JP2001140944A - 一方向クラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】一方向クラッチにおいて、その構成要素のすべ
てを組み立てた後で保持器ポケット内に潤滑剤を注入で
きるような構造とし、一方向クラッチの生産性向上を図
ること。 【解決手段】内・外輪１０，１１の一方周面にくさび状
空間形成用のカム面１０ａを設けて各くさび状空間にこ
ろ１３を配置し、各ころ１３を保持器１２で保持させた
タイプの一方向クラッチ３において、保持器１２におけ
る各ポケット１２ａの軸方向一側方の側壁部分１２ｄに
ポケット１２ａ内への潤滑剤注入用の流路１２ｅを設け
ている。これにより、一方向クラッチ３を完成状態に組
み立てた状態においても、保持器１２のポケット１２ａ
内へ外部から簡単に潤滑剤を注入できるようになる。こ
れにより、従来のように潤滑剤注入を一方向クラッチ３
の組み立て途中で行う必要がなくなり、一方向クラッチ
の組み立て作業を最初から終わりまで連続的に行えるよ
うになる。

Description

【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
向クラッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の一方向クラッチは、図９
に示すように、内輪８５、外輪８６、複数のころ８７、
保持器８８、コイルバネ８９を有している。

【０００３】図例の一方向クラッチでは、内輪８５の円
周数カ所に平坦なカム面８５ａが設けられており、この
内輪８５のカム面８５ａと外輪８６の円筒形の内周面と
によりくさび状空間が形成される。

【０００４】また、カム面８５ａが設けられる内輪８５
に対して保持器８８が固定状態で外嵌されており、この
保持器８８のポケット８８ａに対してころ８７およびコ
イルバネ８９が各１つずつ収納されている。

【０００５】通常、保持器８８は、円環状に形成されて
いて、その円周数カ所に径方向内外に貫通するポケット
８８ａ設けた形状であり、ポケット８８ａそれぞれの間
には軸方向に沿う柱部８８ｂが存在している。

【０００６】このような保持器８８において、コイルバ
ネ８９を保持器８８に非分離に装着するために、従来で
は、各柱部８８ｂの一方壁面に、突起部８８ｃを設け、
この突起部８８ｃに対してコイルバネ８９の一端側を外
嵌装着させて保持させる形態としている。

【０００７】そして、上記一方向クラッチの場合、内輪
８５に保持器８８を取り付けて、保持器８８のポケット
８８ａ内にころ８７を組み込んだ状態、つまり、外輪８
６のみを組み付ける前の半完成状態の段階で、保持器８
８のポケット８８ａにおいて余っている空間にグリース
などの潤滑剤を注入させるようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例の一方向ク
ラッチでは、潤滑剤の注入作業を一方向クラッチの組み
立て途中で行わなければならないので、一方向クラッチ
の製造効率が悪くなっており、改良の余地がある。

【０００９】なお、図９に示す一方向クラッチの場合、
保持器８８と内輪８５のカム面８５ａとの間にわずかな
隙間が存在しているものの、この隙間は、わずかであっ
て、潤滑剤注入ノズルを差し込むことができないので、
上述したような方法を採用していたのである。

【００１０】このような事情に鑑み、本発明は、一方向
クラッチにおいて、その構成要素のすべてを組み立てた
後でも保持器ポケット内に潤滑剤を注入できるような構
造とし、一方向クラッチの生産性向上を図ることを目的
とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明第１の一方向クラ
ッチは、同心状に配設される内・外輪を同期回転させる
ロック状態と相対回転させるフリー状態とに切り換える
もので、前記内・外輪の一方周面の円周数カ所に、内・
外輪の対向間隔を周方向一方へ向けて広くしたくさび状
空間を形成するためのカム面が設けられ、前記カム面が
設けられる側に、前記くさび状空間と対応する円周数カ
所に径方向内外に貫通するポケットを有する円環状の保
持器が嵌合装着され、前記保持器の各ポケット内にころ
およびころをくさび状空間の狭い側へ弾発付勢する弾性
部材が１つずつ収納され、前記保持器において前記ポケ
ットそれぞれの軸方向一側方に位置する側壁部に、ポケ
ット内に潤滑剤を注入するための流路が設けられてい
る、ことを特徴としている。

【００１２】本発明第２の一方向クラッチは、内周面が
円筒形に形成される外輪と、外輪の内周に挿通され円周
数カ所に前記外輪の円筒形内周面との間でくさび状空間
を形成するカム面が設けられる内輪と、前記くさび状空
間それぞれに１つずつ配置されるころと、内周面が前記
内輪の外周面に合致して回り止めされる状態で外嵌され
る形状とされかつ前記各ころが周方向転動範囲を規制さ
れた状態で収納されるポケットを有する円環状の保持器
と、この保持器のポケットに配設されて前記ころをくさ
び状空間の狭い側へ弾発付勢する弾性部材とを含み、前
記保持器において前記ポケットそれぞれの軸方向一側方
に位置する側壁部の内径面に、径方向外向きに陥没する
凹部が設けられ、この凹部と内輪外周面とでポケット内
に潤滑剤を注入するための流路が設けられている、こと
を特徴としている。

【００１３】このように、本発明では、保持器において
各ポケットの軸方向一側方の側壁部分にポケット内への
潤滑剤注入用の流路を設けているから、一方向クラッチ
を完成状態に組み立てた状態においても、保持器ポケッ
ト内へ外部から簡単に潤滑剤を注入できるようになる。
これにより、従来のように潤滑剤注入を一方向クラッチ
の組み立て途中で行う必要がなくなり、一方向クラッチ
の組み立て作業を最初から終わりまで連続的に行えるな
ど、効率がよくなる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の詳細を図面に示す実施形
態に基づいて説明する。

【００１５】図１ないし図５に本発明の実施形態１を示
している。ここでは、一方向クラッチをプーリユニット
に内蔵した例を挙げる。図１は、プーリユニットの縦断
面図、図２は、図１の（２）−（２）線断面の矢視図、
図３は、一方向クラッチにおける内輪および保持器を示
す斜視図、図４は、一方向クラッチ単体に対して潤滑剤
を注入する形態を示す説明図、図５は、一方向クラッチ
の保持器の成形金型を示す説明図である。

【００１６】図例のプーリユニットＡは、プーリ１、中
空軸２、一方向クラッチ３、２つの転がり軸受４，５を
有している。

【００１７】プーリ１は、例えば自動車エンジンのクラ
ンクシャフトによりＶリブドベルトＢを介して回転駆動
されるもので、その外周にはＶリブドベルトＢが巻き掛
けられる波状溝が形成されている。

【００１８】中空軸２は、プーリ１の内周に挿通され
て、図示しないが自動車エンジンの補機の入力軸（例え
ばオルタネータのロータ）に固定される。

【００１９】一方向クラッチ３は、プーリ１と中空軸２
との対向環状空間の軸方向中央に介装されるもので、内
輪１０、外輪１１、合成樹脂製の円環状の保持器１２、
複数のころ１３、弾性部材として楕円形のコイルバネ１
４とを備えている。

【００２０】２つの転がり軸受４，５は、プーリ１と中
空軸２との対向環状空間の軸方向両側に１つずつ介装さ
れる。これらの転がり軸受４，５は、いずれも一般的な
深溝型玉軸受とされており、内輪２１，３１、外輪２
２，３２、複数の玉２３，３３と、合成樹脂製の円環状
の保持器２４，３４を備えている。これらの転がり軸受
４，５の軸方向外端側には、シール６が装着されてい
る。

【００２１】上記一方向クラッチ３の各構成要素を説明
する。

【００２２】内輪１０は、上記中空軸２に対して圧入に
より外嵌されるもので、その外周面の円周数カ所には平
坦なキー状のカム面１０ａが設けられている。この例で
は、カム面１０ａを八つとしており、そのために内輪１
０の外径形状が八角形になっている。

【００２３】外輪１１は、上記プーリ１に対して圧入に
より内嵌されるもので、その内周面は円筒形に形成され
ている。

【００２４】保持器１２は、上記内・外輪１０，１１の
対向環状空間に配設されて内輪１０に対して周方向なら
びに軸方向に位置決めされた状態で外装されるもので、
その円周数カ所つまり内輪１０のカム面１０ａに対応す
る領域には、径方向内外に貫通形成されるポケット１２
ａが設けられている。このポケット１２ａそれぞれの間
には軸方向に沿う柱部１２ｂが存在している。

【００２５】ころ１３は、保持器１２の各ポケット１２
ａに１つずつ周方向転動範囲が規制された状態で収納さ
れる。

【００２６】コイルバネ１４は、保持器１２の各柱部１
２ｂの内壁面に突設される突起１２ｃに対して装着され
て、ころ１３をカム面１０ａと外輪１１内周面とで形成
するくさび状空間の狭い側（ロック側）へ押圧するもの
である。

【００２７】なお、保持器１２の内周面について、内輪
１０の多角形の外周面形状に合致嵌合する形状に形成す
ることにより、保持器１２を内輪１０に対して周方向に
回り止めさせている。

【００２８】そして、一方向クラッチ３の両側に配設さ
れる２つの転がり軸受４，５の各内輪２１，３１の外径
寸法Ｒ１，Ｒ２を、一方向クラッチ３の保持器１２の内
径寸法ｒよりも大きく設定することにより、一方向クラ
ッチ３の保持器１２を両側の転がり軸受４，５の内輪２
１，３１で軸方向から挟む形態として、一方向クラッチ
３の保持器１２における軸方向変位量を規制するように
している。

【００２９】次に、上記プーリユニットＡの動作を説明
する。要するに、プーリ１の回転速度が中空軸２よりも
相対的に速くなると、一方向クラッチ３のころ１３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、プーリ１と中空軸２とが一体化して同期回転す
る。しかし、プーリ１の回転速度が中空軸２よりも相対
的に遅くなると、一方向クラッチ３のころ１３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、プーリ１から中空軸２へ回転動力の伝達が遮断され
ることになって中空軸２が回転慣性力のみで回転を継続
するようになる。

【００３０】ちなみに、上記プーリユニットＡを自動車
エンジンのオルタネータに利用する場合だと、ベルトＢ
の駆動源となるエンジンのクランクシャフトの回転変動
に関係なく、オルタネータのロータの回転を高域に維持
して、発電効率を高めるようにすることができる。つま
り、クランクシャフトの回転数が上昇するとき、一方向
クラッチ３がロック状態となって内側環体２を外側環体
１と同期回転させるようにし、一方、クランクシャフト
の回転数が低下するとき、一方向クラッチ３がフリー状
態となって中空軸２をプーリ１の減速と無関係に自身の
回転慣性力により回転継続させるようにすればよい。

【００３１】この実施形態１では、一方向クラッチ３に
おける保持器１２の形状について特徴があるので、以下
において詳細に説明する。

【００３２】つまり、保持器１２において、各ポケット
１２ａの軸方向両側には、側壁部１２ｄ，１２ｄが存在
しており、片側の側壁部１２ｄの内周面において各ポケ
ット１２ａ内の突起１２ｃに対応する位相領域に、径方
向外向きに陥没する潤滑剤注入用の凹部１２ｅがそれぞ
れ設けられているとともに、この凹部１２ｅの底面位置
を前記突起１２ｃの内径面位置と同一レベルに設定する
ことにより、突起１２ｃを柱部１２ｂにおいて外径側に
ずらしている。

【００３３】このような保持器１２の凹部１２ｅを確保
して突起１２ｃを外径側にずらす方法について説明す
る。

【００３４】すなわち、ここでの保持器１２は、合成樹
脂材を用いて成形することにより製作される。この成形
では、図５に示すように、保持器１２の内周面にあてが
われる内金型４０と、保持器１２の外周面にあてがわれ
る外金型４１と、ポケット１２ａを形成するための複数
の棒状金型４２・・・とを用いる。このうち、内金型に
対して、保持器１２の各凹部１２ｅと対応する複数の凸
部４３・・・を設けておき、この凸部４３からの反転転
写で得るようにしている。

【００３５】そして、上述したように保持器１２に凹部
１２ｅを設けていれば、一方向クラッチ３を完成状態に
組み立てた状態で、保持器１２のポケット１２ａ内にお
いて余っている空間に対してグリースなどの潤滑剤を注
入させることが可能になる。詳しくは、一方向クラッチ
３を完成状態に組み立てても、保持器１２に設けてある
凹部１２ｅによって内輪１０の外周面との間に軸方向に
沿う流路が形成されることになるので、図４に示すよう
に、この凹部１２ｅと内輪１０とで形成する流路に潤滑
剤注入ノズル７を差し入れることにより、保持器１２の
ポケット１２ａ内に潤滑剤を充填させることができるよ
うになるのである。したがって、一方向クラッチ３の製
造工程の途中で潤滑剤注入作業を行う必要がなくなり、
製造工程を最初から終わりまで連続的に行えるようにな
るので、生産性の向上に貢献できるようになる。

【００３６】さらに、上記保持器１２の突起１２ｃを外
径側にずらして設ける理由について説明する。すなわ
ち、この突起１２ｃに対してコイルバネ１４が装着され
るのであるが、もし仮に、突起１２ｃの内径面を保持器
１２の内周面と同一レベルに設定していると、突起１２
ｃの内径面が内輪１０のカム面１０ａに対して当接して
しまうために、突起１２ｃに対してコイルバネ１４を装
着したままでは内輪１０に対して保持器１２を外嵌装着
することができなくなるのである。そこで、凹部１２ｅ
を得るための金型形状を利用して突起１２ｃの内径面の
位置を外径側にずらしていれば、突起１２ｃと内輪１０
のカム面１０ａとの間に、コイルバネ１４を介入させる
ための隙間が確保されることになるのである。

【００３７】図６ないし図８に本発明の実施形態２を示
している。図６は、プーリユニットの縦断面図、図７
は、図６の（７）−（７）線断面の矢視図、図８は、一
方向クラッチにおける内輪および保持器を示す斜視図で
ある。

【００３８】この実施形態２のプーリユニットＡは、部
品点数ならびに製造コストを削減するために、一方向ク
ラッチ３の内・外輪１０，１１および２つの転がり軸受
４，５の各内・外輪２１，３１，２２，３２を省略し、
これらの内輪２１，３１についてプーリユニットＡの中
空軸２で兼用させて、外輪２２，３２についてプーリユ
ニットＡのプーリ１で兼用させた構成としている。

【００３９】これに関連して、第１転がり軸受４とし
て、複数の玉２３およびそれを保持する冠形保持器２４
からなる深溝玉軸受を、第２転がり軸受５として、複数
のころ３３およびそれを保持する保持器３４からなるケ
ージアンドローラをそれぞれ用いている。

【００４０】なお、この実施形態２での一方向クラッチ
３は、保持器１２ところ１３とコイルバネ１４とで構成
されることになるが、その保持器１２の構成については
上記実施形態１で説明したものと全く同じものを利用で
きる。この場合、保持器１２のポケット１２Ａ内にころ
１３およびコイルバネ１４を組み込んだアッセンブリ
を、プーリ１と中空軸２との間に装着して、第２転がり
軸受５を組み込む前の段階で、保持器１２のポケット１
２ａ内に潤滑剤を充填させることが容易に行えるように
なる。仮に、プーリ１と中空軸２との間に前述したアッ
センブリを組み込む前に保持器１２のポケット１２ａ内
に潤滑剤を充填しておいた場合だと、アッセンブリの組
み込み過程で潤滑剤がたれるなど取り扱いにくくなるこ
とが懸念される。この点で特に有利となる。

【００４１】このようなプーリ１および中空軸２の形状
について詳細に説明する。

【００４２】まず、中空軸２において軸方向中間領域２
ａの円周数カ所には、一方向クラッチ３の平坦なカム面
１０ａが形成され、その軸方向両側領域２ｂ，２ｃに
は、転がり軸受４，５の内輪軌道部が確保されている。
なお、中空軸２の中間領域２ａは八角形に、両側領域２
ｂ，２ｃは円形に形成されている。

【００４３】そして、中空軸２において第１転がり軸受
４の内輪軌道部となる領域２ｂの外径寸法が、第２転が
り軸受５の内輪軌道部とする領域２ｃの外径寸法よりも
大きく設定されている。これは、プーリ１と中空軸２と
の間に、一方向クラッチ３や２つの転がり軸受４，５を
軸方向一方から順番に簡単に組み込めるようにするため
である。

【００４４】また、プーリ１の内周面および中空軸２の
外周面において大径に設定した軸方向一端側の領域２ｂ
には、深溝玉軸受からなる第１転がり軸受４の玉２３が
介装される軌道溝が形成されている。

【００４５】また、プーリ１の内周面および中空軸２の
外周面において小径に設定した軸方向他端側の領域２ｃ
には、周溝２ｄが設けられており、この周溝２ｄに対し
てケージアンドローラからなる第２転がり軸受５の保持
器３４の内周に設けられてある径方向内向きの輪状突起
３４ａが係入されることにより、当該保持器３４が軸方
向に位置決めされるようになっている。

【００４６】そして、一方向クラッチ３の保持器１２
は、中空軸２の外周面において軸方向中間領域２ａの外
形形状と合致する形状つまり八角形に形成されており、
この保持器１２にころ１３それぞれを保持させた状態で
中空軸２の軸方向中間領域２ａに外嵌されることによ
り、周方向に回り止めされている。

【００４７】また、一方向クラッチ３の保持器１２は、
中空軸２における中間領域２ａのカム面１０ａと大径の
領域２ｂとを連接するテーパ状段差部２ｅによって、第
１転がり軸受４側への動きが封じられ、中空軸２に対し
て軸方向位置決めされた第２転がり軸受５の保持器３４
によって第２転がり軸受５側への動きが封じられるよう
になっている。

【００４８】なお、本発明は上述した実施形態のみに限
定されるものではなく、種々な応用や変形が考えられ
る。 （１）上記実施形態では、一方向クラッチ３をプーリユ
ニットＡに内蔵した形態で説明したが、一方向クラッチ
３は、種々な用途の装置に利用することができ、よって
使用対象としてプーリユニットＡだけに限定されない。 （２）上記実施形態での一方向クラッチ３における細部
の構成についても限定されるものでなく、種々な変形が
考えられる。

【００４９】

【発明の効果】本発明の一方向クラッチは、保持器のポ
ケットにおける軸方向一側方の側壁部にポケット内への
潤滑剤注入用の流路を設けることにより、一方向クラッ
チを完成状態に組み立てた状態においても、保持器ポケ
ット内へ外部から簡単に潤滑剤を注入できるようにして
いるから、従来のように潤滑剤注入を一方向クラッチの
組み立て途中で行う必要がなくなり、一方向クラッチの
組み立て作業を最初から終わりまで連続的に行えるな
ど、効率がよくなる。したがって、一方向クラッチの生
産性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のプーリユニットの上半分
の断面図

【図２】図１の（２）−（２）線断面の矢視図

【図３】実施形態１のプーリユニットに内蔵される一方
向クラッチにおける内輪および保持器を示す斜視図

【図４】実施形態１の一方向クラッチ単体に対する潤滑
剤注入形態を示す説明図

【図５】実施形態１の一方向クラッチの保持器の成形金
型を示す説明図

【図６】本発明の実施形態２のプーリユニットの縦断面
図

【図７】図６の（７）−（７）線断面の矢視図

【図８】実施形態２の一方向クラッチにおける内輪およ
び保持器を示す斜視図

【図９】従来例の一方向クラッチの上半分の断面図

【符号の説明】

３ 一方向クラッチ １０ 一方向クラッチの内輪 １０ａ 内輪のカム面 １１ 一方向クラッチの外輪 １２ 一方向クラッチの保持器 １２ａ 保持器のポケット １２ｄ 保持器の側壁部 １２ｅ 側壁部の凹部 １３ 一方向クラッチのころ １４ コイルバネ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】同心状に配設される内・外輪を同期回転さ
   せるロック状態と相対回転させるフリー状態とに切り換
   える一方向クラッチであって、 前記内・外輪の一方周面の円周数カ所に、内・外輪の対
   向間隔を周方向一方へ向けて広くしたくさび状空間を形
   成するためのカム面が設けられ、 前記カム面が設けられる側に、前記くさび状空間と対応
   する円周数カ所に径方向内外に貫通するポケットを有す
   る円環状の保持器が嵌合装着され、 前記保持器の各ポケット内にころおよびころをくさび状
   空間の狭い側へ弾発付勢する弾性部材が１つずつ収納さ
   れ、 前記保持器において前記ポケットそれぞれの軸方向一側
   方に位置する側壁部に、ポケット内に潤滑剤を注入する
   ための流路が設けられている、ことを特徴とする一方向
   クラッチ。
2. 【請求項２】内周面が円筒形に形成される外輪と、 外輪の内周に挿通され円周数カ所に前記外輪の円筒形内
   周面との間でくさび状空間を形成するカム面が設けられ
   る内輪と、 前記くさび状空間それぞれに１つずつ配置されるころ
   と、 内周面が前記内輪の外周面に合致して回り止めされる状
   態で外嵌される形状とされかつ前記各ころが周方向転動
   範囲を規制された状態で収納されるポケットを有する円
   環状の保持器と、 この保持器のポケットに配設されて前記ころをくさび状
   空間の狭い側へ弾発付勢する弾性部材とを含み、 前記保持器において前記ポケットそれぞれの軸方向一側
   方に位置する側壁部の内径面に、径方向外向きに陥没す
   る凹部が設けられ、この凹部と内輪外周面とでポケット
   内に潤滑剤を注入するための流路が設けられている、こ
   とを特徴とする一方向クラッチ。