(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向一定間隔に配置されるスプラグと、該スプラグの外側部を保持する外保持器と、該スプラグの内側部を保持する内保持器と、前記スプラグを周方向の一方向に付勢する環状のリボンスプリングと、で構成される一方向クラッチにおいて、
前記外保持器は、非晶性の合成樹脂材料で形成すると共に、両側に環状部と、これら環状部の間を周方向一定間隔に連結する柱部と、これら柱部と柱部の間に前記スプラグを保持するためのポケットとを形成し、更に、前記柱部の外側には、外輪内周面に圧入嵌合される外周面が円周方向に円弧状とされた突起を前記柱部と一体に形成したことを特徴とする一方向クラッチ。
【請求項２】
外保持器の柱部の外側には、外輪内周面に圧入嵌合される滑らかな曲線状の突起がすべての柱部に形成して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】
前記突起は、軸線方向に延びる円柱の一部で形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の一方向クラッチ。
【請求項４】
前記突起の外周面を、軸方向に円弧状に形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の一方向クラッチ。
【請求項５】
外保持器には、非晶性の合成樹脂材料にガラス繊維を３０〜４０重量％添加してあることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の一方向クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば自動車の変速機構等に用いられる一方向クラッチ、特に外輪内周面に固定され且つ固定トルクを維持し耐熱性にも優れた保持器を備えた一方向クラッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のトルクコンバ−タ等においては、図１０（Ａ），図１０（Ｂ）に示すような一方向クラッチが使用される。この一方向クラッチは、周方向一定間隔で配置されるスプラグ２１と、該スプラグ２１の外側部２１ａを保持する外保持器２２と、該スプラグ２１の内側部２１ｂを保持する内保持器２３と、前記スプラグ２１を周方向の一方向（例えば時計方向）に付勢する環状のリボンスプリング２４と、で構成される。このような構成から成る一方向クラッチは、図示しない外輪と内輪との間の環状空間に配置される。
【０００３】
また、図１１に示すように、従来の一方向クラッチにおける合成樹脂製の外側保持器は外周方向一定間隔に角状の突起２２ｄ，２２ｄ，・・・が形成され、これらの突起２２ｄは外輪５の内周面５ａに圧入固定され所定の固定トルクを確保するようにしてある。そして、従来これらの外保持器２２や内保持器２３は、軽量化のためナイロン系樹脂等の結晶性の合成樹脂が選定されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の一方向クラッチにおいて、スプラグ２１を保持する外保持器２２や内保持器２３に使用される結晶性の合成樹脂としては、例えばガラスファイバ−強化ナイロン６６が用いられる。しかしながら、このような結晶性の合成樹脂は高温になると強度及び剛性が低下する。即ち、約９０°Ｃ付近にガラス転移点が存在するため物理的強度が低下するという問題があった。また、外保持器２２の突起２２ｄは角状であるため一度熱等により変形すると（特にクリ−プ変形）固定トルクが維持できず、外保持器と内保持器との間の位相に進み遅れが生じ、スプラグ２１が円滑に機能しなくなるとう問題があった。
【０００５】
この発明は、上記する課題に対処するためになされたものであり、固定トルクを維持することが可能であり、特に、高温時にも固定トルクが低下せず、また、熱変形が生じても固定トルクを維持することのできる一方向クラッチを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、この発明は上記する課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、周方向一定間隔に配置されるスプラグ（１）と、該スプラグ（１）の外側部を保持する外保持器（２）と、該スプラグ（１）の内側部を保持する内保持器（３）と、前記スプラグ（１）を周方向の一方向に付勢する環状のリボンスプリング（４）と、で構成される一方向クラッチにおいて、前記外保持器（２）は、非晶性の合成樹脂材料で形成すると共に、両側に環状部（２ａ，２ａ）と、これら環状部（２ａ，２ａ）の間を周方向一定間隔に連結する柱部（２ｂ）と、これら柱部（２ｂ）と柱部（２ｂ）の間に前記スプラグ（１）を保持するためのポケット（２ｃ）とを形成し、更に、前記柱部（２ｂ）の外側には、外輪内周面に圧入嵌合される外周面が円周方向に円弧状とされた突起（２ｄ）を形成したことを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、前記外保持器（２）の柱部（２ｂ）の外側には、外輪内周面に圧入嵌合される滑らかな曲線状の突起（２ｄ）がすべての柱部（２ｂ）に形成してあることを特徴とする。
【０００８】
更に、請求項３に記載の発明は、前記突起（２ｄ）は、軸線方向に延びる円柱の一部で形成したことを特徴とする。
【０００９】
更に、また、請求項４に記載の発明は、前記突起（２ｄ）は、該突起（２ｄ）の外周面を、軸方向に円弧状の突起（２ｆ）に形成したことを特徴とする。
【００１０】
或いは、請求項５に記載の発明は、前記外保持器（２）には、非晶性の合成樹脂材料にガラス繊維を３０〜４０重量％添加してあることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の具体的な実施の形態について図面を参照して説明する。
図１（Ａ）は、この発明の一方向クラッチの全体側面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。また、図２は、この発明の一方向クラッチの図１（Ａ）と同じ方向から見た内部の一部拡大図である。この一方向クラッチは、周方向一定間隔に配置されるスプラグ１と、該スプラグ１の外側部１ａを保持する外保持器２と、該スプラグ１の内側部１ｂを保持する内保持器３と、前記スプラグ１を周方向の一方向（例えば時計方向）に付勢する環状のリボンスプリング４と、で構成される。前記外保持器２は、所定の固定トルクを確保するため外輪５の内周面５ａに圧入固定される。
【００１２】
前記外保持器２は、非晶性の合成樹脂材料、例えばポリエ−テルサルフォン（ＰＥＳ）を使用する。この場合、この外保持器２の剛性を強化するためＰＥＳにガラス繊維（ガラスファイバ、ＧＦ）を３０〜４０重量％添加する。このようにＰＥＳにガラス繊維を３０〜４０重量％添加すると、高温時においても急激な剛性の低下を防止することができる。ただし、固定トルクが低い状態でもよい場合にはガラス繊維の添加量は３０％以下でもよい。
【００１３】
図３（Ａ）は、前記外保持器２の平面展開図、図３（Ｂ）は外保持器２の側面図、図３（Ｃ）は、図３（Ｂ）のＢ−Ｂ矢視断面図、図４は保持器２の変形実施の形態であり、図４（Ａ）は、前記外保持器２の平面展開図、図４（Ｂ）は外保持器２の側面図、図４（Ｃ）は、図４（Ｂ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。図５は図３に示すこの外保持器２の斜視図である。この外保持器２には、環状部２ａ，２ａと、これら環状部の間を周方向一定間隔に連結する柱部２ｂ，２ｂ，・・と、これら柱部２ｂと柱部２ｂとの間に前記スプラグ１の外側部１ａを保持するためのポケット２ｃ，２ｃ，・・と、が形成してある。そして前記柱部２ｂ，２ｂ，・・の外側には外周面が円周方向に滑らかな円弧状とされた突起２ｄ，２ｄ，・・が形成されている。前記柱部２ｂ，２ｂ，・・に設けた突起２ｄは、環状部２ａ，２ａより外側に均一に突出するように、即ち、軸線方向に延びる円柱の一部にて形成されている。上記突起２ｄは円柱の一部であるため形成が容易である。
【００１４】
上記するように、外側に滑らかな円弧状の突起２ｄを形成した柱部２ｂ，２ｂ，・・を設けた外保持器２は、一定の固定トルクを確保するため外輪５の内周面５ａに圧入嵌合される。このように、外保持器２の柱部２ｂの外側に曲線状の突起２ｄを形成すると、固定トルクが低下するのを防止することができる。即ち、図６に示すように、この外保持器２では、その柱部２ｂの突起２ｄの外周面は外輪５の内周面５ａと一点で接触しているが、外保持器２に加わる応力は、突起２ｄの接触部から該柱部２ｂの付け根方向に分散する。このように周方向に曲線状の突起２ｄを設けた各柱部２ｂの応力が分散すると、外保持器２全体で力を受けることになり、該外保持器２の変形を少なくすることができる。
【００１５】
従来の外保持器は、図７に示すように、外輪５の内周面５ａから外保持器２２の外側に設けた突起部２２ｄに力がかかり、該外保持器２２は二点鎖線に示すように変形しやすい。また、外保持器２２の角状の突起２２ｄでは、その両端部２２ａ，２２ｂ近傍の当たりにかかる力が強いため、この部分の摩耗が大きくなると全体として外輪５側からの反力も小さくなる。従って、固定トルクも小さくなりやすく且つ内保持器との位相差が生じやすくなり、スプラグ２１（図１０参照）の挙動が意図した所定の動きとならず、一方向クラッチの機能低下の原因となる。
【００１６】
また、この発明の一方向クラッチの外保持器２では、その柱部２ｂの外側に円弧状の突起２ｄを形成すると、熱変形が生じても外輪５の内周面５ａとの当たり面積を増やすことが可能となる。即ち、図８（Ａ）に示すように、圧入嵌合当初は比較的外輪５の内周面５ａとの接触面積は少ないが、使用中熱変形により膨張して当たり面積が拡大するようになり、このため図８（Ｂ）に示すように、柱部２ｂに設けた突起２ｄの外輪５の内周面５ａとの接触面積も大きくなる。従って、例え外保持器２の柱部２ｂの突起２ｄの外側面が摩耗しても固定トルクを維持することができる。尚、前記滑らかな曲線状（ラウンド状）の突起２ｄは、すべての柱部２ｂに設けるのがよいが周方向数カ所に設けても良い。
【００１７】
図４は、他の実施の形態であり、前記柱２ｂに形成された前記突起は、その外周面を円周方向に円弧状とされ且つ軸方向にも円弧状とされた太鼓状の突起２ｆ，２ｆ，・・とされている。この突起２ｆ，２ｆ，・・形状をこのような太鼓状の形状とすることにより、前記する図８における固定トルク維持効果がより大きく、また、外輪５の内周面５ａに軸方向から一方向クラッチを組み込む際滑らかに組み込むことができる。
【００１８】
【実施例】
図９は、この発明の一方向クラッチに用いる外保持器２と、従来の外保持器２２との温度上昇に伴う引張り弾性率の変化の比較試験結果を示す図である。
即ち、この発明の一方向クラッチの外保持器２は、使用材料として、合成樹脂の非晶性のＰＥＳを用い且つガラス繊維を３０重量％添加して射出成形した外保持器とした。また、従来の外保持器２２は、結晶性材料のナイロン６６にガラス繊維を３０重量％添加して射出成形した外保持器とした。
この試験結果からも明らかなように、結晶性材料のナイロン６６を用いた外保持器は、５０°Ｃ〜８０°Ｃの範囲で低下率が大きいのに対して、非晶性材料のＰＥＳを用いた外保持器では１６０°Ｃ〜１７０°Ｃまで均一に強度が維持され、その後低下することがわかった。つまり、非晶性樹脂の剛性は、温度変化の影響を受けにくいことが判る。なお、ＰＥＳ以外の非晶性合成樹脂材料としては、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエ−テルイミド（ＰＥＩ）、ポリスルホン（ＰＳＵ）等を用いても良い。
【００１９】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明の一方向クラッチによれば、外保持器の固定トルクを低下させることなく且つ安定的に維持することができる。従って、外保持器と内保持器との間の位相の進み遅れ等を防止し安定的な機能を有する一方向クラッチとすることができる。また、この発明の一方向クラッチは、熱的にも強く変形の生じにくい一方向クラッチとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１（Ａ）は、この発明の一方向クラッチの全体側面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図２】  この発明の一方向クラッチの図１（Ａ）と同じ方向から見た内部の一部拡大図である。
【図３】  図３（Ａ）は、この発明の一方向クラッチの外保持器の平面展開図、図３（Ｂ）は、側面図、図３（Ｃ）は、図３（Ｂ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図４】  図４（Ａ）は、この発明の変形実施の形態である一方向クラッチの外保持器の平面展開図、図４（Ｂ）は、図４（Ｃ）は、図４（Ｂ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図５】  この発明の一方向クラッチの外保持器の斜視図である。
【図６】  この発明の一方向クラッチの外保持器を外輪の内周面に嵌合した状態を示す図である。
【図７】  従来の一方向クラッチの外保持器を外輪の内周面に嵌合した状態を示す図である。
【図８】  この発明の一方向クラッチの外保持器を外輪の内周面に嵌合した状態であって、図８（Ａ）は、該外保持器を外輪の内周面に嵌合した当初の状態を示し、図８（Ｂ）は、使用中の熱変形により膨張して当たり面積が拡大した状態を示す図である。
【図９】  この発明の一方向クラッチに用いる外保持器と、従来の外保持器との温度上昇に伴う引張り弾性率の変化の比較試験結果を示す図である。
【図１０】  図１０（Ａ）は、従来の一方向クラッチの側面図、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）のＤ−Ｄ矢視断面図である。
【図１１】  図１０（Ａ）と同じ方向から見た従来の一方向クラッチの一部拡大断面図である。
【符号の説明】
１    スプラグ
２    外保持器
２ａ  環状部
２ｂ  柱部
２ｃ  ポケット
２ｄ  突起
２ｆ  突起
３    内保持器
４    リボンスプリング
５    外輪
５ａ  内輪内周面
【図１】
0003783049.tif 000002
【図２】
0003783049.tif 000003
【図３】
0003783049.tif 000004
【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】
0003783049.tif 000009
【図９】
0003783049.tif 000010
【図１０】
0003783049.tif 000011
【図１１】
0003783049.tif 000012