JP2002340050A - ラチェット型ワンウェイクラッチ及びラチェット型ワンウェイクラッチを用いたステータ - Google Patents

ラチェット型ワンウェイクラッチ及びラチェット型ワンウェイクラッチを用いたステータ

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JP2002340050A
JP2002340050A JP2001143067A JP2001143067A JP2002340050A JP 2002340050 A JP2002340050 A JP 2002340050A JP 2001143067 A JP2001143067 A JP 2001143067A JP 2001143067 A JP2001143067 A JP 2001143067A JP 2002340050 A JP2002340050 A JP 2002340050A
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JP
Japan
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way clutch
outer ring
inner ring
ratchet
type
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001143067A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhiko Muramatsu
和彦 村松
Takaya Yamada
隆哉 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Warner KK
Original Assignee
NSK Warner KK
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H41/00Rotary fluid gearing of the hydrokinetic type
    • F16H41/24Details
    • F16H2041/246Details relating to one way clutch of the stator

Landscapes

  • One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トルク伝達時の荷重による応力を分散し耐久
性を向上させる。 【解決手段】 ラチェット型ワンウェイクラッチ20
は、同軸上に設けられ相対回転自在に配置された内輪2
及び外輪3と、前記内輪及び外輪の間に配置され、前記
内輪または前記外輪の一方に配置され、前記内輪または
前記外輪の他方に設けられたノッチ6に嵌合しトルクを
伝達する爪部材4と、前記爪部材を所定方向へ付勢する
付勢部材5とから成り、前記内輪または前記外輪のうち
の少なくとも一方に応力分散手段12,12a,12
b,12cを設け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、応力分散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。また、本発明は、応力分散手段
を設けたラチェット型ワンウェイクラッチを備え、自動
変速機のトルクコンバータに用いられるステータに関す
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
構成されている。
【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】また、自動変速機のトルクコンバータのス
テータ用ワンウェイクラッチとしては、従来、スプラグ
を用いたスプラグ型ワンウェイクラッチが一般に用いら
れていた。図7は、その一例を示すスプラグ型ワンウェ
イクラッチの一部破断正面図である。ステータ51は、
羽根車57の内周に嵌め込んだ外輪53と、外輪53と
同軸上に配置した内輪52とを有している。
【0006】外輪53と内輪52との間にスプラグ55
が介在しており、スプラグ55を噛合い方向に付勢する
リボンスプリング54を更に備えた構造となっている。
一回転方向においてスプラグ55が噛み合うことで内外
輪間で動力が伝達される。また、反対の回転方向では、
スプラグ55の噛み合いは解除され、ワンウェイクラッ
チは空転して動力を伝えない状態となる。しかし、最近
では、コスト低減・軽量化を目的としてラチェット型ワ
ンウェイクラッチを自動変速機、主にステータに用いる
試みがなされている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ラチェット型ワンウェイクラッチはスプラグ型ワンウェ
イクラッチに比べトルク伝達部材の数が少ない。そのた
めトルク伝達部材一個当たりの負荷が大きく、トルク伝
達部材から荷重を受ける部分の周辺に応力が集中する箇
所が出てくる。また、軽量化を図るためトルク伝達部材
を配置する部材にアルミニウム等の強度が弱い材料を用
いた場合にはこの応力集中を原因とする破壊が生じるこ
とが懸念される。そこで、本発明はトルク伝達時の荷重
による応力を分散し耐久性を向上させるラチェット型ワ
ンウェイクラッチ及び該ワンウェイクラッチを用いたス
テータを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すると共
に上記目的を達成するため、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
置された内輪及び外輪と、前記内輪及び外輪の間に配置
され、前記内輪または前記外輪の一方に配置され、前記
内輪または前記外輪の他方に設けられたノッチに嵌合し
トルクを伝達する爪部材と、前記爪部材を所定方向へ付
勢する付勢部材とから成り、前記内輪または前記外輪の
うちの少なくとも一方に応力分散手段を設けたことを特
徴としている。
【0009】本発明は、内輪または外輪のうち爪部材が
配置された方の部材に応力分散手段を設けたラチェット
型ワンウェイクラッチ及び該ワンウェイクラッチを用い
たステータを特徴としている。尚、付勢部材には主に、
アコーデオンスプリング、波ばね等が用いられる。
【0010】
【発明の実施の形態】本形態では爪部材を外輪の内周に
形成されたポケットに配置し、爪部材と嵌合するノッチ
を内輪の外周に設ける。そして応力分散手段は外輪の内
周に略半円状の凹部を形成することによって得た。尚、
この凹部の大きさ、形状、個数、配置位置等は特に限定
されるものではなく外輪の軸方向或いは径方向の肉厚、
爪部材の数等によって最適と思えるものを任意に設定す
れば良い。
【0011】
【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、図中同一部分は同一符号で示し
てある。
【0012】(第1実施例)図1−図3は、本発明の第
1実施例を示す、トルクコンバータのステータに用いら
れるラチェット型ワンウェイクラッチである。図1は、
本発明の第1実施例を示すステータを正面から見た部分
断面図であり、図2は、図1のZ−Z断面図であり、図
3は、第1実施例のラチェット型ワンウェイクラッチ部
分の断面図である。
【0013】図1に示すように、ステータ1は、羽根車
7の内周に配置した外輪3と、外輪3と同軸上に配置さ
れた内輪2とからなるラチェット型ワンウェイクラッチ
を有する。外輪3の内周には爪部材4がポケット15に
収納されており、ポケット15に設けられた小ポケット
には、爪部材4を斜め内径方向(すなわち内輪2方向)
に付勢する付勢部材5が設けられている。一方、内輪2
の外周には爪部材4が嵌合するノッチ6が形成されてい
る。爪部材4は、円周方向ほぼ等分に4個設けられてい
る。
【0014】更に、図2に示すように、羽根車7の内周
部分14は外輪3の外周及び側面と接合しており、内周
部分14と外輪3との間にはスプリング8が介在してい
る。スプリング8は、円周方向等分かつ半径方向に対向
して2個設けられている。また、図1に示すように、内
周部分14には凸部9が外輪3の外周部分には凹部10
が形成されており、隙間11を介して凹部10が凸部9
を覆っている。この構成をとることによって爪部材4が
ノッチ6に嵌合したときの衝撃をスプリング8が吸収
し、またスプリング8の収縮範囲を凸部9と凹部10の
嵌合によって制限することで、スプリング8のへたりや
破損を防止する仕組みになっている。
【0015】本実施例では、凸部9及び凹部10は、ス
プリング8間に2個ずつ、全体では4個円周方向等分に
設けられている。ステータ1の外輪3の内周には応力分
散手段、すなわち窪み12を設けた。この窪み12は半
径方向の断面が略半円状で、その内面は曲面によって形
成される。図3に示すように、第1実施例では、隣り合
う各爪部材の間に一個所づつこの窪み12が設けられて
いる。すなわち、爪部材4と互い違いでかつ円周方向等
分に合計4個設けられている。本実施例では窪み12は
すべて同じ大きさである。
【0016】(第2実施例)図4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部分の断面図であ
る。ステータの基本構造は第1実施例のものと共通であ
るため説明を省略する。また、ラチェット型ワンウェイ
クラッチ部分20のみを示している。図4に示す例で
は、応力分散手段としての窪みを円周方向に、それぞれ
対向して2組、全部で4個設けている。すなわち、半径
方向で対向する二個所に窪み12aと、他の個所に窪み
12bとを設けるが、窪み12aを窪み12bより全体
的に小さくしたものである。
【0017】窪み12aは、ポケット15とほぼ同様の
大きさであるが、窪み12bは、円周方向、半径方向共
に、窪み12aに対してほぼ2倍の大きさに設定されて
いる。
【0018】(第3実施例)図5は、本発明の第3実施
例のラチェット型ワンウェイクラッチ部分の断面図であ
る。ステータの基本構造は第1実施例のものと共通であ
るため説明を省略する。また、ラチェット型ワンウェイ
クラッチ部分20のみを示している。図5に示す例で
は、第2実施例と同様に、応力分散手段としての窪み1
2cを円周方向に、それぞれ対向して2組、全部で4個
設けている。
【0019】窪み12cは、半径方向の長さがポケット
15や窪み12aとほぼ同様であるが、円周方向の長さ
は、窪み12bとほぼ同じ大きさに設定されている。本
実施例においては同一の窪み12cが円周方向等分に4
個設けられている。
【0020】(第4実施例)図6は、本発明の第4実施
例のラチェット型ワンウェイクラッチ部分の断面図であ
る。ステータの基本構造は第1実施例のものと共通であ
るため説明を省略する。また、ラチェット型ワンウェイ
クラッチ部分20のみを示している。図6に示す例で
は、第2及び第3実施例と異なり、応力分散手段として
の窪み12aは、円周方向に2個のみ設けられている。
【0021】窪み12aは、第1実施例の窪み12aと
ほぼ同じものである。ただし、円周方向で2個のみ、半
径方向で互いに対向してポケット15間に設けられてい
る。2個の窪み12aは、半径方向及び円周方向ともに
ほぼ同じ大きさである。
【0022】以上説明した第1−第3実施例において、
応力分散手段としての窪みは以下のような修正が可能で
ある。実施例では、窪みの数を4個及び2個にしたが、
数は任意であり必要に応じて更に減少することも増加す
ることもできる。また、大きさについても、分散すべき
応力の大きさに応じて適宜変更できる。更に、応力を分
散するのに最適の位置に設けることは言うまでもない。
必要であれば、半径方向で非対称の位置に設けても良
い。
【0023】また、前述の各実施例において、爪部材4
がノッチ6に嵌合したときの衝撃をスプリング8が先ず
吸収し、次に、スプリング8の収縮範囲を凸部9と凹部
10の嵌合によって制限することで、スプリング8のへ
たりや破損を防止し、その後、ノッチ6に爪部材4が嵌
合している間に生じるトルク伝達時の荷重による応力を
窪みにより分散させる。すなわち、3段階で衝撃及び応
力に対応する構成となっている。
【0024】更に、以上説明した各実施例では、外輪側
にポケット及び爪部材を、内輪側にノッチを設けたが、
内輪側にポケット及び爪部材を、外輪側にノッチを設け
ることもできることは言うまでもない。内輪側にポケッ
ト及び爪部材を設けた場合、応力分散手段は内輪に設け
ればよい。
【0025】
【発明の効果】以上、説明した本発明によれば、以下の
ような効果が得られる。外輪または内輪に応力分散手段
を設けたので、トルク伝達時の荷重による応力が分散
し、耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示すラチェット型ワンウ
ェイクラッチを用いたステータを正面から見た部分断面
図である。
【図2】図1のZ−Z断面図である。
【図3】第1実施例のラチェット型ワンウェイクラッチ
部分の断面図である。
【図4】第2実施例のラチェット型ワンウェイクラッチ
部分の断面図である。
【図5】第3実施例のラチェット型ワンウェイクラッチ
部分の断面図である。
【図6】第4実施例のラチェット型ワンウェイクラッチ
部分の断面図である。
【図7】従来のスプラグ型ワンウェイクラッチを用いた
ステータの一部破断正面図である。
【符号の説明】
1 ステータ 2 内輪 3 外輪 4 爪部材 5 付勢部材 6 ノッチ 7 羽根車 8 スプリング 12、12a、12b、12c 応力分散手段(窪
み)

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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、前記内輪または前記
    外輪の一方に配置され、前記内輪または前記外輪の他方
    に設けられたノッチに嵌合しトルクを伝達する爪部材
    と、 前記爪部材を所定方向へ付勢する付勢部材と、から成
    り、前記内輪または前記外輪のうちの少なくとも一方に
    応力分散手段を設けたことを特徴とするラチェット型ワ
    ンウェイクラッチ。
  2. 【請求項2】 前記応力分散手段は曲面によって構成さ
    れた凹部であ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。
  3. 【請求項3】 前記凹部は、前記爪部材と互い違いに円
    周方向ほぼ同間隔で複数設けられていることを特徴とす
    る請求項2に記載のラチェット型ワンウェイクラッチ。
  4. 【請求項4】 前記凹部は大きさが異なることを特徴と
    する請求項3に記載のラチェット型ワンウェイクラッ
    チ。
  5. 【請求項5】 ラチェット型ワンウェイクラッチを備え
    たステータであって、 前記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及び外輪と、前記内
    輪及び外輪の間に配置され、前記内輪または前記外輪の
    一方に配置され、前記内輪または前記外輪の他方に設け
    られたノッチに嵌合しトルクを伝達する爪部材と、前記
    爪部材を所定方向へ付勢する付勢部材とから成り、前記
    内輪または前記外輪のうちの少なくとも一方に応力分散
    手段を設けたことを特徴とするステータ。
  6. 【請求項6】 前記応力分散手段は曲面によって構成さ
    れた凹部であることを特徴とする請求項5に記載のステ
    ータ。
  7. 【請求項7】 前記凹部は、前記爪部材と互い違いに円
    周方向ほぼ同間隔で複数設けられていることを特徴とす
    る請求項6に記載のラチェット型ワンウェイクラッチ。
  8. 【請求項8】 前記凹部は大きさが異なることを特徴と
    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。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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