JP2015081679A - Clutch device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はクラッチ装置に係る。特に、本発明は、駆動側回転体に対して従動側回転体を進退移動させることによって、これら両者の連結状態を切り換えるクラッチ装置の改良に関する。 The present invention relates to a clutch device. In particular, the present invention relates to an improvement in a clutch device that switches a connected state of both of them by moving a driven-side rotator forward and backward relative to a drive-side rotator.
従来、エンジンの動力をウォータポンプに伝達する係合状態と伝達しない解放状態とを切り換えるクラッチ装置が知られている。例えば特許文献1には、クランク軸に連繋された駆動側回転体と、ウォータポンプに連繋された従動側回転体とを備え、これら回転体同士を、磁力を利用して圧接することにより係合状態となるクラッチ装置が開示されている。具体的に、この特許文献1に開示されているクラッチ装置は、駆動側回転体に向かう磁力を従動側回転体に付与する磁石と、通電されることによって前記磁石の磁界を打ち消すコイルとを備えている。そして、コイルの非通電時には、磁石の磁力によって駆動側回転体と従動側回転体とが圧接して係合状態となる。これにより、ウォータポンプに動力が伝達される。一方、コイルの通電時には、コイルの周囲に発生する磁界によって磁石の磁界が打ち消されて駆動側回転体と従動側回転体とが離間して解放状態となる。これにより、ウォータポンプには動力が伝達されないことになる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a clutch device that switches between an engaged state where engine power is transmitted to a water pump and a released state where engine power is not transmitted is known. For example,
しかしながら、この特許文献1の構成では、ウォータポンプに伝達すべきトルクが大きい場合、回転体同士を圧接させるための圧接力を大きくしておく必要がある。この場合、前記磁石を大型化する必要がある。また、この大型の磁石の磁界を打ち消すための(係合状態から解放状態へ切り換えるための)前記コイルも大型化しておく必要がある。このため、特許文献1の構成ではクラッチ装置全体としての小型化を図ることが難しい。
However, in the configuration of
そこで、本願特許出願人は、従動側回転体の回転力を利用して係合状態から解放状態への切り換えを可能にするクラッチ装置について出願している(特願2012−211046号および特願2013−154986号)。 Therefore, the present patent applicant has applied for a clutch device that enables switching from the engaged state to the released state using the rotational force of the driven side rotating body (Japanese Patent Application Nos. 2012-211046 and 2013). -154986).
具体的には、従動側回転体を駆動側回転体に対して進退移動自在とする。また、駆動側回転体に向かう付勢力を従動側回転体に作用させる付勢手段を設ける。また、図13(a)(従動側回転体aを軸心に沿った方向から見た図)に示すように、従動側回転体aの外周面に螺旋溝bおよび環状溝cを互いに隣接して設けると共に、この螺旋溝bに挿入可能な係止部材dを設ける。前記環状溝cの底面c1は螺旋溝bの底面b1よりも内周側に位置している。そして、螺旋溝bに係止部材dが挿入されていない状態では、前記付勢手段の付勢力によって従動側回転体aが駆動側回転体に向かって前進移動し、これら回転体同士が連結されてクラッチ装置が係合状態となる。一方、図13(a)および図13(b)(各溝b,cおよび係止部材dを示す断面図;図13(a)におけるB−B線に沿った断面図)に示すように、螺旋溝bに係止部材dが挿入されると、係止部材dと螺旋溝bの側壁b2との当接により、従動側回転体aの回転力が、この従動側回転体aを軸心に沿ってスライド移動させる力に変換される。これにより、従動側回転体aが回転しながら駆動側回転体から後退する。そして、従動側回転体aの回転が更に進むと、図14(図14(a)は従動側回転体aを軸心に沿った方向から見た図であり、図14(b)は環状溝cおよび係止部材dを示す断面図(図14(a)におけるB−B線に沿った断面図)である)に示すように、係止部材dが螺旋溝bから脱することで環状溝cに向けて内周側に移動し(環状溝cに押し込まれ)、クラッチ装置が解放状態となる。このようにして係止部材dが環状溝cに移動すると、係止部材dと環状溝cの側壁c2とが当接する状態となり、従動側回転体aの進退移動が規制されることでクラッチ装置の解放状態が維持される。 Specifically, the driven-side rotator is movable forward and backward with respect to the drive-side rotator. Further, an urging means for applying an urging force toward the driving side rotator to the driven side rotator is provided. Further, as shown in FIG. 13A (view of the driven-side rotator a seen from the direction along the axis), the spiral groove b and the annular groove c are adjacent to each other on the outer peripheral surface of the driven-side rotator a. And a locking member d that can be inserted into the spiral groove b. The bottom surface c1 of the annular groove c is located on the inner peripheral side with respect to the bottom surface b1 of the spiral groove b. In a state where the locking member d is not inserted into the spiral groove b, the driven-side rotator a moves forward toward the drive-side rotator by the urging force of the urging means, and these rotators are connected to each other. Thus, the clutch device is engaged. On the other hand, as shown in FIG. 13A and FIG. 13B (cross-sectional view showing the grooves b and c and the locking member d; cross-sectional view along the line BB in FIG. 13A), When the locking member d is inserted into the spiral groove b, the rotational force of the driven-side rotating body a causes the driven-side rotating body a to be pivoted due to the contact between the locking member d and the side wall b2 of the spiral groove b. It is converted into the force to slide along. As a result, the driven side rotating body a moves backward from the driving side rotating body while rotating. When the rotation of the driven side rotating body a further proceeds, FIG. 14 (FIG. 14 (a) is a view of the driven side rotating body a seen from the direction along the axis, and FIG. 14 (b) is an annular groove. As shown in a cross-sectional view showing the c and the locking member d (a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 14A), the locking member d is detached from the spiral groove b, so that the annular groove is formed. It moves to the inner peripheral side toward c (pressed into the annular groove c), and the clutch device is released. When the locking member d moves to the annular groove c in this way, the locking member d and the side wall c2 of the annular groove c come into contact with each other, and the forward / backward movement of the driven side rotating body a is restricted, whereby the clutch device. The released state is maintained.
本発明の発明者は、前記出願に係るクラッチ装置の実用性を高めるための更なる改良について考察した。そして、螺旋溝に係止部材が挿入され、クラッチ装置が解放状態となる位置まで従動側回転体が後退した場合に、係止部材を螺旋溝から環状溝に確実に移動させる(係止部材を確実に環状溝に挿入させる)ことができるようにしておく必要があることに着目した。特に、従動側回転体の回転速度が高い場合には、環状溝への係止部材の移動が難しくなるため、このような場合にも、螺旋溝から環状溝への係止部材の移動が確実に行われるようにし、クラッチ装置の動作の信頼性を確保しておく必要があることに本発明の発明者らは着目した。 The inventor of the present invention considered further improvements for enhancing the practicality of the clutch device according to the application. Then, when the locking member is inserted into the spiral groove and the driven-side rotator is retracted to the position where the clutch device is released, the locking member is reliably moved from the spiral groove to the annular groove (the locking member is It has been noted that it is necessary to ensure that it can be inserted into the annular groove. In particular, when the rotational speed of the driven rotating body is high, it is difficult to move the locking member to the annular groove. Even in such a case, the movement of the locking member from the spiral groove to the annular groove is ensured. The inventors of the present invention paid attention to the fact that it is necessary to ensure the reliability of the operation of the clutch device.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、解放状態を保持するための係止部材の移動を確実に行うことが可能なクラッチ装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such points, and an object of the present invention is to provide a clutch device capable of reliably moving a locking member for maintaining a released state. .
−発明の解決原理−
前記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、螺旋溝の側面に、係止部材を環状溝に向けて内周側に案内するガイド機能を備えさせることにより、螺旋溝に挿入された係止部材が、このガイド機能によって環状溝に確実に案内されるようにしている。
-Solution principle of the invention-
The solution principle of the present invention devised to achieve the above object is that the spiral groove is provided on the side surface of the spiral groove with a guide function for guiding the locking member toward the annular groove toward the inner peripheral side. The inserted locking member is reliably guided to the annular groove by this guide function.
−解決手段−
具体的に、本発明は、動力発生源からの動力を受ける駆動側回転体と、この駆動側回転体に連結される連結位置とその連結が解除される解除位置との間で移動可能な従動側回転体と、前記従動側回転体に設けられた螺旋溝と、この螺旋溝に隣接して設けられた環状溝と、前記螺旋溝に挿入可能な係止部材とを備え、前記従動側回転体が前記連結位置にある状態で、前記係止部材が前記螺旋溝に挿入された際、この螺旋溝に設けられた傾斜側面と係止部材との当接により、前記従動側回転体がその回転に伴って前記解除位置に向かって移動し、その後、前記係止部材が前記環状溝に挿入されることで前記従動側回転体が解除位置に保持されるクラッチ装置を対象とする。このクラッチ装置に対し、前記螺旋溝に、挿入された係止部材を離脱不能に係合する係合部を設ける。そして、この係合部を前記環状溝に向かって延ばすことにより、従動側回転体の回転に伴って前記係合部の延長方向に沿って相対移動する係止部材が前記環状溝に案内される構成としている。
-Solution-
Specifically, the present invention provides a driven-side rotating body that receives power from a power generation source, a driven position that is movable between a connecting position connected to the driving-side rotating body and a release position where the connection is released. A side rotary body, a spiral groove provided in the driven side rotary body, an annular groove provided adjacent to the spiral groove, and a locking member insertable into the spiral groove, the driven side rotation When the locking member is inserted into the spiral groove in a state where the body is in the coupling position, the driven rotary body is moved by the contact between the inclined side surface provided in the spiral groove and the locking member. The present invention is directed to a clutch device that moves toward the release position with rotation, and then holds the driven rotary body in the release position by inserting the locking member into the annular groove. The clutch device is provided with an engaging portion that engages the inserted locking member so as not to be detached in the spiral groove. And by extending this engaging part toward the said annular groove, the latching member which moves relatively along the extension direction of the said engaging part with rotation of a driven side rotary body is guided to the said annular groove. It is configured.
この特定事項により、従動側回転体が連結位置にある状態で、係止部材が螺旋溝に挿入された場合、従動側回転体の回転が進むに従って係止部材は係合部に離脱不能に係合される。この係合部は環状溝に向かって延びているため、従動側回転体の回転が進むに従って係止部材は係合部の延長方向に沿って相対移動して環状溝に向けて案内されることになる。これにより、螺旋溝に挿入された係止部材は自動的に環状溝まで案内されることになり、係止部材を螺旋溝から環状溝に確実に移動させることが可能になる。 Due to this specific matter, when the locking member is inserted into the spiral groove in a state where the driven-side rotator is in the coupling position, the locking member cannot be detached from the engaging portion as the driven-side rotator rotates. Combined. Since the engaging portion extends toward the annular groove, the locking member is relatively moved along the extending direction of the engaging portion and guided toward the annular groove as the rotation of the driven side rotating body proceeds. become. Thus, the locking member inserted into the spiral groove is automatically guided to the annular groove, and the locking member can be reliably moved from the spiral groove to the annular groove.
本発明では、螺旋溝に挿入された係止部材が、従動側回転体の回転に伴って係合部の延長方向に沿って相対移動して環状溝に案内されるようにしている。このため、係止部材を螺旋溝から環状溝に確実に移動させることが可能になり、クラッチ装置の動作の信頼性の向上が図れる。 In the present invention, the locking member inserted in the spiral groove is relatively moved along the extending direction of the engaging portion in accordance with the rotation of the driven side rotating body, and is guided to the annular groove. For this reason, the locking member can be reliably moved from the spiral groove to the annular groove, and the reliability of the operation of the clutch device can be improved.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、本発明に係るクラッチ装置を自動車用エンジン(内燃機関)の冷却系に備えられたウォータポンプに適用した場合について説明する。つまり、エンジンからウォータポンプへ動力を伝達する動力伝達系に備えられたクラッチ装置であって、エンジンの動力をウォータポンプへ伝達する状態(係合状態)と伝達しない状態(解放状態)とを切り換えるものとして説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment demonstrates the case where the clutch apparatus based on this invention is applied to the water pump with which the cooling system of the engine (internal combustion engine) for motor vehicles was equipped. That is, it is a clutch device provided in a power transmission system that transmits power from the engine to the water pump, and switches between a state (engaged state) in which the engine power is transmitted to the water pump and a state in which it is not transmitted (released state). It will be explained as a thing.
図1は、本実施形態に係るクラッチ装置1の断面図である。この図1では、エンジンの動力をクラッチ装置1へ伝達するための構成部品およびウォータポンプ8の主たる構成部品をそれぞれ仮想線で示している。
FIG. 1 is a cross-sectional view of the
この図1に示すように、クラッチ装置1は、クラッチハウジング2と、このクラッチハウジング2の内側空間に配設されたクラッチ機構3とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
(クラッチハウジングおよびクラッチ出力軸)
クラッチハウジング2は、例えばエンジンのシリンダブロック(図示省略)に固定されており、鉛直方向に延びる平板状のベース部21と、このベース部21の一方側の面(図中における左側の面)に形成された略円筒形状のクラッチ機構収容部22とを備えている。このクラッチ機構収容部22の内側空間に前記クラッチ機構3が配設されている。
(Clutch housing and clutch output shaft)
The
クラッチハウジング2のベース部21の中央部には水平方向に貫通した貫通孔23が形成されている。この貫通孔23には、略円筒形状の支持部材24が嵌め込まれている。この支持部材24は、その内側に配設された第1ベアリングB1を介して、クラッチ出力軸11を回転自在に支持している。
A through
クラッチ出力軸11の先端側(図1における右端側)には、ウォータポンプ8のインペラ81が一体回転可能に取り付けられている。
An
一方、クラッチ出力軸11の基端側(図1における左端側)には、クラッチ機構3を構成する駆動側回転体4および従動側回転体5が設けられている。これら駆動側回転体4および従動側回転体5の配設位置としては、従動側回転体5が駆動側回転体4よりもウォータポンプ寄りとなっている。駆動側回転体4は、第2ベアリングB2を介してクラッチ出力軸11に、相対回転自在に支持されている。従動側回転体5は、スプライン嵌合によってクラッチ出力軸11に、一体回転可能に且つ軸心方向に沿って移動自在に支持されている。これら駆動側回転体4および従動側回転体5の構成については後述する。
On the other hand, on the base end side (left end side in FIG. 1) of the
(クラッチ機構)
クラッチ機構3は、所謂ボールロック式のクラッチ機構で構成されており、前記駆動側回転体4および従動側回転体5を備えている。このクラッチ機構3は、駆動側回転体4と従動側回転体5とを連結することによってクラッチ装置1の係合状態を成立させ、これにより、ウォータポンプ8を作動させる。また、クラッチ機構3は、駆動側回転体4と従動側回転体5との連結を解除することによってクラッチ装置1の解放状態を成立させ、これにより、ウォータポンプ8を停止または減速させる。例えば、所定期間内においてクラッチ装置1を係合状態にする期間と解放状態にする期間との比を調整することによって、ウォータポンプ8の回転速度を任意に調整することが可能である。以下、駆動側回転体4および従動側回転体5の構成について具体的に説明する。
(Clutch mechanism)
The
駆動側回転体4は、ボルト止め等の手段によって従動側プーリ71に一体回転可能に連結されている。この従動側プーリ71は、クラッチ機構3の外周側および前記クラッチハウジング2のクラッチ機構収容部22の外周側を囲む形状となっている。また、この従動側プーリ71は、第3ベアリングB3を介してクラッチハウジング2により回転自在に支持されている。一方、エンジン(動力発生源)のクランクシャフト72の端部には駆動側プーリ73が一体回転可能に連結されている。そして、これら従動側プーリ71と駆動側プーリ73とに亘って補機用ベルト74が架け渡されている。これにより、クランクシャフト72の回転力が駆動側プーリ73および補機用ベルト74を介して従動側プーリ71に伝達されるようになっている。この回転力の伝達によって従動側プーリ71が回転すると、それに伴って駆動側回転体4も回転する。
The driving
従動側回転体5は、図2(従動側回転体5の斜視図)にも示すように、外径寸法が互いに異なる大径部51と小径部52とを備えている。大径部51は軸心方向の駆動側回転体4側(図1における左側)に位置している。小径部52は軸心方向のウォータポンプ8側(図1における右側)に位置している。
As shown in FIG. 2 (a perspective view of the driven-side rotator 5), the driven-
従動側回転体5の小径部52には、ウォータポンプ8側に向かって開放する凹部52a(図1を参照)が形成されている。この凹部52aの内径寸法は前記支持部材24の外径寸法よりも僅かに大きく設定され、この凹部52aの内部に支持部材24の一部が挿入されている。
The small-
この凹部52aの底部には、付勢部材SPを収容するための収容凹部52bが形成されている。この収容凹部52bは前記クラッチ出力軸11の外周側において周方向に亘る複数箇所に設けられている。
An
前記付勢部材SPは例えばコイルスプリングで成る。前記クラッチ出力軸11の外周面には、前記収容凹部52bに対面するフランジ形状の係止突起11aが設けられている。前記付勢部材SPは、この係止突起11aと前記従動側回転体5の収容凹部52bとの間に圧縮された状態で配設されている。これにより、従動側回転体5は、駆動側回転体4に向かって(図1における左側に向かって)付勢されている。
The urging member SP is made of, for example, a coil spring. On the outer peripheral surface of the
前記駆動側回転体4には、従動側回転体5側に向かって開放する凹部41が設けられている。この凹部41の内径寸法は前記従動側回転体5の大径部51よりも大径となっており、この凹部41内に従動側回転体5の大径部51が挿入されている。これにより、従動側回転体5の大径部51の外周面と、駆動側回転体4の凹部41の内周面とが、半径方向で対面している。
The drive-
従動側回転体5の大径部51には、前記駆動側回転体4の凹部41に向かって延びる複数(例えば3個)の延長部51a,51a,51aが設けられている。これら延長部51a,51a,51aは、図2に示すように、大径部51の周方向で等間隔を存した位置に設けられている。
The large-
これら延長部51a,51a,51aの外周面には、球体収容溝53がそれぞれ形成されている。この球体収容溝53は、連結解除溝部54と連結溝部55とを備えている。連結解除溝部54は、従動側回転体5の軸心方向に沿って延びている。連結溝部55は、連結解除溝部54の一端(小径部52寄りの一端)から従動側回転体5の周方向に沿って延びている。この連結解除溝部54の一端からの連結溝部55の延長方向は、前記クランクシャフト72から回転力を受けた際の駆動側回転体4の回転方向の下流側に向かう方向(クラッチ出力軸11の先端側(図1における右側)から駆動側回転体4を見た場合の時計回り方向)となっている。
前記球体収容溝53の深さ寸法としては、連結解除溝部54が最も深く、連結溝部55が最も浅くなっている。そして、この深さ寸法は、連結解除溝部54から連結溝部55に向かって次第に浅くなっている。
As the depth dimension of the spherical
一方、駆動側回転体4の凹部41の内周面には、その全周囲に亘って円弧溝42が形成されている。この円弧溝42は、図1に示すように断面形状が略円弧状である。この円弧溝42の深さ寸法は、駆動側回転体4の全周囲に亘って略同一となっている。これにより、この駆動側回転体4の円弧溝42と前記従動側回転体5の球体収容溝53とが対面している。そして、これら円弧溝42と球体収容溝53とによって形成される空間に球体31が収容されている(図1、図3、図4を参照)。
On the other hand, an
前述した如く従動側回転体5は、クラッチ出力軸11の軸心方向に沿って移動自在となっている。つまり、従動側回転体5は、駆動側回転体4に近付く位置(図4に示す位置)と、駆動側回転体4から後退する位置(図3に示す位置)との間で軸心方向に沿って進退移動(スライド移動)自在となっている。
As described above, the driven-
図4(クラッチ装置1の係合状態を示す側面図)に示すように、従動側回転体5が前記付勢部材SPの付勢力によって駆動側回転体4に近付く位置に移動した場合には、駆動側回転体4の円弧溝42と従動側回転体5の連結溝部55とが対面する。前述した如く、連結溝部55の深さは浅くなっている。具体的に、駆動側回転体4の凹部41の内周面と従動側回転体5の大径部51の外周面との間の間隔寸法と、連結溝部55の深さ寸法と、円弧溝42の深さ寸法との総和は、球体31の外径寸法よりも僅かに小さくなっている。このため、図4に示すように球体31が連結溝部55の近傍に位置している場合には、この連結溝部55と円弧溝42との間に挟まれることで球体31の回転は不能となる。つまり、球体31が連結溝部55と円弧溝42との間に回転不能に嵌合され、これによって、駆動側回転体4の回転力が、球体31を介して従動側回転体5に伝達されることになる。すなわち、駆動側回転体4と従動側回転体5とが連結される。この場合、従動側回転体5の回転に伴ってクラッチ出力軸11およびウォータポンプ8のインペラ81も回転し、ウォータポンプ8から冷却水が吐出されることになる。以下では、この駆動側回転体4と従動側回転体5とが連結された状態における従動側回転体5の位置(軸心に沿ったスライド移動位置)をロック位置(本発明でいう連結位置)と呼ぶ。
As shown in FIG. 4 (a side view showing the engaged state of the clutch device 1), when the driven-
一方、図3(クラッチ装置1の解放状態を示す側面図)に示すように、従動側回転体5が前記付勢部材SPの付勢力に抗して駆動側回転体4から後退する位置に移動した場合には、駆動側回転体4の円弧溝42と従動側回転体5の連結解除溝部54とが対面する。前述した如く、連結解除溝部54の深さは深くなっている。具体的に、駆動側回転体4の凹部41の内周面と従動側回転体5の大径部51の外周面との間の間隔寸法と、連結解除溝部54の深さ寸法と、円弧溝42の深さ寸法との総和は、球体31の外径寸法よりも僅かに大きくなっている。このため、図3に示すように球体31が連結解除溝部54に位置している場合には、この連結解除溝部54と円弧溝42との間に球体31の回転(空転)を許容する隙間が形成される。この場合、クランクシャフト72から回転力を受けることで駆動側回転体4が回転しても、球体31による従動側回転体5への回転力の伝達は行われないことになる。すなわち、駆動側回転体4と従動側回転体5との連結が解除される。この場合、クラッチ出力軸11およびウォータポンプ8のインペラ81への回転力の伝達も行われないため、ウォータポンプ8は停止または減速されることになる。以下では、この駆動側回転体4と従動側回転体5との連結が解除された状態における従動側回転体5の位置(軸心に沿ったスライド移動位置)をアンロック位置(本発明でいう解除位置)と呼ぶ。
On the other hand, as shown in FIG. 3 (a side view showing the released state of the clutch device 1), the driven-
このように、駆動側回転体4と従動側回転体5との連結状態および連結解除状態は、従動側回転体5を駆動側回転体4に向かって進退移動させる機構によって実現される。つまり、従動側回転体5を駆動側回転体4に向けて前進させてロック位置にすることで駆動側回転体4と従動側回転体5とは連結状態(クラッチ装置1の係合状態)となる。一方、従動側回転体5を駆動側回転体4から後退させてアンロック位置にすることで駆動側回転体4と従動側回転体5とは連結解除状態(クラッチ装置1の解放状態)となる。
As described above, the connected state and the disconnected state of the driving
以下、この従動側回転体5を進退移動させるための機構(進退移動機構)について説明する。
Hereinafter, a mechanism (advance / retreat mechanism) for moving the driven-
(進退移動機構)
図3および図4に示すように、進退移動機構32は、従動側回転体5の外周面に形成された溝56、および、この溝56に挿入される係止部材61を有する係止ユニット6を備えている。以下、具体的に説明する。
(Advance and retreat mechanism)
As shown in FIGS. 3 and 4, the advancing / retreating
従動側回転体5の小径部52の外周面において、大径部51に近接した位置には、周方向に延びる前記溝56が形成されている。この溝56は、周方向(軸心方向に直交する方向)に対して所定角度だけ傾斜した方向に延びる傾斜側面57aII(図6を参照)を有する螺旋溝57と、軸心方向に対して直交する方向に延びる側面58aを有する環状溝58とを備えている。これら螺旋溝57および環状溝58の配設位置としては、環状溝58が螺旋溝57よりも大径部51寄りとなっている。
The
前記螺旋溝57は、半径方向に延びる側面57a(後述するピン挿入側面57aIおよび傾斜側面57aIIを有する;図6を参照)と、この側面57aの内周端から環状溝58側に向かって軸心に沿う方向に延びる底面57bとを備えている。また、この螺旋溝57の側面57aには、係止部材61に備えられた後述するピン69の移動軌跡を案内するためのガイド構造が設けられている。このガイド構造の詳細については後述する。
The
図6は、前記従動側回転体5の小径部52において螺旋溝57が形成されている領域(以下、螺旋溝形成領域という)および環状溝58が形成されている領域(以下、環状溝形成領域という)それぞれを展開して示す図である。この図6では、左右方向が小径部52の周方向であり、上下方向が小径部52の軸心方向である。この図6に示すように、小径部52の外周面には、それぞれ周方向に延びる螺旋溝形成領域および環状溝形成領域が隣接して設けられている。
FIG. 6 shows a region in which the
前記螺旋溝形成領域における側面57aの周方向の所定範囲は、駆動側回転体4の回転方向(クラッチ装置1が係合状態にある場合には従動側回転体5の回転方向でもあるので、以下では、従動側回転体5の回転方向と呼ぶ場合もある)の上流側に向かって(図6における右方向に向かって)駆動側回転体4に次第に近付くように(環状溝58に次第に近付くように)傾斜した傾斜側面57aIIとなっている。なお、この図6では、前述したピン69のガイド構造(後述する突起91)によって傾斜側面57aIIが隠されるため、この傾斜側面57aIIを破線で表している。この傾斜側面57aIIの傾斜角度および傾斜範囲(傾斜側面57aIIが設けられている周方向の角度範囲)は、従動側回転体5の小径部52の全周囲長さや従動側回転体5に必要な移動量(前記ロック位置とアンロック位置との間での移動量)に応じて適宜設定される。例えば前記ロック位置とアンロック位置との間での移動量(図中における寸法t1)は2.0mmであり、傾斜側面57aIIの傾斜角度(図中における角度α)は3°に設定されている。また、この傾斜側面57aIIが設けられている領域の周方向の角度範囲(図中における範囲t2)としては250°の範囲に設定されている。これらの値はこれに限定されるものではない。
The predetermined range in the circumferential direction of the
このように傾斜側面57aIIが形成されているため、この傾斜側面57aIIが設けられている範囲t2にあっては、前記底面57bの幅寸法(軸心に沿う方向の寸法)は、周方向に亘って(従動側回転体5の回転方向の上流側に向かって)次第に狭くなっている。
Since the inclined side surface 57aII is formed in this way, in the range t2 where the inclined side surface 57aII is provided, the width dimension (dimension in the direction along the axis) of the
また、この傾斜側面57aIIよりも従動側回転体5の回転方向の下流側(図6における左側)には、軸心方向に対して直交する方向に延びる(傾斜していない)ピン挿入側面57aIが設けられている。このピン挿入側面57aIが設けられている範囲t3にあっては、前記底面57bの幅寸法(軸心に沿う方向の寸法)は、周方向に亘って均一となっている。
Further, a pin insertion side surface 57aI extending in a direction orthogonal to the axial direction (not inclined) is provided downstream of the inclined side surface 57aII in the rotation direction of the driven side rotator 5 (left side in FIG. 6). Is provided. In the range t3 where the pin insertion side surface 57aI is provided, the width dimension (dimension in the direction along the axis) of the
また、傾斜側面57aIIよりも従動側回転体5の回転方向の上流側(図6における右側)にあっては、螺旋溝57が形成されておらず、この領域は小径部52の外周面と面一の(小径部52の外周面と径方向の寸法が一致した)円弧面57aIIIとなっている。
Further, the
前記ピン挿入側面57aIが設けられている部分は、係止ユニット6の係止部材61に備えられたピン69が螺旋溝57に挿入される場合の挿入開始領域に相当する。以下では、この領域を始端部57cと呼ぶ。図6に示す形状の螺旋溝57にあっては、前述した図中の範囲t3が前記始端部57cを構成するピン挿入側面57aIの形成範囲となっている。また、傾斜側面57aIIにおける従動側回転体5の回転方向の上流側の端部は、前記ピン69が螺旋溝57から離脱する位置に相当する。以下では、この部分を終端部57dと呼ぶ。
The portion where the pin
また、螺旋溝57の深さ寸法として、前記ピン挿入側面57aIの形成範囲t3にあっては、傾斜側面57aIIの形成範囲t2に向けて次第に深くなっている。また、傾斜側面57aIIの形成範囲t2にあっては、その全周囲に亘って螺旋溝57の深さ寸法が一定となっている(図5(図3のV−V線に対応した位置における断面図)に示した螺旋溝57の深さを参照)。
Further, as the depth dimension of the
一方、環状溝58は、前記螺旋溝57に隣接し且つ従動側回転体5の外周面の全周に亘って形成されている。また、この環状溝58は、半径方向に延びる前記側面58aと、この側面58aの内周端から大径部51側に向かって軸心に沿う方向に延びる底面58bとを備えている。側面58aはその全面が軸心に対して直交する平面となっている。つまり、この側面58aは傾斜していない。なお、図6では、前述したピン69のガイド構造(後述する突起91)によって側面58aの一部分が隠されるため、この部分では側面58aを破線で表している。また、底面58bは、前記螺旋溝57の底面57bよりも内周側に位置している。つまり、環状溝58の深さ寸法は、螺旋溝57の深さ寸法よりも大きくなっている。このため、環状溝58と螺旋溝57とは、これらの間に段差が存在する状態で隣接している。更に、この環状溝58では、前記螺旋溝57の終端部57dに隣接する位置が、前記ピン69の挿入が開始される始端部58cとなっている。
On the other hand, the
このように、螺旋溝57および環状溝58が形成されていることにより、図4に示すように従動側回転体5がロック位置にあって、駆動側回転体4と従動側回転体5とが連結状態である場合に、係止部材61が溝56に向けて回動した場合には、この係止部材61のピン69が前記螺旋溝57の始端部57c(ピン挿入側面57aIが形成されている領域)から螺旋溝57に挿入される。このように螺旋溝57にピン69が挿入された場合、螺旋溝57の傾斜側面57aIIがピン69に当接した状態で従動側回転体5が回転することになる。そして、螺旋溝57の傾斜側面57aIIがピン69に摺動する間に、従動側回転体5がロック位置からアンロック位置に向かって軸心に沿う方向(図4における右方向)に移動する。この従動側回転体5の移動に伴い、前記球体31は、従動側回転体5に設けられている前記連結溝部55から前記連結解除溝部54に向けて相対移動していく。
Thus, the
そして、ピン69が螺旋溝57の終端部57dに達すると、ピン69は環状溝58の始端部58cから環状溝58に向けて移動を開始することになる。なお、この環状溝58へのピン69の移動動作は、ピン69のガイド構造によって実現される。このガイド構造によるピン69の移動動作については後述する。これにより、従動側回転体5はロック位置からアンロック位置への移動が完了することになる。これに伴い、前記球体31は前記連結解除溝部54に嵌り込むことになる。このようにして、クラッチ装置1では、溝56に係止部材61のピン69を挿入し、螺旋溝57の傾斜側面57aIIにピン69を係合させることによって前記付勢部材SPの付勢力に抗して従動側回転体5をロック位置からアンロック位置までスライド移動させて、係合状態から解放状態に切り換わる。
When the
ここで、前記係止部材61を回動させるためのアクチュエータ62について説明する。図5に示すように、アクチュエータ62は、第1ケース64内にコイル64aが収容されており、このコイル64aに通電することによって発生する磁界の作用を利用して駆動する電磁アクチュエータである。
Here, the
前記第1ケース64は、有底筒状であって、その底部に固定芯64bが設けられている。第1ケース64の内部には、固定芯64bを取り囲むように前記コイル64aが配設されている。すなわち、このアクチュエータ62では、固定芯64bとコイル64aとによって電磁石が構成されている。また、コイル64aの内側には、固定芯64bと対向する位置に可動芯64cが移動可能に収容されている。なお、これら固定芯64bおよび可動芯64cはそれぞれ鉄芯である。
The
第1ケース64の先端側(図5における上端側)には、筒状の第2ケース65が取り付けられている。この第2ケース65において第1ケース64側の端部には可動芯64cの周囲を囲むように永久磁石65aが配設されている。可動芯64cは、前述したように基端部(図5における下側の端部)が固定芯64bと対向するように第1ケース64内に収容されている一方、先端部(図5における上側の端部)が第2ケース65から外側に突出している。
A cylindrical
可動芯64cにおいて第2ケース65内に収容されている部分にはリング部材65bが取り付けられている。そして、第2ケース65内には、この第2ケース65とリング部材65bとの間にコイルばね65cが圧縮された状態で収容されている。このコイルばね65cは、可動芯64cを第2ケース65から突出させる方向に付勢している。そして、可動芯64cにおいて第2ケース65から突出した先端側は、固定ピン64dを介して係止部材61に連結されている。
A
係止部材61は、基端が可動芯64cに回動可能に連結されるとともに、回動軸63によって回動可能に支持されている。従って、係止部材61は、可動芯64cの移動に伴って、回動軸63を中心に回動する。そのため、図5に実線で示すように、コイルばね65cの付勢力によって可動芯64cが第2ケース65から突出した度合が大きくなることによって、係止部材61のピン69が従動側回転体5の溝56に挿入される。
The locking
そして、この状態でコイル64aに通電すると、この通電によって発生する磁界によって固定芯64bおよび可動芯64cが磁化され、可動芯64cはコイルばね65cの付勢力に抗して固定芯64b側に引き込まれる。なお、このときにコイル64aに発生する磁界の大きさは、永久磁石65aの磁界の向きと一致している。
When the
引き込まれた可動芯64cが固定芯64bに近付く方向(図5における下方向)に移動すると、係止部材61は図5における反時計回り方向に回動して、係止部材61のピン69が溝56から引き抜かれる。すなわち、アクチュエータ62は、コイル64aへの通電によって生じる磁力を利用して可動芯64cを吸引することにより、係止部材61を溝56から引き抜く。
When the retracted
そして、吸引された可動芯64cが固定芯64bに当接する位置(図5に仮想線で示す位置)まで移動すると、その後に通電を停止しても、永久磁石65aの磁力によって、可動芯64cが固定芯64bに当接した状態が保持される。
When the attracted
一方、可動芯64cが図5に仮想線で示す当接位置にあるときに、可動芯64cを吸引するときとは反対方向の電流をコイル64aに通電すると、永久磁石65aの磁界の向きとは逆向きの磁界が発生する。これにより、永久磁石65aの吸引力が弱められ、コイルばね65cの付勢力によって可動芯64cが固定芯64bから離間して、図5に実線で示す突出位置に移動する。そして、可動芯64cが当接位置から突出位置に移動するとき、係止部材61は図5における時計回り方向に回動して、係止部材61のピン69が溝56に挿入される。
On the other hand, when the
可動芯64cが固定芯64bから離間した突出位置にあるときには、コイルばね65cによる付勢力の方が永久磁石65aによる吸引力よりも大きくなる。そのため、コイル64aへの通電によって可動芯64cを固定芯64bから離間させれば、その後に通電を停止しても、可動芯64cは突出位置に保持される。
When the
すなわち、本実施形態のアクチュエータ62は、異なる方向に直流電流を流して可動芯64cを移動させることによってクラッチ装置1の連結状態を切り換える一方で、連結させた状態または連結を解除した状態を維持するときには通電を要さない自己保持式のソレノイドである。
That is, the
(ピンのガイド構造)
次に、本実施形態の特徴であるピン69の移動をガイドするガイド構造についての複数の実施形態を説明する。
(Pin guide structure)
Next, a plurality of embodiments of the guide structure that guides the movement of the
<第1実施形態>
まず、第1実施形態について説明する。
<First Embodiment>
First, the first embodiment will be described.
図7は、本実施形態における前記螺旋溝形成領域を展開して示す斜視図である。また、図8は、本実施形態における溝56とピン69との係合状態の変化を示す断面図である。具体的に、図8(a)は、ピン69が螺旋溝57に挿入された初期の状態であって、従動側回転体5が図5に示す位置にある場合を示す断面図である。図8(b)は、ピン69が螺旋溝57に挿入された状態であって、従動側回転体5に対するピン69の相対位置が図5および図6に示すB位置にある場合(従動側回転体5が、図5に示す位置から約180°回転した場合)を示す断面図である。図8(c)は、従動側回転体5に対するピン69の相対位置が図5および図6に示すC位置にある場合(従動側回転体5が、図5に示す位置から約320°回転した場合)を示す断面図である。図8(d)は、ピン69が環状溝58に挿入された状態であって、従動側回転体5に対するピン69の相対位置が図5および図6に示すD位置にある場合(従動側回転体5が、図5に示す位置から約360°回転した場合)を示す断面図である。
FIG. 7 is an exploded perspective view showing the spiral groove forming region in the present embodiment. FIG. 8 is a cross-sectional view showing a change in the engagement state between the
これらの図に示すように、螺旋溝57の傾斜側面57aIIおよび環状溝58の側面58aの一部には、従動側回転体5に対するピン69の相対位置(半径方向の相対位置)を規制して、このピン69をガイドするためのガイド溝(係合部)9が形成されている。
As shown in these drawings, the relative position of the pin 69 (relative position in the radial direction) with respect to the driven-side
このガイド溝9は、従動側回転体5の軸心に沿う方向(図5における紙面に直交する方向、および、図6における上下方向)を深さ方向とするように凹陥された溝である。そして、このガイド溝9の底面は前記傾斜側面57aIIに相当する面となっている。つまり、このガイド溝9は、この傾斜側面57aIIを底面とし、この傾斜側面57aIIの外周側縁(図8における上側縁)および内周側縁(図8における下側縁)のそれぞれから従動側回転体5の軸心に沿って突出した(底面57bに向けて突出した)一対の突起91,92によって形成されている。
The
そして、このガイド溝9は、従動側回転体5の周方向に延びており、図7に示すように、その延長方向に沿って導入領域9A、軸心方向傾斜領域9B、半径方向移行領域9Cが、従動側回転体5の回転方向の下流側から上流側に亘って(図7における左側から右側に亘って)連続して設けられている。以下、具体的に説明する。
And this
前記ガイド溝9の導入領域9Aは、前記係止部材61のピン69をガイド溝9の内部に導入するための領域である。なお、係止部材61のピン69において、前記螺旋溝57の側面57aに対向する面には小径のボール69bが回転自在に埋め込まれている。このため、ピン69がガイド溝9に係合した状態では、実際には、このボール69bがガイド溝9に嵌り込んだ状態となる(図8(a)〜(c)を参照)。この状態で、ピン69に対して従動側回転体5が回転した場合、ボール69bが回転することによって、ガイド溝9との間での摩擦損失が低減されることになる。
The
図7に示すように、このガイド溝9の導入領域9Aは、従動側回転体5の回転方向の下流側(図7における左側)に向かって溝幅寸法(ガイド溝9の高さ方向の寸法)が拡大する形状となっている。これにより、螺旋溝57の始端部57c(ピン挿入側面57aIが形成されている領域)に挿入されたピン69(より具体的にはピン69に埋め込まれたボール69b)が、従動側回転体5の回転に伴って確実にガイド溝9に導入されるようになっている。
As shown in FIG. 7, the
前記ガイド溝9の軸心方向傾斜領域9Bは、前記傾斜側面57aIIが設けられている領域(図6における範囲t2)に対応した領域である。つまり、この軸心方向傾斜領域9Bでは、ガイド溝9の底面(傾斜側面57aII)が、従動側回転体5の回転方向の上流側に向かって(図7における右方向に向かって)環状溝58に次第に近付くように(図7における紙面の奥側から手前側に向かって)傾斜している。これにより、前述した如く、螺旋溝57の傾斜側面57aII(ガイド溝9の底面)がピン69(ボール69b)に接触しながら従動側回転体5が回転するのに伴い、従動側回転体5がロック位置からアンロック位置に向かって軸心に沿う方向(図4における右方向)に移動するようになっている。
The axially inclined
前記ガイド溝9の半径方向移行領域9Cは、環状溝58の始端部58c付近に設けられている領域であって、図5および図7に示すように、従動側回転体5の回転方向の上流側に向かって(図7における右方向に向かって)内周側に向けて湾曲している。つまり、前記一対の突起91,92それぞれが内周側に向けて湾曲していることにより、ピン69が環状溝58の内周側(底面58bに向かう側)に案内される領域である。
The
このように、ガイド溝9にあっては、その延長方向に沿って導入領域9A、軸心方向傾斜領域9B、半径方向移行領域9Cが、従動側回転体5の回転方向の下流側から上流側に亘って連続して設けられているため、ピン69に埋め込まれたボール69bが導入領域9Aからガイド溝9に導入された場合には、その後、従動側回転体5の回転が進むに従って、このボール69bは、ガイド溝9の導入領域9A、軸心方向傾斜領域9B、および、半径方向移行領域9Cの順で相対的に移動していく。つまり、ボール69bがガイド溝9から離脱することを阻止しながら(ピン69が溝56から離脱することを阻止しながら)、ボール69bが軸心方向傾斜領域9Bを相対的に移動している期間では、従動側回転体5が駆動側回転体4から後退し、前記アンロック位置に向かって移動する。そして、ボール69bが半径方向移行領域9Cを相対的に移動している期間では、ボール69bが環状溝58の底面58bに向かって案内され、これにより、ピン69が環状溝58に挿入されるようになっている。
As described above, in the
−クラッチ装置の動作−
次に、前述の如く構成されたクラッチ装置1の動作について説明する。
-Operation of the clutch device-
Next, the operation of the
アクチュエータ62の可動芯64cが当接位置にあるとき、図5に仮想線で示すように、係止部材61のピン69は溝56から後退している。このとき、図4に示すように、従動側回転体5は付勢部材SPの付勢力によってロック位置に保持されているため、球体31は連結溝部55に位置しており、クラッチ装置1は係合状態にある。すなわち、クラッチ装置1は駆動側回転体4の回転を、従動側回転体5を介してクラッチ出力軸11に伝達している。これによりウォータポンプ8は作動している。
When the
このウォータポンプ8の作動状態において、アクチュエータ62のコイル64aに永久磁石65aの磁界の向きとは逆向きの磁界を発生させるように通電すると、可動芯64cがコイルばね65cの付勢力によって当接位置から図5に実線で示す突出位置に移動する。すると、係止部材61が図5における時計回り方向に回動するのに伴って、係止部材61のピン69が、従動側回転体5の溝56における螺旋溝57に対し、その始端部57c(ピン挿入側面57aIが形成されている領域)から挿入される。なお、この際、係止部材61のピン69が螺旋溝57の始端部57c以外の領域に向けて移動した場合には、ピン69は前記小径部52の外周面に当接することになり、その後、従動側回転体5の回転に伴って、螺旋溝57の始端部57cがピン69に対向する位置に達すると、このピン69が、この始端部57cから螺旋溝57に挿入されることになる。
In the operating state of the water pump 8, when the
ピン69が螺旋溝57に挿入された後、従動側回転体5の回転が進むと、ピン69のボール69bは前記導入領域9Aからガイド溝9に導入される(図8(a)を参照)。このようにしてボール69bがガイド溝9に導入されると、このボール69bの外周側にガイド溝9の突起91が位置することになるので、このボール69bがガイド溝9から抜け出ることがなくなる。つまり、ボール69bがガイド溝9に嵌り込んだ状態で従動側回転体5の回転が進むため、ピン69の位置(従動側回転体5の半径方向の位置)は、ガイド溝9によって規制されることになる。つまり、ピン69の軌跡がガイド溝9によって案内される状態となる。
After the
そして、従動側回転体5の回転に伴ってボール69bがガイド溝9の軸心方向傾斜領域9Bに達した際、ボール69bがガイド溝9内を相対的に移動する間に、従動側回転体5の回転に伴い、この従動側回転体5はロック位置からアンロック位置に向かって移動する(図8(b)を参照)。つまり、図4に示す状態から図3に示す状態へと変化する。
When the
その後、従動側回転体5の回転が進むと、ボール69bは、ガイド溝9の半径方向移行領域9Cに達する。前述した如く、この半径方向移行領域9Cは、内周側に向けて湾曲している。このため、ボール69bが半径方向移行領域9Cに沿って移動することにより、ピン69が環状溝58の内周側(底面58bに向かう側)に案内される(図8(c)を参照)。そして、更に、従動側回転体5の回転が進み、ガイド溝9が設けられていない領域(環状溝58の側面58a)にボール69bが達すると、このボール69bは、ガイド溝9による規制が解除される(図8(d)を参照)。この時点では、既に、ピン69は、環状溝58の底面58bに達しており、この環状溝58に挿入された状態となっている。これにより、従動側回転体5がアンロック位置に到達する。従動側回転体5がアンロック位置に達すると、球体31が連結解除溝部54に位置することになり、駆動側回転体4の回転が従動側回転体5に伝達されなくなり、クラッチ装置1は解放状態となる。
Thereafter, when the rotation of the driven-
従動側回転体5と駆動側回転体4との連結が解除された直後は、図3に示すように、従動側回転体5は、環状溝58にピン69が挿入された状態で、このピン69との間に生じる摩擦力の作用を受けつつ、慣性力によって回転を続ける。このようにピン69が環状溝58に挿入された状態では、ピン69が螺旋溝57と環状溝58との境界に存在する段差、すなわち、環状溝58の側面58aに係合している。そのため、ピン69が環状溝58から引き抜かれるように変位してこの段差を乗り越えない限りは、ピン69が螺旋溝57に変位することはない。こうして、従動側回転体5の環状溝58に係止部材61のピン69が挿入された状態で、従動側回転体5は回転し、その回転速度が次第に低下していく。この状態が継続されると、ウォータポンプ8は停止される。
Immediately after the connection between the driven-
一方、クラッチ装置1を、解放状態から係合状態に切り換えるときには、アクチュエータ62のコイル64aに永久磁石65aの磁界の向きと同じ向きの磁界を発生させるように通電する。すると、可動芯64cは通電によって生じる磁力によって固定芯64bに近付くように吸引されて、図5に実線で示す突出位置から仮想線で示す当接位置に移動する。これにより、係止部材61が図5における反時計回り方向に回動して係止部材61のピン69が溝56から完全に引き抜かれる。
On the other hand, when the
そして、係止部材61による係止が解除された従動側回転体5は、付勢部材SPの付勢力によってロック位置に移動し、従動側回転体5と駆動側回転体4とが連結され、クラッチ装置1が係合状態に切り換わる。
Then, the driven side
このようにしてクラッチ装置1の係合状態と開放状態とが切り換わるようになっているため、前述した如く、所定期間内においてクラッチ装置1を係合状態にする期間と解放状態にする期間との比を調整することによって、ウォータポンプ8の回転速度を任意に調整することが可能となっている。
Since the engaged state and the released state of the
以上説明したように、本実施形態では、螺旋溝57の傾斜側面57aIIおよび環状溝58の側面58aの一部に、ピン69をガイドするためのガイド溝9が形成されている。そして。このガイド溝9の半径方向移行領域9Cがピン69を環状溝58の底面58bに向けて案内するようになっている。このため、螺旋溝57に挿入されたピン69を自動的に環状溝58まで案内することが可能になり、ピン69を螺旋溝57から環状溝58に確実に移動させることが可能になる。その結果、クラッチ装置1の動作の信頼性の向上を図ることができる。また、ピン69を環状溝58に移動させることができずに螺旋溝57の傾斜側面57aIIにピン69が連続的に摺接するといった状況を回避できる。このため、ピン69と傾斜側面57aIIとの間で発生する接触荷重を軽減でき、ピン69の摩耗を抑制できる。
As described above, in this embodiment, the
また、前記ガイド溝9を備えない構成にあっては、ピン69を螺旋溝57から環状溝58に移動させる場合に、ピン69を環状溝58の底面58bまで押し込むための電磁力を前記アクチュエータ62で発生させる必要がある。これに対し、本実施形態の如くガイド溝9によって、螺旋溝57に挿入されたピン69を自動的に環状溝58まで案内できるようにした場合には、アクチュエータ62で発生させる電磁力が小さくて済み、消費電力の削減等を図ることが可能である。
Further, in the configuration without the
<第1実施形態の変形例>
次に、第1実施形態の変形例について説明する。本例はガイド溝の形状が前述した第1実施形態のものと異なっている。ここでは、第1実施形態との相違点(ガイド溝の形状)についてのみ説明する。
<Modification of First Embodiment>
Next, a modification of the first embodiment will be described. In this example, the shape of the guide groove is different from that of the first embodiment described above. Here, only the difference (the shape of the guide groove) from the first embodiment will be described.
図9は、本例における溝56とピン69との係合状態の変化を示す断面図である。具体的に、図9(a)は図8(a)に、図9(b)は図8(b)に、図9(c)は図8(c)に、図9(d)は図8(d)にそれぞれ対応した図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a change in the engagement state between the
これらの図に示すように、本例におけるガイド溝9は、前記螺旋溝57の傾斜側面57aIIおよび環状溝58の側面58aの一部に設けられ、従動側回転体5の軸心側(図9における下側)に向かうに従ってウォータポンプ8側(図9における右側)に傾斜する傾斜面93で形成されている。このガイド溝9の形成範囲は前記第1実施形態のものと同様である。また、このガイド溝9においても前記第1実施形態のものと同様に、導入領域9A、軸心方向傾斜領域9B、半径方向移行領域9Cを有している。
As shown in these drawings, the
このような形状のガイド溝9においても、前記ボール69bがガイド溝9に導入された場合には、このボール69bがガイド溝9から離脱することを阻止しながら(ピン69が溝56から離脱することを阻止しながら)、ボール69bがガイド溝9に沿って相対的に移動していくことになる。これにより、前述した第1実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。
Even in the
<第2実施形態>
次に、ピン69のガイド構造についての第2実施形態を説明する。本実施形態は、ガイド溝9の形成範囲(従動側回転体5の周方向に亘る形成範囲)が前述した第1実施形態のものと異なっている。ここでは、第1実施形態との相違点(ガイド溝9の形成範囲)についてのみ説明する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the guide structure of the
図10は、本実施形態における前記螺旋溝形成領域を展開して示す斜視図である。また、図11は、本実施形態における溝56とピン69との係合状態の変化を示す断面図である。具体的に、図11(a)は図8(a)に、図11(b)は図8(b)に、図11(c)は図8(c)に、図11(d)は図8(d)にそれぞれ対応した図である。
FIG. 10 is an exploded perspective view showing the spiral groove forming region in the present embodiment. FIG. 11 is a cross-sectional view showing a change in the engagement state between the
これらの図に示すように、本実施形態におけるガイド溝9にあっては、前記導入領域9A、軸心方向傾斜領域9B、半径方向移行領域9Cに加えて、ピン保持領域9Dを備えている。なお、ガイド溝9の断面形状としては前記第1実施形態のものと同様である。
As shown in these drawings, the
また、本実施形態におけるピン69は、前記ボール69bに代えて突起69cを有している。
Further, the
このピン保持領域9Dは、環状溝58の側面58aに設けられており、ピン69が環状溝58に挿入された状態において、前記突起69cを保持する(従動側回転体5の半径方向への突起69cの移動を阻止する)ための領域であって、前記半径方向移行領域9Cに連続し、且つ従動側回転体5の回転方向の上流側に延長された領域となっている。
The
これにより、ピン69が環状溝58に挿入された状態を確実に保持することができる。
Thereby, the state in which the
また、環状溝58の側面58aの一部には前記ピン保持領域9Dが設けられていない。このため、クラッチ装置1を、解放状態から係合状態に切り換えるべく、ピン69を環状溝58から引き抜く際には、このピン保持領域9Dが設けられていない箇所から引き抜くことが可能である。
Further, the
<第2実施形態の変形例>
次に、第2実施形態の変形例について説明する。本例はガイド溝の形状が前述した第2実施形態のものと異なっている。ここでは、第2実施形態との相違点(ガイド溝の形状)についてのみ説明する。
<Modification of Second Embodiment>
Next, a modification of the second embodiment will be described. In this example, the shape of the guide groove is different from that of the second embodiment described above. Here, only the difference (the shape of the guide groove) from the second embodiment will be described.
図12は、本例における溝56とピン69との係合状態の変化を示す断面図である。具体的に、図12(a)は図11(a)に、図12(b)は図11(b)に、図12(c)は図11(c)に、図12(d)は図11(d)にそれぞれ対応した図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a change in the engagement state between the
これらの図に示すように、本例におけるガイド溝9は、前記螺旋溝57の傾斜側面57aIIから環状溝58の側面58aに亘って設けられ、従動側回転体5の軸心側(図9における下側)に向かうに従ってウォータポンプ8側(図12における右側)に傾斜する傾斜面93で形成されている。このガイド溝9の形成範囲は前記第2実施形態のものと同様である。また、このガイド溝9においても前記第2実施形態のものと同様に、導入領域9A、軸心方向傾斜領域9B、半径方向移行領域9C、ピン保持領域9Dを有している。
As shown in these drawings, the
このような形状のガイド溝9においても、前記突起69cがガイド溝9に導入された場合には、この突起69cがガイド溝9から離脱することを阻止しながら(ピン69が溝56から離脱することを阻止しながら)、突起69cがガイド溝9に沿って相対的に移動していくことになる。これにより、前述した第2実施形態の場合と同様の作用効果を得ることができる。
Even in the
(他の実施形態)
以上説明した各実施形態および各変形例では、螺旋溝57の傾斜側面57aIIの形成範囲t2における溝深さは周方向に亘って均一となっていた。本発明はこれに限らず、傾斜側面57aIIの形成範囲t2において、前記始端部57cから終端部57dにかけて漸次深くなっていく構成としてもよい。
(Other embodiments)
In each embodiment and each modification described above, the groove depth in the formation range t2 of the inclined side surface 57aII of the
また、前記各実施形態および各変形例では、環状溝58の深さはその全周囲に亘って一定となっていた。本発明はこれに限らず、環状溝58における始端部58cの溝深さがその他の部分の溝深さよりも浅くなっていてもよい。
In each of the above embodiments and modifications, the depth of the
また、前記各実施形態および各変形例では、係止部材61のピン69が挿入される溝56(螺旋溝57および環状溝58)を従動側回転体5の外周面に設けていた。本発明はこれに限らず、これら溝56を従動側回転体5の内周面に設け、従動側回転体5の内部空間に挿入された係止部材61のピン69が外周側に移動することで溝56に挿入される構成としてもよい。
Further, in each of the above-described embodiments and modifications, the groove 56 (the
また、前記各実施形態および各変形例では、係止部材61のピン69に凸部(前記ボール69bまたは突起69c)を、従動側回転体5の溝56に凹部(前記ガイド溝9)をそれぞれ設けるようにしたが、係止部材61のピン69に凹部を、従動側回転体5の溝56に凸部を設け、この凹部に凸部を挿入することでピン69の軌跡をガイドする構成としてもよい。
In each of the above embodiments and modifications, the
また、前記付勢部材SPの数は任意に変更することが可能である。例えば、従動側回転体5を1つの付勢部材で付勢することも可能である。また、この付勢部材SPは従動側回転体5をロック位置に向かって付勢するものであればよく、前述した圧縮コイルスプリングには限定されない。例えば、従動側回転体5をロック位置に向かって引っ張る引張スプリングを付勢部材として適用するようにしてもよい。
The number of the urging members SP can be arbitrarily changed. For example, the driven side
前記アクチュエータ62は自己保持式のソレノイドには限定されず、例えばコイルに通電している間のみ、係止部材61が溝56に挿入されるソレノイドで構成してもよい。この構成によれば、コイルに通電しているときにのみクラッチ装置1が解放状態となるため、コイルに通電できない場合にはクラッチ装置1は係合状態となる。従って、アクチュエータ62の作動不良時にもウォータポンプ8を駆動させることが可能になる。
The
前記アクチュエータ62はソレノイドに限らず、例えば油圧式のアクチュエータ等、ソレノイド以外のアクチュエータであってもよい。
The
クラッチ装置1の構成としてはボールロック式には限定されない。例えば圧着式のクラッチ装置としてもよい。
The configuration of the
前記各実施形態および各変形例では、クランクシャフト72からウォータポンプ8への動力の伝達状態を切り換えるクラッチ装置1に本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、オイルポンプやコンプレッサ等、他の補機とクランクシャフト72との間に配設されたクラッチ装置に対しても適用可能である。また、クランクシャフト72からの動力の伝達状態を切り換えるものに限らず、他の動力源からの動力の伝達状態を切り換えるクラッチ装置として本発明を適用してもよい。
In each of the above-described embodiments and modifications, the case where the present invention is applied to the
本発明は、エンジンの動力をウォータポンプに伝達する係合状態と伝達しない解放状態とを切り換えるクラッチ装置に適用可能である。 The present invention can be applied to a clutch device that switches between an engaged state where engine power is transmitted to a water pump and a disengaged state where engine power is not transmitted.
1 クラッチ装置
3 クラッチ機構
4 駆動側回転体
5 従動側回転体
57 螺旋溝
57a 側面
57aII 傾斜側面
58 環状溝
61 係止部材
69 ピン
9 ガイド溝(係合部)
DESCRIPTION OF
Claims (1)
この駆動側回転体に連結される連結位置と、その連結が解除される解除位置との間で移動可能な従動側回転体と、
前記従動側回転体に設けられた螺旋溝と、
この螺旋溝に隣接して設けられた環状溝と、
前記螺旋溝に挿入可能な係止部材とを備え、
前記従動側回転体が前記連結位置にある状態で、前記係止部材が前記螺旋溝に挿入された際、この螺旋溝に設けられた傾斜側面と係止部材との当接により、前記従動側回転体がその回転に伴って前記解除位置に向かって移動し、その後、前記係止部材が前記環状溝に挿入されることで前記従動側回転体が解除位置に保持されるクラッチ装置であって、
前記螺旋溝には、挿入された係止部材を離脱不能に係合する係合部が設けられ、この係合部が前記環状溝に向かって延びていることにより、従動側回転体の回転に伴って前記係合部の延長方向に沿って相対移動する係止部材が前記環状溝に案内される構成となっていることを特徴とするクラッチ装置。 A driving side rotating body that receives power from a power generation source;
A driven-side rotator movable between a connection position connected to the drive-side rotator and a release position where the connection is released;
A spiral groove provided in the driven side rotating body;
An annular groove provided adjacent to the spiral groove;
A locking member insertable into the spiral groove,
When the locking member is inserted into the spiral groove in a state where the driven-side rotating body is in the coupling position, the driven side is brought into contact with the inclined side surface provided in the spiral groove and the locking member. A clutch device in which a rotating body moves toward the release position along with its rotation, and then the driven member is held in the release position by inserting the locking member into the annular groove. ,
The spiral groove is provided with an engaging portion that detachably engages the inserted locking member, and this engaging portion extends toward the annular groove so that the driven side rotating body can be rotated. Accordingly, the clutch device is configured such that a locking member that relatively moves along the extending direction of the engaging portion is guided by the annular groove.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013221429A JP2015081679A (en) | 2013-10-24 | 2013-10-24 | Clutch device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2013221429A JP2015081679A (en) | 2013-10-24 | 2013-10-24 | Clutch device |
Publications (1)
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JP2013221429A Pending JP2015081679A (en) | 2013-10-24 | 2013-10-24 | Clutch device |
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2013
- 2013-10-24 JP JP2013221429A patent/JP2015081679A/en active Pending
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