JP2003287059A - ワンウェイクラッチのスプライン係合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワンウェイクラッチの空転と係止の切換え時
に、スプライン係合装置のガタによる異音の発生を防止
すべく板バネを介在するが、該板バネの湾曲部に応力が
集中して該板バネがへたることがある。 【解決手段】 アウタレース外周面のスプライン突起２
の一側面２ａに凹部１５を形成する。板バネ１３は、ス
プライン凹溝１の一側面１ａに固定部１３ｃが固定・支
持され、湾曲部１３ａと直線部１３ｂをバネ体として突
起２を付勢する。板バネが突起２の荷重により撓んで
も、上記一側面凸部１４との当接部Ｃと湾曲部１３ａと
の間に、凹部１５に対向する所定距離ｍを存しており、
湾曲部に集中応力が作用しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワンウェイクラッ
チの固定側レースを固定部材に固定するスプライン係合
装置に係り、特に自動変速機に適用して好適なワンウェ
イクラッチのスプライン係合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車輌に搭載される自動変速機に
あっては、変速に際し、摩擦係合要素の解放によりエン
ジン回転数が上昇して、回転要素の回転方向が逆になっ
た瞬間に該回転要素を停止して、変速のタイミングを自
動的に合せるためにワンウェイクラッチが用いられてい
る。該ワンウェイクラッチは、その固定側となるレース
（一般にアウタレース）がミッションケース等の固定部
材にスプライン係合装置により固定されている。

【０００３】該ミッションケースは、一般に、アルミダ
イカスト等の鋳造により成形されており、該ケース内周
面に形成される上記スプライン係合装置用のスプライン
凹溝は、鋳型の抜き勾配により両側面等がテーパ面から
なり、かつ該テーパ面は、ワンウェイクラッチのアウタ
レース外周面に形成されるスプライン突起の挿入方向に
対して奥側に拡がる関係となり、鋳造に起因して高い寸
法精度を確保することが困難であることと相俟って、上
記スプライン凹溝とスプライン突起との間に、周方向に
隙間（ガタ）を生じる。

【０００４】上記ワンウェイクラッチは、空転時（フリ
ー時）、回転側レースの一方向回転による引きずりトル
クにより、上記回転側レースに該回転方向のトルクが作
用し、上記スプライン突起がスプライン凹溝の一側面に
当接し、また固定時（ロック時）、回転側レースの他方
向回転のトルクを上記固定側レースで担持するため、上
記スプライン突起が上記スプライン凹溝の他側面に当接
する。これにより、ワンウェイクラッチは、空転時と係
止時との切換えの度に、固定側レースに作用するトルク
の方向が切換わり、上記スプライン凹溝とスプライン突
起との間のガタにより、異音の発生を生ずる。

【０００５】従来、該異音対策として、例えば実開平６
−３０５３６号公報に示すものが案出されており、この
ものは、上記スプライン凹溝とスプライン突起との間に
板バネを介在し、該板バネは、上記ワンウェイクラッチ
の空転時の引きずりトルクに抗してスプライン突起を付
勢し、上記ガタによるスプライン凹溝とスプライン突起
の衝突による異音の発生を防止している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図４は、上記異音対策
の一例を示す図で、ミッションケースに形成したスプラ
イン凹溝１と、ワンウェイクラッチの固定側レース（ア
ウタレース）に形成したスプライン突起２との間に、Ｕ
字状の湾曲部３ａを有する板バネ３を介在している。該
装置は、板バネ３がＡに示す位置にて取付けられ、該板
バネ３は、該取付け位置Ａ付近において、上記ワンウェ
イクラッチ空転時の引きずりトルクに見合ったスプリン
グ荷重を有するように設計されている。

【０００７】しかし、ワンウェイクラッチ及び板バネ等
の各製品間のバラツキ、及び経年変化等により、ワンウ
ェイクラッチの空転時に作用するスプライン突起２から
の荷重が増大し、板バネ３の変形量を徐々に増大する。
これにより、該板バネ３は、上記変形量に応じて徐々に
その応力を増大するが、図４にＢ位置に示すように、板
バネ３の直線部３ｂが、スプライン突起２の軸方向全長
Ｌに亘って平坦面からなる一側面２ａと略々平行とな
り、上記直線部３ｂの略々全面ｌに亘って上記スプライ
ン突起２の一側面２ａに当接すると、該スプライン突起
２から作用する荷重が、板バネ３の湾曲部３ａに集中し
て作用し、板バネ３の変形量に対する応力が急激に増大
する。

【０００８】このように、板バネ３の湾曲部３ａに集中
して大きな応力が繰返して作用すると、板バネ３がへた
って、上述した異音対策としての機能を失ってしまう。

【０００９】そこで、本発明は、板バネの湾曲部に集中
して応力が作用しないように構成し、もって上述課題を
解決したワンウェイクラッチのスプライン係合装置を提
供すること目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明は
（例えば図１及び図２参照）、ワンウェイクラッチ（１
２）の固定側レース（６）を固定部材（１１）に対して
周方向移動を阻止するスプライン係合装置（Ｓ）におい
て、該スプライン係合装置の突起（２）一側面（２ａ）
と凹溝（１）一側面（１ａ）との間に、バネ体を構成す
る湾曲部（１３ａ）及び直線部（１３ｂ）を有する板バ
ネ（１３）を介在し、該板バネの直線部（１３ｂ）が当
接する側の前記突起又は凹溝の一側面（２ａ）における
前記湾曲部（１３ａ）が位置する側に凹部（１５）を形
成し、前記板バネの直線部（１３ｂ）が、前記一側面の
凹部を形成していない部分（１４）に当接して、該板バ
ネの付勢力を前記突起及び凹溝の両一側面（１ａ，２
ａ）が離間するように作用する、ことを特徴とするワン
ウェイクラッチのスプライン係合装置にある。

【００１１】請求項２に係る本発明は、前記凹部（１
５）は、軸方向において前記湾曲部（１３ａ）に対向す
る部分まで延設されてなる、請求項１記載のワンウェイ
クラッチのスプライン係合装置にある。

【００１２】請求項３に係る本発明は（例えば図２参
照）、前記固定側レースは、アウタレース（６）であ
り、前記固定部は、ミッションケース（１１）であり、
前記スプライン係合装置（Ｓ）の突起（２）が、上記ア
ウタレースの外周面に形成され、前記スプライン係合装
置の凹溝（１）が、上記ミッションケースの内周面に形
成され、前記板バネ（１３）は、前記ワンウェイクラッ
チ（１２）が空転する際に引きずりトルクが作用する側
の前記突起及び凹溝の一側面（１ａ，２ａ）間に介在
し、かつ前記凹溝（１）の一側面（１ａ）に略々全面に
て当接する固定部（１３ｃ）を有し、該固定部に対して
変形して、前記湾曲部（１３ａ）と共にバネ体となる直
線部（１３ｂ）が、前記突起一側面（２ａ）の前記凹部
（１５）を形成していない部分（１４）に当接してな
る、請求項１又は２記載のワンウェイクラッチのスプラ
イン係合装置にある。

【００１３】請求項４に係る本発明は（例えば図３参
照）、前記板バネ（１３）は、前記固定部（１３ｃ）に
直交して前記凹溝（１）の底面に密接する底部（１３
ｄ）と、該底部から延長するつまみ部（１３ｆ）と、前
記固定部（１３ｃ）の前記湾曲側（１３ａ）と反対側の
端に直交する鍔部（１３ｅ）と、を有してなる、請求項
３記載のワンウェイクラッチのスプライン係合装置にあ
る。

【００１４】なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照
するためのものであるが、これにより、各請求項の構成
に何等影響を及ぼすものではない。

【００１５】

【発明の効果】請求項１に係る本発明によると、板バネ
によりスプライン係合装置のガタがなくなり、ワンウェ
イクラッチの空転（フリー）及び係止（ロック）状態の
切換えに際して異音の発生を防止できるものでありなが
ら、突起又は凹溝の一側面に凹部を形成したので、板バ
ネが大きく撓んでも、板バネは凹部にて当接することは
なく、湾曲部と当接部との間に、常に所定距離を存する
ので、板バネの湾曲部に応力が集中することを防止し
て、板バネのへたりを阻止して、上記異音の発生防止を
長期に亘って維持することができる。

【００１６】請求項２に係る本発明によると、凹部は、
板バネの湾曲部まで延びているので、どのような状態で
も当接部と湾曲部との距離を長く設定することができ、
板バネの所定付勢力を長期に亘って維持することができ
る。

【００１７】請求項３に係る本発明によると、アウタレ
ースをミッションケースにスプライン係合したワンウェ
イクラッチにあっては、該スプライン係合がミッション
ケースの外周側にあって、異音の発生が顕在化し易い
が、該異音の発生及び振動発生を確実に抑え、かつ板バ
ネは、その固定部を略々全面に亘って凹溝の一側面に当
接し、該固定部に対して、湾曲部及び直線部を変形して
バネ体を構成するので、該直線部の当接による変形を前
記凹部内にて許容することが相俟って、湾曲部での応力
集中を排除し、長期に亘って上記効果を確実に維持する
ことができる。

【００１８】請求項４に係る本発明によると、板バネ
は、底部を凹溝底面に密接すると共に、鍔部をアウタレ
ース端面に着座して、所定位置に確実に挿入して装着す
ることができ、かつ分解等により該板バネを取外す際
は、つまみ部をもって容易に引き抜くことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。図１は、本発明を自動変速
機に適したワンウェイクラッチのスプライン係合装置を
示す図であり、１１は、固定部材を構成するミッション
ケース（ハウジング）であり、アルミダイカスト等の鋳
造部品からなり、その内周面にスプライン凹溝１が形成
されている。該ミッションケース１１にはワンウェイク
ラッチ１２が収納されており、該ワンウェイクラッチ１
２は、プラネタリギヤのリングギヤ等の回転部材に連結
して回転側となるインナレース５と、固定側となるアウ
タレース６と、これら両レース間に介在するスプラグ
（図示せず）とを有しており、更に端面に、上記スプラ
グ等の脱落を防止するリング状の鍔板７が上記アウタレ
ース６に一体に取付けられている。

【００２０】そして、前記アウタレース６の外周面に
は、多数のスプライン突起２が形成されており、該スプ
ライン突起２が上記ミッションケース１１のスプライン
凹溝１に係合することにより、スプライン係合装置Ｓが
構成されている。なお、上記アウタレース６は、軸方向
奥側（図１の反対側）がミッションケース１１の段部又
はスナップリングに当接され、かつ軸方向前側（図１に
示す側）がスナップリング（図示せず）により抜け止め
されて、ミッションケース１１に軸方向に位置決めされ
て装着されている。そして、上記ワンウェイクラッチ１
２は、インナレース５の矢印Ｒ方向の回転に対して、空
転状態（フリー回転）となり、かつインナレースの反矢
印Ｒ方向の回転に対して係止する。

【００２１】前記スプライン係合装置Ｓにおいて、多数
の凹溝１及び突起２の１個又は数個（例えば２個）に、
本発明に係る板バネ１３が介在している。該板バネ１３
は、ワンウェイクラッチ１２の空転状態においてトルク
が作用する側の側面１ａ，２ａ間に挿入されており、突
起２の他側面２ｂを凹溝１の他側面１ｂ、即ちロック
（係止）時においてトルクを担持する面に当接するよう
に付勢している。該板バネ１３は、図３に詳示するよう
に、１枚のバネ鋼からなり、直線状の固定部１３ｃ、該
固定部の一側面から直交して立上る底部１３ｄ、上記固
定部の一端から形成されるアール形状の湾曲部１３ａ、
該湾曲部から延び、該湾曲部と共にバネ体となる直線部
１３ｂを有しており、更に前記固定部１３ｃの他端から
直交して立上り、側方に延びる鍔部１３ｅと、前記底部
１３ｄから延長して形成されるつまみ部１３ｆとが一体
に形成されている。

【００２２】一方、図２に示すように、前記スプライン
凹溝１は、両側面１ａ（１ｂ）及び前記スプライン突起
２の他側面２ｂは、板バネ３を介在しない他の凹溝及び
突起と同様に、軸方向全長に亘って直線状の平坦面から
なるが、前記スプライン突起１の前記板バネ１３が介在
する部分の一側面２ａは、例えば軸方向の前側の略々１
／３程度がそのままの平坦面で凸部１４を構成し、残り
の軸方向奥側部分は、機械加工等により削られて切欠か
れ、凹部１５となっている。また、アウタレース６の前
側端面６ａには、前記板バネ鍔部１３ｅを収納する浅い
凹部１６が形成されている。

【００２３】そして、上記スプライン突起２の凹部１５
を有する一側面２ａと、スプライン凹溝１の一側面１ａ
との間に、前記板バネ１３が、つまみ部１３ｆをもっ
て、その湾曲部１３ａを先にして前側端面６ａから挿入
される。該板バネ１３は、その底部１３ｄを凹溝１の底
面に密接しつつ、その固定部１３ｃを凹溝１の一側面１
ａに当接すると共に、そのバネ体となる直線部１３ｂを
突起２の一側面２ａに当接して、鍔部１３ｅが端面６ａ
の凹部１６に着座することにより装着される。なお、自
動変速機の分解等でワンウェイクラッチ１２をミッショ
ンケース１１から取外す際、板バネ１３は、上記つまみ
部１３ｆをもって引き抜かれる。

【００２４】本実施の形態は、以上のような構成からな
るので、板バネ１３は、その固定部１３ｃの略々全長を
スプライン凹溝１の一側面１ａに密着して固定・支持さ
れており、湾曲部１３ａと共に、バネ体となる直線部１
３ｂがスプライン突起２の一側面凸部１４に当接し、そ
して上記取付けた状態Ａにあっては、ワンウェイクラッ
チ１２の空転時（フリー時）の引きずりトルクに見合っ
たスプリング荷重が作用するように設計されている。従
って、ワンウェイクラッチ１２は、回転部材と共にイン
ナレース５が矢印Ｒ方向に回転する空転（フリー）状態
では、板バネ１３は、スプラグ等の引きずりトルクに抗
してスプライン突起２の他側面２ｂをスプライン凹溝１
の他側面１ｂに当接するように付勢している。

【００２５】上記回転部材と共にインナレース５が反矢
印Ｒ方向に回転して、ワンウェイクラッチ１２が係止
（ロック）状態に切換わると、回転部材（インナレース
５）のトルクは、スプラグを介してアウタレース６に伝
達され、そのスプライン突起２の他側面２ｂを、固定部
材であるミッションケース１１のスプライン凹溝１の他
側面１ｂに押付けて、上記回転部材のトルクを担持して
停止状態に保持する。この際、上記停止トルクを担持す
るスプライン係合装置Ｓは、上記板バネ１３を介在して
いる少数のものに限らず、すべての突起２及び凹溝１で
あることは勿論である。これにより、ワンウェイクラッ
チ１２が空転及び停止に切換えられても、スプライン係
合装置Ｓは、スプライン突起２とスプライン凹溝１の一
側面２ａ，１ａ同士が常に当接した状態に保持され、突
起２および凹溝間にガタが存在していても、これらが相
互に衝突して異音を発生したり、振動を発生することを
防止している。

【００２６】そして、上記ワンウェイクラッチ１２の空
転及び係止が繰返されるが、板バネ１３及びワンウェイ
クラッチ１２の製品間バラツキ、並びに経年変化、例え
ば板バネのヘタリ、及びワンウェイクラッチのスプラグ
部分の摩耗等による引きずりトルクの増加により、板バ
ネ１３が撓んで、図２のＡに示す状態からＢに示す状態
に変形することがある。この場合、更にそれ以上に板バ
ネ１３が撓み変形した場合にあっても、板バネ１３は、
その直線部１３ｂが上記スプライン突起２の一側面２ａ
の凸部１４に当接して、該直線部１３ｂの当接位置Ｃと
湾曲部１３ａとの間に所定長さｍを維持して、撓み変形
量に応じた所定応力を保ち、上述したガタによる異音を
発生等の阻止効果を保持すると共に、凹部１５の存在に
より、上記直線部１３ｂに撓み変形する余裕を与えて、
湾曲部１３ａに、スプライン突起１からの荷重を集中し
て作用することはない。これにより、板バネ１３は、上
記Ｂに示す状態、更にそれ以上の異形状態が繰返し作用
しても、湾曲部１３ａへの応力集中により、板バネ１３
がへたることを防止し得る。

【００２７】なお、上述実施の形態は、板バネ１３は、
湾曲部１３ａから直接直線部１３ｂを形成してバネ体と
したが、湾曲部と直線部との間に膨出部との曲線部を介
在してもよい。また、ワンウェイクラッチは、アウタレ
ースを固定側とし、インナレースを回転側とするものに
適用したが、これは、インナレースを固定側とし、アウ
タレースを回転側とするものに適用してもよい。また、
凹部１５は、スプライン係合装置の突起２の一側面に形
成したが、ワンウェイクラッチの回転方向によって、凹
溝１の一側面に形成してもよい。更に、上記スプライン
突起２の一側面を所定長さを有する凸部１４及び凹部１
５により形成したが、上記一側面に、図２の紙面に直交
する方向に延びる円筒形状の凸部を形成し（従って該凸
部の後端側一側面が凹部となる）、板バネ１３の直線部
１３ｂが同じ円筒形状の凸部に線接触により常に当接す
るようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を自動変速機に適用したワンウェイクラ
ッチのスプライン係合装置部分を示す横断面図。

【図２】その板バネが介在したスプライン凹溝と突起部
分を示す平面図。

【図３】その板バネを示す斜視図。

【図４】本発明に関連する先行技術を示す図２と同様な
図。

【符号の説明】

１ スプライン凹溝 １ａ 一側面 １ｂ 他側面 ２ スプライン突起 ２ａ 一側面 ２ｂ 他側面 ５ 回転側レース（インナレース） ６ 固定側レース（アウタレース） １１ 固定部材（ミッションケース） １２ ワンウェイクラッチ １３ 板バネ １３ａ 湾曲部 １３ｂ 直線部 １３ｃ 固定部 １３ｄ 底部 １３ｅ 鍔部 １３ｆ つまみ部 １４ 凹部を形成していない部分（凸部） １５ 凹部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 冬三 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワンウェイクラッチの固定側レースを固
   定部材に対して周方向移動を阻止するスプライン係合装
   置において、 該スプライン係合装置の突起一側面と凹溝一側面との間
   に、バネ体を構成する湾曲部及び直線部を有する板バネ
   を介在し、 該板バネの直線部が当接する側の前記突起又は凹溝の一
   側面における前記湾曲部が位置する側に凹部を形成し、 前記板バネの直線部が、前記一側面の凹部を形成してい
   ない部分に当接して、該板バネの付勢力を前記突起及び
   凹溝の両一側面が離間するように作用する、ことを特徴
   とするワンウェイクラッチのスプライン係合装置。
2. 【請求項２】 前記凹部は、軸方向において前記湾曲部
   に対向する部分まで延設されてなる、 請求項１記載のワンウェイクラッチのスプライン係合装
   置。
3. 【請求項３】 前記固定側レースは、アウタレースであ
   り、前記固定部材は、ミッションケースであり、 前記スプライン係合装置の突起が、上記アウタレースの
   外周面に形成され、前記スプライン係合装置の凹溝が、
   上記ミッションケースの内周面に形成され、 前記板バネは、前記ワンウェイクラッチが空転する際に
   引きずりトルクが作用する側の前記突起及び凹溝の一側
   面間に介在し、かつ前記凹溝の一側面に略々全面にて当
   接する固定部を有し、 該固定部に対して変形して、前記湾曲部と共にバネ体と
   なる直線部が、前記突起一側面の前記凹部を形成してい
   ない部分に当接してなる、 請求項１又は２記載のワンウェイクラッチのスプライン
   係合装置。
4. 【請求項４】 前記板バネは、前記固定部に直交して前
   記凹溝の底面に密接する底部と、該底部から延長するつ
   まみ部と、前記固定部の前記湾曲側と反対側の端に直交
   する鍔部と、を有してなる、 請求項３記載のワンウェイクラッチのスプライン係合装
   置。