(57)【要約】 【課題】  中心軸線方向の寸法の縮小化と高トルク設定を可能とするラチェット型ワンウェイクラッチの構造を提供すること。【解決手段】ラチェット機構３を備えたワンウェイクラッチ機構５と、ワンウェイクラッチ機構５を保持する固定部材７とを有し、固定部材７は、ワンウェイクラッチ機構５の内輪１９の径方向外方で内輪１９の外周面と径方向に対向する環状部１３を有し、ラチェット機構３は、複数の爪部材２９と、複数の爪部材２９をそれぞれ径方向内方に付勢する複数のスプリング３１と、複数の爪部材２９に噛み合うノッチ２５とを備え、ノッチ２５は内輪１９の外径部に設けられ、複数の爪部材２９と複数のスプリング３１とは、環状部１３の内径部に設けられた支持機構に支持されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラチェット機構を備えたワンウェイクラッチ機構と、前記ワンウェイクラッチ機構の中心軸線と同軸に配置され、前記ワンウェイクラッチ機構を保持する固定部材とを有し、
前記固定部材は、前記ワンウェイクラッチ機構の内輪と中心軸線方向に対向する中央部と、前記中央部と一体に形成され、前記内輪の径方向外方で前記内輪の外周面と径方向に対向する環状部とを有し、
前記ラチェット機構は、複数の爪部材と、前記複数の爪部材をそれぞれ径方向内方に付勢する複数の弾性部材と、前記複数の爪部材に噛み合うノッチとを備え、
前記ノッチは前記内輪の外径部に設けられ、
前記複数の爪部材と前記複数の弾性部材とは、前記環状部の内径部に設けられた支持機構に支持されていることを特徴とするラチェット型ワンウェイクラッチの構造。
【請求項２】
前記支持機構は、前記環状部の内径部に形成され、径方向内方に開口する複数の凹部と、前記複数の凹部にそれぞれ組み込まれた複数の支持部材とからなり、
前記複数の支持部材は、それぞれ１つの前記爪部材と１つの前記弾性部材とを支持していることを特徴とする請求項１に記載のラチェット型ワンウェイクラッチの構造。
【請求項３】
前記固定部材は、中心軸線方向に関して前記中央部とは反対側で前記支持部材に対向する環状のプレートを有し、
前記プレートは、前記支持部材が前記凹部から中心軸線方向へ抜けることを防止する抜け止めであることを特徴とする請求項１または２に記載のラチェット型ワンウェイクラッチの構造。
【請求項４】
前記固定部材は、エンジンの出力軸に取り付けられるフライホイールを構成することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のラチェット型ワンウェイクラッチの構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両などに用いられるラチェット型ワンウェイクラッチの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のワンウェイクラッチは一般的に、外内輪と、スプラグあるいはラチェット機構等のトルク伝達部とを組み合わせた構造を有している。例えばラチェット型構造を持つワンウェイクラッチを出力軸に固定するためには、ワンウェイクラッチの分解を防ぐための保持部材にワンウェイクラッチを保持し、ワンウェイクラッチが保持された該保持部材をフライホイールとともに出力軸に固定する必要があった（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、ラチェット型ワンウェイクラッチが保持された保持部材が、フライホイールとともに出力軸に固定された構造が記載されている。このような構造のため、特許文献１のラチェット型ワンウェイクラッチは保持部材を介してフライホイールと出力軸に固定されることとなり、ラチェット型ワンウェイクラッチの配置スペースが中心軸線方向に大きくなるという問題があった。
【０００４】
近年、中心軸線方向の配置スペースの縮小の要求が更に強くなってきており、それと同時に高トルク設定に適用できるラチェット型ワンウェイクラッチの要求も強くなってきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−２２３５７８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のラチェット型ワンウェイクラッチ１０１は、図３に示すように、外輪１１３と、内輪１１９と、トルク伝達部であるラチェット機構１０３とを備え、ラチェット型ワンウェイクラッチ１０１を保持する保持部材１３０によってフライホイール１０７とともに出力軸へ取り付けられるため、中心軸線方向で配置スペースが大きくなり、また、中心軸線方向の配置スペースの拡大を防ぐため、保持部材１３０を厚肉化することができず、高トルク設定が困難であった。
【０００７】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、中心軸線方向の配置スペースの縮小化、及び、高トルク設定を可能とするラチェット型ワンウェイクラッチの構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係るラチェット型ワンウェイクラッチの構造は、
ラチェット機構を備えたワンウェイクラッチ機構と、前記ワンウェイクラッチ機構の中心軸線と同軸に配置され、前記ワンウェイクラッチ機構を保持する固定部材とを有し、
前記固定部材は、前記ワンウェイクラッチ機構の内輪と中心軸線方向に対向する中央部と、前記中央部と一体に形成され、前記内輪の径方向外方で前記内輪の外周面と径方向に対向する環状部とを有し、
前記ラチェット機構は、複数の爪部材と、前記複数の爪部材をそれぞれ径方向内方に付勢する複数の弾性部材と、前記複数の爪部材に噛み合うノッチとを備え、
前記ノッチは前記内輪の外径部に設けられ、
前記複数の爪部材と前記複数の弾性部材とは、前記環状部の内径部に設けられた支持機構に支持されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、中心軸線方向の配置スペースの縮小化、及び、高トルク設定を可能とするラチェット型ワンウェイクラッチの構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は実施形態に係るラチェット型ワンウェイクラッチの構造を示す正面図である。
【図２】図２は実施形態に係るラチェット型ワンウェイクラッチの構造を中心軸線方向に切断した断面図である。
【図３】図３は従来のラチェット型ワンウェイクラッチ、回転固定用プレート及び固定部材を中心軸線方向に切断した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態に係るラチェット型ワンウェイクラッチの構造を、図面を参照しながら説明する。
まず、本実施形態におけるラチェット型ワンウェイクラッチの構造に係る方向について定義する。本実施形態において、「中心軸線」とはラチェット機構を備えたワンウェイクラッチ機構の中心軸線のことをいい、軸方向、径方向、周方向とは、中心軸線に関する軸方向、径方向、周方向のことをいう。また、軸方向について、図１においては紙面手前側を軸方向一方側とし、紙面奥側を軸方向他方側とし、図２においては紙面右方側を軸方向一方側とし、紙面左方側を軸方向他方側とする。
以下、本発明の実施形態に係るラチェット型ワンウェイクラッチの構造を説明する。
【００１２】
図１は実施形態に係るラチェット型ワンウェイクラッチの構造１を軸方向一方側から見た状態を示す正面図であり、ラチェット機構３を備えたワンウェイクラッチ機構５、及びワンウェイクラッチ機構５を保持する固定部材７を軸方向一方側から見た状態を示している。図１はラチェット型ワンウェイクラッチの構造１について、中心軸線を中心として略９０度の角度範囲を示し、他の部分の記載を省略している。図１においては、図２に示す回転固定用プレート２１及びプレート９の一部の図示を省略している。
図２は本実施形態に係るラチェット型ワンウェイクラッチの構造１を中心軸線方向に切断した断面図である。図２の切断位置は、後述する支持部材３３および爪部材２９が表れる位置としている。
【００１３】
本実施形態に係るラチェット型ワンウェイクラッチの構造１は、図３に示す、従来の外輪１１３および保持部材１３０を無くし、ラチェット機構３の構成部材である爪部材２９およびスプリング３１を、固定部材７に保持する一体構造であることを特徴とする。固定部材７としては、動力伝達部材が考えられ、例として、エンジンの出力軸に取り付けられるフライホイールが考えられる。以下、本実施形態に係るラチェット型ワンウェイクラッチの構造１について、フライホイールを固定部材７とした形態を例として説明する。
【００１４】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係るラチェット型ワンウェイクラッチの構造１は、ラチェット機構３を備えたワンウェイクラッチ機構５と、ワンウェイクラッチ機構５が保持される環状の固定部材７と、ワンウェイクラッチ機構５の軸方向一方側に配置され、ワンウェイクラッチ機構５の構成部材の軸方向一方側への抜けを防止する環状のプレート９とを有している。ラチェット機構３を含むワンウェイクラッチ機構５は、固定部材７の軸方向一方側に配置されている。
【００１５】
固定部材７は、円板状の中央部１１と、中央部１１の径方向外方側において中央部１１と一体に形成された環状部１３とを有している。中央部１１及び環状部１３は、ワンウェイクラッチ機構５の中心軸線と同軸に配置されている。中央部１１の中心部には、軸部材を通すシャフトホール１７が形成されている。シャフトホール１７には、例えばエンジンのクランクシャフトが嵌合される。
【００１６】
環状部１３は中央部１１よりも軸方向の寸法が大きく、中央部１１よりも軸方向一方側すなわちワンウェイクラッチ機構５側、及び軸方向他方側に突出している。本実施形態の固定部材７は、このような構成の中央部１１および環状部１３を有するフライホイールである。
【００１７】
中央部１１の軸方向一方側には、ワンウェイクラッチ機構５の構成部材である内輪１９が、固定部材７と相対回転可能に配置されている。中央部１１と内輪１９とは中心軸線上に同軸に配置され、中央部１１は内輪１９の軸方向他方側端面と軸方向に対向している。環状部１３は内輪１９の軸方向一方側端面よりも軸方向一方側に突出している。内輪１９の外周面と固定部材７の環状部１３の内周面とは、径方向に対向している。内輪１９の内径部には、内輪１９の回転固定用のプレート２１等を嵌め合わせるためのスプライン２３が形成されている。内輪１９の外径部には、ラチェット機構３を構成する複数のノッチ２５が周方向に亘って形成されている。
【００１８】
中央部１１よりも軸方向一方側に突出した環状部１３の部分の内径部には、径方向内方および軸方向一方側に開口する複数の凹部２７が周方向に等間隔に形成されている。凹部２７は、環状部１３の軸方向一方側の端面から、中央部１１の軸方向一方側の面に対応する軸方向位置まで軸方向に延在して形成されている。したがって凹部２７は、軸方向に延在する内周面を有し、軸方向から見た凹部２７の断面形状は、周方向に長径を有する略長円形の円弧をなし、径方向内方側の開口は、断面形状の長径よりも小さい周方向寸法となっている。すなわち凹部２７は、径方向内方側の開口よりも、内部の方が周方向に大きな寸法を有するように形成されている。
【００１９】
環状部の各凹部２７には、内輪１９に形成されたノッチ２５と噛み合う爪部材２９と、爪部材２９を径方向内方、すなわち内輪１９側に付勢するスプリング３１とを支持する支持部材３３が組み込まれている。支持部材３３は、凹部２７の断面形状に対応する断面形状を有する柱状部材であり、凹部２７の軸方向一方側の開口から凹部２７に組み込まれている。凹部２７の径方向内方側の開口は、凹部２７の内部の周方向寸法よりも小さい周方向寸法なので、凹部２７に組み込まれた支持部材３３が径方向内方に外れることはない。
【００２０】
支持部材３３には、径方向内方に開口し、開口から径方向外方に窪んだ２つのポケット３５が形成されている。２つのポケット３５は周方向に並んで形成され、周方向一方側のポケット３５に１つの爪部材２９が支持され、周方向他方側のポケット３５に１つのスプリング３１が、１つの爪部材２９を径方向内方に付勢するように支持されている。スプリング３１は爪部材２９の先端部を内輪１９側に付勢している。
【００２１】
本実施形態のラチェット型ワンウェイクラッチの構造１は、１つの爪部材２９と１つのスプリング３１とがこのように支持部材３３に支持されて１つのユニットである爪部材組み立て体３７を構成し、環状部１３の凹部２７と同数の爪部材組み立て体３７が環状部１３の凹部２７に一対一に対応して組み込まれている。したがって、１つの凹部２７には、１つの爪部材２９および１つのスプリング３１が配置されている。
【００２２】
このように、本実施形態のラチェット型ワンウェイクラッチの構造１は、環状部１３の複数の凹部２７に組み込まれた複数の爪部材組み立て体３７、すなわち複数の支持部材３３にそれぞれ支持された爪部材２９およびスプリング３１と、内輪１９のノッチ２５とによって、ラチェット機構３が構成されている。また、本実施形態のラチェット型ワンウェイクラッチの構造１は、複数の爪部材組み立て体３７が周方向に組み込まれた固定部材７の環状部１３が、ワンウェイクラッチ機構５の外輪部材として構成されている。すなわち、本実施形態においては、ラチェット機構５と、内輪１９と、固定部材７の環状部１３とによって、ワンウェイクラッチ機構５が構成されている。
【００２３】
プレート９は、複数のピン３９によって固定部材７の環状部１３に固定されている。環状部１３の軸方向一方側の端面には、周方向に隣り合う各凹部２７間に、軸方向に貫通する貫通孔４１が形成され、プレート９には、固定部材７の複数の貫通孔４１に対応する複数の貫通孔４３が形成されている。ピン３９はプレート９の貫通孔４３および固定部材７の貫通孔４１に、軸方向に挿通されている。プレート９は環状部１３の凹部２７および内輪１９の軸方向一方側に配置され、凹部２７に組み込まれた支持部材３３の軸方向一方側端面および内輪１９の軸方向一方側端面と軸方向に対向している。このような構成により、プレート９は、爪部材２９およびスプリング３１が支持された支持部材３３が、凹部２７から軸方向一方側に抜けることを防止するとともに、内輪１９が軸方向一方側に移動することを規制している。なお、固定部材７の貫通孔４１は、有底の孔であっても良い。
【００２４】
本実施形態のラチェット型ワンウェイクラッチの構造１におけるワンウェイクラッチ機構５の作動は、図１において、内輪１９が向かって右側（時計方向、以下同様とする。）に回転する方向がロックであり、内輪１９が向かって左側（反時計方向、以下同様とする。）に回転する方向が空転である。詳細には、内輪１９が時計方向に回転すると、固定部材７の環状部１３に組み込まれた複数の爪部材２９が内輪１９のノッチ２５に噛み合い、内輪１９と環状部１３とが一体回転する。その結果、内輪１９と固定部材７とが一体回転し、内輪１９から固定部材７へとトルクが伝達される。
一方、内輪１９が反時計方向に回転すると、環状部１３に組み込まれた複数の爪部材２９は内輪１９のノッチ２５に噛み合わず、内輪１９は固定部材７の環状部１３に対して空転する。その結果、内輪１９から固定部材７へのトルクの伝達はなされない。
【００２５】
このように、本実施形態に係るラチェット型ワンウェイクラッチの構造１は、ラチェット機構３を構成する爪部材２９とスプリング３１とが、ワンウェイクラッチ機構５を保持する固定部材７に形成された環状部１３に組み込まれ、ワンウェイクラッチ機構５が固定部材７と一体に構成されている。この構成により、本実施形態のラチェット型ワンウェイクラッチの構造１は以下のような優れた効果を発揮することができる。
【００２６】
本実施形態のラチェット型ワンウェイクラッチの構造１は、ラチェット機構３を構成する爪部材２９とスプリング３１とが固定部材７の環状部１３に設けられるので、従来、固定部材７への組付けに使用していた保持部材を無くすことができ、ワンウェイクラッチ機構５の中心軸線方向の配置スペースを縮小することができるとともに、部品点数が減り、製造コストを抑えることができる。また、固定部材７の環状部１３がワンウェイクラッチ機構５の外輪部材を構成しているため、従来、環状部１３とは別に設けていたワンウェイクラッチ機構の外輪を無くすことができ、部品点数をさらに減らすことができる。
【００２７】
本実施形態のラチェット型ワンウェイクラッチの構造１は、ラチェット機構３を構成する爪部材２９とスプリング３１とを固定部材７の環状部１３に設けることにより、ワンウェイクラッチ機構５が動力伝達部材ともなる固定部材７と一体型となり、より高いトルクの伝達が可能となる。このため、本実施形態は高トルク設定が可能となる。
【００２８】
本実施形態のラチェット型ワンウェイクラッチの構造１は、１つの爪部材２９と１つのスプリング３１とが支持部材３３に支持された爪部材組み立て体３７を構成し、この爪部材組み立て体３７が固定部材７の凹部２７に組み込まれている。固定部材７の環状部１３に爪部材２９及びスプリング３１をそれぞれ直接組み付ける場合には、環状部１３に複雑な凹形状を加工する必要があるが、本実施形態のように支持部材３３を設ける構成とすることにより、環状部１３に複雑な凹形状を加工する必要がなくなる。その結果、環状部１３の径に対する加工性を緩和でき、製造コストの上昇を抑えることができる。
【００２９】
なお、本実施形態に係るラチェット型ワンウェイクラッチの構造は、固定部材の例として挙げたフライホイールへの適用の他、様々な回転伝達機構に適用が可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１  ラチェット型ワンウェイクラッチの構造
３  ラチェット機構
５  ワンウェイクラッチ機構
７  固定部材
９  プレート
１１  中央部
１３  環状部
１７  シャフトホール
１９  内輪
２１  回転固定用プレート
２３  スプライン
２５  ノッチ
２７  凹部
２９  爪部材
３１  スプリング
３３  支持部材
３５  ポケット
３７  爪部材組み立て体
３９  ピン
４１  貫通孔
４３  貫通孔
１０１  ラチェット型ワンウェイクラッチ
１０３  ラチェット機構
１０７  フライホイール
１１３  外輪
１１９  内輪
１３０  保持部材
【図１】
2019113165.tif 000003
【図２】
2019113165.tif 000004
【図３】
2019113165.tif 000005