TWI605210B - Roller type one-way clutch - Google Patents

Description

滾子式單向離合器

本發明係關於一種在例如汽車或產業機械等之驅動裝置內用作轉矩傳遞、後制動等零件之滾子式單向離合器(roller-type one-way clutch)。尤其係關於一種實現外輪之搬運時及裝配時滾子之脫落防止之滾子式單向離合器。

一般而言，滾子式單向離合器包括如下構件等：外輪；內輪，其與外輪同心地配置；複數個滾子，其等係配置於內輪之外周面與外輪之內周凸輪面之間，且傳遞轉矩；及彈簧，其連接於滾子之空轉側。

此種構成中，單向離合器係藉由以滾子及凸輪面構成之凸輪機構，而使內輪相對於外輪僅向一方向旋轉。即，內輪成為如下構成：相對於外輪於一方向上進行空轉，且僅於其相反方向上經由凸輪機構對外輪賦予運轉轉矩。

一般而言，滾子式單向離合器係為了獲得確實之嚙合，而將轉矩傳遞構件即滾子、或對其施壓之彈簧等配置在設置於外輪之袋中。

於此種滾子式單向離合器中，將外輪、滾子、彈簧作為組合件進行組裝，並將其裝配於內輪。此時，存在插入固定在設置於外輪之內周之袋內之滾子向內徑側脫落之情況。

於專利文獻1中揭示有一種滾子式單向離合器，其於設置於外輪之袋之開口部之周向兩端，藉由鍛造而形成有向開口側突出之保持 部。該滾子式單向離合器為藉由該保持部防止滾子或彈簧向外輪之內周側脫落之構成。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2003-172377號公報

然而，於專利文獻1所記載之滾子式單向離合器中，由於在袋開口部之兩端設置保持部，故必須重新準備用於其之型號，有成本增大之虞。

又，由於將保持部形成為如自外輪之一部分突出之形狀，故外輪之重量增加，從而滾子式單向離合器之重量亦增加。

因此，本發明之目的在於提供一種不增加成本及重量便可防止外輪之搬運時及裝配時之滾子脫落之動作穩定之滾子式單向離合器。

為了達成上述目的，本案發明之滾子式單向離合器之特徵在於包含：外輪，其形成有於內表面具有凸輪面之袋；內輪，其相對於上述外輪朝半徑方向內徑側隔開，相對旋轉自如地配置成同心狀，且具有環狀之外周軌道面；複數個滾子，其等係配置於上述袋，卡合於上述凸輪面，且在上述外輪與上述內輪之間傳遞轉矩；及彈簧，其係配置於上述袋，且於其一端部將上述滾子朝與上述凸輪面之卡合方向施壓；且上述彈簧之另一端部係固定於外輪，且於該另一端部設置有於徑向上支撐上述滾子之支撐部。

根據本發明之滾子式單向離合器，可獲得如下效果。

即便在將外輪、滾子、彈簧作為組合件進行組裝之狀態下，由於彈簧之支撐部於徑向上支撐滾子，故仍可防止插入固定在設置於外輪之內周之袋之滾子向內徑側脫落。因此，滾子式單向離合器之組裝性提高。

由於無需在袋開口部之兩端設置保持部，故無需重新準備用於其之型號，從而可削減成本。

由於無需將保持滾子之保持部形成為如自外輪之一部分突出之形狀，故外輪之重量不會增大，有助於滾子式單向離合器之輕量化。

由於與先前同樣地由帶板狀之材料製作彈簧，且僅附加一部分之彎曲部，故亦可抑制成本上升。

由於使對滾子施壓之彈簧具有保持滾子之功能，故無需先前所需之保持器。

1‧‧‧外輪

2‧‧‧內輪

3‧‧‧滾子

4‧‧‧袋

5‧‧‧彈簧(摺疊彈簧)

6‧‧‧彈簧之一端部

7‧‧‧彈簧之另一端部

8‧‧‧外輪之突起

9‧‧‧支撐部

10‧‧‧突起

11‧‧‧外周軌道面

12‧‧‧凸輪面

20‧‧‧第1板

21‧‧‧第2板

22‧‧‧第3板

24‧‧‧波紋部

25‧‧‧引板部

26‧‧‧熔接部

27‧‧‧軸向端面

28‧‧‧軸向端面

30‧‧‧滾子式單向離合器

31‧‧‧凸起部

32‧‧‧護圈

33‧‧‧板部

34‧‧‧凸緣部

W‧‧‧空間

圖1係表示本發明之實施例之滾子式單向離合器之局部前視圖，且表示嚙合時之狀態。

圖2係圖1之局部放大圖。

圖3係本發明之實施例之滾子式單向離合器中所使用之彈簧之俯視圖。

圖4係本發明之實施例之滾子式單向離合器之模式圖。

圖5係本發明之實施例之滾子式單向離合器之模式圖。表示自圖4之狀態使滾子式單向離合器鎖定之狀態。

圖6係表示本發明之另一實施例之滾子式單向離合器之軸向局部剖面圖。

圖7係表示支撐部之另一形態之滾子式單向離合器中所使用之彈 簧之俯視圖。

圖8係表示支撐部之又一形態之滾子式單向離合器中所使用之彈簧之俯視圖。

以下，參照隨附圖式詳細地說明本發明之實施例。再者，以下說明之實施例僅作為例示表示本發明，當然可進行其他變更。

圖1係表示本發明之實施例之滾子式單向離合器之局部前視圖，圖2係圖1之局部放大圖。

圖1及圖2表示滾子與凸輪面嚙合之狀態，即單向離合器鎖定之狀態，亦即傳遞轉矩之狀態。於圖1中，表示以虛線所示之滾子3位於與凸輪面12卡合之前之位置。

如圖1所示，滾子式單向離合器30包含：環狀之外輪1，其於內周具備形成為具有凸輪面12之凹部之袋4；內輪2，其相對於外輪1向半徑方向內徑側隔開，相對旋轉自如地配置成同心狀，且具有環狀之外周軌道面11；及複數個滾子3，其等係配置於袋4內且在內輪2之外周軌道面11與凸輪面12之間傳遞轉矩。

設置於外輪1之內徑側之袋4係於圓周方向上均等分配地設置有複數個。於袋4中配置有一個滾子3及彈簧。又，於袋4之外徑側，在周向上與凸輪面12為相反側之上表面設置突起10，限制滾子3向彈簧即摺疊彈簧5方向移動。藉此，可防止因滾子3壓扁彈簧5而導致摺疊彈簧5永久變形。

袋4之數量當然可根據轉矩之大小任意地選擇。

如圖1所示，滾子式單向離合器30具備摺疊彈簧5，該摺疊彈簧5係配置於袋4，且將滾子3朝與凸輪面12之卡合方向施壓。

關於圖3，如下所述，摺疊彈簧5之一端部6係以使滾子3卡合於外輪1之凸輪面12與內輪2之外周軌道面11之間之方式接觸於滾子3， 並賦予施壓力。在該狀態下，滾子3亦抵接於外輪1之突起8之側面。

另一方面，設置於與一端部6相反側之摺疊彈簧5之另一端部7係如下所述般固定於外輪1。此處，參照作為圖1之局部放大圖之圖2，說明摺疊彈簧5之另一端部7與外輪1之關係。外輪1具備向內徑側、亦即內輪2側突出之突起8。袋4係形成於該突起8之間。由於在突起8之內徑側之前端部與內輪2之外周軌道面11之間設置有充分之間隙，故前端部與內輪2不會接觸。

圖3係本發明之實施例之滾子式單向離合器中所使用之摺疊彈簧之俯視圖。摺疊彈簧5係由具有特定彈性之帶狀之薄片材料形成，具備作為本體之波紋部24。波紋部24在軸向之端部一體地具備一端部6，該一端部6卡合於滾子3之側面，且對滾子3賦予施壓力。又，在波紋部24之與一端部6相反側，一體地形成有另一端部7。

於摺疊彈簧5之一端部6設置有用以保持滾子3之軸向端面之引板部25。因此，可防止滾子3於軸向之一方向脫落。

另一端部7具備自波紋部24連續之第1板20、與第1板20一體之第2板21、及與第2板21一體之第3板22。如根據圖3已知般，形成由第1至第3板20、21、22包圍而成之大致矩形之空間W，且於該空間W嵌合外輪1之突起8。

於第3板22之下部一體地形成有自第3板22沿軸向延伸之支撐部9。支撐部9係如圖4所示般，自第3板22之下端向下方彎曲而形成，於徑向上支撐滾子3。支撐部9係不於摺疊彈簧5設置新的部位，而在既存之部位設置折回而形成。

圖4係本發明之實施例之滾子式單向離合器之模式圖。又，圖5係本發明之實施例之滾子式單向離合器之模式圖。圖5表示自圖4之狀態使滾子式單向離合器鎖定之狀態。將如圖1或圖2般本來配置於同周方向之滾子3、彈簧5等方便地配置於直線上。在圖4及圖5中省略了內 輪2之圖示。

圖4表示於外輪1裝配有摺疊彈簧5與滾子3之組合件狀態之滾子式單向離合器30。摺疊彈簧5於另一端部7嵌合於外輪1之突起8。在該狀態下，設置於摺疊彈簧5之另一端部7之支撐部9支撐滾子3之下部，防止滾子3向內徑側脫落。藉由摺疊彈簧5之施壓力，而以由支撐部9壓抵之狀態保持滾子3。

圖3所示之支撐部9具有大致矩形之形狀，但只要可接觸於滾子3並防止滾子3向內徑方向脫落，則可為其他形狀。例如，亦可為圖7所示之半圓狀之支撐部9、或圖8所示之被分割成2個切片之支撐部9。切片亦可設置2個以上。

又，摺疊彈簧5係於另一端部7固定於外輪1之突起8之軸向端面。摺疊彈簧5之另一端部7係藉由熔接、點焊、接著、焊接等而固定於外輪1之軸向端面27。亦可為其他固著方法。

由於摺疊彈簧5被固定於外輪1之突起8之軸向端面27，故摺疊彈簧5與外輪1之相對位置幾乎不會產生變動。因此，可防止因與外輪內徑部、或內輪軌道面之摩擦而引起之磨耗或斷裂破損。

又，摺疊彈簧5之作動中之運動不受外輪1影響，可進行穩定之平滑之運動。藉此，滾子之嚙合性提高。

在圖4及圖5中，作為一例，摺疊彈簧5之另一端部7係藉由熔接而被固定。因此，於另一端部7之表面有2個部位之熔接部26。此時，可於外輪1之突起8之軸向端面設置未圖示之切口。藉由設置切口，可防止摺疊彈簧5之徑向之晃動。又，另一端部7向外輪1之固定部位亦可為2個部位以外。例如，亦可為1個部位，或亦可以2個部位以上之複數個部位進行固定。

於設置有未圖示之側板之情形時，可防止在側板與外輪之間產生間隙。其原因在於，因熔接而在熔接部26形成零點幾毫米之突起， 若安裝側板，則由於該突起會在側板與外輪1之間形成間隙。切口較佳為供摺疊彈簧5之前端部7之第2板21嵌合之大小。

於設置有側板之情形時，由於側板與外輪1係以不產生間隙之方式接觸，故可防止滾子3於軸向上脫離，並且亦可防止摺疊彈簧5脫落。又，摺疊彈簧5相對於外輪1之定位穩定。於此情形時，可省略將摺疊彈簧5熔接於外輪1。

此處，對支撐部9之狀態進行說明。圖4中，成為裝配於內輪2之前之組合件狀態之外輪1、摺疊彈簧5、及滾子3中，支撐部9支撐滾子3之下部。當將該組合件裝配於內輪2時，滾子3由內輪2之外周軌道面11支撐。

於裝配於內輪2之後，若如鎖定狀態般輸入較大之轉矩，則支撐部9變為夾在滾子3與外輪1之間且被壓扁之狀態。於此情形時，支撐部9雖與滾子3滑動摩擦而支撐滾子3，但並不對滾子3之功能造成影響。藉由摺疊彈簧5之一端部6與支撐部9而發揮如對於滾子3之保持器之功能。

支撐部9係發揮防止滾子3脫落之功能而附加於摺疊彈簧5之部分，強度方面並非較強者，具有於組入時防止滾子3脫落之功能，而在單向離合器作動中不發揮功能。又，即便於如在作動中滾子3碰撞於支撐部9之情形時，如圖5所示，由於支撐部9可容易地朝徑向下方變形，故不會對滾子式單向離合器30之功能上造成任何障礙。

圖6係表示本發明之另一實施例之滾子式單向離合器之軸向局部剖面圖。於該實施例中，作為滾子3之軸向上之防脫構件，使用於中央具有在軸向上貫通之孔之圓環狀之護圈。護圈32包括環狀且平坦之板構件即板部33、及自板部33之外緣彎折而成之環狀之凸緣部34。

護圈32係安裝於固定有摺疊彈簧5之外輪1之軸向端面28側。護圈32係藉由將凸緣部34壓扣或扣夾在設置於軸向端面28之外周緣之凸 起部31而固定於外輪1。如由圖6所明確般，護圈32與滾子3之軸向端面設置有特定之間隙。又，相對於圖6中未圖示之摺疊彈簧5之固定部亦設置有特定之間隙。

藉由替代側板而設置護圈32，能以簡單之構成在不使成本上升之前提下防止滾子3向軸向脫落。又，於圖6所示之實施例中，藉由支撐部9防止滾子3向內徑方向脫落，又，藉由護圈32防止滾子3向軸向脫落。

在以上之說明中，側板及護圈32係配置於與摺疊彈簧5之設置有引板部25之側面為相反側之外輪1之軸向端面。

於本實施例中，雖使用摺疊彈簧作為彈簧，但亦可使用盤簧等。

[產業上之可利用性]

本發明係在汽車或產業機械等之驅動裝置內用作轉矩傳遞、後制動等零件，尤其於用於二輪小客車時效果較大。

1‧‧‧外輪

2‧‧‧內輪

3‧‧‧滾子

4‧‧‧袋

5‧‧‧彈簧(摺疊彈簧)

6‧‧‧彈簧之一端部

7‧‧‧彈簧之另一端部

8‧‧‧外輪之突起

9‧‧‧支撐部

10‧‧‧突起

11‧‧‧外周軌道面

12‧‧‧凸輪面

26‧‧‧熔接部

27‧‧‧軸向端面

30‧‧‧滾子式單向離合器

Claims (14)

1. 一種滾子式單向離合器，其特徵在於包含：外輪，其形成有於內表面具有凸輪面之袋；內輪，其相對於上述外輪朝半徑方向內徑側隔開，相對旋轉自如地配置成同心狀，且具有環狀之外周軌道面；複數個滾子，其等係配置於上述袋，卡合於上述凸輪面，且在上述外輪與上述內輪之間傳遞轉矩；及彈簧，其係配置於上述袋，且於其一端部將上述滾子朝與上述凸輪面之卡合方向施壓；且上述彈簧之另一端部係固定於外輪，且於該另一端部設置有於徑向上支撐上述滾子之支撐部。
2. 如請求項1之滾子式單向離合器，其中上述支撐部係一體地設置於上述彈簧之上述另一端部。
3. 如請求項1之滾子式單向離合器，其中於上述彈簧之上述一端部一體地設置有於軸向上支撐上述滾子之引板部。
4. 如請求項1之滾子式單向離合器，其中上述彈簧係摺疊彈簧。
5. 如請求項1之滾子式單向離合器，其中上述彈簧之上述另一端部係藉由熔接而固著於上述外輪。
6. 如請求項5之滾子式單向離合器，其中上述彈簧之上述另一端部係藉由點焊而固著於上述外輪。
7. 如請求項1滾子式單向離合器，其中上述彈簧之上述另一端部係藉由接著而固著於上述外輪。
8. 如請求項1之滾子式單向離合器，其中上述彈簧之上述另一端部係藉由焊接而固著於上述外輪。
9. 如請求項1之滾子式單向離合器，其中於供固定上述彈簧之上述 另一端部之外輪之面設置有切口。
10. 如請求項1之滾子式單向離合器，其中防止上述滾子向軸向移動之護圈係設置於上述外輪。
11. 如請求項1之滾子式單向離合器，其中上述單向離合器包括配置於軸向之側板，上述側板藉由相對於上述外輪夾持上述彈簧之另一端部而固定該彈簧。
12. 如請求項1之滾子式單向離合器，其中上述支撐部為矩形。
13. 如請求項1之滾子式單向離合器，其中上述支撐部為半圓形。
14. 如請求項1之滾子式單向離合器，其中上述支撐部具備複數個切片。