专利名称：滚动轴承一体型单向超越离合器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种一体形成滚动轴承和楔块式的单向超越离合器的滚动轴承一体型单向超越离合器及其制造方法。
背景技术：
在滚动轴承一体型单向超越离合器中，一般具有在以球轴承为代表的滚动轴承的轴向两侧或单侧配置楔块式的单向超越离合器的构造，通常采用分别一体形成滚动轴承的内外圈和单向超越离合器的内外圈的构造。
在这样的滚动轴承一体型单向超越离合器中，为了实现组装的容易化和紧凑化，主要对保持器采取各种对策。
图14～图16示出在球轴承两侧配置单向超越离合器的已有滚动轴承一体型单向超越离合器的例子，图14示出局部剖切正面图，图15示出轴平行断面图，图16示出其保持器和弹簧兼侧板的分解透视图。
在该例中，在内圈61和外圈62将球轴承用轨道面61a、62a形成于其轴向中央部，在其两侧形成单向超越离合器用的轨道面61b和61c及62b和62c，在球轴承用的轨道面可自由转动地作为滚动体配置多个球63，在其两侧的单向超越离合器用的轨道面配置多个楔块64。球63和楔块64由将2个环状体651、652在轴向接合而一体化的共用的保持器65在周向按预定间隔保持。在两侧的楔块64的各外侧分别相对构成保持器65的各环状体651、652固定朝锁定方向分别对各楔块64施加弹性力的多个弹簧片66a。
在构成保持器65的2个环状体651、652，分别在轴向一端侧沿周向按一定间隔形成在相互接合状态下将球63收容于中央部的套的凹部651a、652a，同时，在其相反侧形成用于收容楔块的套651b、652b。在这两个环状体651、652中的一方的环状体651的周向多个部位形成沿轴向延伸的爪部651c，在另一方的环状体652形成嵌入其各爪部651c而接合的多个凹部652c。
当组装上述构成的滚动轴承一体型单向超越离合器时，在内圈61与外圈62间按周向大体一定间隔插入配置所需数量的球63后，从其轴向两侧夹入球63地将各环状体651、652插入到内圈61与外圈62间，将各爪部651c插入到各凹部652c而接合，将其相互一体化。在爪部651c和凹部652c分别设置底侧凹部。即，如在图17示出接合状态的放大轴平行断面图那样，在爪部651c的前端侧形成斜面651d，在其基端侧形成返回部651e，在凹部652c形成与该返回部651e啮合的返回部652d。由这样的返回部651e、652d使得在组装时容易由弹压齿式接合使环状体651、652接合，而且，在组装后，容易由返回部651e与652d的啮合解除接合状态(例如日本特开2000-304068号公报(第2～4页，图2、图3、图7)。
另外，在将楔块式的单向超越离合器配置到滚动轴承的单侧的构造中，已知还具有通过接合机构沿轴向将滚动轴承用的保持器和楔块用的保持器一体化的构造(例如日本特开平11-72127号公报(参照第3～第4页，图4～图9))。
另外，在将球轴承等滚动轴承和楔块式的单向超越离合器一体化后构成的滚动轴承一体型单向超越离合器中，一般如在图18中例示出轴平行断面图那样，在内圈41和外圈42分别形成滚动轴承用的轨道面41a、42a，在其间可自由回转地配置多个滚动体43，同时，在内圈41和外圈42分别与滚动轴承用的轨道面41a、42a平行地形成单向超越离合器用的轨道面41b、42b，在其间配置多个楔块44。各滚动体43和楔块44由分别共用的保持器45在形成于内圈41与外圈42间的环状空间内沿周向按一定节距配置，另外，对各楔块44，由卡紧弹簧46等弹性力施加单元朝锁定方向施加弹性力。
内圈41和外圈42的楔块用的轨道面41b、42b通常如图所示那样形成为滚动轴承用的轨道面41a、42a的各肩部41c、42c的延长状，即与肩部41c、42c相同的直径。
可是，在楔块式的单向超越离合器中，越增大作为其内外圈的轨道面间的尺寸的J空间，则可使用越大的楔块，提高以传递转矩为代表的性能。在图18所示已有的滚动轴承一体型单向超越离合器中，内外圈的楔块用的轨道面的直径与滚动轴承用的轨道面的肩部的直径相同，所以，相应于一体化的滚动轴承的规格(大小)使J空间的尺寸大体一定，单向超越离合器的性能提高存在极限。
因此，本发明者为了使J空间比已有的滚动轴承一体型单向超越离合器的J空间宽，提高其传递转矩等性能，提出了这样的滚动轴承一体型单向超越离合器(参照日本特开2000-291651号公报)，该滚动轴承一体型单向超越离合器如在图19示出轴平行断面图那样，对内圈511和外圈521中的任一方的轨道圈(在图19中为内圈511)，在与滚动轴承用的轨道面511a邻接的肩部511c与单向超越离合器用的轨道面511b间设置台阶510，从而可确保更宽的J空间。在图19中，例示出这样的滚动轴承一体型单向超越离合器(日本特开2000-291651号公报(第2～4页，图1))，该滚动轴承一体型单向超越离合器分别由专用的保持器55和56保持滚动轴承的滚动体(球)53和单向超越离合器的楔块54，同时，使用在环状基体57a一体形成多个弹簧片57b的弹簧构件57，由该各弹簧片57b朝锁定方向对楔块54施加弹性力。
另外，在该方案中，通过使设置了台阶的轨道圈成为各彼此配合构件S或H的配合面的形状精度的良好侧，从而防止形成台阶使单向超越离合器用轨道面的形成部位的壁厚变薄的一侧的轨道圈通过配合、仿对方构件而使其精度恶化。
在球轴承等滚动轴承与楔块式的单向超越离合器一体化的滚动轴承一体型单向超越离合器中，一般如在图14示出局部剖切正面图、图15示出其A-A断面图那样，在内圈61与外圈62分别形成滚动轴承用的轨道面61a、62a，在其间可自由转动地配置多个滚动体3，同时，在内圈61和外圈62分别与滚动轴承用的轨道面61a、62a平行地形成单向超越离合器用的轨道面61b、62b和61c、62c，采用在其间配置多个楔块64的构造。
各滚动体63和楔块64在该例中相互由共用的保持器65沿周向按一定节距配置到形成于内圈61与外圈62间的环状空间内。该例的保持器65具有朝轴向接合2个环状体651和652使其一体化的构造，具有滚动体63用的套和楔块4用的套，滚动体3和楔块64收容于这些套内，从而沿周向按一定节距配置。另外，各楔块64由在环状基体66b一体形成多个弹簧片66a的弹簧兼侧板66朝锁定方向施加弹性力(例如日本特开2000-304068号公报(第2～第4页))。
可是，这种滚动轴承一体型单向超越离合器的润滑由油脂进行，因此，在内圈与外圈之间封入油脂。在公开于专利文献1的滚动轴承一体型单向超越离合器中，配置于轴向两端部的弹簧兼侧板66具有防止油脂泄漏的功能。
即，构成保持器65的2个环状体651、652具有分别设置了底侧凹部的爪部651c和凹部652c，所以，需要用于拔模的孔，为此，在各环状体651、652需要图16中环状体651的由H示出的朝轴向的贯通孔(关于第2环状体652图中未示出，形成于凹部652c与套652b连通的位置)。弹簧兼侧板66b防止油脂从这些孔泄漏。
另外，这些拔模用的孔用作在内圈61与外圈62间封入油脂时的通过孔。即，安装一方的弹簧兼侧板66后，在安装另一方的弹簧兼侧板66之前，通过未安装该弹簧兼侧板66的一侧的轴向贯通孔封入油脂后，安装该另一方侧的弹簧兼侧板66，从而使还包含油脂封入作业的组装的作业性良好。
可是，为了降低成本，在滚动轴承的单侧配置单向超越离合器的构造比在滚动轴承的两侧配置单向超越离合器的构造更有利，但在仅将单向超越离合器配置于单侧的构造中，而且如上述日本特开2000-304068号公报所述那样，应用由包含底侧凹部的接合机构使2个环状体沿轴向接合的技术的场合，弹簧兼侧板仅安装于配置单向超越离合器的单侧，所以，另一方侧的油脂需要另行设置专用的侧板等进行密封。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在滚动轴承的单侧设置了单向超越离合器的构造的滚动轴承一体型单向超越离合器，该滚动轴承一体型单向超越离合器在未配置单向超越离合器的一侧不需要设置用于防止油脂泄漏的侧板等，而且，包含油脂封入在内的组装的作业性良好，另外，可将封入的油脂良好地遍布到内圈和外圈的轨道面。
按照上述日本特开2000-291651号公报的方案，J空间可比已有的同种滚动轴承一体型单向超越离合器宽。然而，将设置台阶的一侧的轨道圈作为配合对方构件的配合面的形状精度良好的一侧，可抑制壁厚的下降导致的配合时的单向超越离合器轨道面的精度劣化，但为了减小壁厚自身存在限度，这一点成为增大J空间、增大楔块尺寸的限制环节。
本发明的目的在于提供一种滚动轴承一体型单向超越离合器，该滚动轴承一体型单向超越离合器与上述方案相比扩大了J空间，可使用更大的楔块，因此，小型而且传递转矩大。
按照上述方案，J空间可比已有的同种的滚动轴承一体型单向超越离合器大，可提高以传递转矩为代表的性能。然而，具有该技术，轴与箱体间的空间小，当适用到使用的薄型的滚动轴承时，确保J空间存在极限。
另外，在滚动轴承一体型单向超越离合器中，一般情况下，在楔块的锁定状态下，各楔块在内圈与外圈之间锁定，为了传递转矩，如内圈相对轴的配合、外圈相对箱体的配合都不紧到某种程度以上，则在锁定时，内圈与轴之间或外圈与箱体之间可能产生打滑，相对轴和箱体都需要大的组装负荷，难说安装的作业性良好。
本发明就是鉴于这样的情况作出的，其目的在于提供一种滚动轴承一体型单向超越离合器，该滚动轴承一体型单向超越离合器对于已有的滚动轴承一体型单向超越离合器不用说，与上述本发明人提出的方案的滚动轴承一体型单向超越离合器相比也可进一步扩大J空间，即使适用于使用薄型滚动轴承的部位，也可确保足够大的J空间，发挥出大的转矩传递能力，而且，在轴或箱体的组装作业性也更良好。
可是，滚动轴承如不在内圈和外圈的各轨道面与滚动体的外周面之间形成适当的间隙，则滚动体不按所期望的那样转动，不能发挥出其性能。特别是将内圈和外圈组装到对方构件形成的变形使得径向间隙在组装前后变化，所以，测定内圈轨道面的径向尺寸与外圈轨道面的径向尺寸，与这些各尺寸对应地选择应组装的滚动体的尺寸，即进行所谓的匹配作业，实施组装，使制造时的间隙即所谓的初期间隙成为其内圈和外圈配合到对方构件例如分别配合固定到回转轴、轴箱导致的变形量的值。
另一方面，楔块的单向超越离合器如不适当地保持作为单向超越离合器用的内圈轨道面与外圈轨道面的径向尺寸即J空间、保持相对楔块的径向间隙最佳，则不能充分发挥出其能力。
在滚动轴承与单向超越离合器一体化的滚动轴承一体型单向超越离合器中，通常内圈和外圈相对各对方构件紧配合地组装的场合较多，因此，内圈朝直径膨胀的方向、外圈朝直径缩小的方向变形，从而在组装到对方构件的状态下使J空间相应减少。该J空间的减少量随相对组装对方构件的配合和对方构件的尺寸精度而不同。
为此，为了将组装后的J空间保持最佳，在已有的滚动轴承一体型单向超越离合器中，如在图20(A)和图20(B)中分别示出内圈61和外圈62的单体的轴平行断面图那样，内圈61和外圈62的单向超越离合器用轨道面61b和62b的直径ICD1和OCD1与各滚动轴承用轨道面的直径IBD和OBD无关地分别管理，可获得与组装对方构件的种类对应的初期J空间地对应于对方构件的种类加工成多个尺寸ICDi(i＝1，2，3...)、OCDi(i＝1，2，3...)。
这成为增加制造时的尺寸的检查工时和管理工时的原因，成为使成本上升的原因。
本发明就是鉴于这样的实际情况而作出的，其目的在于提供一种与已有技术相比使制造时的检查工时和管理工时减少从而降低成本的滚动轴承一体型单向超越离合器的制造方法。
为了达到上述目的，本发明的滚动轴承一体型单向超越离合器的内圈和外圈在滚动轴承用轨道面的轴向单侧形成单向超越离合器用轨道面，在内圈和外圈间的环状空间接触于该轨道面地配置多个滚动体和楔块，该滚动体和楔块收容在多个套内按周向预定的间隔保持，该多个套设于使2个环状体在轴向接合而一体化的共用的保持器，同时，具有在上述套内朝锁定方向对上述各楔块施加弹性力的弹性力施加单元；其特征在于在构成上述保持器的2个环状体中的一方一体形成密封上述内圈与外圈间的环状空间的轴向一端部的环状平板部，而且，在该一方的环状体形成至少一个朝径向贯通的径向贯通孔，同时，在另一方的环状体形成至少一个在轴向贯通的轴向贯通孔(技术方案1)。
在本发明中，最好采用这样的构成，即，上述弹性力施加单元具有在环状的平板构件一体形成对各楔块施加弹性力的多个弹簧片的构造，该弹性力施加单元安装于上述另一方的环状体的轴向外侧，覆盖上述轴向贯通孔，密封上述环状空间的轴向另一端部(技术方案2)。
另外，在本发明中，最好采用这样的构成，即，构成上述保持器的各环状体分别由注射成形树脂构成，形成于它们的上述轴向贯通孔和径向贯通孔作为用于形成设于该环状体相互的接合部的底侧凹部的金属模的拔模孔(技术方案3)。
本发明追加这样的功能，即，使仅在滚动轴承的单侧配置单向超越离合器的构造的滚动轴承一体型单向超越离合器具有基于上述日本特开2000-304068号公报的技术的良好组装作业性，而且，在单侧不需要用于密封油脂的侧板，另外，使内外圈间的油脂的流动性良好。
即，在技术方案1的发明的构成中，构成保持器的2个环状体中的一方一体形成密封内外圈间的环状空间的一端侧的环状平板部，从而可在该环状体侧不需要油脂密封用的侧板，通过在另一方的环状体形成朝轴向贯通的轴向贯通孔，从而可在组装后封入油脂。另外，在一体形成环状的平板部的环状体形成朝径向贯通的径向贯通孔，从而可使封入到内外圈间的油脂的朝径向的流动容易化。
另外，如技术方案2的发明那样，作为楔块的弹性力施加单元，在环状平板构件一体形成多个弹簧片，将其配置到形成轴向贯通孔的环状体侧，密封该贯通孔，这样，可兼用油脂密封用的侧板和弹性力施加单元，获得减少部件数量的效果。
另外，如技术方案3的发明那样，在构成保持器的2个环转体为注射成形树脂的场合，可将轴向贯通孔和径向贯通孔分别用作形成接合机构的底侧凹部的金属模的拔模孔。
另外，为了达到上述目的，本发明的滚动轴承一体型单向超越离合器在将单向超越离合器用轨道面形成于滚动轴承用轨道面的轴向侧方的内圈和外圈间的环状空间对应于上述各轨道面配置滚动轴承用的多个滚动体和单向超越离合器用的多个楔块而构成；其特征在于对于上述内圈和外圈双方，在单向超越离合器用轨道面与邻接于滚动轴承用轨道面的肩部之间形成单向超越离合器用轨道面的环状空间的径向尺寸比该肩部的上述环状空间的径向尺寸大的方向的台阶(技术方案4)。
在本发明中，最好采用这样的构成，即，上述内圈的内周面和外圈的外周面配合到各对方构件使用，同时，使在这些对方构件中的、与内圈或外圈的配合面的形状精度更好的对方构件配合的一侧的轨道圈的单向超越离合器用轨道面形成部位的径向壁厚比另一轨道圈的单向超越离合器用轨道面形成部位的径向厚度薄(技术方案5)。
本发明通过在内圈和外圈双方设置增大J空间的方向的台阶，从而与在任一方的轨道圈设置台阶的场合相比，可使J空间更宽(技术方案4)，而且，通过增大形成于配合对方构件的配合部的形状精度良好的一侧的轨道圈的台阶，极力减少设置台阶带来的内圈和外圈的单向超越离合器用轨道面的形成部分的薄壁化的影响(技术方案5)。
即，在技术方案4的发明中，通过在内圈和外圈双方设置增大J空间的方向的台阶，与在任一方的轨道圈设置台阶的场合相比，可使J空间的扩大余地更大，同时，设计的自由度也提高。
另外，通过使内圈和外圈中的配合对方构件的配合面的形状精度良好的一侧的轨道圈的单向超越离合器用轨道面的形成部位的厚度比另一方的轨道圈的相同部位的厚度更薄地设定各轨道圈的台阶，从而可防止薄壁化导致的、当配合到对方构件时仿该对方构件的形状发生的单向超越离合器用轨道圈的形状精度的恶化。
另外，为了解决上述问题，技术方案6的发明的滚动轴承一体型单向超越离合器在滚动轴承的侧方一体形成楔块型的单向超越离合器；其特征在于在滚动轴承的外圈的轨道面的轴向侧方一体形成单向超越离合器的各楔块的外周侧接触的单向超越离合器用轨道面，同时，这些各楔块的内周侧接触到配合于上述滚动轴承的内圈内周面的轴的外周面，在该轴的外周面与上述外圈内周的单向超越离合器用轨道面之间进行转矩传递动作地构成。
另外，为了解决相同的问题，技术方案8的发明的滚动轴承一体型单向超越离合器与上述同样，在滚动轴承的侧方一体形成楔块型的单向超越离合器；其特征在于在上述滚动轴承的内圈的轨道面的轴向侧方一体形成上述单向超越离合器的各楔块的内周侧接触的单向超越离合器用轨道面，同时，这些各楔块的外周侧接触到配合上述滚动轴承的外圈外周面的箱体的内周面，在该箱体的内周面与上述内圈的单向超越离合器用轨道面之间进行转矩传递动作地构成。
可适当地采用这样的构成，即，在技术方案6的发明中，轴的各楔块的内周侧接触的部位的外径尺寸与配合于滚动轴承的内圈内周面的部位的外径尺寸大体相等(技术方案7)，另外，在技术方案8的发明中，使箱体的楔块的外周侧接触的部位的内径尺寸与滚动轴承外圈外周面配合的部位的内径尺寸大体相等(技术方案9)。在本发明中，2个部位的轴的外径尺寸或2个部位的箱体的内径尺寸“大体相等”意味着不有意地设置台阶等，为一样的外径或内径尺寸。
另外，在本发明中，“轴的外周面”不仅包含轴本体的外周面，而且还包含固定于轴本体、实质上构成1个轴体的另一构件的外周面，另外，“箱体的内周面”不仅为箱体本体的内周面，而且还包含固定于箱体、实质上构成1个箱体的另一构件的内周面。
本发明通过利用单向超越离合器用的内侧和外侧的轨道面中的任一方的轨道面利用轴外周面或箱体的内周面，从而达到期望的目的。
即，在技术方案6的发明中，一体形成滚动轴承的内外圈中的、在外圈与已有技术同样地接触单向超越离合器的楔块的外周侧的单向超越离合器用轨道面，但对于内圈，仅形成滚动轴承用轨道面，实质上作为滚动轴承专用，不将楔块的内周侧接触于该内圈地直接接触于轴的外周面。这样，在与已有技术那样在内圈的外周面形成单向超越离合器的轨道面的场合相比，可按内圈的壁厚量增大J空间。
另一方面，在技术方案8的发明中，与已有技术同样地在内圈一体形成单向超越离合器用的轨道面，但对于外圈，仅形成滚动轴承用轨道面，实质上作为滚动轴承专用，不将楔块的外周侧接触于该外圈地直接接触于箱体的内周面。这样，与上述同样地相比于已有技术的场合，可按外圈的壁厚量增大J空间。
在技术方案6的发明中，在楔块的内周侧接触的部分的轴的外径尺寸和技术方案8的发明中的楔块的外周侧接触的部分的箱体的内径尺寸分别不特别限定，但为了解决上述问题，而且轴或箱体不采用特别的构造，即，虽然适用本发明，但不采用特别的构造，而是采用安装已有技术的滚动轴承一体型单向超越离合器的原有的构造，如技术方案7或9的发明那样，使楔块的内周侧接触的部位的轴的外径尺寸与配合内圈内周面的部位的外径尺寸大体相同，或使楔块的外周侧接触的部位的箱体的内径尺寸与配合外圈外周面的部位的内径尺寸大体相等。这样，可解决上述问题，而且不会对轴和箱体要求的其它性能产生影响，而且，可避免轴或箱体的制造成本的上升。
另外，为了达到上述目的，本发明的滚动轴承一体型单向超越离合器的制造方法制造滚动轴承一体型单向超越离合器，该滚动轴承一体型单向超越离合器在滚动轴承用轨道面的轴向邻接地形成单向超越离合器用轨道面的内圈和外圈间的环状空间配置多个滚动体和楔块；对于上述内圈和外圈，滚动轴承用轨道面与单向超越离合器用轨道面的径向尺寸差相对分别确定的尺寸控制在预定公差内地加工，同时，匹配地组装内圈和外圈，获得使在内圈和外圈分别配合于对方构件的状态下的滚动轴承的径向间隙成为设定值的那样的初期径向间隙(技术方案10)。
其中，在本发明中，最好采用对于上述内圈和外圈通过利用滚子式砂轮刀的成形磨削同时对各滚动轴承用轨道面和单向超越离合器用轨道面进行磨削的方法(技术方案11)。本发明在将内圈和外圈组装到对方构件时，对方构件尺寸的J空间的尺寸变化量利用与滚动轴承的间隙变化量大体一致这一点，不是管理内外圈的单向超越离合器用轨道面的尺寸，而是内外圈的滚动轴承用轨道面的径向尺寸与单向超越离合器用轨道面的径向尺寸的差成为设定的值地进行加工，从而达到所期望的目的。
即，在本发明中，如在作为第4实施形式的附图的图13(A)示出内圈1、在图13(B)中示出外圈2那样，分别对于内圈1和外圈2进行加工，使滚动轴承用轨道面1a、2a的直径IBD、OBD与单向超越离合器用轨道面1b、2b的直径ICD、OCD的差分别成为预定的值，换言之，使图中δ(＝(ICD-IBD)/2)和Δ(＝(OBD-OCD)/2)所示的台阶分别成为决定的值。如通过这样的加工，在将内圈1和外圈2组装到对方构件后获得所需要的径向间隙地相应于球径Bd匹配滚动轴承用轨道面1a、2a的尺寸IBD、OBD，则对于J空间在组装后也可获得成为所需要的值的那样的适当的初期J空间。
按照这样的方法，在将内圈和外圈组装到对方构件后的J空间在作为滚动体的球的直径为Bd、滚动轴承用轨道面与球转动机之间的径向间隙为Tr时，J空间＝Bd+Tr/2-(δ+Δ)......(1)成为一定，不需要对各对方构件改变单向超越离合器用轨道面的尺寸。
为了容易对内圈和外圈实现滚动轴承用轨道面1a、2a与单向超越离合器用轨道面1b、2b的台阶高差δ、Δ为一定的那样的加工，如权利要求11的发明那样，最好采用使用滚子式砂轮刀的成形磨削。当按照这样的成形磨削时，滚子式砂轮刀的形状通过砂轮转印到被加工物，所以，δ和Δ与砂轮形成的切入无关，时常为一定。
图1为本发明的第1实施形式的分解透视图。
图2为剖切地示出侧板的一部分的本发明第1实施形式的侧面图。
图3为图2的A-A断面图。
图4为构成本发明第1实施形式的保持器5的第1环状体51的说明图，(A)为透视图，(B)为其B向视放大图。
图5为构成本发明的第1实施形式的保持器5的第2环状体52的说明图，(A)为透视图，(B)为其B向视放大图。
图6为本发明的第2实施形式的局部剖切正面图。
图7为图6的A-A断面图。
图8为图7的局部放大图。
图9为本发明技术方案6的第3项发明的实施形式的轴平行断面图。
图10为本发明技术方案8的本发明第3实施形式的轴平行断面图。
图11为本发明第4实施形式的内圈1的外周面的磨削方法的说明图。
图12为本发明第4实施形式的外圈的内周面的磨削方法的说明图。
图13为本发明第4实施形式的内圈1(A)和外圈2(B)的磨削后的滚动轴承用轨道面1a和2a的尺寸与单向超越离合器用轨道面1b和2b的尺寸关系的说明图。
图14为示出滚动轴承一体型单向超越离合器的已有技术的构成例的局部剖切正面图。
图15为示出在球轴承的两侧配置单向超越离合器的已有技术的滚动轴承一体型单向超越离合器的例的图14的A-A向视轴平行断面图。
图16为图15的已有技术例的保持器65和弹簧兼侧板66的分解透视图。
图17构成图16的已有技术例的保持器65的2个环状体651、652的接合状态的要部断面图。
图18为示出已有技术的滚动轴承一体型单向超越离合器的构成例的轴平行断面图。
图19为示出以增大J空间为目的改良的已有技术的滚动轴承一体型单向超越离合器的构成例的轴平行断面图。
图20为已有技术的滚动轴承一体型单向超越离合器(A)和外圈(B)的滚动轴承用轨道面与单向超越离合器用轨道面的尺寸的管理方法的说明图。
具体实施例方式
首先，参照
本发明的第1实施形式。图1为本发明实施形式的分解透视图，图2为剖切侧板的一部分示出的侧面图。图3为图2的A-A断面图。
在内圈1的外周面相互沿轴向邻接地形成深槽球轴承用轨道面1a和单向超越离合器用轨道面1b。另外，在外圈2的内周面与上述各轨道面相向地形成深槽球轴承用轨道面2a和单向超越离合器用轨道面2b。在内圈1与外圈2间滚动接触于深槽球轴承用轨道面1a和2a双方地配置作为多个滚动体的球3，同时，可分别自由倾动地在单向超越离合器用轨道面1b和2b配置多个楔块4。
在内圈1与外圈2之间还设置分别沿周向按预定的节距保持球3和楔块4的保持器5。保持器5相互在轴向使第1和第2环状体51和52接合而一体化，在各第1和第2环状体51、52分别将相同数量的凹部51a、52a形成到对置的位置，在接合状态下，由这些凹部51a、52a形成球套。在第1环状体51的凹部51a的形成面的背面侧形成环状的平板部51b，该平板部51b的内周和外周分别相对内圈1的外周面和外圈2的内周面具有微小间隙地相对，由该平板部51b封闭内圈1与外圈2间的环状空间的轴向一端侧。另外，在第2环状体52的与凹部52a的形成侧相反侧形成用于收容各楔块4的多个斜块用套52b。
另外，在内圈1与外圈2间的环状空间的轴向另一端侧即配置楔块4的一侧的端部，相对第2环状体52固定弹簧兼侧板6，该弹簧兼侧板6在环状的平板构件6a一体形成朝锁定方向对各楔块4施加弹性力的多个弹簧片6b。
图4为构成保持器5的第1环状体51的说明图，(A)为透视图，(B)为其B向视放大图。另外，图5为第2环状体52的说明图，(A)为透视图，(B)为其B向视放大图。
在第1环状体51形成在球套用的各凹部51a之间朝轴向凸出的接合部51c，在该各接合部51c形成分别朝轴向延伸的导向槽51d，同时，在该导向槽51d的背侧(接合部51c的基端侧)形成朝环状体51的径向贯通的贯通孔51e，导向槽51d的背侧连通到该贯通孔51e。
另一方面，在第2环状体52，将朝轴向凸出的爪部52c形成于球套用的各凹部52a间。在该爪部52c将导向槽52d形成于前端，同时，在该斜面52d的基端侧形成返回部52e。另外，在各爪部52c的根部形成朝轴向贯通的贯通孔52f。
为了使以上2个第1和第2环状体51、52一体化，在使导向槽51d与爪部52c相向而且相互的中心大体一致的状态下，将各爪部52c分别插入到导向槽51d，从而不久使爪部52c的返回部52e到达在导向槽51d的背侧连通的贯通孔51e，从而由弹压齿式接合在通常的使用状态下不能分离地使其确实地接合和一体化。
以上的第1和第2环状体51和52通过注射成形树脂而制造。在第1环状体51，在导向槽51d的背侧连通的径向贯通孔51e成为底侧凹部，另外，在第2环状体52，形成于爪部52c的基端部的返回部52e成为底侧凹部，但径向贯通孔51e通过使用朝径向移动的拼合模，从而可将该贯通孔51e自身成形为其拼合模的拔模孔，另外，返回部52e可成形轴向贯通孔52f，作为金属模的拔模孔。
另外，为了组装以上本发明的实施形式，在将外圈2配置于内圈1外侧的状态下，沿径向大体均匀地将所需要个数的球3配置到滚动轴承用轨道面1a、2a之间，在该状态下，从轴向两侧夹入球3地将第1和第2环状体51和52插入到内圈1与外圈2间，将各爪部52c插入到各导向槽51d中接合和一体化。在该状态下，内圈1与外圈2间的环状空间成为第1环状体51侧的端部由第1环状体51的平板部51b封闭的状态，在其相反侧形成于第2环状体52的轴向贯通孔52f成为开口状态。在该状态下，通过各轴向贯通孔52f注入油脂，从而可容易地将油脂充填到滚动轴承用轨道面1a、2a之间。此后，分别将楔块4插入到形成于第2环状体52的各斜块用套52b，安装弹簧兼侧板6。在该状态下，弹簧兼侧板6覆盖轴向贯通孔52f，内圈1与外圈2间的环状空间的第2环状体52侧的端部也成为封闭的状态，不会产生油脂泄漏。
在使用状态下，存在形成于第1环状体51的贯通孔51e，油脂可在内圈1与外圈2间自由流动，可预见润滑性能的提高带来的寿命提高。
在以上的实施形式中，示出作为滚动轴承使用球轴承的例子，但也可使用滚柱轴承等其它滚动轴承。
如以上那样，按照本发明，滚动轴承一体型单向超越离合器在滚动轴承的单侧配置单向超越离合器；其中，保持滚动体和楔块的保持器成为接合2个环状体的构造，在其一方设置封闭内外圈间的环状空间的平板部，同时，形成在径向贯通的径向贯通孔，在另一方的环状体形成沿轴向贯通的轴向贯通孔，所以，包含油脂的封入的组装的作业性良好，另外，在使用时，油脂的流动性也良好，润滑性能提高，寿命也改善。
另外，可将轴向贯通孔和径向贯通孔用作形成设于各环状体的接合部的底侧凹部时所用的拔模用孔，还可作为由冲击负荷等的作用也难以分离的保持器。
另外，下面参照
本发明的第2实施形式。
图6为本发明实施形式的局部剖切正面图，图7为其A-A断面图。另外，图8示出图7的局部放大图。
在内圈1的外周面沿轴向相互邻接地形成深槽球轴承用轨道面1a和单向超越离合器用轨道面1b。另外，在外圈2的内周面分别与上述各轨道面对置地形成深槽球轴承用轨道面2a和单向超越离合器用轨道面2b。在内圈1与外圈2间滚动接触于深槽球轴承用轨道面1a和2a双方地配置作为滚动体的球3，同时，分别倾动地接触于单向超越离合器用轨道面1b和2b地配置多个楔块4。
各球3和楔块4由共用的保持器5分别在周向按预定的节距保持。保持器5具有在轴向使第1和第2环状体51和52接合，成一体化的构造。即，在第1环状体51使多个接合部51c沿周向按预定的节距朝轴向凸出地形成，在该各接合部51c形成沿径向贯通的接合孔51f。另外，在第2环状体52沿周向按相同节距朝轴向凸出地形成多个爪部52a′，在该各爪部52a′形成返回部52e。通过将第2环状体52的各爪部52a′的返回部52e接合到第1环状体51的各接合孔51f，从而沿轴向将第1和第2环状体51和52接合一体化，由此形成保持器5。
在第1环状体51的轴向一端侧一体形成环状的平板部51b，该平板部51b(保持原样)的内周和外周分别相对内圈1的外周面和外圈2的内周面具有很小的间隙地相对，由该平板部51b(保持原样)封闭内圈1与外圈2间的环状空间的轴向一端侧。
另外，在第2环状体52的轴向外侧安装弹簧兼侧板6。该弹簧兼侧板6如图6所示那样，在由环状的平板构成的基体6a一体地沿周向按预定的节距形成弹簧片6b，由基体6a封闭内圈1与外圈2间的环状空间的轴向另一端侧，同时，朝锁定方向由各弹簧片6b对楔块4施加弹性力。
在内圈1的深槽球轴承用轨道面1a两侧的肩部中的单向超越离合器用轨道面1b侧的肩部1c与单向超越离合器用轨道面1b之间设置该单向超越离合器用轨道面1b的直径(外径)成为小直径的方向的台阶部10。另外，在外圈2的深槽球轴承用轨道面2a两侧的肩部中的单向超越离合器用轨道面2b侧的肩部2c与单向超越离合器用轨道面2b之间形成该单向超越离合器用轨道面2b的直径(内径)成为大直径方向的台阶部20。
按照以上构成，内圈1的单向超越离合器用轨道面1b与外圈2的单向超越离合器用轨道面2b间的J空间(在图8中由J表示)与过去相比变宽，结果，可使用比楔块4大的楔块。
以上的本发明的实施形式如在图7中由2点划线示出的那样，内圈1的内径面配合于轴S，另外，外圈2的外径面配合到箱体H使用，这些配合通常成为过盈配合以使得与配合对方构件的相对回转不能进行。通过设置台阶部10或20，使内圈1和外圈2的单向超越离合器用轨道面1b、2b的形成部位的径向的壁厚变薄，但存在该薄壁化使得内圈1或外圈2仿配合对方构件的配合面的形状的可能性，在形状精度差的场合，存在单向超越离合器用轨道面1b或2b的形状精度也恶化的可能性。因此，通过增大内圈1和外圈2的配合对方构件即轴S和箱体H中的、配合面的形状精度良好一侧的轨道圈的台阶部的高度，可避免其影响。通常由于轴S的配合面的形状精度为高精度，所以，在该场合，通过使内圈1的台阶部10比外圈2的台阶部20大，可减小内圈1的单向超越离合器用轨道面1b的形成部位的壁厚，增大外圈2的单向超越离合器用轨道面2b的形成部位的壁厚。这样，可确保必要的J空间，也可在良好的状态下维持单向超越离合器用轨道面1b、2b的双方的形状精度。
在以上的实施形式中，示出了作为滚动轴承使用深槽球轴承的例子，但当然也可使用其它形式的滚动轴承。
另外，在以上的实施形式中，作为保持器5，使用沿轴向对2个环状体51、52进行接合和成为一体化的构造物，但当然也可如图18所示那样，将滚动轴承用的保持器和单向超越离合器另形成为一体，或如图19所示那样，使用一体型的保持器，另外，作为对单向超越离合器的楔块施加弹性力的弹簧，除了如上述实施形式那样使用弹簧兼侧板外，当然也可使用图18所示那样的卡紧弹簧等其它公知构件。
如以上那样，按照本发明，在内圈和外圈双方在滚动轴承用轨道圈面的肩部与单向超越离合器用轨道面间设置台阶，从而可使形成于内圈与外圈的单向超越离合器用轨道面间的J空间比滚动轴承用轨道面的肩部的尺寸宽，由此可使用更大的楔块，与过去相比，不增大整体的尺寸，可提高转矩传递等的性能。另外，通过增大内圈和外圈中的配合对方构件的配合面的形状精度的良好一侧的轨道圈的台阶，从而可防止薄壁化引起的仿配合对方构件的形状而产生的单向超越离合器用轨道面的形状恶化。
下面，参照
本发明第3实施形式。
图9为技术方案6的发明的实施形式的轴平行断面图，为示出组装到轴S和箱体H的状态的图。
该例的滚动轴承一体型单向超越离合器包括内圈1和外圈2，可自由转动地配置于其间的球3、楔块4，按周向一定的节距保持各球3的保持器5，按周向一定的节距保持各楔块4的楔块保持器6，在环状基体6a一体形成朝锁定方向对各楔块4施加弹性力的多个弹簧片6b而构成的弹簧构件6，及由用于密封轴向两端的密封件8、9。轴S配合于内圈1的内周面，在外圈2的外周面配合箱体H。
该例的特征在于在外圈2形成滚动轴承用轨道面2a和单向超越离合器用轨道面2b，在内圈1仅形成滚动轴承用轨道面1a，各楔块4的内周侧与轴S的表面直接接触；内圈1的宽度尺寸(轴向尺寸)比外圈2短，不到达各楔块4的配置位置。
即，在外圈2，与已有技术的这种单向超越离合器同样，形成球3在其内周滚动的滚动轴承用轨道面2a和单向超越离合器用轨道面2b，该单向超越离合器用轨道面2b邻接于该滚动轴承用轨道面2a，各楔块4的外周侧与其平行地接触。另一方面，在内圈1仅形成球3在其外周滚动的滚动轴承用轨道面1a，同时，该内圈1的宽度尺寸(轴向尺寸)与外圈2相比较短，不到达各楔块4的配置位置。另外，各楔块4的外周侧接触在形成于外圈2的单向超越离合器用轨道面2b，内周侧直接接触于轴S的外周面，轴S的外周面实质上形成内侧的单向超越离合器用轨道面STC。
轴S的相对内圈1的配合部位SF的外径尺寸与楔块4的内周侧接触的部位即单向超越离合器用轨道面STC的形成部位的外径尺寸相等。
按照以上的实施形式，可按内圈1的壁厚量比过去增大作为各楔块4的内外周侧的轨道面间的尺寸的J空间，进一步增大楔块的尺寸。结果，可提高传递转矩等的性能。另外，楔块4在外圈2与轴S之间传递转矩，所以，即使与过去相比使内圈1与轴S的配合松弛，也可减小两者间的打滑的发生导致的传递转矩的下降，与过去相比，可使在轴S和箱体H的组装作业比过去容易。
下面，说明技术方案8的发明的实施形式。图10为该轴平行断面图。
该例的特征在于，在内圈11形成滚动轴承用轨道面11a和单向超越离合器用轨道面11b，另一方面，在外圈12仅形成滚动轴承用轨道面12a，使楔块14的外周侧直接接触于箱体H的内周面。
即，在内圈11的外周形成滚动轴承用轨道面11a和单向超越离合器用轨道面11b，在该滚动轴承用轨道面11a上球13滚动，该单向超越离合器用轨道面11b邻接于该滚动轴承用轨道面11a，并且各楔块14的内周侧与其平行地接触。另一方面，在外圈12仅形成球13在其外周滚动的滚动轴承用轨道面12a，该外圈12的宽度尺寸比内圈11短，不到达各楔块14的配置位置。各楔块14的内周侧接触在形成于内圈11的单向超越离合器用轨道面11b，外周侧直接接触于箱体H的内周面，箱体H的内周面实质形成内侧的单向超越离合器用轨道面HTC。
箱体H的外圈12的配合部位HF的内径尺寸与作为楔块14的外周侧接触的部位的单向超越离合器用轨道面HTC的形成部位的内径尺寸相等。
在该例中，球13和楔块14由共用的保持器15保持。保持器15具有沿轴向对第1和第2环状体15a、15b进行接合，成一体化的构造。即，在第1环状体15a朝轴向凸出地沿周向按一定的节距形成多个接合部150，在该各接合部150形成朝径向贯通的接合孔151。另外，在第2环状体15b沿周向按相同节距朝轴向凸出地形成爪部152，在该爪部152形成返回部153。另外，通过将第2环状体15b的各爪部152的返回部153接合到第1环状体15a的接合孔151，从而在轴向使第1和第2环状体15a与15b接合一体化，由此形成保持器15。
另外，在该例中，在形成保持器15的第1环状体15a的轴向一端侧一体形成平板部154，该平板部154具有轴向一端侧的密封功能。另外，在该例中，朝锁定方向对各楔块14施加弹性力的弹簧构件16与前面的例子同样，在环状的基体16a一体形成多个弹簧片(在图10中未出现)，该弹簧构件16固定于保持器15，其基体16a具有轴向另一端侧的密封的功能。
按照以上的实施形式，与已有技术相比，可按外圈12的壁厚量增大作为各楔块14的内外周侧的轨道面间的尺寸的J空间，使楔块14的尺寸更大，提高传递转矩等的性能。另外，楔块14在内圈11与箱体H之间传递转矩，所以，与已有技术相比，也可使外圈12和箱体H的配合松弛，可减小在该两者间的滑动发生导致的传递转矩，与已有技术相比，可使在轴S和箱体H的组装作业容易化。
按照技术方案6的发明，仅在滚动轴承的外圈一体形成单向超越离合器用轨道面，使楔块的外周侧接触，各楔块的内周侧不接触于内圈，直接接触滚动轴承的内圈配合的轴的外周面，在形成于外圈的内周的单向超越离合器用轨道面与轴的外周面之间传递转矩地构成各楔块，所以，在内圈和外圈双方一体形成滚动轴承用轨道面和单向超越离合器用轨道面，与楔块在内外圈间传递转矩的已有的滚动轴承一体型单向超越离合器相比，可增大J空间，提高传递转矩等的性能。
另外，在技术方案8的发明中，仅在滚动轴承的内圈一体形成单向超越离合器轨道面，使楔块的内周侧接触，各楔块的外周侧不接触于外圈，滚动轴承的外圈相对配合的箱体的内周面直接接触，在形成于内圈的外周的单向超越离合器用轨道面与箱体的内周面之间传递转矩地构成各楔块，所以，与上述同样，与过去相比，可增大J空间，可提高传递转矩等的性能。
另外，在以上的各发明中，楔块在外圈与轴之间或内圈与箱体之间传递转矩，所以，仅形成滚动轴承的轨道面的轨道圈(在技术方案6中为内圈，在技术方案8中为外圈)被从转矩传递路径中除外，不需要如已有技术那样使该轨道圈与轴或箱体的配合那么紧，结果，与已有技术相比，可松弛地在轴或箱体配合，可提高组装的作业性。
另外，如技术方案7或9的发明那样，使楔块接触的部位的轴的外径尺寸与配合到滚动轴承的内圈的部位的外径尺寸相等，或使楔块接触的部位的箱体的内径尺寸与滚动轴承的外圈配合的箱体的内径尺寸大体相等，不会对轴或箱体的其它性能产生影响，另外，不使其成本上升，可实现上述效果。
下面，参照
本发明的第4实施形式。在该例中，说明与制造图14、图15所示场合相同构造的滚动轴承一体型单向超越离合器的方法。
图11为本发明实施形式的内圈1的滚动轴承用轨道面1a和单向超越离合器用轨道面1b的磨削方法的说明图，图12为本发明实施形式的外圈2的滚动轴承用轨道面2a和单向超越离合器用轨道面2b的磨削方法的说明图。
内圈1和外圈2由使用砂轮102、202的成形磨削同时磨削滚动轴承用轨道面1a、2a与单向超越离合器用轨道面1b、2b，该砂轮102、202分别利用滚子式砂轮刀101、201成形。
即，在内圈1的磨削加工中，例如使用特种无心磨床。砂轮102如图11(A)所示那样，由形成与磨削加工后的内圈1的外周面同等的形状的滚子式砂轮刀101与整形同时地形成，由此将砂轮102的外周面形成为内圈1的外周面的负形状。按这样的砂轮102的成形状态切入，从而如图11(B)所示那样，在内圈1的外周面同时磨削滚动轴承用轨道面1a和单向超越离合器用轨道面1b双方。然后，在磨削加工后的内圈1如图13(A)所示那样，使滚动轴承用轨道面1a的直径IBD与单向超越离合器用轨道面1b的直径ICD的差，换言之图中δ所示台阶时常为一定。
另外，在外圈2的加工中使用内面磨床，但在该加工中，砂轮202也如图12(A)所示那样由形成与磨削加工后的外圈2的内周面同等形状的滚子式砂轮刀201与整形同时地成形，这样，砂轮202的外周面成形为外圈2的内周面的负形状。通过按这样的砂轮202的成形状态切入，从而如图12(B)所示那样，在外圈2的内周面同时磨削滚动轴承用轨道面2a和单向超越离合器用轨道面2b的双方。在磨削加工后的外圈2，如图13(B)所示那样，使滚动轴承用轨道面2a的直径OBD与单向超越离合器用轨道面2b的直径OCD的差，换言之在图中由Δ示出的台阶为一定。
如以上说明的那样，使用滚子式砂轮刀进行磨削加工的内圈1和外圈2在分别对滚动轴承用轨道面1a、2a进行超精加工后，用于组装。当组装时，实测内圈1和外圈2的滚动轴承用轨道面1a和2a，选择获得考虑了变形量的初期径向间隙的组合进行组装，以在由于内圈1和外圈2所配合的对方构件的尺寸产生变形后获得所需要的径向间隙Tr。
按照由以上方法组装的滚动轴承一体型单向超越离合器，在将内圈1和外圈2组装到对方构件后的单向超越离合器的J空间如上述(1)式所示那样，由于(δ+Δ)为一定，所以时常大体为一定。
因此，按照该制造方法，内圈1和外圈2实质上都不需要单向超越离合器用轨道面1b、2b的尺寸的检查和管理，可仅进行滚动轴承用轨道面1a、2a的尺寸管理，仅进行作为滚动轴承的匹配，从而不仅滚动轴承的径向间隙，而且单向超越离合器的J空间成为设计那样的值。
在以上的实施形式中，说明了在滚动轴承的轴向单侧设置单向超越离合器的滚动轴承一体型单向超越离合器，但本发明当然也可同样地适用于在滚动轴承的轴向两侧配置单向超越离合器的场合。
如以上那样，按照本发明，内圈和外圈都不需要使单向超越离合器用轨道面的尺寸与对方构件对应地制造多种，可减少单向超越离合器用轨道面的尺寸检查和管理工时，可实现成本降低。
权利要求
1.一种滚动轴承一体型单向超越离合器，在滚动轴承的侧方一体形成楔块型的单向超越离合器；其特征在于在上述滚动轴承的内圈的轨道面的轴向侧方一体形成上述单向超越离合器的各楔块的内周侧接触的单向超越离合器用轨道面，同时，这些各楔块的外周侧接触到配合上述滚动轴承的外圈外周面的箱体的内周面，在该箱体的内周面与上述内圈的单向超越离合器用轨道面之间进行转矩传递动作。
2.根据权利要求1所述的滚动轴承一体型单向超越离合器，其特征在于使上述箱体的各楔块的外周侧接触的部位的内径与上述滚动轴承外圈外周面配合的部位的内径尺寸大体相等。
全文摘要
一种滚动轴承一体型单向超越离合器。其中，在构成保持器(5)的环状体(51、52)的一方，一体形成密封内圈(1)与外圈(2)间的环状空间的环状的平板部(51b)，形成径向贯通的贯通孔(51e)的同时，在另一方形成轴向贯通孔(52f)。通过在内圈(1)和外圈(2)的滚动轴承用轨道面(1a、2a)的肩部(1c、2c)与单向超越离合器用轨道面(1b、2b)之间分别设置台阶部(10、20)，进一步增大轨道面(1b、2b)的空间J，可使用更大的楔块(4)。另外，在外圈(2)形成滚动轴承用轨道面(2a)和单向超越离合器用轨道面(2b)，在内圈(1)仅形成轨道面(1a)，楔块(4)将外周侧接触于外圈(2)，内周侧直接接触轴(S)，在轴(S)与外圈(2)之间传递转矩。关于内圈(1)和外圈(2)，将用轨道面(1a、2a)与轨道面(1b、2b)的径向尺寸差分别相对确定的尺寸控制在预定的公差内地进行加工。
文档编号F16C33/76GK101070884SQ20071011020
公开日2007年11月14日 申请日期2004年4月23日 优先权日2003年4月23日
发明者池田哲雄, 伊贺一生, 水谷和司 申请人:株式会社捷太格特