CN108571540B - 可选择的单向离合器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及可选择的单向离合器，该可选择的单向离合器包括袋板、凹口板、罩板以及板状的支柱。在所述支柱的一端部设置有卡合面和突起部。所述支柱构成为取得卡合面与罩板的另一侧的面相比向凹口板侧突出的立起状态。所述可选择的单向离合器通过使凹口板在轴向上移动而使袋板和凹口板之间的轴向间隔变化，从而切换立起状态的支柱与凹口不能接触的释放状态和立起状态的支柱与凹口能够接触的单向离合器状态。

Description

可选择的单向离合器
技术领域
本发明涉及可选择的单向离合器。
背景技术
作为一种单向离合器，如下的可选择的单向离合器(SOWC)是已知的，在该可选择的单向离合器(SOWC)中，能够选择性地切换仅在一方的旋转方向上能够卡合的单向离合器状态和不能卡合的空转状态。
在美国专利第9188170中记载有如下的可选择的单向离合器，该可选择的单向离合器具有：在多个凹袋(收容凹部)中收容有支柱的袋板、形成有多个凹口(卡合凹部)的凹口板、以及配置在袋板和凹口板之间的罩板，上述袋板、凹口板以及罩板被装配在一起。在该可选择的单向离合器中，通过使圆环状的液压活塞在轴向上往复移动，从而切换将支柱向凹口板侧立起的状态和将支柱收容在凹袋内的状态。由此，切换单向离合器状态和空转状态。
但是，在美国专利第9188170所述的可选择的单向离合器中，由于支柱的一端部从罩板完全突出，所以，支柱的立起角度增大，液压活塞的行程量会增大。因此，必须设置在可选择的单向离合器的内部确保规定行程量的液压室，会导致尺寸大型化。
另外，在美国专利第9188170所述的结构中，由于凹口板保持位于袋板附近的状态，因此，即便在使液压活塞后退了的状态下，若支柱因振动等干扰而向凹口板侧立起，也会导致支柱与旋转中的凹口板碰撞。通过反复进行该碰撞，支柱的磨损等推进，可能会导致支柱的耐久性降低。
发明内容
本发明在于使可选择的单向离合器小型化并且提高可选择的单向离合器的耐久性。
本发明的形态是可选择的单向离合器。所述可选择的单向离合器包括：袋板，所述袋板在圆环状的板部的一侧的面具有多个收容凹部；圆环状的凹口板，所述圆环状的凹口板构成为相对于所述袋板相对旋转，并且在与所述袋板的形成有所述收容凹部的面相向的面设置有多个卡合凹部；板状的卡合片，所述板状的卡合片被收容于所述收容凹部；以及圆环状的罩板，所述圆环状的罩板以与所述袋板的形成有所述收容凹部的面相向的状态固定于所述袋板，并具有多个通孔，所述卡合片的一端部能够从所述多个通孔向所述卡合凹部侧突出。所述卡合片的一端部包括卡合面和突起部，所述卡合面与所述卡合凹部卡合，所述突起部构成为相比所述卡合面在所述卡合片的长度方向上突出以便与所述罩板的一侧的面接触。所述卡合片构成为，在所述突起部与所述罩板的一侧的面接触的状态下，所述卡合片取得所述卡合面与所述罩板的另一侧的面相比向所述凹口板侧突出的立起状态。所述袋板和所述凹口板中的至少一方构成为在所述凹口板的旋转轴方向上移动，所述可选择的单向离合器构成为通过使所述袋板和所述凹口板之间的轴向间隔变化来切换释放状态和单向离合器状态，在所述释放状态下，所述立起状态的所述卡合片与所述卡合凹部不能接触，在所述单向离合器状态下，所述立起状态的卡合片与所述卡合凹部能够接触。
根据上述结构，在可选择的单向离合器成为释放状态时，卡合片与旋转中的凹口板不会碰撞，因此，可以防止由该碰撞引起的卡合片的磨损等，耐久性提高。另外，由于卡合片的突起部卡在罩板的一侧的面上，因此，可以抑制卡合片的立起角度(俯仰角度)，可以抑制卡合片的超过需要的俯仰运动。由此，在切换释放状态和单向离合器状态时可以减小袋板或凹口板的轴向移动量。因此，可以减小使袋板或凹口板在轴向上移动的促动器的行程量，可以抑制促动器的大型化。
在所述可选择的单向离合器中，也可以构成为，所述收容凹部的底部包括第一底面和第二底面，所述卡合片的所述收容凹部侧的面与所述第一底面接触，所述第二底面与所述卡合片中的至少包括所述突起部在内的所述一端部侧的面相向并位于比所述第一底面深的位置。
根据上述结构，可以借助收容凹部的第二底面抑制卡合片的突起部与收容凹部的底面碰撞。由此，卡合片的耐久性提高。例如，在超越(overrun)状态下，可以抑制卡合片的一端部侧与收容凹部的底部强烈接触。
在所述可选择的单向离合器中，也可以构成为，所述卡合片在与所述一端部相反的一侧的另一端部包括圆柱状的轴部，所述轴部在所述一端部立起时成为旋转支点，所述轴部的高度方向沿着所述卡合片的板宽度方向，在所述收容凹部的底部，设置有与所述轴部的表面相向并沿所述袋板的径向延伸的凹状的圆筒面。
根据上述结构，作为俯仰旋转轴发挥功能的圆柱状的轴部沿着板宽度方向形成于卡合片。而且，在收容凹部的底部形成有与轴部的表面相向的圆筒面。由此，可以减少卡合片向俯仰运动以外的方向的运动量。
在所述可选择的单向离合器中，也可以构成为，所述收容凹部包括在所述袋板的周向上与所述卡合片的另一端部啮合的啮合面，所述卡合片的所述另一端部包括与所述收容凹部的啮合面啮合的后端面。所述后端面也可以构成为，在所述卡合片的所述一端部与所述卡合凹部卡合的情况下，在所述另一端部侧与所述啮合面进行面接触。
根据上述结构，卡合片和收容凹部在啮合时可以进行面接触。由此，与在该啮合时进行线接触的情况相比可以提高耐久性。
在所述可选择的单向离合器中，所述圆筒面位于比所述啮合面深的位置。
根据上述结构，在收容凹部，圆筒面形成在比啮合面深的位置，从而可以将该啮合面确保为平面。
在所述可选择的单向离合器中，也可以在所述轴部设置有向所述卡合片的板宽度方向两侧突出的半球状的耳部。所述耳部也可以构成为与所述收容凹部中的在所述袋板的径向两侧形成的侧壁面接触。
根据上述结构，当在袋板旋转中离心力作用于卡合片的情况下，针对离心力的反作用力从耳部作用于卡合片。因此，反作用力作用于作为俯仰旋转轴发挥功能的轴部附近。由此，相对于卡合片的俯仰运动力矩，由离心力带来的影响变小。其结果是，可以减小卡合片的立起动作所需的力。
在所述可选择的单向离合器中，也可以构成为，所述卡合片的一端部侧的所述收容凹部的径向开口宽度，比所述另一端部侧的所述收容凹部的径向开口宽度宽。
根据上述结构，可以抑制卡合片的一端部侧接触收容凹部的侧壁面，因此，即使存在想要扰乱卡合片的俯仰运动的振动等外力，该外力也作用于卡合片的轴部附近即俯仰旋转轴附近。因此，相对于卡合片的俯仰运动力矩可以减小外力的影响。其结果是，可以减小卡合片的立起动作所需的力。
在所述可选择的单向离合器中，也可以还具有促动器，所述促动器构成为使所述凹口板在轴向上移动。
根据上述结构，由于凹口板借助促动器在轴向上移动，因此，可以防止由促动器进行动作引起的振动等被输入到卡合片。因此，可以抑制扰乱卡合片的俯仰运动的外力被输入。
在所述可选择的单向离合器中，所述袋板也可以构成为相对于所述凹口板相对旋转，在所述卡合片与所述卡合凹部卡合的情况下，所述袋板也可以构成为与所述凹口板一体旋转。
根据上述结构，具有彼此能够相对旋转的袋板和凹口板，在卡合状态下袋板和凹口板一体旋转，因此，可选择的单向离合器具有离合功能。由此，可选择的单向离合器的应用范围扩展。
在所述可选择的单向离合器中，也可以还具有弹性部件，所述弹性部件以被夹在所述收容凹部的底部和所述卡合片之间的状态配置，对所述卡合片向所述卡合凹部侧施力。所述卡合片也可以构成为利用所述弹性部件的作用力取得所述立起状态。
根据上述结构，卡合片由弹性部件向凹口板侧施力。而且，卡合片的突起部卡在罩板的一侧的面上，从而可以抑制卡合片的立起角度，因此，配置较小的弹性部件即可。由此，可以谋求可选择的单向离合器的小型化和轻量化。
根据上述结构，卡合片的突起部与罩板接触，可以抑制卡合片的立起角度，所以，可以抑制一端部从罩板突出的突出量。因此，可以缩短使凹口板移动至不会与卡合片接触的位置为止的轴向距离。由此，可以减小促动器的行程量，因此，可以抑制尺寸的大型化。另外，在释放状态下，卡合片不会与凹口板接触，因此，可以防止卡合片与旋转中的凹口板碰撞，卡合片的耐久性提高。
附图说明
本发明的具体实施方式的特征、优点、以及技术和工业意义将参照相同的附图标记表示相同的部件的附图在下面进行描述，其中：
图1是示意性地表示实施方式中的可选择的单向离合器的整体结构的分解图。
图2是用于说明支柱的立起状态的局部剖视图。
图3是图2的局部放大图。
图4是用于说明促动器的立体图。
图5是用于说明空转状态的图。
图6是用于说明单向离合器状态的图。
图7是示意性地表示凹袋的内部结构的剖视图。
图8是用于说明支柱的动作的立体图。
图9是用于说明第一变形例中的凹袋的径向开口宽度的图。
图10是示意性地表示第二变形例中的凹袋的内部结构的剖视图。
图11是示意性表示第三变形例中的支柱的结构的立体图。
图12是用于说明在旋转中作用于支柱的力的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式中的可选择的单向离合器进行具体说明。
参照图1～图3，说明可选择的单向离合器(以下称为“SOWC”)的整体结构。需要说明的是，该说明中的“轴向”意味着图1中用单点划线表示的SOWC的旋转轴O的方向。“旋转”意味着旋转部件绕旋转轴O旋转。并且，将一方的旋转方向记载为“正向”，将与正向相反的旋转方向记载为“反向”。另外，在对结构部件进行说明时，有时在轴向上将一侧的面记载为“表面”，在轴向上将另一侧的面记载为“背面”。
如图1所示，SOWC1具有袋板2、凹口板3、罩板4以及多个支柱5。在SOWC1中，袋板2和凹口板3在轴向上相向地配置。
袋板2是与支柱5一体地旋转的圆环状的旋转部件。该袋板2具有：圆环状的板部21、以及收容支柱5的凹袋22。如图1所示，在板部21中的面向凹口板3侧的表面21a设置有多个凹袋(收容凹部)22。表面21a是遍及板部21的周向整个区域而延伸的环形的平面。凹袋22具有从表面21a在板厚方向上凹下的形状，设置于在周向上隔开规定间隔的位置处。
另外，在凹袋22的底部和支柱5之间配置有对支柱5向凹口板3侧施力的弹性部件6。例如，弹性部件6由螺旋弹簧构成。如图2、图3所示，弹性部件6被收容在各凹袋22内，与支柱5的底面5a接触。这样，借助弹性部件6的作用力，支柱5向凹口板3侧被推压。在凹袋22的底部形成有收容弹性部件6的弹性部件收容凹部22a。
凹口板3是供支柱5卡合的圆环状的旋转部件。在凹口板3中的面向袋板2侧的表面3a，设置有多个供支柱5卡合的凹口(卡合凹部)31(参照图7)。凹口31在凹口板3的表面3a且在与袋板2的凹袋22对应的位置形成有多个。需要说明的是，图7中未图示支柱5和弹性部件6。
罩板4是限制支柱5的运动(轴向动作)的圆环状的板部件。如图1所示，在罩板4上，在与袋板2的凹袋22对应的位置，设置有多个沿板厚方向贯穿的通孔41。通孔41是支柱5能够突出的窗孔，设置成与凹袋22以及支柱5的数量相同。
如图2所示，罩板4以覆盖板部21的表面21a的方式安装于袋板2。在该安装状态下，各通孔41和各凹袋22的周向位置重叠，罩板4相对于袋板2不能相对旋转地被固定。需要说明的是，罩板4在轴向上也被固定于袋板2。
支柱5是与凹口板3卡合的板状的卡合片，以支柱5的长度方向沿着周向的方式配置有多个。对于板状的支柱5而言，底面5a是凹袋22的底部侧的面，与底面5a相反的一侧的上表面5b是凹口板3侧的面。需要说明的是，在支柱5的说明中，周向与支柱5的长度方向相同，轴向与支柱5的板厚方向相同，径向与支柱5的板宽度方向相同。
对于该支柱5而言，在周向上一方的前端部(以下称为“一端部”)51和在周向上与一端部51相反的一侧的后端部(以下称为“另一端部”)52形成为不同的形状。一端部51是向凹口板3侧立起并与凹口31卡合的部分，另一端部52是维持被收容在凹袋22内部的状态的部分。如图2、图3所示，支柱5被弹性部件6推压，以相对于袋板2的周向倾斜的姿势立起，一端部51的一部分穿过通孔41向凹口板3侧立起。在该情况下，另一端部52被罩板4限制轴向的运动，以免到达凹袋22的外侧。
在一端部51设置有与凹口31卡合的卡合面51a和相比卡合面51a在周向上突出的突起部51b。突起部51b是在一端部51向凹口板3侧立起时与罩板4的一侧的面(以下称为“背面”)4a接触的部位。
如图2、图3所示，突起部51b在支柱5的板厚方向上相比卡合面51a靠底面5a侧设置。支柱5的板厚从另一端部52侧朝向一端部51侧逐渐变厚。由此，即便是突起部51b卡在罩板4上的状态，卡合面51a也能够相比罩板4向凹口板3侧突出。即，支柱5在借助弹性部件6的作用力向凹口板3侧被推压时，在突起部51b与罩板4的背面4a接触的状态下，该支柱5取得卡合面51a相比罩板4的另一侧的面4b向凹口板3侧突出的立起状态。而且，在SOWC1中，由于通孔41和凹袋22的周向位置总是重叠，因此，支柱5被保持在该立起状态。
如图3所示，在另一端部52设置有与凹袋22啮合的后端面52a、以及相比后端面52a靠底面5a侧形成的轴部53。轴部53是作为一端部51立起时的旋转支点(俯仰运动旋转轴)发挥功能的部位。
该轴部53是在支柱5的板厚方向上设置在底面5a侧并且沿着支柱5的板宽度方向延伸的圆柱状的轴部。即，轴部53的高度方向与支柱5的板宽度方向平行。另外，轴部53的表面53a是相对于支柱5的长度方向呈凸状弯曲的面(圆弧面)，沿着支柱5的板宽度方向延伸。因此，支柱5的底面5a从一端部51侧朝向另一端部52侧从平坦面向凸状的圆弧面连续地形成。在本实施方式的支柱5上，遍及支柱5的板宽度方向整个区域设置有轴部53。
如上所述构成的SOWC1具有被分割为第一卡合构件10和第二卡合构件20的结构，所述第一卡合构件10包括袋板2、支柱5以及罩板4，所述第二卡合构件20包括凹口板3。第一卡合构件10在各支柱5被罩板4保持的状态下一体地构成。另一方面，第二卡合构件20仅包括凹口板3。
而且，第一卡合构件10是旋转部件，并且第二卡合构件20也是旋转部件，因此，SOWC1具有离合功能。具有离合功能意味着如下结构：具有彼此能够相对旋转的卡合构件(啮合构件)，在卡合状态下卡合构件彼此能够一体旋转。即，SOWC1构成为在输入轴和输出轴之间能够传递转矩的啮合离合器。需要说明的是，具有制动功能意味着如下结构：一方的卡合构件不能旋转地被固定，在卡合状态下各卡合构件的转速都为零。
并且，SOWC1构成为，通过使第一卡合构件10和第二卡合构件20之间的轴向间隔变化，从而切换空转状态和单向离合器状态。在本实施方式中构成为，在第一卡合构件10(袋板2)在轴向上被固定的状态下，第二卡合构件20(凹口板3)在轴向上能够移动。另外，第一卡合构件10的袋板2的内周部与输入轴等第一旋转轴(未图示)花键嵌合，并与该第一旋转轴一体旋转。第二卡合构件20的凹口板3的内周部与输出轴等第二旋转轴(未图示)花键嵌合，并与该第二旋转轴一体旋转。在该第二卡合构件20在轴向上移动时，凹口板3在第二旋转轴上沿轴向滑动。
需要说明的是，袋板2的内周侧的部分利用弹性卡环或防松螺母等在轴向上被固定于第一旋转轴。或者，袋板2的背面也可以被推力轴承支承从而限制袋板2向轴向的移动。
在此，参照图4～图6，对空转状态和单向离合器状态的切换动作进行说明。需要说明的是，图5中例示出空转状态，图6中例示出单向离合器状态。
如图4所示，SOWC1具有使凹口板3在轴向上移动的促动器7。通过使该促动器7进行动作，凹口板3在轴向上移动，第一卡合构件10和第二卡合构件20之间的轴向间隔发生变化。
促动器7具有：与凹口板3的外周部嵌合的拨叉71、以及与旋转轴O平行地配置并且在轴向上移动的移动轴72。
拨叉71是对凹口板3施加轴向的力(推力)的部件，具有：与凹口板3的嵌合槽32嵌合的爪部71a、以及固定于移动轴72的圆筒部71b。嵌合槽32在凹口板3的外周部遍及周向整个区域而延伸。在爪部71a嵌合于嵌合槽32的状态下，在移动轴72在轴向上移动时，轴向的力从爪部71a作用于嵌合槽32的侧壁(在爪部71a的轴向两侧设置的圆环状的槽壁面)，凹口板3在轴向上移动。需要说明的是，移动轴72与公知的移动装置连接，从该移动装置被施加轴向的力。
而且，如图5所示，在拨叉71的轴向位置处于规定的释放位置A的情况下，SOWC1成为空转状态。另一方面，如图6所示，在拨叉71的轴向位置处于规定的卡合位置B的情况下，SOWC1成为单向离合器状态。由于拨叉71在释放位置A和卡合位置B之间在轴向上往复移动，因此，促动器7的行程量S为释放位置A和卡合位置B之间的轴向距离。需要说明的是，行程量S被设定为将支柱5从罩板4突出的突出量和支柱5与凹口板3的表面3a之间的规定间隔C相加而得到的轴向距离。
如图5所示，本实施方式的空转状态指的是如下的释放状态，在该释放状态下，第一卡合构件10和第二卡合构件20之间的轴向间隔扩展至立起状态的支柱5不会与凹口31(凹口板3)接触的间隔。在该空转状态(释放状态)下，第一卡合构件10和第二卡合构件20之间的转矩传递路径不能传递转矩地被截断。
在从空转状态向单向离合器状态切换的切换动作(卡合动作)中，拨叉71的轴向位置从释放位置A在卡合方向上位移行程量S而到达卡合位置B。由此，凹口板3在轴向上沿卡合方向进行移动，直至移动至凹口31能够与立起状态的支柱5接触的位置(可啮合位置)为止。其结果是，SOWC1从空转状态切换到单向离合器状态。
如图6所示，本实施方式的单向离合器状态指的是如下状态：第一卡合构件10和第二卡合构件20之间的轴向间隔缩窄至立起状态的支柱5能够与凹口板3的凹口31接触的间隔。单向离合器状态是支柱5能够与凹口31卡合的状态(可卡合状态)。
该单向离合器状态包括支柱5与凹口31卡合的情况(卡合状态)和支柱5不与凹口31卡合的情况(超越状态)。在卡合状态下，袋板2和凹口板3一体旋转。超越状态是凹口板3越过支柱5而旋转的状态，袋板2和凹口板3相对旋转。这样，在单向离合器状态下，在卡合状态的情况下第一卡合构件10和第二卡合构件20之间的转矩传递路径能够传递转矩地被连接，但在超越状态的情况下该转矩传递路径不能传递转矩地被截断。
在从单向离合器状态向空转状态切换的切换动作(释放动作)中，拨叉71的轴向位置从卡合位置B向释放方向位移行程量S而到达释放位置A。由此，凹口板3在轴向上向释放方向移动，直至移动至凹口31不会与立起状态的支柱5接触的位置(不能啮合位置)为止。其结果是，SOWC1从单向离合器状态切换到空转状态。
并且，在本实施方式的单向离合器状态下，由于袋板2和凹口板3双方都是旋转部件，因此，不仅包括凹口板3的旋转方向，而且包括袋板2的转速和凹口板3的转速的大小关系在内地确定卡合状态和超越状态。例如，将支柱5的卡合面51a面向旋转方向前方的情况作为正向，将卡合面51a面向旋转方向后方的情况作为反向(参照图2)。在该情况下，如图7所示，正向对于袋板2而言为卡合方向，但对于凹口板3而言反而为超越方向。另外，反向对于袋板2而言为超越方向，但对于凹口板3而言反而为卡合方向。即，在袋板2和凹口板3的旋转方向不同的情况下，仅根据旋转方向来确定卡合状态和超越状态。另一方面，在袋板2和凹口板3的旋转方向相同的情况下，根据来自转速较大的一方的旋转部件的方向(超越方向、卡合方向)来确定卡合状态和超越状态。例如，在卡合状态的SOWC1沿正向一体旋转的情况下，若凹口板3的转速变得比袋板2大，则成为超越状态。另外，在卡合状态的SOWC1沿反向一体旋转的情况下，若袋板2的转速变得比凹口板3大，则成为超越状态。而且，在超越状态下，由于支柱5与旋转中的凹口板3碰撞，因此，支柱5在凹口板3的表面3a和凹袋22的底部之间反复进行俯仰运动。需要说明的是，在支柱5的另一端部52和罩板4的背面4a之间设置有轴向的间隙。
参照图8说明支柱5的动作。支柱5的动作包括平移运动和旋转运动。如图8所示，平移运动包括周向的波动(前后摆动)、径向的摇摆(左右摆动)、轴向的升降(上下摆动)。旋转运动包括侧滚(横摆)、俯仰(纵摆)、偏摆(前端摆动)。
例如，在超越状态下，由于支柱5的上表面5b与凹口板3的表面3a碰撞，因此，会产生起因于该碰撞的支柱5的俯仰运动。具体而言，由于凹口板3的表面3a相对于周向平滑地弯曲，因此，在超越状态下，支柱5的上表面5b与凹口板3的表面3a碰撞，支柱5的一端部51向凹袋22的底部侧弹回。而且，一端部51以反抗弹性部件6的作用力而朝向凹袋22的底部靠近的方式进行动作，底面5a与凹袋22的底面22b碰撞。该支柱5从凹袋22的底部弹起并再次与凹口板3碰撞。这样，在超越状态下，反复进行支柱5的俯仰运动。
于是，凹袋22的底面22b的与支柱5的底面5a接触的部分，形成为从另一端部52侧朝向一端部51侧在板厚方向上变深的倾斜面。由此，可以抑制支柱5的碰撞间隔变短而使得碰撞能量被放大这种情形，降低超越时支柱5受到的冲击。
并且，在SOWC1中，通过凹袋22的内部结构来抑制支柱5的俯仰运动以外的运动(波动、摇摆、升降、侧滚、偏摆这五个方向的运动)。如图7所示，凹袋22具有与轴部53的表面53a相向的圆筒面22c和与另一端部52的后端面52a进行面接触的啮合面22d。
圆筒面22c是在周向上在比弹性部件用凹部22a靠另一端部52侧的位置从底面22b呈圆弧形凹下的面(凹状的弯曲面)，在径向上呈圆筒状延伸。啮合面22d是沿袋板2的轴向以及径向延伸的平面(参照图8、图9)。例如，后端面52a以及啮合面22d是径向上长的长方形的平坦面。
由于该圆筒面22c与轴部53的表面53a相向，因此，支柱5的俯仰运动被允许，并且，相对于俯仰运动以外的五个方向的运动可以减少运动量。具体而言，在圆筒面22c和轴部53的表面53a之间设置有间隙。借助该间隙来抑制上述五个方向的运动。
即使存在想要扰乱支柱5的俯仰运动的振动等外力(干扰)，由于该外力作用于支柱5的轴部53附近即俯仰旋转轴附近，因此，相对于支柱5的俯仰运动力矩，干扰的影响也变小。由此，在支柱5与凹口31卡合时，可以使作为其预备动作的立起动作所需的弹性部件6的作用力(弹簧力)为最小限度的大小。
并且，圆筒面22c设置于在轴向(板部21的板厚方向)上比啮合面22d深的位置处。即，圆筒面22c相比啮合面22d被下挖。由此，可以将啮合时的接触面即啮合面22d确保为平面。因此，与假设在支柱5和凹袋22的啮合时进行线接触的情况(后端面52a与圆筒面22c接触的情况)相比，本实施方式的结构可以提高支柱5的耐久性。需要说明的是，深的位置表示在凹袋22的内部在板部21的板厚方向上深的位置。
如以上已说明的那样，在SOWC1中，具有支柱5的突起部51b卡在罩板4上的止动器结构。由此，可以抑制支柱5的立起角度，可以抑制支柱5从罩板4突出的突出量。因此，可以缩短为了使凹口板3在轴向上移动至不会与支柱5接触的位置为止所需的距离，可以减小促动器7的行程量，因此，可以抑制促动器7的大型化。另外，在振动等干扰被输入到支柱5的情况下，可以抑制支柱5超过需要地过度立起、即在俯仰方向上运动。
并且，由于SOWC1具有袋板2和凹口板3被分离的结构，能够变更袋板2和凹口板3的轴向间隔，因此，即便支柱5处于立起状态，也可以使凹口板3的轴向位置位移至不会与支柱5接触的位置。因此，在SOWC1的空转状态(释放状态)下，可以防止支柱5与旋转中的凹口板3碰撞。由此，可以防止支柱5的磨损等，支柱5的耐久性提高。
另外，由于袋板2借助促动器7在轴向上移动，所以，可以防止由促动器7进行动作引起的振动等被输入到支柱5。因此，可以抑制扰乱支柱5的俯仰运动的外力被输入。
接着，说明上述实施方式的SOWC1的变形例。需要说明的是，在以下的变形例的说明中，对与上述实施方式的SOWC1相同的结构，省略说明并引用其参照附图标记。
第一变形例的SOWC1与上述实施方式的不同之处在于凹袋22的开口形状。参照图9说明第一变形例。
如图9所示，第一变形例的凹袋22的一端部51侧的径向开口宽度W1形成为比另一端部52侧的径向开口宽度W2宽。即，在支柱5的轴部53侧，凹袋22的径向开口宽度变窄。
根据第一变形例，即使存在想要扰乱支柱5的俯仰运动的振动等外力(干扰)，由于该外力作用于支柱5的轴部53附近即俯仰旋转轴附近，因此，相对于支柱5的俯仰运动力矩，干扰的影响变小。由此，在支柱5与凹口31卡合时，可以使作为其预备动作的立起动作所需的弹性部件6的作用力(弹簧力)为最小限度的大小。
第二变形例的SOWC1与上述实施方式的不同之处在于凹袋22的底部的结构。参照图10说明第二变形例。需要说明的是，在第二变形例的说明中，将上述凹袋22的底面22b记载为“第一底面22b”。
如图10所示，第二变形例的凹袋22的底部在与支柱5的一端部51侧相向的部分具有第二底面22e，该第二底面22e形成在比第一底面22b深的位置。第二底面22e设置在与支柱5的底面5a中的、相比与弹性部件用凹部22a接触的部位靠一端部51侧的部分相向的范围，该部分至少包括突起部51b。需要说明的是，第二底面22e形成为与凹袋22的径向底部宽度或凹袋22的径向开口宽度相同的大小。
在图10所示的例子中，由第一底面22b和第二底面22e形成在板部21的板厚方向上具有台阶的结构。详细而言，凹袋22的内部结构从支柱5的一端部51侧朝向另一端部52侧，按照前端侧的凹袋壁面22f、第二底面22e、台阶面22g、第一底面22b、弹性部件用凹部22a、第一底面22b、圆筒面22c、啮合面22d的顺序连续地形成。台阶面22g是从第一底面22b向第二底面22e形成在板部21的板厚方向上变低的台阶的倾斜面。即，第二底面22e是与第一底面22b相同程度地相对于周向倾斜的面，台阶面22g相比第一底面22b相对于周向更大地倾斜。
该第二底面22e是用于防止在超越状态下支柱5的突起部51b与凹袋22的底部接触的结构。由此，可以抑制突起部51b与凹袋22的底部碰撞，可以提高突起部51b的耐久性。
在超越状态下，在支柱5的底面5a与第一底面22b进行面接触后，借助台阶结构而产生一端部51侧向第二底面22e侧下降的方向的力矩。由此，产生另一端部52侧向凹口板3侧提升的方向的力矩。因此，具有第二底面22e的凹袋22作为释放支柱5的一端部51与凹袋22的底部碰撞时的冲击力的结构发挥功能。并且，在支柱5与凹袋22的底部碰撞后，可以降低一端部51侧立起的速度。
根据第二变形例，在超越状态下，在支柱5的底面5a与第一底面22b进行面接触后，产生支柱5的另一端部52侧提升的方向的力矩。由此，可以抑制支柱5的弹起，可以降低支柱5的一端部51立起的速度。因此，在超越状态下，在支柱5与凹口板3和袋板2反复碰撞时，可以抑制碰撞能量的放大。
需要说明的是，第二变形例的凹袋22也可以不具有台阶面22g而从第一底面22b向第二底面22e连续地形成。在该情况下，第二底面22e是相比第一底面22b相对于周向更大倾斜的倾斜面。
第三变形例的SOWC1与上述实施方式的不同之处在于支柱5的结构。参照图11、图12说明第三变形例。
如图11所示，第三变形例的支柱5在轴部53的板宽度方向两侧设置有半球状的耳部54。耳部54相比一端部51侧向支柱5的板宽度方向突出。
如图12所示，支柱5的后端面52a形成于除耳部54之外的整个板宽度方向。由于凹袋22的啮合面22d与该后端面52a的大致整个区域进行面接触，因此，在与板宽度同等的范围与支柱5进行面接触。在该接触状态下，耳部54与凹袋22的径向两侧的侧壁面22h接触。例如，耳部54和侧壁面22h点接触。
即，支柱5成为在俯仰旋转轴附近在如下的三个部位被支承的状态，上述三个部位为在遍及板宽度方向的大致整个区域的范围进行面接触的啮合面22d、以及在板宽度方向的两侧与耳部54点接触的侧壁面22h。因此，支柱5能够以上述三个部位(两侧的耳部54、54和侧壁面22h)为支点，相对于偏摆运动取得稳定的姿势。
例如，如图12所示，在袋板2旋转中，在离心力F1作用于支柱5时，针对离心力F1的反作用力F2作用于耳部54。反作用力F2是面向袋板2的径向内侧的力。而且，由于耳部54位于俯仰旋转轴附近，因此，反作用力F2沿着轴部53作用于支柱5的板宽度方向。需要说明的是，利用支柱5的质量m、支柱5的角速度ω、支柱5的旋转半径r，离心力示为F1＝mrω2。
根据第三变形例，在SOWC1作为离合器发挥功能并要求高速旋转中的卡合的情况下，反作用力F2从耳部54作用于轴部53，因此，相对于俯仰运动力矩，由离心力F1带来的影响变小。由此，在支柱5与凹口31卡合时，可以使作为其预备动作的立起动作所需的弹性部件6的作用力(弹簧力)为最小限度的大小。因此，不再需要为满足所需弹簧力而使弹性部件6大型化、增大弹性部件6的重力。
第四变形例的SOWC1与上述实施方式的不同之处在于袋板2在轴向上能够移动而凹口板3在轴向上被固定。在该情况下，在袋板2的外周部嵌合有促动器7的拨叉71。而且，通过使拨叉71在轴向上往复移动，从而袋板2在轴向上移动，切换空转状态(释放状态)和单向离合器状态。
需要说明的是，第四变形例的凹口板3的内周侧的部分利用弹性卡环或防松螺母等在轴向上被固定于旋转轴。或者，也可以通过使凹口板3的背面3b被推力轴承支承，从而限制凹口板3向轴向的移动。
在第五变形例的SOWC1中，构成为作为制动器发挥功能。总而言之，袋板2和凹口板3中的任一方是不能旋转的固定部件，SOWC1具有制动功能。
作为第五变形例的一例，袋板2是不能旋转且在轴向上被固定的固定部件，凹口板3是能够旋转且在轴向上能够移动的旋转部件。而且，通过使SOWC1取得卡合状态，从而凹口板3被固定在不能旋转的状态。另外，单向离合器状态仅基于旋转部件的旋转方向来确定卡合状态和超越状态。如图7所示，在凹口板3沿正向(超越方向)旋转的情况下，成为超越状态。另一方面，在凹口板3沿反向(卡合方向)旋转的情况下，支柱5与凹口31卡合而成为卡合状态。在该卡合状态下，凹口板3沿卡合方向旋转这种情况被限制，因此，凹口板3的转速为零。
另外，作为第五变形例的另一例，也可以是，袋板2是能够旋转且在轴向上能够移动的旋转部件，凹口板3是不能旋转且在轴向上被固定的固定部件。
第六变形例的SOWC1与上述实施方式的不同之处在于促动器的种类。例如，SOWC1具有液压促动器或电磁式的直线运动促动器代替上述促动器7。
作为第六变形例的一例，借助液压促动器使凹口板3在轴向上移动。该液压促动器具有在轴向上将凹口板3的背面3b向袋板2侧(卡合方向)推压的圆环状的液压活塞。在该情况下，凹口板3由复位弹簧向在轴向上从袋板2离开的方向(释放方向)施力。
或者，在袋板2在轴向上能够移动的情况下，液压促动器构成为，由液压活塞在轴向上向凹口板3侧(卡合方向)推压袋板2的背面2b。在该袋板2安装有复位弹簧，该复位弹簧施加在轴向上从凹口板3离开的方向的作用力。需要说明的是，背面2b是与表面21a相反的一侧的面。
需要说明的是，本发明并不限于上述实施方式以及变形例，也可以在不脱离本发明的目的的范围内适当变更。
例如，在具有离合功能的SOWC1中，第一卡合构件10和第二卡合构件20中的任一方也可以是输入构件。即，在具有离合功能的SOWC1中，转矩的传递方向并未限定。
另外，将支柱5向凹口板3侧推压的部件并不限定于弹性部件6。例如，可以利用螺线管等来控制支柱5的俯仰运动。在该情况下，成为如下的SOWC1，该SOWC1构成为，代替弹性部件6而具有螺线管，利用螺线管产生的电磁力将支柱5向凹口板3侧立起。由该螺线管产生的电磁力可以是将一端部51向凹口板3侧推压的方向的力(反弹力)或将一端部51向凹口板3侧拉拽的方向的力(吸引力)。即，螺线管的配置并未特别限定。

Claims (10)

1.一种可选择的单向离合器，其特征在于，具有：
袋板，所述袋板在圆环状的板部的一侧的面具有多个收容凹部；
圆环状的凹口板，所述圆环状的凹口板构成为相对于所述袋板相对旋转，并且在与所述袋板的形成有所述收容凹部的面相向的面设置有多个卡合凹部；
板状的卡合片，所述板状的卡合片被收容于所述收容凹部；以及
圆环状的罩板，所述圆环状的罩板以与所述袋板的设置有所述收容凹部的面相向的状态固定于所述袋板，并具有多个通孔，所述卡合片的一端部能够从所述多个通孔向所述卡合凹部侧突出，
所述卡合片的所述一端部包括卡合面和突起部，所述卡合面与所述卡合凹部卡合，所述突起部构成为相比所述卡合面在所述卡合片的长度方向上突出以便与所述罩板的一侧的面接触，
所述卡合片构成为，在所述突起部与所述罩板的一侧的面接触的状态下，所述卡合片取得所述卡合面与所述罩板的另一侧的面相比向所述凹口板侧突出的立起状态，
所述袋板和所述凹口板中的至少一方构成为在所述凹口板的旋转轴方向上移动，所述可选择的单向离合器构成为通过使所述袋板和所述凹口板之间的轴向间隔变化来切换释放状态和单向离合器状态，在所述释放状态下，所述立起状态的所述卡合片与所述卡合凹部不接触，在所述单向离合器状态下，所述立起状态的卡合片与所述卡合凹部接触。
2.如权利要求1所述的可选择的单向离合器，其特征在于，
所述收容凹部的底部包括第一底面和第二底面，所述卡合片的所述收容凹部侧的面与所述第一底面接触，所述第二底面与所述卡合片中的至少包括所述突起部在内的所述一端部侧的面相向并位于比所述第一底面深的位置。
3.如权利要求1或2所述的可选择的单向离合器，其特征在于，
所述卡合片在与所述一端部相反的一侧的另一端部包括圆柱状的轴部，所述轴部在所述一端部立起时成为旋转支点，所述轴部的高度方向沿着所述卡合片的板宽度方向，在所述收容凹部的底部，设置有与所述轴部的表面相向并沿所述袋板的径向延伸的凹状的圆筒面。
4.如权利要求3所述的可选择的单向离合器，其特征在于，
所述收容凹部包括在所述袋板的周向上与所述卡合片的另一端部啮合的啮合面，所述卡合片的所述另一端部包括与所述收容凹部的啮合面啮合的后端面，所述后端面构成为，在所述卡合片的所述一端部与所述卡合凹部卡合的情况下，在所述另一端部侧与所述啮合面进行面接触。
5.如权利要求4所述的可选择的单向离合器，其特征在于，
所述圆筒面位于比所述啮合面深的位置。
6.如权利要求3所述的可选择的单向离合器，其特征在于，
在所述轴部设置有向所述卡合片的板宽度方向两侧突出的半球状的耳部，所述耳部构成为与所述收容凹部中的在所述袋板的径向两侧设置的侧壁面接触。
7.如权利要求1或2所述的可选择的单向离合器，其特征在于，
所述卡合片的一端部侧的所述收容凹部的径向开口宽度，比所述另一端部侧的所述收容凹部的径向开口宽度宽。
8.如权利要求1或2所述的可选择的单向离合器，其特征在于，
所述可选择的单向离合器还具有促动器，所述促动器构成为使所述凹口板在轴向上移动。
9.如权利要求1或2所述的可选择的单向离合器，其特征在于，
所述袋板构成为相对于所述凹口板相对旋转，在所述卡合片与所述卡合凹部卡合的情况下，所述袋板构成为与所述凹口板一体旋转。
10.如权利要求1或2所述的可选择的单向离合器，其特征在于，
所述可选择的单向离合器还具有弹性部件，所述弹性部件以被夹在所述收容凹部的底部和所述卡合片之间的状态配置，对所述卡合片向所述卡合凹部侧施力，
所述卡合片构成为利用所述弹性部件的作用力取得所述立起状态。
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