WO2006070798A1 - 一方向クラッチ - Google Patents

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WO2006070798A1
WO2006070798A1 PCT/JP2005/023891 JP2005023891W WO2006070798A1 WO 2006070798 A1 WO2006070798 A1 WO 2006070798A1 JP 2005023891 W JP2005023891 W JP 2005023891W WO 2006070798 A1 WO2006070798 A1 WO 2006070798A1
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WO
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outer ring
sprags
way clutch
sprag
ring
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PCT/JP2005/023891
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hiromi Nojiri
Koji Akiyoshi
Tetsuya Yamamoto
Original Assignee
Ntn Corporation
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Filing date
Publication date
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Classifications

    • 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
    • F16D41/069—Freewheels 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
    • F16D41/07—Freewheels 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

Definitions

  • the present invention relates to a one-way clutch that switches between transmission and interruption of power on a power transmission path.
  • a one-way clutch is a coupling with directionality. When the rotational speed on the driving side is faster than the driven side, power is transmitted and the rotational direction on the driving side is reversed or the rotational speed on the driven side is reduced. If it gets faster than the driving side, the transmission of power is cut off.
  • a sprag is interposed between the inner ring and the outer ring, and the sprag is engaged with the inner and outer rings in accordance with the relative movement of the sprags so that they can be disengaged to block transmission of torque.
  • Patent Document 1 JP 59-73632 A
  • Patent Document 2 JP-A-58-163832
  • the present invention has an object to provide an inexpensive one-way clutch that has a small width (the clutch axial dimension) and that does not separate during assembly.
  • the present invention is configured such that the sprags and the elastic member do not fall out of the outer ring without the inner ring.
  • an elastic member for sprag engagement between the sprag and the outer ring side wall applies a contact force to the inner surface of the outer ring to each sprag. Since the elastic member is located between the sprag and the outer ring side wall, the elastic member holds itself in the outer ring by stretching to both of them based on the applied force, and the sprag is held in the outer ring and the held elastic member by the applied force. It is held in the outer ring by contact with the surface.
  • the sprag and the elastic member are not separated from the outer ring at the time of assembly, and a separate member for holding the sprag is unnecessary, so the number of parts is reduced.
  • the width dimension can be reduced by reducing the number of parts.
  • the present invention has an excellent effect of obtaining a one-way clutch that is lightweight, inexpensive, and has a sufficient clutch function in which each component cannot be separated during assembly.
  • FIG. 1 shows a one-way clutch according to an embodiment, wherein (a) is a front view, (b) is a side view including a partial cross section of B-B in (a).
  • FIG. 2 (a) and (b) are partially enlarged cross-sectional views of FIG. 1 (a) and (c), respectively.
  • FIG. 3 shows a one-way clutch according to another embodiment, (a) is a semi-front view, (b) is a partially enlarged sectional view taken along line B-B in (a).
  • FIG. 4 A one-way clutch of another embodiment is shown, (a) is a semi-front view, (b) is a partially enlarged cross-sectional view taken along the line B-B in (a).
  • FIG. 5 A one-way clutch according to another embodiment, (a) is a front view, (b) is a partially enlarged sectional view taken along the line B-B in (a).
  • FIG. 6 A one-way clutch according to another embodiment, (a) is a semi-front view, (b) is a partially enlarged cross-sectional view of arrow B-B in (a).
  • an outer ring made of an annular member having a U-shaped cross section, and an inner ring
  • the torque transmission between the outer ring and the inner ring through the sprags is cut off, and the elastic member applies a contact force to the inner surface of the outer ring to prevent each sprag from falling off the outer ring. Therefore, it is possible to adopt the configuration.
  • the convex portion is formed at the end of the sprag facing the other side wall of the outer ring, and the convex portion is brought into contact with the inner surface of the other side wall of the outer ring, the sprag is made of an elastic member, an outer ring. Since it is supported at at least three points on the inner peripheral surface and the inner surface of the side wall, the holding stability in the outer ring is improved. At this time, if the surface of the convex portion is an arc surface and the convex portion and the inner surface of the outer ring side wall are in point contact or line contact, the sliding frictional resistance force between the sprag and the inner surface of the outer ring is reduced. Become smooth.
  • the outer ring is formed as an integrally molded product by press molding, the outer ring can be formed with a light weight and a compact width.
  • the rolling surface of the inner surface of the outer ring (the contact surface (torque transmission portion) where the sprag and the outer ring contact) is hardened by induction hardening or carburizing and quenching.
  • the treatment may be performed before or after press molding. Before press molding, since it is usually a flat plate material, its hardening process is easy. During press molding, there is a risk of cracks occurring on the surface of the hardening process. For this reason, the timing of the curing treatment is appropriately selected in consideration of the disadvantages and advantages of the timing.
  • a notch in a range that does not reach the rolling surface can be formed at a required interval in the circumferential direction, and this notch facilitates press molding, In addition, it is easy to load sprags.
  • the notch can also be formed in the other side wall.
  • a flange portion facing inward can be provided on the entire periphery of the tip edge of each side wall of the outer ring, and an oil sump can be formed between the flange portion and the inner ring. At this time, an oil groove can be further provided on the inner diameter surface of the flange portion.
  • the sprag has a barrel shape that is convex toward the outer ring and the inner ring as viewed from the axial direction of the outer ring, and the top surface of the convex part is a cam surface.
  • the sprags can be configured so that they do not fall over due to contact with each other even when subjected to excessive torque.
  • the sprags are pressed against each other and locked to prevent further overturning of each other, so that they can withstand excessive torque and maintain the transmission function between the inner and outer rings.
  • FIG. 1 and FIG. 2 show an embodiment, FIG. 1 (a) is a front view, and FIG. 1 (b) is an arrow view B—B of FIG. 1 (a).
  • FIG. 2 (a) and 2 (b) show a partially enlarged view of FIG. 1 (a), and FIG. 2 (c) shows a partially enlarged view of FIG. 1 (b).
  • the one-way clutch C of this embodiment can contact the inner shaft on the inner shaft A side forming the inner ring.
  • An annular member having flanges 1 and 1 and having an open U-shaped cross section between the flanges is called an outer ring 1.
  • a plurality of sprags 2 provided adjacent to each other in an open hollow section of the outer ring 1 and a ring-shaped elastic member 3 along one surface of the axial end surface of these sprags 2 are provided.
  • the elastic member 3 is made of a coasting material such as a coil spring, a garter spring, or other various springs, which will be described later.
  • the outer ring 1 is formed, for example, by pressing a disk-shaped flat steel plate having a predetermined thickness into a cup shape by bending the outer edge side thereof by press forming, and then punching out the inner diameter portion.
  • the outer portion is further bent to form a U-shaped open cross-section when viewed in cross-section.
  • both ends of a pipe-shaped steel material having the same diameter as the outer peripheral portion lc described later of the outer ring 1 can be bent inward to form a U-shaped open cross-sectional shape in a cross-sectional view.
  • the left side wall (side plate) la in the figure of the outer ring 1 is slightly recessed inward, and the right side
  • the side wall (side plate) lb is formed outwardly as a curved convex surface, and the outer peripheral part lc joined to the outer shaft A is formed flat.
  • the right side wall lb of the outer ring 1 has a notch 4 formed at a predetermined interval (equal interval), and after forming one side wall la, a sprag 2 is loaded inside the side wall la and the outer peripheral part lc. After that, the other side wall lb becomes easy to press.
  • the outer ring 1 has a U-shaped cross section. After molding, insert the sprag 2 into the outer ring 1 at an angle from between ⁇ 1 and 1.
  • the notch 4 can be omitted.
  • the sprag 2 can be loaded into the outer ring 1 through the notch 4. Since the notch 4 also acts to prevent the occurrence of bending wrinkles during bending, its width (outer ring circumferential direction) and interval are appropriately set so as to obtain the effect.
  • the left and right end surfaces 2a, 2b of the sprag 2 housed in the hollow cross section of the outer ring 1 are formed such that the left end surface 2a has a convex shape of an arc surface and the right end surface 2b has a concave shape of an arc surface.
  • the arc surface may be a column surface or a spherical surface, but in this embodiment, both are in line contact as a column surface.
  • the former 2a can be a spherical surface.
  • the elastic member 3 is loaded along the concave end surfaces 2b of the plurality of sprags 2.
  • the elastic member 3 allows the sprag 2 to be connected to the inner surface of the outer ring 1 (of the outer peripheral portion lc). Since the elastic member 3 is between the sprag 2 and the outer ring side wall lb, it holds itself in the outer ring 1 by the bulging tension on both 2 and lb based on the contact force.
  • the sprag 2 is held in the outer ring by abutting the held elastic member 3 and the inner surface of the outer ring 1 by the applied force.
  • the sprag 2 is always engaged with the outer ring 1 around the sprag center line parallel to the center of the clutch shaft (FIG. 2 (a) (B) (solid line state), that is, due to the urging force, a couple of f and — shown in FIG. 2 (a) is generated, and the sprag 2 is engaged with the outer ring 1 by the couple.
  • the sprag 2 is prevented from moving and twisting in the axial and circumferential directions of the one-way clutch C, and the sprag 2 is prevented from falling off during handling. Is done.
  • the cross section in the direction perpendicular to the axis of the sprag 2 (the axial direction of the one-way clutch C) is a convex arcuate surface with upper and lower end surfaces protruding outward as shown in Figs. 2 (a) and (b). Have cam surfaces 2 and 2 respectively.
  • Cam surfaces 2 and 2 stand upright in the circumferential direction (
  • Inner shaft A with both cam surfaces 2 and 2 outer ring 1 maximal distance between contacts with inner surface
  • each sprag 2 has its lower side abutted against the lower side of another sprag 2 and an excessive torque in the engaging direction (f arrow direction) acts.
  • the rotational force due to the torque acts on the contact surface
  • the two sprags 2 and 2 that contact each other try to rotate in opposite directions (reaction force in the opposite direction acts) and become locked. That is, the sprags 2 do not fall even if they are in contact with each other and receive excessive torque.
  • the engagement / disengagement of the sprag 2 with the outer ring 1 is stabilized, and the clutch operation is performed smoothly.
  • An oil groove 5 (see Fig. 1 (b)) is formed on the inner surface of the flange 1 of the outer ring 1 (the surface in contact with the inner shaft A).
  • the oil groove 5 can be omitted in the case of an oil sump having sufficient lubrication conditions. At that time, even if there is no flange 1, there is sufficient space between the end faces of the side walls la and lb and the inner shaft A.
  • the flange 1 can also be omitted.
  • the sprag contact portion (the inner peripheral surface of the outer peripheral portion lc), which is the rolling surface of the outer ring 1, is induction-hardened so as to have the necessary hardness as a clutch, such as carburizing and quenching. Is pre-cured by heat treatment (eg heat treatment).
  • 4 a is an end face of the notch 4.
  • Figs. 3 to 5 show one-way clutches C, C, and C according to other embodiments, in which each (a) is positive.
  • a sectional view, (b) shows a partially enlarged sectional view of the arrow BB in (a).
  • the basic configuration is the same as that of the first embodiment (FIG. 1), the same configuration and functional members are denoted by the same reference numerals, and different points will be described below.
  • the one-way clutch C of the embodiment of FIG. 3 is a ring-like straight member as the elastic member 3 of the first embodiment.
  • a plurality of coil springs 3 'having different diameters are used. At this time, the coil spring 3 'may be spirally formed into a truncated cone shape having a single spring linear force.
  • the one-way clutch C of the embodiment of FIG. 4 is a spring material as the elastic member 3 of the first embodiment.
  • a garter spring (coil spring) 3a is used, which is wound in a spiral shape with a small diameter and the entire ring shape.
  • the one-way clutch C of the embodiment of FIG. 5 is the elastic member 3 of the first embodiment, and the embodiment of FIG.
  • a garter spring (coil spring) 3a ' in which a spiral coil with a smaller diameter and a ring shape as a whole, is used.
  • the region of the notch 4 is widened in the circumferential direction and the side wall lb is short, and is provided at three locations in the illustrated example.
  • a donut-shaped spacer 6 (a part of the outer periphery is cut into a straight line) extending along the inner surface of the side wall lb of the outer ring 1 is provided to hold the garter spring 3a ′.
  • the structure of outer ring 1 is slightly different.
  • the elastic member 3 (3 ', 3a, 3a') of each embodiment shown in FIGS. 3 to 5 is always the same as in the first embodiment when viewed in FIG. 2 (a). Apply elastic force to the sprag 2 so that the sprag 2 is engaged with the outer ring 1 around the sprag center line parallel to the clutch shaft center. The sprag 2 is engaged along the recess on the end surface 2b on one side. It is provided to match.
  • the elastic member 3 (coil spring 3, garter springs 3a, 3a) always exerts an elastic force in the direction in which the ring diameter increases. For this reason, as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), each sprag 2 is urged to roll around a rotation center line X parallel to the center of the clutch shaft and is asymmetrical in the vertical direction. Force (couple) in the direction of f and f acts through the cam surfaces 2 and 2,
  • the outer ring 1 is engaged with the inner surface of the outer peripheral portion and the inner shaft A, respectively.
  • each sprag 2 is rotated in the opposite direction against the elastic force by the elastic member 3, and as a result, as shown by the chain line in FIG. Each sprag 2 is tilted from the upright position, and no rotational force is transmitted to the inner shaft A.
  • FIG. 6 shows still another embodiment, in which the ridge 1 is eliminated, and the oil sump is removed.
  • an oil sump can be formed in the gap between the lower end and the outer peripheral surface.
  • the notch 4 with respect to the outer ring 1 is the force provided on the right side wall lb shown in Fig. 1 (b). Alternatively, it may be provided only on the left side wall la. In addition, the relationship between the side walls la and lb and the uneven surfaces 2a and 2b of the sprags 2 may be opposite to the illustrated example. Furthermore, the elastic member 3 is not limited to the above-described embodiments, but may be other shapes as long as they have the same function.
  • the inner ring is constituted by the inner shaft A.
  • a configuration in which a shaft is connected to a ring or the like can also be adopted.
  • the outer ring 1 can also be configured with a cylindrical shaft.
  • a cage for holding each sprag 2 at a required interval in the circumferential direction of the outer ring 1 may be provided.
  • the elastic member 3 coil spring 3 ′, garter springs 3a, 3a ′
  • the elastic member 3 can be obtained by assuming that an elastic force always acts in the direction in which the ring diameter decreases.

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Abstract

 部品点数が少なく、幅寸法がコンパクトで、硬化処理を必要とする箇所が少なく、組立時に分離せず、安価な一方向クラッチＣ１を得る。  一方向クラッチＣ１は、内軸ＡＸｉ側円周方向に鍔部１Ｆ、１Ｆを有し鍔部間が開放された断面コ字状の外輪１内に互いに隣接して設けた複数のスプラグ２と、これらスプラグの軸方向の端面の片面に沿って装填されたリング状の弾性部材３とを備えている。スプラグ２の外輪１及び内軸ＡＸｉへの当接部を介してトルクの伝達・遮断が行なわれる。外輪は、プレス成形品であり、弾性部材３によりスプラグを外輪内面に当接して保持するので、組立時に外輪からスプラグが分離せず、スプラグを保持するための別部材が不必要となる。このため、部品点数が減少する。また、部品点数が減少することによって、幅寸法もコンパクト化し得る。

Description

明 細 書
一方向クラッチ
技術分野
[0001] この発明は、動力伝達経路上で動力の伝達と遮断の切換えをする一方向クラッチ に関する。
背景技術
[0002] 一方向クラッチは、方向性を持つカップリングであり、駆動側の回転速度が従動側 より速いと、動力を伝達し、駆動側の回転方向が反転したり、従動側の回転速度が駆 動側より速くなつたりすると、動力の伝達を遮断するものである。
この一方向クラッチには、内輪と外輪間にスプラグを介在し、このスプラグを内外輪 にその相対的な動きに応じて嚙み合い'離脱をさせてトルクの伝達'遮断をするスプ ラグ型のものがある。
また、そのスプラグを内外輪に介在する態様として、複数のスプラグを互いに適当 に隔てて設けたものと、複数のスプラグを互いに隣接して設けたものとが知られてい る。
[0003] 前者の例として、内外輪間に多数のスプラグを環状に配置し、そのスプラグを、リテ ーナにより所定間隔に保持するとともに、スプリングで係合方向に付勢し、スプラグの 両側面 (クラッチの軸方向の両側面）に一対の環状側板を設けたものがある（特許文 献 1 第 3図 参照)。
後者の例として、内外輪間に多数のスプラグを環状に配置し、その各スプラグをガ 一タスプリングとリテーナにより挟持するとともに、各スプラグを係合方向に付勢し、環 状側板をスプラグ側面とリテーナ間に配設したものがある (特許文献 2 第 6図 参照
) o
特許文献 1：特開昭 59— 73632号公報
特許文献 2 :特開昭 58— 163832号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題 [0004] これらの従来の一方向クラッチは、組み立ての際、内輪と外輪間に多数のスプラグ を組込むため、スプラグが分離し易い問題がある。
また、部品点数が多ぐ従って全体をシンプルで幅寸法をコンパクト、かつ安価とす るには構成そのものを再考する必要がある。又、構成部材として必ず内輪、外輪を必 要とするため、スプラグが内輪、外輪と接触するそれぞれの転走面に対し硬化処理（ 熱処理等)を施す必要がある。又、組立時に部品が分離し易い等種々の問題が残つ ており、さらに幅寸法、重さ、コストのいずれについても不十分である。
[0005] この発明は、上記の問題に留意して、部品点数が少なぐ幅寸法 (クラッチの軸方 向寸法)がコンパクトで、組立時に分離せず、安価な一方向クラッチとすることを課題 とする。
課題を解決するための手段
[0006] 上記課題を解決するため、この発明は、上記内輪無しに、上記各スプラグと弾性部 材が上記外輪内から脱落しな 、ようにしたのである。
具体的には、例えば、スプラグと外輪側壁の間にあるスプラグ係合用弾性部材が各 スプラグに外輪内面への当接力を付与するようにする。弾性部材は、スプラグと外輪 側壁の間にあるため、その付与力に基づくその両者への突っ張りによって外輪内に 自分自身を保持し、スプラグは、その付与力によるその保持された弾性部材と外輪内 面への当接によって外輪内に保持される。
このようにすれば、組立時に外輪からスプラグ及び弾性部材が分離せず、スプラグ を保持するための別部材が不必要となるため、部品点数が減少する。また、部品点 数が減少することによって、幅寸法もコンパクトィ匕し得る。
発明の効果
[0007] この発明は、各部品が組立時に分離することがなぐ軽量で安価、かつ十分なクラ ツチ機能を保有する一方向クラッチが得られるという優れた効果を奏する。
図面の簡単な説明
[0008] [図 1]一実施例の一方向クラッチを示し、（a)は正面図、（b)は同（a)の矢視 B— Bの 一部断面を含む側面図
[図 2] (a)、（b)は図 1 (a)の、（c)は同 (b)のそれぞれ部分拡大断面図 [図 3]他の実施例の一方向クラッチを示し、（a)は半正面図、（b)は同（a)の矢視 B— Bの部分拡大断面図
[図 4]他の実施例の一方向クラッチを示し、（a)は半正面図、（b)は同（a)の矢視 B— Bの部分拡大断面図
[図 5]他の実施例の一方向クラッチを示し、（a)は正面図、（b)は同（a)の矢視 B— B の部分拡大断面図
[図 6]他の実施例の一方向クラッチを示し、（a)は半正面図、（b)は同（a)の矢視 B— Bの部分拡大断面図
符号の説明
1 外輪
la 、 lb 外輪側壁
lc 外輪外周部
1 鍔部
F
2 スプラグ
2a スプラグの凸部
2b スプラグの凹部
2 スプラグの外輪側カム面
u
2 スプラグの内輪側カム面
D
3 弾性部材
3， コイルスプリング
3a 、3a' ガータスプリング
4 切欠き
5 油溝
A 内軸
Xi
A 外軸
XO
c〜c 一方向クラッチ
1 5
発明を実施するための最良の形態
この発明の実施形態としては、断面コ字状の環状部材からなる外輪と、この外輪内 に設けた複数のスプラグと、これらの各スプラグと前記外輪の一方の側壁の間にその 周方向に沿って設けられ、各スプラグを係合方向に付勢する弾性部材とを備え、前 記各スプラグを介して外輪と内輪の間のトルクの伝達'遮断を行い、かつ、前記弾性 部材は、各スプラグに外輪内面への当接力を付与してその各スプラグの外輪からの 脱落を防止するようになって 、る構成を採用することができる。
[0011] この構成において、上記各スプラグに上記弾性部材の嵌る凹部を形成すれば、ス プラグと弾性部材の係合度合が高まり、弾性部材のスプラグへの作用、すなわち係 合方向への力及び外輪内面への当接力の付与が確実となる。
[0012] また、上記スプラグの上記外輪の他方の側壁に対向する端に凸部を形成し、この 凸部をその外輪の他方の側壁内面に当接させれば、スプラグは、弾性部材、外輪の 内周面及び側壁内面の少なくとも 3点で支持されるため、外輪内における保持安定 度が向上する。このとき、その凸部の表面を円弧面として、その凸部と外輪側壁内面 とを点接触又は線接触とすれば、スプラグと外輪内面との摺動摩擦抵抗力 、さくなつ て、スプラグの動きがスムースとなる。
[0013] さらに、上記外輪をプレス成形による一体成形品とすれば、その外輪を軽量でかつ 幅寸法もコンパクトに形成できる。このとき、外輪内面の転走面 (スプラグと外輪の接 触する当接面 (トルク伝達部)）は、高周波焼き入れ '浸炭焼き入れ等によって硬化処 理をする。その処理は、プレス成形前でも、後でも良い。プレス成形前の場合、通常 、平板材のため、その硬化処理が容易ではある力 プレス成形の際、その硬化処理 面に割れが生じる恐れはある。このため、その硬化処理の時期は、その時期の欠点' 利点を考量して適宜に選択する。
[0014] 上記外輪の一方の側壁には、その周方向に所要間隔に、上記転走面に至らない 範囲の切欠きを形成することができ、この切欠きによって、プレス成形がし易くなり、ま た、スプラグの装填が容易になる。他方の側壁にもその切欠きを形成することができ る。
また、上記外輪の両側壁の先端縁全周にそれぞれ内側に向く鍔部を設け、この鍔 部と内輪の間に油溜めを形成することができる。このとき、その鍔部内径面にはさらに 油溝を設けることができる。 [0015] 上記スプラグは、上記外輪の軸心方向から見て、その外輪と内輪側にそれぞれ凸 で、非対称な樽形を呈して、その凸部の頂面がカム面となったものとし、かつ、各スプ ラグは、過大トルクを受けても相互に接触して転倒しな 、ようになって 、るものとする ことができる。
相互に接触すれば、各スプラグが相互に押し合ってロック状態となって、相互のそ れ以上の転倒を防止し合うため、過大トルクに耐えて内外輪間の伝達機能を維持す る。
実施例
[0016] 図 1、図 2に一実施例を示し、図 1 (a)は正面図、同（b)は同（a)の矢視 B— B
の断面図、図 2 (a)、（b)は図 1 (a)の部分拡大図、同 (c)は図 1 (b)の部分拡大図を それぞれ示す。
[0017] この実施例の一方向クラッチ Cは、内輪をなす内軸 A 側にその内軸と当接可能な
1 Xi
鍔部 1 、 1を有してその鍔部間が開放状の断面コ字状の環状部材を外輪 1とし、こ
F F
の外輪 1の開放された中空断面内に互いに隣接して設けた複数のスプラグ 2と、これ らスプラグ 2の軸方向端面の片面に沿ったリング状の弾性部材 3とが設けられている。 弾性部材 3には、後述するコイルスプリング、ガータスプリングその他各種のスプリン グゃゴムなどの弹性材が用いられる。
[0018] 外輪 1は、例えば、所定厚さの円盤状平鋼板を、プレス成形により、その外縁側を 曲げ加工してカップ状としたのち、内径部を打ち抜くとともに、前記曲げた外側縁部 の外側部をさらに曲げて、断面視でコ字形の開放断面状に形成する。また、外輪 1の 後記外周部 lcと同一径のパイプ状鋼材の両端部を内側に曲げ加工して断面視でコ 字形の開放断面状に形成することもできる。
このとき、図 2 (c)に示すように、軸方向（クラッチの軸方向）の断面では、外輪 1の図 中での左の側壁 (側板） laを内側に少し凹状に窪ませ、右の側壁 (側板） lbを外側 へ曲線状の凸面として形成し、外軸 A に接合する外周部 lcはフラットに形成する。
XO
[0019] 外輪 1の右の側壁 lbには所定の間隔 (等間隔)で切欠き 4が形成され、一方の側壁 laを形成した後、その側壁 laと外周部 lcの内側にスプラグ 2を装填し、その後、他 方の側壁 lbのプレス成形がし易いようになつている。但し、外輪 1を断面コ字状にプ レス成形した後、その外輪 1内に、スプラグ 2を鍔 1 、 1の間から斜めにして挿入して
F F
装填することもできる。この場合には、切欠き 4を省略できる。一方、切欠き 4から、ス プラグ 2を外輪 1内に装填することもできる。切欠き 4は、曲げ加工時の曲げ皺の発生 を防ぐ作用も行うため、その作用を得られるように、その幅 (外輪周方向)及び間隔を 適宜に設定する。
外輪側壁 la、 lbのそれぞれの内軸 A 寄りの端の内側に向く鍔部 1 、 1 は、内軸
Xi F F
A の曲面に対し極くわずかな隙間が生じるように設けられている。
Xi
[0020] 外輪 1の中空断面内に収容されているスプラグ 2の左右の端面 2a、 2bは、左端面 2 aが円弧面の凸状、右端面 2bが円弧面の凹状に形成されている。その円弧面は、柱 面でも球面でも良いが、この実施例では、両者共に柱面として線接触となっている。 このとき、前者 2aを球面とすることができる。
[0021] 上記外輪 1の中空断面内には、複数のスプラグ 2の凹状端面 2bに沿って上記弾性 部材 3が装填され、この弾性部材 3によってスプラグ 2は、外輪 1の内面 (外周部 lcの 内面）に当接され、弾性部材 3は、スプラグ 2と外輪側壁 lbの間にあるため、その当 接付与力に基づくその両者 2、 lbへの突つ張りによって外輪 1内に自分自身を保持 し、スプラグ 2は、その付与力によるその保持された弾性部材 3と外輪 1内面への当接 によって外輪内に保持される。
[0022] また、その弾性部材 3の付勢力によって、常に、クラッチの軸中心と平行なスプラグ 中心線を中心にスプラグ 2が外輪 1と係合するようになっているとともに（図 2 (a)、 (b) の実線状態）、すなわち、その付勢力により、図 2 (a)に示す f と— の偶力が生じて その偶力によってスプラグ 2が外輪 1と係合するようになって 、るとともに（直立する方 向に付勢されているとともに）、スプラグ 2は一方向クラッチ Cの軸方向及び周方向へ の移動と、ねじれを防止され、かつ取扱い時にスプラグ 2が脱落するのを防止される。
[0023] スプラグ 2の軸（一方向クラッチ Cの軸方向）と直交方向の断面は、図 2 (a)、 (b)に 示すように、上下の端面が外に突出する凸の円弧面状のカム面 2 、2 をそれぞれ有
U D
する非対称な樽形に形成されている。カム面 2 、2 が周方向に対し直立する状態（
U D
両カム面 2 、 2の外輪 1内面との接点間の距離が最大となった状態)で内軸 A
U D Xi と外輪 1間でのトルクの伝達が行なわれ (図 2 (a)鎖線状態）、スプラグ 2が周方向に 傾斜するにつれて内軸 A は外輪 1に対しすベり、トルクの伝達が遮断される（図 2 (b
Xi
)鎖線状態)。なお、トルクの伝達'非伝達時のスプラグ 2の動きは僅かであり、図 2 (a) 、 (b)において、実線を待機状態とし、鎖線状態は、理解がし易いようにその待機状 態から大きく動 、たように記載して 、る。
[0024] その伝達時（図 2 (a)鎖線状態）、各スプラグ 2は、下部側面が他のスプラグ 2の下部 側面に当接し、係合方向（f 矢印方向）の過大なトルクが作用し、そのトルクによる回 転力がその当接面に作用すると、当接する両スプラグ 2、 2は互いに反対方向に回転 させようとし (反対方向の反力が作用し)、ロック状態となる。すなわち、各スプラグ 2は 、相互に接触して過大トルクを受けても転倒しない。これにより、スプラグ 2の外輪 1と の係離作用が安定してクラッチ動作が円滑になされる。
[0025] 外輪 1の鍔部 1 内径面（内軸 A に当接する面）には油溝 5 (図 1 (b)参照）を形成し
F Xi
て、その鍔部 1 と内軸 A の間に油溜めを設けて、両者間の潤滑条件を良好にして
F Xi
いる。油溝 5を形成しなくても、十分な潤滑条件となる油溜めとなる場合には、油溝 5 を省略できる。そのとき、鍔部 1 がなくても、側壁 la、 lbの端面と内軸 A の間で十分
F Xi な油溜めを形成できる場合には、その鍔部 1も省略できる。
F
[0026] また、少なくとも外輪 1の転走面であるスプラグ当接部（外周部 lcの内周面）は、クラ ツチとしての必要な硬さを有するように、高周波焼き入れ '浸炭焼き入れ等により予め 硬化処理 (熱処理等）を施してある。図 2 (c)中の 4aは切欠き 4の端面である。
[0027] 図 3〜図 5に他の実施例の一方向クラッチ C、 C、 Cを示し、それぞれの（a)は正
2 3 4
面図、（b)は同（a)の矢視 B— Bの部分拡大断面図を示す。いずれの実施例も基本 構成は第一実施例（図 1)と同じであり、同じ構成、機能部材には同じ符号を付し、以 下では異なる点について説明する。
[0028] 図 3の実施例の一方向クラッチ Cは、第一実施例の弾性部材 3としてリング状の直
2
径の異なる複数個のコイルスプリング 3'を用いている。このとき、そのコイルスプリング 3'を一本のばね線力もなる円錐台状に螺旋させたものとすることもできる。
図 4の実施例の一方向クラッチ Cは、第一実施例の弾性部材 3としてスプリング材
3
を小径のらせん状に巻き全体をリング状としたガータスプリング (コイルスプリング） 3a を用いている。 [0029] 図 5の実施例の一方向クラッチ Cは、第一実施例の弾性部材 3として図 4の実施例
4
よりさらに小径としたらせん状のコイルを全体にリング状としたガータスプリング (コイル スプリング） 3a'を用いている。この実施例では、切欠き 4の領域を円周方向に大きく 広げ、かつ側壁 lbを短いものとして、図示の例では 3箇所に設けている。又、外輪 1 の側壁 lbの内面に沿って全円周に延びるドーナツ状のスぺーサ 6 (外周の一部が直 線状にカットされている）を設け、ガータスプリング 3a'を保持している点で外輪 1の構 造も若干異なっている。
[0030] この図 3〜図 5に示す各実施例の弾性部材 3 (3'、 3a、 3a' )も、上記第一実施例と 同様に、図 2 (a)で見た場合に、常に、クラッチの軸中心と平行なスプラグ中心線 を中心にスプラグ 2が外輪 1と係合するよう付勢する弾性カをスプラグ 2に加えるベぐ 各スプラグ 2の片側の端面 2bの凹部に沿って係合するように設けられている。
[0031] この各実施例の一方向クラッチ C〜Cの作用は同じであり、各スプラグ 2には、弹
1 4
性部材 3 (コイルスプリング 3，、ガータスプリング 3a、 3a，）により、そのリング径が拡径 する方向に常に弾性力が作用している。このため、図 2 (a)、（b)に示すように、各ス プラグ 2は、クラッチの軸中心と平行な回転中心線 Xを中心として転動するように付勢 され、上下の非対称なカム面 2 、 2 を介して f 、 f の方向の力（偶力）が作用して、
U D 1 1
外輪 1の外周部内面、内軸 A にそれぞれ係合する。
Xi
[0032] 従って、外輪 1が駆動側、内軸 A が従動側のときは、外輪 1への回転力が矢印 f
Xi
方向であれば、図 2 (a)の鎖線で示すように、スプラグ 2が直立する方向となり、この ため、クラッチ C〜Cが係合されて静止している内軸 A を同一方向（矢印 f の方向）
1 4 Xi 2 に回転させる。
一方、外輪 1への回転力が反対方向であれば、弾性部材 3による弾性力に逆らって 各スプラグ 2を上記と反対方向に回転させ、このため、図 2 (b)の鎖線で示すように、 各スプラグ 2は直立状態から傾き、内軸 A へ回転力は伝達されず、クラッチオフ (遮
Xi
断)の状態となる。
内軸 A が駆動側、外輪 1が従動側のときは、上記と全く逆の関係で、すなわち、内
Xi
輪 A への回転力が矢印 f 方向であれば、クラッチ C〜Cが係合されて静止してい
Xi 1 1 4
る外輪 1を同一方向（矢印 f の方向）に回転させ、一方、内輪 A への回転力が反 対方向（矢印 f の
2 方向）であれば、外輪 1へ回転力は伝達されず、クラッチオフ (遮断
)の状態となる。
[0033] 図 6にさらに他の実施例を示し、この実施例は、鍔 1をなくしたものであり、油溜りを
F
不要とする場合の構成である。この実施例において、側壁 la、 lbの下端を内軸 A
Xi 外周面に近づけることにより、その下端と外周面の隙間に油溜りを形成することがで きる。
[0034] 上記各実施例では、外輪 1に対する切欠き 4は、図 1 (b)に示す右の側壁 lbにのみ 設けた例を示した力 切欠き 4は右と左の両側壁 la、 lbに設けてもよいし、反対に左 の側壁 laのみに設けてもよい。又、両側壁 la、 lb及びスプラグ 2の凹凸面 2a、 2bの 関係も図示の例と逆であってもよい。さらに、弾性部材 3として上記各実施例に限ら れず、他の形状のものでも、同じ機能を有するものであればよい。
[0035] また、上記各実施例は、内輪を内軸 A で構成したが、環状の内輪として、その内
Xi
輪に軸を嵌める等によって連結した構成も採用できる。また、外輪 1も、筒状の軸で 構成することもできる。さらに、各スプラグ 2を外輪 1の周方向に所要間隔に保持する 保持器を設けたものとすることもできる。また、弾性部材 3 (コイルスプリング 3 '、ガータ スプリング 3a、 3a' )は、そのリング径が縮小する方向に常に弾性力が作用するものと することちでさる。

Claims

請求の範囲
[1] 断面コ字状の環状部材力 なる外輪 1と、この外輪 1内に設けた複数のスプラグ 2と
、これらの各スプラグ 2と前記外輪 1の一方の側壁 lbの間にその周方向に沿って設け られ、前記各スプラグ 2を係合方向に付勢する弾性部材 3とを備え、前記各スプラグ 2 を介して外輪 1と内輪の間のトルクの伝達 '遮断を行う一方向クラッチにおいて、 上記内輪無しに、上記各スプラグ 2と弾性部材 3が上記外輪 1内から脱落しないよう にしたことを特徴とする一方向クラッチ。
[2] 上記弾性部材 3が、前記各スプラグ 2に前記外輪 1内面への当接力を付与して、そ の付与力により、弾性部材自身と上記各スプラグを上記外輪 1から脱落しな!、ように したことを特徴とする請求項 1記載の一方向クラッチ。
[3] 上記各スプラグ 2に上記弾性部材 3の嵌る凹部 2bを形成したことを特徴とする請求 項 2に記載の一方向クラッチ。
[4] 上記スプラグ 2の上記外輪 1の他方の側壁 laに対向する端に凸部 2aを形成し、こ の凸部 2aをその外輪 1の前記他方の側壁 la内面に当接させたことを特徴とする請求 項 3に記載の一方向クラッチ。
[5] 上記外輪 1をプレス成形による一体成形品とし、その上記スプラグ 2の転走面に硬 化処理をしたことを特徴とする請求項 1〜4のいずれかに記載の一方向クラッチ。
[6] 上記外輪 1の一方の側壁 lbは、その周方向に所要間隔に、上記転走面に至らな い範囲の切欠き 4が形成されていることを特徴とする請求項 5に記載の一方向クラッ チ。
[7] 上記外輪 1の両側壁 la、 lbの先端縁全周にそれぞれ内側に向く鍔部 1を設け、こ
F
の鍔部 1 と内輪の間に油溜めを形成したことを特徴とする請求項 1乃至 6のいずれか
F
に記載の一方向クラッチ。
[8] 上記鍔部 1 内径面に油溝 5を設けたことを特徴とする請求項 7に記載の一方向クラ
F
ツチ。
[9] 上記スプラグ 2を、上記外輪 1の軸心方向から見て、その外輪 1と内輪側にそれぞ れ凸で、非対称な樽形を呈して、その凸部の頂面がカム面 2 、 2 となったものとし、
U D
かつ各スプラグ 2は、過大トルクを受けても相互に接触して転倒しな 、ようになって!/ヽ ることを特徴とする請求項 1乃至 8のいずれかに記載の一方向クラッチ c
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