(57)【要約】【課題】  極めて簡単な構造であると共に、寸法的にも小さいコンパクトなワンウエイクラッチの提供。【解決手段】  互いに相対回転するように同軸を成して軸支された内輪１と外輪２の間にはリング状の空間４を形成し、この空間４には潤滑油を満たし、そして複数枚のピース３，３・・・は空間４に沿って互いに一部が重なり合うように配列すると共に潤滑油中に浮遊し、上記内輪１の外周及び外輪２の内周には複数のツメ５，５・・・、６，６・・・を等間隔で設けている。【選択図】    図１
2010019356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに相対回転するように同軸を成して軸支された内輪と外輪の間にはリング状の空間を形成し、この空間には潤滑油を満たし、そして複数枚のピースは空間に沿って互いに一部が重なり合うように配列すると共に潤滑油中に浮遊し、上記内輪の外周及び外輪の内周には複数のツメを等間隔で設けたことを特徴とするワンウエイクラッチ。
【請求項２】
互いに相対回転するように同軸を成して軸支された内側輪と外側輪の間にはリング状の空間を形成し、この空間には潤滑油を満たし、そして複数枚のピースは空間に沿って互いに一部が重なり合うように配列すると共に潤滑油中に浮遊し、上記内側輪の内面及び外側輪の内面には複数のツメを等間隔で設けたことを特徴とするワンウエイクラッチ。
【請求項３】
上記複数枚の各ピースは連結片によって繋がれた請求項１、又は請求項２記載のワンウエイクラッチ。
【請求項４】
トルクコンバータに内蔵され、タービンランナから出た作動流体の向きを変えてポンプインペラへ導いて回転を助長する働きをするステータにおいて、複数枚のブレードを放射状に設けているボディ部に備えているワンウエイクラッチは、互いに相対回転するように同軸を成して軸支された内輪と外輪を有し、該内輪と外輪の間にはリング状の空間を形成し、この空間には潤滑油を満たし、そして複数枚のピースは空間に沿って互いに一部が重なり合うように配列すると共に潤滑油中に浮遊し、上記内輪の外周及び外輪の内周には複数のツメを等間隔で設け、外輪に取付けた上記ブレードが一方向にのみ回転することが出来るようにしたことを特徴とするワンウエイクラッチを備えたトルクコンバータのステータ。
【請求項５】
トルクコンバータに内蔵され、タービンランナから出た作動流体の向きを変えてポンプインペラへ導いて回転を助長する働きをするステータにおいて、複数枚のブレードを放射状に設けているボディ部に備えているワンウエイクラッチは、互いに相対回転するように同軸を成して軸支された内側輪と外側輪を有し、該内側輪と外側輪の間にはリング状の空間を形成し、この空間には潤滑油を満たし、そして複数枚のピースは空間に沿って互いに一部が重なり合うように配列すると共に潤滑油中に浮遊し、上記内側輪の内面及び外側輪の内面には複数のツメを等間隔で設け、外側輪に取付けた上記ブレードが一方向にのみ回転することが出来るようにしたことを特徴とするワンウエイクラッチを備えたトルクコンバータのステータ。
【請求項６】
上記複数枚の各ピースは連結片によって繋がれた請求項４、又は請求項５記載のトルクコンバータのステータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一方向にのみ回転するように機能するワンウエイクラッチ及び該ワンウエイクラッチを備えたトルクコンバータのステータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図７は従来のトルクコンバータの断面を示している。同図の(イ)はポンプインペラ、(ロ)はタービンランナ、(ハ)はステータ、そして(ニ)はピストンをそれぞれ示し、これらはトルクコンバータ外殻（ホ）内に収容されている。そこでエンジンからの動力を得てフロントカバー（ヘ）が回転し、該フロントカバー（ヘ）と一体となっているポンプインペラ(イ)が回転し、その結果、作動流体を媒介としてタービンランナ(ロ)が回る。
【０００３】
そしてタービンランナ(ロ)のタービンハブ（ト）には軸(図示なし)が嵌って、タービンランナ(ロ)の回転をトランスミッション(図示なし)へ伝達することが出来る。すなわち、トルクコンバータは一種の流体クラッチである為に、ポンプインペラ(イ)の回転速度がある程度高くなるに従ってタービンランナ(ロ)は回り始め、さらに高速になるに従ってタービンランナ(ロ)の速度はポンプインペラ(イ)の回転速度に近づく。しかし作動流体を媒介としているトルクコンバータでは、タービンランナ(ロ)の回転速度はポンプインペラ(イ)と同一速度にはなり得ない。
【０００４】
そして、トルクコンバータにはステータ（ハ）が備えられていて、タービンランナ（ロ）に当たってから送り出される作動流体は、ポンプインペラ（イ）の回転を助長する方向に流れ方向が変えられる。該ステータ（ハ）はポンプインペラ（イ）とタービンランナ（ロ）との間に配置され、ポンプインペラ（イ）の回転方向にのみ回転するように、該ステータ（ハ）と固定シャフトとの間にはワンウエイクラッチ（チ）を備えている。
【０００５】
図８は従来のステータ（ハ）の外観を表している。該ステータ（ハ）はキャスティングされ、ボディ部（リ）、コア部（ヌ）、及び複数枚のブレード（ル）、（ル）・・・で構成している。上記ブレード（ル）、（ル）・・・はタービンランナ（ロ）から流れ出る作動流体を受けて回転し、ポンプインペラ（イ）へその回転を助長するように送り出すことが出来る。
【０００６】
ところで、該ステータ（ハ）にはワンウエイクラッチ（チ）が備わっていて、タービンランナ（ロ）の回転速度が低くて流れ出る作動流体がステータブレード（ル）の背面側に当る時には回転しないように、しかしタービンランナ（ロ）の回転速度が高くなって作動流体がブレードの正面側に当るようになれば、回転することが出来る。
【０００７】
従来では、同心円状に設けられた外輪（ヲ）と内輪（ワ）との間での動力の伝達を制御するために複数のスプラグ（カ）、（カ）・・・が使用されている。このスプラグ型ワンウエイクラッチは、外輪（ヲ）と内輪（ワ）との相対的な回転方向の違いに基づいてスプラグ（カ）、（カ）・・・が傾動し、外輪（ヲ）と内輪（ワ）とを互いにロック状態とさせたり、又はアンロック状態とさせることによって外輪（ヲ）と内輪（ワ）との間での動力の伝達状態を確立したり又は解除したりするものである。
【０００８】
ステータ（ハ）にスプラグ型ワンウエイクラッチ（チ）を備えることで、ステータ軸部の寸法は大きくなり、すなわち厚さ寸法のみならず外径寸法も大きくなる。スタータ（ハ）の外径が同じであるならば、スプラグ型ワンウエイクラッチ（チ）の採用に基づく外径寸法の拡大はブレード寸法を制約してしまう。
【０００９】
特開平９−２１４３２号に係る「ワンウエイクラッチ用ケージ」は、スプラグ型ワンウエイクラッチである。
【００１０】
大略リング形状を有しており、且つ円周方向に離隔した複数個のスプラグ収容用の開口部が形成されたケージであって、外輪に対向した外周面及び内輪に対向した内周面を有している。外周面及び内周面の少なくとも一方が、不所望の外力が印加されて心ズレが発生した場合に、少なくとも部分的に対応する外輪又は内輪と摺接する摺接面として構成されている。
【特許文献１】特開平９−２１４３２号に係る「ワンウエイクラッチ用ケージ」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このように、従来のワンウエイクラッチ及びステータには上記のごとき問題がある。本発明が解決しようとする課題はこれら問題点であって、極めて簡単な構造で、しかもコンパクトに構成することが出来るワンウエイクラッチを提供する。又、該ワンウエイクラッチを備えたステータを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係るワンウエイクラッチは、同心を成して取付けられている内輪と外輪の間にリング状の空間を形成し、この空間内に複数枚のピースを配列している。ここで、各ピースは個々に独立した部品であるが、複数枚のピースを連結して一体的に成形することもある。
ピースの配列形態は互いに一部が重なり合って、斜め状態に空間に沿って配列している。すなわち、横たわった状態ではあるが、内輪及び外輪の接線方向に対して僅かに起きた状態と成っている。そして、外輪の内周及び内輪の外周には複数のツメを等間隔で設け、このツメにピースの外辺及び内辺が係止可能な状態にある。
【００１３】
又、空間には潤滑油が充填されていて、上記複数枚のピースは潤滑油中に浮遊した状態にある。すなわち、何の部材にも取付けられておらず、互いに重なり合った状態でリング状の空間に横たわって配列している。
一方、本発明のワンウエイクラッチは内輪と外輪の間に限らず、内側輪と外側輪の間に空間を形成し、この空間内に同じように複数枚のピースを倒した状態で一部が重なった状態で配列して構成する場合もある。この場合も、複数枚のピースを連結して一体的に成形することも出来る。勿論、内側輪と外側輪の内面には複数のツメが形成されている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るワンウエイクラッチは内輪と外輪の間に形成されるリング状空間又は内側輪と外側輪の間に形成されるリング状空間に複数枚のピースを横たえると共に互いに一部を重ね合わせた状態で配列して構成した簡単な構造である。又、複数枚のピースを一体成形して製作することも可能である。そして、リング状空間には潤滑油が満たされて、この潤滑油中に各ピースは浮遊状態にあり、横たわって配列している各ピースが起立する方向に回転するならば、該ピースは内周面及び外周面、又は両内面に形成しているツメに係止してロックされる。
【００１５】
しかし、ピースがさらに倒れる方向に回転するならばロックされることはない。すなわち、ワンウエイクラッチとして機能することが出来る。そして、リング状空間は従来のワンウエイクラッチ用ゲージが嵌るリング状空間に比較して寸法的に小さく出来、この空間に横たわった複数枚の独立ピース又は一体成形により製作した複数枚のピースを収容可能と成り、その為に本発明のステータ寸法はコンパクト化される。又、外径を小さくしない場合には、その分だけブレード寸法を拡大してステータの性能が向上する。
【実施例】
【００１６】
図１は本発明に係るワンウエイクラッチを示す概略図である。同図の１は内輪、２は外輪、３はピースを表し、内輪１と外輪２の間にはリング状の空間４を形成している。ここで、内輪１が固定されている場合には、外輪２は一定方向にのみ回転し、逆に外輪２が固定されている場合には、内輪１は一定方向にのみ回転することが出来る。そして、外輪２の内周面には複数の小さなツメ５，５・・・が等間隔で設けられ、同じく内輪１の外周面にも複数の小さいツメ６，６・・・が等間隔で設けられている。ここで、上記ツメ５、６の形状は特に限定はしないが、ノコ刃のごとく両傾斜面の角度を違わせている。
【００１７】
又、上記リング状空間４には潤滑油が充填されていて、各ピース３，３・・・はこの潤滑油中に浮遊した状態で横たわって配列している。本発明では各ピース３，３・・・がリング状空間４に沿って配列し、特別な部材に支持されることなく潤滑油中に浮遊した状態にあり、潤滑油の流れで横たわったピース３，３・・・の向きが変化する。
【００１８】
ピース３は長方形の薄い金属板から成り、各ピース３，３・・・は一部が互いに重なり合った状態で横たわって配列し、外輪内周に形成したツメ５の先端と内輪外周に形成したツメ６の先端にピース３，３・・・の外辺と内辺が接しないようなリング状空間の寸法と成っている。
【００１９】
そして、リング状空間４に満たされている潤滑油が外に漏れないように、内輪１と外輪２の両側はシールされ、又、ピース３，３・・・が外れないようにガイドされている。ところで、内輪１が固定された状態で外輪２が時計方向（右方向）に回転するならば、潤滑油は外輪２と共に流れて空間４内での潤滑油の流れは外輪２の内周側は速くなり、それに伴い各ピース３，３・・・は該潤滑油の流れに押されてさらに倒れる（横たわる）。
【００２０】
従って、ピース３，３・・・がツメ５，５・・・、６，６・・・に係止することはなく、外輪２はロックされることなくスムーズに回転することが出来る。逆に、内輪１が固定された状態で外輪２が反時計方向（左方向）に回転する場合、潤滑油は外輪２と共に流れて空間４内での潤滑油の流れは外輪２の内周側は速くなり、それに伴い各ピース３，３・・・は該潤滑油の流れに押されて起立（反時計方向に回転起立）する。
【００２１】
その結果、ピース３は外輪２のツメ５に係止すると共に内輪１のツメ６にも係止する。そして、各ピース３，３・・・は互いに重なり合った状態で配列している為に、１枚のピース３だけが起立（反時計方向に回転起立）することはなく、全てのピース３，３・・・が起立してツメ５，５・・・、及びツメ６，６・・・に係止することになり、外輪２の回転は阻止される。
【００２２】
一方、外輪２が固定された状態で内輪１が反時計方向（左方向）に回転するならば、潤滑油は内輪１と共に流れて空間４内での潤滑油の流れは内輪１の外周側は速くなり、それに伴い各ピース３，３・・・は該潤滑油の流れに押されてさらに倒れる（横たわる）。従って、ピース３，３・・・がツメ５，５・・・、６，６・・・に係止することはなく、内輪１はロックされることなくスムーズに回転することが出来る。逆に、外輪２が固定された状態で内輪１が時計方向（右方向）に回転する場合、潤滑油は内輪１と共に流れて空間４内での潤滑油の流れは内輪１の外周側は速くなり、それに伴い各ピース３，３・・・は該潤滑油の流れに押されて起立（反時計方向に回転起立）する。
【００２３】
その結果、ピース３は内輪１のツメ６に係止すると共に外輪２のツメ５にも係止する。そして、各ピース３，３・・・は互いに重なり合った状態で配列している為に、１枚のピース３だけが起立（反時計方向に回転起立）することはなく、全てのピース３，３・・・が起立してツメ５，５・・・、及びツメ６，６・・・に係止することになり、内輪１は回転することが出来なくなる。
【００２４】
図２は本発明に係るワンウエイクラッチを示す他の実施例であり、同図の７は内側輪、８は外側輪、９はピースを夫々表している。ところで、内側輪７と外側輪８との間にはリング状の空間１０が形成され、この空間１０内には複数枚のピース９，９・・・が横たわった状態で配列している。この場合の上記ピース９は概略扇形を成しており、リング状空間１０の外周と内周になじむことが出来る形状としている。前記図１のワンウエイクラッチの場合とはピース９，９・・・の横たわる向きが違っている。
【００２５】
ところで、空間１０の内側輪側内面１１及び外側輪側内面１２には複数の小さなツメが形成され、内側輪７と外側輪８の相対回転方向を規制することが出来るワンウエイクラッチを構成している。図２（ａ）にはリング状空間１０に横たわったピース９，９・・・が互いに一部が重なり合って配列している平面図を示しているが、同図に示す具体例では左側のピース９が右側のピース９の上に重なり合う状態で配列している。
【００２６】
従って、内側輪７が固定した状態で外側輪８が時計方向（右方向）に回転するならば、各ピース９，９・・・はツメに係止することはないが、逆に外側輪８が反時計方向（左方向）に回転する場合には、ピース９，９・・・は空間１０に充填されている潤滑油の流れによって多少起立してツメに係止する。その結果、外側輪８の回転は阻止される。
【００２７】
外側輪８が固定して内側輪７が回転する場合も同じように、時計方向への回転は阻止される。ところで、図２に示すワンウエイクラッチは、内側輪７と外側輪８が相対回転して、一方向への回転のみが許容されるが、該空間１０に満たされている潤滑油が漏れないように内側輪７と外側輪８との摺動面はシールされる。ただし、該ワンウエイクラッチが潤滑油又は作動油の中に収容されて機能する場合には該シールは不要である。
【００２８】
図３は本発明に係るトルクコンバータのステータを示す外観図であり、同図の２１はボディ部、２２はコア部、１３はブレードを夫々表している。複数枚のブレード１３，１３・・・はボディ部２１の外周に放射状に配列され、ブレード１３，１３・・・の外周にはコア部２２が設けられている。
【００２９】
ここで、上記ブレード１３は飛行機の翼に類似した断面形状を成し、その内部は空洞化されていて、金属板を打抜き曲げ成形して製作することが出来る。又はアルミダイキャスト加工したり、樹脂をモールディング加工することも可能であるが、本発明ではブレード１３の製作方法に関しては限定しない。そして、コア部２２は金属製バンドで構成しているが、このコア部２２の構造に関しても自由である。さらには、従来のステータ通り、ボディ部２１、コア部２２、及びブレード１３，１３・・・をアルミダイキャスト製として一体成形する場合もある。
【００３０】
ところで、本発明では従来のボディ部に比較してその厚さ寸法（幅寸法）は小さく成っていて、これは本発明のワンウエイクラッチを採用することで可能となる。図４は上記ステータの平面図と断面図を示しているが、前記図２に示す型式のワンウエイクラッチを備えている。同図の１４は外側輪、１５は内側輪、９はピース、１６は蓋を夫々表しており、上記ボディ部２１はこれら各部材で構成している。
【００３１】
外側輪１４と内側輪１５との間に形成しているリング状空間１０に複数枚の上記ピース９，９・・・が横たわって、しかも互いに重なり合った状態で配列している。そして、内側輪１５は中心にボス１７を有し、ボス１７の軸穴１８の内周面にはスプライン溝が形成されていて、この軸穴１８にはスプライン軸（図示なし）が嵌合する。
【００３２】
従って、内側輪１５は回転することなく固定され、上記外側輪１４が一方向にのみの回転が許容される。これは前記図２において説明したと同じであり、上記ボディ部２１の内部構造を示す展開図を図５に表している。外側輪１４に形成しているリング状空間の内面には複数のツメ１９，１９・・・が等間隔で設けられ、同じく内側輪１５の内面にも複数のツメ２０，２０・・・が設けられている。
【００３３】
上記ピース９は概略扇形の金属板で構成されて空間１０に図５に示すような状態で該空間１０に沿って配列・収容される。そして、この空間１０には潤滑油が満たされていて、外側輪１４は、互いに重なり合った各ピース９，９・・・がさらに倒れる方向にのみ回転することが出来、外側輪１４の回転に伴う潤滑油の流れでピース９，９・・・が起立する方向への回転が阻止される。すなわち、ワンウエイクラッチとして機能することが出来、ブレード１３，１３・・・は一定方向にのみ回転してタービンランナからの作動油をポンプインペラへ送り出すことが出来る。
【００３４】
図６はピース３，３・・・を連結片２３，２３・・・にて繋がれ、全体形状はリング体を形成している。すなわち、連結片２３，２３・・・にて形成されるリング２４に複数枚のピース３，３・・・が等間隔で設けられた構造としている。このピース３は連結片２３，２３・・・にて互いに連結され、一体成形されている。ところで、連結片２３，２３・・・にて繋がれたピース３，３・・・の具体的な加工方法は限定しないが、例えば、薄い金属板を打ち抜いて曲げ成形することで製作することが出来る。
【００３５】
図６に示すピース３，３・・・は前記図１に示すワンウエイクラッチの内輪１と外輪２の空間４に収容される。同じく図２に示すワンウエイクラッチの内側輪７と外側輪８の空間１０に収容されるピース９，９・・・の場合も、連結片にて繋いで全体形状をリング体とすることが可能である。そして、このように連結片にて繋いだリング体としても、各ピースは潤滑油中で浮遊し、所定の回転方向にのみ回転を許容する。すなわち、逆回転時にはツメに係止して回転が阻止される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係るワンウエイクラッチを示す概略図。
【図２】本発明に係るワンウエイクラッチを示す概略図。
【図３】本発明のワンウエイクラッチを備えたトルクコンバータのステータを示す外観図。
【図４】本発明に係るトルクコンバータの正面図と断面図。
【図５】トルクコンバータをボディ部を展開図。
【図６】一体成形したピースの具体例。
【図７】従来の一般的なトルクコンバータ。
【図８】従来のステータを示す外観図。
【符号の説明】
【００３７】
１  内輪
２  外輪
３  ピース
４  空間
５  ツメ
６  ツメ
７  内側輪
８  外側輪
９  ピース
10  空間
11  内面
12  内面
13  ブレード
14  外側輪
15  内側輪
16  蓋
17  ボス
18  軸穴
19  ツメ
20  ツメ
21  ボディ部
22  コア部
23  連結片
24  リング
【図１】
2010019356.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010019356.tif 000008
【図７】
2010019356.tif 000009
【図８】
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