專利名稱：滾子式單向離合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種作為零件例如扭矩傳遞構(gòu)件或后退定程擋塊在例如汽車驅(qū)動裝 置、工業(yè)機械等中使用的滾子式單向離合器。
背景技術(shù)：
通常，滾子式單向離合器由外滾道，與外滾道同軸設(shè)置的內(nèi)滾道，設(shè)置在內(nèi)滾道的 外周表面和外滾道的內(nèi)周凸輪面之間并適于傳遞扭矩的多個滾子，以及與滾子在空轉(zhuǎn)側(cè)接 觸的彈簧組成。通過這種設(shè)置，在單向離合器中，通過由滾子和凸輪面組成的凸輪機構(gòu)使內(nèi)滾道 相對于外滾道只沿一個方向轉(zhuǎn)動。也就是說，內(nèi)滾道設(shè)計成其相對于外滾道沿一個方向空 轉(zhuǎn)，并用于只沿相反的方向通過凸輪機構(gòu)給外滾道傳遞轉(zhuǎn)動扭矩。通常，在滾子式單向離合器中，為了獲得穩(wěn)定的接合，作為扭矩傳遞構(gòu)件的滾子和 用于偏壓滾子的彈簧被設(shè)置在形成于外滾道或內(nèi)滾道上的相應(yīng)的凹部內(nèi)。特別是，在用于摩托車的滾子式單向離合器中，由于滾子的數(shù)量少(例如，3個或6 個)，如果不是所有的滾子都與對應(yīng)的凸輪面穩(wěn)定地接合，就不能獲得設(shè)計的扭矩能力。因 此，重要的是用于偏壓滾子的彈簧穩(wěn)定地工作。日本的專利申請早期公開的NO. 2003-172377披露了保持架部分設(shè)置在凹部內(nèi)以 便防止?jié)L子和彈簧向外滾道的內(nèi)周側(cè)移出的技術(shù)。但是，該文獻沒有說明彈簧被固定于外 滾道的事實。如果折疊彈簧只是相對于外滾道被保持容納，折疊彈簧和外滾道之間的相對位置 就不能確定或穩(wěn)定，因此，當(dāng)彈簧與外滾道的內(nèi)徑部分、保持架的外徑部分或內(nèi)滾道的軌道 面滑動地接觸時，彈簧會由于磨損被用舊或損壞。另外還存在這樣的問題，即，在工作過程 中，彈簧的運動不能穩(wěn)定，因此很難獲得平穩(wěn)的運動。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種滾子式單向離合器，其中折疊彈簧與外滾道之間 的相對位置的變動被消除，以致于折疊彈簧不與外滾道的內(nèi)徑部分、保持架的外徑部分或 內(nèi)滾道的軌道面滑動地接觸，因此防止了彈簧由于磨損被用舊或損壞，而且其中折疊彈簧 的運動在其工作過程中是穩(wěn)定的。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種滾子式單向離合器，包括外滾道、內(nèi)滾道、滾 子和折疊彈簧。在外滾道中形成凹部，在凹部的內(nèi)表面形成有凸輪面；內(nèi)滾道沿徑向內(nèi)徑側(cè) 與外滾道間隔開，并為與外滾道同軸地設(shè)置以便于相對轉(zhuǎn)動，而且具有環(huán)形的外周軌道表 面；滾子設(shè)置在凹部內(nèi)以便與凸輪面接合并適于在外滾道與內(nèi)滾道之間傳遞扭矩；折疊彈 簧設(shè)置在凹部內(nèi)并適于偏壓滾子以便與凸輪面接合，并且其中每個折疊彈簧的一端都被固 定于外滾道的軸向端面。此外，折疊彈簧可以沿軸向彎曲。
此外，折疊彈簧的一端可以通過熔接固定于外滾道的軸向端面。此外，折疊彈簧的一端可以通過點焊固定于外滾道的軸向端面。折疊彈簧的一端可以用粘接劑固定于外滾道的軸向端面。折疊彈簧的一端可以用釬焊劑固定于外滾道的軸向端面。滾子式單向離合器可以包括保持架，保持架具有圓柱部分和從圓柱部分徑向向外 延伸的凸緣部分，還具有形成于圓柱部分并適于容納多個滾子的開口，并且徑向向外延伸 的凸緣部分形成在圓柱部分的一個軸向端部上。外滾道的內(nèi)周表面可以在其軸向邊緣設(shè)置與保持架的凸緣部分接合的環(huán)形臺階 部分。根據(jù)本發(fā)明的滾子式單向離合器，可能得到以下結(jié)果。通過折疊彈簧被固定于外滾道的設(shè)置，由于折疊彈簧與外滾道之間的相對位置是 不變的，所以能夠防止由于彈簧和外滾道的內(nèi)徑部分、保持架的外徑部分或內(nèi)滾道的軌道 表面的滑動接觸導(dǎo)致的彈簧的磨損和/或損壞。此外，由于彈簧的工作運動不受外滾道和保持架的影響，所以能夠獲得穩(wěn)定和平 穩(wěn)的運動。因此提高了滾子的接合能力。通過外滾道的內(nèi)周表面在其軸向邊緣設(shè)置有與保持架的凸緣部分接合的環(huán)形臺 階部分的設(shè)置，由于不需要將外滾道的軸向長度減小對應(yīng)于凸緣的厚度的量，所以能夠保 留外滾道的軸向長度。此外，由于能夠防止?jié)L子和彈簧沿軸向和徑向移出，所以滾子能夠被穩(wěn)定地接合， 甚至在產(chǎn)生很大震動的周圍環(huán)境下，例如，在摩托車等中。本發(fā)明的另外的特點將參照附圖從示例性實施例的下列描述中變得明顯。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的滾子式單向離合器的前視圖，示出在離合器被 接合前的狀態(tài)；圖2是圖1的軸向剖視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的滾子式單向離合器的前視圖，示出在離合器被 接合前的狀態(tài)；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的滾子式單向離合器的前視圖；圖5是從圖4后側(cè)看到的主視圖；圖6是沿著圖5的線B-B截取的軸向剖視圖；圖7是內(nèi)滾道被安裝前的滾子式單向離合器的局部前視圖；圖8是從圖7的內(nèi)徑側(cè)看到的局部側(cè)視圖；圖9是局部前視圖，用于說明在內(nèi)滾道空轉(zhuǎn)的狀態(tài)下滾子式單向離合器的活動；圖10是局部前視圖，用于說明內(nèi)滾道從空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為反向轉(zhuǎn)動的狀態(tài)下滾子式單 向離合器的活動；以及圖11是局部前視圖，用于說明在內(nèi)滾道反向轉(zhuǎn)動的狀態(tài)下滾子式單向離合器的 活動。
具體實施例方式現(xiàn)在，將參照附圖充分地說明本發(fā)明的實施例。附帶提及，應(yīng)該注意的是以下所述 的實施例僅僅是本發(fā)明的實例和能夠在本發(fā)明的范圍內(nèi)做的各種改變。(第一實施例)圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的滾子式單向離合器的前視圖，而圖2是圖1的 軸向剖視圖。在圖2中，內(nèi)滾道2用虛線示出。圖1和圖2示出滾子被接合前狀態(tài)，S卩，單向離合器的解鎖狀態(tài)或空轉(zhuǎn)狀態(tài)。在圖 示的實施例中，內(nèi)滾道2是空轉(zhuǎn)的。如圖1所示，滾子式單向離合器30包括環(huán)形外滾道1、內(nèi)滾道、和多個滾子3 ；外滾 道1在其內(nèi)周處設(shè)置有形成為具有凸輪面12的凹進部分的凹部4 ；內(nèi)滾道2(在圖2中用 虛線示出)徑向向內(nèi)與外滾道1間隔開，并設(shè)置為與外滾道同軸以便于相對的轉(zhuǎn)動，而且具 有環(huán)形外周軌道表面11 ；多個滾子3設(shè)置在相應(yīng)的凹部4內(nèi)并適于在內(nèi)滾道2的外周軌道 表面11和凸輪面12之間傳遞扭矩。在所示實施例中，三個凹部4沿圓周方向等距離地設(shè)置在外滾道1的內(nèi)周上。此 外，用于將外滾道1固定于輸出/輸入元件(未示出)并沿軸向貫穿延伸的三個臺階式螺 栓孔8也沿圓周方向等距離地設(shè)置在外滾道中。如圖1所示，凹部4和螺栓孔8交替并等 距離地設(shè)置。此外，應(yīng)該注意到凹部4的數(shù)量能選擇，例如，根據(jù)扭矩的大小在3至6之間。如圖1所示，滾子式單向離合器30具有折疊彈簧(accordion spring) 5，折疊彈簧 5設(shè)置在各自的凹部4內(nèi)，并適于向接合方向偏壓滾子3，以便使?jié)L子與相應(yīng)的凸輪面12接
I=I ο如圖1所示，折疊彈簧5的一端即片狀件15固定于外滾道1的軸向端面21。此 外，如圖5所示，折疊彈簧5的另一端擠在滾子3的軸向端面和保持架6的凸緣部分17之 間以便形成片狀件16。通過這種設(shè)置，相對于外滾道1，彈簧5自身被支撐為固定狀態(tài)，并 且同時，能夠防止?jié)L子3沿軸向被片狀件16移出。如圖8所示，折疊彈簧5包括沿折疊彈簧5的軸向彎曲的手風(fēng)琴褶狀的波紋管狀 部分22。波紋管狀部分22能夠被擴張和收縮以便給滾子3施加偏壓力，因此使?jié)L子3與相 應(yīng)的凸輪面12接合。折疊彈簧5的片狀件15通過熔接、點焊、粘接劑、釬焊劑等固定于外滾道1的軸向 端面21。應(yīng)該注意的是可以使用其他的固定方法。由于折疊彈簧5被固定于外滾道1的軸向端面，所以折疊彈簧5和外滾道1之間 的相對位置幾乎不能變化或變動。因此，能夠防止由于折疊彈簧5與外滾道的內(nèi)徑部分、保 持架的外徑部分或內(nèi)滾道的軌道表面之間的滑動接觸所導(dǎo)致的折疊彈簧5的磨損和/或損 壞。此外，由于折疊彈簧5的工作運動不受外滾道1和保持架6的影響，所以能夠獲得 穩(wěn)定的和平穩(wěn)的運動。因此，提高了滾子的接合能力。(第二實施例)圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的滾子式單向離合器的前視圖，而圖5是從圖4 的后面看到的前視圖。此外，圖6是沿著圖5的線B-B截取的軸向剖視圖。在第二實施例 中，保持架6被設(shè)置于外滾道1的內(nèi)徑側(cè)。
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圖4至圖6示出滾子被凸輪面接合的狀態(tài)，即，單向離合器在高負荷下接合的鎖定 狀態(tài)。如圖4和圖5所示，單向離合器30包括適于保持滾子3的保持架6，而保持架6具 有圓柱部分10和從圓柱部分10的一個軸向端徑向地向外延伸的環(huán)形凸緣部分17。此外， 保持架6具有沿徑向延伸穿過保持架的開口(window) 18，而且開口的數(shù)量對應(yīng)滾子3的數(shù) 量。附帶提及，在圖5中，為了顯示凹部4凸緣部分17示出為被局部剖開。形成于保持架6的圓柱部分10中的開口 18沿徑向和軸向延伸穿過保持架，開口 在接近凸緣部分17的端部和與凸緣部分17相對的端部19處被閉合。S卩，滾子3被容納在 全部矩形開口 18內(nèi)并受開口 18的四個邊支撐。為了示出開口 18和滾子3之間的關(guān)系，在 圖1中(也在下述圖4中)，示出在其端部19被剖開的情況下最上面的開口 18。 由于滾子3的一個軸向端部受折疊彈簧5的片狀件16和開口 18的一個邊支撐，而 另一個軸向端部受開口 18的一個邊支撐，所以防止了滾子沿軸向被移出。在這種情況下， 如果在片狀件16上設(shè)置凸出物或類似物以便略微推動滾子3的軸向端面，滾子3則更穩(wěn)定 地被容納于開口 18內(nèi)。如圖5和圖6所示，環(huán)形臺階部分13設(shè)置于外滾道1的內(nèi)周表面的軸向邊緣，并 且保持架6的凸緣部分17被臺階部分13接合。臺階部分13的軸向深度略大于凸緣部分 17的厚度。以便當(dāng)凸緣部分17被臺階部分13接合時，外滾道1的軸向端面(與軸向端面 21相對的端面)與凸緣部分17的軸向端面齊平。此外，臺階部分13的外徑略大于保持架 6的凸緣部分17的外徑，以便凸緣部分17被臺階部分13以預(yù)定間隙接合。因此，由于不需要將外滾道1的軸向長度減小對應(yīng)于凸緣部分17的厚度的量，外 滾道1的軸向長度能夠被適當(dāng)?shù)乇３郑⒃谕馆喢?2和滾子3之間留下接合余量。此外， 在不改變外滾道1的凸輪面12的剛性的情況下能夠減小軸向長度。從圖1至圖3示出的空轉(zhuǎn)狀態(tài)開始，當(dāng)為了操作離合器施加負載時，折疊彈簧5偏 壓的滾子3被凹部4的凸輪面接合。在這種情況下，因為滾子3沿圓周方向移動，所以保持 架6也與滾子3—起移動。因此，開口 18也與滾子3—起移動。在這種情況下，由于每個滾子3的一個軸向端部受折疊彈簧5的片狀件16支撐， 而另一個端面受開口 18支撐，所以防止了滾子沿軸向移動，因此為滾子提供了穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)。每個滾子3都被相應(yīng)的凸輪面12接合，同時，從開口 18略微向內(nèi)突出的滾子的圓 周表面被內(nèi)滾道2的外周表面接合。因此，外滾道1與內(nèi)滾道2之間的相對轉(zhuǎn)動通過滾子 3鎖定。如上所述，由于保持架6沒有能自由地轉(zhuǎn)動的進行轉(zhuǎn)動的裝置，所以保持架6能夠 通過滾子3自身而運動，以便使每個滾子3都能移動比保持架6的開口 18的寬度更大的距罔。如圖4和圖6所示，也在本實施例中，滾子式單向離合器30包括折疊彈簧5，折疊 彈簧5設(shè)置在各自的凹部4內(nèi)并適于向滾子3被凸輪面12接合的接合方向偏壓滾子3。類似于第一實施例，折疊彈簧5的一個端部即片狀件15被固定于外滾道1的軸向 端面21，如圖4所示；而另一個端部即片狀件16被擠在滾子3的軸向端面和保持架6的凸 緣部分17之間，如圖5所示。通過這種設(shè)置，相對于外滾道1，折疊彈簧5自身受到固定地支撐，以便減少外滾道1和折疊彈簧5之間的相對位置的變動，并且同時，能夠防止?jié)L子3 沿軸向被片狀件16移出。根據(jù)類似第一實施例的第二實施例，由于折疊彈簧5被固定于外滾道，所以折疊 彈簧與外滾道之間的相對位置不會變動，因此，能夠防止由于折疊彈簧與外滾道的內(nèi)徑部 分、保持架的外徑部分、或內(nèi)滾道的軌道表面之間滑動接觸導(dǎo)致的折疊彈簧的磨損和/或 損壞。此外，由于折疊彈簧的工作運動不受外滾道和保持架影響，所以能夠獲得穩(wěn)定和 平穩(wěn)的運動。因此，提高了滾子的接合能力。此外，除了上述優(yōu)點外，通過這樣的設(shè)置，S卩，其中與保持架的凸緣部分接合的環(huán) 形臺階部分設(shè)置于外滾道的內(nèi)周表面的軸向邊緣處，由于不需要將外滾道的軸向長度減小 對應(yīng)于凸緣部分的厚度的量，所以外滾道的軸向長度能夠被保留。此外，由于能夠防止?jié)L子和彈簧沿軸向和徑向移出，所以滾子能夠被穩(wěn)定地接合， 甚至在產(chǎn)生很大震動的周圍環(huán)境下，例如，在摩托車等中。如圖7所示，由于保持架6的開口 18的圓周寬度W小于滾子3的直徑R，所以滾子 3能夠容納在開口 18中。如上所述，由于保持架6沒有被固定在外滾道1和內(nèi)滾道2上，所 以保持架能夠自由地轉(zhuǎn)動；但是由于滾子3安裝在開口 18中，所以當(dāng)滾子3在凹部4內(nèi)移 動時，保持架6也相應(yīng)地轉(zhuǎn)動。圖8是從圖7的內(nèi)徑側(cè)看到的局部側(cè)視圖。折疊彈簧5具有從波紋狀主體部分20 基本以直角彎曲的片狀件15，而且片狀件15被外滾道1的一個軸向端面接合。另外，從主體部分20基本以直角彎曲的片狀件16被設(shè)置在與片狀件15相對的彈 簧的端部處，片狀件16被滾子3的一個端面接合。與滾子3接合的片狀件16被擠在滾子3的軸向端面和保持架6的凸緣17之間。 因此，滾子3沿軸向能被片狀件16保持。這樣，由于折疊彈簧5被保持在固定的狀態(tài)下，所 以折疊彈簧5不會在凹部4內(nèi)變動或移動。因此防止了折疊彈簧5的磨損。圖9至圖11是用于說明滾子式單向離合器運轉(zhuǎn)方式的局部前視圖。其中圖9示 出內(nèi)滾道2空轉(zhuǎn)的狀態(tài)，圖10示出內(nèi)滾道2從空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榉崔D(zhuǎn)的狀態(tài)，圖11示出內(nèi)滾道2 反轉(zhuǎn)的狀態(tài)。在圖9中，內(nèi)滾道2沿箭頭D所示的方向轉(zhuǎn)動(空轉(zhuǎn))。在這種情況下，因為內(nèi)滾 道2是轉(zhuǎn)動的，所以滾子3在凹部4內(nèi)與保持架6的開口 18 —起向折疊彈簧5移動。也就 是說，由于滾子3與保持架6 —起沿內(nèi)滾道2的轉(zhuǎn)動方向移動，所以滾子3與折疊彈簧5的 偏壓力相反朝圖9中的左側(cè)移動，同時沿箭頭所示方向轉(zhuǎn)動。圖10示出這樣的狀態(tài)，即，在內(nèi)滾道2反向轉(zhuǎn)動之前，向箭頭所示方向的轉(zhuǎn)動(空 轉(zhuǎn))速度下降，因此減小了用于向左移動滾子3的力。在這樣的情況下，雖然滾子3由折疊 彈簧5的偏壓力向凸輪面12移動，但是滾子3仍然沒有與凸輪面12接合。當(dāng)內(nèi)滾道2沿圖9和圖10的相反方向(圖11中箭頭E所示的方向)開始轉(zhuǎn)動時， 滾子3上的負荷被移除，因此滾子3借助于彈簧5的偏壓力以及由于內(nèi)滾道2的反向轉(zhuǎn)動 保持架6的開口 18被移動的位移而被移到其與凸輪面12接合的位置。這種情況在圖11 中示出。在這種情況下，由于借助于內(nèi)滾道2的轉(zhuǎn)動滾子3與保持架6 —起移動以便沿所 示方向轉(zhuǎn)動，所以滾子3與凸輪面12穩(wěn)定地接合。
在圖11所示的用于接合的高負荷的情況下，內(nèi)滾道2的轉(zhuǎn)動通過滾子3與凸輪面 12的接合傳遞給外滾道1。也就是說，內(nèi)滾道2和外滾道1沿箭頭所示方向整體地轉(zhuǎn)動。工業(yè)可用性雖然本發(fā)明能作為零件例如扭矩傳遞構(gòu)件或后退定程擋塊在例如汽車驅(qū)動裝置、 工業(yè)機械等中使用，但是當(dāng)被用在摩托車中時本發(fā)明具有尤其良好的效果。雖然本發(fā)明已經(jīng)參照優(yōu)選實施例進行了描述，但是應(yīng)該理解的是本發(fā)明不限于公 開的示例性實施例。下面的權(quán)利要求的范圍應(yīng)該給予最廣泛的解釋以便包含所有這些修改 和相同的結(jié)構(gòu)和功能。本申請要求給予2008年3月6日提交的日本專利申請NO. 2008-56210的權(quán)益，其 在此通過參考被完全并入。
權(quán)利要求
一種滾子式單向離合器，其包括外滾道，在所述外滾道中形成凹部，在所述凹部的內(nèi)表面設(shè)置有凸輪面；內(nèi)滾道，所述內(nèi)滾道沿徑向內(nèi)徑側(cè)與所述外滾道間隔開，并與所述外滾道同軸設(shè)置以便于相對轉(zhuǎn)動，而且具有環(huán)形的外周軌道表面；滾子，所述滾子設(shè)置在所述凹部內(nèi)以便與所述凸輪面接合，并用于在所述外滾道與所述內(nèi)滾道之間傳遞扭矩；以及折疊彈簧設(shè)置在所述凹部內(nèi)并用于偏壓所述滾子以便與所述凸輪面接合；其中每個所述折疊彈簧的一端都被固定于所述外滾道的軸向端面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的滾子式單向離合器，其中，所述折疊彈簧沿軸向彎曲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的滾子式單向離合器，其中，所述折疊彈簧的所述一個端部通過 熔接被固定于所述外滾道的軸向端面。
4.根據(jù)任何一個權(quán)利要求3的滾子式單向離合器，其中，所述折疊彈簧的所述一個端 部通過點焊被固定于所述外滾道的軸向端面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2的滾子式單向離合器，其中，所述折疊彈簧的所述一個端部用粘 接劑固定于所述外滾道的軸向端面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2的滾子式單向離合器，其中，所述折疊彈簧的所述一個端部用釬 焊劑固定于所述外滾道的軸向端面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項的滾子式單向離合器，還包括保持架，所述保持架包括 圓筒部分和從所述圓柱部分徑向向外延伸的凸緣部分，還具有設(shè)置在所述圓柱部分上的開 口，并用于容納多個滾子，而且其中，徑向向外延伸的所述凸緣部分設(shè)置在所述圓柱部分的 一個軸向端部處。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的滾子式單向離合器，其中，所述外滾道的內(nèi)周表面在其軸向邊緣 設(shè)置有與所述保持架的所述凸緣部分接合的臺階部分。
全文摘要
本發(fā)明提供一種滾子式單向離合器(30)，包括外滾道(1)，在外滾道(1)中形成凹部(4)，在凹部(4)的內(nèi)表面設(shè)置有凸輪面(12)；內(nèi)滾道(2)，內(nèi)滾道(2)沿徑向內(nèi)徑側(cè)與外滾道(1)間隔開，并設(shè)置為與外滾道(1)同軸設(shè)置以便于相對轉(zhuǎn)動，而且具有環(huán)形的外周軌道表面(11)；多個滾子(3)，多個滾子(3)設(shè)置在凹部(4)內(nèi)以便與凸輪面(12)接合并適于在外滾道(1)與內(nèi)滾道(2)之間傳遞扭矩；以及多個折疊彈簧(5)，多個折疊彈簧(5)設(shè)置在凹部(4)內(nèi)并適于偏壓滾子(3)以便與凸輪面(12)接合，并且其中每個折疊彈簧(5)的一端(15)都被固定于外滾道(1)的軸向端面(21)。
文檔編號F16D41/06GK101932845SQ20088012610
公開日2010年12月29日 申請日期2008年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月6日
發(fā)明者大熊進也, 安藤友春, 白瀧浩文 申請人:Nsk沃納株式會社