JP2008202626A - 回転伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロータガイドの内側に外径の大きなアーマチュアやロータの組み込みを可能として摩擦トルクの増大を図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。
【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。外輪１の開口端部の外周面にロータガイド２７を嵌合し、その嵌合面の一方にリング溝２８を形成し、他方に係合溝２９を設け、そのリング溝２８と係合溝２９に跨ってサークリップ３０を取付けてロータガイド２７を軸方向に位置決めし、そのロータガイド２７内に電磁クラッチ２０の構成部品であるアーマチュア２１およびロータ２２を組込むようにする。
【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。

ここで、アーマチュアとロータの対向面間に形成される軸方向のギャップが必要以上に大きくなり過ぎると、電磁石に通電してもアーマチュアを吸着することができなくなるため、アーマチュアとの間に適正な大きさのギャップが形成されるよう外輪に対してロータを軸方向に位置決めする必要がある。

また、ロータが回転自在であると、アーマチュアの吸着状態で、保持器、アーマチュアおよびロータが内輪と共に回転して２方向クラッチを係合させることができなくなるため、外輪に対してロータを回り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、外輪の開口端部に円筒状のロータガイドを接続して回り止めすると共に軸方向に位置決めし、そのロータガイド内にロータを嵌合し、そのロータの外周円筒部に形成された外向きの突片とロータガイドの端部に形成された切欠部の係合によってロータを軸方向に位置決めし、かつ回り止めするようにしている。

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、外輪の開口端部に先端から第１円筒部と、内径が第１円筒部より小径の第２円筒部を設け、その第１円筒部の内側に円筒状のロータガイドを嵌合し、第２円筒部の端面に対する当接によりロータガイドを軸方向に位置決めするようにしているため、ロータガイドの内径は外輪の外径より小さく、そのロータガイドの内側に組込まれるロータおよびアーマチュアも外径の小さいものとなり、アーマチュアの吸着状態でロータとの接触部間に大きな摩擦トルクを発生させることができないという問題がある。

また、ロータガイドを回り止めする手段が、第２円筒部の端面に形成された切欠部とロータガイドの端面に設けられた突出部の嵌合によるものであり、ロータガイドを軸方向に位置決めする手段が、第２円筒部の内周と上記突出部の内周に形成されたリング溝に跨るようにして取付けた止め輪の係合によるものであるため、構成が複雑であって、加工および組立てに非常に手間がかかり、コストが高いという問題もある。

この発明の課題は、ロータガイドの内側に外径の大きなアーマチュアやロータの組み込みを可能として摩擦トルクの増大を図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。

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方向クラッチの係合および係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円筒状のロータガイド内に組込んで回り止めし、かつ軸方向に位置決めした回転伝達装置において、前記ロータガイドを外輪の開口端部の外周面に嵌合し、その嵌合面の一方にリング溝を形成し、他方に係合溝を設け、その係合溝とリング溝の双方に跨るようにしてサークリップを取付けてロータガイドを位置決めし、かつ、抜止めした構成を採用したのである。

ここで、ロータガイドの他端部に大径のロータ嵌合孔部を形成し、そのロータ嵌合孔部にロータを嵌合し、ロータ嵌合孔部の端面に対する当接によりロータを軸方向に位置決めし、ロータガイドの他端部の径方向内方への加締めによりロータを抜止めすることにより、極めて簡単な構成によってロータの軸方向の位置決めと固定とを行うことができ、加工コストの低減により大きな効果を挙げることができる。

上記のように、外輪の開口端部の外周面にロータガイドを嵌合し、その嵌合面の一方に形成したリング溝と他方に形成した係合溝間にサークリップを組込んでロータガイドを軸方向に位置決めするようにしたので、ロータガイドの内側にアーマチュアやロータを組込むための広い組込みスペースを確保することができる。このため、ロータガイド内に対して外径の大きなアーマチュアやロータの組み込みを可能とし、アーマチュアの吸着状態での摩擦トルクの増大化を図ることができる。

また、外輪に対するロータガイドの接続がサークリップによるため、外輪とロータガイドの嵌合面にリング溝と係合溝を形成するだけでよく、加工や組立てが容易であって、コストの低減を図ることができる。

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。

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。

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。

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。

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２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２に示すように、ロータガイド２７は、その一端部が外輪１の開口端部の外周面に嵌合され、
上記外輪１の開口端部の外周面に形成したリング溝２８とロータガイド２７の一端部内周面に形成した係合溝２９に跨るようにして組込んだサークリップ３０によって抜止めされ、かつ、軸方向に位置決めされている。

ここで、外輪１に形成したリング溝２８の溝深さはサークリップ３０の線材径より大きくなっており、一方、ロータガイド２７に形成した係合溝２９はサークリップ３０の線材径の略１／２の溝深さとされている。このため、そのリング溝２８内にサークリップ３０を嵌合し、そのサークリップ３０を縮径させた状態において外輪１の外周面にロータガイド２７を嵌合して係合溝２９がリング溝２８と一致する位置まで嵌合させることによりサークリップ３０が拡径してリング溝２８と係合溝２９に跨る組付けとされる。

なお、リング溝２８をロータガイド２７の内周面に形成し、係合溝２９を外輪１の外周面に形成し、その係合溝２９内でサークリップ３０を拡径させた状態で外輪１の開口端部の外周面にロータガイド２７を嵌合して、サークリップ３０の縮径により、そのサークリップ３０をリング溝２８と係合溝２９に跨る組付けとしてもよい。

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２７の他端部に形成された大径のロータ嵌合孔部３１内に嵌合され、そのロータ嵌合孔部３１の端面に対する当接によって軸方向に位置決めされている。

また、ロータ２２は、ロータガイド２７の他端部の径方向内方への加締めにより抜止めされ、かつ、回り止めされている。３２は加締め片を示す。

なお、ロータ２２の軸方向の位置決め、および、抜止めは上記のものに限定されない。例えば、外周円筒部２２ａの端部に外向きの突片を形成し、その突片をロータガイドの他端部に形成された切欠部に嵌合し、その切欠部の閉塞端に対する当接により軸方向に位置決めし、かつ回り止めし、ロータガイドの他端部内周に取付ける止め輪によって抜止めしてもよい。

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。

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。

回転伝達装置は、上記のように、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を吸着させて２方向クラッチ１０を係合状態とするため、ロータ２２とアーマチュア２１の対向面間に形成されたギャップが必要以上に大きくなり過ぎると、アーマチュア２１を吸着させることができず、
２方向クラッチ１０を確実に作動させることができなくなる。

実施の形態に示すように、外輪１の開口端部の外周面にリング溝２８を形成し、ロータガイド２７の一端部内周面に係合溝２９を設け、そのリング溝２８と係合溝２９に跨るようにして組み付けたサークリップ３０によりロータガイド２７を軸方向に位置決めし、そのロータガイド２７の他端部に形成された大径のロータ嵌合孔部３１内にロータ２２を嵌合し、そのロータ２２をロータ嵌合孔部３１の端面に当接させて位置決めすることにより、ロータ２２とアーマチュア２１の対向面間に適正の大きさのギャップを確保することができる。

また、外輪１の開口端部の外周面に嵌合したロータガイド２７を嵌合面間に組込んだサークリップ３０によって軸方向に位置決めすることにより、ロータガイド２７の内側にアーマチュア２１やロータ２２を組込むための広い組込みスペースを確保することができる。このため、ロータガイド２７内に対して外径の大きなアーマチュア２１やロータ２２の組み込みを可能とし、アーマチュア２１の吸着状態での摩擦トルクの増大化を図ることができる。

さらに、外輪１に対するロータガイド２７の接続がサークリップ３０によるため、外輪１とロータガイド２７の嵌合面にリング溝２８と係合溝２９を形成するだけでよく、加工や組立てが容易であって、コストの低減を図ることができる。

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 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 図１のIII−III線に沿った断面図

符号の説明

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
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
２８ リング溝
２９ 係合溝
３０ サークリップ
３１ ロータ嵌合孔部
３２ 加締め片

Claims (2)

1. 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方向クラッチの係合および係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円筒状のロータガイド内に組込んで回り止めし、かつ軸方向に位置決めした回転伝達装置において、
   前記ロータガイドを外輪の開口端部の外周面に嵌合し、その嵌合面の一方にリング溝を形成し、他方に係合溝を設け、その係合溝とリング溝の双方に跨るようにしてサークリップを取付けてロータガイドを位置決めし、かつ、抜止めしたことを特徴とする回転伝達装置。
2. 前記ロータガイドの他端部に大径のロータ嵌合孔部を形成し、そのロータ嵌合孔部にロータを嵌合し、ロータ嵌合孔部の端面に対する当接によりロータを軸方向に位置決めし、ロータガイドの他端部の径方向内方への加締めによりロータを抜止めした請求項１に記載の回転伝達装置。

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