(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッチケーシングの一端に閉塞壁を一体に設けると共に、該クラッチケーシングの内部にクラッチユニットを組込み、上記クラッチケーシングの他端開放端に閉塞蓋を嵌合し、上記閉塞壁及び閉塞蓋にそれぞれ軸挿通穴を設け、上記クラッチユニットを構成する外輪の内径面に周方向に一定間隔をおいて所要数のころ保持ポケットを設け、上記ころ保持ポケットの底に、上記軸挿通穴に挿通される軸との間で一定のくさび角を有するくさび形空所を形成する傾斜カム面を形成し、上記ころ保持ポケットにころと該ころを上記くさび角が小さくなる方向に押圧するばねを組込んでなる一方向クラッチにおいて、上記ころ保持ポケット相互間の外輪内径面を上記軸に対するラジアル軸受面とし、上記外輪を焼結金属により成形して、そのラジアル軸受部分を除き、該外輪に浸炭処理を施し、上記浸炭処理を施した外輪に、上記ラジアル軸受部分を潤滑するための潤滑油を含浸させたことを特徴とする一方向クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は事務機器の駆動軸等に用いられる一方向クラッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来の一方向クラッチを図８から図１０に示す。この一方向クラッチは、クラッチケーシング１とその閉塞蓋２及びクラッチユニット３から成る。
【０００３】
クラッチケーシング１は適当なプラスチックにより形成され、円筒体の一端に所要厚さの閉塞壁４を形成したものであり、その閉塞壁４の中心に軸挿通穴５が設けられ、その軸挿通穴５の内径面が、これに挿通された軸６に対するラジアル軸受となる。
【０００４】
上記のクラッチケーシング１の内部には、上記軸挿通穴５より大径の収納部７が設けられる。その収納部７に前記のクラッチユニット３が収納され、その収納部７の開放端に閉塞蓋２が嵌合される。閉塞蓋２はその外径面に係合リブ８を有し、開放端の内径面にこれと係合する係合溝９が形成される。
【０００５】
上記の閉塞蓋２の中心にも軸挿通穴１１が設けられ、その軸挿通穴１１が軸６に対するもう一つのラジアル軸受となっている。
【０００６】
上記のクラッチユニット３を構成する外輪１２は、図９、図１０に示すように、その外径面に回り止め用凹所１３が設けられ、前記収納部７の内径面の回り止め用リブ１４と嵌合する。また、上記外輪１２の内径面には、周方向に一定間隔をおいてころ保持ポケット１５が所要数に設けられる。
【０００７】
上記のころ保持ポケット１５の底は、一定方向に傾斜した傾斜カム面１６となっており、その傾斜カム面１６と軸６の外径面との間で一定のくさび角を有するくさび形空所を形成している。また、上記ころ保持器ポケット１５のくさび角が小さくなる側と反対側の端面にばね収納用の凹所１８が形成される。
【０００８】
上記のころ保持ポケット５にころ１７が収納されると共に、上記の各凹所１８に板ばね１９が収納され、その板ばね１９のばね力によりころ１７をくさび角が小さくなる方向に押圧する。上記の各板ばね１９は、図１０に示すように環状部２１により一体に連結されたものであり、閉塞蓋２側から各板ばね１９を上記の凹所１８へ挿入する。環状部２１は閉塞蓋２と外輪１２の端面との間で挟まれる。
【０００９】
上記構成の一方向クラッチは、軸６が図９の矢印Ａで示すように、前記のくさび角が小さくなる方向に回転すると、ころ１７がその方向に移動してくさび形空所にかみ込んでロックされ、軸６と外輪１２及びクラッチケーシング１が一体に回転する。このとき、クラッチケーシング１に作用する負荷は閉塞壁４と閉塞蓋２の軸挿通穴５、１１の部分のラジアル軸受で支持される。
【００１０】
なお、軸６が上記と逆方向に回転すると、ころ１７のロックが外れ軸６は空転する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記のごとき従来の一方向クラッチにおいて、ころ１７の内接円の中心と、各軸挿通穴５、１１の中心とを一致させる位置精度を上げることは加工上困難な場合が多く、特に閉塞蓋２をクラッチケーシング１に嵌合すると、その閉塞蓋２の内径、即ち軸挿通穴１１が収縮することもあって、両者の軸挿通穴５、１１の寸法公差は軸６の寸法に対して大きな公差をもたせる必要があった。また、クラッチが空転する際に軸挿通穴５、１１の部分で生じる空転トルクを軽減するためにも、上記の寸法公差を大きくとる必要があった。
【００１２】
しかし、軸挿通穴５、１１の寸法公差が大きいと、ラジアル荷重が発生したとき、図８及び図９に示すように、軸６の中心に対して軸受すき間による偏心量δが生じる。
【００１３】
なお、図８のＣは軸６の中心線、Ｃ’は一方向クラッチの中心線、図９のＯは軸６の中心、Ｏ’は一方向クラッチの中心である。
【００１４】
このような偏心量δが存在すると、軸６が前記の矢印Ａの方向に回転してクラッチがロック状態で回転する際に、上記の偏心量δ分が振れとなって現れる。
【００１５】
上記のごとき振れは軸６の回転に対するラジアル振動となって現れ、回転精度の低下の原因となる。
【００１６】
そこで、この発明は上記のごときクラッチ回転の振れを小さくして、軸の回転精度を向上することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段とその作用】
上記の目的を達成するために、この発明は、クラッチケーシングの一端に閉塞壁を設けると共に、該クラッチケーシングの内部にクラッチユニットを組込み、上記クラッチケーシングの他端開放端に閉塞蓋を嵌合し、上記閉塞壁及び閉塞蓋にそれぞれ軸挿通穴を設け、上記クラッチユニットを構成する外輪の内径面に周方向に一定間隔をおいて所要数のころ保持ポケットを設け、上記ころ保持ポケットの底に、上記軸挿通穴に挿通される軸との間で一定のくさび角を有するくさび形空所を形成する傾斜カム面を形成し、上記ころ保持ポケットにころと該ころを上記くさび角が小さくなる方向に押圧するばねを組込んでなる一方向クラッチにおいて、上記ころ保持ポケット相互間の外輪内径面を上記軸に対するラジアル軸受面とした構成とした（請求項１）。
【００１８】
上記構成の一方向クラッチは、ラジアル荷重を外輪の内径面で受けるため、クラッチケーシングの閉塞壁と閉塞蓋の各軸挿通穴はラジアル軸受機能を必要としない。このため、各軸受挿通穴の寸法公差を大きくとっても、クラッチ回転の振れに影響を与えない。クラッチ回転の振れに影響を与えるのは、外輪の内径の精度であるが、この精度は十分高く出すことができるので、結果として軸の回転精度が向上する。
【００１９】
また、上記外輪を焼結金属により成形し、そのラジアル軸受部分を除き、該外輪に浸炭処理を施すことにより（請求項２）、複雑な形状の外輪を効率的に高寸法精度で製造することができ、軸と接触するラジアル軸受部分の硬度上昇を防止して、外輪に必要な機械的特性を持たせることができる。
【００２０】
さらに、上記浸炭処理を施した外輪に潤滑油を含浸させることにより（請求項３）、上記ころ保持ポケットへのグリースの封入を不要とすることができる。
【００２１】
前記の目的を達成する他の構成として、クラッチケーシングの一端に閉塞壁を設ける共に、該クラッチケーシングの内部にクラッチユニットを組込み、上記クラッチケーシングの他端開放端に閉塞蓋を嵌合し、上記閉塞壁及び閉塞蓋にそれぞれ軸挿通穴を設け、上記クラッチユニットを構成する外輪の内径面に保持器を嵌合し、上記保持器と外輪内径面とにより周方向に一定間隔をおいて所要数のころ保持ポケットを設け、上記ころ保持ポケットの底になる上記外輪の内径面に、上記軸挿通穴に挿通される軸との間で一定のくさび角を有するくさび形空所を形成する傾斜カム面を形成し、上記ころ保持ポケットにころと該ころを上記くさび角が小さくなる方向に押圧するばねを組込んでなる一方向クラッチにおいて、上記ころ保持ポケット相互間の保持器内径面を上記軸に対するラジアル軸受面とした構成をとることができる（請求項４）。
【００２２】
この場合は、保持器が外輪とは別部品である点で前記の場合と相違するが、その保持器の内径面がラジアル軸受となり、前記と同様にクラッチケーシングの閉塞壁及び閉塞蓋の各軸挿通穴の寸法公差を大きくとることができる。クラッチ回転の振れに影響を与えるのは、保持器内径の精度及び外輪に対する保持器の組込み精度であるが、これらは従来例に比べ十分高精度に維持することができる。
【００２３】
【実施の形態】
以下、この発明の第１実施形態を図１から図４に基づいて説明する。
この第１実施形態の一方向クラッチは、前述の従来のものと基本的な構成及び作用は同一であるので、同一部分については、同一符号を付すると共に、その説明は前述のものを援用する。
【００２４】
従来例のものと相違する構成は、外輪１２のころ保持ポケット１５相互間の内径面２５が従来より小径に形成され、軸６に対するラジアル軸受を形成している点であり、従来ラジアル軸受を形成していた各軸挿通穴５、１１と軸６との間はその全周にわたり負荷が加えられた状態においても軸６と接触しない間隙ｇが存在する（図１参照）。
【００２５】
上記の内径面２５は、ラジアル荷重が発生している状態では、加工公差上軸６の中心Ｏに対して若干の偏心量δ’が生じるが、上記の内径面２５は十分高精度に加工できるので、上記の偏心量δ’は、従来例の偏心量δ（図８、図９参照）に比べ、十分小さくなる。このためクラッチロック時の回転の振れも小さくなる。
【００２６】
なお、クラッチケーシング１の閉塞壁４及び閉塞蓋２は、ころ１７及びばね１９の抜け出しを防止する機能をもつ。
【００２７】
この実施形態では、上記外輪１２が焼結金属で成形され、上記の軸受部分を潤滑するためにこの外輪１２には潤滑油が含浸されているので、上記ころ保持ポケット１５にはグリースが封入されていない。したがって、グリース漏れの心配やグリース封入量の管理を不要とすることができる。また、グリースの劣化や低温下でのグリースの硬化により、上記ころ１７やばね１９の動きが拘束されることもなく、クラッチのロック不良が生じたり、空転トルクが増大したりする心配もない。
【００２８】
上記の焼結金属で成形された外輪１２は、内径面２５の精度その他の機械特性をもたせるために、浸炭処理により硬化されるが、前述のように外輪１２の内径面２５をラジアル軸受とすると、浸炭処理された外輪１２に比べ硬度の低い軸６が外輪１２により摩耗を受ける不都合がある。
【００２９】
これを避けるために、外輪１２に浸炭処理を行う際に、その内径面２５とその周辺部分（図４（ａ）、（ｂ）の符号Ｄの網点の部分）がカバーされ、この部分に外部から炭素が侵入するのを防止して、この部分の硬度が上昇しないように熱処理が行なわれる。
【００３０】
次に、図５及び図７に示した第２実施形態について説明する。この第２実施形態のものと前述の第１実施形態のものとの相違点は、第１実施形態の場合は保持器がなく、外輪１２が保持器の機能をもっていたのに対し、第２実施形態の場合は外輪１２の内径に保持器２６を嵌合し、その保持器２６のころ保持ポケット１５に対応して外輪１２の内径面に傾斜カム面１６を形成し、その傾斜カム面１６と外輪１２の外径面とにより、前述の場合と同様のくさび形空所を形成した点である。
【００３１】
ころ１７に押圧力を加える板ばね１９’は、ころ保持ポケット１５の内端面に設けた凹所１８に個別に挿入される。
【００３２】
前記の保持器２６は、図７に示すように、環状部２７に周方向に一定間隔をおいて柱部２８を設けたものであり、上記の環状部２７及び柱部２８の外径面は外輪１２の内径面に密に嵌合され、その柱部２８の外径面に設けた係合リブ２９が外輪１２内径面の係合溝３０に係合され、回り止めが図られる。また、環状部２７及び柱部２８の内径面２５’が軸６に対するラジアル軸受を形成する。
【００３３】
上記構成の一方向クラッチは、前述の第１実施形態のものと同様の作用をなすが、ラジアル荷重は、保持器２６の内径面２５’を経て外輪１２及びクラッチケーシング１により受けられる。
【００３４】
なお、クラッチケーシング１の閉塞壁４及び閉塞蓋２の各軸挿通穴５、１１の内径面と軸６との間に間隙ｇが存在し、これらの部分が軸受機能をもたないことは第１実施形態の場合と同様である。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、請求項１乃至請求項３の発明は、クラッチユニットの外輪内径面、請求項４の発明は、外輪内径面と一体化した保持器の内径面を、それぞれ軸に対するラジアル軸受としたので、従来のように、２つの部材にそれぞれラジアル軸受を設ける場合に比べ加工公差が小さくなる。このため、クラッチの軸に対する振れが小さくなり、回転精度の高い一方向クラッチを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の断面図
【図２】同上のII−II線の拡大断面図
【図３】同上の分解斜視図
【図４】（ａ）同上の外輪の斜視図
（ｂ）同上の外輪の断面図
【図５】第２実施形態の断面図
【図６】同上のVI−VI線の拡大断面図
【図７】同上の保持器の斜視図
【図８】従来例の断面図
【図９】同上のIX−IX線の断面図
【図１０】同上の分解斜視図
【符号の説明】
１  クラッチケーシング
２  閉塞蓋
３  クラッチユニット
４  閉塞壁
５  軸挿通穴
６  軸
７  収納部
８  係合リブ
９  係合溝
１１  軸挿通穴
１２  外輪
１３  凹所
１４  リブ
１５  ころ保持ポケット
１６  傾斜カム面
１７  ころ
１８  凹所
１９、１９’  板ばね
２１  環状部
２５、２５’  内径面
２６  保持器
２７  環状部
２８  柱部
２９  係合リブ
３０  係合溝
【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】
0003922770.tif 000009
【図９】
0003922770.tif 000010
【図１０】
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