JPS60151426A - ワンウエイクラツチ軸受 - Google Patents

ワンウエイクラツチ軸受

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JPS60151426A
JPS60151426A JP59007235A JP723584A JPS60151426A JP S60151426 A JPS60151426 A JP S60151426A JP 59007235 A JP59007235 A JP 59007235A JP 723584 A JP723584 A JP 723584A JP S60151426 A JPS60151426 A JP S60151426A
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JP
Japan
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way clutch
torque
annular
inner ring
ring
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JP59007235A
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Masao Shoji
庄司 雅夫
Mikio Uchida
内田 三喜夫
Yoshio Kinoshita
芳男 木下
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NSK Warner KK
Original Assignee
NSK Warner KK
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Publication date
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Publication of JPS60151426A publication Critical patent/JPS60151426A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/069Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by pivoting or rocking, e.g. sprags
    • F16D41/07Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by pivoting or rocking, e.g. sprags between two cylindrical surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D2041/0603Sprag details

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)
  • One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (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】 本発明は、ワンウェイクラッチ軸受の改良に関する。
ワンウェイクラッチ軸受は、従来、スプラグ方式とロー
ラ方式の2タイプが知られている。
スプラグ方式のワンウェイクラッチ軸受は環状の内面を
有する外輪と、この内面に対応して同心に配される外面
を有する内輪と、これら内外面間に形成される環状空間
に配置される複数のスプラグよシ構成されている。この
場合に、内輪が一方向に回動するとき、その上下カム面
がトルクを伝達しない位置に傾斜し、内輪と外輪の相対
回動を許容する。一方、内輪が他方向に回動しようとす
ると、スプラグのカム面が移動しスプラグが倒立して内
外輪の相対回動を阻止するので、トルクが内輪より外輪
へと伝達されるように成っている。
一方、ローラ方式のワンウェイクラッチ軸受は、ローラ
が内輪または外輪の一方に形成されたローラ収容溝内に
収容され、バネにより溝底面と円周面との間隙が狭くな
る方向に付勢される構成を有し、内輪または外輪の一方
がある方向に駆動されるときには空転し、他方向に駆動
されるときには、ローラが収容溝内で転がり、溝底面と
円周面との間にかみ込んで内輪と外輪の相対回動を阻止
してトルクを伝達するように成っている。
以上の従来のワンウェイクラッチ軸受は、所定値以下の
負荷トルクで使用されている限シ長寿命であるが、偶発
的な過大トルクが負荷されると、スプラグまたはローラ
が所定のトルク伝達位置を越えて更に内外輪間に食い込
もうとして、内外輪との接触面に圧痕を残したシ、スプ
ラグやローラが欠けたり、割れたりすることがある。ま
た、このような場合に、ローラがトルク非伝達側すなわ
ちローラを付勢しているバネ側へ飛び出し、バネを破損
させることもある。
本発明の目的は、過大トルク負荷時にスプラグまだはロ
ーラを安定的に滑らせることにより、上述のごとき欠点
を解消した長寿命のワンウェイクラッチ軸受を提供する
ことである。
本発明は、環状の内面を有する外輪と、該内面に対応し
同心の環状の外面を有する内輪と、該内面または該外面
の一方の面上に形成された溝内に配置される転動体とを
有し、該転動体の該溝内の変位によシ内外輪の一方向の
相対回動が阻止されトルクが伝達されるようになってい
るワンウェイクラッチ軸受において、前記転動体が所定
の伝達トルクを伝える変位位置に転動体を保持する保持
手段を設けて上記目的を達成している。
以上に、本発明の実施例について図面に従い説明する。
第1図および第2図は、本発明によるスプラグ方式のワ
ンウェイクラッチ軸受の一実力出例を示している。この
ワンウェイクラッチ+1llb受は、環状外輪10と、
外IPi610の内側に同心に配mlされる環状内輪ン
0と、これらの間に配置される多数のスプラグ30と、
スプラグ30を保持する保持手段40とにより]やt成
されている。
環状外輪10は環状の内面12を有している。一方、環
状内輪2oは、外輪1oの内F1112に対向する環状
外面22を有している。
本実施例において、内輪20は図示なき駆動軸に係合さ
れ、駆動軸と共に回動しトルクを伝えるトルク伝達部材
であシ、また外輪1゜は内輪20の一方向(第1図では
右旋方向)のみの回動によりトルクが伝達されるトルク
被伝達部材となっている。本実施例とは逆に外輪10を
トルク伝達部材として、また内輪20をトルク被伝達部
材として使用することも同様に可Tlヒでりる。
外輪10の内面12と内#l620の外面22との間に
形成される環状の空間14内には多数のスプラグ30が
周方向に配列されている。
各スプラグ30は内面12側と外面22側にそれぞれ当
接するカム面32と34とを有している。カム面32と
34に連なる回動方向前後の側面66と38は、その中
央部に四部を有し、後述する保持手段40により保持さ
れている。
カム面62は0゜を中心とする単一の所定曲率を有する
曲面により形成されている。一方、カム面64は中心0
゜と異なる中心o1を中心とする所定の曲率を有する曲
面34aとこれに連続的に連なる平面34bとにより構
成されている。ここで中心0゜は外輪1゜の被回動方向
(第2図では右)に、中心a1はa。と反対方向(第2
図では左)に副心している。中心O8およびoi と各
カム面32および34aの曲率とは伝達トルクの大きさ
と内輪20と外輪10間の空間14の距離Jとの関係に
より決まる値で、これは従来公知の技術である。
カム面340曲面34aより平面34bへの変曲点64
a1は最大伝達トルクにより決定される。
この変曲点64a1と平面34bの設定法につき牙2図
より第5図を使って以下に説明する。
牙6図において、内輪2oおよびスプラグ30との接触
黒人と外輪1oおよびスプラグ30との接触点Bとする
と、この間の距離はスプラグ高さHである。一方、接触
点Aを通り内輪20と外輪10の回動中心0より外方へ
延びる線と接触点AおよびBの間を結ぶ線により挾まれ
る角はくさび角θである。
第2図に示すスプラグ形状の場合、スプラグ高さHとく
さび角θとの関係は第4図に示す如く、カム面64のト
ルク非伝達部(すなわち曲面54aの右端)よりスプラ
グ3oがトルク伝達部(すなわち左旋)方向へ回動する
に従い、−担くさび角θは減少し、その後なだらかにく
さび角θが漸増し、スプラグ高さ山 を過ぎて急激にく
さび角θが増大するように成っている。この場合に、ス
プラグ高さH1で所定の最大トルクが伝達されるが、こ
の点が第2図のスプラグ60においては、曲面34aよ
り平面54bへの変曲点343゛と成るよう設定されて
いる。平面54bは、中心01 と変曲点34a’を結
ぶ線に対し90度以上く好適には97度)の角度を成し
て交わるよう形成されている。
スプラグ60の保持手段40は第1図に示す如く、外輪
10と内輪20間の環状空間14内に配置されている。
保持手段40は外輪10側に配置される環状の第1保持
部材42と内輪20側に配置される環状の第2保持部材
赫と、これらの間に配置される環状の付勢用バネ46と
により構成されている。第1保持部材42、第2保持部
材44、付勢用バネ46のそれぞれ周上には等間隔に矩
形の孔が設けられ、スプラグ30をこれらの中に保持す
るように成っている。付勢用バネ46d、内輪20の停
止時および空転時にスプラグ60をトルク伝達(第1図
上左旋)方向のモーメントを与えるようスプラグ30の
側面66と68に設けられた四部の底付近を付勢してい
る。
本実施例において、保持手段40は第11呆持部材42
と第2保持部材44とにより構成されているが、他の実
施例では保持部材は牙1または第2保持部材42または
44のうちどちらか一方だけでも良く、まだ、即−の保
持部材をスプラグ30の側面66と38の四部付近に設
けても良い。
以」二の構成を有するスプラグ方式のワンウェイクラッ
チ軸受の作用につき以下に説明する。
内輪20が停止している場合、各構成部品は牙1図に示
す状態となっている。この図において、内輪20が左旋
方向に回動すると、スプラグ60は右旋し、その後スプ
ラグ300前肢の側面36と38とが珂・5図に示す如
く第1保持部材42と第2保持部材44に当接し、その
位置にて保持される。この位置におけるスプラグ高さト
■は内輪2oと外輪1゜間の環状空間の高さJ(第3図
参照)よシ充分(外内輪の取り付は偏心を考慮しても)
小さくなるよう設定されているので、内輪2゜は外輪1
0に対し相対回動、すなわち空転することとなる。
一方、内輪20が右旋方向に回動すると、スプラグ30
は左旋し、カム面34aのスプラグ高さHが増大し、遂
にはスプラグ6oは内輪20および外輪10とかみ合う
。この状態において外輪10は内輪2oとともに回動し
、トルクが内輪2oより外輪1oへと伝達されることと
成る。
しかしながら、所定値以上のトルクで内輪20が右旋さ
れようとすると、スプラグ3゜は通常のトルク伝達位置
より更に左旋し、カム面34は曲面34aのスプラグ高
さHを与える点341を越えて平面34bが、またはそ
れら平面の部と曲面34a上の点が内輪20の外面22
と当接するように成る。このとき第1保持部材42と第
2保持部材44とはスプラグ30の前後の側面66と6
8とを牙6図に示す如く保持するので、スプラグ6゜は
安定的にこの位置に保持される。この位置において、ス
プラグ30は内輪2oの回動に対し平面部で滑動する。
以上の実施例において、平面部はスプラグの内輪と当接
するカム面に設定されているが、この平面部はスプラグ
の外輪と当接するカム面に設定しても良く、また、両方
のカム面に設定しても良い。
次に本発明をローラ方式のワンウェイクラッチ軸受に適
用した場合の一実施例にっき牙7図に従い説明する。
オフ図に示すワンウェイクラッチ軸受は環状外輪10と
、外輪1oの内側に同心に配置される環状内輪20と、
内輪2oの外周上に設けられた溝24内に配置されるロ
ーラ5゜と、ロー550を保持する保持手段(62およ
び65)によシ構成されている。
環状外@10は環状の内面12を有している。一方、環
状内輪20は外輪1oの内面12に対向する環状外面2
2を有し、外面22の周上には複数の溝24が形成され
、円筒状のロー550を収容している。溝24の形状・
は外輪10および内輪20とローラ5oとの接触点Aお
よび8間の距#Hと、この接触点Aおよび8間を結ぶ線
と外輪1oおよび内輪2゜の中心0とを結ぶ線との成す
くさび角θとの関係が牙4図の関係を与えるよう形成さ
れている。第4図における点H,に達するまでの溝24
の形状は従来知られたものであるが、本発明では、接触
点Aおよび8間の距離Hにおいて、ローラ50が所定の
最大トルクを伝達するように壁26が形成されている。
また、この位置にローラ50を安定的に保持するため、
環状の保持部材62が外輪1oと内輪20の間の環状空
間14内に設けられている。保持部材62はそめ周上に
矩形の孔を複数個有し、これら孔内にローラ5oを保持
している。溝22の前壁26とローラ5o間には、ロー
ラ50を壁26方向へと付勢するばね65が配置されて
いる。
以上の構成のローラ方式のワンウェイクラッチ軸受は、
内輪2oが牙7図上左旋するとき、ローラ50が前壁2
3方向へ転がり、空転するのでトルクが伝達されない。
一方、内輪20がオフ図上右旋するとき、ローラ5゜は
壁26方向へ転がり、ローラ5oが内外輪間にくいつき
、トルクが伝達される。更に、内輪20が大きなトルク
で駆動されようとすると、ローラ50は更に壁26方向
へと転がり、遂には壁26へと到達する。この位置にお
いて、伝達トルクは最大となるが、これ以上のトルクで
内輪20が駆動きれる場合、ローラ5oが、この位置に
て保持部材62にその前後を保持されて安定して滑動す
るようになる。
以上の実施例では、ローラ50収容のための溝24を内
輪20側へ設けたが、この溝24は外輪10側へ設けて
も良い。更に、駆動輪は内輪20ではなく外輪1Gでも
良い。
以上説明したように、本発明によればスプラグ捷たはロ
ーラが所定値以上の過大トルクを受けたときに滑動する
ような構造となっているので、スプラグやローラおよび
内輪や外輪が破壊されたり損傷を受けたりすることが無
くなり、長寿命のワンウェイクラッチ軸受を得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明によるスプラグ方式のワンウェイクラ
ッチ軸受の一実施例を示す正面断面図、 刀・2図は、珂・1図のスプラグの拡大正面図第6図は
、スプラグ高さとくさび角等を示すための第1図の部分
正面図、 第4図は、刀・2図に示すスプラグを使用した場合のス
プラグ高さとくさび角との関係を示す線図、 第5図は、内輪空転時のワンウェイクラッチ軸受のスプ
ラグと保持手段との相対位置を示す正面断面図、 第6図は、スプラグがすべり状態にあるときのワンウェ
イクラッチ軸受の正面断面図、牙7図は、本発明をロー
ラ方式のワンウェイクラッチ軸受に適用した場合の一実
施例の正面断面図である。 〔主要部分の符号の説明〕 外 輪・−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−10外輪
の内面 −一一一一一一一一一−−−−−−−−−−−
−一−−〜−−−−−−−−・12内 輪 、−一一一
一一一−−−〜−−−−−−−−−一一一一一一一−−
−−−−−−−−〜−−20内輪の外面 −−−−一一
一−−−−−−−−−−−−−−一軸〜−−−−−−−
−−22スプラグー−一〜−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−’−30外輪
側カム而−−−−−−−一−−〜−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−−−32内輪側カム面一−−−−
−−−−−−−−一−−−−−−−〜−−−−−−〜−
〜−64保持手段、−−−−−−−−−〜−〜−−−−
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−40刃
・1保持部材・−一一一一−−−−−−−−−−−−−
一一−−−−−−−−−−・42第2保持部材−−−−
−−−−−−−−一一−−−−−−−−−〜−−−−−
−−・44付勢ノnバネ・−−−一−−−−−−−−−
−−−−−−−一軸〜−−−−−−−−−−−−−46
スブラグ高さ一一−−−−−−リーーーーーーー−−−
−−−−−−−−−−−−−−−Hくさび角−一−−−
−−−−−−−−〜−−−−−−一−−−−−−−用−
−−−−−−−−θローラ −−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−一−−−−−−〜−−=−一−−
−−50溝−一−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−一一一一−−−−−−−−−−−−−−−一軸−24
保持部材 −−−一−−−−−−−−−−−−山一一−
−用一−−−−−−−−−−62壁−一一一一一一一〜
−−−−−−−−−−用一−−−−−−−一−−−−−
−−−−−〜−−−−26ばね一−−−−−−−−−−
−−−−−−−−〜−−〜−−−−−−−−−−−〜〜
−−−65手続補正11′1 昭和5911−214 日 41許庁長′1″】若杉和夫 殴 11財1のl称昭和59年 特許 η〔l第7265 
号2 発明の名b・ ワンウェイクラッチ軸受 I 補)1−をする者 氏名 工ヌエスケー・ワーナー株式会社(名称) 明細、111シび図面の(fl”、h′田二友史7.【
シ手続補1E占 昭和59117月411 特許庁長官志賀 字数 (]1Mの/硝ミ昭(1159年 特許願第 7235
 シ32 発明の名称 ワンウェイクラッチ軸受 1 補正な−tろバ 氏名 (?1舶 エヌエスケー・ワーナー株式会社(1、発明
の名称」を下記の通り訂正する。 「ワンウェイクラッチ」 (2) r4¥詐請求の範囲]をff11紙の通り訂正
する。 (3)以下の真打に示す 「軸受」を削除する。 頁 行 3 4、6,9 4 2.12 5 6 、14 6 1 、2〜3 10 l 4 12 I 5 、17 14 7 15 to、14 16 3.6 、8 (4)回ト第8頁第20行[Iの 「−枦くさび角θは減少し、その後」を削除する。 (5)同1−第11頁第20行11の r34’J をr34a’」と訂1丁する。 (6)同一に第13頁第12行1ゴの 「第4図の関係を与えるよう形成」を 「第4図の関係と同等の効果を持つように壁26の位置
が形成」と訂正する。 (7)同上第14頁第3行目の 「溝22」を「溝24」と訂正する。 (8)同一1−第14頁第17行口の 「場合、口」を 「場合、壁26によってローラ50のころがりはjlf
 +l:され、又複数個の口」と訂正する。 (8)同I:第14頁第19行目の 「保持されて安定」を 「保持されて、動きが同期化されるため安定」と訂正す
る。 (lO)出願時の図面(第4図)を別紙添付の図面と差
科える。 7、添付書類の目録 【2面(第4図) 1 通 2、特許請求の範囲 1.環状の内面を有する外輪と、該内面に対応し同心の
環状の外面を有する内輪と、該内面または該外面の一方
の面一にに形成された溝内に配置される転動体とをイロ
ー該転動体の該溝内の変位により内外輪の一方向の相対
回動かCII +l−されトルクが伝達されるように成
っているワンウェイクラy + !、= 、gいて、前
記転動体が所定の伝達トルクを伝える変位位置に転動体
を保持する保持手段を設けたことを特徴とするワンウェ
イクラッチ。 2、環状の内面を有する外輪と、該内面に対応し同心の
環状の外面を有する内輪と、該内面と該外面間に形成さ
れる環状空間内に円周方向に配置される複数のクラッチ
部材を有し、該クラッチ部材が、トルクを伝達するトル
ク伝達部分と該トルク伝達部分に連続的に連なりトルク
を伝達しないトルク非伝達部分とを有するワンウェイク
ラ2f 丘)1いて、前記トルク伝達部分は、その一部
に実質的に平面なる部分を有し、前記クラッチ部材は前
記環状空間に配される保持手段により保持されることを
特徴とするワンウェイクラッチ。 3、特許請求の範囲第2項に記載のワンウェイクラ’、
/(−4考いて・ 前記保持手段は、クラッチ部材の円周方向前後を保持す
る保持部材と、クラッチ部材を内外輪の相対回動可1F
方向に付勢する付勢手段より成ることを特徴とするワン
ウェイクラッチ。 4、特許請求の範囲第3項に記載のワンウェイクラッチ
において、 前記保持部材は外輪側に配置される第1保持部材と内輪
側に配置される第2保持部材とより成り、前記付勢手段
が第1と第2保持部材間に配置されていることを特徴と
するワンウェイクラッチ。 第4

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、環状の内面を有する外輪と、該内面に対応し同心の
    環状の外面を有する内輪と、該内面または該外面の一方
    の面上に形成された溝内に配置される転動体とを有し、
    該転動体の該構内の変位によシ内外輪の一方向の相対回
    動が阻止されトルクが伝達されるように成っているワン
    ウェイクラッチ軸受において、前記転動体が所定の伝達
    トルクを伝える変位位置に転動体を保持する保持手段を
    設けたことを特徴とするワンウェイクラッチ軸受。 2、環状の内面を有する外輪と、該内面に対応し同心の
    環状の外面を有する内輪と、該内面と該外面間に形成さ
    れる環状空間内に円周方向に配置される複数のクラッチ
    部材を有し、該クラッチ部材が、トルクを伝達するトル
    ク伝達部分と該トルク伝達部分に連続的に連なシトルク
    を伝達しないトルク非伝達部分とを有するワンウェイク
    ラッチ軸受において、前記トルク伝達部分は、その一部
    に美質的に平面なる部分を有し、前記クラッチ部材は前
    記環状空間に配される保持手段により保持されることを
    特徴とするワンウェイクラッチ軸受。 6、特許請求の範囲第2項に記載のワンウェイクラッチ
    軸受において、 前記保持手段は、クラッチ部材の円周方向前後を保持す
    る保持部材と、クラッチ部材を内外輪の相対回動阻止方
    向に付勢する付勢手段より成ることを特徴とするワンウ
    ェイクラッチ軸受。 4、特許請求の範囲オ6項に記載のワンウェイクラッチ
    軸受において、 前記保持部材は、外輪側に配置される第1保持部材と内
    輪側に配置される第2床持部利とよ構成シ、前記付勢手
    段が刀・1と第2保持部材−1に配置されていることを
    特徴とするワンウェイクラッチ軸受。
JP59007235A 1984-01-20 1984-01-20 ワンウエイクラツチ軸受 Granted JPS60151426A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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