(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部部材、その内部部材に相対回転可能に嵌合された外輪、上記内部部材と外輪間に介在される転動体、及びその転動体を一方向に付勢するばね部材からなり、上記内部部材と外輪との対向面間に所定のくさび角をもった転動体収納部と、該転動体収納部に通じたばね収納部を設け、上記ばね収納部に収納したばね部材により、上記転動体収納部に収納した転動体をその収納部の狭小方向に付勢してなる一方向クラッチにおいて、
上記の内部部材は欠円形部を有し、その欠円形部は円柱体部分の中心を越える位置における直径と平行な面で切除した形状をなし、その欠円形部に上記の転動体収納部とばね収納部が１組設けられ、上記の転動体収納部に前記中心を含む大きさの直径を持った１個の転動体を収納し、
上記の内部部材における転動体収納部のくさび角を形成するカム面が、上記内部部材の直径方向に対して平行な切欠き面により形成され、そのカム面の転動体収納部の拡大側端部にころ止めリブを挟んで上記ばね収納部のばね座を設け、
上記ばね部材をＵ字状にわん曲した板ばねにより形成し、その自由端部を転動体に押し当て、わん曲部分を上記ばね座に嵌合させ、他端部を外輪の内径面に押し当てたことを特徴とする一方向クラッチ。
【請求項２】
上記内部部材に、軸との連結部、上記外輪のラジアル軸受部、及びそのラジアル軸受より大径で上記外輪端面に当接されるフランジを設けたことを特徴とする請求項１に記載の一方向クラッチ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の一方向クラッチの外輪外径面に、嵌合により又は一体成形により外環を設けたことを特徴とする一方向クラッチユニット。
【請求項４】
上記の内部部材に設けた連結部に軸を連結したことを特徴とする請求項３に記載の一方向クラッチユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、一方向クラッチ及び一方向クラッチユニットに関し、特にその小型化を図ったものである。
【０００２】
【従来の技術】
電機機器や事務機器の駆動部に使用される一方向クラッチとして、従来から図５に示すのものが知られている（例えば、特開平９−８９０１１号公報参照）。この一方向クラッチは、軸２１の回りに嵌合される外輪２２の内径面に数箇所のころ収納部２４を設け、その各ころ収納部２４の底面に軸２１との間で所定のくさび角を形成するカム面２５が設けられる。また、そのころ収納部２４の拡大側端部にばね収納凹部２６が設けられる。
【０００３】
上記のころ収納部２４にころ２７が収納され、そのころ２７にばね収納凹部２６に収納したばね部材２８を押し当て、これによりころ２７をその収納部２４の狭小方向に付勢して、ころ２７の作用を安定させるようにしている。
【０００４】
上記の外輪２２の周りには、外環２９が回り止めを施した状態に嵌合される。外環２９はその一端面でころ収納部２４の軸方向の一端面を閉塞する。ころ収納部２４の他端面は図示省略の蓋部材により閉塞される。
【０００５】
上記の一方向クラッチは、外環２９を歯車等の回転部材のボス部に組み込んで使用に供され、軸２１と外輪２２が相対的に一定方向に回転した場合（図の矢印Ａ参照）、ころ２７がその収納部２４の狭小側にかみ込んでロックし、軸２１とトルクリミッタとが一体化してトルクの伝達が行なわれる。上記の回転方向が逆方向の場合は、ころ２７がその収納部２４の拡大側に移動するので、ころ２７はフリーとなって一方向クラッチは空転し、トルクの伝達が遮断される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の一方向クラッチが使用される各種の機器（プリンタ・複写機の紙搬送ローラ駆動部、パソコン、携帯情報端末等）において、機器本体の小型化に伴い一方向クラッチの小型化も要求される。しかしながら、従来の構造ではその外径が軸の直径より必ず大きくなるため、小型化に一定の限度があった。
【０００７】
そこで、この発明はこのような問題を解決して、小型化の要求に応え得る一方向クラッチを提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明は、内部部材、その内部部材に相対回転可能に嵌合された外輪、上記内部部材と外輪間に介在される転動体、及びその転動体を一方向に付勢するばね部材からなり、上記内部部材と外輪との対向面間に所定のくさび角をもった転動体収納部と、該転動体収納部に通じたばね収納部を設け、上記ばね収納部に収納したばね部材により、上記転動体収納部に収納した転動体をその収納部の狭小方向に付勢してなる一方向クラッチにおいて、上記の内部部材は欠円形部を有し、その欠円形部は円柱体部分の中心を越える位置における直径と平行な面で切除した形状をなし、その欠円形部に上記の転動体収納部とばね収納部が１組設けられ、上記の転動体収納部に前記中心を含む大きさの直径を持った1個の転動体を収納した構成を採用したのである。
【０００９】
上記構成の一方向クラッチは、内部部材の一端部を軸に連結して使用に供され、その軸と一体の内部部材が外輪と一定方向に相対回転することにより、従来と同様に転動体のかみ込みによるロックが生じ、トルクの伝達が行われる。また、その逆方向の回転により、転動体がフリーとなって空転しトルクの伝達が遮断される。転動体収納部とばね収納部は内部部材の欠円形部分に設けられるので、従来のものより大幅に小型化することができる。
【００１０】
上記の転動体収納部とばね収納部の数（転動体の数に等しい。）は負荷容量に応じて決定されるが、１組のみ設けられる場合がある。
【００１１】
また、上記の内部部材における転動体収納部のくさび角を形成するカム面が、上記内部部材の直径方向に対して平行な切欠き面により形成され、そのカム面の転動体収納部の拡大側端部にころ止めリブを挟んで上記ばね収納部のばね座を設けた構成を採用することができる。この構成によるとカム面の製作が簡単であり、またころ止めリブの存在により、転動体の一定以上の後退が阻止されるので、空転時においてばね部材が転動体に押しつぶされること、及び空転時に転動体がロックすることを防止する。
【００１２】
上記内部部材に、軸との連結部、上記外輪のラジアル軸受部、及びそのラジアル軸受より大径で上記外輪端面に当接されるフランジを設けた構成を採用することができる。この場合のラジアル軸受は、内部部材と外輪とを同芯状態に保持し円滑に回転する作用を行なう。また、フランジは、内部部材の抜け止めとなる。
【００１３】
上記外輪の外径面に、嵌合により又は一体成形により外環を設けることにより、前記の一方向クラッチと外環との組み合せからなる一方向クラッチユニットを構成することができる。また、内部部材に設けた連結部に軸を連結することにより、同様に前記の一方向クラッチと軸との組み合せからなる一方向クラッチユニットを構成することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいてこの発明の実施形態を説明する。図１及び図２に示すように、この実施形態は、内部部材１、外輪２、ころ３、及びばね部材４により構成される一方向クラッチに、軸５及び外環６を組み合せた一方向クラッチユニットを示している。
【００１５】
内部部材１は、図１（ｂ）及び図２（ｂ）に示すように、円柱体を一定位置の直径と平行な面で切除した形状の欠円形部７を有し、その欠円形部７の一端部にその円弧面と共通な円弧面を含む円筒部からなるラジアル軸受部８を形成し、更に、そのラジアル軸受部８の外端面にこれより大径のフランジ９が形成される。欠円形部７は、前記の切除面に設けた長さ方向のころ止めリブ１２の一側方に平坦面でなるカム面１１、他側方に凹入面でなるばね座１３が形成される。ころ止めリブ１２を基準としたカム面１１とばね座１３の幅ａ、ｂ（図１（ｂ）参照）の比率は、図示の場合、約２対１である。
【００１６】
外輪２は、前記の欠円形部７の円弧面とラジアル軸受部８において回転自在に嵌合支持される。その外径は軸５の直径に等しい大きさである。また、その一端面に前記のフランジ９が押し当てられる。外輪２の内径面と前記のカム面１１とによりころ収納部１４が形成される。ころ収納部１４は、カム面１１と外輪２の内径面とが接する側が狭小側となり、ころ止めリブ１２側が拡大側となり、そのころ収納部１４に前記のころ３が収納される。外輪２の内径面ところ３の接点に引いた接線とカム面１１のなす角α（図３（ａ）参照）をくさび角と称する。くさび角αは、０度を超え１０度以下の範囲で適宜設定される。
【００１７】
前記のばね座１３と外輪２の内径面とにより、前記のころ収納部１４に通じたばね収納部１４’が形成される。ここに収納されるばね部材４は、板ばねをわん曲することにより形成され、そのわん曲部分をばね座１３に嵌合させるとともに、その自由端部をころ３に押し当て、ころ３をその収納部１４の狭小側に付勢する。
【００１８】
外環６は、前記の外輪２の外径面に圧入される金属製の円筒体であり、使用時においては、歯車等のボスに一体化される。この外環６を合成樹脂により成形する場合は、寸法精度が低いため外輪２に対してクリープを生じる不都合がある。このため、図４（ａ）に示すように、外環６の内径面に外輪２の外径面に設けた溝１５に嵌合する軸方向のリブ１６を設け、そのリブ１６と溝１５との嵌合による回り止めを施すことが望ましい。なお、図４（ｂ）に示すように、外輪２と外環６を一体成形したものでもよい。
【００１９】
前記軸５は、前記の外輪２と同一の外径を有する（図１（a）参照）。用途により種々の長さがあるが、図示の場合、その一端面に連結部１７が設けられる。連結部１７は、図２に示すように、上記外輪２の内径面に嵌合される円弧面を有する断面欠円形の連結凸部１８と、それと同一円弧をもった欠円形の連結凹部１９とからなる。連結凸部１８は、前記内部部材１の欠円形部７に形成されたカム面１１、ころ止めリブ１２及びばね座１３とからなる面と相補的な断面形状をなす。従って、連結凸部１８と欠円形部７とにより円柱部が形成され、その円柱部により外輪２の内径面に嵌合されるラジアル軸受を形成する。
【００２０】
また、連結凹部１９は、内部部材１の欠円形部７の先端部が圧入できるように、欠円形部７の断面形状と同様の欠円形をなす。
【００２１】
上記のように、欠円形部７の先端部が、連結凸部１８と連結凹部１９と嵌合されることにより、外輪２の一方の端面が閉塞されるとともに、外輪２の内部におけるころ３とばね部材４の軸方向の移動を規制する。
【００２２】
実施形態の一方向クラッチユニットは以上のようなものであり、軸５と外環６との相対的な回転により、内部部材１に対して外輪２がころ収納部１４の狭小側へ回転したとすると（図１（ｂ）の矢印Ａ参照）、ころ３がその方向へ移動してかみ込みを生じロックする。これにより、軸５から外環６の方向、又はこの反対方向にトルクの伝達が行なわれる。
【００２３】
回転の方向が前記と逆方向である場合（図３（ｂ）の矢印Ｂ参照）、ころ３は拡大側に移動（図３（ｂ）の一点鎖線から実線の状態）する結果、ころ３はフリーとなり、トルクの伝達は遮断される。この場合、ころ３の一定以上の後退がころ止めリブ１２により阻止されるため、ばね部材４が押しつぶされることが防止される。
【００２４】
なお、以上は転動体としてころ３を用いる場合について述べたが、ボールを用いる場合もある。
【００２５】
【発明の効果】
この発明に係る一方向クラッチ及び一方向クラッチユニットは、次のような効果を奏する。
（１）内部部材と外輪、最低限１個の転動体とばね部材により構成されるので、部品点数が少なく低コストであり、また組立ても容易である。
（２）軸を一方向クラッチの内部に通すことなく、その軸の一端部に連結される内部部材の欠円形部に転動体収納部とばね収納部を設けているので、小径化による小型化が可能である。
（３）外輪の外径を軸の外径と一致する大きさに形成すると、一方向クラッチを軸と一体化した一方向クラッチユニットとして提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）実施形態の一部省略断面図
（ｂ）（ａ）図のｂ−ｂ線の拡大断面図
【図２】（ａ）同上の斜視図
（ｂ）同上の分解斜視図
【図３】（ａ）同上のくさび角の説明図
（ｂ）同上の作用説明図
【図４】（ａ）変形例の一部分解斜視図
（ｂ）他の変形例の一部斜視図
【図５】従来例の断面図
【符号の説明】
１  内部部材
２  外輪
３  ころ
４  ばね部材
５  軸
６  外環
７  欠円形部
８  ラジアル軸受部
９  フランジ
１１  カム面
１２  ころ止めリブ
１３  ばね座
１４  ころ収納部
１４’  ばね収納部
１５  溝
１６  リブ
１７  連結部
１８  連結凸部
１９  連結凹部
【図１】
0004321981.tif 000002
【図２】
0004321981.tif 000003
【図３】
0004321981.tif 000004
【図４】
0004321981.tif 000005
【図５】
0004321981.tif 000006