JP3875771B2

JP3875771B2 - ワンウェイクラッチ

Info

Publication number: JP3875771B2
Application number: JP22923397A
Authority: JP
Inventors: 和彦村松; 浩文白瀧
Original assignee: Ｎｓｋワーナー株式会社
Priority date: 1997-08-26
Filing date: 1997-08-26
Publication date: 2007-01-31
Anticipated expiration: 2017-08-26
Also published as: US6050378A; JPH1163027A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車、航空機、産業機械などの駆動装置において、トルク伝達、逆転防止等の部品として使用されるワンウェイクラッチに関するものである。より詳細には、ワンウェイクラッチ機構の保持方法の改良により部品点数及び加工工程を削減させたスプラグ型ワンウェイクラッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
駆動装置において、内輪と外輪の間に介在して、一方向の回転のトルクのみを伝えるワンウェイクラッチはよく知られている。
ところで、ワンウェイクラッチのケージとブロックベアリングとスプラグとガータースプリングとからなる組立体（又は、外輪及び内輪を除くサブアセンブリ品）は、従来、例えば、図５又は図６により表される方法で保持されていた。
以下、従来の保持方法による取り付け例をワンウェイクラッチの軸方向の部分断面図である図５及び図６を基に説明する。
保持器１２５は、円筒形状であって、円周方向等配に設けられ、半径方向において貫通した不図示の窓（開口）を有し、円筒の端部の一方が外側に、ほぼ直角に折り曲げられているフランジ部を備えている。この保持器１２５に設けられた不図示の少なくとも１つの窓に、実質的に一方向の回転運動を伝えるカムとして機能するスプラグ１１０を１つずつ嵌合する。それと同時に、スプラグ１１０が外輪１４０と接触するスプラグ１１０の面に、環状のスプリングを嵌合できるように溝を設け、そこに当該環状のガータースプリング１７０を嵌めこむ。このガータースプリング１７０は、スプラグ１１０を保持器１２５に保持し、各スプラグの動きを一つにし、かつ、クラッチとして機能するように噛み合いに必要なドラグトルクを与える。
そして、スプラグ１１０を保持器１２５の窓に嵌合し、ガータースプリング１７０により、各スプラグ１１０が環状に連結した組立体を、内輪１３０と外輪１４０との間に嵌合する。
また、この組立体を軸方向において脱落しないように外輪１４０に、リテーナ１２０が前記保持器の折り曲げ部分と当接するように配置される。また、図６に示されるように、軸方向の組立体の脱落防止手段として、リテーナの代わりに、外輪１４０にスナップリング１８０を埋設して、リング面と保持器１２５の折り曲げ部分の面とが向き合うように接するように構成してもよい。
さらに、このリテーナ１２０は、スラストすべり軸受１５０に当接される場合もあり、これにより、ワンウェイクラッチの位置決めが完了する。ここで、スラスト方向の荷重がそれほど大きくない場合はその簡便さからスラストすべり軸受を兼ねて樹脂等のスペーサー１６０を用いることがよく行われている。この場合、樹脂等のスペーサー１６０は、例えば、樹脂ワッシャをスラストすべり軸受である任意の相手部品１５０に開けた孔に嵌合され、固定される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のスプラグ型ワンウェイクラッチのこのような固定方法では、部品点数が多くなり、必然的に加工の工程も多くなってしまっていた。したがって、製作コストがかかり、昨今のコスト面での厳しい要求に必ずしも応えることができなかった。
したがって、本発明は、従来のワンウェイクラッチの固定方法を改良することにより部品点数及び加工工程を従来より少なくすることによって、製品のコストダウンを図ることができるスプラグ型ワンウェイクラッチを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
半径方向に離間され、相対回転自在に同心状に配置されると共に内周軌道面を有する外輪及び該外輪内に配置され環状の外周軌道面を有する内輪と、該外輪及び該内輪間に配置されて該外周軌道面と該内周軌道面との間でトルクを伝達する複数のスプラグと、該スプラグを保持する環状の保持器と、該保持器と共に該スプラグを挟持し、かつ噛み合い方向に付勢するスプリング部材と、該外輪と該内輪の間で該スプラグに隣接するように配置されて、該スプリング部材を円周方向に保持しかつ、該内輪と該外輪を同心に保つためのブロックベアリングとからなるスプラグ型ワンウェイクラッチにおいて、
該保持器が可撓性の材料である樹脂等からなり、該樹脂等の撓みにより外輪に該保持器を固定することにより、部品点数及び加工工程の削減を図る。
【０００５】
【発明の実施の形態】
従来、スプラグ型ワンウェイクラッチの軸方向の固定を、リテーナ（側板）又はスナップリングで行っていたが、本発明では、スプラグの保持器を樹脂製の保持器を用い、そのゲージを樹脂の撓みを利用して外輪に挟み込むことにより行う。
また、従来、軸方向のスラスト受けを、外部部品のケーシングに孔を設け、そこに樹脂製ワッシャをはめ込むこと等により形成していた。しかし、本発明においては、保持器そのものを樹脂製にすることによってスラスト受けを兼ねることとした。
【０００６】
【実施例】
以下、図１、２、３及び４により本発明を詳細に説明する。
【０００７】
なお、図１、２及び３に基づき、本発明において使用される保持器３５を用いたスプラグ型ワンウェイクラッチの全体構造について説明し、次に、従来の保持器を改良した当該保持器３５を図４に基づき説明することとする。ここで、図１、２、３及び４において、同一の部品については、同一の参照数字が付されている。図２は、図１のＡ−Ａ軸に沿った断面図であり、図３は、図１の構造体を裏側から見たときの図面である（ただし、図３では、図２で表されている保持器３５は他の部材を明瞭に示すために省略されている）。
本発明のスプラグ型ワンウェイクラッチは、図１、２及び３に示されるように、半径方向に離間され、相対回転自在に同心状に配置されると共に内周軌道面を有する外輪４０及び該外輪４０内に配置され環状の外周軌道面を有する内輪３０と、該外輪４０及び該内輪３０間に配置されて該外周軌道面４１と該内周軌道面３１との間でトルクを伝達する複数のスプラグ１０と、該スプラグ１０を保持する環状の保持器３５と、該保持器３５と共に該スプラグ１０を挟持し、かつ噛み合い方向に付勢するスプリング部材、すなわちガータースプリング７０と、該外輪と該内輪の間で該スプラグに隣接するように配置されて、該スプリング部材を円周方向に保持しかつ、該内輪と該外輪を同心に保つためのブロックベアリング１１５とからなる。外輪４０は、例えば、自動変速機等に使用される不図示の摩擦係合装置に装着される。
【０００８】
本実施例では、スプラグ１０が所定の間隔で半径方向に８カ所配置されている。
スプラグ１０は保持器３５の窓に嵌合され、スプラグ１０の溝には、前記ガータースプリング７０が嵌合される。このガータースプリング７０は、スプラグと同様の溝を円周方向に有しているいわゆるブロックベアリング１１５にも嵌合している（図３の左上方に位置するガータースプリング７０を点線で表した部分がこれらの嵌合状態を示している）。このブロックベアリング１１５は、円周方向に１対のスプラグに隣接して、４カ所配置され、ガータースプリング７０を円周方向に保持すると共に、外輪４０と内輪３０を同心に保つ。
また、ｖ溝９０が、スラスト受け面１２０に円周方向等配に６カ所設けられており、クラッチ機構等へ供給される潤滑油の流路の機能を果たす。
尚、他の実施例においては、スプラグ１０、ブロックベアリング１１５及びｖ溝９０は、上述の個数に限定されるものではない。
図２は、ワンウェイクラッチを図１において直線Ａ−Ａに沿って軸方向に切り取った断面図である。
図２で示されるように、装置内においてワンウェイクラッチのスラスト軸受としても機能する相手部品（スラスト軸受）５５が配置される場合があるが、相手部品５５と保持器３５は、常時当接しているわけではなく、軸方向のがたつきにより、回転しながら、当たったり、当たらなかったりする。また、ワンウェイクラッチと相手部品との間では、なんら動力が伝達されることはない。なお、前述のｖ溝９０を流れる潤滑油は、相手部品５５とワンウェイクラッチが摺擦する際に生じる摩擦熱により諸部材が高温になるのを冷やす役目も果たす。
【０００９】
次に、本発明で使用される改良された保持器３５を中心に、図４に基づいて本願のワンウェイクラッチの機構部を説明する。図４は図２のワンウェイクラッチの機構部の部分拡大図である。
【００１０】
保持器３５の材料は、樹脂等の可撓性の材料が用いられる。この材料は、保持器３５がスラスト軸受を兼ねることから潤滑性のある材料であることが好ましい。なお、可撓性の性質があれば樹脂と他の物質の複合材料であってもよい。ここでは、樹脂材料に限定して説明する。
【００１１】
保持器３５の形状は、円筒部３８と、その円筒部３８の軸方向の一端部に円筒部３８の軸方向に垂直に対向して延在する第１のフランジ部３６と第２のフランジ部３７と、スプラグ１０がそこに嵌合され、揺動可能となるような円筒部３８の外周面から内周面へと貫通するように形成された不図示の窓部（開口）とからなる。本実施例においては、第１のフランジ部の半径方向の大きさが第２のフランジ部の半径方向の大きさよりも大きく設定されている。ただし、他の実施例においては、両者の大きさの大小は、この逆であっても良いし、等しくても良い。
【００１２】
この保持器３５を嵌合する外輪４０には、外輪の内周軌道面の端面４５と対向する端面に半径方向かつ外方に円周に沿って刻設された段部４７が設けられている。
そして、第２のフランジ部３７を段部４７に嵌合するとともに、第１のフランジ部３６を端面４５に密着するように固定する。このとき、第２のフランジ部３７の外径が外輪の段部４７の内径よりわずかに大きく設定してある。これにより、この２つの樹脂製の第１及び第２のフランジ部３６及び３７の撓みにより、保持器３５そのものによって、何らリテーナ１２０（図５）やスナップリング１８０（図６）のような付加部品を用いることなく、保持器３５は、外輪４０に軸方向及び半径方向に固定される。すなわち、第１のフランジが端面４５により、図４の右方向の軸方向において運動が規制され、かつ、第２のフランジが端面４９により、左方向の軸方向において運動が規制され、保持器３５が固定される。
また、保持器３５の材質が樹脂製であるため、従来必要とされた相手部品に具備されていた樹脂製等のスラスト軸受１６０（図５）が省かれ、保持器３５そのものによりその役目を果たしている。
【００１３】
この円筒部３８と、第１及び第２のフランジ部３６及び３７と、窓部とからなる樹脂製の保持器３５は、射出成形等により作成される。射出成形によるので、寸法精度もより高い製品が作成可能である。なお、保持器３５は、アセンブリの仕方、し易さ等によって、一体型でもよいし、部分的に別体となっていてもよい。
【００１４】
尚、この改良されたワンウェイクラッチの保持方法は、図１、２、３及び４で表されるワンウェイクラッチの実施例にのみ適用されるものではなく、他の型のワンウェイクラッチの実施例にも適用できることは言うまでもない。
【００１５】
【発明の効果】
以上、説明した本発明によるスプラグ型ワンウェイクラッチによれば、次のような効果が得られる。
樹脂製の保持器を、外輪に固定することで、リテーナ、スナップリング等が廃止され部品点数を減らすことができ、部品のコストダウン及び製造工程、加工工程の大幅な縮小を図ることができる。また、樹脂製の保持器を射出成形により作成することにより、保持器の精度向上が容易となる。
さらに、保持器が樹脂製のため、保持器自らがスラストすべり軸受としての機能を有し、従来のように、スラストすべり軸受を相手部品側に設ける必要がなくなる。
以上により、部品点数が削減され、従来に比べ、大幅な製品のコストダウンを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】改良された固定方法による本発明のワンウェイクラッチの適用例の半径方向の正面図である。
【図２】改良された固定方法による本発明のワンウェイクラッチの適用例（図１）の軸方向の断面図である。
【図３】改良された固定方法による本発明のワンウェイクラッチの適用例の半径方向の背面図である（図１で表される正面から見たワンウェイクラッチの背面図である。ただし、保持器部分は省略して図示されている）。
【図４】改良された固定方法による本発明のワンウェイクラッチを示す軸方向断面図である。
【図５】従来の固定方法によるワンウェイクラッチを示す軸方向断面図である。
【図６】従来の固定方法によるワンウェイクラッチを示す軸方向断面図である。
【符号の説明】
１０：スプラグ
３０：内輪
４０：外輪
７０：ガータースプリング
９０：保持器
１１５：ブロックベアリング

Claims

半径方向に離間され、相対回転自在に同心状に配置されると共に内周軌道面を有する外輪及び該外輪内に配置され環状の外周軌道面を有する内輪と、該外輪及び該内輪間に配置されて該外周軌道面と該内周軌道面との間でトルクを伝達する複数のスプラグと、該スプラグを保持する環状の保持器と、該保持器と共に該スプラグを挟持し、かつ噛み合い方向に付勢するスプリング部材と、からなるスプラグ型ワンウェイクラッチにおいて、
前記外輪は、軸方向の一端面において前記内周軌道面に半径方向外方に円周に沿って刻設された段部を有し、前記保持器は、円筒部と、該円筒部の軸方向の一端部に設けられ半径方向外方に延在する環状の第１のフランジ部及び該円筒部の軸方向の他端部に設けられ半径方向外方に延在する環状の第２のフランジ部とからなり、前記第１のフランジ部は前記外輪の軸方向の他の端面に係合し、前記第２のフランジ部は前記段部に嵌合することを特徴とするスプラグ型ワンウェイクラッチ。
前記保持器は、可撓性のある材料からなることを特徴とする請求項１に記載のスプラグ型ワンウェイクラッチ。
前記可撓性のある材料は樹脂であることを特徴とする請求項１に記載のスプラグ型ワンウェイクラッチ。
前記第１のフランジ部は、前記外輪の他の端面に係合する面と反対の面に径方向に延在する溝が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のスプラグ型ワンウェイクラッチ。
前記第１のフランジ部の径方向長さは、前記第２のフランジ部の径方向長さより大きいことを特徴とする請求項１に記載のスプラグ型ワンウェイクラッチ。
前記スプラグ型ワンウェイクラッチは、前記外輪と前記内輪との間で前記スプラグに隣接するように配置されて、該スプリング部材を円周方向に保持しかつ、該内輪と該外輪を同心に保つためのブロックベアリングを備えていることを特徴とする請求項１に記載のスプラグ型ワンウェイクラッチ。