JP4168271B2

JP4168271B2 - 一方向クラッチ

Info

Publication number: JP4168271B2
Application number: JP2003305688A
Authority: JP
Inventors: 一生伊賀; 勉白石; 哲雄池田
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2003-08-29
Publication date: 2008-10-22
Anticipated expiration: 2023-08-29
Also published as: JP2005076693A

Description

本発明は、例えば自動車の変速機などの各種回転機器に組み込まれて、入力された回転動力を一方向にのみ伝達し、他方向には空転する一方向クラッチに関し、更に詳しくは、トルク伝達部材としてスプラグもしくはローラを用いた一方向クラッチに関する。

一方向クラッチにおいては、一般に、内輪と外輪の間に形成される環状空間に、スプラグやローラ、あるいはボール等の複数のトルク伝達部材を配置するとともに、内輪の外周面もしくは外輪の内周面には、各トルク伝達部材の配設位置に対応して、環状空間の径方向寸法が周方向一定の向きに狭くするようなカム面が形成され、更に各トルク伝達部材を環状空間の径方向寸法が狭くなる向きに付勢する付勢手段を備えた構造が多用されている。

このような一方向クラッチにおける付勢手段としては、種々の形状・構造のものが実用化されており、例えばガータスプリングや、金属等の板材を円筒状にして各トルク伝達部材を貫通させる孔を形成するとともに、その各孔の内側に各トルク伝達部材を付勢する爪を一体に形成してなるリボンスプリングと称されるもののほか、スプラグもしくはローラをトルク伝達部材とするものにあっては、一方向クラッチの端面に沿った平坦部に対し、各トルク伝達部材を付勢するためのばね片を軸方向に屈曲させて一体化したものが用いられる場合もある（例えば特許文献１参照）。

図５は特許文献１に開示されている一方向クラッチの一端面側から見た側面図であり、図６はそのＡ−Ｏ−Ｂ断面図で、図７はその内輪１および外輪２の間に配置されている保持器５と環状の板ばね部材６の分解斜視図である。

この特許文献１に記載されている例は、転がり軸受の軸方向両側にそれぞれ一方向クラッチを一体的に配した、いわゆる転がり軸受一体型一方向クラッチの例である。

この例においては、内輪１の外周面には、その軸方向中央部に深溝玉軸受用軌道面１ａが形成されており、その軸方向両側に一方向クラッチ用軌道面１ｂ，１ｃが形成されている。また、外輪２の内周面には、同じくその軸方向中央部に転がり軸受用軌道面２ａが形成されており、その軸方向両側に一方向クラッチ用軌道面２ｂ，２ｃが形成されている。内輪１と外輪２の間には、深溝玉軸受用軌道面１ａ，２ａに転がり接触するように複数の玉３が配置され、各一方向クラッチ用軌道面１ｂと２ｂ、および１ｃと２ｃにそれぞれ傾動自在に接触するようにそれぞれ複数のスプラグ４が配置されている。

内輪１と外輪２の間には、また、保持器５が配置されており、各玉３および各スプラグ４は、それぞれこの保持器５に設けられたポケット内に収容されることにより、それぞれの軌道内において周方向一定の間隔で保持される。保持器５は２つの環状体５ａと５ｂとを互いに軸方向に係合させて一体化したものであり、それぞれボールポケット用凹部５１およびスプラグ用ポケット５２が形成されている。その各環状体５ａ，５ｂの軸方向外側の端面部に、それぞれ環状板ばね部材６が固着されている。

環状板ばね部材６は、一様な厚さの金属板をプレス成形したものであって、それぞれ環状の平坦部６０に対して各スプラグ４を周方向一定の向きに付勢するための複数のばね片６１を一体に形成した構造を有している。各ばね片６１は平坦部６０に対して軸方向に屈曲することにより保持器５のスプラグ用ポケット５２内に入り込んで、各スプラグ４の軸方向略中心に臨むように位置し、各スプラグ４をロック側に傾けるように付勢する。

これらの環状板ばね部材６は、周方向複数箇所において形成された舌片Ｔを、保持器５を形成する各環状部材５ａ，５ｂに形成された係合孔Ｈに嵌め込むことによって、各環状体５ａ，５ｂに対して固着されている。なお、各ばね片６１に背向する位置に形成されているばね片６２は、組立時に各環状板ばね部材６を位置決めするために利用されるものであり、一方向クラッチの要素としては機能しない。

この例における各環状板ばね部材６は、それぞれ内部に充填されるグリースの漏出を防止し、かつ、外部からの異物の混入を防止するための側板を兼用している。

ところで、各ばね片６１により各スプラグ４をロック方向に付勢する力は、一方向クラッチとしての機能を満足させるために所要範囲に収める必要があり、そのため、ばね片６１を一体に形成した環状板ばね部材６の材質や厚さは、そのばね片６１に要求される付勢力を主眼において決定される。

しかしながら、ばね片６１の付勢力を基に環状板ばね部材６の材質並びに厚さを決定すると、材質をステンレスとした場合、例えば環状板ばね部材６の外径寸法が４０ｍｍ程度で板厚が０．１ｍｍ程度となる。そのため、上記した例のように環状板ばね部材６を側板と兼用させる場合においてはその強度が不足しがちであるばかりでなく、このような側板と兼用させる、させないに関わらず、組立工程において、環状板ばね部材が弾性変形して取り扱いが困難であったり、あるいは塑性変形してしまうという問題があった。
特開平１１−１１０１０２号公報

本発明の課題は、特殊な材料などを用いることなく、トルク伝達部材の付勢手段として要求される付勢力を有するばね片を一体に形成した環状板ばね部材を用いながらも、組立工程においてその環状板ばね部材が変形しにくく、もって組立作業を容易化することができ、また、この環状板ばね部材を側板と兼用させる場合においては、側板としての強度が不足することのない一方向クラッチを提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明の一方向クラッチは、内輪と外輪の間に、複数のスプラグもしくはローラからなるトルク伝達部材が保持器に保持された状態で配置されているとともに、その各トルク伝達部材をそれぞれ周方向一定の向きに付勢する付勢手段を備えた一方向クラッチであって、その付勢手段として、当該一方向クラッチの端面に沿った環状の平坦部と、その平坦部に対して軸方向に屈曲して各トルク伝達部材を付勢する複数のばね片が一体に形成されてなる環状板ばね材が用いられている一方向クラッチにおいて、上記環状板ばね材の平坦部に、他の板材からなる補強用部材が一体化されているとともに、その補強用部材は、上記環状板ばね材と互いに同一の材質で同一の厚さを有していることによって特徴づけられる（請求項１）。

ここで、本発明においては、上記補強用部材を、環状の板材とする構成（請求項２）を好適に採用することができる。

また、本発明においては、上記環状板ばね部材と補強用部材とを一体化した部材が、側板を兼用している構成（請求項３）を採用することもできる。

なお、本発明における補強用部材は、１枚に限られることなく、任意の複数枚を重ね合わせてもよい。

本発明によれば、スプラグないしはローラ等のトルク伝達部材を付勢するばね片を平坦な環状部材に一体に形成してなる環状板ばね部材の平坦部に、他の板材からなる補強用部材を一体化しているので、ばね片の付勢力を主眼において環状板ばね部材の材質・厚さを決定しても、平坦部の強度を任意に向上させることができ、組立工程における取り扱いを容易にすることができるとともに、請求項３に係る発明のように、補強用部材により補強された環状板ばね部材を側板として兼用させる場合において、その強度を容易に側板に要求される強度とすることができる。また、補強用部材を環状の板ばね部材と同じ材質および板厚としているので、これらを同一のフープ材等から打ち抜くことが可能となり、１台のダイイングマシン等によってこれらの各部材の打ち抜きと一体化のためのかしめ工程を行うことも可能となる。

また、請求項２に係る発明のように、補強用部材を環状の板材とすれば、環状板ばね部材との位置合わせと、例えばかしめ等による一体化作業が容易となる。

スプラグの付勢力を最適範囲としながら、全体としての強度が高く、組立時における取り扱いが容易で、しかも側板と兼用させて十分な強度を有する環状ばね部材を備えた一方向クラッチを実現した。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施例について説明する。
図１は本発明実施例において用いられる環状板ばね部材１０の正面図（一方向クラッチの軸方向中心側から見た正面図）であり、図２はそのＡ−Ａ断面図である。

この実施例は、その一方向クラッチとしての全体の基本的構成は図５、図６および図７に示したものと同等であり、環状板ばね部材にのみ特徴があるため、一方向クラッチとしての機構上の詳細な説明については省略し、また、以下の説明では、環状板ばね部材以外の部材についても、図５、図６および図７を参照しつつ、同一部材について同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。

この例における環状板ばね部材１０は、環状板ばね部材本体１１と、その環状体ばね部材本体１１に対して重ね合わされて一体化された補強用板材１２とからなり、環状板ばね部材本体１１は前記した図５〜図７に示した環状板ばね部材６と基本的形状は全く同じであり、環状の平坦部６０の外周部分に、複数のばね片６１，６２一体にが屈曲形成されているとともに、保持器５を構成する環状体５ａ，５ｂの係合孔Ｈに嵌め込んで固定するための複数の舌片Ｔが一体に形成されている。この環状板ばね部材本体１１と前記した環状板ばね部材６との相違点は、平坦部６０に複数の孔６３が周方向に等分に配置されている点である。

補強用板材１２は、図３にその正面図を示すように、一様な厚さを有する略円板状の部材で、その外周は円形であってその外径寸法は環状板ばね部材本体１１の平坦部６０の最小外径寸法と略同等であり、内周は平坦部６０の内周の輪郭と略同等となっている。また、この補強用板材１２は、環状板ばね部材本体１１と同じ材質・板厚であり、これらは同じフープ材等の母材から打ち抜くことができる。

そして、この補強用板材１２は、環状板ばね部材本体１１の平坦部６０に対して密着一体化されている。すなわち、図４に図２の要部拡大図を示すように、環状板ばね部材本体１１の平坦部６０に形成されている孔６３に向けてダボかしめされることによって、補強用板材１２が環状板ばね部材本体１１に一体化されている。この一体化のためのかしめ工程は、上記のように環状板ばね部材１１と補強用板材１２を同じフープ材を母材とすることにより、１台のダイイングマシンを用いて、これら両部材の打ち抜きとプレス工程と併せて行うことが可能となる。

以上の本発明の実施例によると、環状板ばね部材本体１１の材質および板厚は、もっぱら各スプラグ４に付与すべき付勢力に基づいて最適に選定することができ、しかも、その平坦部６０が補強用板材１２によって補強されているため、組立工程において弾性変形や塑性変形しにくく、その取り扱い性が大幅に向上し、歩留りも向上する。また、補強用板材１２で補強された環状板ばね部材１０は、側板に兼用させてもその強度が不足することがない。

なお、以上の実施例においては、補強用板材１２を１枚の環状のものとして、環状板ばね部材本体１１と同じ材質・板厚とした例を示したが、本発明はこれに限定されることなく、補強用板材１２を１枚の環状板材とせずに、周方向に複数に分割したものなども採用することができる。

また、以上の実施例では、本発明を転がり軸受一体型一方向クラッチに適用し、環状板ばね部材を側板と兼用させた例を示したが、一方向クラッチ単体に適用したり、あるいは側板と兼用させないものにも適用し得ることは勿論である。

更に、本発明は、スプラグをトルク伝達部材としするもののほか、ローラをトルク伝達部材とするものにも等しく適用し得ることは言うまでもない。

本発明実施例において用いられる環状板ばね部材１０の正面図である。図１のＡ−Ａ断面図である。本発明実施例に用いられている補強用板材１２の正面図である。図２の要部拡大図で示す環状板ばね部材本体１１と補強用板材１２との一体化構造の説明図である。従来の転がり軸受一体型一方向クラッチの例を示す正面図である。図５のＡ−Ｏ−Ｂ断面図である。図５の一方向クラッチにおける内輪１と外輪２の間に配置されている保持器５と環状板ばね部材６の分解斜視図である。

符号の説明

１０環状板ばね部材
１１環状板ばね部材本体
１２補強用板材
６０平坦部
６１ばね片
６３孔

Claims

内輪と外輪の間に、複数のスプラグもしくはローラからなるトルク伝達部材が保持器に保持された状態で配置されているとともに、その各トルク伝達部材をそれぞれ周方向一定の向きに付勢する付勢手段を備えた一方向クラッチであって、その付勢手段として、当該一方向クラッチの端面に沿った環状の平坦部と、その平坦部に対して軸方向に屈曲して各トルク伝達部材を付勢する複数のばね片が一体に形成されてなる環状板ばね材が用いられている一方向クラッチにおいて、
上記環状板ばね材の平坦部に、他の板材からなる補強用部材が一体化されているとともに、その補強用部材は、上記環状板ばね材と互いに同一の材質で同一の厚さを有していることを特徴とする一方向クラッチ。
上記補強用部材が、環状の板材であることを特徴とする請求項１に記載の一方向クラッチ。
上記環状板ばね材と補強用部材とを一体化した部材が、側板を兼用していることを特徴とする請求項１または２に記載の一方向クラッチ。