JP3567592B2

JP3567592B2 - 一方向クラッチ及びそれを有するスタータ

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Publication number: JP3567592B2
Application number: JP06451996A
Authority: JP
Inventors: 圭一松島; 志賀　　孜; 正昇大見
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1996-03-21
Filing date: 1996-03-21
Publication date: 2004-09-22
Anticipated expiration: 2016-03-21
Also published as: JPH09256935A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トルクを一方向に伝達する一方向クラッチ及びそれを用いたスタ−タに関する。
【０００２】
【従来の技術】
スタータ用クラッチとして、例えば実公昭５９−２６１０７号が開示するように、アウタとインナとの間に形成される楔状空間に収納されたローラが、楔状空間の狭隙側に移行する時、ローラがアウタとインナとの間に食い込んで両者間でトルクを伝達し、ローラが楔状空間の広隙側に移行する時、ローラがアウタ及びインナに同時に当接しないようにして両者間でのトルク伝達を防止するいわゆるローラ式一方向クラッチがある。
【０００３】
特に、実公昭５９−２６１０７号公報は、伝達トルクが所定量を超える場合にアウタ（又はインナ）がローラを介して滑るようにして過大なトルク伝達を阻止することを提案している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ただ、このクラッチでは、ローラが楔状空間狭隙側終端部におけるアウタとインナとの間の隙間の僅かなばらつきにより、アウタ（又はインナ）へのローラの食い込み量が変化して最大伝達トルク量が大きく変動するという問題があった。本出願人の出願になる特願平６−２１３７０７号公報は、この問題を改善するために、アウタ及びインナの一方の周面に係止凹部を形成した係止凹部付ローラ式一方向クラッチを提案した。この一方向クラッチを説明すると、アウタの内周面にローラを収納する楔状溝を設け、インナの外周面にローラを係止する係止溝を設け、この係止溝が、トルク伝達時にローラを係止溝に係合させ、アウタに所定量以上のトルクが加わるとローラが次の係止溝へ乗り越えていける形状をもつものである。
【０００５】
しかしながら、この係止凹部付の一方向クラッチでは、オーバーランニングの際にローラがこの係止凹部の凹凸により衝撃を受け、ローラやインナやアウタが損傷したり、騒音、振動が生じたりする可能性が考えられる。また、従来の係止凹部無しのローラ式一方向クラッチでは、最大伝達トルクが上記円筒面からなるローラ転動面とローラとの間の摩擦係数に依存し、この摩擦係数の調整及び経時的な変化の防止が容易ではなかった。また摩擦係数が大きすぎるとローラなどの磨耗が増大し、磨耗低減のために摩擦係数を小さくしすぎると充分な最大伝達トルクが得られないという不具合があった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、良好なトルク伝達特性を確保しつつオーバーランニング時の損傷、騒音、振動を抑止可能な一方向クラッチ及び及びそれを有するスタータを提供することを、目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のクラッチによれば、上述した係止凹部を有するローラ式一方向クラッチとして、アウタ及びインナのうち、ローラ収容用の楔状溝を持たない方の回転体の周面（ローラ転動面）にローラと係合可能な係止凹部が設けられる。したがって、ローラは、正常なトルク伝達時に楔状溝の狭隙側に位置して係止凹部の端壁面と接触してトルク伝達が行われ、オーバーランニング時に楔状溝の広隙側に変位し、ローラがインナの係止凹部から離脱してインナはアウタに対して相対回転自在となる。
【０００８】
したがって、ローラは正常なトルク伝達時に従来のように楔状溝を持たない側の回転体の単なる円筒面との摩擦によりトルク伝達を行うのではなく、係止凹部の上記端壁面との係合により主にトルク伝達を行うので、最大伝達トルクをこの係止凹部の深さや上記端壁面の形状により設計することができ、正確に決定できる。すなわち、本手段の一方向クラッチでは、トルク伝達原理上、摩擦係数の変動の影響が少なく、従来より摩擦係数を低下させて各部の磨耗低減を実現することができる。
【０００９】
更に説明すれば、従来のローラ式一方向クラッチでは、ローラが円筒面をその求心方向に押す力に摩擦係数を掛けて得られる摩擦力に応じて伝達トルクが決定される。これに対し、本手段の係止凹部付のローラ式一方向クラッチでは、ローラと係止凹部の端壁面とが線接触と仮定すれば、ローラが端壁面を押す力の方向はこの線接触部分におけるローラの径方向となり、結局、端壁面のこの接触部位に直角な方向となり、端壁面の形状に依存することになる。また、係止凹部が浅ければ、ローラは更に係止凹部の底面にも接触するので、ローラが底面を押す力の方向はこの底面のこの接触部位に直角な方向となり、底面の形状にも依存することになる。どちらにしても、ローラはこの円筒面をその求心方向へ押すとともにそれと直角な周方向にも押すことになり、この周方向に押す力は直接、伝達トルクとなる。そして、このようにローラが係止凹部の端壁面や底面に全体として面接触する場合には、ローラや係止凹部への応力集中が軽減され、それらの損耗の著しい低減を実現することができる。
【００１０】
また、係止凹部の端壁面の製作精度は、係止凹部を持たない従来のローラ式一方向クラッチにおけるローラ転動隙間の精度確保に比べて格段に簡単であり、製造工程も簡素となる。更に、上記ローラ転動隙間が多少変化しても伝達トルクの大幅な変動が生じないので、アウタやインナやローラの剛性を従来より格段に減らすことができ、小型軽量化を図ることができる。すなわち、これらが剛性不足により変形してもローラが係止凹部から離脱せず係止されている限り、ローラに接する係止凹部の接面位置が多少変位する程度であり、伝達トルクが大幅に変化することはない。
【００１１】
請求項１記載の一方向クラッチでは更に、弾性体を係止凹部を有する回転体の周面に配設してローラの外周面を径方向楔状溝側へ付勢することにより、オーバーランニング時（結合解除時）に楔状溝の深溝部に位置するローラを上記付勢により係止凹部に係合しない位置まで径方向へ変位させる。このようにすれば、オーバーランニング時にローラが係止凹部と衝接して、ローラやインナやアウタが損傷したり、騒音、振動が生じたりするのを防止することができる。特に、この弾性体は、前記係止凹部の略最大径に設定された外径をもつリング形状を有し、正規トルク伝達時には前記ローラが前記弾性体のリング形状を径内方向に湾曲させて前記アウタと前記インナとを結合し、オーバーラン時には前記弾性体のリング形状の湾曲がほとんど解消して前記結合が解除される。
【００１２】
請求項２記載の一方向クラッチは、上記請求項１記載の構成において更に、弾性体を係止凹部を有する回転体の周面に配設してローラの外周面を径方向楔状溝側へ付勢し、トルク伝達時（結合時）に楔状溝の浅溝部に位置するローラを上記付勢により楔状溝に押し付けるので、トルク結合時においてもローラは係止凹部を有する円筒体（インナ）に対して弾性結合することになり、衝撃や振動が入力されたり、伝達トルクが急変したりしても、ローラががたついたり飛び出したりするのが防止でき、静粛なトルク伝達を行うことができる。
【００１３】
【００１４】
請求項３記載の一方向クラッチによれば請求項１又は２記載の構成において更に、トルク伝達の方向へ所定量以上の過大トルクが入力する場合にアウタ又はインナ又は自己の弾性変形によりローラが係止凹部から離脱するので、上記過大トルク入力時の空転により、伝達トルクリミット機能を実現することができる。
【００１５】
請求項４記載の一方向クラッチによれば請求項１乃至３のいずれか記載の構成において更に、インナの外周面に凹設された環状溝に収容された弾性輪により弾性体を構成するので、簡素な構造で全周に個々に配設された複数のローラに弾性を付与することができる。なお、この弾性体は係止凹部の底部に固着された弾性を有する樹脂層やゴム層とすることもできる。
【００１６】
また、上記弾性輪は上記閉じた環状のリングの他、所定ターン数のコイルスプリングとすることができる。このようなコイルスプリングは、全周にわたって上記切れ目がないので、オーバーランニング時におけるローラと弾性輪との円滑な相対滑りを確保することができる。
請求項５記載のクラッチによれば、上述した係止凹部を有するローラ式一方向クラッチとして、アウタ及びインナのうち、ローラ収容用の楔状溝を持たない方の回転体の周面（ローラ転動面）にローラと係合可能な係止凹部が設けられる。したがって、ローラは、正常なトルク伝達時に楔状溝の狭隙側に位置して係止凹部の端壁面と接触してトルク伝達が行われ、オーバーランニング時に楔状溝の広隙側に変位し、例えば、ローラがインナの係止凹部から離脱してインナはアウタに対して相対回転自在となる。
したがって、ローラは正常なトルク伝達時に従来のように楔状溝を持たない側の回転体の単なる円筒面との摩擦によりトルク伝達を行うのではなく、係止凹部の上記端壁面との係合により主にトルク伝達を行うので、最大伝達トルクをこの係止凹部の深さや上記端壁面の形状により設計することができ、正確に決定できる。すなわち、本手段の一方向クラッチでは、トルク伝達原理上、摩擦係数の変動の影響が少なく、従来より摩擦係数を低下させて各部の磨耗低減を実現することができる。
更に説明すれば、従来のローラ式一方向クラッチでは、ローラが円筒面をその求心方向に押す力に摩擦係数を掛けて得られる摩擦力に応じて伝達トルクが決定される。これに対し、本手段の係止凹部付のローラ式一方向クラッチでは、ローラと係止凹部の端壁面とが線接触と仮定すれば、ローラが端壁面を押す力の方向はこの線接触部分におけるローラの径方向となり、結局、端壁面のこの接触部位に直角な方向となり、端壁面の形状に依存することになる。また、係止凹部が浅ければ、ローラは更に係止凹部の底面にも接触するので、ローラが底面を押す力の方向はこの底面のこの接触部位に直角な方向となり、底面の形状にも依存することになる。どちらにしても、ローラはこの円筒面をその求心方向へ押すとともにそれと直角な周方向にも押すことになり、この周方向に押す力は直接、伝達トルクとなる。そして、このようにローラが係止凹部の端壁面や底面に全体として面接触する場合には、ローラや係止凹部への応力集中が軽減され、それらの損耗の著しい低減を実現することができる。
また、係止凹部の端壁面の製作精度は、係止凹部を持たない従来のローラ式一方向クラッチにおけるローラ転動隙間の精度確保に比べて格段に簡単であり、製造工程も簡素となる。更に、上記ローラ転動隙間が多少変化しても伝達トルクの大幅な変動が生じないので、アウタやインナやローラの剛性を従来より格段に減らすことができ、小型軽量化を図ることができる。すなわち、これらが剛性不足により変形してもローラが係止凹部から離脱せず係止されている限り、ローラに接する係止凹部の接面位置が多少変位する程度であり、伝達トルクが大幅に変化することはない。
更に、弾性体を係止凹部を有する回転体の周面に配設してローラの外周面を径方向楔状溝側へ付勢することにより、オーバーランニング時（結合解除時）に楔状溝の深溝部に位置するローラを上記付勢により係止凹部に係合しない位置まで径方向へ変位させる。このようにすれば、オーバーランニング時にローラが係止凹部と衝接して、ローラやインナやアウタが損傷したり、騒音、振動が生じたりするのを防止することができる。
更に、環状溝の底部に、係止凹部と周方向同位置にてローラによる弾性輪の湾曲を許容する凹部を設ける。このようにすれば、弾性輪は環状溝の底部の形状に沿って小さい曲率半径で湾曲できるので、弾性体の弾性反発力を容易に増大することができる。
【００１７】
請求項６記載の一方向クラッチによれば請求項１乃至５のいずれか記載の構成において更に、ローラの外周面の一端側と他端側とに個別に当接するように少なくとも一対形成されるので、ローラが傾斜して偏磨耗するのを防止することができる。
請求項７記載の一方向クラッチによれば請求項１乃至６のいずれか記載の構成において更に、係止凹部はローラの個数以上配設されるので、正規のトルク伝達時に各ローラがそれぞれ係止凹部に嵌合することができ、係止凹部に落ち込むことができないローラによりトルク伝達が阻害されたりすることがない。なお、各係止凹部は回転体の周面になるべく周方向等距離離れて配設されることが好ましい。
【００１８】
請求項８記載の一方向クラッチによれば請求項１乃至７のいずれか記載の構成において更に、いわゆる遊星ギヤ減速機構付のスタータのオーバーランニングとして上記一方向クラッチが用いられる。この遊星ギヤ減速機構において、アーマチャにより駆動されるサンギヤは遊星ギヤを駆動し、遊星ギヤはハウジングに固定されるインターナルギヤの内歯面と噛合しつつサンギヤの周囲を公転し、この遊星ギヤの公転がスタータ出力軸に出力される。
【００１９】
本構成では更に、一方向クラッチのアウタがインターナルギヤと一体に形成され、インナがケーシングと一体に形成される。このようにすれば、正規のトルク伝達時には一方向クラッチのアウタ及びインナは回転せず、過大トルク入力時にはインターナルギヤが比較的低速で回転して回転差を吸収するので一方向クラッチ内各部の磨耗を低減することができる。また、オーバーランニング付の遊星ギヤ減速機構をコンパクトに形成することができる。
【００２０】
好適な態様において、アウタがインターナルギヤとともに樹脂を主素材として一体に形成される。このようにすれば、過大トルク入力時における両筒部の径方向の弾性変形を容易に確保できるので、過大トルク入力に際し転動体が係止凹部を乗り越え易くトルクリミッタ機能を構成しやすいという効果がある。
請求項９記載の一方向クラッチによれば請求項１乃至７のいずれか記載の構成において更に、いわゆる遊星ギヤ減速機構付のスタータのオーバーランニングとして上記一方向クラッチが用いられる。この遊星ギヤ減速機構において、アーマチャにより駆動されるサンギヤは遊星ギヤを駆動し、遊星ギヤはハウジングに固定されるインターナルギヤの内歯面と噛合しつつサンギヤの周囲を公転し、この遊星ギヤの公転がスタータ出力軸に出力される。
【００２１】
本構成では更に、遊星ギヤを自転自在に支承する遊星ギヤ支持筒をスタータ出力軸に回転自在に支承し、この遊星ギヤ支持筒をアウタとし、遊星ギヤ支持筒の内周面に対面するスタータ出力軸の外周面部をインナとする。このようにすれば、一方向クラッチ付きの遊星ギヤ減速機構をコンパクトに構成することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な態様を以下の実施例により説明する。
【００２３】
【実施例】
（実施例１）
本発明の一方向クラッチを有するスタータの一実施例要部断面図を図１に示す。１はハウジングであって、２はハウジングに固定されて後述する遊星ギヤ減速機構３を内蔵するセンターケーシングである。４は駆動軸（スタータ出力軸）であって、ハウジング１の前端部及びセンターケーシング２に軸受け４０、４１を介して回転自在に支承されている。駆動軸４の後端には凹部が形成され、この凹部はモータの回転軸４２の前端部を軸受けを介して同一軸心に沿って回転自在に支承している。
【００２４】
回転軸４２の前端部には遊星ギヤ減速機構３のサンギヤ３１が形成され、遊星ギヤ３２はサンギヤ３１に公転可能に噛合している。遊星ギヤ３２はブッシュを介してピン３３に回転自在に支承され、ピン３３は駆動軸４の後端に形成された径大部４３に固定されている。遊星ギヤ３２を覆って樹脂製のインターナルギヤ３４が配設されており、インターナルギヤ３４の内歯３４０が遊星ギヤ３２と噛合している。インターナルギヤ３４は内歯３４０をもつ大円筒部３４１と、その前方に隣接する小円筒部３４２と、円板形状を有して両円筒部３４１、３４２を結合する壁部３４３とからなる段付円筒形状を有している。小円筒部３４２は一方向クラッチ５のアウタ（クラッチアウタ）を構成している。
【００２５】
センターケーシング２は、大円筒部２１と、大円筒部２１の前端を閉鎖する端壁部２２と、端壁部２２の径内端部から後方へ突出する小円筒部２３とからなる。小円筒部２３は一方向クラッチ５のインナ（クラッチインナ）を構成するとともに、駆動軸４を支持する軸受け筒部となっている。駆動軸４にはピニオン６が相対回転不能、軸方向相対変位可能にスプライン嵌着されており、ピニオン６の前端部外周面にはリングギヤ７に噛合可能にピニオンギヤ６１が形成されている。６２はスプライン嵌合部、６３は軸受けである。
【００２６】
ハウジング１の上方にはマグネットスイッチ８が固定され、マグネットスイッチ８のプランジャ（図示せず）が後方（図中右方向）へ移動すると、レバー８２を通じてピニオン６が前進駆動される。次に、本実施例の特徴をなす一方向クラッチ５について図１〜図５を参照して説明する。図２は正規トルク伝達状態を示す要部断面図であり、図３はオーバーランニング状態を示す要部断面図であり、図４は後述するインナ２３の斜視図であり、図５は図４の要部拡大斜視図である。
【００２７】
上述したアウタ３４２の内周面には、所定個数の楔状溝５０が互いに所定間隔を隔てて凹設されており、楔状溝５０にはローラ（クラッチローラ）５１と、スプリング（クラッチスプリング）５２とが一対づつ収容されている。楔状溝５０の底面は、図２、図３において左端側から右端側へ連続的に深く形成されており、その両端にはローラ５１を係止する端壁がそれぞれ形成されている。ローラ５１はスプリング５２により浅溝側へ付勢されて、ローラ５１が径内方向へ押し出される。
【００２８】
インナ２３の外周面（ローラ転動面）２３０にはローラ５１の個数以上の係止凹部５３が周方向へ互いに所定間隔を隔てて凹設されており、インナ２３の外周面２３０にはその全周にわたって一対の環状溝５４が凹設されている。環状溝５４にはそれぞれ高弾性を有する金属からなるリング（弾性体）５５が収容されており、環状溝５４は係止凹部５３より深く形成されている。環状溝５４の底部には図５に示すように、係止凹部５３と周方向同位置に凹部５４０が形成されている。この凹部５４０は、ローラ５１が径内方向に変位する場合にリング（弾性輪）５５を小さい曲率半径で湾曲させるようにするものである。
【００２９】
アウタ３４２がインナ２３に対して時計方向へ相対回転すると、図２に示すように、ローラ５１がリング５５を径内方向へ湾曲させて楔状溝５０の浅溝側の端面及び係止凹部５３の端壁面に接し、これにより、アウタ３４２の時計方向への正規トルクは楔状溝５０の浅溝側の底面や端壁面からローラ５１を通じてインナ２３の係止凹部５３の主に端壁部に伝達され、インナ２３は固定部材であるためアウタ３４２を回転規制することで遊星ギヤ３２から駆動軸４へトルクが伝達される。したがって、この正規トルク伝達時には、リング５５は湾曲して、ローラ５１を強く楔状溝５０の底部に押し付け、ローラ５１ががたついたり、楔状溝５０から逸脱しようとするのを阻止するとともに、後述するオーバーランニングや過大トルク入力時にローラ５１を速やかに係止凹部５３から脱出させる。なお、この正規回転時には、リング５５の上記湾曲が大きいので、リング５５はローラ５１に追従して環状溝５４内をインナ２３に対して相対回転する。
【００３０】
本実施例では、リング５５の外径が係止凹部５３の略最大径に設定されている。その結果、オーバーランが生じてアウタ３４２がインナ２３に対して反時計方向へ相対回転すると、図３に示すように、ローラ５１はリング５５との摩擦抵抗や自身にかかる遠心力によりスプリング５２を圧縮しつつ楔状溝５０の深溝側へ移動し、これによりリング５５の湾曲がほとんど解消し、ローラ５１は係止凹部５３から径外方向へ脱出する。その結果、ローラ５１はリング５５の外周上を円滑に摺動し、リング５５もインナ２３に対して円滑に相対回転し、アウタ３４２とインナ２３との間のトルク伝達が阻止される。
【００３１】
トルク伝達方向へ過大なトルクが入力されると、言い換えればアウタ３４２及びインナ２３の内、従動側の回転体の回転抵抗が大きいと、ローラ５１が押し付けられた樹脂製のアウタ３４２が径外方向へ弾性変形し、ローラ５１がインナ２３の係止凹部５３の端壁面を乗り越え、これによりローラ５１及びアウタ３４２がインナ２３に対して時計方向へ相対回転（空転）し、所定量以上のトルク伝達が規制される。この時、ローラ５１は次々と係止凹部５３に落ち込むが、ローラ５１は常にリング５５の湾曲部により径外方向へ付勢されているので、ローラ５１の径方向へのがたつきによる騒音は低減される。
【００３２】
リング５５は、軸方向に所定間隔を隔てて少なくとも一対形成されるので、リング５５によりローラ５１が傾くことがなく、それによるローラ５１などの偏磨耗を抑止することができる。このスタータの動作は周知であるので、簡単に説明する。モータへの通電によりサンギヤ３１が回転すると、遊星ギヤ減速機構３の遊星ギヤ３２が公転して駆動軸４及びピニオン６が回転し、マグネットスイッチ８がレバー８２を通じてピニオン６を前進させるとピニオン６がリングギヤ７と噛合してエンジンが駆動される。この時、遊星ギヤ３２からインターナルギヤ３４に上記正規トルク伝達方向のトルクが掛かるが、インナ２３が静止しているので、インターナルギヤ３４は静止状態に維持される。ピニオン６とリングギヤ７との噛合失敗直後の再起動時などにより、サンギヤ３１の回転にも係わらず駆動軸４の回転すなわち遊星ギヤ３２の公転に対する抵抗が大きくなると、自転しようとする遊星ギヤ３２がインターナルギヤ３４を駆動し、アウタ３４２が回転し（トルク伝達方向へ強制的に回転し）、過大な噛合衝撃の発生が防止される。エンジンが始動してリングギヤ７がピニオン６を通じて駆動軸４をサンギヤ３１の回転方向へサンギヤ３１の回転数より高速で回転させる（オーバーランニング状態）と、遊星ギヤ３２は一方向クラッチ５が上述のようにフリーとなるのでモータが高速で回転させられることが阻止される。
【００３３】
本実施例では、オーバランが生じると、インターナルギヤ３４とともに回転を始めるローラ５１に遠心力が生じてローラ５１を楔状溝５０に沿ってクラッチ結合解除方向に移動させるので、オーバーランニングへの移行が一層円滑となる。
（実施例２）
本発明の一方向クラッチを駆動軸上に配設した実施例を図６及び図７を参照して説明する。図６はスタータの前半部の部分断面図を示し、図７は図６のピニオン周辺拡大断面図を示す。
【００３４】
この実施例のスタータは実施例１（図１参照）のスタータに比べて一方向クラッチの配設位置を変更した点を除いて実質的に同じであるので、この変更部分のみを説明する。ピニオン移動体６ａは、金属チューブ状のピニオンチューブ６３と、その後方に配設されるスプラインチューブ６４とを有して駆動軸４に嵌着されている。ピニオンチューブ６３の前部の外周面にはピニオンギヤ６３ａが形成され、ピニオンチューブ６３の後部６３１は一方向クラッチ５ａのインナを構成している。ピニオンチューブ６３は駆動軸４に軸受けを介して軸方向変位可能かつ相対回転自在に嵌着されている。スプラインチューブ６４の径大な前部６４１はアウタを構成しており、スプラインチューブ６４の後部は駆動軸４のスプライン嵌合部４５にスプライン嵌着されている。アウタ６４１とインナ６３１との間の径方向隙間には、実施例１と同様に、ローラ５１、スプリング５５ａ、楔状溝（図示せず）、係止凹部（図示せず）、一対の環状溝５４ａが形成されているが、これらの形状は実施例１の場合と同じであるので、その説明を省略する。アウタ６４１の外周に固着されたカバー６４２やそれによりアウタ６４１の開口を閉鎖するワッシャ６４３が設置され、その前方に隣接するワッシャ６４４がインナ６３１の環状溝に食い込んで、ローラ５１やグリスなどが外部に逃げるのを防止するとともに、アウタ６４１とインナ６３１との軸方向一体変位を確保している。
係止凹部がインナに形成されるので、オーバーランニングにおける高速回転時に弾性体に遠心力が生じる分だけ、弾性体がローラを遠心方向すなわち係止凹部から離脱する方向へ付勢する力が増大し、ローラをその分だけ円滑に係止凹部から離脱させてオーバーランニング時のインナやローラの損耗や異音発生を低減することができる。
（実施例３）
実施例１の一方向クラッチ５の変形実施例を図８に示す径方向断面図を参照して説明する。
【００３５】
この実施例では、樹脂製のインターナルギヤ３４（図１参照）にインナ２３ｂを一体に成形し、センターケーシング２（図１参照）にアウタ６５ｂを一体に成形し、インナ２３ａ側にローラ５１及びスプリング５２を収容する楔状溝５０ｂを設け、アウタ６５ｂに係止凹部５３ｂを設けた点以外は、実施例１と同じである。
（実施例４）
実施例２の一方向クラッチ５の変形実施例を図９及び図１０を参照して説明する。図９はクラッチ連結状態を示し、図１０はオーバーランニング状態を示す。
【００３６】
この実施例の一方向クラッチ５ｃは、図７に示す一方向クラッチ５ａの環状溝５４ａ及びリング５５ａの形状だけを変形したものであるので、この部分だけを詳細に説明する。この実施例では、一対の環状溝５４ｃはローラ５１ｃの両端部に対面してインナ６３１Ｃの外周面の両端部に形成され、環状溝５４ｃの軸方向断面は図９及び図１０に示すようにインナ６３１ｃの両端から中央部へ向けて次第に深くなるように凹設されている。弾性金属製のリング５５ｃは、円筒板形状に形成されてこの環状溝５４ｃに嵌着されている。リング５５ｃの内周面はインナ６３１の両端にほぼ密着している。係止凹部５３ｃはインナ６３１ｃの中央部に形成されている。
【００３７】
トルク伝達状態では、図９に示すようにローラ５１ｃはアウタ６４１ｃの楔状溝５０ｃの浅溝側に位置しているので、ローラ５１ｃが径内方向へシフトしてインナ６３１ｃの係止凹部５３ｃに係合した状態となり、リング５５ｃは径内方向へ湾曲してローラ５１ｃを径外方向へ付勢する。オーバーランニング状態では、図１０に示すようにローラ５１ｃはアウタ６４１ｃの楔状溝５０ｃの深溝側へ変位しているので、ローラ５１ｃが径外方向へシフトして、リング５５ｃに径外方向へ付勢されて、インナ６３１ｃの係止凹部５３ｃから離脱した状態に保持され、ローラ５１ｃが係止凹部５３ｃに係合するのが防止される。
（実施例５）
実施例１の一方向クラッチ付の遊星ギヤ減速機構を図１１を参照して説明する。
【００３８】
この実施例の遊星ギヤ減速機構３ｄは、一方向クラッチを、図１における径大部４３に相当する遊星ギヤ支持筒４３ｄの内周面部と、この遊星ギヤ支持筒４３ｄが嵌着されるスタータ出力軸４ｄの外周面部との間に設けた点を除いて、図１の一方向クラッチ付きの遊星ギヤ減速機構３とほとんど同じである。詳しく説明すると、スタータ出力軸４ｄは軸受けを通じて図示しないセンターケーシングに回転自在に支承され、インターナルギヤ２２ｄは軸受けを介してスタータ出力軸４ｄに回転自在に支承されている。
【００３９】
アーマチャ回転軸４２ｄのサンギヤと噛合する遊星ギヤ３２ｄはブッシュを介してピン３３ｄに回転自在に支承され、ピン３３ｄは遊星ギヤ支持筒４３ｄに圧入されている。遊星ギヤ支持筒４３ｄはインナ２３ｄを構成するスタータ出力軸４ｄの後端部に遊嵌されており、遊星ギヤ支持筒４３ｄの内周面部は楔状溝を有してアウタ３４２ｄを構成している。インナ２３ｄには、図９と同様に、軸方向中央部に係止凹部５３ｄが形成され、その軸方向両側にリング５５ｄが嵌められた環状溝５４ｄが形成されている。
【００４０】
５１ｄはローラであり、４７ｄはローラ５１ｄなどの逸脱を防止するための輪板であり、遊星ギヤ支持筒３４２ｄに固定されている。このようにすれば、図９のインターナルギヤ３４５ｃと同様の一方向クラッチ機能を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１のスタータの一実施例要部断面図である。
【図２】実施例１の一方向クラッチの正規トルク伝達状態を示す要部断面図である。
【図３】実施例１の一方向クラッチのオーバーランニング状態を示す要部断面図である。
【図４】実施例１の一方向クラッチのインナの斜視図である。
【図５】図４のインナの要部拡大斜視図である。
【図６】実施例２のスタータの前半部の部分断面図である。
【図７】図６のピニオン周辺拡大断面図である。
【図８】実施例３の一方向クラッチの径方向断面図である。
【図９】実施例４の一方向クラッチのクラッチ連結状態を示す軸方向断面図である。
【図１０】実施例４の一方向クラッチのオーバーランニング状態を示す軸方向断面図である。
【図１１】実施例５の一方向クラッチのオーバーランニング状態を示す軸方向断面図である。
【符号の説明】
５はアウタ、２３はインナ、５０は楔状溝、５１はローラ、５３は係止凹部、５４は環状溝、５５はリング（弾性体）、３１はサンギヤ、３２は遊星ギヤ、３４はインターナルギヤ、２はセンターケーシング。

Claims

径方向に所定間隙を隔てて相対回転自在に対面するアウタ及びインナと、
前記アウタの内周面に凹設されて径方向の深さが周方向一端側から他端側へ向けて次第に増大する楔状溝と、
周方向へ転動可能に前記楔状溝に収容されて前記楔状溝の狭隙側にて前記アウタ及びインナをトルク伝達可能に結合し前記楔状溝の広隙側にて前記結合を解除するローラと、
前記インナの外周面に凹設されて前記結合時に前記ローラを係止する係止凹部と、
前記インナの外周面に配設されて前記結合解除時に前記ローラを前記係止凹部に係合しない位置まで径方向へ変位させる弾性体と、
を備え、
前記弾性体は、前記係止凹部の略最大径に設定された外径をもつリング形状を有し、正規トルク伝達時には前記ローラが前記弾性体のリング形状を径内方向に湾曲させて前記アウタと前記インナとを結合し、オーバーラン時には前記弾性体のリング形状の湾曲がほとんど解消して前記結合が解除されることを特徴とする一方向クラッチ。
前記弾性体は、前記インナの外周面に配設されて前記結合時に前記ローラを前記係止凹部の底部から遊離させる請求項１記載の一方向クラッチ。
前記ローラは、前記トルク伝達の方向へ所定量以上の過大トルクが入力する場合に前記アウタ又はインナ又は自己の弾性変形により前記係止凹部から離脱する請求項１又は２記載の一方向クラッチ。
前記弾性体は、前記インナの外周面に凹設された環状溝に収容された弾性輪からなる請求項１乃至３のいずれか記載の一方向クラッチ。
径方向に所定間隙を隔てて相対回転自在に対面するアウタ及びインナと、
前記アウタの内周面及び前記インナの外周面のいずれか一方に凹設されて径方向の深さが周方向一端側から他端側へ向けて次第に増大する楔状溝と、
周方向へ転動可能に前記楔状溝に収容されて前記楔状溝の狭隙側にて前記アウタ及びインナをトルク伝達可能に結合し前記楔状溝の広隙側にて前記結合を解除するローラと、
前記アウタの内周面及び前記インナの外周面のいずれか他方に凹設されて前記結合時に前記ローラを係止する係止凹部と、
前記アウタの内周面及び前記インナの外周面のいずれか他方に配設されて前記結合解除時に前記ローラを前記係止凹部に係合しない位置まで径方向へ変位させる弾性体と、を備え、
前記弾性体は、前記アウタの内周面及び前記インナの外周面のいずれか他方に凹設された環状溝に収容された弾性輪からなり、
前記環状溝は、前記係止凹部と周方向同位置にて前記ローラによる前記弾性輪の湾曲を許容する凹部を有することを特徴とする一方向クラッチ。
前記弾性体は、軸方向に所定間隔を隔てて少なくとも一対形成されて前記ローラの外周面の一端側と他端側とに当接する請求項１乃至５のいずれか記載の一方向クラッチ。
前記係止凹部は、前記ローラの個数以上配設される請求項１乃至６のいずれか記載の一方向クラッチ。
アーマチャ回転軸に形成されたサンギヤと、前記アーマチャ回転軸と同軸に配設されるスタータ出力軸と、前記サンギヤの外周面を囲包するインターナルギヤと、前記スタータ出力軸に自転自在に支承されて前記サンギヤ及びインターナルギヤに噛合する遊星ギヤとを有してケーシングに収容される遊星ギヤ減速機構を備えるとともに、
前記アウタは前記インターナルギヤと一体に形成され、
前記インナは前記ケーシングと一体に形成される請求項１乃至７のいずれか記載の一方向クラッチを有するスタータ。
アーマチャ回転軸に形成されたサンギヤと、前記アーマチャ回転軸と同軸に配設されるとともに前記サンギヤの外周面を囲包するインターナルギヤと、前記サンギヤ及びインターナルギヤに噛合する遊星ギヤと、スタータ出力軸に回転自在に支承されて前記遊星ギヤを自転自在に支承する遊星ギヤ支持筒とを備えるとともに、
前記アウタは前記遊星ギヤ支持筒に形成され、
前記インナは前記スタータ出力軸に形成される請求項１乃至７のいずれか記載の一方向クラッチを有するスタータ。