JP4122810B2 - ワンウェイクラッチのスプライン係合装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワンウェイクラッチの固定側レースを固定部材に固定するスプライン係合装置に係り、特に自動変速機に適用して好適なワンウェイクラッチのスプライン係合装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車輌に搭載される自動変速機にあっては、変速に際し、摩擦係合要素の解放によりエンジン回転数が上昇して、回転要素の回転方向が逆になった瞬間に該回転要素を停止して、変速のタイミングを自動的に合せるためにワンウェイクラッチが用いられている。該ワンウェイクラッチは、その固定側となるレース（一般にアウタレース）がミッションケース等の固定部材にスプライン係合装置により固定されている。
【０００３】
該ミッションケースは、一般に、アルミダイカスト等の鋳造により成形されており、該ケース内周面に形成される上記スプライン係合装置用のスプライン凹溝は、鋳型の抜き勾配により両側面等がテーパ面からなり、かつ該テーパ面は、ワンウェイクラッチのアウタレース外周面に形成されるスプライン突起の挿入方向に対して奥側に拡がる関係となり、鋳造に起因して高い寸法精度を確保することが困難であることと相俟って、上記スプライン凹溝とスプライン突起との間に、周方向に隙間（ガタ）を生じる。
【０００４】
上記ワンウェイクラッチは、空転時（フリー時）、回転側レースの一方向回転による引きずりトルクにより、上記回転側レースに該回転方向のトルクが作用し、上記スプライン突起がスプライン凹溝の一側面に当接し、また固定時（ロック時）、回転側レースの他方向回転のトルクを上記固定側レースで担持するため、上記スプライン突起が上記スプライン凹溝の他側面に当接する。これにより、ワンウェイクラッチは、空転時と係止時との切換えの度に、固定側レースに作用するトルクの方向が切換わり、上記スプライン凹溝とスプライン突起との間のガタにより、異音の発生を生ずる。
【０００５】
従来、該異音対策として、例えば実開平６−３０５３６号公報に示すものが案出されており、このものは、上記スプライン凹溝とスプライン突起との間に板バネを介在し、該板バネは、上記ワンウェイクラッチの空転時の引きずりトルクに抗してスプライン突起を付勢し、上記ガタによるスプライン凹溝とスプライン突起の衝突による異音の発生を防止している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図４は、上記異音対策の一例を示す図で、ミッションケースに形成したスプライン凹溝１と、ワンウェイクラッチの固定側レース（アウタレース）に形成したスプライン突起２との間に、Ｕ字状の湾曲部３ａを有する板バネ３を介在している。該装置は、板バネ３がＡに示す位置にて取付けられ、該板バネ３は、該取付け位置Ａ付近において、上記ワンウェイクラッチ空転時の引きずりトルクに見合ったスプリング荷重を有するように設計されている。
【０００７】
しかし、ワンウェイクラッチ及び板バネ等の各製品間のバラツキ、及び経年変化等により、ワンウェイクラッチの空転時に作用するスプライン突起２からの荷重が増大し、板バネ３の変形量を徐々に増大する。これにより、該板バネ３は、上記変形量に応じて徐々にその応力を増大するが、図４にＢ位置に示すように、板バネ３の直線部３ｂが、スプライン突起２の軸方向全長Ｌに亘って平坦面からなる一側面２ａと略々平行となり、上記直線部３ｂの略々全面ｌに亘って上記スプライン突起２の一側面２ａに当接すると、該スプライン突起２から作用する荷重が、板バネ３の湾曲部３ａに集中して作用し、板バネ３の変形量に対する応力が急激に増大する。
【０００８】
このように、板バネ３の湾曲部３ａに集中して大きな応力が繰返して作用すると、板バネ３がへたって、上述した異音対策としての機能を失ってしまう。
【０００９】
そこで、本発明は、板バネの湾曲部に集中して応力が作用しないように構成し、もって上述課題を解決したワンウェイクラッチのスプライン係合装置を提供すること目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る本発明は（例えば図１及び図２参照）、ワンウェイクラッチ（１２）の固定側レース（６）に形成した突起（２）を固定部材（１１）の凹溝（１）に係合して、前記固定側レースを前記固定部材に対して周方向移動を阻止するスプライン係合装置（Ｓ）において、
前記突起（２）の一側面（２ａ）と前記凹溝（１）の一側面（１ａ）との間に、バネ体を構成する湾曲部（１３ａ）及び直線部（１３ｂ）を有する板バネ（１３）を介在し、
前記突起（２）の一側面（２ａ）における前記湾曲部（１３）が位置する側に、軸方向所定長さ（ｍ）に亘って凹部（１５）を形成し、
前記突起の他側面（２ｂ）に、軸方向全長に亘って前記凹溝の他側面（１ｂ）に当接する係合面を形成し、
前記凹部（１５）は、軸方向において前記湾曲部（１３ａ）に対向する部分まで延設され、
前記板バネ（１３）の直線部（１３ｂ）が、前記突起（２）の一側面（２ａ）の凹部（１５）を形成していない部分（１４）に当接して、前記ワンウェイクラッチ（１２）の空転状態に作用する引きずりトルクに抗して前記板バネ（１３）の付勢力を前記突起（２）及び凹溝（１）の両一側面（２ａ）（１ａ）が離間するように作用すると共に、前記ワンウェイクラッチの係止状態に作用するトルクを前記突起及び凹溝の他側面（２ｂ）（１ｂ）で担持する、
ことを特徴とするワンウェイクラッチのスプライン係合装置にある。
【００１２】
請求項２に係る本発明は（例えば図２参照）、前記固定側レースは、アウタレース（６）であり、前記固定部材は、ミッションケース（１１）であり、
前記突起（２）が、上記アウタレースの外周面に形成され、前記凹溝（１）が、上記ミッションケースの内周面に形成され、
前記板バネ（１３）は、前記凹溝（１）の一側面（１ａ）に略々全面にて当接する固定部（１３ｃ）を有し、該固定部に対して変形して、前記湾曲部（１３ａ）と共にバネ体となる直線部（１３ｂ）が、前記突起の一側面（２ａ）の前記凹部（１５）を形成していない平坦部分（１４）に当接してなる、
請求項１記載のワンウェイクラッチのスプライン係合装置にある。
【００１３】
請求項３に係る本発明は（例えば図３参照）、前記板バネ（１３）は、前記固定部（１３ｃ）に直交して前記凹溝（１）の底面に密接する底部（１３ｄ）と、該底部から延長するつまみ部（１３ｆ）と、前記固定部（１３ｃ）の前記湾曲部（１３ａ）と反対側の端に直交する鍔部（１３ｅ）と、を有してなる、請求項２記載のワンウェイクラッチのスプライン係合装置にある。
【００１４】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより、各請求項の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１に係る本発明によると、板バネによりスプライン係合装置のガタがなくなり、ワンウェイクラッチの空転（フリー）及び係止（ロック）状態の切換えに際して異音の発生を防止できるものでありながら、突起の一側面に凹部を形成したので、板バネが大きく撓んでも、板バネは凹部にて当接することはなく、湾曲部と当接部との間に、常に所定距離を存するので、板バネの湾曲部に応力が集中することを防止して、板バネのへたりを阻止して、上記異音の発生防止を長期に亘って維持することができると共に、ワンウェイクラッチの係合（ロック）状態では、突起の軸方向全長からなる長い係合面にて、上記係合状態における大きなトルクを担持することができる。
【００１６】
前記凹部は、板バネの湾曲部まで延びているので、どのような状態でも当接部と湾曲部との距離を長く設定することができ、板バネの所定付勢力を長期に亘って維持することができる。
【００１７】
請求項２に係る本発明によると、アウタレースをミッションケースにスプライン係合したワンウェイクラッチにあっては、該スプライン係合がミッションケースの外周側にあって、異音の発生が顕在化し易いが、該異音の発生及び振動発生を確実に抑え、かつ板バネは、その固定部を略々全面に亘って凹溝の一側面に当接し、該固定部に対して、湾曲部及び直線部を変形してバネ体を構成するので、該直線部の当接による変形を前記凹部内にて許容することが相俟って、湾曲部での応力集中を排除し、長期に亘って上記効果を確実に維持することができる。
【００１８】
請求項３に係る本発明によると、板バネは、底部を凹溝底面に密接すると共に、鍔部をアウタレース端面に着座して、所定位置に確実に挿入して装着することができ、かつ分解等により該板バネを取外す際は、つまみ部をもって容易に引き抜くことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明を自動変速機に適したワンウェイクラッチのスプライン係合装置を示す図であり、１１は、固定部材を構成するミッションケース（ハウジング）であり、アルミダイカスト等の鋳造部品からなり、その内周面にスプライン凹溝１が形成されている。該ミッションケース１１にはワンウェイクラッチ１２が収納されており、該ワンウェイクラッチ１２は、プラネタリギヤのリングギヤ等の回転部材に連結して回転側となるインナレース５と、固定側となるアウタレース６と、これら両レース間に介在するスプラグ（図示せず）とを有しており、更に端面に、上記スプラグ等の脱落を防止するリング状の鍔板７が上記アウタレース６に一体に取付けられている。
【００２０】
そして、前記アウタレース６の外周面には、多数のスプライン突起２が形成されており、該スプライン突起２が上記ミッションケース１１のスプライン凹溝１に係合することにより、スプライン係合装置Ｓが構成されている。なお、上記アウタレース６は、軸方向奥側（図１の反対側）がミッションケース１１の段部又はスナップリングに当接され、かつ軸方向前側（図１に示す側）がスナップリング（図示せず）により抜け止めされて、ミッションケース１１に軸方向に位置決めされて装着されている。そして、上記ワンウェイクラッチ１２は、インナレース５の矢印Ｒ方向の回転に対して、空転状態（フリー回転）となり、かつインナレースの反矢印Ｒ方向の回転に対して係止する。
【００２１】
前記スプライン係合装置Ｓにおいて、多数の凹溝１及び突起２の１個又は数個（例えば２個）に、本発明に係る板バネ１３が介在している。該板バネ１３は、ワンウェイクラッチ１２の空転状態においてトルクが作用する側の側面１ａ，２ａ間に挿入されており、突起２の他側面２ｂを凹溝１の他側面１ｂ、即ちロック（係止）時においてトルクを担持する面に当接するように付勢している。該板バネ１３は、図３に詳示するように、１枚のバネ鋼からなり、直線状の固定部１３ｃ、該固定部の一側面から直交して立上る底部１３ｄ、上記固定部の一端から形成されるアール形状の湾曲部１３ａ、該湾曲部から延び、該湾曲部と共にバネ体となる直線部１３ｂを有しており、更に前記固定部１３ｃの他端から直交して立上り、側方に延びる鍔部１３ｅと、前記底部１３ｄから延長して形成されるつまみ部１３ｆとが一体に形成されている。
【００２２】
一方、図２に示すように、前記スプライン凹溝１は、両側面１ａ（１ｂ）及び前記スプライン突起２の他側面２ｂは、板バネ３を介在しない他の凹溝及び突起と同様に、軸方向全長に亘って直線状の平坦面からなるが、前記スプライン突起１の前記板バネ１３が介在する部分の一側面２ａは、例えば軸方向の前側の略々１／３程度がそのままの平坦面で凸部１４を構成し、残りの軸方向奥側部分は、機械加工等により削られて切欠かれ、凹部１５となっている。また、アウタレース６の前側端面６ａには、前記板バネ鍔部１３ｅを収納する浅い凹部１６が形成されている。
【００２３】
そして、上記スプライン突起２の凹部１５を有する一側面２ａと、スプライン凹溝１の一側面１ａとの間に、前記板バネ１３が、つまみ部１３ｆをもって、その湾曲部１３ａを先にして前側端面６ａから挿入される。該板バネ１３は、その底部１３ｄを凹溝１の底面に密接しつつ、その固定部１３ｃを凹溝１の一側面１ａに当接すると共に、そのバネ体となる直線部１３ｂを突起２の一側面２ａに当接して、鍔部１３ｅが端面６ａの凹部１６に着座することにより装着される。なお、自動変速機の分解等でワンウェイクラッチ１２をミッションケース１１から取外す際、板バネ１３は、上記つまみ部１３ｆをもって引き抜かれる。
【００２４】
本実施の形態は、以上のような構成からなるので、板バネ１３は、その固定部１３ｃの略々全長をスプライン凹溝１の一側面１ａに密着して固定・支持されており、湾曲部１３ａと共に、バネ体となる直線部１３ｂがスプライン突起２の一側面凸部１４に当接し、そして上記取付けた状態Ａにあっては、ワンウェイクラッチ１２の空転時（フリー時）の引きずりトルクに見合ったスプリング荷重が作用するように設計されている。従って、ワンウェイクラッチ１２は、回転部材と共にインナレース５が矢印Ｒ方向に回転する空転（フリー）状態では、板バネ１３は、スプラグ等の引きずりトルクに抗してスプライン突起２の他側面２ｂをスプライン凹溝１の他側面１ｂに当接するように付勢している。
【００２５】
上記回転部材と共にインナレース５が反矢印Ｒ方向に回転して、ワンウェイクラッチ１２が係止（ロック）状態に切換わると、回転部材（インナレース５）のトルクは、スプラグを介してアウタレース６に伝達され、そのスプライン突起２の他側面２ｂを、固定部材であるミッションケース１１のスプライン凹溝１の他側面１ｂに押付けて、上記回転部材のトルクを担持して停止状態に保持する。この際、上記停止トルクを担持するスプライン係合装置Ｓは、上記板バネ１３を介在している少数のものに限らず、すべての突起２及び凹溝１であることは勿論である。これにより、ワンウェイクラッチ１２が空転及び停止に切換えられても、スプライン係合装置Ｓは、スプライン突起２とスプライン凹溝１の他側面２ｂ，１ｂ同士が常に当接した状態に保持され、突起２および凹溝間にガタが存在していても、これらが相互に衝突して異音を発生したり、振動を発生することを防止している。
【００２６】
そして、上記ワンウェイクラッチ１２の空転及び係止が繰返されるが、板バネ１３及びワンウェイクラッチ１２の製品間バラツキ、並びに経年変化、例えば板バネのヘタリ、及びワンウェイクラッチのスプラグ部分の摩耗等による引きずりトルクの増加により、板バネ１３が撓んで、図２のＡに示す状態からＢに示す状態に変形することがある。この場合、更にそれ以上に板バネ１３が撓み変形した場合にあっても、板バネ１３は、その直線部１３ｂが上記スプライン突起２の一側面２ａの凸部１４に当接して、該直線部１３ｂの当接位置Ｃと湾曲部１３ａとの間に所定長さｍを維持して、撓み変形量に応じた所定応力を保ち、上述したガタによる異音を発生等の阻止効果を保持すると共に、凹部１５の存在により、上記直線部１３ｂに撓み変形する余裕を与えて、湾曲部１３ａに、スプライン突起１からの荷重を集中して作用することはない。これにより、板バネ１３は、上記Ｂに示す状態、更にそれ以上の異形状態が繰返し作用しても、湾曲部１３ａへの応力集中により、板バネ１３がへたることを防止し得る。
【００２７】
なお、上述実施の形態は、板バネ１３は、湾曲部１３ａから直接直線部１３ｂを形成してバネ体としたが、湾曲部と直線部との間に膨出部との曲線部を介在してもよい。また、ワンウェイクラッチは、アウタレースを固定側とし、インナレースを回転側とするものに適用したが、これは、インナレースを固定側とし、アウタレースを回転側とするものに適用してもよい。更に、上記スプライン突起２の一側面を所定長さを有する凸部１４及び凹部１５により形成したが、上記一側面に、図２の紙面に直交する方向に延びる円筒形状の凸部を形成し（従って該凸部の後端側一側面が凹部となる）、板バネ１３の直線部１３ｂが同じ円筒形状の凸部に線接触により常に当接するようにしてもよい
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を自動変速機に適用したワンウェイクラッチのスプライン係合装置部分を示す横断面図。
【図２】その板バネが介在したスプライン凹溝と突起部分を示す平面図。
【図３】その板バネを示す斜視図。
【図４】本発明に関連する先行技術を示す図２と同様な図。
【符号の説明】
１ スプライン凹溝
１ａ 一側面
１ｂ 他側面
２ スプライン突起
２ａ 一側面
２ｂ 他側面
５ 回転側レース（インナレース）
６ 固定側レース（アウタレース）
１１ 固定部材（ミッションケース）
１２ ワンウェイクラッチ
１３ 板バネ
１３ａ 湾曲部
１３ｂ 直線部
１３ｃ 固定部
１３ｄ 底部
１３ｅ 鍔部
１３ｆ つまみ部
１４ 凹部を形成していない部分（凸部）
１５ 凹部

Claims (3)

1. ワンウェイクラッチの固定側レースに形成した突起を固定部材の凹溝に係合して、前記固定側レースを前記固定部材に対して周方向移動を阻止するスプライン係合装置において、
   前記突起の一側面と前記凹溝の一側面との間に、バネ体を構成する湾曲部及び直線部を有する板バネを介在し、
   前記突起の一側面における前記湾曲部が位置する側に、軸方向所定長さに亘って凹部を形成し、
   前記突起の他側面に、軸方向全長に亘って前記凹溝の他側面に当接する係合面を形成し、
   前記凹部は、軸方向において前記湾曲部に対向する部分まで延設され、
   前記板バネの直線部が、前記突起の一側面の凹部を形成していない部分に当接して、前記ワンウェイクラッチの空転状態に作用する引きずりトルクに抗して前記板バネの付勢力を前記突起及び凹溝の両一側面が離間するように作用すると共に、前記ワンウェイクラッチの係止状態に作用するトルクを前記突起及び凹溝の他側面で担持する、
   ことを特徴とするワンウェイクラッチのスプライン係合装置。
2. 前記固定側レースは、アウタレースであり、前記固定部材は、ミッションケースであり、
   前記突起が、上記アウタレースの外周面に形成され、前記凹溝が、上記ミッションケースの内周面に形成され、
   前記板バネは、前記凹溝の一側面に略々全面にて当接する固定部を有し、該固定部に対して変形して、前記湾曲部と共にバネ体となる直線部が、前記突起の一側面の前記凹部を形成していない平坦部分に当接してなる、
   請求項１記載のワンウェイクラッチのスプライン係合装置。
3. 前記板バネは、前記固定部に直交して前記凹溝の底面に密接する底部と、該底部から延長するつまみ部と、前記固定部の前記湾曲部と反対側の端に直交する鍔部と、を有してなる、
   請求項２記載のワンウェイクラッチのスプライン係合装置。

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