JP2008196547A - 一方向クラッチ - Google Patents

Abstract

【課題】限られた軸方向幅の中で組む事ができ、軸方向の省スペース化が図れる一方向クラッチを提供すること。
【解決手段】内輪は、軸方向の一方の端部から径方向外向きに外輪より外径側に延在する部分を有し、前記外輪は、前記内輪の前記一方の端部と軸方向反対側になる一方の端部から径方向内向きに前記内輪より内径側に延在する部分を有し、前記内輪の前記延在する部分と前記外輪の前記延在する部分とは、前記トルク伝達部材を間にして軸方向に対向して配置され、前記内径側保持器は、前記内向きフランジの内周縁が前記内輪の前記延在する部分側で前記内輪に係合し、前記外径側保持器は、前記外向きフランジの外周縁が前記外輪の前記延在する部分側で前記外輪に係合している。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の自動変速機等に用いられる一方向クラッチの改良に関し、内燃機関の始動装置に用いられるスタータ用一方向クラッチの改良に関する。

車両の自動変速機等には、駆動側の回転力を一方向にのみ伝達し、反対方向には伝達しない一方向クラッチが用いられている。

図２は、従来のスプラグ型一方向クラッチの構造を示す軸方向の断面図である。一方向クラッチは、相対回転する同心の内輪１０及び外輪１１と、内輪１０及び外輪１１の間に介装された一方向クラッチ機構１５からなっている。一方向クラッチ機構１５は、トルク伝達部材である複数のスプラグ１２と、スプラグ１２を係合方向へ付勢するスプリング部材１４と、スプラグ１２を保持するとともに過度の傾斜を抑制する筒状の内径側保持器２０及び外径側保持器２１と、両保持器を所定の間隔に保持してスプラグ１２の作用を確実なものにする一対のエンドベアリング（図示なし）とから構成されている。

内径側保持器２０の軸方向側一方の端部は、径方向内側に向かって内向きのフランジ（図示なし）を形成している。内向きフランジの内周側が内輪１０の外周面に係合されることにより、内径側保持器２０は位置決めされ、また一方向クラッチの心出しがなされる。

また、外径側保持器２１の軸方向側一方の端部には、径方向外側に向かって外向きフランジ（図示なし）が形成されている。外向きフランジが外輪１１の内周面に係合されることにより、外径側保持器２１は位置決めされている。

内輪１０が一方向に回転すると、スプラグ１２は内輪１０の回転に合わせて係合方向に傾き、スプラグ１２のカム面１２ａが外輪１１の内周面１１ａ及び内輪１０の外周面１０ａに係合することにより内輪１０及び外輪１１と噛み合う。これにより、内輪１０の回転力がスプラグ１２を介して外輪１１に伝達され、外輪１１が内輪１０と同方向に回転する。

これに対し、外輪１１が逆方向に回転すると、スプラグ１２のカム面１２ａは外輪１１の内周面１１ａ及び内輪１０の外周面１０ａとは非係合状態となり、外輪１１は空転する。このようにして内輪１０の回転は一方向にのみ伝達される。

更に、内輪と外輪との相対的な高速回転に対応できるよう、一方向クラッチ機構と転がり軸受とを組み合わせた一方向クラッチも用いられている（特許文献１参照。）。

また、特許文献２には、一方向クラッチにおいて保持器の軸方向への抜けを、抜け止め用プレートを用いずに防止する構成について開示されている。
特開２００３−９０３６０号公報 実開昭６０−５６８３２号公報

従来の一方向クラッチの保持器組み付けにおいては、外径側保持器の外向きフランジ及び内径側保持器の内向きフランジが、共に一方向クラッチの軸方向で同じ端部側に配置された場合、内径側保持器は心出し機能を持っているため、内輪に外嵌される内径側保持器の内向きフランジと内輪外周面の面取り部とが軸方向で重なる位置になると、心出し機能を確保出来ないという不具合があった。

それを避けるためには、内径側保持器の内向きフランジと内輪外周面の面取り部とが軸方向の位置で重ならない程度まで内輪の軸方向幅を広くするか、或いは内輪の軸方向幅は変えずに、スプラグ及び内径側保持器の軸方向幅を狭くして、内径側保持器の内向きフランジと内輪外周面の面取り部とが軸方向の位置で重ならないようにするしかない。

しかし内輪の軸方向幅を広くするとクラッチ全体の軸方向幅が広くなってしまい、又スプラグの幅を狭くするとトルク容量が減少する、という欠点があった。
更に、自動車に装備される自動変速機には、軸方向の幅寸法の短縮化を図るため、動力伝達装置であるクラッチ等の軸方向の設置スペースを制約した設計構造としたものがある。このような場合、軸方向の設置スペースが狭いため、動力伝達装置の自動変速機への組み込みが困難となる。そのため、動力伝達装置の軌道部材は、その設置スペースに合わせて構成せざるを得なくなる。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、一方向クラッチのトルク容量及び機能を損なうことなく、限られた軸方向幅の中で組むことが可能で省スペース化に貢献し、かつ保持器の位置関係を理想的なところまで持っていくことができる一方向クラッチを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る一方向クラッチは、相対回転自在に配置された同心の内輪及び外輪と、前記内輪の外周軌道面と前記外輪の内周軌道面との間に介装された複数のトルク伝達部材と、前記トルク伝達部材を円周方向に所定間隔で保持するとともに傾きを抑制する円筒状の内径側保持器及び外径側保持器とを備え、前記内径側保持器の一方の端部には径方向に内向きフランジが形成されており、前記外径側保持器の一方の端部には径方向に外向きフランジが形成されている一方向クラッチにおいて、前記内輪は、軸方向の一方の端部から径方向外向きに前記外輪より外径側に延在する部分を有し、前記外輪は、前記内輪の前記一方の端部と軸方向反対側になる一方の端部から径方向内向きに前記内輪より内径側に延在する部分を有し、前記内輪の前記延在する部分と前記外輪の前記延在する部分とは、前記トルク伝達部材を間にして軸方向に対向して配置され、前記内径側保持器は、前記内向きフランジの内周縁が前記内輪の前記延在する部分側で前記内輪に係合し、前記外径側保持器は、前記外向きフランジの外周縁が前記外輪の前記延在する部分側で前記外輪に係合していることを特徴とする。

また、本発明に係る一方向クラッチは、前記外輪内周軌道面の、前記外径側保持器の前記外向きフランジの外周縁との係合部には、円周方向全周に亘って凹部が設けられており、該凹部に前記外向きフランジの外縁部が掛かり止めされていることを特徴とする。

本発明に係る一方向クラッチによれば、軸方向寸法の省スペース化を図ることができ、限られた軸方向幅の中でクラッチ機構を組むことが可能となる。また、一方向クラッチのトルク容量及び機能を確保しながら保持器の位置関係を理想的なところまで持っていくことができる。

更に、外輪内周軌道面の、外径側保持器の外向きフランジの外周縁との係合部に凹部を設け、外向きフランジの外周縁を該凹部に掛かり止めすることにより、外径側保持器の軸方向への抜け止めをすることが出来る。

以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る一方向クラッチについて詳細に説明する。尚、以下に説明する実施形態は本発明を例示として説明するものであって、本発明を限定するものではないことは言うまでもない。

図１を参照して本実施形態に係る一方向クラッチ５の詳細を説明する。図１は、本実施形態に係る一方向クラッチ５の要部の断面図である。

一方向クラッチ機構１５は、内輪１０と外輪１１との間に介装された複数のスプラグ１２と、スプラグ１２を保持すると同時に係合方向へ付勢するスプリング部材１４と、スプラグ１２を円周方向に所定間隔で保持し、スプラグ１２の過度の傾きを抑制する内輪側の内径側保持器２０及び外輪側の外径側保持器２１とを備えている。内輪１０は、軸方向一方の端部から径方向外向きに外輪１１より外径側に延在する部分４（以後、内輪部材外方向延在部４と称す）を有している。外輪１１は、内輪部材外方向延在部４とは反対側の軸方向端部から径方向内向きに内輪１０より内径側に延在する部分６（以後、外輪部材内方向延在部６と称す）を有している。内輪１０の外周軌道面１０ａは、外輪部材内方向延在部６側の先端部分に面取り８ａが施されている。また、外輪１１の内周軌道面１１ａは、内輪部材外方向延在部４側の先端部分に面取り９ａが施されている。

本実施形態では、内輪部材外方向延在部４は図示しない駆動側機構の出力用回転部材と一体に形成されており、また、外輪部材内方向延在部６は図示しない被駆動側機構の入力用回転部材と一体に形成されている。

こうして、内輪１０は、軸方向において外輪部材内方向延在部６とは反対側の端部から径方向外向きに延在する内輪部材外方向延在部４で駆動側機構の出力用回転部材と一体になり、外輪１１は、軸方向において内輪部材外方向延在部４とは反対側の端部から径方向内向きに延在する外輪部材内方向延在部６で被駆動側機構の入力用回転部材と一体になり、これら両輪１０と１１とは、径方向に向き合う形で同軸に配置された内輪１０の外周軌道面１０ａと外輪１１の内周軌道面１１ａとの間に一方向クラッチ１５を構成している。

このような構成であるから、駆動側機構の出力用回転部材の回転はそのまま内輪１０の回転となり、一方向クラッチ機構１５のトルク伝達部材であるスプラグ１２を介して外輪１１に伝達され、外輪１１の回転はそのまま被駆動側機構の入力用回転部材の回転となる。こうして駆動側機構の回転力は被駆動側機構へと伝達される。一方、外輪１１の回転は、一方向クラッチ１５により、内輪１０側へは伝達しない。

次に、内径側保持器２０及び外径側保持器２１の構成と、これら両保持器の組み付けについて説明する。
内径側保持器２０及び外径側保持器２１は円筒状をなし、それぞれの円筒部にはスプラグ１２を保持するための複数の図示しない窓部が設けられている。内径側保持器２０の一方の軸方向側端部には、径方向に内向きフランジ２０ａが形成されている。外径側保持器２１の軸方向端部で、内向きフランジ２１ａの反対側には、径方向に外向きフランジ２１ａが形成されている。

内向きフランジ２０ａの内周縁は内輪１０の外周軌道面１０ａに係合されていて、内径側保持器２０の位置決めがなされ、且つ心出しがなされている。このように係合することにより、内向きフランジ２０ａの端部と内輪１０先端の面取り部８ａとが軸方向で重ならない位置で内径側保持器２０を配置でき、確実に内径側保持器２０の心出し機能を確保できる。

また、外向きフランジ２１ａの外周縁は内周軌道面１１ａの、軸方向外輪部材内方向延在部６側で外輪１１の内周軌道面１１ａに係合されており、外径側保持器２１の位置決めがなされている。このように係合することにより、外向きフランジ２１ａの端部と外輪１１先端の面取り部９ａとが軸方向で重ならない位置で外径側保持器２１を配置できる。

上述のように構成した一方向クラッチ５において、内輪１０は軸方向一方の端部に内輪部材外方向延在部４を有し、外輪１１は、内輪１０の内輪部材外方向延在部４とは反対側の端部に外輪部材内方向延在部６を有し、内輪１０と外輪１１とは、クラッチ機構１５を間にして軸方向に対向して配置され、内径側保持器２０は、内向きフランジ２０ａの内周縁が内輪１０の内輪部材外方向延在部４側で内輪１０に係合され、外径側保持器２１は、外向きフランジ２１ａの外周縁が外輪１１の外輪部材内方向延在部６側で外輪１１に係合されることによって、各保持器２０、２１のフランジ２０ａ、２１ａと内輪１０及び外輪１１の面取り部８ａ、９ａとが軸方向で重ならない位置で各保持器を配置することができ、一方向クラッチ５の軸方向寸法の省スペース化が図れる。また、トルク容量及び機能を損なうことなく保持器の位置を理想的なところに持っていくことができる。

また、本実施形態では、内周軌道面１１ａの、外向きフランジ２１ａの外周縁との係合部には、全周に亘って凹部２２が形成されている。凹部２２には、外径側保持器２１の外向きフランジ２１ａが掛かり止めされる。このように掛かり止めされることにより一方向クラッチ機構１５の軸方向への抜け止めをすることができる。

以上より、本発明に係る一方向クラッチを用いることにより、トルク容量及び機能を損なうことなく、限られた軸方向幅の中で一方向クラッチを組むことが可能となり、省スペース化に貢献することができる。

なお、本発明に係る一方向クラッチは、上記の実施例に限定されることはなく、種々変形可能である。

本発明の実施形態に係る一方向クラッチの要部の径方向断面図である。 従来の一方向クラッチの構造を示す軸方向断面図である。

符号の説明

４ 内輪部材外方向延在部
５ 一方向クラッチ
６ 外輪部材内方向延在部
８ａ 面取り部
９ａ 面取り部
１０ 内輪
１０ａ 外周軌道面
１１ 外輪
１１ａ 内周軌道面
１２ スプラグ
１４ スプリング部材
１５ 一方向クラッチ機構
２０ 内径側保持器
２０ａ 内向きフランジ
２１ 外径側保持器
２１ａ 外向きフランジ
２２ 凹部

Claims (2)

1. 相対回転自在に配置された同心の内輪及び外輪と、
   前記内輪の外周軌道面と前記外輪の内周軌道面との間に介装された複数のトルク伝達部材と、
   前記トルク伝達部材を円周方向に所定間隔で保持するとともに傾きを抑制する円筒状の内径側保持器及び外径側保持器とを備え、前記内径側保持器の一方の端部には径方向に内向きフランジが形成されており、前記外径側保持器の一方の端部には径方向に外向きフランジが形成されている一方向クラッチにおいて、
   前記内輪は、軸方向の一方の端部から径方向外向きに前記外輪より外径側に延在する部分を有し、前記外輪は、前記内輪の前記一方の端部と軸方向反対側になる一方の端部から径方向内向きに前記内輪より内径側に延在する部分を有し、前記内輪の前記延在する部分と前記外輪の前記延在する部分とは、前記トルク伝達部材を間にして軸方向に対向して配置され、前記内径側保持器は、前記内向きフランジの内周縁が前記内輪の前記延在する部分側で前記内輪に係合し、前記外径側保持器は、前記外向きフランジの外周縁が前記外輪の前記延在する部分側で前記外輪に係合していることを特徴とする一方向クラッチ。
2. 前記外輪内周軌道面の、前記外向きフランジの外周縁との係合部には、円周方向全周に亘って凹部が設けられており、該凹部に前記外向きフランジの外縁部が掛かり止めされていることを特徴とする請求項１に記載の一方向クラッチ。

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