JP2006242359A - Rotation transmission device - Google Patents

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Makoto Yasui
誠 安井
Masao Komuro
雅央 小室
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NTN Corp
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NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact and light-weight rotation transmission device having short length in the axial direction. <P>SOLUTION: A cam face 8 is provided at the outer periphery of a large diameter part 2 of a first shaft 1, a cylindrical face 7 is formed at the inner periphery of an outer ring 3 provided on an outer side of the large diameter part 2, and a roller 9 like a disc assembled in between the cylindrical face 7 and the cam face 8 is stored in a pocket 11 provided on one face of a retainer 10 made of a magnetic substance. The retainer 10 is elastically held at a neutral position where a switch spring 13 is assembled in between the retainer 10 and the large diameter part 2 and engagement of the roller 9 is released. A rotor 18 is pressed into an opening end part of the outer ring 3, and an electromagnet 22 opposes to the rotor 18. The retainer 10 is attracted on the rotor 18 by carrying current into an electromagnetic coil 22a of the electromagnet 22, and the roller 9 is engaged with the cylindrical face 7 and the cam face 8 by relative rotation of the retainer 10 and the first shaft 1 to transmit rotation of the first shaft 1 to the outer ring 3. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、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。   The present invention relates to a rotation transmission device used for switching between power transmission and cutoff.

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、大径部を有する入力軸の外側に上記大径部を覆う外輪を設け、その外輪と大径部との間に2方向クラッチを組込み、その2方向クラッチのオン、オフを電磁クラッチにより制御するようにしている。   As this type of rotation transmission device, one described in Patent Document 1 has been conventionally known. In this rotation transmission device, an outer ring that covers the large-diameter portion is provided outside the input shaft having the large-diameter portion, a two-way clutch is incorporated between the outer ring and the large-diameter portion, and the two-way clutch is turned on / off. Is controlled by an electromagnetic clutch.

ここで、2方向クラッチは、外輪の内周に円筒面を形成し、大径部の外周には上記円筒面との間で周方向の両端が狭小のくさび状空間を形成するカム面を設け、そのカム面と円筒面との間に組込まれたローラを外輪と大径部間に組込まれた保持器で保持し、その保持器にスイッチばねのばね力を付与して、ローラがカム面および円筒面に対して係合解除される中立位置に保持器を弾性保持している。   Here, the two-way clutch forms a cylindrical surface on the inner periphery of the outer ring, and a cam surface is formed on the outer periphery of the large-diameter portion. The roller assembled between the cam surface and the cylindrical surface is held by a retainer assembled between the outer ring and the large diameter portion, and the spring force of the switch spring is applied to the retainer so that the roller The retainer is elastically held in a neutral position where the engagement with the cylindrical surface is released.

一方、電磁クラッチは、2方向クラッチの保持器に回り止めされ、かつ軸方向に移動可能に支持されたアーマチュアと、外輪に回り止めされて上記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する電磁石とから成り、前記電磁石の電磁コイルに対する通電によりロータにアーマチュアを吸着し、その吸着面に作用する摩擦抵抗により入力軸と保持器とを相対回転させてローラを円筒面とカム面に係合させるようにしている。   On the other hand, the electromagnetic clutch is an armature that is supported by the cage of the two-way clutch and supported so as to be movable in the axial direction, a rotor that is supported by the outer ring and is opposed to the armature in the axial direction, and the rotor An electromagnet opposing in the axial direction, the armature is attracted to the rotor by energizing the electromagnetic coil of the electromagnet, and the input shaft and the cage are rotated relative to each other by the frictional resistance acting on the attracting surface, so that the roller is The cam surface is engaged.

上記の回転伝達装置においては、外輪と入力軸の大径部間に組込まれた2方向クラッチがローラを係合子とするメカニカルタイプの2方向クラッチであるため、電磁クラッチによってトルクの伝達と遮断とを切換えるようにした回転伝達装置と比較してトルク容量が大きいという特徴を有している。
特開平10−59011号公報
In the above rotation transmission device, since the two-way clutch incorporated between the outer ring and the large-diameter portion of the input shaft is a mechanical type two-way clutch having a roller as an engagement element, torque transmission and interruption are performed by an electromagnetic clutch. The torque capacity is larger than that of a rotation transmission device that switches between the two.
JP-A-10-59011

ところで、上記従来の回転伝達装置においては、メカニカルタイプの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軸方向に並設した部品点数の多い構成であるため、回転伝達装置の軸方向長さが長く、また、重量も重く、用途によってはサイズ的な制約によって使用することができない場合があり、小型化および軽量化を図るうえにおいて改善すべき点が残されていた。   By the way, in the conventional rotation transmission device, since the mechanical type two-way clutch and the electromagnetic clutch for controlling on / off of the two-way clutch are arranged in parallel in the axial direction, the number of parts is large. The axial length of the transmission device is long and heavy, and may not be used due to size restrictions depending on the application. There are still points to be improved in order to reduce the size and weight. It was.

この発明の課題は、軸方向長さが短い部品点数の少ない小型コンパクトな軽量の回転伝達装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a small, compact and lightweight rotation transmission device having a short axial length and a small number of parts.

上記の課題を解決するために、この発明においては、内方部材と、その内方部材の外側に設けられた外方部材と、前記内方部材の外周および外方部材の内周間に組込まれた保持器と、その保持器の一側面に形成された径方向に延びる溝状のポケット内に収容され、前記保持器が内方部材と外方部材の一方に結合されて他方に対する相対回転時に内方部材の外周と外方部材の内周に係合する係合子と、その係合子が外方部材の内周および内方部材の外周に対して係合解除される中立位置に保持器を弾性保持するスイッチばねと、前記内方部材又は外方部材に取付けられて前記保持器のポケット形成面と軸方向で対向するロータと、静止部材に支持されて前記ロータと軸方向で対向する電磁石とから成り、前記係合子と保持器の少なくとも一方を磁性材料で形成して電磁石の電磁コイルに対する通電時にロータに吸着されるようにした構成を採用したのである。   In order to solve the above problems, in the present invention, the inner member, the outer member provided outside the inner member, and the outer periphery of the inner member and the inner periphery of the outer member are incorporated. The cage is housed in a radially extending groove-shaped pocket formed on one side surface of the cage, and the cage is coupled to one of the inner member and the outer member to rotate relative to the other. Engagement elements that sometimes engage the outer periphery of the inner member and the inner periphery of the outer member, and the cage in a neutral position where the engagement element is disengaged from the inner periphery of the outer member and the outer periphery of the inner member A switch spring that elastically holds the rotor, a rotor that is attached to the inner member or the outer member and faces the pocket forming surface of the cage in the axial direction, and is supported by a stationary member and faces the rotor in the axial direction. An electromagnet, and at least one of the engagement element and the cage is Formed by sexual material than employing the configuration so as to be attracted to the rotor when current is applied to the electromagnetic coil of the electromagnet.

ここで、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、外方部材の内周と内方部材の外周における一方に円筒面を形成し、他方にその円筒面との間で周方向の両端が狭小のくさび状空間を形成するカム面を設け、そのカム面と円筒面との間にローラを組込むようにする。   Here, the engagement element may be a roller or a sprag. When a roller is used as an engagement element, a cylindrical surface is formed on one of the inner periphery of the outer member and the outer periphery of the inner member, and a wedge-shaped space whose both ends in the circumferential direction are narrow between the cylindrical surface and the other. A cam surface to be formed is provided, and a roller is assembled between the cam surface and the cylindrical surface.

一方、スプラグを係合子とする場合は、外方部材の内周および内方部材の外周に円筒面を形成し、その対向する円筒面間にスプラグを組込み、このスプラグを保持する保持器を径の異なる二つの保持器で保持し、その一方の分割保持器を内方部材又は外方部材に固定し、他方の分割保持器にスイッチばねの弾性力を付与してスプラグが円筒面に対して係合解除される中立位置に保持する。   On the other hand, when a sprag is used as an engagement element, a cylindrical surface is formed on the inner periphery of the outer member and the outer periphery of the inner member, and the sprag is assembled between the opposing cylindrical surfaces, and the cage that holds the sprag is formed into a diameter. The two split cages are fixed to the inner member or the outer member, and the elastic force of the switch spring is applied to the other split cage, so that the sprag is fixed to the cylindrical surface. Hold in neutral position to be disengaged.

この発明に係る回転伝達装置において、係合子を非磁性体とする場合は、保持器を磁性体とする。これとは反対に、係合子を磁性体とする場合は、保持器を磁性体または非磁性体とする。   In the rotation transmission device according to the present invention, when the engagement element is a nonmagnetic material, the cage is a magnetic material. On the other hand, when the engaging element is a magnetic body, the cage is a magnetic body or a non-magnetic body.

非磁性体から成る係合子の場合、その係合子をアルミニウムや合成樹脂の成形品とすることによりコストの低減を図ることができる。   In the case of an engagement element made of a non-magnetic material, the cost can be reduced by making the engagement element a molded product of aluminum or synthetic resin.

磁性体から成る係合子の場合、その係合子をプレス成形品とすることにより、上記と同様にコストの低減を図ることができる。   In the case of an engaging element made of a magnetic body, the cost can be reduced in the same manner as described above by using the engaging element as a press-molded product.

この発明に係る回転伝達装置において、外方部材と内方部材はいずれに回転トルクを入力してもよい。例えば、内方部材に回転トルクを入力する使用において、電磁石の電磁コイルに対する通電の遮断状態では、スイッチばねの弾性力により係合子が外方部材の内周および内方部材の外周に対して係合解除される中立位置に保持されているため、内方部材に入力される回転トルクは外方部材に伝達されず、内方部材のみがフリー回転する。   In the rotation transmission device according to the present invention, the outer member and the inner member may input rotational torque. For example, in the use of inputting rotational torque to the inner member, when the energization of the electromagnetic coil of the electromagnet is interrupted, the engaging element is engaged with the inner periphery of the outer member and the outer periphery of the inner member by the elastic force of the switch spring. Since it is held at the neutral position to be released, the rotational torque input to the inner member is not transmitted to the outer member, and only the inner member rotates freely.

電磁石の電磁コイルに通電すると、ロータに係合子又は保持器が吸着される。このとき、ロータが外方部材に取付けられていると、係合子および保持器が外方部材に連結されて内方部材と係合子および保持器が相対回転し、その相対回転により係合子がくさび状空間の狭小部に押し込まれて外方部材の内周および内方部材の外周に係合する。その係合により、内方部材の回転が外方部材に伝達される。   When the electromagnetic coil of the electromagnet is energized, the engaging element or the cage is attracted to the rotor. At this time, if the rotor is attached to the outer member, the engaging member and the retainer are connected to the outer member, the inner member, the engaging member, and the retainer rotate relative to each other, and the engaging member is wedged by the relative rotation. The inner space of the outer member is engaged with the inner periphery of the outer member and the outer periphery of the inner member. By the engagement, the rotation of the inner member is transmitted to the outer member.

一方、ロータが内方部材に取付けられていると、係合子および保持器が内方部材に連結されて外方部材と係合子および保持器が相対回転し、その相対回転により係合子がくさび状空間の狭小部に押し込まれて内方部材の内周および外方部材の外周に係合する。その係合により、内方部材の回転が外方部材に伝達される。   On the other hand, when the rotor is attached to the inner member, the engaging member and the retainer are connected to the inner member, and the outer member, the engaging member and the retainer rotate relative to each other, and the engaging member becomes wedge-shaped by the relative rotation. It is pushed into the narrow part of the space and engages with the inner periphery of the inner member and the outer periphery of the outer member. By the engagement, the rotation of the inner member is transmitted to the outer member.

内方部材又は外方部材に対する係合子および保持器の相対回転によりスイッチばねが弾性変形する。このため、電磁石の電磁コイルに対する通電を遮断すると、スイッチばねの復元弾性により係合子および保持器は係合解除される中立位置に戻され、内方部材から外方部材の回転トルクの伝達が遮断される。   The switch spring is elastically deformed by the relative rotation of the engaging member and the cage with respect to the inner member or the outer member. For this reason, when the energization of the electromagnetic coil of the electromagnet is interrupted, the engagement spring and the retainer are returned to the neutral position where the engagement is released by the restoring elasticity of the switch spring, and transmission of the rotational torque of the outer member from the inner member is interrupted. Is done.

ここで、上記回転伝達装置をオイルやグリース等の潤滑下で使用する場合は、ロータと保持器間に介在する潤滑剤の粘性により保持器がロータに吸着状態に保持され、誤作動を発生する可能性がある。その誤作動の発生を防止するため、ロータと保持器の対向面間に離反ばねを組込んでロータから離反する方向に保持器を付勢するのが好ましい。この場合、ロータに離反ばねの一部を収容する窪みを設けることによって軸方向長さのコンパクト化を図ることができる。   Here, when the rotation transmission device is used under lubrication such as oil or grease, the cage is held in the attracted state by the viscosity of the lubricant interposed between the rotor and the cage, resulting in malfunction. there is a possibility. In order to prevent the occurrence of the malfunction, it is preferable to incorporate a separation spring between the opposing surfaces of the rotor and the cage to bias the cage in a direction away from the rotor. In this case, the axial length can be reduced by providing the rotor with a recess that accommodates a part of the separation spring.

上記のようにこの発明においては、電磁石の電磁コイルに対する通電と遮断とによって係合子が外方部材の内周および内方部材の外周に対して係合および係合解除するため、外方部材と内方部材の相互間で回転トルクの伝達と遮断とを行なうことができる。   As described above, in the present invention, since the engaging element engages and disengages with respect to the inner periphery of the outer member and the outer periphery of the inner member by energization and interruption of the electromagnetic coil of the electromagnet, Rotational torque can be transmitted and cut off between the inner members.

また、係合子を介して回転トルクを伝達するため、トルク容量の大きな回転伝達装置を得ることができる。さらに、係合子を保持する保持器とロータとを軸方向に対向配置し、そのロータに対して電磁石を軸方向に対向配置した部品点数の少ない簡単な構成であり、軸方向長さの短い小型コンパクトな軽量の電磁式回転伝達装置を得ることができる。   Further, since the rotational torque is transmitted via the engagement element, a rotation transmission device having a large torque capacity can be obtained. Furthermore, the cage and rotor that hold the engagement element are arranged opposite to each other in the axial direction, and the electromagnet is arranged opposite to the rotor in the axial direction. This is a simple configuration with a small number of parts and a small axial length. A compact and lightweight electromagnetic rotation transmission device can be obtained.

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1乃至図4は、この発明に係る回転伝達装置の第1の実施形態を示す。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 4 show a first embodiment of a rotation transmission device according to the present invention.

図1(I)(II)に示すように、内方部材としての第1軸1は大径部2を軸端部に有し、その大径部2を覆うようにして外方部材としての外輪3が設けられている。   As shown in FIGS. 1 (I) and (II), the first shaft 1 as an inward member has a large diameter portion 2 at the shaft end, and covers the large diameter portion 2 as an outer member. An outer ring 3 is provided.

外輪3は端板4を有し、その端板4に第2軸5が設けられている。また、外輪3は第1軸1に対して同軸上に配置され、第1軸1の軸端部に設けた軸受6によって外輪3と第1軸1とは相対的に回転自在とされている。   The outer ring 3 has an end plate 4 on which a second shaft 5 is provided. The outer ring 3 is arranged coaxially with the first shaft 1, and the outer ring 3 and the first shaft 1 are relatively rotatable by a bearing 6 provided at the shaft end of the first shaft 1. .

外輪3の内周には円筒面7が形成され、一方、第1軸1の大径部2の外周には上記円筒面7との間で周方向の両端が狭小のくさび状空間を形成する複数のカム面8が周方向に等間隔に設けられている。   A cylindrical surface 7 is formed on the inner periphery of the outer ring 3, while a circumferentially narrow wedge-shaped space is formed on the outer periphery of the large-diameter portion 2 of the first shaft 1 with the cylindrical surface 7. A plurality of cam surfaces 8 are provided at equal intervals in the circumferential direction.

円筒面7と各カム面8との間には係合子としてのローラ9が組込まれている。ローラ9は円板状をなしている。このローラ9は外輪3の円筒面7および大径部2のカム面8に対する係合によって第1軸1と外輪3の相互間で回転トルクを伝達するため、その伝達トルクの大きさに応じて材質を適宜に決定する。   A roller 9 as an engaging member is incorporated between the cylindrical surface 7 and each cam surface 8. The roller 9 has a disk shape. Since this roller 9 transmits rotational torque between the first shaft 1 and the outer ring 3 by engaging the cylindrical surface 7 of the outer ring 3 and the cam surface 8 of the large diameter portion 2, depending on the magnitude of the transmitted torque. The material is determined appropriately.

例えば、大きなトルクを伝達する場合は、高い硬度を必要とするため、鉄等の磁性体で形成する。このとき、ローラ9は切削により形成してもよい。あるいはプレス打抜きにより形成してもよい。   For example, when a large torque is transmitted, a high hardness is required, and therefore, it is formed of a magnetic material such as iron. At this time, the roller 9 may be formed by cutting. Or you may form by press punching.

一方、小さなトルクを伝達する場合は、アルミニウムや合成樹脂等の非磁性体でローラ9を形成してもよい。この場合、ローラ9は成形によって形成することができるため、コストの安いローラ9を得ることができる。   On the other hand, when transmitting a small torque, the roller 9 may be formed of a nonmagnetic material such as aluminum or synthetic resin. In this case, since the roller 9 can be formed by molding, a low-cost roller 9 can be obtained.

ローラ9は、大径部2と外輪3間に組込まれた保持器10によって保持される。保持器10は径方向に延びる複数の溝状のポケット11を片面に有し、このポケット11の幅寸法はローラ9の外径よりやや大きく、そのポケット11内に上記ローラ9が収容されて半径方向に移動自在とされている。   The roller 9 is held by a cage 10 incorporated between the large diameter portion 2 and the outer ring 3. The cage 10 has a plurality of groove-like pockets 11 extending in the radial direction on one side, and the width of the pocket 11 is slightly larger than the outer diameter of the roller 9, and the roller 9 is accommodated in the pocket 11 and has a radius. It can be moved in any direction.

保持器10はローラ9の材質に応じて材料を決定する。例えば、ローラ9が磁性体からなる場合は、鉄等の磁性体で形成してもよく、あるいは非磁性体で形成してもよい。また、ローラ9が非磁性体から成る場合は、磁性体で形成する。実施の形態では保持器10を磁性体で形成している。   The cage 10 determines the material according to the material of the roller 9. For example, when the roller 9 is made of a magnetic material, it may be formed of a magnetic material such as iron, or may be formed of a non-magnetic material. When the roller 9 is made of a nonmagnetic material, it is made of a magnetic material. In the embodiment, the cage 10 is formed of a magnetic material.

大径部2には第1軸1の軸端側の一側面にばね収納凹部12が形成され、そのばね収納凹部12内にスイッチばね13が組込まれている。   The large-diameter portion 2 has a spring housing recess 12 formed on one side surface of the first shaft 1 on the shaft end side, and a switch spring 13 is incorporated in the spring housing recess 12.

スイッチばね13はC形をなし、その両端には外向きに一対の押圧片13aが設けられている。一対の押圧片13aはばね収納凹部12の周壁に形成された切欠き14から保持器10に設けられた切欠部15内に挿入されて、切欠き14および切欠部15の周方向で対向する端面を相反する方向に押圧しており、その押圧によってローラ9が円筒面7およびカム面8に対して係合解除される中立位置に保持器10を弾性保持している。   The switch spring 13 has a C shape, and a pair of pressing pieces 13a are provided outward at both ends thereof. The pair of pressing pieces 13 a is inserted into a notch 15 provided in the retainer 10 from a notch 14 formed in the peripheral wall of the spring housing recess 12, and end faces that face the notch 14 and the notch 15 in the circumferential direction. The roller 9 is elastically held at a neutral position where the roller 9 is disengaged from the cylindrical surface 7 and the cam surface 8 by the pressing.

第1軸1の軸端部には環状のストッパプレート16が嵌合され、そのストッパプレート16は第1軸1の軸端部に取付けた止め輪17によって大径部2の一側面に衝合する状態に保持されている。このストッパプレート16はばね収納凹部12の開口を閉塞し、スイッチばね13がばね収納凹部12の開口から抜け出るのを防止している。また、ストッパプレート16は後述のロータ18からの保持器10の離反量を制限する。その離反量はローラ9の厚み以下とされている。   An annular stopper plate 16 is fitted to the shaft end portion of the first shaft 1, and the stopper plate 16 abuts on one side surface of the large-diameter portion 2 by a retaining ring 17 attached to the shaft end portion of the first shaft 1. It is held in the state to do. The stopper plate 16 closes the opening of the spring housing recess 12 and prevents the switch spring 13 from coming out of the opening of the spring housing recess 12. The stopper plate 16 limits the amount of separation of the cage 10 from the rotor 18 described later. The amount of separation is equal to or less than the thickness of the roller 9.

保持器10の他側方には磁性体から成るロータ18が設けられている。ロータ18は外周および内周に同方向に向く円筒部18a、18bを有し、外側円筒部18aは外輪3の開口端部内に圧入されて外輪3と一体化されている。   A rotor 18 made of a magnetic material is provided on the other side of the cage 10. The rotor 18 has cylindrical portions 18 a and 18 b facing in the same direction on the outer periphery and the inner periphery, and the outer cylindrical portion 18 a is press-fitted into the opening end portion of the outer ring 3 and integrated with the outer ring 3.

ここで、外輪3が磁性体から成る場合、外輪3の開口端部に非磁性体から成る円筒状のロータガイドを接続し、そのロータガイド内にロータ18の外側円筒部18aを圧入して、ロータ18から外輪3に磁気が漏洩するのを防止してもよい。   Here, when the outer ring 3 is made of a magnetic material, a cylindrical rotor guide made of a non-magnetic material is connected to the opening end of the outer ring 3, and the outer cylindrical portion 18a of the rotor 18 is press-fitted into the rotor guide. Magnetic leakage from the rotor 18 to the outer ring 3 may be prevented.

ロータ18の内側円筒部18bは第1軸1の外側に設けた軸受19によって回転自在に支持されている。   The inner cylindrical portion 18 b of the rotor 18 is rotatably supported by a bearing 19 provided outside the first shaft 1.

ロータ18の保持器10に対する対向面には環状の窪み20が形成され、その窪み20内に組込まれた離反ばね21はロータ18から離反する方向に保持器10を付勢している。   An annular recess 20 is formed on the surface of the rotor 18 facing the retainer 10, and a separation spring 21 incorporated in the recess 20 urges the retainer 10 in a direction away from the rotor 18.

ロータ18の外側円筒部18aと内側円筒部18b間には電磁石22が組込まれている。電磁石22は電磁コイル22aと、その電磁コイル22aを支持するコア22bとから成り、コア22bは静止部材23に支持されて固定の配置とされている。   An electromagnet 22 is incorporated between the outer cylindrical portion 18 a and the inner cylindrical portion 18 b of the rotor 18. The electromagnet 22 includes an electromagnetic coil 22a and a core 22b that supports the electromagnetic coil 22a. The core 22b is supported by a stationary member 23 and is fixedly arranged.

第1の実施形態で示す回転伝達装置は上記の構造から成り、図1(I)、(II)および図2は電磁石22の電磁コイル22aに対する通電の遮断状態を示し、保持器10は離反ばね21の押圧によってロータ18から離反している。また、スイッチばね13の弾性力によって係合子9は円筒面7およびカム面8に対して係合解除された中立位置に保持されている。   The rotation transmission device shown in the first embodiment has the above-described structure, and FIGS. 1 (I), (II) and FIG. 2 show a cut-off state of energization of the electromagnet 22 to the electromagnetic coil 22a. It is separated from the rotor 18 by the pressure of 21. Further, the engaging element 9 is held at the neutral position where the engagement with the cylindrical surface 7 and the cam surface 8 is released by the elastic force of the switch spring 13.

このため、第1軸1に回転トルクが入力されて第1軸1が回転しても、その回転は外輪3に伝達されず、第1軸1のみがフリー回転する。   For this reason, even if rotational torque is input to the first shaft 1 and the first shaft 1 rotates, the rotation is not transmitted to the outer ring 3 and only the first shaft 1 rotates freely.

第1軸1の回転状態において、電磁石22の電磁コイル22aに通電すると、図3の一点鎖線で示すように、コア22b、ロータ18および保持器10の相互間に磁気回路aが形成されてロータ18に保持器10が吸着され、そのロータ18を介して保持器10が外輪3に結合される。   When the electromagnetic coil 22a of the electromagnet 22 is energized in the rotating state of the first shaft 1, a magnetic circuit a is formed between the core 22b, the rotor 18 and the cage 10 as shown by a one-dot chain line in FIG. The cage 10 is adsorbed by 18, and the cage 10 is coupled to the outer ring 3 through the rotor 18.

このため、第1軸1と保持器10は相対回転し、その相対回転によって図4に示すように、ローラ9が外輪3の円筒面7および大径部2のカム面8に係合する。このため、第1軸1の回転はローラ9を介して外輪3に伝達され、上記外輪3が第1軸1と同方向に回転する。   Therefore, the first shaft 1 and the cage 10 rotate relative to each other, and the roller 9 engages with the cylindrical surface 7 of the outer ring 3 and the cam surface 8 of the large diameter portion 2 by the relative rotation as shown in FIG. Therefore, the rotation of the first shaft 1 is transmitted to the outer ring 3 via the roller 9, and the outer ring 3 rotates in the same direction as the first shaft 1.

また、第1軸1と保持器10が相対回転すると、スイッチばね13が弾性変形する。このため、電磁石22の電磁コイル22aに対する通電を遮断すると、スイッチばね13の復元弾性により保持器10が回動され、図1(II)に示すように、ローラ9は円筒面7およびカム面8に対して係合解除される中立位置に戻され、第1軸1から外輪3へのトルク伝達が遮断される。   Further, when the first shaft 1 and the cage 10 are rotated relative to each other, the switch spring 13 is elastically deformed. For this reason, when the energization of the electromagnet 22 to the electromagnetic coil 22a is interrupted, the cage 10 is rotated by the restoring elasticity of the switch spring 13, and the roller 9 has a cylindrical surface 7 and a cam surface 8 as shown in FIG. , The torque transmission from the first shaft 1 to the outer ring 3 is interrupted.

このように、第1の実施形態で示す回転伝達装置においては、電磁コイル22aに対する通電と遮断とによりローラ9を係合および係合解除させることができるため、第1軸1と外輪3との間で回転トルクの伝達と遮断とを行なう回転伝達装置を実現することができる。   Thus, in the rotation transmission device shown in the first embodiment, since the roller 9 can be engaged and disengaged by energizing and shutting off the electromagnetic coil 22a, the rotation between the first shaft 1 and the outer ring 3 is possible. It is possible to realize a rotation transmission device that transmits and interrupts rotation torque between them.

また、保持器10は、ローラ9を保持する機能と電磁クラッチのアーマチュアとしての機能の二つの機能を有するため、部品点数の低減化を図ることができると共に、従来の回転伝達装置の電磁クラッチ内に2方向クラッチのローラ9を組込んだ構成であるため、軸方向の長さの短い小型コンパクトな軽量の回転伝達装置を得ることができる。   In addition, since the cage 10 has two functions of holding the roller 9 and functioning as an armature of the electromagnetic clutch, the number of parts can be reduced, and the inside of the electromagnetic clutch of the conventional rotation transmission device can be reduced. In addition, since the two-way clutch roller 9 is incorporated, a small, compact and lightweight rotation transmission device having a short axial length can be obtained.

なお、保持器10が非磁性体から成る場合、ローラ9は磁性体により形成されるため、電磁コイル22aに対する通電時、ローラ9がロータ18に吸着され、そのローラ9を介して外輪3に保持器10を結合することができる。このため、保持器10を第1軸1に対して相対回転させることができ、ローラ9を円筒面7およびカム面8に係合させることができる。また、第1軸1に対する保持器10の相対回転によってスイッチばね13を弾性変形させることができるため、電磁コイル22aに対する通電の遮断時、スイッチばね13の復元弾性によりローラ9を係合解除される中立位置に戻すことができる。   When the cage 10 is made of a non-magnetic material, the roller 9 is formed of a magnetic material. Therefore, when the electromagnetic coil 22a is energized, the roller 9 is attracted to the rotor 18 and is held by the outer ring 3 via the roller 9. The vessel 10 can be coupled. For this reason, the cage 10 can be rotated relative to the first shaft 1, and the roller 9 can be engaged with the cylindrical surface 7 and the cam surface 8. Further, since the switch spring 13 can be elastically deformed by the relative rotation of the cage 10 with respect to the first shaft 1, the roller 9 is disengaged by the restoring elasticity of the switch spring 13 when the energization of the electromagnetic coil 22a is interrupted. It can be returned to the neutral position.

したがって、保持器10が非磁性体から成る場合も前述と同様の作用を行なわせることができ、保持器10を合成樹脂やアルミニウムで形成し得る分、回転伝達装置のより軽量化を図ることができる。   Therefore, even when the cage 10 is made of a nonmagnetic material, the same operation as described above can be performed, and the rotation transmission device can be further reduced in weight because the cage 10 can be formed of synthetic resin or aluminum. it can.

図5(I)、(II)は、この発明に係る回転伝達装置の第2の実施形態を示す。この実施形態では、外輪3の内周にカム面24を設け、大径部2の外周に円筒面25を形成している。この場合、ロータ18の内側円筒部18bを第1軸1に圧入し、その第1軸1にロータ18を固定し、ロータ18の外側円筒部18aを外輪3の開口端部内に組込んだ軸受16で回転自在に支持する。   5 (I) and 5 (II) show a second embodiment of the rotation transmission device according to the present invention. In this embodiment, a cam surface 24 is provided on the inner periphery of the outer ring 3, and a cylindrical surface 25 is formed on the outer periphery of the large diameter portion 2. In this case, the inner cylindrical portion 18 b of the rotor 18 is press-fitted into the first shaft 1, the rotor 18 is fixed to the first shaft 1, and the outer cylindrical portion 18 a of the rotor 18 is incorporated in the opening end portion of the outer ring 3. 16 is rotatably supported.

また、スイッチばね13の両端に設けられた一対の押圧片13aを保持器10で形成された切欠き27から外輪3の内周に形成された切欠部28内に挿入して、その切欠き27および切欠部28の周方向で対向する端面を相反する方向に押圧し、その押圧によってローラ9がカム面24および円筒面25に対して係合解除される中立位置に保持器10を弾性保持する。   Further, a pair of pressing pieces 13 a provided at both ends of the switch spring 13 is inserted from a notch 27 formed by the retainer 10 into a notch portion 28 formed on the inner periphery of the outer ring 3, and the notch 27 Further, the opposite end surfaces in the circumferential direction of the notch portion 28 are pressed in opposite directions, and the roller 10 is elastically held in a neutral position where the roller 9 is disengaged from the cam surface 24 and the cylindrical surface 25 by the pressing. .

他の構成は第1の実施形態と同一であるため、同一部品には同一の符号を付して説明を省略する。   Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

また、作用および効果については第1の実施形態と同じであるため、説明を省略する。   Moreover, since an effect | action and an effect are the same as 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted.

図6(I)、(II)はこの発明に係る回転伝達装置の第3の実施形態を示す。この第3の実施形態では、大径部2の外周および外輪3の内周を円筒面29、30とし、その円筒面29、30間に係合子としてのスプラグ31を組込んでいる。   6 (I) and 6 (II) show a third embodiment of the rotation transmission device according to the present invention. In the third embodiment, the outer periphery of the large-diameter portion 2 and the inner periphery of the outer ring 3 are cylindrical surfaces 29, 30, and a sprag 31 as an engagement element is incorporated between the cylindrical surfaces 29, 30.

ここで、スプラグ31は板体から成り、起立状態で高さが低く、重心回りに回転することで高さが次第に高くなり、両端に設けられた弧状面31a、31bが円筒面29、30に係合するようになっている。また、上記起立状態で両端の弧状面31a、31bが円筒面29、30に対して非係合の中立位置とされている。   Here, the sprag 31 is made of a plate, has a low height in the standing state, and gradually increases in height by rotating around the center of gravity, and arc-shaped surfaces 31 a and 31 b provided at both ends are formed on the cylindrical surfaces 29 and 30. It is designed to engage. In addition, the arcuate surfaces 31 a and 31 b at both ends in the standing state are in a neutral position where they are not engaged with the cylindrical surfaces 29 and 30.

また、保持器10を径の異なる二つの保持器10a、10bとに二分割し、その小径側の分割保持器10bを大径部2に固定し、その小径保持器10bに対して大径側の分割保持器10aを回転自在としている。   Further, the cage 10 is divided into two cages 10a and 10b having different diameters, the small-diameter side divided cage 10b is fixed to the large-diameter portion 2, and the large-diameter side with respect to the small-diameter cage 10b. The split cage 10a is rotatable.

さらに、スイッチばね13の両端の押圧片13aを小径側の分割保持器10bに形成された切欠き32から大径側の分割保持器10aに設けられた切欠部33に挿入して、切欠き32および切欠部33の周方向で対向する端面を相反する方向に押圧し、その押圧によってスプラグ31が円筒面29、30に対して係合解除される中立位置に大径側の分割保持器10aを弾性保持している。   Further, the pressing pieces 13a at both ends of the switch spring 13 are inserted from the notches 32 formed in the small-diameter split retainer 10b into the notches 33 provided in the large-diameter split retainer 10a. And the end face which opposes in the circumferential direction of the notch part 33 is pressed in the opposite direction, and the split cage 10a on the large diameter side is placed at a neutral position where the sprag 31 is disengaged from the cylindrical surfaces 29 and 30 by the pressing. Holds elastic.

他の構成は第1の実施形態と同一であるため、同一部品には同一の符号を付して説明を省略する。   Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

第3の実施形態で示す回転伝達装置において、電磁コイル22aに対する通電の遮断状態では、スプラグ31は図6(II)に示すように、円筒面29、30に対して係合解除される中立位置に保持されている。このため、第1軸1に回転トルクが入力されて回転してもその回転は外輪3に伝達されず、第1軸1がフリー回転する。   In the rotation transmission device shown in the third embodiment, when the energization of the electromagnetic coil 22a is interrupted, the sprag 31 is in a neutral position where the sprag 31 is disengaged from the cylindrical surfaces 29 and 30 as shown in FIG. 6 (II). Is held in. For this reason, even if rotational torque is input to the first shaft 1 and rotates, the rotation is not transmitted to the outer ring 3 and the first shaft 1 rotates freely.

第1軸1が図6(II)の矢印で示す方向に回転する状態において、電磁コイル22aに通電すると、大径側の分割保持器10aがロータ18に吸着され、第1軸1に固定された小径側の分割保持器10bと大径側の分割保持器10aが相対回転し、その相対回転によりスプラグ31が重心回りに回転して傾き、図7に示すように、両端の弧状面31a、31bが円筒面29、30に係合する。その係合により、第1軸1の回転がスプラグ31を介して外輪3に伝達され、外輪3が第1軸1と同方向に回転する。   In a state where the first shaft 1 rotates in the direction indicated by the arrow in FIG. 6 (II), when the electromagnetic coil 22a is energized, the large-diameter split cage 10a is attracted to the rotor 18 and fixed to the first shaft 1. The small-diameter-side split cage 10b and the large-diameter-side split cage 10a rotate relative to each other, and the relative rotation causes the sprag 31 to rotate around the center of gravity and tilt, as shown in FIG. 31 b engages with the cylindrical surfaces 29 and 30. Due to the engagement, the rotation of the first shaft 1 is transmitted to the outer ring 3 via the sprag 31, and the outer ring 3 rotates in the same direction as the first shaft 1.

また、小径側の分割保持器10bと大径側の分割保持器10aの相対回転によりスイッチばね13が弾性変形する。このため、電磁コイル22aに対する通電を遮断すると、スイッチばね13の復元弾性により大径側の分割保持器10aが回動され、スプラグ31は図6(II)に示すように円筒面29、30に対して係合解除される中立位置に戻され、第1軸1から外輪3への回転トルクの伝達が遮断される。   Further, the switch spring 13 is elastically deformed by the relative rotation of the small-diameter side split cage 10b and the large-diameter side split cage 10a. For this reason, when the energization to the electromagnetic coil 22a is cut off, the split cage 10a on the large diameter side is rotated by the restoring elasticity of the switch spring 13, and the sprags 31 are formed on the cylindrical surfaces 29 and 30 as shown in FIG. On the other hand, it is returned to the neutral position where the engagement is released, and transmission of the rotational torque from the first shaft 1 to the outer ring 3 is interrupted.

上記第3の実施形態においても、第1の実施形態と同様に、軸方向長さの短い小型コンパクトな軽量の回転伝達装置を得ることができる。   Also in the third embodiment, as in the first embodiment, a small, compact and lightweight rotation transmission device having a short axial length can be obtained.

なお、第3の実施形態において、大径側の分割保持器10aを外輪3に固定し、小径側の分割保持器10bを回転自在にしてスイッチばね13を係止しても同様の効果が挙げられ、その場合はロータと軸を固定する。   In the third embodiment, the same effect can be obtained by fixing the large diameter split cage 10a to the outer ring 3 and locking the switch spring 13 by rotating the small diameter split cage 10b. In that case, the rotor and the shaft are fixed.

(I)は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、(II)は(I)のイ−イ線に沿った断面図(I) is a longitudinal front view showing a first embodiment of the rotation transmission device according to the present invention, (II) is a cross-sectional view taken along the line II of (I) 図1(I)のロータ部位を拡大して示す断面図Sectional drawing which expands and shows the rotor site | part of FIG. 1 (I) 保持器の吸着状態を示す断面図Sectional drawing which shows the adsorption state of a cage ローラの係合状態を示す縦断側面図Longitudinal side view showing roller engagement (I)はこの発明に係る回転伝達装置の第2の実施形態を示す縦断正面図、(II)は(I)のロ−ロ線に沿った断面図(I) is a longitudinal sectional front view showing a second embodiment of the rotation transmission device according to the present invention, and (II) is a sectional view taken along the line of (I). (I)はこの発明に係る回転伝達装置の第3の実施形態を示す縦断正面図、(II)は(I)のハ−ハ線に沿った断面図(I) is a longitudinal front view showing a third embodiment of the rotation transmission device according to the present invention, and (II) is a cross-sectional view taken along the line ha of (I). 図6に示す回転伝達装置のスプラグの係合状態を示す縦断断面図FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing an engaged state of a sprag of the rotation transmission device shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 第1軸(内方部材)
3 外輪(外方部材)
7 円筒面
8 カム面
9 ローラ(係合子)
10 保持器
10a 大径側の分割保持器
10b 小径側の分割保持器
11 ポケット
13 スイッチばね
18 ロータ
20 窪み
21 離反ばね
22 電磁石
22a 電磁コイル
23 静止部材
24 カム面
25 円筒面
29 円筒面
30 円筒面
31 スプラグ(係合子)
1 First shaft (inner member)
3 Outer ring (outer member)
7 Cylindrical surface 8 Cam surface 9 Roller (engagement element)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Cage 10a Large diameter side division cage 10b Small diameter side division cage 11 Pocket 13 Switch spring 18 Rotor 20 Depression 21 Separation spring 22 Electromagnet 22a Electromagnetic coil 23 Static member 24 Cam surface 25 Cylindrical surface 29 Cylindrical surface 30 Cylindrical surface 31 Sprag (engagement element)

Claims (9)

内方部材と、その内方部材の外側に設けられた外方部材と、前記内方部材の外周および外方部材の内周間に組込まれた保持器と、その保持器の一側面に形成された径方向に延びる溝状のポケット内に収容され、前記保持器が内方部材と外方部材の一方に結合されて他方に対する相対回転時に内方部材の外周と外方部材の内周に係合する係合子と、その係合子が外方部材の内周および内方部材の外周に対して係合解除される中立位置に保持器を弾性保持するスイッチばねと、前記内方部材又は外方部材に取付けられて前記保持器のポケット形成面と軸方向で対向するロータと、静止部材に支持されて前記ロータと軸方向で対向する電磁石とから成り、前記係合子と保持器の少なくとも一方を磁性材料で形成して電磁石の電磁コイルに対する通電時にロータに吸着されるようにした回転伝達装置。   An inner member, an outer member provided on the outer side of the inner member, a cage assembled between the outer circumference of the inner member and the inner circumference of the outer member, and formed on one side of the cage The cage is accommodated in a radially extending groove-like pocket, and the retainer is coupled to one of the inner member and the outer member, and is rotated on the outer periphery of the inner member and the inner periphery of the outer member when rotating relative to the other. An engaging member, a switch spring that elastically holds the cage in a neutral position where the engaging member is disengaged from the inner periphery of the outer member and the outer periphery of the inner member, and the inner member or the outer member. A rotor attached to the side member and facing the pocket forming surface of the cage in the axial direction, and an electromagnet supported by the stationary member and facing the rotor in the axial direction, and at least one of the engagement element and the cage Made of magnetic material and energizing the electromagnetic coil of the electromagnet Rotation transmission apparatus that is attracted to the rotor. 前記係合子が円板状のローラから成り、前記内方部材の外周と外方部材の内周における一方が円筒面とされ、他方がその円筒面との間で周方向の両端が狭小のくさび状空間を形成するカム面とされた請求項1に記載の回転伝達装置。   The engagement element is formed of a disk-shaped roller, and one of the outer periphery of the inner member and the inner periphery of the outer member is a cylindrical surface, and the other end is narrow wedge between the cylindrical surfaces. The rotation transmission device according to claim 1, wherein the rotation surface is a cam surface that forms a shaped space. 前記係合子がスプラグから成り、前記内方部材の外周および外方部材の内周がそれぞれ円筒面とされ、かつ、保持器が径の異なる二つの保持器に分割され、その一方の分割保持器が内方部材又は外方部材に固定され、他方の分割保持器が前記スイッチばねにより中立位置に弾性保持された請求項1に記載の回転伝達装置。   The engagement element is formed of a sprag, the outer periphery of the inner member and the inner periphery of the outer member are respectively cylindrical surfaces, and the cage is divided into two cages having different diameters, and one of the divided cages The rotation transmission device according to claim 1, wherein the second split cage is elastically held at a neutral position by the switch spring. 前記係合子が非磁性体から成り、前記保持器が磁性体から成る請求項1乃至3のいずれかに記載の回転伝達装置。   The rotation transmission device according to claim 1, wherein the engagement element is made of a non-magnetic material, and the cage is made of a magnetic material. 前記係合子がアルミニウムまたは合成樹脂の成形品から成る請求項4に記載の回転伝達装置。   The rotation transmission device according to claim 4, wherein the engagement element is formed of a molded product of aluminum or synthetic resin. 前記係合子が磁性体から成り、前記保持器が非磁性体から成る請求項1乃至3のいずれかに記載の回転伝達装置。   The rotation transmission device according to claim 1, wherein the engagement element is made of a magnetic material, and the cage is made of a non-magnetic material. 前記係合子がプレス成形品から成る請求項6に記載の回転伝達装置。   The rotation transmission device according to claim 6, wherein the engagement element is formed of a press-molded product. 前記ロータから離反する方向に保持器を付勢する離反ばねを設けた請求項1乃至7のいずれかに記載の回転伝達装置。   The rotation transmission device according to claim 1, further comprising a separation spring that urges the cage in a direction away from the rotor. 前記ロータに前記離反ばねの一部を収容する窪みを設けた請求項8に記載の回転伝達装置。   The rotation transmission device according to claim 8, wherein the rotor is provided with a recess that accommodates a part of the separation spring.
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