可选择的单向离合器的制造方法
【专利摘要】一种可选择的单向离合器(1A)包括第一板(2)和第二板(3)、爪(11)、选择板(4)以及外壳(5)。所述第二板与所述第一板配置在相同的轴线(Ax)上。所述第二板具有凹部(15)。所述爪设置在所述第一板中并且仅当所述第二板沿预定方向旋转时在所述爪从所述第一板突出的状态下与所述凹部啮合。所述选择板配置在所述第一板与所述第二板之间。所述选择板改变所述爪的状态。所述外壳覆盖所述第一板的外周(21)。所述第一板的外周和所述外壳的内周(20)呈直径朝向与所述第二板分离开的方向逐渐减小的锥形。
【专利说明】
可选择的单向离合器
技术领域
[0001]本发明涉及一种可选择的单向离合器。
【背景技术】
[0002]日本专利申请公报N0.2002-514292(JP 2002-514292 A)记载了一种可选择的单向离合器。在JP 2002-514292 A的可选择的单向离合器中，在同一轴线上设置有包括以可突出方式设置的爪的板和包括与所述爪啮合的凹部的板。通过利用设置在两个板之间的选择板来改变爪的状态，可选择仅在沿一个预定方向旋转时允许两个板之间的转矩传递的锁定模式或仅在沿两个方向旋转时切断两个板之间的转矩传递的释放模式。
【发明内容】
[0003]由于JP2002-514292 A的可选择的单向离合器的结构，当爪与凹部啮合并且两个板彼此接合时，两个板的轴心恰以制造设计时的公差彼此移位。这因此会影响部件的耐久性和静音性。
[0004]本发明提供了一种能减小使两个板接合时轴心之间的位移的可选择的单向离合器。
[0005 ]本发明的一个示例性方面提供了一种可选择的单向离合器，该可选择的单向离合器包括:第一板;与所述第一板配置在相同的轴线上的第二板;设置在所述第一板中的爪；配置在所述第一板与所述第二板之间的选择板;和外壳。所述第二板可具有凹部。所述爪可构造成从所述第一板朝向所述第二板突出，并且可构造成仅当所述第二板沿预定旋转方向旋转时在处于所述爪从所述第一板突出的状态下与所述第二板的所述凹部啮合。所述选择板可构造成在所述爪能从所述第一板突出的状态与所述爪保持被容纳在第一板侧的状态之间改变所述爪的状态。所述外壳可构造成覆盖所述第一板的外周。所述第一板可在保持部件上安装成使得所述第一板不能围绕所述轴线旋转且能沿所述轴线的方向移动。所述外壳可构造成在所述外壳以所述轴线为基准沿径向定位的状态下不能相对于所述保持部件移动。所述第一板的由所述外壳覆盖的所述外周和所述外壳的覆盖所述第一板的所述外周的内周可呈直径朝向与所述第二板分离开的方向逐渐减小的锥形。
[0006]根据上述构型，当设置在第一板中的爪与形成在第二板中的凹部啮合成使得第一板与第二板接合时，使第一板和第二板在它们的轴心移位的状态下彼此分离开的力施加至爪。以轴线为基准沿径向定位并且相对于第一板安装于其上的保持部件不可移动的外壳的内周和第一板的由外壳覆盖的外周形成为呈直径朝向与第二板分离开的方向逐渐减小的锥形。因此，在第一板沿与第二板分离开的方向移动的过程中，外壳的内周与第一板的外周相接触，使得通过外壳减小第一板的轴心的位移的对齐功能起作用。由于这种对齐功能在可选择的单向离合器中起作用，所以各部件如第一板的制造设计时的公差可增大，从而扩大轴心的位移的容许范围。因此，当第一板与第二板接合时，由于爪与第二板的凹部啮合而产生的冲击能量的一部分变换成动能时的变换量会增加。这会促进爪啮合时的冲击力的缓和。
[0007]在所述可选择的单向离合器中，还可在所述第一板与所述外壳之间设置偏压部件，所述偏压部件可构造成沿所述第一板和所述外壳彼此分离开的方向偏压所述第一板和所述外壳。
[0008]根据上述方面，当第一板从第二板释放时，第一板能通过偏压部件容易地返回与外壳分离开的初始位置。此外，在第一板与第二板接合时，第一板沿与第二板分离开的方向移动以便与外壳相接触。此时，能通过偏压部件缓和由于接触而产生的冲击。
[0009]根据该可选择的单向离合器，以轴线为基准沿径向定位并且相对于第一板安装于其上的保持部件不可移动的外壳的内周和第一板的由外壳覆盖的外周形成为呈直径朝向与第二板分离开的方向逐渐减小的锥形。因此，在第一板沿与第二板分离开的方向移动的过程中，外壳的内周与第一板的外周相接触，从而能减小第一板的轴心的移位。
【附图说明】
[0010]下面将参照【附图说明】示例性实施方式的特征、优点及技术和工业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中:
[0011]图1是示出根据第一实施方式的可选择的单向离合器的视图；
[0012]图2是沿着图1中的线I1-1I截取的锁定模式时的剖视图；
[0013]图3是沿着图1中的线I1-1I截取的释放模式时的剖视图；
[0014]图4是示出各板接合时产生的力的视图；
[0015]图5是图2中的V部的部分放大视图；
[0016]图6是示出根据第二实施方式的可选择的单向离合器的剖视图；和
[0017]图7是图6中的VII部的部分放大视图。
【具体实施方式】
[0018](第一实施方式)图1至3所示的可选择的单向离合器(下文称作“离合器”HA通过结合在混合式变速驱动桥(未示出)中来使用。离合器IA设置在固定于壳体100上的固定轴101与可围绕与固定轴101相同的轴线Ax旋转的旋转轴102之间。离合器IA能在锁定模式与释放模式之间选择操作模式。锁定模式是在旋转轴102的旋转方向是Rl的情况下允许从旋转轴102到固定轴101的转矩传递以便固定旋转轴102的状态和在旋转方向是R2的情况下切断所述转矩传递以便释放旋转轴102的状态切换的模式。释放模式是在旋转轴102的旋转方向是Rl或R2的任意情况下切断从旋转轴102到固定轴101的转矩传递以便维持旋转轴102被释放的模式。
[0019]离合器IA包括:保持板2，该保持板2在保持板2不可围绕轴线Ax旋转但可沿轴线Ax方向移动的状态下与固定轴101花键联接;旋转板3，该旋转板3以可围绕轴线Ax旋转的方式与旋转轴102—体地设置;选择板4，该选择板4配置在保持板2与旋转板3之间并以可围绕轴线Ax旋转的方式设置;和外壳5，该外壳5覆盖保持板2的外周。外壳5在外壳5以轴线Ax为基准沿径向定位的状态下固定在固定轴101上，因此外壳5相对于固定轴101和壳体100是不可移动的。保持板2是第一板的一个示例。旋转板3是第二板的一个示例。保持板2安装于其上的固定轴1I是保持部件的一个示例。
[0020]在保持板2中，多个保持腔室10形成为使得所述多个保持腔室10在与旋转板3对向的一侧开口并且排列在周向上。每个保持腔室10均设置有一个与旋转板3啮合的爪11。各爪11的基端部I Ia以可围绕沿保持板2的径向延伸的轴线AxI旋转的方式经由主轴P安装在保持板2上，并且由弹簧12在朝向旋转板3侧的突出方向上偏压。因此，各爪11能在该爪11朝向保持板2侧向后移动并被容纳在保持腔室10中的状态下或在该爪11从保持板2朝向旋转板3突出的状态下操作。亦即，各爪11在可突出状态下设置在保持板2中。
[0021]在旋转板3中，多个凹部15形成为使得所述多个凹部15在与保持板2对向的一侧开口并且排列在周向上。每个凹部15均包括壁部15a，在突出的爪11与凹部15啮合时爪11的末端部Ilb靠接该壁部。尽管这里未示出，但凹部15的数量大于爪11的数量，并且凹部15的相位和爪11的相位彼此不同(参见图2)。因此，多个突出的爪11中的一部分与多个凹部15中的一部分嗤合。
[0022]在选择板4中，以与爪11相同的相位形成有多个通孔16，所述多个通孔16排列在周向上并且可供突出的爪11部分地穿过。选择板4的旋转位置能在爪11穿过通孔16以使得爪11能与旋转板3的凹部15啮合的图2中的锁定位置与爪11的末端部11b与选择板4靠接以便限制爪11的突出并维持爪11被容纳在保持板2侧的图3中的释放位置之间切换。由此，锁定模式和释放模式被选择性地执行。选择板4的旋转位置的切换由致动器(未示出)执行。
[0023]如从图2显而易见的，在旋转板3的旋转方向为RI时，爪11的末端部11b与凹部15的壁部15a靠接。因此，爪11与旋转板3的凹部15啮合，使得保持板2与旋转板3接合，由此允许两者间的转矩传递并固定旋转轴102。同时，在旋转板3的旋转方向是R2时，由于爪11朝向R2的方向倾斜，所以即使爪11干涉旋转板3的凹部15，爪11也仅朝向保持板2侧被推回。因此，爪11不与凹部15啮合。相应地，在图2中的锁定模式的情况下，在旋转板3的旋转方向是R2时，保持板2与旋转板3之间的转矩传递被阻断并且旋转板3被释放。
[0024]另一方面，在图3中的释放模式的情况下，爪11由选择板4保持被容纳在保持板2侧，使得爪11不会达到旋转板3的凹部15。因此，S卩使旋转板3的旋转方向为Rl或R2，从旋转板3到保持板2的转矩传递也被阻断，使得旋转板3被释放。
[0025]当爪11在锁定模式下与凹部15啮合成使得保持板2与旋转板3接合时，转矩T如图4所示被输入到爪11中。由于转矩T的输入，力F被输入到位于爪11的基端Ila中的主轴P中。力F具有沿轴线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与固定轴1I花键联接成被允许沿轴线Ax方向移动。相应地，当力F被输入到爪11的主轴P中时，保持板2和旋转板3在它们的轴心彼此移位的状态下彼此分离开。
[0026]离合器IA设置有用于提供使保持板2的移位后的轴心回到正常位置的对齐功能的外壳5。如上所述，外壳5固定在固定轴101上，以便除与旋转板3对向的对向侧2a之外覆盖保持板2。在外壳5与保持板2之间确保了预定间隙。外壳5的内周20以高精度加工，使得从轴线Ax到内周20的内径在全部圆周上基本上一致。
[0027]如图5所不，夕卜壳5的内周20和保持板2的外周21形成为呈直径朝向与旋转板3分离开的方向逐渐减小的锥形形状。外周21由外壳5的内周20覆盖。内周20的锥角0i和外周21的锥角θο被设定成彼此相等，但它们可以彼此不同。此外，内周20、外周21和两者间的间隙C被设定成使得，在保持板2沿轴线Ax方向移动时，与保持板2的对向侧2a相反的一侧2b不与外壳5的内表面5a相接触。内表面5a与保持板2对向。
[0028]由此，当外壳5的内周20在保持板2沿与旋转板3分离开的方向移动的过程中与保持板2的外周21相接触时，通过外壳5减小保持板2的轴心的移位的对齐功能起作用。相应地，由于在保持板2与旋转板3接合时这种对齐功能在离合器IA中起作用，所以诸如保持板之类的各部件的制造设计时的公差会增加，从而扩大轴心的位移的容许范围。由此，当保持板2与旋转板3接合时，由于爪11与旋转板3的凹部15的啮合而产生的冲击能量的一部分变换为动能的变换量会增加。这能有助于缓和爪11啮合时的冲击力。
[0029](第二实施方式)接下来将参照图6和7描述本发明的第二实施方式。在以下说明中，与第一实施方式中相同的构成部分在附图中具有与第一实施方式中相同的附图标记，并且省略其说明。
[°03°]如图6和7中所不，离合器IB包括设置在外壳5的内表面5a与保持板2的相反侧2b之间的作为偏压部件的回位弹簧30。回位弹簧30沿保持板2和外壳5彼此分离开的方向偏压它们。注意，在图6和7中，仅示出一个回位弹簧30。然而，考虑到在周向上的平衡，在保持板2的周向上以规则间隔设置有多个回位弹簧30(例如，六个回位弹簧30)。
[0031]根据离合器1B，在保持板2从旋转板3被释放时，保持板2能通过回位弹簧30容易地返回与外壳5分离开的初始位置(这里已示出)。此外，当保持板2在保持板2与旋转板3接合时沿与旋转板3分离开的方向移动并与外壳5相接触时，由于该接触而产生的冲击能通过回位弹簧30缓和。
[0032]已利用【附图说明】了实施方式，但本发明不限于这些实施方式，而是能在本发明的主旨的范围内以各种实施方式来实施。各实施方式中示出的离合器1A、IB的结构和形状仅为示例，并且只要离合器1A、1B具有相同功能和操作，本发明能在与这里示出的结构和形状不同的实施方式中实施。
[0033]在各实施方式中，外壳5是固定的，作为第一板的保持板2不可旋转但可沿轴线Ax方向移动，并且作为第二板的旋转板3可围绕轴线Ax旋转。然而，各实施方式仅为离合器的一个应用示例。例如，本发明能以这样的实施方式实施:外壳是固定的，而第一板和第二板可围绕同一轴线相对于彼此旋转。本发明还能以这样的实施方式实施:外壳和第一板可围绕同一轴线一体地旋转，并且第二板可围绕同一轴线相对于第一板旋转。在这些实施实施方式中的后一个实施方式中，外壳与第一板之间不存在转速差。相应地，在第一板未与第二板接合的非接合时段，有利地可以避免外壳和第一板彼此相接触而产生摩擦。
[0034]在各实施方式中，外壳5除了与旋转板3对向的对向侧2a之外覆盖保持板2，但这仅为示例。只要外壳以轴线为基准沿径向定位，外壳可仅覆盖第一板的外周。例如，本发明能以第一板的外周由环形或管状的外壳覆盖的实施方式实施。此外，在各上述实施方式中，夕卜壳5固定在固定轴101上，但固定外壳5的对象例如可以是相对于固定轴101保持静止的壳体100。简言之，外壳可相对于第一板安装于其上的保持部件处于不可移动状态。
【主权项】
1.一种可选择的单向离合器(1A; IB)，其特征在于包括: 第一板(2); 与所述第一板(2)配置在相同的轴线(Ax)上的第二板(3)，所述第二板(3)具有凹部(15)； 设置在所述第一板(2)中的爪(11)，所述爪(11)构造成从所述第一板(2)朝向所述第二板(3)突出，所述爪(11)构造成仅当所述第二板(3)沿预定旋转方向(Rl)旋转时在处于所述爪(11)从所述第一板(2)突出的状态下与所述第二板(3)的所述凹部(15)啮合； 配置在所述第一板(2)与所述第二板(3)之间的选择板(4)，所述选择板(4)构造成在所述爪(11)能从所述第一板(2)突出的状态与所述爪(11)保持被容纳在第一板侧的状态之间改变所述爪(11)的状态;和 外壳(5)，所述外壳构造成覆盖所述第一板(2)的外周(21)， 所述第一板(2)在保持部件(101)上安装成使得所述第一板(2)不能围绕所述轴线旋转且能沿所述轴线的方向移动， 所述外壳(5)构造成在所述外壳(5)以所述轴线为基准沿径向定位的状态下不能相对于所述保持部件移动， 所述第一板(2)的由所述外壳(5)覆盖的所述外周(21)和所述外壳(5)的覆盖所述第一板(2)的所述外周(21)的内周(20)呈直径朝向与所述第二板(3)分离开的方向逐渐减小的锥形。2.根据权利要求1所述的可选择的单向离合器(1A;1B)，还包括 设置在所述第一板(2)与所述外壳(5)之间的偏压部件(30)，所述偏压部件(30)构造成沿所述第一板(2)和所述外壳(5)彼此分离开的方向偏压所述第一板(2)和所述外壳(5)。
【文档编号】F16D41/16GK105952813SQ201610130277
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年3月8日
【发明人】曲田尚史, 板垣宪治
【申请人】丰田自动车株式会社