(57)【要約】【課題】制約された設置スペースに組み込む動力伝達装置を安価に製作することができるようにする。【解決手段】同心配置した内・外の軌道部材１，３と、該両部材１，３間に介装されたスプラグ型の一方向クラッチ５とを備え、外輪部材（軌道部材）１は、少なくとも円筒部分１ａ１を備えた形状にプレス加工により成形された伝動部材１ａと、円筒部分１ａ１の内径面に圧入されて該円筒部分１ａ１の強度を補強してその変形を防止する軸方向円筒状の補強部材１ｂとにより成形し、補強部材１ｂの内径面を一方向クラッチ５のスプラグ５ａの軌道面とした構成。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同心に配置した２つの軌道部材の間にスプラグ型の一方向クラッチを介装した動力伝達装置において、少なくとも一方の軌道部材は、プレス加工により少なくとも軸方向円筒部分を有する形状に成形された伝動部材と、上記軸方向円筒部分の内径面に圧入された軸方向円筒状の補強部材とを備え、上記円筒状補強部材の内径面を一方向クラッチのスプラグの軌道面とした、ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
上記円筒状補強部材の外径面を軸方向に対してテーパ状とした、ことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
同心に配置した２つの軌道部材の間にスプラグ型の一方向クラッチを介装した動力伝達装置において、少なくとも一方の軌道部材は、プレス加工により少なくとも軸方向円筒部分を有する形状に成形された伝動部材と、上記軸方向円筒部分の外径面に圧入された厚肉でかつ軸方向円筒状の補強部材とを備え、上記軸方向円筒部分の内径面を一方向クラッチのスプラグの軌道面とした、ことを特徴とする動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スプラグ型一方向クラッチを備えた動力伝達装置に関するものである。本発明による動力伝達装置は、自動車のプーリユニット、オートマチックトランスミッション、カークーラーのコンプレッサ、エンジンスタータ等に組み込まれる。スプラグ型一方向クラッチは、駆動側または従動側の一方側となる軌道部材と他方側となる軌道部材との間に介装されるスプラグを備え、両軌道部材の相対回転に応じたスプラグの傾動運動により、両軌道部材の一方側の回転動力を他方側に伝達あるいはその伝達の遮断を行う。なお、本明細書では、スプラグが両軌道部材に噛み込んで該両軌道部材が一体回転する状態に連結されて回転動力が伝達される状態をロック状態と言い、スプラグの上記噛み込みが解除されて回転動力の伝達が遮断される状態をフリー状態と言う。
【背景技術】
【０００２】
スプラグ型の一方向クラッチを備えた従来の動力伝達装置には、対向する２つの軌道部材の間に、上記一方向クラッチを介装し、この一方向クラッチの軸方向両側に転がり軸受を配置し、一方向クラッチの動作により両軌道部材間での動力の伝達と遮断とを行うものがある（特許文献１参照。）。
【０００３】
自動車に装備されるオートマチックトランスミッション等の各種補機類には軸方向の幅寸法の短縮化を図るため、動力伝達装置の軸方向の設置スペースを制約した設計構造としたものがある。このような場合、特許文献１で示す動力伝達装置では、軸方向の設置スペースが狭い補機類に組み込み難い。そのため、動力伝達装置の軌道部材は、その設置スペースに合わせて種々の形状を選択して構成せざるを得なくなる。理解の容易化のため、その構成の一例を挙げるならば、軌道部材を、スプラグの軌道部となる軸方向の円筒体と該円筒体に回転動力を与える半径方向のフランジ部とを備えた構造とした場合、円筒体には一方向クラッチのスプラグの軌道部としての剛性が要求され、フランジ部の肉厚よりも厚い肉厚形状とする必要がある。このような軌道部材の構成では、鍛造であらかたの軌道部材形状となしてから削り出し等の機械加工で製作することとなり、その製作コストが極めて高くつく、という課題があった。
【特許文献１】特開平２−１１３１３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明により解決すべき課題は、動力伝達装置の設置スペースが設計上狭く制約され、軌道部材の形状が複雑化したとしても、当該動力伝達装置を安価に製作可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による第１の動力伝達装置は、同心に配置した２つの軌道部材の間にスプラグ型の一方向クラッチを介装した動力伝達装置において、少なくとも一方の軌道部材は、プレス加工により少なくとも軸方向円筒部分を有する形状に成形された伝動部材と、上記軸方向円筒部分の内径面に圧入された軸方向円筒状の補強部材とを備え、上記円筒状補強部材の内径面を一方向クラッチのスプラグの軌道面としたことを特徴とするものである。
【０００６】
上記伝動部材は少なくとも軸方向円筒部分を有した形状であれば、その円筒部分にフランジ状部分を設けた形状等、当該動力伝達装置の設置スペースの制約に対応して設計的に選択した形状を含むことができる。いずれの伝動部材形状であっても、プレス加工が可能であり、両軌道部材を同心配置できる形状を含むことができる。
【０００７】
上記一方の軌道部材は、外輪部材、内輪部材のいずれでもよい。
【０００８】
軌道部材に加えられる動力の種類には限定されないが、この動力には、例えば、エンジン動力、モータ動力、等がある。
【０００９】
本発明の第１の動力伝達装置によると、上記一方の軌道部材は、伝動部材の各部分の内、軌道部の機能を果たす軸方向円筒部分がプレス加工により薄肉に成形されても、その軌道部の機能を果たす軸方向円筒部分が厚肉で軸方向円筒状の補強部材により強度が補強されて変形しにくい構造になっている。その結果、動力伝達装置の設置スペースが制約されて狭くても、伝動部材を設置スペース内の動力伝達経路に対応して種々の形状にプレス加工により薄肉に製作することができるようになり、従来のごとく、その形状になすべく、鍛造や削り出しなどの機械加工により軌道部材（伝動部材）を製作する必要がなくなり、動力伝達装置全体の製作コストが著しく低減する。
【００１０】
上記補強部材の外径面を軸方向に対してテーパ状とすると、軸方向円筒部分の内径面に補強部材を圧入するに際して当該伝動部材部分の変形を防止して容易に組み込むことができる。
【００１１】
本発明による第２の動力伝達装置は、同心に配置した２つの軌道部材の間にスプラグ型の一方向クラッチを介装した動力伝達装置において、少なくとも一方の軌道部材は、プレス加工により軸方向円筒部分を有する形状に成形された伝動部材と、上記軸方向円筒部分の外径面に圧入された厚肉でかつ軸方向円筒状の補強部材とを備え、上記軸方向円筒部分の内径面を一方向クラッチのスプラグの軌道面としたことを特徴とするものである。
【００１２】
上記第２の動力伝達装置においては、第１の動力伝達装置と同様の作用効果を得ることができるが、第１の動力伝達装置とは異なって、軸方向円筒部分の内径面がスプラグの軌道面となり、軸方向円筒部分の外径面に軸方向円筒状の補強部材を配置するので、補強部材の素材を鋼材以外の他の素材を自由に選択することができるようになり、コストの安い素材、例えば、硬質樹脂により製作することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、種々の形状を有する動力伝達用の軌道部材を容易にかつ安価に製作することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係る動力伝達装置を詳細に説明する。この動力伝達装置は、自動車の補機類に組み込まれるものとして説明するが、自動車の補機類以外の装置や機械においても、２つの軌道部材間での動力の伝達と遮断とを行わせる動力伝達装置にも適用して実施することができる。本発明の実施の形態に係る動力伝達装置を図１および図２を参照して説明する。図１は、動力伝達装置の正面断面図、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う側面断面図である。これらの図を参照して、この動力伝達装置は、同心に配置した外輪部材（駆動側の軌道部材）１と内輪部材（従動側の軌道部材）３との間にスプラグ型の一方向クラッチ５を介装している。一方向クラッチ５は、外輪部材１と内輪部材３との間に円周方向等間隔に配置される複数のスプラグ５ａと、スプラグ５ａをその外径側と内径側でそれぞれ保持する外保持器５ｂおよび内保持器５ｃと、外保持器５ｂと内保持器５ｃとの間に配置されてスプラグ５ａをロック側に付勢する環状のリボンスプリング５ｄとから構成されている。外保持器５ｂ、内保持器５ｃおよびリボンスプリング５ｄは、それぞれ、ポケット孔５ｂ１，５ｃ１，５ｄ１を有する。外保持器５ｂは、半径方向外向きの鍔部５ｂ２を、また、内保持器５ｃは、半径方向内向きの鍔部５ｃ２をそれぞれ有する。一方向クラッチ５は、外輪部材１が一方方向に回転し、これにより、スプラグ５ａが外輪部材１と摩擦接触することにより、リボンスプリング５ｄの弾性に付勢されつつ起立する方向に傾動して外輪部材１と内輪部材３とに噛み込まされてこれらを一体回転可能に連結する。この連結により、動力が一方向クラッチ５を介して外輪部材１から内輪部材３に伝達される。外輪部材１が他方方向に回転すると、スプラグ５ａはリボンスプリング５ｄの弾性に抗して、上記噛み込み方向とは反対の方向に傾動して噛み込みが解除され、外輪部材１と内輪部材３とを相対回転可能とする。これにより、外輪部材１の回転動力は内輪部材３に伝達されない。
【００１５】
以上の構成を備えた動力伝達装置において、外輪部材１は、プレス加工により所要の薄肉形状に形成された伝動部材１ａを備える。実施の形態では、伝動部材１ａを、軸方向に延びる円筒部分１ａ１と、この円筒部分１ａ１の軸方向一端側から半径方向外向きに延びるフランジ部分１ａ２とから構成している。伝動部材１ａはその図示が略された動力源により回転駆動される。伝動部材１ａは薄肉鋼板製であるが、薄肉鋼板をプレス加工して円筒部分１ａ１とフランジ部分１ａ２とのＬ形状に成形する方法は、公知のプレス加工により実施することができるので、その詳細な説明は省略する。円筒部分１ａ１とフランジ部分１ａ２それぞれの肉厚は、例えば、数ｍｍ程度である。円筒部分１ａ１は強度的に弱く、かつ、耐摩耗性に劣るので、円筒部分１ａ１単独でその内径面を一方向クラッチ５のスプラグ５ａの軌道面とすることはできない。
【００１６】
そのため、外輪部材１は、円筒部分１ａ１を補強するためその内径面に円筒部分１ａ１よりも厚肉で軸方向円筒状の補強部材１ｂを圧入して構成されている。円筒状補強部材１ｂは、一方向クラッチ５のスプラグ５ａの軌道部を構成し、その内径面がそのスプラグ５ａの軌道面を構成する。
【００１７】
図３を参照して、本発明の他の実施の形態に係る動力伝達装置を説明する。この実施の形態の動力伝達装置においては、円筒部分１ａ１は軸方向一端側を片持ちされ、軸方向他端側を自由端とされているから、軸方向他端側が強度的に弱い。そのため、円筒部分１ａ１を補強してその変形を防止する円筒状補強部材１ｂを軸方向他方側から円筒部分１ａ１の内径面に圧入すると、円筒状補強部材１ｂは厚肉なため変形しないかもしくは変形しにくいが、円筒部分１ａ１は薄肉なため変形するおそれがある。その結果、スプラグ５ａの軌道面となる円筒状補強部材１ｂの内径面の円筒度が低下するおそれがある。そこで、図３の（ａ）図で示すように、円筒状補強部材１ｂの外径面１ｂ１を軸方向一方側で低く、軸方向他方側で高くなるテーパー状とし、円筒状補強部材１ｂを矢印で示すように軸方向他方側から円筒部分１ａ１の内径面１ａ３に圧入する。これにより、図３の（ｂ）図で示すように、円筒部分１ａ１が半径方向外側に変形しにくくなり、スプラグ５ａの軌道面となる円筒状補強部材１ｂの内径面１ｂ２の円筒度が低下するおそれが抑制される。
【００１８】
円筒状補強部材１ｂの内径面１ｂ２には、スプラグ５ａの軌道面として、十分に高い表面硬さ、硬化層深さ、芯部硬さを確保する熱処理を施すことができる。この熱処理には、高周波焼入れが、表層部の残留圧縮応力の存在や表層部下の引張応力が無いことなどにより、耐摩耗性、耐疲労性に優れて好ましい。熱処理には、浸炭、浸炭窒化、窒化処理を実施することができる。これら熱処理をハイブリッド化してもよい。
【００１９】
図４および図５を参照して本発明のさらに他の実施の形態に係る動力伝達装置を説明する。この実施の形態では、外輪部材１と、内輪部材３と、内・外輪部材１，３間に介装されたスプラグ型の一方向クラッチ５とを備える。
【００２０】
外輪部材１は、円筒部分１ａ１とフランジ部分１ａ２とを備えた形状にプレス加工された伝動部材１ａと、円筒部分１ａ１に圧入されて該円筒部分１ａ１の強度を補強してその変形を防止する円筒状補強部材１ｂとにより構成するとともに、円筒部分１ａ１の内径面を一方向クラッチ５が備えるスプラグ５ａの軌道面としたものである。円筒状補強部材１ｂは、鋼材から製作することができる。円筒状補強部材１ｂは、スプラグ５ａの軌道部を構成しないので、鋼製ではなく、硬質の樹脂製でもよい。この実施の形態においては、図１で示す実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００２１】
また、円筒状補強部材１ｂは伝動部材１ａの円筒部分１ａ１よりも厚肉であれば、円筒部分１ａ１の変形を効果的に防止することができる。
【００２２】
円筒部分１ａ１の内径面には、スプラグ５ａの軌道面として、十分に高い表面硬さ、硬化層深さ、芯部硬さを確保する熱処理を施すことができる。この熱処理には、高周波焼入れが、表層部の残留圧縮応力の存在や表層部下の引張応力が無いことなどにより、耐摩耗性、耐疲労性に優れて好ましい。熱処理には、浸炭、浸炭窒化、窒化処理を実施することができる。これら熱処理をハイブリッド化してもよい。
【００２３】
以上において、本発明は上記実施の形態だけに限定されるものではなく、特許請求の範囲を超えない種々な変更を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態に係る動力伝達装置の断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線の断面図である。
【図３】（ａ）図は他の実施の形態に係る動力伝達装置において厚肉円筒体を組み込む前の断面図、（ｂ）図は厚肉円筒体を組み込んだ動力伝達装置の断面図である。
【図４】本発明のさらに実施の形態に係る動力伝達装置の断面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線の断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  外輪部材（軌道部材）
１ａ  伝動部材
１ａ１  円筒部分
１ａ２  フランジ部分
１ｂ  円筒状補強部材
３  内輪部材（軌道部材）
５  スプラグ型一方向クラッチ
【図１】
2006177512.tif 000003
【図２】
2006177512.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006177512.tif 000006
【図５】
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