[发明专利]转矩限制器、可变传动比装置和公差环

说明书

技术领域

本发明涉及一种转矩限制器、可变传动比装置和公差环。

背景技术

传统上，已知这样一种可变传动比装置：所述可变传动比装置使用差速机构并将基于马达驱动的旋转增加至输入轴的基于转向操作的旋转并将增加了的旋转传递至输出轴。专利文献1公开了一种壳体固定式可变传动比装置，其中用于容置差速机构和马达的壳体固定至机动车辆的车身。在此文献中公开的可变传动比装置包括锁定装置。锁定装置在停止向马达供应动力时抑制马达轴的空转，并且限制马达轴的旋转以使转矩能够在输入轴和输出轴之间传递。

如图9所示，在专利文献1中描述的锁定装置81包括集成有马达轴的锁定保持架83和锁定臂84。锁定臂84设置在固定至车身的壳体（未示出）上。在锁定保持架83的外周表面83a上形成有接合槽85。每个接合槽85在沿周向方向的两个端部上具有端壁部86。当锁定臂84插入到接合槽85中并且锁定臂84的接合部87与两个端壁部86中的一个端壁部接合时，马达轴82的旋转被锁定。当锁定保持架83在端壁部86的侧表面86a与接合部87的侧表面87a接合的状态下旋转时，接合部87被侧表面86a径向向内地拉动。因此，在锁定状态下，即使在转矩输入到锁定保持架83中时，锁定臂84也不会从接合槽85中出来。锁定装置81包括位于马达轴82和锁定保持架83之间的公差环91。为了描述方便起见，在图9中以放大方式示出了公差环91。

公差环91包括环主体92，环主体92通过将带状金属板弯曲成大致C形而形成。在环主体92上形成能够沿径向方向弹性变形的类似弹簧部93。在专利文献1的情形下，类似弹簧部93包括从环主体92的中央附近径向向外突出的多个突出部94。突出部94的突出量是不变的。突出部94分别沿周向方向以均匀角度间隔设置。公差环91以相应的突出部94被径向压缩的状态压配合在马达轴82与锁定保持架83之间。因此，在公差环91上，摩擦阻力由相应的突出部94的弹力而引起。因此，公差环91的类似弹簧部93与锁定保持架83之间的摩擦阻力限制马达轴82和锁定保持架83相对于彼此旋转。当等于或大于预定值的转矩被输入时，公差环91的类似弹簧部93变成滑动表面并且允许马达轴82和锁定保持架83相对于彼此旋转。因此，公差环91用作转矩限制器。通过允许马达轴82和锁定保持架83通过公差环91相对于彼此旋转，当差速机构反常时，可以连续地执行转向操作。可以限制马达轴82和锁定保持架83相对于彼此的旋转的最大转矩被称作滑动转矩。

公差环91允许马达轴82和锁定保持架83的相对旋转，用于在差速机构反常时能够进行转向操作的故障安全措施。因此，从设备的安全性或可靠性等等的视角来看，马达轴82和锁定保持架83在正常状态下的相对旋转不是优选的。然而，在执行转向至转向端以及然后进一步执行转向越过转向端的情形下，当马达轴82在高速旋转期间被锁定时以及当锁定臂84的接合部87与接合槽85的端壁部86接合时，较大冲击施加至锁定保持架83。

详细地，当在锁定时端壁部86与接合部87碰撞时，端壁部86的侧表面86a径向向内地拉动锁定臂84。因此，接合部87还与接合槽85的底部表面碰撞。当冲击因此沿周向方向和径向方向二者施加至锁定保持架83时，锁定保持架83的轴中心可以与马达轴82的轴中心偏离。此时，尽管靠近锁定臂84的突出部94的压缩量增大，但是位于锁定臂84相反侧的突出部94的压缩量减小。

在此，当突出部94被压缩至接近弹性变形范围的极限时，弹力的随压缩量的增大而增大的增大量变小。特别地，待使用在可变传动比装置中的公差环91的尺寸较小，并且突出部94的突出量也小至1mm。因此，突出部94被容易地压缩至接近弹性变形范围的极限。因此，压缩量增大的突出部94的弹力的增大量变得相对小，而压缩量减小的突出部94的弹力的减小量变得相对大。因此，整个公差环91的摩擦阻力变小，并且滑动转矩在锁定时减小。因此，马达轴82和锁定保持架83可能相对于彼此旋转。

因此，为了确保在锁定时足够的滑动转矩，还可以考虑的是，突出部94的突出量增大并且公差环91的滑动转矩被事先设定为较大。然而，在该情形下，在马达轴82的轴中心和锁定保持架83的轴中心彼此匹配的状态下，滑动转矩变得过大。当冲击施加至第二旋转构件时，上述问题不仅出现在可变传动比装置中，还出现在包括轴形第一旋转构件、安装在第一旋转构件上的第二旋转构件以及设置在第一旋转构件和第二旋转构件之间的公差环的转矩限制器中。

现有技术文献：

专利文献

专利文献1：日本公开特许公报No.2008-38990

发明内容