JP6068402B2 - One-way clutch and continuously variable transmission - Google Patents
One-way clutch and continuously variable transmission Download PDFInfo
- Publication number
- JP6068402B2 JP6068402B2 JP2014161384A JP2014161384A JP6068402B2 JP 6068402 B2 JP6068402 B2 JP 6068402B2 JP 2014161384 A JP2014161384 A JP 2014161384A JP 2014161384 A JP2014161384 A JP 2014161384A JP 6068402 B2 JP6068402 B2 JP 6068402B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- peripheral surface
- outer member
- way clutch
- inner member
- inner peripheral
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
Description
本発明は、ワンウェイクラッチ及びワンウェイクラッチを備えるクランク式の無段変速機に関する。 The present invention relates to a one-way clutch and a crank type continuously variable transmission including the one-way clutch.
エンジンに接続された入力軸の回転をコネクティングロッドの往復運動に変換し、更に、コネクティングロッドの往復運動をワンウェイクラッチによって出力軸の回転運動に変換するようにしたワンウェイクラッチを備えた無段変速機が、特許文献1に記載されている。特許文献1に記載のワンウェイクラッチは、アウター部材と、インナー部材と、アウター部材及びインナー部材間に配置した複数のローラと、各々のローラを付勢する複数のコイルスプリングとを備え、アウター部材の回転速度が、インナー部材の回転速度より早くなったとき、アウター部材の内周面とインナー部材の外周面との間に設けられた楔部にローラを係合させて、入力軸から出力軸にトルクを伝達している。また、トルクを伝達する両伝達部材の凹部にゴム部材を係合配置し、負荷トルクが上限トルク以上になったときゴム部材が弾性変形することでトルクリミッタ作用を行うようにした回転体装置が特許文献2に記載されている。 Continuously variable transmission equipped with a one-way clutch that converts the rotation of the input shaft connected to the engine to the reciprocating motion of the connecting rod, and further converts the reciprocating motion of the connecting rod to the rotational motion of the output shaft by the one-way clutch. Is described in Patent Document 1. The one-way clutch described in Patent Document 1 includes an outer member, an inner member, a plurality of rollers disposed between the outer member and the inner member, and a plurality of coil springs that urge each of the rollers. When the rotational speed becomes faster than the rotational speed of the inner member, the roller is engaged with the wedge portion provided between the inner peripheral surface of the outer member and the outer peripheral surface of the inner member, and the input shaft is changed to the output shaft. Torque is being transmitted. In addition, a rotating body device in which a rubber member is engaged and disposed in the recesses of both transmission members that transmit torque and the rubber member elastically deforms when the load torque exceeds the upper limit torque to perform a torque limiter action. It is described in Patent Document 2.
しかし、特許文献1に記載のワンウェイクラッチでは、所定以上の大きなトルクが、アウター部材とインナー部材との間に作用すると、ローラが楔部に強く噛み込まれ、接触部での面圧が高くなると共に滑り摩擦が発生して、ローラが異常摩耗する虞があった。また、強く噛み込まれた反動で、ローラが噛み込み方向と逆方向に強い力で戻され、この結果、非係合状態にあるローラの位置が長時間に亘り連続して変化する不安定な状態が発生する場合がある。この不安定な状態では、次のトルク伝達のためのローラの係合が行えなくなり、トルクの正常な伝達が阻害される虞があった。 However, in the one-way clutch described in Patent Document 1, when a large torque more than a predetermined value acts between the outer member and the inner member, the roller is strongly engaged with the wedge portion, and the surface pressure at the contact portion increases. At the same time, sliding friction may occur, and the roller may be abnormally worn. In addition, due to the strong biting reaction, the roller is returned with a strong force in the direction opposite to the biting direction, and as a result, the position of the roller in the non-engaged state continuously changes over a long period of time. A condition may occur. In this unstable state, it becomes impossible to engage the roller for the next torque transmission, and there is a concern that the normal transmission of torque may be hindered.
本発明の目的は、過大トルク伝達時における転動体と楔部との強い噛み込みを防止することができるワンウェイクラッチ及びこのワンウェイクラッチを備える無段変速機を提供することである。 The objective of this invention is providing the continuously variable transmission provided with the one-way clutch which can prevent the strong biting of a rolling element and a wedge part at the time of excessive torque transmission, and this one-way clutch.
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、
環状のアウター部材(例えば、後述の実施形態でのアウター部材22)と、
前記アウター部材の径方向内側に同軸に配置された環状のインナー部材(例えば、後述の実施形態でのインナー部材23)と、
前記アウター部材の内周面(例えば、後述の実施形態での内周面22a)及び前記インナー部材の外周面(例えば、後述の実施形態での外周面12a)間に配設された複数の転動体(例えば、後述の実施形態でのローラ25)と、
前記アウター部材の内周面及び前記インナー部材の外周面間に配設され、前記複数の転動体を回動自在に保持する保持部材(例えば、後述の実施形態でのケージ31)と、
前記保持部材に保持され、前記転動体を円周方向に付勢する複数の弾性部材(例えば、後述の実施形態でのエンゲージスプリング24)と、を備え、
前記アウター部材及び前記インナー部材の所定方向への相対回転により、前記転動体を前記内周面及び前記外周面間に係合させて駆動力を伝達するワンウェイクラッチ(例えば、後述の実施形態でのワンウェイクラッチ21)であって、
前記アウター部材の前記内周面は、円筒面であり、
前記インナー部材の前記外周面は、前記転動体を収容する複数の凹部(例えば、後述の実施形態での凹部12b)を有し、
前記凹部は、前記転動体の非係合位置から係合位置に向かって前記アウター部材の前記内周面との距離が次第に狭くなるように形成された傾斜面(例えば、後述の実施形態での傾斜面12c)と、前記転動体が前記非係合位置にあるとき当接する壁部(例えば、後述の実施形態での壁部12d)と、を有し、前記傾斜面と前記アウター部材の前記内周面との間の空間が楔部を構成し、
前記楔部は、前記傾斜面と前記アウター部材の前記内周面との径方向距離が最小となる狭窄部(例えば、後述の実施形態での狭窄部41)の径方向の距離(例えば、後述の実施形態での距離L)が、前記転動体の直径(例えば、後述の実施形態での直径RD)より狭く、かつ、前記アウター部材と前記インナー部材との間に所定値以上のトルクが作用したとき、前記転動体が前記狭窄部を通過して前記インナー部材の円周方向に隣接する前記凹部に移動するよう設定され、
前記保持部材は、前記インナー部材の前記外周面に嵌合する円環状の一対の側面板(例えば、後述の実施形態での環状部材32)と、該一対の側面板の間に円周方向に間隔を開けて配置された複数の柱部(例えば、後述の実施形態でのばね支持部材33)と、を有し、前記一対の側面板の少なくとも一方の内周部には、前記凹部に係合すると共に、径方向外側に弾性変形可能な弾性係合部(例えば、後述の実施形態での腕部32b)を有し、
前記アウター部材と前記インナー部材との間に所定値以上のトルクが作用して、前記転動体が前記狭窄部を通過する際、前記転動体が前記柱部を押すと共に、前記弾性係合部が前記傾斜面に沿って径方向外側に弾性変形することで、前記保持部材が前記インナー部材に対して相対的に回転する。
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1
An annular outer member (for example, an
An annular inner member (for example, an
A plurality of rollers disposed between an inner peripheral surface of the outer member (for example, an inner
A holding member (for example, a
A plurality of elastic members (for example, an
A one-way clutch that transmits driving force by engaging the rolling elements 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 (for example, in the embodiments described later) A one-way clutch 21),
The inner peripheral surface of the outer member is a cylindrical surface,
The outer peripheral surface of the inner member has a plurality of recesses (for example, the
The concave portion is an inclined surface formed so that the distance from the inner peripheral surface of the outer member gradually decreases from the non-engagement position of the rolling element toward the engagement position (for example, in an embodiment described later) An
The wedge portion has a radial distance (for example, described later) of a narrowed portion (for example, a narrowed
The holding member is spaced apart in a circumferential direction between a pair of annular side plates (for example, an
When a torque of a predetermined value or more acts between the outer member and the inner member, and when the rolling element passes through the constricted part, the rolling element pushes the column part, and the elastic engagement part The holding member rotates relative to the inner member by elastically deforming radially outward along the inclined surface.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、
前記弾性係合部は、前記側面板の内周部に一体形成された、前記側面板の円周方向に沿って片持ち梁状に延びる腕部である。
The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1,
The elastic engagement portion is an arm portion that is integrally formed with an inner peripheral portion of the side plate and extends in a cantilever shape along the circumferential direction of the side plate.
また、請求項3に記載の発明は、
請求項1又は2に記載のワンウェイクラッチ(例えば、後述の実施形態でのワンウェイクラッチ21)を備え、入力軸(例えば、後述の実施形態での入力軸11)の回転を変速して出力軸(例えば、後述の実施形態での出力軸12)に伝達する無段変速機(例えば、後述の実施形態での無段変速機T)であって、
駆動源(例えば、後述の実施形態でのエンジンE)の回転軸に接続された前記入力軸の軸線(例えば、後述の実施形態での軸線L1)からの偏心量が可変である偏心機構(例えば、後述の実施形態での偏心ディスク18)を有し、前記入力軸と前記偏心機構とが共に回転する入力側支点(例えば、後述の実施形態での偏心ディスク18)と、
前記ワンウェイクラッチの前記アウター部材に設けられた出力側支点(例えば、後述の実施形態でのピン19c)と、
前記入力側支点及び前記出力側支点に両端が接続されて、前記偏心機構の偏心量に応じて往復運動するコネクティングロッド(例えば、後述の実施形態でのコネクティングロッド19)と、を備え、
前記ワンウェイクラッチの前記インナー部材は前記出力軸に相対回転不能に結合される。
The invention according to claim 3
The one-way clutch according to claim 1 or 2 (for example, the one-
An eccentric mechanism (for example, the amount of eccentricity from the axis (for example, axis L1 in the later-described embodiment) of the input shaft connected to the rotation shaft of the drive source (for example, engine E in the later-described embodiment) is variable. And an input side fulcrum (for example, an
An output side fulcrum provided on the outer member of the one-way clutch (for example, a
A connecting rod (for example, a connecting
The inner member of the one-way clutch is coupled to the output shaft so as not to be relatively rotatable.
請求項1に記載の発明によれば、アウター部材とインナー部材との間に所定値以上のトルクが作用したとき、転動体は、楔部の狭窄部を通過して保持部材と共に回転し、円周方向に隣接する凹部に移動することができる。このため、過大トルク伝達時における転動体と楔部との強い噛み込みを防止することができ、転動体の面圧上昇や摩耗の発生を抑制すると共に、転動体の挙動が不安定な状態となることを防止できる。 According to the first aspect of the present invention, when a torque greater than a predetermined value acts between the outer member and the inner member, the rolling element rotates with the holding member through the constricted portion of the wedge portion, It can move to the recessed part adjacent to the circumferential direction. For this reason, it is possible to prevent the rolling element and the wedge part from being strongly bitten during excessive torque transmission, to suppress the occurrence of surface pressure rise and wear of the rolling element, and the state of the rolling element to be unstable. Can be prevented.
請求項2に記載の発明によれば、弾性係合部は、側面板の内周部に一体形成されて、側面板の円周方向に沿って片持ち梁状に延びる腕部であるので、通常時にはインナー部材に対して保持部材を所定の位相に維持し、アウター部材とインナー部材との間に所定値以上のトルクが作用したときには、凹部の傾斜面に沿って径方向外側に弾性変形することで保持部材がインナー部材に対して相対回動させることができる。 According to the invention described in claim 2, since the elastic engagement portion is an arm portion that is integrally formed with the inner peripheral portion of the side plate and extends in a cantilever shape along the circumferential direction of the side plate, Normally, the holding member is maintained in a predetermined phase with respect to the inner member, and when a torque greater than a predetermined value acts between the outer member and the inner member, it elastically deforms radially outward along the inclined surface of the recess. Thus, the holding member can be rotated relative to the inner member.
請求項3に記載の発明によれば、請求項1又は2に記載のワンウェイクラッチを用いた無段変速機を構成することが可能になると共に、無段変速機にトルクリミッタ機能を付加することができる。 According to the invention described in claim 3, it is possible to configure a continuously variable transmission using the one-way clutch according to claim 1 or 2, and to add a torque limiter function to the continuously variable transmission. Can do.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
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及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 driving wheels W, W via the left and
次に、図2〜図7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及び図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及び共通の出力軸12を備えており、入力軸11の回転が減速又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 according to the present embodiment is obtained by superimposing a plurality (four in the embodiment) of transmission units U having the same structure in the axial direction. The transmission unit U includes 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及び第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-shaped
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リング状のアウター部材22と、アウター部材22の内部に配置されて出力軸12に固定されたインナー部材23と、アウター部材22とインナー部材23との間に形成された楔状の空間に配置されてエンゲージスプリング24で付勢された複数のローラ25とを備える。
A one-way clutch 21 provided on the outer periphery of the
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番目及び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-shaped
次に、図7〜図10に基づいて、ワンウェイクラッチ21の構造を説明する。なお、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10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、基本的に環状のアウター部材22の円形の内周面22aと、筒状のインナー部材23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、アウター部材22の外周に設けた突出部22b,22bにピン19c及びクリップ40,40を介してコネクティングロッド19が接続され、インナー部材23の内周部に出力軸12が相対回転不能に結合される。
The one-
ワンウェイクラッチ21は、ローラ25を回動自在に保持すると共に、ローラ25を付勢するエンゲージスプリング24を支持するための保持部材であるケージ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材32,32を相互に接続する12本のばね支持部材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本のばね支持部材33が12個のローラ25間に配置される。
The one-way clutch 21 includes a
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。また、少なくとも一方の環状部材32の内周部には、略L字形に切り欠かれて、環状部材32の円周方向に沿って片持ち梁状に延びる12個の腕部(弾性係合部)32bが形成されている。
On the inner peripheral portion of one
ケージ31は、図10に示すように、インナー部材23の外周面12aに外嵌し、腕部32bが、後述するインナー部材23の凹部12bに係合している。腕部32bは、径方向外側に弾性変形可能である。
As shown in FIG. 10, the
図8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、ケージ31のばね支持部材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の外周面25a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、長方形断面のばね支持部材33に圧入されて固定される。
As shown in detail in FIG. 8, the
具体的に、エンゲージスプリング24は、固定端部24aと、固定端部24aから径方向内側に略直線状に延びた後、径方向外側に向けて略U字形に湾曲形成されたU字状部24cと、U字状部24cの前端部から径方向内側に向けて湾曲し、端部にローラ25の外周面25aに当接する付勢端部24bを有する。
Specifically, the
また、図7に示すように、アウター部材22及びインナー部材23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によってアウター部材22及びインナー部材23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及び内輪36間に複数のボール37を配置したものであり、外輪35はアウター部材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。
As shown in FIG. 7, a pair of
なお、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個の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、環状部材32の内周の凹部32a間を通過してローラ25の端面に弾発的に当接する。また、vアウター部材22の内周面に形成した環状溝22cには、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の周面に当接してインナー部材23の外周面12aに向けて付勢する。
An
インナー部材23の両端部は不図示の一対のボールベアリング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のインナーレース間に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及び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及び図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及び図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及び偏心ディスク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で枢支されたアウター部材22を反時計方向(矢印B参照)に回転させる。図5(A)及び図5(C)は、アウター部材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
このようにしてアウター部材22が矢印B方向に回転すると、ワンウェイクラッチ21のアウター部材22及びインナー部材23間の楔状の空間にローラ25が噛み込み、アウター部材22の回転がインナー部材23を介して出力軸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及び第1ピニオン15が更に回転すると、第1ピニオン15及び第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で枢支されたアウター部材22を時計方向(矢印B′参照)に回転させる。図5(C)及び図5(A)は、アウター部材22の前記矢印B′方向の回転の両端を示している。
When the
このようにしてアウター部材22が矢印B′方向に回転すると、アウター部材22とインナー部材23との間の楔状の空間からローラ25がエンゲージスプリング24を圧縮しながら押し出されることで、アウター部材22がインナー部材23に対してスリップして出力軸12は回転しない。
When the
以上のように、アウター部材22が往復回転したとき、アウター部材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及び偏心ディスク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
したがって、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、ゼロレシオ及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の係合作用について、図8を参照して詳細に説明する。 Next, the engaging action of the one-way clutch 21 will be described in detail with reference to FIG.
アウター部材22の内周面22aは、円筒面である。また、インナー部材23の波状に屈曲する外周面12aには、傾斜面12cと壁部12dとの2面から構成される凹部12bが、周方向に等間隔(30°間隔)で12箇所形成されている。傾斜面12cは、ローラ25の非係合位置(図8において右側)から係合位置(図8において左側)に向かってアウター部材22の内周面22aとの距離が次第に狭くなるように傾斜して形成されている。これにより、傾斜面12cとアウター部材22の内周面22aとの間の空間が楔部を構成する。
The inner
傾斜面12cとアウター部材22の内周面22aとの径方向距離が最小となる楔部の狭窄部41の径方向距離Lは、ローラ25の直径RDよりわずかに狭く、かつ、アウター部材22とインナー部材23との間に所定値以上のトルクが作用したとき、当該トルクによって歪んだローラ25が狭窄部41を通過して周方向(図8において反時計方向)に移動可能に設定されている。これにより、所定値以上のトルクが作用したとき、ローラ25は、インナー部材23の円周方向で隣接する凹部12b(図8において左側の凹部)に移動する。
The radial distance L of the narrowed
また、壁部12dは、傾斜面12cの非係合位置側の端部と外周面12aとを接続して形成された傾斜角が大きい壁である。したがって、ローラ25は、壁部12dを越えて移動することはできない。
The
図8に示すように、ローラ25は、アウター部材22及びインナー部材23に対して周方向に相対移動可能である。ローラ25の状態には、ローラ25がアウター部材22の内周面22aとインナー部材23の傾斜面12cとの間に形成された楔状の空間に噛み込んで、駆動力を伝達可能なエンゲージポイントに位置する係合状態と、ローラ25が楔状の空間に噛み込む直前のデイタムポイントに位置する待機状態と、ワンウェイクラッチ21の係合が解除されたとき、ローラ25がエンゲージポイントからデイタムポイントを超えて係合方向とは逆方向(非係合方向)に押し戻された後、圧縮されたエンゲージスプリング24の弾発力によってデイタムポイントに戻り、再び非係合方向に移動するといった動作を、その振幅を減衰させながら行うダンピング状態とがある。なお、ワンウェイクラッチ21の係合が解除された瞬間に、ローラ25がデイタムポイントを超えて非係合方向に最大限に押し戻された位置を「ダンピングポイント」という。
As shown in FIG. 8, the
定常運転時には、図8に示すように、ローラ25が待機状態のとき、アウター部材22がインナー部材23に対して矢印A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、アウター部材22及びインナー部材23から受ける摩擦力とにより矢印A方向に移動する。これにより、図9に示すように、ローラ25がアウター部材22の内周面22a及びインナー部材23の傾斜面12c間の楔状の空間で各面と係合することで係合状態となり、駆動力の伝達が可能となる。そして、係合状態から、インナー部材23に対してアウター部材22が矢印B方向に相対回転すると、アウター部材22及びインナー部材23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B方向に移動し、アウター部材22の内周面22a及びインナー部材23の傾斜面12cと係合しなくなることで、ワンウェイクラッチ21の係合が解除され、ダンピング状態となる。ローラ25の振動が静定すると、ローラ25は、エンゲージスプリング24により付勢された待機状態に復帰する。
At the time of steady operation, as shown in FIG. 8, when the
なお、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がアウター部材22の内周面22a及びインナー部材23の外周面12a間の空間を移動するとき、図7に示す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がアウター部材22の内周面22a及びインナー部材23の外周面12a間の空間を移動するとき、ローラ25は遠心力で径方向外側に位置するアウター部材22の内周面22aに押し付けられるが、それを図7に示すリングスプリング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
次に、アウター部材22とインナー部材23との間に所定値以上のトルクが作用した場合について、図11〜図13を参照して説明する。
Next, a case where a torque greater than a predetermined value acts between the
アウター部材22とインナー部材23との間に大きなトルクが作用すると、図11(a)に示すように、デイタムポイントに位置するローラ25は、図11(b)に示す通常のエンゲージポイントを越えて、インナー部材23の傾斜面12cとアウター部材22の内周面22aとの間に強く噛み込まれる(図11(c)参照)。そして、トルクが所定値以上になると、当該トルクによって歪んだローラ25が、図8に示した狭窄部41を通過して周方向(図11において反時計方向)に移動する。こうして、ローラ25は、図11(d)に示すように、インナー部材23の円周方向で隣接する凹部12b(図11(d)において左隣の凹部)に移動する。
When a large torque acts between the
所定値以上のトルクによって周方向に移動するローラ25は、図12に示すように、ケージ31のばね支持部材33に当接して周方向に押し、ケージ31をインナー部材23に対して同方向(図12において反時計方向)に相対回転させる。このとき、ケージ31の環状部材32の内周部に形成された腕部(弾性係合部)32bは、インナー部材23の凹部12bに係合していた状態から、傾斜面12cの形状に沿って径方向外側に弾性変形する。そして、ローラ25が円周方向で隣接する凹部12bに移動したとき、腕部32bも当該隣接する凹部12bに係合する。
As shown in FIG. 12, the
なお、ローラ25がばね支持部材33に当接してケージ31を回転させるとき、ばね支持部材33の軸方向両端の角部によってローラ25が傷つくのを防止するため、ばね支持部材33の軸方向長さは、ローラ25の軸方向長さより長く設定することが望ましい。
When the
このように、ワンウェイクラッチ21に所定値以上のトルクが作用すると、ローラ25及びケージ31は、インナー部材23に対して30°相対的に回転して、円周方向で隣接する凹部12bに移動する。そして、ローラ25は、周方向で1ステップ(30°)ずれた凹部12bにおいて、アウター部材22の内周面22aとインナー部材23の傾斜面12cとの間で通常の係合動作を行う。
Thus, when a torque of a predetermined value or more is applied to the one-way clutch 21, the
換言すれば、本実施形態のワンウェイクラッチ21はトルクリミッタ機能を備え、図13に示すように、アウター部材22が揺動すると、アウター部材22とインナー部材23との相対角度の増加に伴って伝達トルクが次第に増大する(図13に示す直線N1)。そして、ワンウェイクラッチ21に過大なトルクが入力すると、伝達トルクを定格トルクで一定に維持した状態(図13に示す直線N2)で、ローラ25及びケージ31が円周方向で隣接する凹部12bに移動する。ローラ25が、円周方向で隣接する凹部12bに移動すると、伝達トルクが略ゼロ状態に低下する。これにより、ワンウェイクラッチ21に所定値以上のトルクが作用することが防止される。したがって、ローラ25の異常噛み込みによる面圧上昇が抑制されて、ローラ25の滑りによる摩耗を防止することができる。
In other words, the one-
一方、トルクリミッタ機能を備えない従来のワンウェイクラッチでは、所定値以上のトルクが作用すると、ローラ25が図8に示したエンゲージポイントを越えた深い位置まで噛み込み(図13に示す直線N3)、この深い噛み込みによる大きな反力でローラ25は係合方向とは逆方向(非係合方向)に強い力ではじかれて、図14に示すようにダンピング状態が長時間継続する不安定な状態となる。この状態では、ローラ25の位置が図8に示したデイタムポイントに収束しないため、次のトルク伝達のためのローラ25の係合が行えなくなり、以後の正常なトルク伝達が阻害される虞がある。しかし、本実施形態のワンウェイクラッチ21では、上記したようにトルクリミッタ機能を備えるので、ローラ25が上記説明した不安定な状態になることが防止され、安定した作動が維持される。
On the other hand, in a conventional one-way clutch that does not have a torque limiter function, when a torque greater than a predetermined value is applied, the
以上説明したように、本実施形態に係るワンウェイクラッチ21によれば、アウター部材22の内周面22aは円筒面であり、インナー部材23の外周面12aは、ローラ25を収容する複数の凹部12bを有する。凹部12bは、ローラ25の非係合位置から係合位置に向かってアウター部材22の内周面22aとの距離が次第に狭くなるように形成された傾斜面12cと、ローラ25が非係合位置にあるとき当接する壁部12dとを有し、傾斜面12cとアウター部材22の内周面22aとの間の空間が楔部を構成する。楔部は、傾斜面12cとアウター部材22の内周面22aとの径方向距離が最小となる狭窄部41の径方向の距離Lが、ローラ25の直径RDよりわずかに狭く、かつ、アウター部材22とインナー部材23との間に所定値以上のトルクが作用したとき、当該トルクによって歪んだローラ25が狭窄部41を通過してインナー部材23の円周方向に隣接する凹部12bに移動するよう設定される。また、ケージ31は、インナー部材23の外周面12aに嵌合する円環状の一対の環状部材32と、該一対の環状部材32の間に円周方向に間隔を開けて配置された複数のばね支持部材33とを有し、前記一対の環状部材32の少なくとも一方の内周部には、凹部12bに係合すると共に、径方向外側に弾性変形可能な腕部32bを有する。そして、アウター部材22とインナー部材23との間に所定値以上のトルクが作用して、ローラ25が狭窄部41を通過する際、ローラ25がばね支持部材33を押すと共に、腕部32bが傾斜面12cに沿って径方向外側に弾性変形することで、ケージ31がインナー部材23に対して相対的に回転する。これにより、アウター部材22とインナー部材23との間に所定値以上のトルクが作用したとき、ローラ25がケージ31と共に楔部の狭窄部41を通過して円周方向に隣接する凹部12bに移動することができる。このため、過大トルク伝達時におけるローラ25と楔部との強い噛み込みを防止することができ、ローラ25の面圧上昇や摩耗の発生を抑制すると共に、ローラ25の挙動が不安定な状態となることを防止できる。
As described above, according to the one-way clutch 21 according to the present embodiment, the inner
また、腕部32bは、環状部材32の内周部に一体形成されて、環状部材32の円周方向に沿って片持ち梁状に延びる構成であるので、通常時には腕部32bがインナー部材23の凹部12bに係合してインナー部材23とケージ31とを所定の位相に維持し、アウター部材22とインナー部材23との間に所定値以上のトルクが作用したときには、凹部12bの傾斜面12cに沿って径方向外側に弾性変形することでケージ31がインナー部材23に対して相対回動させることができる。
Further, since the
また、無段変速機Tは、上記説明したワンウェイクラッチ21と、エンジンEの回転軸に接続された入力軸11の軸線L1からの偏心量が可変である偏心ディスク18を有し、入力軸11と偏心ディスク18とが共に回転する入力側支点と、ワンウェイクラッチ21のアウター部材22に設けられた出力側支点と、入力側支点及び出力側支点に両端が接続されて、偏心ディスク18の偏心量に応じて往復運動するコネクティングロッド19とを備え、入力軸11の回転を変速してインナー部材23に伝達する構成であるため、無段変速機Tにトルクリミッタ機能を付加することができる。
The continuously variable transmission T includes the above-described one-way clutch 21 and the
なお、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、本発明に係るワンウェイクラッチ21は無段変速機T以外の任意の用途にも適用することができる。また、ワンウェイクラッチ21のローラ25の数やエンゲージスプリング24の数は、実施の形態に限定されるものではない。
In addition, this invention is not limited to each embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably. For example, the one-way clutch 21 according to the present invention can be applied to any application other than the continuously variable transmission T. Further, the number of
11 入力軸
12 出力軸
12a 外周面
12b 凹部
12c 傾斜面
12d 壁部
18 偏心ディスク(偏心機構、入力側支点)
19 コネクティングロッド
19c ピン(出力側支点)
21 ワンウェイクラッチ
22 アウター部材
22a 内周面
23 インナー部材
24 エンゲージスプリング(弾性部材)
25 ローラ(転動体)
31 ケージ(保持部材)
32 環状部材(側面板)
32b 腕部(弾性係合部)
33 ばね支持部材(柱部)
41 狭窄部
RD 転動体の直径
E エンジン(駆動源)
L 狭窄部の径方向距離
L1 入力軸の軸線
T 無段変速機
11
19
21 One-way clutch 22
25 Roller (rolling element)
31 Cage (holding member)
32 Ring member (side plate)
32b Arm part (elastic engagement part)
33 Spring support member (column)
41 Constriction RD Diameter of rolling element E Engine (drive source)
L Distance in the radial direction of the constriction L1 Axis T of the input shaft T Continuously variable transmission
Claims (3)
前記アウター部材の径方向内側に同軸に配置された環状のインナー部材と、
前記アウター部材の内周面及び前記インナー部材の外周面間に配設された複数の転動体と、
前記アウター部材の内周面及び前記インナー部材の外周面間に配設され、前記複数の転動体を回動自在に保持する保持部材と、
前記保持部材に保持され、前記転動体を円周方向に付勢する複数の弾性部材と、を備え、
前記アウター部材及び前記インナー部材の所定方向への相対回転により、前記転動体を前記内周面及び前記外周面間に係合させて駆動力を伝達するワンウェイクラッチであって、
前記アウター部材の前記内周面は、円筒面であり、
前記インナー部材の前記外周面は、前記転動体を収容する複数の凹部を有し、
前記凹部は、前記転動体の非係合位置から係合位置に向かって前記アウター部材の前記内周面との距離が次第に狭くなるように形成された傾斜面と、前記転動体が前記非係合位置にあるとき当接する壁部と、を有し、前記傾斜面と前記アウター部材の前記内周面との間の空間が楔部を構成し、
前記楔部は、前記傾斜面と前記アウター部材の前記内周面との径方向距離が最小となる狭窄部の径方向の距離が、前記転動体の直径より狭く、かつ、前記アウター部材と前記インナー部材との間に所定値以上のトルクが作用したとき、前記転動体が前記狭窄部を通過して前記インナー部材の円周方向に隣接する前記凹部に移動するよう設定され、
前記保持部材は、前記インナー部材の前記外周面に嵌合する円環状の一対の側面板と、該一対の側面板の間に円周方向に間隔を開けて配置された複数の柱部と、を有し、前記一対の側面板の少なくとも一方の内周部には、前記凹部に係合すると共に、径方向外側に弾性変形可能な弾性係合部を有し、
前記アウター部材と前記インナー部材との間に所定値以上のトルクが作用して、前記転動体が前記狭窄部を通過する際、前記転動体が前記柱部を押すと共に、前記弾性係合部が前記傾斜面に沿って径方向外側に弾性変形することで、前記保持部材が前記インナー部材に対して相対的に回転する、ワンウェイクラッチ。 An annular outer member;
An annular inner member disposed coaxially on the radially inner side of the outer member;
A plurality of rolling elements disposed between the inner peripheral surface of the outer member and the outer peripheral surface of the inner member;
A holding member that is disposed between an inner peripheral surface of the outer member and an outer peripheral surface of the inner member, and holds the plurality of rolling elements rotatably;
A plurality of elastic members held by the holding member and biasing the rolling elements in a circumferential direction;
A one-way clutch that transmits a driving force by engaging the rolling elements 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 inner peripheral surface of the outer member is a cylindrical surface,
The outer peripheral surface of the inner member has a plurality of recesses for accommodating the rolling elements,
The recess includes an inclined surface formed so that a distance from the inner peripheral surface of the outer member gradually decreases from a non-engagement position of the rolling element toward an engagement position, and the rolling element is non-engaged. A wall portion that abuts when in the mating position, and a space between the inclined surface and the inner peripheral surface of the outer member constitutes a wedge portion,
In the wedge portion, the radial distance of the constricted portion that minimizes the radial distance between the inclined surface and the inner peripheral surface of the outer member is smaller than the diameter of the rolling element, and the outer member and the outer member When a torque greater than or equal to a predetermined value acts between the inner member and the inner member, the rolling element passes through the constriction and is set to move to the recess adjacent in the circumferential direction of the inner member,
The holding member includes a pair of annular side plates that are fitted to the outer peripheral surface of the inner member, and a plurality of column portions that are arranged at intervals in the circumferential direction between the pair of side plates. And, at least one inner peripheral portion of the pair of side plates has an elastic engagement portion that engages with the concave portion and is elastically deformable radially outward,
When a torque of a predetermined value or more acts between the outer member and the inner member, and when the rolling element passes through the constricted part, the rolling element pushes the column part, and the elastic engagement part A one-way clutch in which the holding member rotates relative to the inner member by elastically deforming radially outward along the inclined surface.
前記弾性係合部は、前記側面板の内周部に一体形成された、前記側面板の円周方向に沿って片持ち梁状に延びる腕部である、ワンウェイクラッチ。 The one-way clutch according to claim 1,
The one-way clutch, wherein the elastic engagement portion is an arm portion that is integrally formed with an inner peripheral portion of the side plate and extends in a cantilever shape along a circumferential direction of the side plate.
駆動源の回転軸に接続された入力軸の軸線からの偏心量が可変である偏心機構を有し、前記入力軸と前記偏心機構とが共に回転する入力側支点と、
前記ワンウェイクラッチの前記アウター部材に設けられた出力側支点と、
前記入力側支点及び前記出力側支点に両端が接続されて、前記偏心機構の偏心量に応じて往復運動するコネクティングロッドと、を備え、
前記ワンウェイクラッチの前記インナー部材は前記出力軸に相対回転不能に結合された、無段変速機。 A continuously variable transmission comprising the one-way clutch according to claim 1 or 2, wherein the rotation of the input shaft is shifted and transmitted to the output shaft,
An eccentric mechanism in which the amount of eccentricity from the axis of the input shaft connected to the rotation shaft of the drive source is variable, and an input side fulcrum that rotates together with the input shaft and the eccentric mechanism;
An output side fulcrum provided on the outer member of the one-way clutch;
A connecting rod having both ends connected to the input side fulcrum and the output side fulcrum and reciprocating in accordance with the amount of eccentricity of the eccentric mechanism;
The continuously variable transmission, wherein the inner member of the one-way clutch is coupled to the output shaft so as not to be relatively rotatable.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014161384A JP6068402B2 (en) | 2014-08-07 | 2014-08-07 | One-way clutch and continuously variable transmission |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014161384A JP6068402B2 (en) | 2014-08-07 | 2014-08-07 | One-way clutch and continuously variable transmission |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016038014A JP2016038014A (en) | 2016-03-22 |
JP6068402B2 true JP6068402B2 (en) | 2017-01-25 |
Family
ID=55529259
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014161384A Expired - Fee Related JP6068402B2 (en) | 2014-08-07 | 2014-08-07 | One-way clutch and continuously variable transmission |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6068402B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6627806B2 (en) * | 2017-03-02 | 2020-01-08 | テイ・エス テック株式会社 | Ratchet device |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002276775A (en) * | 2001-03-19 | 2002-09-25 | Toyota Industries Corp | Rotator device |
JP4770677B2 (en) * | 2006-09-28 | 2011-09-14 | 株式会社ジェイテクト | One-way clutch with torque limiter |
JP2008082457A (en) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Jtekt Corp | One-way clutch with torque limiter |
JP5057209B2 (en) * | 2006-12-27 | 2012-10-24 | 株式会社ジェイテクト | One-way clutch unit |
DE102011082215A1 (en) * | 2011-09-07 | 2013-03-07 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Free-wheel for crank-continuous variable transmission (CVT) gearbox installed e.g. has cage that is provided with attenuation tabs that are arranged radially inwardly with respect to clamping structures provided in cage |
-
2014
- 2014-08-07 JP JP2014161384A patent/JP6068402B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016038014A (en) | 2016-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6068402B2 (en) | One-way clutch and continuously variable transmission | |
JP6748558B2 (en) | Toroidal continuously variable transmission | |
JP6168523B2 (en) | Power transmission device for vehicle | |
JP6130196B2 (en) | One-way clutch and continuously variable transmission | |
CN104514819A (en) | One-way mechanical clutch system and alternator comprising such a system | |
JP6011972B2 (en) | Power transmission device for vehicle | |
JP2014228109A (en) | One-way clutch | |
JP2013053644A (en) | One-way clutch | |
JP6133116B2 (en) | One-way clutch and continuously variable transmission | |
JP6176452B2 (en) | One-way clutch and crank type continuously variable transmission | |
JP6213840B2 (en) | Power transmission device for vehicle | |
JP6143178B2 (en) | One-way clutch structure in vehicle power transmission device | |
JP5932621B2 (en) | One-way clutch and continuously variable transmission | |
JP2014105822A (en) | One-way clutch and continuously variable transmission | |
JP6035655B2 (en) | Power transmission device for vehicle | |
JP6095599B2 (en) | Continuously variable transmission | |
JP6125376B2 (en) | One way clutch | |
JP6229950B2 (en) | Power transmission device for vehicle | |
JP2016038044A (en) | One-way clutch and non-stage transmission | |
JP2015137761A (en) | Power transmission device for vehicle | |
JP6176454B2 (en) | One way clutch | |
JP6029214B2 (en) | Power transmission device for vehicle | |
JP2015203490A (en) | One way clutch and continuously variable transmission | |
JP4871244B2 (en) | Friction type planetary power transmission mechanism | |
JP2015036556A (en) | One-way clutch |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160226 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161117 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161129 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161222 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6068402 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |