(57)【要約】【課題】永久磁石によってアーマチュアを吸着するようにした回転伝達装置の軽量化を図ることである。【解決手段】外輪１と内輪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に併設して電磁クラッチ２０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に回り止めされたアーマチュア２１と、外輪１に取付けられてそのアーマチュア２１と対向するロータ２２と、そのロータ２２に対向された電磁石２３と、ロータ２２から離反させるようアーマチュア２１を付勢する離反ばね２４とで形成し、上記ロータ２２のアーマチュア吸着面の外周部に環状の凹部３０を形成し、その凹部３０に離反ばね２４を組込むことにより、薄肉厚のアーマチュア２１が採用されるようにして回転伝達装置の軽量化を図る。【選択図】図１
2007205515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪とその内側に組込まれた内輪との間に、係合子およびその係合子を保持する保持器を有し、その保持器の回転制御により係合子を外輪と内輪の対向面に噛み込ませて外輪と内輪とを結合する２方向クラッチを組込み、その２方向クラッチに併設して、その２方向クラッチの結合および結合解除を制御する電磁クラッチを設け、その電磁クラッチが、前記保持器に対して回り止めされ、かつ軸方向に移動自在に支持されたアーマチュアと、外輪に接続されてアーマチュアと軸方向で対向するロータと、そのロータと軸方向で対向し、通電によってアーマチュアを軸方向に移動させる電磁石と、前記アーマチュアをロータから離反させる方向にアーマチュアを付勢する離反ばねからなる回転伝達装置において、
前記ロータのアーマチュア吸着面の外周部に環状の凹部を形成し、その凹部に前記離反ばねを組込んだことを特徴とする回転伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、動力の伝達経路上において、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】
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う回転伝達装置として、特許文献１あるいは特許文献２に記載されたものが従来から知られている。
【０００３】
特許文献１に記載された回転伝達装置においては、外輪とその内側に組込まれた内輪間に２方向クラッチを組込み、その２方向クラッチに併設した電磁クラッチによって２方向クラッチの係合および係合解除を制御し、上記２方向クラッチの係合により外輪と内輪を結合して、外輪と内輪の相互間で回転トルクの伝達を行うようにしている。
【０００４】
ここで、２方向クラッチは、外輪の内周に円筒面を形成し、内輪の外周には上記円筒面との間で周方向の両端が狭小の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ローラからなる係合子を組込み、その係合子を保持する保持器と内輪の相対回転により係合子を円筒面およびカム面に係合させるようにしている。また、内輪と保持器との間にスイッチばねを組込み、そのスイッチばねにより、係合子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。
【０００５】
一方、電磁クラッチは、保持器に回り止めされ、かつ軸方向に移動自在に支持されたアーマチュアと、外輪に接続されてアーマチュアと軸方向で対向するロータと、そのロータと軸方向で対向する電磁石と、上記アーマチュアをロータから離反する方向に付勢する離反ばねとからなり、上記電磁石に対する通電により、ロータにアーマチュアを吸着し、外輪に結合されたアーマチュアと内輪の相対回転により係合子を円筒面およびカム面に係合させるようにしている。
【０００６】
一方、特許文献２に記載された回転伝達装置においては、特許文献１に記載された回転伝達装置において、ロータに形成されたスリット内に永久磁石を組込み、その永久磁石によって離反ばねの弾性に抗する方向にアーマチュアを付勢するようにしている。
【特許文献１】特開２００５−１４０２１９号公報
【特許文献２】特開２００４−１９０７３０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、上記特許文献１に記載された回転伝達装置においては、アーマチュアのロータと対向する面に環状の凹部を形成し、その凹部内に離反ばねを組込むようにしているため、アーマチュアとして厚みのあるものを採用する必要があり、回転伝達装置の重量が重くなるという不都合がある。
【０００８】
なお、凹部の形成位置によっては、凹部内に組込まれる離反ばねがアーマチュアとロータ間の磁路を阻害して、磁気効率を低下させる可能性がある。
【０００９】
一方、特許文献２に記載された回転伝達装置においては、アーマチュアと保持器の間に引っ張りタイプの離反ばねを組込むようにしているため、その離反ばねの両端をアーマチュアおよび保持器に連結して径方向への移動を阻止する必要があり、組込みに非常に手間がかかるという不都合がある。
【００１０】
このような不都合は、特許文献１に記載された離反ばねの支持構造を採用することによって解消することができるが、その採用によって、前記のような不都合が発生する。
【００１１】
この発明の課題は、電磁クラッチによって２方向クラッチを制御する回転伝達装置の軽量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、この発明においては、外輪とその内側に組込まれた内輪との間に、係合子およびその係合子を保持する保持器を有し、その保持器の回転制御により係合子を外輪と内輪の対向面に噛み込ませて外輪と内輪とを結合する２方向クラッチを組込み、その２方向クラッチに併設して、その２方向クラッチの結合および結合解除を制御する電磁クラッチを設け、その電磁クラッチが、前記保持器に対して回り止めされ、かつ軸方向に移動自在に支持されたアーマチュアと、外輪に接続されてアーマチュアと軸方向で対向するロータと、そのロータと軸方向で対向し、通電によってアーマチュアを軸方向に移動させる電磁石と、前記アーマチュアをロータから離反させる方向にアーマチュアを付勢する離反ばねからなる回転伝達装置において、前記ロータのアーマチュア吸着面の外周部に環状の凹部を形成し、その凹部に前記離反ばねを組込んだ構成を採用したのである。
【発明の効果】
【００１３】
上記のように、ロータのアーマチュア吸着面の外周部に環状の凹部を形成し、その凹部に離反ばねを組込むことによって、アーマチュアとして、軸方向厚みが均一の薄肉厚のものを採用することができ、回転伝達装置の軽量化を図ることができる。
【００１４】
また、ロータのアーマチュア吸着面の外周部に環状の凹部を形成したことによって、凹部内に組込まれる離反ばねがアーマチュアとロータ間の磁路を阻害して、磁気効率を低下させるという不都合の発生はなく、電磁石として小型のものを採用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図１に示すように、外輪１の内側には内輪２が組込まれ、その外輪１と内輪２は軸受３によって相対的に回転自在に支持されている。
【００１６】
外輪１と内輪２に形成された大径部２ａとの間には２方向クラッチ１０が組込まれている。図１および図２に示すように、２方向クラッチ１０は、外輪１の内周に円筒面１１を形成し、内輪２の大径部２ａの外周には上記円筒面１１との間で周方向の両端が狭小のくさび形空間を形成する平坦なカム面１２を周方向に間隔をおいて設け、その各カム面１２と円筒面１１間にローラからなる係合子１３を組込み、その係合子１３を保持器１４によって保持している。
【００１７】
また、内輪２内にＣ形のスイッチばね１５を組込み、そのスイッチばね１５の両端から外向きに形成した一対の押圧片１５ａを内輪の端面に形成された切欠部１６から保持器１４の端部に設けられた切欠き１７内に挿入して切欠部１６および切欠き１７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を弾性保持している。
【００１８】
図１に示すように、外輪１と保持器１４の相互間には、上記２方向クラッチ１０に併設してその２方向クラッチ１０の係合および係合解除を制御する電磁クラッチ２０が設けられている。
【００１９】
電磁クラッチ２０は、保持器１４の端面に対向配置されたアーマチュア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、そのロータ２２と軸方向で対向する電磁石２３と、上記ロータ２２から離反する方向にアーマチュア２１を付勢する離反ばね２４とからなる。
【００２０】
図１および図３に示すように、アーマチュア２１は、係合孔２５を有し、その係合孔２５に保持器１４の端部に形成された突片２６が係合し、その突片２６と係合孔２５の係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、かつ軸方向に移動自在とされている。
【００２１】
ロータ２２は、外輪１の開口端部に接続された非磁性体からなるロータガイド２７の端部内に圧入されてロータガイド２７と共に回転するようになっている。このロータ２２には複数の円弧状のスリット２８が周方向に間隔をおいて形成され、各スリット２８内にアーマチュア２１をロータ２２に向けて引き寄せる永久磁石２９が組込まれている。
【００２２】
永久磁石２９として、ここでは、アーマチュア２１がロータ２２から離反する状態での吸引力が離反ばね２４の弾性力より弱く、かつアーマチュア２１がロータ２２に吸着された状態での吸引力が離反ばね２４の弾性力より強いものが採用されているが、アーマチュア２１がロータ２２から離反する状態での吸引力が離反ばね２４の弾性力より強いものを採用する場合もある。
【００２３】
また、ロータ２２のアーマチュア２１と対向する吸着面の外周部には、環状の凹部３０が形成され、その凹部３０に上記離反ばね２４が組込まれている。
【００２４】
電磁石２３は、電磁コイル２３ａと、その電磁コイル２３ａを支持するコア２３ｂとからなり、上記電磁コイル２３ａに通電すると、コア２３ｂ、ロータ２２およびアーマチュア２１に磁束が流れ、アーマチュア２１に吸引力が付与されるようになっている。
【００２５】
実施の形態で示す回転伝達装置は上記の構造からなり、図３に示すように、永久磁石２９から発生する磁束４０は、ロータ２２とアーマチュア２１間に流れてアーマチュア２１に吸引力が負荷されるが、アーマチュア２１はロータ２２に吸着されず、ロータ２２との間にエアギャップが形成されている。
【００２６】
図３は、２方向クラッチ１０の係合解除状態を示し、内輪２が回転してもその回転は外輪１に伝達されず、内輪２はフリー回転する。
【００２７】
内輪２の回転状態において、電磁石２３の電磁コイル２３ａに通電すると、コア２３ｂ、ロータ２２およびアーマチュア２１間に磁束が流れる。このとき、電磁コイル２３ａによって発生される磁束の流れは永久磁石２９によって発生する磁束４０と同じ向きとされ、その電磁コイル２３ａによって発生する磁束によってアーマチュア２１がロータ２２に吸着される。
【００２８】
アーマチュア２１の吸着により、その吸着面に作用する摩擦抵抗は保持器１４の回転抵抗となるため、内輪２と保持器１４が相対回転し、その相対回転により、係合子１３が円筒面１１およびカム面１２に係合して、２方向クラッチ１０は係合状態となり、内輪２の回転が外輪１に伝達される。
【００２９】
ここで、アーマチュア２１の吸着状態では、そのアーマチュア２１と永久磁石２９間のギャップが小さくなり、永久磁石２９の吸引力は離反ばね２４の弾性力より強くなるため、電磁コイル２３ａに対する通電を遮断してもアーマチュア２１は吸着状態に保持される。このため、電気エネルギの消費が少なく、きわめて経済的である。
【００３０】
その２方向クラッチ１０の係合解除に際しては、電磁コイル２３ａに対する通電により、アーマチュア２１に永久磁石２９によって発生される磁束と逆向きの磁束を発生させてアーマチュア２１に負荷される吸引力を弱め、離反ばね２４の押圧力によって、ロータ２２からアーマチュア２１を離反させるようにする。
【００３１】
その結果、スイッチばね１５の復元弾性により、保持器１４が回転し、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２から外輪１への回転伝達が遮断される。
【００３２】
なお、永久磁石２９として、アーマチュア２１がロータ２２から離反する状態での吸引力が離反ばね２４の弾性力より強いものを採用した回転伝達装置においては、永久磁石２９の吸引力によって、アーマチュア２１は吸着状態に保持されるため、内輪２が回転すると、２方向クラッチ１０は直ちに係合状態になり、内輪２から外輪１に回転が伝達される。
【００３３】
実施の形態で示すように、ロータ２２のアーマチュア吸着面の外周部に環状の凹部３０を形成し、その凹部３０に離反ばね２４を組込むことによって、アーマチュア２１として、軸方向厚みが均一の薄肉厚のものを採用することができ、回転伝達装置の軽量化を図ることができる。
【００３４】
また、ロータ２２のアーマチュア吸着面の外周部に環状の凹部３０を形成したことによって、離反ばねがアーマチュア２１とロータ２２間の磁路を阻害して、磁気効率を低下させるという不都合の発生はなく、電磁石２３として小型のものを採用することができる。
【００３５】
実施の形態では、ロータ２２に形成されたスリット２８内に永久磁石２９を組込んだ回転伝達装置を示したが、回転伝達装置はこれに限定されるものではない。例えば、前述の特許文献１に記載された回転伝達装置のように、上記永久磁石２９を省略した回転伝達装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【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の電磁クラッチ部を示す断面図
【符号の説明】
【００３７】
１    外輪
２    内輪
１０  ２方向クラッチ
１１  円筒面
１２  カム面
１３  係合子
１４  保持器
１５  スイッチばね
２０  電磁クラッチ
２１  アーマチュア
２２  ロータ
２３  電磁石
２４  離反ばね
３０  凹部
【図１】
2007205515.tif 000003
【図２】
2007205515.tif 000004
【図３】
2007205515.tif 000005