(57)【要約】【課題】インプットギヤの急減速によって保持器に生じる慣性力を低減し、その保持器を安価なものとする。【解決手段】回転軸１とインプットギヤ２との間にスプラグ８を配置し、その各スプラグ８は、保持器２４の係合子保持部２２に設けたポケット部２４ａに保持され、その保持器２４のスイッチ機構支持部２１にはサブギヤ３が接続されて前記インプットギヤ２よりも遅く回転するようになっており、前記インプットギヤ２が前記回転軸１よりも速く回転する際にのみ前記スプラグ８を介して前記インプットギヤ２の回転を前記回転軸１に伝達する２方向差動クラッチにおいて、前記スイッチ機構支持部２１を金属部材とし、前記係合子保持部２２を樹脂部材としてインサート成型で一体化した。保持器２４を樹脂としたので軽量化でき、急減速時に生じる慣性力を低減できる。また、インサート成型であれば接合が強固で且つ製造が容易なので保持器２４を安価なものとし得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸１の外周面と、その回転軸１の外周に設けられたインプットギヤ２の内周面との間の環状空間に複数の係合子８を配置し、前記各係合子８は、前記環状空間内に配置した保持器２４に設けたポケット部２４ａに保持され、前記保持器２４は、スイッチ機構ｓを備えたことにより前記インプットギヤ２に回転力が付与された際に前記インプットギヤ２よりも遅く回転するようになっており、前記インプットギヤ２が前記回転軸１よりも速く回転する際にのみ前記係合子８を介して前記インプットギヤ２の回転を前記回転軸１に伝達する２方向差動クラッチにおいて、
前記保持器２４は、前記ポケット部２４ａが設けられる係合子保持部２２を備え、少なくとも前記係合子保持部２２を樹脂部材としたことを特徴とする２方向差動クラッチ。
【請求項２】
前記スイッチ機構ｓは、前記保持器２４に接続されたサブギヤ３が、前記インプットギヤ２との歯数差によりそのインプットギヤ２よりも遅く回転し、そのインプットギヤ２とサブギヤ３との回転差により、前記保持器２４は前記インプットギヤ２よりも遅く回転するようになっていることを特徴する請求項１に記載の２方向差動クラッチ。
【請求項３】
前記スイッチ機構ｓは、前記保持器２４に接続されたスイッチングプレートと、そのスイッチングプレートを軸方向に押圧する押圧手段とを備え、前記押圧手段が前記保持器２４を軸方向に押圧することにより、その保持器２４に回転を抑制する摩擦抵抗を付与し、その摩擦抵抗により、前記保持器２４は前記インプットギヤ２よりも遅く回転するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の２方向差動クラッチ。
【請求項４】
前記保持器２４は、前記スイッチ機構ｓが接続されるスイッチ機構支持部２１を備え、そのスイッチ機構支持部２１を金属部材としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の２方向差動クラッチ。
【請求項５】
前記係合子保持部２２の樹脂部材は、前記スイッチ機構支持部２１の金属部材にインサート成型されていることを特徴とする請求項４に記載の２方向差動クラッチ。
【請求項６】
前記保持器２４は、前記インプットギヤ２側に設けたポケット部６ｂの端壁に当接するスイッチピン２３を備え、前記スイッチピン２３を前記係合子保持部２２と一体に樹脂成型したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の２方向差動クラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、２方向差動クラッチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の動力伝達径路内に配置される２方向差動クラッチとして、図４及び図５に示すものが知られている。
【０００３】
この２方向差動クラッチは、軸受１１，１４を介してケーシングに回転可能に設けられた回転軸１を備え、その回転軸１の外周に、軸受１２を介してインプットギヤ２が、その回転軸１に対して相対回転可能に設けられている。
回転軸１の外周には、スプライン嵌合等によりアウトプットギヤ９が接続されている。そのアウトプットギヤ９には、車輪側のギヤが噛み合っている。
【０００４】
前記回転軸１の外周面と、前記インプットギヤ２の内周面間との間には、軸周りの環状空間が形成されている。その環状空間内に、周方向に沿って所定間隔で複数の係合子８が配置されている。この構成では、その係合子８としてスプラグ８が用いられている。
【０００５】
図５に示すように、各スプラグ８は側面視ダルマ型を成し、その外径側と内径側にそれぞれカム面が設けられている。
【０００６】
前記インプットギヤ２の内周面に、円筒状の外側保持部材６がノックピン７で固定されている。その外側保持部材６に設けられた複数のポケット部６ａ内に、前記各スプラグ８の外径寄りの部分が入り込んでいる。
【０００７】
また、その各スプラグ８は、前記回転軸１の外周に軸受１３を介し回動可能に配設された内側保持部材（保持器）４のポケット部４ａ内に収納されている。
その内側保持部材４の外周に設けたフランジ部１５は、前記サブギヤ３に皿バネ５を介して圧着により係合されている。その皿バネ５は、止め輪１６により内側保持部材４に固定されている。
【０００８】
また、その内側保持部材４の外周面は前記インプットギヤ２の内周面に摺接している。なお、内側保持部材４の外周面と、前記インプットギヤ２の内周面との間に、玉軸受を配置したものもある。
【０００９】
前記サブギヤ３と前記インプットギヤ２は、エンジン等の駆動源側のギヤに噛み合わされており、駆動源からの回転力が、インプットギヤ２とサブギヤ３の双方に入力される。
【００１０】
前記サブギヤ３の歯数は、前記インプットギヤ２の歯数よりも多く設定されている。このため、サブギヤ３の回転はインプットギヤ２の回転よりも遅れるようになっている。
【００１１】
したがって、前記内側保持部材４は、前記インプットギヤ２の回転に対して差速を生じる。内側保持部材４は、インプットギヤ２及び外側保持部材６に対して、図５（ａ）から図５（ｂ）に示すように、内側保持部材４に設けたストッパー１７が外側保持部材６のポケット部６ｂの端壁に当接するまで相対回転する。この相対回転により、各スプラグ８が、図５（ａ）に示す空転状態から傾動して、図５（ｂ）に示す係合状態に移行する。
【００１２】
例えば、回転軸１の回転が遅く、インプットギヤ２の回転が回転軸１よりも速い場合は、各スプラグ８が前記空転状態から係合状態に移行して、内外のカム面を通じてインプットギヤ２の内周面と回転軸１の外周面とを結合する。この結合により、インプットギヤ２の回転が回転軸１に伝達される。
また、回転軸１の回転が、インプットギヤ２の回転よりも速ければ、各スプラグ８は前記傾動状態から起立して前記空転状態に移行し、回転軸１は空転する。
【００１３】
すなわち、この２方向差動クラッチは、正逆どちら方向の回転に対しても、インプットギヤ２の回転の方が、回転軸１の回転よりも速い場合にのみ、インプットギヤ２の回転力を回転軸１に伝達するものである（例えば、特許文献１参照）。
【００１４】
なお、前記内側保持部材４に摩擦材を接触させ、その接触による摩擦抵抗により、前記内側保持部材４と前記インプットギヤ２との間に差速を生じさせるようにしたものもある（例えば、特許文献２参照）。
【００１５】
【特許文献１】特開平６−５０３６１号公報
【特許文献２】特開２００１−５０３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従来の２方向差動クラッチにおいて、内側保持部材（保持器）４は、主に次のような機能を担っている。
【００１７】
（ア）スプラグ８の保持
（イ）インプットギヤ２の支持
（ウ）サブギヤ３の支持
（エ）サブギヤ３との摺動トルクを受ける
【００１８】
これらの（ア）〜（エ）に示す主な機能において、（イ）及び（ウ）の機能に関し、インプットギヤ２やサブギヤ３の支持には、ある程度の強度を必要とする。駆動源からの回転力が付与されるからである。
このため、内側保持部材４には、鉄などの金属素材が採用されている。
【００１９】
ところで、インプットギヤ２の回転中、内側保持部材４は、前記歯数の差により、常にインプットギヤ２に対して回転が遅れる方向となっている。
【００２０】
このため、インプットギヤ２の回転が急停止、急減速等した際に、その減速加速度によっては、内側保持部材４の慣性力がサブギヤ３との間の摩擦抵抗に打ち勝ってしまうことがある。このような場合、スプラグ８が空転状態を越えて反対側の係合状態へとスイッチしてしまうという問題がある。
【００２１】
また、その内側保持部材４は、鉄などの金属素材で成形されているため、スプラグ８を保持するためのポケット部４ａを形成するに際し、打ち抜き加工や機械加工等を必要とする。ポケット部を形成するための打ち抜き加工や機械加工等は、コスト高の要因となるので、さらに安価な構成が求められる。
【００２２】
そこで、この発明は、インプットギヤの急減速によって保持器に生じる慣性力を低減し、その保持器を安価なものとすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記の課題を解決するために、この発明は、回転軸の外周面と、その回転軸の外周に設けられたインプットギヤの内周面との間の環状空間に複数の係合子を配置し、前記各係合子は、前記環状空間内に配置した保持器に設けたポケット部に保持され、前記保持器は、スイッチ機構を備えたことにより前記インプットギヤに回転力が付与された際に前記インプットギヤよりも遅く回転するようになっており、前記インプットギヤが前記回転軸よりも速く回転する際にのみ前記係合子を介して前記インプットギヤの回転を前記回転軸に伝達する２方向差動クラッチにおいて、前記保持器は、前記ポケット部が設けられる係合子保持部を備え、少なくとも前記係合子保持部を樹脂部材とした構成を採用した。
【００２４】
保持器のうち、少なくとも係合子を保持する部分の素材を樹脂としたことによって、その保持器を軽量化し、インプットギヤの急減速時に生じる慣性力を低減することができる。
これは、上記（ア）の機能に関し、係合子を保持することに対しては、上記（イ）（ウ）の機能に必要とされるほどの強度は求められないことに着目し、保持器のうち、少なくとも係合子保持用のポケット部が介在する部分を軽量の樹脂で形成したものである。
このとき、保持器とスイッチ機構との接続部において所定の強度が確保できるならば、保持器の全体を樹脂部材としてもよい。また、係合子としてスプラグを用いてスプラグ式の２方向差動クラッチとしてもよいし、係合子としてローラを採用してローラ式の２方向差動クラッチとしてもよい。
【００２５】
また、保持器のうち、係合子を保持する部分の素材を樹脂としたことにより、樹脂成形の際にポケット部を同時に形成することができる。このため、従来の金属製保持器において、ポケット部を形成する際に行っていた打ち抜き等の作業が不要である。したがって、安価な保持器とすることができる。
【００２６】
前記スイッチ機構としては、前記保持器が、前記インプットギヤよりも遅く回転するように機能するものであればよく、例えば、前記保持器に接続されたサブギヤが、前記インプットギヤとの歯数差によりそのインプットギヤよりも遅く回転し、そのインプットギヤとサブギヤとの回転差により、前記保持器は前記インプットギヤよりも遅く回転するようになっている構成を採用することができる。
【００２７】
また、他のスイッチ機構としては、例えば、前記保持器に接続されたスイッチングプレートと、そのスイッチングプレートを軸方向に押圧する押圧手段とを備え、前記押圧手段が前記保持器を軸方向に押圧することにより、その保持器に回転を抑制する摩擦抵抗を付与し、その摩擦抵抗により、前記保持器は前記インプットギヤよりも遅く回転するようになっている構成を採用することができる。
【００２８】
これらの各構成において、前記保持器は、前記スイッチ機構が接続されるスイッチ機構支持部を備え、そのスイッチ機構支持部を金属部材とした構成を採用することができる。特に、スイッチ機構としてサブギヤを採用する場合、スイッチ機構支持部にはより高い強度が求められるので、そのスイッチ機構支持部を金属部材とすることが有効である。
【００２９】
なお、前記係合子保持部の樹脂部材と、前記スイッチ機構支持部の金属部材とは、接着や圧入等の接合方法により一体化することもできるが、例えば、係合子保持部の樹脂部材をスイッチ機構支持部の金属部材にインサート成型することもできる。
この接合方法によれば、係合子保持部とスイッチ機構支持部との接合が容易であり、またその接合が強固である。
【００３０】
また、前記保持器は、前記インプットギヤ側に設けたポケット部の端壁に当接するスイッチピンを備え、前記スイッチピンを前記係合子保持部と一体に樹脂成型した構成を採用することができる。
【発明の効果】
【００３１】
この発明は、インプットギヤの急減速によって保持器に生じる慣性力を低減することができ、その保持器を安価なものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。この実施形態は、自動車等の動力伝達径路内に配置される２方向差動クラッチである。
この２方向差動クラッチの内側保持部材（保持器）２４を除く主たる構成は、従来例と同様であるので、その差異点を中心に説明する。
【００３３】
回転軸１の外周面と、その回転軸１の外周に設けられたインプットギヤ２の内周面との間の環状空間に、係合子８として複数のスプラグ８が配置されている。
【００３４】
前記インプットギヤ２の内周面に、円筒状の外側保持部材６がノックピン７で固定されている。その外側保持部材６に設けられた複数のポケット部６ａ内に、前記各スプラグ８の外径寄りの部分が入り込んでいる。
【００３５】
また、前記各スプラグ８は、前記環状空間内に配置した内側保持部材（保持器）２４に設けたポケット部２４ａに収納されている。
【００３６】
この内側保持部材２４は、周方向に沿って一定の間隔で前記ポケット部２４ａが設けられる円筒状の係合子保持部２２と、その軸方向一端に設けられるスイッチ機構支持部２１とを備えている。
【００３７】
係合子保持部２２は樹脂部材であり、スイッチ機構支持部２１は鉄などの金属部材で構成されている。その係合子保持部２２の樹脂部材が、スイッチ機構支持部２１の金属部材を型枠の一部としてインサート成型されて製造されている。
【００３８】
なお、そのスイッチ機構支持部２１には、図３（ａ）（ｂ）に示すように、前記係合子保持部２２側の端部に、内径側に突出する突起２７が周方向に沿って複数設けられている。前記係合子保持部２２の樹脂部材は、その樹脂が突起２７，２７に入り込んで、前記スイッチ機構支持部２１の金属部材と一体化されている。このため、係合子保持部２２の樹脂部材とスイッチ機構支持部２１との接合が強固である。
また、このような内側保持部材２４の製造方法を採用すれば、その成型が容易である。
【００３９】
この内側保持部材２４のスイッチ機構支持部２１には、スイッチ機構ｓが接続されている。
スイッチ機構ｓの構成は、前記スイッチ機構支持部２１の外周にサブギヤ３が弾性部材５を介して圧着により係合されている。この実施形態では、弾性部材５として皿バネ５が用いられている。皿バネ５は、止め輪１６により内側保持部材２４に固定されている。
【００４０】
サブギヤ３は、前記皿バネ５の弾性力によって軸方向に押圧され、スイッチ機構支持部２１に設けたフランジ部２５の端面に押し付けられている。この押し付けに伴う摩擦力により、内側保持部材２４は、サブギヤ３とともに軸周り回転する。
【００４１】
また、そのスイッチ機構支持部２１の外周面は前記インプットギヤ２の内周面に摺接しているので、内側保持部材２４は、インプットギヤ２に対しては軸周り相対回転可能である。
【００４２】
インプットギヤ２とサブギヤ３の外周は同径であり、そのサブギヤ３の歯数は、インプットギヤ２の歯数よりも多く設定されている。このため、その歯数差により、前記インプットギヤ２とサブギヤ３に同一の回転力が付与された際に、サブギヤ３はインプットギヤ２よりも遅く回転する。
【００４３】
前記インプットギヤ２が、前記回転軸１よりも軸周りいずれかの側へ速く回転する状況下において、そのインプットギヤ２と前記サブギヤ３との回転差が生じると、前記内側保持部材２４は、前記外側保持部材６よりも遅く回転することとなる。すなわち、前記内側保持部材２４は、前記インプットギヤ２の回転に対して差速を生じる。
【００４４】
このため、内側保持部材２４は、インプットギヤ２及び外側保持部材６に対して、図２（ａ）から図２（ｂ）に示すように、内側保持部材２４に設けたスイッチピン（ストッパー）２３が外側保持部材６のポケット部６ｂの端壁に当接するまで相対回転する。
【００４５】
この相対回転により、各スプラグ８が、図２（ａ）に示す空転状態から傾動して、図２（ｂ）に示す係合状態に移行する。なお、入力される回転方向が逆方向の場合も、同じように機能する。
【００４６】
このように、この２方向差動クラッチは、前記インプットギヤ２が前記回転軸１よりも速く回転する際にのみ前記係合子８を介して前記インプットギヤ２の回転を前記回転軸１に伝達する。
【００４７】
この２方向差動クラッチにおいて、前記インプットギヤ２の回転が急停止、急減速等した場合を想定する。
【００４８】
内側保持部材２４は、スプラグ８を保持している係合子保持部２２が樹脂部材であるため、その樹脂部材に係る部分は比較的軽量である。
このため、前記のように、インプットギヤ２の減速加速度が大きい場合に、内側保持部材２４の慣性力がサブギヤ３との間の摩擦抵抗に打ち勝ってしまう事態が生じるのを抑制することができる。
【００４９】
なお、スイッチ機構支持部２１は金属部材であるため、サブギヤ３との接続に対して所定の強度を発揮することができる。
【００５０】
また、この実施形態では、内側保持部材２４の係合子保持部２２が樹脂製であるため、その樹脂成型の際にポケット部２４ａを同時に形成するようにしている。このため、そのポケット部２４ａの孔を形成するに際し、打ち抜き加工や機械加工等を必要としない。
さらに、前記スイッチピン２３も、前記係合子保持部２２と一体に樹脂成型しているので、製造工程を簡略化できる。
【００５１】
この実施形態では、前記スイッチ機構ｓとして、インプットギヤ２よりも遅く回転するサブギヤ３を用いたが、他の実施形態として、前記スイッチ機構ｓに周知のスイッチングプレートを用いた構成を採用することもできる。
例えば、スイッチングプレートは、係合子８を保持する保持器２４に接続され、そのスイッチングプレートを軸方向に押圧する押圧手段を備えている構成を採用することができる。前記押圧手段が、前記保持器２４を軸方向に押圧した際に、その押圧に伴う摩擦抵抗で保持器２４の回転を抑制し、前記保持器２４を前記インプットギヤ２よりも遅く回転させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】一実施形態の正面断面図
【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図
【図３】保持器の詳細を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図
【図４】従来例の正面断面図
【図５】図４のＢ−Ｂ断面を示し、（ａ）は空転状態を示す断面図、（ｂ）は係合状態を示す断面図
【符号の説明】
【００５３】
１  回転軸
２  インプットギヤ
３  サブギヤ
４，２４  内側保持部材（保持器）
５  皿バネ
６  外側保持部材
８  スプラグ（ローラ、係合子）
９  アウトプットギヤ
１０，２０  ２方向差動クラッチ
１１，１２，１３，１４  軸受
１５，２５  フランジ部
１６  止め輪
１７  ストッパー
１８  弾性部材
２１  スイッチ機構支持部
２２  係合子保持部
２３  スイッチピン（ストッパー）
ｓ  スイッチ機構
【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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