CN107795605B - 棘轮式单向离合器 - Google Patents

Abstract

本发明的棘轮式单向离合器具有：在内周具有凹部的外圈；在外圈的内径侧与外圈配置在同一轴上，并在外周具有缺口的内圈；收纳在凹部内，与内圈的缺口(7)嵌合，并在内圈和外圈之间传递转矩的爪部件；以及将爪部件向内圈推压的弹簧，并且，本发明的棘轮式单向离合器设有使弹簧的推压力稳定的推压力稳定化机构。

Description

棘轮式单向离合器

本发明专利申请是国家申请号为201510148227.5、申请日为2015年03月31日、发明名称为“棘轮式单向离合器”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于汽车、农用机械、工程机械、机床机械等的动力传递部等的、具有逆止等功能并将棘轮(爪部件)用于锁定机构的棘轮式单向离合器。

背景技术

通常，用于自动变速器的单向离合器具有相对旋转的外圈和内圈，通过在外圈和内圈之间传递转矩的挡圈和滚子等与设置于外圈或内圈的轨道面的凸轮面啮合，从而仅沿一个方向传递旋转转矩。此外，构成为在反方向上进行空转。

在这样的单向离合器中，公知有使用棘轮作为在外圈和内圈之间传递转矩的转矩传递部件的棘轮式单向离合器(日本特开2001-208104号公报)。棘轮式单向离合器由如下部件构成：在内周具有凹部的外圈；与外圈配置在同一轴上并在外周具有缺口的内圈；收纳于凹部，与内圈的缺口嵌合，使单向离合器成为锁定状态，并在内圈和外圈之间传递转矩的爪部件；和将爪部件推向内圈的弹簧。

在以上的结构的棘轮式单向离合器中，当单向离合器沿一个方向旋转时，爪部件相对于内圈的外周自由地滑动，因此，外圈和内圈相对地进行空转。而当单向离合器想要沿另一个方向旋转时，爪部件与缺口嵌合，单向离合器成为锁定状态，能够在内外圈之间传递转矩。

发明内容

要使棘轮式单向离合器稳定地工作，需要使推压爪部件的弹簧的动作和姿势稳定。在啮合时爪部件被弹开时，有时会发生弹簧沿弯曲方向运动并被夹在外圈和爪部件之间而发生变形的情况。一旦这样，则有可能弹簧的姿势变得不稳定，不能向爪部件施加稳定的推压力。

另外，还有可能在工作中弹簧的动作变得不稳定，弹簧不能向爪部件施加设定的推压力。

通常，推压爪部件的弹簧从固定的方向稳定地与爪部件的规定的部位接触，并施加规定的推压力，但如果像上述那样弹簧的动作变得不稳定的话，则不能在爪部件的正确位置上施加推压力。一旦成为这种状态，则有可能导致啮合性能降低，棘轮式单向离合器的耐久性降低。

因此，本发明的目的在于，使弹簧的推压力稳定，使棘轮式单向离合器的啮合性能提高，从而使棘轮式单向离合器的耐久性提高。

为了达成上述目的，本发明的棘轮式单向离合器具有：

外圈，所述外圈在内周具有凹部；内圈，所述内圈在所述外圈的内径侧与所述外圈配置在同一轴上，并在外周具有缺口；爪部件，所述爪部件收纳于所述凹部内，与所述内圈的缺口嵌合，并在所述内圈和外圈之间传递转矩；弹簧，所述弹簧将所述爪部件向所述内圈推压，所述棘轮式单向离合器的特征在于，

设有使所述弹簧的推压力稳定的推压力稳定化机构。

另外，为了达成上述目的，本发明的棘轮式单向离合器具有：

外圈，所述外圈在内周具有凹部；内圈，所述内圈在所述外圈的内径侧与所述外圈配置在同一轴上，并在外周具有缺口；爪部件，所述爪部件收纳于所述凹部内，与所述内圈的缺口嵌合，并在所述内圈和外圈之间传递转矩；弹簧，所述弹簧将所述爪部件向所述内圈推压，所述棘轮式单向离合器的特征在于，

由推压所述爪部件的所述弹簧的边缘部、所述外圈、和所述爪部件包围而形成空间，所述空间具有能够收纳所述弹簧的所述边缘部的端部磨平圈的径向宽度，并在所述弹簧的所述凹部的底部侧的所述弹簧的轴向端部设有引导部件。

根据本发明，能够得到以下效果。

由于使弹簧的姿势稳定，因此能够向爪部件施加稳定的推压力。由此，提高了棘轮式单向离合器的啮合性能，从而能够提高棘轮式单向离合器的耐久性。

附图说明

图1是用于本发明的各个实施例的棘轮式单向离合器的主视图。

图2是表示本发明的第一实施例的、放大表示弹簧、爪部件、外圈的关系的图。

图3是放大表示以往的弹簧、爪部件、外圈的关系的示意图。

图4是表示本发明的第二实施例的、放大表示弹簧和凹部的关系的示意图。

图5是表示本发明的第三实施例的、放大表示弹簧和凹部的关系的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的各个实施例。另外，在附图中，相同的部分用相同的附图标记表示。

图1是用于本发明的各个实施例的棘轮式单向离合器的主视图。

棘轮式单向离合器30具有：外圈1，所述外圈1在内周具有凹部4；内圈2，所述内圈2在外圈1的内径侧与外圈1配置在同一轴上，并在外周具有缺口7。爪部件3以能够摆动的方式收容在向内圈2侧开口的凹部4内，所述爪部件3与内圈2的缺口7嵌合，并在外圈1和内圈2之间传递转矩。

在爪部件3的前端部8附近向凹部4开口并向径向外方延伸的弹簧凹部6中，收容有弹簧5，所述弹簧5将爪部件3向内圈2推压。作为线圈弹簧的弹簧5，用其轴向的一个端部与爪部件3的前端部8接触，将爪部件3向内径侧推压。

爪部件3、凹部4和弹簧凹部6分别在圆周方向上等分地设置有多个，其个数是任意的，可以按照与转矩等的关系根据需要增加和减少。但是，优选地在圆周方向上等间距地设置。

另一方面，内圈2与由设置在内周侧的花键(未图示)固定的轴(未图示)嵌合。缺口7沿轴向延伸，其轴向长度与爪部件3的轴向宽度对应。当然，缺口7的个数能够与爪部件3的个数等相应地任意地设定。

在如上构成的棘轮式单向离合器30中，发挥如下功能：在图1中，外圈1能够相对于内圈2向右方向旋转，但是由于爪部件3和缺口7的嵌合，不能向左方向旋转。即，向右方向能够进行空转，而向左方向的话，棘轮式单向离合器30成为锁定状态，能够在内外圈之间传递转矩。在锁定状态下，爪部件3的前端部8的嵌合端部8a(图2和图4)与缺口7的嵌合凹部9(图2和图4)嵌合。

根据以上说明的棘轮式单向离合器30，说明本发明的各个实施例。

(第一实施例)

图2是放大表示弹簧、爪部件和外圈的关系的示意图，表示本发明的第一实施例。图3是为了与图2的第一实施例进行对比而放大表示以往的弹簧、爪部件和外圈的关系的示意图。

在棘轮式单向离合器30工作时，或者在从空转状态变成反转而成为锁定状态时，有时会发生如下情况：在爪部件3与缺口7啮合时，原来位于虚线21的位置的爪部件3被弹开，位移到实线22的位置。此时，如图3所示，与爪部件3接触的弹簧5向弯曲方向移动，弹簧5的边缘部被夹在外圈1和爪部件3之间的微小的间隙20中，并发生变形。

如果弹簧5发生这样的变形，则存在如下问题：即使弹簧5的边缘部从间隙20脱出，在该动作中姿势也会变得不稳定，不能向爪部件3施加稳定的推压力。

图2所示的第一实施例解决了这样的问题。图2表示爪部件3被弹开，从缺口7脱出，并且前端部8位于最外径侧的状态。爪部件3具有前端部8和相反侧的圆形部10，该圆形部10在凹部4的圆形凹部12内转动，由此，爪部件3能够以圆形部10为轴进行摇摆。

如图2所示可知，形成有空间11，所述空间11被推压爪部件3的弹簧5的轴向端部13的边缘部、外圈1、和爪部件3所包围。使弹簧5的推压力稳定的推压力稳定化机构就是由推压爪部件3的弹簧5的边缘部、外圈1、和爪部件3包围而形成的空间11。空间11作为沿轴向延伸的槽，与弹簧凹部6的开口部邻接地被界定在凹部4的外径壁。当爪部件3被弹开，从缺口7脱出，并想要位移到前端部8的最外径侧时，被前端部8压着的弹簧5发生位移，弹簧5的轴向端部13的边缘部有富余地收容在空间11中。空间11作为用于防止弹簧5的变形的退避部发挥作用。另外，空间11具有能够有富余地收容与爪部件3抵接的弹簧5的轴向端部13的端部磨平圈部分的大小。当爪部件3恢复到与缺口7卡合的位置时，弹簧5的边缘部从空间11被释放，恢复到原来的形状，发挥稳定的推压力。

空间11具有能够有富余地收纳弹簧5的边缘部的端部磨平圈的径向宽度(深度)。如果将空间的径向宽度设为D，将能够收容的弹簧5的线圈端部匝数设为N，将弹簧5的线径设为S，则设定的宽度D满足以下关系：

D＞N×S

根据在外圈1和内圈2之间传递的转矩的大小，需要对爪部件3和弹簧5等进行设计变更，但只要以满足上述关系式的方式设定空间的径向宽度D、弹簧5的能够收容的线圈端部匝数N、和弹簧5的线径S，就能够防止线圈5的变形。由此，推压爪部件3的弹簧5的推压力稳定。

(第二实施例)

图4是放大表示弹簧、爪部件和外圈的关系的示意图，表示本发明的第二实施例。

在第二实施例中，使弹簧的推压力稳定的机构是设置于弹簧5的轴向的端部的引导部件15。引导部件15设置在收容有弹簧5的弹簧凹部6的底部16侧的弹簧5的轴向端部14。

引导部件15具有尺寸比弹簧5的外径稍微大的矩形的板17和圆筒部18，通过将圆筒部18插装于弹簧5的内径而被固定于弹簧5。通过引导部件15而在弹簧凹部6的内壁中被引导。

不设有引导部件的以往的弹簧是由弹簧5的圆周上的以180度相对的两个点支承的，而与此相比，在本实施例中，矩形的引导部件15的至少相对的两个边A与弹簧凹部6的内部接触，因此，至少由两个位置的面或线支承，由此，能够稳定地引导弹簧5。因此，弹簧5推压爪部件3的推压力稳定。

引导部件15也可以是矩形以外的形状，只要是在至少两个位置的面或线上与弹簧凹部6的壁接触即可。

根据第二实施例，引导部件15使弹簧5的姿势稳定，因此，能够对爪部件3施加稳定的推压力。因此，棘轮式单向离合器30的啮合可靠性提高，能够实现在爪部件3提起时的棘轮式单向离合器30的转速的稳定化。

(第三实施例)

图5是放大表示弹簧、爪部件和外圈的关系的示意图，表示本发明的第三实施例。第三实施例是将第一实施例和第二实施例组合起来的实施例。本实施例的引导部件15能够使用与图4中说明了的引导部件15相同的部件。

在棘轮式单向离合器30工作时，如图4所示，通过引导部件15，弹簧5一边维持稳定的姿势，一边对爪部件3施加稳定的推压力。但是，在与缺口7啮合时爪部件3被弹开的情况下，通过设置空间11，弹簧5的端部磨平圈能够如图5所示地退入空间11，因此，能够防止弹簧5的变形。

Claims (2)

1.一种棘轮式单向离合器，具有：外圈，所述外圈在内周具有凹部；内圈，所述内圈在所述外圈的内径侧与所述外圈配置在同一轴上，并在外周具有缺口；爪部件，所述爪部件收纳于所述凹部内，与所述内圈的缺口嵌合，并在所述内圈和所述外圈之间传递转矩；线圈弹簧，所述线圈弹簧将所述爪部件向所述内圈推压，所述棘轮式单向离合器的特征在于，

设有使所述线圈弹簧的推压力稳定的推压力稳定化机构，

所述推压力稳定化机构是引导部件，所述引导部件插装在收纳所述线圈弹簧的弹簧凹部的底部侧的所述线圈弹簧的轴向端部的内径，

由推压所述爪部件的所述弹簧的边缘部、所述外圈和所述爪部件包围而形成空间，所述空间具有能够收纳所述弹簧的所述边缘部的端部磨平圈的径向宽度。

2.如权利要求1所述的棘轮式单向离合器，其特征在于，所述引导部件是矩形的，并且在至少两个位置的面或线上与所述凹部的壁接触，所述引导部件具有圆筒部，所述圆筒部插装于所述线圈弹簧的内径。

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