JPH0738742Y2 - clutch - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案はクラッチに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a clutch.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、自動車の電動パワーステアリング装置にはクラ
ッチが組込まれている。この場合のクラッチとして電磁
クラッチを使用することができるが、所要の伝達トルク
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、かみ合いの位置合わせ負荷時のかみ
合い解除に大きな力を必要とすると共にそのクラッチを
外部から制御するための制御装置を必要とする問題があ
る。Generally, a clutch is incorporated in an electric power steering device of an automobile. An electromagnetic clutch can be used as the clutch in this case, but it has a drawback that it is large in size to obtain a required transmission torque. Further, when the meshing clutch is used, there is a problem that a large force is required for releasing the meshing when the meshing alignment load is applied and a control device for externally controlling the clutch is required.

上記の問題点を解決するため、第１駆動軸および第２駆
動軸の２つの入力を外部から制御することなく機械的に
切り換えて被駆動軸に伝達する小形のスリーウェイクラ
ッチを本件出願人は既に提案している（特願昭62−2552
12号明細書）。In order to solve the above-mentioned problems, the applicant of the present application has proposed a small three-way clutch that mechanically switches two inputs of a first drive shaft and a second drive shaft without external control and transmits them to a driven shaft. Already proposed (Japanese Patent Application No. 62-2552)
No. 12).

第３図乃至第５図は、上記明細書に記載されたクラッチ
を示す。このクラッチは、外輪１の内径面を円筒面２と
し、その円筒面２の両端部に取付けた２個の軸受３で出
力軸４および入力軸５を回転自在に支持し、上記出力軸
４の外周に上記円筒面２との間で楔形空間を形成する複
数のカム面６を設けてある。3 to 5 show the clutch described in the above specification. In this clutch, the inner diameter surface of the outer ring 1 is a cylindrical surface 2, and the output shaft 4 and the input shaft 5 are rotatably supported by two bearings 3 attached to both ends of the cylindrical surface 2, and the output shaft 4 A plurality of cam surfaces 6 forming a wedge-shaped space with the cylindrical surface 2 are provided on the outer circumference.

また、入力軸５には、外輪１と出力軸４間に組込まれる
保持器７を設け、その保持器７に形成したピン孔８に出
力軸４に設けたピン９を挿入してピン９とピン孔８との
間に回転方向すきまＡを形成し、この回転方向すきまＡ
の中立位置にピン９を保持するトルク設定弾性部材とし
てのトーションバー10で出力軸４と入力軸５とを連結し
てある。Further, the input shaft 5 is provided with a retainer 7 incorporated between the outer ring 1 and the output shaft 4, and a pin 9 provided on the output shaft 4 is inserted into a pin hole 8 formed in the retainer 7 to form a pin 9. A rotation direction clearance A is formed between the pin hole 8 and the rotation direction clearance A.
The output shaft 4 and the input shaft 5 are connected by a torsion bar 10 as a torque setting elastic member that holds the pin 9 in the neutral position.

さらに、保持器７には、カム面６と対向する位置にポケ
ット11を形成し、そのポケット11内に一対の転動体12、
13と、弾性部材14と組込み、その弾性部材14の弾力によ
り一対の転動体12、13をポケット11の周方向で対向する
側面に押し付けるようにしている。Further, a pocket 11 is formed on the cage 7 at a position facing the cam surface 6, and a pair of rolling elements 12,
13 and the elastic member 14 are assembled, and the elastic force of the elastic member 14 presses the pair of rolling elements 12 and 13 against the side surfaces of the pocket 11 that face each other in the circumferential direction.

また、別のタイプとして、第９図に示すように、保持器
７に形成した複数のポケット11に転動体12と13とを交互
に組込み、一方の転動体12をポケット11内に組込んだ弾
性部材14によってポケット11の左側面に押し付け、他方
の転動体13を弾性部材14によってポケット11の右側面に
押し付けるようにしたクラッチも既に提案している。Further, as another type, as shown in FIG. 9, rolling elements 12 and 13 are alternately incorporated into a plurality of pockets 11 formed in the cage 7, and one rolling element 12 is incorporated into the pocket 11. A clutch in which the elastic member 14 presses the left side surface of the pocket 11 and the other rolling element 13 presses the right side surface of the pocket 11 by the elastic member 14 has already been proposed.

上記の構成から成るクラッチにおいて、入力軸５に回転
力を付与し、その回転力がトーションバー10の設定トル
ク以下であると、トーションバー10の捩れが小さく、入
力軸５の回転がトーションバー10を介して出力軸４に伝
達される。In the clutch having the above structure, when a rotational force is applied to the input shaft 5 and the rotational force is equal to or less than the set torque of the torsion bar 10, the torsion of the torsion bar 10 is small and the rotation of the input shaft 5 causes the rotation of the torsion bar 10. Is transmitted to the output shaft 4 via.

入力軸５の回転力がトーションバー10の設定トルクを越
えると、入力軸５に設けた保持器７が出力軸４に対して
相対回転し、ポケット11内に組込まれた一対の転動体1
2、13のうち、保持器７の回転方向前側の転動体が円筒
面２とカム面６に係合する。例えば、保持器７を第４図
の左方向に回転すると、転動体12が第６図に示すよう
に、円筒面２とカム面６にクラッチ係合し、さらに保持
器７が回転すると、ピン孔８の側面がピン９に係合す
る。When the rotational force of the input shaft 5 exceeds the set torque of the torsion bar 10, the cage 7 provided on the input shaft 5 rotates relative to the output shaft 4, and the pair of rolling elements 1 incorporated in the pocket 11
Of 2 and 13, the rolling element on the front side in the rotation direction of the cage 7 engages with the cylindrical surface 2 and the cam surface 6. For example, when the cage 7 is rotated to the left in FIG. 4, the rolling elements 12 are engaged with the cylindrical surface 2 and the cam surface 6 as shown in FIG. 6, and when the cage 7 is further rotated, the pin The side surface of the hole 8 engages with the pin 9.

このため、外輪１に回転力を付与しておくと、外輪１お
よび入力軸５の２つの回転を出力軸４に伝達することが
できる。Therefore, if a rotational force is applied to the outer ring 1, two rotations of the outer ring 1 and the input shaft 5 can be transmitted to the output shaft 4.

上記の構成から成るクラッチをラックアンドピニオン型
電動パワーステアリング装置に組込む場合は、入力軸５
をハンドル軸に接続し、出力軸４をピニオン軸に接続す
る。そしてトーションバー10の捩れを検出するセンサー
を設け、このセンサーおよび制御装置によって制御され
るモータの回転を外輪１に伝えるようにする。When the clutch having the above structure is incorporated in the rack and pinion type electric power steering device, the input shaft 5
Is connected to the handle shaft, and the output shaft 4 is connected to the pinion shaft. A sensor for detecting the twist of the torsion bar 10 is provided, and the rotation of the motor controlled by this sensor and the control device is transmitted to the outer ring 1.

〔考案が解決しようとする課題〕 ところで、第３図乃至第５図に示すクラッチを電動パワ
ーステアリング装置に組込んだ使用において、ハンドル
操作を行なって一対の転動体12、13の一方を第６図に示
すように円筒面２とカム面６にクラッチ係合させたの
ち、ハンドルを戻すと、第７図の矢印方向に回転する保
持器７のポケット側面で転動体12が押されて同図の破線
で示すように噛み合いが解除されるが、その解除後、出
力軸４はトーションバー10の弾性やタイヤからの回転に
より保持器７の回転方向と同方向に保持器７より速い速
度で回転されるため、出力軸４がハンドルスピードより
勝り、第８図に示すように、転動体12を外輪１の円筒面
２とカム面６とで係合する。この係合はきわめて衝撃的
であると共に、ハンドルを戻す間、係合および係合解除
の動作が連続して行なわれるため連続音が発生するとい
う問題がある。[Problems to be Solved by the Invention] By the way, when the clutch shown in FIGS. 3 to 5 is incorporated in the electric power steering device, the steering wheel is operated to move one of the pair of rolling elements 12 and 13 to the sixth position. After engaging the cylindrical surface 2 and the cam surface 6 with the clutch as shown in the figure, when the handle is returned, the rolling element 12 is pushed by the pocket side surface of the cage 7 which rotates in the direction of the arrow in FIG. The meshing is released as shown by the broken line, but after the release, the output shaft 4 rotates at a speed higher than that of the cage 7 in the same direction as the cage 7 due to the elasticity of the torsion bar 10 and the rotation from the tire. Therefore, the output shaft 4 exceeds the steering wheel speed, and the rolling element 12 is engaged with the cylindrical surface 2 of the outer ring 1 and the cam surface 6 as shown in FIG. This engagement is extremely shocking, and there is a problem in that a continuous sound is generated because the engaging and disengaging operations are continuously performed while the handle is returned.

また、第９図に示すクラッチにおいても、第10図乃至第
12図に示すように、上記と同様の問題が生じる。Also, in the clutch shown in FIG. 9, the clutch shown in FIGS.
As shown in Fig. 12, the same problem as described above occurs.

上記の異音は、外輪１をハンドル戻し方向と逆方向に作
用するモータのイナーシャによって変化するが、音の大
小、高低に拘わらず、基本的には全く音がしないのが好
ましい。The abnormal noise changes depending on the inertia of the motor that acts on the outer ring 1 in the direction opposite to the direction in which the handle is returned. However, it is basically preferable that no noise is generated regardless of the volume of the noise or the height of the noise.

そこで、この考案は上記の問題点を解決し、電動パワー
ステアリング装置に対する組込みにおいて、ハンドル戻
し時に異音が発生するのを防止することができるクラッ
チを提供することを技術的課題としている。Then, this invention makes it a technical subject to solve the above-mentioned problem and to provide a clutch capable of preventing an abnormal noise from being generated when the steering wheel is returned when it is installed in an electric power steering device.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

上記の課題を解決するために、この考案においては、外
輪と出力軸の間および外輪と入力軸の間における少なく
とも一方に摩擦抵抗部材を組込んだ構成を採用したので
ある。In order to solve the above problems, the present invention employs a configuration in which a friction resistance member is incorporated in at least one of the outer ring and the output shaft and between the outer ring and the input shaft.

〔作用〕[Action]

上記のように構成すれば、クラッチを電動パワーステア
リング装置に組込んだ使用において、ハンドルの操作
後、そのハンドルを戻す動作を行なうと、外輪と出力軸
との間に摩擦抵抗部材を組込んだクラッチにおいては、
その摩擦抵抗部材の回転抵抗によって出力軸は急速に戻
されず、転動体を係合することがない。一方、外輪と入
力軸との間に摩擦抵抗部材を組込んだクラッチにおいて
は、保持器の回転方向と同方向に外輪がつれ回るため、
出力軸が転動体を係合しても、その係合による音の発生
はない。According to the above structure, when the clutch is incorporated in the electric power steering device, when the handle is returned after the handle is operated, the friction resistance member is incorporated between the outer ring and the output shaft. In the clutch,
The output shaft is not rapidly returned due to the rotation resistance of the friction resistance member, and the rolling elements are not engaged. On the other hand, in the clutch incorporating the friction resistance member between the outer ring and the input shaft, the outer ring sways in the same direction as the rotation direction of the cage,
Even if the output shaft engages the rolling element, no sound is generated by the engagement.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この考案の実施例を第１図および第２図に基づい
て説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.

なお、クラッチの全体構成は第３図および第４図のもの
と同様であるため、図示省略してある。The overall structure of the clutch is similar to that shown in FIGS. 3 and 4, and is therefore omitted from the drawing.

第１図はこの考案に係るクラッチの第１の実施例を示
す。FIG. 1 shows a first embodiment of the clutch according to the present invention.

この実施例においては、外輪１の内径面と出力軸４との
間に摩擦抵抗部材としてのＯリング15を組込み、そのＯ
リング15を外輪１および出力軸４に圧接させてある。In this embodiment, an O-ring 15 as a friction resistance member is installed between the inner diameter surface of the outer ring 1 and the output shaft 4,
The ring 15 is pressed against the outer ring 1 and the output shaft 4.

上記のようにＯリング15を組込むと、一対の転動体12、
13の一方が第６図に示すように、円筒面２とカム面６に
係合する状態において、保持器７を第７図の矢印方向に
回転して第７図の破線で示すように転動体12の噛み合い
を解除すると、出力軸４はトーションバー10のばね力や
タイヤ側からの回転によって保持器７と同方向に保持器
７より速い速度で回転しようとするが、外輪１との間に
組込んだＯリング15が出力軸４の回転抵抗となるため、
出力軸４は瞬時に回転しない。このため、保持器７の回
転によって係合が解除された転動体12が出力軸４のカム
面６によって係合されず、音が発生するのを防止するこ
とができる。When the O-ring 15 is assembled as described above, the pair of rolling elements 12,
As shown in FIG. 6, one of the rollers 13 engages with the cylindrical surface 2 and the cam surface 6, and the cage 7 is rotated in the direction of the arrow in FIG. 7 to rotate as shown by the broken line in FIG. When the meshing of the moving body 12 is released, the output shaft 4 tries to rotate in the same direction as the retainer 7 at a higher speed than the retainer 7 due to the spring force of the torsion bar 10 and the rotation from the tire side. Since the O-ring 15 installed in the becomes the rotation resistance of the output shaft 4,
The output shaft 4 does not rotate instantly. Therefore, it is possible to prevent the rolling element 12 disengaged by the rotation of the retainer 7 from being engaged by the cam surface 6 of the output shaft 4 and generating sound.

第２図は、この考案に係るクラッチの第２の実施例を示
す。この実施例の場合は、外輪１と入力軸５との間にＯ
リング15′を組込んである。そのＯリング15′の組込み
によって、第６図の状態からハンドルの戻し操作によっ
て第７図に示すように保持器７を矢印方向に回転する
と、外輪１がＯリング15′を介して保持器７の回転方向
と同方向につれ回るため、トーションバー10のばね力等
によって回転される出力軸４と外輪１の相対的な速度差
が小さくなり、異音の発生を防止することができる。FIG. 2 shows a second embodiment of the clutch according to the present invention. In the case of this embodiment, O is provided between the outer ring 1 and the input shaft 5.
It incorporates a ring 15 '. When the cage 7 is rotated in the direction of the arrow as shown in FIG. 7 from the state shown in FIG. 6 by the operation of returning the handle by incorporating the O-ring 15 ', the outer ring 1 is retained by the cage 7'through the O-ring 15'. Since it rotates in the same direction as the rotation direction of No. 3, the relative speed difference between the output shaft 4 and the outer ring 1 rotated by the spring force of the torsion bar 10 becomes small, and the generation of abnormal noise can be prevented.

〔考案の効果〕[Effect of device]

以上のように、この考案においては、外輪と出力軸の間
および外輪と入力軸の間の少なくとも一方にＯリングを
組込んで出力軸に回転抵抗を与え、あるいは入力軸と共
に外輪をつれ回るようにしたので、ハンドルの戻し操作
によるクラッチの係合解除後に異音が発生するのを防止
することができる。As described above, according to the present invention, the O-ring is incorporated into at least one of the outer ring and the output shaft and between the outer ring and the input shaft to impart rotational resistance to the output shaft, or to rotate the outer ring together with the input shaft. Therefore, it is possible to prevent abnormal noise from being generated after the clutch is disengaged by the returning operation of the handle.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図は、この考案に係るクラッチの第１の実施例を示
す断面図、第２図は同上クラッチの第２の実施例を示す
断面図、第３図は従来のクラッチを示す縦断正面図、第
４図は第３図のIV−IV線に沿った断面図、第５図は第３
図のＶ−Ｖ線に沿った断面図、第６図乃至第８図は同上
の作動状態を段階的に示す断面図、第９図は他の従来例
を示す断面図、第10図乃至第12図は同上の作動状態を段
階的に示す断面図である。 １……外輪、２……円筒面、４……出力軸、５……入力
軸、６……カム面、７……保持器、８……ピン孔、９…
…ピン、10……トーションバー（トルク設定弾性部
材）、11……ポケット、12、13……転動体、14……弾性
部材、15、15′……摩擦抵抗部材。FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a clutch according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment of the same clutch, and FIG. 3 is a longitudinal sectional front view showing a conventional clutch. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3, and FIG.
Sectional views taken along line V-V in the figure, FIGS. 6 to 8 are sectional views showing the operating state of the same stepwise, FIG. 9 is a sectional view showing another conventional example, and FIGS. FIG. 12 is a sectional view showing the operating state of the same step by step. 1 ... Outer ring, 2 ... Cylindrical surface, 4 ... Output shaft, 5 ... Input shaft, 6 ... Cam surface, 7 ... Retainer, 8 ... Pin hole, 9 ...
… Pins, 10… torsion bars (torque setting elastic members), 11… pockets, 12, 13… rolling elements, 14… elastic members, 15, 15 ′… friction resistance members.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項１】外輪の内径面を円筒面とし、その外輪の内
側に挿入した出力軸の外径面に上記円筒面との間で楔形
空間を形成するカム面を形成し、この出力軸とこれに同
軸に配置した入力軸とを回転方向すきまをもって係合
し、その回転方向すきまの中立位置に保持するトルク設
定弾性部材で出力軸と入力軸とを連結し、上記入力軸に
連結され外輪と出力軸間に組込まれた保持器には、上記
カム面と対向する位置にポケットを形成し、このポケッ
ト内に一対の転動体と、その転動体を相反する方向に押
圧してポケットの周方向で対向する側面に互に押し付け
る弾性部材とを組込んだクラッチにおいて、前記外輪と
出力軸の間および外輪と入力軸の間における少なくとも
一方に摩擦抵抗部材を組込んだことを特徴とするクラッ
チ。1. An inner diameter surface of an outer ring is a cylindrical surface, and a cam surface is formed on the outer diameter surface of an output shaft inserted inside the outer ring to form a wedge-shaped space with the cylindrical surface. The output shaft and the input shaft are connected by a torque setting elastic member that engages with the input shaft coaxially arranged with a clearance in the rotational direction, and maintains the neutral position of the clearance in the rotational direction. In the cage installed between the output shaft and the output shaft, a pocket is formed at a position facing the cam surface, and a pair of rolling elements and the rolling elements are pressed in opposite directions in the pocket to surround the pocket. In a clutch in which elastic members that are pressed against each other in opposite directions are incorporated, a friction resistance member is incorporated in at least one of the outer ring and the output shaft and between the outer ring and the input shaft. .