JP2002005202A

JP2002005202A - ラチェット型ワンウェイクラッチ

Info

Publication number: JP2002005202A
Application number: JP2000187628A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Muramatsu; 和彦村松
Original assignee: NSK Warner KK
Current assignee: NSK Warner KK
Priority date: 2000-06-22
Filing date: 2000-06-22
Publication date: 2002-01-09
Also published as: US6533089B2; US20020005326A1

Abstract

(57)【要約】【課題】ラチェット型ワンウェイクラッチにおい
て、引き摺りトルクを減少させると共に、潤滑性の向上
が実現する。また、軸受部材を軽量化し、軸受部材の固
定精度が向上させる。【解決手段】同軸上に設けられ相対回転自在に配置さ
れた内輪(3)及び外輪(4)と、前記内輪及び外輪の間に配
置され、前記内輪の外周面に設けられた凹部(23)に嵌合
しトルクを伝達する爪部材(2)と、前記爪部材を内輪の
外周へ付勢するスプリング(10)と、前記爪部材及びスプ
リングを軸方向に支持し、前記内輪と外輪との軸受を行
うブッシュ(31)と、から成り、前記ブッシュの内周面に
凹部(32)を形成したことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、農機、建
機、工業機械などの変速機、特に車両等の自動変速機等
に使用され、バックストップなどの機能を果たすワンウ
ェイクラッチのうち、ロック機構にラチェット(爪部材)
を用いたラチェット型ワンウェイクラッチに関する。よ
り詳細には、軸受の引き摺りトルクを減少させる手段を
設けたラチェット型ワンウェイクラッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動変速機に用いられるワンウ
ェイクラッチは、相対回転する外輪及び内輪を有し、外
輪と内輪との間でトルクを伝達するスプラグやローラな
どが外輪または内輪の軌道面に設けたカム面に噛み合う
ことで、一方向のみに回転トルクを伝達している。ま
た、逆方向では空転する構成となっている。

【０００３】このようなワンウェイクラッチの中で、外
輪と内輪との間でトルクを伝達するトルク伝達部材とし
てラチェットを用いたラチェット型ワンウェイクラッチ
がある。ラチェット型ワンウェイクラッチは、内周にポ
ケットを有する外輪と、外輪と同軸上に配置され外周に
ノッチを有する内輪と、前記ポケットに収納され内輪の
ノッチに嵌合してワンウェイクラッチをロック状態にし
内輪と外輪との間でトルクを伝達させる爪部材と、爪部
材を内輪へ付勢するスプリングなどの弾性体とによって
構成される。

【０００４】以上の構成のラチェット型ワンウェイクラ
ッチは、ワンウェイクラッチが一方向に回転すると、爪
部材が内輪の外周に対してフリーで摺動するので、外輪
と内輪とは相対的に空転する。次に、ワンウェイクラッ
チが他方向に回転しようとすると、爪部材がノッチに嵌
合し、ワンウェイクラッチがロックアップ状態になる。

【０００５】ラチェット型ワンウェイクラッチをトルク
コンバータ装置のステータへ組み込んで使用することが
提案されている。例えば、自動車の自動変速機用のトル
クコンバータ装置のステータに用いることが、米国特許
第５，９４７，２４５号に提案されている。図８は、そ
のように使用された従来のワンウェイクラッチの軸方向
断面図である。また、図９は、図８のワンウェイクラッ
チの正面図である。

【０００６】図８及び図９に示すように、ステータ１
は、内周に設けたスプライン９により不図示のステータ
シャフトに嵌合される内輪３と、内周側に外輪部４を有
する羽根車８と、外輪部４に設けられたポケット２１、
２２（図９参照）に夫々配置された爪部材２及びスプリ
ング１０とによって構成される。スプリング１０は、プ
レート型軸受、ブッシュ３１により軸方向に脱落するこ
とを防止されている。ブッシュ３１は、スナップリング
５により軸方向で固定されている。また、外輪４及びブ
ッシュ３１の軸方向の端面は、それぞれスラスト軸受７
に支持されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のように構成され
た従来のワンウェイクラッチでは、軸受、すなわちブッ
シュ３１の内周摺動面が、内輪３の外周面２４との摺動
や偏芯回転により生ずる油圧の影響で引き摺りトルクが
発生する。特に、ブッシュ３１の内周摺動面と内輪３の
外周面２４との接触面積が大きいので、引き摺りトルク
の低減が困難であった。

【０００８】また、接触面積が大きいため、爪部材２と
ノッチ２３を中心とする作動部材を潤滑する潤滑油の流
通が阻害される恐れがあった。更に、軽量化や固定精度
向上などに充分対応できていなかった。

【０００９】そこで、本発明は、引き摺りトルクを低減
させると共に、潤滑性の向上が達成できるラチェット型
ワンウェイクラッチを提供することを目的とする。更
に、本発明は、軽量化を達成でき、固定精度の向上した
ラチェット型ワンウェイクラッチを提供することを目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に記載の本発明のラチェット型ワンウェイ
クラッチは、同軸上に設けられ相対回転自在に配置され
た内輪(3)及び外輪(4)と、前記内輪及び外輪の間に配置
され、前記内輪の外周面に設けられた凹部(23)に嵌合し
トルクを伝達する爪部材(2)と、前記爪部材を内輪の外
周へ付勢するスプリング(10)と、前記爪部材及びスプリ
ングを軸方向に支持し、前記内輪と外輪との軸受を行う
ブッシュ(31)と、から成り、前記ブッシュの内周面に凹
部(32)を形成したことを特徴としている。

【００１１】請求項２に記載の本発明は、請求項１にお
いて前記ブッシュの外周に径方向外方に突出する突起が
設けられ、該突起が前記外輪に設けられた窪み部に嵌合
することで、前記ブッシュが固定されることを特徴とし
ている。

【００１２】請求項３に記載の本発明は、請求項１また
は２において前記ブッシュは、前記ラチェット型ワンウ
ェイクラッチの軸方向両端に設けられていることを特徴
としている。

【００１３】請求項４に記載の本発明は、請求項１−３
のいずれか１項において前記外輪の内周にブロックベア
リングを更に設けたことを特徴としている。

【００１４】請求項５に記載の本発明は、同軸上に設け
られ相対回転自在に配置された内輪(3)及び外輪(4)と、
前記内輪及び外輪の間に配置され、前記内輪の外周面に
設けられた凹部(23)に嵌合しトルクを伝達する爪部材
(2)と、前記爪部材を内輪の外周へ付勢するスプリング
(10)と、前記外輪の内周に設けられたブロックベアリン
グ(41)と、から成ることを特徴としている。

【００１５】請求項６に記載の本発明は、請求項５にお
いて前記ブロックベアリングは軸方向に貫通する貫通孔
が設けられていることを特徴としている。

【００１６】請求項７に記載の本発明は、請求項６にお
いて前記貫通孔とから前記内輪側へ貫通する第２の貫通
孔を設けたことを特徴としている。

【００１７】請求項８に記載の本発明は、請求項７にお
いて前記ブロックベアリングの外周に径方向外方に突出
する突起が設けられ、該突起が前記外輪に設けられた窪
み部に嵌合することで、前記ブロックベアリングが固定
されることを特徴としている。

【００１８】請求項９に記載の発明では、請求項６−８
のいずれか１項において前記爪部材及びスプリングを軸
方向に支持し、前記内輪と外輪との軸受を行うブッシュ
を更に有し、前記ブッシュの内周面に凹部を形成したこ
とを特徴としている。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明によれば、軸受の内周摺動
面と内輪の外周面との間の接触面積を減少させ、また微
小な偏芯回転によって生じる油圧を解放することができ
るので、発生する引き摺りトルクを減少させることがで
きる。

【００２０】また、接触面積を小さくしたので、爪部材
と凹部を中心とする作動部材を潤滑する潤滑油の流通が
良好になる。更に、軽量化や固定精度向上などが達成で
きる。

【００２１】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の各実施例
を詳細に説明する。尚、図面において同一部分は同一符
号にて示している。また、ラチェット型ワンウェイクラ
ッチをトルクコンバータ装置のステータに用いた場合の
基本構成は、図８−９で説明した従来例のものとほぼ同
じなので装置全体の説明は省略する。また符号もそれと
同一のものを用いる。

【００２２】（第1実施例）図１−図５は、本発明の第
１実施例のラチェット型ワンウェイクラッチ（以下、単
に「ワンウェイクラッチ」と称する）を示している。図
１は、ステータ１に用いたワンウェイクラッチの正面図
であり、図２は、環状のプレート型軸受３１の正面図、
図３は、プレート型軸受３１の軸方向断面図、図４及び
図５は、ワンウェイクラッチの軸方向断面図である。図
４では、プレート型軸受３１が軸方向の一端部に設けら
れ、図５では、プレート型軸受３１が軸方向の両端に設
けられている。尚、図１は、第２実施例として説明する
ブロックベアリング、すなわちパッド型軸受４１も示し
ている。

【００２３】図１において、ワンウェイクラッチ５０
は、トルクコンバータ装置（不図示）のステータ１の一
部を形成する、外輪４と、外輪４と同軸上に設けられ相
対回転自在に配置された内輪３と、内輪３及び外輪４と
の間に配置され、内輪３の外周面に設けられた凹部２３
に嵌合しトルクを伝達する爪部材２と、内輪３の外周面
と摺動自在である軸受部材３１とから成っている。

【００２４】波ばね等の板ばねであるスプリング部材、
すなわちスプリング１０は、外輪４に周方向で所定個数
設けられたポケット２２に配置されている。スプリング
１０は、ラチェット、すなわち爪部材２と接触し、爪部
材２を径方向内側へ、すなわち凹部２３と係合する方向
へ付勢している。また、爪部材２は、ポケット２３と連
通するように外輪４の内周に刻設されたポケット２１内
に揺動自在に収容されている。内輪３は、内周に設けら
れたスプライン(不図示)によって不図示の回転部材に嵌
合する。

【００２５】図２に示すように、環状のプレート型軸受
３１は、外周に複数の突起３４を周方向で等間隔に有し
ている。突起３４は、突起３４に対応して外輪４に設け
られた凹部３６に嵌合し、プレート型軸受３１を確実に
固定する。また、プレート型軸受３１の内周には内周面
を切り欠いた複数の凹部３２が設けられている。凹部３
２間には内輪３の外周面と接触する摺動部３３が画成さ
れている。凹部３２は、周方向に所定個数設けられてい
る。突起３４や凹部３２は図示の個数に限定されるもの
ではなく、その他の個数に設定できることは言うまでも
ない。

【００２６】図３に示すように、ブッシュ、すなわちプ
レート型軸受３１は、軸方向の一端面に突出部３５を備
えている。この突出部３５は、図４及び５のように、ワ
ンウェイクラッチ５０に組みつけられると、爪部材２の
軸方向の端面に当接して、爪部材２を軸方向で位置決め
すると共に支持する。

【００２７】図４は、ワンウェイクラッチ５０の軸方向
断面図である。プレート型軸受３１が外輪４と内輪３と
の間に固定されている様子を示している。プレート型軸
受３１は、外輪４に固定されたストッパリング５により
軸方向で固定されている。また、突起３４が外輪４の凹
部３２に嵌合することで径方向においても固定されてい
る。

【００２８】外輪４は、プレート型軸受３１と反対側の
端部に環状のフランジ部３７を一体に備えている。この
フランジ部３７の内面には軸方向に突出した突出部６が
設けられており。爪部材２の側面に当接して、爪部材２
を軸方向で支持している。従って、図４において、爪部
材２は、プレート型軸受３１の突出部３５とフランジ部
３７の突出部６とにより、軸方向の両方から支持され
る。

【００２９】図５は、ワンウェイクラッチ５０の軸方向
断面図である。図４と同様にプレート型軸受３１が外輪
４と内輪３との間に固定されている様子を示している。
プレート型軸受３１は、外輪４に固定されたストッパリ
ング５により軸方向で固定されている。また、突起３４
が外輪４の凹部３２に嵌合することで径方向においても
固定されている。

【００３０】しかしながら、図５においては、外輪４に
は、フランジ部が設けられておらず、爪部材２は、プレ
ート型軸受３１により軸方向の両端から支持されてい
る。プレート型軸受３１は、左右とも同一のものを対向
して用いているが、左右異なる形状のものを用いること
もできる。異なる形状の軸受を用いる場合でも、爪部材
２を支持する突出部３５が設けられていることが好まし
い。

【００３１】以上のように、プレート型軸受３１に凹部
３２を設けたことで、凹部３２間の摺動部３３のみが内
輪３の外周と摺動することになり、接触面積を減少する
ことができる。また、偏芯回転により半径方向の片側に
生じる油圧を凹部３２から解放できるので、油圧により
内輪３が外輪側に押し付けられて生じる引き摺りトルク
が減少する。また、凹部３２が潤滑油の通路となるの
で、ワンウェイクラッチ内に潤滑油を供給することが容
易になる。また、凹部３２を設けたことで、プレート型
軸受３１全体の軽量化が実現する。

【００３２】（第２実施例）図６及び７は、本発明の第
２実施例のラチェット型ワンウェイクラッチに用いられ
るパッド型軸受を示している。第１実施例と同様に、第
２実施例においてもステータ１に用いることができる。
図６は、図７のＢ−Ｂ線に沿った切ったパッド型軸受４
１の断面図であり、図７は、パッド型軸受４１を図６の
Ａ矢視方向より見た底面図である。

【００３３】パッド型軸受４１は、図１に示すように外
輪４の内周に設けた孔４６に嵌合している。図１では、
周方向に１個のみ示しているが、個数は限定されていな
い。複数個設けることももちろん可能である。図６から
分かるように、パッド型軸受４１は、大径部分４５と、
大径部分４５よりも軸方向の幅が大きいが、周方向の幅
が小さい小径部分４９とからなる。小径部分４９のほぼ
中央には、軸方向に貫通する貫通孔４２が設けられてい
る。

【００３４】図７に示すように、パッド型軸受４１の底
面４４には、貫通孔４２に連通する底部貫通孔４３が穿
設されている。従って、底部貫通孔４３から貫通孔４２
へ、また逆に貫通孔４２から底部貫通孔４３へと潤滑油
が流れるので、ワンウェイクラッチに対する潤滑性が向
上する。

【００３５】ここで、図１に戻ると、パッド型軸受４１
は、大径部分４５が外輪４の孔５１に嵌合しており、小
径部分４９が、孔５１より小径の孔４６に嵌合してい
る。従って、パッド型軸受４１は、大径部分４５が孔５
１と孔４６との間の段部に規制され、半径方向内方へと
落ちることが防止されている。すなわち外輪４に対する
パッド型軸受４１の固定精度が向上する。また、パッド
型軸受４１の底面４４は、外輪４の内周面５２より半径
方向内方に突出しており、この底面４４のみが内輪３の
外周面に摺擦する。従って、内輪３に対する接触面積が
減少するため、引き摺りトルクも減少する。

【００３６】また、図１では、パッド型軸受４１とプレ
ート型軸受３１とを両方用いているが、パッド型軸受４
１のみ用いることもできる。更に、プレート型軸受３１
のみ用いることもできる。両方用いれば、引き摺りトル
クの減少及び潤滑性の向上により有効な結果が得られ
る。

【００３７】

【発明の効果】本発明のラチェット型ワンウェイクラッ
チは、以下のような効果を奏する。 (1)ブッシュやブロックベアリングに凹部を設けること
で、ブッシュの内輪の外周面に対する接触面積を減少さ
せるとともに、偏芯回転により生じる油圧を凹部から解
放できるので、引き摺りトルクを低減させると共に、潤
滑性の向上が達成できる。従って、ワンウェイクラッチ
全体の動作の円滑化及び寿命延長が期待できる。 (2)ブッシュに凹部、またブロックベアリングに貫通孔
を設けたので、ブロックベアリング、またはブッシュを
軽量化できる。 (3)実施例によれば、ブッシュに固定用の突出部を設け
たので、軸受部材の固定精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ステータに用いた本発明の第１実施例のワンウ
ェイクラッチの正面図である。

【図２】環状のプレート型軸受の正面図である。

【図３】プレート型軸受の軸方向断面図である。

【図４】ワンウェイクラッチの軸方向断面図である。

【図５】プレート型軸受を軸方向の両方に用いたワンウ
ェイクラッチの軸方向断面図である。

【図６】本発明の第２実施例のラチェット型ワンウェイ
クラッチに用いられるパッド型軸受を示す、図７のＢ−
Ｂ線に沿ったパッド型軸受の断面図である。

【図７】図６のＡ矢視方向より見たパッド型軸受の底面
図である。

【図８】従来のワンウェイクラッチの軸方向断面図であ
る。

【図９】図８のワンウェイクラッチの正面図である。

【符号の説明】

１ラチェット型ワンウェイクラッチのステータ３内輪２３凹部４外輪２爪部材５ストッパリング１０スプリング３１プレート型軸受（ブッシュ）４１パッド型軸受（ブロックベアリング）３２凹部４２、４３貫通孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】同軸上に設けられ相対回転自在に配置さ
れた内輪及び外輪と、前記内輪及び外輪の間に配置され、前記内輪の外周面に
設けられた凹部に嵌合しトルクを伝達する爪部材と、前記爪部材を内輪の外周へ付勢するスプリングと、前記爪部材及びスプリングを軸方向に支持し、前記内輪
と外輪との軸受を行うブッシュと、から成り、前記ブッ
シュの内周面に凹部を形成したことを特徴とするラチェ
ット型ワンウェイクラッチ。
【請求項２】前記ブッシュの外周に径方向外方に突出
する突起が設けられ、該突起が前記外輪に設けられた窪
み部に嵌合することで、前記ブッシュが固定されること
を特徴とする請求項１に記載のラチェット型ワンウェイ
クラッチ。
【請求項３】前記ブッシュは、前記ラチェット型ワン
ウェイクラッチの軸方向両端に設けられていることを特
徴とする請求項１または２に記載のラチェット型ワンウ
ェイクラッチ。
【請求項４】前記外輪の内周にブロックベアリングを
更に設けたことを特徴とする請求項１−３のいずれか１
項に記載のラチェット型ワンウェイクラッチ。
【請求項５】同軸上に設けられ相対回転自在に配置さ
れた内輪及び外輪と、前記内輪及び外輪の間に配置され、前記内輪の外周面に
設けられた凹部に嵌合しトルクを伝達する爪部材と、前記爪部材を内輪の外周へ付勢するスプリングと、前記外輪の内周に設けられたブロックベアリングと、か
ら成ることを特徴とするラチェット型ワンウェイクラッ
チ。
【請求項６】前記ブロックベアリングは軸方向に貫通
する貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項５
に記載のラチェット型ワンウェイクラッチ。
【請求項７】前記貫通孔とから前記内輪側へ貫通する
第２の貫通孔を設けたことを特徴とする請求項６に記載
のラチェット型ワンウェイクラッチ。
【請求項８】前記ブロックベアリングの側部に周方向
外方に突出する突起が設けられ、該突起が前記外輪に設
けられた窪み部に嵌合することで、前記ブロックベアリ
ングが固定されることを特徴とする請求項７に記載のラ
チェット型ワンウェイクラッチ。
【請求項９】前記爪部材及びスプリングを軸方向に支
持し、前記内輪と外輪との軸受を行うブッシュを更に有
し、前記ブッシュの内周面に凹部を形成したことを特徴
とする請求項６−８のいずれか１項に記載のラチェット
型ワンウェイクラッチ。