JP2010019356A - One-way clutch and stator equipped with one-way clutch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は一方向にのみ回転するように機能するワンウエイクラッチ及び該ワンウエイクラッチを備えたトルクコンバータのステータに関するものである。 The present invention relates to a one-way clutch that functions to rotate only in one direction and a stator of a torque converter including the one-way clutch.
図7は従来のトルクコンバータの断面を示している。同図の(イ)はポンプインペラ、(ロ)はタービンランナ、(ハ)はステータ、そして(ニ)はピストンをそれぞれ示し、これらはトルクコンバータ外殻(ホ)内に収容されている。そこでエンジンからの動力を得てフロントカバー(ヘ)が回転し、該フロントカバー(ヘ)と一体となっているポンプインペラ(イ)が回転し、その結果、作動流体を媒介としてタービンランナ(ロ)が回る。 FIG. 7 shows a cross section of a conventional torque converter. In the figure, (a) shows a pump impeller, (b) shows a turbine runner, (c) shows a stator, and (d) shows a piston, which are accommodated in a torque converter outer shell (e). Therefore, the front cover (f) rotates with the power from the engine, and the pump impeller (a) integrated with the front cover (f) rotates. As a result, the turbine runner (rotor ) Turns.
そしてタービンランナ(ロ)のタービンハブ(ト)には軸(図示なし)が嵌って、タービンランナ(ロ)の回転をトランスミッション(図示なし)へ伝達することが出来る。すなわち、トルクコンバータは一種の流体クラッチである為に、ポンプインペラ(イ)の回転速度がある程度高くなるに従ってタービンランナ(ロ)は回り始め、さらに高速になるに従ってタービンランナ(ロ)の速度はポンプインペラ(イ)の回転速度に近づく。しかし作動流体を媒介としているトルクコンバータでは、タービンランナ(ロ)の回転速度はポンプインペラ(イ)と同一速度にはなり得ない。 A shaft (not shown) is fitted to the turbine hub (g) of the turbine runner (b), and the rotation of the turbine runner (b) can be transmitted to a transmission (not shown). That is, since the torque converter is a kind of fluid clutch, the turbine runner (b) starts to rotate as the rotational speed of the pump impeller (b) increases to some extent, and the speed of the turbine runner (b) increases as the speed further increases. It approaches the rotational speed of the impeller (I). However, in the torque converter using the working fluid as a medium, the rotational speed of the turbine runner (b) cannot be the same as that of the pump impeller (b).
そして、トルクコンバータにはステータ(ハ)が備えられていて、タービンランナ(ロ)に当たってから送り出される作動流体は、ポンプインペラ(イ)の回転を助長する方向に流れ方向が変えられる。該ステータ(ハ)はポンプインペラ(イ)とタービンランナ(ロ)との間に配置され、ポンプインペラ(イ)の回転方向にのみ回転するように、該ステータ(ハ)と固定シャフトとの間にはワンウエイクラッチ(チ)を備えている。 The torque converter is provided with a stator (c), and the flow direction of the working fluid sent out after hitting the turbine runner (b) is changed in a direction that promotes the rotation of the pump impeller (a). The stator (c) is disposed between the pump impeller (b) and the turbine runner (b), and is rotated between the stator (c) and the fixed shaft so as to rotate only in the rotation direction of the pump impeller (b). Has a one-way clutch.
図8は従来のステータ(ハ)の外観を表している。該ステータ(ハ)はキャスティングされ、ボディ部(リ)、コア部(ヌ)、及び複数枚のブレード(ル)、(ル)・・・で構成している。上記ブレード(ル)、(ル)・・・はタービンランナ(ロ)から流れ出る作動流体を受けて回転し、ポンプインペラ(イ)へその回転を助長するように送り出すことが出来る。 FIG. 8 shows the appearance of a conventional stator (c). The stator (c) is cast and is composed of a body part (re), a core part (nu), and a plurality of blades (le), (le). The blades (L), (L),... Receive the working fluid flowing out from the turbine runner (B), rotate, and can be sent out to the pump impeller (A) to facilitate the rotation.
ところで、該ステータ(ハ)にはワンウエイクラッチ(チ)が備わっていて、タービンランナ(ロ)の回転速度が低くて流れ出る作動流体がステータブレード(ル)の背面側に当る時には回転しないように、しかしタービンランナ(ロ)の回転速度が高くなって作動流体がブレードの正面側に当るようになれば、回転することが出来る。 By the way, the stator (c) is provided with a one-way clutch (h) so that the working fluid flowing out at a low rotational speed of the turbine runner (b) does not rotate when it hits the back side of the stator blade (le). However, if the rotational speed of the turbine runner (b) becomes high and the working fluid comes into contact with the front side of the blade, it can rotate.
従来では、同心円状に設けられた外輪(ヲ)と内輪(ワ)との間での動力の伝達を制御するために複数のスプラグ(カ)、(カ)・・・が使用されている。このスプラグ型ワンウエイクラッチは、外輪(ヲ)と内輪(ワ)との相対的な回転方向の違いに基づいてスプラグ(カ)、(カ)・・・が傾動し、外輪(ヲ)と内輪(ワ)とを互いにロック状態とさせたり、又はアンロック状態とさせることによって外輪(ヲ)と内輪(ワ)との間での動力の伝達状態を確立したり又は解除したりするものである。 Conventionally, a plurality of sprags (f), (f)... Are used to control transmission of power between an outer ring (wo) and an inner ring (wa) provided concentrically. In this sprag type one-way clutch, the sprags (f), (f) ... tilt based on the relative rotational direction of the outer ring (wo) and inner ring (wa), and the outer ring (wo) and inner ring ( The power transmission state between the outer ring (W) and the inner ring (W) is established or released by bringing the motor (W) into a locked state or an unlocked state.
ステータ(ハ)にスプラグ型ワンウエイクラッチ(チ)を備えることで、ステータ軸部の寸法は大きくなり、すなわち厚さ寸法のみならず外径寸法も大きくなる。スタータ(ハ)の外径が同じであるならば、スプラグ型ワンウエイクラッチ(チ)の採用に基づく外径寸法の拡大はブレード寸法を制約してしまう。 By providing the stator (c) with the sprag type one-way clutch (h), the dimension of the stator shaft portion increases, that is, not only the thickness dimension but also the outer diameter dimension increases. If the outer diameter of the starter (c) is the same, the enlargement of the outer diameter based on the adoption of the sprag type one-way clutch (h) restricts the blade size.
特開平9−21432号に係る「ワンウエイクラッチ用ケージ」は、スプラグ型ワンウエイクラッチである。 A “one-way clutch cage” according to Japanese Patent Laid-Open No. 9-21432 is a sprag type one-way clutch.
大略リング形状を有しており、且つ円周方向に離隔した複数個のスプラグ収容用の開口部が形成されたケージであって、外輪に対向した外周面及び内輪に対向した内周面を有している。外周面及び内周面の少なくとも一方が、不所望の外力が印加されて心ズレが発生した場合に、少なくとも部分的に対応する外輪又は内輪と摺接する摺接面として構成されている。
このように、従来のワンウエイクラッチ及びステータには上記のごとき問題がある。本発明が解決しようとする課題はこれら問題点であって、極めて簡単な構造で、しかもコンパクトに構成することが出来るワンウエイクラッチを提供する。又、該ワンウエイクラッチを備えたステータを提供する。 As described above, the conventional one-way clutch and stator have the above-described problems. The problems to be solved by the present invention are these problems, and provide a one-way clutch that can be configured compactly with a very simple structure. Moreover, the stator provided with this one-way clutch is provided.
本発明に係るワンウエイクラッチは、同心を成して取付けられている内輪と外輪の間にリング状の空間を形成し、この空間内に複数枚のピースを配列している。ここで、各ピースは個々に独立した部品であるが、複数枚のピースを連結して一体的に成形することもある。
ピースの配列形態は互いに一部が重なり合って、斜め状態に空間に沿って配列している。すなわち、横たわった状態ではあるが、内輪及び外輪の接線方向に対して僅かに起きた状態と成っている。そして、外輪の内周及び内輪の外周には複数のツメを等間隔で設け、このツメにピースの外辺及び内辺が係止可能な状態にある。
The one-way clutch according to the present invention forms a ring-shaped space between an inner ring and an outer ring that are concentrically mounted, and a plurality of pieces are arranged in this space. Here, each piece is an independent part, but a plurality of pieces may be connected and formed integrally.
Pieces of the pieces are overlapped with each other and arranged in an oblique state along the space. That is, although it is in a lying state, it is in a state of being slightly raised with respect to the tangential direction of the inner ring and the outer ring. A plurality of claws are provided at equal intervals on the inner circumference of the outer ring and the outer circumference of the inner ring, and the outer and inner sides of the piece can be locked to the claws.
又、空間には潤滑油が充填されていて、上記複数枚のピースは潤滑油中に浮遊した状態にある。すなわち、何の部材にも取付けられておらず、互いに重なり合った状態でリング状の空間に横たわって配列している。
一方、本発明のワンウエイクラッチは内輪と外輪の間に限らず、内側輪と外側輪の間に空間を形成し、この空間内に同じように複数枚のピースを倒した状態で一部が重なった状態で配列して構成する場合もある。この場合も、複数枚のピースを連結して一体的に成形することも出来る。勿論、内側輪と外側輪の内面には複数のツメが形成されている。
The space is filled with lubricating oil, and the plurality of pieces are floating in the lubricating oil. In other words, they are not attached to any member, and are arranged in a ring-like space so as to overlap each other.
On the other hand, the one-way clutch of the present invention is not limited to the inner ring and outer ring, but a space is formed between the inner ring and the outer ring, and a part of the one-way clutch overlaps in the same manner with a plurality of pieces lying down in this space. In some cases, they are arranged in a state of being arranged. Also in this case, a plurality of pieces can be connected and molded integrally. Of course, a plurality of claws are formed on the inner surfaces of the inner ring and the outer ring.
本発明に係るワンウエイクラッチは内輪と外輪の間に形成されるリング状空間又は内側輪と外側輪の間に形成されるリング状空間に複数枚のピースを横たえると共に互いに一部を重ね合わせた状態で配列して構成した簡単な構造である。又、複数枚のピースを一体成形して製作することも可能である。そして、リング状空間には潤滑油が満たされて、この潤滑油中に各ピースは浮遊状態にあり、横たわって配列している各ピースが起立する方向に回転するならば、該ピースは内周面及び外周面、又は両内面に形成しているツメに係止してロックされる。 In the one-way clutch according to the present invention, a plurality of pieces lie in a ring-shaped space formed between an inner ring and an outer ring or a ring-shaped space formed between an inner ring and an outer ring, and a part of the pieces is overlapped with each other. It is a simple structure that is arranged and configured. It is also possible to manufacture a plurality of pieces integrally. Then, if the ring-shaped space is filled with lubricating oil and each piece is in a floating state in this lubricating oil, and the pieces arranged lying down are rotated in the direction in which they stand up, the piece will be It is locked by engaging with claws formed on the surface and the outer peripheral surface or both inner surfaces.
しかし、ピースがさらに倒れる方向に回転するならばロックされることはない。すなわち、ワンウエイクラッチとして機能することが出来る。そして、リング状空間は従来のワンウエイクラッチ用ゲージが嵌るリング状空間に比較して寸法的に小さく出来、この空間に横たわった複数枚の独立ピース又は一体成形により製作した複数枚のピースを収容可能と成り、その為に本発明のステータ寸法はコンパクト化される。又、外径を小さくしない場合には、その分だけブレード寸法を拡大してステータの性能が向上する。 However, it will not be locked if the piece rotates further in the direction of falling. That is, it can function as a one-way clutch. The ring-shaped space can be dimensionally smaller than the ring-shaped space in which a conventional one-way clutch gauge fits, and can accommodate multiple independent pieces lying in this space or multiple pieces produced by integral molding. Therefore, the stator dimensions of the present invention are made compact. If the outer diameter is not reduced, the blade dimensions are increased by that amount, and the stator performance is improved.
図1は本発明に係るワンウエイクラッチを示す概略図である。同図の1は内輪、2は外輪、3はピースを表し、内輪1と外輪2の間にはリング状の空間4を形成している。ここで、内輪1が固定されている場合には、外輪2は一定方向にのみ回転し、逆に外輪2が固定されている場合には、内輪1は一定方向にのみ回転することが出来る。そして、外輪2の内周面には複数の小さなツメ5,5・・・が等間隔で設けられ、同じく内輪1の外周面にも複数の小さいツメ6,6・・・が等間隔で設けられている。ここで、上記ツメ5、6の形状は特に限定はしないが、ノコ刃のごとく両傾斜面の角度を違わせている。
FIG. 1 is a schematic view showing a one-way clutch according to the present invention. In the figure, 1 is an inner ring, 2 is an outer ring, 3 is a piece, and a ring-
又、上記リング状空間4には潤滑油が充填されていて、各ピース3,3・・・はこの潤滑油中に浮遊した状態で横たわって配列している。本発明では各ピース3,3・・・がリング状空間4に沿って配列し、特別な部材に支持されることなく潤滑油中に浮遊した状態にあり、潤滑油の流れで横たわったピース3,3・・・の向きが変化する。
Further, the ring-
ピース3は長方形の薄い金属板から成り、各ピース3,3・・・は一部が互いに重なり合った状態で横たわって配列し、外輪内周に形成したツメ5の先端と内輪外周に形成したツメ6の先端にピース3,3・・・の外辺と内辺が接しないようなリング状空間の寸法と成っている。
The
そして、リング状空間4に満たされている潤滑油が外に漏れないように、内輪1と外輪2の両側はシールされ、又、ピース3,3・・・が外れないようにガイドされている。ところで、内輪1が固定された状態で外輪2が時計方向(右方向)に回転するならば、潤滑油は外輪2と共に流れて空間4内での潤滑油の流れは外輪2の内周側は速くなり、それに伴い各ピース3,3・・・は該潤滑油の流れに押されてさらに倒れる(横たわる)。
Further, both sides of the inner ring 1 and the
従って、ピース3,3・・・がツメ5,5・・・、6,6・・・に係止することはなく、外輪2はロックされることなくスムーズに回転することが出来る。逆に、内輪1が固定された状態で外輪2が反時計方向(左方向)に回転する場合、潤滑油は外輪2と共に流れて空間4内での潤滑油の流れは外輪2の内周側は速くなり、それに伴い各ピース3,3・・・は該潤滑油の流れに押されて起立(反時計方向に回転起立)する。
Therefore, the
その結果、ピース3は外輪2のツメ5に係止すると共に内輪1のツメ6にも係止する。そして、各ピース3,3・・・は互いに重なり合った状態で配列している為に、1枚のピース3だけが起立(反時計方向に回転起立)することはなく、全てのピース3,3・・・が起立してツメ5,5・・・、及びツメ6,6・・・に係止することになり、外輪2の回転は阻止される。
As a result, the
一方、外輪2が固定された状態で内輪1が反時計方向(左方向)に回転するならば、潤滑油は内輪1と共に流れて空間4内での潤滑油の流れは内輪1の外周側は速くなり、それに伴い各ピース3,3・・・は該潤滑油の流れに押されてさらに倒れる(横たわる)。従って、ピース3,3・・・がツメ5,5・・・、6,6・・・に係止することはなく、内輪1はロックされることなくスムーズに回転することが出来る。逆に、外輪2が固定された状態で内輪1が時計方向(右方向)に回転する場合、潤滑油は内輪1と共に流れて空間4内での潤滑油の流れは内輪1の外周側は速くなり、それに伴い各ピース3,3・・・は該潤滑油の流れに押されて起立(反時計方向に回転起立)する。
On the other hand, if the inner ring 1 rotates counterclockwise (leftward) with the
その結果、ピース3は内輪1のツメ6に係止すると共に外輪2のツメ5にも係止する。そして、各ピース3,3・・・は互いに重なり合った状態で配列している為に、1枚のピース3だけが起立(反時計方向に回転起立)することはなく、全てのピース3,3・・・が起立してツメ5,5・・・、及びツメ6,6・・・に係止することになり、内輪1は回転することが出来なくなる。
As a result, the
図2は本発明に係るワンウエイクラッチを示す他の実施例であり、同図の7は内側輪、8は外側輪、9はピースを夫々表している。ところで、内側輪7と外側輪8との間にはリング状の空間10が形成され、この空間10内には複数枚のピース9,9・・・が横たわった状態で配列している。この場合の上記ピース9は概略扇形を成しており、リング状空間10の外周と内周になじむことが出来る形状としている。前記図1のワンウエイクラッチの場合とはピース9,9・・・の横たわる向きが違っている。
FIG. 2 shows another embodiment of the one-way clutch according to the present invention. In FIG. 2, 7 represents an inner wheel, 8 represents an outer wheel, and 9 represents a piece. By the way, a ring-shaped
ところで、空間10の内側輪側内面11及び外側輪側内面12には複数の小さなツメが形成され、内側輪7と外側輪8の相対回転方向を規制することが出来るワンウエイクラッチを構成している。図2(a)にはリング状空間10に横たわったピース9,9・・・が互いに一部が重なり合って配列している平面図を示しているが、同図に示す具体例では左側のピース9が右側のピース9の上に重なり合う状態で配列している。
By the way, a plurality of small claws are formed on the inner ring side inner surface 11 and the outer ring side
従って、内側輪7が固定した状態で外側輪8が時計方向(右方向)に回転するならば、各ピース9,9・・・はツメに係止することはないが、逆に外側輪8が反時計方向(左方向)に回転する場合には、ピース9,9・・・は空間10に充填されている潤滑油の流れによって多少起立してツメに係止する。その結果、外側輪8の回転は阻止される。
Therefore, if the
外側輪8が固定して内側輪7が回転する場合も同じように、時計方向への回転は阻止される。ところで、図2に示すワンウエイクラッチは、内側輪7と外側輪8が相対回転して、一方向への回転のみが許容されるが、該空間10に満たされている潤滑油が漏れないように内側輪7と外側輪8との摺動面はシールされる。ただし、該ワンウエイクラッチが潤滑油又は作動油の中に収容されて機能する場合には該シールは不要である。
Similarly, when the
図3は本発明に係るトルクコンバータのステータを示す外観図であり、同図の21はボディ部、22はコア部、13はブレードを夫々表している。複数枚のブレード13,13・・・はボディ部21の外周に放射状に配列され、ブレード13,13・・・の外周にはコア部22が設けられている。
FIG. 3 is an external view showing the stator of the torque converter according to the present invention, in which 21 denotes a body portion, 22 denotes a core portion, and 13 denotes a blade. The plurality of
ここで、上記ブレード13は飛行機の翼に類似した断面形状を成し、その内部は空洞化されていて、金属板を打抜き曲げ成形して製作することが出来る。又はアルミダイキャスト加工したり、樹脂をモールディング加工することも可能であるが、本発明ではブレード13の製作方法に関しては限定しない。そして、コア部22は金属製バンドで構成しているが、このコア部22の構造に関しても自由である。さらには、従来のステータ通り、ボディ部21、コア部22、及びブレード13,13・・・をアルミダイキャスト製として一体成形する場合もある。
Here, the
ところで、本発明では従来のボディ部に比較してその厚さ寸法(幅寸法)は小さく成っていて、これは本発明のワンウエイクラッチを採用することで可能となる。図4は上記ステータの平面図と断面図を示しているが、前記図2に示す型式のワンウエイクラッチを備えている。同図の14は外側輪、15は内側輪、9はピース、16は蓋を夫々表しており、上記ボディ部21はこれら各部材で構成している。
By the way, in this invention, compared with the conventional body part, the thickness dimension (width dimension) has become small, and this becomes possible by employ | adopting the one-way clutch of this invention. FIG. 4 shows a plan view and a cross-sectional view of the stator, and it includes a one-way clutch of the type shown in FIG. In the figure, 14 represents an outer ring, 15 represents an inner ring, 9 represents a piece, and 16 represents a lid. The
外側輪14と内側輪15との間に形成しているリング状空間10に複数枚の上記ピース9,9・・・が横たわって、しかも互いに重なり合った状態で配列している。そして、内側輪15は中心にボス17を有し、ボス17の軸穴18の内周面にはスプライン溝が形成されていて、この軸穴18にはスプライン軸(図示なし)が嵌合する。
A plurality of
従って、内側輪15は回転することなく固定され、上記外側輪14が一方向にのみの回転が許容される。これは前記図2において説明したと同じであり、上記ボディ部21の内部構造を示す展開図を図5に表している。外側輪14に形成しているリング状空間の内面には複数のツメ19,19・・・が等間隔で設けられ、同じく内側輪15の内面にも複数のツメ20,20・・・が設けられている。
Therefore, the
上記ピース9は概略扇形の金属板で構成されて空間10に図5に示すような状態で該空間10に沿って配列・収容される。そして、この空間10には潤滑油が満たされていて、外側輪14は、互いに重なり合った各ピース9,9・・・がさらに倒れる方向にのみ回転することが出来、外側輪14の回転に伴う潤滑油の流れでピース9,9・・・が起立する方向への回転が阻止される。すなわち、ワンウエイクラッチとして機能することが出来、ブレード13,13・・・は一定方向にのみ回転してタービンランナからの作動油をポンプインペラへ送り出すことが出来る。
The
図6はピース3,3・・・を連結片23,23・・・にて繋がれ、全体形状はリング体を形成している。すなわち、連結片23,23・・・にて形成されるリング24に複数枚のピース3,3・・・が等間隔で設けられた構造としている。このピース3は連結片23,23・・・にて互いに連結され、一体成形されている。ところで、連結片23,23・・・にて繋がれたピース3,3・・・の具体的な加工方法は限定しないが、例えば、薄い金属板を打ち抜いて曲げ成形することで製作することが出来る。
6,
図6に示すピース3,3・・・は前記図1に示すワンウエイクラッチの内輪1と外輪2の空間4に収容される。同じく図2に示すワンウエイクラッチの内側輪7と外側輪8の空間10に収容されるピース9,9・・・の場合も、連結片にて繋いで全体形状をリング体とすることが可能である。そして、このように連結片にて繋いだリング体としても、各ピースは潤滑油中で浮遊し、所定の回転方向にのみ回転を許容する。すなわち、逆回転時にはツメに係止して回転が阻止される。
6 are accommodated in the
1 内輪
2 外輪
3 ピース
4 空間
5 ツメ
6 ツメ
7 内側輪
8 外側輪
9 ピース
10 空間
11 内面
12 内面
13 ブレード
14 外側輪
15 内側輪
16 蓋
17 ボス
18 軸穴
19 ツメ
20 ツメ
21 ボディ部
22 コア部
23 連結片
24 リング
1
10 space
11 Inside
12 Inside
13 blade
14 Outer ring
15 Inner ring
16 lid
17 Boss
18 Shaft hole
19 claw
20 claw
21 Body
22 Core part
23 Connecting piece
24 rings
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---|---|---|---|
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104895955B (en) * | 2015-05-25 | 2017-04-19 | 严振华 | Flywheel for mechanical speed changing type motor of electric bicycle |
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2008
- 2008-07-11 JP JP2008181075A patent/JP2010019356A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104895955B (en) * | 2015-05-25 | 2017-04-19 | 严振华 | Flywheel for mechanical speed changing type motor of electric bicycle |
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