JP4766331B2

JP4766331B2 - 一方向クラッチ

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Publication number: JP4766331B2
Application number: JP2006319097A
Authority: JP
Inventors: 知也山谷; 英樹藤原; 肇渡邉; 雅貴前田
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2006-11-27
Filing date: 2006-11-27
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2026-11-27
Also published as: JP2008133865A

Description

本発明は一方向クラッチに関し、特に同心状に配設される内輪およびシェル外輪を係合部材により同期回転させるロック状態と相対回転させるアンロック状態とに切り替える一方向クラッチに関する。

一方向クラッチは、例えば自動車などのエンジンのクランクシャフトからベルトを介して駆動されるエンジン補機に装備するプーリユニットなどに内蔵される。前述のエンジン補機としては、例えば、自動車のエアコンディショナ用圧縮機，ウォーターポンプ，オルタネータ，冷却ファン，クランクプーリなどがある。

エンジンの回転変動によるベルト鳴きやバタツキ防止のためにオルタネータに回転変動吸収機構が必要である。従来の回転変動吸収機構としては、一方向クラッチ式やバネ式のものが使用されている。例えば、一方向クラッチ式の回転変動吸収機構には、軸・プーリ間に一方向クラッチとサポート軸受とを配置した構造のものがある（例えば、特許文献１参照）。

一方向クラッチには、内輪と、保持器と、付勢部材と、くさび部材と、シェル外輪（薄い鋼板から精密絞り加工で成形された軌道面をもつ、薄い外輪）とから構成されるものがある。シェル外輪は、両端開口に鍔部を有し、両鍔部によって、保持器，付勢部材およびくさび部材からなる組立体を抜け止めする。以下、一方向クラッチがシェル外輪を有する場合に、一方向クラッチがシェル構造を有するという。
特開２００５−２９９８８４号（図１，段落００１１）

従来の外輪がシェル構造の一方向クラッチは、くさび部材，付勢部材および保持器からなる組立体を、シェル外輪に圧入した後に鍔曲げをする必要があった。例えば、図９（ａ）に示すように、円筒部１００ａ，一方鍔部１００ｂ，他方鍔形成部１００ｃからなるシェル外輪１００を他方鍔形成部１００ｃで鍔曲げすると、図９（ｂ）に示すように、他方鍔形成部１００ｃが一方鍔部１００ｂとほぼ平行となって他方鍔部を形成する。しかし、外輪がシェル構造であるため、鍔曲げおよびプーリ圧入の際に円筒部１００ａの内周面１００ｄがアキシャル方向の断面で見てラジアル方向内方に凸湾曲するとともに外周面１００ｅがアキシャル方向の断面で見てラジアル方向内方に凹湾曲する傾向があった。このため、アキシャル方向の断面で見てラジアル方向内方に膨出した凸部が一方向クラッチのロック時に応力集中部となり、シェル外輪１００の剥離寿命が短くなるという問題があった。このため、凸部の変形量を、例えば、１０μｍ以下に抑える必要があった。

同様に、鍔曲げした後のシェル外輪１００をプーリ（図示せず）に圧入する際にも、円筒部１００ａの内周面１００ｄがアキシャル方向の断面で見てラジアル方向内方に凸湾曲するとともに、円筒部１００ａの外周面１００ｅがアキシャル方向の断面で見てラジアル方向内方に凹湾曲する傾向があった。このため、アキシャル方向の断面で見てラジアル方向内方に膨出した凸部が一方向クラッチのロック時に応力集中部となり、シェル外輪１００の剥離寿命が短くなるという問題があった。

本発明の目的は、上述の点に鑑み、一方向クラッチのロック時のシェル外輪の円筒部への応力集中が解消され、長寿命化が図れるようにした一方向クラッチを提供することにある。

課題を解決するための手段および発明の効果

請求項１記載の一方向クラッチは、同心状に配設される内輪およびシェル外輪を係合部材により同期回転させるロック状態と相対回転させるアンロック状態とに切り替える一方向クラッチにおいて、シェル外輪の円筒部に、アキシャル方向の断面で見てラジアル方向内方への膨出変形を吸収する凹状部を有することを特徴とする。請求項１記載の一方向クラッチによれば、シェル外輪の円筒部に、アキシャル方向の断面で見てラジアル方向内方への膨出変形を吸収する凹状部を有するので、鍔曲げおよびプーリ圧入によって内周面がアキシャル方向の断面で見てラジアル方向内方に膨出することがなくなり、一方向クラッチのロック時にシェル外輪の円筒部の応力集中部がなくなるために、シェル外輪の剥離寿命を伸ばすことができる。

請求項２記載の一方向クラッチは、同心状に配設される内輪およびシェル外輪を係合部材により同期回転させるロック状態と相対回転させるアンロック状態とに切り替える一方向クラッチにおいて、シェル外輪の円筒部に、アキシャル方向の断面で見てラジアル方向外方への膨出変形を誘導する変形誘導部を有することを特徴とする。請求項２記載の一方向クラッチによれば、シェル外輪の円筒部に、アキシャル方向の断面で見てラジアル方向外方への膨出変形を誘導する変形誘導部を有するので、鍔曲げおよびプーリ圧入によって内周面がアキシャル方向の断面で見てラジアル方向内方に凸湾曲することがなくなり、一方向クラッチのロック時にシェル外輪の円筒部の応力集中部がなくなるため、シェル外輪の剥離寿命を伸ばすことができる。

請求項３記載の一方向クラッチは、請求項１記載の一方向クラッチにおいて、前記凹状部は、前記円筒部の外周面がアキシャル方向の断面で見てラジアル方向に平坦に、かつ前記円筒部の内周面がアキシャル方向の断面で見てラジアル方向外方に凹湾曲するように形成されていて、前記円筒部の肉厚をアキシャル方向位置に応じて変化させたことを特徴とする。請求項３記載の一方向クラッチによれば、凹状部は、円筒部の外周面がアキシャル方向の断面で見てラジアル方向に平坦に、かつ円筒部の内周面がアキシャル方向の断面で見てラジアル方向外方に凹湾曲するように形成されていて、円筒部の肉厚をアキシャル方向位置に応じて変化させたことにより、鍔曲げおよびプーリ圧入によって円筒部がアキシャル方向の断面で見てラジアル方向内方に凸湾曲することがなくなり、一方向クラッチのロック時にシェル外輪の円筒部の内周面の応力集中部がなくなるため、シェル外輪の剥離寿命を伸ばすことができる。

請求項４記載の一方向クラッチは、請求項１記載の一方向クラッチにおいて、前記凹状部は、前記円筒部の外周面がアキシャル方向の断面で見てラジアル方向外方に凸湾曲し、かつ前記円筒部の内周面がアキシャル方向の断面で見てラジアル方向外方に凹湾曲するように形成されていることを特徴とする。請求項４記載の一方向クラッチによれば、凹状部は、円筒部の外周面がアキシャル方向の断面で見てラジアル方向外方に凸湾曲し、かつ円筒部の内周面がアキシャル方向の断面で見てラジアル方向外方に凹湾曲するように形成されているので、鍔曲げおよびプーリ圧入によって円筒部がアキシャル方向の断面で見てラジアル方向内方に凸湾曲することがなくなり、一方向クラッチのロック時にシェル外輪の円筒部の内周面に応力集中部がなくなるため、シェル外輪の剥離寿命を伸ばすことができる。

請求項５記載の一方向クラッチは、請求項２記載の一方向クラッチにおいて、前記変形誘導部が、前記シェル外輪の鍔部の基端内周面に突設されたテーパ状肉厚部分であることを特徴とする。請求項５記載の一方向クラッチによれば、変形誘導部が、シェル外輪の鍔部の基端内周面に突設されたテーパ状肉厚部分であるので、他方鍔形成部がかならずテーパ状肉厚部分の手前側で折り曲げられることになり、鍔曲げおよびプーリ圧入によって円筒部がアキシャル方向の断面で見てラジアル方向内方に凸湾曲することがなくなり、一方向クラッチのロック時にシェル外輪の円筒部の応力集中部がなくなるため、シェル外輪の剥離寿命を伸ばすことができる。

なお、本発明の一方向クラッチは、請求項４記載の一方向クラッチにおいて、前記円筒部の肉厚がアキシャル方向の断面で見てラジアル方向に略一様であることが望ましい。このような一方向クラッチによれば、円筒部の肉厚がアキシャル方向の断面で見てラジアル方向に略一様であるので、一方向クラッチのロック時にシェル外輪の円筒部の応力集中部がなくなるため、シェル外輪の剥離寿命を伸ばすことができる。

また、本発明の一方向クラッチは、請求項１記載の一方向クラッチにおいて、前記凹状部は、前記円筒部の外周面がアキシャル方向の断面で見てラジアル方向外方に凸湾曲し、前記円筒部の内周面がアキシャル方向の断面で見てラジアル方向外方に平坦であるように形成されていて、前記円筒部の肉厚をアキシャル方向位置に応じて変化させることが望ましい。このような一方向クラッチによれば、凹状部は、円筒部の外周面がアキシャル方向の断面で見てラジアル方向外方に凸湾曲し、円筒部の内周面がアキシャル方向の断面で見てラジアル方向外方に平坦であるように形成されていて、円筒部の肉厚をアキシャル方向位置に応じて変化させたので、鍔曲げおよびプーリ圧入によって円筒部がアキシャル方向の断面で見てラジアル方向内方に凸湾曲することがなくなり、一方向クラッチのロック時にシェル外輪の円筒部の応力集中部がなくなるため、シェル外輪の剥離寿命を伸ばすことができる。

さらに、本発明の一方向クラッチは、請求項２記載の一方向クラッチにおいて、前記変形誘導部が、前記シェル外輪の円筒部の内周面に穿設された変形誘導ノッチであることが望ましい。このような一方向クラッチによれば、シェル外輪の円筒部の内周位置に変形誘導ノッチが形成されているので、鍔曲げおよびプーリ圧入によって円筒部がアキシャル方向の断面で見てラジアル方向内方に凸湾曲することがなくなり、一方向クラッチのロック時の応力集中部がなくなるため、シェル外輪の剥離寿命を伸ばすことができる。

鍔曲げおよびプーリ圧入によってシェル外輪の円筒部がアキシャル方向の断面で見てラジアル方向内方に凸湾曲し、一方向クラッチのロック時にシェル外輪の円筒部に応力が集中するという問題を、シェル外輪の円筒部に、アキシャル方向の断面で見てラジアル方向内方への膨出変形を吸収する凹状部を設けることによって解消した。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る一方向クラッチ１３を配設するプーリユニット１０の側面断面図である。このプーリユニット１０は、例えば、自動車のエンジンのクランクシャフト（図示せず）とエンジン補機であるオルタネータとの間に配置されており、オルタネータのロータ軸（図示せず）に固定されるスリーブ１１と、スリーブ１１のラジアル方向外側にスリーブ１１と同心に配設され、外周面にベルト溝１２ａが形成されたプーリ１２とを備えている。ベルト溝１２ａには、エンジンのクランクシャフトに固定されたクランクプーリ（図示せず）に懸架された駆動ベルト（図示せず）が掛け渡されて、エンジンとオルタネータとが駆動ベルトを介して機械的に連結されている。

スリーブ１１のアキシャル方向中間部における外周面とプーリ１２のアキシャル方向中間部における内周面との間には、一方向クラッチ１３が配置されている。

また、スリーブ１１のアキシャル方向両端部における外周面とプーリ１２のアキシャル方向両端部における内周面との間には、一方向クラッチ１３を挟んで、一対のサポート軸受である玉軸受１４，１４が配設されている。玉軸受１４，１４は、プーリ１２に加わるラジアル荷重を支持しつつ、スリーブ１１とプーリ１２とを相対回転を可能にしている。

一方向クラッチ１３は、スリーブ１１の外周面に圧入固定され、スリーブ１１とともに回転する内輪１５と、プーリ１２の内周面に内輪１５と同心となるように圧入固定され、プーリ１２とともに回転するシェル外輪１６と、内輪１５とシェル外輪１６との間のくさび状空間１９（図２参照）内に回動自在に収納配置されたくさび部材である複数の係合ころ２３と、各係合ころ２３を個別に収容する複数のポケット２４ａ（図２参照）を有する保持器２４と、保持器２４に固定され、各係合ころ２３をロック方向に付勢する付勢部材である複数の板バネ２５（図２参照）とから構成されている。

内輪１５は、Ｓ４５Ｃ若しくはＳ５５Ｃ等の炭素鋼、または、ＳＣＲ、ＳＣＭ若しくはＳＮＣＭ等のはだ焼鋼で筒体状に製作され、その外周面には、図２に示すように、円周方向において８つのカム面１７が等間隔に形成されている。すなわち、内輪１５には、回転中心軸線を挟んで対向する一対のカム面１７，１７が円周方向に４組設けられている。カム面１７は、その円周方向一端部から深さを漸次増加するランプ面２０と、ヒール部２１となるカム面１７の円周方向他端部からランプ面２０に向かって延びる溝面２２とから形成されている。

図４は、本発明の実施例１に係る一方向クラッチ１３のシェル外輪１６を示す上部断面端面図である。このシェル外輪１６は、薄い鋼板から精密絞り加工で成形された比較的薄肉の円筒体でなり、円筒部１６ａと、円筒部１６ａの一端から中心に向けて形成された一方鍔部１６ｂと、円筒部１６ａの他端から面一に延出された他方鍔形成部１６ｃとから構成されている。円筒部１６ａの内周面１６ｄは、アキシャル方向の断面で見てラジアル方向外方に凹湾曲するように形成されている。一方、円筒部１６ａの外周面１６ｅは、アキシャル方向の断面で見て平坦に形成されている。

内輪１５の外周側に板バネ２５，係合ころ２３および保持器２４からなる組立体を組み付けた後、それを図４に示したシェル外輪１６内に他方鍔形成部１６ｃ側から圧入し、しかる後にシェル外輪１６を他方鍔形成部１６ｃで鍔曲げする。すると、他方鍔形成部１６ｃが一方鍔部１６ｂとほぼ平行となって他方鍔部を形成し、一方鍔部１６ｂと鍔曲げされた他方鍔形成部１６ｃとで、板バネ２５，係合ころ２３および保持器２４からなる組立体が、内輪１５とシェル外輪１６との間で抜け止めされて、一方向クラッチ１３が組み立てられる。鍔曲げの際には、シェル外輪１６の円筒部１６ａの内周面１６ｄがアキシャル方向の断面で見てラジアル方向外方に凹湾曲されるようにあらかじめ形成されているので、内周面１６ｄがアキシャル方向の断面で見てラジアル方向内方に凸湾曲することはない。すなわち、内周面１６ｄに応力集中部が形成されることはない。

係合ころ２３は、鋼製の円柱体でなり、保持器２４に穿設された空所であるポケット２４ａに、板バネ２５によって円周方向に付勢されて配置されている。換言すれば、係合ころ２３は、内輪１５の外周面に設けられたカム面１７と、外輪１６の内周面１６ｄとによって形成される各くさび状空間１９内に回動自在に配置されている。

保持器２４は、合成樹脂によって円環状に形成され、シェル外輪１６の内周面１６ｄにほぼ沿った外周形状と、内輪１５のカム面１７に沿った内周形状とを有しており、シェル外輪１６内に収納配置されている。保持器２４の外周面とシェル外輪１６の内周面１６ｄとの間には若干の間隙が設けられている。

図３に示すように、保持器２４は、一対のリム部２６，２６と、一対のリム部２６，２６を連結する複数の柱部２７とを備えている。一対のリム部２６，２６の内周面には、カム面１７のランプ面２０と係合する三角突起（図示せず）が形成されており、保持器２４がシェル外輪１６に組み付けられた後には、三角突起がランプ面２０に当接することにより、保持器２４の内輪１５に対する相対回転が規制されている。

また、保持器２４は、一対のリム部２６，２６の内側面で円周方向において各柱部２７と整合する部分には、端部側バネ保持部２９，２９が各柱部２７の外周面側から円周方向外方に突出する状態で形成されている。これに対して、各柱部２７のアキシャル方向中央部には、ころ規制部である中央側バネ保持部３０が各柱部２７の外周面側から円周方向外方に突出する状態で形成されている。このような端部側バネ保持部２９，２９と中央側バネ保持部３０とは、円周方向に少しずらした状態で配置されており、板バネ２５は端部側バネ保持部２９，２９の円周方向一側面と、中央側バネ保持部３０の円周方向他側面との間に挟持されている。中央側バネ保持部３０の円周方向の厚さｔは、係合ころ２３が板バネ２５を所定の撓み量以上に押しつぶすような場合に、中央側バネ保持部３０の円周方向一端面３０ａと当接するように設定されている。また、板バネ２５の押圧部３２の長さは、係合ころ２３が中央側バネ保持部３０の円周方向一端面３０ａと当接したとき、中央側バネ保持部３０と干渉しないように設定されている。

板バネ２５は、弾性金属片を曲折することによって形成されている。すなわち、その所定の位置を屈曲部３１として折り曲げることで押圧部３２を構成しており、押圧部３２の先端部を更に折り曲げて当接部３３を構成している。これにより、板バネ２５は、各係合ころ２３をロック方向、すなわち、カム面１７の溝の浅い側に向けて付勢している。

プーリユニット１を組み立てる際には、一方の玉軸受１４の玉および保持器，一方向クラッチ１３の板バネ２５および係合ころ２３，他方の玉軸受１４のころおよび保持器の順に、プーリ１２とスリーブ１１との間に圧入すればよい。一方の玉軸受１４の外輪軌道部内径＞一方向クラッチ１３の外輪１６の内周面１８の平行２面間距離（一方向クラッチ１３の外輪１６の最小内径）≧他方の玉軸受１４の外輪軌道肩部内径であるので、各挿入作業時において径方向外側に作業用のスペースが確保され、組立て作業を容易に行うことができる。一方向クラッチ１３のプーリ圧入の際には、シェル外輪１６の円筒部１６ａの内周面１６ｄがアキシャル方向の断面で見てラジアル方向外方に凹湾曲されるようにあらかじめ形成されているので、内周面１６ｄがアキシャル方向の断面で見てラジアル方向内方に凸湾曲することが防止される。すなわち、内周面１６ｄに応力集中部が形成されることはない。

次に、このように構成された実施例１に係る一方向クラッチ１３を備えるプーリユニット１０の動作について説明する。

エンジンのクランクシャフトの回転角速度がオルタネータのロータ軸の回転角速度より速い場合、すなわち、シェル外輪１６が内輪１５に対してロック方向に相対回転する場合には、係合ころ２３は、内輪１５のカム面１７から受ける力と板バネ２５の付勢力とに基づき、カム面１７が浅くなった側、すなわち、くさび状空間１９の狭い側で内輪１５のカム面１７およびシェル外輪１６の内周面１８に噛み込み、内輪１５とシェル外輪１６との間を機械的に結合し、一方向クラッチ１３がロック状態になる。これにより、プーリ１２とスリーブ１１とが相対回転不能となり、クランクシャフトの回転駆動力がオルタネータのロータ軸に伝達される。

一方、オルタネータのロータ軸の回転角速度がエンジンのクランクシャフトの回転角速度より速くなった場合、すなわち、シェル外輪１６が内輪１５に対してアンロック方向に相対回転する場合には、内輪１５のカム面１７およびシェル外輪１６の内周面１８での噛み込みが解除されて、内輪１５とシェル外輪１６との間が機械的に断絶し、一方向クラッチ１３がアンロック状態になる。このとき、玉軸受１４，１４が、一方向クラッチ１３の両側でラジアル荷重を支持するので、一方向クラッチ１３は噛み合い性能と耐久性とを良好に維持することができる。これにより、プーリ１２とスリーブ１１との相対回転が自在（オーバーラン状態）となる。

実施例１によれば、シェル外輪１６の円筒部１６ａに、アキシャル方向の断面で見てラジアル方向内方への膨出変形を吸収する凹状部を有するので、鍔曲げおよびプーリ圧入によって内周面１６ｄがアキシャル方向の断面で見てラジアル方向内方に膨出することがなくなり、一方向クラッチ１３のロック時にシェル外輪１６の円筒部１６ａの応力集中部がなくなるために、シェル外輪１６の剥離寿命を伸ばすことができる。

図５は、本発明の実施例２に係る一方向クラッチ１３のシェル外輪１１６を示す上部断面端面図である。このシェル外輪１１６は、薄い鋼板から精密絞り加工で成形された比較的薄肉の円筒体でなり、円筒部１１６ａと、円筒部１１６ａの一端から中心に向けて形成された一方鍔部１１６ｂと、円筒部１１６ａの他端から面一に延出された他方鍔形成部１１６ｃとから構成されている。円筒部１１６ａの内周面１１６ｄがアキシャル方向の断面で見てラジアル方向外方に凹湾曲するように形成されているとともに、円筒部１１６ａの外周面１１６ｅがアキシャル方向の断面で見てラジアル方向外方に凸湾曲するように形成されている。また、円筒部１１６ａの内周面１１６ｄの湾曲率と円筒部１１６ａの外周面１１６ｅの湾曲率とは略等しく設定されているので、円筒部１１６ａの肉厚は、アキシャル方向の断面で見てラジアル方向に略一様であるようになっている。

なお、実施例２に係る一方向クラッチ１３のその他の言及しない部分は、本発明の実施例１に係る一方向クラッチ１３と同様に構成されているので、それらの詳しい説明を省略する。

このように構成された実施例２に係る一方向クラッチ１３を組み立てるには、まず、内輪１５の外周側に板バネ２５，係合ころ２３および保持器２４からなる組立体を組み付けた後、それを図５に示したシェル外輪１１６内に他方鍔形成部１１６ｃ側から圧入し、しかる後にシェル外輪１１６を他方鍔形成部１１６ｃで鍔曲げする。すると、他方鍔形成部１１６ｃが一方鍔部１１６ｂとほぼ平行となって他方鍔部を形成し、一方鍔部１１６ｂと鍔曲げされた他方鍔形成部１１６ｃとで、板バネ２５，係合ころ２３および保持器２４からなる組立体が、内輪１５とシェル外輪１１６との間で抜け止めされて、一方向クラッチ１３が組み立てられる。鍔曲げの際には、シェル外輪１１６の円筒部１１６ａの内周面１１６ｄがアキシャル方向の断面で見てラジアル方向外方に凹湾曲されるようにあらかじめ形成されているとともに、シェル外輪１１６の円筒部１１６ａの外周面１１６ｅがアキシャル方向の断面で見てラジアル方向外方に凸湾曲されるようにあらかじめ形成されているので、内周面１１６ｄがアキシャル方向の断面で見てラジアル方向内方に凸湾曲することが防止される。すなわち、内周面１１６ｄに応力集中部が形成されることはない。

同様に、プーリユニット１を組み立てる際に、一方向クラッチ１３にプーリ１２を圧入するときにも、シェル外輪１６の円筒部１６ａの内周面１６ｄがアキシャル方向の断面で見てラジアル方向外方に凹湾曲されるようにあらかじめ形成されているとともに、シェル外輪１１６の円筒部１１６ａの外周面１１６ｅがアキシャル方向の断面で見てラジアル方向外方に凸湾曲されるようにあらかじめ形成されているので、内周面１６ｄがアキシャル方向の断面で見てラジアル方向内方に凸湾曲することが防止される。すなわち、内周面１６ｄに応力集中部が形成されることはない。

実施例２によれば、鍔曲げおよびプーリ圧入による凸変形分を考慮し、シェル外輪１１６の円筒部１１６ａの内周面１１６ｄがアキシャル方向の断面で見てラジアル方向外方に凹湾曲するように形成されているとともに、円筒部１１６ａの外周面１１６ｅがアキシャル方向の断面で見てラジアル方向外方に凸湾曲するように形成されているので、内周面１１６ｄに応力集中部が形成されることはなく、一方向クラッチ１３のロック時の円筒部１１６ａへの応力集中が解消されて、シェル外輪１１６の長寿命化が図れるという効果がある。

図６は、本発明の実施例３に係る一方向クラッチ１３のシェル外輪２１６を示す上部断面端面図である。このシェル外輪２１６は、薄い鋼板から精密絞り加工で成形された比較的薄肉の円筒体でなり、円筒部２１６ａと、円筒部２１６ａの一端から中心に向けて形成された一方鍔部２１６ｂと、円筒部２１６ａの他端から面一に延出された他方鍔形成部２１６ｃとから構成されている。円筒部２１６ａの内周面２１６ｄがアキシャル方向の断面で見て平坦に形成されているとともに、円筒部２１６ａの外周面２１６ｅがアキシャル方向の断面で見てラジアル方向外方に凸湾曲するように形成されている。これにより、円筒部２１６ａの肉厚は、アキシャル方向の断面で見てラジアル方向位置の中央においてより肉厚となっている。

なお、その他の言及しない部分は、本発明の実施例１に係る一方向クラッチ１３と同様に構成されているので、それらの詳しい説明を省略する。

このように構成された実施例３に係る一方向クラッチ１３を組み立てるには、まず、内輪１５の外周側に板バネ２５，係合ころ２３および保持器２４からなる組立体を組み付けた後、それを図６に示したシェル外輪２１６内に他方鍔形成部２１６ｃ側から圧入し、しかる後にシェル外輪２１６を他方鍔形成部２１６ｃで鍔曲げする。すると、他方鍔形成部２１６ｃが一方鍔部２１６ｂとほぼ平行となって他方鍔部を形成し、一方鍔部２１６ｂと鍔曲げされた他方鍔形成部２１６ｃとで、板バネ２５，係合ころ２３および保持器２４からなる組立体が、内輪１５とシェル外輪２１６との間で抜け止めされて、一方向クラッチ１３が組み立てられる。鍔曲げの際には、シェル外輪２１６の円筒部２１６ａの外周面２１６ｅがアキシャル方向の断面で見てラジアル方向外方に凸湾曲されるようにあらかじめ形成されているので、内周面２１６ｄがアキシャル方向の断面で見てラジアル方向内方に凸湾曲することが防止される。すなわち、内周面２１６ｄに応力集中部が形成されることはない。

同様に、プーリユニット１を組み立てる際に、一方向クラッチ１３にプーリ１２を圧入するときにも、シェル外輪２１６の円筒部２１６ａの外周面２１６ｅがアキシャル方向の断面で見てラジアル方向外方に凸湾曲されるようにあらかじめ形成されているので、内周面１６ｄがアキシャル方向の断面で見てラジアル方向内方に凸湾曲することが防止される。すなわち、内周面１６ｄに応力集中部が形成されることはない。

実施例３によれば、鍔曲げおよびプーリ圧入による凸変形分を考慮し、シェル外輪２１６の円筒部２１６ａの外周面２１６ｅがアキシャル方向の断面で見てラジアル方向に凸湾曲するように形成されているので、内周面２１６ｄに応力集中部が形成されることはなく、一方向クラッチ１３のロック時の円筒部２１６ａへの応力集中が解消され、シェル外輪２１６の長寿命化が図れるという効果がある。

図７は、本発明の実施例４に係る一方向クラッチ１３のシェル外輪３１６を示す上部断面端面図である。このシェル外輪３１６は、薄い鋼板から精密絞り加工で成形された比較的薄肉の円筒体でなり、円筒部３１６ａと、円筒部３１６ａの一端から中心に向けて形成された一方鍔部３１６ｂと、円筒部３１６ａの他端から面一に延出された他方鍔形成部３１６ｃとから構成されている。円筒部３１６ａの内周面３１６ｄがアキシャル方向の断面で見て平坦に形成されているとともに、円筒部３１６ａの外周面３１６ｅがアキシャル方向の断面で見て平坦に形成されており、円筒部３１６ａの肉厚がアキシャル方向の断面で見てラジアル方向に略一様になっている。また、他方鍔形成部３１６ｃの基端内周面には、テーパ状肉厚部分３１６ｆである変形誘導部が突設されている。

このように構成された実施例４に係る一方向クラッチ１３を組み立てるには、まず、内輪１５の外周側に板バネ２５，係合ころ２３および保持器２４からなる組立体を組み付けた後、それを図７に示したシェル外輪３１６内に他方鍔形成部３１６ｃ側から圧入し、しかる後にシェル外輪３１６を他方鍔形成部３１６ｃで鍔曲げする。すると、他方鍔形成部３１６ｃがテーパ状肉厚部分３１６ｆの手前側（図７で見て左側）で折り曲げられ一方鍔部３１６ｂとほぼ平行となって他方鍔部を形成し、一方鍔部３１６ｂと鍔曲げされた他方鍔形成部３１６ｃとで、板バネ２５，係合ころ２３および保持器２４からなる組立体が、内輪１５とシェル外輪３１６との間で抜け止めされて、一方向クラッチ１３が組み立てられる。鍔曲げの際には、テーパ状肉厚部分３１６ｆの存在によって他方鍔形成部３１６ｃがかならずテーパ状肉厚部分３１６ｆの手前側（図７で見て左側）で折り曲げられるので、内周面３１６ｄがアキシャル方向の断面で見てラジアル方向内方に凸湾曲することが防止される。すなわち、内周面３１６ｄに応力集中部が形成されることはない。

同様に、プーリユニット１を組み立てる際に、実施例４に係る一方向クラッチ１３にプーリ１２を圧入するときにも、テーパ状肉厚部分３１６ｆの存在によって他方鍔形成部３１６ｃにはかならずテーパ状肉厚部分３１６ｆの手前側（図７で見て左側）に荷重が加えられるので、内周面３１６ｄがアキシャル方向の断面で見てラジアル方向内方に凸湾曲することが防止される。すなわち、内周面３１６ｄに応力集中部が形成されることはない。

実施例４によれば、他方鍔形成部３１６ｃの基端内周面に突設されたテーパ状肉厚部分３１６ｆである変形誘導部が設けられているので、他方鍔形成部３１６ｃがかならずテーパ状肉厚部分３１６ｆの手前側（図７で見て左側）で折り曲げられることになり、鍔曲げおよびプーリ圧入によって円筒部３１６ａがアキシャル方向の断面で見てラジアル方向内方に凸湾曲することがなくなり、一方向クラッチ１３のロック時にシェル外輪３１６の円筒部３１６ａの応力集中部がなくなるので、シェル外輪３１６の剥離寿命を伸ばすことができる。

図８は、本発明の実施例５に係る一方向クラッチ１３のシェル外輪４１６を示す上部断面端面図である。このシェル外輪４１６は、薄い鋼板から精密絞り加工で成形された比較的薄肉の円筒体でなり、円筒部４１６ａと、円筒部４１６ａの一端から中心に向けて形成された一方鍔部４１６ｂと、円筒部４１６ａの他端から面一に延出された他方鍔形成部４１６ｃとから構成されている。円筒部４１６ａの内周面４１６ｄがアキシャル方向の断面で見て平坦に形成されているとともに、円筒部４１６ａの外周面４１６ｅがアキシャル方向の断面で見て平坦に形成されており、円筒部４１６ａの肉厚がアキシャル方向の断面で見てラジアル方向に略一様になっている。また、円筒部４１６ａの内周面４１６ｄの略中央には、円周方向に穿設された変形誘導ノッチ４１６ｆでなる変形誘導部が形成されている。

このように構成された実施例５に係る一方向クラッチ１３を組み立てるには、まず、内輪１５の外周側に板バネ２５，係合ころ２３および保持器２４からなる組立体を組み付けた後、それを図８に示したシェル外輪４１６内に他方鍔形成部４１６ｃ側から圧入し、しかる後にシェル外輪４１６を他方鍔形成部４１６ｃで鍔曲げする。すると、他方鍔形成部４１６ｃが折り曲げられ一方鍔部４１６ｂとほぼ平行となって他方鍔部を形成し、一方鍔部４１６ｂと鍔曲げされた他方鍔形成部４１６ｃとで、板バネ２５，係合ころ２３および保持器２４からなる組立体が、内輪１５とシェル外輪４１６との間で抜け止めされて、一方向クラッチ１３が組み立てられる。鍔曲げの際には、変形誘導ノッチ４１６ｆの存在によって円筒部４１６ａにアキシャル方向の断面で見てラジアル方向外方への応力が作用するので、内周面４１６ｄがアキシャル方向の断面で見てラジアル方向内方に凸湾曲することが防止される。すなわち、内周面４１６ｄに応力集中部が形成されることはない。

同様に、プーリユニット１を組み立てる際に、実施例５に係る一方向クラッチ１３にプーリ１２を圧入するときにも、変形誘導ノッチ４１６ｆの存在によって円筒部４１６ａがアキシャル方向の断面で見てラジアル方向内方に凸湾曲することがなくなるので、内周面３１６ｄに応力集中部が形成されることはない。

実施例５によれば、シェル外輪４１６の円筒部４１６ａの内周面４１６ｄの中央位置に変形誘導ノッチ４１６ｅが形成されているので、鍔曲げおよびプーリ圧入によって円筒部がアキシャル方向の断面で見てラジアル方向内方に凸湾曲することがなくなり、一方向クラッチ１３のロック時の応力集中部がなくなるので、一方向クラッチ１３のロック時の円筒部４１６ａへの応力集中が解消され、シェル外輪４１６の長寿命化が図れるという効果がある。

以上、本発明の各実施例について説明したが、これらはあくまでも例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。

例えば、各実施例では、一方向クラッチ１３のくさび部材を係合ころ２３としたが、くさび部材が球，スプラグ等である一方向クラッチにも、本発明を同様に適用できることはいうまでもない。

また、各実施例では、付勢部材を板バネ２５をとしたが、板バネ２５の代わりに、コイルバネや皿バネなどの他の付勢部材を用いることも可能である。

本発明の実施例１に係る一方向クラッチが配設されたプーリユニットを示す側面断面図。実施例１に係る一方向クラッチの要部斜視図。実施例１に係る一方向クラッチの要部平面図。実施例１に係る一方向クラッチにおけるシェル外輪の上部断面端面図。実施例２に係る一方向クラッチにおけるシェル外輪の上部断面端面図。実施例３に係る一方向クラッチにおけるシェル外輪の上部断面端面図。実施例４に係る一方向クラッチにおけるシェル外輪の上部断面端面図。実施例５に係る一方向クラッチにおけるシェル外輪の上部断面端面図。従来の一方向クラッチにおけるシェル外輪の上部断面端面図。

符号の説明

１０プーリユニット
１１スリーブ
１２プーリ
１３一方向クラッチ
１４玉軸受
１５内輪
１６，１１６，２１６，３１６，４１６シェル外輪
１６ａ，１１６ａ，２１６ａ，３１６ａ，４１６ａ円筒部
１６ｂ，１１６ｂ，２１６ｂ，３１６ｂ，４１６ｂ一方鍔部
１６ｃ，１１６ｃ，２１６ｃ，３１６ｃ，４１６ｃ他方鍔形成部
１６ｄ，１１６ｄ，２１６ｄ，３１６ｄ，４１６ｄ内周面
１６ｅ，１１６ｅ，２１６ｅ，３１６ｅ，４１６ｅ外周面
１７カム面
１８内周面
２３係合ころ（くさび部材）
２４保持器
２４ａポケット
３１６ｆテーパ状肉厚部分（変形誘導部）
４１６ｆ変形誘導ノッチ（変形誘導部）

Claims

同心状に配設される内輪およびシェル外輪を係合部材により同期回転させるロック状態と相対回転させるアンロック状態とに切り替える一方向クラッチにおいて、
シェル外輪の円筒部に、アキシャル方向の断面で見てラジアル方向内方への膨出変形を吸収する凹状部を有することを特徴とする一方向クラッチ。
同心状に配設される内輪およびシェル外輪を係合部材により同期回転させるロック状態と相対回転させるアンロック状態とに切り替える一方向クラッチにおいて、
シェル外輪の円筒部に、アキシャル方向の断面で見てラジアル方向外方への膨出変形を誘導する変形誘導部を有することを特徴とする一方向クラッチ。
前記凹状部は、前記円筒部の外周面がアキシャル方向の断面で見てラジアル方向に平坦に、かつ前記円筒部の内周面がアキシャル方向の断面で見てラジアル方向外方に凹湾曲するように形成されていて、前記円筒部の肉厚をアキシャル方向位置に応じて変化させた請求項１記載の一方向クラッチ。
前記凹状部は、前記円筒部の外周面がアキシャル方向の断面で見てラジアル方向外方に凸湾曲し、かつ前記円筒部の内周面がアキシャル方向の断面で見てラジアル方向外方に凹湾曲するように形成されている請求項１記載の一方向クラッチ。
前記変形誘導部が、前記シェル外輪の鍔部の基端内周面に突設されたテーパ状肉厚部分である請求項２記載の一方向クラッチ。