(57)【要約】【課題】部品点数が少なく、コンパクトで、コストの安価な一方向クラッチとする。【解決手段】外周円筒面を有する内輪と、内周円筒面の軸方向両端に内径方向に延びる側壁１ａ，１ｂを有する外輪１と、複数のスプラグ２と、前記各スプラグ２の軸方向一端部２ａにガータスプリング３を備えた一方向クラッチにおいて、前記外輪１の一方の側壁１ａの内径部を軸方向内側に曲げてガイド部１０を形成し、そのガイド部１０が隣接する前記スプラグ２，２間に入り込んで、前記各スプラグ２を周方向に位置決めする構成を採用した。外輪１が、リテーナの機能をも兼ねるので、部品点数を少なくでき、幅寸法がコンパクトな一方向クラッチとすることができる。また、そのガイド部１０を設けた側の側壁１ａは、周方向に沿って断続的となるので、外輪１を成形する際の皺の発生が抑制され、加工性が向上し、安価な一方向クラッチを実現できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周円筒面を有する内輪と、前記内輪に対して同軸に配置され、前記外周円筒面に対向する内周円筒面を有すると共にその軸方向両端にそれぞれ内径方向に延びる側壁（１ａ，１ｂ）を有する環状部材からなる外輪（１）と、前記外周円筒面と前記内周円筒面との間に設けた複数のスプラグ（２）と、前記外輪（１）の一方の側壁（１ａ）と前記各スプラグ（２）の軸方向一端部（２ａ）との間に前記各スプラグ（２）を係合方向に付勢するとともに各スプラグ（２）を軸方向に付勢するガータスプリング（３）を備え、前記各スプラグ（２）を介して前記外輪（１）と前記内輪の間のトルクの伝達及び遮断を行う一方向クラッチにおいて、
前記外輪（１）の一方の側壁（１ａ）の内径部を軸方向内側に曲げてガイド部（１０）を形成し、そのガイド部（１０）は前記外輪（１）の周方向に沿って断続的に形成され、各ガイド部（１０）が隣接する前記スプラグ（２，２）間に入り込むことにより、その各スプラグ（２）を周方向に位置決めすることを特徴とする一方向クラッチ。
【請求項２】
前記ガイド部（１０）は、前記ガータスプリング（３）の外径側にくるよう軸方向内側に曲げられていることを特徴とする請求項１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及び２に示すものがある。この一方向クラッチは、前記内外輪間の環状空間内に多数のスプラグを周方向に沿って配置し、その各スプラグの軸方向端部に係止部を形成して、各係止部にそれぞれガータスプリングを係止している。また、その各スプラグは、リテーナにより周方向所定間隔に保持されている。
そのスプラグには、前記内輪の外周円筒面と、前記外輪の内周円筒面に対応する複数のカム面が形成されており、前記ガータスプリングの弾性力により、前記各スプラグが、各カム面と、その各カム面に対応する各円筒面とが係合する方向へと付勢される。
【特許文献１】特開平８−１４２７９号公報
【特許文献２】特開平８−４２６０３号公報
【０００４】
また、図４に示すように、スプラグ２の軸方向両側に鋼板製の環状リテーナ６ａ，６ｂを配置して、そのリテーナ６ａ，６ｂにより各スプラグ２を周方向に沿って所定間隔に保持し、その各スプラグ２の軸方向一端面に周方向へ延びる係止溝を形成するとともに、一方の前記リテーナ６ｂのさらに外側に設けたガイドプレート７の係止片７ａ、及び弾性片７ｂを前記係止溝に係合させ、その弾性片７ｂが弾性変形することにより、各スプラグ２を係合方向に付勢する構成とした一方向クラッチが記載されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献３】特開平９−０４２３２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記一方向クラッチは、スプラグ、リテーナ、ガータスプリング、あるいはガイドプレート等、多くの部品が組み込まれており、さらに、部品点数が少なく、コンパクトで低コストなものが望まれる。
【０００６】
そこで、この発明は、部品点数が少なく、コンパクトで、コストの安価な一方向クラッチとすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、この発明は、外周円筒面を有する内輪と、前記内輪に対して同軸に配置され、前記外周円筒面に対向する内周円筒面を有すると共にその軸方向両端にそれぞれ内径方向に延びる側壁を有する環状部材からなる外輪と、前記外周円筒面と前記内周円筒面との間に設けた複数のスプラグと、前記外輪の一方の側壁と前記各スプラグの軸方向一端部との間に前記各スプラグを係合方向に付勢するとともに各スプラグを軸方向に付勢するガータスプリングを備え、前記各スプラグを介して前記外輪と前記内輪の間のトルクの伝達及び遮断を行う一方向クラッチにおいて、前記外輪の一方の側壁の内径部を軸方向内側に曲げてガイド部を形成し、そのガイド部は前記外輪の周方向に沿って断続的に形成され、各ガイド部が隣接する前記スプラグ間に入り込むことにより、その各スプラグを周方向に位置決めする構成を採用した。
【０００８】
この構成によれば、内周円筒面と両側壁とを有する外輪が、リテーナの機能をも兼ねるので、部品点数を少なくでき、幅寸法がコンパクトな一方向クラッチとすることができる。
また、外輪の側壁の一部を曲げてガイド部を形成することにより、その側壁は、周方向に沿って断続的となる。このため、外輪を成形する際の皺の発生が抑制され、加工性が向上し、安価な一方向クラッチを実現できる。
【０００９】
上記の構成において、前記ガイド部が、前記ガータスプリングの外径側にくるよう軸方向内側に折り込まれている構成を採用し得る。
ガータスプリングは、スプラグの軸方向端部に配置されて外輪の側壁に臨んでおり、そのガータスプリングの外径側に前記ガイド部を設ければ、ガータスプリングは、そのガイド部よりも外径側への移動が規制される。このため、ガータスプリングの挙動を安定させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は、内周円筒面と両側壁とを有する外輪が、リテーナの機能をも兼ねるので、部品点数を少なくでき、幅寸法がコンパクトな一方向クラッチとすることができる。また、その側壁は、ガイド部の形成によって周方向に沿って断続的となるので、外輪を成形する際の皺の発生が抑制され、加工性が向上し、安価な一方向クラッチを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１、図２及び図３（ａ）に、この発明の実施形態を示し、図１は一部切断斜視図、図２（ａ）は正面図、同（ｂ）は同（ａ）の矢視Ｂ−Ｂの断面図、図３（ａ）および（ｂ）は、図２（ａ）の要部拡大図、をそれぞれ示す。
【００１２】
この実施形態の一方向クラッチＣは、内輪をなす内軸ＡＸｉ側にその内軸と当接可能な鍔部４，４を有し、その鍔部４，４間が開放された断面コ字状の環状部材を外輪１とし、この外輪１の開放された中空断面内に、周方向に沿って互いに隣接して設けた複数のスプラグ２と、これらスプラグ２の軸方向端部２ａ，２ｂのうち一方の端部２ａに沿って環状のガータスプリング３が設けられている。
【００１３】
外輪１は、その軸方向両端にそれぞれ内径方向に延びる側壁１ａ，１ｂを有し、図２（ｂ）に示すように、外軸ＡＸＯに接合する外周部１ｃはフラットに形成されている。また、その鍔部４，４は、内軸ＡＸｉの曲面に対し極くわずかな隙間が生じるように設けられており、その内周面には、内軸ＡＸｉとの摺動部に軸方向に延びる油溝５が形成されている。
また、少なくとも外輪１の転走面であるスプラグ当接部（外周部１ｃの内周面）は、クラッチとしての必要な硬さを有するように、高周波焼き入れ・浸炭焼き入れ等により予め硬化処理（熱処理等）を施してある。
【００１４】
さらに、前記外輪１の一方の側壁１ａは、その内径部が、周方向に沿って断続的に軸方向内側に曲げられてガイド部１０を形成している。このガイド部１０は、前記スプラグ２の一方の端部２ａに沿って設けられる前記ガータスプリング３の外径側を通過する。
【００１５】
この外輪１は、例えば、所定厚さの円盤状平鋼板を、プレス成形によりその外縁側を曲げ加工してカップ状としたのち、内径部を打ち抜くとともに、前記曲げた外側縁部の外側部をさらに曲げて、断面視でコ字形の開放断面状に形成することができる。また、外輪１の前記外周部１ｃと同一径のパイプ状鋼材の両端部を内側に曲げ加工して断面視でコ字形の開放断面状に形成することもできる。
また、前記ガイド部１０も、前記一方の側壁１ａに径方向の切れ目線を複数設けておき、その切れ目線間に挟まれた部分を折り曲げて形成することができるので、低コストでの製作が可能である。
【００１６】
また、外輪１内にスプラグ２を配置する際には、例えば、前記プレス成形により、一方の側壁１ａを形成した後、その側壁１ａと外周部１ｃの内側にスプラグ２及び弾性部材３を装填し、その後、他方の側壁１ｂをプレス成形するなどの手法が採用される。但し、外輪１を前記のごとく断面コ字状にプレス成形した後、その外輪１内に、スプラグ２を鍔４，４の間から斜めにして挿入して装填することもできる。
【００１７】
スプラグ２の軸方向両端部２ａ，２ｂは、図２（ｂ）に示すように、一方の端部２ａが円弧面の凹部１３を成し、他方の端部２ｂには円弧面の凸部２ｃが形成されている。一方の端部２ａに形成された凹部１３は、周方向に沿って長い溝状に形成されており、各スプラグ２は、その凹部１３が、図３（ａ）に示すように、外輪１の周方向に沿って並列するように配置されている。
凹部１３の底面は、図２（ｂ）に示す軸方向断面において円弧面を成し、また、凸部２ｃの円弧面は柱面でも球面でも良いが、この実施形態では球面としてその凸部２ｃを前記他方の側壁１ｂに点接触させている。
【００１８】
また、スプラグ２の軸直交方向の断面は、図３（ａ）に示すように、上下の端面が外に突出する凸の曲面状のカム面１１，１２をそれぞれ有する非対称な樽形に形成されている。カム面１１，１２が周方向に対し直立する状態（両カム面１１，１２の外輪１内面との接点間の距離が比較的大きい状態）で内軸ＡＸｉと外輪１間でのトルクの伝達が行なわれ（図３鎖線状態）、スプラグ２が周方向に傾斜するにつれて内軸ＡＸｉは外輪１に対しすべり、トルクの伝達が遮断される（図３実線状態）。
【００１９】
ガータスプリング３は、前記外輪１の周方向に沿って並列する凹部１３内に収納され、図３（ａ）に示すように、前記凹部１３の径方向内側に向く内壁で構成される係止部１４に当接し係止される。ガータスプリング３は、その係止部１４を介して前記スプラグ２を径方向外側へ押し出す方向に付勢し、その付勢により、スプラグ２を外輪１及び内軸ＡＸｉとの係合方向に付勢する。
また、ガータスプリング３は、前記外輪１の一方の側壁１ａの内面にも当接し、スプラグ２を他方の側壁１ｂ側へ向かって軸方向へ付勢する。このため、スプラグ２は、そのガータスプリング３の弾性力によって外輪１内に保持される。
【００２０】
さらに、前記ガイド部１０は、すべて側壁１ａの周方向に沿って同一の長さで形成されており、また、その周方向に沿って等間隔で設けられて、前記外輪１内に配置されたスプラグ２の数と同じ数設けられている。
その各ガイド部１０が、側壁１ａの周方向に沿って隣り合うスプラグ２，２間にそれぞれ入り込んで、その各スプラグ２を周方向に位置決めするようになっている。
このとき、外輪１内において、その隣り合うガイド部１０，１０間に形成される空間の周方向寸法（外輪１の周方向に沿う寸法）は、スプラグ２の幅（前記周方向寸法）に加え、そのスプラグ２が姿勢を変えることにより動き得る範囲の前記周方向寸法とを足し合わせた寸法以上が確保されており、スプラグ２の円滑な動作に影響しないものとなっている。
【００２１】
また、そのガイド部１０の内径面１０ａは、それぞれ内輪及び外輪１の軸心から等距離の位置に配置され、図１に示すように、その内径面１０ａが、前記ガータスプリング３に臨む付近において内径向きの凹状円弧面となって、その位置からさらに軸方向内側に延びてその先端は軸方向に沿って並行となっている。
ガータスプリング３は、このガイド部１０の内径側を通過し、また、ガイド部１０を設けない部分では、外輪１の側壁１ａの軸方向内側を通過する。
【００２２】
この一方向クラッチＣの作用を説明すると、各スプラグ２には、ガータスプリング３により、図３（ａ）に示すように、係止部１４を介して拡径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、上下の非対称なカム面１１，１２を介して−ｆ２、ｆ２の方向の力（偶力）が作用して、外輪１の外周部１ｃ内面、内軸ＡＸｉにそれぞれ係合する。
【００２３】
従って、外輪１が駆動側、内軸ＡＸｉ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３（ａ）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軸ＡＸｉ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であれば、ガータスプリング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３（ａ）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、内軸ＡＸｉへ回転力は伝達されず、クラッチオフ（遮断）の状態となる。
【００２４】
又、内軸ＡＸｉ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ＡＸｉ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。
【００２５】
この図３（ａ）に示す実施形態では、ガータスプリング３は、スプラグ２に対して係止部１４を介して拡径方向の弾性力を付与し、その弾性力により、前記スプラグ２を係合方向に付勢したが、図３（ｂ）に示すように、ガータスプリング３が、スプラグ２に対して係止部１４を介して縮径方向の弾性力を付与するようにしてもよい。この場合、ガータスプリング３は、前記凹部１３の径方向外側に向く内壁で構成される係止部１４に当接し係止され、そのガータスプリング３が、その係止部１４を介して前記スプラグ２を径方向内側へ付勢する。
【００２６】
この一方向クラッチを、例えば、トルクコンバータ内のステータ断続機構用として用いることができる。このとき、上記のごとく、内周円筒面と両側壁とを有する外輪が、リテーナの機能をも兼ねるので、部品点数が少なく、また幅寸法がコンパクトな構成であるので有利である。
また、ガータスプリングは、その外輪の側壁に設けたガイド部よりも外径側への移動が規制され、このため、ガータスプリングの挙動を安定している点でも有利である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】一実施形態の一方向クラッチの一部切断斜視図
【図２】（ａ）は正面図、（ｂ）は同（ａ）の矢視Ｂ−Ｂの一部断面を含む側面図
【図３】図２（ａ）の要部を示し、（ａ）はガータスプリング３が拡径する例、（ｂ）はガータスプリング３が縮径する例を示す要部拡大正面図
【図４】従来例を示す要部拡大断面図
【符号の説明】
【００２８】
１    外輪
１ａ，１ｂ  側壁
１ｃ  外輪外周部
２    スプラグ
２ａ，２ｂ  端部
２ｃ  凸部
３    ガータスプリング
４  鍔部
５  油溝
１０  ガイド部
１１  スプラグの外輪側カム面
１２  スプラグの内輪側カム面
１３  凹部
１４  係止部
ＡＸｉ  内軸
ＡＸＯ  外軸
Ｃ  一方向クラッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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