JP2006275247A

JP2006275247A - 回転伝達装置

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Publication number: JP2006275247A
Application number: JP2005099036A
Authority: JP
Inventors: Koji Sato; 光司佐藤
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2005-03-30
Filing date: 2005-03-30
Publication date: 2006-10-12
Anticipated expiration: 2025-03-30
Also published as: JP4606921B2

Abstract

【課題】組立て性に優れた回転伝達装置を提供する。
【解決手段】内輪１と外輪３とを軸受４によって相対的に回転自在に支持し、その内輪１と外輪３間に２方向クラッチ１０を組込み、その係合および係合解除を制御する電磁クラッチ２０を設ける。２方向クラッチ１０は、円筒面１１とカム面１２との間にローラ１３を組込み、そのローラ１３を保持器１４で保持し、その保持器１４に設けられた切欠き１８内にスイッチばね１６の両端の一対の押圧片１６ａを挿入してローラ１３が係合解除される中立位置に保持器１４を弾性保持する構成とし、上記切欠き１８の開口端部に狭小部４０を設けて一対の押圧片１６ａを抜け止めし、内輪１の外側に保持器１４を設けた内輪アセンブリＡの形成状態で一対の押圧片１６ａを有するスイッチばね１６により内輪１と保持器１４とが軸方向に相対移動するのを防止して、外輪３内に内輪アセンブリＡを組付ける際の組立て性の向上を図る。
【選択図】図１

Description

この発明は、動力の伝達経路上において、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。

ＦＲベースの４輪駆動車において、補助駆動輪としての前輪に駆動力の伝達と遮断とを行なう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。

上記回転伝達装置は、プロペラシャフトに連結される外輪とディファレンシャルのピニオンシャフトに連結される内輪間に２方向クラッチを組込み、その２方向クラッチに並設した電磁クラッチによって２方向クラッチの係合および係合解除を制御し、上記２方向クラッチの係合により外輪と内輪とを結合して、外輪の回転を内輪に伝えるようにしている。

ここで、２方向クラッチは、外輪の内周に円筒面を設け、内輪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ローラを組込み、そのローラを保持する保持器と内輪の相対回転により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。また、内輪と保持器との間にスイッチばねを組込み、そのスイッチばねによってローラが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している。

一方、電磁クラッチは、保持器の開口端部内に嵌合した連結プレートを介して保持器に回りとめされ、かつ軸方向に移動可能に支持されたアーマチュアと、外輪の開口端部に接続されて上記アーマチュアと軸方向で対向するロータと、そのロータに対向配置された電磁石とを有し、上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、外輪に結合された上記アーマチュアと内輪の相対回転により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。

電磁クラッチによって２方向クラッチの係合および係合解除を制御する上記回転伝達装置においては、ロータとアーマチュアとの対向面間に形成されるギャップが必要以上に大きくなると電磁コイルに対する通電時にロータにアーマチュアを吸着させることができず、２方向クラッチを制御することができなくなるため、上記ギャップを厳しく管理することが必要である。

このとき、上記特許文献１に記載された回転伝達装置においては、内輪の外径面に取付けた止め輪によって保持器の一端面を軸方向に位置決めするようにしているが、上記止め輪の取付けのため、内輪に係合溝を形成しなければならず、加工に手間がかかり、しかも、係合溝には加工公差があり、また、止め輪には寸法公差を有しているため、ロータとアーマチュアの対向面間に形成されるギャップのバラツキが大きいという問題がある。

ここで、特許文献２に記載されているように、外輪と内輪とを相対的に回転自在に支持する軸受によって保持器の一端を位置決めすることにより、溝加工が不要となり、また止め輪を廃止することができるため、ギャップのバラツキ抑制に大きな効果を挙げることができる。
特開２００３−１１８４１８号公報特開２００５−３０４４３号公報

ところで、特許文献２に記載された回転伝達装置においては、図６に示すように、内輪６０の外側に保持器６１を設け、その保持器６１のポケット６２にローラ６３を収納し、かつ内輪６０と保持器６１の相互間にスイッチばね６４を組込んだ内輪アセンブリＢを外輪内に挿入し、内輪６０の一端部を軸受内に圧入する回転伝達装置の組立て時、ローラ６３を保持する保持器６１が軸方向に移動して抜け落ちるおそれがあり、組立て性を向上させるうえにおいて改善すべき点が残されている。

この発明の課題は、ロータとアーマチュア間のギャップのバラツキを抑制することができるようにした回転伝達装置の組立て性の向上を図ることである。

上記の課題を解決するために、この発明においては、内輪と保持器の相互間に組込まれたスイッチばねによって内輪と保持器とを組立て状態に保持することができるようにしたのである。

すなわち、この発明においては、内輪と外輪とをその両輪間に組込まれた軸受によって相対的に回転自在に支持し、内輪と外輪間に係合子と、その係合子を保持し、内輪に対する相対回転によって前記係合子を内輪と外輪の対向面に係合させる保持器とを組込み、その保持器の一端を前記軸受によって軸方向に位置決めし、保持器の他端には切欠きを設け、その切欠き内に挿入される一対の押圧片を有し、その押圧片により切欠きの周方向で対向する側面を相対する方向に押圧して係合子が内・外輪の対向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するスイッチばねを内輪によって軸方向に非可動に支持し、前記保持器に回り止めされ、かつ保持器の他端によって軸方向に位置決めされるアーマチュアと外輪に回り止めされたロータとを軸方向で対向し、そのロータに軸方向で対向する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て保持器の回転を制御するようにした回転伝達装置において、前記保持器の他端に形成された切欠きの開口端部に前記一対の押圧片を抜け止めする狭小部を設けた構成を採用したのである。

上記のように、内輪によって軸方向に非可動に支持されたスイッチばねの両端の押圧片を保持器の他端に設けた切欠きに挿入し、その切欠きの開口端部に狭小部を設けて一対の押圧片を抜け止めしたことにより、上記スイッチばねによって内輪とその外側に設けられた保持器が軸方向に相対移動するのを防止することができ、回転伝達装置の組立て性の向上を図ることができる。

また、保持器の一端を軸受によって位置決めするようにしたので、ロータとアーマチュアの対向面間に形成されるギャップのバラツキを抑制することができ、電磁コイルに対する通電によって保持器の回転を確実に制御することができる。

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および図２に示すように、内輪１は大径部２を有し、その大径部２の外側に外輪３が設けられ、この外輪３と内輪１とは両輪間の一端部に組込まれた軸受４によって相対的に回転自在に支持されている。

内輪１と外輪３間には２方向クラッチ１０が組込まれている。２方向クラッチ１０は、外輪３の内周に円筒面１１を形成し、内輪１の大径部２の外周には上記円筒面１１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１２を周方向に等間隔に設け、各カム面１２と円筒面１１との間に係合子としてのローラ１３を組込み、そのローラ１３を保持器１４によって保持したローラタイプの２方向クラッチからなっている。

ここで、保持器１４は、小径筒部１４ａを一端部に有し、その小径筒部１４ａが内輪１の一端部に嵌合され、その一端が前記軸受４によって軸方向に位置決めされている。

内輪１の大径部２の他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形をなし、その両端には半径方向外方に向く一対の押圧片１６ａが設けられている。一対の押圧片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の他端に設けられた切欠き１８内に挿入されて上記切欠部１７および切欠き１８の周方向で対向する側面を相反する方向に押圧し、その押圧によってローラ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器１４を弾性保持している。

外輪３と保持器１４の相互間には２方向クラッチ１０の係合および係合解除を制御する電磁クラッチ２０が上記２方向クラッチ１０に並設する状態で設けられている。

電磁クラッチ２０は、保持器１４の他端に対向配置されたアーマチュア２１と、そのアーマチュア２１を覆うロータガイド２２と、そのロータガイド２２の開口端部内に組込まれてアーマチュア２１と軸方向で対向するロータ２３と、そのロータ２３に対して軸方向に対向配置された電磁石２４とから成る。

アーマチュア２１は、保持器１４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ている。そのアーマチュア２１の支持に際し、ここでは、保持器１４の他端部内に連結プレート２５を嵌合し、その連結プレート２５の外周対向位置に形成されたＬ形の係合片２６を保持器１４に形成された切欠き２７に嵌合して連結プレート２５を回り止めし、上記係合片２６をアーマチュア２１に設けられた係合孔２８に挿入して、アーマチュア２１を回り止めし、かつ軸方向に移動自在としている。

上記連結プレート２５は内輪１の他端部に嵌合されて大径部２の他端面に衝合され、内輪１の他端部外周に取付けた止め輪２９により大径部２の他端面に衝合する状態に保持されている。この連結プレート２５によってスイッチばね１６は軸方向に非可動の支持とされている。

上記アーマチュア２１とロータ２３の対向面間には離反ばね３０が組込まれ、その離反ばね３０はアーマチュア２１をロータ２３から離反する方向に向けて押圧している。

ロータガイド２２は非磁性体から成る。このロータガイド２２は外輪３の開口端部の外周に嵌合され、その内周に形成された環状突出部２２ａの一側面と外輪３の開口端の衝合によって軸方向に位置決めされている。また、ロータガイド２２の一端部には切欠部３１が形成され、その切欠部３１と外輪３の開口端部の外周に設けられた突起３２の係合によりロータガイド２２は回り止めされている。

さらに、ロータガイド２２の一端部外周には、周溝３３が形成され、その周溝３３に取付けた止め輪３４と突起３２の係合によってロータガイド２２は抜け止めされている。

ロータ２３は、外周および内周に同一方向に向く外筒部２３ａおよび内筒部２３ｂを有し、外筒部２３ａはロータガイド２２の他端部内側に嵌合され、その一端と環状突出部２２ａの他端面の衝合によって軸方向に位置決めされ、上記外筒部２３ａの他端部外周に設けられた突起３５とロータガイド２２の他端部に形成された切欠部３６の係合によってロータ２３は回り止めされている。

また、ロータ２３はロータガイド２２の他端部内周に取付けた止め輪３７によって抜け止めされている。

電磁石２４はロータ２３の外筒部２３ａと内筒部２３ｂ間に組込まれている。この電磁石２４は電磁コイル２４ａと、その電磁コイル２４ａを支持するコア２４ｂとを有し、上記コア２４ｂが静止部材３８に支持されている。

図３に示すように、保持器１４の他端に形成された前記切欠き１８の開口端部には一対の押圧片１６ａを抜け止めする狭小部４０が設けられている。狭小部４０の形成に際し、ここでは、切欠き１８の開口端部に内方向に向き突出部４１を形成しているが、これに限定されるものではない。例えば、図５に示すように、切欠き１８の周方向で対向する両側に相反する方向に向けて傾斜するテーパ面４２を設けてもよい。

実施の形態で示す回転伝達装置は、上記の構造から成り、外輪３には入力軸を接続し、一方、内輪１には出力軸を接続する。その入力軸および出力軸の接続のため、外輪３の一端部内周および内輪１の内周にはスプライン歯５１、５２が設けられている。

図１および図２は、電磁石２４の電磁コイル２４ａに対して通電を遮断した状態を示し、２方向クラッチ１０のローラ１３はスイッチばね１６の弾性力により円筒面１１およびカム面１２に対して係合解除された中立位置に保持されている。このため、外輪３が回転しても、その回転は内輪１に伝達されず、外輪３のみがフリー回転する。

外輪３の回転状態において、電磁石２４の電磁コイル２４ａに通電すると、アーマチュア２１がロータ２３に吸着され、アーマチュア２１と外輪３が結合される。このとき、アーマチュア２１は保持器１４に回り止めされているため、保持器１４は外輪３と共に回転すると共に、内輪１に対して相対回転する。その相対回転によりローラ１３が円筒面１１およびカム面１２に係合し、外輪３の回転はローラ１３を介して内輪１に伝達される。

保持器１４が内輪１に対して相対回転するとき、スイッチばね１６が弾性変形する。このため、電磁コイル２４ａに対して通電を遮断すると、スイッチばね１６の復元弾性により保持器１４が回動され、ローラ１３は円筒面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、外輪３から内輪１への回転伝達が遮断される。

上記のような回転伝達装置の組立てに際しては、図４（Ｉ）、（II）に示す内輪アセンブリＡの組立て後、その内輪アセンブリＡを外輪３内に挿入し、内輪一端部を外輪３の一端部内に予め組込んだ軸受４に圧入する。

ここで、内輪アセンブリＡは、内輪１の外側に保持器１４を設け、その保持器１４によってローラ１３を保持し、ばね収納凹部１５内に組込んだスイッチばね１６の一対の押圧片１６ａを切欠部１７から保持器１４の切欠き１８内に挿入し、内輪１の他端部に嵌合した連結プレート２５を大径部２の他端に当接して止め輪２９の取付けにより連結プレート２５を抜け止めしたものである。

上記内輪アセンブリＡにおいては、連結プレート２５によってスイッチばね１６が抜け止めされ、そのスイッチばね１６の一対の押圧片１６ａは切欠き１８の開口部に設けた狭小部４０によって抜け止めされるため、内輪１と保持器１４は相対的に軸方向に移動することはなく、上記スイッチばね１６によって内輪アセンブリＡは組立て状態に保持される。このため、外輪３の内側に対して内輪アセンブリＡを容易に組付けることができ、組立て性の向上を図ることができる。

また、内輪アセンブリＡの組付け状態では、図１に示すように、保持器１４の一端が軸受４によって位置決めされるため、アーマチュア２１とロータ２３の対向面間に形成されるギャップｇのバラツキが少なく、電磁クラッチ２０によって２方向クラッチ１０を確実に制御することができる。

実施の形態では、２方向クラッチ１０としてローラタイプのものを示したが、２方向クラッチ１０はこれに限定されるものではない。例えば、係合子としてスプラグを用いたスプラグタイプの２方向クラッチであってもよい。スプラグタイプの２方向クラッチの場合は、外輪の内周および内輪の外周に円筒面を形成し、その円筒面間にスプラグを組込み、このスプラグを径の異なる二つの保持器で保持し、その小径側の保持器を内輪に固定し、大径側保持器の他端に設けられた切欠き内に内輪に保持されたスイッチばねの両端の押圧片を挿入してスプラグを円筒面に対して係合解除される中立位置に保持し、上記切欠きの開口端部に狭小部を設けて一対の押圧片を抜け止めする。また、大径側保持器を電磁クラッチによって外輪に結合又は結合解除させるようにする。

この発明に係る回転伝達装置の実施形態を示す縦断正面図図１のII−II線に沿った断面図図２のIII−III線より視た断面図（Ｉ）は内輪アセンブリを示す正面図、（II）は（Ｉ）の縦断側面図内輪アセンブリの他の例を示す正面図従来の内輪アセンブリを示す縦断側面図

符号の説明

１内輪
３外輪
４軸受
１３ローラ（係合子）
１４保持器
１６スイッチばね
１６ａ押圧片
１８切欠き
２１アーマチュア
２３ロータ
２４電磁石
２４ａ電磁コイル
４０狭小部

Claims

内輪と外輪とをその両輪間に組込まれた軸受によって相対的に回転自在に支持し、内輪と外輪間に係合子と、その係合子を保持し、内輪に対する相対回転によって前記係合子を内輪と外輪の対向面に係合させる保持器とを組込み、その保持器の一端を前記軸受によって軸方向に位置決めし、保持器の他端には切欠きを設け、その切欠き内に挿入される一対の押圧片を有し、その押圧片により切欠きの周方向で対向する側面を相対する方向に押圧して係合子が内・外輪の対向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するスイッチばねを内輪によって軸方向に非可動に支持し、前記保持器に回り止めされ、かつ保持器の他端によって軸方向に位置決めされるアーマチュアと外輪に回り止めされたロータとを軸方向で対向し、そのロータに軸方向で対向する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て保持器の回転を制御するようにした回転伝達装置において、前記保持器の他端に形成された切欠きの開口端部に前記一対の押圧片を抜け止めする狭小部を設けたことを特徴とする回転伝達装置。