JPH10227319A - 二方向オーバーランニングクラッチ装置 - Google Patents

二方向オーバーランニングクラッチ装置

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JPH10227319A
JPH10227319A JP9266687A JP26668797A JPH10227319A JP H10227319 A JPH10227319 A JP H10227319A JP 9266687 A JP9266687 A JP 9266687A JP 26668797 A JP26668797 A JP 26668797A JP H10227319 A JPH10227319 A JP H10227319A
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JP
Japan
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clutch device
rollers
retainer
rib
pressing means
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JP9266687A
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English (en)
Inventor
Russell E Monahan
イー モナハン ラッセル
Jonathan M Adler
エム アドラー ジョナサン
Scott A Wojan
エィ ウォジャン スコット
W Freier Robert Jr
ダブリュ フレイヤー ジュニア ロバート
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Publication date
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/08Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action
    • F16D41/10Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action with self-actuated reversing
    • F16D41/105Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action with self-actuated reversing the intermediate members being of circular cross-section, of only one size and wedging by rolling movement not having an axial component between inner and outer races, one of which is cylindrical
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
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    • F16D3/22Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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  • Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)
  • One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】すべてのころをほぼ同時に駆動および従動部材
に係合させる手段を備えたオーバーランニングクラッチ
装置を提供する。 【解決手段】同心配置された円筒面を有し、共通の軸線
を中心に相対回転可能な駆動、従動部材を備えたクラッ
チ装置。駆動部材の円筒面には複数の凹部28が形成さ
れている。各凹部は、円筒面に向かってのびる傾斜面を
有する。ころ30が各凹部に嵌まり、保持器32で保持
されている。保持器は上記軸線を中心に、駆動、従動部
材に対して相対的に回転できるように取り付けられてい
る。ころは保持器によって円周方向に相対的に移動でき
ないように保持されている。このためころは保持器によ
り一斉に一方向に動かされる。また各ころは対応する押
圧部材34により各凹部内に押しつけられている。駆動
部材が従動部材に対して加速されているときは、ころは
傾斜面に沿って移動し、駆動部材と従動部材の間に噛み
込む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、入力部材からトル
クが伝達されると係合し、出力部材にそのトルクを伝達
するクラッチ装置、より具体的にはころと傾斜カム面を
備えた二方向オーバーランニングクラッチ装置に関す
る。
【0002】
【従来技術およびその課題】ころタイプのクラッチは様
々な分野で用いられている。例えば4輪駆動車の自動ロ
ック式ハブ装置にもこのタイプのクラッチが用いられて
いる。このクラッチは、車両の走行状態に応じて、従動
輪(通常前輪)を車両の駆動系から切り離す機能を備え
ている。駆動系から切り離された従動輪は駆動系に対し
てフリー回転する。またこのクラッチは、従動輪と、駆
動系に接続された入力部材の回転数の差が所定値以上に
なると、従動輪を自動的に駆動系に対してロックさせる
機能がある。このようなクラッチとしては、一方向のト
ルクのみを伝達するものと、両方向のトルクを伝達する
ものとがある。
【0003】現在、パートタイムの四輪駆動車の従動輪
を駆動系に連結させたり、駆動系から切り離したりする
機構として、以下の三種類のものが知られている。一つ
目は、中央連結機構である。この機構は、真空ダイアフ
ラムやソレノイドでスプライン連結装置を駆動して、前
輪車軸のインボード側とアウトボード側を切り離したり
連結したりするものである。両者が切り離されると、両
者は相対的に回転できるようになり、両者の間でトルク
は伝達されない。両者が連結され車軸が一体化される
と、駆動軸から前輪差動機に伝わったトルクは、二つの
前輪に分配される。この機構は安価ではあるが、スプラ
イン連結装置が係合していないときも、前輪により車軸
と差動機が回されるため、騒音が発生し、しかもエネル
ギーのロスが大きいという難点がある。
【0004】二つ目の機構は、各前輪のつけ根の部分で
連結、切り離しを行うものである。この機構は、上記と
同じタイプのスプライン連結装置を各前輪のつけ根に備
え、各車輪と車軸とを連結したり切り離したりする。こ
の機構は各車輪に一つずつ、合計2個のクラッチ装置を
設けなければならないので、最初に挙げた機構よりも高
価である。しかしエネルギーロスは最初に挙げた機構よ
りも小さく、車の燃費も良くなる。この機構には自動式
と手動式の両方のタイプがあるが、手動式の場合、車両
の走行中に、クラッチの切換えはできない。クラッチを
切り換えるためには、運転手は車を停めて、車から降り
て、クラッチのハブロックを操作しなければならない。
ドライバーの中にはこのように面倒な作業が必要な手動
式の装置を嫌うものがいる一方で、自動式のものより作
業が面倒な分信頼性が高いことを理由に手動式の装置を
選択するものもいる。
【0005】もう一つのタイプの機構ではスプライン連
結装置の代わりに、同心状の駆動および従動部材が設け
られ、駆動部材には従動部材に半径方向に対向する複数
の軸方向の面が形成されている。各軸方向の面には、こ
ろが転動可能な状態で支持されている。このような装置
を以下ころ式クラッチ装置と呼ぶ。この装置の駆動部材
が加速されると、ころは慣性により軸方向の面の一方の
側に移動する。軸方向の面の上記一方の側では、この面
と従動部材との間隔が、ころの直径よりも小さいため、
ころは駆動部材の軸方向の面と従動部材の周面との間に
はまり込む。このころ式クラッチには、ころが軸方向の
面のどちらの側に移動した場合にも係合するタイプのも
のと、一方の側に移動した場合のみ係合するタイプのも
のとがある。
【0006】この最後に挙げた装置の問題点は、ころを
溝内に保持するための複雑な機構が必要であることであ
る。またすべてのころを駆動部材と従動部材の両方に同
時に係合させるのが難しいという欠点もある。このため
ころ、駆動部材、被駆動部材に不均一な応力が作用した
り、ころが係合、非係合位置に移動したことが運転手に
わかるほどクラッチの動作がぎくしゃくしたものになっ
たりする。
【0007】従来の装置では、すべてのころを単一の押
圧部材で各カム面の中心の中立位置に向けて押圧してい
るため、おおきな押圧力が必要であったり、この単一の
押圧部材が破損すると、すべてのころを中立位置に保持
できなくなくなるという問題がある。
【0008】本発明の目的は、最後に挙げたタイプのク
ラッチ装置が抱えている、上で述べた問題点あるいはそ
れ以外の問題点を解決することである。
【0009】具体的には、本発明の主な目的は、すべて
のころをほぼ同時に駆動および従動部材に係合させる手
段を備えたオーバーランニングクラッチ装置を提供する
ことである。
【0010】本発明のもう一つの目的は、各ころを個別
に押圧する手段を備えたオーバーランニングクラッチ装
置を提供することである。
【0011】本発明のさらにもう一つの目的は、トルク
を二方向に伝達できるオーバーランニングクラッチ装置
を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明はころと傾斜カム面を備えた二方向オーバー
ランニングクラッチ装置を提供するものである。このク
ラッチ装置は、相対的に回転可能な第1部材および第2
部材(どちらか一方が駆動部材、他方が従動部材)を備
え、両部材の対向面には同心の円筒面が形成され、円筒
面間に隙間が形成されている。
【0013】円筒面の一方には、他方の円筒面に対向す
る複数の凹部が円周方向に等間隔に形成されている。凹
部は中心の谷部と、この谷部の両側の傾斜面からなる。
【0014】第1と第2部材の間には複数のころが組み
込まれており、それぞれ対応する凹部に嵌まっている。
ころは保持器によって円周方向に相対移動できないよう
に保持され、第1および第2部材に対して、一斉に共通
の軸線を中心に回転される。保持器によって、ころを一
斉に円周方向に動かすことができるので、すべてのロー
ラーを同時に係合位置あるいは非係合位置に動かすこと
ができる。
【0015】駆動部材が一方向に回転されて、各ころが
凹部の一方の側の傾斜面を所定距離上ると、ころは対向
する円筒面間に噛み込み、駆動部材と従動部材はころを
介して係合し、トルクが両部材間で伝達される。
【0016】ころは保持器と一体の押圧手段、あるいは
保持器に取り付けられた押圧手段によって凹部に押し込
まれている。一つの実施例では、押圧手段はころの端面
に係合する弾性を有するタブである。別の実施例では、
ころは(ころを保持器の所定の位置に固定する)リブを
有する(保持器に支持された)バネによって押圧されて
いる。
【0017】
【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施例の装置1
0を示す。図において、装置10はボールを備えた等速
継手(CVJ)12に組み込まれている。しかしこのク
ラッチ装置10は他の装置に組み込むようにすることも
できる。すなわち入力部材にトルクが作用すると係合
し、それ以外の時は係合が外れ出力部材が入力部材に対
してフリー回転する構造を有するあらゆる装置に応用で
きる。たとえば本発明のクラッチ装置を、物品をコンベ
ヤに沿って駆動したり、コンベヤに対してスライドさせ
るコンベヤの駆動機構や、複写機やプリンターの給紙機
構に用いることができる。
【0018】図1に示すように、クラッチ装置10の第
1部材、すなわち外輪14は、装置のハウジングも兼ね
ている。外輪14は、クラッチ装置10の第2部材、す
なわち内輪20に対して相対回転できるように、インボ
ード側軸受16およびアウトボード側軸受18に支持さ
れている。図示の例では、CVJ12の外輪を内輪20
として用いている。CVJ12自体の構造は当業者には
周知のものであり、また本発明を理解する上で、CVJ
の細かい構造を知る必要はないので、ここではあまり細
かいCVJの構造の説明はせず、本願の要点を重点的に
説明する。
【0019】外輪14と内輪20にはそれぞれ円筒面2
2、24が形成されている。以下円筒面22、24は、
それぞれ外側円筒面22、内側円筒面24と呼ぶ。外輪
14と内輪20は共通の軸線26を中心に相対回転でき
るように取り付けられている。このためそれぞれの円筒
面22、24も同じ軸線26を中心に同心状態を保って
相対的に回転できる。
【0020】複数の軸方向に延びる凹部28が円筒面2
2、24の一方に形成されている。図2、3の例では、
凹部28は外側円筒面22に形成されている。図1、
5、6、7の例では、凹部は内側円筒面24に形成され
ている。凹部28を内外輪14、20のどちらに設ける
かは、内外輪のどちらを駆動部材として用いるかによっ
て決まる。
【0021】各凹部28には円筒形のころ30が嵌まっ
ている。軸方向を向き円周方向に配列されたれころ30
は保持器32によって互いに連結されており、一斉に円
周方向に移動するようになっている。また保持器32は
ころ30を半径方向内向きに押圧して、各凹部28内に
押し込むようになっている。ここでは2種類の保持器3
2を示す。一つは「Xリブ型保持器」と呼ばれるもの
で、複数のバネ34でころ30を押圧するタイプの保持
器である。図1、2、3、4にXリブ型保持器を示す。
もう一つの種類の保持器32’は「帯状バネ型」保持器
と呼ばれるもので、弾性を持つタブ72でころ30を凹
部28に押し込むようになっている。図5に帯状バネ型
保持器を示す。
【0022】次に図4に示すように、Xリブ型保持器3
2はころ30の両端に沿って延びる一対のほぼ環状のリ
ング部38を有する。リング部38は隣接するころ30
の間を延びる複数のリブ40によって互いに接続されて
いる。各リブ40の両端に設けられたタブ42が、リン
グ38に形成されたスロット44に挿入され、リブ40
を所定位置に保持している。タブはスロット内で軸方向
にスライドできないように固定してもよいし、スライド
可能に保持してもよい。スロット44は、タブ42がス
ロット内で円周方向には移動できず、半径方向には少し
だけ動けるような形に形成する。こうすれば、リブ40
も半径方向に少しだけ動けるため、ころ30が凹部28
の底に接触した位置から、両輪14、20に係合する位
置まで移動することができる。
【0023】Xリブという名前はリブ40の形に由来し
ている。図3に示すように、リブ40はころ30の形に
対応し、ころ30を受けるように全体として凹曲面を形
成する複数の平面で合成する面46を有する。このため
リブ40はほぼX字状の横断面形状を有する。図示の例
では面46は平面の合成面であるが、この面は円弧面で
あってもよい。
【0024】リブの外端48と内端50は同一サイズで
はなく、一方が他方より幅が広い。すなわちバネ34で
リブ40を半径方向に動かして、ころ30を凹部28に
押しつけるために、リブの後端(すなわちバネに押圧さ
れて移動するリブの移動方向に対する後端)の幅を、前
端部の幅よりも広くしている。またリブの後端の幅は、
隣接するころ30間の隙間の最狭部分の幅よりも大きく
する。図3の例では、凹部28は外側円筒面22に形成
されており、ころ30はこの凹部28に向けて半径方向
外向きに押圧する必要があるので、リブ40の内端50
の幅を外端48よりも広くしている。ころ30を半径方
向内向きに押圧する場合は、この関係を逆にする。
【0025】バネ34はクリップ係合手段によってリン
グ部38に取り付けられる。バネ34は、中央部52
と、中央部52から互いに離れる方向に延びる一対のア
ーム54からなり、アーム54の外端56は円弧状に約
180°の角度で二度折り返され、ほぼS字形状を有す
る。リブ40のタブ42は、アーム54のS字状端部5
6の先端側の湾曲部に係合している。バネ34の中央部
52には屈曲部58が形成され、この屈曲部はア−ム5
4に連なる両端部で弾力的に折り曲げられている。この
ためバネは、屈曲部58がリング38の一方の側に沿っ
て延び、アーム54がリング38の他方の面に沿って延
び、両者の接続部でリング38にサドルのように跨がっ
た状態でリング38に固定されている。この状態でリブ
40は、バネ34によって半径方向に押圧される。図
2、3に示すように、屈曲部58の端部60が嵌まるノ
ッチ62(図4では省略されている)が、スロット44
の間のリング38の縁部に形成されている。このノッチ
62に嵌めるだけで簡単にバネ34をリング38に留め
ることができる。またノッチ62は装置10の作動中に
バネ34がリング38の周方向に移動するのを防ぐ。
【0026】バネ34をリング38に留めた状態で、屈
曲部58と端部60によって形成されたサドル状の中央
部52はリング38のノッチ62に嵌まり、アーム54
の末端57はリブ40のタブにループ状に巻き付き、リ
ブ40を半径方向内向き、すなわち凹部28の方向に押
圧する。
【0027】別の実施例では、2枚の帯状の金属板(一
方を基部プレート64、他方をバネ板66と呼ぶ)を溶
接、リベット留め等の方法で互いに固定している。基部
プレートとバネ板64、66のいずれにも、ころ30が
はまる切欠き68が形成されている。バネ板66を基部
プレート64のいずれの側に設けるのかは、ころ30を
半径方向内向きに押圧するのか外向きに押圧するのかに
よって決まる。バネ板66に形成された弾性フィンガー
72が、切欠き68の両側から切欠き68内に突出し、
ころ30を弾性的に押圧している。
【0028】図5の実施例では、バネ板66は基部プレ
ート64の外径側に設けられ、コロ30は、切欠き68
内に突き出たフィンガー72によって半径方向内向きに
押圧されている。基部プレート64はバネ板66より厚
く、バネ板より剛性が高く、保持器32’を補強する役
目を果たしている。バネ板66は薄いバネ材料製の部材
で、基部プレート64より柔軟性が高いため、ころ30
をフィンガー72で柔軟に凹部に押しつけることができ
る。
【0029】上記保持器32または32’によって、こ
ろ30は駆動部材の凹部の最深部に向けて押圧され、通
常は非係合位置に保持される。駆動部材に作用する角加
速度および保持器32、32’ところ30の慣性力によ
り、ころ30を凹部28に軽く押しつけているバネ力を
上回る力がころ30に作用し得る。図3の例では、外輪
14が駆動部材で、内輪20が従動部材である。図6乃
至8の例では、内輪が駆動部材、外輪が従動部材であ
る。どの例でも角加速度は回転方向に作用する。
【0030】図6の実施例において、駆動部材が加速さ
れると、ころ30がはまっている凹部28がころ30に
対して移動し、ころ30は浅い傾斜面74の一方に乗り
上げ、外側円筒面22に接触し、円筒面22と傾斜面7
4の間に噛み込む。
【0031】図6の点線で示すころ30は外側円筒面2
2と内側円筒面24の凹部28の間に噛み込んだ状態を
示す。また同図実線は、凹部28の最も深い部分に押圧
されている非係合状態のころ30を示す。この実施例で
は凹部28の傾斜面74は平坦な面である。また図7、
8の傾斜面は、単一曲率の曲面74’、異なる二つの曲
率を有する曲面74”である。傾斜面を二つの曲率を有
する曲面で形成することによって、ころ30と円筒面2
2の凹部28に対向する部分の間の隙間(c)を最大に
することができる。すなわちころ30は非係合時に単一
曲率の曲面の場合よりも、深い「谷」におさまることな
る。この傾斜面74”に対して、保持器32(または3
2’)ところ30が円周方向に動くと、ころ30は深い
谷から抜け出して、二つの異なる曲率を有する曲面7
8、80の境界部76を乗り越え、円筒面22と上記二
つの曲面の内浅い方の面80に係合する。このため、非
係合位置にあるときのころ30と円筒面22との間の隙
間(c)を十分大きくすると同時に、浅い方の曲面80
の傾斜角度β’を十分小さくできる(たとえば7°(深
い方の曲面の傾斜角Ψよりも小さい値))ため、ころ3
0を円筒面に強固に係合させることができる。また凹部
28は、図示のものより複雑な形の曲面で形成したり、
円筒面の弦に沿って設けた複数の平坦な面で形成しても
よい。
【0032】クラッチ装置10のトルク容量を最大にす
るためのデザインを実験により求めた。クラッチのトル
ク容量は、ころ30の内側および外側の円筒面22、2
4、または凹部28のいずれかの接触面でブリネル変形
すなわち塑性変形がいつ始まるかで測定できる。コロ3
0の有効長さが長いほど、ころ30の数が多いほど、こ
ろ30の直径riおよび内外輪の直径、すなわち円筒面
の直径Ro,Riが大きいほど、クラッチ装置10のト
ルク容量が大きくなることがわかった。
【0033】また凹部28の傾斜面(74、74’、7
4”)の有効曲率半径を、円筒面の曲率半径より小さく
ならない範囲で小さくすることによっても、クラッチ装
置10のトルク容量を大きくできる。傾斜面の傾斜角β
を大きくするほど、トルク容量は大きくなるが、βがt
an-1(μ/2)(μ=摩擦係数)になると、ころ30
を円筒面22と傾斜面(74、74’、74”)の間に
噛み込ませておくのが難しくなり、クラッチ10が滑り
やすくなる。たとえば傾斜面(74、74’、74”)
の曲率半径Rxiが無限大(フラット)から62.5m
m、すなわち外側円筒面22の曲率半径(Ro)と等し
い値まで変化したとすると、クラッチ装置のトルク容量
は8.8%増加する。
【0034】X字状のリブはころに密着するので、クラ
ッチ10の作動が安定する。リブ40のタブ42は、ク
ラッチの半径方向へのバネ34の移動をガイドするガイ
ド手段としての機能と、バネ34によってころ30を非
係合方向に押圧する際のバネの支持点としての機能を持
っている。上で述べたように、タブ42はリング38の
スロット44に、半径方向にスライドできるが、周方向
および軸方向には移動できないように挿入されている。
「羊の角」形のバネ34は、アーム54の外端56をタ
ブ42に巻き付けた状態で、中心部をリング38の下部
に留めているので、リブ40をソフトに半径方向に押圧
することができる。リブ40の横断方向の面46は、こ
ろ30に接触してころをゆるく保持するとともに、ばね
力をころ30に伝える。
【0035】保持器は、1対の保持リング38と、リン
グ38間にリングと直角に設けられた複数のリブ40と
からなる、梯子形の部材であり、ころ30が図3に示す
円筒面22の外側に形成された凹部28に嵌まってい
る。
【0036】また別の例では、リブ40と保持リング3
8の代わりに、帯状のバネ部材からなる保持器32’を
用いている。保持器32’はスチール/バネ材料を打ち
抜いて、円形に曲げることによって形成したものであ
り、第一の実施例の保持器よりコスト面で有利である。
一方の帯状部材、すなわち基部プレート64は、他方の
帯状部材、すなわちバネ板66よりも格段に厚みが大き
い。また両部材とも、ころ30を軸方向および周方向に
移動できないように保持する開口68が打ち抜きによっ
て形成されている。図5に示すように、保持器32’補
強用の厚みが大きい基部プレート64は、(ころ30の
両端近くの)リング部38’と(リング部38’を接続
するころ30間を延びる)リブ部40’とからなる。基
部プレートは補強用の分厚い部材であるため、ころ押圧
用のバネとしては望ましくない。バネ板66は、リング
38”、リブ40”に加え、ころ30を軽く押圧するフ
ィンガー72を備えている。フィンガー72は、リブ4
0”から開口部68内に突出し、ころ30の側縁近くで
ころ30に接触している。基部プレートとバネ板は、溶
接、リベット留め、クリップ留めなどの公知の方法で互
いに固定する。
【図面の簡単な説明】
【図1】凹部を半径方向内側の部材に形成した本発明の
オーバーランニングクラッチ装置を設けた等速継手の横
断面図
【図2】ころの係合状態を示す、本発明の別の実施例の
部分断面図
【図3】凹部が外側円筒面に形成され、ころが半径方向
外向きに押圧される構成を示す、図2の円3−3で囲ま
れた部分の拡大図
【図4】ころを半径方向内向きに押圧するタイプの本発
明の実施例の保持器ところの部分斜視図
【図5】ころを半径方向内向きに押圧するタイプの本発
明の実施例の保持器ところの部分斜視図
【図6】凹部が内側円筒面に形成され、ころをこの凹部
に向けて半径方向内向きに押圧するタイプの本発明の実
施例を示す図
【図7】図6の実施例と凹部の形が異なる実施例を示す
【図8】図6、7の実施例と凹部の形が異なる実施例を
示す図
【符号の説明】
10 クラッチ装置 14 外輪 20 内輪 22 外側円筒面 24 内側円筒面 28 凹部 30 ころ 32、32’ 保持器 34 バネ 38 リング 40 リブ 72 フィンガー 74、74’、74” 傾斜面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート ダブリュ フレイヤー ジュニ ア アメリカ合衆国 ミシガン 48137 グレ ゴリー ラスティック ドライブ 13720

Claims (36)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の円筒面を有し、一本の軸心を中心
    に回転できる駆動部材と、 前記第1の円筒面と同心状で、第1の円筒面との間に隙
    間を形成している第2の円筒面を有する従動部材を備
    え、前記従動部材は前記軸心を中心に所定の距離だけ駆
    動部材に対して相対回転できるように取り付けられてお
    り、 前記第1の円筒面には、互いに間隔をあけて複数の傾斜
    面が形成され、その傾斜面によって複数の凹部が前記第
    1の円筒面に形成されており、 前記第1および第2の円筒面間の隙間よりも径が大きい
    複数のころが、前記駆動および従動部材の間で、前記凹
    部のそれぞれに一つずつはまっており、 前記ころを互いに接続し、周方向に一斉に動かすための
    保持器が、前記軸線を中心に、前記駆動、従動部材に対
    して所定の距離だけ相対回転できるように設けられ、 前記各ころは押圧手段によって半径方向に、前記凹部に
    向けて押圧されており、前記押圧手段は前記保持器に支
    持されており、 前記駆動部材が前記従動部材に対して加速されると、前
    記ころが前記傾斜面に沿って移動し、前記駆動部材と従
    動部材の間に噛み込み、駆動部材と従動部材と互いに相
    対回転できないようにロックすることによって、トルク
    を伝達することを特徴とするころタイプのオーバーラン
    ニングクラッチ装置。
  2. 【請求項2】 前記第1の円筒面と前記第2の円筒面が
    同心状に対向配置されている請求項1に記載のクラッチ
    装置。
  3. 【請求項3】 前記駆動部材が前記従動部材の半径方向
    外側に設けられている請求項1に記載のクラッチ装置。
  4. 【請求項4】 前記駆動部材が前記従動部材の半径方向
    内側に設けられている請求項1に記載のクラッチ装置。
  5. 【請求項5】 前記各凹部が二つの反対方向に延びる傾
    斜面によって形成されている請求項1のクラッチ装置。
  6. 【請求項6】 前記各傾斜面が平坦面である請求項1に
    記載のクラッチ装置。
  7. 【請求項7】 前記各傾斜面が曲面である請求項1に記
    載のクラッチ装置。
  8. 【請求項8】 前記各傾斜面が少なくとも二つの曲面で
    形成されている請求項1に記載のクラッチ装置。
  9. 【請求項9】 前記各傾斜面が少なくとも二つの異なる
    曲率半径を有する曲面で形成されている請求項8に記載
    のクラッチ装置。
  10. 【請求項10】 前記保持器が開口を有する環状の梯子
    形の部材であり、前記ころが前記開口にはまっている請
    求項1に記載のクラッチ装置。
  11. 【請求項11】 前記保持器が、前記ころの両端部に位
    置する1対のリングと、隣接するころの間に位置し、前
    記リング間を延びる複数のリブとからなり、隣接するリ
    ブの間には開口が形成されている請求項1に記載のクラ
    ッチ装置。
  12. 【請求項12】 前記リブには前記ころに係合する横断
    方向の面が形成されている請求項11に記載のクラッチ
    装置。
  13. 【請求項13】 前記横断方向の面が平坦な面である請
    求項12に記載のクラッチ装置。
  14. 【請求項14】 前記平坦な横断方向の面によって凹状
    の複合面を形成している請求項13に記載のクラッチ装
    置。
  15. 【請求項15】 前記リブの前記駆動部材側の端部が、
    前記従動側の端部よりも幅が狭い請求項11に記載のク
    ラッチ装置。
  16. 【請求項16】 前記リブが前記リングに対して半径方
    向に移動可能な請求項11に記載のクラッチ装置。
  17. 【請求項17】 前記押圧手段が、前記保持器に取り付
    けられたバネ部材を備え、前記バネ部材は前記リブに係
    合し、リブを介して前記ころを半径方向に前記凹部に向
    けて押圧するようになっている請求項16に記載のクラ
    ッチ装置。
  18. 【請求項18】 前記バネは前記保持器にクリップ式に
    留められている請求項17に記載のクラッチ装置。
  19. 【請求項19】 前記ばねが、前記リブに係合している
    湾曲した末端を有するアームを備えている請求項17に
    記載のクラッチ装置。
  20. 【請求項20】 前記アームの先端部がS字状に形成さ
    れている請求項19に記載のクラッチ装置。
  21. 【請求項21】 前記アームの先端部が、S字の先端側
    で前記リブに係合している請求項20に記載のクラッチ
    装置。
  22. 【請求項22】 前記リブが前記リングと一体の部材で
    ある請求項11に記載のクラッチ装置。
  23. 【請求項23】 前記保持器が金属製のシートである請
    求項22に記載のクラッチ装置。
  24. 【請求項24】 前記押圧手段は前記ころの両端部にも
    う一対のリングを備え、前記もう一対のリングと一体に
    第2のリブが形成されており、さらに前記押圧手段には
    前記ころを受ける第2の開口が形成されている請求項2
    2に記載のクラッチ装置。
  25. 【請求項25】 前記押圧手段には、前記押圧手段から
    前記開口中に突出し、前記ころに係合し、ころを押圧す
    る弾力を有するフィンガーが形成されている請求項24
    に記載のクラッチ装置。
  26. 【請求項26】 前記フィンガーが前記リブから遠ざか
    る方向に延びている請求項25に記載のクラッチ装置。
  27. 【請求項27】 前記フィンガーが半径方向外向きに、
    前記軸線から遠ざかる方向に延びている請求項25に記
    載のクラッチ装置。
  28. 【請求項28】 前記フィンガーが半径方向内向きに、
    前記軸線に向かってのびている請求項25に記載のクラ
    ッチ装置。
  29. 【請求項29】 前記フィンガーが、前記押圧手段のリ
    ブおよびリングと一体の部材である請求項24に記載の
    クラッチ装置。
  30. 【請求項30】 前記押圧手段が金属のシートである請
    求項29に記載のクラッチ装置。
  31. 【請求項31】 前記押圧手段が、留め具によって前記
    保持器に固定されている請求項24に記載のクラッチ装
    置。
  32. 【請求項32】 前記押圧手段が、溶接によって前記保
    持器に固定されている請求項24に記載のクラッチ装
    置。
  33. 【請求項33】 前記押圧手段と保持器が、厚さの異な
    る2枚の帯状金属板を環状の曲げて形成されている請求
    項24に記載のクラッチ装置。
  34. 【請求項34】 押圧手段を形成している帯状金属板の
    方が、保持器を形成している帯状金属板よりも厚みが大
    きい請求項33に記載のクラッチ装置。
  35. 【請求項35】 前記押圧手段が、前記保持器の半径方
    向内側に設けられている請求項33に記載のクラッチ装
    置。
  36. 【請求項36】 前記押圧手段が、前記保持器の半径方
    向外側に設けられている請求項33に記載のクラッチ装
    置。
JP9266687A 1996-11-01 1997-09-30 二方向オーバーランニングクラッチ装置 Pending JPH10227319A (ja)

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