JP2015140911A - 回転伝達装置 - Google Patents

回転伝達装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2015140911A
JP2015140911A JP2014015760A JP2014015760A JP2015140911A JP 2015140911 A JP2015140911 A JP 2015140911A JP 2014015760 A JP2014015760 A JP 2014015760A JP 2014015760 A JP2014015760 A JP 2014015760A JP 2015140911 A JP2015140911 A JP 2015140911A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
armature
rotor
protrusion
ring
axial direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014015760A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6251063B2 (ja
Inventor
真理名 福成
Marina FUKUNARI
真理名 福成
齋藤 隆英
Takahide Saito
隆英 齋藤
佐藤 光司
Koji Sato
光司 佐藤
得田 亮
Akira Tokuda
亮 得田
恭兵 笹沼
Kyohei Sasanuma
恭兵 笹沼
幹大 多田
Mikihiro Tada
幹大 多田
直嗣 北山
Naotsugu KITAYAMA
直嗣 北山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2014015760A priority Critical patent/JP6251063B2/ja
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Priority to EP18168239.4A priority patent/EP3369958B1/en
Priority to EP15742904.4A priority patent/EP3101297B1/en
Priority to CN201811307174.7A priority patent/CN109458405B/zh
Priority to CN201580006323.4A priority patent/CN105940233B/zh
Priority to PCT/JP2015/051975 priority patent/WO2015115352A1/ja
Priority to US15/113,616 priority patent/US10408281B2/en
Publication of JP2015140911A publication Critical patent/JP2015140911A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6251063B2 publication Critical patent/JP6251063B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/064Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls
    • F16D41/066Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls all members having the same size and only one of the two surfaces being cylindrical
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F16D27/10Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/08Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action
    • F16D41/086Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action the intermediate members being of circular cross-section and wedging by rolling
    • F16D41/088Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action the intermediate members being of circular cross-section and wedging by rolling the intermediate members being of only one size and wedging by a movement not having an axial component, between inner and outer races, one of which is cylindrical
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00Springs
    • F16F1/36Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/373Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers characterised by having a particular shape
    • F16F1/3732Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers characterised by having a particular shape having an annular or the like shape, e.g. grommet-type resilient mountings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00Springs
    • F16F1/36Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/373Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers characterised by having a particular shape
    • F16F1/376Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers characterised by having a particular shape having projections, studs, serrations or the like on at least one surface
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/12Mechanical clutch-actuating mechanisms arranged outside the clutch as such
    • F16D2023/123Clutch actuation by cams, ramps or ball-screw mechanisms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2300/00Special features for couplings or clutches
    • F16D2300/22Vibration damping
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F16D27/10Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings
    • F16D27/108Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with axially movable clutching members
    • F16D27/112Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with axially movable clutching members with flat friction surfaces, e.g. discs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F16D27/14Details
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/08Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action
    • F16D41/10Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action with self-actuated reversing
    • F16D41/105Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action with self-actuated reversing the intermediate members being of circular cross-section, of only one size and wedging by rolling movement not having an axial component between inner and outer races, one of which is cylindrical

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)
  • Pulleys (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

【課題】アーマチュアとロータの衝突音が生じにくく、かつ、アーマチュアがロータに吸着される動作が安定した回転伝達装置を提供する。
【解決手段】アーマチュア30とロータ31の間に緩衝部材50を設ける。緩衝部材50は、アーマチュア30に軸方向に移動可能に支持された金属環51と、アーマチュア30がロータ31に近づくに従って、アーマチュア30と金属環51との間で軸方向に圧縮されるゴム環52とからなる。ゴム環52は、軸方向の圧縮量が小さいときよりも軸方向の圧縮量が大きいときの方が周方向に長い領域で圧縮されるように軸方向厚さが周方向に沿って変化する形状を有する。
【選択図】図1

Description

この発明は、回転の伝達と遮断の切り換えに用いられる回転伝達装置に関する。
入力軸から出力軸に回転が伝達する状態と、その回転の伝達を遮断する状態とを切り換えるために用いられる回転伝達装置として、例えば、特許文献1、2に記載のものが知られている。
特許文献1に記載の回転伝達装置は、外輪と、外輪の内側に配置された内方部材と、外輪の内周の円筒面と内方部材の外周のカム面との間に周方向に対向するように組み込まれた一対のローラと、その一対のローラの間隔を広げる方向に各ローラを押圧するばね部材と、前記一対のローラを保持するローラ保持器とを有する。
ローラ保持器は、相対回転可能に支持された2個の分割保持器からなる。この2個の分割保持器は、その相対回転に応じて前記一対のローラの間隔が変化するように前記一対のローラを個別に支持しており、前記一対のローラの間隔を広げることにより外輪の内周の円筒面と内方部材の外周のカム面との間に各ローラを係合させる係合位置と、前記一対のローラの間隔を狭めることにより外輪の内周の円筒面と内方部材の外周のカム面との間への各ローラの係合を解除させる係合解除位置との間で移動可能となっている。
また、この回転伝達装置は、2個の分割保持器を係合位置から係合解除位置に移動させるための手段として、軸方向に移動可能に支持されたアーマチュアと、アーマチュアと軸方向に対向して配置されたロータと、通電によりアーマチュアをロータに吸着させる電磁石と、アーマチュアがロータに吸着される動作を、2個の分割保持器が係合位置から係合解除位置に移動する動作に変換するボールランプ機構とを有する。
ここで、アーマチュアは、各ローラを押圧する上記ばね部材の力によって、ロータから離れる方向に付勢されている。すなわち、上記ばね部材が一対のローラの間隔を広げる方向に各ローラを押圧する力が2個の分割保持器に伝達し、この分割保持器が受ける周方向の力が、ボールランプ機構で軸方向の力に変換されてアーマチュアに伝達することにより、アーマチュアは、ロータから離れる方向のばね荷重が負荷された状態となっている。
この特許文献1の回転伝達装置は、電磁石への通電を停止しているとき、外輪と内方部材の間で回転が伝達する係合状態となる。すなわち、電磁石への通電を停止しているとき、前記一対のローラは、ローラ同士の間隔が広がる方向にばね部材で押圧されているので、各ローラが、外輪の内周の円筒面と内方部材の外周のカム面との間に係合した状態となる。この状態で外輪または内方部材に回転が入力されると、その回転はローラを介して外輪と内方部材の間を伝達する。
一方、電磁石に通電しているとき、外輪と内方部材の間での回転伝達が遮断される係合解除状態(空転状態)となる。すなわち、電磁石に通電すると、アーマチュアがロータに吸着され、このアーマチュアの動作に連動して2個の分割保持器が一対のローラの間隔を狭める方向に相対回転するので、外輪と内方部材の間への各ローラの係合が解除された状態となる。この状態で外輪または内方部材に回転が入力されても、その回転は外輪と内方部材の間を伝達しない。
特許文献2に記載の回転伝達装置は、外輪と、外輪の内側に配置された内方部材と、外輪の内周の円筒面と内方部材の外周のカム面との間に組み込まれたローラと、そのローラを保持するローラ保持器とを有する。このローラ保持器は、外輪の内周の円筒面と内方部材の外周のカム面との間にローラを係合させる係合位置と、そのローラの係合を解除させる係合解除位置との間で周方向に移動可能に支持されている。また、ローラ保持器は、スイッチばねの力で係合解除位置に保持されている。
また、この回転伝達装置は、ローラ保持器を係合解除位置から係合位置に移動させるための手段として、軸方向に移動可能に支持されたアーマチュアと、アーマチュアと軸方向に対向して配置されたロータと、アーマチュアをロータから離れる方向に押圧するばね部材と、通電によりアーマチュアをロータに吸着させる電磁石と、アーマチュアがロータに吸着される動作を、ローラ保持器が係合解除位置から係合位置に移動する動作に変換する摩擦クラッチ機構とを有する。
この特許文献2の回転伝達装置は、電磁石への通電を停止すると、外輪と内方部材の間での回転伝達が遮断される係合解除状態(空転状態)となる。すなわち、電磁石への通電を停止しているとき、ローラ保持器は、スイッチばねにより係合解除位置に保持されるので、外輪と内方部材の間へのローラの係合が解除された状態となる。この状態で外輪または内方部材に回転が入力されても、その回転は外輪と内方部材の間を伝達しない。
一方、電磁石に通電すると、外輪と内方部材の間で回転が伝達する係合状態となる。すなわち、電磁石に通電したとき、アーマチュアがロータに吸着され、このアーマチュアの動作に連動してローラ保持器が係合解除位置から係合位置に移動するので、ローラが、外輪の内周の円筒面と内方部材の外周のカム面との間に係合した状態となる。この状態で外輪または内方部材に回転が入力されると、その回転はローラを介して外輪と内方部材の間を伝達する。
特開2009−293654号公報 特開2009−008172号公報
ところで、上述のような回転伝達装置において、電磁石への通電によりアーマチュアがロータに吸着されるとき、アーマチュアとロータの間に衝突音が生じる。この衝突音は、近年、高い静音性が求められる自動車の分野(例えば、ステアバイワイヤ方式の操舵装置に使用されるバックアップクラッチの分野等)においては特に問題となる。
そこで、本願の発明者らは、アーマチュアがロータに吸着されるときの衝突音を低減するため、特許文献1と同様の回転伝達装置において、アーマチュアとロータの間にゴム部材を付加した構成の試作品を社内において製作し、その評価試験を行なった。そして、この試験の結果、アーマチュアとロータの間にゴム部材を付加した場合に、アーマチュアの動作が不安定となるおそれがあることが分かった。
すなわち、電磁石に通電したとき、アーマチュアには、電磁石への通電によってロータに引き寄せられる力だけでなく、ゴム部材とばね部材によってロータから離反する方向の力も作用する。そして、アーマチュアがロータに引き寄せられる力が、ロータから離反する方向の力を上回ることにより、アーマチュアはロータに吸着される。
ここで、電磁石への通電によってアーマチュアがロータに引き寄せられる力は、アーマチュアとロータの距離に応じて変化し、アーマチュアがロータに近づくに従って増加する。この増加の仕方は、アーマチュアがロータから比較的遠いときは緩やかであり、アーマチュアがロータに比較的近いときは急となる。つまり、アーマチュアはロータに近づくほど大きく加速する傾向がある。
そのため、ゴム圧縮荷重(すなわち、ゴム部材を圧縮するのに要する力)の小さいゴム部材を使用したのでは、アーマチュアがロータに吸着される寸前でのアーマチュアの加速を抑えることができず、アーマチュアとロータの衝突音を効果的に低減することができない。一方、ゴム圧縮荷重の大きいゴム部材を使用すると、アーマチュアがロータに向けて動き始めてからロータに吸着されるまでの途中において、アーマチュアがゴム部材とばね部材から受けるロータから離反する方向の力が、電磁石への通電によってアーマチュアがロータに引き寄せられる力を一時的に上回る可能性が生じ、アーマチュアがロータに吸着されないおそれがあることが分かった。
特許文献2の回転伝達装置においても同様に、アーマチュアとロータの衝突音を低減するため、アーマチュアとロータの間にゴム部材を付加した場合、アーマチュアの動作が不安定となるおそれがある。
この発明が解決しようとする課題は、アーマチュアとロータの衝突音が生じにくく、かつ、アーマチュアがロータに吸着される動作が安定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、以下の構成を回転伝達装置に採用した。
外輪と、
前記外輪の内側に配置され、前記外輪に対して相対回転可能に支持された内方部材と、
前記外輪の内周と前記内方部材の外周との間に組み込まれた係合子と、
前記係合子を介して前記外輪と内方部材の間で回転が伝達するように前記係合子を外輪と内方部材の間に係合させる係合位置と、前記外輪と内方部材の間での回転伝達が遮断されるように前記係合子の係合を解除させる係合解除位置との間で移動可能に支持された係合子保持器と、
軸方向に移動可能に支持されたアーマチュアと、
軸方向に移動しないように支持され、前記アーマチュアと軸方向に対向して配置されたロータと、
前記アーマチュアを前記ロータから離れる方向に付勢するばね部材と、
通電により前記アーマチュアを前記ロータに吸着させる電磁石と、
前記アーマチュアが前記ロータに吸着される動作を、前記係合子保持器が前記係合位置と係合解除位置のうち一方から他方に移動する動作に変換する動作変換機構とを有する回転伝達装置において、
前記アーマチュアと前記ロータの間に、前記アーマチュアが前記ロータに吸着されるときの衝撃を吸収する緩衝部材を設け、
その緩衝部材は、前記アーマチュアと前記ロータのうちいずれか一方の部材に軸方向に移動可能に支持された金属環と、前記アーマチュアが前記ロータに近づくに従って、前記アーマチュアと前記ロータのうち前記金属環を支持する側の部材と前記金属環との間で軸方向に圧縮されるように両部材の間に設けられたゴム環とからなり、
前記ゴム環は、軸方向の圧縮量が小さいときよりも軸方向の圧縮量が大きいときの方が周方向に長い領域で圧縮されるように軸方向厚さが周方向に沿って変化する形状を有することを特徴とする回転伝達装置。
このようにすると、前記ゴム環は、軸方向の圧縮量が小さいときよりも軸方向の圧縮量が大きいときの方が周方向に長い領域で圧縮されるように軸方向厚さが周方向に沿って変化するので、前記ゴム環を軸方向に圧縮するのに要する力の増加の仕方が、ゴム環の軸方向の圧縮量が小さい段階では緩やかとなり、ゴム環の軸方向の圧縮量が大きい段階では急となる。そのため、電磁石への通電によりアーマチュアがロータに吸着されるときに、アーマチュアがゴム環とばね部材から受けるロータから離反する方向の力が、電磁石への通電によってアーマチュアがロータに引き寄せられる力を上回る事態が防止され、その結果、アーマチュアがロータに吸着される動作が安定する。また、アーマチュアがロータに吸着される寸前でのアーマチュアの加速が効果的に抑えられ、アーマチュアとロータの衝突音を効果的に低減することが可能となる。
しかも、アーマチュアがロータに吸着されるときに、アーマチュアまたはロータがゴム環に直接接触せずに、金属環を介して間接的にゴム環に接触するので、金属製の弾性部材に比較して衝撃吸収性能に優れたゴム環を使用しつつ、そのゴム環の耐久性を確保することが可能となっている。
前記ゴム環は、一定の軸方向厚さをもつ環状のベース部と、周方向に間隔をおいた複数位置で前記ベース部から軸方向に突出して形成された第1突起部と、周方向に間隔をおいた複数位置で前記ベース部から前記第1突起部よりも低い高さをもって軸方向に突出して形成された第2突起部とを有するものを採用することができる。
このようにすると、前記ゴム環が軸方向に圧縮されるときに、ゴム環の軸方向の圧縮量が比較的小さい段階(すなわち、第1突起部が軸方向に圧縮されるが、第2突起部は軸方向に圧縮されない段階)では、ゴム環を軸方向に圧縮するのに要する力の増加の仕方が緩やかとなり、ゴム環の軸方向の圧縮量が比較的大きい段階(すなわち、第1突起部と第2突起部の両方が軸方向に圧縮される段階)では、ゴム環を軸方向に圧縮するのに要する力の増加の仕方が急となる。そして、第1突起部と第2突起部の寸法をそれぞれ変化させることにより、ゴム環を軸方向に圧縮するのに要する力の増加の仕方を容易に調節することが可能である。
また、前記第1突起部と第2突起部は、周方向に隙間なく連続するように形成することも可能であるが、前記第2突起部は、第1突起部と第2突起部の間に第2突起部よりも高さの低い部分が形成されるように前記第1突起部から周方向に離れた位置に形成すると好ましい。
このようにすると、第1突起部が、第2突起部よりも高さの低い部分を介して第2突起部から離れているので、第1突起部が軸方向に圧縮されて変形するときに、第1突起部と第2突起部の間の空間が、第1突起部の逃げ場として作用する。そのため、第1突起部を小さい力で圧縮することが可能となる。
前記第1突起部を周方向に等間隔となるように配置し、前記第2突起部も周方向に等間隔となるように配置すると好ましい。
このようにすると、第1突起部と第2突起部が周方向に等間隔に位置するので、ゴム環が軸方向に圧縮されるときに、偏りなく均一に圧縮される。そのため、アーマチュアがロータに吸着される動作がきわめて安定したものとなる。
前記金属環は、前記ゴム環が接着固定された環状板部と、前記ゴム環の外径側を覆うように前記環状板部の外縁から軸方向に延びる外側筒部を有するものを採用すると好ましい。
このようにすると、万一、ゴム環の一部が破損して破片となったときに、金属環の外側筒部がゴム環の破片を受け止めるので、ゴム環の破片が金属環の外側に異物として排出されるのを防止することができる。
前記金属環は、前記環状板部の内縁からゴム環が配置された側に延びる環状の内側突起を更に有するものとすることができる。
このようにすると、万一、ゴム環の一部が破損して破片となったときに、その破片が金属環の径方向内方に排出されるのを内側突起で防止することができ、安全性を更に高めることが可能となる。
この発明の回転伝達装置は、前記ゴム環が、軸方向の圧縮量が小さいときよりも軸方向の圧縮量が大きいときの方が周方向に長い領域で圧縮されるように軸方向厚さが周方向に沿って変化する形状を有するので、前記ゴム環を軸方向に圧縮するのに要する力の増加の仕方が、ゴム環の軸方向の圧縮量が小さい段階では緩やかとなり、ゴム環の軸方向の圧縮量が大きい段階では急となる。そのため、アーマチュアとロータの衝突音を効果的に低減すると同時に、アーマチュアがロータに吸着される動作を安定させることが可能である。
この発明の実施形態にかかる回転伝達装置を示す断面図 図1のII−II線に沿った断面図 図2のばね部材を間にして周方向に対向する一対のローラの近傍を拡大して示す断面図 図1のIV−IV線に沿った断面図 図4のV−V線に沿った断面図 図1のVI−VI線に沿った断面図 (a)は図6のVII−VII線に沿った断面図、(b)は(a)に示すボールが各傾斜溝の最深部に向けて転がることにより、第1の分割保持器と第2の分割保持器が相対回転した状態を示す断面図 図1に示す緩衝部材の第1突起部の近傍を拡大して示す断面図 図1に示す緩衝部材の第2突起部の近傍を拡大して示す断面図 図1に示す緩衝部材を取り出してゴム環の側から軸方向に見た図 図10のXI−XI線に沿った断面図 図10のXII−XII線に沿った断面図 図10のXIII−XIII線に沿った断面図 この発明の実施形態にかかる回転伝達装置において、アーマチュアがロータに引き寄せられる力と、ばね荷重とゴム圧縮荷重の合力と、ばね荷重と、ゴム圧縮荷重とが、アーマチュアとロータの間の距離に応じてそれぞれどのように変化するかを示した図。 図10〜図13に示すゴム環にかえて、軸方向の圧縮量にかかわらず軸方向に圧縮される領域の周方向長さが変化しないゴム環を使用した場合に、アーマチュアがロータに引き寄せられる力と、ばね荷重とゴム圧縮荷重の合力と、ばね荷重と、ゴム圧縮荷重とが、アーマチュアとロータの間の距離に応じてそれぞれどのように変化するかを示した図。
図1に、この発明の実施形態にかかる回転伝達装置を示す。この回転伝達装置は、外輪1と、外輪1の内側に配置された内方部材2と、外輪1の内周と内方部材2の外周との間に組み込まれた複数のローラ3a,3bと、これらのローラ3a,3bを保持するローラ保持器4とを有する。内方部材2には入力軸5が接続され、外輪1には出力軸6が接続されている。入力軸5と出力軸6は同軸上に配置されている。
入力軸5は、セレーションが外周に形成されたセレーション軸部7を有する。セレーション軸部7は、内方部材2の中心に形成されたセレーション穴8に嵌め込まれている。このセレーション軸部7とセレーション穴8の嵌合により、入力軸5は、内方部材2と一体回転するように内方部材2に接続されている。この実施形態では、入力軸5と内方部材2を別部材としているが、入力軸5と内方部材2を継ぎ目のない一体の部材として形成してもよい。
出力軸6は、外輪1と一体に形成されている。この実施形態では、出力軸6と外輪1を継ぎ目のない一体の部材としているが、出力軸6と外輪1を別部材とし、その出力軸6を、外輪1と一体回転するように外輪1に接続してもよい。外輪1と内方部材2の間には、内方部材2を外輪1に対して相対回転可能に支持する転がり軸受9が組み込まれている。回転伝達装置の構成部材を収容する筒状のハウジング10の出力軸6側の端部には、出力軸6を回転可能に支持する転がり軸受11が組み込まれている。
図2、図3に示すように、内方部材2の外周には、周方向に等間隔に複数のカム面12が設けられている。カム面12は、前方カム面12aと、前方カム面12aに対して内方部材2の正転方向後方に配置された後方カム面12bとからなる。外輪1の内周には、カム面12と半径方向に対向する円筒面13が設けられている。
カム面12と円筒面13の間には、ばね部材14を間に挟んで周方向に対向する一対のローラ3a,3bが組み込まれている。この一対のローラ3a,3bのうち正転方向の前側のローラ3aは前方カム面12aと円筒面13の間に組み込まれ、正転方向の後側のローラ3bは後方カム面12bと円筒面13の間に組み込まれている。この一対のローラ3a,3bの間には、一対のローラ3a,3bの間隔を広げる方向に各ローラ3a,3bを押圧するばね部材14が組み込まれている。
前方カム面12aは、円筒面13との間の径方向の距離が、ローラ3aの位置から正転方向前方に向かって次第に小さくなるように形成されている。後方カム面12bは、円筒面13との間の径方向の距離が、ローラ3bの位置から正転方向後方に向かって次第に小さくなるように形成されている。図では、前方カム面12aと後方カム面12bを、相反する方向に傾斜した別々の平面となるように形成しているが、前方カム面12aと後方カム面12bは、単一平面の正転方向の前側部分が前方カム面12a、後側部分が後方カム面12bとなるように、同一平面上に形成することも可能である。また、前方カム面12aと後方カム面12bは、曲面とすることも可能であるが、図のように平面とすると加工コストを低減することができる。
図1〜図3に示すように、ローラ保持器4は、ばね部材14を間にして周方向に対向する一対のローラ3a,3bのうち一方のローラ3aを支持する第1の分割保持器4Aと、他方のローラ3bを支持する第2の分割保持器4Bとからなる。第1の分割保持器4Aと第2の分割保持器4Bは相対回転可能に支持されており、その相対回転に応じて一対のローラ3a,3bの間隔が変化するように一対のローラ3a,3bを個別に支持している。
第1の分割保持器4Aは、周方向に間隔をおいて配置された複数の柱部15aと、これらの柱部15aの端部同士を連結する環状のフランジ部16aとを有する。同様に、第2の分割保持器4Bも、周方向に間隔をおいて配置された複数の柱部15bと、これらの柱部15bの端部同士を連結する環状のフランジ部16bとを有する。
第1の分割保持器4Aの柱部15aと第2の分割保持器4Bの柱部15bは、ばね部材14を間にして周方向に対向する一対のローラ3a,3bを周方向の両側から挟み込むように、外輪1の内周と内方部材2の外周の間に挿入されている。
図1に示すように、第1の分割保持器4Aのフランジ部16aと第2の分割保持器4Bのフランジ部16bは、第2の分割保持器4Bのフランジ部16bが第1の分割保持器4Aのフランジ部16aよりも内方部材2に対して軸方向に近い側となる向きで、軸方向に対向して配置されている。そして、第2の分割保持器4Bのフランジ部16bには、第1の分割保持器4Aの柱部15aとの干渉を避けるための切欠き17が周方向に間隔をおいて複数設けられている。
第1の分割保持器4Aのフランジ部16aの内周と第2の分割保持器4Bのフランジ部16bの内周は、入力軸5の外周に設けられた円筒面18でそれぞれ回転可能に支持されている。これにより、第1の分割保持器4Aと第2の分割保持器4Bは、一対のローラ3a,3bの間隔を広げることにより円筒面13とカム面12との間に各ローラ3a,3bを係合させる係合位置と、一対のローラ3a,3bの間隔を狭めることにより円筒面13とカム面12との間への各ローラ3a,3bの係合を解除させる係合解除位置との間で移動可能となっている。第1の分割保持器4Aのフランジ部16aは、スラスト軸受19を介して、入力軸5の外周に設けられた環状突起20で軸方向に支持され、これにより軸方向の移動が規制されている。
図4に示すように、内方部材2の側面には、サイドプレート21が固定されている。サイドプレート21は、一対のローラ3a,3bを間に挟んで周方向に対向する両柱部15a,15bの間に位置するストッパ片22を有する。このストッパ片22は、両柱部15a,15bが一対のローラ3a,3bの間隔を狭める方向に移動したときに、ストッパ片22の両側の縁が各柱部15a,15bを受け止める。これにより、一対のローラ3a,3bの間にあるばね部材14が過度に圧縮して破損するのを防止するとともに、一対のローラ3a,3bの間隔が狭まったときの内方部材2に対する各ローラ3a,3bの位置を一定させることが可能となっている。
図5に示すように、サイドプレート21は、ばね部材14を保持するばね保持片23を有する。ばね保持片23は、外輪1の内周と内方部材2の外周の間を軸方向に延びるようにストッパ片22と一体に形成されている。ばね保持片23は、内方部材2の外周の前方カム面12aと後方カム面12bとの間に形成されたばね支持面24(図2参照)に対して半径方向に対向するように配置されている。ばね保持片23のばね支持面24に対する対向面には、ばね部材14を収容する凹部25が形成されている。ばね部材14はコイルばねである。このばね保持片23は、ばね部材14の移動を凹部25で規制することにより、ばね部材14が外輪1の内周と内方部材2の外周との間から軸方向に脱落するのを防止している。
図1に示すように、この回転伝達装置は、第1の分割保持器4Aおよび第2の分割保持器4Bを係合位置から係合解除位置に移動させるための手段として、軸方向に移動可能に支持されたアーマチュア30と、アーマチュア30と軸方向に対向して配置されたロータ31と、通電によりアーマチュア30をロータ31に吸着させる電磁石32と、アーマチュア30がロータ31に吸着される動作を、第1の分割保持器4Aおよび第2の分割保持器4Bが係合位置から係合解除位置に移動する動作に変換するボールランプ機構33とを有する。
アーマチュア30は、環状の円盤部34と、円盤部34の外周から軸方向に延びるように一体に形成された円筒部35とを有する。アーマチュア30の円筒部35には、第2の分割保持器4Bのフランジ部16bの外周から軸方向に延びるように一体に形成された円筒部36が圧入され、この圧入により、アーマチュア30は、第2の分割保持器4Bと軸方向に一体に移動するように第2の分割保持器4Bに連結されている。また、アーマチュア30は、入力軸5の外周に設けられた円筒面37で回転可能かつ軸方向に移動可能に支持されている。ここで、アーマチュア30は、軸方向に離れた2箇所(すなわちアーマチュア30の内周と、第2の分割保持器4Bの内周)において軸方向に移動可能に支持することにより、アーマチュア30の姿勢が軸直角方向に対して傾くのが防止されている。
ロータ31は、アーマチュア30と電磁石32の間に配置されている。また、ロータ31は、締め代をもって入力軸5の外周に嵌合することにより、軸方向と周方向のいずれにも移動しないように入力軸5の外周で支持されている。ロータ31およびアーマチュア30は強磁性を有する金属で形成されている。ロータ31のアーマチュア30に対する対向面には、ロータ31を軸方向に貫通するとともに、円周方向に細長く延びる長孔38が周方向に間隔をおいて複数形成されている。
電磁石32は、ソレノイドコイル39と、ソレノイドコイル39が巻回されたフィールドコア40とを有する。フィールドコア40は、ハウジング10の入力軸5側の端部に挿入されて、止め輪41で抜け止めされている。フィールドコア40の内周には、入力軸5を回転可能に支持する転がり軸受42が組み込まれている。この電磁石32は、ソレノイドコイル39に通電することにより、フィールドコア40とロータ31とアーマチュア30を通る磁路を形成し、アーマチュア30をロータ31に吸着させる。このとき、アーマチュア30のロータ31に対する対向面は、ロータ31のアーマチュア30に対する対向面に面接触した状態となる。
図6および図7(a)、(b)に示すように、ボールランプ機構33は、第1の分割保持器4Aのフランジ部16aの第2の分割保持器4Bのフランジ部16bに対する対向面に設けられた傾斜溝43aと、第2の分割保持器4Bのフランジ部16bの第1の分割保持器4Aのフランジ部16aに対する対向面に設けられた傾斜溝43bと、傾斜溝43aと傾斜溝43bの間に組み込まれたボール44とからなる。傾斜溝43aと傾斜溝43bは、それぞれ周方向に延びるように形成されている。また、傾斜溝43aは、軸方向の深さが最も深い最深部45aから周方向の一方向に向かって次第に浅くなるように傾斜した溝底46aをもつ形状とされ、傾斜溝43bも、軸方向の深さが最も深い最深部45bから周方向の他方向に向かって次第に浅くなるように傾斜した溝底46bをもつ形状とされている。ボール44は溝底46aと溝底46bの間に挟まれるように配置されている。
このボールランプ機構33は、第2の分割保持器4Bのフランジ部16bが、第1の分割保持器4Aのフランジ部16aに向かって軸方向に移動したときに、ボール44が各傾斜溝43a,43bの最深部45a,45bに向けて転がることにより、第1の分割保持器4Aと第2の分割保持器4Bが相対回転し、その結果、第1の分割保持器4Aの柱部15aと第2の分割保持器4Bの柱部15bとが一対のローラ3a,3bの間隔を狭める方向に移動するように動作する。
アーマチュア30は、ばね部材14の力によって、ロータ31から離れる方向に付勢されている。すなわち、図2に示すばね部材14が一対のローラ3a,3bの間隔を広げる方向に各ローラ3a,3bを押圧する力が、第1の分割保持器4Aと第2の分割保持器4Bに伝達する。そして、第1の分割保持器4Aと第2の分割保持器4Bが受ける周方向の力は、図6および図7(a)、(b)に示すボールランプ機構33によって、ロータ31から遠ざかる方向の軸方向の力に変換されて第2の分割保持器4Bに伝達する。ここで、図1に示すように、アーマチュア30は、第2の分割保持器4Bに固定されているので、結局、アーマチュア30は、ばね部材14からボールランプ機構33を介して伝達する力によって、ロータ31から離れる方向に付勢された状態となっている。
図1に示すように、アーマチュア30とロータ31の間には、アーマチュア30がロータ31に吸着されるときの衝撃を吸収する緩衝部材50が設けられている。
図8、図9に示すように、緩衝部材50は、アーマチュア30に軸方向に移動可能に支持された金属環51と、アーマチュア30がロータ31に近づくに従って、アーマチュア30と金属環51との間で軸方向に圧縮されるように金属環51に固定されたゴム環52とからなる。金属環51は、ステンレススチール(例えばSUS304)で形成されている。ゴム環52は、ゴム(例えばエチレンプロピレンジエンゴム(EPDM))で形成されている。
金属環51は、ゴム環52が接着固定された環状板部53と、ゴム環52の外径側を覆うように環状板部53の外縁から軸方向に延びる外側筒部54と、環状板部53の内縁からゴム環52が配置された側に延びる環状の内側突起55とを有する。
一方、アーマチュア30のロータ31に対する対向面には、アーマチュア30の外周に開放して形成された環状凹部56と、環状凹部56の内径側に隣接して形成された環状溝57とが設けられている。そして、この金属環51は、環状板部53がアーマチュア30の環状凹部56とゴム環52を間に挟んで軸方向に対向するとともに、外側筒部54が、アーマチュア30の外周と半径方向に対向するように、アーマチュア30に装着されている。ここで、環状板部53は、電磁石32への通電を停止してアーマチュア30がロータ31から離反しているとき、ゴム環52の弾性復元力でアーマチュア30のロータ31に対する対向面よりもロータ31の側に突出した状態となっている。
図8に示すように、金属環51の外側筒部54には、アーマチュア30の外周に形成された円周溝58に係合する抜け止め突起59が形成されている。抜け止め突起59は、円周溝58のロータ31に近い側の内側面60に接触することで、金属環51のロータ31に接近する方向の移動範囲を規制し、緩衝部材50がアーマチュア30から脱落するのを防止している。抜け止め突起59は、外側筒部54を半径方向に貫通する開口が生じないように外側筒部54をプレスして形成されている。
アーマチュア30の外周の円周溝58は、ゴム環52の軸方向の圧縮に伴う金属環51の軸方向移動を許容するように、抜け止め突起59に対して軸方向の遊びをもたせた形状とされている。すなわち、抜け止め突起59が円周溝58内をロータ31から遠ざかる方向に移動できるように、アーマチュア30の外周の円周溝58の溝幅は、抜け止め突起59の軸方向の幅よりも大きく設定されている。これにより、ゴム環52が軸方向に圧縮したときに、抜け止め突起59が円周溝58のロータ31から遠い側の内側面61に干渉するのを防止し、ゴム環52の圧縮に伴う金属環51の軸方向移動を可能としている。
アーマチュア30のロータ31に対する対向面の環状溝57は、金属環51の内側突起55と軸方向に対向するように配置されている。内側突起55と環状溝57の間には、アーマチュア30がロータ31に吸着されたときに内側突起55が環状溝57の内面に接触しないように、軸方向の隙間が設けられている。また、金属環51の内側突起55は、抜け止め突起59が円周溝58のロータ31に近い側の内側面60に接触した状態において、内側突起55の先端が環状凹部56内に位置するように(すなわち、内側突起55の先端が、アーマチュア30のロータ31に対する対向面よりも内側に位置するように)形成されている。
ゴム環52は、金属環51の環状板部53のロータ31と接触する側とは反対側の表面に加硫接着されている。ゴム環52は、軸方向の圧縮量が小さいときよりも軸方向の圧縮量が大きいときの方が周方向に長い領域で圧縮されるように軸方向厚さが周方向に沿って変化する形状を有するものとされている。
そのような形状を有するゴム環52として、この実施形態では、図10〜図13に示すように、一定の軸方向厚さをもつ環状のベース部62と、周方向に間隔をおいた複数位置でベース部62から軸方向に突出して形成された第1突起部63と、周方向に間隔をおいた複数位置でベース部62から第1突起部63よりも低い高さをもって軸方向に突出して形成された第2突起部64とを有するものを採用している。すなわち、ゴム環52を軸方向に圧縮したときに、その圧縮量が比較的小さいときは、第1突起部63と第2突起部64のうち第1突起部63のみが軸方向に圧縮され、圧縮量が比較的大きいときは、第1突起部63と第2突起部64がいずれも軸方向に圧縮されるようになっている。ベース部62は、環状板部53に近づくに従って半径方向の幅が大きくなる断面台形とされている。これにより、ゴム環52が軸方向に圧縮されるときにベース部62が軸方向に対して傾くのを防止し、第1突起部63と第2突起部64の倒れを防止している。
図10に示すように、第1突起部63と第2突起部64は同一の円周上に配置されている。そして、第1突起部63の周方向の長さは、第1突起部63が全周に占める割合が10〜20%の範囲となるように設定され、第2突起部64の周方向の長さは、第2突起部64が全周に占める割合が50〜75%の範囲となるように設定されている。第1突起部63は周方向に等間隔となるように配置され、第2突起部64も周方向に等間隔となるように配置されている。
第2突起部64は、第1突起部63と第2突起部64の間に第2突起部64よりも高さの低い部分65が形成されるように第1突起部63から周方向に離れた位置に形成されている。すなわち、第1突起部63と第2突起部64の間が不連続となるように、第1突起部63と第2突起部64の間に第2突起部64よりも高さの低い部分65(図ではベース部62と同じ高さの部分)が形成されている。
図8に示すように、第1突起部63の高さは、抜け止め突起59が円周溝58のロータ31に近い側の内側面60に接触した状態においても、第1突起部63が環状凹部56の内面から離反せずに接触を保つ程度の高さに設定されている。これにより、アーマチュア30がロータ31から離反した状態での緩衝部材50のがたつきを防止している。
この回転伝達装置の動作例を説明する。
図1に示すように、電磁石32への通電を停止しているとき、この回転伝達装置は、外輪1と内方部材2の間で回転が伝達する係合状態となる。すなわち、電磁石32への通電を停止しているとき、アーマチュア30は、ばね部材14の力によってロータ31から離反した状態となっている。また、このとき、一対のローラ3a,3bの間隔が広がる方向に各ローラ3a,3bを押圧するばね部材14の力によって、正転方向の前側のローラ3aは、外輪1の内周の円筒面13と内方部材2の外周の前方カム面12aとの間に係合し、かつ、正転方向の後側のローラ3bは、外輪1の内周の円筒面13と内方部材2の外周の後方カム面12bとの間に係合した状態となっている。この状態で、内方部材2が正転方向に回転すると、その回転は、正転方向の後側のローラ3bを介して内方部材2から外輪1に伝達する。また、内方部材2が逆転方向に回転すると、その回転は、正転方向の前側のローラ3aを介して内方部材2から外輪1に伝達する。
一方、電磁石32に通電しているとき、この回転伝達装置は、外輪1と内方部材2の間での回転伝達が遮断される係合解除状態(空転状態)となる。すなわち、電磁石32に通電すると、アーマチュア30はロータ31に吸着され、このアーマチュア30の動作に連動して、第2の分割保持器4Bのフランジ部16bが第1の分割保持器4Aのフランジ部16aに向かって軸方向に移動する。このとき、ボールランプ機構33のボール44が各傾斜溝43a,43bの最深部45a,45bに向けて転がることにより、第1の分割保持器4Aと第2の分割保持器4Bとが相対回転する。そして、この第1の分割保持器4Aと第2の分割保持器4Bの相対回転により、第1の分割保持器4Aの柱部15aと第2の分割保持器4Bの柱部15bとが、一対のローラ3a,3bの間隔が狭まる方向に各ローラ3a,3bを押圧し、その結果、外輪1の内周の円筒面13と内方部材2の外周の前方カム面12aとの間への正転方向の前側のローラ3aの係合が解除されるとともに、外輪1の内周の円筒面13と内方部材2の外周の後方カム面12bとの間への正転方向の後側のローラ3bの係合も解除された状態となる。この状態で、内方部材2に回転が入力されても、その回転は内方部材2から外輪1に伝達せず、内方部材2は空転する。
ところで、電磁石32に通電したとき、アーマチュア30には、電磁石32への通電によってロータ31に引き寄せられる力だけでなく、ゴム環52とばね部材14によってロータ31から離反する方向の力も作用する。そして、電磁石32への通電によってアーマチュア30がロータ31に引き寄せられる力が、ゴム環52とばね部材14によってロータ31から離反する方向の力を上回ることにより、アーマチュア30はロータ31に吸着される。
ここで、図14、図15に示すように、電磁石32への通電によってアーマチュア30がロータ31に引き寄せられる力は、アーマチュア30とロータ31の距離に応じて変化し、アーマチュア30がロータ31に近づくに従って増加する。この増加の仕方は、アーマチュア30がロータ31から比較的遠いときは緩やかであり、アーマチュア30がロータ31に比較的近いときは急となる。つまり、アーマチュア30はロータ31に近づくほど大きく加速する傾向がある。
一方、ばね部材14によってアーマチュア30がロータ31から離反する方向に付勢される力(以下「ばね荷重」という)や、ゴム環52を軸方向に圧縮するのに要する力(以下「ゴム圧縮荷重」という)も、アーマチュア30がロータ31に近づくに従って増加する。そして、ばね荷重の増加の仕方はおよそ一定であり、直線的である。ゴム圧縮荷重の増加の仕方も、軸方向の圧縮量にかかわらず軸方向に圧縮される領域の周方向長さが変化しないゴム環(例えば、軸方向厚さが全周にわたって一定のゴム環)を使用した場合は、図15に示すようにおよそ一定であり、直線的となる。
そのため、仮に、上記実施形態のゴム環52にかえて、軸方向の圧縮量にかかわらず軸方向に圧縮される領域の周方向長さが変化しないゴム環を使用した場合、図15に示すように、アーマチュア30とロータ31の間の距離が比較的遠い段階(図において符号Aで示す領域)において、アーマチュア30がゴム環52とばね部材14から受けるロータ31から離反する方向の力(ばね荷重+ゴム圧縮荷重)が、電磁石32への通電によってアーマチュア30がロータ31に引き寄せられる力(電磁石による吸引力)を一時的に上回る可能性が生じる。このとき、アーマチュア30がロータ31に吸着されず、アーマチュア30の動作が不安定となるおそれがある。
これに対し、上記実施形態の回転伝達装置では、軸方向の圧縮量が小さいときよりも軸方向の圧縮量が大きいときの方が周方向に長い領域で圧縮されるように軸方向厚さが周方向に沿って変化するゴム環52を使用しているので、図14に示すように、ゴム環52の軸方向の圧縮量が小さい段階(すなわち、第1突起部63が軸方向に圧縮されるが、第2突起部64は軸方向に圧縮されない段階。図14では、アーマチュア30とロータ31の間のギャップが約0.2mm〜0.5mmに相当する段階)では、ゴム圧縮荷重の増加の仕方が緩やかとなり、ゴム環52の軸方向の圧縮量が大きい段階(すなわち、第1突起部63と第2突起部64の両方が軸方向に圧縮される段階。図14では、アーマチュア30とロータ31の間のギャップが約0mm〜0.2mmに相当する段階)では、ゴム圧縮荷重の増加の仕方が急となる。そのため、電磁石32への通電によりアーマチュア30がロータ31に吸着されるときに、アーマチュア30がゴム環52とばね部材14から受けるロータ31から離反する方向の力(ばね荷重+ゴム圧縮荷重)が、電磁石32への通電によってアーマチュア30がロータ31に引き寄せられる力(電磁石による吸引力)を上回る事態が防止され、その結果、アーマチュア30がロータ31に吸着される動作が安定する。また、アーマチュア30がロータ31に吸着される寸前でのアーマチュア30の加速が効果的に抑えられ、アーマチュア30とロータ31の衝突音を効果的に低減することが可能となっている。
しかも、アーマチュア30がロータ31に吸着されるときに、アーマチュア30またはロータ31がゴム環52に直接接触せずに、金属環51を介して間接的にゴム環52に接触するので、金属製の弾性部材に比較して衝撃吸収性能に優れたゴム環52を使用しつつ、そのゴム環52の耐久性を確保することが可能となっている。
また、上記実施形態の回転伝達装置では、図10〜図13に示すように、一定の軸方向厚さをもつ環状のベース部62と、周方向に間隔をおいた複数位置でベース部62から軸方向に突出して形成された第1突起部63と、周方向に間隔をおいた複数位置でベース部62から第1突起部63よりも低い高さをもって軸方向に突出して形成された第2突起部64とを有するゴム環52を採用しているので、第1突起部63と第2突起部64の寸法(特に周方向長さ)をそれぞれ変化させることにより、ゴム環52を軸方向に圧縮するのに要する力の増加の仕方を容易に調節することが可能である。
第1突起部63と第2突起部64は、周方向に隙間なく連続するように形成することも可能であるが、この実施形態では、図10に示すように、第1突起部63と第2突起部64の間に第2突起部64よりも高さの低い部分65が形成されるように第1突起部63から周方向に離れた位置に第2突起部64を形成している。このようにすると、第1突起部63が、第2突起部64よりも高さの低い部分65を介して第2突起部64から離れているので、第1突起部63が軸方向に圧縮されて変形するときに、第1突起部63と第2突起部64の間の空間が、第1突起部63の逃げ場として作用する。そのため、第1突起部63を小さい力で圧縮することが可能となっている。
また、上記実施形態の回転伝達装置では、図10に示すように、第1突起部63と第2突起部64とをいずれも周方向に等間隔に配置しているので、ゴム環52が軸方向に圧縮されるときに、偏りなく均一に圧縮される。そのため、アーマチュア30がロータ31に吸着される動作がきわめて安定したものとなる。
また、上記実施形態の回転伝達装置では、図8、図9に示すように、金属環51がゴム環52の外径側を覆うように延びる外側筒部54を有するので、万一、ゴム環52の一部が破損して破片となったときに、その破片が金属環51の外側筒部54で受け止められ、ゴム環52の破片が金属環51の外側に異物として排出されるのを防止することができる。その結果、ゴム環52の破片の混入によるローラ3a,3bの係合不良等を防止することが可能となっている。
また、上記実施形態の回転伝達装置では、金属環51が、環状板部53の内縁から延びる環状の内側突起55を有するので、万一、ゴム環52の一部が破損して破片となったときに、その破片が金属環51の径方向内方に排出されるのを防止することができる。その結果、ゴム環52の破片の混入によるローラ3a,3bの係合不良等をより効果的に防止することが可能となっている。
上記実施形態では、アーマチュア30に緩衝部材50を装着しているが、アーマチュア30にかえてロータ31に緩衝部材50を装着するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、アーマチュア30がロータ31に吸着される動作を、ローラ保持器4が係合位置から係合解除位置に移動する動作に変換する動作変換機構としてボールランプ機構33を採用しているが、他の形式の動作変換機構を採用することも可能である。例えば、特許文献2のような摩擦クラッチ機構を採用してもよい。
また、上記実施形態では、外輪1の内周に円筒面13を設け、内方部材2の外周にカム面12を設けているが、外輪1の内周にカム面12(前方カム面12aと後方カム面12b)を設け、内方部材2の外周に円筒面13を設け、外輪1の内周のカム面12と内方部材2の外周の円筒面13の間に一対のローラ3a,3bを組み込むようにしてもよい。
また、上記実施形態では、外輪1の内周と内方部材2の外周の間に組み込む係合子としてローラ3a,3bを採用しているが、ローラ以外の係合子を採用することも可能である。例えば、外輪1の内周に形成した円筒面と内方部材2の外周に形成した円筒面の間に、起立状態では外輪1の内周と内方部材2の外周との間に係合し、倒伏状態では係合が解除されるように、姿勢に応じて高さ寸法が変化する形状を持つ複数のスプラグ(図示せず)を組み込むことができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 外輪
2 内方部材
3a,3b ローラ
4 ローラ保持器
14 ばね部材
30 アーマチュア
31 ロータ
32 電磁石
33 ボールランプ機構
50 緩衝部材
51 金属環
52 ゴム環
53 環状板部
54 外側筒部
55 内側突起
62 ベース部
63 第1突起部
64 第2突起部
65 第2突起部64よりも高さの低い部分

Claims (6)

  1. 外輪(1)と、
    前記外輪(1)の内側に配置され、前記外輪(1)に対して相対回転可能に支持された内方部材(2)と、
    前記外輪(1)の内周と前記内方部材(2)の外周との間に組み込まれた係合子(3a,3b)と、
    前記係合子(3a,3b)を介して前記外輪(1)と内方部材(2)の間で回転が伝達するように前記係合子(3a,3b)を外輪(1)と内方部材(2)の間に係合させる係合位置と、前記外輪(1)と内方部材(2)の間での回転伝達が遮断されるように前記係合子(3a,3b)の係合を解除させる係合解除位置との間で移動可能に支持された係合子保持器(4)と、
    軸方向に移動可能に支持されたアーマチュア(30)と、
    軸方向に移動しないように支持され、前記アーマチュア(30)と軸方向に対向して配置されたロータ(31)と、
    前記アーマチュア(30)を前記ロータ(31)から離れる方向に付勢するばね部材(14)と、
    通電により前記アーマチュア(30)を前記ロータ(31)に吸着させる電磁石(32)と、
    前記アーマチュア(30)が前記ロータ(31)に吸着される動作を、前記係合子保持器(4)が前記係合位置と係合解除位置のうち一方から他方に移動する動作に変換する動作変換機構(33)とを有する回転伝達装置において、
    前記アーマチュア(30)と前記ロータ(31)の間に、前記アーマチュア(30)が前記ロータ(31)に吸着されるときの衝撃を吸収する緩衝部材(50)を設け、
    その緩衝部材(50)は、前記アーマチュア(30)と前記ロータ(31)のうちいずれか一方の部材に軸方向に移動可能に支持された金属環(51)と、前記アーマチュア(30)が前記ロータ(31)に近づくに従って、前記アーマチュア(30)と前記ロータ(31)のうち前記金属環(51)を支持する側の部材と前記金属環(51)との間で軸方向に圧縮されるように両部材の間に設けられたゴム環(52)とからなり、
    前記ゴム環(52)は、軸方向の圧縮量が小さいときよりも軸方向の圧縮量が大きいときの方が周方向に長い領域で圧縮されるように軸方向厚さが周方向に沿って変化する形状を有することを特徴とする回転伝達装置。
  2. 前記ゴム環(52)は、一定の軸方向厚さをもつ環状のベース部(62)と、周方向に間隔をおいた複数位置で前記ベース部(62)から軸方向に突出して形成された第1突起部(63)と、周方向に間隔をおいた複数位置で前記ベース部(62)から前記第1突起部(63)よりも低い高さをもって軸方向に突出して形成された第2突起部(64)とを有する請求項1に記載の回転伝達装置。
  3. 前記第2突起部(64)は、第1突起部(63)と第2突起部(64)の間に第2突起部(64)よりも高さの低い部分(65)が形成されるように前記第1突起部(63)から周方向に離れた位置に形成されている請求項2に記載の回転伝達装置。
  4. 前記第1突起部(63)が周方向に等間隔となるように配置され、前記第2突起部(64)も周方向に等間隔となるように配置されている請求項2または3に記載の回転伝達装置。
  5. 前記金属環(51)は、前記ゴム環(52)が接着固定された環状板部(53)と、前記ゴム環(52)の外径側を覆うように前記環状板部(53)の外縁から軸方向に延びる外側筒部(54)を有する請求項1から4のいずれかに記載の回転伝達装置。
  6. 前記金属環(51)は、前記環状板部(53)の内縁からゴム環(52)が配置された側に延びる環状の内側突起(55)を更に有する請求項5に記載の回転伝達装置。
JP2014015760A 2014-01-30 2014-01-30 回転伝達装置 Active JP6251063B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014015760A JP6251063B2 (ja) 2014-01-30 2014-01-30 回転伝達装置
EP15742904.4A EP3101297B1 (en) 2014-01-30 2015-01-26 Rotation transmission device
CN201811307174.7A CN109458405B (zh) 2014-01-30 2015-01-26 电枢与转子的吸附构造
CN201580006323.4A CN105940233B (zh) 2014-01-30 2015-01-26 旋转传递装置
EP18168239.4A EP3369958B1 (en) 2014-01-30 2015-01-26 Attracting arrangement for a rotation transmission device
PCT/JP2015/051975 WO2015115352A1 (ja) 2014-01-30 2015-01-26 回転伝達装置
US15/113,616 US10408281B2 (en) 2014-01-30 2015-01-26 Rotation transmission device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014015760A JP6251063B2 (ja) 2014-01-30 2014-01-30 回転伝達装置

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017225494A Division JP6426817B2 (ja) 2017-11-24 2017-11-24 アーマチュアとロータの吸着構造

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015140911A true JP2015140911A (ja) 2015-08-03
JP6251063B2 JP6251063B2 (ja) 2017-12-20

Family

ID=53756926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014015760A Active JP6251063B2 (ja) 2014-01-30 2014-01-30 回転伝達装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10408281B2 (ja)
EP (2) EP3369958B1 (ja)
JP (1) JP6251063B2 (ja)
CN (2) CN109458405B (ja)
WO (1) WO2015115352A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019235485A1 (ja) * 2018-06-08 2019-12-12 Ntn株式会社 アーマチュアの緩衝構造、回転伝達装置、および回転制動装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6674622B2 (ja) * 2015-10-28 2020-04-01 株式会社ジェイテクト 駆動力伝達装置
CN111356855B (zh) * 2017-11-21 2021-10-15 Gkn汽车有限公司 控制用于离合器的致动器的方法
CN108317184B (zh) * 2018-01-26 2020-09-15 浙江师范大学 一种轴间单向离合器
CN110657173B (zh) * 2019-08-21 2020-10-27 洛阳轴承研究所有限公司 一种内星轮超越离合器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1054426A (ja) * 1996-08-09 1998-02-24 Zexel Corp 電磁クラッチ
JPH10184729A (ja) * 1996-12-26 1998-07-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電磁クラッチ
JP2009293654A (ja) * 2008-06-03 2009-12-17 Ntn Corp 回転伝達装置
JP2013011285A (ja) * 2011-06-28 2013-01-17 Toyota Motor Corp 電磁係合装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3565223A (en) * 1969-06-09 1971-02-23 Pitts Ind Inc Resilient lining for magnetic clutch
JP2001280386A (ja) 2000-03-29 2001-10-10 Tokai Rubber Ind Ltd 筒型マウント
JP4622979B2 (ja) * 2006-09-29 2011-02-02 東海ゴム工業株式会社 筒型防振装置用ストッパ並びに筒型防振組付体
CN101589537A (zh) * 2007-02-06 2009-11-25 本田技研工业株式会社 电动机、转子构造及磁设备
JP2009008172A (ja) 2007-06-28 2009-01-15 Ntn Corp 回転伝達装置
WO2009148014A1 (ja) 2008-06-04 2009-12-10 Ntn株式会社 回転伝達装置
JP2009299829A (ja) 2008-06-16 2009-12-24 Ntn Corp 回転伝達装置
JP5200698B2 (ja) 2008-07-01 2013-06-05 シンフォニアテクノロジー株式会社 電磁クラッチ
DE112009004739T5 (de) * 2009-04-17 2013-01-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Elektrische drehmaschine
CN202149171U (zh) 2011-07-15 2012-02-22 凯迈(洛阳)测控有限公司 一种减震缓冲装置及其安装结构
JP6093582B2 (ja) * 2013-01-30 2017-03-08 Ntn株式会社 回転伝達装置
JP6335028B2 (ja) * 2014-06-04 2018-05-30 Ntn株式会社 電磁連結装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1054426A (ja) * 1996-08-09 1998-02-24 Zexel Corp 電磁クラッチ
JPH10184729A (ja) * 1996-12-26 1998-07-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電磁クラッチ
JP2009293654A (ja) * 2008-06-03 2009-12-17 Ntn Corp 回転伝達装置
JP2013011285A (ja) * 2011-06-28 2013-01-17 Toyota Motor Corp 電磁係合装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019235485A1 (ja) * 2018-06-08 2019-12-12 Ntn株式会社 アーマチュアの緩衝構造、回転伝達装置、および回転制動装置

Also Published As

Publication number Publication date
US10408281B2 (en) 2019-09-10
WO2015115352A1 (ja) 2015-08-06
EP3101297B1 (en) 2018-05-09
CN105940233A (zh) 2016-09-14
JP6251063B2 (ja) 2017-12-20
US20170009821A1 (en) 2017-01-12
CN109458405B (zh) 2020-06-23
EP3101297A4 (en) 2017-03-01
EP3369958A1 (en) 2018-09-05
CN109458405A (zh) 2019-03-12
CN105940233B (zh) 2018-11-30
EP3369958B1 (en) 2019-07-10
EP3101297A1 (en) 2016-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6251063B2 (ja) 回転伝達装置
WO2014119369A1 (ja) 回転伝達装置
JP6352015B2 (ja) 回転伝達装置
JP2009293759A (ja) 回転伝達装置
JP6451986B2 (ja) 駆動力伝達装置
JP5179953B2 (ja) 回転伝達装置
JP6426817B2 (ja) アーマチュアとロータの吸着構造
JP2016061350A (ja) ローラカム機構、回転伝達装置およびステアバイワイヤ方式の車両用操舵装置
JP6267962B2 (ja) 回転伝達装置
JP6453014B2 (ja) 回転伝達装置、およびステアバイワイヤ方式の車両用操舵装置
JP2019011868A (ja) 電磁石によるアーマチュアの吸着構造
JP6385104B2 (ja) 回転伝達装置
JP6190139B2 (ja) 回転伝達装置
JP6732488B2 (ja) 回転伝達装置
WO2019235485A1 (ja) アーマチュアの緩衝構造、回転伝達装置、および回転制動装置
JP2005299855A (ja) 2方向ローラクラッチ
JP2020045979A (ja) 回転伝達装置
JP2018035816A (ja) 回転伝達装置
JP6218465B2 (ja) 回転伝達装置
JP2006090360A (ja) クラッチレリーズ軸受装置
JP2019157968A (ja) 回転伝達装置
JP2016061423A (ja) 回転伝達装置
JP2007309484A (ja) クラッチレリーズ軸受装置
JP2007239825A (ja) 回転伝達装置
JP2002295515A (ja) クラッチレリーズ軸受装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161227

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171024

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171124

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6251063

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250