JP2006170339A - 一方向クラッチ - Google Patents

Abstract

【課題】 係合子の焼付や異常摩耗を防止できると共に、空転トルクを低減できる一方向クラッチを提供すること。
【解決手段】 外輪１の内周面におけるスプラグ３が配置されている軸方向の部分に、周方向に延びる環状溝１２を形成する。また、内輪２の外周面におけるスプラグ３が配置されている軸方向の部分に、周方向に延びる環状溝１１を形成すると共に、内輪２の外周面におけるエンドベアリング７の端面が摺動する部分に、周方向に延びる環状溝１４,１５を形成する。また、内輪２に、内輪２の外周面に開口する潤滑油供給穴２２を形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、スプラグ等の係合子を備えた一方向クラッチに関する。

従来、一方向クラッチとしては、特開平５−２６３８４４号公報（特許文献１）に記載されているものがある。

この一方向クラッチは、外輪と、内輪と、スプラグと、保持器と、付勢バネと、エンドベアリングと、エンドベアリング押えとを備える。

上記スプラグは、上記外輪と上記内輪との間に、上記保持器によって保持された状態で、周方向に略等間隔に複数配置されている。詳細には、上記スプラグは、上記保持器のポケットに配置されており、上記付勢バネによってロック方向に付勢されている。

上記エンドベアリングは、略コ字状の断面形状を有する。上記エンドベアリングは、その凹部を上記スプラグの方に向けた状態で、上記スプラグの軸方向の両側に、上記スプラグに対して略両側対称に配置されている。上記エンドベアリングは、外輪と内輪との間を、所定距離に保っている。詳しくは、上記エンドベアリングは、上記エンドベアリングの径方向の外方の端面と、上記外輪の内周円筒面との間、および、上記エンドベアリングの径方向の内方の端面と、上記内輪の外周円筒面との間に、僅かなクリアランスを形成することによって、外輪の内周面、および、内輪の外周面を摺動するようになっており、すべり軸受の機能を有している。

上記エンドベアリング押えは、上記外輪の軸方向の両側に配置されている。一方のエンドベアリング押えの径方向外方の部分は、外輪の軸方向の端面に固定されている一方、径方向内方の部分は、内輪の外面と摺動するようになっている。上記一方のエンドベアリング押えは、上記一方のエンドベアリングが軸方向の外方に移動することを防止している。

一方、上記他方のエンドベアリング押えの径方向外方の部分は、外輪の軸方向の他方の端面に固定されている一方、径方向内方の部分は、内輪の外面と摺動するようになっている。詳しくは、上記他方のエンドベアリング押えの上記外輪と上記内輪との間の部分は、略径方向に延びる円板部と、この円板部に連なると共に、径方向の内方にいくにしたがって末広がりになる円錐部とから成っている。上記円板部は、上記他方のエンドベアリングの軸方向の端面を支えることにより、上記他方のエンドベアリングが軸方向の外方に移動することを防止している。また、上記円錐部の径方向内方の端部は、内輪の外周面と摺動するようになっている。

上記内輪は、潤滑油供給穴を有している。この潤滑油供給穴は、内輪の内周側から外周側に潤滑油を供給するために設けられている。上記潤滑油供給穴は、内輪の径方向に沿って延び、内輪を貫通している。上記潤滑油貫通穴の外周側の開口は、上記エンドベアリングの端面よりも軸方向の外方、かつ、上記他方のエンドベアリング押えの軸方向の内方に、形成されている。

上記内輪が回転すると、内輪の内周面側に存在する潤滑油が、遠心力によって自動的に内輪の外周面側に流動して、潤滑油が外輪と内輪との間に供給されるようになっている。

上記従来の一方向クラッチは、外周面のエンドベアリングの端面よりも軸方向の外方、かつ、上記他方のエンドベアリング押えの軸方向の内方に、潤滑供給穴の開口を形成することによって、上記エンドベアリング押えによって、潤滑油が、上記エンドベアリング押えの軸方向の外方に移動することを防止して、潤滑油をスプラグの近傍に重点的に配置して、上記スプラグの焼付を防止するようにしている。

しかしながら、上記潤滑油をスプラグの近傍に重点的に配置するようにした従来の一方向クラッチにおいても、上記スプラグと、上記内外輪との接触部に、潤滑油が、行き渡りにくく、スプラグにおける上記内外輪との接触部が、焼き付いたり、異常摩耗を起こしたりするという問題がある。

また、上記スプラグと、上記内外輪との接触部に、潤滑油が行き渡りにくいので、内外輪におけるスプラグとの接触部が油膜切れを起こして、内外輪とスプラグとの摩擦が大きくなって、空転トルクが大きいという問題がある。
特開平５−２６３８４４号公報（第１図）

そこで、本発明の課題は、係合子の焼付や異常摩耗を防止できると共に、空転トルクを低減できる一方向クラッチを提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明の一方向クラッチは、
外輪と、
外周面に開口する潤滑油供給穴を有する内輪と、
上記内輪と上記外輪との間に配置された係合子と
を備え、
上記外輪と上記内輪とのうちで上記係合子と相対運動する方の軌道輪における上記係合子が摺動する摺動部の少なくとも一部に、溝を設けたことを特徴としている。

本発明によれば、上記係合子と相対運動する方の軌道輪における上記係合子が摺動する摺動部の少なくとも一部に、溝を設けているので、潤滑油をこの溝に収容することができる。したがって、上記係合子の焼付が最も起こり易くて、上記係合子の摩耗が最も激しい、上記係合子の摺動側の端部に重点的に潤滑油を配置できて、相対回転輪（上記外輪と上記内輪の内で上記係合子と相対運動する方の軌道輪）の摺動部に油膜を容易に形成することができるので、上記係合子の焼付および異常摩耗を防止できる。したがって、上記係合子および一方向クラッチの寿命を長くすることができる。

また、上記発明によれば、上記係合子と上記相対回転輪との間に確実に油膜を形成できるので、空転時において、上記係合子と上記相対回転輪との間に生じる動摩擦を軽減できて、空転トルクを減少できる。したがって、運転コストを低減できる。

また、上記発明によれば、上記内輪に、上記内輪の外周面に開口する潤滑油供給穴を形成しているので、潤滑油を、内輪回転時に、遠心力によって、内輪の外周面側に流動させることができる。したがって、一方向クラッチが潤滑油切れを起こすことを防止できる。

また、一実施形態の一方向クラッチは、上記係合子と相対運動する方の軌道輪が内輪であり、上記潤滑油供給穴が、上記摺動部に設けた上記溝に開口している。

上記実施形態によれば、上記係合子と相対運動する方の軌道輪が内輪であり、上記潤滑油供給穴が、上記内輪の摺動部に開口している上記溝に開口しているので、潤滑油を上記溝に円滑に導入することができる。したがって、上記係合子および一方向クラッチの寿命を更に長くすることができると共に、空転トルクを更に減少させることができて、運転コストを更に低減できる。

また、一実施形態の一方向クラッチは、上記外輪と上記内輪とのうちで上記係合子と相対運動しない方の軌道輪における上記係合子が接触している部分の少なくとも一部に、溝を設けている。

上記実施形態によれば、上記係合子と相対運動しない方の軌道輪における上記係合子が接触している部分の少なくとも一部に、溝を設けているので、上記係合子の摺動側と反対側の端部の焼付や異常摩耗も防止できて、係合子の寿命を更に長くすることとができる。

また、一実施形態の一方向クラッチは、上記外輪と上記内輪との間、かつ、上記係合子の軸方向の少なくとも一方の側に、エンドベアリングを配置し、上記外輪および上記内輪のうちの少なくとも一方における上記エンドベアリングが摺動する摺動部の少なくとも一部に、溝を設けている。

上記実施形態によれば、上記外輪と上記内輪との間、かつ、上記係合子の軸方向の少なくとも一方の側に、エンドベアリングを配置し、上記外輪および上記内輪のうちの少なくとも一方における上記エンドベアリングが摺動する摺動部の少なくとも一部に、溝を設けているので、この溝に潤滑油を収容できる。したがって、上記エンドベアリングにおける上記外輪および上記内輪のうちの少なくとも一方との摺動部に重点的に潤滑油を配置することができて、上記外輪および上記内輪のうちの少なくとも一方におけるエンドベアリングとの摺動部に油膜を確実に形成できる。したがって、エンドベアリングの焼付および異常摩耗を防止できる。

また、上記実施形態によれば、上記外輪および上記内輪のうちの少なくとも一方におけるエンドベアリングとの摺動部に油膜を確実に形成できるので、空転時における、上記外輪および上記内輪のうちの少なくとも一方と、上記エンドベアリングとの間の動摩擦を軽減できて、空転トルクを軽減できる。

本発明の一方向クラッチによれば、外輪と内輪とのうちで係合子と相対運動する方の軌道輪（相対回転輪）における上記係合子が摺動する摺動部の少なくとも一部に、溝を設けているので、潤滑油をこの溝に収容することができて、相対回転輪の摺動部に油膜を容易に形成することができる。したがって、上記係合子の焼付および異常摩耗を防止できて、係合子および一方向クラッチの寿命を長くすることができる。

また、上記発明によれば、係合子と上記相対回転輪との間に確実に油膜を形成できるので、空転時において、係合子と上記相対回転輪との間に生じる動摩擦を軽減できて、空転トルクを減少でき、運転コストを低減できる。

以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態の一方向クラッチの軸方向の断面図である。

この一方向クラッチは、外輪１と、内輪２と、係合子の一例としてのスプラグ３と、外保持器４と、内保持器５と、付勢バネ６と、エンドベアリング７と、エンドベアリング押え８とを備える。

上記外保持器４は、円周方向の一部を切り欠いて拡径して外輪１の内周面に締め代をもった状態で配置されるため、外輪１とほとんど相対運動しないようになっている。上記スプラグ３は、外輪１と内輪２との間に、外保持器４および内保持器５によって保持された状態で、周方向に略等間隔に複数配置されている。詳細には、上記スプラグ３は、外保持器４および内保持器５のポケットに配置されており、外保持器４と内保持器５との間に配置された付勢バネ６によってロック側に付勢されている。

上記エンドベアリング７は、断面コ字形状をしている。上記エンドベアリング７は、その凹部をスプラグ３の方に向けた状態で、スプラグ３の軸方向の両側に、スプラグ３に対して略両側対称に配置されている。上記各エンドベアリング７の凹部の端面と、外保持器４の軸方向の端部および内保持器５の軸方向の端部とは、僅かな隙間を介して近接している。また、上エンドベアリング７の外周面と外輪１の内周面との間、および、エンドベアリング７の内周面と内輪２の外周面との間には、僅かなクリアランスが存在している。上記エンドベアリング７は、外輪１と内輪２との間を、所定距離に保っている。上記エンドベアリング７は、外輪１の内周面、および、内輪２の外周面を摺動するようになっており、すべり軸受の機能を有している。

上記外輪１は、内周面における各エンドベアリング７の軸方向の外方に、スプラグ３に対して略両側対称なエンドベアリング押え取付用の環状溝を有し、かつ、内周面におけるスプラグ３の軸方向の略中央に、環状溝１２を有している。

一方、上記内輪２は、外周面におけるスプラグ３の軸方向の略中央に、環状溝１１を有し、かつ、外周面における各エンドベアリングの端面と摺動する部分に、環状溝１４,１５を有している。上記環状溝１１、１２、１４および１５の幅と深さは、略同じになっている。また、上記内輪２は、潤滑油供給穴２２を有している。上記潤滑油供給穴２２は、内輪２の外周面に開口している。上記潤滑油供給穴２２は、内輪２の径方向に沿って延び、内輪２を貫通している。この潤滑油供給穴２２は、内輪２の内周側から外周側に潤滑油を供給するために設けられている。詳細には、内輪２が回転すると、内輪２の内周面側に存在する潤滑油が、遠心力によって自動的に内輪２の外周面側に移動して、潤滑油が外輪１と内輪２との間に供給されるようになっている。上記内輪２は、空転時において、スプラグ３と相対回転するようになっている。

上記エンドベアリング押え８は、中空の円板形状をしている。上記エンドベアリング押え８の径方向の外方部分は、上記エンドベアリング押え取付用の環状溝に嵌入されており、エンドベアリング押え８は、各エンドベアリング７の軸方向の外方に、スプラグ３に対して略両側対称に配置されている。上記エンドベアリング押え８は、エンドベアリング７の存在位置を、エンドベアリング押え８よりもスプラグ３側に制限する役割を果たしている。

図２は、図１に示す一方向クラッチの径方向の部分断面模式図である。

図２においては、簡単のため、外輪１、内輪２およびスプラグ３だけを図示し、他の構成要素を省略している。また、図２において、点線２４は、上記環状溝１２の底の位置を示し、点線２５は、上記環状溝１１の底の位置を示している。

この実施形態の一方向クラッチでは、上記潤滑油供給穴２２は、図２に示す領域に、一つのみ形成されている。また、図２に示すように、図示している状態においては、上記スプラグ３が、潤滑油供給穴２２の上方に位置している。

上記構成において、内輪２が、外輪１に対して矢印Ｂで示す方向に相対回転すると、スプラグ３が立った状態になって、回転動力が外輪１（または内輪２）から内輪２（または外輪１）に伝わるようになっている一方、内輪２が、外輪１に対して矢印Ａで示す方向に相対回転すると、スプラグが傾いた（寝た）状態になって、軌道輪間の回転動力の伝達が遮断されるようになっている。

上記実施形態の一方向クラッチによれば、上記スプラグ３と相対運動する内輪２におけるスプラグ３が摺動する摺動部に、環状溝１１を設けているので、潤滑油をこの環状溝１１に収容することができる。したがって、上記スプラグ３と相対運動する内輪２におけるスプラグ３が摺動する摺動部に、油膜を確実に形成することができるので、スプラグ３の焼付が最も起こり易くて、スプラグ３の摩耗が最も激しい、スプラグ３の摺動側の端部に、重点的に潤滑油を配置することができる。したがって、上記スプラグ３の焼付および異常摩耗を防止できて、スプラグ３および一方向クラッチの寿命を長くすることができる。

また、上記実施形態の一方向クラッチによれば、上記スプラグ３と内輪２との間に確実に油膜を形成できるので、空転時において、スプラグ３と内輪２との間に生じる動摩擦を軽減できて、空転トルクを減少できる。したがって、運転コストを低減できる。

また、上記実施形態の一方向クラッチによれば、内輪２の内周側と外周面との間に潤滑油供給穴２２を形成しているので、内輪２の内周側に存在する潤滑油を、内輪２の回転時に、遠心力によって、内輪２の外周面側に流動させることができる。したがって、一方向クラッチが潤滑油切れを起こすことを防止できる。

また、上記実施形態の一方向クラッチによれば、上記スプラグ３に対して相対運動しない外輪１におけるスプラグ３が接触している部分を含む部分に、環状溝１２を設けているので、スプラグ３の摺動側と反対側の端部の焼付や異常摩耗も防止できて、スプラグ３の寿命を更に長くすることとができる。

また、上記実施形態の一方向クラッチによれば、上記エンドベアリング７が摺動する内輪２の部分に環状溝１４,１５を形成しているので、この環状溝１４,１５に潤滑油を収容できる。したがって、上記エンドベアリング７が摺動する内輪２の部分に油膜を確実に形成することができて、エンドベアリング７の焼付および異常摩耗を防止できる。

また、上記実施形態の一方向クラッチによれば、上記エンドベアリング７が摺動する内輪２の部分に油膜を確実に形成することができるので、空転時における、エンドベアリング７と内輪２との動摩擦を軽減できて、空転トルクを軽減できる。

上記実施形態の一方向クラッチでは、内輪２（相対回転輪）におけるスプラグ３との摺動部に形成した環状溝１１と、潤滑油を供給する潤滑油供給溝２２とが、連通していない構造であった。しかしながら、この発明の一方向クラッチでは、スプラグと相対運動する方の軌道輪が内輪である場合、潤滑油供給穴が、内輪におけるスプラグが摺動する摺動部の少なくとも一部に設けられた溝に開口していても良い。この場合、潤滑油を上記溝に円滑に導入することができて、上記スプラグおよび一方向クラッチの寿命を更に長くすることができると共に、空転トルクを更に減少させることができて、運転コストを更に低減できる。

また、上記実施形態の一方向クラッチでは、内輪２におけるエンドベアリング７のスプラグ３側に潤滑油供給穴２２を一つ形成したが、この発明の一方クラッチでは、内輪におけるエンドベアリングのスプラグ側に潤滑油供給穴を複数形成しても良い。

また、上記実施形態の一方向クラッチでは、エンドベアリング７を、スプラグ３に対して略両側対称に配置すると共に、スプラグ３が摺動する内輪２の部分に潤滑油供給穴２２の開口部を形成したが、この発明の一方向クラッチでは、エンドベアリングを、スプラグに対して非対称に配置すると共に、スプラグと、内輪におけるスプラグとの距離が長い方のエンドベアリングとの間に、潤滑油供給穴の開口部を形成しても良い。

また、上記実施形態の一方向クラッチでは、スプラグ３と相対運動する内輪２およびスプラグ３と相対運動しない外輪１の両方に、潤滑油を収容するための環状溝１１,１２を形成したが、この発明の一方向クラッチでは、潤滑油を収容するための環状溝を、スプラグと相対運動する軌道輪のみに形成しても良い。

また、上記実施形態の一方向クラッチでは、潤滑油を収容するための溝１１を、スプラグ３が摺動する内輪２部分に、全周に亘って形成すると共に、潤滑油を収容するための溝１２を、スプラグ３が接触する外輪１部分を含む外輪１部分に、全周に亘って形成したが、この発明の一方向クラッチでは、潤滑油を収容するための溝は、環状溝でなくても良くて、潤滑油を収容するための溝を、相対回転輪（スプラグと相対運動する方の軌道輪）の摺動部に、周方向に等間隔または非等間隔に断続的に複数設けても良く、潤滑油を収容するための溝を、固定輪（スプラグと相対運動しない方の軌道輪）の接触部分を含む周方向に、等間隔または非等間隔に断続的に複数設けても良い。

また、上記実施形態の一方向クラッチでは、エンドベアリング７を、スプラグ３の両側に設け、各エンドベアリング７が摺動する内輪２（相対回転輪）の部分に、環状溝１４,１５を設けたが、この発明では、エンドベアリングを、スプラグの片側のみに設けても良く、エンドベアリングを設けなくても良い。また、エンドベアリングが摺動する相対回転輪の部分に、溝を設けなくても良い。また、エンドベアリングが接触する固定輪の部分に、環状溝を設けても良い。

また、上記実施形態の一方向クラッチでは、エンドベアリング７が摺動する内輪２（相対回転輪）の部分に、環状溝を形成したが、この発明の一方向クラッチでは、潤滑油を収容するための溝を、エンドベアリングが摺動する相対回転輪の部分とエンドベアリングが接触する固定輪の部分のうちの少なくとも一方に、周方向に等間隔または非等間隔に断続的に複数設けても良い。

また、上記実施形態の一方向クラッチでは、係合子としてスプラグを採用したが、この発明の一方向クラッチでは、係合子として円筒ころ等のスプラグ以外の係合子を採用しても良い。

また、上記実施形態の一方向クラッチでは、相対回転輪が内輪であったが、この発明の一方向クラッチでは、相対回転輪が外輪であっても良いことは勿論である。

本発明の一実施形態の一方向クラッチの軸方向の断面図である。 図１に示す一方向クラッチの径方向の部分断面模式図である。

符号の説明

１ 外輪
２ 内輪
３ スプラグ
７ エンドベアリング
１１,１２,１４,１５ 環状溝
２２ 潤滑油供給穴

Claims (4)

1. 外輪と、
   外周面に開口する潤滑油供給穴を有する内輪と、
   上記内輪と上記外輪との間に配置された係合子と
   を備え、
   上記外輪と上記内輪とのうちで上記係合子と相対運動する方の軌道輪における上記係合子が摺動する摺動部の少なくとも一部に、溝を設けたことを特徴とする一方向クラッチ。
2. 請求項１に記載の一方向クラッチにおいて、
   上記係合子と相対運動する方の軌道輪が内輪であり、
   上記潤滑油供給穴は、上記摺動部に設けた上記溝に開口していることを特徴とする一方向クラッチ。
3. 請求項１または２に記載の一方向クラッチにおいて、
   上記外輪と上記内輪とのうちで上記係合子と相対運動しない方の軌道輪における上記係合子が接触している部分の少なくとも一部に、溝を設けたことを特徴とする一方向クラッチ。
4. 請求項１乃至３のいずれか１つに記載の一方向クラッチにおいて、
   上記外輪と上記内輪との間、かつ、上記係合子の軸方向の少なくとも一方の側に、エンドベアリングを配置し、
   上記外輪および上記内輪のうちの少なくとも一方における上記エンドベアリングが摺動する摺動部の少なくとも一部に、溝を設けたことを特徴とする一方向クラッチ。

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