(57)【要約】【課題】ローラの係合および係合解除を確実に制御することができるコストの安い回転伝達装置を提供することである。【解決手段】プロペラシャフト２の端部を回転自在に支持するハウジング１１の内部に、上記プロペラシャフト２の回転が伝達される外輪１２を組込んで回転自在に支持し、その外輪１２の内側に一対の内輪１３、１３を軸方向で対向するよう同軸上に配置して回転自在に支持し、各内輪１３と外輪１２の対向面間に２方向クラッチ２０を設ける。また、２方向クラッチ２０における保持器２３の外輪１２の外側端部から外方に位置する端部とハウジング１１の相互間に、保持器２３に摩擦による回転抵抗を負荷する摩擦抵抗付与手段３０を設け、外輪１２の回転時に、その外輪１２と摩擦抵抗が付与された保持器２３を相対回転させて、保持器２３に保持されたローラ２５を外輪１２の内周に形成されたカム面２２と内輪１３の外周に形成された円筒面２１に係合させて、外輪１２の回転を内輪１３に伝達する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸の端部を回転自在に支持するハウジングの内部に、前記入力軸の回転が伝達される外輪を、その入力軸に直交するよう配置して回転自在に支持し、その外輪の内側に一対の内輪を軸方向で対向するよう同軸上に配置して回転自在に支持し、各内輪と外輪の対向面間に、保持器を有し、その保持器と前記外輪の相対回転により保持器のポケット内に組込まれた係合子を外輪の内周と内輪の外周に係合させる２方向クラッチを設け、前記外輪の外側端部から外方に位置する保持器とハウジングの相互間に、保持器に摩擦による回転抵抗を負荷する摩擦抵抗付与手段を設けた回転伝達装置。
【請求項２】
前記２方向クラッチが、内輪の外周に円筒面を形成し、外輪の内周に前記円筒面との間で周方向の両端に至るに従って狭小の楔空間を形成するカム面を設け、そのカム面と円筒面間にローラを組込み、そのローラを外輪と内輪間に組込まれた保持器のポケット内に収容した２方向ローラクラッチから成る請求項１に記載の回転伝達装置。
【請求項３】
前記ポケット内に、ローラをカム面と円筒面に対して係合解除された中立位置に保持するばね部材を設けた請求項２に記載の回転伝達装置。
【請求項４】
前記摩擦抵抗付与手段が、前記外輪の外側端面から外方に位置する保持器の外端部に、フランジと、そのフランジから軸方向の外側に円筒形支持面を設け、その円筒形支持面に回転自在に嵌合されたスイッチプレートを前記ハウジングに対して回り止めし、そのスイッチプレートをフランジに弾性接触させる弾性部材を設けた構成からなる請求項１乃至３のいずれかの項に記載の回転伝達装置。
【請求項５】
前記対向一対の内輪間に、その一対の内輪を相対的に回転自在とする状態で対向端面間の間隔を一定に規制する間隔規制手段を設けた請求項１乃至４のいずれかの項に記載の回転伝達装置。
【請求項６】
前記間隔規制手段が、外周面の軸方向中央部にフランジが形成された丸軸状の間隔規制部材の両端部を一対の内輪の対向端部内に挿入して、一対の内輪の対向端面間に前記フランジを配置した構成から成る請求項５に記載の回転伝達装置。
【請求項７】
前記間隔規制部材の外径面と内輪の内径面それぞれに径方向で対向する環状溝を形成し、その径方向で対向する環状溝に跨って止め輪を取付けて、内輪と間隔規制部材とを軸方向に非分離とした請求項６に記載の回転伝達装置。
【請求項８】
前記フランジと内輪の軸方向の対向面間にスラストニードル軸受を組込んだ請求項６又は７に記載の回転伝達装置。
【請求項９】
前記間隔規制手段が、一対の内輪の対向端部のそれぞれ内部に円盤部材を嵌合して抜止めし、その円盤部材の対向端面の中央部に形成された円すい孔内にボールを組込んだ構成から成る請求項５に記載の回転伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プロペラシャフトの回転を左右一対の補助駆動輪のアクスルに伝達する回転伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンからトランスミッションに伝達される動力によってフロント側プロペラシャフトとリヤ側プロペラシャフトを回転し、そのフロント側プロペラシャフトの回転を左右一対の補助駆動輪としての前輪のアクスルに伝達する回転伝達装置として、特許文献１に記載されたものが従来から知られている。
【０００３】
上記特許文献１に記載された回転伝達装置においては、ハウジング内にプロペラシャフトの回転が伝達される外輪を回転自在に組込み、その外輪の内側に前輪のアクスルが接続される対向一対の内輪を設け、各内輪と外輪の対向面間に組込まれた保持器のポケット内にローラを組込み、上記ハウジングに支持された電磁コイルに対する通電により保持器の回転を制御し、上記保持器と外輪の相対回転によりローラを外輪の内周に形成されたカム面と内輪の外周に形成された円筒面に係合させて、外輪の回転をそれぞれの内輪に伝達するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６，６２２，８３７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記従来の回転伝達装置においては、電磁コイルに対する通電と通電の解除によって外輪と内輪間に組込まれた２方向ローラクラッチのローラの係合および係合解除を制御する構成であるため、電磁コイルに対する通電と通電の解除を制御する制御装置を必要とし、コスト的に不利である。
【０００６】
また、電磁コイルに対する通電状態を維持して２方向ローラクラッチのローラを係合状態に保持する必要があるため、消費電力も多くなって経済性にも不利であり、さらに、制御回路に断線等のトラブルが発生すると、２方向ローラクラッチを制御することができないという問題がある。
【０００７】
この発明の課題は、ローラの係合および係合解除を確実に制御することができるコストの安い回転伝達装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、この発明においては、入力軸の端部を回転自在に支持するハウジングの内部に、前記入力軸の回転が伝達される外輪を、その入力軸に直交するよう配置して回転自在に支持し、その外輪の内側に一対の内輪を軸方向で対向するよう同軸上に配置して回転自在に支持し、各内輪と外輪の対向面間に、保持器を有し、その保持器と前記外輪の相対回転により保持器のポケット内に組込まれた係合子を外輪の内周と内輪の外周に係合させる２方向クラッチを設け、前記外輪の外側端部から外方に位置する保持器とハウジングの相互間に、保持器に摩擦による回転抵抗を負荷する摩擦抵抗付与手段を設けた構成を採用したのである。
【０００９】
上記の構成からなる回転伝達装置において、入力軸から外輪に回転が伝達されて外輪が回転すると、２方向クラッチの保持器には摩擦抵抗が付与されているため、外輪と保持器が相対回転することになり、係合子が外輪の内周と内輪の外周に係合し、外輪の回転が内輪に伝達されて、内輪が外輪と同方向に回転する。
【００１０】
外輪から内輪への回転伝達状態において、内輪の回転速度が外輪の回転速度より速くなると、内輪との接触により係合子が係合解除し、外輪から内輪への回転伝達が遮断される。
【００１１】
ここで、２方向クラッチは、係合子がローラから成るものであってもよく、スプラグから成るものであってもよい。係合子がローラから成る２方向クラッチにおいては、内輪の外周に円筒面を形成し、外輪の内周に前記円筒面との間で周方向の両端に至るに従って狭小の楔空間を形成するカム面を設け、そのカム面と円筒面間にローラを組込み、そのローラを外輪と内輪間に組込まれた保持器のポケット内に収容する。この場合、ポケット内にローラをカム面と円筒面に対して係合解除された中立位置に保持するばね部材を設けておくことにより、２方向クラッチを精度よく作動させることができる。
【００１２】
また、係合子がスプラグから成る２方向クラッチにおいては、内輪の外周および外輪の内周に円筒面を形成し、その両円筒面間に保持器を組込み、その保持器に形成されたポケット内にスプラグと、そのスプラグを中立状態に保持するばね部材を組込むようにする。
【００１３】
この発明に係る回転伝達装置において、摩擦抵抗付与手段として、外輪の外側端面から外方に位置する保持器の外端部に、フランジと、そのフランジから軸方向の外側に円筒形支持面を設け、その円筒形支持面に回転自在に嵌合されたスイッチプレートを前記ハウジングに対して回り止めし、そのスイッチプレートをフランジに弾性接触させる弾性部材を設けた構成からなるものを採用することにより、部品点数が少なく、ハウジング内に部品組込みのための大きなスペースを確保する必要がなくなり、小型の回転伝達装置を得ることができる。
【００１４】
ここで、対向一対の内輪間に、その一対の内輪を相対的に回転自在とする状態で対向端面間の間隔を一定に規制する間隔規制手段を設けておくと、内輪が軸方向に移動するのを防止することができ、内輪に接続されるアクスルの回転を車輪に伝達する等速ジョイントに無理な軸方向力が負荷されるのを防止することができる。
【００１５】
間隔規制手段は、外周面の軸方向中央部にフランジが形成された丸軸状の間隔規制部材の両端部を一対の内輪の対向端部内に挿入して、一対の内輪の対向端面間に前記フランジを配置した構成から成るものであってもよく、あるいは、一対の内輪の対向端部のそれぞれ内部に円盤部材を嵌合して抜止めし、その円盤部材の対向端面の中央部に形成された円すい孔内にボールを組込んだ構成から成るものであってもよい。
【００１６】
丸軸状の間隔規制部材を採用する場合において、その間隔規制部材の外径面と内輪の内径面それぞれに径方向で対向する環状溝を形成し、その径方向で対向する環状溝に跨って止め輪を取付けて、内輪と間隔規制部材とを軸方向に非分離とすることにより、ハウジング内に対して、外輪、内輪および２方向クラッチからなる組立品を組み込む際に、その組立品が分解するのを防止することができ、組み込みの容易化を図ることができる。
【００１７】
また、丸軸状の間隔規制部材を採用する場合において、フランジと各内輪の軸方向の対向面間にスラストニードル軸受を組込むことにより、車両の旋回時に一対の内輪をスムーズに相対回転させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
上記のように、この発明においては、外輪の外側端部から外方に位置する保持器とハウジングの相互間に、保持器に摩擦による回転抵抗を負荷する摩擦抵抗付与手段を設けたことにより、ローラの係合および係合解除を確実に制御することができる。
【００１９】
また、ローラの係合および係合解除を制御する制御機構が、摩擦力を利用した機械式のものであるため、電気的な制御回路を必要とせず、トラブルの発生が少ないコストの安い回転伝達装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明に係る回転伝達装置の使用例を示す概略図
【図２】図１に示す回転伝達装置の詳細を示す縦断正面図
【図３】図２のIII−III線に沿った断面図
【図４】図２のIV−IV線に沿った断面図
【図５】図３の一部を拡大して示す断面図
【図６】２方向ローラクラッチの係合状態を示す断面図
【図７】図２の間隔規制手段部を拡大して示す断面図
【図８】間隔規制手段の他の例を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１に示すように、トランスミッション１からの動力が伝達される入力軸としてのフロント側のプロペラシャフト２の回転は、この発明に係る回転伝達装置１０を介して補助駆動輪としての左右の前輪３のアクスル４、４に伝達される。
【００２２】
図２に示すように、回転伝達装置１０は、プロペラシャフト２の端部を回転自在に支持するハウジング１１を有し、そのハウジング１１の内部に外輪１２が組込まれて回転自在に支持されている。
【００２３】
外輪１２は、プロペラシャフト２に対して直交する配置とされ、その外輪１２の外周には、プロペラシャフト２の端部に固定された駆動ピニオン５に噛合するリングギヤ１５が取り付けられている。
【００２４】
外輪１２の内側には一対の内輪１３が端面を対向して外輪１２と同軸上に組込まれている。内輪１３の外輪１２端面から外方に突出する外端部は、ハウジング１１に組込まれた軸受１４によって回転自在に支持されている。内輪１３のそれぞれにはアクスル４が挿入され、セレーション６によって内輪１３とアクスル４は相対的に回り止めされている。
【００２５】
外輪１２と一対の内輪１３の対向部間それぞれには、２方向クラッチ２０が組込まれている。図３に示すように、２方向クラッチ２０は、内輪１３の外周に円筒面２１を形成し、外輪１２の内周にはその円筒面２１との間で周方向の両端に至るに従って狭小の楔空間を形成する複数のカム面２２を周方向に等間隔に設け、上記外輪１２と内輪１３間に組込まれた保持器２３には各カム面２２と対向する位置にポケット２４を設け、そのポケット２４内にローラ２５と、そのローラ２５を円筒面２１とカム面２２に対して係合解除された中立位置に保持する一対のばね部材２６を組込んだ２方向ローラクラッチから成っている。
【００２６】
外輪１２の内周に対するカム面２２の形成に際し、ここでは、外輪１２の内径面に２つのクラッチ外輪２７を圧入し、その２つのクラッチ外輪２７の対向端面間に間隔規制用の間座２８を組込み、上記クラッチ外輪２７のそれぞれ内径面にカム面２２を設けるようにしているが、外輪１２の内径面にカム面２２を直接形成するようにしてもよい。
【００２７】
図２に示すように、保持器２３の外端部は外輪１２の外端面から外側に位置し、その保持器２３の外端部とハウジング１１の相互間に、保持器２３に摩擦による回転抵抗を負荷する摩擦抵抗付与手段３０が設けられている。
【００２８】
図２および図４に示すように、摩擦抵抗付与手段３０は、保持器２３の外端部に、フランジ３１と、そのフランジ３１から軸方向外側に円筒形の支持面３２を設け、その支持面３２に環状溝３３を形成し、上記支持面３２に円形のスイッチプレート３４を回転自在に嵌合し、そのスイッチプレート３４の外周に形成された突片３５をハウジング１１の内周に形成された切欠き３６に嵌合してスイッチプレート３４を回り止めし、上記環状溝３３に内周部が嵌合された波形ばねから成る弾性部材３７によりスイッチプレート３４をフランジ３１に向けて付勢して、そのフランジ３１にスイッチプレート３４を弾性接触させるようにしている。
【００２９】
ここで、実施の形態では、突片３５と切欠き３６との間に回転方向の遊び３８を設け、その遊び３８の範囲内でスイッチプレート３４が回転し、突片３５が切欠き３６の周方向の側面に当接した際に、その当接によってスイッチプレート３４を回り止めするようにしているが、上記遊び３８を省略してもよい。
【００３０】
図２に示すように、対向一対の内輪１３間には、その一対の内輪１３を相対的に回転自在とする状態で対向端面間の間隔を一定に規制する間隔規制手段４０が設けられている。
【００３１】
図７に示すように、間隔規制手段４０は、丸軸状の間隔規制部材４１における外周面の軸方向中央部にフランジ４２を設け、その間隔規制部材４１の両端部を一対の内輪１３の対向端部内に挿入して抜止めし、一対の内輪１３の対向端面間にフランジ４２を配置し、そのフランジ４２と内輪１３の軸方向の対向面間にスラストニードル軸受４３を組み込んで一対の内輪１３を相対的に回転自在とした構成としている。
【００３２】
間隔規制部材４１の抜止めに際し、その間隔規制部材４１の両端部の外径面と内輪１３の内径面に径方向で対向する一対の環状溝４４、４５を形成し、その径方向で対向する環状溝４４、４５に跨るようにして止め輪４６を取付けるようにしている。
【００３３】
実施の形態で示す回転伝達装置は上記の構造からなり、プロペラシャフト２が回転すると、その回転は駆動ピニオン５を介してリングギヤ１５に伝達されるため、外輪１２が回転する。
【００３４】
このとき、突片３５と切欠き３６の係合により回り止めされたスイッチプレート３４がフランジ３１に弾性接触して、保持器２３には摩擦抵抗が付与されているため、外輪１２と保持器２３は相対回転する。その相対回転により、図６に示すように、ローラ２５がカム面２２および円筒面２１に係合し、外輪１２の回転はローラ２５を介して内輪１３に伝達され、内輪１３は外輪１２と同方向に回転する。
【００３５】
また、内輪１３の回転はアクスル４から前輪３に伝達されるため、前輪３が回転し、車両が走行する。
【００３６】
車両が減速し、前輪３からの回転伝達によって回転される内輪１３の回転速度が外輪１２の回転速度を上回ると、内輪１３との接触によりローラ２５が、図５に示すように、カム面２２および円筒面２１に対して係合解除し、外輪１２から内輪１３への回転伝達が遮断される。
【００３７】
実施の形態で示す回転伝達装置のように、保持器２３の外輪１２の外側端部から外方に位置する端部にハウジング１１に対して回り止めされたスイッチプレート３４を嵌合し、そのスイッチプレート３４を弾性部材３７により保持器２３に形成されたフランジ３１に弾性接触させて、保持器２３に摩擦による回転抵抗を負荷することにより、２方向クラッチ２０におけるローラ２５の係合および係合解除を確実に制御することができる。
【００３８】
また、ローラ２５の係合および係合解除を制御する制御機構が、上記のようにスイッチプレート３４の摩擦力を利用した機械式のものであるため、電気的な制御回路を必要とせず、トラブルの発生が少ないコストの安い回転伝達装置を得ることができる。
【００３９】
実施の形態で示すように、対向一対の内輪１３の対向間隔を間隔規制部材４１に形成されたフランジ４２によって規制することにより、上記フランジ４２と各内輪１３を回転自在に支持する軸受１４によって一対の内輪１３が軸方向に移動するのを確実に阻止することができる。
【００４０】
ここで、図１では図示省略したが、アクスル４には固定型等速ジョイントとスライド型等速ジョイントが組込まれており、上記内輪１３が軸方向に移動可能であると、車体の上下動により内輪１３がアクスル４と共に軸方向に移動して固定型等速ジョイントに負荷が作用することになるが、上記のように、内輪１３を軸方向に非可動とすることにより、固定型等速ジョイントに無理な負荷が作用するのを防止することができる。
【００４１】
図７に示すように、一対の内輪１３の対向端部内に間隔規制部材４１の両端部を挿入し、その挿入端部の外径面と内輪１３の内径面それぞれに径方向で対向する環状溝４４、４５を形成し、その径方向で対向する環状溝４４、４５に跨って止め輪４６を取付けて、一対の内輪１３を軸方向に非分離とすることにより、ハウジング１１内に対して、外輪１２、内輪１３および２方向クラッチ２０からなる組立品を組み込む際に、その組立品が分解するのを防止することができ、組み込みの容易化を図ることができる。
【００４２】
なお、図７においては、間隔規制部材４１によって一対の内輪１３の対向間隔を規制するようにしたが、間隔規制手段４０はこれに限定されるものではない。図８は、間隔規制手段４０の他の例を示す。この例においては、一対の内輪１３の対向端部のそれぞれ内部に円盤部材４７を圧入して抜止めし、その円盤部材４７の対向端面の中央部に形成された円すい孔４８内にボール４９を組込んで、一対の内輪１３の対向間隔を規制し、上記ボール４９によって一対の内輪１３を相対的に回転自在としている。
【００４３】
また、実施の形態においては、２方向クラッチ２０として、ローラ２５を係合子とする２方向ローラクラッチを採用したが、スプラグを係合子とするスプラグタイプの２方向クラッチであってもよい。
【００４４】
スプラグタイプの２方向クラッチを採用する場合は、外輪１２の内周および内輪１３の外周に円筒面を形成し、その両円筒面間に保持器を組込み、その保持器に形成されたポケット内にスプラグと、そのスプラグを中立状態に保持するばね部材を組込むようにする。
【符号の説明】
【００４５】
２    プロペラシャフト（入力軸）
１１  ハウジング
１２  外輪
１３  内輪
２０  ２方向クラッチ
２１  円筒面
２２  カム面
２３  保持器
２４  ポケット
２５  ローラ（係合子）
２６  ばね部材
３０  摩擦抵抗付与手段
３１  フランジ
３２  支持面
３４  スイッチプレート
３７  弾性部材
４０  間隔規制手段
４１  間隔規制部材
４２  フランジ
４３  スラストニードル軸受
４４  環状溝
４５  環状溝
４６  止め輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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