JP2021120586A - Ratchet type one-way clutch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ラチェット型ワンウェイクラッチの耐久性低下を防止する技術に関する。 The present invention relates to a technique for preventing a decrease in durability of a ratchet type one-way clutch.
特許文献1には、ラチェット型ワンウェイクラッチにおいて、ポール(爪部材)を内輪側に向かって付勢するスプリングを有し、高回転時に発生する遠心力がスプリングによる付勢力より大きくなる場合にスプリングが縮み、外輪に形成されている空間(ポケット)にポールが全て収容される構造が開示されている。 Patent Document 1 includes a spring that urges a pole (claw member) toward the inner ring side in a ratchet type one-way clutch, and the spring is generated when the centrifugal force generated at high rotation is larger than the urging force by the spring. A structure is disclosed in which all poles are housed in a space (pocket) that shrinks and is formed in an outer ring.
ところで、例えば摩耗対策用に使用されるグリースや潤滑油が、ポールと外輪との間の隙間に飛散して付着すると、グリース等の作用によってポールが外輪に貼り付くことによるポールの戻り不良が発生する。この戻り不良が発生した状態でワンウェイクラッチに荷重がかかると、ポールが全て戻っていない状態で荷重がかかるため、既に戻っているポールに大きな荷重がかかることでポールの耐久性が低下する虞があった。また、例えば、外輪の回転速度の低下過渡期には、ポールと外輪との隙間に付着するグリースまたは潤滑油の作用によってポールが内輪側に押し出されるタイミングにズレが生じるため、外輪の回転速度の低下過渡期にワンウェイクラッチに荷重がかかると、既に内輪側に押し出されたポールに大きな荷重がかかることで、そのポールの耐久性が低下する虞があった。 By the way, for example, when grease or lubricating oil used for wear countermeasures scatters and adheres to the gap between the pole and the outer ring, the pole sticks to the outer ring due to the action of grease or the like, resulting in poor return of the pole. do. If a load is applied to the one-way clutch in the state where this return failure occurs, the load is applied when all the poles have not returned, so that a large load is applied to the poles that have already returned, which may reduce the durability of the poles. there were. Further, for example, in the transitional period in which the rotation speed of the outer ring decreases, the timing at which the pole is pushed out to the inner ring side is shifted due to the action of grease or lubricating oil adhering to the gap between the pole and the outer ring, so that the rotation speed of the outer ring is increased. When a load is applied to the one-way clutch during the lowering transition period, a large load is applied to the pole already pushed out to the inner ring side, which may reduce the durability of the pole.
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、ラチェット型ワンウェイクラッチにおいて、ポールの外輪への貼り付きを防止できる構造を提供することにある。 The present invention has been made in the background of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a structure capable of preventing a pole from sticking to an outer ring in a ratchet type one-way clutch.
第1発明の要旨とするところは、(a)軸心を中心にして配置されている内輪と、前記軸心を中心にして回転可能に配置されている外輪と、前記内輪と前記外輪との間に設けられ、前記内輪と前記外輪との一方向の相対回転を許容する一方、逆方向への相対回転を阻止するラチェット機構と、を備えるラチェット型ワンウェイクラッチであって、(b)前記ラチェット機構は、前記外輪に形成される切欠によって形成される空間に収容され前記内輪側に向かって回動可能なポールと、前記内輪に形成され前記ポールと係合可能な凹部と、前記ポールを前記内輪側に向かって付勢するスプリングと、を備え、(c)前記ポールは、そのポールの回動中心となる回動中心部と、その回動中心部に連結されて前記内輪側に向かって回動させられることにより前記凹部と係合する長手状の爪部と、から構成され、(d)前記切欠のうち前記ポールの前記回動中心部の形状に沿うように形成されてその回動中心部を収容する壁の一部には、前記回動中心部と接触可能な平面形状部が形成されていることを特徴とする。 The gist of the first invention is (a) an inner ring arranged around the axis, an outer ring rotatably arranged around the axis, and the inner ring and the outer ring. A ratchet type one-way clutch provided between the ratchet type one-way clutch provided between the inner ring and the outer ring, which allows relative rotation in one direction while preventing relative rotation in the opposite direction. (B) The ratchet The mechanism includes a pole that is accommodated in a space formed by a notch formed in the outer ring and that can rotate toward the inner ring side, a recess formed in the inner ring that can engage with the pole, and the pole. A spring for urging toward the inner ring side is provided. (C) The pole is connected to a rotation center portion which is the rotation center of the pole and the rotation center portion, and is connected to the rotation center portion toward the inner ring side. It is composed of a longitudinal claw portion that engages with the recess by being rotated, and (d) is formed along the shape of the rotation center portion of the pole in the notch and rotates thereof. A part of the wall accommodating the central portion is characterized in that a planar shape portion that can come into contact with the rotating central portion is formed.
第1発明のラチェット型ワンウェイクラッチによれば、ポールを収容する外輪の切欠のうち回動中心部を収容する壁の一部に、回動中心部と接触可能な平面形状部が形成されているため、外輪の回転速度の変化などにより回動中心部が平面形状部に接触すると、回動中心部と平面形状部との間で反力が発生し、ポールに外輪から離れる方向の力を作用させることができる。従って、ポールの外輪への貼り付きを防止することができ、その結果、特定のポールに大きな荷重がかかることで、そのポールの耐久性が低下することを防止することができる。 According to the ratchet type one-way clutch of the first invention, a planar shape portion that can come into contact with the rotation center portion is formed in a part of the wall that accommodates the rotation center portion in the notch of the outer ring that accommodates the pole. Therefore, when the rotation center portion comes into contact with the planar shape portion due to a change in the rotation speed of the outer ring, a reaction force is generated between the rotation center portion and the planar shape portion, and a force is applied to the pole in the direction away from the outer ring. Can be made to. Therefore, it is possible to prevent the pole from sticking to the outer ring, and as a result, it is possible to prevent the durability of the pole from being lowered due to a large load applied to the specific pole.
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。 Hereinafter, examples of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following examples, the drawings are appropriately simplified or deformed, and the dimensional ratios and shapes of each part are not necessarily drawn accurately.
図1は、本発明の一実施例であるラチェット型ワンウェイクラッチ10(以下、ワンウェイクラッチ10)の全体構造を示している。ワンウェイクラッチ10は、図示しないエンジンのクランクシャフトに設けられ、クランクシャフトの逆回転を防止する用途に使用される。
FIG. 1 shows the overall structure of a ratchet type one-way clutch 10 (hereinafter, one-way clutch 10) according to an embodiment of the present invention. The one-
ワンウェイクラッチ10は、軸心Cを中心にして配置されている円板状の内輪12と、内輪12と同じ軸心Cを中心にして回転可能に配置されている円板状の外輪14と、内輪12と外輪14との間に設けられ、内輪12と外輪14との間で一方向への相対回転を許容する一方、逆方向への相対回転を阻止する複数個のラチェット機構16と、を備えて構成されている。
The one-
内輪12は、所定の厚みを有する平板をプレス加工することにより、円板状に形成されている。内輪12は、軸心Cを中心にして配置され、その内周部が非回転部材18とスプライン嵌合されることにより常時回転停止させられている。また、内輪12の外周面には、ラチェット機構16の後述するポール22と係合可能な凹部24が周方向で周期的に形成されている。
The
外輪14は、所定の厚みを有する平板をプレス加工することで、円板状に形成されている。外輪14は、内輪12の外周側に配置され、軸心Cを中心にして回転可能とされている。外輪14は、図示しないエンジンのクランクシャフトに連結され、エンジンと一体的に回転させられる。なお、外輪14は、エンジンが回転すると時計回り方向に回転させられるものとする。
The
ラチェット機構16は、内輪12と外輪14との間に設けられ、内輪12と外輪14との間の一方向への相対回転を許容する一方、逆方への相対回転を阻止する機能を有している。ラチェット機構16は、周方向で等角度間隔に複数個設けられている。
The
図2は、図1のラチェット機構16の拡大図である。ラチェット機構16は、外輪14の内周部に形成されている切欠20によって形成される空間21に収容されているポール22と、内輪12の外周部に形成されポール22と係合可能な凹部24と、ポール22を内輪12側に向かって付勢するスプリング26と、を備えて構成されている。スプリング26は、コイルスプリングから構成され、そのスプリング26を外輪14に固定する図示しない固定機構を介して外輪14に取り付けられている。
FIG. 2 is an enlarged view of the
ポール22は、長手状に形成され、外輪14の切欠20によって形成される空間21に収容される。ポール22は、そのポール22の回動中心となる回動中心部22aと、回動中心部22aに連結されている長手状の爪部22bと、から構成されている。
The
回動中心部22aは、略円形状に形成されている。ポール22は、この回動中心部22aを中心にして内輪12側に向かって回動可能とされている。爪部22bは、長手状に形成され、この爪部22bが内輪12側に向かって回動させられることにより、その先端部が内輪12の凹部24に係合させられる。また、爪部22bの先端側には、外輪14に固定されたスプリング26が当接している。スプリング26は、ポール22の爪部22bを内輪12側に向かって付勢している。このスプリング26の付勢力によって、ポール22が回動中心部22aを中心にして内輪12側に向かって回動させられる。
The
ところで、従来構造では、図2の破線で示すように、外輪14の切欠が回動中心部22aの形状に沿って形成されていた。ここで、ワンウェイクラッチ10に向かって飛散したグリース(または潤滑油)が、ポール22と切欠20との間の隙間に入り込んで付着すると、グリースの作用によってポール22が切欠20の壁面に貼り付き、ポール22が戻らなくなるポール22の戻り不良が発生する。この状態でワンウェイクラッチ10に荷重がかかると、戻り不良が発生していないポール22に大きな荷重がかかることで、ポール22の耐久性が低下する虞があった。また、エンジン回転速度の低下過渡期においては、ポール22と切欠20との間に付着したグリース(または潤滑油)の作用によって、ポール22の爪部22bがスプリング26の付勢力によって内輪12側に押し出されるタイミングにズレが生じる。従って、エンジン回転速度の低下過渡期にワンウェイクラッチ10に荷重がかかった場合には、早いタイミングで内輪12の凹部24と係合したポール22に大きな荷重がかかることで、ポール22の耐久性が低下する虞があった。
By the way, in the conventional structure, as shown by the broken line in FIG. 2, the notch of the
上述した問題を解消するため、外輪14に形成される切欠20のうち、ポール22の回動中心部22aの形状に沿うように形成されて回動中心部22aを収容する壁の一部には、回動中心部22aと接触可能な平面形状部28が形成されている。平面形状部28は、平らな形状を有し、外輪14の回転方向(紙面左右方向)に対して所定の角度で傾斜する傾斜面に形成されている。
In order to solve the above-mentioned problem, in the
以下、上記のように構成されるラチェット機構16の作動について、図3〜図5を用いて説明する。図3は、エンジン回転中におけるラチェット機構16の作動状態を模式的に示している。エンジンの回転中は、矢印で示すように外輪14がエンジンとともに時計回り方向(紙面右方向)に回転させられる。また、ポール22も同様に、外輪14とともに時計回り方向に回転させられる。このとき、ポール22には、白抜きの矢印で示す遠心力F1が作用する。遠心力F1は、回転方向に対して垂直であって、外輪14側(径方向外側)に向かって作用する。このとき、ポール22が、スプリング26の付勢力に抗って、遠心力F1によって回動中心部22aを中心にして時計回り方向に回動させられる。従って、図3に示すように、ポール22の全体が切欠20によって形成される空間21内に収容されるため、ポール22と内輪12の凹部24との係合が解除される。
Hereinafter, the operation of the
図4は、図3に示すエンジンの回転中の状態からエンジン回転速度が低下する過渡期、またはエンジンが停止する過渡期のラチェット機構16の作動状態を模式的に示している。図4に示すように、エンジン回転速度の低下に伴う外輪14の回転変化によって、ポール22には回転方向に作用する慣性力F2が発生する。この慣性力F2によって、ポール22の回動中心部22aと切欠20の平面形状部28とが接触させられる。
FIG. 4 schematically shows an operating state of the
このとき、回動中心部22aと平面形状部28との接触部において、外輪14には、平面形状部28に垂直な押付力F3が作用するとともに、内輪12には、押付力F3と同じ大きさであって、押付力F3に対して逆方向に作用する反力F4が作用する。反力F4は、平面形状部28に対して垂直であって、内輪12側に向かう方向に作用する。この反力F4によって、ポール22には、外輪14から離れる方向の力が作用する。従って、ポール22が外輪14に貼り付くことが防止される。また、エンジン回転速度の低下過渡期においては、各ラチェット機構16のポール22が、スプリング26によって内輪12側に押し出されるタイミングにズレが生じることも防止される。これに関連して、エンジン回転速度の低下過渡期にワンウェイクラッチ10に荷重がかかった場合であっても、各ポール22に略均等に荷重がかかることから、早いタイミングで内輪12の凹部24に係合したポール22に大きな荷重がかかってそのポール22の耐久性が低下することも防止される。
At this time, at the contact portion between the
また、エンジン回転速度が低下するに従い、ポール22に作用する遠心力F1が低下する。一方、エンジン回転速度の低下速度すなわちエンジン回転速度の変化勾配は略一定であるため、ポール22に作用する慣性力F2は、エンジン回転速度に拘わらず略一定となる。すなわち、エンジン回転速度の低下過渡期において、ポール22に作用する反力F4の大きさが略一定になる。従って、ポール22を外輪14から離す方向に作用する力の大きさについても、エンジン回転速度に拘わらず略一定になる。
Further, as the engine speed decreases, the centrifugal force F1 acting on the
図5は、エンジンが停止したときのラチェット機構16の作動状態を模式的に示している。エンジン回転速度が予め設定されている閾値以下になると、スプリング26の付勢力が遠心力F1よりも大きくなり、ポール22の爪部22bがスプリング26の付勢力によって内輪12側に向かって押し付けられる。このとき、ポール22が回動中心部22aを中心にして反時計回りに回動させられ、ポール22の爪部22bが外輪14の凹部24に係合させられる。その結果、外輪14の反時計回り方向の回転が阻止される。
FIG. 5 schematically shows an operating state of the
このように、エンジン回転速度の低下過渡期には、ポール22が平面形状部28で発生する反力F4を受けることで、ポール22に外輪14から離れる方向の力が作用するため、ポール22が外輪14に形成される切欠20の壁面に貼り付くことが防止される。また、エンジン回転速度が閾値以下になると、各ラチェット機構16のポール22が略同じタイミングで内輪12側に向かって押し出される。その結果、エンジン回転速度の低下過渡期にワンウェイクラッチ10に荷重がかかった場合であっても、各ラチェット機構16の各ポール22が略同じタイミングで内輪12側に押し出されることから、各ポール22に均等に荷重がかかり、ポール22の耐久性低下が防止される。
In this way, during the transitional period in which the engine rotation speed decreases, the
上述のように、本実施例によれば、ポール22を収容する外輪14の切欠20のうち回動中心部22aを収容する壁の一部に、回動中心部22aと接触可能な平面形状部28が形成されているため、外輪14の回転速度の変化などにより回動中心部22aが平面形状部28に接触すると、回動中心部22aと平面形状部28との間で反力F4が発生し、ポール22に外輪14から離れる方向の力を作用させることができる。従って、ポール22の外輪14への貼り付きを防止することができ、特定のポール22に大きな荷重がかかることでそのポール22の耐久性が低下することを防止することができる。
As described above, according to the present embodiment, of the
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。 Although the examples of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the present invention also applies to other aspects.
例えば、前述の実施例では、外輪14がエンジンに動力伝達可能に連結されるものであったが、本発明は必ずしもこの態様に限定されない。例えば、外輪14が、エンジン以外の他の回転部材に動力伝達可能に連結されるものであっても構わない。
For example, in the above-described embodiment, the
また、前述の実施例では、内輪12が非回転部材18に連結されるものであったが、本発明は必ずしもこの態様に限定されない。例えば、内輪12が、回転可能な回転部材に連結されるものであっても構わない。
Further, in the above-described embodiment, the
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。 It should be noted that the above is only one embodiment, and the present invention can be implemented in a mode in which various changes and improvements are made based on the knowledge of those skilled in the art.
10:ラチェット型ワンウェイクラッチ
12:内輪
14:外輪
16:ラチェット機構
20:切欠
21:空間
22:ポール
22a:回動中心部
22b:爪部
24:凹部
26:スプリング
28:平面形状部
C:軸心
10: Ratchet type one-way clutch 12: Inner ring 14: Outer ring 16: Ratchet mechanism 20: Notch 21: Space 22:
Claims (1)
前記ラチェット機構は、前記外輪に形成される切欠によって形成される空間に収容され前記内輪側に向かって回動可能なポールと、前記内輪に形成され前記ポールと係合可能な凹部と、前記ポールを前記内輪側に向かって付勢するスプリングと、を備え、
前記ポールは、該ポールの回動中心となる回動中心部と、該回動中心部に連結されて前記内輪側に向かって回動させられることにより前記凹部と係合する長手状の爪部と、から構成され、
前記切欠のうち前記ポールの前記回動中心部の形状に沿うように形成されて該回動中心部を収容する壁の一部には、前記回動中心部と接触可能な平面形状部が形成されている
ことを特徴とするラチェット型ワンウェイクラッチ。 An inner ring arranged around the axis, an outer ring rotatably arranged around the axis, and one of the inner ring and the outer ring provided between the inner ring and the outer ring. A ratchet type one-way clutch equipped with a ratchet mechanism that allows relative rotation in the direction while blocking relative rotation in the opposite direction.
The ratchet mechanism includes a pole housed in a space formed by a notch formed in the outer ring and rotatable toward the inner ring side, a recess formed in the inner ring and engageable with the pole, and the pole. With a spring that urges the inner ring side,
The pole has a rotation center portion that is the rotation center of the pole, and a longitudinal claw portion that is connected to the rotation center portion and is rotated toward the inner ring side to engage with the recess. And consists of
A planar shape portion of the notch, which is formed along the shape of the rotation center portion of the pole and accommodates the rotation center portion, is formed so as to be in contact with the rotation center portion. A ratchet type one-way clutch that is characterized by being used.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2020014206A JP2021120586A (en) | 2020-01-30 | 2020-01-30 | Ratchet type one-way clutch |
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
KR20240012331A (en) | 2022-07-20 | 2024-01-29 | 가부시기가이샤쯔바기모도체인 | Positive clutch |
DE102023129942A1 (en) | 2022-11-08 | 2024-05-08 | Tsubakimoto Chain Co. | Positive coupling |
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DE102023129942A1 (en) | 2022-11-08 | 2024-05-08 | Tsubakimoto Chain Co. | Positive coupling |
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