JP2002174271A - ワンウェイクラッチ用カム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワンウェイクラッチ用カムのガータスプリン
グとの接触点の面圧緩和及び加工を容易にする。 【解決手段】 内輪１及び外輪２と、内外輪間の同心円
空間３に設けられたカム４と、カムの中央溝５に装着さ
れる（ガータ）スプリング１６と、からなるワンウェイ
クラッチ用のカム４にスプリングが接する側に突出する
円弧状部６を設け、カムの中央溝の底部５ａを直線に
し、底部と円弧状部とを鈍角又は接線で接続する。ま
た、カムのストラットアングル形成時にスプリングの中
央溝に接続される円弧状部の接触点を通る外内輪軌道中
心を半径とした円を描いたときにカム中央溝の深さを当
該円の内側に一直線状に設定し常にガータスプリングが
円弧状の一点にのみに接触できるよう中央溝位置及び角
度を設定する。さらに、カムの重心Ｇを中心Ｏとカムと
外輪の接触点Ａと結ぶ直線２１と、スプリングとカムの
接触点Ｂを結ぶ直線２２との間に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】内輪と外輪との同心円空間に
設けられたカムをスプリング力により径方向に付勢し、
外内輪とカムとの接触長さをカムの傾転により変化さ
せ、外内輪間のトルク伝達を一方向のみにするワンウェ
イクラッチ用のカムの形状に関する。

【０００２】

【従来の技術】入力トルクに対し出力トルクの取り出し
を所定の一方向回転のみ取り出す機構としてワンウェイ
クラッチがあるがその機能の達成にカムを入力軸となる
内輪と出力軸となる外輪の同心円空間に配置しカムに径
方向のスプリング力を与え、強制的に外内輪とカムの設
置点を同一半径上とはせず傾きを与えて、一方向回転の
みを許容させる構造体が取られる。図３はかかる公知の
カム方式のワンウェイクラッチの基本構造をトルク伝達
状態（ストラットアングル形成時）において示したもの
である。図３に示すように、図示しない入力軸に接続さ
れた内輪１、図示しない出力軸に接続された外輪２と、
内輪１と外輪２とで形成される同心円空間３に、カム１
４が設けられている。カム１４の長手方向のほぼ中央部
には中央溝１５が設けられており、この中央溝にガータ
スプリング１６が装着され、カム１４を内輪１側に付勢
している。

【０００３】カム１４の断面形状は内輪側のほぼ半分が
円筒状の一部を形成し、外輪側が略三角形状にされてい
る。また、カム寸法はカムが外内輪の空間３に収まると
きに、カム１４の円筒状側と内輪１の軌道面１ａとの接
触点をＡ、カム１４の略三角形状の頂点と外輪２の軌道
面２ａとの接触点をＢとすると、両接触点間の長さＡＢ
が、ＡＢ＞内外輪空間半径方向長ｒとなるようにされて
いる。また、頂点１４ａの左側面（長径側面）１４ｂは
内輪側接触点Ａからの距離が大きくされ、また、頂点１
４ａの右側面（短径側面）１４ｃは内輪側接触点Ａから
の距離が内外輪空間半径方向長さｒより小さくなるよう
にされている。従って、カム１４は図でみてこれ以上右
側に倒れない。また、内外輪の中心Ｏとそれぞれの接触
点Ａ，Ｂを結ぶ直線ＯＡ、ＯＢは同一線上にならないよ
うにされている。一方、カム１４は図で見て左側には容
易に回転し、接触点Ａ，Ｂを結ぶ直線ＯＡ、ＯＢが同一
線上になる（接触点Ａは内輪軌道面を移動）。さらに
は、外輪とカムとが接触しないことになり、クラッチの
働きをすることができない。

【０００４】そこで、内外輪にカムが接触できるよう
に、カム１４の長さ方向の中央に中央溝１５を設け、中
央溝の短径側面１４ｃの溝端１７に接するように環状の
ガータスプリング１６をはめ込んで、この収縮力により
カムを右回転方向に常に付勢する。これにより、内輪１
が外輪２に対して右回転するオーバーラン時においても
ガータスプリングによりカム１４が右回転方向に付勢さ
れているので、逆転時にカムと外輪が接触し内外輪間が
結合され、トルク伝達が可能となるようにされ、ワンウ
ェイクラッチとして働く。なお、図中θｉはストラッド
アングルである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、かかる構造
のものは、溝端１７とカム外周の交点が鋭角になってし
まうためガータスプリングにエッジ面圧を与えてしまい
スプリングが切れるという問題があった。そこで、図４
に示すように、カム中央溝の形状を直線とせずに鈍角の
角度が形成されるような２直線溝２５，２６で形成し、
ガータスプリングが常にこの２直線溝の交点Ｅに当たる
ようにした。これにより、ガータスプリングへの面圧緩
和を計った。また、必要に応じて交点Ｅをなめらかな円
弧とすれば面圧緩和の効果を大きくすることもできる。

【０００６】しかしながら、これらのものは、溝が複数
となるので、カッターで溝加工するときにカッタまたは
加工物を２次元的に移動できる機械でないと加工できず
専用機化が必要となりコスト高になるという問題があっ
た。また、加工時間もかかる。さらに円弧状に加工する
のはより困難であった。本発明の課題は係る問題点に鑑
みて、ガータスプリングとカムの当たり点の面圧緩和を
はかり、加工機械の専用機化をさけ低コスト化を計るこ
とである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明においては、それ
ぞれの軸に接続された内輪及び外輪と、内輪と外輪との
同心円空間に設けられ内輪と外輪間のトルクを伝達又は
遮断するカムと、前記カムのほぼ中央に設けられた中央
溝に装着され前記カムを内輪側に付勢するガータスプリ
ングと、からなるワンウェイクラッチ用カムであって、
前記カムは前記ガータスプリングが接する側の外周に突
出する円弧状部を有し、前記カムの中央溝はその底部を
直線にされ、前記底部と前記円弧状部とが鈍角又は接線
で接続されていることを特徴とするワンウェイクラッチ
用カムを提供することにより上記課題を解決した。

【０００８】即ち、カムの外周に突出する円弧状部を設
け、この円弧状部に鈍角又は接線で接続する中央溝の底
部を一直線にしたので、中央溝はの加工は一の直線加工
をするだけで、従来の二直線溝あるいは二直線溝と円弧
状溝と同様な形状を容易に得ることができる。なお、断
面が突出する円弧状部は引き抜き加工等により容易に得
られる。

【０００９】より、好ましくは、前記カムのストラット
アングル形成時に前記スプリングの前記中央溝に接続さ
れる円弧状部の接触点を通る外内輪軌道中心を半径とし
た円を描いたときにカム中央溝の深さを当該円の内側に
一直線状に設定しカムのストラットアングル形成時とオ
ーバラン時の何れの状態においても常にガータスプリン
グがカム端に設けられた前記円弧状の一点にのみに接触
できるよう前記中央溝位置及び角度が設定されており、
かつ、前記カムの断面の重心位置が前記カムと前記外輪
との接触点とを結ぶ直線と、前記ガータスプリングと前
記カムとの接触点を結ぶ直線との間にくるようにすると
よい。

【００１０】カム断面に突出して設けられた円弧状の外
周部とガータスプリングが接触するようにすればより良
好な接触面圧とすることができる。また、カムの断面形
状を変更する場合に図心Ｇが外輪とカムの接触点Ｂとガ
ータスプリングとカムの接触点Ｅの間にくるように形状
設定することにより、デスエンゲージタイプに適用でき
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図を
参照して説明する。図１は本発明の実施の形態の例を示
すカム方式のワンウェイクラッチのトルク伝達状態（ス
トラットアングル形成時）のカム近傍を示す部分拡大断
面図、図２はオーバーラン時状態のカム近傍を示す部分
拡大断面図である。図１において、図示しない入力軸に
接続された内輪１、図示しない出力軸に接続された外輪
２と、内輪１と外輪２とで形成される同心円空間３に、
本発明のカム４が設けられている。カム４の断面はガー
タスプリングが接する側（図で右側）の外周に突出する
円弧状部６を有し、カムの長手方向ほぼ中央に底部が一
直線にされた中央溝５が形成されている。中央溝（底
部）５と円弧状部６とは接線となるように接続されてい
る。

【００１２】カム４断面の内輪側のほぼ半分４ｃが円筒
状の一部を形成し、外輪側が略等辺の三角形状にされて
いる。また、カム寸法はカムが外内輪の空間３に収まる
ときに、カム４の円筒状側と内輪１の軌道面１ａとの接
触点をＡ、カム４の略等辺三角形状の頂点と外輪２の軌
道面２ａとの接触点をＢとすると、両接触点間の長さＡ
Ｂが内外輪空間半径方向長ｒより長くなるようにされて
いる。また、頂点４ａの左側面（反円弧状部６側面）４
ｂは内輪側接触点Ａからの距離が大きくされ、また、頂
点４ａの右側面（円弧状部側面）４ｃは内輪側接触点Ａ
からの距離が内外輪空間半径方向長さｒより小さくなる
ようにされている。従って、カム４は図でみてこれ以上
右側に倒れない。

【００１３】カム４の円弧状部６の外周６ａと接するよ
うに環状のガータスプリング１６がはめ込まれ、この収
縮力によりカム４を半径方向に付勢することにより、図
で見て右回転方向に常に付勢するようにされている。ま
た、図１に示すカム４のストラットアングル形成時にス
プリング１６の接触点Ｅを通る外内輪軌道中心を半径と
した円を描いたときにカム中央溝５の深さを当該円の内
側に一直線状に設定され、カム４のストラットアングル
形成時と図２に示すオーバラン時の何れの状態において
も常にガータスプリング１６が円弧状部６にのみ接触で
きるように中央溝５の位置及び角度が設定されている。
さらに、カム４の断面の重心位置Ｇがカム４と外輪２と
の接触点Ｂとを結ぶ直線２１と、ガータスプリング１６
とカム４（円弧上部６）との接触点Ｅを結ぶ直線２２と
の間にくるようにされている。

【００１４】これにより、図２に示すような内輪１が外
輪２に対して右回転するオーバーラン時においてもガー
タスプリング１６によりカム４が右回転方向に付勢され
ているので、逆転時にカムと外輪が接触し内外輪間が結
合され、トルク伝達が可能となるようにされ、ワンウェ
イクラッチとして働く。なお、前述した円弧状部は引き
抜き加工を考慮し長手方向に同形状となるようにした
が、中央溝近傍にのみに形成してもよいことはいうまで
もない。

【００１５】

【発明の効果】本発明においては、カムの外周に突出す
る円弧状部を設け、この円弧状部に鈍角又は接線で接続
する中央溝の底部を一直線にしたので、ガータスプリン
グとカムの当たり点の面圧を緩和することができ、ま
た、簡単に加工でき、また、専用機を用いなくても可能
となり低コストとなる。さらには円弧状に突出している
ので組付け時に方向が識別し易くなり作業が容易になる
等の効果を奏するものとなった。

【００１６】また、円弧状の外周部とガータスプリング
が接触するようにすれば接触面圧はより低くなり長寿命
等が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の例を示すカム方式のワン
ウェイクラッチのトルク伝達状態（ストラットアングル
形成時）のカム近傍を示す部分拡大断面図である。

【図２】本発明の実施の形態の例を示すカム方式のワン
ウェイクラッチのオーバーラン時状態のカム近傍を示す
部分拡大断面図である。

【図３】従来のカム方式のワンウェイクラッチのトルク
伝達状態のカム近傍を示す部分拡大断面図である。

【図４】従来の他のカム方式のワンウェイクラッチのト
ルク伝達状態のカム近傍を示す部分拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 内輪 ２ 外輪 ３ 同心円空間 ４ カム ５ 中央溝 ５ａ 底部 ６ 円弧状部 １６ ガータスプリング、 ２１ カムと外輪との接触点とを結ぶ直線 ２２ ガータスプリングとカムとの接触点を結ぶ直線 Ａ カムと外輪との接触点 Ｂ ガータスプリングとカムとの接触点 Ｅ 接触点 Ｇ 重心位置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれの軸に接続された内輪及び外輪
   と、内輪と外輪との同心円空間に設けられ内輪と外輪間
   のトルクを伝達又は遮断するカムと、前記カムのほぼ中
   央に設けられた中央溝に装着され前記カムを内輪側に付
   勢するガータスプリングと、からなるワンウェイクラッ
   チ用カムであって、前記カムは前記ガータスプリングが
   接する側の外周に突出する円弧状部を有し、前記カムの
   中央溝はその底部を直線にされ、前記底部と前記円弧状
   部とが鈍角又は接線で接続されていることを特徴とする
   ワンウェイクラッチ用カム。
2. 【請求項２】 前記カムのストラットアングル形成時に
   前記スプリングの前記中央溝に接続される円弧状部の接
   触点を通る外内輪軌道中心を半径とした円を描いたとき
   にカム中央溝の深さを当該円の内側に一直線状に設定し
   常にガータスプリングがカム端に設けられた前記円弧状
   の一点にのみに接触できるよう前記中央溝位置及び角度
   が設定されており、かつ、前記カムの断面の重心位置が
   前記カムと前記外輪との接触点とを結ぶ直線と、前記ガ
   ータスプリングと前記カムとの接触点を結ぶ直線との間
   にくるようにされていることを特徴とする請求項１記載
   のワンウェイクラッチ用カム。