JP4540919B2 - 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、内輪と外輪との間にローラと弾発部材とを介装し、一方向の動力のみが伝達されるようにした一方向クラッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来の一方向クラッチ001の一例を示す要部断面図である。一方向クラッチは、外部の動力を受けて回転する内輪002と、その外側に設けられ、出力を被動体に伝達する外輪003と、同外輪003の内側に形成されたポケット004と、同ポケット004に収容されたローラ005と、同ローラ005を一方向に押すスプリング006とから構成されている。
【０００３】
以下の説明においては、スプリングがローラを付勢する方向を「前方」と定義する。ポケット004の外周側壁面004ａ（ポケット004の内壁のうち、外輪の外周に近い側の壁面）は、前方へ行くにつれて内径が小さくなる傾斜面となっているので、同壁面004ａと内輪002の外周との間の空間は、スプリング006の付勢方向に先細のテーパー状空間となっている。一方向クラッチの停止状態において、ローラ005はスプリング006に押されて、ポケット004の略中央で、内輪002の外周と前記ポケット004の外周側壁面004ａに接して停止している。上記ポケットの略中央にある上記のローラ停止位置を、以下の説明においては「ローラ標準停止位置」と呼ぶ。
【０００４】
内輪002が図の矢印Ｗの方向へ回転すると、内輪002の外周と前記ポケット004の外周側壁面004ａとの間に形成されている先細のテーパー状空間にローラ005が噛み込み、外輪003が内輪002と同一方向へ回転し、外輪003へ動力が伝達される。被動体は、外輪003に穿設されている取付け用ネジ孔003ａに螺着された取付け用ボルト（図示せず）によって、外輪003に固定されているので、外輪003へ伝達された動力によって被動体が回転させられる。なお、内輪002が外輪003に対し図の矢印Ｗの方向とは反対の方向へ相対的に回転した時には、噛み込みが解除され、動力の伝達は行われない。
【０００５】
ローラ005は、内輪に対する当接性の観点から、通常、等しい中心角を隔てて３個設けられ、大荷重を受ける場合は、その倍数が設けられる。ポケット004はこれに応じた個数が設けられる。同様に、取付け用ネジ孔003ａは、安定した取付けができるよう、中心から同一距離で、かつ等しい中心角を隔てて３個設けられる。図には、ローラとそれを収容するポケットが６個設けられ、取付け用ネジ孔が３個設けられた例が示してある。
【０００６】
上記先細テーパー状空間を形成するポケット004の上記ローラ005の前方には、ポケット内壁面と内輪外周面の製作誤差を吸収するための余裕空間が設けてあり、ローラ005がポケットの前方壁面004ｂに接触しないようにしてある。
【０００７】
上記の各ポケット004に対するローラ標準停止位置の位置関係は、すべてのポケットについて同じであるとし、隣り合うポケット004を隔てる中心角は、ローラ標準停止位置で測るものとする。上記従来例における６個のポケットの、隣り合うポケットを隔てる中心角は、みな同じで、６０度である。また、上記３個の取付け用ネジ孔003ａの隣り合うものを隔てる中心角は、みな同じで、１２０度である。
【０００８】
ある寸法の一方向クラッチにおいて、上記のような等間隔ポケット配置を採用した場合に、取付け用ネジ孔003ａとポケット004との間隔ｄが２ｍｍであった。この間隔ｄが２ｍｍであることは外輪の剛性の点から見るとやや小さい値であるので、もう少し大きい間隔が必要であると見なされた。
【０００９】
【解決しようとする課題】
クラッチ容量を大きくするためには、、内輪外径を大きくすることが必要となる。そのためには、ローラ位置も外方へ移動させることが必要となる。しかしながら、外輪003の外径を大きくして、取付け用ネジ孔003ａを外方へ移動させると、装置が大型化して好ましくない。前述の例のように多数のポケットを有する外輪003において、取付け用ネジ孔003ａを外方へ移動させない場合は、ネジ孔003ａとポケットの前方壁面004ｂとの間隔ｄが小さくなるので、外輪003の剛性が低下し好ましくない。
【００１０】
本発明は前述のように、多数のポケットを有する外輪を備えた一方向クラッチにおいて、取付け用ネジ孔003ａとポケット前方壁面004ｂとの間隔を十分に確保する手段を提供し、外輪を大型化することなく外輪の剛性低下を防止し、省スペース化を図ろうとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段および効果】
本発明は上記課題を解決したものであって、請求項１に記載の発明は、内輪と、同内輪の外周に向き合う位置に複数のポケットを有する外輪と、前記複数のポケットに収納されたローラと、同ローラを一方向に付勢する弾発部材とを備え、前記外輪に被動体に対する複数の取付け用孔が設けられ、前記内輪から外輪へ一方向に動力が伝達される一方向クラッチにおいて、隣り合うポケットの中心角の少なくとも一つは、他の隣り合うポケットの中心角より大きく、前記取付け用孔は、前記他の隣り合うポケットの中心角より大きい中心角を有する隣り合うポケットの間にのみ配置されていることを特徴とする。
【００１２】
これによって、隣り合うポケットの中心角が、他の隣り合うポケットの中心角に比して大きい部分が生じるので、外輪のポケットと外輪に設けてある被動体取付け用孔との間隔を大きくすることができ、外輪の剛性低下を防止することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の一方向クラッチにおいて、ｎおよびｍを複数とし、前記ポケットは、３６０/ｎ度の中心角で隔てられた各ｎ個のポケットからなるｍ組のポケット群から構成され、少なくとも一つの群と他の一つの群との位相差が３６０/（ｍ×ｎ）度ではないことを特徴とする。
【００１４】
これによって、隣り合うポケットの中心角が、他の隣り合うポケットの中心角に比して大きい部分が生じるので、ここに被動体取付け用ネジ孔を設ければ、同ネジ孔とポケットとの間隔を大きくすることができるので、外輪の剛性低下を防止できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態に係る一方向クラッチ１とその周辺の縦断面図であり、図２は図１のII−II断面図である。なお、図１は図２のI−I断面を示している。図示の一方向クラッチは車両用内燃機関に適用した例であり、スタータモータから動力を受け、発電機とクランク軸へ動力を伝達する目的で使われているものである。
【００１６】
上記一方向クラッチ１は、クランク軸10の一端にニードルベアリング11を介して回転自在に組付けられている内輪２と、その外側に設けられ、出力を被動体に伝達する外輪３と、同外輪３の内側に形成されたポケット４と、同ポケット４に収容されたローラ５と、同ローラ５を一方向に押すスプリング６と、同スプリングの先端に被せてあるスプリングキャップ７と、一方向クラッチの一方の側で、外輪の外周と側面、特にそのポケット部を覆うカバー８と、一方向クラッチの他方の側で外輪の側面、特に上記ポケット部を覆う環状プレート９とから構成されている。 なお、カバー８の一部を折り曲げて、スプリングキャップ７の下面（内輪に近い側）を支持する保持部８ａが形成され、さらに、カバー８と環状プレート９の脱落を防止するために、環状プレート９の一部を内側に折り曲げて、前記保持部８ａの下面に弾性的に係合する係合部９ａが形成してある。図２では、環状プレート９の一部を除去して、ローラ５やスプリング６が見えるように描いてある。
【００１７】
内輪２の軸方向延長部の外周には歯車12が固定され、図示していないスタータモータから図示していないチェーンおよび歯車を介して一方向クラッチ１への入力となる回転駆動力が伝達される。
【００１８】
外輪３には取付け用ネジ孔３ａが設けてあり、同取付け用ネジ孔３ａに装着された取付け用ボルト13によって、被動体である発電機14の回転部15に固定されている。上記回転部15はキー16とボルト17によってクランク軸10の端部に固定されているので、一方向クラッチの出力はクランク軸10にも伝達される。
【００１９】
ポケット４の外周側壁面４ａは、前方へ行くにつれて内径が小さくなる傾斜面となっているので、同壁面４ａと内輪２の外周との間の空間は、スプリング６の付勢方向に先細のテーパー状空間となっている。一方向クラッチの停止状態において、ローラ５はスプリング６に押されて、ポケット４の略中央で、内輪２の外周と前記ポケット４の外周側壁面４ａに接して停止している。一方向クラッチ停止時にポケットの中でローラが自然に停止する位置即ローラ標準停止位置は、各ポケット４の略中央に位置する。
【００２０】
内輪２が図の矢印Ｗの方向へ回転すると、内輪２の外周と前記ポケット４の外周側壁面４ａとの間に形成されている先細のテーパー状空間にローラ５が噛み込み、外輪３が内輪２と同一方向へ回転し、動力が伝達される。外輪３に伝達された動力は、取付け用ボルト13を介して、発電機14の回転部15およびクランク軸10に伝達され、これらが回転駆動される。なお、内輪２が外輪３に対し図の矢印Ｗの方向とは反対の方向へ相対的に回転した時には、噛み込みが解除され、動力の伝達は行われない。
【００２１】
従来の技術では、ポケット４が等間隔で６箇所設けられていた。即ち隣り合うポケットのローラ標準停止位置間の中心角が全部６０度とされていた。このため、被動体への取付け用ネジ孔３ａとポケットの前方壁面４ｂとの間隔が狭くなり、外輪の剛性の点で問題があった。
【００２２】
図３は上記実施形態の一方向クラッチのポケット配置説明図である。説明に必要のない部材は省略し、スプリングは簡略表示してある。図示の各ポケット４に対するローラ標準停止位置の位置関係は、すべてのポケットについて同じであるとし、隣り合うポケット４を隔てる中心角は、ローラ標準停止位置で測ってある。
【００２３】
本実施形態においても、従来例と同じく、被動体への取付け用ネジ孔３ａは、軸中心から等距離の位置で、隣り合うネジ孔間の中心角を１２０度として３個形成してある。また、前記６個のポケットは、いずれも中心から等距離にあるが、本実施形態においては、１２０度の中心角で形成された各３個のポケットからなる２組のポケット群から構成してある。
【００２４】
第１のポケット群は、１２０度の中心角で形成された符号Ａを付した３個のポケットからなり、取付け用ネジ孔３ａに対する相対的位置関係は、図４に示した従来例と同じ位置関係にある。第２のポケット群は、１２０度の中心角で形成された符号Ｂを付した３個のポケットからなり、第１のポケット群に対する位相差を６０度より小さい角度としてある。このように本実施形態では、位相差を６０度より小さい角度としてあるので、第２のポケット群が後退し、取付け用ネジ孔３ａと第２のポケット群に属するポケットＢの前方壁面４ａとの間隔ｄ（図３）を従来例の間隔ｄ（図４）に比して拡大することが出来る。
【００２５】
ある寸法の一方向クラッチにおいて、均等中心角ポケット配置を採用した従来の一方向クラッチでは、取付け用ネジ孔３ａとポケット４との間隔ｄが２ｍｍであったが、従来例と同一の外径寸法とした場合に、上記実施形態に示した不均等中心角ポケット配置を採用し、両ポケット群の位相差を５８度５０分とすることによって、取付け用ネジ孔３ａとポケット４との間隔ｄを３ｍｍに拡大することができ、外輪を大型化することなく外輪の剛性低下を防止し、省スペース化を図ることができるので、一方向クラッチの品質向上に大いに効果があった。
【００２６】
上記実施形態におけるポケットは、１２０度の中心角で隔てられた３個のポケットからなるポケット群２組から構成され、、第１のポケット群と第２のポケット群の位相差が６０度ではないことを特徴とするものを示している。一般には、３６０／ｎ度の均等な中心角で隔てられたｎ個のポケットからなるポケット群ｍ組からなり、少なくとも一つの群と他の一つの群との位相差が３６０／（ｍ×ｎ）度ではないことを特徴とするものであれば、隣り合うポケットの中心角が、他の隣り合うポケットの中心角に比して大きい部分が生じるので、ここに取付け用ネジ孔を設ければ、外輪の剛性低下を防止できる。
【００２７】
一般に、不均等中心角ポケット配置を採用した場合には、ポケット間隔に大小が生じるので、ポケット間隔の大きい部分に取付け用ネジ孔を配置することによって、外輪の径を大きくすることなく、取付け用ネジ孔とポケットとの間隔を剛性確保上十分な寸法にすることができる。
【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とその周辺の縦断面図である。
【図２】図１のII−II断面図である。
【図３】上記実施形態の一方向クラッチにおけるポケット配置の説明図である。
【図４】従来の一方向クラッチにおけるポケット配置の説明図である。
【符号の説明】
１…一方向クラッチ、２…内輪、３…外輪、３ａ…取付け用ネジ孔、４…ポケット、４ａ…外周側壁面、４ｂ…前方壁面、５…ローラ、６…スプリング、７…スプリングキャップ、８…カバー、８ａ…保持部、９…環状プレート、９ａ…係合部、10…クランク軸、11…ニードルベアリング、12…歯車、13…取付け用ボルト、14…発電機、15…回転部、16…キー、17…ボルト、
001…従来の一方向クラッチ、002…内輪、003…外輪、003ａ…取付け用ネジ孔、004…ポケット、004ａ…外周側壁面、004ｂ…前方壁面、005…ローラ、006…スプリング。

Claims (2)

1. 内輪と、同内輪の外周に向き合う位置に複数のポケットを有する外輪と、前記複数のポケットに収納されたローラと、同ローラを一方向に付勢する弾発部材とを備え、前記外輪に被動体に対する複数の取付け用孔が設けられ、前記内輪から外輪へ一方向に動力が伝達される一方向クラッチにおいて、
   隣り合うポケットの中心角の少なくとも一つは、他の隣り合うポケットの中心角より大きく、
   前記取付け用孔は、前記他の隣り合うポケットの中心角より大きい中心角を有する隣り合うポケットの間にのみ配置されていることを特徴とする一方向クラッチ。
2. ｎおよびｍを複数とし、前記ポケットは、３６０/ｎ度の中心角で隔てられた各ｎ個のポケットからなるｍ組のポケット群から構成され、少なくとも一つの群と他の一つの群との位相差が３６０/（ｍ×ｎ）度ではないことを特徴とする請求項１に記載の一方向クラッチ。

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