JP4120757B2

JP4120757B2 - One-way clutch

Info

Publication number: JP4120757B2
Application number: JP2001311402A
Authority: JP
Inventors: 一生伊賀; 賢志坂本
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2001-10-09
Filing date: 2001-10-09
Publication date: 2008-07-16
Anticipated expiration: 2021-10-09
Also published as: JP2003113868A

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し、更に詳しくは、幅寸法の小さいコンパクトな一方向クラッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
軸とハウジングとの相対回転を一方向に伝達し、他方向には空転させる一方向クラッチとして、図９に軸平行断面図を、図１０には軸直交断面図を示すようなローラクラッチが知られており、このようなローラクラッチは例えば釣り具のリールや複写機の紙送り機構などに多用されている。
【０００３】
このローラクラッチは、外輪１０と、内輪を兼用する軸１１と、外輪１０と軸１１の間に介在する複数のローラ１２と、その各ローラ１２を周方向に一定の間隔で保持する保持器１３、および各ローラ１２をそれぞれ一定の向きに付勢するばね１４によって構成されている。外輪１０には鍔１０ａが形成されており、外輪１０の内周面には複数のカム面１０ｂが一定のピッチで形成されている。各カム面１０ｂは、周方向に一定の向き（図１０において矢印ａの向き）に軸１１の表面に対する間隔が漸次狭くなる面からなり、各ローラ１２はそれぞれ、外輪１０の内側に固定された保持器１３に保持された状態で、カム面１０ｂと軸１１の外周面との間で、バネ１４によってカム面１０ｂに食い込む向き、つまり軸１１との間隔が狭くなる向きに付勢されている。なお、この種のローラクラッチは、ローラと軸との間に別途内輪を介在させる構造のものも知られている。
【０００４】
以上の構成において、例えば外輪１０に対して軸１１が図１０において矢印Ａの向きに回転すると、その回転力を受けたローラ１２はバネ１４の付勢力に抗してカム面１０ｂと軸１１との間隔が広くなる向きに変位し、外輪１０に対して各ローラ１２が空転する結果、軸１１の回転力は外輪１０に伝達されず、軸１１は外輪１０に対して空転する。これに対し、外輪１０に対して軸１１が図１０において矢印Ｂの向きに回転すると、各ローラ１２はその回転力とバネ１４の付勢力によりカム面１０ｂと軸１１との間隔が狭くなる向きに変位して、カム面１０ｂと軸１１の間に食い込む結果、軸１１の回転力は外輪１０に対して伝達され、軸１１とともに外輪１０が回転する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上のようなローラクラッチにおいては、加工上の制約などから、ローラ１２はある程度以上の長さを必要とし、全体としての幅寸法（軸方向寸法）を小さくするには自ずと限界がある。このことは、ローラに代えてスクラブを動力伝達部材として用いる一方向クラッチについても同様なことが言える。
【０００６】
また、上記したローラクラッチにおいては、軸１１に対する軸方向への位置決め手段を有さないために、別途位置決めのための機構を設ける必要があるという問題もある。
【０００７】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、従来のローラクラッチをはじめとする一方向クラッチよりも幅寸法を狭くすることができ、また、軸方向への位置決め機構を別途設ける必要がなく、この点からも全体としての幅方向寸法を従来のローラクラッチに比して大幅に狭くすることができ、しかも組立が容易で製造コストを低く抑えることのできる実用的な一方向クラッチの提供を目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明の一方向クラッチは、内輪と外輪との相対回転を一方向のみに伝達し、他方には空転させる一方向クラッチであって、それぞれ鋼板を打ち抜きプレス成形してなり、かつ、互いに同一の形状および寸法を有する２枚の板状の環状部材を互いに逆向きに重ね合わせて相互に固定することにより一体化され、かつ、その各環状部材の径方向中間部に形成された湾曲部によりボール軌道面が形成されてなる外輪と、その外輪の２枚の環状部材の間に当該外輪に対して相対回転自在に配置された板状部材からなり、かつ、周方向に複数の窓が形成された内輪と、その内輪の各窓内に収容される複数のボールと、その各ボールを周方向一定の向きに付勢する付勢手段を備えるとともに、上記各窓の内輪内周側の内周面には、上記外輪のボール軌道面に対して上記向きに漸次間隔が狭くなるカム面が形成され、上記外輪を形成する各環状部材の湾曲部の外周側には段部が形成され、その段部よりも外周側の平坦部どうしが互いに密着し、当該段部よりも内周側には、上記湾曲部の外周側および内周側におよぶ空隙が形成され、上記内輪はこの空隙内に相対回転自在に挿入されることによって特徴づけられる。
【０００９】
また、同じ目的を達成するため、請求項２に係る発明の一方向クラッチは、内輪と外輪との相対回転を一方向のみに伝達し、他方には空転させる一方向クラッチであって、それぞれ鋼板を打ち抜きプレス成形してなり、かつ、互いに同一の形状および寸法を有する２枚の板状の環状部材を互いに逆向きに重ね合わせて相互に固定することにより一体化され、かつ、その各環状部材の径方向中間部に形成された湾曲部によりボール軌道面が形成されてなる外輪と、その外輪の２枚の環状部材の間に当該外輪に対して相対回転自在に配置された板状部材からなり、かつ、周方向に複数の凹部が形成された内輪と、その内輪の各凹部に収容される複数のボールと、その各ボールを周方向一定の向きに付勢する付勢手段を備えるとともに、上記各凹部の底面には、上記外輪のボール軌道面に対して上記向きに漸次間隔が狭くなるカム面が形成され、上記外輪を形成する各環状部材の湾曲部の外周側には段部が形成され、その段部よりも外周側の平坦部どうしが互いに密着し、当該段部よりも内周側には、上記湾曲部の外周側および内周側におよぶ空隙が形成され、上記内輪はこの空隙内に相対回転自在に挿入されることによって特徴づけられる。
【００１０】
ここで、本発明においては、請求項１または２に記載の一方向クラッチを、ハウジング本体と、そのハウジング本体に対して固着される蓋体とからなるハウジング内に収容するとともに、上記外輪を形成する２枚の板状の環状部材が、上記ハウジング本体と蓋体に挟み込まれることによって相互に一体化された構成（請求項３）を好適に採用することができる。
【００１１】
なお、本発明においては、上記付勢手段として、バネなどの弾性体を用いた手段の他、軌道面とボールとの間に粘性流体を介在させ、その粘性流体の粘性抵抗を利用して外輪と内輪との相対回転時にボールを連れ回りさせることで所要の向きに付勢する手段などを採用することができる。
【００１２】
本発明は、外輪と、内輪もしくは軸との間に介在する動力伝達部材（転動体）として、ローラやスプラグを用いずにボールを用いるとともに、外輪および内輪として板状部材を用いることによって、所期の目的を達成するものである。
【００１３】
すなわち、本発明の一方向クラッチにおいては、それぞれ鋼板を打ち抜きプレス成形して径方向中間部を湾曲させた２枚の板状の環状部材を重ね合わせて一体化することにより内周部にボールの軌道面を形成した外輪と、その各環状部材の間に設けられる空隙内に相対回転自在に配置された板状部材からなる内輪を用い、その内輪には内側の内周面がカム面を形成する複数の窓を設ける（請求項１）か、あるいは底面がカム面を形成する複数の凹部を設け（請求項２）、その各窓もしくは凹部内にそれぞれボールを配し、更にそのボールを付勢手段により一定の向きに付勢する構造を採用することにより、ボール軌道面が形成される外輪内周部分を最大幅の部位とすることができ、この部位の幅寸法は、実質的にボール直径と、外輪を形成する２枚の板状の環状部材の肉厚の合計寸法となり、加工上の制約を受けるが故に所定の長さ以下にできないローラやスプラグを用いる従来の一方向クラッチに比して、その幅寸法を相当に小さくすることができる。また、内輪を軸に対して固定することにより、固定用の機構等を別途設けることなく容易に軸方向への位置決めを行うことができる。
【００１４】
ここで、本発明において外輪を形成すべく２枚の板状の環状部材を重ね合わせるとは、２枚別体の板状の環状部材に加えて、眼鏡型の１枚の板状部材を中央部で折り曲げて２枚重ねにする形態など、その他、２枚の環状の板状部材を重ね合わせた形態と実質的にと同等の形態を含むものである。
【００１５】
更に、外輪を形成する２枚の板状の環状部材は、その径方向中間部を湾曲させてボール軌道面を形成しており、外縁側は比較的自由な形状とすることができるため、これらの２枚の環状部材の一体化を外縁側で行うことができ、一体化のための構造を比較的自由に選択できるという利点がある。
【００１６】
また、請求項３に係る発明のように、以上の構成から成る一方向クラッチを、ハウジング本体と蓋体とからなるハウジング内に収容し、かつ、そのハウジング本体と蓋体とを、外輪を構成する２枚の環状部材を挟み込んだ状態で相互に固着することで２枚の環状部材を相互に一体化する構成を採用することにより、２枚の環状部材の一体化工程とハウジング本体と蓋体との固着工程を同時に行うことができ、組立工数の削減を達成することができる。ここで、ハウジング本体と蓋体との固着は、例えばこれらを樹脂製として、超音波溶着や接着などによって簡単に行うことができる。また、この場合、上記２枚の板状の環状部材は、重ね合わせるのみであり、特に一体化のための形状・構造が不要となるため、形状が単純で製作も容易となり、一方向クラッチの小型化に好適である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の実施鵜の形態の軸平行断面図で、図２はそのＡ−Ａ断面図である。また、図３には、図２におけるＢ−Ｂ面で切断した軸平行断面図を示す。更に、図４および図５は、それぞれ内輪１および外輪２の説明図であり、これらの各図において、（Ａ）は正面図を、（Ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図を示している。
【００１８】
この実施の形態における一方向クラッチは、板状の環状体に複数の窓１ａが形成された内輪１と、２枚の外輪プレート２ａ，２ａを互いに逆向きに重ね合わせて一体化した外輪２と、内輪１の各窓１ａ内に収容された複数のボール３と、これらの一方向クラッチとしての基本部材を収容するハウジング５によって構成されている。
【００１９】
内輪１は、図４に示すように、例えばステンレス鋼板等の板材を打ち抜きプレス成形したものであり、厚さが一様な板状の環状部材に複数の窓１ａを形成したものであり、その外周面１ｂは円形で、内周面１ｃはＤカット形状とされ、軸Ｓに固定されたときに大きいトルクを負荷できるようになっている。
【００２０】
外輪２は、図５に示すように、同じくステンレス鋼板等の板材を打ち抜きプレス成形してなる板状の環状部材である、互いに同一の形状・寸法を有する２枚の外輪プレート２ａ，２ａを互いに逆向きに重ね合わせて一体化したものである。各外輪プレート２ａの径方向中間部には湾曲部２ｂが形成されているとともに、その外周側には、重ね合わせた状態において外輪プレート２ａ，２ａの間に空隙Ｇを設けるべく段部２ｃが形成されている。この各外輪プレート２ａ，２ａ間に形成される空隙Ｇは、湾曲部２ｂを挟んでその内周側まで形成されている。また、段部２ｃの外周側には平坦部２ｄが形成されており、２枚の外輪プレート２ａ，２ａを重ね合わせた状態では、平坦部２ｄどうしが互いに密着するとともに、湾曲部２ｂ，２ｂによってボール３の軌道面２ｅが形成される。そして、空隙Ｇ内には内輪１が相対回転自在に挿入される。また、各外輪プレート２ａ，２ａの内周面２ｆは円形であり、外周部には複数の凹部２ｇが形成されている。
【００２１】
外輪２の軌道面２ｅは、その外周側および内周側に形成される空隙Ｇを除いてボール３を殆ど抱え込む程度とされているとともに、この軌道面２ｅの曲率はボール３の曲率よりも若干大きく、ボール３との間に適度な隙間が形成される。そして、このボール３と軌道面２ｅとの間にはグリースもしくはオイルが封入される。
【００２２】
前記した内輪１の各窓１ａのうち、内輪の外周側の内周面がカム面１ｄを形成しており、このカム面１ｄは、図１〜図３に示す組立状態において外輪２の軌道面２ｅとの間隔が、図２において矢印Ｒで示す向きに漸次狭くなる面によって形成されている。
【００２３】
各ボール３は、内輪１の各窓１ａ内に収容された状態で、外輪２の軌道面２ｅに対して転がり接触するように組み込まれる。
【００２４】
ハウジング５はそれぞれ例えばポリアセタールなどの樹脂の成形体であるハウジング本体５１と蓋体５２によって構成されている。ハウジング本体５１および蓋体５２の軸平行断面図を図６および図７に示す。これらの各図において、（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図を示している。
【００２５】
ハウジング本体５１および蓋体５２はいずれも全体として環状をしており、それぞれの中心部には軸Ｓを貫通させるための孔５１ａ，５２ａが形成されている。また、ハウジング本体５１および蓋体５２には、互いに突き合わされる側の端面に、上記した内輪１、外輪２およびボール３の組立体を収容するための凹所５１ｂ，５２ｂが形成されている。更に、蓋体５２には、凹所５２ｂより外周側に平坦部５２ｃが形成されているとともに、ハウジング本体５１には、凹所５１ｂの外周側に段部５１ｃが形成されており、この段部５１ｃの外側の内周面５１ｄに蓋体５２の外周面が挿入される。また、段部５１ｃには軸方向に突出する複数の凸部５１ｅが形成されており、この各凸部５１ｅは組立状態において外輪２の外周に形成されている凹部２ｇに嵌まり込む。
【００２６】
そして、その状態で蓋体５２を被せると、外輪２はその外周部の平坦部２ｄの形成位置においてハウジング本体５１の段部５１ｃと蓋体５２の平坦部５２ｃによって挟み込まれるとともに（図３参照）、蓋体５２の平坦部５２ｃがハウジング本体５１の各凸部５１ｅの表面に当接した状態となる（図１参照）。蓋体５２のハウジング本体５１に対する固着は、蓋体５２の平坦部５２ｃとハウジング本体５１の各凸部５１ｅとの当接面を超音波溶着することによって行われる。このハウジング本体５１に蓋体５２を固着した状態では、外輪２を形成する２枚の外輪プレート２ａ，２ａは、ハウジング本体５１の段部５１ｃと蓋体５２の平坦部５２ｃとの間に挟み込まれることによって相互に一体化され、かつ、ハウジング５に対しても一体化される。
【００２７】
以上の本発明の実施の形態は、軸Ｓに対して内輪１の内周面１ｃが嵌合固定された状態で使用される。この軸Ｓに対して内輪１が固定された状態において、外輪２並びにハウジング５が軸Ｓ並びに内輪１に対して図２において矢印Ｆで示す向きに回転すると、外輪２の軌道面２ｅに転がり接触している各ボール３は、その回転力により外輪２の軌道面２ｅとカム面１ｄとの間が広くなる向きに移動し、従ってボール３は軌道面２ｅとカム面１ｄの間に食い込むことはなく、外輪２の回転は内輪１並びに軸に伝達されず、よって外輪２並びにハウジング５は内輪１並びに軸Ｓに対して空転する。
【００２８】
一方、外輪２並びにハウジング５が軸Ｓ並びに内輪１に対して図２において矢印Ｒで示す向きに回転すると、外輪２の軌道面２ｅとボール３の間に封入されているグリースもしくはオイルの粘性抵抗により、ボール３は外輪２に連れ回りする。つまり、各ボール３には、図２において矢印Ｒで示す外輪２の回転の向きへの力、換言すれば軌道面２ｅとカム面１ｄとの間隔が狭くなる向きへの力が作用し、これによって各ボール３はこれらの軌道面２ｅとカム面１ｄとの間に食い込む。従ってこの場合、外輪２の回転が内輪１並びに軸Ｓに伝達される。このとき、ボール３は、軌道面２ｅに対しては隙間Ｇを挟んでその両側において接触し、内輪１のカム面１ｄに対する接触点と併せて合計３点において内・外輪１，２に接触した状態で、安定して動力を伝達することができる。
【００２９】
以上の実施の形態において注目すべき点は、ハウジング５を除く一方向クラッチとしての最大幅寸法は、外輪２の軌道面２ｅの形成部位となるが、この最大幅寸法は、実質的にボール３の直径と２枚の外輪プレート２ａ，２ａの厚さの合計寸法となり、ローラやスプラグを用いた従来の一方向クラッチに比して、その最大幅寸法を大幅に小さくすることができる。しかも、１枚の板状の環状部材から成る内輪１を軸Ｓに対して固定するだけで、一方向クラッチの軸方向への位置決めを容易に行うことができる。
【００３０】
また、以上の実施の形態において特に注目すべき点は、ハウジング本体５１と蓋体５２とを超音波溶着等によって固着することによって、これらの間に挟み込まれた２枚の外輪プレート２ａ，２ａが相互に一体化される点であり、これにより、外輪２を構成する２枚の外輪プレート２ａ，２ａには、これらを相互に一体化するための機構等を設ける必要がなくなり、かつ、その一体化のための作業も不要となり、製造コストの低減に寄与するところ大である。
【００３１】
また、軸Ｓに対して固定される内輪１が、１枚の板状の環状部材によって構成されているため、固定されるべき軸Ｓの形状や寸法に応じて、その内周面１ｃの形状および寸法を比較的自由に変更できるという利点がある。よって小型化や複雑形状の軸への適用が容易である。
【００３２】
ここで、以上の実施の形態においては、外輪２と内輪１が回転を伝達する向きに相対回転する際、その伝達を確実にするべく、各ボール３を軌道面２ｅとカム面１ｄの間に食い込ませる向きに移動させる付勢手段として、各ボール３と軌道面２ｅとの間に封入したグリースないしはオイルの粘性を利用し、外輪２の回転の向きに各ボール３を連れ回りさせる手段を用いたが、本発明はこれに限定されることなく、通常の一方向クラッチと同様に、各ボール３を軌道面２ｅとカム面１ｄに食い込む向きに付勢するバネを用いることもできる。
【００３３】
その場合、バネとして環状の基体の内周側に弾性を有する爪をボール３の数と同数だけ形成し、その各爪でボール３を上記向きに付勢するように構成するとともに、環状の基体は内輪１の窓１ａの外側において内輪１に対して密着させた状態で固定した構造等を採用することができる。そして、この場合、各爪は外輪２の軌道面２ｅの幅方向中央部において各ボール３を押圧するように湾曲もしくは屈曲させておくことが好ましい。
【００３４】
また、以上の実施の形態においては、ハウジング本体５１と蓋体５２との間に、２枚の外輪プレート２ａ，２ａをその外周部分において挟み込んだ状態で、ハウジング本体５１と蓋体５２とを超音波溶着することによって外輪２として相互に一体化した例を示したが、ハウジング本体５１と蓋体５２との固着方法は、熱溶着や接着剤を用いた貼着等の他の公知の方法を採用することができる。
【００３５】
更に、本発明は、２枚の外輪プレート２ａ，２ａの一体化の手法としては、必ずしもハウジング本体５１と蓋体５２との間に挟着する手法に限られることなく、外輪プレート２ａ，２ａをその外周部等において相互にかしめる、あるいは接着剤で固定する等の手段を採用することもできる。
【００３６】
また、上記した実施の形態においては、内輪に複数の窓１ａを設けてその各窓の内輪内周側の内周面にカム面１ｄを形成した例を示したが、図８に本発明の他の実施の形態の軸直交断面図を示すように、窓１ａに代えて複数の凹部１ａ′を形成し、その各凹部１ａ′の底面にカム面１ｄを形成してもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、動力の伝達部材としてボールを用いるとともに、内輪および外輪をそれぞれ板状部材によって構成し、内輪は、外輪を構成する２枚の板状の環状部材の湾曲部（軌道面）の外周側から内周側におよぶ空隙内に回転自在に挿入された構造を採用しているので、ローラやスプラグを動力伝達部材として用いる従来の一方向クラッチに比してその最大幅寸法を大幅に小さくすることができる。また、１枚の板状の環状部材からなる内輪を軸に対して固定することにより、固定用の機構等を別途設けることなく、容易に軸方向への位置決めを行うことができる。
【００３８】
更に、外輪を形成する２枚の板状の環状部材（外輪プレート）は、その径方向中間部を湾曲させてボール軌道面を形成しているため、比較的自由な形状を採ることのできる外周部分で相互に一体化することができ、設計の自由度を高くすることができるとともに、内輪については１枚の板状の環状部材で構成しているため、組み込むべき軸の形状・寸法等の相違への対応が容易となる。
【００３９】
また、請求項３に係る発明のように、外輪を形成する２枚の板状の環状部材を、ハウジング本体と蓋体の間に挟み込むことによって相互に一体化する構成を採用することにより、ハウジングの一体化工程と外輪の一体化工程工程を同時に行うことができ、組立工数の削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の軸平行断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】本発明の実施の形態における内輪１の説明図で、（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図である。
【図５】本発明の実施の形態における外輪２の説明図で、（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図である。
【図６】本発明の実施の形態におけるハウジング本体５１の説明図で、（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図である。
【図７】本発明の実施の形態における蓋体５２の説明図で、（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態の軸直交断面図である。
【図９】従来の一方向クラッチの一種であるローラクラッチの構成例を示す軸平行断面図である。
【図１０】図９のローラクラッチの軸直交断面図である。
【符号の説明】
１内輪
１ａ窓
１ａ′ 凹部
１ｃ内周面
１ｄカム面
２外輪
２ａ外輪プレート
２ｂ湾曲部
２ｃ段部
２ｄ平坦部
２ｅ軌道面
２ｆ内周面
２ｇ凹部
３ボール
５ハウジング
５１ハウジング本体
５１ｃ段部
５１ｅ凸部
５２蓋体
５２ｃ平坦部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a one-way clutch, and more particularly to a compact one-way clutch having a small width dimension.
[0002]
[Prior art]
As a one-way clutch that transmits the relative rotation between the shaft and the housing in one direction and idles in the other direction, a roller clutch having an axial parallel sectional view in FIG. 9 and an axial orthogonal sectional view in FIG. 10 is known. Such roller clutches are often used, for example, in fishing reels and paper feeding mechanisms in copying machines.
[0003]
This roller clutch includes an outer ring 10, a shaft 11 that also serves as an inner ring, a plurality of rollers 12 that are interposed between the outer ring 10 and the shaft 11, and a cage 13 that holds the rollers 12 at a constant interval in the circumferential direction. , And springs 14 for urging each roller 12 in a fixed direction. A flange 10a is formed on the outer ring 10, and a plurality of cam surfaces 10b are formed on the inner peripheral surface of the outer ring 10 at a constant pitch. Each cam surface 10b is a surface in which the interval with respect to the surface of the shaft 11 gradually narrows in a constant direction in the circumferential direction (the direction of arrow a in FIG. 10), and each roller 12 is fixed inside the outer ring 10. While being held by the cage 13, it is urged between the cam surface 10 b and the outer peripheral surface of the shaft 11 by the spring 14 so as to bite into the cam surface 10 b, that is, in a direction in which the distance from the shaft 11 becomes narrower. . It is also known that this type of roller clutch has a structure in which an inner ring is interposed between the roller and the shaft.
[0004]
In the above configuration, for example, when the shaft 11 rotates in the direction of arrow A in FIG. 10 with respect to the outer ring 10, the roller 12 receiving the rotational force resists the biasing force of the spring 14 and the cam surface 10 b and the shaft 11. As a result of each roller 12 idling with respect to the outer ring 10, the rotational force of the shaft 11 is not transmitted to the outer ring 10, and the shaft 11 idles with respect to the outer ring 10. On the other hand, when the shaft 11 rotates in the direction of arrow B in FIG. 10 with respect to the outer ring 10, each roller 12 has a direction in which the interval between the cam surface 10 b and the shaft 11 is narrowed by the rotational force and the biasing force of the spring 14. As a result, the rotational force of the shaft 11 is transmitted to the outer ring 10 and the outer ring 10 rotates together with the shaft 11.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the roller clutch as described above, the roller 12 needs to have a certain length or more due to processing restrictions and the like, and there is a limit to reducing the overall width dimension (axial dimension). The same applies to a one-way clutch that uses a scrub as a power transmission member instead of a roller.
[0006]
Further, since the roller clutch described above does not have a positioning means for the shaft 11 in the axial direction, there is a problem that it is necessary to provide a separate positioning mechanism.
[0007]
The present invention has been made in view of such circumstances, and can be made narrower in width than conventional one-way clutches such as a roller clutch, and it is necessary to separately provide an axial positioning mechanism. From this point of view, it is possible to provide a practical one-way clutch that can greatly reduce the overall width direction dimension compared to conventional roller clutches, and that is easy to assemble and low in manufacturing costs. It is an object.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the one-way clutch of the invention according to claim 1 is to transmit the relative rotation between the inner ring and the outer ring in only one direction, a one-way clutch and the other is idle, respectively steel punching press molding becomes by and are integrated by fixing mutually superposed in opposite directions the two plate-shaped annular member having the same shape and size with each other, and the respective annular member It consists of an outer ring in which a ball raceway surface is formed by a curved part formed in the radial direction intermediate part, and a plate-like member disposed between two annular members of the outer ring so as to be relatively rotatable with respect to the outer ring. And an inner ring having a plurality of windows formed in the circumferential direction, a plurality of balls accommodated in the windows of the inner ring, and a biasing means for biasing each of the balls in a constant circumferential direction. Inside the inner ring of each window The inner peripheral surface of the side, progressively spacing the orientation relative to the ball raceways of the outer ring is a cam surface comprising narrow form, stepped portion on the outer peripheral side of the curved portion of the annular member forming the outer ring Formed, the flat portions on the outer peripheral side of the stepped portion are in close contact with each other, and on the inner peripheral side of the stepped portion, gaps are formed on the outer peripheral side and the inner peripheral side of the curved portion. It is characterized by being inserted into the gap so as to be relatively rotatable .
[0009]
In order to achieve the same purpose, the one-way clutch according to the invention of claim 2 is to transmit the relative rotation between the inner ring and the outer ring in one direction only, the other a one-way clutch for idling each steel sheet And two plate-like annular members having the same shape and dimensions are integrated by being overlapped in opposite directions and fixed to each other, and each of the annular members. An outer ring in which a ball raceway surface is formed by a curved portion formed in the middle portion in the radial direction, and a plate-like member disposed so as to be rotatable relative to the outer ring between two annular members of the outer ring. And an inner ring having a plurality of recesses formed in the circumferential direction, a plurality of balls accommodated in the respective recesses of the inner ring, and a biasing means for biasing each of the balls in a constant direction in the circumferential direction. , Each recess The bottom surface, the cam surface progressively spacing the direction is narrowed relative to the ball raceways of the outer ring is formed, a stepped portion is formed on the outer peripheral side of the curved portion of the annular member forming the outer ring, the The flat portions on the outer peripheral side of the stepped portion are in close contact with each other, and a gap is formed on the inner peripheral side of the stepped portion on the outer peripheral side and the inner peripheral side of the curved portion, and the inner ring is in the gap. Characterized by being inserted in a relatively rotatable manner.
[0010]
Here, in the present invention, the one-way clutch according to claim 1 or 2 is housed in a housing comprising a housing main body and a lid fixed to the housing main body, and the outer ring is formed. The structure (Claim 3) by which two plate-shaped annular members to be integrated with each other by being sandwiched between the housing main body and the lid body can be suitably employed.
[0011]
In the present invention, in addition to means using an elastic body such as a spring as the biasing means, a viscous fluid is interposed between the raceway surface and the ball, and the outer ring is utilized by utilizing the viscous resistance of the viscous fluid. A means for urging the ball in a required direction by rotating the ball at the time of relative rotation with the inner ring can be employed.
[0012]
The present invention uses a ball without a roller or a sprag as a power transmission member (rolling element) interposed between an outer ring and an inner ring or a shaft, and uses plate members as an outer ring and an inner ring. The purpose of the period is achieved.
[0013]
That is, in the one-way clutch of the present invention, two plate-like annular members each having a radially intermediate portion curved by punching and pressing each steel plate are overlapped and integrated to form a ball on the inner peripheral portion. An inner ring consisting of an outer ring formed with a raceway surface and a plate-like member disposed so as to be relatively rotatable in a gap provided between the annular members is used, and an inner inner circumferential surface forms a cam surface on the inner ring. (Claim 1) or a plurality of recesses whose bottom surface forms a cam surface (Claim 2), a ball is disposed in each window or recess, and the ball is further attached. By adopting a structure that urges the ball in a fixed direction by the biasing means, the inner peripheral portion of the outer ring where the ball raceway surface is formed can be made the maximum width portion, and the width dimension of this portion is substantially equal to the ball Form the diameter and outer ring Compared to conventional one-way clutches using rollers and sprags, which are the total dimensions of the thickness of the two plate-like annular members and cannot be reduced to a predetermined length because of processing restrictions, the width dimension is It can be considerably reduced. Further, by fixing the inner ring with respect to the shaft, positioning in the axial direction can be easily performed without separately providing a fixing mechanism or the like.
[0014]
Here, in the present invention, two plate-like annular members are overlapped to form an outer ring. In addition to two separate plate-like annular members, one eyeglass-type plate-like member is placed in the center. In addition, it includes a form that is substantially equivalent to a form in which two annular plate-like members are superposed, such as a form in which two pieces are folded at a portion.
[0015]
Further, the two plate-like annular members forming the outer ring have a ball raceway surface formed by curving the radial intermediate portion , and the outer edge side can be made relatively free. The two annular members can be integrated on the outer edge side, and there is an advantage that the structure for integration can be selected relatively freely.
[0016]
Further, as in the invention according to claim 3, the one-way clutch having the above configuration is accommodated in a housing composed of a housing body and a lid, and the housing body and the lid constitute an outer ring. By adopting a configuration in which the two annular members are integrated with each other by fixing the two annular members to each other in a sandwiched state, the housing body and the lid body are integrated. The fixing process can be performed at the same time, and the number of assembly steps can be reduced. Here, the housing main body and the lid body can be easily fixed by, for example, ultrasonic welding or adhesion using resin. Further, in this case, the two plate-like annular members only overlap each other, and the shape and structure for integration are not particularly necessary. Therefore, the shape is simple and easy to manufacture, and the one-way clutch Suitable for miniaturization.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an axial parallel sectional view of an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an AA sectional view thereof. FIG. 3 shows an axial parallel cross-sectional view taken along the plane BB in FIG. 4 and 5 are explanatory views of the inner ring 1 and the outer ring 2, respectively. In these drawings, (A) shows a front view and (B) shows a BB cross-sectional view thereof.
[0018]
The one-way clutch in this embodiment includes an inner ring 1 in which a plurality of windows 1a are formed in a plate-shaped annular body, and an outer ring 2 in which two outer ring plates 2a and 2a are overlapped and integrated in opposite directions. A plurality of balls 3 housed in each window 1a of the inner ring 1 and a housing 5 housing these basic members as one-way clutches.
[0019]
As shown in FIG. 4, the inner ring 1 is obtained by punching and pressing a plate material such as a stainless steel plate, and is formed by forming a plurality of windows 1a on a plate-shaped annular member having a uniform thickness. The outer peripheral surface 1b is circular, and the inner peripheral surface 1c has a D-cut shape so that a large torque can be applied when fixed to the shaft S.
[0020]
As shown in FIG. 5, the outer ring 2 is a plate-like annular member formed by stamping and pressing a plate material such as a stainless steel plate, and the two outer ring plates 2a and 2a having the same shape and dimensions are mutually connected. They are integrated in the opposite direction. A curved portion 2b is formed at a radially intermediate portion of each outer ring plate 2a, and a stepped portion 2c is formed on the outer peripheral side thereof so as to provide a gap G between the outer ring plates 2a and 2a in a superposed state. Has been. The gap G formed between the outer ring plates 2a and 2a is formed up to the inner peripheral side of the curved portion 2b. Further, a flat portion 2d is formed on the outer peripheral side of the step portion 2c. When the two outer ring plates 2a and 2a are overlapped, the flat portions 2d are in close contact with each other, and the curved portions 2b and 2b A raceway surface 2e of the ball 3 is formed. And the inner ring | wheel 1 is inserted in the space | gap G so that relative rotation is possible. Moreover, the inner peripheral surface 2f of each outer ring | plate 2a, 2a is circular, and the several recessed part 2g is formed in the outer peripheral part.
[0021]
The raceway surface 2e of the outer ring 2 is configured to almost hold the ball 3 except for the gap G formed on the outer peripheral side and the inner peripheral side thereof, and the curvature of the raceway surface 2e is slightly larger than the curvature of the ball 3. A large gap is formed between the ball 3 and the ball 3. And between this ball | bowl 3 and the track surface 2e, grease or oil is enclosed.
[0022]
Of the windows 1a of the inner ring 1, the inner peripheral surface on the outer peripheral side of the inner ring forms a cam surface 1d. This cam surface 1d is the raceway surface of the outer ring 2 in the assembled state shown in FIGS. 2e is formed by a surface that gradually narrows in the direction indicated by the arrow R in FIG.
[0023]
Each ball 3 is incorporated so as to be in rolling contact with the raceway surface 2 e of the outer ring 2 while being accommodated in each window 1 a of the inner ring 1.
[0024]
Each of the housings 5 includes a housing main body 51 and a lid body 52 which are resin molded bodies such as polyacetal. Axial parallel cross-sectional views of the housing body 51 and the lid body 52 are shown in FIGS. In each of these drawings, (A) is a front view, and (B) shows a BB cross-sectional view thereof.
[0025]
Both the housing main body 51 and the lid body 52 have an annular shape as a whole, and holes 51a and 52a for allowing the shaft S to pass therethrough are formed in the respective central portions. The housing main body 51 and the lid body 52 are formed with recesses 51b and 52b for accommodating the assembly of the inner ring 1, the outer ring 2 and the ball 3 as described above, on the end surfaces that face each other. Further, the lid 52 has a flat portion 52c on the outer peripheral side of the recess 52b, and the housing body 51 has a step portion 51c on the outer peripheral side of the recess 51b. The outer peripheral surface of the lid body 52 is inserted into the inner peripheral surface 51d outside the 51c. Further, the step portion 51c is formed with a plurality of convex portions 51e protruding in the axial direction, and each convex portion 51e is fitted into the concave portion 2g formed on the outer periphery of the outer ring 2 in the assembled state.
[0026]
When the cover 52 is put on in this state, the outer ring 2 is sandwiched between the stepped portion 51c of the housing main body 51 and the flat portion 52c of the cover 52 at the position where the flat portion 2d of the outer peripheral portion is formed (see FIG. 3). The flat portion 52c of the lid body 52 is in contact with the surface of each convex portion 51e of the housing body 51 (see FIG. 1). The lid 52 is fixed to the housing main body 51 by ultrasonic welding the contact surfaces of the flat portion 52c of the lid 52 and the convex portions 51e of the housing main body 51. In a state where the lid 52 is fixed to the housing main body 51, the two outer ring plates 2 a and 2 a forming the outer ring 2 are sandwiched between the step portion 51 c of the housing main body 51 and the flat portion 52 c of the lid 52. Thus, they are integrated with each other and are also integrated with the housing 5.
[0027]
The above-described embodiment of the present invention is used in a state where the inner peripheral surface 1c of the inner ring 1 is fitted and fixed to the shaft S. When the outer ring 2 and the housing 5 are rotated with respect to the shaft S and the inner ring 1 in the direction indicated by the arrow F in the state where the inner ring 1 is fixed with respect to the shaft S, the rolling contact is made with the raceway surface 2e of the outer ring 2. Each of the balls 3 is moved in a direction in which the space between the raceway surface 2e of the outer ring 2 and the cam surface 1d is widened by the rotational force, and therefore the ball 3 does not bite between the raceway surface 2e and the cam surface 1d. The rotation of the outer ring 2 is not transmitted to the inner ring 1 and the shaft, so that the outer ring 2 and the housing 5 are idle with respect to the inner ring 1 and the shaft S.
[0028]
On the other hand, when the outer ring 2 and the housing 5 rotate with respect to the shaft S and the inner ring 1 in the direction indicated by the arrow R in FIG. 2, the viscous resistance of grease or oil enclosed between the raceway surface 2e of the outer ring 2 and the ball 3 Thus, the ball 3 is rotated around the outer ring 2. In other words, each ball 3 is subjected to a force in the direction of rotation of the outer ring 2 indicated by an arrow R in FIG. 2, in other words, a force in a direction in which the distance between the raceway surface 2e and the cam surface 1d is reduced. Thus, each ball 3 bites between the raceway surface 2e and the cam surface 1d. Therefore, in this case, the rotation of the outer ring 2 is transmitted to the inner ring 1 and the shaft S. At this time, the ball 3 contacts the raceway surface 2e on both sides of the gap G, and contacts the inner and outer rings 1 and 2 at a total of three points together with the contact point of the inner ring 1 with the cam surface 1d. In the state, power can be transmitted stably.
[0029]
What should be noted in the above embodiment is that the maximum width dimension of the one-way clutch excluding the housing 5 is a portion where the raceway surface 2e of the outer ring 2 is formed. And the thickness of the two outer ring plates 2a, 2a, and the maximum width can be significantly reduced as compared with a conventional one-way clutch using rollers or sprags. In addition, only by fixing the inner ring 1 made of a single plate-like annular member to the shaft S, the one-way clutch can be easily positioned in the axial direction.
[0030]
Further, in the above-described embodiment, a particularly remarkable point is that the two outer ring plates 2a and 2a sandwiched between the housing body 51 and the lid body 52 are fixed by ultrasonic welding or the like. Thus, the two outer ring plates 2a, 2a constituting the outer ring 2 do not need to be provided with a mechanism or the like for integrating them with each other. The work for making it unnecessary becomes unnecessary, which contributes to the reduction of the manufacturing cost.
[0031]
In addition, since the inner ring 1 fixed to the shaft S is constituted by a single plate-like annular member, the shape of the inner peripheral surface 1c according to the shape and dimensions of the shaft S to be fixed. And there is an advantage that the dimensions can be changed relatively freely. Therefore, it can be easily applied to a shaft having a small size or a complicated shape.
[0032]
Here, in the above embodiment, when the outer ring 2 and the inner ring 1 rotate relative to each other in the direction in which the rotation is transmitted, each ball 3 is placed between the raceway surface 2e and the cam surface 1d in order to ensure the transmission. As a biasing means for moving in the biting direction, a means for rotating each ball 3 in the direction of rotation of the outer ring 2 using the viscosity of grease or oil enclosed between each ball 3 and the raceway surface 2e is used. However, the present invention is not limited to this, and a spring that urges each ball 3 in a direction to bite into the raceway surface 2e and the cam surface 1d can be used as in a normal one-way clutch.
[0033]
In that case, the same number of claws as the number of the balls 3 are formed on the inner peripheral side of the annular base body as a spring, and each of the claws is configured to urge the balls 3 in the above-mentioned direction. A structure or the like that is fixed in close contact with the inner ring 1 outside the window 1a of the inner ring 1 can be adopted. In this case, each claw is preferably curved or bent so as to press each ball 3 at the center in the width direction of the raceway surface 2e of the outer ring 2.
[0034]
In the above embodiment, the housing body 51 and the lid body 52 are superposed with the two outer ring plates 2a and 2a sandwiched between the housing body 51 and the lid body 52 at the outer peripheral portion thereof. Although the example which mutually integrated as the outer ring | wheel 2 by sonic welding was shown, as for the adhering method of the housing main body 51 and the cover body 52, other well-known methods, such as thermal welding and adhesion using an adhesive agent, are shown. Can be adopted.
[0035]
In a further, the present invention includes two outer plates 2a, as a method of integration of 2a, without necessarily being limited to a method of sandwiched between the housing body 51 and the lid 52, the outer race plate 2a, 2a It is also possible to adopt means such as caulking each other on the outer peripheral portion or the like, or fixing with an adhesive.
[0036]
In the above-described embodiment, an example in which a plurality of windows 1a are provided in the inner ring and the cam surface 1d is formed on the inner peripheral surface of the inner ring on each inner ring is shown in FIG. As shown in the cross-sectional view perpendicular to the axis of another embodiment, a plurality of recesses 1a 'may be formed instead of the window 1a, and a cam surface 1d may be formed on the bottom surface of each recess 1a'.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a ball is used as a power transmission member, the inner ring and the outer ring are each constituted by a plate-like member, and the inner ring is a curve of the two plate-like annular members constituting the outer ring. Since the structure is rotatably inserted into the gap extending from the outer peripheral side to the inner peripheral side of the section (track surface) , compared with the conventional one-way clutch using a roller or sprag as a power transmission member The maximum width dimension can be greatly reduced. Further, by fixing the inner ring made of one plate-like annular member to the shaft, positioning in the axial direction can be easily performed without providing a fixing mechanism or the like separately.
[0038]
Further, the two plate-like annular members (outer ring plates) forming the outer ring have a ball raceway surface formed by curving the radial intermediate part thereof, so that the outer periphery can take a relatively free shape. The parts can be integrated with each other, and the degree of freedom of design can be increased, and the inner ring is composed of a single plate-like annular member. It becomes easy to deal with differences.
[0039]
Further, as in the invention according to claim 3, by adopting a configuration in which two plate-like annular members forming the outer ring are integrated with each other by being sandwiched between the housing body and the lid, the housing The integration step and the outer ring integration step can be performed at the same time, and the number of assembly steps can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an axial parallel sectional view of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
3 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
4A and 4B are explanatory diagrams of the inner ring 1 according to the embodiment of the present invention, in which FIG. 4A is a front view, and FIG.
5A and 5B are explanatory diagrams of the outer ring 2 in the embodiment of the present invention, in which FIG. 5A is a front view and FIG. 5B is a BB cross-sectional view thereof.
6A and 6B are explanatory views of a housing main body 51 in the embodiment of the present invention, in which FIG. 6A is a front view and FIG.
7A and 7B are explanatory views of a lid body 52 in the embodiment of the present invention, in which FIG. 7A is a front view, and FIG.
FIG. 8 is an axial cross-sectional view of another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an axial parallel cross-sectional view showing a configuration example of a roller clutch which is a kind of conventional one-way clutch.
10 is a cross-sectional view perpendicular to the axis of the roller clutch of FIG. 9;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inner ring 1a Window 1a 'Concave part 1c Inner peripheral surface 1d Cam surface 2 Outer ring 2a Outer ring plate 2b Curved part 2c Step part 2d Flat part 2e Track surface 2f Inner peripheral surface 2g Concave part 3 Ball 5 Housing 51 Housing body 51c Step part 51e Convex part 52 Lid 52c Flat part

Claims

A one-way clutch that transmits the relative rotation between the inner ring and the outer ring only in one direction and idles the other,
Each of which is formed by stamping and pressing a steel plate, and by integrating two plate-like annular members having the same shape and dimensions in opposite directions and fixing each other , and A plate-like shape disposed between the outer ring in which the ball raceway surface is formed by the curved portion formed in the radial direction intermediate part of the annular member and the two annular members of the outer ring so as to be relatively rotatable with respect to the outer ring. An inner ring formed of a member and formed with a plurality of windows in the circumferential direction, a plurality of balls accommodated in each window of the inner ring, and a biasing means for biasing each of the balls in a constant circumferential direction And each annular member forming the outer ring is formed on the inner peripheral surface of the inner ring on the inner ring inner side of each window with a cam surface gradually narrowing in the direction with respect to the ball raceway surface of the outer ring. A step is formed on the outer periphery of the curved part The flat portions on the outer peripheral side of the stepped portion are in close contact with each other, and on the inner peripheral side of the stepped portion, gaps are formed on the outer peripheral side and the inner peripheral side of the curved portion. A one-way clutch, which is inserted into a gap so as to be relatively rotatable .

A one-way clutch that transmits the relative rotation between the inner ring and the outer ring only in one direction and idles the other,
Each of which is formed by stamping and pressing a steel plate, and by integrating two plate-like annular members having the same shape and dimensions in opposite directions and fixing each other, and A plate-like shape disposed between the outer ring in which the ball raceway surface is formed by the curved portion formed in the radial direction intermediate part of the annular member and the two annular members of the outer ring so as to be relatively rotatable with respect to the outer ring. An inner ring made of a member and formed with a plurality of recesses in the circumferential direction, a plurality of balls accommodated in each recess of the inner ring, and a biasing means for biasing each of the balls in a constant circumferential direction In addition, on the bottom surface of each recess, a cam surface is formed in which the interval gradually decreases in the above direction with respect to the ball raceway surface of the outer ring, and on the outer peripheral side of the curved portion of each annular member forming the outer ring A step is formed. The flat portions on the outer peripheral side of the stepped portion are in close contact with each other, and a gap is formed on the inner peripheral side of the stepped portion on the outer peripheral side and the inner peripheral side of the curved portion, and the inner ring is in the gap. A one-way clutch that is inserted so as to be relatively rotatable .

The one-way clutch according to claim 1 or 2, wherein the one-way clutch is housed in a housing comprising a housing main body and a lid body fixed to the housing main body, and two plate-like annular members forming the outer ring. Are integrated with each other by being sandwiched between the housing body and the lid.