JP4123000B2 - 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、ローラ式の一方向クラッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ローラ式の一方向クラッチとして、例えば内輪部材の外周面の円周数ヶ所に平坦なカム面を設け、この内輪部材に対して円周数ヶ所にポケットを有する保持器を周方向不動に外嵌し、このポケット内にローラとばねとを収納配置したものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
保持器は、周方向で隣り合うポケット間に、各ポケットを仕切る柱部が設けられている。この柱部の径方向内径面は、内輪部材の隣り合うカム面の交差部に対して合致する形状となっており、この柱部の径方向内径面を前記交差部に対して密着させている。なお、ポケット内部には、所定量のグリースなどの潤滑剤が入れられているが、この潤滑剤は、ローラのロック動作やフリー動作に伴いポケット内で周方向両端へ押しやられるおそれがある。そこで、従来では、カム面に潤滑剤溜まりを設けるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−９０７５１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、ポケット内での潤滑剤の偏りを防止することができないので、潤滑剤溜まりに対して潤滑剤が溜まりにくいとも考えられる。また、潤滑剤が潤滑剤溜まりに保持されることなく、保持器柱部付近まで押しやられて滞留し、潤滑に寄与しなくなるおそれがある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の一方向クラッチは、内輪部材と外輪部材とを同期回転させるロック状態と相対回転させるフリー状態とに切り替える一方向クラッチであって、前記内輪部材の外周面の円周数ヶ所に設けられる平坦なカム面と前記外輪部材の内周面との間で周方向一方へ向けて漸次狭くなるくさび状空間を形成し、このくさび状空間と同数のポケットを有する保持器を該ポケットを前記カム面に対応して配置するように前記内輪部材に対して周方向不動になる状態で外嵌し、前記ポケット内にローラとこのローラをくさび状空間の狭い側へ付勢するばねとをそれぞれ１つずつ周方向隣り合わせに配置しており、前記保持器は、その周方向で隣り合うポケットを仕切る柱部を有し、この柱部の径方向内径面が前記内輪部材の周方向で隣り合うカム面同士が交差する交差部に対して合致する状態であてがわれており、前記内輪部材の周方向で隣り合うカム面同士が交差する交差部における軸方向での幅内の中間箇所に、前記各ポケット内に収納される潤滑剤を隣り合うポケット間で流通可能とする溝が設けられている。
【０００７】
この場合、各ローラがロック位置とフリー位置との間を転動することに伴い、各ポケット内で潤滑剤が周方向両端へ押しやられたときに、この潤滑剤が内輪の溝を介して隣の各ポケットへと押し出されて、内輪部材および外輪部材とローラとの接触部分へ積極的に供給されるようになる。
【０００８】
ところで、上記各溝の両端は、前記各カム面上においてローラの転動範囲に届かない位置に配置することができる。この場合、ローラと内輪のカム面との接触面積が小さくならないので、溝を設けても耐荷重性を確保できる。また、溝の開口側エッジに対してローラが接触しなくなるので、ローラの外周面に付着している潤滑膜がかきとられるようなことがない。
【０００９】
本発明に係る一方向クラッチは、例えば自動車のエンジンのクランクシャフトからベルトを回転駆動される補機のプーリに対して組み込むことができる。前記補機とは、自動車のオルタネータ、エアコンディショナ用コンプレッサ、ウォーターポンプ、冷却ファンなどが挙げられる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１から図５に本発明の一実施形態を示している。図例の一方向クラッチは、内輪１、外輪２、保持器３、ローラ４、ばね５を備え、内輪１に対する外輪２の回転方向に応じて、ローラ４がくさび状空間の狭いほうへ押しやられてロックして内・外輪１，２を同期回転させて動力伝達を許容する状態や、ローラ４がくさび状空間の広いほうで転動して内・外輪１，２を相対回転させて動力伝達を遮断する状態に切り替わるようになっている。
【００１１】
上記内輪１は、その外周面の円周数ヶ所に例えば平坦なカム面６…が設けられており、それにより内輪１の外周面が多角形になっている。
【００１２】
上記外輪２は、内外周面ともに円筒形に形成されており、内輪１の外周に所定間隔を離して同心状に配設される。この外輪２の内周面と上記内輪１の外周面との間の対向環状空間の円周数ヶ所には、上記カム面６の存在によって周方向一方に径方向間隔が狭くなるくさび状空間が形成されることになる。
【００１３】
上記保持器３は、ポリアミド６６などの合成樹脂材で形成されており、その円周数ヶ所、つまり内輪１のカム面６に対応する位置に径方向内外に貫通するポケット７が設けられている。この保持器３は、その内周面が内輪１の外周面と部分的に合致する形状とされており、内輪１に対して外嵌することにより周方向不動に固定される。具体的に、保持器３は、そのポケット７それぞれを仕切る柱部８を有し、この柱部８の径方向内径面が内輪１の各カム面６それぞれの交差部９である内輪最大外径部に対して合致する状態であてがわれている。この実施形態では、交差部９がほぼＶ字形に尖った形状になっており、また、柱部８の径方向内径面も、交差部９に対して合致するようにＶ字形に凹んだ形状になっている。
【００１４】
ローラ４は、保持器３のポケット７個々に１つずつ周方向に転動可能に収納された状態で、上記くさび状空間に配置されている。
【００１５】
ばね５は、保持器３のポケット７個々に１つずつローラ４と周方向隣り合わせに圧縮状態で収納された状態で上記くさび状空間に配置されており、ローラ４をくさび状空間の狭い側へ弾発付勢する。このばね５は、楕円筒形に巻回されたものであり、保持器３の柱部８の内壁面に設けられる突起１０に対して取り付けられているとともに、ポケット７内において伸縮方向がローラ４の中心軸線に対して直交しかつ一端側がローラ４の軸方向中間領域に対して当接される。
【００１６】
この実施形態では、周方向で隣り合うポケット７間においてグリースなどの潤滑剤１５を流通可能とするように工夫している。
【００１７】
つまり、内輪１の各カム面６それぞれの交差部９には、溝１６が一方のカム面６から隣り合うカム面６へまたがるように設けられている。この溝１６は、各ポケット７内に収納される潤滑剤１５を隣り合うポケット７間で流通可能とするものである。
【００１８】
詳しくは、まず、ポケット７の周方向長さは、上記くさび状空間においてローラ４がかみ込むロック位置（図４および図５の実線）から空転し始めるフリー位置（図４および図５の二点鎖線）までの転動範囲Ｌよりも大きな寸法に設定されている。そして、溝１６の両端は、上記ローラ４の転動範囲Ｌに届かない位置でかつ可及的に近い位置に設けられている。そもそも、ローラ４の転動範囲Ｌは、カム面６上において周方向一方へ片寄せているために、溝１６の深さが各ポケット７のローラ４側から隣の各ポケット７のばね５側へ向けて漸次浅くなっており、結果的に溝１６が周方向一方へ傾いたようになっている。
【００１９】
次に、図１を用いて上記一方向クラッチの動作を説明する。外輪２の回転方向が内輪１に対して時計回りの場合、くさび状空間の狭い側に位置するローラ４が内・外輪１，２間に食い込んでロック状態となるので、外輪２と内輪１が一体化して同期回転する。つまり、外輪２から内輪１への動力伝達が行われる。その一方で、外輪２の回転方向が内輪１に対して反時計回りの場合、ローラ４がくさび状空間の広い側へ転動させられて、空転するフリー状態になるので、外輪２と内輪１が相対回転して外輪２から内輪１への動力伝達が遮断されることになる。
【００２０】
このように、各ローラ４がロック位置とフリー位置との間を転動することに伴い、各ポケット７内で潤滑剤１５が周方向両端へ押しやられるが、この潤滑剤１５は内輪１の溝１６を介して隣の各ポケット７へと押し出されて、内輪１および外輪２とローラ４との接触部分に積極的に供給されるようになる。つまり、潤滑剤１５は内輪１上を周方向に流動するため、従来例のようにポケット７内の隅の柱部８付近に潤滑剤１５が偏ることを防止できる。したがって、内・外輪１，２とローラ４との接触部分の潤滑性を向上させることができるので、内・外輪１，２およびローラ４の耐摩耗性、ならびにクラッチ動作の長期安定化を達成できるようになる。
【００２１】
以下、本発明の他の実施形態を説明する。まず、図６および図７に示すように、溝１６を交差部９の軸方向両側に２つ設けるようにしてもよい。また、溝１６の断面形状を凹形としているが、例えば凹曲面形状など任意とすることができる。さらに、ばね５は、円筒コイルバネや、皿ばねなど、ローラ４に対して弾発付勢力を付与するものであればよい。また、内輪１の外径を円形とし、外輪２の内周面の円周数ヶ所に径方向外向きに凹むカム面を設けた構造の一方向クラッチに関しても本発明を適用できる。この場合、潤滑剤を隣り合うポケット間で流通可能とする溝は、外輪２の周方向で隣り合うカム面の交差部に形成される。
【００２２】
【発明の効果】
本発明では、ローラの転動動作に伴い各ポケット内に存在する潤滑剤を隣のポケットへ流動させるようにしているので、内輪部材および外輪部材とローラとの接触部分に潤滑剤を積極的に供給できて、しかも、従来例のようにポケット内の隅に潤滑剤が偏ることを防止できるようになる。そのため、内輪部材および外輪部材とローラとの接触部分の潤滑性が良好となるので、内・外輪部材の摩耗を抑制でき、クラッチ動作の長期安定化ならびに長寿命化に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る一方向クラッチの上半分を断面にした側面図
【図２】図１の内輪と保持器を示す分解斜視図
【図３】図１の（３）−（３）線断面の矢視図
【図４】図３の（４）−（４）線断面の矢視図
【図５】保持器のポケット部分の平面展開図
【図６】本発明の他の実施形態に係り内輪単体を示す斜視図
【図７】図６の実施形態で、図５に対応する図
【符号の説明】
１ 内輪 ２ 外輪
３ 保持器 ４ ローラ
５ ばね ６ カム面
７ 保持器のポケット ８ 保持器の柱部
９ 内輪の交差部 １５ 潤滑剤
１６ 内輪の溝
【発明の属する技術分野】
本発明は、ローラ式の一方向クラッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ローラ式の一方向クラッチとして、例えば内輪部材の外周面の円周数ヶ所に平坦なカム面を設け、この内輪部材に対して円周数ヶ所にポケットを有する保持器を周方向不動に外嵌し、このポケット内にローラとばねとを収納配置したものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
保持器は、周方向で隣り合うポケット間に、各ポケットを仕切る柱部が設けられている。この柱部の径方向内径面は、内輪部材の隣り合うカム面の交差部に対して合致する形状となっており、この柱部の径方向内径面を前記交差部に対して密着させている。なお、ポケット内部には、所定量のグリースなどの潤滑剤が入れられているが、この潤滑剤は、ローラのロック動作やフリー動作に伴いポケット内で周方向両端へ押しやられるおそれがある。そこで、従来では、カム面に潤滑剤溜まりを設けるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−９０７５１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、ポケット内での潤滑剤の偏りを防止することができないので、潤滑剤溜まりに対して潤滑剤が溜まりにくいとも考えられる。また、潤滑剤が潤滑剤溜まりに保持されることなく、保持器柱部付近まで押しやられて滞留し、潤滑に寄与しなくなるおそれがある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の一方向クラッチは、内輪部材と外輪部材とを同期回転させるロック状態と相対回転させるフリー状態とに切り替える一方向クラッチであって、前記内輪部材の外周面の円周数ヶ所に設けられる平坦なカム面と前記外輪部材の内周面との間で周方向一方へ向けて漸次狭くなるくさび状空間を形成し、このくさび状空間と同数のポケットを有する保持器を該ポケットを前記カム面に対応して配置するように前記内輪部材に対して周方向不動になる状態で外嵌し、前記ポケット内にローラとこのローラをくさび状空間の狭い側へ付勢するばねとをそれぞれ１つずつ周方向隣り合わせに配置しており、前記保持器は、その周方向で隣り合うポケットを仕切る柱部を有し、この柱部の径方向内径面が前記内輪部材の周方向で隣り合うカム面同士が交差する交差部に対して合致する状態であてがわれており、前記内輪部材の周方向で隣り合うカム面同士が交差する交差部における軸方向での幅内の中間箇所に、前記各ポケット内に収納される潤滑剤を隣り合うポケット間で流通可能とする溝が設けられている。
【０００７】
この場合、各ローラがロック位置とフリー位置との間を転動することに伴い、各ポケット内で潤滑剤が周方向両端へ押しやられたときに、この潤滑剤が内輪の溝を介して隣の各ポケットへと押し出されて、内輪部材および外輪部材とローラとの接触部分へ積極的に供給されるようになる。
【０００８】
ところで、上記各溝の両端は、前記各カム面上においてローラの転動範囲に届かない位置に配置することができる。この場合、ローラと内輪のカム面との接触面積が小さくならないので、溝を設けても耐荷重性を確保できる。また、溝の開口側エッジに対してローラが接触しなくなるので、ローラの外周面に付着している潤滑膜がかきとられるようなことがない。
【０００９】
本発明に係る一方向クラッチは、例えば自動車のエンジンのクランクシャフトからベルトを回転駆動される補機のプーリに対して組み込むことができる。前記補機とは、自動車のオルタネータ、エアコンディショナ用コンプレッサ、ウォーターポンプ、冷却ファンなどが挙げられる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１から図５に本発明の一実施形態を示している。図例の一方向クラッチは、内輪１、外輪２、保持器３、ローラ４、ばね５を備え、内輪１に対する外輪２の回転方向に応じて、ローラ４がくさび状空間の狭いほうへ押しやられてロックして内・外輪１，２を同期回転させて動力伝達を許容する状態や、ローラ４がくさび状空間の広いほうで転動して内・外輪１，２を相対回転させて動力伝達を遮断する状態に切り替わるようになっている。
【００１１】
上記内輪１は、その外周面の円周数ヶ所に例えば平坦なカム面６…が設けられており、それにより内輪１の外周面が多角形になっている。
【００１２】
上記外輪２は、内外周面ともに円筒形に形成されており、内輪１の外周に所定間隔を離して同心状に配設される。この外輪２の内周面と上記内輪１の外周面との間の対向環状空間の円周数ヶ所には、上記カム面６の存在によって周方向一方に径方向間隔が狭くなるくさび状空間が形成されることになる。
【００１３】
上記保持器３は、ポリアミド６６などの合成樹脂材で形成されており、その円周数ヶ所、つまり内輪１のカム面６に対応する位置に径方向内外に貫通するポケット７が設けられている。この保持器３は、その内周面が内輪１の外周面と部分的に合致する形状とされており、内輪１に対して外嵌することにより周方向不動に固定される。具体的に、保持器３は、そのポケット７それぞれを仕切る柱部８を有し、この柱部８の径方向内径面が内輪１の各カム面６それぞれの交差部９である内輪最大外径部に対して合致する状態であてがわれている。この実施形態では、交差部９がほぼＶ字形に尖った形状になっており、また、柱部８の径方向内径面も、交差部９に対して合致するようにＶ字形に凹んだ形状になっている。
【００１４】
ローラ４は、保持器３のポケット７個々に１つずつ周方向に転動可能に収納された状態で、上記くさび状空間に配置されている。
【００１５】
ばね５は、保持器３のポケット７個々に１つずつローラ４と周方向隣り合わせに圧縮状態で収納された状態で上記くさび状空間に配置されており、ローラ４をくさび状空間の狭い側へ弾発付勢する。このばね５は、楕円筒形に巻回されたものであり、保持器３の柱部８の内壁面に設けられる突起１０に対して取り付けられているとともに、ポケット７内において伸縮方向がローラ４の中心軸線に対して直交しかつ一端側がローラ４の軸方向中間領域に対して当接される。
【００１６】
この実施形態では、周方向で隣り合うポケット７間においてグリースなどの潤滑剤１５を流通可能とするように工夫している。
【００１７】
つまり、内輪１の各カム面６それぞれの交差部９には、溝１６が一方のカム面６から隣り合うカム面６へまたがるように設けられている。この溝１６は、各ポケット７内に収納される潤滑剤１５を隣り合うポケット７間で流通可能とするものである。
【００１８】
詳しくは、まず、ポケット７の周方向長さは、上記くさび状空間においてローラ４がかみ込むロック位置（図４および図５の実線）から空転し始めるフリー位置（図４および図５の二点鎖線）までの転動範囲Ｌよりも大きな寸法に設定されている。そして、溝１６の両端は、上記ローラ４の転動範囲Ｌに届かない位置でかつ可及的に近い位置に設けられている。そもそも、ローラ４の転動範囲Ｌは、カム面６上において周方向一方へ片寄せているために、溝１６の深さが各ポケット７のローラ４側から隣の各ポケット７のばね５側へ向けて漸次浅くなっており、結果的に溝１６が周方向一方へ傾いたようになっている。
【００１９】
次に、図１を用いて上記一方向クラッチの動作を説明する。外輪２の回転方向が内輪１に対して時計回りの場合、くさび状空間の狭い側に位置するローラ４が内・外輪１，２間に食い込んでロック状態となるので、外輪２と内輪１が一体化して同期回転する。つまり、外輪２から内輪１への動力伝達が行われる。その一方で、外輪２の回転方向が内輪１に対して反時計回りの場合、ローラ４がくさび状空間の広い側へ転動させられて、空転するフリー状態になるので、外輪２と内輪１が相対回転して外輪２から内輪１への動力伝達が遮断されることになる。
【００２０】
このように、各ローラ４がロック位置とフリー位置との間を転動することに伴い、各ポケット７内で潤滑剤１５が周方向両端へ押しやられるが、この潤滑剤１５は内輪１の溝１６を介して隣の各ポケット７へと押し出されて、内輪１および外輪２とローラ４との接触部分に積極的に供給されるようになる。つまり、潤滑剤１５は内輪１上を周方向に流動するため、従来例のようにポケット７内の隅の柱部８付近に潤滑剤１５が偏ることを防止できる。したがって、内・外輪１，２とローラ４との接触部分の潤滑性を向上させることができるので、内・外輪１，２およびローラ４の耐摩耗性、ならびにクラッチ動作の長期安定化を達成できるようになる。
【００２１】
以下、本発明の他の実施形態を説明する。まず、図６および図７に示すように、溝１６を交差部９の軸方向両側に２つ設けるようにしてもよい。また、溝１６の断面形状を凹形としているが、例えば凹曲面形状など任意とすることができる。さらに、ばね５は、円筒コイルバネや、皿ばねなど、ローラ４に対して弾発付勢力を付与するものであればよい。また、内輪１の外径を円形とし、外輪２の内周面の円周数ヶ所に径方向外向きに凹むカム面を設けた構造の一方向クラッチに関しても本発明を適用できる。この場合、潤滑剤を隣り合うポケット間で流通可能とする溝は、外輪２の周方向で隣り合うカム面の交差部に形成される。
【００２２】
【発明の効果】
本発明では、ローラの転動動作に伴い各ポケット内に存在する潤滑剤を隣のポケットへ流動させるようにしているので、内輪部材および外輪部材とローラとの接触部分に潤滑剤を積極的に供給できて、しかも、従来例のようにポケット内の隅に潤滑剤が偏ることを防止できるようになる。そのため、内輪部材および外輪部材とローラとの接触部分の潤滑性が良好となるので、内・外輪部材の摩耗を抑制でき、クラッチ動作の長期安定化ならびに長寿命化に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る一方向クラッチの上半分を断面にした側面図
【図２】図１の内輪と保持器を示す分解斜視図
【図３】図１の（３）−（３）線断面の矢視図
【図４】図３の（４）−（４）線断面の矢視図
【図５】保持器のポケット部分の平面展開図
【図６】本発明の他の実施形態に係り内輪単体を示す斜視図
【図７】図６の実施形態で、図５に対応する図
【符号の説明】
１ 内輪 ２ 外輪
３ 保持器 ４ ローラ
５ ばね ６ カム面
７ 保持器のポケット ８ 保持器の柱部
９ 内輪の交差部 １５ 潤滑剤
１６ 内輪の溝
Claims (2)
- 内輪部材と外輪部材とを同期回転させるロック状態と相対回転させるフリー状態とに切り替える一方向クラッチであって、
前記内輪部材の外周面の円周数ヶ所に設けられる平坦なカム面と前記外輪部材の内周面との間で周方向一方へ向けて漸次狭くなるくさび状空間を形成し、このくさび状空間と同数のポケットを有する保持器を該ポケットを前記カム面に対応して配置するように前記内輪部材に対して周方向不動になる状態で外嵌し、前記ポケット内にローラとこのローラをくさび状空間の狭い側へ付勢するばねとをそれぞれ１つずつ周方向隣り合わせに配置しており、
前記保持器は、その周方向で隣り合うポケットを仕切る柱部を有し、
この柱部の径方向内径面が前記内輪部材の周方向で隣り合うカム面同士が交差する交差部に対して合致する状態であてがわれており、
前記内輪部材の周方向で隣り合うカム面同士が交差する交差部における軸方向での幅内の中間箇所に、前記各ポケット内に収納される潤滑剤を隣り合うポケット間で流通可能とする溝が設けられている、ことを特徴とする一方向クラッチ。 - 前記各溝の両端は、前記各カム面上においてローラの転動範囲に届かない位置に配置されている、ことを特徴とする請求項１の一方向クラッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003040863A JP4123000B2 (ja) | 2003-02-19 | 2003-02-19 | 一方向クラッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003040863A JP4123000B2 (ja) | 2003-02-19 | 2003-02-19 | 一方向クラッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004251342A JP2004251342A (ja) | 2004-09-09 |
| JP4123000B2 true JP4123000B2 (ja) | 2008-07-23 |
Family
ID=33024597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003040863A Expired - Fee Related JP4123000B2 (ja) | 2003-02-19 | 2003-02-19 | 一方向クラッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4123000B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4936118B2 (ja) * | 2006-12-27 | 2012-05-23 | 株式会社ジェイテクト | 一方向クラッチ |
| JP5612404B2 (ja) * | 2010-09-10 | 2014-10-22 | 株式会社東日製作所 | カム機構およびトルク工具 |
-
2003
- 2003-02-19 JP JP2003040863A patent/JP4123000B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004251342A (ja) | 2004-09-09 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071218 |
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