JP2011012762A - 一方向クラッチ及び一方向クラッチ内蔵プーリユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】コンパクトで且つ安価な構造で、スプラグを高精度に作動できるようにする。
【解決手段】外輪1及び内輪2と、その外輪1及び内輪2との間に周方向に沿って配置される複数のスプラグ3と、前記各スプラグ3を周方向に沿って保持する保持器4と、前記各スプラグ3を付勢する弾性部材6とを備え、前記スプラグ3が係合する前記外輪1の内周面1a及び前記内輪2の外周面2aの軸方向中程にそれぞれ周方向の軌道溝1b,2bを設けて鋼球12を転動可能に入り込ませた一方向クラッチにおいて、前記外輪1の内周面1aと前記内輪2の外周面2aとの間に、前記外輪1と前記内輪2とに作用するラジアル荷重を支持する機能を増大させるローラ21を配置した。これにより、外輪1と内輪2との間のラジアル荷重をローラ21が支持し得るようになり、コンパクトで且つ安価な構造とできる。また、スプラグ3の高精度な作動が期待できる。
【選択図】図1
【解決手段】外輪1及び内輪2と、その外輪1及び内輪2との間に周方向に沿って配置される複数のスプラグ3と、前記各スプラグ3を周方向に沿って保持する保持器4と、前記各スプラグ3を付勢する弾性部材6とを備え、前記スプラグ3が係合する前記外輪1の内周面1a及び前記内輪2の外周面2aの軸方向中程にそれぞれ周方向の軌道溝1b,2bを設けて鋼球12を転動可能に入り込ませた一方向クラッチにおいて、前記外輪1の内周面1aと前記内輪2の外周面2aとの間に、前記外輪1と前記内輪2とに作用するラジアル荷重を支持する機能を増大させるローラ21を配置した。これにより、外輪1と内輪2との間のラジアル荷重をローラ21が支持し得るようになり、コンパクトで且つ安価な構造とできる。また、スプラグ3の高精度な作動が期待できる。
【選択図】図1
Description
この発明は、回転トルクの伝達と遮断とを行なう一方向クラッチ、及び一方向クラッチ内蔵プーリユニットに関するものである。
一般に、自動車等のエンジンのクランクシャフトの回転をベルトを介して各種補機類に伝達する補機駆動装置において、その補機類、例えば、パワーステアリング装置の油圧ポンプやエアコンディショナの圧縮機、あるいはオルタネータ等の回転軸と、その回転軸に設けられたプーリとの間に一方向クラッチが組込まれる。
この一方向クラッチは、例えば、クランクシャフトの回転の角速度が増加する時に、回転軸とプーリとを結合させて前記クランクシャフトの回転を回転軸に伝え、また、角速度が減少する時に、クランクシャフトから回転軸への回転トルクの伝達を遮断し、ベルトの滑りを防止するように機能する。
この種の補機駆動装置に採用される一方向クラッチとして、例えば、図3(a)(b)に示すように、外輪1の内周面1aと内輪2の外周面2aとの間の空間に、多数のスプラグ3を係合子として組み込んだスプラグタイプの一方向クラッチ10が知られている。
この一方向クラッチ10において、内輪2は、補機Aの回転軸Bの外周に嵌められて、その回転軸Bと一体回転可能である。外輪1は、プーリ7の内径側に圧入固定されて、そのプーリ7と一体に回転可能である。
外輪1と内輪2とは、図3(a)に示すように、その一方向クラッチ10の軸方向両端において、それぞれ周方向に沿って配置された転動体5cを有する玉軸受(軸受部)5を介して、前記プーリ7を介して軸周り相対回転可能に支持されている。転動体5cは、プーリ7と一体回転可能な軸受外輪5aと、内輪2と一体回転可能な軸受内輪5bの軌道輪間に保持されている。
外輪1と内輪2とは、図3(a)に示すように、その一方向クラッチ10の軸方向両端において、それぞれ周方向に沿って配置された転動体5cを有する玉軸受(軸受部)5を介して、前記プーリ7を介して軸周り相対回転可能に支持されている。転動体5cは、プーリ7と一体回転可能な軸受外輪5aと、内輪2と一体回転可能な軸受内輪5bの軌道輪間に保持されている。
また、その外輪1の内周面1aと内輪2の外周面2aとの間の空間には、図3(b)に示すように、隣り合うスプラグ3,3同士の周方向距離を一定に保つ環状の保持器4が設けられている。スプラグ3は保持器4に設けたポケット部4a内に収容され、そのポケット部4aに設けた弾性部材6によって、そのスプラグ3の外径側カム面3uと内径側カム面3dとが、それぞれ、外輪1の内周面1aと内輪2の外周面2aとに係合する方向にそのスプラグ3を付勢している(例えば、特許文献1参照)。
また、他の構成からなる一方向クラッチ11としては、例えば、図4(a)(b)に示すものがある。
この一方向クラッチ11は、外輪1の内周面1aと内輪2の外周面2aに、凹状の軌道溝1b,2bを周方向に沿って全周に設け、その軌道溝1b,2b内において、周方向に隣り合うスプラグ3とスプラグ3との間に鋼球(球体)12を配置することにより、その鋼球12で外輪1や内輪2に作用するラジアル荷重を負担させている。
この鋼球12の配置により、スプラグ3の軸方向両側に配置された玉軸受5の省略を可能としている(例えば、特許文献2参照)。
この鋼球12の配置により、スプラグ3の軸方向両側に配置された玉軸受5の省略を可能としている(例えば、特許文献2参照)。
上記特許文献1に示す一方向クラッチ10では、前述の図3(a)(b)に示すように、プーリ7に作用するラジアル荷重やモーメント荷重によって、一方向クラッチ10の高精度な作動が妨げられることがないよう、クラッチ部を構成する外輪1及び内輪2の軸方向両側、あるいは軸方向片側に、玉軸受からなる軸受部5,5を配置していた。
しかし、玉軸受は部品点数が多いとともに、それを組み込むと、一方向クラッチ10の軸方向距離が長くなる。低コスト化の観点から、一方向クラッチ10の組み立て工程は簡素で工数が少なく、また、一方向クラッチ10は、コンパクトで部品点数が少ないことが望まれる。
また、上記特許文献2に示す一方向クラッチ11は、図4(a)(b)に示すように、軸方向両端の玉軸受を省略して、コンパクト化と部品点数の抑制を実現している。しかし、鋼球12及びそれを収容する軌道溝1b,2bが単列であるため、支持できるラジアル荷重が小さく、一方向クラッチ11の用途によっては、スプラグ3の高精度な作動を期待できない場合もある。
そこで、この発明は、コンパクトで且つ安価な構造で、スプラグを高精度に作動できるようにすることを課題とする。
上記の課題を解決するためにこの発明は、同軸上に配置された外輪及び内輪と、前記外輪及び内輪との間に周方向に沿って配置され、前記外輪及び内輪とが一方向に相対回転すると前記外輪の内周面及び前記内輪の外周面に係合して前記内外輪を結合し他方向に相対回転すると前記係合が解除される複数のスプラグと、前記各スプラグを周方向に沿って保持する保持器と、前記各スプラグを前記外輪の内周面及び前記内輪の外周面に係合する方向に付勢する弾性部材とを備え、前記スプラグが係合する前記外輪の内周面及び前記内輪の外周面の軸方向中程にそれぞれ周方向に伸びる軌道溝を全周に設けてその軌道溝内に鋼球を転動可能に入り込ませた一方向クラッチにおいて、前記外輪の内周面と前記内輪の外周面との間に、前記外輪と前記内輪とに作用するラジアル荷重を支持する機能を増大させるローラを配置した構成を採用した。
この構成によれば、軸方向端部に玉軸受を設けなくとも、外輪と内輪との間のラジアル荷重及びモーメント荷重をローラおよび鋼球が支持し得る。このため、玉軸受を設けるスペースを確保する必要がなく、コンパクトで且つ安価な構造とし得る。また、ローラが、外輪と内輪との間に適正な空間を確保するので、スプラグの高精度な作動が期待できる。
上記の構成において、前記ローラの前記外輪及び前記内輪に対する転走面は、前記スプラグの前記外輪及び前記内輪に対する転走面と共用されている構成を採用することができる。
ローラの外輪及び内輪に対する転走面と、スプラグの外輪及び内輪に対する転走面とは、一方向クラッチの軸方向に対して異なる位置に配置されていてもよいが、一方向クラッチをコンパクトな構造とし、また、スプラグのより高精度な作動を確保するためには、両転走面の軸方向位置は同一又は近接していることが望ましい。
このため、前記ローラの前記外輪及び前記内輪に対する転走面と、前記スプラグの前記外輪及び前記内輪に対する転走面とが共用されていれば、一方向クラッチを最もコンパクトにすることができ、また、スプラグのより高精度な作動を確保することもできる。
このため、前記ローラの前記外輪及び前記内輪に対する転走面と、前記スプラグの前記外輪及び前記内輪に対する転走面とが共用されていれば、一方向クラッチを最もコンパクトにすることができ、また、スプラグのより高精度な作動を確保することもできる。
これらの各構成において、ローラは保持器によって周方向に沿って保持されており、前記ローラを周方向に沿って保持する保持器は、前記スプラグを周方向に沿って保持する保持器と共用されている構成を採用することができる。
また、ローラ及び鋼球はそれぞれ保持器によって周方向に沿って保持されており、前記ローラを周方向に沿って保持する保持器は、前記鋼球を周方向に沿って保持する保持器と共用されている構成を採用することができる。
さらに、ローラ及び鋼球はそれぞれ保持器によって周方向に沿って保持されており、前記ローラを周方向に沿って保持する保持器及び前記鋼球を周方向に沿って保持する保持器は、前記スプラグを周方向に沿って保持する保持器と共用されている構成を採用することができる。
また、ローラ及び鋼球はそれぞれ保持器によって周方向に沿って保持されており、前記ローラを周方向に沿って保持する保持器は、前記鋼球を周方向に沿って保持する保持器と共用されている構成を採用することができる。
さらに、ローラ及び鋼球はそれぞれ保持器によって周方向に沿って保持されており、前記ローラを周方向に沿って保持する保持器及び前記鋼球を周方向に沿って保持する保持器は、前記スプラグを周方向に沿って保持する保持器と共用されている構成を採用することができる。
すなわち、ローラを周方向に沿って保持するために用いられる保持器と、鋼球を周方向に沿って保持する保持器と、スプラグを周方向に沿って保持する保持器とは、それぞれ別部材として設けることもできるが、ローラを設けたことによる部品点数の増大を防ぐためには、同一の保持器によって、ローラ、鋼球及びスプラグを周方向に沿って保持する構成とすることもできる。あるいは、同一の保持器によってローラと鋼球とを周方向に沿って保持してスプラグの保持器は別部材とする構成、同一の保持器によってローラとスプラグとを周方向に沿って保持して鋼球の保持器は別部材とする構成とすることもできる。
また、ローラの保持器を鋼球の保持器と共用した構成において、又は、ローラの保持器を鋼球の保持器及びスプラグの保持器と共用した構成において、その鋼球が、内輪及び外輪の軌道溝内に入り込むことで、前記保持器の軸方向移動を規制している構成を採用することができる。
鋼球が、内輪及び外輪の軌道溝内に入り込むことで保持器の軸方向移動を規制すれば、ローラの保持器と鋼球の保持器とが共用されていることによってローラの軸方向移動も規制され、その規制により抜け止めが成されるから、部品点数の低減とスプラグの作動の高精度化に寄与し得る。すなわち、軌道溝に沿って転動する鋼球が、ローラの位置決め、抜け止め機能をも発揮できるのである。
なお、これらの各構成から保持器は、いずれも、一体に形成された単一の部材によって構成されていてもよいし、軸方向に複数に分割された部材を結合して構成されているものを採用することもできる。
保持器を複数の部材を結合して構成する場合、その保持器として、例えば、軸方向に対向する分割面を介して複数に分割された環状部材を結合して形成し、その分割面が、前記鋼球を保持するポケット部の縁に臨んでいる構成を採用することができる。
分割面が鋼球を保持するポケット部の縁に臨んでいれば、複数の部材を結合する前の状態で、ポケット部内の空間が軸方向いずれかの側(分割面が臨んでいる側)に開放されるから、その開放された側からポケット部内に容易に鋼球を収納することができる。
分割面が鋼球を保持するポケット部の縁に臨んでいれば、複数の部材を結合する前の状態で、ポケット部内の空間が軸方向いずれかの側(分割面が臨んでいる側)に開放されるから、その開放された側からポケット部内に容易に鋼球を収納することができる。
また、同じく、前記保持器として、軸方向に対向する分割面を介して複数に分割された環状部材を結合して形成し、その分割面が、前記ローラを保持するポケット部の縁に臨んでいる構成を採用することができる。
分割面がローラを保持するポケット部の縁に臨んでいれば、複数の部材を結合する前の状態で、ポケット部内の空間が軸方向いずれかの側(分割面が臨んでいる側)に開放されるから、その開放された側からポケット部内に容易にローラを収納することができる。
分割面がローラを保持するポケット部の縁に臨んでいれば、複数の部材を結合する前の状態で、ポケット部内の空間が軸方向いずれかの側(分割面が臨んでいる側)に開放されるから、その開放された側からポケット部内に容易にローラを収納することができる。
この発明は、コンパクトで且つ安価な構造で、スプラグを高精度に作動できるようにできる。
この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1(a)(b)は、プーリ7内に一方向クラッチ20を組込んだ一方向クラッチ内蔵プーリユニットを示す。
一方向クラッチ20は、プーリ7の内径面に圧入された外輪1と、そのプーリ7及び外輪1の内側に同軸上に組込まれた内輪2と、その内外輪2,1間に組込まれた係合子としてのスプラグ3とを備えている。スプラグ3は、前記外輪1の内周面1a及び前記内輪2の外周面2aを転走面として、そのスプラグ3が姿勢を変えることで、前記内周面1a及び前記外周面2aへの係合及びその係合解除が可能である。
なお、この実施形態では、内輪2を環状部材で構成してその内側に補機の回転軸(図示せず)を挿通することで一体化可能としているが、その内輪2自体を軸で構成してもよい。
なお、この実施形態では、内輪2を環状部材で構成してその内側に補機の回転軸(図示せず)を挿通することで一体化可能としているが、その内輪2自体を軸で構成してもよい。
このスプラグ3は、外輪1の内周面1aと内輪2の外周面2aとの間の環状空間において、保持器4によって一方向クラッチの周方向へ保持されている。スプラグ3は、その保持器4に設けた係合子ポケット(ポケット部)4a内に収容されている。
また、スプラグ3は、その外周に形成された外径側カム面3u及び内径側カム面3dが、それぞれ外輪1の内周面1a及び内輪2の外周面2aに係合する(内外輪2,1を結合する)姿勢、及びその係合が解除された姿勢との間で、自身の向きを変えることができる状態で、前記係合子ポケット4a内で保持されている。
さらに、その係合子ポケット4a内に配置した弾性部材6(図1(b)参照)が、そのスプラグ3の外径側カム面3uと内径側カム面3dとが、それぞれ、外輪1の内周面1aと内輪2の外周面2aとに係合する方向にそのスプラグ3を付勢している。この弾性部材6としては、例えば、コイルバネ、皿バネ、板バネなどを採用することができる。
また、前記外輪1の内周面1a及び前記内輪2の外周面2aの軸方向中程に、それぞれ周方向に伸びる軌道溝1b,2bが全周に設けられている。軌道溝1b,2bは、図1(a)に示すように、一方向クラッチの軸心を含む断面において、円弧状の底面を有している。
その軌道溝1b,2b内に、鋼球12の一部が入り込んだ状態になっている。鋼球12は、その軌道溝1b,2b内を周方向に沿って転動可能であり、その軌道溝1b,2bが周囲よりも凹んでいることから、鋼球12は軸方向へは移動不能となっている。
その軌道溝1b,2b内に、鋼球12の一部が入り込んだ状態になっている。鋼球12は、その軌道溝1b,2b内を周方向に沿って転動可能であり、その軌道溝1b,2bが周囲よりも凹んでいることから、鋼球12は軸方向へは移動不能となっている。
また、前記外輪1の内周面1aと前記内輪2の外周面2aとの間の環状空間に、前記外輪1と前記内輪2とに作用するラジアル荷重を支持する機能を有するローラ21を配置している。ローラ21は、前記外輪1の内周面1a及び前記内輪2の外周面2aを転走面として、その内周面1a及び外周面2aに当接する。
このローラ21の前記外輪1及び前記内輪2に対する転走面は、前記スプラグ3の前記外輪1及び前記内輪2に対する転走面と共用されている。また、この実施形態では、図1(b)に示すように、ローラ21の軸方向中央を通る中心線cが、スプラグ3の軸方向中央を通る中心線及び軌道溝1b,2bの溝幅方向中心線に一致した態様となっている。
ローラ21の外輪1及び内輪2に対する転走面と、スプラグ3の外輪1及び内輪2に対する転走面とを共通としていることから、一方向クラッチの軸方向寸法を短くしてコンパクトな構造とし得るとともに、また、ローラ21の機能により、スプラグ3のより高精度な作動の確保を実現している。
ローラ21の外輪1及び内輪2に対する転走面と、スプラグ3の外輪1及び内輪2に対する転走面とを共通としていることから、一方向クラッチの軸方向寸法を短くしてコンパクトな構造とし得るとともに、また、ローラ21の機能により、スプラグ3のより高精度な作動の確保を実現している。
また、この鋼球12及びローラ21も、スプラグ3を周方向に沿って保持する保持器4と同一の保持器4によって一方向クラッチの周方向へ保持されている。
すなわち、鋼球12は、保持器4に設けた鋼球ポケット(ポケット部)4cに収容され、ローラ21は、保持器4に設けたローラポケット(ポケット部)4b内に収容されている。
すなわち、鋼球12は、保持器4に設けた鋼球ポケット(ポケット部)4cに収容され、ローラ21は、保持器4に設けたローラポケット(ポケット部)4b内に収容されている。
なお、この実施形態では、周方向に隣接する前記スプラグ3,3間に、1つの鋼球12と一つのローラ21を周方向に並列して配置しているので、そのローラ21は、周方向に隣接するスプラグ3と鋼球12との間に配置されている態様となっている。
また、周方向に隣接する前記スプラグ3,3間に、1つの前記鋼球12と一つのローラ21を周方向に並列して配置した箇所と、周方向に隣接する前記スプラグ3,3間に、1つの前記鋼球12のみを配置した箇所とを、周方向に沿って交互に設けている。
また、周方向に隣接する前記スプラグ3,3間に、1つの前記鋼球12と一つのローラ21を周方向に並列して配置した箇所と、周方向に隣接する前記スプラグ3,3間に、1つの前記鋼球12のみを配置した箇所とを、周方向に沿って交互に設けている。
これにより、ローラ21は一方向クラッチの軸心を中心に等分方位に合計4つ、鋼球12は合計8つ、スプラグ3は、合計8つ配置されている。ただし、このローラ21、鋼球12、スプラグ3の各配置数量、配置の順序は、一方向クラッチの性能、用途等に応じて自由に設定できる。
また、保持器4は、図2(a)に示すように、前記環状空間に沿って伸びる対の環状部4h,4hと、その環状部4h,4h間を結ぶように軸方向へ伸びる柱部4d,4eとを備えている。
この周方向に隣り合う柱部4d,4e間の空間が、前記スプラグ3、前記ローラ21を収納する前記係合子ポケット4a、前記ローラポケット4bとなっている。なお、前記鋼球ポケット4cは、前記柱部4dの中央部に、その内面が球面となった孔部が設けられることによって確保されている。鋼球12は、孔部内の球面に摺接し回転自在である。
この周方向に隣り合う柱部4d,4e間の空間が、前記スプラグ3、前記ローラ21を収納する前記係合子ポケット4a、前記ローラポケット4bとなっている。なお、前記鋼球ポケット4cは、前記柱部4dの中央部に、その内面が球面となった孔部が設けられることによって確保されている。鋼球12は、孔部内の球面に摺接し回転自在である。
これらの各係合子ポケット4aには、スプラグ3が一つずつ収納され、各ローラポケット4bには、ローラ21が一つずつ収容され、また、各鋼球ポケット4cには、鋼球12が一つずつ収容される。
また、この保持器4は、軸方向に対向する分割面22,22を介して軸方向に二つに分割された環状部材14,14を結合して構成されている、各環状部材14,14は、樹脂で一体成型されている。
各環状部材14は、図2(b)に示すように、その分割面22,22が、前記係合子ポケット4a、前記ローラポケット4b及び前記鋼球ポケット4cの周方向縁に臨んでいる。このため、この分割面22,22で、前記各柱部4d,4eはその軸方向中央で分断されているから、結合前の各環状部材14は櫛歯状となっている。
すなわち、図2(b)に示すように、各係合子ポケット4a、各ローラポケット4b、各鋼球ポケット4c内の空間が、この軸方向に対向する分割面22,22を介して分断され、その空間が軸方向に開口した状態となる。
すなわち、図2(b)に示すように、各係合子ポケット4a、各ローラポケット4b、各鋼球ポケット4c内の空間が、この軸方向に対向する分割面22,22を介して分断され、その空間が軸方向に開口した状態となる。
このように、両環状部材14,14を結合する前の状態で、前記係合子ポケット4a、前記ローラポケット4b及び前記鋼球ポケット4c内の空間が、それぞれ軸方向(分割面が臨んでいる側)に開放されるから、その開放された側から前記係合子ポケット4aにスプラグ3を、前記ローラポケット4bにローラ21を、及び前記鋼球ポケット4c内に鋼球12を容易に収納することができる。
このような構成は、前記係合子ポケット4a、前記ローラポケット4b及び前記鋼球ポケット4cの外径側及び内径側の開口が、そこに収容するスプラグ3、ローラ21、鋼球12の幅よりも狭い場合に有効である。
このような構成は、前記係合子ポケット4a、前記ローラポケット4b及び前記鋼球ポケット4cの外径側及び内径側の開口が、そこに収容するスプラグ3、ローラ21、鋼球12の幅よりも狭い場合に有効である。
なお、前記分割面22,22の位置、すなわち、前記各柱部4d,4eを分断する位置は、必ずしもその各柱部4d,4eの軸方向中央でなくてもよく、その分割面22が、前記係合子ポケット4a、前記ローラポケット4b及び前記鋼球ポケット4cの縁にそれぞれ臨んでいれば(至っていれば)よい。
このように、前記係合子ポケット4aにスプラグ3が、前記ローラポケット4bにローラ21が、及び前記鋼球ポケット4c内に鋼球12が収納された状態で、図2(a)に示すように、環状部材14,14を一体化し固定する。これにより、前記スプラグ3、前記ローラ21及び前記鋼球12は、同一の保持器4の柱部4d,4eによって周方向に沿って保持され、その保持器4の環状部4h,4hによって、前記スプラグ3、前記ローラ21及び前記鋼球12は、軸方向に保持された状態となる。
なお、環状部材14,14同士の固定方法は、嵌合、接着等周知の手法を採用してよい。また、その分割面22,22に適宜凹凸を設けることで、両環状部材14,14を結合する際に、その凹凸同士が噛み合う構成とすることもできる。
以上のように、前記ローラ21を周方向に沿って保持する保持器4及び前記鋼球12を周方向に沿って保持する保持器4は、前記スプラグ3を周方向に沿って保持する保持器4と共用されている。また、前記鋼球12は、前記軌道溝1b,2b内に入り込むことで、前記保持器4の軸方向移動を規制している。
このため、その保持器4によってローラ21の軸方向移動も規制され、その規制により抜け止めが成される。軌道溝1b,2bに沿って転動する鋼球12が、ローラ21の位置決め、抜け止め機能をも発揮できるのである。
このため、その保持器4によってローラ21の軸方向移動も規制され、その規制により抜け止めが成される。軌道溝1b,2bに沿って転動する鋼球12が、ローラ21の位置決め、抜け止め機能をも発揮できるのである。
また、この実施形態では、軸方向両側にシール部材13を備えている。シール部材13は、外輪1及び内輪2の軸方向端部に嵌め込み固定されている。
このシール部材13によって、前記内外輪2,1の内外各周面1a,2a間の隙間が、全周に亘って閉じられ、この軸方向両側のシール部材13で挟まれた空間に封入されたグリースの漏出が阻止されている。
このシール部材13によって、前記内外輪2,1の内外各周面1a,2a間の隙間が、全周に亘って閉じられ、この軸方向両側のシール部材13で挟まれた空間に封入されたグリースの漏出が阻止されている。
このクラッチ内蔵プーリユニットでは、プーリ7を備えた外輪1が駆動側、内輪2が従動側であり、前記各スプラグ3は、その外輪1が、内輪2に対して図1(b)に示す矢印f1方向に相対回転したとき、前記内外各周面1a,2aに係合して、外輪1の回転トルクを内輪2に伝達する。
また、各スプラグ3は、外輪1が内輪2に対して前記矢印f2で示す方向に相対回転したり、あるいは、前記矢印f1方向に回転する外輪1に対して同方向に回転する内輪2の回転速度が外輪1の回転速度を上回った場合に、前記内外各周面1a,2aに対する係合を解除して、外輪1から内輪2への回転伝達を遮断するようになっている。
また、各スプラグ3は、外輪1が内輪2に対して前記矢印f2で示す方向に相対回転したり、あるいは、前記矢印f1方向に回転する外輪1に対して同方向に回転する内輪2の回転速度が外輪1の回転速度を上回った場合に、前記内外各周面1a,2aに対する係合を解除して、外輪1から内輪2への回転伝達を遮断するようになっている。
したがって、図1(b)に示すように、プーリ7(外輪1)を矢印f1方向に回転すると、スプラグ3が図中矢印s1に示す方向へその姿勢を変え、そのスプラグ3の内外各カム面が、外輪1の内周面1aおよび内輪2の外周面2aに係合する。この係合により、外輪1の回転が内輪2に伝達される。
内輪2の回転速度が外輪1の回転速度を上回ると、内輪2に対しプーリ7は図中矢印f2の方向へ相対回転するので、スプラグ3は矢印s2方向にその姿勢を変え、内外各周面1a,2aに対するスプラグ3の係合が解除され、外輪1から内輪2への回転伝達が遮断される。
内輪2の回転速度が外輪1の回転速度を上回ると、内輪2に対しプーリ7は図中矢印f2の方向へ相対回転するので、スプラグ3は矢印s2方向にその姿勢を変え、内外各周面1a,2aに対するスプラグ3の係合が解除され、外輪1から内輪2への回転伝達が遮断される。
このため、このようなクラッチ内蔵プーリユニットを、例えばオルタネータの回転軸に取付けて、クランクシャフトに取付けられたプーリと、前記回転軸上のプーリ7間にベルトをかけ渡してオルタネータを駆動すると、クランクシャフトの角速度増加時、一方向クラッチが係合状態となり、クランクシャフトの回転がオルタネータの回転軸に伝達される。
また、クランクシャフトの角速度減少時、一方向クラッチが空転状態となって、クランクシャフトからオルタネータの回転軸への回転伝達が遮断されることになる。
このため、プーリ7とこれにかかるベルトの相互間で滑りが生じるのが防止され、ベルトの摩耗および異音の発生を抑制することができる。
また、クランクシャフトの角速度減少時、一方向クラッチが空転状態となって、クランクシャフトからオルタネータの回転軸への回転伝達が遮断されることになる。
このため、プーリ7とこれにかかるベルトの相互間で滑りが生じるのが防止され、ベルトの摩耗および異音の発生を抑制することができる。
なお、この実施形態は、外輪1が駆動側、内輪2が従動側としているが、他の実施形態として、内輪2を駆動側、外輪1を従動側とした各種用途の一方向クラッチにも適用可能である。
以上の構成により、この一方向クラッチ20の前記プーリ7に、大きなラジアル荷重、モーメント荷重が作用した場合であっても、ローラ21および鋼球12がそのラジアル荷重に対向することから、スプラグ3は、前記内外輪2,1間の環状空間内において、高精度に作動することができる。また、従来の一方向クラッチにおいて軸方向端部に設けていた玉軸受を省略することができるから、組み立て工程が簡素で工数が少なく、また、コンパクトで部品点数が少なく、安価な構造とすることができる。すなわち、耐ラジアル荷重特性を下げることなく、一方向クラッチのクラッチユニットの低コスト化を図ることができる。
1 外輪
1a 内周面
1b 軌道溝
2 内輪
2a 外周面
2b 軌道溝
3 スプラグ
3d 内径側カム面
3u 外径側カム面
4 保持器
4a,4b,4c ポケット部
4d,4e 柱部
4h 環状部
5 軸受部
6 弾性部材
7 プーリ
8,13 シール部材
10,11,20 一方向クラッチ
12 鋼球
14 環状部材
21 ローラ
22 分割面
A 補機
B 回転軸
1a 内周面
1b 軌道溝
2 内輪
2a 外周面
2b 軌道溝
3 スプラグ
3d 内径側カム面
3u 外径側カム面
4 保持器
4a,4b,4c ポケット部
4d,4e 柱部
4h 環状部
5 軸受部
6 弾性部材
7 プーリ
8,13 シール部材
10,11,20 一方向クラッチ
12 鋼球
14 環状部材
21 ローラ
22 分割面
A 補機
B 回転軸
Claims (12)
- 同軸上に配置された外輪(1)及び内輪(2)と、前記外輪(1)及び内輪(2)との間に周方向に沿って配置され、前記外輪(1)及び内輪(2)とが一方向に相対回転すると前記外輪(1)の内周面(1a)及び前記内輪(2)の外周面(2a)に係合して前記内外輪(2,1)を結合し他方向に相対回転すると前記係合が解除される複数のスプラグ(3)と、前記各スプラグ(3)を周方向に沿って保持する保持器(4)と、前記各スプラグ(3)を前記外輪(1)の内周面(1a)及び前記内輪(2)の外周面(2a)に係合する方向に付勢する弾性部材(6)とを備え、前記スプラグ(3)が係合する前記外輪(1)の内周面(1a)及び前記内輪(2)の外周面(2a)の軸方向中程にそれぞれ周方向に伸びる軌道溝(1b,2b)を全周に設けてその軌道溝(1b,2b)内に鋼球(12)を転動可能に入り込ませた一方向クラッチにおいて、
前記外輪(1)の内周面(1a)と前記内輪(2)の外周面(2a)との間に、前記外輪(1)と前記内輪(2)とに作用するラジアル荷重を支持する機能を増大させるローラ(21)を配置したことを特徴とする一方向クラッチ。 - 前記ローラ(21)の前記外輪(1)及び前記内輪(2)に対する転走面は、前記スプラグ(3)の前記外輪(1)及び前記内輪(2)に対する転走面と共用されていることを特徴とする請求項1に記載の一方向クラッチ。
- 前記ローラ(21)は保持器によって周方向に沿って保持されており、前記ローラ(21)を周方向に沿って保持する保持器は、前記スプラグ(3)を周方向に沿って保持する保持器(4)と共用されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の一方向クラッチ。
- 前記ローラ(21)及び前記鋼球(12)はそれぞれ保持器によって周方向に沿って保持されており、前記ローラ(21)を周方向に沿って保持する保持器は、前記鋼球(12)を周方向に沿って保持する保持器(4)と共用されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の一方向クラッチ。
- 前記ローラ(21)及び前記鋼球(12)はそれぞれ保持器によって周方向に沿って保持されており、前記ローラ(21)を周方向に沿って保持する保持器及び前記鋼球(12)を周方向に沿って保持する保持器は、前記スプラグ(3)を周方向に沿って保持する保持器(4)と共用されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の一方向クラッチ。
- 前記鋼球(12)は、前記軌道溝(1b,2b)内に入り込むことで、前記保持器(4)の軸方向移動を規制していることを特徴とする請求項4又は5に記載の一方向クラッチ。
- 前記保持器(4)は、軸方向に複数に分割された部材を結合して構成されていることを特徴とする請求項3乃至6のいずれか一つに記載の一方向クラッチ。
- 前記保持器(4)は、軸方向に対向する分割面(22,22)を介して複数に分割された環状部材(14,14)を結合して形成されており、その分割面(22,22)が、前記鋼球(12)を保持するポケット部(4c)の縁に臨んでいることを特徴とする請求項3乃至6のいずれか一つに記載の一方向クラッチ。
- 前記保持器(4)は、軸方向に対向する分割面(22,22)を介して複数に分割された環状部材(14,14)を結合して形成されており、その分割面(22,22)が、前記ローラ(21)を保持するポケット部(4b)の縁に臨んでいることを特徴とする請求項3乃至6のいずれか一つに記載の一方向クラッチ。
- 前記保持器(4)は、一体成型品であることを特徴とする請求項3乃至6のいずれか一つに記載の一方向クラッチ。
- 前記外輪(1)及び前記内輪(2)との間の環状空間を塞ぐシール部材(13)を軸方向両端に設けたことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一つに記載の一方向クラッチ。
- 請求項1乃至11のいずれか一つに記載の一方向クラッチ(20)を内蔵した一方向クラッチ内蔵プーリユニット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009157813A JP2011012762A (ja) | 2009-07-02 | 2009-07-02 | 一方向クラッチ及び一方向クラッチ内蔵プーリユニット |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009157813A JP2011012762A (ja) | 2009-07-02 | 2009-07-02 | 一方向クラッチ及び一方向クラッチ内蔵プーリユニット |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011012762A true JP2011012762A (ja) | 2011-01-20 |
Family
ID=43591861
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009157813A Pending JP2011012762A (ja) | 2009-07-02 | 2009-07-02 | 一方向クラッチ及び一方向クラッチ内蔵プーリユニット |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011012762A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104454974A (zh) * | 2014-12-15 | 2015-03-25 | 叶雪峰 | 小型滚珠滚针轴承 |
-
2009
- 2009-07-02 JP JP2009157813A patent/JP2011012762A/ja active Pending
Cited By (1)
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CN104454974A (zh) * | 2014-12-15 | 2015-03-25 | 叶雪峰 | 小型滚珠滚针轴承 |
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