JP2008196653A - Rotation transmission device - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to a rotation transmission device used for switching between power transmission and cutoff on a power transmission path.
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。 In an FR-based four-wheel drive vehicle, a rotation transmission device that transmits and interrupts driving force to a front wheel as an auxiliary drive wheel has been conventionally known.
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。
In the rotation transmission device described in
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。 Here, the two-way clutch forms a cylindrical surface on the inner periphery of the outer ring, and forms a wedge-shaped space in which both ends in the circumferential direction are narrow between the cylindrical surface and the outer periphery of the large-diameter portion of the input side member. A cam surface is provided, and an engaging element made of a roller is incorporated between the cam surface and the cylindrical surface, and the engaging element is engaged with the cylindrical surface and the cam surface by the relative rotation of the cage that holds the engaging element and the input side member. I try to let them. Further, a switch spring is incorporated between the input side member and the cage, and the cage is elastically held at a neutral position where the engagement element is disengaged from the cylindrical surface and the cam surface by the switch spring.
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、外輪の開口端部に接続されたロータガイド内に組込ま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、外輪に結合されたアーマチュア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。 On the other hand, an electromagnetic clutch is an armature that is prevented from rotating by a cage and is supported so as to be movable in the axial direction, and a rotor that is incorporated in a rotor guide connected to the opening end of the outer ring and faces the armature in the axial direction. And an electromagnet that faces the rotor in the axial direction, and a separation spring that urges the armature in a direction away from the rotor. The armature is attached to the outer ring by attracting the armature to the rotor by energizing the electromagnet. The input member is engaged with the cylindrical surface and the cam surface by relative rotation of the input side member.
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、入力側部材のみが高速で回転するフリー回転時に、その入力側部材と保持器に保持されたローラが共に回転し、ローラに作用する遠心力によりローラが半径方向外方に移動して外輪の円筒面に接触し、その接触部に作用する引きずりトルクにより、入力側部材と保持器が相対回転してローラがカム面および円筒面にミス係合するおそれがある。
By the way, in the rotation transmission device described in
また、入力側部材がフリー回転する状態で急激に加減速されると、その入力側部材とスイッチばねを介して弾性的に結合されている保持器、アーマチュアおよびローラの慣性力により、入力側部材部材と保持器、アーマチュアおよびローラとが相対回転してローラがカム面および円筒面にミス係合するおそれがあり、改善すべき点が残されている。 In addition, when the input side member is suddenly accelerated and decelerated in a free-rotating state, the input side member is caused by the inertial force of the cage, armature, and roller that are elastically coupled to the input side member via the switch spring. There is a possibility that the member and the cage, the armature, and the roller rotate relative to each other and the roller may be misengaged with the cam surface and the cylindrical surface.
さらに、アーマチュアがロータに密着する吸着状態において、そのアーマチュアの内径部から磁束が漏洩してアーマチュアを確実に吸着保持することができなくなるおそれがある。 Further, when the armature is in an adsorbing state where the armature is in close contact with the rotor, magnetic flux may leak from the inner diameter portion of the armature, and the armature may not be reliably adsorbed and held.
この発明の課題は、2方向クラッチのミス係合を防止することができると共にアーマチュアの係合状態で磁束の漏洩を低減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。 An object of the present invention is to provide a rotation transmission device that can prevent misengagement of a two-way clutch and reduce leakage of magnetic flux in an engaged state of an armature.
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方向クラッチの保持器と内輪との間に係合子が外輪および内輪に対して噛み込みが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組込み、前記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中央に孔を有する円板状のアーマチュアと、外輪の開口端部に接続されたロータガイド内に組込まれてそのアーマチュアと軸方向で対向するロータと、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、ロータから離反する方向にアーマチュアを付勢する離反ばねとからなる回転伝達装置において、前記アーマチュアの内径部に非磁性体からなるミス係合防止リングを固定し、そのミス係合防止リングの内周に、前記アーマチュアがロータから離れる離反状態で内輪の端面に形成された複数の切欠部のそれぞれに嵌合すると共に、アーマチュアがロータに密着する吸着状態でその切欠部から抜け出す複数の爪を設けた構成を採用したのである。 In order to solve the above-described problems, in the present invention, an engaging element and a retainer for retaining the engaging element are provided between the outer ring and the inner ring incorporated inside the outer ring, and the engagement is controlled by controlling the rotation of the retainer. A two-way clutch that couples the outer ring and the inner ring by engaging the joint with the outer ring and the inner ring is incorporated, and the engagement element is engaged with the outer ring and the inner ring between the retainer of the two-way clutch and the inner ring. A switch spring that elastically holds the cage is incorporated at a neutral position where the release is released, and an electromagnetic clutch that controls the coupling and release of the two-way clutch is provided in addition to the two-way clutch. A disk-shaped armature having a hole in the center that is supported with respect to the cage and is movable in the axial direction, and a rotor guide connected to the open end of the outer ring. In a rotation transmission device comprising a rotor that faces the armature in the axial direction, an electromagnet that faces the rotor in the axial direction, and attracts the armature to the rotor by energization, and a separation spring that biases the armature in a direction away from the rotor. A misengagement prevention ring made of a non-magnetic material is fixed to the inner diameter portion of the armature, and a plurality of notches are formed on the inner circumference of the misengagement prevention ring on the end face of the inner ring in a separated state away from the rotor. A configuration is adopted in which a plurality of claws are provided that fit into each of the parts and come out of the notch in an adsorbing state where the armature is in close contact with the rotor.
上記のように、アーマチュアの内径面に固定したミス係合防止リングの内周に複数の爪を設け、内輪の端面には各爪に対向して切欠部を形成し、上記アーマチュアがロータから離れる離反状態で各爪が切欠部に嵌合するようにしたので、2方向クラッチが係合解除する内輪のフリー回転時、爪と切欠部の嵌合により、内輪の回転は爪と切欠部の係合部からミス係合防止リングを介してアーマチュアに伝達され、そのアーマチュアからそのアーマチュアに回り止めされた保持器に伝達されて保持器が内輪と共に回転することになる。このため、内輪と保持器が相対回転するようなことはなく、内輪のフリー回転時に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。 As described above, a plurality of claws are provided on the inner periphery of the misengagement prevention ring fixed to the inner diameter surface of the armature, and a notch portion is formed on the end surface of the inner ring so as to face each of the claws, and the armature is separated from the rotor. Since each claw is engaged with the notch in the separated state, the inner ring rotates between the claw and the notch due to the engagement between the claw and the notch during free rotation of the inner ring where the two-way clutch is disengaged. It is transmitted from the joint portion to the armature through the mis-engagement prevention ring, and transmitted from the armature to the retainer that is prevented from rotating around the armature, so that the retainer rotates together with the inner ring. For this reason, the inner ring and the cage do not rotate relative to each other, and it is possible to prevent the two-way clutch from being misengaged during free rotation of the inner ring.
また、電磁石に対する通電によってロータにアーマチュアを吸着させると、爪は切欠部から抜け出すため、保持器と内輪の相対回転を可能とすることができ、2方向クラッチを確実に係合させることができる。 Further, when the armature is attracted to the rotor by energizing the electromagnet, the claw is pulled out from the notch, so that the cage and the inner ring can be relatively rotated, and the two-way clutch can be reliably engaged.
さらに、ミス係合防止リングを非磁性体で形成することにより、アーマチュアがロータに吸着される吸着状態で、そのアーマチュアの内径部から磁束が漏洩するのを防止することができ、吸着保持の信頼性を高めることができる。 Furthermore, by forming the mis-engagement prevention ring with a non-magnetic material, it is possible to prevent magnetic flux from leaking from the inner diameter of the armature in the attracted state where the armature is attracted to the rotor, and the reliability of attracting and holding Can increase the sex.
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。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, an
内輪2の内側には入力軸4が挿入され、その入力軸4と内輪2はセレーション5により回り止めされて、入力軸4と内輪2が一体に回転するようになっている。
An
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3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。
A two-
また、内輪2の端部内に周方向の一部が切り離されたスイッチばね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。
In addition, a
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。
As shown in FIG. 1, an
電磁クラッチ20は、保持器14の端面に対向配置された中央に孔を有する円板状のアーマチュア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とを有している。
The
図4および図5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。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
図2および図5に示すように、アーマチュア21の内径部にはミス係合防止リング27が接着等の手段を介して固定されている。ミス係合防止リング27は非磁性体からなり、その厚みはアーマチュア21の厚みより薄く、その一側面がアーマチュア21の一側面と同一面を形成し、その同一面が保持器14の端面と対向する組込みとされている。
As shown in FIGS. 2 and 5, a
また、ミス係合防止リング27をその一側面がアーマチュア21の一側面と同一面を形成する固定とすることにより、アーマチュア21のロータ22と対向する面の内径側に凹段部28が形成され、その凹段部28に前記離反ばね24が組込まれている。
Further, by fixing the
上記のように、ミス係合防止リング27の固定によりアーマチュア21の内径側に離反ばね24の組込みを可能とする凹段部28を形成することによって、アーマチュア21に離反ばねを組込むための凹段部の形成を不要とすることができるため、アーマチュア21の加工が容易となり、コストの低減を図ることができる。
As described above, the concave step for incorporating the separation spring into the
ミス係合防止リング27の内径面には複数の爪29が周方向に間隔をおいて形成され、一方、内輪2の端面には上記爪29のそれぞれに対向して切欠部30が設けられている。爪29はアーマチュア21がロータ22から離れる離反状態において切欠部30に嵌合すると共に、アーマチュア21がロータ22に密着する吸着状態で切欠部30から抜け出すようになっている。
A plurality of
ロータ22は、ロータガイド31を介して外輪1に接続される。図2に示すように、ロータガイド31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の開口端に連設された円筒部1aの端面に対する当接によってロータガイド31の嵌合量を規制する環状膨出部32が形成されている。
The
また、ロータガイド31には、環状膨出部32の上記外輪1と対向する面に複数の回り止め片33が形成され、各回り止め片33と上記円筒部1aの開口端面に設けられた切欠部34の嵌合によってロータガイド31は外輪1に対して回り止めされている。
The
円筒部1aの内径面には上記切欠部34を横切るようにして円周溝35が形成され、一方、回り止め片33の内径面にはその円周溝35に連続する抜止め溝36が設けられ、その抜止め溝36と円周溝35に跨るようにして取付けた止め輪37によってロータガイド31は外輪1に対して軸方向に非分離とされている。
A
図1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31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38とロータガイド31の他端部に形成された切欠き39の係合によってロータ22はロータガイド31に対して回り止めされている。
As shown in FIG. 1, the
また、ロータ22は、ロータガイド31の他端部内に取付けられた止め輪40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。
Further, the
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。
The
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2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。
The rotation transmission device shown in the embodiment has the above-described structure. FIGS. 1 and 2 show a cut-off state of the
内輪2のフリー回転状態において、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。
When the
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。
As the
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、内輪2がフリー回転する。
For this reason, when the energization to the
内輪2のフリー回転状態では、その内輪2と保持器14がスイッチばね15によって弾性的に連結されているため、内輪2と保持器14およびその保持器14に保持された係合子13が共に回転する。
In the free rotation state of the
このため、内輪2がフリー回転すると、係合子13は遠心力により半径方向外方へ移動して円筒面11に接触し、その接触部に作用する摩擦抵抗によって保持器14に引きずりトルクが発生する。この引きずりトルクはスイッチばね15の弾性保持力に抗して作用して、内輪2に対して保持器14を相対回転させようとする。
For this reason, when the
このとき、アーマチュア21は、その内径部に固定したミス係合防止リング27の内周の爪29と内輪2の端面の切欠部30の嵌合によって内輪2に回り止めされ、また、保持器14とアーマチュア21は係合孔25に対する突片26の係合により回り止めされているため、内輪2に対して保持器14が相対回転するようなことはなく、内輪2のフリー回転時に2方向クラッチ10がミス係合するようなことはない。
At this time, the
ここで、ミス係合防止リング27の内周面に設けた爪29は、電磁コイル23aに対する通電によってロータ22にアーマチュア21を吸着させると、切欠部30から抜け出すため、保持器14と内輪2の相対回転を可能とすることができ、その結果、2方向クラッチ10を確実に係合させることができる。
Here, when the
また、ミス係合防止リング27は非磁性体から形成されているため、アーマチュア21がロータ22に吸着される状態で、そのアーマチュア21の内径部から磁束が漏洩するのを低減化することができ、容量の小さな小型の電磁石23によってアーマチュア21を吸着状態に保持することができる。
Further, since the mis-
1 外輪
2 内輪
10 2方向クラッチ
11 円筒面
12 カム面
13 係合子
14 保持器
15 スイッチばね
20 電磁クラッチ
21 アーマチュア
22 ロータ
23 電磁石
27 ミス係合防止リング
29 爪
30 切欠部
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記アーマチュアの内径部に非磁性体からなるミス係合防止リングを固定し、そのミス係合防止リングの内周に、前記アーマチュアがロータから離れる離反状態で内輪の端面に形成された複数の切欠部のそれぞれに嵌合すると共に、アーマチュアがロータに密着する吸着状態でその切欠部から抜け出す複数の爪を設けたことを特徴とする回転伝達装置。 Between the outer ring and the inner ring incorporated in the inner ring, there is an engagement element and a cage for holding the engagement element, and the engagement element is engaged with the opposing surfaces of the outer ring and the inner ring by controlling the rotation of the retainer. A two-way clutch for coupling the outer ring and the inner ring is incorporated, and the retainer is elastically held at a neutral position where the engagement between the retainer and the inner ring of the two-way clutch is released from the outer ring and the inner ring. A switch spring is incorporated, and an electromagnetic clutch for controlling the coupling and decoupling of the two-way clutch is provided along with the two-way clutch, and the electromagnetic clutch is prevented from rotating with respect to the cage and is axially A disc-shaped armature having a hole in the center supported in a movable manner, a rotor incorporated in a rotor guide connected to the opening end of the outer ring and facing the armature in the axial direction; and a rotor; Opposite in direction, and an electromagnet for attracting the armature to the rotor by energizing, the rotation transmitting device comprising a separating spring biasing the armature in a direction away from the rotor,
A misengagement prevention ring made of a non-magnetic material is fixed to the inner diameter portion of the armature, and a plurality of notches are formed on the inner circumference of the misengagement prevention ring on the end face of the inner ring in a state of separation from the rotor. A rotation transmission device characterized in that a plurality of claws are provided that fit into each of the parts and come out of the notch in an adsorbing state where the armature is in close contact with the rotor.
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WO2012099244A1 (en) * | 2011-01-21 | 2012-07-26 | Ntn株式会社 | Rotation transmitting device |
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