(57)【要約】【課題】係合片の寿命低下を防止することができるセレクタブルワンウェイクラッチを提供すること。【解決手段】セレクタブルワンウェイクラッチは、一方の面に複数のポケットが形成されたポケットプレートと、ポケットプレートのポケットが形成された面と対向して配置されるとともに、ポケットプレートに対して相対回転可能なノッチプレート２０と、ノッチプレート２０において、ポケットと対向する面に形成されたノッチ２１と、ポケットに収容され、所定条件下でノッチ２１に係合することにより、ノッチプレート２０の回転を規制するストラット１２と、を備え、ノッチ２１とストラット１２との間に形成されるクリアランスのうち、ノッチプレート２０の径方向中央部２０ａにおけるクリアランスｃｌ１が、ノッチプレート２０の径方向内側２０ｂまたは径方向外側２０ｃにおけるクリアランスｃｌ２よりも小さい。【選択図】図４
2018071586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面に複数の収容凹部が形成されたポケットプレートと、
前記ポケットプレートの収容凹部が形成された面と対向して配置されるとともに、前記ポケットプレートに対して相対回転可能なノッチプレートと、
前記ノッチプレートにおいて、前記収容凹部と対向する面に形成された係合凹部と、
前記収容凹部に収容され、所定条件下で前記係合凹部に係合することにより、前記ノッチプレートの回転を規制する係合片と、
を備えるセレクタブルワンウェイクラッチにおいて、
前記係合凹部と前記係合片との間に形成されるクリアランスのうち、前記ノッチプレートの径方向中央部におけるクリアランスは、前記ノッチプレートの径方向内側または径方向外側におけるクリアランスよりも小さいことを特徴とするセレクタブルワンウェイクラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セレクタブルワンウェイクラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
ワンウェイクラッチとして、例えば特許文献１には、複数のポケット（収容凹部）にストラット（係合片）が収容されたポケットプレートと、ストラットを係合させるための複数のノッチ（係合凹部）が形成されたノッチプレートと、ポケットプレートとノッチプレートとの間に配置されたセレクタプレートと、を備えるセレクタブルワンウェイクラッチが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００３−５１５７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記したようなセレクタブルワンウェイクラッチを搭載したハイブリッド車両（ＨＶ車両）では、例えばＥＶ走行等を行った際に、図６に示すように、ノッチプレート５０がセレクタブルワンウェイクラッチ１０１の係合方向、すなわちストラット４２とノッチ５１とが噛み合う方向とは逆方向（以下、「オーバーラン方向」という）に回転する状態（以下、「オーバーラン」という）となる場合がある。
【０００５】
オーバーラン時は、ノッチプレート５０のノッチ５１に対して、ストラット４２が繰り返し衝突する挙動（ピッチ挙動）が発生する。このようなピッチ挙動が激しくなると、図８Ａおよび図８Ｂに示すように、ストラット４２が次第にロール方向に回転し、ロール角度θｒ１，θｒ２を有するようになる。そして、同図のＡ部およびＢ部に示すように、ノッチ５１に対して、ストラット４２の中央部ではなく、エッジ部が衝突するようになる。
【０００６】
その結果、図９Ａおよび図９Ｂに示すように、ストラット４２がヨー方向に回転し、ヨー角度θｙ１，θｙ２を有するようになる。その際、図９ＡのＣ部に示すように、ストラット４２が時計回りに回転した場合は、外耳部４２４がポケット１１の内壁に衝突し、当該外耳部４２４に衝突荷重Ｆｎｐが付加される。一方、図９ＢのＤ部に示すように、ストラット４２が反時計回りに回転した場合は、内耳部４２３がポケット１１の内壁に衝突し、当該内耳部４２３に衝突荷重Ｆｎｐが付加される。
【０００７】
このように、従来のセレクタブルワンウェイクラッチ１０１では、オーバーラン時にストラット４２の耳部の一方に衝突荷重Ｆｎｐが集中するため、ストラット４２の寿命が低下する可能性があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、係合片の寿命低下を防止することができるセレクタブルワンウェイクラッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るセレクタブルワンウェイクラッチは、一方の面に複数の収容凹部が形成されたポケットプレートと、前記ポケットプレートの収容凹部が形成された面と対向して配置されるとともに、前記ポケットプレートに対して相対回転可能なノッチプレートと、前記ノッチプレートにおいて、前記収容凹部と対向する面に形成された係合凹部と、前記収容凹部に収容され、所定条件下で前記係合凹部に係合することにより、前記ノッチプレートの回転を規制する係合片と、を備えるセレクタブルワンウェイクラッチにおいて、前記係合凹部と前記係合片との間に形成されるクリアランスのうち、前記ノッチプレートの径方向中央部におけるクリアランスは、前記ノッチプレートの径方向内側または径方向外側におけるクリアランスよりも小さいことを特徴とする。
【００１０】
これにより、セレクタブルワンウェイクラッチは、ノッチプレートの径方向中央部におけるクリアランスを、ノッチプレートの径方向内側または径方向外側におけるクリアランスよりも小さくすることにより、オーバーラン時に係合片のピッチ挙動が激しくなった場合でも、係合凹部に対して、係合片の中央部が衝突しやすくなる。そのため、衝突時に係合片がヨー方向に回転しにくくなる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るセレクタブルワンウェイクラッチによれば、オーバーラン時に係合片がヨー方向に回転しにくくなるため、係合片の寿命低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るセレクタブルワンウェイクラッチの要部の構成を示す平面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係るセレクタブルワンウェイクラッチの要部の構成を示す図であり、セレクタブルワンウェイクラッチを回転軸方向および周方向に沿って切断した状態を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係るセレクタブルワンウェイクラッチの要部の構成を示す図であり、セレクタブルワンウェイクラッチを回転軸方向および径方向に沿って切断した状態を示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係るセレクタブルワンウェイクラッチのノッチおよびストラットの形状を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係るセレクタブルワンウェイクラッチにおいて、オーバーラン時におけるポケットおよびストラットの状態を示す図である。
【図６】図６は、従来技術に係るセレクタブルワンウェイクラッチの要部の構成を示す図であり、セレクタブルワンウェイクラッチを回転軸方向および周方向に沿って切断した状態を示す断面図である。
【図７】図７は、従来技術に係るセレクタブルワンウェイクラッチの要部の構成を示す図であり、セレクタブルワンウェイクラッチを回転軸方向および径方向に沿って切断した状態を示す断面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、従来技術に係るセレクタブルワンウェイクラッチのノッチおよびストラットの形状と、オーバーラン時におけるノッチおよびストラットの状態を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、従来技術に係るセレクタブルワンウェイクラッチのノッチおよびストラットの形状と、オーバーラン時におけるノッチおよびストラットの状態を示す図である。
【図９Ａ】図９Ａは、従来技術に係るセレクタブルワンウェイクラッチにおいて、オーバーラン時におけるポケットおよびストラットの状態を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、従来技術に係るセレクタブルワンウェイクラッチにおいて、オーバーラン時におけるポケットおよびストラットの状態を示す図である。
【図１０】図１０は、ストラットのロール角度、ヨー角度およびヨー回転速度の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施形態に係るセレクタブルワンウェイクラッチ（以下、ＳＯＷＣという）について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１４】
ＳＯＷＣ１は、例えばハイブリッド車両における動力伝達装置に搭載され、固定側レース（後記ポケットプレート）と回転側レース（後記ノッチプレート）の間に配置した切替部材（後記セレクタプレート）を回転させることにより、係合状態（ロック状態）と非係合状態（アンロック状態）とを切り替えることができるように構成されている。ＳＯＷＣ１は、図１〜図３に示すように、ポケットプレート１０と、ノッチプレート２０と、セレクタプレート３０と、を備えている。
【００１５】
なお、図１はＳＯＷＣ１の要部を抜き出して示したものであり、一部の構成（例えばセレクタプレート３０を回転させるアーム等）は図示を省略している。また、図１における回転軸Ｏ周りの矢印は、オーバーラン時にノッチプレート２０が回転する方向（図２の回転方向と同方向）を示している。また、図２は、ＳＯＷＣ１を回転軸方向および周方向（図１のＸ−Ｘ方向）に沿って切断した状態を示しており、図３は、ＳＯＷＣ１を回転軸方向および径方向に沿って切断した状態を示している。
【００１６】
ポケットプレート１０は、円筒状に形成されている。ポケットプレート１０の一方の面、すなわちノッチプレート２０と対向する表面には、ＳＯＷＣ１の板厚方向に窪んだ複数のポケット（収容凹部）１１が形成され、当該ポケット１１の内部に板状のストラット（係合片）１２が収容されている。なお、前記した「板厚方向」とは、ＳＯＷＣ１の回転軸方向（例えば図２参照）に沿った方向のことを意味している。
【００１７】
ポケット１１は、ノッチプレート２０のノッチ２１と対応する位置に形成されている。そして、このポケット１１内に形成された凹部１３とストラット１２との間には、当該ストラット１２をノッチプレート２０に付勢する弾性部材１４が配置されている。
【００１８】
ストラット１２は、各ポケット１１の内部に収容されている。そして、このストラット１２は、セレクタプレート３０がポケットプレート１０と同軸で回転することにより、その一端部がノッチ２１側に立ち上がった状態と、上記一端部を含むストラット１２全体がポケット１１内に収容された状態と、に切り替わるように構成されている。そして、ストラット１２は、後記するように、所定条件下でノッチ２１に係合することにより、ノッチプレート２０の回転を規制する。
【００１９】
ノッチプレート２０は、環状（中空円盤状）に形成されている。また、ノッチプレート２０は、ポケットプレート１０のポケット１１が形成された面と対向して配置され、ポケットプレート１０に対して相対回転可能に構成されている。
【００２０】
ノッチプレート２０の表面のうち、ポケット１１と対向する面には、板厚方向に窪んだ複数のノッチ（係合凹部）２１が形成されている。ノッチ２１は、セレクタプレート３０の窓孔３１を通ってノッチ２１側に立ち上がったストラット１２の一端部を入り込ませる凹部である。
【００２１】
セレクタプレート３０は、環状（中空円盤状）に形成されている。また、セレクタプレート３０は、ポケットプレート１０およびノッチプレート２０のそれぞれと対向して配置されている。そして、セレクタプレート３０は、ポケットプレート１０と同軸で、かつ軸線周りに所定角度回転することにより、後記するように係合状態と非係合状態とを切り替える。また、セレクタプレート３０には、ポケットプレート１０のポケット１１およびストラット１２に対応する位置に、板厚方向に貫通した窓孔３１が形成されている。
【００２２】
ここで、ＳＯＷＣ１の周方向において、窓孔３１の位置がポケット１１の位置と概ね一致している場合、図２に示すように、ストラット１２の一端部が弾性部材１４に押され、窓孔３１を通ってノッチプレート２０（ノッチ２１）側に立ち上がる。そして、このようにストラット１２の一端部がノッチ２１側に立ち上がった状態で、ノッチプレート２０がポケットプレート１０に対して係合方向（図２の「回転方向」と逆方向）に回転すると、ストラット１２がノッチ２１に係合し、ＳＯＷＣ１が係合状態となる。この係合状態では、ストラット１２がノッチ２１に係合することにより、ポケットプレート１０とノッチプレート２０との間でトルクが伝達される状態となる。
【００２３】
一方、ＳＯＷＣ１の周方向において、窓孔３１の位置がポケット１１の位置に対してずれている場合、セレクタプレート３０の窓孔３１が形成されていない部分によってポケット１１が閉鎖され、かつ当該窓孔３１が形成されていない部分によってストラット１２がポケット１１側に押し込められ、ストラット１２全体がポケット１１内に収容される。これにより、ＳＯＷＣ１が非係合状態となる。この非係合状態では、ストラット１２がノッチ２１に係合しない（ストラット１２とノッチ２１との係合が解除される）ことにより、ポケットプレート１０とノッチプレート２０との間でトルクが伝達されない状態となる。
【００２４】
ここで、従来のＳＯＷＣ１０１におけるストラット４２およびノッチ５１は、図６および図７に示すような構成を備えている。なお、図６および図７は、ＳＯＷＣ１０１において、前記した図２および図３と同じ面で切断した断面を示している。
【００２５】
図６および図７のＥ部に示すように、従来のストラット４２は、ノッチ５１と対向する面が凹凸のない平面状（または緩やかな曲面状）に形成されている。またノッチ５１についても同様に、ストラット４２と対向する面が凹凸のない平面状（または緩やかな曲面状）に形成されている。
【００２６】
従って、従来のＳＯＷＣ１０１では、オーバーラン時において、ストラット４２のロール方向への回転に起因して、ストラット４２の本体部４２２のエッジ部がノッチ５１に衝突する（図８Ａおよび図８Ｂ参照）。さらに、ストラット４２のヨー方向への回転に起因して、ストラット４２の内耳部４２３または外耳部４２４の一方がポケットプレート４０のポケット１１内に衝突し（図９Ａおよび図９Ｂ参照）、ストラット４２の寿命低下を招いていた。
【００２７】
なお、図１０は、オーバーラン時におけるストラットのロール角度、ヨー角度およびヨー回転速度の関係を示すグラフ（ＣＡＥ解析結果）である。オーバーラン時において、ストラットの内耳部または外耳部がポケット内に衝突する際の衝突荷重Ｆｎｐの大きさは、ストラットのヨー方向の回転速度（ヨー回転速度）に比例する。そして、このヨー回転速度は、図１０に示すように、ストラットのロール角度またはヨー角度によって決定される。従って、ストラットのロール角度を制御することにより、ヨー回転速度（すなわち衝突荷重Ｆｎｐ）についても制御することが可能となる。
【００２８】
以上を踏まえ、本実施形態に係るＳＯＷＣ１では、ストラット１２およびノッチ２１の形状を、ストラット１２のロール方向への回転が発生しにくくなるような形状としている。
【００２９】
ストラット１２は、図４および図５に示すように、板厚方向に窪んだ凹部１２１を有している。この凹部１２１は、ストラット１２の本体部１２２の幅方向中央部に形成されており、本体部１２２の所定位置から本体部１２２の先端側まで、所定の深さｄで線状（溝状）に形成されている。
【００３０】
ノッチ２１は、図４に示すように、板厚方向に突出した凸部２１１を有している。この凸部２１１は、ノッチ２１の幅方向中央部に形成されており、ストラット１２の凹部１２１に沿って、所定の高さｈで線状（線状突起形状）に形成されている。また、凸部２１１の幅は、ストラット１２の凹部１２１の幅よりも小さく形成されている。
【００３１】
そして、図４に示すように、ストラット１２の凹部１２１の深さｄは、ノッチ２１の凸部２１１の高さｈよりも小さくなるように構成されている。このように、「凹部１２１の深さｄ＜凸部２１１の高さｈ」とすることにより、同図に示すように、ノッチ２１とストラット１２との間に形成されるクリアランスのうち、ノッチプレート２０の径方向中央部２０ａにおけるクリアランスｃｌ１が、ノッチプレート２０の径方向内側２０ｂまたは径方向外側２０ｃにおけるクリアランスｃｌ２よりも小さくなる。
【００３２】
以上のような構成を備えるＳＯＷＣ１は、ノッチプレート２０の径方向中央部２０ａにおけるクリアランスｃｌ１を、ノッチプレート２０の径方向内側２０ｂまたは径方向外側２０ｃにおけるクリアランスｃｌ２よりも小さくすることにより、オーバーラン時にストラット１２のピッチ挙動が激しくなった場合でも、図４および図５のＦ部に示すように、ノッチ２１に対して、ストラット１２の中央部が衝突しやすくなる。そのため、衝突時にストラット１２のヨー方向への回転が発生しにくくなる。また、ＳＯＷＣ１では、図５のＧ部およびＨ部に示すように、ストラット１２のピッチ挙動の際に、内耳部１２３と外耳部１２４の両方がポケット１１の内壁に衝突する。そのため、ストラット１２がノッチ２１に衝突した際の衝突荷重Ｆｎｐが、内耳部１２３と外耳部１２４とに分散される。
【００３３】
従って、ＳＯＷＣ１では、オーバーラン時にストラット１２のヨー方向への回転が発生しにくくなり、ストラット１２の耳部の一方に衝突荷重Ｆｎｐが集中することがないため、ストラット１２の寿命低下を防止することができる。
【００３４】
以上、本発明に係るセレクタブルワンウェイクラッチについて、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。
【００３５】
例えば、前記したＳＯＷＣ１では、ストラット１２の凹部１２１とノッチ２１の凸部２１１とがそれぞれ線状に形成されていたが、例えば凹部１２１が有底筒状に形成され、凸部２１１が凹部１２１よりも小さい径を有する柱状に形成されていてもよい。
【００３６】
また、前記したＳＯＷＣ１では、ストラット１２に凹部１２１が、ノッチ２１に凸部２１１が設けられている例を説明したが、ストラット１２に凹部１２１を設けず、ノッチ２１にのみ凸部２１１を設けてもよい。あるいは、ストラット１２に凸部を、ノッチ２１に凹部を設けてもよい。このような組み合わせであっても、ノッチプレート２０の径方向中央部２０ａにおけるクリアランスｃｌ１を、ノッチプレート２０の径方向内側２０ｂまたは径方向外側２０ｃにおけるクリアランスｃｌ２よりも小さくすることができるため、ノッチ２１に対して、ストラット１２の中央部を衝突させやすくすることができる。
【符号の説明】
【００３７】
１，１０１  セレクタブルワンウェイクラッチ（ＳＯＷＣ）
１０，４０  ポケットプレート
１１  ポケット（収容凹部）
１２，４２  ストラット（係合片）
１２１  凹部
１２２，４２２  本体部
１２３，４２３  内耳部
１２４，４２４  外耳部
１３  凹部
１４  弾性部材
２０，５０  ノッチプレート
２０ａ  径方向中央部
２０ｂ  径方向内側
２０ｃ  径方向外側
２１，５１  ノッチ（係合凹部）
２１１  凸部
３０  セレクタプレート（切替部材）
３１  窓孔
ｃｌ１，ｃｌ２  クリアランス
Ｆｎｐ  衝突荷重
Ｏ  回転軸
θｒ１，θｒ２  ロール角度
θｙ１，θｙ２  ヨー角度
【図１】
2018071586.tif 000003
【図２】
2018071586.tif 000004
【図３】
2018071586.tif 000005
【図４】
2018071586.tif 000006
【図５】
2018071586.tif 000007
【図６】
2018071586.tif 000008
【図７】
2018071586.tif 000009
【図８Ａ】
2018071586.tif 000010
【図８Ｂ】
2018071586.tif 000011
【図９Ａ】
2018071586.tif 000012
【図９Ｂ】
2018071586.tif 000013
【図１０】
2018071586.tif 000014