(57)【要約】【目的】生産工数の削減や生産管理の容易化を図ることができるとともに、環境や経時変化による伝達トルク性能の変動を抑制することができ、しかも、クラッチ機構に加えて減速機能も併せ持つ遊星歯車式電磁クラッチの提供を提供すること。【構成】回転可能なインターナルギヤ１１と、該インターナルギヤ１１の内側中心部に回転可能に配されたサンギヤ１２と、該サンギヤ１２と前記インターナルギヤ１１に噛合してサンギヤ１２の周りを自転しながら公転する複数のプラネタリギヤ１３と、該プラネタリギヤ１３を支持するキャリア１４を含んで構成される遊星歯車機構１０の前記サンギヤ１２を第１回転体、前記キャリア１４を第２回転体とし、前記インターナルギヤ１１の回転を電磁ソレノイド２０によって固定又は自由とすることによって、前記第１回転体と第２回転体の連結又は切離を行うよう構成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能なインターナルギヤと、該インターナルギヤの内側中心部に回転可能に配されたサンギヤと、該サンギヤと前記インターナルギヤに噛合してサンギヤの周りを自転しながら公転する複数のプラネタリギヤと、該プラネタリギヤを支持するキャリアを含んで構成される遊星歯車機構の前記サンギヤを第１回転体、前記キャリアを第２回転体とし、前記インターナルギヤの回転を電磁ソレノイドによって固定又は自由とすることによって、前記第１回転体と第２回転体の連結又は切離を行うよう構成したことを特徴とする遊星歯車式電磁クラッチ。
【請求項２】
前記電磁ソレノイドを前記遊星歯車機構から分離して配置したことを特徴とする請求項１記載の遊星歯車式電磁クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遊星歯車機構と電磁ソレノイドを用いた遊星歯車式電磁クラッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電磁クラッチとしては、図３に示す摩擦式電磁クラッチが専ら用いられていた。
【０００３】
即ち、図３は摩擦式電磁クラッチ１００の側断面図であり、同図において、１０１は中空軸状の第１回転体であり、該第１回転体１０１の内部には中実軸状の第２回転体１０２が挿通されている。そして、この第２回転体１０２は、左右一対の軸受１０３を介して第１回転体１０１に回転自在に支持されており、第２回転体１０２は、軸受１０４を介して電磁ソレノイド１０５のハウジング１０６に回転自在に支持されている。ここで、電磁ソレノイド１０５のハウジング１０６には電磁コイル１０７が内蔵されており、この電磁コイル１０７から導出するリード線１０８は、ハウジング１０６を貫通して不図示の電源に電気的に接続されている。
【０００４】
又、前記第１回転体１０１の端部には、導電性金属から成る円板状の吸着プレート１０９が圧入によって固着されており、この吸着プレート１０９の背面側に前記電磁コイル１０７が臨んでいる。
【０００５】
他方、前記第２回転体１０２の前記吸着プレート１０９に隣接する部位の外周には、ボス部材１１０が圧入によって固着されており、このボス部材１１０には、前記吸着プレート１０９に対面するリング状のアマーチャ１１１が軸方向（図示矢印ａ方向）に移動可能にスプライン嵌合されている。尚、アマーチャ１１１は導電性金属で構成されており、これは不図示のバネ部材によって吸着プレート１０９から離脱する方向（図３の左方であって、電磁クラッチＯＦＦ方向）に付勢されている。又、第２回転体１０２は、ボス部材１１０の外周に圧入された軸受１１２によって回転自在に支持されている。
【０００６】
以上の構成を有する摩擦式電磁クラッチ１００において、電磁ソレノイド１０５の電磁コイル１０７への通電がなされず、電磁ソレノイド１０５がＯＦＦ状態にあるときには、該電磁ソレノイド１０５に電磁力が発生せず、アマーチャ１１１がバネ部材の付勢力によって吸着プレート１０９から離脱しているため、電磁クラッチ１００はＯＦＦ状態にあり、駆動側の例えば第１回転体１０１の回転は第２回転体１０２には伝達されず、第２回転体は静止状態を維持する。
【０００７】
而して、電磁ソレノイド１０５の電磁コイル１０７に通電されて電磁ソレノイド１０５がＯＮ状態となると、該電磁ソレノイド１０５に発生する電磁力によってアマーチャ１１１がバネ部材の付勢力に抗して図３の右方に移動して吸着プレート１０９に吸着されるため、駆動側の第１回転体１０１の回転は、吸着プレート１０９とアマーチャ１１１との摩擦面に発生する摩擦力によって第２回転体１０２に伝達され、該第２回転体１０２が第１回転体１０１と共に回転駆動される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記摩擦式電磁クラッチ１００においては、その機能を十分発揮させるためには吸着プレート１０９とアマーチャ１１１との摩擦面の平面度と面粗度の厳密な生産管理が必要である上、所定の性能を確保するために摩擦面の擦り合わせ工程が必要である等、生産管理が複雑化するという問題がある。
【０００９】
又、摩擦式電磁クラッチ１００においては、吸着プレート１０９とアマーチャ１１１との摩擦面が環境の影響を受け易く、摩擦面の経時変化とも相俟って伝達トルク性能が変動し易いという問題もある。
【００１０】
従って、本発明の目的とする処は、生産工数の削減や生産管理の容易化を図ることができるとともに、環境や経時変化による伝達トルク性能の変動を抑制することができ、しかも、クラッチ機構に加えて減速機能も併せ持つ遊星歯車式電磁クラッチを提供することにある。
【００１１】
更に、図３に示す摩擦式電磁クラッチ１００は、構造上、電磁コイル１０７を摩擦面付近に配置する必要があるため、薄型化に対する要求に対応し切れないという問題もある。
【００１２】
従って、本発明の他の目的とする処は、薄型化及び小型・軽量化を実現することができる遊星歯車式電磁クラッチを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、回転可能なインターナルギヤと、該インターナルギヤの内側中心部に回転可能に配されたサンギヤと、該サンギヤと前記インターナルギヤに噛合してサンギヤの周りを自転しながら公転する複数のプラネタリギヤと、該プラネタリギヤを支持するキャリアを含んで構成される遊星歯車機構の前記サンギヤを第１回転体、前記キャリアを第２回転体とし、前記インターナルギヤの回転を電磁ソレノイドによって固定又は自由とすることによって、前記第１回転体と第２回転体の連結又は切離を行うよう構成したことを特徴とする。
【００１４】
従って、請求項１記載の発明によれば、従来の摩擦式電磁クラッチにおける摩擦面の擦り合わせ工程等が不要となるため、構成部品の２次加工工程が少なくなって生産工数の削減や生産管理の容易化を図ることができる。又、トルク伝達が歯車によってなされるため、環境や経時変化による伝達トルク性能の変動が小さく抑えられる。更に、トルク伝達が遊星歯車機構を介してなされるため、当該遊星歯車式電磁クラッチは、本来のクラッチ機能に加えて減速機能も併せ持つこととなり、多機能化によるコストメリットを得ることができるとともに、小型化を実現することができる。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記電磁ソレノイドを前記遊星歯車機構から分離して配置したことを特徴とする。
【００１６】
従って、請求項２記載の発明によれば、電磁ソレノイドを遊星歯車機構から分離して配置することによって該電磁ソレノイドの配置の自由度が高められ、これによって当該遊星歯車式電磁クラッチの薄型化及び小型・軽量化を実現することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は本発明に係る遊星歯車式電磁クラッチの模式的側断面図、図２は図１の矢視Ａ方向の図である。
【００１９】
本発明に係る遊星歯車式電磁クラッチ１は、遊星歯車機構１０と電磁ソレノイド２０を基本構成としている。
【００２０】
ここで、遊星歯車機構１０は、回転可能なインターナルギヤ１１と、該インターナルギヤ１１の内側中心部に回転可能に配されたサンギヤ１２と、該サンギヤ１２と前記インターナルギヤ１１に噛合してサンギヤ１２の周りを自転しながら公転する３つのプラネタリギヤ１３と、該プラネタリギヤ１３を支持するキャリア１４を含んで構成されている。
【００２１】
ところで、前記サンギヤ１２は、キャリア１４の軸中心部を貫通する回転軸１５の端部に結着されており、本実施の形態では、一体に回転するサンギヤ１２と回転軸１５は第１回転体を構成しており、この第１回転体は駆動側であって、不図示の駆動源に接続されている。
【００２２】
又、前記上記キャリア１４には３本の軸１６が水平に支持されており、各軸１６には前記プラネタリギヤ１３が回転自在に支持されている。つまり、３つのプラネタリギヤ１３は各軸１６を介してキャリア１４に支持されており、キャリア１４はプラネタリギヤ１３のサンギヤ１２周りの公転に伴ってサンギヤ１２と共に回転する。そして、本実施の形態では、このキャリア１４は従動側であって、第２回転体を構成している。
【００２３】
他方、前記電磁ソレノイド２０は、これに不図示の電源から通電することによって電磁力を発生して前記遊星歯車機構１０のインターナルギヤ１１の回転を固定し、これへの通電をＯＦＦすることによってインターナルギヤ１１の回転を自由とするものであって、遊星歯車機構１０から分離して配置されている。
【００２４】
次に、以上の構成を有する本発明に係る遊星歯車式電磁クラッチ１の作用を説明する。
【００２５】
不図示の電源から電磁ソレノイド２０に通電されて該電磁ソレノイド２０がＯＮ状態にあると、この電磁ソレノイド２０に発生する電磁力及び該電磁力によって作動する任意の手段によって遊星歯車機構１０のインターナルギヤ１１の回転が固定され、当該遊星歯車式電磁クラッチ１がＯＮ状態となる。このように遊星歯車式電磁クラッチ１がＯＮ状態にあるとき、第１回転体を構成する回転軸１５が回転駆動されると、同じく第１回転体を構成するサンギヤ１２が回転軸１５と共に回転し、このサンギヤ１２の回転によって、３つのプラネタリギヤ１３は、サンギヤ１２とインターナルギヤ１１に噛合しつつ、各軸１６を中心として自転しながらサンギヤ１２の周りを公転し、これらのプラネタリギヤ１３を支持する第２回転体であるキャリア１４が第１回転体である回転軸１５及びサンギヤ１２の回転方向とは逆方向に、且つ、所定の減速比で減速されて回転する。
【００２６】
つまり、電磁ソレノイド２０は、これに通電がなされてＯＮされると、遊星歯車式電磁クラッチ１をＯＮして遊星歯車機構１０のインターナルギヤ１１の回転を固定することによって、回転軸１５とサンギヤ１２で構成される第１回転体とキャリア１４で構成される第２回転体とを連結し、駆動側である第１回転体の回転（トルク）を減速して第２回転体に伝達し、該第２回転体を所定の速度で回転駆動する。
【００２７】
他方、電磁ソレノイド２０への通電をＯＦＦすると、任意の手段による遊星歯車機構１０のインターナルギヤ１１の固定状態が解除され、インターナルギヤ１１は自由に回転可能となるため、当該遊星歯車式電磁クラッチ１がＯＦＦ状態となり、第１回転体の回転（トルク）の第２回転体への伝達が遮断され、第２回転体は静止状態を維持する。
【００２８】
つまり、電磁ソレノイド２０は、これへの通電がＯＦＦされると、遊星歯車式電磁クラッチ１をＯＦＦして遊星歯車機構１０のインターナルギヤ１１の回転を自由にすることによって、回転軸１５とサンギヤ１２で構成される第１回転体とキャリア１４で構成される第２回転体とを切離し、駆動側である第１回転体の回転（トルク）の第２回転体への伝達を遮断する。
【００２９】
以上において、本発明に係る遊星歯車式電磁クラッチ１によれば、従来の摩擦式電磁クラッチにおける摩擦面の擦り合わせ工程等が不要となるため、構成部品の２次加工工程が少なくなって生産工数の削減や生産管理の容易化を図ることができる。
【００３０】
又、トルク伝達が歯車によってなされるため、環境や経時変化による伝達トルク性能の変動が小さく抑えられる。
【００３１】
更に、トルク伝達が遊星歯車機構１０を介してなされるため、当該遊星歯車式電磁クラッチ１は、本来のクラッチ機能に加えて減速機能も併せ持つこととなり、多機能化によるコストメリットを得ることができるとともに、小型化を実現することができる。
【００３２】
又、本発明に係る遊星歯車式電磁クラッチ１においては、電磁ソレノイド２０を遊星歯車機構１０から分離して配置することによって該電磁ソレノイド２０の配置の自由度が高められ、これによって当該遊星歯車式電磁クラッチ１の薄型化及び小型・軽量化を実現することができる。
【００３３】
尚、以上の実施の形態では、電磁ソレノイド２０をＯＮすることによって電磁クラッチ１をＯＮして第１回転体と第２回転体とを連結し、電磁ソレノイド２０をＯＦＦすることによって電磁クラッチ２０をＯＦＦして第１回転体と第２回転体とを切離するよう構成したが、逆に電磁ソレノイド２０をＯＮすることによって電磁クラッチ１をＯＦＦして第１回転体と第２回転体とを切離し、電磁ソレノイド２０をＯＦＦすることによって電磁クラッチ１をＯＮして第１回転体と第２回転体とを連結するよう構成しても良い。
【００３４】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１記載の発明によれば、回転可能なインターナルギヤと、該インターナルギヤの内側中心部に回転可能に配されたサンギヤと、該サンギヤと前記インターナルギヤに噛合してサンギヤの周りを自転しながら公転する複数のプラネタリギヤと、該プラネタリギヤを支持するキャリアを含んで構成される遊星歯車機構の前記サンギヤを第１回転体、前記キャリアを第２回転体とし、前記インターナルギヤの回転を電磁ソレノイドによって固定又は自由とすることによって、前記第１回転体と第２回転体の連結又は切離を行うよう構成したため、生産工数の削減や生産管理の容易化を図ることができるとともに、環境や経時変化による伝達トルク性能の変動を抑制することができ、しかも、クラッチ機構に加えて減速機能も併せ持つ遊星歯車式電磁クラッチを得ることができる。
【００３５】
又、請求項２記載の発明は、前記電磁ソレノイドを前記遊星歯車機構から分離して配置したため、遊星歯車式電磁クラッチの薄型化及び小型・軽量化を実現することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る遊星歯車式電磁クラッチの模式的側断面図である。
【図２】図１の矢視Ａ方向の図である。
【図３】従来の摩擦式電磁クラッチの側断面図である。
【符号の説明】
１        遊星歯車式電磁クラッチ
１０      遊星歯車機構
１１      インターナルギヤ
１２      サンギヤ（第１回転体）
１３      プラネタリギヤ
１４      キャリア（第２回転体）
１５      回転軸（第１回転体）
１６      軸
２０      電磁ソレノイド
【図１】
2004183859.tif 000003
【図２】
2004183859.tif 000004
【図３】
2004183859.tif 000005