JP2002039228A - Clutch device - Google Patents

Clutch device

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JP2002039228A
JP2002039228A JP2000226634A JP2000226634A JP2002039228A JP 2002039228 A JP2002039228 A JP 2002039228A JP 2000226634 A JP2000226634 A JP 2000226634A JP 2000226634 A JP2000226634 A JP 2000226634A JP 2002039228 A JP2002039228 A JP 2002039228A
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JP
Japan
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cam
friction member
rotating body
clutch device
rotating
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Application number
JP2000226634A
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Japanese (ja)
Inventor
Norio Usuki
功雄 臼杵
Masahiro Inoue
昌弘 井上
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Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
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Publication date
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  • One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a clutch device to be excellent in responsiveness by starting a first rotary shaft in either of starting directions by small starting torque, in a clutch device. SOLUTION: A clutch device A comprises a ball cam mechanism 7 formed that when the first rotary shaft is rotated, a cam plate 4 is displaced to one in an axial direction, a taper cone surface 4a is separated away from a tapered cone surface 1a of a clutch housing 1, and three members of the first rotary shaft, the cam plate, and a second rotary shaft are integrally intercoupled; and when the second rotary shaft is rotated, two tapered cone surfaces are forced into pressure contact with each other and three members of the second rotary shaft, the cam plate, and the clutch housing are formed integrally with each other and the second rotary shaft is brought into a non-rotation state. In a cam groove 8 of the first rotary shaft of the ball cam mechanism, the inclination angle of the cam surface on the other side is set to a value higher than that of a cam surface on one side so that when deceleration torque in a direction in which the first rotary shaft is decelerated is applied, a ball is prevented from rolling from a cam surface 8a1 on one side to a cam surface 8a2 on the other side after exceeding a neutral position 8a.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、クラッチ装置に関
する。このクラッチ装置は、同軸状に向け合わせて配設
された2つの第1および第2の回転体の間に介装されて
第1回転体に回転動力が入力されたときは両回転体を同
期回転させる状態に、また第2回転体に回転動力が入力
されたときは両回転体を回転不可な状態に切り換えるも
のである。
[0001] The present invention relates to a clutch device. This clutch device is interposed between two first and second rotating bodies arranged coaxially and synchronizes the two rotating bodies when rotational power is input to the first rotating body. When the rotational power is input to the second rotating body, both the rotating bodies are switched to a non-rotatable state.

【0002】[0002]

【従来の技術】本願出願人は、公知ではないが図5およ
び図6で示されるクラッチ装置を提案している。図5
は、クラッチ装置の縦断面図、図6(a)〜(c)は図
5のボールカム機構の動作説明に供するその要部の各断
面図である。
2. Description of the Related Art The applicant of the present invention has proposed a clutch device which is not known but is shown in FIGS. FIG.
FIGS. 6A to 6C are longitudinal sectional views of the clutch device, and FIGS. 6A to 6C are sectional views of main parts of the ball cam mechanism shown in FIG.

【0003】これらの図に示される従来例のクラッチ装
置Bにおいて、1は、クラッチハウジング、2は、第1
回転軸、3は、第2回転軸、4は、カムプレート、5
は、バネ、6は、転がり軸受、7は、ボールカム機構で
ある。
In the conventional clutch device B shown in these figures, 1 is a clutch housing, and 2 is a first clutch device.
Rotation axis, 3 is the second rotation axis, 4 is the cam plate, 5
Denotes a spring, 6 denotes a rolling bearing, and 7 denotes a ball cam mechanism.

【0004】ボールカム機構7は、第1回転軸2とカム
プレート4の両対向面にそれぞれ設けられる周方向のカ
ム溝8,9と、両カム溝8,9間に介装されるボール1
0とを含む。
A ball cam mechanism 7 includes circumferential cam grooves 8 and 9 provided on both opposing surfaces of the first rotary shaft 2 and the cam plate 4, and a ball 1 interposed between the cam grooves 8 and 9.
0 is included.

【0005】両カム溝8,9において、8a,9aは、
周方向中心の最深中立位置、8a1,8a2;9a1,
9a2はそれぞれ中立位置からみた周方向両側方向で深
さが浅くなるカム面である。
In both cam grooves 8, 9, 8a, 9a are:
The deepest neutral position at the center in the circumferential direction, 8a1, 8a2; 9a1,
9a2 is a cam surface whose depth is shallow in both circumferential directions as viewed from the neutral position.

【0006】第1回転軸2の正逆いずれかの方向の回転
に伴いボール10が、図6(a)の中立位置から図6
(b)または図6(c)の位置に転動することで、カム
プレート4が軸方向一方に変位してテーパコーン面4a
がクラッチハウジング1のテーパコーン面1aから離隔
して、第1回転軸2とカムプレート4と第2回転軸3と
の三者が一体になって両回転軸2,3が同期回転して動
力が伝達される。
As the first rotating shaft 2 rotates in either the forward or reverse direction, the ball 10 moves from the neutral position in FIG.
By rolling to the position shown in FIG. 6B or FIG. 6C, the cam plate 4 is displaced to one side in the axial direction and the tapered cone surface 4a
Is separated from the tapered cone surface 1a of the clutch housing 1, and the first rotating shaft 2, the cam plate 4, and the second rotating shaft 3 are integrated, and the rotating shafts 2 and 3 rotate synchronously to generate power. Is transmitted.

【0007】第2回転軸3が回転したときはボール10
が、図6(b)または図6(c)の位置から図6(a)
の中立位置に転動することで、第2回転軸3に同期回転
可能に結合したカムプレート4が軸方向他方に変位して
テーパコーン面4aがテーパコーン面1aに圧接して第
2回転軸3とカムプレート4とクラッチハウジング1と
の三者が一体になって第2回転軸3を非回転状態となっ
て動力伝達が遮断される。
When the second rotating shaft 3 rotates, the ball 10
6 (a) from the position of FIG. 6 (b) or FIG. 6 (c).
, The cam plate 4 coupled to the second rotating shaft 3 so as to be synchronously rotatable is displaced in the other axial direction, and the tapered cone surface 4 a is pressed against the tapered cone surface 1 a to contact the second rotating shaft 3. The three members of the cam plate 4 and the clutch housing 1 are integrated, and the second rotating shaft 3 is brought into a non-rotating state, whereby power transmission is cut off.

【0008】このようなクラッチ装置の場合、両カム溝
8,9のカム面の傾斜角度は、同一となっている。
In the case of such a clutch device, the cam surfaces of both cam grooves 8, 9 have the same inclination angle.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】従来のクラッチ装置の
場合、両カム溝8,9のカム面の傾斜角度は、同一とな
っているから、モータ等の駆動源で第1回転軸2を起動
させて第2回転軸3に回転動力を伝達させるのに、いず
れの起動方向に対しても同一の起動トルクが要求される
が、この場合、両カム面の傾斜角度が大きく設定されて
いると、いずれの方向にも起動トルクが大きくなり応答
性が低い。
In the case of the conventional clutch device, since the inclination angles of the cam surfaces of the two cam grooves 8 and 9 are the same, the first rotating shaft 2 is started by a driving source such as a motor. In order to transmit the rotational power to the second rotating shaft 3, the same starting torque is required in any starting direction. In this case, if the inclination angles of both cam surfaces are set to be large. In addition, the starting torque increases in any direction, and the response is low.

【0010】また、従来のクラッチ装置の場合、第1回
転軸2が、第2回転軸3へ動力伝達中に第1回転軸2を
回転駆動するモータ等の電源が遮断すると、第1回転軸
2にはカムプレート4からその回転を減速させる減速ト
ルクがかかる一方、カムプレート4それ自体は慣性トル
クで回転を継続しようとする。
In the case of the conventional clutch device, when the power of a motor or the like for rotating the first rotating shaft 2 is cut off while the first rotating shaft 2 is transmitting power to the second rotating shaft 3, the first rotating shaft 2 is turned off. The cam plate 4 receives a deceleration torque for decelerating the rotation from the cam plate 4, while the cam plate 4 itself tries to continue the rotation with the inertia torque.

【0011】そうすると、カム溝8,9の一方のカム面
に位置しているボール10は、カム溝8,9の中立位置
に向けて転動してカムプレート4は軸方向他方に変位
し、テーパコーン面4aがテーパコーン面1aに圧接す
るが、従来のクラッチ装置の場合、両カム溝8,9のカ
ム面の傾斜角度は、同一となっているために、カムプレ
ート4がその慣性トルクでさらに回転を継続して、カム
溝8,9の中立位置を越えてから周方向他方に転動し他
方のカム面に転動し、カムプレート4は、再び、軸方向
一方に変位させられ、テーパコーン面4aがテーパコー
ン面1aから離隔させられる。そして、このような圧接
と離隔が、前記慣性トルクが継続する限り繰り返される
ためにテーパコーン面1a,4aが摩耗しやすい。
Then, the ball 10 located on one of the cam surfaces of the cam grooves 8, 9 rolls toward the neutral position of the cam grooves 8, 9, and the cam plate 4 is displaced in the other axial direction. Although the tapered cone surface 4a is pressed against the tapered cone surface 1a, in the case of the conventional clutch device, since the inclination angles of the cam surfaces of the two cam grooves 8, 9 are the same, the cam plate 4 further increases its inertia torque. The rotation continues, and after the cam grooves 8 and 9 exceed the neutral position, they roll in the other circumferential direction and roll on the other cam surface, and the cam plate 4 is again displaced in the axial direction and the tapered cone Surface 4a is spaced from tapered cone surface 1a. Since such pressure contact and separation are repeated as long as the inertia torque continues, the tapered cone surfaces 1a and 4a are easily worn.

【0012】したがって、本発明は、上記のようなクラ
ッチ装置において、少なくともいずれか一方の起動方向
に対して小さな起動トルクで第1回転軸を起動させられ
るようにして、その方向に対しては応答性に優れたクラ
ッチ装置を提供することを解決すべき共通の課題として
いる。
Accordingly, the present invention provides a clutch device as described above in which the first rotating shaft can be started with a small starting torque in at least one of the starting directions, and a response can be made in that direction. It is a common problem to be solved to provide a clutch device excellent in performance.

【0013】また、本発明は、上記のようなクラッチ装
置において、カムプレートの慣性トルクによりボールが
第1回転軸のカム溝における中立位置を越えての転動を
規制することで、両テーパコーン面の圧接と離隔の繰り
返し現象を無くし、前記の摩耗の進行を抑制できてクラ
ッチ性能を長期にわたり維持できるクラッチ装置を提供
することを他の解決すべき課題としている。
Further, the present invention provides a clutch device as described above, wherein the ball restricts the rolling of the ball beyond the neutral position in the cam groove of the first rotating shaft by the inertia torque of the cam plate, so that the two tapered cone surfaces are formed. Another object of the present invention is to provide a clutch device which can eliminate the repeated phenomenon of pressure contact and separation, suppress the progress of the wear, and maintain the clutch performance for a long period of time.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明のクラッチ装置
は、同軸状に向け合わせて配設された二つの回転体の動
力伝達間に介装され、かつ、第1回転体に回転動力が入
力されたときは両回転体を同期回転可能に結合する一
方、第2回転体に回転動力が入力されたときは第2回転
体を非回転状態とし第1回転体と分離するクラッチ装置
であって、第1回転体に対して軸方向で対向配設される
とともに、第2回転体と同期回転可能でかつ軸方向変位
可能に取り付けられる可動摩擦部材と、可動摩擦部材の
軸方向変位によって当該可動摩擦部材が圧接または離隔
する位置に固定配置される固定摩擦部材と、第1回転体
が回転したときに可動摩擦部材を固定摩擦部材から離隔
させて第1回転体と可動摩擦部材と第2回転体との三者
を一体にして両回転体を同期回転可能に結合する一方、
第2回転体が回転したときに可動摩擦部材を固定摩擦部
材に圧接させて第2回転体と可動摩擦部材と固定摩擦部
材との三者を一体にして第2回転体を非回転状態にする
カム機構とを含み、カム機構は、第1回転体と可動摩擦
部材の両対向面にそれぞれ設けられる周方向のカム溝
と、両カム溝内を周方向に転動して可動摩擦部材を固定
摩擦部材に対して圧接または離隔するよう変位させる転
動体とを含み、第1回転体のカム溝において、最深の中
立位置を挟んで周方向両側に深さが浅くなるカム面を有
し、前記両カム面の傾斜角度が互いに異って設定されて
いる。
A clutch device according to the present invention is interposed between the power transmissions of two rotating bodies disposed coaxially and facing each other, and rotational power is input to a first rotating body. When the rotation is performed, the two rotators are connected so as to be synchronously rotatable, while when rotational power is input to the second rotator, the second rotator is brought into a non-rotation state and separated from the first rotator. A movable friction member, which is axially opposed to the first rotating body, is rotatable synchronously with the second rotating body, and is mounted so as to be axially displaceable; A fixed friction member fixedly disposed at a position where the dynamic friction member is pressed or separated, and a first rotating body, a movable friction member, and a second rotating body which separate the movable friction member from the fixed friction member when the first rotating body rotates. Both rotating bodies with the body and the three Synchronously while rotatably coupled,
When the second rotator rotates, the movable friction member is pressed against the fixed friction member to integrate the second rotator, the movable friction member, and the fixed friction member into a non-rotating state. A cam mechanism, wherein the cam mechanism is provided with a circumferential cam groove provided on each of both opposing surfaces of the first rotating body and the movable friction member, and the movable friction member is fixed by rolling in the both cam grooves in the circumferential direction. A rolling element that is displaced so as to be pressed against or separated from the friction member, wherein the cam groove of the first rotating body has a cam surface whose depth is shallow on both sides in the circumferential direction across the deepest neutral position, The inclination angles of both cam surfaces are set differently.

【0015】本発明によると、両カム面の傾斜角度を一
方のカム面の傾斜角度を小さくし、他方のカム面の傾斜
角度を大きくすることで、転動体が一方のカム面を転動
する向きに第1回転体から回転トルクがかかるときは、
モータ等の駆動源においては小さい回転トルクで第1回
転体を起動させることができ、起動に際し、小さい起動
トルクで第1回転体を円滑に回転させて第2回転体側に
回転動力を伝達させられるから、応答性に優れたクラッ
チ装置を提供することができる。
According to the present invention, the rolling element rolls on one cam surface by decreasing the inclination angle of both cam surfaces by decreasing the inclination angle of one cam surface and increasing the inclination angle of the other cam surface. When the rotation torque is applied from the first rotating body in the direction,
In a driving source such as a motor, the first rotating body can be started with a small rotating torque, and at the time of starting, the first rotating body can be smoothly rotated with a small starting torque to transmit rotational power to the second rotating body side. Accordingly, it is possible to provide a clutch device having excellent responsiveness.

【0016】本発明の好ましい実施態様として、可動摩
擦部材側から第1回転体を減速させる向きの減速トルク
がかかったときに転動体が位置する一方側カム面から中
立位置を越えて他方側カム面を転動しないよう、前記他
方側カム面の傾斜角度が、前記一方側カム面の傾斜角度
より大きく設定されている。
According to a preferred embodiment of the present invention, when a deceleration torque for decelerating the first rotating body is applied from the movable friction member side, the rolling element is moved from the one side cam surface to the other side cam beyond the neutral position. The inclination angle of the other cam surface is set larger than the inclination angle of the one cam surface so as not to roll the surface.

【0017】この実施態様の場合、可動摩擦部材の慣性
トルクにより転動体が第1回転体のカム溝における中立
位置を越えての転動が規制されるから、両テーパコーン
面の圧接と離隔の繰り返し現象を無くされ、前記の摩耗
の進行が抑制してクラッチ性能を長期にわたり維持でき
るクラッチ装置を提供することができる。
In this embodiment, the rolling of the rolling element beyond the neutral position in the cam groove of the first rotating element is restricted by the inertia torque of the movable friction member. It is possible to provide a clutch device in which the phenomenon is eliminated, the progress of the wear is suppressed, and the clutch performance can be maintained for a long time.

【0018】なお、特開平11−254989号公報に
おいて転動体と接触するカム面の傾斜角度を異ならせた
形態のクラッチ装置が開示されている。この公報のクラ
ッチ装置におけるボールカム機構の場合、カム面の傾斜
角度が異なるものの、転動体がいずれの方向のカム面に
対しても転動することができるものであり、また、カム
面の傾斜角度が異なるのは、転動体を傾斜角度が小さい
カム面を転動させて一方の出力ギヤを一方側に、傾斜角
度が大きいカム面を転動させて他方の出力ギヤを他方側
に変位させるものであり、本発明のボールカム機構とは
異なる。
Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-254,891 discloses a clutch device in which the cam surfaces contacting the rolling elements have different inclination angles. In the case of the ball cam mechanism in the clutch device disclosed in this publication, although the inclination angle of the cam surface is different, the rolling element can roll with respect to the cam surface in any direction, and the inclination angle of the cam surface The difference is that the rolling element is rolled on a cam surface with a small inclination angle, one output gear is rolled on one side, and the cam surface with a large inclination angle is rolled on the other side to displace the other output gear on the other side. This is different from the ball cam mechanism of the present invention.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図面に示す
実施形態に基づいて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the present invention will be described below based on embodiments shown in the drawings.

【0020】図1ないし図4を参照して本発明の実施形
態に係るクラッチ装置について説明する。図1は、動力
遮断状態におけるクラッチ装置の側面断面図、図2は、
動力伝達状態におけるクラッチ装置の側面断面図、図3
は、クラッチ装置の要部の分解斜視図、図4(a)は、
図1の第1回転軸とカムプレートの両カム溝を側面から
見た要部拡大断面図、図4(b)は、図2の第1回転軸
とカムプレートの両カム溝を側面から見た要部拡大断面
図である。
A clutch device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a side sectional view of the clutch device in a power cutoff state, and FIG.
FIG. 3 is a side sectional view of the clutch device in a power transmission state.
FIG. 4A is an exploded perspective view of a main part of the clutch device, and FIG.
FIG. 4B is an enlarged cross-sectional view of a main part of the first rotating shaft and the cam plate of the cam plate in FIG. 1 when viewed from the side. FIG. It is the principal part enlarged sectional view which was.

【0021】これらの図において、Aは、クラッチ装置
の全体を示しており、このクラッチ装置Aは、クラッチ
ハウジング1と、第1回転軸2と、第2回転軸3と、カ
ムプレート4と、円錐コイルばね5と、転がり軸受6
と、ボールカム機構7とを備える。
In these figures, A indicates the entire clutch device. The clutch device A includes a clutch housing 1, a first rotating shaft 2, a second rotating shaft 3, a cam plate 4, Conical coil spring 5 and rolling bearing 6
And a ball cam mechanism 7.

【0022】クラッチハウジング1は、固定摩擦部材と
して、図外のクラッチ装置取付壁に固定されるととも
に、円錐面形状のテーパコーン面1aと軸受取り付け面
1bとを備えた筒体構造となっている。
The clutch housing 1 is fixed to a clutch device mounting wall (not shown) as a fixed friction member, and has a cylindrical structure having a conical tapered cone surface 1a and a bearing mounting surface 1b.

【0023】第1回転軸2は、第1回転体として、有底
円筒形に形成されていてモータ等の動力源により回転駆
動されるものであって、軸方向一方軸端側における外周
面に径方向外向きの環状のフランジ2aが一体に形成さ
れ、また、底壁部2bの中心に円筒部2c内径より小径
の貫通孔2dが設けられている。
The first rotating shaft 2 is formed as a first rotating body in the shape of a bottomed cylinder and is driven to rotate by a power source such as a motor. An annular flange 2a extending outward in the radial direction is integrally formed, and a through hole 2d having a diameter smaller than the inner diameter of the cylindrical portion 2c is provided at the center of the bottom wall 2b.

【0024】第2回転軸3は、第2回転体として、軸方
向一方側軸部3aがクラッチハウジング1外に延び、第
1回転軸2の貫通孔2dに対して相対回転可能に貫通挿
入される凸軸部3bが設けられている。
The second rotating shaft 3 is inserted as a second rotating body so that one axial shaft portion 3a extends outside the clutch housing 1 and is rotatable relative to a through hole 2d of the first rotating shaft 2. A convex shaft portion 3b is provided.

【0025】第2回転軸3はまた、外周面にスプライン
歯3cが形成され、転がり軸受6を介してクラッチハウ
ジング1の軸受取り付け面1bに回転可能に支持されて
いる。この場合、第2回転軸3の外周面の周溝3dに止
め輪3eが固定され、これによって、第2回転軸3等が
クラッチハウジング1から抜け出すのが防止されてい
る。
The second rotating shaft 3 has spline teeth 3c formed on the outer peripheral surface thereof, and is rotatably supported on a bearing mounting surface 1b of the clutch housing 1 via a rolling bearing 6. In this case, the retaining ring 3e is fixed to the circumferential groove 3d on the outer peripheral surface of the second rotating shaft 3, thereby preventing the second rotating shaft 3 and the like from falling out of the clutch housing 1.

【0026】カムプレート4は、可動摩擦部材として、
外周面が円錐面形状のテーパコーン面4aとなってクラ
ッチハウジング1のテーパコーン面1aと対向するよう
クラッチハウジング1と同心状に配設された環状板構造
となっている。
The cam plate 4 serves as a movable friction member.
The outer peripheral surface has a conical tapered cone surface 4a, and has an annular plate structure concentrically arranged with the clutch housing 1 so as to face the tapered cone surface 1a of the clutch housing 1.

【0027】カムプレート4はまた、第2回転軸3の嵌
入穴を有し、その嵌入穴内周壁に第2回転軸3のスプラ
イン歯3cに嵌合するスプライン歯4bを備え、そのス
プライン歯4bと3cとの嵌合で第2回転軸3と同期回
転可能、かつ、軸方向に変位可能となっている。
The cam plate 4 also has a fitting hole for the second rotating shaft 3, and has spline teeth 4 b fitted on the inner peripheral wall of the fitting hole with the spline teeth 3 c of the second rotating shaft 3. 3c, it can rotate synchronously with the second rotating shaft 3 and can be displaced in the axial direction.

【0028】転がり軸受6は、単列深溝玉軸受で構成さ
れている。
The rolling bearing 6 is constituted by a single row deep groove ball bearing.

【0029】次に、本実施形態の特徴であるボールカム
機構7について説明する。
Next, the ball cam mechanism 7, which is a feature of the present embodiment, will be described.

【0030】このボールカム機構7は、第1回転軸2の
径方向外向きのフランジ2aと、カムプレート4と、円
錐コイルばね5と、ボール10とを構成要素として備え
る。
The ball cam mechanism 7 includes a radially outward flange 2 a of the first rotating shaft 2, a cam plate 4, a conical coil spring 5, and a ball 10 as constituent elements.

【0031】カムプレート4は、第1回転軸2のフラン
ジ2aに対して軸方向変位可能な状態に同軸状に対向配
設される。
The cam plate 4 is coaxially opposed to the flange 2a of the first rotating shaft 2 so as to be axially displaceable.

【0032】フランジ2aとカムプレート4との互いの
対向面に一対のカム溝8,9が振り分けて設けられてい
る。
A pair of cam grooves 8 and 9 are separately provided on opposing surfaces of the flange 2a and the cam plate 4.

【0033】両カム溝8,9それぞれは、最深の中立位
置8a,9aから周方向両側へ向けて深さが浅くなるカ
ム面8a1,8a2;9a1,9a2に形成されてい
る。
Each of the two cam grooves 8, 9 is formed on a cam surface 8a1, 8a2; 9a1, 9a2 whose depth becomes shallower from the deepest neutral position 8a, 9a toward both sides in the circumferential direction.

【0034】円錐コイルばね5は、カムプレート4をフ
ランジ2a側に弾発付勢する弾発付勢部材となる。
The conical coil spring 5 is a resilient biasing member for resiliently biasing the cam plate 4 toward the flange 2a.

【0035】ボール10は、転動体として両カム溝8,
9間に転動可能に収納されている。
The ball 10 has two cam grooves 8,
It is stored so as to be able to roll between nine.

【0036】このようなボールカム機構7において、第
1回転軸2のカム溝8における中立位置8aから周方向
両側のカム面8a1,8a2の傾斜角度は、モータ等の
駆動源からの回転トルクに対応して中立位置8aから周
方向両側で互いに異るように設定されている。
In such a ball cam mechanism 7, the inclination angles of the cam surfaces 8a1 and 8a2 on both sides in the circumferential direction from the neutral position 8a in the cam groove 8 of the first rotary shaft 2 correspond to the rotational torque from a drive source such as a motor. From the neutral position 8a on both sides in the circumferential direction.

【0037】また、他方側カム面8a2の傾斜角度は、
カムプレート4側から第1回転軸2を減速させる向きの
減速トルクがかかったときにボール10が位置する一方
側カム面8a1から中立位置を越えて他方側カム面8a
2を転動しないよう、他方側カム面8a2の傾斜角度
が、一方側カム面8a1の傾斜角度より大きく設定され
ている。
The inclination angle of the other cam surface 8a2 is
When a deceleration torque is applied from the cam plate 4 side to decelerate the first rotary shaft 2, the ball 10 is moved from one side cam surface 8 a 1 beyond the neutral position to the other side cam surface 8 a.
2, the other cam surface 8a2 is set to have a larger inclination angle than the one cam surface 8a1.

【0038】カムプレート4のカム溝9も、同様にし
て、カムプレート4のカム溝9における中立位置9aか
ら周方向両側のカム面9a1,9a2の傾斜角度は、中
立位置9aから周方向両側で互いに異って設定されてい
る。具体的には他方側カム面9a2の傾斜角度は、一方
側カム面9a1の傾斜角度より大きく設定されている。
Similarly, for the cam groove 9 of the cam plate 4, the inclination angles of the cam surfaces 9a1 and 9a2 on both sides in the circumferential direction from the neutral position 9a in the cam groove 9 of the cam plate 4 are the same on both sides in the circumferential direction from the neutral position 9a. They are set differently. Specifically, the inclination angle of the other cam surface 9a2 is set to be larger than the inclination angle of the one cam surface 9a1.

【0039】なお、両カム溝8,9は、中立位置8a,
9aで最深となり、そこでの深さは、ボール10の半径
より小さい寸法に設定されている。
The two cam grooves 8, 9 are located at the neutral position 8a,
The depth is set at 9a, which is smaller than the radius of the ball 10.

【0040】上記構成により、ボールカム機構7では、
第1回転軸2の回転に伴い、ボール10がカム溝8,9
の中立位置8a,9aに位置することによりカムプレー
ト4をフランジ2a側に近接させる状態に、また、カム
溝8,9の一方側カム面8a1,9a1に位置すること
によりカムプレート4をフランジ2a側から離隔させる
状態になる一方、カム溝8,9の中立位置8a,9aを
越えて他方側カム面8a2,9a2に転動できないよう
になっている。
With the above configuration, in the ball cam mechanism 7,
With the rotation of the first rotating shaft 2, the ball 10 is moved into
The cam plate 4 is positioned close to the flange 2a by being located at the neutral position 8a, 9a, and the cam plate 4 is positioned at the one-side cam surface 8a1, 9a1 of the cam groove 8, 9 by the flange 2a. While being separated from the side, the cam grooves 8 and 9 cannot roll over the neutral positions 8a and 9a to the other cam surfaces 8a2 and 9a2.

【0041】次に、クラッチ装置Aの動作について説明
する。
Next, the operation of the clutch device A will be described.

【0042】カムプレート4は、円錐コイルばね5で軸
方向他方に付勢され、そのテーパコーン面4aが、クラ
ッチハウジング1のテーパコーン面1aに圧接されてい
るときは、第2回転軸3は、その回転をロックされて非
回転状態となっている。この状態では図4(a)で示す
ように、ボール10は、カム溝8,9の中立位置8a,
9a間に位置している。
The cam plate 4 is urged in the other axial direction by a conical coil spring 5, and when the tapered cone surface 4 a is pressed against the tapered cone surface 1 a of the clutch housing 1, the second rotating shaft 3 rotates The rotation has been locked and it is in a non-rotation state. In this state, as shown in FIG. 4 (a), the ball 10 is in the neutral position 8a,
9a.

【0043】この状態から、第1回転軸2が図外のモー
タ等の動力源で回転駆動されると、ボール10は、両カ
ム溝8,9において、図4(a)の中立位置8a,9a
から一方側カム面8a1,9a1を図4(b)で示すよ
うに転動する。
In this state, when the first rotary shaft 2 is driven to rotate by a power source such as a motor (not shown), the ball 10 moves in the neutral positions 8a, 8a in FIG. 9a
Then, the one side cam surfaces 8a1 and 9a1 roll as shown in FIG. 4 (b).

【0044】これによって、カムプレート4は、円錐コ
イルばね5に抗して、フランジ2aより軸方向一方に向
けて変位させられ、カムプレート4のテーパコーン面4
aが、クラッチハウジング1のテーパコーン面1aから
離隔し、第1回転軸2とカムプレート4と第2回転軸3
との三者が一体になって同期回転し第1回転軸2から第
2回転軸3に回転動力が伝達される。
As a result, the cam plate 4 is displaced in the axial direction from the flange 2a against the conical coil spring 5, and the tapered cone surface 4 of the cam plate 4 is displaced.
a is separated from the tapered cone surface 1 a of the clutch housing 1, and the first rotating shaft 2, the cam plate 4, and the second rotating shaft 3
Are rotated together as a unit, and the rotational power is transmitted from the first rotating shaft 2 to the second rotating shaft 3.

【0045】次に、モータ等の動力源の電源が遮断され
て第1回転軸2に対する回転動力が無くなると、第1回
転軸2にはカムプレート4からその回転を減速させる減
速トルクがかかる一方、カムプレート4それ自体は慣性
トルクで回転を継続しようとする。
Next, when the power of the power source such as a motor is cut off and the rotational power to the first rotary shaft 2 is lost, a deceleration torque for reducing the rotation is applied to the first rotary shaft 2 from the cam plate 4. , The cam plate 4 itself tries to continue rotation by inertia torque.

【0046】そうすると、図4(b)で示すようにカム
溝8,9の一方側カム面8a1,9a1に位置している
ボール10は、図4(a)で示されるカム溝8,9の中
立位置8a,9aに向けて転動し、これによってカムプ
レート4は軸方向他方に変位し、テーパコーン面4aが
テーパコーン面1aに圧接する。
Then, as shown in FIG. 4B, the balls 10 located on the one-side cam surfaces 8a1 and 9a1 of the cam grooves 8 and 9 correspond to the cam grooves 8 and 9 shown in FIG. Rolls toward the neutral positions 8a and 9a, whereby the cam plate 4 is displaced in the other axial direction, and the tapered cone surface 4a is pressed against the tapered cone surface 1a.

【0047】そして、さらにカムプレート4がその慣性
トルクでさらに回転を継続しようとしても、実施形態の
クラッチ装置Aの場合、カム溝8,9の他方側カム面8
a2,9a2の傾斜角度がボール10の転動を規制する
大きさに設定されているから、ボール10は、カム溝
8,9の中立位置8a,9aを越えて他方側カム面8a
2,9a2に転動することができない。
In the case of the clutch device A of the embodiment, even if the cam plate 4 continues to rotate further with its inertia torque, the other cam surface 8 of the cam grooves 8 and 9 will not rotate.
Since the inclination angles of a2 and 9a2 are set to a size that restricts the rolling of the ball 10, the ball 10 moves beyond the neutral positions 8a and 9a of the cam grooves 8 and 9 and the other cam surface 8a
It cannot roll to 2,9a2.

【0048】その結果、カムプレート4は、再び、従来
とは異なって、軸方向一方に変位させられることがなく
なり、テーパコーン面1a,4aがカムプレート4の慣
性トルクで圧接と離隔を繰り返されず、テーパコーン面
1a,4aの摩耗が抑制される。
As a result, the cam plate 4 is not displaced in the axial direction again, unlike the conventional case, and the tapered cone surfaces 1a and 4a are not repeatedly pressed and separated by the inertia torque of the cam plate 4, Wear of the tapered cone surfaces 1a, 4a is suppressed.

【0049】なお、本発明のクラッチ装置は、例えば、
無断変速機や、電動パワーステアリング、その他の機械
装置類に応用することができる。
The clutch device of the present invention is, for example,
The present invention can be applied to a continuously variable transmission, an electric power steering, and other mechanical devices.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上のように本発明による場合、第1回
転体のカム溝において、最深の中立位置を挟んで周方向
両側に深さが浅くなるカム面を有し、前記両カム面の傾
斜角度が互いに異って設定されているから、例えば一方
のカム面の傾斜角度を小さくし、他方のカム面の傾斜角
度を大きくすることで、転動体が一方のカム面を転動す
る向きに第1回転体から回転トルクがかかるときは、モ
ータ等の駆動源においては小さい回転トルクで第1回転
体を起動させて第2回転体側に回転動力を伝達させられ
るから、応答性に優れたクラッチ装置を提供することが
できる。
As described above, according to the present invention, the cam groove of the first rotating body has a cam surface with a shallow depth on both sides in the circumferential direction with respect to the deepest neutral position. Since the inclination angles are set differently, for example, by reducing the inclination angle of one cam surface and increasing the inclination angle of the other cam surface, the direction in which the rolling element rolls on one cam surface When the rotation torque is applied from the first rotating body, the driving power source such as a motor can start the first rotating body with a small rotating torque and transmit the rotating power to the second rotating body, so that the responsiveness is excellent. A clutch device can be provided.

【0051】また、起動トルクが異なる仕様のクラッチ
装置が要求される場合において、本発明では、大きな起
動トルクが要求される仕様のクラッチ装置では、傾斜角
度が大きなカム面を用い、小さな起動トルクが要求され
る仕様のクラッチ装置では、傾斜角度が小さなカム面を
用いることで、単一のクラッチ装置でもって両仕様のク
ラッチ装置の使い分けができて便利である。
In the case where a clutch device with a different starting torque is required, the present invention uses a cam surface with a large inclination angle and a small starting torque in a clutch device with a large starting torque. By using a cam surface having a small inclination angle in a clutch device having a required specification, a single clutch device can be used for both types of clutch devices, which is convenient.

【0052】また、本発明の場合、可動摩擦部材側から
第1回転体を減速させる向きの減速トルクがかかったと
きに転動体が位置する一方側カム面から中立位置を越え
て他方側カム面を転動しないよう、前記他方側カム面の
傾斜角度が、前記一方側カム面の傾斜角度より大きく設
定すると、可動摩擦部材の慣性トルクにより転動体が第
1回転体のカム溝における中立位置を越えての転動が規
制されるから、両テーパコーン面の圧接と離隔の繰り返
し現象を無くし、そのテーパコーン面の摩耗の進行を抑
制してクラッチ性能を長期にわたり維持できるクラッチ
装置を提供することができる。
Further, in the case of the present invention, when a deceleration torque for decelerating the first rotary body is applied from the movable friction member side, the rolling element is moved from one cam surface to a neutral position beyond the neutral position. When the inclination angle of the other cam surface is set to be larger than the inclination angle of the one cam surface so that the rolling member does not roll, the rolling member moves the neutral position in the cam groove of the first rotating member by the inertia torque of the movable friction member. Since over rolling is restricted, it is possible to provide a clutch device that eliminates the repetitive phenomenon of press-contact and separation of both tapered cone surfaces, suppresses the progress of wear of the tapered cone surfaces, and can maintain clutch performance for a long period of time. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】動力非伝達状態にある本発明の実施形態のクラ
ッチ装置の側面断面図
FIG. 1 is a side sectional view of a clutch device according to an embodiment of the present invention in a power non-transmission state.

【図2】動力伝達状態にある本発明の実施形態のクラッ
チ装置の側面断面図
FIG. 2 is a side sectional view of the clutch device according to the embodiment of the present invention in a power transmission state.

【図3】図1の要部斜視図FIG. 3 is a perspective view of a main part of FIG. 1;

【図4】(a)図1の第1回転軸とカムプレートの両カ
ム溝を側面から見た要部拡大断面図、(b)図2の第1
回転軸とカムプレートの両カム溝を側面から見た要部拡
大断面図
4A is an enlarged cross-sectional view of a main part of the first rotary shaft and the cam groove of the cam plate in FIG. 1 viewed from the side, and FIG.
Main part enlarged sectional view of both cam grooves of rotating shaft and cam plate viewed from the side.

【図5】動力非伝達状態にある従来のクラッチ装置の側
面断面図
FIG. 5 is a side sectional view of a conventional clutch device in a power non-transmission state.

【図6】(a)図1の第1回転軸とカムプレートの両カ
ム溝を側面から見た要部拡大断面図、(b)(c)図2
において第1回転軸の回転方向に対応して第1回転軸と
カムプレートとの両カム溝を側面から見た要部拡大断面
6A is an enlarged cross-sectional view of a main part of the first rotating shaft and the cam groove of the cam plate in FIG. 1 when viewed from the side, and FIGS.
2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the cam groove of the first rotation shaft and the cam plate viewed from the side corresponding to the rotation direction of the first rotation shaft in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 クラッチハウジング 1a テーパコーン面 2 第1回転軸 3 第2回転軸 4 カムプレート 4a テーパコーン面 5 円錐コイルばね 7 ボールカム機構 8 カム溝 8a カム溝8の中立位置 8a1,8a2 カム溝8のカム面 9 カム溝 9a カム溝9の中立位置 9a1,9a2 カム溝9のカム面 Reference Signs List 1 clutch housing 1a taper cone surface 2 first rotation shaft 3 second rotation shaft 4 cam plate 4a taper cone surface 5 conical coil spring 7 ball cam mechanism 8 cam groove 8a neutral position of cam groove 8 8a1, 8a2 cam surface of cam groove 8 9 cam Groove 9a Neutral position 9a1, 9a2 of cam groove 9 Cam surface of cam groove 9

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 同軸状に向け合わせて配設された二つの
回転体の動力伝達間に介装され、かつ、第1回転体に回
転動力が入力されたときは両回転体を同期回転可能に結
合する一方、第2回転体に回転動力が入力されたときは
第2回転体を非回転状態とし第1回転体と分離するクラ
ッチ装置であって、 第1回転体に対して軸方向で対向配設されるとともに、
第2回転体と同期回転可能でかつ軸方向変位可能に取り
付けられる可動摩擦部材と、 可動摩擦部材の軸方向変位によって当該可動摩擦部材が
圧接または離隔する位置に固定配置される固定摩擦部材
と、 第1回転体が回転したときに可動摩擦部材を固定摩擦部
材から離隔させて第1回転体と可動摩擦部材と第2回転
体との三者を一体にして両回転体を同期回転可能に結合
する一方、第2回転体が回転したときに可動摩擦部材を
固定摩擦部材に圧接させて第2回転体と可動摩擦部材と
固定摩擦部材との三者を一体にして第2回転体を非回転
状態にするカム機構と、 を含み、 カム機構は、第1回転体と可動摩擦部材の両対向面にそ
れぞれ設けられる周方向のカム溝と、両カム溝内を周方
向に転動して可動摩擦部材を固定摩擦部材に対して圧接
または離隔するよう変位させる転動体とを含み、 第1回転体のカム溝において、最深の中立位置を挟んで
周方向両側に深さが浅くなるカム面を有し、前記両カム
面の傾斜角度は互いに異って設定されている、ことを特
徴とするクラッチ装置。
An intervening power transmission between two rotating bodies arranged coaxially and capable of rotating both rotating bodies synchronously when rotating power is input to a first rotating body. A clutch device that, when rotational power is input to the second rotating body, causes the second rotating body to be in a non-rotating state and separates from the first rotating body. While being arranged opposite,
A movable friction member which is rotatable synchronously with the second rotating body and is attached so as to be axially displaceable; a fixed friction member fixedly arranged at a position where the movable friction member is pressed or separated by the axial displacement of the movable friction member; When the first rotator rotates, the movable friction member is separated from the fixed friction member, and the first rotator, the movable friction member, and the second rotator are integrated into a unit so that the two rotators can be synchronously rotated. On the other hand, when the second rotating body rotates, the movable friction member is pressed against the fixed friction member, and the second rotating body, the movable friction member, and the fixed friction member are integrated to rotate the second rotating body without rotation. And a cam mechanism provided on both opposing surfaces of the first rotating body and the movable friction member, and the cam mechanism is capable of rolling in the two cam grooves in the circumferential direction. Press the dynamic friction member against the fixed friction member And a rolling element that is displaced so as to be spaced apart from each other. In the cam groove of the first rotating body, a cam surface whose depth is shallower on both sides in the circumferential direction with respect to the deepest neutral position, and an inclination angle of the two cam surfaces Are set differently from each other.
【請求項2】 請求項1のクラッチ装置において、 可動摩擦部材側から第1回転体を減速させる向きの減速
トルクがかかったときに転動体が位置する一方側カム面
から中立位置を越えて他方側カム面を転動しないよう、
前記他方側カム面の傾斜角度が、前記一方側カム面の傾
斜角度より大きく設定されている、ことを特徴とするク
ラッチ装置。
2. The clutch device according to claim 1, wherein the rolling element is positioned beyond a neutral position from one cam surface where the rolling element is positioned when a deceleration torque in a direction for decelerating the first rotary body is applied from the movable friction member side. Do not roll the side cam surface
A clutch device, wherein an inclination angle of the other cam surface is set to be larger than an inclination angle of the one cam surface.
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