(57)【要約】【課題】ローラの偏摩耗を低減させることができるワンウェイクラッチを提供する。【解決手段】出力軸１２の外周面１２ａは、揺動リンク２２の内周面２２ａとの距離が次第に狭くなるように形成された底部１２ｃと、非係合位置にあるローラ２５が当接する壁部１２ｄとの２面から構成される凹部１２ｂを有する。弾性部材２４の第１弾性部２４ｄは、ローラ２５の回転中心Ｏの移動軌跡４２と底部１２ｃとの間で、ローラ２５を押圧する付勢端部２４ｂを備え、ローラ２５の押圧方向は、出力軸１２の回転中心Ｏ１とローラ２５の回転中心Ｏを結ぶ直線の延長線Ｌと、ローラ２５の回転中心Ｏの移動軌跡４２との交点ＣＰを中心として、延長線Ｌと移動軌跡４２とによって挟まれた、係合位置側かつ揺動リンク２２側の角度範囲θ内の方向である。【選択図】図１２
2015203490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のアウター部材と、
前記アウター部材の径方向内側に同軸に配置された環状のインナー部材と、
前記アウター部材の内周面及び前記インナー部材の外周面間に配置された複数の転動体と、
前記複数の転動体にそれぞれ当接して前記複数の転動体を円周方向に付勢する複数の弾性部材と、を備え、
前記アウター部材及び前記インナー部材の所定方向への相対回転により、前記転動体を前記内周面及び前記外周面間に係合させて駆動力を伝達するワンウェイクラッチであって、
前記インナー部材の前記外周面は、前記複数の転動体をそれぞれ収容する複数の凹部を有し、
前記凹部は、前記転動体の非係合位置から係合位置に向かって前記アウター部材の内周面との距離が次第に狭くなるように形成された底部と、前記転動体が前記非係合位置にあるとき当接する壁部と、を有し、
前記弾性部材は、前記転動体が前記非係合位置と前記係合位置との間を移動する際の前記転動体の回転中心の移動軌跡と、前記底部との間の径方向位置で、前記転動体に当接して押圧する第１弾性部を有し、
前記第１弾性部の押圧方向が、前記インナー部材の回転中心と前記転動体の回転中心とを結ぶ直線の延長線と、前記移動軌跡との交点を中心として、前記延長線と前記移動軌跡とによって挟まれた、前記係合位置側かつ前記アウター部材側の角度範囲内である、ワンウェイクラッチ。
【請求項２】
請求項１に記載のワンウェイクラッチであって、
前記弾性部材は、前記第１弾性部が前記転動体と当接する位置よりも径方向外側かつ前記非係合位置側で、前記転動体に当接して押圧する第２弾性部を有する、ワンウェイクラッチ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のワンウェイクラッチであって、
前記インナー部材の前記外周面には、前記壁部に切欠き部が設けられ、
前記第１弾性部の一部が前記切欠き部内に位置する、ワンウェイクラッチ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のワンウェイクラッチを備え、入力軸の回転を変速して出力軸に伝達する無段変速機であって、
駆動源の回転軸に接続された入力軸の軸線からの偏心量が可変である偏心機構を有し、前記入力軸と前記偏心機構とが共に回転する入力側支点と、前記ワンウェイクラッチの前記アウター部材に設けられた出力側支点と、前記入力側支点及び前記出力側支点に両端が接続されて、前記偏心機構の偏心量に応じて往復運動するコネクティングロッドと、を備え、前記ワンウェイクラッチの前記インナー部材は前記出力軸に接続された、無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワンウェイクラッチ及びワンウェイクラッチを備える無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンに接続された入力軸の回転をコネクティングロッドの往復運動に変換し、更に、コネクティングロッドの往復運動をワンウェイクラッチによって出力軸の回転運動に変換するようにした無段変速機が、特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の無段変速機Ｔに用いられているワンウェイクラッチ１２１は、図１６に示すように、アウター部材１２２と、インナー部材１２３と、アウター部材１２２及びインナー部材１２３間に配置した複数のローラ１２５と、各々のローラ１２５を付勢する複数のコイルスプリング１２４とを備えており、１個のローラ１２５を１個のコイルスプリング１２４で付勢する構造であった。
【０００５】
また、コイルスプリング１２４に代えて、図１７に示すように、基端部１０２が固定された板バネ１０１の先端部１０３を、アウター部材１０５の内周面１０５ａ及びインナー部材１０６の外周面１０６ａ間に配置したローラ１０４に当接させて付勢する構造のワンウェイクラッチ１００が知られている。このワンウェイクラッチ１００によると、図１８で模式的に示すように、ローラ１０４の係合及び係合解除の際、ローラ１０４は、インナー部材１０６の外周面１０６ａ上を滑ることなく転動するため、ローラ１０４は、常に同じ位置でアウター部材１０５の内周面１０５ａ及びインナー部材１０６の外周面１０６ａと係合することになり、ローラ１０４が偏摩耗する虞があった。
【０００６】
本発明の目的は、ローラの偏摩耗を低減させることができるワンウェイクラッチ及びこのワンウェイクラッチを備える無段変速機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
環状のアウター部材（例えば、後述の実施形態での揺動リンク２２）と、
前記アウター部材の径方向内側に同軸に配置された環状のインナー部材（例えば、後述の実施形態での出力軸１２）と、
前記アウター部材の内周面（例えば、後述の実施形態での内周面２２ａ）及び前記インナー部材の外周面（例えば、後述の実施形態での外周面１２ａ）間に配置された複数の転動体（例えば、後述の実施形態でのローラ２５）と、
前記複数の転動体にそれぞれ当接して前記複数の転動体を円周方向に付勢する複数の弾性部材（例えば、後述の実施形態でのエンゲージスプリング２４，２４Ａ）と、を備え、
前記アウター部材及び前記インナー部材の所定方向への相対回転により、前記転動体を前記内周面及び前記外周面間に係合させて駆動力を伝達するワンウェイクラッチ（例えば、後述の実施形態でのワンウェイクラッチ２１）であって、
前記インナー部材の前記外周面は、前記複数の転動体をそれぞれ収容する複数の凹部（例えば、後述の実施形態での凹部１２ｂ）を有し、
前記凹部は、前記転動体の非係合位置から係合位置に向かって前記アウター部材の内周面との距離が次第に狭くなるように形成された底部（例えば、後述の実施形態での底部１２ｃ）と、前記転動体が前記非係合位置にあるとき当接する壁部（例えば、後述の実施形態での壁部１２ｄ）と、を有し、
前記弾性部材は、前記転動体が前記非係合位置と前記係合位置との間を移動する際の前記転動体の回転中心（例えば、後述の実施形態での回転中心Ｏ）の移動軌跡（例えば、後述の実施形態での移動軌跡４２）と、前記底部との間の径方向位置で、前記転動体に当接して押圧する第１弾性部（例えば、後述の実施形態での第１弾性部２４ｄ）を有し、
前記第１弾性部の押圧方向が、前記インナー部材の回転中心（例えば、後述の実施形態での回転中心Ｏ１）と前記転動体の回転中心とを結ぶ直線の延長線（例えば、後述の実施形態での延長線Ｌ）と、前記移動軌跡との交点（例えば、後述の実施形態での交点ＣＰ）を中心として、前記延長線と前記移動軌跡とによって挟まれた、前記係合位置側かつ前記アウター部材側の角度範囲（例えば、後述の実施形態での角度範囲θ）内である。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記弾性部材は、前記第１弾性部が前記転動体と当接する位置よりも径方向外側かつ前記非係合位置側で、前記転動体に当接して押圧する第２弾性部（例えば、後述の実施形態での第２弾性部２４ｆ）を有する。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記インナー部材の前記外周面には、前記壁部に切欠き部（例えば、後述の実施形態での切欠き部２８）が設けられ、
前記第１弾性部の一部が前記切欠き部内に位置する。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のワンウェイクラッチ（例えば、後述の実施形態でのワンウェイクラッチ２１）を備え、入力軸（例えば、後述の実施形態での入力軸１１）の回転を変速して出力軸（例えば、後述の実施形態での出力軸１２）に伝達する無段変速機（例えば、後述の実施形態での無段変速機Ｔ）であって、
駆動源の回転軸に接続された前記入力軸の軸線（例えば、後述の実施形態での軸線Ｌ１）からの偏心量が可変である偏心機構（例えば、後述の実施形態での偏心ディスク１８）を有し、前記入力軸と前記偏心機構とが共に回転する入力側支点（例えば、後述の実施形態での偏心ディスク１８）と、前記ワンウェイクラッチの前記アウター部材に設けられた出力側支点（例えば、後述の実施形態でのピン１９ｃ）と、前記入力側支点及び前記出力側支点に両端が接続されて、前記偏心機構の偏心量に応じて往復運動するコネクティングロッド（例えば、後述の実施形態でのコネクティングロッド１９）と、を備え、前記ワンウェイクラッチの前記インナー部材は前記出力軸に接続される。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、第１弾性部が転動体の回転中心より内周側からワンウェイクラッチの転動体に当接して、転動体とインナー部材の底部との摩擦が低減する方向に押圧することで、非係合状態のときの転動体がスリップ回転（自転）して、係合状態のときの転動体に対する一定箇所への負荷の集中を避けることができる。その結果、転動体の偏摩耗が防止され、ワンウェイクラッチの長寿命化が可能となる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、弾性部材が第１弾性部に加えて第２弾性部をさらに有することで、ワンウェイクラッチが高速で作動して、転動体が遠心力によってインナー部材の外周面から離れて径方向外側に移動した場合であっても、第２弾性部が転動体に当接して、非係合状態のときに転動体がスリップ回転（自転）して、係合状態のときの転動体に対する一定箇所への負荷の集中を避けることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、第１弾性部の一部をインナー部材の内周側に配置して、より内周側から転動体に当接する。非係合状態のときの転動体とインナー部材の外周面との摩擦をより一層低減できる。その結果、非係合状態のときの転動体が効果的にスリップ回転（自転）する。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のワンウェイクラッチを用いた無段変速機を構成することが可能になると共に、無段変速機の長寿命化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態の車両用動力伝達装置のスケルトン図である。
【図２】図１の２部詳細図である。
【図３】図２の３−３線断面図（ＯＤ状態）である。
【図４】図２の３−３線断面図（ＧＮ状態）である。
【図５】ＯＤ状態での作用説明図である。
【図６】ＧＮ状態での作用説明図である。
【図７】ワンウェイクラッチの分解斜視図である。
【図８】第１の実施形態のケージ及びエンゲージスプリングの斜視図である。
【図９】係合状態にあるワンウェイクラッチの要部拡大図である。
【図１０】ＤＰ状態にあるワンウェイクラッチの要部拡大図である。
【図１１】出力軸の外周面の詳細形状を示す斜視図である。
【図１２】ローラに対するエンゲージスプリングの作用点及び押圧方向を説明する模式図である。
【図１３】第１の実施形態に係るワンウェイクラッチの作用とローラのスリップ回転（自転）について説明する模式図である。
【図１４】第２の実施形態のケージ及びエンゲージスプリングの斜視図である。
【図１５】第２の実施形態に係るワンウェイクラッチの作用とローラのスリップ回転（自転）について説明する模式図である。
【図１６】特許文献１の無段変速機の断面図である。
【図１７】従来のワンウェイクラッチの要部断面図である。
【図１８】図１７のワンウェイクラッチの作用を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１の実施形態）
以下、図１〜図１３に基づいて本発明の第１の実施形態を説明する。
【００１７】
図１に示すように、エンジンＥの駆動力を左右の車軸１０，１０を介して駆動輪Ｗ，Ｗに伝達する車両用動力伝達装置は、クランク式の無段変速機Ｔ及びディファレンシャルギヤＤを備える。
【００１８】
次に、図２〜図６に基づいて無段変速機Ｔの構造を説明する。
【００１９】
図２及び図３に示すように、本実施の形態の無段変速機Ｔは同一構造を有する複数個（実施の形態では４個）の変速ユニットＵを軸方向に重ね合わせたもので、それらの変速ユニットＵは平行に配置された共通の入力軸１１及び共通の出力軸１２を備えており、入力軸１１の回転が減速又は増速されて出力軸１２に伝達される。
【００２０】
以下、代表として一つの変速ユニットＵの構造を説明する。エンジンＥに接続されて回転する入力軸１１は、電動モータのような変速アクチュエータ１４の中空の回転軸１４ａの内部を相対回転自在に貫通する。変速アクチュエータ１４のロータ１４ｂは回転軸１４ａに固定されており、ステータ１４ｃはケーシングに固定される。変速アクチュエータ１４の回転軸１４ａは、入力軸１１と同速度で回転可能であり、かつ入力軸１１に対して異なる速度で相対回転可能である。
【００２１】
変速アクチュエータ１４の回転軸１４ａを貫通した入力軸１１には第１ピニオン１５が固定されており、この第１ピニオン１５を跨ぐように変速アクチュエータ１４の回転軸１４ａにクランク状のキャリヤ１６が接続される。第１ピニオン１５と同径の２個の第２ピニオン１７，１７が、第１ピニオン１５と協働して正三角形を構成する位置にそれぞれピニオンピン１６ａ，１６ａを介して支持されており、これら第１ピニオン１５及び第２ピニオン１７，１７に、円板形の偏心ディスク１８の内部に偏心して形成されたリングギヤ１８ａが噛合する。偏心ディスク１８の外周面に、コネクティングロッド１９のロッド部１９ａの一端に設けたリング部１９ｂがボールベアリング２０を介して相対回転自在に嵌合する。
【００２２】
４個の変速ユニットＵはクランク状のキャリヤ１６を共有しているが、キャリヤ１６に第２ピニオン１７，１７を介して支持される偏心ディスク１８の位相は各々の変速ユニットＵで９０°ずつ異なっている。
【００２３】
出力軸１２の外周に設けられたワンウェイクラッチ２１は、コネクティングロッド１９のロッド部１９ａにピン１９ｃを介して枢支された揺動リンク２２の内周部をアウター部材とし、出力軸１２の外周部をインナー部材とするもので、アウター部材及びインナー部材間に形成された楔状の空間に、エンゲージスプリング２４で付勢された複数のローラ２５を備える。
【００２４】
図２から明らかなように、４個の変速ユニットＵはクランク状のキャリヤ１６を共有しているが、キャリヤ１６に第２ピニオン１７，１７を介して支持される偏心ディスク１８の位相は、各々の変速ユニットＵで９０°ずつ異なっている。例えば、図２において、左端の変速ユニットＵの偏心ディスク１８は、入力軸１１に対して図中上方に変位し、左から３番目の変速ユニットＵの偏心ディスク１８は、入力軸１１に対して図中下方に変位し、左から２番目及び４番目の変速ユニットＵ，Ｕの偏心ディスク１８，１８は、上下方向中間に位置している。
【００２５】
次に、図７〜図１１に基づいて、ワンウェイクラッチ２１の構造を説明する。尚、図３〜図６においてワンウェイクラッチ２１は模式的に図示されており、その実際の構造は図７〜図１１に示されている。
【００２６】
本実施の形態のワンウェイクラッチ２１は、基本的に環状の揺動リンク２２の円形の内周面２２ａと、筒状の出力軸１２の波状に屈曲する外周面１２ａとの間に１２個のローラ２５を配置したものであり、揺動リンク２２の外周に設けた突出部２２ｂ，２２ｂにピン１９ｃ及びクリップ４０，４０を介してコネクティングロッド１９が接続される。
【００２７】
ワンウェイクラッチ２１は、ローラ２５を付勢するエンゲージスプリング２４を支持するためのケージ３１を備える。ケージ３１は円環状の板材からなる一対の環状部材３２，３２と、周方向に等間隔で配置されて一対の環状部材３２，３２を相互に接続する１２本のばね支持部材３３とで構成され、一対の環状部材３２，３２が１２個のローラ２５の軸方向両側に配置され、１２本のばね支持部材３３が１２個のローラ２５間に配置される。一方の環状部材３２の内周部には径方向外側に凹む１２個の凹部３２ａが３０゜間隔で形成されるとともに、両方の環状部材３２の内周部には径方向内側に突出する各４個の凸部３２ｂが９０°間隔で形成される。
【００２８】
図８に詳細に示すように、エンゲージスプリング２４は、１枚の長方形状の弾性板材を一定断面を有するように湾曲して構成される。エンゲージスプリング２４の一端には、ケージ３１のばね支持部材３３に固定される固定端部２４ａが形成されるとともに、エンゲージスプリング２４の他端には、ローラ２５の移動軌跡４２よりも径方向内側でローラ２５の外周面２５ａに当接する付勢端部２４ｂが形成される。固定端部２４ａは断面コ字状であり、長方形断面のばね支持部材３３に圧入されて固定される。
【００２９】
具体的に、エンゲージスプリング２４は、固定端部２４ａと、固定端部２４ａから径方向外側に略直線状に延びた後、径方向内側に向けて略逆Ｕ字形に湾曲形成されたＵ字状部２４ｃと、Ｕ字状部２４ｃの前端部から径方向外側に向けて湾曲し、端部にローラ２５の外周面２５ａに当接する付勢端部２４ｂを有する第１弾性部２４ｄと、を備える。第１弾性部２４ｄは、その一部が出力軸１２の外周面１２ａに形成された切欠き部２８（図１１参照）内に位置して、両側面が支持されている。切欠き部２８については、後に詳述する。
【００３０】
また図７に示すように、揺動リンク２２及び出力軸１２の間には、ローラ２５の軸方向両側に位置する一対のアンギュラボールベアリング３４，３４が配置されており、このアンギュラボールベアリング３４，３４によって揺動リンク２２及び出力軸１２が同芯状態を維持しながら相対回転可能に接続される。アンギュラボールベアリング３４は外輪３５及び内輪３６間に複数のボール３７を配置したものであり、外輪３５は揺動リンク２２の軸方向端部に一体に形成され、内輪３６は別部材で構成されて出力軸１２の外周に固定される。
【００３１】
尚、アンギュラボールベアリング３４には複列ものと単列のものとがあり、４個のワンウェイクラッチ２１の軸方向両端に位置する２個のアンギュラボールベアリング３４，３４は単列であり、それ以外の３個のアンギュラボールベアリング３４は隣接する２個のワンウェイクラッチ２１，２１に共有されるために複列となる。
【００３２】
一方のアンギュラボールベアリング３４と、ケージ３１の一方の環状部材３２との間にアキシャルスプリング３８が配置されており、アキシャルスプリング３８の内周から突出する複数の突起３８ａが、環状部材３２の内周の凹部３２ａ間を通過してローラ２５の端面に弾発的に当接する。また揺動リンク２２の内周面に形成した環状溝２２ｃには、環状のリングスプリング３９が配置されており、このリングスプリング３９はローラ２５の周面に当接して出力軸１２の外周面１２ａに向けて付勢する。
【００３３】
出力軸１２の両端部は不図示の一対のボールベアリングを介してミッションケースに回転自在に支持されており、それらのボールベアリングのインナーレース間に４個のワンウェイクラッチ２１が配置される。
【００３４】
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。
【００３５】
先ず、無段変速機Ｔの一つの変速ユニットＵの作用を説明する。変速アクチュエータ１４の回転軸１４ａを入力軸１１に対して相対回転させると、入力軸１１の軸線Ｌ１まわりにキャリヤ１６が回転する。このとき、キャリヤ１６の中心Ｏ、つまり第１ピニオン１５及び２個の第２ピニオン１７，１７が成す正三角形の中心は、入力軸１１の軸線Ｌ１まわりに回転する。
【００３６】
図３及び図５は、キャリヤ１６の中心Ｏが第１ピニオン１５（つまり入力軸１１）に対して出力軸１２と反対側にある状態を示しており、このとき入力軸１１に対する偏心ディスク１８の偏心量が最大になって無段変速機ＴのレシオはＯＤ（オーバードライブ）状態になる。図４及び図６は、キャリヤ１６の中心Ｏが第１ピニオン１５（つまり入力軸１１）に対して出力軸１２と同じ側にある状態を示しており、このとき入力軸１１に対する偏心ディスク１８の偏心量が最小になって無段変速機ＴのレシオはＧＮ（ギヤドニュートラル）状態になる。
【００３７】
図５に示すＯＤ状態で、エンジンＥで入力軸１１を回転させるとともに、入力軸１１と同速度で変速アクチュエータ１４の回転軸１４ａを回転させると、入力軸１１、回転軸１４ａ、キャリヤ１６、第１ピニオン１５、２個の第２ピニオン１７，１７及び偏心ディスク１８が一体になった状態で、入力軸１１を中心に反時計方向（矢印Ａ参照）に偏心回転する。図５（Ａ）から図５（Ｂ）を経て図５（Ｃ）の状態へと回転する間に、偏心ディスク１８の外周にリング部１９ｂをボールベアリング２０を介して相対回転自在に支持されたコネクティングロッド１９は、そのロッド部１９ａの先端にピン１９ｃで枢支された揺動リンク２２を反時計方向（矢印Ｂ参照）に回転させる。図５（Ａ）及び図５（Ｃ）は、揺動リンク２２の前記矢印Ｂ方向の回転の両端を示している。
【００３８】
このようにして揺動リンク２２が矢印Ｂ方向に回転すると、ワンウェイクラッチ２１の揺動リンク２２及び出力軸１２間の楔状の空間にローラ２５が噛み込み、揺動リンク２２の回転が出力軸１２に伝達されるため、出力軸１２は反時計方向（矢印Ｃ参照）に回転する。
【００３９】
入力軸１１及び第１ピニオン１５が更に回転すると、第１ピニオン１５及び第２ピニオン１７，１７にリングギヤ１８ａを噛合させた偏心ディスク１８が反時計方向（矢印Ａ参照）に偏心回転する。図５（Ｃ）から図５（Ｄ）を経て図５（Ａ）の状態へと回転する間に、偏心ディスク１８の外周にリング部１９ｂをボールベアリング２０を介して相対回転自在に支持されたコネクティングロッド１９は、そのロッド部１９ａの先端にピン１９ｃで枢支された揺動リンク２２を時計方向（矢印Ｂ′参照）に回転させる。図５（Ｃ）及び図５（Ａ）は、揺動リンク２２の前記矢印Ｂ′方向の回転の両端を示している。
【００４０】
このようにして揺動リンク２２が矢印Ｂ′方向に回転すると、揺動リンク２２と出力軸１２との間の楔状の空間からローラ２５がエンゲージスプリング２４を圧縮しながら押し出されることで、揺動リンク２２がスリップして出力軸１２は回転しない。
【００４１】
以上のように、揺動リンク２２が往復回転したとき、揺動リンク２２の回転方向が反時計方向（矢印Ｂ参照）のときだけ出力軸１２が反時計方向（矢印Ｃ参照）に回転するため、出力軸１２は間欠回転することになる。
【００４２】
図６は、ＧＮ状態で無段変速機Ｔを運転するときの作用を示すものである。このとき、入力軸１１の位置は偏心ディスク１８の中心に一致しているので、入力軸１１に対する偏心ディスク１８の偏心量はゼロになる。この状態でエンジンＥで入力軸１１を回転させるとともに、入力軸１１と同速度で変速アクチュエータ１４の回転軸１４ａを回転させると、入力軸１１、回転軸１４ａ、キャリヤ１６、第１ピニオン１５、２個の第２ピニオン１７，１７及び偏心ディスク１８が一体になった状態で、入力軸１１を中心に反時計方向（矢印Ａ参照）に偏心回転する。しかしながら、偏心ディスク１８の偏心量がゼロであるため、コネクティングロッド１９の往復運動のストロークもゼロになり、出力軸１２は回転しない。
【００４３】
したがって、変速アクチュエータ１４を駆動してキャリヤ１６の位置を図３のＯＤ状態と図４のＧＮ状態との間に設定すれば、ゼロレシオ及び所定レシオ間の任意のレシオでの運転が可能になる。
【００４４】
無段変速機Ｔは、並置された４個の変速ユニットＵの偏心ディスク１８の位相が相互に９０°ずつずれているため、４個の変速ユニットＵが交互に駆動力を伝達することで、つまり４個のワンウェイクラッチ２１の何れかが必ず係合状態にあることで、出力軸１２を連続回転させることができる。
【００４５】
次に、ワンウェイクラッチ２１の作用を説明する。
【００４６】
図１０はワンウェイクラッチ２１のＤＰ（Ｄａｔｕｍ Ｐｏｉｎｔ）状態、つまりワンウェイクラッチ２１が係合する直前の状態を示すものである。ＤＰ状態ではエンゲージスプリング２４の付勢端部２４ｂが、ローラ２５の外周面２５ａに当接し、ローラ２５が揺動リンク２２の内周面２２ａ及び出力軸１２の外周面１２ａ間で係合する方向に付勢する。図１０に示すＤＰ状態のワンウェイクラッチ２１は未だ係合しておらず、ローラ２５は揺動リンク２２の内周面２２ａ及び出力軸１２の外周面１２ａとは係合されずに接触している。
【００４７】
この状態から出力軸１２に対して揺動リンク２２が矢印Ａ方向に相対回転すると、ローラ２５はエンゲージスプリング２４から受ける付勢力と、揺動リンク２２及び出力軸１２から受ける摩擦力とにより矢印Ａ方向に移動して、ローラ２５が揺動リンク２２の内周面２２ａ及び出力軸１２の外周面１２ａ間の楔状の空間で各面と係合することで、図９に示すようにワンウェイクラッチ２１が係合状態となる。
【００４８】
図９に示すワンウェイクラッチ２１の係合状態から、出力軸１２に対して揺動リンク２２が矢印Ｂ方向に相対回転すると、揺動リンク２２及び出力軸１２から受ける摩擦力により、ローラ２５はエンゲージスプリング２４から受ける付勢力に抗して矢印Ｂ方向に移動し、揺動リンク２２の内周面２２ａ及び出力軸１２の外周面１２ａと係合しなくなることで、ワンウェイクラッチ２１の係合が解除される。この状態をダンピング状態と呼び、ローラ２５はエンゲージスプリング２４の付勢端部２４ｂを圧縮しながら矢印Ｂ方向に移動し、ローラ２５は揺動リンク２２の内周面２２ａ又は出力軸１２の外周面１２ａと接触しなくなる。その後、ローラ２５はエンゲージスプリング２４により付勢されてＤＰ状態に速やかに復帰する。
【００４９】
尚、係合状態からダンピング状態に移行する過程でローラ２５が揺動リンク２２の内周面２２ａ及び出力軸１２の外周面1２ａ間の空間を移動するとき、図７に示すアキシャルスプリング３８で軸方向に付勢されたローラ２５の端面がケージ３１の環状部材３２に押し付けられるため、その摩擦力でローラ２５の挙動を安定させることができる。また、ローラ２５が揺動リンク２２の内周面２２ａ及び出力軸１２の外周面１２ａ間の空間を移動するとき、ローラ２５は遠心力で径方向外側に位置する揺動リンク２２の内周面２２ａに押し付けられるが、それを図７に示すリングスプリング３９の径方向内向きの弾発力で抑制することができる。
【００５０】
次に、エンゲージスプリングの作用について、図１１から図１３を参照して詳細に説明する。図１１は、出力軸１２の外周面１２ａの詳細形状を示す斜視図である。図１２は、ローラ２５に対するエンゲージスプリング２４の作用点及び押圧方向を説明する模式図である。図１３は、ワンウェイクラッチ２１の作用とローラ２５のスリップ回転（自転）について説明する模式図である。
【００５１】
図１１及び図１２に示すように、出力軸１２の外周面１２ａには、底部１２ｃと壁部１２ｄとの２面から構成される凹部１２ｂが形成されている。底部１２ｃは、ローラ２５の非係合位置（図１２において右側）から係合位置（図１２において左側）に向かって揺動リンク２２の内周面２２ａとの距離が次第に狭くなるように傾斜して形成されている。また、壁部１２ｄは、底部１２ｃの非係合位置側の端部と外周面１２ａとを接続して形成された傾斜壁である。図１１に示すように、出力軸１２の外周面１２ａ及び壁部１２ｄには、その軸方向の一部（出力軸１２の軸方向中間部分）が切り欠かれて切欠き部２８が形成されている。
【００５２】
図１２に示すように、エンゲージスプリング２４は、固定端部２４ａがケージ３１のばね支持部材３３に固定されている。また、第１弾性部２４ｄの付勢端部２４ｂは、ローラ２５が非係合位置と係合位置との間を移動する際のローラ２５の回転中心Ｏの移動軌跡４２と、底部１２ｃとの間の径方向位置で、ローラ２５の外周面２５ａに当接してする。
【００５３】
また、エンゲージスプリング２４は、付勢端部２４ｂとの当接点から斜め上方（出力軸１２の径方向外側寄りの図１０に示す矢印Ａ方向）に向けてローラ２５を押圧する。具体的に、エンゲージスプリング２４の付勢端部２４ｂによるローラ２５の押圧方向は、出力軸１２の回転中心Ｏ１とローラ２５の回転中心Ｏとを結ぶ直線の延長線Ｌと、ローラ２５の回転中心Ｏの移動軌跡４２との交点ＣＰを中心として、延長線Ｌと移動軌跡４２とによって挟まれた、係合位置側かつ揺動リンク２２側の角度範囲θ内の方向である。したがって、ローラ２５は、ローラ２５の回転中心Ｏから揺動リンク２２の内周面２２ａへ向かう方向に押圧される。
【００５４】
なお、エンゲージスプリング２４は、第１弾性部２４ｄの一部（湾曲部）が出力軸１２に形成された切欠き部２８内に位置しているので、付勢端部２４ｂを、ローラ２５の最下端に近い位置に当接することができ、ローラ２５を効果的に斜め上方に押圧することができる。また、エンゲージスプリング２４の軸方向両側は、第１弾性部２４ｄが嵌合する切欠き部２８により支持されるため、エンゲージスプリング２４が軸方向にがたつくことなく、ローラ２５は安定して斜め上方に押圧される。
【００５５】
次に、揺動リンク２２が往復回転するときのエンゲージスプリング２４の作用について、図１３を参照して説明する。ワンウェイクラッチ２１は、図１３の（Ａ）に示すように、ローラ２５が揺動リンク２２の内周面２２ａ及び出力軸１２の底部１２ｃ間の楔状の空間で各面と係合した係合状態から、図１３の（Ｂ）に示すように、出力軸１２に対して揺動リンク２２が矢印Ｂ方向に相対回転すると、揺動リンク２２及び出力軸１２から受ける摩擦力により、ローラ２５がエンゲージスプリング２４から受ける付勢力に抗して矢印Ｂ方向に移動し、ローラ２５は揺動リンク２２の内周面２２ａ又は出力軸１２の底部１２ｃと接触しなくなることで、ワンウェイクラッチ２１の係合が解除され、非係合状態となる。
【００５６】
ワンウェイクラッチ２１が非係合状態であるときのローラ２５は、エンゲージスプリング２４により、付勢端部２４ｂとの当接点から斜め上方（図１３に示す矢印Ｃ方向）に向けてローラ２５が押圧される。このときのローラ２５は、エンゲージスプリング２４からの付勢力によって出力軸１２の底部１２ｃとの摩擦が低減しており、図１３に示す矢印Ｃ方向の付勢力を受けているため、図１３の（Ｃ）に示すように、出力軸１２の底部１２ｃに対して矢印Ｄ方向にスリップ回転（自転）する。即ち、ローラ２５の外周面２５ａが底部１２ｃに対して相対移動して、ローラ２５と底部１２ｃとの接触位置がずれる。
【００５７】
次いで、図１３の（Ｃ）に示す非係合状態から、図１３の（Ｄ）に示すように、出力軸１２に対して揺動リンク２２が矢印Ａ方向に相対回転すると、ローラ２５は、エンゲージスプリング２４から受ける付勢力と、揺動リンク２２及び出力軸１２から受ける摩擦力とにより矢印Ａ方向に移動して、ローラ２５が揺動リンク２２の内周面２２ａ及び出力軸１２の底部１２ｃ間の楔状の空間で各面と係合することで、ワンウェイクラッチ２１が係合状態となる。このときのローラ２５の外周面２５ａと出力軸１２の底部１２ｃとの相対位置は、前回の係合状態（図１３の（Ａ）参照）であるときの相対位置からずれている。したがって、ローラ２５の外周面２５ａは、前回の係合状態と異なる位置で係合する。
【００５８】
このように、揺動リンク２２が往復回転するごとに、ローラ２５の外周面２５ａと出力軸１２の底部１２ｃとの相対位置がずれるため、ローラ２５の外周面２５ａは、一定箇所に偏ることなく揺動リンク２２の内周面２２ａ及び出力軸１２の底部１２ｃと係合する。これにより、ローラ２５の偏摩耗が防止されて、ワンウェイクラッチ２１の寿命が長くなる。
【００５９】
以上説明したように、本実施形態に係るワンウェイクラッチ２１では、エンゲージスプリング２４は、ローラ２５が非係合位置と係合位置との間を移動する際のローラ２５の回転中心Ｏの移動軌跡４２と、底部１２ｃとの間の径方向位置で、ローラ２５の外周面２５ａに当接して押圧する付勢端部２４ｂを有する。付勢端部２４ｂによるローラ２５の押圧方向は、出力軸１２の回転中心Ｏ１とローラ２５の回転中心Ｏを結ぶ直線の延長線Ｌと、移動軌跡４２との交点ＣＰを中心として、延長線Ｌと移動軌跡４２とによって挟まれた、係合位置側かつ揺動リンク２２側の角度範囲θ内の方向である。このように、付勢端部２４ｂがローラ２５の回転中心Ｏより内周側からローラ２５に当接して、ローラ２５と出力軸１２の底部１２ｃとの摩擦が低減する方向に押圧することで、非係合状態のときにローラ２５がスリップ回転（自転）して、係合状態のときのローラ２５の外周面２５ａに対する一定箇所への負荷の集中を避けることができる。その結果、ローラ２５の偏摩耗が防止され、ワンウェイクラッチ２１の長寿命化が可能となる。
【００６０】
また、出力軸１２の外周面１２ａ及び壁部１２ｄには、出力軸１２の軸方向の一部が切り欠かれた切欠き部２８が設けられ、エンゲージスプリング２４の第１弾性部２４ｄは、付勢端部２４ｂより基端側が切欠き部２８内に位置する。当該構成によって、第１弾性部２４ｄの付勢端部２４ｂは、より内周側からローラ２５の外周面２５ａに当接する。このため、非係合状態のときのローラ２５と出力軸１２の底部１２ｃとの摩擦をより一層低減できる。その結果、非係合状態のときのローラ２５が効果的にスリップ回転（自転）する。
【００６１】
（第２の実施形態）
第２の実施形態のワンウェイクラッチのエンゲージスプリング２４Ａは、第１の実施形態で説明した第１弾性部２４ｄに加えて、第２弾性部ｆを備えている。その他の構成は、第１の実施形態のワンウェイクラッチ２１と同様であり、図１４及び図１５において、図８及び図１３と共通する構成要素には同じ参照符号が付されている。このため、第１実施形態のワンウェイクラッチ２１と同一又は同等部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。
【００６２】
図１４は、第２の実施形態のケージ３１及びエンゲージスプリング２４の斜視図である。図１５は、第２の実施形態に係るワンウェイクラッチの作用とローラ２５のスリップ回転（自転）について説明する模式図である。図１４及び図１５に示すように、第２の実施形態のエンゲージスプリング２４Ａは、ケージ３１のばね支持部材３３に固定される固定端部２４ａと、固定端部２４ａから径方向外側に略直線状に延びた後、径方向内側に向けて略逆Ｕ字形に湾曲形成されたＵ字状部２４ｃと、Ｕ字状部２４ｃの途中から分岐した後、径方向外側に向けて湾曲し、端部にローラ２５の外周面２５ａに当接する付勢端部２４ｂを有する第１弾性部２４ｄと、Ｕ字状部２４ｃの途中から分岐した後、径方向外側に向けて湾曲し、端部にローラ２５の外周面２５ａに当接する他の付勢端部２４ｅを有する第２弾性部２４ｆと、を備える。
【００６３】
このような形状のエンゲージスプリング２４Ａは、１枚の長方形状の弾性板材を屈曲して形成され、図１４に示すように、一端には、４本の平行な切り込み２４ｈにより分割された５本の腕部が形成されている。軸方向中央に形成された３本の腕部は、両端部に形成された２本の腕部より腕長さが長くなっている。中央の３本の腕部は、径方向外側に向けて湾曲することで第１弾性部２４ｄを形成し、両端の２本の腕部は、同様に径方向外側に向けて湾曲することで第２弾性部２４ｆを形成する。
【００６４】
第１弾性部２４ｄは、第１の実施形態と同様に、その一部が切欠き部２８内に位置し、付勢端部２４ｂとの当接点から斜め上方（出力軸１２の径方向外側寄りの図１０に示す矢印Ａ方向）に向けてローラ２５を押圧する。一方、第１弾性部２４ｄより長さが短い第２弾性部２４ｆは、切欠き部２８内には位置せず、第１弾性部２４ｄの付勢端部２４ｂとローラ２５との当接点よりも径方向外側（図１５において上方向）かつ非係合位置側（図１５において右方向）で、他の付勢端部２４ｅがローラ２５の外周面２５ａと当接する。
【００６５】
上記説明した構成により、第１弾性部２４ｄによるローラ２５の押圧方向はローラ２５の下方から斜め上方であるのに対して、第２弾性部２４ｆによるローラ２５の押圧方向は、径方向においてローラ２５の回転中心Ｏに近い部分を、出力軸１２の径方向内側寄りの図１０に示す矢印Ａ方向に押圧する。
【００６６】
次に、本実施形態のエンゲージスプリングの作用について説明する。
【００６７】
無段変速機Ｔが高速で作動する場合、コネクティングロッド１９が高速で往復運動するため、ワンウェイクラッチは短い周期で係合及び係合解除を繰り返す。ワンウェイクラッチが高速作動すると、非係合状態のときのローラ２５は、遠心力によって出力軸１２の底部１２ｃから離れて径方向外側に移動する場合がある。この状態では、第１弾性部２４ｄの付勢端部２４ｂがローラ２５の外周面２４ａと当接しないため、ローラ２５がスリップ回転（自転）しない。しかし、本実施形態では、ローラ２５が径方向外側に移動しても、第１弾性部２４ｄよりも径方向外側に位置する第２弾性部２４ｆの付勢端部２４ｅがローラ２５の外周面２５ａと当接する。その結果、ローラ２５は、図１３の（Ｃ）に示すように、非係合状態のときに、出力軸１２の底部１２ｃに対して矢印Ｄ方向にスリップ回転（自転）する。
【００６８】
次に、揺動リンク２２が往復回転するときのエンゲージスプリング２４Ａの作用について、図１５を参照して説明する。本実施形態のワンウェイクラッチは、図１５の（Ａ）に示すように、ローラ２５が揺動リンク２２の内周面２２ａ及び出力軸１２の底部１２ｃ間の楔状の空間で各面と係合した係合状態から、図１５の（Ｂ）に示すように、出力軸１２に対して揺動リンク２２が矢印Ｂ方向に相対回転すると、揺動リンク２２及び出力軸１２から受ける摩擦力により、ローラ２５がエンゲージスプリング２４Ａから受ける付勢力に抗して矢印Ｂ方向に移動し、ローラ２５は揺動リンク２２の内周面２２ａ又は及び出力軸１２の底部１２ｃと接触しなくなることで、ワンウェイクラッチの係合が解除され、非係合状態となる。
【００６９】
ワンウェイクラッチが非係合状態であるときのローラ２５は、第１弾性部２４ｄにより、付勢端部２４ｂとの当接点から斜め上方（図１５に示す矢印Ｃ方向）に向けて押圧される。また、同時に、ローラ２５は、第２弾性部２４ｆにより、付勢端部２４ｅとの当接点から径方向内側寄りの図１０に示す矢印Ａ方向（図１５に示す矢印Ｅ方向）に押圧される。このとき、ワンウェイクラッチが高速作動していると、図１５（Ｃ）に示すように、ローラ２５は、遠心力によって出力軸１２の底部１２ｃから離れて径方向外側に移動する場合がある。このとき、第１弾性部２４ｄの付勢端部２４ｂがローラ２５の外周面２４ａと当接しなくても、第２弾性部２４ｆの付勢端部２４ｅはローラ２５の外周面２５ａと当接する。このときのローラ２５は、図１５に示す矢印Ｅ方向の付勢力を受けているため、図１５の（Ｄ）に示すように、出力軸１２の底部１２ｃに対して矢印Ｄ方向にスリップ回転（自転）する。即ち、ローラ２５の外周面２５ａが底部１２ｃに対して相対移動して、ローラ２５と底部１２ｃとの相対位置がずれる。
【００７０】
次いで、図１５の（Ｄ）に示す非係合状態から、図１５の（Ｅ）に示すように、出力軸１２に対して揺動リンク２２が矢印Ａ方向に相対回転すると、ローラ２５は、エンゲージスプリング２４Ａの特に第２弾性部２４ｆから受ける付勢力と、揺動リンク２２及び出力軸１２から受ける摩擦力とにより矢印Ａ方向に移動して、ローラ２５が揺動リンク２２の内周面２２ａ及び出力軸１２の底部１２ｃ間の楔状の空間で各面と係合することで、ワンウェイクラッチが係合状態となる。このときのローラ２５の外周面２５ａと出力軸１２の底部１２ｃとの相対位置は、前回の係合状態（図１５の（Ａ）参照）であるときの相対位置からずれている。したがって、ローラ２５の外周面２５ａは、前回の係合状態と異なる位置で係合する。
【００７１】
このように、ワンウェイクラッチが高速作動する場合でもエンゲージスプリング２４Ａの第２弾性部２４ｆがローラ２５の外周面２５ａに当接するため、揺動リンク２２が往復回転するごとに、ローラ２５の外周面２５ａと出力軸１２の底部１２ｃとの相対位置がずれて、ローラ２５の偏摩耗が防止される。
【００７２】
以上説明したように、本実施形態に係るワンウェイクラッチでは、エンゲージスプリング２４Ａは、第１弾性部２４ｄの付勢端部２４ｂがローラ２５と当接する位置よりも径方向外側かつ非係合位置側において、他の付勢端部２４ｅがローラ２５に当接して係合方向に押圧する第２弾性部２４ｆを有する。したがって、ワンウェイクラッチが高速作動して、ローラ１５が遠心力によって出力軸１２の底部１２ｃから離れて径方向外側に移動した場合であっても、第２弾性部２４ｆがローラ２５に当接して、非係合状態のときにローラ２５がスリップ回転（自転）して、係合状態のときのローラ２５の外周面２５ａに対する一定箇所への負荷の集中を避けることができる。その結果、ローラ２５の偏摩耗が防止され、ワンウェイクラッチの長寿命化が可能となる。
【００７３】
尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、本発明に係るワンウェイクラッチは無段変速機Ｔ以外の任意の用途にも適用することができる。また、ワンウェイクラッチのローラ２５の数やエンゲージスプリング２４，２４Ａの数は、実施の形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００７４】
１１  入力軸
１２  出力軸
１２ａ  外周面
１２ｂ  凹部
１２ｃ  底部
１２ｄ  壁部
１８  偏心ディスク
１９  コネクティングロッド
１９ｃ  ピン
２１  ワンウェイクラッチ
２２  揺動リンク
２２ａ  内周面
２４，２４Ａ  エンゲージスプリング
２４ｂ  付勢端部
２４ｄ  第１弾性部
２４ｅ  付勢端部
２４ｆ  第２弾性部
２５  ローラ
２８  切欠き部
４２  移動軌跡
ＣＰ  交点
Ｌ  延長線
Ｌ１  入力軸１１の軸線
Ｏ  ローラ２５の回転中心
Ｏ１  出力軸１２の回転中心
Ｔ  無段変速機
【図１１】
2015203490.tif 000003
【図１２】
2015203490.tif 000004
【図１３】
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【図１５】
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【図１７】
2015203490.tif 000007
【図１８】
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【図１】
2015203490.tif 000009
【図２】
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【図３】
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【図４】
2015203490.tif 000012
【図５】
2015203490.tif 000013
【図６】
2015203490.tif 000014
【図７】
2015203490.tif 000015
【図８】
2015203490.tif 000016
【図９】
2015203490.tif 000017
【図１０】
2015203490.tif 000018
【図１４】
2015203490.tif 000019
【図１６】
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