JP2005016555A

JP2005016555A - ワンウェイクラッチ及びワンウェイクラッチの取付け構造

Info

Publication number: JP2005016555A
Application number: JP2003178356A
Authority: JP
Inventors: Norihiro Yamamoto; 典洋山本; Hiroyuki Oishi; 裕之大石
Original assignee: NSK Warner KK
Current assignee: NSK Warner KK
Priority date: 2003-06-23
Filing date: 2003-06-23
Publication date: 2005-01-20
Also published as: US20040256189A1; US7080721B2

Abstract

【課題】回転部材へ取付けた外輪部材または内輪部材へ加わる荷重を低減し、当該荷重が加わる部材の摩耗を防止すること。
【解決手段】外輪部材７と内輪部材３との間には、エンドベアリング以外の軸受手段（すなわち、ブロックベアリング２５）が介在してあり、静止部材３１（相手部材、ミッションケース等）と外輪部材７との隙間は、回転部材と内輪部材３との隙間よりも小さくなるように設定してある。すなわち、静止部材３１（相手部材、ミッションケース等）に取付けられる外輪部材７には、外輪部材７の中心を中心として描いた円弧状の支持基準面ＲＦが設けてあり、支持基準面ＲＦを規制支持することによって、径方向の位置決めが行なわれる。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動変速機等に用いられるワンウェイクラッチ及びワンウェイクラッチの取付け構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特許文献１に開示したワンウェイクラッチは、外輪と内輪との間に保持器に支持させて多数のロック部材（スプラグ、ローラ等）を配し、その両側にエンドベアリングが配してある。
【０００３】
このワンウェイクラッチは、機械要素として種々の用途に用いられるが、中でも自動変速機において、変速機構を構成するプラネタリギヤの回転要素を変速機ケースに係止する手段として用いる場合、湿式多板構成の摩擦係合要素と異なり、回転要素にかかるトルクの反転により変速機ケースへの係止状態を自動的に解除することができるため、異なる回転要素の一方を係合させると同時に他方を解放させる変速操作を行なう際に解放側となる係止手段として用いて有効なものである。
【０００４】
従来、こうしたワンウェイクラッチを変速機に組込み支持する構造の例として、特許文献１に開示の技術がある。当該特許文献１では、外輪と内輪のうち、ケースに連結している側の嵌合部の遊隙を小さくし（即ち、常時静止している側の外輪の大きな径方向移動をケースの間の遊隙の詰めで規制し）、大きな径方向荷重負荷がエンドベアリングに加わらなくしたので、エンドベアリングにかかる面圧を小さくすることができ、それによりワンウェイクラッチの耐久性を向上することができる。また、内輪と嵌合する回転部材の径方向の動きが内輪との嵌合部の遊隙で吸収されるため、回転部材に作用する径方向の慣性力が内輪に作用しないため、エンドベアリングに作用する面圧を小さくすることができ、ワンウェイクラッチの耐久性が向上する。
【０００５】
また、上記特許文献１では、外輪とケースとの嵌合部の遊隙を実質上無くすことで、外輪にかかる径方向荷重負荷のみならず、その自重もスプラインの当接部を介してケースに支持されるため、エンドベアリングに加わる面圧を一層小さくすることができる。しかも、エンドベアリングは、外輪より内周側にあることで質量の小さな内輪を支持すればよい構造となるため、エンドベアリングに作用する面圧を更に小さくできる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−３９２２２号公報（４頁、図１及び図２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、特許文献１には、エンドベアリングを用いるワンウェイクラッチの取付け構造が示されている。
【０００８】
しかしなら、エンドベアリングを備えていないワンウェイクラッチであっても、回転部材へ自重が加わるものがあり、また、このような荷重が加えられる部材（外輪部材や内輪部材等）は、摩耗が生じるといった虞れがある。
【０００９】
また、上記特許文献１に示された構造のものは、スプラインの歯をある程度の精度で加工する必要があるが、スプラインの歯底部の加工は加工具を各々の歯底部に当てる動作が必要となるため、加工が容易ではなく、相当の加工時間を要する。そして、この構造のものには、この精度が要求される歯底部を静止部材または外輪部材の少なくとも一方に必ず設ける必要がある。
【００１０】
本発明は、上記状況に鑑みなされたもので、回転部材へ取付けた外輪部材または内輪部材へ加わる荷重を低減し、当該荷重が加わる部材の摩耗を防止することを目的とし、さらに、静止部材及び静止部材へ取付ける外輪部材または内輪部材の支持基準面の加工を容易に行うことができる、ワンウェイクラッチ及びワンウェイクラッチの取付け構造を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明では、外輪部材と内輪部材の何れか一方を静止部材に取付け、他方を回転部材に取付けたワンウェイクラッチの取付け構造において、
前記外輪部材と内輪部材との間には、エンドベアリング以外の軸受手段が介在してあり、
前記静止部材と前記一方の部材との隙間が前記回転部材と前記他方の部材との隙間よりも小さいものを提案する。
【００１２】
また、請求項２の発明では、請求項１に記載のワンウェイクラッチの取付け構造に於いて、前記一方の部材は、前記静止部材に径方向に規制支持されているものを提案する。
【００１３】
また、請求項３の発明では、請求項２に記載のワンウェイクラッチの取付け構造に於いて、前記静止部材に取付けられる一方の部材には、当該一方の部材の中心を中心として描いた円弧状の支持基準面が設けられており、
前記支持基準面を規制支持することによって、径方向の位置決めが行なわれるものを提案する。
【００１４】
また、請求項４の発明では、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のワンウェイクラッチの取付け構造に於いて、前記一方の部材に、カム面が形成され、
他方の部材に、円筒面が形成されているものを提案する。
【００１５】
また、請求項５の発明では、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のワンウェイクラッチの取付け構造に於いて、
前記一方の部材は、外輪部材であり、
他方の部材は、内輪部材であるものを提案する。
【００１６】
また、請求項６の発明では、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のワンウェイクラッチの取付け構造に於いて、前記一方の部材を前記静止部材に止め輪で軸方向に支持したものを提案する。
【００１７】
また、請求項７の発明では、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のワンウェイクラッチの取付け構造に於いて、前記一方の部材には、前記静止部材に嵌合する係合突起が設けられているものを提案する。
【００１８】
また、請求項８の発明では、請求項４乃至７のいずれか１項に記載のワンウェイクラッチの取付け構造に於いて、前記外輪部材または内輪部材の少なくとも一方に、前記カム面または円筒面へ潤滑油を供給する油路が設けられているものを提案する。
【００１９】
また、請求項９の発明では、外輪部材と内輪部材の何れか一方を静止部材に取付け、他方を回転部材に取付けたワンウェイクラッチにおいて、
前記静止部材に取付けられる一方の部材には、当該一方の部材の中心を中心として描いた円弧状の支持基準面が設けられているものを提案する。
ことを特徴とするワンウェイクラッチ。
【００２０】
また、請求項１０の発明では、請求項９に記載のワンウェイクラッチに於いて、前記支持基準面は、円状であるものを提案する。
【００２１】
また、請求項１１の発明では、請求項９又は１０に記載のワンウェイクラッチに於いて、前記一方の部材には、前記静止部材に嵌合する係合突起が設けられているものを提案する。
また、請求項１２の発明では、請求項１１に記載のワンウェイクラッチに於いて、前記支持基準面と前記係合突起は、軸方向から見て、各々別の位置に設けられているものを提案する。
【００２２】
また、請求項１３の発明では、請求項９乃至１２のいずれか１項に記載のワンウェイクラッチに於いて、前記一方の部材に、カム面が設けられ、
他方の部材に、円筒面が設けられているものを提案する。
【００２３】
また、請求項１４の発明では、請求項９乃至１３のいずれか１項に記載のワンウェイクラッチに於いて、前記一方の部材が外輪部材、他方の部材が内輪部材であるものを提案する。
【００２４】
また、請求項１５の発明では、請求項１３又は１４に記載のワンウェイクラッチに於いて、前記外輪部材と内輪部材との間には、
トルク伝達部材のローラと、
当該ローラ及び当該ローラを係合方向へ付勢する付勢スプリングを保持した保持器と、が配置されているものを提案する。
【００２５】
また、請求項１６の発明では、請求項１５に記載のワンウェイクラッチに於いて、前記外輪部材と内輪部材との間には、ブロックベアリングが配置されているものを提案する。
【００２６】
また、請求項１７の発明では、請求項１３乃至１６のいずれか１項に記載のワンウェイクラッチに於いて、前記外輪部材または内輪部材の少なくとも一方に、前記カム面または円筒面へ潤滑油を供給する油路が設けられているものを提案する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に基づき詳細に説明する。
【００２８】
図１は本発明に係るワンウェイクラッチ装置の実施形態を示す正面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図３は、ワンウェイクラッチの取付け構造を示す軸方向の断面図である。図４は、図３のＡ−Ａ線に沿った断面図と、Ｂ−Ｂ線に沿った断面図とである。
【００２９】
図１および図２に示したように、本実施形態のワンウェイクラッチ装置１は、内輪部材３と、内輪部材３と同軸かつ相対回動自在に配置されると共にその内周に複数のカム面５が形成された外輪部材７と、内輪部材３と外輪部材７との間に介装された複数本のトルク伝達ローラ９と、トルク伝達ローラ９をトルク伝達方向に付勢するアコーディオンスプリング１１（付勢スプリング）と、鋼板製の保持器１３とから構成されている。外輪部材７に、上記カム面５が形成されていると共に、非楔作用面２１が形成されている。また、内輪部材３には、円筒面が形成されている。これにより、内輪部材３が非楔作用面２１の方向に回転すると、トルク伝達ローラ９は、内輪部材３の回転を許容する一方、内輪部材３がカム面５の方向に回転すると、トルク伝達ローラ９は、カム面５に係止して、静止状態の外輪部材７と協働して、内輪部材３の回転を阻止するようになっている。
【００３０】
また、外輪部材７には、静止部材３１（相手部材、ミッションケース等）に嵌合するための係合突起２３（爪）が設けてある。なお、後述する支持基準面ＲＦと、係合突起２３（爪）とは、軸方向から見て、各々別の位置に設けてある。さらに、図１に示すように、外輪部材７と内輪部材２との間には、ブロックベアリング２５が配置してある。
【００３１】
さて、本実施の形態では、外輪部材７と内輪部材３との間には、エンドベアリング以外の軸受手段（すなわち、ブロックベアリング２５）が介在してあり、静止部材３１（相手部材、ミッションケース等）と外輪部材７との隙間は、回転部材（図示略）と内輪部材３との隙間よりも小さくなるように設定してある。即ち、外輪部材７は、静止部材３１（相手部材、ミッションケース等）に径方向に規制支持してある。具体的には、静止部材３１（相手部材、ミッションケース等）に取付けられる外輪部材７には、外輪部材７の中心を中心として描いた円弧状の支持基準面ＲＦが設けてあり、この支持基準面ＲＦを規制支持することによって、径方向の位置決めが行なわれるようになっている。
【００３２】
すなわち、図３に示すように、外輪部材７の外周面の片側には、円環状の支持基準面ＲＦが形成してあり、この支持基準面ＲＦは、静止部材３１（相手部材、ミッションケース等）に密に嵌合してある。
【００３３】
その結果、静止部材３１と外輪部材７との隙間は、回転部材（図示略）と内輪部材３との隙間よりも小さくなり、ワンウェイクラッチの自重が回転部材に加わらなくなるため、回転部材等の摩耗を低減することができる。
【００３４】
このように、外輪部材７には、支持基準面ＲＦが設けられ、図２に示すように、支持基準面ＲＦと係合突起２３（爪）の位置は、軸方向からみて異なる位置に設けられている。そのため、支持基準面ＲＦは、円状（環状）に加工すれば良く、バイト等の工具を当て直す必要がなく、加工が容易で短時間で済ませることができ、生産性の向上も図ることができる。
【００３５】
また、図４に示すように、静止部材３１（相手部材：ミッションケース）と外輪部材７とのクリアランスは、支持基準面ＲＦでは小さく、係合突起３１（爪）が嵌合している部分では、大き目にすることが可能となる。従って、係合突起３１（爪）や、係合突起３１と係合突起３１との間の円弧状部分４１は、高精度に仕上げる必要はない。
【００３６】
尚、請求項中「一方の部材の中心を中心として描いた円弧状の支持基準面ＲＦが設けてあり」としたのは、支持基準面ＲＦの途中にスリットや孔が設けられているもの等を含ませる趣旨である。
【００３７】
また、図３に示すように、外輪部材７は、静止部材３１に止め輪２７により、軸方向に支持してある。内輪部材３には、カム面５又は円筒面に潤滑油を供給するための油路２９が設けてある。
【００３８】
また、外輪部材７に、カム面５が形成され、内輪部材３に、円筒面が形成されているため、カム面５が形成されているほうの部材には、ローラや保持器等を固定するため、円筒面が形成されているほうの部材を回転部材へ取付けたほうが慣性モーメントが加わらず、効率が良いと考えられる。
【００３９】
また、外輪部材７は、静止部材３１に止め輪２７により、軸方向に支持してあるため、取付け構造の簡略化を図ることができる。
【００４０】
また、外輪部材７には、静止部材３１に嵌合する係合突起が設けられているため、周方向のつれ回りを防止することができる。
【００４１】
また、内輪部材３には、カム面５又は円筒面に潤滑油を供給するための油路２９が設けてあるため、焼付きを防止することができる。
【００４２】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様は、これら実施形態に限られるものではない。
【００４３】
例えば、上記実施形態は、外輪部材側にカム面を有するローラ式のワンウェイクラッチ装置に本発明を適用したものであるが、内輪部材側にカム面を有するものや、トルク伝達部材としてトルク伝達ローラに代えて鋼球を備えたもの等に適用してもよい。
【００４４】
また、本発明を逸脱しない範囲であれば、トルク伝達部材の個数等の具体的形状を始め、ワンウェイクラッチ装置の全体構成等についても適宜変更可能である。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１又は２によれば、静止部材（相手部材、ミッションケース等）と外輪部材との隙間は、回転部材と内輪部材との隙間よりも小さくなるように設定してあるため、エンドベアリングを有しないワンウェイクラッチの自重が回転部材等（回転部材そのもの、あるいは回転部材に取付けた外内輪）に加わらなくなるため、回転部材等の摩耗を低減することができる。
【００４６】
請求項３、９、１０、又は１２によれは、外輪部材には、支持基準面が設けられ、支持基準面と係合突起（爪）の位置は、軸方向からみて異なる位置に設けられている。そのため、支持基準面は、円状（環状）に加工すれば良く、バイト等の工具を当て直す必要がなく、加工が容易で短時間で済ませることができ、これにより、加工容易化を図り、生産性を極めて著しく向上することができる。
【００４７】
請求項４によれば、一方の部材に、カム面が形成され、他方の部材に、円筒面が形成されていることから、カム面が形成されているほうの部材には、ローラや保持器等を固定するため、円筒面が形成されているほうの部材を回転部材へ取付けたほうが慣性モーメントが加わらず、効率が良いと考えられる。
【００４８】
請求項５によれば、一方の部材は、外輪部材であり、他方の部材は、内輪部材であることから、外輪部材の方が内輪部材に比較して重量が大きくなることが多いので、上記請求項４の場合と同様に考えることが出来る。
【００４９】
請求項６によれば、前記一方の部材を前記静止部材に止め輪で軸方向に支持してあることから、取付け構造の簡略化を図ることができる。
【００５０】
請求項７又は１１によれば、前記一方の部材には、前記静止部材に嵌合する係合突起が設けられていることから、周方向のつれ回りを防止することができる。
【００５１】
請求項８によれば、前記外輪部材または内輪部材の少なくとも一方に、前記カム面または円筒面へ潤滑油を供給する油路が設けられているから、焼付き防止を図ることができる。
【００５２】
請求項１３乃至１６によれば、ローラ型のワンウェイクラッチに本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明に係るワンウェイクラッチ装置の実施形態を示す正面図である。
【図２】
図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】
ワンウェイクラッチの取付け構造を示す軸方向の断面図である。
【図４】
図３のＡ−Ａ線に沿った断面図と、Ｂ−Ｂ線に沿った断面図とである。
【符号の説明】
１‥‥ワンウェイクラッチ装置
３‥‥内輪部材
５‥‥カム面
７‥‥外輪部材
９‥‥トルク伝達ローラ
１１‥‥アコーディオンスプリング（付勢スプリング）
１３‥‥保持器
２１‥‥非楔作用面
２３‥‥係合突起（爪）
ＲＦ‥‥支持基準面
２５‥‥ブロックベアリング
２７‥‥止め輪
２９‥‥油路
３１‥‥静止部材（相手部材、ミッションケース等）
４１‥‥爪と爪との間の円弧状部分

Claims

外輪部材と内輪部材の何れか一方を静止部材に取付け、他方を回転部材に取付けたワンウェイクラッチの取付け構造において、
前記外輪部材と内輪部材との間には、エンドベアリング以外の軸受手段が介在してあり、
前記静止部材と前記一方の部材との隙間が前記回転部材と前記他方の部材との隙間よりも小さいことを特徴とするワンウェイクラッチの取付け構造。
前記一方の部材は、前記静止部材に径方向に規制支持されていることを特徴とする請求項１に記載のワンウェイクラッチの取付け構造。
前記静止部材に取付けられる一方の部材には、当該一方の部材の中心を中心として描いた円弧状の支持基準面が設けられており、
前記支持基準面を規制支持することによって、径方向の位置決めが行なわれることを特徴とする請求項２に記載のワンウェイクラッチの取付け構造。
前記一方の部材に、カム面が形成され、
他方の部材に、円筒面が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のワンウェイクラッチの取付け構造。
前記一方の部材は、外輪部材であり、
他方の部材は、内輪部材であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のワンウェイクラッチの取付け構造。
前記一方の部材を前記静止部材に止め輪で軸方向に支持したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のワンウェイクラッチの取付け構造。
前記一方の部材には、前記静止部材に嵌合する係合突起が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のワンウェイクラッチの取付け構造。
前記外輪部材または内輪部材の少なくとも一方に、前記カム面または円筒面へ潤滑油を供給する油路が設けられていることを特徴とする請求項４乃至７のいずれか１項に記載のワンウェイクラッチの取付け構造。
外輪部材と内輪部材の何れか一方を静止部材に取付け、他方を回転部材に取付けたワンウェイクラッチにおいて、
前記静止部材に取付けられる一方の部材には、当該一方の部材の中心を中心として描いた円弧状の支持基準面が設けられていることを特徴とするワンウェイクラッチ。
前記支持基準面は、円状であることを特徴とする請求項９に記載のワンウェイクラッチ。
前記一方の部材には、前記静止部材に嵌合する係合突起が設けられていることを特徴とする請求項９又は１０に記載のワンウェイクラッチ。
前記支持基準面と前記係合突起は、軸方向から見て、各々別の位置に設けられていることを特徴とする請求項１１に記載のワンウェイクラッチ。
前記一方の部材に、カム面が設けられ、
他方の部材に、円筒面が設けられていることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載のワンウェイクラッチ。
前記一方の部材が外輪部材、他方の部材が内輪部材であることを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか１項に記載のワンウェイクラッチ。
前記外輪部材と内輪部材との間には、
トルク伝達部材のローラと、
当該ローラ及び当該ローラを係合方向へ付勢する付勢スプリングを保持した保持器と、が配置されていることを特徴とする請求項１３又は１４に記載のワンウェイクラッチ。
前記外輪部材と内輪部材との間には、ブロックベアリングが配置されていることを特徴とする請求項１５に記載のワンウェイクラッチ。
前記外輪部材または内輪部材の少なくとも一方に、前記カム面または円筒面へ潤滑油を供給する油路が設けられていることを特徴とする請求項１３乃至１６のいずれか１項に記載のワンウェイクラッチ。