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一方向ベアリング原理

 

一方向ベアリング一方向ベアリングは、一方向には自由に回転し、反対方向には固定されるタイプのベアリングです。一方向ベアリングの金属製ハウジングには、多数のローラー、ニードルローラー、またはボールが収められており、転動座（穴）の形状によって一方向にのみ回転し、反対方向には大きな抵抗が生じます（いわゆる「一方向」）。

一方向ベアリングの動作原理

1. スロープとローラーの設計

ランプアンドローラー式ワンウェイクラッチは、基本的に、内径がバレル状の外輪、ランプ状の内輪、そしてバネの力を受け、常に内輪と外輪に密着しているローラー群で構成されています。一方の軌道が回転方向に沿って回転すると他方の軌道にも影響が及ぶ限り、この構造は速度だけでなく、即時的な駆動能力も確保します。

このタイプのワンウェイクラッチは、様々な環境下での追い越し、インデックス走行、および非逆転走行に適している。

超越的なワンウェイクラッチとして使用する場合

ランプ型ローラー式ワンウェイクラッチは、このように取り付けられます。つまり、外輪がオーバーライド部材として使用されます。これは高速追い越しにおいて非常に重要です。内輪で追い越す場合、ローラーに作用する遠心力が追い越し速度を制限してしまうためです。

非逆転ワンウェイクラッチとして使用する場合

比較的低速域では、内輪回転式のランプローラー型ワンウェイクラッチのみが適しています。より高速が必要な場合は、ウェッジ型ワンウェイクラッチをお勧めします。

インデックスワンウェイクラッチとして使用する場合

外輪は揺動要素、内輪は従動要素とみなされることが多い。そうでない場合、ローラーとスプリングの慣性によって誤差が生じ、特に高周波インデックス動作時に顕著となる。希釈潤滑油と強力なスプリングを使用することで、高速インデックス動作の精度と品質が向上する。

2. ウェッジデザイン

このウェッジ式ワンウェイオーバーライドクラッチは、一般的に内輪、外輪、ウェッジ群、ウェッジケージ、強力なスプリング、およびベアリングで構成されています。ウェッジは内輪と外輪の間に挟まれ、一方の軌道からもう一方の軌道へ動力を伝達します。ウェッジには2つの対角直径（つまり、ウェッジの一方の角からもう一方の角までの距離）があり、そのうちの1つはもう1つよりも大きくなっています。ウェッジの動作は、内輪と外輪が互いに回転し、ウェッジが比較的大きな断面上でより大きな垂直位置を占めるように強制されることで発生します。

3. セルフロック角ウェッジ効果は、主にウェッジの形状と、内輪と外輪の間のウェッジのセルフロック角に依存します。ウェッジワンウェイクラッチの基本概念では、ウェッジの摩擦係数が駆動方向の内輪によって発生する急激なトルクに関係し、この摩擦値がセルフロック角の接線値よりも大きくなければならないとされています。条件が安全でない場合、ウェッジは発生しません。

自己ロック角度はくさびの構造によって決まり、内側リングと外側リング上の点はそれぞれくさびと接続されている。

ウェッジの設計では、初期セルフロック角が非常に小さく、開始時に確実に接合されるようになっています。トルクが増加すると、ウェッジに半径方向の力が発生し、ウェッジの軌道面がたわみ、ウェッジが新しい位置に移動します。ウェッジは、オーバーライド位置から最大荷重がかかる位置まで移動するにつれて、セルフロック角が徐々に大きくなるように設計されていることがよくあります。比較的大きなセルフロック角により、ウェッジによって発生する半径方向の力が低減されるため、伸びとブリネル硬度の制限が満たされている限り、大きなトルクを伝達することが可能になります。

一方向ベアリングの主な用途：繊維機械、印刷機械、自動車産業、家電製品、偽造品検出器。