JPH01275922A - 一方向クラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、たとえば自動車のスタータ等に用いられ、
内輪と外輪とスプラグとスプリングを備える一方向クラ
ッチに関する。

〈従来の技術〉 従来、一方向クラッチとしては第７図に示すようなもの
がある。この一方向クラッチは、内輪１と外輪２の間に
、複数のポケット６を有する環状の保持器７を設け、こ
の保持器７と内輪ｌとの間に、複数の孔８を有する環状
のリボンスプリングＩｔを設け、この保持器７のポケッ
ト６とリボンスプリングＩＩの孔８にスプラグＩ２を夫
々嵌め込み、上記スプラグ１２を保持器７により傾動可
能に保持しながら、リボンスプリング１１で噛み合い方
向に付勢している。

そして、上記内輪ｌか矢印Ａで示す空転方向に回転する
と、スプラグｌ　２．１２．・・・は、内輪ｌに接触し
ている部分が内輪１と同一回転方向に移動させられ、時
計回りに回転して、空転側の上、下端部１５．１６を内
、外輪１．２の各摺接面！７゜！８に夫々当接させ、内
輪１が空転する一方、内輪ｌが矢印Ａと逆方向に回転す
ると、スプラグ１２．＋　２．・・・は内輪Ｉにより起
立する反時計方向に回転させられ、負荷側の上、下端部
２１．２２を内、外輪１．２の各摺接面１７．１８に当
接させて、スプラグＩ２のくさび作用で内輪ｌと外輪２
とをロックして、内輪ｌから外輪２へのトルクを伝える
ようになっている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところが、上記従来の一方向クラッチでは、たとえば２
輪スタータ等に使用されるとき、エンノンの失火により
、エンジン側から一方向クラッチに逆方向の大きなトル
クがかかり、つまり内輪ｌに第７図に示す矢印六方向と
反対側のロックする方向に相対的に過大なトルクがかか
ると、スプラグ１２が過度に転倒したり、あるいは第８
図に示すようにスプラグ１２がホッピング、つまり転倒
状態からスリップして空転側に反転したりするため、ス
プラグ１２が摩耗したり、焼き付いたりし、またスプラ
グ１２がリボンスプリング１１を変形させ、著しいとき
には保持器７を変形させ、一方向クラッチとしての本来
の機能が損なわれるという問題がある。

そこで、この発明の目的は、内輪に過大なトルクがかか
っても、スプラグの過度の転倒や反転を防止して、スプ
ラグの摩耗や焼き付きを防止でき、スプリングと保持器
の破損を防止できる一方向りラッヂを提供することにあ
る。

く問題点を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、この発明の構成は、内輪と、
外輪と、上記内輪と上記外輪との間に周方向に沿って互
いに所定間隔をあけて配置したスプラグと、上記スプラ
グを上記内輪の摺接面と上記外輪の摺接面に噛み合い方
向に付勢するスプリングを備える一方向クラッチにおい
て、所定のトルクを伝える位置からスプラグがさらに所
定の角度だけ回転したスリップ開始位置における上記ス
プラグの噛合側のカム面に、このカム面の曲率中心と上
記内輪または外輪の曲率中心を結ぶ直線上の点を曲率中
心とする断面弧状の凹部を形成して、上記所定トルクよ
り過大なトルクか生じたときに、上記凹部の両端が上記
内輪または外輪の摺接面に同時に当接して滑動するよう
にしたことを特徴としている。

〈作用〉 内輪にスプラグがロックするトルクよりも過大なトルク
がかかると、上記スプラグがそのロック位置から所定角
度だけ回転させられて、スプラグの噛合側のカム面に形
成した断面弧状の凹部の両端が、その凹部の曲率中心が
上記カム面の曲率中心と上記内輪または外輪の曲率中心
とを結ぶ線上にあるために、同時に上記内輪の摺接面に
当接する。したがって、スプラグはこの状態（姿勢）に
安定に保持されて内輪に対して相対的に滑動する。

したがって、スプラグの過度の転倒や反転が防止される
。

〈実施例〉 以下、この発明を図示の一実施例により詳細に説明する
。

第１図において、３１は内輪、３２は外輪、３３は内輪
３１と外輪３２との間に周方向に沿って互いに一定間隔
をあけて配置した複数のスプラグ（１つのみを示す）、
３５はポケット３６に挿入したスプラグ３３を傾動可能
に保持する環状の保持器、３７は孔３８に嵌合されたス
プラグ３３を内輪３１の摺接面４１および外輪３２の摺
接面４２に対して噛み合い方向に付勢する環状のリボン
スプリングである。

上記スプラグ３３は、第２，３図に示すような形状をし
ており、円弧状の内側カム面４４の噛み合い側の端部近
傍には、軸方向に貫通する円弧状の凹部４５を形成して
いる。この凹部４５は、この凹部４５の両側の第１．第
２端部５１，５２が内輪３１の摺接面４１に接触した状
態で、スプラグ３３の高さを表す線分Ｈと、内輪３Ｉの
摺接面４１の曲率中心０．とスプラグ３３の内側カム面
４４の曲率中心Ｏ２を結ぶ線分４６とによりつくられる
接触角αが例えば６度となるようにし、かつ、図中に示
す線分４６上の点０３が凹部４５の曲率中心となるよう
に形成している。ここでスプラグ高さＨとは、スプラグ
３３の噛み合い側の端部と外輪３２の摺接面４２との接
触点Ｐと、第１゜第２端部５１，５２が夫々接触する内
輪３１の摺接面４Ｉの両接触点と等距離にある摺接面４
１上の点Ｑとの間の長さである。上記第１端部５１から
噛み合い側の端部に向けて平らなカム而５３を形成して
いる。上記第２端部５２は内側カム面４４に滑らかに連
なっている。上記スプラグ３３の空転側の端部には、別
のカム而を有する略三角形状の突部５６を形成する一方
、外輪３２に対向するスプラグ３３の空転側の端部には
略台形状の突部５８を形成し、両突部５　Ｂ、５６の間
の長さを内輪３Ｉと外輪３２の間の長さよりも十分長く
して、スプラグが急激に反転したときに、両突部５８゜
５６が外輪３２の摺接面４２および内輪３Ｉの摺接面４
■こ夫々当接して、スプラグ３３が過度に反転するのを
防止し、スプラグ３３．保持器３５゜リボンスプリング
３７の破損を防止している。また、上記スプラグ３３の
前面の略中央部にはスプラグ３３の内方に向けてくぼむ
凹部６１を形成し、この凹部６１でリボンスプリング３
７の先端を係１１１する一方、スプラグ３３の後面の略
中央部にはスプラグ３３の外方に向けて突出する凸部６
２を形成し、この凸部６２を支点としてリボンスプリン
グ３７でスプラグ３３を支持している。

」二足構成において、内輪３１が矢印Ｘ方向と逆方向に
回転すると、リボンスプリング３７のバネ力に抗してス
プラグ３３の空転側の突部５６．５８が内、外輪３１．
３２の摺接面４１．４２に摺接し、内輪３！は空転する
。

次に、内輪３１が空転方向とは逆の矢印Ｘ方向に回転す
ると、リボンスプリング３７のバネ力により起立するよ
うに付勢されているスプラグ３３は内輪３１との摩擦に
よってさらに転倒方向に起立し、スプラグ３３の噛み合
い側の端部７０と、第２端部５２よりも空転側の内側カ
ム面４４の部分が内、外輪３１．３２の摺接面４１．４
２に夫々当接し、内輪３１がスプラグ３３のくさび作用
によりロックされる。そして、所定トルクが内輪３１か
ら外輪３２に伝えられる。

次に、所定トルクよりし過大なトルクが矢印Ｘ方向に作
用すると、スプラグ３３が転倒方向にさらに起立し、ス
プラグ３３の内側カム而４４と内輪３１の摺接面４１と
の接触点が第２端部５２側へ移動して接触角αが６度に
なり、内輪３１の摺接面４！と第２端部５２が接触した
瞬間、第１端部５１が、凹部６１の曲率中心０３がスプ
ラグ３３の内側カム面４４の曲率中心０．と上記内輪３
１の曲率中心０１とを結ぶ線分４６上にあるために、内
輪３１の摺接面４１に接触する。すなわち、凹部４５の
曲率中心０．を線分４６上のＱＯ；間に設定して、第１
．第２端部５１．５２が線分４６に対して対称の位置に
なるようにしているので、第２端部５２と第１端部５１
は同時に摺接面４１に接触する。その後、スプラグ３３
は第１．第２端部５１．５２の２箇所と外輪３２との接
触点Ｐとの計３箇所で安定して、この姿勢に保持される
。そして、スプラグ３３は内輪３Ｉに対して回転するこ
となく滑って、内輪３１は外輪３２に対して空転し、ト
ルクは伝達されない。したがって、スプラグ３３は転倒
と反転を繰り返えすことかなく、スプラグ３３の損傷、
焼き付きがなく、また保持器３５の破損やリボンスプリ
ング３７の破損がない。

らし、第１端部５１と第２端部５２が同時に摺接面４１
に接触しない場合には、第５．６図に示すように第１端
部５Ｉと第２端部５２が摺接面４１に交互に接触する。

すなわち、第５図において、接触面αが６度のとき、凹
部４５の曲率中心０３が上記線分４６より左側にある場
合には、内輪３１に所定トルクよりも過大なトルクが矢
印方向に作用して接触面αが６度になったとき、第２端
部５２には摺接面４Ｉに当接しているが、第１端部５１
は摺接面４１に当接しておらずスプラグ３３は不安定な
姿勢である。したがって、内輪３１の回転につれてスプ
ラグ３３は矢印方向にさらに転倒して第６図（凹部４５
の曲率中心０３が線分４６より後側にある）の状態にな
る。そうすると、内輪３１からの過大なトルクによって
スプラグ３３はホッピングして矢印の方向に反転し、再
度第５図の状態になり、以後上記動作を繰り返して、反
転・転倒を繰り返す。また、接触面αが６度のとき、凹
部４５の曲率中心Ｏ８が線分４６より右側にある場合も
同様にして、反転（第６図）・転倒（第５図）を繰り返
す。この発明では、上述のように第１端部５１と第２端
部５２が同時に摺接面４１に接触するので、このような
ことはないのである。またスプラグ３３の第１．第２端
部５１．．５２の間の四部４５に油が溜っているからス
プラグ３３の第１゜第２端部５１，５２の摩耗や焼付き
が防止される。

また第１．第２端部５１，５２の２箇所でスプラグ３３
を内輪３１が保持するので、スプラグ３３と内輪３１と
の接触面積が大きくなり、面圧が小さくなるから第１．
第２端部５１，５２の変形が防止される。

上記実施例では、凹部４５の曲率中心０３を線分４６上
のＱ　Ｏｒ間に設けているが、ＯＩであってもよい。こ
の場合、凹部４５の曲率半径と内輪３１の曲率半径は同
一となり、凹部４５は内輪３にの摺接面４１の一部と同
一形状になる。この場合、凹部４５と全面で当接するた
め、微振動が発生せず、しかも、面圧が小さくなり接触
面の摩耗が少ない。

上記実施例では、スプラグ３３の内側カム面４４の噛み
合い側に凹部４５を設けたが、この四部４５に加えて、
所定トルク時の接触位置近傍の内側カム面４４に軸方向
に貫通する溝部を設けてもよい。

この場合、この溝部が油溜めの機能を果たし、所定トル
ク時、スプラグ３３と内輪との接触位置における油切れ
によるスプラグ３３の焼き付きを防止する。またこの溝
部により副次的にスリップが発生した後、四部でもスリ
ップが発生して計２回スリップが発生するので、エネル
ギーが分散されて、耐摩耗性および強度が向上する。ま
た、上記実施例では、凹部４５および第１．第２端部５
１゜５２は内輪３１と当接する内側カム面４４に形成し
たが、この凹部４５および第１．第２端部５１゜５２は
外輪３２と当接するカム面に形成してもよい。この場合
は、曲率中心０３は外輪３２の曲率中心と外側カム面の
曲率中心を結ぶ直線上に設ける。

〈発明の効果〉 以上の説明から明らかなように、この発明によれば、所
定のトルクを伝える位置からスプラグがさらに所定の角
度だけ回転したスリップ開始位置における上記スプラグ
の噛合側のカム面に、このカム面の曲率中心と上記内輪
または外輪の曲率中心を結ぶ直線上の点を曲率中心とす
る断面弧状の凹部を形成して、上記所定トルクより過大
なトルクが生じたときに、上記凹部の両端が上記内輪ま
たは外輪の摺接面に同時に当接して滑動するようにした
ので、ロック方向に過大なトルクが作用した場合、四部
の両端が同時に摺接面に接触してスプラグの転倒と反転
の繰り返しを防止し、スプラグ、保持器およびスプリン
グの変形や破損を防止できる。また、この発明によれば
、スプラグの噛み合い側のカム面に四部の両端が同時に
当接するので、スプラグと内輪との接触面積が大きくな
り、面圧が小さくなり、スプラグの摩耗、焼き付を防止
できる。また、この発明によれば、凹部を形成している
ので、この凹部に溜まった油で凹部の両端とカム面の潤
滑をして、摩耗、焼き付きを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の一方向クラッチの要部断
面図、第２図はスプラグの全体図、第３図は噛み合い時
のスプラグの状態図、第４図はスプラグのスリップ時の
作動説明図、第５．６図は第１．第２端部が交互に接触
する場合の作動説明図、第７．８図は従来例の要部断面
図である。 ３１・・・内輪、３２・・・外輪、３３・・・スプラグ
、３５・・・保持器、　　３７・・・リボンスプリング
、５！・・・第！端部、５２・・・第２端部。 特　許　出　願　人　　光洋精工株式会社代　理　人　
弁理士　青　山　葆　ほか２名第５図 第７！、弓 ＦＩ ＠８・！

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）内輪と、外輪と、上記内輪と上記外輪との間に周
   方向に沿って互いに所定間隔をあけて配置したスプラグ
   と、上記スプラグを上記内輪の摺接面と上記外輪の摺接
   面に噛み合い方向に付勢するスプリングを備える一方向
   クラッチにおいて、所定のトルクを伝える位置からスプ
   ラグがさらに所定の角度だけ回転したスリップ開始位置
   における上記スプラグの噛合側のカム面に、このカム面
   の曲率中心と上記内輪または外輪の曲率中心を結ぶ直線
   上の点を曲率中心とする断面弧状の凹部を形成して、上
   記所定トルクより過大なトルクが生じたときに、上記凹
   部の両端が上記内輪または外輪の摺接面に同時に当接し
   て滑動するようにしたことを特徴とする一方向クラッチ
   。