JP2017203478A - セレクタブルワンウェイクラッチ - Google Patents

Abstract

【課題】構成部品の寿命低下を防止することができるセレクタブルワンウェイクラッチを提供すること。【解決手段】セレクタブルワンウェイクラッチ１は、一方の面に複数の収容凹部１１が形成されたポケットプレート１０と、ポケットプレート１０の収容凹部１１が形成された面と対向して配置されるとともに、ポケットプレート１０に対して相対回転可能なノッチプレート２０と、ノッチプレート２０において、収容凹部１１と対応する面に形成された係合凹部２１と、収容凹部１１に収容された板状の係合片１２と、収容凹部１１と係合片１２との間に配置され、係合片１２をノッチプレート２０側に付勢する弾性部材１４と、を備え、係合片１２の先端１２ａの幅が、係合片１２の付け根１２ｂの幅の延長線上の範囲内であり、かつ係合片１２の付け根１２ｂの幅よりも小さく形成されており、係合片１２の先端１２ａの角部が、鈍角で形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、セレクタブルワンウェイクラッチに関する。

ワンウェイクラッチとして、例えば特許文献１には、複数のポケット（収容凹部）にストラット（係合片）が収容されたポケットプレートと、複数のノッチ（係合凹部）が形成されたノッチプレートと、ポケットプレートとノッチプレートとの間に配置されたセレクタプレートと、を備えるセレクタブルワンウェイクラッチが開示されている。

米国特許出願公開第２００８／０２２３６８１号明細書

前記したようなセレクタブルワンウェイクラッチを搭載したハイブリッド車両（ＨＶ車両）では、例えばＥＶ走行を行った際に、ノッチプレートがセレクタブルワンウェイクラッチの係合方向、すなわちストラットとノッチとが噛み合う方向とは逆方向（オーバーラン方向）に回転する状態（以下、「オーバーラン状態」という）となる。

ここで、セレクタブルワンウェイクラッチのストラットは、通常はノッチプレートの回転軸方向に直交する平面に対して平行に設置されている。しかしながら、前記したオーバーラン状態において、ノッチプレートがポケットプレートに対して高速で回転（差回転）した場合、ノッチプレートの内面に繰り返し衝突することにより、ストラットの姿勢が前記平面に対して傾いた状態となる。

そして、このように姿勢が傾いた状態のストラットがノッチプレートに衝突すると、当該ストラットの先端の一部がノッチに深く侵入し、姿勢の傾きが生じていない場合と比較して、ノッチプレートとの衝突によりストラットが受ける衝撃力が大きくなる。従って、ストラット等の構成部品の寿命低下を引き起こす可能性があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、構成部品の寿命低下を防止することができるセレクタブルワンウェイクラッチを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るセレクタブルワンウェイクラッチは、一方の面に複数の収容凹部が形成されたポケットプレートと、前記ポケットプレートの収容凹部が形成された面と対向して配置されるとともに、前記ポケットプレートに対して相対回転可能なノッチプレートと、前記ノッチプレートにおいて、前記収容凹部と対応する面に形成された係合凹部と、前記収容凹部に収容された板状の係合片と、前記収容凹部と前記係合片との間に配置され、前記係合片を前記ノッチプレート側に付勢する弾性部材と、を備えるセレクタブルワンウェイクラッチにおいて、前記係合片の先端の幅は、前記係合片の付け根の幅の延長線上の範囲内であり、かつ前記係合片の付け根の幅よりも小さく形成されており、前記係合片の先端の角部は、鈍角で形成されていることを特徴とする。

これにより、セレクタブルワンウェイクラッチは、係合片の先端の幅が付け根の幅よりも小さく、かつ先端の角部が鈍角に形成されているため、ノッチプレートと衝突する際に係合片が受ける衝撃力が小さくなる。

本発明に係るセレクタブルワンウェイクラッチによれば、ノッチプレートとの衝突の際の衝撃力が小さくなるような形状の係合片を備えているため、オーバーラン状態における構成部品の寿命低下を防止することができる。

図１は、本発明の実施形態に係るセレクタブルワンウェイクラッチの要部の構成を模式的に示す断面図である。 図２は、本発明の実施形態に係るセレクタブルワンウェイクラッチのストラットの構成を模式的に示す図である。 図３は、従来技術に係るセレクタブルワンウェイクラッチのストラットの構成を模式的に示す図である。

本発明の実施形態に係るセレクタブルワンウェイクラッチ（以下、ＳＯＷＣという）について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

ＳＯＷＣ１は、例えばハイブリッド車両における動力伝達装置に搭載され、固定側レース（後記ポケットプレート）と回転側レース（後記ノッチプレート）の間に配置した切替部材（後記セレクタプレート）を回転させることにより、係合状態（ロック状態）と非係合状態（アンロック状態）とを切り替えることができるように構成されている。ＳＯＷＣ１は、図１に示すように、ポケットプレート１０と、ノッチプレート２０と、セレクタプレート３０と、を備えている。なお、同図はＳＯＷＣ１の要部の断面を拡大して示したものであり、ＳＯＷＣ１の全体構成については図示を省略している。

ポケットプレート１０は、円筒状に形成されている。ポケットプレート１０の一方の面、すなわちノッチプレート２０と対向する表面には、板厚方向に窪んだ複数のポケット（収容凹部）１１が形成され、当該ポケット１１の内部に板状のストラット（係合片）１２が収容されている。なお、前記した「板厚方向」とは、ノッチプレート２０の回転軸方向と一致する方向である。

ポケット１１は、ノッチプレート２０のノッチ２１と対応する位置に形成されている。そして、このポケット１１内に形成された凹部１３とストラット１２との間には、当該ストラット１２をノッチプレート２０に付勢する弾性部材１４が配置されている。

ストラット１２は、各ポケット１１の内部に配置されている。そして、このストラット１２は、セレクタプレート３０がポケットプレート１０と同軸で回転することにより、その一端部がノッチ２１側に立ち上がった状態と、上記一端部を含むストラット１２全体がポケット１１内に収容された状態と、に切り替わるように構成されている。

ノッチプレート２０は、環状（中空円盤状）に形成されている。また、ノッチプレート２０は、ポケットプレート１０のポケット１１が形成された面と対向して配置され、ポケットプレート１０に対して相対回転可能に構成されている。

ノッチプレート２０の表面のうち、ポケットプレート１０（ポケット１１）と対向する表面には、図１に示すように、板厚方向に窪んだ複数のノッチ（係合凹部）２１が形成されている。ノッチ２１は、セレクタプレート３０の窓孔３１を通ってノッチ２１側に立ち上がったストラット１２の一端部を入り込ませる凹部である。

セレクタプレート３０は、環状（中空円盤状）に形成されている。また、セレクタプレート３０は、ポケットプレート１０およびノッチプレート２０のそれぞれと対向して配置されている。そして、セレクタプレート３０は、ポケットプレート１０と同軸で、かつ軸線周りに所定角度回転することにより、後記するように係合状態と非係合状態とを切り替える。また、セレクタプレート３０には、ポケットプレート１０のポケット１１およびストラット１２に対応する位置に、板厚方向に貫通した窓孔３１が形成されている。

ここで、ＳＯＷＣ１の周方向において、図１に示すように、窓孔３１の位置がポケット１１の位置と一致している場合、ストラット１２の一端部が弾性部材１４に押され、窓孔３１を通ってノッチプレート２０（ノッチ２１）側に立ち上がる。そして、このようにストラット１２の一端部がノッチ２１側に立ち上がった状態で、ノッチプレート２０がポケットプレート１０に対して係合方向に回転すると、ストラット１２がノッチ２１に係合し、ＳＯＷＣ１が係合状態となる。この係合状態では、ストラット１２がノッチ２１に係合することにより、ポケットプレート１０とノッチプレート２０との間でトルクが伝達される状態となる。

一方、ＳＯＷＣ１の周方向において、窓孔３１の位置がポケット１１の位置に対してずれている場合、セレクタプレート３０の窓孔３１が形成されていない部分によってポケット１１が閉鎖され、かつ当該窓孔３１が形成されていない部分によってストラット１２がポケット１１側に押し込められ、ストラット１２全体がポケット１１内に収容される。これにより、ＳＯＷＣ１が非係合状態となる。この非係合状態では、ストラット１２がノッチ２１に係合しない（ストラット１２とノッチ２１との係合が解除される）ことにより、ポケットプレート１０とノッチプレート２０との間でトルクが伝達されない状態となる。

ここで、従来のＳＯＷＣにおけるストラット１１２は、例えば図３に示すような構成を備えている。なお、図３（ａ）は、ストラット１１２を平面視した図であり、図３（ｂ）〜図３（ｄ）は、ストラット１１２を正面視した図である。

ストラット１１２は、図３（ａ）に示すように、付け根１１２ｂから先端１１２ａに向かって湾曲した弓形状に形成されている。そして、ストラット１１２は、先端１１２ａの２つの角部のうち、一方（紙面上側）が鈍角で形成され、他方（紙面下側）が鋭角で形成されている。また、ストラット１１２の先端１１２ａの幅Ｗ_１１２ａは、付け根１１２ｂの幅Ｗ_１１２ｂの延長線（破線参照）上の範囲内ではなく、かつ付け根１１２ｂの幅Ｗ_１１２ｂと同じ幅で形成されている。また、ストラット１１２は、図３（ｂ）に示すように、ノッチプレート２０の回転軸方向に直交する平面Ｐに対して平行に設置されている。

このようなストラット１１２を備える従来のＳＯＷＣの場合、図３（ｃ）および図３（ｄ）に示すように、オーバーラン状態においてストラット１１２の姿勢が前記平面Ｐに対して傾いた際に、前記平面Ｐからの突出量が大きくなる。

すなわち、ストラット１１２は、先端１１２ａの２つの角部のうちの他方（紙面下側）が鋭角で形成されているため（図３（ａ）参照）、時計回りに姿勢が傾いた場合（図３（ｃ）参照）の前記平面Ｐに対する鋭角側の突出量Ｈ_Ａが、反時計回りに姿勢が傾いた場合（図３（ｄ）参照）の前記平面Ｐに対する鈍角側の突出量Ｈ_Ｂよりも大きくなる（Ｈ_Ａ＞Ｈ_Ｂ）。従って、オーバーラン状態でノッチプレート２０と衝突する際に、ストラット１１２の鋭角側が鈍角側よりもノッチ２１（図１参照）に深く侵入することにより、ストラット１１２が受ける衝撃力が大きくなり、構成部品の寿命低下を引き起こす可能性があった。

なお、図３では、左右非対称な弓形状のものを従来のストラット１１２の一例として示したが、例えばストラットが左右対称の長方形状であり、かつ先端の２つの角部がともに直角に形成されている場合であっても、前記したストラット１１２と同様の問題が生じる。

そこで、本実施形態に係るＳＯＷＣ１は、図２に示すように、ストラット１２の形状を、ノッチプレート２０との衝突の際の衝撃力が小さくなるような形状としている。なお、図３と同様に、図２（ａ）は、ストラット１２を平面視した図であり、図２（ｂ）〜図２（ｄ）は、ストラット１２を正面視した図である。

ストラット１２は、図２（ａ）に示すように、付け根１２ｂから先端１２ａに向かって徐々に幅が小さくなるように、かつ左右対称な形状に形成されている。そして、ストラット１２は、先端１２ａの２つの角部がともに鈍角で、かつ同じ角度で形成されている。また、ストラット１２の先端１２ａの幅Ｗ_１２ａは、付け根１２ｂの幅Ｗ_１２ｂの延長線（破線参照）上の範囲内であり、かつ付け根１２ｂの幅Ｗ_１２ｂよりも小さい幅で形成されている。また、ストラット１２は、図２（ｂ）に示すように、ノッチプレート２０の回転軸方向に直交する平面Ｐに対して平行に設置されている。

このようなストラット１２を備える本実施の形態に係るＳＯＷＣ１の場合、図２（ｃ）および図２（ｄ）に示すように、オーバーラン状態においてストラット１２の姿勢が前記平面Ｐに対して傾いた際に、前記平面Ｐからの突出量が従来よりも小さくなる。

すなわち、ストラット１２は、前記したストラット１１２（図３（ａ）参照）とは異なり、先端１２ａの２つの角部のうちの他方（紙面下側）についても鈍角で形成されている（図２（ａ）参照）。従って、ストラット１２は、時計回りに姿勢が傾いた場合（図２（ｃ）参照）の前記平面Ｐに対する他方の鈍角側の突出量Ｈ_Ｃが、同様の場合における前記したストラット１１２の突出量Ｈ_Ａよりも小さくなる（Ｈ_Ｃ＜Ｈ_Ａ）。

また、ストラット１２は、先端１２ａの２つの角部の両方が鈍角かつ同じ角度で形成されている（図２（ａ）参照）。従って、ストラット１２は、時計回りに姿勢が傾いた場合（図２（ｃ）参照）の前記平面Ｐに対する他方の鈍角側の突出量Ｈ_Ｃが、反時計回りに姿勢が傾いた場合（図２（ｄ）参照）の前記平面Ｐに対する一方の鈍角側の突出量Ｈ_Ｂと同じになる（Ｈ_Ｃ＝Ｈ_Ｂ）。

以上のような構成を備えるＳＯＷＣ１は、ストラット１２の先端１２ａの幅Ｗ_１２ａが付け根１２ｂの幅Ｗ_１２ｂよりも小さく、かつ先端１２ａの角部が鈍角に形成されている。そのため、ストラット１２とノッチプレート２０とが衝突する際に、ストラット１２がノッチ２１（図１参照）に深く侵入することがなくなるため、衝突によりストラット１２に加わる衝撃力が従来のストラット１１２よりも小さくなる。従って、オーバーラン状態における構成部品の寿命低下を防止することができる。

以上、本発明に係るセレクタブルワンウェイクラッチについて、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。

例えば、前記したＳＯＷＣ１では、ストラット１２の先端１２ａの２つの角部がともに先鋭な鈍角で形成されていたが、丸みを帯びた鈍角であっても構わない。このような構成であれば、ノッチプレート２０との衝突によりストラット１２に加わる衝撃力をより一層小さくすることができる。

１ セレクタブルワンウェイクラッチ（ＳＯＷＣ）
１０ ポケットプレート
１１ ポケット（収容凹部）
１２，１１２ ストラット（係合片）
１２ａ，１１２ａ 先端
１２ｂ，１１２ｂ 付け根
１３ 凹部
１４ 弾性部材
２０ ノッチプレート
２１ ノッチ（係合凹部）
３０ セレクタプレート（切替部材）
３１ 窓孔

Claims (1)

1. 一方の面に複数の収容凹部が形成されたポケットプレートと、
   前記ポケットプレートの収容凹部が形成された面と対向して配置されるとともに、前記ポケットプレートに対して相対回転可能なノッチプレートと、
   前記ノッチプレートにおいて、前記収容凹部と対応する面に形成された係合凹部と、
   前記収容凹部に収容された板状の係合片と、
   前記収容凹部と前記係合片との間に配置され、前記係合片を前記ノッチプレート側に付勢する弾性部材と、
   を備えるセレクタブルワンウェイクラッチにおいて、
   前記係合片の先端の幅は、前記係合片の付け根の幅の延長線上の範囲内であり、かつ前記係合片の付け根の幅よりも小さく形成されており、
   前記係合片の先端の角部は、鈍角で形成されていることを特徴とするセレクタブルワンウェイクラッチ。

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