(57)【要約】      （修正有）【課題】空転時のトルク損失を抑制する状態でアーマチュアの吸着および吸着解除の信頼性を高め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を設ける。ばね部材３０を内輪２の外周に嵌合された筒体部３０ａの端縁に複数のフック状の弾性片部３０ｃを設けた構成とし、その弾性片部３０ｃの先端部をアーマチュア２１のロータ２２と対向する面の内周部に係合して、２方向クラッチ１０の係合解除状態で弾性片部３０ｃをロータ２２と非接触状態に保持し、内輪２の空転時のトルク損失の低減化を図る。また、電磁石２３の電磁コイル２３ａに対する通電および通電の解除時に、質量の小さいアーマチュア２１だけをロータ２２に対して移動させるようにして、アーマチュア２１の吸着および吸着解除の信頼性を高める。【選択図】図１
2008144949.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の対向面間に、ローラおよびそのローラを保持する保持器を有し、その保持器の回転制御により外輪の内周と内輪の外周間に形成されたくさび空間の狭小部間にローラを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方向クラッチに併設して前記保持器の回転を制御する電磁クラッチを設け、その電磁クラッチが、保持器に対して回り止めされ、かつ、軸方向に移動可能な環状のアーマチュアと、外輪に回り止めさ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、アーマチュアをロータから離反する方向に付勢するばね部材からなる回転伝達装置において、
前記ばね部材が、内輪の外周に嵌合されて軸方向に非可動に支持され、前記ローラが可動する位置に窓が形成された筒体部の端部に複数のフック状の弾性片部を連設した構成とされ、その複数の弾性片部をアーマチュアのロータと対向する面の内周部に弾性係合してロータから離反する方向にアーマチュアを付勢したことを特徴とする回転伝達装置。
【請求項２】
前記アーマチュアが、ロータと対向する面の内周部に前記弾性片部が係合する環状の凹段部を有し、その凹段部が弾性片部の先端部を収容可能とする深さとされた請求項１に記載の回転伝達装置。
【請求項３】
前記筒体部が、ロータから離反する方向に付勢されたアーマチュアを弾性片部が連設された端縁によって受け止め可能な軸方向長さとされた請求項１又は２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、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、外方部材とその内側に組込まれた内方部材間に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外方部材と内方部材を結合して、外方部材と内方部材の相互間でトルクの伝達を行うようにしたものが従来から知られている。
【０００３】
ここで、２方向クラッチは、外方部材の内周に円筒面を形成し、内方部材の外周に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を組込み、そのローラを保持する保持器と内方部材の相対回転によりローラ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、内方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、ローラ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。
【０００４】
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にロータを対向し、そのロータに電磁石を対向し、その電磁石の電磁コイルに対する通電によりロータにアーマチュアを吸着し、そのアーマチュアと内方部材の相対回転によりローラを円筒面およびカム面に係合させて、外方部材と内方部材の相互間で回転トルクを伝達するようにしている。
【０００５】
上記のような回転伝達装置において、保持器の開口端部内に、その保持器を内方部材に対して回転自在に支持する支持プレートを設け、その支持プレートの外周に形成されたＬ形の係合片をアーマチュアに形成された係合孔に挿入してアーマチュアを保持器に対して回り止めし、かつ、軸方向に移動自在に支持する構成を採用すると、部品点数が多くなって回転伝達装置の組み立てに手間がかかるという問題が生じる。
【０００６】
また、上記のような回転伝達装置においては、電磁石に対する通電の遮断時にばね部材の弾性力によってアーマチュアをロータから離反させるようにしているが、そのばね部材をアーマチュアとロータ間に組込むようにすると、内方部材がフリー回転する空転時、ばね部材がロータのアーマチュア吸着面に接触回転するため、空転時のトルク損失が大きくなるという問題が発生する。
【０００７】
そのような問題点を解決するため、特許文献１の図４に記載された回転伝達装置においては、保持器の一端部にアーマチュアを一体化すると共に、保持器の他端に設けた内向きのフランジと内方部材の端部間にばね部材を組込むようにしている。
【０００８】
【特許文献１】特許第３７７６７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
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、部品点数の低減と空転時のトルク損失の低減に効果を挙げることができるものの、ばね部材によってアーマチュアが一体化された保持器の全体を軸方向に移動させるようにしているため、アーマチュアのみを軸方向に移動させる場合に比較して質量が大きく、また、軸方向に移動する際の摺動抵抗も大きく、アーマチュアの吸着および吸着解除の信頼性が低くなり、その信頼性を高めるうえにおいて改善すべき点が残されている。
【００１０】
この発明の課題は、空転時のトルク損失を抑制する状態でアーマチュアの吸着および吸着解除の信頼性を高め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の対向面間に、ローラおよびそのローラを保持する保持器を有し、その保持器の回転制御により外輪の内周と内輪の外周間に形成されたくさび空間の狭小部間にローラを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方向クラッチに併設して前記保持器の回転を制御する電磁クラッチを設け、その電磁クラッチが、保持器に対して回り止めされ、かつ、軸方向に移動可能な環状のアーマチュアと、外輪に回り止めさ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、アーマチュアをロータから離反する方向に付勢するばね部材からなる回転伝達装置において、前記ばね部材が、内輪の外周に嵌合されて軸方向に非可動に支持され、前記ローラが可動する位置に窓が形成された筒体部の端部に複数のフック状の弾性片部を連設した構成とされ、その複数の弾性片部をアーマチュアのロータと対向する面の内周部に弾性係合してロータから離反する方向にアーマチュアを付勢した構成を採用したのである。
【００１２】
上記の構成からなる回転伝達装置において、電磁石の電磁コイルに通電すると、アーマチュアに磁気吸引力が負荷されて、アーマチュアがロータに吸着される。このとき、ばね部材の弾性片部が弾性変形するため、電磁コイルに対する通電を遮断すると、弾性片部の復元弾性によってアーマチュアがロータから離反する方向に移動される。
【００１３】
このように、電磁コイルに対する通電と通電の遮断によってアーマチュアのみをロータに対して移動させることにより、アーマチュアと共に保持器の全体を移動させる場合に比較して質量も小さく、また、移動時の摺動抵抗も小さいため、アーマチュアを確実に吸着および吸着解除することができる。
【００１４】
この発明に係る回転伝達装置において、アーマチュアのロータと対向する面の内周部に前記弾性片部が係合する環状の凹段部を有し、その凹段部を弾性片部の先端部が収容可能な深さとすることにより、アーマチュアの吸着解除状態において、ロータに対して弾性片部を非接触状態に保持することができる。このため、内輪がフリー回転する空転時に、弾性片部はロータに対して非接触の状態で回転することになり、空転時のトルク損失の低減化を図ることができる。また、アーマチュアの吸着時に弾性片部がアーマチュアの吸着を阻害するようなことがなくなり、電磁石の電磁コイルに対する通電によって、ロータにアーマチュアを確実に吸着させることができる。
【００１５】
ここで、ロータから離反したアーマチュアを保持器の端縁に対する当接によって停止保持する構成であると、そのアーマチュアを介して保持器に弾性片部の弾性力が負荷されることになる。その弾性力によって保持器が軸方向に移動すると、ロータとアーマチュアの対向面間に適正なエアギャップを形成することができなくなるため、内輪の外周に止め輪を取付けて、アーマチュアを軸方向に位置決めする必要が生じ、部品点数が多くなる。
【００１６】
そこで、ロータから離反する方向に付勢されるアーマチュアをばね部材に形成された筒体部の端縁によって受け止めるようにすれば、ばね部材に形成された弾性片部の弾性力が保持器に負荷されるのを防止することができため、アーマチュアを軸方向に位置決めする止め輪の取付けを不要とすることができ、部品点数の低減化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
上記のように、この発明においては、ロータからアーマチュアを離反させるばね部材を内輪の外側に嵌合される筒体部の端縁に複数のフック状の弾性片部を設けた構成とし、その複数の弾性片部をアーマチュアのロータと対向する面の内周部に係合させてロータからアーマチュアのみを離反させるようにしたので、アーマチュアと共に保持器の全体を移動させる場合に比較して質量も小さく、また、移動時の摺動抵抗も小さいため、アーマチュアを確実に吸着および吸着解除することができ、作動の信頼性の高い回転伝達装置を得ることができる。
【００１８】
また、筒体部のローラが可動する位置に窓を形成したので、２方向クラッチに過大トルクが負荷されると、窓の側縁に対する当接によってローラは停止状態に保持されることになり、上記ローラが隣接するくさび空間に進入する、所謂ロールオーバを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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、上記外輪１の内部に組込まれた軸受３によって外輪１と内輪２は相対的に回転自在とされている。
【００２０】
内輪２の内側には入力軸４が嵌合されている。入力軸４はその外周に取付けた止め輪５によって抜止めされ、内輪２との嵌合面間に形成されたセレーション６によって内輪２に回り止めされている。
【００２１】
外輪１と内輪２に形成された大径部２ａの対向面間には、その外輪１と内輪２とを結合および結合解除する２方向クラッチ１０が組込まれている。
【００２２】
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を周方向に連続して設け、その各カム面１２と円筒面１１間にローラ１３を組込み、そのローラ１３を外輪１と内輪２間に組込まれた保持器１４によって保持している。
【００２３】
また、大径部２ａの端部内に一部が切離されたスイッチばね１５を組込み、そのスイッチばね１５の両端に形成された一対の押圧片１５ａを上記大径部２ａの端部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内に嵌合して切欠部１６および切欠き１７の周方向で対向する一対の側面を相反する方向に押圧し、その押圧によって、ローラ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。
【００２４】
ここで、保持器１４には、軸受３側の一端に内向きにフランジ１８が形成され、そのフランジ１８が内輪２の円筒形外周面２ｂに嵌合されて回転自在に支持されている。
【００２５】
図１に示すように、内輪２に接続された入力軸４上には、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。
【００２６】
電磁クラッチ２０は、保持器１４の端面に対向配置されたアーマチュア２１と、そのアーマチュア２１に対向配置された磁性体からなるロータ２２と、そのロータ２２に対して軸方向に対向配置された電磁石２３とを有している。
【００２７】
図４および図７に示すように、アーマチュア２１はリング状をなし、その内周の対向位置には切欠部２４が形成され、その切欠部２４内に保持器１４の他端に設けられた突片２５が嵌合し、その嵌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。
【００２８】
図１に示すように、ロータ２２は、外輪１の開口端部に接続された非磁性体からなるロータガイド２６内に嵌合されて回り止めされている。また、ロータ２２にはアーマチュア２１と対向する面に複数の円弧状のスリット２７が同一円上に等間隔に形成されている。
【００２９】
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、上記コア２３ｂが入力軸４の外周に取付けた軸受２８により、その入力軸４に対して回転自在とされている。
【００３０】
アーマチュア２１は内輪２の外側に設けられたばね部材３０によってロータ２２から離反する方向に付勢されている。
【００３１】
図４、図６および図７に示すように、ばね部材３０は、内輪２の大径部２ａの外周に嵌合された筒体部３０ａを有している。筒体部３０ａは、上記大径部２ａの多角形外周面にほぼぴったりと嵌合する多角形とされ、その一端には大径部２ａの一端面に係合する内向きのフランジ３０ｂが形成されている。
【００３２】
また、筒体部３０ａの他端縁には複数のフック状の弾性片部３０ｃが設けられ、各弾性片部３０ｃはアーマチュア２１の内側に挿入されて、そのアーマチュア２１のロータ２２と対向する面の内周部に形成された環状の凹段部２１ａに係合し、上記アーマチュア２１をロータ２２から離反する方向に付勢している。
【００３３】
ここで、凹段部２１ａは、弾性片部３０ｃの先端部を収容可能とする深さとされて、弾性片部３０ｃの先端部表面がアーマチュア２１のロータ２２と対向する面から出っ張ることのないようにされている。
【００３４】
筒体部３０ａは、図６に示すように、ロータ２２から離反する方向に付勢されたアーマチュア２１を弾性片部３０ｃが連設された他端縁によって受け止め可能な軸方向長さとされている。その筒体部３０ａには、２方向クラッチ１０のローラ１３が可動する位置にはローラ１３の係合および係合解除を阻害することのない大きさの窓３１が形成されている。
【００３５】
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３１はばね部材３０の弾性片部３０ｃの弾性力によってロータ２２から離反する状態に保持されている。また、２方向クラッチ１０は係合解除状態にある。
【００３６】
このため、入力軸４と共に内輪２が回転してもその回転は外輪１に伝達されず、内輪２がフリー回転する。
【００３７】
内輪２の回転状態において、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に磁束が流れてアーマチュア２１に磁気吸引力が負荷され、図５に示すように、アーマチュア２１がロータ２２に吸着される。
【００３８】
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アーマチュア２１の回転抵抗となるため、アーマチュア２１が回り止めされた保持器１４と内輪２が相対回転し、その相対回転により、ローラ１３が円筒面１１およびカム面１２に係合し、内輪２の回転はローラ１３を介して外輪１に伝達される。
【００３９】
ローラ１３が円筒面１１およびカム面１２に係合する２方向クラッチ１０の係合状態において、その２方向クラッチ１０に過大トルクが負荷されると、ローラ１３は円筒面１１とカム面１２とで形成されるくさび形空間の狭小部に向けて移動する。
【００４０】
このとき、ばね部材３０の筒体部３０ａには窓３１が形成されているため、くさび形空間の狭小部に向けて移動するローラ１３は上記窓３１の側縁に当接して停止状態に保持されることになり、ローラ１３が隣接するくさび形空間に進入する、所謂ロールオーバは防止される。
【００４１】
ここで、アーマチュア２１がロータ２２に吸着されるとき、ばね部材３０の弾性片部３０が弾性変形する。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。
【００４２】
このため、電磁石２３の電磁コイル２３ａに対する通電を解除すると、弾性片部３０ｃの復元弾性により、アーマチュア２１がロータ２２から離反する方向に移動し、また、スイッチばね１５の復元弾性により、ローラ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り、内輪２から外輪１への回転伝達が遮断されて、内輪２が空転する。
【００４３】
内輪２の空転状態において、アーマチュア２１の凹段部２１ａに係合する弾性片部３０ｃは、図４に示すように、ロータ２２に対して非接触状態に保持されるため、弾性片部３０ｃはロータ２２に対して非接触の状態で回転することになる。このため、内輪２の空転時のトルク損失は極めて少ない。
【００４４】
また、ばね部材３０の弾性片部３０ｃは凹段部２１ａと係合して、その凹段部２１ａ内に先端部が収納する状態にあるため、電磁コイル２３ａに対する通電によってアーマチュア２１を吸着する際に、弾性片部３０ｃがアーマチュア２１の吸着を阻害するようなことはない。このため、ロータ２２にアーマチュア２１を確実に吸着することができる。
【００４５】
特に、実施の形態で示す回転伝達装置においては、ばね部材３０に設けた複数の弾性片部３０ｃをアーマチュア２１のロータ２２と対向する面の内周部に係合させてロータ２２からアーマチュア２１のみを離反させるようにしているため、アーマチュアと共に保持器の全体を移動させる場合に比較して質量も小さく、また、移動時の摺動抵抗も小さい。このため、アーマチュア２１を確実に吸着および吸着解除することができ、作動の信頼性の高い回転伝達装置を得ることができる。
【００４６】
図６に示すように、ロータ２２から離反する方向に付勢されるアーマチュア２１をばね部材３０に形成された筒体部３０ａの他端縁によって受け止めるようにすることにより、ばね部材３０に形成された弾性片部３０ｃの弾性力が保持器１４に負荷されるのを防止することができるため、アーマチュア２１を軸方向に位置決めする止め輪の取付けを不要とすることができ、部品点数の低減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【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】図１のII−II線に沿った断面図
【図３】図１のIII−III線に沿った断面図
【図４】アーマチュアの吸着解除状態を示す拡大断面図
【図５】アーマチュアの吸着状態を示す拡大断面図
【図６】図３のVI−VI線に沿った断面図
【図７】アーマチュアとばね部材とを示す分解斜視図
【符号の説明】
【００４８】
１      外輪
２      内輪
１０    ２方向クラッチ
１３    ローラ
１４    保持器
２０    電磁クラッチ
２１    アーマチュア
２１ａ  凹段部
２２    ロータ
２３    電磁石
３０    ばね部材
３０ａ  筒体部
３０ｃ  弾性片部
３１    窓
【図１】
2008144949.tif 000003
【図２】
2008144949.tif 000004
【図３】
2008144949.tif 000005
【図４】
2008144949.tif 000006
【図５】
2008144949.tif 000007
【図６】
2008144949.tif 000008
【図７】
2008144949.tif 000009