(57)【要約】【課題】電磁クラッチをオンにした状態で出力側部材（内輪）を入力側部材に対してオーバーランニングさせ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】入力側部材１の外輪３とその内側に組込まれた内輪４間に２方向クラッチ７を組込み、その２方向クラッチ７の係合子１０を保持する保持器１１にスイッチばね１３の弾性力を付与して保持器１１を係合子１０が係合解除された中立位置に保持する。外輪３と保持器１１との間に、外輪３から保持器１１へのスイッチトルクの伝達と遮断とを行なう電磁クラッチ１６を組込み、そのスイッチトルクの伝達経路にワンウェイクラッチ２６を組込むことにより、電磁クラッチ１６のオン状態で内輪４のオーバーランニングを可能とする。【選択図】  図１
2005030443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力側部材と出力側部材とを同軸上に配置して相対的に回転自在に支持し、その入力側部材と出力側部材の相互間に、係合子およびその係合子を保持する保持器を有し、その保持器の回転を制御して係合子を入力側部材と出力側部材とに係合させる２方向クラッチと、その２方向クラッチの保持器を係合子が係合解除される中立位置に保持するスイッチばねと、入力側部材から保持器へのスイッチトルクの伝達と遮断とを行なう電磁クラッチとを組込んだ回転伝達装置において、前記電磁クラッチのオンによって入力側部材から保持器に伝達されるスイッチトルクの伝達経路に、スイッチトルクを一方向に伝達し、逆方向に遮断するワンウェイクラッチを組込んだことを特徴とする回転伝達装置。
【請求項２】
前記電磁クラッチが、保持器に対して回り止めされ、かつ軸方向に移動可能に支持されたアーマチュアと、そのアーマチュアに対して軸方向に対向配置されたロータと、そのロータに対して軸方向に対向配置され、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から成る請求項１に記載の回転伝達装置。
【請求項３】
前記入力側部材を出力側部材の外側に設け、その入力側部材に電磁クラッチのロータを支持する円筒状のロータガイドを回転自在に設け、そのロータガイドと入力側部材との間にワンウェイクラッチを組込んだ請求項２に記載の回転伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、主として、４輪駆動車の補助駆動輪に対して回転トルクの伝達と遮断とを行なう回転伝達装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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回転トルクの伝達と遮断とを行な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は、入力軸にカムリングを取付け、そのカムリングとその外側に設けられた外輪との間に２方向クラッチと電磁クラッチとを組込み、上記電磁クラッチにより２方向クラッチのオン・オフを制御し、その２方向クラッチをオンすることによって入力軸の回転トルクを外輪に伝達し、その外輪の回転トルクを前輪に伝えるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２１１８２８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
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、電磁クラッチをオンすると、２方向クラッチは入力軸に取付けたカムリングと外輪を結合する状態でロックするため、入力軸に対して外輪をオーバーランニングさせることができず、エンジン側に大きな負荷がかかるという問題があり、改善すべき点が残されていた。
【０００６】
この発明の課題は、電磁クラッチをオンにして２方向クラッチにより入力側部材と出力側部材とを結合する状態において、出力側部材を入力側部材に対してオーバーランニングさせ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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、入力側部材と出力側部材とを同軸上に配置して相対的に回転自在に支持し、その入力側部材と出力側部材の相互間に、係合子およびその係合子を保持する保持器を有し、その保持器の回転を制御して係合子を入力側部材と出力側部材とに係合させる２方向クラッチと、その２方向クラッチの保持器を係合子が係合解除される中立位置に保持するスイッチばねと、入力側部材から保持器へのスイッチトルクの伝達と遮断とを行なう電磁クラッチとを組込んだ回転伝達装置において、前記電磁クラッチのオンによって入力側部材から保持器に伝達されるスイッチトルクの伝達経路に、スイッチトルクを一方向に伝達し、逆方向に遮断するワンウェイクラッチを組込んだ構成を採用したのである。
【０００８】
上記のように、入力側部材から保持器へのスイッチトルクの伝達経路にワンウェイクラッチを組込むことにより、電磁クラッチをオンにして２方向クラッチの係合子により入力側部材と出力側部材とを結合する状態において、出力側部材が入力側部材より速く回転すると、ワンウェイクラッチが切れるため、出力側部材を入力側部材に対してオーバーランニングさせることができ、出力側部材の回転が入力側部材に伝達されるのを防止することができる。
【０００９】
この発明に係る回転伝達装置において、電磁クラッチとして、保持器に対して回り止めされ、かつ軸方向に移動可能に支持されたアーマチュアと、そのアーマチュアに対して軸方向に対向配置されたロータと、そのロータに対して軸方向に対向配置され、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から成るものを採用することができる。
【００１０】
上記のような電磁クラッチを採用する場合において、入力側部材にロータを支持する円筒状のロータガイドを回転自在に設けることにより、そのロータガイドと入力側部材間にワンウェイクラッチを組込むことができる。
【００１１】
また、入力側部材に電磁クラッチのロータに嵌合する円筒状のロータガイド部を設けることにより、ロータガイド部とロータとの間にワンウェイクラッチを組込むことができる。
【００１２】
ここで、２方向クラッチやワンウェイクラッチとして、ローラタイプのものやスプラグタイプのものを採用することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１乃至図３に示すように、入力側部材１は、第１トルク伝達軸２の端部に外輪３を設けた構成とされ、その外輪３の内側に出力側部材としての内輪４が設けられている。
【００１４】
外輪３と内輪４とは軸受５を介して相対的に回転自在に支持されている。内輪４の内側には第２トルク伝達軸６が挿入され、その第２トルク伝達軸６と内輪４はセレーションを介して回り止めされている。
【００１５】
内輪４には外輪３の内側に配置された部分に大径部４ａが設けられ、その大径部４ａと外輪３との間に２方向クラッチ７が組込まれている。
【００１６】
２方向クラッチ７は、外輪３の内周に円筒面８を形成し、内輪４の大径部４ａの外周には上記円筒面８との間でくさび形空間を形成するカム面９を設け、そのカム面９と円筒面８との間にローラから成る係合子１０と、その係合子１０を保持する保持器１１とを組込み、上記保持器１１の回転を制御することにより、係合子１０を円筒面８とカム面９とに係合させて、外輪３と内輪４とを結合するようにしている。
【００１７】
大径部４ａの端面にばね嵌合凹部１２が設けられ、そのばね嵌合凹部１２内にスイッチばね１３が嵌合されている。スイッチばね１３はＣ形をなし、その両端には外向きに一対の押圧片１３ａが設けられ、各押圧片１３ａはばね嵌合凹部１２の周壁に形成された切欠部１４から保持器１１の端部に形成された切欠き１５内に挿入されて、切欠部１４および切欠き１５の周方向で対向する端面を相反する方向に押圧し、その押圧によって係合子１０が円筒面８およびカム面９に係合解除された中立位置に保持器１１を保持している。
【００１８】
入力側部材１における外輪３の一側方には、入力側部材１から保持器１１へのスイッチトルクの伝達と遮断とを行なう電磁クラッチ１６が設けられている。
【００１９】
電磁クラッチ１６は、アーマチュア１７と、そのアーマチュア１７を吸着する電磁石１８を有している。
【００２０】
アーマチュア１７は保持器１１との間に組込まれた係合板１９を介して保持器１１に対して回り止めされ、かつ軸方向に移動可能とされている。すなわち、保持器１１の端部内に係合板１９を嵌合し、その係合板１９の外周に設けられたＬ形の係合片２０を保持器１１の端部に形成された前記切欠き１５に嵌合し、その係合片２０の先端部をアーマチュア１７に設けられた係合孔２１に挿入している。
【００２１】
電磁石１８は、アーマチュア１７と軸方向で対向する断面コの字形のリング状のロータ２２と、そのロータ２２内に設けられた電磁コイル２３とから成り、上記電磁コイル２３に対する通電によってロータ２２にアーマチュア１７を吸着させるようにしている。
【００２２】
ここで、電磁コイル２３は固定部材２４によって支持されている。一方、ロータ２２は外輪３の端部に一端部が嵌合された円筒状のロータガイド２５の他端部内に圧入され、そのロータガイド２５と外輪３の嵌合部間にワンウェイクラッチ２６が組込まれている。
【００２３】
ワンウェイクラッチ２６は入力側部材１の外輪３が図２の矢印方向に回転したとき、外輪３とロータガイド２５とを結合するようになっている。
【００２４】
ロータ２２とアーマチュア１７との間には、アーマチュア１７をロータ２２から離反する方向に押圧するリターンばね２７が組込まれている。
【００２５】
実施の形態で示す回転伝達装置は上記の構造から成り、その回転伝達装置を４輪駆動車へ組込む場合、トランスミッションの出力軸の回転トルクが入力側部材１に伝達され、第２トルク伝達軸６の回転トルクが補助駆動輪に伝達される組込みとする。
【００２６】
上記のような回転伝達装置の組込みにおいて、車両が前進する方向に入力側部材１が回転（図２の矢印で示す回転方向）すると、ワンウェイクラッチ２６が外輪３とロータガイド２５とを結合するため、ロータガイド２５およびそのロータガイド２５に圧入されたロータ２２が回転する。
【００２７】
このとき、電磁クラッチ１６がオフの状態であると、ロータ２２の回転はアーマチュア１７に伝達されず、２方向クラッチ７の保持器１１はスイッチばね１３の押圧によって、図４に示すように、係合子１０が円筒面８およびカム面９に対して係合解除された中立位置に保持される。
【００２８】
このため、外輪３の回転は内輪４に伝達されず、補助駆動輪に駆動力が伝達されることもないため、車両は２輪駆動状態で走行する。
【００２９】
２輪駆動状態において、電磁クラッチ１６の電磁コイル２３に通電すると、アーマチュア１７がロータ２２に吸着されるため、アーマチュア１７がロータガイド２５と共に回転する。このとき、アーマチュア１７は保持器１１に対して回り止めされているため、保持器１１も同時に回転し、図５に示すように、係合子１０が外輪３の円筒面８および内輪４のカム面９に係合する。
【００３０】
このため、外輪３の回転は係合子１０を介して内輪４に伝達され、その内輪４の回転は補助駆動輪に伝達されるため、車両は４輪駆動状態で走行する。
【００３１】
４輪駆動状態での走行状態において、補助駆動輪の回転速度が駆動輪の回転速度を上回ると、内輪４が外輪３より速く回転することになる。
【００３２】
このとき、保持器１１はスイッチばね１３の弾性によって図６に示すように、係合子１０が係合解除される中立位置に戻され、その後、保持器１１はロータ２２とアーマチュア１７の接触部に作用する摩擦抵抗を受けて反対側にスイッチを開始しようとすると、外輪３とロータガイド２５間に組込まれたワンウェイクラッチ２６が切れて空転するため、外輪３の回転がロータガイド２５に伝達されず、反対側にはスイッチングが行なわれない。
【００３３】
このため、係合子１０は図６に示すように、中立位置に保持され、内輪４が外輪３に対してオーバーランニングすることになる。
【００３４】
このように、外輪３とロータガイド２５間にワンウェイクラッチ２６を組込むことにより、電磁クラッチ１６をオンにした状態において、出力側部材としての内輪４を入力側部材１の外輪３に対してオーバーランニングさせることができる。
【００３５】
また、従来の回転伝達装置であれば、出力側部材の回転速度が入力側部材の回転速度を上回ろうとした場合に、２方向クラッチがすぐにロックしてしまうため、オーバーランニングをさせようとした場合は、入力側部材と出力側部材の回転数を検出するセンサを取付け、その両部材の回転数差が無くなった時点を検知して電磁クラッチをオフにするという制御が必要になる。
【００３６】
しかしながら、実施の形態で示す回転伝達装置では、電磁クラッチ１６をオンにしたままでもオーバーランニングが可能であるため、入力側部材１と出力側部材の回転数を検出するセンサが不要となり、コストの低減を図ることができる。また、入力側部材１と出力側部材の回転差が生じてから電磁クラッチ１６をオフにすればよいため、入力側部材と出力側部材の回転数差をシビアに検知しておく必要がなくなり、制御面での簡素化を図ることができる。
【００３７】
実施の形態では、外輪３とロータガイド２５の嵌合面間にワンウェイクラッチ２６を組込むようにしたが、上記ワンウェイクラッチ２６をロータ２２とロータガイド２５間やアーマチュア１７と保持器１１の連結部間に設けるようにしてもよい。この場合、外輪３にロータ２２を支持するロータガイドを一体に設けておくようにする。
【００３８】
図２に示す実施形態の回転伝達装置においては、外輪３と内輪４間に組込まれた２方向クラッチ７としてローラタイプの２方向クラッチを示したが、２方向クラッチ７はこれに限定されるものではない。
【００３９】
例えば、図７（Ｉ）、（ＩＩ）に示すようなスプラグタイプの２方向クラッチ７であってもよい。この２方向クラッチ７においては、外輪３の内周および内輪４の外周に円筒面８、２８を設け、その両円筒面８、２８間に係合子としてスプラグ２９を組込み、上記円筒面８、２８間に組込まれた大径保持器３０および小径保持器３１にスプラグ２９を収納するポケット３２、３３を設け、小径保持器３１のポケット３３内にスプラグ２９を中立位置に保持する弾性片３４を設け、上記小径保持器３１を内輪４にピン３５を介して連結する。
【００４０】
スプラグタイプの２方向クラッチ７においては、電磁クラッチ１６によって大径保持器３０をロータ２２に結合し、その大径保持器３０と小径保持器３１の相対回転によりスプラグ２９を傾動させて、外輪３の円筒面８と内輪４の円筒面２８にスプラグ２９を係合させるようにしている。
【００４１】
また、図２に示す回転伝達装置においては、ワンウェイクラッチ２６としてローラタイプのものを示したが、ワンウェイクラッチ２６はこれに限定されない。
【００４２】
例えば、図８に示すように、外輪３とロータガイド２５間に組込まれた保持器３５にポケット３６を設け、そのポケット３６にスプラグ３７と、そのスプラグ３７を係合方向に押圧する弾性部材３８とを組込んだスプラグタイプのワンウェイクラッチであってもよい。
【００４３】
あるいは、図９に示すように、ロータガイド２５の内周に爪収納凹部３９を形成し、その爪収納凹部３９内に揺動可能な係合爪４０と、その係合爪４０を外輪３の外周に向けて押圧する弾性部材４１とを組込み、上記係合爪４０を外輪３の外周に形成された係合凹部４２に係合させて外輪３の一方向の回転のみをロータガイド２５に伝えるようにしたラチェットタイプのワンウェイクラッチであってもよい。
【００４４】
実施の形態では、外輪３を入力側部材とし、内輪４を出力側部材としたが、外輪３を出力側部材とし、内輪４を入力側部材としてもよい。内輪４を入力側部材とする場合、その内輪４が図２の時計方向に回転したとき、２方向クラッチ７の係合子１０が円筒面８およびカム面９に係合し、その係合状態で外輪３を時計方向にオーバーランニングさせることができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、この発明においては、電磁クラッチのオンによって入力側部材から保持器に伝達されるスイッチトルクの伝達経路に、スイッチトルクを一方向に伝達し、他方向に遮断するワンウェイクラッチを組込んだことによって、電磁クラッチのオンの状態で出力側部材を入力側部材に対してオーバーランニングさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【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】図２の一部分を拡大して示す断面図
【図５】電磁クラッチをオンにした状態でのトルク伝達状態を示す断面図
【図６】電磁クラッチをオンにした状態での出力側部材のオーバーランニング状態を示す断面図
【図７】（Ｉ）は２方向クラッチの他の例を示す縦断正面図、（ＩＩ）は（Ｉ）の縦断側面図
【図８】ワンウェイクラッチの他の例を示す断面図
【図９】ワンウェイクラッチのさらに他の例を示す断面図
【符号の説明】
１  入力側部材
４  内輪
７  ２方向クラッチ
１０  係合子
１３  スイッチばね
１６  電磁クラッチ
１７  アーマチュア
１８  電磁石
２２  ロータ
２５  ロータガイド
２６  ワンウェイクラッチ
【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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