front side in the axial direction, and the back side of the paper surface is the other side in the axial direction. Regarding the circumferential direction, in FIGS. 1 to 3, the direction of rotation to the right toward the paper surface is defined as one side of the circumferential direction or the clockwise direction, and the direction of rotation to the left side of the paper surface is defined as the other side of the circumferential direction or the counterclockwise direction.
図1は、実施形態に係るラチェット型ワンウェイクラッチ1の要部を軸方向一方側から見た状態を示す正面図であり、爪部材3と歯部5との非噛み合い状態を示している。
図2は、実施形態に係るラチェット型ワンウェイクラッチ1の要部を示す正面図であり、外輪7および内輪9のみを示している。
本実施形態に係るラチェット型ワンウェイクラッチ1は、軸方向から見た全体の形状は、上記特許文献1の図1に示された形状と同様の円環状であり、複数の爪部材3と複数の歯部5とを備えている。図1においては、1つの爪部材3と1つの歯部5、およびこれら1つの爪部材3と1つの歯部5の周辺部分のみを示している。図2および後述する図3において示す範囲も図1と同様である。
FIG. 1 is a front view showing a state in which a main part of the ratchet type one-way clutch 1 according to the embodiment is viewed from one side in the axial direction, and shows a non-meshing state between the claw member 3 and the tooth portion 5.
FIG. 2 is a front view showing a main part of the ratchet type one-way clutch 1 according to the embodiment, and shows only the
The ratchet type one-way clutch 1 according to the present embodiment has an annular shape as a whole when viewed from the axial direction, which is the same as the shape shown in FIG. 1 of Patent Document 1, and has a plurality of claw members 3 and a plurality of claw members 3. It is provided with a tooth portion 5. In FIG. 1, only one claw member 3 and one tooth portion 5, and a peripheral portion of these one claw member 3 and one tooth portion 5 are shown. The range shown in FIG. 2 and FIG. 3 described later is the same as that in FIG.
本実施形態に係るラチェット型ワンウェイクラッチ1は、環状の外輪7と、外輪7の径方向内方に外輪7と同軸に且つ外輪7と相対回転可能に配置された環状の内輪9と、外輪7と内輪9との間でトルクの伝達を可能とするラチェット機構とを有している。
The ratchet type one-way clutch 1 according to the present embodiment has an annular
内輪9の外周面には、径方向外方に突出し軸方向に延在する歯部5が周方向等間隔に多数形成されている。歯部5は断面形状が略矩形であり、歯部5の頂部6は、軸方向と平行な平面或いは径方向外方に僅かに膨出する曲面に形成されている。歯部5は内輪9の軸方向の一方端から他方端に亘って延在している。 On the outer peripheral surface of the inner ring 9, a large number of tooth portions 5 protruding outward in the radial direction and extending in the axial direction are formed at equal intervals in the circumferential direction. The tooth portion 5 has a substantially rectangular cross-sectional shape, and the top portion 6 of the tooth portion 5 is formed on a plane parallel to the axial direction or a curved surface slightly bulging outward in the radial direction. The tooth portion 5 extends from one end of the inner ring 9 in the axial direction to the other end.
内輪9の中心部には、図示しないシャフトホールが形成され、該シャフトホールには、例えば電動モータ等の駆動軸(図示省略)が嵌合される。 A shaft hole (not shown) is formed in the central portion of the inner ring 9, and a drive shaft (not shown) such as an electric motor is fitted in the shaft hole.
外輪7の内周部には、複数の爪部材保持部15が周方向に等間隔に形成されている。爪部材保持部15は、径方向内方に開口する凹部である。爪部材保持部15は、外輪7を軸方向に貫通している。それぞれの爪部材保持部15には、第1の凹部17と第2の凹部21とが周方向に隣接して形成されている。第1の凹部17には1つの爪部材3が揺動可能に保持され、第2の凹部21には爪部材3を内輪9側に向けて付勢する1つのコイル状のスプリング19が配置されている。このように、1つの爪部材保持部15には、爪部材3とスプリング19とが一組保持されている。第1の凹部17は、外輪7の内周面から周方向一方側且つ径方向外方に向かって凹んでいる。第2の凹部21は、外輪7の内周面から周方向他方側且つ径方向外方に向かって凹んでいる。内輪9の歯部5と、爪部材保持部15と、爪部材保持部15に保持された爪部材3およびスプリング19とでラチェット機構が構成されている。なお、本実施形態においては、スプリング19はコイル状のものを用いているが、スプリングの形態はこれに限定されるものではない。
A plurality of claw
外輪7の外周部には、図示しないスプライン(図示省略)が形成され、該スプラインには、例えば電動モータ等の駆動力が伝達される被駆動側装置(図示省略)と連結している軸部材(図示省略)が嵌合される。或いは外輪7を固定とし、ラチェット型ワンウェイクラッチ1をバックストップとして用いることもできる。
A spline (not shown) is formed on the outer peripheral portion of the
本実施形態のラチェット型ワンウェイクラッチ1は、図1において、内輪9が時計方向に回転するときに外輪7に対する内輪9の相対回転が固定され、内輪9が反時計方向に回転するときに外輪7に対して内輪9は空転する。
In the ratchet type one-way clutch 1 of the present embodiment, in FIG. 1, when the inner ring 9 rotates clockwise, the relative rotation of the inner ring 9 with respect to the
詳細には、内輪9が時計方向に回転すると、外輪7の複数の爪部材3がそれぞれ内輪9の歯部5に噛み合う。爪部材3と歯部5との噛み合いは、具体的には、外輪7の爪部材3の先端が、歯部5の周方向一方側の面23と噛み合う。このように、内輪9の歯部5の周方向一方側の面23は、外輪7の爪部材3と噛み合う歯部5の噛み合い面を構成している。なお、以降の説明において、歯部5の面23を「歯部5の噛み合い面23」とも言う。爪部材3と歯部5とが噛み合うことにより、外輪7と内輪9とが一体回転し、内輪9から外輪7へとトルクが伝達される。或いは、外輪7が固定されている場合には、外輪7に対する内輪9の回転が固定されるため、内輪9の時計方向への回転を阻止するバックストップとして機能する。
Specifically, when the inner ring 9 rotates clockwise, the plurality of claw members 3 of the
一方、内輪9が反時計方向に回転すると、複数の爪部材3は内輪9の歯部5に噛み合わず、内輪9は外輪7に対して空転する。この状態においては、内輪9から外輪7へのトルクの伝達はなされない。このように、ラチェット機構は、内輪9と外輪7とを、トルク伝達状態とトルク非伝達状態とに切り替えている。
On the other hand, when the inner ring 9 rotates counterclockwise, the plurality of claw members 3 do not mesh with the tooth portions 5 of the inner ring 9, and the inner ring 9 idles with respect to the
本実施形態に係るラチェット型ワンウェイクラッチ1は、内輪9が反時計方向に回転し、外輪7に対して空転する際、スプリング19が安定した挙動を示す構造を有している。以下、本実施形態に係るラチェット型ワンウェイクラッチ1のラチェット機構の構成について、さらに詳細に説明する。
The ratchet type one-way clutch 1 according to the present embodiment has a structure in which the
爪部材保持部15の第1の凹部17は、図2に示すように、内輪9側に開口する第1収容部25と、内輪9側の開口とは反対側に第1収容部25と連続して形成された第2収容部27とから構成されている。第1収容部25と第2収容部27との連続部は、径方向内方に突出する外径側突出部29と径方向外方に突出する内径側突出部31とによって径方向の幅が狭く形成されている。第2収容部27は、第1収容部25の周方向一方側且つ第1収容部25よりも外径側に形成されている。
As shown in FIG. 2, the
軸方向一方側から見た第1収容部25の断面形状は、図2に示すように、外径側の円弧形状部33と内径側の円弧形状部35とからなる。すなわち第1収容部25の内周面は、外径側の円弧形状部33を断面とする外径側の部分円筒内周面37と、内径側の円弧形状部35を断面とする内径側の部分円筒内周面39とからなる。外径側の部分円筒内周面37および内径側の部分円筒内周面39は、軸方向に延在している。外径側の部分円筒内周面37は、周方向一方端が外径側突出部29と滑らかに連続し、周方向他方端が内輪9側の開口の周方向他方側縁部と滑らかに連続している。内径側の部分円筒内周面39は、周方向一方端が内輪9側の開口の周方向一方側縁部と滑らかに連続し、周方向他方端が内径側突出部31と滑らかに連続している。
As shown in FIG. 2, the cross-sectional shape of the first
軸方向一方側から見た第2収容部27の断面形状は、図2に示すように、第1収容部25との連続部が開口する、略径方向に長い部分楕円形状をなしている。言い換えると、第2収容部27の断面形状は、第1収容部25との連続部が開口する、径方向に長い略C字状をなしている。したがって第2収容部27の内周面は、断面形状が径方向に長い略C字状の、軸方向に延在する部分円筒内周面となっている。第2収容部27の内周面の周方向一方端は内径側突出部31と滑らかに連続し、周方向他方端は外径側突出部29と滑らかに連続している。第2収容部27の底面41、すなわち第1収容部25側の開口と対向する第2収容部27の内周面の部分の曲率半径は、第1収容部25の外径側の部分円筒内周面37および内径側の部分円筒内周面39の曲率半径よりも大きく形成されている。第1収容部25および第2収容部27はこのような構成なので、軸方向一方側から見た第1の凹部17の断面形状は、第1収容部25と第2収容部27との連続部が括れたひょうたん型をなしている。
As shown in FIG. 2, the cross-sectional shape of the second
爪部材3は、図1に示すように、本体部43と、本体部43から周方向他方側へ突出する爪部45とから構成されている。本体部43と爪部45とは一体に形成されている。軸方向一方側から見た本体部43の外形形状は、中央部に径方向寸法が小さくなる括れ部47が形成されたひょうたん型をなしている。本体部43は、括れ部47を中心に、括れ部47よりも周方向一方側の揺動部49と、括れ部47よりも周方向他方側の円筒部51とから構成されている。したがって爪部材3は、中心部分の円筒部51と、円筒部51から周方向一方側に突出する揺動部49と、円筒部51から周方向他方側に突出する爪部45とから構成されている。爪部材3は、円筒部51が爪部材保持部15の第1収容部25に配置され、揺動部49が爪部材保持部15の第2収容部27に配置され、爪部45は第1収容部25の内輪側の開口から周方向他方側且つ内輪9側に向かって突出している。爪部材3の括れ部47は、爪部材保持部15の外径側突出部29および内径側突出部31に対応して配置されている。
As shown in FIG. 1, the claw member 3 is composed of a
爪部材3の円筒部51は、円筒部51自体の軸方向がラチェット型ワンウェイクラッチ1の軸方向と平行となる向きに、爪部材保持部15の第1収容部25に配置されている。爪部材3は円筒部51を中心に揺動可能に第1収容部25に配置されている。軸方向一方側から見た円筒部51の断面形状は、外径側および内径側にそれぞれ円弧形状部を有している。すなわち円筒部51は、外径側の円弧形状部を断面とする外径側の部分円筒外周面53と、内径側の円弧形状部を断面とする内径側の部分円筒外周面55とを有している。これらの外径側の部分円筒外周面53および内径側の部分円筒外周面55の曲率半径は、それぞれ第1収容部25の外径側の部分円筒内周面37および内径側の部分円筒内周面39の曲率半径に適合する大きさに形成されている。爪部材3が揺動する際、円筒部51の外径側の部分円筒外周面53および内径側の部分円筒外周面55は、それぞれ第1収容部25の外径側の部分円筒内周面37および内径側の部分円筒内周面39に対して滑らかに摺動する。
The
軸方向一方側から見た爪部材3の揺動部49の断面形状は、括れ部47側を中心とし、括れ部47側から周方向一方側且つ径方向外方に延在する略扇形をなしている。揺動部49の断面の円弧形状部すなわち揺動部49の底面57は、周方向一方側且つ径方向外方に膨出し、軸方向に延在する曲面或いは部分円筒外周面となっている。揺動部49の底面57の曲率半径は、第2収容部27の底面41の曲率半径と適合する大きさに形成されている。揺動部49の底面57の内径側端部は、揺動部49の内径側の側面と滑らかな曲面を介して連続している。揺動部49の底面57の外径側端部は、揺動部49の外径側の側面と滑らかな曲面を介して連続している。揺動部49は、円筒部51を中心に爪部材3が揺動した際、第2収容部27内において爪部45とは反対方向に揺動する。
The cross-sectional shape of the swinging
軸方向一方側から見た爪部材3の爪部45の断面形状は、周方向に長い矩形をなしている。爪部45の外径側の側面59は、軸方向と平行な平面に形成されている。爪部45の外径側の側面59は、円筒部51の外径側の部分円筒外周面53と滑らかに連続している。爪部45の内径側の側面61は、軸方向と平行な平面、或いは径方向外方に僅かに凹んだ曲面に形成されている。爪部45の内径側の側面61は、円筒部51の内径側の部分円筒外周面55と滑らかに連続している。爪部45の周方向他方側の端面すなわち爪部45の先端面は、歯部5と噛み合う爪部材3側の噛み合い面となっている。
The cross-sectional shape of the
爪部材保持部15の第2の凹部21は内輪9側に開口し、内輪9側の開口の周方向一方側の縁部は、第1収容部25の内輪9側の開口の周方向他方側の縁部と滑らかに連続している。第2の凹部21の底面63は、爪部材3の爪部45の外径側の側面59と、径方向に対向している。第2の凹部21にはコイル状のスプリング19が配置されている。スプリング19は爪部材3の爪部45の外径側の側面59に接触し、爪部45を径方向内方に常に付勢している。
The
本実施形態のラチェット型ワンウェイクラッチ1は、第2の凹部21の底面63が軸方向と平行な平面に形成されている。スプリング19の外径側の端部19aは、第2の凹部21の底面63に支持されている。すなわち、スプリング19の外径側の端部19aは、平面に接触した状態で第2の凹部21に支持されている。したがってスプリング19は、第2の凹部21の底面63に対して垂直に支持されている。また、爪部45の外径側の側面59は平面に形成されているので、スプリング19の内径側の端部19bは、平面に接触した状態で爪部45を径方向内方に付勢することとなる。したがってスプリング19は、両端部19a、19bが何れも平面に接触した状態で第2の凹部21の底面63と爪部45の外径側の側面59との間に配置され、両端部19a、19bが何れも平面に接触した状態で爪部45を径方向内方に付勢している。
In the ratchet type one-way clutch 1 of the present embodiment, the
このように、本実施形態のラチェット型ワンウェイクラッチ1は、スプリング19の両端部19a、19bが、何れも平面に接触した状態で第2の凹部21と爪部45との間に配置されているので、爪部材3の爪部45が径方向に揺動しても、安定した姿勢で伸縮する。
As described above, in the ratchet type one-way clutch 1 of the present embodiment, both ends 19a and 19b of the
さらに、第2の凹部21の底面63は、平面に形成された爪部材3の爪部45の外径側の側面59と、平行な位置を取り得るように形成されている。具体的には、ラチェット型ワンウェイクラッチ1が空転している状態、すなわち外輪7に対して内輪9が反時計方向へ回転している状態において、歯部5の頂部6が爪部材3の爪部45の内径側の側面61上を摺動している時に、第2の凹部21の底面63は爪部45の外径側の側面59と平行になる。
Further, the
歯部5の頂部6が爪部材3の爪部45の内径側の側面61上を摺動している時は、爪部材3の爪部45が最も外径側に位置する状態であり、且つスプリング19が第2の凹部21の底面63と爪部45の外径側の側面59とによって圧縮されている状態である。本実施形態のラチェット型ワンウェイクラッチ1は、この状態において、第2の凹部21の底面63と爪部45の外径側の側面59とが平行となるように構成されている。
When the top portion 6 of the tooth portion 5 slides on the
次に、本実施系形態に係るラチェット型ワンウェイクラッチ1の動作について説明する。なお、ラチェット型ワンウェイクラッチ1の動作の説明においては、便宜上、ラチェット型ワンウェイクラッチ1は、外輪7を固定とし、外輪7に対する内輪9の一方向すなわち時計方向への回転をロックし、他方向すなわち反時計方向への回転を許容するものとする。
Next, the operation of the ratchet type one-way clutch 1 according to the present embodiment will be described. In the description of the operation of the ratchet type one-way clutch 1, for convenience, in the ratchet type one-way clutch 1, the
内輪9が時計方向に回転し、外輪7の複数の爪部材3がそれぞれ内輪9の歯部5に噛み合っている状態、詳細には、外輪7の爪部材3の先端が、歯部5の周方向一方側の面23と噛み合っている状態においては、外輪7に対する内輪9の回転が阻止される。この状態から内輪9が反時計方向に回転すると、複数の爪部材3は内輪9の歯部5との噛み合いが解除され、内輪9は外輪7に対して空転する。この状態においては、内輪9と外輪7との間でのトルク伝達はなされない。
A state in which the inner ring 9 rotates clockwise and the plurality of claw members 3 of the
内輪9が外輪7に対して空転すると、内輪9の歯部5は、爪部材3の爪部45の内径側の側面61上を周方向一方側から周方向他方側に摺動する。これによって爪部材3は、円筒部51を中心にして、爪部45が径方向外方に揺動する。具体的には、歯部5が爪部45の内径側の側面61の周方向一方側端部に接触している状態では、爪部45の先端部すなわち内径側の側面61の周方向他方側端部は、周方向に隣り合う歯部5の間の部分の内輪9の外周面に接触している。この状態において、スプリング19は、全長が最も長い状態で爪部45を内径側に付勢している。
When the inner ring 9 idles with respect to the
この状態から、内輪9の回転によって歯部5が周方向他方側に移動して行くと、歯部5の頂部6は爪部45の内径側の側面61上を周方向一方側から周方向他方側に摺動する。歯部5のこの摺動に伴って爪部45は径方向外方に揺動する。なお、この時、爪部材3の揺動部49は、第2収容部27において、爪部45とは反対方向すなわち径方向内方に揺動する。この状態において、スプリング19は、全長が最も短い状態すなわち最も圧縮している状態である。さらにこの状態においては、第2の凹部21の底面63と爪部45の外径側の側面59とが平行となっている。
From this state, when the tooth portion 5 moves to the other side in the circumferential direction due to the rotation of the inner ring 9, the top 6 of the tooth portion 5 moves on the
その後、歯部5が爪部45の内径側の側面61の周方向他方側端部に達し、さらに歯部5が周方向他方側に移動すると、爪部45の先端部は、歯部5の噛み合い面23を内径方向に摺動して、爪部45は径方向内方に揺動する。そして爪部45の先端部は、周方向に隣り合う歯部5の間の部分の内輪9の外周面に再び接触する。この時スプリング19は、再度全長が最も長い状態となる。なお、この状態においては、爪部45の外径側の側面59は、第2の凹部21の底面63に対して、周方向他方に向かうに従い第2の凹部21の底面63との径方向間隔が大きくなる方向に僅かに傾いている。
After that, when the tooth portion 5 reaches the other side end portion in the circumferential direction of the
このように、内輪9が外輪7に対して反時計方向に回転すると、爪部材3の揺動、具体的には爪部45の径方向への揺動に伴ってスプリング19が伸縮を繰り返す。本実施形態のラチェット型ワンウェイクラッチ1においては、スプリング19は、両端部19a、19bが何れも平面に接触した状態で伸縮を繰り返す。したがってスプリング19は、安定した姿勢で伸縮を繰り返す。さらに、本実施形態のラチェット型ワンウェイクラッチ1においては、スプリング19の全長が最も短い状態すなわち最も圧縮している状態のとき、第2の凹部21の底面63と爪部45の外径側の側面59とが平行になる。すなわち、スプリング19に対して最も圧縮する方向の力が加わっている時に、スプリング19の両端部19a、19bは、径方向に対向し且つ平行な平面である第2の凹部21の底面63と爪部45の外径側の側面59とにそれぞれ接触した状態でこれら第2の凹部21の底面63と爪部45の外径側の側面59との間に保持される。したがってスプリング19は、最も圧縮している状態においても、安定した姿勢を維持することができる。
In this way, when the inner ring 9 rotates counterclockwise with respect to the
このように、本実施形態のラチェット型ワンウェイクラッチ1は、爪部材3と内輪9の歯部5との噛み合いが解除され、内輪9が外輪7に対して空転している状態において、スプリング19は安定した姿勢を維持して伸縮を繰り返す。その結果、伸縮の繰り返しによるスプリング19の疲労寿命すなわち耐久性を向上させることができる。また、スプリング19は安定した姿勢で爪部材3を内輪9に対して付勢しているので、爪部材3と歯部5との噛み合い挙動を安定させることができる。
As described above, in the ratchet type one-way clutch 1 of the present embodiment, the
また、本実施形態のラチェット型ワンウェイクラッチ1は、平面である第2の凹部21の底面63にスプリング19の端部19aが支持されているので、スプリング19の姿勢を安定させるための部品を用いる必要がない。その結果、スプリング19を取り付けるための複雑な取り付け構造を必要とせず、部品点数の増加を抑制し、さらに組付け性を向上することができる。
Further, in the ratchet type one-way clutch 1 of the present embodiment, since the
次に、上記実施形態との比較のために、比較例に係るラチェット型ワンウェイクラッチについて説明する。
図3は、比較例に係るラチェット型ワンウェイクラッチ101の要部を示す正面図である。なお図3に示すラチェット型ワンウェイクラッチ101の構成は、上記実施形態と同様の構成については、上記実施形態の参照符号に100を加えた参照符号を付して説明する。
Next, a ratchet type one-way clutch according to a comparative example will be described for comparison with the above embodiment.
FIG. 3 is a front view showing a main part of the ratchet type one-way clutch 101 according to the comparative example. The configuration of the ratchet type one-way clutch 101 shown in FIG. 3 will be described by adding a reference code obtained by adding 100 to the reference code of the above embodiment for the same configuration as that of the above embodiment.
比較例に係るラチェット型ワンウェイクラッチ101は、上記実施形態に係るラチェット型ワンウェイクラッチ1とは、爪部材保持部115の第2の凹部121の底面163の構成が異なっている。詳細には、ラチェット型ワンウェイクラッチ101が空転している状態、すなわち外輪107に対して内輪109が反時計方向へ回転している状態において、歯部105の頂部106が爪部材103の爪部145の内径側の側面161上を摺動している時に、第2の凹部121の底面163は、爪部145の外径側の側面159と平行状態とならない。この状態において、第2の凹部121の底面163は、図3に示すように、爪部145の外径側の側面159に対して、周方向他方に向かうに従い爪部145の外径側の側面159との径方向間隔が小さくなる方向に僅かに傾いている。他の構成は、上記実施形態と同様である。
The ratchet type one-way clutch 101 according to the comparative example is different from the ratchet type one-way clutch 1 according to the above embodiment in the configuration of the
このように、比較例に係るラチェット型ワンウェイクラッチ101は、スプリング119の全長が最も短い状態すなわち最も圧縮している状態において、スプリング119の両端部119a、119bは、非平行な平面である第2の凹部121の底面163と爪部145の外径側の側面159とにそれぞれ接触した状態でこれら第2の凹部121の底面163と爪部145の外径側の側面159との間に保持される。その結果、スプリング119は、図3に示すように、最も圧縮している状態において、中央部が曲がって傾いた不安定な状態で保持される。したがって、比較例に係るラチェット型ワンウェイクラッチ101においては、スプリング119は姿勢が不安定な状態で伸縮を繰り返すこととなる。その結果、伸縮の繰り返しによるスプリング119の疲労寿命すなわち耐久性が低下してしまう虞がある。
As described above, in the ratchet type one-way clutch 101 according to the comparative example, when the total length of the
これに対し、実施形態に係るラチェット型ワンウェイクラッチ1は、上述したように、スプリング19は安定した姿勢を維持して伸縮を繰り返すので、スプリング19の耐久性を向上させることができる。
On the other hand, in the ratchet type one-way clutch 1 according to the embodiment, as described above, the
また、比較例のラチェット型ワンウェイクラッチ101のように、スプリング119が傾いた状態で保持されることとなると、スプリング119の大きさ、荷重等の仕様が制限され、その結果ラチェット型ワンウェイクラッチ全体の設計においても制限される部分が生じてしまう。これに対し、実施形態に係るラチェット型ワンウェイクラッチ1は、スプリング19の姿勢を安定して保持できるので従来よりも設計の自由度を大きくすることができる。
Further, when the
なお、実施形態に係るラチェット型ワンウェイクラッチ1は、上記実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。例えば、外輪7の内周面に歯部5を形成し、内輪9に爪部材3を配置した構成とすることができる。また、爪部材3の数および大きさは、内外輪間で伝達するトルク容量によって適宜設計することができる。
The ratchet type one-way clutch 1 according to the embodiment is not limited to the above embodiment and can be changed as appropriate. For example, the tooth portion 5 may be formed on the inner peripheral surface of the
1 ラチェット型ワンウェイクラッチ
3 爪部材
5 歯部
7 外輪
9 内輪
15 爪部材保持部
17 第1の凹部
19 スプリング
21 第2の凹部
23 噛み合い面
25 第1収容部
27 第2収容部
41 第2収容部の底面
43 本体部
45 爪部
49 揺動部
51 円筒部
57 揺動部の底面
59 爪部の外径側の側面
61 爪部の内径側の側面
63 第2の凹部の底面
1 Ratchet type one-way clutch 3 Claw member 5
Claims (3)
前記外輪の径方向内側に前記外輪と同軸に且つ相対回転可能に配置された内輪と、
前記外輪と前記内輪とをトルク伝達状態とトルク非伝達状態とに切り替え可能なラチェット機構とを有し、
前記ラチェット機構は、前記外輪の内周部に設けられ、径方向に揺動可能に配置された複数の爪部材と、前記外輪の内周部に形成され、径方向内方に開口する複数の凹部にそれぞれ配置され、前記複数の爪部材の外径側の面に接触して前記複数の爪部材をそれぞれ前記内輪に向けて付勢する複数のスプリングと、を有するラチェット型ワンウェイクラッチにおいて、
前記凹部の底面は平面に形成され、前記爪部材の外径側の面は平面に形成され、
前記凹部の底面と前記爪部材の外径側の面とは、前記外輪と前記内輪とが前記トルク非伝達状態の際、平行になることを特徴とするラチェット型ワンウェイクラッチ。 With the outer ring
An inner ring arranged coaxially with the outer ring and relatively rotatable inside the outer ring in the radial direction.
It has a ratchet mechanism capable of switching between the outer ring and the inner ring in a torque transmission state and a torque non-transmission state.
The ratchet mechanism includes a plurality of claw members provided on the inner peripheral portion of the outer ring and arranged so as to be swingable in the radial direction, and a plurality of claw members formed on the inner peripheral portion of the outer ring and opening inward in the radial direction. In a ratchet type one-way clutch, each of which is arranged in a recess and has a plurality of springs that come into contact with the outer diameter side surfaces of the plurality of claw members and urge the plurality of claw members toward the inner ring, respectively.
The bottom surface of the recess is formed flat, and the outer diameter side surface of the claw member is formed flat.
A ratchet type one-way clutch characterized in that the bottom surface of the recess and the surface on the outer diameter side of the claw member are parallel to each other when the outer ring and the inner ring are in the torque non-transmission state.
前記凹部の底面と前記爪部材の外径側の面とは、前記歯部が前記爪部材の内径側の面を摺動する際、平行になることを特徴とする請求項1に記載のラチェット型ワンウェイクラッチ。 On the outer peripheral portion of the inner ring, a plurality of tooth portions that mesh with the plurality of claw members and project outward in the radial direction are formed.
The ratchet according to claim 1, wherein the bottom surface of the recess and the outer diameter side surface of the claw member are parallel to each other when the tooth portion slides on the inner diameter side surface of the claw member. Type one-way clutch.
The ratchet type one-way clutch according to claim 2, wherein the bottom surface of the recess and the outer diameter side surface of the claw member are parallel to each other when the claw member swings outward in the radial direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019169442A JP2021046893A (en) | 2019-09-18 | 2019-09-18 | Ratchet-type one-way clutch |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2019169442A JP2021046893A (en) | 2019-09-18 | 2019-09-18 | Ratchet-type one-way clutch |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2021046893A true JP2021046893A (en) | 2021-03-25 |
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ID=74878140
Family Applications (1)
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JP2019169442A Pending JP2021046893A (en) | 2019-09-18 | 2019-09-18 | Ratchet-type one-way clutch |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2021046893A (en) |
-
2019
- 2019-09-18 JP JP2019169442A patent/JP2021046893A/en active Pending
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