JP2005106236A

JP2005106236A - 回転伝達装置

Info

Publication number: JP2005106236A
Application number: JP2003343334A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Bunko; 博志分校
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2003-10-01
Filing date: 2003-10-01
Publication date: 2005-04-21
Also published as: US20050121280A1; US7086513B2

Abstract

【課題】２方向クラッチおよび電磁クラッチを有する回転伝達装置において、潤滑用のオイルによって２方向クラッチがミス係合するのを防止することである。
【解決手段】入力側部材１と外輪６との間に２方向クラッチ１０と、その２方向クラッチ１０の保持器１４に回り止めされ、かつ軸方向に移動可能に設けられたアーマチュア２１を電磁石２３のコイル２３ｂに対する通電により外輪６に回り止めされたロータ２２に吸着させる電磁クラッチ２０を組込む。入力側部材１には、入力側部材１の外周とロータ２２の内周面に形成された通油路２７にオイルを供給するオイル供給路３０を設ける。通油路２７に絞り４３を形成し、その絞り４３により２方向クラッチ１０と電磁クラッチ２０間に供給されるオイルの供給量を制限して両クラッチ１０、２０間の圧力が上昇するのを抑制し、アーマチュア２１がロータ２２に押し付けられて２方向クラッチ１０がミス係合するのを防止する。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両の動力伝達経路において動力の伝達と遮断の切換えに用いられる回転伝達装置に関するものである。

この種の回転伝達装置として、特許文献１に記載されたものが従来から知られている。この回転伝達装置は、入力軸としての内軸の外側に中間軸を設け、その中間軸の外側に出力軸としての外軸を設け、前記内軸と中間軸との間、および中間軸と外軸間のそれぞれに２方向クラッチと、その２方向クラッチのオン、オフを制御する電磁クラッチとを設けている。

ここで、内軸と中間軸間に組込まれた２方向クラッチは、内軸に回り止めされたカムの外周に中間軸の内周に形成された円筒面との間でくさび形空間を形成するカム面を形成し、そのカム面と円筒面間にローラを組込み、そのローラを保持する保持器にスイッチばねの弾性力を付与してローラを円筒面およびカム面に対して係合解除される中立位置に保持するようにしている。

一方、中間軸と外軸間に組込まれた２方向クラッチは、中間軸の外周に外軸の内周に形成された円筒面との間でくさび形空間を形成するカム面を設け、そのカム面と円筒面間にローラを組込み、そのローラを保持する保持器にスイッチばねの弾性力を付与してローラを円筒面とカム面に対して係合解除される中立位置に保持するようにしている。

２方向クラッチのオン、オフを制御する電磁クラッチは、保持器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にロータを対向し、そのロータに電磁石を対向し、この電磁石のコイルに対する通電によりアーマチュアをロータに吸着させ、そのアーマチュアとロータの吸着面に作用する摩擦トルクにより保持器の回転を制御してローラを円筒面およびカム面に係合させるようにしている。

上記のような回転伝達装置の他に、入力軸とその外側に設けられた出力軸としての外輪間に２方向クラッチと、その２方向クラッチのオン、オフを制御する電磁クラッチを組込んだ回転伝達装置も従来から知られている。

上記のような回転伝達装置においては、グリースの封入によって２方向クラッチを潤滑する潤滑方法を採用すると、回転伝達装置の高速空転時に、遠心力によってグリースが外部に漏洩してオイル切れが生じ易いため、普通、入力軸に形成されたオイル供給路から２方向クラッチと電磁クラッチ間にオイルを供給する潤滑方式が採用されている。
特開２００１−１６５１９７号公報

ところで、電磁クラッチによってオン、オフが制御される２方向クラッチをオイルの供給によって潤滑するようにした従来の回転伝達装置においては、オイル供給路から２方向クラッチと電磁クラッチ間に供給されるオイルの供給量に対して２方向クラッチと電磁クラッチ間におけるオイルの外部へのリーク量が少ないため、２方向クラッチと電磁クラッチ間にオイルが滞溜して圧力が高くなり、その圧力によりアーマチュアがロータに押し付けられて、２方向クラッチがミス係合したり、あるいは、コイルに対する通電によってアーマチュアを吸着する吸着時に吸引力が不足してアーマチュアを吸着することができず、２方向クラッチを制御し得ない場合が生じる。

この発明の課題は、潤滑用のオイルの圧力上昇によって２方向クラッチがミス係合したり、あるいは電磁クラッチにおけるアーマチュアが吸着されなかったりするのを防止することができるようにした回転伝達装置を提供することである。

上記の課題を解決するために、この発明においては、入力側部材とその外側に設けられた出力側部材とを、出力側部材の一端部内に組込まれた軸受によって相対的に回転自在に支持し、前記入力側部材と出力側部材間に２方向クラッチと、その２方向クラッチのオン、オフを制御する電磁クラッチとを組込み、前記２方向クラッチが、保持器に保持された係合子の噛み込みによって入力側部材と出力側部材とを結合するメカニカルタイプのクラッチから成り、その２方向クラッチの保持器にスイッチばねの弾性力を付与して係合子が係合解除される中立位置に保持し、前記電磁クラッチが、保持器に対して回り止めされ、かつ軸方向に移動可能なアーマチュアと、前記出力側部材に回り止めされてアーマチュアと軸方向で対向するロータと、そのロータと軸方向で対向し、通電によりロータにアーマチュアを吸着させる電磁石とから成り、前記入力側部材に形成されたオイル供給路から２方向クラッチと電磁クラッチ間にオイルを供給して２方向クラッチを潤滑するようにした回転伝達装置において、前記オイル供給路から２方向クラッチと電磁クラッチ間に送り込まれるオイルの供給によって両クラッチ間の圧力が上昇するのを防止する圧力上昇抑制手段を設けた構成を採用したのである。

この発明に係る回転伝達装置において、圧力上昇抑制手段として、入力側部材の外周とロータの内周間に形成された通油路に絞りを設け、この絞りのオイル入力側において前記オイル供給路の供給口を開口させた構成から成るものを採用することができる。

ここで、前記絞りは、前記入力側部材とロータとを相対的に回転自在に支持する針状ころ軸受のフランジ付き外輪と入力側部材の外周面間に形成し、あるいは、ロータの内周に設けられた環状突出部と入力側部材の外周面間に形成してもよい。

また、前記圧力上昇抑制手段として、外輪に２方向クラッチと電磁クラッチ間に連通する排油口を形成し、その排油口をオイル供給路の供給口より大径とした構成から成るものを採用することができる。

上記のように、オイル供給路から２方向クラッチと電磁クラッチ間に供給されるオイルの圧力上昇を抑制する圧力上昇抑制手段を設けることによって、アーマチュアがロータに押し付けられて２方向クラッチがミス係合するのを防止することができると共に、電磁石のコイルに対する通電時に、アーマチュアがロータに吸着されないというトラブルの発生を防止することができ、２方向クラッチを高精度に制御することができる信頼性の高い回転伝達装置を得ることができる。

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１および図２はこの発明に係る回転伝達装置の実施形態を示す。図示のように、入力側部材１は、入力軸２と、その入力軸２の外側に嵌合されたカムリング３とから成り、上記カムリング３はセレーション４を介して入力軸２に回り止めされている。

入力側部材１は図示省略した固定部材との間に組込まれる軸受５によって回転自在に支持され、その入力側部材１の外側に出力側部材としての外輪６が設けられている。

外輪６と入力側部材１とは、外輪６の一端部内に組込まれた軸受７によって相対的に回転自在に支持され、その外輪６と入力側部材１との間に２方向クラッチ１０と、その２方向クラッチ１０のオン、オフを制御する電磁クラッチ２０とが組込まれている。

２方向クラッチ１０は、カムリング３の外周に外輪６の内周に形成された円筒面１１との間でくさび形空間を形成する複数のカム面１２を設け、各カム面１２と円筒面１１との間にローラから成る係合子１３を組込み、その係合子１３をカムリング３と外輪６間に組込まれた保持器１４で保持し、上記保持器１４と入力側部材１の相対回転により係合子１３を円筒面１１およびカム面１２に係合させて入力側部材１と外輪６とを結合するようにしている。

カムリング３の一端面にはばね収納凹部１５が形成され、そのばね収納凹部１５内にスイッチばね１６が組込まれている。スイッチばね１６はＣ字形をなし、その両端に設けられた外向きの一対の係合片１６ａはばね収納凹部１５の外周壁に形成された切欠部１７から保持器１４の端面に設けられた切欠き１８内に挿入されて切欠部１７および切欠き１８の周方向で対向する端面を相反する方向に押圧し、その押圧によって保持器１４は係合子１３が円筒面１１およびカム面１２に対して係合解除される中立位置に保持されている。

電磁クラッチ２０は保持器１４と軸方向で対向するアーマチュア２１と、そのアーマチュア２１と軸方向で対向するロータ２２と、そのロータ２２と軸方向で対向する電磁石２３とから成る。

アーマチュア２１には複数の係合孔２４が周方向に等間隔に形成され、各係合孔２４に保持器１４の端面に設けられた突片２５が係合し、その係合によってアーマチュア２１は保持器１４に回り止めされ、かつ軸方向に移動可能とされている。

ロータ２２は磁性体から成る。このロータ２２は外筒部２２ａおよび内筒部２２ｂを有し、外筒部２２ａが外輪６の他端部内に嵌合されて外輪６に回り止めされている。内筒部２２ｂは入力軸２との間で通油路２７を形成している。このロータ２２とアーマチュア２１間には離反ばね２８が組込まれ、その離反ばね２８はアーマチュア２１をロータ２２から離反する方向に押圧している。

電磁石２３はフィールドコア２３ａと、そのフィールドコア２３ａに巻回されたコイル２３ｂとから成り、フィールドコア２３ａはコネクティングプレート２９を介して軸受５の非回転の外輪５ａに連結されている。

入力軸２にはオイル供給路３０が設けられ、そのオイル供給路３０の供給口３０ａは前記通油路２７と連通して、その通油路２７にオイルを供給するようになっている。オイル供給路３０から通油路２７に供給されるオイルは、上記通油路２７の一端から流出して軸受５を潤滑する。また、通油路２７に流れるオイルは２方向クラッチ１０と電磁クラッチ２０間に流れて２方向クラッチ１０を潤滑し、その２方向クラッチ１０の内部を通過したオイルは軸受７を潤滑して外部に流出するようになっている。

いま、入力側部材１が回転する状態において、電磁石２３の電磁コイル２３ｂに通電すると、アーマチュア２１は離反ばね２８の弾性に抗してロータ２２側に引き寄せられ、上記ロータ２２にアーマチュア２１が吸着される。

このとき、アーマチュア２１とロータ２２の接触部に作用する摩擦トルクはスイッチばね１６のばね力より大きい値に予め設定されているため、入力側部材１と保持器１４とが相対回転し、その相対回転によりスイッチばね１６が弾性変形すると共に、係合子１３が円筒面１１およびカム面１２に係合し、入力側部材１の回転は係合子１３を介して外輪６に伝達される。

外輪６への回転トルクの伝達状態において、電磁石２３のコイル２３ｂへの通電を遮断すると、スイッチばね１６のばね力により保持器１４は係合子１３が円筒面１１およびカム面１２に対して係合解除される中立位置に戻される。このため、外輪６へのトルク伝達が遮断され、入力側部材１が空転する。

入力側部材１の空転時、オイル供給路３０から通油路２７を介して２方向クラッチ１０と電磁クラッチ２０間にオイルが供給され、そのオイルによって２方向クラッチ１０および軸受７が潤滑される。

ここで、オイル供給路３０から２方向クラッチ１０と電磁クラッチ２０間に送られるオイルの供給量が２方向クラッチ１０と電磁クラッチ２０間に滞溜するオイルの滞溜量より多い場合、２方向クラッチ１０と電磁クラッチ２０間の圧力が高くなり、その圧力上昇によってアーマチュア２１がロータ２２に押し付けられ、アーマチュア２１に作用する引きずりトルクによって係合子１３がミス係合するおそれがある。

また、コイル２３ｂに対する通電時にアーマチュア２１の吸引力が低下してアーマチュア２１を吸着することができず、２方向クラッチ１０を制御することができなくなるおそれがある。

そのようなトラブルの発生を防止するため、２方向クラッチ１０と電磁クラッチ２０間に対するオイルの供給によって両クラッチ１０、２０の圧力が上昇するのを抑制する圧力上昇抑制手段４０を設けている。

圧力上昇抑制手段４０として、図１では、入力軸２とロータ２２間に、その入力軸２とロータ２２とを相対的に回転自在に支持する針状ころ軸受４１を組込み、その針状ころ軸受４１の外輪４２端部に形成された内向きのフランジ４２ａと入力軸２の外周面間に絞り４３を設け、その絞り４３のオイル入口側においてオイル供給路３０の供給口３０ａを開口させるようにしている。

上記のように構成すると、供給口３０ａから供給されて通油路２７に流れるオイルは絞り４３によって通過量が制限されるため、小量のオイルが２方向クラッチ１０と電磁クラッチ２０間の空間に供給されることになり、その小量のオイルは２方向クラッチ１０および軸受７を通過して外部に直ちに排出されることになる。

このため、２方向クラッチ１０と電磁クラッチ２０間における空間の圧力上昇を抑制することができ、２方向クラッチ１０がミス係合したり、あるいは電磁クラッチ２０におけるアーマチュア２１が吸着不能になるのを防止することができ、信頼性の高い回転伝達装置を得ることができる。

図３および図４は圧力上昇抑制手段４０の他の例を示す。図３に示す圧力上昇抑制手段４０はロータ２２の内周に環状突出部４４を形成して、その環状突出部４４の内周面と入力軸２の外周面間に絞り４５を形成し、この絞り４５と針状ころ軸受４１間においてオイル供給路３０の供給口３０ａを開口させるようにしている。

上記圧力上昇抑制手段４０においても供給口３０ａから通油路２７に供給されるオイルは絞り４５によって通過量が制限されるため、２方向クラッチ１０と電磁クラッチ２０間における空間の圧力上昇を抑制することができ、２方向クラッチ１０がミス係合したり、電磁クラッチ２０のアーマチュア２１が吸着不能になるのを防止することができ、信頼性の高い回転伝達装置を得ることかできる。

図４に示す圧力上昇抑制手段４０においては、オイル供給路３０の供給口３０ａを２方向クラッチ１０と電磁クラッチ２０間の空間において開口させると共に、外輪６には両クラッチ１０、２０間の空間に連通する複数の排油口４６を形成し、その排油口４６の内径を供給口３０ａの内径より大径としている。

上記圧力上昇抑制手段４０においては、供給口３０ａから２方向クラッチ１０と電磁クラッチ２０間の空間に供給されるオイルは遠心力により外方に移動して排油口４６から排出されることになり、その排油口４６は供給口３０ａより大径であるため、オイルをきわめてスムーズに排出させることができる。

このため、クラッチ１０、２０間の空間における圧力の上昇を抑制することができ、２方向クラッチ１０の係合ミスおよび電磁クラッチ２０におけるアーマチュア２１の吸着不能を防止することができ、信頼性の高い回転伝達装置を得ることができる。

この発明に係る回転伝達装置の第１の実施形態を示す縦断正面図図１のII−II線に沿った断面図圧力上昇抑制手段の他の例を示す断面図圧力上昇抑制手段のさらに他の例を示す断面図

符号の説明

１入力側部材
２入力軸
３カムリング
６外輪（出力側部材）
１０２方向クラッチ
１３係合子
１４保持器
２０電磁クラッチ
２１アーマチュア
２２ロータ
２３電磁石
２７通油路
３０オイル供給路
３０ａ供給口
４０圧力上昇抑制手段
４１針状ころ軸受
４２外輪
４２ａフランジ
４３絞り
４４環状突出部
４５絞り
４６排油口

Claims

入力側部材とその外側に設けられた出力側部材とを、出力側部材の一端部内に組込まれた軸受によって相対的に回転自在に支持し、前記入力側部材と出力側部材間に２方向クラッチと、その２方向クラッチのオン、オフを制御する電磁クラッチとを組込み、前記２方向クラッチが、保持器に保持された係合子の噛み込みによって入力側部材と出力側部材とを結合するメカニカルタイプのクラッチから成り、その２方向クラッチの保持器にスイッチばねの弾性力を付与して係合子が係合解除される中立位置に保持し、前記電磁クラッチが、保持器に対して回り止めされ、かつ軸方向に移動可能なアーマチュアと、前記出力側部材に回り止めされてアーマチュアと軸方向で対向するロータと、そのロータと軸方向で対向し、通電によりロータにアーマチュアを吸着させる電磁石とから成り、前記入力側部材に形成されたオイル供給路から２方向クラッチと電磁クラッチ間にオイルを供給して２方向クラッチを潤滑するようにした回転伝達装置において、前記オイル供給路から２方向クラッチと電磁クラッチ間に送り込まれるオイルの供給によって両クラッチ間の圧力が上昇するのを防止する圧力上昇抑制手段を設けたことを特徴とする回転伝達装置。
前記圧力上昇抑制手段が、入力側部材の外周とロータの内周間に形成された通油路に絞りを設け、この絞りのオイル入口側において前記オイル供給路の供給口を開口させた構成から成る請求項１に記載の回転伝達装置。
前記絞りが、前記入力側部材とロータとを相対的に回転自在に支持する針状ころ軸受のフランジ付き外輪と入力側部材の外周面間に形成された請求項２に記載の回転伝達装置。
前記絞りが、ロータの内周に設けられた環状突出部と入力側部材の外周面間に形成された請求項２に記載の回転伝達装置。
前記圧力上昇抑制手段が、外輪に２方向クラッチと電磁クラッチ間に連通する排油口を形成し、その排油口をオイル供給路の供給口より大径とした構成から成る請求項１に記載の回転伝達装置。