(57)【要約】【課題】低回転域でのディスエンゲージ特性を向上させる。【解決手段】内外輪５，１間の空間に配置され内外カム面１１，１２を有する複数のスプラグ２と弾性部材３とを備えた一方向クラッチにおいて、前記スプラグ２の内輪５に対応する側の内側カム面１２のうち空転側寄りの部分に、係合側に近づくにつれて徐々に深くなる受圧溝１３を形成し、その係合側終端部を前記内側カム面１２に向かって立ち上がる軸方向の端壁１３ａとした。このようにすれば、内外輪５，１間を周方向に流れる油が受圧溝１３内に浸入して、スプラグ２を空転方向へ付勢する。このため、低回転域においても、スプラグ２の内側カム面１２を内輪５から離れさせ、そのディスエンゲージ特性を向上させることができる。また、前記内側カム面１２のうち係合側寄りの部分に、周方向に延びる油溝１４を形成したので、内輪５と内側カム面１２との間に油膜ができることを抑制し、係合不良を防ぐことができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸心に配置される外輪（１）及び内輪（５）と、前記内外輪（５，１）間の空間に配置され前記外輪（１）及び前記内輪（５）に対応する外側カム面（１１）及び内側カム面（１２）を有する複数のスプラグ（２）と、前記内外カム面（１１，１２）がそれぞれ前記内外輪（５，１）に係合する方向に前記各スプラグ（２）を付勢する弾性部材（３）とを備えた一方向クラッチにおいて、
前記内側カム面（１２）のうち空転側寄りの部分に、係合側に近づくにつれて徐々に深くなる受圧溝（１３）を形成し、その受圧溝（１３）の係合側終端部（１３ｄ）を前記内側カム面（１２）に向かって立ち上がる軸方向の端壁（１３ａ）としたことを特徴とする一方向クラッチ。
【請求項２】
前記受圧溝（１３）はフラットな底面（１３ｂ）を有し、その底面（１３ｂ）は、前記スプラグ（２）が前記内輪（５）に係合した状態において、空転側から係合側に近づくにつれて徐々に径方向内側に近づく向きであることを特徴とする請求項１に記載の一方向クラッチ。
【請求項３】
同軸心に配置される外輪（１）及び内輪（５）と、前記内外輪（５，１）間の空間に配置され前記外輪（１）及び前記内輪（５）に対応する外側カム面（１１）及び内側カム面（１２）を有する複数のスプラグ（２）と、前記内外カム面（１１，１２）がそれぞれ前記内外輪（５，１）に係合する方向に前記各スプラグ（２）を付勢する弾性部材（３）とを備えた一方向クラッチにおいて、
前記内側カム面（１２）のうち空転側寄りの部分、または、前記スプラグ（２）の空転側の側面（６）に受圧凹部（１５）を形成し、その受圧凹部（１５）が、前記内外輪（５，１）間の空間内の周方向の油の流れを受けて前記スプラグ（２）を空転方向へ付勢することを特徴とする一方向クラッチ。
【請求項４】
前記内側カム面（１２）のうち係合側寄りの部分に、周方向に延びる油溝（１４）を形成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の一方向クラッチ。
【請求項５】
前記油溝（１４）は、断面矩形又は断面三角形であることを特徴とする請求項４に記載の一方向クラッチ。
【請求項６】
前記外輪（１）内面に凹部を設け、凹部に前記スプラグ（２）を挿置したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の一方向クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、動力伝達経路上で動力の伝達と遮断の切換えをする一方向クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
一方向クラッチは、方向性を持つカップリングであり、駆動側の回転速度が従動側より速いと、動力を伝達し、駆動側の回転方向が反転したり、従動側の回転速度が駆動側より速くなったりすると、動力の伝達を遮断するものである。
この種の一方向クラッチの構成として、内輪と外輪間にスプラグを介在させ、このスプラグを、内外輪の相対的な動きに応じてその内外輪に係合・離脱させることにより、駆動側から従動側へのトルクの伝達・遮断をするスプラグ型のものがある。
【０００３】
スプラグ型の一方向クラッチとして、例えば、特許文献１に示すように、前記内輪と外輪との間に形成された空間内にスプラグが多数配置され、各スプラグには、前記内輪と前記外輪に対応する内側カム面と外側カム面が形成されている。また、各スプラグは、弾性部材の弾性力により、前記内外カム面と前記内外輪とが係合する方向へと付勢される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３１７８２８号公報
【０００５】
この種のスプラグ型の一方向クラッチには、例えば、外輪が所定の回転速度に達すると、スプラグの重心に作用する一方向クラッチの軸心周りの遠心力と、弾性部材による弾性力とがスプラグに併せて作用し、そのスプラグの内径側のカム面が内輪から離れるように作用するディスエンゲージタイプと、同じく遠心力の作用により、スプラグが係合方向に姿勢を変えるように機能させ、カム面を内輪に対して積極的に接触させるように作用するエンゲージタイプのものとがある。
【０００６】
前者のディスエンゲージタイプの一方向クラッチでは、内外輪との空転状態において、スプラグの内側カム面が内輪に対して、比較的非接触に近い状態に保持されるため、スプラグ２の摩耗を低減し得るという特性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記のディスエンゲージ特性は、スプラグに作用する遠心力が比較的大きくなる高回転域では発揮されるものの、低回転域ではその特性が弱くなる傾向がある。
【０００８】
そこで、この発明は、低回転域でのディスエンゲージ特性を向上させることを課題とする。
【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、同軸心に配置される外輪及び内輪と、前記内外輪間の空間に配置され前記外輪及び前記内輪に対応する外側カム面及び内側カム面を有する複数のスプラグと、前記内外カム面がそれぞれ前記内外輪に係合する方向に前記各スプラグを付勢する弾性部材とを備えた一方向クラッチにおいて、前記内側カム面のうち空転側寄りの部分に、係合側に近づくにつれて徐々に深くなる受圧溝を形成し、その受圧溝の係合側終端部を前記内側カム面に向かって立ち上がる軸方向の端壁とした構成を採用した。
【００１０】
この構成によれば、内外輪間の空間内を周方向に流れる油が、スプラグの受圧溝内に浸入し、その浸入した油は、係合側に近づくにつれて徐々に深くなる受圧溝内を進んで、終端部に設けた端壁に衝突してスプラグを空転方向へ付勢する。このため、低回転域においても、スプラグの内側カム面を内輪から離れさせ、そのディスエンゲージ特性を向上させることができる。
また、例えば、スプラグが外輪とともに周方向に回転する構成を採用した場合には、スプラグに作用する遠心力は、その外輪が空転した時にのみに限られるという問題もあるが、この構成によれば、外輪の空転による遠心力の有無、あるいはその多少にかかわらず、内輪の空転時においてもディスエンゲージ特性を向上させることができる。
【００１１】
上記の構成において、前記受圧溝はフラットな底面を有し、その底面は、前記スプラグが前記内輪に係合した状態において、空転側から係合側に近づくにつれて徐々に径方向内側に近づく向きとした構成を採用し得る。
このようにすれば、スプラグの係合状態において、前記周方向に流れる油が受圧溝の底面に当たりやすい。このため、その油による空転方向への付勢力が、スプラグに対して作用しやすくなり、ディスエンゲージ特性をさらに向上させることができる。
【００１２】
また、他の手段として、同軸心に配置される外輪及び内輪と、前記内外輪間の空間に配置され前記外輪及び前記内輪に対応する外側カム面及び内側カム面を有する複数のスプラグと、前記内外カム面がそれぞれ前記内外輪に係合する方向に前記各スプラグを付勢する弾性部材とを備えた一方向クラッチにおいて、前記内側カム面のうち空転側寄りの部分、または、前記スプラグの空転側の側面に受圧凹部を形成し、その受圧凹部が、前記内外輪間の空間内の周方向の油の流れを受けて前記スプラグを空転方向へ付勢する構成を採用し得る。
【００１３】
この構成によれば、上記受圧溝を設けた場合と同様、内外輪間の空間内を周方向に流れる油がスプラグの凹部に当たり、その凹部が油の流れを受けることにより、スプラグを空転方向へ付勢する。このとき、スプラグの表面のうち、油の流れに対向する面に凹部を設けたことにより、その油の流れを効率よく前記付勢力に変換できる。
このため、低回転域においても、スプラグの内側カム面を内輪から離れさせ、そのディスエンゲージ特性を向上させることができる。
【００１４】
また、上記の各構成において、前記内側カム面のうち係合側寄りの部分に、周方向に延びる油溝を形成すれば、内輪と内側カム面との間に油膜ができることを抑制し、係合不良を防ぐことができる。
その油溝の軸方向断面（油溝の長さ方向に直交する断面）としては、自由な形状を選択してよいが、例えば、断面矩形又は断面三角形とすれば、前記周方向に流れる油が油溝内に逃げやすくなるので、油膜の抑制効果がさらに高まり、係合不良をさらに確実に防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明は、スプラグの内側カム面のうち空転側寄りの部分に、係合側に近づくにつれて徐々に深くなる受圧溝を形成し、その受圧溝の係合側終端部を前記内側カム面に向かって立ち上がる軸方向の端壁とした構成を採用したので、内外輪間の空間内を周方向に流れる油が受圧溝内に浸入して、スプラグを空転方向へ付勢しやすくなる。このため、低回転域においても、スプラグの内側カム面を内輪から離れさせ、そのディスエンゲージ特性を向上させることができる。
【００１６】
また、他の手段として、前記内側カム面のうち空転側寄りの部分、または、前記スプラグの空転側の側面に受圧凹部を形成し、その受圧凹部が、前記内外輪間の空間内の周方向の油の流れを受けて前記スプラグを空転方向へ付勢する構成を採用したので、前記の場合と同様、ディスエンゲージ特性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１乃至図３に一実施形態を示す。この実施形態の一方向クラッチは、外輪１及び内輪５とが同軸心に配置され、その内外輪５，１間の環状空間に沿って、一定の間隔で複数のスプラグ２が配置されている。
各スプラグ２には、前記外輪１に対応する外径側の外側カム面１１、及び前記内輪５に対応する内径側の内側カム面１２が形成されており、そのスプラグ２は、前記内外各カム面１１，１２がそれぞれ前記内外輪５，１に係合する方向へばね（弾性部材）３によって付勢されている。
【００１８】
そのばね３は、スプラグ２毎に一つづつ設けられ、各ばね３が外輪１の内周部とスプラグ２の係合側の側面７との間に係止されて、その係合側の側面７を図１（ｃ）に示す矢印ａの方向に押し出す方向に、スプラグ２を付勢する。また、そのスプラグ２と外輪１とは、一方向クラッチの軸心周りに一体に回転する。
なお、スプラグ２の空転側の側面６とは、スプラグ２が空転方向に傾いた際に内輪５側に近づく側の側面をいい、係合側の側面７とは、その逆の側面をいう。
【００１９】
前記外側カム面１１及び内側カム面１２は、スプラグ２の軸直交方向の断面において、上下の端面が外に突出する凸の曲面状の外側カム面１１及び内側カム面１２をそれぞれ有する非対称な形状に形成されている。
また、内輪５の外周は、前記内側カム面１２に噛み合う円筒面５ａとなっており、外輪１の内周は、前記内輪５の外周円筒面５ａに対向する内周円筒面を有し、その内周円筒面の周方向に沿って、前記外側カム面１１に噛み合う凹部１ａが一定間隔で形成されている。
【００２０】
その内外カム面１１，１２が周方向に対し直立する状態で内輪５と外輪１間でのトルクの伝達が行なわれ（図１（ｃ）鎖線状態参照）、スプラグ２が周方向に傾斜するにつれて内輪５は外輪１に対しすべり、トルクの伝達が遮断される（図１（ｃ）実線状態参照）。
なお、図１（ａ）（ｂ）は、トルクの伝達が遮断された空転状態を示し、図２（ａ）（ｂ）はトルクの伝達が行なわれる係合状態を示す。図１は、内輪５を内軸で構成しているが、例えば、図２のように、環状の内輪５として、その内輪５に軸を嵌める等によって連結した構成を採用してもよい。
【００２１】
そのスプラグ２の内側カム面１２のうち、空転側寄りの部分に、係合側に近づくにつれて徐々に深くなる受圧溝１３が形成されている。受圧溝１３は、その係合側終端部１３ｄが、前記内側カム面１２に向かって立ち上がる軸方向の端壁１３ａとなっている（図３参照）。
また、その受圧溝１３は、空転側始端部１３ｃから係合側終端部１３ｄに至るまで、スプラグ２の軸方向に対して一定の幅Ｗ２で形成されており、スプラグ２の軸方向幅Ｗ１に対して、適宜の幅を設定し得る。
受圧溝１３の底面１３ｂはフラットに形成されており、その底面１３ｂの面方向は、前記スプラグ２が前記内輪５に係合した状態において、空転側から係合側に近づくにつれて徐々に径方向内側、すなわち、内輪５の外周円筒面に近づく向きとなっている（図１（ｃ）鎖線状態、及び図２（ｂ）参照）。
【００２２】
また、スプラグ２の内側カム面１２のうち、係合側寄りの部分には、前記受圧溝１３に隣接して周方向に延びる油溝１４が形成されている。その油溝１４は、複数本並列して設けられており、それぞれ断面三角形となって前記受圧溝１３に臨んでいる。
【００２３】
この一方向クラッチの作用を説明すると、各スプラグ２には、ばね３により、図１（ｃ）の矢印ａの向き（係合方向）の弾性力が作用している。このため、各スプラグ２は、クラッチの軸中心と平行な回転中心線を中心として転動するように付勢され、非対称な内外カム面１１，１２を介して−ｆ２、ｆ２の方向の力（偶力）が作用して、外輪１の凹部１ａ内面、及び内輪５の外周円筒面にそれぞれ係合する。
【００２４】
従って、外輪１が駆動側、内輪５が従動側のときは、外輪１の回転力が矢印−ｆ２方向であれば、図１（ｃ）に示す実線状態から鎖線状態へとスプラグ２を直立させる方向となり、このため、クラッチＣが係合されて静止している内輪５を同一方向（矢印ｆ１の方向）に回転させる。
一方、外輪１への回転力が反対方向（矢印−ｆ１の方向）であれば、ばね３による弾性力に逆って各スプラグ２を上記と反対方向に傾かせ、このため、図１（ｃ）に示す鎖線状態から実線状態へと各スプラグ２は直立状態から傾き、内輪５へ回転力は伝達されず、クラッチオフ（遮断）の状態となる。
【００２５】
又、内輪５が駆動側、外輪１が従動側のときは、上記と全く逆の関係で、すなわち、内輪５への回転力が矢印ｆ２の方向であれば、クラッチＣが係合されて静止している外輪１を同一方向（矢印−ｆ１の方向）に回転させ、一方内輪への回転力が反対方向（矢印ｆ１の方向）であれば、外輪１への回転力は伝達されず、クラッチオフ（遮断）の状態となる。
【００２６】
特に、前記クラッチオフの状態において、相対回転する内外輪５，１間の空間内には、周方向に油の流れが発生する。
すなわち、駆動側が外輪１の場合はその外輪１が矢印−ｆ１方向へ、駆動側が内輪５の場合はその内輪５が矢印ｆ１方向へ回転することに伴って図１（ｃ）の矢印ｃ方向、すなわちスプラグ２を矢印ｂ方向へ付勢する油の流れが生じる。
【００２７】
その周方向に流れる油は、前記受圧溝１３内に前記空転側始端部１３ｃから係合側終端部１３ｄに向かって浸入する。このとき、底面１３ｂの面方向が、スプラグ２の係合側に徐々に内径側に近づく向きであるので、受圧溝１３内に油が入り込みやすくなる。その浸入した油は前記底面１３ｂに沿って徐々に深くなる受圧溝１３内を進んで、係合側終端部１３ｄに設けた端壁１３ａに衝突してスプラグ２を空転方向へ付勢する。油の流れによって、スプラグ２の空転側へ傾くモーメントが増大するため、比較的低回転域においても、スプラグ２の内側カム面１２を内輪５の外周円筒面から離れさせ、そのディスエンゲージ特性を向上させることができる。
【００２８】
また、クラッチが係合される状態において、油溝１４の作用により、内輪５と内側カム面１２との間に油膜ができることを抑制し、係合不良を防ぐことができる。
【００２９】
上記実施形態では、受圧溝１３の底面１３ｂの面方向は、スプラグ２が前記内輪５に係合した状態において、空転側から係合側に近づくにつれて徐々に径方向内側に向くことが望ましいが、やや受圧効果は減少するものの、内輪５の外周円筒面の接線方向に並行、又はやや径方向外側に向くように設定することは差し支えない。
また、軸方向の端壁１３ａは、係合側終端部における前記底面１３ｂに対して直角に立ち上がるように設定すれば、その受圧効果が高くなるが、そのほかの態様として、係合側終端部の底面１３ｂからやや空転側に向かって鋭角状に立ち上がる態様、あるいは、係合側に向かって鈍角状に立ち上がる態様も考えられる。
さらに、上記実施形態では、受圧溝１３の底面１３ｂはフラットに形成したが、その底面１３ｂを曲面で形成してもよく、また、複数のフラット面や曲面の組合わせで形成してもよい。この場合、その底面１３ｂに凹状を成す部分が形成されていれば、その受圧効果が高くなるのでより好ましい。
【００３０】
他の実施形態を図４及び図５に示す。この実施形態の一方向クラッチは、前述の実施形態のスプラグ２に代えて、空転側の側面６に受圧凹部１５を形成したスプラグ２を採用したものである。
図４（ａ）（ｂ）（ｃ）は、トルクの伝達が遮断された空転状態を示し、図５（ａ）（ｂ）（ｃ）はトルクの伝達が行なわれる係合状態を示す。
【００３１】
スプラグ２は、その軸方向断面において、係合側の側面７に向かって突出する湾曲形状に形成されており、空転側の側面６は、全体に亘って係合側に向かって凹む前記受圧凹部１５となっている。
【００３２】
この構成によれば、その受圧凹部１５が、前記内外輪５，１間の空間内の周方向の油の流れを受けて前記スプラグ２を空転方向へ付勢する。
このため、上記受圧溝１３を設けた場合と同様、低回転域においても、スプラグ２の内側カム面１２を内輪５から離れさせ、そのディスエンゲージ特性を向上させることができる。
【００３３】
なお、前記受圧凹部１５は、スプラグ２の空転側側面から内側カム面１２のうち空転側寄りの部分に亘って設けても良く、また、その内側カム面１２のうち空転側寄りの部分のみに設けてもよい。
【００３４】
このように、スプラグ２の内側カム面１２に形成される受圧溝１３及び周方向の油溝１４、あるいは、スプラグ２の内側カム面１２や空転側の側面に形成される受圧凹部１５は、上記各実施形態の一方向クラッチに限定されず、他の構成からなる一方向クラッチに採用しても、同様の効果を発揮し得る。
例えば、各スプラグ２を外輪１の周方向に所要間隔に保持する保持器を設けたものとすることもできる。また、スプラグ２毎に一つづつ設けられる上記実施形態のばね３以外の弾性部材３、例えば、リボンスプリング、ガータスプリング等を採用した構成とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】一実施形態の空転状態を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）の要部拡大図
【図２】同実施形態の係合状態を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図
【図３】スプラグの詳細図
【図４ａ】他の実施形態の空転状態を示す斜視図
【図４ｂ】図４ａの正面図
【図４ｃ】図４ａの要部拡大図
【図５ａ】他の実施形態の係合状態を示す斜視図
【図５ｂ】図５ａの正面図
【図５ｃ】図５ａの要部拡大図
【符号の説明】
【００３６】
１    外輪
２    スプラグ
３    ばね（弾性部材）
５    内輪
６    空転側の側面
７    係合側の側面
１１  スプラグの外側カム面
１２  スプラグの内側カム面
１３  受圧溝
１３ａ  端壁
１３ｂ  底面
１４    油溝
１５    受圧凹部
【図１】
2007255548.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007255548.tif 000005
【図４ａ】
2007255548.tif 000006
【図４ｂ】
2007255548.tif 000007
【図４ｃ】
2007255548.tif 000008
【図５ａ】
2007255548.tif 000009
【図５ｂ】
2007255548.tif 000010
【図５ｃ】
2007255548.tif 000011