JP2002340020A - 回転伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転伝達装置におけるシ−ル性の劣化、軸受
破損並びにコストアップという課題を解決すること。 【解決手段】 内方部材１または外方部材２に対して、
係合子６を保持する保持器５の位相を変えることによ
り、内方部材１と外方部材２との係合、脱離を行うクラ
ッチを構成した回転伝達装置において、ハウジング４と
内方部材１または外方部材２の少なくとも一方との間に
設けるシール装置２０を、ハウジング４端面から内側奥
に凹ませて配置することにより、シール性を向上した。
また、ハウジング４開口側と反対側に位置する軸受３の
軸受シール部材３ｄを削除することにより、コストダウ
ンを図り、軸受３の内輪３ａと転動体３ｃの接触部中央
における接触応力が、軸受設計を行う場合における標準
的な数値である４２００ＭＰａ以下になるように、軸受
３と外方部材２との締め代を規定することにより、軸受
損傷を防止した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、各種機器や車両
の駆動経路上において、駆動力の伝達と遮断の切り替え
を行う回転伝達装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の回転伝達装置の一例とし
て、図５に示すものがある。この回転伝達装置は、内方
部材３１の内周に、入力軸３７をセレーション３８によ
って嵌合し、内方部材３１の外周に、複数のカム面３９
を設け、この内方部材３１と同心状に固定された中空の
外方部材３２の内周に円筒面４０を設け、内方部材３１
のカム面３９と外方部材３２の円筒面４０とにより、環
状の楔形空間を形成している。この楔形空間内には、保
持器３５を設けており、保持器３５に形成した複数のポ
ケットに係合子３６としてのローラを組み込み、ローラ
が円筒面４０とカム面３９に係合しない中立位置へ保持
器３５を支持付勢するスイッチばね４１を設け、この保
持器３５の位相を変えることにより、上記係合子３６を
上記内方部材３１と外方部材３２との間に係合すること
で、上記内方部材３１と外方部材３２との係合、脱離を
行うクラッチを構成している。

【０００３】また、外方部材３２には、非磁性体材料に
よって形成した円筒状のロータ支持部を有し、このロー
タ支持部内に固定された断面コ字状のロータ４５が固定
されている。上記ロータ４５に対し適当な隙間を介し
て、アマチュア４３が重ね合わされ、そのロータ４５と
アマチュア４３を電磁力により圧接させるための電磁コ
イル４６が設けられている。

【０００４】この回転伝達装置は、電流がＯＦＦの時、
スイッチばね４１によって保持器３５及び係合子３６と
してのローラは内方部材３１に設けたカム面３９の中立
位置に付勢されており、内方部材１と外方部材２が空転
する状態になる。そして、内方部材３１と外方部材３２
を係合駆動させたいときは電磁コイル４６ヘ電流を流す
ことにより、アマチュア４３を、外方部材３２に固定さ
れたロータ４５に電磁力でもって吸引圧接させる。圧接
による摩擦トルクは、アマチュア４３、ロータ４５を介
して保持器３５と外方部材３２間に作用し、内方部材３
１と外方部材３２が相対回転すると、摩擦トルクがスイ
ッチばね４１のトルクに打ち勝って、保持器３５、係合
子３６としてのローラは外方部材３２と同回転する。そ
の結果、係合子３６としてのローラはカム面３９の中立
位置から楔係合位置に移動し、内方部材３１と外方部材
３２が係合駆動する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような回転伝達
装置においては、ハウジング３４と外方部材３２の支持
を、軸受３３を介して行ない、回転伝達装置内部への異
物侵入をハウジング３４の両端に設けたシール装置５
０、５１によって防止している。

【０００６】ハウジング３４の開口側に設けるシール装
置５０としては、例えば、スリンガ等のシール板とシー
ルリップとを組み合わせたものが使用されている。

【０００７】ところで、上記シール装置５０は、ハウジ
ング３４の開口側の端面に圧入されている。

【０００８】したがって、運転中に、ハウジング３４と
外方部材３２とが軸方向にガタ等によって相対移動し、
上記シール装置５０のシール板等がハウジング３４の開
口から外側に飛び出した場合、異物が侵入し易くなり、
シール性が劣化するおそれがあった。

【０００９】また、飛び石等の多い使用条件下において
は、シール装置５０が、ハウジング３４の開口側の端面
に位置していると、飛び石がシール装置５０のシール板
等に当たって、シール板等が変形し、シール性が劣化す
るというおそれもあった。

【００１０】次に、上記の回転伝達装置においては、ク
ラッチを構成する部分の外周に、外方部材３２とハウジ
ング３４とを支持する軸受３３を設けている。この軸受
３３は、内輪３３ａと外輪３３ｂと複数の転動体３３ｃ
とからなるが、クラッチが係合したときに、係合子３６
が、外方部材３２と内方部材３１に噛み込むので、クラ
ッチを構成する外方部材３２の外径が膨脹し、軸受３３
の内輪３３ａと転動体３３ｃ間に働く荷重が大きくな
り、外方部材３２と軸受３３との締め代が大きい場合に
は、軸受３３が損傷するおそれがある。

【００１１】また、従来の回転伝達装置においては、上
記軸受３３の内輪３３ａと外輪３３ｂの両側にそれぞれ
シール部材３３ｄを設けて、内部にグリースを封入して
いるが、軸受３３の潤滑と、クラッチ部分の潤滑とを別
個に行うことは、コストアップになる問題があった。

【００１２】そこで、この発明は、上記のような回転伝
達装置におけるシ−ル性の劣化、軸受の損傷並びにコス
トアップという問題を解決しようとするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明は、内方部材
と、上記内方部材と同心状に固定された中空の外方部材
と、上記内方部材または外方部材を、軸受を介して支持
するハウジングと、この外方部材と内方部材との環状空
間内に介在する保持器と、この保持器の周方向位置に形
成したポケット内に収容される係合子とを有し、上記内
方部材または外方部材に対して上記保持器の位相を変え
ることにより、上記係合子を上記内方部材と外方部材と
の係合、脱離を行うクラッチを構成した回転伝達装置に
おいて、ハウジングと上記内方部材または外方部材の少
なくとも一方との間に設ける内部への異物の侵入を防止
するシール装置を、ハウジング端面から内側奥に凹ませ
て配置することにより、シール性の劣化を防止したので
ある。

【００１４】即ち、シール装置を、ハウジング端面から
内側奥に凹ませて配置することにより、ハウジングと外
方部材とが軸方向にガタ等によって相対移動した場合に
おいても、上記シール装置のシール板等がハウジングの
開口から外側に飛び出すことを防止することができるの
で、異物の侵入を効果的に防止でき、シール性が向上す
る。

【００１５】また、シール装置を、ハウジング端面から
内側奥に凹ませて配置することにより、飛び石がシール
装置に当り難くなり、シール装置自体の損傷を少なくす
ることができる。

【００１６】さらに、上記シール装置の外方側に、遮へ
い板を設けることにより、飛び石、泥、草等の異物から
シール装置を保護することができる。

【００１７】また、上記シール装置としては、円筒部と
立板部とを備える断面Ｌ字状で互いに対向する第１およ
び第２の環状のシール板と、シールリップとによって形
成することができる。

【００１８】上記軸受両端部のうち、ハウジング開口側
に、軸受を密封する軸受シール部材を設け、ハウジング
開口側と反対側に位置するシール部材を削除することに
より、軸受シール部材自体のコストダウンと共に、軸受
部分とクラッチ構成部分とが連通し、軸受部分のグリー
スとクラッチ構成部分のグリースの共用によるコストダ
ウンが可能となる。

【００１９】また、上記軸受を、外輪と内輪と複数の球
状転動体とによって構成し、この軸受を、クラッチ構成
部分である外方部材の外径側に配置する場合には、軸受
と外方部材との締め代を、上記クラッチ構成部分に所定
のトルクを負荷した時に、軸受の内輪と転動体の接触部
中央における接触応力が、軸受設計を行う場合における
標準的な数値である４２００ＭＰａ以下になるように規
定することにより、軸受損傷を防止できる。

【００２０】この発明の回転伝達装置においては、係合
子として、ローラ、スプラグのいずれを使用してもよ
い。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る回転伝達装
置の実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。この回
転伝達装置は、図１に示すように、内方部材１と、この
内方部材１と同心状に固定された中空の外方部材２と、
上記外方部材２を、軸受３を介して支持するハウジング
４と、この外方部材２と内方部材１との環状空間内に介
在する保持器５と、この保持器５の周方向位置に形成し
たポケット内に収容される係合子６としてのローラを有
し、上記内方部材１または外方部材２に対して上記保持
器５の位相を変えることにより、上記係合子６を上記内
方部材１と外方部材２との間に係合することで、上記内
方部材１と外方部材２との係合、脱離を行うクラッチを
構成している。

【００２２】この図１に示す回転伝達装置は、内方部材
１の内周に、入力軸７をセレーション８によって嵌合
し、内方部材１の外周に、複数のカム面９を設け、この
内方部材１と同心状に固定された中空の外方部材２の内
周に円筒面１０を設け、内方部材１のカム面９と外方部
材２の円筒面１０とにより、環状の楔形空間を形成して
いる。この楔形空間内には、保持器５を設けており、保
持器５に形成した複数のポケットに係合子６としてのロ
ーラを組み込み、ローラが円筒面１０とカム面９に係合
しない中立位置へ保持器５を支持付勢するスイッチばね
１１を設け、この保持器５の位相を変えることにより、
上記係合子６を上記内方部材１と外方部材２との間に係
合することで、上記内方部材１と外方部材２との係合、
脱離を行うクラッチを構成している。

【００２３】即ち、保持器５は、支持プレート１２を介
して両端で内方部材１に対し、回転方向には揺動可能
で、軸方向にはスライド不能に支持されている。保持器
５の一端には２つの切欠が設けられ、支持プレート１２
に一体に形成された対称２つの爪部がその切欠に嵌合
し、かつ支持プレート１２の爪部は、アマチュア１３の
方に折れ曲がっている。折れ曲がった爪部の先端は、円
盤状のアマチュア１３に設けられたスリットにルーズに
嵌合されおり、アマチュア１３と支持プレート１２とは
相対回転不可能かつ軸方向にはスライド可能になってい
る。

【００２４】このアマチュア１３は、その内径面で内方
部材１に一体に形成された円筒形の案内軸部１４に案内
嵌合され、この内方部材１の案内軸部１４に対し、軸方
向及び回転方向に移動可能になっている。

【００２５】また、外方部材２には、非磁性体材料によ
って形成した円筒状のロータ支持部を有し、このロータ
支持部内に固定された断面コ字状のロータ１５が固定さ
れている。

【００２６】上記ロータ１５には、適当な隙間を介して
アマチュア１３が重ね合わされ、そのロータ１５とアマ
チュア１３を電磁力により圧接させるための電磁コイル
１６が設けられている。

【００２７】上記アマチュア１３とロータ１５の間に
は、電磁コイル１６の電流がＯＦＦの時にアマチュア１
３とロータ１５の密着を離反させ、アマチュア１３とロ
ータ１５間に隙間を設けるためのいわゆる波ばね１８が
設けられている。

【００２８】この回転伝達装置は、電流がＯＦＦの時、
スイッチばね１１によって保持器５及び係合子６として
のローラは内方部材１に設けたカム面９の中立位置に付
勢されており、内方部材１と外方部材２が空転する状態
になる。そして、内方部材１と外方部材２を係合駆動さ
せたいときは電磁コイル１６ヘ電流を流すことにより、
保持器５に支持プレート１２を介して連結しているアマ
チュア１３を、外方部材２に固定されたロータ１５に電
磁力でもって吸引圧接させる。圧接による摩擦トルク
は、アマチュア１３、ロータ１５を介して保持器５と外
方部材２間に作用し、内方部材１と外方部材２が相対回
転すると、摩擦トルクがスイッチばね１１のトルクに打
ち勝って、保持器５、係合子６としてのローラは外方部
材２と同回転する。その結果、係合子６としてのローラ
はカム面９の中立位置から楔係合位置に移動し、内方部
材１と外方部材２が係合駆動する。

【００２９】また、内方部材１と外方部材２との間に
は、軸受１９が設けられている。

【００３０】この実施形態の回転伝達装置においては、
ハウジング４と外方部材２の支持を、軸受３を介して行
ない、回転伝達装置内部への異物侵入をハウジング４の
両端に設けたシール装置２０、２１によって防止してい
る。

【００３１】ハウジング４の開口側に設けるシール装置
２０は、スリンガ等のシール板とシールリップとを組み
合わせたものを使用している。

【００３２】このシール装置２０は、図３に示すよう
に、内周側のシール板２２と外周側のシール板２３とを
有する。内周側のシール板２２は、外方部材２の外径面
に圧入される円筒部２２ｂと立板部２２ａとからなる断
面Ｌ字状に形成されている。また、外周側のシール板２
３は、ハウジング４の開口側端部の内面に圧入される円
筒部２３ｂと立板部２３ａとからなる断面Ｌ字状に形成
されている。内周側のシール板２２の立板部２２ａと外
周側のシール板２３の立板部２３ａとが互いに対向し、
外周側のシール板２３に一体化させたゴム等の弾性体２
４に、シールリップとしてサイドリップ２４ａと２枚の
ラジアルリップ２４ｂ、２４ｃとを設けている。サイド
リップ２４ａおよびラジアルリップ２４ｂ、２４ｃは、
内周側のシール板２２の立板部２２ａおよび円筒部２２
ｂに各々摺接する。内周側のシール板２２の立板部２２
ａは、外周側のシール板２３の円筒部２３ｂと僅かな径
方向隙間をもって対峙し、ラビリンスシール２５を構成
している。

【００３３】そして、このシール装置２０は、ハウジン
グ４の端面から内側奥に、段差ａが生じるように凹ませ
ている。

【００３４】即ち、シール装置２０を、ハウジング端面
から内側奥に凹ませて配置することにより、ハウジング
４と外方部材２とが軸方向にガタ等によって移動した場
合においても、上記シール装置２０のシール板２２がハ
ウジング４の開口から外側に飛び出すことを防止するこ
とができるので、異物の侵入を効果的に防止でき、シー
ル性が向上する。

【００３５】また、シール装置２０を、ハウジング４の
端面から内側奥に凹ませて配置することにより、飛び石
がシール装置に当り難くなり、シール装置２０自体の損
傷を少なくすることができる。

【００３６】次に、この実施形態の回転伝達装置におい
ては、クラッチを構成する部分の外周に、外方部材２と
ハウジング４とを支持する軸受３を設けている。この軸
受３は、内輪３ａと外輪３ｂと複数の転動体３ｃとから
なる。この軸受３と外方部材２との締め代は、上記クラ
ッチ構成部分に所定のトルクを負荷した時に、軸受３の
内輪３ａと転動体３ｃの接触部中央における接触応力
が、軸受設計を行う場合における標準的な数値である４
２００ＭＰａ以下になるように規定して、軸受損傷を防
止している。

【００３７】上記軸受３両端部のうち、ハウジング４の
開口側にのみ、軸受３を密封する軸受シール部材３ｄを
設けている。ハウジング４の開口側と反対側のシール部
材を省略することにより、軸受シール部材自体のコスト
ダウンと共に、軸受３の内部とクラッチ構成部分とが連
通し、軸受３のグリースとクラッチ構成部分のグリース
を共用することによるコストダウンを図っている。

【００３８】次に、図４は、この発明に係る回転伝達装
置の第２実施形態であり、この実施形態では、シール装
置２０の外方側に、シール装置２０をカバーする遮へい
板２６を、外方部材２の外径面に固定している。この遮
へい板２６により、シール装置２０を飛び石、泥、草等
の異物から保護することができる。

【００３９】上記第１実施形態と第２実施形態では、係
合子６としてローラを使用しているが、係合子としてス
プラグを使用し、内方部材１の外径面と外方部材２の内
径面を互いに対向する円筒面とし、両円筒面間に配置し
た固定と制御用の一対の保持器でスプラグを保持し、制
御用保持器によりスプラグの角度を制御することで、正
逆回転の切り換えを行うスプラグ式のクラッチ構造を採
用してもよく、ローラ係合式の回転伝達装置と同様の効
果が得られる。

【００４０】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、回転
伝達装置におけるシ−ル性の劣化、軸受の損傷並びにコ
ストアップという問題を解決することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の全体断面図

【図２】図１のＡ−Ａ線の断面図

【図３】シール装置部分の拡大図

【図４】第２実施形態の全体断面図

【図５】従来例の全体断面図

【符号の説明】

１ 内方部材 ２ 外方部材 ３ 軸受 ３ａ 内輪 ３ｂ 外輪 ３ｃ 転動体 ３ｄ 軸受シール部材 ４ ハウジング ５ 保持器 ６ 係合子 ７ 入力軸 ８ セレーション ９ カム面 １０ 円筒面 １１ スイッチばね １２ 支持プレート １３ アマチュア １４ 案内軸部 １５ ロータ １６ 電磁コイル １８ 波ばね １９ 軸受 ２０ シール装置 ２１ シール装置 ２２ シール板 ２２ａ 立板部 ２２ｂ 円筒部 ２３ シール板 ２３ａ 立板部 ２３ｂ 円筒部 ２４ 弾性体 ２４ａ サイドリップ ２４ｂ、２４ｃ ラジアルリップ ２５ ラビリンスシール ２６ 遮へい板

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内方部材と、上記内方部材と同心状に固
   定された中空の外方部材と、上記内方部材または外方部
   材を、軸受を介して支持するハウジングと、この外方部
   材と内方部材との環状空間内に介在する保持器と、この
   保持器の周方向位置に形成したポケット内に収容される
   係合子とを有し、上記内方部材または外方部材に対して
   上記保持器の位相を変えることにより、上記係合子を上
   記内方部材と外方部材との係合、脱離を行うクラッチを
   構成する回転伝達装置において、上記ハウジングと、上
   記内方部材または外方部材の少なくとも一方との間に、
   内部への異物の侵入を防止するシール装置を設け、この
   シール装置がハウジング端面から内側奥に凹ませて配置
   されていることを特徴とする回転伝達装置。
2. 【請求項２】 上記シール装置が、円筒部と立板部とを
   備える断面Ｌ字状で互いに対向する第１および第２の環
   状のシール板と、シールリップとからなる請求項１に記
   載の回転伝達装置。
3. 【請求項３】 上記シール装置の外方側に遮へい板を設
   けた請求項１または請求項２に記載の回転伝達装置。
4. 【請求項４】 上記軸受の両端部のうち、ハウジング開
   口側に軸受を密封する軸受シール部材を設けた請求項１
   〜３のいずれかに記載の回転伝達装置。
5. 【請求項５】 上記軸受が上記外方部材の外径側に配置
   された、外輪と内輪と複数の球状転動体とからなり、こ
   の軸受と外方部材との締め代を、上記クラッチに所定の
   トルクを負荷した時に、軸受の内輪と転動体の接触部中
   央における接触応力が４２００ＭＰａ以下になるように
   規定した請求項１〜４のいずれかに記載の回転伝達装
   置。
6. 【請求項６】 上記係合子としてローラを使用する請求
   項１〜５のいずれかに記載の回転伝達装置。
7. 【請求項７】 上記係合子としてスプラグを使用する請
   求項１〜５のいずれかに記載の回転伝達装置。