JPH0712743Y2 - スプラグ型ワンウエイクラッチ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、スプラグ型ワンウエイクラツチに関し、より
詳細にはスプラグ型ワンウエイクラツチの保持器に関す
る。

（従来の技術） 従来、特に、ひょうたん形をしたスプラグを有するスプ
ラグ型ワンウエイクラツチ（以下本明細書中では「O.W.
C.」と略記する。）においては、スプラグを保持する
為、金属製の保持器に窓、つまり貫通孔を設け、ここに
スプラグを挿着している。

この貫通孔は、スプラグの周方向及び軸方向の寸法に対
して若干大きくなつているので、スプラグは貫通孔を簡
単に通り抜けることができた。このため組み付けには便
利であるが、逆に組み付けられたスプラグが保持器から
外れることもあり得るという問題が出てくる。

従つて、この問題を解決する一方法としては、保持器と
スプラグだけでは不充分であるので、比較的特殊な形状
を有し、特殊な材料から製造されるリボンスプリング等
のバネ部材を用いてスプラグの脱落を防止していた。

（考案が解決しようとする問題点） ところが、このバネ部材は、スプラグに内輪及び外輪と
かみ合う方向の起き上がりモーメントを与えることを主
な機能としているので、組立後のO.W.Cからスプラグを
外す場合、バネ部材をたわませればスプラグを保持器か
ら取り外すことができる。

言い換えると、従来のO.W.C.は、スプラグが保持器から
外れる、つまり脱落することがあり得る。このことは、
O.W.C.の組立て、梱包、移動（輸送等）及び機械への組
付け時に場合によつてはスプラグが保持器から脱落し、
取扱いに手間と経費がかかりコストが上昇するという大
きな欠点があるということを意味する。

また、保持器とスプラグが分離しないように組付けする
ことができないので、O.W.C.に必要なひきずりトルクを
任意に設定できないという別の欠点もある。

上述した欠点は、バネ部材の力を増加させて、スプラグ
の脱落を防ぐことで解決できるようにみえるが、このよ
うに構成するとO.W.C.のひきずりトルクが不必要に大き
くなつてしまう為、軌道面やスプラグの接触面に異常摩
耗が発生し、機械の効率が低下してしまうので、実際に
はこのような構成にすることはできない。

以上のことから、本考案の目的は、組付けを含む取扱い
が容易で、品質保証が図れ、製品のコストが低減でき、
性能及び効率が向上したスプラグ型ワンウエイクラツチ
を提供することである。

（問題点を解決するための手段） 上述の目的を達成する為、本考案の考案者は、保持器の
貫通孔とスプラグの形状及び大きさについて考察を試み
たところ、次のような結果を得た。

一般に、O.W.C.の動きは、空転時から噛合い（負荷トル
クの加わつた時）時までの移動に対応している。すなわ
ち、O.W.C.のスプラグの移動量は、空転時から噛合い時
までの移動量に軸間偏心の許容値を加えたものであり、
それは同時にスプラグの最大移動量ともなつている。

このスプラグの移動範囲でスプラグの動きを拘束しなけ
れば、保持器の貫通孔の周方向幅は任意に設定できるこ
とがわかつた。

第９図は、O.W.C.の一部を示す断面図であり、保持器と
スプラグの動きをわかり易く説明する為、実際の位置関
係を少し誇張して示してある。

スプラグ１は軸方向断面がほぼひようたん形をしてお
り、外輪４及び内輪５と接触する両端部に周方向最大幅
（立ち上がり時）Ａ及びＢ（通常はＡ≒Ｂ）を有し、そ
の中央部はくびれ部となつており、くびれ部の周方向幅
Ｄはスプラグ１にとつて最小の周方向幅となつている。

保持器２は半径方向の貫通孔３を有しており、貫通孔３
の周方向幅がＣで表されている。

スプラグ１は空転時には実線で示す位置をとり、噛合い
時（ロツク時）には破線で示す位置をとる。この時、幅
Ｃは幅Ｄに対して充分大きいので、幅Ａ及びＢに対して
幅Ｃを多少小さく設定しても、スプラグ１は貫通孔３内
で前述の移動範囲内でほぼ自由に移動でき、O.W.C.の機
能が損なわれることはない。

従つて、各幅がＡ、Ｂ＜ＣかつＤ≪Ｃの相互関係にあれ
ば、スプラグの断面形状と保持器の貫通孔の寸法設定は
任意にできる。

以上のことから、本考案のO.W.C.は半径方向に離間さ
れ、相対回転自在に同心状に配置され、軸方向に延在す
る環状の軌道面を有する第１及び第２の回転部材と、こ
の間に配置されて、該軌道面間でトルクを伝達するスプ
ラグと、該スプラグを円周等分に保持する為の半径方向
の貫通孔を有する環状の保持器とから成るスプラグ型ワ
ンウエイクラツチにおいて、 該スプラグは、前記第１及び第２の回転部材の軌道面と
それぞれ係合する第１及び第２の端部と該第１及び第２
の端部間に設けられ、周方向にくびれたくびれ部とから
成り、前記貫通孔の少なくとも一部の周方向幅は該第１
及び第２の端部の周方向最大幅より小さくかつ該くびれ
部の周方向幅よりも十分大きくなるように構成したこと
を特徴としている。

このように構成することで、スプラグを保持器に組み付
けた後は、スプラグの第１および第２の端部は貫通孔を
通過することができないので、スプラグが保持器から脱
落することがなくなる。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本考案の各実施例を詳細に説
明する。尚、図面において同一部分は同一符号で示して
ある。

第10および第11図は、二重保持器を有するスプラグ型OW
Cの一般的な構造を説明する図である。

第10図は、軸方向で切つたOWC100の断面図である。第１
の回転部材、すなわち外輪４はその内周面が軌道面4aと
なつている。第２の回転部材、すなわち内輪５は外輪４
内部に同心配置され、その外周面に軌道面5aを有してい
る。この構成の結果、外輪４と内輪５とは軌道面4aと5a
とを対向させて、相対回転自在となつている。

外輪４と内輪５とで画成する環状の空間には、両者間に
トルクを伝達するトルク伝達部材、すなわちほぼひよう
たん形のスプラグ１が円周等分に配置され、内外輪間で
トルクを伝達している。スプラグ１は一対の環状の保持
器２にそれぞれ設けたほぼ矩形の窓内に保持されてい
る。両保持器間には、バネ部材、すなわちリボンスプリ
ング50が配置されており、スプラグ１に内輪及び外輪と
かみ合う方向の起き上がりモーメントを与えている。

次に、各実施例を説明する。尚、各図面において同一部
分は同一符号で示してある。先ず、第1a、1b、2a、2b及
び３図を参照して本考案の第１実施例を説明する。第1a
図は、保持器２の平面図であり、保持器２は外輪（図
略）と回動自在に接触する半径方向の端部を有する環状
フランジ６と、環状フランジ６から一体的でほぼ直角に
軸方向に延びる円筒部10と、それらとは別体の環状デイ
スク７とから成つている。この構成は第1a図のＸ−Ｘ矢
視断面図である第1b図によく示されている。保持器２の
円筒部10は、フランジ６と対向する軸方向端部に軸方向
に延びる短かい突起8aを有する複数のタブ８が所定の間
隔Ｃで環状に並んでいる。従つて、タブ８相互間には複
数の貫通孔、すなわち開口３が生じる。スプラグの挿着
された開口３は軸方向に長いほぼ矩形の形状であるが、
一部に切り欠き９を設けてある。この切り欠き９はリボ
ンスプリング等のバネ部材（図略）を取り付ける為に設
けてある。

一部のタブ８は突起8aよりも長い突起8bを有しており、
この突起8bの数は少なくとも円周等分に３個あればよ
い。環状デイスク７には、突起8aまたは8bの間隔と数に
対応した複数の軸方向に貫通した孔7aが設けられてい
る。

ここで、本考案の各実施例の保持器に共通して挿着され
るスプラグについてその形状と寸法について簡単に説明
しておく。第３図に示すスプラグ１は断面がほぼひよう
たん形をしており、保持器に挿着された場合、円周方向
の最大幅は幅Ａ及びＢで表され、ここではＡ≒Ｂ、最小
幅はくびれ部1aの幅Ｄで表される。軸方向幅Ｅは、幅
Ａ、Ｂに対して充分長い。この構成のスプラグ１は通
常、保持器の開口、すなわち窓にくびれ部1aが挿着され
て保持され、内・外輪とは最大幅Ａ、Ｂを有する端部で
それぞれ接触する。

次に、保持器２にスプラグ１を挿着する過程を説明す
る。第1a図に示すように保持器の開口３は円周方向の最
小幅Ｃを有しているが、この幅Ｃはスプラグ１の幅Ｄよ
りも大きく、幅Ａ、Ｂよりも小さく設定してある。

保持器２にスプラグ１を挿着するには、スプラグ１の幅
Ｅ方向と矢印の方向と平行として矢印の方向にくびれ部
1aを開口３に対して移動する。スプラグ１が開口３内に
完全に入いると、スプラグ１から手を離しても幅Ｃより
幅ＡまたはＢのほうが大きいので、開口３からスプラグ
１は脱落しない。その後、デイスク１を孔7aとタブ８の
突起8a及び8bと合わせて、それらの突起を孔7aに嵌合さ
せるように矢印方向（軸方向）へ組み付ける。このと
き、突起8a及び8bが孔7aに嵌合し易いように各突起の先
端部は丸みを帯びた形状に加工してある。

保持器２の円筒部にデイスク７を組み付けた状態では、
長いほうの突起8bはデイスク７の孔7aを貫通して、その
先端部がデイスク７の端面より更に軸方向に突出するの
で、この先端部を加締またはプレス等で漬すと、デイス
ク７は円筒部10に完全に固定される。その結果、保持器
２は一体となり、開口３は一つの窓となり、そこにスプ
ラグ１が脱落することなく保持される。

すでに説明したように長いほうの突起8bの数は、円周等
分に少なくとも３個以上あれば、充分固定の役目を果す
ことができる。取り付け後の保持器２は第2a及び2b図に
示されている（ただしスプラグは省略してある）。

次に、第4a及び4b図を用いて本考案の第２実施例を説明
する。第２実施例の保持器２は、第１実施例のときとは
違つて一体成形してある。フランジ６、開口３等の構成
及び形状は第１実施例の場合とほぼ同じである。しかし
ながら、タブ８の形状においてかなり相違している。

第１実施例における環状デイスク７は無く、タブ18のフ
ランジ６とは反対側の端部18Cが円周方向に延びること
で開口３を画成している。この端部18Cは円周方向にの
びた両端部にそれぞれ円周方向に突出する突出部18aと
円周方向に切り欠いたほぼ矩形の凹部18bを有してい
る。

保持器２はスプラグ１を取り付ける前では通常第4b図に
示す状態である。この状態では、突出部18aは凹部18bに
嵌合している。

開口３にスプラグ１を組み付けるには、フランジ６の点
19を支点として、フランジ６を突出部18aと凹部18bとが
分離する方向へ折り曲げる。スプラグ１は軸方向からで
も良いが、むしろ、第4a図でみて開口３の下方から侵入
させると良い。開口３の平面内にスプラグ１のくびれ部
が入つた時、フランジ６は折り戻されて、保持器２は第
4b図の状態となる（スプラグ１は省略してある）。

第２実施例においても、開口３の円周方向最小幅Ｃはス
プラグ１のくびれ部の幅Ｄより充分大きく、幅Ａ、Ｂよ
り小さく設定する。尚、第２実施例では、フランジ６の
一部に折り曲げ応力が加わるので、保持器には適切な材
料を使うことが必要であり、好ましくは比較的弾性のあ
る硬質プラスチツク等がよい。また、突出部18aの先端
は凹部18bと嵌合し易すくする為、丸みを帯びた形状と
することが好ましい。

次に、第5a及び5b図に基いて、第３実施例を説明する。

第３実施例では、保持器20の開口３の円周方向幅Ｃ′は
スプラグ１のくびれ部の幅Ｄと同じか若干大きめに設定
してある（第３図参照）。開口３にスプラグ１を挿着し
て、開口３の平面内にスプラグ１のくびれ部1aは配置さ
れた状態で、開口３の円周方向縁部２箇所で保持器20の
外周面に加締部分21a及び21bを設ける（第5a図参照）。

２個所で保持器20を半径方向に加締めると、第5b図に示
すように加締部分21aは凹部と開口３内で円周方向へ突
出する突起22を画成する。加締部分21bについても同様
である。従つて、加締後には、２個の突起が開口３内に
画成される。

第5b図から明らかなように、開口３の円周方向幅は最初
Ｃ′であるが、加締後には２つの突起が開口３内に突出
した分だけ幅の短かい部分ができる。この部分の幅Ｃは
スプラグ１のくびれ部の幅Ｄより充分大きく、スプラグ
１の円周方向最大幅Ａ、Ｂより小さく設定してあるの
で、加締完了後は、スプラグ１は保持器20の開口３から
脱落することがない。

尚、加締部分を加締める場合、第5a図のＺ−Ｚ矢視断面
図を示す第６図のように保持器20の開口を形成すると都
合が良い。第６図（ａ）、（ｂ）に示すような断面形状
として矢印の方向に加締めると、各段部31、32及び33に
対する加締効果がより一層向上する。また、加締部分の
数は２個に限らずその他の個数でも良い。ただし１個に
する場合は、加締部分の軸方向長さを適当に大きくする
必要がある。

更に、本考案の第４実施例を以下第７図、第８及び９図
を参照して説明する。

スプラグ１の円周方向の最大幅Ａ、Ｂより保持器の開口
部の円周方向幅を小さく設定してある場合、スプラグ１
を開口にそのまま挿入して組み付けることは無理であ
り、これを実現する為には、第１または第２実施例に示
した構成をとることが必要である。

しかしながら、保持器を弾性変形もしくは塑性変形する
適当な材料で作り、保持器もしくはスプラグに適当な加
工を施せば、加圧挿入による組付けも可能となる。そこ
で第４実施例では、このように構成した。

第８図に示すように、保持器40の開口45の円周方向幅Ｆ
をスプラグ１の円周方向最大幅Ａ、Ｂより幅Ｇだけ小さ
く設定しておく。この幅Ｇは、スプラグ１を開口45に加
圧挿入する際、スプラグ１によつて開口45が円周方向で
弾性変形もしくは弾性変形と同時に塑性変形して広げら
れた歪分に相当する。つまり第４実施例においては、保
持器40の開口45の円周方向幅はスプラグ１の円周方向最
大幅Ａ、Ｂから歪幅、すなわちＧを引いた大きさとな
る。

更に、第４実施例では、スプラグ１を保持器40の開口に
組み付け易すくする為、第７図に見られるように保持器
40の開口45の円周方向の両対向縁部にそれぞれ、保持器
40の外表面から、厚さ方向のほぼ中間部位まで傾斜した
テーパ部分41及び42を設ける。このテーパ部分41及び42
は開口45の円周方向の縁部の軸方向全長に設けることが
好ましい。

また、開口45の円周方向の縁部の断面形状は変えずに、
スプラグ１の方にテーパ部分を設けることもできる。第
８図に示すように、スプラグ１の挿入方向端部の両縁部
にテーパ部分43及び44を設ける。スプラグ１の挿入方向
は第７図及び第８図ともに図面でみて上から下である。

このように構成することで、スプラグの加圧挿入の際、
スプラグ１にも保持器40にも必要以上に無理な力が加わ
ることがなくなる。また、スプラグ１の円周方向最大幅
Ａ、Ｂが保持器40の開口45の幅Ｆよりも幅Ｇだけ大きく
設定されているので、挿入、組付後に、スプラグ１が開
口45から脱落することはない。

尚、テーパ部分の長さ、傾き等は、挿入の容易性もしく
は保持器40の強度を考慮して任意に決定できることは言
うまでもないであろう。また第４実施例においても、ス
プラグ１のくびれ部分の幅Ｄは開口45の幅Ｆより充分小
さくしてあることも当然である。

次に、本考案の第５実施例を説明する。

第１乃至第４実施例まではスプラグと保持器開口の円周
方向の幅を問題にしたが、ここでは軸方向の幅を問題と
する。例えば、第12図に示すようにスプラグの必要移動
量を検討すると動き量が比較的少ない部分がある。この
点については既に円周方向に就いて述べたが、これは保
持器の軸方向についても同様のことが言える。

第13図は、第12図のＴ−Ｔ矢視断面図であるが、この場
合保持器２の開口３の軸方向幅Ｃ″は、スプラグ１の軸
方向最小幅Ｄ′より若干大きく、またスプラグ１の半径
方向の両端部の軸方向幅、すなわち軸方向最大幅Ａ′お
よびＢ′より小さく設定してある。スプラグの端部領域
1cと軸方向最小幅を有する領域1dは段部1bを介して連続
している。尚、幅Ａ′およびＢ′はほぼ同じ大きさに設
定すると好ましい。

このような寸法で、保持器２の開口とスプラグ１の幅を
設定すると、組立て後にスプラグ１が脱落しなくなる。
しかしながら、保持器２の半径方向の幅Ｆ′（厚さ）
は、スプラグ１の軸方向最小幅を有する領域1dの半径方
向幅Ｅ′に対して十分小さくしてある。これは、スプラ
グ１の動きを制限しない、つまりワンウエイクラツチの
動きを制限しないようにするためである。

第５実施例における具体的な組立て方法について以下説
明するが、第１乃至第４実施例の組立て方法がそのまま
使えるので、特に２つの組立て方法を例示的に説明す
る。

第14aおよびｂ図、第15aおよびｂ図図は第１実施例の組
立て方法をそのまま応用したものである。しかし、デイ
スク７に軸方向の突起7bが設けられている点で異なつて
いる。この突起7bは、第15a図に見られるように保持器
の組立て後に、保持器２の開口３の軸方向幅をスプラグ
の軸方向幅より小さくするためのものである。従つて、
組立て後はスプラグ１は保持器から脱落することがな
い。組付け後の保持器２の固定は第１実施例の場合と同
じである。

更に、第16図には、加締方式による組付け方法が示して
あり、これは概ね第３実施例の場合と同じである。しか
しながら、ここでは加締部分61aおよび61bが保持器60の
軸方向両縁部に設けられている。従つて、加締後はスプ
ラグが保持器60の開口３から脱落することがない。

以上、第５実施例について２つの組付け方法に関して述
べてきたが、省略した第２および第４実施例の組付け方
法も同様に適用できることは言うまでもないことであ
る。

以上説明してきた本考案の第１乃至第５実施例に関して
その他種々の修正、変更が可能なことは言うまでもない
ことである。

例えば、内側及び外側保持器を有するO.W.C.にも応用す
ることができる。この場合、内側保持器または外側保持
器のいずれか一方を前述の構造にする。また、両保持器
共に各実施例に示した構造にすることもでき、その場合
には、スプラグが、内側及び外側保持器間にめり込むこ
とが防止され、スプラグのポツプアウトを防ぐことがで
きる。

（考案の効果） 上述の本考案のスプラグ型O.W.C.は次のような効果を有
している。

（ａ）O.W.C.の組立後にスプラグが簡単に脱落しない
為、取扱いが容易となり、製品の品質向上が図れる。

（ｂ）従来、取扱い（梱包、輸送、組付け）等に必要で
あつた経費の節減が図れ、製品コストが低減できる。

（ｃ）組立後、保持器とスプラグとが分離しないので、
O.W.C.に必要なひきずりトルクを使用条件本位の値に設
定できる為、O.W.C.全体の性能が向上し、組付機械の効
率も向上する。

（ｄ）保持器とスプラグとを分離させない為、必要であ
つたバネ部材は、ひきずりトルクを与えるだけの機能を
もてばよいので、その形状を簡単にでき、更に安価な材
料を使うことができるので、製造コストを低減できる。

（ｅ）二重保持器のO.W.C.に応用すると、内側と外側の
保持器間にスプラグがめり込む、いわゆるポツプアウト
現象を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第1a図は、本考案の第１実施例を示す平面図であり、 第1b図は、第1a図のＸ−Ｘ矢視方向よりみた断面図であ
り、 第2a図は、第１実施例における保持器の組付後を示す平
面図であり、 第2b図は、第2a図のＹ−Ｙ矢視方向よりみた断面図であ
り、 第３図は、本考案の各実施例に使うスプラグの斜視図で
あり、 第4a及び4b図は、それぞれ、組付前、組付後を示す第２
実施例の平面図であり、 第5a図は、第３実施例を示す斜視図であり、 第5b図は、加締後の様子を示す軸方向断面図であり、 第６図は、第３実施例の加締過程を示す、第5a図のＺ−
Ｚ矢視方向の断面図であり、 第７及び８図は、第４実施例を示す軸方向断面図であ
り、 第９図は、スプラグ、保持器及び内・外輪の関係を示す
軸方向断面図である。 第10図は、O.W.C.の構造を示す為の軸方向断面図であ
り、 第11図は、第10図のO.W.C.の半径方向の一部断面図であ
り、 第12および第13図は、本考案の第５実施例を示す、それ
ぞれ半径方向および軸方向断面図であり、 第14aおよびｂ図、第15aおよびｂ図、第16図は、第５実
施例の組付けについて説明する図である。 〔主要部分の符号の説明〕 １……スプラグ ２……保持器 ３……開口 ４……外輪 ５……内輪 Ａ、Ｂ、Ｄ…スプラグの円周方向の幅 Ｃ、Ｃ′、Ｆ…開口の円周方向幅

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】半径方向に離間され、相対回転自在に同心
   状に配置され、軸方向に延在する環状の軌道面を有する
   第１および第２の回転部材と、この間に配置されて該軌
   道面間でトルクを伝達すると共に前記第１および第２の
   回転部材の軌道面とそれぞれ係合する第１および第２の
   端部と該第１および第２の端部間に設けられ、該第１お
   よび第２の端部よりも小さい周方向幅を有する部分を備
   えたくびれ部とから成るスプラグと、該スプラグを円周
   等分に保持するための半径方向の貫通孔を有する環状の
   保持器と、該スプラグに係合し、該第１および第２の回
   転部材の軌道面と該スプラグとが係合するように該スプ
   ラグに起き上がりモーメントを与える環状のバネ部材と
   から成るスプラグ型ワンウェイクラッチにおいて、 前記貫通孔の周方向幅の少なくとも一部分は該スプラグ
   の該第１および第２の端部の周方向最大幅よりも小さく
   かつ該くびれ部の該部分の周方向幅よりも充分大きく、
   該スプラグの該くびれ部が前記貫通孔に保持されると共
   に前記スプラグを前記保持器の前記貫通孔に収容するた
   め、該貫通孔の周壁面が開放自在であることを特徴とす
   るスプラグ型ワンウェイクラッチ。
2. 【請求項２】前記保持器は互いに別個の２部材からな
   り、前記別個の２部材が互いに分離する時に前記貫通孔
   の周壁面が開放されることを特徴とする実用新案登録請
   求の範囲第１項に記載のスプラグ型ワンウェイクラッ
   チ。
3. 【請求項３】前記保持器は軸方向の一縁部に分離部を有
   し、該保持器の軸方向の他の縁部を変形することで、前
   記分離部が分離し、前記貫通孔の周壁面が開放されるこ
   とを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項に記載の
   スプラグ型ワンウェイクラッチ。