JP6617047B2 - 一方向クラッチ - Google Patents

Description

本発明は、一方向クラッチに関する。

一方向クラッチは、一般的に、軸部材の径方向外側に設けられている。この一方向クラッチは主に、外輪と、複数のローラと、複数のスプリングと、を備えている。外輪は、軸部材の径方向外側に配置され、複数のポケット部を有している。ローラ及びスプリングはポケット部に収納され、ローラはスプリングによって回転方向の一方向に付勢されている。また、一方向クラッチは、ポケット部の軸方向の両側を覆うように配置されたカバー及びプレートを備えている。

このような一方向クラッチでは、軸部材が一方向に回転すると、ポケット部のローラが移動不能状態となり、軸部材のトルクがローラを介して外輪に伝達される。一方、軸部材が他方向に回転するときには、ローラはポケット部内において移動可能な空転状態となり、軸部材のトルクは外輪に伝達されない。

このような一方向クラッチとして、特許文献１に示されるような構成がすでに提供されている。この特許文献１に示された一方向クラッチでは、スプリングの端部がスプリングキャップによって覆われており、このスプリングキャップがローラに当接している。

特開２０１１−２２６４９３号公報

上述したような一方向クラッチにおいて、径方向に撓まないようにスプリングの姿勢を安定させた状態でスプリングを伸縮させることが好ましい。

本発明の課題は、スプリングの姿勢を安定させた状態でスプリングを伸縮させることができる一方向クラッチを提供することにある。

本発明に係る一方向クラッチは、軸部材に設けられる。この一方向クラッチは、外輪と、ローラと、コイルスプリングと、スプリングキャップとを備える。外輪は、径方向外側に向かって窪むように設けられたポケット部を有する。外輪は、軸部材の径方向外側に配置される。ローラは、ポケット部に収納されている。コイルスプリングは、ポケット部に収納され、ローラを周方向に付勢する。スプリングキャップは、コイルスプリングとローラとの間に配置される。スプリングキャップは、スプリング当接部と、側壁部とを有する。スプリング当接部は、コイルスプリングの端面と当接する。側壁部は、スプリング当接部からコイルスプリング側に延びる。また、側壁部は、コイルスプリングの一方の端部を収容する収容空間を画定する。側壁部は、第１スリットと、第２スリットとを有する。第１スリットは、径方向外側において収容空間と外部とを連通する。また、第１スリットは、コイルスプリングの長さ方向に沿って延びる。第２スリットは、径方向内側において収容空間と外部とを連通する。また、第２スリットは、コイルスプリングの長さ方向に沿って延びる。

従来の一方向クラッチでは、スプリングキャップ内にコイルスプリングの端部を挿入するため、コイルスプリングの径は、スプリングキャップに収まるような寸法にする必要があった。すなわち、コイルスプリングの外径は、スプリングキャップの対向する一対の側壁部間の距離よりも小さくする必要があった。これに対して、本発明に係る一方向クラッチによれば、側壁部は、第１スリットと第２スリットとを有している。このため、側壁部の収容空間内に配置されるコイルスプリングの径を各スリットの分だけ大きくすることができる。すなわち、コイルスプリングの外径は、スプリングキャップの対向する側壁部の距離よりも大きくすることができる。このようにコイルスプリングの径を従来のものに比べて大きくすることができるため、コイルスプリングは安定した姿勢で伸縮可能となる。

好ましくは、第１及び第２スリットの開口幅は、コイルスプリングの外径よりも小さい。

好ましくは、スプリングキャップの側壁部は、第１〜第４片を有する。第１及び第２片は、径方向において互いに間隔をあけて配置される。第１片は第１スリットを有し、第２片は第２スリットを有する。第３及び第４片は、軸方向において互いに間隔をあけて配置される。

好ましくは、第１片と第２片との間の距離は、第３片と第４片との間の距離よりも小さい。

好ましくは、第１片と第２片との間の距離は、コイルスプリングの外径よりも小さい。

好ましくは、コイルスプリングは横断面が円形である。

以上のような本発明では、安定した姿勢でコイルスプリングを伸縮させることができる。

本発明の一実施形態による一方向クラッチの正面図。 図１のII-II線断面図。 図１のポケット部拡大図。 図３のＺ方向矢視図。 スプリングキャップの正面図。 図５のＶＩ−ＶＩ線断面図。 図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図。 スプリングキャップの正面図。 変形例に係るスプリングキャップの斜視図。

図１及び図２に、本発明の一実施形態による一方向クラッチ１を示す。以下の説明において、軸方向とは、一方向クラッチ１の回転軸の延びる方向を言う。また、径方向とは、一方向クラッチ１の回転軸を中心とした円の径方向を言う。周方向とは、一方向クラッチ１の回転軸を中心とした円の周方向を言う。

［全体構成］
一方向クラッチ１は、自動二輪車等の駆動系に用いられるものであり、軸部材２の径方向外側に装着される。この一方向クラッチ１は、外輪３と、複数のローラ４と、複数のコイルスプリング５と、複数のスプリングキャップ６とを備えている。また、この一方向クラッチ１は、プレート７と、カバー８とを備えている。

［外輪］
外輪３は、軸部材２からトルクが伝達される環状の部材である。外輪３は、軸部材２の径方向外側に配置されている。外輪３は、内周部において複数のポケット部１０を有している。また、外輪３は複数の取付孔１１、及び複数の孔１２を有している。各取付孔１１は、外輪３の外周端部に形成されており、各孔１２は、取付孔１１よりも径方向内側に形成されている。各取付孔１１及び孔１２は、周方向に等間隔に配置されている。孔１２は、一方向クラッチ１を駆動系の他の部材に取り付けるために、ボルトを貫通させるためのものである。そして、ポケット部１０は隣り合う２つの孔１２の間に形成されている。

複数のポケット部１０はそれぞれ同じ形状である。このポケット部１０は、外輪３の内周端部において、径方向外側に向かって窪むように設けられている。図３に示すように、各ポケット部１０は、第１側壁部１５、第２側壁部１６、第１周壁部１７、及び第２周壁部１８を有している。

ポケット部１０内に何も配置されていない状態において、第１側壁部１５と第２側壁部１６とは、周方向において対向するように配置されている。第１周壁部１７及び第２周壁部１８は、ポケット部１０の底部において第１側壁部１５と第２側壁部１６とをつなぐ。

第１側壁部１５と第１周壁部１７とはローラ４が収納されるスペースを形成している。このスペースは第１側壁部１５から離れた側から第１側壁部１５に近づくにしたがって径方向隙間が狭くなっている。第２周壁部１８は第１周壁部１７より内径が小さく形成されている。この第２周壁部１８と第２側壁部１６とによって、コイルスプリング５及びスプリングキャップ６が収納されるスペースが形成されている。

なお、外輪３の外周部は、図２から明らかなように、カバー８側がプレート７側に比較して大径であり、段差部が形成されている。

［ローラ］
図３に示すように、ローラ４は、軸部材２からの動力を外輪３に伝達するための部材である。ローラ４は、ポケット部１０内に収納されている。ローラ４は、円柱状である。ローラ４は、軸部材２の回転軸に沿って延びている。

［コイルスプリング］
コイルスプリング５は、ポケット部１０の内部に配置されており、ローラ４を周方向に付勢する。詳細には、コイルスプリング５は、スプリングキャップ６を介してローラ４を周方向に付勢している。コイルスプリング５は、第２側壁部１６とローラ４との間で圧縮されてセットされている。このため、ローラ４は、コイルスプリング５によって常に第１側壁部１５側に付勢されている。

コイルスプリング５は、円筒状である。コイルスプリング５は、横断面円形である。コイルスプリング５の一端は、ポケット部１０の第２側壁部１６に当接する。また、コイルスプリング５の他端は、スプリングキャップ６に当接する。

［スプリングキャップ］
スプリングキャップ６は、コイルスプリング５とローラ４との間に配置される。スプリングキャップ６は、図４〜図８に示すように、スプリング当接部６１と、側壁部６２とを有する。スプリング当接部６１は、コイルスプリング５の端面が当接する部分である。スプリング当接部６１は、矩形状である。スプリングキャップ６は、例えば、プレート部材をプレス加工して形成されたものである。

側壁部６２は、スプリング当接部６１からコイルスプリング５側に延びている。側壁部６２は、コイルスプリング５の一方の端部を収容する収容空間６３を画定している。側壁部６２は、第１片６２ａ、第２片６２ｂ、第３片６２ｃ、及び第４片６２ｄを有している。この第１片６２ａ、第２片６２ｂ、第３片６２ｃ、及び第４片６２ｄによって囲まれた空間が収容空間６３である。

図５に示すように、第１片６２ａと第２片６２ｂとは、径方向において互いに間隔をあけて配置されている。なお、コイルスプリング５が組まれていない状態では、第１片６２ａと第２片６２ｂとは、径方向において対向している。第１片６２ａと第２片６２ｂとによって、径方向におけるコイルスプリング５の撓みを規制する。

図６に示すように、第１片６２ａは、第１スリット６４ａを有する。第１スリット６４ａは、径方向外側において収容空間６３と外部とを連通している。すなわち、収容空間６３は、第１スリット６４ａを介して径方向外側に開口している。第１スリット６４ａの開口幅は、コイルスプリング５の外径よりも小さい。なお、第１スリット６４ａの開口幅とは、軸方向における第１スリット６４ａの寸法である。

第１スリット６４ａは、コイルスプリング５の長さ方向に沿って延びている。詳細には、第１スリット６４ａは、スプリング当接部６１から第１片６２ａの先端まで延びている。この第１スリット６４ａ内に、コイルスプリング５の外周端部の一部が配置される。

図７に示すように、第２片６２ｂは、第２スリット６４ｂを有する。第２スリット６４ｂは、径方向内側において収容空間６３と外部とを連通している。すなわち、収容空間６３は、第２スリット６４ｂを介して径方向内側に開口している。第２スリット６４ｂの開口幅は、コイルスプリング５の外径よりも小さい。なお、第２スリット６４ｂの開口幅とは、軸方向における第２スリット６４ｂの寸法である。

第２スリット６４ｂは、コイルスプリング５の長さ方向に沿って延びている。すなわち、第２スリット６４ｂは、スプリング当接部６１から第２片６２ｂの先端まで延びている。この第２スリット６４ｂ内に、コイルスプリング５の外周端部の一部が配置される。コイルスプリング５が組まれていない状態において、第１スリット６４ａと第２スリット６４ｂとは、対向している。

第３片６２ｃと第４片６２ｄとは、軸方向において互いに間隔をあけて配置されている。なお、コイルスプリング５が組まれていない状態では、第３片６２ｃと第４片６２ｄとは、軸方向において対向している。第３片６２ｃ及び第４片６２ｄの内壁面にコイルスプリング５の外周面が当接する。このように、第３片６２ｃと第４片６２ｄとによって、軸方向におけるコイルスプリング５の撓みを規制する。

図８に示すように、第１片６２ａと第２片６２ｂとの間の距離Ｂ１は、第３片６２ｃと第４片６２ｄとの間の距離Ｂ２よりも小さい。また、第１片６２ａと第２片６２ｂとの間の距離Ｂ１は、コイルスプリング５の外径よりも小さい。なお、第１片６２ａと第２片６２ｂとの間の距離Ｂ１とは、第１片６２ａの内壁面と第２片６２ｂの内壁面との間の距離を意味する。第３片６２ｃと第４片６２ｄとの間の距離Ｂ２とは、第３片６２ｃの内壁面と第４片６２ｄの内壁面との距離を意味する。

図５に示すように、第１片６２ａ及び第２片６２ｂのコイルスプリング５の長手方向に沿った長さＬ１は互いに同じ長さである。第３片６２ｃ及び第４片６２ｄのコイルスプリング５の長手方向に沿った長さＬ２は、互いに同じである。第３片６２ｃ及び第４片６２ｄの長さＬ２は、第１片６２ａ及び第２片６２ｂの長さＬ１より短く形成されている。このため、コイルスプリング５の一端部は、軸方向において比較的自由に移動し得る。

［プレート&カバー］
プレート７は、外輪３の軸方向の一方側の側面を覆う。カバー８は、外輪３の軸方向の他方側の側面を覆う。このプレート７及びカバー８によってポケット部１０が覆われている。すなわち、このプレート７及びカバー８によって、ポケット部１０内のローラ４やコイルスプリング５がポケット部１０から脱落しないようになっている。

図１及び図２に示すように、プレート７は、円板状の部材である。プレート７は、中心部に孔７ａを有している。この孔７ａ内を軸部材２が貫通する。プレート７は、外周端部に複数の爪７ｂを有している。爪７ｂは、軸方向に折り曲げられて、取付孔１１に嵌め込まれている。この爪７ｂが取付孔１１に嵌め込まれることによって、プレート７が外輪３に固定されている。

カバー８は、円板状の部材である。カバー８は、中心部に孔８ａを有する。この孔８ａ内を軸部材２が貫通する。カバー８は、外周端部において筒状部８ｂを有している。筒状部８ｂは、外輪３の外周大径部を覆っている。例えば、筒状部８ｂは、カバー８の外周端部を軸方向に折り曲げられて形成されている。この筒状部８ｂの先端は外輪３の段差部にかしめられている。このような構造によって、カバー８は外輪３に固定されている。

［動作］
次に動作について説明する。軸部材２が外輪３に対して、相対的に図１に示すＲ方向に回転すると、軸部材２の回転によってローラ４がポケット部１０の第１側壁部１５側に移動する。すると、ローラ４は、ポケット部１０の第１側壁部１５と第１周壁部１７との間に噛み込んで、移動が規制される。これにより、軸部材２のトルクがローラ４を介して外輪３に伝達される。

逆に、軸部材２が外輪３に対して、相対的にＲと逆方向に回転すると、軸部材２の回転によってローラ４がコイルスプリング５の付勢力に抗してポケット部１０の第２側壁部１６側に移動する。このため、軸部材２及び外輪３に対するローラ４の噛み込みが解除され、ローラ４が軸部材２と外輪３の間でフリー状態となる。これにより、軸部材２が空転し、軸部材２から外輪３へはトルクは伝達されない。

［変形例］
本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。

（ａ）ポケット部、ローラ及びコイルスプリングの個数については、前記実施形態に限定されない。

（ｂ）側壁部６２は、４つの片から構成されていなくてもよい。すなわち、図９に示すように、側壁部６２は、収容空間６３を画定するとともに、第１スリット６４ａ及び第２スリット６４ｂを有していればよい。

１ ：一方向クラッチ
２ ：軸部材
３ ：外輪
４ ：ローラ
５ ：コイルスプリング
６ ：スプリングキャップ
６１ ：スプリング当接部
６２ ：側壁部
６２ａ ：第１片
６２ｂ ：第２片
６２ｃ ：第３片
６２ｄ ：第４片
６３ ：収容空間
６４ａ ：第１スリット
６４ｂ ：第２スリット
１０ ：ポケット部

Claims (6)

1. 軸部材に設けられた一方向クラッチであって
   径方向外側に向かって窪むように設けられたポケット部を有し、前記軸部材の径方向外側に配置される外輪と、
   前記ポケット部に収納されたローラと、
   前記ポケット部に収納され、前記ローラを周方向に付勢するコイルスプリングと、
   前記コイルスプリングと前記ローラとの間に配置されるスプリングキャップと、
   を備え、
   前記スプリングキャップは、前記コイルスプリングの端面が当接するスプリング当接部と、前記スプリング当接部から前記コイルスプリング側に延び且つ前記コイルスプリングの一方の端部を収容する収容空間を画定する側壁部と、を有し、
   前記側壁部は、
   径方向外側において前記収容空間と外部とを連通し、前記コイルスプリングの長さ方向に沿って延びる第１スリットと、
   径方向内側において前記収容空間と外部とを連通し、前記コイルスプリングの長さ方向に沿って延びる第２スリットと、
   を有する、
   一方向クラッチ。
2. 前記第１及び第２スリットの開口幅は、前記コイルスプリングの外径よりも小さい、
   請求項１に記載の一方向クラッチ。
3. 前記スプリングキャップの側壁部は、径方向において互いに間隔をあけて配置された第１片及び第２片と、軸方向において互いに間隔をあけて配置された第３片及び第４片と、を有し、
   前記第１片は、前記第１スリットを有し、
   前記第２片は、前記第２スリットを有する、
   請求項１又は２に記載の一方向クラッチ。
4. 前記第１片と前記第２片との間の距離は、前記第３片と前記第４片との間の距離よりも小さい、
   請求項３に記載の一方向クラッチ。
5. 前記第１片と前記第２片との間の距離は、前記コイルスプリングの外径よりも小さい、
   請求項３又は４に記載の一方向クラッチ。
6. 前記コイルスプリングは横断面が円形である、
   請求項１から５のいずれかに記載の一方向クラッチ。

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