JPH0989509A - ワンウェイクラッチのロック遅れ角度検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロック遅れ角度を正確に安定して検出し、そ
の検出作業を自動化することにある。 【解決手段】 ワンウェイクラッチを構成する外輪１、
コロ４及び保持器５からなる環状ワークａを下側ワーク
押さえ１９と上側ワーク押さえ２０とで位置決め固定す
るワーク押さえ１１と、環状ワークａの軸方向と一致さ
せて正逆回転可能に軸支され、ワーク押さえ１１との相
対移動により環状ワークａ内に挿入されてコロ４の接触
面と嵌合する測定軸１２と、測定軸１２と連結されてそ
の回転角度を検出するエンコーダ１３とを具備し、回転
トルク遮断側に測定軸１２を正回転させながら環状ワー
クａ内に挿入した上で、その測定軸１２を停止後に回転
トルク伝達側に逆回転させ、測定軸１２が停止してから
外輪１がロックされるまでの遅れ角度を前記エンコーダ
１３により検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はワンウェイクラッチ
のロック遅れ角度検出装置に関し、回転トルクを一方向
に伝達又は遮断するワンウェイクラッチの製造で使用さ
れ、ロック側回転時での遅れ角度を検出する装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、回転トルクを一方向に伝達又は
遮断する手段として、ワンウェイクラッチベアリングが
ある。この種のベアリングには、例えば、図３（ａ）
（ｂ）に示すように外輪１の内周に保持器５を固定し、
この保持器５により外輪１の内周と内輪３（図中鎖線部
分）の外周との間に形成される複数の楔状空間ｍ内にコ
ロ４を収納配置し、その楔状空間ｍで外輪１の内周部分
にクラッチ斜面２を設け、このクラッチ斜面２に沿うコ
ロ４をバネ部材６によって前記楔状空間ｍの狭間隙部ｎ
へ向けて押圧する構造を有するものがある。

【０００３】このような構造としたことにより、コロ４
がクラッチ斜面２に沿って楔状空間ｍの狭間隙部ｎから
離脱する方向に内輪３を回転（正回転）させることによ
って、外輪１がフリーな状態となってその間で回転トル
クが遮断され、内輪３が外輪１に対して空転する。逆
に、コロ４がクラッチ斜面２に沿って楔状空間ｍの狭間
隙部ｎと係合する方向に内輪３を回転（逆回転）させる
ことによって、外輪１がロックされてその間で回転トル
クが伝達され、外輪１が内輪３と一体的に回転する。

【０００４】一般に、内輪３が外輪１に対して空転する
内輪３の正回転状態から、外輪１が内輪３と一体的に回
転する内輪３の逆回転状態へ移行する場合、内輪３の停
止から外輪１がロックされるまで、内輪３が逆回転方向
へ微小量回転する遅れ角度が存在し、その遅れ角度が所
定の規格値（通常、５°程度）以内となるように設定す
る必要がある。そこで、このベアリングの製造では、内
輪３の停止から外輪１のロックまでの遅れ角度を検出
し、製品の良否を判別する工程がある。

【０００５】従来、ベアリングの遅れ角度の検出は、図
４に示すようにワンウェイクラッチを構成する外輪１、
コロ４及び保持器５からなるワークａ（内輪３の装着前
のもの）を固定軸７に外嵌させることにより行なわれ
る。このワークａの固定軸７への挿着は作業者が行い、
ワークａの外輪１を正回転（フリー）方向〔図３（ａ）
参照〕へ回した後、その逆回転（ロック）方向〔図３
（ａ）参照〕へ回転を切り替えた時、その外輪１がロッ
クされるまでの遅れ角度を作業者が目視と触感とで認識
し、製品の良否を判別していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したよ
うに外輪１がロックされるまでの遅れ角度の検出は、作
業者による目視と触感とに基づいて行なわれていたた
め、熟練した作業者を必要とする。

【０００７】その結果、一人の作業者が検査する場合で
も個々のワークについて誤差が発生し、また、作業者が
異なれば、その熟練度も違ってくることから、その作業
者の熟練度に左右されて製品の良否判定にもばらつきが
あり、安定した良否判定を実現することが困難で、製品
の信頼性を向上させることが難しい。また、作業者によ
る目視と触感とに基づく遅れ角度の検出では自動化する
ことが困難であるという問題もあった。

【０００８】そこで、本発明は上記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、ロック遅れ角
度を正確に安定して検出し、その検出作業を自動化し得
るワンウェイクラッチのロック遅れ角度検出装置を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の技術的手段として、本発明は、回転トルクを一方向に
伝達又は遮断するワンウェイクラッチを構成する環状ワ
ークを位置決め固定するワーク押さえと、その環状ワー
クの軸方向と一致させて正逆回転可能に軸支され、ワー
ク押さえとの相対移動により前記環状ワークに内嵌され
る測定軸と、その測定軸と連結されてその回転角度を検
出するエンコーダとを具備し、前記測定軸を回転トルク
遮断側に正回転させながら環状ワーク内に挿入した上
で、測定軸をその停止後に回転トルク伝達側に逆回転さ
せ、測定軸が停止した後ロックされるまでの遅れ角度を
前記エンコーダにより検出することを特徴とする。

【００１０】尚、本発明は、前記エンコーダを測定軸と
伝達ベルトを介して異軸的に連結するか又は測定軸と同
軸的に直結することが選択可能である。

【００１１】また、本発明では、前記測定軸の環状ワー
クに内挿される先端を環状ワーク内径より小さくして所
定のクリアランスを持たせ、その先端に環状ワークと接
触する環状突起を形成することが、環状ワークの測定軸
との接触面が傾いていることに左右されることなく、測
定軸を環状ワーク内に確実に挿入させることができる点
が望ましい。

【００１２】更に、本発明では、前記ワーク押さえを、
環状ワークを下方から支持する下側ワーク押さえと、下
側ワーク押さえの上方で対向配置され、ばねにより下方
へ弾性的に付勢された状態で前記環状ワークを上方から
押圧する上側ワーク押さえとで構成することが、測定軸
を環状ワークから離脱させることを容易にする点で望ま
しい。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明に係るワンウェイクラッチ
のロック遅れ角度検出装置の実施形態を図１に示して説
明する。尚、以下の実施形態では、図３（ａ）（ｂ）に
示すワンウェイクラッチベアリングを構成する外輪１、
コロ４及び保持器５からなる環状の中間組立体（内輪３
の装着前のもの）をワークａとして使用する。

【００１４】図１に示す実施形態のロック遅れ検出装置
は、前述した外輪１、コロ４及び保持器５からなるワー
クａを位置決め固定するワーク押さえ１１と、前記ワー
クａの軸方向と一致させて正逆回転可能に軸支された測
定軸１２と、測定軸１２と連結されてその回転角度を検
出するエンコーダ１３とをその主要部として構成され
る。

【００１５】具体的に、前記測定軸１２は、固定配置さ
れた支持フレーム１４に垂下保持してベアリング１５を
介して正逆回転自在に軸支されている。この測定軸１２
の上方軸端に駆動用モータ１６を同軸的に接続し、その
下方軸端に形成された大径部１７の先端全周に、ワーク
ａに内嵌された時にそのワークａのコロ接触面と線接触
する環状突起１８を有する。大径部１７をワーク内径よ
り小さくして所定のクリアランスを持たせ、その大径部
１７の先端に環状突起１８を形成することにより、後述
するようにワークａのコロ接触面が測定軸１２に対して
平行状態とならず傾斜している場合でも測定軸１２のワ
ークａへの挿入が確実に行なえる。

【００１６】尚、測定軸１２の先端は、例えば、大径部
１７又は環状突起１８を着脱自在な構造とすることによ
り、ワークａの内径に応じて適正な種々の大径部１７又
は環状突起１８と交換することができて、ワークａの品
種に迅速にかつ容易に対応することが可能となる。

【００１７】一方、前記ワーク押さえ１１は、ワークａ
を下方から支持する下側ワーク押さえ１９と、ワークａ
を上方から押圧する上側ワーク押さえ２０とで構成され
る。下側ワーク押さえ１９は、図示しないエアシリンダ
等の昇降機構により上下動自在に配置され、適宜の手段
により測定ポジションに配置されたワークａを載置した
状態で下方から支持する。一方、上側ワーク押さえ２０
は、測定軸１２を軸支した支持フレーム１４に一体的に
設けられて下側ワーク押さえ１９の上方で対向配置さ
れ、ばね２１により下方へ弾性的に付勢された状態で前
記ワークａを上方から押圧する。このように上側ワーク
押さえ２０をばね２１により下方へ弾性的に付勢してい
ることにより、後述するように測定軸１２をワークａか
ら離脱させることを容易にしている。尚、この上側ワー
ク押さえ２０と支持フレーム１４との間には、ワークａ
と当接した上側ワーク押さえ２０の後退動作を規制して
下側ワーク押さえ１９とでワークａを固定するワーク固
定部材２２を配置する。

【００１８】前記エンコーダ１３は、測定軸１２に同軸
的に取り付けられたプーリ２３と、エンコーダ１３の回
転軸２４と同軸的に取り付けられたプーリ２５とに纏い
掛けられた伝達ベルト２６により、測定軸１２と連結さ
れる。これにより、測定軸１２の回転角度を、伝達ベル
ト２６により測定軸１２と従動する回転軸２４を介して
エンコーダ１３でもって検出する。尚、このエンコーダ
１３は、その回転軸２４を測定軸１２と同軸的に直結さ
せるように取り付けることも可能である。

【００１９】上記構成からなるロック遅れ角度検出装置
の動作を以下に詳述する。まず、適宜の移送手段により
測定ポジションにワークａが位置決め配置されると、そ
の測定ポジションの下方に位置する下側ワーク押さえ１
９が昇降機構（図示せず）により上昇してその上にワー
クａが載置されて下方から支持される。その後、下側ワ
ーク押さえ１９が上昇し続けることにより、その上方に
配置された上側ワーク押さえ２０にワークａが当接し、
下方に付勢するばね２１の弾性力に抗して上側ワーク押
さえ２０を押し上げて最終的にワーク固定部材２２によ
り上側ワーク押さえ２０でワークａを上方から押圧した
状態で下側ワーク押さえ１９とで挾み込んで固定する。

【００２０】このワーク押さえ１１によるワークａの固
定と共に測定軸１２がワークａに内嵌される。この時、
制御回路２７からのモータ制御指令に基づいて駆動モー
タ１６により測定軸１２を正回転させながらワークａ内
に挿入する。このように測定軸１２のワークａ内への挿
入をその測定軸１２を正回転させながら行なうことによ
り、測定軸１２がワークａにスムーズに内嵌される。こ
の測定軸１２をワークａに内嵌した状態で正回転させる
ことにより、ワークａは、コロ４がクラッチ面２に沿っ
て楔状空間ｍの狭間隙部ｎから離脱する（フリー）方向
に移動し〔図３（ａ）参照〕、外輪１がフリーな状態と
なって測定軸１２と外輪１との間で回転トルクが遮断さ
れ、外輪１に対して測定軸１２が空転する状態となる。

【００２１】尚、この測定軸１２のワークａへの挿入
時、図２に示すように何等かの原因によりワークａが測
定軸１２に対して傾斜した状態にあったとしても、測定
軸１２の大径部１７をワーク内径より小さくして所定の
クリアランスを持たせ、その大径部１７の先端に環状突
起１８を形成しているので、測定軸１２の大径部１７の
先端がワークａの内側上縁部に衝突することなく、ワー
クａ内に挿入されて環状突起１８がコロ４と接触した状
態を得る。

【００２２】このようにして測定軸１２を正回転させて
ワークａに内嵌させた後、制御回路２７からのモータ制
御指令に基づいて測定軸１２を停止させた上で逆回転さ
せる。一方、制御回路２７からのモータ制御指令に基づ
く測定軸１２の停止タイミングと同期したモータ停止指
令をエンコーダ１３の出力に接続されたカウンタ２８に
送出し、このモータ停止指令を基準信号として、測定軸
１２の逆回転が伝達ベルト２６により伝達されたエンコ
ーダ１３で測定軸１２の回転角度を検出する。即ち、エ
ンコーダ１３では、測定軸１２が停止した時点を基準と
してその測定軸１２の逆回転時における回転角度と対応
したパルス信号を出力し、そのパルス数をカウンタ２８
で計数開始する。

【００２３】この測定軸１２の逆回転により、ワークａ
は、コロ４がクラッチ面２に沿って楔状空間ｍの狭間隙
部ｎと係合する（ロック）方向に移動する〔図３（ａ）
参照〕。この時、ワークａは下側ワーク押さえ１９と上
側ワーク押さえ２０とで挾み込まれて固定された状態に
あるため、測定軸１２がロックされてエンコーダ１３か
らパルス信号が発生しなくなる。この測定軸１２が正回
転から逆回転への切替時に停止した後ロックされるまで
の間で、エンコーダ１３から出力されていたパルス信号
が発生しなくなるまでのパルス数をカウンタ２８で計数
することにより、測定軸１２が停止した後ロックされる
まで要した遅れ角度を検出することができる。このよう
にして得られたカウンタ２８での計数値を判別回路２９
に送出し、この判別回路２９で計数値が所定値（例え
ば、２°）以下であれば「ＯＫ」、所定値以上であれば
「ＮＧ」とし、その結果を表示器（図示せず）等に出力
する。

【００２４】この測定の完了後、下側ワーク押さえ１９
を昇降機構により下降させる。この時、上側ワーク押さ
え２０がばね２１により下方へ弾性的に付勢されている
ので下側ワーク押さえ１９の下降に追従して上側ワーク
押さえ２０も下降する。この上側ワーク押さえ２０の下
降により、ワークａも上側ワーク押さえ２０と下側ワー
ク押さえ１９とで挾み込まれた状態で下降するので、測
定軸１２からワークａをスムーズに離脱させることが容
易となる。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、ロック遅れ角度をエン
コーダで検出することにより、熟練した作業者による目
視と触感とに依存することなく、機械的及び電気的に一
律に行なうことができるので、個々のワークについて誤
差を可及的に小さくすることができ、また、製品の良否
判定にもばらつきが発生することもないので、安定した
良否判定を実現することができ、製品の信頼性も向上す
ると共に自動化を図ることができる。

【００２６】また、本発明では、前記測定軸の先端をワ
ーク内径より小さくして所定のクリアランスを持たせ、
その先端に環状突起を形成すれば、ワークが測定軸に対
して傾いていることに左右されることなく、その測定軸
をワーク内に確実に挿入させることができて作業性が向
上する。

【００２７】更に、本発明では、前記ワーク押さえを、
下側ワーク押さえ上のワークを上側ワーク押さえでばね
により弾性的に押圧する構成とすれば、測定軸をワーク
からスムーズに離脱させることが容易となって作業性が
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のロック遅れ角度検出装置の実施形態を
示す断面図

【図２】測定軸に対してワークが傾斜した状態を示す要
部拡大断面図

【図３】（ａ）はワンウェイクラッチベアリングを構成
する外輪、コロ及び保持器からなる環状ワークを示す平
面図、（ｂ）は（ａ）の断面図

【図４】従来のロック遅れ角度検出装置を示す断面図

【符号の説明】

１ 外側回転部材（外輪） ４ トルク伝達部材（コロ） １１ ワーク押さえ １２ 測定軸 １３ エンコーダ １８ 環状突起 １９ 下側ワーク押さえ ２０ 上側ワーク押さえ ２１ ばね ２６ 伝達ベルト ａ 環状ワーク

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転トルクを一方向に伝達又は遮断する
   ワンウェイクラッチを構成する環状ワークを位置決め固
   定するワーク押さえと、その環状ワークの軸方向と一致
   させて正逆回転可能に軸支され、ワーク押さえとの相対
   移動により前記環状ワークに内嵌される測定軸と、その
   測定軸と連結されてその回転角度を検出するエンコーダ
   とを具備し、前記測定軸を回転トルク遮断側に正回転さ
   せながら環状ワーク内に挿入した上で、測定軸をその停
   止後に回転トルク伝達側に逆回転させ、測定軸が停止し
   た後ロックされるまでの遅れ角度を前記エンコーダによ
   り検出することを特徴とするワンウェイクラッチのロッ
   ク遅れ角度検出装置。
2. 【請求項２】 前記エンコーダを測定軸と伝達ベルトを
   介して異軸的に連結したことを特徴とする請求項１記載
   のワンウェイクラッチのロック遅れ角度検出装置。
3. 【請求項３】 前記エンコーダを測定軸と同軸的に直結
   したことを特徴とする請求項１記載のワンウェイクラッ
   チのロック遅れ角度検出装置。
4. 【請求項４】 前記測定軸の環状ワークに内挿される先
   端を環状ワーク内径より小さくして所定のクリアランス
   を持たせ、その先端に環状ワークと接触する環状突起を
   形成したことを特徴とする請求項１〜３記載のワンウェ
   イクラッチのロック遅れ角度検出装置。
5. 【請求項５】 前記ワーク押さえは、環状ワークを下方
   から支持する下側ワーク押さえと、下側ワーク押さえの
   上方で対向配置され、ばねにより下方へ弾性的に付勢さ
   れた状態で前記環状ワークを上方から押圧する上側ワー
   ク押さえとで構成したことを特徴とする請求項１〜４記
   載のワンウェイクラッチのロック遅れ角度検出装置。