JP2008202687A - 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 Patent Document 1, a two-way clutch is incorporated between a large-diameter portion formed on the input-side member and an outer ring provided on the outside thereof, and an electromagnetic clutch attached to the two-way clutch is used. By controlling the engagement and disengagement of the two-way clutch, the input side member and the outer ring are coupled by the engagement of the two-way clutch, and rotational torque is transmitted between the input side member and the outer ring. Yes.
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 with the cylindrical surface on 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 engaging 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空転時に、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 Patent Document 1, when the input side member rotates at high speed, the input side member and the roller held by the cage rotate together, and the centrifugal force acting on the roller is rotated. Due to the force, the roller moves radially outward to contact the cylindrical surface of the outer ring, and the dragging torque acting on the contact portion causes the input side member and the cage to rotate relative to each other, causing the roller to miss the cam surface and cylindrical surface. There is a risk of engagement.
また、入力側部材が空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る。 Further, when the input side member is suddenly accelerated and decelerated in the idling state, the input side member and the roller are elastically coupled to the input side member via the switch spring by the inertia force of the input side member and the roller. There is a possibility that the cage, the armature and the roller rotate relative to each other and the roller misengages with the cam surface and the cylindrical surface.
そのような問題を解決するため、特許文献2に記載された回転伝達装置においては、離反ばねの押圧によってアーマチュアがロータから離れた際に、そのアーマチュアに設けた円筒部あるいは突起をスイッチばねの内径部に侵入させて、スイッチばねの縮径を防止し、保持器とカムリング(内輪)が相対回転されないようにして、係合子がミス係合するのを防止するようにしている。
In order to solve such a problem, in the rotation transmission device described in
ところで、特許文献2に記載された回転伝達装置においては、電磁石の通電によってロータ側に移動するアーマチュアの軸方向の移動距離が極めて小さいため、スイッチばねに対する円筒部や突起の係りしろを充分に確保することができず、ときにはミス係合する可能性があり、そのミス係合防止の信頼性を高める上において改善すべき点が残されていた。
By the way, in the rotation transmission device described in
この発明の課題は、2方向クラッチのミス係合を確実に防止することができる信頼性の高い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 reliable rotation transmission device capable of reliably preventing misengagement of a two-way clutch.
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、その保持器と内輪の相対回転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輪と対向する面の内周部に、そのアーマチュアがロータから離れる離反状態で内輪の端部が嵌合するテーパ状凹部を形成し、前記内輪の端部外周にはそのテーパ状凹部のテーパ状内面に適合するテーパ面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 engagement element and a retainer that retains the engagement element are provided between the outer ring and an inner ring that is incorporated therein, and the relative rotation of the retainer and the inner ring is achieved. As a result, a two-way clutch for coupling the outer ring and the inner ring by incorporating the engagement element into the opposing surfaces of the outer ring and the inner ring is incorporated, and the engagement element is connected to the outer ring and the inner ring between the cage and the inner ring of the two-way clutch. A switch spring that elastically holds the cage is incorporated in a neutral position where the biting is released, and an electromagnetic clutch that controls engagement and disengagement of the two-way clutch is provided in addition to the two-way clutch. A clutch has a disc-shaped armature having a hole in the center that is prevented from rotating with respect to the retainer and is movably supported in the axial direction, and is connected to the opening end of the outer ring in the axial direction. A rotation transmission device comprising: a rotor facing the rotor; an electromagnet that is axially opposed to the rotor and attracts the armature to the rotor by energization; and a separation spring that urges the armature in a direction away from the rotor. A tapered concave portion is formed in the inner peripheral portion of the opposing surface to fit the end portion of the inner ring in a state where the armature is separated from the rotor. The outer peripheral end portion of the inner ring is formed on the tapered inner surface of the tapered concave portion. A configuration with a suitable tapered surface was adopted.
上記のように、アーマチュアの内輪と対向する面の内周部に内輪の端部が嵌合するテーパ状凹部を形成し、内輪の端部外周にはそのテーパ状凹部のテーパ状内面に適合するテーパ面を設けて、内輪とアーマチュアの相互間で円すいクラッチを形成したことにより、2方向クラッチが係合解除する内輪の空転時、アーマチュアのテーパ状凹部に内輪の端部が嵌合して、テーパ状凹部のテーパ状内面が内輪のテーパ面に摩擦係合し、内輪にアーマチュアが結合される。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、内輪の空転時に2方向クラッチがミス係合するのを確実に防止することができ、信頼性の高い回転伝達装置を得ることができる。 As described above, a tapered recess is formed in the inner periphery of the surface facing the inner ring of the armature, and the end of the inner ring is fitted, and the outer periphery of the end of the inner ring is adapted to the tapered inner surface of the tapered recess. By providing a tapered surface and forming a conical clutch between the inner ring and the armature, the end of the inner ring is fitted into the tapered recess of the armature during idling of the inner ring where the two-way clutch is disengaged, The tapered inner surface of the tapered recess is frictionally engaged with the tapered surface of the inner ring, and the armature is coupled to the inner ring. For this reason, the inner ring and the cage do not rotate relative to each other, and it is possible to reliably prevent the two-way clutch from misengaging when the inner ring is idling and to obtain a highly reliable rotation transmission device. it can.
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 input shaft 4 is inserted inside the
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 electromagnetic clutch 20 that controls the engagement and disengagement of the two-
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 electromagnetic clutch 20 is a disk-
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。
The
また、アーマチュア21には、図2に示すように、内輪2と対向する端面の内周部にテーパ状凹部27が形成され、上記アーマチュア21が離反ばね24の押圧によってロータ22から離反する方向に移動した際に、内輪2の端部がテーパ状凹部27内に嵌合し、その内輪2の端部外周に形成されたテーパ面28がテーパ状凹部27のテーパ状内面29に摩擦係合するようになっている。
Further, as shown in FIG. 2, the
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が外輪1の開口端部に接続された円筒状のロータガイド30内に嵌合されて軸方向に位置決めされ、かつ、回り止めされている。
As shown in FIG. 1, 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は空転する。
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の空転状態において、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 electromagnetic coil 23 a of 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が空転する。
For this reason, when the energization to the electromagnetic coil 23a is interrupted, the
ここで、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から離反する方向に移動すると、図2に示すように、内輪2の端部がアーマチュア21に形成されたテーパ状凹部27内に嵌合して、端部外周のテーパ面28がテーパ状凹部27のテーパ状内面29に摩擦係合し、アーマチュア21は内輪2に結合された状態となる。
Here, when the
このため、回転伝達装置の空転時、内輪2が高速で回転され、その内輪2と共に回転する係合子が遠心力により外輪1の円筒面11と接触し、その接触部に作用するひきずりトルクによって保持器14にスイッチばね15のばね力を超える回転抵抗が負荷されたとしても、保持器14は内輪2に対して相対回転することはない。このため、係合子13が円筒面11およびカム面12にミス係合するようなことはない。
For this reason, when the rotation transmission device is idling, the
また、内輪2の急加減速により内輪2と弾性的に結合している保持器14および係合子13に大きな慣性力が負荷されたとしても、内輪2と保持器14および係合子13が相対回転するのを併せて防止することができる。
Even if a large inertia force is applied to the
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
24 離反ばね
27 テーパ状凹部
28 テーパ面
29 テーパ状内面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
前記アーマチュアの内輪と対向する面の内周部に、そのアーマチュアがロータから離れる離反状態で内輪の端部が嵌合するテーパ状凹部を形成し、前記内輪の端部外周にはそのテーパ状凹部のテーパ状内面に適合するテーパ面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 retainer for holding the engagement element, and the engagement element is engaged with the opposing surfaces of the outer ring and the inner ring by the relative rotation of the retainer and the inner ring. In addition, a two-way clutch that connects the outer ring and the inner ring is incorporated, and the retainer elastically moves the retainer between the retainer and the inner ring of the two-way clutch in a neutral position where the engagement with the outer ring and the inner ring is released. A switch spring for holding is incorporated, and an electromagnetic clutch for controlling engagement and disengagement of the two-way clutch is provided in addition to the two-way clutch, and the electromagnetic clutch is prevented from rotating with respect to the cage, And a disk-shaped armature having a hole in the center supported so as to be movable in the axial direction, a rotor connected to the opening end of the outer ring and facing the armature in the axial direction, and facing the rotor in the axial direction, Energized Thus an electromagnet for attracting the armature to the rotor, the rotation transmitting device comprising a separating spring biasing the armature in a direction away from the rotor,
A tapered recess is formed in the inner peripheral portion of the surface facing the inner ring of the armature so that the end of the inner ring fits in a state where the armature is separated from the rotor, and the tapered recess is formed on the outer periphery of the end of the inner ring. A rotation transmission device characterized in that a taper surface adapted to the taper-shaped inner surface is provided.
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2007
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