(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源からの動力を断続させる装置であって、入力部材とそれに嵌合して同軸心状に配置された出力部材の対向面の一方に円筒面を、他方にその円筒面との間で楔空間を形成する複数のカム面を形成し、上記入力部材と出力部材の対向面間に設けた保持器のポケットに、入力部材と出力部材の相対回転によって上記円筒面とカム面に係合する係合子を組み込んで２方向クラッチを構成し、この２方向クラッチのロックとフリーを保持器を制御手段で制御することによって行うようにした回転伝達装置において、
前記出力部材を第１の出力部材と第２の出力部材に分断し、前記第１の出力部材が筒状で第２の出力部材が軸状に形成されて同軸心に嵌合する配置となり、第１の出力部材の内周に内向きの突起と第２の出力部材の端部に軸方向の突起を回転方向に係合可能な配置条件で設け、前記第１の出力部材と第２の出力部材の回転伝達と回転方向の衝撃吸収を行う衝撃緩和手段である弾性部材が内向きの突起と軸方向の突起の間に挿入されていることを特徴とする回転伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、動力の伝達経路上において、動力の伝達と遮断の切り換えに用いられる回転伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種機器や車両において、動力源の回転を選択的に取り出して駆動する場合、動力の伝達経路上に回転伝達装置を組み込み使用する必要がある。
【０００３】
このような回転伝達装置においては、動力源に連なる入力部材の回転を出力部材に伝達したり遮断する機能を得るために、入力部材と出力部材の間に結合と切り離しを行うクラッチ機構の採用が必要になる。
【０００４】
従来、上記のような回転伝達装置は、入力部材と出力部材の間にクラッチ機構を組み込み、クラッチ機構の結合により入力部材と出力部材を直結する構造になっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような従来の回転伝達装置は、回転の伝達時にクラッチ機構が機械的に結合するため、この結合時に衝撃が発生し、出力部材に衝撃トルクが加わるという問題がある。
【０００６】
そこで、この発明の課題は、クラッチ機構の結合時に生じる衝撃を緩和し、出力部材に対する回転の伝達が円滑に行える回転伝達装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決するため、この発明は、動力源からの動力を断続させる装置であって、入力部材とそれに嵌合して同軸心状に配置された出力部材の対向面の一方に円筒面を、他方にその円筒面との間で楔空間を形成する複数のカム面を形成し、上記入力部材と出力部材の対向面間に設けた保持器のポケットに、入力部材と出力部材の相対回転によって上記円筒面とカム面に係合する係合子を組み込んで２方向クラッチを構成し、この２方向クラッチのロックとフリーを保持器を制御手段で制御することによって行うようにした回転伝達装置において、前記出力部材を第１の出力部材と第２の出力部材に分断し、前記第１の出力部材が筒状で第２の出力部材が軸状に形成されて同軸心に嵌合する配置となり、第１の出力部材の内周に内向きの突起と第２の出力部材の端部に軸方向の突起を回転方向に係合可能な配置条件で設け、前記第１の出力部材と第２の出力部材の回転伝達と回転方向の衝撃吸収を行う衝撃緩和手段である弾性部材が内向きの突起と軸方向の突起の間に挿入されている構成を採用したものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１５】
図１乃至図６に示す第１の実施の形態において、回転伝達装置１１は、動力軸と接続されて回転可能に配置された軸体である入力部材１２と、この入力部材１２に外嵌して軸受１３で回転可能に支持され、該入力部材１２と同軸心状に配置された出力部材１４と、上記入力部材１２と出力部材１４との間に設けられた２方向クラッチ１５とからなり、出力部材１４に対する回転の断続を２方向クラッチ１５を制御手段である電磁クラッチ１６で制御することによって行う構成になっている。
【００１６】
上記出力部材１４は、入力部材１２に軸受１３を介して同軸心状に外嵌する円筒状の第１の出力部材１４ａと、この第１の出力部材１４ａの後端側に軸受１７を介して同軸心状に嵌合する軸状の第２の出力部材１４ｂに分断され、この分断部分に衝撃緩和手段としての弾性部材１８を挿入し、両出力部材１４ａと１４ｂ間の回転伝達と回転方向の衝撃吸収とを行うようになっている。
【００１７】
前記２方向クラッチ１５は、図１と図３のように、円筒状の第１の出力部材１４ａの内径面に円筒面１９が形成され、入力部材１２の該円筒面１９と対応する位置に大径カム部２０が一体に設けられ、この大径カム部２０の外径面に所定の間隔をおいて複数の平坦なカム面（クラッチ面）２１が形成され、各カム面２１は、第１の出力部材１４ａの円筒面１９との間で円周方向の両側が狭幅になる楔状空間を形成している。
【００１８】
前記入力部材１２に固定した大径カム部２０の外径面と出力部材１４ａの円筒面１９の間に保持器２２が外嵌挿入され、保持器２２は大径カム部２０に対して回転自在に外嵌し、この保持器２２には、図３のように、周方向にカム面２１と同じ数のポケット２３が形成され、その各ポケット２３に係合子としてのローラ２４が組込まれている。
【００１９】
ローラ２４は、大径カム部２０の各カム面２１に対してそれぞれ１個ずつ組み込まれており、保持器２２によって周方向の何れかに所定量移動すると、カム面２１と円筒面１９の間に係合し、入力部材１２と第１の出力部材１４ａを一体化する。
【００２０】
図４で示すように、保持器２２と大径カム部２０の両者には、周方向の一部に切り欠き部２５、２６が設けられ、そこに弾性部材であるスイッチばね２７を撓ませてその両端部２７ａをセットする。
【００２１】
保持器２２と大径カム部２０は、互いの切り欠き部２５、２６が合致しているときは、大径カム部２０のカム面２１と保持器２２のポケット２３及びローラ２４の位置関係は、図３で示した如くローラ２４が中立位置になるよう設定されており、ローラ２４と円筒面１９の間に隙間ａが存在する。従って、スイッチばね２７がセットされていると、入力部材１２と第１の出力部材１４ａは係合されず、空転が可能な状態となる。
【００２２】
図１で示すように、第１の出力部材１４ａの先端部は一段大径になり、この大径部分の内側と入力部材１２の間に制御手段である電磁クラッチ１６が組み込まれている。
【００２３】
この電磁クラッチ１６は、第１の出力部材１４ａの先端部より外側に位置する固定部材２８に電磁コイル２９を収納するフィールドコア３０が嵌合固定され、このフィールドコア３０に回転可能となるよう外嵌するロータ３１が、第１の出力部材１２の内周に嵌挿固定したロータガイド３２の内部に組み込まれ、ロータ３１とロータガイド３２は図示省略したがピンによって第１の出力部材１４ａと結合され、このロータ３１と保持器２２の間に、電磁コイル２９の磁力によって移動吸着されるアーマチュア３３がロータ３１と対面するよう配置されている。
【００２４】
上記アーマチュア３３は、ロータガイド３２で回転と軸方向に移動可能に保持され、かつ、保持器２２の切り欠き部２６と係合し、該アーマチュア３３と保持器２２は、回転方向に一体化されている。
【００２５】
このアーマチュア３３は、電磁コイル２９への通電による磁力によって移動してロータ３１に吸着固定化され、また、電磁コイル２９に通電がないときは、ロータ３１との結合が解かれることになる。
【００２６】
従って、フィールドコア３０は固定部材であり、また、第１の出力部材１４ａ、ロータガイド３２、ロータ３１はピンの結合でいかなるときも相対回転しないと共に、ロータ３１が第１の出力部材１４ａに固定された摩擦部材となる。
【００２７】
すなわち、ロータ３１は第１の出力部材１４ａとつながっており、アーマチュア３３は、保持器２２、スイッチばね２７、大径カム部２０を介して入力部材１２とつながつているため、出力部材１４と入力部材１２の相対回転が可能である。
【００２８】
前記第１の出力部材１４ａの内周面で２方向クラッチ１５を挟んで電磁クラッチ１６と反対側の位置に、内向きに突出する複数の突起３４が円周方向に一定の間隔で設けられ、この第１の出力部材１４ａの内側に嵌合する第２の出力部材１４ｂの該突起３４と対応する先端部に、各突起３４間に納まる数と配置となる軸方向の突起３５が、該突起３４と回転方向に係合可能な条件で設けられ、弾性部材１８が内向きの突起３４と軸方向の突起３５の間に挿入されている。
【００２９】
上記内向きの突起３４と軸方向の突起３５は、図２に示すように、回転方向に対向する面を有する断面略三角形に形成され、弾性部材１８はゴムや同効の弾性材料を用い、両突起３４、３５群の内径内に納まる円板１８ａの周囲に対向する突起３４、３５間に納まる腕板１８ｂを放射状に突設して形成され、第１の出力部材１４ａから第２の出力部材１４ｂへの回転が腕板１８ｂを介して伝達されると共に、この腕板１８ｂの弾性により、２方向クラッチ１５の結合時に生じる衝撃を、第１の出力部材１４ａと第２の出力部材１４ｂの間で緩和し、第２の出力部材１４ｂに衝撃トルクが入らないようにする。
【００３０】
第１の実施の形態の回転伝達装置１１は上記のような構成であり、電磁コイル２９への電流が流れていないとき、２方向クラッチ１５は、スイッチばね２７の作用により、上述のようにローラ２４はカム面２１に係合しない中立位置へ保持され、２方向クラッチ１５は入力部材１２と第１の出力部材１４ａの係合を解き、これにより、入力部材１２の回転が第１の出力部材１４ａに伝達されない。
【００３１】
入力部材１２が回転する状態で、電磁クラッチ１６の電磁コイル２９に電流が流れると、該電磁コイル２９の磁力により、アーマチュア３３とロータ３１が圧接され、この状態で入力部材１２と第１の出力部材１４ａが相対空転しようとすると、アーマチュア３３とロータ３１間に発生した摩擦力によって、保持器２２と第１の出力部材１４ａを一体化させるため、ローラ２４はカム面２１の中立位置から楔空間の係合位置へ移動し、２方向クラッチ１５は入力部材１２と第１の出力部材１４ａを結合し、入力部材１２の回転が第１の出力部材１４ａに伝達される。
【００３２】
したがって、電磁クラッチ１６の電磁コイル２９をＯＮすると、入力部材１２と第１の出力部材１４ａをロックできるのである。このとき、ローラ２４が係合位置に移動するが、入力部材１２と第１の出力部材１４ａには相対的な回転差があるため、ローラ２４が入力部材１２と第１の出力部材１４ａの間に係合すると、機械的な衝撃が発生する。
【００３３】
入力部材１２から第１の出力部材１４ａに伝わった回転は、直列に挿入した弾性部材１８を介して第２の出力部材１４ｂに伝達されるが、この回転伝達時に弾性部材１８の腕板１８ｂが圧縮を受けて撓むことにより、第１の出力部材１４ａに付加されている衝撃トルクを吸収し、これにより、第２の出力部材１４ｂに衝撃トルクが緩和された状態で回転が伝達されることになり、入力部材１２の回転が第２の出力部材１４ｂに円滑に伝わる。
【００３４】
また、電磁クラッチ１６の電磁コイル２９の電流をＯＦＦにすると、保持器２２と第１の出力部材１４ａの結合が解かれ、保持器２２はスイッチばね２７でローラ２４がカム面２１に係合しない中立位置へ戻り、入力部材１２から出力部材１４への回転伝達が解かれることになる。
【００３５】
図５と図６は、２方向クラッチ１５において、電磁クラッチ１６の電磁コイル２９に対する電流がＯＦＦのときは、ローラ２４を常に一方の係合位置に保持するようにした例を示している。この例では、保持器２２と大径カム部２０に設けた切り欠き部２５、２６に対し、スイッチばね２７の一端を大径カム部２０の切り欠き部２６に係合させることにより、大径カム部２０に対して保持器２２に一方周方向への回転弾性を付勢し、ローラ２４を一方の係合位置に保持している。
【００３６】
このように、２方向クラッチ１５を常時一方に係合状態とすれば、電磁クラッチ１６による一方への係合のための制御が省けるという利点がある。電磁コイルへの電流がＯＮのときは、両係合位置にローラがロックするが、そのときの衝撃吸収に関しては第１の実施の形態と同様である。
【００３７】
図７と図８は、回転伝達装置１１の第２の実施の形態を示している。この第２の実施の形態では、２方向クラッチ１５の係合子にスプラグを用いている。
【００３８】
入力部材１２の外径面と第１の出力部材１４ａの対向する内径面に円筒形の係合面４１と４２を設け、両係合面４１と４２間に径の異なる制御用保持器４３と固定保持器４４が組み込まれ、両保持器４３と４４にはそれぞれ複数のポケット４５、４６が周方向に等間隔に形成され、その対向するポケット４５、４６内に係合子としてのスプラグ４７が挿入され、このスプラグ４７の両端は、周方向のどちらか一方に倒れたとき、係合面４１と４２に係合して、入力部材１２と第１の出力部材１４ａを結合する円弧面４８、４８になっている。
【００３９】
上記制御用保持器４３には、スプラグ４７を両側から保持するためのスプリング４９が設けられ、この制御用保持器４３は電磁クラッチ１６におけるアーマチュア３３と、回転方向に一体で軸方向に移動可能となるよう結合され、固定保持器４４は入力部材１２に固定され、制御用保持器４３と固定保持器４４に設けた切り欠き部にスイッチばね５０の両端が係合し、制御用保持器４３を介してスプラグ４７を中立の位置に保持するようになっている。
【００４０】
この２方向クラッチ１５においては、電磁クラッチ１６の電磁コイル２９に電流をＯＮしたとき、アーマチュア３３がロータ３１に吸着することにより、制御用保持器４３と固定保持器４４に周方向への位相のずれが生じ、スプラグ４７が傾斜することにより入力部材１２の回転が第１の出力部材１４ａに伝達されることになる。
【００４１】
上記スプラグ４７が入力部材１２と第１の出力部材１４ａを係合すると、機械的な衝撃が発生するが、第１の実施の形態と同様、第１の出力部材１４ａと第２の出力部材１４ｂの間に直列に接続した衝撃緩和手段である弾性部材１８が衝撃トルクを吸収し、これにより、第２の出力部材１４ｂに衝撃トルクが緩和された状態で回転が伝達されることになり、入力部材１２の回転が第２の出力部材１４ｂに円滑に伝わる。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように、この発明によると、動力軸と接続された入力部材と、この入力部材と同軸心状に配置された出力部材と、上記両部材間に設けられた２方向クラッチとからなり、２方向クラッチを制御手段で制御することによって回転の断続を行うようにした回転伝達装置において、出力部材に直列に衝撃緩和手段を挿入したので、２方向クラッチの係合による入力部材から出力部材への回転伝達時に生じる２方向クラッチの機械的な衝撃を、上記衝撃緩和手段によって吸収緩和することができ、出力部材に対してショックのない円滑な回転を伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】回転伝達装置の第１の実施の形態を示す縦断面図
【図２】図１の矢印II−IIに沿う断面図
【図３】２方向クラッチの要部を拡大した断面図
【図４】保持器とスイッチばねの関係構造を示す断面図
【図５】２方向クラッチの他の例を示す断面図
【図６】２方向クラッチの他の例とスイッチばねの関係構造を示す断面図
【図７】回転伝達装置の第２の実施の形態を示し、（Ａ）はスプラグを用いた２方向クラッチの縦断正面図、（Ｂ）は同縦断側面図
【図８】（Ａ）と（Ｂ）は同上のスプラグの作動を示す拡大断面図
【符号の説明】
１１    回転伝達装置
１２    入力部材
１４    出力部材
１４ａ  第１の出力部材
１４ｂ  第２の出力部材
１５    ２方向クラッチ
１６    電磁クラッチ
１８    弾性部材
【図１】
0003862444.tif 000002
【図２】
0003862444.tif 000003
【図３】
0003862444.tif 000004
【図４】
0003862444.tif 000005
【図５】
0003862444.tif 000006
【図６】
0003862444.tif 000007
【図７】
0003862444.tif 000008
【図８】
0003862444.tif 000009