JP5175139B2 - 二輪車スタータ用のローラ型ワンウェイクラッチ - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車や産業機械などの駆動装置内でトルク伝達、バックストップ等の部品として使用されるローラ型ワンウェイクラッチに関するものである。

一般に、ローラ型ワンウェイクラッチは、外輪と、外輪と同心に配置される内輪と、内輪の外周面と外輪の内周カム面との間に配され、トルクを伝達する複数のローラと、ローラの空転側に接するスプリングなどから成っている。

このような構成において、ワンウェイクラッチはローラとカム面とで構成されるカム機構により、外輪に対して内輪を一方向のみに回転するようにしている。すなわち内輪は外輪に対して一方向で空転し、その逆方向でのみカム機構を介して外輪に回転トルクを与える構成となっている。

ローラ型ワンウェイクラッチでは、確実な噛み合わせを得るため、トルク伝達部材であるローラや、それを付勢するアコーデオンスプリングなどが外輪または内輪に設けたポケットに配置されている。

特に、二輪車用のローラ型ワンウェイクラッチにおいてはローラ数が少ない（例えば３個乃至６個）ため、各々のローラを確実に噛み合わせないと設計トルク容量が確保できなくなる恐れがある。このため、従来は、ローラやアコーデオンスプリングが軸方向に抜けるのを防止するため、ローラ型ワンウェイクラッチの軸方向の片側もしくは両側に側板を設けることが多かった。

例えば、特許文献１では、ローラ型ワンウェイクラッチに側板またはカバーを設け、そのいずれかに突起を形成し、アコーデオンスプリングが軸方向に脱落しないようにしている。
特開２００７−６４４７５

ローラ型ワンウェイクラッチの品質向上のため、アコーデオンスプリングの外輪に対する相対位置変動を少なくする必要があり、またアコーデオンスプリングが外輪内径部や保持器外径部または、内輪軌道面と摺擦せず、擦れによる摩耗や折損を防止ができることが望まれている。このため、アコーデオンスプリングを外輪の所定場所に確実に固定することが求められていた。

また、ローラ型ワンウェイクラッチ内に溜まるゴミなどの異物は、噛合い性能にも悪影響を及ぼすため、除去する方が望ましい。このため、側板を用いず、ポケットを軸方向に露出することが求められている。また、より低コストのスタータ用のローラ型ワンウェイクラッチが求められている。

そこで、本発明の目的は、ローラ型ワンウェイクラッチにおいて、アコーデオンスプリングを外輪に対して正確に取り付けることができ、噛合い信頼性の向上と、低コスト化を同時に達成したローラ型ワンウェイクラッチを提供することである。

上記目的を達成するため、本願発明のローラ型ワンウェイクラッチ は、
内周にカム面を有するポケットが形成された外輪と、
外輪の内径側に同心状に配置された内輪と、
ポケットに配置され、カム面に係合し、外輪と内輪との間でトルクを伝達する複数のローラと、
ポケット内で外輪とローラとの間に配置され、一端を外輪の軸方向端面に固定され、ローラをカム面との係合方向に付勢するアコーデオンスプリングと、
を含み、アコーデオンスプリングが固定される外輪の軸方向端面にはアコーデオンスプリングの固定位置が確認できる識別領域が設けられていることを特徴としている。

また、識別領域は前記外輪の前記軸方向端面の内径側に前記外輪の回転軸と同心状に設けられた領域で構成され、前記アコーデオンスプリングは前記領域内に固定されていることを特徴としている。

識別領域は凹部として形成されていることを特徴としている。

アコーデオンスプリングはスポット溶接により外輪に固定されていることを特徴としている。

ローラを保持する窓を備えた円筒部と、円筒部から外径方向に延在し、軸方向端面とは反対側の外輪内径側に設けられた段部に係合するフランジ部とを備え、外輪と相対回転自在な保持器を備えていることを特徴としている。

本発明のローラ型ワンウェイクラッチによれば、次のような効果が得られる。
アコーデオンスプリングを外輪に固定する位置を識別できる識別領域（マーク）をアコーデオンスプリングの固定される外輪端面に設けたことにより、アコーデオンスプリングを外輪への所定の固定位置に正しく取り付けることが容易となる。また、固定後において、所定の位置に固定されているかの判別もし易くなり、製品品質の向上に寄与できる。

アコーデオンスプリングを外輪端面に固定することにより、アコーデオンスプリングが軸方向に脱落することが防止でき、アコーデオンスプリングの軸方向脱落防止のための側板が廃止できる。このため低コスト化が実現できる。

また、アコーデオンスプリングの外輪に対する相対位置変動を無くなるため、外輪内径部や保持器外径部または、内輪軌道面と摺擦せず、擦れによる摩耗や折損を防止ができる。

二輪車用のスタータに使用されているローラ型ワンウェイクラッチは、高回転で、また、振動が激しく、粉塵に対する環境も厳しい条件で使用されるため、ローラ型ワンウェイクラッチ内には摩耗紛を含んだゴミが溜まりやすい。本発明によれば、側板を廃止できるので、ポケットが露出し、ゴミ排出性の向上が図れる。

発明の実施の形態

以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。尚、以下説明する実施例は例示として本発明を示しているに過ぎず、その他の変更が可能なことは言うまでもない。

図１は、本発明の一実施例のローラ型ワンウェイクラッチを示す正面図である。図１は、ローラがカム面に噛み合っている状態、すなわちワンウェイクラッチがロックしている状態を示している。この状態から、外輪が図中右方向へ回転すると、ロックが解除され、ワンウェイクラッチは空転する。

図１に示すように、ローラ型ワンウェイクラッチ３０は、カム面１２を有する凹部として形成されたポケット４を内周に備えた環状の外輪１と、外輪１に対して半径方向内径側に離間され、相対回転自在に同心状に配置され、環状の外周軌道面１１を有する内輪２（図４を参照。図１乃至図３では図示を省略）と、ポケット４内に配置されて内輪２の外周軌道面１１とカム面１２との間でトルクを伝達する複数のローラ３を含んでいる。

外輪１の内径側に設けられるポケット４は、円周方向等配に３箇所設けられている。また、外輪１に不図示の相手部材に固定するために用いられ、軸方向に貫通する段付きリベット孔８も円周方向等分に３箇所設けられている。図１に示すように、ポケット４とリベット孔８とは等間隔で交互に配置されている。また、ポケット４の数は、トルクの大きさに応じて、例えば、３乃至６個などの複数個の設定が可能であることは言うまでもない。

図１に示すように、ワンウェイクラッチ３０は、ローラ３を保持する保持器６を備え、保持器６は、円筒部１０と、円筒部１０の軸方向一端部から外径方向へ延在する環状のフランジ部１７を備えている。また、保持器６は、ローラ３の数に対応して、径方向に貫通した窓１８を有する。

保持器６の円筒部１０に設けられた窓１８は、径方向に貫通しているが、軸方向では、フランジ部１７側も、フランジ部１７と対向する端部でも閉じられている。すなわち、ローラ３は、ほぼ矩形の窓１８内に着座し、窓１８の４つの辺に支持されている。

図３は、図１及び図２のローラ型ワンウェイクラッチ３０を軸方向の反対側からみた、一部破断して示す正面図である。また、図４は、図３のＡ−Ｏ−Ａ線に沿った軸方向断面図である。図３及び図４に示すように、外輪１の内周面の軸方向の縁部に環状の段部１３が設けられ、段部１３に保持器６のフランジ部１７が係合している。段部１３の軸方向深さは、フランジ部１７の厚さより僅かに大きく、フランジ部１７が段部１３に係合すると、外輪１の軸方向端面２２（図１及び図２における軸方向端面２１と反対側の端面）とフランジ部１７の軸方向の端面との間に僅かなクリアランスが生じ、相手部材との干渉を防いでいる。また、段部１３の外径は、保持器６のフランジ部１７の外径より僅かに大きく、フランジ部１７は所定のクリアランスで段部１３に嵌合する。これにより、保持器６は外輪１と相対回転できる。

また、図１乃至図４に示すように、ローラ型ワンウェイクラッチ３０は、ポケット４に配置され、ローラ３をカム面１２との係合方向に付勢するアコーデオンスプリング５を備えている。

アコーデオンスプリング５の一方の端部、すなわちタブ１５は、図１及び図２に示すように外輪１の軸方向端面２１に固着されている。また、図３に示すように、アコーデオンスプリング５の他方の端部１６は、ローラ３の軸方向の端面を保持している。

アコーデオンスプリング５は、図１乃至図３に示すようにアコーデオンスプリング５の軸方向に折り曲げられた蛇腹状の形態をした蛇腹部２４を備えている。蛇腹部２４は伸縮自在であり、ローラ３がカム面１２と係合するようにローラ３に付勢力を付与している。

アコーデオンスプリング５のタブ１５は、例えば溶接、スポット溶接、接着、ハンダ付け等により外輪１の軸方向端面２１に固着されている。

ここで、アコーデオンスプリング５の外輪１への固着について詳細に説明する。図１において、外輪１の軸方向端面２１の内径側には、アコーデオンスプリング５の固定位置が確認できる識別領域２０が設けられている。

識別領域２０は外輪１の軸方向端面２１の内径側に外輪１の回転軸と同心状に設けられ、アコーデオンスプリング５のタブ１５は識別領域２０内に位置決め固定されている。

識別領域２０は、以下のように形成される。アコーデオンスプリング５を固定する外輪１の軸方向端面２１を切削する時、外径側から切削加工を始め、アコーデオンスプリング５を固定する識別領域２０に達すると不図示の切削工具の回転速度及び径方向移動速度を低下させて、面の粗度を変化させる。これにより識別領域２０と円環状の境界部２５で区別されるそれ以外の軸方向端面２１の表面粗度が異なるため目視により、または指などで接触することで識別領域２０を確実に確認できるようになる。

図２は、本発明の他の実施例のローラ型ワンウェイクラッチを示す正面図である。基本的構成は図１に示す実施例と同様なので、異なる点のみを説明する。図２に示す実施例では、識別領域２０は円環状の凹部２３として形成されている。

凹部２３は、外輪１の軸方向端面２１の内径側に形成されるが、最も内径側には、軸方向端面２１と同じ高さの円環状の内径部分２６が残される。従って、凹部２３は、軸方向端面２１の外径側と内径部分２６との間に溝状に形成される。

凹部２３の径方向の幅は、アコーデオンスプリング５のタブ１５がちょうど嵌合する大きさである。また、凹部２３の深さは、アコーデオンスプリング５のタブ１５の厚さより僅かにわずかに大きく、タブ１５が凹部２３に固定されると、外輪１の軸方向端面２１とタブ１５の軸方向の端面との間に僅かなクリアランスが生じ、相手部材との干渉を防止している。

図２に示す他の実施例においても、アコーデオンスプリング５が取り付け、すなわち固定される識別領域である凹部２３は、目視などにより容易に識別できるため、アコーデオンスプリング５を正確な位置に固定できる。

以上説明した本発明の各実施例によれば、アコーデオンスプリングを外輪に固定する位置を識別できる識別領域（マーク）をアコーデオンスプリングの固定される外輪端面に設けたことにより、アコーデオンスプリングを外輪への所定の固定位置に正しく取り付けることが容易となる。また、固定後において、所定の位置に固定されているかの判別もし易くなり、製品品質の向上に寄与できる。

また、識別領域２０及び２３を設けたことで、外輪１を相手部材に取り付けるときに、リベット挿入方向の識別がより容易になり、作業性及び誤組みの防止効果が向上する。また、従来設けられていた側板を不要としたので、ポケット４の大部分が露出し、ポケット４からのゴミの排出性向上も期待できる。

アコーデオンスプリング５が外輪１の軸方向端面２１の識別領域２０または２３に固着しているため、アコーデオンスプリング５と外輪１との相対位置の変動がほとんどなくなる。このため、外輪内径部や保持器外径部または、内輪軌道面との擦れによる摩耗や折損の防止が可能となる。

また、アコーデオンスプリング５の作動中の動きが、外輪１や保持器６に影響されず、安定した滑らかな動きが可能となる。それにより、ローラの噛み合い性が向上する。

本発明は、自動車や産業機械などの駆動装置内でトルク伝達、バックストップ等の部品として使用されるが、特に二輪乗用車に用いると効果が大きい。

図１は、本発明の一実施例のローラ型ワンウェイクラッチを示す正面図である。 図２は、本発明の他の実施例のローラ型ワンウェイクラッチを示す正面図である。 図３は、図１及び図２のローラ型ワンウェイクラッチを軸方向の反対側からみた、一部破断して示す正面図である。 図４は、図３のＡ−Ｏ−Ａ線に沿った軸方向断面図である。

符号の説明

１ 外輪
２ 内輪
３ ローラ
４ ポケット
５ アコーデオンスプリング
６ 保持器
８ リベット孔
１２ カム面
１５ タブ
２０ 識別領域
２１ 軸方向端面
２２ 軸方向端面
２３ 凹部
２４ 蛇腹部
３０ ローラ型ワンウェイクラッチ

Claims (2)

1. 内周にカム面を有するポケットが形成された外輪と、
   前記外輪の内径側に同心状に配置された内輪と、
   前記ポケットに配置され、前記カム面に係合し、前記外輪と前記内輪との間でトルクを伝達する複数のローラと、
   前記ポケット内で前記外輪と前記ローラとの間に配置され、一端を前記外輪の軸方向端面に固定され、前記ローラを前記カム面との係合方向に付勢するアコーデオンスプリングと、
   を含み、前記アコーデオンスプリングが固定される前記外輪の前記軸方向端面には前記アコーデオンスプリングの固定位置が確認できる識別領域が設けられ、前記識別領域は前記外輪の前記軸方向端面の内径側に前記外輪の回転軸と同心状に設けられ、前記アコーデオンスプリングは前記識別領域内に固定され、前記識別領域以外の前記軸方向端面と前記識別領域との表面粗度が異なることを特徴とするローラ型ワンウェイクラッチ。
2. 前記ローラを保持する窓を備えた円筒部と、前記円筒部から外径方向に延在し、前記軸方向端面とは反対側の外輪内径側に設けられた段部に係合するフランジ部とを備え、前記外輪と相対回転自在な保持器を備えていることを特徴とする請求項１に記載のローラ型ワンウェイクラッチ。

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