JP6337838B2 - セレクタブルワンウェイクラッチ - Google Patents

Description

この発明は、正逆いずれか一方向に対してはトルクを伝達するとともに他の方向に対してはトルクを伝達しない係合状態と、正逆いずれの方向にもトルクを伝達しない非係合状態とに切り替えることのできるセレクタブルワンウェイクラッチに関するものである。

ワンウェイクラッチとして、相対回転するポケットプレートとノッチプレートとの間に配置されたセレクタプレートにより、ストラットとノッチとを係合状態もしくは非係合状態とに切り替えることが可能なセレクタブルワンウェイクラッチが知られている。セレクタブルワンウェイクラッチでは、セレクタプレートとポケットプレートあるいはノッチプレートとが相対的に摺動するため、各部材の動作に支障を来すおそれがある。そこで、各プレート同士の摺動面に潤滑油を供給することで、各部材を好適に動作させる技術が知られている。

例えば、特許文献１には、ノッチプレートとステータ本体との摺動部にオイルを供給する装置が記載されている。特許文献１の構造では、ノッチプレートとステータとが対向する面に凹部と、凹部から連通する油路とを設けることでノッチプレートとステータ本体との摺動部に潤滑油を供給することができる。

特開２００３−０２１２２０号公報

セレクタブルワンウェイクラッチは相対的に摺動する部分を有しているから、潤滑油によって潤滑するように構成されている。これに対して上記の各プレートは、相対回転するように構成されているから、例えばポケットプレートを固定した状態でノッチプレートを回転させると、セレクタプレートに潤滑油を介してトルクが作用する。これは、潤滑油の粘性に起因する剪断力による引き摺り作用であり、潤滑油の粘度が高いほど、大きい引き摺りトルクが作用する。また特に、エンジンの始動時にセレクタブルワンウェイクラッチの潤滑油が極低温となっていると、粘度が高くなるから、セレクタプレートが上記の引き摺りトルクによって回転し、アクチュエータアームが動くことにより、ポケットプレートとノッチプレートとが誤係合する可能性がある。また、前記誤係合を回避するために、前記引き摺りトルクに抗するリターンスプリングの弾性力を増大させることが可能であるが、アクチュエータは、その弾性力に打ち勝つ吸引力を発生する必要があるために大型化し、ひいては搭載性が悪化する可能性がある。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、低温の潤滑油が流動することに伴って、セレクタプレートが引き摺られ回動することを抑制可能なセレクタブル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。

上記の目的を達成するために、この発明は、ポケットプレートとノッチプレートと、前記ポケットプレートと前記ノッチプレートとの間に配置され、所定の角度範囲で回転することにより各プレートを所定の一方向でトルクを伝達する状態に係合させる係合位置および前記各プレートを正逆両方向に相対回転可能な解放位置に移動させるセレクタプレートと、前記セレクタプレートに連結された操作軸を直線的に前後動させるアクチュエータとを備えたセレクタブルワンウェイクラッチにおいて、前記アクチュエータは、所定の部材に固定されるとともに前記操作軸を直線的に前後動できるように支持するケーシングと前記操作軸を前記ケーシングから突出させる方向に弾性力を作用させるリターンスプリングを収容する収容室とを備え、前記操作軸は、前記ケーシングから突出している部分に、前記セレクタプレートを接続している接続部を有し、前記収容室は、前記収容室内に潤滑油を供給もしくは排出する連通孔が設けられていることを特徴とするものである。

この発明においては、アクチュエータによって、ポケットプレートとノッチプレートとの間に配置されたセレクタプレートを回転させることにより、ポケットプレートとノッチプレートとの間で一方向にトルクを伝達する状態に係合させる係合位置および正逆両方向に相対回転可能な解放位置に切り替えられる。そのアクチュエータにはリターンスプリングを収容する収容室が設けられている。したがって、エンジンの始動時などの極低温時には、前記収容室内に潤滑油を供給することにより、収容室内に満たされた高い粘度の潤滑油がリターンスプリングとともに抵抗となり、セレクタプレートが引き摺られ、アクチュエータアームが動くことを阻止または抑制することができる。これにより、ノッチプレートと係合片との誤係合を回避することができる。またこの発明の構成によれば収容室に供給された潤滑油が上記引き摺りトルクに対抗するため、リターンスプリングの弾性力を増大させる必要がなくアクチュエータの大型化の要因とならない。したがって、搭載性を確保しつつ、セレクタプレートが引き摺られ、アクチュエータアームが動くことを防ぐことができる。

この発明の実施の形態を示す斜視図である。 図１に示すII-II線に沿う断面図である。

この発明に係るセレクタブルワンウェイクラッチ（以下、ＳＯＷＣと記す。）は、直線的に前後動するアクチュエータによって、セレクタプレートを所定角度回転させることにより係合状態と非係合状態とに切り替えられるように構成されている。特に、この発明に係るＳＯＷＣは、車両における変速機などの動力伝達機構に用いることができる。

図１にこの発明に係る実施の形態の一例を示してあり、この発明に係るＳＯＷＣを係合状態と非係合状態とに切り替えるアクチュエータ１を示している。ＳＯＷＣは、従来知られている構成のものと同様の構成であり、その一例を簡単に説明すると、ＳＯＷＣは、ポケットプレートと、セレクタプレートと、ノッチプレートとを備えており、ここに挙げた順に収容し、開口端にスナップリングを取り付けることにより、これらポケットプレートと、セレクタプレートと、ノッチプレートとの三者が一体に組み付けられている。また、ポケットプレートには、係合片に相当するストラットを保持するポケットが形成され、ノッチプレートには、前記ポケットもしくはストラットに対向する箇所に、これらに対応した凹部であるノッチが形成されている。そして、セレクタプレートは、図１に示すアクチュエータアーム２と連結され、アクチュエータ１によって回転させられ、ＳＯＷＣを係合状態と非係合状態とに切り替えることができる。また、アクチュエータ１はＳＯＷＣの外周側に配置されており、プランジャ３と、リターンスプリング４とを備えている電磁アクチュエータである。なお図示するアクチュエータ１において、内部の構造は省略してある。

前記切替動作させるアクチュエータ１は、図示の例ではソレノイドによって構成されている。そのアクチュエータ１は、通電することによる電磁力で、この発明の実施例における操作軸に相当するプランジャ３をケーシング５内に引き戻すように構成されている。すなわち、プランジャ３を本体部側に引き戻す方向（図１における右方向）へ移動させるように構成されている。そしてプランジャ３は、アクチュエータ１およびリターンスプリング４とによって直線的に前後（図１における左右方向）へ動作させられ、プランジャ３が動作されることによって、アクチュエータアーム２を介してセレクタプレートが動作され、ＳＯＷＣを係合状態および非係合状態に切り替えられるように構成されている。

また、プランジャ３をケーシング５から突出させる方向に弾性力を作用させるリターンスプリング４は、プランジャ３の外周側に嵌合させられ、ケーシング５と後述するカラー６との間に配置されている。具体的には、図２に示すように、一端がアクチュエータ１の本体部分に当接し、他端がプランジャ３に設けられているカラー６に当接していて、これらの間に圧縮状態で配置されている。すなわち、プランジャ３を引き戻す電磁力とは反対方向にプランジャ３に力を加える方向に設けられている。このリターンスプリング４は、アクチュエータ１が動力をＯＦＦの状態にしたときに、プランジャ３の位置を元に戻す方向、つまり、図２における左方向に移動させる弾性力を生じるように構成されている。

そして、このアクチュエータ１には上記リターンスプリング４を収容する収容室７が設けられている。このアクチュエータ１はいわゆるアブソーバ構造が用いられており、収容室７は、収容室７内に潤滑油を供給もしくは排出することができるように構成されている。すなわち、収容室７に潤滑油を供給することにより、リターンスプリング４の復元力の不足分を潤滑油の粘性抵抗を利用して補う構造とされている。また収容室７には、潤滑油を供給もしくは排出できるように連通孔８が形成されている。すなわち、連通孔８により、潤滑油の油路が確保されている。そして、収容室７は潤滑油で満たされ、液密の状態とされている。

これらアクチュエータ１およびリターンスプリング４ならびにプランジャ３とセレクタプレートとの接続部９の具体的な構成は、図１に示すとおりである。すなわち、プランジャ３の一方の端部はケーシング５の内部に挿入されており、その挿入された部分によってケーシング５内で直線的に前後動するように支持され、またその挿入された部分に磁力が作用してプランジャ３をケーンシグ５内に引き戻すように構成されている。接続部９は、プランジャ３の前記ケーシング５から突き出している部分における端部に設けられている。この接続部９は、プランジャ３の動作方向とセレクタプレートの動作方向とが異なっていることに起因する曲げモーメントの発生を可及的に抑制するように構成されている。

具体的には、プランジャ３の前記ケーシング５から突出している部分の端部に、所定の間隔をあけた一対のカラー６が設けられている。これに対してセレクタプレートと連結されたアクチュエータアーム２が設けられている。そのアクチュエータアーム２の先端部の外周は、プランジャ３の軸線方向を直径方向とした円弧面とされて、その円弧面を各カラー６の互いに対向する面に接触させた状態で各カラー６の間に挿入されている。したがってアクチュエータアーム２の先端部は、カラー６の間で回転できるから、プランジャ３がＳＯＷＣの外周側でＳＯＷＣの接線方向に前後動してもプランジャ３やアクチュエータアーム２には曲げモーメントが作用しないようになっている。すなわち、各カラー６は、アクチュエータアーム２を各カラー６との間に挟むことで、アクチュエータアーム２の軸線方向への動きを規制するよう構成されている。つまり、アクチュエータ１によってプランジャ３が前後動したときに、プランジャ３と共にアクチュエータアーム２がプランジャ３と同方向に動作するように構成されている。

上記のＳＯＷＣはアクチュエータ１をＯＦＦ状態に制御することにより非係合状態になる。すなわち、プランジャ３がリターンスプリング４の弾性力によってケーシング５から突き出す方向に押され、接続部９が図１の左方向に移動する。それに伴ってセレクタプレートが所定角度回転し、セレクタプレートの窓孔がポケットに対してずれることにより、ストラットがポケット内に押し込められる。すなわちセレクタプレートが解放位置に回転して、ストラットがノッチプレートから離脱し、ポケットプレートとノッチプレートとの連結が解かれる。したがって、ノッチプレートはポケットプレートに対して正逆いずれの方向にも相対回転することができる。

この状態でアクチュエータ１をＯＮ状態に制御すると、プランジャ３がリターンスプリング４の弾性力に抗して、電磁力によってケーシング５の内部に向けて引き戻される。プランジャ３に設けられている接続部９がプランジャ３の中心軸線方向に直線的に移動し、これに対して前記アクチュエータ１の先端部が前記カラー６に回転可能に接触しているから、アクチュエータ１およびこれが取り付けられているセレクタプレートが回転する。その結果、セレクタプレートの窓孔がストラットとほぼ一致し、ストラットの端部が窓孔を通ってノッチプレート側に突き出す。その状態でノッチプレートが回転してノッチが窓孔に対してほぼ一致すると、ストラットの端部がノッチに内部に入り込む。その場合、ノッチの内面の係合面がストラットの端部に向かう方向にノッチプレートが回転していると、ストラットが係合面に突き当たっていわゆる係合状態になり、ポケットプレートとノッチプレートとの間で、ストラットを介してトルクが伝達される。

これとは反対に係合面がストラットの端部から離れる方向にノッチプレートが回転している場合には、ストラットの上面（背面）にノッチの開口端縁が突き当たり、ストラットがポケット側に伏すように押されるので、ストラットはノッチから離脱させられ、ノッチプレートはポケットプレートに対して回転することができる。すなわち非係合状態となる。

係合状態と非係合状態との切り替えは、上述したように、アクチュエータ１によってそのプランジャ３を直線的に前後動させることにより行われる。しかしながら、エンジンの始動時にＳＯＷＣの潤滑油が極低温となっていると、アクチュエータ１をＯＦＦ状態に制御している場合であっても、潤滑油の粘度が高く、セレクタプレートが引き摺られることによりアクチュエータアーム２が係合方向に作用し、ノッチプレートとストラットとが誤係合することがある。これに対してこの発明に係る上述したアクチュエータ１の構造では、収容室７を設けている。その収容室７には、上述したように潤滑油が供給され収容室７内に潤滑油が満たされているため、リターンスプリング４の復元力とともに潤滑油の粘性の抵抗とによりセレクタプレートが引き摺られてアクチュエータアーム２が係合方向に動くことを阻止または抑制することができる。すなわち、収容室７に潤滑油を供給することにより、リターンスプリング４の復元力の不足分を潤滑油の粘性抵抗を利用して補うことができる。これにより潤滑油が極低温時の場合においても、セレクタプレートが引き摺られることがないため、ノッチプレートとストラットとが誤係合することを回避することができる。またこの発明の構成によれば、収容室７に潤滑油を供給することで、セレクタプレートに作用する引き摺りトルクに対抗することができるため、リターンスプリング４の弾性力を増大させる必要がなく、アクチュエータ１全体の大型化を防ぐことができ、搭載性の悪化の要因とならない。つまり、搭載性を確保しつつ、セレクタプレートの引き摺りによって係合方向に動くことを防ぐことができる。

なお、アクチュエータ１をＯＮの状態、すなわち係合状態に制御する場合やエンジンの始動時（極低温時）以外の場合は、潤滑油を連通孔８から排出することで係合要求に対する応答性は確保される。

１…アクチュエータ、 ２…アクチュエータアーム、 ３…操作軸（プランジャ）、 ４…リターンスプリング、 ５…ケーシング、 ７…収容室、 ８…連通孔、 ９…接続部。

Claims (1)

1. ポケットプレートとノッチプレートと、前記ポケットプレートと前記ノッチプレートとの間に配置され、所定の角度範囲で回転することにより各プレートを所定の一方向でトルクを伝達する状態に係合させる係合位置および前記各プレートを正逆両方向に相対回転可能な解放位置に移動させるセレクタプレートと、前記セレクタプレートに連結された操作軸を直線的に前後動させるアクチュエータとを備えたセレクタブルワンウェイクラッチにおいて、
   前記アクチュエータは、所定の部材に固定されるとともに前記操作軸を直線的に前後動できるように支持するケーシングと前記操作軸を前記ケーシングから突出させる方向に弾性力を作用させるリターンスプリングを収容する収容室とを備え、
   前記操作軸は、前記ケーシングから突出している部分に、前記セレクタプレートを接続している接続部を有し、
   前記収容室は、前記収容室内に潤滑油を供給もしくは排出する連通孔が設けられている
   ことを特徴とするセレクタブルワンウェイクラッチ。

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