JP2713573B2 - clutch - Google Patents
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- JP2713573B2 JP2713573B2 JP5330788A JP5330788A JP2713573B2 JP 2713573 B2 JP2713573 B2 JP 2713573B2 JP 5330788 A JP5330788 A JP 5330788A JP 5330788 A JP5330788 A JP 5330788A JP 2713573 B2 JP2713573 B2 JP 2713573B2
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- One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、クラッチに関し、特に電動パワーステア
リング装置に適したクラッチに関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a clutch, and more particularly to a clutch suitable for an electric power steering device.
電動パワーステアリング装置の一般的な構成を第12図
に示す。この装置は、ハンドル１を右又は左に回転操作
すると、車輪２からの抵抗によりハンドル軸３にトルク
が発生する。このトルクをハンドル軸３に設けたセンサ
ー４により検出し、制御装置５を通じてモータ６を駆動
する。モータ６の駆動軸は減速機７を介してハンドル軸
３のピニオン８に連結され、これにかみ合ったラック９
を介して車輪２を操舵するようになっている。これによ
って、非常にわずかなハンドル操作力により車輪を操舵
することができる。FIG. 12 shows a general configuration of the electric power steering device. In this device, when the steering wheel 1 is rotated right or left, a torque is generated on the handle shaft 3 by resistance from the wheels 2. This torque is detected by a sensor 4 provided on the handle shaft 3, and a motor 6 is driven through a control device 5. The drive shaft of the motor 6 is connected to a pinion 8 of the handle shaft 3 via a speed reducer 7, and a rack 9
, The wheels 2 are steered. Thus, the wheels can be steered with a very small steering wheel operating force.
しかし、このような電動パワーステアリング装置にお
いては、制御装置５、モータ６及び減速機７を含む駆動
系に異常が発生し、これらが作動しない場合には、ハン
ドル軸３に減速機７及びモータ６が連結されているた
め、手動によるハンドル操作力が過大となり、実質的に
操舵不能に陥る問題がある。However, in such an electric power steering apparatus, when an abnormality occurs in a drive system including the control device 5, the motor 6, and the speed reducer 7, and when these do not operate, the speed reducer 7 and the motor 6 Is connected, the manual operation force of the steering wheel becomes excessively large, and there is a problem that the steering becomes substantially impossible.
そのため、減速機７とピニオン８との間にクラッチ装
置10を介在する方法が知られている。Therefore, a method of interposing a clutch device 10 between the speed reducer 7 and the pinion 8 is known.
この場合のクラッチ装置10としては、電磁クラッチを
使用することができるが、所望の伝達トルクを得るには
大形になる欠点がある。またかみ合いクラッチを使用す
ると、かみ合いの位置合せや負荷時のかみ合い解除に大
きな力を必要とするなどの問題点がある。Although an electromagnetic clutch can be used as the clutch device 10 in this case, there is a disadvantage that the clutch device 10 becomes large in size to obtain a desired transmission torque. In addition, when the meshing clutch is used, there is a problem that a large force is required for positioning the meshing and releasing the meshing under load.
この発明は、上記の問題点を解決し、その目的とする
ところは、電動パワーステアリング装置に対する組込み
にきわめて好適であって、伝達の信頼性が高く、しかも
トルク伝達容量の大きな小型のクラッチを提供すること
にある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems, and an object of the invention is to provide a small-sized clutch which is extremely suitable for being incorporated into an electric power steering device, has high transmission reliability, and has a large torque transmission capacity. Is to do.
上記の課題を解決するために、この発明のクラッチに
おいては、クラッチ外輪とその内側に組込んだクラッチ
内輪との間に筒形保持器を組込み、クラッチ外輪の内径
面とクラッチ内輪の外径面における一方に複数のカム面
を設け、他方に円筒面を形成してカム面と円筒面間に周
方向両端部に向けて漸次狭くなる楔形空間を設け、前記
保持器には、上記楔形空間と対応する位置にポケットを
形成し、このポケット内に転動体と、その転動体をポケ
ットの周方向中央部に保持する一対のスプリングとを組
込み、上記保持器と前記カム面を有する側の部材との間
に回転方向すきまを有するトルク伝達機構を設け、その
トルク伝達機構を上記回転方向すきまの中立位置に保持
し、設定トルクを超えた回転力が付与されたとき、上記
回転方向すきまが無くなるまで弾性変形するトルク設定
弾性部材を前記保持器とカム面を有する側の部材間に設
け、前記中立位置において、ポケット内に収容された転
動体が前記楔形空間の正逆回転方向の一対の狭小部のい
ずれにも係合していない構成としてある。In order to solve the above-mentioned problems, in the clutch of the present invention, a cylindrical retainer is incorporated between a clutch outer ring and a clutch inner ring incorporated therein, and an inner diameter surface of the clutch outer ring and an outer diameter surface of the clutch inner ring are incorporated. A plurality of cam surfaces are provided on one side, a cylindrical surface is formed on the other side, and a wedge-shaped space gradually narrowing toward both ends in the circumferential direction is formed between the cam surface and the cylindrical surface, and the cage has the wedge-shaped space and the wedge-shaped space. A pocket is formed at a corresponding position, and a rolling element and a pair of springs for holding the rolling element at the center in the circumferential direction of the pocket are incorporated in the pocket, and the retainer and the member on the side having the cam surface are assembled. A torque transmission mechanism having a rotational direction clearance is provided between them, and the torque transmitting mechanism is held at the neutral position of the rotational direction clearance, and when a rotational force exceeding a set torque is applied, the rotational direction clearance does not exist. A torque setting elastic member that elastically deforms is provided between the retainer and the member having the cam surface, and at the neutral position, the rolling elements housed in the pockets have a pair of rolling members in the forward and reverse rotation directions of the wedge-shaped space. The configuration does not engage with any of the narrow portions.
上記のように構成されたクラッチを、例えばパワース
テアリング装置に使用する場合には、保持器をハンドル
軸に連結し、クラッチ外輪とクラッチ内輪のうち、カム
面を有する側の部材をピニオン軸に連結し、さらに、円
筒面を有する側の部材をモータに連結する。When the clutch configured as described above is used for a power steering device, for example, the retainer is connected to the handle shaft, and the member having the cam surface of the clutch outer wheel and the clutch inner wheel is connected to the pinion shaft. Then, the member having the cylindrical surface is connected to the motor.
これにより、ハンドル軸に付与される回転トルクがト
ルク設定弾性部材の設定トルク以下の場合は、トルク設
定弾性部材の撓みは少なく、回転方向すきまの略中立位
置になっているため、保持器のポケット内に収納された
転動体はカム面と円筒面とで形成された楔形空間の広幅
部に位置してクラッチは作動せず、ハンドル軸の回転を
トルク設定弾性部材を介してピニオン軸に伝達すること
ができる。Accordingly, when the rotation torque applied to the handle shaft is equal to or less than the set torque of the torque setting elastic member, the flexure of the torque setting elastic member is small and the rotation direction clearance is substantially at the neutral position. The rolling element housed in the inside is located in the wide portion of the wedge-shaped space formed by the cam surface and the cylindrical surface, the clutch does not operate, and the rotation of the handle shaft is transmitted to the pinion shaft via the torque setting elastic member. be able to.
ハンドル軸に付与した回転トルクがトルク設定弾性部
材の設定トルクを超えると、ハンドル軸がトルク設定弾
性部材を大きく撓ませ、回転方向すきまが無くなるまで
保持器がクラッチ外輪およびクラッチ内輪に対して相対
的に回転し、円筒面とカム面とで形成された楔形空間の
狭小部に転動体が噛み込み、クラッチが作動する。この
とき、クラッチ外輪とクラッチ内輪のうち、円筒面を有
する側の部材がモータで回転駆動される。その回転は、
クラッチを介してカム面を有する側の部材に伝達される
ため、ピニオン軸が回転し、非常にわずかなハンドル操
作力により車輪の操舵が可能となる。When the rotational torque applied to the handle shaft exceeds the torque set by the torque setting elastic member, the handle shaft greatly deflects the torque setting elastic member, and the retainer is relatively moved with respect to the clutch outer ring and the clutch inner ring until there is no clearance in the rotation direction. The rolling element bites into a narrow portion of the wedge-shaped space formed by the cylindrical surface and the cam surface, and the clutch operates. At this time, of the clutch outer ring and the clutch inner ring, the member having the cylindrical surface is rotationally driven by the motor. The rotation is
Since the power is transmitted to the member having the cam surface via the clutch, the pinion shaft rotates, and the steering of the wheels can be performed with a very small steering wheel operating force.
万一、モータを含む駆動系に異常が発生し、これが作
動しなくなると、ハンドル軸から保持器に付与される回
転により、トルク伝達機構が係合すると共に、クラッチ
外輪とクラッチ内輪の対向面間の楔形空間に噛み込もう
とする転動体が円筒面上を滑り、駆動系と遮断された状
態でハンドル操作力がピニオン軸に伝達され、手動によ
るハンドル操作力が過大になることはない。Should the drive system, including the motor, become abnormal and become inoperative, the rotation imparted to the cage from the handle shaft will engage the torque transmission mechanism and cause the clutch outer ring and clutch inner ring to face each other. The rolling element trying to bite into the wedge-shaped space slides on the cylindrical surface, and the steering wheel operating force is transmitted to the pinion shaft in a state where the rolling element is cut off from the driving system, so that the steering wheel manual operation force is not excessively increased.
また、カーブからの立ち直り時、車輪側からハンドル
が戻される場合には、運転者はハンドルを軽く手で滑ら
す程度のトルクしか掛けないので設定トルク以下であ
り、駆動系とはクラッチ作動せず、手動操作の状態とな
る。Also, when the steering wheel is returned from the wheel side when recovering from a curve, the driver applies only torque enough to slide the steering wheel lightly by hand, so that the torque is less than the set torque, the clutch does not operate with the driving system, It is in the state of manual operation.
したがって、トルク設定弾性部材のばね力を適切に設
定することにより、設定トルク以下では手動操作、設定
トルクを超えるとパワーステアリングへ自動的に切り換
えられ、またモータ等を含む駆動系に異常が発生したと
きでも、手動によるハンドル操作力が過大となることは
なく、かつカーブからの立ち直り時に運転者に違和感を
与えることなく滑らかにハンドルが戻される。Therefore, by appropriately setting the spring force of the torque setting elastic member, manual operation is performed when the torque is equal to or less than the set torque, and automatically switched to power steering when the torque exceeds the set torque, and an abnormality occurs in the drive system including the motor and the like. Even at this time, the steering wheel operation force by manual operation is not excessive, and the steering wheel is smoothly returned without giving the driver an uncomfortable feeling when recovering from the curve.
以下、この発明の実施例を第１図乃至第11図に基づい
て説明する。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 11.
第１図乃至第７図は、この発明に係るクラッチ装置の
第１の実施例を示す。1 to 7 show a first embodiment of a clutch device according to the present invention.
第１図に示すように、クラッチ外輪11は円筒形をな
し、その内側にクラッチ内輪12が組込まれている。その
内輪12に設けた出力軸13とクラッチ外輪11とは軸受14を
介して相対的に回転自在に支持されている。As shown in FIG. 1, the clutch outer ring 11 has a cylindrical shape, and a clutch inner ring 12 is incorporated inside the outer ring. An output shaft 13 provided on the inner race 12 and the clutch outer race 11 are supported via a bearing 14 so as to be relatively rotatable.
上記クラッチ外輪11とクラッチ内輪12との間には筒形
の保持器15が組込まれ、その保持器15の閉塞端に設けた
入力軸16とクラッチ外輪11は軸受17を介して相対的に回
動自在に支持されている。A cylindrical retainer 15 is incorporated between the clutch outer ring 11 and the clutch inner ring 12, and an input shaft 16 and a clutch outer ring 11 provided at a closed end of the retainer 15 are relatively rotated via a bearing 17. It is movably supported.
また、クラッチ内輪12には、保持器15の閉塞端と対向
する端面に小径軸部18が設けられ、その小径軸部18は保
持器15の閉塞端に設けた凹部19に挿入され、軸受20を介
して回動自在に支持されている。Further, the clutch inner ring 12 is provided with a small-diameter shaft portion 18 on an end surface facing the closed end of the retainer 15, and the small-diameter shaft portion 18 is inserted into a concave portion 19 provided at the closed end of the retainer 15, and a bearing 20 is provided. And is rotatably supported via the.
クラッチ外輪11の内径面には、第２図に示すように、
円筒面21が形成されている。一方クラッチ内輪12の外径
面は多角形に形成され、その各平面がカム面22とされ、
このカム面22と上記円筒面21との間に、周方向の両端に
向けて漸次狭くなる楔形空間23が形成される。On the inner diameter surface of the clutch outer ring 11, as shown in FIG.
A cylindrical surface 21 is formed. On the other hand, the outer diameter surface of the clutch inner ring 12 is formed in a polygonal shape, and each plane thereof is a cam surface 22,
Between the cam surface 22 and the cylindrical surface 21, there is formed a wedge-shaped space 23 that gradually narrows toward both ends in the circumferential direction.
保持器15には、上記楔形空間23に対応してポケット24
が設けられ、そのポケット24の周方向で対向する一対の
転動体案内面25には、第３図に示すように、軸方向の中
央部に凹部26が形成されている。The retainer 15 has a pocket 24 corresponding to the wedge-shaped space 23.
As shown in FIG. 3, a concave portion 26 is formed at a central portion in the axial direction of a pair of rolling element guide surfaces 25 which oppose each other in the circumferential direction of the pocket 24.
ポケット24の内部に収容した転動体27は、凹部26に組
込んだ一対のスプリング28、28により両側から押されて
ポケット24の周方向中央部に保持され、その位置におけ
る転動体27と転動体案内面25との間に、第４図に示すよ
うに、回転方向すきまＸが設けられている。The rolling element 27 housed inside the pocket 24 is pushed from both sides by a pair of springs 28, 28 incorporated in the concave portion 26 and held at the circumferential center of the pocket 24, and the rolling element 27 and the rolling element at that position As shown in FIG. 4, a clearance X in the rotation direction is provided between the guide surface 25 and the guide surface 25.
上記転動体27は、保持器15の回転により、スプリング
28で押されて楔形空間23の狭小部に噛み込み、その噛み
込み状態で上記保持器15を上記の逆方向に回転すると、
転動体案内面25が転動体27を押し、噛み込みを解除す
る。The rolling element 27 is moved by a spring
When pushed by 28 and bites into the narrow part of the wedge-shaped space 23, when the cage 15 is rotated in the opposite direction in the biting state,
The rolling element guide surface 25 pushes the rolling element 27 to release the biting.
第１図および第６図に示すように、前記保持器15とク
ラッチ内輪12との間には、保持器15の回転をクラッチ内
輪12に伝達するトルク伝達機構Ｔが設けられている。ト
ルク伝達機構Ｔはクラッチ内輪12の端面外周部にピン29
を突設し、このピン29を保持器15の閉塞端に設けた嵌合
孔30に挿入しており、上記ピン29と嵌合孔30との間に回
転方向すきまＡを設けている。この回転方向すきまＡ
は、転動体案内面25と転動体27の間に設けられた前記回
転方向すきまＸより大きくなっている。As shown in FIGS. 1 and 6, a torque transmission mechanism T for transmitting the rotation of the cage 15 to the clutch inner ring 12 is provided between the cage 15 and the clutch inner ring 12. The torque transmission mechanism T is provided with a pin 29
The pin 29 is inserted into a fitting hole 30 provided at the closed end of the retainer 15, and a clearance A in the rotational direction is provided between the pin 29 and the fitting hole 30. Clearance A in this rotation direction
Is larger than the rotational direction clearance X provided between the rolling element guide surface 25 and the rolling element 27.
前記入力軸16と出力軸13には、軸方向の挿入孔31が設
けられ、その挿入孔31に挿入したトルク設定弾性部材と
してのトーションバー32は、その両端部が各軸に固定さ
れている。このトーションバー32のばね力によって上記
ピン29は、嵌合孔30の中立位置に保持される。その中立
位置において、転動体27は楔形空間23の周方向で対向す
る狭小部のいずれにも係合していない。The input shaft 16 and the output shaft 13 are provided with an insertion hole 31 in the axial direction, and both ends of the torsion bar 32 as a torque setting elastic member inserted into the insertion hole 31 are fixed to each shaft. . The pin 29 is held at the neutral position of the fitting hole 30 by the spring force of the torsion bar 32. In the neutral position, the rolling elements 27 are not engaged with any of the narrow portions facing each other in the circumferential direction of the wedge-shaped space 23.
ここで、トーションバー32のばね力は、入力軸16に一
定トルク以上の回転力が作用したとき、回転方向すきま
Ａが無くなるまでトーションバー32がねじれ、保持器15
と、クラッチ内輪12がピン29を介して係合するよう決定
されている。Here, the spring force of the torsion bar 32 is such that when a rotational force of a certain torque or more acts on the input shaft 16, the torsion bar 32 is twisted until the clearance A in the rotational direction disappears,
And the clutch inner ring 12 is engaged via the pin 29.
第１の実施例で示すクラッチは上記の構造から成り、
このクラッチ装置を電動パワーステアリング装置に使用
する場合は、第８図に示すように、入力軸16にハンドル
40を備えるハンドル軸41を接続し、出力軸13にラック42
と噛み合うピニオン43の軸44を接続する。The clutch shown in the first embodiment has the above structure,
When this clutch device is used in an electric power steering device, as shown in FIG.
A handle shaft 41 with 40 is connected, and a rack 42
Is connected to the shaft 44 of the pinion 43 that meshes with.
また、ハンドル軸41のねじれを検出するセンサ45を設
け、この検出センサ45により制御装置46を通じて駆動さ
れるモータ47の回転をギヤ伝動機構48を介してクラッチ
外輪11に伝えるようにする。このため、クラッチ外輪11
には、第１図に示すように、その外周にギヤ33を設けて
おくようにする。Further, a sensor 45 for detecting the twist of the handle shaft 41 is provided, and the rotation of the motor 47 driven through the control device 46 by the detection sensor 45 is transmitted to the clutch outer ring 11 via the gear transmission mechanism 48. For this reason, the clutch outer ring 11
In this case, as shown in FIG. 1, a gear 33 is provided on the outer periphery.
上記のような組込み状態において、ハンドル40を回転
操作し、入力軸16の保持器15に第４図の左方向への回転
力を付与した場合、そのハンドル操作力がトーションバ
ー32の設定トルク以下であると、上記トーションバー32
のねじれが少なく、保持器15はクラッチ内輪12に対して
余り相対回転しないので、転動体27は楔形空間23の狭小
部に噛み込まず、クラッチは作動しない。In the above assembled state, when the handle 40 is operated to rotate and the retainer 15 of the input shaft 16 is given a rotational force to the left in FIG. 4, the handle operation force is equal to or less than the set torque of the torsion bar 32. , The torsion bar 32
Is small and the retainer 15 does not relatively rotate relatively to the clutch inner ring 12, so that the rolling element 27 does not bite into the narrow portion of the wedge-shaped space 23, and the clutch does not operate.
したがって、ハンドル操作力が小さいときは、クラッ
チ外輪11からクラッチ内輪12への回転力の伝達はなく、
手動によるハンドル操作になる。Therefore, when the steering wheel operating force is small, there is no transmission of rotational force from the clutch outer wheel 11 to the clutch inner wheel 12,
Manual steering operation.
ハンドル操作力が大きくなり、トーションバー32の設
定トルクを超えると、上記トーションバー32がねじれ、
保持器15は、クラッチ内輪12に対して左方向に相対回転
し、スプリング28を介して転動体27を楔形空間23の左側
の狭小部に噛み込ませる（第５図参照）。このとき、ピ
ン29と嵌合孔30との間には、第７図に示すように、少し
の回転方向すきまａが形成され、その回転方向すきまａ
は、第５図に示す転動体27とその右側の転動体案内面25
間の回転方向すきまＸ′より小さくなっている。When the handle operation force increases and exceeds the set torque of the torsion bar 32, the torsion bar 32 is twisted,
The retainer 15 rotates leftward relative to the clutch inner ring 12, and causes the rolling element 27 to bite into the narrow portion on the left side of the wedge-shaped space 23 via the spring 28 (see FIG. 5). At this time, a small clearance a in the rotational direction is formed between the pin 29 and the fitting hole 30, as shown in FIG.
Is a rolling element 27 shown in FIG. 5 and a rolling element guide surface 25 on the right side thereof.
It is smaller than the clearance X 'in the rotational direction between the two.
一方車輪に操作力が伝達されて車輪からの抵抗により
ハンドル軸41にトルクが発生し、このトルクをハンドル
軸41に設けたセンサ45により検出し、制御装置46を通じ
てモータ47を駆動させる。そのモータ47の回転は、クラ
ッチ外輪11に伝達される。このとき、クラッチはすでに
作動しているため、モータ47の回転は、クラッチ外輪11
から転動体27を介してクラッチ内輪12に伝達され、出力
軸13、ピニオン軸44、ピニオン43およびラック42を介し
て車輪に伝達される。On the other hand, an operating force is transmitted to the wheels, and a torque is generated on the handle shaft 41 by resistance from the wheels. The torque is detected by a sensor 45 provided on the handle shaft 41, and the motor 47 is driven through the control device 46. The rotation of the motor 47 is transmitted to the clutch outer ring 11. At this time, since the clutch is already operating, the rotation of the motor 47
Is transmitted to the clutch inner ring 12 via the rolling elements 27 and transmitted to the wheels via the output shaft 13, the pinion shaft 44, the pinion 43 and the rack 42.
このように、ハンドル操作力が設定トルクを越えた場
合にはパワーステアリングに切り換わり、非常にわずか
なハンドル操作力により車輪を操舵することができる。As described above, when the steering wheel operating force exceeds the set torque, the mode is switched to the power steering, and the wheels can be steered by a very small steering wheel operating force.
万一、制御装置46、モータ47を含む駆動系に異常が発
生し、これらが作動しない場合には、ハンドル40を操作
するとハンドル軸41に連結された保持器15が回転され
る。保持器15がクラッチ内輪12に対して左方向に相対回
転されて、転動体27が楔形空間23の狭小部に押圧される
状態（第５図参照）となるが、さらに回転すると、ａ＝
０となり、保持器15からの回転力はクラッチ内輪12に伝
達され、クラッチは作動せず転動体はクラッチ外輪11の
円筒面21上を滑動する。If an abnormality occurs in the drive system including the control device 46 and the motor 47 and they do not operate, when the handle 40 is operated, the retainer 15 connected to the handle shaft 41 is rotated. The retainer 15 is relatively rotated to the left with respect to the clutch inner ring 12, and the rolling element 27 is pressed by the narrow portion of the wedge-shaped space 23 (see FIG. 5).
0, the rotational force from the retainer 15 is transmitted to the clutch inner ring 12, the clutch does not operate, and the rolling element slides on the cylindrical surface 21 of the clutch outer ring 11.
したがって、保持器15からピン29、クラッチ内輪12、
ピニオン軸44、ピニオン43、ラック42を介して手動によ
る操作力が車輪に伝達され、駆動系と遮断されているこ
とにより手動によるハンドル操作力が過大となることは
ない。Therefore, from the retainer 15 to the pin 29, the clutch inner ring 12,
The manual operation force is transmitted to the wheels via the pinion shaft 44, the pinion 43, and the rack 42, and is disconnected from the drive system, so that the manual operation force of the handle does not become excessive.
更に、駆動系が作動しない場合に車輪側からハンドル
が戻されるときの作用について説明する。カーブからの
立ち直り時、車輪からラック42、ピニオン43、ピニオン
軸44、クラッチ内輪12へと力が伝達される。このハンド
ル戻し力に対して、運転者はハンドルを軽く手で滑らす
程度のトルクしか掛けないため、トーションバー32の設
定トルク以下である。この場合、保持器15はクラッチ内
輪12に対して余り相対回転しないので保持器15のポケッ
ト24内に収容された転動体27は、楔形空間23の狭小部に
押圧されることがない。このため、クラッチは作動せ
ず、クラッチ内輪12からクラッチ外輪11（回転不能）と
は遮断された状態で保持器15およびこれに連結されたハ
ンドル40が戻される。Further, an operation when the steering wheel is returned from the wheel side when the drive system does not operate will be described. When the vehicle recovers from a curve, force is transmitted from the wheels to the rack 42, the pinion 43, the pinion shaft 44, and the clutch inner wheel 12. The driver applies only a torque enough to slide the steering wheel by hand with respect to the steering wheel returning force, and therefore the torque is not more than the set torque of the torsion bar 32. In this case, since the retainer 15 does not relatively rotate relative to the clutch inner ring 12, the rolling elements 27 accommodated in the pockets 24 of the retainer 15 are not pressed by the narrow portion of the wedge-shaped space 23. Therefore, the clutch is not operated, and the retainer 15 and the handle 40 connected thereto are returned in a state where the clutch inner ring 12 is disconnected from the clutch outer ring 11 (unrotatable).
したがって、カーブからの立ち直り時、運転者に違和
感を与えることなく滑らかにハンドルが戻される。Therefore, when the vehicle recovers from the curve, the steering wheel is smoothly returned without giving the driver an uncomfortable feeling.
第９図は、この発明の第２の実施例を示す。このクラ
ッチは、クラッチ内輪12の外径面に形成したカム面22を
凹入状のＶ形曲面としてある。FIG. 9 shows a second embodiment of the present invention. In this clutch, the cam surface 22 formed on the outer diameter surface of the clutch inner ring 12 is a concave V-shaped curved surface.
また、第10図は、この発明の第３の実施例を示し、ク
ラッチ内輪12の外径面に設けたカム面22を凹入状の円弧
面としてある。FIG. 10 shows a third embodiment of the present invention, wherein the cam surface 22 provided on the outer diameter surface of the clutch inner ring 12 is a concave arc-shaped surface.
第２実施例および第３実施例のように、カム面22をＶ
形曲面あるいは円弧面とすると、第１実施例の平面から
成るカム面22と比較して、転動体27を楔形空間23の狭小
部に噛み込ませるための保持器15の回転角を小さくする
ことができる。As in the second and third embodiments, the cam surface 22 is
When the curved surface or the arc surface is used, the rotation angle of the retainer 15 for making the rolling element 27 bite into the narrow portion of the wedge-shaped space 23 is reduced as compared with the cam surface 22 formed of the flat surface of the first embodiment. Can be.
第11図は、この発明のクラッチの第４の実施例を示
す。このクラッチは、クラッチ外輪11の内径面に凹入状
のカム面22′を設け、クラッチ内輪12の外径面に円筒面
21′を形成して、カム面と円筒面を第１の実施例と逆の
配置としてある。この場合、クラッチ外輪11と保持器15
の対向面における一方にピンを設け、そのピンを他方に
形成した嵌合孔に回転すきまをもって挿入する。このク
ラッチを第８図に示す電動パワーステアリング装置に組
込む場合は、クラッチ外輪11をピニオン軸44に連結し、
クラッチ内輪12にモータ47の回転力が伝達されるように
しておく。第１実施例の場合、保持器15とクラッチ内輪
12とをトーションバー32で連結したが、トーションバー
32を省略し、代りに第６図に示すピン29の両側に一対の
スプリングを組込み、そのスプリングによってピン29を
回転方向すきまの中立位置に保持するようにしてもよ
い。FIG. 11 shows a fourth embodiment of the clutch of the present invention. In this clutch, a concave cam surface 22 ′ is provided on the inner diameter surface of the clutch outer ring 11, and a cylindrical surface is formed on the outer diameter surface of the clutch inner ring 12.
21 'is formed, and the cam surface and the cylindrical surface are arranged in reverse to the first embodiment. In this case, the clutch outer ring 11 and the retainer 15
A pin is provided on one of the opposing surfaces of the pair, and the pin is inserted into a fitting hole formed on the other side with a rotational clearance. When this clutch is incorporated in the electric power steering device shown in FIG. 8, the clutch outer ring 11 is connected to the pinion shaft 44,
The rotational force of the motor 47 is transmitted to the clutch inner ring 12. In the case of the first embodiment, the retainer 15 and the clutch inner ring
12 and torsion bar 32
32 may be omitted, and instead, a pair of springs may be incorporated on both sides of the pin 29 shown in FIG. 6, and the spring may hold the pin 29 at a neutral position in the clearance in the rotational direction.
この発明は、以上のような構成にしたので、下記に示
す効果を得ることができる。Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
（イ） 設定トルク以下では保持器からクラッチ内輪と
クラッチ外輪のうち、カム面を有する側の部材に回転力
を伝達し、設定トルク以上になったときは保持器と円筒
面を有する側の部材の２つの入力を、外部から制御する
ことなく機械的に切り換えて、カム面を有する部材に伝
達するクラッチ装置を可能にする。(B) When the torque is equal to or less than the set torque, the rotational force is transmitted from the cage to the member having the cam surface of the clutch inner ring and the clutch outer ring, and when the torque exceeds the set torque, the member having the cage and the cylindrical surface Is mechanically switched without external control to allow transmission to a member having a cam surface.
したがって、この発明のクラッチを電動パワーステア
リング装置に使用した場合には、トルク設定弾性部材の
設定ばね力による簡単な構成で、ハンドル操作力が設定
トルク以下のときは手動操作となり、また、設定トルク
を超えたときは自動的にパワーステアリングに切り換え
ることができ、パワーステアリング装置に対する組込み
にきわめて好適である。Therefore, when the clutch of the present invention is used in an electric power steering apparatus, the operation is simple when the steering wheel operating force is equal to or less than the set torque with a simple configuration using the set spring force of the torque setting elastic member. When the power exceeds the limit, it is possible to automatically switch to power steering, which is very suitable for incorporation into a power steering device.
（ロ） 保持器が、カム面を有する部材と機械的な係合
構造で連結されているので伝達の信頼性が高い。(B) Since the retainer is connected to the member having the cam surface by a mechanical engagement structure, the transmission reliability is high.
（ハ） 保持器のポケットに１つの転動体を収容した構
成であるため、クラッチ外輪とクラッチ内輪の一方に形
成するカム面の周方向長さを短かくすることができる。
このため、転動体の組込み数を多くすることができ、伝
達トルクの容量を大きくすることができる。(C) Since one rolling element is accommodated in the pocket of the cage, the circumferential length of the cam surface formed on one of the clutch outer ring and the clutch inner ring can be shortened.
Therefore, the number of rolling elements incorporated can be increased, and the capacity of transmission torque can be increased.
（ニ） クラッチ外輪、クラッチ内輪、保持器および転
動体から成る部品点数の少ない構成であるため、組立て
が容易であり、小型のクラッチを提供することができ
る。(D) Since the number of components is small, including the outer ring of the clutch, the inner ring of the clutch, the retainer, and the rolling elements, assembly is easy and a small clutch can be provided.
第１図は、この発明の第１の実施例に係るクラッチの縦
断面図、第２図は第１図のII−II線に沿った断面図、第
３図は同上の保持器を示す正面図、第４図は同上の部分
拡大断面図、第５図は同上の作動状態を示す断面図、第
６図は同上の保持器とクラッチ内輪の係合部を示す縦断
側面図、第７図は同上の作動状態を示す縦断側面図、第
８図はこの発明のクラッチを電動パワーステアリング装
置に組込んだ状態の概略図、第９図乃至第11図は、この
発明のクラッチの他の実施例を示す拡大断面図、第12図
は従来の電動パワーステアリング装置を示す概略図であ
る。 11……クラッチ外輪、12……クラッチ内輪、 15……保持器、21……円筒面、 22……カム面、23……楔形空間、 24……ポケット、27……転動体、 28……スプリング、29……ピン、 30……嵌合孔、32……トーションバー。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a clutch according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II of FIG. 1, and FIG. FIG. 4, FIG. 4 is a partially enlarged sectional view of the same, FIG. 5 is a sectional view showing an operating state of the same, FIG. 6 is a longitudinal sectional side view showing an engaging portion of the retainer and the clutch inner ring, and FIG. FIG. 8 is a longitudinal sectional side view showing an operating state of the same, FIG. 8 is a schematic view showing a state in which the clutch of the present invention is incorporated in an electric power steering device, and FIGS. 9 to 11 are other embodiments of the clutch of the present invention. FIG. 12 is an enlarged sectional view showing an example, and FIG. 12 is a schematic view showing a conventional electric power steering apparatus. 11 ... clutch outer ring, 12 ... clutch inner ring, 15 ... cage, 21 ... cylindrical surface, 22 ... cam surface, 23 ... wedge-shaped space, 24 ... pocket, 27 ... rolling element, 28 ... Spring, 29 Pin, 30 Fitting hole, 32 Torsion bar.
Claims (1)
チ内輪との間に筒形保持器を組込み、クラッチ外輪の内
径面とクラッチ内輪の外径面における一方に複数のカム
面を設け、他方に円筒面を形成してカム面と円筒面間に
周方向両端部に向けて漸次狭くなる楔形空間を設け、前
記保持器には、上記楔形空間と対応する位置にポケット
を形成し、このポケット内に転動体と、その転動体をポ
ケットの周方向中央部に保持する一対のスプリングとを
組込み、上記保持器と前記カム面を有する側の部材との
間に回転方向すきまを有するトルク伝達機構を設け、そ
のトルク伝達機構を上記回転方向すきまの中立位置に保
持すると共に、設定トルクを超えた回転力が付与された
とき上記回転方向すきまが無くなるまで弾性変形するト
ルク設定弾性部材を保持器とカム面を有する側の部材間
に設け、前記中立位置において、ポケット内に収容され
た転動体が前記楔形空間の正逆回転方向の一対の狭小部
のいずれにも係合していないことを特徴とするクラッ
チ。A cylindrical retainer is incorporated between a clutch outer ring and a clutch inner ring incorporated therein, and a plurality of cam surfaces are provided on one of an inner diameter surface of the clutch outer ring and an outer diameter surface of the clutch inner ring. A wedge-shaped space is formed between the cam surface and the cylindrical surface so as to gradually narrow toward both ends in the circumferential direction. A pocket is formed in the retainer at a position corresponding to the wedge-shaped space. A torque transmitting mechanism having a rolling element and a pair of springs for holding the rolling element at the center in the circumferential direction of the pocket, and having a rotational clearance between the retainer and the member having the cam surface. And a torque setting elastic member that holds the torque transmission mechanism at a neutral position of the rotational direction clearance and elastically deforms until the rotational direction clearance disappears when a rotational force exceeding a set torque is applied. Provided between the retainer and the member having the cam surface, at the neutral position, the rolling element accommodated in the pocket does not engage with any of the pair of narrow portions of the wedge-shaped space in the forward and reverse rotation directions. A clutch characterized in that:
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5330788A JP2713573B2 (en) | 1988-03-07 | 1988-03-07 | clutch |
| DE3834198A DE3834198A1 (en) | 1987-10-09 | 1988-10-07 | CLUTCH |
| GB8823612A GB2210941B (en) | 1987-10-09 | 1988-10-07 | Clutch |
| FR8813169A FR2621965B1 (en) | 1987-10-09 | 1988-10-07 | CLUTCH, ESPECIALLY FOR ELECTRICALLY POWERED STEERING |
| US07/254,749 US4901831A (en) | 1987-10-09 | 1988-10-07 | Clutch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5330788A JP2713573B2 (en) | 1988-03-07 | 1988-03-07 | clutch |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01229125A JPH01229125A (en) | 1989-09-12 |
| JP2713573B2 true JP2713573B2 (en) | 1998-02-16 |
Family
ID=12939066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5496832B2 (en) * | 2010-09-01 | 2014-05-21 | デルタ工業株式会社 | Clutch device for seat lifter |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5115899U (en) * | 1974-07-22 | 1976-02-05 |
-
1988
- 1988-03-07 JP JP5330788A patent/JP2713573B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01229125A (en) | 1989-09-12 |
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