JP2017180580A - Driving force transmission device - Google Patents
Driving force transmission device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017180580A JP2017180580A JP2016066116A JP2016066116A JP2017180580A JP 2017180580 A JP2017180580 A JP 2017180580A JP 2016066116 A JP2016066116 A JP 2016066116A JP 2016066116 A JP2016066116 A JP 2016066116A JP 2017180580 A JP2017180580 A JP 2017180580A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- strut
- rotating body
- cam
- pressing member
- driving force
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
Abstract
Description
本発明は、入力部材の回転を出力部材に伝達する伝達状態と伝達しない非伝達状態を切換自在な駆動力伝達装置に関する。 The present invention relates to a driving force transmission device capable of switching between a transmission state in which rotation of an input member is transmitted to an output member and a non-transmission state in which rotation is not transmitted.
従来、駆動源からの駆動力が伝達され回転する筒状の入力軸から、その入力軸に挿入された筒状の出力軸に対し、ストラットとそのストラットを押圧するボールとで構成されたクラッチ機構を介して、回転を伝達する駆動力伝達装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a clutch mechanism comprising a strut and a ball that presses the strut against a cylindrical output shaft inserted into the input shaft from a cylindrical input shaft that is rotated by a driving force transmitted from a drive source. There is known a driving force transmission device that transmits rotation via a pin (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載のクラッチ機構は、出力軸の周面に形成された開口部に配置された回動可能なストラットと、そのストラットを径方向内側から押圧自在なヘッドボールとで構成されている。このクラッチでは、ストラットがヘッドボールで押圧された際に、ストラットの一部が出力軸の外周面から突出して入力軸の内周面に形成された係合部に係合する。これにより、入力軸の回転が出力軸に伝達される。 The clutch mechanism described in Patent Document 1 includes a rotatable strut disposed in an opening formed on the peripheral surface of the output shaft, and a headball that can press the strut from the inside in the radial direction. . In this clutch, when the strut is pressed by the headball, a part of the strut protrudes from the outer peripheral surface of the output shaft and engages with an engaging portion formed on the inner peripheral surface of the input shaft. Thereby, the rotation of the input shaft is transmitted to the output shaft.
このように構成されたクラッチ機構は、ヘッドボールでストラットが押圧されているときには、入力軸が出力軸に対して一方側に回転した場合にのみ入力軸から出力軸に回転を伝達するクラッチ(いわゆる、ワンウェイクラッチ)となっている。 The clutch mechanism configured in this way is a clutch that transmits rotation from the input shaft to the output shaft only when the input shaft rotates to one side with respect to the output shaft when the strut is pressed by the headball (so-called clutch) , One-way clutch).
そのため、このクラッチ機構を備えた駆動力伝達装置では、入力軸が出力軸に対して一方側に相対回転した場合には、入力軸は出力軸と一体的に回転し、他方側に相対回転した場合には、入力軸は出力軸に対して空転する。 Therefore, in the driving force transmission device provided with this clutch mechanism, when the input shaft rotates relative to one side relative to the output shaft, the input shaft rotates integrally with the output shaft and rotates relative to the other side. In this case, the input shaft is idle with respect to the output shaft.
ところで、特許文献1に記載のような従来のクラッチ機構において、入力軸が出力軸に対して他方側に相対回転した場合にも入力軸と出力軸とを一体的に回転可能とするためには、クラッチ機構に、既存のストラットとは異なる向きで入力軸と係合可能な新たなストラットと、その新たなストラットを押圧するためのヘッドボールとを設ければよい。 By the way, in the conventional clutch mechanism as described in Patent Document 1, in order to enable the input shaft and the output shaft to rotate integrally even when the input shaft rotates relative to the other side with respect to the output shaft. The clutch mechanism may be provided with a new strut that can be engaged with the input shaft in a direction different from that of the existing strut and a headball for pressing the new strut.
そのようにしていずれの方向にも回転を伝達する伝達状態といずれの方向にも回転を伝達しない非伝達状態とを切換可能に構成した場合、伝達状態とする際には、向きの異なる2つのストラットの間に入力軸の係合部を嵌め込むようにして係合する必要がある。そして、スムーズに係合させるためには、係合の際にストラットの係合部と入力軸の係合部との間に、十分なクリアランスが形成されるように構成する必要がある。 In this way, when the transmission state in which rotation is transmitted in any direction and the non-transmission state in which rotation is not transmitted in any direction are configured to be switchable, It is necessary to engage the struts so that the engaging portion of the input shaft is fitted between the struts. And in order to engage smoothly, it is necessary to comprise so that sufficient clearance may be formed between the engaging part of a strut and the engaging part of an input shaft in the case of engagement.
しかし、十分なクリアランスを確保するためにストラットと係合部との間隔を大きくすると、係合が完了した後の伝達状態においても、ストラットと係合部との間に大きな間隔が存在してしまい、騒音や振動の原因となるがたつきが発生してしまうおそれがあった。 However, if the interval between the strut and the engaging portion is increased in order to ensure sufficient clearance, a large interval exists between the strut and the engaging portion even in the transmission state after the engagement is completed. There was a risk that rattling would occur, causing noise and vibration.
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、一方の回転体が他方の回転体に対していずれの方向に回転しても駆動力を伝達でき、スムーズに係合可能であって、且つ、がたつきが発生しにくい駆動力伝達装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and can transmit a driving force even when one rotating body rotates in any direction with respect to the other rotating body, and can be smoothly engaged. Another object of the present invention is to provide a driving force transmission device in which rattling is unlikely to occur.
上記目的を達成するために、本発明の駆動力伝達装置(2)は、筒状の第1回転体(20)と、前記第1回転体(20)に挿入され、前記第1回転体(20)に対して相対回転可能であり、周面に第1開口部(21a)及び第2開口部(21b)を有する筒状の第2回転体(21)と、前記第1開口部(21a)に配置され、前記第2回転体(21)の軸線方向に延びる軸線を軸として前記第2回転体(21)に回動可能に固定された第1ストラット(22)と、前記第1ストラット(22)の径方向内側に配置され、径方向に移動自在であり、径方向外方に移動した際に該第1ストラット(22)の一端部(22b)を押圧して該第1ストラット(22)を回動させて該一端部(22b)を径方向外方に移動させる第1押圧部材(23)と、前記第2開口部(21b)に配置され、前記第2回転体(21)の軸線方向に延びる軸線を軸として前記第2回転体(21)に回動可能に固定された第2ストラット(25)と、前記第2ストラット(25)の径方向内側に配置され、径方向に移動自在であり、径方向外方に移動した際に該第2ストラット(25)の一端部(25b)を押圧して該第2ストラット(25)を回動させて該一端部(25b)を径方向外方に移動させる第2押圧部材(26)と、前記第1押圧部材(23)及び前記第2押圧部材(26)を径方向に移動させるカム機構(28)とを備え、前記第1回転体(20)は、前記第1回転体(20)の内周面に形成され、前記第1ストラット(22)の一端部(22b)が径方向外方に移動した際に該一端部(22b)と係合して前記第1回転体(20)と前記第2回転体(21)とを一方側に一体的に回転させる第1係合部(20a1)と、前記第1回転体(20)の内周面に形成され、前記第2ストラット(25)の一端部(25b)が径方向外方に移動した際に該一端部(25b)と係合して前記第1回転体(20)と前記第2回転体(21)とを他方側に一体的に回転させる第2係合部(20a2)とを有し、前記カム機構(28)は、前記第1ストラット(22)の一端部(22a2)と前記第1係合部(20a1)とを係合させ、且つ、前記第2ストラット(25)の一端部(25b)と前記第2係合部(20a2)とを係合させた伝達状態にする際に、前記第1押圧部材(23)を径方向外方に移動させた後に、前記第2押圧部材(26)を径方向外方に移動させることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a driving force transmission device (2) of the present invention is inserted into a cylindrical first rotating body (20) and the first rotating body (20), and the first rotating body ( 20), a cylindrical second rotating body (21) having a first opening (21a) and a second opening (21b) on the peripheral surface, and the first opening (21a). And a first strut (22) fixed to the second rotating body (21) so as to be rotatable about an axis extending in the axial direction of the second rotating body (21), and the first strut (22) is arranged radially inside and is movable in the radial direction, and when moving radially outward, presses one end (22b) of the first strut (22) to support the first strut ( A first pressing member (23) that rotates 22) and moves the one end (22b) radially outward; A second strut (25) disposed in the second opening (21b) and rotatably fixed to the second rotating body (21) about an axis extending in the axial direction of the second rotating body (21). ) And the radially inner side of the second strut (25), is movable in the radial direction, and presses one end (25b) of the second strut (25) when moved radially outward. Then, the second pressing member (26) for rotating the second strut (25) and moving the one end (25b) radially outward, the first pressing member (23) and the second pressing member A cam mechanism (28) for moving the member (26) in the radial direction, and the first rotating body (20) is formed on an inner peripheral surface of the first rotating body (20), and the first strut ( When the one end (22b) of 22) moves radially outward, the one end (22b) A first engaging portion (20a1) that integrally engages the first rotating body (20) and the second rotating body (21) to one side, and the first rotating body (20). When the one end (25b) of the second strut (25) moves radially outward, the first rotating body (20) is engaged with the one end (25b). And a second engaging portion (20a2) for integrally rotating the second rotating body (21) to the other side, and the cam mechanism (28) is one end portion of the first strut (22). (22a2) and the first engagement portion (20a1) are engaged, and one end (25b) of the second strut (25) and the second engagement portion (20a2) are engaged. In making the transmission state, after moving the first pressing member (23) radially outward, the second pressing member (26) is changed to a diameter. It is characterized by being moved outward in the direction.
このように、本発明の駆動力伝達装置では、第1回転体に形成された第1係合部と第2回転体に配置された第1ストラットの一端部とを係合させることによって、第1回転体と第2回転体とを、一体的に一方側に回転可能としている。一方で、第1回転体に形成された第2係合部と第2回転体に配置された第2ストラットの一端部とを係合させることによって、第1回転体と第2回転体とを、一体的に他方側に回転可能としている。 As described above, in the driving force transmission device of the present invention, the first engaging portion formed on the first rotating body and the one end portion of the first strut disposed on the second rotating body are engaged with each other. The first rotator and the second rotator are integrally rotatable on one side. On the other hand, the first rotating body and the second rotating body are brought into engagement by engaging the second engaging portion formed on the first rotating body with one end of the second strut disposed on the second rotating body. , And can be rotated integrally to the other side.
また、第1ストラットを回動させる第1押圧部材及び第2ストラットを回動させる第2押圧部材は、カム機構によって径方向に移動させられる。そのようにして移動させられた押圧部材によって、第1ストラット及び第2ストラットは押圧して回動させられ、第1係合部及び第2係合部に係合する。これにより、駆動力伝達装置は伝達状態となる。 Further, the first pressing member that rotates the first strut and the second pressing member that rotates the second strut are moved in the radial direction by the cam mechanism. The first strut and the second strut are pressed and rotated by the thus moved pressing member, and are engaged with the first engaging portion and the second engaging portion. Thereby, the driving force transmission device is in a transmission state.
そして、カム機構は、非伝達状態から伝達状態に切り換えるに際し、第1押圧部材を径方向外方に移動させた後(すなわち、第1ストラットを第1係合部に係合させた後)に、第2押圧部材を径方向外方に移動させる(すなわち、第1ストラットと向きの異なる第2ストラットを第2係合部に係合させる)。 When the cam mechanism is switched from the non-transmission state to the transmission state, after the first pressing member is moved radially outward (that is, after the first strut is engaged with the first engagement portion). The second pressing member is moved radially outward (that is, the second strut having a different orientation from the first strut is engaged with the second engaging portion).
これにより、第1ストラットによって係合部の位置が定められた後に、第2ストラットが係合することになる。そのため、2種類のストラットを同時に係合させる構成に比べ、係合の際に必要なストラットと係合部との間のクリアランスを小さくすることができる。その結果、クリアランスを大きくすることなく、スムーズな係合が可能となる。 Thereby, after the position of the engaging portion is determined by the first strut, the second strut is engaged. Therefore, the clearance between the strut and the engagement portion required for engagement can be reduced as compared with the configuration in which two types of struts are engaged simultaneously. As a result, smooth engagement is possible without increasing the clearance.
したがって、本発明の駆動力伝達装置によれば、一方の回転体が他方の回転体に対していずれの方向に回転しても駆動力を伝達でき、スムーズに係合して伝達状態に切り換わることができ、また、伝達状態においては騒音や振動の原因となるがたつきの発生を抑制することができる。 Therefore, according to the driving force transmission device of the present invention, the driving force can be transmitted even if one rotating body rotates in any direction with respect to the other rotating body, and smoothly engages and switches to the transmitting state. In addition, it is possible to suppress the occurrence of rattling that causes noise and vibration in the transmission state.
また、本発明の駆動力伝達装置としては、前記カム機構(28)は、前記第2回転体(21)の内部に前記第2回転体(21)と同軸に配置され、前記第2回転体(21)に対して軸線方向に移動自在なカムロッド(28a)と、前記カムロッド(28a)を移動させるアクチュエータ(ACT)と、前記カムロッド(28a)が挿通され、前記カムロッド(28a)に対し軸線方向に相対移動可能な筒状のカムリング(28b)と、前記カムロッド(28a)に固定され、前記カムロッド(28a)に対する前記カムリング(28b)の相対位置が所定の位置となるように前記カムリング(28b)を軸線方向に付勢する付勢部材(28d)とを有し、前記カムリング(28b)の外周面には、前記カムリング(28b)が前記伝達状態に対応する位置に移動した際に前記第1押圧部材(23)及び前記第2押圧部材(26)を径方向外方に移動させるカム面(28b1,28b2)が形成されているように構成してもよい。 In the driving force transmission device of the present invention, the cam mechanism (28) is disposed coaxially with the second rotating body (21) inside the second rotating body (21), and the second rotating body. (21) An axially movable cam rod (28a), an actuator (ACT) for moving the cam rod (28a), and the cam rod (28a) are inserted into the cam rod (28a) in the axial direction. And a cam ring (28b) fixed to the cam rod (28a) so that a relative position of the cam ring (28b) with respect to the cam rod (28a) is a predetermined position. And an urging member (28d) that urges the cam ring (28b) in the axial direction, and the cam ring (28b) is in the transmission state on the outer peripheral surface of the cam ring (28b). The cam surfaces (28b1, 28b2) are formed to move the first pressing member (23) and the second pressing member (26) radially outward when moved to the corresponding position. Also good.
以下、図面を参照して、本実施形態に係る駆動力伝達装置について説明する。本実施形態は二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切換自在な車両に、本発明の駆動力伝達装置をクラッチ機構として用いた実施形態である。しかし、本発明の駆動力伝達装置は、車両のクラッチ機構にのみ搭載されるものではなく、船舶等、他の乗り物や無人機等の駆動力伝達装置の他、種々の機構としても使用し得るものである。 Hereinafter, the driving force transmission device according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. This embodiment is an embodiment in which the driving force transmission device of the present invention is used as a clutch mechanism in a vehicle that can be switched between a two-wheel drive state and a four-wheel drive state. However, the driving force transmission device of the present invention is not mounted only on the clutch mechanism of a vehicle, but can be used as various mechanisms in addition to driving force transmission devices such as ships and other vehicles and drones. Is.
まず、図1を参照して、車両Vの概略構成について説明する。 First, a schematic configuration of the vehicle V will be described with reference to FIG.
図1に示すように、車両Vは、ケース1と、駆動源(不図示)からの駆動力が伝達されるデファレンシャルギヤDGと、デファレンシャルギヤDGから伝達された駆動力によって、車両Vの前輪を駆動する駆動軸DSと、デファレンシャルギヤDGからの駆動力が伝達されるクラッチ機構2(駆動力伝達機構)と、クラッチ機構2から伝達された駆動力を後輪の駆動軸(不図示)に伝達するためのプロペラシャフトPSとを備えている。 As shown in FIG. 1, the vehicle V moves the front wheels of the vehicle V by the case 1, a differential gear DG to which driving force from a driving source (not shown) is transmitted, and the driving force transmitted from the differential gear DG. The driving shaft DS to be driven, the clutch mechanism 2 (driving force transmission mechanism) to which the driving force from the differential gear DG is transmitted, and the driving force transmitted from the clutch mechanism 2 to the rear wheel driving shaft (not shown). And a propeller shaft PS.
デファレンシャルギヤDGは、複数の第1ベアリングBR1によって、ケース1に回転可能に軸支されている。また、クラッチ機構2は、複数の第2ベアリングBR2によって、ケース1に回転可能に軸支されている。また、プロペラシャフトPSは、複数の第3ベアリングBR3によって、ケース1に回転可能に軸支されている。 The differential gear DG is rotatably supported on the case 1 by a plurality of first bearings BR1. The clutch mechanism 2 is pivotally supported on the case 1 by a plurality of second bearings BR2. The propeller shaft PS is rotatably supported on the case 1 by a plurality of third bearings BR3.
デファレンシャルギヤDGの外周面には、駆動源の駆動力が伝達される第1リングギヤDG1と、デファレンシャルギヤDGからの駆動力をクラッチ機構2に伝達するための第2リングギヤDG2とが設けられている。 On the outer peripheral surface of the differential gear DG, a first ring gear DG1 for transmitting the driving force of the driving source and a second ring gear DG2 for transmitting the driving force from the differential gear DG to the clutch mechanism 2 are provided. .
次に、図2〜図4を参照して、クラッチ機構2について詳細に説明する。なお、図3において、デファレンシャルギヤDGの第2リングギヤDG2と噛合する入力ギヤ20の歯部の図示は省略している。 Next, the clutch mechanism 2 will be described in detail with reference to FIGS. In FIG. 3, the illustration of the tooth portion of the input gear 20 that meshes with the second ring gear DG2 of the differential gear DG is omitted.
図2に示すように、クラッチ機構2は、リング状の入力ギヤ20(第1回転体)と、入力ギヤ20に挿入されており、入力ギヤ20に対して相対回転可能な筒状の出力軸21(第2回転体)とを備えている。 As shown in FIG. 2, the clutch mechanism 2 includes a ring-shaped input gear 20 (first rotating body) and a cylindrical output shaft that is inserted into the input gear 20 and is rotatable relative to the input gear 20. 21 (second rotating body).
入力ギヤ20は、デファレンシャルギヤDGの第2リングギヤDG2と噛合している。そのため、入力ギヤ20には、第2リングギヤDG2を介して、駆動源からの駆動力が伝達される。 The input gear 20 meshes with the second ring gear DG2 of the differential gear DG. Therefore, the driving force from the driving source is transmitted to the input gear 20 via the second ring gear DG2.
図3に示すように、出力軸21の周面には、内部まで連通する第1開口部21a及び第2開口部21bが、周方向に交互に並ぶようにして2つずつ形成されている。 As shown in FIG. 3, two first openings 21 a and second openings 21 b communicating with the inside are formed on the peripheral surface of the output shaft 21 so as to be alternately arranged in the circumferential direction.
第1開口部21aには、板状の第1ストラット22が配置されている。第1ストラット22の径方向内側には、径方向に移動自在な第1ヘッドボール23(第1押圧部材)及び第1テールボール24が配置されている。 A plate-like first strut 22 is disposed in the first opening 21a. A first head ball 23 (first pressing member) and a first tail ball 24 that are movable in the radial direction are arranged inside the first strut 22 in the radial direction.
図4に示すように、第1ストラット22は、出力軸21の軸線と平行な軸線方向に延在する一対の第1軸部22aと、軸線の一方側に位置する第1一端部22bと、軸線の他方側に位置する第1他端部22cとを有している。 As shown in FIG. 4, the first strut 22 includes a pair of first shaft portions 22a extending in an axial direction parallel to the axis of the output shaft 21, a first end portion 22b positioned on one side of the axis, And a first other end 22c located on the other side of the axis.
第1一端部22bの端面は、後述する入力ギヤ20の第1係合部20a1と係合する係合端面22b1となっている。 The end surface of the first end portion 22b is an engagement end surface 22b1 that engages with a first engagement portion 20a1 of the input gear 20 described later.
なお、第1一端部22bの第1ヘッドボール23が当接する部分(具体的には、図4における左側の二点鎖線で示した円に対応する部分。)に、第1ヘッドボール23に対応するような窪みを設けてもよい。また、第1他端部22cの第1テールボール24が当接する部分(具体的には、図4における右側の二点鎖線で示した円に対応する部分。)に、第1テールボール24に対応するような窪みを設けてもよい。 The first head ball 23 corresponds to the portion of the first end 22b that contacts the first head ball 23 (specifically, the portion corresponding to the circle shown by the two-dot chain line on the left side in FIG. 4). Such a depression may be provided. Further, the first tail ball 24 is in contact with the portion of the first other end portion 22c with which the first tail ball 24 abuts (specifically, the portion corresponding to the circle indicated by the two-dot chain line on the right side in FIG. 4). Corresponding depressions may be provided.
そのような窪みを設ければ、第1ヘッドボール23や第1テールボール24が第1ストラット22に当接した際に、第1ストラット22に対して第1ヘッドボール23や第1テールボール24が滑ることが防止されるので、押圧力が無駄なく第1ストラット22に伝達されるようになる。 If such a depression is provided, when the first headball 23 and the first tailball 24 come into contact with the first strut 22, the first headball 23 and the first tailball 24 with respect to the first strut 22. Therefore, the pressing force is transmitted to the first strut 22 without waste.
第1ストラット22は、第1軸部22aを軸として出力軸21に回動可能に固定されている。具体的には、図3に示すように、第1ヘッドボール23が径方向外方に向かって移動する際(図3Aの状態から図3Bの状態に変化する際)には、第1一端部22bが第1ヘッドボール23に押圧されて、第1ストラット22が一方側(図3では時計回り)に回動する。これにより、第1一端部22bが出力軸21の外周面から径方向外方に突出した状態になる。 The first strut 22 is fixed to the output shaft 21 so as to be rotatable about the first shaft portion 22a. Specifically, as shown in FIG. 3, when the first headball 23 moves radially outward (when changing from the state of FIG. 3A to the state of FIG. 3B), the first end portion 22b is pressed by the 1st headball 23, and the 1st strut 22 rotates to one side (FIG. 3 clockwise). As a result, the first end portion 22b protrudes radially outward from the outer peripheral surface of the output shaft 21.
一方、第1テールボール24が径方向外方に向かって移動する際(図3Bの状態から図3Aの状態に変化する際)には、第1他端部22cが第1テールボール24に押圧されて、第1ストラット22が他方側(図3では反時計回り)に回動する。これにより、第1一端部22b及び第1他端部22cが、出力軸21の第1開口部21aに収納された状態になる。 On the other hand, when the first tail ball 24 moves outward in the radial direction (when changing from the state of FIG. 3B to the state of FIG. 3A), the first other end 22c is pressed against the first tail ball 24. Thus, the first strut 22 rotates to the other side (counterclockwise in FIG. 3). As a result, the first end 22b and the first other end 22c are accommodated in the first opening 21a of the output shaft 21.
また、第2開口部21bには、板状の第2ストラット25が配置されている。第2ストラット25の径方向内側には、径方向に移動自在な第2ヘッドボール26(第2押圧部材)及び第2テールボール27が配置されている。 A plate-like second strut 25 is disposed in the second opening 21b. A second head ball 26 (second pressing member) and a second tail ball 27 that are movable in the radial direction are disposed inside the second strut 25 in the radial direction.
第2ストラット25は、第1ストラット22と同様の形状であり、出力軸21の軸線と平行な軸線方向に延在する一対の第2軸部25aと、軸線の一方側に位置する第2一端部25bと、軸線の他方側に位置する第2他端部25cとを有している。 The second strut 25 has the same shape as the first strut 22, a pair of second shaft portions 25 a extending in the axial direction parallel to the axis of the output shaft 21, and a second end positioned on one side of the axis. Part 25b and a second other end 25c located on the other side of the axis.
第2ストラット25は、第2軸部25aを軸として出力軸21に回動可能に固定されている。具体的には、第2ヘッドボール26が径方向外方に向かって移動する際(図3Aの状態から図3Bの状態に変化する際)には、第2一端部25bが第2ヘッドボール26に押圧されて、第2ストラット25が他方側(図3では反時計回り)に回動する。これにより、第2一端部25bが出力軸21の外周面から径方向外方に突出した状態になる。 The second strut 25 is rotatably fixed to the output shaft 21 around the second shaft portion 25a. Specifically, when the second headball 26 moves outward in the radial direction (when the state changes from the state of FIG. 3A to the state of FIG. 3B), the second end portion 25 b has the second headball 26. The second strut 25 rotates to the other side (counterclockwise in FIG. 3). As a result, the second end portion 25b protrudes radially outward from the outer peripheral surface of the output shaft 21.
一方、第2テールボール27が径方向外方に向かって移動する際(図3Bの状態から図3Aの状態に変化する際)には、第2他端部25cが第2テールボール27に押圧されて、第2ストラット25が他方側(図3では時計回り)に回動する。これにより、第2一端部25b及び第2他端部25cが、出力軸21の第2開口部21bに収納された状態になる。 On the other hand, when the second tail ball 27 moves outward in the radial direction (when changing from the state of FIG. 3B to the state of FIG. 3A), the second other end portion 25 c is pressed against the second tail ball 27. Then, the second strut 25 rotates to the other side (clockwise in FIG. 3). As a result, the second end portion 25 b and the second other end portion 25 c are accommodated in the second opening 21 b of the output shaft 21.
なお、クラッチ機構2では、押圧部材である第1ヘッドボール23及び第2ヘッドボール26として、球形の部材を用いている。これは、径方向への移動時の摺動抵抗や、第1ストラット22及び第2ストラット25へ当接する際の衝撃を低減するためである。しかし、押圧部材の形状は他の形状であってもよい。例えば、径方向に延びる柱状であってもよい。ただし、そのような柱状とする場合には、端部を球面とすることが好ましい。 In the clutch mechanism 2, spherical members are used as the first headball 23 and the second headball 26 that are pressing members. This is to reduce the sliding resistance when moving in the radial direction and the impact when contacting the first strut 22 and the second strut 25. However, the shape of the pressing member may be other shapes. For example, a columnar shape extending in the radial direction may be used. However, in the case of such a columnar shape, it is preferable that the end is a spherical surface.
また、クラッチ機構2では、出力軸21の第1開口部21a及び第2開口部21bと、それらに配置される第1ストラット22及び第2ストラット25と、それらを押圧するための第1ヘッドボール23、第1テールボール24、第2ヘッドボール26及び第2テールボール27を周方向に一列に並ぶように配置している。しかし、これらは後述する入力ギヤ20の第1係合部20a1及び第2係合部20a2に対応するように配置されていればよく、必ずしも周方向一列に並ぶように配置する必要はない。 Moreover, in the clutch mechanism 2, the 1st opening part 21a and the 2nd opening part 21b of the output shaft 21, the 1st strut 22 and the 2nd strut 25 which are arrange | positioned to them, and the 1st headball for pressing them 23, the first tail ball 24, the second head ball 26, and the second tail ball 27 are arranged in a line in the circumferential direction. However, these need only be arranged so as to correspond to a first engaging part 20a1 and a second engaging part 20a2 of the input gear 20 described later, and do not necessarily need to be arranged in a line in the circumferential direction.
第1ストラット22を回動させる第1ヘッドボール23及び第1テールボール24、並びに、第2ストラット25を回動させる第2ヘッドボール26及び第2テールボール27は、カム機構28によって、径方向に移動させられる。 The first head ball 23 and the first tail ball 24 that rotate the first strut 22, and the second head ball 26 and the second tail ball 27 that rotate the second strut 25 are arranged in the radial direction by the cam mechanism 28. Moved to.
図2に示すように、カム機構28は、出力軸21の内部に配置され、出力軸21と同軸に配置されたカムロッド28aと、ケース1に固定され、カムロッド28aの一端部に接続されているアクチュエータACTと、出力軸21の内部に配置され、カムロッド28aが挿通されている筒状のカムリング28bと、カムロッド28aの他端部の外周面に固定されているサークリップ28cと、カムリング28bとサークリップ28cとの間に配置されているコイルバネ28d(付勢部材)とを有している。 As shown in FIG. 2, the cam mechanism 28 is disposed inside the output shaft 21, is fixed to the case 1, is connected to one end of the cam rod 28 a, and is fixed to the case 1. An actuator ACT, a cylindrical cam ring 28b which is disposed inside the output shaft 21 and through which the cam rod 28a is inserted, a circlip 28c fixed to the outer peripheral surface of the other end of the cam rod 28a, the cam ring 28b and the cir A coil spring 28d (urging member) disposed between the clip 28c and the coil 28c;
カムロッド28aは、一端部に接続されているアクチュエータACTからの駆動力によって、出力軸21に対して軸線方向に移動自在となっている。カムロッド28aの他端部は、他の部分よりも細く形成されており、その段差部分は、係止部28a1となっている。 The cam rod 28a is movable in the axial direction with respect to the output shaft 21 by a driving force from an actuator ACT connected to one end. The other end portion of the cam rod 28a is formed thinner than the other portions, and the step portion is a locking portion 28a1.
カムリング28bは、カムロッド28aに対して軸線方向に相対移動可能となっている。カムリング28bは、出力軸21の第1開口部21a及び第2開口部21bの径方向内側に位置している。そのため、カムリング28bの外周面には、第1ヘッドボール23、第1テールボール24、第2ヘッドボール26及び第2テールボール27が当接している。 The cam ring 28b can move relative to the cam rod 28a in the axial direction. The cam ring 28 b is located on the radially inner side of the first opening 21 a and the second opening 21 b of the output shaft 21. Therefore, the first head ball 23, the first tail ball 24, the second head ball 26, and the second tail ball 27 are in contact with the outer peripheral surface of the cam ring 28b.
カムリング28bの外周面の第1ヘッドボール23及び第2ヘッドボール26と当接する部分には、第1カム面28b1が形成されている。一方、カムリング28bの外周面の第1テールボール24及び第2テールボール27と当接する部分には、第2カム面28b2が形成されている(図5参照)。 A first cam surface 28b1 is formed on a portion of the outer peripheral surface of the cam ring 28b that contacts the first head ball 23 and the second head ball 26. On the other hand, a second cam surface 28b2 is formed at a portion of the outer peripheral surface of the cam ring 28b that contacts the first tail ball 24 and the second tail ball 27 (see FIG. 5).
この第1カム面28b1及び第2カム面28b2によって、カムリング28bがカムロッド28aの移動に伴って出力軸21に対して軸線方向に相対移動した際には、第1ヘッドボール23、第1テールボール24、第2ヘッドボール26及び第2テールボール27は、径方向に移動する。 Due to the first cam surface 28b1 and the second cam surface 28b2, when the cam ring 28b moves relative to the output shaft 21 in the axial direction along with the movement of the cam rod 28a, the first head ball 23 and the first tail ball 24, the second headball 26 and the second tailball 27 move in the radial direction.
コイルバネ28dは、カムロッド28aに対するカムリング28bの相対位置が所定の位置(具体的には、カムロッド28aの係止部28a1によって係止される位置)となるように、カムリング28bを軸線方向一方側に付勢している。 The coil spring 28d attaches the cam ring 28b to one side in the axial direction so that the relative position of the cam ring 28b to the cam rod 28a is a predetermined position (specifically, the position locked by the locking portion 28a1 of the cam rod 28a). It is fast.
なお、カム機構28では、カムリング28bを付勢する付勢部材としてコイルバネ28dを用いている。しかし、付勢部材は、コイルバネに限定されるものではない。例えば、皿バネやウェーブスプリングの他、ゴム等を用いてもよい。 In the cam mechanism 28, a coil spring 28d is used as a biasing member that biases the cam ring 28b. However, the urging member is not limited to the coil spring. For example, rubber or the like may be used in addition to a disc spring or wave spring.
ところで、図3に示すように、出力軸21が挿通されている入力ギヤ20の内周面には、出力軸21の第1開口部21a及び第2開口部21bに対応する数だけ、凹部20aが形成されている。 Incidentally, as shown in FIG. 3, the inner peripheral surface of the input gear 20 through which the output shaft 21 is inserted has a number of recesses 20 a corresponding to the first opening 21 a and the second opening 21 b of the output shaft 21. Is formed.
凹部20aの一方側の縁部は、第1係合部20a1となっている。第1係合部20a1には、第1ストラット22の第1一端部22bが出力軸21の外周面から突出した際(すなわち、図3Bの状態)に、第1ストラット22の第1一端部22bと係合する。このようにして係合することによって、入力ギヤ20の正転方向の回転が出力軸21にも伝達されるようになる。 The edge part of the one side of the recessed part 20a is the 1st engaging part 20a1. The first engagement portion 20a1 includes a first end 22b of the first strut 22 when the first end 22b of the first strut 22 protrudes from the outer peripheral surface of the output shaft 21 (that is, the state shown in FIG. 3B). Engage with. By engaging in this way, the rotation of the input gear 20 in the forward rotation direction is also transmitted to the output shaft 21.
一方、凹部20aの他方側の縁部は、第2係合部20a2となっている。第2係合部20a2には、第2ストラット25の第2一端部25bが出力軸21の外周面から突出した際(すなわち、図3Bの状態)に、第2ストラット25の第2一端部25bと係合する。このようにして係合することによって、入力ギヤ20の逆転方向の回転が出力軸21にも伝達されるようになる。 On the other hand, the other edge of the recess 20a is a second engagement portion 20a2. When the second end portion 25b of the second strut 25 protrudes from the outer peripheral surface of the output shaft 21 (that is, in the state shown in FIG. 3B), the second engagement portion 20a2 has a second end portion 25b of the second strut 25. Engage with. By engaging in this way, the rotation of the input gear 20 in the reverse direction is also transmitted to the output shaft 21.
次に、図2、図3及び図5を参照して、クラッチ機構2の非伝達状態及び伝達状態について説明する。なお、図2、図3及び図5においては、図2A、図3A及び図5Aが非伝達状態を示し、図2B、図3B及び図5Bが伝達状態を示す。 Next, the non-transmission state and the transmission state of the clutch mechanism 2 will be described with reference to FIGS. 2, 3, and 5. 2, 3, and 5, FIGS. 2A, 3 </ b> A, and 5 </ b> A show a non-transmission state, and FIGS. 2B, 3 </ b> B, and 5 </ b> B show a transmission state.
ここで、非伝達状態とは、入力ギヤ20が出力軸21に対して、逆転方向及び正転方向のいずれの方向に相対回転した場合でも、入力ギヤ20の回転が出力軸21に伝達されない状態をいい、伝達状態とは、入力ギヤ20が出力軸21に対していずれの方向に相対回転した場合でも、入力ギヤ20の回転が出力軸21に伝達される状態をいう。 Here, the non-transmission state is a state in which the rotation of the input gear 20 is not transmitted to the output shaft 21 even when the input gear 20 rotates relative to the output shaft 21 in either the reverse rotation direction or the normal rotation direction. The transmission state refers to a state in which the rotation of the input gear 20 is transmitted to the output shaft 21 regardless of which direction the input gear 20 rotates relative to the output shaft 21.
非伝達状態においては、図2Aに示すように、第1ヘッドボール23は、カム機構28のカムリング28bの第1カム面28b1に押圧されていないので、径方向に移動自在の状態となっている。一方、図5Aに示すように、第1テールボール24は、カム機構28のカムリング28bの第2カム面28b2に押圧されて、径方向外側の位置で固定されている。 In the non-transmission state, as shown in FIG. 2A, the first head ball 23 is not pressed against the first cam surface 28b1 of the cam ring 28b of the cam mechanism 28, and is thus movable in the radial direction. . On the other hand, as shown in FIG. 5A, the first tail ball 24 is pressed against the second cam surface 28b2 of the cam ring 28b of the cam mechanism 28, and is fixed at a radially outer position.
そのため、図3Aに示すように、第1ストラット22は、第1テールボール24から加わる押圧力によって、第1一端部22bが出力軸21の外周面から突出しない状態で保持される。また、第1ヘッドボール23も、第1ストラット22を介して第1テールボール24から押圧力が加わり、径方向内側の位置に固定される。 Therefore, as shown in FIG. 3A, the first strut 22 is held in a state where the first end 22 b does not protrude from the outer peripheral surface of the output shaft 21 due to the pressing force applied from the first tailball 24. The first headball 23 is also fixed at a radially inner position by applying a pressing force from the first tailball 24 via the first strut 22.
同様に、第2ヘッドボール26は、カム機構28のカムリング28bの第1カム面28b1に押圧されていないので、径方向に移動自在の状態となっている。一方、第2テールボール27は、カム機構28のカムリング28bの第2カム面28b2に押圧されて、径方向外側の位置で固定されている。 Similarly, since the second head ball 26 is not pressed against the first cam surface 28b1 of the cam ring 28b of the cam mechanism 28, the second head ball 26 is movable in the radial direction. On the other hand, the second tail ball 27 is pressed against the second cam surface 28b2 of the cam ring 28b of the cam mechanism 28, and is fixed at a radially outer position.
そのため、第2ストラット25は、第2テールボール27から加わる押圧力によって、第2一端部25bが出力軸21の外周面から突出しない状態で保持される。また、第2ヘッドボール26も、第2ストラット25を介して第2テールボール27から押圧力が加わり、径方向内側の位置に固定される。 Therefore, the second strut 25 is held in a state where the second end portion 25 b does not protrude from the outer peripheral surface of the output shaft 21 by the pressing force applied from the second tail ball 27. The second headball 26 is also fixed at a radially inner position by applying a pressing force from the second tailball 27 via the second strut 25.
このように、第1ストラット22の第1一端部22b及び第2ストラット25の第2一端部25bが出力軸21の外周面から突出していない非伝達状態においては、入力ギヤ20と出力軸21とが係合しない。 Thus, in the non-transmission state in which the first end 22b of the first strut 22 and the second end 25b of the second strut 25 do not protrude from the outer peripheral surface of the output shaft 21, the input gear 20 and the output shaft 21 Does not engage.
そのため、入力ギヤ20の回転が出力軸21に伝わることはなく、入力ギヤ20と出力軸21とは相対回転自在となる。このとき、車両Vの後輪の駆動軸には駆動力が伝達されないので、車両Vは二輪駆動状態となる。 Therefore, the rotation of the input gear 20 is not transmitted to the output shaft 21, and the input gear 20 and the output shaft 21 are relatively rotatable. At this time, since the driving force is not transmitted to the drive shaft of the rear wheel of the vehicle V, the vehicle V is in a two-wheel drive state.
一方、伝達状態においては、図2Bに示すように、第1ヘッドボール23は、カム機構28のカムリング28bの第1カム面28b1に押圧されて、径方向外側の位置で固定されている。一方、図5Bに示すように、第1テールボール24は、カム機構28のカムリング28bの第2カム面28b2に押圧されていないので、径方向に移動自在の状態となっている。 On the other hand, in the transmission state, as shown in FIG. 2B, the first headball 23 is pressed against the first cam surface 28b1 of the cam ring 28b of the cam mechanism 28 and is fixed at a radially outer position. On the other hand, as shown in FIG. 5B, since the first tail ball 24 is not pressed against the second cam surface 28b2 of the cam ring 28b of the cam mechanism 28, it is movable in the radial direction.
そのため、図3Bに示すように、第1ストラット22は、第1ヘッドボール23から加わる押圧力によって、第1一端部22bが出力軸21の外周面から突出した状態となる。その結果、第1一端部22bは、入力ギヤ20の内周面に設けられた第1係合部20a1と係合する。 Therefore, as shown in FIG. 3B, the first strut 22 is in a state where the first end 22 b protrudes from the outer peripheral surface of the output shaft 21 due to the pressing force applied from the first headball 23. As a result, the first end portion 22b engages with the first engagement portion 20a1 provided on the inner peripheral surface of the input gear 20.
同様に、第2ヘッドボール26は、カム機構28のカムリング28bの第1カム面28b1に押圧されて、径方向外側の位置で固定されている。一方、第2テールボール27は、カム機構28のカムリング28bの第2カム面28b2に押圧されていないので、径方向に移動自在の状態となっている。 Similarly, the second head ball 26 is pressed against the first cam surface 28b1 of the cam ring 28b of the cam mechanism 28 and is fixed at a radially outer position. On the other hand, since the second tail ball 27 is not pressed against the second cam surface 28b2 of the cam ring 28b of the cam mechanism 28, the second tail ball 27 is movable in the radial direction.
そのため、第2ストラット25は、第2ヘッドボール26から加わる押圧力によって、第2一端部25bが出力軸21の外周面から突出した状態となる。第2一端部25bは、入力ギヤ20の内周面に設けられた第2係合部20a2と係合する。 Therefore, the second strut 25 is in a state where the second end portion 25 b protrudes from the outer peripheral surface of the output shaft 21 due to the pressing force applied from the second headball 26. The second end portion 25 b engages with a second engagement portion 20 a 2 provided on the inner peripheral surface of the input gear 20.
このように、第1ストラット22の第1一端部22b及び第2ストラット25の第2一端部25bが出力軸21の外周面から突出している伝達状態においては、入力ギヤ20と出力軸21とが係合する。すなわち、入力ギヤ20の正転側の回転は、第1一端部22bと第1係合部20a1との係合を介して、出力軸21に伝達される。一方、入力ギヤ20の逆転側の回転は、第2一端部25bと第2係合部20a2との係合を介して、出力軸21に伝達される。 Thus, in the transmission state in which the first end 22b of the first strut 22 and the second end 25b of the second strut 25 protrude from the outer peripheral surface of the output shaft 21, the input gear 20 and the output shaft 21 are connected. Engage. That is, the rotation on the forward rotation side of the input gear 20 is transmitted to the output shaft 21 through the engagement between the first end portion 22b and the first engagement portion 20a1. On the other hand, the rotation on the reverse side of the input gear 20 is transmitted to the output shaft 21 through the engagement between the second end portion 25b and the second engagement portion 20a2.
そのため、入力ギヤ20の回転が出力軸21に伝わり、入力ギヤ20と出力軸21とは一体的に回転する。すなわち、入力ギヤ20の回転が出力軸21に伝達されるので、車両Vの後輪の駆動軸にも駆動力が伝達され、車両Vは四輪駆動状態となる。また、出力軸21の回転が入力ギヤ20の回転によって制限されるので、車両Vでエンジンブレーキが効くようになる。 Therefore, the rotation of the input gear 20 is transmitted to the output shaft 21, and the input gear 20 and the output shaft 21 rotate integrally. That is, since the rotation of the input gear 20 is transmitted to the output shaft 21, the driving force is also transmitted to the drive shaft of the rear wheel of the vehicle V, and the vehicle V enters a four-wheel drive state. Further, since the rotation of the output shaft 21 is limited by the rotation of the input gear 20, the engine brake is effective in the vehicle V.
次に、図3及び図6を参照して、非伝達状態から伝達状態に切り換える際における第1ヘッドボール23、第1テールボール24、第2ヘッドボール26及び第2テールボール27の動作について説明する。 Next, operations of the first headball 23, the first tailball 24, the second headball 26, and the second tailball 27 when switching from the non-transmission state to the transmission state will be described with reference to FIGS. To do.
クラッチ機構2では、非伝達状態から伝達状態に切り換える際に、第1ヘッドボール23、第1テールボール24、第2ヘッドボール26及び第2テールボール27を、それぞれを異なるタイミングで径方向に移動させている。すなわち、第1カム面28b1の形状及び第2カム面28b2の形状は、周方向において、第1ヘッドボール23、第1テールボール24、第2ヘッドボール26及び第2テールボール27に対応して軸線方向にずれた形状となっている。 In the clutch mechanism 2, the first headball 23, the first tailball 24, the second headball 26, and the second tailball 27 are moved in the radial direction at different timings when switching from the non-transmission state to the transmission state. I am letting. That is, the shape of the first cam surface 28b1 and the shape of the second cam surface 28b2 correspond to the first head ball 23, the first tail ball 24, the second head ball 26, and the second tail ball 27 in the circumferential direction. The shape is shifted in the axial direction.
具体的には、図3に示すように、まず、第1テールボール24が、第2カム面28b2による押圧が解除されることによって、径方向外方にある外側位置から径方向内方にある内側位置に移動可能となる(図6の時刻t1)。これにより、正転方向の回転を伝達するための第1ストラット22が回動可能となる。 Specifically, as shown in FIG. 3, first, the first tail ball 24 is located radially inward from the radially outer position by releasing the pressing by the second cam surface 28b2. It can move to the inner position (time t1 in FIG. 6). Thereby, the first strut 22 for transmitting the rotation in the normal rotation direction can be rotated.
次に、第1ヘッドボール23が、第1カム面28b1に押圧されることによって、内側位置から外側位置に移動を開始する(図6の時刻t2)。 Next, the first head ball 23 starts to move from the inner position to the outer position by being pressed against the first cam surface 28b1 (time t2 in FIG. 6).
また、第1ヘッドボール23が移動を開始するのと同時に、第2テールボール27が、第2カム面28b2による押圧が解除されることによって、外側位置から内側位置に移動可能となる(図6の時刻t2)。これにより、逆転方向の回転を伝達するための第2ストラット25が回動可能となる。 Further, simultaneously with the start of the movement of the first headball 23, the second tailball 27 can be moved from the outer position to the inner position by releasing the pressing by the second cam surface 28b2 (FIG. 6). Time t2). Thereby, the second strut 25 for transmitting the rotation in the reverse direction can be rotated.
次に、第2ヘッドボール26が、第1カム面28b1に押圧されることによって、内側位置から外位置側に移動を開始する(図6の時刻t3)。 Next, the second head ball 26 starts to move from the inner position to the outer position side by being pressed against the first cam surface 28b1 (time t3 in FIG. 6).
次に、第1テールボール24が、第1ストラット22の第1他端部22cに押圧されて、内側位置への移動を完了する(図6の時刻t4)。 Next, the first tail ball 24 is pressed by the first other end 22c of the first strut 22 to complete the movement to the inner position (time t4 in FIG. 6).
次に、第1ヘッドボール23が、外側位置への移動を完了する(図6の時刻t5)。これにより、第1ストラット22の第1一端部22bが出力軸21から突出した状態となり、入力ギヤ20の第1係合部20a1と係合した状態となる。 Next, the first headball 23 completes moving to the outer position (time t5 in FIG. 6). As a result, the first end 22b of the first strut 22 protrudes from the output shaft 21 and engages with the first engagement portion 20a1 of the input gear 20.
また、第1ヘッドボール23の移動が完了するのと同時に、第2テールボール27が、第2ストラット25の第2他端部25cに押圧されて、内側位置への移動を完了する(図6の時刻t5)。 At the same time as the movement of the first headball 23 is completed, the second tailball 27 is pressed against the second other end 25c of the second strut 25 to complete the movement to the inner position (FIG. 6). Time t5).
最後に、第2ヘッドボール26が、外側位置への移動を完了する(図6の時刻t6)。これにより、第2ストラット25の第2一端部25bが出力軸21から突出した状態となり、入力ギヤ20の第2係合部20a2と係合した状態となる。 Finally, the second headball 26 completes the movement to the outer position (time t6 in FIG. 6). As a result, the second end 25b of the second strut 25 protrudes from the output shaft 21 and engages with the second engagement portion 20a2 of the input gear 20.
以上のように、クラッチ機構2のカム機構28は、非伝達状態から伝達状態に切り換えるに際し、正転側の駆動力を伝達するための第1ヘッドボール23を径方向外方の外側位置に移動させた後に、逆転側の駆動力を伝達するための第2ヘッドボール26を径方向外方にある外側位置に移動させる。 As described above, when the cam mechanism 28 of the clutch mechanism 2 is switched from the non-transmission state to the transmission state, the first head ball 23 for transmitting the forward driving force is moved to the radially outer position. Then, the second head ball 26 for transmitting the reverse driving force is moved to an outer position located radially outward.
すなわち、クラッチ機構2のカム機構28は、非伝達状態から伝達状態に切り換えるに際し、第1ストラット22を入力ギヤ20の第1係合部20a1に係合させた後に、第1ストラット22と向きの異なる第2ストラット25を入力ギヤ20の第2係合部20a2に係合させる。 That is, when the cam mechanism 28 of the clutch mechanism 2 is switched from the non-transmission state to the transmission state, the first strut 22 is engaged with the first engagement portion 20a1 of the input gear 20, and then the direction of the cam mechanism 28 is changed. A different second strut 25 is engaged with the second engagement portion 20 a 2 of the input gear 20.
これにより、第1ストラット22によって第1係合部20a1及び第2係合部20a2の形成されている入力ギヤ20の凹部20aの位置が定められた後に、第2ストラット25が係合することになる。 Thereby, after the position of the recessed portion 20a of the input gear 20 in which the first engaging portion 20a1 and the second engaging portion 20a2 are formed by the first strut 22, the second strut 25 is engaged. Become.
そのため、2種類のストラットを同時に係合させる構成に比べ、係合の際に必要なストラットと係合部との間のクリアランス(すなわち、第1ストラット22の第1一端部22bと第1係合部20a1との間隔、及び、第2ストラット25の第2一端部25bと第2係合部20a2との間隔)を小さくすることができる。その結果、クリアランスを大きくすることなく、スムーズな係合が可能となる。 Therefore, compared to a configuration in which two types of struts are engaged at the same time, the clearance between the strut and the engagement portion necessary for engagement (that is, the first engagement with the first end 22b of the first strut 22 and the first engagement). And the distance between the second end 25b of the second strut 25 and the second engaging portion 20a2) can be reduced. As a result, smooth engagement is possible without increasing the clearance.
したがって、クラッチ機構2によれば、入力ギヤ20が出力軸21に対していずれの方向に回転しても駆動力を伝達でき、スムーズに係合して伝達状態に切り換わることができ、また、伝達状態においては騒音や振動の原因となるがたつきの発生を抑制することができる。 Therefore, according to the clutch mechanism 2, the driving force can be transmitted regardless of which direction the input gear 20 rotates with respect to the output shaft 21, and can be smoothly engaged and switched to the transmission state. In the transmission state, it is possible to suppress the occurrence of rattling that causes noise and vibration.
ところで、出力軸21に対して入力ギヤ20が相対回転している状態で非伝達状態から伝達状態に切り換えようとした場合、切り換えのタイミングによっては、第1ストラット22の第1一端部22bや第2ストラット25の第2一端部25bが、入力ギヤ20の凹部20a以外の部分に当接して、第1ストラット22や第2ストラット25に意図しない負荷が加わってしまうおそれがある。 By the way, when it is going to switch from a non-transmission state to a transmission state in the state in which the input gear 20 is rotating relative to the output shaft 21, depending on the switching timing, the first end 22b of the first strut 22 and the first The second end 25b of the two struts 25 may come into contact with a portion other than the recess 20a of the input gear 20, and an unintended load may be applied to the first strut 22 and the second strut 25.
そこで、クラッチ機構2では、コイルバネ28dを用いて、カムリング28bの移動のタイミングを調整することによって、第1ストラット22及び第2ストラット25に意図しない負荷が加わってしまうことを防止している。 Therefore, in the clutch mechanism 2, an unintended load is prevented from being applied to the first strut 22 and the second strut 25 by adjusting the movement timing of the cam ring 28b using the coil spring 28d.
以下に、図2、図7及び図8を参照して、コイルバネ28dを用いた機構について説明する。 Hereinafter, a mechanism using the coil spring 28d will be described with reference to FIGS. 2, 7, and 8. FIG.
図2Aに示すように、非伝達状態では、コイルバネ28dは、カムロッド28aに対するカムリング28bの相対位置が所定の位置(具体的には、カムロッド28aの係止部28a1によって係止される位置)となるように、カムリング28bを軸線方向一方側に付勢している。 As shown in FIG. 2A, in the non-transmission state, in the coil spring 28d, the relative position of the cam ring 28b with respect to the cam rod 28a is a predetermined position (specifically, a position locked by the locking portion 28a1 of the cam rod 28a). Thus, the cam ring 28b is urged toward the one side in the axial direction.
そのため、非伝達状態から伝達状態に切り換える際(すなわち、アクチュエータACTからの駆動力によってカムロッド28aが一方(図2Aにおいては左方向)に移動した際)に、第1ストラット22及び第2ストラット25が入力ギヤ20の凹部20aに対応する位置に存在している場合には、第1ヘッドボール23及び第2ヘッドボール26は外側位置に移動する。その結果、カムリング28bの移動は、第1ヘッドボール23及び第2ヘッドボール26によって阻害されない。 Therefore, when switching from the non-transmission state to the transmission state (that is, when the cam rod 28a is moved in one direction (leftward in FIG. 2A) by the driving force from the actuator ACT), the first strut 22 and the second strut 25 are When it exists in the position corresponding to the recessed part 20a of the input gear 20, the 1st headball 23 and the 2nd headball 26 move to an outer side position. As a result, the movement of the cam ring 28 b is not hindered by the first headball 23 and the second headball 26.
一方、非伝達状態から伝達状態に切り換える際に、図7に示すように、第1ストラット22及び第2ストラット25が入力ギヤ20の凹部20aに対応する位置に存在していなかった場合には、第1ヘッドボール23及び第2ヘッドボール26は入力ギヤ20の内周面に当接し内側位置で保持される。その結果、カムリング28bの移動は、第1ヘッドボール23及び第2ヘッドボール26によって阻害されることになる。 On the other hand, when switching from the non-transmission state to the transmission state, as shown in FIG. 7, when the first strut 22 and the second strut 25 are not present at the position corresponding to the recess 20a of the input gear 20, The first headball 23 and the second headball 26 abut against the inner peripheral surface of the input gear 20 and are held at the inner position. As a result, the movement of the cam ring 28 b is inhibited by the first headball 23 and the second headball 26.
このとき、図8に示すように、コイルバネ28dは、圧縮状態となっており、カムリング28bを一方(図8においては左側)に付勢した状態となっている。 At this time, as shown in FIG. 8, the coil spring 28d is in a compressed state, and the cam ring 28b is biased to one side (left side in FIG. 8).
そのため、出力軸21に対して入力ギヤ20が相対回転し、入力ギヤ20の凹部20aが第1ストラット22及び第2ストラット25に対応する位置に移動した際(すなわち、第1ヘッドボール23及び第2ヘッドボール26が径方向に移動可能となった際(図3参照))に、第1ヘッドボール23及び第2ヘッドボール26は、コイルバネ28dの付勢力によって移動させられたカムリング28bに押圧されて、外側位置に移動することになる。 Therefore, when the input gear 20 rotates relative to the output shaft 21 and the recess 20a of the input gear 20 moves to a position corresponding to the first strut 22 and the second strut 25 (that is, the first headball 23 and the first When the two head balls 26 are movable in the radial direction (see FIG. 3), the first head balls 23 and the second head balls 26 are pressed by the cam ring 28b moved by the biasing force of the coil spring 28d. Thus, it moves to the outer position.
すなわち、クラッチ機構2は、このようにカムリング28bを付勢するコイルバネ28dを備えているので、非伝達状態から伝達状態に切り換える際に、第1ストラット22及び第2ストラット25が入力ギヤ20の凹部20aに対応する位置に存在していなかった場合には、アクチュエータACTからカムロッド28aに伝達される駆動力は、コイルバネ28dによって一時的に吸収されることになる。 That is, since the clutch mechanism 2 is provided with the coil spring 28d for urging the cam ring 28b in this way, the first strut 22 and the second strut 25 are recessed in the input gear 20 when switching from the non-transmission state to the transmission state. If it does not exist at the position corresponding to 20a, the driving force transmitted from the actuator ACT to the cam rod 28a is temporarily absorbed by the coil spring 28d.
したがって、クラッチ機構2によれば、切り換えのタイミングによらず、第1ストラット22や第2ストラット25に意図しない負荷が加わりにくい。 Therefore, according to the clutch mechanism 2, an unintended load is hardly applied to the first strut 22 and the second strut 25 regardless of the switching timing.
以上、図示の実施形態について説明したが、本発明はこのような形態に限られるものではない。 Although the illustrated embodiment has been described above, the present invention is not limited to such a form.
例えば、上記実施形態では、クラッチ機構2は、第1回転体である入力ギヤ20に、第2回転体である出力軸21を挿入する構成となっている。しかし、本発明の駆動力伝達装置は、そのような構成に限定されるものではなく、第1回転体に対して、第1回転体に挿入されている第2回転体から回転を伝達する構成であってもよい。 For example, in the above embodiment, the clutch mechanism 2 is configured to insert the output shaft 21 that is the second rotating body into the input gear 20 that is the first rotating body. However, the driving force transmission device of the present invention is not limited to such a configuration, and a configuration for transmitting rotation from the second rotating body inserted into the first rotating body to the first rotating body. It may be.
また、上記実施形態では、クラッチ機構2は、入力ギヤ20に対して正転側の回転を伝達する(すなわち、二輪駆動状態を四輪駆動状態にするための)第1ストラット22を係合させた後に、逆転側の回転を伝達する(すなわち、四輪駆動状態でエンジンブレーキを効かせるための)第2ストラット25を係合させている。 In the above embodiment, the clutch mechanism 2 engages the first strut 22 that transmits the rotation on the forward rotation side to the input gear 20 (that is, for changing the two-wheel drive state to the four-wheel drive state). After that, the second strut 25 for transmitting the reverse rotation (that is, for applying the engine brake in the four-wheel drive state) is engaged.
これは、クラッチ機構2が車両Vに搭載されるものであるので、二輪駆動状態から四輪駆動状態への切り換えが完了するまでの時間(応答性)が、四輪駆動においてエンジンブレーキが効くようになるまでの応答性よりも優先すべきものであるためである。すなわち、優先すべき方向の回転を伝達するストラットを、他のストラットに先立って係合させている。 This is because the clutch mechanism 2 is mounted on the vehicle V, so that the time required to complete the switching from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state (responsiveness) is such that the engine brake is effective in the four-wheel drive. This is because priority should be given to the responsiveness until. That is, the strut that transmits the rotation in the preferential direction is engaged prior to the other struts.
そのため、車両以外のものに本発明の駆動力伝達装置を搭載する場合には、先に係合させるストラットは、優先すべき回転を伝達するストラットであれば、いずれの方向の回転を伝達するものであってもよい。 Therefore, when the driving force transmission device of the present invention is mounted on a device other than the vehicle, the strut to be engaged first transmits the rotation in any direction as long as the strut that transmits the rotation to be prioritized is transmitted. It may be.
また、上記実施形態では、クラッチ機構2は、第1ストラット22及び第2ストラット25を押圧する部材として、押圧部材である第1ヘッドボール23及び第2ヘッドボール26の他に、第1テールボール24及び第2テールボール27を備えている。 In the above-described embodiment, the clutch mechanism 2 is a member that presses the first strut 22 and the second strut 25, in addition to the first headball 23 and the second headball 26 that are pressing members, the first tailball. 24 and a second tail ball 27.
これらの第1テールボール24及び第2テールボール27は、カムリング28bの第2カム面28b2と協働して、非係合状態において、第1ストラット22及び第2ストラット25並びに第1ヘッドボール23及び第2ヘッドボール26を、所定の位置に保持するためのものである。 The first tailball 24 and the second tailball 27 cooperate with the second cam surface 28b2 of the cam ring 28b to disengage the first strut 22, the second strut 25, and the first headball 23. The second headball 26 is held in a predetermined position.
しかし、本発明の駆動力伝達装置は、テールボールを備える構成に限定されるものではなく、テールボールを省略してもよい。なお、テールボールを省略した場合には、ヘッドボールの径方向における位置を制御する機構を設けることが好ましい。例えば、カムリングを磁石で形成するとともに、ヘッドボール及びストラットを磁性体で形成してもよい。 However, the driving force transmission device of the present invention is not limited to the configuration including the tail ball, and the tail ball may be omitted. When the tail ball is omitted, it is preferable to provide a mechanism for controlling the position of the head ball in the radial direction. For example, the cam ring may be formed of a magnet, and the headball and the strut may be formed of a magnetic material.
1…ケース、2…クラッチ機構(駆動力伝達装置)、20…入力ギヤ(第1回転体)、20a…凹部、20a1…第1係合部、20a2…第2係合部、21…出力軸(第2回転体)、21a…第1開口部、21b…第2開口部、22…第1ストラット、22a…第1軸部、22b…第1一端部、22b1…係合端面、22c…第1他端部、23…第1ヘッドボール(第1押圧部材)、24…第1テールボール、25…第2ストラット、25a…第2軸部、25b…第2一端部、25c…第2他端部、26…第2ヘッドボール(第2押圧部材)、27…第2テールボール、28…カム機構、28a…カムロッド、28a1…係止部、28b…カムリング、28b1…第1カム面、28b2…第2カム面、28c…サークリップ、28d…コイルバネ(付勢部材)、ACT…アクチュエータ、BR1…第1ベアリング、BR2…第2ベアリング、BR3…第3ベアリング、DG…デファレンシャルギヤ、DG1…第1リングギヤ、DG2…第2リングギヤ、DS…駆動軸、PS…プロペラシャフト、V…車両。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Case, 2 ... Clutch mechanism (driving force transmission device), 20 ... Input gear (1st rotary body), 20a ... Recessed part, 20a1 ... 1st engaging part, 20a2 ... 2nd engaging part, 21 ... Output shaft (Second rotating body), 21a ... first opening, 21b ... second opening, 22 ... first strut, 22a ... first shaft, 22b ... first end, 22b1 ... engagement end face, 22c ... first 1 other end, 23 ... first head ball (first pressing member), 24 ... first tail ball, 25 ... second strut, 25a ... second shaft, 25b ... second end, 25c ... second others End part 26 ... second head ball (second pressing member) 27 ... second tail ball 28 ... cam mechanism 28a ... cam rod 28a1 locking part 28b cam ring 28b1 first cam surface 28b2 ... Second cam surface, 28c ... Circlip, 28d ... Coil NE (biasing member), ACT ... actuator, BR1 ... first bearing, BR2 ... second bearing, BR3 ... third bearing, DG ... differential gear, DG1 ... first ring gear, DG2 ... second ring gear, DS ... drive shaft , PS ... propeller shaft, V ... vehicle.
Claims (2)
前記第1回転体に挿入され、前記第1回転体に対して相対回転可能であり、周面に第1開口部及び第2開口部を有する筒状の第2回転体と、
前記第1開口部に配置され、前記第2回転体の軸線方向に延びる軸線を軸として前記第2回転体に回動可能に固定された第1ストラットと、
前記第1ストラットの径方向内側に配置され、径方向に移動自在であり、径方向外方に移動した際に該第1ストラットの一端部を押圧して該第1ストラットを回動させて該一端部を径方向外方に移動させる第1押圧部材と、
前記第2開口部に配置され、前記第2回転体の軸線方向に延びる軸線を軸として前記第2回転体に回動可能に固定された第2ストラットと、
前記第2ストラットの径方向内側に配置され、径方向に移動自在であり、径方向外方に移動した際に該第2ストラットの一端部を押圧して該第2ストラットを回動させて該一端部を径方向外方に移動させる第2押圧部材と、
前記第1押圧部材及び前記第2押圧部材を径方向に移動させるカム機構とを備え、
前記第1回転体は、前記第1回転体の内周面に形成され、前記第1ストラットの一端部が径方向外方に移動した際に該一端部と係合して前記第1回転体と前記第2回転体とを一方側に一体的に回転させる第1係合部と、前記第1回転体の内周面に形成され、前記第2ストラットの一端部が径方向外方に移動した際に該一端部と係合して前記第1回転体と前記第2回転体とを他方側に一体的に回転させる第2係合部とを有し、
前記カム機構は、前記第1ストラットの一端部と前記第1係合部とを係合させ、且つ、前記第2ストラットの一端部と前記第2係合部とを係合させた伝達状態にする際に、前記第1押圧部材を径方向外方に移動させた後に、前記第2押圧部材を径方向外方に移動させることを特徴とする駆動力伝達装置。 A cylindrical first rotating body;
A cylindrical second rotator inserted into the first rotator, rotatable relative to the first rotator, and having a first opening and a second opening on a circumferential surface;
A first strut disposed in the first opening and rotatably fixed to the second rotating body about an axis extending in the axial direction of the second rotating body;
The first strut is disposed on the radially inner side of the first strut and is movable in the radial direction. When the first strut moves outward in the radial direction, the first strut is pressed to rotate the first strut. A first pressing member that moves one end portion radially outward;
A second strut disposed in the second opening and fixed to the second rotating body so as to be rotatable about an axis extending in the axial direction of the second rotating body;
The second strut is disposed on the radially inner side of the second strut and is movable in the radial direction. When the second strut moves outward in the radial direction, the second strut is rotated by pressing one end of the second strut. A second pressing member that moves one end portion radially outward;
A cam mechanism for moving the first pressing member and the second pressing member in a radial direction;
The first rotating body is formed on an inner peripheral surface of the first rotating body, and engages with the one end portion when the one end portion of the first strut moves radially outward, so that the first rotating body is engaged with the first rotating body. And a first engaging portion for integrally rotating the second rotating body to one side and an inner peripheral surface of the first rotating body, and one end portion of the second strut moves radially outward. A second engaging portion that engages with the one end portion and rotates the first rotating body and the second rotating body integrally to the other side,
The cam mechanism is in a transmission state in which one end of the first strut and the first engaging portion are engaged and the one end of the second strut and the second engaging portion are engaged. In this case, the first pressing member is moved radially outward, and then the second pressing member is moved radially outward.
前記カム機構は、前記第2回転体の内部に前記第2回転体と同軸に配置され、前記第2回転体に対して軸線方向に移動自在なカムロッドと、前記カムロッドを移動させるアクチュエータと、前記カムロッドが挿通され、前記カムロッドに対し軸線方向に相対移動可能な筒状のカムリングと、前記カムロッドに固定され、前記カムロッドに対する前記カムリングの相対位置が所定の位置となるように前記カムリングを軸線方向に付勢する付勢部材とを有し、
前記カムリングの外周面には、前記カムリングが前記伝達状態に対応する位置に移動した際に前記第1押圧部材及び前記第2押圧部材を径方向外方に移動させるカム面が形成されていることを特徴とする駆動力伝達装置。 The driving force transmission device according to claim 1,
The cam mechanism is disposed coaxially with the second rotator inside the second rotator, and is movable in the axial direction with respect to the second rotator; an actuator that moves the cam rod; A cylindrical cam ring inserted through the cam rod and movable relative to the cam rod in the axial direction, and fixed to the cam rod, the cam ring is moved in the axial direction so that the relative position of the cam ring with respect to the cam rod is a predetermined position. A biasing member for biasing,
A cam surface is formed on the outer peripheral surface of the cam ring to move the first pressing member and the second pressing member radially outward when the cam ring moves to a position corresponding to the transmission state. A driving force transmission device characterized by the above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016066116A JP2017180580A (en) | 2016-03-29 | 2016-03-29 | Driving force transmission device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016066116A JP2017180580A (en) | 2016-03-29 | 2016-03-29 | Driving force transmission device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017180580A true JP2017180580A (en) | 2017-10-05 |
Family
ID=60005795
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016066116A Pending JP2017180580A (en) | 2016-03-29 | 2016-03-29 | Driving force transmission device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017180580A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020030391A1 (en) * | 2018-08-08 | 2020-02-13 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Coupling assembly for a motor vehicle drive train, and motor vehicle drive train |
JP2021011944A (en) * | 2019-07-05 | 2021-02-04 | トヨタ自動車株式会社 | Engaging device |
-
2016
- 2016-03-29 JP JP2016066116A patent/JP2017180580A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020030391A1 (en) * | 2018-08-08 | 2020-02-13 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Coupling assembly for a motor vehicle drive train, and motor vehicle drive train |
CN112262270A (en) * | 2018-08-08 | 2021-01-22 | 宝马股份公司 | Clutch assembly for a motor vehicle drive train and motor vehicle drive train |
US11448270B2 (en) | 2018-08-08 | 2022-09-20 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Clutch assembly for a motor vehicle drive train, and motor vehicle drive train |
JP2021011944A (en) * | 2019-07-05 | 2021-02-04 | トヨタ自動車株式会社 | Engaging device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2447103B1 (en) | Driving force distribution device | |
JP5668398B2 (en) | Driving force transmission device and vehicle | |
US9333854B2 (en) | Vehicle transmission device | |
JP2019173768A (en) | Power transmission system | |
US9234566B2 (en) | Transmission | |
JP2017180580A (en) | Driving force transmission device | |
JP5020903B2 (en) | Power transmission device | |
JP4069992B2 (en) | Transmission synchronizer | |
JP6133081B2 (en) | Vehicle transmission | |
JP6140046B2 (en) | Power transmission device | |
JP2000154834A (en) | Synchronizer of gear transmission | |
JP2007071219A (en) | Synchronization device of transmission | |
JP7172404B2 (en) | Synchronizer for vehicle | |
JP6358285B2 (en) | Manual transmission synchronizer | |
US20140041472A1 (en) | Transmission | |
KR102487164B1 (en) | Synchronizer for transmission | |
JP6503067B2 (en) | transmission | |
JP6482158B2 (en) | Clutch device | |
JP2010236569A (en) | Transmission synchronizing device | |
KR102487163B1 (en) | Synchronizer for transmission | |
US1923385A (en) | Springless clutch synchronizer | |
JP2017081350A (en) | Retreat prevention device of transmission | |
JPH07332387A (en) | Gear slip-off preventing mechanism for transmission | |
JPS645158Y2 (en) | ||
JP2016176551A (en) | Clutch mechanism |