(57)【要約】【課題】回転動力の伝達において高い信頼性を備えた一方向クラッチを提供すること。【解決手段】本一方向クラッチ３は、スプラグ４の半径方向外側部７と半径方向内側部８それぞれの幅寸法をＷ１、Ｗ２、胴部９の最小幅寸法をＷ０としたとき、保持器５のスプラグ保持用窓５ａの幅寸法Ｗ３が、Ｗ０＜Ｗ３＜Ｗ１，Ｗ２の関係を満たす値に設定されている構成。【選択図】図１
2006077942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周方向に配設された複数のスプラグと、保持器用線材を円周方向と軸方向とに交互に屈曲してスプラグ保持用窓を円周方向に複数個形成し、全体がリング状とされた保持器と、保持器に装着されてスプラグを外輪と内輪とに噛み込ませる方向に付勢する弾性体とを備え、スプラグは、外径面にカム面（外径側カム面）を備えた半径方向外側部と、内径面にカム面（内径側カム面）を備えた半径方向内側部と、半径方向外側部と半径方向内側部とを連設する胴部とを備え、胴部においてスプラグ保持用窓に支持されている一方向クラッチにおいて、
円周方向に関して、スプラグ保持用窓の幅寸法Ｗ３が、半径方向外側部と半径方向内側部それぞれの最大幅寸法をＷ１、Ｗ２、胴部の最小幅寸法をＷ０として、Ｗ０＜Ｗ３＜Ｗ１，Ｗ２の関係式を満たす値に設定されている、ことを特徴とする一方向クラッチ。
【請求項２】
半径方向外側部と半径方向内側部それぞれの最大幅寸法が、外径側カム面と内径側カム面それぞれの幅寸法である、ことを特徴とする請求項１に記載の一方向クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の自動変速機等の動力伝達装置に好適に用いられるスプラグタイプの一方向クラッチに係り、より詳しくは、内・外輪の環状空間に配置されて、当該両輪の相対回転方向に応じたスプラグの揺動ないし傾動運動により、内・外輪の一方の回転動力を他方に伝達あるいはその伝達の遮断を行う一方向クラッチに関する。内・外輪がスプラグにより一体回転する状態に連結されて上記回転動力を伝達されている状態をロック状態と言い、内・外輪がスプラグにより連結されず回転動力の伝達が遮断されている状態をフリー状態と言うことにする。
【背景技術】
【０００２】
従来のスプラグタイプの一方向クラッチには、保持器用線材を円周方向と軸方向に交互に蛇行屈曲させて軸方向一方が開放した開放形のスプラグ保持用窓を円周方向に複数形成し、全体としてリング状とするとともに、スプラグ保持用窓にスプラグを保持するようにした保持器を備えたものがある。さらに、この一方向クラッチにおいて、スプラグを、半径方向外側部と、半径方向内側部と、半径方向外側部と半径方向内側部とを連設する胴部とにより側面視瓢箪形状となし、スプラグを保持器の各スプラグ保持用窓に揺動ないしは傾動可能に保持するとともに、スプラグ保持用窓の円周方向と軸方向それぞれの窓辺を構成する線材のうち、軸方向線材部分に一体的に設けた舌片状弾性体でスプラグをロック方向に付勢して予応力を付与する構造としている（特許文献１参照。）。線材により保持器を構成した場合の種々の長所に関しては、この特許文献１に記載されている。
【０００３】
以上の構成を備えた一方向クラッチにおいては、例えば、外輪が回転動力伝達側として例えば時計回り方向に回転すると、スプラグの半径方向外側部の外径側カム面が外輪軌道面に噛み込んだ状態で、スプラグが起立して、スプラグの半径方向内側部の内径側カム面も内輪軌道面に噛み込むことにより、内・外輪がスプラグにより一体回転するロック状態となって、外輪の時計回り方向の回転動力により内輪が回転する。一方、外輪が反時計回り方向に回転すると、スプラグにおける上記噛み込みが解除されて、外輪の回転動力は内輪には伝達されないフリー状態となって、外輪が反時計回り方向に空転する。
【０００４】
このような動作を行う従来の一方向クラッチにおいては、保持器へのスプラグの組み込みのため、保持器のスプラグ保持用窓の円周方向における幅寸法（以下、幅寸法は円周方向での幅寸法を意味する）がスプラグ全体の幅寸法より大きく設定されている結果、スプラグは舌片状弾性体によりロック方向に付勢されて支持されていても、スプラグ保持用窓に不安定な姿勢状態で保持され、一方向クラッチに例えば過度の振動が加わると、スプラグが外方に跳ね上がる現象（ポッピング現象）が発生して当該スプラグが正規の保持位置から外れてしまいやすい。このポッピング現象は、上記ロック状態とフリー状態との切り換え動作が早く行われる場合、スプラグがスプラグ保持用窓に不安定な姿勢で保持されているために、この切り換え動作に同期してスムーズに傾動ないしは揺動運動することができず、フリー状態の空転時に跳ね上がる現象である。従来の一方向クラッチでは、さらに、スプラグがポッピングして正規の保持位置から一旦外れると、当該スプラグは、スプラグ保持用窓に不安定な姿勢で保持されているために、当該正規の保持位置に復帰しにくく、回転動力の伝達に必要な上記噛み込みの機能が損なわれてしまうおそれがある。
【特許文献１】特開２００３−０９７６０１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明により解決すべき課題は、上述したポッピング現象の発生を抑制し、また、たとえ、ポッピング現象が発生してスプラグが正規の位置から外れたとしても当該正規の位置に確実に復帰することを可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による一方向クラッチは、円周方向に配設された複数のスプラグと、保持器用線材を円周方向と軸方向とに交互に屈曲してスプラグ保持用窓を円周方向に複数個形成し、全体がリング状とされた保持器と、保持器に装着されてスプラグを外輪と内輪とに噛み込ませる方向に付勢する弾性体とを備え、スプラグは、外径面にカム面（外径側カム面）を備えた半径方向外側部と、内径面にカム面（内径側カム面）を備えた半径方向内側部と、半径方向外側部と半径方向内側部とを連設する胴部とを備え、胴部においてスプラグ保持用窓に支持されている一方向クラッチにおいて、円周方向に関して、スプラグ保持用窓の幅寸法Ｗ３が、半径方向外側部と半径方向内側部それぞれの最大幅寸法をＷ１、Ｗ２、胴部の最小幅寸法をＷ０として、Ｗ０＜Ｗ３＜Ｗ１，Ｗ２の関係式を満たす値に設定されていることを特徴とするものである。なお、上記幅寸法は、円周方向における幅寸法である。ただし、この幅寸法は、円周に沿う長さや、カム面に沿う長さを言うのではなく、２点間を結ぶ直線の長さ寸法である。例えば、カム面の幅寸法とは、円弧形状のカム面では、カム面の円周方向一端側と円周方向他端側とを直線で結んだ場合、その直線の長さ寸法のことである。カム面の長さそのものは、カム面の曲率等により種々に変化する。
【０００７】
本発明において、スプラグの半径方向外側部の最大幅寸法は、外径側カム面のカム面の幅寸法を含み、半径方向内側部の最大幅寸法は、内径側カム面のカム面の幅寸法を含む。本発明において、このようなカム面の幅寸法による上記関係式だけに限定されるものではなく、例えば、半径方向外側部あるいは半径方向内側部の一方あるいは両方に部分的に、円周方向に突出部分があり、その突出部分における円周方向における幅寸法が、カム面の円周方向における幅寸法よりも大きくなる場合では、その部分での円周方向における最大幅寸法を含む。上記線材の屈曲は、円周方向と軸方向に対する直角の屈曲形態だけを意味するものではなく、任意の屈曲角度による形態を含むものである。
【０００８】
本発明によると、保持器のスプラグ保持用窓の幅寸法が、上記関係式のごとく設定されているので、スプラグはスプラグ保持用窓内に安定姿勢で保持され、その結果、過度の振動が加えられても、スプラグのポッピング現象の発生は抑制される上、ポッピング現象が発生してもスプラグは正規の保持位置に確実に復帰する。したがって、本発明によれば、回転動力の伝達を長期にわたり高信頼度で行うことができる一方向クラッチを提供することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、回転動力の伝達において高い信頼性を備えた一方向クラッチを提供することができる。
【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一方向クラッチを説明する。実施の形態の一方向クラッチは、説明の都合で、外輪を回転動力伝達側とし、外輪から内輪へ回転動力を伝達する動力伝達装置に適用されている。
【００１１】
図１ないし図３を参照して、実施の形態の一方向クラッチを説明する。図１は、実施の形態に係る一方向クラッチを外輪と内輪とに組み込んでなる動力伝達装置を部分的に示す断面図、図２は、図１の一方向クラッチが備えるスプラグと保持器と弾性体とを部分的に示す平面図、図３は、図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【００１２】
これらの図を参照して、１は外輪、２は外輪１に同心に配置された内輪、３は外輪１と内輪２との対向する環状空間に配置された一方向クラッチを示す。
【００１３】
一方向クラッチ３は、複数のスプラグ４と、保持器５と、弾性体６とを備える。
【００１４】
スプラグ４は、半径方向外側部７と、半径方向内側部８と、胴部９とから側面視瓢箪形状に構成されている。半径方向外側部７は、部分円弧状の外径側カム面１０を備える。この外径側カム面１０は、ロック時に外輪軌道面１ａに噛み込んで外輪１の回転動力を伝達することができる表面粗さに設定されている。半径方向内側部８は、部分円弧状の内径側カム面１１を備える。この内径側カム面１１は、ロック時に内輪軌道面２ａに噛み込むことができる表面粗さに設定されている。半径方向内側部８の図中、左側側面には凹部が形成され、この凹部内壁面には、弾性体６により押圧される被押圧部８ａが形成されている。胴部９は、半径方向外側部７と半径方向内側部８とを連設するものであり、円周方向両側面がくびれた形状になっている。スプラグ４の側面形状は、上記に限定されるものではない。スプラグ４の素材は、強化樹脂、金属等である。
【００１５】
保持器５は、保持器用線材を円周方向と軸方向とに交互に屈曲させて複数のスプラグ保持用窓５ａを形成し、全体としてリング状に形成されている。保持器５は、線材の円周方向に屈曲した線材部分（円周方向線材部分）５ｂと、線材の軸方向に屈曲した線材部分（軸方向線材部分）５ｃとで囲むスペースを備え、円周方向に１つ置きのスペースをスプラグ４を収容するスプラグ保持用窓５ａとしている。線材は、強化樹脂または金属等である。保持器５に関しては、半径方向内外（外保持器、内保持器）に複数設けたタイプもあり、スプラグ４を半径方向内外の保持器それぞれのスプラグ保持用窓に保持することができる。本実施の形態では１つの保持器に限定されず、複数の保持器を配置した場合も含むことができる。
【００１６】
弾性体６は、円周方向両隣りのスプラグ保持用窓５ａ，５ａの対向する２つの軸方向辺それぞれを構成する軸方向線材部分５ｃ，５ｃに橋架された本体部分６ａと、本体部分６ａから一方のスプラグ保持用窓５ａ内に臨むように延びる舌片部分６ｂとからなる。
【００１７】
舌片部分６ｂは、スプラグ４の被押圧部８ａに係合してこれを外輪１と内輪２とに噛み込ませる方向に付勢する。この付勢方向は、スプラグ４のカム面１０，１１を、外輪軌道面１ａ、内輪軌道面２ａに噛み込ませる方向である。弾性体６は、例えば、ゴムまたはゴム弾性を有する高分子材、例えば、ポリマ、エラストマ等からなる。弾性体６はまた、その本体部分６ａが保持器５の軸方向線材部分５ｃ，５ｃ間に橋架されるように射出成形により一体に形成するのが容易であるが、射出成形等により成形した弾性体６を接着等により軸方向線材部分５ｃ，５ｃに取り付けるようにしてもよい。また、弾性体６をゴムで形成する場合は、加硫成形と同時に軸方向線材部分５ｃ，５ｃに一体に形成してもよい。
【００１８】
動作を説明すると、スプラグ４は、円周方向へ若干の傾動が許容された状態で、弾性体６の舌片部分６ｂにより時計回り方向に付勢を受けつつ、保持器５に保持されている。このような保持により、スプラグ４には予応力が与えられている。そして、内輪２に対して外輪１が相対的に時計回り方向に回転したとき、スプラグ４は、外輪軌道面１ａと内輪軌道面２ａとに噛み込まれて外輪１と内輪２とを一体回転状態として外輪１から内輪２への回転動力の伝達を可能とするロック状態となる。逆に、内輪２に対して外輪１が相対的に反時計回りに回転したとき、スプラグ４は、弾性体６の舌片部分６ｂよりの付勢に抗して噛み込み方向とは反対の方向に傾動し、当該噛み込みを解除して、外輪１と内輪２とを相対回転状態として外輪１から内輪２への回転動力の伝達を遮断するフリー状態となる。
【００１９】
以上の構成を備え、かつ、動作を行う一方向クラッチ３においては、円周方向において、スプラグ４の半径方向外側部７の外径側カム面１０の幅寸法をＷ１、半径方向内側部８の内径側カム面１１の幅寸法をＷ２、胴部９の幅寸法をＷ０としたとき、保持器５のスプラグ保持用窓５ａの円周方向の幅寸法Ｗ３を、Ｗ０＜Ｗ３＜Ｗ１，Ｗ２の関係式を満たす値に設定したことに特徴を備えている。
【００２０】
幅寸法Ｗ１，Ｗ２に関しては共に同じであっても、一方が他方より大きくてもよい。また、実施の形態においては、半径方向外側部７の最大幅寸法は外径側カム面１０の円周方向の幅寸法Ｗ１であり、保持器５のスプラグ保持用窓５ａの円周方向の幅寸法Ｗ３は、半径方向外側部７の外径側カム面１０の幅寸法Ｗ１に対してＷ３＜Ｗ１であり、半径方向内側部８の円周方向の最大幅寸法は内径側カム面１１の幅寸法Ｗ２であり、保持器５のスプラグ保持用窓５ａの円周方向の幅寸法Ｗ３は、半径方向内側部８の内径側カム面１１の幅寸法Ｗ２に対してＷ３＜Ｗ２である。
【００２１】
また、スプラグ４の胴部９の幅寸法Ｗ０は、例えば半径方向に関して、漸次、幅寸法が狭くなる側面視円弧状等の曲線状であって、その最小幅寸法であってもよいし、全体の円周方向の幅寸法が半径方向に関して一様であって、いずれの部分も円周方向の幅寸法Ｗ０を満たすものとしてもよい。いずれにしても、保持器５のスプラグ保持用窓５ａの幅寸法Ｗ３は、スプラグ４の胴部９の最小幅寸法Ｗ０に対して、Ｗ０＜Ｗ３である。
【００２２】
上記のように、本実施の形態の一方向クラッチ３においては、保持器５のスプラグ保持用窓５ａの円周方向の幅寸法Ｗ３がＷ０＜Ｗ３＜Ｗ１，Ｗ２の関係式を満たす値に設定されており、スプラグ４は、図２の矢印Ｐの方向からスプラグ保持用窓５ａに挿入されて組み立てられる。スプラグ保持用窓５ａは、円周方向１つ置きに形成されており、円周方向両隣りの間において軸方向に開放したスペースは弾性体６の舌片部分６ｂを一方の軸方向線材部分５ｃ側から他方の軸方向線材部分５ｃ側に向けて延ばす空間に利用されている。
【００２３】
一方向クラッチ３は、保持器５のスプラグ保持用窓５ａの幅寸法Ｗ３がＷ０＜Ｗ３＜Ｗ１，Ｗ２の関係式を満たす値に設定されており、かつ、弾性体６によりロック側方向に付勢されているので、スプラグ４は、外輪１と内輪２との間に配置されていない状態においても、また、配置されている状態においても、スプラグ保持用窓５ａに対して一定の姿勢状態で安定して保持することができる。また、過度の振動が加えられても、スプラグ４は、ポッピングしにくく、これによりポッピング現象の発生が抑制される。その上、スプラグ４がポッピングしたとしても、スプラグ４は、軸方向線材部分５ｃ回りに回転運動するのみであり、上記振動が無くなると、正規の保持位置に確実に復帰する。また、スプラグ４は、上記関係式に設定されているから、保持器５から脱落することがない。
【００２４】
本実施の形態以外に、例えば、保持器５を半径方向内外に外保持器と内保持器として複数設け、スプラグ４を両保持器それぞれのスプラグ保持用窓に保持するタイプにも適用することができる。この場合は、スプラグ４を少なくとも、一方の保持器に関して、上記関係式を満たす値に設定するとよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態に係る一方向クラッチを外輪と内輪とに組み込んでなる動力伝達装置を部分的に示す断面図である。
【図２】図１の一方向クラッチの保持器を部分的に示す平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  外輪
２  内輪
３  一方向クラッチ
４  スプラグ
５  保持器
６  弾性体
７  半径方向外側部
８  半径方向内側部
９  胴部
【図１】
2006077942.tif 000003
【図２】
2006077942.tif 000004
【図３】
2006077942.tif 000005