(57)【要約】【課題】  動力伝達時にテーパローラが楔空間に過度に噛み込むことを未然に防止し、残留トルクの発生を抑制する。【解決手段】  外輪２と内輪１を同軸的に正逆回転自在に配置し、外輪２の内周面と内輪１の外周面との間に、その円周方向の両端側に向けて狭小となり、かつ、軸方向の一端側に向けて狭小となる楔空間１３を形成し、その楔空間１３で係合離脱可能なテーパローラ３を外輪２と内輪１の間に介在させ、テーパローラ３を保持する保持器４を軸方向移動可能に配設したクラッチ５を備え、保持器４を軸方向移動させてテーパローラ３を楔空間１３で係合あるいは離脱させることによりクラッチ５を断接する制御手段６を設けた動力伝達装置において、テーパローラ３が楔空間１３で係合する方向への保持器４の軸方向移動量を規制する規制手段７を設ける。【選択図】    図１
2008309306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外方部材と内方部材を同軸的に正逆回転自在に配置し、前記外方部材の内周面と内方部材の外周面との間に、その円周方向の両端側に向けて狭小となり、かつ、軸方向の一端側に向けて狭小となる楔空間を形成し、前記楔空間で係合離脱可能な係合子を前記外方部材と内方部材の間に介在させ、前記係合子を保持する保持器を軸方向移動可能に配設したクラッチを備え、前記保持器を軸方向移動させて係合子を楔空間で係合あるいは離脱させることにより前記クラッチを断接する制御手段を設けた動力伝達装置において、前記係合子が楔空間で係合する方向への保持器の軸方向移動量を規制する規制手段を設けたことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記楔空間は、外方部材の内周面あるいは内方部材の外周面のいずれか一方に、軸方向に傾斜するテーパ状のカム面を形成した請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記楔空間は、外方部材の内周面あるいは内方部材の外周面のいずれか一方に軸方向に傾斜するテーパ面を形成すると共にその他方にカム面を形成した請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記制御手段は、軸方向移動可能な保持器に一体的に設けられたアーマチュアと、外方部材あるいは内方部材のいずれか一方に取り付けられ、前記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し、通電により前記アーマチュアをロータに吸着させる電磁コイルと、前記アーマチュアとロータとの間に介挿され、アーマチュアをロータから離反させる方向に弾性力を付勢する弾性部材とで構成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記制御手段は、アーマチュアと電磁コイルとの間に、電磁コイルの非通電時にアーマチュアをロータに吸引し、前記電磁コイルの通電時にロータ吸引力がキャンセルされるマグネットを介在させた請求項４に記載の動力伝達装置。
【請求項６】
前記制御手段のアーマチュアをロータに当接させることにより、前記係合子が楔空間で係合する方向への保持器の軸方向移動量を規制する規制手段とした請求項１〜５のいずれか一項に記載の動力伝達装置。
【請求項７】
前記制御手段のアーマチュアを反ロータ側に配設された規制板に当接させることにより、前記係合子が楔空間で係合する方向への保持器の軸方向移動量を規制する規制手段とした請求項１〜４のいずれか一項に記載の動力伝達装置。
【請求項８】
前記係合子をテーパローラとした請求項１〜７のいずれか一項に記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車などの車両の動力伝達経路において、回転トルクの伝達と遮断の切り換えに用いられる動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車などの車両の動力伝達経路において、回転トルクの伝達と遮断の切り換えに用いられる動力伝達装置として、入力軸とその外側に配された外輪との間に２ウェイクラッチを組み込んでその２ウェイクラッチのオンオフを電磁クラッチにより制御することにより、入力軸から外輪への回転トルクの伝達と遮断を切り換えるものがある（例えば、特許文献１参照）。図９および図１０は、この特許文献１に開示された従来の動力伝達装置の概略構成を示す。
【０００３】
この特許文献１に開示された従来の動力伝達装置は、内輪１０１とその外側に配された外輪１０２とを同軸的に正逆回転自在に配置し、内輪１０１の外周面に軸方向に傾斜するテーパ面１０３を形成すると共に、外輪１０２の内周面にカム面１０４を形成することにより、そのテーパ面１０３とカム面１０４との間に、円周方向の両端側に向けて狭小となり、かつ、軸方向の一端側に向けて狭小となる楔空間１０５を形成し、内輪１０１と外輪１０２との間に楔空間１０５で係合離脱可能なテーパローラ１０６を介在させ、そのテーパローラ１０６を保持する保持器１０７を軸方向移動可能に配設した２ウェイクラッチを備えている。
【０００４】
この２ウェイクラッチにおいて、スイッチ手段１０８により保持器１０７を軸方向移動させてテーパローラ１０６を内輪１０１のテーパ面１０３および外輪１０２のカム面１０４との間の楔空間１０５で係合あるいは離脱させることにより２ウェイクラッチを断接するようにしている。
【０００５】
スイッチ手段１０８は、保持器１０７と軸方向で対向するアーマチュア１０９と、そのアーマチュア１０９と軸方向で対向するロータ１１０と、そのロータ１１０と軸方向で対向する電磁コイル１１１と、アーマチュア１０９をロータ１１０から離反させる方向に押圧する離反ばね１１２とからなる。なお、アーマチュア１０９を保持器１０７と連結一体化している。
【０００６】
以上の構成を具備した動力伝達装置では、スイッチ手段１０８の電磁コイル１１１への非通電により、アーマチュア１０９が離反ばね１１２の弾性力によりロータ１１０から離反した状態にあると、テーパローラ１０６は、内輪１０１のテーパ面１０３と外輪１０２のカム面１０４との間の楔空間１０５で離脱した位置に保持されている。この状態で内輪１０１が回転しても、その内輪１０１の回転は外輪１０２へ伝達されず、動力伝達装置は空転する。
【０００７】
一方、スイッチ手段１０８の電磁コイル１１１に通電すると、その電磁コイル１１１による吸引力によりアーマチュア１０９を離反ばね１１２の弾性力に抗して軸方向に移動させてロータ１１０に吸着する。この時、アーマチュア１０９に保持器１０７が連結されているため、保持器１０７もアーマチュア１０９と共に軸方向に移動する。この保持器１０７の軸方向移動により、テーパローラ１０６は、内輪１０１のテーパ面１０３と外輪１０２のカム面１０４との間の楔空間１０５で係合する。このため、内輪１０１の回転はテーパローラ１０６を介して外輪１０２に伝達され、外輪１０２が内輪１０１と同一方向に回転する。
【特許文献１】特開２００５−１８０４７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、特許文献１に開示された従来の動力伝達装置では、前述したように、内輪１０１から外輪１０２への動力伝達時、スイッチ手段１０８の電磁コイル１１１への通電により、保持器１０７をアーマチュア１０９と共に軸方向に移動させ、その保持器１０７に保持されたテーパローラ１０６を内輪１０１のテーパ面１０３に沿って軸方向に移動させることにより外輪１０２のカム面１０４とで形成された楔空間１０５に噛み込んだ状態としている。
【０００９】
ここで、内輪１０１から外輪１０２への動力伝達時に内輪１０１に過大なトルクが入力されると、テーパローラ１０６は、内輪１０１のテーパ面１０３と外輪１０２のカム面１０４との間に形成された楔空間１０５で軸方向に過度に噛み込んだ状態となる。
【００１０】
つまり、過大なトルクの入力により、テーパローラ１０６が内輪１０１のテーパ面１０３あるいは外輪１０２のカム面１０４を押圧する力が大きく作用し、その内輪１０１あるいは外輪１０２を不所望に弾性変形させ、その弾性変形により楔空間１０５が瞬間的に広がる。この楔空間１０５の広がりが発生すると、電磁コイル１１１の通電によりロータ１１０に吸引されているアーマチュア１０９がさらに軸方向に移動することになる。このアーマチュア１０９と共に保持器１０７も軸方向に移動することにより、テーパローラ１０６が楔空間１０５にさらに噛み込むことになる。一方、内輪１０１あるいは外輪１０２の弾性変形はその復元力により元に戻ろうとするため、テーパローラ１０６は楔空間１０５で軸方向に過度に噛み込んだ状態となる。
【００１１】
このようにテーパローラ１０６が楔空間１０５で軸方向に過度に噛み込んだ状態になると、残留トルクが発生する。ここで、スイッチ手段１０８の電磁コイル１１１を非通電にしてアーマチュア１０９を離反ばね１１２の弾性力によりロータ１１０から離反させようとしても、前述した残留トルクにより、アーマチュア１０９をロータ１１０から離反させることが困難となり、テーパローラ１０６が内輪１０１のテーパ面１０３と外輪１０２のカム面１０４との間から離脱し難くなる。このテーパローラ１０６を内輪１０１のテーパ面１０３と外輪１０２のカム面１０４との間から離脱させるためには、入力トルクと同等以上のトルクを外部から付与しなければならないという問題が生じる。
【００１２】
そこで、本発明は前述の問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、動力伝達時にテーパローラが楔空間で軸方向に過度に噛み込むことを未然に防止し、残留トルクの発生を抑制し得る動力伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、外方部材と内方部材を同軸的に正逆回転自在に配置し、外方部材の内周面と内方部材の外周面との間に、その円周方向の両端側に向けて狭小となり、かつ、軸方向の一端側に向けて狭小となる楔空間を形成し、楔空間で係合離脱可能な係合子を外方部材と内方部材の間に介在させ、係合子を保持する保持器を軸方向移動可能に配設したクラッチを備え、保持器を軸方向移動させて係合子を楔空間で係合あるいは離脱させることによりクラッチを断接する制御手段を設けた動力伝達装置において、係合子が楔空間で係合する方向への保持器の軸方向移動量を規制する規制手段を設けたことを特徴とする。なお、前述の係合子としては、テーパローラが好適である。
【００１４】
ここで、「円周方向の両端側に向けて狭小となり、かつ、軸方向の一端側に向けて狭小となる楔空間」は、外方部材の内周面あるいは内方部材の外周面のいずれか一方に、軸方向に傾斜するテーパ状のカム面を形成した構造、あるいは、外方部材の内周面あるいは内方部材の外周面のいずれか一方に軸方向に傾斜するテーパ面を形成すると共にその他方にカム面を形成した構造が実現容易である。
【００１５】
本発明では、係合子が楔空間で係合する方向への保持器の軸方向移動量を規制する規制手段を設けたことにより、動力伝達時に過大なトルクが入力されても、係合子がテーパ面とカム面との間に形成された楔空間で軸方向に過度に噛み込むことを未然に防止することができる。つまり、係合子が楔空間に適度に係合した状態となるので、残留トルクが発生することはない。従って、動力遮断への切り換え時、係合子を楔空間から容易に離脱させることができ、動力伝達から動力遮断への切り換えがスムーズに行える。なお、残留トルクがあったとしても、その残留トルクの発生を抑制することができるので、残留トルクを除去するための解除トルクを低減することができる。
【００１６】
本発明における制御手段は、軸方向移動可能な保持器に一体的に設けられたアーマチュアと、外方部材あるいは内方部材のいずれか一方に取り付けられ、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し、通電によりアーマチュアをロータに吸着させる電磁コイルと、アーマチュアとロータとの間に介挿され、アーマチュアをロータから離反させる方向に弾性力を付勢する弾性部材とで構成することが望ましい。
【００１７】
このように制御手段を構成した場合、規制手段は、保持器に一体的に設けられたアーマチュアをロータに当接させることによりそのアーマチュアの軸方向移動量を規制することになる。この場合、アーマチュアと電磁コイルとの間に、電磁コイルの非通電時にアーマチュアをロータに吸引し、電磁コイルの通電時にロータ吸引力がキャンセルされるマグネットを介在させた構造とすることが好ましい。また、規制手段は、保持器に一体的に設けられたアーマチュアを反ロータ側に配設された規制板に当接させることによりそのアーマチュアの軸方向移動量を規制することも可能である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、係合子が楔空間で係合する方向への保持器の軸方向移動量を規制する規制手段を設けたことにより、動力伝達時に過大なトルクが入力されても、係合子がテーパ面とカム面との間に形成された楔空間で軸方向に過度に噛み込むことを未然に防止することができる。つまり、係合子が楔空間に適度に係合した状態となるので、残留トルクの発生を抑制することができ、動力遮断への切り換え時、係合子を楔空間から容易に離脱させることができ、解除トルクを低減できて動力伝達から動力遮断への切り換えがスムーズに行える。その結果、クラッチの作動安定性を確保でき、信頼性の高い動力伝達装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る動力伝達装置の実施形態について詳述する。図１は本発明の第一の実施形態で、動力伝達装置の概略構成を示す縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【００２０】
図１および図２に示す実施形態の動力伝達装置は、内方部材である内輪１、その内輪１の外側に配された外方部材である外輪２、内輪１と外輪２との間に配された係合子である複数のテーパローラ３およびそのテーパローラ３を保持する保持器４を主要部として構成されたクラッチ５と、そのクラッチ５を断接する制御手段６と、クラッチ５の保持器４の軸方向移動を規制する規制手段７とからなる概略構成を具備する。
【００２１】
内輪１は、入力軸８の軸端に圧入により取り付けられている。外輪２の一端９ａは閉塞されている。この内輪１と外輪２とは転がり軸受１０を介して同軸的に正逆回転自在に支持されている。内輪１の外周には軸方向に傾斜して外輪２の閉塞端９ａ側（図１の右側）を小径端とするテーパ状のカム面１１（以下、テーパカム面と称す）が円周方向等間隔に複数形成されている（図２参照）。
【００２２】
一方、内輪１のテーパカム面１１が円周方向に平坦で、外輪２の内周は軸方向に平行な円筒面１２となっていることから、内輪１のテーパカム面１１と外輪２の円筒面１２との間で円周方向の両端を狭小とする楔空間１３が形成されている。この楔空間１３は、テーパカム面１１が軸方向に傾斜していることから、軸方向で外輪２の反閉塞端９ｂ側（図１の左側）へ向けても狭小となっている。
【００２３】
内輪１のテーパカム面１１と外輪２の円筒面１２との間にテーパローラ３を介在させている。このテーパローラ３はその大径端が外輪２の閉塞端９ａ側となるように組み込まれている。また、内輪１と外輪２との間に保持器４が介設され、テーパカム面１１と対応する位置にポケット１４が形成され、そのポケット１４にテーパローラ３が収容されている。
【００２４】
この保持器４は、一方の軸方向端部が外輪２の反閉塞端９ｂ側で制御手段６のアーマチュア１８に連結部材１５を介して連結一体化され、他方の軸方向端部が外輪２の閉塞端９ａ側で内輪１に取り付けられた支持部材１６により軸方向摺動可能に支持されている。このような構造とすることにより、保持器４は、アーマチュア１８に追従して軸方向移動可能となっている。また、保持器４は、内輪１に取り付けられたＣ字状のセンタリングばね１７の端部に係止されている。このばねトルク以上の回転力が作用しない場合に内輪１と同位相で回転して保持器４を中立位置に保持し、テーパローラ３をテーパカム面１１の中央位置に配置するように設定されている。
【００２５】
以上の構成からなるクラッチ５を断接する制御手段６をそのクラッチ５に軸方向に隣接させて配設している。この制御手段６は、保持器４に連結部材１５を介して一体的に設けられたアーマチュア１８と、外輪２の反閉塞端９ｂに取り付けられてアーマチュア１８と軸方向で対向するロータ１９と、そのロータ１９と軸方向で対向し、通電によりアーマチュア１８をロータ１９に吸着させる電磁コイル２０と、アーマチュア１８とロータ１９との間に介挿され、アーマチュア１８をロータ１９から離反させる方向に弾性力を付勢する弾性部材である離反ばね２１とで構成されている。
【００２６】
アーマチュア１８は保持器４から延びる連結部材１５の端部に圧入されて止め輪２２で抜け止めされている。ロータ１９は、入力軸８に転がり軸受２３を介して相対回転自在に支持され、その外周部で外輪２の反閉塞端９ｂに圧入により取り付けられている。電磁コイル２０は、ロータ１９の反クラッチ側に形成された凹部２４に収納され、ハウジング２５で固定配置されている。なお、図１中の符号２６は電磁コイル２０から導出された通電用リード線である。
【００２７】
また、ロータ１９には、軸方向に貫通する孔２７が形成され、その孔２７にマグネット２８を挿入配置し、非磁性体のスペーサ２９を介して離反ばね２１を取り付けて前述のアーマチュア１８に当接させている。このマグネット２８は、電磁コイル２０の通電により発生した磁力によりアーマチュア１８を吸引する磁力がキャンセルされるように設定されている。
【００２８】
以上の構成からなる動力伝達装置の動作例を電磁コイル２０の通電・非通電について詳述する。
【００２９】
電磁コイル２０への通電時、図３に示すように、その電磁コイル２０による磁力でもってアーマチュア１８を吸引する磁力がキャンセルされ、離反ばね２１の弾性力によりアーマチュア１８が軸方向で外輪２の閉塞端９ａ側へ押圧されてロータ１９から離反する。このアーマチュア１８に連結部材１５を介して連結された保持器４は、外輪２の閉塞端９ａ側へ軸方向移動し、また、センタリングばね１７により中立位置に保持されていることから、内輪１と外輪２との間の楔空間１３において、保持器４に保持されたテーパローラ３は、内輪１のテーパカム面１１と外輪２の円筒面１２に対して離脱した状態に保持される。そのため、入力軸８および内輪１が回転しても、その回転は外輪２に伝達されず、動力伝達装置は空転する。
【００３０】
この内輪１の空転状態において、電磁コイル２０への通電を遮断すると、図４に示すようにマグネット２８の吸引力が作用してアーマチュア１８を離反ばね２１の弾性力に抗してロータ１９に吸引する。このアーマチュア１８に連結部材１５を介して保持器４が連結されているため、その保持器４は軸方向で外輪２の反閉塞端９ｂ側へ移動する。この保持器４の軸方向移動により、その保持器４のポケット１４に収容されたテーパローラ３も軸方向移動し、センタリングばね１７の弾性力に抗して内輪１のテーパカム面１１と外輪２の円筒面１２との間の楔空間１３で軸方向に係合すると共に円周方向にも係合する。そのため、内輪１の回転はテーパローラ３を介して外輪２に伝達され、外輪２が内輪１と同一方向に回転する。
【００３１】
この時、テーパローラ３が楔空間１３で適度に係合した状態となるように保持器４の軸方向移動量を規制している。つまり、この第一の実施形態における規制手段７としては、テーパローラ３の解除状態から楔空間１３で適度に係合した状態になると同時にアーマチュア１８がロータ１９に当接するようにアーマチュア１８、連結部材１５および保持器４の軸方向寸法を規定する。
【００３２】
その結果、テーパローラ３が内輪１のテーパカム面１１と外輪２の円筒面１２との間の楔空間１３で係合する方向への保持器４の軸方向移動量を規制する規制手段７を設けたことにより、動力伝達時に過大なトルクが入力されても、テーパローラ３が内輪１のテーパカム面１１と外輪２の円筒面１２との間の楔空間１３で軸方向に過度に噛み込むことを未然に防止することができる。
【００３３】
つまり、テーパローラ３が楔空間１３に適度に係合した状態となるので、残留トルクが発生することはない。従って、動力遮断への切り換え時、テーパローラ３を楔空間１３から容易に離脱させることができ、動力伝達から動力遮断への切り換えがスムーズに行える。なお、残留トルクがあったとしても、その残留トルクの発生を抑制することができるので、残留トルクを除去するための解除トルクを低減することができる。
【００３４】
なお、前述した第一の実施形態では、内輪１の外周にテーパカム面１１を形成した場合について説明したが、内輪１の外周に軸方向に傾斜して外輪２の閉塞端９ａ側（図１の右側）を小径端とするテーパ面のみを形成し、外輪２の内周に円周方向の両端を狭小とする複数のカム面を円周方向等間隔に形成してもよい。
【００３５】
また、外輪２の内周に軸方向に傾斜して外輪２の閉塞端９ａ側（図１の右側）を大径端とするテーパ面のみを形成し、内輪１の外周に円周方向の両端を狭小とする複数のカム面を円周方向等間隔に形成したり、外輪２の内周にテーパカム面を形成することも可能である。この場合、第一の実施形態のように内輪１の外周にテーパ面を形成した方が、クラッチの組立において、構成部品を外輪２の反閉塞端９ｂ側から組み付けることが容易な点で有効である。
【００３６】
第一の実施形態における規制手段７は、テーパローラ３の解除状態から楔空間１３で適度に係合した状態になると同時にアーマチュア１８がロータ１９に当接するようにアーマチュア１８、連結部材１５および保持器４の軸方向寸法を規定することにより、テーパローラ３が内輪１のテーパカム面１１と外輪２の円筒面１２との間の楔空間１３で係合する方向への保持器４の軸方向移動量を規制するようにしたが、本発明はこれに限定されることなく、以下に詳述する第二の実施形態のような規制手段も可能である。図５は本発明の第二の実施形態で、動力伝達装置の概略構成を示す縦断面図、図６は図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００３７】
図５および図６に示す第二の実施形態の動力伝達装置は、内方部材である内輪４１、その内輪４１の外側に配された外方部材である外輪４２、内輪４１と外輪４２との間に配された係合子である複数のテーパローラ４３およびそのテーパローラ４３を保持する保持器４４を主要部として構成されたクラッチ４５と、そのクラッチ４５を断接する制御手段４６と、クラッチ４５の保持器４４の軸方向移動を規制する規制手段４７とからなる概略構成を具備する。
【００３８】
内輪４１は、入力軸４８の軸端に圧入により取り付けられている。外輪４２の一端４９ａは閉塞されている。この内輪４１と外輪４２とは転がり軸受５０を介して同軸的に正逆回転自在に支持されている。内輪４１の外周には複数のカム面５１が円周方向等間隔に形成され（図６参照）、一方、外輪４２の内周には軸方向に傾斜して外輪４２の閉塞端４９ａ側（図５の右側）を小径端とするテーパ面５２が形成されている。
【００３９】
内輪４１のカム面５１が円周方向に平坦で、外輪４２の内周は円錐状のテーパ面５２となっていることから、内輪４１のカム面５１と外輪４２のテーパ面５２との間で円周方向の両端を狭小とする楔空間５３が形成されている。この楔空間５３は、外輪４２の内周が軸方向に傾斜したテーパ面５２となっていることから、軸方向で外輪４２の閉塞端４９ａ側（図５の右側）へ向けても狭小となっている。
【００４０】
内輪４１のカム面５１と外輪４２のテーパ面５２との間にテーパローラ４３を介在させている。このテーパローラ４３はその小径端が外輪４２の閉塞端４９ａ側となるように組み込まれている。また、内輪４１と外輪４２との間に保持器４４が介設され、カム面５１と対応する位置にポケット５４が形成され、そのポケット５４にテーパローラ４３が収容されている。
【００４１】
この保持器４４は、一方の軸方向端部が外輪４２の反閉塞端４９ｂ側で制御手段４６のアーマチュア５８に連結部材５５を介して連結一体化され、他方の軸方向端部が外輪４２の閉塞端４９ａ側で内輪４１に取り付けられた支持部材５６により軸方向摺動可能に支持されている。このような構造とすることにより、保持器４４は、アーマチュア５８に追従して軸方向移動可能となっている。また、保持器４４は、内輪４１に取り付けられたＣ字状のセンタリングばね５７の端部に係止されている。このばねトルク以上の回転力が作用しない場合に内輪４１と同位相で回転して保持器４４を中立位置に保持し、テーパローラ４３をカム面５１の中央位置に配置するように設定されている。
【００４２】
以上の構成からなるクラッチ４５を断接する制御手段４６をそのクラッチ４５に軸方向に隣接させて配設している。この制御手段４６は、保持器４４に連結部材５５を介して一体的に設けられたアーマチュア５８と、入力軸４８に転がり軸受６３を介して取り付けられてアーマチュア５８と軸方向で対向するロータ５９と、そのロータ５９と軸方向で対向し、通電によりアーマチュア５８をロータ５９に吸着させる電磁コイル６０と、アーマチュア５８とロータ５９との間に介挿され、アーマチュア５８をロータ５９から離反させる方向に弾性力を付勢する弾性部材である離反ばね６１とで構成されている。
【００４３】
アーマチュア５８は保持器４４から延びる連結部材５５の端部に圧入されて止め輪６２で抜け止めされている。ロータ５９は、入力軸４８に転がり軸受６３を介して相対回転自在に支持されている。電磁コイル６０は、ロータ５９の反クラッチ側に形成された凹部６４に収納され、ハウジング６５で固定配置されている。離反ばね６１はアーマチュア５８に当接させている。なお、図５中の符号６６は電磁コイル６０から導出された通電用リード線である。
【００４４】
また、クラッチ４５の保持器４４の軸方向移動を規制する規制手段４７として、アーマチュア５８のクラッチ側に規制板７０が配置されている。この規制板７０は、外輪４２の反閉塞端４９ｂに取り付けられ、アーマチュア５８と当接可能に配置されている。
【００４５】
以上の構成からなる動力伝達装置の動作例を電磁コイル６０の通電・非通電について詳述する。
【００４６】
電磁コイル６０への通電時、図７に示すように、その電磁コイル６０による磁力でもってアーマチュア５８を離反ばね６１の弾性力に抗して吸引する。このアーマチュア５８に連結部材５５を介して保持器４４が連結されているため、その保持器４４は軸方向で外輪４２の反閉塞端４９ｂ側へ移動する。この保持器４４の軸方向移動により、その保持器４４のポケット５４に収容されたテーパローラ４３も軸方向移動し、また、センタリングばね５７により中立位置に保持されていることから、内輪４１と外輪４２との間の楔空間５３において、保持器４４に保持されたテーパローラ４３は、内輪４１のカム面５１と外輪４２のテーパ面５２に対して離脱した状態に保持される。そのため、入力軸４８および内輪４１が回転しても、その回転は外輪４２に伝達されず、動力伝達装置は空転する。
【００４７】
この内輪４１の空転状態において、電磁コイル６０への通電を遮断すると、図８に示すように離反ばね６１の弾性力によりアーマチュア５８が軸方向で外輪４２の閉塞端４９ａ側へ押圧されてロータ５９から離反する。このアーマチュア５８に連結部材５５を介して連結された保持器４４は、外輪４２の閉塞端４９ａ側へ軸方向移動し、この保持器４４の軸方向移動により、その保持器４４のポケット５４に収容されたテーパローラ４３も軸方向移動し、センタリングばね５７の弾性力に抗して内輪４１のカム面５１と外輪４２のテーパ面５２との間の楔空間５３で軸方向に係合すると共に円周方向にも係合する。そのため、内輪４２の回転はテーパローラ４３を介して外輪４２に伝達され、外輪４２が内輪４１と同一方向に回転する。
【００４８】
この時、アーマチュア５８はロータ５９から離反するが、その軸方向移動量はアーマチュア５８が規制板７０に当接することにより、テーパローラ４３が楔空間５３で適度に係合した状態となるように保持器４４の軸方向移動量も規制される。このように、テーパローラ４３が内輪４１のカム面５１と外輪４２のテーパ面５２との間の楔空間５３で係合する方向への保持器４４の軸方向移動量を、アーマチュア５８が規制板７０に当接することにより規制することから、動力伝達時に過大なトルクが入力されても、テーパローラ４３が内輪４１のカム面５１と外輪４２のテーパ面５２との間の楔空間５３で軸方向に過度に噛み込むことを未然に防止することができる。
【００４９】
つまり、テーパローラ４３が楔空間５３に適度に係合した状態となるので、残留トルクが発生することはない。従って、動力遮断への切り換え時、テーパローラ４３を楔空間５３から容易に離脱させることができ、動力伝達から動力遮断への切り換えがスムーズに行える。なお、残留トルクがあったとしても、その残留トルクの発生を抑制することができるので、残留トルクを除去するための解除トルクを低減することができる。
【００５０】
なお、前述した第二の実施形態では、内輪４１の外周にカム面５１を形成し、外輪４２の内周にテーパ面５２を形成した場合について説明したが、内輪４１の外周に軸方向に傾斜して外輪４２の閉塞端４９ａ側（図５の右側）を大径端とするテーパ面を形成し、外輪４２の内周に円周方向の両端を狭小とする複数のカム面を円周方向等間隔に形成してもよい。
【００５１】
また、外輪４２の内周に軸方向に傾斜して外輪４２の閉塞端４９ａ側（図５の右側）を小径端とするテーパ状のカム面を円周方向等間隔に複数形成し、内輪の外周に円筒面を形成するようにしてもよい。さらに、内輪４１の外周に軸方向に傾斜して外輪４２の閉塞端側（図５の右側）を大径端とするテーパ状のカム面を円周方向等間隔に複数形成し、外輪４２の内周に円筒面を形成することも可能である。
【００５２】
本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第一の実施形態で、動力伝達装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図１の動力伝達装置において、電磁コイルの通電時で内輪が空転して外輪への動力を遮断する状態を示す縦断面図である。
【図４】図１の動力伝達装置において、電磁コイルの非通電時で内輪から外輪へ動力を伝達する状態を示す縦断面図である。
【図５】本発明の第二の実施形態で、動力伝達装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図７】図５の動力伝達装置において、電磁コイルの通電時で内輪が空転して外輪への動力を遮断する状態を示す縦断面図である。
【図８】図５の動力伝達装置において、電磁コイルの非通電時で内輪から外輪へ動力を伝達する状態を示す縦断面図である。
【図９】従来の動力伝達装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図１０】図９のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１，４１  内方部材（内輪）
２，４２  外方部材（外輪）
３，４３  係合子（テーパローラ）
４，４４  保持器
５，４５  クラッチ
６，４６  制御手段
７，４７  規制手段
１１，５１  カム面
５２  テーパ面
１３，５３  楔空間
１８，５８  アーマチュア
１９，５９  ロータ
２０，６０  電磁コイル
２１，６１  弾性部材（離反ばね）
２８  マグネット
【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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【図９】
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【図１０】
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