JPH0240887B2 - - Google Patents

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JPH0240887B2
JPH0240887B2 JP55021031A JP2103180A JPH0240887B2 JP H0240887 B2 JPH0240887 B2 JP H0240887B2 JP 55021031 A JP55021031 A JP 55021031A JP 2103180 A JP2103180 A JP 2103180A JP H0240887 B2 JPH0240887 B2 JP H0240887B2
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JP
Japan
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spiral
clutch mechanism
way clutch
circumferential surface
outer shell
Prior art date
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JP55021031A
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English (en)
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JPS55139526A (en
Inventor
Hyuu Kaa Jon
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KAA TOREIN SHISUTEMUZU Ltd
Original Assignee
KAA TOREIN SHISUTEMUZU Ltd
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Publication date
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Publication of JPS55139526A publication Critical patent/JPS55139526A/ja
Publication of JPH0240887B2 publication Critical patent/JPH0240887B2/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/063—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by moving along the inner and the outer surface without pivoting or rolling, e.g. sliding wedges
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D15/00—Clutches with wedging balls or rollers or with other wedgeable separate clutching members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/08—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、うず巻型一方向クラツチに関し、詳
記すれば、うず巻状内周面によつて境界される軸
方向貫通内腔を有する環状外殻体を有し、前記内
腔内に、うず巻状外周面を有する中子を同心状に
配設することにより、前記うず巻状外周面と前記
うず巻状内周面間にうず巻状間隙を形成し、該間
隙内に複数個の楔作用をなす転子を配置し、これ
らの転子が前記うず巻状内周面と前記うず巻状外
周面の双方と接触するようになし、前記外殻体と
中子とが、相対回動に伴ない相対的に揺動するよ
うにしたうず巻型一方向クラツチ機構に関する。
現在存在している一方向クラツチとしては、輪
止め型、摩擦楔型、ローラランプ型などがある
が、これらは一般に、同心状のクラツチ部材間に
半径方向に配置せしめた複数個の各別に作動する
押圧部材を設けたものである。
ライジンガー（Risinger）の米国特許第524652
号（特許日1899年８月14日）には、ラチエツト部
の外側に該ラチエツト部と同心状に配設した３個
の独立の三ケ月形楔を有し、且一連のローラを前
記楔の対向端とラチエツト面間に介在させて前記
楔を動かすようにした間欠グリツプ機構を有する
自転車が開示されている。
コンスタンチネスコ（Constantinesco）の米国
特許第1618915号（特許日1927年２月22日）には、
環状ロータ、同心状に配した一連の別体形成した
楔形部材、及び前記ロータと楔形部材間の間隙内
に配設した弾性ローラベアリングとを有する一方
向駆動装置が開示されている。
ドツジ（Dodge）の米国特許第2785782号（特
許日1957年３月19日）には、環状アウターレース
とインナーレース間に複数個の外楔／内楔部材を
配設すると共に、各外楔／内楔部材に複数個の円
筒状ローラを設けた楔型一方向クラツチが開示さ
れている。
フルトン（Fulton）の米国特許第3202250号
（特許日1965年８月21日）には、環状アウターレ
ース、円筒状インナーレース、及び把み部材とし
て作用するスパイラル楔を有し、該スパイラル楔
とアウターレース間には摩擦係数の小なる表面被
膜を設けたものが提供されている。
オラニオン（Ollagnon）等のフランス特許第
891793号（特許日1944年３月20日）には、複数個
の楔形部材より成るアウターレースと、複数個の
楔形部材より成るインナーレースとを有し、該ア
ウターレースとインナーレース間にローラを介在
させた一方向クラツチ機構が開示されている。
一方向クラツチ機構を開示したその他の特許と
しては、米国特許第184273号、同第300503号、同
第1834843号、同第1855690号、同第1893231号、
同第1931317号、同第1946043号、同第3021925号、
同第3107764号、同第3937311号、同第3368834号、
同第3595354号、同第3326345号、フランス特許第
1005049号、カナダ特許第544146号、及び同第
965360号などがある。
上記の先行技術たる特許に開示されているクラ
ツチ機構は、以下の作用的特性のいくつか、若し
くはすべてを有するものである。
(a) クラツチ負荷を均等に配分しうるか否かは、
各係合部材の動的応答が同一か否かによつて左
右される。
(b) 例えばクラツチ装置の幾何学上の軸が第二軸
のまわりを同期回転することによつて生じる横
方向の力が、係合部材の応答の際、混乱を大き
くする。
(c) 係合部材の精密に形成した面が、オーバラン
状態のとき摩耗にさらされる。
本発明は、上記の作用上の欠点を改善すること
を目的とする。この目的はクラツチ機構の構成を
次の如く改良することによつて達成できる。
(a) 外殻体及び中子の双方を夫々単一体とする (b) 中子のうず巻状外周面と外殻体の内周面の相
対応する接線が同一方向を向くようにする (c) 中子若しくは外殻体の少なくとも一方に半径
方向の割溝を穿設する (d) 中子と外殻体間の相対揺動を規制する手段を
設ける。
本発明の主たる効果は次の如くである。
(a) クラツチ部材間にクラツチ負荷配分をなす際
の変動をほぼ排除できる (b) 横方向の力によつてほとんど影響されない (c) クラツチ部材の精密に形成した面がオーバラ
ン時に摩耗するのをほぼ排除できる (d) クラツチを係合状態又は非係合状態のいづれ
かに選択的に切換えることのできる手段を提供
する。
次に本発明の実施例の特徴を述べる。
本発明の第１実施例においては、外殻体の円筒
状外周面にキー溝を形成すると共に中子に半径方
向の割溝を設け、更に中子と外殻体間の相対揺動
を規制するため両部材間に規制ばねを作用させて
いる。
本発明の第２実施例においては、外殻体に半径
方向の割溝を設けると共に、中子の円筒状内周面
にキー溝を形成し、更に中子と外殻体間の相対揺
動を規制するため両部材間に規制ばねを作用させ
ている。
本発明の第３実施例においては、外殻体及び中
子の両者に割溝を設け、中子と外殻体間の相対揺
動を規制するため両部材間に規制ばねを作用させ
ている。
本発明の第４実施例においては、外殻体の円筒
状外周面にキー溝を形成すると共に中子に半径方
向の割溝を設ける一方、うず巻き状内周面及びう
ず巻状外周面の各々を、夫々内周方向に連成した
複数個のうず巻面セグメントによつて構成し、各
セグメントが最大半径部から最小半径部にかけて
うず巻面を形成するように延びるようにすると
共、各最小半径部はうず巻状内周面及びうず巻状
外周面の夫々の彎曲ストツパー面を介して隣接す
る最大半径部と連続するように構成し、更に中子
と外殻体間の相対揺動を規制するため両部材間に
弾性規制手段を作用させている。
本発明の第５実施例においては、外殻体に半径
方向の割溝を設ける一方、うず巻き内周面及びう
ず巻状外周面の各々を、夫々円周方向に連成した
複数個のうず巻き面セグメントによつて構成し、
各セグメントが最大半径部から最小半径部にかけ
てうず巻面を形成するように延びると共に、各最
小半径部はうず巻状内周面及びうず巻状外周面の
夫々の彎曲ストツパー面を介して隣接する最大半
径部と連続するように構成し、更に中子と外殻体
間の相対揺動を規制するため両部材間に弾性規制
手段を作用させている。
本発明の第６実施例においては、外殻体及び中
子の両者に割溝を設ける一方、うず巻状内周面及
びうず巻状外周面の各々を、夫々円周方向に連成
した複数個のうず巻き面セグメントによつて構成
し、最小半径部はうず巻状内周面及びうず巻状外
周面の夫々の彎曲ストツパー面を介して隣接する
最大半径部と連続するように構成し、更に中子と
外殻体間の相対揺動を規制するため両部材間に弾
性規制手段を作用させている。
上記一連のクラツチ機構は、うず巻型一方向ク
ラツチ装置の構成要素として実施することができ
る。この装置は上記クラツチ機構に次のような構
成を加えたものとすることができる。
(I) 外側フレーム () クラツチ機構の外殻体と共働し且前記外側
フレームを外殻体に固定するための固定手段 () クラツチ機構の中子の内周面として形成さ
れた截頭円錐状内周面 () 同心状に設けた駆動軸に取付けられ、クラ
ツチ機構の中子の内腔内に配設された軸方向可
動部材 (V) クラツチ機構の中子の截頭円錐状内周面に
接触しない非係合位置と前記内周面に接触する
係合位置との間において、前記可動部材が軸方
向に運動しうるようにした構成。
この実施例において、うず巻型一方向クラツチ
機構として、第１実施例又は第４実施例のものを
採用する場合には、クラツチ機構の外殻体を外側
フレームに固定するため前記外殻体のキー溝に係
合するキーを設ける。
この実施例において、うず巻型一方向クラツチ
機構として第３実施例又は第６実施例のものを採
用する場合には、外側フレームを前記クラツチ機
構の外殻体に固定するための固定手段を設ける。
上記一連のクラツチ機構は、うず巻型一方向ク
ラツチ装置の構成要素として実施することができ
る。この装置は上記クラツチ機構に次のような構
成を加えたものとすることができる。
(I) クラツチ機構の中子と同心的に配設された
内側フレーム () クラツチ機構の中子と共働し且前記内側フ
レームを中子に固定するための固定手段 () クラツチ機構の外殻体の外周面として形成
された截頭円錐状外周面 () 同心状に設けた駆動軸に取付けられ且外殻
体を包囲する截頭円錐面を含む凹面を有する軸
方向可動部材 (V) クラツチ機構の外殻体の截頭円錐状外周面
に接触しない非係合位置と前記外周面に接触す
る係合位置との間において、前記可動部材が軸
方向に運動しうるようにした構成。
この実施例において、うず巻型一方向クラツチ
機構として第２実施例又は第５実施例のものを採
用する場合には、内側フレームをクラツチ機構の
中子に固定するため、前記中子のキー溝に係合す
るキーを設ける。又この実施例において、うず巻
型一方向クラツチ機構として第３実施例又は第６
実施例のものを採用する場合には、内側フレーム
を前記クラツチ機構の中子に固定するための固定
手段を設ける。
本発明のクラツチ機構は、うず巻形状の内周面
及び外周面の夫々を、最小半径部からこれに隣接
する最大半径部にかけてうず巻面を形成するよう
に延びる連続状のセグメントにより構成し、且外
殻体の内周面の最小半径部に隣接する部位に軸方
向の凹部を設け、この凹部に略Ｕ字状ばね等の規
制ばねを収容し、その一脚部を中子の最大半径部
に当接せしめて構成することができる。
又本発明のクラツチ機構における弾性規制手段
として、複数個の軸方向コイルスプリングを採用
し、各スプリングをうず巻状間隙内に配設し、う
ず巻状内周面及びうず巻状外周面の相対向する彎
曲ストツパー面の夫々に接触せしめることも可能
である。
以下本発明を図面に示す実施例に基き具体的に
説明する。第１図に示すうず巻型一方向クラツチ
機構１０は、円筒状外周面１３にキー溝１２を形
成すると共にうず巻状内周面１５に凹部１４を設
けた単一体たる環状外殻体１１を有する。
前記環状外殻体１１の内部には、半径方向の割
溝１７を備えた単一体たる環状中子１６を配設す
る。前記凹部１４内には、Ｕ字状規制ばね１８を
装着し、このばね１８の一側脚部１９を前記割溝
１７の一側に位置する中子の最大半径部２０と当
接させる。Ｕ字状規制ばね１８は外殻体と中子間
の相対揺動を一定範囲内に規制するための一手段
であるにすぎず、この外、同様の目的のため、外
殻体と中子間の間隙を極めて正確に形成したり、
或いは外殻体と中子間にゴム等の弾性部材を介在
せしめてもよい。
外殻体１１及び中子１６の相対向する周面は、
対応位置において接線の方向が一致するように形
成し、両対向面間に一周回うず巻状間隙２１を形
成する。楔作用をなす複数個の転子、例えばボー
ル、好ましくは正円柱状ローラ２２を前記間隙２
１内に一様に充填する。
第３図に示す実施例は第１図に示す実施例と基
本的構成が同じものである。従つて、共通する部
分については説明を省略し、差異点についてのみ
述べると、本実施例においては、前記キー溝１２
を中子１６の円筒状内周面に形成すると共に、割
溝１７を外殻体１１に設けている点が異なる。
第５図に示す実施例は、第１図及び第３図に示
す実施例と基本的には同一に構成される。共通部
分について説明を省略し、差異点についてのみ述
べると、本実施例においては、外殻体１１及び中
子１６のいずれにもキー溝１２を設けない反面、
両部材１１，１６の双方に半径方向の割溝１７を
設けている点が異なる。
第２図に示す実施例は、円筒状外周面３３にキ
ー溝３２を形成した単一体たる環状外殻体３１を
備える。その内周面３５は複数組、本実施例では
５組のうず巻面セグメント３４ａを有し、各セグ
メント３４ａの終端は彎曲ストツパー面３４ｂと
してある。
前記外殻体３１の内部には、半径方向の割溝３
７を有する単一体たる環状中子３６を配設する。
更に、複数個（本実施例では５個）のコイル状規
制ばね３８を前記彎曲ストツパー面３４ｂの夫々
に接するように配設する。これらコイル状規制ば
ね３８は外殻体と中子間の相対揺動を一定範囲に
規制するための一手段であるにすぎず、この外同
様の目的のため、ゴム製円柱部材等の弾性円柱部
材を前記彎曲ストツパー面３４ｂの夫々に接する
ようにして外殻体と中子間に介在せしめてもよ
い。
外殻体３１の内周面と相対する中子３６の周面
は複数組、本実施例では５組のうず巻面セグメン
ト４１より成り、各セグメント４１の終端は夫々
彎曲ストツパー面４１ａと連成されている。前記
相対向するうず巻面セグメント３４ａ及び４１と
の間の間隙には楔作用をなす複数個の転子、例え
ば正円柱状ローラ４２を一様に充填してある。
第４図に示す実施例は、第２図に示す実施例と
基本的に構成が同じものである。従つて共通部分
については説明を省略し、差異点についてのみ述
べると、本実施例においては、前記キー溝３２を
中子３６の円筒状内周面に形成すると共に、半径
方向の割溝３７を外殻体３１に設けている点が異
なる。
第６図に示す実施例は第２図及び第４図に示す
実施例と基本的構成が同じものである。従つて共
通部分については説明を省略し、差異点について
のみ述べると、本実施例においては、外殻体３１
及び中子３６のいずれいもキー溝３２を設けない
反面、両部材３１，３６の双方に半径方向の割溝
３７を穿設した点が異なる。
第７図の一方向クラツチ装置におけるうず巻型
一方向クラツチ機構としては、第１図又は第２図
に示すもの、或いは適宜設計変更を加えることに
より、第５図又は第６図に示すものを採用するこ
とができる。又中子１６，３６の円筒状内周面を
設計変更し正円錐状テーパ内周面５０としてい
る。外殻体１１，３１はキー５２により固定部材
たる外側フレーム５１はキー止めしてある。クラ
ツチ機構が第５図又は第６図に示すものである場
合には、外殻体１１，３１のオーバランが許され
る一方、結合状態とすることも可能である。クラ
ツチ機構の軸方向の動きは、２枚の端板５３及び
止め輪５４によつて阻止される。軸５７には軸方
向にボール・スプライン機構５５を形成し、該機
構５５を介して可動部材５６を軸方向移動可能に
軸５７に取付ける。円錐角即ち前記テーパ状内周
面５０の傾斜角εはクラツチ機構の中子のテーパ
状内周面により定められる。スプリング５８は圧
縮ばねである。
第８図の一方向クラツチ装置におけるうず巻型
一方向クラツチ機構としては、第３図又は第４図
に示すもの、或いは適宜設計変更を加えることに
より第５図又は第６図に示すものを採用すること
ができる。外殻体１１，３１の円筒状外周面はテ
ーパ状外周面７０に設計変更されている。中子１
６，３６はキー７２により固定部材たる内側フレ
ーム７１にキー結合されているが、第５図及び第
６図に示すクラツチの場合には、中子１６，３６
を固定部材７１に対しオーバランさせることがで
きる一方結合状態とすることも可能である。端板
７２で止め輪７３はクラツチ装置の軸方向の動き
を阻止する。軸７４にはボールスプライン機構７
５を形成し、これを介して軸方向移動可能に可動
部材７６を取付ける。可動部材７６にはテーパ状
内周面７８を備えた凹面７７を形成する。前記テ
ーパ状内周面７８の傾斜角εはクラツチ機構の外
殻体のテーパ状内周面により定められる。
次に本発明の諸実施例の作用を説明するが、そ
の前に先ず第９図に基き作用原理を説明する。
第９図は、第１図のクラツチ装置の部分拡大図
であり、中子１６の外周面及び外殻体１１の内周
面の夫々に相当するうず巻線Ss及びSBを幾何学的
に示すと共に、これらと単一の転子４及び装置の
幾何学的中心Ｏとの相互関係を示し、更に中子１
６と軸９０との接触面上の１点Ｐに作用する力
（ベクトル）Ff、Fo及びFsの作用線を示している。
ベクトルFf（軸と中子との間の摩擦力）、Fo（点
Ｐにおいて軸と摺動体の接触面に作用する垂直抗
力）およびFs（転子を介して伝達されるストラト
力）の相互関係の解析から、角“τ”は、摩擦係
数“μ”に対して次式によつて関係づけられるこ
とが判る。
tanτ＝μ ……(1) この摩擦係数μは、摺動体と軸との接触面間に
存在する所与のいかなる条件に対しても一定であ
ることから、上記式(1)は、すべりを阻止しうる最
大角、すなわち、転子による作用線と摺動体と軸
の相互接触面の垂線との間の最大角を表す。
式(1)によつて表される条件は、よく知られたア
ルキメデスうず巻、対数うず巻、あるいはインボ
リユートうず巻のような種々の異なるうず巻によ
つても満足させられる。どのうず巻を選択するか
は、クラツチの異なる特性を得ること係る設計事
項である。たとえば、インボリユートうず巻が選
択された場合、ストラト力Fsは（クラツチの構成
部材の変形による影響を無視した場合）一定とな
る。対数うず巻を選択した場合は、ストラト角β
が一定となる。
上記のうず巻の一つを選択しようとも、あるい
はその他のうず巻を選択しようとも、摺動体の外
周面と外殻体の内周面とに形成されるうず巻線は
互いに平行となつていなければならない。すなわ
ち、うず巻線Ssが決められたなら、うず巻線SBの
極座標は、次式によつて与えられる。
ｒ＝√2＋2＋2 ……(2) および、 φ＝θ＋tan-1（Dsinβ／Ｒ−（Dcosβ）） ……(3) または、 φ＝θ＋ψ ……(4) ここで、Ｄは、転子の直径である。
β、η、およびψの関係は、線Ｎと平行に中心
Ｏを通る線N′を引くことによつて知ることがで
きる。すなわち、 η＝β＋ψ ……(5) 現在当業界で使用される一方向クラツチに関す
る技術用語を用いるとすれば、前記角β及びη
を、各止め輪（sprag）と各転子より成る係合部
材におけると同様、“ストラト角”と呼ぶことが
できよう。従つて上述のクラツチ装置の制動力は
これらの角の値により変化する。角β又はηのい
ずれか一方は、所与のうず巻線Ｓを所定形状に形
成することにより一定とすることができるが、両
者共一定とすることはできず、又各転子のストラ
ト力を同一にすることは不可能である。これはψ
はＲに従つて変化することを考慮し、式(3)及び(4)
を検討すると明白である。又前述したことからも
明白となる。
所定のうず巻線Ssとこれに平行なうず巻線SBと
は、第９図においては、相互交換が可能である
が、前述した式(2)ないし(5)との関係は不変であ
る。但し滑りを防ぐには、少なくとも１つの転子
について、式(1)に示す条件を充足する必要があ
る。又一旦うず巻状周面の形状が定まると、転子
に作用する相対ストラト力は固定化され、上記変
換は各転子におけるストラト力の配分に関し役割
を演じなくなる。
クラツチ装置に作用する横方向の力は、前記ロ
ツク作用に影響を及ぼすことはなく、従つてオー
バランの際、精密に形成されたうず巻状周面及び
転子に生ずる摩耗を最小限にとどめることができ
る。
第１図及び第２図に示すクラツチ機構は、各中
子１６，３６の内周面と締め嵌合しうる円筒状軸
（図示略）に適する。各外殻体１１，３１が反時
計方向に相対回動すると、転子２２，４２及び外
殻体１１，３１と中子１６，３６の各うず巻状周
面とが共働して中子１６，３６を半径方向に強制
的に片寄らせて軸に押圧し、締り嵌めによつて生
ずる小なる摩擦力を大なる摩擦力に増大させるこ
とにより、外殻体が必要以上に反時計方向に回動
するのを規制する。外殻体１１，３１が時計方向
に相対回動する場合は、中子１６，３６と軸間の
摩擦抵抗は、両者の締り嵌合面に生ずる小さな値
に限られるので、クラツチ体のオーバランを防止
するには不十分である。而して、各規制ばね１
８，３８によつて、高速でオーバランする中子１
６，３６の相対揺動を規制せしめると共に、中子
１６，３６と円筒軸間の締り嵌合を維持するのを
援助せしめるのである。
第３図及び第４図に示すクラツチ機構は、各外
殻体１１，３１の円筒状外周面と密嵌しうる中空
軸（図示略）に適合するものである。中子１６，
３６が時計方向に相対回動すると、転子１４と外
殻体１１，３１及び中子１６，３６の相対する周
面とが共働して外殻体を半径方向に強制的に拡張
して前記中空軸に押圧せしめ、時計方向に必要以
上に回動するのを規制する。外殻体１１，３１及
び中子１６，３６が反時計方向に相対回動する場
合は、外殻体１１，３１と軸間の摩擦抵抗は、締
め嵌合面に生ずるもののみに限られるので、前例
の場合と同様、クラツチ体のオーバランを防止す
るには不十分である。而して、規制ばね１７，３
８を設け、第１図及び第２図の実施例について述
べたと同様の作用を営ませるのである。
第５図及び第６図に示すクラツチ機構は、種々
の型式のクラツチ装置の２個の同心状に配した円
筒状クラツチ部材に適するものである。摩擦面間
の係合・解除（オーバラン）作用は、第１図乃至
第４図の実施例について説明したのと同様であ
る。
第７図に示す一方向クラツチ機構においては、
力Ｆによりスプリング５８を圧縮すると、テーパ
状摩擦面の係合関係が解除される。従つて、クラ
ツチ装置は、非係合状態となつて軸５７は両方向
に自由に回動しうる。力Ｆが減退するにつれ、部
材５６が係合状態をもたらすように動く。従つて
軸５７は、第１図及び第２図の実施例で述べたよ
うに、クラツチ作用を営むに必要な程度以上に時
計方向（＋）に回転するのを防止される。軸５７
の反時計方向のオーバラン回転は、上述した如
く、可動部材５６の軸方向運動を規制することに
より、係合するテーパ面上の摩擦力を同じ所望の
締め嵌合を達成するのに必要な程度、即ち力Ｆ以
下の弾圧力に押えることよつてのみ可能となる。
実際は、前述した如く過度のオーバラン速度で回
転する場合を除き、規制ばねは、係合状態にある
間は開放していなければならない。中子１６，３
６が半径方向に引寄せられたとき、可動部材５６
が係合状態に移行しないようにするのに必要な円
錐角即ちテーパ面の傾斜角Σは、いかなるコーン
クラツチ装置においても、各部材の相対するテー
パ面間の摩擦係数μとの間に正常な関係即ちtanε
＜μを有する。第７図のクラツチ機構は、可動部
材５６を作動させたり作動を規制するための部材
は有しない。この実施例は、本発明の実施例のう
ち第１図、第２図、第３図及び第５図に示すクラ
ツチ機構の各外殻体１１，３１が正円錐状面を有
する唯一の実施例だからである。
第８図に示す実施例について、図示の状態にお
いては外殻体のテーパ面７０と中子のテーパ面７
８とが係合していない。即ちこのクラツチ装置
は、非係合状態にあり、軸７４はいづれの方向に
も自由に回転する。可動部材７６が矢印の方向に
軸方向に動くと、テーパ面７０と７８が係合し、
このクラツチ装置は係合状態となり、第３図及び
第４図の実施例について説明したのと同様、軸７
４の反時計方向回動（−）は規制され、時計方向
回動（＋）は規制されない。又、第７図の実施例
について説明したのと同様に、係合状態にある間
規制ばねを開放状態に保つには、可動部材７６の
軸方向運動を規制する必要がある。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明に係るうず巻型一方向クラツチ機
構の種々の実施例を示し、第１図はその１実施例
の分解組立図、第２図は他の実施例の分解組立
図、第３図は更に別の実施例の断面図、第４図は
更に別の実施例の断面図、第５図は更に別の実施
例の断面図、第６図は更に別の実施例の断面図、
第７図は本発明の更に別の実施例を備えた一方向
クラツチの断面図、第８図は本発明の更に別の実
施例を備えた一方向クラツチの断面図、第９図は
本発明の外殻体と中子との対向面間に形成される
うず巻部を幾何学的に表示した作用原理説明図で
ある。 １１，３１……外殻体、１２，３２……キー
溝、１３，３３……外周面、１５，３５……うず
巻状内周面、１６，３６……中子、１７，３７…
…割溝、１８，３８……規制ばね、２１……うず
巻状間隙、２２，４２……転子、３４，４１……
うず巻状外周面。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ うず巻状内周面１５，３５によつて境界され
    る軸方向貫通内腔を有する環状外殻体１１，３１
    を設け、前記内腔内に、うず巻状外周面３４，４
    １を有する中子１６，３６を同心状に配設するこ
    とにより、前記うず巻状外周面と前記うず巻状内
    周面間にうず巻状間〓２１を形成し、該間〓２１
    内に、楔作用をなす転子２２，４２を複数個配設
    し、これらの転子２２，４２が前記うず巻状内周
    面１５，３５並びにうず巻状外周面３４，４１の
    双方と接触するようになし、前記外殻体１１，３
    １と中子１６，３６とが相対的に正逆双方向に揺
    動しうるように構成したうず巻型一方向クラツチ
    機構において、 (a) 外殻体１１，３１並びに中子１６，３６とが
    それぞれ単一体であり、 (b) 中子１６，３６のうず巻状外周面３４，４１
    と外殻体１１，３１のうず巻状内周面１５，３
    ５の相対応する位置における接線が同一方向を
    なし、 (c) 中子１６，３６もしくは外殻体１１，３１の
    少なくとも一方に半径方向の割溝１７，３７を
    設けると共に、 (d) 中子１６，３６と外殻体１１，３１間の所定
    以上の相対揺動を規制する規制手段１８，３
    ８、 を設けたことを特徴とする、うず巻型一方向クラ
    ツチ機構。 ２ 前記(d)における規制手段が弾性規制部材１
    ８，３８を有することを特徴とする、特許請求の
    範囲第１項の一方向クラツチ機構。 ３ 前記(d)における規制手段が規制バネ１８を有
    することを特徴とする、特許請求の範囲第１項の
    一方向クラツチ機構。 ４ 前記楔作用をなす転子は、その各長軸が外殻
    体の軸方向と同方向を向くように配設され、且つ
    互いに相接して配列された多数のローラ２２，４
    ２であることを特徴とする、特許請求の範囲第１
    項、第２項、または第３項の一方向クラツチ機
    構。 ５ 前記環状外殻体１１，３１が、 (a) キー溝１２，３２を穿設した外周面１３，３
    ３を有すると共に、 (b) 前記中子１６，３６が径方向の割溝１７，３
    ７を有すること、 を特徴とする、特許請求の範囲第１項、第２項、
    第３項、または第４項の一方向クラツチ機構。 ６ (a) 前記外殻体１１，３１に割溝１７，３７
    を穿設すると共に、 (b) 前記中子１６，３６の内周面３９，４０にキ
    ー溝１２，３２を穿設したこと、 を特徴とする、特許請求の範囲第１項、第２項、
    第３項、または第４項の一方向クラツチ機構。 ７ (a) 前記外殻体１１，３１に割溝１７，３７
    を穿設すると共に、 (b) 前記中子１６，３６に半径方向割溝１７，３
    ７を穿設したこと、 を特徴とする、特許請求の範囲第１項、第２項、
    第３項、または第４項の一方向クラツチ機構。 ８ (a) 前記うず巻状内周面及びうず巻状外周面
    の各々が、それぞれ円周方向に隣接する複数個
    のうず巻セグメント３４ａ，４１によつて構成
    され、各セグメントは最大半径部から最小半径
    部にかけてうず巻面を形成するように延び、各
    最小半径部は、うず巻状内周面及び渦巻状外周
    面のそれぞれの彎曲ストツパー面３４ｂ，４１
    ａを介して隣接するセグメントの最大半径部と
    連続しており、 (b) 外殻体と中子の所定以上の相対揺動を規制す
    る前記弾性規制手段が複数個のコイルばね３８
    を有し、各コイルばね３８は前記うず巻状間〓
    ２１内に収容され、且つ中子の外周面及び外殻
    体の内周面にそれぞれ形成した相対する１対の
    彎曲ストツパー面３４ｂ，４１ａとそれぞれ隣
    接するように配設されていること、 を特徴とする、特許請求の範囲第１項、第２項、
    第３項、または第４項の一方向クラツチ機構。 ９ (a) 外殻体１１，３１の外周面１３，３３に
    キー溝１２，３２を穿設すると共に、 (b) 中子１６，３６に半径方向の割溝１７，３７
    を穿設したこと、 を特徴とする、特許請求の範囲第８項の一方向ク
    ラツチ機構。 １０ (a) 外殻体１１，３１に半径方向の割溝１
    ７，３７を穿設すると共に、 (b) 環状中子１６，３６の内周面３９，４０にキ
    ー溝１２，３２を穿設したこと、 を特徴とする、特許請求の範囲第８項の一方向ク
    ラツチ機構。 １１ (a) 外殻体１１，３１に半径方向の割溝１
    ７，３７を穿設すると共に、 (b) 中子１６，３６にも半径方向割溝１７，３７
    を穿設したこと、 を特徴とする、特許請求の範囲第８項の一方向ク
    ラツチ機構。 １２ (a) 前記うず巻状内周面並びに前記うず巻
    状外周面の各々が、それぞれ最小半径部から最
    大半径部にかけて延びる１個の連続するセグメ
    ントより成り、前記内周面と前記外周面間に１
    個のうず巻状間〓２１を形成し、 (b) 外殻体１１，３１の内周面の最小半径部近傍
    に軸方向凹部１４を穿設すると共に、 (c) 前記規制手段が前記凹部１４内に収容された
    略Ｕ字状ばね１８を有し、且つその一脚部１９
    を中子の外周面の最大半径部２０に係合させた
    こと、 を特徴とする、特許請求の範囲第５項、第６項、
    または第７項の一方向クラツチ機構。
JP2103180A 1979-02-20 1980-02-20 Spiral type one way clutch mechanism Granted JPS55139526A (en)

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