(57)【要約】【課題】  スプラグの焼付や異常摩耗を防止できると共に、スプラグのスキューを抑制できてトルク容量が大きい一方向クラッチを提供すること。【解決手段】  スプラグ３を、軸方向に配列された３つのスプラグ部１５,１６,１７から形成する。詳細には、軸方向の両端のスプラグ部１５,１７を、略面対称に配置すると共に、中央のスプラグ部１６を、高さ方向の両側において両端のスプラグ部１５,１７の輪郭の内側に配置した状態で、隣接するスプラグ部１５,１６、および、隣接するスプラグ部１６,１７を、互いに固定することにより、スプラグ３を形成する。【選択図】  図１
2006183740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪と、
外周面に開口する潤滑油供給穴を有する内輪と、
上記内輪と上記外輪との間に配置されると共に、軸方向に配列された３つ以上のスプラグ部からなるスプラグとを備え、
上記スプラグ中の軸方向の両端の上記スプラグ部は、略面対称であり、
中央の上記スプラグ部は、上記両端のスプラグ部よりも高さが低いと共に、高さ方向の両側において上記両端のスプラグ部の輪郭の内側に配置されており、
隣接する上記スプラグ部は、互いに固定されていることを特徴とする一方向クラッチ。
【請求項２】
請求項１に記載の一方向クラッチにおいて、
上記スプラグは、３つの上記スプラグ部からなることを特徴とする一方向クラッチ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の一方向クラッチにおいて、
上記両端のスプラグ部における上記外輪との係合部、および、上記両端のスプラグ部における上記内輪との係合部には、夫々軸方向にクラウニング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】
本発明は、一方向クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一方向クラッチとしては、外輪と、内輪と、スプラグと、保持器と、付勢バネと、エンドベアリングとを備えるものがある。
【０００３】
上記外輪は、内周円筒面を有すると共に、上記内輪は、外周円筒面を有し、上記外輪の中心軸と上記内輪の中心軸とは、略一致している。
【０００４】
上記スプラグは、一体型であり、上記外輪と上記内輪との間に、上記保持器によって保持された状態で、周方向に略等間隔に複数配置されている。詳細には、上記スプラグは、上記保持器のポケットに配置されており、上記付勢バネによってロック方向に付勢されている。
【０００５】
また、上記スプラグは、高さ方向の両端にある内外輪との接触部における軸方向の中央部分がへこんだ中びき形状になっている。上記中央部分のへこみ（凹部）は、スプラグの原材料を鍛造することによって上記へこみに対応する箇所をおおまかに形成した後、バレル研磨を行うことによって、形成されている。
【０００６】
上記エンドベアリングは、外輪と内輪との間を、所定距離に保っている。詳しくは、上記エンドベアリングは、上記エンドベアリングの径方向の外方の端面と、上記外輪の内周円筒面との間、および、上記エンドベアリングの径方向の内方の端面と、上記内輪の外周円筒面との間に、僅かなクリアランスを形成することによって、外輪の内周面、および、内輪の外周面を摺動するようになっており、すべり軸受の機能を有している。
【０００７】
上記従来の一方向クラッチは、上記のように、一体型のスプラグの上記接触部に凹部を形成することにより、上記接触部に局所的な応力集中箇所が発生することを防止して、スプラグの異常摩耗や焼付を防止している。また、上記従来の一方向クラッチは、一体型のスプラグの上記接触部に凹部を形成することにより、上記接触部の軸方向の両端に面圧が高い部分を形成して、スプラグを安定させてスプラグのスキューを防止して、スキューに起因するトルク容量の減少を防止している。
【０００８】
しかしながら、上記従来の一方向クラッチでは、上記凹部を、一体型のスプラグの原材料を鍛造した後、バレル研磨することによって形成しているので、このバレル研磨で個体別のばらつきが生じるという問題がる。このため、上記凹部を、設計上の凹部形状に精密に形成することが難しく、スプラグの接触部に局所的な応力集中箇所が発生して、そのスプラグに異常摩耗や焼付が発生するという問題がある。
【０００９】
また、スプラグの軸方向両端の接触部の応力が不均衡となることにより、スプラグが不安定になってスプラグのスキューが発生して、トルク容量が設計上のトルク容量よりも減少するという問題がある。
【特許文献１】特開平５−２６３８４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明の課題は、スプラグの焼付や異常摩耗を防止できると共に、スプラグのスキューを抑制できてトルク容量が大きい一方向クラッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、この発明の一方向クラッチは、
外輪と、
外周面に開口する潤滑油供給穴を有する内輪と、
上記内輪と上記外輪との間に配置されると共に、軸方向に配列された３つ以上のスプラグ部からなるスプラグとを備え、
上記スプラグ中の軸方向の両端の上記スプラグ部は、略面対称であり、
中央の上記スプラグ部は、上記両端のスプラグ部よりも高さが低いと共に、高さ方向の両側において上記両端のスプラグ部の輪郭の内側に配置されており、
隣接する上記スプラグ部は、互いに固定されていることを特徴としている。
【００１２】
本発明によれば、上記スプラグは、軸方向の両端の上記スプラグ部が、略面対称であると共に、中央の上記スプラグ部が、高さ方向の両側において上記両端のスプラグ部の輪郭の内側に配置されており、かつ、隣接する上記スプラグ部が、互いに固定されている構造であるので、バレル研磨を行う必要がなくて、上記中央のスプラグ部の配置位置を調整するだけで、上記スプラグの高さ方向の両側（外輪側および内輪側）に、所望の形状の凹部を精密かつ容易に形成することができる。したがって、所望の形状の凹部を精密に形成することができるので、上記スプラグの軸方向両端の接触部の応力が不均衡となることを防止できて、上記スプラグを格段に安定化できてスキューを効率的に抑制でき、トルク容量の減少を防止できる。
【００１３】
また、本発明によれば、上記スプラグの高さ方向の両側（外輪側および内輪側）に、所望の形状の凹部を精密かつ容易に形成することができて、上記スプラグの接触部に局所的な応力の集中部分が発生することを防止できるので、上記スプラグの焼付や異常摩耗を防止できて、スプラグの寿命を長くすることができる。
【００１４】
また、上記発明によれば、上記内輪に、内輪の外周面に開口する潤滑油供給穴を形成しているので、潤滑油を、内輪回転時に、遠心力によって、内輪の外周面側に流動させることができて、一方向クラッチが潤滑油切れを起こすことを防止できる。
【００１５】
また、一実施形態の一方向クラッチは、上記スプラグが、３つの上記スプラグ部からなる。
【００１６】
上記実施形態によれば、上記スプラグを、３つのスプラグ部、すなわち、この発明が有するスプラグを構成できる最低の数のスプラグ部から構成しているので、上記スプラグの製造コストを低減できる。
【００１７】
また、一実施形態の一方向クラッチは、上記両端のスプラグ部における上記外輪との係合部、および、上記両端のスプラグ部における上記内輪との係合部には、夫々軸方向にクラウニングが形成されている。
【００１８】
上記実施形態によれば、上記両端のスプラグ部における上記外輪との係合部、および、上記両端のスプラグ部における上記内輪との係合部に、軸方向にクラウニングを形成しているので、上記両端のスプラグ部の接触部のエッジロードを緩和できて、上記接触部内に接触面圧が過大になる局所部分が発生することを防止できる。したがって、上記スプラグの寿命を更に延ばすことができると共に、上記局所部分の発生に起因するスキューを確実に防止できて、トルク容量の低下を確実に防止できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の一方向クラッチによれば、スプラグは、軸方向の両端の上記スプラグ部が、略面対称であると共に、中央の上記スプラグ部が、高さ方向の両側において上記両端のスプラグ部の輪郭の内側に配置されており、かつ、隣接する上記スプラグ部が、互いに固定されている構造であるので、上記中央のスプラグ部の配置位置を調整するだけで、上記スプラグの高さ方向の両側（外輪側および内輪側）に、所望の形状の凹部を精密かつ容易に形成することができて、所望の形状の凹部を精密に形成することができる。したがって、上記スプラグを格段に安定化できてスキューを効率的に抑制できて、トルク容量の減少を防止できる。
【００２０】
また、本発明によれば、上記スプラグの高さ方向の両側（外輪側および内輪側）に、所望の形状の凹部を精密かつ容易に形成することができるので、上記スプラグの接触部に局所的な応力の集中部分が発生することを防止できて、上記スプラグの焼付や異常摩耗を防止でき、スプラグの寿命を長くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態の一方向クラッチの軸方向の断面図である。
【００２３】
この一方向クラッチは、外輪１と、内輪２と、スプラグ３と、外保持器４と、内保持器５と、付勢バネ６と、エンドベアリング７と、エンドベアリング押え８とを備える。
【００２４】
上記スプラグ３は、スプラグ部１５、スプラグ部１６およびスプラグ部１７からなっている。上記スプラグ３中の軸方向の両端のスプラグ部１５およびスプラグ部１７は、略面対称になっている。
【００２５】
また、中央のスプラグ部１６は、軸方向の両端のスプラグ部１５およびスプラグ部１７よりも高さが低くなっており（図１と、以下の図２および図３では、この高さの違いを誇張して描いている）、高さ方向の両側（スプラグ３の外輪１側および内輪２側）において両端のスプラグ部１５およびスプラグ部１７の輪郭の内側に配置されている。また、隣接するスプラグ部、すなわち、スプラグ部１５とスプラグ部１６、および、スプラグ部１６とスプラグ部１７は、夫々固定されている。
【００２６】
上記スプラグ３は、外輪１と内輪２との間に、外保持器４および内保持器５によって保持された状態で、周方向に略等間隔に複数配置されている。詳細には、上記スプラグ３は、外保持器４および内保持器５のポケットに配置されており、外保持器４と内保持器５との間に配置された付勢バネ６によって、ロック側に付勢されている。
【００２７】
上記エンドベアリング７は、断面コ字形状をしている。上記エンドベアリング７は、その凹部をスプラグ３の方に向けた状態で、スプラグ３の軸方向の両側に、スプラグ３に対して略両側対称に配置されている。上記各エンドベアリング７の凹部の端面と、外保持器４の軸方向の端部および内保持器５の軸方向の端部とは、僅かな隙間を介して近接している。上記エンドベアリング７は、外輪１と内輪２との間を、所定距離に保っている。詳しくは、上記エンドベアリング７は、エンドベアリング７の外周面と外輪１の内周面との間、および、エンドベアリング７の内周面と内輪２の外周面との間に、僅かなクリアランスを形成することによって、外輪１の内周面、および、内輪２の外周面を摺動するようになっており、すべり軸受の機能を有している。
【００２８】
上記内輪２は、潤滑油供給穴１９を有している。上記潤滑油供給穴１９は、内輪２の内周側から外周側に潤滑油を供給するために設けられている。この潤滑油供給穴１９は、略内輪２の径方向に沿って延び、内輪２を貫通している。上記潤滑油供給穴１９は、内輪２の外周面のスプラグ部１５の端面に対向する部分に、開口を有している。上記内輪２が回転すると、内輪２の内周面側に存在する潤滑油が、遠心力によって自動的に内輪２の外周面側に移動して、潤滑油が外輪１と内輪２との間に供給されるようになっている。
【００２９】
上記エンドベアリング押え８は、中空の円板形状をしている。上記エンドベアリング押え８は、各エンドベアリング７の軸方向の外方に、スプラグ３に対して略両側対称に配置されている。上記エンドベアリング押え８の径方向の外方部分は、外輪１の内周面に形成された環状溝に嵌入されている。上記エンドベアリング押え８は、エンドベアリング７の存在位置を、エンドベアリング押え８よりもスプラグ３側に制限する役割を果たしている。
【００３０】
図２は、上記スプラグ部１５の径方向の断面図である。
【００３１】
図２において、点線２２は、上記中央のスプラグ部１６の外輪１側の輪郭を示し、点線２３は、中央のスプラグ部１６の内輪２側の輪郭を示している。また、図２において、２６は、外保持器４のポケットを示し、２７は、内保持器５のポケットを示している。
【００３２】
図２に示すように、上記中央のスプラグ部１６は、スプラグ部１５と高さが異なる一方、スプラグ部１５と同じ幅を有している。詳しくは、スプラグ部１５の高さ方向の外周の一部は、スプラグ部１６の高さ方向の外周と略一致している。
【００３３】
図３は、上記スプラグ３の軸方向の詳細な断面図であり、スプラグ３の特徴点を誇張して描いた図である。
【００３４】
図３に示すように、スプラグ部１５のスプラグ部１７側の端面には、スプラグ部１７側に開口する凹部３１が形成されており、スプラグ部１７のスプラグ部１５側の端面には、スプラグ部１５側に開口する凹部３２が形成されている。
【００３５】
また、軸方向の一端のスプラグ部１５の外輪（図示せず）側の端面（この端面は係合部である）には、軸方向にクラウニング４１が形成されると共に、スプラグ部１５の内輪（図示せず）側の端面（この端面は係合部である）には、軸方向にクラウニング４２が形成されている。
【００３６】
また、同様に、軸方向の他端のスプラグ部１７の外輪（図示せず）側の端面（この端面は係合部である）には、軸方向にクラウニング４３が形成されると共に、スプラグ部１７の内輪（図示せず）側の端面（この端面は係合部である）には、軸方向にクラウニング４４が形成されている。
【００３７】
上記スプラグ部１６の高さ方向の寸法を、凹部３１の幅方向の寸法よりも若干大きくして締め代を設け、中央のスプラグ部１６を、スプラグ部１５の凹部３１に圧入することにより、スプラグ部１５とスプラグ部１６とを互いに固定し、同様に、中央のスプラグ部１６を、スプラグ部１７の凹部３２に圧入することにより、スプラグ部１６とスプラグ部１７とを互いに固定している。
【００３８】
上記構成において、内輪２が外輪１に対して図２に矢印Ａで示す方向に相対回転すると、スプラグ３が図２に矢印Ｃで示す方向に回転して、スプラグ３が立った状態になって、回転動力が外輪１（または内輪２）から内輪２（または外輪１）に伝わるようになる。一方、内輪２が外輪１に対して図２に矢印Ｂで示す方向に相対回転すると、スプラグ３が図２に矢印Ｄで示す方向に回転して、スプラグ３が傾いた状態になって、軌道輪間の回転動力の伝達が遮断されることになる。
【００３９】
上記実施形態の一方向クラッチによれば、スプラグ３は、軸方向の両端のスプラグ部１５,１７が、略面対称であると共に、中央のスプラグ部１６が、高さ方向の両側において両端のスプラグ部１５,１７の輪郭の内側に配置されており、かつ、隣接するスプラグ部１５,１６、および、隣接するスプラグ部１６,１７が、互いに固定されている構造であるので、バレル研磨を行う必要がなく、中央のスプラグ部１６の配置位置を調整するだけで、スプラグ３の高さ方向の両側（外輪１側および内輪２側）に、所望の形状の凹部を精密かつ容易に形成することができる。したがって、所望の形状の凹部を精密に形成することができるので、スプラグ３の軸方向両端の接触部の応力が不均衡となることを防止できて、スプラグ３を格段に安定化できてスキューを効率的に抑制できて、トルク容量の減少を防止できる。
【００４０】
また、上記実施形態の一方向クラッチによれば、上記スプラグ３の高さ方向の両側（外輪１側および内輪２側）に、所望の形状の凹部を精密かつ容易に形成することができて、スプラグ３の接触部に応力の集中部分が発生することを防止できるので、スプラグ３の焼付や異常摩耗を防止できて、スプラグ３の寿命を長くすることができる。
【００４１】
また、上記実施形態の一方向クラッチによれば、内輪２の外周面に開口する潤滑油供給穴１９を形成しているので、潤滑油を、内輪２の回転時に、遠心力によって、内輪２の外周面側に流動させることができて、一方向クラッチが潤滑油切れを起こすことを防止できる。
【００４２】
また、上記実施形態の一方向クラッチによれば、上記スプラグ３を、３つのスプラグ部１５,１６,１７、すなわち、この発明が備えるスプラグを構成できる最低の数のスプラグ部から構成しているので、スプラグ３の製造コストを低減できる。
【００４３】
また、上記実施形態の一方向クラッチによれば、軸方向の両端のスプラグ１５,１７における高さ方向の両端の係合部に、軸方向にクラウニング４１,４２,４３,４４を形成しているので、両端のスプラグ１５,１７の係合部（接触部）のエッジロードを緩和できて、上記係合部内に接触面圧が過大になる局所部分が発生することを防止できる。したがって、上記スプラグ３の寿命を更に延ばすことができると共に、上記局所部分の発生に起因するスキューを確実に防止できて、トルク容量の低下を確実に防止できる。
【００４４】
尚、上記実施形態の一方向クラッチでは、上記中央のスプラグ部１６は、スプラグ部１５と高さが異なる一方、スプラグ部１５と同じ幅を有していたが、この発明の一方向クラッチでは、中央のスプラグ部は、軸方向の両端のスプラグ部と高さが異なると共に、軸方向の両端のスプラグ部と幅が異なっていても良く（幅が小さくても大きくても良い）、中央のスプラグ部の高さ方向の外周は、両端のスプラグ部の高さ方向の外周の一部と略一致していなくても良い。
【００４５】
また、上記実施形態の一方向クラッチでは、スプラグ３を、隣接するスプラグ部であるスプラグ部１５とスプラグ部１６、および、隣接するスプラグ部であるスプラグ部１６とスプラグ部１７とを、圧入固定することにより、形成したが、この発明の一方向クラッチでは、スプラグを、隣接するスプラグ部を溶接によって固定することにより、形成しても良く、スプラグを、隣接するスプラグ部を接着剤によって固定することにより、形成しても良い。また、スプラグを、隣接するスプラグ部を分子間力によってくっつけることにより、形成しても良い。
【００４６】
また、上記実施形態の一方向クラッチでは、エンドベアリング７を、スプラグ３に対して略両側対称に配置すると共に、スプラグ３が摺動する内輪２の部分に潤滑油供給穴１９の開口部を形成したが、この発明の一方向クラッチでは、エンドベアリングを、スプラグに対して非対称に配置すると共に、スプラグと、内輪におけるスプラグとの距離が長い方のエンドベアリングとの間に、潤滑油供給穴の開口部を形成しても良い。
【００４７】
また、上記実施形態の一方向クラッチでは、両端のスプラグ部１５,１７以外の中央部のスプラグ部１６の個数を一つにして、スプラグ３を、３つのスプラグ部１５,１６,１７から構成したが、この発明の一方向クラッチでは、両端のスプラグ部以外の中央部のスプラグ部の個数を二つ以上にして、スプラグを、４つ以上のスプラグ部から構成しても良いことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施形態の一方向クラッチの軸方向の断面図である。
【図２】上記実施形態の一方向クラッチが備える軸方向の一端のスプラグ部の径方向の断面図である。
【図３】上記実施形態の一方向クラッチが備えるスプラグの軸方向の詳細な断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  外輪
２  内輪
３  スプラグ
７  エンドベアリング
１５,１６,１７  スプラグ部
１９  潤滑油供給穴
４１,４２,４３,４４  クラウニング
【図１】
2006183740.tif 000003
【図２】
2006183740.tif 000004
【図３】
2006183740.tif 000005