JPH0492130A - 一方向クラッチ - Google Patents

一方向クラッチ

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JPH0492130A
JPH0492130A JP2207383A JP20738390A JPH0492130A JP H0492130 A JPH0492130 A JP H0492130A JP 2207383 A JP2207383 A JP 2207383A JP 20738390 A JP20738390 A JP 20738390A JP H0492130 A JPH0492130 A JP H0492130A
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shell
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crankshaft
annular
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Kazuo Iga
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    • 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
    • F16D41/064—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls
    • F16D41/066—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls all members having the same size and only one of the two surfaces being cylindrical
    • F16D41/067—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls all members having the same size and only one of the two surfaces being cylindrical and the members being distributed by a separate cage encircling the axis of rotation

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)
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  • One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)
  • Pulleys (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

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〉 本発明は、例えば農機（草刈機等）のエンジン始動装置
などに用いられる一方向クラッチに関する。
〈従来の技術〉 第５図は一方向クラッチを介在させて構成したセルモー
タからクランク軸までの伝動系を示す縦断側面図である
。
同図において、５２はセルモータ、５４はセルモータ５
２の出力軸に固着された駆動ギア、５６は大径歯部５６
ａと小径歯部５６ｂとを一体化したアイドルギア、５８
は減速ギア、６０は減速ギア５８を固着している伝動筒
体である。アイドルギア５６の大径歯部５６ａは駆動ギ
ア５４に噛合され、小径歯部５６ｂは減速ギア５８に噛
合され、これによってセルモータ５２の回転駆動力を減
速して伝動筒体６０に伝えるようになっている。
伝動筒体６０はクランク軸６２に対して同心状に外嵌さ
れ、伝動筒体６０とクランク軸６２との間にシェル型の
一方向クラッチ６４が介在されている。このシェル型の
一方向クラッチ６４は、第６図および第７図に示すよう
に、外殻をなすシェル６６と、保持器６８と、複数のロ
ーラ７０とから構成されている。シェル６６は、筒状部
６６ａと、この筒状部６６ａの軸方向両端から半径方向
内側に一体的に折り曲げられたフランジ部６６ｂとから
なり、筒状部６６ａの内周面にはローラ７０と同数のカ
ム面６６ｃが門人形成されている。
保持器６８は合成樹脂製のもので、軸方向で対向する一
対の環状部６８ａと、これらの環状部６８ａを一体的に
連結する軸方向の柱部６８ｂとからなり、周方向で隣接
する柱部６８ｂどうしの間にローラポケット６８ｃが形
成され、各ローラポケット６８Ｃにローラ７０が転動自
在に挿入されている。
保持器６８の各柱部６８ｂには、ローラポケット６８ｃ
に挿入されたローラ７０を、このローラ７０がカム面６
６Ｃとクランク軸６２との間でロックされる側に付勢す
る二股舌片状のバネ部６８ｄが一体的に設けられている
。
そして、以上のように構成された一方向クラッチ６４は
、そのシェル６６が圧入によって伝動筒体６０に固定さ
れている。
エンジンの始動に際してセルモータ５２を駆動すると、
駆動ギア５４からアイドルギア５６および減速ギア５８
を経て伝動筒体６０が矢印ａ２方向に回転され、伝動筒
体６０と一体のシェル６６および保持器６８も同方向に
回転される。この回転により、バネ部６８ｄによって付
勢されている各ローラ７０がカム面６６Ｃとクランク軸
６２との間で両者間の間隔の狭い側に相対的に移動し、
カム面６６ｃとクランク軸６２との間をロックする。こ
のロックによって、シェル６６がら複数のローラ７０を
介してクランク軸６２に対して回転駆動力が伝達され、
クランク軸６２が矢印ｂ２方向に回転される結果、エン
ジンが始動される。
エンジンが始動されるとセルモータ５２の駆動は停止さ
れるが、エンジン駆動によってクランク軸６２が矢印ｂ
！方向に高速回転する。この場合、伝動筒体６０は、減
速ギア５８．アイドルギア５６、駆動ギア５４を介して
停止中のセルモータ５２と連結されているため停止し、
伝動筒体６ｏに固定されたシェル６６および保持器６８
も停止している。ローラ７０は、回転するクランク軸６
２からの摩擦力によって、ローラボケント６８ｃ内で矢
印ｂ２方向に押され、舌片状のバネ部６８ｄの付勢力に
抗してカム面６６ｃとクランク軸６２との陳間の広い側
に移動され、その間隔の広い箇所で空転することになる
ため、カム面６６ｃとクランク軸６２とのロックが解除
され、クランク軸６２からシェル６６ひいてはセルモー
タ５２に回転駆動力が伝達されることはない。
〈発明が解決しようとする課題〉 上記の動作説明において、エンジン駆動によりクランク
軸６２が駆動回転されたときは、ローラ７０がカム面６
６Ｃとクランク軸６２との間隔の広い側に移動されて空
転すると述べたが、実際には、ローラ７０はバネ部６８
ｄによって常に狭い側に付勢されているため、回転して
いるクランク軸６２と接触した直後は確かにローラ７０
は広い側に移動されて空転するが、空転状態となってク
ランク軸６２からの押し力がなくなるとバネ部６８ｄの
付勢力によって狭い側に移動し、再びクランク軸６２と
接触し広い側に押されることとなる。
このようにローラ７０はクランク軸６２に対する接触と
離間とを間欠的に繰り返すといったいわゆる“踊り現象
”を起こし、ロック側に押し戻されたときに摩擦力によ
る摩耗・昇温を受けるとともに、クランク軸６２のスム
ーズな回転を阻害する。この摩擦熱によってローラ７０
、クランク軸６２および保持器６８の温度が上昇し、一
定の温度を超えると焼き付きを起こす可能性がある。
もし、焼き付きを起こすと、クランク軸６２とシェル６
６とがロック状態となって、セルモータ５２からシェル
６６までの伝動系に対して衝撃を与え、その伝動系を破
損するおそれがある。
特に、舌片状のバネ部６８ｄを有する保持器６８は合成
樹脂で一体成形されることが多いが、この樹脂製の保持
器６８を用いている場合には、保持器６８が摩擦熱によ
って早期のうちに傷みやすいという問題がある。
仮に、バネ部６８ｄによる付勢力を小さなものに設定し
ておけば、ローラ７０を空転位置にとどまらせることが
できるが、この場合は、始動時に伝動筒体６０からクラ
ンク軸６２に回転駆動力を伝達する際に付勢力が不足し
てローラ７０による確実なロック状態を得ることが難し
くなる。
本発明は、このような事情に鑑みて創案されたものであ
って、エンジンが始動されてクランク軸が回転された後
においては、シェルのカム面とクランク軸との間で狭い
側すなわちロック側にローラを押し移動するバネ部の付
勢力に打ち勝ってローラを常時的に空転状態に維持させ
るカとして遠心力を利用することにより、樹脂製保持器
の熱的損傷やローラとクランク軸との焼き付きを確実に
防止することを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉 本発明は、このような目的を達成するために、次のよう
な構成をとる。
本発明の一方向クラッチは、シェルと、保持器と、バネ
と、ローラと、環状当て板と、固定部材とを有し、 前記シェルは、内周面に複数のカム面が形成された筒状
部と、この筒状部の軸方向端部がら一体的に折り曲げら
れたフランジ部と、被動回転軸に形成の軸スプラインに
嵌合するもので前記フランジ部の内周部分に形成された
スプライン部とを有するものであり、 前記環状当て板は、前記シェルにおけるフランジ部に対
してその内側から軸方向で当接するとともに、被動回転
軸においてその軸スプラインに隣接して形成された小径
段部にも軸方向で当接するものであり、 前記保持器は、複数のローラを転動自在に保持する周方
向複数のローラポケットを有し、がっ、軸方向一端の環
状部が前記環状当て板に対して軸方向で当接する状態で
前記シェルに対して内嵌固定されたものであり、 バネは、前記保持器のローラポケット内に配置されかつ
ローラポケット内のローラを前記カム面のロック側に押
し付勢するものであり、前記固定部材は、前記環状当て
板に対してその内側から当接する状態で被動回転軸にお
ける小径軸部に固定されたものであることを特徴とする
。
〈作用〉 本発明の上記構成による作用は、次のとおりである。
被動回転軸が回転されると、この被動回転軸にスプライ
ン嵌合しているシェルおよびシェルに内嵌固定の保持器
は、被動回転軸と一体的に回転する。したがって、また
、保持器に保持されている複数のローラも回転し、各ロ
ーラに遠心力が作用する。各ローラは遠心力によってシ
ェル内周のカム面に当接し、分力作用によりカム面に沿
って、バネの付勢力に抗してロック側とは反対側すなわ
ち空転側に積極的に移動される。被動回転軸が回転され
続けている間は、ローラに遠心力が作用するので、ロー
ラはその空転状態を維持する。
また、シェルは一方のフランジ部において被動回転軸に
対して片持ち状態に固定されることになるが、シェルに
おけるフランジ部と保持器の一方の環状部との間に介在
させた環状当て板を被動回転軸の小径段部に当接させ、
被動回転軸の小径軸部に固定した固定部材と小径段部と
の間で環状当て板を挟持することによって、環状当て板
ひいてはシェルおよび保持器を被動回転軸に対して固定
するため、片持ち固定であっても強固に固定することが
できる。
〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。
第１図は軸方向クラッチを介在して構成されたセルモー
タからクランク軸までの伝動系を示す縦断側面図、第２
図は軸方向クラッチを示す縦断側面図、第３図は第２図
の■−■線断面図である。
第１図において、２はエンジンケース、４．６はギアケ
ース、８はセルモータケース、１０はセルモータ、１２
はセルモータ１０の出力軸に固着された駆動ギア、１４
は大径歯部１４ａと小径歯部１４ｂとを一体化したアイ
ドルギア、１６は減速ギア、１８は減速ギア１６を固着
している伝動筒体である。アイドルギア１４は、ギアケ
ース４゜６に軸支されている。アイドルギア１４の大径
歯部１４ａは駆動ギア１２に噛合され、小径歯部１４ｂ
は減速ギア１６に噛合され、これによってセルモータ１
０の回転駆動力を減速して伝動筒体１８に伝えるように
なっている。
２０はクランク、２２はクランク軸（被動回転軸）、２
４はクランク軸２２をエンジンケース２に回転自在に軸
支するボールベアリング、２６は軸受シールである。ク
ランク軸２２の端部は小径軸部２２ａとして構成され、
クランク軸２２の本体と小径軸部２２ａとの境界部が小
径段部２２ｂとなっている。小径段部２２ｂに臨む状態
でクランク軸２２に軸スプライン２２Ｃが形成され、小
径段部２２ｂから所定寸法だけ離れて小径軸部２２ａに
周溝２２ｄが形成されている。小径軸部２２ａの先端は
軸端ネジ部２２ｅとなっている。
前記の伝動筒体１８は、小径軸部２２ａに外嵌された状
態でニードルへアリング２８を介して小径軸部２２ａに
回転自在に支持されている。伝動筒体１８とクランク軸
２２との間に介装されて、伝動筒体１８からクランク軸
２２に向けてのみ回転駆動力を伝達する一方向りラッチ
Ａがクランク軸２２に固定されているのであるが、この
一方向クラッチＡはシェル型のもので、第２図および第
３図に示すように構成されている。
一方向クラッチＡは、シェル３０と、保持器３２と、複
数のローラ３４と、環状当て板３６と、固定部材（Ｃ形
止め輪）３８とから構成されていシェル３０は、筒状部
３０ａと、この筒状部３０ａの軸方向両端から半径方向
内側に一体的に折り曲げられた太いフランジ部３０ｂお
よび細いフランジ部３０Ｃとからなり、筒状部３０ａの
内周面にはローラ３４と同数のカム面３０ｄが四人形成
され、太いフランジ部３０ｂの内周部分には軸スプライ
ン２２Ｃにスプライン嵌合するスプライン部３０ｅが形
成されている。
保持器３２は合成樹脂製のもので、軸方向で対向する一
対の環状部３２ａ、３２ｂと、これら再環状部３２ａ、
３２ｂを一体的に連結する複数の軸方向の柱部３２Ｃと
、再環状部３２ａ、３２ｂと周方向で隣接する柱部３２
Ｃとの間に形成されたローラポケット３２ｄと、ローラ
ポケット３２ｄ内に転動自在に保持されたローラ３４を
カム面３０ｄのロック側に押し付勢する二股舌片状のバ
ネ部３２ｅとから構成されている。
環状当て板３６は、シェル３０における太いフランジ部
３０ｂに対してその内側から軸方向で当接するとともに
、保持器３２における環状部３２ａにも当接している。
保持器３２は、一方の環状部３２ａが環状当て板３６に
当接するとともに筒状部３０ａに対して周方向で位置規
制された状態に係合され、他方の環状部３２ｂか細いフ
ランジ部３０Ｃに当接され、複数の柱部３２ｃが筒状部
３０ａに内嵌固定されている。
軸方向に沿った差し込みにより、シェル３０における太
いフランジ部３０ｂのスプライン部３０ｅをクランク軸
２２の軸スプライン２２Ｃにスプライン嵌合するととも
に、環状当て板３６をクランク軸２２の小径段部２２ｂ
に当接させる。そして、クランク軸２２の周溝２２ｄに
固定部材３８を嵌着することにより、固定部材３８と小
径段部２２ｂとで環状当て板３６を挟持固定し、もって
、一方向クラッチＡの全体をクランク軸２２に対して片
持ち状態に保持している。
小径段部２２ｂと固定部材３８とで挟持固定された環状
当て板３６は、これとフランジ部３０ｂとの接触面積が
比較的大きく、かつ、フランジ部３０ｂと環状部３２ａ
との間で両者に密着しているから、クランク軸２２にス
プライン嵌合された一方向りラッチＡの全体がクランク
軸２２に対して強固に固定されるとともに、各ローラ３
４はクランク軸２２と平行姿勢に保たれることとなる。
以上のように一方向りラッチＡをクランク軸２２に固定
した後、ニードルベアリング２８を小径軸部２２ａに外
嵌し、このニードルヘアリング２８と一方向りラッチＡ
の複数のローラ３４との間に、減速ギア１６を固着して
いる伝動筒体１８を挿入嵌合している。最後に、小径軸
部２２ａに続く軸端ネジ部２２８にワッシャ４０を挿入
し、蝶ナフト４２およびロックナツト４４を螺合して、
伝動筒体１８の抜は止めを行っている。
次に、上記のように構成された一方向りラッチＡを含む
伝動系の動作を説明する。
エンジンの始動に際してセルモータ１０を駆動すると、
駆動ギア１２からアイドルギア１４および減速ギア１６
を経て伝動筒体１８が矢印ａ１方向に回転され、バネ部
３２ｅによってロック側に付勢されている各ローラ３４
がシェル３ｏのカム面３０ｄと伝動筒体１８との間でロ
ックされ、このロックされた複数のローラ３４を介して
伝動筒体１８からシェル３０に回転駆動力が伝達され、
シェル３０が矢印ｂ１方向に回転される。シェル３０に
おけるフランジ部３０ｂのスプライン部３０ｅがクラン
ク軸２２の軸スプライン２２ｃにスプライン嵌合してい
るから、シェル３０からクランク軸２２に回転駆動力が
伝達され、クランク軸２２は矢印Ｃ，力方向回転され、
エンジンが始動される。このとき、保持器３２、ローラ
３４、環状当て板３６および固定部材３８も一体的に回
転される。
エンジンが始動されるとセルモータ１ｏの駆動は停止さ
れるが、エンジン駆動によってクランク軸２２が矢印餉
方向に高速回転する。この場合も、クランク軸２２と一
体のシェル３０、保持器３２、ローラ３４、環状当て板
３６および固定部材３８がクランク軸２２とともに矢印
ｂ１方向に高速回転する。一方、伝動筒体１８は、減速
ギア１６、アイドルギア１４．駆動ギア１２を介して停
止中のセルモータ１０と連結されているため停止してい
る。
第４図に示すように、ローラ３４が矢印ｂ１方向に高速
回転することにより、ローラ３４に遠心力Ｆ１が作用し
、カム面３０ｄに当接しているローラ３４にはカム面３
０ｄに沿った分力Ｆ２が作用することになり、ローラ３
４は、バネ部３２ｅの付勢力Ｆ、に抗してカム面３０ｄ
に沿って空転側に積極的に移動される。これにより、ロ
ーラ３４によるシェル３０と伝動筒体１８とのロックが
解除されるためクランク軸２２と一体に高速回転するシ
ェル３０から伝動筒体１８ひいてはセルモータ１０に回
転駆動力が伝達されることはない。
クランク軸２２が高速回転をしている限り、ローラ３４
には遠心力Ｆｌが作用し続けるため、カム面３０ｄに沿
った分力Ｆ、によるローラ３４の空転側への移動状態も
維持されることになる。したがって、ローラ３４は伝動
筒体１８から離間した状態を保ち、位置固定状態となっ
ている伝動筒体１８から摩擦熱を受けることがない。し
たかって、ローラ３４の温度上昇が抑制され、ローラ３
４の焼き付きや保持器３２の熱的損傷を回避することが
できる。
ところで、上記実施例では、保持器３２にバネ部３２ｅ
を一体に形成した例を挙げているが、保持器３２とバネ
とを別体としたものも本考案に含まれる。
〈発明の効果〉 本発明によれば、次の効果が発揮される。
シェルにおけるフランジ部のスプライン部を被動回転軸
の軸スプラインにスプライン嵌合するとともに、シェル
のフランジ部と保持器の環状部との間に介在させた環状
当て板を被動回転軸の小径段部に当接し、かつ、被動回
転軸の小径軸部に固定した固定部材と小径段部との間で
環状当て板を挟持しているから、シェルを被動回転軸に
対して片持ち状態に固定させているにもかかわらず、方
向クラッチを被動回転軸に対して強固に固定することが
できる。
そして、被動回転軸に対してシェルおよび保持器を一体
的に固定することにより、被動回転軸の回転中は保持器
に保持されたり−ラも回転させてローラに遠心力を働か
せるように構成したので、○の遠心力によりローラをカ
ム面に沿ってバス部の付勢力に抗してロック側とは反対
側に積極的ｔこ移動させ、被動回転軸が回転している限
りは、ハぶの付勢力に打ち勝って常時的にローラを空転
状態に維持することができる。したがって、ローラが焼
き付きを生じたり、保持器が熱的損傷を受けたりするこ
とを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図ないし第４図は本発明の一実施例に係り、第１図
は一方向クラッチを介在させて構成されたセルモータか
らクランク軸までの伝動系を示す縦断側面図、第２図は
一方向クラッチを示す縦断側面図、第３図は第２図の■
−■線断面図、第４回は一方向クラッチの動作説明に用
いる要部の縦断面図である。 第５図ないし第７図は従来例に係り、第５図は一方向ク
ラッチを介在させて構成されたセルモータからクランク
軸までの伝動系を示す縦断側面図、第６図は一方間クラ
ッチの縦断側面図、第７図は第６図の■−■線断面図で
ある。 Ａ・・・一方間クラッチ、２２・・・クランク軸（被動
回転軸）、２２ａ・・・小径軸部、２２ｂ・・・小径段
部、２２Ｃ・・・軸スプライン、３０・・・シェル、３
０ａ・・・筒状部、３０ｂ・・・フランジ部、３０ｄ・
・・カム面、３０ｅ・・・スプライン部、３２・・・保
持器、３２ａ３２ｂ・・・環状部、３２Ｃ・・・柱部、
３２（１・・・ローラポケット、３２ｅ・・・バネ部、
３４・・・ローラ、３６・・環状部て板、３Ｂ・・・固
定部材。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）シェルと、保持器と、バネと、ローラと、環状当
    て板と、固定部材とを有し、 前記シェルは、内周面に複数のカム面が形成された筒状
    部と、この筒状部の軸方向端部から一体的に折り曲げら
    れたフランジ部と、被動回転軸に形成の軸スプラインに
    嵌合するもので前記フランジ部の内周部分に形成された
    スプライン部とを有するものであり、 前記環状当て板は、前記シェルにおけるフランジ部に対
    してその内側から軸方向で当接するとともに、被動回転
    軸においてその軸スプラインに隣接して形成された小径
    段部にも軸方向で当接するものであり、 前記保持器は、複数のローラを転動自在に保持する周方
    向複数のローラポケットを有し、かつ、軸方向一端の環
    状部が前記環状当て板に対して軸方向で当接する状態で
    前記シェルに対して内嵌固定されたものであり、 バネは、前記保持器のローラポケット内に配置されかつ
    ローラポケット内のローラを前記カム面のロック側に押
    し付勢するものであり、 前記固定部材は、前記環状当て板に対してその内側から
    当接する状態で被動回転軸における小径軸部に固定され
    たものである ことを特徴とする一方向クラッチ。
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