JP2804144B2 - 円筒コロ型二方向クラッチ - Google Patents
円筒コロ型二方向クラッチInfo
- Publication number
- JP2804144B2 JP2804144B2 JP2047292A JP4729290A JP2804144B2 JP 2804144 B2 JP2804144 B2 JP 2804144B2 JP 2047292 A JP2047292 A JP 2047292A JP 4729290 A JP4729290 A JP 4729290A JP 2804144 B2 JP2804144 B2 JP 2804144B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- clutch
- cage
- roller
- shoe
- way clutch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
- F16D41/06—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
- F16D41/08—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action
- F16D41/10—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action with self-actuated reversing
- F16D41/105—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action with self-actuated reversing the intermediate members being of circular cross-section, of only one size and wedging by rolling movement not having an axial component between inner and outer races, one of which is cylindrical
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D43/00—Automatic clutches
- F16D43/02—Automatic clutches actuated entirely mechanically
- F16D43/04—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by angular speed
- F16D43/14—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by angular speed with centrifugal masses actuating the clutching members directly in a direction which has at least a radial component; with centrifugal masses themselves being the clutching members
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)
- Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は正逆両方向に係合、解除可能な二方向クラッ
チに関する。
チに関する。
［従来の技術］ ワンウエイクラッチは互いに同軸に回転可能な内輪と
外輪の間にコロ、スプラグ等のくざび部材を設け、内輪
と外輪の回転に対し一方向のみにトルクを伝達するよう
に構成された機械部品である。二方向クラッチ（ツーウ
エイクラッチ）は上記ワンウエイクラッチの機能を正逆
両回転方向に持たせたものである。ツーウエイクラッチ
は車両等の四輪駆動／二輪駆動の自動車切替え等に応用
されるが、以下のその原理を説明する。
外輪の間にコロ、スプラグ等のくざび部材を設け、内輪
と外輪の回転に対し一方向のみにトルクを伝達するよう
に構成された機械部品である。二方向クラッチ（ツーウ
エイクラッチ）は上記ワンウエイクラッチの機能を正逆
両回転方向に持たせたものである。ツーウエイクラッチ
は車両等の四輪駆動／二輪駆動の自動車切替え等に応用
されるが、以下のその原理を説明する。
第１図はツーウエイクラッチを利用した四輪駆動／二
輪駆動の切替え機構の説明図である。第１（Ａ）図は車
両が前進している際のツーウエイクラッチの状態であ
る。外輪20には左右対称のアーチ状のカム面（21a,21
b）で構成されるコロ受容部21が設けられ、該コロ受容
部にはカム面と内輪との間にくさび部材である円筒コロ
30が挿入されている。40は前記円筒コロを支持するケー
ジである。説明のために、車両は二輪駆動時は前輪駆動
であり、ツーウエイクラッチの外輪20は駆動力を発生す
るエンジン等の動力源と、又、内輪10は従駆動輪である
後輪と接続されているものとする。車両が二輪駆動（す
なわち前輪駆動）で走行中、クラッチ外輪20はエンジン
等の動力源に接続された矢印Ａ方向に回転し、一方、後
輪は地面の摩擦力のみでフリーに回転し、その回転が内
輪10に伝えられた外輪と同一方向（矢印Ａ）に回転す
る。このとき、的外部のギア比等を選択し、駆動力を伝
達する外輪20の回転速度よりも内輪の回転速度が常に数
％速くなるようにしておく。上記の如く通常は内輪の回
転が外輪よりも速いため、コロ30は図中左方向に摩擦力
を受け、カム面21bとコロ30はフリーの状態となってお
り、内外輪は互いにフリーに回転する。ところで、なん
らかの理由で駆動輪である前輪がスリップしたような場
合には、車両の走行速度が急激に低下し、従動輪である
後輪に接続された内輪10の回転速度が低下し始める。前
輪のスリップ状態が継続し、内外輪の速度が同じになる
と、コロ30は内外輪の速度差から生じる左向きに作用す
る摩擦力を失いカム面21bと内輪10との間に食い込むよ
うになり、クラッチは接続状態となる。このような状態
になると内輪10には外輪20のトルクが伝達され、後輪に
も駆動力が伝達されて四輪駆動の状態となる。四輪駆動
状態で後輪の駆動力によって車両がスリップ状態から脱
出すると再び車両は動きはじめ、後輪の回転がクラッチ
内輪の回転数を増加させる。内輪の回転速度が外輪を上
回ると再びコロはくさび作用を失いクラッチはフリーの
状態となり、通常の二輪駆動状態に復帰する。
輪駆動の切替え機構の説明図である。第１（Ａ）図は車
両が前進している際のツーウエイクラッチの状態であ
る。外輪20には左右対称のアーチ状のカム面（21a,21
b）で構成されるコロ受容部21が設けられ、該コロ受容
部にはカム面と内輪との間にくさび部材である円筒コロ
30が挿入されている。40は前記円筒コロを支持するケー
ジである。説明のために、車両は二輪駆動時は前輪駆動
であり、ツーウエイクラッチの外輪20は駆動力を発生す
るエンジン等の動力源と、又、内輪10は従駆動輪である
後輪と接続されているものとする。車両が二輪駆動（す
なわち前輪駆動）で走行中、クラッチ外輪20はエンジン
等の動力源に接続された矢印Ａ方向に回転し、一方、後
輪は地面の摩擦力のみでフリーに回転し、その回転が内
輪10に伝えられた外輪と同一方向（矢印Ａ）に回転す
る。このとき、的外部のギア比等を選択し、駆動力を伝
達する外輪20の回転速度よりも内輪の回転速度が常に数
％速くなるようにしておく。上記の如く通常は内輪の回
転が外輪よりも速いため、コロ30は図中左方向に摩擦力
を受け、カム面21bとコロ30はフリーの状態となってお
り、内外輪は互いにフリーに回転する。ところで、なん
らかの理由で駆動輪である前輪がスリップしたような場
合には、車両の走行速度が急激に低下し、従動輪である
後輪に接続された内輪10の回転速度が低下し始める。前
輪のスリップ状態が継続し、内外輪の速度が同じになる
と、コロ30は内外輪の速度差から生じる左向きに作用す
る摩擦力を失いカム面21bと内輪10との間に食い込むよ
うになり、クラッチは接続状態となる。このような状態
になると内輪10には外輪20のトルクが伝達され、後輪に
も駆動力が伝達されて四輪駆動の状態となる。四輪駆動
状態で後輪の駆動力によって車両がスリップ状態から脱
出すると再び車両は動きはじめ、後輪の回転がクラッチ
内輪の回転数を増加させる。内輪の回転速度が外輪を上
回ると再びコロはくさび作用を失いクラッチはフリーの
状態となり、通常の二輪駆動状態に復帰する。
第１図（Ｂ）は前述のクラッチ機構の後進時の状態を
示す。内外輪は前進時とは反対方向である矢印Ｂ方向に
回転する。後進時には図に示すようにケージ40の位置が
図中左側にずらされ、コロ30は左側のカム面21aとくさ
び作用を行なう。これは、前進時のケージ位置のままで
回転方向のみを逆転させた場合には、内輪の回転数が外
輪の回転数を常に上回るという特性のために常にクラッ
チはロック状態となり、クラッチの機能を果たさないた
めである。上記のように後進時においても従動輪である
車両後輪と接続されたクラッチ内輪の回転速度は駆動源
と接続された外輪の回転速度よりも高く設定されている
ため、平常の走行時にはクラッチはフリーに回転し車両
は二輪駆動で駆動される。駆動輪である前輪がスリップ
すると車両の速度は低下するため後輪の回転速度は低下
し、クラッチ内外輪の速度が同一となるとコロ30はくさ
び作用でカム面21aに食い込み、クラッチが接続状態と
なり後輪にも駆動力が伝達されて一時的に四輪駆動状態
となる。その後四輪駆動にてスリップ状態から脱出する
と内輪の回転数は再び増加し、クラッチは再び解除状態
となって車両は通常の二輪駆動状態に復帰する。以上の
後進時におけるクラッチの作用は前進時のものと全く同
じである。
示す。内外輪は前進時とは反対方向である矢印Ｂ方向に
回転する。後進時には図に示すようにケージ40の位置が
図中左側にずらされ、コロ30は左側のカム面21aとくさ
び作用を行なう。これは、前進時のケージ位置のままで
回転方向のみを逆転させた場合には、内輪の回転数が外
輪の回転数を常に上回るという特性のために常にクラッ
チはロック状態となり、クラッチの機能を果たさないた
めである。上記のように後進時においても従動輪である
車両後輪と接続されたクラッチ内輪の回転速度は駆動源
と接続された外輪の回転速度よりも高く設定されている
ため、平常の走行時にはクラッチはフリーに回転し車両
は二輪駆動で駆動される。駆動輪である前輪がスリップ
すると車両の速度は低下するため後輪の回転速度は低下
し、クラッチ内外輪の速度が同一となるとコロ30はくさ
び作用でカム面21aに食い込み、クラッチが接続状態と
なり後輪にも駆動力が伝達されて一時的に四輪駆動状態
となる。その後四輪駆動にてスリップ状態から脱出する
と内輪の回転数は再び増加し、クラッチは再び解除状態
となって車両は通常の二輪駆動状態に復帰する。以上の
後進時におけるクラッチの作用は前進時のものと全く同
じである。
上述の如くツーウエイクラッチを前・後進両方向に作
動可能とするためにはくさび要素であるコロを保持する
ケージを車両の進行方向の切替え時に所定量円周方向に
シフトする必要がある。このシフト操作は、従来通常手
動にて行なわれており、運転者が進行方向を切替える際
にレバー操作等によってケージの位置をずらせることに
よって行なわれていた。又、油圧力等、外部のアクチュ
エータを利用してケージ位置をシフトする方法も知られ
るが、特別のエネルギー源がっ必要で装置のコスト高、
大型化等の不利がある。
動可能とするためにはくさび要素であるコロを保持する
ケージを車両の進行方向の切替え時に所定量円周方向に
シフトする必要がある。このシフト操作は、従来通常手
動にて行なわれており、運転者が進行方向を切替える際
にレバー操作等によってケージの位置をずらせることに
よって行なわれていた。又、油圧力等、外部のアクチュ
エータを利用してケージ位置をシフトする方法も知られ
るが、特別のエネルギー源がっ必要で装置のコスト高、
大型化等の不利がある。
［発明が解決しようとする問題点］ 本願発明は上記のレバー操作、あるいは油圧等の特別
な動力源を必要とせずツーウエイクラッチにおけるケー
ジのシフト動作を自動化することを目的とす。
な動力源を必要とせずツーウエイクラッチにおけるケー
ジのシフト動作を自動化することを目的とす。
［問題点を解決するための手段］ 上記の問題点を解決するため、本願発明は、一対の左
右対称なアーチ状のカム面で形成されるコロ受容部を複
数有する外輪と、前記コロ受容部に配置されるコロと、
該コロの支持部を有し、前記外輪内周側に配置されるケ
ージとからなるツーウエイクラッチにおいて、前記ケー
ジは回転軸方向に延在した部分と、該延在部に半径方向
に設けられたクラッチシュー受容部を有し、該クラッチ
シュー受容部に摺動嵌合するクラッチシューはクラッチ
外部の部材と摺動する摺動面を有することを特徴とする
ツーウイクラッチを提供する。
右対称なアーチ状のカム面で形成されるコロ受容部を複
数有する外輪と、前記コロ受容部に配置されるコロと、
該コロの支持部を有し、前記外輪内周側に配置されるケ
ージとからなるツーウエイクラッチにおいて、前記ケー
ジは回転軸方向に延在した部分と、該延在部に半径方向
に設けられたクラッチシュー受容部を有し、該クラッチ
シュー受容部に摺動嵌合するクラッチシューはクラッチ
外部の部材と摺動する摺動面を有することを特徴とする
ツーウイクラッチを提供する。
［作用］ 上記の如く構成した本願発明にかかるツーウエクラッ
チにおいて、駆動力を与えられて回転する外輪に対し、
ケージは、該ケージに半径方向に摺動可能に設けられた
クラッチシューがクラッチハウング等の外部の固定部材
と摺動接触することによって常にクラッチの回転方向と
は逆方向の力を受ける。このためクラッチの正逆転切替
え時にはケージは中立位置から円周方向にシフトし、適
宜コロと回転方向に応じたカム面とが接するように変位
する。
チにおいて、駆動力を与えられて回転する外輪に対し、
ケージは、該ケージに半径方向に摺動可能に設けられた
クラッチシューがクラッチハウング等の外部の固定部材
と摺動接触することによって常にクラッチの回転方向と
は逆方向の力を受ける。このためクラッチの正逆転切替
え時にはケージは中立位置から円周方向にシフトし、適
宜コロと回転方向に応じたカム面とが接するように変位
する。
［実施例］ 以下、添付の図面に基づいて本願発明の好ましい実施
例を説明する。
例を説明する。
第２図は本願発明にかかるツーウエイクラッチを示
す。第２図（Ｂ）は断面図、（Ａ）は左側面図、（Ｃ）
は右側面図である。
す。第２図（Ｂ）は断面図、（Ａ）は左側面図、（Ｃ）
は右側面図である。
図中、10はクラッチ内輪として作用する回転軸であ
り、前述の例では従動輪である車両後輪とギア等を介し
て接続される。20はクラッチ外輪であり、前述の例では
動力源であるエンジン等の出力トルクが伝達される。動
力伝達用に外輪外周にギア、スプライン等を加工するこ
ともある。30はくさび要素としての円筒コロであり、ケ
ージ40によって保持されて内輪・外輪間に嵌装される。
り、前述の例では従動輪である車両後輪とギア等を介し
て接続される。20はクラッチ外輪であり、前述の例では
動力源であるエンジン等の出力トルクが伝達される。動
力伝達用に外輪外周にギア、スプライン等を加工するこ
ともある。30はくさび要素としての円筒コロであり、ケ
ージ40によって保持されて内輪・外輪間に嵌装される。
以下、第３図以下に基づいて各構成部品の機能を説明
する。
する。
第３図はクラッチ外輪の部品図である。外輪20の内周
面には複数の（図では12箇所）コロ受容部21が形成さ
れ、該コロ受容部は左右対称のカム面（21a,21b）を有
する。このカム面（21a,21b）とコロ30とのくさび作用
によってクラッチの接続が行なわれる。
面には複数の（図では12箇所）コロ受容部21が形成さ
れ、該コロ受容部は左右対称のカム面（21a,21b）を有
する。このカム面（21a,21b）とコロ30とのくさび作用
によってクラッチの接続が行なわれる。
第４図はケージ40を示す。ケージ40は内輪10と外輪20
の間に組み込まれ、前記コロを保持するための保持部41
をコロと同数具備している。該保持部41はケージの軸方
向の延在部42を円周方向に等間隔に切欠いて形成する。
ケージ40はコロ30を介して外輪20と組み合わされ、外輪
と一体に回転する。ケージ40は外輪20に対し第２図中右
側から挿入され、外輪20の内径側右端部に設けられた切
欠部22に突き当てられる。又、ケージ40の左端部にはね
じ穴43が図では４箇所設けられており、外輪20の左側か
らかぶせられるサイドプレート50（第５図）が該ねじ穴
にねじ止められることによって外輪20に対して固定され
る。このように、ケージ40は外輪20に対して軸方向には
一体に固定されるが、円周方向にはコロ30が、コロの両
側の前記カム面（21a,21b）の間で移動可能な分だけ回
転可能である。ケージ40は更に軸方向図中方向に拡大径
部44を有し、該拡大径部44はその直径方向両端部に２箇
所の所定幅の切欠溝45を有する。前記切欠溝は後述する
クラッチシュー60をクラッチ半径方向に摺動可能に受容
する。
の間に組み込まれ、前記コロを保持するための保持部41
をコロと同数具備している。該保持部41はケージの軸方
向の延在部42を円周方向に等間隔に切欠いて形成する。
ケージ40はコロ30を介して外輪20と組み合わされ、外輪
と一体に回転する。ケージ40は外輪20に対し第２図中右
側から挿入され、外輪20の内径側右端部に設けられた切
欠部22に突き当てられる。又、ケージ40の左端部にはね
じ穴43が図では４箇所設けられており、外輪20の左側か
らかぶせられるサイドプレート50（第５図）が該ねじ穴
にねじ止められることによって外輪20に対して固定され
る。このように、ケージ40は外輪20に対して軸方向には
一体に固定されるが、円周方向にはコロ30が、コロの両
側の前記カム面（21a,21b）の間で移動可能な分だけ回
転可能である。ケージ40は更に軸方向図中方向に拡大径
部44を有し、該拡大径部44はその直径方向両端部に２箇
所の所定幅の切欠溝45を有する。前記切欠溝は後述する
クラッチシュー60をクラッチ半径方向に摺動可能に受容
する。
クラッチシュー60は第７図のごとき形状をなしてお
り、円弧状の外周部61は第１図に破線で示した固定部材
100の内周部と常に摩擦接触する。従って、該外周部61
は摩擦力が高く発熱等に強い材料で形成することが望ま
しい。固定部材100はクラッチ機構とは無関係の固定の
フレーム等、例えばクラッチハウジング等の一部を成形
すれば良いが、特に固定されている必要はなく、クラッ
チ外輪よりも常に遅い速度で回転する回転部材であって
も構わない。前記クラッチシュー60はケージ40の溝45に
挿入された後、図中右側から第６図に示すガイドプレー
トをケージ右側に固定することによってクラッチと一体
に組み込まれる。このとき、クラッチシューの下端に設
けた突出部62がガイドプレート90のシュー係合部91と係
合し、シューの半径方向への脱落が防止される。尚、回
転速度が速い場合にはコロに対する遠心力が強く働き、
コロ30は半径方向外側に変位し、くさび作用を失う傾向
となるが、この場合でもシュー60と外部部材100との間
の摩擦力が大きくなり、ケージ40及びコロ30をより強く
左右に押し付けるためくさび作用が維持される。又、シ
ューの数は実施例では２個であるが設計条件により適宜
決定すれば良い。
り、円弧状の外周部61は第１図に破線で示した固定部材
100の内周部と常に摩擦接触する。従って、該外周部61
は摩擦力が高く発熱等に強い材料で形成することが望ま
しい。固定部材100はクラッチ機構とは無関係の固定の
フレーム等、例えばクラッチハウジング等の一部を成形
すれば良いが、特に固定されている必要はなく、クラッ
チ外輪よりも常に遅い速度で回転する回転部材であって
も構わない。前記クラッチシュー60はケージ40の溝45に
挿入された後、図中右側から第６図に示すガイドプレー
トをケージ右側に固定することによってクラッチと一体
に組み込まれる。このとき、クラッチシューの下端に設
けた突出部62がガイドプレート90のシュー係合部91と係
合し、シューの半径方向への脱落が防止される。尚、回
転速度が速い場合にはコロに対する遠心力が強く働き、
コロ30は半径方向外側に変位し、くさび作用を失う傾向
となるが、この場合でもシュー60と外部部材100との間
の摩擦力が大きくなり、ケージ40及びコロ30をより強く
左右に押し付けるためくさび作用が維持される。又、シ
ューの数は実施例では２個であるが設計条件により適宜
決定すれば良い。
第８図は板バネ70の部品図であり、長方形の板バネ材
の中央部を湾曲突出させた形状をなしている。該板バネ
はガイドプレート90の一部を折り曲げて突出させたバネ
座部92とクラッチシュー60の間に装着され、クラッチシ
ュー60に常に半径方向外向きの付勢力を付与する。尚、
前記板バネは起動時や定則回転時でシューに加わる遠心
力が小さい場合であっても確実にケージの変位を生じさ
せるためにシューに対して付勢力を加えるために設けた
ものであるが、クラッチの動作条件によっては省略する
こともできる。
の中央部を湾曲突出させた形状をなしている。該板バネ
はガイドプレート90の一部を折り曲げて突出させたバネ
座部92とクラッチシュー60の間に装着され、クラッチシ
ュー60に常に半径方向外向きの付勢力を付与する。尚、
前記板バネは起動時や定則回転時でシューに加わる遠心
力が小さい場合であっても確実にケージの変位を生じさ
せるためにシューに対して付勢力を加えるために設けた
ものであるが、クラッチの動作条件によっては省略する
こともできる。
上記の如く構成されたツーウエイクラッチにおいて、
車両を前進方向に起動するとエンジン回転数の増加に伴
い外輪20及びこれと一体に回転するケージ40の回転数が
増加する。このとき、クラッチシュー60は遠心力によっ
てクラッチボックス等の固定部材の一部に設けられた固
定部材100と摺動し、この摩擦力によってケージにはク
ラッチの回転方法とは反対方向の回転力を付与させる。
この逆方向の回転力がケージをクラッチの回転方向とは
逆方向に回転せしめ、コロ30がカム面21bと接触して第
１図（Ａ）に示すようなクラッチの作動状態となる。車
両が前進する間、内輪10は従動輪である車両後輪とギア
等で接続されており、かつ通常走行時には内輪10の回転
速度が外輪よりも数％速くなるように設定されているた
めコロ30には食い込み方向とは反対方向の摩擦力が作用
し、クラッチは切断状態を維持する。前述の如く、路面
のぬかるみ、凹凸等、何らかの理由で駆動輪である前輪
がスリップを起すとエンジンのみ回転し、車両の速度は
低下することとなる。このためクラッチ外輪のみ回転
し、車両後輪と接続されたクラッチ内輪の回転数が急激
に低下する。クラッチ内輪の速度が外輪よりも低下する
と、コロ30への摩擦力が失われるためコロ30はカム面21
bに対して食い込み、クラッチはロックする。この結
果、クラッチ内輪10は外輪20と一体となり等速度で回転
するようになるため、前輪にも駆動力が付与されて一時
的に４輪駆動状態となる。四輪駆動によって車両がスリ
ップ状態から復帰して速度を回復するとクラッチ内輪の
回転数は再び上昇し、外輪の回転数を上回るようになっ
ている。このときクラッチは再びロック状態から開放さ
れ、車両は通常の二輪駆動状態に復帰する。以上は車両
が前進する際のクラッチの作用を説明したものである
が、後進時にあっても回転方向が異なるだけで動作に変
わるところはない。すなわち後進時にはケージが第１図
（Ｂ）に示す如く前進時とは逆方向にシフトされる点が
異なるだけである。
車両を前進方向に起動するとエンジン回転数の増加に伴
い外輪20及びこれと一体に回転するケージ40の回転数が
増加する。このとき、クラッチシュー60は遠心力によっ
てクラッチボックス等の固定部材の一部に設けられた固
定部材100と摺動し、この摩擦力によってケージにはク
ラッチの回転方法とは反対方向の回転力を付与させる。
この逆方向の回転力がケージをクラッチの回転方向とは
逆方向に回転せしめ、コロ30がカム面21bと接触して第
１図（Ａ）に示すようなクラッチの作動状態となる。車
両が前進する間、内輪10は従動輪である車両後輪とギア
等で接続されており、かつ通常走行時には内輪10の回転
速度が外輪よりも数％速くなるように設定されているた
めコロ30には食い込み方向とは反対方向の摩擦力が作用
し、クラッチは切断状態を維持する。前述の如く、路面
のぬかるみ、凹凸等、何らかの理由で駆動輪である前輪
がスリップを起すとエンジンのみ回転し、車両の速度は
低下することとなる。このためクラッチ外輪のみ回転
し、車両後輪と接続されたクラッチ内輪の回転数が急激
に低下する。クラッチ内輪の速度が外輪よりも低下する
と、コロ30への摩擦力が失われるためコロ30はカム面21
bに対して食い込み、クラッチはロックする。この結
果、クラッチ内輪10は外輪20と一体となり等速度で回転
するようになるため、前輪にも駆動力が付与されて一時
的に４輪駆動状態となる。四輪駆動によって車両がスリ
ップ状態から復帰して速度を回復するとクラッチ内輪の
回転数は再び上昇し、外輪の回転数を上回るようになっ
ている。このときクラッチは再びロック状態から開放さ
れ、車両は通常の二輪駆動状態に復帰する。以上は車両
が前進する際のクラッチの作用を説明したものである
が、後進時にあっても回転方向が異なるだけで動作に変
わるところはない。すなわち後進時にはケージが第１図
（Ｂ）に示す如く前進時とは逆方向にシフトされる点が
異なるだけである。
第９図は本願発明にかかるツーウエウイクラッチの第
２の実施例を示す図である。本図において第２図と異な
る点はコロ30受容部21内において常に中立状態（コロが
いずれのカム面とも当接しない状態）となるような方向
にケージに対して付勢力を付与するケージ付勢バネ80を
設けた点にある。第10図はケージ付勢バネ80を示し、本
図に示したものは棒状のバネ材を折り曲げたトーション
バネである。該トーションバネ80は外輪に設けられた穴
24（第11図（Ｃ））とケージ20に設けられた穴46（第12
図（Ｃ））とに挿入される。又、ケージ40の右側面には
第12図（Ｂ）（Ｃ）に示した如く溝47が掘られ、組みつ
けられたケージ付勢バネ80を受容してバネ80の回転を防
止する。該トーションバネ80は外輪20とケージ40を接続
し、コロ30が外輪のコロ受容部21の常に中央に来るよう
にケージに対して付勢力を付与するものである。停止状
態から車両を急発進した場合、あるいは通常の走行から
急激に加速した場合等、外輪が急激に加速しても車両の
速度が追随しない場合には外輪速度が内輪を上回り不必
要なロック状態を生じる場合がある。このような不必要
なロック状態を生じるおそれのある設計条件において
は、前記ケージ付勢バネによってケージに回転方向とは
反対方向の付勢力を加え、急激に生じる内外輪の速度差
を吸収することが望ましい。すなわちケージ付勢バネ80
は外輪と内輪を接続し、例えば車両の停止時には常にコ
ロ30が常にコロ受容部21において左右いずれかのカム面
とも接触しないような中立位置となるようにケージ40に
対して付勢力を付与する。このため急速に加速した場合
でもケージ40はケージ付勢バネ80の付勢力に打ち勝つ力
が加わるまでは円周方向に動くことはなく、急加速時の
不要なクラッチのロック状態を回避することができる。
したがって、該ケージ付勢バネ80の付勢力は、車両の停
止状態ではケージ40を前記中立位置に移動せしめ、車両
の進行方向の切替え時にはクラッチシュー60の摩擦力に
よるケージの移動が確実に行なわれるように強さに設定
されている。
２の実施例を示す図である。本図において第２図と異な
る点はコロ30受容部21内において常に中立状態（コロが
いずれのカム面とも当接しない状態）となるような方向
にケージに対して付勢力を付与するケージ付勢バネ80を
設けた点にある。第10図はケージ付勢バネ80を示し、本
図に示したものは棒状のバネ材を折り曲げたトーション
バネである。該トーションバネ80は外輪に設けられた穴
24（第11図（Ｃ））とケージ20に設けられた穴46（第12
図（Ｃ））とに挿入される。又、ケージ40の右側面には
第12図（Ｂ）（Ｃ）に示した如く溝47が掘られ、組みつ
けられたケージ付勢バネ80を受容してバネ80の回転を防
止する。該トーションバネ80は外輪20とケージ40を接続
し、コロ30が外輪のコロ受容部21の常に中央に来るよう
にケージに対して付勢力を付与するものである。停止状
態から車両を急発進した場合、あるいは通常の走行から
急激に加速した場合等、外輪が急激に加速しても車両の
速度が追随しない場合には外輪速度が内輪を上回り不必
要なロック状態を生じる場合がある。このような不必要
なロック状態を生じるおそれのある設計条件において
は、前記ケージ付勢バネによってケージに回転方向とは
反対方向の付勢力を加え、急激に生じる内外輪の速度差
を吸収することが望ましい。すなわちケージ付勢バネ80
は外輪と内輪を接続し、例えば車両の停止時には常にコ
ロ30が常にコロ受容部21において左右いずれかのカム面
とも接触しないような中立位置となるようにケージ40に
対して付勢力を付与する。このため急速に加速した場合
でもケージ40はケージ付勢バネ80の付勢力に打ち勝つ力
が加わるまでは円周方向に動くことはなく、急加速時の
不要なクラッチのロック状態を回避することができる。
したがって、該ケージ付勢バネ80の付勢力は、車両の停
止状態ではケージ40を前記中立位置に移動せしめ、車両
の進行方向の切替え時にはクラッチシュー60の摩擦力に
よるケージの移動が確実に行なわれるように強さに設定
されている。
第13図はケージ付勢バネ80の更に他の変形例を使用し
た実施例である。本実施例の場合、バネ80′はワイヤを
リング状に変形して形成したリングバネ（第14図）であ
り、外輪及びケージに設けた穴に両端を挿入、固定され
ている。この場合においてもリングンバネの強さはクラ
ッチの静止時にはケージを中立位置を保持し、回転方向
切替え時にはクラッチシューと外部の固定部材の摩擦力
が上回ってケージが所要ののカム面に当接するように回
転することができるような強さに設定されている。
た実施例である。本実施例の場合、バネ80′はワイヤを
リング状に変形して形成したリングバネ（第14図）であ
り、外輪及びケージに設けた穴に両端を挿入、固定され
ている。この場合においてもリングンバネの強さはクラ
ッチの静止時にはケージを中立位置を保持し、回転方向
切替え時にはクラッチシューと外部の固定部材の摩擦力
が上回ってケージが所要ののカム面に当接するように回
転することができるような強さに設定されている。
以上説明したように、本発明は正逆両方向に作動可能
なツーウエイクラッチにおいて、くさび部材であるコロ
等を支持するケージから半径方向にクラッチシュー部材
を突出させ、該クラッシューをギアケース等の固定部材
と摺動させることによってケージに円周方向の摩擦力を
付加し、該摩擦力でコロがカム面に当接する位置に来る
までケージを所定方向にシフトするものである。このよ
うに、本願発明にかかるツーウエイクラッチは特別な動
力源や手動操作を必要とせず、摩擦力のみによってケー
ジの所要の移動を自動的に行なうことができるため小型
車両等の駆動輪切替え等にきわめて有用である。
なツーウエイクラッチにおいて、くさび部材であるコロ
等を支持するケージから半径方向にクラッチシュー部材
を突出させ、該クラッシューをギアケース等の固定部材
と摺動させることによってケージに円周方向の摩擦力を
付加し、該摩擦力でコロがカム面に当接する位置に来る
までケージを所定方向にシフトするものである。このよ
うに、本願発明にかかるツーウエイクラッチは特別な動
力源や手動操作を必要とせず、摩擦力のみによってケー
ジの所要の移動を自動的に行なうことができるため小型
車両等の駆動輪切替え等にきわめて有用である。
第１図はツーウエイクラッチの作動状態を説明する図；
第２図は本願発明にかかるツーウエイクラッチの第１の
実施例の正面図及び側面図；第３図はクラッチ外輪の正
面図、断面図及び側面図；第４図はケージの正面図、断
面図及び側面図；第５図はサイドプレートの正面図及び
側面図；第６図はガイドプレートの正面図及び左側面
図；第７図はクラッチシューの正面図及び側面図；第８
図は板バネの正面図及び上面図；第９図は本願発明にか
かる第２の実施例の正面図、断面図及び側面図；第10図
はケージ付勢バネの正面図；第11図は第２の実施例にお
ける外輪の正面図及び両側面図；第12図は第２の実施例
において使用されるケージの正面図；第13図は本願発明
にかかる第３の実施例の断面図及び両側面図である。 第14図は第３実施例において使用されるリングバネの説
明図である。 ［主要部分の符号の説明］ 10……内輪 20……外輪 30……コロ 40……ケージ 50……サイドプレート 60……クラッチシュー 70……板バネ 80……ケージ付勢バネ 90……ガイドプレート
第２図は本願発明にかかるツーウエイクラッチの第１の
実施例の正面図及び側面図；第３図はクラッチ外輪の正
面図、断面図及び側面図；第４図はケージの正面図、断
面図及び側面図；第５図はサイドプレートの正面図及び
側面図；第６図はガイドプレートの正面図及び左側面
図；第７図はクラッチシューの正面図及び側面図；第８
図は板バネの正面図及び上面図；第９図は本願発明にか
かる第２の実施例の正面図、断面図及び側面図；第10図
はケージ付勢バネの正面図；第11図は第２の実施例にお
ける外輪の正面図及び両側面図；第12図は第２の実施例
において使用されるケージの正面図；第13図は本願発明
にかかる第３の実施例の断面図及び両側面図である。 第14図は第３実施例において使用されるリングバネの説
明図である。 ［主要部分の符号の説明］ 10……内輪 20……外輪 30……コロ 40……ケージ 50……サイドプレート 60……クラッチシュー 70……板バネ 80……ケージ付勢バネ 90……ガイドプレート
Claims (6)
- 【請求項１】一対の左右対称なアーチ状のカム面で形成
されるコロ受容部を複数有する外輪と；前記コロ受容部
に配置されるコロと；該コロの支持部を有し、前記外輪
内周側に配置されるケージとかなるツーウエイクラッチ
において、前記ケージは回転軸方向に延在した延在部
と、該延在部に半径方向に設けられたクラッチシュー受
容部を有し、該クラッチシュー受容部に摺動嵌合するク
ラッチシューはクラッチの回転に伴う遠心力によって半
径方向に変位するとともにクラッチ外部の部材と摺動す
る摺動面を有することを特徴とするツーウエイクラッ
チ。 - 【請求項２】前記クラッチシュー受容部にはクラッチシ
ュー付勢バネが嵌合し、前記クラッチシューに対して半
径方向外向きの付勢力を付与することを特徴とする請求
項第１項に記載のツーウエイクラッチ。 - 【請求項３】一対の左右対称なアーチ状のカム面で形成
されるコロ受容部を複数有する外輪と；前記コロ受容部
に配置されるコロと；該コロの支持部を有し、前記外輪
内周側に配置されるケージとからなるツーウエイクラッ
チにおいて、前記ケージは回転軸方向に延在した延在部
と、該延在部に半径方向に設けられたクラッチシュー受
容部を有し、該クラッチシュー受容部に摺動嵌合するク
ラッチシューはクラッチの回転に伴う遠心力によって半
径方向を変位するとともにクラッチ外部の部材と摺動す
る摺動面を有し、更に、ケージ付勢バネが前記ケージと
前記外輪とを接続し、該ケージ付勢バネの付勢力は、ク
ラッチの静止時には前記コロが前記コロ受容部において
常に中立位置となるようにケージを変位せしめ、クラッ
チの回転時には、前記クラッチシューに加わる摩擦力に
よって、回転方向に応じて前記コロが一方のカム面に当
接する位置となるまでケージを変位せしめるような強さ
に設定されていることを特徴とするツーウエイクラッ
チ。 - 【請求項４】前記クラッチシューにはシュー付勢バネが
嵌合し、前記クラッチシューに対して半径方向外向きの
付勢力を付与することを特徴とする請求項第１項に記載
のツーウエイクラッチ。 - 【請求項５】前記ケージ付勢バネはワイヤーを折り曲げ
て成形したトーションバネであり、外輪とケージにそれ
ぞれ設けた穴に該ワイヤーの両端を挿入して固定したこ
とを特徴とする請求項第３項乃至第４項に記載のツーウ
エイクラッチ。 - 【請求項６】前記ケージ付勢バネはワイヤをリング状に
成形したコイルバネであり、該ワイヤの両端は外輪とケ
ージの各々に設けた固定部に固定されることを特徴とす
る請求項第３項乃至第４項に記載のツーウエイクラッ
チ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2047292A JP2804144B2 (ja) | 1990-03-01 | 1990-03-01 | 円筒コロ型二方向クラッチ |
| US07/660,841 US5103950A (en) | 1990-03-01 | 1991-02-26 | Cylindrical roller type two-way clutch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2047292A JP2804144B2 (ja) | 1990-03-01 | 1990-03-01 | 円筒コロ型二方向クラッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0429626A JPH0429626A (ja) | 1992-01-31 |
| JP2804144B2 true JP2804144B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=12771206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2047292A Expired - Lifetime JP2804144B2 (ja) | 1990-03-01 | 1990-03-01 | 円筒コロ型二方向クラッチ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5103950A (ja) |
| JP (1) | JP2804144B2 (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5549187A (en) * | 1993-08-16 | 1996-08-27 | Steyr-Daimler-Puch Ag | Free-wheeling coupling sensitive to the direction of rotation |
| DE4330435A1 (de) * | 1993-09-08 | 1995-03-09 | Steyr Daimler Puch Ag | Selbststeuernder drehrichtungsabhängiger Freilauf |
| DE19518424C2 (de) * | 1995-05-19 | 1998-11-26 | Joerg Schwarzbich | Verstellmechanismus |
| US5779020A (en) * | 1996-07-26 | 1998-07-14 | Racing Technology Corporation | Bearing arrangement for rotatably mounting a shaft to the drum of a centrifugal clutch |
| JPH1067243A (ja) * | 1996-08-29 | 1998-03-10 | Honda Motor Co Ltd | 車両における補助駆動装置 |
| DE19836019A1 (de) * | 1998-08-10 | 2000-02-17 | Mannesmann Vdo Ag | Freilaufkupplung |
| US6092635A (en) * | 1999-01-11 | 2000-07-25 | Ford Global Technologies, Inc. | Multiple-function controllable overrunning coupling |
| EP2314826B1 (en) | 1999-09-17 | 2015-01-21 | Weatherford/Lamb, Inc. | Gripping device and jaw assembly for gripping a wellbore tubular |
| US20020144575A1 (en) * | 1999-09-17 | 2002-10-10 | David Niven | Gripping or clamping mechanisms |
| DE19963651C1 (de) * | 1999-12-30 | 2001-09-13 | Gkn Viscodrive Gmbh | Viscokupplung mit symmetrischem Freilauf |
| JP4187905B2 (ja) * | 2000-05-11 | 2008-11-26 | Ｎｔｎ株式会社 | クラッチユニット |
| JP2003014003A (ja) * | 2001-07-03 | 2003-01-15 | Asmo Co Ltd | クラッチ機構、アクチュエータ、及びドア開閉装置 |
| US7083538B2 (en) * | 2002-12-09 | 2006-08-01 | Ford Motor Company | Power transmission with electromechanical actuator |
| GB0300244D0 (en) * | 2003-01-07 | 2003-02-05 | Bsw Ltd | A tool for gripping a pipe or rod |
| KR100950995B1 (ko) * | 2008-03-21 | 2010-04-02 | (주)엠비아이 | 역입력 간섭방지 기능을 갖는 모터용 변속기 |
| FR3006402B1 (fr) * | 2013-06-03 | 2016-09-09 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Double roue libre debrayable, poulie de facade accessoires de vehicule, et vehicule hybride correspondants |
| JP6282155B2 (ja) * | 2014-03-28 | 2018-02-21 | キヤノン株式会社 | ワンウェイクラッチ、及び、シート搬送ローラ |
| CN108180233B (zh) * | 2018-02-22 | 2024-05-31 | 重庆川仪自动化股份有限公司 | 可控双向超越离合机构 |
| US10859126B2 (en) | 2018-04-17 | 2020-12-08 | Dura Operating, Llc | Multi-position rotary actuator with clutch |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB437891A (en) * | 1933-09-29 | 1935-11-07 | Anton Flettner | Improvements relating to free-wheel mechanism |
| US3055471A (en) * | 1960-09-30 | 1962-09-25 | Warn Mfg Company | Roller clutch means |
| US3788435A (en) * | 1972-03-13 | 1974-01-29 | Cutlas Gear & Mfg Inc | Automatic hub for four wheel drive vehicles and the like |
| US4132297A (en) * | 1976-04-14 | 1979-01-02 | Borg-Warner Corporation | Automatic four-wheel drive system |
| US4076108A (en) * | 1976-08-05 | 1978-02-28 | Borg-Warner Corporation | Two-way overrunning clutch mechanism |
| US4083419A (en) * | 1976-08-23 | 1978-04-11 | Borg-Warner Corporation | Automatic four-wheel drive transfer case |
| US4124085A (en) * | 1976-09-21 | 1978-11-07 | Borg-Warner Corporation | Automatic four-wheel drive transfer case |
| US4185723A (en) * | 1976-12-13 | 1980-01-29 | Borg-Warner Corporation | Automatic four-wheel drive transfer case |
| JPS5393241A (en) * | 1977-01-26 | 1978-08-16 | Aisin Seiki Co Ltd | Car free wheel hub |
| US4184575A (en) * | 1977-04-27 | 1980-01-22 | Borg-Warner Corporation | Torque transfer mechanism |
| JPS5649771Y2 (ja) * | 1977-07-27 | 1981-11-20 | ||
| US4222472A (en) * | 1978-04-28 | 1980-09-16 | Warn Industries, Inc. | Fully automatic roller locking hub |
| US4361216A (en) * | 1980-05-12 | 1982-11-30 | Dana Corporation | Roller clutch actuator |
-
1990
- 1990-03-01 JP JP2047292A patent/JP2804144B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-02-26 US US07/660,841 patent/US5103950A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0429626A (ja) | 1992-01-31 |
| US5103950A (en) | 1992-04-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2804144B2 (ja) | 円筒コロ型二方向クラッチ | |
| US7779978B2 (en) | Selectable mode clutch | |
| KR960015242B1 (ko) | 회전전동장치 | |
| JP4435547B2 (ja) | ローラークラッチ機構 | |
| JP3658712B2 (ja) | ボールランプ機構及びこれを用いた駆動系クラッチ | |
| JPH10184731A (ja) | ボールランプアクチュエータ | |
| KR19980069794A (ko) | 회전전동장치 | |
| JP2000104767A (ja) | ２重ボ―ルランプ機構を利用した摩擦ブレ―キ | |
| JP3572266B2 (ja) | 不整地走行用の二駆四駆切換装置付き四輪駆動車 | |
| KR100197176B1 (ko) | 회전전달장치 | |
| KR950001129A (ko) | 허브 클러치 장치 | |
| KR100369415B1 (ko) | 제어 가능한 점성 커플링 | |
| JP2002340023A (ja) | 動力伝達装置 | |
| US4368808A (en) | Hub clutch | |
| US5549187A (en) | Free-wheeling coupling sensitive to the direction of rotation | |
| JPH0362929B2 (ja) | ||
| JPH0617853A (ja) | 回転伝達装置 | |
| US4685352A (en) | Power distributing mechanism | |
| JPH0633957A (ja) | 回転伝達装置 | |
| JPH06344796A (ja) | ４輪駆動車の回転伝達装置 | |
| JPH09202153A (ja) | ４輪駆動車の回転伝達装置 | |
| JPH06344797A (ja) | ４輪駆動車の回転伝達装置 | |
| JPH09202152A (ja) | ４輪駆動車の回転伝達装置 | |
| JP4335990B2 (ja) | ２方向差動クラッチ | |
| JP2997094B2 (ja) | 回転伝達装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080717 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080717 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090717 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090717 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100717 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100717 Year of fee payment: 12 |