JP4346638B2

JP4346638B2 - 自動車ブレーキスピードテスト用一方向クラッチ内蔵型減速機

Info

Publication number: JP4346638B2
Application number: JP2006326350A
Authority: JP
Inventors: 明生富樫; 好一上山
Original assignee: 株式会社ツバキエマソン
Priority date: 2006-12-01
Filing date: 2006-12-01
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2018-04-16
Also published as: JP2007064488A

Description

本発明は、自動車ブレーキスピードテストのために一方向クラッチが内蔵された減速機に関する。

従来、車検場等で用いられている自動車のブレーキテストとスピードメータテストの両方のテストを行うことのできる兼用試験機は、減速機と一方向クラッチとを組み合わせて用いている。

図３は、従来のブレーキテストおよびスピードメータテストの兼用試験機の平面図であって、試験機Ａ１は、左右一対の減速機Ａ２を備えており、それぞれの回転軸Ａ３に一方向クラッチＡ４を介して能動ローラＡ５が連結されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、それぞれの能動ローラＡ５と平行に適当の間隔を保って遊動ローラＡ６が一対設けられていて、その何れか一方に発電電圧指示装置が接続された発電器Ａ７が連結されている。

なお、左右の遊動ローラＡ６間は、電磁クラッチＡ８によって連結分離自在になっている。

前記試験機によって自動車のブレーキテストを行う場合には、左右それぞれの能動ローラＡ５と遊動ローラＡ６にテストを行う自動車の左右の車輪を載せ、電磁クラッチＡ８を切り離した状態で、回転軸Ａ３を減速機Ａ２側から駆動して一方向クラッチＡ４を介して能動ローラＡ５を回転させる。

そうすると、自動車の車輪は、能動ローラＡ５によって回転され、この状態で自動車のブレーキを動作させると、その抵抗トルクが減速機Ａ２に設けられている動力測定装置で計測される。

左右の車輪のそれぞれに対して前記抵抗トルクを計測することによって、適正なブレーキ力が得られているか否かがテストされる。

また、自動車のスピードメータテストを行う場合には、左右それぞれの能動ローラＡ５と遊動ローラＡ６にテスト行う自動車の左右の駆動車輪を載せてエンジンをかけて左右の駆動車輪を回転駆動する。

その結果、それぞれの駆動車輪を指示している能動ローラＡ５と遊動ローラＡ６は、自動車の駆動車輪によって回転される。なお、スピードメータテストの場合には、電磁クラッチＡ８を連結して、自動車の差動装置が動作しないようにしておく。

遊動ローラＡ６の回転は、発電器Ａ７に伝達され、これに接続されている発電電圧指示装置に駆動車輪の回転速度に対応した電圧が表示され、表示された値とスピードメータに表示された値を比較することによってスピードメータが適正な値を表示するか否かがテストされる。

この際、能動ローラＡ５から回転軸Ａ３側へは、一方向クラッチＡ４が空転して回転が伝達されないため、自動車の駆動車輪に能動ローラＡ６側から作用する回転抵抗は小さく高速で回転させることができる。
実開昭４９−７９８８号公報

前述したような、従来のブレーキテストおよびスピードメータテストの兼用試験機においては、減速機と一方向クラッチとがそれぞれ別個のユニットとして構成されているため、これらの間の動力伝達をカップリングやプーリ等を介して行っており組立工数が多く、能動ローラを回転させるための駆動系に、広い設置スペースが必要となっていた。

一方、従来から、ギヤケース内に一方向クラッチを内蔵した減速機も製作されている。
図４は、従来の一方向クラッチ内蔵型減速機の構造を示す部分断面図であって、一方向クラッチ内蔵型減速機Ｂ１は、外部からギヤケースＢ２内に差し込まれて軸受Ｂ３で回転自在に支持されている車輪用被駆動軸Ｂ４に、一方向クラッチＢ５の内輪Ｂ６が外嵌されてキー止めされており、また、外輪Ｂ７の外周に最終減速段のウォームホイールＢ８が外嵌されてキー止めされているもので、ウォームホイールＢ８は、図示していないウォームと噛み合い、前記ウォームが更に複数のギヤを介してモータの軸に駆動連結されている。

このような一方向クラッチ内蔵型減速機Ｂ１を、前述した図３に示すような試験機に用いれば、自動車の車輪を回転させる駆動系の設置スペースを減らすことができると考えられる。

ところが、その場合には、一方向クラッチ内蔵型減速機Ｂ１の車輪用被駆動軸Ｂ４は、自動車の車輪を載せて回転させる能動ローラの軸となるため、車輪用被駆動軸Ｂ４に組み付ける場合には、先ず、ギヤケースＢ２を分解した状態で車輪用被駆動軸Ｂ４の軸端をギヤケースＢ２に差し込み、別途外輪Ｂ６にウォームホイールＢ８を装着した一方向クラッチＢ５を軸受Ｂ３とともに車輪用被駆動軸Ｂ４に装着した後、ギヤケースＢ２を組み立てる必要があり、このような一方向クラッチ内蔵型減速機Ｂ１を用いた場合でも、試験機の組立工数は依然として減少しないばかりか、現場でギヤケースの組立作業を行うため、却って組み立て作業が繁雑になる問題があった。

そこで、本発明は、前述したような従来技術の問題点を解消し、ウォームホイールである最終減速段のギヤと出力軸との間に一方向クラッチを組み込み、部品点数が少なく、組立・調整を容易に行うことができるとともに減速機のサイズをコンパクト化することができ、しかも、ギヤケースを分解することなく車輪用被駆動軸をギヤケースの外部に両端を露出した出力軸の両端何れの方向からも組み付け可能で車輪用被駆動軸の組付作業を容易に行うことのできる自動車ブレーキスピードテスト用一方向クラッチ内蔵型減速機を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明の自動車ブレーキスピードテスト用一方向クラッチ内蔵型減速機は、ギヤケースに回転自在に軸受支持されて両端部が前記ギヤケースの外部に露出するとともに前記ギヤケースを分解することなく車輪用被駆動軸をいずれか一方の端部から同軸に嵌挿して一体に回転させる軸孔が貫通して開口している中空状の出力軸と、前記出力軸の外周に設けられて出力軸と一体に回転する内輪と、前記内輪の外側に同心状に配置されて出力軸に対して回転自在に軸受支持する外輪と、前記内輪と外輪の対向面間に介装されて内輪と外輪の間で一方向の相対回転のみを伝達するクラッチ部材と、前記出力軸と同軸で且つ前記外輪と一体回転する最終減速段のギヤとを備えるとともに、前記最終減速段のギヤがウォームホイールである。

そこで、本発明の自動車ブレーキスピードテスト用一方向クラッチ内蔵型減速機は、その入力側に連結しているモータ等の回転駆動源によって、出力軸の端部に嵌挿した車輪用被駆動軸を回転駆動する場合、前記回転駆動源の回転は減速機の内部で減速されてウォームホイールである最終減速段のギヤへ伝達され、外輪もウォームホイールである最終減速段のギヤと一体に回転される。

外輪の回転は、カム等からなるクラッチ部材を介して内輪から出力軸へと伝達され、すなわち、出力軸は、内輪と一体に回転し、その結果、出力軸は、ウォームホイールである最終減速段のギヤと一体に回転し、出力軸に連結されている車輪用被駆動軸が回転駆動される。

一方、駆動源を停止させている状態で、車輪用被駆動軸を駆動源側から本発明の一方向クラッチ内蔵型減速機を介して回転駆動される回転方向と同方向に回転させると、内輪と外輪間に介装されているクラッチ部材は、両者の間で回転力を伝達せず、内輪と外輪との間は自由に相対回転可能となるため、内輪および出力軸と一体となって回転する車輪用被駆動軸の回転は、ウォームホイールである最終減速段のギヤを介して駆動源側には伝達されず、車輪用被駆動軸は、自由に回転させることができる。

以上に説明したように、本発明の自動車ブレーキスピードテスト用一方向クラッチ内蔵型減速機によれば、ウォームホイールである最終減速段のギヤと出力軸との間に一方向クラッチを組み込んでいるため、駆動源を停止させている状態で、車輪用被駆動軸を駆動源側から回転駆動される回転方向と同方向に回転させると、出力軸と一体となって回転する車輪用被駆動軸の回転は、駆動源側には伝達されず、車輪用被駆動軸は、自由に回転させることができるとともに、部品点数が少なく、組立・調整を容易に行うことができ、減速機のサイズをコンパクト化できる。
また、中空状の出力軸にその両端部に貫通した軸孔を形成して、前記軸孔に車輪用被駆動軸をいずれか一方の端部から同軸に嵌挿するようにしたことにより、ギヤケースを分解することなく車輪用被駆動軸をギヤケースの外部に両端を露出した出力軸の両端何れの方向からも組み付けることができるため、車輪用被駆動軸の組付作業を容易に行うことができる。

その結果、自動車のブレーキテストとスピードメータテストの両方のテストを行うことのできる兼用試験機として、動力伝達系に減速機と一方向クラッチの両方を含む装置に用いたので、駆動部の設置面積を少なくできると共に、現場での装置の組立作業を迅速且つ容易に行うことができる。

以下、図面に基づいて、本発明の実施例について説明する。
図１は、本発明の自動車ブレーキスピードテスト用一方向クラッチ内蔵型減速機の第１実施例を示す断面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線位置の断面を矢印方向から見た部分断面図である。
これらの図に示すように、自動車ブレーキスピードテスト用一方向クラッチ内蔵型減速機１（以下、単に、減速機という。）は、モータ２が連結されたギヤケース３を有している。

前記モータ２の回転軸２Ａの先端外周には、ピニオン２Ｂが形成されており、このピニオン２Ｂは、ギヤケース３内で軸受４Ａ，４Ｂによって回転自在に支持されているウォーム軸５の一方の端部に設けられているヘリカルギヤ６に噛み合っている。

また、前記ウォーム軸５の中央部外周には、ウォーム７が一体に形成されていて、このウォーム７は、最終減速段のギヤとして用いられているウォームホイール８に噛み合っている。

ウオームホイール８は、ギヤケース３に一対の軸受９Ａ，９Ｂで回転自在に支持されて両端がギヤケース３の外部に露出している出力軸１０に、同心に配置されている。
前記ウォームホイール８の中心孔８Ａは、出力軸１０の外周に設けられている一方向クラッチ１１の外輪１１Ａの外周面に嵌合されており、キー１２によって外輪１１Ａに回転止めされて固定されている。

本実施例では、一方向クラッチ１１は、出力軸１０と一体になっていて、独立した内輪がなく、出力軸中央部１０Ａが内輪に兼用され、また、出力軸中央部１０Ａの両側に外嵌されている一対の軸受１１Ｂ，１１Ｃによって、出力軸１０に外輪１１Ａが回転自在に支持されている。

また、出力軸中央部１０Ａの外周面と外輪１１Ａの内周面との間には、クラッチ部材１１Ｄを有している。

本実施例に用いられている一方向クラッチ１１は、カムクラッチタイプのものであって、前記クラッチ部材１１Ｄは、多数の繭形のカムとこれらのカムを外輪１１Ａの内周面と内輪の役目を果たしている出力軸中央部１０Ａの外周面にそれぞれ当接させるためのばね部材で構成されている。

出力軸１０は、中心部を軸孔１０Ｂが貫通して中空状に形成されており、ギヤケース３の外側に露出している軸孔１０Ｂの一方の端部から車輪用被駆動軸１４が嵌挿されて、キー１３によって出力軸１０と一体に回転するように着脱自在に連結されている。

なお、出力軸１０の軸孔１０Ｂ内へ嵌挿される車輪用被駆動軸１４の先端部分は、径がもとの部分よりも細くなっており、その段差部ａを出力軸１０の端面に当接させて出力軸１０と車輪用被駆動軸１４間の軸方向の位置決めを行っている。

次に、前述したように構成されている減速機１の動作を説明する。
先ず、車輪用被駆動軸１４をモータ２側から駆動する場合には、モータ２の回転軸２Ａを回転駆動すると、その回転はピニオン２Ｂからヘリカルギヤ６へ減速して伝達され、前記ヘリカルギヤ６が設けられているウォーム軸５が回転する。

ウォーム軸５の回転は、ウォーム７からこれに噛み合っている最終減速段のギヤとしてのウォームホイール８に大幅に減速して伝達され、これとともに、一方向クラッチ１１の外輪１１Ａが回転する。

このときの外輪１１Ａの回転方向は、クラッチ部材１１Ｄが外輪１１Ａと出力軸１０との相対回転を阻止する向きに設定されており、出力軸１０は外輪１１Ａと一体に回転し、最終的に出力軸１０にキー１３で連結されている車輪用被駆動軸１４にモータ２の回転軸２Ａの回転が減速して伝達される。

次に、モータ２が停止しているときに、車輪用被駆動軸１４を前記回転方向と同方向に外部から回転力を作用させると、車輪用被駆動軸１４とともに出力軸１０が回転する。

一方向クラッチ１１のクラッチ部材１１Ｄは、この場合には、出力軸１０と外輪１１Ａとの間の相対回転を許容するので、外輪１１Ａが止まったまま、車輪用被駆動軸１４と出力軸１０のみが空転する。

なお、出力軸に一方向クラッチを介して支持されているウォームホイールである最終減速段のギヤへ入力側から回転を順次減速して伝達する減速機構において、ウォームホイールである最終減速段のギヤに噛み合うウォーム軸以外の減速機構は、前述した実施例のものに限定するものではなく、様々な種類のギヤを適宜組み合わせて構成することが可能である。

また、前述した実施例では、出力軸の両端をギヤケースの外部に露出し、車輪用被駆動軸をギヤケースの左右何れの方向から出力軸の軸孔に嵌挿することができるように構成してある。

また、前述した実施例では、カムクラッチタイプの一方向クラッチを用いているが、対向間隔が周方向に楔状に変化する外輪の内周面と出力軸中央部の外周面との間にローラをクラッチ部材として介在させたローラクラッチタイプのものや、外輪の内周面または出力軸中央部の外周面の一方にラチェット歯を形成し、他方にラチェット歯に係合するラチェット爪をクラッチ部材として揺動自在に支持させたラチェットタイプのもので構成してもよい。

また、実施例においては、減速機の部品点数と組立工数を削減するため、一方向クラッチの内輪を出力軸で兼用しているが、内輪を出力軸と別体として独立したユニットとして構成された一方向クラッチを、ウォームホイールである最終減速段のギヤ最終減速段のギヤと出力軸との間に組み込むようにしてもよい。

また、一方向クラッチの内輪を出力軸で兼用するとともに、ウォームホイールである最終減速段のギヤ最終減速段のギヤのボス部で外輪を兼用して、最終減速段のギヤ最終減速段のギヤと一方向クラッチと出力軸の３つの部分を一つのユニットとして構成することにより、減速機の部品点数がさらに減少し、組立や調整を容易にすることができる。

本発明の自動車ブレーキスピードテスト用一方向クラッチ内蔵型減速機の一実施例を示す断面図。図１のＡ−Ａ線位置における矢印方向に見た部分断面図。一方向クラッチと減速機を組み合わせて用いている従来のブレーキテストおよびスピードメータテストの兼用試験機の平面図。従来の一方向クラッチ内蔵型減速機の一例を示す部分断面図。

１・・・減速機（自動車ブレーキスピードテスト用一方向クラッチ内蔵型減速機）
２・・・モータ
２Ａ・・・回転軸
２Ｂ・・・ピニオン
３・・・ギヤケース
４Ａ，４Ｂ・・・軸受
５・・・ウォーム軸
６・・・ヘリカルギヤ
７・・・ウォーム
８・・・ウォームホイール（最終減速段のギヤ）
８Ａ・・・中心孔
９Ａ，９Ｂ・・・軸受
１０・・・出力軸
１０Ａ・・・出力軸中央部
１０Ｂ・・・軸孔
１１・・・一方向クラッチ
１１Ａ・・・外輪
１１Ｂ，１１Ｃ・・・軸受
１１Ｄ・・・クラッチ部材
１２，１３・・・キー
１４・・・車輪用被駆動軸

Claims

ギヤケースに回転自在に軸受支持されて両端部が前記ギヤケースの外部に露出するとともに前記ギヤケースを分解することなく車輪用被駆動軸をいずれか一方の端部から同軸に嵌挿して一体に回転させる軸孔が貫通して開口している中空状の出力軸と、
前記出力軸の外周に設けられて出力軸と一体に回転する内輪と、
前記内輪の外側に同心状に配置されて出力軸に対して回転自在に軸受支持する外輪と、
前記内輪と外輪の対向面間に介装されて内輪と外輪の間で一方向の相対回転のみを伝達するクラッチ部材と、
前記出力軸と同軸で且つ外輪と一体回転する最終減速段のギヤとを備えるとともに、前記最終減速段のギヤがウォームホイールであることを特徴とする自動車ブレーキスピードテスト用一方向クラッチ内蔵型減速機。