JP4100471B2 - 一方向クラッチ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一方向クラッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一方向クラッチには、駆動側部材と従動側部材との間に形成されている環状空間に装着されて、駆動側部材の一方向の回転をスプラグを介して従動側部材に伝達するものがある。
【０００３】
この一方向クラッチは、駆動側部材と従動側部材との間の環状空間にその円周方向に沿って配置される複数のスプラグと、これらのスプラグを保持する外側および内側の両保持器と、前記スプラグに前記環状空間内で起立するよう弾力を付勢する環状のばね体とを備えている。
【０００４】
上記の外側保持器と、内側保持器と、ばね体とには、それぞれスプラグの個数と同数のスプラグ用ポケットが、円周方向等角度のピッチで形成されており、これらのポケットにスプラグが収容される。
【０００５】
上記の構成において、従動側部材に対して駆動側部材が一方向に回転すると、各スプラグは両部材の環状空間内でその半径方向に沿うように起立して、両部材間で突っ張ってロック状態となり、駆動側部材の一方向の回転が従動側部材に伝達される。従動側部材に対して駆動側部材が逆方向に回転した場合は、各スプラグは駆動側部材の回転に追随するように倒れた姿勢となり、駆動側部材輪は従動側部材に対して空転する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の一方向クラッチは、同一の寸法のものでも、使用場所により、必要となる伝動トルクの値が異なる場合がある。伝動トルクに寄与するのはスプラグであるから、伝動トルクの容量が大きい一方向クラッチでは、スプラグの使用個数が多く、伝動トルクの容量が小さい一方向クラッチでは、スプラグの使用個数が少ない。
【０００７】
このように、一方向クラッチでは、同一の寸法のものでも、スプラグの使用個数が異なることが多い。
【０００８】
一方向クラッチの各構成部分のうち、外側保持器や内側保持器体等の環状の部材は、それぞれスプラグを収容するポケットを有している。一定寸法の環状部材において、スプラグの使用個数が増減すれば、ポケット間のピッチを変えて、ポケットの数を増減させる必要がある。ポケットの数が異なる外側保持器等の環状部材を製作するには、それに対応した金型を新たに用意しなければならず、コストが高くなるという問題があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の問題を解決するために、外側保持器、内側保持器および環状のばね体のうちの少なくとも一つの環状部材を、共通部品として、同一寸法であってスプラグの使用個数が異なる他の一方向クラッチに共用できるようしたものである。
【００１３】
すなわち、本発明は、駆動側部材と従動側部材との間に形成される環状空間に装着されて、前記駆動側部材の一方向の回転を従動側部材に伝達する一方向クラッチであって、前記環状空間にその円周方向に沿って配置される複数のスプラグと、これらのスプラグを保持する外側および内側の両保持器と、前記スプラグに前記環状空間内で起立するよう弾力を付勢する環状のばね体とを備え、前記駆動側部材と前記従動側部材との間で必要とされる伝動トルクの上限値もしくはそれ未満の近似値に対して、前記スプラグの上限個数が設定され、前記内側保持器と前記ばね体とのうち、少なくとも一つの環状部材には、前記スプラグの上限個数と同数のスプラグ用ポケットが円周方向等角度のピッチで形成され、前記外側保持器には、前記一つの環状部材に設けられているポケットの一部と半径方向に対向する形で、前記スプラグの上限個数より少ない数のスプラグ用ポケットが形成されるとともに、ポケット非形成部が、前記一つの環状部材に設けられているポケットの残部と半径方向に対向する形で設定され、前記ポケット非形成部に、駆動側部材もしくは従動側部材の周面と接触する接触片が設けられ、前記外側保持器の各ポケットにそれぞれスプラグが収容されるよう、前記環状空間内には、前記外側保持器のポケットと同数のスプラグが配置されている一方向クラッチを構成している。
【００１４】
上記の構成において、スプラグの上限個数と同数のスプラグ用ポケットが円周方向等角度のピッチで形成されている環状部材、例えば内側保持器は、収容するスプラグの個数を上限個数まで増やすことができ、したがって、この環状部材は、共通部品として、同一寸法であって、より伝動トルクの容量が大きい他の一方向クラッチに共用可能である。
【００１５】
本発明の一方向クラッチにおいて、外側保持器は、スプラグの上限個数より少ない数のスプラグ用ポケットが形成され、そのポケットの数と使用スプラグの個数とは同一で、すべてのポケットにはそれぞれスプラグが収容されるから、外側保持器を外から見るだけで、所要個数のスプラグが収容されているか、スプラグが一部脱落しているかが一目で分かり、スプラグが不足したままの組み立てや取り付けを、未然に防止しうる。
【００１６】
本発明において、駆動側部材と従動側部材との間の環状空間に配置されるスプラグの個数が偶数であり、各スプラグは、他のスプラグと直径方向に対向する位置に配置されている構成にすると、スプラグの配置は円周方向に不等配であるが、いずれのスプラグも、その直径方向に対向する位置には他のスプラグが存在し、スプラグの存在しない個所が対向することがないから、バランスが良く、荷重を負担できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
図１ないし図４は本発明の第１実施形態を示すもので、図１は第１実施形態に係る一方向クラッチの正面図で、一部破断して内部を示している。図２は、図１の一方向クラッチの軸方向に沿って断面した拡大断面図、図３は、図１の一方向クラッチの一部である外側保持器、内側保持器および環状のばね体の斜視図。図４は、図３に示した部材の展開図で、（Ａ）は外側保持器を、（Ｂ）はばね体を、（Ｃ）は内側保持器を、それぞれ示している。
【００１８】
図１および図２に示すように、第１実施形態の一方向クラッチは、外輪１と、内輪２と、これら内外両輪１，２間に形成される環状空間にその円周方向に沿って配置される複数のスプラグ３，３…と、これらのスプラグ３を環状空間の外周側で保持する外側保持器４と、スプラグ３を環状空間の内周側で保持する内側保持器５と、スプラグ３に内外両輪１，２間で起立するよう弾力を付勢する環状のばね体であるリボンスプリング６と、内外両輪１，２間の環状空間の軸方向両側を覆うエンドベアリング７とを備えている。なお、図１において、白抜き矢印は給油孔８の配置位置を示すもので、この給油孔８は、５個が円周方向等間隔に配置されている。
【００１９】
内外両輪１，２間に配置されるスプラグ３の個数は、本実施形態では２０個である。これらスプラグ３の個数や配置位置については、後に、内外両保持器等４，５と関連付けて詳述する。
【００２０】
外側保持器４、内側保持器５およびリボンスプリング６の各環状部材には、図３および図４に明示するように、それぞれスプラグ３を収容するためのポケット４ａ，５ａ，６ａがある。
【００２１】
前記の３つの環状部材のうち、内側保持器５には、一定数(本実施形態では、２８個)のポケット５ａ，…が円周方向等角度αのピッチで形成されている。したがって、内側保持器６において円周方向に互いに隣り合うポケット５ａ，５ａ間の間隔は一定である。ポケット５ａの数は、本実施形態の一方向クラッチについてその寸法等から設定されるスプラグ３の上限個数に対応するものである。
【００２２】
一方向クラッチの入出力部分である外輪１と内輪２との間では、その外径、内径等の寸法から、ある範囲の伝動トルクが必要とされる。必要とされる伝動トルクの範囲の上限値もしくはそれ未満の近似値に対して、最大いくつのスプラグ３があればよいかという観点から設定されたのが、スプラグ３の上限個数である。要するに、上限個数のスプラグ３が使用されていれば、同一寸法の一方向クラッチとしては、必要とされる伝動トルクが得られる、ということである。上記したように、本実施形態の一方向クラッチにおいて設定されるスプラグ３の上限個数は２８個である。
【００２３】
なお、内側保持器５には、補強部として軸方向一方の側縁から径方向内向きに延出する縁部５ｄが形成されている。このような縁部は軸方向他方の側縁に形成されていてもよいし、また、このような縁部が省略され、内側保持器５の全体が短筒状に形成されていてもよい。内側保持器５は、その軸方向中央部分が、全周にわたって他の部分より隆起もしくは凹入されていることもある。
【００２４】
リボンスプリング６は、全体が環状に形成されており、円周方向の各部に径方向内方に屈曲した部分がある。このリボンスプリング６にも、内側保持器５と同様に、スプラグ３の上限個数と同数(２８個)のスプラグ用ポケット６ａが円周方向等角度αのピッチで設けられている。また、リボンスプリング６には、そのポケット６ａ内のスプラグ３を径方向に沿って起立するよう弾力的に押圧する舌片６ｃが設けられている。
【００２５】
外側保持器４には、スプラグ３の上限個数と同数(２８個)のポケット形成位置が、内側保持器５のポケット５ａと同じ円周方向等角度αのピッチで設定されるが、実際に形成されるポケット４ａの数は、スプラグ３の上限個数より少ない数である。本実施形態では、２８個のポケット形成位置のうち、２０個のポケット形成位置にポケット４ａが形成されており、他の８個のポケット形成位置は、ポケット非形成部４ｂとして残存している。図３および図４には、ポケット非形成部４ｂが仮想線で示されている。
【００２６】
外側保持器４における２０個のポケット４ａは、円周方向等角度αのピッチで並ぶ３個のポケット４ａの組と、同じく円周方向等角度αのピッチで並ぶ２個のポケット４ａの組とに分けられ、これら二つの組が、ポケット非形成部４ｂを間に挟んだ形で全周に配置されている。この外側保持器４のポケット４ａの配置では、いずれのポケット４ａも、外側保持器４の他のポケット４ａと直径方向に対向している。
【００２７】
なお、外側保持器４には、軸方向一方の側縁から径方向外向きに延出する縁部４ｄが形成されているが、このような縁部は軸方向他方の側縁に形成されていてもよいし、いずれの縁部も省略されていてもよい。また、外側保持器４は、その軸方向中央部分が、全周にわたって他の部分より隆起もしくは凹入されていることもある。
【００２８】
外側保持器４等の環状部材にポケット４ａ(５ａ，６ａ)を形成する方法に関しては、ポケット４ａ(５ａ，６ａ)の全部を一括して打ち抜く方法と、環状部材の長さ方向に沿って各ポケット４ａ(５ａ，６ａ)を順次打ち抜く方法とがある。いずれの環状部材についても、一括打ち抜きの方法が採用可能で、その場合は効率よく迅速にポケット形成が行えるが、外側保持器４については、ポケット４ａやポケット非形成部４ｂの数や位置が変更される場合があるので、順次打ち抜きの方法が好適である。その場合、ポケット４ａやポケット非形成部４ｂの数や位置が変更されても、それに対応する金型を用意する必要がない。
【００２９】
外側保持器４が、リボンスプリング６および内側保持器５と同軸で同一の径方向に揃えられた状態では、外側保持器４のポケット４ａは、リボンスプリング６のポケット６ａおよび内側保持器５のポケット５ａと、内外周ほぼ同一の径方向で位置が揃う。内外周で互いに位置が揃ったポケット４ａ，５ａ，６ａには、スプラグ３が収容される。外側保持器４のポケット４ａの数と、スプラグ３の個数とは同数(２０個)であるから、スプラグ３はすべて外側保持器４のポケット４ａに収容される。リボンスプリング６のポケット６ａおよび内側保持器５のポケット５ａについては、その一部(８個)のポケット５ａ，６ａが、スプラグ３が収容されないポケットとして残る。
【００３０】
上記のように、外側保持器４のポケット４ａのすべてにスプラグ３が収容されることで、スプラグ３の配置位置は、外側保持器４のポケット４ａの位置と同じになる。
【００３１】
すなわち、スプラグ３は、円周方向等角度αのピッチで並ぶ３個のスプラグ３の組と、同じく円周方向等角度αのピッチで並ぶ２個のスプラグ３の組とに分けられ、これら二つの組がポケット非形成部４ｂを間に挟んだ形で全周に配置されている。この配置では、いずれのスプラグ３も、他のスプラグと直径方向に対向している。
【００３２】
上記の構成において、内外輪１，２のいずれか一方の駆動輪から他方の従動輪への一方向の回転が伝達されるが、その伝動、非伝動の動作は、スプラグを有する同種の一方向クラッチの場合と変わらない。
【００３３】
すなわち、内輪２に対して外輪１が矢印イの方向に回転すると、各スプラグ３は内外両輪１，２間の環状空間内でその半径方向に沿うように起立し、内外両輪１，２間で突っ張ってロック状態となり、外輪１の一方向の回転が内輪２に伝動される。内輪２に対して外輪１が逆方向に回転した場合は、各スプラグ３は外輪１の回転に追随するように倒れた姿勢となり、外輪１は内輪２に対して空転する。
【００３４】
上記構成の一方向クラッチは、所定の上限個数より少ない個数(２０個)のスプラグ３を含んでおり、当然、そのスプラグ３の個数で決まる伝動トルクを有する一方向クラッチとして使用しうる。
【００３５】
上記の各構成部分のうち、内側保持器５と、リボンスプリング６とについては、それぞれスプラグ３の上限個数と同数のスプラグ用ポケット５ａ，６ａが円周方向等角度αのピッチで形成されているから、収容するスプラグ３の個数を上限個数まで増やすことができ、したがって、同一の寸法であって、スプラグ３の使用個数がより多い他の一方向クラッチにも共用可能である。
【００３６】
一方、外側保持器４には、スプラグ３の上限個数より少ない数のポケット４ａが形成されており、そのすべてのポケット４ａにはそれぞれスプラグ３が収容される構成であるから、外側保持器４を外から見るだけで、所要個数のスプラグ３が収容されているか、スプラグ３が一部脱落しているかが一目で分かり、スプラグ３が不足したままの組み立てや取り付けを未然に防止しうる。
【００３７】
さらに、スプラグ３の配置位置は、外側保持器４に設けられているポケット４ａとポケット非形成部４ｂとの関係から、円周方向不等配となっているが、図１での図示からも明らかように、各スプラグ３は、いずれも他のスプラグ３と直径方向に対向する位置にあり、スプラグ３が存在しない個所と対向することがないから、バランスがよく、荷重を負担できる。
【００３８】
このほか、給油孔８が円周方向等間隔に配置されているのに対して、スプラグ３は円周方向不等配となっているので、スプラグ３の全体が円周方向にどれだけ移動しても、スプラグ３が給油孔８すべての位置に合致することがなく、スプラグ３と給油孔８との接触による伝動トルクの低下を少なくすることができる。また。給油孔８のすべてがスプラグ３により閉塞されることがないので、給油が円滑に行われ、給油不足に伴う不具合の発生が防止される。
【００３９】
上記の実施形態では、外側保持器４にスプラグ用ポケット４ａとポケット非形成部４ｂとが円周方向等角度αのピッチで設けられているが、このようなスプラグ用ポケットとポケット非形成部とは、リボンスプリング６に設けられていてもよいし、内側保持器５に設けられていてもよい。外側保持器４、内側保持器５およびリボンスプリング６のうち、少なくとも一つの環状部材に、全周にわたってスプラグ用ポケットが円周方向等角度αのピッチで設けられていればよい。全周にスプラグ用ポケットが円周方向等角度αのピッチで設けられている環状部材は、そのポケットの数を限度として収容するスプラグ３の個数を増減させることができ、したがって、同一の寸法であって、スプラグ３の使用個数が異なる他の一方向クラッチにも共用可能である。
【００４０】
図５は、外側保持器の変形例を示すものである。この外側保持器４には、図３および図４に示された外側保持器４と同様に、スプラグ用ポケット４ａと、ポケット非形成部４ｂとが円周方向等角度αのピッチで設けられ、さらに、前記のポケット非形成部４ｂを利用し、その一部(もしくは全部)を切り起こすことで、外輪１の内周面に接触する接触片４ｃが形成されている。この接触片４ｃは、外輪１に対する外側保持器４の摩擦抵抗を増やすためのもので、摩擦抵抗の増加により、外側保持器４を外輪１に追随回転させる。
【００４１】
上記のような接触片は、所定のピッチで隣り合うポケット４ａ，４ａ間にある柱部４ｅを利用し、その一部を切り起こすことで形成される場合もある。
【００４２】
〔第２実施形態〕
図６および図７は本発明の第２実施形態を示すもので、図６は第２実施形態に係る一方向クラッチの正面図で、一部破断して内部を示している。図７の（Ａ）（Ｂ）は、いずれも図６の一方向クラッチの一部である外側保持器の展開図で、（Ａ）と（Ｂ）とは、接触片の形成位置が互いに異なる例を示している。
【００４３】
この第２実施形態の一方向クラッチが、外輪１と、内輪２と、これら内外両輪１，２間の環状空間にその円周方向に沿って配置される複数のスプラグ３、…と、これらのスプラグ３を保持する外側および内側の両保持器４，５と、スプラグ３に内外両輪１，２間で起立するよう弾力を付勢する環状のリボンスプリング６と、内外両輪１，２間の環状空間の軸方向両側を覆うエンドベアリング７とを備えている点は、第１実施形態の一方向クラッチと同じで、第１実施形態の一方向クラッチと共通する部分は、同一の符号で示している。
【００４４】
第２実施形態の一方向クラッチでは、外側保持器４、内側保持器５およびリボンスプリング６の各環状部材に、それぞれ全周にわたって一定数(図示のものでは２８個)のポケット４ａ，５ａ，６ａが円周方向等角度αのピッチで形成されている。したがって、外側保持器４には、図７の（Ａ）（Ｂ）に示すように、第１実施形態の外側保持器４におけるようなポケット非形成部４ｂがなく、外側保持器４において円周方向に互いに隣り合うポケット４ａ，４ａ間の間隔は、一定である。図７（Ａ）の外側保持器４では、円周方向に隣り合うポケット４ａ，４ａ間にある柱部４ｅを利用し、その一部を切り起こすことで、外輪１の内周面に接触する接触片４ｆが形成されている。図７（Ｂ）の外側保持器４では、円周方向に隣り合うポケット４ａ，４ａ間の柱部４ｅの全部を切り起こすことで、外輪１内周面への接触片４ｆが形成されている。
【００４５】
内側保持器５およびリボンスプリング６の形状は、第１実施形態のものと変わりがないので、細部にわたる図示は省略している。
【００４６】
一方向クラッチの入出力部分である外輪１と内輪２との間では、その外径、内径等の寸法から、ある範囲の伝動トルクが必要とされるが、その伝動トルクの範囲の上限値もしくはそれ未満の近似値に対して、スプラグ３の上限個数が設定されており、その上限個数は、この実施例では２８個である。
【００４７】
外側保持器４、内側保持器５およびリボンスプリング６の各環状部材のポケット４ａ，５ａ，６ａの数は、前記スプラグ３の上限個数に対応して、２８個になっている。
【００４８】
外側保持器４、内側保持器５およびリボンスプリング６のそれぞれポケット４ａ，５ａ，６ａには、スプラグ３が収容されるが、収容されるスプラグ３の個数は、前記の上限個数より少なく、本実施形態では２０個である。
【００４９】
これら２０個のスプラグ３は、円周方向等角度αのピッチで並ぶ３個の組と、同じく円周方向等角度αのピッチで並ぶ２個の組とに分けられ、これら二つの組が、スプラグ３を収容しない空のポケット４ａ，５ａ，６ａを間に挟んだ形で全周に配置されている。この配置では、いずれのスプラグ３も、他のスプラグ３と直径方向に対向している。
【００５０】
上記構成の一方向クラッチは、上限個数より少ない２０個のスプラグ３を含んでおり、当然、そのスプラグの個数(２０個)で決まる伝動トルクを有する一方向クラッチとして使用しうる。
【００５１】
上記の各構成部分のうち、外側保持器４と、内側保持器５と、リボンスプリング６とについては、それぞれスプラグ３の上限個数と同数のスプラグ用ポケット４ａ，５ａ，６ａが円周方向等角度αのピッチで形成されているから、収容するスプラグ３の個数を上限個数まで増やすことができる。収容するスプラグ３の個数を２８個にすると、これらスプラグ３は、外側保持器４等のポケット４ａの位置に対応して、全周にわたって円周方向等角度αのピッチで配置されることになり、スプラグ３の個数(２８個)で決まる、より大きな伝動トルクを有する一方向クラッチとして使用可能となる。
【００５２】
また、外側保持器４と、内側保持器５と、リボンスプリング６とは、それぞれスプラグ３の上限個数を限度として、収容するスプラグ３の個数を増減させることができるから、同一の寸法であって、スプラグ３の使用個数が異なる他の一方向クラッチにも共用可能である。
【００５３】
なお、スプラグ３の使用個数を上記以外の個数に設定する場合、その個数を偶数とし、各スプラグ３が他のスプラグ３と直径方向に対向するよう配置することが望ましい。そのような配置では、いずれのスプラグ３も、その直径方向に対向する位置には他のスプラグ３が存在し、スプラグ３の存在しない個所が対向するようなことがないから、バランスがよく、荷重を負担できる。
【００５４】
〔その他の実施形態〕
第１および第２実施形態では、一方向クラッチは、外輪１と内輪２とを含むものとして説明したが、一方向クラッチの取り付け個所にある駆動側の部材、従動側の部材をそれぞれ外輪、内輪として利用してもよい。その場合は、外輪１と内輪２とを省略したものが一方向クラッチとなり、その一方向クラッチは、駆動側部材と従動側部材との間に形成される環状空間に装着される。
【００５５】
また、第１および第２実施形態の一方向クラッチに設けられているエンドベアリング７は、省略してもよい。
【００５６】
【発明の効果】
本発明は、要するに、内側保持器とばね体のうち、少なくとも一つの環状部材に、充分に多い数のスプラグ用ポケットを形成し、外側保持器には、より少ない数のポケットを形成し、より少ない数のポケットのすべてにスプラグを収容させたもので、充分に多い数のポケットを有する環状部材は、同一の寸法であって、よりスプラグの使用個数の多い他の一方向クラッチに共用することができる。
【００５８】
本発明において、外側保持器には他の環状部材より少ない数のポケットが形成され、その外側保持器のポケットにはすべてスプラグが収容されるから、外側保持器を外から見るだけで、所要個数のスプラグが収容されているか否かが一目で分かり、スプラグが不足したままの組み立てや取り付けを、未然に防止しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る一方向クラッチの正面図で、一部破断して内部を示している。
【図２】図１の一方向クラッチの軸方向に沿って断面した拡大断面図。
【図３】図１の一方向クラッチの一部である外側保持器、内側保持器およびリボンスプリングの斜視図。
【図４】図３に示した環状部材の展開図で、（Ａ）は外側保持器を、（Ｂ）はリボンスプリングを、（Ｃ）は内側保持器を、それぞれ示している。
【図５】図１の一方向クラッチの一部である外側保持器の変形例を示す展開図。
【図６】本発明の第２実施形態に係る一方向クラッチの正面図で、一部破断して内部を示している。
【図７】図６の一方向クラッチの一部である外側保持器の展開図で、（Ａ）と（Ｂ）とは、接触片の形成位置が互いに異なる例を示している。
【符号の説明】
１ 外輪(駆動側部材)
２ 内輪(従動側部材)
３ スプラグ
４ 外側保持器
４ａ ポケット
５ 内側保持器
５ａ ポケット
６ リボンスプリング(環状のばね体)
６ａ ポケット
【発明の属する技術分野】
本発明は、一方向クラッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一方向クラッチには、駆動側部材と従動側部材との間に形成されている環状空間に装着されて、駆動側部材の一方向の回転をスプラグを介して従動側部材に伝達するものがある。
【０００３】
この一方向クラッチは、駆動側部材と従動側部材との間の環状空間にその円周方向に沿って配置される複数のスプラグと、これらのスプラグを保持する外側および内側の両保持器と、前記スプラグに前記環状空間内で起立するよう弾力を付勢する環状のばね体とを備えている。
【０００４】
上記の外側保持器と、内側保持器と、ばね体とには、それぞれスプラグの個数と同数のスプラグ用ポケットが、円周方向等角度のピッチで形成されており、これらのポケットにスプラグが収容される。
【０００５】
上記の構成において、従動側部材に対して駆動側部材が一方向に回転すると、各スプラグは両部材の環状空間内でその半径方向に沿うように起立して、両部材間で突っ張ってロック状態となり、駆動側部材の一方向の回転が従動側部材に伝達される。従動側部材に対して駆動側部材が逆方向に回転した場合は、各スプラグは駆動側部材の回転に追随するように倒れた姿勢となり、駆動側部材輪は従動側部材に対して空転する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の一方向クラッチは、同一の寸法のものでも、使用場所により、必要となる伝動トルクの値が異なる場合がある。伝動トルクに寄与するのはスプラグであるから、伝動トルクの容量が大きい一方向クラッチでは、スプラグの使用個数が多く、伝動トルクの容量が小さい一方向クラッチでは、スプラグの使用個数が少ない。
【０００７】
このように、一方向クラッチでは、同一の寸法のものでも、スプラグの使用個数が異なることが多い。
【０００８】
一方向クラッチの各構成部分のうち、外側保持器や内側保持器体等の環状の部材は、それぞれスプラグを収容するポケットを有している。一定寸法の環状部材において、スプラグの使用個数が増減すれば、ポケット間のピッチを変えて、ポケットの数を増減させる必要がある。ポケットの数が異なる外側保持器等の環状部材を製作するには、それに対応した金型を新たに用意しなければならず、コストが高くなるという問題があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の問題を解決するために、外側保持器、内側保持器および環状のばね体のうちの少なくとも一つの環状部材を、共通部品として、同一寸法であってスプラグの使用個数が異なる他の一方向クラッチに共用できるようしたものである。
【００１３】
すなわち、本発明は、駆動側部材と従動側部材との間に形成される環状空間に装着されて、前記駆動側部材の一方向の回転を従動側部材に伝達する一方向クラッチであって、前記環状空間にその円周方向に沿って配置される複数のスプラグと、これらのスプラグを保持する外側および内側の両保持器と、前記スプラグに前記環状空間内で起立するよう弾力を付勢する環状のばね体とを備え、前記駆動側部材と前記従動側部材との間で必要とされる伝動トルクの上限値もしくはそれ未満の近似値に対して、前記スプラグの上限個数が設定され、前記内側保持器と前記ばね体とのうち、少なくとも一つの環状部材には、前記スプラグの上限個数と同数のスプラグ用ポケットが円周方向等角度のピッチで形成され、前記外側保持器には、前記一つの環状部材に設けられているポケットの一部と半径方向に対向する形で、前記スプラグの上限個数より少ない数のスプラグ用ポケットが形成されるとともに、ポケット非形成部が、前記一つの環状部材に設けられているポケットの残部と半径方向に対向する形で設定され、前記ポケット非形成部に、駆動側部材もしくは従動側部材の周面と接触する接触片が設けられ、前記外側保持器の各ポケットにそれぞれスプラグが収容されるよう、前記環状空間内には、前記外側保持器のポケットと同数のスプラグが配置されている一方向クラッチを構成している。
【００１４】
上記の構成において、スプラグの上限個数と同数のスプラグ用ポケットが円周方向等角度のピッチで形成されている環状部材、例えば内側保持器は、収容するスプラグの個数を上限個数まで増やすことができ、したがって、この環状部材は、共通部品として、同一寸法であって、より伝動トルクの容量が大きい他の一方向クラッチに共用可能である。
【００１５】
本発明の一方向クラッチにおいて、外側保持器は、スプラグの上限個数より少ない数のスプラグ用ポケットが形成され、そのポケットの数と使用スプラグの個数とは同一で、すべてのポケットにはそれぞれスプラグが収容されるから、外側保持器を外から見るだけで、所要個数のスプラグが収容されているか、スプラグが一部脱落しているかが一目で分かり、スプラグが不足したままの組み立てや取り付けを、未然に防止しうる。
【００１６】
本発明において、駆動側部材と従動側部材との間の環状空間に配置されるスプラグの個数が偶数であり、各スプラグは、他のスプラグと直径方向に対向する位置に配置されている構成にすると、スプラグの配置は円周方向に不等配であるが、いずれのスプラグも、その直径方向に対向する位置には他のスプラグが存在し、スプラグの存在しない個所が対向することがないから、バランスが良く、荷重を負担できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
図１ないし図４は本発明の第１実施形態を示すもので、図１は第１実施形態に係る一方向クラッチの正面図で、一部破断して内部を示している。図２は、図１の一方向クラッチの軸方向に沿って断面した拡大断面図、図３は、図１の一方向クラッチの一部である外側保持器、内側保持器および環状のばね体の斜視図。図４は、図３に示した部材の展開図で、（Ａ）は外側保持器を、（Ｂ）はばね体を、（Ｃ）は内側保持器を、それぞれ示している。
【００１８】
図１および図２に示すように、第１実施形態の一方向クラッチは、外輪１と、内輪２と、これら内外両輪１，２間に形成される環状空間にその円周方向に沿って配置される複数のスプラグ３，３…と、これらのスプラグ３を環状空間の外周側で保持する外側保持器４と、スプラグ３を環状空間の内周側で保持する内側保持器５と、スプラグ３に内外両輪１，２間で起立するよう弾力を付勢する環状のばね体であるリボンスプリング６と、内外両輪１，２間の環状空間の軸方向両側を覆うエンドベアリング７とを備えている。なお、図１において、白抜き矢印は給油孔８の配置位置を示すもので、この給油孔８は、５個が円周方向等間隔に配置されている。
【００１９】
内外両輪１，２間に配置されるスプラグ３の個数は、本実施形態では２０個である。これらスプラグ３の個数や配置位置については、後に、内外両保持器等４，５と関連付けて詳述する。
【００２０】
外側保持器４、内側保持器５およびリボンスプリング６の各環状部材には、図３および図４に明示するように、それぞれスプラグ３を収容するためのポケット４ａ，５ａ，６ａがある。
【００２１】
前記の３つの環状部材のうち、内側保持器５には、一定数(本実施形態では、２８個)のポケット５ａ，…が円周方向等角度αのピッチで形成されている。したがって、内側保持器６において円周方向に互いに隣り合うポケット５ａ，５ａ間の間隔は一定である。ポケット５ａの数は、本実施形態の一方向クラッチについてその寸法等から設定されるスプラグ３の上限個数に対応するものである。
【００２２】
一方向クラッチの入出力部分である外輪１と内輪２との間では、その外径、内径等の寸法から、ある範囲の伝動トルクが必要とされる。必要とされる伝動トルクの範囲の上限値もしくはそれ未満の近似値に対して、最大いくつのスプラグ３があればよいかという観点から設定されたのが、スプラグ３の上限個数である。要するに、上限個数のスプラグ３が使用されていれば、同一寸法の一方向クラッチとしては、必要とされる伝動トルクが得られる、ということである。上記したように、本実施形態の一方向クラッチにおいて設定されるスプラグ３の上限個数は２８個である。
【００２３】
なお、内側保持器５には、補強部として軸方向一方の側縁から径方向内向きに延出する縁部５ｄが形成されている。このような縁部は軸方向他方の側縁に形成されていてもよいし、また、このような縁部が省略され、内側保持器５の全体が短筒状に形成されていてもよい。内側保持器５は、その軸方向中央部分が、全周にわたって他の部分より隆起もしくは凹入されていることもある。
【００２４】
リボンスプリング６は、全体が環状に形成されており、円周方向の各部に径方向内方に屈曲した部分がある。このリボンスプリング６にも、内側保持器５と同様に、スプラグ３の上限個数と同数(２８個)のスプラグ用ポケット６ａが円周方向等角度αのピッチで設けられている。また、リボンスプリング６には、そのポケット６ａ内のスプラグ３を径方向に沿って起立するよう弾力的に押圧する舌片６ｃが設けられている。
【００２５】
外側保持器４には、スプラグ３の上限個数と同数(２８個)のポケット形成位置が、内側保持器５のポケット５ａと同じ円周方向等角度αのピッチで設定されるが、実際に形成されるポケット４ａの数は、スプラグ３の上限個数より少ない数である。本実施形態では、２８個のポケット形成位置のうち、２０個のポケット形成位置にポケット４ａが形成されており、他の８個のポケット形成位置は、ポケット非形成部４ｂとして残存している。図３および図４には、ポケット非形成部４ｂが仮想線で示されている。
【００２６】
外側保持器４における２０個のポケット４ａは、円周方向等角度αのピッチで並ぶ３個のポケット４ａの組と、同じく円周方向等角度αのピッチで並ぶ２個のポケット４ａの組とに分けられ、これら二つの組が、ポケット非形成部４ｂを間に挟んだ形で全周に配置されている。この外側保持器４のポケット４ａの配置では、いずれのポケット４ａも、外側保持器４の他のポケット４ａと直径方向に対向している。
【００２７】
なお、外側保持器４には、軸方向一方の側縁から径方向外向きに延出する縁部４ｄが形成されているが、このような縁部は軸方向他方の側縁に形成されていてもよいし、いずれの縁部も省略されていてもよい。また、外側保持器４は、その軸方向中央部分が、全周にわたって他の部分より隆起もしくは凹入されていることもある。
【００２８】
外側保持器４等の環状部材にポケット４ａ(５ａ，６ａ)を形成する方法に関しては、ポケット４ａ(５ａ，６ａ)の全部を一括して打ち抜く方法と、環状部材の長さ方向に沿って各ポケット４ａ(５ａ，６ａ)を順次打ち抜く方法とがある。いずれの環状部材についても、一括打ち抜きの方法が採用可能で、その場合は効率よく迅速にポケット形成が行えるが、外側保持器４については、ポケット４ａやポケット非形成部４ｂの数や位置が変更される場合があるので、順次打ち抜きの方法が好適である。その場合、ポケット４ａやポケット非形成部４ｂの数や位置が変更されても、それに対応する金型を用意する必要がない。
【００２９】
外側保持器４が、リボンスプリング６および内側保持器５と同軸で同一の径方向に揃えられた状態では、外側保持器４のポケット４ａは、リボンスプリング６のポケット６ａおよび内側保持器５のポケット５ａと、内外周ほぼ同一の径方向で位置が揃う。内外周で互いに位置が揃ったポケット４ａ，５ａ，６ａには、スプラグ３が収容される。外側保持器４のポケット４ａの数と、スプラグ３の個数とは同数(２０個)であるから、スプラグ３はすべて外側保持器４のポケット４ａに収容される。リボンスプリング６のポケット６ａおよび内側保持器５のポケット５ａについては、その一部(８個)のポケット５ａ，６ａが、スプラグ３が収容されないポケットとして残る。
【００３０】
上記のように、外側保持器４のポケット４ａのすべてにスプラグ３が収容されることで、スプラグ３の配置位置は、外側保持器４のポケット４ａの位置と同じになる。
【００３１】
すなわち、スプラグ３は、円周方向等角度αのピッチで並ぶ３個のスプラグ３の組と、同じく円周方向等角度αのピッチで並ぶ２個のスプラグ３の組とに分けられ、これら二つの組がポケット非形成部４ｂを間に挟んだ形で全周に配置されている。この配置では、いずれのスプラグ３も、他のスプラグと直径方向に対向している。
【００３２】
上記の構成において、内外輪１，２のいずれか一方の駆動輪から他方の従動輪への一方向の回転が伝達されるが、その伝動、非伝動の動作は、スプラグを有する同種の一方向クラッチの場合と変わらない。
【００３３】
すなわち、内輪２に対して外輪１が矢印イの方向に回転すると、各スプラグ３は内外両輪１，２間の環状空間内でその半径方向に沿うように起立し、内外両輪１，２間で突っ張ってロック状態となり、外輪１の一方向の回転が内輪２に伝動される。内輪２に対して外輪１が逆方向に回転した場合は、各スプラグ３は外輪１の回転に追随するように倒れた姿勢となり、外輪１は内輪２に対して空転する。
【００３４】
上記構成の一方向クラッチは、所定の上限個数より少ない個数(２０個)のスプラグ３を含んでおり、当然、そのスプラグ３の個数で決まる伝動トルクを有する一方向クラッチとして使用しうる。
【００３５】
上記の各構成部分のうち、内側保持器５と、リボンスプリング６とについては、それぞれスプラグ３の上限個数と同数のスプラグ用ポケット５ａ，６ａが円周方向等角度αのピッチで形成されているから、収容するスプラグ３の個数を上限個数まで増やすことができ、したがって、同一の寸法であって、スプラグ３の使用個数がより多い他の一方向クラッチにも共用可能である。
【００３６】
一方、外側保持器４には、スプラグ３の上限個数より少ない数のポケット４ａが形成されており、そのすべてのポケット４ａにはそれぞれスプラグ３が収容される構成であるから、外側保持器４を外から見るだけで、所要個数のスプラグ３が収容されているか、スプラグ３が一部脱落しているかが一目で分かり、スプラグ３が不足したままの組み立てや取り付けを未然に防止しうる。
【００３７】
さらに、スプラグ３の配置位置は、外側保持器４に設けられているポケット４ａとポケット非形成部４ｂとの関係から、円周方向不等配となっているが、図１での図示からも明らかように、各スプラグ３は、いずれも他のスプラグ３と直径方向に対向する位置にあり、スプラグ３が存在しない個所と対向することがないから、バランスがよく、荷重を負担できる。
【００３８】
このほか、給油孔８が円周方向等間隔に配置されているのに対して、スプラグ３は円周方向不等配となっているので、スプラグ３の全体が円周方向にどれだけ移動しても、スプラグ３が給油孔８すべての位置に合致することがなく、スプラグ３と給油孔８との接触による伝動トルクの低下を少なくすることができる。また。給油孔８のすべてがスプラグ３により閉塞されることがないので、給油が円滑に行われ、給油不足に伴う不具合の発生が防止される。
【００３９】
上記の実施形態では、外側保持器４にスプラグ用ポケット４ａとポケット非形成部４ｂとが円周方向等角度αのピッチで設けられているが、このようなスプラグ用ポケットとポケット非形成部とは、リボンスプリング６に設けられていてもよいし、内側保持器５に設けられていてもよい。外側保持器４、内側保持器５およびリボンスプリング６のうち、少なくとも一つの環状部材に、全周にわたってスプラグ用ポケットが円周方向等角度αのピッチで設けられていればよい。全周にスプラグ用ポケットが円周方向等角度αのピッチで設けられている環状部材は、そのポケットの数を限度として収容するスプラグ３の個数を増減させることができ、したがって、同一の寸法であって、スプラグ３の使用個数が異なる他の一方向クラッチにも共用可能である。
【００４０】
図５は、外側保持器の変形例を示すものである。この外側保持器４には、図３および図４に示された外側保持器４と同様に、スプラグ用ポケット４ａと、ポケット非形成部４ｂとが円周方向等角度αのピッチで設けられ、さらに、前記のポケット非形成部４ｂを利用し、その一部(もしくは全部)を切り起こすことで、外輪１の内周面に接触する接触片４ｃが形成されている。この接触片４ｃは、外輪１に対する外側保持器４の摩擦抵抗を増やすためのもので、摩擦抵抗の増加により、外側保持器４を外輪１に追随回転させる。
【００４１】
上記のような接触片は、所定のピッチで隣り合うポケット４ａ，４ａ間にある柱部４ｅを利用し、その一部を切り起こすことで形成される場合もある。
【００４２】
〔第２実施形態〕
図６および図７は本発明の第２実施形態を示すもので、図６は第２実施形態に係る一方向クラッチの正面図で、一部破断して内部を示している。図７の（Ａ）（Ｂ）は、いずれも図６の一方向クラッチの一部である外側保持器の展開図で、（Ａ）と（Ｂ）とは、接触片の形成位置が互いに異なる例を示している。
【００４３】
この第２実施形態の一方向クラッチが、外輪１と、内輪２と、これら内外両輪１，２間の環状空間にその円周方向に沿って配置される複数のスプラグ３、…と、これらのスプラグ３を保持する外側および内側の両保持器４，５と、スプラグ３に内外両輪１，２間で起立するよう弾力を付勢する環状のリボンスプリング６と、内外両輪１，２間の環状空間の軸方向両側を覆うエンドベアリング７とを備えている点は、第１実施形態の一方向クラッチと同じで、第１実施形態の一方向クラッチと共通する部分は、同一の符号で示している。
【００４４】
第２実施形態の一方向クラッチでは、外側保持器４、内側保持器５およびリボンスプリング６の各環状部材に、それぞれ全周にわたって一定数(図示のものでは２８個)のポケット４ａ，５ａ，６ａが円周方向等角度αのピッチで形成されている。したがって、外側保持器４には、図７の（Ａ）（Ｂ）に示すように、第１実施形態の外側保持器４におけるようなポケット非形成部４ｂがなく、外側保持器４において円周方向に互いに隣り合うポケット４ａ，４ａ間の間隔は、一定である。図７（Ａ）の外側保持器４では、円周方向に隣り合うポケット４ａ，４ａ間にある柱部４ｅを利用し、その一部を切り起こすことで、外輪１の内周面に接触する接触片４ｆが形成されている。図７（Ｂ）の外側保持器４では、円周方向に隣り合うポケット４ａ，４ａ間の柱部４ｅの全部を切り起こすことで、外輪１内周面への接触片４ｆが形成されている。
【００４５】
内側保持器５およびリボンスプリング６の形状は、第１実施形態のものと変わりがないので、細部にわたる図示は省略している。
【００４６】
一方向クラッチの入出力部分である外輪１と内輪２との間では、その外径、内径等の寸法から、ある範囲の伝動トルクが必要とされるが、その伝動トルクの範囲の上限値もしくはそれ未満の近似値に対して、スプラグ３の上限個数が設定されており、その上限個数は、この実施例では２８個である。
【００４７】
外側保持器４、内側保持器５およびリボンスプリング６の各環状部材のポケット４ａ，５ａ，６ａの数は、前記スプラグ３の上限個数に対応して、２８個になっている。
【００４８】
外側保持器４、内側保持器５およびリボンスプリング６のそれぞれポケット４ａ，５ａ，６ａには、スプラグ３が収容されるが、収容されるスプラグ３の個数は、前記の上限個数より少なく、本実施形態では２０個である。
【００４９】
これら２０個のスプラグ３は、円周方向等角度αのピッチで並ぶ３個の組と、同じく円周方向等角度αのピッチで並ぶ２個の組とに分けられ、これら二つの組が、スプラグ３を収容しない空のポケット４ａ，５ａ，６ａを間に挟んだ形で全周に配置されている。この配置では、いずれのスプラグ３も、他のスプラグ３と直径方向に対向している。
【００５０】
上記構成の一方向クラッチは、上限個数より少ない２０個のスプラグ３を含んでおり、当然、そのスプラグの個数(２０個)で決まる伝動トルクを有する一方向クラッチとして使用しうる。
【００５１】
上記の各構成部分のうち、外側保持器４と、内側保持器５と、リボンスプリング６とについては、それぞれスプラグ３の上限個数と同数のスプラグ用ポケット４ａ，５ａ，６ａが円周方向等角度αのピッチで形成されているから、収容するスプラグ３の個数を上限個数まで増やすことができる。収容するスプラグ３の個数を２８個にすると、これらスプラグ３は、外側保持器４等のポケット４ａの位置に対応して、全周にわたって円周方向等角度αのピッチで配置されることになり、スプラグ３の個数(２８個)で決まる、より大きな伝動トルクを有する一方向クラッチとして使用可能となる。
【００５２】
また、外側保持器４と、内側保持器５と、リボンスプリング６とは、それぞれスプラグ３の上限個数を限度として、収容するスプラグ３の個数を増減させることができるから、同一の寸法であって、スプラグ３の使用個数が異なる他の一方向クラッチにも共用可能である。
【００５３】
なお、スプラグ３の使用個数を上記以外の個数に設定する場合、その個数を偶数とし、各スプラグ３が他のスプラグ３と直径方向に対向するよう配置することが望ましい。そのような配置では、いずれのスプラグ３も、その直径方向に対向する位置には他のスプラグ３が存在し、スプラグ３の存在しない個所が対向するようなことがないから、バランスがよく、荷重を負担できる。
【００５４】
〔その他の実施形態〕
第１および第２実施形態では、一方向クラッチは、外輪１と内輪２とを含むものとして説明したが、一方向クラッチの取り付け個所にある駆動側の部材、従動側の部材をそれぞれ外輪、内輪として利用してもよい。その場合は、外輪１と内輪２とを省略したものが一方向クラッチとなり、その一方向クラッチは、駆動側部材と従動側部材との間に形成される環状空間に装着される。
【００５５】
また、第１および第２実施形態の一方向クラッチに設けられているエンドベアリング７は、省略してもよい。
【００５６】
【発明の効果】
本発明は、要するに、内側保持器とばね体のうち、少なくとも一つの環状部材に、充分に多い数のスプラグ用ポケットを形成し、外側保持器には、より少ない数のポケットを形成し、より少ない数のポケットのすべてにスプラグを収容させたもので、充分に多い数のポケットを有する環状部材は、同一の寸法であって、よりスプラグの使用個数の多い他の一方向クラッチに共用することができる。
【００５８】
本発明において、外側保持器には他の環状部材より少ない数のポケットが形成され、その外側保持器のポケットにはすべてスプラグが収容されるから、外側保持器を外から見るだけで、所要個数のスプラグが収容されているか否かが一目で分かり、スプラグが不足したままの組み立てや取り付けを、未然に防止しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る一方向クラッチの正面図で、一部破断して内部を示している。
【図２】図１の一方向クラッチの軸方向に沿って断面した拡大断面図。
【図３】図１の一方向クラッチの一部である外側保持器、内側保持器およびリボンスプリングの斜視図。
【図４】図３に示した環状部材の展開図で、（Ａ）は外側保持器を、（Ｂ）はリボンスプリングを、（Ｃ）は内側保持器を、それぞれ示している。
【図５】図１の一方向クラッチの一部である外側保持器の変形例を示す展開図。
【図６】本発明の第２実施形態に係る一方向クラッチの正面図で、一部破断して内部を示している。
【図７】図６の一方向クラッチの一部である外側保持器の展開図で、（Ａ）と（Ｂ）とは、接触片の形成位置が互いに異なる例を示している。
【符号の説明】
１ 外輪(駆動側部材)
２ 内輪(従動側部材)
３ スプラグ
４ 外側保持器
４ａ ポケット
５ 内側保持器
５ａ ポケット
６ リボンスプリング(環状のばね体)
６ａ ポケット
Claims (2)
- 駆動側部材と従動側部材との間に形成される環状空間に装着されて、前記駆動側部材の一方向の回転を従動側部材に伝達する一方向クラッチであって、
前記環状空間にその円周方向に沿って配置される複数のスプラグと、これらのスプラグを保持する外側および内側の両保持器と、前記スプラグに前記環状空間内で起立するよう弾力を付勢する環状のばね体とを備え、
前記駆動側部材と前記従動側部材との間で必要とされる伝動トルクの上限値もしくはそれ未満の近似値に対して、前記スプラグの上限個数が設定され、
前記内側保持器と前記ばね体とのうち、少なくとも一つの環状部材には、前記スプラグの上限個数と同数のスプラグ用ポケットが円周方向等角度のピッチで形成され、
前記外側保持器には、前記一つの環状部材に設けられているポケットの一部と半径方向に対向する形で、前記スプラグの上限個数より少ない数のスプラグ用ポケットが形成されるとともに、ポケット非形成部が、前記一つの環状部材に設けられているポケットの残部と半径方向に対向する形で設定され、前記ポケット非形成部に、駆動側部材もしくは従動側部材の周面と接触する接触片が設けられ、
前記外側保持器の各ポケットにそれぞれスプラグが収容されるよう、前記環状空間内には、前記外側保持器のポケットと同数のスプラグが配置されている一方向クラッチ。 - 請求項１に記載の一方向クラッチにおいて、
前記環状空間に配置されるスプラグの個数は、偶数であり、各スプラグは、他のスプラグと直径方向に対向する位置に配置されている一方向クラッチ。
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