JP2017219154A - ローラクラッチ - Google Patents

Abstract

【課題】構造を簡素化して作動性を向上できるローラクラッチを提供すること。
【解決手段】 第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５が中立位置から変速位置に移動した場合に、第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５のいずれか一方が第１の外輪２２または第２の外輪３１と一体で回転し、第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５のいずれか一方の傾斜面２６Ｃ、３５Ｃが入力軸２の軸線方向でピン３６に対向する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両のローラクラッチに設けられるローラクラッチに関する。

自動車等の車両の変速機は、変速段を切換えるためのローラクラッチを有するものが知られている。従来のこの種のローラクラッチとしては、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。

特許文献１に記載されたローラクラッチは、出力ギヤとカウンタ軸との間に設けられている。ローラクラッチは、カウンタ軸と一体で回転する内輪と、内輪に対して相対回転可能に内輪の外側に設置されて内輪との間で楔状の空間を形成し、外輪に相当する前記出力ギヤと、リング状の保持器によって保持されて楔状の空間に収容され、内輪に対する出力ギヤの回転を許容する中立位置と内輪に対する出力ギヤの回転を規制する係合位置とに移動するようにカウンタ軸の円周方向に移動可能な複数のローラとを有する。

さらに、ローラクラッチは、シフトフォークによって中立位置に対応する位置と係合位置に対応する位置（変速位置という）とに位置するようにカウンタ軸の軸線方向に移動可能なシフトリングと、シフトリングと別体に設けられ、シフトリングが変速位置にある場合に、出力ギヤの端面に接触してローラを中立位置から係合位置に移動させる摩擦板とを備えている。

このローラクラッチは、リング状の保持器を中立位置に保持するスイッチばねを備えており、スイッチばねの弾性力によってローラを係合位置から中立位置に戻している。

特開２０１２−１４４０９４号公報

このような従来のローラクラッチにあっては、リング状の保持器を中立位置に保持するためにスイッチばねを用いているので、スイッチばねが必要となる上に、スイッチばねをローラクラッチに装着するための構造が必要となり、ローラクラッチの構造が複雑なものとなる。

また、保持器を係合位置から中立位置に戻す場合には、シフトフォークを変速位置から中立位置に戻しても、スイッチばねの弾性力でローラを係合位置から中立位置に確実に戻す保証が得られない。このため、ローラクラッチの作動性が低下してしまうおそれがある。

本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、構造を簡素化して作動性を向上できるローラクラッチを提供することを目的とするものである。

本発明は、動力が伝達される回転軸と一体で回転する内輪と、前記内輪に対して相対回転可能に前記内輪の外側に設置され、前記内輪との間に楔状の空間を形成する外輪と、リング状の保持器によって保持されて前記空間に収容され、前記内輪に対する前記外輪の回転を許容するロック解除位置と前記内輪に対する前記外輪の回転を規制するロック位置とに移動するように前記回転軸の円周方向に移動可能な複数のローラと、前記回転軸の軸線方向に並ぶ中立位置と変速位置との間を移動するシフトリングとを備え、前記変速位置にて前記保持器を前記外輪と一体的に回転させ、前記複数のローラを前記ロック解除位置から前記ロック位置に移動させるローラクラッチであって、前記シフトリングは前記保持器と一体的に回転するように連結されており、前記内輪と前記シフトリングの間にガイド機構が配置されており、前記ガイド機構は、前記ローラが前記ロック位置にあり、かつ前記シフトリングが前記変速位置から前記中立位置に移動される場合、相互に接触して前記保持器および前記ローラを前記ロック位置から前記ロック解除位置に回転させる。

このように上記の本発明によれば、ローラクラッチの構造を簡素化してローラクラッチの作動性を向上できる。

図１は、本発明の一実施の形態に係るローラクラッチを備えた変速機の概略構成図である。 図２は、本発明の一実施の形態に係るローラクラッチの概略構成図であり、図３、図４のII−II方向矢視断面図にも対応する。 図３は、本発明の一実施の形態に係るローラクラッチにおいて、図２のIII−III方向矢視断面図である。 図４は、本発明の一実施の形態に係るローラクラッチにおいて、図２のIＶ−IＶ方向矢視断面図である。 図５は、本発明の一実施の形態に係る第１の保持器、第２の保持器、第１のシフトリングおよび第２のシフトリングを平面状の展開した図であり、シフトリングが中立位置にある状態を示す。 図６は、第１の保持器、第２の保持器、第１のシフトリングおよび第２のシフトリングを平面状の展開した図であり、シフトリングが第１の変速位置にある状態を示す。

以下、本発明に係るローラクラッチの実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１から図６は、本発明に係る一実施の形態のローラクラッチを示す図である。
まず、構成を説明する。
図１において、自動車等の車両には変速機１が搭載されている。変速機１は、変速機ケース１Ａを有し、変速機ケース１Ａの内部にはエンジン１０から回転（動力）が入力される入力軸２と、入力軸２に入力された回転を図示しないディファレンシャル装置に出力するカウンタ軸３とが収容されている。

入力軸２には複数の入力ギヤ４Ａから４Ｅが設けられている。入力ギヤ４Ａ、４Ｂは、入力軸２に固定されており、入力ギヤ４Ｃから４Ｅは、入力軸２に相対回転自在に連結されている。

カウンタ軸３には複数のカウンタギヤ５Ａから５Ｅが設けられている。カウンタギヤ５Ａ、５Ｂは、カウンタ軸３に相対回転自在に連結されており、入力ギヤ４Ａ、４Ｂに噛み合っている。カウンタギヤ５Ｃから５Ｅは、カウンタ軸３に固定されており、入力ギヤ４Ｃから４Ｅに噛み合っている。

互いに噛み合う入力ギヤ４Ａから４Ｅおよびカウンタギヤ５Ａから５Ｅは、図１中、エンジン１０から左側に向かって１速段から５速段となるように設置されている。したがって、図１中、エンジン１０から左側に向かって減速比が小さくなる。

入力軸２には複数の油孔２Ａが形成されており、油孔２Ａには図示しないオイル通路からオイルが導入される。油孔２Ａに導入されたオイルは、入力ギヤ４Ｃから４Ｅと入力軸２との間に供給され、このオイルにより入力ギヤ４Ｃから４Ｅと入力軸２とが潤滑される。

入力軸２には一対のローラクラッチ１１、１２が設置されており、カウンタ軸３にはローラクラッチ１３が設置されている。なお、ローラクラッチ１１から１３の構成は、同一であるため、ローラクラッチ１１の構成を具体的に説明する。本実施の形態の入力軸２およびカウンタ軸３は、本発明の回転軸を構成する。

図２において、ローラクラッチ１１は、３速段を構成する入力ギヤ４Ｃに設置された第１のローラクラッチ１４と、４速段を構成する入力ギヤ４Ｄに設置された第２のローラクラッチ１５とを含んで構成されている。

第１のローラクラッチ１４は、内輪２１を備えており、内輪２１の内周面は、入力軸２の外周面にスプライン嵌合されている。これにより、内輪２１は、入力軸２と相対回転不能であり、入力軸２と一体で回転する。

第１のローラクラッチ１４は、入力ギヤ４Ｃと一体に設けられた第１の外輪２２を備えている。第１の外輪２２は、内輪２１に対して相対回転可能に内輪２１の外側に設置され、内輪２１との間に楔状の第１の空間２３を形成している（図３参照）。

第２のローラクラッチ１５は、内輪２１と、入力ギヤ４Ｄと別体の第２の外輪３１とを備えている。第２の外輪３１は、内輪２１に対して相対回転可能に内輪２１の外側に設置され、内輪２１との間に楔状の第２の空間３２を形成している（図４参照）。

第２の外輪３１は、入力ギヤ４Ｄにスプライン嵌合されており、入力ギヤ４Ｄと相対回転不能で入力ギヤ４Ｄと一体で回転する。これら第１の外輪２２および第２の外輪３１は、内輪２１の外側で入力軸２の軸線方向に並列に設置されている。本実施の形態の第１の外輪２２および第２の外輪３１は、本発明の外輪を構成する。

図３、図４に示すように、内輪２１は、多角形状に形成されており、外周面に平坦なカム面２１Ａが形成されている。これにより、内輪２１の外周面と第１の外輪２２の内周面２２ａおよび第２の外輪３１の内周面３１ａとの間には入力軸２の円周方向の両端が狭小の複数の楔状の第１の空間２３および第２の空間３２が形成される。

楔状の第１の空間２３および第２の空間３２は、入力軸２の円周方向に連続して複数形成されている。本実施の形態の第１の空間２３および第２の空間３２は、本発明の空間を構成する。

図３において、第１の空間２３にはリング状の第１の保持器２４が収容されている。第１の保持器２４は、第１のローラ２５を保持している。第１のローラ２５は、１つのカム面２１Ａに対して１つが接触するようにして入力軸２の円周方向に沿って設置されている。

第１の保持器２４は、内輪２１の外側で回転可能となっている。第１の保持器２４は、カム面２１Ａの円周方向の中央部に位置するロック解除位置に第１のローラ２５を移動させたときに、内輪２１に対する第１の外輪２２の回転を許容する。

第１の保持器２４は、第１のローラ２５を入力軸２の円周方向の一方と他方とに位置するロック位置に移動させたときに、第１のローラ２５をカム面２１Ａの円周方向一端部２１ａまたは円周方向他端部２１ｂと第１の外輪２２の内周面２２ａとの間に挟み込む。これにより、内輪２１に対する第１の外輪２２の回転が規制される。

このように本実施の形態の第１のローラ２５は、内輪２１に対する第１の外輪２２の回転を許容するロック解除位置と内輪２１に対する第１の外輪２２の回転を規制するロック位置とに移動するように入力軸２の円周方向に移動可能となっている。
本実施の形態の第１の保持器２４および第２の保持器３３は、本発明の保持器を構成する。第１のローラ２５および第２のローラ３４は、本発明のローラを構成する。

図４において、第２の空間３２にはリング状の第２の保持器３３が収容されている。第２の保持器３３は、第２のローラ３４を保持している。第２のローラ３４は、１つのカム面２１Ａに対して１つが接触するようにして入力軸２の円周方向に沿って設置されている。これにより、本実施の形態のローラクラッチ１４は、１つのカム面２１Ａに２つの第１のローラ２５および第２のローラ３４が接触するようにして第１のローラ２５および第２のローラ３４が入力軸２の円周方向に沿って設置されている。

第２の保持器３３は、内輪２１の外側で回転可能となっている。第２の保持器３３は、カム面２１Ａの円周方向の中央部に位置するロック解除位置に第２のローラ３４を移動させたときに、内輪２１に対する第２の外輪３１の回転を許容する。

第２の保持器３３は、第２のローラ３４を入力軸２の円周方向の一方と他方とに位置するロック位置に移動させたときに、第２のローラ３４をカム面２１Ａの円周方向一端部２１ａまたは円周方向他端部２１ｂと第２の外輪３１の内周面３１ａとの間に挟み込む。これにより、内輪２１に対する第２の外輪３１の回転が規制される。

このように本実施の形態の第２のローラ３４は、内輪２１に対する第２の外輪３１の回転を許容するロック解除位置と内輪２１に対する第２の外輪３１の回転を規制するロック位置とに位置するように入力軸２の円周方向に移動可能である。

図２において、第１の外輪２２および第２の外輪３１は、それぞれの内周面２２ａ、３１ａから半径方向内方に突出する第１の壁部２２Ａおよび第２の壁部３１Ａを有する。
図５において、第１の保持器２４および第２の保持器３３は、互いに対向する対向面２４ａ、３３ａが接触しており、対向面２４ａ、３３ａと反対側の側面２４ｂ、３３ｂがそれぞれ第１の壁部２２Ａおよび第２の壁部３１Ａに接触している（図２参照）。これにより、第１の保持器２４および第２の保持器３３は、入力軸２の軸線方向に位置決めされる。

図２において、第１のローラクラッチ１４は、第１のシフトリング２６を備えており、第１のシフトリング２６は、第１の外輪２２および第２の外輪３１の間において入力軸２と同軸上に設けられている。

第２のローラクラッチ１５は、第２のシフトリング３５を備えており、第２のシフトリング３５は、第１の外輪２２および第２の外輪３１の間において入力軸２と同軸上に設けられている。

第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５は、内輪２１と一体回転可能となっている。このように本実施の形態のローラクラッチ１１は、分割された第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５を備えている。本実施の形態の第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５は、本発明のシフトリングを構成する。

第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５は、それぞれ一側面２６ａ、３５ａ同士が入力軸２の軸線方向に対向して接触している。本実施の形態の一側面２６ａ、３５ａは、本発明のシフトリングの側面を構成する。

第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５の外周部にはシフトフォーク４１が取付けられている。シフトフォーク４１は、運転者によって図示しない変速レバーが操作されるのに伴って入力軸２の軸線方向に移動可能となっている。

図５、図６において、第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５は、シフトフォーク４１の操作によってロック解除位置に対応する中立位置Ｎと、第１のローラクラッチ１４のロック位置に対応する図２中、右方（入力軸２の軸線方向の一方）の第１の変速位置Ｒ１と、第２のローラクラッチ１５のロック位置に対応する図２中、左方（入力軸２の軸線方向の他方）の第２の変速位置Ｒ２とに位置するように入力軸２の軸線方向に移動する。
このように第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５は、入力軸２の軸線方向に並ぶ中立位置と変速位置との間を移動する。

第１の変速位置Ｒ１は、第１のシフトリング２６が第１の外輪２２に接触する位置であり、第２の変速位置Ｒ２は、第２のシフトリング３５が第２の外輪３１に接触する位置である。中立位置Ｎは、第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５が第１の外輪２２および第２の外輪３１と非接触となる位置である。

図２、図５、図６において、第１のシフトリング２６には嵌合突起２６Ａが形成されており、嵌合突起２６Ａは、第１のシフトリング２６の内周面から下方に突出している。第１の保持器２４には嵌合溝２４Ａが形成されており、嵌合溝２４Ａは、第２の保持器３３側、すなわち、第２の外輪３１側に開口し、入力軸２の軸線方向に沿って延びている。

嵌合溝２４Ａには嵌合突起２６Ａが嵌合しており、第１のシフトリング２６は、嵌合突起２６Ａが嵌合溝２４Ａに沿って移動することで、入力軸２の軸線方向に移動し、第１の保持器２４に対して入力軸２の回転方向に相対回転不能となる。これにより、第１のシフトリング２６と第１の保持器２４とは、一体で回転する。本実施の形態の嵌合突起２６Ａおよび嵌合溝２４Ａは、本発明の第１の連結部を構成する。

図５、図６において、第２のシフトリング３５には嵌合突起３５Ａが形成されており、嵌合突起３５Ａは、第２のシフトリング３５の内周面から下方に突出している。第２の保持器３３には嵌合溝３３Ａが形成されており、嵌合溝３３Ａは、第１の保持器２４側、すなわち、第１の外輪２２側に開口し、入力軸２の軸線方向に沿って延びている。

嵌合溝３３Ａには嵌合突起３５Ａが嵌合しており、第２のシフトリング３５は、嵌合突起３５Ａが嵌合溝３３Ａに沿って移動することで、入力軸２の軸線方向に移動し、第２の保持器３３に対して入力軸２の回転方向に相対回転不能となる。これにより、第２のシフトリング３５と第２の保持器３３とは、一体で回転する。本実施の形態の嵌合突起３５Ａおよび嵌合溝３３Ａは、本発明の第２の連結部を構成する。

第１のシフトリング２６は、第１の外輪２２と異なる材料で構成されている。第１の外輪２２および入力ギヤ４Ｃは、例えば、鉄から構成されており、第１のシフトリング２６は、例えば、アルミニウムまたは真鍮等から構成されている。

第１のシフトリング２６は、第１の外輪２２に対向する他側面２６ｂを有する。第１のシフトリング２６は、第１の変速位置Ｒ１に移動したときに他側面２６ｂが第１の外輪２２に接触することにより、第１の外輪２２と一体で回転する。本実施の形態の他側面２６ｂは、本発明の接触面を構成する。

第２のシフトリング３５は、第２の外輪３１と異なる材料で構成されている。第２の外輪３１は、鉄から構成されており、第２のシフトリング３５は、アルミニウムまたは真鍮等から構成されている。

第２のシフトリング３５は、第２の外輪３１に対向する他側面３５ｂを有する。第２のシフトリング３５は、第２の変速位置Ｒ２に移動したときに他側面３５ｂが第２の外輪３１に接触することにより、第２の外輪３１と一体で回転する。本実施の形態の他側面３５ｂは、本発明の接触面を構成する。

第１のシフトリング２６が第１の外輪２２に接触する際には、第１のシフトリング２６が第１の外輪２２に対して摺動しながら接触し、シフトフォーク４１によって第１のシフトリング２６が第１の外輪２２に強く押し付けられると、第１の外輪２２に連結される。

第２のシフトリング３５が第２の外輪３１に接触する際には第２のシフトリング３５が第２の外輪３１に対して摺動しながら接触し、シフトフォーク４１によって第２のシフトリング３５が第２の外輪３１に強く押し付けられると、第２の外輪３１に連結される。

第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５と第１の外輪２２および第２の外輪３１とが同じ材料から構成された場合には、第１のシフトリング２６と第２のシフトリング３５がそれぞれ第１の外輪２２と第２の外輪３１とに接触したときに磨耗粉が発生する。

この磨耗粉は、第１のシフトリング２６と第２のシフトリング３５とがそれぞれ第１の外輪２２と第２の外輪３１とに接触する回数（３速段または４速段に変速される回数）が増大するにつれて増大し、結果的に焼き付きが発生する。

第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５と第１の外輪２２および第２の外輪３１とを異なる材料から構成している。このため、第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５と第１の外輪２２および第２の外輪３１とが同じ材料から構成される場合に比べて、接触時に磨耗粉が発生することを抑制することができ、結果的に焼き付きが発生することを防止できる。

したがって、本実施の形態の第１のシフトリング２６の他側面２６ｂおよび第２のシフトリング３５の他側面３５ｂを第１の外輪２２および第２の外輪３１に直接接触させるこができ、従来の摩擦板を不要にできる。

本実施の形態の変速機ケース１Ａの底部には図示しない潤滑用のオイルが貯留されており、変速機ケース１Ａの内部は、オイルが飛散した状態になる。第１のシフトリング２６の他側面２６ｂおよび第２のシフトリング３５の他側面３５ｂは、このオイルに晒される。

これにより、第１のシフトリング２６の他側面２６ｂおよび第２のシフトリング３５の他側面３５ｂが第１の外輪２２および第２の外輪３１のそれぞれに接触したときの摩擦抵抗をより一層低減できる。
この結果、磨耗粉の発生をより効果的に抑制することができ、焼き付きが発生することをより効果的に防止できる。

図２、図５において、内輪２１にはピン３６が設けられており、ピン３６は、内輪２１から半径方向外方に突出している。本実施の形態のピン３６は、本発明の凸部を構成している。
図３、図４のそれぞれにおいて、第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５の内周部には溝部２６Ｂ、３５Ｂが形成されている。溝部２６Ｂ、３５Ｂは、第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５の円周方向に延びており、ピン３６を内部に収納している。本実施の形態の溝部２６Ｂ、３５Ｂは、本発明の第１の溝部を構成している。

図５において、ピン３６に対向する溝部２６Ｂ、３５Ｂの円周方向の壁面には傾斜面２６Ｃ、３５Ｃが形成されており、傾斜面２６Ｃ、３５Ｃは、第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５の軸線方向で第１の外輪２２および第２の外輪３１の側の端部である他側面２６ｂ、３５ｂの側がこれらシフトリング２６、３５の円周方向で最もピン３６の側に突出するように傾斜している。

これにより、第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５の溝部２６Ｂ、３５Ｂの壁面は、Ｖ字形状の壁面に形成される。また、ピン３６に対向する溝部２６Ｂ、３５Ｂの円周方向の壁面と傾斜面２６Ｃ、３５Ｃとは、同一面である。

図５に示すよう、第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５が中立位置Ｎに位置した状態において、傾斜面２６Ｃ、３５Ｃは、第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５の一側面２６ａ、３５ａに対して面対称、かつ、ピン３６を挟んで入力軸２の円周方向に対して面対称に形成されている。

これにより、第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５は、傾斜面２６Ｃ、３５Ｃおよびピン３６によって中立位置Ｎに位置決めされる。このとき、第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５が入力軸２の円周方向にずれることがない。

図３、図４において、第１のシフトリング２６の溝部２６Ｂは、傾斜面２６Ｃと傾斜面２６Ｃに連続する底面２６ｄを含んだ部位から構成されている。第２のシフトリング３５の溝部３５Ｂは、傾斜面３５Ｃと傾斜面３５Ｃに連続する底面３５ｄから構成されている。

第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５のいずれか一方が第１の外輪２２または第２の外輪３１と一体で回転してロック位置に移動したときには、第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５のいずれか一方の傾斜面２６Ｃ、３５Ｃが入力軸２の軸線方向においてピン３６に対向する。

図３、図４のいずれかにおいて、第１の保持器２４および第２の保持器３３には切欠き部２４Ｂ、３３Ｂが形成されており、切欠き部２４Ｂ、３３Ｂにはピン３６が挿通されている。

切欠き部２４Ｂ、３３Ｂは、第１の保持器２４および第２の保持器３３が入力軸２の円周方向に移動する際に、ピン３６と干渉しないように第１の保持器２４および第２の保持器３３の移動範囲、すなわち、入力軸２の円周方向に亙って切り欠かれている。

図５に示すように、切欠き部２４Ｂ、３３Ｂは、第１の保持器２４および第２の保持器３３が円周方向に位置ずれしていない状態において、切欠き部２４Ｂ、３３Ｂによって囲まれる開口を形成しており、この開口にピン３６が挿通される。
図６に示すように、第１の保持器２４および第２の保持器３３が円周方向にずれた場合に、切欠き部２４Ｂ、３３Ｂによって囲まれる開口の大きさが可変する。

次に、作用を説明する。
本実施の形態の第１のローラクラッチ１４と第２のローラクラッチ１５は、同一の動作を行うので、第１のローラクラッチ１４の動作について説明する。また、入力軸２は、図３に矢印ａ１で示す時計回転方向に回転しているものとする。

シフトフォーク４１によって第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５が中立位置Ｎに移動された状態では、第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５は、図５に示すように、傾斜面２６Ｃ、３５Ｃおよびピン３６によって中立位置Ｎに位置決めされる。
この状態では、入力ギヤ４Ｃ、４Ｄは、入力軸２に対して相対回転しており、入力ギヤ４Ｃ、４Ｄからカウンタギヤ５Ｃ、５Ｄには動力が伝達されない。

この状態から変速機１を３速段に変速するにはシフトフォーク４１を図２、図５中、右方に操作する。シフトフォーク４１を右方に操作すると、第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５が中立位置Ｎから第１の変速位置Ｒ１に移動し、図６に示すように、第１のシフトリング２６の他側面２６ｂが第１の外輪２２に接触する。

第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５が中立位置Ｎから第１の変速位置Ｒ１に移動する際には、第１のシフトリング２６の嵌合突起２６Ａが第１の保持器２４の嵌合溝２４Ａに沿って移動し、第２のシフトリング３５の嵌合突起３５Ａが第２の保持器３３の嵌合溝３３Ａに沿って移動する。
これにより、第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５が回転方向にずれることがなく、一体で入力軸２の軸線方向に沿って移動する。

第１のシフトリング２６の他側面２６ｂが第１の外輪２２に接触する際には、第１のシフトリング２６の他側面２６ｂが第１の外輪２２に接触した瞬間から、シフトフォーク４１の操作力が増大するにつれて第１の外輪２２に対する第１のシフトリング２６の他側面２６ｂの接触荷重が増大していく。

接触荷重が増大する過程で第１のシフトリング２６の他側面２６ｂが第１の外輪２２に摺動接触し、第１のシフトリング２６が第１の変速位置Ｒ１への移動を終了したときには、第１のシフトリング２６の他側面２６ｂが第１の外輪２２に連結される。

第１のシフトリング２６の他側面２６ｂが第１の外輪２２に連結されると、第１のシフトリング２６と一体で回転する第１の保持器２４が第２の外輪２２に連結され、第１のシフトリング２６が第１の外輪２２と一体で回転する。これにより、第１の保持器２４と内輪２１とが相対回転し、第１のシフトリング２６は、第２のシフトリング３５に対して入力軸２の円周方向にずれる。

第１の保持器２４と内輪２１とが相対回転すると、第１の保持器２４に保持される第１のローラ２５がロック位置に移動し、第１のローラ２５が第１の外輪２２の内周面２２ａと内輪２１のカム面２１Ａの円周方向一端部２１ａとの間に挟み込まれる。

このため、内輪２１に対する第１の外輪２２の回転が規制され、入力ギヤ４Ｃが入力軸２と一体で回転し、入力ギヤ４Ｃからカウンタギヤ５Ｃを介してカウンタ軸３に動力が伝達される。

第１のシフトリング２６が中立位置Ｎから第１の変速位置Ｒ１に移動して第１のシフトリング２６が第２のシフトリング３５に対して入力軸２の円周方向にずれると、第１の保持器２４は、第１のローラ２５が第１の外輪２２の内周面２２ａと内輪２１のカム面２１Ａの円周方向一端部２１ａとの間に挟み込まれるまで、内輪２１に対して回転する。
これにより、ローラクラッチ１１の第１のローラ２５がロック解除位置からロック位置に移動される。この際、第１のシフトリング２６の傾斜面２６Ｃは、ピン３６とは接触しないが入力軸２の軸線方向に対してピン３６に対向する。

本実施の形態のローラクラッチ１１は、第１のローラ２５がロック解除位置からロック位置に移動したときに、第１のシフトリング２６の溝部２６Ｂの傾斜面２６Ｃが入力軸２の回転方向においてピン３６に対向するように第１の保持器２４の回転角度が設定されている。

本実施の形態の第１のローラクラッチ１４は、傾斜面２６Ｃとピン３６とによって本発明の第１のガイド機構４２を構成する。第１のガイド機構４２は、内輪２１と第１シフトリング２６との間に配置されており、第１のシフトリング２６が変速位置Ｒ１から中立位置Ｎへ移動される場合、相互に接触して第１の保持器２４および第１のローラ２５をロック位置からロック解除位置に強制的に回転させる。

本実施の形態の第２のローラクラッチ１５は、傾斜面３５Ｃとピン３６とによって本発明の第２のガイド機構４３を構成する。第２のガイド機構４３は、内輪２１と第２シフトリング３５との間に配置されており、第２のシフトリング３５が変速位置Ｒ２から中立位置Ｎへ移動される場合、相互に接触して第２の保持器３３および第２のローラ３４をロック位置からロック解除位置に強制的に回転させる。本実施の形態の第１のガイド機構４２および第２のガイド機構４３は、本発明のガイド機構を構成する。

シフトフォーク４１によって第１のシフトリング２６が第１の変速位置Ｒ１に移動した状態から中立位置Ｎに操作する場合には、クラッチを切断して、エンジン１０から入力軸２に伝達される動力を遮断する。

この状態で図６に示す第１の変速位置Ｒ１から第１のシフトリング２６を軸線方向の左方に移動すると、第１のシフトリング２６が第１の外輪２２から左方に離れる。

第１のシフトリング２６が第１の外輪２２から左方に離れるに従って、第１のシフトリング２６の傾斜面２６Ｃが一側面２６ａ側から他側面２６ｂに向かってピン３６に接触していく。

これにより、図６から図５に示すように第１のシフトリング２６が上方に移動する。第１のシフトリング２６が上方に移動する過程で第１のシフトリング２６が第１の保持器２４と一体で内輪２１に対して相対回転し、第１のローラ２５がロック位置からロック解除位置に移動する。

このため、内輪２１に対する第１の外輪２２の回転が許容され、入力ギヤ４Ｃが入力軸２に対して相対回転する。この結果、入力ギヤ４Ｃからカウンタギヤ５Ｃを介してカウンタ軸３に伝達されていた動力が遮断される。

このように、第１のシフトリング２６が第１の外輪２２から左方に離れる従って、第１のシフトリング２６の傾斜面２６Ｃがピン３６に接触することで、第１のシフトリング２６によって第１の保持器２４を内輪２１に対して強制的に相対回転させることができる。この結果、第１のローラ２５をロック位置からロック解除位置に確実に移動させることができ、変速を確実に行うことができる。

本実施の形態のローラクラッチ１１によれば、内輪２２は、内輪２２から半径方向外方に突出する複数のピン３６を有する。シフトリングは、一側面２６ａ、３５ａ同士が入力軸２の軸線方向に対向して接触し、第１の外輪２２側の他側面２６ｂおよび第２の外輪３１側の他側面３５ｂが第１の外輪２２および第２の外輪３１に対する接触面を構成する第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５に分割されている。

第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５の内周部にはピン３６を収容する溝部２６Ｂ、３５Ｂが形成されており、ピン３６に対向する溝部２６Ｂ、３５Ｂの円周方向の壁面に、傾斜面２６Ｃ、３５Ｃが形成されている。
傾斜面２６Ｃは、第１のシフトリング２６の軸線方向で第１の外輪２２側の端部が、第１のシフトリング２６の円周方向で最もピン３６の側に突出している。傾斜面３５Ｃは、第２のシフトリング３５の軸線方向で第２の外輪３１側の端部が、第２のシフトリング３５の円周方向で最もピン３６の側に突出している。

第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５が中立位置Ｎに位置した状態において、傾斜面２６Ｃ、３５Ｃは、第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５の一側面２６ａ、３５ａに対して面対称、かつ、ピン３６を挟んで回転軸の円周方向に対して面対称に形成され、傾斜面２６Ｃ、３５Ｃおよびピン３６によって第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５が中立位置Ｎに位置決めされている。

これにより、従来のようにスイッチばねを用いずに、第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５が中立位置Ｎに位置決めすることができる。

また、本実施の形態のローラクラッチ１１によれば、第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５が中立位置Ｎから変速位置に移動した場合に、第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５のいずれか一方が第１の外輪２２または第２の外輪３１と一体で回転し、第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５のいずれか一方の傾斜面２６Ｃ、３５Ｃが入力軸の軸線方向でピン３６に対向する。

これにより、例えば、第１のシフトリング３５を変速位置から中立位置Ｎに移動させる場合に、第１のシフトリング２６が第１の外輪２２から離れる従って、第１のシフトリング２６の傾斜面２６Ｃを、一側面２６ａ側から他側面２６ｂに向かってピン３６に接触させることができる。

このため、第１のローラ２５をロック位置からロック解除位置に強制的に移動させることができ、変速を確実に行うことができる。

特に、本実施の形態のローラクラッチ１１は、ローラをスイッチバネによりロック解除位置へ移動させる従来のローラクラッチと比べて以下の利点を有する。
通常、ローラクラッチが動力を伝達する際、ローラはロック位置にて内輪と外輪の隙間に挟み込まれ、ロック解除位置へは移動できなくなる。この際、スイッチバネを用いたローラクラッチでは、ローラがロック位置にあってもシフトフォークを変速位置から中立位置に戻すことができる。このため、シフトフォークの位置が動力伝達状態と対応しておらず、変速機の操作性が低下する。

これに対し、本実施の形態のローラクラッチ１１は、ロック位置にてピン３６が傾斜面２６Ｃと対向し、シフトフォーク４１を変速位置から中立位置Ｎには戻せなくなる。このため、シフトフォーク４１の位置を動力伝達状態と対応させ、変速機１の操作性を向上させることができる。

また、スイッチばねを用いた場合には、変速機１の低温時に、粘性の高いオイルにより第１の保持器２４に過大な引き擦りトルクが発生すると、スイッチばねによる解除トルクが不足する。

これに対して、本実施の形態のローラクラッチ１１は、低温時に過大な引き摺りトルク発生した場合でも、シフトフォーク４１を第１の変速位置Ｒ１から中立位置Ｎに移動させる荷重のみで第１のローラ２５をロック位置からロック解除位置に強制的に移動させることができる。

このように、本実施の形態のローラクラッチ１１は、スイッチばねを不要にしてローラクラッチ１１の構成を簡素化することができ、第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５を中立位置Ｎに容易に位置決めし、かつ、第１のローラ２５をロック位置からロック解除位置に確実に移動させることができる。この結果、ローラクラッチ１１の操作性を向上できる。

また、本実施の形態の第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５が、それぞれ第１の外輪２２および第２の外輪３１と異なる材料から構成されている。

これにより、第１のシフトリング２６の他側面２６ｂと第１の外輪２２とが接触したときに磨耗粉が発生することを抑制して、第１のシフトリング２６の他側面２６ｂと第１の外輪２２とが焼き付くことを防止できる。

また、第２のシフトリング３５の他側面３５ｂと第２の外輪３１とが接触したときに磨耗粉が発生することを抑制して、第２のシフトリング３５の他側面３５ｂと第２の外輪３１とが焼き付くことを防止できる。

このため、従来のようにシフトリングに、外輪に接触する摩擦板等を設けることを不要にでき、第１のローラクラッチ１４および第２のローラクラッチ１５の構造を簡素化することができる。このため、簡素化された第１のローラクラッチ１４および第２のローラクラッチ１５を有するローラクラッチ１１の構成を簡素化できる。この結果、ローラクラッチ１１の製造作業の作業性を向上できる。

また、本実施の形態のローラクラッチ１１によれば、第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５が、シフトフォーク４１によって一体で入力軸２に軸線方向に移動される。

これにより、シフトフォーク４１を第１の変速位置Ｒ１および変速位置Ｒ２から中立移動に移動させる際に、シフトフォーク４１を傾斜面２６Ｃおよび傾斜面３５Ｃによって第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５の回転運動に変換できる。このため、第１のローラ２５および第２のローラ３４をロック位置からロック解除位置に確実に移動させることができる。

また、本実施の形態のローラクラッチ１１によれば、第１のガイド機構４２が、内輪２１に形成されるピン３６と、第１のシフトリング２６に形成される傾斜面２６Ｃとで構成されており、ピン３６が、内輪２１から半径方向外方に突出している。

第１のシフトリング２６の内周部にはピン３６を収容する溝部２６Ｂが形成されており、傾斜面２６Ｃは、第１のシフトリング２６の円周方向でピン３６と対向する溝部２６Ｂの壁面に形成され、かつ第１のシフトリング２６の軸線方向で第１の外輪２２側の端部が第１のシフトリング２６の円周方向で最もピン３６の側に突出するように傾斜されている。

さらに、第２のガイド機構４３が、内輪２１に形成されるピン３６と、第２のシフトリング３５に形成される傾斜面３５Ｃとで構成されている。第２のシフトリング３５の内周部にはピン３６を収容する溝部３５Ｂが形成されており、傾斜面３５Ｃは、第２のシフトリング３５の円周方向でピン３６と対向する溝部３５Ｂの壁面に形成され、かつ第２のシフトリング３５の軸線方向で第２の外輪３１側の端部が第２のシフトリング３５の円周方向で最もピン３６の側に突出するように傾斜されている。
このため、簡素な構成の第１のガイド機構４２および第２のガイド機構４３によって第１のローラ２５および第２のローラ３４をロック位置からロック解除位置に移動させることができる。

これにより、第１のローラクラッチ１４および第２のローラクラッチ１５の構成をより効果的に簡素化して、第１のローラ２５および第２のローラ３４をロック位置からロック解除位置に移動させることができ、結果的にローラクラッチ１１の構成を簡素化できる。
また、本実施の形態のローラクラッチ１１によれば、第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５にピン３６が挿通される溝部２６Ｂ、３５Ｂが形成され、溝部２６Ｂ、３５Ｂは、第１のシフトリング２６および第２のシフトリング３５が入力軸２の円周方向に移動する際に、ピン３６と干渉しないように第１の保持器２４および第２の保持器３３の移動範囲に亙って形成されている。

これにより、第１の外輪２２と第２の外輪３１との間に狭い空間に第１のシフトリング２６、第２のシフトリング３５を設置することができ、ローラクラッチ１１の小型化を図ることができる。

また、本実施形態のローラクラッチ１１によれば、第１の保持器２４および第２の保持器３３に、ピン３６が挿通される切欠き部２４Ｂ、３３Ｂが形成されており、切欠き部２４Ｂ、３３Ｂは、第１の保持器２４および第２の保持器３３が入力軸２の円周方向に移動する際に、ピン３６と干渉しないように第１の保持器２４および第２の保持器３３の移動範囲に亙って切り欠かれている。

これにより、第１の保持器２４および第２の保持器３３が入力軸２の円周方向に移動する際に、ピン３６と干渉することを確実に防止できるとともに、内輪２１がピンを介して第１の保持器２４および第２の保持器３３と干渉することを防止できる。

本発明の実施の形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

２...入力軸（回転軸）、３...カウンタ軸（回転軸）、１１，１２，１３...ローラクラッチ、２１...内輪、２２...第１の外輪（外輪）、２３...第１の空間（空間）、２４...第１の保持器（保持器）、２４Ｂ...切欠き部（第１の保持器の切欠き部）、２５...第１のローラ（ローラ）、２６...第１のシフトリング（シフトリング）、２６Ｂ，３５Ｂ...溝部、２６Ｃ，３５Ｃ...傾斜面、２６Ｃ、３５Ｃ２６ｂ...他側面（第１のシフトリングの他側面、接触面）、３１...第２の外輪（外輪）、３２...第２の空間（空間）、３３...第２の保持器（保持器）、３３Ｂ...切欠き部（第２の保持器の切欠き部）、３４...第２のローラ（ローラ）、３５...第２のシフトリング（シフトリング）、３５ｂ...他側面（第２のシフトリングの他側面、接触面）、３６...ピン（突部）、４１...シフトフォーク、４２...第１のガイド機構（ガイド機構）、４３...第２のガイド機構（ガイド機構）

Claims (5)

1. 動力が伝達される回転軸と一体で回転する内輪と、
   前記内輪に対して相対回転可能に前記内輪の外側に設置され、前記内輪との間に楔状の空間を形成する外輪と、
   リング状の保持器によって保持されて前記空間に収容され、前記内輪に対する前記外輪の回転を許容するロック解除位置と前記内輪に対する前記外輪の回転を規制するロック位置とに移動するように前記回転軸の円周方向に移動可能な複数のローラと、
   前記回転軸の軸線方向に並ぶ中立位置と変速位置との間を移動するシフトリングとを備え、
   前記変速位置にて前記保持器を前記外輪と一体的に回転させ、前記複数のローラを前記ロック解除位置から前記ロック位置に移動させるローラクラッチであって、
   前記シフトリングは前記保持器と一体的に回転するように連結されており、
   前記内輪と前記シフトリングの間にガイド機構が配置されており、
   前記ガイド機構は、前記ローラが前記ロック位置にあり、かつ前記シフトリングが前記変速位置から前記中立位置に移動される場合、相互に接触して前記保持器および前記ローラを前記ロック位置から前記ロック解除位置に回転させることを特徴とするローラクラッチ。
2. 前記ガイド機構は、前記内輪に形成される凸部と前記シフトリングに形成される傾斜面とで構成されており、
   前記凸部は、前記内輪から半径方向外方に突出しており、
   前記シフトリングの内周部には前記凸部を収容する溝部が形成されており、
   前記傾斜面は、前記シフトリングの円周方向で前記凸部と対向する前記溝部の壁面に形成され、かつ前記シフトリングの軸線方向で前記外輪側の端部が前記シフトリングの円周方向で最も前記凸部の側に突出するように傾斜されていることを特徴とする請求項１に記載のローラクラッチ。
3. 前記シフトリングは、前記外輪と異なる材料から構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のローラクラッチ。
4. 前記保持器に、前記凸部が挿通される切欠き部が形成されており、
   前記切欠き部は、前記保持器が前記回転軸の円周方向に移動する際に、前記凸部と干渉しないように前記保持器の移動範囲に亙って切り欠かれていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のローラクラッチ。
5. 前記外輪は、前記内輪の外側において前記回転軸の軸線方向に並列に設置される第１の外輪および第２の外輪から構成されており、
   前記ローラは、リング状の第１の保持器によって保持される複数の第１のローラおよびリング状の第２の保持器によって保持される複数の第２のローラから構成されており、
   前記シフトリングは、前記第１の外輪と前記第２の外輪の間に配置され、かつそれぞれの一側面同士が前記回転軸の軸線方向に対向して接触し、前記第１の外輪側および前記第２の外輪側の他側面が前記第１の外輪および前記第２の外輪に対する接触面を構成する第１シフトリングおよび第２シフトリングに分割されており、
   前記第１のシフトリングは前記第１の保持器と一体的に回転するように連結されており、
   前記第２のシフトリングは前記第２の保持器と一体的に回転するように連結されており、
   前記ガイド機構は、前記第１シフトリングと前記内輪との間に配置される第１のガイド機構と、前記第２シフトリングと前記内輪との間に配置される第２のガイド機構とから構成されており、
   前記変速位置は、前記中立位置に対して前記第１の外輪側に位置する第１の変速位置と前記中立位置に対して前記第２の外輪側に位置する第２の変速位置とからなり、
   前記第１のシフトリングおよび前記第２のシフトリングは、シフトフォークによって一体で前記中立位置と変速位置とに移動されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のローラクラッチ。
   

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