(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
径方向内外の二つの回転部材間に配設されて、両回転部材間で動力を伝達する状態と遮断する状態とに切り換える一方向クラッチであって、複数のころおよびころをロックさせる側に押圧する弾性部材を収納するポケットを有する保持器を備え、この保持器においてポケットの外径側開口の周方向幅が、ころの直径よりも小さく設定されていて、このポケットの外径側開口部分がポケット内方へ撓むように設定されていることを特徴とする一方向クラッチの組立方法であって、
内径側の回転部材の外周に保持器を外嵌装着する工程と、
前記外嵌装着の後、保持器の各ポケットに、外径側からころを押し込む工程と、
ころの押し込み後、保持器の各ポケットに、弾性部材を圧縮した状態で一側方から差し込む工程と、
ころと弾性部材とが組み込まれた保持器の外周に外径側の回転部材を装着する工程と、
を含むことを特徴とする一方向クラッチの組立方法。
【請求項２】
径方向内外の二つの回転部材間に配設されて、両回転部材間で動力を伝達する状態と遮断する状態とに切り換える一方向クラッチであって、複数のころおよびころをロックさせる側に押圧する弾性部材を収納するポケットを有する保持器を備え、この保持器においてポケットの外径側開口の周方向幅が、ころの直径よりも小さく設定され、このポケットの外径側開口部分がポケット内へ突出する突片とされ、この突片がポケット内方へ撓むように該突片の付け根側が薄肉に形成されていることを特徴とする一方向クラッチの組立方法であって、
内径側の回転部材の外周に保持器を外嵌装着する工程と、
前記外嵌装着の後、保持器の各ポケットに、弾性部材を一側方から差し込む工程と、
前記弾性部材の差し込み後、保持器の各ポケットに、外径側からころを押し込む工程と、
ころと弾性部材とが組み込まれた保持器の外周に外径側の回転部材を装着する工程と、
を含むことを特徴とする一方向クラッチの組立方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ころを用いた一方向クラッチの組立方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の一方向クラッチとして、本願出願人は、例えば図７および図８に示すようなものを考えている。図７は、一方向クラッチの上半分の縦断面図、図８は、図７において、ころ配置部分の平面展開図である。
【０００３】
図中、１は一方向クラッチの全体を示している。この一方向クラッチ１は、内輪２と、外輪３との間に設けられて、内輪２と外輪３との間で動力を伝達する状態と遮断する状態とに切り換えるものである。
【０００４】
具体的に、一方向クラッチ１は、内輪２の外周面の円周数箇所に設けられて外輪３の内周面との間でくさび状空間を形成するカム面４と、円周数箇所に径方向内外に貫通するポケット８を有する保持器５と、保持器５の各ポケット１８に１つずつ収納される複数のころ６と、各ポケット８とつながる凹部９に１つずつ収納されてころ６をくさび状空間の狭い側へ押圧する弾性部材としてのコイルバネ７とを備えている。
【０００５】
前述のカム面４は、平坦なキー状の切欠きとされている。保持器５のポケット８は、径方向にほぼストレートに貫通されているとともに、一側方にも開口されている。このポケット８の周方向幅は、ころ６の直径寸法よりも大きく設定されている。
【０００６】
この従来の一方向クラッチ１の組立手順としては、まず、内輪２の外周に保持器５を外嵌装着するとともに、この保持器５の外周に外輪３を外嵌装着してから、この状態で、保持器５のポケット８の一側の開口からころ６およびコイルバネ７を軸方向一側から差し込む。このとき、まず、コイルバネ７を圧縮した状態で差し込んでから、差し込んだコイルバネ７を圧縮させた状態にして、ころ６を差し込むのである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来例では、内・外輪２，３間に保持器５を配置した状態において、ころ６とコイルバネ７とを横組みする形態にせざるを得ないために、上述したようにきわめて面倒で困難な作業が必要になり、作業をスムーズに行えないなど、作業効率が悪くなることが指摘される。特に、内・外輪２，３間の軸方向幅寸法が保持器５よりもかなり長いような場合だと、前述のころ６やコイルバネ７の横組み時の差し込み距離が長くなるために、作業がより行いにくくなる。
【０００８】
したがって、本発明は、一方向クラッチの組み立てにおいて、簡単に組み立てできるようにすることを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の一方向クラッチの組立方法は、径方向内外の二つの回転部材間に配設されて、両回転部材間で動力を伝達する状態と遮断する状態とに切り換えるもので、複数のころおよびころをロックさせる側に押圧する弾性部材を収納するポケットを有する保持器を備え、この保持器においてポケットの外径側開口の周方向幅が、ころの直径よりも小さく設定されていて、このポケットの外径側開口部分がポケット内方へ撓むように設定されていることを特徴とする一方向クラッチの組立方法であって、内径側の回転部材の外周に保持器を外嵌装着する工程と、前記外嵌装着の後、保持器の各ポケットに、外径側からころを押し込む工程と、ころの押し込み後、保持器の各ポケットに、弾性部材を圧縮した状態で一側方から差し込む工程と、ころと弾性部材とが組み込まれた保持器の外周に外径側の回転部材を装着する工程とを含む。
【００１０】
本発明の第２の一方向クラッチの組立方法は、径方向内外の二つの回転部材間に配設されて、両回転部材間で動力を伝達する状態と遮断する状態とに切り換えるもので、複数のころおよびころをロックさせる側に押圧する弾性部材を収納するポケットを有する保持器を備え、この保持器においてポケットの外径側開口の周方向幅が、ころの直径よりも小さく設定され、このポケットの外径側開口部分がポケット内へ突出する突片とされ、この突片がポケット内方へ撓むように該突片の付け根側が薄肉に形成されていることを特徴とする一方向クラッチの組立方法であって、内径側の回転部材の外周に保持器を外嵌装着する工程と、前記外嵌装着の後、保持器の各ポケットに、弾性部材を一側方から差し込む工程と、前記弾性部材の差し込み後、保持器の各ポケットに、外径側からころを押し込む工程と、ころと弾性部材とが組み込まれた保持器の外周に外径側の回転部材を装着する工程とを含む。
【００１３】
そして、本発明では、保持器のポケットの外径側開口からのころの抜け出しを阻止する構造にしているから、例えば、内径側回転部材に対して保持器を外嵌装着して、外径側回転部材を外嵌装着する前の状態において、保持器のポケットにころを外径側から組み入れできるようになる。これにより、ころや弾性部材の組み込み作業が従来例に比べてはるかに簡単に行えるようになる。    
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の詳細を図１ないし図６に示す各実施形態に基づいて説明する。
【００１５】
図１ないし図３は本発明の実施形態１にかかり、図１は、一方向クラッチの上半分の縦断面図、図２は、ころ配置部分の平面展開図、図３は、一方向クラッチの組立工程を示す説明図である。
【００１６】
図中、１０は一方向クラッチの全体を示している。この一方向クラッチ１０は、内径側回転部材としての内輪１１と、外径側回転部材としての外輪１２との間に設けられて、内輪１１と外輪１２との間で動力を伝達する状態と遮断する状態とに切り換えるものである。
【００１７】
具体的に、一方向クラッチ１０は、内輪１１の外周面の円周数箇所に設けられて外輪１２の内周面との間でくさび状空間を形成するカム面１３と、円周数箇所に径方向内外に貫通するポケット１８を有する保持器１４と、保持器１４の各ポケット１８に１つずつ収納される複数のころ１５と、各ポケット１８とつながる凹部１９に１つずつ収納されてころ１５をくさび状空間の狭い側へ押圧する弾性部材としてのコイルバネ１６と、コイルバネ１６の一端に係合されてころ６の周面に当接するばね受け部材１７とを備えている。
【００１８】
前述のカム面１３は、平坦なキー状の切欠きとされている。
【００１９】
保持器１４のポケット１８において外径側開口の周方向両側の二辺には、ポケット１８内へ突出する突片２０，２１が設けられている。この突片２０，２１は、ポケット１８内方へ撓みやすくするために、先に向けて漸次薄肉となる先鋭形状とされている。この突片２０，２１間の幅寸法Ｗは、ころ１５の直径寸法Ｒよりも小さくなるように幅狭に設定されている。
【００２０】
コイルバネ１６は、くさび状空間において内輪１１側つまり内径側に片寄った位置に配置されているとともに、ころ１５の軸方向中央位置に当接されている。
【００２１】
これにより、コイルバネ１６の弾発付勢力をころ１５に対してその自転動作を補助する形態でバランスよくかつ効率よく付与できるようになるから、ころ１５がくさび状空間のどこに位置していてもころ１５の姿勢を真っすぐに保つことができ、したがって、ころ１５のすべりを防止できるなど、ころ１５によるロック、フリー動作の安定化に貢献できるようになる。
【００２２】
バネ受け部材１７は、コイルバネ１６側にその内周に嵌入する凸部が、また、ころ１５側にころ１５の外周面に沿う湾曲面がそれぞれ形成されている。このような形状のばね受け部材１７の場合、ころ１５に対してコイルバネ１６の弾発付勢力をより適正に付与できるようになる。
【００２３】
次に、上述した一方向クラッチ１０の組み立て手順について、図３を用いて説明する。
【００２４】
まず、内輪１１の外周に保持器１４を外嵌装着してから、この状態で、図３（ａ）に示すように、保持器１４のポケット１８の外径側からポケット１８の周方向ほぼ中央付近にころ１５をあてがい、ころ１５を放射方向から押し込む。これによりポケット１８の突片２０，２１が径方向内向きに撓むことになり、ころ１５が通過する。ころ１５が通過すると、図３（ｂ）に示すように、突片２０，２１が弾性復帰して、この突片２０，２１がころ１５の抜け止めとなる。この後、保持器１４の各ポケット１８の凹部１９に、ばね受け部材１７を装着したコイルバネ１６を圧縮した状態で一側方から差し込む。この後、外輪１２を保持器１４の外周に装着する。
【００２５】
このように、外輪１２を取り付けない状態で、保持器１４にころ１５とコイルバネ１６とを組み込めるから、従来例に比べて作業が簡単に行える。特に、ころ１５は保持器１４のポケット１８に対して外径側から組み込めるから、ワンタッチで行える。また、コイルバネ１６は、従来例と同様に横組みとするものの、外輪１２が存在しない分、作業しやすくなる。このようなことから、作業の効率が向上する結果となる。
【００２６】
なお、上記一方向クラッチ１０の動作を説明する。内輪１１の回転速度が外輪１２よりも相対的に速くなると、ころ１５がくさび状空間の狭い側へ転動させられてロック状態となるので、内輪１１と外輪１２とが一体化して同期回転し、動力伝達が行われる。しかし、内輪１１の回転速度が外輪１２よりも相対的に遅くなると、ころ１５がくさび状空間の広い側へ転動させられてフリー状態となるので、内輪１１から外輪１２へ動力伝達が遮断されることになって外輪１２が回転慣性力のみで回転するようになる。
【００２７】
ところで、上記実施形態１の一方向クラッチ１０は、カム面１３を内輪１１の外周面に形成した構造としているから、回転遠心力が増大する状況において、ころ１５の挙動を安定化できるなど、クラッチ動作が安定化するようになる。つまり、回転遠心力が増大する高速回転域では、ころ１５が外輪１２の内周面に押し付けられるだけとなり、すべてのころ１５がロック状態である場合に一部のころ１５がフリー状態になるような現象の発生を確実に回避できるのである。
【００２８】
図４および図５は、本発明の実施形態２にかかり、図４は、一方向クラッチの上半分の縦断面図、図５は、一方向クラッチの組立工程を示す説明図である。
【００２９】
この実施形態２では、上記実施形態１と基本構成が同じであるが、保持器５の突片２０，２１のうち、コイルバネ１６側に位置する突片２０が、ポケット１８内により倒れやすくかつ復帰しやすくする形状に設定されていることに特徴とある。
【００３０】
つまり、この突片２０の付け根側の外周には、軸方向に沿う凹溝２２が設けられているとともに、突片２０の付け根側の内周にも、軸方向に沿う凹溝２３が設けられている。これら二つの凹溝２２，２３によって、突片２０の付け根部分がくびれて薄肉とされており、これにより、突片２０がポケット１８内に撓みやすくなっている。
【００３１】
この実施形態２での組立手順は、次のようになる。つまり、まず、内輪１１の外周に保持器１４を外嵌装着してから、保持器１４の各ポケット１８の凹部１９に、ばね受け部材１７を装着したコイルバネ１６を一側から差し込む。この状態では、図５（ａ）に示すように、コイルバネ１６が伸張している。この状態で、保持器１４のポケット１８の外径側からポケット１８の周方向中央よりも一方の突片２０寄りにころ１５をあてがい、ころ１５を放射方向に対して若干傾いた斜め方向から押し込む。これによりポケット１８の一方の突片２０が径方向内向きに撓むので、ころ１５が通過する。ころ１５が通過すると、図５（ｂ）に示すように、前記撓んだ突片２０が弾性復帰して、二つの突片２０，２１によってころ１５が抜け止めされることになる。この状態では、ころ１５がコイルバネ１６を弾性圧縮するために、コイルバネ１６の弾性復元力によりころ１５がポケット１８内でくさび状空間の狭い側へ押し付けられる。この後、外輪１２を保持器１４の外周に装着する。
【００３２】
この実施形態２では、突片２０を倒れやすくかつ復帰しやすい構造としているから、ころ１５の組み込みがより楽に行えるようになる。しかも、この実施形態２では、ころ１５を組み込む前にコイルバネ１６をフリー状態で保持器５の凹部１９に組み込めるから、作業性がより一層良好となる。
【００３３】
なお、本発明は上述した各実施形態のみに限定されるものではない。上記実施形態１，２では、一方向クラッチ１０の弾性部材としてコイルバネ１６を例に挙げているが、これは例えば板ばねなどで代用することができる。
【００３４】
ところで、上記実施形態１，２の一方向クラッチ１０は、例えば図６に示すように、自動車などのエンジン部分に用いられるプーリ４０に内蔵される。
【００３５】
図例のプーリ４０は、主として、自動車エンジンの例えばクランクシャフト３０の軸端に固定されるボス４１と、外周にベルト３１が巻き掛けられる環体４２とを備えている。
【００３６】
ボス４１の外周には、クランクシャフト３０の特に高速回転域で発生するねじりならびに曲げ共振などの現象を減衰するダンパマス４３が設けられている。ダンパマス４３は、ボス４１の径方向外向きのフランジ４４と金属製の環状板４５との間にゴムなどの弾性体４５が焼き付け接着された構成になっている。
【００３７】
環体４２は、上半分の断面がほぼコ字形に板金されたものからなる。
【００３８】
これらボス４１と環体４２との間に、上記一方向クラッチ１０が配設されている。そして、一方向クラッチ１０が配設される部分を外部から密封するために、ブッシュ４７，４８、カバー４９ならびにシール５０，５１が配設されている。
【００３９】
まず、ブッシュ４７，４８は、一方向クラッチ１０の内・外輪１１，１２間において保持器１４の両側に配設され、カバー４９は、一方向クラッチ１０を外部に露出させないように隠蔽保護するようにボス４１の外端面に取り付けられ、シール５０，５１は、環体４２の外周両肩部に焼き付け接着されている。
【００４０】
このようなプーリ４０の動作を説明する。一般的に、自動車エンジンのクランクシャフト３０は、その回転数を一定にしている場合でも、燃焼室の爆発むらに伴い回転数が変動することがある。そのため、仮にプーリ４０がクランクシャフト３０と同期回転する一般的な構造であるならば、クランクシャフト３０の回転変動によってベルト３１の張力が変動しやすくなり、ベルト３１がスリップしてベルト鳴きや異常摩耗をもたらす。しかしながら、ここでのプーリ４０は、それに内蔵している一方向クラッチ１０が、クランクシャフト３０の回転変動を吸収できるようになっている。つまり、プーリ４０のボス４１は、クランクシャフト３０と同期回転するが、プーリ４０の環体４２は、一方向クラッチ１０によってボス４１と同期回転したり、自身の回転慣性力により回転するように制御されるので、環体４２がクランクシャフト３０の回転変動に関係なくほぼ一定の回転数で駆動されるのである。
【００４１】
詳しくは、クランクシャフト３０およびボス４１の回転速度が一方向クラッチ１０の環体４２よりも相対的に速いとき、一方向クラッチ１０のころ１５がくさび状空間の狭い側へ転動させられてロック状態となるので、ボス４１と環体４２とが一体化して同期回転する。しかし、クランクシャフト３０およびボス４１の回転速度が一方向クラッチ１０の環体４２よりも相対的に遅くなるときは、一方向クラッチ１０のころ１５がくさび状空間の広い側へ転動させられてフリー状態となるので、ボス４１から環体４２へ回転動力の伝達が遮断されることになって環体４２が回転慣性力のみで回転するようになる。このような動作により、プーリ４０の環体４２の回転変動を抑制できるので、ベルト３１のスリップを防止できる。
【００４２】
ところで、上述したプーリ４０では、一方向クラッチ１０の内・外輪１１，１２の軸方向幅寸法が一方向クラッチ１０の保持器１４よりもかなり長くなっているが、一方向クラッチ１０をプーリ４０に組み込むときは、ボス４１の外周に内輪１１および保持器１４を外嵌装着しておいて、上記実施形態１，２で説明したように保持器１４に対してころ１５やコイルバネ１６を組み込めばよいので、作業がきわめて簡単かつ迅速に行える結果となる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明では、保持器のポケットの外径側開口からのころの抜け出しを阻止する構造を利用しており、内径側回転部材に対して保持器を外嵌装着して、外径側回転部材を外嵌装着する前の状態において、保持器に対してころや弾性部材を組み込むようにしている。つまり、ころや弾性部材の組み込みにあたって、外径側回転部材が邪魔にならなくなるので、保持器のポケットに対してころを外径側からワンタッチで組み入れできるようになるし、また、弾性部材を保持器のポケットに横組みするときにも、簡単に行うことができるようになる。
【００４４】
このようなことから、本発明では、一方向クラッチの組立作業を従来例に比べてはるかに簡単に行うことができて、作業効率の向上に貢献できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１にかかる一方向クラッチの上半分の縦断面図
【図２】図１において、ころ配置部分の平面展開図
【図３】実施形態１の一方向クラッチの組立工程を示す説明図
【図４】本発明の実施形態２にかかる一方向クラッチの上半分の縦断面図
【図５】実施形態２の一方向クラッチの組立工程を示す説明図
【図６】本発明の一方向クラッチの一利用対象となるプーリの縦断面図
【図７】従来例の一方向クラッチの上半分の縦断面図
【図８】図７において、ころ配置部分の平面展開図
【符号の説明】
１０      一方向クラッチ
１１      内輪
１２      外輪
１３      カム面
１４      保持器
１５      ころ
１６      コイルバネ
１８      保持器のポケット
１９      保持器の凹部
２０，２１      保持器の外径側開口の突片
【図１】
0003795158.tif 000002
【図２】
0003795158.tif 000003
【図３】
0003795158.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003795158.tif 000006
【図６】
0003795158.tif 000007
【図７】
0003795158.tif 000008
【図８】
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