JP3668856B2 - 一方向クラッチ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、外輪と内輪との間に形成される環状空間に配置されるスプラグを備え、これら外輪と内輪との相対的回転に際し一方向には回転を許容し、他方向にはロック状態とする一方向クラッチに関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車の自動変速機構等には一方向にのみ回転トルクを伝達するため一方向クラッチが用いられる。このような一方向クラッチは、例えば図6に示すように、外輪11と内輪12と、これら外・内輪間に形成される環状空間14に一定のピッチで配置される複数個の係合部材(スプラグ)15と、該スプラグ15を保持する外保持器13a及び内保持器13bと、該スプラグ15をロック側へ付勢するリボンスプリング16と、で構成される。この場合、リボンスプリング16もスプラグ15を挿入保持するための挿入孔16Pが設けられている。尚、一方向クラッチには、図7に示すように、外・内輪間に形成される環状空間14に配置されるスプラグ15を一つの保持器13で保持し且つリボンスプリング16で該スプラグ15を付勢するようにしたものもある。いずれにしても、一方向クラッチは、スプラグ15と、保持器13(13a,13b)と、リボンスプリング16と、で構成されるものが主流となっている。これらの一方向クラッチでは、繰り返し揺動運動するスプラグの不安定な動きを押さえたり、或いはスプラグの揺動運動により生じる摩耗を成るべく防止するようにリボンスプリングに工夫がなされている(特開平63−266222号、特開平63−259225号)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
一方向クラッチは、回転(空転)とロックの繰り返し動作をするため、スプラグは内側又は外側のカム面の曲率中心を中心として一定角度揺動(回転)するように製作されるのが望ましい。しかし、現実にはスプラグは、外輪や内輪との接触面との関係でそのカム面の曲率中心を回転中心として動いてはおらず、例えば回転とロックとの回転動作が早い場合、スム−ズに動作せず空転時ポッピング等によりスプラグが大きく跳ねて破損に至る場合がある。更にまた、リボンスプリングのスプラグ保持や保持器の形状が制限されるという問題がある。
【0004】
この発明は上記課題に着目してなされたものであり、スプラグが揺動する際のポッピング発生時でもその動作を安定させることが可能で保持器の設計自由度が高く、スプラグをロック側に保持するのが容易なばねを備えた一方向クラッチを提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
即ち、この発明は上記する課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、 外輪と内輪との間に形成される環状空間に、スプラグと周方向一定間隔で該スプラグを保持する保持器と該スプラグをロック方向に付勢するばねとを配置すると共に、前記スプラグには、外周側に揺動時前記外輪の内周面に接するカム面と、内周側に前記内輪の外周面に接するカム面と、側面に円柱状凸部若しくは凹部が形成され、前記外輪の内周面若しくは内輪の外周面に接するカム面と円柱状凸部若しくは凹部とは、それぞれの曲率中心が同一の中心に位置して回転するように形成され、この同一中心に位置する曲率中心を有するカム面と反対側のカム面の曲率中心位置は、前記同一中心の近傍に位置して回転するように形成される一方向クラッチにおいて、
前記スプラグ側面には、該スプラグがロックする方向に移動する側に空転する方向に移動する側よりも高くした曲線状の段部を形成すると共に、該段部には該スプラグをロックする方向に付勢するようにガータスプリングを係止させ、
更に、前記保持器には前記スプラグ側面に設けた円柱状凸部若しくは凹部と嵌合する凹部若しくは凸部を形成してなることを特徴とする一方向クラッチ。
更に、前記保持器には前記スプラグ側面に設けた円柱状凸部若しくは凹部と嵌合する凹部若しくは凸部を形成してなることを特徴とする。
【0006】
また、請求項2に記載の発明は、前記保持器は外輪と内輪との間の環状空間を密封するエンドベアリングを兼用する保持器とすることを特徴とする。
【0007】
或いは、請求項3に記載の発明は、前記スプラグの外周側若しくは内周側には空転時該外輪内周面若しくは内輪外周面と衝突する突起を形成することを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の具体的実施の形態について図面を参照して説明する。
図1はこの発明の一方向クラッチの一部斜視図、図2はこの発明の一方向クラッチの断面の一部を示す図である。
1は外輪であって、例えばトルクコンバ−タのステ−タボス部内径側に固定される。2は内輪であって、例えばトルクコンバ−タの固定シャフト等に固定される。前記外輪1と内輪2との間に形成される環状空間4には、周方向一定間隔にスプラグ5が配置されこれらのスプラグは両側に配置される保持器3、3によって保持される。
【0009】
前記スプラグ5には、外周側に揺動時外輪1の内周面1aに接するカム面5aと、内周側に内輪2の外周面2aに接するカム面5bと、側面に円柱状凸部5cとが形成されている。この場合、外輪1の内周面1aに接するカム面5aと保持器3の円柱状凸部5cとは、それぞれカム面5aの曲率半径がro 及び円柱状凸部5cの曲率半径がrp であってこれらの曲率中心が、該スプラグ5の揺動時、いずれも同一の中心Oo に位置して回転するように形成され、且つ、内輪2の外周面2aに接するカム面5bは、その曲率半径がri であってその曲率中心Oi が、前記中心Oo の近傍に位置して回転するように形成されている。
【0010】
また、前記スプラグ5の両側には、該スプラグがロックする方向に移動する側に空転する方向に移動する側よりも高くした段部5d、5dが形成されている。そして該段部5d、5dにはガ−タスプリング6、6を係止させ、該スプラグ5をロックする方向に付勢してある。
【0011】
上記形状とした前記スプラグ5を備えた一方向クラッチは、外輪1と内輪2とが相対的に回転すると、スプラグ5はその外側のカム面5aがOo を中心として外輪1の内周面1a上を転がり且つ同時に内側のカム面5bがOi を中心として内輪2の外周面2a上を転がる。そしてこの一方向クラッチの回転とロックとが頻繁に繰り返されても空転時スプラグ5がポッピングしたり、動きが不安定になることはない。
【0012】
なお、円柱状凸部5cの曲率半径rp と他方のカム面5bの曲率半径ri とを、スプラグ5の揺動時に同一中心Oo に位置して回転するように形成し、且つ一方のカム面5aの曲率中心を前記同一中心Oo の近傍に位置して回転するように形成しても上記効果と同様の効果が得られる。
【0013】
図3は、図2のA−A矢視断面図である。前記保持器3、3にはスプラグ5の側面に設けた円柱状凸部5c,5cを緩く嵌合するための凹部3a,3aが設けられている。そして該保持器3,3の外側には図示しないエンドベアリング等を配置して環状空間4を密封保持するが、該保持器3,3自身をエンドベアリング兼用の保持器としてもよい。このようにスプラグ5には円柱状凸部5cを形成し、保持器3には該円柱状凸部5cを嵌合させる凹部3aを形成すると、スプラグ5は冷間鍛造等により、また保持器は合成樹脂の場合射出成形等によりいずれも加工が極めて容易であるため安価に製造することができる。尚、図4に示すように、スプラグ5には凹部5e,5eを形成し、保持器3,3には円柱状凸部3b,3bを形成してこれらを緩く嵌合するようにしてもよい。
【0014】
図5は、この発明の一方向クラッチの変形例の断面の一部を示す図である。この実施例では前記スプラグ5の外周側には空転時該スプラグ5が少し回転したとき外輪内周面1aと衝突する突起5fを形成してある。この突起5fはスプラグ5が揺動運動とロックとを繰り返す際空転時にポッピングが生じたときスプラグ5が過度に回転するのを防止する機能を有する。
尚、該突起5fは空転時内輪外周面2aと衝突するよう該スプラグ5の内側に設けてもよい。
【0015】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明の一方向クラッチによれば、スプラグの動作が理論上の動きとほぼ同じ動きとなり、揺動とロックを繰り返す動作の過程でスプラグの動きが安定する。また、空転時のポッピング発生時にスプラグの動きが制限されるのでスプラグ自体の破損を防止することができる。更に、保持器の設計の自由度が高くなり、スプラグを付勢するばねにはスプラグを安定させるための設計上の工夫を要しないためコスト的にも安価な一方向クラッチとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一方向クラッチの一部斜視図である。
【図2】この発明の一方向クラッチの断面の一部を示す図である。
【図3】図2のA−A矢視断面図である。
【図4】図2のA−A矢視断面図であってスプラグに凹部を形成し、保持器に該凹部に嵌合する円柱状凸部を形成した実施例を示す図である。
【図5】この発明の一方向クラッチの変形例の断面の一部を示す図である。
【図6】従来の一方向クラッチの断面の一部を示す図であって保持器を2つ用いる場合の例図である。
【図7】従来の一方向クラッチの断面の一部を示す図であって保持器を1つ用いる場合の例図である。
【符号の説明】
1 外輪
2 内輪
3 保持器
4 環状空間
5 スプラグ
5a カム面(外周側)
5b カム面(内周側)
5c 円柱状凸部
5d 段部
5e 凹部
5f 突起
6 ガ−タスプリング
Claims (3)
- 外輪と内輪との間に形成される環状空間に、スプラグと周方向一定間隔で該スプラグを保持する保持器と該スプラグをロック方向に付勢するばねとを配置すると共に、前記スプラグには、外周側に揺動時前記外輪の内周面に接するカム面と、内周側に前記内輪の外周面に接するカム面と、側面に円柱状凸部若しくは凹部が形成され、前記外輪の内周面若しくは内輪の外周面に接するカム面と円柱状凸部若しくは凹部とは、それぞれの曲率中心が同一の中心に位置して回転するように形成され、この同一中心に位置する曲率中心を有するカム面と反対側のカム面の曲率中心位置は、前記同一中心の近傍に位置して回転するように形成される一方向クラッチにおいて、
前記スプラグ側面には、該スプラグがロックする方向に移動する側に空転する方向に移動する側よりも高くした曲線状の段部を形成すると共に、該段部には該スプラグをロックする方向に付勢するようにガータスプリングを係止させ、
更に、前記保持器には前記スプラグ側面に設けた円柱状凸部若しくは凹部と嵌合する凹部若しくは凸部を形成してなることを特徴とする一方向クラッチ。 - 保持器は外輪と内輪との間の環状空間を密封するエンドベアリングを兼用する保持器とすることを特徴とする請求項1に記載の一方向クラッチ。
- スプラグの外周側若しくは内周側には空転時該外輪内周面若しくは内輪外周面と衝突する突起を形成することを特徴とする請求項1若しくは請求項2に記載の一方向クラッチ。
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JP35201495A Expired - Fee Related JP3668856B2 (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | 一方向クラッチ |
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