JP2008202663A

JP2008202663A - 回転伝達装置

Info

Publication number: JP2008202663A
Application number: JP2007038096A
Authority: JP
Inventors: Satoru Yamagata; 哲山形
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2007-02-19
Filing date: 2007-02-19
Publication date: 2008-09-04

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、軸方向荷重に対する剛性の向上を図ることである。
【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、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を設ける。外輪１の閉塞端と内輪の対向面間にスラスト軸受６を組込み、内輪２に負荷される軸方向をそのスラスト軸受６で支持して、回転伝達装置の軸方向荷重に対する剛性の向上を図る。
【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、保持器の端面に形成された突片が挿入される係合孔を有し、その係合孔と上記突片の係合によって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。

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、外輪と入力側部材を相対的に回転自在に支持するラジアル軸受によって入力側部材に負荷される軸方向荷重（スラスト荷重）を支持する構成であるため、軸方向荷重に対する剛性が低く、はすば歯車のように回転によって軸力が発生する歯車が組込まれた動力伝達装置への組込みには耐久性の点で問題となり、その剛性を高める上において改善すべき点が残されていた。

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、軸方向荷重に対する剛性の向上を図ることである。

上記の課題を解決するため、この発明においては、閉塞端を有する外輪とその内側に組込まれた内輪とを相対的に回転自在に支持し、その外輪と内輪との間に、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電磁クラッチを設け、その電磁クラッチにより保持器の回転を制御して２方向クラッチを係合および係合解除し、その２方向クラッチの係合によって内輪と外輪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、前記外輪の閉塞端と内輪の対向面間に、内輪に負荷されるスラスト荷重を受けるスラスト軸受を組込んだ構成を採用したのである。

上記のように、外輪の閉塞端と内輪の対向面間にスラスト軸受を組込んだことにより、例えば、歯車から内輪に軸方向荷重が負荷された場合に、その軸方向荷重をスラスト軸受によって受けることができ、軸方向荷重に対する剛性の高い回転軸受装置を得ることができる。

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、その内輪２内に挿通された入力軸３はセレーション４によって内輪２に回り止めされている。

外輪１は閉塞端を有し、その閉塞端部内に組込まれたラジアル軸受５は外輪１と内輪２を相対的に回転自在に支持している。また、外輪１の閉塞端と内輪２の対向面間には軸方向荷重を支持するスラスト軸受６が組込まれている。

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２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円形のスイッチばね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１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の端面に形成された突片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の上記外輪１と対向する面に複数の回り止め片２９が形成され、各回り止め片２９と上記円筒部１ａの開口端面に設けられた切欠部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。

円筒部１ａの内径面には上記切欠部３０を横切るようにして円周溝３１が形成され、一方、回り止め片２９の内径面にはその円周溝３１に連続する抜止め溝３２が設けられ、その抜止め溝３２と円周溝３１に跨るようにして取付けた止め輪３３によってロータガイド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３４とロータガイド２７の他端部に形成された切欠き３５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３６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、入力軸３と共に内輪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、入力軸３および内輪２がフリー回転する。

２方向クラッチ１０の係合解除によって内輪２がフリー回転する時、あるいは、２方向クラッチ１０の係合によって内輪２から外輪１への回転トルクの伝達時に、入力軸３から内輪２に軸方向力が負荷されると、その軸方向力は外輪１の閉塞端と内輪２の対向面間に組込まれたスラスト軸受６で受けられる。

このように、内輪２に負荷される軸方向荷重をそのスラスト軸受６で支持することができるため、軸方向荷重に対する剛性の高い回転伝達装置を得ることができると共に、内輪２のフリー回転時の回転抵抗が小さく、トルク損失の少ない回転伝達装置を得ることができる。

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の上側部分を拡大して示す断面図図１のIII−III線に沿った断面図

符号の説明

１外輪
２内輪
６スラスト軸受
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

Claims

閉塞端を有する外輪とその内側に組込まれた内輪とを相対的に回転自在に支持し、その外輪と内輪との間に、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電磁クラッチを設け、その電磁クラッチにより保持器の回転を制御して２方向クラッチを係合および係合解除し、その２方向クラッチの係合によって内輪と外輪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、
前記外輪の閉塞端と内輪の対向面間に、内輪に負荷されるスラスト荷重を受けるスラスト軸受を組込んだことを特徴とする回転伝達装置。