JP6939539B2 - One-way clutch - Google Patents
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Description
本開示はワンウェイクラッチに係り、特に、車両のスタータのオーバーランニングクラッチに適用可能なワンウェイクラッチに関する。 The present disclosure relates to a one-way clutch, and more particularly to a one-way clutch applicable to an overrunning clutch of a vehicle starter.
車両に搭載された内燃機関を始動するため、車両にはスタータが装備されている。スタータは、内燃機関の始動時には内燃機関にトルクを伝達する一方、内燃機関の始動後には直ちに内燃機関からのトルクを断つ必要がある。このためスタータには、スタータ側から内燃機関側へのトルク伝達のみを許容し、逆方向のトルク伝達を禁止するオーバーランニングクラッチ、すなわちワンウェイクラッチが設けられている。 The vehicle is equipped with a starter to start the internal combustion engine mounted on the vehicle. The starter transmits torque to the internal combustion engine when the internal combustion engine is started, but needs to cut off the torque from the internal combustion engine immediately after the internal combustion engine is started. Therefore, the starter is provided with an overrunning clutch, that is, a one-way clutch, which allows only torque transmission from the starter side to the internal combustion engine side and prohibits torque transmission in the reverse direction.
一般にワンウェイクラッチは、内輪と外輪の間に形成され周方向一方側に向かうにつれ径方向の間隔が狭くなるくさび状空間と、くさび状空間内に収容されたローラと、ローラを周方向一方側に付勢する弾性部材とを備える。 Generally, a one-way clutch has a wedge-shaped space formed between an inner ring and an outer ring and the distance in the radial direction becomes narrower toward one side in the circumferential direction, a roller housed in the wedge-shaped space, and a roller on one side in the circumferential direction. It is provided with an elastic member to be urged.
ところで、一般に外輪は冷間鍛造により形成されるため、その内周面には凸型を抜くための軸方向の抜き勾配が付けられている。くさび状空間を形成する外輪の内周面も同様である。よってくさび状空間の径方向の間隔は、軸方向の一端側から他端側に向かうにつれ徐々に大きくなっている。 By the way, since the outer ring is generally formed by cold forging, the inner peripheral surface thereof is provided with a draft in the axial direction for pulling out the convex shape. The same applies to the inner peripheral surface of the outer ring forming the wedge-shaped space. Therefore, the radial spacing of the wedge-shaped space gradually increases from one end side to the other end side in the axial direction.
しかし、ローラの外径は一定であるため、ワンウェイクラッチのロック時にローラの軸方向一端側の端部とくさび状空間の内面との接触部に応力が集中し、この応力集中によって表面剥離や亀裂等の破損が生じる虞がある。 However, since the outer diameter of the roller is constant, when the one-way clutch is locked, stress is concentrated on the contact part between the end on one end side in the axial direction of the roller and the inner surface of the wedge-shaped space, and this stress concentration causes surface peeling and cracking. There is a risk of damage such as.
そこで本開示は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、ロック時の応力集中を抑制できるワンウェイクラッチを提供することにある。 Therefore, the present disclosure was devised in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a one-way clutch capable of suppressing stress concentration at the time of locking.
本開示の一の態様によれば、
内輪と、
前記内輪と同軸に配置された外輪と、
前記内輪および前記外輪の間に形成され、周方向一方側に向かうにつれ径方向の間隔が狭くなるくさび状空間と、
前記くさび状空間内に収容され周方向に転動可能なローラと、
前記ローラを周方向一方側に付勢する付勢手段と、
を備え、
前記くさび状空間を形成する前記外輪の内周面が、軸方向の抜き勾配を有し、
前記抜き勾配が、軸方向の一端側から他端側に向かって前記外輪の内周面を徐々に拡径させるような抜き勾配であり、
前記ローラが、その内部に、軸方向の一端側の端面から軸方向に延びるローラ穴を有する
ことを特徴とするワンウェイクラッチが提供される。
According to one aspect of the present disclosure
Inner ring and
An outer ring arranged coaxially with the inner ring and
A wedge-shaped space formed between the inner ring and the outer ring, in which the distance in the radial direction becomes narrower toward one side in the circumferential direction.
A roller housed in the wedge-shaped space and capable of rolling in the circumferential direction,
An urging means for urging the roller to one side in the circumferential direction,
With
The inner peripheral surface of the outer ring forming the wedge-shaped space has an axial draft.
The draft is a draft that gradually increases the diameter of the inner peripheral surface of the outer ring from one end side to the other end side in the axial direction.
A one-way clutch is provided in which the roller has a roller hole extending in the axial direction from an end surface on one end side in the axial direction.
好ましくは、前記ローラ穴が、前記ローラの全長より短い長さを有する。 Preferably, the roller hole has a length shorter than the total length of the roller.
前記ローラ穴は、前記ローラの全長と等しい長さを有してもよい。 The roller hole may have a length equal to the total length of the roller.
前記ローラ穴は、前記抜き勾配とは逆に穴径が軸方向に変化するテーパ部を有してもよい。 The roller hole may have a tapered portion whose hole diameter changes in the axial direction contrary to the draft.
好ましくは、前記ローラ穴が、前記ローラの中心部に同軸に設けられる。 Preferably, the roller hole is provided coaxially with the center of the roller.
好ましくは、前記ローラが、軸方向に一定の外径を有する。 Preferably, the roller has a constant outer diameter in the axial direction.
好ましくは、前記ワンウェイクラッチが、車両のスタータのオーバーランニングクラッチに適用されるように構成されている。 Preferably, the one-way clutch is configured to be applied to the overrunning clutch of the vehicle starter.
本開示によれば、ロック時の応力集中を抑制できる。 According to the present disclosure, stress concentration at the time of locking can be suppressed.
以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。なお本開示は以下の実施形態に限定されない点に留意されたい。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the present disclosure is not limited to the following embodiments.
図1は、本実施形態のワンウェイクラッチが適用されたスタータおよびその周辺の概略構成図である。スタータSTは、図示しない車両に搭載された内燃機関(エンジン)を始動すべく、車両に搭載される。本実施形態のワンウェイクラッチCLは、スタータSTのオーバーランニングクラッチに適用されるように構成されている。なお車両および内燃機関の種類、用途等に特に限定はないが、車両はトラック等の大型車両であってよく、内燃機関はディーゼルエンジンであってよい。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a starter to which the one-way clutch of the present embodiment is applied and its surroundings. The starter ST is mounted on the vehicle in order to start an internal combustion engine (engine) mounted on the vehicle (not shown). The one-way clutch CL of the present embodiment is configured to be applied to the overrunning clutch of the starter ST. The type and application of the vehicle and the internal combustion engine are not particularly limited, but the vehicle may be a large vehicle such as a truck, and the internal combustion engine may be a diesel engine.
スタータSTは、電動モータ1、メイン接点2、プランジャ3、保持コイル4、吸引コイル5、戻りバネ6、回動レバー7、ワンウェイクラッチCL、およびピニオン軸8を備える。スタータSTは車載バッテリ9から給電され、スタータスイッチ10のオン・オフによってオン・オフされる。スタータSTがオンされると、図中矢示するようにピニオン軸8がエンジンのリングギヤ11に噛み込み、同時にモータ1がオンされてピニオン軸8およびリングギヤ11を回転駆動する。リングギヤ11がエンジンのクランクシャフトに接続されているので、これによりクランクシャフトが回転駆動され、エンジンが始動される。
The starter ST includes an
図1はスタータSTがオフの状態を示す。このときプランジャ3は戻りバネ6により図中右側のオフ位置に付勢されている。またピニオン軸8はリングギヤ11に噛合しない図中左側のオフ位置に位置される。ピニオン軸8は、軸本体12とピニオンギヤ13とを一体的に有する。軸本体12が、ワンウェイクラッチCLの出力部である内輪21にスプライン14により係合されることで、ピニオン軸8はワンウェイクラッチCLの内輪21に対し軸方向(図中左右方向)にスライド移動可能である。
FIG. 1 shows a state in which the starter ST is off. At this time, the
モータ1の出力軸15の先端にはピニオンギヤ16が設けられ、このピニオンギヤ16はアウターギヤ17に常時噛合される。アウターギヤ17は、ワンウェイクラッチCLの入力部である外輪22の外周面に形成されている。
A
回動レバー7は、レバー中心18の周りを、プランジャ3の軸方向(左右方向)移動に連動して回動する。回動レバー7は、プランジャ3の軸方向移動をピニオン軸8に伝達し、ピニオン軸8を軸方向移動させるためのものである。
The
次に、スタータSTの作動を説明する。スタータスイッチ10がオンされると、バッテリ9からの電流が保持コイル4に流れてアースEに至る。このとき、プランジャ3に巻き付けられた保持コイル4および吸引コイル5に流れた電流によって、磁界が発生し、プランジャ3を矢示の如く図中左側へ動かすような電磁力すなわち駆動力が発生する。
Next, the operation of the starter ST will be described. When the
この駆動力により、プランジャ3は図中左側に軸方向移動する。この軸方向移動は、回動レバー7を矢示の如く反時計回りに回動させ、この回動はピニオン軸8を矢示の如く図中右側にスライド移動させる。
Due to this driving force, the
同時に、吸引コイル5を経由してモータ1、アースEへと至る比較的小さい電流によって、モータ1が緩やかに回転する。
At the same time, the
ピニオン軸8が仮想線で示す如くリングギヤ11に噛み込むのと同時に、プランジャ3が仮想線で示す如くメイン接点2を閉じる。この時のピニオン軸8およびプランジャ3の位置をオン位置という。これによりモータ1はバッテリ9と直結状態となり、モータ1に大電流が流れ、モータ1が強力に回転駆動される。
At the same time that the pinion shaft 8 engages with the
モータ1の回転は、ピニオンギヤ16、ワンウェイクラッチCL、ピニオン軸8、リングギヤ11へと順次伝達される。これによりクランクシャフトが回転駆動され、エンジンが始動される。
The rotation of the
この段階では、吸引コイル5の入口部と出口部が同電位となるため、吸引コイル5には電流が流れない。よって吸引コイル5によるプランジャ3の駆動力は消失するが、プランジャ3は既に移動後であり、その後は位置を保持するだけでよいので、保持コイル4の駆動力によりプランジャ3の位置が保持される。
At this stage, since the inlet and outlet of the
次に、エンジンの始動が完了してスタータスイッチ10がオフされた場合は次のようになる。スタータスイッチ10がオフされた瞬間では、まだメイン接点2が閉じたままである。よって瞬間的に、バッテリ9から吸引コイル5、保持コイル4へと流れる電流が発生する。
Next, when the start of the engine is completed and the
すると、両コイルの電磁力が相殺されるので、両コイルによるプランジャ3への駆動力が実質的に消失し、プランジャ3は戻りバネ6によって右側のオフ位置に戻される。すると前記と逆の動きで、ピニオン軸8はリングギヤ11から左側に引き抜かれ、同時にモータ1が停止され、スタータSTがオフされる。
Then, since the electromagnetic forces of both coils cancel each other out, the driving force of both coils to the
ワンウェイクラッチCLにおいて、エンジン始動中にモータ1がオンされているときには、外輪22と内輪21が一体化すなわちロックしてピニオンギヤ16の回転がピニオン軸8に伝達される。他方、エンジン始動完了後(エンジン始動後)にピニオン軸8がエンジン側から駆動されたときには、外輪22と内輪21が切り離され、ピニオン軸8の回転がピニオンギヤ16に伝達されない。エンジンによるモータ1の連れ回りは防止される。こうした動作を行うワンウェイクラッチCLの構造を以下に説明する。
In the one-way clutch CL, when the
ワンウェイクラッチCLは、前述の内輪21と外輪22を有する。内輪21および外輪22は、クラッチ中心軸Cに同軸に、かつ互いに同軸に、かつ軸回りに相対回転可能に配置されている。外輪22は内輪21の半径方向外側に回転可能に嵌合されている。但し内輪21に対する外輪22の軸方向移動は図示しないストッパにより規制されている。またスタータボディに対する外輪22の軸方向移動も図示しないストッパにより規制され、ワンウェイクラッチCLは一定位置に保持される。内輪21の中心部に、軸方向に貫通するスプライン穴23が設けられ、これにピニオン軸8のスプライン14が軸方向スライド可能に挿入係合される。
The one-way clutch CL has the above-mentioned
図2(A)にも詳細に示すように、内輪21と外輪22の間にはくさび状空間24が形成される。くさび状空間24は、周方向一方側すなわちロック側に向かうにつれ径方向の間隔が狭くなるような空間である。くさび状空間24は外輪22の周方向に等間隔で複数形成される。
As shown in detail in FIG. 2A, a wedge-shaped
内輪21の外周面25は、周方向および軸方向において半径一定の単なる円筒面とされる。これに対し、外輪22の内周面26は、くさび状空間24の形成箇所に、径方向外側に凹まされた凹部27を有する。内輪外周面25と対向する凹部底面がカム面28をなし、このカム面28と内輪外周面25との径方向間隔はロック側に向かうにつれ狭くなる。例えば図中のロック側の所定位置の間隔D1は、周方向他方側すなわちアンロック側の所定位置の間隔D2より狭い。従ってカム面28は内輪外周面25と平行ではなく、ロック側がアンロック側より内輪外周面25に近づくよう傾斜される。こうして、カム面28と内輪外周面25によりくさび状空間24が画成される。
The outer
各くさび状空間24内にはローラ30が周方向に転動可能に収容されている。ローラ30は軸方向に伸長され、断面円形である。
A
また各くさび状空間24内には、ローラ30をロック側に付勢する付勢手段としての弾性部材、具体的にはコイルスプリング31も収容されている。すなわち、凹部27のアンロック側端部にはスプリング室32が形成され、このスプリング室32内にコイルスプリング31が、ローラ30に隣接して、かつ周方向に沿う姿勢で、圧縮状態で配置されている。従ってコイルスプリング31は図2(A)に矢示するようにローラ30をロック側に押す押しバネとして機能する。
Further, in each wedge-shaped
エンジン始動中にモータ1がオンされたとき、外輪22がピニオンギヤ16から回転方向Rの回転トルクを受ける。この回転方向Rはロック側からアンロック側に向かう方向である。外輪22が回転トルクを受けると、外輪22が回転方向Rに回転し、この回転は、コイルスプリング31によりロック側に押されているローラ30に対し外輪22を回転方向Rに回転させる相対回転を一瞬生じさせる。この相対回転によりローラ30はくさび状空間24内で相対的にロック側に移動し、カム面28と内輪外周面25との間に強固に挟まれる。これにより外輪22と内輪21がロックされ、外輪22の回転トルクが内輪21に伝達されると共に、外輪22と内輪21は一体となって回転するようになる。
When the
他方、図2(B)に示すように、エンジンの始動完了直後、ピニオン軸8および内輪21がエンジン側から逆駆動される。このとき内輪21は、外輪22よりも高い回転速度で回転方向Rに回転する。このため内輪21は、矢示の如くローラ30をくさび状空間24内で相対的にアンロック側に移動させ、ローラ30による外輪22と内輪21のロックを解除させる。これにより内輪21および外輪22が互いにフリーになり、内輪21および外輪22間での回転トルクの伝達は無くなる。
On the other hand, as shown in FIG. 2B, immediately after the engine start is completed, the pinion shaft 8 and the
このように、回転方向Rにおいて外輪22が内輪21より高い回転速度で回転しようとするときには、外輪22と内輪21がロックされ、外輪22の回転トルクが内輪21に伝達される。他方、内輪21が外輪22より高い回転速度で回転しようとするときには、外輪22と内輪21がアンロックされ、外輪22と内輪21間で回転トルクは伝達されなくなる。
In this way, when the
なお図1に示すように、くさび状空間24の軸方向両端は適宜な手段によって閉鎖され、ローラ30およびコイルスプリング31の脱落が防止される。本実施形態では、軸方向一端側(図中右側)に外輪22の端壁33が形成され、これによりくさび状空間24の軸方向一端が閉鎖されている。また、軸方向他端側(図中左側)に蓋板34が取り付けられ、これによりくさび状空間24の軸方向他端が閉鎖されている。
As shown in FIG. 1, both ends of the wedge-shaped
さて、こうしたワンウェイクラッチCLには次のような問題がある。 By the way, such a one-way clutch CL has the following problems.
外輪22は鍛造、特に冷間鍛造により形成され、その内周面26は凸型により成形される。そのため内周面26には凸型を抜くため、軸方向の極僅かな(例えば0.5〜2°程度)抜き勾配が付けられている。くさび状空間24を形成する外輪22の内周面、具体的にはカム面28にも同様に軸方向の抜き勾配が付けられている。よってくさび状空間24の径方向の間隔は、軸方向の一端側から他端側に向かうにつれ徐々に大きくなっている。本実施形態の場合、図1に示すように、くさび状空間24の軸方向他端側(図中左側)において外輪22が開放されており、この軸方向他端側が型抜き方向とされると共に、この軸方向他端側からローラ30とコイルスプリング31がくさび状空間24内に挿入される。カム面28の内径と、くさび状空間24の径方向の間隔とは、この軸方向他端側に向かって徐々に大きくなる。従って軸方向他端側から見れば、くさび状空間24は奥側の径方向間隔が狭まっているように見える。なお前述したように、内輪21の外周面25の外径は周方向および軸方向において一定である。
The
図3に示すように、くさび状空間24に、一般的な外径一定かつ中実のローラ30Aを収容した場合(比較例という)を仮定する。この場合、ワンウェイクラッチのロック時に、ローラ30Aの軸方向一端側(図中右側)の端部の角部が、くさび状空間24の内面すなわちカム面28に食い込み、両者の接触部に応力が集中する。この応力集中によって、ローラ30Aおよびカム面28の少なくとも一方に表面剥離や亀裂等の破損が生じる虞がある。
As shown in FIG. 3, it is assumed that a
そこで本実施形態では、かかる問題を解決するため、図4および図5に示すように、内部にローラ穴36を有するローラ30を用いることとした。なお図4(A)および図5の右側が軸方向一端側、左側が軸方向他端側であり、図4(B)は軸方向一端側から見たときの端面図である。ローラ穴36は、軸方向一端側の端面37から軸方向他端側に向かって軸方向に延びている。ローラ穴36の断面形状は円形である。
Therefore, in the present embodiment, in order to solve such a problem, as shown in FIGS. 4 and 5, a
ローラ穴36は、ローラ30の全長L1より短い長さL2を有する。言い換えればローラ穴36は、ローラ30の軸方向に貫通していない非貫通穴である。よってローラ30は部分的に中空の構造とされる。ローラ穴36の長さL2は、図示例のようにローラ全長L1の半分の長さ((1/2)L)より長いのが好ましい。しかしながらローラ穴36の長さL2は、ローラ全長L1の半分の長さと等しいかそれより短くてもよい。
The
ローラ穴36は、ローラ30の中心軸CRと同軸に、ローラ30の中心部に設けられる。なおローラ30の外径Dは、前述の一般的なローラ30Aと同様に一定である。
The
ローラ穴36は、穴径dが軸方向に変化するテーパ部38を有する。テーパ部38の穴径dは、図5に示すような外輪22の抜き勾配θとは逆に軸方向に変化する。すなわち、抜き勾配θによれば、外輪22の内径は軸方向の一端側から他端側に向かうにつれ大きくなるが、テーパ部38によれば、その穴径dは、軸方向の他端側から一端側に向かうにつれ大きくなる。本実施形態の場合、ローラ穴36の穴径dはローラ穴36の全長に亘って変化している。よってローラ穴36はその全長に亘ってテーパ部38を有する。テーパ部38のテーパ角はβである。ローラ穴36の軸方向他端においてテーパが収束する結果、ローラ穴36は図4(A)に示すように先細り三角形の断面形状を有している。
The
本実施形態において、テーパ角βは抜き勾配θより僅かに大きい角度とされている。その利点は後述する。 In the present embodiment, the taper angle β is set to be slightly larger than the draft gradient θ. Its advantages will be described later.
本実施形態によれば、図5に示すように、ワンウェイクラッチのロック時に、ローラ30の軸方向一端側(図中右側)の端部の角部がカム面28に押し付けられたとき、ローラ30の軸方向一端側を僅かに断面楕円形となるよう、径方向に押し潰して弾性圧縮変形させることができる。すなわち、ローラ30の軸方向一端側には中空部たるローラ穴36があるので、ローラ30の径方向の剛性を低下させ、それが押し付けられたとき弾性圧縮変形させることができる。よってローラ30のより広い面積でカム面28と接触するようになり、当該接触部において応力を分散し、均等化できる。よってロック時の応力集中を抑制し、ローラ30等の破損を確実に抑制することができる。そして耐久性を高めると同時に、伝達トルクを増加することができる。応力集中を抑制しているため、クラッチを小型化しても必要な性能を担保できる。
According to the present embodiment, as shown in FIG. 5, when the corner portion of the one end side (right side in the drawing) of the
図3および図5の下段の図は、ローラ30a,30を矢印aの方向から見たときのカム面28との接触領域bを示す。これら図を見比べれば分かるように、本実施形態は比較例よりも接触面積を増加し、応力集中を抑制できる。
The lower figures of FIGS. 3 and 5 show the contact area b with the
ところで、ローラ穴36を設けるとローラ30の剛性が低下するが、本実施形態では、ローラ穴36の長さL2がローラ30の全長L1より短く、端的に言えば、ローラ30の軸方向一端側に部分的にローラ穴36を設けている。このため、ローラ30の剛性確保と応力集中抑制を最適にバランスさせ、両者を両立することが可能である。
By the way, if the
本実施形態では、ローラ穴36をローラ30の中心部に同軸に設けたため、ローラ穴36の加工が容易であると共に、ローラ30の回転バランスを良好に確保できる。またローラ30がどのような周方向位置から押し付け力を受けたとしても、ローラ30を同じように圧縮変形させることができる。
In the present embodiment, since the
また本実施形態では、ローラ30が軸方向に一定の外径Dを有するため、既存の一般的なローラ30Aを利用して本実施形態のローラ30を作製でき、製造コストを低減できる。
Further, in the present embodiment, since the
また本実施形態では、ローラ穴36がテーパ部38を有するので次の利点がある。抜き勾配θの存在により、くさび状空間24の径方向間隔は軸方向一端側に向かって徐々に小さくなる。従ってくさび状空間24の軸方向一端側に向かうほどローラ30への押し付け力は強くなる。本実施形態によれば、テーパ部38により、軸方向一端側に向かうほどローラ穴36の穴径dが大きくなる。よって押し付け力が強くなるほど穴径dを増大し、ローラ30の圧縮変形量を増すことができ、くさび状空間24の形状変化に合わせてローラ30を適切に圧縮変形させることができる。そしてローラ30の接触部における応力集中を最適に抑制することができる。
Further, in the present embodiment, since the
ところで、仮にテーパ角βが抜き勾配θと等しい場合、テーパ角βは、図5に示すような断面視におけるくさび状空間24のテーパ角β1(=θ)と等しくなる。こうした場合、ローラ30の剛性が高すぎて圧縮変形量が不足し、応力集中を十分に抑制できない可能性がある。
By the way, if the taper angle β is equal to the draft gradient θ, the taper angle β becomes equal to the taper angle β1 (= θ) of the wedge-shaped
そこで本実施形態では、テーパ角βを抜き勾配θより僅かに大きい角度とし、ローラ30の剛性を幾分低下させて十分な圧縮変形量を確保し、応力集中を十分に抑制できるようにしている。
Therefore, in the present embodiment, the taper angle β is set to an angle slightly larger than the draft gradient θ, the rigidity of the
もっとも、テーパ角βを大きくし過ぎると剛性が過度に低下し、ローラ30の寿命が低下したり、回転トルク伝達性能が悪化したりする等の問題が生じる可能性がある。従ってテーパ角βは、こうした基本性能を満たした上で、応力集中を十分に抑制できる最適な値とするのが好ましい。
However, if the taper angle β is made too large, the rigidity may be excessively lowered, which may cause problems such as shortening the life of the
本実施形態では、テーパ角βを抜き勾配θより大きい角度とするのが好ましいことを述べたが、場合によっては、テーパ角βを抜き勾配θと等しい角度、あるいはより小さい角度とするのが好ましい状況もあり得る。従ってテーパ角βは、試験結果等に基づき、抜き勾配θより大きい角度、等しい角度、あるいはより小さい角度のいずれかに、最適に設定することが望ましい。 In the present embodiment, it has been stated that the taper angle β is preferably an angle larger than the draft gradient θ, but in some cases, the taper angle β is preferably an angle equal to or smaller than the draft gradient θ. There can be situations. Therefore, it is desirable that the taper angle β is optimally set to an angle larger than the draft gradient θ, an equal angle, or a smaller angle based on the test results and the like.
次に、本実施形態の変形例を幾つか説明する。なお上述の基本実施形態と同様の部分には図中同一符号を付して説明を割愛し、以下、基本実施形態との相違点を主に説明する。 Next, some modifications of the present embodiment will be described. The same parts as those in the above-mentioned basic embodiment are designated by the same reference numerals in the drawings, and the description thereof will be omitted. Hereinafter, the differences from the basic embodiment will be mainly described.
(第1変形例)
図6に示す第1変形例では、ローラ穴36がドリル等により加工されるキリ穴とされ、実質的に一定の内径dを有する。ローラ穴36は概して円筒形状である。但し、ローラ穴36の軸方向他端側の端面39は、ドリル先端面によって加工されるため、極短いテーパ部38となっている。よって厳密な意味では、本変形例のローラ穴36もテーパ部38を有する。
(First modification)
In the first modification shown in FIG. 6, the
本変形例によれば、ローラ穴36を単にドリル加工により形成できるので、ローラ穴36を容易に作製できる利点がある。
According to this modification, since the
なお、テーパ部38を設けることは任意である。例えば、ローラ穴36の軸方向他端側の端面39をローラ中心軸CRに垂直に加工してテーパ部38を無くすことも可能である。
It is optional to provide the tapered
(第2変形例)
図7に示す第2変形例は、概して第1変形例と基本実施形態の構成を組み合わせたものである。すなわち、第1変形例のローラ穴36のうち、軸方向他端側の端面39を除く円筒状部分をテーパ部38Bとして、本変形例のローラ穴36を形成する。例えば、第1変形例のローラ穴36をドリル加工した後、その穴内周面をテーパ加工することにより、本変形例のローラ穴36が作製される。本変形例のローラ穴36も、第1変形例のローラ穴36にテーパ加工を施すだけでよいので、容易に作製できる。
(Second modification)
The second modification shown in FIG. 7 is generally a combination of the first modification and the configuration of the basic embodiment. That is, the
(第3変形例)
図8に示す第3変形例では、ローラ穴36がローラ30の全長L1と等しい長さL2を有する。言い換えればローラ穴36は、ローラ30の全長に亘って軸方向に貫通した貫通穴である。よってローラ30は全体的に中空の構造とされる。ローラ穴36は、例えばドリル等により加工されたキリ穴とされ、一定の内径dを有する円筒形状とされる。
(Third modification example)
In the third modification shown in FIG. 8, the
本変形例は、単にドリル加工により貫通穴を形成すればローラ穴36を形成できるので、ローラ穴36を容易に作製できる利点がある。特に、ドリル加工に際しローラ30の軸方向の途中で加工を止める必要がないので、ローラ穴36の作製が非常に容易である。
This modification has an advantage that the
ここで、本変形例のようにローラ穴36を貫通穴とすると、ローラ30の剛性低下が懸念される。しかし、ローラ30の材質やローラ穴36の穴径d等を適切に定めれば、ローラ30の剛性を確保することは可能である。従ってローラ30の剛性を確保できれば、ローラ穴36を貫通穴としても別段問題はない。
Here, if the
なお本開示に係るローラ30は、ローラ穴36の径方向外側でローラ30が径方向に圧縮変形することで応力集中を抑制する。従ってローラ穴36の内部には、ローラ30およびローラ穴36の径方向の圧縮変形を阻害するものが存在しないのが好ましい。ローラ穴36の内部は、例えば本実施形態の各例のように単なる空間であるのが望ましい。
The
(第4変形例)
図9に示す第4変形例は、貫通穴としてのローラ穴36の全長にテーパ部38を設けたものである。
(Fourth modification)
In the fourth modification shown in FIG. 9, a tapered
本変形例の場合、ローラ穴36の穴径dが大きい方の端面37が軸方向一端側、小さい方の端面41が軸方向他端側であり、この穴径dの大小によってローラ30の軸方向の向きを特定すべきである。しかし、両端面の穴径の差は微小なため、外観や触感からローラ30の軸方向の向きを特定するのは困難である。そこで、その軸方向の向きを容易に特定できるよう、識別マーク40をローラ30に設けてもよい。これによりローラ30の誤組付を防止できる。
In the case of this modification, the
例えば識別マーク40は、ポンチ等で加工された凹部により形成される。凹部はローラ30の端面、特に軸方向他端側の端面41に設けるのが好ましい。これにより凹部を見ながら、軸方向他端側から、ローラ30をくさび状空間24内に挿入でき、誤組付を確実に抑制できる。
For example, the
以上、本開示の実施形態を詳細に述べたが、本開示は以下のような他の実施形態も可能である。 Although the embodiments of the present disclosure have been described in detail above, the present disclosure may also include the following other embodiments.
(1)例えばローラ穴36は、その軸方向の一部にテーパ部38を有してもよい。例えば第1変形例(図6)の一定内径dの部分の一部にテーパ部38を形成してもよい。この場合、当該部分の軸方向一端側をテーパ部38とすることが可能である。同様の変形が第3変形例(図8)においても可能である。
(1) For example, the
(2)ローラ穴36の断面形状は円形に限らず、他の形状であってもよい。例えば三角形、四角形、五角形以上の多角形、楕円形、半円形、星形等であってもよい。
(2) The cross-sectional shape of the
(3)外輪22は鍛造以外の製法、例えば精密鋳造によって作製されてもよい。
(3) The
(4)付勢手段はコイルスプリング31に限らず、板バネ、皿バネ、ゴム等の他の弾性部材によって形成されてもよい。
(4) The urging means is not limited to the
(5)本開示に係るワンウェイクラッチは車両用スタータ以外の用途にも適用可能である。 (5) The one-way clutch according to the present disclosure can be applied to applications other than vehicle starters.
前述の各実施形態および各変形例の構成は、特に矛盾が無い限り、部分的にまたは全体的に組み合わせることが可能である。本開示の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本開示の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本開示に含まれる。従って本開示は、限定的に解釈されるべきではなく、本開示の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。 The configurations of the above-described embodiments and modifications can be combined partially or wholly, unless otherwise inconsistent. The embodiments of the present disclosure are not limited to the above-described embodiments, and all modifications, applications, and equivalents included in the ideas of the present disclosure defined by the claims are included in the present disclosure. Therefore, this disclosure should not be construed in a limited way and may be applied to any other technique that falls within the scope of the ideas of this disclosure.
21 内輪
22 外輪
24 くさび状空間
28 カム面
30 ローラ
31 コイルスプリング
35 外周面
36 ローラ穴
37 端面
38 テーパ部
CL ワンウェイクラッチ
ST スタータ
θ 抜き勾配
21
Claims (7)
前記内輪と同軸に配置された外輪と、
前記内輪および前記外輪の間に形成され、周方向一方側に向かうにつれ径方向の間隔が狭くなるくさび状空間と、
前記くさび状空間内に収容され周方向に転動可能なローラと、
前記ローラを周方向一方側に付勢する付勢手段と、
を備え、
前記くさび状空間を形成する前記外輪の内周面が、軸方向の抜き勾配を有し、
前記抜き勾配が、軸方向の一端側から他端側に向かって前記外輪の内周面を徐々に拡径させるような抜き勾配であり、
前記ローラが、その内部に、軸方向の一端側の端面から軸方向に延びるローラ穴を有する
ことを特徴とするワンウェイクラッチ。 Inner ring and
An outer ring arranged coaxially with the inner ring and
A wedge-shaped space formed between the inner ring and the outer ring, in which the distance in the radial direction becomes narrower toward one side in the circumferential direction.
A roller housed in the wedge-shaped space and capable of rolling in the circumferential direction,
An urging means for urging the roller to one side in the circumferential direction,
With
The inner peripheral surface of the outer ring forming the wedge-shaped space has an axial draft.
The draft is a draft that gradually increases the diameter of the inner peripheral surface of the outer ring from one end side to the other end side in the axial direction.
A one-way clutch in which the roller has a roller hole extending in the axial direction from an end surface on one end side in the axial direction.
請求項1に記載のワンウェイクラッチ。 The one-way clutch according to claim 1, wherein the roller hole has a length shorter than the total length of the roller.
請求項1に記載のワンウェイクラッチ。 The one-way clutch according to claim 1, wherein the roller hole has a length equal to the total length of the roller.
請求項1〜3のいずれか一項に記載のワンウェイクラッチ。 The one-way clutch according to any one of claims 1 to 3, wherein the roller hole has a tapered portion whose hole diameter changes in the axial direction contrary to the draft.
請求項1〜4のいずれか一項に記載のワンウェイクラッチ。 The one-way clutch according to any one of claims 1 to 4, wherein the roller hole is provided coaxially with the roller.
請求項1〜5のいずれか一項に記載のワンウェイクラッチ。 The one-way clutch according to any one of claims 1 to 5, wherein the roller has a constant outer diameter in the axial direction.
請求項1〜6のいずれか一項に記載のワンウェイクラッチ。 The one-way clutch according to any one of claims 1 to 6, which is configured to be applied to an overrunning clutch of a vehicle starter.
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| JP2017253573A JP6939539B2 (en) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | One-way clutch |
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