(57)【要約】【課題】過大トルク入力時における保持器の破損等を防止すると共に、最大伝達トルク量を増大したワンウェイクラッチ装置を提供する。【解決手段】ブロックベアリング１９は、略矩形断面形状を呈しており、外輪９側の端面５１に内輪５の保持溝１５に嵌入する係止凸部５３が突設されている。係止凸部５３の周方向幅は保持溝１５の周方向幅より小さく設定されており、組付状態において係止凸部５３と保持溝１５との間には間隙Ｓが生じる。この間隙Ｓは、第１，第２ローラ保持柱４１，４３の凹カム１３に対するラップ幅Ｗより大きくなっている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹カムと円筒面とのいずれか一方が形成された内輪要素と、凹カムと円筒面とのいずれか他方が形成された外輪要素と、当該凹カムと当該円筒面との間に介装されて前記内輪要素と前記外輪要素との間でのトルク伝達を行うトルク伝達部材と、前記トルク伝達部材を付勢する付勢手段と、前記内輪要素と前記外輪要素との間隔保持に供される軸受部材と、前記内輪要素と前記外輪要素とのうち凹カムを有するカム側要素に装着されて前記トルク伝達部材と前記付勢手段と前記軸受部材との保持に供される保持器とを有するワンウェイクラッチ装置において、
前記保持器が前記カム側要素に対して周方向に相対回動可能となっていることを特徴とするワンウェイクラッチ装置。
【請求項２】
前記軸受部材が、前記カム側要素に保持されると共に前記円筒面に摺接する摺接面を有する駒状部材であることを特徴とする、請求項１記載のワンウェイクラッチ装置。
【請求項３】
前記カム側要素に前記軸受部材を保持する保持溝が形成される一方、当該軸受部材には当該保持溝に嵌入すると共に当該保持溝より周方向幅の小さい係止凸部が形成されたことを特徴とする、請求項１または２記載のワンウェイクラッチ装置。
【請求項４】
前記保持器には、前記軸受部材の径方向への脱落を防止するべく、当該軸受部材の周方向側面に係合する軸受係止片が設けられたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のワンウェイクラッチ装置。
【請求項５】
前記保持器が、軸方向に延在して前記軸受部材の保持に供される軸受保持柱を備えたことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のワンウェイクラッチ装置。
【請求項６】
前記保持溝と前記係止凸部との間に形成される間隙の周方向幅は、前記軸受保持柱の前記凹カムに対するラップ幅より大きいことを特徴とする、請求項５記載のワンウェイクラッチ装置。
【請求項７】
前記付勢手段がアコーディオンスプリングであることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のワンウェイクラッチ装置。
【請求項８】
内輪に円筒面を形成し、外輪に凹カムと保持溝とを形成し、前記内輪と前記外輪との間に保持器を配設し、前記保持器における前記凹カムに対応する位置にトルク伝達用ローラを配置し、当該トルク伝達用ローラを前記凹カム内で係合方向に付勢するアコーディオンスプリングを前記保持器に取り付け、前記内輪と前記外輪との間隔保持に供されるブロックベアリングに形成された係止凸部を前記外輪に形成された保持溝に嵌入させ、当該ブロックベアリングの周方向側面に係合する軸受係止片を前記保持器に形成したワンウェイクラッチ装置において、前記保持器が前記外輪に対して周方向に相対回動可能となっていることを特徴とするワンウェイクラッチ装置。
【請求項９】
外輪に円筒面を形成し、内輪に凹カムと保持溝とを形成し、前記内輪と前記外輪との間に保持器を配設し、前記保持器における前記凹カムに対応する位置にトルク伝達用ローラを配置し、当該トルク伝達用ローラを前記凹カム内で係合方向に付勢するアコーディオンスプリングを前記保持器に取り付け、前記内輪と前記外輪との間隔保持に供されるブロックベアリングに形成された係止凸部を前記内輪に形成された保持溝に嵌入させ、当該ブロックベアリングの周方向側面に係合する軸受係止片を前記保持器に形成したワンウェイクラッチ装置において、前記保持器が前記内輪に対して周方向に相対回動可能となっていることを特徴とするワンウェイクラッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用自動変速機等に組み込まれるワンウェイクラッチ装置に係り、過大トルク入力時における保持器の破損等を防止する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車用の自動変速機は、流体継手であるトルクコンバータの他、３速〜５速程度の遊星歯車変速機構を備えており、クラッチやブレーキ等の摩擦係合手段により遊星歯車変速機構の構成要素（サンギヤやプラネタリギヤ等）を適宜固定あるいは解放することにより変速が行われる。自動変速機に内装される摩擦係合手段としては、一部のバンド式ブレーキを除いて、フリクションプレートとセパレータプレートとを交互に配置した湿式多板形型が用いられており、両プレートの圧着（摩擦係合）には変速制御油圧回路からの圧油が用いられている。また、これら摩擦係合手段には、内部にワンウェイクラッチを内装し、ギヤシャフト等を一方の回転方向に自由に回転させることで、変速制御の容易化を実現させるものが一部に採用されている。
【０００３】
近年、自動変速機用ワンウェイクラッチ装置として、内輪と外輪との間にトルク伝達部材としてローラを介装すると共に、内輪側または外輪側に凹カムが形成されたローラ式のものの採用が検討されている。ローラ式ワンウェイクラッチ装置は、ローラを係合方向に付勢するスプリングと、内輪と外輪との間に所定の間隙を形成する駒状の軸受部材（ブロックベアリング）と、内輪に外嵌してローラ、スプリングおよびブロックベアリングを保持する保持器とを構成部品として有している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００３−８３３６５号公報  （第３頁、図１，図４）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したローラ式ワンウェイクラッチ装置では、過大トルクの入力時に保持器が破損する等の虞があった。図１３，図１４は従来のローラ式ワンウェイクラッチ装置の要部拡大図である。これらの図に示したように、外輪９には、凹カム１３の他、ブロックベアリング１９の外周面に突設された係止凸部５３が嵌入する保持溝１５が形成されている。また、保持器２１には、ブロックベアリング１９を保持する軸受係止片６１，６３の他、アコーディオンスプリング１７を保持するスプリング保持柱３７、ワンウェイクラッチ単体での搬送時（すなわち、内輪５への組付前）におけるローラ１１の脱落を防止するローラ保持柱４１，４３が形成されている。
【０００６】
このワンウェイクラッチ装置では、内輪５が時計回りに回転すると、図１３に示したように、ローラ１１がアコーディオンスプリングを圧縮しながら凹カム１３の非係合位置に移動するため、内輪５から外輪９へのトルク伝達は行われない。一方、内輪５が反時計回りに回転すると、図１４に示したように、ローラ１１が凹カム１３の係合位置側（凹カム１３と内輪５の円筒面３との間の楔空間）に進入することになり、内輪５から外輪９へのトルク伝達が行われる。ところが、内輪５から外輪９に過大なトルクが入力すると、図１５に示したように、ローラ１１が凹カム１３の係合位置からオーバランすることがあった。この場合、ローラ１１がローラ保持柱４１，４３に衝突し、その際にローラ保持柱４１，４３が破損したり、ローラ保持柱４１，４３の破損片が異物としてワンウェイクラッチ装置内に混入して作動不良等が起こることがある。また、過大トルクが入力すると、ローラ１１はカム面７の更に浅い方へ移動しようとするが、ローラ保持柱４１，４３に阻まれてしまうため、伝達トルクを増加させることができない。
【０００７】
本発明は、上記状況に鑑みなされたもので、過大トルク入力時における保持器の破損等を防止したワンウェイクラッチ装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明では、凹カムと円筒面とのいずれか一方が形成された内輪要素と、凹カムと円筒面とのいずれか他方が形成された外輪要素と、当該凹カムと当該円筒面との間に介装されて前記内輪要素と前記外輪要素との間でのトルク伝達を行うトルク伝達部材と、前記トルク伝達部材を付勢する付勢手段と、前記内輪要素と前記外輪要素との間隔保持に供される軸受部材と、前記内輪要素と前記外輪要素とのうち凹カムを有するカム側要素に装着されて前記トルク伝達部材と前記付勢手段と前記軸受部材との保持に供される保持器とを有するワンウェイクラッチ装置において、前記保持器が前記カム側要素に対して周方向に相対回動可能となっているものを提案する。
【０００９】
また、請求項２の発明では、請求項１のワンウェイクラッチ装置において、前記軸受部材が、前記カム側要素に保持されると共に前記円筒面に摺接する摺接面を有する駒状部材であるものを提案する。
【００１０】
また、請求項３の発明では、請求項１または２のワンウェイクラッチ装置において、前記カム側要素に前記軸受部材を保持する保持溝が形成される一方、当該軸受部材には当該保持溝に嵌入すると共に当該保持溝より周方向幅の小さい係止凸部が形成されたものを提案する。
【００１１】
また、請求項４の発明では、請求項１〜３のワンウェイクラッチ装置において、前記保持器には、前記軸受部材の径方向への脱落を防止するべく、当該軸受部材の周方向側面に係合する軸受係止片が設けられたものを提案する。
【００１２】
また、請求項５の発明では、請求項１〜４のワンウェイクラッチ装置において、前記保持器が、軸方向に延在して前記軸受部材の保持に供される軸受保持柱を備えたものを提案する。
【００１３】
また、請求項６の発明では、請求項５のワンウェイクラッチ装置において、前記保持溝と前記係止凸部との間に形成される間隙の周方向幅は、前記軸受保持柱の前記凹カムに対するラップ幅より大きいものを提案する。
【００１４】
また、請求項７の発明では、請求項１〜６のワンウェイクラッチ装置において、前記付勢手段がアコーディオンスプリングであるものを提案する。
【００１５】
また、請求項８の発明では、内輪に円筒面を形成し、外輪に凹カムと保持溝とを形成し、前記内輪と前記外輪との間に保持器を配設し、前記保持器における前記凹カムに対応する位置にトルク伝達用ローラを配置し、当該トルク伝達用ローラを前記凹カム内で係合方向に付勢するアコーディオンスプリングを前記保持器に取り付け、前記内輪と前記外輪との間隔保持に供されるブロックベアリングに形成された係止凸部を前記外輪に形成された保持溝に嵌入させ、当該ブロックベアリングの周方向側面に係合する軸受係止片を前記保持器に形成したワンウェイクラッチ装置において、前記保持器が前記外輪に対して周方向に相対回動可能となっているものを提案する。
【００１６】
また、請求項９の発明では、外輪に円筒面を形成し、内輪に凹カムと保持溝とを形成し、前記内輪と前記外輪との間に保持器を配設し、前記保持器における前記凹カムに対応する位置にトルク伝達用ローラを配置し、当該トルク伝達用ローラを前記凹カム内で係合方向に付勢するアコーディオンスプリングを前記保持器に取り付け、前記内輪と前記外輪との間隔保持に供されるブロックベアリングに形成された係止凸部を前記内輪に形成された保持溝に嵌入させ、当該ブロックベアリングの周方向側面に係合する軸受係止片を前記保持器に形成したワンウェイクラッチ装置において、前記保持器が前記内輪に対して周方向に相対回動可能となっているものを提案する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に基づき詳細に説明する。図１は、自動車用自動変速機に内装された、本発明に係るワンウェイクラッチ装置の第１実施形態を示す正面図であり、図２は図１中のＡ−Ａ断面図であり、図３は図１中のＢ部拡大図であり、図４は保持器の正面図であり、図５は図４中の拡大Ｃ−Ｃ断面図である。
【００１８】
これらの図に示したように、第１実施形態のワンウェイクラッチ装置１は、外周が円筒面３に形成された円環状の内輪５と、内輪５と同軸かつ相対回動自在に配置された外輪（カム側要素）９と、円筒面３と外輪９の内周面７との間に介装されたトルク伝達部材たる多数本のトルク伝達ローラ１１等から構成されている。
【００１９】
図３に示したように、外輪９の内周面７には、円周方向に沿って形成された谷部１３ａと傾斜面１３ｂとからなる複数の凹カム１３と、軸方向に沿って形成された複数の保持溝１５とが形成されている。各ローラ１１は、円筒面３と凹カム１３との間に配置されており、アコーディオンスプリング１７により凹カム１３内で係合方向（傾斜面１３ｂ側）に付勢されている。
【００２０】
各保持溝１５には含油焼結合金製のブロックベアリング１９が係合しており、これらブロックベアリング１９により内輪５と外輪９との間隔が保持されている。図１，図２中、符号２１で示した部材はナイロンやポリプロピレン等の合成樹脂を素材とした射出成型品の保持器であり、ローラ１１およびアコーディオンスプリング１７、ブロックベアリング１９を内輪５と外輪９との間に保持している。保持器２１は、図４，図５に示したように、小径フランジ部３３および大径フランジ部３５と、両フランジ部３３，３５を連結するスプリング保持柱３７や第１，第２ローラ保持柱４１，４３等からなっている。
【００２１】
ブロックベアリング１９は、略矩形断面形状を呈しており、外輪９側の端面５１に内輪５の保持溝１５に嵌入する係止凸部５３が突設されると共に、その周方向側面５５，５７が円筒面３側に向けて拡大するテーパ形状に形成されている。保持器２１のスプリング保持柱３７と第１ローラ保持柱４１にはベアリング係止片（軸受係止片）６１，６３が突設され、これら軸受係止片６１，６３がブロックベアリング１９の周方向側面５５，５７に係合している。
【００２２】
スプリング保持柱３７および第１ローラ保持柱４１には、図６に示したように、アコーディオンスプリング１７の固定端が係止・固着されるスプリング係止片７１が設けられている。また、第１，第２ローラ保持柱４１，４３は、ワンウェイクラッチ単体での搬送時（すなわち、内輪５への組付前）におけるローラ１１（二点鎖線で示す）を保持しており、外輪９側にはローラ保持片７３が延設されている。
【００２３】
第１実施形態の場合、係止凸部５３の周方向幅は保持溝１５の周方向幅より小さく設定されており、組付状態において係止凸部５３と保持溝１５との間には間隙Ｓが生じる。この間隙Ｓは、第１，第２ローラ保持柱４１，４３の凹カム１３に対するラップ幅Ｗより大きくなっている。
【００２４】
以下、第１実施形態の作用を述べる。
【００２５】
自動変速機の運転が開始され、内輪５が外輪９に対して図１中で時計回りに相対回転すると、図７に示したように、ローラ１１がアコーディオンスプリングを圧縮しながら凹カム１３の谷部１３ａに嵌り込み、内輪５が空転することにより外輪９へのトルク伝達は行われない。また、内輪５が外輪９に対して図１中で反時計回りに相対回転すると、図８に示したように、ローラ１１が凹カム１３の係合位置側（凹カム１３と内輪５の円筒面３とにより形成された楔空間）に進入することになり、内輪５から外輪９へのトルク伝達が開始される。
【００２６】
一方、内輪５から外輪９に過大なトルクが入力した場合、図９に示したように、ローラ１１が凹カム１３の係合位置からオーバランし、ローラ１１が第１，第２ローラ保持柱４１，４３に衝突することがある。ところが、第１実施形態では、ブロックベアリング１９の係止凸部５３の周方向幅が外輪９の保持溝１５の周方向幅より小さく設定されているため、ローラ１１により第１，第２ローラ保持柱４１，４３が押圧されると保持溝１５内で係止凸部５３が移動し、ブロックベアリング１９が保持器２１と共に図９中で反時計回りに回動する。これにより、第１，第２ローラ保持柱４１，４３やローラ保持片７３に大きな衝撃や応力が作用しなくなり、従来装置で問題となっていた第１，第２ローラ保持柱４１，４３やローラ保持片７３の破損等が生じなくなった。
【００２７】
図１０は、本発明に係るワンウェイクラッチ装置の第２実施形態を示す正面図であり、図１１は図１０中のＤ−Ｄ断面図であり、図１２は第２実施形態の要部拡大図である。第２実施形態は、内輪５の外周面８１側に凹カム１３と保持溝１５とが形成され、外輪９側に円筒面３が形成された例であるが、その作用は上述した第１実施形態と同様である。尚、図１０〜図１２中では、第１実施形態と同一の作用を有する部材等に同一の符号を付している。
【００２８】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態ではトルク伝達部材として円柱状のローラを用いたが、ローラに代えて鋼球等を採用してもよい。また、保持器や内外輪の具体的形状等についても、上記実施形態に限られるものではなく、設計上の都合等により適宜変更可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、保持器がカム側要素に対して周方向に相対回動可能となっているため、過大トルク入力時においてもトルク伝達部材の衝突に起因する保持器の破損等が起こり難くなると共に、最大伝達トルクを増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るワンウェイクラッチ装置の一実施形態を示す正面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１中のＢ部拡大図である。
【図４】保持器の正面図である。
【図５】図４中の拡大Ｃ−Ｃ断面図である。
【図６】アコーディオンスプリングの係止部を示す平面図である。
【図７】第１実施形態の作用を示す説明図である。
【図８】第１実施形態の作用を示す説明図である。
【図９】第１実施形態の作用を示す説明図である。
【図１０】本発明に係るワンウェイクラッチ装置の第２実施形態を示す正面図である。
【図１１】図１０中のＤ−Ｄ断面図である。
【図１２】第２実施形態の要部拡大図である。
【図１３】従来のワンウェイクラッチ装置の要部拡大図である。
【図１４】従来のワンウェイクラッチ装置の要部拡大図である。
【図１５】従来のワンウェイクラッチ装置の要部拡大図である。
【符号の説明】
１‥‥ワンウェイクラッチ
３‥‥円筒面
５‥‥内輪
９‥‥外輪
１１‥‥ローラ
１３‥‥凹カム
１５‥‥保持溝
１７‥‥アコーディオンスプリング
１９‥‥ブロックベアリング
２１‥‥保持器
３７‥‥スプリング保持柱
４１‥‥第１ローラ保持柱
４３‥‥第２ローラ保持柱
５３‥‥係止凸部
６１，６３‥‥ベアリング係止片（軸受係止片）
７１‥‥スプリング係止片
７３‥‥ローラ保持片
Ｓ‥‥係止凸部と保持溝との間の間隙
Ｗ‥‥第１，第２ローラ保持柱の凹カムに対するラップ幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2004308719.tif 000011
【図１０】
2004308719.tif 000012
【図１１】
2004308719.tif 000013
【図１２】
2004308719.tif 000014
【図１３】
2004308719.tif 000015
【図１４】
2004308719.tif 000016
【図１５】
2004308719.tif 000017