JP3703564B2 - 一方向クラッチ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車、一般産業機械等の駆動軸と従動軸との間に組込まれ、駆動軸の一方向回転の動力のみ従動軸に伝達する機能を具えた一方向クラッチの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一方向クラッチは、外輪と内輪との間に介在するスプラグを受け入れるリテーナを具えている。スプラグは、リテーナの径方向外側から内側に向けてリング状のスプリングによって押圧されて、リテーナに保持されるようになっている。
【０００３】
リテーナの一例として、図２７に示すリテーナ３０がある。
このリテーナ３０は、筒状の構造体３１の一端から軸方向に切り込まれて形成されたスプラグ受け溝３２を複数具えている。スプラグ受け溝３２には、スプラグ（図示省略）が装着される。
【０００４】
一方向クラッチは、小型化を目的として、軸方向長さを短くすることが要求されている。このため、リテーナ３０のスプラグ受け溝３２によって形成された残存部３３の肉厚（Ｔ１）を薄くする必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような残存部の肉厚の薄いリテーナを具えた一方向クラッチは、次の問題点を有している。
(1) 残存部の肉厚が薄いため、リテーナの強度が低下し、長期間使用している間に残存部にひび、割れ等の損傷が生じ、円滑な動作ができなくなりやすい。
(2) 過大な負荷等によってスプラグが滑ると、スプラグはリテーナに激しくぶつかることになるため、長期間使用している間にリテーナに損傷が生じ、円滑な動作ができなくなりやすい。
(3) 残存部に損傷が生じないように、残存部の肉厚を厚くすると、リテーナの弾性が低下するとともに、リテーナが大きくなり、一方向クラッチを小型にすることができない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、外輪と内輪との間に介在するスプラグを受け入れるリテーナを具えた一方向クラッチにおいて、前記リテーナは、筒状の構造体と、前記構造体の一端に放射状に突設されて側面が前記外輪の端面に当接するフランジと、前記構造体の他端から前記フランジに向けて切り込まれて形成され前記スプラグを受け入れるスプラグ受け溝と、前記構造体の軸方向に形成された弾性付与溝とを具えた一方向クラッチにより、前記の課題を解決した。
【０００７】
【作用】
フランジは、従来の残存部に相当する位置に形成されている。
フランジは、放射状に形成されているため、従来の残存部より径が大きく形成される。このため、フランジの強度と従来の残存部の強度とを同一にした場合、フランジの厚みを従来のリテーナの残存部の肉厚より薄くすることができ、フランジの厚み寸法と従来のリテーナの残存部の肉厚寸法との差の分だけ、本発明のリテーナの長さが短くなる。
【０００８】
リテーナに弾性を付与するのは、弾性付与溝に対応する箇所にある残存部である。この残存部の肉厚は、弾性付与溝の寸法を変更することによって、自由に設定することができる。また、残存部は弾性付与溝の数だけ形成される。
従って、リテーナの弾性は、弾性付与溝の寸法と数によって設定される。
【０００９】
過大な負荷等によってスプラグが滑り、その衝撃がリテーナに加わるが、本発明においては、リテーナ全体が撓むので、リテーナにひび、割れ等の損傷が発生しにくい。
従って、本発明の一方向クラッチは、クラッチ機能を損なわれることなく、長期間に渡って円滑な動作を行なうことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１乃至図２６に基づいて説明する。
一方向クラッチ４０（図８，１１参照）は、外輪４１と、内輪４２と、外輪４１と内輪４２との間に介在するスプラグ４３と、外輪４１と内輪４２との間でスプラグ４３を受け入れるリテーナ５０と、このリテーナ５０の径方向外側から内輪に向けてスプラグ４３を押圧するリング状のコイルスプリング５１とを具えている。
外輪４１と内輪４２は、駆動軸、従動軸と一体に回転するようになっている。
外輪４１の端部４４（図１１参照）には、外輪４１と同軸に座ぐり孔４５が形成されている。
【００１１】
一方向クラッチのリテーナ５０は、図１乃至図１７に示すように、短い筒状の構造体５２（図２参照）と、この構造体５２の一端５９に放射状に突設されたフランジ５３と、構造体５２の他端６０に放射状に突出されてリテーナ５０を補強する補強片５７と、構造体５２の一端５９から補強片５７に向けて切り込まれて形成された弾性付与溝５４と、構造体５２の他端６０からフランジ５３に向けて切り込まれて形成されてスプラグ４３が装着されるスプラグ受け溝５５とを具えている。
【００１２】
弾性付与溝５４とスプラグ受け溝５５は、構造体５２の軸方向に形成されている。また、弾性付与溝５４とスプラグ受け溝５５は、構造体５２の周方向に交互に複数形成されている。
【００１３】
フランジ５３（図２、図４参照）は、スプラグ受け溝５５とつながった放射溝５６を具えている。
構造体５２の両端には、弾性付与溝５４に対応する箇所にある残存部８１と、スプラグ受け溝５５と放射溝５６とに対応する箇所にある残存部８０とが交互に具えられている。
【００１４】
リテーナ５０は、合成ゴム、樹脂（プラスチック）等の弾性体からなる一体成形品である。従って、本発明において「切り込む」と言っても、文字通り「切り込む」のではなくて、「切り込んだような形状に成形される」という趣旨である。
フランジ５３の先端には、外輪４１（図１１参照）の座ぐり孔４５の内周４６に弾接する突起５８（図１参照）が形成されている。
【００１５】
スプラグ４３（図１４参照）において、外輪４１と内輪４２とに接触する外周は、スプラグ受け溝５５に落込む真円に近い円弧面６１と、外輪４１の内周に接する三角状の三角面６２，６２とを具えている。
スプラグ４３には、リング状のコイルスプリング５１（図１３参照）が係合するスプリング係合溝６３が形成されている。スプリング係合溝６３の一端には、面取り６４が施されている。
【００１６】
本発明の一方向クラッチの組立順序の一例を説明する。
先ず、スプラグ受け溝５５にスプラグ４３を装着する手順を説明する（図１５乃至図１７参照）。
予め、コイルスプリング５１が装着されたリテーナ５０の内側からコイルスプリング５１に抗してスプラグ受け溝５５にスプラグ４３を挿入する。スプラグ４３は、スプリング係合溝６３の底面６５をリテーナ５０の径方向に対して傾けた状態でスプラグ受け溝５５に挿入される。スプリング係合溝６３の底面６５の一端にコイルスプリング５１が接触する。
【００１７】
そして、スプラグ４３を工具Ａ或いは指先で支持し、図１６において上方へ押し上げる。
傾いた底面６５の一端にコイルスプリング５１が接触しているため、スプラグ４３はスプリング５１に押されて矢印Ｂ方向に回転させられ、図１７に示すようにスプラグ受け溝５５内に納まる。
以下、同様にして、全部のスプラグ受け溝５５にスプラグ４３を装着する。
【００１８】
スプラグ受け溝５５に装着された全部のスプラグ４３は、コイルスプリング５１によって軸方向と径方向への脱落が防止される。また、フランジ５３もスプラグ４３を受け止めて軸方向の一方への移動を規制する。
コイルスプリング５１は、フランジ５３と補強片５７とによってリテーナ５０の軸方向への移動が規制される。
スプラグ４３が装着されたリテーナ５０は、機械類に組み込まれるとき、あたかも、１つの部品であるかのように取り扱われる。
【００１９】
全部のスプラグ受け溝５５にスプラグ４３が装着されたリテーナ５０は、図８、図１１に示すように内輪４２と外輪４１との間に挿入される。
リテーナ５０は、構造体５２の両端に交互に形成された残存部８０，８１によって撓み易く、弾性を有しており、スプラグ４３を保持したままの状態で外輪４１の内周、或いは、内輪４２の外周に容易に装着される。
【００２０】
リテーナ５０（図１１参照）が内輪４２と外輪４１との間に挿入されると、フランジ５３の先端に形成された段部４８が外輪４１の内周４９に入り込み、フランジ５３の先端部分が座ぐり面４７に接する。また、フランジ５３の突起５８が、座ぐり孔４５の内周４６に接触する。これらの当接によって、リテーナ５０の軸方向の位置規制及び径方向の位置規制がなされる。
【００２１】
一方向クラッチ４０の内輪４２又は外輪４１の一方は駆動軸に連結され、他方は従動軸に連結される。スプラグ４３は、駆動軸の回転方向に応じて内輪４２と外輪４１の間に挟まれ、回転力を伝達する。
【００２２】
フランジ５３は、従来の残存部３３（図２７参照）に相当する位置に形成されている。フランジ５３は放射状に形成されているため、従来の残存部３３より径が大きく形成される。このため、フランジ５３の強度と従来の残存部３３の強度とを同一にした場合、フランジ５３の厚み（Ｔ２）を従来の残存部３３の肉厚（Ｔ１）より薄くすることができ、その分、リテーナ５０の長さを従来のリテーナ３０の長さよりも短くすることができる。
また、フランジ５３の厚み（Ｔ２）と従来の残存部３３の肉厚（Ｔ１）とを同一にすると、フランジ５３は、構造体５２にスプラグ受け溝５５を形成したことによる、リテーナ５０の強度の低下を防止することができる。
【００２３】
リテーナ５０に主として弾性を付与しているのは、弾性付与溝５４に対応する残存部８１である。この残存部の寸法は、弾性付与溝の寸法を変更することによって、自由に設定することができる。また、他方の残存部８０も、ある程度、リテーナ５０に弾性を付与している。
リテーナ５０は、これらの残存部８０，８１（図２、図４参照）によって従来のリテーナよりも弾性がすぐれている。
このため、一方向クラッチ４０は、過大な負荷等によってスプラグが滑り、その衝撃がリテーナに加わっても、リテーナには、ひび、割れ等が発生しにくく、長期間に渡って円滑な動作を行なうことができる。
【００２４】
本発明によるリテーナの他の実施の形態を図１８乃至図２６に基づいて説明する。
図１８のリテーナ１５０は、放射溝１５６の幅Ｗ１を図１乃至図１７に示すリテーナ５０（以下、単に、「図１のリテーナ」という。）の放射溝５６の幅より狭くし、フランジ１５３の周方向に沿った面積を広くして、リテーナ１５０の剛性を高めたものである。
【００２５】
図１９のリテーナ２５０は、放射溝２５６の幅Ｗ２を図１のリテーナ５０の放射溝５６の幅より広くして、図１のリテーナ５０よりも弾性を向上させている。
【００２６】
図２０のリテーナ３５０は、放射溝３５６の幅Ｗ３を図１のリテーナ５０の放射溝５６の幅より広くして、図１のリテーナ５０よりも弾性を向上させている。また、図２０のリテーナ３５０は、補強片３５７の周方向長さＬ４を図１のリテーナ５０の補強片５７の周方向長さより長くして、補強片３５７の強度を高めている。
【００２７】
図２１のリテーナ４５０は、補強片４５７の端面４７０を径方向に沿って立ち上がらせてあり、補強片４５７の周方向長さＬ５を図１のリテーナ５０の周方向長さより長くして、補強片４５７の強度を高めている。
【００２８】
図２２のリテーナ５５０は、補強片５５７の周方向端面５７０を斜めにして、スプラグ４３を受け入れ易くしている。
【００２９】
図２３のリテーナ６５０は、放射溝６５６の幅Ｗ６を図１のリテーナ５０の放射溝５６の幅より狭くし、フランジ６５３の周方向に沿った面積を広くして、軸方向の一方へ移動するスプラグをフランジ６５３で確実に受け止められるようにしてある。
また、図２３のリテーナ６５０は、補強片６５７の周方向長さＬ７を図１のリテーナ５０の補強片５７の周方向長さより長くして、補強片６５７の強度を高めてある。
【００３０】
図２４のリテーナ７５０は、フランジ７５３に放射溝を有しておらず、フランジ７５３の周方向に沿った面積を広くして、リテーナ７５０の剛性を高めてある。
また、図２４のリテーナ７５０は、補強片７５７の周方向長さＬ８を図１のリテーナ５０の補強片５７の周方向長さより長くして、補強片７５７の強度を高めてある。
さらに、図２４のリテーナ７５０のフランジ７５３は、突起７５８に弾性を付与する弾性付与孔７７０を有し、外輪の座ぐり孔の内周に弾接されるようになっている。
【００３１】
図１乃至図２４における、弾性付与溝５４，１５４，２５４，３５４，４５４，５５４，６５４，７５４は、スプラグ受け溝５５，１５５，２５５，３５５，４５５，５５５，６５５，７５５同士の間に１つしか形成されていないが、複数形成されていてもよい（図示省略）。
また、各弾性付与溝は、フランジが形成された側から切り込まれて形成されているが、補強片が形成された側から切り込まれて１つ或いは複数形成されていてもよい（図示省略）。
さらに、弾性付与溝は、後述する図２５のリテーナ８５０の弾性付与溝８５４のように、構造体８５２の両端から交互に複数本形成されていてもよい（図示省略）。
【００３２】
図２５のリテーナ８５０は、フランジ８５３に放射溝を具えていないため、スプラグ受け溝８５５同士の間で構造体８５２の両端から軸方向に交互に切り込まれた３つの弾性体付与溝８５４を具え、放射溝が無いことによる弾性の低下を防止してある。
弾性付与溝８５４の幅Ｗ９は、図１のリテーナ５０の弾性付与溝５４の幅より多少狭い。
【００３３】
３つの弾性付与溝８５４が構造体８５２に効果的に弾性を与えるには、スプラグ受け溝８５５と複数の弾性付与溝８５４とが、構造体８５２の両端から交互に切り込まれて、構造体８５２の両側に残存部８８１，８８１，８８１が交互に形成されているのが好ましい。
【００３４】
また、図２５のリテーナ８５０は、補強片８５７の周方向長さＬ１０を図１のリテーナ５０の補強片５７の周方向長さより長くして、補強片８５７の強度を高めてある。
さらに、図２５のリテーナ８５０のフランジ８５３は、突起８５８に弾性を付与する弾性付与孔８７０を有し、外輪の座ぐり孔の内周に弾接されるようにしてある。
【００３５】
なお、図１乃至図２５のリテーナの各弾性付与溝５４，１５４，２５４，３５４，４５４，５５４，６５４，７５４，８５４は構造体５２，１５２，２５２，３５２，４５２，５５２，６５２，７５２，８５２の内外周を貫通した溝であるが、図２６のリテーナ９５０の３つの弾性付与溝９５４は樋状の溝であり、構造体９５２の軸方向の全長に亘って形成されている。
フランジ９５３と隣り合う弾性付与溝９５４は構造体９５２の外周に形成され、残りの弾性付与溝９５４は構造体９５２の内周に形成されている。
【００３６】
図２６のリテーナ９５０の構造体９５２の内周には、構造体９５２の内周と外周に交互に形成された弾性付与溝９５４によって形成された残存部９８１，９８１が具えられている。また、補強片９５７にも残存部９８１が具えられている。リテーナ９５０は残存部９８１によって、従来のリテーナよりも弾性を有している。
【００３７】
なお、弾性付与溝９５４は、スプラグ受け溝９５５，９５５間で構造体９５２の内周又は外周に１つ形成されていてもよいし、構造体９５２の内周のみに又は外周のみに複数形成されていてもよい。
また、図２６のリテーナ９５０は、補強片９５７の周方向長さＬ１１を図１のリテーナ５０の補強片５７の周方向長さより長くして、補強片９５７の強度を高めてある。
【００３８】
図１乃至図２６に示すリテーナのスプラグ受け溝と弾性付与溝は、構造体に各々複数形成されている。しかし、スプラグ受け溝は１つであってもよい。また、弾性付与溝も１つであってもよい（図示省略）。
【００３９】
従って、本発明の一方向クラッチは、過大な負荷等によってスプラグが滑り、その衝撃がリテーナに加わっても、リテーナにひび、割れ等の損傷が生じにくく、長期間に渡って円滑な動作を行なうことができる。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１乃至４の一方向クラッチは、構造体の一端に放射状に突設され外輪の端面に当接するフランジを具えているため、次の効果を奏する。
(1) リテーナにスプラグ受け溝を形成したことによるリテーナの強度低下が防止され、長期間に渡って円滑な動作を行なうことができる。
(2) 従来のリテーナの残存部の肉厚寸法と本発明のフランジの厚み寸法との差の分だけ、リテーナの長さを短くして、小型にすることができる。
(3) 外輪にリテーナを保持させることにより確実な噛み合いが保証され、長期間に渡って円滑な動作を行なうことができる。
【００４１】
請求項１乃至４の一方向クラッチは、弾性付与溝によって従来のリテーナより弾性を有するリテーナを具えているため、次の効果を奏する。
(4) 過大な衝撃負荷がリテーナに加わっても、リテーナにひび、割れ等の損傷が発生しにくく、クラッチ機能が損なわれることなく、長期間に渡って円滑な動作を行なうことができる。
(5) 内輪或いは外輪へのリテーナの組み込み作業が容易になり、一方向クラッチの生産性を高めることができる。
【００４２】
請求項５の一方向クラッチのように、弾性付与溝が構造体の一端と他端とから軸方向に交互に切り込まれて複数形成されていると、リテーナの弾性を高めて、リテーナのひび、割れ等の損傷が防止され、一方向クラッチは長期間に渡って円滑な動作を行なうことができる。
請求項６の一方向クラッチのように、弾性付与溝が構造体の軸方向に構造体の外周と内周に交互に複数形成された樋状の溝であると、リテーナの弾性を高めることができる。
【００４３】
請求項７の一方向クラッチのように、スプラグ受け溝とつながって径方向に形成された放射溝をフランジに具えると、リテーナの弾性を高めて、リテーナのひび、割れ等の損傷が防止され、一方向クラッチは長期間に渡って円滑な動作を行なうことができる。
そして、請求項８の一方向クラッチのように、リテーナが合成ゴム、樹脂等の弾性体からなる成形品であると、軽量な一方向クラッチを、生産効率よく得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態の一方向クラッチのリテーナの正面図。
【図２】 図１のリテーナの斜視図。
【図３】 図１の背面図。
【図４】 図３のリテーナの斜視図。
【図５】 図１の平面図。
【図６】 図１の６−６矢視断面図。
【図７】 図１の７−７矢視断面図。
【図８】 図１のリテーナにスプラグとスプリングとを装着して外輪と内輪に組込んだ状態の正面図。
【図９】 図８の背面図。
【図１０】 図８の平面図。
【図１１】 図８の１１−１１矢視断面図。
【図１２】 図８の斜視図。
【図１３】 図９の斜視図。
【図１４】 スプラグの斜視図。
【図１５】 リテーナにスプラグを組込む説明図。
【図１６】 リテーナにスプラグを組込む説明図。
【図１７】 リテーナにスプラグを組込む説明図。
【図１８】 他の実施形態のリテーナの斜視図。
【図１９】 他の実施形態のリテーナの斜視図。
【図２０】 他の実施形態のリテーナの斜視図。
【図２１】 他の実施形態のリテーナの斜視図。
【図２２】 他の実施形態のリテーナの斜視図。
【図２３】 他の実施形態のリテーナの斜視図。
【図２４】 他の実施形態のリテーナの斜視図。
【図２５】 他の実施形態のリテーナの斜視図。
【図２６】 他の実施形態のリテーナの斜視図。
【図２７】 従来のリテーナの斜視図。
【符号の説明】
４０ 一方向クラッチ ４１ 外輪 ４２ 内輪 ４３ スプラグ
５０，１５０，２５０，３５０，４５０，５５０，６５０，７５０，８５０，９５０ リテーナ
５１ スプリング
５２，１５２，２５２，３５２，４５２，５５２，６５２，７５２，８５２，９５２ 構造体
５３，１５３，６５３，７５３，８５３，９５３ フランジ
５４，１５４，２５４，３５４，４５４，５５４，６５４，７５４，８５４，９５４ 弾性付与溝
５５，４５５，５５５，８５５ スプラグ受け溝
５６，１５６，２５６，３５６，７５６，８５６ 放射溝
５９ 構造体の一端
６０ 構造体の他端

Claims (8)

1. 外輪と内輪との間に介在するスプラグを受け入れるリテーナを具えた一方向クラッチにおいて、
   前記リテーナは、筒状の構造体と、前記構造体の一端に放射状に突設されて側面が前記外輪の端面に当接するフランジと、前記構造体の他端から前記フランジに向けて切り込まれて形成され前記スプラグを受け入れるスプラグ受け溝と、前記構造体の軸方向に形成された弾性付与溝とを具えたことを特徴とする、
   一方向クラッチ。
2. 前記スプラグ受け溝が複数形成され、前記弾性付与溝が当該スプラグ受け溝同士の間に形成されている、請求項１の一方向クラッチ。
3. 前記弾性付与溝が前記構造体の一端又は他端から軸方向に切り込まれて形成されている、請求項１又は２の一方向クラッチ。
4. 前記弾性付与溝が前記構造体の内周又は外周の軸方向に形成された樋状の溝である、請求項１又は２の一方向クラッチ。
5. 前記弾性付与溝が前記構造体の一端と他端とから軸方向に交互に切り込まれて複数形成されている、請求項１又は２の一方向クラッチ。
6. 前記弾性付与溝が前記構造体の軸方向に前記構造体の外周と内周に交互に複数形成された樋状の溝である、請求項１又は２の一方向クラッチ。
7. 前記リテーナのフランジが前記スプラグ受け溝とつながって径方向に形成された放射溝を具えている、請求項１乃至６のいずれか１つの一方向クラッチ。
8. 前記リテーナが合成ゴム、樹脂等の弾性体からなる、請求項１乃至７のいずれか１つの一方向クラッチ。

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