CN105934601B - 旋转传递装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供旋转传递装置。该旋转传递装置通过电磁离合器来控制在输入轴与输出轴彼此之间进行旋转的传递与切断的双向离合器的卡合以及解除。通过嵌合于输入轴(1)的弹簧支架(50)来防止一对辊(15)在轴向偏移移动。在设置于弹簧支架(50)的弹簧保持片(52)设置与内圈外周的凸轮面(14)进行面卡合的卡合面(53)而使弹簧支架(50)止转，不需要对输入轴(1)进行用于使弹簧支架止转的加工而实现成本的减少。

Description

旋转传递装置

技术领域

本发明涉及能够进行旋转的传递与切断的切换的旋转传递装置。

背景技术

作为进行从输入轴向输出轴的旋转的传递与切断的旋转传递装置，以往公知有具有对输入轴与输出轴进行结合以及解除的双向离合器并且通过电磁离合器控制该双向离合器的卡合以及解除的装置。

在下述专利文献1所记载的旋转传递装置中，在外圈与装入该外圈的内侧的内圈之间，将控制保持器与旋转保持器组装为形成于各保持器的柱部沿周向交替地配置，在形成于邻接的柱部之间的兜部内装入有对置的一对辊，将上述一对辊通过装入其对置部之间的弹性部件向彼此远离的方向施力，使其待机于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，通过上述内圈的向一个方向的旋转，使一方的辊与圆筒面以及凸轮面卡合，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，通过对该电磁离合器的电磁铁的通电，使控制保持器沿轴向移动，与该移动连动地，通过设置于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转换机构的扭矩凸轮的作用，使控制保持器与旋转保持器向兜部的周向宽度变小的方向相对旋转，通过各保持器的柱部使一对辊移动至卡合解除位置，切断从内圈向外圈的旋转传递。

在上述旋转传递装置中具有如下特征：若解除对电磁离合器的电磁线圈的通电，则通过装入到对置的一对辊之间的弹性部件的按压作用，控制保持器与旋转保持器向兜部的周向宽度变大的方向相对旋转使对置的一对辊与圆筒面以及凸轮面立即卡合，因此旋转方向晃动极其小，响应性优异。

专利文献1：日本特开2013-199993号公报

然而，在上述旋转传递装置中，与控制保持器向轴向的移动相关地，一对辊成为卡合状态，另外，与一对辊的卡合解除相关地，控制保持器沿轴向移动，因此有可能从控制保持器的柱部对与该柱部接触的辊施加轴向力，使其从内圈凸轮面上偏移移动，无法使双向离合器可靠地发挥功能。

为了防止辊的偏移移动，在专利文献1所记载的旋转传递装置中，在输入轴嵌合弹簧支架，使该弹簧支架相对于输入轴止转并且在轴向定位，并且通过设置于该弹簧支架的外周的防脱片与嵌合于输入轴的轴端部的垫圈防止辊沿轴向移动。

此时，在上述旋转传递装置中，在设置于输入轴的圆柱状的支架嵌合面的外周对置位置形成平坦面，在该平坦面卡合形成于弹簧支架的内周对置位置的卡合面使弹簧支架止转，在该平坦面形成时，需要进行立铣加工，因此加工成本高，在减少其成本上，仍有应改善的点。

另外，在支架嵌合面形成挡圈槽，通过安装于该挡圈槽的挡圈将弹簧支架沿轴向定位，但是因上述平坦面的存在，无法在该平坦面的位置形成挡圈槽，因此挡圈的安装不稳定，在组装时，若其他部件与挡圈的切断端部抵接，则挡圈有可能偏移。

发明内容

本发明的课题在于实现具有进行从输入轴向输出轴的旋转的传递与切断的双向离合器并且通过电磁离合器控制该双向离合器的卡合以及解除的旋转传递装置的加工成本的减少化。

为了解决上述课题，在本发明中，采用了如下结构：一种旋转传递装置具有：在输入轴和与该输入轴配置于同轴上的输出轴相互之间进行旋转的传递与切断的双向离合器；以及控制该双向离合器的卡合以及解除的电磁离合器，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，以沿周向交替配置的方式装入有分别设置于控制保持器以及旋转保持器的多个柱部，在形成于邻接的柱部之间的多个兜部的各自的内部，装入有能够相对于形成于上述外圈的内周的圆筒面与形成于内圈的外周的凸轮面卡合的一对辊、以及将上述一对辊向彼此远离的方向施力的弹性部件，在上述输入轴嵌合有对上述一对辊朝轴向的移动进行限制的弹簧支架，上述弹簧支架在与上述内圈的一侧的轴端面抵靠的状态下止转且在轴向定位，在上述弹簧支架的外周设置有向上述弹性部件上伸出的多个弹簧保持片，通过向设置于上述电磁离合器的电磁铁通电，而使控制保持器沿轴向移动，与该移动连动地使控制保持器与旋转保持器向兜部的周向宽度变小的方向相对旋转，由此使一对辊相对于外圈的内周以及内圈的外周解除卡合，在上述旋转传递装置中，在上述多个弹簧保持片中的至少一个弹簧保持片形成有与上述内圈的凸轮面进行面卡合的卡合面而使弹簧支架止转。

如上述那样，在设置于弹簧支架的外周的多个弹簧保持片中的至少一个弹簧保持片形成卡合面，使该卡合面与形成于内圈的外周的凸轮面进行面卡合，由此能够使弹簧支架止转，能够不需要对设置于输入轴的支架嵌合面进行用于使弹簧支架止转的平坦面的加工。

另外，在支架嵌合面形成挡圈槽并且在该挡圈槽安装挡圈来将弹簧支架在轴向定位的情况下，由于在支架嵌合面不存在平坦面，所以能够形成沿周向未断开的圆环状的槽来作为挡圈槽，能够获得在挡圈稳定的老固的安装。

这里，在弹簧支架的外周设置有沿内圈的外周面在轴向延伸的多个延伸突出臂，使延伸突出臂的前端部与上述内圈的另一侧的轴端面卡合从而限制弹簧支架在轴向的移动，由此能够不需要挡圈，并且能够不需要挡圈槽的加工，所以能够更加减少成本。

延伸突出臂的前端部相对于上述内圈的另一侧的轴端面的卡合可以通过设置于延伸突出臂的前端部的卡合爪部与上述内圈的另一侧的轴端面卡合而实现，也可以通过设置于延伸突出臂的前端部的弯曲部的卡扣(snap-fit)与上述内圈的另一侧的轴端面卡合而实现。或者，也可以基于延伸突出臂的前端部的通过铆接而形成的铆接片与上述内圈的另一侧的轴端面卡合而实现。

在本发明中，如上述那样，在设置于弹簧支架的外周的多个弹簧保持片中的至少一个弹簧保持片形成与内圈的凸轮面进行面卡合的卡合面使弹簧支架止转，由此能够不需要对设置于以往的输入轴的支架嵌合面进行用于使弹簧支架止转的平坦面的加工，能够实现加工成本的减少。

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是沿图1的II－II线的剖视图。

图3是表示双向离合器的辊的卡合状态的剖视图。

图4是沿图1的IV－IV线的剖视图。

图5是沿图4的V－V线的剖视图。

图6是沿图1的VI－VI线的剖视图。

图7(a)是沿图6的VII－VII线的剖视图，(b)是表示扭矩凸轮的工作前的状态的剖视图。

图8是表示弹簧支架止转的另一例子的剖视图。

图9是表示弹簧支架的另一例子的剖视图。

图10是表示图9所示的输入轴的弹簧支架安装部位的立体图。

图11(a)、(b)是表示弹簧支架的定位的其他例子的立体图。

具体实施方式

以下，基于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。如图示那样，旋转传递装置具有：输入轴1；与该输入轴1配置于同轴上的输出轴2；覆盖上述两轴的轴端部的壳体3；组装于该壳体3内并进行从输入轴1向输出轴2的旋转的传递与切断的双向离合器10；以及对该双向离合器10的卡合、解除进行控制的电磁离合器60。

如图1～3所示，双向离合器10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的外周沿周向等间隔地形成有多个凸轮面14，在上述多个凸轮面14的各个与圆筒面12之间装入有一对辊15与弹性部件20，通过保持器16保持该辊15，通过上述内圈13向一个方向的旋转，使一对辊15的一方与圆筒面12以及凸轮面14卡合而将内圈13的旋转传递至外圈11，另外，在内圈13向另一个方向旋转时，使另一方的辊15与圆筒面12以及凸轮面14卡合而将内圈13的旋转传递至外圈11。

壳体3呈圆筒状，在其一端部设置有小径的轴承筒4。在轴承筒4的内周设置有定位环5，从该定位环5向内侧组装有将输出轴2支承为能够自如旋转的轴承6，在该轴承6与定位环5之间组装有弹性部件7。

弹性部件7朝向由安装于壳体3的另一端开口部的内周的挡圈构成的固定环8对双向离合器10以及控制该双向离合器10的卡合、解除的电磁离合器60施力，而将电磁离合器60按压于固定环8。因此，由被装入到壳体3内的双向离合器10与电磁离合器60构成的内置部件形成没有晃动的组装。

如图1所示，在外圈11的闭塞端部的内表面侧形成有小径的凹部18，通过组装于该凹部18内的轴承19将输入轴1的轴端部支承为能够自如旋转。

在图1中，示出在输入轴1的轴端部一体地设置有内圈13的例子，但也可以使内圈13相对于输入轴1独立，在该内圈13的内侧嵌合输入轴1的轴端部，通过在该嵌合面之间形成的锯齿将内圈13与输入轴1连结一体化。

如图3所示，在内圈13的外周形成的凸轮面14具有向相反的方向倾斜的一对倾斜面14a、14b以及在上述一对倾斜面14a、14b间形成的平坦的弹簧支承面14c，从而在凸轮面14与外圈11的圆筒面12之间形成周向的两端狭小的楔形空间。

弹簧支承面14c朝向内圈13的切线方向，通过该弹簧支承面14c支承弹性部件20。

弹性部件20被上述支承面14c支承而装入一对辊15之间，通过该弹性部件20将一对辊15向彼此远离的方向施力。

如图1以及图2所示，保持器16具有控制保持器16A与旋转保持器16B。控制保持器16A构成为，在环状的凸缘22的单面外周部沿周向等间隔地设置有与凸轮面14数目相同的柱部23，在该邻接的柱部23间形成有圆弧状的长孔24，在外周与柱部23相反方向地设置有筒部25。

另一方面，旋转保持器16B构成为，在环状的凸缘26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27。

如图1以及图2所示，控制保持器16A与旋转保持器16B形成为，在控制保持器16A的长孔24内插入旋转保持器16B的柱部27，上述柱部23、27沿周向交替地排列组合。而且，在该组合状态下，柱部23、27的前端部配置于外圈11与内圈13之间，控制保持器16A的凸缘22以及旋转保持器16B的凸缘26成为位于在输入轴1的外周嵌合的支承环29与外圈11之间的组装。

通过上述那样的保持器16A、16B的装入，如图3所示，在控制保持器16A的柱部23与旋转保持器16B的柱部27之间形成兜部28。兜部28与内圈13的凸轮面14在径向对置，在各个兜部28内装入对置的一对辊15以及弹性部件20。

如图1所示，控制保持器16A的凸缘22沿在输入轴1的外周形成的圆柱状的滑动引导面30被支承为能够自如滑动，在上述旋转保持器16B的凸缘26与嵌合于输入轴1的上述支承环29之间装入推力轴承31。

推力轴承31在防止旋转保持器16B向电磁离合器60侧移动的状态下将该旋转保持器16B支承为能够自如旋转。

如图2以及图6所示，在控制保持器16A的凸缘22与旋转保持器16B的凸缘26之间设置有作为运动转换机构的扭矩凸轮40，该扭矩凸轮40将控制保持器16A的轴向的移动转换为该控制保持器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22与旋转保持器16B的凸缘26的对置面分别设置有对置的一对凸轮槽41、42，上述一对凸轮槽41、42在周向的中央部较深且伴随着到达两端而逐渐变浅，在上述对置的一对凸轮槽41、42之间装入球43。

作为凸轮槽41、42，这里示出圆弧状的槽，但也可以为V槽。

对上述扭矩凸轮40而言，当控制保持器16A朝控制保持器16A的凸缘22与旋转保持器16B的凸缘26接近的方向沿轴向移动时，如图7(a)所示那样球43朝向凸轮槽41、42的槽深最深的位置滚动移动，使控制保持器16A与旋转保持器16B向兜部28的周向宽度变小的方向相对旋转。

如图2以及图5所示，在内圈13的轴向一端面与滑动引导面30的交叉部，形成有直径比该滑动引导面30大的圆柱状的支架嵌合面45，在该支架嵌合面45嵌合有弹簧支架50。

另外，如图5所示，在支架嵌合面45形成有挡圈槽46，通过在该挡圈槽46安装的挡圈47与内圈13的轴向一端面将弹簧支架50在轴向定位而使其成为在轴向不可动的支承。

如图4以及图5所示，弹簧支架50由金属板的冲压成型品构成，在外周与双向离合器10的多个辊15分别对应地设置有止动片51，通过上述止动片51与嵌合在输入轴1的轴端部的垫圈48来防止多个辊15的各个沿轴向偏移移动。

多个止动片51将一对作为一组，形成该组的一对止动片51分别配置于控制保持器16A的柱部23与旋转保持器16B的柱部27之间，当控制保持器16A与旋转保持器16B向缩小兜部28的周向宽度的方向进行了相对旋转时，通过外侧缘抵挡控制保持器16A的柱部23以及旋转保持器16B的柱部27而将对置的一对辊15保持于中立位置。

在实施方式中，如上述那样，对止动片51赋予对控制保持器16A与旋转保持器16B的旋转角进行限制的功能，但也可以另外设置旋转角限制机构。

在弹簧支架50的外周部，在形成组的一对止动片51之间分别设置有向内圈13的外周轴向伸出的弹簧保持片52。

弹簧保持片52形成为覆盖弹性部件20的外周周围的U字形，防止弹性部件20从一对辊15之间向径向外侧脱落，在该弹簧保持片52的根部形成有与形成凸轮面14的上述弹簧支承面14c进行面卡合的卡合面53，通过该卡合面53与弹簧支承面14c的卡合使弹簧支架50相对于输入轴1止转。

如图1所示，电磁离合器60具有：与在控制保持器16A形成的筒部25的端面在轴向对置的电枢61；与该电枢61在轴向对置的转子62；以及与该转子62在轴向对置的电磁铁63。

电枢61嵌合于支承环29的外周被支承为能够自如旋转并且能够自如滑动，在设置于该电枢61的外周部的连结筒64内压入控制保持器16A的筒部25将控制保持器16A与电枢61一体化地连结。通过该连结，电枢61在支承环29的圆筒状外径面与输入轴1的外周的滑动引导面30的轴向的2处位置被支承为能够自如滑动。

转子62被压入输入轴1，并且通过嵌合于该输入轴1的上述支承环29以及装入转子62与该支承环29之间的间隔件65被定位。

这里，支承环29的剖面为矩形，支承环29通过输入轴1的在滑动引导面30的轴向另一侧形成的台阶部32而在轴向被定位。

电磁铁63具有电磁线圈63a以及支承该电磁线圈63a的铁芯63b，在上述铁芯63b的外侧端面形成有筒部66，装入道该筒部66内的轴承67通过在筒部66的内周安装的挡圈68防止而从筒部66脱落。

另外，轴承67通过在输入轴1的外径面形成的台阶部69与上述挡圈68在轴向被定位，通过该轴承67，电磁铁63与输入轴1能够相对地自如旋转。

在实施方式中表示的旋转传递装置由上述构造构成，在相对于图1所示的电磁离合器60的电磁线圈63a的通电的切断状态下，如图3所示，双向离合器10的辊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经由对置的一对辊15的一方而向外圈11传递，使输出轴2与输入轴1同向地进行旋转。另外，若输入轴1向相反方向旋转，则该旋转经由另一方的辊15而向输出轴2传递。

在双向离合器10的卡合状态下，若对电磁离合器60的电磁线圈63a通电，则吸引力作用于电枢61，电枢61沿轴向移动而被吸附于转子62。

此时，电枢61与控制保持器16A通过连结筒64与筒部25的嵌合被连结为一体化，因此伴随着电枢61向轴向的移动，控制保持器16A向其凸缘22与旋转保持器16B的凸缘26接近的方向移动。

通过控制保持器16A与旋转保持器16B的相对移动，图7(b)所示的球43如图7(a)所示那样朝向凸轮槽41、42的槽深最深的位置滚动移动，控制保持器16A与旋转保持器16B朝兜部28的周向宽度变小的方向进行相对旋转。

通过控制保持器16A与旋转保持器16B的相对旋转，图3所示的对置的一对辊15被控制保持器16A的柱部23与旋转保持器16B的柱部27按压而向相互接近的方向移动。

因此，如图2所示，辊15位移至相对于圆筒面12以及凸轮面14解除卡合的中立位置，双向离合器10形成为卡合解除状态。

在双向离合器10的卡合解除状态下，若向输入轴1输入旋转扭矩使该输入轴1向一个方向旋转，则在弹簧支架50形成的止动片51按压控制保持器16A的柱部23与旋转保持器16B的柱部27中的一方，因此控制保持器16A以及旋转保持器16B与输入轴1一起旋转。此时，对置的一对辊15被保持在卡合被解除的中立位置，因此输入轴1的旋转未向外圈11传递，输入轴1进行自由旋转。

这里，若控制保持器16A与旋转保持器16B向兜部28的周向宽度变小的方向进行相对旋转，则控制保持器16A的柱部23与旋转保持器16B的柱部27抵接于弹簧支架50的止动片51的外侧缘限制相对旋转量。

因此，弹性部件20不会不必要地收缩，即便反复进行伸长与收缩，也不会因疲劳而破损。

在输入轴1的自由旋转状态下，若解除对电磁线圈63a的通电，则电枢61解除吸附成为能够自如旋转的状态。通过该吸附解除，基于弹性部件20的按压使控制保持器16A与旋转保持器16B朝兜部28的周向宽度变大的方向进行相对旋转，如图3所示，对置的一对辊15的各个成为与圆筒面12以及凸轮面14卡合的待机状态，经由上述对置的一对辊15的一方将输入轴1的旋转向输出轴2传递。

这里，若使输入轴1停止并切换该输入轴1的旋转方向，则经由另一方的辊15将输入轴1的旋转向输出轴2传递。

这样，通过对电磁线圈63a的通电的切断，控制保持器16A与旋转保持器16B朝兜部28的周向宽度变大的方向进行相对旋转，对置的一对辊15的各个成为立即与圆筒面12以及凸轮面14啮合的待机状态，因此旋转方向晃动较小，能够将内圈13的旋转立即传递至外圈11。

另外，旋转扭矩从输入轴1向输出轴2的传递经由与凸轮面14数目相同的辊15进行，因此能够将较大的旋转扭矩从输入轴1传递至输出轴2。

如图5所示，在设置于弹簧支架50的外周的多个弹簧保持片52分别形成与内圈凸轮面14的弹簧支承面14c进行面卡合的卡合面53，使弹簧支架50止转，由此不需要对供弹簧支架50嵌合的支架嵌合面45进行任何加工，与在支架嵌合面45形成平坦面使弹簧支架50止转的情况相比，能够实现加工成本的减少。

另外，若在支架嵌合面45形成使弹簧支架50止转的平坦面，则在该支架嵌合面45形成的挡圈槽46沿周向被断开，但在弹簧保持片52形成有使弹簧支架50止转的卡合面53，所以支架嵌合面45能够为圆柱状。因此，在支架嵌合面45形成的挡圈槽46能够形成沿周向未被断开的圆环状，能够获得在挡圈47稳定的牢固的安装。

在图5中，在弹簧保持片52的根部形成有通过相对于凸轮面14的弹簧支承面14c的卡合而使弹簧支架50止转的卡合面53，但如图8所示，也可以在弹簧保持片52的前端部设置与弹簧支承面14c进行面卡合使弹簧支架50止转的卡合面54。

如图9以及图10所示，在弹簧支架50的外周设置有沿内圈13外周的邻接的凸轮面14之间的外周在轴向延伸的多个延伸突出臂55，使在上述延伸突出臂55的前端部形成的卡合爪部56与内圈13的另一侧的轴端面卡合，而限制弹簧支架50在轴向的移动，由此能够不需要图5以及图8所示的挡圈47，并且能够不需要挡圈槽46的加工，因此能够更加减少成本。

此外，也可以取代卡合爪部56，如图11(a)所示，在延伸突出臂55的前端部设置朝内的弯曲部57，使该弯曲部57与内圈13的另一侧的轴端面卡合将弹簧支架50在轴向定位，或者，也可以如图11(b)所示那样将延伸突出臂55的前端部朝内地进行铆接，使通过该铆接形成的铆接片58与内圈13的另一侧的轴端面卡合，而将弹簧支架50在轴向定位。

附图标记说明：

1…输入轴；2…输出轴；10…双向离合器；11…外圈；13…内圈；14…凸轮面；15…辊；16A…控制保持器；16B…旋转保持器；20…弹性部件；23…柱部；27…柱部；28…兜部；50…弹簧支架；52…弹簧保持片；53…卡合面；54…卡合面；55…延伸突出臂；56…卡合爪部；57…弯曲部；58…铆接片；60…电磁离合器；63…电磁铁。

Claims (4)

1.一种旋转传递装置，具有：在输入轴和与该输入轴配置于同轴上的输出轴相互之间进行旋转的传递与切断的双向离合器；以及控制该双向离合器的卡合以及解除的电磁离合器，

所述双向离合器构成为：在设置于所述输出轴的轴端部的外圈的内周与设置于所述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装入有分别设置于控制保持器以及旋转保持器的多个柱部，在形成于邻接的柱部之间的多个兜部的各自的内部，装入有能够相对于形成于所述外圈的内周的圆筒面与形成于内圈的外周的凸轮面卡合的一对辊、以及将所述一对辊向彼此远离的方向施力的弹性部件，

在所述输入轴嵌合有对所述一对辊朝轴向的移动进行限制的弹簧支架，所述弹簧支架在与所述内圈的一侧的轴端面抵靠的状态下止转且在轴向定位，在所述弹簧支架的外周设置有向所述弹性部件上伸出的多个弹簧保持片，

通过向设置于所述电磁离合器的电磁铁通电，而使控制保持器沿轴向移动，与该移动连动地使控制保持器与旋转保持器向兜部的周向宽度变小的方向相对旋转，由此使一对辊相对于外圈的内周以及内圈的外周解除卡合，

所述旋转传递装置的特征在于，

在所述多个弹簧保持片中的至少一个弹簧保持片形成有与所述内圈的凸轮面进行面卡合的卡合面而使弹簧支架止转，

在所述弹簧支架的外周的与所述弹簧保持片在周向错开的位置设置有沿所述内圈的外周面在轴向延伸的多个延伸突出臂，使所述延伸突出臂的前端部与所述内圈的另一侧的轴端面卡合从而限制弹簧支架在轴向的移动。

2.根据权利要求1所述的旋转传递装置，其中，

所述延伸突出臂相对于所述内圈的另一侧的轴端面的卡合通过设置于延伸突出臂的前端部的卡合爪部与所述内圈的另一侧的轴端面卡合而实现。

3.根据权利要求1所述的旋转传递装置，其中，

所述延伸突出臂相对于所述内圈的另一侧的轴端面的卡合通过设置于延伸突出臂的前端部的弯曲部的卡扣与所述内圈的另一侧的轴端面卡合而实现。

4.根据权利要求1所述的旋转传递装置，其中，

所述延伸突出臂相对于所述内圈的另一侧的轴端面的卡合基于延伸突出臂的前端部的通过铆接而形成的铆接片与所述内圈的另一侧的轴端面卡合而实现。