JP2004263709A

JP2004263709A - 一方向クラッチ用スプリング

Info

Publication number: JP2004263709A
Application number: JP2003007826A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Miura; 義久三浦
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 2003-01-16
Filing date: 2003-01-16
Publication date: 2004-09-24

Abstract

【課題】係合性能が良好で且つ引き摺りトルク（摩擦トルク）を従来よりもかなり小さくすることのできる一方向クラッチ用スプリングを提供する。
【解決手段】外輪と内輪との環状空間に配置され、周方向一定間隔に設けたポケットに係合部材を配置すると共に、該ポケット内へ延設され前記係合部材を係合側へ付勢する一方向クラッチ用のスプリング６の爪部６ｃは、曲率中心がいずれもスプリングを構成する環状の基体部６ａを基準として内輪の側にある滑らかな蛇行状の３つの曲げ部を有し、係合部材５が配置される前に内側へ予め屈曲され、前記爪部６ｃの先端部の基体部に対する高さｈ_２が、第２の曲げ部の頂部の基体部に対する高さｈ_１よりも大きく、且つ前記３つの曲げ部の曲率半径は、いずれも０．２ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲に形成される。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内輪と外輪との間の環状空間に配置されくさび作用をして内・外輪間に動力を伝達し、くさび作用を解除して内・外輪間の動力の伝達を遮断する係合部材を備え、該係合部材を付勢する一方向クラッチに用いられるスプリング、特に一方向クラッチの動力の伝達と遮断時に発生するこの係合部材の引き摺りトルク（摩擦トルク）を減少させることのできる一方向クラッチ用スプリングに関する。
【０００２】
【従来の技術】
内輪と外輪との間の動力の伝達及び遮断の繰り返しに際しては、通常、これら内・外輪間に一方向クラッチを配置して行う。
図４（Ａ）は、保持器３とスプリング（リボンスプリング）１６と係合部材のスプラグ５とで構成される一方向クラッチの一部断面図、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＭ部拡大図である。かかる一方向クラッチでは、保持器３と外輪回転とを同期させるため、保持器３にしめしろを持たせて外輪（図示省略）に圧入することが多い。保持器３は１枚或いは２枚（外側保持器と内側保持器）使用されるが、いずれにしても係合部材であるスプラグ５（以下、スプラグ５とする）は、スプリング１６に周方向一定間隔に設けられたポケット１６ｐに配置され、且つ該スプリング１６に設けた爪部１６ｃで係合方向（くさび作用方向）に付勢されて配置される。
【０００３】
図５は、前記スプリング１６の一部斜視図である。また、図６は、図４（Ａ）のＭ部分で、スプラグ５が配置されていない状態のスプリング１６の一部を示す。このスプリング１６には、薄い金属製の板材（例えばステンレス鋼）が用いられ、プレス加工により組み込まれるとき環状となる基体部１６ａ，１６ａと、基体部１６ａと基体部１６ａとを連結する柱部１６ｂ，１６ｂ，・・と、これら基体部１６ａ，１６ａと柱部１６ｂとの間で形成され、周方向一定間隔に設けられたポケット１６ｐ，１６ｐ，・・と、前記柱部１６ｂの中央部からポケット方向に延設される爪部１６ｃ，１６ｃ，・・とが形成されている。また、爪部１６ｃの柱部１６ｂの基端部には、蛇行状の３つの曲げ部（１６ｄ，，１６ｅ，１６ｆ）が形成されている。
【０００４】
前記スプリング１６が保持器等と共に環状空間４に配置される前に、爪部１６ｃが内側へ予め屈曲される爪部１６ｃを有することは、従来から知られている（特許文献１）。このような場合、通常、爪部１６ｃの先端部の基体部１６ａまでの高さｄ_２は、蛇行状の２つ目の曲げ部１６ｅの基体部１６ａまでの高さｄ_１より小さく且つスプラグ５を付勢する状態では該爪部１６ｃの先端部の基体部１６ａまでの高さｄ_２は、ｄ_１より大きくなるものが殆どである。
【０００５】
特許文献１実開平２−７６２３４号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
一方向クラッチにおいては、内・外輪間の動力の伝達と遮断時にはスプラグと内・外輪と間で引き摺りトルク（摩擦トルク）が発生することは避けられない。一方向クラッチでは、この引き摺りトルクは、スプラグを係合方向に付勢しているスプリングの爪部のばね力（ばね定数）に左右される。即ち、爪部の付勢力を大きくする（ばね定数を大きくする）とスプラグの係合性は良いが引き摺りトルクは大きくなる。一方、爪部の付勢力を小さくし過ぎるとスプラグの係合性が悪化して係合不良を生じる。従って、係合性能を維持しつつ引き摺りトルクをできるだけ小さくした一方向クラッチが要請される。近年、省エネルギーの観点からフリクションロスの低減は必須であり、スプラグタイプの一方向クラッチに関しても引き摺りトルクを極力低減することが必要である。しかし、トルクコンバータ用の一方向クラッチではディスエンゲージタイプのスプラグが使用されるが低回転領域での引き摺りトルクの低減は十分ではなかった。
【０００７】
この発明は、上記する課題に対処するためになされたものであり、係合性能が良好で且つ引き摺りトルク（摩擦トルク）を従来よりもかなり小さくすることのできる一方向クラッチ用スプリングを提供することを目的としている。
【０００８】
【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、外輪と内輪との間の環状空間に配置され、周方向一定間隔に設けたポケットに係合部材を配置すると共に、該ポケット内へ延設され前記係合部材を係合側へ付勢する爪部を有する一方向クラッチ用スプリングにおいて、
前記ポケット内へ延設される爪部は、
曲率中心がいずれもスプリングを構成する環状の基体部を基準として内輪の側に位置する蛇行状の曲げ部であって、スプリングを構成する柱部から見て第１の曲げ部と第２の曲げ部と第３の曲げ部とを有し、
環状空間に係合部材が配置される前に内側となる側へ予め屈曲され、
先端部の基体部に対する高さが、前記第２の曲げ部の頂部の基体部に対する高さよりも大きく形成され、
前記３つの曲げ部の曲率半径が、いずれも０．２ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲であることを特徴とするものである。
【０００９】
一方向クラッチ用スプリングでは、爪部の基体部までの高さ、該爪部の柱部基端部に形成される蛇行状の曲げ部の曲率半径、最も下部に位置する曲げ部の頂部の基体部までの高さ等は、爪部のスプラグへの付勢力の大きさや内・外輪間の動力の伝達と遮断時にスプラグと内・外輪と間で生じる引き摺りトルクの大きさと大きく関係している。そして、一方向クラッチ用スプリングを上記手段とすることにより、スプラグを付勢する力が弱くならず、且つスプラグの楔作用と楔解除作用時の噛合不良を起こすことなく、引き摺りトルクを従来より小さくすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の具体的な実施の形態について図面を参照して説明する。
図１（Ａ）は、この発明の一方向クラッチ用スプリングを用いた一方向クラッチの一部断面図、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＰ部拡大図である。
この一方向クラッチは、外輪１と内輪２との間の環状空間４に配置される保持器３と、該保持器３に周方向一定間隔に設けたポケット３ｐ，３ｐ，・・に配置される係合部材のスプラグ５，５，・・と、該スプラグ５，５，・・をポケット６ｐ，６ｐ，・・に保持する一方向クラッチ用スプリング６（以下、単にスプリング６とする）と、を備えている。
【００１１】
図２（Ａ）は、前記スプリング６を取り出して示した一部正面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＷ矢視一部平面図である。
この一方向クラッチ用スプリング６は、環状部４へ配置されるとき環状となる基体部６ａ，６ａと、該基体部６ａ，６ａをつなぐ柱部６ｂと、これら基体部６ａと柱部６ｂによって形成されるポケット６ｐと、該柱部６ｂからポケット部６ｐへ延設される爪部６ｃと、で構成されている。この場合、保持器３の他にも内側に保持器（図示省略）を備えることもある。前記スプリング６の構成も図４及び図５に示したものと基本的には同様であり、前記スプラグ５，５，・・は、スプリング６の柱部６ｂからポケット６ｐに延設された前記爪部６ｃ，６ｃ，・・によって係合方向に付勢されている（図１参照）。
【００１２】
図３は、図２（Ａ）のＱ部拡大図である。前記ポケット６ｐ内へ延設される爪部６ｃは、環状空間４にスプラグ５，５，・・が配置される前に予め柱部６ｂの基端部で内側となる側へ屈曲された滑らかな蛇行状の曲げ部を有している。即ち、この爪部６ｃには、柱部６ｂからみて第１の曲げ部６ｄと、第２の曲げ部６ｅと、第３の曲げ部６ｆとが形成されている。更に、これらの曲げ部（６ｄ，６ｅ，６ｆ）は、曲率中心（Ｏ_ｄ，Ｏ_ｅ，Ｏ_ｆ）がいずれもスプリングを構成する環状の基体部６ａを基準として内輪２の側にある。そして、この爪部６ｃの先端部の基体部６ａに対する高さｈ_２が、前記第２の曲げ部６ｅの頂部の基体部に対する高さｈ_１よりも大きくなるように曲折されている。
【００１３】
次に、前記、前記３つの曲げ部（６ｄ，６ｅ，６ｆ）の曲率半径Ｒは、いずれも０．２ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲としてある。即ち、実験の結果、これらの曲げ部（６ｄ，６ｅ，６ｆ）の曲率半径をこの範囲の値よりも大きくすると、爪部６ｃのばね定数が小さくなり、スプラグ５を付勢する力が弱くなり、引き摺りトルクは大きくなる。一方、これらの曲げ部（６ｄ，６ｅ，６ｆ）の曲率半径をこの範囲の値よりも小さくすると、爪部６ｃのばね定数が大きくなり、スプラグ５を付勢する力は強くなり、引き摺りトルクも大きくなることが判明した。
【００１４】
【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用スプリングによれば、従来のスプラグを配置したスプリングに対して引き摺りトルクは３０％程度の引き摺りトルクの低減を実現することができる。また、スプラグ等の係合と解除作用に全く問題はなく、耐久性を損なうことなく、爪曲げＲ部の爪部加工用金型の変更のみで済むので、過大なコスト上昇となることも無い。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）は、この発明の一方向クラッチ用スプリングを用いた一方向クラッチの一部断面図、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）のＰ部拡大図である。
【図２】図２（Ａ）は、この発明の一方向クラッチ用スプリングを取り出して示した一部正面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＷ矢視平面図である。
【図３】この発明の一方向クラッチ用スプリングであって、図２（Ａ）のＱ部拡大図である。
【図４】図４（Ａ）は、保持器とスプリングと係合部材であるスプラグとで構成される一方向クラッチの一部断面図、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＭ部拡大図である。
【図５】従来の一方向クラッチで使用されるスプリングの一部斜視図である。
【図６】図４（Ａ）のＭ部分で、スプラグが配置されていない状態の従来のスプリングの一部を示す。
【符号の説明】
１外輪
２内輪
４環状空間
５スプラグ
６一方向クラッチ用スプリング
６ａ基体部
６ｂ柱部
６ｃ爪部
６ｄ曲げ部
６ｅ曲げ部
６ｆ曲げ部
６ｐポケット

Claims

外輪と内輪との間の環状空間に配置され、周方向一定間隔に設けたポケットに係合部材を配置すると共に、該ポケット内へ延設され前記係合部材を係合側へ付勢する爪部を有する一方向クラッチ用スプリングにおいて、
前記ポケット内へ延設される爪部は、
曲率中心がいずれもスプリングを構成する環状の基体部を基準として内輪の側に位置する蛇行状の曲げ部であって、スプリングを構成する柱部から見て第１の曲げ部と第２の曲げ部と第３の曲げ部とを有し、
環状空間に係合部材が配置される前に内側となる側へ予め屈曲され、
先端部の基体部に対する高さが、前記第２の曲げ部の頂部の基体部に対する高さよりも大きく形成され、
前記３つの曲げ部の曲率半径が、いずれも０．２ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲であることを特徴とする一方向クラッチ用スプリング。