(57)【要約】【課題】２方向クラッチのオン、オフを電磁クラッチによって制御するようにした回転伝達装置の部品点数の低減化を図ること、および電磁クラッチの性能のバラツキを小さくすることである。【解決手段】内輪１と外輪２の相互間に２方向クラッチ１０と、その２方向クラッチ１０を制御する電磁クラッチ２０とを設ける。電磁クラッチ２０を２方向クラッチ１０の保持器１４に嵌合されたコネクティングプレート２１と、アーマチュア２２と、外輪２と一体に回転するロータ２３およびそのロータ２３にアーマチュア２２を吸着させる電磁石２４とで形成する。ロータ２３を外輪２の開口端部の内周に直接圧入して、部品点数の低減化を図ると共に、ロータ２３とアーマチュア２２の対向面間に形成されるギャップのバラツキを抑制して、電磁クラッチ２０の性能のバラツキを小さくする。【選択図】図１
2005308052.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内外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、その保持器と入力側部材の相対回転により係合子を入力側部材と出力側部材に係合させて両部材を結合する２方向クラッチと、その２方向クラッチの係合子が係合解除される中立位置に保持器を弾性保持するスイッチばねと、前記２方向クラッチの係合および係合解除を制御する電磁クラッチとを組込み、前記電磁クラッチが、保持器に回り止めされて軸方向に移動可能なアーマチュアと、前記出力側部材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、そのロータにアーマチュアを吸着させる電磁石とから成る回転伝達装置において、前記出力側部材の開口端部内にロータを圧入し、その圧入面の少なくとも一方に円周溝を形成したことを特徴とする回転伝達装置。
【請求項２】
前記出力側部材の前記ロータの圧入部から２方向クラッチ側に少し片寄った位置に周方向に延びる複数のスリットを前記出力側部材の周方向に間隔をおいて設けた請求項１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、動力の伝達と遮断の切り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においては、図５に示すように、入力軸に取付けられるカムリング３０とその外側に設けられた外輪３１の相互間に２方向クラッチ４０と、電磁クラッチ５０とを組込み、上記電磁クラッチ５０により２方向クラッチ４０のオン、オフを制御し、その２方向クラッチ４０のオンによりカムリング３０と外輪３１とを結合して、入力軸の回転トルクを外輪３１に伝達し、その外輪３１の回転トルクを前輪に伝えるようにしている。
【０００４】
ここで、２方向クラッチ４０は、外輪３１の内周に円筒面４１を形成し、カムリング３０の外周には上記円筒面４１との間でくさび形空間を形成する複数のカム面４２を周方向に間隔をおいて設け、各カム面４２と円筒面４１間にローラ４３を組込み、そのローラ４３を保持器４４により保持して、カムリング３０に対する保持器４４の相対回転によりローラ４３を円筒面４１およびカム面４２に係合させるようにしている。また、カムリング３０と保持器４４の相互間にスイッチばね４５を組込み、上記カムリング３０と保持器４４の相対回転によりスイッチばね４５を弾性変形させ、その復元弾性によってローラ４３が係合解除される中立位置に保持器４４を復帰回転させるようにしている。
【０００５】
一方、電磁クラッチ５０は、保持器４４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５１と、外輪３１に回り止めされてアーマチュア５１と軸方向で対向するロータ５２と、そのロータ５２に対向配置された電磁石５３とを有し、上記電磁石５３の電磁コイル５３ａに対する通電によりアーマチュア５１をロータ５２に吸着して保持器に前記スイッチばね４５のばね力を超えるスイッチトルクを負荷し、保持器４４とカムリング３０の相対回転により、ローラ４３を円筒面４１およびカム面４２に係合させるようにしている。
【０００６】
上記の構成から成る電磁クラッチにおいては、電磁コイル５３ａに対する通電によってアーマチュア５１をロータ５２に吸着して保持器４４にスイッチトルクを負荷する必要があるため、外輪３１に対してロータ５２を回り止めする必要がある。このとき、外輪３１にロータ５２を直接圧入等で固定すると、電磁コイル５３ａに対する通電時、磁気がロータ５２から外輪３１に漏洩し、磁気効率が低下してアーマチュア５１を吸着状態に保持することができず、保持器４４に対してスイッチばね４５のばね力を超えるスイッチトルクを負荷することができなくなる。
【０００７】
そこで、従来の回転伝達装置においては、外輪３１の開口端部の外周にアルミニウム等の非磁性体からなるロータガイド３２の一端部を圧入している。また、ロータガイド３２と外輪３１の線膨張係数の相違により、高温時に、圧入部に隙間が生じて回転固定ができなくなってしまうのを防止するため、外輪３１の開口端部の外周に突起３３を設け、その突起３３をロータガイド３２の一端部に形成された切欠部３４に係合させてロータガイド３２を回り止めするようにしている。
【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】
【０００８】
ところで、特許文献１に示される回転伝達装置は、上記のように、外輪３１の開口端部にロータ５２を支持するロータガイド３２を圧入する構成であるため、部品点数が多くなり、しかも、その部品の増加によってアーマチュア５１とロータ５２間に形成されるギャップのバラツキが大きくなり、電磁クラッチの性能のバラツキを向上させるうえにおいて改善すべき点が残されている。
【０００９】
また、ロータ５２を回り止めするため、そのロータ５２に切欠部３４を形成し、外輪３１に突起３３を設ける必要があるため、外輪３１およびロータ５２の加工に手間がかかり、製造コストの低減を図るうえにおいても改善すべき点が残されている。
【００１０】
この発明の課題は、２方向クラッチを電磁クラッチによって制御するようにした回転伝達装置において、部品点数を低減して電磁クラッチの性能のバラツキを小さくすること、および製造コストの低減を図ることである。
【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に、この発明においては、入力側部材と出力側部材とを内外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、その保持器と入力側部材の相対回転により係合子を入力側部材と出力側部材に係合させて両部材を結合する２方向クラッチと、その２方向クラッチの係合子が係合解除される中立位置に保持器を弾性保持するスイッチばねと、前記２方向クラッチの係合および係合解除を制御する電磁クラッチとを組込み、前記電磁クラッチが、保持器に回り止めされて軸方向に移動可能なアーマチュアと、前記出力側部材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、そのロータにアーマチュアを吸着させる電磁石とから成る回転伝達装置において、前記出力側部材の開口端部内にロータを圧入し、その圧入面の少なくとも一方に円周溝を形成した構成を採用したのである。
【００１２】
ここで、前記出力側部材の前記ロータの圧入部から２方向クラッチ側に少し片寄った位置に周方向に延びる複数のスリットを前記出力側部材の周方向に間隔をおいて設けておくと、電磁石の電磁コイルに対する通電時に、ロータから出力側部材への磁気の漏洩をより少なくすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
上記のように、この発明においては、出力側部材の開口端部内にロータを直接圧入し、その圧入面の少なくとも一方に円周溝を形成したので、ロータから出力側部材への磁気の漏洩が少なく、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確実に吸着させることができ、２方向クラッチの保持器に対してスイッチトルクを確実に負荷することができる。
【００１４】
また、出力側部材に対してロータを直接圧入するため、図５に示すロータガイドが不要となり、部品点数の低減を図ることができると共に、ロータとアーマチュア間に形成されるギャップのバラツキを小さくすることができ、電磁クラッチの性能のバラツキも小さくすることができる。
【００１５】
さらに、出力側部材とロータを同一の材料によって形成することができるため、高温時に圧入面間に隙間が形成されるのを防止することができる。このため、出力側部材とロータ間に回り止め機構を設ける必要がなくなり、両部材の加工が容易であって、コストの安い回転伝達装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の実施の形態を図１乃至図４に基づいて説明する。図１に示すように、入力側部材としての内輪１とその外側に設けられた出力側部材としての外輪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。
【００１７】
内輪１は大径のカムリング部４を有し、そのカムリング部４と外輪２間に２方向クラッチ１０が組込まれている。
【００１８】
図１および図２に示すように、２方向クラッチ１０は外輪２の内周に円筒面１１を形成し、カムリング部４の外周には上記円筒面１１との間でくさび形空間を形成する複数のカム面１２を周方向に等間隔に設け、各カム面１２と円筒面１１間にローラから成る係合子１３を組込み、各係合子１３を内輪１と外輪２間に組込まれた保持器１４によって保持したローラタイプの２方向クラッチから成っている。
【００１９】
図１および図２に示すように、カムリング部４の端面にはばね嵌合凹部１５が形成され、そのばね嵌合凹部１５内にスイッチばね１６が組込まれている。スイッチばね１６はＣ形をなし、その両端から外向きに形成された一対の押圧片１６ａはばね嵌合凹部１５の外周壁に形成された切欠部１７から保持器１４の端部に設けられた切欠き１８内に挿入されて、切欠部１７および切欠き１８の周方向で対向する側面を相反する方向に押圧し、その押圧によって係合子１３が円筒面１１およカム面１２に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。
【００２０】
図１に示すように、外輪２の開口端部の内周には大径のロータ嵌合面５が形成され、そのロータ嵌合面５の形成によって外輪２の内周に後述するロータの軸方向の位置決めを行なう肩部６が形成されている。
【００２１】
ロータ嵌合面５の内側には前記２方向クラッチ１０のオン、オフを制御する電磁クラッチ２０が組込まれている。
【００２２】
電磁クラッチ２０は、保持器１４の端部開口内に嵌合されてスイッチばね１６を抜け止めするコネクティングプレート２１と、そのコネクティングプレート２１に対して軸方向に対向配置されたアーマチュア２２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２３と、そのロータ２３にアーマチュア２２を吸着させる電磁石２４とから成っている。
【００２３】
コネクティングプレート２１は一対のＬ形の係合爪２５を外周対向位置に有し、各係合爪２５は保持器１４の端部に形成された前記切欠き１８に挿入されている。その挿入によってコネクティングプレート２１は保持器１４に対して回り止めされている。また、係合片２５はアーマチュア２２に形成された係合孔２６内に挿入されている。
【００２４】
アーマチュア２２は、係合孔２６に対する係合爪２５の挿入により、保持器１４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。このアーマチュア２２とロータ２３との間に離反ばね２８が組込まれ、その離反ばね２８によってアーマチュア２２はロータ２３から離反する方向に付勢されている。
【００２５】
ロータ２３は外輪２と同一の磁性材料から形成されて断面がコの字形とされている。このロータ２３は外輪２に形成されたロータ嵌合面５内に圧入され、肩部６に対する当接によって軸方向に位置決めされ、上記ロータ嵌合面５の開口端部に取付けた止め輪７によって外輪２の開口端から抜け出るのが防止されている。
【００２６】
電磁石２４は固定部材Ａに支持されてロータ２３内に配置され、その電磁石２４の電磁コイル２４ａに対する通電によりアーマチュア２２はロータ２３に吸着されるようになっている。
【００２７】
外輪２のロータ嵌合面５には円周溝８が形成され、この円周溝８から２方向クラッチ１０側に少し片寄った位置に外輪周方向に延びる複数のスリット９が外輪周方向に間隔をおいて形成されている。
【００２８】
実施形態で示す回転伝達装置は上記の構造から成り、電磁石２４の電磁コイル２４ａに対する通電の遮断状態では、２方向クラッチ１０の係合子１３はスイッチばね１６によって円筒面１１およびカム面１２に対して係合解除された中立位置に保持されている。
【００２９】
このため、内輪１が回転しても、その回転は外輪２に伝達されない。このとき、内輪１と保持器１４の相互間にはスイッチばね１６が組込まれているため、内輪１と共に保持器１４が回転し、また、保持器１４に回り止めされたコネクティングプレート２１を介して保持器１４の回転はアーマチュア２２に伝達され、アーマチュア２２も回転する。
【００３０】
内輪１の回転状態において、電磁クラッチ２０の電磁コイル２４ａに通電すると、アーマチュア２２に吸引力が付与され、アーマチュア２２はロータ２３に向けて移動してロータ２３に吸着される。その吸着面に作用する摩擦抵抗はアーマチュア２２の回転抵抗となるため、保持器１４にスイッチトルクが作用して内輪１と保持器１４とが相対回転する。その回転によって係合子１３が円筒面１１およびカム面１２に係合し、内輪１の回転が外輪２に伝達される。
【００３１】
また、内輪１と保持器１４の相対回転により、図２に示すスイッチばね１６が弾性変形する。
【００３２】
このため、電磁コイル２４ａに対する通電を遮断すると、スイッチばね１６のばね力により保持器１４が回転され、係合子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され、内輪１から外輪２への回転伝達が遮断される。
【００３３】
実施の形態で示す回転伝達装置においては、外輪２の開口端部内に形成されたロータ嵌合面５内にロータ２３を直接圧入すると共に、上記ロータ嵌合面５に円周溝８を形成したので、電磁コイル２４ａに対する通電時に、ロータ２３から外輪２への磁気の漏洩を少なくすることができる。また、円周溝８から２方向クラッチ１０側に少し片寄った位置に外輪周方向に間隔をおいて複数のスリット９を設けたことによって、磁気の漏洩をより少なくすることができる。
【００３４】
このため、電磁コイル２４ａに対する通電によってロータ２３にアーマチュア２２を確実に吸着させることができ、２方向クラッチ１０の保持器１４に対してスイッチトルクを確実に負荷することができる。
【００３５】
また、外輪２に対してロータ２３を直接圧入するため、図５に示すロータガイド３２が不要であり、部品点数の低減を図ることができる。その部品低減によってロータ２３とアーマチュア２２間に形成されるギャップのバラツキが小さくなり、電磁クラッチ２０の性能のバラツキも小さくすることができる。
【００３６】
さらに、外輪２とロータ２３を同一の材料より形成することができるため、温度変化によって外輪２とロータ２３の圧入面間に隙間が形成されるのを防止することができる。このため、外輪２とロータ２３の相互間に回り止め機構を付加する必要がなくなり、外輪２とロータ２３の加工が容易であって、コストの安い回転伝達装置を提供することができる。
【００３７】
図１に示す例においては、ロータ嵌合面５に円周溝８を形成したが、図４に示すように、ロータ２３の外周面に円周溝２９を形成してもよく、あるいは、ロータ２３の外周面とロータ嵌合面５のそれぞれに円周溝を形成してもよい。
【００３８】
この発明の実施形態では、外輪２の内周に円筒面１１を形成し、内輪１の外周にカム面１２を形成したが、上記とは逆に、内輪１の外周に円筒面を形成し、外輪２の内周にカム面を形成してもよい。この場合、外輪２と保持器１４の相互間にスイッチばねを組込むと共に、ロータ２３を内輪１に接続される軸に取付けるようにする。
【００３９】
また、２方向クラッチ１０として、係合子１３がローラから成るローラタイプの２方向クラッチを示したが、スプラグを係合子とするスプラグタイプの２方向クラッチであってもよい。この場合、内輪の外周および外輪の内周に円筒面を形成し、両円筒面間に組込まれたスプラグを径の異なる保持器で保持し、その小径側の保持器を内輪に固定し、大径側の保持器と内輪の相互間にスプラグを中立位置に保持するスイッチばねを組込むようにする。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明に係る回転伝達装置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】図１のIII−III線に沿った断面図
【図４】この発明に係る回転伝達装置の他の例を示す断面図
【図５】従来の回転伝達装置を示す断面図
【符号の説明】
【００４１】
１  内輪（入力側部材）
２  外輪（出力側部材）
８  円周溝
９  スリット
１０  ２方向クラッチ
１３  係合子
１４  保持器
２０  電磁クラッチ
２１  コネクティングプレート
２２  アーマチュア
２３  ロータ
２４  電磁石
２９  円周溝
【図１】
2005308052.tif 000003
【図２】
2005308052.tif 000004
【図３】
2005308052.tif 000005
【図４】
2005308052.tif 000006
【図５】
2005308052.tif 000007