JP2001208104A

JP2001208104A - ラチェット型ワンウェイクラッチ

Info

Publication number: JP2001208104A
Application number: JP2000017658A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Kinoshita; 芳男木下; Hirofumi Shirataki; 浩文白瀧; Kazuhiko Muramatsu; 和彦村松
Original assignee: NSK Warner KK
Current assignee: NSK Warner KK
Priority date: 2000-01-26
Filing date: 2000-01-26
Publication date: 2001-08-03

Abstract

(57)【要約】【課題】ラチェット型ワンウェイクラッチの空転時に
おける爪体に生じる抵抗を減少させることを目的とす
る。【解決手段】内周にポケットを有する外輪と、外輪と
ほぼ同心に配置され外周にノッチを有する内輪と、ポケ
ットに収納され、内輪と外輪との間でトルクを伝達する
ための爪体と、爪体を内輪へ付勢するための弾性体によ
って構成されるラチェット型ワンウェイクラッチにおい
て、前記爪体の重心が前記爪体の作動中心に対して弾性
体側に位置し、所定回転数以上では、前記爪体が前記ポ
ケットの内面にほぼ密着する様に構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車（特
に自動車用の自動変速機）や産業機械などの駆動装置内
でトルク伝達、バックストップ等の部品として使用され
るラチェット型ワンウェイクラッチに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車用の自動変速機の一部に
組み込まれるクラッチは、駆動軸と被駆動軸との間でエ
ンジンから駆動系への動力伝達を断接するものであり、
例えばラチェット型、スプラグ型ワンウェイクラッチと
いった種々のタイプがある。

【０００３】スプラグ型ワンウェイクラッチは、半径方
向に離間され、相対回転自在に同心状に配置される環状
の外輪及び外輪内に配置される環状の内輪と、外輪及び
内輪間に配置され内輪及び外輪との間でトルクを伝達す
る複数のスプラグと、スプラグを保持する環状の保持器
と、保持器と共にスプラグを保持し、スプラグを噛み合
い方向に付勢するスプリング部材と、保持器を軸方向で
保持するため、内輪または外輪のいずれか一方に固定さ
れた環状のリテーナとから成る。この構成において、外
輪が所定回転数以上で空転すると、トルク伝達部材、す
なわちスプラグが摺動面から離隔するという作用を生
じ、空転時の引き摺りトルクを遮断するというものがあ
る。

【０００４】しかしながら、スプラグ型ワンウェイクラ
ッチの技術を、そのままラチェット型ワンウェイクラッ
チに取り入れると、トルク伝達部材、すなわち爪体がポ
ケット内で振動しポケットに磨耗部分が生じてしまうと
ともに異音が発生しやすい。結果としてラチェット型ワ
ンウェイクラッチの耐久性は劣ってしまう。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、空
転時において、ポケットに摩耗部分が生じないようにト
ルク伝達部材である爪体の振動を抑え、爪体がポケット
の内面に確実に密着するラチェット型ワンウェイクラッ
チを提供し、併せて爪体が内輪の外周面を摺動する際の
摺動抵抗を減じて、異音の発生を抑える形態のラチェッ
ト型ワンウェイクラッチを提供することを目的とする。

【０００６】さらに、爪体の軸方向側面と対向する面と
の接触面積を少なくし、潤滑油の粘性抵抗を減少させる
ことを目的とする。耐久性の優れたラチェット型ワンウ
ェイクラッチを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のラチェット型ワンウェイクラッチは、内周
にポケットを有する外輪と、前記外輪とほぼ同心に配置
され外周にノッチを有する内輪と、前記ポケットに収納
され、前記内輪と前記外輪との間でトルクを伝達するた
めの爪体と、前記爪体を前記内輪へ付勢するための弾性
体によって構成され、前記爪体の重心が前記爪体の作動
中心に対して弾性体側に位置し、所定回転数以上では、
前記爪体が前記ポケットの内面にほぼ密着する様に構成
されている。

【０００８】さらに、本発明によるラチェット型ワンウ
ェイクラッチは、前記内輪の外周面に対向する前記爪体
の底面が、前記内輪の該外周面に相補的な円弧形状であ
る。

【０００９】また、本発明によるラチェット型ワンウェ
イクラッチは、前記内輪の該外周面と前記ノッチとの接
続部及び前記ノッチの谷底部が円弧形状である。

【００１０】そして、本発明によるラチェット型ワンウ
ェイクラッチは、前記爪体の軸方向の側部が突起によっ
て支持される。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明は、内周にポケットを有す
る外輪と、前記外輪とほぼ同心に配置され外周にノッチ
を有する内輪と、前記ポケットに収納され、前記内輪と
前記外輪との間でトルクを伝達するための爪体と、前記
爪体を前記内輪へ付勢するための弾性体によって構成さ
れるラチェット型ワンウェイクラッチであり、前記爪体
の重心が前記爪体の作動中心に対して弾性体側に位置
し、所定回転数以上では、前記爪体が前記ポケットの内
面にほぼ密着する様に構成されている。

【００１２】弾性体としては、コイルスプリング、ガー
タスプリング、波ばね等が利用できる。前記内輪の外周
面に対向する前記爪体の底面は、前記内輪の該外周面に
相補的な円弧形状である。

【００１３】さらに、前記内輪の該外周面と前記ノッチ
との接続部及び前記ノッチの谷底部が円弧形状である。

【００１４】また、前記爪体の軸方向の側部を突起によ
って支持する。前記突起は、前記爪体の作動中心を支持
するように設けるのが最も効果的である

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について添付図面を参
照しつつ詳細に説明する。なお、各図面中同一部分は同
一符号で示してある。図１は、本発明を実施する装置の
一例であるラチェット型ワンウェイクラッチの正面図で
あり、以下これについて説明する。

【００１６】ラチェット型ワンウェイクラッチ１は、自
動変速機用トルクコンバータのステータに用いられるも
のである。環状の外輪３０はステータの羽部分３３と一
体成形されたものであり、内周には爪体４０を収納する
ための３つのポケット３１が円周方向等間隔に配置さ
れ、内周に開口している。さらに、各ポケット３１の内
部には、爪体４０を半径方向内方に付勢するためのコイ
ルスプリング５０、波ばね等の弾性部材を収容するため
のばね用ポケット（凹部）３２が設けられている。な
お、外輪のポケット及びコイルスプリングの配置及び数
は、本実施例の態様に限定されるものではなく任意変更
可能であることは言うまでもない。

【００１７】外輪３０の内周面の半径方向内方には、外
輪３０とほぼ同心に環状の内輪２０が配置されている。
内輪２０は、外周に爪体４０の爪４０ｂと嵌合するため
のノッチ２２を円周方向に複数備え、内周面にシャフト
（不図示）と嵌合するためのスプライン２１を有してい
る。なお、ノッチ及スプラインの数及び配置は、本実施
例に限定されるものではなく、任意変更できることは言
うまでもない。

【００１８】図２を参照しつつ、本発明のラチェット型
ワンウェイクラッチ１の構成についてさらに述べる。図
２は、図１の線Ａ−Ａに沿った軸方向断面図である。図
に示されているようにポケット３１は、外輪３０の上面
５６及び上面５６に対してほぼ垂直な壁面３１ｂから構
成され、壁面３１ｂの軸方向に対向する部分は開口して
いる。ポケット３１内には、内輪２０の半径方向に揺動
可能に爪体４０が配置されている。

【００１９】また、内輪２０と外輪３０との間には、断
面ほぼＬ字状で環状の側板９０が介在している。側板９
０のプレート部９７には、凸部９４が設けられていて、
ポケット３１の開口に嵌合可能に寸法付けされている。
側板９０により、爪体４０が軸方向外方に抜け出ること
が防止される。

【００２０】また、プレート部９７の一端から軸方向外
方に突出する突出部９９が延在し、プレート部９７と突
出部９９とが画成するほぼ垂直の角部と外輪の軸方向の
外側面には、おのおのニードル軸受部材７０が装着され
ている。つまり、ラチェット型ワンウェイクラッチ１の
軸方向端部は、ニードル軸受で支持されることとなる。

【００２１】さらに、外輪３０の段部３８の内周には、
スナップリング用の溝３８ａが刻設され、この溝３８ａ
にスナップリング８０を装着することにより側板９０が
軸方向外方に抜けることが防止されている。

【００２２】上記のように構成されたラチェット型ワン
ウェイクラッチ１は、外輪３０が内輪２０に対して一方
向の回転（図１中時計回り）のみ可能である。例えば、
外輪３０が正回転（図１中時計回り）した場合、爪体４
０は内輪２０の外周を摺動する。一方、外輪３０が逆転
（図１中反時計回り）した場合、爪体４０の爪４０ｂが
内輪２０の外周に設けられたノッチ２２に収容され係止
状態となり、外輪３０は内輪２０に対してトルクを伝達
する。

【００２３】次に、外輪３０が、内輪２０に対して空転
（すなわち正転）する場合の本発明のラチェット型ワン
ウェイクラッチについて説明する。図３は、図２の線Ｂ
ーＢに沿った部分断面図であり、外輪３０が所定回転数
に達した状態における爪体４０のポケット３１内での配
置を示している。図中、爪体４０の重心はＸで示され、
外輪３０の回転に伴い、爪体には半径方向外方（矢印の
方向）の遠心力が働く。

【００２４】一方、爪体４０の作動（揺動）中心は、突
起９３に支持される部分とほぼ一致している。従って、
爪体４０の重心Ｘは、作動中心に対してコイルスプリン
グ５０に近い側に配置される構成である。

【００２５】ポケット３１は、外輪３０の半径方向に延
在する係合面５８と、係合面５８から円周方向に延在す
る上面５６と、上面５６から内輪方向に傾斜する傾斜面
５４と、傾斜面５４から内輪方向に傾斜する保持面６２
から構成されている。また、後面４２は、内周面３７に
接続している。

【００２６】さらに、ばね用ポケット３２が、ポケット
３１の傾斜面５４及び保持面６２から半径方向に離れる
ように、ポケット３１に開口し設けられている。ばね用
ポケット３２内には、コイルスプリング５０の一端が爪
体４０の傾斜面４３及び後面４２に当接するように配置
され、コイルスプリングの他端は、ばね用ポケット３２
の半球状の壁面３３に当接している。本構成により、コ
イルスプリング５０の付勢力は、常に爪体４０に対して
半径方向内方に加わり、外輪が回転していない場合に
は、爪体４０の摺動面（底面）４１は内輪２０の外周に
当接する。

【００２７】この構成において、外輪３０が正転し、所
定回転数に達すると、爪体４０に生じる遠心力がコイル
スプリング５０の付勢力より大きくなり、爪体４０の爪
４０ｂが作動中心回りに揺動し外輪方向に跳ね上がる。
つまり、爪体の摺動面４１と内輪２０の外周との摺動状
態が解かれ、爪体の傾斜面４３と後面４２がポケット３
１の傾斜面５４と保持面６２にそれぞれ当接することと
なる。

【００２８】なお、ポケット３１内部で爪体４０が振動
を起こし、ポケット及び爪体が摩耗することがないよう
に、ポケットの傾斜面５４、後面４２及びそれぞれに対
向する爪体の傾斜面４３、後面４２は、互いにほぼ密着
するような形状とした。

【００２９】この構成により、外輪３０の空転時（時計
回り方向）に、爪体４０に働く遠心力によってポケット
３１の傾斜面５４、保持面６２に確実に押し当てられた
状態でポケット内に保持され、外輪が所定回転数以上で
空転したときにポケット３１内での爪体４０の振動が抑
えられる。

【００３０】図４は、図３に示される爪体４０の側面図
である。爪体４０は、前述した後面４２、傾斜面４３に
加えて、傾斜面４３から内輪方向に傾斜する上面４４、
上面４４から後面４２にほぼ平行に内輪方向に延在する
前面４５と、前面４５と後面４２とを接続し、内輪２０
の外周に対向して延在する摺動面４１を有し、隣接する
面の間は、所定の曲率半径を有する円弧面４６等が介在
する。さらに、摺動面４１は、前述したたように内輪の
摺動面２６とほぼ等しい曲率半径Ｒ１を有している。さ
らに、爪体４０は、ほぼ平行な２つの軸方向端面４０
ａ、４０ｃ（図６参照）を有する。

【００３１】本発明の構成により、爪体の摺動面４１と
内輪２０の外周との摺動抵抗が軽減され、ノッチ２２と
の繰り返し接触による衝撃が緩和し、摺動面４１の剥離
が生じ難くなる。

【００３２】図５は、図３に示される内輪２０の部分断
面図である。内輪２０の外周は、摺動面２６及びノッチ
２２を構成し摺動面から半径方向内方に延在する垂直面
２３と、垂直面２３から半径方向外方に傾斜する傾斜面
２４を有している。垂直面２３と傾斜面２４とは円弧面
（谷底部）２５により接続されている。なお、本実施例
では、円弧面２５は、爪体４０の後面４２と摺動面４１
を接続する円弧面４６とほぼ同じ曲率半径を有する構成
とした。

【００３３】また、垂直面２３と摺動面２６、傾斜面２
４と摺動面２６は、それぞれ曲率半径Ｒ３を有する円弧
面２８、曲率半径Ｒ２を有する円弧面２７により接続さ
れる。

【００３４】内輪２０の外周を本構成とすることによ
り、外輪３０の回転に伴い爪体４０が外周を摺動すると
きに生じる摺動抵抗が軽減され、爪体４０の摺動面４１
と外周との繰り返し接触による衝撃が緩和し、爪体４０
の摺動面４１の剥離が生じ難くなる。

【００３５】図６は、図２に示されたラチェット型ワン
ウェイクラッチ１の部分拡大図である。図から爪体４０
の軸方向側面４０ａ、４０ｃが突起３５、９３によって
支持されていることがわかる。突起３５は外輪３０のポ
ケット３１の壁面３１ｂに一体成形されたものであり、
突起９３は側板９０に一体成形されたものである。

【００３６】この突起３５、９３を設けることで、爪体
４０の側面４０ａ、４０ｃの壁面３１ｂ、９０ｂに対す
る接触面積を少なくすることができ、潤滑油により爪体
４０に生じる粘性抵抗を減少させることができる。さら
に、突起３５、９３の配置としては、爪体４０の作動中
心を支持するように設けるのが最も効果的である。

【００３７】なお、以上説明した実施例は本発明の例示
として説明するものであって、本発明を限定するもので
はないことは言うまでもない。

【００３８】

【発明の効果】本発明のラチェット型ワンウェイクラッ
チによれば、空転時における爪体に対する抵抗を減少さ
せるとともに異音を抑える効果があり、ラチェット型ワ
ンウェイクラッチの耐久性を向上することができる。

【００３９】具体的には、爪体とポケットの内面がほぼ
密着するよう様な形状とし、所定回転数以上で外輪が回
転した場合には遠心力により爪体とポケットの内面が密
着し爪体の振動が抑えられる。

【００４０】さらに、爪体の摺動面と、対向する内輪の
外周とを相補的な形状とすることにより、爪体とノッチ
との繰り返し接触による衝撃が緩和され、爪体の摺動面
の剥離が生じ難くなる。

【００４１】また、内輪の外周に設けるノッチと摺動面
とを円弧状面で接続することにより、爪とノッチとの繰
り返し接触による衝撃が緩和され、内輪の摺動面の剥離
が生じ難くなる。

【００４２】爪体の軸方向側面と対向する面に突起を設
け、側面の接触面積を少なくするこができ、潤滑油によ
る粘性抵抗を減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるラチェット型ワンウェイクラッチ
を示す正面図である。

【図２】図１の線Ａ−Ａに沿った軸方向断面図である。

【図３】空転状態にある本発明のラチェット型ワンウェ
イクラッチの部分断面図である。

【図４】本発明のラチェット型ワンウェイクラッチに用
いられる爪体の側面図である。

【図５】本発明のラチェット型ワンウェイクラッチに用
いられる内輪の部分断面図である。

【図６】図２の線Ｂ−Ｂに沿った部分断面図である。

【符号の説明】

１ラチェット型ワンウェイクラッチ２０内輪３０外輪３１ポケット３２ばね用ポケット４０爪体５０コイルスプリング９０側板

フロントページの続き (72)発明者村松和彦静岡県袋井市愛野2345番地エヌエスケー・ワーナー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内周にポケットを有する外輪と、前記外
輪とほぼ同心に配置され外周にノッチを有する内輪と、
前記ポケットに収納され、前記内輪と前記外輪との間で
トルクを伝達するための爪体と、前記爪体を前記内輪へ
付勢するための弾性体によって構成されるラチェット型
ワンウェイクラッチにおいて、前記爪体の重心が前記爪体の作動中心に対して弾性体側
に位置し、所定回転数以上では、前記爪体が前記ポケッ
トの内面にほぼ密着する様に構成されていることを特徴
とするラチェット型ワンウェイクラッチ。
【請求項２】前記内輪の外周面に対向する前記爪体の
底面は、前記内輪の該外周面に相補的な円弧形状である
ことを特徴とするラチェット型ワンウェイクラッチ。
【請求項３】前記内輪の該外周面と前記ノッチとの接
続部及び前記ノッチの谷底部が円弧形状であることを特
徴とするラチェット型ワンウェイクラッチ。
【請求項４】前記爪体の軸方向の側部を突起によって支
持したことを特徴とするラチェット型ワンウェイクラッ
チ。