JP2001349348A - Two-way differential clutch - Google Patents

Two-way differential clutch

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JP2001349348A
JP2001349348A JP2000167836A JP2000167836A JP2001349348A JP 2001349348 A JP2001349348 A JP 2001349348A JP 2000167836 A JP2000167836 A JP 2000167836A JP 2000167836 A JP2000167836 A JP 2000167836A JP 2001349348 A JP2001349348 A JP 2001349348A
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JP
Japan
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gear
differential clutch
flange
rotating shaft
way differential
Prior art date
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Application number
JP2000167836A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Saiko
正明 西幸
Koji Sato
光司 佐藤
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NTN Corp
Aichi Machine Industry Co Ltd
Original Assignee
NTN Corp
Aichi Machine Industry Co Ltd
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/08Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action
    • F16D41/10Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action with self-actuated reversing

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)
  • Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a two-way differential clutch being high in reliability. SOLUTION: Holders 11 and 12 different in a diameter are incorporated between a rotary shaft 4 and an input gear 5 the holder 11 on the large diameter side is fixed to the input gear 5. Sprags 18 are incorporated is pockets 16 and 16 formed at the holder 11 on the large diameter side and the holder 12 on the small diameter side, respectively. A flange 22 and a ring groove 23 are situated at and formed in the end part of the holder 12 on the small diameter side, a and a friction disc 24 situated on one side of the flange 22 is pressed against the flange 22 by an elastic member attached in the ring groove 23. The elastic member to press the friction disc 24 forms a coned disc spring 25, a change in a rotation speed and switching of a rotation direction prevents dislocation of the elastic member from a mounting position, and reliability of the two-way differential clutch is improved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、スプラグを用い
た2方向差動クラッチに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a two-way differential clutch using sprags.

【0002】[0002]

【従来の技術】パートタイム式の4輪駆動車において
は、後輪がスリップして速度が落ちた瞬間に自動的に前
輪に駆動力を伝えるオーバランニング型の2方向差動ク
ラッチが用いられている。
2. Description of the Related Art In a part-time type four-wheel drive vehicle, an overrunning type two-way differential clutch for automatically transmitting a driving force to a front wheel when a rear wheel slips and a speed is reduced is used. I have.

【0003】特開平9−25959号公報には、スプラ
グを用いたオーバランニング型の2方向差動クラッチが
開示されている。この2方向差動クラッチは、回転軸の
外周面と、その回転軸上に設けられたインプットギヤの
内周面間に径の異なる二つの保持器を組込み、その大径
側保持器をインプットギヤに固定し、小径側保持器を回
転軸に対して回転自在に支持し、この小径側保持器に付
与される摩擦抵抗により、インプットギヤと共に回転す
る大径側保持器と小径側保持器との間で差速を生じさせ
て、両保持器のポケットに跨がって組込まれたスプラグ
を、その両端が回転軸の外周面とインプットギヤの内周
面に接触するスタンバイ状態まで傾動させ、回転軸の回
転速度がインプットギヤの回転速度より低下したとき、
スプラグを係合状態としてインプットギヤの回転を回転
軸に伝えるようにしている。
[0003] Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-25959 discloses an overrunning type two-way differential clutch using sprags. This two-way differential clutch incorporates two cages having different diameters between an outer peripheral surface of a rotating shaft and an inner peripheral surface of an input gear provided on the rotating shaft. , And the small-diameter retainer is rotatably supported with respect to the rotation shaft. The frictional resistance applied to the small-diameter retainer allows the large-diameter retainer and the small-diameter retainer that rotate together with the input gear to rotate. A speed difference is generated between them, and the sprags, which are installed across the pockets of both cages, are tilted until the standby state where both ends contact the outer peripheral surface of the rotating shaft and the inner peripheral surface of the input gear. When the shaft rotation speed falls below the input gear rotation speed,
The sprags are engaged to transmit the rotation of the input gear to the rotating shaft.

【0004】上記2方向差動クラッチにおいては、イン
プットギヤの回転方向が切り換わると、スプラグの傾き
方向も自動的に切り換わるため、インプットギヤの正逆
両方向の回転を回転軸に伝達することができる。
In the two-way differential clutch, when the rotation direction of the input gear is switched, the inclination direction of the sprag is also automatically switched, so that both forward and reverse rotations of the input gear can be transmitted to the rotating shaft. it can.

【0005】ここで、小径側保持器に回転抵抗を付与す
る抵抗付与手段として、その小径側保持器のインプット
ギヤの側面から外方に突出する端部外周にフランジを設
け、このフランジの一側に設けた摩擦板を小径側保持器
の軸方向に移動自在に支持し、その摩擦板を弾性部材で
押圧してフランジに押し付けるようにした方法を採用す
ることが多い。
Here, as resistance applying means for applying rotational resistance to the small-diameter side cage, a flange is provided on an outer periphery of an end portion of the small-diameter side cage that protrudes outward from a side surface of the input gear, and one side of the flange is provided. In many cases, a method is adopted in which the friction plate provided on the small-diameter side retainer is movably supported in the axial direction, and the friction plate is pressed by an elastic member and pressed against the flange.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記2方向
差動クラッチにおいて、摩擦板を押圧する弾性部材とし
て、断面形状を矩形とする帯状鋼板を両側縁が波形とな
るよう成形しつつリング状に成形したスクロウエーブば
ねを用いると、回転軸の高速回転時、あるいは回転軸が
スクロウエーブの巻き方向と逆方向に回転した際に、ス
クロウエーブばねが拡径して装着位置から外れ、2方向
差動クラッチが作動不能になるおそれが生じる。
In the above-described two-way differential clutch, a band-shaped steel plate having a rectangular cross section is formed as a resilient member for pressing the friction plate into a ring shape so that both side edges are corrugated. When using a molded scrowave spring, the scrowave spring expands in diameter and deviates from the mounting position when the rotating shaft rotates at high speed or when the rotating shaft rotates in the direction opposite to the winding direction of the scrowave, and the two-way difference There is a possibility that the dynamic clutch becomes inoperable.

【0007】上記のような不都合の発生を防止するに
は、スクロウエーブばねの拡径量を制限する制限手段を
別途設ける必要が生じ、構成が複雑化すると共にスクロ
ウエーブばねの組付けに手間がかかる。
In order to prevent the above-mentioned inconveniences from occurring, it is necessary to separately provide a restricting means for restricting the diameter expansion of the scroll wave spring, which complicates the configuration and requires time for assembling the scroll wave spring. Take it.

【0008】この発明の課題は、小径側保持器のフラン
ジに摩擦板を押し付ける弾性部材の脱落を完全に防止す
ることができるようにした信頼性の高い2方向差動クラ
ッチを提供することである。
An object of the present invention is to provide a highly reliable two-way differential clutch which can completely prevent the elastic member pressing the friction plate against the flange of the small diameter side retainer from falling off. .

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明においては、回転軸上にインプットギヤ
と、アウトプットギヤとを設け、前記回転軸の外周とイ
ンプットギヤの内周間に径の異なる二つの保持器を組込
み、小径側保持器のインプットギヤの側面から外方に突
出する端部外周にフランジを設け、このフランジの一側
に静止部材との間で回り止めされた摩擦板と、この摩擦
板をフランジに押し付ける弾性部材とを設け、前記摩擦
板によって回転抵抗が付与された小径側保持器とインプ
ットギヤと共に回転する大径側保持器の相対的な回転に
より、両保持器のポケットに跨がって組込まれたスプラ
グを、その両端が回転軸の外周面とインプットギヤの内
周面に接触するまで傾動させるようにした2方向差動ク
ラッチにおいて、前記弾性部材として、小径側端部の周
方向に複数のスリットを形成した皿ばねを用いる構成と
したのである。
In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, an input gear and an output gear are provided on a rotating shaft, and an outer periphery of the rotating shaft and an inner periphery of the input gear are provided. Two cages with different diameters were incorporated into the small diameter side cage, a flange was provided on the outer periphery of the end protruding outward from the side surface of the input gear of the small diameter side cage, and one side of this flange was prevented from rotating with the stationary member. A friction plate and an elastic member that presses the friction plate against the flange are provided, and the relative rotation of the small-diameter retainer to which the rotational resistance is given by the friction plate and the large-diameter retainer that rotates together with the input gear causes the friction plate to rotate. In a two-way differential clutch in which a sprag incorporated across a pocket of a retainer is tilted until both ends thereof come into contact with an outer peripheral surface of a rotating shaft and an inner peripheral surface of an input gear, As serial elastic member is to that the configuration using the disc spring having a plurality of slits in the circumferential direction of the smaller diameter end.

【0010】ここで、静止部材とは、回転軸が組込まれ
たギヤケース等の固定の部材をいう。
[0010] Here, the stationary member refers to a fixed member such as a gear case in which the rotating shaft is incorporated.

【0011】また、この発明においては、前記回転軸と
アウトプットギヤとの間に、回転軸の回転をアウトプッ
トギヤに伝えるトルク伝達機構を設け、このトルク伝達
機構に回転方向の遊びを形成し、上記アウトプットギヤ
の一側方に設けられた摩擦リングを回転軸に対して回り
止めし、この摩擦リングの外周に前記アウトプットギヤ
の回転に対応して差速を発生するサブギヤと、そのサブ
ギヤを摩擦リングの外周に設けられたフランジに押し付
ける弾性部材を取付け、その弾性部材として、小径側端
部の周方向に複数のスリットを形成した皿ばねを用いる
構成としたのである。
Further, in the present invention, a torque transmission mechanism for transmitting rotation of the rotation shaft to the output gear is provided between the rotation shaft and the output gear, and play in the rotation direction is formed in the torque transmission mechanism. A sub-gear that stops a friction ring provided on one side of the output gear with respect to a rotation shaft, and generates a differential speed corresponding to the rotation of the output gear on the outer periphery of the friction ring; An elastic member for pressing the sub-gear against a flange provided on the outer periphery of the friction ring is attached, and as the elastic member, a disc spring having a plurality of slits formed in the circumferential direction at the small-diameter end is used.

【0012】上記のように、摩擦板をフランジに押し付
けて小径側保持器に摩擦抵抗を付与する弾性部材、およ
び摩擦リングのフランジにサブギヤを押し付けて、サブ
ギヤに摩擦抵抗を付与する弾性部材として皿ばねを用い
ることにより、回転軸が高速回転し、あるいは回転方向
が切り換わったとしても、皿ばねは装着位置に常に保持
され、信頼性の高い2方向差動クラッチを得ることがで
きる。
As described above, the elastic member for pressing the friction plate against the flange to apply frictional resistance to the small diameter side retainer and the elastic member for pressing the sub-gear against the flange of the friction ring to apply frictional resistance to the sub-gear. By using the spring, even if the rotating shaft rotates at a high speed or the rotation direction is switched, the disc spring is always held at the mounting position, and a highly reliable two-way differential clutch can be obtained.

【0013】ここで、皿ばねとして、断面形状を直線と
直線状テーパ筒部と、その直線状テーパ筒部の小径端に
滑らかに連続し、外表面を凹曲面とする断面円弧状の曲
線状テーパ筒部とを有し、前記曲線状テーパ筒部にスリ
ットが形成された皿ばねを用いると、この皿ばねは、た
わみ量−荷重曲線において、荷重がほぼ一定のフラット
領域を形成する。このため、上記皿ばねをそのフラット
領域内のたわみ量でもって組込むことにより、小径側保
持器やサブギヤに対して皿ばねの寸法誤差や装着位置の
バラツキに左右されることなくほぼ一定の摩擦力を付与
することができ、2方向差動クラッチをきわめて高精度
に作動させることができる。
Here, as the disc spring, the cross-sectional shape is a straight line, a straight tapered tube portion, and a curved line having a circular arc cross-section having a concave curved outer surface and smoothly continuing to the small diameter end of the linear tapered tube portion. When a disc spring having a tapered tube portion and a slit formed in the curved tapered tube portion is used, the disc spring forms a flat region in which the load is substantially constant in a deflection-load curve. For this reason, by incorporating the above-mentioned disc spring with a deflection amount in the flat region, a substantially constant frictional force can be applied to the small diameter side retainer and the sub gear without being affected by the dimensional error of the disc spring and the variation of the mounting position. And the two-way differential clutch can be operated with extremely high accuracy.

【0014】皿ばねにほぼ一定のフラット領域を形成す
るため、スリットは、曲線状テーパ筒部の小径端から直
線状テーパ筒部の境界部分まで形成するのが好ましい。
また、直線状テーパ筒部の剛性を曲線状テーパ筒部の剛
性より高めておくのが好ましい。
In order to form a substantially constant flat region in the disc spring, the slit is preferably formed from the small-diameter end of the curved tapered cylinder to the boundary of the linear tapered cylinder.
In addition, it is preferable that the rigidity of the linear tapered cylindrical portion is higher than the rigidity of the curved tapered cylindrical portion.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図1に示すように、ギヤケース
1の対向側壁2には軸受3が取付けられ、その軸受3に
よって両端部が回転自在に支持された回転軸4上に、イ
ンプットギヤ5とアウトプットギヤ6とが設けられてい
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a bearing 3 is mounted on the opposing side wall 2 of the gear case 1, and an input gear 5 and an output gear 6 are provided on a rotating shaft 4 whose both ends are rotatably supported by the bearing 3. Is provided.

【0016】インプットギヤ5は、回転軸4に取付けら
れた軸受7によって回転自在に支持されて駆動ギヤ8と
噛合し、その駆動ギヤ8から回転が伝達されるようにな
っている。
The input gear 5 is rotatably supported by a bearing 7 attached to the rotating shaft 4 and meshes with a drive gear 8 so that rotation is transmitted from the drive gear 8.

【0017】インプットギヤ5の円筒形内周面9と回転
軸4の円筒形外周面10間には径の異なる二つの保持器
11、12が組込まれている。
Between the cylindrical inner peripheral surface 9 of the input gear 5 and the cylindrical outer peripheral surface 10 of the rotating shaft 4, two retainers 11, 12 having different diameters are incorporated.

【0018】大径側保持器11はインプットギヤ5に固
定され、一方、小径側保持器12は軸受13を介して回
転軸4に回転自在に支持されている。その小径側保持器
12に取付けられたピン14は、大径側保持器10に形
成された周方向に長いピン孔15に挿入され、そのピン
孔15の両端にピン14が当接する範囲内において、大
径側保持器11と小径側保持器12は相対回転し得るよ
うになっている。
The large-diameter cage 11 is fixed to the input gear 5, while the small-diameter cage 12 is rotatably supported by the rotating shaft 4 via a bearing 13. The pin 14 attached to the small-diameter retainer 12 is inserted into a circumferentially long pin hole 15 formed in the large-diameter retainer 10 within a range where the pin 14 abuts both ends of the pin hole 15. The large-diameter side cage 11 and the small-diameter side cage 12 can rotate relative to each other.

【0019】大径側保持器11と小径側保持器12のそ
れぞれには複数のポケット16、17が周方向に等間隔
に形成され、径方向で対向するポケット16、17に跨
がるようにしてスプラグ18が組込まれている。
A plurality of pockets 16 and 17 are formed in each of the large-diameter side cage 11 and the small-diameter side cage 12 at equal intervals in the circumferential direction so as to straddle the radially opposed pockets 16 and 17. A sprag 18 is incorporated.

【0020】スプラグ18は、図8に示すように、小径
側保持器12に取付けられた弾性部材19によって両側
から押圧されている。その押圧によってスプラグ18は
外・内端のカム面20、21が円筒形内周面9および円
筒形外周面10と非係合の中立の状態に保持される。
As shown in FIG. 8, the sprags 18 are pressed from both sides by elastic members 19 attached to the small diameter side retainer 12. By the pressing, the sprags 18 are held in a neutral state in which the cam surfaces 20 and 21 at the outer and inner ends are disengaged from the cylindrical inner peripheral surface 9 and the cylindrical outer peripheral surface 10.

【0021】小径側保持器12のインプットギヤ5の側
面から外方に臨む端部の外周には、フランジ22と、そ
の一側にリング溝23とが設けられている。フランジ2
2の一側に設けられた摩擦板24は、リング溝23に取
付けられた弾性部材としての皿ばね25の押圧によって
フランジ22に押し付けられている。
A flange 22 and a ring groove 23 on one side are provided on the outer periphery of an end of the small diameter side retainer 12 facing outward from the side surface of the input gear 5. Flange 2
The friction plate 24 provided on one side of the pair 2 is pressed against the flange 22 by pressing a disc spring 25 as an elastic member attached to the ring groove 23.

【0022】皿ばね25は鋼板のプレス成形品から成
る。この皿ばね25は、図3および図4に示すように、
断面形状を直線とする直線状テーパ筒部25aと、その
小径端に滑らかに連続し、外表面を凹曲面とする断面円
弧状の曲線状テーパ筒部25bとを有し、前記曲線状テ
ーパ筒部25bの小径端部に複数のスリット25cを周
方向に間隔をおいて形成している。スリット25cは直
線状テーパ筒部25aの境界部に至り、隣接するスリッ
ト25c間に舌片25dが設けられている。
The disc spring 25 is made of a press-formed product of a steel plate. As shown in FIG. 3 and FIG.
A curved tapered cylindrical portion having a straight cross-sectional shape and a curved tapered cylindrical portion having an arcuate cross-section having a concave outer surface; A plurality of slits 25c are formed in the small-diameter end of the portion 25b at intervals in the circumferential direction. The slit 25c reaches the boundary of the linear tapered cylindrical portion 25a, and a tongue piece 25d is provided between the adjacent slits 25c.

【0023】図示の例では、直線状テーパ筒部25aに
曲線状テーパ筒部25bを直接連続させたが、両筒部間
に曲線状テーパ筒部25bより曲率半径の大きい円弧部
を設けて、直線状テーパ筒部25aに曲線状テーパ筒部
25bを滑らかに連続させるようにしてもよい。
In the illustrated example, the curved tapered tubular portion 25b is directly connected to the straight tapered tubular portion 25a. However, an arc portion having a larger radius of curvature than the curved tapered tubular portion 25b is provided between both tubular portions. The curved tapered tube portion 25b may be smoothly continuous with the linear tapered tube portion 25a.

【0024】上記の構成から成る皿ばね25において、
主たる変形は舌片25dが支配する。その舌片25dを
より変形し易くするため、各舌片25dに前記スリット
25cより短い補助スリット25eを設けている。
In the disk spring 25 having the above structure,
The main deformation is controlled by the tongue piece 25d. In order to make the tongue pieces 25d more easily deformed, each tongue piece 25d is provided with an auxiliary slit 25e shorter than the slit 25c.

【0025】皿ばね25の素材として、バネ鋼、例え
ば、SK5が使用されるが、SK材以外にも、機械構造
用鋼S60CやSUS等材料も使用可能である。板厚は
0.2〜1.0mm程度が好ましい。1.0mmを超え
ると、ばね荷重が過大となり、0.2mm以下では小径
側保持器12のフランジ22と摩擦板24の相互間に適
切な摩擦抵抗を付与することができない。
As a material of the disc spring 25, spring steel, for example, SK5 is used. In addition to the SK material, other materials such as S60C and SUS for mechanical structure may be used. The plate thickness is preferably about 0.2 to 1.0 mm. If it exceeds 1.0 mm, the spring load becomes excessive, and if it is 0.2 mm or less, an appropriate friction resistance cannot be provided between the flange 22 of the small diameter side retainer 12 and the friction plate 24.

【0026】図5は、図3および図4に示す皿ばね25
のたわみ量−ばね荷重曲線の実測図である。ここで皿ば
ね25の各部の寸法は下記の通りである。 大径端の外径D1 =52mm 小径端の外径D2 =42mm スリット25cのピッチP=30° スリット25cの幅W=3mm 直線状テーパ筒部25aのテーパ角度α=25° 曲線状テーパ筒部25bの曲率半径r=2mm 図5に示すたわみ量−ばね荷重曲線に示すように、皿ば
ね25は、たわみ量が概ね2〜4mmの範囲にばね荷重
がほぼ一定となるフラット領域Aを有する。皿ばね25
は、そのフラット領域A内のたわみ量でもってリング溝
23に取付けられている。
FIG. 5 shows the disc spring 25 shown in FIGS.
FIG. 4 is an actual measurement diagram of a deflection amount-spring load curve of FIG. Here, the dimensions of each part of the disc spring 25 are as follows. Outer diameter D 1 at the large diameter end = 52 mm Outer diameter D 2 at the small diameter end = 42 mm Pitch P of slit 25c = 30 ° Width W of slit 25c = 3 mm Taper angle α of linear tapered cylindrical portion 25a = 25 ° Curved taper The radius of curvature r of the cylindrical portion 25b is 2 mm. As shown in the deflection amount-spring load curve shown in FIG. 5, the disc spring 25 has a flat region A in which the spring load is substantially constant within a range of the deflection amount of approximately 2 to 4 mm. Have. Disc spring 25
Are attached to the ring groove 23 with the amount of deflection in the flat area A.

【0027】図1および図2に示すように、摩擦板24
は、フランジ22を介して回り止め機構26によって静
止部材としてのギヤケース1に回り止めされている。回
り止め機構26として、ここでは、フランジ22の外周
に設けた突片27をギヤケース1の内面に取付けた係合
板28の切欠部29に係合している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the friction plate 24
Is stopped by the gear case 1 as a stationary member by a rotation preventing mechanism 26 via the flange 22. Here, as the rotation preventing mechanism 26, a protruding piece 27 provided on the outer periphery of the flange 22 is engaged with a notch 29 of an engagement plate 28 attached to the inner surface of the gear case 1.

【0028】図1および図7に示すように、回転軸4と
アウトプットギヤ6との間には、回転軸4の回転をアウ
トプットギヤ6に伝達するトルクの伝達機構30が設け
られている。トルク伝達機構30は回転軸4の外周面と
アウトプットギヤ6の内周面間にトルク伝達リング31
を組込み、そのトルク伝達リング31と回転軸4とをス
プライン32によって相対的に回り止めし、このトルク
伝達リング31の外周に設けた突部33をアウトプット
ギヤ6の内周面に形成された切欠部34に挿入し、この
切欠部34と突部33との間に回転方向の遊びδを設
け、前記突部33と切欠部34の端面の係合によって回
転軸4の回転をアウトプットギヤ6に伝えるようにして
いる。
As shown in FIGS. 1 and 7, a torque transmitting mechanism 30 for transmitting the rotation of the rotating shaft 4 to the output gear 6 is provided between the rotating shaft 4 and the output gear 6. . The torque transmission mechanism 30 includes a torque transmission ring 31 between the outer peripheral surface of the rotating shaft 4 and the inner peripheral surface of the output gear 6.
The torque transmission ring 31 and the rotary shaft 4 are relatively prevented from rotating by a spline 32, and a projection 33 provided on the outer periphery of the torque transmission ring 31 is formed on the inner peripheral surface of the output gear 6. Inserted into the notch 34, a play δ in the rotational direction is provided between the notch 34 and the protrusion 33, and the rotation of the rotary shaft 4 is controlled by the engagement between the protrusion 33 and the end face of the notch 34. I'm trying to tell 6.

【0029】アウトプットギヤ6の一側方には摩擦リン
グ35が設けられている。摩擦リング35は前記スプラ
イン32によって回転軸4に対して回り止めされてい
る。
A friction ring 35 is provided on one side of the output gear 6. The friction ring 35 is prevented from rotating with respect to the rotation shaft 4 by the spline 32.

【0030】摩擦リング35の外周にはフランジ36
と、リング溝37とが設けられている。フランジ36の
一側にはサブギヤ38が設けられている。サブギヤ38
は摩擦リング35によって回転自在に支持され、その外
周に形成された歯の数はアウトプットギヤ6の外周に形
成された歯の数より少なくなっている。アウトプットギ
ヤ6およびサブギヤ38のそれぞれは車輪側ギヤ39と
噛合し、その車輪側ギヤ39からアウトプットギヤ6お
よびサブギヤ38が回転された場合に、サブギヤ38は
歯数差によってアウトプットギヤ6より低速度で回転す
るようになっている。
A flange 36 is provided on the outer circumference of the friction ring 35.
And a ring groove 37. A sub gear 38 is provided on one side of the flange 36. Sub gear 38
Is rotatably supported by a friction ring 35, and the number of teeth formed on the outer periphery thereof is smaller than the number of teeth formed on the outer periphery of the output gear 6. Each of the output gear 6 and the sub gear 38 meshes with a wheel-side gear 39, and when the output gear 6 and the sub-gear 38 are rotated from the wheel-side gear 39, the sub gear 38 is separated from the output gear 6 by a difference in the number of teeth. It rotates at a low speed.

【0031】サブギヤ38は、摩擦リング35のリング
溝37に取付けられた弾性部材としての皿ばね40によ
ってフランジ36に押し付けられている。
The sub gear 38 is pressed against the flange 36 by a disc spring 40 as an elastic member attached to the ring groove 37 of the friction ring 35.

【0032】ここで、皿ばね40は、摩擦板24を小径
側保持器12のフランジ22に押し付ける前記皿ばね2
5と同一の素材から形成されていると共に、構造もその
皿ばね25と同じであるため、説明を省略する。
Here, the disc spring 40 presses the friction plate 24 against the flange 22 of the small diameter side retainer 12.
5 and the structure is the same as that of the disc spring 25, and a description thereof will be omitted.

【0033】いま、図1に示す駆動ギヤ8からインプッ
トギヤ5に回転が伝達されると、摩擦板24によって回
転抵抗が付与された小径側保持器12とインプットギヤ
5の内周面に固定された大径側保持器11との間に回転
速度差が生じる。このため、大径側保持器11に設けら
れたポケット16と小径側保持器12に形成されたポケ
ット17との間に内周方向にずれが生じ、両ポケット1
6、17に跨がるようにして組込まれたスプラグ18が
インプットギヤ5の回転方向に傾動する。
Now, when the rotation is transmitted from the drive gear 8 to the input gear 5 shown in FIG. 1, the small diameter side retainer 12 to which the rotational resistance is given by the friction plate 24 and the inner peripheral surface of the input gear 5 are fixed. A rotation speed difference occurs between the large-diameter cage 11 and the large-diameter cage 11. For this reason, a gap is generated in the inner circumferential direction between the pocket 16 provided in the large diameter side cage 11 and the pocket 17 formed in the small diameter side cage 12, and both pockets 1 are formed.
The sprags 18 installed so as to straddle 6 and 17 tilt in the rotation direction of the input gear 5.

【0034】例えば、インプットギヤ5が図8の矢印で
示す方向に回転すると、スプラグ18は同図の左側に倒
れて、両端のカム面20、21がインプットギヤ5の内
周面9および回転軸4の外周面10に接触してクラッチ
が成立するスタンバイ状態となる。
For example, when the input gear 5 rotates in the direction indicated by the arrow in FIG. 8, the sprag 18 falls down to the left side in the figure, and the cam surfaces 20 and 21 at both ends are connected to the inner peripheral surface 9 of the input gear 5 and the rotating shaft. 4 comes into contact with the outer peripheral surface 10 to enter a standby state where the clutch is established.

【0035】ここで、回転軸4は、パートタイム式4輪
駆動車が2輪駆動で走行しているとき、前輪(被駆動
輪)からの回転が伝達されてインプットギヤ5の回転方
向と同方向に回転され、その回転速度はインプットギヤ
5の回転速度より速く回転するよう設定されているた
め、スプラグ18はインプットギヤ5の内周面9および
回転軸4の外周面10に係合せず、インプットギヤ5の
回転は回転軸4に伝達されない。
Here, when the part-time type four-wheel drive vehicle is traveling by two-wheel drive, rotation from the front wheels (driven wheels) is transmitted to the rotating shaft 4 so as to be in the same direction as the rotation direction of the input gear 5. The sprags 18 are not engaged with the inner peripheral surface 9 of the input gear 5 and the outer peripheral surface 10 of the rotating shaft 4 because the rotational speed is set to rotate faster than the rotational speed of the input gear 5. The rotation of the input gear 5 is not transmitted to the rotation shaft 4.

【0036】4輪駆動車の駆動輪がスリップして被駆動
輪の回転速度が低下し、あるいは停止し、その被駆動輪
からの回転伝達によって回転する回転軸4の回転速度が
インプットギヤ5の回転速度より低下すると、スプラグ
18がインプットギヤ5の内周面および回転軸4の外周
面に係合し、インプットギヤ5の回転が回転軸4に伝達
される。その回転軸4の回転はトルク伝達機構30を介
してアウトプットギヤ6に伝達され、被駆動輪が駆動さ
れる。
The rotational speed of the driven shaft of the four-wheel drive vehicle slips and the rotational speed of the driven wheel decreases or stops, and the rotational speed of the rotary shaft 4 rotated by the rotation transmission from the driven wheel changes the rotational speed of the input gear 5. When the rotation speed is lower than the rotation speed, the sprags 18 engage with the inner peripheral surface of the input gear 5 and the outer peripheral surface of the rotating shaft 4, and the rotation of the input gear 5 is transmitted to the rotating shaft 4. The rotation of the rotating shaft 4 is transmitted to the output gear 6 via the torque transmission mechanism 30, and the driven wheels are driven.

【0037】上記のような状態から自動車が前進からバ
ックに進行方向の切り換えが行われると、インプットギ
ヤ5は停止後、逆転されることになり、大径側保持器1
1と小径側保持器12の回転速度差によってスプラグ1
8は図8に示す状態の逆方向に傾動してインプットギヤ
5の内周面9および回転軸4の外周面10に接触する。
その接触状態において、回転軸4の回転速度がインプッ
トギヤ5の回転速度より速いと、スプラグ18は内周面
9および外周面10に係合せず、インプットギヤ5の回
転は回転軸4に伝達されないこととなる。
When the traveling direction of the vehicle is switched from forward to backward from the above state, the input gear 5 is stopped and then reversed, so that the large-diameter cage 1 is rotated.
1 and the rotation speed difference between the small diameter side cage 12 and the sprag 1
8 is tilted in the opposite direction to the state shown in FIG. 8 and comes into contact with the inner peripheral surface 9 of the input gear 5 and the outer peripheral surface 10 of the rotating shaft 4.
If the rotation speed of the rotating shaft 4 is higher than the rotation speed of the input gear 5 in the contact state, the sprag 18 does not engage with the inner peripheral surface 9 and the outer peripheral surface 10, and the rotation of the input gear 5 is not transmitted to the rotating shaft 4. It will be.

【0038】しかし、回転方向の切り換わりによって車
輪側ギヤ39からアウトプットギヤ6およびサブギヤ3
8が回転されるとき、両ギヤ6、38の歯数差によって
サブギヤ38はアウトプットギヤ6より低速度で回転す
る。このとき、サブギヤ38は皿ばね40の押圧により
フランジ36に押し付けられているため、回転軸4は制
動されて、トルク伝達機構30の遊びδがなくなるまで
にインプットギヤ5の回転速度より低下する。
However, when the rotation direction is switched, the output gear 6 and the sub gear 3
When the gear 8 is rotated, the sub gear 38 rotates at a lower speed than the output gear 6 due to the difference in the number of teeth between the gears 6 and 38. At this time, since the sub gear 38 is pressed against the flange 36 by the pressing of the disc spring 40, the rotating shaft 4 is braked, and the rotational speed of the sub gear 38 becomes lower than the rotational speed of the input gear 5 until the play δ of the torque transmission mechanism 30 disappears.

【0039】このため、スプラグ18は内周面9および
外周面10に係合してクラッチが成立し、インプットギ
ヤ5の回転がスプラグ18を介して回転軸4に直ちに伝
達される。
Therefore, the sprag 18 is engaged with the inner peripheral surface 9 and the outer peripheral surface 10 to establish a clutch, and the rotation of the input gear 5 is immediately transmitted to the rotating shaft 4 via the sprag 18.

【0040】このように、インプットギヤ5の回転方向
が切り換えられた場合に、回転軸4はサブギヤ38とフ
ランジ36の接触部に作用する摩擦抵抗により減速され
るため、2方向差動クラッチを直ちに差動させることが
できる。
As described above, when the rotation direction of the input gear 5 is switched, the rotating shaft 4 is decelerated by the frictional resistance acting on the contact portion between the sub gear 38 and the flange 36. Can be differential.

【0041】図1に示す実施の形態で示すように、小径
側保持器12に形成されたフランジ22に摩擦板24を
押し付ける弾性部材、および摩擦リング35のフランジ
36にサブギヤ38を押し付ける弾性部材として皿ばね
25および40を用いることにより、回転軸4が高速回
転し、あるいは回転方向が切り換わったとしても、各皿
ばね25、40はリング溝23、37から抜け出さず、
装着位置に常に保持される。
As shown in the embodiment shown in FIG. 1, an elastic member for pressing the friction plate 24 against the flange 22 formed on the small-diameter side retainer 12 and an elastic member for pressing the sub gear 38 against the flange 36 of the friction ring 35. By using the disc springs 25 and 40, the disc springs 25 and 40 do not come out of the ring grooves 23 and 37 even if the rotating shaft 4 rotates at a high speed or the rotation direction is switched.
Always held in the mounting position.

【0042】このため、2方向差動クラッチを確実に作
動させることができ、信頼性の高い2方向差動クラッチ
を得ることができる。
Therefore, the two-way differential clutch can be reliably operated, and a highly reliable two-way differential clutch can be obtained.

【0043】また、皿ばね25、40は、たわみ量−荷
重曲線において、荷重がほぼ一定のフラット領域を有
し、そのフラット領域内のたわみ量でもってリング溝2
3、37内に組込まれているため、皿ばね25、40の
寸法誤差や装着位置に左右されることなく摩擦板24お
よびサブギヤ38をほぼ一定の押圧力で押圧することに
なる。
The disc springs 25 and 40 have a flat area where the load is substantially constant in the deflection-load curve, and the ring groove 2 has a deflection amount in the flat area.
Since the friction plates 24 and the sub gear 38 are pressed with a substantially constant pressing force without being influenced by the dimensional errors of the disc springs 25 and 40 and the mounting position, they are incorporated in the insides 3 and 37.

【0044】このため、小径側保持器12およびサブギ
ヤ38に対してほぼ一定の摩擦力を付与することがで
き、2方向差動クラッチを高精度に作動させることがで
きる。
Therefore, a substantially constant frictional force can be applied to the small diameter side retainer 12 and the sub gear 38, and the two-way differential clutch can be operated with high accuracy.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上のように、この発明においては、皿
ばねによって摩擦板を押圧するようにしたので、回転軸
の回転速度の変化や回転方向の切り換わりによって皿ば
ねが装着位置から外れるという不都合の発生はなく、信
頼性の高い2方向差動クラッチを提供することができ
る。
As described above, in the present invention, since the friction plate is pressed by the disc spring, the disc spring comes off from the mounting position due to a change in the rotation speed of the rotating shaft or a change in the rotation direction. There is no inconvenience, and a highly reliable two-way differential clutch can be provided.

【0046】また、皿ばねは、その皿ばねの寸法誤差や
装着位置のバラツキに左右されることなく摩擦板を常に
ほぼ一定の押圧力でもって押圧するため、小径側保持器
には一定の摩擦抵抗力が付与されることになり、2方向
差動クラッチをきわめて高精度に作動させることができ
る。
Also, since the disc spring always presses the friction plate with a substantially constant pressing force without being influenced by the dimensional error of the disc spring or the variation of the mounting position, the fixed diameter side retainer has a constant friction. As a result, the two-way differential clutch can be operated with extremely high precision.

【0047】さらに、アウトプットギヤと回転軸との間
に回転方向の遊びを有するトルク伝達機構を設け、回転
軸と一体に回転する摩擦リングの外周上にアウトプット
ギヤの回転に対応して差速を発生するサブギヤを設け、
このサブギヤを皿ばねの押圧により摩擦リングの外周に
設けられたフランジに圧接して回転軸に回転抵抗を付与
したことにより、インプットギヤの回転方向が切り換え
られた場合にも2方向差動クラッチを直ちに作動状態と
することができる。
Further, a torque transmitting mechanism having a play in the rotating direction is provided between the output gear and the rotating shaft, and a differential gear corresponding to the rotation of the output gear is provided on the outer periphery of the friction ring rotating integrally with the rotating shaft. Provide a sub gear that generates speed,
By pressing this sub gear against a flange provided on the outer periphery of the friction ring by pressing a disc spring to impart rotational resistance to the rotation shaft, the two-way differential clutch can be used even when the rotation direction of the input gear is switched. It can be immediately activated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明に係る2方向差動クラッチの断面図FIG. 1 is a sectional view of a two-way differential clutch according to the present invention.

【図2】図1のII−II線に沿った断面図FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG.

【図3】図1に示す2方向差動クラッチに組込まれた皿
ばねの正面図
FIG. 3 is a front view of a disc spring incorporated in the two-way differential clutch shown in FIG. 1;

【図4】図3のIV−IV線に沿った断面図FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3;

【図5】図3に示す皿ばねのたわみ量−ばね荷重曲線を
示す図
FIG. 5 is a diagram showing a deflection-spring load curve of the disc spring shown in FIG. 3;

【図6】図1のVI−VI線に沿った断面図FIG. 6 is a sectional view taken along the line VI-VI of FIG. 1;

【図7】図1のVII −VII 線に沿った断面図FIG. 7 is a sectional view taken along the line VII-VII of FIG. 1;

【図8】図1のVIII−VIII線に沿った断面図8 is a sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 回転軸 5 インプットギヤ 6 アウトプットギヤ 11 大径側保持器 12 小径側保持器 16、17 ポケット 18 スプラグ 22 フランジ 24 摩擦板 25 皿ばね 25a 直線状テーパ筒部 25b 曲線状テーパ筒部 25c スリット 34 トルク伝達機構 35 摩擦リング 36 フランジ 38 サブギヤ 40 皿ばね δ 遊び Reference Signs List 4 rotating shaft 5 input gear 6 output gear 11 large-diameter side retainer 12 small-diameter side retainer 16, 17 pocket 18 sprag 22 flange 24 friction plate 25 disc spring 25a linear tapered tube portion 25b curved tapered tube portion 25c slit 34 Torque transmission mechanism 35 Friction ring 36 Flange 38 Sub gear 40 Disc spring δ play

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転軸上にインプットギヤと、アウトプ
ットギヤとを設け、前記回転軸の外周とインプットギヤ
の内周間に径の異なる二つの保持器を組込み、小径側保
持器のインプットギヤの側面から外方に突出する端部外
周にフランジを設け、このフランジの一側に静止部材と
の間で回り止めされた摩擦板と、この摩擦板をフランジ
に押し付ける弾性部材とを設け、前記摩擦板によって回
転抵抗が付与された小径側保持器とインプットギヤと共
に回転する大径側保持器の相対的な回転により、両保持
器のポケットに跨がって組込まれたスプラグを、その両
端が回転軸の外周面とインプットギヤの内周面に接触す
るまで傾動させるようにした2方向差動クラッチにおい
て、前記弾性部材が、小径側端部の周方向に複数のスリ
ットが形成された皿ばねから成ることを特徴とする2方
向差動クラッチ。
An input gear and an output gear are provided on a rotating shaft, and two cages having different diameters are incorporated between an outer periphery of the rotating shaft and an inner periphery of the input gear. A flange is provided on the outer periphery of the end protruding outward from the side surface of the friction plate, a friction plate that is prevented from rotating with a stationary member on one side of the flange, and an elastic member that presses the friction plate against the flange is provided. By the relative rotation of the small-diameter retainer to which rotational resistance is given by the friction plate and the large-diameter retainer that rotates with the input gear, the sprags built across the pockets of both retainers In a two-way differential clutch configured to be tilted until it comes into contact with an outer peripheral surface of a rotating shaft and an inner peripheral surface of an input gear, the elastic member has a plate having a plurality of slits formed in a circumferential direction at a small-diameter end. A two-way differential clutch comprising a spring.
【請求項2】 前記回転軸とアウトプットギヤとの間
に、回転軸の回転をアウトプットギヤに伝えるトルク伝
達機構を設け、このトルク伝達機構に回転方向の遊びを
形成し、前記アウトプットギヤの一側方に設けられた摩
擦リングを回転軸に対して回り止めし、この摩擦リング
の外周に前記アウトプットギヤの回転に対応して差速を
発生するサブギヤと、そのサブギヤを摩擦リングの外周
に設けられたフランジに押し付ける弾性部材を取付け、
その弾性部材が、小径側端部の周方向に複数のスリット
が形成された皿ばねから成る請求項1に記載の2方向差
動クラッチ。
2. A torque transmitting mechanism for transmitting rotation of a rotating shaft to an output gear is provided between the rotating shaft and an output gear, and the torque transmitting mechanism has a play in a rotating direction. A friction ring provided on one side of the friction ring is prevented from rotating with respect to the rotation shaft, and a sub-gear that generates a differential speed corresponding to the rotation of the output gear on the outer periphery of the friction ring; Attach the elastic member that presses to the flange provided on the outer circumference,
2. The two-way differential clutch according to claim 1, wherein said elastic member comprises a disc spring having a plurality of slits formed in a circumferential direction at a small diameter side end.
【請求項3】 前記摩擦板を押圧する皿ばね、および前
記サブギヤを押圧する皿ばねが、たわみ量−荷重曲線に
おいて、荷重がほぼ一定となるフラット領域を有し、そ
のフラット領域内のたわみ量でもって組込まれている請
求項2に記載の2方向差動クラッチ。
3. A belleville spring for pressing the friction plate and a belleville spring for pressing the sub-gear have a flat area where a load is substantially constant in a deflection-load curve, and the deflection in the flat area. 3. The two-way differential clutch according to claim 2, wherein the two-way differential clutch is incorporated.
【請求項4】 前記摩擦板を押圧する皿ばね、および前
記サブギヤを押圧する皿ばねが、断面形状を直線と直線
状テーパ筒部と、その直線状テーパ筒部の小径端に滑ら
かに連続し、外表面を凹曲面とする断面円弧状の曲線状
テーパ筒部とを有し、前記曲線状テーパ筒部にスリット
が形成された構成から成る請求項2又は3に記載の2方
向差動クラッチ。
4. A disk spring for pressing the friction plate and a disk spring for pressing the sub-gear smoothly have a sectional shape linearly and linearly continuous with a tapered cylindrical portion and a small-diameter end of the linear tapered cylindrical portion. The two-way differential clutch according to claim 2, further comprising: a curved tapered cylindrical portion having an arcuate cross-section having an outer surface having a concave curved surface, wherein a slit is formed in the curved tapered cylindrical portion. .
【請求項5】 前記スリットが、曲線状テーパ筒部の小
径端から直線状テーパ筒部の境界部分まで形成されてい
る請求項4に記載の2方向差動クラッチ。
5. The two-way differential clutch according to claim 4, wherein the slit is formed from a small-diameter end of the curved tapered tubular portion to a boundary portion of the linear tapered tubular portion.
【請求項6】 前記直線状テーパ筒部が曲線状テーパ筒
部より剛性が高くされた請求項4又は5に記載の2方向
差動クラッチ。
6. The two-way differential clutch according to claim 4, wherein the linear tapered cylinder has higher rigidity than the curved tapered cylinder.
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