可選擇的單向離合器的制造方法
【專利摘要】一種可選擇的單向離合器(1A)包括第一板(2)和第二板(3)、爪(11)、選擇板(4)以及外殼(5)。所述第二板與所述第一板配置在相同的軸線(Ax)上。所述第二板具有凹部(15)。所述爪設(shè)置在所述第一板中并且僅當所述第二板沿預(yù)定方向旋轉(zhuǎn)時在所述爪從所述第一板突出的狀態(tài)下與所述凹部嚙合。所述選擇板配置在所述第一板與所述第二板之間。所述選擇板改變所述爪的狀態(tài)。所述外殼覆蓋所述第一板的外周(21)。所述第一板的外周和所述外殼的內(nèi)周(20)呈直徑朝向與所述第二板分離開的方向逐漸減小的錐形。
【專利說明】
可選擇的單向離合器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種可選擇的單向離合器。
【背景技術(shù)】
[0002]日本專利申請公報N0.2002-514292(JP 2002-514292 A)記載了一種可選擇的單向離合器。在JP 2002-514292 A的可選擇的單向離合器中，在同一軸線上設(shè)置有包括以可突出方式設(shè)置的爪的板和包括與所述爪嚙合的凹部的板。通過利用設(shè)置在兩個板之間的選擇板來改變爪的狀態(tài)，可選擇僅在沿一個預(yù)定方向旋轉(zhuǎn)時允許兩個板之間的轉(zhuǎn)矩傳遞的鎖定模式或僅在沿兩個方向旋轉(zhuǎn)時切斷兩個板之間的轉(zhuǎn)矩傳遞的釋放模式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]由于JP2002-514292 A的可選擇的單向離合器的結(jié)構(gòu)，當爪與凹部嚙合并且兩個板彼此接合時，兩個板的軸心恰以制造設(shè)計時的公差彼此移位。這因此會影響部件的耐久性和靜音性。
[0004]本發(fā)明提供了一種能減小使兩個板接合時軸心之間的位移的可選擇的單向離合器。
[0005 ]本發(fā)明的一個示例性方面提供了一種可選擇的單向離合器，該可選擇的單向離合器包括:第一板;與所述第一板配置在相同的軸線上的第二板;設(shè)置在所述第一板中的爪；配置在所述第一板與所述第二板之間的選擇板;和外殼。所述第二板可具有凹部。所述爪可構(gòu)造成從所述第一板朝向所述第二板突出，并且可構(gòu)造成僅當所述第二板沿預(yù)定旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時在處于所述爪從所述第一板突出的狀態(tài)下與所述第二板的所述凹部嚙合。所述選擇板可構(gòu)造成在所述爪能從所述第一板突出的狀態(tài)與所述爪保持被容納在第一板側(cè)的狀態(tài)之間改變所述爪的狀態(tài)。所述外殼可構(gòu)造成覆蓋所述第一板的外周。所述第一板可在保持部件上安裝成使得所述第一板不能圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)且能沿所述軸線的方向移動。所述外殼可構(gòu)造成在所述外殼以所述軸線為基準沿徑向定位的狀態(tài)下不能相對于所述保持部件移動。所述第一板的由所述外殼覆蓋的所述外周和所述外殼的覆蓋所述第一板的所述外周的內(nèi)周可呈直徑朝向與所述第二板分離開的方向逐漸減小的錐形。
[0006]根據(jù)上述構(gòu)型，當設(shè)置在第一板中的爪與形成在第二板中的凹部嚙合成使得第一板與第二板接合時，使第一板和第二板在它們的軸心移位的狀態(tài)下彼此分離開的力施加至爪。以軸線為基準沿徑向定位并且相對于第一板安裝于其上的保持部件不可移動的外殼的內(nèi)周和第一板的由外殼覆蓋的外周形成為呈直徑朝向與第二板分離開的方向逐漸減小的錐形。因此，在第一板沿與第二板分離開的方向移動的過程中，外殼的內(nèi)周與第一板的外周相接觸，使得通過外殼減小第一板的軸心的位移的對齊功能起作用。由于這種對齊功能在可選擇的單向離合器中起作用，所以各部件如第一板的制造設(shè)計時的公差可增大，從而擴大軸心的位移的容許范圍。因此，當?shù)谝话迮c第二板接合時，由于爪與第二板的凹部嚙合而產(chǎn)生的沖擊能量的一部分變換成動能時的變換量會增加。這會促進爪嚙合時的沖擊力的緩和。
[0007]在所述可選擇的單向離合器中，還可在所述第一板與所述外殼之間設(shè)置偏壓部件，所述偏壓部件可構(gòu)造成沿所述第一板和所述外殼彼此分離開的方向偏壓所述第一板和所述外殼。
[0008]根據(jù)上述方面，當?shù)谝话鍙牡诙遽尫艜r，第一板能通過偏壓部件容易地返回與外殼分離開的初始位置。此外，在第一板與第二板接合時，第一板沿與第二板分離開的方向移動以便與外殼相接觸。此時，能通過偏壓部件緩和由于接觸而產(chǎn)生的沖擊。
[0009]根據(jù)該可選擇的單向離合器，以軸線為基準沿徑向定位并且相對于第一板安裝于其上的保持部件不可移動的外殼的內(nèi)周和第一板的由外殼覆蓋的外周形成為呈直徑朝向與第二板分離開的方向逐漸減小的錐形。因此，在第一板沿與第二板分離開的方向移動的過程中，外殼的內(nèi)周與第一板的外周相接觸，從而能減小第一板的軸心的移位。
【附圖說明】
[0010]下面將參照【附圖說明】示例性實施方式的特征、優(yōu)點及技術(shù)和工業(yè)意義，在附圖中相似的附圖標記表示相似的要素，并且其中:
[0011]圖1是示出根據(jù)第一實施方式的可選擇的單向離合器的視圖；
[0012]圖2是沿著圖1中的線I1-1I截取的鎖定模式時的剖視圖；
[0013]圖3是沿著圖1中的線I1-1I截取的釋放模式時的剖視圖；
[0014]圖4是示出各板接合時產(chǎn)生的力的視圖；
[0015]圖5是圖2中的V部的部分放大視圖；
[0016]圖6是示出根據(jù)第二實施方式的可選擇的單向離合器的剖視圖；和
[0017]圖7是圖6中的VII部的部分放大視圖。
【具體實施方式】
[0018](第一實施方式)圖1至3所示的可選擇的單向離合器(下文稱作“離合器”HA通過結(jié)合在混合式變速驅(qū)動橋(未示出)中來使用。離合器IA設(shè)置在固定于殼體100上的固定軸101與可圍繞與固定軸101相同的軸線Ax旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸102之間。離合器IA能在鎖定模式與釋放模式之間選擇操作模式。鎖定模式是在旋轉(zhuǎn)軸102的旋轉(zhuǎn)方向是Rl的情況下允許從旋轉(zhuǎn)軸102到固定軸101的轉(zhuǎn)矩傳遞以便固定旋轉(zhuǎn)軸102的狀態(tài)和在旋轉(zhuǎn)方向是R2的情況下切斷所述轉(zhuǎn)矩傳遞以便釋放旋轉(zhuǎn)軸102的狀態(tài)切換的模式。釋放模式是在旋轉(zhuǎn)軸102的旋轉(zhuǎn)方向是Rl或R2的任意情況下切斷從旋轉(zhuǎn)軸102到固定軸101的轉(zhuǎn)矩傳遞以便維持旋轉(zhuǎn)軸102被釋放的模式。
[0019]離合器IA包括:保持板2，該保持板2在保持板2不可圍繞軸線Ax旋轉(zhuǎn)但可沿軸線Ax方向移動的狀態(tài)下與固定軸101花鍵聯(lián)接;旋轉(zhuǎn)板3，該旋轉(zhuǎn)板3以可圍繞軸線Ax旋轉(zhuǎn)的方式與旋轉(zhuǎn)軸102—體地設(shè)置;選擇板4，該選擇板4配置在保持板2與旋轉(zhuǎn)板3之間并以可圍繞軸線Ax旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置;和外殼5，該外殼5覆蓋保持板2的外周。外殼5在外殼5以軸線Ax為基準沿徑向定位的狀態(tài)下固定在固定軸101上，因此外殼5相對于固定軸101和殼體100是不可移動的。保持板2是第一板的一個示例。旋轉(zhuǎn)板3是第二板的一個示例。保持板2安裝于其上的固定軸1I是保持部件的一個示例。
[0020]在保持板2中，多個保持腔室10形成為使得所述多個保持腔室10在與旋轉(zhuǎn)板3對向的一側(cè)開口并且排列在周向上。每個保持腔室10均設(shè)置有一個與旋轉(zhuǎn)板3嚙合的爪11。各爪11的基端部I Ia以可圍繞沿保持板2的徑向延伸的軸線AxI旋轉(zhuǎn)的方式經(jīng)由主軸P安裝在保持板2上，并且由彈簧12在朝向旋轉(zhuǎn)板3側(cè)的突出方向上偏壓。因此，各爪11能在該爪11朝向保持板2側(cè)向后移動并被容納在保持腔室10中的狀態(tài)下或在該爪11從保持板2朝向旋轉(zhuǎn)板3突出的狀態(tài)下操作。亦即，各爪11在可突出狀態(tài)下設(shè)置在保持板2中。
[0021]在旋轉(zhuǎn)板3中，多個凹部15形成為使得所述多個凹部15在與保持板2對向的一側(cè)開口并且排列在周向上。每個凹部15均包括壁部15a，在突出的爪11與凹部15嚙合時爪11的末端部Ilb靠接該壁部。盡管這里未示出，但凹部15的數(shù)量大于爪11的數(shù)量，并且凹部15的相位和爪11的相位彼此不同(參見圖2)。因此，多個突出的爪11中的一部分與多個凹部15中的一部分嗤合。
[0022]在選擇板4中，以與爪11相同的相位形成有多個通孔16，所述多個通孔16排列在周向上并且可供突出的爪11部分地穿過。選擇板4的旋轉(zhuǎn)位置能在爪11穿過通孔16以使得爪11能與旋轉(zhuǎn)板3的凹部15嚙合的圖2中的鎖定位置與爪11的末端部11b與選擇板4靠接以便限制爪11的突出并維持爪11被容納在保持板2側(cè)的圖3中的釋放位置之間切換。由此，鎖定模式和釋放模式被選擇性地執(zhí)行。選擇板4的旋轉(zhuǎn)位置的切換由致動器(未示出)執(zhí)行。
[0023]如從圖2顯而易見的，在旋轉(zhuǎn)板3的旋轉(zhuǎn)方向為RI時，爪11的末端部11b與凹部15的壁部15a靠接。因此，爪11與旋轉(zhuǎn)板3的凹部15嚙合，使得保持板2與旋轉(zhuǎn)板3接合，由此允許兩者間的轉(zhuǎn)矩傳遞并固定旋轉(zhuǎn)軸102。同時，在旋轉(zhuǎn)板3的旋轉(zhuǎn)方向是R2時，由于爪11朝向R2的方向傾斜，所以即使爪11干涉旋轉(zhuǎn)板3的凹部15，爪11也僅朝向保持板2側(cè)被推回。因此，爪11不與凹部15嚙合。相應(yīng)地，在圖2中的鎖定模式的情況下，在旋轉(zhuǎn)板3的旋轉(zhuǎn)方向是R2時，保持板2與旋轉(zhuǎn)板3之間的轉(zhuǎn)矩傳遞被阻斷并且旋轉(zhuǎn)板3被釋放。
[0024]另一方面，在圖3中的釋放模式的情況下，爪11由選擇板4保持被容納在保持板2側(cè)，使得爪11不會達到旋轉(zhuǎn)板3的凹部15。因此，S卩使旋轉(zhuǎn)板3的旋轉(zhuǎn)方向為Rl或R2，從旋轉(zhuǎn)板3到保持板2的轉(zhuǎn)矩傳遞也被阻斷，使得旋轉(zhuǎn)板3被釋放。
[0025]當爪11在鎖定模式下與凹部15嚙合成使得保持板2與旋轉(zhuǎn)板3接合時，轉(zhuǎn)矩T如圖4所示被輸入到爪11中。由于轉(zhuǎn)矩T的輸入，力F被輸入到位于爪11的基端Ila中的主軸P中。力F具有沿軸線Ax方向的分力fx和沿保持板2的切向的分力ft。如上所述，保持板2與固定軸1I花鍵聯(lián)接成被允許沿軸線Ax方向移動。相應(yīng)地，當力F被輸入到爪11的主軸P中時，保持板2和旋轉(zhuǎn)板3在它們的軸心彼此移位的狀態(tài)下彼此分離開。
[0026]離合器IA設(shè)置有用于提供使保持板2的移位后的軸心回到正常位置的對齊功能的外殼5。如上所述，外殼5固定在固定軸101上，以便除與旋轉(zhuǎn)板3對向的對向側(cè)2a之外覆蓋保持板2。在外殼5與保持板2之間確保了預(yù)定間隙。外殼5的內(nèi)周20以高精度加工，使得從軸線Ax到內(nèi)周20的內(nèi)徑在全部圓周上基本上一致。
[0027]如圖5所不，夕卜殼5的內(nèi)周20和保持板2的外周21形成為呈直徑朝向與旋轉(zhuǎn)板3分離開的方向逐漸減小的錐形形狀。外周21由外殼5的內(nèi)周20覆蓋。內(nèi)周20的錐角0i和外周21的錐角θο被設(shè)定成彼此相等，但它們可以彼此不同。此外，內(nèi)周20、外周21和兩者間的間隙C被設(shè)定成使得，在保持板2沿軸線Ax方向移動時，與保持板2的對向側(cè)2a相反的一側(cè)2b不與外殼5的內(nèi)表面5a相接觸。內(nèi)表面5a與保持板2對向。
[0028]由此，當外殼5的內(nèi)周20在保持板2沿與旋轉(zhuǎn)板3分離開的方向移動的過程中與保持板2的外周21相接觸時，通過外殼5減小保持板2的軸心的移位的對齊功能起作用。相應(yīng)地，由于在保持板2與旋轉(zhuǎn)板3接合時這種對齊功能在離合器IA中起作用，所以諸如保持板之類的各部件的制造設(shè)計時的公差會增加，從而擴大軸心的位移的容許范圍。由此，當保持板2與旋轉(zhuǎn)板3接合時，由于爪11與旋轉(zhuǎn)板3的凹部15的嚙合而產(chǎn)生的沖擊能量的一部分變換為動能的變換量會增加。這能有助于緩和爪11嚙合時的沖擊力。
[0029](第二實施方式)接下來將參照圖6和7描述本發(fā)明的第二實施方式。在以下說明中，與第一實施方式中相同的構(gòu)成部分在附圖中具有與第一實施方式中相同的附圖標記，并且省略其說明。
[°03°]如圖6和7中所不，離合器IB包括設(shè)置在外殼5的內(nèi)表面5a與保持板2的相反側(cè)2b之間的作為偏壓部件的回位彈簧30。回位彈簧30沿保持板2和外殼5彼此分離開的方向偏壓它們。注意，在圖6和7中，僅示出一個回位彈簧30。然而，考慮到在周向上的平衡，在保持板2的周向上以規(guī)則間隔設(shè)置有多個回位彈簧30(例如，六個回位彈簧30)。
[0031]根據(jù)離合器1B，在保持板2從旋轉(zhuǎn)板3被釋放時，保持板2能通過回位彈簧30容易地返回與外殼5分離開的初始位置(這里已示出)。此外，當保持板2在保持板2與旋轉(zhuǎn)板3接合時沿與旋轉(zhuǎn)板3分離開的方向移動并與外殼5相接觸時，由于該接觸而產(chǎn)生的沖擊能通過回位彈簧30緩和。
[0032]已利用【附圖說明】了實施方式，但本發(fā)明不限于這些實施方式，而是能在本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)以各種實施方式來實施。各實施方式中示出的離合器1A、IB的結(jié)構(gòu)和形狀僅為示例，并且只要離合器1A、1B具有相同功能和操作，本發(fā)明能在與這里示出的結(jié)構(gòu)和形狀不同的實施方式中實施。
[0033]在各實施方式中，外殼5是固定的，作為第一板的保持板2不可旋轉(zhuǎn)但可沿軸線Ax方向移動，并且作為第二板的旋轉(zhuǎn)板3可圍繞軸線Ax旋轉(zhuǎn)。然而，各實施方式僅為離合器的一個應(yīng)用示例。例如，本發(fā)明能以這樣的實施方式實施:外殼是固定的，而第一板和第二板可圍繞同一軸線相對于彼此旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明還能以這樣的實施方式實施:外殼和第一板可圍繞同一軸線一體地旋轉(zhuǎn)，并且第二板可圍繞同一軸線相對于第一板旋轉(zhuǎn)。在這些實施實施方式中的后一個實施方式中，外殼與第一板之間不存在轉(zhuǎn)速差。相應(yīng)地，在第一板未與第二板接合的非接合時段，有利地可以避免外殼和第一板彼此相接觸而產(chǎn)生摩擦。
[0034]在各實施方式中，外殼5除了與旋轉(zhuǎn)板3對向的對向側(cè)2a之外覆蓋保持板2，但這僅為示例。只要外殼以軸線為基準沿徑向定位，外殼可僅覆蓋第一板的外周。例如，本發(fā)明能以第一板的外周由環(huán)形或管狀的外殼覆蓋的實施方式實施。此外，在各上述實施方式中，夕卜殼5固定在固定軸101上，但固定外殼5的對象例如可以是相對于固定軸101保持靜止的殼體100。簡言之，外殼可相對于第一板安裝于其上的保持部件處于不可移動狀態(tài)。
【主權(quán)項】
1.一種可選擇的單向離合器(1A; IB)，其特征在于包括: 第一板(2); 與所述第一板(2)配置在相同的軸線(Ax)上的第二板(3)，所述第二板(3)具有凹部(15)； 設(shè)置在所述第一板(2)中的爪(11)，所述爪(11)構(gòu)造成從所述第一板(2)朝向所述第二板(3)突出，所述爪(11)構(gòu)造成僅當所述第二板(3)沿預(yù)定旋轉(zhuǎn)方向(Rl)旋轉(zhuǎn)時在處于所述爪(11)從所述第一板(2)突出的狀態(tài)下與所述第二板(3)的所述凹部(15)嚙合； 配置在所述第一板(2)與所述第二板(3)之間的選擇板(4)，所述選擇板(4)構(gòu)造成在所述爪(11)能從所述第一板(2)突出的狀態(tài)與所述爪(11)保持被容納在第一板側(cè)的狀態(tài)之間改變所述爪(11)的狀態(tài);和 外殼(5)，所述外殼構(gòu)造成覆蓋所述第一板(2)的外周(21)， 所述第一板(2)在保持部件(101)上安裝成使得所述第一板(2)不能圍繞所述軸線旋轉(zhuǎn)且能沿所述軸線的方向移動， 所述外殼(5)構(gòu)造成在所述外殼(5)以所述軸線為基準沿徑向定位的狀態(tài)下不能相對于所述保持部件移動， 所述第一板(2)的由所述外殼(5)覆蓋的所述外周(21)和所述外殼(5)的覆蓋所述第一板(2)的所述外周(21)的內(nèi)周(20)呈直徑朝向與所述第二板(3)分離開的方向逐漸減小的錐形。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可選擇的單向離合器(1A;1B)，還包括 設(shè)置在所述第一板(2)與所述外殼(5)之間的偏壓部件(30)，所述偏壓部件(30)構(gòu)造成沿所述第一板(2)和所述外殼(5)彼此分離開的方向偏壓所述第一板(2)和所述外殼(5)。
【文檔編號】F16D41/16GK105952813SQ201610130277
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年3月8日
【發(fā)明人】曲田尚史, 板垣憲治
【申請人】豐田自動車株式會社