JP4755783B2 - ワンウェイクラッチ装置 - Google Patents

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に係り、詳しくは搬送作業の容易化等を図る技術に関する。
【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】
図２０は、摩擦係合手段に内装されるスプラグ式ワンウェイクラッチ装置の一例を要部縦断面により示してある。ワンウェイクラッチ装置１２１は、外周面に開口する油路１２３が形成された内輪５や、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９、内輪５と外輪９との間に介装されたワンウェイクラッチ機構１２５等からなっている。ワンウェイクラッチ機構１２５は、トルク伝達部材である多数個のスプラグ１２７と、スプラグ１２７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１２９と、リボンスプリング１２９を環状に保持する外側保持器１３１と、外側保持器１３１と伴にスプラグ１２７の過度の傾きを抑制する内側保持器１３３と、両保持器１３１，１３３を所定の間隔に保持してスプラグ１２７の作動を確実なものにする一対のエンドベアリング１３５と、これら各部品の軸方向移動を規制する側板１３７，１３９とから構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この種のワンウェイクラッチ装置１２１は、内輪５が回転して外輪９が固定された状態で用いられることが多いが、内輪５が固定されて外輪９が回転する状態で用いられることも少なからずある。この場合、内輪５とスプラグ１２７やエンドベアリング１３５との間に潤滑油が進入し難いため、潤滑不良による摺動面の摩耗や焼付き等が発生する虞があった。また、エンドベアリング１３５は、高精度が要求される部品であるために加工コストが高くなり、ワンウェイクラッチ装置１２１の単価を引き上げる要因となっていた。そこで、内輪と外輪との間にトルク伝達部材としてローラを介装すると共に、内輪側にカム面が形成されたローラ式ワンウェイクラッチ装置の採用が検討されている。ローラ式ワンウェイクラッチ装置は、ローラを係合方向に付勢するスプリングと、内輪と外輪との間に所定の間隙を形成するブロックベアリングと、内輪に外嵌してローラ、スプリングおよびブロックベアリングを保持する保持器とを構成部品として有している。
【０００５】
ところで、このローラ式ワンウェイクラッチ装置では、上述した諸問題が解決されると同時に、空転時における引き摺りトルクも低減されるが、搬送時にその構成部品が脱落しやすいという別種の問題があった。すなわち、ローラ式ワンウェイクラッチ装置においては、構成要素たる外輪が自動変速機等の出力軸や入力軸であるため、自動変速機等を組み立てる前のサブアッシとしては当然に存在していない。したがって、サブアッシの搬送時に何らかの衝撃が加わったりすると、内輪および保持器に組み付けられたローラやスプリング、ブロックベアリングが比較的容易に脱落する。この場合、不良品となった製品を別途処理する必要があることから、作業効率を低下させてしまう。
本発明は、上記状況に鑑みなされたもので、保持器による構成部品の保持を確実にし、もって組立作業効率の向上等を図ったワンウェイクラッチを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、請求項１の発明では、内輪と外輪との間に介装され、当該内輪と当該外輪との一回転方向の相対回転時にのみトルク伝達を行う複数個のローラと、これらローラを係合方向に付勢するスプリングと、当該内輪と前記外輪との間に所定の間隙を形成するブロックベアリングと、前記内輪に外嵌する環状部を有し、前記ローラ、スプリングおよびブロックベアリングの保持に供される保持器とを備えたワンウェイクラッチ装置において、前記保持器には、前記外輪に組み込まれていない状態で前記ブロックベアリングを前記内輪と伴に挟持するブロックベアリング押圧片が形成されたものを提案する。
この発明によれば、サブアッシの搬送時や運転時に何らかの衝撃が加わっても、保持器のブロックベアリング押圧片と内輪とに挟持されたブロックベアリングは容易に脱落しない。
【０００９】
また、請求項２の発明では、請求項１のワンウェイクラッチ装置において、前記保持器が合成樹脂を素材としたものを提案する。
この発明によれば、保持器の形状が比較的複雑であっても、金型を用いることによって製造が容易に行えると同時に、重量の軽減も図れる。
【００１０】
【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正面図であり、図２は図１中の拡大Ａ−Ａ断面図である。また、図３は保持器の背面図であり、図４は同平面図である。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、自動変速機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２中左側を前方とする。
【００１１】
図１および図２に示したように、本実施形態のワンウェイクラッチ装置１は、内周面にスプライン３を有する円環状の内輪５と、外周面にスプライン７を有し内輪５と同軸かつ相対回動自在に配置された円筒状の外輪９と、内輪５と外輪９との間に介装されたトルク伝達部材たる多数本の円柱状のローラ１１等から構成されている。内輪５の外周面には、円周方向に沿って形成された複数のカム面１３と、軸方向に沿って形成された複数の係止溝１５とが形成されている。各ローラ１１は、外輪９の内周面とカム面１３との間に配置されており、アコーディオンスプリング１７によりカム面１３内で係合方向に付勢されている。
【００１２】
各係止溝１５には含油焼結合金製のブロックベアリング１９が係合しており、これらブロックベアリング１９により内輪５と外輪９との間隔が保持されている。図１，図２中、符号２１で示した部材はナイロンやポリプロピレン等の合成樹脂を素材とした射出成型品の保持器であり、ローラ１１およびアコーディオンスプリング１７、ブロックベアリング１９を内輪５と外輪９との間に保持している。また、符号２３で示した部材は外輪９に内嵌・保持されてローラ１１や内輪５に対して相対回転する側板であり、外輪９に係合したスナップリング２５によって軸方向への移動が規制されている。
【００１３】
図３，図４に示したように、保持器２１は、第１，第２フランジ部３３，３５と、両フランジ部３３，３５を連結する第１〜第３柱部３７，３９，４１とからなっている。両フランジ部３３，３５の外側面は相手側部材と摺動するため、長期間に亘る運転による摩耗を防ぐべく、潤滑油を供給する必要がある。そのため、両フランジ部３３，３５にはディンプル４３が形成され、第２フランジ部３５には油溝４５が形成されている。更に、第２フランジ部３５には、油溝４５からの潤滑油をローラ１１やカム面１３に供給するための連通孔４７と、外輪９の内周面への潤滑油の供給を促進するための油通路４９とが形成されている。
【００１４】
図５は、外輪９に組み込まれる前のサブアッシ状態での、ワンウェイクラッチ装置１の要部拡大図であり、ローラ１１およびアコーディオンスプリング１７の保持部位を示している。図４，図５に示したように、第２柱部３９は一対の山部５１，５３と、両山部５１，５３との間に位置する谷部５５とを有している。山部５３の上部はローラ係止片５７となっており、ローラ係止片５７には、その可撓性を向上させるべく、両側部に切欠き５９が形成されている。また、第３柱部４１も、第２柱部３９と同様に、山部６１，６３と谷部６５とを有し、山部６３の上部はローラ係止片６７となっており、ローラ係止片６７には、両側部に切欠き６９が形成されている。本実施形態の場合、ローラ係止片５７，６７のローラ１１側の面は、図６（図５中のＢ部拡大図）に示したように、ローラ１１の半径より若干大径の円弧面７０に形成されている。
【００１５】
アコーディオンスプリング１７は、波状に屈曲・成形された押圧力発生部７１と、谷部５５に先端側が嵌入・拡開するＳ字形状の取付部７３とから形成されている。外輪９にワンウェイクラッチ装置１が組み込まれない状態では、ローラ１１は、アコーディオンスプリング１７の押圧力発生部７１に付勢され、第２，第３柱部３９，４１の山部５３，６３に押し付けられる。そして、山部５３，６３の上方部分がローラ１１の半径より若干大径の円弧面７０を有するローラ係止片６７に形成されているため、保持器２１によりローラ１１が確実かつ安定して保持され、外輪９に組み込まれる前のサブアッシ状態においても、ワンウェイクラッチ装置１からローラ１１が脱落し難くなる。
【００１６】
図７は、外輪９に組み込まれた状態での、ワンウェイクラッチ装置１の要部拡大図であり、図５と同様に、ローラ１１およびアコーディオンスプリング１７の保持部位を示している。図４，図７，図８（図７中のＣ部拡大図）に示したように、第２柱部３９の山部５３には、その谷部５５側にスプリング係止手段たるスプリング係止片７５が突設されている。スプリング係止片７５は、アコーディオンスプリング１７の上方への抜け出しを防止するべく、取付部７３の端部を係止している。これにより、谷部５５，６５内で取付部７３が拡開することも相俟って、アコーディオンスプリング１７が確実かつ強固に保持される。その結果、外輪９にワンウェイクラッチ装置１が組付けられる前だけではなく、組付けられた後に押圧力発生部７１が繰り返し撓み変形しても、アコーディオンスプリング１７の保持器２１からの脱落や位置ずれが防止される。
【００１７】
図９はワンウェイクラッチ装置１の要部拡大図であり、ブロックベアリング１９の保持部位を示している。ブロックベアリング１９は、中空の矩形断面に形成されており、底面に内輪５の係止溝１５に嵌入する凸部８１が突設され、図１０（図９中のＤ部拡大図）に示したように、上部（肩部）には異なる傾斜の二平面８３，８５からなる押付部８７が形成されている。一方、保持器２１の第１柱部３７は、一対の山部９１，９３と、両山部９１，９３との間に位置する谷部９５とを有しており、山部９３の上部がブロックベアリング押圧片９７となっている。ブロックベアリング押圧片９７の両側面にはその可撓性を向上させるべく切欠き９９が形成されている。尚、これらの切欠き９９は、第２，第３柱部３９，４１の山部５３，６３における切欠き５９，６９よりも大きく形成されており、ブロックベアリング押圧片９７の可撓性も当然に大きくなっている。
【００１８】
ブロックベアリング押圧片９７は、異なる傾斜の二平面１０１，１０３を有しており、これら二平面１０１，１０３がブロックベアリング１９の押付部８７の二平面８３，８５に当接している。ブロックベアリング押圧片９７は、非拘束時には図９中に破線で示すかたちになるように形成されているため、弾性変形の反力をもってブロックベアリング１９の押付部８７を押圧している。これにより、ブロックベアリング１９は、図９中に矢印Ｆで示す方向に力を受け、底面や凸部８１が所定の押圧力をもって内輪５やその係止溝１５等に当接する。その結果、ブロックベアリング１９は、ブロックベアリング押圧片９７と内輪５とにより強固に挟持されることになり、内輪５や保持器２１からの脱落が防止される。
【００１９】
図１１は、第１実施形態の一部変形例を示す要部拡大図である。本実施形態は、ブロックベアリング１９の押圧形態を一部変更したもので、ブロックベアリング１９の側部に押付部８７を形成し、その押付部８７をブロックベアリング押圧片９７により押圧するようにしている。本変形例の作用は、上述した第１実施形態と同一であるが、ブロックベアリング１９と外輪９との摺接面積が大きくなっている。
【００２０】
図１２および図１３は、共に第１実施形態の一部変形例に係る保持器を示す平面図であり、前出の図４に対応している。これら変形例の保持器も上述した第１実施形態のものと略同様であるが、図１４（図１２中のＥ部拡大図）や図１５（図１３中のＦ部拡大図）に示したように、スプリング係止片７５の両端が円弧１０５に形成されたり（図１４）、面取り１０７を施されたりしている。
【００２１】
図１６は第２実施形態に係るワンウェイクラッチ装置の要部拡大図であり、図１７は同実施形態に係るアコーディオンスプリングの要部拡大図である。第２実施形態は、外輪側にカム面が形成されている以外は上述した第１実施形態と略同様の構成を採っているが、アコーディオンスプリング１７の保持形態が異なっている。すなわち、本実施形態では、柱部３９の山部５１の背面にスプリング係止突起１１１が形成される一方、アコーディオンスプリング１７には係止突起１１１に対応する位置に長円形の係止孔１１３が穿設されている。
【００２２】
第２実施形態では、組立状態において係止突起１１１が係止孔１１３に嵌入する。これにより、第１実施形態と同様にアコーディオンスプリング１７が確実かつ強固に保持される。その結果、内輪５にワンウェイクラッチ装置１が組付けられる前だけではなく、組付けられた後に押圧力発生部７１が繰り返し撓み変形しても、アコーディオンスプリング１７の保持器２１からの脱落や位置ずれが防止される。
【００２３】
図１８は第３実施形態に係るワンウェイクラッチ装置の要部拡大図であり、図１９は同実施形態に係るアコーディオンスプリングの要部拡大図である。第３実施形態も、外輪側にカム面が形成されている以外は上述した第１実施形態と略同様の構成を採っているが、アコーディオンスプリング１７の保持形態が異なっている。すなわち、本実施形態では、アコーディオンスプリング１７には舌片１１５がいわゆる切り起こしにより形成されており、この舌片１１５が柱部３９の山部５１の前面に所定の弾発力をもって当接している。
【００２４】
第３実施形態の舌片１１５は、アコーディオンスプリング１７を保持器２１に組み付ける際に弾性変形する一方、アコーディオンスプリング１７に対して保持器２１から脱落する力が加わると山部５１の前面に食い込んでその脱落を阻止する。これにより、第１実施形態と同様にアコーディオンスプリング１７が確実かつ強固に保持される。その結果、内輪５にワンウェイクラッチ装置１が組付けられる前だけではなく、組付けられた後に押圧力発生部７１が繰り返し撓み変形しても、アコーディオンスプリング１７の保持器２１からの脱落や位置ずれが防止される。
【００２５】
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、アコーディオンスプリングを係止するスプリング係止手段やブロックベアリングを押圧・保持するブロックベアリング押圧片は、これら部材の移動を規制できるものであれば、大きさや形状、配置、個数等を生産性等を考慮して決定することができる。その他、本発明を逸脱しない範囲であれば、ワンウェイクラッチ装置の全体構成や各部材の具体的形状等についても適宜変更可能である。
【００２６】
【発明の効果】
本発明のワンウェイクラッチ装置によれば、サブアッシでの搬送時等における構成部品の脱落が起こり難くなり、組立作業の円滑化等が実現される。
【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正面図である。
【図２】図１中の拡大Ａ−Ａ断面図である。
【図３】保持器の背面図である。
【図４】同平面図である。
【図５】ワンウェイクラッチ装置の要部拡大図である。
【図６】図５中のＢ部拡大図である。
【図７】ワンウェイクラッチ装置の要部拡大図である。
【図８】図７中のＣ部拡大図である。
【図９】ワンウェイクラッチ装置の要部拡大図である。
【図１０】図９中のＤ部拡大図である。
【図１１】第１実施形態の一部変形例を示す要部拡大図である。
【図１２】第１実施形態の一部変形例に係る保持器を示す平面図である。
【図１３】第１実施形態の一部変形例に係る保持器を示す平面図である。
【図１４】図１２中のＥ部拡大図である。
【図１５】図１３中のＦ部拡大図である。
【図１６】第２実施形態に係るワンウェイクラッチ装置の要部拡大図である。
【図１７】同実施形態に係るアコーディオンスプリングの要部拡大図である。
【図１８】第３実施形態に係るワンウェイクラッチ装置の要部拡大図である。
【図１９】同実施形態に係るアコーディオンスプリングの要部拡大図である。
【図２０】従来のワンウェイクラッチ装置を示す要部縦断面図である。
【符号の説明】
１‥‥ワンウェイクラッチ装置
５‥‥内輪
９‥‥外輪
１１‥‥ローラ
１３‥‥カム面
１５‥‥係止溝
１７‥‥アコーディオンスプリング
１９‥‥ブロックベアリング
２１‥‥保持器
３３‥‥第１フランジ部
３５‥‥第２フランジ部
３７‥‥第１柱部
３９‥‥第２柱部
４１‥‥第３柱部
５３，６３‥‥山部
６７‥‥ローラ係止片
７０‥‥円弧面
７１‥‥押圧力発生部
７３‥‥取付部
７５‥‥スプリング係止片
８１‥‥凸部
８７‥‥押付部
９３‥‥山部
９７‥‥ブロックベアリング押圧片
１０５‥‥円弧
１０７‥‥面取り
１１１‥‥係止突起
１１３‥‥係止孔
１１５‥‥舌片

Claims (2)

1. 内輪と外輪との間に介装され、当該内輪と当該外輪との一回転方向の相対回転時にのみトルク伝達を行う複数個のローラと、
   これらローラを係合方向に付勢するスプリングと、
   当該内輪と前記外輪との間に所定の間隙を形成するブロックベアリングと、
   前記内輪に外嵌する環状部を有し、前記ローラ、スプリングおよびブロックベアリングの保持に供される保持器と
   を備えたワンウェイクラッチ装置において、
   前記保持器には、前記外輪に組み込まれていない状態で前記ブロックベアリングを前記内輪と伴に挟持するブロックベアリング押圧片が形成されたことを特徴とするワンウェイクラッチ装置。
2. 前記保持器が合成樹脂を素材とすることを特徴とする、請求項１記載のワンウェイクラッチ装置。

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