CN104220775A - 旋转传递装置 - Google Patents

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Abstract

作为分别形成于控制保持器(16A)与旋转保持器(16B)的柱部(22、26)沿周向交替的排列的组合，在邻接的柱部(22、26)之间形成有凹槽(27)，在该凹槽(27)内安装有一对滚子(15)，且在该滚子(15)之间安装有弹性部件(20)，利用控制保持器(16A)与旋转保持器(16B)的相对旋转使一对滚子(15)按压于柱部(22、26)，从而变位至卡合解除位置。在嵌合于输入轴(1)且对接于内圈(13)的轴向端面的弹簧支架(33)的外周设置有防止弹性部件(20)向径向外侧移动的弹簧支承片(37)。弹簧支承片(37)形成为保持与内圈(13)的外周平行的状态且沿轴向延伸而向弹性部件(20)的外围突出的板片状，并从形成于该弹簧支承片(37)的前端与内圈(13)的外周之间的开口部(38)安装弹性部件(20)。

Description

旋转传递装置
技术领域
本发明涉及一种用于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，一直以来公知有如下旋转传递装置：其具有双向离合器，并利用电磁离合器来控制该双向离合器的卡合以及解除。
在专利文献1记载的旋转传递装置中，在外圈与安装于其内侧的内圈之间，将控制保持器和旋转保持器以形成于各保持器的柱部在周向交替配置的方式安装，在形成于邻接的柱部之间的凹槽内安装有对置的一对滚子，利用安装于上述一对棍子的对置部分之间的弹性部件向使上述一对滚子分离的方向施力，从而使上述一对滚子待机在与形成于外圈的内周的圆筒面和形成于内圈的外周的凸轮面卡合的位置，利用上述内圈的向一个方向的旋转使一方的滚子与圆筒面以及凸轮面卡合，从而将内圈的旋转传递至外圈。
另外，在设置有内圈的输入轴上设置电磁离合器，利用该电磁离合器使控制保持器沿轴向移动，并利用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作为运动变换机构的扭矩凸轮的作用使控制保持器与旋转保持器向凹槽的周向宽度变小的方向相对旋转，从而利用各保持器的柱部使一对滚子移动至卡合解除位置，进而切断从内圈向外圈的旋转传递。
在上述旋转传递装置中，若利用电磁离合器使控制保持器向控制保持器的凸缘远离旋转保持器的凸缘的方向移动，则因组装至对置的一对滚子之间的弹性部件的按压作用，控制保持器与旋转保持器向凹槽的周向宽度变大的方向相对旋转，从而对置的一对滚子立即与圆筒面以及凸轮面卡合，旋转方向晃动极小，从而具有响应性优秀的特征。
另外，在嵌合于输入轴而被止转且对接于内圈的一端面的环状的弹簧支架的外周设置有制动片(突片)，利用设置于该突片的外周的弹簧支承片来防止弹性部件向径向外侧移动，所以弹性部件按压一对滚子的按压位置是一定的，能够可靠地向卡合方向按压滚子，从而还具有能够可靠地发挥双向离合器的功能的特征。
专利文献1:日本特开2009-287724号公报
在上述专利文献1记载的旋转传递装置中，是在弹簧支承片形成贯通于两侧面的贯通孔并向该贯通孔插入由螺旋弹簧构成弹性部件，从而来防止弹性部件向径向移动的结构，该弹性部件的组装方向是与柱部的长度方向正交的方向，所以柱部会妨碍弹性部件的组装。因此，必须边沿长度方向折弯弹性部件边进行组装，组装较难，在实现其组装性的提高方面留有应该改善的点。
另外，弹簧支架因形成于其内周的卡合面与设置于输入轴的外周对置位置的卡合面的卡合而被止转，并且利用柱部与设置于外周的突片的侧缘的抵接，将控制保持器与旋转保持器保持在中立位置，但是各个保持器的柱部与上述突片碰撞抵接，并以微妙的时差抵接的情况较多，所以在使弹簧支架止转的平坦面与卡合面的卡合部容易发生变形、损伤，因该变形、损伤有可能会对双向离合器造成负面影响。
若在平坦面与卡合面的卡合部发生变形，则考虑在弹簧支架发生晃动而沿轴向移动的情况。若控制保持器在移动后的位置发生倾斜，则内周的棱边会与输入轴的外周卡合而锁定，从而阻碍控制保持器的移动，在解除对电磁离合器的通电时，无法返回至限制控制保持器的卡合位置，双向离合器误卡合，从而在使该双向离合器以较高精度工作而不使其误卡合方面也留有应该改善的点。
在上述专利文献1记载的旋转传递装置中，虽然在附图中省略，但由外壳覆盖双向离合器以及电磁离合器的整体。在这种情况下，将导线连接至形成电磁离合器的电磁铁的电磁线圈并向外部引出，一般在该导线的端部设置有与电源线的端部的凹型连接器插拔连接的凸型连接器。
然而，在上述凸型连接器的连接中，导线向外部露出，在组装与装置类别对应的旋转传递装置时，还存在上述导线钩挂到设置于周边部的其他部件而断线的情况，操作困难。在实现其操作的容易化方面留有应该改善的点。
发明内容
本发明的课题在于实现在利用电磁离合器来控制双向离合器的卡合以及解除的上述旋转传递装置中，使对置的一对滚子向相反的方向施力的弹性部件的组装性的提高。
为了解决上述课题，在本发明中采用如下结构，即，具有：输入轴；输出轴，其与上述输入轴配置于同一轴上；外壳，其覆盖上述两轴的轴端部；双向离合器，其安装于上述外壳内并且进行从输入轴向输出轴的旋转的传递与切断；以及电磁离合器，其控制上述双向离合器的卡合、解除，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输入轴的轴端部的内圈的外周之间，以沿周向交替配置的方式安装有多个设于控制保持器的柱部和多个设于旋转保持器的柱部，且在邻接的柱部之间形成有凹槽，在上述凹槽内安装有对置的一对卡合件，利用安装于上述卡合件的对置部分之间的弹性部件对上述一对卡合件向与外圈的内周和内圈的外周卡合的方向施力，在对接于上述内圈的外圈开口侧的一端面且与输入轴一体地旋转的环状的弹簧支架的外周设置防止上述弹性部件向径向外侧移动的弹簧支承片，上述电磁离合器具有能够沿上述输入轴的轴向移动的电枢和由轭支承电磁线圈的电磁铁，通过对上述电磁铁通电使连接于电枢的上述控制保持器沿轴向移动，并使控制保持器与旋转保持器向凹槽的周向宽度变小的方向相对旋转，从而使对置的一对卡合件卡合解除，在此基础上，上述弹簧支承片为保持与上述内圈的外周平行的状态且沿轴向延伸而向弹性部件的外围突出的板片状，并在上述弹簧支承片的前端与上述内圈的外周之间形成有能够插入弹性部件的大小的开口部。
如上所述，设置于弹簧支架的弹簧支承片是保持与内圈的外周平行的状态且向弹性部件的外围突出的板片状，由此能够在该弹簧支承片的前端缘与内圈的外周之间形成开口部，并从该开口部向凹槽内安装弹性部件。此时，弹性部件的安装是沿柱部的长度方向的安装，所以柱部不会阻碍弹性部件的组装，从而能够极其容易地组装弹性部件。
在本发明的旋转传递装置中，若预先在弹簧支承片的内面与周向侧面交叉的缘部设置有锥面，则能够防止弹性部件收缩时发生该弹性部件钩挂于弹簧支承片的侧缘而阻碍收缩的不良情况，从而能够使弹性部件顺利地收缩。
另外，若弹簧支架为冲压成型件，则能够简单地制造弹簧支架，从而实现成本的降低。
并且，在输入轴嵌合垫片，且使上述垫片与内圈的另一端面对接，由此能够防止滚子向内圈的另一端侧移动，能够防止滚子从凹槽内脱落。此时，垫片的外径比通过多个弹性部件的中心的假想圆的直径大，由此能够防止滚子脱落，同时还能防止弹性部件脱落。
作为弹性部件，采用剖面为椭圆状的螺旋弹簧，由此能够以滚子的长度方向的二等分位置为对称点按压对称位置，所以能够防止滚子发生歪斜。
若在输入轴与控制保持器彼此间以及输入轴与旋转保持器彼此间设置有旋转角限制单元，该旋转角限制单元阻止各个保持器从使对置的一对滚子按压变位至中立位置的状态进一步向同一方向相对旋转，则控制保持器与旋转保持器分别保持于中立位置时的碰撞力不会作用于弹簧支架。因此，不会发生弹簧支架发生晃动并倾斜而阻碍控制保持器向轴向移动之类的不良情况，能够使双向离合器以较高的精度动作而不发生误卡合。
作为上述旋转角限制单元，可以采用如下结构，即：在输入轴的外周设有突出部，在分别设置于控制保持器以及旋转保持器的凸缘的内周设有切口部，上述突出部沿周向留有余量地插入该切口部。此时，能够采用一般在旋转部件的止转中所采用的键作为突出部。
在本发明的旋转传递装置中，若旋转保持器为冲压成型件，则能够实现成本的降低。
作为在外周具有与柱部数目相同的突出片部的环状的冲压成型的凸缘部和相对于该凸缘部单独冲压成型的多个柱部这两个部件，能够通过将该多个柱部分别与多个突出片部接合而一体化而简单地制作旋转保持器。
对凸缘部与柱部的接合一体化而言，可以采用焊接的方法、扩散接合的方法、粘合的方法。
另外，控制保持器构成为：在保持器主体的外周设有连接于上述电枢的筒体，保持器主体在环状的凸缘的外周部设置有多个柱部，该保持器主体与筒体为独立部件，通过冲压成型形成保持器主体，并将该保持器主体嵌合接合于筒体内而一体化，由此能够进一步降低旋转传递装置的成本。
并且，若在电磁铁设置能拆装设于电源线的终端部的凹型连接器的凸型连接器，则可以不需要导线。在此，若存在导线，则如上所述，会发生钩挂而阻碍旋转传递装置的组装，但由于没有导线，所以能够获得容易操作的旋转传递装置。
在形成上述凸型连接器时，若预先在凸型连接器设置供设于凹型连接器的卡合部搭扣配合的被卡合部，则在凸型连接器与凹型连接器彼此间能够获得可靠的连接状态。
另外，电磁线圈整体被树脂成型的线圈罩覆盖，并且在与该线圈罩的成型的同时成型凸型连接器，由此能够简单地形成凸型连接器。
在本发明的旋转传递装置中，优选，在外壳的一端部设置覆盖输出轴的轴承筒，在该轴承筒内安装将输出轴支承为自由旋转的轴承，在从该轴承偏向轴承筒的端部开口侧的位置设置支承板，在该支承板与上述轴承之间安装有弹性部件，该弹性部件利用压缩变形产生的复原弹力对外壳与收纳于其内侧的内置部件向相反的方向施力，从而吸收轴向晃动，在使该弹性部件沿轴向压缩变形的状态下对电磁铁进行防脱，在上述轴承筒内设置有引导环，在使上述弹性部件沿轴向压缩变形的前段自然状态下，该引导环将上述弹性部件保持在外壳的同一轴上。
在上述结构的采用中，利用弹性部件对外壳与收纳于其内部的内置部件向相反的方向施力，从而能够消除内置部件的晃动，所以可以不需要通过安装垫片来消除晃动的调整作业，从而能够实现旋转传递装置组装的容易化和成本的降低。
另外，在轴承筒内设置引导环，在使弹性部件沿轴向压缩变形的前段自然状态下，由该引导环将该弹性部件与外壳保持在同一轴上，所以在通过外壳与内置部件的相对移动来施加沿轴向按压弹性部件而使其扩径的弹力时，能够使弹性部件相对于外壳无偏芯地扩径，能够通过上述弹性部件的弹力很好地吸收晃动。
在本发明中，如上所述，设置于弹簧支架来防止弹性部件向径向外侧移动的弹簧支承片为保持与内圈的外周平行的状态且沿轴向延伸而向弹性部件的外围突出的板片状，由此能够从形成于弹簧支承片的前端缘与内圈的外周之间的开口部沿着柱部的长度方向朝凹槽内安装弹性部件，能够极其容易地组装弹性部件。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的旋转传递装置的实施方式的纵剖视图；
图2是沿着图1的II-II线的剖视图；
图3是放大表示图2的一部分的剖视图；
图4是沿着图1的IV-IV线的剖视图；
图5是沿着图4的V-V线的剖视图；
图6是沿着图1的VI-VI线的剖视图；
图7(a)是沿着图6的VII-VII线的剖视图，(b)是表示动作状态的剖视图；
图8是图4所示的弹簧支架的立体图；
图9(a)、(b)是阶段性表示弹性部件的安装的剖视图；
图10是表示双向离合器的其他例子的剖视图；
图11是表示本发明所涉及的旋转传递装置的其他例子的剖视图；
图12是沿着图11的XII-XII线的剖视图；
图13(a)是放大表示图12的旋转角限制机构部位的剖视图，(b)是表示限制解除状态的剖视图；
图14是表示本发明所涉及的旋转传递装置的又一其他例子的剖视图；
图15是图14所示的控制保持器的分解立体图；
图16(a)以及(b)是阶段性地表示控制保持器的保持器主体部的制作状态的图；
图17是图14所示的旋转保持器的立体图；
图18是表示旋转保持器的其他例子的局部分解立体图；
图19是表示本发明所涉及的旋转传递装置的又一其他例子的剖视图；
图20是图19所示的电磁铁的放大剖视图；
图21是图19所示的连接器的分解立体图；
图22是表示将电磁线圈限制到模制的外壳的其他例子的剖视图；
图23是在外壳的轴承筒内安装有弹性部件的状态的剖视图；
图24是表示图23所示的引导环的其他例子的剖视图；
图25是表示引导环的安装的其他例子的剖视图。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。图1表示本发明所涉及的旋转传递装置的实施方式。如图所示，旋转传递装置由如下部件构成：输入轴1；输出轴2，其与上述输入轴1配置于同一轴上；外壳3，其覆盖上述两轴的轴端部；双向离合器10，其安装于上述外壳3内并进行从输入轴1向输出轴2的旋转的传递与切断；以及电磁离合器50，其控制上述双向离合器10的卡合、解除。
外壳3形成为圆筒状，其在一端部设置有小径的轴承筒4，通过安装于该轴承筒4内的轴承5将输出轴2支承为自由旋转。
如图1～图3所示，对双向离合器10而言，在设置于输出轴2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1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各自与圆筒面12之间安装有一对作为卡合件的滚子15与弹性部件20，利用保持器16保持该滚子15，通过上述内圈13向一个方向旋转使一对滚子15的一方与圆筒面12以及凸轮面14卡合，从而将内圈13的旋转传递至外圈11，另外，在内圈13向另一方向旋转时，使另一方的滚子15与圆筒面12以及凸轮面14卡合，从而将内圈13的旋转传递至外圈11。
在此，在外圈11的封闭端部的内面侧形成有小径的凹部17，利用安装于该凹部17内的轴承18将输入轴1的轴端部支承为自由旋转。
内圈13在输入轴1一体形成。形成于该内圈13的外周的凸轮面14由一对向相反方向倾斜的斜面14a、14b形成，并在内圈13的外周的凸轮面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19，并利用该弹簧支承面19支承弹性部件20。
弹性部件20由螺旋弹簧构成。在实施方式中，如图5所示，采用剖面为椭圆状的螺旋弹簧。如图3所示，该弹性部件20以配置于一对滚子15之间的方式安装，且一对滚子15被该弹性部件20向远离的方向施力，从而配置在与圆筒面12以及凸轮面14卡合的待机位置。
如图1～图3以及图6所示，保持器16包括控制保持器16A、旋转保持器16B。控制保持器16A的结构为，在环状的凸缘21的单面外周部沿周向等间隔地设置与凸轮面14数目相同的柱部22，在该邻接的柱部22之间形成有圆弧状的长孔23，在外周以与柱部22对置的方式设置有筒部24。
另一方面，旋转保持器16B构成为，在环状的凸缘25的外周沿周向等间隔地设置有与凸轮面14数目相同的柱部26。
控制保持器16A与旋转保持器16B以旋转保持器16B的柱部26插入控制保持器16A的长孔23内，且上述柱部22、26沿周向交替地排列的方式进行组合。而且，在这种组合状态下，安装为柱部22、26的前端部配置于外圈11与内圈13之间，且控制保持器16A的凸缘21以及旋转保持器16B的凸缘25位于嵌合在输入轴1的外周的支承环28与弹簧支架33之间。
根据上述保持器16A、16B的安装，如图2以及图3所示，在控制保持器16A的柱部22与旋转保持器16B的柱部26之间形成有凹槽27，该凹槽27在径向上与内圈13的凸轮面14对置，且在各凹槽27内安装有对置的一对滚子15以及弹性部件20。
如图1所示，控制保持器16A的凸缘21以及旋转保持器16B的凸缘25被支承为能够沿着形成于输入轴1的外周的滑动引导面29滑动，在上述旋转保持器16B的凸缘25与嵌合于输入轴1的上述支承环28之间安装有推力轴承30。
推力轴承30在防止旋转保持器16B向电磁离合器50侧移动的状态下将该旋转保持器16B支承为自由旋转。
如图1以及图6所示，在控制保持器16A的凸缘21与旋转保持器16B的凸缘25之间设置有作为运动变换机构的扭矩凸轮40，该运动变换机构将控制保持器16A的轴向移动变换为该控制保持器16A与旋转保持器16B的相对旋转运动。
如图7(a)、(b)所示，扭矩凸轮40构成为，在控制保持器16A的凸缘21与旋转保持器16B的凸缘25的对置面分别设置有对置的一对凸轮槽41、42，所述对置的一对凸轮槽41、42在周向的中央部较深且随着到达两端而逐渐变浅，在一方的凸轮槽41的一端部与另一方的凸轮槽42的另一端部之间安装有滚珠43。
作为凸轮槽41、42，在此示出了圆弧状的槽，但也可以是V槽。
对上述扭矩凸轮40而言，在控制保持器16A沿轴向朝控制保持器16A的凸缘21接近旋转保持器16B的凸缘25的方向移动时，如图7(a)所示，滚珠43向凸轮槽41、42的槽深度最深的位置滚动移动，并使控制保持器16A与旋转保持器16B向凹槽27的周向宽度变小的方向相对旋转。
如图1、图4、图5所示，在内圈13的轴向一端面与滑动引导面29的交叉部形成有比该滑动引导面29更大的直径的圆筒形的支架嵌合面32，在该支架嵌合面32嵌合有弹簧支架33，且该弹簧支架33对接于内圈13的轴向的一端面。
如图4、图8所示，弹簧支架33在内周的对置位置具有卡合面34，该卡合面34与设置于支架嵌合面32的平坦面35卡合，弹簧支架33因该卡合而被止转，并被支承为沿轴向不可动。
在弹簧支架33的外周设置有定位片36，定位片36配置在设置于保持器16的多个凹槽27各自的内部。定位片36利用周向的两侧缘挡住控制保持器16A的柱部22以及旋转保持器16B的柱部26，从而限制控制保持器16A以及旋转保持器16B的向卡合解除方向的旋转角，并防止滚子15向内圈13的一端侧移动。
如图5所示，在定位片36设置有防止弹性部件20向径向外侧移动的弹簧支承片37。该弹簧支承片37在形成于定位片36的连设部位侧的弧状部37a的端部保持与内圈13的外周平行的状态，并形成为连设有沿轴向延伸的轴向片部37b的L字形的板片状，上述轴向片部37b向弹性部件20的外围突出，从而防止弹性部件20向径向外侧移动，在该轴向片部37b的前端与内圈13的外周面之间形成有能够插入弹性部件20的开口部38。
在此，若在弹簧支承片37的内面与周向侧面交叉的缘部形成有棱边，则存在弹性部件20收缩时发生钩挂于该棱边而导致弹性部件20无法顺利地收缩的能够性。为防止发生这类不良情况，如图8所示，在弹簧支承片37的内面与周向侧面交叉的缘部设置有锥面39。
由上述结构构成的弹簧支架33是钢板的冲压成型件。
如图5所示，在输入轴1的轴端部嵌合有垫片45，且该垫片45对接于内圈13的轴向的另一侧面，通过将输入轴1的轴端部支承为自由旋转的上述轴承18保持对接状态。
垫片45的外径D0比连结多个弹性部件20的中心所构成的假想圆C的直径D1大，利用该垫片45能够防止滚子15以及弹性部件20向内圈13的另一端侧脱落。
如图1所示，电磁离合器50具有：电枢51，其与形成于控制保持器16A的筒部24的端面在轴向上对置；转子52，其与上述电枢51在轴向上对置；以及电磁铁53，其与上述转子52在轴向上对置。
电枢51嵌合于支承环28的圆筒状外径面54，并被支承为自由旋转且自由滑动，控制保持器16A的筒部24压入在设置于上述电枢51的外周部的连结筒55的内径面，从而控制保持器16A与电枢51被连结而一体化。通过该连结，电枢51被支承为在支承环28的圆筒状外径面54与输入轴1的外周的滑动引导面29的轴向的两个位置自由滑动。
在此，支承环28与形成于输入轴1的滑动引导面29的轴向另一侧的台阶部31抵接，从而在轴向上被定位，且相对于输入轴1被止转。
转子52利用安装于其与上述支承环28之间的垫片61在轴向上被定位，且相对于输入轴1被止转。
电磁铁53包括电磁线圈53a和支承该电磁线圈53a的轭53b，上述轭53b嵌合于外壳3的另一端开口内，并由安装于外壳3的另一端部开口内的挡圈6防脱。另外，轭53b通过嵌合于输入轴1的轴承60能够与输入轴1相对地自由旋转。
实施方式中示出的旋转传递装置由上述构造构成，在切断对图1所示的电磁离合器50的电磁线圈53a的通电的状态下，如图3所示，双向离合器10的滚子15处于与外圈11的圆筒面12以及内圈13的凸轮面14卡合的状态。
因此，若输入轴1向一个方向旋转，则该旋转从内圈13经由对置的一对滚子15的一方传递至外圈11，从而输出轴2向与输入轴1相同的方向旋转。另外，若输入轴1向相反方向旋转，则该旋转经由另一方的滚子15传递至输出轴2。
在上述双向离合器10的卡合状态下，若对电磁离合器50的电磁线圈53a通电，则会对电枢51作用有吸引力，电枢51沿轴向移动而吸附于转子52。
此时，电枢51与控制保持器16A因连结筒55与筒部24的嵌合而被连结为一体，所以随着电枢51沿轴向移动，控制保持器16A向其凸缘21接近旋转保持器16B的凸缘25的方向移动。
由于控制保持器16A与旋转保持器16B的相对移动，如图7(a)所示，图7(b)所示的滚珠43向凸轮槽41、42的槽深度最深的位置滚动移动，从而控制保持器16A与旋转保持器16B向凹槽27的周向宽度变小的方向相对旋转。
由于控制保持器16A与旋转保持器16B的相对旋转，图3所示的对置的一对滚子15被控制保持器16A的柱部22与旋转保持器16B的柱部26按压而彼此向中立位置移动。
若对置的一对滚子15相对于圆筒面12以及凸轮面14卡合解除，控制保持器16A以及旋转保持器16B分别从该解除状态向凹槽27的周向宽度变小的方向进一步相对旋转，则各保持器16A、16B的柱部22、26与图4所示的弹簧支架33的定位片36的两侧缘抵接。由于该抵接，控制保持器16A以及旋转保持器16B处于停止状态，从而对置的一对滚子15保持于卡合解除状态。
因此，即便输入轴1旋转，该旋转也无法传递至输出轴2，从而输入轴1自由旋转。
在输入轴1自由旋转的状态下，若解除对电磁线圈53a的通电，则电枢51解除吸附而自由旋转。通过该吸附解除，控制保持器16A与旋转保持器16B因弹性部件20的按压而向凹槽27的周向宽度变大的方向相对旋转，从而处于对置的一对滚子15分别与圆筒面12以及凸轮面14卡合的待机状态，能够经由该对置的一对滚子15的一方在内圈13与外圈11彼此间传递一个方向的旋转扭矩。
在此，若停止输入轴1并切换该输入轴1的旋转方向，则内圈13的旋转能够经由另一方的滚子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向凹槽27的周向宽度变大的方向相对旋转，从而处于对置的一对滚子15分别立即与圆筒面12以及凸轮面14啮合的待机状态，所以旋转方向的间隙较小，从而能够将内圈13的旋转立即传递至外圈11。
另外，从内圈13向外圈11的旋转扭矩的传递是经由与凸轮面14数目相同的滚子15进行的，所以能够将较大的旋转扭矩从内圈13传递至外圈11。
此外，若控制保持器16A与旋转保持器16B向凹槽27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的浅槽部滚动移动，从而变为图7(b)所示的状态。
如上所述，若断开电磁离合器50，则双向离合器10卡合，若接通电磁离合器50，则双向离合器10卡合解除，所以在失效保护机构所追求的用途方面极其有效。
在实施方式中，设置于弹簧支架33来防止弹性部件20向径向外侧移动的弹簧支承片37为向弹性部件20的外围突出的板片状，并在该弹簧支承片37的前端与内圈13的外周之间设置有能够安装弹性部件20的大小的开口部38，由此，如图9(a)所示，能够使弹性部件20与开口部38对置，在使该弹性部件20收缩的状态下将其压入开口部38，由此能够将弹性部件20安装于弹簧支承片37与内圈13的弹簧支承面19的对置部分之间。
此时，弹性部件20的安装是沿着控制保持器16A以及旋转保持器16B的柱部22、26的长度方向的安装，所以柱部22、26不会阻碍弹性部件20的安装，从而能够容易地组装弹性部件20。
在此，对置的一对滚子15可以在组装弹性部件20之前组装至凹槽27内，或者，也可以在组装弹性部件20之后组装至凹槽27内。在组装弹性部件20以及滚子15之后或同时，将垫片45嵌合于输入轴1的轴端部。
图9(b)表示垫片45的组装状态，通过组装该垫片45能够防止弹性部件20以及滚子15向内圈13的另一侧面侧移动，从而输入轴1、滚子15、弹性部件20、弹簧支架33以及垫片45构成组合体。通过将该组合体从外圈11的开口端插入内部来完成双向离合器10的组装。
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安装为上述柱部22、26位于外圈11与内圈13之间，且在轴向上对置的凸缘21、25配置于外圈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。
在实施方式的旋转传递装置中，作为双向离合器10，示出了通过解除对电磁铁53的通电来使控制保持器16A沿轴向移动，并使该控制保持器16A与旋转保持器16B相对旋转，从而使作为卡合件的滚子15与外圈11的内周和内圈13的外周卡合的滚子式双向离合器，但双向离合器并不局限于此。
例如，如图10所示，也可以是将直径不同的一对保持器C1、C2内外配置，以与图1以及图2所示的实施方式相同的方式由控制保持器16A和旋转保持器16B形成直径较大的外侧保持器C2，在形成于上述控制保持器16A的柱部22与旋转保持器16B的柱部26之间的凹槽27内安装有一对作为卡合件的楔块46，且在该一对楔块46之间安装有弹性部件47，并将上述一对楔块46各自的内端部插入形成于小径侧保持器C1的凹槽48内，从而将该内端部支承为绕中心自由摆动的楔块式双向离合器。
在上述楔块式双向离合器10中，若解除对电磁离合器50的电磁铁53的通电，则一对楔块46会因弹性部件47的按压而向外端部远离的方向摆动，从而与外圈11的内周圆筒面12和内圈13的外周圆筒面13a卡合。另外，若对电磁铁53通电，从而通过控制保持器16A向轴向的移动使该控制保持器16A与旋转保持器16B相对旋转，则一对楔块46的外端部被各保持器的柱部22、26按压而向外端部接近的方向摆动，从而相对于外圈11的内周圆筒面12以及内圈13的外周圆筒面13a卡合解除。
在图4所示的例子中，通过柱部22、26与形成于弹簧支架33的外周的定位片36的两侧缘抵接，将控制保持器16A以及旋转保持器16B保持在中立位置，但防止控制保持器16A与旋转保持器16B从使对置的一对滚子15按压变位至中立位置的状态进一步向同一方向相对旋转的旋转角限制单元并不局限于此。
图11～图13表示限制保持器16A、16B的旋转角的旋转角限制单元的其他例子。在上述图中，70表示旋转角限制单元。对该旋转角限制单元70而言，在形成于输入轴1的外周的轴向的槽71内嵌合并固定有作为突出部的键72，另一方面，在控制保持器16A的凸缘21的内周以及旋转保持器16B的凸缘25的内周设置有供上述键72留有余量地插入的切口部73、74，通过切口部73的一侧缘与上述键72的抵接将控制保持器16A停止保持在中立位置，并通过切口部74的另一侧缘与键72的抵接将旋转保持器16B停止保持在中立位置。图13(a)表示将控制保持器16A以及旋转保持器16B双方保持在中立位置的状态。
在上述旋转角限制单元70中，若双向离合器10处于卡合状态，则如图13(b)所示，变为在设置于输入轴1的键72与形成于控制保持器16A的凸缘21的切口部73以及形成于旋转保持器16B的凸缘25的切口部74的两侧缘之间形成有间隙的卡合解除状态。
在上述旋转角限制单元70的采用中，取代图4所示的弹簧支架33的定位片36而设置宽度尺寸比该定位片36小的突片，从而在利用旋转角限制单元70将控制保持器16A以及旋转保持器16B保持于中立位置时，柱部22、26不会与突片的两侧缘抵接。
如上所述，将使控制保持器16A以及旋转保持器16B各自停止在中立位置的旋转角限制单元40设置于输入轴1与保持器16A、16B彼此间，由此在将控制保持器16A以及旋转保持器16B分别停止保持在中立位置时的碰撞力仅作用于输入轴1，而不会作用于图4所示的弹簧支架33。
因此，不会发生弹簧支架33发生晃动并倾斜、阻碍控制保持器16A向轴向移动之类的不良情况，能够使双向离合器10以较高的精度动作而不发生误卡合。
图14～图17表示旋转传动装置的其他实施方式。在该实施方式中，在控制保持器16A以及旋转保持器16B为冲压成型件方面与图1所示的旋转传递装置不同。
在此，控制保持器16A包括冲压成型的保持器主体80和筒体83。保持器主体80构成为在环状的凸缘81的单面外周部沿周向等间隔地设置有与形成于内圈13的外周的凸轮面14数目相同的柱部82。
筒体83为能够嵌合于上述多个柱部82的外周的大小，并在其内径面等间隔地形成有与柱部82数目相同的连结片84。
保持器主体80与筒体83组合为保持器主体80的凸缘81侧的端部插入上述筒体83内，且凸缘81对接于连结片84，通过在其对接部的接合而一体化，从而形成控制保持器16A。接合时，在此采用焊接的方法，但也可以采用扩散接合或粘合。
在冲压成型保持器主体80时，如图16(a)所示，通过对钢板的冲压穿孔加工，形成在环状板部81a的外周形成有多个柱部形成片82a的坯料85，通过冲压弯曲加工将该坯料85的柱部形成片82a从环状板部81a的连设部位折弯90°。图16(b)表示弯曲加工后的坯料85，在弯曲加工上述柱部形成片82a之后，将柱部形成片82a沿着该图的点划线C切断，从而形成周向的一侧面为斜面的柱部82。
此外，使柱部82与凸缘81分体，可以通过将该柱部26与凸缘81焊接或扩散接合、粘合而一体化。
另一方面，如图17所示，旋转保持器16B构成为在环状的凸缘86的外周沿周向等间隔地设置有与凸轮面14数目相同的柱部87，是与图15所示的保持器主体80仅柱部的长度、斜面的形成部位不同、大致相同的结构。
旋转保持器16B的冲压成型与图16所示的保持器主体80的冲压成型相同，所以作为成型用材料的坯料省略图示。
此外，环状的凸缘86可以为冲压的成型件，并将分体的柱部87通过焊接而一体化。
如图15～图17所示，控制保持器16A的保持器主体80以及旋转保持器16B分别为冲压成型件，由此能够实现成本的降低。
图18表示旋转保持器16B的其他例子。该例子的旋转保持器16B在冲压成型的环状的凸缘90的外周等间隔地设置有多个突出片部91，在该多个突出片部91各形成有切口部92，将冲压成型的柱部93的一方的端部嵌合至各个上述切口部92并通过扩散接合而一体化。
如上所述，旋转保持器16B为在外周具有多个突出片部91的冲压成型的凸缘90和相对于该凸缘90单独冲压成型的多个柱部93这两个部件，并将上述多个柱部93分别与多个突出片部91接合而一体化，由此能够简单地制作旋转保持器16B。
图19～图22表示旋转传递装置的又一其他实施方式。在该实施方式中，在电磁铁53设置有能够相对设置于电源线103的终端部的凹型连接器104装卸的凸型连接器100，并将该凸型连接器100的供凹型连接器104插拔的插口设置于外壳3的开口端侧。
在此，如图20以及图21所示，电磁线圈53a被树脂成型的线圈罩56整体覆盖，与该线圈罩56的成型同时设置凸型连接器100。
凸型连接器100具有连接于电磁线圈53a的终端的端子101和覆盖该端子101的连接筒102，设置于电源线103的终端的凹型连接器104能够相对上述连接筒102内装卸。
另外，轭53b在与图19所示的转子52对置的端面设置有环状槽57，并在该环状槽57的封闭端面形成有连接器插入孔58。线圈罩56以凸型连接器100插通于连接器插入孔58内的方式嵌合于环状槽57内并防脱。在其防脱时，在此，夹紧环状槽57的开口部。图20的59表示该夹紧突起。
此外，也可以取代夹紧，如图22所示，将线圈罩56粘合至环状槽57的内周面。在该图中示出的64表示粘合剂层。
在此，对凹型连接器104而言，在其上表面形成有直至前后端面的槽105，并在该槽105内设置有作为卡合部的啮合爪106。对啮合爪106而言，向凸型连接器100的连接筒102内插入凹型连接器104时的插入方向后侧的端部与凹型连接器104一体化，前端部以其后侧端部为支点自由挠曲，且在其前端部形成有钩部107。
钩部107在将凹型连接器104连接至凸型连接器100时，搭扣配合于作为形成于凸型连接器100的被卡合部的卡合孔108。
如图20～图22所示，与电磁铁53的包入电磁线圈53a的线圈罩56的成型同时，对能够相对设置于电源线103的终端部的凹型连接器104装卸的凸型连接器100进行成型，将该凸型连接器100插入形成于轭53b的连接器插入孔58，并将供凹型连接器104插拔的插口设置于外壳3的开口端侧，由此可以不需要将导线向外部引出。
若有导线，则在旋转传递装置的组装作业时，存在发生导线钩挂在其他部件从而阻碍组装作业的情况，或发生导线断线等不良的情况，在实施方式中，由于没有导线，所以不会发生上述不良情况，从而能够容易地操作旋转传递装置。
图23表示本发明的旋转传递装置的又一其他实施方式。在该实施方式的旋转传递装置中，设置于外壳3的轴承筒4内的轴承5为带密封件的轴承，在该带密封件的轴承5与封闭轴承筒4的开口端的密封部件7之间设置有支承板110，在该支承板110与带密封件的轴承5的对置部分之间安装有弹性部件112。其他结构与图1所示的旋转传递装置相同，所以整体结构省略图示。
在此，支承板110一体地设置于轴承筒4的内径面，安装于该支承板110与带密封件的轴承5之间的弹性部件112是波形弹簧。该波形弹簧112以压缩变形的状态被安装。
如上所述，在带密封件的轴承5与支承板110之间以压缩状态安装波形弹簧112，由此能够向相反的方向按压图1所示的外壳3与作为内部部件的双向离合器10以及电磁离合器50，从而能够将电磁离合器50的电磁铁53按压在安装于外壳3的另一端部内周的挡圈6，实现防脱。因此，能够将双向离合器10与由电磁离合器50构成的内置部件以不沿轴向晃动的方式安装。
其结果是，能够使双向离合器10可靠地动作，与通过安装垫片来消除轴向晃动的情况比较，能够实现旋转传递装置的组装的容易化与成本的降低。
作为弹性部件112，在图23中采用波形弹簧，但也可以使用碟形弹簧。弹性部件112在未压缩变形的自然状态下安装于轴承筒4内，在该安装状态下，使外壳3与内置部件向该内置部件被压入外壳3内的方向相对移动，由此被沿轴向加压而变为弹性变形状态。而且，在外壳3的另一端开口安装有电磁铁防脱用的挡圈6，由此能够保持为弹性变形状态。
对弹性部件112施加弹力是如上述那样沿轴向加压，所以弹性部件112扩径。此时，弹性部件112若在相对于外壳3偏芯的状态下扩径，则压力平衡变差，会对外壳3与内置部件双方作用有偏负载，从而不能很好地吸收轴向晃动。
因此，在实施方式中，在支承板110的内径部设置有引导环111，且该引导环111的外径为自然状态下的弹性部件112能够嵌合的大小，从而能够支承弹性部件112，在将上述弹性部件112保持在与外壳3同一轴上的状态下，通过外壳3与内置部件的相对移动来对弹性部件112沿轴向加压而使之弹性变形。通过这样施加弹力能够使弹性部件112相对于外壳3无偏芯地扩径。
在图23中，在轴承筒4的内径面一体地设置支承板110，但也可以如图24所示，在轴承筒4的内径面形成有环槽113，从而将安装于该环槽113的挡圈作为支承板110。
另外，在图23中，在支承板110的内径部设置引导环111，但也可以如图24所示，在环状的引导板114的内径部设置引导环115，上述引导板114嵌合于轴承筒4的内径面并被支承板110防脱。
在此，如图25所示，若将在内径部具有引导环115的引导板114安装于轴承5与弹性部件112之间，则对弹性部件112施加弹力时，弹性部件112沿着引导板114的单面扩径，所以弹性部件112不会损伤安装于轴承5的开口部的密封件S，另外，扩径时，弹性部件112的外径面不会钩挂于外圈5a的内径面，从而能够使弹性部件112顺利地扩大直径。
附图标记说明：
1…输入轴；2…输出轴；102…方向离合器；11…外圈；13…内圈；15…滚子(卡合件)；16A…控制保持器；16B…旋转保持器；22、26…柱部；27…凹槽；33…弹簧支架；37…弹簧支承片；38…开口部；39…锥面；50…电磁离合器；51…电枢；53…电磁铁；53a…电磁线圈；53b…轭；56…线圈罩；70…旋转角限制单元；72…键(突出部)；73、74…切口部；80…保持器主体；81、86、90…凸缘；82、87、93…柱部；83…筒体；91…突出片部；100…凸型连接器；103…电源线；104…凹型连接器；106…啮合爪(卡合部)；108…卡合孔；110…支承环；111…引导环；112…弹性部件。

Claims (15)

1.一种旋转传递装置，其具有：
输入轴；
输出轴，其与所述输入轴配置于同一轴上；
外壳，其覆盖所述输入轴和所述输出轴的轴端部；
双向离合器，其安装于所述外壳内并且进行从输入轴向输出轴的旋转的传递与切断；以及
电磁离合器，其控制所述双向离合器的卡合、解除，
所述双向离合器构成为：在设于所述输出轴的轴端部的外圈的内周与设于输入轴的轴端部的内圈的外周之间，以沿周向交替配置的方式安装多个设于控制保持器的柱部和多个设于旋转保持器的柱部，且在邻接的柱部之间形成凹槽，在所述凹槽内安装有对置的一对卡合件，利用安装于所述卡合件的对置部分之间的弹性部件对所述一对卡合件向与外圈的内周和内圈的外周卡合的方向施力，
在对接于所述内圈的外圈开口侧的一端面且与输入轴一体地旋转的环状的弹簧支架的外周设置防止所述弹性部件向径向外侧移动的弹簧支承片，
所述电磁离合器具有能够沿所述输入轴的轴向移动的电枢和由轭支承电磁线圈的电磁铁，
通过对所述电磁铁通电使连接于电枢的所述控制保持器沿轴向移动，并使控制保持器与旋转保持器向凹槽的周向宽度变小的方向相对旋转，从而使对置的一对卡合件卡合解除，
所述旋转传递装置的特征在于，
所述弹簧支承片为保持与所述内圈的外周平行的状态且沿轴向延伸而向弹性部件的外围突出的板片状，并在所述弹簧支承片的前端与所述内圈的外周之间形成有能够插入弹性部件的大小的开口部。
2.根据权利要求1所述的旋转传递装置，
在所述弹簧支承片的内面与周向侧面交叉的缘部设有锥面。
3.根据权利要求1或2所述的旋转传递装置，其特征在于，
所述弹簧支架由冲压成型件构成。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的旋转传递装置，其特征在于，
在所述输入轴嵌合有垫片且所述垫片与所述内圈的另一端面对接，从而能够防止滚子向内圈的另一端侧移动。
5.根据权利要求4所述的旋转传递装置，其特征在于，
所述垫片的外径比通过所述多个弹性部件的中心的假想圆的直径大。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的旋转传递装置，其特征在于，
所述弹性部件由剖面为椭圆状的螺旋弹簧构成。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的旋转传递装置，其特征在于，
在所述输入轴与控制保持器彼此间以及输入轴与旋转保持器彼此间设置有旋转角限制单元，所述旋转角限制单元阻止各个保持器从使对置的一对滚子按压变位至中立位置的状态进一步向同一方向相对旋转。
8.根据权利要求7所述的旋转传递装置，其特征在于，
所述旋转角限制单元由如下结构构成，即：在所述输入轴的外周设有突出部，在所述控制保持器以及旋转保持器的凸缘内周设有切口部，所述突出部沿周向留有余量地插入该切口部。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的旋转传递装置，其特征在于，
所述旋转保持器为冲压成型件。
10.根据权利要求9所述的旋转传递装置，其特征在于，
所述旋转保持器包括在外周具有与柱部数目相同的突出片部的环状的冲压成型的凸缘和相对于所述凸缘单独冲压成型的多个柱部，并且所述多个柱部分别与所述多个突出片部接合一体化。
11.根据权利要求1～10任一项所述的旋转传递装置，其特征在于，
所述控制保持器包括在环状的凸缘的外周部设有多个柱部的保持器主体和设于所述保持器主体的外周且连接于所述电枢的筒体，所述保持器主体为冲压成型件，并且该所述保持器主体嵌合于筒体内而接合一体化。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的旋转传递装置，其特征在于，
在所述电磁铁设有能拆装设置于电源线的终端部的凹型连接器的凸型连接器，并且该凸型连接器的供所述凹型连接器插拔的插口设于所述外壳的开口端侧。
13.根据权利要求12所述的旋转传递装置，其特征在于，
所述凸型连接器具有供设于所述凹型连接器的卡合部搭扣配合的卡合孔。
14.根据权利要求12或13所述的旋转传递装置，其特征在于，
所述电磁线圈整体被树脂成型的线圈罩覆盖，与该线圈罩的成型同时成型所述凸型连接器。
15.根据权利要求1～14中任一项所述的旋转传递装置，其特征在于，
在所述外壳的一端部设置覆盖所述输出轴的轴承筒，
在该轴承筒内安装将输出轴支承为自由旋转的轴承，
在从该轴承偏向轴承筒的端部开口侧的位置设置支承板，
在该支承板与所述轴承之间安装有弹性部件，该弹性部件利用压缩变形产生的复原弹力对外壳与收纳于其内侧的内置部件向相反的方向施力，从而吸收轴向晃动，
在使该弹性部件沿轴向压缩变形的状态下对电磁铁进行防脱，
在所述轴承筒内设置有引导环，在使所述弹性部件沿轴向压缩变形的前段自然状态下，该引导环将所述弹性部件保持在外壳的同一轴上。
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