(57)【要約】【課題】入力側部材と出力側部材の差動回転により圧力が発生する圧力発生手段によってクラッチを制御するようにした回転伝達装置のトルク容量の増大と小型化とを図ることである。【解決手段】回転軸１の外側に外輪２を設け、その外輪２の内周に設けられた円筒面１１と回転軸１の外周に形成されたカム面１２間にローラ１３を組込み、そのローラ１３を保持器１４で保持する。保持器１４の端部にディスク２１を設け、そのディスク２１と外輪２の端部に嵌合したカバー３間に密閉空間２３を形成し、その密閉空間２３に粘性流体を充填し、上記ディスク２１に突部２４を設ける。ディスク２１と外輪２の相対回転により密閉空間２３内に圧力を発生させ、その圧力によりディスク２１を外輪２の突出部７に押し付けて保持器１４に回転トルクを負荷し、ローラ１３を円筒面１１とカム面１２に係合させ、ローラ１３の噛み込み力を結合力としてトルク容量の増大を図る。【選択図】  図１
2005042775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力側部材と出力側部材を内外に配置し、その入力側部材と出力側部材間に両部材を結合するクラッチと、入力側部材と出力側部材の差動回転により圧力が発生し、この圧力によりクラッチのオン・オフを制御する圧力発生手段とを組込んだ回転伝達装置において、前記クラッチが入力側部材と出力側部材の対向面一方に形成された円筒面と他方に設けられたカム面間にローラを組込み、そのローラを保持器により保持した２方向ローラクラッチから成り、その２方向ローラクラッチのローラが円筒面およびカム面で形成されるくさび空間に対して係合解除される中立位置にカム面に対して保持器を弾性保持するスイッチばねを設け、前記圧力発生手段の圧力で保持器を円筒面が形成された側の部材に押し付けることにより保持器にカム面に対する回転トルクを負荷して２方向ローラクラッチを係合させるようにしたことを特徴とする回転伝達装置。
【請求項２】
前記圧力発生手段が、前記保持器の軸方向一端に前記入力側部材と出力側部材の対向面間において密閉空間を形成するディスクを一体に設け、前記密閉空間内に粘性流体を充填し、ディスクの密閉空間と対向する面に、その密閉空間内を複数の圧力室に仕切る複数の突部を設けた構成から成る請求項１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、４輪駆動車の補助駆動輪に対して動力の伝達と遮断の切換え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】
この種の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。この特許文献１に記載された回転伝達装置は、ハウジングと回転軸との間に多板クラッチと圧力発生手段とを組込み、前記ハウジングと回転軸の相対回転（差動回転）により圧力発生手段に差動回転に応じた圧力を発生させ、この圧力によりピストンを介して多板クラッチを押圧することにより、多板クラッチを摩擦係合させてハウジングと回転軸とを結合し、４輪駆動を達成するようにしている。
【０００３】
ここで、圧力発生手段は、多板クラッチを押圧するピストンの側方にシリコーンオイル等の粘性流体が充填された密閉空間を設け、その密閉空間内にブレードを回転可能に収納してハウジングと回転軸の差動回転に応じた圧力を発生させるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１４１３９５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、ハウジングと回転軸とを結合するクラッチがすべりを生じさせつつハウジングと回転軸とを結合する多板クラッチであるため、トルク容量が小さく、その多板クラッチを結合するために比較的大きな軸方向力を必要とし、密閉空間内に組込まれるブレードとしてサイズの大きいものが必要となり、回転伝達装置が大型化するという不都合がある。
【０００６】
この発明の課題は、入力側部材と出力側部材の差動回転によって軸力が発生する圧力発生手段によりクラッチのオン・オフを制御する回転伝達装置のトルク容量の増大化と、小型化とを図ることである。
【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、この発明においては、入力側部材と出力側部材を内外に配置し、その入力側部材と出力側部材間に両部材を結合するクラッチと、入力側部材と出力側部材の差動回転により圧力が発生し、この圧力によりクラッチのオン・オフを制御する圧力発生手段とを組込んだ回転伝達装置において、前記クラッチが入力側部材と出力側部材の対向面一方に形成された円筒面と他方に設けられたカム面間にローラを組込み、そのローラを保持器により保持した２方向ローラクラッチから成り、その２方向ローラクラッチのローラが円筒面およびカム面で形成されるくさび空間に対して係合解除される中立位置にカム面に対して保持器を弾性保持するスイッチばねを設け、前記圧力発生手段の圧力で保持器を円筒面が形成された側の部材に押し付けることにより保持器にカム面に対する回転トルクを負荷して２方向ローラクラッチを係合させるようにした構成を採用したのである。
【０００８】
ここで、圧力発生手段として、前記保持器の軸方向一端に前記入力側部材と出力側部材の対向面間において密閉空間を形成するディスクを一体に設け、前記密閉空間内に粘性流体を充填し、ディスクの密閉空間と対向する面に、その密閉空間内を複数の圧力室に仕切る複数の突部を設けた構成から成るものを採用することができる。
【０００９】
上記のように、入力側部材と出力側部材とを結合するクラッチとして、円筒面とカム面とにローラを係合させる２方向ローラクラッチを採用することによって、その２方向ローラクラッチはローラの噛み込み力を結合力とするため、トルク容量の大きな回転伝達装置を得ることができる。
【００１０】
また、上記２方向ローラクラッチはカム面に対する保持器の回転をスイッチばねの弾性力に抗して制御することにより、ローラは中立位置から係合位置にスイッチするため、ローラをスイッチさせるために保持器に大きな軸力を付与する必要がなく、圧力発生手段として小型のものを採用することができ、回転伝達装置の小型化を図ることができる。
【００１１】
【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４はこの発明に係る回転伝達装置の第１の実施形態を示す。図１に示すように、回転伝達装置は、入力側部材としての回転軸１と、出力側部材としての外輪２と、その回転軸１と外輪２とを結合する２方向ローラクラッチ１０と、前記回転軸１と外輪２の相対回転により圧力が発生し、その圧力によって２方向ローラクラッチ１０のオン・オフを制御する圧力発生手段２０を有している。
【００１２】
外輪２の端部開口にはカバー３が嵌合されている。その外輪２と回転軸１は、外輪２内に回転軸１が挿入された配置とされ、その回転軸１と外輪２は一対の軸受４を介して相対的に回転自在に支持されている。
【００１３】
また、回転軸１と外輪２の対向面間に形成された空間の両端部は、各軸受４の一側方に組込まれたシール部材５によって密封されている。
【００１４】
回転軸１の外周には突出部６が設けられ、一方、外輪２の内周には上記突出部６に対向して突出部７が設けられ、その両突出部６、７間に前記２方向ローラクラッチ１０が組込まれている。
【００１５】
図１および図２に示すように、２方向ローラクラッチ１０は、外輪２側の突出部７の内周に円筒面１１を形成し、回転軸１側の突出部６の外周に上記円筒面１１との間でくさび形空間を形成する複数のカム面１２を設け、各カム面１２と円筒面１１との間にローラ１３を組込み、各ローラ１３を回転軸１と外輪２間に組込まれた保持器１４で保持している。
【００１６】
回転軸１に設けられた突出部６の端面にはばね収納凹部１５が設けられ、そのばね収納凹部１５内にスイッチばね１６が組込まれている。
【００１７】
スイッチばね１６はＣ形をなし、その両端から外向きに設けられた一対の押圧片１６ａはばね収納凹部１５の外周壁に形成された切欠部１７から保持器１４の一端に設けられた切欠き１８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端面を相反する方向に押圧しており、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た中立位置に保持器１４が弾性保持されている。
【００１８】
図１および図３に示すように、圧力発生手段２０は、保持器１４の他端に回転軸１の外周面および外輪２の内周面に沿って摺動可能なディスク２１を一体に設け、そのディスク２１の外周と内周に取付けられたシール部材２２を回転軸１の外周および外輪２の内周に密着させて、上記ディスク２１と前記カバー３の対向面間に密閉空間２３を設け、その密閉空間２３内にシリコーンオイル等の粘性流体を充填し、上記ディスク２１の密閉空間２３と対向する面に、その密閉空間２３内を複数の圧力室２３ａに仕切る扇形突部２４を周方向に間隔をおいて設けている。
【００１９】
上記の構成から成る圧力発生手段２０は、外輪２とディスク２１の相対回転により粘性流体を突部２４とカバー３の対向面間に強制流動させ、粘性流体の粘性摩擦作用により密閉空間２３内に圧力を発生させ、この圧力でディスク２１を軸方向に押圧して、そのディスク２１を外輪２の突出部７の端面７ａに押し付けるようにしている。
【００２０】
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輪駆動車の動力伝達系に組込む場合、エンジンからの回転トルクが回転軸１に伝達され、外輪２の回転トルクが補助駆動輪に伝達される組付けとする。
【００２１】
上記のような組付け状態において、４輪駆動車の定速走行状態では回転軸１と外輪２の相互間における回転数差は殆どないため、スイッチばね１６の弾性力によってローラ１３は中立位置に保持され、回転軸１の回転は外輪２に伝達されず、４輪駆動車は２輪駆動で走行する。
【００２２】
４輪駆動車が２輪駆動の状態で駆動輪が空転（スタック）した場合、回転軸１の回転速度は外輪２の回転速度を上回るため、回転軸１と外輪２は相対回転する。このとき、外輪２とディスク２１も相対回転し、その相対回転により密閉空間２３内の粘性流体は突部２４とカバー３の対向面間を強制流動し、その粘性流体の粘性摩擦作用により密閉空間２３内に圧力が発生し、その圧力によりディスク２１が軸方向に押圧されて外輪２の突出部７の端面７ａに押し付けられる。
【００２３】
図４（Ｉ）はディスク２１が外輪２の端面７ａに押し付けられた状態を示し、その押し付けによって、ディスク２１には外輪２からの回転トルクが負荷されるため、回転軸１は上記ディスク２１を有する保持器１４に対して相対回転し、図４（ＩＩ）に示すように、ローラ１３は円筒面１１およびカム面１２に係合する。
【００２４】
このため、回転軸１の回転はローラ１３を介して外輪２に伝達され、４輪駆動車は４輪駆動によって走行する。
【００２５】
回転軸１と保持器１４とが相対回転するとき、スイッチばね１６は弾性変形するが、ディスク２１および外輪２の端面７ａで発生する回転トルクが小さいと、スイッチばね１６の弾性力により保持器１４およびローラ１３は中立位置に戻される。
【００２６】
ここで、密閉空間２３内に発生する圧力の大きさは、外輪２とディスク２１の回転数差に応じて異なり、回転数差が小さい場合、圧力も小さく、回転数差が大きくなるに従って圧力も次第に高くなる。その圧力によりディスク２１が突出部７の端面７ａに押し付けられてディスク２１に回転トルクが負荷され、その回転トルクの大きさは上記圧力から換算することができる。一方、回転伝達装置においては車両の旋回時に、回転軸１と外輪２とが相対回転するため、密閉空間２３に圧力が発生する。
【００２７】
そこで、車両旋回時に密閉空間２３内に発生する圧力からディスク２１に負荷される回転トルクを換算し、その回転トルクがスイッチばね１６から保持器１４に負荷される回転トルクより小さくなるように突部２４の形状あるいはスイッチばね１６の弾性力を調整することによって、タイトコーナブレーキ現象を回避することができる。
【００２８】
図１乃至図３に示す実施の形態では、回転軸１を入力側部材とし、外輪２を出力側部材としたが、回転軸１を出力側部材とし、外輪２を入力側部材としてもよい。
【００２９】
図５（Ｉ）、（ＩＩ）は、この発明に係る回転伝達装置の第２の実施形態を示す。この第２の実施形態では、回転軸１の外周に設けられた突出部６の外周に円筒面２５を形成し、外輪２に設けられた突出部７の内周にカム面２６を設け、保持器１４の他端に一体に設けられたディスク２１が密閉空間２３で発生する圧力により押圧された際に、そのディスク２１を回転軸１の突出部６の端面に押し付けるようにしている点で第１の実施形態で示す回転伝達装置と相違している。
【００３０】
第２の実施形態で示すように、回転軸１側に円筒面２５を形成し、外輪２側にカム面２６を形成する場合は、外輪２の突出部７の端面にばね収納凹部２７を形成し、そのばね収納凹部２７内に組込まれたスイッチばね２８の両端に内向きに押圧片２８ａを形成し、その押圧片２８ａをばね収納凹部２７の内周壁に形成された切欠部２９から保持器１４の端面に設けられた切欠き３０内に挿入して、切欠部２９および切欠き３０の周方向で対向する端面を押圧する。
【００３１】
また、回転軸１にカバー３１を嵌合して、そのカバー３１とディスク２１との間に密閉空間２３を形成する。
【００３２】
上記第２の実施形態の回転伝達装置においても、回転軸１および外輪２のいずれか一方を入力側部材とし、他方を出力側部材として使用することができる。
【００３３】
外輪２を入力側部材として使用する場合において、回転軸１とディスク２１とが相対的に回転すると、密閉空間２３内に圧力が発生し、ディスク２１が回転軸１側の突出部６の端面に押し付けられる。その押し付けによって外輪２と保持器１４とが相対回転するため、ローラ１３が円筒面２５およびカム面２６に係合し、外輪２の回転が回転軸１に伝達される。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、この発明においては、圧力発生手段によってオン・オフが制御されるクラッチとしてローラの噛み込み力を結合力とする２方向ローラクラッチを採用したので、トルク容量の大きな回転伝達装置を得ることができる。
【００３５】
また、２方向ローラクラッチはカム面に対する保持器の回転をスイッチばねの弾性力に抗して制御することによってローラが中立位置から係合位置にスイッチするため、保持器に大きな軸力を付与する必要がなく、圧力発生手段として小型のものを採用することができ、回転伝達装置の小型化を図ることができる。
【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】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図
【図４】（Ｉ）は図１に示す圧力発生手段の作動状態を示す断面図、（ＩＩ）は（Ｉ）の縦断側面図
【図５】（Ｉ）はこの発明に係る回転伝達装置の第２の実施形態を示す断面図、（ＩＩ）は（Ｉ）の縦断側面図
【符号の説明】
１  回転軸
２  外輪
１０  ２方向ローラクラッチ
１１  円筒面
１２  カム面
１３  ローラ
１４  保持器
１６  スイッチばね
２０  圧力発生手段
２１  ディスク
２３  密閉空間
２３ａ  圧力室
２５  円筒面
２６  カム面
２８  スイッチばね
【図１】
2005042775.tif 000003
【図２】
2005042775.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005042775.tif 000006
【図５】
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