JPWO2013058278A1 - Roller clutch device - Google Patents
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Abstract
製造を容易化できるローラクラッチ装置を提供する。軸方向に並設される第1内輪(11)(第1部材)及び第2内輪(12)(第2部材)を備え、第1部材および第2部材にそれぞれ対設される複数の第1ローラ(31)及び第2ローラ(32)を備え、外輪(20)は複数の第1ローラ(31)及び第2ローラ(32)に跨設されている。第2内輪(12)(第2部材)から回転動力が入力されると、外周軌道面(11a,12a)及び内周軌道面(21a,22a)に第1ローラ(31)及び第2ローラ(32)が係合し、回転動力が外輪(20)に伝達されて、第1内輪(11)(第1部材)に出力される。構造を簡素化できるので、製造を容易化できる。Provided is a roller clutch device that can be easily manufactured. A first inner ring (11) (first member) and a second inner ring (12) (second member) arranged in parallel in the axial direction, and a plurality of first rings respectively opposed to the first member and the second member. The roller (31) and the second roller (32) are provided, and the outer ring (20) is straddled across the plurality of first rollers (31) and the second roller (32). When rotational power is input from the second inner ring (12) (second member), the first roller (31) and the second roller (on the outer raceway surfaces (11a, 12a) and the inner raceway surfaces (21a, 22a)). 32) is engaged, and rotational power is transmitted to the outer ring (20) and output to the first inner ring (11) (first member). Since the structure can be simplified, manufacturing can be facilitated.
Description
本発明はローラクラッチ装置に関し、特に製造を容易化できるローラクラッチ装置に関するものである。 The present invention relates to a roller clutch device, and more particularly to a roller clutch device that can be easily manufactured.
機械装置の駆動力を断続するクラッチ手段には、粘性接ぎ手(別名ビスカスカップリング)、流体接ぎ手、摩擦板クラッチ等がある。この種のクラッチ手段に関して、本発明者は特許出願を行っている(特許文献1)。特許文献1には、内輪軌道面と外輪軌道面との間に中間軌道輪を配し、その中間軌道輪と内輪軌道面との間に複数のローラを傾斜配置すると共に、中間軌道輪と外輪軌道面との間にも複数のローラを傾斜配置する技術が開示されている。特許文献1に開示された技術では、内輪または外輪に回転動力が負荷されると、各ローラが楔状に軌道面に食い込み、ローラ及び中間軌道輪を介して内輪と外輪との間に回転動力が伝達される。 Examples of the clutch means for intermittently driving the driving force of the mechanical device include a viscous joint (also called a viscous coupling), a fluid joint, and a friction plate clutch. The inventor has filed a patent application regarding this type of clutch means (Patent Document 1). In Patent Document 1, an intermediate raceway is arranged between an inner ring raceway surface and an outer ring raceway surface, and a plurality of rollers are inclined between the intermediate raceway ring and the inner ring raceway surface. A technique is disclosed in which a plurality of rollers are arranged to be inclined with respect to the raceway surface. In the technique disclosed in Patent Document 1, when rotational power is applied to the inner ring or the outer ring, each roller bites into the raceway surface in a wedge shape, and the rotational power is transmitted between the inner ring and the outer ring via the roller and the intermediate raceway. Communicated.
しかしながら上記従来の技術では、内輪軌道面および外輪軌道面と対向する中間軌道輪の内周面および外周面(中間軌道輪の両面)に軌道面を形成しなければならない。即ち、ローラ及び中間軌道輪を介して内輪と外輪との間に回転動力が伝達されるには、回転動力が負荷されたときに、中間軌道輪の内周面と内輪軌道面との間、中間軌道輪の外周面と外輪軌道面との間にそれぞれローラが噛み合う必要があるからである。このように中間軌道輪の両面に軌道面を形成しなければならないので、製造が困難であり量産性を欠くおそれがあった。 However, in the above conventional technique, the raceway surface must be formed on the inner and outer circumferential surfaces (both sides of the intermediate raceway) of the intermediate raceway facing the inner raceway surface and the outer raceway surface. That is, in order to transmit the rotational power between the inner ring and the outer ring through the roller and the intermediate raceway, when the rotational power is loaded, between the inner peripheral surface of the intermediate raceway and the inner ring raceway, This is because it is necessary to engage the rollers between the outer peripheral surface of the intermediate raceway and the outer raceway surface. As described above, since the raceway surfaces have to be formed on both surfaces of the intermediate raceway, it is difficult to manufacture and there is a risk of lack of mass productivity.
本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、製造を容易化できるローラクラッチ装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a roller clutch device that can be easily manufactured.
この目的を達成するために請求項1記載のローラクラッチ装置によれば、中心軸の回りに回転可能に構成される内輪の径方向外側に外輪が配設され、その外輪は、内輪に対して相対回転可能および軸方向に相対移動可能に構成される。その外輪の内周面に内周軌道面が形成され、その内周軌道面に対向する外周軌道面が内輪の外周面に形成される。その外周軌道面と内周軌道面との間に複数のローラが介設され、そのローラは、保持器により中心軸を含む面から所定角度傾斜しつつ周方向に互いに間隔をあけて保持される。そのため、内輪または外輪に回転動力を入力して所定方向に回転させると、ローラは外周軌道面および内周軌道面に案内されて自転しつつ中心軸の回りを公転する。そのローラの回転に案内されて、内輪および外輪は径方向に弾性変形しながら、軸方向に、外周軌道面と内周軌道面との間隔が小さくなる方向へ相対移動する。その結果、外周軌道面および内周軌道面にローラが係合して回転動力が伝達される。 In order to achieve this object, according to the roller clutch device of the first aspect, the outer ring is disposed on the radially outer side of the inner ring configured to be rotatable about the central axis, and the outer ring is in contact with the inner ring. It is configured to be capable of relative rotation and relative movement in the axial direction. An inner circumferential raceway surface is formed on the inner circumferential surface of the outer ring, and an outer circumferential raceway surface facing the inner circumferential raceway surface is formed on the outer circumferential surface of the inner ring. A plurality of rollers are interposed between the outer peripheral raceway surface and the inner peripheral raceway surface, and the rollers are held at intervals from each other in the circumferential direction while being inclined at a predetermined angle from the plane including the central axis by a cage. . Therefore, when rotational power is input to the inner ring or the outer ring and rotated in a predetermined direction, the roller revolves around the central axis while rotating by being guided by the outer circumferential track surface and the inner circumferential track surface. Guided by the rotation of the roller, the inner ring and the outer ring move relative to each other in the direction in which the distance between the outer raceway surface and the inner raceway surface is reduced while being elastically deformed in the radial direction. As a result, the rollers engage with the outer raceway surface and the inner circumference raceway surface to transmit the rotational power.
内輪または外輪の一方は、軸方向に並設される第1部材および第2部材を備え、ローラは、第1部材および第2部材にそれぞれ対設される複数の第1ローラ及び第2ローラを備えて構成されている。内輪または外輪の他方は複数の第1ローラ及び第2ローラに跨設されるので、第1部材または第2部材の一方から入力される回転動力が、内輪または外輪の他方に伝達されて、第1部材または第2部材の他方に出力される。 One of the inner ring and the outer ring includes a first member and a second member that are arranged in parallel in the axial direction, and the roller includes a plurality of first rollers and second rollers that are respectively opposed to the first member and the second member. It is prepared for. Since the other of the inner ring or the outer ring is laid across the plurality of first rollers and the second roller, the rotational power input from one of the first member or the second member is transmitted to the other of the inner ring or the outer ring, and the first Output to the other of the one member or the second member.
このローラクラッチ装置によれば、第1ローラ及び第2ローラが係合する軌道面は、内輪の外周面、外輪の内周面のそれぞれに形成される。従って、外周面および内周面(両面)に軌道面を形成しなければならない中間軌道輪を省略でき、構造を簡素化できる。よって、製造を容易化できる効果がある。 According to this roller clutch device, the raceway surface with which the first roller and the second roller engage is formed on each of the outer peripheral surface of the inner ring and the inner peripheral surface of the outer ring. Therefore, it is possible to omit an intermediate track ring that has to form track surfaces on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface (both surfaces), and the structure can be simplified. Therefore, there exists an effect which can make manufacture easy.
請求項2記載のローラクラッチ装置によれば、第1部材の径方向外側または径方向内側に配置される第1保持器により、複数の第1ローラが周方向に互いに間隔をあけて保持され、その第1保持器の軸方向外側に並設される第2保持器により、複数の第2ローラが周方向に互いに間隔をあけて保持される。第1保持器または第2保持器の一方の軸方向端部に配置される弾性部材により、第1保持器および第2保持器は、ローラが内周軌道面および外周軌道面に係合するときのローラの軸方向における移動方向と同じ方向に付勢される。弾性部材により付勢された第1保持器および第2保持器は、第2保持器または第1保持器の他方の軸方向端部に配置される位置規制部材により軸方向位置が規制されるので、第1保持器および第2保持器が、内周軌道面と外周軌道面との間から離脱することを防止できる。 According to the roller clutch device of claim 2, the plurality of first rollers are held at intervals in the circumferential direction by the first cage disposed on the radially outer side or the radially inner side of the first member, The plurality of second rollers are held at intervals in the circumferential direction by the second cage arranged in parallel to the outside in the axial direction of the first cage. When the roller engages with the inner raceway surface and the outer raceway surface by the elastic member disposed at one axial end of the first cage or the second cage, the first cage and the second cage are engaged with the inner raceway surface and the outer raceway surface. The roller is biased in the same direction as the moving direction in the axial direction. Since the first cage and the second cage biased by the elastic member are regulated in the axial direction by the position regulating member arranged at the other axial end of the second cage or the first cage. The first cage and the second cage can be prevented from separating from between the inner circumferential raceway surface and the outer circumferential raceway surface.
ここで、弾性部材により付勢された第1保持器および第2保持器ローラ(第1ローラ及び第2ローラ)が内周軌道面および外周軌道面に係合する(噛み合う)ときには、ローラは軸方向の一方側に移動しながら内周軌道面および外周軌道面を転動する。それに伴い、第1ローラ及び第2ローラを保持する第1保持器および第2保持器も軸方向の一方側に移動する。その第1保持器および第2保持器の軸方向の一方側への移動につれて弾性部材が変形して追随するので、ローラが係合するときに、第1保持器および第2保持器に第1ローラ及び第2ローラが干渉することを抑制できる。 Here, when the first cage and the second cage roller (the first roller and the second roller) urged by the elastic member are engaged (engaged) with the inner circumferential track surface and the outer circumferential track surface, the roller is a shaft. Rolls on the inner and outer raceway surfaces while moving in one direction. Along with this, the first holder and the second holder that hold the first roller and the second roller also move to one side in the axial direction. Since the elastic member is deformed and follows as the first cage and the second cage move to one side in the axial direction, the first cage and the second cage are in contact with each other when the roller is engaged. Interference between the roller and the second roller can be suppressed.
また、第1ローラ及び第2ローラは、外周軌道面および内周軌道面との接点が小さいこと、接点の油膜の厚さが変動すること、遠心力により面圧の差が生じること、加工・組み付けの精度により接触面積が変動すること等により、転動摩擦係数が接触箇所ごとに変動する。それに加え、第1ローラ及び第2ローラは使用環境の重力加速度や振動等の影響を受けるので、係合、係合解除またはオーバーランニングさせると、外周軌道面および内周軌道面の軸方向の一方に偏在し易い。 In addition, the first roller and the second roller have small contact points with the outer raceway surface and the inner raceway surface, the thickness of the contact oil film fluctuates, a difference in surface pressure due to centrifugal force, The rolling friction coefficient varies for each contact location due to the variation of the contact area depending on the accuracy of assembly. In addition, the first roller and the second roller are affected by gravitational acceleration, vibration, etc. of the usage environment, so when engaged, disengaged or overrunning, one of the outer raceway surface and the inner raceway surface in the axial direction. It tends to be unevenly distributed.
これに対し、第1保持器または第2保持器の一方を弾性部材で付勢し、第1保持器または第2保持器の他方に位置規制部材を設けることで、第1保持器または第2保持器の一方および位置規制部材により第1保持器または第2保持器の他方を挟持できる。その結果、第1保持器および第2保持器を軸方向の最適位置に変位させることができる。これにより、第1ローラ及び第2ローラを、第1保持器または第2保持器により、外周軌道面および内周軌道面の最適位置に保持できる効果がある。 On the other hand, by urging one of the first cage or the second cage with an elastic member and providing a position restricting member on the other of the first cage or the second cage, the first cage or the second cage The other of the first cage and the second cage can be clamped by one of the cages and the position regulating member. As a result, the first cage and the second cage can be displaced to the optimum positions in the axial direction. Thereby, there exists an effect which can hold | maintain a 1st roller and a 2nd roller in the optimal position of an outer peripheral track surface and an inner peripheral track surface with a 1st holder | retainer or a 2nd holder | retainer.
また、入力トルクが消滅したとき又はオーバーランニングのときには、ローラは軸方向の他方側(ローラが係合するときの移動方向と反対方向)に移動する。ローラの移動に伴う第1保持器および第2保持器の変位を弾性部材が受けるので、ローラの係合が解除されるときに、軸方向の他方側に移動するローラ(第1ローラ及び第2ローラ)が第1保持器および第2保持器と干渉することを抑制できる。 Further, when the input torque disappears or overruns, the roller moves to the other side in the axial direction (the direction opposite to the moving direction when the roller is engaged). Since the elastic member receives the displacement of the first cage and the second cage due to the movement of the roller, the rollers (first roller and second roller) that move to the other side in the axial direction when the engagement of the rollers is released. The roller) can be prevented from interfering with the first cage and the second cage.
また、保持器が第1保持器と第2保持器とに分かれているので、第1保持器および第2保持器を軸方向および回転方向に相対移動させることができる。これにより第1保持器および第2保持器に保持される第1ローラ及び第2ローラの自由度を向上させることができる。その結果、第1ローラ及び第2ローラの係合または係合解除のときに、第1ローラ及び第2ローラに第1保持器および第2保持器が干渉することを防止できる。 Further, since the cage is divided into the first cage and the second cage, the first cage and the second cage can be relatively moved in the axial direction and the rotational direction. Thereby, the freedom degree of the 1st roller and 2nd roller hold | maintained at a 1st holder | retainer and a 2nd holder | retainer can be improved. As a result, it is possible to prevent the first retainer and the second retainer from interfering with the first roller and the second roller when the first roller and the second roller are engaged or disengaged.
よって、請求項2記載のローラクラッチ装置によれば、請求項1の効果に加え、第1ローラ及び第2ローラを外周軌道面および内周軌道面の最適位置に保持できると共に、ローラ(第1ローラ及び第2ローラ)が係合するとき及びローラの係合が解除されるときに、ローラが第1保持器および第2保持器と干渉することを抑制できる効果がある。その結果、第1保持器および第2保持器がローラで擦られて耐久性が低下することや、係合が解除されたローラが第1保持器や第2保持器に衝突して騒音が発生することを抑制できる。 Therefore, according to the roller clutch device of the second aspect, in addition to the effect of the first aspect, the first roller and the second roller can be held at the optimum positions of the outer peripheral raceway surface and the inner peripheral raceway surface, and the roller (first When the roller and the second roller) are engaged and when the roller is disengaged, the roller can be prevented from interfering with the first holder and the second holder. As a result, the first cage and the second cage are rubbed by the rollers to reduce durability, or the disengaged roller collides with the first cage and the second cage to generate noise. Can be suppressed.
請求項3記載のローラクラッチ装置によれば、第2部材は、内周軌道面または外周軌道面が、第1部材の内周軌道面または外周軌道面と同一の形状に形成されている。第2ローラは第1ローラと同一の形状に形成されているので、第1ローラ及び第2ローラを同一の部品とすることができ、請求項1又は2の効果に加え、部品の共通化を図ることができる効果がある。 According to the roller clutch device of the third aspect, the inner circumferential raceway surface or the outer circumferential raceway surface of the second member is formed in the same shape as the inner circumferential raceway surface or the outer circumferential raceway surface of the first member. Since the second roller is formed in the same shape as the first roller, the first roller and the second roller can be made the same part, and in addition to the effect of claim 1 or 2, the parts can be shared. There is an effect that can be achieved.
1,101 ローラクラッチ装置
10,110 内輪
11 第1内輪(第1部材)
12 第2内輪(第2部材)
11a,12a,111,112 外周軌道面
20,120 外輪
21 第1外輪
22 第2外輪
121 第1外輪(第1部材)
122 第2外輪(第2部材)
21a,22a,121a,122a 内周軌道面
30 ローラ
31 第1ローラ
32 第2ローラ
40 保持器
41 第1保持器
42 第2保持器
53 皿ばね(弾性部材)
54,154 位置規制部材
O 中心軸1,101 Roller clutch device 10,110
12 Second inner ring (second member)
11a, 12a, 111, 112
122 Second outer ring (second member)
21a, 22a, 121a, 122a Inner
54,154 Position restriction member O Center axis
以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。図1は本発明の第1実施の形態におけるローラクラッチ装置1の軸方向断面図であり、図2はローラ30(第1ローラ31)と外輪20(第1外輪21)とが接触する部分の拡大断面図である。なお、図1では、レバー51の長手方向の図示を省略している。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a sectional view in the axial direction of a roller clutch device 1 according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a portion where a roller 30 (first roller 31) and an outer ring 20 (first outer ring 21) are in contact with each other. It is an expanded sectional view. In FIG. 1, illustration of the
図1に示すようにローラクラッチ装置1は、回転中心となるロッド2と、そのロッド2の外周に配設される内輪10と、その内輪10の径方向外側に配設される外輪20と、その外輪20及び内輪10の間に介設される複数のローラ30と、その複数のローラ30を外輪20及び内輪10の間に保持する保持器40とを主に備えて構成されている。
As shown in FIG. 1, the roller clutch device 1 includes a rod 2 serving as a rotation center, an
内輪10は、入力軸3の回転動力を伝達するための機能を担う円環状の部材であり、内輪10を構成する第1内輪11及び第2内輪12が、ロッド2の外周の軸方向に並設されている。入力軸3はロッド2が貫設されるフランジ状の部材であり、ロッド2に対して回転可能に構成され、ロッド2の軸方向一端側(図1右側)に配置されている。ロッド2の軸方向一端にはストッパ4が鍔状に形成され、ストッパ4と入力軸3との間に皿ばね5が挿入されている。これにより、入力軸3は軸方向他端側(図1左側)に付勢される。
The
なお、入力軸3は、軸方向に貫通形成された孔部3aに挿通されるボルト等により、回転動力を伝達する他の部材(図示せず)と、軸方向に移動不能に連結される。また、入力軸3は、第2内輪12の軸方向端面とボルト等の締結部材6で固定されているので、入力軸3に回転動力が入力されると、第2内輪12が入力軸3と一体に回転する。
The
第1内輪11及び第2内輪12は、ロッド2の中心軸O回りの単葉回転双曲面をなす外周軌道面11a,12aがそれぞれ外周面に形成されている。本実施の形態では、外周軌道面11a,12aは同一の形状および外径が同一寸法に形成されると共に、外周軌道面11a,12aは、軸方向他端側(図1左側)が軸方向一端側(図1右側)より小径となるように形成されている。
As for the 1st inner ring |
出力軸7はロッド2が貫設されるフランジ状の部材であり、ロッド2に対して回転可能に構成され、ロッド2の軸方向他端側に配置されている。出力軸7は、第1内輪11の軸方向端面とボルト等の締結部材8で固定されているので、第1内輪11と一体に回転する。ロッド2の軸方向他端には鍔状のストッパ9が固着されているので、ストッパ9により出力軸7の軸方向他端側(図1左側)への移動が規制される。なお、出力軸7の軸方向に貫通形成された孔部7aに挿通されるボルト等により、出力軸7は、回転動力を伝達する他の部材(図示せず)と、軸方向に移動不能に連結される。
The
外輪20は、内輪10と共に入力軸3の回転動力を伝達するための機能を担う円環状の部材であり、第1内輪11及び第2内輪12と所定の間隔をあけて第1内輪11及び第2内輪12の径方向外側にそれぞれ配設される第1外輪21及び第2外輪22を備えて構成されている。
The
第1外輪21及び第2外輪22は、軸方向端面が互いに当接されボルト等の締結部材23により連結されている。これにより、第1外輪21は、第2外輪22と一体となって第1内輪11及び第2内輪12に対して相対回転可能、且つ、第2外輪22と一体となって第1内輪11及び第2内輪12に対して軸方向に相対移動可能とされる。また、第1外輪21及び第2外輪22は、中心軸O回りの単葉回転双曲面をなす内周軌道面21a,22aがそれぞれの内周面に形成されている。本実施の形態では、内周軌道面21a,22aは同一の形状および内径が同一寸法に形成されると共に、内周軌道面21a,22aは、中心軸Oを中心とする半径が、軸方向他端側(図1左側)が軸方向一端側(図1右側)より小径となるように形成されている。
The first
第2外輪22(外輪20)は、円環状に突設された一対の鍔部24が外周面に形成されており、鍔部24の外周面に凹状の溝24aが形成されている。溝24aは、レバー51の先端部が挿入される部位であり、支点51aで支持されたレバー51を軸方向に揺動させることにより第1外輪21及び第2外輪22(外輪20)を軸方向に移動させることができる。
The second outer ring 22 (outer ring 20) has a pair of
第1外輪21及び第2外輪22(外輪20)は、出力軸7の軸方向端面と第1外輪21の軸方向他端側の端面との間に配置された皿ばね52により軸方向一端側(図1右側)に付勢されている。即ち、皿ばね52は、内周軌道面21a,22a及び外周軌道面11a,12aの軸方向における間隔を狭くする方向に、外輪20を軸方向一端側に付勢する。皿ばね52により軸方向一端側に付勢された第1外輪21及び第2外輪22(外輪20)の軸方向位置は、レバー51の位置により規制される。
The first
ローラ30は、内輪10及び外輪20に係合して回転動力を伝達するための円筒状の部材であり、第1内輪11及び第1外輪21の間に介設される第1ローラ31と、第2内輪12及び第2外輪22の間に介設される第2ローラ32とを備えて構成されている。第1ローラ31及び第2ローラ32は、第1内輪11及び第1外輪21の間、第2内輪12及び第2外輪22の間にそれぞれ配設される第1保持器41及び第2保持器42(保持器40)により保持される。
The
第1保持器41及び第2保持器42は、第1ローラ31及び第2ローラ32が相互に干渉することなく円滑に回転するように、周方向に互いに間隔をあけて第1ローラ31及び第2ローラ32を保持するための部材である。第2保持器42は、軸方向端面が第1保持器41の軸方向端面と摺接可能となるように、第1保持器41の軸方向外側に並設されている。なお、第1保持器41及び第2保持器42は、中心軸Oを中心とする半径が、軸方向他端側(図1左側)が軸方向一端側(図1右側)より小径となるような略円錐台状に形成されている。第1ローラ31及び第2ローラ32は、第1保持器41及び第2保持器42の周面の厚さ方向に貫通形成された複数のポケット穴41a,42aに収装される。
The
第1ローラ31は、第1保持器41により、中心軸Oを含む面から一定角度α(例えば8〜15°)傾斜して第1内輪11と第1外輪21との間に配設されることにより、外周軌道面11a及び内周軌道面21aに外周面が線状に接触可能とされる。また、第2ローラ32は、第2保持器42により、第1ローラ31とは逆方向に中心軸Oを含む面から一定角度α(例えば8〜15°)傾斜して第2内輪12と第2外輪22との間に配設されることにより、外周軌道面12a及び内周軌道面22aに外周面が線状に接触可能とされる。
The
なお、第1ローラ31及び第2ローラ32が中心軸Oの回りを高速(例えば10000rpm以上)で回転するときには、第1ローラ31及び第2ローラ32は遠心力を受けて外輪20の内周軌道面21a,22aとスキューしつつ公転するので、すべり摩擦で発熱する。そのため、図2に示すように、第1ローラ31と内周軌道面21aとの接触部Cが点接触となるように、第1ローラ31の外周形状を設定する。例えば、高面圧を生じるトルク負荷時(係合時)には線接触となるように、第1ローラ31の両端より0.003mm中央に凸のフルクラウニングを形成する。第2ローラ32についても同様である。
When the
図1に戻って説明する。第1保持器41及び第2保持器42は、出力軸7の軸方向端面と第1保持器41の軸方向他端側の端面との間に配置された皿ばね53により軸方向一端側(図1右側)に付勢されている。具体的には、第1保持器41の小径側の軸方向端面が皿ばね53により軸方向に押され、第1保持器41の大径側の軸方向端面が第2保持器42の小径側の軸方向端面に突き当てられ、第2保持器42が第1保持器と共に軸方向一端側(図1右側)に付勢される。
Returning to FIG. The
位置規制部材54は、皿ばね53により軸方向一端側に付勢された第1保持器41及び第2保持器42の軸方向位置を規制するための円盤状の部材であり、第2保持器42の大径側の軸方向端面に接触可能に設けられる。本実施の形態では、位置規制部材54は、一端が第2外輪22の入力軸3側の軸方向端面に固定され、他端が第2保持器42の入力軸3側(大径側)の軸方向端面に押し付けられる。従って、第1保持器41及び第2保持器42の軸方向位置を、外輪20の軸方向位置により規制できる。
The
なお、第1保持器41及び第2保持器42の軸方向端面には、スラスト軸受(図示せず)が配置される。軸方向に作用する荷重を受け止めつつ第1保持器41及び第2保持器42を中心軸O回りにスムーズに相対回転させるためである。
A thrust bearing (not shown) is disposed on the axial end surfaces of the
また、第1内輪11、第2内輪12、第1外輪21及び第2外輪22は、軸受鋼SUJ−2材で硬さHRC62〜63に焼き入れ硬化し研削加工する。第1内輪11及び第2内輪12、第1外輪21及び第2外輪22の円錐角は略10±2度の範囲で使用条件に応じ適宜選択する。第1ローラ31及び第2ローラ32のスキュー角は8〜15度の範囲で使用条件に応じて適宜選択する。第1ローラ31及び第2ローラ32は、軸受鋼SUJ−2材で硬さHRC65程度のものを用いる。また、第1保持器41及び第2保持器42は、鉄等の金属製、繊維強化した合成樹脂製等により形成される。
The first
位置規制部材54に当接する第2保持器42の軸方向端面(スラスト軸受の受け面)、及び、第1保持器41及び第2保持器42同士が当接する第1保持器41及び第2保持器42の軸方向端面(スラスト軸受の受け面)は、油膜が形成され易くなるように、平滑面として摩擦抵抗を減少させる。その受け面には油溝(図示せず)を形成することが望ましい。潤滑油を行き渡らせて焼き付きを防止するためである。
The axial direction end surface (the receiving surface of the thrust bearing) of the
次に、図1を参照してローラクラッチ装置1の動作を説明する。レバー51に外力を付加しないフリー状態にすると、外輪20は皿ばね52により入力軸3側に押され、第1ローラ31及び第2ローラ32の外周面に内周軌道面21a,22aが強制的に接すると共に、第1ローラ31の外周面に外周軌道面11aが接する。
Next, the operation of the roller clutch device 1 will be described with reference to FIG. When the
入力軸3に所定方向(図1矢印方向)の回転動力を入力すると、第2ローラ32は第2内輪12の外周軌道面12aを転動し(第2ローラ32の回転方向は図1反矢印方向)、そのトラクションで第2外輪22の内周軌道面22aに食い込み、クサビ作用でロック(係合)して第2内輪12及び第2外輪22(外輪20)と一体に回転する。第2外輪22と第1外輪21とが一体に回転すると、第1ローラ31は第1外輪21の内周軌道面21aを転動し、そのトラクションで第1内輪11の外周軌道面11aに食い込み、クサビ作用でロック(係合)して第1外輪21(外輪20)及び第1内輪11と一体に回転する。即ち、入力トルクは第2内輪12から第1内輪11に出力される(回転方向は図1矢印方向)。なお、第1内輪11、第2内輪12、第1外輪21及び第2外輪22は、弾性変位量が同じに設定されていれば、必ずしも同一寸法でなくても良い。
When rotational power in a predetermined direction (arrow direction in FIG. 1) is input to the
第1ローラ31が第1内輪11及び第1外輪21と係合し、第2ローラ32が第2内輪12及び第2外輪22と係合するときには、第1ローラ31及び第2ローラ32(ローラ30)は、弾性変位分だけ僅かに転動し、軸方向の入力軸3側に変位する。同時に第1外輪21及び第2外輪22(外輪20)も軸方向の入力軸3側に変位する。外輪20の軸方向の変位量は、ローラ30の軸方向の変位量の略2倍である。
When the
回転動力の伝達を遮断するときには、第2外輪22の外周面に設けた溝24aに摺接するレバー51に軸方向の外力を付加して、第1外輪21及び第2外輪22(外輪20)を軸方向の出力軸7側に変位させる。これにより、外輪20の内周軌道面21a,22aは第1ローラ31及び第2ローラ32から離れるので、回転動力の伝達をオフできる。以上のようにローラクラッチ装置1は、レバー51の操作によって、回転動力を伝達する状態または回転動力の伝達を遮断する状態を切り換えることができる。
When the transmission of the rotational power is interrupted, an axial external force is applied to the
ローラクラッチ装置1が回転動力を伝達する状態にある場合、第1ローラ31及び第2ローラ32は、内輪10(第1内輪11及び第2内輪12)と外輪20(第1外輪21及び第2外輪22)とが相対変位する中間点に位置する。それに伴い第1保持器41及び第2保持器42は、軸方向の出力軸7側から入力軸3側に変位する。なお、位置規制部材54は、外輪20と一体に入力軸3側に変位し、その軸方向の変位量は第2保持器42の変位量の略2倍であり、外輪20は第2保持器42と隙間を生じる側に変位するので、第2保持器42との干渉を防止できる。
When the roller clutch device 1 is in a state of transmitting rotational power, the
これにより、第1ローラ31及び第2ローラ32が係合するときに第1保持器41及び第2保持器42の軸方向の変位が妨げられずに、第1保持器41及び第2保持器42(ポケット穴41a,42aの内壁面)に第1ローラ31及び第2ローラ32が干渉することを抑制できる。その結果、第1保持器41及び第2保持器42が第1ローラ31及び第2ローラ32で擦られて第1保持器41及び第2保持器42の耐久性が低下することを抑制できる。
Thereby, when the
これとは逆に、入力軸3との相対回転で、入力軸3に対して出力軸7に所定方向(図1矢印方向)の回転動力が入力されると、第1ローラ31は第1内輪11の外周軌道面11a及び第1外輪21の内周軌道面21aを抜け出し方向に動き、オーバーランニングになる。さらに、第1ローラ31に遠心力が加わり、第1ローラ31は第1外輪21の内周軌道面21aに沿って移動し、外周軌道面11a及び内周軌道面21aから離脱する。
On the contrary, when rotational power in a predetermined direction (arrow direction in FIG. 1) is input to the
第1ローラ31を介する第1内輪11から第1外輪21への動力の伝達が遮断されると、第2外輪22と第2内輪12との相対回転により、第2ローラ32も外周軌道面12a及び内周軌道面22aから離脱する。第1保持器41及び第2保持器42の軸方向の出力軸7側は皿ばね53により弾性支持されているので、第1ローラ31及び第2ローラ32が外周軌道面11a,12a及び内周軌道面21a,22aから離脱すると、第1保持器41及び第2保持器42は軸方向の出力軸7側に変位可能である。
When transmission of power from the first
これにより、第1ローラ31及び第2ローラ32の係合が解除されるときに、軸方向の出力軸7側に移動する第1ローラ31及び第2ローラ32が、第1保持器41及び第2保持器42(ポケット穴41a,42aの内壁面)と干渉することを抑制できる。その結果、係合が解除された第1ローラ31及び第2ローラ32が第1保持器41や第2保持器42に衝突して騒音(異音)が発生することを抑制できる。
As a result, when the engagement of the
また、保持器40が第1保持器41と第2保持器42とに分かれているので、第1保持器41及び第2保持器42を軸方向および回転方向に相対移動させることができる。これにより第1保持器41及び第2保持器42に保持される第1ローラ31及び第2ローラ32の自由度を向上させることができる。その結果、第1ローラ31及び第2ローラ32の係合または係合解除のときに、第1ローラ31及び第2ローラ32に第1保持器41及び第2保持器42が干渉することを防止できる。なお、軸方向の入力軸3側に変位した第1保持器41及び第2保持器42は、位置規制部材54(スラスト軸受)に当接することにより軸方向の移動が規制される。
Further, since the
以上、図1を参照して説明したローラクラッチ装置1によれば、第2内輪12に入力された回転動力は外輪20を経由して第1内輪11に出力されるので、第1内輪11を省略して外輪20から径方向外側に回転動力を出力するローラクラッチ装置(特許文献1の図2参照)と比較して、径方向の寸法を小さくできる。
As described above, according to the roller clutch device 1 described with reference to FIG. 1, the rotational power input to the second
また、第1ローラ31及び第2ローラ32が内輪10及び外輪20に係合するときには、内輪10の外周軌道面11a,12aは径方向内側に弾性変位し、外輪20の内周軌道面21a,22aは径方向外側に弾性変位する。それら内輪10及び外輪20の弾性変位により衝撃や振動等を吸収することができる。ローラクラッチ装置1は、内輪10(第1ローラ11及び第2ローラ12)を軸方向に並設することで、外周軌道面11a,12a及び内周軌道面21a,22aと第1ローラ31及び第2ローラ32とが接触し係合する。従って、ローラクラッチ装置1は、入力軸3と出力軸7との間に第1ローラ31及び第2ローラ32を直列に配置した構造となる。
Further, when the
弾性に寄与する第1ローラ31及び第2ローラ32等を入力軸3と出力軸7との間に直列に配置することで、内輪10を軸方向に並設しないローラクラッチ装置と比較して、入力軸3と出力軸7との間のばね定数を小さくできる。従って、衝撃や振動等の吸収性能を向上できる。その結果、入力された騒音や振動等を出力側に伝わり難くすることができ、振動等の影響で出力側が早期に摩耗劣化することを防止できる。
By arranging the
また、外周軌道面11a,12a及び内周軌道面21a,22aがローラ30に係合する位置(負荷点)は係合する度に変わるので、同じ位置に繰り返し荷重は生じ難い。よって、疲労寿命を考慮する設計を不要にできる。
Further, since the positions (load points) at which the
一方、オーバーランニングでは第1ローラ31及び第2ローラ32が転動するので、負荷が小さく摩耗も抑制できる。また、第1ローラ31及び第2ローラ32を有しているので、第1ローラ31及び第2ローラ32でオーバーランニングの速度を二分させることができる。しかも、第1ローラ31及び第2ローラ32は皿ばね53の圧力で外周軌道面11a,12a及び内周軌道面21a,22aに押し付けられているので、高速のオーバーランニングで第1ローラ31及び第2ローラ32に強い遠心力が作用しても、第1ローラ31及び第2ローラ32が外周軌道面11a,12a及び内周軌道面21a,22aから離れることを防止できる。
On the other hand, since the
従って、第1ローラ31及び第2ローラ32を、オーバーランニングする状態からロックする状態へ素早く確実に切り換えることができる。また、第1ローラ31及び第2ローラ32がオーバーランニングの速度を二分することで、複列のローラ30(第1ローラ31及び第2ローラ32)を有しないローラクラッチ装置と比較して、オーバーランニングの許容回転速度を2倍にすることができる。
Therefore, the
また、ローラ30と係合するのは、内輪10は外周の外周軌道面11a,12aであり、外輪20は内周の内周軌道面21a,22aなので、内輪10は外周面、外輪20は内周面を加工すれば良い。従来の中間軌道輪のように両面を加工する必要がないので、製造を容易化できる。
Since the
また、外周軌道面11a,12aを円錐状に加工する場合には、ISO規格の円錐ころ軸受とほぼ同じ単純形状にできるので、生産性に優れると共に製造コストも低減できる。さらに、軸方向に並設された第1外輪21及び第2外輪22、第1内輪11及び第2内輪12をほぼ同じ形状にできるので、外周軌道面11a,12a及び内周軌道面21a,22aの軸方向の弾性曲線を調整し易く、生産性の向上と製造コストの低減とを図ることができる。
Further, when the outer
また、外輪20(第1外輪21及び第2外輪22)は中心軸Oに対して回転可能、且つ、軸方向に移動可能に構成されており、第1保持器41及び第2保持器42はそれぞれ独立して第1ローラ31及び第2ローラ32を保持する。外輪20や第1保持器41及び第2保持器42が皿ばね52,53により付勢されることで、第1ローラ31及び第2ローラ32が外周軌道面11a,12a及び内周軌道面21a,22aに押し付けられている。従って、第1ローラ31、第2ローラ32、外周軌道面11a,12aや内周軌道面21a,22aが仮に摩耗しても、摩耗した分だけ第1ローラ31及び第2ローラ32を各軌道面に押し付けて補正できる。よって、第1ローラ31、第2ローラ32や各軌道面の摩耗を考慮する必要がない。
The outer ring 20 (the first
また、第2ローラ32は、第1ローラ31と同一の形状に形成されているので、部品の共通化を図ることができる。加えて、第2内輪12は、外周軌道面12aが、第1内輪11の外周軌道面11aと同一の形状に形成されているので、外周軌道面11a,12aの加工を容易にすることができる。また、第2外輪22も、内周軌道面22aが、第1外輪21の内周軌道面21aと同一の形状に形成されているので、内周軌道面21a,22aの加工も容易にすることができる。これにより、内輪10(第1内輪11及び第2内輪12)、外輪20(第1外輪21及び第2外輪22)の生産性を向上できる。
Moreover, since the
さらに、外周軌道面11a,12aの外径が同一寸法に形成されているので、共通のゲージや加工ツール等を用いて外周軌道面11a,12aを加工することができ、加工コストを削減できる。内周軌道面21a,22aも内径が同一寸法に形成されているので、同様の効果を実現できる。また、外周軌道面11a,12aの軸方向の弾性曲線、内周軌道面21a,22aの軸方向の弾性曲線をそれぞれ同一にすることができる。これにより、第1ローラ31及び第2ローラ32間で、内周軌道面21a,22a及び外周軌道面11a,12aと第1ローラ31及び第2ローラ32とが係合または係合解除するときの挙動が乱れることを防止することができ、クラッチ動作の信頼性を向上できる。
Furthermore, since the outer diameters of the
次に図3を参照して、第2実施の形態について説明する。第1実施の形態では、内輪10が、相対回転可能な第1内輪11及び第2内輪12により構成される場合について説明した。これに対し第2実施の形態では、外輪が、相対回転可能な第1外輪及び第2外輪により構成される場合について説明する。なお、第1実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図3は第2実施の形態におけるローラクラッチ装置101の軸方向断面図である。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. 1st Embodiment demonstrated the case where the inner ring |
図3に示すようにローラクラッチ装置101は、回転中心となるロッド102と、そのロッド102の外周に配設される内輪110と、その内輪110の径方向外側に配設される外輪120と、その外輪120及び内輪110の間に介設される複数のローラ30と、その複数のローラ30を外輪120及び内輪110の間に保持する保持器40とを主に備えて構成されている。
As shown in FIG. 3, the roller
内輪110は、入力軸103の回転動力を出力軸107に伝達するための機能を担う円筒状の部材であり、ロッド102の径方向外側に配設され、ロッド102に対して軸方向に移動可能かつ中心軸O回りに回転可能に構成されている。
The
入力軸103は、ロッド102が貫設されるフランジ状の部材であり、ロッド102に対して回転可能かつ軸方向に移動可能に構成され、ロッド102の軸方向一端側(図3右側)に配置されている。出力軸107は、ロッド102が貫設されるフランジ状の部材であり、ロッド102に対して回転可能に構成され、ロッド102の軸方向他端側(図3左側)に配置されている。入力軸103及び出力軸107は、軸方向に貫通形成される貫通孔103a,107aを有している。入力軸103及び出力軸107は、貫通孔103,107a等に挿通されるボルト等により、回転動力を伝達する他の部材(図示せず)と、軸方向に移動不能に連結される。
The
内輪110の外周面には、ロッド102の中心軸O回りの単葉回転双曲面をなす外周軌道面111,112が形成され、軸方向に並設されている。本実施の形態では、外周軌道面111,112は同一の形状に形成されると共に、外周軌道面111,112は、軸方向他端側(図3左側)が軸方向一端側(図3右側)より小径となるように形成されている。
On the outer peripheral surface of the
外輪120は、内輪110と共に入力軸103の回転動力を出力軸107に伝達するための機能を担う円環状の部材であり、軸方向に並設される第1外輪121及び第2外輪122を備えている。第1外輪121及び第2外輪122は、内輪110と所定の間隔をあけて外周軌道面111,112の径方向外側にそれぞれ配設され、中心軸O回りに互いに相対回転可能かつ内輪110と相対回転可能に構成されている。
The
第1外輪121及び第2外輪122の内周面には、中心軸O回りの単葉回転双曲面をなす内周軌道面121a,122aがそれぞれ形成されている。本実施の形態では、内周軌道面121a,122aは同一の形状に形成されると共に、内周軌道面121a,122aは、中心軸Oを中心とする半径が、軸方向他端側(図3左側)が軸方向一端側(図3右側)より小径となるように形成されている。
Inner circumferential track surfaces 121 a and 122 a forming a single-leaf rotating hyperboloid around the central axis O are formed on the inner circumferential surfaces of the first
第1外輪121は、貫通孔107aと連穿される貫通孔121bが軸方向に貫通形成され、ボルト等の軸状部材(図示せず)が貫通孔107a,121bに挿通されて出力軸107と連結されている。第2外輪122は、貫通孔103aと連穿される貫通孔122bが軸方向に貫通形成され、ボルト等の軸状部材(図示せず)が貫通孔103a,122bに挿通されて入力軸103と連結されている。これにより、第1外輪121は出力軸107と、第2外輪122は入力軸103とそれぞれ一体に回転可能とされている。
In the first
第1外輪121及び第2外輪122の対向する軸方向端面間に、環状のシール130が介設されている。シール130は、相対回転する第1外輪121及び第2外輪122の軸方向端面間に存在する隙間を塞ぐための部材であり、第1外輪121と第2外輪122との間から径方向外側に潤滑油が漏れることを防止する。シール130は、第1外輪121と第2外輪122との間に挿入される挿入部材131と、その挿入部材131の径方向外側に配設されるカバー部132とを備えて構成されている。
An
挿入部材131は、第1外輪121及び第2外輪122の軸方向端面から軸方向に延設されるゴム製等の環状の弾性体(図示せず)と、その弾性体の先端に配設される環状の摺接部(図示せず)とを備えて構成される。摺接部は、耐摩耗性に優れるフッ素樹脂、カーボングラファイト、セラミックス等により形成される。摺接部が互いに突き合わされて第1外輪121及び第2外輪122の相対回転により摺接し、密閉される。また、挿入部材131は弾性体(図示せず)を備えているので、軸方向に弾性変形可能である。挿入部材131が弾性変形する分だけ、第2外輪122を軸方向に変位可能にできる。また、挿入部材131の径方向外側にカバー部132が配設されているので、仮に挿入部材131から潤滑油が漏れ出たとしても飛散を防止できる。
The
ローラクラッチ装置101は、ロッド102の軸方向一端にストッパ104が鍔状に形成され、ストッパ104と入力軸103との間に皿ばね105が挿入されている。これにより、入力軸103はストッパ104に対して軸方向他端側(図3左側)に付勢される。また、入力軸103の軸方向端面と内輪110の軸方向端面との間に皿ばね132が介設されている。これにより、内輪110は入力軸103に対して軸方向他端側(図3左側)に付勢される。
In the roller
位置規制部材154(スラスト軸受)は、皿ばね53により軸方向一端側に付勢された第1保持器41及び第2保持器42の軸方向位置を規制するための円盤状の部材であり、第2保持器42の大径側の軸方向端面に接触可能に設けられる。本実施の形態では、位置規制部材154は、一端が入力軸103の内側の軸方向端面に固定され、他端が第2保持器42の入力軸103側(大径側)の軸方向端面に押し付けられる。従って、第1保持器41及び第2保持器42の軸方向位置を、入力軸103の軸方向位置により規制できる。
The position restricting member 154 (thrust bearing) is a disk-shaped member for restricting the axial position of the
なお、挿入部材131(シール130)の軸方向の弾性力は、皿ばね105,132の軸方向の弾性力より小さい値に設定されている。これにより、入力軸103又は出力軸107に回転動力が入力されていないときに、第1外輪121(内周軌道面121a)及び内輪110(外周軌道面111)と第1ローラ31との接触が不十分となることを防止できる。
The axial elastic force of the insertion member 131 (seal 130) is set to a value smaller than the axial elastic force of the disc springs 105 and 132. Thereby, when the rotational power is not input to the
また、皿ばね105の軸方向の弾性力は、皿ばね132の軸方向の弾性力より小さい値に設定されている。これにより、入力軸103又は出力軸107に回転動力が入力されていないときに、第2外輪122(内周軌道面122a)及び内輪110(外周軌道面112)と第2ローラ32との接触が不十分となることを防止できる。
Further, the elastic force in the axial direction of the
以上のように構成されたローラクラッチ装置101によれば、入力軸103及び第2外輪122に所定方向(図3矢印方向)の回転動力を入力すると、第2ローラ32は内周軌道面122aを転動し(第2ローラ32の回転方向は図3反矢印方向)、そのトラクションで内輪110の外周軌道面112に食い込み、クサビ作用でロック(係合)して第2外輪122及び内輪110と一体に回転する。第2外輪122及び内輪110と第2ローラ32とが一体に回転すると、第1ローラ31は外周軌道面111を転動し、そのトラクションで第1外輪121の内周軌道面121aに食い込み、クサビ作用でロック(係合)して第1外輪121及び内輪110と一体に回転する。即ち、入力トルクは第2外輪122から第1外輪121に出力される(回転方向は図3矢印方向)。
According to the roller
一方、入力軸103との相対回転で、出力軸107に所定方向(図3矢印方向)の回転動力が入力されると、第1ローラ31は第1外輪121の内周軌道面121a及び内輪110の外周軌道面111を抜け出し方向に動き、オーバーランニングになる。さらに、第1ローラ31に遠心力が加わり、第1ローラ31は第1外輪121の内周軌道面121aに沿って移動し、内周軌道面121a及び外周軌道面111から離脱する。
On the other hand, when rotational power in a predetermined direction (the arrow direction in FIG. 3) is input to the
第1ローラ31を介する第1外輪121から内輪110への動力の伝達が遮断されると、第2外輪122と内輪110との相対回転により、第2ローラ32も内周軌道面122a及び外周軌道面112から離脱する。第1ローラ31及び第2ローラ32が外周軌道面111,112及び内周軌道面121a,122aから離脱すると、第1ローラ31及び第2ローラ32を保持する第1保持器41及び第2保持器42は、皿ばね53が圧縮されて軸方向の出力軸107側に変位し、皿ばね53の付勢により入力軸103側に位置する。
When transmission of power from the first
以上説明したようにローラクラッチ装置101によれば、第2外輪122に入力された回転動力は内輪110を経由して第1外輪121に出力される。一種のフライホイールの機能を果たす内輪110は、第1実施の形態におけるローラクラッチ装置1の外輪20(フライホイールの機能を果たす)と比較して質量および半径を小さくできる。従って、ローラクラッチ装置101によれば、第1実施の形態で説明したローラクラッチ装置1の奏する効果に加え、内輪110の慣性モーメントを小さくすることができ、クラッチの応答性を向上できる。
As described above, according to the roller
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、上記実施の形態で挙げた数値(例えば、各構成の数量や寸法等)は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。 The present invention has been described above based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It can be easily guessed. For example, the numerical values (for example, the number and size of each component) given in the above embodiment are merely examples, and other numerical values can naturally be adopted.
上記各実施の形態では、外周軌道面11a,12a,111,112及び内周軌道面21a,22a,121a,122aを単葉回転双曲面で形成し、第1ローラ31及び第2ローラ32を筒状とする場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、他の形態における外周軌道面、内周軌道面、第1ローラ及び第2ローラを採用することは当然可能である。他の形態としては、例えば外周軌道面および内周軌道面を単葉回転双曲面で形成し第1ローラ及び第2ローラを円錐状とするもの、外周軌道面または内周軌道面を円筒状としたり、第1ローラ及び第2ローラを鼓状、太鼓状や円筒状としたりするもの等が挙げられる。
In each of the above embodiments, the outer
上記第1実施の形態では、内輪10及び外輪20とローラ30とを係合不能にするため、レバー51を利用して外輪20を軸方向に移動させる場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、内輪10(特に第2内輪12)を軸方向に移動させる手段を採用することによって、内輪10及び外輪20とローラ30とを係合不能にすることは当然可能である。
In the first embodiment, the case where the
また、上記第1実施の形態では、外輪20を軸方向に移動させる手段としてレバー51を利用する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、他の移動手段を採用することは当然可能である。他の移動手段としては、例えば、流体圧を利用するシリンダ、磁力を利用する電磁石等の公知の手段を挙げることが可能である。
In the first embodiment, the case where the
また、上記第2実施の形態では、第1実施の形態で説明したレバー51のようにローラ30の係合を解除する手段を有しないものを説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、外輪120(特に第2外輪122)や内輪110を軸方向に移動させて、ローラ30の係合を強制的に解除する係合解除手段を設けることは当然可能である。係合解除手段の操作により、クラッチの断続を切り換えることができる。また、第1実施の形態におけるローラクラッチ装置1において、レバー51を省略した構成とすることは当然可能である。
In the second embodiment described above, the
上記第2実施の形態において、第1外輪121や第2外輪122の外周に歯車の歯やプーリ溝を設けることは可能である。第1外輪121や第2外輪122の外周に歯車の歯を設けたりプーリ溝を設けたりすることで、その歯と噛合する歯車やプーリ溝に張設されるベルトにより回転動力をローラクラッチ装置101に入出力できる。なお、第1外輪121や第2外輪122の外周に歯車を一体に形成することにより、歯車の内周面に第1外輪121や第2外輪122を嵌め込む場合と比較して、ローラクラッチ装置101を小径化できる。
In the second embodiment, gear teeth and pulley grooves can be provided on the outer periphery of the first
また、上記第1実施の形態では、ロッド2に対して第1内輪11を回転可能に設けた場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、ロッド2を回転可能に設け、第1内輪11をロッド2と一体に回転するように設けることは当然可能である。この場合も、第1内輪11は中心軸Oの回りを回転する。
Moreover, although the said 1st Embodiment demonstrated the case where the 1st inner ring |
上記各実施の形態では、皿ばね5,52,53,105,132によって内輪10,110や外輪20,120、保持器40を軸方向に付勢する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、他の弾性部材を採用することは当然可能である。他の弾性部材としては、例えば圧縮コイルばね、ゴム状弾性体等が挙げられる。
上記各実施の形態では説明を省略したが、内輪10,110及び外輪20,120とローラ30とが係合するときに生じる内輪10,110又は外輪20,120の軸方向移動を阻止するストッパ(図示せず)を設けることは当然可能である。軸方向移動をする内輪10,110又は外輪20,120の軸方向端面をストッパに当接させ、それ以上の軸方向変位を規制できる。これによりトルクリミッターの機能をもたせることができる。その結果、過剰に入力されたトルクで内輪10,110及び外輪20,120にローラ30が仮に極限まで食い込んでも、ポップアウト等の問題が生じることを防止できる。また、ストッパの変位量を非接触で計測すれば、高速回転中でも高精度で駆動トルクを検出するトルクセンサー機能を有しており、回転計を併用することにより、簡易な馬力計を構成できる。In each of the embodiments described above, the case where the
Although not described in each of the above embodiments, a stopper that prevents the
Claims (3)
その内輪の径方向外側に配設され、前記内輪に対して相対回転可能および軸方向に相対移動可能に構成される外輪と、
その外輪の内周面に形成された内周軌道面と、
その内周軌道面に対向すると共に前記内輪の外周面に形成された外周軌道面と、
その外周軌道面と前記内周軌道面との間に介設され前記内周軌道面および前記外周軌道面に係合して回転動力を伝達する複数のローラと、
その複数のローラを、前記中心軸を含む面から所定角度傾斜させつつ周方向に互いに間隔をあけて保持する保持器とを備えるローラクラッチ装置において、
前記内輪または前記外輪の一方は、軸方向に並設される第1部材および第2部材を備えて構成され、
前記ローラは、前記第1部材および前記第2部材にそれぞれ対設される複数の第1ローラ及び第2ローラを備えて構成され、
前記内輪または前記外輪の他方は、前記複数の第1ローラ及び第2ローラに跨設されるものであり、前記第1部材または前記第2部材の一方から入力される回転動力を前記第1部材または前記第2部材の他方に出力することを特徴とするローラクラッチ装置。An inner ring configured to be rotatable about a central axis;
An outer ring disposed on the radially outer side of the inner ring and configured to be rotatable relative to the inner ring and movable relative to the axial direction;
An inner circumferential raceway surface formed on the inner circumferential surface of the outer ring,
An outer peripheral raceway surface facing the inner peripheral raceway surface and formed on the outer peripheral surface of the inner ring,
A plurality of rollers that are interposed between the outer circumferential raceway surface and the inner circumferential raceway surface and engage the inner circumferential raceway surface and the outer circumferential raceway surface to transmit rotational power;
In a roller clutch device comprising a retainer that holds the plurality of rollers spaced apart from each other in the circumferential direction while being inclined at a predetermined angle from a surface including the central axis,
One of the inner ring or the outer ring is configured to include a first member and a second member arranged in parallel in the axial direction,
The roller is configured to include a plurality of first rollers and second rollers provided to face the first member and the second member, respectively.
The other of the inner ring or the outer ring is straddled across the plurality of first rollers and second rollers, and rotational power input from one of the first member or the second member is transmitted to the first member. Or it outputs to the other of the said 2nd member, The roller clutch apparatus characterized by the above-mentioned.
その第1保持器の軸方向外側に並設されると共に、前記複数の第2ローラを周方向に互いに間隔をあけて保持する第2保持器とを備えて構成され、
その第2保持器または前記第1保持器の一方の軸方向端部に配置され、前記ローラが前記内周軌道面および前記外周軌道面に係合するときの前記ローラの軸方向における移動方向と同じ方向に前記第1保持器および前記第2保持器を付勢する弾性部材と、
前記第2保持器または前記第1保持器の他方の軸方向端部に配置され、前記弾性部材により付勢される前記第1保持器および前記第2保持器の軸方向位置を規制する位置規制部材とを備えていることを特徴とする請求項1記載のローラクラッチ装置。The retainer is disposed on the radially outer side or the radially inner side of the first member, and holds the plurality of first rollers spaced apart from each other in the circumferential direction;
The first cage is arranged in parallel with the outside in the axial direction, and the second cage is configured to hold the plurality of second rollers at intervals from each other in the circumferential direction.
A movement direction in the axial direction of the roller when the roller engages with the inner circumferential raceway surface and the outer circumferential raceway surface, disposed at one axial end of the second cage or the first cage; An elastic member for urging the first cage and the second cage in the same direction;
Position restriction that restricts the axial position of the first and second cages arranged at the other axial end of the second cage or the first cage and biased by the elastic member The roller clutch device according to claim 1, further comprising a member.
前記第2ローラは、前記第1ローラと同一の形状に形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のローラクラッチ装置。In the second member, the inner raceway surface or the outer circumference raceway surface is formed in the same shape as the inner circumference raceway surface or the outer circumference raceway surface of the first member,
The roller clutch device according to claim 1, wherein the second roller is formed in the same shape as the first roller.
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