JP2010242889A - One-way clutch - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、事務機の駆動部等において用いられ、プーリ等のトルク伝達輪を備えた一方向クラッチに関する。 The present invention relates to a one-way clutch that is used in a drive unit or the like of an office machine and includes a torque transmission wheel such as a pulley.
事務機の駆動部等において用いられるころ式一方向クラッチは、一般に、外輪と、この外輪の内径面に設けられたポケットに収納されるころ及び付勢ばねと、外輪の開放端面の閉塞手段とを備え、ポケットの底面(カム面)と外輪中心部に挿通される軸との間で所定のクサビ角が形成され、付勢ばねでころをクサビ角の狭小方向(ポケットの狭小側)に付勢するようになっている(例えば、特許文献1参照。)。 A roller type one-way clutch used in a drive unit or the like of an office machine generally includes an outer ring, a roller and a biasing spring housed in a pocket provided on an inner diameter surface of the outer ring, and a closing means for an open end surface of the outer ring. A predetermined wedge angle is formed between the bottom surface (cam surface) of the pocket and the shaft inserted through the center of the outer ring, and the rollers are attached to the wedge angle narrowing direction (narrow side of the pocket) by an urging spring. (For example, refer to Patent Document 1).
前記特許文献1に開示された一方向クラッチは、外輪の外周にトルク伝達輪(外装部材)が外輪と一体回転するように嵌め込まれており、このトルク伝達輪から軸に一方向のトルクを伝達するか、あるいは軸からトルク伝達輪に一方向のトルクを伝達するようになっている。
The one-way clutch disclosed in
上記特許文献1の一方向クラッチでは、外輪の外周にトルク伝達輪を嵌め込んでいるため、トルク伝達輪を含めた全体の径方向サイズが大きくなりやすいという問題がある。一方で、事務機の分野では、事務機全体の小型化の要求が高まるにつれて、その部品である一方向クラッチについても径方向サイズのコンパクト化が強く求められるようになってきている。
In the one-way clutch of
そこで、本発明は、外輪と一体回転するトルク伝達輪を有する一方向クラッチを径方向にコンパクト化することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to make the one-way clutch having a torque transmission wheel that rotates integrally with the outer ring compact in the radial direction.
上記の課題を解決するために、本発明は、トルク伝達輪と、このトルク伝達輪と一体に回転する外輪と、この外輪の内径面に形成された複数のポケットに収納されたころ及びこれらの各ころの付勢ばねと、前記外輪の開放端面の閉塞手段とによって構成され、前記ポケットの底面(カム面)と前記外輪の中心部に挿通される軸との間で所定のクサビ角δが形成され、前記付勢ばねによって前記ころをクサビ角δの狭小方向に付勢するようにした一方向クラッチにおいて、前記トルク伝達輪と外輪とを軸方向に連結した構成を採ったものである。 In order to solve the above problems, the present invention provides a torque transmission wheel, an outer ring that rotates integrally with the torque transmission wheel, rollers accommodated in a plurality of pockets formed on an inner diameter surface of the outer ring, and these A predetermined wedge angle δ is formed between the biasing spring of each roller and the closing means of the open end surface of the outer ring, and between the bottom surface (cam surface) of the pocket and the shaft inserted through the center of the outer ring. In the one-way clutch formed and urged by the urging spring in the narrow direction of the wedge angle δ, the torque transmission wheel and the outer ring are connected in the axial direction.
すなわち、トルク伝達輪と外輪とを軸方向に連結した構成とすることにより、トルク伝達輪の外径を外輪外径とほぼ同じにして、外輪外周にトルク伝達輪を嵌め込んだ従来のものよりも径方向にコンパクト化できるようにしたのである。 That is, by using a configuration in which the torque transmission wheel and the outer ring are connected in the axial direction, the outer diameter of the torque transmission wheel is made substantially the same as the outer diameter of the outer ring, and the torque transmission wheel is fitted on the outer periphery of the outer ring. Is also made compact in the radial direction.
上記の構成において、前記外輪の一方の開放端面の閉塞手段が、前記外輪の一端部に設けられた内向きの閉塞つばである場合は、この閉塞つばと前記トルク伝達輪とに、互いを一体回転するように連結する連結部を設けることができる。 In the above configuration, when the closing means on one open end surface of the outer ring is an inward closing collar provided at one end of the outer ring, the closing collar and the torque transmission wheel are integrated with each other. A connecting portion that is connected so as to rotate may be provided.
一方、前記外輪の一方の開放端面の閉塞手段が、前記外輪に固定される蓋である場合には、この蓋と前記トルク伝達輪とに、互いを一体回転するように連結する連結部を設けることができる。ここで、前記蓋を合成樹脂で形成するようにすれば、蓋の成形形状の自由度が高くなり、トルク伝達輪との連結部の形状変更が行いやすくなる。また、前記蓋の外輪に対する固定手段としては、前記外輪の外径面にその一端から軸方向に延びる溝を設け、この軸方向溝の底面に係合凹部を設けるとともに、前記蓋にその内面から軸方向に延びる腕を設け、この腕の先端側に内向きに突出する係合凸部を設けて、前記腕を前記軸方向溝に嵌め込んで周方向に固定し、前記係合凸部を前記係合凹部に嵌め込んで軸方向に固定するものを採用することができる。 On the other hand, when the closing means of one open end surface of the outer ring is a lid fixed to the outer ring, a connecting portion for connecting the lid and the torque transmission wheel so as to rotate together is provided. be able to. Here, if the lid is formed of synthetic resin, the degree of freedom of the shape of the lid is increased, and the shape of the connecting portion with the torque transmission wheel can be easily changed. Further, as a means for fixing the lid to the outer ring, a groove extending in the axial direction from one end thereof is provided on the outer diameter surface of the outer ring, an engagement recess is provided on the bottom surface of the axial groove, and the lid is provided with an inner surface from the inner surface. An arm extending in the axial direction is provided, and an engaging convex portion protruding inwardly is provided on the distal end side of the arm, and the arm is fitted in the axial groove and fixed in the circumferential direction. It is possible to employ one that is fitted in the engaging recess and fixed in the axial direction.
また、前記トルク伝達輪を合成樹脂で形成するようにすれば、トルク伝達輪の成形形状の自由度が高くなり、外輪の閉塞つばまたは蓋との連結部の形状変更が行いやすくなる。 Further, if the torque transmission wheel is formed of synthetic resin, the degree of freedom of the shape of the torque transmission wheel is increased, and it becomes easy to change the shape of the connecting portion of the outer ring with the closed collar or lid.
本発明の一方向クラッチは、上述したように、トルク伝達輪と外輪とを軸方向に連結して、トルク伝達輪の外径を外輪外径とほぼ同じにできるようにしたものであるから、径方向のコンパクト化が図れ、特に小型化の要求が高い事務機等に組み込むのに適している。また、トルク伝達輪の材料費が削減できるという利点もある。 As described above, the one-way clutch of the present invention connects the torque transmission wheel and the outer ring in the axial direction so that the outer diameter of the torque transmission wheel can be made substantially the same as the outer diameter of the outer ring. It can be made compact in the radial direction, and is particularly suitable for incorporation into office machines that are highly demanded for miniaturization. There is also an advantage that the material cost of the torque transmission wheel can be reduced.
以下、この発明に係る一方向クラッチの実施例を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of a one-way clutch according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1から図3に示す実施例1の一方向クラッチは、トルク伝達輪10、外輪11、保持器12、ころ13、及び付勢ばね14の組み合わせによって構成される。使用時には、この一方向クラッチのセンターに軸15が挿通され、その軸15の外周に一方向クラッチを抜け止めする止め輪9が嵌め込まれる(図2、3参照)。
The one-way clutch of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 is configured by a combination of a
トルク伝達輪10は、合成樹脂製のローラ1の外径面に設けた環状凹部1aに筒状のゴム部材2を嵌め込んだプーリであり、前記軸15が挿通された状態でゴム部材2に巻き掛けられるベルト(図示省略)を介して外部のプーリ(図示省略)との間でトルク伝達を行う。そのローラ1の一端部には径方向に延びる溝1bが2箇所に設けられ、これらの各径方向溝1bが、後述するように、保持器12の一部を構成する環状の蓋22との連結部となっている。また、ローラ1の外径は外輪11の外径に一致し、ゴム部材2の厚みは薄いため、トルク伝達輪10の外径は外輪11外径とほぼ同じになっている。
The
外輪11は、含油焼結合金又は焼結合金製であり、その両方の開放端のうちの一方は蓋22で閉塞され、他方は外輪11の他端部に設けられた内向きの閉塞つば16により閉塞されて、外輪11に組み込まれたころ13及び付勢ばね14が抜け出さないようになっている(図3参照)。また、その内径面の全周にわたり、一定間隔をおいてポケット底面(カム面)17が5箇所に形成されている(図2参照)。そして、各ポケット底面17の間の径方向に傾斜した段差部分が、付勢ばね14及び保持器12を組み込む際の位置決め部18となる。
The
前記の閉塞つば16は、前記位置決め部18と内径面20に挟まれた5箇所にそれぞれ止め穴19が設けられる。止め穴19の内径は、閉塞つば16の内面側より外面側が若干大径に形成される(図3参照)。
The
保持器12は、前記の蓋22と、この蓋22の内面に一体に設けられた柱部23とからなる。蓋22の外径は前記外輪11の外径に一致し、内径は軸15の外径に一致する。蓋22の内径面21は軸15に対するラジアル軸受となる。また、蓋22の外面には、前記トルク伝達輪10の一端部の径方向溝1bに嵌まり込む突部22aが2箇所に設けられ、これらの各突部22aがトルク伝達輪10との連結部となっている。
The
各柱部23は、外輪11の内部にその一方の開放端から挿入され、外輪11の位置決め部18に沿わせて周方向の位置決めが行われる。1つのポケット底面17とその両側の柱部23、23とによって1つのポケット24が区画形成される(図2参照)。図示の場合、ポケット24は5箇所に形成され、それぞれころ13が収納される。
Each
前記柱部23の長さは、外輪11の内部の深さにほぼ一致する(図3参照)。柱部23の断面形状は、図2に示したように、前記蓋22の内径面21に沿った内側面25と、前記ポケット底面17の拡大側端部から位置決め部18に合致する外側面26を有している。また、周方向の一端面に前記ポケット24の拡大側を区画する拡大側端面27が形成され、周方向の他端面に隣接した他のポケット24の狭小側を区画する狭小側端面28が形成される。
The length of the
前記柱部23の内側面25と拡大側端面27の境界部分がポケット24の内径側に延び出してころ規制部29となっている。また、内側面25と狭小側端面28の境界部分も前記と反対方向に延び出してころ規制部31が形成される。両方のころ規制部29、31はそれぞれころ13の直径より小さい間隔で相互に対向し、ころ13の内径方向への抜け出しを防止する。柱部23の内側面25は軸15に対するラジアル軸受を構成する。
A boundary portion between the
前記柱部23の先端面に突起32が設けられる。この突起32は、前記の止め穴19を貫通し、その先端が止め穴19の外方に若干突き出す長さ(図3の一点鎖線参照)に形成される。
A
図1に示したように、前記柱部23の拡大側端面27の先端部は、先端側ほどポケット24を拡げる方向に傾斜し、かつ先端側ほど狭幅となる傾斜ガイド面33となっている。また、狭小側端面28の先端部も、先端側ほどポケット24を拡げる方向に傾斜する傾斜ガイド面34となっている。これらの傾斜ガイド面33、34の作用により、外輪11への保持器12の組み込みを容易に行うことができる。
As shown in FIG. 1, the distal end portion of the enlarged
前記保持器12の材料としては、射出成形性の点からは熱可塑性樹脂、耐油性確保の点からはPOM又はPPS、寸法安定性や耐摩耗性の点からはガラス繊維又はカーボン繊維入り樹脂等を用いることができる。
The material of the
付勢ばね14は、図1に示したように、1枚の金属板によって形成された環状部35とばね片36とからなる。環状部35は、軸15の周りにすき間をおいて嵌合される内径穴37を有し、その外周縁部に等間隔をおいて切り起こしにより前記のばね片36が形成される。
As shown in FIG. 1, the urging
各ばね片36は、内径穴37の接線に平行な切り目38によって環状部35から区分され、一端部が環状部35からの立ち上がり屈曲部39となり、他端部が自由端部となる。立ち上がり屈曲部39において直角に屈曲され、中間部をくの字形に屈曲することにより自由端部側を内向きに折り返している。立ち上がり屈曲部39の基部40に前記外輪11のポケット底面17に接する位置決め突起41が設けられる。また、前記基部40に位置決め穴42が設けられる。
Each
なお、外輪11の外径面に設けられた軸方向の回り止め溝44と、保持器12の蓋22の外径面に設けられた回り止め溝45は、組み立て状態において軸方向に揃うようにその位置が定められている。これらの回り止め溝44、45は、後述する組み立ての際に外輪11と保持器12の位置合わせを行うのに用いることができる。
It should be noted that the
次に、以上のトルク伝達輪10、外輪11、保持器12、ころ13、及び付勢ばね14により、実施例1の一方向クラッチを組み立てる手順を説明する。
Next, a procedure for assembling the one-way clutch of the first embodiment using the
まず、外輪11を保持した状態で、付勢ばね14を環状部35側から外輪11に挿入する。このとき、付勢ばね14の環状部35の径方向と周方向の位置決めは、前記基部40の位置決め突起41を外輪11のポケット底面17の拡大側端部に接触させるとともに、切り目38を外輪11内径面に形成された位置決め部18に沿わせることにより行う。この位置決めにより、付勢ばね14の位置決め穴42が閉塞つば16の止め穴19に合致する。各ばね片36は各ポケット24の拡大側端部に挿入される。その後、各ポケット24にころ13を挿入する。ころ13の脱落を防止するため、適宜な治具が使用される。
First, with the
次に、保持器12を柱部23側からポケット24に挿入する。柱部23の外側面26を外輪11のポケット底面17の拡大側端部と位置決め部18に沿わせて挿入することにより、柱部23の突起32が付勢ばね14の位置決め穴42を通過して止め穴19に挿通される。このとき、突起32の先端部は止め穴19から若干突き出す(図3の一点鎖線参照)。そして、蓋22の内面を外輪11の一端面に押し当てた状態で、突起32の露出端に加熱溶着、熱カシメ等を施し、止め穴19の拡径部分19aに密着した固定部43を形成する。
Next, the
前記の固定部43を形成することにより、柱部23及びこれと一体の蓋22からなる保持器12が外輪11に固定されて、柱部23の姿勢が安定し、ポケット24の形状が正しく保持される。また、軸15とポケット底面17にころ13が接触した状態において生じるクサビ角をδで表すと(図2参照)、保持器12の柱部23に支持されたばね片36でクサビ角δの狭小方向に付勢されるころ13の動作も安定する。
By forming the fixing
最後に、トルク伝達輪10及び一体化された外輪11と保持器12のセンターに軸15を挿通して、トルク伝達輪10の一端部の径方向溝1bに蓋22の外面の突部22aを嵌め込む。これにより、トルク伝達輪10と外輪11とを一体回転するように軸方向に連結することができる。そして、止め輪9を軸15の外周に嵌め込んでトルク伝達輪10及び外輪11を抜け止めする。
Finally, the
この一方向クラッチの動作は、トルク伝達輪10及び外輪11が停止している状態において、軸15がクサビ角δの拡大方向(図2の矢印A参照)に回転した場合、ころ13がクサビ角δの拡大方向に移動してフリー状態となり、トルクの伝達が遮断される。逆に、軸15が前記と反対方向に回転した場合は、ころ13がクサビ角δの狭小方向に移動して噛み込みを生じ、ロック状態となって外輪11にトルクの伝達が行われ、そのトルクが外輪11と一体回転するトルク伝達輪10から外部に伝達される。トルクの伝達がトルク伝達輪10及び外輪11から軸15の方向に行われる場合も、同様のクラッチ動作が行われる。
The operation of the one-way clutch is such that when the
実施例1の一方向クラッチは、上述したようにトルク伝達輪10と外輪11とを一体回転するように軸方向に連結し、トルク伝達輪10の外径を外輪11の外径とほぼ同じにしたので、外輪外周にトルク伝達輪を嵌め込んだ従来のものよりも径方向にコンパクト化されたものとなっている。
In the one-way clutch of the first embodiment, as described above, the
また、トルク伝達輪10のローラ1と保持器12がいずれも合成樹脂で形成されているので、それぞれの成形形状の自由度が高く、互いの連結部の形状変更も容易である。
In addition, since both the
図4は実施例1の変形例を示す。この変形例では、蓋22の外周部の内面側と外輪11の一端面に、回り止め手段として互いに係合する凹部22bと凸部11aを5箇所ずつ設けている。これにより、トルク伝達輪10と外輪11とが一体回転するときに保持器12の柱部23先端側に形成した固定部43に加わる力を軽減して、固定部43を破損しにくくすることができる。
FIG. 4 shows a modification of the first embodiment. In this modification, five
図5及び図6に示す実施例2の一方向クラッチは、実施例1の蓋22外面の突部22aに代えて、外輪11の閉塞つば16にトルク伝達輪10の径方向溝1bに嵌まり込む突部16aを設けて、これをトルク伝達輪10との連結部としたものである。
The one-way clutch of the second embodiment shown in FIGS. 5 and 6 is fitted into the
図7から図10は実施例3の一方向クラッチを示す。この一方向クラッチは、実施例1の保持器12の柱部23に相当する部位を外輪11の内径面に一体成形してポケット24を形成し、外輪11の一方の開放端を閉塞する蓋22を外輪11に固定している。また、付勢ばね14はポケット24に対応した数のばね片36で構成され、各ばね片36が個々にポケット24に収納されている。その他の部分の構成は、トルク伝達輪10と蓋22の互いの連結部を含めて、図1から図3に示した実施例1と同じである。なお、実施例1と同じ機能を有する部材及び部位には、実施例1と同じ符号を付けている。
7 to 10 show the one-way clutch of the third embodiment. In this one-way clutch, a portion corresponding to the
前記蓋22の外輪11に対する固定手段は、外輪11の外径面にその一端から軸方向に延びる溝46を複数設け、これらの各軸方向溝46の他端の底面に係合凹部47を設けるとともに、蓋22にその内面から軸方向に延びる腕48を複数設け、これらの各腕48の先端部に内向きに突出する係合凸部49を設けて、蓋22の各腕48をそれぞれ外輪11の軸方向溝46に嵌め込んで周方向に固定し、各腕48の係合凸部49をそれぞれ軸方向溝46の係合凹部47に嵌め込んで軸方向に固定するものである。なお、この固定手段により蓋22を外輪11に固定する際は、蓋22を腕48の先端側で外輪11の一端側に対向させた状態で軸方向に押圧して、腕48を外向きにたわませながら外輪11に嵌め込んでいけばよい。
The means for fixing the
図11に示す実施例4の一方向クラッチは、実施例3の蓋22外面の突部22aに代えて、外輪11の閉塞つば16にトルク伝達輪10の径方向溝1bに嵌まり込む突部16aを設けて、これをトルク伝達輪10との連結部としたものである。
The one-way clutch of the fourth embodiment shown in FIG. 11 replaces the
上述した実施例2から4の一方向クラッチも、実施例1と同様、トルク伝達輪10の外径が外輪11の外径とほぼ同じに形成されており、径方向サイズが従来よりもコンパクトなものとなっている。
Similarly to the first embodiment, the one-way clutches of the second to fourth embodiments described above are formed so that the outer diameter of the
1 ローラ
1b 径方向溝(連結部)
2 ゴム部材
9 止め輪
10 トルク伝達輪
11 外輪
11a 凸部
12 保持器
13 ころ
14 付勢ばね
15 軸
16 閉塞つば
16a 突部(連結部)
17 ポケット底面
19 止め穴
19a 拡径部分
22 蓋
22a 突部(連結部)
22b 凹部
23 柱部
24 ポケット
32 突起
43 固定部
46 軸方向溝
47 係合凹部
48 腕
49 係合凸部
1
2
17
Claims (10)
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---|---|---|---|
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
JP2012179670A (en) * | 2011-02-28 | 2012-09-20 | Shiga Kogyo Kk | Roller-biasing leaf spring mounting device and method for mounting roller-biasing leaf spring |
WO2022176935A1 (en) * | 2021-02-19 | 2022-08-25 | 株式会社Tok | Unidirectional clutch |
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- 2009-04-07 JP JP2009093223A patent/JP2010242889A/en active Pending
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