JP2003056605A

JP2003056605A - ラチェットワンウェイクラッチ及びラチェットワンウェイクラッチを用いたステータ

Info

Publication number: JP2003056605A
Application number: JP2001245222A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Muramatsu; 和彦村松
Original assignee: NSK Warner KK
Current assignee: NSK Warner KK
Priority date: 2001-08-13
Filing date: 2001-08-13
Publication date: 2003-02-26

Abstract

(57)【要約】【課題】爪部材が凹部に嵌合するときに発生する衝撃
を吸収し、振動や衝撃音を抑えたラチェットワンウェイ
クラッチを提供する。【解決手段】同軸上に配置された内輪２及び外輪３を
備え、内輪または外輪のうちの一方にトルクを伝達する
爪部材４及び爪部材を付勢する付勢部材５を配置し、他
方に爪部材が嵌合する凹部６を設けたラチェットワンウ
ェイクラッチにおいて、爪部材が凹部に嵌合する際に発
生する衝撃を吸収または緩衝するための衝撃吸収部材２
０，２２，２４が設けられていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車、農機、建
機、工業機械などの変速機、特に車両等の自動変速機等
に使用され、バックストップなどの機能を果たすワンウ
ェイクラッチのうち、ロック機構にラチェットを用いた
ラチェットワンウェイクラッチ及び該ラチェットワンウ
ェイクラッチを用いたトルクコンバータ用のステータに
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動変速機に用いられるワンウ
ェイクラッチは、相対回転する外輪及び内輪を有し、外
輪と内輪との間でトルクを伝達するスプラグやローラな
どが外輪または内輪の軌道面に設けたカム面に噛み合う
ことで、一方向のみに回転トルクを伝達している。ま
た、逆方向では空転する構成となっている。

【０００３】このようなワンウェイクラッチの中で、外
輪と内輪との間でトルクを伝達するトルク伝達部材とし
てラチェット（爪部材）を用いたラチェットワンウェイ
クラッチがある。ラチェットワンウェイクラッチは、内
周にポケットを有する外輪と、外輪と同軸上に配置され
外周にノッチを有する内輪と、前記ポケットに収納され
内輪のノッチ（凹部）に嵌合してワンウェイクラッチを
ロック状態にし内輪と外輪との間でトルクを伝達させる
爪部材と、爪部材を内輪へ付勢する弾性体とによって構
成される。

【０００４】以上の構成のラチェットワンウェイクラッ
チは、ワンウェイクラッチが一方向に回転すると、爪部
材が内輪の外周に対してフリーで摺動するので、外輪と
内輪とは相対的に空転する。次に、ワンウェイクラッチ
が他方向に回転しようとすると、爪部材がノッチに嵌合
し、ワンウェイクラッチがロックアップ状態になる。

【０００５】近年では自動変速機を始めとする自動車部
品の小型化、軽量化、低コスト化に関する開発が盛んに
行われており、ワンウェイクラッチもその例外ではな
い。このような要求に応じるためラチェットワンウェイ
クラッチの使用が提案されている。

【０００６】クラッチのハブを外輪に用いた従来のラチ
ェットワンウェイクラッチは、同軸上に配置された内輪
及び外輪を有し、外輪の内周部分には爪部材が配置され
ていてガータースプリングに付勢される構成となってい
る。

【０００７】ラチェットワンウェイクラッチは内輪と外
輪が所定方向に相対回転した場合は爪部材が内輪の外周
に設けられた凹部に嵌合してトルクを伝達し、所定方向
と反対の方向に相対回転した場合は空転する。一般的な
ラチェットワンウェイクラッチに関しては、例えば、米
国特許第5,853,073号明細書に詳細が述べられている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上のような構成の従
来のラチェットワンウェイクラッチにおいては、その構
成上、爪部材が凹部に嵌合する際、噛合いにより生ずる
衝撃により打音などの衝撃音が発生することが避けられ
なかった。また、同様に、内輪側から駆動軸側へと衝撃
による振動が伝達される。例えば、車両に用いられた場
合、衝撃音や振動は乗員に不快感を与え、また振動はワ
ンウェイクラッチそのものの作動に悪影響を与える恐れ
がある。そこで、本発明は、爪部材が凹部に嵌合すると
きに発生する衝撃を吸収し、振動や衝撃音を抑えたラチ
ェットワンウェイクラッチを提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のラチェットワンウェイクラッチは、同軸上
に配置された内輪及び外輪を備え、内輪または外輪のう
ちの一方にトルクを伝達する爪部材及び爪部材を付勢す
る付勢部材を配置し、他方に爪部材が嵌合する凹部を設
けたラチェットワンウェイクラッチにおいて、爪部材が
凹部に嵌合する際に発生する衝撃を吸収または緩衝する
ための衝撃吸収部材が設けられていることを特徴とす
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明では爪部材が凹部に嵌合す
る際に発生する衝撃を吸収または緩衝するための衝撃吸
収部材を設けた。衝撃吸収部材は弾性部材であり、以下
のように配置する。

【００１１】衝撃吸収部材を凹部に設ける。衝撃吸収部
材は、内輪と駆動軸との間に設ける。また、内輪と駆動
軸とはスプラインにより嵌合しており、衝撃吸収部材
は、スプラインに設けられる。

【００１２】

【実施例】以下、添付図面を用いて本発明を詳細に説明
する。尚、図面において同一部分は同一符号で示してあ
る。また、各実施例は本発明を例示として説明するもの
であり、本発明を限定するものではないことは言うまで
もない。

【００１３】図１は、本発明のラチェットワンウェイク
ラッチを用いたトルクコンバータ用のステータの正面図
であり、図２は、図1のＺ−Ｏ−Ｚ線に沿った断面図で
ある。ステータ１は羽根車７の内周に配置した外輪３
と、外輪３と同軸上に配置された内輪２とを有する。外
輪３の内周には第1ポケット１５及び第２ポケット１６
が設けられ、第1ポケット１５内にはラチェット、すな
わち爪部材４が、また第２ポケット１６には爪部材４を
斜め内径方向に付勢する付勢スプリング５を配置する。
一方、内輪２の外周には爪部材４が嵌合する凹部６を形
成する。

【００１４】羽根車７の内周側部分１４は外輪３の外周
及び側面と接して、ブシュの機能を有しており、軸受と
して機能すると共に、爪部材４及び付勢スプリング５を
軸方向で支持している。また、内周部分１４と外輪３と
の間にはスプリング８が介在している。内周部分１４に
は凸部９を、また外輪３の外周部分には凹部１０を形成
し、隙間１１を介して凹部１０が凸部９を覆い、スプリ
ング８が凸部９を凹部１０の片側に押圧するようになっ
ている。この構成をとることによって爪部材４が内輪２
外周の凹部６に嵌合したときの衝撃をスプリング８が吸
収し、またスプリング８の収縮範囲内で、凸部９と凹部
１０とが嵌合することで各部材間の相対回動を制限して
スプリング８のへたりや破損を防止する仕組みになって
いる。

【００１５】尚、ステータ１の外輪３の内周に応力分散
手段１２としての凹部を設けた。この応力分散手段１２
は、半径方向断面でほぼ半円形状をしており、曲面によ
って形成されている。スプリング８は、不図示の治具を
用いて組み付け窓１７を介してラチェットワンウェイク
ラッチに組みつけられる。また、内輪２の内周には後述
の駆動軸と連結するためのスプライン１８が設けられて
いる。

【００１６】（第１実施例）図３乃至図５は、本発明の
第１実施例の詳細を示している。図３は、第１実施例に
使用する弾性部材の正面図であり、図４は、図３の弾性
部材の断面図であり、図５は、図３の弾性部材を駆動軸
に嵌合した状態を示す軸方向断面図である。

【００１７】図３及び図４から分かるように、衝撃吸収
部材、すなわち弾性部材２０は、断面がほぼ円形で、全
体としてほぼ環状の部材である。所定の弾性を有するゴ
ム等の材料から作られている。図５は、弾性部材２１の
装着状態を説明している。

【００１８】図５に示すように、駆動軸２１は、スプラ
イン１８により内輪２に嵌合している。弾性部材２０
は、軸方向位置を固定するため駆動軸２１の外周面に設
けた環状の溝２６に嵌合して、内輪２の軸方向一端部に
位置する。すなわち、内輪２のスプライン１８と駆動軸
２１の外周面との間に嵌合している。この構成により、
爪部材４が、凹部６に嵌合する際に発生する衝撃は、弾
性部材２０に吸収または緩衝され、駆動軸２１に伝達す
ることを防止できる。

【００１９】尚、図５では、内輪２の軸方向の一端にの
み弾性部材２０を介装しているが、両端に設けることも
できる。そのようにすることで、衝撃吸収機能が更に向
上する。

【００２０】（第２実施例）図６は、第２実施例のラチ
ェットワンウェイクラッチの部分正面図であり、図７
は、第２実施例のラチェットワンウェイクラッチの部分
上面図である。第２実施例では、弾性部材２２は、環状
の部材ではなく、図７に示すように、断面ほぼ円形の柱
状の部材である。弾性部材は、第１実施例と同様にゴム
などで作られているが、比較的柔らかめの合成樹脂など
でもよい。

【００２１】衝撃吸収部材、すなわち弾性部材２２は、
凹部６内に設けられ、弾性部材２２が嵌合できる大きさ
で穿設されたポケット２３に収容されている。図６及び
図７に示すように、各凹部６に１個の弾性部材２２を配
置する。すなわち、凹部６の数と弾性部材２２の数とは
同一であるが、必要に応じて弾性部材２２の数を減少さ
せることもできる。つまり、すべての凹部６に弾性部材
２２を配置するのではなく、所定間隔で隔置することも
できる。

【００２２】弾性部材２２の軸方向長さは、図７から分
かるように、凹部６、すなわち内輪２の軸方向長さの約
１／３であるが、内輪２の軸方向の全幅と同じ長さにす
ることもできる。このような構成により、爪部材４が凹
部６に嵌合すると、爪部材４の先端が弾性部材２２によ
り当接することで衝撃を吸収または緩衝することができ
る。

【００２３】（第３実施例）図８は、第３実施例のラチ
ェットワンウェイクラッチの部分正面図であり、図９
は、第３実施例のラチェットワンウェイクラッチの部分
正面図であり、衝撃を吸収した状態を示しており、図１
０は、第３実施例のラチェットワンウェイクラッチの部
分上面図である。

【００２４】衝撃吸収部材、すなわち弾性部材２４は、
駆動軸２１のスプライン１９の山部に穿設されたポケッ
ト２５内に収容されている。図８−１０に示すように、
スプライン１９の各山に１個の弾性部材２４を配置す
る。すなわち、スプライン１９の山の数と弾性部材２４
の数とは同一であるが、必要に応じて弾性部材２４の数
を減少させることもできる。つまり、すべての山に弾性
部材２４を配置するのではなく、所定間隔で隔置するこ
ともできる。

【００２５】また、弾性部材２４の軸方向長さは、図１
０から分かるように、スプライン１９の山の軸方向長さ
の約１／２であるが、山の軸方向の全幅と同じ長さにす
ることもできる。また、弾性部材２４は、内輪２のスプ
ライン１８側に設けることもできる。また、弾性部材２
４は、第２実施例と同様に、断面ほぼ円形の柱状の部材
である。弾性部材２４は、第１及び第２実施例と同様に
ゴムなどで作られているが、比較的柔らかめの合成樹脂
などでもよい。

【００２６】図８は、内輪２の凹部６に対して、爪部材
４がまだ完全に嵌合していない状態を示している。この
とき、内輪２のスプライン１８と駆動軸２１のスプライ
ン１９とは、図で左側の側面で接触しており、その反対
側に配置された弾性部材２４はまだ潰れていない。この
状態から、図９に示す状態、すなわち爪部材４が凹部６
に対して完全に嵌合すると、その衝撃により、スプライ
ン１８と１９とは相対的に移動し、図で右方向の側面で
互いに接触する。このとき、弾性部材２４が潰れて衝撃
を吸収する。

【００２７】以上説明した、本発明の各実施例では、内
輪２側に凹部を設け、外輪３側に爪部材を設けたら、こ
れは逆の構成とすることももちろん可能である。すなわ
ち、内輪２に爪部材とそれを収容するポケットを設け、
外輪３に凹部を設けることもできる。その場合、第２実
施例で内輪側の凹部に設けた弾性部材が外輪側の凹部に
配置されることは言うまでもない。また、第３実施例で
は内輪側のスプライン１８にポケットを設け、そこに弾
性部材２４を配置することもできる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明した本発明のラチェットワンウ
ェイクラッチ及びそれを用いたステータは、以下のよう
な効果を奏する。本発明の構成によれば、ラチェットワ
ンウェイクラッチにおいて爪部材が凹部に嵌合するとき
に発生する衝撃を吸収し、振動や衝撃音を抑えることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のラチェットワンウェイクラッチを用い
たステータの正面図である。

【図２】図1のＺ−Ｏ−Ｚ線に沿った断面図である。

【図３】第１実施例に使用する弾性部材の正面図であ
る。

【図４】図３の弾性部材の断面図である。

【図５】図３の弾性部材を駆動軸に嵌合した状態を示す
軸方向断面図である。

【図６】第２実施例のラチェットワンウェイクラッチの
部分正面図である。

【図７】第２実施例のラチェットワンウェイクラッチの
部分上面図である。

【図８】第３実施例のラチェットワンウェイクラッチの
部分正面図である。

【図９】第３実施例のラチェットワンウェイクラッチの
部分正面図であり、衝撃を吸収した状態を示している。

【図１０】第３実施例のラチェットワンウェイクラッチ
の部分上面図である。

【符号の説明】

１ステータ２内輪３外輪４爪部材５付勢スプリング６凹部１５第1ポケット１６第２ポケット１８，１９スプライン２０，２２，２４弾性部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】同軸上に配置された内輪及び外輪を備
え、前記内輪または外輪のうちの一方にトルクを伝達す
る爪部材及び前記爪部材を付勢する付勢部材を配置し、
他方に前記爪部材が嵌合する凹部を設けたラチェットワ
ンウェイクラッチにおいて、前記爪部材が前記凹部に嵌合する際に発生する衝撃を吸
収または緩衝するための衝撃吸収部材が設けられている
ことを特徴とするラチェットワンウェイクラッチ。
【請求項２】前記衝撃吸収部材は前記凹部に設けられ
ていることを特徴とする請求項１に記載のラチェットワ
ンウェイクラッチ。
【請求項３】前記衝撃吸収部材は、前記内輪と駆動軸
との間に設けられていることを特徴とする請求項１に記
載のラチェットワンウェイクラッチ。
【請求項４】前記内輪と駆動軸とはスプラインを介し
て嵌合しており、前記衝撃吸収部材は、前記スプライン
に設けられていることを特徴とする請求項３に記載のラ
チェットワンウェイクラッチ。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれか1項に記載の
ラチェットワンウェイクラッチを用いたステータ。