專利名稱：楔塊式單向離合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用在車輛和類似設(shè)備中的楔塊式單向離合器。
背景技術(shù)：
通常，楔塊式單向離合器包括外座圏、相對于外座圏可旋轉(zhuǎn)的內(nèi) 座圏、和楔塊，所述楔塊作為用于在外座圏和內(nèi)座圏之間傳遞轉(zhuǎn)矩的 轉(zhuǎn)矩傳遞構(gòu)件。當(dāng)內(nèi)座圏和外座圏相對于彼此旋轉(zhuǎn)時，楔塊接合內(nèi)座 圏的外周邊表面和/或外座圏的內(nèi)周邊表面，由此在內(nèi)座圏和外座圏之 間傳遞轉(zhuǎn)矩。
另外，在楔塊式單向離合器中，通常楔塊的凸輪表面設(shè)計成使得 外凸輪表面的曲率半徑的中心與內(nèi)凸輪表面的曲率半徑的中心偏離， 以便當(dāng)楔塊沿著接合方向旋轉(zhuǎn)時，楔塊的高度增加。
在該情況中，楔塊必須滿足接合所需要的關(guān)系ji>a，其中n是 摩擦系數(shù)，a是撐角。用于測量這種撐角的方法在日本專利申請?zhí)亻_ No. H02-206713中公開。
發(fā)動機油包括諸如有機鉬的極壓添加劑。因而，發(fā)動機油具有較 低的摩擦系數(shù)。因此，在單向離合器的接合中，摩擦系數(shù)ji與撐角a 之間的關(guān)系變成tana〉n,結(jié)果在楔塊與內(nèi)座圈之間產(chǎn)生滑移，并且 楔塊不能通過內(nèi)座圏接合。結(jié)果，不能實現(xiàn)單向離合器的接合功能。
另外，在單向離合器在嚴(yán)重的發(fā)動機振動下使用的情況中，尤其 在空轉(zhuǎn)期間，會導(dǎo)致楔塊的內(nèi)徑側(cè)的相關(guān)磨損的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種楔塊式單向離合器，所述楔塊式 單向離合器甚至在發(fā)動機振動嚴(yán)重的條件下和發(fā)動機油中的極壓添加劑的摩擦系數(shù)較低的潤滑條件下也能夠維持可靠的接合能力。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種楔塊式單向離合器，其包
括外座圏和內(nèi)座圏，所述外座圏和內(nèi)座圏沿著徑向方向相互間隔開 并且同心地布置以允許在其之間的相對旋轉(zhuǎn)，外座圏具有內(nèi)周邊軌道 表面，并且內(nèi)座圏布置在外座圏內(nèi)且具有環(huán)形外周邊軌道表面；多個 楔塊，所述多個楔塊布置在外座圏和內(nèi)座圏之間并且能夠在外座圏的 內(nèi)周邊軌道表面與內(nèi)座圏的外周邊軌道表面之間傳遞轉(zhuǎn)矩；保持架， 其用于保持楔塊；以及彈簧，其用于偏壓楔塊，并且其中，在楔塊的 初始接合高度處的撐角小于2°。
根據(jù)本發(fā)明，可以獲得以下效果。
通過把由"楔塊的初始接合高度- (外座圏的內(nèi)周邊軌道表面的 直徑-內(nèi)座圏的外周邊軌道表面的直徑)/2"所表示的楔塊高度處的 撐角選擇為小于2。(優(yōu)選地，1.2°至1.8。)，并且通過把正常接合區(qū) 域(轉(zhuǎn)矩載荷)中的撐角選擇為小于3。，則甚至在使用包括極壓劑的 且具有較低的摩擦系數(shù)的潤滑油的環(huán)境中，也可以提供一種提供積極 接合的可靠的楔塊式單向離合器。
在本說明書中，根據(jù)以上提及的日本專利申請?zhí)亻_No. H02-206713的圖1中所說明的方法執(zhí)行用于測量楔塊的高度和撐角的 方法。在本發(fā)明中，撐角在楔塊的初始接合高度處小于2° (優(yōu)選地， 1.2 。至1.8。)并且在正常接合區(qū)域(轉(zhuǎn)矩載荷)中小于3°。如果撐角 太小，則不能獲得沿著接合方向的轉(zhuǎn)矩，并且從而，單向離合器不能 起作用。
另外，通過將楔塊設(shè)計成使得在楔塊的高度小于初始接合高度的 空轉(zhuǎn)區(qū)域中，從凸輪構(gòu)造的外徑側(cè)凸輪表面的中心和內(nèi)徑側(cè)凸輪表面 的中心到凸輪表面的徑向尺寸或距離變得小于構(gòu)成在楔塊的高度大于 初始接合高度的接合區(qū)域中的外徑側(cè)凸輪表面和內(nèi)徑側(cè)凸輪表面的凸 輪表面的徑向尺寸，則由于可以增加楔塊的可容許偏心量，所以可以 防止楔塊和內(nèi)座圏的磨損。當(dāng)楔塊向空轉(zhuǎn)側(cè)傾斜了最大值時，由于在 內(nèi)座圏的軌道表面與楔塊之間的空間可以增加，即使施加了偏心載荷，
4楔塊也可以傾斜，結(jié)果楔塊可以從由外座圏的內(nèi)周邊軌道表面或內(nèi)座 圏的外周邊軌道表面所施加的過多的載荷脫離。
本發(fā)明的其它特征將從以下參照附圖的示例性實施例的說明而變 得明顯。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的楔塊式單向離合器的軸向局部剖視
圖2是圖1中所示的楔塊的正視圖3是示出表示在平行平面中測量的楔塊的撐角的曲線的圖表。
具體實施例方式
現(xiàn)在，將參照附圖解釋本發(fā)明的實施例。附帶提及，應(yīng)當(dāng)理解， 后面將說明的實施例僅僅是示例性的，而在任何意義上來說都沒有限 制本發(fā)明。
在下文中，本發(fā)明的實施例將完全參照附圖來說明。附帶提及， 在附圖中，相同的元件通過相同的附圖標(biāo)記表示。另外，應(yīng)當(dāng)注意到， 實施例僅僅是說明性的示例而沒有限制本發(fā)明。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的楔塊式單向離合器10的軸向局部剖 視圖。單向離合器10包括外座圏1,其具有內(nèi)周邊軌道表面11;內(nèi) 座圈2，其相對于外座圏1可旋轉(zhuǎn)并且具有外周邊軌道表面12;多個 楔塊3，其作為用于在外座圏1和內(nèi)座圏2之間傳遞轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩傳遞 構(gòu)件。
楔塊3通過布置在外座圈l和內(nèi)座圏2之間的外保持架4和內(nèi)保 持架5保持。另外，在外保持架4和內(nèi)保持架5之間設(shè)置有帶簧6， 由此向每個楔塊3提供用于將每個楔塊與內(nèi)座圏2的外周邊軌道平面 12接合的豎起(cocking )或升起力矩。在外保持架4上設(shè)置有用于向 外座圏l施加摩擦力的裝置7。例如，作為摩擦力施加裝置，已知有T 狀桿、通過彎曲保持架的柱部分所得到的工形材或類似物。圖2是圖1中所示的單向離合器10的楔塊3的正視圖。楔塊3 具有葫蘆狀的形狀，其中較窄的部分在沿著徑向方向的中間區(qū)域處設(shè) 置在楔塊的兩側(cè)上。雖然與實際狀況不同，但是為了解釋方便起見， 圖2示出外座圏1的內(nèi)周邊軌道表面11與內(nèi)座圏2的外周邊軌道表面 12平行的狀態(tài)。
楔塊3具有為彎曲表面的凸輪表面21、22和類似地為彎曲表面的 凸輪表面23、 24,所述凸輪表面21和22具有不同的半徑并且布置在 接觸點A的兩側(cè)上，在所述接觸點A處內(nèi)周邊軌道表面11與楔塊3 接觸(在外座圈1的側(cè)處)，所述凸輪表面23和24具有不同的半徑 并且布置在接觸點B的兩側(cè)上，在所述接觸點B處外周邊軌道表面 12與楔塊3接觸(在內(nèi)座圏2的側(cè)處)。在所示實施例中，凸輪表面 21的半徑與凸輪表面23的半徑基本相同，并且凸輪表面22的半徑與 凸輪表面24的半徑基本相同。另外，凸輪表面22和24的半徑大于凸 輪表面21和23的半徑。
在楔塊3的外徑側(cè)處的凸輪表面21與區(qū)域X(空轉(zhuǎn)區(qū)域)相對應(yīng)， 在所述區(qū)域X處楔塊3的高度小于楔塊的初始接合高度H。，并且凸輪 表面22與區(qū)域Y (接合區(qū)域)相對應(yīng)，在所述區(qū)域Y處楔塊的高度 大于楔塊的初始接合高度Ho。另外，在內(nèi)徑側(cè)處的凸輪表面23與區(qū) 域X (空轉(zhuǎn)區(qū)域)相對應(yīng)，在所述區(qū)域X處楔塊3的高度小于楔塊的 初始接合高度H。，并且凸輪表面24與區(qū)域Y (接合區(qū)域)相對應(yīng)， 在所述區(qū)域Y處楔塊的高度大于楔塊的初始接合高度H0。
在圖2中，在從接觸點A延伸至接觸點B的直線與彎曲的凸輪表 面24的中心O之間所形成的角a定義為楔塊3的撐角。在所示實施 例中，在楔塊3的初始接合高度H。處的撐角a設(shè)定成小于2°，并且 優(yōu)選地大于1.2 。并小于1.8 °。
附帶提及，在圖2中，在內(nèi)周邊軌道表面11與凸輪表面22的中 心O'之間所形成的角以及在外周邊軌道表面12與凸輪表面24的中心 O之間所形成的角分別是直角(90°)。然而，為了幫助解釋，在圖2 中這些角看起來稍小于直角。在楔塊3的高度比楔塊3的初始接合高度Hq高了大約0.1mm的 楔塊的接合區(qū)域中，撐角小于3°。
圖3是示出表示在平行平面中測量的撐角的曲線的圖表。楔塊3 的撐角示出為相對于楔塊3的初始接合高度Ho的撐角，并且圖3示出 根據(jù)所示實施例的代表性的撐角曲線。
通常，為了確保楔塊3沒有產(chǎn)生滑移，撐角a必須較小，并且tan a必須小于鋼的摩擦系數(shù)H;換言之，必須滿足關(guān)系a〈卜另外， 如果撐角太小，則由于轉(zhuǎn)矩容量減小，所以一定得到最優(yōu)撐角。
在圖3中，Rl示出空轉(zhuǎn)區(qū)域，并且R2和R3示出接合區(qū)域。在 這些區(qū)域之中，特別地，R2示出與本發(fā)明的實施例相對應(yīng)的實際的接 合區(qū)域。通過這樣設(shè)定撐角a,甚至在發(fā)動機振動嚴(yán)重的條件下和發(fā) 動機油中的極壓添加劑的摩擦系數(shù)較低的潤滑條件下也可以維持可靠 的接合能力。
雖然解釋了其中楔塊式單向離合器具有外保持架和內(nèi)保持架二者
(雙重保持架式單向離合器)的示例，但是應(yīng)當(dāng)注意到，本發(fā)明也可 以應(yīng)用于具有單個保持架的楔塊式單向離合器。另外，本發(fā)明可以應(yīng) 用于具有其它的楔塊的單向離合器。
雖然已經(jīng)參照示例性實施例說明本發(fā)明，但應(yīng)理解本發(fā)明不受所公 開的示例性實施例限制。下述權(quán)利要求的范圍將與最廣泛解釋一致，從 而包含所有這些修改和等同結(jié)構(gòu)以及功能。
權(quán)利要求
1.一種楔塊式單向離合器，其包括外座圈和內(nèi)座圈，所述外座圈和內(nèi)座圈沿著徑向方向相互間隔開并且同心地布置以允許在所述外座圈和內(nèi)座圈之間的相對旋轉(zhuǎn)，所述外座圈具有內(nèi)周邊軌道表面，所述內(nèi)座圈布置在所述外座圈內(nèi)并且具有環(huán)形外周邊軌道表面；多個楔塊，所述多個楔塊布置在所述外座圈和所述內(nèi)座圈之間并且能夠在所述外座圈的所述內(nèi)周邊軌道表面與所述內(nèi)座圈的所述外周邊軌道表面之間傳遞轉(zhuǎn)矩；保持架，其用于保持所述楔決；以及彈簧，其用于偏壓所述楔塊；并且其中在所述楔塊的初始接合高度處的撐角小于2°。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的楔塊式單向離合器，其中，在所述楔塊 的高度比所述楔塊的所述初始接合高度高了 O.lmm的所述楔塊的接 合區(qū)域中，撐角小于3°。
3. —種楔塊式單向離合器，其包括楔塊，所述楔塊設(shè)計成使得在所述楔塊的高度小于初始接合高度 的空轉(zhuǎn)區(qū)域中，從凸輪構(gòu)造的外徑側(cè)凸輪表面的中心和內(nèi)徑側(cè)凸輪表 面的中心到凸輪表面的徑向尺寸變得小于在所述楔塊的高度大于所述 初始接合高度的接合區(qū)域中構(gòu)成所述外徑側(cè)凸輪表面和所述內(nèi)徑側(cè)凸 輪表面的所述凸輪表面的徑向尺寸。
全文摘要
本發(fā)明提供一種楔塊式單向離合器(10)，其包括外座圈和內(nèi)座圈(1，2)，所述外座圈和內(nèi)座圈沿著徑向方向相互間隔開并且同心地布置以允許在其之間的相對旋轉(zhuǎn)，外座圈具有內(nèi)周邊軌道表面(11)，并且內(nèi)座圈布置在外座圈內(nèi)且具有環(huán)形外周邊軌道表面(12)；多個楔塊(3)，所述多個楔塊布置在外座圈和內(nèi)座圈之間并且能夠在外座圈的內(nèi)周邊軌道表面與內(nèi)座圈的外周邊軌道表面之間傳遞轉(zhuǎn)矩；保持架(45)，其用于保持楔塊；以及彈簧(6)，其用于偏壓楔塊，并且其中，在楔塊的初始接合高度(H₀)處的撐角(α)小于2°。
文檔編號F16D41/00GK101688571SQ200780053720
公開日2010年3月31日 申請日期2007年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月10日
發(fā)明者河合勉, 鈴木志佳 申請人:Nsk沃納株式會社