JP6295979B2 - One way clutch - Google Patents
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Description
この発明は、相対回転する2つの回転部材のいずれか一方を固定し、一方の回転方向への回転を許容しつつ他方の回転方向への回転を規制するブレーキ機構として用いられるワンウェイクラッチに関するものである。 The present invention relates to a one-way clutch that is used as a brake mechanism that fixes one of two rotating members that rotate relative to each other and permits rotation in one rotational direction while restricting rotation in the other rotational direction. is there.
ワンウェイクラッチの相対回転する2つの回転部材のいずれか一方を回転不可能に固定することにより、ワンウェイクラッチを一方向のみの回転を規制するブレーキ機構として機能させることができる。例えば、ワンウェイクラッチの一方の回転部材を所定の固定部材に締結するとともに、その固定部材をエンジンブロックやトランスミッションハウジングなどの固定体に固定することにより、ワンウェイクラッチの一方の回転部材の回転を規制することができる。ワンウェイクラッチのいずれか一方の回転部材と固定部材との締結には、例えば、スプラインやセレーションなどが広く用いられている。 By fixing one of the two rotating members that rotate relative to the one-way clutch so as not to rotate, the one-way clutch can function as a brake mechanism that restricts rotation in only one direction. For example, one rotation member of a one-way clutch is fastened to a predetermined fixing member, and the fixing member is fixed to a fixing body such as an engine block or a transmission housing, thereby restricting the rotation of one rotation member of the one-way clutch. be able to. For example, a spline or a serration is widely used to fasten one of the rotating members and the fixed member of the one-way clutch.
上記のようなスプラインあるいはセレーションによる回転部材の締結構造の一例として、特許文献1に、スプライン嵌合後のがたを抑制するとともに、軸心の一致および位相の調整を高精度に行うことを目的としたスプライン結合体に関する発明が記載されている。この特許文献1に記載されたスプライン結合体は、環状部材に形成されるスプライン穴における内歯の歯底寄りの歯厚が、軸部材に形成されるスプライン軸における外歯の歯先寄りの歯溝幅よりも大きくなるように、また、内歯の両歯面の歯先寄りの部分に一部を欠如させた面取り部が形成され、それら両面取り部を結ぶ部分の歯厚が、外歯の歯底寄りの歯溝幅よりも小さくなるように構成されている。
As an example of the fastening structure of the rotating member by the spline or serration as described above,
なお、特許文献2には、固定部材に取り付けられる軸部材と固定部材との間で打音の発生を抑制することを目的とした軸部材の取付構造に関する発明が記載されている。この特許文献2に記載された軸部材の取付構造では、固定部材および軸部材に形成されたスプライン状の嵌合部分の隙間に、緩衝用のばね部材が設けられている。 Patent Document 2 describes an invention related to a shaft member mounting structure for the purpose of suppressing the occurrence of a hitting sound between the shaft member attached to the fixed member and the fixed member. In the shaft member mounting structure described in Patent Document 2, a buffering spring member is provided in a gap between a fixed member and a spline-like fitting portion formed on the shaft member.
また、特許文献3には、ハウジングに対してスプラインによって回り止めされたワンウェイクラッチのアウターレースとハウジングとの間で打音の発生を抑制することを目的としたワンウェイクラッチのがた止め機構に関する発明が記載されている。この特許文献3に記載されたワンウェイクラッチのがた止め機構は、ハウジング外面からハウジング内面のアウターレースとの係合部分に向けて挿入され、そのスプリングの付勢力によって、ハウジングとアウターレースとの係合部分のがたを詰めるように構成されている。
上記の各特許文献に記載された構成のように、スプラインを用いて回転部材の回り止めを行う場合、スプライン嵌合部の組み付け性を確保するために、スプライン嵌合部に所定のクリアランス(もしくは、がた)を設ける必要がある。特に、上記のようにワンウェイクラッチの回り止めを行う場合には、ワンウェイクラッチの回転方向が一方向に規制されているために、スプライン嵌合部のクリアランスが小さいと、そのスプライン嵌合が困難になってしまう。一方で、スプライン嵌合部の組み付け性を優先してクリアランスを大きくすると、回転部材にトルクが作用した際に、スプライン嵌合部のがたつきによりショックが発生したり、騒音や振動が発生したりしてしまう。 When the rotation member is stopped using a spline as in the configuration described in each of the above-mentioned patent documents, a predetermined clearance (or a predetermined clearance) is provided in the spline fitting portion in order to secure the assembly property of the spline fitting portion. ). In particular, when the one-way clutch is prevented from rotating as described above, since the rotation direction of the one-way clutch is restricted to one direction, if the clearance of the spline fitting portion is small, the spline fitting becomes difficult. turn into. On the other hand, if the clearance is increased by giving priority to the assembly of the spline fitting part, when torque is applied to the rotating member, a shock is generated due to the rattling of the spline fitting part, and noise and vibration are generated. I will.
この発明は上記の技術的課題に着目して考え出されたものであり、ワンウェイクラッチの一方の回転部材をスプラインによりハウジング等に固定してブレーキ機構として用いる場合に、スプライン嵌合部の良好な組み付け性を確保することと、騒音や振動を抑制することとを両立できるワンウェイクラッチを提供することを目的とするものである。 The present invention has been conceived by paying attention to the above technical problem. When one rotating member of a one-way clutch is fixed to a housing or the like by a spline and used as a brake mechanism, the spline fitting portion is excellent. An object of the present invention is to provide a one-way clutch capable of ensuring both assembling property and suppressing noise and vibration.
上記の目的を達成するために、この発明は、相対回転する2つの回転部材を所定の回転方向にのみ係合させて前記各回転部材の間でトルク伝達を可能にするワンウェイクラッチであって、回転軸線方向に滑動するように設けられたスプラインによっていずれか一方の前記回転部材と嵌合する固定プレートを備え、前記固定プレートを固定体に締結して固定することにより、一方の回転方向への回転を許容し、他方の回転方向への回転を規制するブレーキ機構として用いられるワンウェイクラッチにおいて、前記固定プレートは、中心部分に前記スプラインのスプライン軸もしくはスプライン穴が前記回転軸線方向に突出するように形成された基体部と、前記基体部の外周側に位置して前記固定体の取付面と面接触するフランジ面が形成されたフランジ部とを有し、前記基体部と前記フランジ部とが前記回転軸線方向でオフセットされており、前記基体部に前記スプライン軸が形成される場合は、前記スプライン軸に嵌合するスプライン穴が形成された前記回転部材に対向する対向方向、前記スプライン軸の突出方向、および、前記基体部に対する前記フランジ部のオフセット方向が全て一致し、前記基体部に前記スプライン穴が形成される場合は、前記スプライン穴に嵌合するスプライン軸が形成された前記回転部材に対向する対向方向と前記オフセット方向とが一致するとともに、前記スプライン穴の突出方向と前記オフセット方向とが逆になり、前記フランジ面を前記取付面に対して押圧して面接触させる締結力が加えられることにより、前記固定体に固定され、かつ、前記基体部の前記スプライン軸もしくは前記スプライン穴が形成されている部分が前記オフセット方向の逆方向に変形する反りが生じるように成形されており、前記固定体に固定されることにより、前記反りが矯正されて前記変形が減少するように構成されていることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention is a one-way clutch that allows two rotary members that rotate relative to each other only in a predetermined rotation direction to transmit torque between the rotary members, A fixing plate that is fitted to any one of the rotating members by a spline that is slid in the direction of the rotation axis is provided, and the fixing plate is fastened to and fixed to a fixing body, whereby In the one-way clutch used as a brake mechanism that allows rotation and restricts rotation in the other rotation direction, the fixed plate has a spline shaft or spline hole of the spline projecting in the rotation axis direction at a central portion. A formed base portion and a flange surface located on the outer peripheral side of the base portion and in surface contact with the mounting surface of the fixed body are formed. When the base portion and the flange portion are offset in the direction of the rotation axis, and the spline shaft is formed on the base portion, a spline hole that fits the spline shaft is provided. When the facing direction facing the formed rotating member, the protruding direction of the spline shaft, and the offset direction of the flange portion with respect to the base portion all match, and the spline hole is formed in the base portion, The facing direction facing the rotating member on which the spline shaft that fits into the spline hole is formed coincides with the offset direction, and the protruding direction of the spline hole and the offset direction are reversed, and the flange surface by fastening force to press to surface contact is added to the mounting surface, it is fixed to the fixed body, and wherein the group The spline shaft or the part where the spline hole is formed is molded so that a warp that deforms in the direction opposite to the offset direction occurs, and the warp is corrected by being fixed to the fixed body. Thus, the deformation is reduced .
また、この発明は、相対回転する2つの回転部材を所定の回転方向にのみ係合させて前記各回転部材の間でトルク伝達を可能にするワンウェイクラッチであって、回転軸線方向に滑動するように設けられたスプラインによっていずれか一方の前記回転部材と嵌合する固定プレートを備え、前記固定プレートを固定体に締結して固定することにより、一方の回転方向への回転を許容し、他方の回転方向への回転を規制するブレーキ機構として用いられるワンウェイクラッチにおいて、前記固定プレートは、板状の素材をプレス加工することによって成形され、かつ、中心部分に前記スプラインのスプライン軸もしくはスプライン穴が前記回転軸線方向に突出するように形成された基体部と、前記基体部の外周側に位置して前記固定体の取付面と面接触するフランジ面が形成されたフランジ部とを有し、前記基体部と前記フランジ部とが前記回転軸線方向でオフセットされており、前記基体部に前記スプライン軸が形成される場合は、前記スプライン軸に嵌合するスプライン穴が形成された前記回転部材に対向する対向方向、前記スプライン軸の突出方向、および、前記基体部に対する前記フランジ部のオフセット方向が全て一致し、前記基体部に前記スプライン穴が形成される場合は、前記スプライン穴に嵌合するスプライン軸が形成された前記回転部材に対向する対向方向と前記オフセット方向とが一致するとともに、前記スプライン穴の突出方向と前記オフセット方向とが逆になり、前記フランジ面を前記取付面に対して押圧して面接触させる締結力が加えられることにより、前記固定体に固定されるように構成されていることを特徴としている。
In addition, the present invention is a one-way clutch that allows two rotational members that rotate relative to each other only in a predetermined rotational direction to transmit torque between the rotational members, and slides in the rotational axis direction. A fixing plate that is fitted to any one of the rotating members by a spline provided on the fixing member, and fastens the fixing plate to a fixing body to fix the fixing plate, thereby allowing rotation in one rotation direction and the other. in the one-way clutch which is used as a brake mechanism for restricting the rotation of the rotational direction, the fixed plates are formed by pressing a plate-like material, and, lay also spline shaft of the spline in the central portion a base portion which is spline hole is formed so as to protrude in the rotation axis direction, the mounting surface of the fixed body located on the outer peripheral side of the base portion and A flange portion formed with a flange surface to be contacted, wherein the base portion and the flange portion are offset in the direction of the rotation axis, and the spline shaft is formed on the base portion, the spline opposing direction opposite to the rotating member spline hole that fits to the shaft is formed, the protruding direction of the spline shaft, and the flange portion offset direction match all relative to the base portion, the base portion When the spline hole is formed, the opposing direction facing the rotating member on which the spline shaft that fits into the spline hole is formed coincides with the offset direction, and the protruding direction of the spline hole and the offset reversed and the direction by the fastening force to press to surface contact is added to the flange surface with respect to the mounting surface, before It is characterized in that it is by Uni configured Ru is fixed to the fixed body.
そして、この発明は、固定プレートが、板状の素材をプレス加工することによって成形されていることを特徴としている。 And this invention is characterized by the fixed plate being shape | molded by pressing a plate-shaped raw material.
この発明によれば、ワンウェイクラッチを一方向のみの回転を規制するブレーキ機構として用いるために、ワンウェイクラッチに固定プレートが設けられる。固定プレートは、板状の部材により形成されていて、スプラインによってワンウェイクラッチのいずれか一方の回転部材と締結される。その固定プレートには、スプラインのスプライン軸もしくはスプライン穴が形成される基体部と、固定プレートがハウジング等の固定体に固定される際に固定体の取付面に面接触するフランジ面が形成されるフランジ部とが設けられている。そして、それら基体部とフランジ部とが、ワンウェイクラッチの回転軸線方向、すなわち、固定プレートの板厚方向でオフセットされている。固定プレートに板厚方向のオフセット部分を形成することにより、固定プレートの成形加工時に、基体部のスプライン軸もしくはスプライン穴が形成されている部分が、基体部に対するフランジ部のオフセット方向と逆の方向に変形する反りが生じ易くなる。 According to this invention, in order to use the one-way clutch as a brake mechanism that restricts rotation in only one direction, the one-way clutch is provided with the fixed plate. The fixed plate is formed by a plate-like member, and is fastened to one of the rotating members of the one-way clutch by a spline. The fixing plate is formed with a base portion on which a spline shaft or spline hole of the spline is formed, and a flange surface that comes into surface contact with the mounting surface of the fixing body when the fixing plate is fixed to the fixing body such as a housing. And a flange portion. The base portion and the flange portion are offset in the rotation axis direction of the one-way clutch, that is, in the plate thickness direction of the fixed plate. By forming an offset part in the plate thickness direction on the fixed plate, the part where the spline shaft or spline hole of the base part is formed is the direction opposite to the offset direction of the flange part with respect to the base part when forming the fixed plate Warpage that is deformed easily occurs.
この発明では、上記のように固定プレートに発生する反りの変形方向を考慮して、基体部に形成するスプライン軸もしくはスプライン穴の突出方向が設定されている。すなわち、基体部にスプライン軸を形成する場合は、そのスプライン軸の突出方向と、基体部に対するフランジ部のオフセット方向およびスプライン穴が形成された回転部材に対向する対向方向とが一致するように、スプライン軸が形成される。その結果、固定プレートに上記のような反りが生じることにより、スプライン軸の径が小さくなる。そのため、そのスプライン軸といずれか一方の回転部材に形成されたスプライン穴との間のクリアランスが大きくなり、固定プレートといずれか一方の回転部材とを容易にスプライン嵌合させることができる。一方、基体部にスプライン穴を形成する場合には、そのスプライン穴の突出方向と、上記のようなオフセット方向および固定プレートがスプライン軸が形成された回転部材に対向する対向方向とが逆になるように、スプライン穴が形成される。その結果、固定プレートに上記のような反りが生じることにより、スプライン穴の径が大きくなる。そのため、そのスプライン穴といずれか一方の回転部材に形成されたスプライン軸との間のクリアランスが大きくなり、固定プレートといずれか一方の回転部材とを容易にスプライン嵌合させることができる。
In the present invention, in consideration of the deformation direction of the warp generated in the fixed plate as described above, the protruding direction of the spline shaft or spline hole formed in the base portion is set. That is, when forming a spline shaft to the base portion, the projecting direction of the spline shaft, a counter direction opposite to the rotating member offset direction Oyo screw spline hole of the flange portion is formed with respect to the base portion coincides Thus, a spline shaft is formed. As a result, the warp as described above occurs in the fixed plate, thereby reducing the diameter of the spline shaft. Therefore, the clearance between the spline shaft and the spline hole formed in one of the rotating members is increased, and the fixed plate and any one of the rotating members can be easily spline-fitted. On the other hand, when the spline hole is formed in the base portion, the protruding direction of the spline hole is opposite to the above-described offset direction and the facing direction in which the fixed plate faces the rotating member on which the spline shaft is formed. Thus, a spline hole is formed. As a result, the warp as described above occurs in the fixed plate, and the diameter of the spline hole is increased. Therefore, the clearance between the spline hole and the spline shaft formed on one of the rotating members is increased, and the fixed plate and one of the rotating members can be easily fitted to the spline.
そして、この発明では、例えばボルト締結により、固定プレートを固定体側に押圧する締結力が加えられて、固定プレートが固定体に固定される。このような締結力により、固定プレートのフランジ面が固定体の取付面に面接触して密着するように押圧される。上記のような反りが生じた固定プレートにこのような締結力を加えることにより、固定プレートの反りが固定体の取付面に倣って矯正される。したがって、基体部に形成されているスプライン軸の径が、設計上の(狙いの)寸法に戻るように大きくなる。あるいは、基体部に形成されているスプライン穴の径が、設計上の寸法に戻るように小さくなる。その結果、固定プレートといずれか一方の回転部材との間のスプライン嵌合部のクリアランスが、設計上の値に戻るように小さくなる。そのため、上記のようなスプライン嵌合部におけるがたつきを可及的に少なくして、騒音や振動の発生を抑制することができる。
And in this invention, the fastening force which presses a fixed plate to a fixed body side is applied by bolt fastening, for example, and a fixed plate is fixed to a fixed body. With such a fastening force, the flange surface of the fixing plate is pressed so as to come into close contact with the mounting surface of the fixed body. By applying such a fastening force to the fixed plate in which the warp has occurred as described above, the warp of the fixed plate is corrected following the mounting surface of the fixed body. Therefore, the diameter of the spline shaft formed on the base portion is increased so as to return to the designed (target) dimension. Alternatively, the diameter of the spline hole formed in the base portion is reduced so as to return to the designed dimension. As a result, the clearance of the spline fitting portion between the fixed plate and one of the rotating members is reduced to return to the designed value. Therefore, rattling at the spline fitting portion as described above can be reduced as much as possible, and generation of noise and vibration can be suppressed.
なお、上記のような反りが生じる固定プレートは、板状の素材をプレス加工することにより、容易に成形することができる。この固定プレートのように、板状の素材からプレス加工によって成形される場合は、不可避的に反りが発生する。この発明では、そのようなプレス加工の際に生じる反りを考慮して、オフセット部分の形状やオフセット方向、ならびに、スプライン軸もしくはスプライン穴の形状や突出方向などが設定され、固定プレートが成形される。そのため、上記のように、スプライン嵌合部の良好な組み付け性と、騒音や振動の抑制とを両立することが可能なワンウェイクラッチを容易に構成することができる。 In addition, the fixed plate which produces the above curvature can be easily shape | molded by pressing a plate-shaped raw material. In the case of molding from a plate-like material by press working like this fixed plate, warping inevitably occurs. In the present invention, the shape and offset direction of the offset portion, and the shape and protruding direction of the spline shaft or spline hole are set in consideration of the warpage that occurs during such press working, and the fixed plate is formed. . Therefore, as described above, it is possible to easily configure a one-way clutch that can achieve both good assembly of the spline fitting portion and suppression of noise and vibration.
次に、この発明を、図を参照して具体的に説明する。この発明で対象にするワンウェイクラッチは、相対回転する2つの回転部材のいずれか一方を回転不可能なように固定し、一方向のみの回転を規制するブレーキ機構として機能するように構成されている。そのようなワンウェイクラッチを使用した車両Veの一例を図1に示してある。車両Veは、駆動力源としてエンジン(ENG)1ならびに第1モータ(MG1)2および第2モータ(MG2)3を搭載したハイブリッド車である。この車両Veは、エンジン1が出力する動力を、動力分割機構4によって第1モータ2と駆動軸5とに分割して伝達するように構成されている。また、第1モータ2で発生した電力で第2モータ3を駆動し、その第2モータ3が出力する動力を駆動軸5に付加することができるように構成されている。
Next, the present invention will be specifically described with reference to the drawings. The one-way clutch that is the subject of the present invention is configured to function as a brake mechanism that fixes one of two relatively rotating members so that they cannot rotate and restricts rotation in only one direction. . An example of a vehicle Ve using such a one-way clutch is shown in FIG. The vehicle Ve is a hybrid vehicle equipped with an engine (ENG) 1, a first motor (MG 1) 2, and a second motor (MG 2) 3 as driving force sources. The vehicle Ve is configured so that the power output from the
動力分割機構4は、例えば、サンギヤ6、リングギヤ7、およびキャリア8を有する遊星歯車機構によって構成されている。この図1に示す例では、シングルピニオン型の遊星歯車機構が用いられている。この動力分割機構4を構成する遊星歯車機構は、エンジン1の出力軸1aと同一の回転軸線上に配置されている。遊星歯車機構のサンギヤ6に第1モータ2が連結されている。なお、第1モータ2は、動力分割機構4に隣接してエンジン1とは反対側に配置されていて、その第1モータ2のロータ2aがサンギヤ6に連結されている。このサンギヤ6に対して同心円上に、内歯歯車のリングギヤ7が配置されている。これらサンギヤ6とリングギヤ7とに噛み合っているピニオンギヤが、キャリア8によって自転および公転が可能なように保持されている。キャリア8には、この動力分割機構4の入力軸4aが連結されている。その入力軸4aが、ダンパ機構9およびフライホイール13ならびにワンウェイクラッチ10を介して、エンジン1の出力軸1aに連結されている。
The power split mechanism 4 is configured by, for example, a planetary gear mechanism having a sun gear 6, a
ダンパ機構9は、出力軸1aのトルク変動やトルク変動に起因するねじり振動を抑制するためのものであり、例えば、フライホイール13と一体回転するように組み付けられている。
The
そして、ハウジング11とエンジン1のエンジンブロック1bとの間に、ワンウェイクラッチ10が配置されている。ハウジング11は、このワンウェイクラッチ10ならびに第1モータ2および第2モータ3などを含む、この車両Veの駆動系統を構成する伝動機構を収容している。ハウジング11とエンジンブロック1bとは、後述するワンウェイクラッチ10の固定プレート12を挟んで、ボルト締結等により一体に固定されている。
A one-way clutch 10 is disposed between the
ワンウェイクラッチ10は、相対回転する2つの回転部材10a,10b、固定プレート12、および係合機構(図示せず)から構成されている。一方の回転部材10aと固定プレート12とは、後述するようにスプラインもしくはセレーションによって締結されている。固定プレート12は、上記のハウジング11およびエンジンブロック1bに固定されている。固定プレート12と締結されていない他方の回転部材10bは、上記の出力軸1aに取り付けられている。係合機構は、いずれか一方の回転方向にのみ係合して、2つの回転部材10a,10bの間でトルク伝達を可能にするものであり、例えば、ラチェット式、スプラグ式、ポール式、あるいはカム式などの従来公知の機構により構成されている。
The one-way clutch 10 includes two
上記のように固定プレート12を介して一方の回転部材10aを固定することにより、このワンウェイクラッチ10は、一方向のみの回転を規制するブレーキ機構として機能する。具体的には、ワンウェイクラッチ10は、出力軸1aが正回転する場合に回転部材10bが自由に回転し、出力軸1aを逆回転させる方向のトルクが出力軸1aに作用した場合に係合して回転部材10bの回転を止めるように構成されている。正回転は、エンジン1が燃焼運転する際のクランク軸の回転方向の回転であり、逆回転は、その正回転と逆方向の回転である。
By fixing one rotating
上記のように構成された車両Veは、エンジン1ならびに第1モータ2および第2モータ3の各駆動力源を有効に利用して、エネルギ効率あるいは燃費が良好になるように、また、駆動力の要求を満たすことができるように制御される。特に、エンジン1の運転を停止してモータのみの出力によって車両Veを走行させるEV走行時に、大きな駆動力が要求される場合には、第1モータ2および第2モータ3の両方の出力によるEV走行が行われる。具体的には、第1モータ2がモータとして逆回転方向に回転してトルクを出力するように制御され、第2モータ3がモータとして正回転方向に回転してトルクを出力するように制御される。この場合は、エンジン1の出力軸1aには逆回転方向のトルクが作用するため、ワンウェイクラッチ10が係合する。その結果、エンジン1の出力軸1aおよび動力分割装置4のキャリア8の回転が止められた状態で、第1モータ2および第2モータ3の両方の出力により、高出力でかつ効率良く車両VeをEV走行させることができる。そして、この車両Veでは、上記のようなワンウェイクラッチ10を用いることにより、第1モータ2および第2モータ3の両方の出力によるEV走行時に、特別な操作や制御を行うことなく、容易に、出力軸1aおよびキャリア8の回転を止めて固定することができる。
The vehicle Ve configured as described above effectively uses the driving power sources of the
図2に、この発明を適用したワンウェイクラッチ10の具体的な構成、および、エンジンブロックなどの固定体にワンウェイクラッチ10を組み付けた状態を示してある。この図2に示すように、エンジン1の出力軸1aに、ワンウェイクラッチ10の回転部材10bおよびフライホイール13が取り付けられている。具体的には、回転部材10bおよびフライホイール13が、ボルト14によって出力軸1aの先端に形成されたフランジ1cに固定されている。
FIG. 2 shows a specific configuration of the one-way clutch 10 to which the present invention is applied and a state in which the one-way clutch 10 is assembled to a fixed body such as an engine block. As shown in FIG. 2, the rotating
フライホイール13には、前述したように、ダンパ機構9が一体に回転するように組み付けられている。そして、ダンパ機構9は、動力分割装置4の入力軸4aに取り付けられている。ダンパ機構9と入力軸4aとは、例えばスプラインによって一体に回転するように固定されている。
As described above, the
一方、ワンウェイクラッチ10の回転部材10aには、固定プレート12が取り付けられている。具体的には、回転部材10aと固定プレート12とが、ワンウェイクラッチ10の回転軸線方向(図2での左右方向)に滑動するように設けられたスプライン15によって締結されている。この図2に示す例では、固定プレート12の内周部分の基体部12aにスプライン軸15aが形成され、回転部材10aにスプライン穴15bが形成されている。そして、固定プレート12の外周部分のフランジ部12bが、ハウジング11と共にボルト16によってエンジンブロック1bに固定されている。具体的には、固定プレート12の外周部分に形成されているフランジ部12bが、エンジンブロック1bとハウジング11との間に挟み込まれた状態でボルト締結されている。それにより、固定プレート12が、固定体であるエンジンブロック1bに固定されている。フランジ部12bには、エンジンブロック1bの取付面1dに対向するフランジ面12cが形成されている。そのため、上記のようにボルト締結される際に、固定プレート12に締結力が加えられることにより、フランジ部12bが取付面1b側に押圧され、フランジ面12cと取付面1dとが面接触する。
On the other hand, a fixed
ワンウェイクラッチ10は、前述したように、回転部材10aと回転部材10bとの間に、例えばラチェット式やスプラグ式などの係合機構(図示せず)が設けられている。係合機構は、回転部材10bに正回転方向のトルクが作用する場合に開放して回転部材10aと回転部材10bとの間の相対回転を許容し、回転部材10bに逆回転方向のトルクが作用する場合に係合して回転部材10aと回転部材10bとを一体化するように構成されている。したがって、このワンウェイクラッチ10は、出力軸1aが正回転する場合に、その出力軸1aと入力軸4aとの間でトルクを伝達し、出力軸1aに逆回転方向のトルクが作用する場合には、回転部材10aと共に出力軸1aの回転を止めて固定するブレーキ機構として機能するように構成されている。
As described above, the one-way clutch 10 is provided with an engagement mechanism (not shown) such as a ratchet type or a sprag type between the
図3に、固定プレート12の具体的な構成を示してある。固定プレート12は、中心部分が円形に切り抜かれた基体部12a、および、基体部12aの外周部分に位置するフランジ部12bによって構成されている。基体部12aには、図2に示したように、回転部材10aに形成されたスプライン穴15bと嵌合するスプライン軸15aが形成されている。スプライン軸15aは、この図3に示す例では、ワンウェイクラッチ10の回転軸線方向すなわち固定プレート12の板厚方向(図3・右の断面図での左右方向)で、フランジ面12cと反対側(図3・右の断面図での左側)に、基体部12aから突出するように形成されている。そして、前述したように、フランジ部12bには、固定プレート12がエンジンブロック1bに取り付けられる際に取付面1dと面接触するフランジ面12cが形成されている。
FIG. 3 shows a specific configuration of the fixed
固定プレート12は、基体部12aとフランジ部12bとが、ワンウェイクラッチ10の回転軸線方向でオフセットされている。図2,図3に示す例では、ワンウェイクラッチ10の回転軸線方向で、フランジ部12bが基体部12aよりも図2および図3・右の断面図での左側に位置するように、固定プレート12が成形されている。したがって、この固定プレート12では、基体部12aに対してフランジ部12bがオフセットされている方向(オフセット方向)と、基体部12aに形成されているスプライン軸15aの突出方向とが一致している。また、上記の突出方向は、スプライン軸15aに嵌合するスプライン穴15bが形成された回転部材10aに対向する対向方向とも一致している。すなわち、ワンウェイクラッチ10の回転軸線方向において、上記のオフセット方向、突出方向、および対向方向が全て一致している。
In the fixed
この固定プレート12は、例えば鋼やアルミニウム合金などの金属製の板材を素材にして、鍛造や打ち抜きなどプレス加工によって成形されている。例えば、固定プレート12の輪郭形状および中央の開口部分は、打ち抜きによって成形される。基体部12aとフランジ部12bとの間のオフセット部分の形状は、鍛造によって成形される。なお、基体部12aのスプライン部分の形状は、例えばフローフォーミングによって精度良く成形することができる。あるいは、切削加工によって成形することもできる。
The fixed
上記のように、板状の素材からプレス加工によって成形される固定プレート12は、その成形時に、スプリングバック現象あるいは残留応力の影響により、不可避的に反りが発生する。具体的には、図4に示すように、基体部12aのスプライン軸15aが形成されている部分が図4での右側に変形するような反りが発生する。この発明では、このような固定プレート12のプレス加工時に反りが発生する現象を積極的に利用し、固定プレート12と回転部材10aとのスプライン嵌合を容易にするとともに、スプライン嵌合後の嵌合部のクリアランスを小さくすることができるように構成されている。
As described above, the fixed
すなわち、固定プレート12は、プレス加工により、基体部12aのスプライン軸15aを設ける部分がオフセット方向と逆方向に変形する(反りが発生する)ように成形されている。この図4および前述の図2,図3に示す固定プレート12の例では、基体部12aにスプライン軸15aが形成されている。すなわち、基体部12aにスプライン15の外歯が形成されている。
That is, the fixed
固定プレート12は、図2,図3,図4に示すように、基体部12aにスプライン軸15aを形成する場合は、そのスプライン軸15aの突出方向と基体部12aに対するフランジ部12bのオフセット方向とが一致するように構成されている。この場合、固定プレート12は、プレス加工による成形時に上記のような反りが生じることにより、基体部12aに形成されるスプライン軸15aの径が小さくなる。具体的には、回転部材10aに形成されたスプライン穴15bに挿入するスプライン軸15aの先端部分の径が小さくなる。そのため、上記のような反りが生じている状態では、スプライン軸15aとスプライン穴15bとの間のクリアランスが大きくなり、それらスプライン軸15aとスプライン穴15bとを容易に嵌合させることができる。
2, 3 and 4, when the
なお、このワンウェイクラッチ10は、固定プレート12の基体部12aにスプライン穴15bを設け、回転部材10aにスプライン軸15aを設けるように構成することもできる。図5に示すように、ワンウェイクラッチ10は、基体部12aにスプライン穴15bを形成する場合には、そのスプライン穴15bの突出方向と基体部12aに対するフランジ部12bのオフセット方向とが逆になるように構成される。また、上記のオフセット方向とスプライン穴15bに嵌合するスプライン軸15bが形成された回転部材10aに対向する対向方向とが一致するように構成されている。この場合、固定プレート12は、プレス加工による成形時に上記のような反りが生じることにより、基体部12aに形成されるスプライン穴15bの径が大きくなる。具体的には、回転部材10aに形成されたスプライン軸15aを挿入するスプライン穴15bの入口部分の径が大きくなる。そのため、上記のような反りが生じている状態では、スプライン穴15bとスプライン軸15aとの間のクリアランスが大きくなり、それらスプライン穴15bとスプライン軸15aとを容易に嵌合させることができる。
The one-way clutch 10 may be configured such that the
したがって、上記のように、固定プレート12のプレス加工時に生じる反りを考慮し、基体部12aに突出させて形成するスプライン15の形状、および、そのスプライン15の突出方向を設定することにより、回転部材10aに対して固定プレート12を容易に組み付けることができる。
Therefore, as described above, in consideration of the warp that occurs during the pressing process of the fixed
さらに、上記のようにプレス加工時に反りが生じた固定プレート12は、フランジ面12cがエンジンブロック1bの取付面1dに面接触するように、フランジ部12bを取付面1dに押圧することにより、固定プレート12の反りが取付面1dに倣って矯正される。図2に示すように、フランジ部12bを取付面1dとハウジング11との間に挟み込んだ状態で、ハウジング11とエンジンブロック1bとをボルト締結することにより、フランジ部12bは、締結力が加わりエンジンブロック1b側に押圧される。その結果、フランジ面12cが取付面1dに密着させられて、固定プレート12の反りが矯正され、その反りによる変形が減少する。このように反りが矯正されることにより、固定プレート12と回転部材10aとの間のスプライン嵌合部のクリアランスが小さくなる。そのため、上記のようなスプライン15の嵌合部におけるがたつきを可及的に少なくして、騒音や振動の発生を抑制することができる。
Further, the fixing
図6,図7に、ワンウェイクラッチ10を固定プレート12を介してエンジンブロック1bに組み付ける手順の概要を示してある。このワンウェイクラッチ10をエンジンブロック1bに組み付ける場合、先ず、図6に示すように、エンジンブロック1bに固定プレート12が仮付けされる。例えば、ピン形状のジグ17を用いて、固定プレート12がエンジンブロック1bに対して位置合わせされて、仮に固定される。
6 and 7 show an outline of a procedure for assembling the one-way clutch 10 to the
次に、エンジンブロック1bに仮付けされた固定プレート12および出力軸1aに対して、ワンウェイクラッチ10の本体が組み付けられる。具体的には、ワンウェイクラッチ10と出力軸1aの先端部分との印ろう継手状の嵌合部18が嵌合させられるとともに、回転部材10aのスプライン穴15bと固定プレート12のスプライン軸15aとが嵌合させられる。この段階では、固定プレート12には未だプレス加工時の反りが残留している。したがって、上述のように固定プレート12のスプライン軸15aは径が小さくなっている。そのため、この組み付け工程において、スプライン15を嵌合させる場合であっても、ワンウェイクラッチ10と固定プレート12とを容易に組み付けることができる。
Next, the main body of the one-way clutch 10 is assembled to the fixed
上記のようにエンジンブロック1bにワンウェイクラッチ10および固定プレート12が仮付けされると、その後、フライホイール13およびダンパ機構9が、それぞれ、出力軸1aおよび入力軸4aに取り付けられる。
If the one-way clutch 10 and the fixed
そして、組み付けの最終工程において、図7に示すように、固定プレート12を間に挟み込んだ状態で、エンジンブロック1bとハウジング11とがボルト締結され、この組み付けが完了する。この最終工程において、エンジンブロック1bとハウジング11とがボルト締結されることにより、固定プレート12にボルト締結による締結力が加えられ、フランジ面12cが取付面1dに対して押圧される。それとともに、固定プレート12はエンジンブロック1b側からの反力を受ける。その結果、上述のように固定プレート12の反りが取付面1dに倣うように矯正され、固定プレート12と回転部材10aとの間のスプライン嵌合部のクリアランスが小さくなる。そのため、ワンウェイクラッチ10のスプライン15による嵌合部分にトルクが作用する際の騒音や振動を抑制することができる。
In the final assembly process, as shown in FIG. 7, the
図8に、ワンウェイクラッチ10の他の構成例を示してある。上述した具体例におけるワンウェイクラッチ10が、固定プレート12の基体部12aに、スプライン軸15aが設けられた構成であるのに対し、この図8に示すワンウェイクラッチ10は、固定プレート12は、前述の図5に示した例のように、固定プレート12の基体部12aに、スプライン穴15bが設けられている。そのスプライン穴15bは、エンジンブロック1b側(図5,図8での右側)に突出するように形成されている。したがって、この場合は、スプライン穴15bの突出方向と基体部12aに対するフランジ部12bのオフセット方向(図5,図8での左方向)とが逆になっている。このように基体部12aにスプライン穴15bを設けることにより、例えばブローチ加工によって、容易にスプライン穴15bを成形することができる。
FIG. 8 shows another configuration example of the one-
上述した各具体例におけるワンウェイクラッチ10は、固定プレート12の基体部12aに対してフランジ部12bがハウジング11側(図での左側)にオフセットされている。言い換えると、フランジ部12bに対して基体部12aがエンジンブロック1b側(図での右側)にオフセットされている。そのようにオフセットされた固定プレート12を用いることにより、エンジンブロック1b側に軸長を短縮することができる。あるいは、ハウジング11側に他の部材を配置させるスペースを設けることができる。
In the one-way clutch 10 in each of the specific examples described above, the
これ対して、図9に示すワンウェイクラッチ10における固定プレート12は、基体部12aに対してフランジ部12bがエンジンブロック1b側(図9での右側)にオフセットされている。言い換えると、フランジ部12bに対して基体部12aがハウジング11側(図9での左側)にオフセットされている。そのようにオフセットされた固定プレート12を用いることにより、ハウジング11側に軸長を短縮することができる。あるいは、エンジンブロック1b側に他の部材を配置させるスペースを設けることができる。
On the other hand, in the fixed
上述した各具体例におけるワンウェイクラッチ10が、エンジン1の出力軸1aの回転方向を正回転方向のみに規制するブレーキ機構として用いられているのに対し、この発明におけるワンウェイクラッチ10は、エンジン1の出力軸1a以外の回転体に対しても適用することができる。例えば、図10に示すように、ワンウェイクラッチ10は、モータ19の回転軸19aの回転方向をいずれか一方向のみに規制するブレーキ機構として用いることもできる。
The one-way clutch 10 in each of the specific examples described above is used as a brake mechanism that restricts the rotation direction of the
あるいは、この発明におけるワンウェイクラッチ10は、図11,図12に示すように、例えば車両に搭載される自動変速機20に適用することもできる。図11に示すように、自動変速機20は、2つの遊星歯車機構21,22、2つのクラッチ機構23,24、2つのブレーキ機構25,26、および、このワンウェイクラッチ10によって構成されている。これは、従来、車両用の多段式自動変速機として広く使用されている構成である。そして、図12に示す例では、ワンウェイクラッチ10は、遊星歯車機構22のキャリア軸22aの回転方向をいずれか一方向のみに規制するブレーキ機構として用いられている。
Alternatively, the one-way clutch 10 according to the present invention can be applied to, for example, an
1a…出力軸、 1b…エンジンブロック(固定体)、 1d…取付面、 4a…入力軸、 10…ワンウェイクラッチ、 10a,10b…回転部材、 12…固定プレート、 12a…基体部、 12b…フランジ部、 12c…フランジ面、 15…スプライン、 15a…スプライン軸、 15b…スプライン穴。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記固定プレートは、
中心部分に前記スプラインのスプライン軸もしくはスプライン穴が前記回転軸線方向に突出するように形成された基体部と、前記基体部の外周側に位置して前記固定体の取付面と面接触するフランジ面が形成されたフランジ部とを有し、
前記基体部と前記フランジ部とが前記回転軸線方向でオフセットされており、
前記基体部に前記スプライン軸が形成される場合は、前記スプライン軸に嵌合するスプライン穴が形成された前記回転部材に対向する対向方向、前記スプライン軸の突出方向、および、前記基体部に対する前記フランジ部のオフセット方向が全て一致し、
前記基体部に前記スプライン穴が形成される場合は、前記スプライン穴に嵌合するスプライン軸が形成された前記回転部材に対向する対向方向と前記オフセット方向とが一致するとともに、前記スプライン穴の突出方向と前記オフセット方向とが逆になり、
前記フランジ面を前記取付面に対して押圧して面接触させる締結力が加えられることにより、前記固定体に固定され、かつ、
前記基体部の前記スプライン軸もしくは前記スプライン穴が形成されている部分が前記オフセット方向の逆方向に変形する反りが生じるように成形されており、
前記固定体に固定されることにより、前記反りが矯正されて前記変形が減少する
ように構成されていることを特徴とするワンウェイクラッチ。
A one-way clutch that engages two rotating members that rotate relative to each other only in a predetermined rotational direction to enable torque transmission between the rotating members, and is provided by a spline provided to slide in the rotational axis direction. A fixing plate that fits with any one of the rotating members is provided, and the fixing plate is fastened to and fixed to a fixing body, thereby allowing rotation in one rotation direction and rotation in the other rotation direction. In the one-way clutch used as a brake mechanism to regulate,
The fixing plate is
A base portion formed so that a spline shaft or spline hole of the spline protrudes in the direction of the rotation axis at the center portion, and a flange surface located on the outer peripheral side of the base portion and in surface contact with the mounting surface of the fixed body And a flange portion formed,
The base portion and the flange portion are offset in the rotational axis direction;
When the spline shaft is formed on the base portion, a facing direction facing the rotating member in which a spline hole fitted to the spline shaft is formed, a protruding direction of the spline shaft, and the base portion with respect to the base portion All the offset directions of the flanges match,
When the spline hole is formed in the base portion, the opposing direction facing the rotating member on which the spline shaft that fits into the spline hole is formed coincides with the offset direction, and the spline hole protrudes. Direction and the offset direction are reversed,
It is fixed to the fixed body by applying a fastening force that presses the flange surface against the mounting surface to bring it into surface contact , and
A portion of the base portion where the spline shaft or the spline hole is formed is shaped so as to be warped in a direction opposite to the offset direction;
The one-way clutch configured to be fixed to the fixed body so that the warpage is corrected and the deformation is reduced .
前記固定プレートは、板状の素材をプレス加工することによって成形され、かつ、
中心部分に前記スプラインのスプライン軸もしくはスプライン穴が前記回転軸線方向に突出するように形成された基体部と、前記基体部の外周側に位置して前記固定体の取付面と面接触するフランジ面が形成されたフランジ部とを有し、
前記基体部と前記フランジ部とが前記回転軸線方向でオフセットされており、
前記基体部に前記スプライン軸が形成される場合は、前記スプライン軸に嵌合するスプライン穴が形成された前記回転部材に対向する対向方向、前記スプライン軸の突出方向、および、前記基体部に対する前記フランジ部のオフセット方向が全て一致し、
前記基体部に前記スプライン穴が形成される場合は、前記スプライン穴に嵌合するスプライン軸が形成された前記回転部材に対向する対向方向と前記オフセット方向とが一致するとともに、前記スプライン穴の突出方向と前記オフセット方向とが逆になり、
前記フランジ面を前記取付面に対して押圧して面接触させる締結力が加えられることにより、前記固定体に固定される
ように構成されていることを特徴とするワンウェイクラッチ。
A one-way clutch that engages two rotating members that rotate relative to each other only in a predetermined rotational direction to enable torque transmission between the rotating members, and is provided by a spline provided to slide in the rotational axis direction. A fixing plate that fits with any one of the rotating members is provided, and the fixing plate is fastened to and fixed to a fixing body, thereby allowing rotation in one rotation direction and rotation in the other rotation direction. in word down-way clutch which is used as a brake mechanism for restricting,
The fixed plate is formed by pressing a plate-shaped material, and
Spline shaft also properly of the centered portion splines and formed the base portion so that the spline hole projecting the rotational axis direction, the mounting surface and the surface of the fixed body located on the outer peripheral side of the base portion A flange portion formed with a flange surface to be contacted,
The base portion and the flange portion are offset in the rotational axis direction;
When the spline shaft is formed on the base portion, a facing direction facing the rotating member in which a spline hole fitted to the spline shaft is formed, a protruding direction of the spline shaft, and the base portion with respect to the base portion offset direction of the flange portion is match all,
When the spline hole is formed in the base portion, the opposing direction facing the rotating member on which the spline shaft that fits into the spline hole is formed coincides with the offset direction, and the spline hole protrudes. Direction and the offset direction are reversed,
By fastening force by pressing brought into surface contact with the flange surface with respect to the mounting surface is added, Ru is fixed to the fixed body
The one-way clutch, characterized in that I have been sea urchin configuration.
前記固定プレートは、板状の素材をプレス加工することによって成形されていることを特徴とするワンウェイクラッチ。 The one-way clutch according to claim 1 ,
The one-way clutch, wherein the fixed plate is formed by pressing a plate-shaped material.
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