(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に軸周り回転可能な外輪（１）及び内輪（２）と、
前記外輪（１）と前記内輪（２）との間に周方向に沿って配置され前記外輪（１）と前記内輪（２）とが一方向に相対回転すると前記外輪（１）の内周面（１ａ）と前記内輪（２）の外周面（２ａ）に係合して前記外輪（１）と前記内輪（２）とを結合し他方向に相対回転すると前記係合が解除される複数のスプラグ（３）と、
前記スプラグ（３）を周方向に沿って保持する保持器（４）と、
前記スプラグ（３）を前記外輪（１）の内周面（１ａ）と前記内輪（２）の外周面（２ａ）に係合する方向に付勢する弾性部材（５）と、
前記スプラグ（３）を前記係合が解除された中立状態に対して係合方向へ又はその反対方向へ一定角以上傾動することを防止する転倒防止機構（２０）と、を備え、
前記転倒防止機構（２０）は、前記スプラグ（３）の端面（３ｃ）に周方向に沿って形成された溝（２３）と、前記保持器（４）の端面（４ｅ）に周方向に沿って形成されたスリット（２４）と、前記スリット（２４）と前記溝（２３）に挿入されて周方向へ伸びる転倒防止部材（２２）と、を備え、
前記スプラグ（３）が中立状態に対して一定角以上傾動すると前記溝（２３）の側面（２３ａ、２３ｂ）に前記転倒防止部材（２２）が接触して前記スプラグ（３）の傾動を規制する一方向クラッチ。
【請求項２】
前記転倒防止部材（２２）は環状部材である請求項１に記載の一方向クラッチ。
【請求項３】
前記転倒防止部材（２２）は、前記スリット（２４）の内径側側面（２４ａ）と外径側側面（２４ｂ）に圧力をもって接している請求項１又は２に記載の一方向クラッチ。
【請求項４】
前記保持器（４）は前記スリット（２４）の縁に前記転倒防止部材（２２）を保持するために突出するカシメ部（２６）を備える請求項１又は２に記載の一方向クラッチ。
【請求項５】
前記保持器（４）は前記スリット（２４）の縁に前記転倒防止部材（２２）を保持するスナップフィット部（２７）を備える請求項１又は２に記載の一方向クラッチ。
【請求項６】
請求項１〜５に記載のいずれかの一方向クラッチを用い、前記外輪（１）の外径側に前記外輪（１）と一体に回転するプーリ（１１）、ギヤ、又は、スプロケットを備えた一方向クラッチ内蔵回転伝達装置。
【請求項７】
前記内輪（２）に、自動車用エンジンが備える補機を駆動するための回転軸（２８）を接続した請求項６に記載の一方向クラッチ内蔵回転伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、係合子としてスプラグを用いた一方向クラッチ、及び、その一方向クラッチを内蔵する一方向クラッチ内蔵回転伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
係合子としてスプラグを用いた一方向クラッチは、同軸状に配置された内輪と外輪との相対的な軸周り回転の方向によって、その内輪と外輪との間に配置されたスプラグが姿勢を変えて、内輪と外輪との相対的な回転を許容する状態と相対的な回転を阻止する状態とに切り替える機能をもつ。
【０００３】
この種の一方向クラッチは、内輪と外輪との間に、周方向に沿って一定の間隔でスプラグ挿入用のポケット部を有する保持器が設けられ、このポケット部内に、それぞれ所謂ひょうたん型の断面形状をもったスプラグが配置される。
【０００４】
各スプラグは、一つまたは二つ以上の曲率半径からなる曲面で形成される外輪側カム面と内輪側カム面を有している。外輪側カム面は外輪の内周軌道面に、内輪側カム面は内輪の外周軌道面に係合する。
【０００５】
例えば、特許文献１には、スプラグ型の一方向クラッチを内蔵する一方向クラッチ内蔵回転伝達装置（一方向クラッチ内蔵プーリ）の技術が開示されている。この一方向クラッチ内蔵プーリは、自動車のエンジンが備える補機の回転軸に取付けられ、補機ベルトから伝達される回転を回転軸の軸周り一方向へ伝達し、回転軸の軸周り反対方向への回転は一方向クラッチが空転することによって補機の回転軸に伝達しないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２９９８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のスプラグ型の一方向クラッチでは、図５（ａ）に矢印で示す入力方向へ、通常では想定されないような何らかの異常なトルクが入力された際や、あるいは、異常な衝撃トルクが入力された際に、図５（ｂ）に示すように、スプラグがロールオーバ（トルク負荷側に転倒）したり、図５（ｃ）に示すように、スプラグがポップアウト（空転側に転倒）する可能性がある。スプラグがロールオーバやポップアウトの状態になると、一方向クラッチは空転不能になったり、係合不能になってしまうという可能性がある。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、スプラグ型の一方向クラッチに異常なトルクや異常な衝撃トルクが入力された際におけるスプラグの転倒を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、この発明は、相対的に軸周り回転可能な外輪及び内輪と、前記外輪と前記内輪との間に周方向に沿って配置され前記外輪と前記内輪とが一方向に相対回転すると前記外輪の内周面と前記内輪の外周面に係合して前記外輪と前記内輪とを結合し他方向に相対回転すると前記係合が解除される複数のスプラグと、前記スプラグを周方向に沿って保持する保持器と、前記スプラグを前記外輪の内周面と前記内輪の外周面に係合する方向に付勢する弾性部材と、前記スプラグを前記係合が解除された中立状態に対して係合方向へ又はその反対方向へ一定角以上傾動することを防止する転倒防止機構と、を備えた一方向クラッチとした。
【００１０】
ここで、前記転倒防止機構は、前記スプラグの端面に周方向に沿って形成された溝と、前記保持器の端面に周方向に沿って形成されたスリットと、前記スリットと前記溝に挿入されて周方向へ伸びる転倒防止部材と、を備え、前記スプラグが中立状態に対して一定角以上傾動すると前記溝の内側側面に前記転倒防止部材が接触して前記スプラグの傾動を規制する構成を採用することができる。
【００１１】
前記転倒防止部材として環状部材を採用することができる。また、前記転倒防止部材は、前記スリットの内径側側面と外径側側面に圧入をもって接している構成、すなわち、前記転倒防止部材が前記スリット内に圧入固定されている構成を採用することができる。
【００１２】
また、前記保持器は、前記スリットの縁に前記転倒防止部材を保持するために突出するカシメ部を備える構成、すなわち、前記転倒防止部材が前記スリット内にカシメ固定されている構成を採用することができる。カシメ部は、保持器の素材が金属の場合はその金属の一部を塑性変形させることにより、保持器の素材が樹脂の場合はその樹脂の一部を加熱等により溶かして変形させることにより形成することができる。
【００１３】
さらに別な形態として、前記保持器は、前記スリットの縁に前記転倒防止部材を保持するスナップフィット部を備える構成を採用することができる。
【００１４】
これらの各構成からなる一方向クラッチを用い、前記外輪の外径側に前記外輪と一体に回転するプーリ、ギヤ、又は、スプロケットを備えた一方向クラッチ内蔵回転伝達装置を採用することができる。
【００１５】
前記一方向クラッチ内蔵回転伝達装置の内輪には、自動車用エンジンが備える補機を駆動するための回転軸を接続した構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
この発明は、前記スプラグを前記係合が解除された中立状態に対して係合方向へ又はその反対方向へ一定角以上傾動することを防止する転倒防止機構を備えたので、スプラグの転倒を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の一実施形態を示し、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は断面図
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、図１（ａ）の要部拡大図
【図３】（ａ）は保持器の斜視図、（ｂ）は転倒防止部材の斜視図、（ｃ）はスプラグの斜視図
【図４】（ａ）（ｂ）は、保持器に対する転倒防止部材の固定構造を示す要部拡大断面図
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、スプラグの転倒例を示す要部拡大図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、この発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。この実施形態のスプラグ型の一方向クラッチ１０（以下、単に「クラッチ１０」と称する）は、図１に示すように、その内周面１ａに内周軌道面を有する外輪１と、外輪１内に配されてその外周面２ａに外周軌道面を有する内輪２と、外輪１と内輪２との間に配置され内周軌道面と外周軌道面との間でトルクを伝達するスプラグ３とを備えたものである。
【００１９】
さらに、クラッチ１０は、スプラグ３を周方向に沿って等間隔に配する保持器４と、スプラグ３を外周軌道面と内周軌道面とに係合する方向へ付勢するために、外輪１と内輪２との間に配置される弾性部材５とを備える。
【００２０】
外輪１と内輪２とは、互いに軸周り相対回転可能であり、スプラグ３は、外輪１と内輪２とがクラッチ１０の軸周り一方向に相対回転すると外輪１の内周面１ａと内輪２の外周面２ａに係合して、その外輪１と内輪２とを結合する。また、外輪１と内輪２とがクラッチ１０の軸周り他方向に相対回転すると、その係合が解除される。
【００２１】
保持器４は、クラッチ１０の軸心方向に沿って並列する対の環状端部４ｃと、両環状端部４ｃ，４ｃ間を、軸心周りの周方向に沿って一定の間隔で結ぶ柱部４ｂを備える（図1及び図３参照）。
【００２２】
周方向に隣接する柱部４ｂ，４ｂ間の空間は内径側から外径側へと貫通し、スプラグ３を収容するポケット部４ａとなっている。柱部４ｂの中央部、すなわち、柱部４ｂにおけるクラッチ１０の軸心方向に対する中央部には、弾性部材５を保持する保持部４ｄが形成されている。この実施形態では、弾性部材５はコイルバネであるが、板バネやリボンスプリング等の他の弾性部材５を採用してもよい（図1及び図３参照）。
【００２３】
スプラグ３と保持器４との間には、スプラグ３の転倒を防止するための転倒防止機構２０が備えられている。転倒防止機構２０は、スプラグ３を係合が解除された中立状態に対して、係合方向へ又はその反対方向へ一定角以上傾動することを防止する。
【００２４】
転倒防止機構２０の構成は、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、スプラグ３の端面に周方向に沿って形成された溝２３と、保持器４の端面に周方向に沿って形成されたスリット２４と、スリット２４と溝２３に挿入されて周方向へ伸びる転倒防止部材２２とを備えたものである。
【００２５】
スプラグ３は、図３（ｃ）に示すように、曲面で形成される内輪側カム面３ａと外輪側カム面３ｂを有し、内輪側カム面３ａは内輪２の外周面２ａに、外輪側カム面３ｂは外輪１の内周面１ａに係合する。スプラグ３の端面３ｃの溝２３は、内輪側カム面３ａと外輪側カム面３ｂとを結ぶ側面間に設けられ、その全長に亘って、転倒防止機構２０の幅ｗ１よりもやや太い幅ｗ２で直線状に形成されている。
【００２６】
保持器４のスリット２４は、図３（ａ）に示すように、保持器４の環状端部４ｃの端面４ｅに沿って周方向に形成された円形の溝部である。スリット２４は、転倒防止機構２０の幅ｗ１と同じか、あるいは、その幅ｗ１よりもやや細い幅ｗ３で形成されている。
【００２７】
転倒防止部材２２として、この実施形態では、図３（ｂ）に示すように、金属製の環状部材（固定リング）を採用している。転倒防止部材２２は、スリット２４の内径側側面２４ａと外径側側面２４ｂの双方に対して圧力をもって接している。すなわち、転倒防止部材２２がスリット２４内に圧入固定されている。転倒防止部材２２は、保持器４のポケット部４ａにスプラグ３を挿入した後、保持器４のスリット２４内へ端面４ｅから挿入される。
【００２８】
なお、保持器４には、図４（ａ）に示すように、スリット２４の縁に転倒防止部材２２を保持するために突出するカシメ部２６を備えさせてもよい。カシメ部２６は、樹脂製の保持器４の一部を塑性変形させ、又は、熱で溶かして変形させることにより形成されている。カシメ部２６は、転倒防止部材２２が保持器４のスリット２４内へ挿入された後に形成され、転倒防止部材２２がスリット２４から飛び出さないように保持している。
【００２９】
このカシメ部２６に代えて、図４（ｂ）に示すように、スナップフィット部２７を備えた構成としてもよい。スナップフィット部２７は、スリット２４の縁に設けられた対の突出爪であり、転倒防止部材２２をスリット２４内に挿入する際には弾性変形により、対の突出爪間の間隔が開き、転倒防止部材２２の通過を許容する。転倒防止部材２２がスリット２４内に挿入された後は、弾性変形が解除されて対の突出爪間の間隔が元の状態に戻り、転倒防止部材２２がスリット２４から飛び出さないように保持する。
【００３０】
これらのカシメ部２６やスナップフィット部２７は、必要に応じて設けることができる。このような、カシメ部２６やスナップフィット部２７を用いた一方向クラッチ１０の組立方法、製造方法を採用しない場合は、カシメ部２６やスナップフィット部２７の設置を省略することも可能である。
【００３１】
転倒防止機構２０の作用を説明すると、図２（ａ）に示す状態を、スプラグ３の中立状態とする。この中立状態で、入力側の軌道輪である外輪１にはトルクは入力されていない。
【００３２】
外輪１に何らかの異常なトルクが入力された際に、従来は、図５（ｂ）に示すように、スプラグ３がロールオーバ（トルク負荷側に転倒）しようとする場合があった。この発明によれば、異常なトルクが入力された際に、図２（ｂ）に示すように、転倒防止部材２２が、接触点２１ａ，２１ｂでスプラグ３の溝２３の側面２３ａ，２３ｂに接触する。これにより、スプラグ３はそれ以上の係合側への傾倒、すなわち、図中の時計回りへの傾倒が規制される。これにより、スプラグ３の転倒が防止される。
【００３３】
また、外輪１に何らかの異常な衝撃トルクが入力された際に、従来は、図５（ｃ）に示すように、スプラグ３がポップアウト（空転側に転倒）しようとする場合があった。この発明によれば、異常な衝撃トルクが入力された際に、図２（ｃ）に示すように、転倒防止部材２２が、接触点２１ｃ，２１ｄでスプラグ３の溝２３の側面２３ａ，２３ｂに接触する。これにより、スプラグ３はそれ以上の係合側の反対側への傾倒、すなわち、図中の反時計回りへの傾倒が規制される。これにより、スプラグ３の転倒が防止される。
【００３４】
このように、スプラグ３が、中立状態に対して一定角以上傾動すると、スプラグ３の溝２３の側面２３ａ，２３ｂが転倒防止部材２２に接触してスプラグ３の傾動を規制するので、スプラグ３が転倒して、外輪１と内輪２との間に噛み込む事態は防止される。
【００３５】
なお、通常のトルク負荷状態では、転倒防止部材２２と溝２３の側面２３ａ，２３ｂは接触しないか、あるいは、接触したとしても互いに軽く接触する程度であるので、スプラグ３の外輪１や内輪２への傾動には影響しないようになっている。スプラグ３が中立状態に対して係合側、又は、反係合側に一定以上傾動した場合には、上記のように、転倒防止部材２２の内径面又は外径面と溝２３の側面２３ａ，２３ｂとが接触して、スプラグ３の転倒を防止できる。
【００３６】
この実施形態では、上記のようなクラッチ１０を用い、図１に示すように、外輪１の外径側に外輪１と一体に回転するプーリ１１を備え、内輪２に、自動車用エンジンが備える補機を駆動するための回転軸２８を接続した一方向クラッチ内蔵回転伝達装置（一方向クラチ内蔵プーリ）を採用している。プーリ１１とエンジンのクランク軸に設けられたクランクプーリとの間には無端状のベルトが巻回され、そのベルトを介して回転が伝達される。
【００３７】
このプーリ１１に代えて、外輪１の外径側にギヤやスプロケットを備えた一方向クラッチ内蔵回転伝達装置としてもよい。
【００３８】
以上のように、この発明では、外輪１と内輪２との間の係合子であるスプラグ３が、中立状態に対して一定以上の角度に傾くことを防止する転倒防止機構２０を設けたので、スプラグ３のロールオーバやポップアウトを防止することができる。
【００３９】
上記の実施形態では、転倒防止部材２２として金属製の部材を採用したが、転倒防止部材２２は金属製には限定されず、その素材を硬質の樹脂とすることもできる。また、上記の実施形態では、転倒防止部材２２として環状部材を採用したが、転倒防止部材２２は環状部材には限定されず、その形状を軸部材、特に、円弧状に湾曲する軸部材としてもよい。
【００４０】
また、上記の実施形態では、外輪１を入力側の軌道輪、内輪２を出力側の軌道輪としたが、外輪１を出力側の軌道輪、内輪２を入力側の軌道輪としてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１  外輪
２  内輪
３  スプラグ
４  保持器
５  弾性部材
１０  一方向クラッチ
１１  プーリ
１２  一方向クラッチ内蔵プーリ
２０  転倒防止機構
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ  接触点
２２  転倒防止部材
２３  溝
２４  スリット
２８  回転軸
【図１】
0006716284.tif 000002
【図２】
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【図３】
0006716284.tif 000004
【図４】
0006716284.tif 000005
【図５】
0006716284.tif 000006