CN104220774B - 旋转传递装置 - Google Patents

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Abstract

一种旋转传递装置，利用电磁离合器(50)控制接合以及接合解除的双向离合器(10)的保持器(16)由控制保持器(16A)和旋转保持器(16B)形成，使该控制保持器和旋转保持器成为形成于凸缘(24、28)的外周部的柱部(25、29)在周向交替排列的组合，在邻接的柱部之间形成兜孔(31)，组装于该兜孔内的一对滚子(15)因控制保持器与旋转保持器的相对旋转而被柱部(25、29)按压，移位到接合解除位置。在外圈(11)与控制保持器(16A)的对置面之间设置有止转机构(60)，在滚子(15)接合时控制保持器(16A)相对于外圈(11)相对旋转，防止滚子(15)向中立位置移位，提高旋转传递装置的可靠性。

Description

旋转传递装置
技术领域
本发明涉及能够切换旋转的传递与切断的旋转传递装置。
背景技术
作为进行从驱动轴向从动轴的旋转的传递与切断的旋转传递装置，以往公知有具备双向离合器并通过电磁离合器控制该双向离合器的接合与分离的装置。
在下述专利文献1记载的旋转传递装置中，在外圈与组装于其内侧的内圈之间将控制保持器和旋转保持器以使形成于各保持器的柱部在周向交替配置的方式组装，在形成于邻接的柱部之间的兜孔内组装对置的一对滚子，这一对滚子由组装于其对置部之间的弹性部件朝背离方向施力，在形成于外圈的内周的圆筒面与形成于内圈的外周的凸轮面接合的位置预备，通过使上述内圈朝一个方向旋转而使一个滚子与圆筒面以及凸轮面接合，将内圈的旋转传递到外圈。
另外，在与内圈连接的输入轴上设置电磁离合器，通过对该电磁离合器的电磁线圈通电使控制保持器沿轴向移动，通过设置于该控制保持器的凸缘与旋转保持器的凸缘的对置面之间的扭矩凸轮的作用，使控制保持器与旋转保持器朝兜孔的周向宽度变小的方向相对旋转，利用各保持器的柱部使一对滚子移动到接合解除位置，切断从内圈向外圈的旋转传递。
上述旋转传递装置具有以下特征，若解除对电磁离合器的电磁线圈的通电，则通过组装于对置的一对滚子间的弹性部件的按压作用，控制保持器与旋转保持器朝兜孔的周向宽度变大的方向相对旋转，对置的一对滚子保持与圆筒面以及凸轮面抵接的预备状态，所以通过内圈的旋转使滚子立即与圆筒面以及凸轮面接合，旋转方向间隙非常小而响应性优良。
专利文献1：日本特开2009－293679号公报
在上述专利文献1记载的旋转传递装置中，在解除对电磁离合器的电磁线圈通电的状态下，一对滚子保持与圆筒面以及凸轮面抵接的预备状态，通过外圈与内圈的相对旋转使滚子成为接合状态，但在该预备状态、接合状态下，若振动等外部干扰作用于旋转传递装置，则存在外圈与控制保持器因惯性力矩而相对旋转的可能性。如果相对旋转，则一个滚子向中立位置移位，无法在内圈与外圈相互之间传递旋转扭矩，在提高旋转传递装置的可靠性上留有应改善的方面。
另外，由于是在外圈内收纳控制保持器和旋转保持器的整体的结构，所以需要轴向长度较长的外圈而使重量也加重，在实现其轻型化上也留有应改善的方面。
本发明的课题是在双向离合器的接合状态下不使滚子因外部干扰而向中立位置移位，提高旋转传递装置的可靠性。
发明内容
为了解决上述的课题，本发明的旋转传递装置具有双向离合器，该双向离合器在输入轴和配置在与该输入轴相同轴上的输出轴的相互之间进行旋转的传递与切断；以及电磁离合器，该电磁离合器控制上述双向离合器的接合与分离，上述双向离合器构成为在设置于上述输出轴的轴端部的外圈的内周与设置于上述输入轴的轴端部的内圈的外周之间，以设置于控制保持器以及旋转保持器各自的柱部在周向交替配置的方式组装，在形成于邻接的柱部间的兜孔内组装有能够相对于上述外圈的内周以及内圈的外周接合的一对接合件、和对该一对接合件朝背离的方向施力的弹性部件，上述电磁离合器构成为包括与上述控制保持器连结的电枢、与该电枢在轴向对置的转子、以及与该转子在轴向对置且通过通电使转子吸附电枢的电磁铁，通过对上述电磁铁通电使控制保持器与电枢一起朝向转子而沿轴向移动，利用运动变换机构将该轴向的移动变换为使控制保持器和旋转保持器向兜孔的周向宽度变小的方向相对旋转的运动，解除一对接合件的接合，上述旋转传递装置采用如下结构，在上述外圈与控制保持器的相互之间，设置有止转机构，该止转机构在通过切断对上述电磁铁的通电而使双向离合器接合的状态下，防止上述外圈与控制保持器相对旋转。
如上述那样，在通过解除对电磁离合器的电磁线圈的通电而使控制保持器的凸缘与外圈的开口端面接触的状态下，防止该外圈与控制保持器相对旋转，通过设置这样的止转机构，能够防止在滚子与圆筒面以及凸轮面抵接的预备状态或接合状态下，控制保持器因外部干扰而相对于外圈相对旋转。
因此，滚子不会向中立位置移位，能够经由该滚子在内圈与外圈的相互之间可靠地传递旋转扭矩，提高可靠性。
在本发明的旋转传递装置中，止转机构能够采用由下述的结构a～d构成的结构。
结构a：在外圈的开口端面和设置于控制保持器的凸缘的对置面中的一方设置凸部，将该凸部插入到在设置于另一方的凹部内，通过在该凹部的周向对置的端面与凸部的接合防止控制保持器相对于外圈旋转而构成。
结构b：在外圈的开口端面和控制保持器的凸缘的对置面的一方突出地设置销，在另一方设置销孔，通过销与该销孔的接合防止控制保持器相对于外圈旋转而构成。
结构c：在外圈的开口端面和控制保持器的凸缘的对置面分别固定摩擦材料，通过该摩擦材料的摩擦接触防止控制保持器相对于外圈旋转而构成。
结构d：将外圈的开口端面和控制保持器的凸缘的对置面分别设为粗糙面，通过该粗糙面的面接触防止控制保持器相对于外圈旋转而构成。
在止转机构采用上述结构a的情况下，凹部是凸部能够沿周向有富余地插入的大小。在该情况下，可以使凸部呈突起状，凹部呈在周向较长的圆弧状，该凹部的个数比凸部的个数多而使凹部与凸部的个数不同。
另外，在止转机构采用上述结构b的情况下，可以将销以及销孔分别设置多个，两者的个数相同，或销孔的个数为销的个数的整数倍。
在本发明的旋转传递装置中，作为将控制保持器的轴向的移动变换为该控制保持器与旋转保持器的相对旋转运动的运动变换机构，采用由如下的扭矩凸轮构成的结构，即在控制保持器的凸缘和旋转保持器的凸缘的对置面分别设置有在周向的中央部较深且随着趋向于两端而槽深度逐渐变浅的凸轮槽，在该凸轮槽之间收纳滚珠，通过上述控制保持器在轴向的移动，一对保持器向兜孔的周向宽度变小的方向相对旋转。
在采用上述扭矩凸轮并且作为止转机构而采用上述结构a的情况下，若在与旋转保持器的柱部接触的接合件传递扭矩的状态下对电磁铁通电，则旋转保持器与传递扭矩的接合件接合而成为无法向减小兜孔的周向宽度的方向旋转的状态，所以控制保持器因为与扭矩凸轮的关系而欲向减小兜孔的周向宽度的方向旋转并且向转子侧移动。
此时，在凸部与凹部的端面的接合部的接合面比扭矩凸轮的凸轮槽的倾斜角度大的情况下，上述接合面阻碍控制保持器的旋转，可能无法解除接合件的接合。
因此，若使止转机构的凸部的外圈顺时针方向旋转的滞后侧的端面以及与该端面对置的凹部的端面成为锥面，使该锥面相对于外圈端面的倾斜角度比扭矩凸轮的凸轮槽相对于外圈端面的倾斜角度小，则在对电磁铁通电时，不会阻碍控制保持器向兜孔的周向宽度变小的方向旋转，能够可靠地解除双向离合器的接合。
这里，顺时针方向旋转是指正视外圈的开口端面的状态下的右向旋转。
另外，在采用上述的扭矩凸轮时，通过仅对控制保持器以及旋转保持器的凸轮槽的表面进行热处理的局部热处理，不会对柱部的根部产生影响，能够在确保该根部韧性的状态下使凸轮槽的表层部的硬度比内层部的高。因此，能够防止凸轮槽的表层部的磨损、变形以及柱部的根部的损伤，得到耐久性优良的保持器。
通过使热处理深度为0.3～0.8mm的范围，由此能够有效避免对柱部的根部产生影响。另外，若使扭矩凸轮相对于控制保持器以及旋转保持器的柱部在周向错开位置而形成，则能够更有效地避免对柱部的热处理的影响。
上述热处理采用高频淬火、激光淬火。
在本发明的旋转传递装置中，在控制保持器的外径面以及侧面中的至少一方形成有由孔或者凹部构成的减薄部，由此能够实现控制保持器的轻型化，电磁离合器能够采用容量小的小型离合器。
另外，通过将控制保持器以及旋转保持器组装为仅柱部配置在外圈与内圈之间，与将控制保持器以及旋转保持器的整体收纳在外圈与内圈之间进行组装的情况比较，能够实现外圈的轴向长度的紧凑化。
并且，利用外壳覆盖双向离合器以及电磁离合器的各自，在该外壳设置有供输出轴插通的轴承筒，在该轴承筒的内径面压入密封件，将轴承筒的内径面与输出轴的外径面间密封，由此能够防止异物从轴承筒的开口侵入外壳内，避免因异物的啮入使双向离合器功能失效。
在本发明中，如上述那样，设置在通过解除对电磁离合器的电磁线圈的通电而使控制保持器的凸缘与外圈的开口端面接触的状态下，防止外圈与控制保持器相对旋转的止转机构，由此能够防止在滚子与圆筒面以及凸轮面抵接的预备状态、接合状态下外圈与控制保持器相对旋转而向解除滚子接合的中立位置移位的不良情况的产生，能够经由上述滚子在内圈与外圈的相互之间可靠地传递旋转扭矩，提高可靠性。
附图说明
图1是表示本发明的旋转传递装置的实施方式的纵剖视图。
图2(a)是沿图1的II－II线的剖视图，图2(b)是表示滚子的接合状态的剖视图。
图3是沿图1的III－III线的剖视图。
图4是沿图3的IV－IV线的剖视图。
图5是沿图1的V－V线的剖视图。
图6(a)是沿图5的VI－VI线的剖视图，图6(b)是表示动作状态的剖视图。
图7是沿图1的VII－VII线的剖视图。
图8是图1所示的外圈的开口端面和控制保持器的凸缘的止转部的展开图。
图9是图1所示的电磁离合器吸附控制保持器的状态的剖视图。
图10是图1所示的电磁离合器解除吸附控制保持器的状态的剖视图。
图11是表示止转机构的其它例子的分解立体图。
图12是表示图11所示的止转机构的止转解除状态的示意图。
图13是表示图11所示的止转机构的止转状态的示意图。
图14是表示将止转机构的凸部和凹部设置为圆环的例子的剖视图。
图15是表示阻止控制保持器相对于外圈旋转的止转机构的又一其它例的剖视图。
图16是表示阻止控制保持器相对于外圈旋转的止转机构的又一其它例的剖视图。
图17是表示阻止控制保持器相对于外圈旋转的止转机构的又一其它例的剖视图。
图18是表示控制保持器的其它例的立体图。
图19是表示双向离合器的其它例的剖视图。
图20是表示扭矩凸轮的其它例的剖视图。
图21(a)是表示设置于外壳的轴承筒的密封状态的剖视图，图21(b)是表示密封件的其它例的剖视图。
具体实施方式
以下根据附图，说明本发明的实施方式。图1表示本发明的旋转传递装置的实施方式。如图所示，旋转传递装置构成为包括输入轴S1、与该输入轴S1同轴配置的输出轴S2、覆盖这两个轴的轴端部的外壳1、组装于该外壳1内并进行从输入轴S1向输出轴S2的旋转的传递与切断的双向离合器10以及控制该双向离合器10的接合、分离的电磁离合器50。
外壳1呈圆筒状，在其一端部设置有小径的轴承筒2，在另一端部内周安装有防止电磁离合器50脱离的挡圈3。
如图1以及图2所示，双向离合器10在设置于输出轴S2的轴端部的外圈11的内周设置有圆筒面12，在设置于输入轴S1的轴端部的内圈13的外周沿周向形成有多个凸轮面14，在该多个凸轮面14的每一个与圆筒面12之间组装有一对作为接合件的滚子15和弹性部件21，由保持器16保持该滚子15，通过上述内圈13朝一个方向旋转，使一对滚子15的一个与圆筒面12以及凸轮面14接合而将内圈13的旋转传递至外圈11，另外，在内圈13朝另一个方向旋转时使另一个滚子15与圆筒面12以及凸轮面14接合而将内圈13的旋转传递至外圈11。
这里，在外圈11的封闭端部的内表面侧形成有小径的凹部18，利用组装于该凹部18内的轴承19将输入轴S1的轴端部支承为能够旋转。
内圈13与输入轴S1形成为一体。如图2所示，形成于该内圈13的外周的凸轮面14由在相反的方向倾斜的一对倾斜面14a、14b形成，在凸轮面14与外圈11的圆筒面12之间形成有周向的两端狭小的楔形空间，在上述一对倾斜面14a、14b之间设置有朝向内圈13的切线方向的平坦的弹簧支承面20，利用该弹簧支承面20支承弹性部件21。
弹性部件21由螺旋弹簧构成。该弹性部件21配置在一对滚子15之间而组装，一对滚子15配置在被该弹性部件20朝背离方向施力而与圆筒面12以及凸轮面14接合的预备位置。
保持器16由控制保持器16A和旋转保持器16B构成。如图1以及图5所示，控制保持器16A构成为在环状的凸缘24一个面的外周部沿周向等间隔设置有数量与凸轮面14相同的柱部25，在该邻接的柱部25之间形成有圆弧状的长孔26，在外周上与柱部25相反的方向设置有筒部27。
另一方面，旋转保持器16B构成为在环状的凸缘28一个面的外周部沿周向等间隔设置有数量与凸轮面14相同的柱部29。
在控制保持器16A的长孔26内插入旋转保持器16B的柱部29，控制保持器16A和旋转保持器16B成为上述柱部25、29沿周向交替排列的组合。而且，在该组合状态下柱部25、29的前端部配置在外圈11与内圈13之间，控制保持器16A的凸缘24以及旋转保持器16B的凸缘28成为位于嵌合于输入轴S1的外周的支承圆环30与外圈11之间的组装。
通过上述那样的保持器16A、16B的组装，如图2所示，在控制保持器16A的柱部25与旋转保持器16B的柱部29之间形成了兜孔31，该兜孔31与内圈13的凸轮面14在径向对置，在各兜孔31内组装有对置的一对滚子15以及弹性部件21。
如图9所示，控制保持器16A的凸缘24以及旋转保持器16B的凸缘28被支承为能够沿形成于输入轴S1的外周的滑动引导面32滑动，在上述旋转保持器16B的凸缘28与输入轴S1的支承圆环30间组装有推力轴承33。
如图5、图6以及图9所示，在控制保持器16A的凸缘24与旋转保持器16B的凸缘28之间设置有作为运动变换机构的扭矩凸轮40。扭矩凸轮40构成为在控制保持器16A的凸缘24和旋转保持器16B的凸缘28的对置面分别设置有周向的中央部较深而随着趋向于两端逐渐变浅的对置的一对凸轮槽41、42，在一方的凸轮槽41的一端部与另一方的凸轮槽42的另一端部之间组装有滚珠43。
凸轮槽41、42在这里示出了圆弧状的槽，但也可以是V形槽。
上述扭矩凸轮40在控制保持器16A沿轴向朝控制保持器16A的凸缘24接近旋转保持器16B的凸缘28的方向移动时，如图6(a)所示，滚珠43向凸轮槽41、42的槽深度最深的位置滚动，使控制保持器16A和旋转保持器16B向兜孔31的周向宽度变小的方向相对旋转。
如图3以及图4所示，在内圈13的另一侧面形成有圆筒面45。圆筒面45比滑动引导面32的直径大，环状的保持片46嵌合于该圆筒面45从而固定于内圈13。在保持片46的外周面形成有多个配置于控制保持器16A的柱部25与旋转保持器16B的柱部29之间的各兜孔31内的止转片47。
在控制保持器16A和旋转保持器16B朝兜孔31的周向宽度缩小的方向相对旋转时，多个止转片47利用两侧边缘挡住控制保持器16A的柱部25以及旋转保持器16B的柱部29，将对置的一对滚子15保持于中立位置。
在保持片46的外周部设置有在多个弹性部件21分别外径侧突出的弹簧按压臂48，利用该弹簧按压臂48防止弹性部件21从一对滚子15之间向外径侧逃离。
如图1所示，电磁离合器50具有与形成于控制保持器16A的筒部27的端面在轴向对置的电枢51、与该电枢51在轴向对置的转子52以及与该转子52在轴向对置的电磁铁53。
如图9所示，电枢51嵌合于支承圆环30的外周而被支承为能够旋转且能够滑动，在设置于该电枢51的外周部的连结筒55的内径面压入控制保持器16A的筒部27，使控制保持器16A与电枢51连结为一体。电枢51通过该连结而在支承圆环30的圆筒状外径面54和输入轴S1的外周的滑动引导面32的轴向两个位置被支承为能够滑动。
支承圆环30通过形成于输入轴S1的滑动引导面32的轴向另一侧的台阶部34而在轴向被定位。
转子52嵌合于输入轴S1，通过组装在其与上述支承圆环30之间的垫片56而在轴向被定位，并且被防止相对于输入轴S1旋转。
如图1所示，电磁铁53由电磁线圈53a和支承该电磁线圈53a的芯53b构成，上述芯53b嵌合于外壳1的另一端开口内，由安装于外壳1的另一端部开口内的挡圈3防止脱离。另外，芯53b能够经由嵌合于输入轴S1的轴承57而与输入轴S1相对旋转。
图10示出了切断对电磁离合器50的电磁线圈53a通电的状态(电磁离合器50的断开状态)，在该切断状态下，控制保持器16A的凸缘24成为与双向离合器10的外圈11的开口端面对接的状态，在该对接状态下，防止外圈11与控制保持器16A相对旋转的止转机构60设置在外圈11与控制保持器16A的凸缘24的相互之间。
如图7～图9所示，止转机构60在外圈11的开口端面沿周向等间隔形成有多个凸部61，另一方面，在控制保持器16A的凸缘24且在与外圈11对置的面上等间隔设置有多个凹部62，使凸部61与该凹部62的周向的端面卡合来防止控制保持器16A相对于外圈11相对旋转。
在实施方式中，使形成于外圈11的开口端面的凸部61为突起状，其个数为5个，另一方面，使设置于凸缘24的凹部62为圆弧状，其个数为9个，使凸部61与凹部62的个数不同。另外，在邻接的凹部62之间形成有大小与凸部61大致相同的突出部63。
如上述那样，使凸部61为5个、凹部62为9个，从而控制保持器16A若与外圈11的开口端面对接，则如图8所示，突出部63a、63b分别与邻接的一对凸部61的一个凸部61a的一个侧面以及另一个凸部61b的另一侧面卡合，通过该卡合，能够防止控制保持器16A相对于外圈11相对旋转。
也可以在外圈11的开口端面形成凹部，在控制保持器16A的凸缘24设置凸部。另外，也可以使凸部61与凹部62为大致相同的大小，凸部61与凹部62的个数数量相同，或者使凹部62为凸部61的个数的整数倍。
在实施方式中表示的旋转传递装置由上述构造构成，图2(b)表示双向离合器10的滚子15接合的状态。若在该双向离合器10的接合状态下，对电磁离合器50的电磁线圈53a通电，则吸引力作用于电枢51，电枢51沿轴向移动而被吸附于转子52。
由于电枢51与控制保持器16A连结为一体，所以伴随着电枢51沿轴向的移动，控制保持器16A朝其凸缘24接近旋转保持器16B的凸缘28的方向移动。
此时，图6(b)所示的滚珠43如图6(a)所示，向凸轮槽41、42的槽深度最深的位置滚动，控制保持器16A和旋转保持器16B朝兜孔31的周向宽度变小的方向相对旋转，图2(b)所示的对置的一对滚子15被控制保持器16A的柱部25和旋转保持器16B的柱部29按压而向相互接近的方向移动。
因此，如图2(a)所示，滚子15向解除与圆筒面12以及凸轮面14接合的中立位置移位，双向离合器10成为接合解除状态。
另外，通过控制保持器16A沿轴向的移动，如图9所示，凸部61与凹部62的卡合解除，控制保持器16A成为能够相对于外圈11相对旋转的状态。
如在双向离合器10的接合解除状态下，向输入轴S1输入旋转扭矩使内圈13朝一个方向旋转，则形成于保持片46的止转片47按压控制保持器16A的柱部25和旋转保持器16B的柱部29的一方，所以控制保持器16A以及旋转保持器16B与内圈13一起旋转。此时，对置的一对滚子15保持在接合解除的中立位置，所以内圈13的旋转不向外圈11传递，内圈13自由旋转。
若控制保持器16A和旋转保持器16B向兜孔31的周向宽度变小的方向相对旋转，则控制保持器16A的柱部25和旋转保持器16B的柱部29与保持片46的止转片47的两侧边缘抵接而被限制相对的旋转量。
因此，弹性部件21不会超出需要地收缩，即使反复进行伸长和收缩也不会因疲劳而破损。
若在内圈13的自由旋转状态下，解除对电磁线圈53a的通电，则电枢51被解除吸附而能够旋转。通过该解除吸附，控制保持器16A和旋转保持器16B因弹性部件21的按压而朝兜孔31的周向宽度变大的方向相对旋转，如图2(b)所示，成为对置的一对滚子15分别与圆筒面12以及凸轮面14接合的预备状态，经由该对置的一对滚子15的一方在内圈13与外圈11的相互之间传递一个方向的旋转扭矩。
这里，若停止输入轴S1并切换该输入轴S1的旋转方向，则内圈13的旋转经由另一方的滚子15传递至外圈11。
这样，通过切断对电磁线圈53a的通电，控制保持器16A与旋转保持器16B向兜孔31的周向宽度变大的方向相对旋转，对置的一对滚子15分别成为立即啮入圆筒面12以及凸轮面14的预备状态，所以旋转方向间隙很小，能够将内圈13的旋转立即传递到外圈11。
另外，从内圈13向外圈11的旋转扭矩的传递经由凸轮面14和数量相同的滚子15进行，所以能够从内圈13向外圈11传递很大的旋转扭矩。
并且，若控制保持器16A与旋转保持器16B向兜孔31的周向宽度变大的方向相对旋转，则控制保持器16A向外圈11的开口端面移动，如图8所示，控制保持器16A的凸缘24与外圈11的开口端面对接，凸部61与凹部62接合，由此防止控制保持器16A相对于外圈11旋转。
因此，即使振动等外部干扰作用于旋转传递装置，控制保持器16A也不相对于外圈11相对旋转，滚子15保持与圆筒面12以及凸轮面14接合的状态而不向中立位置移位，经由上述滚子能够在内圈13与外圈11的相互之间可靠地传递旋转扭矩，能够提高可靠性。
若控制保持器16A与旋转保持器16B向兜孔31的周向宽度变大的方向相对旋转，则滚珠43向对置的一对凸轮槽41、42的浅槽部滚动，成为图6(b)所示的状态。
在图1所示的实施方式中，将控制保持器16A以及旋转保持器16B组装为该柱部25、29位于外圈11与内圈13之间，在轴向上对置的凸缘24、28配置在外圈11与电枢51之间，所以能够实现外圈11的轴向长度的小型化和轻型化。
这里，在图8所示的止转机构60中，设置于外圈11的凸部61与设置于控制保持器16A的凸缘24的凹部62的在周向对置的端面的接合部的接合面、即凸部61与在邻接的凹部62之间设置的突出部63相互接合的接合面相对于外圈11开口端面的倾斜角度α，比图6所示的扭矩凸轮40的凸轮槽41、42的倾斜角度大的情况下，可能无法解除双向离合器10的接合。
如图12以及图13所示的示意图那样，若在与旋转保持器16B的柱部29接触的滚子15传递扭矩的状态下，对电磁铁53的电磁线圈53a通电，则旋转保持器16B与传递扭矩的滚子15接合，成为无法向减小兜孔31的周向宽度的方向旋转的状态，所以控制保持器16A因为与扭矩凸轮40的关系而一边向减小兜孔31的周向宽度的方向旋转一边向转子52侧移动。
认为在凸部61与突出部63接合的接合面相对于外圈开口端面的倾斜角度α比扭矩凸轮40的凸轮槽41、42的倾斜角度β大的情况下(α>β)，上述接合面阻碍控制保持器16A的旋转而无法解除滚子15的接合。
在图11～图13中，使凸部61的外圈顺时针方向旋转的滞后侧的端面61c以及与该端面对置的突出部63的端面63c成为锥面，使该锥面相对于外圈端面的倾斜角度α比扭矩凸轮40的凸轮槽41、42相对于外圈端面的倾斜角度β小。
如上述那样，使凸部61的端面61c和突出部63的端面63c成为锥面，使该锥面的倾斜角α比凸轮槽41、42的倾斜角度β小，由此不会因为该角度差阻碍控制保持器16A的旋转，通过对电磁铁53的电磁线圈53a通电，控制保持器16A从图13所示的状态进行兜孔31的周向宽度变小的旋转并且沿轴向移动，成为图12所示的状态。其结果是，能够可靠地解除双向离合器10的接合。
这里，顺时针方向旋转是指在正视外圈11的开口端面的状态下的右向旋转。
在与控制保持器16A的柱部25接触的滚子15传递扭矩的状态下，与旋转保持器16B的柱部29接触的滚子15处于接合解除状态，所以旋转保持器16B能够向减小兜孔31的周向宽度的方向自由旋转。因此，即使在倾斜角度α比倾斜角度β大的情况下也能够通过对电磁铁53的电磁线圈53a通电使控制保持器16旋转并且沿轴向移动。因此，凸部61以及突出部63的剩余的端面如图11～图13所示，能够成为与外圈开口端面正交的面。
认为在切断对电磁铁53的电磁线圈53a的通电时，止转机构60的凸部61通过弹性部件21的弹力迅速返回并冲击性地碰撞突出部63，在强度很弱的情况下损伤。在实施方式中，对外圈11和控制保持器16A的对置端部实施热处理而提高强度。
在图7～图9所示的实施方式中，将形成止转机构60的凸部61和凹部62直接形成于外圈11的开口端面以及控制保持器16A的凸缘24，但也可以如图14所示，在分别形成于外圈11的开口端部的外周以及控制保持器16A的凸缘24的外周的小径圆筒面64、65嵌合圆环66、67，通过插入销68等进行固定，在该圆环66、67的对置面的一方设置凸部61，在另一方设置凹部62。
另外，在实施方式中，示出了止转机构60由凸部61和凹部62构成的情况，但止转机构60不限定于此。图15～图17表示止转机构60的其它例子。
在图15所示的止转机构60中，在外圈11的开口端面突出地设置有多个销70，在控制保持器16A的凸缘24以与多个销70分别对置的方式形成有销孔71，通过该销70与销孔71的接合防止控制保持器16A相对于外圈11相对旋转。
在图15中，销70与销孔71数量相同，但也可以使销孔71为销70的个数的整数倍，可以使销70与销孔71的个数不同。另外，也可以在凸缘24突出地设置销70，在外圈11形成销孔71。
在图16所示的止转机构60中，在外圈11的开口端面以及控制保持器16A的凸缘24的与上述外圈11对置的侧面分别固定高摩擦系数的摩擦材料72，利用该摩擦材料72的面接触防止控制保持器16A相对于外圈11相对旋转。
在图17所示的止转机构60中，将外圈11的开口端面以及控制保持器16A的凸缘24的与上述外圈11对置的侧面分别形成为粗糙面73来提高摩擦系数，利用该粗糙面73的面接触的摩擦接合防止控制保持器16A相对于外圈11相对旋转。
图18表示控制保持器16A的其它例子。在该控制保持器16A中，在凸缘24的与外圈11对置的侧面形成由凹部构成的减薄部35，并且在筒部27形成由周向较长的长孔构成的减薄部35。
如上述那样，通过在控制保持器16A形成减薄部35能够实现控制保持器16A的轻型化，能够采用容量小的小型离合器作为电磁离合器50。
在图1～图3所示的实施方式中，作为双向离合器10，示出了通过对电磁铁53通电使控制保持器16A沿轴向移动、使该控制保持器16A与旋转保持器16B相对旋转、使作为接合件的滚子15与外圈11的内周和内圈13的外周接合的滚子型双向离合器，但双向离合器不限定于此。
例如也可以是如下的斜撑型双向离合器，如图19所示，在内外配置直径不同的一对保持器C1、C2，使直径大的外侧保持器C2与图1～图3所示的实施方式一样，由控制保持器16A和旋转保持器16B形成，在形成于上述控制保持器16A的柱部25与旋转保持器16B的柱部29间的兜孔31内组装一对作为接合件的斜撑36、在该一对斜撑36之间组装弹性部件37，将上述一对斜撑36各自的内端部插入到在小径侧保持器C1形成的兜孔38内，以该内端部为中心能够摆动地支承。
在上述斜撑型的双向离合器10中，若解除对电磁离合器50的电磁铁53的通电，则一对斜撑36因弹性部件37的按压而外端部朝背离的方向摆动，外圈11的内周圆筒面12与内圈13的外周圆筒面13a接合，另外，若通过对电磁铁53通电，控制保持器16A沿轴向移动，使该控制保持器16A与旋转保持器16B相对旋转，则一对斜撑36的外端部被各保持器的柱部25、29按压而外端部朝接近的方向摆动，解除相对于外圈11的内周圆筒面12以及内圈13的外周圆筒面13a的接合。
在图6所示的扭矩凸轮40中，如上述那样，通过对电磁离合器50的电磁线圈53a通电以及解除，滚珠43沿凸轮槽41、42滚动而使控制保持器16A与旋转保持器16B相对旋转，在该相对旋转时，滚珠43以总是承受弹性部件21的弹力的状态滚动，所以若凸轮槽41、42的表层部的硬度低，则该表面可能磨损或变形。
若凸轮槽41、42的表层部变形，则控制保持器16A与旋转保持器16B的相对旋转被阻碍，无法使双向离合器10高精度动作，为了使该双向离合器10高精度地发挥功能，需要考虑控制保持器16A和旋转保持器16B的耐久性。
为了提高耐久性一般采用热处理的方法。然而，若对控制保持器16A以及旋转保持器16B的整体进行热处理，则韧性降低，在将滚子15向中立位置按压移位时，在柱部25、29的根部应力集中而容易产生龟裂。
如图20所示，对凸轮槽41、42的表层部进行热处理，在凸轮槽41、42的表层部形成了固化层80。此时，若热处理深度δ加深到超过需要，则对柱部25、29的根部产生影响而降低强度，所以将该热处理深度δ设为0.3～0.8mm的范围。
如上述那样，通过仅对凸轮槽41、42的表面热处理的局部热处理，能够在确保柱部25、29的根部的韧性的状态下仅将凸轮槽41、42的表层部局部固化，能够防止凸轮槽41、42表面的磨损、变形以及柱部25、29的根部损伤，提高控制保持器16A以及旋转保持器16B的耐久性。
热处理可以采用高频淬火、激光淬火。为了采用这样的淬火，控制保持器16A以及旋转保持器16B分别由碳素钢形成。碳素钢可举出S35C、S45C、SCM、SUJ2等。
如图5所示，若使扭矩凸轮40相对于控制保持器16A以及旋转保持器16B的柱部22，26在周向错开位置而形成，则能够更有效地避免对柱部25、29的热处理的影响。
如图1所示，在利用电磁离合器50控制双向离合器10的接合与解除从而在输入轴S1与输出轴S2的相互之间进行旋转的传递与切断的旋转传递装置中，外壳1的另一端开口因电磁铁53的组装而被封闭，所以异物不会从该开口端向外壳1的内部侵入，但若设置于外壳1的一端部的轴承筒2的外侧端为开口状态，则异物从该轴承筒2的开口端向外壳1的内部侵入，因该异物的啮入可能使双向离合器10功能失效。
为了防止产生这样的不良情况，在图21中，保持外壳1并且在轴承筒2的开口端部的内径面压入密封件90，将轴承筒2的内径面与输出轴S2的外径面之间密封。
如上述那样，通过在轴承筒2内组装密封件90而封闭轴承筒2的开口端，由此能够防止异物侵入外壳1内。该防止异物侵入用的密封件90是保持外壳1并且压入轴承筒2的内径面的组装，所以伴随着压入的轴向负载通过外壳1释放，所以在将输出轴S2与输入轴S1支承为能够相对旋转的轴承19没有负荷而能够进行密封件90的组装，不会损伤轴承19。
另外，能够防止异物侵入外壳1内，所以将输出轴S2支承为能够旋转的轴承4、将输出轴S2与输入轴S1支承为能够相对旋转的轴承19各自能够采用成本低的开放型轴承、非接触型轴承。
图21(a)所示的密封件90由带弹簧的油封构成，该带弹簧的油封具有与输出轴S2的外径面弹性接触的密封唇91以及安装于该密封唇91的外周使密封唇91的唇前端93与输出轴S2的外径面弹性接触的环状螺旋弹簧92。94表示加强用的金属环。
图21(b)所示的密封件90由三重唇油封构成，该三重唇油封是具有与输出轴S2的外径面弹性接触的内向唇95和外向唇96、以及配置于该外向唇96的外侧并在与输出轴S2的外径面之间形成迷宫式密封圈97的第三唇98而形成的。99表示加强用的金属环。
采用上述任一种密封件90，都能够有效防止异物侵入外壳1内。另外，任一种密封件90，都是压入轴承筒2的内径面的安装，所以不会损伤轴承19。
附图标记的说明
S1…输入轴；S2…输出轴；11…外圈；12…圆筒面；13…内圈；14…凸轮面；15…滚子(接合件)；16A…控制保持器；16B…旋转保持器；21…弹性部件；24、28…凸缘；25、29…柱部；31…兜孔；35…减薄部；36…斜撑(接合件)；37…弹性部件；40…扭矩凸轮(运动变换机构)；50…电磁离合器；53…电磁铁；60…止转机构；61…凸部；62…凹部；66、67…圆环；70…销；71…销孔；72…摩擦材料；73…粗糙面；90…密封件；91…密封唇；92…环状螺旋弹簧；93…唇前端；95…内向唇；96…外向唇；97…迷宫式密封圈；98…第三唇。

Claims (16)

1.一种旋转传递装置，具有双向离合器，该双向离合器在输入轴和与该输入轴同轴配置的输出轴的相互之间进行旋转的传递与切断；以及电磁离合器，该电磁离合器控制所述双向离合器的接合与分离，
所述双向离合器构成为具备：设置于所述输出轴的轴端部并在其开口具有端面的外圈、设置于所述输入轴的轴端部的内圈、具有第1环状凸缘以及设置于第1环状凸缘的一个面的外周部的第1柱部的控制保持器、以及具有第2环状凸缘以及设置于第2环状凸缘的一个面的外周部的第2柱部的旋转保持器，第1柱部与第2柱部以第1柱部与第2柱部在周向交替配置的方式组装于外圈的内周与内圈的外周之间，在邻接的第1柱部与第2柱部间形成有兜孔，
在各兜孔内组装有能够相对于所述外圈的内周以及内圈的外周接合的一对接合件、和对该一对接合件朝背离的方向施力的弹性部件，
所述电磁离合器构成为包括与所述控制保持器连结的电枢、与该电枢在轴向对置的转子、以及与该转子在轴向对置且通过通电使转子吸附电枢的电磁铁，
通过对所述电磁铁通电使控制保持器与电枢一起朝向转子而沿轴向移动，利用运动变换机构将该轴向的移动变换为使控制保持器和旋转保持器向兜孔的周向宽度变小的方向相对旋转的运动，解除一对接合件的接合，
所述旋转传递装置的特征在于，
在所述外圈的开口端面与控制保持器中的凸缘的对置面之间，设置有止转机构，该止转机构在通过切断对所述电磁铁的通电而使双向离合器接合的状态下，防止所述外圈与控制保持器相对旋转。
2.根据权利要求1所述的旋转传递装置，其特征在于，
所述止转机构由在所述外圈的开口端面和设置于控制保持器的凸缘的对置面中的一方设置的凸部以及设置于另一方的凹部构成，使凸部嵌合于该凹部内，通过在凹部的周向对置的端面与所述凸部的接合防止外圈与控制保持器相对旋转而构成。
3.根据权利要求2所述的旋转传递装置，其特征在于，
所述凸部呈突起状，所述凹部呈在周向较长的圆弧状，该凹部的个数比凸部的个数多。
4.根据权利要求2或3所述的旋转传递装置，其特征在于，
所述凸部以及凹部直接形成于外圈或者控制保持器。
5.根据权利要求2或3所述的旋转传递装置，其特征在于，
所述凸部以及凹部设置于在外圈以及控制保持器的各自嵌合固定的圆环。
6.根据权利要求2所述的旋转传递装置，其特征在于，
所述运动变换机构由如下的扭矩凸轮构成，即在所述控制保持器的凸缘和旋转保持器的凸缘的对置面分别设置有在周向的中央部较深且随着趋向于两端而槽深度逐渐变浅的凸轮槽，在该凸轮槽之间收纳滚珠，通过所述控制保持器在轴向的移动，一对控制保持器与旋转保持器向兜孔的周向宽度变小的方向相对旋转，使所述止转机构的凸部的外圈顺时针方向旋转的滞后侧的端面以及与该端面对置的凹部的端面为锥面，使该锥面相对于外圈端面的倾斜角度比所述扭矩凸轮的凸轮槽相对于外圈端面的倾斜角度小。
7.根据权利要求6所述的旋转传递装置，其特征在于，
仅对所述凸轮槽的表面进行热处理，使表层部的硬度比内层部的硬度高。
8.根据权利要求7所述的旋转传递装置，其特征在于，
所述热处理深度为0.3～0.8mm的范围。
9.根据权利要求1所述的旋转传递装置，其特征在于，
所述止转机构由设置于所述外圈的开口端面和控制保持器的凸缘的对置面的一方的销、以及设置于另一方而与所述销接合的销孔构成。
10.根据权利要求1所述的旋转传递装置，其特征在于，
所述止转机构由在所述外圈的开口端面和控制保持器的凸缘的对置面分别固定有摩擦材料的结构构成。
11.根据权利要求1所述的旋转传递装置，其特征在于，
所述止转机构由将所述外圈的开口端面和控制保持器的凸缘的对置面分别设为粗糙面的结构构成。
12.根据权利要求1所述的旋转传递装置，其特征在于，
在所述控制保持器的外径面和侧面的至少一方设置有由孔或者凹部形成的减薄部。
13.根据权利要求1所述的旋转传递装置，其特征在于，
所述控制保持器以及旋转保持器被组装为，仅柱部配置在外圈与内圈之间，控制保持器的凸缘与外圈的开口端面沿轴向对置配置。
14.根据权利要求1所述的旋转传递装置，其特征在于，
利用外壳覆盖所述双向离合器以及所述电磁离合器的各自，在该外壳设置有供所述输出轴插通的轴承筒，在该轴承筒的内径面压入密封件，将轴承筒的内径面与输出轴的外径面之间密封。
15.根据权利要求14所述的旋转传递装置，其特征在于，
所述密封件由带弹簧的油封构成，该带弹簧的油封具有与所述输出轴的外径面弹性接触的密封唇以及安装于该密封唇的外周且使密封唇的唇前端与输出轴的外径面弹性接触的环状螺旋弹簧。
16.根据权利要求15所述的旋转传递装置，其特征在于，
所述密封件由三重唇油封构成，该三重唇油封是具有与所述输出轴的外径面弹性接触的内向唇和外向唇、以及配置于该外向唇的外侧且在与输出轴的外径面之间形成迷宫式密封圈的第三唇而形成的。
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