(57)【要約】【課題】２方向クラッチ部のオン、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において、空転時の引きずりトルクの低減化と部品点数の低減化を図ることである。【解決手段】入力軸１のカムリング部３の外周に形成されたカム面１２と外輪４の内周に形成された円筒面１１間に係合子１３を組込み、その係合子１３を保持器１４で保持する。保持器１４に回り止めされ、かつ軸方向に移動可能なアーマチュア２１にロータ２２を軸方向に対向し、通電によりアーマチュア２１をロータ２２に吸着させるコイル２４をロータ２２に対向させる。入力軸１の外側に複数のコイル部４２を有するスイッチばね４１を嵌合し、そのスイッチばね４１の一端部の係止片４３をカムリング部３に係止し、他端部の係止片４３をアーマチュア２１に係止して、一つのスイッチばね４１で保持器１４を係合子１３が係合解除される中立位置に保持すると共に、アーマチュア２１にロータ２２から離反する方向の引張り力を付与して、空転時にアーマチュア２１がロータ２２に対して非接触の状態に保持されるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力側部材とその外側に設けられた出力側部材とを相対的に回転自在に支持し、前記入力側部材の外周と出力側部材の内周における一方に円筒面を形成し、他方にその円筒面とでくさび形空間を形成するカム面を設け、そのカム面と円筒面間に係合子を組込み、その係合子を入力側部材と出力側部材間に組込まれた保持器で保持し、その保持器を前記係合子が円筒面およびカム面に係合解除された中立位置に弾性保持するスイッチばねを設け、前記保持器に回り止めされ、かつ軸方向に移動可能に支持されたアーマチュアと軸方向で対向するロータを円筒面を有する側の部材に一体化し、そのロータと軸方向で対向するコイルに通電してアーマチュアをロータに吸着させるようにした回転伝達装置において、前記スイッチばねが複数のコイル部を有し、両端のコイル部に係止片が設けられたねじりコイルばねから成り、そのスイッチばねの一端のコイル部の係止片を入力側部材に係止し、他端のコイル部の係止片をアーマチュアに係止して、そのアーマチュアに係合子を中立位置に保持する回転力と、アーマチュアをロータから離反させる方向に引き寄せる引張り力とを付与したことを特徴とする回転伝達装置。
【請求項２】
前記スイッチばねが、入力側部材の外側にコイル部を嵌め合わせる組込みとされた請求項１に記載の回転伝達装置。
【請求項３】
前記スイッチばねが、入力側部材の外周囲にコイル部の中心を入力側部材の軸心にほぼ平行する組込みとされ、そのスイッチばねの複数を入力側部材の軸心を中心とする一つの円上に等間隔に配置した請求項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回転伝達装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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。この回転伝達装置は、入力軸に設けられたカムリング部とその外側に設けられた外輪間にローラの噛み込み力を結合力とするローラタイプの２方向クラッチ部を設け、その２方向クラッチ部に電磁クラッチを並設し、その電磁クラッチによって２方向クラッチ部のオン、オフを制御するようにしている。
【０００３】
ここで、２方向クラッチ部は、カムリング部の外周に外輪の内周に形成された円筒面との間でくさび形空間を形成するカム面を設け、そのカム面と円筒面間にローラを組込み、そのローラをカムリング部と外輪間に組込まれた保持器で保持し、この保持器にスイッチばねのばね力を付与してローラが円筒面およびカム面に対して係合解除された中立位置に保持器を弾性保持するようにしている。
【０００４】
また、電磁クラッチは、保持器に対して回り止めされ、かつ軸方向に移動可能なアーマチュアと外輪に一体化されたロータを軸方向で対向し、そのロータにフィールドコアに巻回されたコイルを軸方向で対向し、このコイルに対する通電によりアーマチュアをロータ側に引き寄せてロータに吸着させ、アーマチュアを外輪に結合させるようにしている。
【０００５】
上記の構成から成る回転伝達装置において、入力軸が一方向に回転する回転時に、電磁クラッチのコイルに通電してロータにアーマチュアを吸着させると、そのロータとアーマチュアの接触部に摩擦抵抗が作用し、その摩擦抵抗をスイッチばねのばね力により大きくなるように設定しておくことで、入力軸と保持器はスイッチばねの弾性に抗して相対回転し、その相対回転によりローラが円筒面およびカム面に係合し、入力軸の回転がローラを介して外輪に伝達される。
【０００６】
また、コイルに対する通電を解除すると、スイッチばねのばね力により保持器が中立位置に戻されて円筒面およびカム面に対してローラが係合解除され、入力軸のみが空転する。
【０００７】
上記回転伝達装置においては、コイルに対する通電の遮断時、アーマチュアがロータに密着していると、アーマチュアに引きずりトルクが発生し、その引きずりトルクは入力軸の回転数が高くなるにつれて増大するため、高速空転時に、２方向クラッチがクラッチ係合するおそれがある。
【０００８】
そのような問題点を解決するため、ロータとアーマチュア間に離反ばねを組込み、コイルに対する通電の遮断時、離反ばねによってアーマチュアをロータから離反させるようにしている。
【特許文献１】特開平１１−３３６７９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記従来の回転伝達装置においては、保持器を中立位置に保持するスイッチばねと、アーマチュアをロータから離反させる離反ばねの２つのばねを必要とするため、部品点数が多く、組立て手間がかかると共に、コストも高くなり、その組立て性とコストの低減を図るうえにおいて改善すべき点が残されている。
【００１０】
また、コイルに対する通電の遮断時、アーマチュアと離反ばねとは接触状態にあるため、引きずりトルクを完全に無くすことはできず、その引きずりトルクの低減化を図り、回転伝達装置の信頼性を高めるうえにおいても改善すべき点が残されている。
【００１１】
この発明の課題は、回転伝達装置の空転時の引きずりトルクの低減化と部品点数の低減化を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、この発明においては、入力側部材とその外側に設けられた出力側部材とを相対的に回転自在に支持し、前記入力側部材の外周と出力側部材の内周における一方に円筒面を形成し、他方にその円筒面とでくさび形空間を形成するカム面を設け、そのカム面と円筒面間に係合子を組込み、その係合子を入力側部材と出力側部材間に組込まれた保持器で保持し、その保持器を前記係合子が円筒面およびカム面に係合解除された中立位置に弾性保持するスイッチばねを設け、前記保持器に回り止めされ、かつ軸方向に移動可能に支持されたアーマチュアと軸方向で対向するロータを円筒面を有する側の部材に一体化し、そのロータと軸方向で対向するコイルに通電してアーマチュアをロータに吸着させるようにした回転伝達装置において、前記スイッチばねが複数のコイル部を有し、両端のコイル部に係止片が設けられたねじりコイルばねから成り、そのスイッチばねの一端のコイル部の係止片を入力側部材に係止し、他端のコイル部の係止片をアーマチュアに係止して、そのアーマチュアに係合子を中立位置に保持する回転力と、アーマチュアをロータから離反させる方向に引き寄せる引張り力とを付与した構成を採用したのである。
【００１３】
ここで、コイルばねは、入力側部材の外側にコイル部を嵌め合せる単一のばねから成るものであってもよく、あるいは、入力側部材の外周囲に等間隔に配置される同一形状の複数のばねから成るものであってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
上記のように、スイッチばねに、アーマチュアを回転させる機能と、アーマチュアをロータから離反させる機能の２つの機能を持たせることによって、コイルに対する通電の遮断時、アーマチュアをロータに対して非接触の状態に保持することができるので、空転時の引きずりトルクの低減化を図り、信頼性の高い回転伝達装置を得ることができる。
【００１５】
また、ロータとアーマチュア間に、アーマチュアをロータから離反させる離反ばねの組込みを不要とすることができるので、部品点数を低減し、コストの低減化を図ることができる。
【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面に基づいて説明する。図１乃至図５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。
【００１７】
図１に示すように、入力側部材としての入力軸１の一端部には入力リング２が取付けられ、他端部には大径のカムリング部３が設けられている。
【００１８】
入力軸１とその外側に設けられた出力側部材としての外輪４は軸受５によって相対的に回転自在に支持され、その外輪４とカムリング部３間には２方向クラッチ部１０が設けられている。また、外輪４の端部内には上記２方向クラッチ部１０のオン、オフを制御する電磁クラッチ２０が設けられている。
【００１９】
図１および図３に示すように、２方向クラッチ部１０は、カムリング部３の外周に外輪４の内周に形成された円筒面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との間にローラから成る係合子１３を組込み、各係合子１３をカムリング部３と外輪４間に組込まれた保持器１４で保持し、この保持器１４と入力軸１の相対回転時に、係合子１３を円筒面１１およびカム面１２に係合させるようにしている。
【００２０】
図１に示すように、電磁クラッチ２０は、保持器１４と軸方向で対向するアーマチュア２１と、そのアーマチュア２１と軸方向で対向するロータ２２と、このロータ２２と軸方向で対向するフィールドコア２３およびそのフィールドコア２３に巻回されたコイル２４とから成っている。
【００２１】
アーマチュア２１は環状をなし、その内周にはフランジ２１ａが形成され、そのフランジ２１ａに複数の切欠き２５が周方向に等間隔に形成されている。また、アーマチュア２１には保持器１４と対向する端面の外周部に複数の突出部２６が設けられ、各突出部２６は保持器１４の端面に形成された切欠部２７に嵌合し、その嵌合によってアーマチュア２１は保持器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。
【００２２】
ロータ２２は磁性体から成り、そのロータ２２は外輪４の開口端部内に取付けた非磁性体から成るロータガイド２８内に嵌合されて外輪４と一体化されている。
【００２３】
フィールドコア２３は固定リング２９に保持されている。固定リング２９は図示省略した固定対象物に支持される。この固定リング２９と外輪４との間には軸受３０が組込まれ、その軸受３０によって外輪４が回転自在に支持されている。また、固定リング２９と入力リング２の間には、その入力リング２を回転自在に支持する軸受３１が組込まれている。
【００２４】
上記の構成から成る電磁クラッチ２０において、コイル２４に通電すると、アーマチュア２１がロータ２２側に引き寄せられてロータ２２に吸着され、その吸着によって保持器１４と外輪４が互いに結合される。
【００２５】
カムリング３の電磁クラッチ２０側の端面にはばね収納凹部４０が設けられ、そのばね収納凹部４０内にスイッチばね４１が組込まれている。
【００２６】
図１および図５に示すように、スイッチばね４１は入力軸１の外側に嵌合される複数の螺旋状コイル部４２を有し、その両端のコイル部４２ａ、４２ｂには複数の係止片４３が周方向に間隔をおいて形成され、一端のコイル部４２ａに設けられた係止片４３はばね収納凹部４０の周壁に形成された係合孔４４に係止されている。また、他端のコイル部４２ｂに形成された係止片４３はアーマチュア２１のフランジ２１ａに形成された前記切欠き２５に係止されている。
【００２７】
上記スイッチばね４１は、アーマチュア２１を介して保持器１４にねじり力を付与して保持器１４を係合子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弾性保持すると共に、アーマチュア２１にロータ２２から離反する方向の引張り力を付与している。
【００２８】
いま、入力軸１が回転している状態で電磁クラッチ２０のコイル２４に通電すると、アーマチュア２１に磁気吸引力が作用し、その磁気吸引力によりアーマチュア２１がスイッチばね４１の弾性に対してロータ２２側に引き寄せられて、そのロータ２２にアーマチュア２１が吸着されると共に、スイッチばね４１は引き伸ばされる。
【００２９】
図４はアーマチュア２１がロータ２２に吸着された状態を示し、その吸着状態において、アーマチュア２１とロータ２２の接触面に作用する摩擦抵抗力はスイッチばね４１のねじり方向のばね力より予め大きな値に設定されているため、入力軸１と保持器１４は相対回転し、その相対回転によってスイッチばね４１はねじり変形すると共に、係合子１３が円筒面１１およびカム面１２に係合し、入力軸１の回転は係合子１３を介して外輪１４に伝達される。
【００３０】
入力軸１から外輪４への回転トルクの伝達状態において、コイル２４に対する通電を遮断すると、スイッチばね４１の引張り力によってアーマチュア２１がロータ２２から離反する方向に移動させられると共に、スイッチばね４１のねじり力によって保持器１４が中立位置に戻され、円筒面１１およびカム面１２に対する係合子１３の係合が解除されて、入力軸１のみが回転する。
【００３１】
このとき、アーマチュア２１はロータ２２に対して非接触の状態に保持されるため、アーマチュア２１に引きずりトルクが発生することはなく、その引きずりトルクによって係合子１３がミス係合することもないので、信頼性の高い回転伝達装置を得ることができる。
【００３２】
また、スイッチばね４１は係合子１３が円筒面１１およびカム面１２に対して係合解除される中立位置に保持器１４を弾性保持する機能の他に、上記のようにアーマチュア２１をロータ２２から離反させる機能を有するため、アーマチュア２１をロータ２２から離反させる離反ばねの組込みを不要とすることができる。このため、部品点数の低減化を図り、コストの低減化を図ることができる。
【００３３】
図６乃至図８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、カムリング部３の端面に設けられたばね収納凹部４０内に複数のねじりコイルばねから成るスイッチばね４５を周方向に等間隔に設け、各スイッチばね４５の一端に設けられた係止片４６をカムリング部３に形成された係止孔４４に係止すると共に、他端の係止片４６をアーマチュア２１のフランジ２１ａに形成された係合孔４７に係止して、係合子１３が円筒面１１およびカム面１２に係合解除された中立位置に保持器１４を弾性保持していると共に、アーマチュア２１にロータ２２から離反する方向に引張り力を付与している。
【００３４】
他の構成は第１の実施形態で示す回転伝達装置と同一であるため、同一部品には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３５】
第２の実施形態で示す回転伝達装置も第１の実施形態で示す回転伝達装置と同様に、回転伝達装置の空転時に、アーマチュア２１をロータ２２に対して非接触の状態に保持することができるため、アーマチュア２１に引きずりトルクが付与されることがなく、係合子１４のミス係合を防止し、信頼性の高い回転伝達装置を得ることができる。
【００３６】
また、アーマチュア２１とロータ２２間にアーマチュア２１をロータ２２から離反させる離反ばねの組込みを不要とすることができるため、部品点数の低減化を図ることができる。
【００３７】
第１の実施形態および第２の実施形態では、カムリング３の外周にカム面１２を設け、外輪４の内周に円筒面１１を形成したが、カムリング３の外周に円筒面を形成し、外輪４の内周にカム面を形成してもよい。この場合、ロータ２２を入力軸１に一体化する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【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】アーマチュアの吸着状態を示す断面図
【図５】入力軸のカムリング部、スイッチばねおよびアーマチュアを示す分解斜視図
【図６】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
【図７】図６のVII−VII線に沿った断面図
【図８】入力軸のカムリング部スイッチばねおよびアーマチュアを示す分解斜視図
【符号の説明】
【００３９】
１  入力軸（入力側部材）
４  外輪（出力側部材）
１１  円筒面
１２  カム面
１３  係合子
１４  保持器
２１  アーマチュア
２２  ロータ
２４  コイル
４１  スイッチばね
４２  コイル部
４３  係止片
４５  スイッチばね
４６  係止片
【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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