(57)【要約】【課題】外輪がプレス成形時のスプリングバックにより変形しても、円筒ころと外輪との接触圧が増大するのを防止することができる一方向クラッチを提供する。【解決手段】一方向クラッチ１の外輪２は、軸方向に延びるとともに深絞り加工時のスプリングバックにより軸方向一端の内径ｄ１が拡径された円筒部２ａと、この円筒部２ａの軸方向他端から径方向に延びる円環部２ｂとを備える。円筒部２ａの内周面２ａ１には、前記内径ｄ１と同一径に設定された外径Ｄを有する圧入部材７が、円筒部２ａの軸方向他端の内径ｄ２を拡径するために、軸方向一端から軸方向他端に向けて圧入されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス成形により略円筒状に形成され、軸方向に延びるとともに前記プレス成形時のスプリングバックにより軸方向一端の内径が拡径された円筒部と、この円筒部の軸方向他端から径方向に延びる円環部とを有する外輪と、
前記外輪と同軸心状に配置された内輪と、
前記外輪の円筒部の内周面と前記内輪の外周面との間に転動可能に配置された複数の円筒ころとを備え、
前記円筒ころが前記内外輪に圧接して噛み合った状態で前記内外輪を一体回転可能とし、その噛み合いを解除した状態で前記内外輪の相対回転を許容する一方向クラッチであって、
前記円筒部の内周面には、前記軸方向一端の内径と同一径に設定された外径を有する環状の圧入部材が、前記軸方向一端から軸方向他端に向けて圧入されていることを特徴とする一方向クラッチ。
【請求項２】
前記円筒ころを円周方向に沿って所定の間隔で保持する保持器をさらに備え、
前記保持器は、前記円筒部の軸方向一端側に配置された第１環状部と、前記円筒部の軸方向他端側に配置された第２環状部と、前記第１及び第２環状部を連結している複数の柱部とを有し、
前記第２環状部は、前記圧入部材の内周面と前記内輪の外周面との間に配置されている請求項１に記載の一方向クラッチ。
【請求項３】
前記第２環状部は、前記圧入部材の内周面に締まり嵌めされている請求項２に記載の一方向クラッチ。
【請求項４】
前記第２円環部の外周面及び前記圧入部材の内周面のうち、一方には係合凸部が形成されており、他方には前記係合凸部と係合可能な係合凹部が形成されている請求項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】
本発明は、プレス成形により形成された外輪を有する一方向クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の一方向クラッチとして知られているものに、内輪と、外輪と、これら内外輪間に形成されたくさび状空間に配置された複数の円筒ころと、これら円筒ころを周方向等間隔に保持している保持器と、円筒ころを一方向に付勢しているバネとを備えたものがある（例えば、特許文献１及び２参照）。この一方向クラッチは、円筒ころが内外輪に噛み合うことにより内外輪が一体回転するとともに、円筒ころの噛み合いが解けると内外輪が相対回転するようになっている。
【０００３】
このような一方向クラッチには、図６に示すように、外輪１０１がプレス成形によって略円筒状に成形されるものがある。この外輪１０１は、ハウジング１５０に形成された凹部１５０ａに圧入される円筒部１０１ａと、内輪である回転軸１０２が貫通する貫通孔１０１ｂ１が形成された円環部１０１ｂとを有している。外輪１０１の円筒部１０１ａと回転軸１０２との間には、複数の円筒ころ１０３が、保持器１０４によって周方向等間隔に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−９７７１０号公報
【特許文献２】特開２００６−９７７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記一方向クラッチの外輪１０１は、プレス成形時には金型（図示省略）によって拘束されているため、図７の二点鎖線で示すように、外輪１０１の軸線Ｙと平行な状態で保持されている。しかし、外輪１０１の円筒部１０１ａは、金型から抜き出すと、図７の実線で示すようにスプリングバック（加工後の材料が僅かに加工前の形状に戻ること）によりテーパ状に変形し、軸線Ｙに対して傾斜した状態となる。なお、図７及び後述する図３においては、分かり易くするために前記円筒部１０１ａの傾斜の程度を誇張して描いてる。
【０００６】
このように変形した外輪１０１の円筒部１０１ａは、ハウジング１５０の凹部１５０ａに圧入されるが、ハウジング１５０が、外輪１０１よりも剛性が低い場合、例えば合成樹脂からなる場合には、凹部１５０ａが円筒部１０１ａの傾斜した形状に合わせて変形する。このため、円筒部１０１ａをハウジング１５０の凹部１５０ａに圧入しても、円筒部１０１ａを変形前の状態に戻すことはできない。
【０００７】
そうすると、図７に示すように、円筒ころ１０３の軸方向一方側の端部が外輪１０１の円筒部１０１ａの内周面に接触して片当たりする状態となるため、この片当たり部の接触圧が増大することによって、外輪１０１が早期に破損するという問題がある。
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、外輪がプレス成形時のスプリングバックにより変形しても、円筒ころと外輪との接触圧が増大するのを防止することができる一方向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】
【０００８】
前記目的を達成するための本発明の一方向クラッチは、プレス成形により略円筒状に形成され、軸方向に延びるとともに前記プレス成形時のスプリングバックにより軸方向一端の内径が拡径された円筒部と、この円筒部の軸方向他端から径方向に延びる円環部とを有する外輪と、前記外輪と同軸心状に配置された内輪と、前記外輪の円筒部の内周面と前記内輪の外周面との間に転動可能に配置された複数の円筒ころとを備え、前記円筒ころが前記内外輪に圧接して噛み合った状態で前記内外輪を一体回転可能とし、その噛み合いを解除した状態で前記内外輪の相対回転を許容する一方向クラッチであって、前記円筒部の内周面には、前記軸方向一端の内径と同一径に設定された外径を有する環状の圧入部材が、前記軸方向一端から軸方向他端に向けて圧入されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、プレス成形時のスプリングバックにより軸方向一端の内径が拡径された外輪の円筒部には、その内周面に前記軸方向一端の内径と同一径に設定された外径を有する圧入部材が、軸方向一端から軸方向他端に向けて圧入される。これにより、円筒部の軸方向他端の内径を、圧入部材により拡径して軸方向一端の内径と同一径にすることができるため、円筒部の内周面を軸方向全長に亘って軸線と平行な状態にすることができる。
【００１０】
その結果、円筒ころを、その軸方向全長に亘って円筒部の内周面に線接触させることができるため、従来のように円筒ころの軸方向一方側の端部が円筒部の内周面に片当たりするのを防止することができる。したがって、外輪がプレス成形時のスプリングバックにより変形しても、円筒ころと外輪との接触圧が増大するのを防止することができ、これによって外輪が早期に破損するのを防止することができる。
【００１１】
また、前記円筒ころを円周方向に沿って所定の間隔で保持する保持器をさらに備え、前記保持器は、前記円筒部の軸方向一端側に配置された第１環状部と、前記円筒部の軸方向他端側に配置された第２環状部と、前記第１及び第２環状部を連結している複数の柱部とを有し、前記第２環状部は、前記圧入部材の内周面と前記内輪の外周面との間に配置されていることが好ましい。
この場合は、圧入部材の径方向内側に、保持器の第２環状部を配置することができるため、軸方向にコンパクトな一方向クラッチを構成することができる。
【００１２】
また、前記保持器の前記第２環状部は、前記圧入部材の内周面に締まり嵌めされていることが好ましい。この場合は、第２環状部が圧入部材を介して外輪の円筒部に固定されるため、保持器が外輪から抜け出すのを防止することができる。
【００１３】
また、前記第２円環部の外周面及び前記圧入部材の内周面のうち、一方には係合凸部が形成されており、他方には前記係合凸部と係合可能な係合凹部が形成されていることが好ましい。この場合は、係合凸部と係合凹部とが係合することにより、第２環状部と圧入部材との固定力をさらに向上させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の一方向クラッチによれば、外輪がプレス成形時のスプリングバックによりテーパ状に変形しても、円筒ころと外輪との接触圧が増大するのを防止することができ、これによって外輪が早期に破損するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る一方向クラッチを示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】外輪に圧入部材を圧入する前の状態を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る一方向クラッチを示す断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る一方向クラッチを示す断面図である。
【図６】従来の一方向クラッチを示す断面図である。
【図７】外輪及び円筒ころを示す図６の要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ、本発明の一方向クラッチの実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明の第１の実施形態に係る一方向クラッチの断面図であり、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。図１及び図２において、一方向クラッチ１は、ハウジング５０に一体回転可能に固定された外輪２と、この外輪２と同軸心状に回転可能に配置された内輪としての回転軸３と、外輪２と回転軸３との間に配置された複数（本実施形態では８つ）の円筒ころ４と、各円筒ころ４を円周方向に沿って所定の間隔で保持する環状の保持器５とを備えている。ハウジング５０は合成樹脂製であり、その軸方向一方側に形成された凹部５０ａには、外輪２の円筒部２ａが圧入されている。
【００１７】
外輪２は、略円筒状に形成されており、軸方向に延びる前記円筒部２ａと、この円筒部２ａの軸方向一方側の端部から径方向に延びる円環部２ｂとを有している。円筒部２ａの内周面２ａ１には、円筒ころ４と同数（８つ）のカム面が形成されている（図２参照）。円環部２ｂには、回転軸３が軸方向に貫通する貫通孔２ｂ１が形成されている。
円筒ころ４は、外輪２の円筒部２ａの内周面２ａ１と回転軸３の外周面３ａとの間に転動可能に配置されている。
【００１８】
保持器５は、図１に示すように、外輪２の円筒部２ａと回転軸３との間に配置されており、円筒部２ａの軸方向一端側（図１の左側）に配置された第１環状部５ａと、円筒部２ａの軸方向他端側（図１の右側）に配置された第２環状部５ｂと、第１及び第２環状部５ａ，５ｂの間で軸方向に延びかつ周方向等間隔に配列されて当該第１及び第２環状部５ａ，５ｂを連結している複数の柱部５ｃとを有している。隣接する柱部５ｃと第１及び第２環状部５ａ，５ｂとによって囲まれるポケット部５ｄ内に円筒ころ４が収容され、本実施形態では、かかるポケット部５ｄによって、８つの円筒ころ４が円周方向に沿って所定の間隔で保持されている（図２参照）。
【００１９】
一方向クラッチ１は、図２に示すように、保持器５に固定されて円筒ころ４を一方向に弾性的に付勢する弾性部材６をさらに備えている。弾性部材６は、円筒ころ４と同数（８つ）の圧縮コイルバネからなり、前記ポケット部５ｄに収納されている。
【００２０】
外輪２の円筒部２ａの内周面２ａ１と、回転軸３の外周面３ａと、保持器５のポケット部５ｄとにより、複数のくさび状空間Ｓが形成されている。そして、各円筒ころ４は、くさび状空間Ｓにおいて、弾性部材６によりくさび状空間Ｓが狭くなる方向へ付勢されている。
【００２１】
このように構成された一方向クラッチ１では、外輪２と回転軸３とが一方向（図２の反時計回り方向）に相対回転しようとする場合には、弾性部材６の付勢力により、円筒ころ４はくさび状空間Ｓが狭くなる方向へ僅かに移動して、円筒ころ４の外周面が回転軸３の外周面３ａ及び外輪２の円筒部２ａの内周面２ａ１に圧接し、円筒ころ４が外輪２と回転軸３との間に噛み合った状態となる。このように円筒ころ４が噛み合うことで、外輪２と回転軸３とが前記一方向に一体回転可能となる。
【００２２】
一方、外輪２と回転軸３とが他方向（図２の時計回り方向）に相対回転しようとする場合には、弾性部材６の弾性力に抗して、円筒ころ４はくさび状空間Ｓが広くなる方向へ僅かに移動し、円筒ころ４の外輪２及び回転軸３との噛み合いが解除され、外輪２と回転軸３とが前記他方向に相対回転が許容される。
【００２３】
一方向クラッチ１は、図１に示すように、外輪２の円筒部２ａの内周面２ａ１の軸方向他端側に圧入されている圧入部材７をさらに備えている。図３は、外輪２に圧入部材７を圧入する前の状態を示す断面図である。図３において、外輪２の円筒部２ａは、プレス成形である深絞り加工によって略円筒状に形成されている。このため、円筒部２ａは、深絞り加工時には金型（図示省略）によって外輪２の軸線Ｘと平行な状態で保持されているが、金型から抜き出すと、スプリングバックにより円環部２ｂ側の軸方向他端（図３の右端）から軸方向一端（図３の左端）に向けて微小角度で漸次拡径するテーパ状に変形し、軸線Ｘに対して傾斜した状態となる（図３の実線参照）。前記圧入部材７は、このスプリングバックにより傾斜した円筒部２ａを軸線Ｘに対して平行な状態（図３の二点鎖線参照）にするためのものである。
【００２４】
圧入部材７は、鉄系の金属によって環状に形成されており、その径方向の厚みは１〜２ｍｍに設定されている。また、圧入部材７の外径Ｄは、円筒部２ａの軸方向一端の内径ｄ１と同一径に設定されている。このように形成された圧入部材７は、図３の矢印方向、すなわち円筒部２ａの内周面２ａ１の軸方向一端から軸方向他端に向けて圧入される。
【００２５】
その際、円筒部２ａの軸方向一端は、その内径ｄ１が圧入部材７の外径Ｄと同一径であるため、前記圧入によって拡径されることはない。これに対して、円筒部２ａの軸方向他端は、その内径ｄ２が前記外径Ｄよりも小径に設定されているため、圧入部材７が軸方向他端に向かうに従って、徐々に拡径される。そして、圧入部材７が軸方向他端の近傍まで圧入されると（図１参照）、円筒部２ａの軸方向他端は、図３の二点差線で示すように、軸方向一端の内径ｄ１と同一径の内径ｄ３となるまで拡径される。これにより、円筒部２ａの内周面２ａ１は、軸方向全長に亘って軸線Ｘと平行な状態となる。
【００２６】
この状態において、保持器５の第２環状部５ｂは、図１に示すように、圧入部材７の内周面７ａと回転軸３の外周面３ａとの間に配置される。その際、第２環状部５ｂの外周面は、圧入部材７の内周面７ａに締まり嵌めされる。また、第１環状部５ａの外周面は、円筒部２ａの軸方向一端の内周面２ａ１に締まり嵌めされる。これにより、保持器５は、圧入部材７とともに外輪２に固定される。
【００２７】
以上、本発明の実施形態に係る一方向クラッチ１によれば、プレス成形時のスプリングバックにより軸方向一端の内径が拡径された外輪２の円筒部２ａには、その内周面２ａ１に軸方向一端の内径ｄ１と同一径に設定された外径Ｄを有する圧入部材７が、円筒部２ａの内周面２ａ１の軸方向一端から軸方向他端に向けて圧入される。これにより、円筒部２ａの軸方向他端の内径ｄ２を、圧入部材７により拡径して軸方向一端の内径ｄ１と同一径（内径ｄ３）にすることができるため、円筒部２ａの内周面２ａ１を軸方向全長に亘って軸線Ｘと平行な状態にすることができる。
【００２８】
その結果、円筒ころ４を、その軸方向全長に亘って円筒部２ａの内周面２ａ１に線接触させることができるため、従来のように円筒ころ４の軸方向一方側の端部が円筒部２ａの内周面２ａ１に片当たりするのを防止することができる。したがって、外輪２がプレス成形時のスプリングバックにより変形しても、円筒ころ４と外輪２との接触圧が増大するのを防止することができ、これによって外輪２が早期に破損するのを防止することができる。
【００２９】
また、保持器５の第２環状部５ｂは、圧入部材７の内周面７ａと回転軸３の外周面３ａとの間に配置されているため、圧入部材７の径方向内側に第２環状部５ｂを配置することができる。これにより、軸方向にコンパクトな一方向クラッチ１を構成することができる。
【００３０】
また、保持器５の第２環状部５ｂは、圧入部材７の内周面７ａに締まり嵌めされているため、第２環状部５ｂを圧入部材７を介して外輪２の円筒部２ａに固定することができる。これにより、保持器５が外輪２から抜け出すのを防止することができる。
【００３１】
また、外輪２の円筒部２ａは、合成樹脂製のハウジング５０の凹部５０ａに圧入されているため、円筒部２ａをハウジング５０に圧入する際に、円筒部２ａのスプリングバックによる変形を矯正することができない場合に、本発明を好適に適用することができる。
【００３２】
図４は、本発明の第２の実施形態に係る一方向クラッチを示す断面図である。本実施形態では、円筒ころ４及び保持器５を軸方向に短く形成し、保持器５の第２環状部５ｂと外輪２の円環部２ｂとの間に形成された隙間に、圧入部材７が圧入されている。本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、円筒部２ａの内周面２ａ１を軸方向全長に亘って軸線Ｘと平行な状態にすることができる。
【００３３】
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく適宜変更して実施可能である。例えば、第１の実施形態において、保持器５の第２環状部５ｂ及び圧入部材７は、図５（ａ）又は（ｂ）に示す断面形状としてもよい。図５（ａ）では、外周断面に山形凸状の係合凸部５ｂ１が形成された第２環状部５ｂと、内周断面にＶ形凹状の係合凹部７ｂが形成された圧入部材７とを係合することにより、両者を固定している。図５（ｂ）では、外周断面にＶ形凹状の係合凹部５ｂ２が形成された第２環状部５ｂと、内周断面に山形凸状の係合凸部７ｃが形成された圧入部材７とを係合することにより、両者を固定している。これらの場合は、第２環状部５ｂと圧入部材７との固定力をさらに向上させることができる。なお、前記係合凸部５ｂ１，７ｃ又は係合凹部５ｂ２，７ｂの断面形状は、例えば円弧状などの他の形状であってもよい。
【００３４】
また、第２の実施形態では、圧入部材７の配置スペースを確保するために、円筒ころ４及び保持器５を軸方向に短く形成しているが、ハウジング５０の凹部５０ａ及び外輪２の円筒部２ａを軸方向に長く形成してもよい。
【００３５】
さらに、回転軸３を内輪としているが、回転軸３に別部材の内輪を一体回転可能に固定してもよい。また、本実施形態の一方向クラッチ１は、外輪２の円筒部２ａの内周面２ａ１にカム面が形成されているが、回転軸３の外周面３ａにカム面が形成されていてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１：一方向クラッチ、２：外輪、２ａ：円筒部、２ａ１：内周面、２ｂ：円環部、３：回転軸（内輪）、３ａ：外周面、４：円筒ころ、５：保持器、５ａ：第１環状部、５ｂ：第２環状部、５ｂ１：係合凸部、５ｂ２：係合凹部、５ｃ：柱部、７：圧入部材、７ｂ：係合凹部、７ｃ：係合凸部
【図１】
2012167730.tif 000003
【図２】
2012167730.tif 000004
【図３】
2012167730.tif 000005
【図４】
2012167730.tif 000006
【図５】
2012167730.tif 000007
【図６】
2012167730.tif 000008
【図７】
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