(57)【要約】【課題】回転方向のガタがきわめて小さい動力伝達装置を提供することである。【解決手段】内輪１の外周に軸方向に傾斜するテーパ面５を設け、外輪２の内周に上記テーパ面５との間でくさび形空間を形成するカム面６を設ける。内輪１と外輪２との間に組込まれた保持器７にはカム面６と対応する位置にポケット１１を形成し、そのポケット１１内にテーパころ１２を組込む。保持器７の軸方向一側にスイッチ手段１３を設け、そのスイッチ手段１３により保持器７を軸方向に移動させて、テーパころ１２をテーパ面５およびカム面６に係合させると共に、そのカム面６の相反する方向に傾斜する二つの傾斜面のそれぞれに係合させて、内輪１の正逆両方向の回転を外輪２に直ちに伝達する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内輪の外周とその外側に設けられた外輪の内周における一方に軸方向に傾斜するテーパ面を形成し、他方に前記テーパ面との間で周方向の両端に向けて狭小となるくさび形空間を形成するカム面を設け、前記内輪と外輪間に組込まれた保持器には前記カム面と対向する位置にポケットを形成し、そのポケット内にテーパころを組込み、前記保持器を前記カム面が形成された側の部材に対して回り止めし、かつ軸方向に移動自在とし、その保持器を軸方向に移動させてテーパころをテーパ面およびカム面に係合および係合解除させるスイッチ手段を設けた動力伝達装置。
【請求項２】
前記スイッチ手段が、保持器の端面に連結されたアーマチュアと、外輪に設けられた非磁性体から成るロータガイド内に圧入されて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、通電によりロータにアーマチュアを吸着させる電磁石と、前記アーマチュアをロータから離反する方向に押圧する離反ばねとから成る請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記ポケットの前記テーパ面と対向する開口縁に、係合解除されたテーパころをテーパ面に対して非接触状態に保持するリップを設けた請求項１又は２に記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両等の動力伝達経路において、動力の伝達と遮断の切換えに用いられる動力伝達装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の動力伝達装置として、特許文献１に記載されたものが従来から知られている。この動力伝達装置は、入力軸とその外側に設けられた外輪との間に２方向ローラクラッチを組込み、その２方向ローラクラッチのオン、オフを電磁クラッチにより制御して、入力軸から外輪への回転トルクの伝達と遮断とを行なうようにしている。
【０００３】
ここで、２方向ローラクラッチは、図１２に示すように、入力軸３０の外側に設けられた外輪３１の内周に円筒面３２を形成し、入力軸３０の外周には上記円筒面３２との間で周方向の両端が狭小となるくさび形空間を形成するカム面３３を設け、前記入力軸３０と外輪３１間に組込まれた保持器３４には上記カム面３３と対応する位置にポケット３５を形成し、そのポケット３５内にローラ３６を組込むようにしている。
【０００４】
上記の構成から成る２方向ローラクラッチにおける保持器３４は、入力軸３０と保持器３４の相互間に組込まれたスイッチばねによりローラ３６が円筒面３２およびカム面３３に対して係合解除される中立位置に弾性保持されている。
【０００５】
また、上記保持器３４は、電磁クラッチの電磁コイルに対する通電により回転抵抗が付加されて入力軸３０と相対回転するようになっており、その相対回転により、ローラ３６がくさび形空間の狭小部に向けて移動して、図１３に示すように、円筒面３２およびカム面３３に係合し、入力軸３０の回転トルクを外輪３１に伝えるようにしている。
【特許文献１】特開平１０−２１１８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に記載された従来の動力伝達装置においては、２方向ローラクラッチにおけるローラ３６が、例えば図１３に示すように、くさび形空間の向かって右側の狭小部に押し込まれて入力軸３０の矢印で示す方向の回転を外輪３１に伝達している状態で、外輪３１の回転速度が入力軸３０の回転速度を上回り、あるいは入力軸３０の回転方向が切り換わると、ローラ３６は同図の左側に移動して、くさび形空間の左側の狭小部に押し込まれることになる。
【０００７】
このときのローラ３６の移動角θは、回転方向のガタとなる。また、ローラ３６とポケット３５間のすきまも回転方向のガタとなり、この回転方向のガタは、部品の公差を縮小することによって小さくすることができるが、ローラ３６の移動角θによる回転方向ガタは幾何学的に縮小することができない。このため、回転方向ガタを許容できる使用条件では問題がないが、自動車の動力伝達系のように、回転方向ガタを嫌う動力伝達装置への使用においては問題が生じる。
【０００８】
また、回転方向ガタが大きくなると、ローラの係合時に大きな係合ショックを行なうという問題が発生する。
【０００９】
この発明の課題は、回転方向のガタがきわめて小さい動力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】
【００１０】
上記の課題を解決するために、この発明においては、内輪の外周とその外側に設けられた外輪の内周における一方に軸方向に傾斜するテーパ面を形成し、他方に前記テーパ面との間で周方向の両端に向けて狭小となるくさび形空間を形成するカム面を設け、前記内輪と外輪間に組込まれた保持器には前記カム面と対向する位置にポケットを形成し、そのポケット内にテーパころを組込み、前記保持器を前記カム面が形成された側の部材に対して回り止めし、かつ軸方向に移動自在とし、その保持器を軸方向に移動させてテーパころをテーパ面およびカム面に係合および係合解除させるスイッチ手段を設けた構成を採用したのである。
【００１１】
ここで、前記スイッチ手段として、保持器の端面に連結されたアーマチュアと、外輪に設けられた非磁性体から成るロータガイド内に圧入されて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、通電によりロータにアーマチュアを吸着させる電磁石と、前記アーマチュアをロータから離反する方向に押圧する離反ばねとから成るものを採用することができる。
【００１２】
この発明に係る動力伝達装置において、前記ポケットの前記テーパ面と対向する開口縁に、係合解除されたテーパころをテーパ面に対して非接触状態に保持するリップを設けておくのが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
上記の構成から成る動力伝達装置においては、スイッチ手段の作動によって保持器を軸方向に移動させると、テーパころがテーパ面およびカム面に係合すると共に、そのカム面の相反する方向に傾斜する二つの傾斜面のそれぞれに係合することになる。このため、回転方向のガタが無く、内輪と外輪の相互間において正逆両方向の回転を直ちに伝達することができる。
【００１４】
ここで、ポケットのテーパ面に対向する開口縁にリップを設けておくと、テーパころの中立状態において、そのテーパころをテーパ面に対して非接触の状態に保持することができるため、動力伝達装置の空転状態でテーパころがテーパ面との接触によって回転することがなく、テーパころの外周面およびテーパ面の接触による摩耗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】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態を図１乃至図１１に基づいて説明する。図１乃至図４は、この発明に係る動力伝達装置の第１の実施形態を示す。図示のように、トランスミッションの出力軸Ａに取付けられた内輪１の外側には外輪２が設けられている。
【００１６】
内輪１と外輪２は軸受３を介して相対的に回転自在に支持されている。外輪２は閉塞端を有し、その閉塞端に軸４が設けられている。
【００１７】
内輪１の外周には軸方向に傾斜して外輪２の閉塞端側を小径端とするテーパ面５が設けられ、一方、外輪２の内周には、上記テーパ面５との間で周方向の両端を狭小とする複数のカム面６が周方向に等間隔に形成されている。
【００１８】
内輪１と外輪２間には保持器７が組込まれている。図１および図２に示すように、保持器７と外輪２の相互間には、外輪２に対して保持器７を回り止めし、かつ軸方向に移動自在とする連結手段８が設けられている。
【００１９】
連結手段８として、ここでは、保持器７の端部外周に突起９を設け、一方、外輪２には開口端から軸方向に延びるガイド溝１０を形成し、そのガイド溝１０に突起９を挿入している。
【００２０】
保持器７にはカム面６と対応する位置にポケット１１が形成され、そのポケット１１にテーパころ１２が収容されている。このテーパころ１２は大径端が外輪２の閉塞端側に位置する組込みとされている。
【００２１】
保持器７は、図１に示すスイッチ手段１３により軸方向に移動され、その軸方向の移動によって、テーパころ１２はテーパ面５およびカム面６に係脱し、係合時には、図３（II）に示すように、カム面６の相反する方向に傾斜する二つの傾斜面６ａ、６ｂに同時に係合するようになっている。また、係合解除時には、図３（Ｉ）に示すように、ポケット１１の保持器内径側の開口部に設けられたリップ１４により支持されて、テーパ面５に対して非接触状態に保持されるようになっている。
【００２２】
スイッチ手段１３は、保持器７の端面と軸方向で対向するアーマチュア１５と、そのアーマチュア１５と軸方向で対向するロータ１６と、そのロータ１６と軸方向で対向する電磁石１７と、上記アーマチュア１５をロータ１６から離反する方向に押圧する離反ばね１８から成り、前記アーマチュア１５には複数の孔１９が設けられ、その孔１９に保持器７の端面に設けられた突起２０を挿入し、上記突起２０の端面の加締めによって保持器７にアーマチュア１５が連結一体化されている。
【００２３】
ロータ１６は、外輪２の端部外周に取付けられた非磁性体から成るロータガイド２１内に圧入されて外輪２と共に回転するようになっている。
【００２４】
電磁石１７は、フィールドコア１７ａと、そのフィールドコア１７ａに支持された電磁コイル１７ｂとから成り、上記フィールドコア１７ａはミッションケースＢに支持されている。
【００２５】
第１の実施形態で示す動力伝達装置は上記の構造から成り、図１は、離反ばね１８の押圧によってアーマチュア１５がロータ１６から離反して状態を示し、テーパころ１２は図３（Ｉ）に示すように、テーパ面５およびカム面６に対して係合解除された位置に保持されている。
【００２６】
このため、出力軸Ａ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。その空転状態において、図３（Ｉ）に示すように、テーパころ１２はリップ１４で支持されてテーパ面５に対し非接触状態に保持されている。
【００２７】
このため、テーパころ１２はテーパ面５との接触によって回転することはなく、テーパころ１２の外周面およびテーパ面５が接触摩耗することはない。
【００２８】
内輪１の空転状態において、電磁石１７の電磁コイル１７ｂに通電すると、アーマチュア１５に吸着力が作用し、そのアーマチュア１５は離反ばね１８の弾性に対してロータ１６側に移動し、図４に示すように、アーマチュア１５がロータ１６に吸着される。
【００２９】
このとき、アーマチュア１５に保持器７が連結されているため、保持器７もアーマチュア１５と共に軸方向に移動し、その保持器７の移動により、テーパころ１２が図３（II）に示すように、テーパ面５およびカム面６に係合する。このため、内輪１の回転はテーパころ１２を介して外輪２に伝達され、外輪２が内輪１と同方向に回転する。
【００３０】
ここで、テーパころ１２の係合時、そのテーパころ１２はカム面６の相反する方向に傾斜する二つの傾斜面６ａ、６ｂに同時に係合するため、回転方向のガタはなく、内輪１の回転方向が切換わると、その回転は直ちに外輪２に伝達されることになる。
【００３１】
図５および図６はこの発明に係る動力伝達装置の第２の実施形態を示す。この実施形態では、内輪１の外周に形成したテーパ面５を外輪２の開口端側が小径端となるよう軸方向に傾斜させると共に、テーパころ１２をその大径端が外輪２の開口端側に位置するようポケット１１内に組込んでいる点で第１の実施形態と相違している。
【００３２】
他の構成は第１の実施形態と同一であるため、同一部品には同一符号を付して説明を省略する。
【００３３】
第２の実施形態における動力伝達装置においては、電磁石１７の電磁コイル１７ｂに通電すると、アーマチュア１５が軸方向に移動してロータ１６に吸着され、そのアーマチュア１５と共に移動する保持器７の軸方向に移動によってテーパころ１２は図３（Ｉ）に示すように、テーパ面５およびカム面６に対して係合解除された位置に保持される。
【００３４】
このため、内輪１の回転は外輪２に伝達されず、動力伝達装置は空転状態となる。
【００３５】
電磁コイル１７ｂに対する通電を解除すると、離反ばね１８の押圧により、アーマチュア１５がロータ１６から離反する方向に移動し、そのアーマチュア１５と共に移動する保持器７の軸方向の移動により、図３（II）に示すように、テーパころ１２がテーパ面５およびカム面６に係合する。
【００３６】
このため、内輪１の回転はテーパころ１２を介して外輪２に伝達される。
【００３７】
ここで、テーパころ１２の係合時、そのテーパころ１２はカム面６の相反する方向に傾斜する二つの傾斜面６ａ、６ｂに同時に係合するため、回転方向のガタはなく、内輪１の回転方向が切換わると、その回転は外輪２に直ちに伝達される。
【００３８】
図７乃至図９はこの発明に係る動力伝達装置の第３の実施形態を示す。この実施形態では、外輪２の内周に、外輪２の開口端側を小径とするテーパ面２２を形成し、内輪１の外周に上記テーパ面２２との間で周方向の両端が狭小となるくさび空間を形成するカム面２３を設けた点、保持器７の端部内周に突起２４を形成し、その突起２４を内輪１の外周に形成されたガイド溝２５内に挿入して、保持器７を内輪１に対して回り止めし、かつ軸方向に移動自在に連結した点、およびポケット１１の保持器外径側の開口部にリップ２６を設けて、係合解除状態のテーパころ１２をテーパ面２２に対して非接触に保持している点で第１の実施形態と相違している。
【００３９】
他の構成は第１の実施形態と同一であるため、同一部品には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４０】
第３の実施形態における動力伝達装置において、電磁石１７の電磁コイル１７ｂに対する通電の遮断状態では、離反ばね１８の押圧によりアーマチュア１５はロータ１６から離反する状態に保持されており、図９（Ｉ）に示すように、テーパころ１２はテーパ面２２およびカム面２３に対して非接触状態に保持されている。
【００４１】
このため、内輪１の回転は外輪２に伝達されず、動力伝達装置は空転する。
【００４２】
このとき、内輪１と共に保持器７が回転し、遠心力によってテーパころ１２が外方向に移動しようとするが、ポケット１１の保持器外径側の開口部にはリップ２６が設けられているため、テーパころ１２は外方向に移動するのが防止される。このため、テーパころ１２がテーパ面２２に接触することはなく、テーパころ１２の外周面およびテーパ面２２が接触摩耗することはない。
【００４３】
電磁コイル１７ｂに通電すると、アーマチュア１５が離反ばね１８の弾性に抗してロータ１６側に移動し、そのロータ１６により吸着される。このとき、保持器７もアーマチュア１５と共に移動するため、図９（II）に示すように、テーパころ１２がテーパ面２２およびカム面２３に係合し、内輪１の回転がテーパころ１２を介して外輪２に伝達される。
【００４４】
このとき、テーパころ１２はカム面２３の相反する方向に傾斜する二つの傾斜面６ａ、６ｂに同時に係合するため、回転方向のガタはなく、内輪１の回転方向が切換わると、その回転は外輪２に直ちに伝達される。
【００４５】
図１０および図１１は、この発明に係る動力伝達装置の第４の実施形態を示す。この実施形態では、外輪２の外周に形成したテーパ面２２を外輪２の開口端側が大径となるよう軸方向に傾斜させると共に、テーパころ１２をその大径端が外輪２の開口端側に位置するようポケット１１内に組込んでいる点で第３の実施形態と相違している。
【００４６】
他の構成は第３の実施形態と同一であるため、同一部品には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４７】
第４の実施形態における動力伝達装置においては、電磁コイル１７ｂに対する通電により、アーマチュア１５がロータ１６に吸着され、保持器７のロータ１６側への移動により、テーパころ１２がテーパ面２２およびカム面２３に対して係合解除された位置に保持される。
【００４８】
このため、内輪１の回転は外輪２に伝達されず、動力伝達装置は空転する。その空転時、テーパころ１２はリップ２６によって外方向に移動するのが防止され、テーパころ１２の外周面およびテーパ面２２が接触によって摩耗するのが防止される。
【００４９】
電磁コイル１７ｂに対して通電を解除すると、離反ばね１８の押圧によりアーマチュア１５がロータ１６から離れる方向に移動し、そのアーマチュア１５と共に移動する保持器７の軸方向の移動により、テーパころ１２がテーパ面２２およびカム面２３に係合する。このため、内輪１の回転はテーパころ１２を介して外輪２に伝達される。
【００５０】
このとき、テーパころ１２は図９（II）に示すように、カム面２３の相反する方向に傾斜する二つの傾斜面２３ａ、２３ｂに同時に係合するため、回転方向のガタはなく、内輪１の回転方向が切換わると、その回転は外輪２に直ちに伝達される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】この発明に係る動力伝達装置の第１の実施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】（Ｉ）は図２の一部分を拡大して示す断面図、（II）はテーパころの係合状態を示す断面図
【図４】図１に示す動力伝達装置の動力伝達状態を示す断面図
【図５】この発明に係る動力伝達装置の第２の実施形態を示す縦断正面図
【図６】図５のVI−VI線に沿った断面図
【図７】この発明に係る動力伝達装置の第３の実施形態を示す縦断正面図
【図８】図７のVIII−VIII線に沿った断面図
【図９】（Ｉ）は図８の一部分を拡大して示す断面図、（II）はテーパころの係合状態を示す断面図
【図１０】この発明に係る動力伝達装置の第４の実施形態を示す縦断側面図
【図１１】図１０のXI−XI線に沿った断面図
【図１２】従来の動力伝達装置における２方向ローラクラッチの断面図
【図１３】図１２に示す２方向ローラクラッチの係合状態を示す断面図
【符号の説明】
【００５２】
１  内輪
２  外輪
５  テーパ面
６  カム面
７  保持器
１１  ポケット
１２  テーパころ
１３  スイッチ手段
１４  リップ
１５  アーマチュア
１６  ロータ
１７  電磁石
１８  離反ばね
２１  ロータガイド
２２  テーパ面
２３  カム面
２６  リップ
【図１】
2005180478.tif 000003
【図２】
2005180478.tif 000004
【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】
2005180478.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005180478.tif 000011
【図１０】
2005180478.tif 000012
【図１１】
2005180478.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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