特許 7174462 ワンウェイクラッチ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-09

(45)【発行日】2022-11-17

(54)【発明の名称】ワンウェイクラッチ

(51)【国際特許分類】

   F16D 41/064 20060101AFI20221110BHJP

   F16D 43/14 20060101ALI20221110BHJP

【ＦＩ】

F16D41/064

F16D43/14

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2022077220

(22)【出願日】2022-05-09

【審査請求日】2022-05-16

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】599072943

【氏名又は名称】福島 浩晃

(74)【代理人】

【識別番号】100185270

【弁理士】

【氏名又は名称】原田 貴史

(74)【代理人】

【識別番号】100225347

【弁理士】

【氏名又は名称】鬼澤 正徳

(72)【発明者】

【氏名】福島 浩晃

【審査官】糟谷 瑛

(56)【参考文献】

【文献】実開平４－４１１２５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】国際公開第２０１０／０６７６７３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｄ ４１／００

Ｆ１６Ｄ ４３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに同心状に配置され、かつ、互いに回転可能なインナレース及びアウタレースと、
前記アウタレースにおいて前記インナレースの外周面と対向する箇所に開口される収容部と、
前記収容部に配置され、かつ、前記インナレースと前記アウタレースとの間に食い込むと前記インナレースのトルクを前記アウタレースに伝達する転動体と、
前記転動体を前記インナレースと前記アウタレースとの間に食い込ませる向きに付勢するスプリングと、
を有するワンウェイクラッチにおいて、
前記収容部は、
前記スプリングにより付勢される前記転動体を前記インナレースに接触できる状態で収容する第１収容部と、
前記第１収容部につながり、かつ、前記アウタレースの回転に伴う遠心力で前記インナレースの外周面から離間され、かつ、前記スプリングの付勢に抗して移動される前記転動体を収容する第２収容部と、
を有し、
前記第１収容部は、前記転動体の外周面に接触されるように湾曲された第１内壁面を有し、
前記第２収容部は、前記転動体の外周面に接触されるように湾曲された第２内壁面を有し、
前記アウタレースの回転中心を中心とする半径方向で、前記第２内壁面の配置箇所の最大半径は、前記第１内壁面の配置箇所の最大半径より大きく、
前記第１内壁面と前記第２内壁面との接続箇所にエッジが設けられ、
前記エッジは、前記転動体が受ける遠心力が所定値以上であると、前記転動体の外周面に係合されて前記転動体が前記スプリングの付勢力で前記第２収容部から前記第１収容部へ移動することを阻止し、
前記エッジは、前記転動体が受ける遠心力が前記所定値未満であると、前記転動体の外周面から解放されて前記転動体が前記スプリングの付勢力で前記第２収容部から前記第１収容部へ移動することを許容し、
前記アウタレースの回転中心を示す仮想線に対して垂直な平面内で、前記転動体の外周面の形状は円形であり、
前記平面内における前記アウタレースの半径方向で、前記第２収容部に収容されて前記第２内壁面に接触されている前記転動体の中心は、前記エッジ及び前記転動体が前記スプリングから付勢力を受ける位置より内側に位置する、ワンウェイクラッチ。

【請求項2】

請求項１記載のワンウェイクラッチにおいて、
前記第２内壁面の曲率は、前記第１内壁面の曲率より大きく、かつ、前記転動体の外周面の曲率より小さい、ワンウェイクラッチ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、インナレースとアウタレースとの間において、インナレースが一方向に回転した場合のみアウタレースにトルクを伝達するワンウェイクラッチに関する。

【背景技術】

【0002】

インナレースとアウタレースとの間において、インナレースが一方向に回転した場合のみアウタレースにトルクを伝達するワンウェイクラッチの一例が、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載されている二輪車スタータ用のローラ型ワンウェイクラッチは、アウタレース、インナレース、複数のローラ、スプリング、側板を有する。アウタレースはエンジンに連結され、アウタレースは、内周にカム面を有する複数のポケットが設けられている。インナレースは、アウタレースの内径側に同心状に配置されている。インナレースはセルモータにより回転される。複数のローラは、ポケットにそれぞれ配置されてカム面に係合し、かつ、アウタレースとインナレースとの間でトルクを伝達する。スプリングは、ポケット内に設けられ、かつ、アウタレースとローラとの間に配置されている。スプリングは、一端がアウタレースに固定され、かつ、ローラをカム面に係合させる方向に付勢する。側板は、アウタレースに固定されており、側板に異物排出孔が設けられている。

【0003】

セルモータによりインナレースが第１方向に回転されるとローラがカム面に食い込み、インナレースのトルクがアウタレースに伝達されてエンジンがクランキングされる。エンジンが自律回転して、アウタレースの回転速度がインナレースの回転速度を超えると、ローラがスプリングの押し付け力に抗してポケット内で移動し、ローラによるカム面への食い込みが解除される。また、インナレースが第１方向とは逆の第２方向に回転すると、インナレースのトルクはアウタレースへ伝達されない。なお、転動体を付勢するスプリングを備えたワンウェイクラッチ例は、特許文献２－４にも記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第５３３５１２２号公報

【文献】特許第５２０５２０７号公報

【文献】特開２００７－６４４７５号公報

【文献】特開２０１０－９６２５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本願発明者は、特許文献１－４に記載されたワンウェイクラッチにおいては、エンジンからアウタレースへ伝達されるトルクが変動すると、アウタレースの回転速度が変化してローラがポケット内で移動することにより、スプリングが伸長及び収縮を繰り返し、スプリングにヘタリが生じる、という課題を認識した。

【0006】

本開示の目的は、転動体を付勢するスプリングのヘタリを抑制することの可能なワンウェイクラッチを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示は、互いに同心状に配置され、かつ、互いに回転可能なインナレース及びアウタレースと、前記アウタレースにおいて前記インナレースの外周面と対向する箇所に開口される収容部と、前記収容部に配置され、かつ、前記インナレースと前記アウタレースとの間に食い込むと前記インナレースのトルクを前記アウタレースに伝達する転動体と、
前記転動体を前記インナレースと前記アウタレースとの間に食い込ませる向きに付勢するスプリングと、を有するワンウェイクラッチにおいて、前記収容部は、前記スプリングにより付勢される前記転動体を前記インナレースに接触できる状態で収容する第１収容部と、前記第１収容部につながり、かつ、前記アウタレースの回転に伴う遠心力で前記インナレースの外周面から離間され、かつ、前記スプリングの付勢に抗して移動される前記転動体を収容する第２収容部と、を有し、前記第１収容部は、前記転動体の外周面に接触されるように湾曲された第１内壁面を有し、前記第２収容部は、前記転動体の外周面に接触されるように湾曲された第２内壁面を有し、前記アウタレースの回転中心を中心とする半径方向で、前記第２内壁面の配置箇所の最大半径は、前記第１内壁面の配置箇所の最大半径より大きく、前記第１内壁面と前記第２内壁面との接続箇所にエッジが設けられ、前記エッジは、前記転動体が受ける遠心力が所定値以上であると、前記転動体の外周面に係合されて前記転動体が前記スプリングの付勢力で前記第２収容部から前記第１収容部へ移動することを阻止し、前記エッジは、前記転動体が受ける遠心力が前記所定値未満であると、前記転動体の外周面から解放されて前記転動体が前記スプリングの付勢力で前記第２収容部から前記第１収容部へ移動することを許容する、ワンウェイクラッチを構成した。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、転動体が受ける遠心力が所定値以上であると、転動体が第２収容部に保持される。したがって、スプリングの伸縮が抑制され、スプリングのヘタリを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示のワンウェイクラッチの全体正面図である。

【図2】ワンウェイクラッチの部分的な正面図である。

【図3】図２に示すワンウェイクラッチを、III －III 線に沿って破断した側面断面図である。

【図4】（Ａ）、（Ｂ）は、ワンウェイクラッチの作動を示す部分的な正面断面図である。

【図5】（Ａ）、（Ｂ）は、ワンウェイクラッチの作動を示す部分的な正面断面図である。

【図6】（Ａ）、（Ｂ）は、ワンウェイクラッチの作動を示す部分的な正面断面図である。

【図7】（Ａ）、（Ｂ）は、ワンウェイクラッチの作動を示す部分的な正面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、ワンウェイクラッチの一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ワンウェイクラッチを説明するための全図において、同一部には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

【0011】

図１、図２及び図３に示すワンウェイクラッチ１０は、例えば、自動二輪車に設けられる。具体的には、セルモータ（スタータモータ）の回転軸と、エンジンのリングギヤとの間の動力伝達経路に設けられる。エンジンは、具体的には内燃機関であり、燃料を燃焼させた際の熱エネルギをクランクシャフトの運動エネルギに変換する。クランクシャフトのトルクは、駆動輪へ伝達される。クランクシャフトにフライホイールが設けられ、フライホイールの外周面にリングギヤが設けられている。

【0012】

ワンウェイクラッチ１０は、インナレース１１、アウタレース１２、複数組のトルク伝達部１３、複数組の収容部２０、カバー２８を有する。インナレース１１及びアウタレース１２は、回転中心を表す仮想線Ａ１を中心として同心状に配置されている。インナレース１１とアウタレース１２とは、相対回転が可能である。インナレース１１は、セルモータの回転軸から伝達されるトルクにより、図１において時計回りＢ１で回転されるものとする。アウタレース１２は、仮想線Ａ１を中心とする環状の要素であり、アウタレース１２は、仮想線Ａ１を中心とする円の半径方向で、インナレース１１より外側に配置されている。なお、アウタレース１２とリングギヤとは、動力伝達可能に接続される。

【0013】

図１のように、仮想線Ａ１に対して垂直な平面内において、インナレース１１の外周面１５の形状は、仮想線Ａ１を中心とする真円である。アウタレース１２の内周面１６の形状は、仮想線Ａ１を中心とする真円である。図２のように、内周面１６の半径Ｒ１は、外周面１５の半径Ｒ２より大きい。インナレース１１及びアウタレース１２は、何れも金属製である。インナレース１１及びアウタレース１２の材質としては、例えば、炭素鋼、ステンレス鋼が用いられる。

【0014】

トルク伝達部１３は、インナレース１１のトルクをアウタレース１２に伝達する機構である。トルク伝達部１３は、仮想線Ａ１を中心とするアウタレース１２の円周方向に、複数組、例えば、３組設けられている。３組のトルク伝達部１３は、仮想線Ａ１を中心とする半径方向で、インナレース１１より外側に設けられている。３組のトルク伝達部１３は同一の構成を有するため、便宜上、１組のトルク伝達部１３について構成を説明する。

【0015】

トルク伝達部１３は、転動体としてのローラ１７、中間部材１８、図４（Ａ）に示すスプリング１９を有する。ローラ１７、中間部材１８、スプリング１９は、何れも金属製である。ローラ１７の材質としては、例えば、ステンレス鋼、セラミック等が用いられる。中間部材１８及びスプリング１９の材質としては、例えば、硬鋼、ステンレス鋼、シリコンクロム鋼等が用いられる。

【0016】

図３のように、アウタレース１２の仮想線Ａ１に沿った方向の端部にカバー２８が固定されている。カバー２８は仮想線Ａ１を中心とする環状の要素である。アウタレース１２には、３組のトルク伝達部１３をそれぞれ収容する収容部２０が、３組設けられている。３組の収容部２０は、同一の構成であるため、便宜上、１組の収容部２０の構成を説明する。収容部２０は、図２に示す第１収容部２１及び第２収容部２２、図４（Ａ）に示すスプリング収容孔２３を有する。第１収容部２１及び第２収容部２２は、アウタレース１２の内周面１６に開口された凹部もしくは空間である。また、第１収容部２１と第２収容部２２とがつながっている。カバー２８は、３組の収容部２０の側方を覆うように配置されている。

【0017】

ローラ１７は円柱形状であり、ローラ１７は、第１収容部２１及び第２収容部２２内で、アウタレース１２の円周方向、アウタレース１２の半径方向、アウタレース１２の円周方向及び半径方向に対して交差する方向、の何れにおいても移動可能である。ローラ１７は、図２に示す仮想線Ａ１を中心として公転可能であり、かつ、ローラ１７は、仮想線Ａ２を中心として自転（回転）可能である。仮想線Ａ２は、ローラ１７の中心を表す。図３のように、仮想線Ａ１を含む平面内で、仮想線Ａ１と仮想線Ａ２とは平行である。ローラ１７は、アウタレース１２及びカバー２８により、仮想線Ａ２に沿った方向に移動することが制限されている。

【0018】

図２のように、第１収容部２１は、内壁面２４及び接続壁３０により囲まれた空間である。内壁面２４は、ローラ１７の外周面２５が接触される。仮想線Ａ１に対して垂直な平面内において、内壁面２４は湾曲されている。内壁面２４は、アウタレース１２の回転方向における所定の範囲に亘って設けられている。ローラ１７の外周面２５がインナレース１１の外周面１５に接触している状態において、内壁面２４は、ローラ１７の外接円Ｃ１より内側に位置する第１位置Ｐ１から、外接円Ｃ１より外側に位置する第２位置Ｐ２の範囲に亘って配置されている。

【0019】

アウタレース１２の回転方向である時計回りＢ１において、第１位置Ｐ１より後方に第２位置Ｐ２が配置されている。アウタレース１２の半径方向で、第１位置Ｐ１より外側に第２位置Ｐ２が配置されている。内壁面２４の形状は、時計回りＢ１に沿って進むことに伴い、仮想線Ａ１を中心とする半径が小さくなるように、緩やかに変化している。内壁面２４の曲率は、ローラ１７の外周面２５の曲率より小さい。接続壁３０は、内壁面２４と内周面１６とをつないでいる。

【0020】

また、アウタレース１２が時計回りＢ１で回転されることを想定すると、アウタレース１２の回転方向において、第２収容部２２は、第１収容部２１の後方に設けられている。図２のように、第２収容部２２の内壁面２６と、内壁面２４との接続箇所にエッジ２７が設けられている。仮想線Ａ１に対して垂直な平面内で、第２位置Ｐ２及びエッジ２７は、同じ位置にある。内壁面２６は、第２位置Ｐ２から第３位置Ｐ３の範囲に亘って設けられている。アウタレース１２の回転方向である時計回りＢ１において、第２位置Ｐ２より後方に第３位置Ｐ３が配置されている。アウタレース１２の半径方向において、第２位置Ｐ２より内側に第３位置Ｐ３が配置され、かつ、第１位置Ｐ１より内側に第３位置Ｐ３が配置されている。

【0021】

内壁面２６は、仮想線Ａ１を中心とする平面内において湾曲、例えば、円弧状に湾曲されている。内壁面２６の曲率は、内壁面２４の曲率より大きく、かつ、ローラ１７の外周面２５の曲率より小さい。アウタレース１２の半径方向において、第２収容部２２の一部及び内壁面２６の一部は、第２位置Ｐ２より外側に配置されている。エッジ２７と第３位置Ｐ３との間の距離は、ローラ１７の直径より大きい。また、図１のように、仮想線Ａ１を中心とする半径方向で、内壁面２６の配置箇所の最大半径Ｒ４は、内壁面２４の配置箇所の最大半径Ｒ３より大きい。

【0022】

図４（Ａ）のように、スプリング収容孔２３は、アウタレース１２の外周面２９から第２収容部２２に亘って貫通されている。スプリング収容孔２３の一部には、プラグ３２が嵌め込まれて固定されている。プラグ３２はスプリング１９の反力を受ける。スプリング１９は、スプリング収容孔２３及び第２収容部２２に亘って配置されている。スプリング１９は、スプリング収容孔２３の中心を表す仮想線Ｃ３に沿った方向に伸縮可能である。スプリング１９は、圧縮コイルスプリングである。中間部材１８は、スプリング収容孔２３及び第２収容部２２に亘って配置されている。

【0023】

中間部材１８は、スプリング１９における第２収容部２２側の端部に被せられている。中間部材１８は筒形状であり、仮想線Ｃ２に沿った方向で中間部材１８の端部が閉じられている。中間部材１８は、スプリング１９の弾性復元力に応じた付勢力で仮想線Ｃ２に沿った方向に押され、かつ、中間部材１８の端部がローラ１７に押し付けられる。中間部材１８は、スプリング１９の付勢力をローラ１７へ伝達する。なお、アウタレース１２には、第２収容部２２とアウタレース１２の外部とをつなぐ排出孔３１が設けられている。排出孔３１は、収容部２０内の異物を、アウタレース１２の外部に排出するために設けられている。

【0024】

ワンウェイクラッチ１０の作用を説明する。セルモータが停止されていると、インナレース１１は、図４（Ａ）において停止されている。ローラ１７は、スプリング１９により接続壁３０に向けて常に付勢されている。ローラ１７の外周面２５は、インナレース１１の外周面１５及び内壁面２４にそれぞれ接触され、ローラ１７の大半は、実線で示すように第１収容部２１内で停止している。また、アウタレース１２も停止している。

【0025】

エンジンを始動させる条件が成立すると、セルモータが回転され、インナレース１１は、セルモータから伝達されるトルクで図４（Ａ）において時計回りＢ１で回転される。すると、ローラ１７は、インナレース１１との摩擦力により、図４（Ａ）において反時計回りで所定角度の範囲内で自転し、ローラ１７が内壁面２４に沿って転動する。このため、ローラ１７は、アウタレース１２に対して接続壁３０へ近づき、ローラ１７が、インナレース１１の外周面１５と、アウタレース１２の内壁面２４との間に食い込む。そして、ローラ１７の自転が終了すると、インナレース１１のトルクがローラ１７を介してアウタレース１２に伝達され、図４（Ｂ）のように、インナレース１１及びアウタレース１２が、時計回りＢ１で同一速度で回転する。

【0026】

このようにして、セルモータのトルクが、インナレース１１及びローラ１７を介してアウタレース１２に伝達され、エンジンのクランクシャフトがクランキングされる。また、エンジンを始動させる条件が成立すると、エンジンの燃焼室へ燃料と空気との混合ガスが供給されて燃焼し、その熱エネルギがクランクシャフトの運動エネルギに変換され、クランクシャフトが自律回転する。

【0027】

クランクシャフトが自律回転されてアウタレース１２の回転速度が上昇し、アウタレース１２の回転速度がインナレース１１の回転速度を超えると、ローラ１７は、図５（Ａ）において時計回りに自転する。このため、ローラ１７は二点鎖線で示す位置から、仮想線Ａ１を中心として公転し、スプリング１９の付勢力に抗して、実線で示すように移動する。また、セルモータが停止され、インナレース１１が停止する。

【0028】

ローラ１７は、アウタレース１２と共に仮想線Ａ１を中心として公転するため、アウタレース１２の回転速度の上昇に伴い、ローラ１７は、遠心力で内壁面２４へ押し付けられる。前述のように、内壁面２４の形状は、時計回りＢ１に沿って進むことに伴い、仮想線Ａ１を中心とする半径が小さくなるように、緩やかに変化している。このため、ローラ１７は、図５（Ｂ）のように、内壁面２４に沿い、かつ、スプリング１９の付勢力に抗して更に移動し、ローラ１７の外周面２５がインナレース１１の外周面１５から離れる。このようにして、ローラ１７はエッジ２７へ乗り上げる。

【0029】

さらに、アウタレース１２の回転速度が上昇し、ローラ１７が受ける遠心力が増加すると、ローラ１７は、エッジ２７を乗り越え、かつ、アウタレース１２の半径方向で外側に向けて移動する。つまり、ローラ１７が第２収容部２２へ進入する量が増加する。アウタレース１２の回転速度が上昇して、ローラ１７が受ける遠心力が更に増加すると、ローラ１７は、アウタレース１２の半径方向で外側に向けて更に移動する。そして、図６（Ａ）のように、ローラ１７の外周面２５が内壁面２６に接触すると、ローラ１７が停止する。ローラ１７が停止した状態において、仮想線Ａ１を中心とするアウタレース１２の半径方向で、ローラ１７の中心である仮想線Ａ２は、ローラ１７と中間部材１８との接触点Ｑ１及びエッジ２７より内側に位置する。

【0030】

そして、アウタレース１２の回転速度が、基準回転速度以上であることにより、ローラ１７が受ける遠心力が所定値以上であると、ローラ１７の一部が第２収容部２２内に位置し、かつ、外周面２５が内壁面２６に接触した状態で、ローラ１７が停止、つまり、保持される。これは、ローラ１７をエッジ２７に乗りあげさせようとする第１荷重よりも、ローラ１７がエッジ２７に乗り上げることを阻止する第２荷重の方が大きいためである。つまり、エッジ２７がローラ１７の外周面２５に係合され、エッジ２７は、ローラ１７がスプリング１９の付勢力で第２収容部２２から第１収容部２１へ移動することを阻止する。

【0031】

第１荷重は、ワンウェイクラッチ１０の工学的な条件に応じて定まる値である。ワンウェイクラッチ１０の工学的な条件は、スプリング１９の弾性復元力を含む。スプリング１９の弾性復元力が高い程、第１荷重は相対的に高くなる。スプリング１９の弾性復元力は、スプリング１９のバネ定数に応じて定まる。スプリング１９のバネ定数が大きくなる程、スプリング１９の弾性復元力が高くなる。第２荷重は、ローラ１７が受ける遠心力、図２に示すアウタレース１２の半径方向における第２収容部２２の深さＷ１等に応じて定まる値である。

【0032】

深さＷ１は、第４位置Ｐ４の接線Ｄ１と、第２位置Ｐ２を通る直線Ｄ２との最短距離である。第４位置Ｐ４は、内壁面２６のうち、アウタレース１２の半径方向で最も外側に相当する位置である。直線Ｄ２は、接線Ｄ１と平行な線分である。ローラ１７が受ける遠心力は、アウタレース１２の回転速度に応じて定まる。具体的に説明すると、アウタレース１２の回転速度が相対的に高い程、ローラ１７が受ける遠心力は相対的に高くなり、かつ、第２荷重が相対的に高くなる。また、深さＷ１が相対的に大きくなる程、第２荷重が相対的に高くなる。

【0033】

図６（Ａ）のように、ローラ１７の外周面２５が内壁面２６に接触し、かつ、ローラ１７が停止している状態から、アウタレース１２の回転速度が低下して、アウタレース１２の回転速度が基準回転速度未満になると、ローラ１７が受ける遠心力が所定値未満になる。すると、ローラ１７をエッジ２７に乗り上げさせようとする第１荷重が、ローラ１７がエッジ２７に乗り上げることを阻止する第２荷重より大きくなり、ローラ１７は、スプリング１９の付勢力で移動され、ローラ１７の外周面２５は内壁面２６から離間され、図６（Ｂ）のように、ローラ１７がエッジ２７へ乗り上げる。

【0034】

アウタレース１２の回転速度が更に低下すると、ローラ１７が受ける遠心力が更に低下し、スプリング１９の付勢力により、ローラ１７が図７（Ａ）のようにエッジ２７を乗り越える。つまり、エッジ２７は、ローラ１７の外周面２５から解放され、エッジ２７は、スプリング１９の付勢力でローラ１７が第２収容部２２から第１収容部２１へ移動することを許容する。アウタレース１２の回転速度がさらに低下すると、ローラ１７が受ける遠心力がさらに低下するため、スプリング１９により付勢されるローラ１７は、内壁面２４に沿って転動し、接続壁３０へ接近する。アウタレース１２が停止すると、図７（Ｂ）のように、スプリング１９の付勢力で、ローラ１７の外周面２５がインナレース１１の外周面１５及び内壁面２４に押し付けられ、ローラ１７が停止する。

【0035】

本開示において、ローラ１７の一部が第２収容部２２内に位置し、かつ、外周面２５が内壁面２６に接触した状態で、ローラ１７が停止される基準となるアウタレース１２の基準回転速度は、エンジンのアイドル回転速度に応じた値である。エンジンのアイドル回転速度は、例えば、１，２００［ｒ／ｍｉｎ］である。

【0036】

ところで、エンジンは、機械工学上、自律回転中にトルク変動（回転ムラ）が生じることがある。例えば、４ストローク・１サイクルの単気筒エンジンにおいては、吸気行程から爆発行程へ移行する過程で、トルク変動が生じる。本開示のワンウェイクラッチ１０は、エンジントルクの変動が生じた場合に、スプリング１９の伸縮を抑制できる。具体的に説明すると、ワンウェイクラッチ１０は、アウタレース１２の回転速度が基準回転速度以上であることにより、ローラ１７が受ける遠心力が所定値以上であると、ローラ１７の一部が第２収容部２２内に位置し、かつ、外周面２５が内壁面２６に接触した状態で、ローラ１７が停止される。

【0037】

このため、エンジンのトルク変動が生じて、アウタレース１２の回転速度が変化したとしても、アウタレース１２の回転速度が基準回転速度以上であると、ローラ１７をエッジ２７に乗りあげさせようとする第１荷重よりも、ローラ１７がエッジ２７に乗り上げることを阻止する第２荷重の方が大きい。つまり、エッジ２７がローラ１７の外周面２５に係合されており、エッジ２７は、ローラ１７がスプリング１９の付勢力で第２収容部２２から第１収容部２１へ移動することを阻止する。したがって、エンジンがアイドル回転速度以上である場合において、スプリング１９の伸縮が抑制され、スプリング１９のヘタリを抑制できる。つまり、スプリング１９に応力が集中して塑性ひずみが発生することを抑制でき、スプリング１９の耐久性が向上する。

【0038】

上記説明では、アウタレース１２の基準回転速度は、エンジンのアイドル回転速度に応じた回転速度である例を挙げている。本開示のワンウェイクラッチ１０は、アウタレース１２の基準回転速度を、前述した第１荷重または第２荷重の少なくとも一方をチューニングすることにより変更可能である。第１荷重をチューニングするためには、ワンウェイクラッチ１０の構造上の諸条件、例えば、スプリング１９の弾性復元力を変更する。具体的には、スプリング１９のバネ定数を大きくする程、第１荷重が高くなる。また、第２荷重をチューニングするためには、第２収容部２２の深さＷ１を変更する。深さＷ１を浅くする程、第２荷重が低下する。

【0039】

そして、第１荷重を高くする程、または、第２荷重を低くする程、アウタレース１２の基準回転速度を低下させることができる。つまり、アウタレース１２の基準回転速度を、エンジンのアイドル回転速度に応じた回転速度より低い値に設定できる。このため、エンジンの停止を除く殆ど全ての回転速度の範囲においてエンジンのトルク変動が生じた場合に、スプリング１９の伸縮を抑制できる。なお、インナレース１１が図１において反時計回りで回転されたとしても、ローラ１７は、インナレース１１の外周面１５と、アウタレース１２の内壁面２４との間に食い込まない。したがって、インナレース１１のトルクは、アウタレース１２に伝達されない。

【0040】

本実施形態で説明した事項の技術的意味の一例は、次の通りである。ワンウェイクラッチ１０は、ワンウェイクラッチの一例である。インナレース１１は、インナレースの一例である。アウタレース１２は、アウタレースの一例である。外周面１５は、インナレースの外周面の一例である。外周面２５は、転動体の外周面の一例である。収容部２０は、収容部の一例である。ローラ１７は、転動体の一例である。スプリング１９は、スプリングの一例である。第１収容部２１は、第１収容部の一例である。第２収容部２２は、第２収容部の一例である。内壁面２４は、第１内壁面の一例である。内壁面２６は、第２内壁面の一例である。内壁面２６及びエッジ２７は、阻止機構の一例である。最大半径Ｒ４は、第２内壁面の最大半径の一例である。最大半径Ｒ３は、第１内壁面の最大半径の一例である。仮想線Ａ１は、アウタレースの回転中心線の一例である。仮想線Ａ２は、転動体の中心の一例である。接触点Ｑ１は、「転動体がスプリングから付勢力を受ける位置」の一例である。

【0041】

本実施形態のワンウェイクラッチは、図面を用いて開示されたものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、本実施形態において、転動体は、円柱形状のローラに代えて、ボールであってもよい。トルク伝達部は、アウタレースの円周方向に４組以上が設けられていてもよい。また、ワンウェイクラッチは、自動二輪車のセルモータとエンジンのリングギヤとの間の動力伝達経路の他、車両の駆動力源と駆動輪との間の動力伝達経路、産業機械の動力源と作動部材との間の動力伝達経路、に設けることも可能である。

【産業上の利用可能性】

【0042】

本実施形態のワンウェイクラッチは、自動二輪車のセルモータとエンジンとの間の動力伝達経路に設けるワンウェイクラッチとして利用可能である。

【符号の説明】

【0043】

１０…ワンウェイクラッチ、１１…インナレース、１２…アウタレース、１５，２５…外周面、１７…ローラ、１９…スプリング、２０…収容部、２１…第１収容部、２２…第２収容部、２４，２６…内壁面、２７…エッジ、Ｒ３，Ｒ４…半径、Ａ１，Ａ２…仮想線Ｑ１…接触点

【要約】

【課題】本開示の目的は、転動体を付勢するスプリングのヘタリを抑制することの可能なワンウェイクラッチを提供する。
【解決手段】インナレース１１及びアウタレース１２と、アウタレース１２に設けられる収容部２０と、インナレース１１のトルクをアウタレース１２に伝達するローラ１７と、ローラ１７を付勢するスプリングと、を有するワンウェイクラッチ１０において、収容部２０は、ローラ１７を収容できる第１収容部２１及び第２収容部２２を有し、アウタレース１２は、第２収容部２２に収容されているローラ１７が、スプリングの付勢力で第２収容部２２から第１収容部２１へ移動することを阻止するエッジ２７を有し、エッジ２７は、ローラ１７が受ける遠心力が所定値以上であると、ローラ１７がスプリングの付勢力で第２収容部２２から第１収容部２１へ移動することを阻止する。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】