(57)【要約】【課題】入力軸と外輪とを結合および結合解除する２方向クラッチを制御クラッチにより制御するようにした回転伝達装置のコストの低減と経済性の向上を図ることである。【解決手段】入力軸１と外輪２間に２方向クラッチ１０を組込み、その２方向クラッチ１０の軸方向一側に、２方向クラッチ１０の保持器１４を外輪２に結合および結合解除する制御クラッチを設ける。その制御クラッチに機械式の円板クラッチ２０を採用して、回転伝達装置のコストの低減を図る。【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、前記入力側部材に対する保持器の相対回転によって係合子を入力側部材および出力側部材に係合させる２方向クラッチを組込み、前記入力側部材と保持器の相互間には前記係合子を係合解除される中立位置に保持するスイッチばねを設け、前記２方向クラッチに並設した制御クラッチにより保持器を出力側部材に結合および結合解除して２方向クラッチを制御するようにした回転伝達装置において、
前記制御クラッチが、前記２方向クラッチの保持器に対して回り止めされ、かつ軸方向に移動自在に設けられたクラッチプレートを有し、そのクラッチプレートを出力側部材に回り止めされたフリクションプレートに向けて移動させて出力側部材に前記保持器を摩擦結合する機械式の円板クラッチからなることを特徴とする回転伝達装置。
【請求項２】
前記円板クラッチが、単板式から成る請求項１に記載の回転伝達装置。
【請求項３】
前記円板クラッチが、多板式から成る請求項１に記載の回転伝達装置。
【請求項４】
前記クラッチプレートを移動させる手段が、クラッチレリーズケーブルの引張りによる請求項１乃至３のいずれかに記載の回転伝達装置。
【請求項５】
前記クラッチプレートを移動させる手段が、アクチュエータからなる請求項１乃至３のいずれか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、車両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。上記特許文献１に記載された回転伝達装置においては、トランスミッションの出力軸から回転トルクが伝達される入力軸にカムリングを設け、そのカムリングの外側に設けられた外輪を入力軸に対して相対的に回転自在に支持し、前記カムリングと外輪間に２方向クラッチを組込み、その２方向クラッチのオン、オフを制御する電磁クラッチを上記２方向クラッチに並設している。
【０００３】
ここで、２方向クラッチは、カムリング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との間に組込まれたローラをカムリングと外輪間に組込まれた保持器で保持し、その保持器にカムリングの端面に支持された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る中立位置に保持器を弾性保持している。
【０００４】
一方、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に支持されたアーマチュアと、外輪の端部内に圧入されてアーマチュアと軸方向で対向するロータと、そのロータに対して軸方向に対向配置された電磁石と、前記アーマチュアをロータから離反させる離反ばねとから成り、前記ロータには前記アーマチュアと対向する吸着面に複数の環状に配置されたスリットを設けている。
【０００５】
上記の構成から成る回転伝達装置においては、入力軸の回転時に、電磁クラッチの電磁石に通電すると、ロータとアーマチュアの相互間に磁気回路が形成されてアーマチュアがロータに吸着され、その吸着面に作用する摩擦抵抗が保持器の回転抵抗となって入力軸と保持器が相対回転し、ローラが円筒面およびカム面に係合して入力軸の回転が外輪に伝達される。
【０００６】
また、電磁石に対する通電を遮断すると、スイッチばねのばね力により保持器が回転してローラが中立位置に戻され、入力軸のみが回転する。
【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】
【０００７】
ところで、上記回転伝達装置においては、２方向クラッチの係合および係合解除を電磁クラッチによって制御する構成であるため、電磁コイルが必要になると共に、その電磁コイルへの通電制御のための制御回路を必要とするため、回転伝達装置のコストが高くなり、そのコストの低減化を図るうえにおいて改善すべき点が残されている。
【０００８】
また、２方向クラッチの係合を維持するためには、電磁コイルへの通電を維持しておく必要があるため、電力消費が大きくなって、経済性に問題があり、その経済性を向上させるうえにおいても改善すべき点が残されている。
【０００９】
この発明の課題は、入力側部材と出力側部材とを結合および結合解除する２方向クラッチを制御クラッチにより制御するようにした回転伝達装置のコストの低減と経済性の向上を図ることである。
【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、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、前記入力側部材に対する保持器の相対回転によって係合子を入力側部材および出力側部材に係合させる２方向クラッチを組込み、前記入力側部材と保持器の相互間には前記係合子を係合解除される中立位置に保持するスイッチばねを設け、前記２方向クラッチに並設した制御クラッチにより保持器を出力側部材に結合および結合解除して２方向クラッチを制御するようにした回転伝達装置において、前記制御クラッチとして、前記２方向クラッチの保持器に対して回り止めされ、かつ軸方向に移動自在に設けられたクラッチプレートを有し、そのクラッチプレートを出力側部材に回り止めされたフリクションプレートに向けて移動させて出力側部材に前記保持器を摩擦結合する機械式の円板クラッチを用いた構成を採用したのである。
【００１１】
ここで、円板クラッチは、単板式から成るものであってもよく、あるいは、多板式から成るものであってもよい。
【００１２】
また、クラッチプレートを移動させる手段は、クラッチレリーズケーブルの引張りによってクラッチプレートを移動させるようにしたものであってもよく、あるいは、アクチュエータによって移動させるようにしたものであってもよい。
【発明の効果】
【００１３】
上記のように、機械式の円板クラッチによって２方向クラッチを制御することにより、回転伝達装置のコストの低減を図ることができると共に、電気を必要としないので経済的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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に示すように、回転伝達装置は、トランスミッションの出力軸に接続される入力側部材としての入力軸１と、その入力軸１の外側に設けられた出力側部材としての外輪２を有し、その入力軸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。
【００１５】
入力軸１にはカムリング４が設けられ、そのカムリング４と外輪２間に２方向クラッチ１０が組込まれている。
【００１６】
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を設け、カムリング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、その係合子１３を入力軸１と外輪２間に組込まれた保持器１４で保持し、上記入力軸１に対する保持器１４の相対回転によって係合子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。
【００１７】
カムリング４の端面にはばね収納凹部１５が形成され、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。スイッチばね１６はＣ形をなし、その両端に形成された一対の係合片１７はばね収納凹部１５の外周壁に形成された切欠部１８から保持器１４の端面に設けられた切欠き１９内に挿入されて、上記切欠部１８および切欠き１９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、その押圧によって保持器１４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た中立位置に弾性保持されている。
【００１８】
図１に示すように、２方向クラッチ１０の軸方向の一側には、その２方向クラッチ１０の係合および係合解除を制御する制御クラッチとしての機械式円板クラッチ２０が設けられている。
【００１９】
円板クラッチ２０は、外輪２の開口端部内に組込まれたクラッチプレート２１、そのクラッチプレート２１と軸方向で対向するフリクションプレート２２、外輪２の開口端と間隔を置いて設けられた操作プレート２３、その操作プレート２３をクラッチプレート２１に対して相対的に回転自在に支持するクラッチレリーズベアリング２４を有している。
【００２０】
クラッチプレート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。そのクラッチプレート２１の支持のため、保持器１４の開口端部内にコネクティングプレート２５を組込み、そのコネクティングプレート２５の外周に形成されたＬ形の係合片２６を保持器１４の端面に形成された前記切欠き１９からクラッチプレート２１に設けられた係合孔２７内にスライド自在に挿入している。
【００２１】
上記クラッチプレート２１は、ガイド筒部２１ａを中心に有し、そのガイド筒部２１ａ内にトランスミッションの出力軸上に嵌合されるニードルベアリング２８が組込まれている。
【００２２】
フリクションプレート２２は、ガイド筒部２１ａに嵌合されて外輪２の開口端部内に組込まれている。このフリクションプレート２２の外周には、図３に示すように、係合歯２２ａが形成され、その係合歯２２ａは外輪２の開口端部の内周に形成された係合溝２９と係合し、その係合によってフリクションプレート２２は外輪２に対して回り止めされている。
【００２３】
また、フリクションプレート２２は、図１に示すように、外輪２の開口端部内に取り付けられた止め輪３０によって軸方向に非可動の支持とされている。
【００２４】
操作プレート２３は、筒体３１の端部に一体化されている。筒体３１はクラッチプレート２１のガイド筒部２１ａの外側に嵌合され、その筒体３１とガイド筒部２１ａは相対的に回転自在とされている。
【００２５】
クラッチレリーズベアリング２４は、内側軌道輪３２、および外側軌道輪３３を有し、上記内側軌道輪３２の端部に形成されたフランジ３２ａの内周には、図４に示すように、係合歯３４が形成されている。係合歯３４はガイド筒部２１ａの端部外周に形成された係合溝３５に係合し、その係合によって内側軌道輪３２はガイド筒部２１ａに対して回り止めされている。
【００２６】
また、内側軌道輪３２は、ガイド筒部２１ａの端部外周に取付けられた止め輪３６によって抜止めされている。
【００２７】
外側軌道輪３３の端部には内向きにフランジ３３ａが設けられ、そのフランジ３３ａと筒体３１間に組込まれた皿ばねからなる弾性部材３７の押圧力によってフランジ３３ａは操作プレート２３に押付けられている。
【００２８】
操作プレート２３は、上記クラッチレリーズベアリング２４により上記クラッチプレート２１に対して回転自在とされ、かつ軸方向には一体となって移動するようになっている。この操作プレート２３は、クラッチレリーズケーブルの引張り、あるいは、アクチュエータによって外輪２の開口端から離反する方向に移動されるようになっている。
【００２９】
実施の形態で示す回転伝達装置は上記の構造から成り、図１は、円板クラッチ２０が係合解除された状態を示し、クラッチプレート２１とフリクションプレート２２の対向面間にはギャップｇが形成されている。
【００３０】
このため、入力軸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、入力軸１と保持器１４およびクラッチプレート２１はコネクティングプレート２５を介して結合されているため、保持器１４およびクラッチプレート２１は入力軸１と共に回転する。
【００３１】
入力軸１の回転状態において、例えば、クラッチレリーズケーブルの引張りによりクラッチプレート２１を外輪２の開口端から離反する方向に移動させると、図５に示すように、クラッチプレート２１がフリクションプレート２２に接触し、その接触によって外輪２と保持器１４は摩擦結合され、保持器１４は入力軸１に対して遅れて回転することになる。
【００３２】
入力軸１と保持器１４の相対回転により、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２に伝達される。
【００３３】
ここで、入力軸１と保持器１４が相対回転するとき、スイッチばね１６が弾性変形する。このため、操作プレート２３の引張りを解除すると、スイッチばね１６の復元弾性により保持器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、入力軸１から外輪２への回転伝達が遮断される。
【００３４】
図１に示す回転伝達装置のように、２方向クラッチ１０を機械式の円板クラッチ２０で制御することによって、２方向クラッチを電磁クラッチで制御するようにした回転伝達装置に比較してコストの安い回転伝達装置を得ることができると共に、電気を必要としないので経済的である。
【００３５】
図１では、円板クラッチ２０として、単板式のものを示したが、円板クラッチ２０はこれに限定されるものではない。例えば、図６に示したように、クラッチプレート２１とフリクションプレート２２間に、入力軸１に回り止めされた複数のクラッチディスク４０と、外輪２に回り止めされた複数のフリクションディスク４１とを軸方向に交互に組込んだ多板式のものであってもよい。
【００３６】
図７は、操作プレート２３に引張り力を付与して、多板式の円板クラッチ２０を係合状態にした状態を示す。
【００３７】
上記のような多板式の円板クラッチ２０を用いることで、操作プレート２３に負荷する引張り力の低減化を図り、比較的小さな引張り力で図１に示す回転伝達装置と同様の作用を期待することができる。
【００３８】
図１および図６に示す実施の形態では、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ものを示したが、２方向クラッチはこれに限定されない。例えば、係合子１３がスプラグから成るスプラグタイプの２方向クラッチであってもよい。
【００３９】
スプラグタイプの２方向クラッチにおいては、入力軸のカムリングの外周に円筒面を形成し、その円筒面と外輪の円筒面間にスプラグを組込み、上記両円筒面間に組込まれた径の異なる二つの保持器のそれぞれにスプラグを収納するポケットを設け、小径側保持器のポケット内にスプラグを中立位置に保持する一対の弾性片を設けるようにする。
【００４０】
また、小径側保持器をカムリングにピンを介して取付けて回り止めし、一方、大径側保持器にアーマチュアを回り止めし、かつ軸方向に移動可能に設け、そのアーマチュアがロータに吸着されたとき、小径側保持器と大径側保持器とを相対的に回動させてスプラグを外輪およびカムリングの円筒面に係合させる。
【００４１】
さらに、カムリングの端面に保持されたスイッチばねのばね力を大径側保持器に付与し、そのスイッチばねのばね力により大径側保持器に回転力を付与してスプラグを中立位置に戻すようにする。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【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１の図１のIV−IV線に沿った断面図
【図５】円板クラッチの係合状態を示す断面図
【図６】この発明に係る回転伝達装置の他の実施の形態を示す縦断正面図
【図７】図６に示す多板式円板クラッチの係合状態を示す断面図
【符号の説明】
【００４３】
１    入力軸（入力側部材）
２    外輪（出力側部材）
１０  ２方向クラッチ
１３  係合子
１４  保持器
１６  スイッチばね
２０  円板クラッチ
２１  クラッチプレート
２２  フリクションプレート
【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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