JP6297390B2 - One-way clutch - Google Patents
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本発明は、ころを係合子として用いた一方向クラッチに関する。 The present invention relates to a one-way clutch using a roller as an engagement element.
一方向クラッチは、2つの回転部材の間で一方向の回転力のみを伝達するものであり、ころを係合子として用いたもの(以下、ころ式一方向クラッチと称する。)が従来から広く使用されている。このころ式一方向クラッチのうち、一般的な保持器を有する外輪カムタイプのものの装着状態を図7に示す。この一方向クラッチは、外輪(環状部材)51の内周に一定方向に傾斜する複数のカム面51aを設け、各カム面51aと対向する位置にころ52を配し、これらの各ころ52を保持器53で保持して、保持器53に取り付けたばね等の弾性体54でカム面51aと係合する方向に付勢するようにしたものであり、ころ52を挟んでカム面51aと対向する円筒面を有する回転軸Aの外周に装着される。
One-way clutches transmit only one-way rotational force between two rotating members, and those using rollers as engaging elements (hereinafter referred to as roller-type one-way clutches) have been widely used. Has been. FIG. 7 shows a mounted state of an outer ring cam type having a general cage among the roller type one-way clutches. This one-way clutch is provided with a plurality of
前記保持器53は、一対の環状側部53aとこれらの両環状側部53aを連結する複数の柱部53bとからなり、両環状側部53aと柱部53bとで形成された複数のポケット55にころ52を1個ずつ収容し、各柱部53bに前記弾性体54が取り付けられるようになっている。また、その柱部53bは、保持器53径方向の断面が内周側で拡がるように形成され、ころ52の保持器53内周側からの脱落を防止する役割も果たしている。
The
そして、外輪51が図7における反時計回りに回転するか、回転軸Aが図7における時計回りに回転すると、各ころ52が外輪51のカム面51aおよび回転軸Aの円筒面と係合してロックし、回転力が伝達される。
When the
ところで、このような保持器付きのころ式一方向クラッチでは、保持器53の柱部53bと弾性体54がころ52どうしの間でころ52のピッチ円C上に配されており、その保持器53の柱部53bの太さ(径方向断面の幅)は加工性および強度を考慮した下限値よりも太くする必要があるので、組み込まれるころ52の本数は設計上の上限値となっていることが多い。したがって、通常は、クラッチ全体の径方向寸法を大型化させなければ、ころ52の本数を増やしてトルク容量を増大させることができない。
By the way, in such a roller type one-way clutch with a cage, the
一方、大きなトルク容量を得るために、ころを互いに当接させて(総ころ状態で)配することにより、組み込み可能なころの本数を多くした総ころ式の一方向クラッチが知られている。例えば、特許文献1で提案されている総ころ式の一方向クラッチは、図8に示すように、外輪56の内周に設けられた各カム面56aと対向する位置に、複数のころ57が総ころ状態で配され、外輪56内周の溝56bに一端を係止された一つのばね58によりカム面56aと係合する方向に付勢されるようになっている。したがって、同じサイズの保持器付きのころ式一方向クラッチに比べて、各ころの間に保持器や弾性体がない分、組み込まれるころの本数が多くなり、大きなトルク容量が得られる。
On the other hand, in order to obtain a large torque capacity, there is known a full-roller type one-way clutch in which the rollers are arranged in contact with each other (in a full-roller state) to increase the number of rollers that can be incorporated. For example, as shown in FIG. 8, the full-roller type one-way clutch proposed in
しかしながら、上述した総ころ式の一方向クラッチは、ころを保持する保持器を有していないため、搬送中や回転軸への装着時にころの脱落を防止する手段が別途必要となり、通常、回転軸とのトルク伝達手段を有する内輪を備えた仕様としたり、組立時に回転軸とほぼ同じ外径のダミー内輪を嵌め込んだりしている(内輪カムタイプのものでは、外輪付き仕様とするか、ダミー外輪を嵌め込む)。このため、保持器付きのころ式一方向クラッチに比べて、組立や装着に手間がかかる。また、ころどうしを当接させているため、空転させるのに必要なトルク(空転トルク)がころどうしの摩擦によって大きくなるという問題もある。 However, the above-mentioned full-roller type one-way clutch does not have a retainer for holding the rollers, and therefore requires an additional means for preventing the rollers from falling off during transportation or mounting on the rotating shaft. Specifications include an inner ring having torque transmission means with the shaft, or a dummy inner ring having the same outer diameter as the rotating shaft is fitted during assembly (in the case of an inner ring cam type, a specification with an outer ring or a dummy Fit the outer ring). For this reason, as compared with a roller type one-way clutch with a cage, it takes time to assemble and mount. Further, since the rollers are brought into contact with each other, there is a problem that a torque (idling torque) required for idling increases due to friction between the rollers.
そこで、本発明は、保持器付きのころ式一方向クラッチにおいて、組み込まれるころの本数を増やして、大きなトルク容量が得られるようにすることを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to increase the number of rollers to be incorporated in a roller type one-way clutch with a cage so as to obtain a large torque capacity.
上記の課題を解決するために、本発明は、内周または外周に一定方向に傾斜する複数のカム面が設けられた環状部材と、前記各カム面と対向する位置に配された複数のころと、一対の環状側部とこれらの両環状側部を連結する複数の柱部とで形成されたポケットに前記各ころを収容する保持器と、前記保持器に取り付けられ、前記ころを前記カム面と係合する方向に付勢する複数の弾性体とを備えた一方向クラッチにおいて、前記保持器の柱部および前記弾性体を、前記ころのピッチ円から外れた位置に配置した構成を採用した。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides an annular member provided with a plurality of cam surfaces inclined in a fixed direction on an inner periphery or an outer periphery, and a plurality of rollers disposed at positions facing the respective cam surfaces. A cage that accommodates the rollers in a pocket formed by a pair of annular side portions and a plurality of column portions that connect the annular side portions; In a one-way clutch provided with a plurality of elastic bodies biased in a direction to engage with a surface, a configuration in which the pillar portion of the cage and the elastic body are arranged at positions away from the pitch circle of the rollers is adopted. did.
上記の構成によれば、ころのピッチ円上に保持器の柱部および弾性体がないので、その保持器および弾性体の設計に合わせて、ころどうしの間隔(および環状部材のカム面どうしの間隔)を狭くすることにより、組み込まれるころの本数を増やし、トルク容量の増大を図ることができる。 According to the above configuration, since there is no retainer column and elastic body on the roller pitch circle, the distance between the rollers (and the cam surfaces of the annular members) is adjusted according to the design of the retainer and the elastic body. By narrowing the (interval), the number of rollers to be incorporated can be increased, and the torque capacity can be increased.
ここで、前記保持器の柱部を、その径方向断面の幅が前記ころのピッチ円に近づくほど狭くなる三角柱状に形成すれば、ころどうしの間隔を狭くしやすくなるので、ころ本数を増やしてトルク容量を増大させることが容易になる。 Here, if the pillar portion of the cage is formed in a triangular prism shape whose width in the radial cross section becomes narrower as it approaches the pitch circle of the roller, the interval between the rollers can be easily reduced, so the number of rollers is increased. Thus, it becomes easy to increase the torque capacity.
また、前記保持器の柱部を、前記ころのピッチ円を挟んで前記環状部材のカム面と径方向で対向する側に配置すれば、保持器の柱部で搬送中や装着時のころの脱落を防止する構造とすることが可能になる。 Further, if the pillar portion of the cage is arranged on the side facing the cam surface of the annular member in the radial direction across the pitch circle of the roller, the roller portion of the cage during transportation or mounting is arranged. It becomes possible to make it the structure which prevents drop-off.
また、前記弾性体としては、板ばねを採用することが望ましい。弾性体には種々のものがあるが、一般に薄肉鋼板で形成される板ばねを用いれば、保持器周方向の寸法を小さくできるので、ころどうしの間隔を狭くするのに有利になり、トルク容量を増大させやすいからである。 Moreover, it is desirable to employ a leaf spring as the elastic body. There are various types of elastic bodies. Generally, if a leaf spring formed of a thin steel plate is used, the size in the circumferential direction of the cage can be reduced, which is advantageous in reducing the interval between the rollers, and the torque capacity. It is because it is easy to increase.
本発明の一方向クラッチは、上述したように、保持器の柱部および弾性体をころのピッチ円から外れた位置に配置したものであるから、同じサイズの従来の保持器付きのものよりも多くのころを組み込むことができ、大きなトルク容量が得られる。また、総ころ式のものに比べると、組立や装着に手間がかからないし、空転トルクも低く抑えられる。 As described above, the one-way clutch of the present invention has the cage column and the elastic body arranged at positions deviated from the pitch circle of the rollers, so that the one-way clutch of the present invention is more than the conventional one with the same cage. Many rollers can be incorporated, and a large torque capacity can be obtained. Further, compared to a full-roller type, it takes less time to assemble and install, and the idling torque can be kept low.
以下、図1乃至図6に基づき、本発明の実施形態を説明する。この一方向クラッチは、図1および図2に示すように、外輪カムタイプのころ式のもので、内周に一定方向に傾斜する複数のカム面1aが設けられた外輪(環状部材)1と、その外輪1の各カム面1aと対向する位置に配された複数のころ2と、各ころ2を保持する保持器3と、ころ2を外輪1のカム面1aと係合する方向に付勢する複数の板ばね(弾性体)4と、外輪1の内周に嵌め込まれ、保持器3を軸方向に抜け止めする一対の蓋5とを備えており、ころ2を挟んでカム面1aと対向する円筒面を有する回転軸Aの外周に装着され、回転軸Aの外周の溝に嵌め込まれた止め輪6で抜け止めされている。その外輪1の外周には、トルク伝達手段として軸方向に延びる突条1bが全周にわたって形成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6. As shown in FIGS. 1 and 2, the one-way clutch is an outer ring cam type roller type, and includes an outer ring (annular member) 1 provided with a plurality of
前記保持器3は、一対の環状側部3aとこれらの両環状側部3aを連結する複数の柱部3bとからなり、両環状側部3aと柱部3bとで形成された複数のポケット7にころ2を1個ずつ収容するようになっている。各柱部3bは保持器3径方向の断面の幅がころ2のピッチ円Cに近づくほど狭くなる三角柱状に形成されており、これらの各柱部3bに前記板ばね4が取り付けられている。なお、保持器3の材質は金属でも樹脂でもよい。
The
前記板ばね4は、薄肉鋼板を保持器3の柱部3bの外径側形状に沿うように折り曲げ加工し、保持器3の柱部3bに取り付けたときにころ2と対向する面の軸方向両端部をころ2の側へ切り起こしたもので、その切り起こされた部分でころ2に当接している。
The
前記保持器3の柱部3bおよび板ばね4は、ころ2のピッチ円Cを挟んで外輪1のカム面1aと径方向で対向する側で、ころ2のピッチ円Cから外れた位置に配置されている。そして、板ばね4を保持器3の柱部3bに取り付けた状態で、隣り合う板ばね4どうしの最小隙間がころ2の直径よりも狭くなり、搬送中や装着時にころ2を保持器3の内周側から脱落させないようになっている。
The
そして、外輪1が図2における反時計回りに回転するか、回転軸Aが図2における時計回りに回転すると、各ころ2が外輪1のカム面1aおよび回転軸Aの円筒面と係合してロックし、回転力が伝達される。
When the
この一方向クラッチは、上述したように、保持器3の柱部3bおよび板ばね4をころ2のピッチ円Cから外れた位置に配置しているうえ、保持器柱部3bを断面幅がころピッチ円Cに近づくほど狭くなる三角柱状に形成しているので、その保持器3および板ばね4の設計に合わせて、ころ2どうしの間隔(および外輪1のカム面1aどうしの間隔)を狭くすることにより、同じサイズの従来の保持器付きのものよりも多くのころを組み込んで、大きなトルク容量を得ることができる。
In this one-way clutch, as described above, the
また、保持器3の柱部3bと板ばね4がころ2の保持器3内周側からの脱落を防止する役割も果たしているので、ころ脱落防止手段のない総ころ式のものに比べると組立や装着に手間がかからないし、ころ2どうしが当接しないので、総ころ式のものよりも空転トルクを低く抑えられる。
Further, since the
図3乃至図6は、保持器および板ばねの変形例を示す。このうち、図3に示す例では、ころ2のピッチ円Cよりも外径側に、図1、図2の例と逆向きに保持器柱部3b’および板ばね4’を配している。また、図4に示す例では、図3の例と同様に保持器柱部3b’および板ばね4’を配するとともに、ころピッチ円Cよりも内周側に図1、図2の例と同じ柱部3bを設けて、ころ2の保持器3の内周側からの脱落を防止するとともに、保持器3の強度の向上を図っている。
3 to 6 show modifications of the cage and the leaf spring. Among these, in the example shown in FIG. 3, the
一方、図5および図6は、図3、図4の例の外径側の保持器柱部3b’を設けず、板ばね4’を保持器3の両側の環状側部3aに取り付けた例を示す。すなわち、この例では、保持器3のころピッチ円Cよりも内周側に図1、図2の例と同じ柱部3bを設けるとともに、板ばね4’のころ2との対向面を除く部位の両端を延長して、その両方の延長部をそれぞれころピッチ円Cよりも外周側で保持器3の両側の環状側部3aに設けた取付溝3cに嵌合固定している。
On the other hand, FIGS. 5 and 6 show an example in which the
なお、上述した実施形態における板ばねは他の弾性体に代えることもできるが、薄肉鋼板で形成された板ばねを用いた方が、保持器周方向の寸法を小さくでき、ころどうしの間隔を狭くしてトルク容量を増大させやすいので好ましい。 In addition, although the leaf | plate spring in embodiment mentioned above can also be replaced with another elastic body, the direction using the leaf | plate spring formed with the thin steel plate can make the dimension of a holder circumferential direction small, and can maintain the space | interval of rollers. It is preferable because the torque capacity is easily increased by narrowing.
また、本発明は、実施形態のような外輪カムタイプのころ式一方向クラッチに限らず、外周に一定方向に傾斜する複数のカム面が設けられた内輪(環状部材)を有する内輪カムタイプのころ式一方向クラッチにも、もちろん適用できる。 Further, the present invention is not limited to the outer ring cam type roller type one-way clutch as in the embodiment, and an inner ring cam type roller type having an inner ring (annular member) provided with a plurality of cam surfaces inclined in a fixed direction on the outer periphery. Of course, it can also be applied to a one-way clutch.
さらに、本発明を、保持器の一つのポケットに複数のころを互いに当接させて配したころ式一方向クラッチに適用すれば、実施形態のものに比べて、空転トルクはやや大きくなるが、一層多くのころを組み込めるようになり、より大きなトルク容量が得られるようになる。 Furthermore, if the present invention is applied to a roller-type one-way clutch in which a plurality of rollers are placed in contact with each other in one pocket of the cage, the idling torque is slightly larger than that of the embodiment, More rollers can be incorporated, and a larger torque capacity can be obtained.
1 外輪
1a カム面
2 ころ
3 保持器
3a 環状側部
3b、3b’ 柱部
3c 取付溝
4、4’ 板ばね(弾性体)
7 ポケット
A 回転軸
C ピッチ円
DESCRIPTION OF
7 Pocket A Rotation axis C Pitch circle
Claims (4)
前記保持器の柱部および前記弾性体を、前記ころのピッチ円から外れた位置に配置したことを特徴とする一方向クラッチ。 An annular member provided with a plurality of cam surfaces inclined in a fixed direction on the inner periphery or outer periphery, a plurality of rollers disposed at positions facing the respective cam surfaces, a pair of annular side portions, and both the annular sides A cage that accommodates the rollers in a pocket formed by a plurality of pillars connecting the portions, and a plurality of elasticity that is attached to the cage and urges the rollers in a direction to engage the cam surface. In a one-way clutch with a body,
The one-way clutch, wherein the retainer column and the elastic body are arranged at positions deviating from the pitch circle of the rollers.
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