JP4188620B2 - エンドベアリングおよびワンウェイクラッチ装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用自動変速機等を構成するワンウェイクラッチ装置のエンドベアリングと、このエンドベアリングが用いられたワンウェイクラッチ装置とに係り、詳しくは生産性の向上や製造コストの低減を図りながら、焼き付き等の不具合を防止する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、自動車用の自動変速機は、流体継手であるトルクコンバータの他、3速〜5速程度の遊星歯車変速機構を備えており、クラッチやブレーキ等の摩擦係合手段により遊星歯車変速機構の構成要素(サンギヤやプラネタリギヤ等)を適宜固定あるいは解放することにより変速が行われる。自動変速機に内装される摩擦係合手段としては、一部のバンド式ブレーキを除いて、フリクションプレートとセパレータプレートとを交互に配置した湿式多板形型が用いられており、両プレートの圧着(摩擦係合)には変速制御油圧回路からの圧油が用いられている。また、これら摩擦係合手段には、内部にワンウェイクラッチ装置を内装し、ギヤシャフト等を一方の回転方向に自由に回転させることで、変速制御の容易化を実現させるものが一部に採用されている。
【0003】
ワンウェイクラッチ装置では、スプラグ等のクラッチ構成要素の作動を確実にするべく、図5や図6に示したように、クラッチ構成要素の移動を規制する環状のエンドベアリング39が内輪5と外輪7との間に介装されることが多い。通常、エンドベアリング39は、素材として銅合金(燐青銅等)やバイメタル(銅合金と鋼板とを固着・一体化させたもの等)が用いられており、無垢材を切削加工してなる図5に示した切削加工品と板材をプレス加工してなる図6に示したプレス成型品とが製造されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述したエンドベアリング39のうち、切削加工品は、高精度かつ高強度で性能的に優れているが、加工コストが高く素材歩留まりも悪い他、量産性が低いという問題があった。一方、プレス成型品は、切削加工品が有する欠点や問題点は無いが、素材となる板材の厚みを徒に大きくすることができないため、強度や剛性を高めることが難しかった。そのため、例えば内輪駆動型のワンウェイクラッチ装置では、図7に示したように、摺接側フランジ41に外力が作用すると、弾性変形によって内輪5との間に楔状の間隙61が生じ、接触部における面圧の上昇や間隙61での油膜切れに起因する焼付きやかじりが発生する虞があった。
本発明は、上記状況に鑑みなされたもので、生産性の向上や製造コストの低減を図りながら、焼き付き等の不具合を防止したエンドベアリングとこのエンドベアリングと使用したワンウェイクラッチ装置とを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1の発明では、ワンウェイクラッチ装置の内輪と外輪との間に介装され、作動時に当該内輪又は外輪に対して摺接する摺接側筒状フランジと、当該内輪又は外輪に対して略固定された固定側筒状フランジと、当該摺接側筒状フランジと当該固定側筒状フランジの軸方向外側となる端部を連結するウエブとを有し、金属板をプレス成形して一体的に形成された環状のエンドベアリングであって、
前記ウエブは、前記摺接側筒状フランジの軸方向外端に連続して軸方向で内向きに曲げ返されて前記摺接側筒状フランジに対向することにより前記摺接側筒状フランジを補強する補強部を形成すると共に、軸方向外側に面して軸方向で内向きに凹んで前記ウエブを補強する凹部を周方向に形成しているものを提案する。
【0006】
本発明では、近傍に設けられた折曲部位により摺接側フランジの弾性変形等が抑制され、内輪や外輪との間に間隙が生じ難くなる。また、凹部によりウエブの剛性が高くなり、摺接側フランジと固定側フランジとの芯ずれが起こり難くなる。
【0007】
また、請求項2の発明では、請求項1のエンドベアリングにおいて、前記補強部前記摺接側筒状フランジに重なって接触しているものを提案する。
【0008】
本発明では、補強部が重なっているために摺接側フランジの弾性変形等が更に抑制され、内輪や外輪との間に間隙がより生じ難くなる。
【0011】
また、請求項の発明では、請求項1又は2のエンドベアリングが装着されたワンウェイクラッチ装置を提案する。
【0012】
本発明では、エンドベアリングと内輪や外輪との焼き付き等が起こり難くなり、装置寿命が向上する。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るワンウェイクラッチ装置の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図1は第1実施形態に係るワンウェイクラッチ装置の要部縦断面図であり、図2は図1中のA−A断面図である。本実施形態のワンウェイクラッチ装置は、自動変速機の湿式多板クラッチに内装されたものであるが、発明の要旨とは関係ないため、湿式多板クラッチについての説明は省略する。また、実施形態の説明にあたっては、便宜上図1中右側を前方とする。
【0014】
図1,図2に示したように、ワンウェイクラッチ装置1は、外周面に開口する潤滑油供給孔3が形成された内輪5と、この内輪5に対して同軸かつ相対回動自在に支持された外輪7と、内輪5と外輪7との間に介装されたスプラグ式のワンウェイクラッチ機構9と、外輪7の両端に固着されてワンウェイクラッチ機構9の軸方向移動を規制する前後部リテーナ11,13とからなっている。
【0015】
第1実施形態のワンウェイクラッチ装置1では、外輪7の円周方向外方に湿式多板クラッチが配置されており、前部リテーナ11は、この湿式多板クラッチを構成する鋼板プレス成形品のハブ15から延設されいる。前部リテーナ11は、外輪7の前端面に溶接接合される鏡板部17と、鏡板部17の内周端から後方に折り曲げられたフランジ状のリテーナ部19とからなっている。一方、後部リテーナ13は、合成樹脂を素材とする射出成形品であり、その前端面には外輪7の後端部に外嵌するフランジ状の係合部21が複数形成されている。係合部21には、内周部先端に円弧状突起23が形成されており、この円弧状突起23が外輪7の後部外周面に形成された環状溝25に嵌まりこんでいる。
【0016】
ハブ15には、その外周面には湿式多板クラッチのフリクションプレートが係合するスプライン27が形成されると共に、内周面と外周面とを連通する潤滑油供給孔28が形成されている。図1中、符号29で示した部材は滑り軸受たるザイテルワッシャであり、前部リテーナ11の前端面に摺接している。
【0017】
ワンウェイクラッチ機構9は、トルク伝達要素である多数個のスプラグ31と、スプラグ31を保持すると同時に係合方向への付勢も行うリボンスプリング33と、リボンスプリング33を環状に保持する外側保持器35と、外側保持器35と伴にスプラグ31の過度の傾きを抑制する内側保持器37と、両保持器35,37を所定の間隔に保持すると共に内輪5と外輪7との芯ずれを抑制してスプラグ31の作動を確実なものにする前後一対のエンドベアリング39とからなっている。
【0018】
エンドベアリング39は燐青銅板のプレス成型品であり、図3の要部縦断面図に示したように、内輪5に摺接する摺接側フランジ41と、外輪7に接する固定側フランジ43と、摺接側フランジ41と固定側フランジ43とを連結するウエブ45とからなる略コ字断面形状を呈している。
【0019】
摺接側フランジ41は、内輪5に対して比較的大きなクリアランスを有しているため、内輪5と外輪7との相対回転時に内輪5に対して相対回動する。一方、固定側フランジ43は、外輪7に対するクリアランスが数十ミクロンであるため、潤滑油の粘性等により内輪5と外輪7との相対回転時には外輪7と連れ回りするが、ワンウェイクラッチ装置1が低速回転域から高速回転域に移行する際等には外輪7に対して摺動する場合がある。
【0020】
第1実施形態の場合、エンドベアリング39のウエブ45には摺接側フランジ41の近傍に折曲部位51が設けられており、この折曲部位51に摺接側フランジ41に重なる補強部53が形成されている。また、ウエブ45には、ワンウェイクラッチ装置1の外側に対応した面に凹部55が形成されている。
【0021】
以下、第1実施形態の作用を述べる。
自動車の走行中、自動変速機内では多数の動力伝達要素が回転し、ワンウェイクラッチ装置1の非作動時には内輪5と外輪7とが相対回転する。そして、エンドベアリング39は、外輪7と連れ回りするため、その摺接側フランジ41が内輪5の外周面に対して摺接することになる。
【0022】
この際、本実施形態の摺接側フランジ41は、補強部53が重なっていることに折曲部位51における加工硬化が相俟って、従来装置のものに比べてその強度と剛性とが遙かに高くなっている。そのため、内輪5と外輪7との間に芯ずれを起こさせるラジアル方向の応力が作用しても、内輪5との間に間隙を生成させる摺接側フランジ41の弾性変形は起こらず、接触面圧の上昇や間隙での油膜切れに起因する焼付きやかじりが生じなくなった。また、ウエブ45は、その側面にに凹部55が形成されているために剛性が向上し、内輪5と外輪7との間の芯ずれが起こり難くなった。
【0023】
図4は第2実施形態に係るエンドベアリングを示す要部縦断面図である。この図に示したように、第2実施形態のエンドベアリング39は、その全体形状が上述した第1実施形態と略同様であるが、折曲部位51に形成された補強部53は摺接側フランジ41と重なっていない。すなわち、補強部53と摺接側フランジ41との間には、プレス成形の容易化を図るべく、楔状の間隙57が形成されている。第2実施形態の作用も第1実施形態と略同様であるが、エンドベアリング39の製造が容易となり、製造コストの低減や製造工数の削減が実現される。
【0024】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこれら実施形態に限られるものではなく、例えば、スプラグ式以外のワンウェイクラッチ装置のエンドベアリングに本発明を適用してもよいし、外輪駆動型のワンウェイクラッチ装置用のエンドベアリングに本発明を適用してもよい。また、エンドベアリングの素材についても、単一素材では、りん青銅以外の銅合金や軟鋼、ステンレス鋼等が採用可能であるし、バイメタル素材では、軸受側に鉛青銅や高鉛青銅、銅鉛、バビット、カドミウム合金、銀鍍金等を採用し、裏金側に銅や鋳鉄、青銅等を採用できるし、軟鋼に各種の銅合金や鉛をコーティングしたものを採用してもよい。その他、エンドベアリングの具体的形状を始め、ワンウェイクラッチ装置の構造等についても、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【0025】
【発明の効果】
本発明によれば、ワンウェイクラッチ装置の内輪と外輪との間に介装され、作動時に当該内輪または外輪に対して摺接する摺接側筒状フランジと、当該内輪または外輪に対して略固定された固定側筒状フランジと、当該摺接側筒状フランジと当該固定側筒状フランジとを連結するウエブとを有し、金属板をプレス成形して一体的に形成された環状のエンドベアリングであって、前記ウエブには前記摺接側フランジの軸方向外端に連続して軸方向で内向きに曲げ返されて前記摺接側筒状フランジに対向することにより前記摺接側筒状フランジを補強する補強部を形成すると共に、軸方向外側に面して軸方向で内向きに凹んで前記ウエブを補強する凹部を周方向に形成しているものとしたため、折曲部位により摺接側フランジの弾性変形等が抑制され、内輪や外輪との間に間隙が生じ難くなり、接触面圧の上昇や間隙での油膜切れに起因する焼付きやかじりが生じなくなる等の効果を奏する。また、凹部によりウエブの剛性が高くなり、摺接側筒状フランジと固定側筒状フランジとの芯ずれが起こり難くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係るワンウェイクラッチ装置の要部縦断面図である。
【図2】図1中のA−A断面図である。
【図3】第1実施形態に係るエンドベアリングの要部拡大断面図である。
【図4】第2実施形態に係るエンドベアリングの要部拡大断面図である。
【図5】従来の切削加工型エンドベアリングの一例を示す要部拡大断面図である。
【図6】従来のプレス成形型エンドベアリングの一例を示す要部拡大断面図である。
【図7】従来のプレス成形型エンドベアリングの一例を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
1‥‥ワンウェイクラッチ装置
5‥‥内輪
7‥‥外輪
9‥‥ワンウェイクラッチ機構
31‥‥スプラグ
35‥‥外側保持器
37‥‥内側保持器
39‥‥エンドベアリング
41‥‥摺接側フランジ
43‥‥固定側フランジ
45‥‥ウエブ
51‥‥折曲部位
53‥‥補強部
55‥‥凹部

Claims (3)

  1. ワンウェイクラッチ装置の内輪と外輪との間に介装され、作動時に当該内輪又は外輪に対して摺接する摺接側筒状フランジと、当該内輪又は外輪に対して略固定された固定側筒状フランジと、当該摺接側筒状フランジと当該固定側筒状フランジの軸方向外側となる端部を連結するウエブとを有し、金属板をプレス成形して一体的に形成された環状のエンドベアリングであって、
    前記ウエブは、前記摺接側筒状フランジの軸方向外端に連続して軸方向で内向きに曲げ返されて前記摺接側筒状フランジに対向することにより前記摺接側筒状フランジを補強する補強部を形成すると共に、軸方向外側に面して軸方向で内向きに凹んで前記ウエブを補強する凹部を周方向に形成していることを特徴とするエンドベアリング。
  2. 前記補強部前記摺接側筒状フランジに重なって接触していることを特徴とする請求項1記載のエンドベアリング。
  3. 請求項1又は2に記載のエンドベアリングが装着されたことを特徴とするワンウェイクラッチ装置
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