JP4136250B2 - 一方向クラッチ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ころを係合子として用いた一方向クラッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ころを係合子とする一方向クラッチとして、特開昭４７−４３６４５号公報に開示されたものがある。この一方向クラッチは、図５および図６に示すように、外部中空部材（外輪）５１の内周面と内部軸部材５２の外周面との間に、ころ５３が相互に係合し合うように内部軸部材５２を取り囲んで、いわゆる総ころ状態で配され、各ころ５３が外部中空部材５１の内周面に設けられた複数の傾斜カム面５４に楔効果で一方向にロックされるようにしたものである。外部中空部材５１を時計回りに回転するか、または内部軸部材５２を反時計回りに回転するときに、各ころ５３が各カム面５４にロックされ、トルクが伝達される。
【０００３】
図５に示す一方向クラッチは、ころ５３が内部軸部材５２の全周を囲む状態で配され、外部中空部材５１または内部軸部材５２が前記回転方向に回転するときのこれらの回転部材ところ５３との間の摩擦力により、ころ５３をカム面５４にロックさせるようにしている。この実施例ではいずれか一つのころ５３に摩擦力が作用すると、相互のころ５３の係合で全てのころ５３がカム面５４にロックされるとしている。
【０００４】
図６に示す一方向クラッチは、前記総ころ状態で配されたころ５３の一つをばねローラ５５で置き換えたものであり、その弾性変形に伴う弾性力でばねローラ５５と当接するころ５３を押圧することにより、相互に係合し合う全てのころ５３をカム面５４にロックさせる。なお、ばねローラ５５の替わりに、ゴム等の弾性ローラや板ばね等の弾性体を使用してもよいとしている。
【０００５】
これらの総ころ形式の一方向クラッチは、ころの配置本数を増加させてトルク伝達能力を増大するとともに、ころの保持器を不要としてコンパクトな設計を可能とすることを狙いとするものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の総ころ形式の一方向クラッチは、以下の問題点を有する。すなわち、図５に示した一方向クラッチは、前記摩擦力の発生が不安定であるので、傾斜カム面にころを確実にロックさせることができず、クラッチが作用しない場合がある。
【０００７】
一方、図６に示した形式の一方向クラッチは、総ころ状態に配されたころの間に介在するばねローラ等の弾性体が、弾性変形により過大に縮むことがあるので、いずれかのころ同士の間、または弾性体ところとの間に隙間が生じ、前記弾性体の押圧力を確実、かつ瞬時に全てのころに伝達することができず、トルク伝達能力の低下や、クラッチ入切の遅れが生じる問題がある。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、トルク伝達能力の低下を生じることなく、かつ、クラッチ入切の応答性が優れた総ころ形式の一方向クラッチを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明は、外輪の内周面または内輪の外周面に複数の傾斜カム面が設けられ、これらの各カム面と対向する位置にころが配され、これらの各ころが弾性体により前記カム面でロックされる方向に押圧された一方向クラッチにおいて、少なくとも一つの前記弾性体を前記外輪の内周面または内輪の外周面に係止して、この弾性体の係止部位と対向する位置に、前記ころよりも小径の補助ころをころの間に介在させて配し、前記各ころを周方向で、直接相互に当接させるか、または前記補助ころを介して相互に当接させて配し、前記弾性体の押圧力を前記相互に当接するころを介して、全てのころに伝達する構成を採用した。
【００１０】
すなわち、ころを押圧する弾性体を外輪の内周面または内輪の外周面に係止することにより、弾性体をころの間に介在させず、全てのころが常に直接または補助ころを介して相互の当接状態を保てるようにし、弾性体の押圧力を確実、かつ瞬時に全てのころに伝達できるようにした。
【００１１】
前記内輪を焼結金属または鋼板を打ち抜き加工したもので形成することにより内輪を安価に製造することができる。
【００１３】
前記外輪を焼結金属または鋼板を打ち抜き加工したもので形成することにより外輪を安価に製造することができる。
【００１４】
前記補助ころを前記弾性体の係止部位と対向する位置に配することにより、弾性体を係止するスペースを広く確保し、より大寸法の弾性体を用いて、前記ころの押圧力を大きくすることができる。
【００１５】
前記弾性体としては、前記ころを押圧する舌片を有する鋼板製のばねを採用することができる。
【００１６】
前記外輪の外径に、トルク伝達手段を一体に形成することにより、部品点数を減らすとともに、クラッチの組み込み作業を簡素化することができる。
【００１７】
前記トルク伝達手段は、前記外輪の外径に形成された凹凸とすることができる。
【００１８】
【実施の形態】
以下、この発明の実施形態を説明する。図１（ａ）、（ｂ）は、第１の参考例を示す。この一方向クラッチは、焼結金属製の外輪１の内周面に複数の傾斜カム面２が設けられ、これらのカム面２と回転軸３の外周面との間にころ４が総ころ状態で配されている。外輪１の内周面に設けられた溝５には鋼板製のばね６が係止され、その舌片６ａに当接されたころ４ａがカム面２でロックされる方向に押圧され、この押圧力が相互に当接するころ４を介して全てのころ４に伝達され、各ころ４がカム面２で一方向にロックされるようになっている。各カム面２は、１つの平面で形成されている。
【００１９】
前記外輪１の外径にはトルク伝達手段としての複数の突条７が一体に形成され、一方向クラッチは、側板８を介して止め環９で回転軸３に抜け止めされている。この参考例では、回転軸３が時計回りに回転すると、全てのころ４がカム面２でロックされて、回転軸３のトルクが外輪１に伝達され、回転軸３が反時計回りに回転すると、トルクの伝達が解除される。
【００２０】
図２（ａ）、（ｂ）は、第２の参考例を示す。この一方向クラッチは、外輪１０が鋼板を打ち抜き加工して形成されており、その内周面に設けられた溝１１には鋼板製のぜんまいばね１２が係止され、ころ４ａをカム面２でロックされる方向に押圧している。その他の部分は第１の参考例と同じであるので、図１と同じ符号で表示した。
【００２１】
図３は、第３の参考例を示す。この一方向クラッチは、ころ４ａを押圧する弾性体にゴム１３を使用したものである。その他の部分は第２の参考例と同じであるので、図２と同じ符号で表示した。
【００２２】
図４（ａ）、（ｂ）は、第１の実施形態を示す。この一方向クラッチは、内輪１４付きのものであり、内輪１４の外周面に複数の傾斜カム面１５が設けられ、これらのカム面１５と外輪１６の内周面との間にころ１７が総ころ状態で配されている。内輪１４および外輪１６は、いずれも焼結金属製のものである。
【００２３】
前記内輪１４の外周面には２ヵ所に溝１８が設けられ、各溝１８に鋼板製のばね１９が係止されており、その舌片１９ａに当接されたころ１７ａがカム面１５でロックされる方向に押圧されている。各ばね１９と対向する位置には、小径の補助ころ２０が外輪１６側に押し当てられて配され、各補助ころ２０の両側のころ１７ａ、１７ｂは補助ころ２０を介して相互に当接している。なお、ばね１９を外輪１６側に係止し、補助ころ２０を内輪１４側に押し当てた構成とすることもできる。
【００２４】
前記外輪１６の外径にはトルク伝達手段としての複数の突条２１が一体に形成され、内輪１４内径のコーナを丸められた矩形孔２２に回転軸（図示省略）の軸端部が嵌合されるようになっている。一方向クラッチの両端には、クラッチ部を覆う側板２３が取り付けられる。この実施形態では、内輪１４が時計回りに回転するか、外輪１６が反時計回りに回転すると、全てのころ１７がカム面１５でロックされ、内輪１４または外輪１６がこれらと逆向きに回転すると、ロックが解除される。各カム面１５は、２つの平面を組み合わせて形成されている。
【００２５】
上述した実施形態では、ころと係合するカム面を１つの平面または２つの平面を組み合わせたもので形成したが、曲面で形成することもできる。また、実施形態における総ころ状態のころは、厳密には相互間に僅かの隙間を許容されており、この隙間の許容量は、一方向クラッチの定格負荷時におけるころや内外輪の弾性変位量以下に設定され、定格負荷時に全てのころが当接状態を保てるようになっている。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、この発明の一方向クラッチは、外輪の内周面または内輪の外周面に設けた傾斜カム面に係合するころを総ころ状態で配するとともに、ころを押圧する弾性体をころの間に介在させないように外輪の内周面または内輪の外周面に係止し、全てのころが常に相互の当接状態を保てるようにしたので、弾性体の押圧力を確実、かつ瞬時に全てのころに伝達でき、トルク伝達能力の低下を生じることなく、かつ、クラッチ入切の応答性も優れたものとすることができる。
【００２７】
前記弾性体の係止部位と対向する位置に、両側のころに当接し、各ころよりも小径の補助ころを配することにより、弾性体を係止するスペースを広く確保し、より大寸法の弾性体を用いて、ころの押圧力を大きくすることができる。
【００２８】
前記外輪の外径に、トルク伝達手段を一体に形成することにより、部品点数を減らすとともに、クラッチの組み込み作業を簡素化することができる。
【００２９】
前記内輪や外輪に、焼結金属で形成したもの、または鋼板を打ち抜き加工して形成したものを採用することにより、クラッチの製造コストを下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ａは第１の参考例の一方向クラッチを示す正面図、ｂはａの側面断面図
【図２】ａは第２の参考例の一方向クラッチを示す正面図、ｂはａの側面断面図
【図３】第３の参考例の一方向クラッチを示す正面図
【図４】ａは第１の実施形態の一方向クラッチを示す正面図、ｂはａのIV−IV線に沿った断面図
【図５】従来の一方向クラッチを示す一部省略断面図
【図６】他の従来の一方向クラッチを示す一部省略断面図
【符号の説明】
１ 外輪
２ カム面
３ 回転軸
４、４ａ ころ
５ 溝
６ ばね
６ａ 舌片
７ 突条
８ 側板
９ 止め環
１０ 外輪
１１ 溝
１２ ぜんまいばね
１３ ゴム
１４ 内輪
１５ カム面
１６ 外輪
１７、１７ａ、１７ｂ ころ
１８ 溝
１９ ばね
１９ａ 舌片
２０ 補助ころ
２１ 突条
２２ 矩形孔
２３ 側板

Claims (1)

1. 外輪の内周面または内輪の外周面に複数の傾斜カム面が設けられ、これらの各カム面と対向する位置にころが配され、これらの各ころが弾性体により前記カム面でロックされる方向に押圧された一方向クラッチにおいて、少なくとも一つの前記弾性体を前記外輪の内周面または内輪の外周面に係止して、この弾性体の係止部位と対向する位置に、前記ころよりも小径の補助ころをころの間に介在させて配し、前記各ころを周方向で、直接相互に当接させるか、または前記補助ころを介して相互に当接させて配し、前記弾性体の押圧力を前記相互に当接するころを介して、全てのころに伝達するようにしたことを特徴とする一方向クラッチ。

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