JP2010106950A - Reverse input preventing clutch - Google Patents
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Description
本発明は、入力側部材の回転を出力側部材に伝達し、出力側部材の回転は入力側部材に伝達されないようにする逆入力防止クラッチに関する。 The present invention relates to a reverse input prevention clutch that transmits rotation of an input side member to an output side member and prevents rotation of the output side member from being transmitted to the input side member.
入力側部材の回転を出力側部材に伝達し、出力側部材の回転は入力側部材に伝達されないようにする逆入力防止クラッチには、出力側部材に逆入力トルクが加えられたときに、出力側部材を空転させる方式のものがある(例えば、特許文献1参照。)。
上記特許文献1に記載された逆入力防止クラッチは、入力側部材と出力側部材とを同一軸心のまわりに回転するように配し、出力側部材の外周側に円筒面を形成し、入力側部材に出力側部材の円筒面と径方向で対向するカム面を周方向に複数設けて、その円筒面と各カム面との間に周方向で次第に狭小となる楔形空間を形成し、これらの各楔形空間にころを配し、各ころを両部材間に配した保持器のポケットに一つずつ収容して両部材と係合離脱可能に保持し、この保持器を入力側部材にセンタリングばねを介して連結し、保持器と係合した状態で固定部材の円筒部と摺動する摺動ばねを組み込んだものである。 The reverse input prevention clutch described in Patent Document 1 is arranged so that the input side member and the output side member rotate around the same axis, and forms a cylindrical surface on the outer peripheral side of the output side member. A plurality of cam surfaces are provided on the side member in the circumferential direction so as to face the cylindrical surface of the output side member in the circumferential direction, and a wedge-shaped space gradually narrowing in the circumferential direction is formed between the cylindrical surface and each cam surface. A roller is arranged in each wedge-shaped space, and each roller is accommodated one by one in a pocket of a cage arranged between both members, and is held so as to be disengageable from both members. The cage is centered on the input side member. A sliding spring that is connected via a spring and slides with the cylindrical portion of the fixing member in a state of being engaged with the cage is incorporated.
そして、入力側部材に入力トルクが加えられたときには、入力側部材と摺動ばねの摺動抵抗を受ける保持器との間でセンタリングばねが弾性変形して、入力側部材と保持器の回転位相差が生じることにより、保持器に保持されたころが相対的に楔形空間の狭小側へ移動して入力側部材および出力側部材と係合し、入力側部材の回転が出力側部材に伝達される一方、出力側部材に逆入力トルクが加えられたときは、ころが保持器によって入力側部材および出力側部材から離脱した状態で保持され、出力側部材の回転が入力側部材に伝達されないようになっている。 When an input torque is applied to the input side member, the centering spring is elastically deformed between the input side member and the cage that receives the sliding resistance of the sliding spring, and the rotational position of the input side member and the cage is Due to the phase difference, the rollers held by the cage move relatively to the narrow side of the wedge-shaped space and engage with the input side member and the output side member, and the rotation of the input side member is transmitted to the output side member. On the other hand, when reverse input torque is applied to the output side member, the rollers are held in a state of being separated from the input side member and the output side member by the cage, so that the rotation of the output side member is not transmitted to the input side member. It has become.
ところで、上記の逆入力防止クラッチでは、入力側から出力側への回転伝達中にトルクの入力が中断されたときには、ころが入力側部材のカム面および出力側部材の円筒面と接触した状態(ロックスタンバイ状態)で停止する。このため、停止前の入力トルクと同じ方向に逆入力トルクが加えられた場合は、ころが出力側部材との摩擦力により楔形空間の広大側へ移動して出力側部材が空転するが、逆方向の逆入力トルクが加えられると、出力側部材の回転開始時に断続的にころが入力側部材および出力側部材と係合することにより、出力側部材がスムーズに空転できず、入力側部材にわずかに回転が伝達されてしまう現象(以下、「引っ掛かり」と称する。)を生じることがある。 By the way, in the reverse input prevention clutch described above, when torque input is interrupted during rotation transmission from the input side to the output side, the rollers are in contact with the cam surface of the input side member and the cylindrical surface of the output side member ( Stop in lock standby mode. For this reason, when reverse input torque is applied in the same direction as the input torque before stopping, the rollers move to the wide side of the wedge-shaped space due to frictional force with the output side member, and the output side member idles. When reverse input torque in the direction is applied, the rollers intermittently engage with the input side member and the output side member at the start of rotation of the output side member. There may be a phenomenon that rotation is slightly transmitted (hereinafter referred to as “hook”).
本発明の課題は、逆入力防止クラッチにおいて、出力側部材に逆入力トルクが加えられたときの引っ掛かり現象を防止することである。 An object of the present invention is to prevent a catching phenomenon when reverse input torque is applied to an output side member in a reverse input prevention clutch.
上記の課題を解決するため、本発明は、入力側部材と出力側部材とを同一軸心のまわりに回転するように配し、前記出力側部材の外周側または内周側に円筒面を形成し、前記入力側部材に出力側部材の円筒面と径方向で対向するカム面を周方向に複数設けて、前記円筒面と各カム面との間に周方向で次第に狭小となる楔形空間を形成し、これらの各楔形空間にころを配して、前記入力側部材に入力トルクが加えられたときには、前記各ころと固定部材との間に設けたロック手段が各ころを前記楔形空間の狭小側へ相対移動させて入力側部材および出力側部材と係合させることにより、入力側部材の回転が出力側部材に伝達され、前記出力側部材に逆入力トルクが加えられたときは、出力側部材が空転して、出力側部材の回転が入力側部材に伝達されないようにした逆入力防止クラッチにおいて、前記出力側部材が逆入力トルクにより回転したときに、前記各ころが前記楔形空間の狭小側へ移動しないようにころを拘束するロック解除補助手段を設けた。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides an input side member and an output side member so as to rotate around the same axis, and forms a cylindrical surface on the outer peripheral side or inner peripheral side of the output side member. A plurality of cam surfaces radially facing the cylindrical surface of the output side member on the input side member, and a wedge-shaped space gradually narrowing in the circumferential direction between the cylindrical surface and each cam surface. When the input torque is applied to the input side member by forming rollers in each wedge-shaped space, locking means provided between the rollers and the fixing member attach the rollers to the wedge-shaped space. Relative movement to the narrow side and engagement with the input side member and output side member causes the rotation of the input side member to be transmitted to the output side member, and when reverse input torque is applied to the output side member, The side member idles and the rotation of the output side member is transmitted to the input side member. In the reverse input prevention clutch, the lock release assisting means for restraining the rollers so that the rollers do not move to the narrow side of the wedge-shaped space when the output side member is rotated by the reverse input torque is provided. .
すなわち、出力側部材が逆入力トルクにより回転したときに、ころの楔形空間の狭小側への移動を規制することにより、ころが入力側部材および出力側部材と係合せず、出力側部材がスムーズに空転するようにしたのである。 That is, when the output side member is rotated by the reverse input torque, by restricting the movement of the roller toward the narrow side of the wedge-shaped space, the roller does not engage with the input side member and the output side member, and the output side member is smooth. It was made to idle.
ここで、前記ロック解除補助手段としては、前記各ころを出力側部材の円筒面の側から入力側部材のカム面の側へ向けて径方向に押圧するものを採用することができる。具体的には、前記各ころを出力側部材の円筒面の一端からはみ出させるとともに、前記固定部材の一部を各ころのはみ出し部に出力側部材の側から径方向で対向させ、この固定部材のころ対向部と各ころのはみ出し部との間に、各ころが入力側部材および出力側部材と係合したときにそのころに押されて弾性変形する弾性部材を設けたものとするとよい。このとき、前記出力側部材の円筒面の一端の位置を、前記入力側部材のカム面の一端の位置よりも軸方向中心側に配するようにすれば、クラッチ全体を軸方向にコンパクト化することができる。また、前記弾性部材には、OリングまたはC字状のばねを用いるとよい。 Here, as the unlocking assisting means, it is possible to employ a means for pressing each roller in the radial direction from the cylindrical surface side of the output side member toward the cam surface side of the input side member. Specifically, each roller protrudes from one end of the cylindrical surface of the output side member, and a part of the fixing member is opposed to the protruding portion of each roller in the radial direction from the output side member side. It is preferable that an elastic member that is elastically deformed by being pressed by the rollers when the rollers are engaged with the input side member and the output side member is provided between the roller facing portion and the protruding portion of each roller. At this time, if the position of one end of the cylindrical surface of the output side member is arranged closer to the center side in the axial direction than the position of one end of the cam surface of the input side member, the entire clutch is made compact in the axial direction. be able to. The elastic member may be an O-ring or a C-shaped spring.
一方、前記ロック手段としては、前記各ころを入力側部材のカム面と出力側部材の円筒面との間に配した保持器のポケットに一つずつ収容し、前記保持器と係合した状態で固定部材の円筒部と摺動する摺動ばねを組み込んで、前記入力側部材に入力トルクが加えられたときに、前記入力側部材のカム面に押されて保持器のポケット内面に当接したころを、前記摺動ばねと固定部材との間の摩擦力を受ける保持器で前記楔形空間の狭小側へ相対移動させるものを採用することができる。 On the other hand, as the locking means, the rollers are accommodated one by one in a pocket of a cage arranged between the cam surface of the input side member and the cylindrical surface of the output side member, and engaged with the cage Incorporating a sliding spring that slides with the cylindrical portion of the fixed member, when input torque is applied to the input side member, it is pushed by the cam surface of the input side member and abuts against the pocket inner surface of the cage It is possible to adopt a roller that relatively moves the roller toward the narrow side of the wedge-shaped space with a cage that receives a frictional force between the sliding spring and the fixed member.
あるいは、前記ロック手段を、前記各ころを入力側部材のカム面と出力側部材の円筒面との間に配した保持器のポケットに一つずつ収容し、前記保持器と係合した状態で入力側部材と固定部材に挟持されるボールを組み込んで、前記入力側部材に入力トルクが加えられたときに、入力側部材の回転にともなって前記ボールが転動し、このボールに押されて回転する保持器と入力側部材との間で回転位相差が生じることにより、前記入力側部材のカム面に押されて保持器のポケット内面に当接したころを、前記ボールと固定部材との間の摩擦力を受ける保持器で前記楔形空間の狭小側へ相対移動させるものとすることもできる。 Alternatively, the locking means is housed one by one in a pocket of a cage in which the rollers are arranged between the cam surface of the input side member and the cylindrical surface of the output side member and engaged with the cage. When a ball sandwiched between the input side member and the fixing member is incorporated and an input torque is applied to the input side member, the ball rolls with the rotation of the input side member and is pushed by the ball. A rotational phase difference is generated between the rotating cage and the input side member, so that the roller pressed against the cam surface of the input side member and abutted against the pocket inner surface of the cage is moved between the ball and the fixing member. A cage that receives a frictional force between them may be moved relative to the narrow side of the wedge-shaped space.
本発明の逆入力防止クラッチは、上述したように、出力側部材が逆入力トルクにより回転したときにころの楔形空間の狭小側への移動を規制する手段を設けたものであるから、ロックスタンバイ状態での停止中に停止前の入力トルクと逆の方向に逆入力トルクが加えられても、ころと入力側部材および出力側部材とが係合せず、出力側部材がスムーズに空転して引っ掛かり現象を生じることがない。 As described above, the reverse input prevention clutch of the present invention is provided with means for restricting the movement of the roller toward the narrow side of the wedge-shaped space when the output side member is rotated by the reverse input torque. Even if reverse input torque is applied in the direction opposite to the input torque before stopping during the stop in the state, the rollers do not engage the input side member and the output side member, and the output side member smoothly slips and catches The phenomenon does not occur.
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図1乃至図3は第1の実施形態を示す。この逆入力防止クラッチは、図1(a)、(b)および図2に示すように、入力軸1と外輪2とからなる入力側部材3と、出力軸4と内輪5が一体成形された出力側部材6と、円筒部7a外周に板状取付部7bが一体成形されたハウジング7とその出力側に嵌め込まれる押え蓋8とからなる固定部材9と、外輪2と内輪5との間に配される複数のころ10と、各ころ10を保持する保持器11と、保持器11と係合した状態でハウジング円筒部7aの内周面と摺動する摺動ばね12と、押え蓋8の内側の筒部8aに取り付けられた弾性部材としてのOリング13とで構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 3 show a first embodiment. As shown in FIGS. 1 (a), 1 (b) and 2, the reverse input preventing clutch has an
前記固定部材9は、ハウジング7の入力側に形成された蓋部7cの内周面で入力軸1を回転自在に支持し、押え蓋8とその筒部8aの内周面で出力軸4を回転自在に支持している。また、押え蓋8の筒部8aの外周面には、前記Oリング13を嵌め込む環状溝8bが形成されている。
The
前記入力側部材3は、その軸部である入力軸1と、ころ10との係合部である外輪2とが別体に形成されている。そして、入力軸1大径部の外周面に形成された突部1aとこれに対応する外輪2の切欠き2aの位置を合わせて、入力軸1を外輪2に嵌め込むことにより、入力軸1と外輪2とが一体回転可能に連結されている。また、入力軸1の大径部中央の穴には内輪5の約半分が回転自在に嵌め込まれ、入力側部材3と出力側部材6とが同一軸心のまわりに回転するようになっている。
The
また、図3(a)にも示すように、内輪5の外周円筒面と径方向で対向する外輪2内周面には、互いに逆向きに傾斜するカム面2b、2cが周方向に交互に設けられ、内輪5円筒面とこれらのカム面2b、2cとの間に周方向両側で次第に狭小となる楔形空間が複数形成されている。そして、外輪2と内輪5の間で保持器11に保持されたころ10が楔形空間の中央部にあるときには、ころ10が外輪2および内輪5から離脱した状態で保持されるようになっている。
Further, as shown in FIG. 3 (a),
前記保持器11は、合成樹脂製で、環状部11aと、環状部11a内面に立設されて外輪2と内輪5との間に挿入される柱部11bとからなり、各柱部11b間に形成されたポケットにころ10を一つずつ収容するようになっている。その環状部11aには、摺動ばね12と係合するための切欠き11cが形成されている。
The
前記摺動ばね12は、ハウジング円筒部7aの内周面と摺動するC字状の摺動部12aと、摺動部12aの両端から内側に延びるフック部12bとからなり、両フック部12bを保持器環状部11aの切欠き11cに挿入してその周方向縁部と当接させることにより、保持器11と周方向に係合している。その摺動部12aは弾性的に縮径した状態でハウジング円筒部7aの内周面に接触しており、保持器11が摺動ばね12と一体回転するときに摺動抵抗を受けるようになっている。
The sliding
また、内輪5円筒面の出力側端の位置は、外輪カム面2b、2cの出力側端の位置よりも軸方向中心側に配され、各ころ10は内輪5円筒面の出力側端からはみ出す状態で配されている。そして、各ころ10のはみ出し部に径方向で対向する位置まで押え蓋8の筒部8aが延びており、その外周面の環状溝8bに嵌め込まれたOリング13が、後述するように各ころ10と外輪2および内輪5とが係合したときに、そのころ10に押されて弾性変形するようになっている。なお、このOリング13に代えてC字状のばねを用いることもできる。
Further, the position of the output side end of the
次に、この逆入力防止クラッチの動作について説明する。図3(b)は、入力軸1に図面上で右回りの入力トルクが加えられたときの状態を示す。入力トルクが加えられると、入力軸1と外輪2とが一体に回転し、外輪2のカム面2b(入力トルクが左回りの場合は2c)に押されて保持器11の柱部11b側面(ポケット内面)に当接したころ10が、摺動ばね12とハウジング円筒部7aとの間の摩擦力を受ける保持器11によって相対的に楔形空間の狭小側へ移動させられる。その結果、ころ10がOリング13を押圧して外輪2および内輪5と係合し、入力軸1および外輪2の回転がころ10を介して内輪5および出力軸4に伝達される。左回りの入力トルクが加えられたときも、同様にして入力側から出力側への回転伝達が行われる。
Next, the operation of the reverse input prevention clutch will be described. FIG. 3B shows a state when a clockwise input torque is applied to the input shaft 1 in the drawing. When the input torque is applied, the input shaft 1 and the
上記のように入力側から出力側へ回転が伝達されている途中でトルクの入力が中断されて、クラッチ全体が停止したときには、外輪2がころ10を押す力および保持器11がころ10を押し戻そうとする力がなくなる一方、ころ10に押されて弾性変形したOリング13が、弾性復元力によりころ10を内輪5円筒面の側から外輪カム面2b(または2c)の側へ向けて径方向に押圧するようになる。このため、ころ10は、外輪カム面2b(または2c)および内輪5円筒面と接触していても外輪2および内輪5との係合は解除され、この係合解除状態で保持される。
As described above, when the input of torque is interrupted while the rotation is transmitted from the input side to the output side and the entire clutch stops, the force that the
そして、上記の停止状態において出力軸4に逆入力トルクが加えられたときには、その方向が停止前の入力トルクと逆方向であっても、ころ10がOリング13によって楔形空間の狭小側へ移動しないように拘束されているため、ころ10と外輪2および内輪5との係合が生じることはない。従って、内輪5および出力軸4が空転して、外輪2および入力軸1には回転が伝達されない。同様に、逆入力トルクの方向が停止前の入力トルクと同じ場合も、入力側には回転が伝達されない。
When a reverse input torque is applied to the
上述したように、この逆入力防止クラッチでは、出力側部材6が逆入力トルクにより回転したときに、ころ10が楔形空間の狭小側へ移動しないようにころ10を拘束するロック解除補助手段を設けたので、ロックスタンバイ状態で停止しているときに停止前の入力トルクと逆の方向に逆入力トルクが加えられても、ころ10は外輪2および内輪5と係合せず、内輪5および出力軸4がスムーズに空転して引っ掛かり現象を生じることがない。
As described above, this reverse input prevention clutch is provided with unlocking assisting means for restraining the
図4(a)、(b)は第2の実施形態を示す。この実施形態は入力側部材と出力側部材の径方向の位置関係を第1実施形態と逆にしたものである。以下では、第1実施形態との相違点を主に説明する。この逆入力防止クラッチは、入力軸14と内輪15が一体成形された入力側部材16と、出力軸17と外輪18が一体回転可能に連結された出力側部材19を備えている。出力軸17と外輪18の連結方法は、第1実施形態の入力軸1と外輪2の場合と同じである。また、入力側部材16と出力側部材19とは、内輪15一端面から突出する小径部15aが出力軸17の大径部中央の穴に回転自在に嵌め込まれることにより、同一軸心のまわりに回転するようになっている。そして、保持器11、摺動ばね12、およびOリング13は第1実施形態とは逆に入力側に配されており、押え蓋8は筒部のないものとなっている。
4 (a) and 4 (b) show a second embodiment. In this embodiment, the positional relationship in the radial direction between the input side member and the output side member is reversed from that of the first embodiment. In the following, differences from the first embodiment will be mainly described. This reverse input prevention clutch includes an
前記外輪18の内周は円筒面に形成され、これと径方向で対向する内輪15の外周面に互いに逆向きに傾斜するカム面15b、15cを周方向に交互に設けることにより、第1実施形態と同様に、内輪15と外輪18との間に周方向両側で次第に狭小となる楔形空間が複数形成されている。
The inner circumference of the
また、外輪18円筒面の入力側端の位置は、内輪カム面15b、15cの入力側端の位置よりも軸方向中心側に配され、各ころ10は外輪18円筒面の入力側端からはみ出す状態で配されている。そして、各ころ10のはみ出し部とハウジング円筒部7aの内周面との間に配されたOリング13が、各ころ10と外輪18および内輪15とが係合したときに、そのころ10に押されて弾性変形するようになっている。その他の部分の構成およびクラッチ動作は、第1実施形態と同じである。
The position of the input side end of the cylindrical surface of the
従って、この実施形態でも、第1実施形態と同様、出力側部材19に逆入力トルクが加えられたときの引っ掛かり現象を防止することができる。
Therefore, in this embodiment as well, as in the first embodiment, it is possible to prevent a catching phenomenon when reverse input torque is applied to the
図5(a)、(b)は第3の実施形態を示す。この実施形態は、第1実施形態をベースとして、入力トルクが加えられたときに、ころ10を楔形空間の狭小側へ相対移動させて入力側部材3および出力側部材6と係合させるロック手段の構成のみを変更したものである。すなわち、第1(および第2)実施形態では、前記ロック手段を構成するために、ころ10を保持する保持器11と、この保持器11と係合した状態でハウジング円筒部7aと摺動する摺動ばね12を組み込んだが、この実施形態では、ころ10を保持する保持器20と、この保持器20と係合した状態で外輪2と押え蓋8に挟持されるボール21を組み込んで前記ロック手段を構成した。その保持器20の環状部20aには、柱部20bと重ならない位置に円形の切欠き20cが複数形成されており、これらの各切欠き20cにボール21が転動自在に嵌め込まれることにより、ボール21と保持器20とが周方向に係合している。
5 (a) and 5 (b) show a third embodiment. This embodiment is based on the first embodiment. When the input torque is applied, the
この実施形態のロック手段によれば、入力側部材3に入力トルクが加えられたときに、外輪2の回転にともなってボール21が転動し、このボール21に押されて回転する保持器20と外輪2との間で回転位相差が生じることにより、外輪2のカム面2bまたは2cに押されて保持器20の柱部20b側面(ポケット内面)に当接したころ10が、ボール21と押え蓋8との間の摩擦力を受ける保持器20によって楔形空間の狭小側へ相対移動させられ、Oリング13を押圧して外輪2および内輪5と係合する。このロック手段以外の構成およびクラッチ動作は第1実施形態と同じなので、この実施形態でも逆入力トルク付加時の引っ掛かり現象を防止できる。
According to the locking means of this embodiment, when an input torque is applied to the
1 入力軸
2 外輪
2b、2c カム面
3 入力側部材
4 出力軸
5 内輪
6 出力側部材
7 ハウジング
8 押え蓋
9 固定部材
10 ころ
11 保持器
12 摺動ばね
13 Oリング
14 入力軸
15 内輪
15b、15c カム面
16 入力側部材
17 出力軸
18 外輪
19 出力側部材
20 保持器
21 ボール
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CN107299943A (en) * | 2017-05-19 | 2017-10-27 | 重庆凯瑞电动汽车系统有限公司 | Double rolling key clutch with pusher dog |
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