(57)【要約】【課題】モリブデン含有潤滑油中でのスプラグの摩擦係数の低減を防止すること。【解決手段】モリブデン含有潤滑油中で外輪１と内輪３との間に介装した係合子５ａの両部材に対する摩擦接触により両輪１，３間での回転動力の伝達とその遮断を行う一方向クラッチ５において、係合子５ａ、内輪３外周面、外輪１内周面のうち少なくとも一つの部位にモリブデン被膜の生成を阻害する表面処理膜５ａ１が形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モリブデン含有の潤滑油中で用いられ、かつ、内・外輪間に介装した係合子により両輪間での動力の伝達遮断を媒介する一方向クラッチにおいて、内輪外周面、外輪内周面、係合子の外表面の少なくとも一つの部位にモリブデン被膜の生成を阻害する表面処理膜を形成した、ことを特徴とする一方向クラッチ。
【請求項２】
モリブデン含有の潤滑油中で用いられ、かつ、内・外輪間に介装したスプラグにより両輪間での動力の伝達遮断を媒介する一方向クラッチにおいて、内輪外周面、外輪内周面、スプラグの外表面の少なくとも一つの部位にモリブデン被膜の生成を阻害する表面処理膜を形成した、ことを特徴とする一方向クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方向クラッチに関するものである。一方向クラッチは、動力の伝達遮断媒介用部品として、自動車のプーリユニット、自動変速機、エンジンスタータ等に組み込まれる。一方向クラッチは、一方が駆動側で他方が従動側となる内・外輪間に介装される係合子として例えばスプラグを備え、内・外輪の相対回転に応じたスプラグの傾動運動により、内・外輪の一方側の回転動力を他方側に伝達ないし遮断する。本明細書では、係合子が内・外輪に噛み込んで該内・外輪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、係合子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】
一方向クラッチを備えた従来の動力伝達装置は、一般に、内・外輪間に、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内・外輪間での動力の伝達と遮断とを行う（特許文献１参照）。このような動力伝達装置は、例えば自動車の例えばオートマチックトランスミッション等の各種補機ケースに格納されて、内・外輪間に介装した係合子例えばスプラグの傾動運動により駆動側の回転動力を従動側に伝達ないし遮断動作をする。ロック状態はスプラグが内・外輪の内径面と外径面とに噛み込むことにより行うものであるから、スプラグの外表面が内・外輪の軌道面と滑りを起こさない摩擦係数を有することが要求される。その一方で、補機ケースには該ケースに収納した部品の潤滑油が充填されており、一方向クラッチにおいても潤滑油を潤滑に用いる。このような潤滑油においては、近時、省燃費性能の向上を目的として低摩擦化を図るべく、モリブデン、例えば二硫化モリブデンやＭｏＤＴＣ（モリブデンジチオカーバメイト）やＭｏＤＴＰ（モリブデンジチオフォスフェート）などの有機モリブデンが添加された潤滑油が使用されてきている。このモリブデンが添加された潤滑油をスプラグ型の一方向クラッチの潤滑に用いた場合、内・外輪とスプラグとの金属接触部位において、モリブデンが金属表面に吸着したり、機械的に押しつけられたり、あるいは化学反応を起こして金属接触部位に二硫化モリブデン層等のモリブデン化合物層が形成され、このモリブデン化合物層が摩擦係数を低減させてしまう。金属接触部位にモリブデン化合物層が形成されると、スプラグと内外輪間の摩擦係数が減少し、その外表面が内・外輪の軌道面で滑りが発生して、動力伝達ができなくなるという課題がある。
【特許文献１】特開２００３−２８１９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、一方向クラッチの係合子として例えばスプラグの外表面がモリブデン含有潤滑油により内・外輪の軌道面に対する摩擦係数が低減されるのを防止することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明による一方向クラッチは、モリブデン含有の潤滑油中で用いられ、かつ、内・外輪間に介装した係合子により両輪間での動力の伝達遮断を媒介する一方向クラッチにおいて、内輪外周面、外輪内周面、係合子の外表面の少なくとも一つの部位にモリブデン被膜の生成を阻害する表面処理膜を形成した、ことを特徴とするものである。
【０００５】
また、本発明による一方向クラッチは、モリブデン含有の潤滑油中で用いられ、かつ、内・外輪間に介装したスプラグにより両輪間での動力の伝達遮断を媒介する一方向クラッチにおいて、内輪外周面、外輪内周面、スプラグの外表面の少なくとも一つの部位にモリブデン被膜の生成を阻害する表面処理膜を形成した、ことを特徴とするものである。
【０００６】
上記係合子としては、スプラグ、ローラ（ころ）などが含まれる。
【０００７】
本発明によると、上記表面処理膜により、係合子例えばスプラグと内・外輪とが接触してもモリブデンとの反応を抑制できるため、モリブデン被膜の生成を阻害することができ、これによって係合子または内・外輪の外表面の摩擦係数の低下を防止し、係合子の内・外輪に対する滑りを起こりにくくし、内・外輪間での動力伝達性能を発揮することができる。本発明はまた、一方向クラッチがモリブデン含有潤滑油で潤滑される自動車の補機ケースに組み込まれても、一方向クラッチを大型化することなく内・外輪間での動力伝達性能を発揮することができる。
【０００８】
なお、潤滑油の一例としてエンジンオイルが挙げられるが、その他のモリブデン含有潤滑油に適用できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、一方向クラッチの係合子例えばスプラグまたは内・外輪の外表面に対してモリブデン被膜の生成を阻害できるので、モリブデンを含有した潤滑油中においても、内・外輪間での動力伝達性能を良好に発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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スプラグ型一方向クラッチを詳細に説明する。
【００１１】
本発明の実施の形態に係るスプラグ型一方向クラッチを図１ないし図３を参照して説明する。図１は、スプラグ型一方向クラッチの正面断面図、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う側面断面図、図３はスプラグの断面図である。これらの図を参照して、外輪１と内輪３との間に一方向クラッチ５が介装されている。一方向クラッチ５は、複数のスプラグ５ａと、スプラグ５ａを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。
【００１２】
以上の構成を備えたスプラグ型一方向クラッチにおいては、例えば外輪１が一方方向に回転すると、スプラグ５ａが外輪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内・外輪１，３に噛み込まされて当該内外輪１，３を一体回転可能に連結する。この連結により、回転動力が外輪１から一方向クラッチ５を介して内輪３に伝達される。外輪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、内・外輪１，３を相対回転可能とする。これにより、回転駆動源の回転動力は内輪３に伝達されない。
【００１３】
以上の構成を備えたスプラグ型一方向クラッチにおいては、スプラグ５ａの外表面にモリブデン被膜の生成を阻害する表面処理膜５ａ１が形成されている。表面処理膜５ａ１は、摩耗すると、スプラグ５ａ外表面にモリブデン被膜が生成され易くなるので、表面処理膜５ａ１の摩耗を抑制するべく、その表面処理膜５ａ１には、硬質表面改質被膜、硬質窒化被膜、硬質酸化被膜、硬質鍍金被膜等、モリブデン被膜生成阻害性に加えて高耐摩耗性の被膜を形成することが好ましい。スプラグは鋼材からなり、その鋼種に限定されない。
【００１４】
硬質表面改質被膜は、例えばＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）のような硬質炭素膜や窒化膜やセラミックコーティングが挙げられ、スパッタリング、イオンプレーティング、等の物理的蒸着法（ＰＶＤ法）、または高周波プラズマＣＶＤ、光ＣＶＤ等の化学的蒸着法（ＣＶＤ法）により、形成することができる。硬質表面処理被膜は、高い耐摩耗性、耐焼付き性、高い被膜硬さを有しており、スプラグ５ａと内・外輪１，３とが金属接触して摺動してもモリブデンとの反応を抑制するため、モリブデン被膜の生成を抑制して、スプラグ５ａ外表面の摩擦係数の低下を防止することができる。硬質酸化被膜は、スプラグを酸化雰囲気中で酸化することができる。鍍金被膜にはＣＶＤ（化学蒸着）やＰＶＤ（物理蒸着）等の乾式鍍金、電気鍍金や化学（無電解）鍍金等の湿式鍍金がある。鍍金に用いる金属には、ニッケルがあり、無電解ニッケル鍍金被膜をスプラグ５ａの外表面に形成することにより、高い耐摩耗性、耐焼付き性、高い被膜硬さを有し、スプラグ５ａと内・外輪１，３とが接触して摺動してもモリブデンとの反応を抑制するため、モリブデン被膜の生成を抑制して、スプラグ外表面の摩擦係数の低下を防止することができる。硬質鍍金被膜には硬質クロム鍍金被膜も適用することができる。この硬質クロム鍍金被膜も高い耐摩耗性、耐焼付き性、高い被膜硬さを有し、スプラグ５ａと内・外輪１，３とが接触して摺動してもモリブデンとの反応を抑制するため、モリブデン被膜の生成を抑制して、スプラグ５ａ外表面の摩擦係数の低下を防止することができる。また、接触部位に摩耗を生じた場合、金属同士の接触では活性な表面が露出してモリブデン被膜が形成されやすいが、モリブデン被膜の生成を阻害する表面処理を施した場合にはモリブデン被膜の形成が効果的に防止できる。
【００１５】
表面処理膜５ａ１は、スプラグ５ａの母材である鋼材よりも軟質な銅あるいは銀鍍金皮膜を形成するものでもよい。
【００１６】
以上のごとく、上記実施の形態によると、スプラグ５ａの少なくとも内外輪１，３と摩擦接触する外表面にモリブデン被膜の生成を阻害して潤滑油による摩擦係数の低減を防止する表面処理膜５ａ１が形成されているので、スプラグ５ａと内・外輪１，３とが接触してもモリブデンとの反応を抑制するためモリブデン被膜の生成を抑制することができ、これによってスプラグ５ａ外表面の摩擦係数の低下を防止し、スプラグ５ａの内・外輪１，３に対する滑りを起こりにくくし、内外輪での動力伝達性能を良好に発揮することができる。
【００１７】
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。
【００１８】
例えば、本文中では係合子としてスプラグに着目した実施形態を示したが、表面処理を内輪、外輪、係合子のうち少なくとも１つ、又はこれらの組み合わせに対して施してもよい。また、スプラグタイプの一方向クラッチに限らず、他形式の一方向クラッチにも適用できる。
【００１９】
他形式の一方向クラッチの一例としては、図４に示すようなローラタイプの一方向クラッチ６挙げられる。すなわち、図４を参照して、外輪１、内輪３、一方向クラッチ６がユニット化され、一方向クラッチ６は、外輪１と内輪３との対向環状空間７の軸方向中央に介装されるもので、側面視多角形（八角形など）に外周面を形成した内輪３外周各面をカム面３ａ、各カム面３ａと外輪１の内周面１ａとの対向空間にくさび状空間を形成し、各くさび状空間内に係合子としてのころ６ａを保持器６ｂによって周方向転動範囲が規制された状態で収納されたものである。各ころ６ａは保持器６ｂに設けたコイルバネ６ｃによりくさび状空間の狭い側（ロック側）に押圧されている。そして、内輪外周面（カム面３ａ）、外輪内周面１ａ、ころ６ａの外周面の少なくとも１つの部位にモリブデン被膜の生成を阻害する表面処理膜６ａ１を形成している。図４ではころ６ａの外周面に表面処理膜６ａ１を形成したものを示している。この場合、内輪３と外輪１との間の環状空間７において一方向クラッチ６の軸方向両側に玉などの転動体を介在させてそれぞれに転がり軸受を設けた構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係る一方向クラッチの断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線の断面図である。
【図３】スプラグの断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係る一方向クラッチの断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  外輪
３  内輪
５  一方向クラッチ
５ａ  スプラグ（係合子）
５ａ１  表面処理膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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