(57)【要約】      （修正有）【課題】２方向クラッチのミス係合を防止することができると共にアーマチュアの係合状態で磁束の漏洩を低減することができるようにした回転伝達装置を提供することである。【解決手段】２方向クラッチ１０に併設して電磁クラッチ２０を設ける。その電磁クラッチ２０をアーマチュア２１と、ロータ２２と、通電によってロータ２２にアーマチュア２１を吸着させる電磁石２３とで形成する。アーマチュア２１の内径部にミス係合防止リング２７を固定し、そのミス係合防止リング２７の内周に爪２９を設け、一方、内輪２の端面には切欠部３０を形成し、内輪２のフリー回転時に爪２９を切欠部３０に嵌合させて保持器１４を内輪２と共に回転させるようにして２方向クラッチ１０がミス係合するのを防止する。ミス係合防止リング２７を非磁性体で形成して、アーマチュア２１の吸着時に、そのアーマチュア２１の内径部からの磁束の漏洩の低減を図る。【選択図】図１
2008196653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪とその内側に組込まれた内輪との間に、係合子およびその係合子を保持する保持器を有し、その保持器の回転制御により係合子を外輪と内輪の対向面に噛み込ませて外輪と内輪とを結合する２方向クラッチを組込み、その２方向クラッチの保持器と内輪との間に係合子が外輪および内輪に対して噛み込みが解除される中立位置に保持器を弾性保持するスイッチばねを組込み、前記２方向クラッチに併設して、その２方向クラッチの結合および結合解除を制御する電磁クラッチを設け、その電磁クラッチが、前記保持器に対して回り止めされ、かつ軸方向に移動自在に支持された中央に孔を有する円板状のアーマチュアと、外輪の開口端部に接続されたロータガイド内に組込まれてそのアーマチュアと軸方向で対向するロータと、ロータと軸方向で対向し、通電によってロータにアーマチュアを吸着させる電磁石と、ロータから離反する方向にアーマチュアを付勢する離反ばねとからなる回転伝達装置において、
前記アーマチュアの内径部に非磁性体からなるミス係合防止リングを固定し、そのミス係合防止リングの内周に、前記アーマチュアがロータから離れる離反状態で内輪の端面に形成された複数の切欠部のそれぞれに嵌合すると共に、アーマチュアがロータに密着する吸着状態でその切欠部から抜け出す複数の爪を設けたことを特徴とする回転伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、動力の伝達経路上において、動力の伝達と遮断の切換えに用いられる回転伝達装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＦＲベースの４輪駆動車において、補助駆動輪としての前輪に駆動力の伝達と遮断とを行う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、入力側部材に形成された大径部とその外側に設けられた外輪間に２方向クラッチを組込み、その２方向クラッチに併設した電磁クラッチによって２方向クラッチの係合および係合解除を制御し、上記２方向クラッチの係合により入力側部材と外輪を結合して、入力側部材と外輪の相互間で回転トルクの伝達を行うようにしている。
【０００４】
ここで、２方向クラッチは、外輪の内周に円筒面を形成し、入力側部材の大径部の外周には上記円筒面との間で周方向の両端が狭小のくさび形空間を形成するカム面を設け、そのカム面と円筒面との間にローラからなる係合子を組込み、その係合子を保持する保持器と入力側部材の相対回転により係合子を円筒面およびカム面に係合させるようにしている。また、入力側部材と保持器との間にスイッチばねを組込み、そのスイッチばねにより、係合子が円筒面およびカム面に対して係合解除される中立位置に保持器を弾性保持している。
【０００５】
一方、電磁クラッチは、保持器に回り止めされ、かつ軸方向に移動自在に支持されたアーマチュアと、外輪の開口端部に接続されたロータガイド内に組込まれてアーマチュアと軸方向で対向するロータと、そのロータと軸方向で対向する電磁石と、上記アーマチュアをロータから離反する方向に付勢する離反ばねとからなり、上記電磁石に対する通電により、ロータにアーマチュアを吸着し、外輪に結合されたアーマチュアと入力側部材の相対回転により係合子を円筒面およびカム面に係合させるようにしている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２４９００３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記特許文献１に記載された回転伝達装置においては、入力側部材のみが高速で回転するフリー回転時に、その入力側部材と保持器に保持されたローラが共に回転し、ローラに作用する遠心力によりローラが半径方向外方に移動して外輪の円筒面に接触し、その接触部に作用する引きずりトルクにより、入力側部材と保持器が相対回転してローラがカム面および円筒面にミス係合するおそれがある。
【０００８】
また、入力側部材がフリー回転する状態で急激に加減速されると、その入力側部材とスイッチばねを介して弾性的に結合されている保持器、アーマチュアおよびローラの慣性力により、入力側部材部材と保持器、アーマチュアおよびローラとが相対回転してローラがカム面および円筒面にミス係合するおそれがあり、改善すべき点が残されている。
【０００９】
さらに、アーマチュアがロータに密着する吸着状態において、そのアーマチュアの内径部から磁束が漏洩してアーマチュアを確実に吸着保持することができなくなるおそれがある。
【００１０】
この発明の課題は、２方向クラッチのミス係合を防止することができると共にアーマチュアの係合状態で磁束の漏洩を低減することができるようにした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】
【００１１】
上記の課題を解決するため、この発明においては、外輪とその内側に組込まれた内輪との間に、係合子およびその係合子を保持する保持器を有し、その保持器の回転制御により係合子を外輪と内輪の対向面に噛み込ませて外輪と内輪とを結合する２方向クラッチを組込み、その２方向クラッチの保持器と内輪との間に係合子が外輪および内輪に対して噛み込みが解除される中立位置に保持器を弾性保持するスイッチばねを組込み、前記２方向クラッチに併設して、その２方向クラッチの結合および結合解除を制御する電磁クラッチを設け、その電磁クラッチが、前記保持器に対して回り止めされ、かつ軸方向に移動自在に支持された中央に孔を有する円板状のアーマチュアと、外輪の開口端部に接続されたロータガイド内に組込まれてそのアーマチュアと軸方向で対向するロータと、ロータと軸方向で対向し、通電によってロータにアーマチュアを吸着させる電磁石と、ロータから離反する方向にアーマチュアを付勢する離反ばねとからなる回転伝達装置において、前記アーマチュアの内径部に非磁性体からなるミス係合防止リングを固定し、そのミス係合防止リングの内周に、前記アーマチュアがロータから離れる離反状態で内輪の端面に形成された複数の切欠部のそれぞれに嵌合すると共に、アーマチュアがロータに密着する吸着状態でその切欠部から抜け出す複数の爪を設けた構成を採用したのである。
【発明の効果】
【００１２】
上記のように、アーマチュアの内径面に固定したミス係合防止リングの内周に複数の爪を設け、内輪の端面には各爪に対向して切欠部を形成し、上記アーマチュアがロータから離れる離反状態で各爪が切欠部に嵌合するようにしたので、２方向クラッチが係合解除する内輪のフリー回転時、爪と切欠部の嵌合により、内輪の回転は爪と切欠部の係合部からミス係合防止リングを介してアーマチュアに伝達され、そのアーマチュアからそのアーマチュアに回り止めされた保持器に伝達されて保持器が内輪と共に回転することになる。このため、内輪と保持器が相対回転するようなことはなく、内輪のフリー回転時に２方向クラッチがミス係合するのを防止することができる。
【００１３】
また、電磁石に対する通電によってロータにアーマチュアを吸着させると、爪は切欠部から抜け出すため、保持器と内輪の相対回転を可能とすることができ、２方向クラッチを確実に係合させることができる。
【００１４】
さらに、ミス係合防止リングを非磁性体で形成することにより、アーマチュアがロータに吸着される吸着状態で、そのアーマチュアの内径部から磁束が漏洩するのを防止することができ、吸着保持の信頼性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図１に示すように、外輪１の内側には内輪２が組込まれ、その外輪１と内輪２は軸受３によって相対的に回転自在に支持されている。
【００１６】
内輪２の内側には入力軸４が挿入され、その入力軸４と内輪２はセレーション５により回り止めされて、入力軸４と内輪２が一体に回転するようになっている。
【００１７】
外輪１と内輪２に形成された大径部２ａとの間には２方向クラッチ１０が組込まれている。図１および図３に示すように、２方向クラッチ１０は、外輪１の内周に円筒面１１を形成し、内輪２の大径部２ａの外周には上記円筒面１１との間で周方向の両端が狭小のくさび形空間を形成する平坦なカム面１２を周方向に間隔をおいて設け、その各カム面１２と円筒面１１間にローラからなる係合子１３を組込み、その係合子１３を保持器１４によって保持している。
【００１８】
また、内輪２の端部内に周方向の一部が切り離されたスイッチばね１５を組込み、そのスイッチばね１５の両端から外向きに形成された一対の押圧片１５ａを内輪２の端面に形成された切欠部１６から保持器１４の端部に設けられた切欠き１７内に挿入して切欠部１６および切欠き１７の周方向で対向する側面を相反する方向に押圧し、その押圧によって係合子１３が円筒面１１およびカム面１２に対して係合解除される中立位置に保持器１４を弾性保持している。
【００１９】
図１に示すように、外輪１と保持器１４の相互間には、上記２方向クラッチ１０に併設してその２方向クラッチ１０の係合および係合解除を制御する電磁クラッチ２０が設けられている。
【００２０】
電磁クラッチ２０は、保持器１４の端面に対向配置された中央に孔を有する円板状のアーマチュア２１と、そのアーマチュア２１と軸方向で対向するロータ２２と、そのロータ２２と軸方向で対向する電磁石２３と、上記ロータ２２から離反する方向にアーマチュア２１を付勢する離反ばね２４とを有している。
【００２１】
図４および図５に示すように、アーマチュア２１は係合孔２５を有し、その係合孔２５に保持器１４の端部に形成された突片２６が係合し、その突片２６と係合孔２５の係合によってアーマチュア２１は保持器１４に対して回り止めされ、かつ軸方向に移動自在とされている。
【００２２】
図２および図５に示すように、アーマチュア２１の内径部にはミス係合防止リング２７が接着等の手段を介して固定されている。ミス係合防止リング２７は非磁性体からなり、その厚みはアーマチュア２１の厚みより薄く、その一側面がアーマチュア２１の一側面と同一面を形成し、その同一面が保持器１４の端面と対向する組込みとされている。
【００２３】
また、ミス係合防止リング２７をその一側面がアーマチュア２１の一側面と同一面を形成する固定とすることにより、アーマチュア２１のロータ２２と対向する面の内径側に凹段部２８が形成され、その凹段部２８に前記離反ばね２４が組込まれている。
【００２４】
上記のように、ミス係合防止リング２７の固定によりアーマチュア２１の内径側に離反ばね２４の組込みを可能とする凹段部２８を形成することによって、アーマチュア２１に離反ばねを組込むための凹段部の形成を不要とすることができるため、アーマチュア２１の加工が容易となり、コストの低減を図ることができる。
【００２５】
ミス係合防止リング２７の内径面には複数の爪２９が周方向に間隔をおいて形成され、一方、内輪２の端面には上記爪２９のそれぞれに対向して切欠部３０が設けられている。爪２９はアーマチュア２１がロータ２２から離れる離反状態において切欠部３０に嵌合すると共に、アーマチュア２１がロータ２２に密着する吸着状態で切欠部３０から抜け出すようになっている。
【００２６】
ロータ２２は、ロータガイド３１を介して外輪１に接続される。図２に示すように、ロータガイド３１は、その一端部が外輪１の開口端部の外周に嵌合され、その内周には外輪１の開口端に連設された円筒部１ａの端面に対する当接によってロータガイド３１の嵌合量を規制する環状膨出部３２が形成されている。
【００２７】
また、ロータガイド３１には、環状膨出部３２の上記外輪１と対向する面に複数の回り止め片３３が形成され、各回り止め片３３と上記円筒部１ａの開口端面に設けられた切欠部３４の嵌合によってロータガイド３１は外輪１に対して回り止めされている。
【００２８】
円筒部１ａの内径面には上記切欠部３４を横切るようにして円周溝３５が形成され、一方、回り止め片３３の内径面にはその円周溝３５に連続する抜止め溝３６が設けられ、その抜止め溝３６と円周溝３５に跨るようにして取付けた止め輪３７によってロータガイド３１は外輪１に対して軸方向に非分離とされている。
【００２９】
図１に示すように、ロータ２２は、外周および内周に円筒部２２ａ，２２ｂを有し、外周円筒部２２ａがロータガイド３１の他端部内に嵌合され、その外周円筒部２２ａの開口端に形成された外向きの突片３８とロータガイド３１の他端部に形成された切欠き３９の係合によってロータ２２はロータガイド３１に対して回り止めされている。
【００３０】
また、ロータ２２は、ロータガイド３１の他端部内に取付けられた止め輪４０によってロータガイド２７の他端から抜け出るのが防止されている。
【００３１】
電磁石２３は、電磁コイル２３ａと、その電磁コイル２３ａを支持するコア２３ｂとからなり、上記電磁コイル２３ａに通電すると、コア２３ｂ、ロータ２２およびアーマチュア２１に磁束が流れ、アーマチュア２１に吸引力が付与されるようになっている。
【００３２】
実施の形態で示す回転伝達装置は上記の構造からなり、図１および図２は、電磁石２３の電磁コイル２３ａに対する通電の遮断状態を示し、アーマチュア２１はロータ２２から離反して、そのロータ２２との間にエアギャップが形成されている。また、２方向クラッチ１０は係合解除状態とされている。このため、内輪２が回転してもその回転は外輪１に伝達されず、内輪２はフリー回転する。
【００３３】
内輪２のフリー回転状態において、電磁石２３の電磁コイル２３ａに通電すると、コア２３ｂ、ロータ２２およびアーマチュア２１間に磁束が流れ、アーマチュア２１がロータ２２に吸着される。
【００３４】
アーマチュア２１の吸着により、その吸着面に作用する摩擦抵抗は保持器１４の回転抵抗となるため、内輪２と保持器１４が相対回転する。その相対回転により、係合子１３が円筒面１１およびカム面１２に係合して、２方向クラッチ１０は係合状態となり、内輪２の回転が外輪１に伝達される。また、内輪２と保持器１４の相対回転により、スイッチばね１５が弾性変形する。
【００３５】
このため、電磁コイル２３ａに対する通電を遮断すると、離反ばね２４の押圧力によって、アーマチュア２１がロータ２２から離反すると共に、スイッチばね１５の復元弾性により、保持器１４が回転し、係合子１３は円筒面１１およびカム面１２に対して係合解除される中立位置に戻され、２方向クラッチ１０は係合解除状態とされて、内輪２から外輪１への回転伝達が遮断され、内輪２がフリー回転する。
【００３６】
内輪２のフリー回転状態では、その内輪２と保持器１４がスイッチばね１５によって弾性的に連結されているため、内輪２と保持器１４およびその保持器１４に保持された係合子１３が共に回転する。
【００３７】
このため、内輪２がフリー回転すると、係合子１３は遠心力により半径方向外方へ移動して円筒面１１に接触し、その接触部に作用する摩擦抵抗によって保持器１４に引きずりトルクが発生する。この引きずりトルクはスイッチばね１５の弾性保持力に抗して作用して、内輪２に対して保持器１４を相対回転させようとする。
【００３８】
このとき、アーマチュア２１は、その内径部に固定したミス係合防止リング２７の内周の爪２９と内輪２の端面の切欠部３０の嵌合によって内輪２に回り止めされ、また、保持器１４とアーマチュア２１は係合孔２５に対する突片２６の係合により回り止めされているため、内輪２に対して保持器１４が相対回転するようなことはなく、内輪２のフリー回転時に２方向クラッチ１０がミス係合するようなことはない。
【００３９】
ここで、ミス係合防止リング２７の内周面に設けた爪２９は、電磁コイル２３ａに対する通電によってロータ２２にアーマチュア２１を吸着させると、切欠部３０から抜け出すため、保持器１４と内輪２の相対回転を可能とすることができ、その結果、２方向クラッチ１０を確実に係合させることができる。
【００４０】
また、ミス係合防止リング２７は非磁性体から形成されているため、アーマチュア２１がロータ２２に吸着される状態で、そのアーマチュア２１の内径部から磁束が漏洩するのを低減化することができ、容量の小さな小型の電磁石２３によってアーマチュア２１を吸着状態に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明に係る回転伝達装置の実施の形態を示す縦断正面図
【図２】外輪、ロータガイドおよびロータの接続部を示す拡大断面図
【図３】図１のIII−III線に沿った断面図
【図４】図１のIV−IV線に沿った断面図
【図５】内輪、保持器およびアーマチュアを示す分解斜視図
【符号の説明】
【００４２】
１    外輪
２    内輪
１０  ２方向クラッチ
１１  円筒面
１２  カム面
１３  係合子
１４  保持器
１５  スイッチばね
２０  電磁クラッチ
２１  アーマチュア
２２  ロータ
２３  電磁石
２７  ミス係合防止リング
２９  爪
３０  切欠部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2008196653.tif 000006
【図５】
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