(57)【要約】【課題】一方向クラッチにおいて、外輪部材に対して保持器が間欠的に微小回転する方向を一方とする。【解決手段】一方向クラッチは、外輪部材５と内輪部材６との間に配置される複数のスプラグと、これらスプラグを周方向に間隔をあけて保持するための環状の保持器３とを備えている。保持器３は、スプラグを保持するポケットが形成されている環状の本体部と一体である環状のフランジ部３４を有している。フランジ部３４は、周方向の少なくとも一部に、外輪部材５の内周面５ａに接触可能である凹凸部３７を有している。凹凸部３７が有する凸部３８は、径方向の仮想線を基準として周方向一方側と他方側とで非対称の凸形状を有している。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪部材と内輪部材との間に配置される複数のスプラグと、複数の前記スプラグを周方向に間隔をあけて保持するための環状の保持器と、を備え、
前記保持器は、前記スプラグを保持するポケットが形成されている環状の本体部と、当該本体部と一体である環状のフランジ部と、を有し、
前記フランジ部は、周方向の少なくとも一部に、前記外輪部材の内周面に接触可能である凹凸部を有し、
前記凹凸部が有する凸部は、径方向の仮想線を基準として周方向一方側と他方側とで非対称の凸形状を有している、一方向クラッチ。
【請求項２】
前記フランジ部の外周縁は、長円に沿った形状を有しており、前記凹凸部は前記フランジ部の長径部に設けられている請求項１に記載の一方向クラッチ。
【請求項３】
前記凸部は、当該凸部を構成する周方向一方側の第１斜面と周方向他方側の第２斜面とを有し、
前記第１斜面及び前記第２斜面は共に、前記凸部の頂部と保持器中心とを通過する仮想線よりも、周方向一方側に設けられている請求項１又は２に記載の一方向クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方向クラッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
一方向クラッチは、外輪部材と内輪部材との間に配置される複数のスプラグと、これらスプラグを周方向に間隔をあけて保持するための環状の保持器とを備えている。そして、例えば、内輪部材に対して外輪部材が一方向に回転すると、スプラグが外輪部材と内輪部材とに噛み込んで両部材間で動力伝達可能となり、外輪部材と内輪部材とは一体回転する（これをロック状態という）。これに対して、内輪部材に対して外輪部材が他方向に回転すると、前記噛み込みが解除されて動力伝達が遮断され、内輪部材に対して外輪部材は空転する（これをフリー状態という）。
【０００３】
このようなスプラグ及び保持器を備えている一方向クラッチは、外輪部材に支持されて用いられることがあり、このために、保持器は、スプラグを保持するポケットが形成されている環状の本体部の他に、この本体部と一体である環状のフランジ部を有しており、このフランジ部が外輪部材の内周面に嵌合することで一方向クラッチは外輪部材に支持される。
例えば、特許文献１（図８参照）に記載の一方向クラッチでは、フランジ部の外周縁が楕円形状を有しており、この楕円の長径が外輪部材の内径よりも僅かに大きく形成されている。これにより、フランジ部の長径部が外輪部材の内周面に締め代を有して嵌合し、保持器が外輪部材に取り付けられた状態となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−６８８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記のとおり、スプラグを保持する保持器を、フランジ部によって外輪部材に支持させることができるが、その支持力は、保持器が重力によって外輪部材から脱落しないようにする程度の小さい力である。また、このように支持力を小さくすることで、一方向クラッチに作用する振動等の外乱によって、スプラグを保持する保持器が外輪部材に対して微小回転することを期待している。これは、各スプラグが外輪部材の内周面に同じ位置で常に接触するのを防ぐためである。仮に、各スプラグが外輪部材の内周面に同じ位置で接触し続けると、内周面に局部的な摩耗が生じるおそれがある。
【０００６】
しかし、一方向クラッチに作用する外乱には、様々なものが含まれていることから、従来、スプラグを保持する保持器は、どちらの方向に向かって微小回転するか不明である。また、ある種の外乱が作用すると、保持器が間欠的に周方向一方に微小回転するが、他の種の外乱が作用すると、反対である周方向他方に微小回転するかもしれない。このため、例えば、周方向一方に微小回転する機会と、周方向他方に微小回転する機会とが同じ頻度になっていると、総合して保持器は回転せず、各スプラグは、外輪部材の内周面の同じ位置で接触することとなる。
【０００７】
そこで、本発明は、外輪部材に対して保持器が間欠的に微小回転する方向を、一方にすることが可能となる一方向クラッチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一方向クラッチは、外輪部材と内輪部材との間に配置される複数のスプラグと、複数の前記スプラグを周方向に間隔をあけて保持するための環状の保持器と、を備え、前記保持器は、前記スプラグを保持するポケットが形成されている環状の本体部と、当該本体部と一体である環状のフランジ部と、を有し、前記フランジ部は、周方向の少なくとも一部に、前記外輪部材の内周面に接触可能である凹凸部を有し、前記凹凸部が有する凸部は、径方向の仮想線を基準として周方向一方側と他方側とで非対称の凸形状を有している。
【０００９】
本発明によれば、保持器のフランジ部は、外輪部材の内周面に接触可能である凹凸部を有しており、この凹凸部の凸部は非対称の凸形状を有していることで、保持器は一方に回転しやすくなる。このため、一方向クラッチに振動等の外乱に起因して、外輪部材に対して保持器が間欠的に微小回転する方向を、一方にすることが可能となる。この結果、外輪部材に対するスプラグの接触位置を経時的に変化させることができ、外輪部材の局部的な摩耗の発生を抑制することが可能となる。なお、凹凸部に複数の凸部が含まれている場合、各凸部が前記の非対称の凸形状を有している。
【００１０】
また、前記凹凸部は、フランジ部の全周にわたって設けられていてもよいが、前記フランジ部の外周縁は、長円に沿った形状を有しており、前記凹凸部は前記フランジ部の長径部に設けられていればよい。
【００１１】
また、前記凸部は、当該凸部を構成する周方向一方側の第１斜面と周方向他方側の第２斜面とを有し、前記第１斜面及び前記第２斜面は共に、前記凸部の頂部と保持器中心とを通過する仮想線よりも、周方向一方側に設けられているのが好ましい。
この構成によれば、保持器が一方に回転しやすくなる作用を、強くすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一方向クラッチによれば、外輪部材に対して保持器が間欠的に微小回転する方向を、一方にすることが可能となる。この結果、保持器に保持されているスプラグの外輪部材に対する接触位置を変化させることができ、外輪部材における局部的な摩耗の発生を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一方向クラッチの側面図である。
【図２】図１に示す一方向クラッチの一部を拡大して示す説明図である。
【図３】図１に示す一方向クラッチの縦断面図である。
【図４】フランジ部の外周輪郭形状を説明するための模式図である。
【図５】フランジ部を説明する説明図である。
【図６】凹凸部が有する凸部の説明図である。
【図７】凹凸部の変形例を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、一方向クラッチ１の側面図である。図２は、図１に示す一方向クラッチ１の一部を拡大して示す説明図である。図３は、図１に示す一方向クラッチ１の縦断面図である。一方向クラッチ１は、複数のスプラグ２と、環状の保持器３と、スプリング４とを備えている。この一方向クラッチ１は、例えば、自動車のトルクコンバータに用いることができる。なお、以下の説明において、一方向クラッチ１の中心線Ｃに平行な方向を軸方向と呼び、この中心線Ｃ周りの方向を周方向と呼び、一方向クラッチ１の半径方向を径方向と呼ぶ。
【００１５】
複数のスプラグ２は、外輪部材５と内輪部材６との間に配置されており、全てのスプラグ２は同じ形状である。外輪部材５及び内輪部材６は環状の部材であり、外輪部材５は図外の回転体と一体となっており、内輪部材６は図外の軸部と一体となっており、内輪部材６に対して外輪部材５は相対的に回転可能となっている。なお、外輪部材５は前記回転体の一部であってもよく、また、内輪部材６は前記軸部の一部であってもよい。
【００１６】
保持器３は、複数のスプラグ２を周方向に間隔をあけて保持するための部材である。図２及び図３において、保持器３は、スプラグ２を挟んで軸方向両側に位置する環状部３１，３１と、これら環状部３１，３１を繋ぐ複数の柱部３２とを有しており、これら環状部３１，３１の間であって周方向で隣り合う柱部３２，３２の間に形成される領域が、スプラグ２が収容されるポケット３３となる。また、保持器３は、軸方向一方側（図３では右側）の環状部３１と一体となっている環状のフランジ部３４を有している。
【００１７】
以上より、この保持器３では、環状部３１と柱部３２とによってスプラグ２を保持するポケット３３が形成されている環状の本体部３０が構成されており、そして、保持器３は、この本体部３０、及び、この本体部３０と一体であるフランジ部３４を有した構成となる。
【００１８】
図４は、フランジ部３４の外周輪郭形状を説明するための模式図である。フランジ部３４は円環形状であるが、このフランジ部３４の外周縁（外周面）３５は、長円に沿った形状を有している。本実施形態では、外周縁３５は楕円形となっている（図４（Ａ）参照）。なお、外周縁３５の形状は楕円以外の長円であってもよい。
【００１９】
そして、保持器３（フランジ部３４）が外輪部材５に取り付けられる前の状態、つまり、保持器３の自然状態では、フランジ部３４の外周縁３５の長径（楕円の長径）Ｓは、外輪部材５の内周面５ａの内径ｄよりも大きい（Ｓ＞ｄ）。図４（Ａ）では、外輪部材５を二点鎖線で示している。
この保持器３を外輪部材５に取り付けるためには、前記長径Ｓを小さくするようにフランジ部３４を弾性変形させて、長径部（長径部分）Ｐ１，Ｐ２を外輪部材５の内周面５ａに嵌合させる（図４（Ｂ）参照）。これにより、保持器３は外輪部材５に取り付けられた状態となる。なお、図４では、後に説明するフランジ部３４に形成されている凹凸部３７（図５参照）を省略している。
【００２０】
このようにフランジ部３４によって、スプラグ２を保持する保持器３を外輪部材５に支持させることができるが、その支持力は、保持器３が重力によって外輪部材５から脱落しないようにする程度の小さい力である。また、このように支持力を小さくすることで、一方向クラッチ１に作用する振動等の外乱によって、スプラグ２を保持する保持器３を、外輪部材５に対して微小回転させることが可能となる。これは、各スプラグ２が外輪部材５の内周面５ａに同じ位置で常に接触するのを防ぐためである。仮に、各スプラグ２が外輪部材５の内周面５ａに同じ位置で接触し続けると、内周面５ａに局部的な摩耗が生じるおそれがある。そして、本実施形態のフランジ部３４は、凹凸部３７（図５参照）によって、保持器３を外輪部材５に対して一方に微小回転させる。この凹凸部３７については後に説明する。
【００２１】
図１において、スプリング４は、環状であり、保持器３の内周側に沿って設けられている。スプリング４は、例えば、金属製である薄い帯状部材を環状にすることで構成される。つまり、帯状部材の一端部を径方向について内側に位置させ、帯状部材の他端部を径方向について外側に位置させて、これら一端部及び他端部を重ね合わせて環状にすることにより、スプリング４は構成されている。スプリング４は、スプラグ２を付勢するための舌片部４３（図２参照）を有している。
【００２２】
以上の構成を備えている一方向クラッチ１では、内輪部材６に対して外輪部材５が一方向（図１において、時計回り方向）に回転すると、スプラグ２が外輪部材５と内輪部材６とに噛み込んで外輪部材５と内輪部材６との間で動力伝達可能となり、外輪部材５と内輪部材６とは一体回転する（これをロック状態という）。これに対して、内輪部材６に対して外輪部材５が他方向（図１において、反時計回り方向）に回転すると、前記噛み込みが解除されて動力伝達が遮断され、内輪部材６に対して外輪部材５は空転する（これをフリー状態という）。なお、スプリング４の舌片部４３（図２参照）は、前記噛み込みが実現される方向にスプラグ２を付勢している。
【００２３】
図５は、保持器３が有するフランジ部３４を説明する説明図である。フランジ部３４は、周方向の少なくとも一部に、外輪部材５の内周面５ａに接触可能である凹凸部３７を有している。つまり、凹凸部３７は、フランジ部３４の外周縁３５に設けられている。凹凸部３７は、全周にわたって設けられていてもよいが、本実施形態では、前記のとおりフランジ部３４の外周縁３５は、長円に沿った形状（楕円形状）を有していることから（図４参照）、凹凸部３７はこのフランジ部３４の長径部Ｐ１，Ｐ２にのみ設けられている。つまり、フランジ部３４の内の外輪部材５の内周面５ａと嵌合する部分に凹凸部３７は設けられている。
【００２４】
図５に示すように、凹凸部３７は三角波形状を有しており、この凹凸部３７は複数の凸部３８を有しており、周方向隣り合う凸部３８，３８の間が凹部３９である。凸部３８の各頂部３８ｔが、フランジ部３４の外周縁３５の全体輪郭形状を構成する長円（楕円）に沿って設けられている。なお、図５では、この全体輪郭形状を二点鎖線で示している。そして、凸部３８の頂部３８ｔを含む先部が、外輪部材５の内周面５ａに締め代を有して嵌合している。
【００２５】
凸部３８の形状について図６により説明する。凸部３８は、三角形状を有しており、この凸部３８を構成するための周方向一方側（図６では左側）の第１斜面３８ａと周方向他方側（図６では右側）の第２斜面３８ｂとを有している。第１斜面３８ａは、凸部３８の頂部３８ｔと、この凸部３８の周方向一方側に隣の凹部３９の底部３９ａとを結ぶ斜面である。第２斜面３８ｂは、凸部３８の頂部３８ｔと、この凸部３８の周方向他方側に隣の凹部３９の底部３９ｂとを結ぶ斜面である。第１斜面３８ａは第２斜面３８ｂよりも長く、凸部３８は不等辺三角形として構成されている。
【００２６】
また、図６に示すように軸方向に見て、この凸部３８は、凸部３８を通過する径方向の仮想線（Ｋ１、Ｋ２）を基準として周方向一方側（図６では左側）と他方側（図６では右側）とで非対称の凸形状を有している。
これを具体的に説明すると、凸部３８を軸方向に見て、この凸部３８の頂部３８ｔ及びその両側の底部３９ａ，３９ｂを結ぶ三角形の重心Ｇと、保持器３の中心とを通過する径方向の第１仮想線Ｋ１を基準として、この凸部３８は、周方向一方側（左側）と他方側（右側）とで非対称の凸形状を有している。なお、前記保持器３の中心は、一方向クラッチ１の中心線Ｃ（図１参照）上の点となる。
別の観点から説明すると、凸部３８は、この凸部３８の頂部３８ｔと、保持器３の中心とを通過する径方向の第２仮想線Ｋ２を基準として、周方向一方側（左側）と他方側（右側）とで非対称の凸形状を有している。
【００２７】
また、本実施形態では、凸部３８が有する第１斜面３８ａ及び第２斜面３８ｂは、共に前記第２仮想線Ｋ２よりも周方向一方側（図６では左側）に設けられている。そして、第１斜面３８ａと第２斜面３８ｂとの成す角度は鋭角となっている。
【００２８】
以上の構成を有する一方向クラッチ１によれば、保持器３のフランジ部３４は、外輪部材５の内周面５ａに接触可能である凹凸部３７を有しており、この凹凸部３７が有する凸部３８は、径方向の仮想線（Ｋ１、Ｋ２）を基準として非対称の凸形状を有していることで、保持器３は、周方向他方（図６の矢印Ｒ２）への回転と比較して、一方（図６の矢印Ｒ１）に回転しやすくなる。つまり、保持器３の回転方向に方向性を持たせることができる。
【００２９】
凹凸部３７（凸部３８）により、保持器３が一方（図６の矢印Ｒ１）に回転しやすくなる理由について説明する。
一方向クラッチ１に作用する振動等の外乱によって保持器３が一方（矢印Ｒ１）へ回転しようとすると、凸部３８の頂部３８ｔは外輪部材５の内周面５ａに対して更に食い込むことなく摺動することができ、保持器３の一方（矢印Ｒ１）への回転が許容される。
これに対して、一方向クラッチ１に作用する他の外乱によって保持器３が他方（矢印Ｒ２）へ回転しようとすると、凸部３８の頂部３８ｔは外輪部材５の内周面５ａに対して更に食い込み（噛み込み）、保持器３の他方（矢印Ｒ２）への回転が妨げられる。
したがって、一方向クラッチ１に様々な外乱が作用しても、保持器３が一方（矢印Ｒ１）へ回転しようとするとそれを許容するが、保持器３が他方（矢印Ｒ２）へ回転しようとするとそれが妨げられる。以上より、保持器３は一方（矢印Ｒ１）に回転しやすくなる。
【００３０】
したがって、一方向クラッチ１に様々な外乱が作用した場合において、外輪部材５に対して保持器３がスプラグ２と共に間欠的に微小回転する方向を、一方に限定することが可能となる。この結果、外輪部材５に対するスプラグ２の接触位置を経時的に変化させることができ、外輪部材５の局部的な摩耗の発生を抑制することが可能となる。
【００３１】
特に本実施形態では、前記のとおり（図６参照）、凸部３８の第１斜面３８ａ及び第２斜面３８ｂは共に、前記第２仮想線Ｋ２よりも周方向一方側に設けられている。これら第１斜面３８ａ及び第２斜面３８ｂを有する凸部３８は、外輪部材５の内周面５ａに対して楔形状となっていることから、保持器３が一方に回転しやすくなる作用を強くすることができる。
【００３２】
また、この一方向クラッチ１は、前記ロック状態から前記解除状態に変化すると、スプラグ２は僅かに姿勢を変化させるが、その際に作用するスプラグ２の力（慣性力やスプリング４による力）により、保持器３を微小回転させる。この際に作用する力は、図１に示す形態の場合、反時計回りの方向の成分を有するため、保持器３は、同方向（反時計回り方向）に微小回転する。そこで、前記ロック状態から前記解除状態に変化することでスプラグ２に作用する力の周方向成分の方向（以下、スプラグ成分方向という。）に、保持器３を回転させるように、凹凸部３７の凸部３８の凸形状を設定することができる。つまり、前記スプラグ成分方向が、保持器３を回転させる方向（前記一方：図６の矢印Ｒ１）と一致するように凸部３８の形状を設定すればよい。具体的に説明すると、斜面長が長い第１斜面３８ａを、頂部３８ｔよりもスプラグ成分方向側に位置させ、斜面長が短い第２斜面３８ｂを、頂部３８ｔよりもその反対側に位置させればよい。
【００３３】
なお、前記実施形態では（図６参照）、凸部３８において、第１斜面３８ａ及び第２斜面３８ｂは共に、第２仮想線Ｋ２よりも周方向一方側（図６では左側）に設けられている場合について説明したが、その他の形態を採用することができる。
例えば、図７（Ａ）に示すように、凸部３８の第１斜面３８ａは、この凸部３８の頂部３８ｔを通過する第２仮想線Ｋ２よりも周方向一方側（左側）に設けられているが、第２斜面３８ｂは、第２仮想線Ｋ２に沿って設けられている。
または、図７（Ｂ）に示すように、凸部３８の第１斜面３８ａは、この凸部３８の頂部３８ｔを通過する第２仮想線Ｋ２よりも周方向一方側（左側）に設けられているが、第２斜面３８ｂは、第２仮想線Ｋ２よりも周方向他方側（右側）に設けられている。ただし、図７（Ｂ）に示すように、その凸部３８は、第１仮想線Ｋ１（第２仮想線Ｋ２）を基準として周方向一方側と他方側とで非対称の凸形状を有している。
【００３４】
前記各形態では、凹凸部３７に複数の凸部３８が含まれているが、各凸部３８が非対称の凸形状を有しており、非対称の形状特性は全ての凸部３８で同じである。
【００３５】
以上のとおり開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。つまり、本発明の一方向クラッチは、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。
例えば、フランジ部３４の外周縁３５の形状は、長円以外に真円であってもよく、この場合、凹凸部３７は、その外周縁の一部に設けられていてもよく、又は、全周に設けられていてもよい。
また、前記実施形態では（図６参照）、第１斜面３８ａ及び第２斜面３８ｂを平面（側面視において直線）として示しているが、平面でなくてもよく、例えば曲率半径が大きい円弧面（側面視において円弧）であってもよい。
また、スプリング４は、他の形態のものであってもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１：一方向クラッチ      ２：スプラグ      ３：保持器
５：外輪部材      ５ａ：内周面      ６：内輪部材
３０：本体部      ３３：ポケット      ３４：フランジ部
３５：外周縁      ３７：凹凸部      ３８：凸部
３８ｔ：頂部      ３８ａ：第１斜面      ３８ｂ：第２斜面
Ｋ１：第１仮想線      Ｋ２：第２仮想線      Ｐ１，Ｐ２：長径部
【図１】
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【図２】
2016186317.tif 000004
【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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