(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪の外周面に適数個の爪部を設け、この爪部をケースの内面に形成された溝にスプライン嵌合させることにより外輪を回り止めする一方、外輪の内側にクラッチ部材を介して内輪を配置することにより、内輪の回転を一方向にのみ制限するワンウエイクラッチ構造において、
上記ケースに、外部から上記溝に至るネジ穴を形成し、このネジ穴にピン内蔵ボルトを締結し、このボルトの軸部先端から突出するピンを、少なくとも１個の爪部の反ロック方向側側面に接触させてなり、
上記ピン内蔵ボルトは外多角状の頭部付きのボルト本体を備え、
上記ボルト本体の内部に、軸方向に貫通しかつボルト本体の軸部先端側が細くなった段付の収納穴が設けられ、
上記収納穴には上記ピンがその一部がボルト本体の軸部先端から突出するように軸方向に移動自在に収容され、上記ピンの後端部には、上記収納穴の段部に当接してピンがボルト本体の軸部先端方向に抜けるのを防止する鍔部が設けられ、
上記収納穴にはピンの後端面に当接し、ピンをボルト本体の軸部先端方向に付勢するバネが収容され、
上記ボルト本体の頭部には、上記収納穴と連通しかつ収納穴より大径な開口部が形成され、
上記開口部に上記バネの後端側を支持しかつ中心部にバネより小径な穴を有するリング状プレートが嵌合固定されている、
ことを特徴とするワンウエイクラッチ構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はピン内蔵ボルトを用いたワンウエイクラッチ構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動変速機において、外輪の外周面に適数個の爪部を設け、この爪部を変速機ケースの内面に形成された溝にスプライン嵌合させることにより外輪を回り止めする一方、外輪の内側にスプラグなどのクラッチ部材を介して内輪を配置することにより、内輪の回転を一方向にのみ制限するワンウエイクラッチが知られている。
【０００３】
ところが、製品バラツキなどにより爪部と溝との間にはどうしても回転方向の隙間が生じ、この隙間のためにワンウエイクラッチがロック方向に回転しようとしたとき、外輪も一緒に回転しようとし、外輪の爪部が溝の側面に衝突して異音を発生させるという問題があった。
【０００４】
このような問題を解消するため、ケースに、外輪に設けられた少なくとも１個の爪部の反ロック方向側側面に接触するピンを前後動自在に設けるとともに、このピンを爪部との接触方向に付勢するバネを設け、このバネの背後をケースに締結したボルトによって支持するものが提案されている（特開平１０−２３１８６３号公報）。
【０００５】
図１は上記のようにピンとバネとボルトとを用いたワンウエイクラッチ構造の一例を示す。
１は変速機ケースであり、変速機ケース１の内面には軸方向に延びる溝２が形成され、外輪３の外周面に適数個形成された爪部４が溝２にスプライン嵌合され、外輪３は変速機ケース１に対して回り止めされている。なお、爪部４と溝２との間には、円周方向に所定の隙間が設けられている。ワンウエイクラッチＷは、上記外輪１と、外輪１の内側に複数個配置されたスプラグなどのクラッチ部材５と、クラッチ部材５の内側に設けられた内輪６とで構成され、内輪６のロック方向の回転を制限している。なお、クラッチ部材５は、保持器７によって円周方向の間隔が一定に保たれている。
【０００６】
上記変速機ケース１には、外部から上記溝２に至る貫通穴８が形成され、この貫通穴８に、軸方向に移動自在なピン１０と、このピン１０を溝２方向へ付勢するバネ１１とが収納されている。上記ピン１０の先端部は球面状に形成されており、この球面状先端部が爪部４の反ロック方向側側面に接触して、外輪３を常時ロック方向に付勢している。バネ１１の背面は、貫通穴８に締結されたボルト１２によって支持され、バネ１１のばね荷重が所定の値に設定されている。
【０００７】
上記のように、ワンウエイクラッチＷがロック方向に回転しようとした時、爪部４がバネ１１によって溝２に対してロック方向に押しつけられているので、爪部４と溝２との衝突による異音の発生を防止できる。また、外輪３の半径方向の動きを自由にし、クラッチ部材５の耐久性向上を図ることができるという利点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の構造では、ピン１０とバネ１１とボルト１２とが直列配置されているので、その軸方向寸法Ｌ１が長くなり、ボルト１２の背後にバルブボデーなどの干渉物Ｘがある場合、上記のような構造がスペース上成立しないという問題がある。また、組付状態ではピン１０およびバネ１１が外部から見えないので、作業者が誤ってピン１０およびバネ１１を忘れたままボルト１２を締結してしまう可能性がある。これでは、当然ながら爪部４と溝２との衝突による異音の発生を防止できない。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、ピンおよびバネを一体にアッセンブリすることにより、軸方向の寸法が短く、かつ組付の簡単なピン内蔵ボルトを用いることにより、爪部と溝との衝突による異音の発生を防止するとともに、干渉物との干渉の恐れが少なく、かつピンやバネの組付忘れのないワンウエイクラッチ構造を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、外輪の外周面に適数個の爪部を設け、この爪部をケースの内面に形成された溝にスプライン嵌合させることにより外輪を回り止めする一方、外輪の内側にクラッチ部材を介して内輪を配置することにより、内輪の回転を一方向にのみ制限するワンウエイクラッチ構造において、上記ケースに、外部から上記溝に至るネジ穴を形成し、このネジ穴にピン内蔵ボルトを締結し、このボルトの軸部先端から突出するピンを、少なくとも１個の爪部の反ロック方向側側面に接触させてなり、上記ピン内蔵ボルトは外多角状の頭部付きのボルト本体を備え、上記ボルト本体の内部に、軸方向に貫通しかつボルト本体の軸部先端側が細くなった段付の収納穴が設けられ、上記収納穴には上記ピンがその一部がボルト本体の軸部先端から突出するように軸方向に移動自在に収容され、上記ピンの後端部には、上記収納穴の段部に当接してピンがボルト本体の軸部先端方向に抜けるのを防止する鍔部が設けられ、上記収納穴にはピンの後端面に当接し、ピンをボルト本体の軸部先端方向に付勢するバネが収容され、上記ボルト本体の頭部には、上記収納穴と連通しかつ収納穴より大径な開口部が形成され、上記開口部に上記バネの後端側を支持しかつ中心部にバネより小径な穴を有するリング状プレートが嵌合固定されている、ことを特徴とするワンウエイクラッチ構造を提供する。
【００１１】
本発明に係るピン内蔵ボルトは、バネおよびピンの一部がボルトの内部に内蔵されているので、従来のようにピンとバネとボルトとが直列配置されたものと比べて、軸方向寸法を短縮できる。また、ピンおよびバネを一体にアッセンブリしたものであるから、ピンやバネの組み付けが容易となり、作業者が誤ってピンおよびバネを忘れたままボルトを締結してしまうという不具合も発生しない。
【００１２】
ボルトの収納穴は、ボルトを軸方向に貫通しかつボルトの軸部先端側が細くなった段付の穴であり、ピンの後端部に形成された鍔部が収納穴の段部に当接してピンは抜け止めされる。収納穴の頭部側の開口部にバネの後端部を支えるプレートが嵌合され、かつこのプレートが開口部に固定されている。
この場合には、段付の穴によってピンを円滑にガイドできるとともに、ピンを確実に抜け止めできる。また、プレートによってバネの背面を支えるようにしたので、バネがボルトの頭部方向へ抜けるのを確実に防止できる。
【００１３】
本発明では、ピン内蔵ボルトをケースに締結し、そのピンをワンウエイクラッチの外輪の爪部に当接させるので、ピンとバネとボルトとを小さなスペースに配置でき、従来ではバルブボデーなどの干渉物のために配置できなかった部位にも配置することができる。
また、ボルトをケースに締結すれば、ピンおよびバネも同時に組み付けられるので、ピンおよびバネを忘れたままボルトを締結してしまうことがない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図２は本発明にかかるピン内蔵ボルトを自動変速機のワンウエイクラッチに用いた一例を示す。なお、図２において、図１と共通する部分には、同一符号を付して説明を省略する。
ピン内蔵ボルトＡは、図３，図４に示すように、ボルト本体２０と、ボルト本体２０に内蔵されるバネ３０、ピン４０およびバネ受け用のプレート５０とで構成されている。
ボルト本体２０は、一端部に六角状の頭部２１を有し、他端部に軸部２２を有し、軸部２２の外周面には雄ねじ２３が設けられている。ボルト本体２０には、軸方向に貫通しかつ軸部２２の先端側が細くなった段付き穴よりなる収納穴２４が設けられている。ボルト本体２０の軸部２２は、ケース１の外部から溝２に至るネジ穴９に締結される。
【００１５】
上記ピン４０は、先端側に収納穴２４の小径部２４ａに挿通される軸部４１を持ち、ボルト本体２０から突出する軸部４１の先端には外輪３の爪部４の反ロック側側面とほぼ点接触できるように球面部４２が形成されている。ピン４０の先端は球面に限らないが、球面の場合には爪部４の側面の面粗さが粗くても、スムーズに摺動できるので、外輪３の半径方向の動きが一層円滑になる。ピン４０の後端部には、収納穴２４の小径部２４ａより大径な鍔部４３が形成されており、この鍔部４３と収納穴２４の段部２４ｂとによって、ピン４０がボルト本体２０の軸部２２先端方向に抜けるのを防止する抜け止め手段が構成されている。なお、ピン４０の軸部４１を軸方向に円滑にガイドできるように、小径部２４ａの軸方向寸法Ｓを所定長さだけ確保するのがよい。
【００１６】
バネ３０はコイルバネよりなり、収納穴２４の大径部２４ｃに収納されている。バネ３０の前端はピン４０の鍔部４３に圧接しており、ピン４０をボルト本体２０の軸部２２先端方向に付勢している。バネ３０の後端は、収納穴２４のボルト頭部２１側の広口開口部２４ｄに嵌合されたプレート５０によって支えられている。プレート５０の中心部には、バネ３０より小径な穴５１が空けられている。上記開口部２４ｄにプレート５０を嵌合した後、開口部２４ｄの口縁部を部分的に内側にカシメ２５ることにより、プレート５０は固定されている。
ここでは、カシメ２５の位置を１２０度間隔で３箇所としたが、これに限るものではなく、カシメ２５の位置と個数は任意である。また、カシメ２５以外に溶接、ロー付けなどによってプレート５０を固定してもよい。さらには、プレート５０を省略して、収納穴２４の開口部２４ｄに軸などを埋め込んでバネ３０を抜け止めしてもよい。この場合には、開口部２４ｄを広口とする必要はない。
【００１７】
上記ピン内蔵ボルトＡは次のようにして組み立てられる。
すなわち、最初にボルト本体２０の収納穴２４に、頭部２１側からピン４０を挿入し、続いてバネ３０を挿入する。次に、収納穴２４の開口部２４ｄにプレート５０を嵌合し、開口部２４ｄの口縁部をカシメ２５ることにより、プレート５０を固定する。このようにしてボルトＡは組み立てられる。
【００１８】
上記ピン内蔵ボルトＡを図２に示すワンウエイクラッチＷに適用すると、次のような作用効果を有する。
まず、自動変速機のチェンジレバーをＮレンジからＤレンジに切り替えると、ワンウエイクラッチＷの内輪６がロック方向に回転し、クラッチ部材５を介して外輪３もロック方向へ追随回転しようとする。ところが、外輪３はピン４０およびバネ３０によって常時ロック方向に付勢されているので、外輪３の爪部４は溝２のロック方向側側面に押し付けられた状態にある。そのため、ワンウエイクラッチＷがロック方向に回転しようとした時、爪部４と溝２の側面とが衝突せず、異音の発生を防止できる。
ボルト本体２０の頭部２１からピン４０の先端までの距離Ｌ２は、従来（図１参照）のようにピンとバネとボルトとが直列配置された場合の距離Ｌ１に比べて、少なくともバネ部分の長さを短縮できるので、ボルトＡの背後に干渉物Ｘが存在する場合でも、ボルトＡを干渉物Ｘと接触することなく配置することができる。
また、従来の場合にはピンとバネとボルトとが別部材であるため、作業者が誤ってピンおよびバネを忘れたままボルトをケースに締結してしまう可能性があったが、本発明のピン内蔵ボルトＡを使用すれば、ボルト本体２０にバネ３０とピン４０とが一体にアッセンブリされているので、ピン４０やバネ３０を付け忘れることがなく、爪部４と溝２との衝突による異音発生を確実に防止できる。
【００１９】
なお、この実施例では外輪３の円周方向に対してピン４０を外周側へ傾斜させたが、円周方向に配置してもよい。また、ピン４０の配置位置は、変速機ケース１の下部に限らない。
また、外輪３の爪部４は１個または複数個設けられるので、ピン内蔵ボルトＡも外輪３の爪部４に応じて複数個設けてもよい。
【００２０】
上記実施例では、外六角状の頭部２１，６１を持つボルトについて説明したが、角数は問わない。
ボルトに内蔵されるバネ３０，７０としてはコイルバネのほか、皿ばねや、板バネでもよい。
上記実施例では、自動変速機のワンウエイクラッチについて説明したが、本発明のピン内蔵ボルトはワンウエイクラッチ以外の用途にも使用できることは言うまでもない。また、ワンウエイクラッチは、スプラグ型に限らず、ローラ型やボール型であってもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明に係るピン内蔵ボルトは、バネおよびピンの一部がボルトに内蔵されているので、従来のようにピンとバネとボルトとを直列配置したものと比べて、ピン先端からボルトの頭部までの寸法を短縮できるとともに、ピンおよびバネを一体にアッセンブリしたものであるから、組付性がよく、またピンやバネを組付忘れすることもない。
【００２２】
本発明に係るワンウエイクラッチによれば、ピン内蔵ボルトを用いてワンウエイクラッチの外輪の爪部をロック方向に付勢したので、ロック時における溝と爪部との衝突を回避でき、異音の発生を防止できる。また、ピンとバネとボルトとが占める軸方向寸法が短くなるので、ボルトの背後にバルブボデーなどの干渉物がある場合でも、これら干渉物と接触せずにボルトを配置することができる。また、ボルトをケースに締結すれば、ピンおよびバネを同時に組み付けたことになるので、作業者が誤ってピンやバネの組み付け忘れを起こすこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のワンウエイクラッチ構造の一例の断面図である。
【図２】本発明に係るワンウエイクラッチ構造の一例の断面図である。
【図３】図２に示すワンウエイクラッチに用いられるピン内蔵ボルトの第１実施例の正面図および半断面側面図である。
【図４】図３に示すピン内蔵ボルトの分解図である。
【符号の説明】
Ｗ            ワンウエイクラッチ
Ａ            ピン内蔵ボルト
１            変速機ケース
２            溝
３            外輪
４            爪部
２０          ボルト本体
２１          頭部
２２          軸部
２４          収納穴
２４ｂ        段部
２５          カシメ部
３０          バネ
４０          ピン
５０          プレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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