(57)【要約】【課題】  内輪の形状を簡単にすると共に、軸受面を内輪とは異なる材料で作ることで軸受面を最適化する。【解決手段】  内周円筒面(3a)を有する外輪(3)と、カム面(13)が形成された内輪(2)と、前記外内輪間でトルク伝達を行う転動体(7)、前記転動体を付勢する付勢スプリング(5)、及び遠心力を受けて前記付勢スプリングの付勢力に抗しつつ前記転動体を係合方向へ押圧する錘体(8)を備えた回転作動型ワンウェイクラッチ(1)において、  前記内輪と前記外輪との間に、前記錘体の作動を案内する錘作動面(15)と前記外輪の内周円筒面に対して軸受作用を有する軸受面(17)とを備えた軸受部材(4)が設けられていることを特徴とする回転作動型ワンウェイクラッチ。【選択図】  図１
2005308148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周円筒面を有する外輪と、カム面が形成された内輪と、前記外内輪間でトルク伝達を行う転動体、前記転動体を付勢する付勢スプリング、及び遠心力を受けて前記付勢スプリングの付勢力に抗しつつ前記転動体を係合方向へ押圧する錘体を備えた回転作動型ワンウェイクラッチにおいて、
前記内輪と前記外輪との間に、前記錘体の作動を案内する錘作動面と前記外輪の内周円筒面に対して軸受作用を有する軸受面とを備えた軸受部材が設けられていることを特徴とする回転作動型ワンウェイクラッチ。
【請求項２】
前記軸受部材には、前記付勢スプリングが取り付けられるスプリング取付部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の回転作動型ワンウェイクラッチ。
【請求項３】
前記軸受部材には、前記内輪に設けられた凹部に嵌合し、前記内輪に対して前記軸受部材の回り止めをする突起が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の回転作動型ワンウェイクラッチ。
【請求項４】
前記軸受部材は、保持器の一部を加締めて前記保持器を固定するため、軸方向に貫通した貫通孔を有することを特徴とする請求項１に記載の回転作動型ワンウェイクラッチ。
【請求項５】
前記軸受部材は、前記付勢スプリングが遠心力を受けて径方向外方へ移動することを制限するストッパ部を有することを特徴とする請求項１に記載の回転作動型ワンウェイクラッチ。
【請求項６】
前記転動体は、ローラであることを特徴とする請求項１に記載の回転作動型ワンウェイクラッチ。
【請求項７】
前記転動体は、球であることを特徴とする請求項１に記載の回転作動型ワンウェイクラッチ。
【請求項８】
前記錘体は、ローラであることを特徴とする請求項１に記載の回転作動型ワンウェイクラッチ。
【請求項９】
前記錘体は、球であることを特徴とする請求項１に記載の回転作動型ワンウェイクラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動二輪車、スノーモービル等に使用され、所定の回転数以上になるとワンウェイクラッチの機能を発揮する回転作動型ワンウェイクラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ワンウェイクラッチは、相対回転する外輪及び内輪を有し、外輪と内輪との間でトルクを伝達するスプラグやローラなどが外輪または内輪の軌道面に設けたカム面に噛み合うことで、一方向のみに回転トルクを伝達している。また、逆方向では空転する構成となっている。
【０００３】
このようなワンウェイクラッチの中で、内輪または外輪に設けたポケット（凹所）にローラを配置し、回転方向によって、ローラが内輪の外周に設けられた楔部分に係合する楔作用により回転をロックする構成となっているものが知られている。
【０００４】
例えば、特許文献１は、内輪に設けた凹所にローラ及び錘体を配置して、外輪が時計方向に回転した場合、遠心力作用により錘体に押圧されたローラが楔作用により凹所でロックされ、内輪に対して外輪の回転をロックする構成を開示している。
【０００５】
特許文献１では、内輪の外周に複数の凹所を設けると共に、内輪外周の一部を外輪に対する軸受面及び錘作動面としている。
【０００６】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
【特許文献１】特願２００３−３４４６１８号（第１図等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示されているものは、内輪に軸受面と錘作動面とを設けているため、内輪の形状が複雑になる。また、軸受面が内輪と同材料からなるため、軸受に要求される基準を必ずしも満たせなかった。
【０００８】
そこで、本発明は内輪の形状を簡単にすると共に、軸受面を内輪とは異なる材料で作ることで軸受面を最適化することが可能な回転作動型ワンウェイクラッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の回転作動型ワンウェイクラッチは、
内周円筒面を有する外輪と、カム面が形成された内輪と、前記外内輪間でトルク伝達を行う転動体、前記転動体を付勢する付勢スプリング、及び遠心力を受けて前記付勢スプリングの付勢力に抗しつつ前記転動体を係合方向へ押圧する錘体を備えた回転作動型ワンウェイクラッチにおいて、
前記内輪と前記外輪との間に、前記錘体の作動を案内する錘作動面と前記外輪の内周円筒面に対して軸受作用を有する軸受面とを備えた軸受部材が設けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明した、本発明によれば、以下のような効果が得られる。
内輪に、錘作動面や軸受面を設ける必要がないため、内輪の形状が簡単になり、内輪の製造コストを低減できる。また、軸受面が内輪と別体に構成されるので、内輪と異なる材質で、軸受に適した材料で作ることができため、軸受面を最適化できる。
【００１１】
また、各請求項毎に得られる特有の効果は以下の通りである。
請求項１、３及び６乃至９の構成によれば、錘体の作動をスムーズにすることができる。
請求項２の構成によれば、軸受部材がスプリングの保持器としての機能を有するため、保持器が不要となる。
請求項４の構成によれば、側板の保持が簡単になる。
請求項５の構成によれば、転動体が内外輪の間に噛み込んでワンウェイクラッチの動作に支障が生じることを防止できる。
【００１２】
本明細書において、「回転作動型」とは、上記所定の回転数を越えた範囲での回転時において、ワンウェイクラッチとしての機能が確実に作動するという意味であるが、低速回転域から所定の回転数以下の回転でも、ワンウェイクラッチとして機能する場合がある。また、「所定の回転数」は、錘体の質量や錘体の内輪中心からの距離、錘作動面の傾斜角度によって、任意に決定されるものである。
【００１３】
また、本明細書において、「錘作動面」とは、遠心力を受けた錘体が、この面に沿って外径側へ転動または滑ることにより案内される面であり、ローラに接触押圧し、ローラを噛合い位置まで移動させるために設けられている。「錘作動面」は外径方向に向かってポケットの周方向幅が徐々に狭まるように傾斜していることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。図面中、同一部分は同一符号にて示してある。
【００１５】
図１は、本発明の実施例を示す回転作動型ワンウェイクラッチの正面図である。回転作動型ワンウェイクラッチ１は、内周にスプライン２ａが刻設され、不図示の駆動軸に嵌合する中空の軸である内輪２と、内輪２の半径方向外側で同軸上に、かつ内輪２と相対回転自在に配置された外輪３とからなっている。
【００１６】
図２は、内輪２の正面図である。内輪２の外周部には、外輪３の内周面３ａに対して開口した複数の凹所１２、凹所１２と隣接したカム面１３、カム面１３に隣接した非楔作用面１４とが一組となり、円周方向等分に設けられている。凹所１２には錘体８が着座している。
【００１７】
内輪２の外周には、凹部９が設けられており、凹部９には後述の軸受部材４の嵌合突起６が嵌合する。凹部９は、凹所１２、カム面１３、非楔作用面１４とが構成する一組の間に設けられる。
【００１８】
図３は、本発明の実施例による軸受部材の正面図である。内輪２とは別体に設けられる軸受部材４は、全体として円弧状の形状をしており、円弧状の外周は軸受面１７となっており、外輪３の内周面３ａ（図１参照）に対して軸受機能を有する。軸受部材４の内周には、径方向内方に突出する突起６が形成されており、この突起６が内輪２の凹部９に嵌合することで、軸受部材４は内輪２に対して円周方向で移動不能に固定されている。
【００１９】
更に、軸受部材４は、周方向の中間部に軸方向に貫通する貫通孔１０を備えている。回転作動型ワンウェイクラッチ１の軸方向には、各部材が軸方向に脱落することを防止するためほぼ環状の側板２５が軸方向の両側に配置される。
【００２０】
図１においては正面側の側板２５が一部破断され図示されている。アコーデオンスプリング５などを軸方向で保持する側板２５の加締め部１１が、軸受部材４の貫通孔１０、次に他方の側板２５の貫通孔２６に挿入され、加締められている。この状態を図１に示している。図１は図の裏側に他の側板２５が配置されている状態を示している。
【００２１】
軸受部材４の周方向の一端部は、付勢スプリング、すなわち、アコーデオンスプリング５の端部を取り付ける取り付け部１６が設けられ、取り付け部１６の径方向外方には周方向に延在するストッパ突起１８が設けられている。ストッパ突起１８は、アコーデオンスプリング５が遠心力を受けて径方向外方へ移動することを制限するために設けられている。
【００２２】
軸受部材４の周方向の他端部は、ほぼ円筒形の錘体８の作動を案内する錘作動面１５が設けられている。錘作動面１５は、内径側から外径側に向かって狭くなるように傾斜している。従って、この錘作動面１５に錘体８が外径方向に案内されると、錘体８がローラ７をカム面１３と係合する方向に押圧する。
【００２３】
また、付勢スプリング５として、ローラ７のスキュー防止のため、アコーデオンスプリング以外にも、断面が楕円形状のコイルスプリングを用いるとよい。
【００２４】
アコーデオンスプリング５は、ローラ７をカム面１３の深さの深い方向、即ち、凹所１２方向であって、カム面１３と外輪３の円筒状内周面との間でローラ７が噛み合わず、ワンウェイクラッチ１が空転する、非係合方向へ付勢している。
【００２５】
次に、本実施例の回転作動型ワンウェイクラッチ１の動作を説明する。図１は、ローラ７の噛合い前（非係合時）の状態を示している。
【００２６】
上述の構成の回転作動型ワンウェイクラッチ１は、非回転時から低速回転域までは内外輪の相対回転方向どちらの向きでもローラ７がトルク伝達を行うことはない。図１はこの状態を示しており、外輪３の内周面３ａとローラ７との間には僅かな隙間が存在している。また、錘体８は、凹所１２のほぼ最奥部に位置している。
【００２７】
図１の非係合状態から、回転数が上昇すると錘体８が遠心力を受けて軸受部材４に形成され、外径方向に向かって周方向幅が徐々に狭まるように傾斜した周方向端面、すなわち錘作動面１５に沿って外径側へ移動し、ローラ７自身が受ける遠心力に加えて錘体８が受ける遠心力をローラ７に加え、ローラ７がカム面１３と係合可能な位置までローラ７を係合方向へ押しあげながら噛み合い位置まで周方向に押圧する力が働く。
【００２８】
更に、回転数が所定値を超えるとローラ７に充分な押圧力が加わり、回転作動型ワンウェイクラッチ１の機能を発揮できる状態、つまりロックアップ可能な状態となる。即ち、この状態で、図１において内輪２を固定状態として考えると、外輪３が図中左方向へ回転するときは空転状態（非係合状態）となり、図中右方向へ回転すると、錘体８が凹所１２から離れ、錘作動面１５に沿って外径側へ移動し、アコーデオンスプリング５の付勢力に抗してローラ７をカム面１１へと押圧する噛合い状態（係合状態）となり、内外輪間でトルクの伝達が行われる。
【００２９】
ところで、錘体８がローラ７と錘作動面１５との間へ挟まってしまうことを防止するため、錘作動面１５には所定の楔角が設定されている。この楔角は錘体８とローラ７の接点における接線と錘作動面１２とのなす角であり、錘体８とローラ７の各々の径の比によって設定角度が異なってくる。
【００３０】
カム面１３の更に外径側であって、錘体８の反対側部分には、カム面１３よりも大きく傾斜した非楔作用面１４が形成されている。ローラ７は、非楔作用面１４には噛み込まないようになっている。
【００３１】
軸受部材４は、通常鋼材から作製される内輪２と同じ材質の材料から作製してもよいが、内輪２の材質とは異なり、軸受に最適な材料で作ることができる。また、削り出しなどで形成することもできるが、形状が複雑なため、焼結などで作製することが好ましい。また、軸受部材４は、突起６で内輪２に固定されているので、凹所１２に対してもほぼ固定状態となっている。
【００３２】
以上のように、軸受部材４を設けたため、内輪２の外周形状が簡単なものとなったので、内輪２を研磨、切削、ワイヤーカット等により除去する必要が減るため、これらの加工に伴う加工時間と、熱処理による変形の影響を減少できる。
【００３３】
次に、図４を用いて上記実施例の変形例を説明する。図４は、本発明の実施例の一変形例を示す回転作動型ワンウェイクラッチの正面図である。回転作動型ワンウェイクラッチ１の基本的な構成は図１に示したものと同じなので、その部分についての説明は省略する。ただし、図４では外輪３の図示を省略している。
【００３４】
本変形例では、アコーデオンスプリング５の端部を取り付ける取り付け部１６が軸受部材４に設けられていない。従って、アコーデオンスプリング５を保持するため、保持器２１が設けられている。保持器２１は、ほぼ環状の板状部材から形成され、図４において図面に向かって向こう側に配置されている。また、保持器２１は、内輪２または軸受部材４に固定されている。
【００３５】
保持器２１は、周方向で所定間隔に配置され、軸方向に延在する折曲部２０を備えており、この折曲部２０にアコーデオンスプリング５の端部が保持されている。この変形例では、アコーデオンスプリング５の端部を取り付ける取り付け部１６や取り付け部１６の径方向外方には周方向に延在するストッパ突起１８を軸受部材４に設ける必要がないので、軸受部材４の形状が簡単になる。
【００３６】
また、本変形例ではストッパ突起１８に相当する部分が軸受部材４に設けられていないが、折曲部２０の軸方向端部２２がこれと同様の機能を果たし、アコーデオンスプリング５が遠心力を受けて径方向外方へ移動することを制限している。
【００３７】
尚、錘体は、鋼材、銅、鋼合金、アルミニウム、合成樹脂等の材料から成形することが考えられるが、鋼等の比重の大きいものを用いると単位体積あたりに受ける遠心力が大きくなるので、装置のサイズが小さく且つ低速回転時においても噛合い可能な状態が得られ、また錘体８の径を小さくすることが可能となる。
【００３８】
以上説明した実施例では、転動体としての円筒形のローラを示したが、これは球体であっても良い。また、錘体についても、円筒形のローラではなく球体であってもよい。更に、転動体と錘体との組み合わせについても、両者ともローラ、両者とも球体、いずれか一方がローラで、他方が球体であってもよい。
【００３９】
また、実施例では、軸受部材は円周方向等配分に６個設けられているが、この数は必要なトルク容量などに応じて任意に変更でき、６個以外でもよく、例えば、３個や４個でも良い。しかしながら、個数にかかわらずポケットは円周方向等配分に設けることが好ましい。
【００４０】
また、実施例では、ローラの直径は錘体の直径より大きいが、この大小関係は使用条件（例えば、作動時の回転数の範囲）に応じて、任意に設定することができる。従って、同じ大きさにすることもできるし、錘体の直径がローラの直径より大きく設定することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の回転作動型ワンウェイクラッチは、自動二輪車、スノーモービル等だけでなく、四輪自動車などにも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施例を示す回転作動型ワンウェイクラッチの正面図である。
【図２】本発明の実施例を示す回転作動型ワンウェイクラッチの内輪の正面図である。
【図３】本発明の実施例を示す回転作動型ワンウェイクラッチの軸受部材の正面図である。
【図４】本発明の実施例の一変形例を示す回転作動型ワンウェイクラッチの正面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１    回転作動型ワンウェイクラッチ
２    内輪
３    外輪
４    軸受部材
５    アコーデオンスプリング
６    突起
７    転動体（ローラ）
８    錘体
９    凹部
１２  凹所
１３  カム面
１５  錘作動面
１４  非楔作用面
２１  保持器
【図１】
2005308148.tif 000003
【図２】
2005308148.tif 000004
【図３】
2005308148.tif 000005
【図４】
2005308148.tif 000006