(57)【要約】【課題】  従来に比してＪスペースを広くすることができ、薄型の転がり軸受が使用される箇所に適用しても十分に広いＪスペースを確保して大きなトルク伝達能力を発揮することが可能で、しかも軸ないしはハウジングへの組み付けの作業性を良好なものとすることのできる転がり軸受一体型一方向クラッチを提供する。【解決手段】  転がり軸受の外輪２には転がり軸受用軌道面２ａと一方向クラッチ用軌道面２ｂを形成し、内輪１には転がり軸受用軌道面１ａのみを形成し、スプラグ４はその外周側を外輪２に、内周側については軸Ｓに直接的に接触させ、軸Ｓと外輪２の間でトルクを伝達するように構成することで、内輪１の肉厚分だけＪスペースを広くすることを可能とし、かつ、内輪１はスプラグ４によるトルク伝達経路から外れることで、軸Ｓに対する嵌め合いを従来に比してルーズにすることが可能となり、組み付けの作業性を向上させる。【選択図】  図１
2005180670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転がり軸受の側方にスプラグタイプの一方向クラッチが一体に形成されてなる転がり軸受一体型一方向クラッチにおいて、
上記転がり軸受の外輪の軌道面の軸方向側方に、上記一方向クラッチの各スプラグの外周側が接触する一方向クラッチ用軌道面が一体に形成されているとともに、これら各スプラグの内周側は、上記転がり軸受の内輪内周面に嵌合される軸の外周面に接触して、この軸の外周面と上記外輪の一方向クラッチ用軌道面との間でトルク伝達動作を行うよう構成されていることを特徴とする転がり軸受一体型一方向クラッチ。
【請求項２】
上記軸の各スプラグの内周側が接触する部位の外径が、上記転がり軸受の内輪内周面に嵌合される部位の外径と略等しいことを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受一体型一方向クラッチ。
【請求項３】
転がり軸受の側方にスプラグタイプの一方向クラッチが一体に形成されてなる転がり軸受一体型一方向クラッチにおいて、
上記転がり軸受の内輪の軌道面の軸方向側方に、上記一方向クラッチの各スプラグの内周側が接触する一方向クラッチ用軌道面が一体に形成されているとともに、これら各スプラグは、その外周側が上記転がり軸受の外輪外周面が嵌合されるハウジングの内周面に接触して、このハウジングの内周面と上記内輪の一方向クラッチ用軌道面との間でトルク伝達動作を行うよう構成されていることを特徴とする転がり軸受一体型一方向クラッチ。
【請求項４】
上記ハウジングの各スプラグの外周側が接触する部位の内径が、上記転がり軸受の外輪外周面が嵌合される部位の内径と略等しいことを特徴とする請求項３に記載の転がり軸受一体型一方向クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は転がり軸受とスプラグタイプの一方向クラッチとが一体化されてなる転がり軸受一体型一方向クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
玉軸受等の転がり軸受と、スプラグタイプの一方向クラッチとが一体化されてなる転がり軸受一体型一方向クラッチにおいては、一般に、図３に軸平行断面図を例示するように、内輪３１と外輪３２に、それぞれ転がり軸受用の軌道面３１ａ，３２ａを形成して、これらの間に複数の転動体３３を転動自在に配置するとともに、これらの内輪３１および外輪３２には、それぞれ転がり軸受用の軌道面３１ａ，３２ａに平行に一方向クラッチ用の軌道面３１ｂ，３２ｂを形成して、これらの間に複数のスプラグ３４を配置した構造をとる。
【０００３】
各転動体３３およびスプラグ３４は、この例においてそれぞれ共通の保持器３５によって保持されることにより、内輪３１と外輪３２の間に形成される環状空間内に周方向に一定のピッチで配置され、また、各スプラグ３４については、ガータスプリング３６などの付勢手段によりロック方向に付勢される。
【０００４】
そして、内輪３１および外輪３２のスプラグ用の軌道面３１ｂ，３２ｂは、通常、図示のように転がり軸受用の軌道面３１ａ，３２ａの各肩部３１ｃ，３２ｃの延長上に、つまり肩部３１ｃ，３２ｃと同じ径のもとに形成される。
【０００５】
ところで、スプラグタイプの一方向クラッチにおいては、その内・外輪の軌道面間の寸法であるＪスペースを大きくすればするほど、大きなスプラグの使用が可能となって伝達トルクをはじめとする性能を向上させることができる。図３に示す従来の転がり軸受一体型一方向クラッチにおいては、内・外輪のスプラグ用の軌道面の径が、転がり軸受用の軌道面の肩部の径と同一であるため、一体化する転がり軸受の型番（大きさ）に応じてＪスペースの寸法が略一定になってしまい、一方向クラッチの性能向上には限界があった。
【０００６】
そこで、本発明者らは、従来の転がり軸受一体型一方向クラッチに比してＪスペースをより広くしてその伝達トルク等の性能を向上させるべく、図４に軸平行断面図を示すように、内輪４１および外輪４２のうち、いずれか一方の軌道輪（図４では内輪４１）について、転がり軸受用の軌道面４１ａに隣接する肩部４１ｃと、一方向クラック用の軌道面４１ｂとの間に段差４１０を設けることによって、Ｊスペースをより広く確保することのできる転がり軸受一体型一方向クラッチを提案している（特許文献１参照）。
【０００７】
なお、図４では、転がり軸受の転動体（ボール）４３と一方向クラッチのスプラグ４４は、それぞれに専用の保持器４５と４６によって保持するとともに、リング状基体４７ａに複数のばね片４７ｂを一体に形成したばね部材４７を用いて、その各ばね片４７ｂにより各スプラグ４４をロック方向に付勢するタイプの転がり軸受一体型一方向クラッチを例示しているが、転動体とスプラグは図３に示したものと同様に共通の保持器で保持してもよいし、スプラグの付勢手段として同じく図３に示したものと同様のガータスプリングなどを用いることもできる。
【特許文献１】特開２０００−２９１６５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、以上の提案によってＪスペースは従来の同種の転がり軸受一体型一方向クラッチに比して広くすることが可能となり、伝達トルクをはじめとする性能を向上させることができた。しかしながら、この提案技術を持ってしても、軸とハウジング間のスペースが小さく、薄型の転がり軸受が使用される箇所への適用に際しては、Ｊスペースの確保に限界があった。
【０００９】
また、転がり軸受一体型一方向クラッチにおいては、一般に、スプラグのロック状態においては、各スプラグは内輪と外輪の間でロックしてトルクを伝達する関係上、内輪の軸に対する嵌め合い、および外輪のハウジングに対する嵌め合いは、いずれも、ある程度以上にタイトにしておかないと、ロック時に内輪と軸との間、もしくは外輪とハウジングとの間に滑りが生じる可能性があるため、軸並びにハウジングのいずれに対しても大きな組み込み荷重が必要となり、組み付けの作業性は良好であるとは言い難かった。
【００１０】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、従来の転がり軸受一体型一方向クラッチは勿論のこと、上記した提案技術に係る転がり軸受一体型一方向クラッチに比してもＪスペースをより広くすることができ、もって薄型の転がり軸受が使用される箇所に適用しても十分に広いＪスペースを確保して大きなトルク伝達能力を発揮することができ、しかも軸ないしはハウジングへの組み付けの作業性をもより良好なものとすることのできる転がり軸受一体型一方向クラッチの提供をその課題としている。
【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、請求項１に係る発明の転がり軸受一体型一方向クラッチは、転がり軸受の側方にスプラグタイプの一方向クラッチが一体に形成されてなる転がり軸受一体型一方向クラッチにおいて、転がり軸受の外輪の軌道面の軸方向側方に、一方向クラッチの各スプラグの外周側が接触する一方向クラッチ用軌道面が一体に形成されているとともに、これら各スプラグは、その内周側が上記転がり軸受の内輪内周面に嵌合される軸の外周面に接触して、この軸の外周面と上記外輪内周の一方向クラッチ用軌道面との間でトルク伝達動作を行うよう構成されていることによって特徴づけられる。
【００１２】
また、同じ課題を解決するため、請求項３に係る発明の転がり軸受一体型一方向クラッチは、上記と同様に転がり軸受の側方にスプラグタイプの一方向クラッチが一体に形成されてなる転がり軸受一体型一方向クラッチにおいて、上記転がり軸受の内輪の軌道面の軸方向側方に、上記一方向クラッチの各スプラグの内周側が接触する一方向クラッチ用軌道面が一体に形成されているとともに、これら各スプラグは、その外周側が上記転がり軸受の外輪外周面が嵌合されるハウジングの内周面に接触して、このハウジングの内周面と上記内輪の一方向クラッチ用軌道面との間でトルク伝達動作を行うよう構成されていることによって特徴づけられる。
【００１３】
ここで、請求項１に係る発明においては、軸の各スプラグの内周側が接触する部位の外径寸法と、転がり軸受の内輪内周面に嵌合される部位の外径寸法とを略等しくする構成（請求項２）を、また、請求項３に係る発明においては、ハウジングのスプラグの外周側が接触する部位の内径寸法と、転がり軸受外輪外周面が嵌合される部位の内径寸法とを略等しくする構成（請求項４）を、それぞれ好適に採用することができる。なお、本発明において、２つの部位における軸の外径寸法、あるいは２つの部位におけるハウジングの内径寸法が「略等しい」とは、意図的に段差等を設けずに一様な外径ないしは内径寸法であることを意味する。
【００１４】
また、本発明において、「軸の外周面」とは、軸本体の外周面のみならず、軸本体に固定されて実質的に一つの軸体を構成する他部材の外周面をも含み、更に「ハウジングの内周面」とは、ハウジング本体の内周面のみならず、ハウジング本体に固定されて実質的に一つのハウジング体を構成する他部材の内周面をも含むものである。
【００１５】
本発明は、一方向クラッチ用の内側および外側の軌道面のうち、いずれか一方の軌道面を軸外周面もしくはハウジングの内周面を利用することによって、所期の目的を達成しようとするものである。
【００１６】
すなわち、請求項１に係る発明においては、転がり軸受の内・外輪のうち、外輪には従来のものと同様に一方向クラッチのスプラグの外周側が接触する一方向クラッチ用軌道面を一体に形成するのであるが、内輪については転がり軸受用軌道面のみを形成して実質的に転がり軸受専用とし、スプラグの内周側をこの内輪に接触させずに軸の外周面に直接的に接触させる。これにより、従来のように内輪の外周面に一方向クラッチの軌道面を形成する場合に比して、内輪の肉厚分だけＪスペースを広くすることができる。
【００１７】
一方、請求項３に係る発明においては、転がり軸受の内・外輪のうち、内輪には従来のものと同様に一方向クラッチ用の軌道面を一体に形成するが、外輪については転がり軸受用の軌道面のみを形成して実質的に転がり軸受専用とし、スプラグの外周側をこの外輪に接触させずにハウジングの内周面に直接的に接触させる。これより、上記と同様に従来のものに比して、外輪の肉厚分だけＪスペースを広くすることができる。
【００１８】
そして、請求項１に係る発明において、スプラグの内周側が接触する部分の軸の外径寸法、および、請求項３に係る発明においては、スプラグの外周側が接触する部分のハウジングの内径寸法は、それぞれ特に限定されるものではないが、上記した課題を解決し、しかも軸もしくはハウジングに特段の構造、つまり本願発明を適用するが故の特別の構造を採用せずに従来の転がり軸受一体型一方向クラッチを組み付けていたままの構造を採用するには、請求項２または４に係る発明のように、スプラグの内周側が接触する部位の軸の外径寸法を、内輪内周面が嵌合される部位の外径寸法と略等しくすること、あるいはスプラグの外周側が接触する部位のハウジングの内径寸法を、外輪外周面が嵌合される部位の内径寸法と略等しくすることが好ましい。これにより、上記した課題を解決し、しかも軸やハウジングに要求される他の性能に影響を及ぼすことなく、かつ、軸ないしはハウジングの製造コストの上昇を避けることができる。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に係る発明によれば、転がり軸受の外輪にのみ一方向クラッチ用軌道面を一体に形成してスプラグの外周側を接触させ、各スプラグの内周側は内輪に接触させずに転がり軸受の内輪が嵌合される軸の外周面に対して直接的に接触させ、各スプラグが外輪の内周に形成されている一方向クラッチ用軌道面と軸の外周面との間でトルクを伝達するように構成しているので、内輪と外輪の双方に転がり軸受用軌道面と一方向クラッチ用軌道面を一体に形成してスプラグが内・外輪間でトルクを伝達する従来の転がり軸受一体型一方向クラッチに比して、Ｊスペースを広くすることができ、伝達トルク等の性能を向上させることができる。
【００２０】
また、請求項３に係る発明においては、転がり軸受の内輪にのみ一方向クラッチ用軌道面を一体に形成してスプラグの内周側を接触させ、各スプラグの外周側は外輪に接触させずに転がり軸受の外輪が嵌合されるハウジングの内周面に対して直接的に接触させ、各スプラグが内輪の外周に形成されている一方向クラッチ用軌道面とハウジングの内周面との間でトルクを伝達するように構成しているので、上記と同様に、従来のものに比してＪスペースを広くとることができ、伝達トルク等の性能を向上させることができる。
【００２１】
また、以上の各発明においては、スプラグは外輪と軸との間、もしくは内輪とハウジングとの間でトルクを伝達するため、転がり軸受の軌道面のみが形成されている軌道輪（請求項１では内輪、請求項２では外輪）はトルク伝達経路から除外されることになり、この軌道輪と軸もしくはハウジングとの嵌め合いを従来のようにタイトにする必要がなくなる結果、従来に比してルーズに軸もしくはハウジングと嵌め合うことが可能となり、組み付けの作業性についても向上する。
【００２２】
そして、請求項２または４に係る発明のように、スプラグが接触する部位の軸の外径寸法を転がり軸受の内輪に嵌合される部位の外径寸法と等しくするか、あるいはスプラグが接触する部位のハウジングの内径寸法を転がり軸受の外輪が嵌合されるハウジングの内径寸法と略等しくする構成を採用することにより、軸ないしはハウジングの他の性能に影響を及ぼすことなく、また、これらのコストを上昇させることなく上記した効果を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は請求項１に係る発明の実施の形態の軸平行断面図であり、軸ＳおよびハウジングＨに組み込んだ状態で示す図である。
【００２４】
この例における転がり軸受一体型一方向クラッチは、内輪１と外輪２、これらの間に転動自在に配置された複数のボール３、複数のスプラグ４、各ボール３を周方向一定のピッチで保持するボール保持器５、各スプラグ４を周方向一定のピッチで保持するスプラグ保持器６、リング状基体７ａに各スプラグ４をロック方向に付勢するための複数のばね片７ｂが一体に形成されてなるばね部材７、および軸方向両端を封止するためのシール８，９によって構成されている。そして、内輪１の内周面には軸Ｓが嵌合されており、外輪２の外周面はハウジングＨに嵌合されている。
【００２５】
この例の特徴は、外輪２には転がり軸受用軌道面２ａと一方向クラッチ用軌道面２ｂが形成されているのに対し、内輪１には転がり軸受用軌道面１ａのみが形成されており、各スプラグ４の内周側は軸Ｓの表面に対して直接的に接触している点と、内輪１の幅寸法（軸方向寸法）が外輪２に比して短く、各スプラグ４の配設位置にまで及んでいない点である。
【００２６】
すなわち、外輪２には、従来のこの種の一方向クラッチと同様に、その外周に、ボール３が転動する転がり軸受用軌道面２ａと、その転がり軸受用軌道面２ａに隣接してこれと平行に各スプラグ４の外周側が接触する一方向クラッチ用軌道面２ｂが形成されている。一方、内輪１には、その外周にボール３が転動する転がり軸受用軌道面１ａのみが形成されているとともに、この内輪１の幅寸法（軸方向寸法）は外輪２に比して短く、各スプラグ４の配設位置にまで及んでいない。そして、各スプラグ４は、その外周側が外輪２に形成されている一方向クラッチ用軌道面２ｂに接触し、内周側は軸Ｓの外周面に直接的に接触して、軸Ｓの外周面が実質的に内側の一方向クラッチ用軌道面ＳTCを形成している。
【００２７】
軸Ｓは内輪１に対する嵌合部位ＳF における外径寸法と、スプラグ４の内周側が接触する部位、つまり一方向クラッチ用軌道面ＳTCの形成部位における外径寸法とが互いに等しくなっている。
【００２８】
以上の実施の形態によると、各スプラグ４の内・外周側の軌道面間の寸法であるＪスペースを、内輪１の肉厚分だけ従来に比して広くすることができ、スプラグ４のサイズをより大きくすることが可能となる。その結果、伝達トルク等の性能を向上させることができる。また、スプラグ４は外輪２と軸Ｓとの間でトルクを伝達するため、内輪１と軸Ｓとの嵌め合いを従来に比してルーズにしてもこれら両者間での滑りの発生に起因する伝達トルクの低下をなくすことができ、軸ＳとハウジングＨへの組み付け作業を従来に比して容易化することができる。
【００２９】
次に、請求項３に係る発明の実施の形態について説明する。図２はその軸平行断面図である。
この例の特徴は、内輪１１に転がり軸受用軌道面１１ａと一方向クラッチ用軌道面１１ｂを形成する一方、外輪１２には転がり軸受用軌道面１２ａのみを形成し、各スプラグ１４の外周側をハウジングＨの内周面に直接的に接触させている点である。
【００３０】
すなわち、内輪１１にはその内周に、ボール１３が転動する転がり軸受用軌道面１１ａと、その転がり軸受用軌道面１１ａに隣接してこれと平行に各スプラグ１４の内周側が接触する一方向クラッチ用軌道面１１ｂが形成されている。一方、外輪２には、その外周にボール１３が転動する転がり軸受用軌道面１２ａのみが形成されており、この外輪１２の幅寸法は内輪１１に比して短く、各スプラグ１４の配設位置にまで及んでいない。そして、各スプラグ１４は、その内周側が内輪１１に形成されている一方向クラッチ用軌道面１１ｂに接触し、外周側はハウジングＨの内周面に直接的に接触して、ハウジングＨの内周面が実質的に内側の一方向クラッチ用軌道面ＨTCを形成している。
【００３１】
ハウジングＨは、外輪１２の嵌合部位ＨF における内径寸法と、スプラグ１４の外周側が接触する部位である一方向クラッチ用軌道面ＨTCの形成部位における内径寸法とが互いに等しくなっている。
【００３２】
なお、この例においては、ボール１３とスプラグ１４は共通の保持器１５によって保持されている。保持器１５は、第１および第２の環状体１５ａ，１５ｂを軸方向に係合一体化させた構造を有している。すなわち、第１の環状体１５ａには、周方向に一定のピッチで複数の係合部１５０が軸方向に突出するように形成されており、その各係合部１５０には径方向に貫通する係合孔１５１が形成されている。また、第２の環状体１５ｂには、周方向に同じピッチで爪部１５２が軸方向に突出するように形成されており、この各爪部１５２には返り部１５３が形成されている。そして、第２の環状体１５ｂの各爪部１５２の返り部１５３を第１の環状体１５ａの各係合孔１５１に係合させることによって、第１と第２の環状体１５ａと１５ｂとが軸方向に係合一体化し、これらによって保持器１５を形成している。
【００３３】
また、この例では、保持器１５を形成する第１の環状体１５ａの軸方向一端側に平板部１５４が一体に形成されており、この平板部１５４が軸方向一端側のシールの機能を有している。更に、この例においては、各スプラグ１４をロック方向に付勢するばね部材１７は、先の例と同様に複数のばね片（図２において現れず）を環状の基体１７ａに一体に形成したものが用いられており、このばね部材１７は保持器１５に固定され、その基体１７ａが軸方向他端側のシールの機能を有している。
【００３４】
以上の実施の形態によれば、各スプラグ１４の内・外周側の軌道面間の寸法であるＪスペースを、外輪２の肉厚分だけ従来に比して広くすることができ、スプラグ１４のサイズをより大きくすることが可能となり、伝達トルク等の性能を向上させることができる。また、スプラグ１４は内輪１とハウジングＨとの間でトルクを伝達するため、外輪２とハウジングＨとの嵌め合いを従来に比してルーズにしてもこれら両者間での滑りの発生に起因する伝達トルクの低下をなくすことができ、軸ＳとハウジングＨへの組み付け作業を従来に比して容易化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】請求項１に係る発明の実施の形態の軸平行断面図である。
【図２】請求項２に係る発明の実施の形態の軸平行断面図である。
【図３】従来の転がり軸受一体型一方向クラッチの構成例を示す軸平行断面図である。
【図４】特許文献１に記載の転がり軸受一体型一方向クラッチの構成を示す軸平行断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１，１１  内輪
１ａ，１１ａ  転がり軸受用軌道面
１１ｂ  一方向クラッチ用軌道面
２，１２  外輪
２ａ，１２ａ  転がり軸受用軌道面
２ｂ  一方向クラッチ用軌道面
３，１３  ボール
４，１４  スプラグ
５，６，１５  保持器
７，１７  ばね部材
８，９  シール
Ｓ  軸
Ｈ  ハウジング
【図１】
2005180670.tif 000003
【図２】
2005180670.tif 000004
【図３】
2005180670.tif 000005
【図４】
2005180670.tif 000006