JP2001506353A - オーバランニング・コイルバネ・クラッチの改良されたコイルバネ - Google Patents

オーバランニング・コイルバネ・クラッチの改良されたコイルバネ

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JP2001506353A JP52771098A JP52771098A JP2001506353A JP 2001506353 A JP2001506353 A JP 2001506353A JP 52771098 A JP52771098 A JP 52771098A JP 52771098 A JP52771098 A JP 52771098A JP 2001506353 A JP2001506353 A JP 2001506353A
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エル.,ジュニア. カーネイ,ヒュー
ジー. キッシュ,ジュールス
ジェイ. イザベル,チャールズ
エル. ノーレン,ウイリアム
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Sikorsky Aircraft Corp
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    • 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
    • F16D41/20Freewheels or freewheel clutches with expandable or contractable clamping ring or band
    • F16D41/206Freewheels or freewheel clutches with expandable or contractable clamping ring or band having axially adjacent coils, e.g. helical wrap-springs

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Abstract

(57)【要約】 オーバランニング・バネ・クラッチ・アッセンブリに使用するコイルバネ(50)は、該コイルバネ(50)を中心付すると共に支持するための中央アーバ(16)を有する。コイルバネ(50)は、該コイルバネ(50)の各端部に配置されたティーザコイル(52)と、ティーザコイルの中間にに配置された中央コイル(54)、およびティーザコイル(52)と中央コイル(54)との間に配置された転位コイル(56)を含んでいる。コイルバネ(50)は、バネ・クラッチ・アッセンブリの中央アーバ(16)によって規定される対応する外部面(56ES)に本質的に相補形である境界面(56IS)を有する転位コイル(60)によって特徴付けられる。そのような相補形である関係は、オーバランニング動作モードにおける転位コイル(56)の半径方向撓みを制限し、コイルバネ(50)の振動曲げ応力を減少させる。

Description

【発明の詳細な説明】 オーバランニング・コイルバネ・クラッチの改良されたコイルバネ 技術分野 この発明は、オーバ・ランニング・バネ・クラッチ・アッセンブリに係り、特 にオーバランニング動作モードにおけるティーザおよび転位コイルの振動曲げ応 力を減らすための改良されたコイルバネに関する。 発明の背景 高トルク用、例えばヘリコプタガスタービンエンジンからのトルクの変化に対 して適切であるオーバランニング・クラッチは、過去10年間、研究されかつ発 展している。従って、推進力は、動作の信頼性における予期された利得、すなは ち、比較的に低い数の構成部品の動作の信頼性、および通常の傾斜ローラ又は遠 心クラッチに比べて、バネクラッチの組立/分解の容易さに基づいている。 オーバ・ランニング・バネ・クラッチは、対向端の回転の差に応じてコイルバ ネが半径方向に伸縮する原理によって動作する。コイルバネは、伸びた状態にお いて、入力および出力クラッチ部材と摩擦的に係合し、収縮した状態において、 クラッチ部材から離脱して、オーバランニング状態になる。後者に関して、駆動 源がダウンスロットルである時、またはヘリコプタの分野において主ドアが自動 回 転状態にあるとき、オーバランニング状態は動作モードであり、出力部材の回転 速度が入力部材の回転速度を越える。 この原理は、第1図に示されているような、代表的な従来技術のバネ・クラッ チ・アッセンブリを参照することによって、良く理解できる。バネ・クラッチ・ アッセンブリ10は、入力クラッチ部材12、出力クラッチ部材14、中央アー バ16、およびコイルバネ20によって構成されている。示されているように、 入出力クラッチ12、14は、同軸方向に並べられ、かつ小さな隙間22によっ て分離されている。さらに、入力クラッチ部材12は、駆動源24例えばヘリコ プタガスタービンエンジンによって駆動され、出力クラッチ部材14は、駆動出 力を供給するための手段として一体に形成されたピニオン25を含んでいる。 コイルバネ20は、入出力クラッチ部材12、14の内部で同軸状に並んで配 置され、コイルバネ20のほぼ2分の1が各クラッチ部材12、14内に配置さ れ、その間の隙間22を橋絡する。さらに、コイルバネ20は、入力クラッチ1 2に結合されそれと一緒に回転するアーバ16によって、中心位置に配置され、 支持される。コイルバネ20の中心端は、入出力クラッチ12と14の円筒状内 面12IS,14ISと摩擦接触して配置されているティーザコイル26を含んでい る。ティーザコイル26の推進力については、次のパラグラフ述べられている。 動作において、入力クラッチ部材12の回転速度が出力クラッチ部材14の回 転速度越える時に、トルク駆動が行われる。この動作モードにおいて、ティーザ コイル26は、出力ハウジング14の円 筒状内面14IS摩擦係合し、コイルバネ20を巻き戻し、かつ入出力クラッチ部 材12、14の円筒状内面12IS,14ISに対して外方向に伸びる。コイルバネ 20の連続する伸びによって、入力クラッチ12から出力クラッチ14まで高レ ベルのトルク駆動を行うのに充分な摩擦トルクが発生する。 オーバランニングは、出力クラッチ部材14が回転するコイルバネ20を凌ぐ 時に達成される。この動作モードにおいて、出力クラッチ部材14は、ティーザ コイル26にコイルバネ20を巻過ぎにさせ、コイルバネ20を収縮させ、出力 クラッチ部材14を回転自由にする(ティーザコイル26に関連する摩擦ドラッ グであるけれども)。オーバランニングモードにおいて、コイルバネは敷かれ、 かつティーザコイル26とクラッチ部材12、14の円筒状内面12IS,12IS との間の臨海寸法関係を維持する中央のアーバ16によって中心付けされる。こ のことは、正しい動作に対して、ティーザこのことは26が、例えばオーバラン ニングモードからトルク駆動までの変化の間にクラッチ部材12、14への臨海 静止摩擦力を生じさせる。 コイルバネが、二重の方法において、バネ・クラッチ・アッセンブリを動作さ せトルク荷重を伝達させつために動作する限り、そのような仕様がコイルバネを 複雑な構造にしていることは明らかである。米国特許4,570,318、およ び米国特許4,938,333は、なかんずく、応力および/若しくは応力集中 を軽減するための種々な変更および改良について述べている。 発明の概要 本発明の目的は、コイルバネのティーザおよび転位コイルの曲げ応力を減らす オーバランニング・バネ・クラッチ用のコイルバネを提供することである。 この目的および他の目的は、オーバランニング動作モードにおいてコイルバネ を中心付けしかつ支持するための中央アーバを有するオーバランニング・バネ・ クラッチに使用するコイルバネによって、達成される。コイルバネは、各端部に 配置されたティーザコイルと、ティーザコイルの中間にに配置された中央コイル 、およびティーザコイルと中央コイルの間に隣り合って配置された転位コイルを 、含んでいる。コイルバネは、バネ・クラッチ・アッセンブリの中央アーバによ って規定される対応する外部ベアリング面に本質的に相補形であるインターフェ イス面を有する転位コイルによって特徴付けされる。そのような本質的に相補関 係によって、オーバランニング動作モードにおいて、転位コイルの半径方向の屈 曲が制限され、コイルバネの振動曲げ応力が低減される。 図面の簡単な説明 本発明と本発明の特徴および利点は次の図面を参照しながら考慮することによ って、より完全に理解できるものである。 第1図は、駆動トルク用のコイルバネを含み、入力クラッチと出力クラッチと の間のオーバランニングを容易にするためのコイルバネを含み、オーバランニン グ・バネ・クラッチ・アッセンブリの、内部詳細と配置を示すオーバランニング ・バネ・クラッチ・アッセ ンブリの部分断面図である。 第2図は、ティーザと転位コイルの断面形状寸法を示すための、従来技術のコ イルバネの出力端を通しての断面図である。 第3図は、本発明によるコイルバネの分離された斜視図である。 第4図は、ティーザと転位コイルの断面形状寸法を示すための、本発明による コイルバネの出力端を通しての断面図である。 第5図は、転位コイルバネの内部境界面、がオーバランニング・クラッチ・ア ッセンブリの中央アーバのベアリング面に本質的に相補形である、本発明のコイ ルバネの転位コイルの拡大図である。 第6a図は、コイルバネの内部境界面がスプライン又は扇形の形状を有する中 央アーバの外部ベアリング面に本質的に相補形出ある、本発明の実施例を示す、 第4図の6a−6a線に沿ってとられた断面図である。 第6b図は、コイルバネの内部境界面が、円錐形状を有する中央アーバの外部 ベアリング面に本質的に相補形である、本発明の実施例を示すコイルバネの縦方 向軸に沿ってとられた断面図である。 発明を実施するための最良な形態 本発明によるコイルバネは、オーバランニング動作モードにおける振動曲げ応 力を低減させるために、ティーザおよび転位コイルの内部形状に沿って適合され る。ここで使用されているように、オーバランニング動作モードは、出力クラッ チ部材の回転速度が入力クラッチ部材の回転速度を越えるバネクラッチ・アッセ ンブリのいか なる動作モードとして規定される。その例として、出力クラッチ部材は全オーバ ランニング速度で回転し、入力クラッチ部材は完全に停止している最高速オーバ ランニングモードがある。さらに他の例として、出力クラッチ部材の回転速度が 出力クラッチの回転速度よりも僅かに大きい、例えば出力クラッチ部材の速度よ りも1%だけ大きい99%差動オーバランニングモードがある。 本発明のコイルバネの修正と改良をより良く理解させるために、従来技術のコ イルバネ20、特にティーザおよび転位コイルについての比較を行う。第2図に おいて従来技術のティーザおよび転位コイル26および28の構成を明らかにす るために、従来技術のコイルバネ20の拡大断面図が示されている。図示と検討 を容易にするために、コイルが出力クラッチ部材と係合するコイルバネ20の出 力端のみが示されている。従って、ティーザおよび転位コイル26、28の種々 な特徴を検討するにあったて、コイルバネ20の入力端と鏡像関係にあることと 、ティーザおよび転位コイル26、28が全コイルバネ20に対して二重になっ ていることを理解すべきである。 ティーザコイル26は、本質的に円筒状外部面26ESおよび本質的に一定の半 径方向の高さを規定する4つの個々のコイルによって構成される。発明の背景に おいて検討したように、ティーザコイル26の円筒外面26ESは出力クラッチ1 4の円筒内面14に係合し、バネ・クラッチ・アッセンブリの動作すなわちオー バランニングを行わせる。ティーザ26が、出力クラッチ部材14の内部半径寸 法R24/26に対して、始めは特大であり、ティーザコイル26の半径 方向たかさH26の関数である半径方向のスティフネスを有することを解すべきで ある。この形状および堅さ特性の組み合わせは、ティーザコイル26の所望の予 荷重、すなわちバネ・クラッチ・アッセンブリ10の正当な機能を果たす。図示 されているように、ティーザコイル26の半径方向の高さは、転位コイル28に よって規定される最大半径方向の高さH28の約1/2であり、所望の堅さ特性を 生じる。従来技術のコイルバネ20の転位コイル28は、ティーザコイル26か ら一連の一定応力コイル34までのトルクレベルを徐々に増すように機能する、 中心コイルとして後述する、9つの個々のコイルによって構成されている。さら に詳しくは、転位コイル28は、ティーザコイル26に近い6つの外側コイル3 0、および中心コイル30に近い内側コイル32を含んでいる。外側コイル30 は、ティーザコイル26の予荷重半径R14/26から外側転位コイル32の半径R3 2 までの半径を少し減少させる。そのような半径の減少によって、コイルバネ2 0とクラッチ部材の各々、またはトルク駆動動作モードにおいて半径方向外方向 に延ばすか又はオーバランニング動作モードにおいて内方向に収縮させるための 中央アーバ16の各々の間にひつような隙間CGを形成させる。外側転位コイル 28の内面30ISは、ティーザコイル26から内側転位コイル32までの半径方 向高さを徐々に遷移させるために傾斜している。そのようにして、徐々に厚みを 遷移させることによって転位コイル28における応力集中を和らげている。 従来技術のコイルバネ20は原型テストを受けているけれども、 発明者たちは、さらなるテストすなわち全てのシステム構成要素が一体にされて いるテストに関して、従釆のコイルバネ20においては、高振動曲げ応力が発生 されることを発見した。さらに詳しくは、高振動応力は、第1の転位コイル30 −1の早まった故障となったオーバランニング動作モードの間に、ティーザコイ ル26の外側の転位コイル30において、高振動応力が発生した。問題の根源は 全く分からないけれども、結合された動的システムの振動捩り変位は、従来技術 のコイルバネ20の動特性であると信じられる。さらに他の説明では、ティーザ コイル26と各クラッチ部材14との接合面に沿う製造異常による自己誘導発振 変位について、述べられている。そのような製造異常は、ティーザコイル26の 摩擦ドラッグを増減させる結果をもっており、望ましくない振動荷重を生じる。 問題の本質または根源に拘わらず、高振動曲げ応力が転位コイル28の大きな半 径方向変位(仮想線で示されている)の結果であることと、そのような振動応力 が、バネがオーバランニングモードからトルク駆動動作モードまで変わるときに 発生される低サイクル現象であることが、決定されている。ティーザコイルにド ラッグトルクを生じさせる種々な要素は、そのような半径方向の変位によるもの であることも、分かっている。これらの要素は、ティーザコイルと出力クラッチ 部材間の摩擦係数、クラッチ部材に係合するティーザコイルの数、ティーザコイ ルに作用する干渉圧力または予荷重、アーバを回転させることによって生じる遠 心力、および一つのコイルから隣接する分離されたコイルまでの曲げモーメント の総和を、含んでいる。 第3図は、オーバランニング・バネ・クラッチ・アッセンブリ(図示せず)に 使用するための、本発明によるコイルバネ50の分離された斜視図である。コイ ルバネ50は、該コイルバネ50の対向端に配置されたティーザコイル52、テ ィーザコイル52の中間に配置された中央コイル54、およびティーザコイル5 2と中央コイル54の間および隣接して配置された転位コイル56によって構成 されている。機能的に、ティーザコイル52は、コイルバネ50に係合または離 脱させるためにオーバランニング・バネ・クラッチ・アッセンブリの同軸状に並 んだ入力および出力クラッチ部材(図示せず)に摩擦係合し、トルク駆動してク ラッチ部材間をオーバランニング状態にする。転位コイル56はトルクレベルを ティーザコイル52から中央コイル54まで徐々に増加させ、中央コイル54は 、コイルバネ50を通しての多数のトルク荷重を伝達する。 説明した実施例において、コイルバネ50は、約0.283lbSm/in3( 7.83g/cm3)の物質濃度を有する高コバルト鋼(すなわち、Co>10% )からなる。さらに、コイルバネ50は、ほぼ5,500in−lbS(621 .4Nm)の静止トルクと、入出力クラッチを介してのほぼ3600in−lb S(406.7Nm)の振動トルクを駆動するように形成されており、約23, 000revs/minで動作する。特定の選択された物質と個々のコイルの正 確な形状は用途によって変わるけれども、各ティーザコイル52と各転位コイル 56の幅寸法W1は、一定にして、約0.044インチ(0.1cm)から約0 .044インチ(0.11cm)に等しい。各中央コイル54の幅寸法は、“ク ロスーオーバ” コイルの中心で、約0.040インチ(0.1cm)から約0.50インチ(1 .27cm)まで指数的に変わる。そのような指数的に変わる幅寸法によって、 中央コイル54において軸方向応力の均等な配分が行われる。さらにまた、ティ ーザコイル52は潤滑流体がティーザコイル52と各クラッチ部材との間の摩擦 面に沿って供給されることを確実にするための円周方向に離間された溝58を含 んでいる。そのような溝58の配置とそれによってアフェクトされるバネ均衡特 性に関するさらなる詳細は、キッシュ(Kish)による米国特許4,690, 390に0いて述べられている。 第4図は、第2図に示す従来技術のコイルバネ20に対応する、本発明による コイルバネ20の拡大断面図を示す。前述したこれらの例えば中央アーバ16に 機能的に等しい素材である入出力クラッチ12、14は前に付した符号と同一の 符号が付されている。次の説明から明らかなように、コイルバネ50のティーザ および転位コイル52、56は、振動曲げ応力を減らすように改良され、特に、 そのような振動曲げ応力を、転位コイル16におけるコイルバネ50の許容疲れ 応力以下に維持するように改良されている。中央アーバ16がコイルバネ50の 内部形状に基づいて同様に改良されたことは明らかであるけれども、コイルバネ 50の改良は、中央アーバ16の所定の外部形状に基づくものである。 ティーザコイル52は、2つの個々のコイル、すなわち、それぞれ、円筒状に 形成された外部面52ESと円錐状に形成された内部面52ISを有する第1および 第2のコイル52−1と52−2によって構成されている。円筒状外部面52ES は、出力クラッチ部材14 の内部面14ISに係合し、コイルバネ50に作動させ、またはオーバランニング を行わせる。好ましい実施例においては、ティーザコイル52の断面形状、すな わち、初期の半径方向寸法と横方向強さは、全速オーバランニング状態の間の約 3.5in−lbs(0,395Nm)の摩擦ドラッグトルクと、99%差動速 度オーバランニング状態で約9,4in−lbs(1,06Nm)の摩擦ドラッ グ速度を生じさせる。さらに詳しくは、円筒状外部面52ESは、出力クラッチ部 材の内部面14ISによって規定される半径方向寸法R14/52の約100,5%で ある初期のすなわち組立前の半径方向寸法を規定する。円錐状内部面52ISは第 1のティーザコイル52−1から最外側転位コイル56−1までの半径方向の高 さ/強さを急速に増加させる。半径方向強さの急速な増加によって、基本的に支 持されていないティーザコイル52の性質が和らげられ、オーバランニング動作 モードにおいて半径方向にそらす。好ましい実施例において、第1のティーザコ イル52−1の平均半径方向の高さH52-1は転位コイル56によって規定される 最大半径方向高さH56の約43%から約57%までの間である。さらに、第2の ティーザコイル52−2の平均半径方向高さH52-2は転位コイル56の最大半径 方向高さH56の約68%から約82%の間である。 転位コイル56は、ティーザコイル52に近い5つの外側転位コイル60と中 央コイル54に近い6つの内側転位コイル62に補助分割される11の個々のコ イルによって構成されている。外側転位コイル60の外部面は、ティーザ構成さ れて52の予荷重半径方向寸法R14/52から内側転位コイル62の半径方向寸法 R62までの半 径を減少させる。そのような半径方向の寸法差によって、コイルバネ50とクラ ッチ部材の各々(出力クラッチ部材14のみが第4図に示されている)との間に 小さな隙間CG1が形成される。トルク駆動動作モードの間に、転位および中央コ イル56、54は、クラッチ部材によって係合し、隙間CG1を閉じ、同時に、コ イルバネ50と中央アーバ16との間に別の隙間(図示せず)を生じる。そのよ うに、コイルバネ50はアーバ16から離脱し、入力クラッチ部材から出力クラ ッチ部材までトルクを駆動する。 第4および5図において、転位コイル56の各々は、本質的に、中央アーバ1 6の外部ベアリング面と相補形である内部境界面を規定する。ここで使用される 背景において、本質的に“相補形”とは、各内部境界面56ISが、中央アーバ 16の外部ベアリング面と連続であるか、又は組立を容易にするためのおよび/ 若しくは撓み運動すなわち中央アーバの揺れを、転位コイルの変位なくして、小 さい程度に調節するための小さな隙間CG2によって分離されているかのいずれか である。好ましい実施例においては、そのような隙間CG2は外側の転位コイル6 0に対して設けられ、内側の転位コイル62の内部半径方向寸法R60Iを増すこ とによって生成される。さらに詳しくは、内部半径寸法R60IとR62Iとの間の寸 法差は、約0,012インチ(0,03cm)から0,006インチ(0,01 5cm)までの間である。述べられた実施例において、半径寸法R60IとR62Iと の寸法差によって生じる隙間CG2は、内側転位コイル62と外側クラッチ部材1 4との間の隙間CG1に等しい。 オーバランニング動作モードにおいて、外部ベアリング面16ES に対する境界面56ISの本質的な相補形関係は、転位コイル56の半径方向変位 を制限する。発明の最も広い意味において、各境界面56ISが、本質的に、中央 アーバ16の対応する外部ベアリング面16ESに本質的に相補形であれば、境界 面56ISと外部ベアリング面16ESは断面形状を有する。例えば第6a図におい て、転位コイル56は、本質的に一定の半径方向寸法を有する円筒状の境界面5 6ISを規定し、中央アーバ16は扇形またはスプライン形状を形成する。この実 施例において、円筒状に形成された境界面56ISは、各スプラインの頂上部によ って規定される外部ベアリング面16ESに相補形である。さらに他の例は、第6 b図に示されており、中央アーバ16は多重の素材16aと16bからなり、一 つの素材は円錐形状である。この例においては、外側の転位コイル60は、円錐 形状すなわち中央アーバの外部ベアリング面16ESに適合し、転位コイル60の 半径方向の撓みを制限する。 表1は、従来技術のコイルバネの各ティーザコイルと転位コイルおよび本発明 のコイルバネの各ティーザコイルと転位コイルで発生する最大振動曲げ応力を示 す。 表1の試験によって、本発明のコイルバネにおいて(すなわち第1の転位バネ において)発生したピーク振動曲げ応力は、従来技術のコイルバネにおいて(す なわち第1の転位コイル又はいかなるコイルにおいて)発生したピーク曲げ応力 よりも約40%以下である。 本発明のコイルバネは、特定の数のコイル、特定の幅または特定の半径方向の 高さを有する個々のコイルについて述べられているけ れども、発明の精神と範囲内で種々の変形を行うことが出来ることは、理解でき るものである。例えば、各コイルの幅、高さ、および半径方向寸法は、バネ・ク ラッチ・アッセンブリの設計トルクおよび回転速度によって変わる。他の変形は 、転位コイルの数、ティーザコイルの初期の予荷重、およびバネ・クラッチ・ア ッセンブリの正しい不干渉動作を生じるために必要な隙間の大きさを含んでいる 。 要するに、発明のコイルバネ50の各転位コイル56は中央アーバ16の外部 ベアリング面と本質的に相形形であるように形成されており、その形状は、転位 コイル56の半径方向変位(すなわち、発生したピーク曲げ応力)を制限する。 さらに、本発明のコイルバネ50は、円錐状に形成された初期面52ISを有する 2つのティーザコイル52を、該ティーザコイル52の半径方向高さを急激に増 すために使用する。上述した要素たとえば摩擦係数、干渉圧力または予荷重およ びティーザコイル52に作用するトルクレベルの総和は、繰り返して試験される けれども、半径方向の高さの変移は、ティーザコイル52に発生した曲げ応力を 減らす急速な強さ変移を生じる。逆に、従来技術のコイルバネは、比較的に低い 半径方向強さの値を生じる本質的に一定の半径方向高さを有する4つのティーザ コイルを使用している。外側の転位コイルの支持されない形状に共同してこれら の望ましくない強さ特性は、大きな半径方向撓みと高曲げ応力を生じる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 キッシュ,ジュールス ジー. アメリカ合衆国,コネチカット 06460, ミルフォード,イースト ブロードウェイ 749 (72)発明者 イザベル,チャールズ ジェイ. アメリカ合衆国,コネチカット 06098, ウィンステッド,アールエフディー ナン バー 2 (72)発明者 ノーレン,ウイリアム エル. アメリカ合衆国,コネチカット 06611, トルンブル,ジェイド ツリー レーン 32

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.コイルバネの各端部に配置されたティーザコイル(52)と、該コイルバネ の中間に配置された中央コイル(54)、およびティーザコイル52と中央コイ ル54との間に配置された転位コイル(56)を含み、コイルバネ(50)は、 オーバランニング動作モードにおいてコイルバネ(50)を中心付しかつ支持す るための中央アーバ(16)を有するオーバランニング・バネ・クラッチ・アッ センブリにおいて使用するために動作的であり、該中央アーバ(16)が転位コ イル(56)の各々に対応する外部ベアリング面(16ES)を有するコイルバネ (50)であって、 前記転位コイル(56)の各々は境界面(56IS)を規定し、該境界面(56IS )は、オーバランニング動作モードにおいて前記転位コイル(56)の撓みを 制限するための対応する外部ベアリング面(16ES)に本質的に相補形である、 ことを特徴とするコイルバネ(50)。 2.前記転位コイル(56)の境界面(56IS)が本質的に円筒形状を規定する 、ことを特徴とする、特許請求の範囲第1項に記載のコイルバネ(50)。 3.前記転位コイルバネ(56)が外側および内側転位コイル(60、62)を 含み、前記外側の転位コイル(60)が内部半径方向寸法R60)を規定すると共 に前記内側の転位コイル(62)が内部 半径寸法(R62)を規定し、前記外側の転位コイル(60)の内部半径寸法(R60 )が前記内側の転位コイル(62)の内部半径寸法(R62)よりも大きい、こ とを特徴とする、特許請求の範囲第1項に記載のコイルバネ(50)。 4,前記内側および外側のの転位コイル(60、62)の前記内部半径寸法(R60 20 )が寸法差を規定し、前記寸法差が約0.012インチ(0.012cm )カラ約0.006インチ(0.015cm)までの間の値を有する、ことを特 徴とする特許請求の範囲第3項において記載のコイルバネ(50)。 5,前記転位コイル(56)の前記境界面(56IS)が、本質的に、円筒形状を 規定すると共に、さらにティーザコイル(52)の各々が内部面(52IS)を有 し、該内部面(52IS)が、本質的に、円錐状を規定する、ことを特徴とする、 特許請求の範囲第1項に記載のコイルバネ(50) 6.さらに、前記ティーザコイル(52)と前記転位コイル(56)が複数の個 々のコイルを有し、該個々のコイルが一定の幅寸法を有する、ことを特徴とする 、特許請求の範囲第5項のコイルバネ(50)。 7.前記転位コイル(56)が最大半径方向高さ(H56)を規定し、前記ティー ザコイルが第1および第2のティーザコイル(52−1、 52−2)を含み、該第1および第2のティーザコイル(52−1、52−2) が、平均半径方向高さ(H52-152-2)を規定し、前記第1のティーザコイル( 52−1)が前記転位コイル(56)の前記最大半径方向高さ(H56)の約43 %から約57%までの間であり、かつ前記第2のティーザコイル(52−2)の 前記平均半径高さ(H52-2)が前記転位コイル(56)の最大半径方向高さ(H56 )の約68%から約80%までの間である、ことを特徴とする、特許請求の範 囲第6項において記載のコイルバネ(50)。 8.コイルバネの各端部に配置されたティーザコイル(52)と、該コイルバネ の中間に配置された中央コイル(54)、およびティーザコイル52と中央コイ ル54との間に配置された転位コイル(56)を含み、さらに、オーバランニン グ動作モードにおいてコイルバネ(50)を中心付しかつ支持するための中央ア ーバ(16)を有し、該中央アーバ(16)が転位コイル(56)の各々に対応 する外部ベアリング面(16ES)を有するコイルバネ(50)を有するオーバラ ンニング・バネ・クラッチであって、 前記コイルバネ(50)の前記転位コイル(56)の各々は境界面(56IS) を規定し、該境界面(56IS)は、オーバランニング動作モードにおいて前記転 位コイル(56)の撓みを制限するための対応する外部ベアリング面(16ES) に本質的に相補形であることを特徴とする、オーバランニング・バネ・クラッチ 。 9.前記転位コイル(56)の境界面(56IS)が本質的に円筒形 状を規定する、ことを特徴とする、特許請求の範囲第8項に記載のオーバランニ ング・バネ・クラッチ。 10.前記コイルバネ(50)の前記転位コイルバネ(56)が外側および内側 転位コイル(60、62)を含み、前記外側の転位コイル(60)が内部半径方 向寸法(R62)を規定すると共に前記内側の転位コイル(62)が内部半径寸法 (R62)を規定し、前記外側の転位コイル(60)の内部半径寸法R62)が前記 内側の転位コイル(62)の内部半径寸法R62)よりも大きく、前記外側の転位 コイル(60)と前記中央アーバ(16)との間に隙間CG2)を生じることを特 徴とする、特許請求の範囲第8項に記載のオーバランニング・バネ・クラッチ。 11.前記隙間(CG2)が約0,012インチ(0,03cm)から約0,00 6インチ(0,015cm)までの間の値である、ことを特徴とする特許請求の 範囲第10項において記載のオーバランニング・バネ・クラッチ。 12.前記転位コイル(56)の前記境界面(56IS)が、本質的に、円筒形状 を規定すると共に、さらにティーザコイル(52)の各々が内部面(52IS)を 有し、該内部面(52IS)が、不質的に、円錐状を規定する、ことを特徴とする 特許請求の範囲第8項に記載のオーバランニング・バネ・クラッチ。 13.さらに、前記コイルバネ(50)の前記ティーザコイル(52)と前記転 位コイル(56)が複数の個々のコイルを含み、該個々のコイルが一定の幅寸法 W1を有する、ことを特徴とする、特許請求の範囲第12項に記載のオーバラン ニング・バネ・クラッチ。 14.前記転位コイル(56)が最大半径方向高さ(H56)を規定し、前記ティ ーザコイルが第1および第2のティーザコイル(52−1、52−2)を含み、 該第1および第2のティーザコイル(52−1、52−2)が、平均半径方向高 さ(H52-152-2)を規定し、前記第1のティーザコイル(52−1)が前記転 位コイル(56)の前記最大半径方向高さ(H56)の約43%から約57%まで の間であり、かつ前記第2のティーザコイル(52−2)の前記平均半径高さ( H52-2)が前記転位コイル(56)の最大半径方向高さ(H56)の約68%から 約80%までの間である、ことを特徴とする、特許請求の範囲第13項に記載の コイルバネ(50)。
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