JPH11344052A - 一方向クラッチ - Google Patents
一方向クラッチInfo
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- JPH11344052A JPH11344052A JP11066137A JP6613799A JPH11344052A JP H11344052 A JPH11344052 A JP H11344052A JP 11066137 A JP11066137 A JP 11066137A JP 6613799 A JP6613799 A JP 6613799A JP H11344052 A JPH11344052 A JP H11344052A
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- way clutch
- wedge
- cam surface
- ring
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
- F16D41/06—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
- F16D41/064—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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- F16D41/067—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls all members having the same size and only one of the two surfaces being cylindrical and the members being distributed by a separate cage encircling the axis of rotation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
- F16D41/06—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
- F16D2041/0608—Races with a regular polygon shape
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49636—Process for making bearing or component thereof
- Y10T29/49707—Bearing surface treatment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】一方向クラッチにおいて、カム面が設けられる
内側環体を比較的簡単に製作できるようにし、コスト低
減を図ること。 【解決手段】内側環体１として、冷間成形により外形を
整えて、表面を浸硫窒化処理または軟窒化処理により硬
化したものとしている。これにより、内側環体１の表面
がまず冷間成形に伴い硬度が高められ、続く硬化処理に
よってもさらに高められる。これにより、内側環体１の
耐摩耗性、耐焼付性が向上する。しかも、硬化処理とし
て浸硫窒化処理または軟窒化処理とするので、この処理
過程において内側環体１が歪むのを抑制できる。
内側環体を比較的簡単に製作できるようにし、コスト低
減を図ること。 【解決手段】内側環体１として、冷間成形により外形を
整えて、表面を浸硫窒化処理または軟窒化処理により硬
化したものとしている。これにより、内側環体１の表面
がまず冷間成形に伴い硬度が高められ、続く硬化処理に
よってもさらに高められる。これにより、内側環体１の
耐摩耗性、耐焼付性が向上する。しかも、硬化処理とし
て浸硫窒化処理または軟窒化処理とするので、この処理
過程において内側環体１が歪むのを抑制できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一方向クラッチに
関する。この一方向クラッチは、種々な機能装置の送り
機構の他、自動車などのエンジンのクランクシャフトか
らベルトを介して駆動される補機に装備するプーリなど
に内蔵される。前述の補機としては、例えば自動車のエ
アコンディショナ用コンプレッサ、ウォーターポンプ、
オルターネータ、冷却ファンなどが挙げられる。
関する。この一方向クラッチは、種々な機能装置の送り
機構の他、自動車などのエンジンのクランクシャフトか
らベルトを介して駆動される補機に装備するプーリなど
に内蔵される。前述の補機としては、例えば自動車のエ
アコンディショナ用コンプレッサ、ウォーターポンプ、
オルターネータ、冷却ファンなどが挙げられる。
【０００２】
【従来の技術】一方向クラッチは、内外２つの環体の一
方から他方へ回転動力を伝達するロック状態と、動力伝
達を遮断するフリー状態とを切り換えるものである。
方から他方へ回転動力を伝達するロック状態と、動力伝
達を遮断するフリー状態とを切り換えるものである。
【０００３】この一方向クラッチでは、内外２つの環体
間の径方向対向空間の円周数カ所にくさび状空間が設け
られ、このくさび状空間にくさび部材としてのころが配
置される。このくさび状空間は、外側環体の内周面の円
周数カ所に設けられる径方向外向きに凹む凹曲面からな
るカム面と、内側環体の円筒形の外周面とで形成され
る。
間の径方向対向空間の円周数カ所にくさび状空間が設け
られ、このくさび状空間にくさび部材としてのころが配
置される。このくさび状空間は、外側環体の内周面の円
周数カ所に設けられる径方向外向きに凹む凹曲面からな
るカム面と、内側環体の円筒形の外周面とで形成され
る。
【０００４】ところで、カム面を外側環体の内周面に設
けている形態の場合、回転遠心力が増大する高速回転域
においてころのロック時のくさび作用が弱まる傾向とな
ることを、本願発明者が見いだした。というのは、回転
動作中におけるころのロック位置またはフリー位置への
転動動作は、回転遠心力の作用により外側環体のカム面
に押し付けられた状態で案内されるが、回転遠心力が増
大するような状況では、この回転遠心力が、カム面にお
いて径寸法の大きい側つまりフリー位置へころを動かそ
うとするように作用するからである。そのため、ころの
遅れ角（ロック位置とフリー位置と回転中心とでなす角
度）が必要以上に大きくなりやすく、ロック動作が遅れ
る傾向となる。
けている形態の場合、回転遠心力が増大する高速回転域
においてころのロック時のくさび作用が弱まる傾向とな
ることを、本願発明者が見いだした。というのは、回転
動作中におけるころのロック位置またはフリー位置への
転動動作は、回転遠心力の作用により外側環体のカム面
に押し付けられた状態で案内されるが、回転遠心力が増
大するような状況では、この回転遠心力が、カム面にお
いて径寸法の大きい側つまりフリー位置へころを動かそ
うとするように作用するからである。そのため、ころの
遅れ角（ロック位置とフリー位置と回転中心とでなす角
度）が必要以上に大きくなりやすく、ロック動作が遅れ
る傾向となる。
【０００５】このようなことから、本願出願人は、内側
環体の外周面にカム面を設けるようにした一方向クラッ
チを提案している。このような一方向クラッチでは、転
動体を案内する外側環体の内周面が円筒形であって、そ
の周方向各部の内径寸法が一定であるので、転動体に作
用する回転遠心力が転動体を周方向に動かす力として作
用しない。つまり、転動体のくさび作用が回転遠心力で
弱められることがなくなる。
環体の外周面にカム面を設けるようにした一方向クラッ
チを提案している。このような一方向クラッチでは、転
動体を案内する外側環体の内周面が円筒形であって、そ
の周方向各部の内径寸法が一定であるので、転動体に作
用する回転遠心力が転動体を周方向に動かす力として作
用しない。つまり、転動体のくさび作用が回転遠心力で
弱められることがなくなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した内
側環体は、旋削処理により外形形状を整え、高周波焼入
れなどの硬化処理により表面の硬度を高め、研磨処理に
より特にカム面領域の面精度を高めるようにしている。
従来では、硬化処理として高周波焼入れを行っているた
めに、その処理後に内側環体の表面に歪みが発生するの
で、研磨処理を施さなければ、面精度が出ない。しかし
ながら、このような加工を施していては、加工に手間が
かかり過ぎて、コストが嵩むことが指摘される。
側環体は、旋削処理により外形形状を整え、高周波焼入
れなどの硬化処理により表面の硬度を高め、研磨処理に
より特にカム面領域の面精度を高めるようにしている。
従来では、硬化処理として高周波焼入れを行っているた
めに、その処理後に内側環体の表面に歪みが発生するの
で、研磨処理を施さなければ、面精度が出ない。しかし
ながら、このような加工を施していては、加工に手間が
かかり過ぎて、コストが嵩むことが指摘される。
【０００７】したがって、本発明は、一方向クラッチに
おいて、カム面が設けられる内側環体を比較的簡単に製
作できるようにし、コスト低減を図ることを目的とす
る。
おいて、カム面が設けられる内側環体を比較的簡単に製
作できるようにし、コスト低減を図ることを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明にかかる
一方向クラッチは、同心状に配設される内外２つの環体
を同期回転させるロック状態と相対回転させるフリー状
態とに切り換えるもので、前記内側環体が、その外周面
の円周数カ所に、外側環体の円筒形内周面との間にくさ
び状空間を形成するカム面が設けられていて、この内側
環体が、冷間成形加工により外形形状を整えられた状態
で、表面が浸硫窒化処理または軟窒化処理により硬化さ
れたものである。
一方向クラッチは、同心状に配設される内外２つの環体
を同期回転させるロック状態と相対回転させるフリー状
態とに切り換えるもので、前記内側環体が、その外周面
の円周数カ所に、外側環体の円筒形内周面との間にくさ
び状空間を形成するカム面が設けられていて、この内側
環体が、冷間成形加工により外形形状を整えられた状態
で、表面が浸硫窒化処理または軟窒化処理により硬化さ
れたものである。
【０００９】請求項２の発明にかかる一方向クラッチ
は、同心状に配設される内外２つの環体と、内側環体の
外周面の円周数カ所に設けられて外側環体の内周面との
間でくさび状空間を形成するカム面と、前記各くさび状
空間に１つずつ配置されてロック位置とフリー位置との
間で変位して状態を切り換えるくさび部材としての転動
体と、前記２つの環体の間に介装されかつ前記カム面に
対応する円周数カ所に前記転動体が周方向転動可能に１
つずつ収納されるポケットを有する保持器と、転動体を
くさび状空間の狭い側へ弾発付勢する弾発付勢手段とを
備え、前記内側環体が、冷間成形加工により外形形状を
整えられた状態で、表面が浸硫窒化処理または軟窒化処
理により硬化されたものである。
は、同心状に配設される内外２つの環体と、内側環体の
外周面の円周数カ所に設けられて外側環体の内周面との
間でくさび状空間を形成するカム面と、前記各くさび状
空間に１つずつ配置されてロック位置とフリー位置との
間で変位して状態を切り換えるくさび部材としての転動
体と、前記２つの環体の間に介装されかつ前記カム面に
対応する円周数カ所に前記転動体が周方向転動可能に１
つずつ収納されるポケットを有する保持器と、転動体を
くさび状空間の狭い側へ弾発付勢する弾発付勢手段とを
備え、前記内側環体が、冷間成形加工により外形形状を
整えられた状態で、表面が浸硫窒化処理または軟窒化処
理により硬化されたものである。
【００１０】請求項３の発明にかかる一方向クラッチ
は、同心状に配設される内外２つの環体を同期回転させ
るロック状態と相対回転させるフリー状態とに切り換え
るもので、前記内側環体が、その外周面の円周数カ所
に、外側環体の円筒形内周面との間にくさび状空間を形
成するカム面が設けられていて、この内側環体が、冷間
成形加工により外形形状を整えられた状態で、表面が浸
炭焼入れおよび塩浴徐冷処理により硬化されたものであ
る以上、本発明では、内側環体の表面がまず冷間成形に
伴い硬度が高められ、続く硬化処理によってもさらに高
められる。このため、内側環体の特にカム面に摩耗や剥
離などが発生しにくくなる。しかも、硬化処理として浸
硫窒化処理、軟窒化処理あるいは特殊硬化処理（浸炭焼
入れおよび塩浴徐冷処理）とするので、これらの処理過
程において内側環体表面に歪みが発生しにくくなる。
は、同心状に配設される内外２つの環体を同期回転させ
るロック状態と相対回転させるフリー状態とに切り換え
るもので、前記内側環体が、その外周面の円周数カ所
に、外側環体の円筒形内周面との間にくさび状空間を形
成するカム面が設けられていて、この内側環体が、冷間
成形加工により外形形状を整えられた状態で、表面が浸
炭焼入れおよび塩浴徐冷処理により硬化されたものであ
る以上、本発明では、内側環体の表面がまず冷間成形に
伴い硬度が高められ、続く硬化処理によってもさらに高
められる。このため、内側環体の特にカム面に摩耗や剥
離などが発生しにくくなる。しかも、硬化処理として浸
硫窒化処理、軟窒化処理あるいは特殊硬化処理（浸炭焼
入れおよび塩浴徐冷処理）とするので、これらの処理過
程において内側環体表面に歪みが発生しにくくなる。
【００１１】特に、硬化処理として浸硫窒化処理または
軟窒化処理を行う場合だと、一般的な硬化処理に比べて
きわめて低温での熱処理が可能となり、内側環体表面の
歪みが避けられ、かつ、表面硬度がＨｖ１０００以上に
なる為、耐摩耗性に優れる。また、硬化処理として特殊
硬化処理（浸炭焼入れおよび塩浴徐冷処理）を行う場合
だと、焼入れ後の冷却過程での内側環体表面の歪みが抑
制される。
軟窒化処理を行う場合だと、一般的な硬化処理に比べて
きわめて低温での熱処理が可能となり、内側環体表面の
歪みが避けられ、かつ、表面硬度がＨｖ１０００以上に
なる為、耐摩耗性に優れる。また、硬化処理として特殊
硬化処理（浸炭焼入れおよび塩浴徐冷処理）を行う場合
だと、焼入れ後の冷却過程での内側環体表面の歪みが抑
制される。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図１ないし
図６に示す実施形態に基づいて説明する。
図６に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１３】図１ないし図５は本発明の実施形態１にか
かり、図１は、一方向クラッチの上半分を断面にした側
面図、図２は、図１の（２）−（２）線断面の矢視図、
図３は、保持器のポケット部分の平面展開図、図４は、
内輪を示す斜視図、図５は、内輪の表面を拡大した断面
図である。
かり、図１は、一方向クラッチの上半分を断面にした側
面図、図２は、図１の（２）−（２）線断面の矢視図、
図３は、保持器のポケット部分の平面展開図、図４は、
内輪を示す斜視図、図５は、内輪の表面を拡大した断面
図である。
【００１４】図中、Ａは一方向クラッチの全体を示して
いる。この一方向クラッチＡは、内側環体としての内輪
１、外側環体としての外輪２、保持器３、転動体として
のころ４、コイルバネ５を備えている。動作としては、
内輪１と外輪２との回転速度差に応じて、ころ４が転動
して内・外輪１，２を相対回転させる状態と同期回転さ
せる状態とに切り換わり、内・外輪１，２間で回転動力
を遮断したり伝達したりする。
いる。この一方向クラッチＡは、内側環体としての内輪
１、外側環体としての外輪２、保持器３、転動体として
のころ４、コイルバネ５を備えている。動作としては、
内輪１と外輪２との回転速度差に応じて、ころ４が転動
して内・外輪１，２を相対回転させる状態と同期回転さ
せる状態とに切り換わり、内・外輪１，２間で回転動力
を遮断したり伝達したりする。
【００１５】以下、上記各構成要素を詳細に説明する。
【００１６】内輪１は、外周面の円周数カ所に平坦なキ
ー状のカム面６が設けられており、それにより外周面が
多角形（例えば８角形）に形成されている。
ー状のカム面６が設けられており、それにより外周面が
多角形（例えば８角形）に形成されている。
【００１７】外輪２は、内輪１の外周に所要対向空間を
介して同心状に嵌合されるものであり、内外周面ともに
円筒形に形成されている。この外輪２の内周面と内輪１
のカム面６とでくさび状空間が形成される。
介して同心状に嵌合されるものであり、内外周面ともに
円筒形に形成されている。この外輪２の内周面と内輪１
のカム面６とでくさび状空間が形成される。
【００１８】保持器３は、内・外輪１，２間に介装され
て内輪１の外周面に圧入嵌合されるもので、内輪１のカ
ム面６に対応する位置に径方向内外に貫通するポケット
３ａが設けられている。この保持器３は、内輪１に対し
て周方向ならびに軸方向への動きが封じられた状態で固
定されている。つまり、内輪１の周方向一端面の１８０
度対向する２カ所には、軸端に向けて開放されるととも
に径方向内外に開放するスリット状の凹部１ａが、ま
た、保持器３の軸方向一端側の内周には、前記凹部１ａ
に軸方向から圧入嵌合される一対の凸部３ｂがそれぞれ
設けられており、これらの嵌合によって保持器３が内輪
１に固定されている。
て内輪１の外周面に圧入嵌合されるもので、内輪１のカ
ム面６に対応する位置に径方向内外に貫通するポケット
３ａが設けられている。この保持器３は、内輪１に対し
て周方向ならびに軸方向への動きが封じられた状態で固
定されている。つまり、内輪１の周方向一端面の１８０
度対向する２カ所には、軸端に向けて開放されるととも
に径方向内外に開放するスリット状の凹部１ａが、ま
た、保持器３の軸方向一端側の内周には、前記凹部１ａ
に軸方向から圧入嵌合される一対の凸部３ｂがそれぞれ
設けられており、これらの嵌合によって保持器３が内輪
１に固定されている。
【００１９】ころ４は、保持器３のポケット３ａに１つ
ずつ周方向転動可能に収納された状態で、内輪１のカム
面６と外輪２との間に形成されるくさび状空間に配置さ
れている。
ずつ周方向転動可能に収納された状態で、内輪１のカム
面６と外輪２との間に形成されるくさび状空間に配置さ
れている。
【００２０】コイルバネ５は、保持器３の各ポケット３
ａに１つずつ圧縮状態で収納されており、その伸張復元
力でころ４を内輪１のカム面６と外輪２とで形成するく
さび状空間の狭い側（ロック側）へ弾発付勢する。この
コイルバネ５は、バネ線材を長方形に巻回した角巻きバ
ネとされており、保持器３のポケット３ａの内面に一体
形成される突起３ｃに対して外嵌装着されることによっ
て、保持器３に対して非分離に取り付けられるようにな
っている。
ａに１つずつ圧縮状態で収納されており、その伸張復元
力でころ４を内輪１のカム面６と外輪２とで形成するく
さび状空間の狭い側（ロック側）へ弾発付勢する。この
コイルバネ５は、バネ線材を長方形に巻回した角巻きバ
ネとされており、保持器３のポケット３ａの内面に一体
形成される突起３ｃに対して外嵌装着されることによっ
て、保持器３に対して非分離に取り付けられるようにな
っている。
【００２１】次に、本発明の特徴について説明する。つ
まり、上記内輪１の製作方法に関する。内輪１の母材を
例えばＪＩＳ規格ＳＣＭ材やＪＩＳ規格ＳＣｒ材などと
し、それを冷間成形の一例として冷間鍛造により加工す
ることにより外形形状を整え、表面を浸硫窒化処理、軟
窒化処理または特殊硬化処理（浸炭焼入れおよび塩浴徐
冷処理）により硬化するようにしている。以下におい
て、これらの各硬化処理について説明する。
まり、上記内輪１の製作方法に関する。内輪１の母材を
例えばＪＩＳ規格ＳＣＭ材やＪＩＳ規格ＳＣｒ材などと
し、それを冷間成形の一例として冷間鍛造により加工す
ることにより外形形状を整え、表面を浸硫窒化処理、軟
窒化処理または特殊硬化処理（浸炭焼入れおよび塩浴徐
冷処理）により硬化するようにしている。以下におい
て、これらの各硬化処理について説明する。
【００２２】 内輪１に対して浸硫窒化処理を施し
て、図５に示すような浸硫窒化層７を形成する方法を説
明する。
て、図５に示すような浸硫窒化層７を形成する方法を説
明する。
【００２３】まず、冷間鍛造した内輪１を気密構造のチ
ャンバ内にセットし、真空状態として、所要の反応ガス
を供給する。この反応ガスとしては、浸炭性ガスと、窒
化性ガスと、浸硫性ガスとを混合したもの、つまりＣＯ
2＋（ＮＨ3＋Ｎ2）＋Ｈ2Ｓを用いる。
ャンバ内にセットし、真空状態として、所要の反応ガス
を供給する。この反応ガスとしては、浸炭性ガスと、窒
化性ガスと、浸硫性ガスとを混合したもの、つまりＣＯ
2＋（ＮＨ3＋Ｎ2）＋Ｈ2Ｓを用いる。
【００２４】ここで、チャンバ内を４８０℃〜６００℃
例えば５５０℃とし、０．５時間〜５時間例えば１２０
分保持する。この後、所要時間をかけて油冷または空冷
により冷却する。
例えば５５０℃とし、０．５時間〜５時間例えば１２０
分保持する。この後、所要時間をかけて油冷または空冷
により冷却する。
【００２５】これにより、まず、反応ガスの特にＨ2Ｓ
が対象品である内輪１の表面に不可避的に存在している
酸化膜などの不純物因子を除去して、内輪母材の純粋な
表面を露出する。引き続き、Ｎが内輪母材内部に速やか
に深く浸透、拡散して、上述した浸硫窒化層７が形成さ
れることになる。なお、浸硫窒化層７の深さは、処理温
度及び保持時間を適宜設定することにより制御できる。
が対象品である内輪１の表面に不可避的に存在している
酸化膜などの不純物因子を除去して、内輪母材の純粋な
表面を露出する。引き続き、Ｎが内輪母材内部に速やか
に深く浸透、拡散して、上述した浸硫窒化層７が形成さ
れることになる。なお、浸硫窒化層７の深さは、処理温
度及び保持時間を適宜設定することにより制御できる。
【００２６】以上のようにして浸硫窒化層７が形成され
る。この浸硫窒化層７は、図５に示すように、内輪母材
７０（１）の表面側から内部へ向かう順に、ＦｅＳを主
成分とする比較的軟質な浸硫層７１、Ｆｅ2-3Ｎを主成
分とする超硬質で緻密な窒化化合物層７２、内輪母材７
０（１）にＮ原子が拡散されてなる比較的硬質な窒化拡
散層７３を含む階層構造になる。
る。この浸硫窒化層７は、図５に示すように、内輪母材
７０（１）の表面側から内部へ向かう順に、ＦｅＳを主
成分とする比較的軟質な浸硫層７１、Ｆｅ2-3Ｎを主成
分とする超硬質で緻密な窒化化合物層７２、内輪母材７
０（１）にＮ原子が拡散されてなる比較的硬質な窒化拡
散層７３を含む階層構造になる。
【００２７】この浸硫窒化層７を形成するときの処理温
度は、上述しているように、従来の各種の熱硬化処理に
比べて低いので、内輪１の表面に歪みが発生しにくくな
る。ちなみに、上記浸硫窒化層７の表面粗さは、それを
形成する前の対象品の表面粗さ（中心線平均粗さＲａ＝
０．７μｍ〜１．０μｍ、十点平均粗さＲｚ＝３．０μ
ｍ〜６．０μｍ）とほとんど同じに維持される。このよ
うに、浸硫窒化層７を形成する過程で熱歪みによる寸法
変化を抑制できるので、この処理の後で内輪１の表面特
にカム面６に対して研磨を施す必要がなくなる。
度は、上述しているように、従来の各種の熱硬化処理に
比べて低いので、内輪１の表面に歪みが発生しにくくな
る。ちなみに、上記浸硫窒化層７の表面粗さは、それを
形成する前の対象品の表面粗さ（中心線平均粗さＲａ＝
０．７μｍ〜１．０μｍ、十点平均粗さＲｚ＝３．０μ
ｍ〜６．０μｍ）とほとんど同じに維持される。このよ
うに、浸硫窒化層７を形成する過程で熱歪みによる寸法
変化を抑制できるので、この処理の後で内輪１の表面特
にカム面６に対して研磨を施す必要がなくなる。
【００２８】このように、内輪１の表面がまず冷間鍛造
に伴い硬度が高められ、続く硬化処理によってもさらに
高められる。このため、内輪１の特にカム面６の耐摩耗
性や耐焼付性が向上する結果となる。しかも、硬化処理
として浸硫窒化処理、軟窒化処理または塩浴焼入とする
ので、この処理過程において内輪１の歪みが避けられ
る。
に伴い硬度が高められ、続く硬化処理によってもさらに
高められる。このため、内輪１の特にカム面６の耐摩耗
性や耐焼付性が向上する結果となる。しかも、硬化処理
として浸硫窒化処理、軟窒化処理または塩浴焼入とする
ので、この処理過程において内輪１の歪みが避けられ
る。
【００２９】特に、上記実施形態のように硬化処理とし
て浸硫窒化処理を行っていれば、内輪１の表面に不可避
的に存在している酸化膜を除去して、浸硫窒化層７を形
成するようになるから、一般的な硬化処理に比べてきわ
めて低温での熱処理が可能となり、内輪１の歪みが避け
られる。このため、従来のように研磨により歪みを除去
する手間を省けるなど、製造コストを低減できるように
なる。
て浸硫窒化処理を行っていれば、内輪１の表面に不可避
的に存在している酸化膜を除去して、浸硫窒化層７を形
成するようになるから、一般的な硬化処理に比べてきわ
めて低温での熱処理が可能となり、内輪１の歪みが避け
られる。このため、従来のように研磨により歪みを除去
する手間を省けるなど、製造コストを低減できるように
なる。
【００３０】 内輪１に対して軟窒化処理を施して、
図６に示すような窒化層１０を形成する場合について説
明する。
図６に示すような窒化層１０を形成する場合について説
明する。
【００３１】すなわち、対象品として、ＪＩＳ規格ＳＣ
Ｍ４１５を素材として冷間鍛造にて、外形が整えられた
内輪１を用意する。また、窒化ガスとしては、例えばＮ
Ｈ3単体からなるガスまたはＮＨ3 と炭素源とからなる
混合ガス（例えばＲＸガス）が挙げられる。一般熱処理
では、８００℃以上であり、材料の変態と熱影響による
寸法変化が生じるが、このガスでは、４８０℃〜６００
℃の材料変態点以下で処理するため、寸法変化は生じな
い。これにより、対象品である内輪１の表面に窒化層１
０が形成される。
Ｍ４１５を素材として冷間鍛造にて、外形が整えられた
内輪１を用意する。また、窒化ガスとしては、例えばＮ
Ｈ3単体からなるガスまたはＮＨ3 と炭素源とからなる
混合ガス（例えばＲＸガス）が挙げられる。一般熱処理
では、８００℃以上であり、材料の変態と熱影響による
寸法変化が生じるが、このガスでは、４８０℃〜６００
℃の材料変態点以下で処理するため、寸法変化は生じな
い。これにより、対象品である内輪１の表面に窒化層１
０が形成される。
【００３２】この後、所要時間をかけて油冷または空冷
により冷却する。対象品は、冷却終了まで、窒素ガス中
に保持されているから、表面に酸化物が生成されない。
により冷却する。対象品は、冷却終了まで、窒素ガス中
に保持されているから、表面に酸化物が生成されない。
【００３３】このようにして形成される窒化層１０は、
図６に示すように、金属母材１００（１）の表面から内
側に向かってＣｒＮ、Ｆｅ2 Ｎ、Ｆｅ3 Ｎ、Ｆｅ4 Ｎ等
の窒化物を含有する超硬質な化合物層１０１と、それに
続く内部にＮ原子の拡散層１０２とから構成されてい
る。
図６に示すように、金属母材１００（１）の表面から内
側に向かってＣｒＮ、Ｆｅ2 Ｎ、Ｆｅ3 Ｎ、Ｆｅ4 Ｎ等
の窒化物を含有する超硬質な化合物層１０１と、それに
続く内部にＮ原子の拡散層１０２とから構成されてい
る。
【００３４】この窒化層１０の表面粗さは、それを形成
する前の対象品の表面粗さ（中心線平均粗さＲａ＝０．
７μｍ〜１．０μｍ、十点平均粗さＲｚ＝３．０μｍ〜
６．０μｍ）とほとんど同じに維持される。ちなみに、
上記窒化層１０の断面を電子顕微鏡（機種：オリンパス
ＰＭＧ３、倍率４００倍）で観察すると、平均粒子径が
１μｍ以下で、緻密にかつ平滑に形成されていた。ま
た、窒化層１０の表面側の硬さは、ビッカース硬さ〔Ｈ
ｖ〕で８００〜１０００（試験荷重５０ｇｆ）と、従来
の熱硬化処理品と同等あるいはそれ以上になる。このよ
うに、窒化層１０を形成する過程で熱歪みによる寸法変
化の発生を抑制できるので、従来必要であった研磨処理
を省略できるようになる。
する前の対象品の表面粗さ（中心線平均粗さＲａ＝０．
７μｍ〜１．０μｍ、十点平均粗さＲｚ＝３．０μｍ〜
６．０μｍ）とほとんど同じに維持される。ちなみに、
上記窒化層１０の断面を電子顕微鏡（機種：オリンパス
ＰＭＧ３、倍率４００倍）で観察すると、平均粒子径が
１μｍ以下で、緻密にかつ平滑に形成されていた。ま
た、窒化層１０の表面側の硬さは、ビッカース硬さ〔Ｈ
ｖ〕で８００〜１０００（試験荷重５０ｇｆ）と、従来
の熱硬化処理品と同等あるいはそれ以上になる。このよ
うに、窒化層１０を形成する過程で熱歪みによる寸法変
化の発生を抑制できるので、従来必要であった研磨処理
を省略できるようになる。
【００３５】 内輪１に対して特殊硬化処理を施し
て、内輪１の表面を硬化する場合について説明する。
て、内輪１の表面を硬化する場合について説明する。
【００３６】まず、対象品として、ＪＩＳ規格ＳＣＭ材
やＪＩＳ規格ＳＣｒ材などを素材として冷間鍛造にて外
形が整えられた内輪１を用意する。この対象品に対し
て、８００〜９００℃で浸炭焼入れすることにより、対
象品母材の金属組織をオーステナイトからマルテンサイ
トに変態させる。この浸炭焼入れした対象品を、自然冷
却するのではなく、塩浴徐冷する。つまり、硝酸塩など
の塩類を融点以上の温度で加熱溶解した溶液中に、前記
浸炭焼入れされた対象品を入れて５５０℃以下で徐々に
冷却する。これにより、対象品の表面の歪みを抑制でき
るようになるので、従来必要であった研磨処理を省略で
きるようになる。
やＪＩＳ規格ＳＣｒ材などを素材として冷間鍛造にて外
形が整えられた内輪１を用意する。この対象品に対し
て、８００〜９００℃で浸炭焼入れすることにより、対
象品母材の金属組織をオーステナイトからマルテンサイ
トに変態させる。この浸炭焼入れした対象品を、自然冷
却するのではなく、塩浴徐冷する。つまり、硝酸塩など
の塩類を融点以上の温度で加熱溶解した溶液中に、前記
浸炭焼入れされた対象品を入れて５５０℃以下で徐々に
冷却する。これにより、対象品の表面の歪みを抑制でき
るようになるので、従来必要であった研磨処理を省略で
きるようになる。
【００３７】なお、本発明は上記実施形態にのみ限定さ
れるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。
れるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。
【００３８】（１） 上記実施形態では、カム面６を平
坦とした例を挙げているが、凹曲面や凸曲面などとした
ものも本発明に含まれる。
坦とした例を挙げているが、凹曲面や凸曲面などとした
ものも本発明に含まれる。
【００３９】（２） 上記実施の形態では、冷間成形と
して冷間鍛造としているが、冷間引き抜き加工でも可能
である。この冷間引き抜き加工を施すにあたって、パイ
プ材などの内輪部材を用いるが、この内輪部材の表面が
微視的に見て図７（ａ）で示すように凹凸になってい
る。しかしながら、冷間引き抜き加工を施すと、内輪部
材の表面が図７（ｂ）で示すように凹凸の凸部が潰され
ることになり、表面に凹部のみが残存することになって
油溜りによる耐摩耗摩性が高められることになる。そし
て、このような冷間引き抜きで外形を整えた内輪部材に
対して窒化処理を施せば、部材表面の硬度が他の硬化処
理による硬度と比較して飛躍的にアップし、その結果、
耐摩耗性が大きく向上する。
して冷間鍛造としているが、冷間引き抜き加工でも可能
である。この冷間引き抜き加工を施すにあたって、パイ
プ材などの内輪部材を用いるが、この内輪部材の表面が
微視的に見て図７（ａ）で示すように凹凸になってい
る。しかしながら、冷間引き抜き加工を施すと、内輪部
材の表面が図７（ｂ）で示すように凹凸の凸部が潰され
ることになり、表面に凹部のみが残存することになって
油溜りによる耐摩耗摩性が高められることになる。そし
て、このような冷間引き抜きで外形を整えた内輪部材に
対して窒化処理を施せば、部材表面の硬度が他の硬化処
理による硬度と比較して飛躍的にアップし、その結果、
耐摩耗性が大きく向上する。
【００４０】
【発明の効果】請求項１ないし３に係る発明では、内側
環体を、冷間成形してから、浸硫窒化処理、軟窒化処理
あるいは特殊硬化処理（浸炭焼入れおよび塩浴徐冷処
理）を施して製作するようにし、内側環体の特にカム面
の耐摩耗性を向上させるようにしながら、内側環体の表
面歪みを抑えるようにしている。これにより、従来にお
いて必要であった研磨などの後処理を省略できるように
なるので、製造コストを低減できるようになる。
環体を、冷間成形してから、浸硫窒化処理、軟窒化処理
あるいは特殊硬化処理（浸炭焼入れおよび塩浴徐冷処
理）を施して製作するようにし、内側環体の特にカム面
の耐摩耗性を向上させるようにしながら、内側環体の表
面歪みを抑えるようにしている。これにより、従来にお
いて必要であった研磨などの後処理を省略できるように
なるので、製造コストを低減できるようになる。
【００４１】このように、本発明では、一方向クラッチ
の内輪の製造コストを安価に抑制しながら、内輪の耐摩
耗性を高めることができて、一方向クラッチの長寿命化
に貢献できるようになる。
の内輪の製造コストを安価に抑制しながら、内輪の耐摩
耗性を高めることができて、一方向クラッチの長寿命化
に貢献できるようになる。
【図１】本発明の一実施形態にかかる一方向クラッチの
上半分を断面にした側面図
上半分を断面にした側面図
【図２】図１の（２）−（２）線断面の矢視図
【図３】図１における保持器のポケット部分の平面展開
図
図
【図４】図１における内輪を示す斜視図
【図５】図４の内輪の表面を拡大した断面図
【図６】本発明の他の硬化処理により得られる内輪の表
面を拡大した断面図
面を拡大した断面図
【図７】本発明の他の実施の形態の引き抜き加工法によ
る場合とその他の加工法による場合の部材表面を比較し
て示す図
る場合とその他の加工法による場合の部材表面を比較し
て示す図
Ａ 一方向クラッチ １ 内輪 ２ 外輪 ３ 保持器 ３ａ 保持器のポケット ４ ころ ５ コイルバネ ６ 内輪のカム面 ７ 内輪の浸硫窒化層
Claims (3)
- 【請求項１】 同心状に配設される内外２つの環体を同
期回転させるロック状態と相対回転させるフリー状態と
に切り換える一方向クラッチであって、 前記内側環体が、その外周面の円周数カ所に、外側環体
の円筒形内周面との間にくさび状空間を形成するカム面
が設けられていて、 この内側環体が、冷間成形加工により外形形状を整えら
れた状態で、表面が浸硫窒化処理または軟窒化処理によ
り硬化されたものである、ことを特徴とする一方向クラ
ッチ。 - 【請求項２】 同心状に配設される内外２つの環体と、 内側環体の外周面の円周数カ所に設けられて外側環体の
内周面との間でくさび状空間を形成するカム面と、 前記各くさび状空間に１つずつ配置されてロック位置と
フリー位置との間で変位して状態を切り換えるくさび部
材としての転動体と、 前記２つの環体の間に介装されかつ前記カム面に対応す
る円周数カ所に前記転動体が周方向転動可能に１つずつ
収納されるポケットを有する保持器と、 転動体をくさび状空間の狭い側へ弾発付勢する弾発付勢
手段とを備え、 前記内側環体が、冷間成形加工により外形形状を整えら
れた状態で、表面が浸硫窒化処理または軟窒化処理によ
り硬化されたものである、ことを特徴とする一方向クラ
ッチ。 - 【請求項３】 同心状に配設される内外２つの環体を同
期回転させるロック状態と相対回転させるフリー状態と
に切り換える一方向クラッチであって、 前記内側環体が、その外周面の円周数カ所に、外側環体
の円筒形内周面との間にくさび状空間を形成するカム面
が設けられていて、 この内側環体が、冷間成形加工により外形形状を整えら
れた状態で、表面が浸炭焼入れおよび塩浴徐冷処理によ
り硬化されたものである、ことを特徴とする一方向クラ
ッチ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11066137A JPH11344052A (ja) | 1998-04-02 | 1999-03-12 | 一方向クラッチ |
| US09/276,761 US6095693A (en) | 1998-04-02 | 1999-03-26 | One-way clutch |
| EP99106432A EP0947721B1 (en) | 1998-04-02 | 1999-03-29 | One-way clutch |
| DE69914398T DE69914398T2 (de) | 1998-04-02 | 1999-03-29 | Einwegkupplung |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-89815 | 1998-04-02 | ||
| JP8981598 | 1998-04-02 | ||
| JP11066137A JPH11344052A (ja) | 1998-04-02 | 1999-03-12 | 一方向クラッチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11344052A true JPH11344052A (ja) | 1999-12-14 |
Family
ID=26407307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11066137A Pending JPH11344052A (ja) | 1998-04-02 | 1999-03-12 | 一方向クラッチ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6095693A (ja) |
| EP (1) | EP0947721B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11344052A (ja) |
| DE (1) | DE69914398T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008157162A (ja) * | 2006-12-26 | 2008-07-10 | Mitsuba Corp | エンジン始動装置 |
| JP2014173556A (ja) * | 2013-03-12 | 2014-09-22 | Jtekt Corp | 風力発電装置用の一方向クラッチ及び一方向クラッチユニット |
Families Citing this family (18)
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|---|---|---|---|---|
| US6345436B1 (en) * | 1999-06-22 | 2002-02-12 | Ernest Richardson Codrington | Combination torque tool and method of adjusting valves and injectors |
| US6588560B1 (en) | 1999-11-19 | 2003-07-08 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Pulley unit |
| US6557681B2 (en) * | 2000-01-26 | 2003-05-06 | Nsk-Warner K.K. | Ratchet type one-way clutch and method of manufacturing the same |
| JP3794255B2 (ja) * | 2000-09-21 | 2006-07-05 | 日産自動車株式会社 | 摺動部品及びその製造方法 |
| DE10059747A1 (de) * | 2000-12-01 | 2002-06-06 | Hilti Ag | Elektrohandwerkzeug mit Sicherheitskupplung |
| JP4755783B2 (ja) * | 2001-03-21 | 2011-08-24 | Ｎｓｋワーナー株式会社 | ワンウェイクラッチ装置 |
| US6460674B1 (en) * | 2001-03-22 | 2002-10-08 | Borgwarner, Inc. | Clutch face finish and clutch pack utilizing same |
| DE60207666T2 (de) * | 2001-10-02 | 2006-08-10 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Riemenscheibe mit Einwegkupplung |
| US6640563B2 (en) | 2002-01-10 | 2003-11-04 | Dayco Products, Llc | Momentary engagement and disengagement of automotive air conditioner clutch |
| DE10205996B4 (de) * | 2002-02-14 | 2004-03-04 | Zf Sachs Ag | Drehmitnahme-Steckverbindung zur Momentenübertragung in einem Kraftfahrzeug-Antriebsstrang |
| US6997295B2 (en) | 2002-07-03 | 2006-02-14 | Pederson Jack E | Clutch having elements capable of independent operation |
| JP5129577B2 (ja) | 2005-12-28 | 2013-01-30 | 株式会社ミツバ | エンジン始動装置 |
| WO2008078412A1 (ja) * | 2006-12-26 | 2008-07-03 | Mitsuba Corporation | エンジン始動装置 |
| JP4707072B2 (ja) * | 2008-05-23 | 2011-06-22 | 本田技研工業株式会社 | 車両用動力伝達装置 |
| JP2010014222A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Nsk Warner Kk | ローラ型ワンウェイクラッチの外輪の加工方法 |
| JP5336418B2 (ja) * | 2010-04-27 | 2013-11-06 | 株式会社ニフコ | ワンウェイクラッチ |
| WO2012139009A1 (en) * | 2011-04-06 | 2012-10-11 | Thomson Industries, Inc. | Clutch |
| EP2854245A3 (en) | 2013-09-30 | 2015-07-01 | Greenlee Textron Inc. | Cable stripper and cutting assembly for stripping a cable |
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| FR86012E (fr) * | 1963-12-11 | 1965-11-26 | Berliet Automobiles | éléments de frottement résistant particulièrement à l'usure par abrasion |
| US3700082A (en) * | 1970-07-09 | 1972-10-24 | Hy Torq Corp | Differential drive mechanism |
| US3899225A (en) * | 1972-12-01 | 1975-08-12 | Torrington Co | Radial and thrust bearing |
| US5211274A (en) * | 1992-04-08 | 1993-05-18 | Seitz Corporation | Overriding clutch |
| JP2904660B2 (ja) * | 1992-10-15 | 1999-06-14 | 光洋精工株式会社 | 一方向クラッチ |
| CA2139788A1 (en) * | 1995-01-09 | 1996-07-10 | John Hugh Kerr | Automotive accessory drive pulleys incorporating spiral type one-way clutch |
| JP3604489B2 (ja) * | 1996-02-22 | 2004-12-22 | 光洋精工株式会社 | 軸受装置およびそれを備える補機駆動用プーリ装置 |
-
1999
- 1999-03-12 JP JP11066137A patent/JPH11344052A/ja active Pending
- 1999-03-26 US US09/276,761 patent/US6095693A/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-29 DE DE69914398T patent/DE69914398T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-29 EP EP99106432A patent/EP0947721B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008157162A (ja) * | 2006-12-26 | 2008-07-10 | Mitsuba Corp | エンジン始動装置 |
| JP2014173556A (ja) * | 2013-03-12 | 2014-09-22 | Jtekt Corp | 風力発電装置用の一方向クラッチ及び一方向クラッチユニット |
| US9829053B2 (en) | 2013-03-12 | 2017-11-28 | Jtekt Corporation | One-way clutch and one-way clutch unit for wind power generation device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0947721A3 (en) | 2000-05-24 |
| DE69914398T2 (de) | 2004-11-11 |
| EP0947721A2 (en) | 1999-10-06 |
| US6095693A (en) | 2000-08-01 |
| DE69914398D1 (de) | 2004-03-04 |
| EP0947721B1 (en) | 2004-01-28 |
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