JP2003307237A

JP2003307237A - 回転伝達装置

Info

Publication number: JP2003307237A
Application number: JP2002111853A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Nagano; 佳孝永野; Tatsuya Yamazaki; 達也山崎
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2002-04-15
Filing date: 2002-04-15
Publication date: 2003-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】ロータとアーマチュアの対向部間に形成され
る軸方向すきまの管理が容易な回転伝達装置を提供する
ことである。【解決手段】外輪１の円筒面４とカムリング２のカム
面５間にローラ６を組込み、そのローラ６を保持する保
持器７と電磁石１２との間に、外輪１に回り止めされた
ロータ１３と、保持器７に対して回り止めされ、かつ軸
方向に移動可能に支持されたアーマチュア１４とを組込
む。アーマチュア１４を離反ばね２０によってロータ１
３から離反する方向に押圧する。離反ばね２０より弾性
力の弱い弾性体２１によりアーマチュア１４をロータ１
３に向けて押圧し、アーマチュア１４の離反ばね２０を
支持する支持面と離反ばね２０の軸方向長さを寸法管理
することによってアーマチュア１４とロータ１３間の軸
方向すきま２２を管理できるようにする。

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、四輪駆動車の動
力伝達系に組込まれる回転伝達装置に係り、詳しくは、
パートタイム式四輪駆動車の二輪駆動時における非駆動
車輪にエンジンからの駆動トルクの伝達と遮断とを切換
えて行なう回転伝達装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＦＲベースの四輪駆動車において、エン
ジンからの駆動トルクを前輪に伝達したり、遮断したり
する回転伝達装置として図４に示したものが従来から知
られている。

【０００３】上記回転伝達装置は、従動部材としての外
輪１’と、その内側に組込まれた駆動部材としてのカム
リング２’とを有し、外輪１’の内周には円筒面４’を
形成し、カムリング２’の外周には上記円筒面４’との
間で楔形空間を形成する平坦なカム面５’を設け、その
カム面５’と円筒面４’との間にローラ６’を組込み、
そのローラ６’を保持する保持器７’にスイッチばね
９’の弾性力を付与して、ローラ６’が円筒面４’およ
びカム面５’に対して係合解除する中立位置に保持器
７’を保持するようにしている。

【０００４】また、外輪１’の内側に前記保持器７’と
軸方向で対向する電磁石１２’を組込み、その電磁石１
２’と保持器７’の端部間に磁性体から成るロータ１
３’と、アーマチュア１４’とを組込み、前記ロータ１
３’を外輪１’に対して回り止めし、一方、アーマチュ
ア１４’を保持器７’に対して軸方向に移動自在に、か
つ保持器７’に対して回り止めし、そのアーマチュア１
４’をロータ１３’との間に組込んだ離反ばね２０’に
よってロータ１３’から離反する方向に押圧している。

【０００５】上記の構成から成る回転伝達装置を、例え
ばＦＲベースの四輪駆動車に適用する場合は、四輪駆動
車の後輪を駆動する後輪プロペラシャフト２３’にカム
リング２’を嵌合して回り止めし、また、後輪プロペラ
シャフト２３’とロータ１３’との間に転がり軸受２
４’を組込んでロータ１３’を回転自在に支持する。

【０００６】上記のような回転伝達装置の装着状態にお
いて、後輪の回転速度が前輪の回転速度を上回ったとき
に電磁石１２’の電磁コイル１２ｂ’に通電すると、ア
ーマチュア１４’がロータ１３’に吸着されて保持器
７’が外輪１’に対して回り止めされ、その保持器７’
とカムリング２’の相対回転によりローラ６’が円筒面
４’およびカム面５’に係合する。その係合によってカ
ムリング２’の回転が外輪１’に伝達されると共に、外
輪１’の回転が前輪に伝達されて四輪駆動車が四輪駆動
に切換えられる。

【０００７】また、電磁石１２’の電磁コイル１２ｂ’
に通電を遮断すると、離反ばね２０’の押圧によってア
ーマチュア１４’がロータ１３’から離反し、その離反
状態で外輪１’の回転速度がカムリング２’の回転速度
を上回ると、ローラ６’は円筒面４’およびカム面５’
に対して係合解除する中立位置に戻されると共に、スイ
ッチばね９’の弾性により中立位置に保持される。この
ため、カムリング２’から外輪１’への回転伝達が遮断
されて、四輪駆動車は二輪駆動の状態とされる。

【０００８】上記回転伝達装置において、ロータ１３’
とアーマチュア１４’との間に形成される軸方向すきま
２２’が必要以上に大きくなると、ローラ６’が円筒面
４’およびカム面５’に係合するまでの時間、所謂応答
時間が長くなる。その応答時間が長い場合に、カムリン
グ２’と外輪１’の相互間において回転速度差が大きく
なる場合があり、ローラ６’が円筒面４’とカム面５’
に係合する際に係合ショックを発生するおそれが生じ
る。

【０００９】このため、ロータ１３’とアーマチュア１
４’間の軸方向すきま２２’は厳しく管理する必要があ
り、従来は、カムリング２’の端面に対する当接により
アーマチュア１４’の後退量を規制して、軸方向すきま
２２’の大きさを一定値以下に管理するようにしてい
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、カムリング
２’の端面に対するアーマチュア１４’の当接によって
軸方向すきま２２’を管理する場合、カムリング２’、
アーマチュア１４’、離反ばね２０’等の各部品の寸法
を厳しく管理する必要があるため、寸法管理する部品の
数が多く、これらの部品の製作に手間がかかり、コスト
が高くなるという不都合がある。

【００１１】また、各部品の寸法を厳しく管理したとし
ても各部品の組込み時に組込み誤差が生じるため、軸方
向すきまの管理が困難である。

【００１２】この発明の課題は、ロータとアーマチュア
間の軸方向すきまの管理が容易な回転伝達装置を提供す
ることである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明においては、駆動部材と従動部材を内外
に嵌合して相対的に回転自在に支持し、前記駆動部材と
従動部材の対向面間に、両部材に対する係合時に駆動部
材の回転を従動部材に伝達する係合子と、その係合子を
保持する保持器とを組込み、その保持器に前記係合子が
駆動部材および従動部材に対して係合解除する中立位置
に保持するスイッチばねの弾性力を付与し、前記保持器
に対して軸方向に対向配置された電磁石と保持器との間
に、従動部材に対して回り止めされた磁性体から成るロ
ータと、保持器に対して回り止めされ、電磁石に対する
通電によってロータに吸着されるアーマチュアと、その
アーマチュアがロータから離反する方向に押圧する離反
ばねとを組込んだ回転伝達装置において、前記離反ばね
より弾性力の弱い弾性体により前記アーマチュアをロー
タに向けて押圧して、アーマチュアとロータ間の軸方向
隙間を管理する構成を採用したのである。

【００１４】上記のように、離反ばねより弾性力の弱い
弾性体によってアーマチュアをロータに向けて押圧する
ことにより、ロータとアーマチュア間の軸方向すきまの
管理に際して、アーマチュアの離反ばねを受ける支持面
と、離反ばねの軸方向長さを寸法管理するだけでよい。
このため、寸法管理する部品の数が少なく、製造コスト
の低減を図ることができると共に、駆動部材の組込みに
誤差があったとしても軸方向すきまを一定値以下に保持
することができ、軸方向すきまの管理がきわめて容易で
ある。

【００１５】この発明に係る回転伝達装置において、係
合子は、ローラであってもよく、あるいはスプラグであ
ってもよい。ローラを係合子とする場合は、駆動部材と
従動部材の対向面における一方を円筒面とし、他方をそ
の円筒面との間で楔形空間を形成するカム面を設ける。
また、スプラグを係合子とする場合は、駆動部材と従動
部材の対向面を円筒面とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
１乃至図３に基づいて説明する。図示のように、従動部
材としての外輪１とその内側に組込まれた駆動部材とし
てのカムリング２は軸受３によって相対的に回転自在に
組込まれ、前記外輪１の内周には円筒面４が形成され、
一方、カムリング２の外周には上記円筒面４との間で楔
形空間を形成する複数のカム面５が設けられている。

【００１７】円筒面４と各カム面５の間には係合子とし
てのローラ６が組込まれ、各ローラ６は保持器７によっ
て保持されている。

【００１８】カムリング２の一端面には円形の凹部８が
形成され、その凹部８内にスイッチばね９が組込まれて
いる。スイッチばね９はリング部９ａの両端に外径方向
に向く係合片９ｂを設けており、各係合片９ｂは凹部８
の周壁に形成された窓１０から保持器７の一端部に設け
られた切欠部１１に挿入されて、その切欠部１１の周方
向で対向する側面を相反する方向に向けて押圧して、ロ
ーラ６が円筒面４とカム面５に係合解除する中立位置に
保持器７を保持している。

【００１９】外輪１の一端部内には、保持器７と軸方向
で対向する電磁石１２が組込まれている。電磁石１２
は、コア１２ａと、そのコア１２ａに巻付けられた電磁
コイル１２ｂとから成る。この電磁石１２は、回転伝達
装置を四輪駆動車の動力伝達系に組込まれる状態で固定
の配置とされる。

【００２０】電磁石１２と保持器７との間には、磁性体
から成るロータ１３と、同じく磁性体から成るアーマチ
ュア１４とが組込まれている。ロータ１３は、外筒部１
３ａおよび内筒部１３ｂを有し、外筒部１３ａの端部に
形成された外径方向に向く突片１３ｃは外輪１の端部に
形成された切欠部１５に嵌合され、その嵌合によってロ
ータ１３は外輪１に回り止めされている。また、ロータ
１３は、外輪１の端部内周に取付けた止め輪１６によっ
て抜け止めされている。

【００２１】アーマチュア１４は複数の係合孔１７を有
し、各係合孔１７に保持器７の一端部に設けられた回り
止め片１８が挿入され、その挿入によってアーマチュア
１４は保持器７に対して回り止めされ、かつ軸方向に移
動可能とされている。

【００２２】前記アーマチュア１４の前記ロータ１３と
対向する側面の内径部にはばね収納凹部１９が形成され
ている。ばね収納凹部１９内には離反ばね２０が組込ま
れ、その離反ばね２０はロータ１３から離反する方向に
アーマチュア１４を押圧している。

【００２３】アーマチュア１４とカムリング２との間に
はスプリングから成る弾性体２１が組込まれている。弾
性体２１は前記離反ばね２０より弾性力が弱く、その弾
性体２１はアーマチュア１４をロータ１３に向けて押圧
して、アーマチュア１４とロータ１３の対向面間に形成
された軸方向すきま２２を一定値以下に管理している。

【００２４】実施の形態で示す回転伝達装置は上記の構
造から成り、ＦＲベースの四輪駆動車への組込みに際し
ては、図４に示す回転伝達装置と同様に、後輪を駆動す
る後輪プロペラシャフト２３にカムリング２を嵌合し、
スプラインあるいはセレーションによってプロペラシャ
フト２３にカムリング２を回り止めする。また、プロペ
ラシャフト２３とロータ１３の内筒部１３ｂ間に転がり
軸受２４を組込んでロータ１３を回転自在に支持する。

【００２５】回転伝達装置の上記のような組込み状態に
おいて、後輪の回転速度が前輪の回転速度を上回った場
合に、四輪駆動車を二輪駆動から四輪駆動に切換える。
その切換えに際しては、電磁石１２の電磁コイル１２ｂ
に通電する。その通電によってアーマチュア１４がロー
タ１３に吸着され、その吸着によって保持器７が外輪１
と共に回転する。

【００２６】このとき、保持器７はカムリング２より低
速で回転し、その保持器７とカムリング２の相対回転に
よってローラ６が円筒面４およびカム面５に係合し、カ
ムリング２の回転はローラ６を介して外輪１に伝達さ
れ、その外輪１の回転は四輪駆動車の前輪に伝達され
る。このため、四輪駆動車は四輪駆動に切換えられる。

【００２７】ここで、回転伝達装置のロータ１３とアー
マチュア１４間に形成された軸方向すきま２２は一定値
以下に管理されているため、電磁コイル１２ｂに対する
通電によって保持器７は外輪１に対して直ちに回り止め
状態とされる。このため、ローラ６は、外輪１とカムリ
ング２の回転速度差が大きくなるまでの間で係合状態と
されることになり、係合時に係合ショックを生じること
がない。

【００２８】ロータ１３とアーマチュア１４間の軸方向
すきま２２の管理において、ここでは、離反ばね２０よ
り弾性力の弱い弾性体２１によってアーマチュア１４を
ロータ１３に向けて押圧する構成であるため、アーマチ
ュア１４に形成されたばね収納凹部１９の深さと離反ば
ね２０の軸方向長さを寸法管理することによって軸方向
すきま２２を管理することができ、カムリング２等の他
の部品の寸法管理を必要としない。

【００２９】このため、寸法管理する部品の数が少な
く、部品の製造コストの低減を図ることができる。

【００３０】また、カムリング２やロータ１３の組込み
位置に誤差が生じている場合でも軸方向すきま２２を一
定値以下に管理することができるため、軸方向すきま２
２の管理をきわめて容易とすることができる。

【００３１】実施の形態で示す回転伝達装置において
は、外輪１の内周面に円筒面４を設け、カムリング２の
外周にカム面５を形成したが、外輪１の内周にカム面５
を設け、カムリング２の外周に円筒面４を形成してもよ
い。また、係合子としてローラ６を示したが、スプラグ
を係合子としてもよい。係合子がスプラグから成る場合
は、従動部材としての外輪１の内周および駆動部材とし
てのカムリング２の外周に円筒面を設けておくようにす
る。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、この発明においては、離
反ばねより弾性力の弱い弾性体によりアーマチュアをロ
ータに向けて押圧してアーマチュアとロータ間に形成さ
れる軸方向すきまを管理するようにしたので、アーマチ
ュアの離反ばねを支持する支持面および離反ばねの軸方
向長さを寸法管理するだけでよい。このため、寸法管理
する部品数が少ないため、部品の製造コストの低減を図
ることができると共に、駆動部材やロータに組込み誤差
が生じていても軸方向すきまを一定値以下に管理するこ
とができるので、軸方向すきまの管理がきわめて容易で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る回転伝達装置の実施の形態を示
す縦断正面図

【図２】図１のII−II線に沿った断面図

【図３】図１のアーマチュアの組込み部を拡大して示す
断面図

【図４】従来の回転伝達装置を示す縦断正面図

【符号の説明】

１外輪（従動部材）２カムリング（駆動部材）４円筒面５カム面６ローラ７保持器９スイッチばね１２電磁石１２ｂ電磁コイル１３ロータ１４アーマチュア２０離反ばね２１弾性体２２軸方向すきま

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動部材と従動部材を内外に嵌合して相
対的に回転自在に支持し、前記駆動部材と従動部材の対
向面間に、両部材に対する係合時に駆動部材の回転を従
動部材に伝達する係合子と、その係合子を保持する保持
器とを組込み、その保持器に前記係合子が駆動部材およ
び従動部材に対して係合解除する中立位置に保持するス
イッチばねの弾性力を付与し、前記保持器に対して軸方
向に対向配置された電磁石と保持器との間に、従動部材
に対して回り止めされた磁性体から成るロータと、保持
器に対して回り止めされ、電磁石に対する通電によって
ロータに吸着されるアーマチュアと、そのアーマチュア
がロータから離反する方向に押圧する離反ばねとを組込
んだ回転伝達装置において、前記離反ばねより弾性力の
弱い弾性体により前記アーマチュアをロータに向けて押
圧して、アーマチュアとロータ間の軸方向隙間を管理す
ることを特徴とする回転伝達装置。
【請求項２】前記係合子が、ローラであることを特徴
とする請求項１に記載の回転伝達装置。
【請求項３】前記係合子がスプラグであることを特徴
とする請求項１に記載の回転伝達装置。