JP4188620B2

JP4188620B2 - エンドベアリングおよびワンウェイクラッチ装置

Info

Publication number: JP4188620B2
Application number: JP2002146559A
Authority: JP
Inventors: 典洋山本
Original assignee: Ｎｓｋワーナー株式会社
Priority date: 2002-05-21
Filing date: 2002-05-21
Publication date: 2008-11-26
Anticipated expiration: 2022-05-21
Also published as: JP2003336665A; US20040020738A1; US6863164B2

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、前記補強部は、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３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

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。
前記補強部は、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。
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。