JP2007187246A

JP2007187246A - 回転伝達装置

Info

Publication number: JP2007187246A
Application number: JP2006006046A
Authority: JP
Inventors: Koji Sato; 光司佐藤
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2006-01-13
Filing date: 2006-01-13
Publication date: 2007-07-26

Abstract

【課題】ロータガイドによって２方向クラッチ制御用の電磁クラッチのロータを支持するようにした回転伝達装置において、小型化とコストの低減を図ること、および高速回転用にも使用できるようにすることである。
【解決手段】入力軸３とその外側に設けられた外輪４との間に２方向クラッチ１０を組込む。外輪４の端部に接続されたロータガイド２０内に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３０を組込む。その電磁クラッチ３０のロータ３２を支持する上記ロータガイド２０を、その端部内周に設けられた突起部２３と外輪４の端面に設けられた切欠部２２の係合により回り止めする。また、外輪４の端部内周に形成された係合溝２１と突起部２３の内径面に設けられた抜止め溝２４に跨るようにして止め輪２５を取付け、その止め輪２５によりロータガイド２０を抜止めして、外輪４の小径化とコストの低減を図る。
【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。

上記回転伝達装置においては、入力部材とその外側に組込まれた出力部材間に２方向クラッチを組込み、その２方向クラッチの軸方向の一側に電磁クラッチを設け、この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ている。

ここで、２方向クラッチは、入力部材の外周に出力部材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複数のカム面を設け、上記入力部材と出力部材間に組込まれた保持器には各カム面と対向する位置にポケットを形成し、各ポケット内にローラを組込み、上記保持器と入力部材間に組込まれたスイッチばねによりローラが円筒面とカム面に係合解除された中立位置に保持器を弾性保持している。

一方、電磁クラッチは、保持器に回り止めされ、かつ、軸方向に移動自在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、静止部材としてのハウジングに支持されて上記ロータと軸方向で対向する電磁石とからなっている。

上記の構成から成る回転伝達装置において、入力部材の回転時に電磁石の電磁コイルに通電すると、アーマチュアに磁気吸引力が付与されてアーマチュアがロータに吸着され、そのアーマチュアが回り止めされた保持器と入力部材が相対回転し、ローラが円筒面およびカム面に係合されて入力部材の回転が出力部材に伝達される。

このように、上記回転伝達装置においては、アーマチュアをロータに吸着させて入力部材の回転を出力部材に伝達するため、アーマチュアに付与される磁気が漏洩すると、アーマチュアの吸着力が弱くなり、入力部材の回転がスイッチばねを介してアーマチュアに伝達されて相対回転させることができず、係合子を係合位置に変位させることができなくなる。

そこで、上記従来の回転伝達装置においては、出力部材の端部外周にアルミニウム等の非磁性体からなるロータガイドを接続し、そのロータガイド内にロータを組込んで回り止めし、上記ロータガイドによって磁気の漏洩を防止するようにしている。

ここで、上記ロータガイドを圧入によって出力部材に取付けると、ロータガイドと出力部材の線膨張係数の相違によって、温度上昇による熱膨張の相違により圧入面間に隙間が生じてロータガイドの取付けが不安定なる。

そこで、上記従来の回転伝達装置では、図５および図６に示すように、ロータガイド５０の端部外周に周方向の係合溝５１を形成すると共に、端面からその係合溝５１を周方向に分断する切欠部５２を設け、この切欠部５２に出力部材５３の外周に形成された突起部５４を嵌合して、ロータガイド５０を回り止めしている。

また、上記係合溝５１に軸用の止め輪５５を取付け、その止め輪５５を突起部５４に係合させてロータガイド５０を抜止めしている。
特開２０００−９０３５６号公報

ところで、上記のようなロータガイド５０の接続構造では、切欠部５２に対する嵌合によってロータガイド５０を回り止めする突起部５４を出力部材５３の外周に設けているため、出力部材５３の外径が大きくなり、回転伝達装置が大型化し、コストが高くなり、その小型化およびコストの低減を図る上において改善すべき点が残されている。

また、回転伝達装置を収容するハウジング５６とロータガイド５０の外径面間の隙間が小さい場合、軸用止め輪５５として線形の大きいものを採用することができないため、出力部材５３が高速回転すると、遠心力により止め輪５５が拡径して軸方向の抜止めが不完全になり、高速回転での使用はできず、改善すべき点が残されている。

この発明の課題は、ロータガイドによって電磁クラッチのロータを支持するようにした回転伝達装置において、小型化とコストの低減を図ること、および高速回転用にも使用できるようにすることである。

上記の課題を解決するため、この発明においては、入力部材とその外側に設けられた出力部材との間に保持器を組込み、その保持器に形成されたポケット内に係合子を組込み、前記保持器と入力部材の相互間には、係合子が入力部材の外周および出力部材の内周に対して係合解除された中立位置に保持器を弾性保持するスイッチばねを組込み、前記出力部材の端部外周にロータガイドの一端部を嵌合し、そのロータガイド内に組込まれて回り止めされたロータは前記保持器に対して回り止めされ、かつ軸方向に移動自在に設けられたアーマチュアと軸方向で対向し、静止部材に支持された電磁石はロータと軸方向で対向し、その電磁石に対する通電によりロータにアーマチュアを吸着し、入力部材に対する保持器の相対回転により係合子を入力部材の外周と出力部材の内周に係合させて、入力部材と出力部材の相互間で回転トルクを伝達するようにした回転伝達装置において、前記出力部材の前記ロータガイドが嵌合された端部内周に周方向の係合溝を設け、かつ、端面から軸方向に延びてその係合溝を周方向に分断する切欠部を形成し、前記ロータガイドの端部内周には前記切欠部に係合されてロータガイドを回り止めする突起部を設け、その突起部の内径面に係合溝に連続する抜止め溝を形成し、その抜止め溝と係合溝に跨って止め輪を取付けてロータガイドを抜止めした構成を採用したのである。

上記のように、出力部材の端部にその端面から軸方向に延びる切欠部を形成し、ロータガイドの端部内周にその切欠部に係合してロータガイドを回り止めする突起部を設けたことにより、出力部材の外径を従来の出力部材の外径より小さくすることができ、回転伝達装置の小型化とコストの低減を図ることができる。

また、出力部材の端部内周に係合溝を設け、その係合溝と突起部の内径面に形成された抜止め溝に止め輪を取付けてロータガイドを抜止めしたことにより、出力部材が高速回転すると、止め輪に作用する遠心力によって止め輪は拡径する方向に弾性変形しようとして係合溝および抜止め溝により強く係合することになって外れることはない。このため、ロータガイドを確実に抜止めすることができ、回転伝達装置を高速回転用にも使用することができる。

以下、この発明の実施の形態を図１乃至図４に基いて説明する。図１に示すように、静止部材としての円筒状のハウジング１は、端壁２を一端部に有している。このハウジング１の内部には、入力部材としての入力軸３と、その入力軸３の外側に出力部材としての外輪４が組込まれている。

入力軸３は小径筒部３ａ，３ｂを両端部に有し、一方の小径筒部３ａ上に軸受５が嵌合され、その軸受５を介して入力軸３と外輪４は相対的に回転自在に支持されている。また、外輪４は、ハウジング１との間に組込まれた軸受６を介して回転自在に支持されている。

図１および図２に示すように、入力軸３と外輪４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４の内周に円筒面１１を形成し、一方、入力軸３の外周には上記円筒面１１との間でくさび形空間を形成する複数の平坦なカム面１２を設け、入力軸３と外輪４間に組込まれた保持器１３には、各カム面１２と対向する位置にポケット１４を形成し、そのポケット１４内に係合子としてのローラ１５を組込み、上記入力軸３に対する保持器１３の相対回転により、ローラ１５を円筒面１１およびカム面１２に係合させるようにしている。

入力軸３の他方の小径筒部３ｂの端面にはばね収容凹部１６が形成され、そのばね収容凹部１６内にスイッチばね１７が組込まれている。スイッチばね１７は、Ｃ形をなし、その両端に形成された一対の係合片１７ａは、入力軸３の端面に設けられた窓１８から保持器１３の端部に形成された切欠き１９内に挿入されて、窓１８および切欠き１９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、保持器１３はローラ１５が円筒面１１およびカム面１２に対して係合解除された中立位置に弾性保持されている。

外輪４の開口端部における外周にはロータガイド２０の一端部が嵌合されている。ロータガイド２０はアルミニウム等の非磁性体からなる。このロータガイド２０は、外輪４に対して回り止めされ、かつ軸方向に非可動の支持とされる。

図３および図４は、上記ロータガイド２０の支持例を示し、外輪４の開口端部の内周に周方向に延びる係合溝２１を形成すると共に、端面から軸方向に延びて上記係合溝２１を周方向に分断する複数の切欠部２２を設け、一方、ロータガイド２０の端部内周には上記切欠部２２に対応して突起部２３を形成し、その突起部２３と切欠部２２の係合によって、ロータガイド２０を回り止めしている。

また、上記突起部２３の内径面に係合溝２１に連続する抜止め溝２４を形成し、その抜止め溝２４と係合溝２１に跨る状態で穴用の止め輪２５を取付けてロータガイド２０を抜止めしている。

図１に示すように、ロータガイド２０の他端部内には、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３０が組込まれている。

電磁クラッチ３０は、入力軸３の他端の小径筒部３ｂに嵌合されたアーマチュア３１と、上記ロータガイド２０の他端部内に嵌合されてアーマチュア３１と軸方向で対向するロータ３２と、そのロータ３２と軸方向で対向する電磁石３３とを有している。

電磁石３３は、コア３３ａと、そのコア３３ａに支持された電磁コイル３３ｂとからなり、上記コア３３ａはハウジング１の端壁２に支持されている。

アーマチュア３１は、保持器１３の端部内に組込まれたコネクティングプレート３４を介して保持器１３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。

すなわち、保持器１３の端部内に組込まれたコネクティングプレート３４を小径筒部３ｂの端部に嵌合して、その小径筒部３ｂに取付けた止め輪３５で抜止めし、そのコネクティングプレート３４の外周に設けられたＬ形の係合爪３６を保持器１３の端部に設けられた切欠き１９からアーマチュア３１に形成された係合孔３７に挿入して、アーマチュア３１を回り止めし、かつ軸方向に移動自在としている。

上記アーマチュア３１は、ロータ３２との間に組込まれた離反ばね３８によりロータ３２から離反する方向に押圧されて保持器１３の端面に押付けられている。

ロータ３２は磁性体から成り、上記アーマチュア３１と対向する面には、複数の円弧状のスリット３９が設けられている。このロータ３２はロータガイド２０内に嵌合される筒部３２ａを外周に有し、その筒部３２ａの端部から外向きに延びる折曲げ片４０とロータガイド２０の端部に形成された切欠き４１の係合によって回り止めされ、上記ロータガイド２０の端部内周に取付けた止め輪４２によって抜止めされている。

実施の形態で示す回転伝達装置は上記の構造からなり、電磁石３３の電磁コイル３３ｂに対する通電の遮断状態では、２方向クラッチ１０のローラ１５はスイッチばね１７の弾性力によって中立位置に保持されているため、入力軸３の回転は外輪４に伝達されず、入力軸３はフリー回転する。

このとき、入力軸３の回転はスイッチばね１７を介して保持器１３に伝達され、その保持器１３にアーマチュア３１が回り止めされているため、入力軸３と共に保持器１３およびアーマチュア３１も回転する。

入力軸３の回転状態において、電磁石３３の電磁コイル３３ｂに通電すると、アーマチュア３１がロータ３２に吸着され、その吸着面に作用する摩擦抵抗はアーマチュア３１と共に回転する保持器１３の回転抵抗となるため、保持器１３は入力軸３に対して遅れて回転し、その入力軸３と保持器１３の相対回転により、ローラ１５が円筒面１１およびカム面１２に係合し、入力軸３の回転はローラ１５を介して外輪４に伝達される。

ここで、入力軸３と保持器１３が相対回転すると、スイッチばね１７が弾性変形する。このため、電磁石３３の電磁コイル３３ｂに対する通電を遮断すると、スイッチばね１７の復元弾性により保持器１３が回転してローラ１５が中立位置に戻され、入力軸３から外輪４への回転伝達が遮断される。

実施の形態で示す回転伝達装置においては、ロータ３２が保持されるロータガイド２０の支持に際して、外輪４の端部に、その端面から軸方向に延びる切欠部２２を形成し、ロータガイド２０の端部内周に突起部２３を設け、その突起部２３を切欠部２２に係合してロータガイド２０を回り止めするようにしたので、外輪４の外径を従来の出力部材の外径より小さくすることができ、回転伝達装置の小型化とコストの低減を図ることができる。

また、外輪４の端部内周に係合溝２１を設け、その係合溝２１と突起部２３の内径面に形成された抜止め溝２４に穴用の止め輪２５を取付けてロータガイド２０を抜止めしたことにより、外輪４が高速回転すると、止め輪２５に作用する遠心力によって止め輪２５は係合溝２４および抜止め溝２５により強く係合することになる。このため、止め輪２５が外れるという不都合の発生はなく、ロータガイド２０は取付け状態に確実に保持されることになり、回転伝達装置を高速回転用にも使用することができる。

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１のII−II線に沿った断面図図１に示す外輪とロータガイドの接続部を拡大して示す断面図外輪とロータガイドを示す分解斜視図従来の回転伝達装置の外輪とロータガイドを示す分解斜視図図５の外輪とロータガイドの接続状態を示す断面図

符号の説明

１ハウジング(静止部材)
３入力軸(入力部材)
４外輪(出力部材)
１３保持器
１４ポケット
１５ローラ（係合子）
１７スイッチばね
２０ロータガイド
２１係合溝
２２切欠部
２３突起部
２４抜止め溝
２５止め輪
３１アーマチュア
３２ロータ
３３電磁石

Claims

入力部材とその外側に設けられた出力部材との間に保持器を組込み、その保持器に形成されたポケット内に係合子を組込み、前記保持器と入力部材の相互間には、係合子が入力部材の外周および出力部材の内周に対して係合解除された中立位置に保持器を弾性保持するスイッチばねを組込み、前記出力部材の端部外周にロータガイドの一端部を嵌合し、そのロータガイド内に組込まれて回り止めされたロータは前記保持器に対して回り止めされ、かつ軸方向に移動自在に設けられたアーマチュアと軸方向で対向し、静止部材に支持された電磁石はロータと軸方向で対向し、その電磁石に対する通電によりロータにアーマチュアを吸着し、入力部材に対する保持器の相対回転により係合子を入力部材の外周と出力部材の内周に係合させて、入力部材と出力部材の相互間で回転トルクを伝達するようにした回転伝達装置において、
前記出力部材の前記ロータガイドが嵌合された端部内周に周方向の係合溝を設け、かつ、端面から軸方向に延びてその係合溝を周方向に分断する切欠部を形成し、前記ロータガイドの端部内周には前記切欠部に係合されてロータガイドを回り止めする突起部を設け、その突起部の内径面に係合溝に連続する抜止め溝を形成し、その抜止め溝と係合溝に跨って止め輪を取付けてロータガイドを抜止めしたことを特徴とする回転伝達装置。