JP2014228109A - One-way clutch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アウター部材の内周面およびインナー部材の外周面間に配置された複数のローラをエンゲージスプリングで円周方向に付勢し、アウター部材およびインナー部材の所定方向への相対回転により複数のローラを前記内周面および前記外周面間に噛み込ませて駆動力を伝達するワンウェイクラッチに関する。 In the present invention, a plurality of rollers arranged between the inner peripheral surface of the outer member and the outer peripheral surface of the inner member are urged in the circumferential direction by an engagement spring, and a plurality of rollers are rotated by relative rotation of the outer member and the inner member in a predetermined direction. The present invention relates to a one-way clutch that transmits a driving force by interposing a roller between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface.
アウター部材の内周面およびインナー部材の外周面間に複数のスプラグを揺動可能に配置し、弾性を有する板材を湾曲して構成したエンゲージスプリングの中間部をケージの連結部に固定し、エンゲージスプリングの両端部を隣接する2個のスプラグに当接させたワンウェイクラッチが、下記特許文献1により公知である。 A plurality of sprags are slidably disposed between the inner peripheral surface of the outer member and the outer peripheral surface of the inner member, and an intermediate portion of an engagement spring formed by bending an elastic plate is fixed to the connecting portion of the cage. A one-way clutch in which both end portions of a spring are brought into contact with two adjacent sprags is known from Patent Document 1 below.
ところで、上記特許文献1に記載されたスプラグは一方向に揺動したときにワンウェイクラッチが係合し、他方向に揺動したときにワンウェイクラッチが係合解除するため、スプラグを付勢するエンゲージスプリングの変形量は比較的に小さくなる。 By the way, the sprag described in the above-mentioned Patent Document 1 is engaged when the one-way clutch is engaged when it swings in one direction, and the one-way clutch is disengaged when it swings in the other direction. The amount of deformation of the spring is relatively small.
しかしながら、スプラグの代わりにローラを用いたワンウェイクラッチでは、係合状態および係合解除状態間でローラがアウター部材およびインナー部材の円周方向に大きく移動するため、エンゲージスプリングの変形量がスプラグを用いた場合に比べて大きくなる。従って、弾性を有する板材を湾曲して構成したエンゲージスプリングでローラを付勢する場合、ローラの移動量が大きいためにエンゲージスプリングに大きな応力が発生し、その耐久性が低下する懸念がある。 However, in a one-way clutch that uses a roller instead of a sprag, the roller largely moves in the circumferential direction of the outer member and the inner member between the engaged state and the disengaged state. It will be larger than if it were. Therefore, when the roller is urged by an engagement spring formed by bending a plate material having elasticity, a large amount of stress is generated in the engagement spring due to a large amount of movement of the roller, and there is a concern that the durability of the roller may be reduced.
エンゲージスプリングに発生する応力を低減するには、エンゲージスプリングの全長(湾曲する前の弾性を有する板材の全長)を長くすることが有効であるが、アウター部材およびインナー部材間の限られた空間に長いエンゲージスプリングを配置するのが難しくなり、エンゲージスプリングが他部材と干渉して安定した付勢力を発生できなくなる可能性がある。 In order to reduce the stress generated in the engagement spring, it is effective to lengthen the entire length of the engagement spring (the total length of the elastic plate before bending), but in a limited space between the outer member and the inner member It becomes difficult to arrange a long engagement spring, and the engagement spring may interfere with other members and cannot generate a stable urging force.
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ワンウェイクラッチのローラを付勢するエンゲージスプリングの他部材との干渉を回避しながら全長を確保することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to ensure the entire length while avoiding interference with other members of an engagement spring that biases a roller of a one-way clutch.
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、環状のアウター部材と、前記アウター部材の内部に同軸に配置されたインナー部材と、前記アウター部材の内周面および前記インナー部材の外周面間に配置された複数のローラと、前記アウター部材あるいは前記インナー部材に固定されたケージと、前記ケージに支持されて前記複数のローラを円周方向に付勢する複数のエンゲージスプリングとを備え、前記アウター部材および前記インナー部材の所定方向への相対回転により前記複数のローラを前記内周面および前記外周面間に噛み込ませて駆動力を伝達するワンウェイクラッチであって、前記ケージは、軸方向に並置された一対の環状部材と、前記一対の環状部材を軸方向に接続する複数のスプリング支持部材とを備え、前記エンゲージスプリングは弾性を有する板材を湾曲して構成され、前記ローラの移動軌跡よりも径方向外側において前記スプリング支持部材に固定される固定端部と、前記ローラの表面に対して逆方向に湾曲して前記移動軌跡よりも径方向外側のローラの表面に当接する付勢端部と、前記固定端部から径方向内側に直線状に延びる固定端部側直線部と、前記固定端部側直線部から径方向内側に向けて凸に湾曲する内側湾曲部と、前記内側湾曲部から径方向外側に直線状に延びる付勢端部側直線部と、前記付勢端部側直線部から径方向外側に向けて凸に湾曲して前記付勢端部に接続する外側湾曲部とを備え、前記外側湾曲部の曲率半径は前記内側湾曲部の曲率半径よりも小さいことを特徴とするワンウェイクラッチが提案される。 In order to achieve the above object, according to the invention described in claim 1, an annular outer member, an inner member disposed coaxially within the outer member, an inner peripheral surface of the outer member, and the A plurality of rollers disposed between outer peripheral surfaces of the inner member, a cage fixed to the outer member or the inner member, and a plurality of engagements supported by the cage and biasing the plurality of rollers in the circumferential direction A one-way clutch that transmits a driving force by engaging the plurality of rollers between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface by relative rotation of the outer member and the inner member in a predetermined direction. The cage includes a pair of annular members juxtaposed in the axial direction and a plurality of spring support members that connect the pair of annular members in the axial direction. The engagement spring is formed by bending an elastic plate, and is bent in a direction opposite to a fixed end portion fixed to the spring support member at a radially outer side than a moving locus of the roller and a surface of the roller. And a biasing end portion that comes into contact with the surface of the roller radially outward from the movement locus, a fixed end portion linear portion that extends linearly inward from the fixed end portion, and the fixed end portion straight line. An inner curved portion that curves convexly inwardly from the inner portion, an urging end side linear portion that extends linearly outward from the inner curved portion, and a radial direction from the urging end portion linear portion A one-way clutch characterized by comprising an outer curved portion that is convexly curved toward the outside and is connected to the biasing end portion, wherein a radius of curvature of the outer curved portion is smaller than a radius of curvature of the inner curved portion. Proposed.
また請求項2に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記固定端部はコ字状に湾曲し、前記付勢端部側から前記ケージのスプリング支持部材に嵌合して固定されることを特徴とするワンウェイクラッチが提案される。 According to the second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the fixed end portion is curved in a U-shape and is fitted to the spring support member of the cage from the biasing end portion side. A one-way clutch characterized by being fixed in this manner is proposed.
また請求項3に記載された発明によれば、請求項1または請求項2の構成に加えて、前記インナー部材の外周面に凹部を形成し、前記内側湾曲部を前記凹部に嵌合したことを特徴とするワンウェイクラッチが提案される。
According to the invention described in claim 3, in addition to the configuration of claim 1 or
また請求項4に記載された発明によれば、請求項3の構成に加えて、前記ケージの環状部材の内周部に凸部を形成し、前記凸部を前記インナー部材の凹部に係合したことを特徴とするワンウェイクラッチが提案される。 According to the invention described in claim 4, in addition to the configuration of claim 3, a convex portion is formed on the inner peripheral portion of the annular member of the cage, and the convex portion is engaged with the concave portion of the inner member. A one-way clutch characterized by the above is proposed.
尚、実施の形態の出力軸12は本発明のインナー部材に対応し、実施の形態の揺動リンク22は本発明のアウター部材に対応する。
The
請求項1の構成によれば、アウター部材およびインナー部材が一方向に相対回転すると、エンゲージスプリングで付勢されたローラがアウター部材およびインナー部材間に噛み込んでワンウェイクラッチが係合し、アウター部材およびインナー部材が他方向に相対回転すると、ローラがエンゲージスプリングを圧縮しながらアウター部材およびインナー部材間から押し出されてワンウェイクラッチが係合解除する。 According to the configuration of claim 1, when the outer member and the inner member are relatively rotated in one direction, the roller biased by the engagement spring is engaged between the outer member and the inner member, and the one-way clutch is engaged, and the outer member When the inner member rotates relative to the other direction, the roller is pushed out between the outer member and the inner member while compressing the engagement spring, and the one-way clutch is disengaged.
弾性を有する板材を湾曲して構成されるエンゲージスプリングは、ケージのスプリング支持部材に固定される固定端部から径方向内側に直線状に延びる固定端部側直線部と、固定端部側直線部から径方向内側に向けて凸に湾曲する内側湾曲部と、内側湾曲部から径方向外側に直線状に延びる付勢端部側直線部と、付勢端部側直線部から径方向外側に向けて凸に湾曲する外側湾曲部と、外側湾曲部に接続されてローラの表面に当接する付勢端部とを備えるので、アウター部材およびインナー部材間に限られた空間に他部材と干渉することなく全長の大きいエンゲージスプリングを配置し、エンゲージスプリングに発生する応力を低減して耐久性を高めることができる。しかも外側湾曲部の曲率半径は内側湾曲部の曲率半径よりも小さいので、付勢端部がローラから反力を受けたときに曲率半径が大きい内側湾曲部が先に変形し、内側湾曲部、付勢端部側直線部、外側湾曲部および付勢端部の長い距離に荷重を分散してエンゲージスプリングの耐久性を高めることができる。 An engagement spring configured by bending an elastic plate material includes a fixed end side linear portion linearly extending radially inward from a fixed end portion fixed to a spring support member of the cage, and a fixed end side linear portion. From the inner curved portion, the urging end side linear portion extending linearly outward from the inner curved portion, and from the urging end side linear portion toward the radially outer side. And an outer curved portion that is convexly curved and a biasing end portion that is connected to the outer curved portion and contacts the surface of the roller, so that it interferes with other members in a space limited between the outer member and the inner member. In addition, an engagement spring having a large overall length can be arranged to reduce the stress generated in the engagement spring and enhance durability. Moreover, since the radius of curvature of the outer curved portion is smaller than the radius of curvature of the inner curved portion, the inner curved portion having a larger curvature radius first deforms when the biasing end receives a reaction force from the roller, and the inner curved portion, It is possible to increase the durability of the engagement spring by dispersing the load over a long distance of the urging end portion side straight portion, the outer curved portion, and the urging end portion.
また請求項2の構成によれば、固定端部はコ字状に湾曲し、付勢端部側からケージのスプリング支持部材に嵌合して固定されるので、エンゲージスプリングの付勢端部がローラから反力を受けても、その反力がエンゲージスプリングの固定端部をスプリング支持部材に押し付ける方向に作用することで、エンゲージスプリングの固定端部の脱落を確実に防止することができる。 According to the second aspect of the present invention, the fixed end portion is curved in a U-shape and is fitted and fixed to the spring support member of the cage from the biasing end portion side, so that the biasing end portion of the engagement spring is Even when the reaction force is received from the roller, the reaction force acts in a direction in which the fixed end portion of the engagement spring is pressed against the spring support member, so that the fixed end portion of the engagement spring can be reliably prevented from falling off.
また請求項3の構成によれば、インナー部材の外周面に凹部を形成し、内側湾曲部を凹部に嵌合したので、アウター部材およびインナー部材間の限られた空間に配置されるエンゲージスプリングの長さを更に延長し、エンゲージスプリングに発生する応力を更に低減して耐久性を高めることができる。 Further, according to the configuration of the third aspect, since the concave portion is formed on the outer peripheral surface of the inner member and the inner curved portion is fitted into the concave portion, the engagement spring disposed in the limited space between the outer member and the inner member The length can be further extended, and the stress generated in the engagement spring can be further reduced to enhance the durability.
また請求項4の構成によれば、ケージの環状部材の内周部に凸部を形成し、凸部をインナー部材の凹部に係合したので、エンゲージスプリングの内側湾曲部が嵌合する凹部を利用してケージをインナー部材に回転不能に固定することができる。 Further, according to the configuration of the fourth aspect, since the convex portion is formed on the inner peripheral portion of the annular member of the cage and the convex portion is engaged with the concave portion of the inner member, the concave portion into which the inner curved portion of the engagement spring is fitted is formed. Utilizing this, the cage can be fixed to the inner member in a non-rotatable manner.
以下、図1〜図11に基づいて本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1に示すように、エンジンEの駆動力を左右の車軸10,10を介して駆動輪W,Wに伝達する車両用動力伝達装置は、クランク式の無段変速機TおよびディファレンシャルギヤDを備える。
As shown in FIG. 1, the vehicle power transmission device for transmitting the driving force of the engine E to the drive wheels W, W via the left and
次に、図2〜図6に基づいて無段変速機Tの構造を説明する。 Next, the structure of the continuously variable transmission T will be described with reference to FIGS.
図2および図3に示すように、本実施の形態の無段変速機Tは同一構造を有する複数個(実施の形態では4個)の変速ユニットU…を軸方向に重ね合わせたもので、それらの変速ユニットU…は平行に配置された共通の入力軸11および共通の出力軸12を備えており、入力軸11の回転が減速または増速されて出力軸12に伝達される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the continuously variable transmission T of the present embodiment is obtained by superimposing a plurality of (four in the embodiment) transmission units U having the same structure in the axial direction. These transmission units U are provided with a
以下、代表として一つの変速ユニットUの構造を説明する。エンジンEに接続されて回転する入力軸11は、電動モータのような変速アクチュエータ14の中空の回転軸14aの内部を相対回転自在に貫通する。変速アクチュエータ14のロータ14bは回転軸14aに固定されており、ステータ14cはケーシングに固定される。変速アクチュエータ14の回転軸14aは、入力軸11と同速度で回転可能であり、かつ入力軸11に対して異なる速度で相対回転可能である。
Hereinafter, the structure of one transmission unit U will be described as a representative. The
変速アクチュエータ14の回転軸14aを貫通した入力軸11には第1ピニオン15が固定されており、この第1ピニオン15を跨ぐように変速アクチュエータ14の回転軸14aにクランク状のキャリヤ16が接続される。第1ピニオン15と同径の2個の第2ピニオン17,17が、第1ピニオン15と協働して正三角形を構成する位置にそれぞれピニオンピン16a,16aを介して支持されており、これら第1ピニオン15および第2ピニオン17,17に、円板形の偏心ディスク18の内部に偏心して形成されたリングギヤ18aが噛合する。偏心ディスク18の外周面に、コネクティングロッド19のロッド部19aの一端に設けたリング部19bがボールベアリング20を介して相対回転自在に嵌合する。
A
4個の変速ユニットU…はクランク状のキャリヤ16を共有しているが、キャリヤ16に第2ピニオン17,17を介して支持される偏心ディスク18の位相は各々の変速ユニットUで90°ずつ異なっている。
The four transmission units U ... share the crank-
出力軸12の外周に設けられたワンウェイクラッチ21は、コネクティングロッド19のロッド部19aにピン19cを介して枢支された揺動リンク22の内周部をアウター部材とし、出力軸12の外周部をインナー部材とするもので、アウター部材およびインナー部材間に形成された楔状の空間に、エンゲージスプリング24…で付勢された複数のローラ25…を備える。
The one-
図2から明らかなように、4個の変速ユニットU…はクランク状のキャリヤ16を共有しているが、キャリヤ16に第2ピニオン17,17を介して支持される偏心ディスク18の位相は各々の変速ユニットUで90°ずつ異なっている。例えば、図2において、左端の変速ユニットUの偏心ディスク18は入力軸11に対して図中上方に変位し、左から3番目の変速ユニットUの偏心ディスク18は入力軸11に対して図中下方に変位し、左から2番目および4番目の変速ユニットU,Uの偏心ディスク18,18は上下方向中間に位置している。
As is apparent from FIG. 2, the four transmission units U... Share the crank-
次に、図7〜図11に基づいて、ワンウェイクラッチ21の構造を説明する。尚、図3〜図6においてワンウェイクラッチ21は模式的に図示されており、その実際の構造は図7〜図11に示されている。 Next, the structure of the one-way clutch 21 will be described with reference to FIGS. 3 to 6, the one-way clutch 21 is schematically shown, and the actual structure is shown in FIGS.
本実施の形態のワンウェイクラッチ21は、基本的に環状の揺動リンク22の円形の内周面22aと、筒状の出力軸12の波状に屈曲する外周面12aとの間に12個のローラ25…を配置したものであり、揺動リンク22の外周に設けた突出部22b,22bにピン19cおよびクリップ40,40を介してコネクティングロッド19が接続される。
The one-way clutch 21 according to the present embodiment basically includes twelve rollers between a circular inner
ワンウェイクラッチ21は、ローラ25…を付勢するエンゲージスプリング24…を支持するためのケージ31を備える。ケージ31は円環状の板材からなる一対の環状部材32,32と、周方向に等間隔で配置されて一対の環状部32,32を相互に接続する12本のスプリング支持部材33…とで構成され、一対の環状部材32,32が12個のローラ25…の軸方向両側に配置され、12本のスプリング支持部材33…が12個のローラ25…間に配置される。一方の環状部材32の内周部には径方向外側に凹む12個の凹部32a…が30゜間隔で形成されるとともに、両方の環状部材32の内周部には径方向内側に突出する各4個の凸部32b…が90°間隔で形成される。
The one-way clutch 21 includes a
図11に詳細に示すように、エンゲージスプリング24は1枚の長方形状の弾性板材を一定断面を有するように湾曲して構成される。エンゲージスプリング24の一端には、揺動リンク22の内周面22aおよび出力軸12の外周面12a間に位置する同心円よりなるローラ25の移動軌跡42よりも径方向外側において、ケージ31のスプリング支持部材33に固定される固定端部24aが形成されるとともに、エンゲージスプリング24の他端には、ローラ25の表面の湾曲方向に対して逆方向に円弧状に湾曲し、ローラ25の移動軌跡42よりも径方向外側でローラ25の表面に当接する付勢端部24bが形成される。固定端部24aは断面コ字状であり、長方形断面のスプリング支持部材33に付勢端部24b側から圧入されて固定される。
As shown in detail in FIG. 11, the
エンゲージスプリング24は、固定端部24aから径方向内側に略直線状に延びる固定端部側直線部24cと、移動軌跡42よりも径方向内側において固定端部側直線部24cから径方向内側に向けて凸に湾曲する内側湾曲部24dと、内側湾曲部24dから径方向外側に直線状に延びる付勢端部側直線部24eとを備える。固定端部側直線部24c、内側湾曲部24dおよび付勢端部側直線部24eは、全体としてJ字状あるいはU字状に形成され、内側湾曲部24dは出力軸12の表面に形成した凹部12bに僅かな隙間を介して嵌合する。また固定端部側直線部24cの中間部は、それに隣接するローラ25に接触しないように、付勢端部側直線部24eに接近する方向に僅かに湾曲している。
The
またエンゲージスプリング24は、移動軌跡42よりも径方向外側において、付勢端部側直線部24eから径方向外側に向けて凸に湾曲し、付勢端部24bに接続する外側湾曲部24fを備える、付勢端部側直線部24eおよび外側湾曲部24fは全体としてJ字状に形成され、外側湾曲部24fおよび付勢端部24bは全体としてS字状に形成される。更に、外側湾曲部24f、付勢端部側直線部24e、内側湾曲部24dおよび固定端部側直線部24cは全体としてS字状に形成される。そして外側湾曲部24fの曲率半径は内側湾曲部24dの曲率半径よりも小さくなっている。
Further, the
また図9に詳細に示すように、揺動リンク22および出力軸12の間には、ローラ25…の軸方向両側に位置する一対のアンギュラボールベアリング34,34が配置されており、このアンギュラボールベアリング34,34によって揺動リンク22および出力軸12が同芯状態を維持しながら相対回転可能に接続される。アンギュラボールベアリング34は外輪35および内輪36間に複数のボール37…を配置したものであり、外輪35は揺動リンク22の軸方向端部に一体に形成され、内輪36は別部材で構成されて出力軸12の外周に固定される。
Further, as shown in detail in FIG. 9, a pair of
尚、アンギュラボールベアリング34…には複列ものと単列のものとがあり、4個のワンウェイクラッチ21…の軸方向両端に位置する2個のアンギュラボールベアリング34,34は単列であり、それ以外の3個アンギュラボールベアリング34…は隣接する2個のワンウェイクラッチ21,21に共有されるために複列となる。
The
一方のアンギュラボールベアリング34と、ケージ31の一方の環状部材32との間にアキシャルスプリング38が配置されており、アキシャルスプリング38の内周から突出する複数の突起38a…が、前記環状部材32の内周の凹部32a…(図7参照)間を通過してローラ25…の端面に弾発的に当接する。また揺動リンク22の内周面に形成した環状溝22cに環状のリングスプリング39が配置されており、このリングスプリング39はローラ25…の周面に当接して出力軸12の外周面12aに向けて付勢する。
An
出力軸12の両端部は一対のボールベアリング41,41を介してミッションケースに回転自在に支持されており、それらのボールベアリング41,41のインナーレース41a,41a間に4個のワンウェイクラッチ21…が配置される。
Both ends of the
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。 Next, the operation of the embodiment of the present invention having the above configuration will be described.
先ず、無段変速機Tの一つの変速ユニットUの作用を説明する。変速アクチュエータ14の回転軸14aを入力軸11に対して相対回転させると、入力軸11の軸線L1まわりにキャリヤ16が回転する。このとき、キャリヤ16の中心O、つまり第1ピニオン15および2個の第2ピニオン17,17が成す正三角形の中心は入力軸11の軸線L1まわりに回転する。
First, the operation of one transmission unit U of the continuously variable transmission T will be described. When the
図3および図5は、キャリヤ16の中心Oが第1ピニオン15(つまり入力軸11)に対して出力軸12と反対側にある状態を示しており、このとき入力軸11に対する偏心ディスク18の偏心量が最大になって無段変速機TのレシオはOD(オーバードライブ)状態になる。図4および図6は、キャリヤ16の中心Oが第1ピニオン15(つまり入力軸11)に対して出力軸12と同じ側にある状態を示しており、このとき入力軸11に対する偏心ディスク18の偏心量が最小になって無段変速機TのレシオはGN(ギヤドニュートラル)状態になる。
3 and 5 show a state in which the center O of the
図5に示すOD状態で、エンジンEで入力軸11を回転させるとともに、入力軸11と同速度で変速アクチュエータ14の回転軸14aを回転させると、入力軸11、回転軸14a、キャリヤ16、第1ピニオン15、2個の第2ピニオン17,17および偏心ディスク18が一体になった状態で、入力軸11を中心に反時計方向(矢印A参照)に偏心回転する。図5(A)から図5(B)を経て図5(C)の状態へと回転する間に、偏心ディスク18の外周にリング部19bをボールベアリング20を介して相対回転自在に支持されたコネクティングロッド19は、そのロッド部19aの先端にピン19cで枢支された揺動リンク22を反時計方向(矢印B参照)に回転させる。図5(A)および図5(C)は、揺動リンク22の前記矢印B方向の回転の両端を示している。
In the OD state shown in FIG. 5, when the
このようにして揺動リンク22が矢印B方向に回転すると、ワンウェイクラッチ21の揺動リンク22および出力軸12間の楔状の空間にローラ25…が噛み込み、揺動リンク22の回転が出力軸12に伝達されるため、出力軸12は反時計方向(矢印C参照)に回転する。
When the
入力軸11および第1ピニオン15が更に回転すると、第1ピニオン15および第2ピニオン17,17にリングギヤ18aを噛合させた偏心ディスク18が反時計方向(矢印A参照)に偏心回転する。図5(C)から図5(D)を経て図5(A)の状態へと回転する間に、偏心ディスク18の外周にリング部19bをボールベアリング20を介して相対回転自在に支持されたコネクティングロッド19は、そのロッド部19aの先端にピン19cで枢支された揺動リンク22を時計方向(矢印B′参照)に回転させる。図5(C)および図5(A)は、揺動リンク22の前記矢印B′方向の回転の両端を示している。
When the
このようにして揺動リンク22が矢印B′方向に回転すると、揺動リンク22と出力軸12との間の楔状の空間からローラ25…がスプリング24…を圧縮しながら押し出されることで、揺動リンク22がスリップして出力軸12は回転しない。
When the
以上のように、揺動リンク22が往復回転したとき、揺動リンク22の回転方向が反時計方向(矢印B参照)のときだけ出力軸12が反時計方向(矢印C参照)に回転するため、出力軸12は間欠回転することになる。
As described above, when the
図6は、GN状態で無段変速機Tを運転するときの作用を示すものである。このとき、入力軸11の位置は偏心ディスク18の中心に一致しているので、入力軸11に対する偏心ディスク18の偏心量はゼロになる。この状態でエンジンEで入力軸11を回転させるとともに、入力軸11と同速度で変速アクチュエータ14の回転軸14aを回転させると、入力軸11、回転軸14a、キャリヤ16、第1ピニオン15、2個の第2ピニオン17,17および偏心ディスク18が一体になった状態で、入力軸11を中心に反時計方向(矢印A参照)に偏心回転する。しかしながら、偏心ディスク18の偏心量がゼロであるため、コネクティングロッド19の往復運動のストロークもゼロになり、出力軸12は回転しない。
FIG. 6 shows the operation when the continuously variable transmission T is operated in the GN state. At this time, since the position of the
従って、変速アクチュエータ14を駆動してキャリヤ16の位置を図3のOD状態と図4のGN状態との間に設定すれば、ゼロレシオおよび所定レシオ間の任意のレシオでの運転が可能になる。
Therefore, if the
無段変速機Tは、並置された4個の変速ユニットU…の偏心ディスク18…の位相が相互に90°ずつずれているため、4個の変速ユニットU…が交互に駆動力を伝達することで、つまり4個のワンウェイクラッチ21…の何れかが必ず係合状態にあることで、出力軸12を連続回転させることができる。
In the continuously variable transmission T, the phases of the
次に、ワンウェイクラッチ21の作用を説明する。 Next, the operation of the one-way clutch 21 will be described.
図11には、ワンウェイクラッチ21のDP(Datum Point)状態、係合状態およびダンピング状態におけるローラ25およびエンゲージスプリング24が示される。DP状態はワンウェイクラッチ21が係合する直前の状態を示すもので、ローラ25は揺動リンク22の内周面22aおよび出力軸12の外周面12a間の楔状の空間に噛み込まずに接触している。DP状態から出力軸12に対して揺動リンク22が矢印P方向に相対回転すると、ローラ25はエンゲージスプリング24から受ける付勢力と、揺動リンク22および出力軸12から受ける摩擦力とにより、矢印P方向に移動して揺動リンク22の内周面22aおよび出力軸12の外周面12a間の楔状の空間に噛み込むことで、ワンウェイクラッチ21が係合する。
FIG. 11 shows the
係合状態から出力軸12に対して揺動リンク22が矢印Q方向に相対回転すると、揺動リンク22および出力軸12から受ける摩擦力により、ローラ25はエンゲージスプリング24から受ける付勢力に抗して矢印Q方向に移動し、揺動リンク22の内周面22aおよび出力軸12の外周面12a間の楔状の空間から離脱することで、係合解除する。この状態をダンピング状態と呼び、ローラ25はエンゲージスプリング24の付勢端部24b…を圧縮しながら矢印Q方向に回転し、ローラ25は揺動リンク22の内周面22aあるいは出力軸12の外周面12aから離反する。その後、ローラ25はエンゲージスプリング24により付勢されてDP状態に速やかに復帰する。
When the
尚、係合状態からダンピング状態に移行する過程でローラ25が揺動リンク22の内周面22aおよび出力軸12の外周面12a間の楔状の空間から押し出されるとき、アキシャルスプリング38で軸方向に付勢されたローラ25の端面がケージ31の環状部材32に押し付けられるため、その摩擦力でローラ25の挙動を安定させることができる。またローラ25が揺動リンク22の内周面22aおよび出力軸12の外周面12a間の楔状の空間から押し出されるとき、ローラ25は遠心力で径方向外側に位置する揺動リンク22の内周面に押し付けられるが、それをリングスプリング39の径方向内向きの弾発力で抑制することができる。
When the
以上のように、本実施の形態のエンゲージスプリング24は、連続的に湾曲する固定端部24a、固定端部側直線部24c、内側湾曲部24d、付勢端部側直線部24e、外側湾曲部24fおよび付勢端部24bを有するので、揺動リンク22および出力軸12間に狭い空間に他部材と干渉することなく全長の大きいエンゲージスプリング24を配置し、エンゲージスプリング24に発生する応力を低減して耐久性を高めることができる。
As described above, the
また外側湾曲部24fの曲率半径は内側湾曲部24dの曲率半径よりも小さいので、付勢端部24bがローラ25から反力を受けたときに曲率半径が大きい内側湾曲部24dが先に変形し、内側湾曲部24d、付勢端部側直線部24e、外側湾曲部24fおよび付勢端部24bの長い距離に荷重を分散してエンゲージスプリング24の耐久性を高めることができる。しかも内側湾曲部24dは曲率半径が大きいため、変形時に発生する応力を最小限に抑えることができる。
Further, since the radius of curvature of the outer
特に、ケージ31のスプリング支持部材33と、そこに固定されるエンゲージスプリング24の固定端部24aとを、ローラ25の移動軌跡42よりも径方向外側位置に、つまりローラ25との干渉を避けた位置に配置したので、スプリング支持部材33および固定端部24aをコンパクトに配置するとともに、そこから径方向内側に延びる固定端部側直線部24cの長さを最大限に確保してエンゲージスプリング24の全長を増加させることができる。
In particular, the
また出力軸12の外周面12aに凹部12bを形成し、エンゲージスプリング24の内側湾曲部24dを凹部12bに嵌合したので、揺動リンク22および出力軸12間の限られた空間に配置されるエンゲージスプリング24の長さを最大限に延長し、エンゲージスプリング24に発生する応力を更に低減して耐久性を高めることができる。そしてローラ25からの反力が内側湾曲部24dに伝達されると、その曲率半径が小さくなるように変形するため、内側湾曲部24dが出力軸12の凹部12bの内面に接触するのが防止される。
Further, since the
またエンゲージスプリング24の固定端部24aはコ字状に湾曲し、付勢端部24b側からケージ31のスプリング支持部材33に嵌合して固定されるので、エンゲージスプリング24の付勢端部24bがローラ25から反力を受けても、その反力がエンゲージスプリング24の固定端部24aをスプリング支持部材33に押し付ける方向に作用することで、エンゲージスプリング24の固定端部24aが脱落するのを確実に防止することができる。
Further, the
またエンゲージスプリング24の付勢端部24bは、ローラ25の移動軌跡42よりも径方向外側位置においてローラ25に当接するため、遠心力で径方向外側に付勢されるローラ25をエンゲージスプリング24の弾発力で径方向内側に付勢し、ローラ25の挙動を安定させることができる。
The urging
またローラ25は回転しながらエンゲージスプリング24の付勢端部24bに接触するため、その接触面積が大きいと付勢端部24bがローラ25に巻き込まれていまい、付勢端部24bがローラ25を付勢する方向がずれてしまう虞がある。しかしながら、本実施の形態によれば、付勢端部24bがローラ25の表面の湾曲方向と逆方向に湾曲しているため、付勢端部24bおよびローラ25を線接触させて接触面積を最小限に抑えることができる。
Further, since the
またケージ31の環状部材32の内周部に凸部32b…を形成し、この凸部32b…を出力軸12の凹部12b…に係合したので、エンゲージスプリング24…の内側湾曲部24d…が嵌合する凹部12b…を利用してケージ31をインナー部材22に回転不能に固定することができる。
Further, since the
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。 The embodiments of the present invention have been described above, but various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、本発明のワンウェイクラッチの用途は実施の形態の無段変速機Tに限定されるものではなく、任意の用途に適用することができる。 For example, the use of the one-way clutch of the present invention is not limited to the continuously variable transmission T of the embodiment, and can be applied to any use.
また実施の形態ではケージ31を出力軸12側に固定しているが、それを揺動リンク22側に固定することができる。
In the embodiment, the
またエンゲージスプリング24の固定端部側直線部24cおよび付勢端部側直線部24eは幾何学的な直線である必要はなく、内側湾曲部24dあるいは外側湾曲部24fよりも曲率半径が大きければ良い。
Further, the fixed-end-side
12 出力軸(インナー部材)
12a 外周面
12b 凹部
22 揺動リンク(アウター部材)
22a 内周面
24 エンゲージスプリング
24a 固定端部
24b 付勢端部
24c 固定端部側直線部
24d 内側湾曲部
24e 付勢端部側直線部
24f 外側湾曲部
25 ローラ
31 ケージ
32 環状部材
32b 凸部
33 スプリング支持部材
42 移動軌跡
12 Output shaft (inner member)
12a Outer
22a Inner
Claims (4)
前記ケージ(31)は、軸方向に並置された一対の環状部材(32)と、前記一対の環状部材(32)を軸方向に接続する複数のスプリング支持部材(33)とを備え、
前記エンゲージスプリング(24)は弾性を有する板材を湾曲して構成され、前記ローラ(25)の移動軌跡(42)よりも径方向外側において前記スプリング支持部材(33)に固定される固定端部(24a)と、前記ローラ(25)の表面に対して逆方向に湾曲して前記移動軌跡(42)よりも径方向外側のローラ(25)の表面に当接する付勢端部(24b)と、前記固定端部(24a)から径方向内側に直線状に延びる固定端部側直線部(24c)と、前記固定端部側直線部(24c)から径方向内側に向けて凸に湾曲する内側湾曲部(24d)と、前記内側湾曲部(24d)から径方向外側に直線状に延びる付勢端部側直線部(24e)と、前記付勢端部側直線部(24e)から径方向外側に向けて凸に湾曲して前記付勢端部(24b)に接続する外側湾曲部(24f)とを備え、前記外側湾曲部(24f)の曲率半径は前記内側湾曲部(24d)の曲率半径よりも小さいことを特徴とするワンウェイクラッチ。 An annular outer member (22), an inner member (12) disposed coaxially within the outer member (22), an inner peripheral surface (22a) of the outer member (22), and the inner member (12) A plurality of rollers (25) disposed between the outer peripheral surfaces (12a) of the outer surface, a cage (31) fixed to the outer member (22) or the inner member (12), and the cage (31). A plurality of engagement springs (24) for urging the plurality of rollers (25) in the circumferential direction, and the plurality of the plurality of rollers (25) by relative rotation in a predetermined direction of the outer member (22) and the inner member (12). A one-way clutch that transmits the driving force by engaging the roller (25) between the inner peripheral surface (22a) and the outer peripheral surface (12a),
The cage (31) includes a pair of annular members (32) juxtaposed in the axial direction, and a plurality of spring support members (33) that connect the pair of annular members (32) in the axial direction,
The engagement spring (24) is formed by bending an elastic plate, and is fixed to the spring support member (33) at a radially outer side than the movement locus (42) of the roller (25) ( 24a), a biasing end (24b) that curves in the opposite direction with respect to the surface of the roller (25) and contacts the surface of the roller (25) radially outward from the movement locus (42), A fixed end side linear portion (24c) linearly extending radially inward from the fixed end portion (24a), and an inner curve that curves convexly from the fixed end side linear portion (24c) toward the radially inner side. Portion (24d), urging end side linear portion (24e) linearly extending radially outward from the inner curved portion (24d), and radially outward from the urging end portion linear portion (24e) Curved toward the convex end (2 With outwardly curved portion to be connected to b) and (24f), the radius of curvature of the outer curved portion (24f) is a one-way clutch, characterized in that less than the radius of curvature of the inner curved portion (24d).
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