JP2559896B2 - ころがりクラッチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ローラーを利用したころがりクラッチに関
する。

〔従来の技術〕

ローラーを利用したころがりクラッチとしては、例え
ば、第６図及び第７図に示すような構造のものがある
（特願平１−236480号参照）。

つまり、外周を円錐面（6AS），（6BS）に形成した一
対の第１及び第２インナリング（6A），（6B）を伝動軸
（２）に固定し、伝動軸（１）にスプライン構造にてス
ライド自在に取り付けられたケーシング（４）に、内周
を円錐面（7AS），（7BS）に形成した一対の第１及び第
２アウタリング（7A），（7B）をスプライン構造にてス
ライド自在に取り付けて、この第１及び第２アウタリン
グ（7A），（7B）の円錐面（7AS），（7BS）が、第１及
び第２インナリング（6A），（6B）の円錐面（6AS），
（6BS）に沿うような位置関係としている。

そして、第１及び第２インナリング（6A），（6B）と
第１及び第２アウタリング（7A），（7B）の両円錐面
（6AS），（6BS），（7AS），（7BS）の間に、伝動軸
（１），（２）の軸芯（Ｘ）とは非平行な軸芯（Ｙ）周
りに転動する第１及び第２ローラー（8A），（8B）を配
置している。

これにより、伝動軸（１）が矢印（Ｆ）で示す方向に
回転駆動されると第１及び第２アウタリング（7A），
（7B）により、第１及び第２ローラー（8A），（8B）が
第７図において矢印（Ｇ）の方向に僅かに転動すること
になる。従って、第１ローラー（8A）が第１アウタリン
グ（7A）と第１インナリング（6A）に対し紙面右方、つ
まり、第１アウタリング（7A）と第１インナリング（6
A）の円錐面（7AS），（6AS）の間隔の狭い側に移動す
ることになり、第１ローラー（8A）が第１インナリング
（6A）と第１アウタリング（7A）の間に挾み込まれて、
第１インナリング（6A）と第１アウタリング（7A）とが
一体化し、伝動軸（１）の動力が第１アウタリング（7
A）及び第１インナリング（6A）を介して伝動軸（２）
に伝達される。

これに対して、第２インナリング（6B）側では第２ロ
ーラー（8B）が矢印（Ｇ）の方向に転動すると、第２ロ
ーラー（8B）が第２アウタリング（7B）と第２インナリ
ング（6B）の円錐面（7BS），（6BS）の間隔の広い側に
移動することになる。これにより第２ローラー（8B）の
挾み込み現象は生じず、第２アウタリング（7B）及び第
２インナリング（6B）を介しての動力伝達は行われな
い。

以上の状態とは逆に、伝動軸（１）を矢印（Ｆ）とは
逆方向に回転駆動すると、第７図において第１及び第２
ローラー（8A），（8B）が矢印（Ｇ）とは逆方向に僅か
に転動する。これにより、第２ローラー（8B）側におい
て挾み込み現象が生じて動力が第２アウタリング（7B）
及び第２インナリング（6B）を介して、伝動軸（２）に
伝達される。そして、第１ローラー（8A）側では挾み込
み現象は生じず、動力伝達は行われない。

以上のように一対の一方向クラッチを、その伝動特性
を逆にして設けることにより、正逆転の動力を伝達でき
るように構成しているのである。

前述のような伝動状態に対して、伝動切り状態を現出
するには、第６図に示すように、ケーシング（４）に取
り付けられた油圧ピストン（16）により第１アウタリン
グ（7A）を紙面右方に押してやる。これにより、第１ア
ウタリング（7A）は第１インナリング（6A）から紙面右
方に離れようとするのであるが、第１及び第２アウタリ
ング（7A），（7B）の間にスプリング（17）が設けられ
ているので、第２アウタリング（7B）が第２ローラー
（8B）に押し付けられる。

そして、この第２ローラー（8B）からの反力によって
第１アウタリング（7A）、油圧ピストン（16）及びケー
シング（４）が紙面左方にスライド操作される。そし
て、油圧ピストン（16）により第１アウタリング（7A）
をさらに押すと、以上の現象が繰り返されてスプリング
（17）が縮み、間隔の小さくなった第１及び第２アウタ
リング（7A），（7B）の間の部分が、第１及び第２イン
ナリング（6A），（6B）の間の中央に来ることになる。

これにより、第１及び第２インナリング（6A），（6
B）と第１及び第２アウタリング（7A），（7B）の円錐
面（6AS），（6BS），（7AS），（7BS）同志の間隔が広
がり、第１及び第２ローラー（8A），（8B）が挾み込ま
れなくなって、伝動切り状態を現出できるのである。

〔発明が解決しようとする課題〕

第６図の従来構造において伝動切り状態を現出させる
べく、油圧ピストン（16）により第１アウタリング（7
A）を紙面右方に押す場合、ケーシング（４）と第１ア
ウタリング（7A）とがスプライン構造にて嵌合されてい
るので、第１アウタリング（7A）はケーシング（４）に
対して相対回転せずに軸芯（Ｘ）に沿って真直ぐに紙面
右方にスライド操作される。

これに対して、第１アウタリング（7A）が接している
第１ローラー（8A）は、第７図に示すように軸芯（Ｘ）
に対して斜めに配置されている。従って、前述のように
第１アウタリング（7A）が回転せずに軸芯（Ｘ）に沿っ
て真直ぐにスライド操作されると、第１アウタリング
（7A）により第１ローラー（8A）が無理に転動（第７図
において矢印（Ｇ）の方向）させられようとして、第１
アウタリング（7A）のスライド操作に抵抗が働くことに
なる。このような現象は第６図の第２アウタリング（7
B）を紙面左方にスライドさせる場合にも同様に生じる
為に、伝動切り操作に遅れを生じてしまう。

本発明は以上のようなころがりクラッチにおいて、遅
れなく伝動切り状態を現出できるように構成することを
目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の特徴は以上のようなころがりクラッチにおい
て、次のように構成することにある。つまり、 第１及び第２インナリングと第１及び第２アウタリ
ングの各円錐面同志が互いに離れるように、第１及び第
２アウタリングをスライド操作して伝動切り状態を現出
させる操作手段を備えると共に、前記第１及び第２アウ
タリングとケーシングとの嵌合部に、設定角度内での相
対回転を許す融通部を設けてある。

第１及び第２インナリングと第１及び第２アウタリ
ングの各円錐面同志が互いに離れるように、第１及び第
２インナリングをスライド操作して伝動切り状態を現出
させる操作手段を備えると共に、前記第１及び第２イン
ナリングと伝動軸との嵌合部に、設定角度内での相対回
転を許す融通部を設けてある。

〔作 用〕

（ｉ）前項のように構成すると例えば第１図及び第３
図に示すように、伝動軸（１）が矢印（Ｈ）の方向に回
転駆動されて、第１ローラー（8A）側に挾み込み現象が
生じ第１アウタリング（7A）及び第１インナリング（6
A）側で動力伝達が行われていたとする。

この状態で伝動切り状態を現出させるべく、操作手段
により第１及び第２アウタリング（7A），（7B）をスラ
イド操作したとする（第１図に示す構造では第１アウタ
リング（7A）を紙面右方、第２アウタリング（7B）を紙
面左方にスライド操作）。この場合、ケーシング（４）
と第１アウタリングの間に融通部（第２図参照）が設け
られているので、第１アウタリング（7A）は第１ローラ
ー（8A）外面に沿って、ケーシング（４）よりも先行す
るように少し回転（第２図において時計方向）しなが
ら、素早く滑らかにスライドして、伝動切り状態とな
る。

又、伝動軸（１）が矢印（Ｈ）の方向に回転駆動され
ている場合、第２アウタリング（7B）及び第２インナリ
ング（6B）側では動力伝達が行われていないので、操作
手段により第２アウタリング（7B）が支障なくスライド
操作されて、伝動切り状態が得られるのである。

そして、第１図に示す構造において伝動軸（１）を矢
印（Ｈ）とは逆方向に回転駆動すると、第２ローラー
（8B）側に挾み込み現象が生じて第２アウタリング（7
B）及び第２インナリング（6B）側で動力伝達が行われ
る。この場合、操作手段により第１及び第２アウタリン
グ（7A），（7B）をスライド操作すると、第２アウタリ
ング（7B）側で前述のような先行回転現象が生ずるので
ある。

（ii）前項のように、第１及び第２インナリングをス
ライド操作して伝動切り状態を現出させる場合、第１及
び第２インナリングとこれを支持する伝動軸との間に融
通構造を設けてやれば、この融通構造の部分で前述の
（ｉ）と同様な現象が生ずるのである。

〔発明の効果〕

以上のように、スライド操作される第1,2アウタリン
グ又は第1,2インナリングが若干相対回転できるように
融通部を設けてやることにより、素早く滑らかに第1,2
アウタリング又は第1,2インナリングをスライド操作で
きるようになって、素早い切り操作が可能なころがりク
ラッチが得られた。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図に示すように、伝動上手側の円筒状の第１伝動
軸（１）に対して、伝動下手側の円筒状の第２伝動軸
（２）が同芯状に相対回転自在に支持されている。第１
伝動軸（１）にフランジ（３）がスプライン構造にて取
り付けられており、このフランジ（３）に円筒状のケー
シング（４）がスプライン構造にて取り付けられてい
る。又、フランジ（３）がケーシング（４）に対してス
ライドしないように固定するストッパー（５）が取り付
けられている。

第２伝動軸（２）には、外周を円錐面（6AS），（6B
S）に形成した一対の第１及び第２インナリング（6
A），（6B）が、その円錐面（6AS），（6BS）を対向さ
せるようにして、スプライン構造にて取り付けられてい
る。

これに対して、ケーシング（４）側には内周を円錐面
（7AS），（7BS）に形成した一対の第１及び第２アウタ
リング（7A），（7B）が内装されている。この場合、第
２図に示すように、第１及び第２アウタリング（7A），
（7B）の外面に、間隔を置いて突部（7Aa），（7Ba）が
形成されると共に、ケーシング（４）の内面にも間隔を
置いて突部（4a）が形成されて、両突部（7Aa），（7B
a），（4a）が咬合している。

これにより、ケーシング（４）に対して第１及び第２
アウタリング（7A），（7B）がスライド可能であり、ケ
ーシング（４）と第１及び第２アウタリング（7A），
（7B）が一体で可能となる。又、設定角度（θ）の範囲
内でケーシング（４）と第１及び第２アウタリング（7
A），（7B）が互いに相対回転可能となっている。

第１及び第２インナリング（6A），（6B）と第１及び
第２アウタリング（7A），（7B）の両円錐面（6AS），
（6BS），（7AS），（7BS）の間には、第１図及び第３
図に示すようにテーパ型の第１及び第２ローラー（8
A），（8B）が、第１及び第２伝動軸（１），（２）の
軸芯（Ｘ）に対して傾斜した軸芯（Ｙ）周りに転動自在
に介装されている。

第１図に示すように、フランジ（３）と第１アウタリ
ング（7A）との間には、第１アウタリング（7A）を紙面
右方（第１インナリング（6A）と第１アウタリング（7
A）の両円錐面（6AS），（7AS）が離れる方向）に付勢
する皿バネ（９）（操作手段に相当）が設けられてい
る。又、ケーシング（４）側の支持フランジ（11）と第
２アウタリング（7B）との間には、第２アウタリング
（7B）を紙面左方（第２インナリング（6B）と第２アウ
タリング（7B）の両円錐面（6BS），（7BS）が離れる方
向）に付勢する皿バネ（10）（操作手段に相当）が設け
られている。

ケーシング（４）の外面にはケーシング（４）を囲む
ように、固定のリング部材（12）が設けられている。そ
して、リング部材（12）の油路（13）に作動油を供給す
ることで、第１アウタリング（7A）を紙面左方に、第２
アウタリング（7B）を紙面右方にスライド操作可能とな
っている。

第１図に示す状態は油路（13）に作動油を供給して、
第１及び第２アウタリング（7A），（7B）を第１及び第
２ローラー（8A），（8B）に押圧している状態である。
従って、この第１図に示す状態で第１伝動軸（１）が矢
印（Ｈ）の方向に回転駆動されると、第１及び第２アウ
タリング（7A），（7B）により第１及び第２ローラー
（8A），（8B）が、第３図に示すように第１及び第２イ
ンナリング（6A），（6B）上を矢印（Ｊ）の方向に僅か
に転動させられる。この場合、ケーシング（４）と第１
及び第２アウタリング（7A），（7B）の両突部（4a），
（7Aa），（7Ba）は第２図に示すような状態となってい
る。

これにより、第１ローラー（8A）が第１アウタリング
（7A）と第１インナリング（6A）の紙面左方、つまり、
第１アウタリング（7A）と第１インナリング（6A）の円
錐面（7AS），（6AS）の間隔の狭い側に移動することに
なり、第１ローラー（8A）が第１インナリング（6A）と
第１アウタリング（7A）の両円錐面（6AS），（7AS）間
に挾み込まれて、第１インナリング（6A）と第１アウタ
リング（7A）とが一体化し、第１伝動軸（１）の動力が
第１アウタリング（7A）及び第１インナリング（6A）を
介して第２伝動軸（２）に伝達される。

これに対して、第２インナリング（6B）では第２ロー
ラー（8B）が矢印（Ｊ）の方向に転動すると、第２ロー
ラー（8B）が第２アウタリング（7B）と第２インナリン
グ（6B）の円錐面（7BS），（6BS）の間隔の広い側に移
動することになる。これにより第２ローラー（8B）の挾
み込み現象は生じず、第２アウタリング（7B）及び第２
インナリング（6B）を介しての動力伝達は行われない。

以上の状態とは逆に、第１伝動軸（１）を矢印（Ｈ）
とは逆方向に回転駆動すると、第３図において第１及び
第２ローラー（8A），（8B）が矢印（Ｊ）とは逆方向に
僅かに転動する。これにより、第２ローラー（8B）側に
おいて挾み込み現象が生じて動力が第２アウタリング
（7B）及び第２インナリング（6B）を介して、第２伝動
軸（２）に伝達される。そして、第１ローラー（8A）側
では挾み込み現象は生じず、動力伝達は行われない。

以上のように一対の一方向クラッチを、その伝動特性
を逆にして設けることにより、正逆転の動力を伝達でき
るように構成しているのである。

次に、第１伝動軸（１）が矢印（Ｈ）方向に、又は逆
方向に回転駆動されても、動力が第２伝動軸（２）に伝
達されない状態について説明する。第１図に示すように
第１伝動軸（１）が矢印（Ｈ）の方向に回転駆動され
て、第１アウタリング（7A）及び第１インナリング（6
A）側で動力伝達が行われている状態において、リング
部材（12）の油路（13）から作動油を抜いたとする。こ
の場合、皿バネ（９），（10）の付勢力により第１アウ
タリング（7A）が紙面右方、第２アウタリング（7B）が
紙面左方にスライド操作されるのであるが、第１アウタ
リング（7A）においては第１ローラー（8A）の外面に沿
って、ケーシング（４）よりも先行するように少し回転
（第２図において時計方向）しながら紙面左方に、素早
く滑らかにスライドして、伝動切り状態が得られる。

又、第１伝動軸（１）が矢印（Ｈ）の方向に回転駆動
されている場合、第２アウタリング（7B）及び第２イン
ナリング（6B）側では動力伝達が行われていないので、
皿バネ（10）の付勢力で第２アウタリング（7B）が紙面
左方に支障なくスライド操作されて、伝動切り状態が得
られるのである。

次に、第１伝動軸（１）が矢印（Ｈ）とは逆の方向に
回転駆動されて、第２アウタリング（7B）及び第２イン
ナリング（6B）側で動力伝達が行われている状態におい
て、リング部材（12）の油路（13）から作動油を抜いた
とする。この場合、皿バネ（９），（10）の付勢力によ
り第１アウタリング（7A）が紙面右方、第２アウタリン
グ（7B）が紙面左方にスライド操作されるのであるが、
第２アウタリング（7B）においては第２ローラー（8B）
外面に沿って、ケーシング（４）よりも先行するように
少し回転（第２図において反時計方向、ただし両突部
（4a），（7Aa），（7Ba）が接当する状態はこの第２図
の状態とは全く逆の状態）しながら紙面左方に、素早く
滑らかにスライドして、伝動切り状態が得られる。

又、第１伝動軸（１）が矢印（Ｈ）とは逆の方向に回
転駆動されている場合、第１アウタリング（7A）及び第
１インナリング（6A）側では動力伝達が行われていない
ので、皿バネ（９）の付勢力で第１アウタリング（7A）
が紙面右方に支障なくスライド操作されて、伝動切り状
態が得られるのである。

〔別実施例〕

以上のころがりクラッチを第４図のように構成しても
よい。つまり、第１及び第２アウタリング（7A），（7
B）をケーシング（４）に対して伝動切り側に操作する
コイル式のスプリング（14），（15）（操作手段に相
当）を設けると共に、第１及び第２アウタリング（7
A），（7B）を伝動入り側にスライド操作する作動油用
の油路（13）をケーシング（４）に設けるのである。

そして、ケーシング（４）と第１及び第２アウタリン
グ（7A），（7B）とにおいては、第５図に示すようにケ
ーシング（４）と第１及び第２アウタリング（7A），
（7B）に凹部（4b），（7Ab），（7Bb）を設けると共
に、両凹部（4b），（7Ab），（7Bb）の間にボール（1
8）を介在させる。この場合、第１及び第２アウタリン
グ（7A），（7B）側の凹部（7Ab），（7Bb）を大きくし
て融通部を形成する。

以上の第１図及び第４図の実施例では第１及び第２ア
ウタリング（7A），（7B）をスライド操作する構造とし
たが、第１及び第２アウタリング（7A），（7B）を固定
とし、第１及び第２インナリング（6A），（6B）をスラ
イド操作して伝動切り状態を現出させるようにしてもよ
い。この場合、第１及び第２インナリング（6A），（6
B）と第２伝動軸（２）との間に、第２図又は第５図に
示すような融通部を形成する。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする
為に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構
成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るころがりクラッチの実施例を示し、
第１図はころがりクラッチの縦断側面図、第２図は第１
図におけるII−II方向から見たケーシング及び第１アウ
タリング付近の断面図、第３図は第１図におけるIII−I
II方向から見た図、第４図は別実施例におけるころがり
クラッチの縦断側面図、第５図は第４図におけるＶ−Ｖ
方向から見たケーシング及び第１アウタリング付近の断
面図、第６図は従来のころがりクラッチを示す縦断側面
図、第７図は第６図におけるVII−−VII方向から見た図
である。 （２）……伝動軸、（４）……ケーシング、（6A）……
第１インナリング、（6AS）……第１インナリングの円
錐面、（6B）……第２インナリング、（6BS）……第２
インナリングの円錐面、（7A）……第１アウタリング、
（7AS）……第１アウタリングの円錐面、（7B）……第
２アウタリング、（7BS）……第２アウタリングの円錐
面、（8A）……第１ローラー、（8B）……第２ローラ
ー、（９），（10），（14），（15）……操作手段、
（Ｘ），（Ｙ）……軸芯、（θ）……設定角度。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外周を円錐面（6AS），（6BS）に形成した
   一対の第１及び第２インナリング（6A），（6B）を伝動
   軸（２）に取り付け、内周を円錐面（7AS），（7BS）に
   形成した一対の第１及び第２アウタリング（7A），（7
   B）を、その各円錐面（7AS），（7BS）が前記第１及び
   第２インナリング（6A），（6B）の各円錐面（6AS），
   （6BS）に対向する状態でケーシング（４）に取り付
   け、前記第１及び第２インナリング（6A），（6B）とこ
   れに対向する第１及び第２アウタリング（7A），（7B）
   の各円錐面（6AS），（6BS），（7AS），（7BS）の間
   に、前記伝動軸（２）の軸芯（Ｘ）に対して斜めの軸芯
   （Ｙ）周りに転動する第１及び第２ローラー（8A），
   （8B）を配置して、前記ケーシング（４）又は伝動軸
   （２）の一方が所定の方向に回転駆動されると、転動に
   より第１ローラー（8A）が伝動軸（２）の軸芯（Ｘ）方
   向に変位し、第１インナリング（6A）及び第１アウタリ
   ング（7A）の両円錐面（6AS），（7AS）間に挾み込まれ
   て第１インナリング（6A）及び第１アウタリング（7A）
   が一体回転して動力が伝達されるように、又、前記ケー
   シング（４）又は伝動軸（２）の一方が前記所定の方向
   とは逆方向に回転駆動されると、転動により第２ローラ
   ー（8B）が伝動軸（２）の軸芯（Ｘ）方向に変位し、第
   ２インナリング（6B）及び第２アウタリング（7B）の両
   円錐面（6BS），（7BS）間に挾み込まれて第２インナリ
   ング（6B）及び第２アウタリング（7B）が一体で逆方向
   に回転して動力が伝達されるように構成してあるころが
   りクラッチであって、前記第１及び第２インナリング
   （6A），（6B）と第１及び第２アウタリング（7A），
   （7B）の各円錐面（6AS），（6BS），（7AS），（7BS）
   同志が互いに離れるように、第１及び第２アウタリング
   （7A），（7B）をスライド操作して伝動切り状態を現出
   させる操作手段（９），（10），（14），（15）を備え
   ると共に、前記第１及び第２アウタリング（7A），（7
   B）とケーシング（４）との嵌合部に、設定角度（θ）
   内での相対回転を許す融通部を設けてあるころがりクラ
   ッチ。
2. 【請求項２】外周を円錐面（6AS），（6BS）に形成した
   一対の第１及び第２インナリング（6A），（6B）を伝動
   軸（２）に取り付け、内周を円錐面（7AS），（7BS）に
   形成した一対の第１及び第２アウタリング（7A），（7
   B）を、その各円錐面（7AS），（7BS）が前記第１及び
   第２インナリング（6A），（6B）の各円錐面（6AS），
   （6BS）に対向する状態でケーシング（４）に取り付
   け、前記第１及び第２インナリング（6A），（6B）とこ
   れに対向する第１及び第２アウタリング（7A），（7B）
   の各円錐面（6AS），（6BS），（7AS），（7BS）の間
   に、前記伝動軸（２）の軸芯（Ｘ）に対して斜めの軸芯
   （Ｙ）周りに転動する第１及び第２ローラー（8A），
   （8B）を配置して、前記ケーシング（４）又は伝動軸
   （２）の一方が所定の方向に回転駆動されると、転動に
   より第１ローラー（8A）が伝動軸（２）の軸芯（Ｘ）方
   向に変位し、第１インナリング（6A）及び第１アウタリ
   ング（7A）の両円錐面（6AS），（7AS）間に挾み込まれ
   て第１インナリング（6A）及び第１アウタリング（7A）
   が一体回転して動力が伝達されるように、又、前記ケー
   シング（４）又は伝動軸（２）の一方が前記所定の方向
   とは逆方向に回転駆動されると、転動により第２ローラ
   ー（8B）が伝動軸（２）の軸芯（Ｘ）方向に変位し、第
   ２インナリング（6B）及び第２アウタリング（7B）の両
   円錐面（6BS），（7BS）間に挾み込まれて第２インナリ
   ング（6B）及び第２アウタリング（7B）が一体で逆方向
   に回転して動力が伝達されるように構成してあるころが
   りクラッチであって、前記第１及び第２インナリング
   （6A），（6B）と第１及び第２アウタリング（7A），
   （7B）の各円錐面（6AS），（6BS），（7AS），（7BS）
   同志が互いに離れるように、第１及び第２インナリング
   （6A），（6B）をスライド操作して伝動切り状態を現出
   させる操作手段（９），（10），（14），（15）を備え
   ると共に、前記第１及び第２インナリング（6A），（6
   B）と伝動軸（２）との嵌合部に、設定角度内での相対
   回転を許す融通部を設けてあるころがりクラッチ。