JP4406600B2

JP4406600B2 - 一方向クラッチ

Info

Publication number: JP4406600B2
Application number: JP2004376514A
Authority: JP
Inventors: 浩文白瀧; 雅徳立石
Original assignee: Ｎｓｋワーナー株式会社
Priority date: 2004-12-27
Filing date: 2004-12-27
Publication date: 2010-01-27
Anticipated expiration: 2024-12-27
Also published as: JP2006183746A; US7448480B2; US20060137955A1

Description

本発明は、自動変速機のトルクコンバータのステータ等に使用される一方向クラッチに関する。

一般に、一方向クラッチは、相対回転する外輪及び内輪を有し、スプラグ又はカムが外輪と内輪とに噛合うことによって、一方向のみに回転トルクを伝達し、逆方向では空転する構成となっている。
図９は、従来の一方向クラッチを具えたステータＳの軸方向断面図である。図９において、符号３１はステータＳの羽根車、３２は羽根車の内径側円筒部であり、その内周に一方向クラッチ１００が設けられている。３３は一方向クラッチ１００の外輪、３４は内輪であって、両者はブシュ３５によって軸方向に拘束・支持されている。また、ブシュ３５は一方向クラッチ１００の側方にあるニードル軸受３６の受面にもなっている。
図９の一方向クラッチ１００では、外側保持器１０１、内側保持器１０７及びリボンスプリング１０９によって複数のスプラグ１０８が保持されている。なお、符号３７はステータＳの中心固定部（図示せず。）に内輪３４を固定するスプライン、Ｘ−Ｘは中心軸線をそれぞれ示している。

一方向クラッチは、一般に外輪と一体で回転させるために、外輪との間に適度な引摺りトルクが働くようにする必要がある。これは、外輪の動きを敏速に外側保持器に伝えるとともに、スプラグの動きを確実にするためである。
このため、従来より、外側保持器の円周面にＴバー加工をし、Ｔバーのばね作用によって保持器を外輪に保持したり、又はドラグクリップ等のばね部材を外側保持器に取付ける方法等によって、所定の引摺りトルクを得ている。
また、外側保持器を、両側環状部とこれらの環状部を連結する柱部とスプラグを配置するポケット（保持孔）とで構成し、前記柱部のほぼ中央部に、外接円の径が外輪内周面の径より少し大きな径となる突起部を径方向外側に形成し、両側環状部に軸方向移動が抑制された切離部を設けることにより、突起部と外輪の内周面との間に適度な引摺りトルクを持たせた一方向クラッチが、特許文献１に開示されている。
また保持器の周面の少なくとも一部が外輪の内周面と接するように、全体的に内周面に対して撓ませた形状、好適には楕円形状とすることによって、保持器全体をばねとして利用することで、保持器と外輪との間に引摺りトルクを持たせた一方向クラッチの保持器が特許文献２に開示されている。

特開平８−２７７８５６号公報実開昭６２−１８８６３２号公報

しかし、Ｔバー加工を施す方法は、フランジ部の一部を切欠いた後に外径側への曲げ加工が必要となるためにコストがかかり、また、切欠き部分の一部が外輪と接触し、保持器のセンターリングに支障を及ぼす。また、ドラグクリップを取付ける方法は、部品点数が増えるため製造工程が多くなるという問題がある。
また、特許文献１の一方向クラッチは、保持器を外輪の内周面に嵌入れる際に外側保持器の突起部の外接円の径が外輪の内周面の径より多少大きくても弾力的に嵌め入れることが可能であるが、保持器を真円から弾性変形させて外輪に挿入するため、挿入した状態での真円度が悪くなり、均一な引摺りトルクが得られないという問題がある。また、切離部がポケット部分にあるため、ポケット寸法の精度の維持が難しいという問題がある。
また、特許文献２の一方向クラッチは、扁平率が０に近く、楕円加工が施されたものであるか否かかの判別がしにくいため品質管理が難しい。また、楕円形状は、真円と比較して保持器全体に均一な引摺りトルクが働かないため、機能的にも好ましくない。

本発明は、上述の問題に鑑み、外輪との間に均一な引摺りトルクが得られ、従来よりも低コストで製造できる一方向クラッチを提供することを目的とする。

本発明は、外輪と内輪との間に配置された保持器付きスプラグタイプ又はカムタイプの一方向クラッチであって、前記保持器が径方向外向きに延びるフランジ部を有する一方向クラッチにおいて、
前記保持器の円周上一箇所に該保持器を円周方向に切離す離間部が設けられ、該離間部は前記保持器を環状にプレス加工したときに生ずる加工残留応力によって前記切離しの際隙間が生じたものであって、切離し後の前記フランジ部外径寸法が前記外輪の内径より大きいことを特徴とする一方向クラッチにより前記の課題を解決した。

本発明によれば、環状にプレス加工された保持器の一箇所を切離すという簡単な加工によって離間部が設けられるので、保持器全体の径方向の撓みに対するばね定数が比較的小さくなり、その結果、外輪への挿入が容易であるとともに、引摺りトルクの管理も容易になる。
また、離間部形成前の保持器のフランジ部の外径寸法を外輪の内径よりも小さく、且つ、離間部形成後の前記フランジ部の外径寸法は外輪の内径よりも大きいなるように加工しておくことにより、外輪への挿入を無理なく行うことができるとともに、外輪への挿入後に、保持器がほぼ真円形状で外輪内径に張り付く状態となり、その結果、均一な引摺りトルクを得ることができる。
さらに、離間部を有することにより識別を容易に行うことができる。

本発明の一方向クラッチを、トルクコンバータのステータ用に用いた場合を、図１〜図８に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１実施形態のステータ用の一方向クラッチの外側保持器１１の正面図であり、図２は図１の一部を破断した上面図である。外側保持器１１は、スプラグの保持孔１２が形成された筒部１３と、径方向外側に延びるフランジ１４から構成されている。
図１及び２に示すように、外側保持器１１は、保持孔１２と保持孔１２の間の柱部１５の一箇所が切離され、離間部１６が設けられている。

外側保持器１１は、板状の材料を環状にプレスにて絞り加工を行なった後、底抜きを行ない製造されるものであるので、内周側には圧縮応力が、外周側には引っ張り応力が、加工残留応力として、円周方向にそれぞれ生じている。このようにして加工された保持器を円周上の一箇所で切離すと、環状にプレス加工したときに生じた加工残留応力による広がろうとする力により、切断部で口が開いて離間部が形成される。

離間部１６形成前、すなわち、切離し前の段階におけるフランジ部１４の外径は、外輪（図示せず。）の内径よりも若干小さく形成されるが、離間部１６形成後のフランジ部１４の外径寸法は、上述した加工残留応力により開く結果、外輪の内径よりも若干大きくなる。その結果として、外側保持器１１の切断部の幅寸法に関係なく外輪に挿入した時、ほぼ真円状となる。
なお、外側保持器１１の離間部形成前の外径寸法は、外輪軌道面とのクリアランスが０．０３ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲に収まるようにすることが好ましい。

図３は、本発明の第１実施形態の二重保持器のスプラグタイプの一方向クラッチ１０の正面図であり、図４は図３の一部を破断した側面図である。
図３及び図４に示すように、本発明の第１実施形態の一方向クラッチ１０は、図１に示した外側保持器１１と、内側保持器１７と、外輪と内輪（図示せず。）との間に配置されトルク伝達を行なう複数のスプラグ１８と、スプラグ１８を噛合い方向に付勢するリボンスプリング１９からなる。

図３の一方向クラッチ１０を外輪に挿入する際には、外側保持器１１を弾性変形させ、離間部１６を閉じることにより容易に挿入することができる。これは、離間部１６形成前のフランジ部１４の外径寸法が、外輪の内径よりも若干小さく、且つ、切離時の加工残留応力で切離部が口開きとなることにより形成された離間部１６によって、外側保持器１１全体の径方向の撓みに対するばね定数は比較的小さいためである。
一方向クラッチ１０を外輪に挿入した後、再び離間部１６が口を開き、外側保持器１１のフランジ部１４がほぼ真円形状に外輪軌道面に張付くことにより、外側保持器１１全体もほぼ真円となり、一方向クラッチ１０と外輪間との接触面全体で均一な引摺りトルクが得られる。
上述したように、外側保持器１１の離間部１６形成前のフランジ部１４の外径寸法は、外輪軌道面とのクリアランスが０．０３ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲に収まるようにすることが好ましく、この条件を満たしていれば、外輪内に取付けた際の外側保持器１１のフランジ部１４は、ほぼ真円形状となる。

図５は、本発明の第２実施形態のシングルカムタイプの一方向クラッチの保持器２１の正面図であり、図６は図５の一部を破断した上面図である。図５に示すように、保持器２１は、スプラグの保持孔２２が形成された筒部２３と、径方向外側に延びるフランジ部２４から構成されている。
図７は、本発明の第２実施形態のシングルカムタイプの一方向クラッチ２０の正面図であり、図８は図７の一部を破断した側面図である。図７及び図８に示すように、本発明の第２実施形態の一方向クラッチ２０は、図５に示した保持器２１と、外輪と内輪との間に配置されトルク伝達を行なう複数のカム２８と、カム８を噛合い方向に付勢するコイルスプリング２９からなる。
図５及び図６に示すように、外側保持器２１は、第１実施形態と同様に、柱部２５の一箇所が切離され、離間部２６が設けられている。
離間部２６は、第１実施形態と同様に、保持器を環状にプレス加工した後、円周上の一箇所を切離し、プレス加工時の残留応力で、切離部が口開きとなることにより形成される。離間部２６形成前のフランジ部２４の外径寸法及び保持器２１を外輪に挿入した際の効果は、第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。

以上説明したように、本発明の一方向クラッチにおいては、予め、保持器のフランジ部の外径寸法を外輪の内径よりも小さくなるように環状にプレス加工し、切離時に加工残留応力で切離部が口開きとなって隙間が形成されることによって、保持器のフランジ部の外形寸法が外輪の内径よりも若干大きくなるようにしたので、外輪への挿入を無理なく行うことができる。
さらに、フランジの外径寸法の管理と、保持器の一箇所を切離すという簡易な工程のみで、所定の引摺りトルクが容易に得られるから、従来よりも低コストで品質の安定した一方向クラッチを製造することができる。
また、本発明は、スタータ用の一方向クラッチに限らず、自動変速機用、エンジンのスタータ用、一般産業用等のスプラグタイプ及びカムタイプの一方向クラッチに適用できるものである。

本発明の第１実施形態のステータ用一方向クラッチにおける外側保持器の正面図。図１の一部を破断した上面図。本発明の第１実施形態の二重保持器のスプラグタイプのステータ用一方向クラッチの正面図。図３の一部を破断した側面図。本発明の第２実施形態のシングルカムタイプのステータ用一方向クラッチにおける保持器の正面図。図５の一部を破断した上面図。本発明の第２実施形態のシングルカムタイプのステータ用一方向クラッチの正面図。図７の一部を破断した側面図。一方向クラッチを自動変速機のトルクコンバータのステータに組込んだ状態を示す概略断面図。

符号の説明

１０，２０：一方向クラッチ
１１，２１：保持器
１８：スプラグ
２８：カム
１４，２４：フランジ部
１６，２６：離間部

Claims

外輪と内輪との間に配置された保持器付きスプラグタイプ又はカムタイプの一方向クラッチであって、前記保持器が径方向外向きに延びるフランジ部を有する一方向クラッチにおいて、
前記保持器の円周上一箇所に該保持器を円周方向に切離す離間部が設けられ、該離間部は前記保持器を環状にプレス加工したときに生ずる加工残留応力によって前記切離しの際隙間が生じたものであって、切離し後の前記フランジ部外径寸法が前記外輪の内径より大きいことを特徴とする、
一方向クラッチ。
前記離間部が設けられる前、前記保持器のフランジ部外径寸法が前記外輪の内径より小さく加工されている、請求項１の一方向クラッチ。