JP2009041772A - ワンウェイクラッチ用外側保持器 - Google Patents

Abstract

【課題】外側保持器の折損の恐れを低下し、また外側フランジ側の環状部の切欠き部と柱部の弾性片とを同時に加工し易いワンウェイクラッチ用の外側保持器を提供すること。
【解決手段】軸方向に対向する一対の環状部と、該環状部を連結する複数の柱部とからなり、該環状部と該柱部とによって複数の窓部が形成され、一方の端部に外向きフランジを有し、所定箇所の窓部間の柱部を切断し外向きフランジ側の切断部分を径方向外向きに折り曲げて弾性片とし、外向きフランジの所定箇所の一部に弾性片を間にして対をなす切欠き部が形成された外側保持器において、前記弾性片と、該弾性片と周方向に隣接する前記切欠き部との間には、少なくとも３個の前記窓部が介在していて、対をなす切欠き部間に存在する柱部を径方向外向きに折り曲げて対をなす切欠き部間のフランジ部を拡径している。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両の自動変速機等に用いられるワンウェイクラッチの外側保持器に関する。

車両の自動変速機等には、駆動側の回転力を一方向にのみ伝達し、反対方向には伝達しないワンウェイクラッチが用いられている。

従来のスプラグ型ワンウェイクラッチは、相対回転する同心の内輪及び外輪と、内輪及び外輪の間に介装されたワンウェイクラッチ機構から成っている。ワンウェイクラッチ機構は、トルク伝達部材である複数のスプラグと、スプラグを係合方向へ付勢するスプリング部材と、スプラグを保持するとともに過度の傾斜を抑制する筒状の内側保持器及び外側保持器と、これら両保持器を所定の間隔に保持してスプラグの作用を確実なものにする一対のエンドベアリングとから構成されている。

外側保持器は、軸方向に対向する２つの環状部と、これらの環状部を軸方向に連結する、周方向に所定間隔に設けられた複数の柱部とから構成されており、隣り合う柱部及び両環状部とによって形成される窓部を周方向に所定間隔で複数有している。また、一方の環状部には、軸方向で他方の環状部とは反対方向になる端部、即ち外側保持器の軸方向で一方側の端部に、径方向で外側に向かって外向きフランジが形成されている。外向きフランジが外輪の内周面に形成された係止溝に係合されることにより外側保持器の位置決めがなされ、外輪に支持されている。

内側保持器も外側保持器と略同様の構成であるが、軸方向で一方の端部に形成されているフランジが、径方向で内側に向かう内向きフランジとなっている。

このような構成のワンウェイクラッチにおいて、外輪がスプラグに回転力を作用させる駆動輪となってトルクを伝達する場合、外輪に急激な動作が加わった時などでもスプラグに動作を確実に伝達するために外側保持器と外輪内周面との間に適度な引き摺りトルクが働くようにする必要がある。

この引き摺りトルクを得る手段として、外側保持器にＴバー或いはｉバーと呼ばれる形状部分を形成し、これらを変形して外輪内周面に接触させる手段が知られている。Ｔバーを形成する手段は、隣り合う２つの窓部をそれぞれ形成している外向きフランジ側の環状部に、該環状部を切り離すようにその一部をそれぞれ切り欠いた切欠き部を形成し、該隣り合う窓部間の柱部と両切欠き部間の分割された外向きフランジ側の環状部とでＴ字形状部分であるＴバーを形成する。このように形成されたＴバーは所定間隔で複数設けられ、これらのＴバーの柱部を径方向で外側へ所定量だけ屈曲させ、Ｔバーの分割されたフランジ部が外輪内周面に形成された係止溝に係合される。係止溝に係合されたフランジ部は、外側保持器が外輪に組付けられた後の軸方向への抜け止め機構となっている。

また、ｉバーを形成する手段は、隣り合う窓部間の柱部の一方の環状部寄りの一部を切り離すように切断してｉ字形状部分であるｉバーを形成する。このような柱部を所定間隔で複数設け、切り離された柱部の一方を径方向で外側に屈曲させて弾性片とし、これら弾性片のばね作用によって外側保持器を外輪内周面に保持し、これらの弾性片と外輪内周面とが接触することにより引き摺りトルクを得る構成となっている。

特許文献１においては、上述したＴバーを周方向に連結するように形成し、Ｔバー部分の周方向の剛性を向上させた連結Ｔバー構造を有する外側保持器が開示されている。

また、特許文献２米国特許５０００３０３号においては、図４に示すように、外側保持器１０３において、柱部１１２₂に切断部１１８₁を設けてｉバーを形成し、これを弾性片１１６₁として外輪内周面に摺接させ、更に、弾性片１１６₁が形成された柱部１１２₂を中心として、弾性片１１６₁と隣り合う窓部１１５₂、１１５₃の両側となる窓部１１５₁、１１５₄を構成する外向きフランジ１１３側の環状部１１０ｂの一部をそれぞれ切り欠いて切欠き部１１７₁、１１７₂を形成し、切欠き部１１７₁、１１７₂が周方向に開くように、すなわち径方向外向きに拡大するように変形し、外側保持器が変形することにより外向きフランジの外径面を外輪内周面に摺接させる構成の外側保持器が開示されている。
実開昭６３−１１５６３７号公報 米国特許５０００３０３号

しかしながら、図４に示した外側保持器のように外向きフランジ側の環状部に形成した切欠き部と、弾性片を形成した柱部との周方向の間隔が狭い、つまり、弾性片を中心として弾性片と隣り合う窓部の両側となる窓部に切欠き部を設けると、応力により外側保持器が折れ易いという問題がある。即ち、スタータ等に使用されるワンウェイクラッチの場合、エンジンは急激な立ち上がりなど回転変動が激しく、遠心力により保持器に掛かる応力振幅も大きくなる。そのため、外側保持器を外輪内周面に支持している弾性片と外向きフランジ側の環状部に設けた切欠き部の位置とが近いと、応力振幅により、切欠き部が形成された窓部を構成する外向きフランジ側の環状部、或いは外向きフランジを有さない側の環状部において、該窓部の隅部（例えば図４中の楕円で示す箇所。）が折損し易い。つまり、切断し弾性片に変形されるコラムから外向きフランジ側の環状部に設けた切欠き部への距離が小さいほど、応力振幅が大きくなり、切欠き部が形成された窓部の両隅部で折損し易い。

また、切欠き部と弾性片を同時に加工して形成する場合、これら切欠き部と弾性片との間隔が狭い、つまり距離が短いと加工装置自体が複雑な機構となりコストが掛かってしまう。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、外側保持器の折損の恐れを低下し、また外側フランジ側の環状部の切欠き部と柱部の弾性片とを同時に加工し易いワンウェイクラッチ用の外側保持器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係るワンウェイクラッチ用外側保持器は、内周面を有する外径側部材と、該内周面に径方向に対向する外周面を有する内径側部材と、前記外径側部材の前記内周面と前記内径側部材の前記外周面との間に介装され、前記内周面と外周面とに係合してトルクを伝達する位置と前記内周面と外周面とに非係合になる位置とに傾斜可能に配置された複数のトルク伝達部材と、前記複数のトルク伝達部材を前記内周面と外周面とに係合する方向に付勢するスプリング部材と、前記複数のトルク伝達部材を円周方向に所定間隔で保持するとともに該トルク伝達部材の傾きを抑制する円筒状の内側保持器及び外側保持器とから成り、前記外側保持器は、軸方向に対向する一対の環状部と、周方向に所定間隔に配置されて前記一対の環状部を軸方向に連結する複数の柱部とで構成され、隣り合う前記柱部の周方向に対向する面と前記一対の環状部の軸方向に対向する面とで複数の窓部を形成しており、弾性片が前記柱部の所定のものの、該外向きフランジ側の、部分を切断しかつ径方向外向きに折り曲げることにより形成されており、前記外向きフランジを有する前記環状部は所定位置に複数対の切欠き部を形成しており、前記弾性片はそれぞれ該対をなす切欠き部の間に配置されており、前記外側保持器は、それぞれ対をなす隣り合う切欠き部間の所定環状部部分が拡径されており、そして各弾性部材の外径面は前記外径側部材の前記内周面に摺接していて、
前記弾性片と、該弾性片と周方向に隣接する前記切欠き部との間には、切欠き部に連なる窓部を含めて少なくとも３個の前記窓部が介在していることを特徴とする。

本発明によれば、外側保持器の折損の恐れが大幅に低下し、かつ外側フランジ側の環状部の切欠き部と柱部の弾性片とを同時に加工し易いワンウェイクラッチ用外側保持器を提供することができる。即ち、外輪内周面に摺接する弾性片から切欠き部までの間隔を長くすることによって外側保持器に掛かる応力振幅を低減し、応力振幅による外側保持器の変形を小さくすることにより折損の恐れを低減することができる。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明に係るワンウェイクラッチ用外側保持器を備えたワンウェイクラッチの要部を示す軸方向の断面図である。

ワンウェイクラッチ１は、内周面５ａを有する外径側部材である外輪５と、内周面５ａに径方向に対向する外周面６ａを有する内径側部材である内輪６と、外輪５の内周面５ａと内輪６の外周面６ａとの間に介装され、内外周面５ａ、６ａに係合してトルクを伝達する位置と内外周面５ａ、６ａに非係合になる位置とに傾斜可能に配置された複数のスプラグ８と、複数のスプラグ８を内外周面５ａ、６ａに係合する方向に付勢するリボンスプリング９と、複数のスプラグ８を円周方向に所定間隔で保持するとともに傾きを抑制する円筒状の外側保持器３及び内側保持器４とから構成されている。

図２は、上記ワンウェイクラッチ１に用いられている外側保持器３を軸方向から見た図であり、図３は外側保持器３の内径側の一部をその内側から見た拡大展開図である。

図３に示すように、外側保持器３は、軸方向に対向する２つの環状部１０ａ、１０ｂと、これらの環状部１０ａ、１０ｂを連結する、周方向に所定間隔に設けられた複数の柱部１２₁…１２ｎ（ｎは整数。以下同じ。）とで構成され、隣り合う柱部１２間の周方向に対向する面と両環状部１０ａ、１０ｂの軸方向に対向する面とによって複数の窓部１５₁…１５ｎが周方向に形成されている。これら複数の窓部１５₁…１５ｎには、トルク伝達部材であるスプラグ８が一対一で対応してはめ込まれ、これらの窓部１５₁…１５ｎによってスプラグ８は所定の範囲で傾斜可能に保持される。

外側保持器３を構成する環状部１０ａと１０ｂのうちの一方の環状部１０ｂには、軸方向で他方の環状部１０ａとは反対側となる端部、即ち外側保持器３の軸方向で一方側の端部に、径方向で外側に向かって外向きフランジ１３が形成されている。

外側保持器３には、外側保持器３とワンウェイクラッチ１の外輪内周面５ａとの間に所定の引き摺りトルクを得るための手段である弾性片１６₁…１６ｍ （ｍは整数。以下同じ。）が形成されている。以下弾性片１６₁を中心に説明するが、他の弾性片１６ｍにおいても同様の構成となる。

隣り合う２つの窓部１５₃、１５₄間の柱部１２₃を、外向きフランジ１３を有さない側の環状部１０ａ寄りの位置で軸方向に切り離すように切断部１８₁を設けることによりｉ字形状を形成し、切断された柱部のうち、外向きフランジ側の部分を径方向で外側に折り曲げて弾性片１６_１を形成する。このような弾性片１６_１…１６_mが、図２に示すように周方向に所定間隔で設けられている。弾性片１６₁…１６_mのばね作用によって外側保持器３を外輪内周面５ａに保持し、弾性片１６₁…１６_m の外径面と外輪内周面５ａとが接触することにより引き摺りトルクを得る構成となっている。

弾性片１６₁が形成された柱部１２₃を中心として、柱部１２₃の両周方向にそれぞれ対をなす窓部１５₃、１５₂及び１５₄、１５₅が介在し、柱部１２₃側から３個目の窓部１５₁、１５₆ が形成された位置に、外向きフランジ１３側の環状部１０ｂには、窓部１５₁、１５₆ にそれぞれ連なる切欠き部１７₁、１７₂が形成されて環状部１０ｂを周方向に分離するようになっている。特定的には、１個の窓部１５₂が、柱部１２₃ の一方の側の窓部１５₃と切欠き部１７₁が形成された位置の窓部１５₁との間に配置されており、また１個の窓部１５₅が柱部１２₃ の他方の側の窓部１５₄と切欠き部１７₂が形成された位置の窓部１５₆ との間に配置されている。
このような構成の対をなす切欠き部は、図２に示すように周方向に所定間隔で設けられている。

これらの切欠き部１７₁、１７₂ 間の環状部１０ｂの部分は、切欠き部１７₁、１７₂間の柱部１２_1、１２_２、１２_４、１２_５ を折り曲げることにより、拡径するように弾性変形される。 他の対の切欠き部間の環状部１０ｂの部分も同様に弾性変形される。対をなす切欠き部１７₁、１７₂ 間の環状部１０ｂの部分と他の対の切欠き部間の環状部１０ｂの部分とは弾性変形されて、所定対の切欠き部間の外向きフランジ１３が径方向外向きに弾性変形されて拡径し、そのことにより組付け状態において外輪内周面５ａに形成された環状溝に嵌合し、保持器の脱落が防止される構造になっている。もしくは、予め外向きフランジ１３を外輪内周面の径より大きくしたものに、切欠き部１７₁、１７₂を設けることにより外向きフランジ１３が外輪内を通過する時に外輪内周面との接触により縮径し、外輪内周面に形成された環状溝部内に径方向外向きに弾性変形して拡径して、保持器の脱落が防止される構造になっている。

このように外側保持器３は、複数の弾性片１６₁…１６ｍによって外輪内周面５ａに保持され、それにより外輪内周面５ａと複数の弾性片１６₁…１６ｍとの間に引き摺りトルクを得る構成となっている。また、環状部１０ｂに形成された対をなす切欠き部間で分離された環状部１０ｂの複数の所定部分によって外輪内周面５ａに設けられた溝部に保持され保持器の脱落が防止される。

本実施形態においては、弾性片１６₁が形成された柱部１２₃の周方向で両側に隣接する窓部１５₃、１５₄と、外向きフランジ１３側の環状部に切欠き部１７₁、１７₂が形成された窓部１５₁、１５₆との間には、それぞれ１個の窓部１５₂、１５₅が介在する構成となっている。つまり、弾性片１６₁と切欠き部１７₁との間には切欠き部１７₁に連なる窓部１５₁ を含めて３個の窓部１５₁、１５_２、１５_３が配置され、また弾性片１６₁と切欠き部１７_２との間には３個の窓部１５_４、１５_５、１５_６が配置されていて、弾性片と切欠き部との間隔が従来と比較して広い構成となっている。このような構成とすることにより、回転数の変動で働く遠心力による外側保持器３の切欠きに掛かる応力振幅が低減され、外側保持器折損の恐れが大幅に低下する。即ち、応力振幅による外側保持器の変形を小さくすることにより折損の恐れを大幅に低減することができる。

本実施の形態では、弾性片と、その隣の、外向きフランジ側の環状部に形成された切欠き部との間には、切欠き部に連なる窓部を含めて３個の窓部が介在する構成となっているが、介在する窓部の数は３個に限定されない。３個以上であれば外側保持器の切欠き部に掛かる応力振幅が低減され、折損の恐れが低下する効果に変わりはない。

また、本実施形態に係る外側保持器３は、弾性片１６₁…１６ｍの位置とその隣の、環状部１０ｂの切欠き部の位置との間隔が従来の外側保持器と比べて広いので、外側保持器の加工をする際に、コストを掛けずに弾性片と切欠き部とを同時に加工することができる。即ち、弾性片と切欠き部との間隔が狭いと加工装置自体の構造が複雑となってしまい、コストが掛かってしまうが、本実施形態のように弾性片と切欠き部との間隔が広ければ加工装置自体の構造はそれほど複雑なものは必要としないため、コストを低く抑えることができる。

なお、本実施形態においては、図２に示すように、窓部を５０個有する外側保持器３に弾性片を５個、切欠き部を１０個形成する構成としたが、本発明はこの形態に限定されることはなく種々変形が可能である。

本実施形態に係るワンウェイクラッチ用外側保持器を備えたワンウェイクラッチの要部を示す軸方向の断面図である。 上記実施例形態に係るワンウェイクラッチ用外側保持器を軸方向から見た全体図である。 上記実施形態に係るワンウェイクラッチ用外側保持器の内径側の一部をその内側から見た拡大展開図である。 従来例に係るワンウェイクラッチ用外側保持器の内径側の一部を示す図である。

符号の説明

１ ワンウェイクラッチ
３、１０３ 外側保持器
４ 内側保持器
５ 外輪
５ａ 外輪内周面
６ 内輪
６ａ 内輪外周面
８ スプラグ
９ リボンスプリング
１０ａ、１０ｂ、１１０ａ、１１０ｂ 環状部
１２、１１２ 柱部
１３、１１３ 外向きフランジ
１５、１１５ 窓部
１６、１１６ 弾性片
１７、１１７ 切欠き部
１８、１１８ 切断部

Claims (1)

1. 内周面を有する外径側部材と、
   該内周面に径方向に対向する外周面を有する内径側部材と、
   前記外径側部材の前記内周面と前記内径側部材の前記外周面との間に介装され、前記内周面と外周面とに係合してトルクを伝達する位置と前記内周面と外周面とに非係合になる位置とに傾斜可能に配置された複数のトルク伝達部材と、
   前記複数のトルク伝達部材を前記内周面と外周面とに係合する方向に付勢するスプリング部材と、
   前記複数のトルク伝達部材を円周方向に所定間隔で保持するとともに該トルク伝達部材の傾きを抑制する円筒状の内側保持器及び外側保持器とから成り、
   前記外側保持器は、軸方向に対向する一対の環状部と、周方向に所定間隔に配置されて前記一対の環状部を軸方向に連結する複数の柱部とから成り、前記一対の環状部の一方は、軸方向で他の環状部とは反対側になる端部に径方向に外向きに延びる外向きフランジを有し、隣り合う前記柱部の周方向に対向する面と前記一対の環状部の軸方向に対向する面とで複数の窓部を形成しており、前記柱部材の所定のものを切断し、外向きフランジ側の、切断された部分を径方向外方に折り曲げて弾性片が形成されており、前記外向きフランジを有する前記環状部は所定箇所に複数の対をなす切欠き部が形成されており、前記弾性片はそれぞれ該対をなす切欠き部間に配置されていて、前記それぞれの対をなす切欠き部間の、環状部の所定部分が拡径しており、該弾性片の外径面が前記外径側部材の前記内周面に摺接しているワンウェイクラッチに用いられる前記外側保持器において、
   前記弾性片と、該弾性片と周方向に隣接する前記切欠き部との間には、切欠き部に連なる窓部を含めて少なくとも３個の前記窓部が介在していることを特徴とするワンウェイクラッチ用外側保持器。

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