JP2009058012A - 一方向クラッチ用外側保持器 - Google Patents

Abstract

【課題】組付け状態で外側保持器の外輪内周面からの抜けを防止し、外側保持器の姿勢の安定性を保ち、組付け時においては外輪内周面への挿入が容易であり、且つ低コストの一方向クラッチ用外側保持器を提供することを目的とする。
【解決手段】外側保持器９のフランジ部１４には、外輪内周面３ａよりも径方向で外方に突出する長円部２２が３箇所以上設けてあり、隣り合う長円部２２は、短円部２４によって接続されている。外輪内周面３ａに設けられた係止溝２０に長円部２２が掛かり止めされることにより、外側保持器９の軸方向への抜けを防止し、組付け時においては、短円部２４を撓ませることにより、外輪内周面３ａへの挿入が容易となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両の自動変速機等に用いられる一方向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一方向クラッチが用いられている。

従来のスプラグ型一方向クラッチは、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一方向クラッチ機構から成っている。一方向クラッチ機構は、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、円筒部と、円筒部の一方の端部から径方向で外方に延在するフランジ部とを有し、円筒部には、スプラグと一対一で対応し、該スプラグを円周方向に保持する略矩形の窓部が周方向に所定間隔で複数穿設されている。円筒部とフランジ部とは、一体に形成されている。

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部が、径方向で内側に向かう内向きフランジとなっている。

このような構成の一方向クラッチにおいて、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、特許文献１においては、外向きフランジを含め、外側保持器全体を楕円形状とし、この楕円の長径方向の両端で外側フランジ部と外輪の内周面とを接触させることにより必要な引き摺りトルクを得ていた。

このような従来の外側保持器においては、楕円形状とした外側保持器の長軸方向の径は、外輪の内径より僅かに大きくしてある。このため、外側保持器を外輪内周面に組付けた状態においては、外側保持器全体の歪みによるバネ作用で外側保持器を外輪の内周面に固定していた。

特許文献２には、楕円形状に形成された外側保持器において、フランジ部の周方向の一部に切欠き部を設け、保持器全体のバネ性が得やすい外側保持器が開示されている。
実開昭６２−１８８６３２号公報 実開平０６−２２６３０号公報

従来の楕円形状に形成した外側保持器は、上述した通り、楕円の長軸方向の両端でフランジ部と外輪内周面とが接触しているため、外輪内周面との接触は２点接触である。従来は、外側保持器を楕円形状にすることは、外輪内周面との引き摺りトルクを得ることを主な目的としているため、外輪内周面との接触点は２点で特に問題はなかった。

しかし、外側保持器を外輪内周面に組付けた状態において、外側保持器のフランジ部を、外側保持器が外輪内周面から軸方向に抜けることを防止するための手段として考えた場合、外輪内周面との接触点が２点では外側保持器の姿勢のバランス性が悪い。即ち、外輪内周面に対して外側保持器を支える場所が２点であるために外側保持器の姿勢が不安定な状態となってしまう。

また、特許文献２の保持器のようにフランジ部に切欠きを形成する場合、プレス加工によって形成するため、プレス装置或いはパンチ等の部品の寿命も、コストに大きく関わってくる。また、プレス加工自体も複雑になるためコストがかかる。

また、外側保持器の組付けは、外側保持器を撓ませて外輪内周面に挿入するが、フランジ部に切欠きを形成すると保持器の周方向の剛性が弱くなるため、必要以上に撓んでしまう可能性があり、外側保持器自体の強度が低下する恐れがある。

また、フランジ部が欠けていると、フランジ部に角部があるため、金型の欠けの原因となる。従って、熱処理加工が困難になるということもある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、組付け状態で外側保持器の姿勢の安定性を保ち、組付け時においては外輪内周面に挿入が容易であり、且つ低コストの一方向クラッチ用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、本発明に係る一方向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、前記内外周面に係合してトルクを伝達する位置と前記内外周面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外周面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傾きを抑制する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、円筒部と、該円筒部の軸方向で一方の端部から径方向で外方に延在するフランジ部とを有し、前記円筒部には、前記トルク伝達部材を保持する複数の窓部が周方向に所定間隔で穿設された一方向クラッチに用いられる前記外側保持器において、前記フランジ部は、前記外径側部材の前記内周面よりも径方向で外方に突出し、外周側が径方向で外方に向かう円弧形状の長円部を周方向に３箇所以上有していることを特徴とする。

好適には、前記長円部の円弧形状は、前記外径側部材の前記内周面の曲率半径よりも小さな曲率半径であり、隣り合う前記長円部は、外周側が径方向で外方に向かう円弧形状で、該円弧形状は前記外径側部材の前記内周面の曲率半径よりも大きな曲率半径である短円部によって接続され、前記長円部の円弧形状と前記短円部の円弧形状とによって前記フランジ部の外周縁の形状が構成されていることを特徴とする。

更に好適には、前記長円部は、前記外径側部材の前記内周面の軸方向で一方側の端部近傍に周方向に設けられた凹溝に掛かり止めされ、前記外側保持器の前記外径側部材からの軸方向への抜けを防止する手段になることを特徴とする。

本発明によれば、組付け状態で外側保持器の安定性を保ち、組付け時に外輪内周面に挿入が容易であり、且つ低コストの一方向クラッチ用外側保持器を提供することができる。

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、本発明に係る一方向クラッチ用外側保持器を備えた一方向クラッチの要部を示す軸方向から見た断面図である。

一方向クラッチ１は、内周面３ａを有する外径側部材である外輪３と、内周面３ａに径方向に対向する外周面５ａを有する内径側部材である内輪５と、外輪３の内周面３ａと内輪５の外周面５ａとの間に介装され、内外周面３ａ、５ａに係合してトルクを伝達する位置と内外周面３ａ、５ａ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７と、複数のスプラグ７を内外周面３ａ、５ａに係合する方向に付勢するリボンスプリング８と、複数のスプラグ７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筒状の外側保持器９及び内側保持器１０とから構成されている。

図２（ａ）は、一方向クラッチ１に用いられている外側保持器９を軸方向から見た全体図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ｏ−Ａ線に沿った断面を示す断面図である（ただし、（ｂ）においては、後述する複数の窓部１５及び柱部１７は、一部を示している。）。

図２（ａ）、（ｂ）に示すように、外側保持器９は、円筒部１２と、円筒部１２の軸方向で一方の端部から径方向で外方に延在するフランジ部１４とから構成されている。円筒部１２とフランジ部１４とは一体に形成されている。円筒部１２には、スプラグ７が一対一で対応してはめ込まれ、スプラグ７を傾動可能に保持する略矩形の窓部１５が周方向に所定間隔で複数穿設されている。隣り合う窓部１５と窓部１５との間には柱部１７が形成されている。

本実施形態においては、外輪内周面との引き摺りトルクを得るために、所定の柱部１７にｉバーと呼ばれる形状部分を形成している。ｉバー１８は、柱部１７の中央部付近の一部を、隣り合う窓部１５と窓部１５が連通するように切断してｉ字形状部分であるｉバー１８を形成する。このような柱部１７を所定間隔で複数設け、切り離された柱部１７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弾性片の外周側と外輪内周面３ａ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。本実施形態では、このｉバー１８を５箇所の柱部１７において形成している。

図３は、外側保持器９が外輪内周面３ａに組付けられた状態を径方向から見た断面図である。本実施形態においては、外輪３の一方側の端部には、該端部から径方向で内向きに延在する部分が一体に形成されている。この延在する部分は、円盤状部１９を形成し、外輪３の該端部を閉じるように形成されている。外輪３と円盤状部１９とで一方向クラッチ１の外径側部材を構成している。外輪３の円盤状部１９側の基部には、内周面３ａの全周に亘って係止溝２０が形成されている。外側保持器９のフランジ部１４が、この係止溝２０に掛かり止めされている。以下、フランジ部１４の形状について、図２を参照しつつ詳述する。

外側保持器９は、上述したように、円筒部１２と、該円筒部１２の軸方向で一方の端部から径方向で外方に延在するフランジ部１４とから構成されており、円筒部１２とフランジ部１４とは一体に形成されている。

円筒部１２を軸方向から見た形状は、ほぼ真円に形成されている。これに対し、フランジ部１４の外周縁を軸方向から見た形状は、一つの中心を持つ単一の円ではなく、曲率半径の異なる円の円弧が複数組み合わされて構成されている。つまり、円筒部１２から径方向で外方に大きく突出した複数の円弧２２ａと、隣り合う大きく突出した円弧２２ａを接続し、径方向への突出が少ない円弧２４ａとによって略円形を形成している。

大きく突出した円弧２２ａの曲率半径は、ほぼ真円に形成された外輪３の内径側、即ち外輪内周面３ａの曲率半径よりも小さく、また、突出が少ない円弧２４ａの曲率半径は、外輪内周面３ａの曲率半径よりも大きく形成されている。本実施形態においては、大きく突出した４つの円弧２２ａと、隣り合う大きく突出した円弧２２ａを接続する、突出の少ない４つの円弧２４ａとが交互に連続してフランジ部１４の外周縁の形状を構成している。

大きく突出した円弧２２ａを含む円の中心Ｏ２は、該円弧２２ａの周方向の中心と円筒部１２の中心Ｏとを結ぶ線Ｒβ上に位置している。突出の少ない円弧２４ａを含む円の中心Ｏ３は、該円弧２４ａの周方向の中心と円筒部１２の中心Ｏとを結ぶ線Ｒαの延長線上に位置している。円弧２２ａによって形成された大きく突出した部分は、フランジ部１４の長円部２２を構成し、円弧２４ａによって形成された突出の少ない部分は、フランジ部１４の短円部２４を構成している。

なお、複数の長円部２２は、それぞれが違う位置に円の中心Ｏ２を持っているが、曲率半径及びフランジ部１４の外周縁を構成する円弧２２ａの長さは全て同一となっている。短円部２４も同様に、それぞれが違う位置に円の中心Ｏ３を持っているが、曲率半径及びフランジ部１４の外周縁を構成する円弧２４ａの長さは全て同一となっている。

また、各長円部２２の円弧２２ａと各短円部２４の円弧２４ａは、それぞれが、円筒部１２の中心Ｏから角度θの範囲に対応するフランジ部１４の外周縁の部分を構成している。本実施形態では、長円部２２の円弧２２ａと短円部２４の円弧２４ａが全部で８つあるため、θ＝４５°となっており、長円部２２は円筒部１２の中心Ｏを挟んで他の長円部２２と対向し、短円部２４は中心Ｏを挟んで他の短円部２４と対向する構成となっている。従って、対向する長円部２２、２２の頂点同士の距離Ｙは、対向する短円部２４、２４の頂点同士の距離Ｘよりも長くなっている。

外輪内周面３ａは、軸方向から見た断面形状はほぼ真円に形成されている。円筒部１２の中心Ｏからフランジ部１４を構成する長円部２２の外周縁までの径方向の長さは、外輪内周面３ａの半径、即ち、中心Ｏから外輪内周面３ａまでの径方向の長さよりも長くなっている。つまりフランジ部１４は、外輪内周面３ａよりも径方向で外方に突出した部分を有している。別言すると、外輪内周面３ａの断面形状の円よりも外方に突出する部分を有している。本実施形態においては、フランジ部１４は長円部２２を４つ有しているので、突出した部分は４箇所となっている。これに対し、円筒部１２の中心Ｏから短円部２４の外周縁までの径方向の長さは、中心Ｏから外輪内周面３ａまでの径方向の長さよりも短い寸法となっている。

外側保持器９のフランジ部１４は、上述したように、また、図３にも示すように、外輪内周面３ａに形成された係止溝２０に掛かり止めされている。つまり、フランジ部の突出した部分、即ち長円部２２が外輪内周３ａ面の係止溝２０に掛かり止めされている。フランジ部１４の長円部２２がこのように係止溝２０に掛かり止めされることにより、外側保持器９が外輪内周面３ａから軸方向に抜けることを防止している。

本実施形態においては、長円部２２は４箇所であるため、外側保持器９は４点で外輪内周面３ａに支持される。このため、従来の楕円形状による２点支持に比べて外側保持器９の姿勢の安定性が格段に向上する。これらの長円部２２、２２は、外側保持器の抜け防止手段であるが、上述したｉバー１８と共に外輪内周面３ａとの引き摺りトルクを得ることも可能である。

また、短円部２４ではフランジ部１４の径が薄くなっているため、この部分で外側保持器９を撓ますことができるので、外側保持器９の外輪内周面３ａへの挿入が容易である。外輪内周面３ａへの組付けは、フランジ部１４の径の薄い部分を撓ませて外輪内周面３ａに挿入するため、外側保持器９に切欠きを設ける必要がなくなり、切欠きを入れる工程を削減することができる。従って、コストを下げることができる。更に、フランジ部１４に切欠きが無いため、外側保持器９の周方向の剛性が保たれ、必要な分だけ撓ませることができ、外側保持器９自体の強度低下を抑えることができる。また、フランジ部が欠けていないので、フランジ部に角部がなく、金型の欠けを防止することができる。

本実施形態における外側保持器９は、フランジ部１４は４箇所の長円部２２、即ち突出部を有する構成となっているが、突出部の数は３箇所以上であれば良い。つまり、外輪内周面との接触点を３点以上とすることにより、組付け状態で外側保持器の姿勢の安定性を向上することができる。突出部が３箇所の場合は、短円部も３箇所となる。このように、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、種々変形が可能である。

本実施形態に係る一方向クラッチ用外側保持器を備えた一方向クラッチの要部を示す軸方向から見た断面図である。 （ａ）は、上記実施例形態に係る一方向クラッチ用外側保持器を軸方向から見た全体図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ｏ−Ａ線に沿った断面を示す断面図である。 上記実施形態に係る一方向クラッチ用外側保持器外径側部材に組付けられた状態を径方向から見た断面図である。

符号の説明

１ 一方向クラッチ
３ 外輪
３ａ 外輪内周面
５ 内輪
５ａ 内輪外周面
７ スプラグ
８ リボンスプリング
９ 外側保持器
１０ 内側保持器
１２ 円筒部
１４ フランジ部
１５ 窓部
１７ 柱部
１８ ｉバー
１９ 円盤状部
２０ 係止溝
２２ 長円部
２４ 短円部
２２ａ、２４ａ 円弧

Claims (3)

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、前記内外周面に係合してトルクを伝達する位置と前記内外周面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外周面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傾きを抑制する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、円筒部と、該円筒部の軸方向で一方の端部から径方向で外方に延在するフランジ部とを有し、前記円筒部には、前記トルク伝達部材を保持する複数の窓部が周方向に所定間隔で穿設された一方向クラッチに用いられる前記外側保持器において、
   前記フランジ部は、前記外径側部材の前記内周面よりも径方向で外方に突出し、外周側が径方向で外方に向かう円弧形状の長円部を周方向に３箇所以上有していることを特徴とする一方向クラッチ用外側保持器。
2. 前記長円部の円弧形状は、前記外径側部材の前記内周面の曲率半径よりも小さな曲率半径であり、隣り合う前記長円部は、外周側が径方向で外方に向かう円弧形状で、該円弧形状は前記外径側部材の前記内周面の曲率半径よりも大きな曲率半径である短円部によって接続され、前記長円部の円弧形状と前記短円部の円弧形状とによって前記フランジ部の外周縁の形状が構成されていることを特徴とする請求項１に記載の一方向クラッチ用外側保持器。
3. 前記長円部は、前記外径側部材の前記内周面の軸方向で一方側の端部近傍に周方向に設けられた凹溝に掛かり止めされ、前記外側保持器の前記外径側部材からの軸方向への抜けを防止する手段になることを特徴とする請求項２に記載の一方向クラッチ用外側保持器。

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