(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪とそれに嵌合する内方部材の対向面の一方に円筒面を、他方にその円筒面との間で楔空間を形成する複数のカム面を形成し、上記外輪と内方部材の対向面間に設けた保持器のポケットに、外輪と内方部材の相対回転によって上記円筒面とカム面の間に係合するローラを組み込み、前記保持器と外輪または内方部材との間に、ローラを係合させず中立位置に保持するためのスイッチばねを組み込み、上記保持器の端部にアーマチュアを保持器と回転不能かつ軸方向に移動可能に取り付け、前記外輪と内方部材の間に、内方部材または外輪に固定された摩擦部材と上記アーマチュアを吸着させるための電磁石を組み込んだ回転伝達装置において、前記保持器に対してスイッチばねの係止する位置を、保持器にアーマチュアを係合する端部と同端側に設定し、前記アーマチュアが、前記摩擦部材の摩擦面と摩擦部材に固定された非磁性体のフランジ面との間に、軸方向に隙間をもって挟み込まれ、前記摩擦部材の摩擦面とアーマチュアの対向面間に、アーマチュアをフランジ面に向けて付勢する波ばねを設け、このアーマチュアの保持器と対向する面に、保持器側に延びる一対の突部が設けられ、その突部が保持器の前記スイッチばねが係止されている切り欠き部に嵌め合わされ、上記アーマチュアが保持器に対して回転不能で軸方向の移動が可能になっていることを特徴とする回転伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両の駆動経路上において、駆動力の伝達と遮断の切り換えに用いられる回転伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前後輪を直結した４輪駆動車（以下４ＷＤ車という）が舗装路のタイトコーナを旋回すると、いわゆるタイトコーナブレーキング現象が発生し、運転者の意図するような旋回ができないという問題が生じる。
【０００３】
また、４ＷＤ車の前後軸間にセンターデフや粘性流体を用いた形式もあるが、これらの４ＷＤ車は前輪と後輪を何かしら拘束し、動力循環を生じるため、前後輪の回転数差が生じにくく、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）を装着しても前後輪の回転数差が検出しにくいため、制御性が悪いという問題があった。
【０００４】
これらの問題を解決するため、本出願人は、ローラを係合子として利用した回転伝達装置を、例えば、特願平８−１４１７４９号等によって提案している。
【０００５】
この回転伝達装置１は、図８に示すように、外輪２とそれに嵌合する入力軸３（カム軸）の間に、外輪２の内周面に設けた円筒面４と、この円筒面４とで楔空間を形成するよう入力軸３の外周面に設けたカム面５と、上記円筒面４とカム面５の対向面間に設けた保持器６と、この保持器６のポケット７で保持され、外輪２と入力軸３の相対回転によって上記円筒面４とカム面５の間に係合するローラ８とで形成した２ウエイクラッチ９を設け、前記保持器６の一方端部で入力軸３と保持器６の間に、図９の如く、ローラ８を係合させず中立位置に保持するためのスイッチばね１０が組み込まれている。ローラ８が中立位置のとき、ローラ８と外輪２の間に隙間ａが存在する。
【０００６】
このスイッチばね１０は、図１０に示すように、入力軸３と保持器６に設けられた切り欠き部１１、１２の位相を合わすように、その両端が係止されている。なお、入力軸３の端部にスブラインを介して入力用リング１３が取り付けられている。
【０００７】
一方、保持器６の他方端部には、アマチュア１４がセレーション等でスライド可能に嵌合されており、電磁石１５を用いてアマチュア１４を外輪２側に圧接するための電磁クラッチ１６が形成されている。
【０００８】
この回転伝達装置は、図１３のように、ＦＲベースの４ＷＤ車のフロントデフ１７とトランスミッシヨン及びトランスファー１８をつなぐフロントプロペラシャフト１９の間、または、図１４のＦＦベースの４ＷＤ車において、粘性流体式やギヤ式のセンターデフ２０とリヤデフ２１をつなぐリヤプロペラシャフト２２の途中に組み込む。何れにおいても、４ＷＤ車はＡＢＳ付とし、入力軸３の入力用リング１３を入力側に直結し、外輪２を出力側に直結する。
【０００９】
上記回転伝達装置１においては、電磁石１５の電流を制御することで、自由に２ウエイクラッチ９の係合と遮断の切り換えを可能にすることができ、上記問題を解決することができるものであった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記提案の回転伝達装置においては、保持器６が入力軸３の外径面で支持案内されており、保持器６にはリング状のばねをスイッチばね１０としてアーマチュア１４係止端の反対側の切り欠き部１２に、入力軸３に設けられた切り欠き部１１と合致するよう係止されている。
【００１１】
ローラ８が中立位置であれば、図１１（Ａ）、（Ｂ）の矢印のように、スイッチばね１０のばね力Ｆは保持器６に対称に作用し、入力軸３との切り欠き部１１と合致して中立を保持しており、問題はない。
【００１２】
これに対し、電磁クラッチ１６の作用により、アーマチュア１４に摩擦力が作用して保持器６が中立位置から外れ、僅かでも回動した状態では、図１２（Ａ）、（Ｂ）のように、保持器６に対するスイッチばね１０のばね力Ｆｓは、保持器６の外周点に一方向に働く力として作用し、該保持器６の他端側にはアーマチュア１４の力Ｆｃが作用し、その結果、保持器６には、中心軸線まわりのモーメントＭ１  （意図するトルク）のほかに、中心軸に対し垂直軸まわりに意図しないモーメントＭが働いてしまう。これでは保持器に対して軸回りに回転させるトルクとは別に、保持器に偏心や傾ける力が働いてしまい、その力は入力軸３との案内面で支持されるため、入力軸３と保持器６はその案内部の引きずり抵抗により、中心軸回りにも回り難くなってしまう。
【００１３】
その結果、ローラ８が係合位置にスムーズに移動しなかったり、中立位置に復帰しなかったりする欠点があった。
【００１４】
そこで、この発明の課題は、保持器の回転をスムーズかつ正確な動きとし、しかも、磁力の漏洩のない回転伝達装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明は、外輪とそれに嵌合する内方部材の対向面の一方に円筒面を、他方にその円筒面との間で楔空間を形成する複数のカム面を形成し、上記外輪と内方部材の対向面間に設けた保持器のポケットに、外輪と内方部材の相対回転によって上記円筒面とカム面の間に係合するローラを組み込み、前記保持器と外輪または内方部材との間に、ローラを係合させず中立位置に保持するためのスイッチばねを組み込み、上記保持器の端部にアーマチュアを保持器と回転不能かつ軸方向に移動可能に取り付け、前記外輪と内方部材の間に、内方部材または外輪に固定された摩擦部材と上記アーマチュアを吸着させるための電磁石を組み込んだ回転伝達装置において、前記保持器に対してスイッチばねの係止する位置を、保持器にアーマチュアを係合する端部と同端側に設定し、前記アーマチュアが、前記摩擦部材の摩擦面と摩擦部材に固定された非磁性体のフランジ面との間に、軸方向に隙間をもって挟み込まれ、前記摩擦部材の摩擦面とアーマチュアの対向面間に、アーマチュアをフランジ面に向けて付勢する波ばねを設け、このアーマチュアの保持器と対向する面に、保持器側に延びる一対の突部が設けられ、その突部が保持器の前記スイッチばねが係止されている切り欠き部に嵌め合わされ、上記アーマチュアが保持器に対して回転不能で軸方向の移動が可能になっている構成を採用したものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図示例とともに説明する。
図１乃至図４に示す第１の実施の形態において、回転伝達装置３１は、従動部材となる外輪３２の内部に軸受を介して入力軸３３が回転自在に収納され、この外輪３２と入力軸３３の間に、２ウエイクラッチＡと、該２ウエイクラッチＡを係脱する電磁クラッチＢとが設けられ、入力軸３３の一方端部にスプラインを介して入力用リング３４が取り付けられている。
【００２０】
上記２ウエイクラッチＡは、外輪３２の内径面に円筒面３５が形成され、これに対応するよう入力軸３３に設けた大径部３６の外径面に所定の間隔をおいて複数の平坦なカム面３７が形成され、各カム面３７は、外輪３２の円筒面３５との間で円周方向の両側が狭幅になる楔状空間を形成している。
【００２１】
前記入力軸３３の大径部３６の外径面と外輪３２の円筒面３５の間に保持器３８が外嵌挿入され、保持器３８の両端はそれぞれプレート３９、４０を介して入力軸３３に回転自在に支持されている。
【００２２】
この保持器３８には、図２のように、周方向にカム面３７と同じ数のポケット４１が形成され、その各ポケット４１に係合子としてのローラ４２が組み込まれている。ローラ４２は、入力軸３３の各カム面３７に対してそれぞれ１個ずつ組み込まれており、保持器３８によって周方向に所定量移動すると、カム面３７と円筒面３５の間に係合し、外輪３２と入力軸３３を一体化する。
【００２３】
図３で示すように、保持器３８と入力軸３３の両者には、周方向の一部に切り欠き部４３、４４が設けられ、そこに弾性部材であるスイッチばね４５を撓ませて両端をセットする。両者の切り欠き部４３、４４は、後述するアーマチュアに隣接する側面に設けられている。
【００２４】
保持器３８と入力軸３３は、互いの切り欠き部４３、４４が合致しているときは、入力軸３３のカム面３７と保持器３８のポケット４１及びローラ４２の位置関係は、図９で示したと同様の如く設定されており、ローラ４２と外輪３２の間に隙間が存在する。従って、スイッチばね４５がセットされていると、入力軸３３と外輪３２は係合されず、空転が可能な状態となる。
【００２５】
図１の示すように、入力軸３３と外輪３２の間に電磁クラッチＢが組み込まれている。この電磁クラッチＢは、外輪３２の端部から一部が外側に突出する固定部４７に電磁コイル４８を収納するフィールドコア４９が嵌合固定され、このフィールドコア４９に回転可能となるよう外嵌するロータ５０が、外輪３２内に嵌挿したロータガイド５１内に圧入固定されており、また、ロータガイド５１はピン５２によって外輪３２と回転止めがなされている。
【００２６】
従って、フィールドコア４９は固定部材であり、また、外輪３２、ロータガイド５１、ロータ５０はいかなるときも相対回転しないと共に、ロータ５０が外輪３２に固定された摩擦部材となる。
【００２７】
前記ロータ５０と、このロータ５０に固定されたロータガイド５１のフランジ５１ａとの対向面間には、電磁コイル４８の磁力によって移動吸着されるアーマチュア５３が、軸方向に隙間をもって挟み込まれており、アーマチュア５３とロータ５０の間に設けた波ばね５４が、ロータガイド５１のフランジ５１ａの面に向けてアーマチュア５３を軽く付勢している。
【００２８】
ここで、ロータガイド５１は、アルミや銅等の非磁性材料からなっており、ロータ５０の外周はもちろんのこと、アーマチュア５３が外輪３２へ接触して磁力が外輪３２へ漏洩しないように設定している。何故ならば、外輪３２へ磁力が逃げると、意図するアーマチュア５３の吸着力が得られないばかりか、吸着できないこともあるからである。
【００２９】
このように、非磁性体とロータ５０の摩擦面との間にアーマチュア５３を遊嵌することによって、これら２つの部品によってアーマチュア５３の移動量を管理調節することができ、また、外輪３２への磁力の漏洩を防止することができる。
【００３０】
前記アーマチュア５３には、図１に示すように、保持器３８側に延びる一対の突部５５が設けられ、その突部５５が上記スイッチばね４５が設置されている保持器３８の切り欠き部４４と同一の切り欠きに嵌め合わされ、保持器３８に対して回転不能で軸方向の移動は可能となっている。
【００３１】
すなわち、ロータ５０は外輪３２とつながっており、アーマチュア５３は、保持器３８、スイッチばね４５を介して入力軸３３とつながつているため、外輪３２と入力軸３３の相対回転が可能である。
【００３２】
第１の実施の形態の回転伝達装置３１は上記のような構成であり、電磁コイル４８への電流が流れていないとき、２ウエイクラッチＡは、スイッチばね４５の作用により、上述のようにローラ４２はカム面３７に係合しない中立位置へ保持され、２ウエイクラッチＡは外輪３２と入力軸３３の係合を解き、２駆走行の状態となる。
【００３３】
一方、電磁コイル４８に電流が流れると、電磁コイル４８の磁力により、アーマチュア５３とロータ５０が圧接され、この状態で入力軸３３と外輪３２が相対空転しようとすると、アーマチュア５３とロータ５０間に発生した摩擦力によって、保持器３８と外輪３２を一体化させるため、ローラ４２はカム面３７の中立位置から楔空間の係合位置へ移動し、２ウエイクラッチＡは外輪３２と入力軸３３（カム）を係合し、４駆走行の状態となる。
【００３４】
したがって、電磁コイル４８をＯＮすると、外輪３２と入力軸３３をロックできるのである。このとき、ローラ４２が係合位置に移動するが、図４に示すように、スイッチばね４５が保持器３８に作用する一方向の力Ｆｓは、アーマチュア５３から作用するモーメントＦｃに対して軸方向に隣接しており、保持器３８には中心軸に垂直な軸まわりのモーメントは働かない。このため、保持器３８は入力軸３３に対してスムーズに回ることができ、特に軸受等を用いる必要がない。また、上記のように、スイッチばね４５を係止する切り欠きとアーマチュア５３の突部５５が係合する切り欠きを共通で用いることにより、加工工数を減らし、コストダウンを図ることができる。
【００３５】
図５乃至図７は、回転伝達装置３１の第２の実施の形態を示している。この第２の実施の形態では、外輪３２の内径面にカム面３７が設けられ、入力軸３３の大径部３６の外径面が円筒面３５になっている。
【００３６】
この第２の実施の形態においても、スイッチばね４５は保持器３８のアーマチュア５３側の端部に設けられており、外輪３２と保持器３８の切り欠き部４３、４４を合致させるように作用する。なお、弾性部材として上記切り欠き部４３、４４にリング状のスイッチばね４５を用いているが、切り欠き部４３、４４にコイルばねや板ばね等の弾性部材を組み込み、両実施の形態と同様に、両切り欠き部４３、４４の位相を支持するようにしてもよい。
【００３７】
また、両実施の形態で示した回転伝達装置３１は、従来例で示した用途は言うまでもなく、他の、駆動力の伝達と遮断を切り換える用途に広く適用することができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、この発明によると、保持器に対してスイッチばねの係止する位置を、保持器にアーマチュアを係合する端部と同端側に設定し、かつ、摩擦部材の摩擦面とアーマチュアの対向面間に、アーマチュアを摩擦部材に固定された非磁性体のフランジ面に向けて付勢する波ばねを設け、アーマチュアの保持器と対向する面に、保持器側に延びる一対の突部を設け、その突部が保持器の前記スイッチばねが係止されている切り欠き部に嵌め合わせ、上記アーマチュアを保持器に対して回転不能で軸方向の移動を可能とすることにより、スイッチばねの作用する力は、保持器に対して中心軸まわりのモーメントとしてのみ作用し、意図しない引きずり力は発生しない。従って、保持器は特に軸受で支持しなくても、カムに対してスムーズに回ることができる。しかも、共通した同一の係止部を利用することによって、保持器の加工工数、組み立て工数を減らすことができ、コストダウンを図ることができる。
【００３９】
また、ロータに固定された非磁性体のロータガイドとロータ摩擦フランジ面との間に、アーマチュアを遊嵌することによって、ロータ及びアーマチュアから外部への磁力の漏洩防止ができ、アーマチュアの吸着力を強くすることができる。
【００４０】
さらに、アーマチュアの移動量（隙間）をサブアッシーの段階で管理調節することができ、組み立て上好都合である。
【図面の簡単な説明】
【図１】回転伝達装置の第１の実施の形態を示す縦断面図
【図２】図１の矢印ＩＩ−ＩＩ  に沿う断面図
【図３】図１の矢印ＩＩＩ−ＩＩＩ  に沿う断面図
【図４】（Ａ）は保持器へのスイッチばねによるモーメントの作用を示す断面図、（Ｂ）は同斜視図
【図５】回転伝達装置の第２の実施の形態を示す縦断面図
【図６】図５の矢印ＶＩ−ＶＩ  に沿う断面図
【図７】図５の矢印ＶＩＩ−ＶＩＩ  に沿う断面図
【図８】従来の回転伝達装置を示す縦断面図
【図９】図８の矢印ＩＸ−ＩＸ  に沿う拡大断面図
【図１０】図８の矢印Ｘ−Ｘ  に沿う断面図
【図１１】（Ａ）は従来の回転伝達装置における保持器へのスイッチばねによる２駆走行時のモーメントの作用を示す断面図、（Ｂ）は同斜視図
【図１２】（Ａ）は従来の回転伝達装置における保持器へのスイッチばねによる４駆走行時のモーメントの作用を示す断面図、（Ｂ）は同斜視図
【図１３】回転伝達装置の装着例を示す平面図
【図１４】回転伝達装置の装着例を示す他の平面図
【符号の説明】
３１  回転伝達装置
３２  外輪
３３  入力軸
３５  円筒面
３７  カム面
３８  保持器
４２  ローラ
４３、４４  切り欠き部
４５  スイッチばね
４８  電磁コイル
５０  ロータ
５１  ロータガイド
５３  アーマチュア
５５  突部
Ａ  ２ウエイクラッチ
Ｂ  電磁クラッチ
【図１】
0003597383.tif 000002
【図２】
0003597383.tif 000003
【図３】
0003597383.tif 000004
【図４】
0003597383.tif 000005
【図５】
0003597383.tif 000006
【図６】
0003597383.tif 000007
【図７】
0003597383.tif 000008
【図８】
0003597383.tif 000009
【図９】
0003597383.tif 000010
【図１０】
0003597383.tif 000011
【図１１】
0003597383.tif 000012
【図１２】
0003597383.tif 000013
【図１３】
0003597383.tif 000014
【図１４】
0003597383.tif 000015