CN117703957A - 单向离合器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够实现稳定的工作并实现轻量化的单向离合器。其特征在于，保持器(9)具备多个支承外圈内周面(13)的轴承部(31)和沿周向以预定间隔保持两个以上的预定数量的凸轮构件(7)的与轴承部(31)相同数量的凸轮构件保持部(23)，多个轴承部(31)关于中心轴线(C)在周向上分别配置于等角度间隔的对角位置，多个凸轮构件保持部(23)关于中心轴线(C)在周向上分别配置于等角度间隔的角度位置，多个轴承部(31)和多个凸轮构件保持部(23)在周向上交替配置。

Description

单向离合器

技术领域

本发明涉及在车辆、产业用机械中用于转矩的传递的单向离合器。

背景技术

以往，在具备向一个方向传递旋转动力并锁定向其相反方向的旋转动力的机构的单向离合器中，存在作为构成部件之一的保持器具有轴承功能的单向离合器(例如参照专利文献1)。

专利文献1的单向离合器的保持器(保持环)由合金等轴承材料构成，具有提高对收容于该保持器的转矩传递构件即凸轮构件的磨损的抑制效果的形状。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-208506号公报

发明内容

发明所要解决的课题

近年来，在车辆等中，搭载的设备或装置的轻量化的要求变得严格。因此，在作为使用单向离合器的装置的自动变速器等中，作为轻量化的一种方法，正在研究作为该单向离合器的构成部件的保持器的树脂化。

在专利文献1的单向离合器中，保持器的凸轮构件收容部呈沿着所收容的凸轮构件的周面的形状。因此，在将该保持器树脂化的情况下，如果无法确保单向离合器的外圈及内圈的稳定的工作，则由于凸轮构件向凸轮构件收容部的咬入，无法解除固定状态，单向离合器有可能变得功能不全。因此，为了防止这样的凸轮构件的咬入，需要实现单向离合器的外圈及内圈的稳定的工作。

本发明是鉴于这样的状况而完成的，其课题在于提供一种能够实现稳定的工作并实现轻量化的单向离合器。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明的单向离合器具备：

内圈；

外圈，同心地配置在所述内圈的中心轴线上；

多个凸轮构件，介装于所述内圈与所述外圈之间，用于所述内圈与所述外圈之间的转矩的传递；

保持构件，用于保持多个所述凸轮构件；以及

弹簧构件，对多个所述凸轮构件向转矩非传递位置施力，

所述单向离合器的特征在于，

所述保持构件具备多个支承所述外圈的内周面的轴承部和沿周向以预定间隔保持两个以上的预定数量的所述凸轮构件的与所述轴承部相同数量的保持部，

多个所述轴承部关于所述中心轴线在周向上分别配置于等角度间隔的对角位置，多个所述保持部关于所述中心轴线在周向上分别配置于等角度间隔的角度位置，

多个所述轴承部和多个所述保持部在周向上交替配置。

发明效果

根据本发明，能够提供一种能够实现稳定的工作并实现轻量化的单向离合器。

附图说明

图1是示出从轴向一方侧观察实施方式的单向离合器的状态的主视图。

图2是示出从径向观察实施方式的单向离合器的状态的侧视图。

图3是示出实施方式的单向离合器的外观的立体图。

图4是示出实施方式的单向离合器的凸轮构件的状态的主要部分放大剖视图，图4的(a)示出无负荷状态，图4的(b)示出转矩负荷状态。

图5的(a)是保持器的立体图，图5的(b)是保持器的侧视图。

附图标记说明

1 单向离合器

3 内圈

5 外圈

7 凸轮部

9 保持器

11 内圈外周面

13 外圈内周面

15 弹簧构件

21 环状板

23 凸轮构件保持部

29 窗部

31 轴承部

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的单向离合器的实施方式进行说明。本实施方式以将内圈作为驱动侧且从内圈向外圈传递转矩的类型的单向离合器为例进行说明。

首先，对本实施方式中的单向离合器涉及的方向进行定义。在本实施方式中，“中心轴线C”是指单向离合器的中心轴线即外圈及内圈的中心轴线，轴向、径向、周向是指与中心轴线C相关的轴向、径向、周向。另外，关于轴向，在图1、图4的(a)及图4的(b)的各图中，将接近观察的人的方向设为轴向一方向，将离开观察的人的方向设为轴向另一方向，在图2及图5的(b)中，将纸面左方设为轴向一方侧，将纸面右方设为轴向另一方侧。关于周向，在图1、图4的(a)及图4的(b)的各图中，将朝向纸面顺时针旋转的方向设为周向一方向，将朝向纸面逆时针旋转的方向设为周向另一方向。

此外，关于单向离合器的旋转方向，为了便于说明，对内圈相对于外圈的旋转方向进行说明，但外圈的旋转与内圈的旋转是相对的。例如，在内圈能够顺时针旋转的情况下，外圈也能够逆时针旋转，另外，即使在内圈和外圈向相同方向旋转的情况下，如果外圈与内圈的旋转速度不同，则也可以说外圈与内圈相对地向某一方向旋转。

图1是示出从轴向一方侧观察实施方式的单向离合器1的状态的主视图。

图2是示出从径向观察实施方式的单向离合器1的状态的侧视图。

图3是示出实施方式的单向离合器1的外观的立体图。

此外，内圈3及外圈5在图2中用假想线表示，在图1、图3中省略记载。

图4的(a)及图4的(b)是示出实施方式的单向离合器1的凸轮构件7的状态的主要部分放大剖视图，图4的(a)示出无负荷状态，图4的(b)示出转矩负荷状态。

如图1～图4的(a)及图4的(b)的各图所示，本实施方式的单向离合器1具备：同心地配置在中心轴线C上的内圈3和外圈5、配置于内圈3与外圈5之间的多个凸轮构件7、用于保持这多个凸轮构件7的环状的保持器9、以及用于对多个凸轮构件7向以转矩非传递状态与内圈外周面11(参照图4)和外圈内周面13(参照图4)接触的方向施力的弹簧构件15。在本实施方式中，弹簧构件15是箍簧。

多个凸轮构件7是通过与内圈外周面11和外圈内周面13卡合而从内圈3向外圈5传递转矩的转矩传递构件。凸轮构件7是周面为曲面的柱状构件。如图4的(a)、(b)所示，凸轮构件7的截面形状具有将半圆状的半圆部17和从连结半圆部17的圆弧的两端的直线向外侧鼓出的鼓出部19组合而成的形状。鼓出部19为顶部圆的平缓的山形，鼓出部19的轮廓的一方端与半圆部17的圆弧的一方端、以及鼓出部19的轮廓的另一方端与半圆部17的圆弧的另一方端分别平滑地连续。凸轮构件7形成为，将鼓出部19的顶部与半圆部17的圆弧的底部连结的直线的长度比将半圆部17的圆弧的两端部附近彼此连结的直线的长度短。

图5的(a)是示出保持器9的外观的立体图，图5的(b)是保持器9的侧视图。

在本实施方式中，保持器9整体由树脂构成。保持器9具备在中心轴线C上配置于内圈3及外圈5的轴向另一方侧的环状板21、和从环状板21的轴向一方侧的面朝向轴向一方向突出的多个凸轮构件保持部23。在本实施方式中，凸轮构件保持部23形成有4个。

接着，对一个凸轮构件保持部23的构成进行说明，但其他的凸轮构件保持部23的构成也是同样的。

凸轮构件保持部23由从环状板21的轴向一方侧的面朝向轴向一方突出且在周向上等间隔地配置的多个柱部25、和将多个柱部25的轴向一方端一体地连结的圆弧状的凸缘部27一体地构成。因此，凸轮构件保持部23形成为部分圆筒状。在本实施方式中，在凸轮构件保持部23形成有4个柱部25。如图4的(a)及图4的(b)所示，柱部25的截面形状是由沿径向延伸的边和沿周向延伸的边构成的矩形，在本实施方式中，柱部25的截面形状是由沿径向延伸的长边和沿周向延伸的短边构成的长方形。各柱部25的内周侧的面与凸缘部27的内周侧的面平滑地连续，配置在以中心轴线C为中心的一个假想圆筒面上。

在凸轮构件保持部23，利用4个柱部25、凸缘部27以及环状板21的部分，在周向上等间隔地形成有3个在径向上贯通的窗部29。详细而言，各窗部29由在周向上相邻的一对柱部25、在该一对柱部25之间在轴向上相对向的凸缘部27的部分和环状板21的部分划分而成。如后所述，在各窗部29，以能够摆动的方式保持有一个凸轮构件7。

分别具有这样的构成的4个凸轮构件保持部23在从轴向观察时在以中心轴线C为中心的一个假想圆的圆周上，沿周向等间隔地配置。因此，4个凸轮构件保持部23的各柱部25的内周侧的面和各凸缘部27的内周侧的面配置在以中心轴线C为中心的一个假想圆筒面上。

在保持器9，还形成有多个四棱柱状的轴承部31，所述轴承部31从环状板21的轴向一方侧的面朝向轴向一方突出。轴承部31与凸轮构件保持部23以相同数量形成。因此，在本实施方式中形成有4个轴承部31。轴承部31和凸轮构件保持部23在周向上交替配置。具体而言，在周向上相邻的凸轮构件保持部23之间配置有一个轴承部31。因此，在从轴向观察时，多个凸轮构件保持部23及多个轴承部31在以中心轴线C为中心的一个假想圆的圆周上交替配置。由于是这样的构成，因此，在从轴向观察时，4个轴承部31关于中心轴线C在周向上分别配置于等角度间隔的对角位置、即在本实施方式中在周向上分别配置于90°间隔的角度位置。同样地，在从轴向观察时，4个凸轮构件保持部23关于中心轴线C在周向上分别配置于等角度间隔的角度位置、即在本实施方式中在周向上分别配置于90°间隔的角度位置。

轴承部31的内周侧的面配置在与凸轮构件保持部23的内周侧的面、即各柱部25的内周侧的面及凸缘部27的内周侧的面不同的假想圆筒面上。这多个凸轮构件保持部23及多个轴承部31配置在内圈外周面11与外圈内周面13之间。如图2所示，内圈3配置在轴承部31及凸轮构件保持部23的内径侧。

轴承部31在外周面33支承外圈5。轴承部31的外周面33可以是曲率半径与外圈5的内周面13的曲率半径不同的曲面。在轴承部31的轴向一方侧端部，形成有朝向径向外侧突出的凸缘部35。另外，环状板21的比形成有多个凸轮构件保持部23及多个轴承部31的部分向径向外侧延伸的部分形成了凸缘部22。保持器9配置成，环状板21的凸缘部22与形成于外圈内周面13的周向槽37嵌合，轴承部31的凸缘部35与外圈5的轴向一方侧端面在轴向上相对向。由此，保持器9相对于外圈5以不能沿轴向移动且不能沿周向相对旋转的方式固定于外圈5的内周侧。

多个凸轮构件7以各自的轴向与单向离合器1的轴向一致的朝向，与保持器9的窗部29一对一对应地从外径侧嵌入该窗部29。由此，多个凸轮构件7被保持器9沿圆周方向保持。在一个凸轮构件保持部23，沿周向等间隔地保持有多个凸轮构件7。在本实施方式中，在一个凸轮构件保持部23，沿周向等间隔地保持有3个凸轮构件7。凸轮构件7的轴向两端面位于保持器9的窗部29的在轴向上相对向的凸缘部27的部分和环状板21的部分的内侧。即，凸轮构件7的轴向尺寸形成为比窗部29的轴向尺寸小。凸轮构件7如图4的(a)所示那样在无负荷状态下，半圆部17朝向内圈3侧，半圆部17的底部与内圈外周面11接触，鼓出部19朝向外圈5侧，鼓出部19的顶部与外圈内周面13接触。

关于凸轮构件7的半圆部17，周面与构成保持器9的窗部29的一对柱部25接触，一部分贯通保持器9的窗部29而比一对柱部25向内径侧突出。通过这样地保持器9的一对柱部25与凸轮构件7的外周面接触地配置，凸轮构件7被保持器9的窗部29保持而与内圈外周面11稳定地接触。由于是这样的构成，因此凸轮构件7能够与保持器9的一对柱部25滑动接触地摆动，通过凸缘部27及环状板21限制了轴向的移动。

如图3所示，各凸轮构件7在组装状态下的径向外侧部分形成有沿内圈3或外圈5的周向延伸的槽39。槽39形成于凸轮构件7的径向外侧部分的轴向中央部，具有在周向上贯通该径向外侧部分并到达凸轮构件7的中心部附近的深度。另外，在轴承部31的径向外侧部分，也形成有沿周向延伸的槽41。槽41形成于轴承部31的径向外侧部分的轴向中央部，具有在周向上贯通该径向外侧部分并到达轴承部31的中心部附近的深度。

一个环状的弹簧构件15贯通各凸轮构件7的槽39及各轴承部31的槽41地安装。弹簧构件15对各凸轮构件7向内径侧施力。凸轮构件7的槽39的底面形成为如下的山形：具有在利用弹簧构件15施加向内径侧的作用力时凸轮构件7向与内圈外周面11及外圈内周面13接触的方向摆动这样的角度。因此，各凸轮构件7通过被弹簧构件15的弹力向内径侧施力，从而与内圈外周面11及外圈内周面13总是接触。由弹簧构件15实现的各凸轮构件7向内圈外周面11及外圈内周面13的接触状态为图4的(a)所示的转矩非传递状态。这样，弹簧构件15对各凸轮构件7向转矩非传递位置施力。

在保持器9的环状板21及凸缘部22，在各轴承部31的周向一方侧及周向另一方侧的部分分别设置有沿径向延伸的缺口部43。缺口部43向环状板21的凸缘部22的外径侧开口，延伸至比凸轮构件保持部23靠内径侧的径向位置。另外，在环状板21，还沿周向等间隔地形成有4个缺口部45，所述缺口部45向环状板21的内径侧开口并沿径向延伸至凸轮构件保持部23附近的径向位置。保持器9利用这些缺口部43、45设计成具有适合于组装的单向离合器1的刚性。

接着，对上述构成的本实施方式的单向离合器1的工作状态进行说明。

在图4的(a)所示的无负荷状态下，凸轮构件7通过弹簧构件15的弹力而与内圈外周面11及外圈内周面13接触，但没有能够传递转矩地卡合。当从该状态起对内圈3负荷转矩时，凸轮构件7向内圈3与外圈5能够传递转矩地卡合的方向摆动。即，如图4的(b)所示，当内圈3在图4的(b)中向顺时针方向转动时，与内圈外周面11接触的凸轮构件7由于摩擦而向逆时针方向转动、即摆动。凸轮构件7通过这样摆动而与内圈外周面11和外圈内周面13卡合，通过该卡合而从内圈3向外圈5传递转矩。

此时，外圈5利用与保持器9一体地设置并关于中心轴线C在周向上分别配置于90°的角度位置的4个轴承部31来支承内周面13，因此，保持器9和外圈5稳定地与内圈3一体地旋转。另外，多个凸轮构件7被保持于关于中心轴线C在周向上分别配置于90°的角度位置的4个凸轮构件保持部23，并且在各凸轮构件保持部23保持有3个凸轮构件，因此，在周向上稳定地将内圈3与外圈5卡合。其结果是，内圈3及外圈5稳定地旋转，因此凸轮构件7不会咬入窗部29的一对柱部25。因此，能够防止单向离合器1由于凸轮构件7向保持器9的咬入而变得功能不全。

另一方面，当内圈3从图4的(a)所示的无负荷状态向逆时针方向转动时，凸轮构件7不与内圈外周面11和外圈内周面13卡合，内圈3相对于外圈5空转。因此，在该状态下，不进行从内圈3向外圈5的转矩传递。

如以上说明的那样，在本实施方式的单向离合器1中，保持器9由树脂构成，因此能够实现单向离合器1及组装有单向离合器1的自动变速器等(省略图示)的轻量化。另外，由于支承外圈5的内周面13的轴承部31形成于保持器9，因此不需要将用于支承外圈5的轴承设置为在保持器9之外的部件。因此，能够抑制单向离合器1的轴向尺寸的增大，减小单向离合器1的安装空间，并且部件数量减少，因此能够有助于单向离合器1的轻量化。另外，如上所述，由于内圈3及外圈5稳定地旋转，因此能够防止由于凸轮构件7向保持器9的咬入而单向离合器1变得功能不全。

此外，本发明的单向离合器1不限定于上述的实施方式，能够适当变更。在上述实施方式中，示出了从内圈3向外圈5传递转矩的单向离合器1的例子，但也可以将本发明应用于从外圈5向内圈3传递转矩的单向离合器。另外，轴承部31及凸轮构件保持部23的数量也能够根据单向离合器1的大小、转矩容量等适当设定。另外，保持于一个凸轮构件保持部23的凸轮构件7的数量也能够适当设定。另外，在上述实施方式中，在保持器9的环状板21分别设置有预定数量的缺口部43及45，但根据保持器9所要求的刚性，也能够适当变更这些缺口部43及45的数量。或者，也可以不设置这些缺口部43及45。

Claims (4)

1.一种单向离合器，具备：

内圈；

外圈，同心地配置在所述内圈的中心轴线上；

多个凸轮构件，介装于所述内圈与所述外圈之间，用于所述内圈与所述外圈之间的转矩的传递；

保持构件，用于保持多个所述凸轮构件；以及

弹簧构件，对多个所述凸轮构件向转矩非传递位置施力，

所述单向离合器的特征在于，

所述保持构件具备多个支承所述外圈的内周面的轴承部、和沿周向以预定间隔保持两个以上的预定数量的所述凸轮构件的与所述轴承部相同数量的保持部，

多个所述轴承部关于所述中心轴线在周向上分别配置于等角度间隔的对角位置，多个所述保持部关于所述中心轴线在周向上分别配置于等角度间隔的角度位置，

多个所述轴承部和多个所述保持部在周向上交替配置。

2.根据权利要求1所述的单向离合器，其特征在于，

所述保持构件由树脂构成。

3.根据权利要求1或2所述的单向离合器，其特征在于，

所述保持构件具备配置在所述中心轴线上的环状板，

多个所述轴承部和多个所述保持部一体地形成于所述环状板的轴向一方侧的面，

所述环状板的外径侧缘部与所述外圈的内周面卡合。

4.根据权利要求3所述的单向离合器，其特征在于，

所述轴承部具备在轴向上与所述外圈的轴向一方侧的面相对向的凸缘部。