(57)【要約】【課題】複数の弾性部材の弾性力の均一化を図ることができるようにした一方向クラッチを提供することである。【解決手段】外輪１１の内周に形成された円筒面１３と内輪１２の外周に形成された複数のカム面１４との間にローラ１５を組込み、隣接するローラ１５間にばね保持部材１６を設ける。ばね保持部材１６をカム面１４の一端において周方向に位置決めすることによってカム面１４に対するばね保持部材１６の相対位置関係を一定とし、そのばね保持部材１６とローラ１５間に組込まれた弾性部材１７の弾性力の均一化を図る。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外方部材の内周と内方部材の外周における一方に円筒面を形成し、他方にその円筒面との間でくさび形空間を形成する複数のカム面を周方向に間隔をおいて設け、各カム面と円筒面の間にローラを組込み、隣接するローラ間にばね保持部材を設け、各ばね保持部材と前記カム面が形成された側の部材の相互間にばね保持部材を周方向に位置決めする位置決め手段を設け、各ばね保持部材によってローラをくさび形空間の狭小部に向けて押圧する弾性部材を保持した一方向クラッチ。
【請求項２】
前記位置決め手段が、前記カム面のくさび形空間の広幅部側の端から径方向に向く側面に位置決め凹部を形成し、ばね保持部材にはその位置決め凹部に係止される位置決め突部を設けた構成から成る請求項１に記載の一方向クラッチ。
【請求項３】
前記ばね保持部材が合成樹脂の成形品から成る請求項１又は２に記載の一方向クラッチ。
【請求項４】
前記ばね保持部材の成形時に弾性部材をインサート成形してばね保持部材と弾性部材とを一体化した請求項３に記載の一方向クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ローラタイプの一方向クラッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の一方向クラッチとして図９乃至図１２に示したものが従来から知られている。図９および図１０は、内輪カムタイプの一方向クラッチを示す。この一方向クラッチは、ギヤ等のトルク伝達部品５０の内径面に圧入される外輪５１の内周に円筒面５２を形成し、ハブ５３の外径面に圧入される内輪５４の外周に上記円筒面５２との間でくさび形空間を形成する複数のカム面５５を周方向に等間隔に設け、外輪５１と内輪５４間に組込まれた保持器５６には各カム面５５と対向する位置にポケット５７を形成し、各ポケット５７内に組込まれたローラ５８を隣接するポケット５７間の柱部５９に支持された弾性部材６０によってくさび形空間の狭小部に向けて押圧している。
【０００３】
ここで、保持器５６は軸方向に位置決めされ、かつ内輪５４に対して回り止めされている。軸方向の位置決めのため、保持器５６の内径面一端部にフランジ６１を設け、このフランジ６１を内輪５４の一端面とハブ５３の外周に設けられたフランジ６２とで挾持して保持器５６を軸方向に位置決めしている。
【０００４】
また、保持器５６の回り止めのため、保持器５６の内径面に複数の突出部６３を設け、各突出部６３をカム面５５の周方向一端に設けられた内輪径方向に向く位置決め面６４に圧入係合して保持器５６を内輪５４に回り止めしている。
【０００５】
上記の構成から成る一方向クラッチにおいて、ハブ５３が図１０の矢印で示す方向に回転すると、ローラ５８が円筒面５２およびカム面５５に係合し、ハブ５３の回転がローラ５８を介して外輪５１およびトルク伝達部品５０に伝達される。一方、ハブ５３が矢印で示す方向と逆方向に回転すると、ローラ５８は円筒面５２およびカム面５５に対して係合せず、ハブ５３、内輪５４、保持器５６およびローラ５８が一体となってフリー回転する。
【０００６】
図１１および図１２は、外輪カムタイプの一方向クラッチを示す。この一方向クラッチにおいては、ハブ７０の外周に円筒面７１を形成し、トルク伝達部品７２の内径面に圧入された外輪７３の内径面に複数のカム面７４を設け、その外輪７３の内径面に圧入された保持器７５には各カム面７４と対向する位置にポケット７６を形成し、各ポケット７６内に組込まれたローラ７７を隣接するポケット７６間の柱部７８に支持された弾性部材７９によってくさび形空間の狭小部に向けて押圧するようにしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、図９および図１０に示す内輪カムタイプの一方向クラッチにおいては、内輪５４のカム面５５および保持器５６のポケット５７に製造上の公差があるため、複数のポケット５７の内いくつかがカム面５５に対して周方向に位置ずれする場合がある。図１０では、左側のポケット５７がカム面５５に対して位置ずれした状態を示し、右側のポケット５７はカム面５５に対して正対している状態を示している。
【０００８】
上記のように、製造上の公差によってポケット５７がカム面５５に対して位置ずれすると、そのポケット５７内に組込まれた弾性部材６０の弾性力はカム面５５に正対するポケット５７内の弾性部材６０の弾性力より強くなり、複数の弾性部材６０の相互において弾性力にばらつきが生じる。このため、弾性力の強い弾性部材６０で押圧されるローラ５８は円筒面５２に強く接触することになり、一方向クラッチの空転時に円筒面５２に対する摩擦接触によって他のローラ５８より摩耗し易いという問題があった。
【０００９】
一方、図１１および図１２に示す外輪カムタイプの一方向クラッチにおいては、外輪７３を入力側とし、その外輪７３の高速空転時に、ローラ７７を遠心力により外径方向に移動させ、そのローラ７７をハブ７０の円筒面７１に対して非接触のディスエンゲージ状態としてローラ７７の摩耗を防止する仕様を採用する場合が多いが、前述のように弾性部材７９の弾性力にばらつきが生じると、弾性力の弱い弾性部材７９で押圧されるローラ７７はディスエンゲージ状態に変化するが、弾性力の強い弾性部材７９で押圧されるローラ７７は円筒面７１に接触するエンゲージ状態に保持されて摩耗が生じるという問題があった。
【００１０】
この発明の課題は、複数の弾性部材の弾性力の均一化を図り、ローラの不均一な摩耗を防止することができるようにした一方向クラッチを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、この発明においては、外方部材の内周と内方部材の外周における一方に円筒面を形成し、他方にその円筒面との間でくさび形空間を形成する複数のカム面を周方向に間隔をおいて設け、各カム面と円筒面の間にローラを組込み、隣接するローラ間にばね保持部材を設け、各ばね保持部材と前記カム面が形成された側の部材の相互間にばね保持部材を周方向に位置決めする位置決め手段を設け、各ばね保持部材によってローラをくさび形空間の狭小部に向けて押圧する弾性部材を保持した構成を採用したのである。
【００１２】
ここで、位置決め手段として、前記カム面のくさび形空間の広幅部側の端から径方向に向く側面に位置決め凹部を形成し、ばね保持部材にはその位置決め凹部に係止される位置決め突部を設けた構成から成るものを採用することができる。
【００１３】
この発明に係る一方向クラッチにおいて、ばね保持部材を合成樹脂の成形品とすることによってコストの低減を図ることができる。また、ばね保持部材の成形時に弾性部材をインサート成形して、ばね保持部材に弾性部材を一体化することにより、ばね保持部材の組付けと同時に弾性部材の組付けを行なうことができるため、組立ての容易化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
上記のように、隣接するローラ間のそれぞれにばね保持部材を設け、各ばね保持部材をカム面を有する部材に対して周方向に位置決めすることにより、カム面に対するばね保持部材の相対位置を一定とすることができ、ローラをくさび形空間の狭小部に押し込む複数の弾性部材の弾性力の均一化を図ることができる。このため、一方向クラッチの空転状態で複数のローラのそれぞれを円筒面に均一に接触させることができ、ローラの不均一な摩耗を防止することができる。
【００１５】
また、複数の弾性部材のそれぞれの弾性力の均一化を図ることができるため、外方部材の内周にカム面が形成された一方向クラッチにおいては、ローラをディスエンゲージに移行させるための回転速度のばらつきを低減させることができ、ローラの不均一な摩耗を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の実施の形態を図１乃至図７に基づいて説明する。図１乃至図４はこの発明に係る一方向クラッチの第１の実施形態を示す。
【００１７】
図１および図２は上記一方向クラッチ１０を一対の軸受１によって相対的に回転自在に支持されたトルク伝達部品としてのギヤ２と回転軸に取付けられるハブ３との間に組込んだクラッチ内蔵部品を示している。
【００１８】
図３に示すように、一方向クラッチ１０は、外方部材としての外輪１１と、その内側に組込まれた内方部材としての内輪１２とを有している。
【００１９】
外輪１１はギヤ２の内径面に圧入され、その内周には円筒面１３が形成されている。一方、内輪１２はハブ３の外径面に圧入され、その外周には上記円筒面１３との間で周方向の一端に向けて対向間隔が次第に小さくなるくさび形空間を形成する複数のカム面１４が周方向に等間隔に形成され、各カム面１４と円筒面１３間にローラ１５が組込まれている。
【００２０】
隣接するローラ１５間には合成樹脂の成形品から成るばね保持部材１６が組込まれている。図３および図４（Ｉ）、（II）に示すように、ばね保持部材１６は、内輪１２の隣接するカム面１４間の周面に接触して内輪１２の径方向に延びるベース板部１６ａを有し、そのベース板部１６ａの上面に一対の支持片１６ｂと、その一対の支持片１６ｂ間に押え片１６ｃとをベース板部１６ａの幅方向に位置をずらして設け、上記押え片１６ｃの上記支持片１６ｂに対する一側面の上部に一対の支持片１６ｂ間に張り出す突片１６ｄを設けた構成とされている。
【００２１】
図３に示すように、ばね保持部材１６と内輪１２の相互間には、ばね保持部材１６を内輪周方向に位置決めする位置決め手段２０が設けられている。
【００２２】
位置決め手段２０は、内輪１２におけるカム面１４のくさび形空間の広幅部に位置する一端から径方向に向く側面に内輪軸方向に延びる溝状の位置決め凹部２１を形成し、ばね保持部材１６のベース板部１６ａの下面には上記位置決め凹部２１に嵌合される位置決め突部２２を設け、その位置決め突部２２を位置決め凹部２１に嵌合してばね保持部材１６を位置決めするようにしている。
【００２３】
ここで、位置決め凹部２１と位置決め突部２２は圧入によるはめ合いとして、ばね保持部材１６を内輪１２に対して内輪周方向および径方向に非分離としてもよく、あるいは、位置決め凹部２１に位置決め突部２２を接着により一体化してもよい。
【００２４】
ばね保持部材１６とローラ１５の相互間には、そのローラ１５をくさび形空間の狭小部に向けて押圧する弾性部材１７が組込まれている。図４に示すように、弾性部材１７は板ばねから成り、両端にはローラ１５をくさび形空間の狭小部に向けて押圧する一対の弾性片１７ａが設けられている。弾性部材１７はばね保持部材１６の一対の支持片１６ｂによって一側面の両端部が支持され、かつ、他側面の中央部が押え片１６ｃによって支持される取付けとされ、上記押え片１６ｃに設けられた突片１６ｄによって支持片１６ｂと押え片１６ｃ間より上方に抜け出るのが防止されている。
【００２５】
上記弾性部材１７は、ばね保持部材１６の成形時にインサート成形されてばね保持部材１６と一体化されている。
【００２６】
第１の実施形態で示すクラッチ内蔵回転部品は上記の構造から成り、ハブ３が図３の矢印方向に回転すると、ローラ１５がくさび形空間の狭小部に押し込まれて円筒面１３およびカム面１４に係合し、そのローラ１５を介してハブ３の回転が外輪１１およびギヤ２に伝達される。
【００２７】
ギヤ２への回転伝達状態において、そのギヤ２の回転速度がハブ３の回転速度を上回ると、ローラ１５がくさび形空間の広幅部に臨む状態となって円筒面１３およびカム面１４に対する係合が解除され、ギヤ２はハブ３に対してオーバランニングし、ギヤ２の回転がハブ３に伝達されることはない。
【００２８】
また、ハブ３が図３の矢印で示される方向と逆方向に回転すると、くさび形空間の広幅部がローラ１５に臨んでローラ１５は円筒面１３およびカム面１４に係合せず、ハブ３のみが回転する。
【００２９】
第１の実施形態で示される一方向クラッチのように、隣接するローラ１５間にばね保持部材１６を組込み、そのばね保持部材１６を内輪１２の周方向に位置決めし、そのばね保持部材１６とローラ１５間に弾性部材１７を組込むことによって、カム面１４に対するばね保持部材１６の相対位置は複数のばね保持部材１６のそれぞれでほぼ均一とされ、複数の弾性部材１７の弾性力の均一化を図ることができる。このため、一方向クラッチにおけるハブ３のフリー回転状態において、複数のローラ１５のそれぞれを円筒面１３に対して均一に接触させることができ、ローラ１５の不均一な摩耗を防止することができる。
【００３０】
図４に示す例においては、弾性部材１７として両端に一対の弾性片１７ａが形成された板ばねから成るものを示したが、弾性部材１７はこれに限定されない。
【００３１】
例えば、図５および図６に示すような弾性部材１７であってもよく、その弾性部材１７を保持するばね保持部材１６は弾性部材１７の形態に応じて適切な形状を採るようにする。
【００３２】
図５（Ｉ）および（II）に示す弾性部材１７は支持線部１７ｂの両端に一対のコイルスプリング部１７ｃを設けた構成とされ、その弾性部材１７を保持するばね保持部材１６は、図５（Ｉ）乃至（III）に示すように、位置決め突部２２を下面に有する角柱状の本体部１６ｅの上面に長さ方向に延びる嵌合溝１６ｆと、本体部１６ｅの一側面から上記嵌合溝１６ｆの両端部に至る一対の凹部１６ｇを設け、その一対の凹部１６ｇ間に形成された突出部１６ｈの両側面の上部に突部１６ｉを設け、上記嵌合溝１６ｆの側面には上記突出部１６ｈと対向する位置に切欠部１６ｊを形成した構成としている。
【００３３】
上記の構成から成るばね保持部材１６および弾性部材１７において、上記弾性部材１７は、支持線部１７ｂが嵌合溝１６ｆに嵌合し、一対のコイルスプリング部１７ｃが一対の凹部１６ｇに嵌る取付けとされる。その取付け状態で支持線部１７ｂは切欠部１６ｊ側に向けてわん曲して嵌合溝１６ｆから抜け出るのが防止され、また、コイルスプリング部１７ｃは突部１６ｉによって嵌合溝１６ｆから抜け出るのが防止される。
【００３４】
図５（Ｉ）に示すばね保持部材１６と弾性部材１７の組立て品を内輪１２の隣接するカム面１４間に取付けることによって、一対のコイルスプリング部１７ｃはローラ１５の両端部をくさび形空間の狭小部に向けて押圧する。
【００３５】
図６（Ｉ）、（II）に示す弾性部材１７は長円状のコイルスプリングから成り、その弾性部材１７を保持するばね保持部材１６は、位置決め突部２２を下面に有する角柱状の本体部１６ｋに、その本体部１６ｋの上面および一側面で開口する嵌合凹部１６ｌを形成し、その嵌合凹部１６ｌの底面に挿入片１６ｍを設け、上記嵌合凹部１６ｌの側面には上記挿入片１６ｍと対向する位置に切欠部１６ｎを形成した構成とされている。
【００３６】
上記の構成から成るばね保持部材１６および弾性部材１７において、弾性部材１７は本体部１６ｋの嵌合凹部１６ｌに端部が嵌合され、その弾性部材１７の一巻目のコイル部間に挿入片１６ｍが挿入される取付けとされる。その取付けにより、弾性部材１７の一巻目のコイル部は切欠部１６ｎに嵌るよう弾性変形し、その弾性変形によって取付け状態が保持される。
【００３７】
図６（Ｉ）、（II）に示すばね保持部材１６と弾性部材１７の組立て品を内輪１２の隣接するカム面１４間に取付けることによって、長円状コイルスプリングから成る弾性部材１７がローラ１５を長さ方向のほぼ全体にわたってくさび形空間の狭小部に向けて押圧する。
【００３８】
図７および図８はこの発明に係る一方向クラッチの第２の実施形態を示す。この実施形態では、ハブ３１の外周に円筒面３２を形成し、ギヤ３３の内径面に圧入した外輪３４の内周に上記円筒面３２との間でくさび形空間を形成する複数のカム面３５を周方向に等間隔に形成し、各カム面３５と円筒面３２間にローラ３６を組込んでいる。
【００３９】
また、隣接するローラ３６間にばね保持部材３７を設け、そのばね保持部材３７と外輪３４の相互間にばね保持部材３７を周方向に位置決めする位置決め手段３８を設け、上記ばね保持部材３７とローラ３６間に、そのローラ３６をくさび形空間の狭小部に向けて押圧する弾性部材３９を組込んでいる。
【００４０】
ここで、位置決め手段３８は、カム面３５のくさび形空間の広幅部側に位置する一端から径方向内方に向く側面に位置決め凹部４０を形成し、ばね保持部材３７には位置決め突部４１を設け、この位置決め突部４１を位置決め凹部４０に嵌合している。
【００４１】
位置決め突部４１と位置決め凹部４０のはめ合いは圧入によるはめ合いとして外輪３４とばね保持部材３７とを連結一体化し、あるいは位置決め突部４１を位置決め凹部４０に接着して外輪３４にばね保持部材３７を一体化してもよい。
【００４２】
第２の実施形態においても、カム面３５に対するばね保持部材３７の相対位置を複数のばね保持部材３７のそれぞれで均一とすることができるため複数の弾性部材３９の弾性力の均一化を図ることができる。このため、ギヤ３３を入力側とし、そのギヤ３３の回転をハブ３１に伝達する使用において、一方向クラッチの高速空転時に、ローラ３６が遠心力により径方向外方に移動して円筒面３２に接触するディスエンゲージ状態に移行する際の回転速度のばらつきの低減化を図ることができる。
【００４３】
第２の実施形態では、ばね保持部材３７および弾性部材３９の具体的な構成を図では省略しているが、図４乃至図６に示すようなものと同等のものを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】この発明に係る一方向クラッチを組込んだクラッチ内蔵回転部品の実施形態を示す縦断正面図
【図２】図１のII−II線に沿った断面図
【図３】図２の一部分を拡大して示す断面図
【図４】ばね保持部材を示す斜視図
【図５】（Ｉ）はばね保持部材および弾性部材の他の例を示す平面図、（II）は（Ｉ）のイ−イ線に沿った断面図、（ハ）はばね保持部材の斜視図
【図６】（Ｉ）はばね保持部材および弾性部材のさらに他の例を示す平面図、（II）は（Ｉ）のロ−ロ線に沿った断面図
【図７】一方向クラッチの第２の実施形態を示す使用状態の断面図
【図８】図７のVIII−VIII線に沿った断面図
【図９】従来の一方向クラッチを示す断面図
【図１０】図９のＸ−Ｘ線に沿った断面図
【図１１】従来の一方向クラッチの他の例を示す断面図
【図１２】図１１のXII−XII線に沿った断面図
【符号の説明】
【００４５】
１１    外輪（外方部材）
１２    内輪（内方部材）
１３    円筒面
１４    カム面
１５    ローラ
１６    ばね保持部材
１７    弾性部材
２０    位置決め手段
２１    位置決め凹部
２２    位置決め突部
３１    ハブ（内方部材）
３２    円筒面
３４    外輪（外方部材）
３５    カム面
３６    ローラ
３７    ばね保持部材
３８    位置決め部材
３９    弾性部材
４０    位置決め凹部
４１    位置決め突部
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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