ワンウェイクラッチ(逆転防止機構)とは?仕組み・種類・用途・メーカーまとめ

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ワンウェイクラッチ(One-Way Clutch)は、回転方向を一方向のみに制限する機構です。

ある方向には自由に回転し、反対方向にはロックしてトルクを伝達するため、「逆転防止機構」や「バックストップ」とも呼ばれます。

コンベヤや減速機、巻取り装置など、逆転を防ぎたい機械要素に広く使用されます。




ワンウェイクラッチとは(基礎知識)

ワンウェイクラッチは、入力軸と出力軸の間で回転方向を制御する装置で、片方向の回転のみを許容し、逆方向の回転を瞬時にロックします。

ローラやスプリング、カムなどの構造により、摩擦を利用してトルクを伝達します。主に次のような用途で使われます。

  • コンベヤやエレベータなどの逆転防止
  • 巻取り・送り装置の空転制御
  • クラッチ機構(自転車の後輪ハブなど)
  • モータや減速機の回転保持

ワンウェイクラッチの種類

  • ローラ式:最も一般的な構造。ケージ内のローラが傾くことでロック・解除を行う。高トルク・小スペース。
  • スプラグ式:カム形状のスプラグが内外輪間でトルクを伝達。高速・高耐久用途に適する。
  • カム式:カムとばねで一方向に噛み込み。低速・中トルク向け。
  • ラチェット式:爪と歯車が噛み合う構造。動作が分かりやすく、安価だが騒音が大きい。
  • バックストップ式:減速機の出力軸などで逆転を防止。保持機構付きで安全性が高い。

主な用途

  • ベルト・チェーンコンベヤの逆走防止
  • 巻取り・送り機構の一方向送り
  • 自転車ハブ・リール・モータドライブの空転機構
  • 減速機・昇降機の安全保持(バックストップ)
  • クラッチユニット内部の一方向伝達機構

構造と作動原理

ワンウェイクラッチは、内輪と外輪の間に設けられた「ローラ」や「スプラグ」が、回転方向によって接触・分離することで動作します。

  • 正転時:内輪・外輪が滑らかに回転し、摩擦が発生しない(空転状態)。
  • 逆転時:ローラ(またはスプラグ)が傾斜面に押し付けられて噛み込み、トルクを伝達してロック。

構造的に非常にコンパクトで、ベアリング一体型やユニット型も多く、市販部品として容易に入手できます。

選定時のポイント

  • 定格トルク:駆動軸にかかる最大トルクより20〜30%余裕を持たせます。
  • 回転数:スプラグ式は高速対応、ラチェット式は低速・高負荷向け。
  • 取付方法:内輪固定型・外輪固定型・シャフト直結型を用途に合わせて選定。
  • 潤滑:オイル潤滑またはグリース封入型。ドライ環境では摩耗対策が必要。
  • 環境条件:粉塵・湿気が多い環境では密封構造やステンレス仕様を選ぶ。

主なメーカー一覧

  • 椿本チエイン株式会社(TSUBAKI):スプラグ式ワンウェイクラッチ、バックストップなど。世界的シェアを持つ。
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  • 日本トムソン株式会社(IKO):ニードルローラクラッチを展開。精密・高信頼性設計。
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  • NSKマイクロプレシジョン株式会社(NSK Micro):小型・薄型のローラクラッチを展開。OA機器・精密装置向け。
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  • オリエンタルモーター株式会社:モータ・減速機用の逆転防止クラッチ付きモデルを展開。
    公式サイトはこちら
  • 株式会社不二越(NACHI):ベアリング一体型ローラクラッチを製造。高耐久・高トルクに対応。
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  • NTN株式会社:ベアリング内蔵クラッチユニットやバックストップを提供。重機械に採用多数。
    公式サイトはこちら
  • 三木プーリ株式会社(MIKI PULLEY):クラッチユニット一体型ワンウェイ機構を提供。
    公式サイトはこちら

メーカー比較表

メーカー 主力タイプ 強み 用途例
TSUBAKI スプラグ・バックストップ 重負荷対応・信頼性 コンベヤ・昇降装置
IKO ニードルローラ 精密・コンパクト 産業機器・搬送
NSK Micro 小型ローラ式 軽量・静音 OA機器・精密装置
NACHI ローラ式一体型 高トルク・高耐久 減速機・巻取り装置
NTN ベアリング一体型 大型・高トルク用途 重機械・プラント
オリエンタルモーター モータ一体型 組込み・省スペース FA・搬送ライン
三木プーリ クラッチ統合型 駆動制御連携 FA・自動機



購入先・販売サイト

Q&A(よくある質問)

Q. ワンウェイクラッチとバックストップの違いは?

A. 機能は同じく「逆転防止」ですが、バックストップは特に重力負荷がかかる垂直搬送装置など、安全保持を目的とした構造です。

Q. ワンウェイクラッチのメンテナンス周期は?

A. グリース封入型であれば10,000〜20,000時間程度で交換が目安。高負荷用途では定期的なトルクチェックが推奨されます。

Q. 回転方向を反転したい場合はどうすればいい?

A. 取り付け方向を逆にする、または両方向対応の「双方向クラッチユニット」を選定します。

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