JP4438587B2 - One-way clutch - Google Patents
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Description
本発明は、自動車の自動変速機等に用いられるスプラグタイプの一方向クラッチに係り、より詳しくは、内・外輪の相対回転方向に応じたスプラグの揺動運動により、内・外輪の一方の回転動力を他方に伝達あるいはその伝達の遮断を行う一方向クラッチに関する。内・外輪がスプラグにより一体回転する状態に連結されて上記回転動力が伝達される状態をロック状態と言い、内・外輪が互いに対してフリーに回転する状態をフリー状態と言うことにする。 The present invention relates to a sprag type one-way clutch used for an automatic transmission of an automobile, and more specifically, one rotation of an inner / outer ring by a swinging motion of a sprag according to the relative rotation direction of the inner / outer ring. The present invention relates to a one-way clutch that transmits power to the other side or blocks the transmission. A state in which the inner and outer rings are connected in a state of being integrally rotated by sprags and the rotational power is transmitted is referred to as a locked state, and a state in which the inner and outer rings rotate freely with respect to each other is referred to as a free state.
スプラグタイプの一方向クラッチには、保持器用線材を交互に円周方向と軸方向とに交互に屈曲蛇行させ、開放形のスプラグ保持用窓を円周方向に複数個形成し、全体としてリング状とした保持器を備えたものがある。この一方向クラッチでは、スプラグ保持用窓の軸方向窓辺を構成する保持器用線材にスプリング材を接着し、そのスプリング材の一部を円周方向に延設して舌片状とし、この舌片状部分によりスプラグを外輪と内輪に噛み込ませる方向に付勢して該スプラグに予応力を付与している(特許文献1参照。)。 For sprag type one-way clutches, the cage wire is alternately bent and meandered in the circumferential direction and the axial direction, and a plurality of open sprag holding windows are formed in the circumferential direction. Some are equipped with a cage. In this one-way clutch, a spring material is bonded to the cage wire constituting the axial window side of the sprag holding window, and a part of the spring material extends in the circumferential direction to form a tongue piece. The sprags are biased in the direction in which the sprags are engaged with the outer ring and the inner ring by the shaped portions, thereby applying prestress to the sprags (see Patent Document 1).
別のスプラグタイプの一方向クラッチには、内輪と外輪との環状空間に円周方向に配設される複数のスプラグと、円筒形状に形成されたスプラグ用保持器と、スプラグ用保持器における円周方向の柱部に設けたスプリング材とを備え、このスプリング材の一部に上記と同様の舌片状部分を設け、この舌片状部分によりスプラグを外輪と内輪に噛み込ませる方向に付勢して予応力を付与する一方、スプリング材の別の一部に設けた外径方向延設部分を外輪軌道面に弾性接触させて固定トルクを得る構成としたものがある(特許文献2参照。)。 Another sprag type one-way clutch includes a plurality of sprags arranged circumferentially in an annular space between an inner ring and an outer ring, a sprag retainer formed in a cylindrical shape, and a circle in the sprag retainer. A spring material provided on the circumferential pillar portion, and a part of the spring material is provided with a tongue-like portion similar to the above, and the sprag is attached to the outer ring and the inner ring by the tongue-like portion. There is a configuration in which a pre-stress is applied, and a fixed torque is obtained by elastically contacting an outer diameter extending portion provided on another part of the spring material with the outer ring raceway surface (see Patent Document 2). .)
以上の構成を備えた一方向クラッチにおいては、内輪に対して外輪が一方向に回転すると、スプラグが傾動されて外輪と内輪それぞれの軌道面に噛み込まれて、外輪と内輪とがロック状態となって外輪の回転動力が内輪に伝達される一方、外輪が他方向に回転すると、スプラグは、スプリング材の付勢に抗して倒伏して、上記噛み込みが解除され、外輪と内輪とはフリー状態となって外輪の回転動力は内輪には伝達されない遮断状態となる。 In the one-way clutch having the above-described configuration, when the outer ring rotates in one direction with respect to the inner ring, the sprag is tilted and is engaged with the raceway surfaces of the outer ring and the inner ring, and the outer ring and the inner ring are locked. The rotational power of the outer ring is transmitted to the inner ring, and when the outer ring rotates in the other direction, the sprag falls down against the bias of the spring material, and the above biting is released, and the outer ring and the inner ring It becomes a free state, and it will be in the interruption | blocking state by which the rotational power of an outer ring | wheel is not transmitted to an inner ring | wheel.
上記従来の一方向クラッチでは、そのスプリング材が、スプラグによるロック状態とフリー状態との繰り返しにおいて、弾性変位を繰り返し受けて、保持器から外れてしまい、スプラグに予応力が付与されなくなるおそれがある。このような事態は、スプラグの噛み込みの不具合を招来するおそれがある。
したがって、本発明により解決すべき主たる課題は、スプリング材がロック状態とフリー状態との繰り返しにより弾性変位を繰り返し受けても容易に保持器用線材から外れにくくすることである。本発明により解決すべき他の課題は、動力伝達の遮断時において外輪への固定トルクを容易にかつ安価にて設定できるようにすることである。 Therefore, the main problem to be solved by the present invention is to make it difficult for the spring material to be easily detached from the cage wire even if the spring material is repeatedly subjected to the elastic displacement by repeating the locked state and the free state. Another problem to be solved by the present invention is to make it possible to easily and inexpensively set a fixed torque to the outer ring when power transmission is interrupted.
本発明による一方向クラッチは、外輪と内輪との間に配置されて両輪間で回転動力の伝達および遮断を行う一方向クラッチにおいて、外輪と内輪との間の環状空間に円周方向に配設される複数のスプラグと、保持器用線材を円周方向と軸方向とに交互に屈曲してスプラグ保持用窓を円周方向に複数個形成し、このスプラグ保持用窓にスプラグを保持したリング状の保持器と、保持器に装着されてスプラグを外輪と内輪とに噛み込ませる方向に付勢するスプリング材と、を備え、スプリング材が、少なくとも2つの軸方向線材部分にまたがるように橋架されて固定された本体部分と、前記本体部分から前記スプラグ保持用窓内に臨むように延びてスプラグを付勢する舌片状部分とからなることを特徴とするものである。 A one-way clutch according to the present invention is a one-way clutch that is arranged between an outer ring and an inner ring to transmit and shut off rotational power between both wheels, and is arranged in a circumferential direction in an annular space between the outer ring and the inner ring. A plurality of sprags and a cage wire are alternately bent in the circumferential direction and the axial direction to form a plurality of sprag holding windows in the circumferential direction, and the sprag holding window holds a sprag in a ring shape. and retainer is mounted in the cage provided with a spring member for urging in a direction to bitten the sprags and the outer ring and the inner ring, the spring material, the so that straddle at least two axially wire portion A main body portion that is bridged and fixed, and a tongue-shaped portion that extends from the main body portion so as to face the sprag holding window and biases the sprags .
上記スプリング材を設ける形態には、軸方向線材部分に弾性体を加硫成形して一体に設けて分離不可能とする形態とか、軸方向線材部分にスプリングを取り外し可能に設ける形態を含む。 The form in which the spring material is provided includes a form in which an elastic body is vulcanized and formed integrally on the axial wire part so as not to be separated, or a form in which the spring is detachably provided on the axial wire part.
スプリング材は、それ自体に弾性を発現するゴム等の部材や、それ自体は弾性を発現せず形状により弾性を発現する部材を含む。 The spring material includes a member such as rubber that exhibits elasticity in itself, and a member that does not exhibit elasticity in itself and exhibits elasticity depending on the shape.
本発明によると、スプリング材が、2つの軸方向線材部分間にまたがって設けられ、すなわち橋架されているので、保持器に対する装着強度が格段に向上することとなり、スプラグによるロック状態とフリー状態との繰り返しにより弾性変位を繰り返し受けても、両軸方向線材部分から容易に外れなくなる。したがってスプリング材によるスプラグへの予応力の付与を長期にわたり所期の状態で維持させることが可能となり、スプラグの噛み込み状態を良好な状態に確保することができる。 According to the present invention, since the spring material is provided between the two axial wire portions, that is, is bridged, the mounting strength with respect to the cage is remarkably improved. Even if the elastic displacement is repeatedly received by repeating the above, it cannot be easily detached from the two axial wire portions. Accordingly, it is possible to maintain the prestress applied to the sprags by the spring material in a desired state over a long period of time, and it is possible to secure the sprags in a good state.
スプリング材は、ゴムや高分子材等の樹脂材により軸方向線材部分にまたがるように加硫成形や、接着や、射出成形等により装着されていることが好ましい。こうした場合、スプリング材は、軸方向線材部分から取り外しは難しいが、軸方向線材部分から容易に剥離等により外れなくなり、加えて、2つの軸方向線材部分間に橋架されているから、さらに容易に外れなくなる。 The spring material is preferably attached by vulcanization molding, adhesion, injection molding or the like so as to straddle the axial wire portion with a resin material such as rubber or a polymer material. In such a case, it is difficult to remove the spring material from the axial wire portion, but it is not easily detached from the axial wire portion by peeling or the like, and in addition, it is more easily bridged between the two axial wire portions. It will not come off.
スプリング材は、樹脂材や金属材により、両軸方向線材部分から取り外し可能に装着されていることが好ましい。スプリング材を軸方向線材部分から取り外し可能とすることにより、スプリング材の装着が容易となって好ましい。 It is preferable that the spring material is detachably mounted from both axial direction wire portions by a resin material or a metal material. By making the spring material removable from the axial wire portion, it is preferable because the spring material can be easily attached.
スプリング材は、保持器のスプラグ保持用窓それぞれに設けてもよいし、装着工数が低減できるようにスプラグ保持用窓全体で1つのスプリング材としてもよい。 The spring material may be provided in each of the sprag holding windows of the cage, or may be a single spring material for the entire sprag holding window so that the number of mounting steps can be reduced.
本発明によれば、回転動力の伝達において高い信頼性を有する一方向クラッチを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the one-way clutch which has high reliability in transmission of rotational power can be provided.
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係る一方向クラッチを説明する。実施の形態の一方向クラッチは、外輪と内輪との間で回転動力を伝達する動力伝達装置に組み込まれるものである。 Hereinafter, a one-way clutch according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The one-way clutch of the embodiment is incorporated in a power transmission device that transmits rotational power between an outer ring and an inner ring.
(実施の形態1)
図1ないし図3を参照して、実施の形態1の一方向クラッチを説明すると、図1は、一方向クラッチを外輪と内輪との間の環状空間に配置してなる動力伝達装置を部分的に示す断面図、図2は、外輪と内輪との間の環状空間に配置していない状態での一方向クラッチを部分的に示す平面図、図3は、図2のA−A線に沿う断面図である。これらの図に示されていない部分は、同様な構成をなしている。
(Embodiment 1)
The one-way clutch according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a partial view of a power transmission device in which the one-way clutch is arranged in an annular space between an outer ring and an inner ring. 2 is a plan view partially showing the one-way clutch in a state where it is not disposed in the annular space between the outer ring and the inner ring, and FIG. 3 is taken along the line AA in FIG. It is sectional drawing. The parts not shown in these figures have the same configuration.
これらの図を参照して、1は外輪、2は外輪に同心に配置された内輪、3は外輪1と内輪2との対向する環状空間に配置された一方向クラッチを示す。一方向クラッチ3は、複数のスプラグ4と、保持器5と、複数のスプリング材6とを備える。
Referring to these drawings,
スプラグ4は、半径方向外側部7と、半径方向内側部8と、胴部9とから側面視瓢箪に類似した形状に構成されている。半径方向外側部7は、部分円弧状の外径側カム面10を備える。この外径側カム面10は、ロック時に外輪軌道面1aに噛み込んで外輪1の回転動力を伝達することができる表面粗さに設定されている。半径方向内側部8は、部分円弧状の内径側カム面11を備える。この内径側カム面11は、ロック時に内輪軌道面2aに噛み込むことができる表面粗さに設定されている。半径方向内側部8の図中、右側側面には凹部が形成され、この凹部内壁面には、スプリング材6により押圧される被押圧部8aが形成されている。胴部9は、半径方向外側部7と半径方向内側部8とを連設する。
The
保持器5は、樹脂または金属からなる保持器用線材を円周方向と軸方向とに交互に屈曲させて複数のスプラグ保持用窓5aを形成し、全体としてリング状に形成されている。保持器5は、円周方向に延びる円周方向線材部分5bと、円周方向線材部分5bの円周方向両端部から軸方向両側にそれぞれ延びる2つの軸方向線材部分5cとで囲む、軸方向一方に開放したスペースを備える。これらスペースのうち、円周方向に1つ置きのスペースが、スプラグ4を収容するスプラグ保持用窓5aとされている。スプラグ保持用窓5aは、円周方向窓辺を円周方向線材部分5bにより形成し、軸方向窓辺を軸方向線材部分5cにより形成している。
The
スプリング材6は、円周方向両隣りのスプラグ保持用窓5a,5aの対向する2つの軸方向窓辺それぞれを構成する軸方向線材部分5c,5cにまたがるように橋架されて固定された本体部分6aと、本体部分6aから一方のスプラグ保持用窓5a内に臨むように延びる舌片状部分6bとからなる。舌片状部分6bは、スプラグ保持用窓5aに収容されているスプラグ4の半径方向内側部8の被押圧部8aに係合して当該スプラグ4を外輪1と内輪2とに噛み込ませる方向に付勢する。すなわち、スプリング材6は、スプラグ4の胴部9の図中、左側側面との当接部分を傾動支点、被押圧部8aを傾動力作用点とし、その舌片状部分6bにより、スプラグ4をその傾動支点回りに付勢する。この付勢方向は、スプラグ4の半径方向外側と内側それぞれのカム面10,11を、外輪軌道面1a、内輪軌道面2aに噛み込ませる方向である。スプリング材6は、それ自体が弾性を有する弾性体であるゴム材、または、ゴム弾性を有する高分子材である樹脂材、例えば、ポリマ、エラストマ等からなる。スプリング材6はまた、その本体部分6aが保持器5の軸方向線材部分5c,5c間に橋架されるように射出成形や接着等により軸方向線材部分5c,5cに取り付けるようにしてもよい。また、スプリング材6をゴムで形成する場合は、ゴム材の加硫成形と同時に軸方向線材部分5c,5cに一体に形成してもよい。
The
動作を説明する。 The operation will be described.
スプラグ4は、円周方向へ若干の傾動が許容された状態で、スプリング材6の付勢を受けつつ、保持器5に保持されている。そして、図1において内輪2に対して外輪1が相対的に実施の形態では反時計回り方向に回転したとき、スプラグ4は、外輪軌道面1aと内輪軌道面2aとに噛み込まれて外輪1と内輪2とを一体回転状態として外輪1から内輪2への回転動力の伝達を可能とするロック状態となる。逆に、内輪2に対して外輪1が相対的に時計回りに回転したとき、スプラグ4は、スプリング材6の弾性に抗して噛み込み方向とは反対の方向に傾動し、当該噛み込みを解除して、外輪1と内輪2とを相対回転状態として外輪1から内輪2への回転動力の伝達を遮断するフリー状態となる。
The
以上の一方向クラッチ3においては、スプリング材6の本体部分6aが、スプラグ保持用窓5aを構成する円周方向両隣りの軸方向線材部分5c,5c間にまたがるようにして設けられている。これにより、スプラグ保持用窓5aに対するスプリング材6の装着強度が向上し、スプラグ4がロック状態とフリー状態との繰り返しにより弾性変位を繰り返し受けても、両軸方向線材部分5c,5cから容易に剥離しなくなり、スプリング材6によるスプラグ4への予応力の付与を長期にわたり所期の状態で維持させることが可能となり、スプラグ4の噛み込み状態を良好な状態に確保することができる。
In the above one-way clutch 3, the
実施の形態1では、スプリング材6の本体部分6aが、2つの軸方向線材部分5c,5c間に橋架されているが、それ以上の数の軸方向線材部分により橋架させることもできる。この場合は、両軸方向線材部分5c,5cの中間に保持器用線材を軸方向に屈曲させて別の1ないし複数の軸方向線材部分を設けることで橋架が可能である。
In the first embodiment, the
(実施の形態2)
図4ないし図6を参照して、実施の形態2に係る一方向クラッチを説明する。実施の形態2に係る一方向クラッチ3は、実施の形態1のそれと同様に、スプラグ4、保持器5と、スプリング材6とを備える。スプラグ4と保持器5それぞれの構成は、実施の形態1と同様であるから、その説明は省略する。
(Embodiment 2)
A one-way clutch according to
実施の形態2においては、スプリング材6が、それ自体に弾性は無いか、もしくは、小さいが、弾性を発現する形状とされた部材であり、金属や樹脂等の公知のスプリング材から構成されている。スプリング材6の本体部分6aは、外径方向に膨出した湾曲形状をなし、内径方向に弾性変形した状態でかつ外径方向に復元する向きに外輪軌道面1aに接触固定されているから、実施の形態1のスプリング材6とは異なって、その製作に高い精度を要求されることなく、固定トルクの設定ないし管理を容易に行うことができ、それとともにコストも低減することができる。スプリング材6の本体部分6aの外径方向への湾曲ないし膨出の形状は、円弧状、楕円状、三角形状、多角形状、等、その形状は何でもよい。
In the second embodiment, the
1 外輪
2 内輪
3 一方向クラッチ
4 スプラグ
5 保持器
6 スプリング材
6a 本体部分
6b 舌片状部分
DESCRIPTION OF
Claims (1)
外輪と内輪との間の環状空間に円周方向に配設される複数のスプラグと、
保持器用線材を円周方向と軸方向とに交互に屈曲してスプラグ保持用窓を円周方向に複数個形成し、このスプラグ保持用窓にスプラグを保持したリング状の保持器と、
保持器に装着されてスプラグを外輪と内輪とに噛み込ませる方向に付勢するスプリング材と、を備え、
スプリング材が、少なくとも2つの軸方向線材部分にまたがるように橋架されて固定された本体部分と、前記本体部分から前記スプラグ保持用窓内に臨むように延びてスプラグを付勢する舌片状部分とからなる、ことを特徴とする一方向クラッチ。 In the one-way clutch that is arranged between the outer ring and the inner ring and transmits and shuts off the rotational power between the two wheels,
A plurality of sprags arranged circumferentially in an annular space between the outer ring and the inner ring;
The cage wire is alternately bent in the circumferential direction and the axial direction to form a plurality of sprag holding windows in the circumferential direction, and a ring-shaped cage that holds the sprags in the sprag holding window;
A spring material that is attached to the cage and urges the sprags in a direction to engage the outer ring and the inner ring,
Tongue spring member biases the bridge has been fixed body portion so that straddle at least two axially wire portion, the sprags extend so as to face the sprag retainer for the window from the body portion consisting of Jo portion, the one-way clutch, characterized in that.
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