JP2007092938A

JP2007092938A - 一方向クラッチ

Info

Publication number: JP2007092938A
Application number: JP2005285238A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Fujimori; 大輔藤森
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2005-09-29
Filing date: 2005-09-29
Publication date: 2007-04-12

Abstract

【課題】駆動力伝達部材を押圧する弾性部材を省略して、駆動力伝達部材の数を増加することができ、また、全体の寸法を小型化することができる一方向クラッチを提供する。
【解決手段】一方向クラッチ１０は、内輪部材１１、外輪部材１２、及び、内輪部材１１と外輪部材１２間の環状空間に配置された駆動力伝達部材１３を有する。駆動力伝達部材１３は、内輪部材１１の外周面１１ａと外輪部材１２の内周面１２ａの一方に略径方向に延出するように取り付けられ、前記内輪部材の外周面と前記外輪部材の内周面の他方と接触可能な自由端を持ってワイヤ状或いは薄板状に形成され、駆動力伝達部材１３の長さは、環状空間の径方向隙間より長い。
【選択図】図１

Description

本発明は、一方向クラッチに関するものである。

現在一般に使用されている一方向クラッチとしては、所定の方向にのみ駆動力を伝達するため、内輪部材と外輪部材との間の環状空間にローラやスプラグ等の駆動力伝達部材が配置されている（例えば、特許文献１または２参照。）。特許文献１に記載の一方向クラッチでは、駆動力伝達部材としてローラが使用されている。また、特許文献２に記載の一方向クラッチでは駆動力伝達部材としてスプラグが使用されている。これらのローラ若しくはスプラグは、保持器に形成されたポケット内で保持されるとともに、保持器に支持された弾性部材によってロック方向に押圧されている。
特開平９―１９６０９０号公報特開平１１―１４１５７５号公報

ところで、上述の一方向クラッチでは、ローラ若しくはスプラグからなる駆動力伝達部材を押圧する弾性部材が環状空間内に配置されているため、周方向に配置できる駆動力伝達部材の数が制限される。このため、駆動力伝達部材の数を増加するために、一方向クラッチが大型化するという問題がある。また、一方向クラッチは、これら駆動力伝達部材を保持する保持器を有するため、軸方向寸法を小さくすることができない。

本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、駆動力伝達部材を押圧する弾性部材を省略して、駆動力伝達部材の数を増加することができ、また、全体の寸法を小型化することができる一方向クラッチを提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）内輪部材と、
内輪部材の周囲に、内輪部材と同心に配置される外輪部材と、
内輪部材の外周面と外輪部材の内周面との間の環状空間に設けられる複数の駆動力伝達部材と、を備え、
内輪部材と外輪部材の一方が他方に対して所定の方向に相対回転する傾向となる場合にのみ駆動力を伝達し、一方が他方に対して所定の方向と反対方向に相対回転する傾向となる場合に駆動力の伝達を遮断する一方向クラッチであって、
駆動力伝達部材は、内輪部材の外周面と外輪部材の内周面の一方に略径方向に延出するように取り付けられ、前記内輪部材の外周面と前記外輪部材の内周面の他方と接触可能な自由端を持ってワイヤ状或いは薄板状に形成され、
駆動力伝達部材の長さは、環状空間の径方向隙間より長いことを特徴とする一方向クラッチ。
（２）駆動力伝達部材の自由端側の先端面は滑らかな曲面を持って形成されることを特徴とする（１）に記載の一方向クラッチ。

本発明によれば、駆動力伝達部材は、内輪部材の外周面と外輪部材の内周面の一方に略径方向に延出するように取り付けられ、内輪部材の外周面と外輪部材の内周面の他方と接触可能な自由端を持ってワイヤ状或いは薄板状に形成され、駆動力伝達部材の長さは、内輪部材の外周面と外輪部材の内周面との間の環状空間の径方向隙間より長いので、このような駆動力伝達部材を用いて、一方向クラッチを構成することができる。これにより、従来の一方向クラッチのような、伝達動作に直接寄与しない、駆動力伝達部材を押圧する弾性部材を省略することができ、その分駆動力伝達部材の数を増加することができる。また、駆動力伝達部材は直接、内輪部材若しくは外輪部材に固定されているため、これらを保持する保持器も不要となり、全体の寸法、特に軸方向寸法を小さくすることができる。

以下、本発明の一実施形態に係る一方向クラッチについて図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本実施形態の一方向クラッチを説明するための図である。図１（ａ）及び図１（ｂ）に示されるように、本実施形態の一方向クラッチ１０は、内輪部材１１と、内輪部材１１の周囲に、内輪部材１１と同心に配置される外輪部材１２と、内輪部材１１の外周面１１ａと外輪部材１２の内周面１２ａとの間の環状空間に設けられ、弾性力を有するワイヤ状の複数の駆動力伝達部材１３（本実施形態では、９本）と、を備える。なお、外輪部材１２の外周面には、ベルト等が掛け渡されており、駆動力が伝達される。

図１（ｃ）に示すように、駆動力伝達部材１３は、内輪部材１１の外周面１１ａから略径方向に延出しており、内輪部材１１の外周面１１ａに対してθ_１だけ傾いて取り付けられている。なお、θ_１は、本実施形態の場合、９０度以上であることが好ましい。

また、駆動力伝達部材１３の長さは、環状空間の径方向隙間、即ち（外輪部材１２の内周面１２ａの直径−内輪部材１１の外周面１１ａの直径）／２より長く、周方向に弓なりにたわんだ状態で配置されており、駆動力伝達部材１３の自由端１３ａは、外輪部材１２の内周面１２ａに対してθ_２だけ傾いた状態で押圧接触している。

そして、これらの駆動力伝達部材１３は、内輪部材１１の外周面１１ａに所定角度α間隔で形成された複数の孔１１ｂにそれぞれ圧入固定されており、すべて同一方向にたわんだ状態で取り付けられる。

このように構成される一方向クラッチ１０では、外輪部材１２が内輪部材１１に対してＡ方向に相対回転する傾向となる場合には、これら駆動力伝達部材の弓なり状態が増幅され、駆動力が内輪部材１１に対して伝達される。一方、外輪部材１２が内輪部材１１に対してＢ方向に相対回転する傾向となる場合には、これら駆動力伝達部材の弓なり状態が緩和され、駆動力は内輪部材１１に対して伝達されない。

従って、上記のように構成される一方向クラッチ１０は、駆動力伝達部材１３自体が弾性力を有するワイヤ状に形成されるので、従来構造の一方向クラッチのような、伝達動作に直接寄与しない、駆動力伝達部材を押圧する弾性部材を省略することができ、その分多くの駆動力伝達部材を配置させることができる。

また、駆動力伝達部材１３は、内輪部材１１の外周面１１ａに固定されているため、駆動力伝達部材１３を保持する従来のような保持器を設ける必要がなく、全体の寸法の小さい、特に、軸方向寸法の小さな極めて薄い形状の一方向クラッチ１０とすることができる。

さらに、弾性部材及び保持器が不要となるので、部品点数が少なくなり、低コスト化が図れ、精度も容易に確保することができる。

また、一方向クラッチ１０は、無潤滑状態で使用することができ、クリーンルームや宇宙空間で用いることができる。ただし、この場合は、外輪部材１２と駆動力伝達材料１３との接触による摩耗を防止するため、これらを異種材料で形成することが好ましい。

なお、本実施形態では、９本の駆動力伝達部材１３を例示しているが、駆動力伝達部材１３の数は奇数、偶数に関わらず任意であり、空間が許す限り多くの本数を取り付けることで、より大きなトルク伝達容量を得ることができる。

また、駆動力伝達部材１３の自由端１３ａは駆動力伝達時に大きな荷重が加わるため、過大な摩耗が生じるのを防止するよう、自由端１３ａ側の先端面１３ｂを図２（ａ）、（ｂ）に示すような球状に加工してもよく、滑らかな曲面を持たせることが望ましい。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る一方向クラッチについて図面を参照して説明する。なお、第１実施形態と同等部分については、同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。

本実施形態の一方向クラッチ１０’では、複数の駆動力伝達部材１３’（本実施形態では、９枚）はそれぞれ弾性力を持って薄板状に形成されており、第１実施形態と同様、周方向にたわんだ状態で内輪部材１１の外周面１１ａに取り付けられている。また、内輪部材１１及び外輪部材１２は、駆動力伝達部材１３’の幅に応じて第１実施形態のものより大きな軸方向寸法を有している。

従って、本実施形態の一方向クラッチ１０’は、薄板状の駆動力伝達部材１３’を有するので、第１実施形態のワイヤ状の駆動力伝達部材１３と比べて外輪部材１２の内周面１２ａとの接触面積が増加し、より大きなトルク伝達容量を得ることができる。

また、一方向クラッチ１０’は、第１実施形態の一方向クラッチ１０と比べて若干軸方向寸法が大きくなるが、本実施形態においても、従来のような保持器を設ける必要がないので、従来の一方向クラッチに比べて軸方向寸法の小さな形状となる。
その他の構成及び作用については、第１実施形態のものと同様である。

なお、本実施形態においても、駆動力伝達部材１３’の自由端側の先端面は滑らかな曲面を持っていれば良く、縁部に丸面取りが施されていることが好ましい。

（第３実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る一方向クラッチについて図面を参照して説明する。なお、第１実施形態と同等部分については、同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。

本実施形態の一方向クラッチ１０’’は、駆動力伝達部材１３’’が外輪部材１２の内周面１２ａに取り付けられる点において、第１実施形態のものと異なる。駆動力伝達部材１３’’は、外輪部材１２の内周面１２ａに形成された複数の孔１２ｂにそれぞれ圧入固定されており、すべて同一方向にたわんだ状態で取り付けられる。なお、駆動力伝達部材１３’’は、ワイヤ状に限らず、第２実施形態ような薄板状であってもよい。

このように構成される一方向クラッチ１０’’では、内輪部材１１が外輪部材１２に対してＡ方向に相対回転する傾向となる場合には、これら駆動力伝達部材１３の弓なり状態が増幅され、駆動力が外輪部材１２に対して伝達される。一方、内輪部材１１が外輪部材１２に対してＢ方向に相対回転する傾向となる場合には、これら駆動力伝達部材１３の弓なり状態が緩和され、駆動力は外輪部材１２に対して伝達されない。
その他の構成及び作用については、第１実施形態のものと同様である。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。

本実施形態では、駆動力伝達部材は内輪部材の外周面或いは外輪部材の内周面に形成された孔に圧入固定することで取り付けられているが、取り付け方はこれに限定されるものではない。

（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る一方向クラッチの斜視図であり、（ｂ）はその側面図であり、（ｃ）は、その駆動力伝達部材の取付状態を示す部分側面図である。（ａ）は、図１の駆動力伝達部材の第１の変形例であり、（ｂ）は、図１の駆動力伝達部材の第２の変形例である。本発明の第２実施形態の一方向クラッチの斜視図である。本発明の第３実施形態の一方向クラッチの側面図である。

符号の説明

１０，１０’，１０’’ 一方向クラッチ
１１内輪部材
１２外輪部材
１３，１３’、１３’’ 駆動力伝達部材

Claims

内輪部材と、
該内輪部材の周囲に、該内輪部材と同心に配置される外輪部材と、
前記内輪部材の外周面と前記外輪部材の内周面との間の環状空間に設けられる複数の駆動力伝達部材と、を備え、
前記内輪部材と前記外輪部材の一方が他方に対して所定の方向に相対回転する傾向となる場合にのみ駆動力を伝達し、前記一方が他方に対して前記所定の方向と反対方向に相対回転する傾向となる場合に該駆動力の伝達を遮断する一方向クラッチであって、
前記駆動力伝達部材は、前記内輪部材の外周面と前記外輪部材の内周面の一方に略径方向に延出するように取り付けられ、前記内輪部材の外周面と前記外輪部材の内周面の他方と接触可能な自由端を持ってワイヤ状或いは薄板状に形成され、
前記駆動力伝達部材の長さは、前記環状空間の径方向隙間より長いことを特徴とする一方向クラッチ。
前記駆動力伝達部材の自由端側の先端面は滑らかな曲面を持って形成されることを特徴とする請求項１に記載の一方向クラッチ。