CN118208503A - 凸轮离合器单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种凸轮离合器单元，凸轮离合器制造时的加工工时较少且难度降低，同时能够将缘于滚子的旋转阻力降低化，而且提高隔圈的刚性。具备：多个凸轮及多个滚子，以周向上排列的方式配置在内圈与外圈之间；隔圈，具有限制凸轮及滚子的周向上的相对移动的多个插口部；及环状的弹簧，对凸轮施加力，凸轮具有可与弹簧发生卡合的卡合阶梯部，隔圈在轴向的端面上具有周向上连续的端部圆周环部，插口部具有爪部，其限制滚子向外圈侧及内圈侧移动，通过弹性变形能够使滚子从外圈侧或内圈侧插入。

Description

凸轮离合器单元

技术领域

本发明涉及一种在输入轴与输出轴之间进行转矩的传递及切断的凸轮离合器单元。

背景技术

作为凸轮离合器单元，已公知具备多个凸轮、多个滚子及隔圈、环状的弹簧的凸轮离合器单元，该多个凸轮及多个滚子配置在被设置成可在同轴上进行相对旋转的内圈与外圈之间，该隔圈具有限制凸轮及滚子的周向上的相对移动的多个插口部，该环状的弹簧对凸轮施加力。

例如图8至图12所示，具备凸轮及滚子的凸轮离合器单元500如下，以多个凸轮530及多个滚子540在周向上配置于被设置成可在同轴上进行相对旋转的内圈与外圈之间的方式，凸轮530及滚子540被收容于隔圈550的插口部551，限制凸轮530及滚子540的周向上的相对移动。

另外，凸轮530及滚子540分别具有周向的槽部535、545，环状的弹簧560被收容于槽部535、545内，而构成为向内圈侧对凸轮530及滚子540施加力。

在已公知的凸轮离合器单元中，由于在要求抗磨损及抗冲击较强的材料的凸轮530及滚子540的中央，具有收容环状的弹簧560的周向的槽部535、545，因此凸轮530及滚子540的制造时的加工工时较大且难度较高，在加工上、宽度尺寸上有限制而存在无法小宽度化的问题。

另外，由于滚子540只受轴向的约束，需要自由旋转，但是存在在槽部545的底部与弹簧560之间产生的摩擦滑动而高速旋转时产生无法忽视的旋转阻力的问题，同时弹簧560因磨损而发生老化，由此有可能对凸轮离合器自身的寿命产生影响。

例如，如专利文献1所示，虽然也已公知在凸轮及滚子的轴向的两端侧设置基于弹簧的施力部的凸轮离合器，但是凸轮上需要用于防止弹簧的轴向脱落的卡定构造，虽然凸轮及滚子的加工难度会有一点下降，但是无法减少加工工时。

为了解决这些问题，申请人提出了如下凸轮离合器单元600(日本国专利2022-5605号公报)，如图13至图17所示，具备：作为配合件的多个凸轮630，在被设置成可在同一轴上进行相对旋转的内圈的轨道面与外圈的轨道面之间的环状空间中，在内圈与外圈之间进行转矩的传递及切断；多个滚子640，使内圈及外圈自由旋转；隔圈650，具有限制凸轮630及滚子640的周向上的相对移动的多个插口部651、652；及环状的弹簧660，在啮合于内圈及外圈的方向上对多个各自凸轮630施加力。

如图15等所示，该凸轮离合器单元600的多个凸轮630分别在轴向的一个端面上具有可与环状的弹簧660发生卡合的卡合阶梯部631。

在凸轮630处于自由的状态下，卡合阶梯部631呈图示右侧位于外周侧的倾斜形状，弹簧660按压卡合阶梯部631的右侧，由此凸轮630向内圈侧承受力，同时凸轮630以在工作的方向上进行摆动的方式承受力。

如图16等所示，多个滚子640并不具有槽或阶梯部，滚子640的轴向尺寸rw为凸轮630的除去卡合阶梯部631的轴向尺寸cw以下。

对滚子640的两端面的外周缘部实施了倒角，防止与弹簧660发生扣挂。

隔圈650具有：插口部651，收容凸轮630并限制周向上的相对移动；插口部652，收容滚子640并限制周向上的相对移动；及多个钩部653，限制环状的弹簧660的轴向移动。

周向上交替配置有隔圈650的收容凸轮630的插口部651和收容滚子640的插口部652。

各插口部651、652在轴向的一个端面侧的面上限制凸轮630及滚子640的轴向的一个方向的移动，轴向的另一个方向的移动则由弹簧660限制。

另外，收容滚子640的插口部652的邻接于滚子640的面，以限制滚子640向外圈侧及内圈侧移动的形状所形成。

而且，如图17所示，收容凸轮630的插口部651的邻接于图示左侧的钩部653，具有限制环状的弹簧660的半径方向移动的钩底部654。

专利文献

专利文献1：日本国特开2005-106135号公报

发明内容

由上述申请人提出的凸轮离合器单元如下，构造简单，制造时的加工工时较少且难度降低，可实现小宽度化，同时不需要将凸轮的端面的卡合阶梯部加工成限制弹簧的轴向移动的形状，具有加工工时进一步降低并难度降低的格外的效果。

另外，通过钩底部在各凸轮的两端规定弹簧的半径，而抑制各凸轮的按压力受缘于其他凸轮的姿势变化的影响，对相邻的凸轮可均等地加压，能够提供精度较高的凸轮离合器，同时滚子只受轴向的约束而可自由旋转，在与弹簧之间几乎不发生摩擦滑动，具有能够将旋转阻力降低化的格外的效果。

但是，在组装该凸轮离合器单元时，在将滚子从轴向插入于插口之后，卷挂弹簧就能够限制轴向的移动，但是由于将滚子从轴向插入于插口，因此无法在钩部侧设置周向上连续的圆周环部，在轴向较长的凸轮离合器单元中，存在难以实现隔圈的刚性的问题。

本发明是为了解决这样的问题而进行的，所要解决的技术问题是提供一种凸轮离合器单元，凸轮离合器制造时的加工工时较少且难度降低，同时能够将缘于滚子的旋转阻力降低化，而且提高隔圈的刚性。

本发明是一种凸轮离合器单元，具备：多个凸轮及多个滚子，配置在被设置成可在同轴上进行相对旋转的内圈与外圈之间；隔圈，具有限制所述凸轮及所述滚子的周向上的相对移动的多个插口部；及环状的弹簧，对所述凸轮施加力，所述凸轮具有可与所述弹簧发生卡合的卡合阶梯部，在所述隔圈的轴向的端面上具有周向上连续的端部圆周环部，所述隔圈的插口部具有爪部，其周向上邻接于所述滚子的面以限制所述滚子向外圈侧及内圈侧移动的形状所形成，通过弹性变形能够使所述滚子从外圈侧或内圈侧插入，由此解决上述课题。

根据本技术方案1所记载的凸轮离合器单元，由于在隔圈的轴向的端面上具有周向上连续的端部圆周环部，因此能够提高隔圈的刚性，同时隔圈的插口部具有通过弹性变形可从外圈侧或内圈侧插入滚子的爪部，由此组装时容易插入滚子，构造简单，制造时的加工工时较少且难度降低，同时可实现小宽度化。

根据本技术方案2所记载的构成，由于隔圈具有限制环状的弹簧的轴向移动的多个钩部，因此不需要以限制弹簧的轴向移动的形状对凸轮及滚子的一个端面的卡合阶梯部进行加工，加工工时进一步减少且难度降低，同时由于钩部具有限制环状的弹簧的半径方向移动的钩底部，因此在各凸轮的两端处的弹簧的半径被规定，而抑制各凸轮的按压力受缘于其他凸轮的姿势变化的影响，对相邻的凸轮可均等地加压，能够提供精度较高的凸轮离合器。

根据本技术方案3所记载的构成，由于对爪部的滚子的插入侧的端部，实施了将插入容易化的倒角，由此组装时进一步容易插入滚子。

根据本技术方案4所记载的构成，由于收容滚子的插口部具有限制滚子向轴向的弹簧侧移动的挡止部，因此能够完全避免滚子与弹簧发生接触，能够进一步将旋转阻力降低化，提高弹簧的耐久性。

根据本技术方案5所记载的构成，由于爪部以与滚子的轴向长度相比更短的长度在轴向上设置有多个，因此组装时进一步容易插入滚子。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的凸轮离合器单元的立体图。

图2是图1所示的凸轮离合器单元的分解立体图。

图3是图1所示的凸轮离合器单元的弹簧侧的侧视图。

图4是图1所示的凸轮离合器单元的图3的相反侧的侧视图。

图5是图1所示的凸轮离合器单元的一部分剖视立体图。

图6是图1所示的凸轮离合器单元的一部分剖视图。

图7是本发明的其他实施方式的凸轮离合器单元的隔圈的一部分俯视图。

图8是现有凸轮离合器单元的立体图。

图9是旋转轴方向上观察的图8所示的凸轮离合器单元的侧视图。

图10是图8所示的凸轮离合器单元的凸轮的侧视图及主视图。

图11是图8所示的凸轮离合器单元的滚子的侧视图及主视图。

图12是图8所示的凸轮离合器单元的一部分侧视图及剖视图。

图13是参考例所涉及的凸轮离合器单元的立体图。

图14是旋转轴方向上观察的图13所示的凸轮离合器单元的侧视图。

图15是图13所示的凸轮离合器单元的凸轮的侧视图及主视图。

图16是图13所示的凸轮离合器单元的滚子的侧视图及主视图。

图17是图13所示的凸轮离合器单元的一部分侧视图及剖视图。

符号说明

100、500、600-凸轮离合器单元；130、530、630-凸轮；131、631-卡合阶梯部；535-槽部；140、540、640-滚子；545-槽部；150、550、650-隔圈；151、551、651-插口部(凸轮用)；152、552、652-插口部(滚子用)；153、653-钩部；154、654-钩底部；155-端部圆周环部(钩部侧)；156-端部圆周环部(背面侧)；157-爪部；158-挡止部；160、560、660-弹簧。

具体实施方式

如图1至图6所示，本发明的一个实施方式所涉及的凸轮离合器单元100具备：作为配合件的多个凸轮130，在被设置成可在同一轴上进行相对旋转的内圈的轨道面与外圈的轨道面之间的环状空间中，在内圈与外圈之间进行转矩的传递及切断；多个滚子140，使内圈及外圈自由旋转；隔圈150，具有限制凸轮130及滚子140的周向上的相对移动的多个插口部151、152；及环状的弹簧160，在啮合于内圈及外圈的方向上对多个各自凸轮130施加力。

如图2等所示，多个凸轮130分别在轴向的一个端面上具有可与环状的弹簧160发生卡合的卡合阶梯部131。

本实施方式中，当位于发生偏心的位置时，卡合阶梯部131呈成为凸部的倾斜形状，弹簧160按压卡合阶梯部131的凸部，由此凸轮130向内圈侧承受力，同时凸轮130以在工作的方向上进行摆动的方式承受力。

如图2等所示，多个滚子140并不具有槽或阶梯部，本实施方式中，滚子140的轴向尺寸为凸轮130的除去卡合阶梯部131的轴向尺寸以下。

本实施方式中，对滚子140的两端面的外周缘部进行的倒角，对内外圈的凸轮离合器单元的插入变得顺畅。

隔圈150具有：插口部151，收容凸轮130并限制周向上的相对移动；插口部152，收容滚子140并限制周向上的相对移动；及多个钩部153，限制环状的弹簧160的轴向移动。

隔圈150构成为，在轴向的钩部153侧的端面上具有周向上连续的端部圆周环部155，在其相反侧(背面侧)的端面上具有周向上连续的端部圆周环部156，对形成各插口部152的轴向的构件进行两端支撑，由此隔圈150整体的刚性提高。

本实施方式中，均等地配置有隔圈150的收容凸轮130的8处插口部151和收容滚子140的4处插口部152。

另外，端部圆周环部155的凸轮侧的面构成多个钩部153的外侧的端面，端部圆周环部156的凸轮侧的面构成各插口部151、152的凸轮130、滚子140的轴向的抵接面。

在各插口部151、152，在轴向的一个端面侧，由弹簧160限制凸轮130及滚子140的移动，由背面侧的端部圆周环部156限制轴向的另一方向的移动。

另外，收容滚子140的插口部152的邻接于滚子140的面，以限制滚子140向外圈侧及内圈侧移动的形状所形成。

而且，在收容滚子140的插口部152的邻接于滚子140的面上，设置有通过弹性变形能够使滚子140从外圈侧插入的爪部157。

本实施方式中，如图6所示，为了将插入容易化，对爪部157的滚子140插入侧的端部实施了倒角，对于滚子140的直径T＝4.145mm，将相对的爪部157顶端的间隔做成tw＝3.7mm，通过以截面直线状的倒角将对于切线的角度做成α＝30°，由此同时实现了插入的容易性及插入后的保持性。

另外，如图2所示，隔圈150具有限制环状的弹簧160的轴向移动的钩部153，钩部153具有限制环状的弹簧160的半径方向移动的钩底部154。

由此，滚子140完全不约束弹簧160的张力，弹簧160按压凸轮130的卡合阶梯部131的位于发生偏心的位置的凸部，在配置于两个钩底部154之间的弹簧160的中央附近，各凸轮130分别被独立按压，所以不受其他凸轮130的姿势变化的影响而进行均等且高精度的动作。

并且，本实施方式中，虽然8个凸轮130和4个滚子140以该数量被交替配置，但是凸轮130和滚子140各自的数量、配置还可以是任意的。

另外，凸轮130的形状也可以是任意的，例如还可以呈楔块形状。

另外，各钩底部154的半径方向的高度既可以相同，还可以根据周向的不同位置而高度不同。

根据凸轮130和滚子140各自的数量、配置而适当设定钩底部154的高度，由此与上述实施方式同样，各凸轮130能够进行均等且高精度的动作。

如图7所示，本发明的其他实施方式所涉及的凸轮离合器单元，在收容滚子140的插口部152，具有限制滚子140向轴向的弹簧160侧移动的挡止部158。

由此，能够完全避免滚子140与弹簧160的接触，能够进一步将旋转阻力降低化。

另外，设置在收容滚子140的插口部152的邻接于滚子140的面上的爪部157，并不在滚子140的轴向连续，而是被设置成分割为多个。

本实施方式中，虽然设置在滚子140的轴向两端部附近，但是如何设计其部位、分割数量、轴向长度均可，还可以在相对的面上不同。

以上，虽然对本发明的实施方式进行了详细叙述，但是本发明并不限定于上述实施例，而是在不脱离权利要求书所记载的本发明的范围内，可进行各种设计变更。

例如，在上述实施方式中，虽然在凸轮的轴向的一个端面上设置了可与弹簧发生卡合的卡合阶梯部，但是还可以如同以往那样在凸轮的中央设置卡合阶梯部，而在轴向中央部卷挂弹簧，同时在收容各滚子的插口中，隔着弹簧插入多个滚子。

另外，还可以在凸轮的轴向的两端面上设置卡合阶梯部，在隔圈的轴向两侧设置钩部，而通过2个环状弹簧施加力。

Claims (5)

1.一种凸轮离合器单元，具备：多个凸轮及多个滚子，配置在被设置成可在同轴上进行相对旋转的内圈与外圈之间；隔圈，具有限制所述凸轮及所述滚子的周向上的相对移动的多个插口部；及环状的弹簧，对所述凸轮施加力，其特征为，

所述凸轮具有可与所述弹簧发生卡合的卡合阶梯部，

在所述隔圈的轴向的端面上具有周向上连续的端部圆周环部，

所述隔圈的插口部具有爪部，其周向上邻接于所述滚子的面以限制所述滚子向外圈侧及内圈侧移动的形状所形成，通过弹性变形能够使所述滚子从外圈侧或内圈侧插入。

2.根据权利要求1所述的凸轮离合器单元，其特征为，

所述隔圈具有限制所述环状的弹簧的轴向移动的多个钩部，

所述钩部具有限制所述环状的弹簧的半径方向移动的钩底部。

3.根据权利要求1所述的凸轮离合器单元，其特征为，对所述爪部的所述滚子的插入侧的端部，实施了将插入容易化的倒角。

4.根据权利要求1所述的凸轮离合器单元，其特征为，收容所述滚子的所述插口部，具有限制所述滚子向轴向的弹簧侧移动的挡止部。

5.根据权利要求1所述的凸轮离合器单元，其特征为，所述爪部以与所述滚子的轴向长度相比更短的长度在轴向上设置有多个。