(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪(１)の内周面に一定間隔をおいてポケット(１０)を設け、そのポケット(１０)にローラ(３)を挿入し、上記ポケット(１０)の底面に回転の一方向に間隙が狭くなる傾斜面を形成し、上記ローラ(３)をその傾斜の方向に付勢するクラッチばね(２)を各ポケット(１０)に収納し、上記外輪(１)のポケット(１０)の両端面を蓋部材で閉塞し、上記ポケット(１０)の外輪(１)内周面側の開口幅を上記ローラ(３)の直径より小さく形成し、上記クラッチばね(２)を各ポケット(１０)に対応して設けられた一定間隔の金属製のばね片(９)と、各ばね片(９)の一端を一体に結合した金属製の環部(１１)とにより形成してなる一方向クラッチにおいて、
上記クラッチばね(２)は１枚の弾力性のある金属板を打抜いて形成され、
その打抜いた状態において、上記クラッチばね(２)の環部(１１)の外周部に周方向に等間隔をおいて各ばね片(９)の基部(１２)が形成され、各ばね片(９)は立上げ折り曲げ線(１３)に対して直角方向に、かつ隣接する基部(１２)の斜辺(１５)に沿って延び出し、該ばね片(９)は環部(１１)のまわりに相互に一定の角度(β)をもって羽根車状に突き出し、
該ばね片(９)の立上げ折り曲げ線(１３)は、各基部(１２)の一端において上記ローラ(３)の数に等分された等角度間隔の半径線(Ａ)を基準位置として、当該ばね片(９)の基部(１２)側にその基部(１２)の範囲内において所定量(ａ)オフセットした位置に設定され、
各基部(１２)の一端から上記ばね片(９)を折り曲げて立上げたことを特徴とする一方向クラッチ。
【請求項２】
上記ばね片(９)の先端部を上記ローラ(３)の長手方向の中間部に押し当てたことを特徴とする請求項１に記載の一方向クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ファックス、複写機等の事務機に適した一方向クラッチに関し、特に金属製のばね片に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の一方向クラッチとして、この発明者らは先に特願平７−２５２５１１号（特開平９−８９０１１号）により特許出願をしている。この特許出願に係る一方向クラッチは、図９から図１４に示すように、外輪１の内周面に一定間隔をおいてポケット１０を設け、そのポケット１０にローラ３を挿入し、上記ポケット１０の底面に回転の一方向に間隙が狭くなる傾斜面を形成し（図１１の角度θ参照）、各ポケット１０の上記傾斜面の間隙の狭くなる側と反対側の内部にばね収納凹所８を設けている。上記のばね収納凹所８に金属製ばね片９を収納し、そのばね片９によりローラ３を付勢し傾斜面に押圧する。上記外輪１のポケット１０の両端面を蓋部材４と外装体５により閉塞している。
【０００３】
ポケット１０の開口幅Ｗ（図１１参照）は、ローラ３の直径より小さく形成され、ローラ３はその一部が開口から部分的に露出して軸６に接触する。
【０００４】
蓋４は、外輪１に対し何らかの手段で嵌着すればよいが、図示の場合は、外装部材５に嵌着している。即ち、外装部材５の筒部１７を外輪１に被せ、その外装部材５の閉塞端面１８で外輪１の一方の端面を閉塞し、その筒部１７の端部内周面に形成した嵌合溝１９に蓋４の外周面のリブ２１を嵌合することにより取付けている。
【０００５】
上記外装部材５の筒部１７の内周面には、軸方向に係合リブ２２が形成され、外輪１の外周面の係合溝２３と相互に係合させることにより外輪１と外装部材５との回り止めを図っている。上記の蓋４及び外装部材５にはそれぞれ軸穴２４、２５が設けられる。
【０００６】
なお、外輪１のポケット１０の一端を閉塞するために、上記の場合は外装部材５に閉塞端面１８を形成しているが、独立した蓋で閉塞してもよく、或いは外輪１のポケット１０自体に閉塞壁を形成してもよい。また、筒部１７と蓋４とを一体化し、閉塞端面１８に代えて該筒部１７又は外輪１に嵌着される独立した蓋を用いたり、外輪１のポケット１０自体に閉塞壁を形成したりする構成を採用してもよい。
【０００７】
上記の構成でなる一方向クラッチは、外輪１の内径側に軸６を挿入して使用に供され、ポケット１０の傾斜面と軸６との間でくさび形空所７を形成する。通常の状態でローラ３はばね片９によりくさび形空所７の狭い方に付勢され前記の傾斜面に押圧される。その付勢方向に軸６が回転する（図１０の矢印参照）とロックして軸６のトルクを外輪１及びこれと一体の外装体５に伝達する。軸６が逆回転すると、ローラ３がばね片９を圧縮しながらくさび形空所７の広い方に移動するため、前記のロックが解除され軸６は空転する。
【０００８】
ところで、上記の各金属製ばね片９はその基部１２が金属製の環部１１と一体化され、これにより１つのクラッチばね２が構成される。このクラッチばね２は１枚の弾力性ある金属板を打ち抜いて形成されるものであり、図１４はその打ち抜き状態を示すものである。ばね片９の長さをＬで示し、材料の打ち抜き半径をＲで示す。
【０００９】
上記の環部１１は外輪１の内径とほぼ等しい内径を有し、その環部１１の外周部に周方向に等間隔をおいて、図示の場合７枚のばね片９を立上げるための７か所の基部１２が設けられる。
【００１０】
各基部１２において、環部１１の中心点Ｏのまわりを角度αでローラ３の数で７等分した等角度間隔の半径線上にばね片９の立上げ折り曲げ線１３が設けられ、更にその立上げ折り曲げ線１３と内径との間に、隣接する他の基部１２との連結部１４が設けられる。
【００１１】
ばね片９は上記の立上げ折り曲げ線１３に対して直角方向に、かつ隣接する基部１２の斜辺１５に沿って延び出しており、各ばね片９は環部１１のまわりに相互に一定の角度β（＝α）をもって羽根車状に突き出している。
【００１２】
前記の各ばね片９の中間部分には、前記の立上げ折り曲げ線１３と平行の中間折り曲げ線１６が設けられ、前記立上げ折り曲げ線１３によって基部１２から直角に立上げられると共に、中間折り曲げ線１６によって基部１２側に折り返され、（図１４（ｂ）参照）その折り返された先端部がローラ３に押し当てられる（図１２参照）。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成の一方向クラッチにおいて、ポケット１０の傾斜面の角度やローラ３の直径等の大きさ如何では、図１３に示すようにローラ３に対するばね片９の先端部がＢ点においてエッジ当たりになることがある。その場合のエッジ角をδで示す。
【００１４】
また、ばね収納凹所８の奥行き方向Ｙ1 と、ばね片９の長さ方向Ｙ2 との間に角度εが生じ、ばね片９が収納凹所８の内壁の点Ｃ等において干渉することがある。このような干渉が生じると、ばね片９が圧縮されたわみ代ｍが制限される。
【００１５】
ばね片９が上記のようなエッジ当たりになったり、ばね収納凹所８と干渉すると、外輪１のポケット１０の傾斜面にローラ３を正しく押圧することができず、また、ばね片９のたわみ代ｍが小さくなり適切なばね荷重を発揮することができない。
【００１６】
そこで、この発明はばね片のエッジ当たりを防止してローラを傾斜面に正しく押圧できるようにすると共に、ばね片のたわみ代を十分に大きくとれるようにしてクラッチ性能の向上を図ることを課題とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を達成するために、この発明の一方向クラッチは、外輪の内周面に一定間隔をおいてポケットを設け、そのポケットにローラを挿入し、上記ポケットの底面に回転の一方向に間隙が狭くなる傾斜面を形成し、上記ローラをその傾斜の方向に付勢するばねを各ポケットに収納し、上記外輪のポケットの両端面を蓋部材で閉塞し、上記ポケットの外輪内周面側の開口幅を上記ローラの直径より小さく形成し、上記ばねを各ポケットに対応して設けられた一定間隔の金属製のばね片と、各ばね片の一端を一体に結合した金属製の環部とにより形成してなる一方向クラッチにおいて、上記ばねの環部の外周部に各ばね片の基部を形成し、各基部の一端から上記ばね片を折り曲げて立上げ、該ばね片の立上げ折り曲げ線を、上記ローラの数に等分された等角度間隔の半径線を基準位置として、当該ばね片の基部側に所定量オフセットした位置に設定した構成とした。
【００１８】
また、上記ばね片の先端部を上記ローラの長手方向の中間部に押し当てた構成や、上記ばね片と環部とを一枚の金属板を打ち抜いて形成し、該ばね片を折り曲げて該環部に対して立ち上げた構成をとることができる。
【００１９】
【作用】
上記の一方向クラッチは、外輪の内径側に軸を挿入し、外輪の外径面に外装体を嵌着して使用に供される。通常の状態では、ローラはポケットの傾斜面と軸との間で形成されたくさび形空所の狭い方向に付勢される。その付勢方向に軸が回転するとロック状態となり軸のトルクを外輪及びこれと一体の外装体に伝達する。
【００２０】
軸が逆回転すると、ローラがばねを圧縮しながらくさび形空所の広い方に移動するため、前記のロックが解除され軸は空転する。
【００２１】
ばね片の立上げ折り曲げ線が前記のように基準位置からオフセットしているため、ばね片のローラに対するエッジ当たりが防止され、ローラは正しい姿勢でポケットの傾斜面に押し当てられる。また、ばね収納凹所の奥行き方向と、ばね片の長さ方向との間の角度はゼロか、又は小さいため、ばね片の収納凹所に対する干渉が防止され、たわみ代が十分に確保される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１から図５に示すように、実施形態の一方向クラッチの構成は、クラッチばね２の構成以外は、前述の従来の場合と同じ構成であるので、同一部分には同一符号を付して示すにとどめ、重複した説明を省略する。以下クラッチばね２について説明する。
【００２３】
クラッチばね２は、基本的には従来のものと同様に、環部１１と、各ポケット１０の数、即ちローラ３の数に対応した数のばね片９とにより構成される（図１参照）。このクラッチばね２は、図５に示すように、１枚の弾力性のある金属板を打抜いて形成されるものであり、環部１１は外輪１の内径とほぼ等しい内径を有し、その環部１１の外周部に周方向に等間隔をおいてばね片９を立上げるための基部１２が設けられる。
【００２４】
基部１２にはばね片９の立上げ折り曲げ線１３が設けられる。この立上げ折り曲げ線１３の位置が従来の場合と相違している。即ち、環部１１の中心点Ｏのまわりを角度αでローラ３の数に等しい数で７等分した等角度間隔の半径線を基準位置Ａ（図５（ｂ）参照）として、基部１２側に一定距離ａだけオフセットした位置Ａ’上に前記の立上げ折り曲げ線１３を設定する。その折り曲げ線１３と内径との間に、隣接する他の基部１２との連結部１４が設けられる。
【００２５】
各ばね片９の長さは従来と同様にＬであり、上記の立上げ折り曲げ線１３に対して直角方向に、かつ隣接する基部１２の斜辺１５に沿って延び出しており、環部１１のまわりに相互に一定の角度β（＝α）をもって羽根車状に突き出している。
【００２６】
この実施形態の場合は、前記のように基部１２側に一定量ａだけオフセットしているために、材料の打ち抜きは半径Ｒ’（＜Ｒ、Ｒは従来例の図４参照）である。
【００２７】
各ばね片９の中間部分には、前記の立上げ折り曲げ線１３と平行の中間折り曲げ線１６が設けられ、前記折り曲げ線１３によって基部１２から直角に立上げられると共に、中間折り曲げ線１６によって基部１２側に折り返される（図５（ｃ）参照）。この折り返し角γはローラ３に付与する付勢力を考慮して適当に設定される。
【００２８】
上記構成のばね２は外輪１の一方の端面から各ばね片９を各ポケット１０に挿入去れると共に、環部１１をその外輪１の端面に当てる（図４参照）。
【００２９】
上記のばね２を装着したのち、外輪１の反対側の端面からローラ３の先端を該ばね片９の折り曲げ部の先端を押し当てながら挿入し、最終的にばね片９の先端部をローラ３の長手方向の中間部に押し当てる。
【００３０】
上記のようにしてローラ３に押し当てられたばね片９の先端部分の状態を、従来の場合と対比して図６に基づいて説明する。
【００３１】
同図（ａ）は従来例の場合である。各ばね片９は７等分した等角度半径線上に立上げ折り曲げ線１３を設定して折り曲げ、更に中間折り曲げ線１６において折り返し、その先端部をローラ３に押し当てている。前述のように、ばね片９の先端部はローラ３に対しエッジ角δをもったエッジ当たりとなる。
【００３２】
同図（ｂ）は、図（ａ）の状態においてローラ３（又はこれと一体の外輪１）を固定して、立上げ折り曲げ線１３の位置を、図（ａ）の立上げ折り曲げ線１３の位置を基準位置Ａとして基部１２側へ一定量ａだけオフセットした位置に設定した状態を示す。上記のオフセットの結果、ばね片９の先端部がローラ３から角度δ’だけ離れた状態となる。実際はばね片９がローラ３から離れるようなクラッチばね２の装着状態は存在しないが、理解の便宜のためにこのような状態を仮想するのである。
【００３３】
同図（ｃ）は、図（ｂ）の状態から角度δ’だけクラッチばね２をローラ３（又はこれと一体の外輪１）に対して回転させ、ばね片９の先端をたわみ代ｍ’をもってローラ３に当接させた状態であり、この実施形態の場合である。この場合は、先端部の中心がローラ３に対して当接し、前記のエッジ角δがゼロ又は実質ゼロとなりエッジ当たりが無くなる。
【００３４】
また、図７に示すように、ばね収納凹所８の奥行き方向Ｙ1 と、ばね片９の長さ方向Ｙ2 の角度はゼロ又はそれに近い大きさとなる。このため、ばね片９のばね収納凹所８に対する干渉は回避され、大きなたわみ代ｍ’（＞ｍ）が得られる。
【００３５】
上記のオフセットの量ａは、ローラ３の数、直径等を考慮して決定されるが、この量ａが小さすぎると、エッジ当たりが解消できず、また大き過ぎると反対側でエッジ当たりが生じる。要は、クラッチばね２をローラ３に対して回転させ得る余裕としての角度δ’の大きさが、エッジ角δが消失するに足りる大きさであればよい。言い換えれば、オフセットの量ａの大きさは、ばね片９を上記基準位置Ａで立上げたとした場合の該ばね片９のローラ３に対するエッジ角δがゼロ又は実質ゼロになるように、上記クラッチばね２を上記外輪１に対し相対回転させるに足りる大きさに設定される。
【００３６】
なお、前述のオフセットは、基準位置Ａから平行移動する場合だけでなく、位置Ａ’が基準位置Ａに対して±５°程度傾くことは許容範囲である。
【００３７】
以上の構成でなる一方向クラッチの作用も、従来例の場合と同様である。
【００３８】
図８は他の実施形態におけるクラッチばね２の打ち抜き時の平面図であり、ばね片９の数がローラ３の数に合わせて５枚にしたものである。その他の構成は前述の場合と同じである。
【００３９】
【発明の効果】
上記のように、この発明の一方向クラッチは、クラッチばねのばね片の立上げ折り曲げ線の位置を、ローラの数に等分された等角度間隔の半径線を基準として、当該ばね片の基部側に所定量オフセットした位置に設定したことにより、ばね片の先端部がローラに対してエッジ当たりすることが避けられ、ローラをポケット内部の傾斜面に正しく押圧できる。また、ばね片がばね収納凹所の干渉することも避けられるので、ばね片のたわみ代を十分に大きくとることができる。
【００４０】
また、上記のオフセット分だけ材料の打ち抜き径が小さくなるので、材料の有効利用を図ることができる。更に、上記のばね片の先端部をローラの長手方向の中間部に当接させることにより、ローラの傾きが防止され、ポケットの傾斜面に対しローラを正しい姿勢で押圧させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の分解斜視図
【図２】同上の断面図
【図３】同上の一部拡大断面図
【図４】図３のIV−IV線の断面図
【図５】（ａ）クラッチばねの打ち抜き時の平面図
（ｂ）同上の一部拡大平面図
（ｃ）同上のばね片の折り返し状態の側面図
【図６】（ａ）〜（ｃ）クラッチばねとローラとの位置関係説明図
【図７】同上の一部拡大断面図
【図８】他の実施形態におけるクラッチばねの打ち抜き時の平面図
【図９】従来例の分解斜視図
【図１０】同上の断面図
【図１１】同上の一部拡大断面図
【図１２】図１１のＸ−Ｘ線の断面図
【図１３】同上の一部拡大断面図
【図１４】（ａ）クラッチばねの打ち抜き時の平面図
（ｂ）同上のばね片の折り返し状態の側面図
【符号の説明】
１  外輪
２  ばね
３  ローラ
４  蓋
５  外装部材
６  軸
７  くさび空所
８  凹所
９  ばね片
１０  ポケット
１１  環部
１２  基部
１３  立上げ折り曲げ線
１４  連結部
１５  斜辺
１６  中間折り曲げ線
１７  筒部
１８  閉塞端面
１９  嵌合溝
２１  リブ
２２  係合リブ
２３  係合溝
２４、２５  軸穴
【図１】
0004285864.tif 000002
【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】
0004285864.tif 000009
【図９】
0004285864.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0004285864.tif 000013
【図１３】
0004285864.tif 000014
【図１４】
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