JP2007333021A

JP2007333021A - 回転伝達装置

Info

Publication number: JP2007333021A
Application number: JP2006163269A
Authority: JP
Inventors: Satoru Yamagata; 哲山形
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2006-06-13
Filing date: 2006-06-13
Publication date: 2007-12-27

Abstract

【課題】電磁クラッチによって２方向クラッチを制御する回転伝達装置において、電磁クラッチのロータを保持するロータガイドが外輪に対して傾斜するのを防止する。
【解決手段】外輪１と内輪２間に２方向クラッチ１０を組込み、その２方向クラッチ１０に併設して電磁クラッチ２０を設ける。電磁クラッチ２０のロータ２２を保持するロータガイド２７を外輪１の開口端部の外周に嵌合する。ロータガイド２７の端部内周に係合溝２９を形成し、かつ端面から軸方向に延びた切欠部３０を設け、外輪１の開口端面に形成された回り止め片３１を切欠部３０に嵌合してロータガイド２７を回り止めする。回り止め片３１の内径面に係合溝２９に連続する抜止め溝３２を形成し、その抜止め溝３２と係合溝２９に跨って止め輪３３を取付ける。係合溝２９に止め輪３３の切離し部３４内に収容される突部３５を形成して止め輪３３を回り止めする。
【選択図】図２

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。

上記特許文献１に記載された回転伝達装置においては、入力側部材に形成された大径部とその外側に設けられた外輪間に２方向クラッチを組込み、その２方向クラッチに併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入力側部材と外輪を結合して、入力側部材と外輪の相互間で回転トルクの伝達を行うようにしている。

ここで、２方向クラッチは、外輪の内周に円筒面を形成し、入力側部材の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形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からなる係合子を組込み、その係合子を保持する保持器と入力側部材の相対回転により係合子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、入力側部材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り、係合子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、外輪に接続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する電磁石と、上記アーマチュアをロータから離反する方向に付勢する離反ばねとからなり、上記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、外輪に結合された保持器と入力側部材の相対回転により係合子を円筒面およびカム面に係合させるようにしている。

特許文献１に記載された回転伝達装置は、上記のように、アーマチュアの吸着により保持器の回転を制御して、２方向クラッチを係合させるため、アーマチュアが吸着されるロータを外輪に対して回り止めし、かつ軸方向に抜止めする必要がある。

そこで、上記回転伝達装置においては、外輪の開口端部内にロータガイドを嵌合して、そのロータガイドを回り止めし、かつ軸方向に非分離とし、そのロータガイド内にロータを組込んで回り止めし、かつ抜止めするようにしている。

ここで、ロータガイドの回り止めに際し、外輪にその開口端面から軸方向に延びる複数の切欠部を形成し、ロータガイドには回り止め片を設け、その回り止め片を切欠部に嵌合してロータガイドを回り止めしている。

また、ロータガイドの軸方向の非分離に際し、外輪の開口端部の内周に周方向に延びる係合溝を形成し、上記ロータガイドに形成された回り止め片の内径面には上記係合溝に連続する抜止め溝を設け、その抜止め溝と係合溝に跨って周方向の一部が切離された止め輪を取付け、その止め輪によってロータガイドを軸方向に非分離としている。

特開２００５−２４９００３号公報

ところで、上記特許文献１に記載された回転伝達装置においては、ロータガイドを軸方向に非分離とする止め輪が、係合溝に単に嵌め合わせた取付けであって、係合溝と摩擦接触する取付けであるため、係合溝内で回転するおそれがある。

上記止め輪は、周方向の一部に切離し部を有しているため、振動等によって止め輪が回転し、切離し部が複数の回り止め片の一つと軸方向で対向する同位相に保持されると、その切離し部に回り止め片が嵌合し得る状態となるため、ロータガイドが軸方向に分離しないまでも外輪との嵌合部および切欠部と回り止め片の嵌合部に形成された隙間の範囲で傾斜するおそれがある。

ここで、ロータガイドが傾斜すると、ロータとアーマチュアの対向面間に形成された微小なエアギャップが周方向で不均一となり、電磁石の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なり、２方向クラッチを係合状態にスイッチさせることができなくなるという問題が生じる。

この発明の課題は、電磁クラッチによって２方向クラッチを制御する上記のような回転伝達装置において、ロータガイドが傾斜するのを防止することである。

上記の課題を解決するため、この発明においては、外輪とその内側に組込まれた内輪との間に、係合子およびその係合子を保持する保持器を有し、その保持器の回転制御により係合子を外輪と内輪の対向面に噛み込ませて外輪と内輪とを結合する２方向クラッチを組込み、その２方向クラッチに併設して、その２方向クラッチの結合および結合解除を制御する電磁クラッチを設け、その電磁クラッチが、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支持されたアーマチュアと、その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、通電によってロータにアーマチュアを吸着させる電磁石とからなり、前記ロータを外輪の開口端部に嵌合されたロータガイド内に組込んで回り止めし、そのロータガイドと外輪の軸方向で対向する衝合面の一方に複数の切欠部を設け、他方にその切欠部に嵌合される回り止め片を形成してロータガイドを回り止めし、前記回り止め片の内径面に形成された抜止め溝と切欠部が形成された側の部材の内径面に形成された係合溝に周方向の一部に切離し部を有する止め輪を取付けて外輪に対しロータガイドを非分離とした回転伝達装置において、前記係合溝の一部に止め輪の切離し部間に収容される突部を設け、その突部に対する切離し部の端面の衝合によって止め輪を回り止めするようにした構成を採用したのである。

ここで、突部は、係合溝の一部に設けられた非切削部からなるものであってもよく、あるいは、係合溝の近接部位の加締めにより形成された塑性変形部からなるものであってもよい。

上記のように、係合溝の一部に止め輪の切離し部間に収容される突部を設けることによって、その突部に対する止め輪の切離し部の端面の当接により、止め輪を回り止めすることができるため、止め輪の切離し部が回り止め片と軸方向で対向するというようなことがなくなり、ロータガイドが傾斜するのを確実に防止することができる。

その結果、アーマチュアとロータ間に形成されるエアギャップを周方向の全体にわたって常に均一に保持することができ、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確実に吸着させることができる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図１に示すように、外輪１の内側には内輪２が組込まれ、その外輪１と内輪２は軸受３によって相対的に回転自在に支持されている。

外輪１と内輪２に形成された大径部２ａとの間には２方向クラッチ１０が組込まれている。図１および図２に示すように、２方向クラッチ１０は、外輪１の内周に円筒面１１を形成し、内輪２の大径部２ａ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形空間を形成する平坦なカム面１２を周方向に間隔をおいて設け、その各カム面１２と円筒面１１間にローラからなる係合子１３を組込み、その係合子１３を保持器１４によって保持している。

また、内輪２の端部内にＣ形のスイッチばね１５を組込み、そのスイッチばね１５の両端から外向きに形成された一対の押圧片１５ａを内輪２の端面に形成された切欠部１６から保持器１４の端部に設けられた切欠き１７内に挿入して切欠部１６および切欠き１７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器１４を弾性保持している。

図１に示すように、外輪１と保持器１４の相互間には、上記２方向クラッチ１０に併設してその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が設けられている。

電磁クラッチ２０は、保持器１４の端面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、上記ロータ２２から離反する方向にアーマチュア２１を付勢する離反ばね２４とからなる。

図３に示すように、アーマチュア２１は係合孔２５を有し、その係合孔２５に保持器１４の端部に形成された突片２６が係合し、その突片２６と係合孔２５の係合によってアーマチュア２１は保持器１４に対して回り止めされ、かつ軸方向に移動自在とされている。

ロータ２２は、ロータガイド２７を介して外輪１に接続される。図３および図４に示すように、ロータガイド２７は、その一端部が外輪１の開口端部の外周に嵌合され、その内周には、外輪１の開口端面に対する当接によってロータガイド２７の嵌合量を規制する環状膨出部２８が形成されている。

また、ロータガイド２７には、環状膨出部２８の内径面に周方向に延びる係合溝２９と、一端から軸方向に延びて上記係合溝２９を周方向に分断する複数の切欠部３０とが設けられている。

一方、外輪１の開口端面には、複数の切欠部３０のそれぞれに対向して回り止め片３１が形成され、各回り止め片３１と切欠部３０の嵌合によって、ロータガイド２７は外輪１に対して回り止めされている。

回り止め片３１の内径面には、ロータガイド２７の係合溝２９に連続する抜止め溝３２が設けられ、その抜止め溝３２と係合溝２９に跨るようにして取付けた止め輪３３により、ロータガイド２７は外輪１に対して軸方向に非分離とされている。

図２に示すように、止め輪３３は、周方向の一部に切離し部３４を有している。止め輪３３は、その切離し部３４が複数の回り止め片３１のそれぞれと周方向に位置がずれる取付けとされ、その取付け状態において、止め輪３３の外周は係合溝２９の内径面に摩擦接触しており、振動等が負荷された際には回転し得るようになっている。

係合溝２９には、止め輪３３の切離し部３４と対向する位置に突部３５が形成され、その突部３５に対する止め輪３３の端面の当接によって、止め輪３３は回り止めされるようになっている。

図２に示す例においては、係合溝２９の切削時に切削されない非切削部を形成し、その非切削部を突部３５としているが、図５および図６に示すように、係合溝２９に止め輪３３を取付けた後において、係合溝２９の近接部位を先端が尖る工具の打撃により加締め、その加締めにより止め輪３３の切離し部３４に収容される塑性変形部を形成し、その塑性変形部を突部３５としてもよい。

図３に示すように、ロータ２２は、外周および内周に円筒部２２ａ，２２ｂを有し、外周円筒部２２ａがロータガイド２７の他端部内に嵌合され、その外周円筒部２２ａの開口端に形成された外向きの突片３６とロータガイド２７の他端部に形成された切欠き３７の係合によってロータ２２はロータガイド２７に対して回り止めされている。

また、ロータ２２は、ロータガイド２７の他端部内に取付けられた止め輪３８によってロータガイド２７の他端から抜け出るのが防止されている。

電磁石２３は、電磁コイル２３ａと、その電磁コイル２３ａを支持するコア２３ｂとからなり、上記電磁コイル２３ａに通電すると、コア２３ｂ、ロータ２２およびアーマチュア２１に磁束が流れ、アーマチュア２１に吸引力が付与されるようになっている。

実施の形態で示す回転伝達装置は上記の構造からなり、図１および図３は、電磁石２３の電磁コイル２３ａに対する通電の遮断状態を示し、アーマチュア２１はロータ２２から離反して、そのロータ２２との間にエアギャップが形成されている。また、２方向クラッチ１０は係合解除状態とされている。このため、内輪２が回転してもその回転は外輪１に伝達されず、内輪２はフリー回転する。

内輪２の回転状態において、電磁石２３の電磁コイル２３ａに通電すると、コア２３ｂ、ロータ２２およびアーマチュア２１間に磁束が流れ、アーマチュア２１がロータ２２に吸着される。

アーマチュア２１の吸着により、その吸着面に作用する摩擦抵抗は保持器１４の回転抵抗となるため、内輪２と保持器１４が相対回転する。その相対回転により、係合子１３が円筒面１１およびカム面１２に係合して、２方向クラッチ１０は係合状態となり、内輪２の回転が外輪１に伝達される。また、内輪２と保持器１４の相対回転により、スイッチばね１５が弾性変形する。

このため、電磁コイル２３ａに対する通電を遮断すると、離反ばね２４の押圧力によって、アーマチュア２１がロータ２２から離反すると共に、スイッチばね１５の復元弾性により、保持器１４が回転し、係合子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、２方向クラッチ１０は係合解除状態とされて、内輪２から外輪１への回転伝達が遮断される。

ここで、ロータ２２を保持するロータガイド２７を外輪１に対して軸方向に非分離とする止め輪３３は、係合溝２９および抜止め溝３２に対して摩擦接触する取付けであるため、回転トルクの伝達および遮断によって発生する振動等により、止め輪３３は回転するおそれがある。

しかしながら、係合溝２９には止め輪３３の切離し部３４内に収容される突部３５が設けられているため、上記止め輪３３が少し回転すると、その突部３５に止め輪３３の端面が当接し、その当接によって止め輪３３が回り止めされることになる。

このため、止め輪３３は回転するようなことはなく、止め輪３３の切離し部３４が複数の回り止め片３１の一つと軸方向で対向することもないため、ロータガイド２７が傾斜することもない。

したがって、アーマチュア２１とロータ２２間に形成されるエアギャップを周方向の全体にわたって常に均一に保持することができ、電磁石２３の電磁コイル２３ａに対する通電により、ロータ２２にアーマチュア２１を確実に吸着させることができる。

実施の形態では、外輪１の開口端部の外周にロータガイド２７の一端部を嵌合し、そのロータガイド２７に係合溝２９と切欠部３０を設け、外輪１に回り止め片３１を形成するようにしたが、特許文献１に記載された回転伝達装置のように、外輪の開口端部の内周にロータガイドを嵌合し、上記外輪に係合溝と切欠部とを設け、一方、ロータガイドに回り止め片を形成し、上記係合溝に止め輪を回り止めする突部を形成するようにしてもよい。

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線に沿った断面図外輪、ロータガイドおよびロータの接続部を示す拡大断面図外輪とロータガイドを示す分解斜視図止め輪回り止め用突部の他の例を示す斜視図図５のVI−VI線に沿った断面図

符号の説明

１外輪
２内輪
１０２方向クラッチ
１１円筒面
１２カム面
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ロータガイド
２９係合溝
３０切欠部
３１回り止め片
３２抜止め溝
３３止め輪
３４切離し部
３５突部
３７係合突部

Claims

外輪とその内側に組込まれた内輪との間に、係合子およびその係合子を保持する保持器を有し、その保持器の回転制御により係合子を外輪と内輪の対向面に噛み込ませて外輪と内輪とを結合する２方向クラッチを組込み、その２方向クラッチに併設して、その２方向クラッチの結合および結合解除を制御する電磁クラッチを設け、その電磁クラッチが、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支持されたアーマチュアと、その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、通電によってロータにアーマチュアを吸着させる電磁石とからなり、前記ロータを外輪の開口端部に嵌合されたロータガイド内に組込んで回り止めし、そのロータガイドと外輪の軸方向で対向する衝合面の一方に複数の切欠部を設け、他方にその切欠部に嵌合される回り止め片を形成してロータガイドを回り止めし、前記回り止め片の内径面に形成された抜止め溝と切欠部が形成された側の部材の内径面に形成された係合溝に周方向の一部に切離し部を有する止め輪を取付けて外輪に対しロータガイドを非分離とした回転伝達装置において、
前記係合溝の一部に止め輪の切離し部間に収容される突部を設け、その突部に対する切離し部の端面の衝合によって止め輪を回り止めするようにしたことを特徴とする回転伝達装置。
前記突部が、係合溝の一部に設けられた非切削部からなる請求項１に記載の回転伝達装置。
前記突部が、係合溝の近接部位の加締めにより形成された塑性変形部からなる請求項１に記載の回転伝達装置。