(57)【要約】【課題】  スプラグの姿勢の悪化を抑制する。【解決手段】  内輪と、内径方向に延びる側壁１ａ，１ｂとを有する外輪１とその間に配置された複数のスプラグ２と、前記各スプラグ２を付勢する弾性部材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、前記各スプラグ２の前記外輪１の他方の側壁１ａに対向する端に凸部２ｄを設け、前記他方の側壁１ａの先端縁に内側に向く鍔部１Ｆを設け、前記弾性部材３がスプラグ２の係合方向への付勢に加えて各スプラグ２を他方の側壁１ａに向かって付勢して、凸部２ｄを鍔部１Ｆよりも径方向外側において前記他方の側壁１ａに当接させ、その状態で前記鍔部１Ｆ先端と各スプラグ２との間に隙間ｗを設けたものである。スプラグ２の凸部２ｄが他方の側壁１ａ内面に当接しそれ以上移動できないので、鍔部１Ｆの先端にスプラグ２が当たらず、スプラグ２の姿勢の悪化を抑制し得る。【選択図】図２
2006207809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周円筒面が形成された内輪と、該内輪と同軸に配置され前記外周円筒面に対向するように内周円筒面が形成された外輪（１）と、前記外周円筒面と前記内周円筒面との間に配置された複数のスプラグ（２）と、前記各スプラグ（２）が前記外周円筒面と前記内周円筒面に係合する方向に前記各スプラグ（２）を付勢する弾性部材（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、
外輪（１）の前記内周円筒面の両側から内径方向に延びる側壁（１ａ、１ｂ）が設けられており、前記各スプラグ（２）の前記外輪（１）の他方の側壁（１ａ）に対向する端に凸部（２ｄ）を設け、前記外輪（１）の他方の側壁（１ａ）の先端縁に内側に向く鍔部（１Ｆ）を設け、前記弾性部材（３）が、前記各スプラグ（２）と前記外輪（１）の一方の側壁（１ｂ）の間にその周方向に沿って設けられ、前記係合方向への付勢に加えて前記各スプラグ（２）を前記外輪（１）の他方の側壁（１ａ）に向かって付勢して、前記凸部（２ｄ）を前記鍔部（１Ｆ）よりも径方向外側においてその外輪（１）の他方の側壁（１ａ）に当接させ、その状態で前記鍔部（１Ｆ）先端と前記各スプラグ（２）との間に隙間（ｗ）が形成されていることを特徴とする一方向クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【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ったりすると、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噛み合い・摺動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ー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）。
【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】
【発明が解決しようとする課題】
【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、部品点数が多く、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っており、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】
この点、例えば、本発明の実施形態の説明図である図１のように、外輪１内に設けた弾性部材３がスプラグ２を外輪１内に保持するとともに、そのスプラグ２を係合方向に付勢するようにすれば、リテーナ等の部材を省略し構造を簡略化し得る。また、その組立時に外輪１からスプラグ２及び弾性部材３が分離せず、スプラグ２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化し得る。
【０００６】
この種の一方向クラッチにおいて、弾性部材３は、スプラグ２と外輪１の一方の側壁１ｂとの間に設けられており、その各スプラグ２は、外輪１の他方の側壁１ａに対向する端に凸部２ｄが設けられて、その外輪１の他方の側壁１ａの先端縁には、内側に向く鍔部１Ｆが設けられている。
このように外輪１の他方の側壁１ａに設けた鍔部１Ｆが軸方向内側に突出しているので、スプラグ２の凸部２ｄが他方の側壁１ａに当接せずに、スプラグ２と鍔部１Ｆとが強い当たりを生じることがある（例えば、図６（ａ）参照）。スプラグ２と鍔部１Ｆとが強く当たると、そのスプラグ２はスキューの状態（スプラグ回転軸が内外輪の回転軸に対して傾いた状態）になりやすくなり、その姿勢が悪化することがあるので好ましくない。したがって、スプラグ２の凸部２ｄが常に外輪１の他方の側壁１ａに当接することが好ましい（例えば、図６（ｂ）参照）。
【０００７】
そこで、この発明は、スプラグの姿勢の悪化を抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、この発明は、外周円筒面が形成された内輪と、該内輪と同軸に配置され前記外周円筒面に対向するように内周円筒面が形成された外輪と、前記外周円筒面と前記内周円筒面との間に配置された複数のスプラグと、前記各スプラグが前記外周円筒面と前記内周円筒面に係合する方向に前記各スプラグを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・遮断を行う一方向クラッチにおいて、下記の構成としたものである。
すなわち、前記外輪の前記内周円筒面の両側から内径方向に延びる側壁が設けられており、前記各スプラグの前記外輪の他方の側壁に対向する端に凸部を設け、前記外輪の他方の側壁の先端縁に内側に向く鍔部を設け、前記弾性部材が、前記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、前記係合方向への付勢に加えて前記各スプラグを前記外輪の他方の側壁に向かって付勢して、前記凸部を前記鍔部よりも径方向外側においてその外輪の他方の側壁に当接させ、その状態で前記鍔部先端と前記各スプラグとの間に隙間が形成されているものである。
【０００９】
このようにすれば、スプラグの凸部が外輪の他方の側壁に当接して、それ以上、他方の側壁側に移動できないので、鍔部の先端にスプラグが当たることがない。したがって、スプラグの凸部が常に外輪の他方の側壁に当接し、スプラグの姿勢の悪化を抑制し得る。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は、以上のようにしたので、外輪の側壁に設けた鍔部の先端にスプラグが当たることがなく、スプラグの姿勢の悪化を抑制し得るという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１、図２に第一の実施形態を示し、図１（ａ）は正面図、同（ｂ）は同（ａ）の矢視Ｂ−Ｂの断面図、図２（ａ）は図１（ａ）の部分拡大図、同（ｂ）は図１（ｂ）の部分拡大図をそれぞれ示す。
【００１２】
この実施形態の一方向クラッチＣ１は、外周円筒面が形成された内輪と、該内輪と同軸に配置され前記外周円筒面に対向するように形成された内周円筒面と該内周円筒面の両側から内径方向に延びる側壁１ａ、１ｂとが形成された外輪１と、前記外周円筒面と前記内周円筒面との間に配置された複数のスプラグ２と、これらの各スプラグ２と前記外輪１の一方の側壁１ｂの間にその周方向に沿って設けられ、前記各スプラグ２が前記外周円筒面と前記内周円筒面に係合する方向に前記各スプラグ２を付勢する弾性部材３とを備えたものである。
前記外輪１は、内輪をなす内軸ＡＸｉ側にその内軸と当接可能な鍔部１Ｆ、１Ｆを有してその鍔部間が開放状の断面コ字状の環状部材であり、前記スプラグ２は、この外輪１の開放された中空断面内に互いに隣接して複数設けられている。また、弾性部材３は、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コイルばね、ガーターばねのほか、皿ばね、その他各種のスプリングやゴムなどの弾性材が用いられる。
【００１３】
外輪１は、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１ｃ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（ｂ）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）１ａは内側に少し凹状に窪み、右の側壁（側板）１ｂは外側へ曲線状の凸面として形成され、外軸ＡＸＯに接合する外周部１ｃはフラットに形成されている。なお、外輪１の図中での左の側壁（側板）１ａは、図６（ｂ）に示すように、フラットであってもよい。
【００１４】
なお、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１ｃの内周面）は、クラッ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。
【００１５】
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２ａ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。その左端面２ａの凸状の部分を凸部２ｄ、右端面２ｂの凹状の部分を凹部２ｅとする。その円弧面は、柱面でも球面でも良いが、この実施例では、前者を球面、後者を柱面としており、前者は点接触、後者は線接触となっている。このとき、前者も柱面とすることができる。
【００１６】
上記外輪１の中空断面内には、その外輪１の一方の側壁１ｂと上記各スプラグ２との間に、各スプラグ２の右端面２ｂの凹部２ｅに沿って上記弾性部材３が装填されている。
この弾性部材３によってスプラグ２は、外輪１の内面（軸方向に延びる円筒状部分の内面）に当接され、弾性部材３は、スプラグ２と外輪側壁１ｂの間にあるため、その当接付与力に基づくその両者２、１ｂへの突っ張りによって外輪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１内に保持される。
【００１７】
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、すなわち、その付勢力により、図２（ａ）に示すｆ１と−ｆ１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（直立する方向に）ようになっているとともに、スプラグ２は一方向クラッチＣ１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。
【００１８】
スプラグ２の軸（一方向クラッチＣ１の軸方向）と直交方向の断面は、図２（ａ）に示すように、上下の端面が外に突出する凸の曲面状のカム面２Ｕ、２Ｄをそれぞれ有する非対称な樽形に形成されている。カム面２Ｕ、２Ｄが周方向に対し直立する状態（両カム面２Ｕ、２Ｄの外輪１内面との接点間の距離が比較的大きい状態）で内軸ＡＸｉと外輪１間でのトルクの伝達が行なわれ（図２実線状態）、スプラグ２が周方向に傾斜するにつれて内軸ＡＸｉは外輪１に対しすべり、トルクの伝達が遮断される（図２鎖線状態）。
なお、トルクの伝達・非伝達時のスプラグ２の動きは僅かであるが、図中に示す実線状態と鎖線状態とは、理解がし易いように大きく動いたように記載している。
その伝達時、各スプラグ２は、その下部側面が隣接する他のスプラグ２の下部側面に当接するようになっており、係合方向（ｆ１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ようになっている。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。
【００１９】
外輪１の鍔部１Ｆ内径面（内軸ＡＸｉに当接する面）には油溝５（図１（ｂ）参照）を形成して、その鍔部１Ｆと内軸ＡＸｉの間に油溜めを設けて、両者間の潤滑条件を良好にしている。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１Ｆがなくても、側壁１ａ、１ｂの端面と内軸ＡＸｉの間で十分な油溜めを形成できる場合には、その鍔部１Ｆも省略できる。
【００２０】
また、各スプラグ２の凸部２ｄは、弾性部材３が各スプラグ２を外輪１の他方の側壁１ａに向かって付勢することにより、前記鍔部１Ｆよりも径方向外側においてその外輪１の他方の側壁１ａ内面に常に当接する。このとき、鍔部１Ｆ先端と各スプラグ２のあご部との間には、図中に示す隙間ｗが設けられているので、この鍔部１Ｆ先端がスプラグ２のあご部に当たることを防止している。
【００２１】
なお、外輪１の右の側壁１ｂには、図１（ａ）（ｂ）に示すように、所定の間隔（等間隔）で切欠き４が形成されているので、一方の側壁１ａを形成した後、その側壁１ａと外周部１ｃの内側にスプラグ２及び弾性部材３を装填し、その後、他方の側壁１ｂのプレス成形がし易いようになっている。図２（ｂ）中の４ａは切欠き４の端面である。
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１Ｆ、１Ｆの間から斜めにして挿入して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、上記スプラグ２等を外輪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、その作用が得られるように、その幅（外輪周方向）及び間隔を適宜に設定する。
外輪側壁１ａ、１ｂのそれぞれの内軸ＡＸｉ寄りの端の内側に向く鍔部１Ｆ、１Ｆは、内軸ＡＸｉ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。
【００２２】
図３〜図５に他の実施形態の一方向クラッチＣ２、Ｃ３、Ｃ４を示し、それぞれの（ａ）は正面図、（ｂ）は同（ａ）の矢視Ｂ−Ｂの部分拡大断面図を示す。いずれの実施形態も基本構成は第一の実施形態（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。
【００２３】
図３の実施形態の一方向クラッチＣ２は、第一の実施形態の弾性部材３としてリング状の直径の異なる複数個のコイルばね３’を用いている。このとき、そのコイルばね３’を一本のばね線から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の実施形態の一方向クラッチＣ３は、上記実施形態の弾性部材３としてスプリング材を小径のらせん状に巻き全体をリング状としたガーターばね（コイルばね）３ａを用いている。
【００２４】
図５の実施形態の一方向クラッチＣ４は、弾性部材３として図４の実施形態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ーばね（コイルばね）３ａ’を用いている。この実施形態では、切欠き４の領域を円周方向に大きく広げ、かつ側壁１ｂ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１ｂの内面に沿って全円周に延びるドーナツ状のスペーサ６（外周の一部が直線状にカットされている）を設け、ガーターばね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。
【００２５】
この図３〜図５に示す各実施形態の弾性部材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、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力をスプラグ２に加えるべく、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。
【００２６】
この各実施例の一方向クラッチＣ１〜Ｃ４の作用は同じであり、各スプラグ２には、弾性部材３（コイルばね３’、ガーターばね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２Ｕ、２Ｄを介して−ｆ１、ｆ１の方向の力（偶力）が作用して、外輪１の外周部内面、内軸ＡＸｉにそれぞれ係合する。
【００２７】
従って、外輪１が駆動側、内軸ＡＸｉが従動側のときは、外輪１への回転力が矢印−ｆ１方向であれば、スプラグ２が直立する方向となり、このため、クラッチＣ１〜Ｃ４が係合されて静止している内軸ＡＸｉを同一方向（矢印ｆ２の方向）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（ａ）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ＡＸｉへ回転力は伝達されず、クラッチオフ（遮断）の状態となる。又、内軸ＡＸｉ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、内輪ＡＸｉへの回転力が矢印ｆ１の方向であれば、クラッチＣ１〜Ｃ４が係合されて静止している外輪１を同一方向（矢印−ｆ２の方向）に回転させ、一方内輪への回転力が反対方向（矢印ｆ２の方向）であれば、外輪１への回転力は伝達されず、クラッチオフ（遮断）の状態となる。
【００２８】
いずれの実施形態も、スプラグ２の凸部２ｄが外輪１の他方の側壁１ａ内面に当接した状態において、その他方の側壁１ａに設けた鍔部１Ｆ先端と各スプラグ２との間に隙間ｗが設けられている点は同じである。
【００２９】
なお、上記各実施形態では、外輪１に対する切欠き４は、図１（ｂ）に示す右の側壁１ｂにのみ設けた例を示したが、切欠き４は右と左の両側壁１ａ、１ｂに設けてもよいし、反対に左の側壁１ａのみに設けてもよい。又、両側壁１ａ、１ｂ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として上記各実施形態に限られず、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。
【００３０】
また、上記各実施形態は、内輪を内軸ＡＸｉで構成したが、環状の内輪として、その内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（コイルばね３’、ガーターばね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もできる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第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）、（ｂ）のそれぞれ部分拡大断面図
【図３】第二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】第三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】第四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】スプラグと外輪との位置関係を示し、（ａ）は鍔部とスプラグとが当たった状態、（ｂ）は良好な状態を示す
【符号の説明】
【００３２】
１    外輪
１ａ、１ｂ  外輪側壁
１ｃ  外輪外周部
１Ｆ    鍔部
２    スプラグ
２ａ  左端面
２ｂ  右端面
２ｄ  スプラグの凸部
２ｅ  スプラグの凹部
２Ｕ  スプラグの外輪側カム面
２Ｄ  スプラグの内輪側カム面
３    弾性部材
３’  コイルばね
３ａ、３ａ’  ガーターばね
４  切欠き
５  油溝
ＡＸｉ  内軸
ＡＸＯ  外軸
Ｃ１〜Ｃ４  一方向クラッチ
【図１】
2006207809.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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