(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪と内輪との間に形成される環状空間に、スプラグと周方向一定間隔で該スプラグを保持する保持器と該スプラグをロック方向に付勢するばねとを配置すると共に、前記スプラグには、外周側に揺動時前記外輪の内周面に接するカム面と、内周側に前記内輪の外周面に接するカム面と、側面に円柱状凸部若しくは凹部が形成され、前記外輪の内周面若しくは内輪の外周面に接するカム面と円柱状凸部若しくは凹部とは、それぞれの曲率中心が同一の中心に位置して回転するように形成され、この同一中心に位置する曲率中心を有するカム面と反対側のカム面の曲率中心位置は、前記同一中心の近傍に位置して回転するように形成される一方向クラッチにおいて、
前記スプラグ側面には、該スプラグがロックする方向に移動する側に空転する方向に移動する側よりも高くした曲線状の段部を形成すると共に、該段部には該スプラグをロックする方向に付勢するようにガータスプリングを係止させ、
更に、前記保持器には前記スプラグ側面に設けた円柱状凸部若しくは凹部と嵌合する凹部若しくは凸部を形成してなることを特徴とする一方向クラッチ。
【請求項２】
保持器は外輪と内輪との間の環状空間を密封するエンドベアリングを兼用する保持器とすることを特徴とする請求項１に記載の一方向クラッチ。
【請求項３】
スプラグの外周側若しくは内周側には空転時該外輪内周面若しくは内輪外周面と衝突する突起を形成することを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載の一方向クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、外輪と内輪との間に形成される環状空間に配置されるスプラグを備え、これら外輪と内輪との相対的回転に際し一方向には回転を許容し、他方向にはロック状態とする一方向クラッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の自動変速機構等には一方向にのみ回転トルクを伝達するため一方向クラッチが用いられる。このような一方向クラッチは、例えば図６に示すように、外輪１１と内輪１２と、これら外・内輪間に形成される環状空間１４に一定のピッチで配置される複数個の係合部材（スプラグ）１５と、該スプラグ１５を保持する外保持器１３ａ及び内保持器１３ｂと、該スプラグ１５をロック側へ付勢するリボンスプリング１６と、で構成される。この場合、リボンスプリング１６もスプラグ１５を挿入保持するための挿入孔１６Ｐが設けられている。尚、一方向クラッチには、図７に示すように、外・内輪間に形成される環状空間１４に配置されるスプラグ１５を一つの保持器１３で保持し且つリボンスプリング１６で該スプラグ１５を付勢するようにしたものもある。いずれにしても、一方向クラッチは、スプラグ１５と、保持器１３（１３ａ，１３ｂ）と、リボンスプリング１６と、で構成されるものが主流となっている。これらの一方向クラッチでは、繰り返し揺動運動するスプラグの不安定な動きを押さえたり、或いはスプラグの揺動運動により生じる摩耗を成るべく防止するようにリボンスプリングに工夫がなされている（特開平６３−２６６２２２号、特開平６３−２５９２２５号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一方向クラッチは、回転（空転）とロックの繰り返し動作をするため、スプラグは内側又は外側のカム面の曲率中心を中心として一定角度揺動（回転）するように製作されるのが望ましい。しかし、現実にはスプラグは、外輪や内輪との接触面との関係でそのカム面の曲率中心を回転中心として動いてはおらず、例えば回転とロックとの回転動作が早い場合、スム−ズに動作せず空転時ポッピング等によりスプラグが大きく跳ねて破損に至る場合がある。更にまた、リボンスプリングのスプラグ保持や保持器の形状が制限されるという問題がある。
【０００４】
この発明は上記課題に着目してなされたものであり、スプラグが揺動する際のポッピング発生時でもその動作を安定させることが可能で保持器の設計自由度が高く、スプラグをロック側に保持するのが容易なばねを備えた一方向クラッチを提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち、この発明は上記する課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、  外輪と内輪との間に形成される環状空間に、スプラグと周方向一定間隔で該スプラグを保持する保持器と該スプラグをロック方向に付勢するばねとを配置すると共に、前記スプラグには、外周側に揺動時前記外輪の内周面に接するカム面と、内周側に前記内輪の外周面に接するカム面と、側面に円柱状凸部若しくは凹部が形成され、前記外輪の内周面若しくは内輪の外周面に接するカム面と円柱状凸部若しくは凹部とは、それぞれの曲率中心が同一の中心に位置して回転するように形成され、この同一中心に位置する曲率中心を有するカム面と反対側のカム面の曲率中心位置は、前記同一中心の近傍に位置して回転するように形成される一方向クラッチにおいて、
前記スプラグ側面には、該スプラグがロックする方向に移動する側に空転する方向に移動する側よりも高くした曲線状の段部を形成すると共に、該段部には該スプラグをロックする方向に付勢するようにガータスプリングを係止させ、
更に、前記保持器には前記スプラグ側面に設けた円柱状凸部若しくは凹部と嵌合する凹部若しくは凸部を形成してなることを特徴とする一方向クラッチ。
更に、前記保持器には前記スプラグ側面に設けた円柱状凸部若しくは凹部と嵌合する凹部若しくは凸部を形成してなることを特徴とする。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明は、前記保持器は外輪と内輪との間の環状空間を密封するエンドベアリングを兼用する保持器とすることを特徴とする。
【０００７】
或いは、請求項３に記載の発明は、前記スプラグの外周側若しくは内周側には空転時該外輪内周面若しくは内輪外周面と衝突する突起を形成することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の具体的実施の形態について図面を参照して説明する。
図１はこの発明の一方向クラッチの一部斜視図、図２はこの発明の一方向クラッチの断面の一部を示す図である。
１は外輪であって、例えばトルクコンバ−タのステ−タボス部内径側に固定される。２は内輪であって、例えばトルクコンバ−タの固定シャフト等に固定される。前記外輪１と内輪２との間に形成される環状空間４には、周方向一定間隔にスプラグ５が配置されこれらのスプラグは両側に配置される保持器３、３によって保持される。
【０００９】
前記スプラグ５には、外周側に揺動時外輪１の内周面１ａに接するカム面５ａと、内周側に内輪２の外周面２ａに接するカム面５ｂと、側面に円柱状凸部５ｃとが形成されている。この場合、外輪１の内周面１ａに接するカム面５ａと保持器３の円柱状凸部５ｃとは、それぞれカム面５ａの曲率半径がｒo 及び円柱状凸部５ｃの曲率半径がｒp であってこれらの曲率中心が、該スプラグ５の揺動時、いずれも同一の中心Ｏo に位置して回転するように形成され、且つ、内輪２の外周面２ａに接するカム面５ｂは、その曲率半径がｒi であってその曲率中心Ｏi が、前記中心Ｏo の近傍に位置して回転するように形成されている。
【００１０】
また、前記スプラグ５の両側には、該スプラグがロックする方向に移動する側に空転する方向に移動する側よりも高くした段部５ｄ、５ｄが形成されている。そして該段部５ｄ、５ｄにはガ−タスプリング６、６を係止させ、該スプラグ５をロックする方向に付勢してある。
【００１１】
上記形状とした前記スプラグ５を備えた一方向クラッチは、外輪１と内輪２とが相対的に回転すると、スプラグ５はその外側のカム面５ａがＯo を中心として外輪１の内周面１ａ上を転がり且つ同時に内側のカム面５ｂがＯi を中心として内輪２の外周面２ａ上を転がる。そしてこの一方向クラッチの回転とロックとが頻繁に繰り返されても空転時スプラグ５がポッピングしたり、動きが不安定になることはない。
【００１２】
なお、円柱状凸部５ｃの曲率半径ｒp と他方のカム面５ｂの曲率半径ｒi とを、スプラグ５の揺動時に同一中心Ｏo に位置して回転するように形成し、且つ一方のカム面５ａの曲率中心を前記同一中心Ｏo の近傍に位置して回転するように形成しても上記効果と同様の効果が得られる。
【００１３】
図３は、図２のＡ−Ａ矢視断面図である。前記保持器３、３にはスプラグ５の側面に設けた円柱状凸部５ｃ，５ｃを緩く嵌合するための凹部３ａ，３ａが設けられている。そして該保持器３，３の外側には図示しないエンドベアリング等を配置して環状空間４を密封保持するが、該保持器３，３自身をエンドベアリング兼用の保持器としてもよい。このようにスプラグ５には円柱状凸部５ｃを形成し、保持器３には該円柱状凸部５ｃを嵌合させる凹部３ａを形成すると、スプラグ５は冷間鍛造等により、また保持器は合成樹脂の場合射出成形等によりいずれも加工が極めて容易であるため安価に製造することができる。尚、図４に示すように、スプラグ５には凹部５ｅ，５ｅを形成し、保持器３，３には円柱状凸部３ｂ，３ｂを形成してこれらを緩く嵌合するようにしてもよい。
【００１４】
図５は、この発明の一方向クラッチの変形例の断面の一部を示す図である。この実施例では前記スプラグ５の外周側には空転時該スプラグ５が少し回転したとき外輪内周面１ａと衝突する突起５ｆを形成してある。この突起５ｆはスプラグ５が揺動運動とロックとを繰り返す際空転時にポッピングが生じたときスプラグ５が過度に回転するのを防止する機能を有する。
尚、該突起５ｆは空転時内輪外周面２ａと衝突するよう該スプラグ５の内側に設けてもよい。
【００１５】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明の一方向クラッチによれば、スプラグの動作が理論上の動きとほぼ同じ動きとなり、揺動とロックを繰り返す動作の過程でスプラグの動きが安定する。また、空転時のポッピング発生時にスプラグの動きが制限されるのでスプラグ自体の破損を防止することができる。更に、保持器の設計の自由度が高くなり、スプラグを付勢するばねにはスプラグを安定させるための設計上の工夫を要しないためコスト的にも安価な一方向クラッチとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一方向クラッチの一部斜視図である。
【図２】この発明の一方向クラッチの断面の一部を示す図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】図２のＡ−Ａ矢視断面図であってスプラグに凹部を形成し、保持器に該凹部に嵌合する円柱状凸部を形成した実施例を示す図である。
【図５】この発明の一方向クラッチの変形例の断面の一部を示す図である。
【図６】従来の一方向クラッチの断面の一部を示す図であって保持器を２つ用いる場合の例図である。
【図７】従来の一方向クラッチの断面の一部を示す図であって保持器を１つ用いる場合の例図である。
【符号の説明】
１  外輪
２  内輪
３  保持器
４  環状空間
５  スプラグ
５ａ  カム面（外周側）
５ｂ  カム面（内周側）
５ｃ  円柱状凸部
５ｄ  段部
５ｅ  凹部
５ｆ  突起
６  ガ−タスプリング
【図１】
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【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】
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【図７】
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