JP6405975B2 - 一方向クラッチ用ばね及び一方向クラッチ - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車用のオルタネータ等の補機を回転駆動する為のプーリ装置、或いはエンジンのアイドルストップ時の補機駆動装置等に組み込んで使用する、一方向クラッチ及びこの一方向クラッチを構成する一方向クラッチ用ばねの改良に関する。

オルタネータやスタータモータ等の自動車用補機を駆動する為のプーリ装置に組み込む一方向クラッチとして、ローラクラッチが従来から知られている。例えば特許文献１〜５には、ローラクラッチを組み込んだローラクラッチ内蔵型プーリ装置が記載されている。図１０〜１２は、これら各特許文献に記載される等により従来から知られている、ローラクラッチ内蔵型プーリ装置の１例を示している。このローラクラッチ内蔵型のプーリ装置１は、オルタネータの回転軸に外嵌固定可能なスリーブ２を有する。又、このスリーブ２の周囲に従動プーリ３を、このスリーブ２と同心に配置している。そして、これらスリーブ２の外周面と従動プーリ３の内周面との間に、１対のサポート軸受４、４とローラクラッチ５とを設けている。

前記スリーブ２は、全体を円筒状に形成しており、前記オルタネータの回転軸の端部に外嵌固定して、この回転軸と共に回転する。又、このスリーブ２の外周面の中央部には、同じく両端部よりも外径寸法の大きな大径部６を設けている。一方、前記従動プーリ３の外周面は、幅方向に関する断面形状を波形として、ポリＶベルトと呼ばれる無端ベルトの一部を掛け渡し可能としている。そして、前記スリーブ２の外周面と前記従動プーリ３の内周面との間に存在する空間の軸方向中間部に前記ローラクラッチ５を、同じくこの空間の軸方向両端部でこのローラクラッチ５を軸方向両側から挟む位置に前記各サポート軸受４、４を、それぞれ配置している。このうちのサポート軸受４、４は、前記従動プーリ３に加わるラジアル荷重を支承しつつ、この従動プーリ３と前記スリーブ２との相対回転を可能とする。図示の例では、前記各サポート軸受４、４として、それぞれ深溝型の玉軸受を使用している。

又、前記ローラクラッチ５は、前記従動プーリ３が前記スリーブ２に対して所定方向に相対回転する傾向となる場合にのみ、これら従動プーリ３とスリーブ２との間での回転力の伝達を可能とする。この様なローラクラッチ５は、特許請求の範囲に記載した内輪相当部材に相当するクラッチ用内輪７と、同じく外輪相当部材に相当するクラッチ用外輪８と、同じくロック部材に相当する複数本のローラ９、９と、保持器１０と、複数のばね１１、１１とから成る。

このうちのクラッチ用内輪７及びクラッチ用外輪８は、それぞれ軸受鋼等の硬質金属製の板材又はＳＣＭ４１５等の浸炭鋼の板材により全体を円筒状に形成している。そして、前記クラッチ用内輪７を前記スリーブ２の大径部６の外周面に、前記クラッチ用外輪８を前記従動プーリ３の中間部内周面に、それぞれ締り嵌めにより嵌合固定している。又、前記クラッチ用外輪８の内周面のうち、少なくとも前記各ローラ９、９と当接する軸方向中間部を、円筒面１２としている。これと共に、前記クラッチ用内輪７の外周面をカム面１３としている。即ち、このクラッチ用内輪７の外周面に、それぞれがランプ部と呼ばれる複数の凹部１４、１４を、円周方向に関し等間隔に形成して、このクラッチ用内輪７の外周面を前記カム面１３としている。

そして、このカム面１３と前記円筒面１２との間の円筒状空間に、前記保持器１０と、前記複数ずつのローラ９、９及びばね１１、１１とを設けている。このうちの保持器１０は、例えばポリアミド４６等の合成樹脂により籠型円筒状に一体形成したもので、それぞれが円環状である１対のリム部１５、１５と、これら両リム部１５、１５の内側面内周縁寄り部分同士を連結する柱部１６、１６とを備える。この様な保持器１０は、前記両リム部１５、１５の内周面に形成した各突片１７、１７を、前記カム面１３を構成する各凹部１４、１４に係合させる事により、前記クラッチ用内輪７に対する相対回転を不能にしている。

又、前記両リム部１５、１５の内側面で、前記各柱部１６、１６の円周方向中間部に整合する部分には、それぞれ後方支持板部１８、１８を、これら各柱部１６、１６の外周面から径方向外方に突出する状態で形成している。又、これら各柱部１６、１６の外周面で、前記各後方支持板部１８、１８よりも少しだけ円周方向前方（図１１、１２の左方）に寄った部分の中央部に前方支持板部１９を、同じく両端寄り部分に１対の突出部２０、２０を、それぞれ前記各柱部１６、１６の外周面から径方向外方に突出する状態で形成している。そして、前記両リム部１５、１５と円周方向に隣り合う２組の柱部１６、１６とにより、四方を囲まれる部分をそれぞれポケット２１、２１とし、これら各ポケット２１、２１内に前記各ローラ９、９を、転動並びに円周方向に関する若干の変位を可能に設けている。

一方、前記保持器１０と前記各ローラ９、９との間には、これら各ローラ９、９を前記各凹部１４、１４の浅い側に向け、円周方向に関して同方向（図１１の左方向）に押圧する為の、前記各ばね１１、１１を設けている。これら各ばね１１、１１は、ＳＵＳ３０４等のステンレス鋼製の板材（弾性金属板）に折り曲げ加工を施す事により形成している。前記各ばね１１、１１は、図１２に示す様に、全体形状が略ム字形であり、平板状の基部２２と、この基部２２の長さ方向両側部分をこの基部２２の厚さ方向片側（図１２の左側）に鋭角（θ₁ ）に折り曲げて成る１対の弾性押圧部２３、２３と、これら両弾性押圧部２３、２３と前記基部２２と連続部に設けられた１対の屈曲部２４、２４とを備えている。このうちの基部２２は、前記保持器１０に対し前記各ばね１１、１１を係止する為の部分である。又、前記両弾性押圧部２３、２３は、それぞれの先端部により前記各ローラ９、９を弾性的に押圧する部分である。又、前記各屈曲部２４、２４は、前記各弾性押圧部２３、２３が前記基部２２に対して弾性的に撓む事を許容する部分である。

この様に構成する前記各ばね１１、１１は、前記各基部２２の片側面（図１１、１２の左側面）を、前記前方支持板部１９の片側面（図１１、１２の右側面）に、この基部２２の他側面（図１１、１２の右側面）の両端部を前記各後方支持板部１８、１８の片側面（図１１、１２の左側面）に、それぞれ弾性的に当接させる事により、前記保持器１０の円周方向複数個所に係止している。又、この状態で、前記各ばね１１、１１を構成する基部２２と弾性押圧部２３、２３との間に存在する１対の屈曲部２４、２４の内側に、それぞれ前記各突出部２０、２０を配置している。

上述の様に、前記各ばね１１、１１を前記保持器１０に係止した状態では、前記各弾性押圧部２３、２３の先端部が、それぞれ前記各ローラ９、９の転動面（外周面）に弾性的に当接する。そして、前記各弾性押圧部２３、２３により、これら各ローラ９、９を、前記円筒面１２とカム面１３との間の円筒状空間の径方向に関する幅の狭い部分に向け、円周方向に関して同方向に弾性的に押圧可能となる。この結果、次述する運転時に、前記ローラクラッチ５のロック状態とオーバラン状態との切り換えを迅速に行える。

上述の様に構成するローラクラッチ内蔵型のプーリ装置１の作用は、次の通りである。先ず、前記クラッチ用内輪７を嵌合固定した前記スリーブ２に対して、前記クラッチ用外輪８を嵌合固定した前記従動プーリ３が、前記各ばね１１、１１による前記各ローラ９、９の押圧方向と同方向に回転する場合には、前記円筒面１２及びカム面１３からこれら各ローラ９、９に、前記押圧方向と同方向の力が作用する。この結果、これら各ローラ９、９が前記円筒状空間の径方向に関する幅の狭い部分に向け変位し、当該部分にくさび状に食い込む。この結果、前記従動プーリ３と前記スリーブ２との間で回転力の伝達が可能（ロック状態）となり、これら両部材２、３が同期して回転する。

これに対し、前記スリーブ２に対して前記従動プーリ３が前記押圧方向と反対方向に回転する場合には、前記円筒面１２から前記各ローラ９、９に、前記押圧方向と反対方向の力が作用する。この結果、これら各ローラ９、９が前記円筒状空間の径方向に関する幅の広い部分に向け変位する傾向となる。又、この際に前記各ローラ９、９は、前記各ばね１１、１１を構成する弾性押圧部２３、２３を撓ませる。そして、上述の様に幅の広い部分に向け変位した前記各ローラ９、９は、当該部分で転動並びに若干の変位が可能となる。この結果、前記従動プーリ３と前記スリーブ２との間で回転力の伝達が不能（オーバラン状態）となり、これら両部材２、３が相対回転する。

上述の様な構成を有するローラクラッチ内蔵型のプーリ装置１は、前記スリーブ２をオルタネータ等の補機を構成する回転軸の端部に外嵌固定すると共に、前記従動プーリ３の外周面に無端ベルトを掛け渡す。この無端ベルトは、エンジンのクランクシャフト等の端部に固定された駆動プーリに掛け渡され、この駆動プーリの回転により駆動する。この様な状態で組み付けられるローラクラッチ内蔵型のプーリ装置１は、前記無端ベルトの走行速度が一定若しくは上昇傾向にある場合には、前記ローラクラッチ５が繋がり（ロック状態となり）、前記従動プーリ３から前記回転軸への回転力の伝達を可能とする。反対に、前記無端ベルトの走行速度が低下傾向にある場合には、前記ローラクラッチ５の接続が断たれ（オーバラン状態となり）、これら従動プーリ３と回転軸との相対回転を可能とする。この結果、前記クランクシャフトの回転角速度が変動した場合でも、前記無端ベルトと前記従動プーリ３とが擦れ合う事を防止して、鳴きと呼ばれる異音の発生や摩耗による無端ベルトの寿命低下を防止すると共に、オルタネータの発電効率が低下する事を防止できる。

尚、前述の様なローラクラッチ５を構成する場合、前記各ローラ９、９と当接する前記円筒面１２及びカム面１３を、それぞれ前記従動プーリ３の内周面及び前記スリーブ２の外周面に直接形成する場合もある。又、図１３に示す様に、前記円筒面１２と前記カム面１３との径方向に関する配置を、上述した構造と逆にする場合もある。即ち、スタータモータ等の駆動軸の端部に組み付ける場合等、オーバラン状態で運転される事が多く、ロック状態で運転される時間が全体の運転時間に比べれば遥かに短い場合には、クラッチ用外輪８ａの内周面にカム面１３を、クラッチ用内輪７ａの外周面に円筒面１２をそれぞれ形成する事が好ましい。この様に円筒面１２とカム面１３との径方向に関する配置を逆にした場合には、オーバラン時に回転に伴う遠心力により、各ローラ９をカム面１３の凹部１４、１４に退避させ、これら各ローラ９の転動面と前記円筒面１２との擦れ合いを防止し易くできる。

但し、上述した様な従来構造の第１例のローラクラッチ５の場合、ローラ９がスキューする事を抑制すると共に、ばね１１に発生する応力を低く抑える面からは、未だ改良の余地がある。以下、この理由に就いて、図１４を加えて説明する。
前記ローラクラッチ５の場合、前記ばね１１を構成する１対の弾性押圧部２３、２３を、全長に亙って先端部に向かう程互いに近づく方向に延出する状態で設けている。この為、これら両弾性押圧部２３、２３同士の間隔は、ローラ９に当接する先端部同士の間隔である力点間距離Ｘ₁ が最も短くなり、この結果、前記両弾性押圧部２３、２３の先端部は、前記ローラ９の転動面のうちで軸方向中央部に比較的近い部分にそれぞれ当接する。従って、このローラ９が、前記両弾性押圧部２３、２３による押圧力に基づいてスキューし易くなる。又、これら両弾性押圧部２３、２３の全長を長く確保しにくい為、前記ローラ９から力が作用するこれら両弾性押圧部２３、２３の先端部である力点Ａ₁ から、これら両弾性押圧部２３、２３に作用する力を支承する部分である支点Ｂ₁ （後方支持板部１８、１８の端部片側面と基部２２の端部他側面との当接部）までの距離（ローラ９による力の作用線の方向に対して直交する方向の距離）Ｙ₁ が短くなる。この為、前記両弾性押圧部２３、２３の撓み量（撓み角度）が大きくなり、前記両屈曲部２４、２４に発生する応力が高くなり易くなる。

これに対し、特許文献６には、上述した２種類の距離のうち、力点間距離を大きくできる構造が記載されている。図１５は、特許文献６に記載された、従来構造の第２例のローラクラッチ５ａを示している。図示の構造の場合、このローラクラッチ５ａを構成するばね１１ａを、ステンレス鋼製の板材を円弧形に折り曲げる事により構成している。そして、このばね１１ａのうちの長さ方向中央部を基部２２ａとし、この基部２２ａ（中央部）を除く残部を１対の弾性押圧部２３ａ、２３ａとしている。又、このうちの基部２２ａを、保持器１０ａを構成する柱部１６ａの円周方向側面に当接させると共に、前記両弾性押圧部２３ａ、２３ａの先端部をローラ９の転動面に弾性的に当接させている。

この様な構成を有する従来構造の第２例の場合、図１６に示す様に、前記両弾性押圧部２３ａ、２３ａは、基端部（基部２２ａ）から先端部に向かう程互いに離れる方向に延出している。この為、前記両弾性押圧部２３ａ、２３ａの先端部同士の間隔である力点間距離Ｘ₂ を、前記従来構造の第１例の場合に比べて大きくできる（Ｘ₂ ＞Ｘ₁ ）。従って、前記両弾性押圧部２３ａ、２３ａの先端部により、前記各ローラ９の転動面の軸方向両端寄り部分を押圧する事が可能になり、これら各ローラ９にスキューが発生する事を抑制できる。但し、この様な従来構造の第２例の場合にも、前記両弾性押圧部２３ａ、２３ａの先端部である力点Ａ₂ から、これら両弾性押圧部２３ａ、２３ａに作用する力を支承する部分である支点Ｂ₂ （基部２２ａ）までの距離Ｙ₂ は、十分に長いとは言えない。この為、前記両弾性押圧部２３ａ、２３ａの撓み量が大きくなり、これら両弾性押圧部２３ａ、２３ａの基端部に発生する応力が高くなり易い。

更に、ローラクラッチを構成する外輪相当部材として、例えば内周面に円筒面又はカム面が直接形成された従動プーリ等を使用する場合、この外輪相当部材を組み付ける以前の状態で、組立工場へ搬送し、この組立工場にて、外輪相当部材の組み付け作業を行う場合がある。但し、この様な場合、ローラは、ばねの弾力によって保持器等に押し付けられる事でその脱落が防止されており、外輪相当部材を組み付ける以前の状態では、ばねの撓み量が少なく、ばねからローラに付与される弾力が小さい為、搬送作業時や組立作業時に、ローラが保持器から径方向外方に脱落するといった問題を生じる可能性がある。特に搬送作業時には、ローラクラッチに振動が加わる為、ローラはより脱落し易くなる。

この様な事情に鑑みて、図１７に示した様に、外輪相当部材を組み付ける以前の状態のローラクラッチ５ｂの周囲に、紙製又は合成樹脂製の支持筒２５を外嵌し、ローラ９、９の脱落を防止する事が考えられる。この様な構成を採用した場合には、搬送作業時に、前記各ローラ９、９の脱落を有効に防止できるが、使用済みの支持筒２５の廃棄が生じたり、この支持筒２５を取り外した際に、前記各ローラ９、９が脱落するといった問題を生じる可能性がある。これに対し、使用するばねの弾力を大きくする事で、外輪相当部材を組み付ける以前の状態でも、このばねからローラに対し十分に大きな弾力を付与する事も考えられる。但し、この様な構成を採用した場合には、ローラクラッチが、ロック状態からオーバラン状態に切り換わりにくくなり、ローラクラッチを組み込んだ装置のエネルギ損失を生じる可能性がある。

特公平７−７２５８５号公報 特開平１１−６３１７０号公報 特開２００２−１３０４３３号公報 特開２００５−３０５９号公報 特開２００７−１９８５８２号公報 特開平１１−９３９８４号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑み、ロック部材がスキューする事を抑制できると共に、弾性押圧部の撓みに基づき発生する応力を低く抑えられ、しかもロック部材の脱落防止を図れる、一方向クラッチ用ばねの構造を実現すると共に、この様な一方向クラッチ用ばねを備えた一方向クラッチを実現すべく発明したものである。

本発明の一方向クラッチ用ばね及び一方向クラッチのうち、請求項１に記載した一方向クラッチ用ばねは、前述した従来構造の第１例と同様に、弾性を有する金属板製で、基部と、１対の弾性押圧部と、１対の屈曲部とを備える。
このうちの基部は、一方向クラッチを構成する保持器に対して係止する為の部分であり、平板状の基板部を有する。
又、前記両弾性押圧部は、それぞれの先端部を、前記保持器により保持されたローラやスプラグ等のロック部材に弾性的に当接させて、このロック部材を押圧する為の部分であり、前記基板部の長さ方向両側部分を、この基板部の厚さ方向片側に、この基板部との為す角度が鋭角になる様に折り曲げる事で構成されている。
前記両屈曲部は、前記両弾性押圧部が前記基板部に対して弾性的に撓む事を許容する為の部分であり、これら両弾性押圧部と基板部との連続部に設けられている。
特に請求項１に記載した本発明の一方向クラッチ用ばねは、前記両弾性押圧部を、それぞれの長さ方向中間部（好ましくは自由状態で長さ方向中央部）で互いに交差させている。又、前記両弾性押圧部の先端部に、前記ロック部材が前記保持器から脱落する事を防止する為の部分である、前記基板部の厚さ方向片側（ロック部材側）に折れ曲がった抜け止め部を、例えば前記保持器への装着状態での径方向外側部分に設けている。

上述した請求項１に記載した発明を実施する場合には例えば、前記基部のうちで、前記基板部の厚さ方向他側部分に、この基板部の長さ方向一部に連続する状態で、前記保持器を構成する柱部を円周方向両側から弾性的に挟持する抱持部を設ける。
更に、この抱持部の一部に、前記基板部の厚さ方向他側に向けて延出する状態で、前記ロック部材が前記保持器から脱落する事を防止する為の、張出抜け止め片を設ける。

一方、請求項２に記載した本発明の一方向クラッチは、前述した従来構造と同様に、内輪相当部材と、この内輪相当部材の周囲にこの内輪相当部材と同心に配置された外輪相当部材と、これら内輪相当部材の外周面と外輪相当部材の内周面との間に設けられた複数個のロック部材（ローラやスプラグ、カムを含む係合子）と、これら各ロック部材を保持する保持器と、この保持器に係止された状態で、これら各ロック部材を前記両周面に対し係合する方向に押圧するばね（一方向クラッチ用ばね）とを備える。
そして、前記内輪相当部材と前記外輪相当部材とが所定方向に相対回転する傾向となる場合にのみ、前記各ロック部材と前記各周面とを係合させて回転力の伝達を可能とする。
特に請求項２に記載した本発明の一方向クラッチは、前記ばねを、上述した請求項１に記載した一方向クラッチ用ばねとしている。

上述の様な構成を有する本発明の一方向クラッチ用ばねによれば、ロック部材がスキューする事を抑制できると共に、弾性押圧部の撓みに基づき発生する応力を低く抑えられる。しかも、前記ロック部材が保持器から脱落する事も有効に防止できる。
即ち、本発明の一方向クラッチ用ばねは、１対の弾性押圧部を、それぞれの長さ方向中間部で互いに交差させている為、これら両弾性押圧部の先端部同士の間隔（力点間距離）を確保し易くなると共に、これら両弾性押圧部の全長を長くできる。この為、一方向クラッチに組み込んだ状態（請求項２に記載した発明）で、前記両弾性押圧部の先端部を、前記ロック部材の転動面の軸方向両端寄り部分に当接させる事が可能になる。従って、このロック部材がスキューする事を有効に抑制できる。又、前記両弾性押圧部の先端部（力点）から、これら両弾性押圧部に作用する力を支承する部分（支点）までの距離を大きくできる。この為、これら両弾性押圧部の撓み量を小さく抑える事ができて、屈曲部に発生する応力を低く抑えられる。しかも、前記両弾性押圧部の先端部に、抜け止め部を設けている為、外輪相当部材を組み付ける以前の状態で、この抜け止め部を前記保持器から径方向外方に抜け出そうとする前記各ロック部材に係合させる事により、これら各ロック部材が前記保持器から径方向外方に脱落する事を有効に防止できる。従って、一方向クラッチの組立作業の作業効率の向上、及び、搬送作業の作業性の向上を図れる。

本発明の実施の形態の１例のローラクラッチを組み込んだプーリ装置を示す斜視図。 同じくローラクラッチを、１対のサポート軸受と共にスリーブに外嵌した状態で示す斜視図。 同じくローラクラッチを取り出し、１個のばねを残して残りのばねを取り外した状態で示す部分拡大斜視図。 同じく図３の上方から見た平面図。 同じく１個のばねを残して残りのばねを取り外した状態で示すローラクラッチの断面図。 同じく組立状態を示す、図５のＡ部に相当する拡大図。 同じく搬送状態を示す、図５のＡ部に相当する拡大図。 同じくばねを取り出して示す斜視図。 力点間距離Ｘ及び力点と支点との距離Ｙを説明する為に示す模式図。 従来構造の第１例のローラクラッチを組み込んだローラクラッチ内蔵型のプーリ装置を示す断面図。 図１０のＢ−Ｂ断面図。 保持器とばねとを取り出して示す部分切断斜視図。 ローラクラッチの変形例を示す図１１と同様の図。 従来構造の第１例のローラクラッチに関して、力点間距離Ｘ及び力点と支点との距離Ｙを説明する為に示す模式図。 従来構造の第２例のローラクラッチを示す部分切断斜視図。 同じく図１４に相当する図。 ローラクラッチを搬送する状態の１例を示す断面図。

［実施の形態の１例］
図１〜９は、本発明の実施の形態の１例を示している。尚、本例の特徴は、ローラクラッチ５ｃを構成するばね１１ｂに関して、１対の弾性押圧部２３ｂ１、２３ｂ２の構造を工夫する事により、ローラ９が、スキューしたり、保持器１０ｂから脱落したりする事を防止すると共に、前記両弾性押圧部２３ｂ１、２３ｂ２の撓みに基づき発生する応力を低く抑える点にある。その他の構成及び作用効果に就いては、前述した従来構造の第１例の場合と同様である。従って、同等部分には同一符号を付し、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。

本例のローラクラッチ５ｃは、オルタネータやスタータモータ等の自動車用補機を駆動する為のプーリ装置１ａに組み込んで使用するものであり、使用状態で、オルタネータ等の回転軸２６に外嵌固定されるスリーブ２ａの外周面と、従動プーリ３ａの内周面との間に、それぞれが円筒ころ軸受である１対のサポート軸受４ａ、４ａと共に配置される。そして、前記ローラクラッチ５ｃは、前記従動プーリ３ａが、前記スリーブ２ａに対して所定方向に相対回転する傾向となる場合にのみ、これら従動プーリ３ａとスリーブ２ａとの間で回転力の伝達を可能とする。

前記ローラクラッチ５ｃは、特許請求の範囲に記載した内輪相当部材に相当するクラッチ用内輪７ｂと、特許請求の範囲に記載した外輪相当部材に相当する前記従動プーリ３ａと、これらクラッチ用内輪７ｂの外周面と従動プーリ３ａの内周面との間にそれぞれ配置された、複数本のローラ９、９と、保持器１０ｂと、複数のばね１１ｂ、１１ｂとから成る。

前記クラッチ用内輪７ｂは、軸受鋼等の硬質金属製の板材又はＳＣＭ４１５等の浸炭鋼の板材により全体を円筒状に形成している。又、前記クラッチ用内輪７ｂの外周面には、それぞれがランプ部と呼ばれる複数の凹部１４ａを円周方向に関し等間隔に形成して、このクラッチ用内輪７ｂの外周面をカム面１３ａとしている。これに対し、前記従動プーリ３ａの外周面は、幅方向に関する断面形状を波形として、ポリＶベルトと呼ばれる無端ベルトの一部を掛け渡し可能としている。又、前記従動プーリ３ａの内周面のうち、少なくとも前記各ローラ９、９と当接する軸方向中間部は、円筒面１２ａとしている。

前記保持器１０ｂは、例えばポリアミド４６等の合成樹脂により籠型円筒状に一体形成したもので、それぞれが円環状である１対のリム部１５ａ、１５ａと、これら両リム部１５ａ、１５ａの内側面同士を連結する柱部１６ｂ、１６ｂとを備える。そして、これら各リム部１５ａ、１５ａの内側面と各柱部１６ｂ、１６ｂの円周方向側面とにより四方を囲まれた部分を、前記各ローラ９、９を転動並びに円周方向に亙る若干の変位を可能に保持する為の、複数のポケット２１ａ、２１ａとしている。そして、前記両リム部１５ａ、１５ａの内周面に形成した突片１７ａ、１７ａを、前記クラッチ用内輪７ｂの外周面に形成した前記各凹部１４ａに係合させる事により、このクラッチ用内輪７ｂに対する相対回転を不能にしている。

前記各ばね１１ｂ、１１ｂは、上述の様な構成を有する前記保持器１０ｂの柱部１６ｂ、１６ｂと、前記各ローラ９、９との間に設け、これら各ローラ９、９を、円周方向に関して同じ方向（図３、４、６、７の右方向、図９の上方向）に弾性的に押圧している。特に本例の場合には、前記各ばね１１ｂ、１１ｂを、厚さが０．１〜０．５ｍｍ程度のＳＵＳ６３１、３０１、３０４等のステンレス鋼製の板材（ばね鋼板、弾性金属板）に折り曲げ加工を施す事により形成しており、基部２２ｂと、１対の弾性押圧部２３ｂ１、２３ｂ２と、１対の屈曲部２４ａ、２４ａとを有する。

このうちの基部２２ｂは、前記保持器１０ｂに対し前記各ばね１１ｂを係止する為の部分であり、基板部２７と、抱持部２８と、張出抜け止め片２９を有している。このうちの基板部２７は、平板状であり、前記保持器１０ｂへの装着状態で、その片側面（図３、４、６、７の左側面、図９の下側面）を前記各柱部１６ｂ、１６ｂの円周方向片側面（図３、４、６、７の右側面、図９の上側面）に弾性的に当接させている。又、前記基板部２７の長さ方向中間部に幅方向片側縁（保持器１０ｂへの装着状態で径方向外側縁）に開口する状態で、略矩形状の切り欠き部３０が形成されている。

前記抱持部２８は、前記保持器１０ｂへの装着状態で径方向内方（図３、６、７、８の下側）が開口したＵ字形に折り曲げられており、前記基板部２７の長さ方向中間部に連続する状態で、この基板部２７の厚さ方向他側部分（図３、４、６、７の左側部分、図９の下側部分）に設けられている。具体的には、前記抱持部２８は、前記基板部２７の厚さ方向に離隔した状態で、この基板部２７と略平行に配置された、３つ挟持部３１ａ、３１ｂと、これら各挟持部３１ａ、３１ｂの一端縁（保持器１０ｂへの装着状態で径方向外端縁）同士を連結する覆い部３２とにより構成されている。そして、このうちの１つの挟持部３１ａの他端縁を、前記切り欠き部３０の底部（奥端縁）に連続させている。又、この挟持部３１ａの一端縁は、前記覆い部３２の幅方向片端縁（基板部２７側の端縁）の長さ方向中央部に連続しており、前記両挟持部３１ｂ、３１ｂの一端縁は、前記覆い部３２の幅方向他端縁の長さ方向両端部にそれぞれ連続している。

この様な構成を有する前記抱持部２８は、前記保持器１０ｂに装着する際に、前記各挟持部３１ａ、３１ｂ同士の間隔を弾性的に拡げた状態で、前記各柱部１６ｂ、１６ｂに径方向外方から係合させる。これにより、前記覆い部３２がこれら各柱部１６ｂ、１６ｂの外周面を覆うと共に、前記各挟持部３１ａ、３１ｂがこれら各柱部１６ｂ、１６を円周方向両側から弾性的に挟持する。又、この状態で、これら各柱部１６ｂ、１６ｂの円周方向側面に形成した係止凹溝３３に、前記１つの挟持部３１ａを係合させている。尚、残りの挟持部３１ｂ、３１ｂに就いても、前記各柱部１６ｂ、１６ｂに別途形成した係止凹溝に係合させても良い。又、前記１つの挟持部３１ａは、基板部２７の一部により代替する事も可能である。

前記張出抜け止め片２９は、略矩形板状で、前記抱持部２８を構成する覆い部３２の幅方向他端縁の長さ方向中央部から幅方向（保持器１０ｂへの装着状態で円周方向）に延出する状態で設けられている。前記保持器１０ｂへの装着状態で、前記張出抜け止め片２９の先半部は、この張出抜け止め片２９を備えたばね１１ｂが押圧するローラ９ではなく、このローラ９に隣接して配置されたローラ９を収納したポケット２１ａの径方向外方に位置する。そして、このポケット２１ａ内に保持されたローラ９と係合する事で、このローラ９が径方向外方に抜け出る事を防止する。

前記両弾性押圧部２３ｂ１、２３ｂ２は、全長に亙り直線状で、前記基板部２７の長さ方向両側部分を、この基板部２７の厚さ方向片側（図３、４、６、７の右側、図９の上側）に、この基板部２７との為す角度が鋭角（θ₀ ）になる様に折り曲げる事で構成されている。特に本例の場合には、前記両弾性押圧部２３ｂ１、２３ｂ２を、それぞれの長さ方向中間部（自由状態では長さ方向中央部）で互いに交差させている。この為に、本例の場合には、前記両弾性押圧部２３ｂ１、２３ｂ２の全長を、前記基板部２７の全長よりも少しだけ短い程度とし、前述した従来構造の第１例の場合の弾性押圧部２３、２３（図１４参照）の全長よりも十分に長くする（３倍程度とする）と共に、前記基板部２７に対する前記両弾性押圧部２３ｂ１、２３ｂ２の自由状態での傾斜角度（θ₀ ）を、前述した従来構造の第１例の場合よりも十分に小さくしている（θ₀ ＜θ₁ ）。

又、交差を可能にすると共に、この様に交差させた場合にも前記両弾性押圧部２３ｂ１、２３ｂ２の撓み変形を許容する為、これら両弾性押圧部２３ｂ１、２３ｂ２の長さ方向中間部に、それぞれ挿通凹部３４ａ、３４ｂを形成している。具体的には、前記両弾性押圧部２３ｂ１、２３ｂ１のうちで、交差部にて、前記基板部２７の幅方向に関して片側（保持器１０ｂへの装着状態で径方向外側）に配置された一方の弾性押圧部２３ｂ１の長さ方向中間部に、他方の弾性押圧部２３ｂ２と対向する辺が凹んだ略矩形状の挿通凹部３４ａを形成している。これに対し、交差部にて、前記基板部２７の幅方向に関して他側（保持器１０ｂへの装着状態で径方向内側）に配置された他方の弾性押圧部２３ｂ２の長さ方向中間部に、一方の弾性押圧部２３ｂ１と対向する辺が凹んだ略矩形状の挿通凹部３４ｂを形成している。そして、一方の弾性押圧部２３ｂ１に形成された挿通凹部３４ａの内側に、他方の弾性押圧部２３ｂ２の長さ方向中間部（挿通凹部３４ｂが形成された部分の残部）を配置すると共に、他方の弾性押圧部２３ｂ２に形成された挿通凹部３４ｂの内側に、一方の弾性押圧部２３ｂ１の長さ方向中間部（挿通凹部３４ａが形成された部分の残部）を配置している。本例の場合には、この様な構成により、前記両弾性押圧部２３ｂ１、２３ｂ２を、それぞれの長さ方向中間部で互いに交差させると共に、これら両弾性押圧部２３ｂ１、２３ｂ２が、前記各挿通凹部３４ｂ、３４ａの範囲で撓み変形できる様にしている。

又、前記両弾性押圧部２３ｂ１、２３ｂ２の先端部には、前記挿通凹部３４ａ、３４ｂが形成された中間部に比べて、幅寸法が大きくなった幅広部３５、３５を設けている。又、前記両弾性押圧部２３ｂ１、２３ｂ２の先端部（幅広部３５、３５）のうちで、前記基板部２７の幅方向に関して片側（保持器１０ｂへの装着状態で径方向外側）の端部に、当該部分をこの基板部２７の厚さ方向に関して片側に向けて折り曲げ形成した、略三角形状の抜け止め部３６、３６を設けている。本例の場合、前記各幅広部３５、３５のうちで、これら各抜け止め部３６、３６が形成された部分よりも、前記基板部２７の幅方向に関して他側部分（保持器１０ｂへの装着状態で径方向内側部分）が、前記各ローラ９の転動面と接触する。この為、前記両弾性押圧部２３ｂ１、２３ｂ２の先端部がこれら各ローラ９の転動面に接触した状態で、前記各抜け止め部３６、３６は、これら各ローラ９の転動面（接触部）の径方向外方に張り出した状態となる。

更に、前記両屈曲部２４ａ、２４ａは、前記両弾性押圧部２３ｂ１、２３ｂ２が前記基板部２７に対して弾性的に撓む事を許容する部分であり、部分（３／４）円筒状で、前記両弾性押圧部２３ｂ１、２３ｂ２の基端部と前記基板部２７の長さ方向両端部との連続部に設けられている。

この様な構成を有する前記各ばね１１ｂ、１１ｂは、前記基部２２ｂを構成する抱持部２８を、前記各柱部１６ｂ、１６ｂの中間部に径方向外方から係合させる事により、前記保持器１０ｂの円周方向複数個所に係止している。そして、この様に前記各ばね１１ｂ、１１ｂをこの保持器１０ｂに係止した状態で、前記各弾性押圧部２３ｂ１、２３ｂ２の先端部に設けた幅広部３５、３５の径方向内側部分が、それぞれ前記各ローラ９、９の転動面に弾性的に当接する。これにより、これら各弾性押圧部２３ｂ１、２３ｂ２によって、前記各ローラ９、９を、前記円筒面１２ａと前記カム面１３ａとの間の円筒状空間の径方向に関する幅の狭い部分に向け、円周方向に関して同方向に弾性的に押圧可能となる。この結果、運転時に、前記ローラクラッチ５ｂのロック状態とオーバラン状態との切り換えを迅速に行う事が可能になる。又、本例の場合にも、前記従動プーリ３ａを組み付ける以前の状態で、前記両弾性押圧部２３ｂ１、２３ｂ２により前記各ローラ９を弾性的に押圧する事で、これら各ローラ９が前記保持器１０ｂから脱落する事を防止している。即ち、本例の場合には、図７に示した様に、前記両弾性押圧部２３ｂ１、２３ｂ２の弾力により、これら両弾性押圧部２３ｂ１、２３ｂ２による押し付け方向前方側（図３、４、６、７の右側）に存在する、別のばね１１ｂに設けられた前記張出抜け止め片２９の径方向内側に、前記各ローラ９を押し込む事により、これら各ローラ９が前記保持器１０ｂから径方向外方に脱落する事を防止している。

以上の様な構成を有する本例の場合には、前記各ローラ９、９がスキューする事を抑制できると共に、前記両弾性押圧部２３ｂ１、２３ｂ２の撓みに基づき前記各ばね１１ｂ、１１ｂ（屈曲部２４ａ、２４ａ）に発生する応力を低く抑えられる。しかも、前記従動プーリ３ａを組み付ける以前の状態で、前記各ローラ９、９が前記保持器１０ｂから径方向外方に脱落する事を防止できる。
即ち、本例の場合には、前記両弾性押圧部２３ｂ１、２３ｂ２を、それぞれの長さ方向中間部で互いに交差させている。この為、図９に示した様に、これら両弾性押圧部２３ｂ１、２３ｂ２の先端部同士の距離である力点間距離Ｘ₀ を、前述した従来構造の第１例の場合に比べて十分に大きくできる（Ｘ₀ ＞Ｘ₁ ）と共に、前記両弾性押圧部２３ｂ１、２３ｂ２の全長を長くできる。この為、前記各ばね１１ｂを前記ローラクラッチ５ｂに組み込んだ状態で、前記両弾性押圧部２３ｂ１、２３ｂ２の先端部（先端縁部）を、前記各ローラ９の転動面の軸方向両端寄り部分に当接させる事ができる。従って、これら各ローラ９がスキューする事を有効に抑制できる。

又、本例の場合には、前記両弾性押圧部２３ｂ１、２３ｂ２の先端部である力点Ａ_０ から、前記各ローラ９から作用する力を支承する部分である支点Ｂ₀ （柱部１６ｂの円周方向片側面と基板部２５の長さ方向両端部との当接部）までの距離Ｙ₀ を、前述した従来構造の第１例及び第２例の場合に比べて十分に大きくできる（Ｙ₀ ＞Ｙ₂ ＞Ｙ₁ ）。この為、前記両弾性押圧部２３ｂ１、２３ｂ２の撓み量を小さく抑える事ができて、前記両屈曲部２４ａ、２４ａに発生する応力を低く抑えられる。

更に、本例の場合には、図７に示した様に、前記両弾性押圧部２３ｂ１、２３ｂ２の先端部（幅広部３５、３５）のうちで、前記各ローラ９の転動面に弾性的に接触する部分よりも径方向外側部分に、これら各ローラ９側に折れ曲がった抜け止め部３６、３６を設けている。この為、前記従動プーリ３ａを組み付ける以前の状態で、これら各抜け止め部３６、３６を、前記保持器１０ｂから径方向外方に抜け出そうとする前記各ローラ９に係合させる事により、これら各ローラ９が径方向外方に抜け出る事を有効に防止できる。更に、本例の場合には、前記両弾性押圧部２３ｂ１、２３ｂ２の弾力により、前記各ローラ９を、これら両弾性押圧部２３ｂ１、２３ｂ２による押し付け方向前方側（図３、４、６、７の右側）に存在する、別のばね１１ｂに設けられた前記張出抜け止め片２９の径方向内側に押し込む。従って、本例の場合には、前記両抜け止め部３６、３６と前記張出抜け止め片２９とにより、前記各ローラ９が径方向外方に抜け出る事を円周方向両側から防止できる。この為、前記図１７に示した様な支持筒２５や弾力の大きいばねを使用しなくても、前記各ローラ９の脱落防止を有効に図れる。この結果、本例の場合には、支持筒２５の廃棄の問題やエネルギ損失の問題を生じる事なく、前記ローラクラッチ５ｃの組立作業の作業効率の向上、及び、搬送作業の作業性の向上を図れる。
又、本例の場合には、前記基部２２ｂを構成する抱持部２８（３つの挟持部３１ａ、３１ｂ）により、前記各柱部１６ｂ、１６ｂを弾性的に挟持できる為、前記各ばね１１ｂ、１１ｂが前記保持器１０ｂから脱落する事を有効に防止する事もできる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前述した従来構造の第１例の場合と同様である。

本発明を実施する場合には、実施の形態の構造の様に、ロック部材としてローラを使用する構造に限らず、スプラグやカムを使用する事もできる。又、弾性押圧部の形状に関しても、実施の形態の構造に限定されず、全体を円弧状に湾曲させたりする事もできる。又、弾性押圧部の先端部に設ける抜け止め部の形状に就いても、実施の形態の構造に限定されず、ローラ等のロック部材の脱落を防止するといった機能を確保できる範囲で、各種形状を採用できる。又、本発明の一方向クラッチは、自動車のオルタネータ等の補機を回転駆動する為のプーリ装置の他、ファクシミリや複写機の紙送り機構等、各種機械装置の回転伝達部分に適用する事もできる。

１、１ａ ローラクラッチ内蔵型プーリ装置
２、２ａ スリーブ
３、３ａ 従動プーリ
４、４ａ サポート軸受
５、５ａ、５ｂ、５ｃ ローラクラッチ
６ 大径部
７、７ａ、７ｂ クラッチ用内輪
８、８ａ クラッチ用外輪
９ ローラ
１０、１０ａ、１０ｂ 保持器
１１、１１ａ、１１ｂ ばね
１２、１２ａ 円筒面
１３、１３ａ カム面
１４、１４ａ 凹部
１５、１５ａ リム部
１６、１６ａ、１６ｂ 柱部
１７、１７ａ 突片
１８ 後方支持板部
１９ 前方支持板部
２０ 突出部
２１、２１ａ ポケット
２２、２２ａ、２２ｂ 基部
２３、２３ａ、２３ｂ１、２３ｂ２ 弾性押圧部
２４、２４ａ 屈曲部
２５ 支持筒
２６ 回転軸
２７ 基板部
２８ 抱持部
２９ 張出抜け止め片
３０ 切り欠き部
３１ａ、３１ｂ 挟持部
３２ 覆い部
３３ 係止凹溝
３４ａ、３４ｂ 挿通凹部
３５ 幅広部
３６ 抜け止め部

Claims (2)

1. 弾性を有する金属板製で、平板状の基板部を有する基部と、この基板部の長さ方向両側部分をこの基板部の厚さ方向片側に鋭角に折り曲げて成る１対の弾性押圧部と、これら両弾性押圧部とこの基板部との連続部に存在する１対の屈曲部とを備え、
   これら両弾性押圧部がそれぞれの長さ方向中間部で互いに交差しており、これら両弾性押圧部の先端部に、前記基板部の厚さ方向片側に折れ曲がった抜け止め部が設けられている事を特徴とする一方向クラッチ用ばね。
2. 内輪相当部材と、この内輪相当部材の周囲にこの内輪相当部材と同心に配置された外輪相当部材と、これら内輪相当部材の外周面と外輪相当部材の内周面との間に設けられた複数個のロック部材と、これら各ロック部材を保持する保持器と、この保持器に支持された状態で、これら各ロック部材を前記両周面に対し係合する方向に押圧するばねとを備え、前記内輪相当部材と前記外輪相当部材とが所定方向に相対回転する傾向となる場合にのみ、前記各ロック部材と前記両周面とを係合させて回転力の伝達を可能とする一方向クラッチに於いて、
   前記ばねが、請求項１に記載した一方向クラッチ用ばねである事を特徴とする一方向クラッチ。

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