WO2023281894A1 - カム及び一方向カムクラッチ - Google Patents

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優斗 花輪
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株式会社椿本チエイン
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    • 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
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    • 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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    • F16D41/06—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D2041/0603—Sprag details

Definitions

  • the present invention relates to a cam provided in an annular space between an inner ring and an outer ring to transmit or block torque between the inner ring and the outer ring, and a one-way cam clutch using the cam as an engaging member.
  • a one-way cam clutch has a structure in which the cam engages in one direction between the input shaft and the output shaft to transmit torque, but does not engage in the other direction and rotates freely.
  • a type of one-way cam clutch engages and engages a plurality of cams (sprags) provided in an annular space between an inner ring and an outer ring with the inner ring and the outer ring according to the relative movement of the inner ring and the outer ring. By disengaging, the torque is transmitted and interrupted from the driving side to the driven side.
  • a one-way cam clutch of this kind a spring mounting groove extending in the circumferential direction is formed in the inner ring side engaging surface or the outer ring side engaging surface of each of the plurality of cams, and an annular spring is mounted in each spring mounting groove of the plurality of cams.
  • a configuration is known in which a moment is applied in the meshing direction of the cam by fitting the cam (see, for example, Patent Document 1).
  • FIG. 11 is a perspective view showing a configuration example of a conventional cam.
  • the cam 230 is configured such that a spring mounting groove 236 is formed in an outer ring-side engaging surface 233 so that the biasing force of an annular spring biases radially inward.
  • the spring mounting groove 236 is formed by two linear grooves 237, 237, and is configured such that the angle of the top portion 238 between the bottom surfaces of the respective linear grooves 237, 237 is an obtuse angle. .
  • a top portion 238 of the spring mounting groove 236 is formed at a position offset in the meshing direction of the cam 230 with respect to the swing shaft, so that the annular spring is always in contact with the top portion 238 .
  • the spring mounting groove 236 is formed by using a disk cutter when cutting a steel material such as a round wire processed into a predetermined outer contour shape into a predetermined thickness, for example.
  • the one-way cam clutch utilizes centrifugal force to minimize energy loss.
  • the design of the center-of-gravity position in the cross-section perpendicular to the axis of the cam is an important factor, and it is necessary to design the shape of each cam according to the performance (application) required of the one-way cam clutch. be.
  • the design of the center of gravity position in the cross section of the cam in the direction orthogonal to the axis has to be done by changing the material, shape, size, etc. of the cam. There was a problem that the design restrictions on the position of the center of gravity were large.
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a cam and a single cam with a high degree of freedom in designing the position of the center of gravity of the cam and excellent responsiveness while achieving weight reduction and a reduction in manufacturing cost. It is an object of the present invention to provide a directional cam clutch.
  • the present invention is a cam arranged in an annular space between an inner ring and an outer ring and configured to contact the inner ring and the outer ring by applying a moment in a meshing direction by an annular spring, and has the same outer contour.
  • a plurality of cam plates having a shape and arranged in parallel in the direction of the swing axis; and a connecting pin provided to extend in the direction of the swing axis and connecting each of the plurality of cam plates to each other, wherein the annular spring is , between the adjacent cam plates and/or on the outside of the plurality of cam plates in the swing axis direction.
  • the present invention provides an inner ring and an outer ring that are coaxially provided so as to be relatively rotatable, a plurality of engaging elements that are provided in a circumferential direction in an annular space between the inner ring and the outer ring, and the plurality of engaging elements.
  • a one-way cam clutch comprising an annular spring that biases an engaging element in a direction of meshing with the inner ring and the outer ring, wherein each of the plurality of engaging elements is formed by the cam, and the annular spring is configured to
  • the cam of claim 1 by adjusting the position and size of the connecting pin that connects the adjacent cam plates, it is possible to adjust the position of the center of gravity of the cam in the cross section perpendicular to the swing axis.
  • the degree of freedom in designing the position of the center of gravity is improved, and it becomes possible to flexibly adapt to the outer contour shape of the cam according to the required performance.
  • the space where the cam plate does not exist can be used as the mounting portion for the annular spring, machining of the annular spring mounting groove is not required during the cam manufacturing process. Since they can be manufactured at the same time, it is possible to reduce the processing load, improve productivity, and reduce the manufacturing cost.
  • the portion supporting the annular spring is configured to have no thin portion (unnecessary portion), weight reduction can be achieved.
  • the connecting pin also serves as the biasing force receiving portion that receives the biasing force from the annular spring, so that the biasing force receiving portion is configured separately from the connecting member that connects the cam plates.
  • the urging force from the annular spring can be applied appropriately in the meshing direction of the cam, so that the posture of the cam can be stably maintained.
  • the urging means support plate does not come into contact with the inner ring and the outer ring, so that friction loss can be reduced.
  • the one-way cam clutch according to the sixth aspect of the present invention by providing the cam having the above configuration as an engaging member, it is possible to obtain excellent responsiveness while realizing reduction in weight and manufacturing cost. In addition, desired torque transmission performance can be obtained.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view in the direction perpendicular to the rotation axis, schematically showing the configuration of part of an example of the one-way cam clutch of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view along the rotation axis of the one-way cam clutch shown in FIG. 1
  • FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of a cam in the one-way cam clutch shown in FIG. 1
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the cam shown in FIG. 3
  • FIG. 4 is a plan view of the cam shown in FIG. 3 as seen from the swing axis direction
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the state (orientation) of a cam when the one-way cam clutch shown in FIG. 1 is engaged
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the state (orientation) of a cam when the one-way cam clutch shown in FIG. 1 is idling;
  • FIG. 5 is a perspective view showing another configuration example of the cam of the present invention;
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the cam shown in FIG. 7;
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the cam shown in FIG. 7 in a direction perpendicular to the swing axis;
  • FIG. 11 is a perspective view showing still another configuration example of the cam of the present invention;
  • FIG. 11 is a perspective view showing a configuration example of a conventional cam;
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the cam shown in FIG. 11 in a direction orthogonal to the swing axis;
  • the one-way cam clutch 100 includes an inner ring 110 and an outer ring 120 which are provided on the same axis so as to be relatively rotatable, and a raceway surface 111 of the inner ring 110 and a raceway of the outer ring 120.
  • a plurality of cams 130 as engagers for transmitting and blocking torque between the inner ring 110 and the outer ring 120 and provided in the circumferential direction in the annular space between the surface 121;
  • a cam cage 150 is provided so as to be swingably held at positions arranged at predetermined intervals, and an annular spring 160 that biases each of the plurality of cams 130 in the meshing direction with respect to the inner ring 110 and the outer ring 120 .
  • each of the plurality of cams 130 includes two cam plates 131 arranged in parallel in the direction of the swing axis and two cam plates 131 provided extending in the direction of the swing axis. 131 and a connecting pin 135 that connects each of the 131 to each other.
  • the center-of-gravity position G of the cam 130 is offset in the meshing direction with respect to the normal line H at the point of contact C between the outer-ring-side engaging surface 133 of the cam 130 and the raceway surface 121 of the outer ring 120 .
  • the position of the connecting pin 135 is set so that the connecting pin 135 is formed at the position where
  • Each cam plate 131 has the same outer contour shape. As a result, there is no difference in the degree of engagement between the cam plates 131, and friction loss can be reduced. In addition, it is possible to improve productivity and reduce manufacturing costs. As shown in FIG. 5 , the cam plate 131 has an inner ring side engaging surface 132 that contacts the raceway surface 111 of the inner ring 110 and an outer ring side engaging surface 133 that contacts the raceway surface 121 of the outer ring 120 .
  • the cross-sectional shape of the inner ring-side engaging surface 132 is, for example, an arc
  • the cross-sectional shape of the outer ring-side engaging surface 133 is a curved line including an arc-shaped portion with a radius of curvature smaller than that of the inner ring-side engaging surface 132 .
  • the raceway surface 111 of the inner ring 110 and the raceway surface 121 of the outer ring 120 are shown as parallel planes for convenience.
  • a pin hole 134 is formed through the cam plate 131 in the thickness direction, and a connecting pin 135 is press-fitted into the pin hole 134 to fix the two cam plates 131 together.
  • a connecting pin 135 is press-fitted into the pin hole 134 to fix the two cam plates 131 together.
  • each cam plate 131 can be produced simultaneously with the pin holes 134 by punching out a plate material, in this respect as well, it is possible to reduce the processing burden, improve productivity, and reduce manufacturing costs. can be reduced.
  • a columnar connecting pin 135 is used. Therefore, the pin hole 134 has a circular opening and a uniform diameter in the thickness direction. It is configured.
  • Each cam 130 is configured such that the annular spring 160 can be mounted between the two cam plates 131 . That is, in the cam 130 of the present embodiment, the space where the cam plate 131 does not exist can be used as the mounting portion for the annular spring 160. Therefore, machining of the annular spring mounting groove is not required in the manufacturing process of the cam 130, thereby reducing the machining burden. As a result, productivity can be improved and manufacturing costs can be reduced.
  • the connecting pin 135 is configured to contact the annular spring 160 and receive the biasing force from the annular spring 160 .
  • the connecting pin 135 also serves as an urging force receiving portion that receives the urging force from the annular spring 160, there is no need to provide a member that constitutes the urging force receiving portion separately from the connecting member that connects the cam plate 131, thereby reducing weight. and cost reduction. Further, since the portion supporting the annular spring 160 is configured to have no thin portion (unnecessary portion), it is possible to reduce the weight.
  • an annular garter spring is used as the annular spring 160, and when each of the plurality of cams 130 is arranged in the accommodating portion of the cam cage 150, the garter spring is pulled out of the cam 130.
  • Each of the plurality of cams 130 is urged radially inward by being mounted from the side of the outer ring-side engagement surface 133 (see FIG. 6A). By restraining each of the plurality of cams 130 with a garter spring, all the cams 130 are stably held without variation in attitude (inclination).
  • the inner ring-side engagement surface 132 of the cam 130 contacts the raceway surface 111 of the inner ring 110 under the biasing force F1 from the annular spring 160.
  • the outer ring side engaging surface 133 of the cam 130 is in contact with the raceway surface 121 of the outer ring 120, and when the outer ring 120 rotates in one direction (counterclockwise in FIG. 6A), the inner ring side engaging surface 133 of the cam 130 is engaged.
  • the surface 132 is in frictional engagement with the raceway surface 111 of the inner ring 110, and the outer-ring-side engagement surface 133 of the cam 130 is in frictional engagement with the raceway surface 121 of the outer ring 120, thereby preventing torque transmission between the inner ring 110 and the outer ring 120. done.
  • FIG. 6B when the outer ring 120 rotates in the other direction (clockwise in FIG. 6B), a predetermined centrifugal force F2 is received, so that the cam rotates against the rotational moment due to the biasing force F1 of the annular spring 160. 130 swings, and the cam 130 is lifted from the inner ring 110 by the centrifugal force F2.
  • FIGS. 7 and 8 are diagrams showing other configuration examples of the cam.
  • the cam 130 further includes an urging means support plate 140 configured to contact the annular spring and receive the urging force from the annular spring.
  • FIGS. 7 and 8 the same constituent members as those of the cams shown in FIGS. 3 to 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • a pin hole 141 is formed through the biasing means support plate 140 in the thickness direction, and a connecting pin 135 that connects the two cam plates 131, 131 is press-fitted into the pin hole 141 to support the biasing means.
  • a plate 140 is fixed integrally with the two cam plates 131,131.
  • the urging means support plate 140 has, for example, a planar shape in which a portion of a disc is notched in two planes perpendicular to the intersecting disc so that the apex angle is obtuse.
  • An urging force receiving portion that receives the urging force from the annular spring 160 is formed by the top portion sandwiched between the two.
  • the biasing means support plate 140 is arranged between the two cam plates 131,131, and is configured so that an annular spring can be mounted between the two cam plates 131,131.
  • the biasing means support plate 140 By providing the biasing means support plate 140, it is possible to appropriately apply the biasing force from the annular spring in the meshing direction of the cam .
  • the biasing means support plate 140 is positioned inside the outer peripheral edge of the cam plate 131, so that the biasing means support plate 140 does not come into contact with the inner ring 110 and the outer ring 120, thereby reducing friction loss. It is possible to reduce it.
  • the annular spring is mounted between the two cam plates.
  • the two cam plates are connected by one connecting pin, they may be connected by two or more connecting pins.
  • the number of cam plates is not limited to two, and may be three or more.
  • FIG. 10 shows a configuration example of a cam having three cam plates.
  • the space between two adjacent cam plates 131, 131 can be used as a mounting portion for an annular spring, so two annular springs can be mounted. Therefore, it is possible to reliably apply an urging force suitable for the required function to the cam 130 .
  • the cross-sectional shape of the connecting pin and the opening shape of the pin hole are circular, but the cross-sectional shape of the connecting pin and the opening shape of the pin hole are not limited to a circular shape. As long as it has a shape, it may be, for example, polygonal, elliptical, or oval. When the cross-sectional shape of the connecting pin and the opening shape of the pin hole are polygonal, it is possible to more reliably obtain the anti-rotation function of preventing the relative rotation of the two cam plates. Further, the connecting pin does not have to be cylindrical with a uniform outer diameter in the axial direction, and may have portions with different outer diameters.
  • the connecting pin is configured as a separate member from the cam plate, but may be configured integrally with one of the cam plates.
  • the annular spring is provided to urge each of the plurality of cams radially inward, but the annular spring urges each of the plurality of cams radially outward. It may be configured to be provided so as to be biased toward it.
  • the annular spring is not limited to a garter spring as long as it urges each of the plurality of cams in a direction to mesh with the inner ring and the outer ring.
  • the cam is configured as a disengage type, but may be configured as an engagement type in which the center of gravity position of the cam is designed so that the cam is engaged by centrifugal force.
  • the one-way cam clutch of the present invention may be configured without a retainer (cam cage).
  • One-way cam clutch 110 Inner ring 111... Raceway surface 120... Outer ring 121... Raceway surfaces 130, 230... Cam 131... Cam plate 132... Inner ring side engagement Mating surfaces 133, 233... Outer ring side engaging surface 134... Pin hole 135... Connecting pin 236... Spring mounting groove 237... Linear groove 238... Top part 140... Biasing means Support plate 141... Pin hole 150... Cam cage 160... Annular spring

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

本発明は、軽量化及び製造コストの低減化を実現しつつ、カム重心位置の設計自由度が高く、応答性に優れたカム及び一方向カムクラッチを提供することを目的とする。　上記課題は、環状スプリング（１６０）により噛み合い方向にモーメントが付与されることで内輪（１１０）及び外輪（１２０）に接触するように構成されたカム（１３０）において、互いに同一の外周輪郭形状を有し揺動軸方向に並列して配置される複数のカムプレート（１３１）が、揺動軸方向に延びる連結ピン（１３５）により一体に連結され、環状スプリング（１６０）が、隣接するカムプレート（１３１）間及び／または複数のカムプレート（１３１）の揺動軸方向外側に装着可能に構成されることで、解決される。また、上記課題は、一方向カムクラッチ（１００）において上記カム（１３０）を係合子として備えた構成とされることで、解決される。

Description

カム及び一方向カムクラッチ
　本発明は、内輪と外輪との間の環状空間に設けられ内輪及び外輪間でトルクを伝達または遮断するカム及び該カムを係合子として用いた一方向カムクラッチに関するものである。
　一方向カムクラッチは、入力軸と出力軸の間でカムが一方向にかみ合ってトルクを伝達し、他方向にはかみ合わず空転する構造となっており、その特性を利用して多くの産業機械に使われている。
　一方向カムクラッチのある種のものは、内輪と外輪との間の環状空間に設けられた複数のカム（スプラグ）を、内輪及び外輪の相対的な動きに応じて内輪及び外輪に係合・離脱させることで駆動側から従動側へのトルクの伝達及び遮断をする構成とされている。
　この種の一方向カムクラッチとして、複数のカムの各々における内輪側係合面または外輪側係合面に周方向に延びるスプリング装着溝を形成して複数のカムの各々のスプリング装着溝に環状スプリングを嵌合させることで、カムの噛み合い方向にモーメントを付与した構成のものが知られている（例えば特許文献１参照。）。
　図１１は、従来におけるカムの一構成例を示す斜視図である。
　このカム２３０は、外輪側係合面２３３にスプリング装着溝２３６が形成され、環状スプリングの付勢力が径方向内方に向かって付勢されるよう構成されている。
　スプリング装着溝２３６は、図１２に示すように、２つの直線溝２３７，２３７により形成され、各々の直線溝２３７，２３７の底面により挟まれる頂部２３８の角度が鈍角となるように構成されている。スプリング装着溝２３６における頂部２３８は、揺動軸に対してカム２３０の噛み合い方向に片寄った位置に形成されており、環状スプリングが頂部２３８に常に接触するようになっている。
　スプリング装着溝２３６は、例えば、所定の外周輪郭形状に加工した丸線等の鋼材を所定の厚さに切断する際に、ディスクカッターを用いて形成される。
特開平９－１７７８４０号公報
　而して、一方向カムクラッチにおいては、エネルギーロスを極小化するために遠心力を利用している。このような観点から、カムの軸直交方向断面における重心位置の設計は重要なファクターとなっており、一方向カムクラッチに要求される性能（用途）に応じてそれぞれのカムの形状設計が必要である。
　しかしながら、従来のカムは単一の部材で構成されているため、カムの軸直交方向断面における重心位置の設計は、カムの材質、形状、大きさ等を変更することにより行わざるを得ず、重心位置の設計上の制約が大きいという問題があった。
　また、上記の一方向カムクラッチにおいては、複数のカムを環状スプリングにより拘束する構造上、複数のカムの各々に対しスプリング装着溝の加工が必要であるため、加工負担が増加するとともに、スプリング装着溝の加工を溝加工用の専用機を用いて行わなければならないため、製造コストが高くなるという問題があった。
　本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、軽量化及び製造コストの低減化を実現しつつ、カム重心位置の設計自由度が高く、応答性に優れたカム及び一方向カムクラッチを提供することを目的とする。
　本発明は、内輪と外輪との間の環状空間に配置され環状スプリングにより噛み合い方向にモーメントが付与されることで内輪及び外輪に接触するように構成されたカムであって、互いに同一の外周輪郭形状を有し揺動軸方向に並列して配置される複数のカムプレートと、揺動軸方向に延びるよう設けられ前記複数のカムプレートの各々を互いに連結する連結ピンとを備え、前記環状スプリングが、隣接するカムプレート間及び／または前記複数のカムプレートの揺動軸方向外側に装着可能に構成されていることにより、前記課題を解決するものである。
　また、本発明は、同軸上に相対回転可能に設けられている内輪及び外輪と、前記内輪と前記外輪との間の環状空間において周方向に設けられている複数の係合子と、前記複数の係合子を前記内輪及び前記外輪に対する噛み合い方向に付勢する環状スプリングとを備えた一方向カムクラッチであって、前記複数の係合子の各々が上記のカムにより構成され、前記環状スプリングが、前記複数の係合子の各々における隣接するカムプレート間及び／または前記複数のカムプレートの揺動軸方向外側に装着された構成とすることにより、前記課題を解決するものである。
　本請求項１に記載のカムによれば、隣接するカムプレートを連結する連結ピンの位置やサイズを調整することでカムの揺動軸直交方向断面における重心位置の調整が可能となるので、カム重心位置の設計自由度が向上し、要求される性能に応じたカムの外周輪郭形状に柔軟に対応可能となる。
　また、カムプレートの存在しない空間を環状スプリングの装着部として利用できるので、カムの製造過程において環状スプリング装着溝の加工が不要となり、また、各々のカムプレートは、板材を打ち抜くことでピン孔と同時に作製可能なため、加工負担を軽減して生産性の向上を図ることができるとともに製造コストを低減させることができる。
　さらにまた、環状スプリングを支持する部分に駄肉（不要部分）を有さない構成とされるので、軽量化を図ることができる。
　本請求項２に記載の構成によれば、複数のカムプレートの相対的な位置関係（カムプレートの姿勢）にずれが生じることを回避することができるので、各々のカムプレートの噛み合いの程度に差が生ずることを回避することができる。
　本請求項３に記載の構成によれば、連結ピンが環状スプリングからの付勢力を受ける付勢力受け部を兼ねることで、カムプレートを連結する連結部材とは別個に付勢力受け部を構成する部材を設ける必要がなく、軽量化及びコスト削減を図ることができる。また、カムプレートに対し単純な孔加工を施すだけでよいので、加工負担を軽減することができ、この点においても、生産性の向上を図ることができるとともに製造コストを低減させることができる。
　本請求項４に記載の構成によれば、環状スプリングからの付勢力を適正にカムの噛み合い方向に作用させることが可能となるので、カムの姿勢を安定的に保持することが可能となる。
　本請求項５に記載の構成によれば、付勢手段支持プレートが内輪及び外輪に接触することがないので、フリクションロスの低減を図ることができる。
　本請求項６に記載の一方向カムクラッチによれば、上記構成のカムを係合子として備えていることにより、軽量化及び製造コストの低減化を実現しつつ、優れた応答性を得ることができるとともに所期のトルク伝達性能を得ることができる。
本発明の一方向カムクラッチの一例における一部の構成を概略的に示す回転軸直交方向の断面図である。 図１に示す一方向カムクラッチの回転軸に沿った断面図である。 図１に示す一方向カムクラッチにおけるカムの構成を示す斜視図である。 図３に示すカムの分解斜視図である。 図３に示すカムの揺動軸方向から見た平面図である。 図１に示す一方向カムクラッチの噛み合い時におけるカムの状態（姿勢）を概略的に示す断面図である。 図１に示す一方向カムクラッチの空転時におけるカムの状態（姿勢）を概略的に示す断面図である。 本発明のカムの他の構成例を示す斜視図である。 図７に示すカムの分解斜視図である。 図７に示すカムの揺動軸直交方向の断面図である。 本発明のカムのさらに他の構成例を示す斜視図である。 従来におけるカムの一構成例を示す斜視図である。 図１１に示すカムの揺動軸直交方向の断面図である。
　図１及び図２に示すように、本発明に係る一方向カムクラッチ１００は、同一軸上に相対回転可能に設けられた内輪１１０及び外輪１２０と、内輪１１０の軌道面１１１と外輪１２０の軌道面１２１との間の環状空間において周方向に設けられ内輪１１０と外輪１２０との間でトルクの伝達及び遮断を行う係合子としての複数のカム１３０と、複数のカム１３０の各々を円周方向に所定間隔毎に並んだ位置において揺動自在に保持するカムケージ１５０と、複数のカム１３０の各々を内輪１１０及び外輪１２０に対する噛み合い方向に付勢する環状スプリング１６０を備えている。
　複数のカム１３０の各々は、図３及び図４にも示すように、揺動軸方向に並列して配置される２つのカムプレート１３１と、揺動軸方向に延びるよう設けられ２つのカムプレート１３１の各々を互いに連結する連結ピン１３５とにより構成されている。このような構成とされていることにより、連結ピン１３５の位置やサイズを調整することでカム１３０の揺動軸直交方向断面における重心位置の調整が可能となるので、カム１３０の重心位置の設計自由度が向上し、要求される性能に応じたカム１３０の外周輪郭形状に柔軟に対応可能となる。
　本実施形態においては、図５に示すように、カム１３０の重心位置Ｇがカム１３０の外輪側係合面１３３と外輪１２０の軌道面１２１との接点Ｃにおける法線Ｈに対し噛み合い方向に片寄った位置に形成されるように、連結ピン１３５の位置が設定されている。
　各々のカムプレート１３１は、互いに同一の外周輪郭形状を有する。これにより、カムプレート１３１間で噛み合いの程度に差が生ずることがなく、フリクションロスを低減させることが可能となる。また、生産性の向上及び製造コストの削減を図ることが可能となる。
　カムプレート１３１は、図５に示すように、内輪１１０の軌道面１１１と当接する内輪側係合面１３２と、外輪１２０の軌道面１２１に当接する外輪側係合面１３３を有する。内輪側係合面１３２の断面形状は例えば円弧状であり、外輪側係合面１３３の断面形状は、内輪側係合面１３２より曲率半径の小さい円弧状部分を含む曲線状である。なお、図５においては、便宜上、内輪１１０の軌道面１１１と外輪１２０の軌道面１２１を平行平面で示してある。
　カムプレート１３１には、厚み方向に貫通するピン孔１３４が形成されており、連結ピン１３５がピン孔１３４に圧入されることで２つのカムプレート１３１が一体に固定される。
　このような構成であることにより、２つのカムプレート１３１の相対的な位置関係（カムプレート１３１の姿勢）にずれが生じることを回避することができるので、各々のカムプレート１３１の噛み合いの程度に差が生ずることを回避することができる。また、各々のカムプレート１３１は、板材を打ち抜くことでピン孔１３４と同時に作製可能なため、この点においても、加工負担を軽減して生産性の向上を図ることが可能となるとともに製造コストを低減させることが可能となる。
　本実施形態においては、連結ピン１３５として例えば円柱状のものが用いられており、従って、ピン孔１３４は、開口形状が円形状であって、厚み方向に均一な大きさの孔径を有するように構成されている。
　而して、各々のカム１３０は、環状スプリング１６０が２つのカムプレート１３１間に装着可能に構成されている。すなわち、本実施形態のカム１３０においては、カムプレート１３１の存在しない空間を環状スプリング１６０の装着部として利用できるので、カム１３０の製造過程において環状スプリング装着溝の加工が不要となり、加工負担を軽減して生産性の向上を図ることが可能となるとともに製造コストを低減させることが可能となる。
　そして、本実施形態のカム１３０においては、連結ピン１３５は、環状スプリング１６０と接触して環状スプリング１６０からの付勢力を受けるように構成されている。連結ピン１３５が環状スプリング１６０からの付勢力を受ける付勢力受け部を兼ねることで、カムプレート１３１を連結する連結部材とは別個に付勢力受け部を構成する部材を設ける必要がなく、軽量化及びコスト削減を図ることが可能となる。また、環状スプリング１６０を支持する部分に駄肉（不要部分）を有さない構成とされるので、軽量化を図ることが可能となる。
　本実施形態における一方向カムクラッチ１００においては、環状スプリング１６０として例えば環状のガータスプリングが用いられており、複数のカム１３０の各々がカムケージ１５０の収容部に配置された状態においてガータスプリングがカム１３０の外輪側係合面１３３側から装着されることで複数のカム１３０の各々を径方向内方に向かって付勢するように構成されている（図６Ａ参照。）。複数のカム１３０の各々がガータスプリングで拘束されることで、すべてのカム１３０が姿勢（傾き）にバラつきを生ずることなく安定的に保持される。
　而して、上記の一方向カムクラッチ１００においては、図６Ａに示すように、環状スプリング１６０からの付勢力Ｆ１を受けてカム１３０の内輪側係合面１３２が内輪１１０の軌道面１１１に接触しているとともにカム１３０の外輪側係合面１３３が外輪１２０の軌道面１２１に接触しており、外輪１２０の一方向（図６Ａにおいて反時計方向）の回転時には、カム１３０の内輪側係合面１３２が内輪１１０の軌道面１１１と摩擦係合するとともにカム１３０の外輪側係合面１３３が外輪１２０の軌道面１２１と摩擦係合し、内輪１１０と外輪１２０との間でのトルク伝達が行われる。
　一方、図６Ｂに示すように、外輪１２０の他方向（図６Ｂにおいて時計方向）の回転時には、所定の遠心力Ｆ２を受けることで、環状スプリング１６０の付勢力Ｆ１による回転モーメントに抗ってカム１３０が揺動し、カム１３０が遠心力Ｆ２によって内輪１１０に対して浮き上がる。これにより、カム１３０の内輪側係合面１３２と内輪１１０の軌道面１１１が非接触状態となって、内輪１１０と外輪１２０との間でのトルク伝達が遮断される。このため、高速空転時におけるカム１３０の内輪側係合面１３２及び外輪側係合面１３３の摩耗を防ぐことが可能となっている。
　図７及び図８は、カムの他の構成例を示す図である。
　このカム１３０は、環状スプリングと接触して環状スプリングからの付勢力を受けるように構成された付勢手段支持プレート１４０をさらに備えた構成とされる。ここで、図７及び図８においては、図３乃至図５に示すカムと同一の構成部材には同一の符号を付してあり、説明を省略することとする。
　付勢手段支持プレート１４０には、厚み方向に貫通するピン孔１４１が形成されており、２つのカムプレート１３１，１３１を連結する連結ピン１３５がピン孔１４１に圧入されることで付勢手段支持プレート１４０が２つのカムプレート１３１，１３１と一体に固定される。
　付勢手段支持プレート１４０は、図９に示すように、例えば円板の一部を頂角が鈍角となるよう交差する円板に垂直な２平面で切り欠いた平面形状を有し、２平面により挟まれた頂部により環状スプリング１６０からの付勢力を受ける付勢力受け部が構成されている。
　この実施形態においては、付勢手段支持プレート１４０は、２つのカムプレート１３１，１３１間に配置され、環状スプリングが２つのカムプレート１３１，１３１間に装着可能に構成されている。付勢手段支持プレート１４０を設けることで、環状スプリングからの付勢力を適正にカム１３０の噛み合い方向に作用させることが可能となっている。
　また、付勢手段支持プレート１４０は、カムプレート１３１の外周縁の内側に位置されており、これにより、付勢手段支持プレート１４０が内輪１１０及び外輪１２０に接触することがないので、フリクションロスの低減化を図ることが可能となっている。
　以上、本発明の一実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。
　例えば、上記の実施形態では、環状スプリングが２つのカムプレート間に装着される構成とされているが、連結ピンを端部がカムプレートの外端面より突出するように設け、環状スプリングをカムプレートの揺動軸方向外側に装着する構成とされていてもよい。
　また、２つのカムプレートが１つの連結ピンにより連結された構成とされているが、２つ以上の連結ピンにより連結される構成であってもよい。
　さらにまた、カムプレートの数は２つに限定されず、３つ以上であってもよい。３つのカムプレートを備えたカムの一構成例を図１０に示す。このカム１３０においては、隣接する２つのカムプレート１３１，１３１間の空間を環状スプリングの装着部として利用することができ、従って、２本の環状スプリングが装着可能となっている。このため、要求される機能に好適な付勢力を確実にカム１３０に付与することが可能となる。
　また、上記の実施形態では、連結ピンの断面形状及びピン孔の開口形状を円形状としたが、連結ピンの断面形状及びピン孔の開口形状は、円形状に限定されず、主として製造しやすい形状であれば、例えば多角形状や、楕円形状、長円形状などであってもよい。連結ピンの断面形状及びピン孔の開口形状を多角形状とした場合には、２つのカムプレートの相対回転を阻止する回り止め機能をより確実に得ることが可能である。また、連結ピンは、外径が軸方向において均一な円柱状である必要はなく、外径が異なる部分を有していてもよい。連結ピンは、カムプレートと別部材で構成されているが、一方のカムプレートと一体に構成されていてもよい。
　さらにまた、上記の実施形態では、環状スプリングが複数のカムの各々を径方向内方に向かって付勢するように設けられているが、環状スプリングが複数のカムの各々を径方向外方に向かって付勢するように設けられる構成とされていてもよい。また、環状スプリングは、複数のカムの各々を内輪及び外輪に対し噛み合わせる方向に付勢するものであればよく、ガータスプリングに限定されない。
　また、上記の実施形態では、カムがディスエンゲージタイプとして構成されているが、遠心力によってカムがかみ合うようにカムの重心位置が設計されたエンゲージタイプとして構成されていてもよい。
　さらにまた、本発明の一方向カムクラッチにおいては、保持器（カムケージ）を備えていない構成とされていてもよい。
１００　　　　　　・・・　一方向カムクラッチ
１１０　　　　　　・・・　内輪
１１１　　　　　　・・・　軌道面
１２０　　　　　　・・・　外輪
１２１　　　　　　・・・　軌道面
１３０，２３０　　・・・　カム
１３１　　　　　　・・・　カムプレート
１３２　　　　　　・・・　内輪側係合面
１３３，２３３　　・・・　外輪側係合面
１３４　　　　　　・・・　ピン孔
１３５　　　　　　・・・　連結ピン
　　　　２３６　　・・・　スプリング装着溝
　　　　２３７　　・・・　直線溝
　　　　２３８　　・・・　頂部
１４０　　　　　　・・・　付勢手段支持プレート
１４１　　　　　　・・・　ピン孔
１５０　　　　　　・・・　カムケージ
１６０　　　　　　・・・　環状スプリング

Claims (6)

  1. 　内輪と外輪との間の環状空間に配置され環状スプリングにより噛み合い方向にモーメントが付与されることで内輪及び外輪に接触するように構成されたカムであって、
    　互いに同一の外周輪郭形状を有し揺動軸方向に並列して配置される複数のカムプレートと、揺動軸方向に延びるよう設けられ前記複数のカムプレートの各々を互いに連結する連結ピンとを備え、
    　前記環状スプリングが、隣接するカムプレート間及び／または前記複数のカムプレートの揺動軸方向外側に装着可能に構成されていることを特徴とするカム。
  2. 　前記複数のカムプレートの各々には、厚み方向に貫通するピン孔が形成され、
    　前記連結ピンが前記ピン孔に圧入されることで前記複数のカムプレートが一体に固定されていることを特徴とする請求項１に記載のカム。
  3. 　前記連結ピンは、前記環状スプリングと接触して前記環状スプリングからの付勢力を受けるように構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカム。
  4. 　前記連結ピンにより隣接するカムプレートと一体に固定された付勢手段支持プレートを有し、
    　前記付勢手段支持プレートが、前記環状スプリングと接触して前記環状スプリングからの付勢力を受けるように構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカム。
  5. 　前記付勢手段支持プレートはカムプレートの外周縁の内側に位置されていることを特徴とする請求項４に記載のカム。
  6. 　同軸上に相対回転可能に設けられている内輪及び外輪と、前記内輪と前記外輪との間の環状空間において周方向に設けられている複数の係合子と、前記複数の係合子を前記内輪及び前記外輪に対する噛み合い方向に付勢する環状スプリングとを備えた一方向カムクラッチであって、
    　前記複数の係合子の各々が請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のカムにより構成され、前記環状スプリングが、前記複数の係合子の各々における隣接するカムプレート間及び／または前記複数のカムプレートの揺動軸方向外側に装着されていることを特徴とする一方向カムクラッチ。
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