JP2021008937A - Rotation transmission device - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to a rotation transmission device used for switching between transmission and interruption of rotation.
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に記載のものが知られている。
As a rotation transmission device used for switching between a state in which rotation is transmitted from an input shaft to an output shaft and a state in which rotation is cut off, for example, the one described in
特許文献1に記載の回転伝達装置は、両端が開放した筒状のハウジングと、ハウジングに一端が収容された状態に配置された入力軸と、入力軸の外周のカム面と径方向に対向する円筒面を内周にもつ外輪とを有する。外輪には、入力軸の軸端と軸方向に対向する外輪端板が一体に形成され、外輪端板には、外輪端板から入力軸の側とは反対側に延びる出力軸が一体に形成されている。また、入力軸の外周のカム面と外輪の内周の円筒面との間には一対のローラが組み込まれ、その一対のローラがローラ保持器で保持されている。
The rotation transmission device described in
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、前記一対のローラを外輪の内周の円筒面と入力軸の外周のカム面との間に係合させる係合位置と、そ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。 The roller cage consists of two split cages that are supported relative to rotation. The two split cages disengage the pair of rollers from the engaging position where the pair of rollers engages between the cylindrical surface on the inner circumference of the outer ring and the cam surface on the outer circumference of the input shaft, and the engagement between the rollers. It can be moved to and from the disengagement position.
また、この回転伝達装置は、2個の分割保持器を係合位置と係合解除位置の間で移動させる保持器アクチュエータとして、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。 Further, this rotation transmission device serves as a cage actuator that moves two split cages between an engaging position and an engaging disengaging position, and includes an armature that is movably supported in the axial direction and an armature that is axially supported. The rotors arranged facing each other, the electromagnet that attracts the armature to the rotor by energization, and the operation of attracting the armature to the rotor are changed to the operation of moving the two split cages from the engaging position to the disengaging position. It has a ball lamp mechanism to convert.
この回転伝達装置において、入力軸は、入力軸の外周と電磁石の内周との間に組み込まれた第1軸受で回転可能に支持されている。また、出力軸は、出力軸の外周とハウジングの内周との間に組み込まれた第2軸受で回転可能に支持されている。また、入力軸の外周と外輪の内周との間に第3軸受が組み込まれ、その第3軸受によって入力軸と外輪が相対回転可能に連結されている。 In this rotation transmission device, the input shaft is rotatably supported by a first bearing incorporated between the outer circumference of the input shaft and the inner circumference of the electromagnet. Further, the output shaft is rotatably supported by a second bearing incorporated between the outer circumference of the output shaft and the inner circumference of the housing. Further, a third bearing is incorporated between the outer circumference of the input shaft and the inner circumference of the outer ring, and the input shaft and the outer ring are connected so as to be relatively rotatable by the third bearing.
ところで、上記の回転伝達装置を自動車に組み付ける場合、入力軸を駆動側シャフトに接続するとともに、出力軸を従動側シャフトに接続し、さらに、回転伝達装置のハウジングを、支持部材にボルト等で固定して使用する。 By the way, when assembling the above rotation transmission device to an automobile, the input shaft is connected to the drive side shaft, the output shaft is connected to the driven side shaft, and the housing of the rotation transmission device is fixed to the support member with bolts or the like. And use it.
ここで、回転伝達装置を自動車に組み付ける前においては、入力軸の外周のカム面と外輪の内周の円筒面との間にローラを係合させたり、その係合を解除したりする動作を安定して行なうことができる場合であっても、回転伝達装置を自動車に組み付けた後においては、入力軸の外周のカム面と外輪の内周の円筒面との間にローラを係合させたり、その係合を解除したりする動作が不安定になる可能性があることが分かった。 Here, before assembling the rotation transmission device to the automobile, an operation of engaging or disengaging the roller between the cam surface on the outer circumference of the input shaft and the cylindrical surface on the inner circumference of the outer ring is performed. Even if it can be performed stably, after assembling the rotation transmission device to the automobile, the roller may be engaged between the cam surface on the outer circumference of the input shaft and the cylindrical surface on the inner circumference of the outer ring. , It was found that the operation of disengaging the engagement may become unstable.
すなわち、回転伝達装置を自動車に組み付けるときに、回転伝達装置の入力軸を接続する駆動側シャフトの位置と、回転伝達装置の出力軸を接続する従動側シャフトの位置と、回転伝達装置のハウジングを固定する支持部材の位置との相対位置関係により、回転伝達装置には、入力軸と出力軸の間に軸線の傾きを生じさせる方向のラジアル荷重が作用することがある。 That is, when assembling the rotation transmission device to the automobile, the position of the drive side shaft connecting the input shaft of the rotation transmission device, the position of the driven side shaft connecting the output shaft of the rotation transmission device, and the housing of the rotation transmission device Due to the relative positional relationship with the position of the support member to be fixed, the rotation transmission device may be subjected to a radial load in a direction that causes an inclination of the axis line between the input shaft and the output shaft.
そして、このラジアル荷重が原因で、回転伝達装置の入力軸と出力軸の間に、わずかな軸線の傾きが生じる場合がある。このとき、入力軸の外周のカム面と、出力軸と一体に形成された外輪の内周の円筒面との間隔がわずかに変化するため、カム面と円筒面の間に組み込まれたローラの作動が不安定となる可能性(例えば、カム面と円筒面の間隔が本来よりも狭くなることで、カム面と円筒面の間にローラがミス係合したり、カム面と円筒面の間にローラが過度に強く噛み込むことで、ローラの係合を解除することができなくなったりする可能性)があることが分かった。 Then, due to this radial load, a slight inclination of the axis line may occur between the input shaft and the output shaft of the rotation transmission device. At this time, since the distance between the cam surface on the outer circumference of the input shaft and the cylindrical surface on the inner circumference of the outer ring formed integrally with the output shaft changes slightly, the roller incorporated between the cam surface and the cylindrical surface Operation may be unstable (for example, the distance between the cam surface and the cylindrical surface may be narrower than it should be, causing the rollers to misengage between the cam surface and the cylindrical surface, or between the cam surface and the cylindrical surface. It was found that there is a possibility that the roller may not be able to be disengaged due to excessively strong biting of the roller.
この発明が解決しようとする課題は、入力軸の外周の外周係合面と外輪の内周の内周係合面との間に組み込まれた係合子が安定して作動する回転伝達装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a rotation transmission device in which an engager incorporated between an outer peripheral engaging surface on the outer circumference of an input shaft and an inner peripheral engaging surface on the inner circumference of an outer ring operates stably. It is to be.
上記の課題を解決するため、この発明では、以下の構成の回転伝達装置を提供する。
両端が開放した筒状のハウジングと、
前記ハウジングに一端が収容され、前記ハウジング内への収容部分の外周に外周係合面をもつ入力軸と、
前記外周係合面と径方向に対向する内周係合面を内周にもつ外輪と、
前記外輪と一体に形成され、前記入力軸の軸端と軸方向に対向する外輪端板と、
前記外輪端板と一体に形成され、前記外輪端板から前記入力軸の側とは反対側に延びる出力軸と、
前記外周係合面と前記内周係合面の間に組み込まれた係合子と、
前記係合子を前記外周係合面と前記内周係合面の間に係合させる係合位置と、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、
前記係合子保持器を前記係合位置と前記係合解除位置の間で移動させる保持器アクチュエータと、
前記入力軸を回転可能に支持する第1軸受と、
前記出力軸を回転可能に支持する第2軸受と、
前記入力軸の外周と前記外輪の内周との間に組み込まれ、前記入力軸と前記外輪を相対回転可能に連結する第3軸受とを有する回転伝達装置において、
前記入力軸の軸端と前記外輪端板とを軸直角方向の相対移動を規制した状態で相対回転可能に連結する連結ピンを設けたことを特徴とする回転伝達装置。
In order to solve the above problems, the present invention provides a rotation transmission device having the following configuration.
A tubular housing with open ends and
An input shaft whose one end is housed in the housing and which has an outer peripheral engaging surface on the outer periphery of the housed portion in the housing.
An outer ring having an inner peripheral engaging surface that faces the outer peripheral engaging surface in the radial direction on the inner circumference.
An outer ring end plate formed integrally with the outer ring and facing the shaft end of the input shaft in the axial direction,
An output shaft that is integrally formed with the outer ring end plate and extends from the outer ring end plate to a side opposite to the side of the input shaft.
An engaging element incorporated between the outer peripheral engaging surface and the inner peripheral engaging surface,
It is movably supported between an engaging position in which the engaging element is engaged between the outer peripheral engaging surface and the inner peripheral engaging surface and an engagement disengaging position in which the engaging element is disengaged. Engagement cage and
A cage actuator that moves the engager cage between the engagement position and the disengagement position,
A first bearing that rotatably supports the input shaft,
A second bearing that rotatably supports the output shaft,
In a rotation transmission device having a third bearing incorporated between the outer circumference of the input shaft and the inner circumference of the outer ring and connecting the input shaft and the outer ring so as to be relatively rotatable.
A rotation transmission device provided with a connecting pin for connecting the shaft end of the input shaft and the outer ring end plate so as to be relatively rotatable while the relative movement in the direction perpendicular to the shaft is restricted.
このようにすると、入力軸の軸端と外輪端板とを連結する連結ピンが、入力軸の軸端と外輪端板との間の軸直角方向の相対移動を防止するので、入力軸と出力軸の間に軸線の傾きを生じさせる方向のラジアル荷重が作用したときにも、入力軸と出力軸の間に軸線の傾きが生じにくい。そのため、入力軸と出力軸の間に軸線の傾きを生じさせる方向のラジアル荷重が作用したときにも、入力軸の外周の外周係合面と、出力軸と一体に形成された外輪の内周の内周係合面との間隔が変化しにくく、入力軸の外周の外周係合面と外輪の内周の内周係合面との間に組み込まれた係合子の作動を安定させることが可能となる。 In this way, the connecting pin connecting the shaft end of the input shaft and the outer ring end plate prevents relative movement in the direction perpendicular to the axis between the shaft end of the input shaft and the outer ring end plate, so that the input shaft and the output Even when a radial load in a direction that causes an axis tilt is applied between the shafts, the axis tilt is unlikely to occur between the input shaft and the output shaft. Therefore, even when a radial load in a direction that causes an inclination of the axis line acts between the input shaft and the output shaft, the outer peripheral engaging surface on the outer circumference of the input shaft and the inner circumference of the outer ring integrally formed with the output shaft are applied. The distance from the inner peripheral engaging surface of the input shaft does not change easily, and the operation of the engager incorporated between the outer peripheral engaging surface on the outer circumference of the input shaft and the inner peripheral engaging surface on the inner circumference of the outer ring can be stabilized. It will be possible.
前記連結ピンとして、前記入力軸の軸端から前記外輪端板に向かって突出するように前記入力軸の軸端と継ぎ目のない一体に形成された円柱状突起を採用し、前記連結ピンを収容するピン収容穴を前記外輪端板に形成し、そのピン収容穴に圧入した転がり軸受で前記連結ピンを回転可能に支持すると好ましい。 As the connecting pin, a columnar protrusion seamlessly formed with the shaft end of the input shaft so as to project from the shaft end of the input shaft toward the outer ring end plate is adopted to accommodate the connecting pin. It is preferable that a pin accommodating hole is formed in the outer ring end plate, and the connecting pin is rotatably supported by a rolling bearing press-fitted into the pin accommodating hole.
このようにすると、連結ピンとして、入力軸の軸端から突出するように入力軸の軸端と継ぎ目のない一体に形成された円柱状突起を採用しているので、連結ピンの外周の加工を、入力軸の外周を加工する工程で同時に行なうことができる。そのため、連結ピンの外周を、低コストで、かつ、入力軸と完全に軸心が一致した状態で加工することが可能となる。 In this way, as the connecting pin, a columnar protrusion formed seamlessly with the shaft end of the input shaft so as to protrude from the shaft end of the input shaft is adopted, so that the outer circumference of the connecting pin can be machined. , Can be performed at the same time in the process of processing the outer circumference of the input shaft. Therefore, it is possible to process the outer circumference of the connecting pin at low cost and in a state where the axis is completely aligned with the input shaft.
前記出力軸の外周に、前記第2軸受が嵌合する円筒状の第2軸受嵌合面が設けられている場合、前記ピン収容穴の内径は、前記第2軸受嵌合面の外径よりも小径とすると好ましい。 When a cylindrical second bearing fitting surface into which the second bearing is fitted is provided on the outer circumference of the output shaft, the inner diameter of the pin accommodating hole is larger than the outer diameter of the second bearing fitting surface. It is preferable that the diameter is also small.
このようにすると、ピン収容穴の内径が小さいので、外輪端板の軸方向厚さを、ピン収容穴の軸方向深さと同程度かそれに近い厚さまで薄くしても、外輪端板と出力軸の接続部分の強度を確保することが可能となる。そのため、外輪端板の軸方向厚さを抑えることができ、回転伝達装置の軸方向寸法を抑えることが可能となる。 In this way, since the inner diameter of the pin accommodating hole is small, the outer ring end plate and the output shaft can be thinned to the same level as or close to the axial depth of the pin accommodating hole. It is possible to secure the strength of the connection part of. Therefore, the axial thickness of the outer ring end plate can be suppressed, and the axial dimension of the rotation transmission device can be suppressed.
前記入力軸の外周に、前記第3軸受が嵌合する円筒状の第3軸受嵌合面が設けられている場合、前記連結ピンの外径は、前記第3軸受嵌合面の外径よりも小径とすると好ましい。 When a cylindrical third bearing fitting surface into which the third bearing is fitted is provided on the outer periphery of the input shaft, the outer diameter of the connecting pin is larger than the outer diameter of the third bearing fitting surface. It is preferable that the diameter is also small.
このようにすると、連結ピンの外径が小さいので、その連結ピンを収容するピン収容穴の内径を小さく設定することが可能となる。そのため、外輪端板の軸方向厚さを抑えることができ、回転伝達装置の軸方向寸法を抑えることが可能となる。 In this way, since the outer diameter of the connecting pin is small, it is possible to set the inner diameter of the pin accommodating hole accommodating the connecting pin to be small. Therefore, the axial thickness of the outer ring end plate can be suppressed, and the axial dimension of the rotation transmission device can be suppressed.
前記転がり軸受として、針状ころ軸受を採用すると好ましい。 It is preferable to use a needle roller bearing as the rolling bearing.
このようにすると、針状ころ軸受は、他の軸受(玉軸受など)に比べて径方向厚さが薄いので、転がり軸受を圧入するピン収容穴の内径を小さく設定することが可能となる。そのため、外輪端板の軸方向厚さを抑えることができ、回転伝達装置の軸方向寸法を抑えることが可能となる。 In this way, since the needle roller bearing is thinner in the radial direction than other bearings (ball bearings and the like), it is possible to set the inner diameter of the pin accommodating hole for press-fitting the rolling bearing to be small. Therefore, the axial thickness of the outer ring end plate can be suppressed, and the axial dimension of the rotation transmission device can be suppressed.
前記連結ピンとして、一端が前記入力軸の軸端に形成された入力軸側ピン収容穴に収容され、他端が前記外輪端板に形成された外輪端板側ピン収容穴に収容される円柱状部材を採用し、前記連結ピンの一端側部分を、前記入力軸側ピン収容穴に圧入した転がり軸受で回転可能に支持し、前記連結ピンの他端側部分を前記外輪端板側ピン収容穴に圧入すると好ましい。 As the connecting pin, one end is housed in an input shaft side pin accommodating hole formed at the shaft end of the input shaft, and the other end is accommodated in an outer ring end plate side pin accommodating hole formed in the outer ring end plate. A columnar member is adopted, one end side portion of the connecting pin is rotatably supported by a rolling bearing press-fitted into the input shaft side pin accommodating hole, and the other end side portion of the connecting pin is accommodating the outer ring end plate side pin. It is preferable to press-fit it into the hole.
このようにすると、外輪端板側ピン収容穴には、転がり軸受を介さずに、直接、連結ピンが圧入されているので、外輪端板側ピン収容穴の内径を抑えることができる。そのため、外輪端板の軸方向厚さを抑えることができ、回転伝達装置の軸方向寸法を抑えることが可能となる。また、連結ピンとして、入力軸と外輪端板のいずれからも独立した円柱状部材を採用しているので、連結ピンを低コストで製造することが可能である。 In this way, since the connecting pin is directly press-fitted into the outer ring end plate side pin accommodating hole without using a rolling bearing, the inner diameter of the outer ring end plate side pin accommodating hole can be suppressed. Therefore, the axial thickness of the outer ring end plate can be suppressed, and the axial dimension of the rotation transmission device can be suppressed. Further, since a columnar member independent of both the input shaft and the outer ring end plate is used as the connecting pin, the connecting pin can be manufactured at low cost.
前記第3軸受と前記転がり軸受とは軸方向に重なる部分を有するように配置すると好ましい。 It is preferable that the third bearing and the rolling bearing are arranged so as to have a portion overlapping in the axial direction.
このようにすると、回転伝達装置の軸方向長さを効果的に抑えることが可能となる。 In this way, the axial length of the rotation transmission device can be effectively suppressed.
前記出力軸の外周に、前記第2軸受が嵌合する円筒状の第2軸受嵌合面が設けられている場合、前記外輪端板側ピン収容穴の内径は、前記第2軸受嵌合面の外径よりも小径とすると好ましい。 When a cylindrical second bearing fitting surface into which the second bearing is fitted is provided on the outer circumference of the output shaft, the inner diameter of the outer ring end plate side pin accommodating hole is the second bearing fitting surface. It is preferable that the diameter is smaller than the outer diameter of.
このようにすると、外輪端板側ピン収容穴の内径が小さいので、外輪端板の軸方向厚さを、外輪端板側ピン収容穴の軸方向深さと同程度かそれに近い厚さまで薄くしても、外輪端板と出力軸の接続部分の強度を確保することが可能となる。そのため、外輪端板の軸方向厚さを抑えることができ、回転伝達装置の軸方向寸法を抑えることが可能となる。 In this way, since the inner diameter of the outer ring end plate side pin accommodating hole is small, the axial thickness of the outer ring end plate is reduced to the same level as or close to the axial depth of the outer ring end plate side pin accommodating hole. However, it is possible to secure the strength of the connecting portion between the outer ring end plate and the output shaft. Therefore, the axial thickness of the outer ring end plate can be suppressed, and the axial dimension of the rotation transmission device can be suppressed.
前記転がり軸受として、針状ころ軸受を採用すると好ましい。 It is preferable to use a needle roller bearing as the rolling bearing.
このようにすると、針状ころ軸受は、他の軸受(玉軸受など)に比べて径方向厚さが薄いので、転がり軸受を圧入する入力軸側ピン収容穴の内径を小さく設定することが可能となる。そのため、入力軸の軸端の外径を抑えることができ、回転伝達装置の径方向寸法を抑えることが可能となる。 In this way, the needle roller bearing is thinner in the radial direction than other bearings (ball bearings, etc.), so the inner diameter of the input shaft side pin accommodating hole for press-fitting the rolling bearing can be set small. It becomes. Therefore, the outer diameter of the shaft end of the input shaft can be suppressed, and the radial dimension of the rotation transmission device can be suppressed.
前記連結ピンとして、一端が前記入力軸の軸端に形成された入力軸側ピン収容穴に収容され、他端が前記外輪端板に形成された外輪端板側ピン収容穴に収容される円柱状部材を採用し、前記連結ピンの一端側部分を、前記入力軸側ピン収容穴に圧入した入力軸側転がり軸受で回転可能に支持し、前記連結ピンの他端側部分を、前記外輪端板側ピン収容穴に圧入した外輪端板側転がり軸受で回転可能に支持することができる。 As the connecting pin, one end is housed in an input shaft side pin accommodating hole formed at the shaft end of the input shaft, and the other end is accommodated in an outer ring end plate side pin accommodating hole formed in the outer ring end plate. A columnar member is adopted, one end side portion of the connecting pin is rotatably supported by an input shaft side rolling bearing press-fitted into the input shaft side pin accommodating hole, and the other end side portion of the connecting pin is supported by the outer ring end. It can be rotatably supported by an outer ring end plate side rolling bearing press-fitted into the plate side pin accommodating hole.
このようにすると、連結ピンによる入力軸の軸端と外輪端板の連結が、入力軸側転がり軸受と外輪端板側転がり軸受の2つの転がり軸受を介して行なわれるので、連結ピンを介した回転の伝達をきわめて効果的に防止することができる。そのため、入力軸から出力軸への回転の伝達を遮断する空転状態のときに、連結ピンを介して入力軸から出力軸に伝わる回転トルクをきわめて小さく抑えることが可能となる。 In this way, the shaft end of the input shaft and the outer ring end plate are connected by the connecting pin via the two rolling bearings, the input shaft side rolling bearing and the outer ring end plate side rolling bearing, and thus the connecting pin is used. The transmission of rotation can be prevented very effectively. Therefore, it is possible to suppress the rotational torque transmitted from the input shaft to the output shaft via the connecting pin to be extremely small in the idling state in which the transmission of rotation from the input shaft to the output shaft is cut off.
前記第3軸受と前記入力軸側転がり軸受とは軸方向に重なる部分を有するように配置すると好ましい。 It is preferable that the third bearing and the input shaft side rolling bearing are arranged so as to have a portion overlapping in the axial direction.
このようにすると、回転伝達装置の軸方向長さを効果的に抑えることが可能となる。 In this way, the axial length of the rotation transmission device can be effectively suppressed.
前記出力軸の外周には、前記第2軸受が嵌合する円筒状の第2軸受嵌合面が設けられている場合、前記外輪端板側ピン収容穴の内径は、前記第2軸受嵌合面の外径よりも小径とすると好ましい。 When a cylindrical second bearing fitting surface into which the second bearing is fitted is provided on the outer circumference of the output shaft, the inner diameter of the pin accommodating hole on the outer ring end plate side is the fitting of the second bearing. It is preferable that the diameter is smaller than the outer diameter of the surface.
このようにすると、外輪端板側ピン収容穴の内径が小さいので、外輪端板の軸方向厚さを、外輪端板側ピン収容穴の軸方向深さと同程度かそれに近い厚さまで薄くしても、外輪端板と出力軸の接続部分の強度を確保することが可能となる。そのため、外輪端板の軸方向厚さを抑えることができ、回転伝達装置の軸方向寸法を抑えることが可能となる。 In this way, since the inner diameter of the outer ring end plate side pin accommodating hole is small, the axial thickness of the outer ring end plate is reduced to the same level as or close to the axial depth of the outer ring end plate side pin accommodating hole. However, it is possible to secure the strength of the connecting portion between the outer ring end plate and the output shaft. Therefore, the axial thickness of the outer ring end plate can be suppressed, and the axial dimension of the rotation transmission device can be suppressed.
前記入力軸側転がり軸受および前記外輪端板側転がり軸受として針状ころ軸受を採用すると好ましい。 It is preferable to use needle roller bearings as the input shaft side rolling bearing and the outer ring end plate side rolling bearing.
このようにすると、針状ころ軸受は、他の軸受(玉軸受など)に比べて径方向厚さが薄いので、入力軸側転がり軸受を圧入する入力軸側ピン収容穴の内径を小さく設定することが可能となる。そのため、入力軸の軸端の外径を抑えることができ、回転伝達装置の径方向寸法を抑えることが可能となる。また、針状ころ軸受は、他の軸受(玉軸受など)に比べて径方向厚さが薄いので、外輪端板側転がり軸受を圧入する外輪端板側ピン収容穴の内径を小さく設定することが可能となる。そのため、外輪端板の軸方向厚さを抑えることができ、回転伝達装置の軸方向寸法を抑えることが可能となる。 In this way, the needle roller bearing is thinner in the radial direction than other bearings (ball bearings, etc.), so the inner diameter of the input shaft side pin accommodating hole for press-fitting the input shaft side rolling bearing is set small. It becomes possible. Therefore, the outer diameter of the shaft end of the input shaft can be suppressed, and the radial dimension of the rotation transmission device can be suppressed. In addition, since needle roller bearings are thinner in the radial direction than other bearings (ball bearings, etc.), the inner diameter of the outer ring end plate side pin accommodating hole for press-fitting the outer ring end plate side rolling bearing should be set small. Is possible. Therefore, the axial thickness of the outer ring end plate can be suppressed, and the axial dimension of the rotation transmission device can be suppressed.
前記入力軸は、前記ハウジングからの突出部分から、前記ハウジング内の収容部分の外周の前記外周係合面まで、継ぎ目の無い一体の部材として形成すると好ましい。 The input shaft is preferably formed as a seamless integrated member from the protruding portion from the housing to the outer peripheral engaging surface on the outer periphery of the accommodating portion in the housing.
このようにすると、入力軸のハウジングからの突出部分から外周係合面までの部分が継ぎ目の無い一体とされているので、例えば、入力軸を、ハウジングからの突出部分からハウジング内への収容部分まで軸方向に貫通する本体部分と、その本体部分の外周に嵌合する環状部材とで構成し、その環状部材の外周に外周係合面を設ける場合と比べて、外周係合面の位置精度を高めることができる。そのため、入力軸の外周の外周係合面と外輪の内周の内周係合面との間に組み込まれた係合子の作動を効果的に安定させることが可能となる。 In this way, the portion of the input shaft from the protruding portion from the housing to the outer peripheral engaging surface is seamlessly integrated. Therefore, for example, the input shaft is accommodated in the housing from the protruding portion from the housing. The position accuracy of the outer peripheral engaging surface is higher than that of the case where the main body portion penetrating in the axial direction and the annular member fitted to the outer periphery of the main body portion are provided and the outer peripheral engaging surface is provided on the outer peripheral surface of the annular member. Can be enhanced. Therefore, it is possible to effectively stabilize the operation of the engaging element incorporated between the outer peripheral engaging surface on the outer circumference of the input shaft and the inner peripheral engaging surface on the inner circumference of the outer ring.
この発明の回転伝達装置は、入力軸の軸端と外輪端板とを連結する連結ピンが、入力軸の軸端と外輪端板との間の軸直角方向の相対移動を防止するので、入力軸と出力軸の間に軸線の傾きを生じさせる方向のラジアル荷重が作用したときにも、入力軸と出力軸の間に軸線の傾きが生じにくい。そのため、入力軸と出力軸の間に軸線の傾きを生じさせる方向のラジアル荷重が作用したときにも、入力軸の外周の外周係合面と、出力軸と一体に形成された外輪の内周の内周係合面との間隔が変化しにくく、入力軸の外周の外周係合面と外輪の内周の内周係合面との間に組み込まれた係合子の作動を安定させることが可能である。 In the rotation transmission device of the present invention, the connecting pin connecting the shaft end of the input shaft and the outer ring end plate prevents the relative movement of the input shaft between the shaft end and the outer ring end plate in the direction perpendicular to the axis. Even when a radial load in a direction that causes an axis tilt is applied between the shaft and the output shaft, the axis tilt is unlikely to occur between the input shaft and the output shaft. Therefore, even when a radial load in a direction that causes an inclination of the axis line acts between the input shaft and the output shaft, the outer peripheral engaging surface on the outer circumference of the input shaft and the inner circumference of the outer ring integrally formed with the output shaft are applied. The distance from the inner peripheral engaging surface of the input shaft does not change easily, and the operation of the engager incorporated between the outer peripheral engaging surface on the outer circumference of the input shaft and the inner peripheral engaging surface on the inner circumference of the outer ring can be stabilized. It is possible.
図1に、この発明の第1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、両端が開放した筒状のハウジング1と、ハウジング1に一端が収容された状態に配置された入力軸2と、入力軸2の外周に形成されたカム面3と径方向に対向する円筒面4を内周にもつ外輪5とを有する。
FIG. 1 shows a rotation transmission device according to a first embodiment of the present invention. This rotation transmission device has a
外輪5には、入力軸2の軸端6と軸方向に対向する外輪端板7が、外輪5と継ぎ目の無い一体に形成されている。外輪端板7は、入力軸2のハウジング1内への収容部分の外径側を囲むように形成された筒状の外輪5の軸方向の一方の端部を塞いでいる。外輪端板7には、外輪端板7から入力軸2の側とは反対側に延びる出力軸8が、外輪端板7と継ぎ目の無い一体に形成されている。
On the
出力軸8は、入力軸2と同一直線上に並んで配置されている。入力軸2は、ハウジング1からの突出部分に、外部から回転トルクが入力されるスプライン軸部9を有する。ここで、入力軸2は、入力軸2のハウジング1からの突出部分にあるスプライン軸部9から、入力軸2のハウジング1内への収容部分の外周のカム面3まで、継ぎ目の無い一体の部材として形成されている。出力軸8も、ハウジング1からの突出部分に、外輪5から外輪端板7を介して伝達する回転トルクを外部に出力するスプライン軸部10を有する。
The
この回転伝達装置は、カム面3と円筒面4の間に組み込まれた複数のローラ11a,11bと、これらのローラ11a,11bを保持するローラ保持器12と、ローラ保持器12を移動させる保持器アクチュエータ13とを有する。
This rotation transmission device includes a plurality of
図2、図3に示すように、入力軸2のハウジング1内への収容部分の外周には、周方向に等間隔に複数のカム面3が設けられている。カム面3は、前方カム面3aと、前方カム面3aに対して入力軸2の正転方向後方に配置された後方カム面3bとからなる。外輪5の内周には、カム面3と半径方向に対向する円筒面4が設けられている。
As shown in FIGS. 2 and 3, a plurality of
カム面3と円筒面4の間には、ローラ離反ばね14を間に挟んで周方向に対向する一対のローラ11a,11bが組み込まれている。この一対のローラ11a,11bのうち正転方向の前側のローラ11aは前方カム面3aと円筒面4の間に組み込まれ、正転方向の後側のローラ11bは後方カム面3bと円筒面4の間に組み込まれている。ローラ離反ばね14は、一対のローラ11a,11bの間隔を広げる方向に各ローラ11a,11bを押圧している。
A pair of
前方カム面3aは、円筒面4との間の径方向の距離が、ローラ11a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3bは、円筒面4との間の径方向の距離が、ローラ11b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3では、前方カム面3aと後方カム面3b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3aと後方カム面3bは、単一平面の正転方向の前側部分が前方カム面3a、後側部分が後方カム面3b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3aと後方カム面3bは、曲面とすることも可能であるが、図3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。
The
図1〜図3に示すように、ローラ保持器12は、ローラ離反ばね14を間にして周方向に対向する一対のローラ11a,11bのうち一方のローラ11aを支持する第1の分割保持器12Aと、他方のローラ11bを支持する第2の分割保持器12Bとからなる。第1の分割保持器12Aと第2の分割保持器12B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11a,11bの間隔が変化するように一対のローラ11a,11bを個別に支持している。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
第1の分割保持器12A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12B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。
The
第1の分割保持器12Aの柱部15aと第2の分割保持器12Bの柱部15bは、ローラ離反ばね14を間にして周方向に対向する一対のローラ11a,11bを周方向の両側から挟み込むように、外輪5の内周と入力軸2の外周の間に挿入されている。
The
図1に示すように、第1の分割保持器12Aのフランジ部16aと第2の分割保持器12Bのフランジ部16bは、第2の分割保持器12Bのフランジ部16bが第1の分割保持器12Aのフランジ部16aよりもカム面3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12Bのフランジ部16bには、第1の分割保持器12A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。
As shown in FIG. 1, the
第1の分割保持器12Aのフランジ部16aの内周と第2の分割保持器12Bのフランジ部16bの内周は、入力軸2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12Aと第2の分割保持器12Bは、一対のローラ11a,11bの間隔を広げることにより円筒面4とカム面3との間に各ローラ11a,11bを係合させる係合位置(図3参照)と、一対のローラ11a,11bの間隔を狭めることにより円筒面4とカム面3との間への各ローラ11a,11bの係合を解除させる係合解除位置(図2参照)との間で移動可能となっている。第1の分割保持器12Aのフランジ部16aは、スラスト軸受19を介して、入力軸2の外周に設けられた環状凸部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。
The inner circumference of the
図4に示すように、入力軸2の外周のカム面3と軸方向に隣接する位置に、ばねホルダ21が固定されている。ばねホルダ21は、一対のローラ11a,11b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11a,11b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11a,11bの間にあるローラ離反ばね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11a,11bの間隔が狭まったときのカム面3に対する各ローラ11a,11bの位置を一定させることが可能となっている。
As shown in FIG. 4, the
図5に示すように、ばねホルダ21は、ローラ離反ばね14を保持するばね保持片23を有する。ばね保持片23は、円筒面4とカム面3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、入力軸2の外周の前方カム面3aと後方カム面3bとの間に形成されたばね支持面24(図3参照)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、ローラ離反ばね14を収容する凹部25が形成されている。ローラ離反ばね14は圧縮コイルばねである。このばね保持片23は、ローラ離反ばね14の移動を凹部25で規制することにより、ローラ離反ばね14が円筒面4とカム面3の間から軸方向に脱落するのを防止している。
As shown in FIG. 5, the
図1に示すように、この回転伝達装置は、ローラ保持器12(すなわち第1の分割保持器12Aと第2の分割保持器12B)を、円筒面4とカム面3の間にローラ11a,11bを係合させる係合位置(図3参照)と、円筒面4とカム面3の間へのローラ11a,11bの係合を解除させる係合解除位置(図2参照)との間で移動させる保持器アクチュエータ13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12Aおよび第2の分割保持器12B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。
As shown in FIG. 1, this rotation transmission device places the roller cage 12 (that is, the
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12B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12Bと軸方向に一体に移動するように第2の分割保持器12Bに連結されている。また、アーマチュア30は、入力軸2の外周の環状凸部20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12B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。
The armature 30 has an
ロータ31は、締め代をもって入力軸2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相対移動しないように入力軸2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。
The
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1の入力軸2側の端部に挿入されて、止め輪41で抜け止めされている。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。
The
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12Aのフランジ部16aの第2の分割保持器12Bのフランジ部16bに対する対向面に設けられた傾斜溝42aと、第2の分割保持器12Bのフランジ部16bの第1の分割保持器12Aのフランジ部16aに対する対向面に設けられた傾斜溝42bと、傾斜溝42aと傾斜溝42bの間に組み込まれたボール43とからなる。傾斜溝42aと傾斜溝42b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42aは、軸方向の深さが最も深い最深部44a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45aをもつ形状とされ、傾斜溝42bも、軸方向の深さが最も深い最深部44b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45bをもつ形状とされている。ボール43は溝底45aと溝底45bの間に挟まれるように配置されている。
As shown in FIGS. 6 and 7 (a) and 7 (b), the
このボールランプ機構33は、第2の分割保持器12Bのフランジ部16bが、第1の分割保持器12A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43が各傾斜溝42a,42bの最深部44a,44bに向けて転がることにより、第1の分割保持器12Aと第2の分割保持器12Bが相対回転し、その結果、第1の分割保持器12Aの柱部15aと第2の分割保持器12Bの柱部15bとが一対のローラ11a,11bの間隔を狭める方向に移動するように動作する。
In the
アーマチュア30は、ローラ離反ばね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に示すローラ離反ばね14が一対のローラ11a,11bの間隔を広げる方向に各ローラ11a,11bを押圧する力が、第1の分割保持器12Aと第2の分割保持器12Bに伝達する。そして、第1の分割保持器12Aと第2の分割保持器12B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12B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12Bに固定されているので、結局、アーマチュア30は、ローラ離反ばね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。
The armature 30 is urged away from the
図1に示すように、ハウジング1は、保持器アクチュエータ13(アーマチュア30とロータ31と電磁石32とボールランプ機構33)と外輪5とを収容する円筒状に形成された大径筒部1aと、大径筒部1aの内径よりも小さい内径をもつ円筒状の小径筒部1bと、大径筒部1aと小径筒部1bとを連結する連結部1cとからなる。大径筒部1aと小径筒部1bは、大径筒部1aが入力軸2側、小径筒部1bが出力軸8側に位置する向きに配置されている。大径筒部1aからは、入力軸2の軸端6の側とは反対側の端部が突出し、小径筒部1bからは、出力軸8の外輪端板7に接続する側とは反対側の端部が突出した状態となっている。また、大径筒部1aは、外輪5および外輪端板7の外周と径方向に対向し、小径筒部1bは、出力軸8の外周と径方向に対向し、連結部1cは、外輪端板7と軸方向に対向した状態となっている。連結部1cは、大径筒部1a側から小径筒部1b側に向かって内径が縮小するように形成されている。
As shown in FIG. 1, the
大径筒部1aには、大径筒部1aの外周から径方向外方に突出する固定用フランジ46が形成されている。固定用フランジ46には軸方向の貫通孔47が形成され、この貫通孔47にボルト67を挿入して締め込むことで、固定用フランジ46を支持部材68に固定することができるようになっている。
The large-
フィールドコア40は、ハウジング1の大径筒部1aの内周に嵌合している。大径筒部1aの小径筒部1bとは反対側の端部内周には、フィールドコア40を抜け止めする止め輪41が装着されている。フィールドコア40のアーマチュア30を吸着する側とは反対側の面には、軸受嵌合筒48が固定して設けられている。軸受嵌合筒48は、フィールドコア40とは別体に形成した軸受嵌合筒48を溶接等によりフィールドコア40に固定して設けてもよく、軸受嵌合筒48をフィールドコア40と継ぎ目の無い一体に形成してもよい。
The
軸受嵌合筒48の内周と入力軸2の外周との間には、入力軸2を回転可能に支持する第1軸受49が組み込まれている。第1軸受49は、例えば深溝玉軸受である。軸受嵌合筒48の内周には、第1軸受49を抜け止めする止め輪50が装着されている。
A
図8に示すように、ハウジング1の小径筒部1bの内周には、出力軸8を回転可能に支持する第2軸受51が組み込まれている。第2軸受51は、例えば深溝玉軸受である。出力軸8の外周には、第2軸受51が嵌合する円筒状の第2軸受嵌合面52が設けられている。第2軸受51は、小径筒部1bの内周に嵌合する外輪53と、第2軸受嵌合面52に嵌合する内輪54と、外輪53と内輪54の間に周方向に間隔をおいて設けられた複数の転動体55とを有する。第2軸受51は、内輪54の軸方向端面が外輪端板7に接触し、内輪54の内周面が出力軸8の外周に接触するように組み付けられている。
As shown in FIG. 8, a
図1に示すように、入力軸2のハウジング1内への収容部分の外周には、カム面3に対して出力軸8の側に隣接してカム面3よりも小径の円筒状の第3軸受嵌合面56が形成されている。外輪5の内周には、円筒面4に対して出力軸8の側に隣接して円筒面4よりも小径の円筒面57が形成されている。ここで、第3軸受嵌合面56と外輪5の円筒面57は、径方向に対向している。そして、第3軸受嵌合面56と円筒面57の間には、入力軸2と外輪5を相対回転可能に連結する第3軸受58が組み込まれている。第3軸受58は、例えば深溝玉軸受である。
As shown in FIG. 1, on the outer periphery of the accommodating portion of the
また、第3軸受嵌合面56には、第3軸受58に対してカム面3の側に円環板状のワッシャ59が装着されている。ワッシャ59は、ローラ11a,11bの軸方向端面に対向する部分をもつようにカム面3よりも大径に形成され、ローラ11a,11bの軸方向移動を規制することで、ローラ11a,11bがカム面3から軸方向にはみ出るのを防止している。
Further, a ring plate-shaped
図8に示すように、入力軸2の軸端6と外輪端板7との間には、入力軸2の軸端6と外輪端板7の軸直角方向の相対移動を規制した状態で、入力軸2の軸端6と外輪端板7とを相対回転可能に連結する連結ピン60が組み込まれている。ここでは、連結ピン60は、入力軸2の軸端6から外輪端板7に向かって突出するように入力軸2の軸端6と継ぎ目のない一体に形成された円柱状突起である。
As shown in FIG. 8, between the
外輪端板7には、連結ピン60を収容するピン収容穴61が形成され、そのピン収容穴61に圧入した転がり軸受62で連結ピン60が回転可能に支持されている。ピン収容穴61は、円筒状の内周をもつ有底の円筒穴である。転がり軸受62は、周方向に間隔をおいて配置された複数の針状ころ63と、それらの針状ころ63を保持する保持器64とを有する針状ころ軸受である。針状ころ63は、直径が4mm以下(好ましくは3mm以下)であり、長さが直径の3〜10倍の範囲に設定されている。針状ころ63の外径側には、針状ころ63が転がり接触するシェル形外輪65が装着されている。シェル形外輪65は、厚さが1mm以下(好ましくは0.8mm以下)の薄肉の外輪であり、軸方向の両端に針状ころ63の軸方向の移動範囲を規制する内向きのフランジ部66が形成されている。シェル形外輪65は、締め代をもってピン収容穴61に挿入されている。連結ピン60の外周面には、針状ころ63が転がり接触している。
A
ピン収容穴61の内径D1は、第2軸受嵌合面52の外径d1よりも小径である。具体的には、ピン収容穴61の内径D1は、第2軸受嵌合面52の外径d1の75%以下(好ましくは70%以下)の大きさに設定されている。連結ピン60の外径d2は、第3軸受嵌合面56の外径d3よりも小径である。具体的には、連結ピン60の外径d2は、第3軸受嵌合面56の外径d3の50%以下(好ましくは40%以下)の大きさに設定されている。
The inner diameter D 1 of the
この回転伝達装置の動作例を説明する。 An operation example of this rotation transmission device will be described.
図1に示すように、電磁石32に通電しているとき、この回転伝達装置は、入力軸2と出力軸8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12Bのフランジ部16bが第1の分割保持器12A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43が各傾斜溝42a,42bの最深部44a,44bに向けて転がることにより、第1の分割保持器12Aと第2の分割保持器12Bとが相対回転する。そして、この第1の分割保持器12Aと第2の分割保持器12Bの相対回転により、第1の分割保持器12Aの柱部15aと第2の分割保持器12Bの柱部15bとが、一対のローラ11a,11bの間隔が狭まる方向に各ローラ11a,11bを押圧し、その結果、正転方向の前側のローラ11aの係合待機状態(正転方向の前側のローラ11aと円筒面4の間に微小隙間があるが、入力軸2が逆転方向に回転するとローラ11aが直ちに円筒面4と前方カム面3aの間に係合する状態)が解除されるとともに、正転方向の後側のローラ11bの係合待機状態(正転方向の後側のローラ11bと円筒面4の間に微小隙間があるが、入力軸2が正転方向に回転するとローラ11bが直ちに円筒面4と後方カム面3bの間に係合する状態)も解除された状態となる。この状態で、入力軸2に回転が入力されても、その回転は入力軸2から外輪5に伝達せず、入力軸2は空転する。
As shown in FIG. 1, when the
一方、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、入力軸2と出力軸8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への通電を停止すると、アーマチュア30は、ローラ離反ばね14の力によってロータ31から離反する方向に軸方向移動する。また、このとき、一対のローラ11a,11bの間隔が広がる方向に各ローラ11a,11bを押圧するローラ離反ばね14の力によって、正転方向の前側のローラ11aは、外輪5の内周の円筒面4と入力軸2の外周の前方カム面3aとの間に係合し、かつ、正転方向の後側のローラ11bは、外輪5の内周の円筒面4と入力軸2の外周の後方カム面3bとの間に係合した状態となる。この状態で、入力軸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11bを介して入力軸2から外輪5に伝達する。また、入力軸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11aを介して入力軸2から外輪5に伝達する。
On the other hand, when the energization of the
ところで、上記の回転伝達装置を自動車に組み付ける場合、入力軸2のハウジング1からの突出部分を図示しない駆動側シャフトに接続するとともに、出力軸8のハウジング1からの突出部分を図示しない従動側シャフトに接続し、さらに、ハウジング1の外周の固定用フランジ46を図示しない支持部材68にボルト67で固定する。このとき、入力軸2を接続する駆動側シャフトの位置と、出力軸8を接続する従動側シャフトの位置と、ハウジング1を固定する支持部材68の位置との相対位置関係により、回転伝達装置には、入力軸2と出力軸8の間に軸線の傾きを生じさせる方向のラジアル荷重が作用することがある。
By the way, when the above rotation transmission device is assembled to an automobile, the protruding portion of the
そして、このラジアル荷重が原因で、回転伝達装置の入力軸2と出力軸8の間に、わずかな軸線の傾きが生じる場合がある。このとき、入力軸2の外周のカム面3と、出力軸8と一体に形成された外輪5の内周の円筒面4との間隔がわずかに変化するため、カム面3と円筒面4の間に組み込まれたローラ11a,11bの作動が不安定となる可能性(例えば、カム面3と円筒面4の間隔が本来よりも狭くなることで、カム面3と円筒面4の間にローラ11a,11bがミス係合したり、カム面3と円筒面4の間にローラ11a,11bが過度に強く噛み込むことで、ローラ11a,11bの係合を解除することができなくなったりする可能性)がある。
Then, due to this radial load, a slight inclination of the axis line may occur between the
この問題に対し、上記の回転伝達装置では、入力軸2の軸端6と外輪端板7とを連結する連結ピン60が、入力軸2の軸端6と外輪端板7との間の軸直角方向の相対移動を防止するので、入力軸2と出力軸8の間に軸線の傾きを生じさせる方向のラジアル荷重が作用したときにも、入力軸2と出力軸8の間に軸線の傾きが生じにくい。そのため、入力軸2と出力軸8の間に軸線の傾きを生じさせる方向のラジアル荷重が作用したときにも、入力軸2の外周のカム面3と、出力軸8と一体に形成された外輪5の内周の円筒面4との間隔が変化しにくく、入力軸2の外周のカム面3と外輪5の内周の円筒面4との間に組み込まれたローラ11a,11bの作動を安定させることが可能である。
In response to this problem, in the above rotation transmission device, the connecting
また、この回転伝達装置は、連結ピン60として、入力軸2の軸端6から突出するように入力軸2の軸端6と継ぎ目のない一体に形成された円柱状突起を採用しているので、連結ピン60の外周の加工を、入力軸2の外周を加工する工程で同時に行なうことができる。そのため、連結ピン60の外周を、低コストで、かつ、入力軸2と完全に軸心が一致した状態で加工することが可能となっている。
Further, since this rotation transmission device employs, as the connecting
また、この回転伝達装置は、ピン収容穴61の内径D1を、第2軸受嵌合面52の外径d1よりも小径としているので、外輪端板7の軸方向厚さを、ピン収容穴61の軸方向深さと同程度かそれに近い厚さまで薄くしても、外輪端板7と出力軸8の接続部分の強度を確保することが可能である。そのため、外輪端板7の軸方向厚さを抑えることができ、回転伝達装置の軸方向寸法を抑えることが可能となっている。
Further, in this rotation transmission device, since the inner diameter D 1 of the
また、この回転伝達装置は、連結ピン60の外径d2を、第3軸受嵌合面56の外径d3よりも小径としているので、その連結ピン60を収容するピン収容穴61の内径D1を小さく設定することが可能となっている。そのため、外輪端板7の軸方向厚さを抑えることができ、回転伝達装置の軸方向寸法を抑えることが可能である。
Further, in this rotation transmission device, since the outer diameter d 2 of the connecting
また、この回転伝達装置は、転がり軸受62として、他の軸受(玉軸受など)に比べて径方向厚さが薄い針状ころ軸受を採用しているので、転がり軸受62を圧入するピン収容穴61の内径D1を小さく設定することが可能となっている。そのため、外輪端板7の軸方向厚さを抑えることができ、回転伝達装置の軸方向寸法を抑えることが可能である。
Further, since this rotation transmission device employs a needle roller bearing whose radial thickness is thinner than other bearings (ball bearings, etc.) as the rolling
また、この回転伝達装置は、入力軸2のハウジング1からの突出部分のスプライン軸部9からカム面3までの部分が継ぎ目の無い一体として形成されているので、例えば、入力軸2を、ハウジング1からの突出部分からハウジング1内への収容部分まで軸方向に貫通する本体部分と、その本体部分の外周に嵌合する環状部材とで構成し、その環状部材の外周にカム面3を設ける場合と比べて、カム面3の位置精度が高い。そのため、カム面3と円筒面4との間に組み込まれたローラ11a,11bの作動を効果的に安定させることが可能である。
Further, in this rotation transmission device, the portion of the
図9に、この発明の第2実施形態を示す。第2実施形態は、第1実施形態と連結ピン60の構成のみが異なり、他の構成は同じである。そのため、第1実施形態に対応する部分は同一の符号を付して説明を省略する。
FIG. 9 shows a second embodiment of the present invention. The second embodiment differs from the first embodiment only in the configuration of the connecting
入力軸2の軸端6と外輪端板7との間には、入力軸2の軸端6と外輪端板7の軸直角方向の相対移動を規制した状態で、入力軸2の軸端6と外輪端板7とを相対回転可能に連結する連結ピン60が組み込まれている。ここでは、連結ピン60は、軸方向の全長にわたって一定の外径をもつ円柱状部材である。
Between the
連結ピン60の一端は、入力軸2の軸端6に形成された入力軸側ピン収容穴70に収容され、連結ピン60の他端は、外輪端板7に形成された外輪端板側ピン収容穴71に収容されている。入力軸側ピン収容穴70は、円筒状の内周をもつ有底の円筒穴である。外輪端板側ピン収容穴71も、円筒状の内周をもつ有底の円筒穴である。外輪端板側ピン収容穴71の内径D2は、入力軸側ピン収容穴70の内径D3よりも小さい。
One end of the connecting
連結ピン60の一端側部分は、入力軸側ピン収容穴70に圧入した転がり軸受72で回転可能に支持されている。ここで、第3軸受58と転がり軸受72は、軸方向に重なる部分を有するように配置されている。連結ピン60の他端側部分は、外輪端板側ピン収容穴71に圧入されている。すなわち、連結ピン60は、締め代をもって外輪端板側ピン収容穴71に挿入されている。外輪端板側ピン収容穴71の内径D2は、第2軸受嵌合面52の外径d1(図8参照)よりも小径である。具体的には、外輪端板側ピン収容穴71の内径D2は、第2軸受嵌合面52の外径d1(図8参照)の65%以下(好ましくは55%以下)の大きさに設定されている。
One end side portion of the connecting
転がり軸受72は、周方向に間隔をおいて配置された複数の針状ころ73と、それらの針状ころ73を保持する保持器74とを有する針状ころ軸受である。針状ころ73は、直径が4mm以下(好ましくは3mm以下)であり、長さが直径の3〜10倍の範囲に設定されている。針状ころ73の外径側には、針状ころ73が転がり接触するシェル形外輪75が装着されている。シェル形外輪75は、厚さが1mm以下(好ましくは0.8mm以下)の薄肉の外輪であり、軸方向の両端に針状ころ73の軸方向の移動範囲を規制する内向きのフランジ部76が形成されている。シェル形外輪75は、締め代をもって入力軸側ピン収容穴70に挿入されている。連結ピン60の外周面には、針状ころ73が転がり接触している。
The rolling
ところで、図9に示した構成の入力軸2側と外輪端板7側とを入れ替え、入力軸側ピン収容穴70に連結ピン60を圧入し、外輪端板側ピン収容穴71に転がり軸受72を圧入することも可能である。これに対し、この回転伝達装置では、図9に示すように、外輪端板側ピン収容穴71に、転がり軸受を介さずに、直接、連結ピン60が圧入されているので、外輪端板側ピン収容穴71の内径D2をより効果的に抑えることが可能となっている。そのため、外輪端板7の軸方向厚さを抑えることができ、回転伝達装置の軸方向寸法を抑えることが可能である。また、連結ピン60として、入力軸2と外輪端板7のいずれからも独立した円柱状部材を採用しているので、連結ピン60を低コストで製造することが可能となっている。
By the way, the
また、この回転伝達装置は、第3軸受58と転がり軸受72とが軸方向に重なる部分を有するように配置されているので、回転伝達装置の軸方向長さを効果的に抑えることが可能となっている。
Further, since this rotation transmission device is arranged so that the
また、この回転伝達装置は、外輪端板側ピン収容穴71の内径D2が、第2軸受嵌合面52の外径d1(図8参照)よりも小径なので、外輪端板7の軸方向厚さを、外輪端板側ピン収容穴71の軸方向深さと同程度かそれに近い厚さまで薄くしても、外輪端板7と出力軸8の接続部分の強度を確保することが可能である。そのため、外輪端板7の軸方向厚さを抑えることができ、回転伝達装置の軸方向寸法を抑えることが可能となっている。
Further, in this rotation transmission device, since the inner diameter D 2 of the outer ring end plate side
また、この回転伝達装置は、転がり軸受72として、他の軸受(玉軸受など)に比べて径方向厚さが薄い針状ころ軸受を採用しているので、転がり軸受72を圧入する入力軸側ピン収容穴70の内径D3を小さく設定することが可能となっている。そのため、入力軸2の軸端6の外径を抑えることができ、回転伝達装置の径方向寸法を抑えることが可能である。
Further, since this rotation transmission device employs a needle roller bearing whose radial thickness is thinner than that of other bearings (ball bearings, etc.) as the rolling
図10に、この発明の第3実施形態を示す。第3実施形態は、第1実施形態と連結ピン60の構成のみが異なり、他の構成は同じである。そのため、第1実施形態に対応する部分は同一の符号を付して説明を省略する。
FIG. 10 shows a third embodiment of the present invention. The third embodiment differs from the first embodiment only in the configuration of the connecting
入力軸2の軸端6と外輪端板7との間には、入力軸2の軸端6と外輪端板7の軸直角方向の相対移動を規制した状態で、入力軸2の軸端6と外輪端板7とを相対回転可能に連結する連結ピン60が組み込まれている。ここでは、連結ピン60は、軸方向の全長にわたって一定の外径をもつ円柱状部材である。
Between the
連結ピン60の一端は、入力軸2の軸端6に形成された入力軸側ピン収容穴80に収容され、連結ピン60の他端は、外輪端板7に形成された外輪端板側ピン収容穴81に収容されている。入力軸側ピン収容穴80は、円筒状の内周をもつ有底の円筒穴である。外輪端板側ピン収容穴81も、円筒状の内周をもつ有底の円筒穴である。外輪端板側ピン収容穴81の内径D4は、入力軸側ピン収容穴80の内径D5と同径である。
One end of the connecting
連結ピン60の一端側部分は、入力軸側ピン収容穴80に圧入した入力軸側転がり軸受82で回転可能に支持されている。ここで、第3軸受58と入力軸側転がり軸受82は、軸方向に重なる部分を有するように配置されている。連結ピン60の他端側部分は、外輪端板側ピン収容穴81に圧入した外輪端板側転がり軸受83で回転可能に支持されている。外輪端板側ピン収容穴81の内径D4は、第2軸受嵌合面52の外径d1(図8参照)よりも小径である。具体的には、外輪端板側ピン収容穴81の内径D4は、第2軸受嵌合面52の外径d1(図8参照)の65%以下(好ましくは55%以下)の大きさに設定されている。
One end side portion of the connecting
入力軸側転がり軸受82は、周方向に間隔をおいて配置された複数の針状ころ84と、それらの針状ころ84を保持する保持器85とを有する針状ころ軸受である。針状ころ84は、直径が4mm以下(好ましくは3mm以下)であり、長さが直径の3〜10倍の範囲に設定されている。針状ころ84の外径側には、針状ころ84が転がり接触するシェル形外輪86が装着されている。シェル形外輪86は、厚さが1mm以下(好ましくは0.8mm以下)の薄肉の外輪であり、軸方向の両端に針状ころ84の軸方向の移動範囲を規制する内向きのフランジ部87が形成されている。シェル形外輪86は、締め代をもって入力軸側ピン収容穴80に挿入されている。連結ピン60の外周面には、針状ころ84が転がり接触している。外輪端板側転がり軸受83は、入力軸側転がり軸受82と同一構成の針状ころ軸受である。
The input shaft
この回転伝達装置は、連結ピン60による入力軸2の軸端6と外輪端板7の連結が、入力軸側転がり軸受82と外輪端板側転がり軸受83の2つの転がり軸受を介して行なわれるので、連結ピン60を介した回転の伝達をきわめて効果的に防止することができる。そのため、入力軸2から出力軸8への回転の伝達を遮断する空転状態のときに、連結ピン60を介して入力軸2から出力軸8に伝わる回転トルクをきわめて小さく抑えることが可能である。
In this rotation transmission device, the
また、この回転伝達装置は、第3軸受58と入力軸側転がり軸受82とが軸方向に重なる部分を有するように配置されているので、回転伝達装置の軸方向長さを効果的に抑えることが可能となっている。
Further, since this rotation transmission device is arranged so that the
また、この回転伝達装置は、外輪端板側ピン収容穴81の内径D4が、第2軸受嵌合面52の外径d1(図8参照)よりも小径なので、外輪端板7の軸方向厚さを、外輪端板側ピン収容穴81の軸方向深さと同程度かそれに近い厚さまで薄くしても、外輪端板7と出力軸8の接続部分の強度を確保することが可能である。そのため、外輪端板7の軸方向厚さを抑えることができ、回転伝達装置の軸方向寸法を抑えることが可能となっている。
Further, in this rotation transmission device, since the inner diameter D 4 of the outer ring end plate side
また、この回転伝達装置は、入力軸側転がり軸受82として、他の軸受(玉軸受など)に比べて径方向厚さが薄い針状ころ軸受を採用しているので、入力軸側転がり軸受82を圧入する入力軸側ピン収容穴80の内径D5を小さく設定することが可能である。そのため、入力軸2の軸端6の外径を抑えることができ、回転伝達装置の径方向寸法を抑えることが可能となっている。また、外輪端板側転がり軸受83として、他の軸受(玉軸受など)に比べて径方向厚さが薄い針状ころ軸受を採用しているので、外輪端板側転がり軸受83を圧入する外輪端板側ピン収容穴81の内径D4を小さく設定することが可能である。そのため、外輪端板7の軸方向厚さを抑えることができ、回転伝達装置の軸方向寸法を抑えることが可能となっている。
Further, since this rotation transmission device employs a needle roller bearing that is thinner in the radial direction than other bearings (ball bearings, etc.) as the input shaft
上記実施形態では、入力軸2の外周の外周係合面としてカム面3、外輪5の内周の内周係合面として円筒面4、外周係合面(カム面3)と内周係合面(円筒面4)の間に係合する係合子としてローラ11a,11bをそれぞれ採用した例を挙げて説明したが、この発明は、係合子としてボールを採用した回転伝達装置や、外周係合面および内周係合面をいずれも円筒面とし、その両円筒面の間に係合する係合子としてスプラグを採用した回転伝達装置にも同様に適用することができる。
In the above embodiment, the
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。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
1 ハウジング
2 入力軸
3 カム面
4 円筒面
5 外輪
6 軸端
7 外輪端板
8 出力軸
11a,11b ローラ
12 ローラ保持器
13 保持器アクチュエータ
49 第1軸受
51 第2軸受
52 第2軸受嵌合面
56 第3軸受嵌合面
58 第3軸受
60 連結ピン
61 ピン収容穴
62 転がり軸受
70 入力軸側ピン収容穴
71 外輪端板側ピン収容穴
72 転がり軸受
80 入力軸側ピン収容穴
81 外輪端板側ピン収容穴
82 入力軸側転がり軸受
83 外輪端板側転がり軸受
d1 外径
d2 外径
d3 外径
D1 内径
D2 内径
D4 内径
1
Claims (14)
前記ハウジング(1)に一端が収容され、前記ハウジング(1)内への収容部分の外周に外周係合面(3)をもつ入力軸(2)と、
前記外周係合面(3)と径方向に対向する内周係合面(4)を内周にもつ外輪(5)と、
前記外輪(5)と一体に形成され、前記入力軸(2)の軸端(6)と軸方向に対向する外輪端板(7)と、
前記外輪端板(7)と一体に形成され、前記外輪端板(7)から前記入力軸(2)の側とは反対側に延びる出力軸(8)と、
前記外周係合面(3)と前記内周係合面(4)の間に組み込まれた係合子(11a,11b)と、
前記係合子(11a,11b)を前記外周係合面(3)と前記内周係合面(4)の間に係合させる係合位置と、前記係合子(11a,11b)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(12)と、
前記係合子保持器(12)を前記係合位置と前記係合解除位置の間で移動させる保持器アクチュエータ(13)と、
前記入力軸(2)を回転可能に支持する第1軸受(49)と、
前記出力軸(8)を回転可能に支持する第2軸受(51)と、
前記入力軸(2)の外周と前記外輪(5)の内周との間に組み込まれ、前記入力軸(2)と前記外輪(5)を相対回転可能に連結する第3軸受(58)とを有する回転伝達装置において、
前記入力軸(2)の軸端(6)と前記外輪端板(7)とを軸直角方向の相対移動を規制した状態で相対回転可能に連結する連結ピン(60)を設けたことを特徴とする回転伝達装置。 A tubular housing (1) with both ends open and
An input shaft (2) having one end accommodated in the housing (1) and having an outer peripheral engaging surface (3) on the outer periphery of the accommodating portion in the housing (1).
An outer ring (5) having an inner peripheral engaging surface (4) facing the outer peripheral engaging surface (3) in the radial direction on the inner circumference.
An outer ring end plate (7) formed integrally with the outer ring (5) and facing the shaft end (6) of the input shaft (2) in the axial direction.
An output shaft (8) formed integrally with the outer ring end plate (7) and extending from the outer ring end plate (7) to a side opposite to the side of the input shaft (2).
With the engaging elements (11a, 11b) incorporated between the outer peripheral engaging surface (3) and the inner peripheral engaging surface (4),
The engagement position at which the engaging elements (11a, 11b) are engaged between the outer peripheral engaging surface (3) and the inner peripheral engaging surface (4) and the engagement of the engaging elements (11a, 11b) are engaged. An engager cage (12) movably supported between the disengagement position to be disengaged and
A cage actuator (13) that moves the engager cage (12) between the engagement position and the disengagement position.
A first bearing (49) that rotatably supports the input shaft (2) and
A second bearing (51) that rotatably supports the output shaft (8) and
A third bearing (58) that is incorporated between the outer circumference of the input shaft (2) and the inner circumference of the outer ring (5) and connects the input shaft (2) and the outer ring (5) so as to be relatively rotatable. In the rotation transmission device having
It is characterized by providing a connecting pin (60) for connecting the shaft end (6) of the input shaft (2) and the outer ring end plate (7) so as to be relatively rotatable in a state where relative movement in the direction perpendicular to the shaft is restricted. Rotation transmission device.
前記連結ピン(60)を収容するピン収容穴(61)が前記外輪端板(7)に形成され、そのピン収容穴(61)に圧入した転がり軸受(62)で前記連結ピン(60)が回転可能に支持されている請求項1に記載の回転伝達装置。 The connecting pin (60) is jointed with the shaft end (6) of the input shaft (2) so as to project from the shaft end (6) of the input shaft (2) toward the outer ring end plate (7). There are no integrally formed columnar protrusions,
A pin accommodating hole (61) accommodating the connecting pin (60) is formed in the outer ring end plate (7), and the connecting pin (60) is formed by a rolling bearing (62) press-fitted into the pin accommodating hole (61). The rotation transmission device according to claim 1, which is rotatably supported.
前記ピン収容穴(61)の内径(D1)が、前記第2軸受嵌合面(52)の外径(d1)よりも小径とされている請求項2に記載の回転伝達装置。 A cylindrical second bearing fitting surface (52) into which the second bearing (51) is fitted is provided on the outer periphery of the output shaft (8).
The rotation transmission device according to claim 2, wherein the inner diameter (D 1 ) of the pin accommodating hole (61) is smaller than the outer diameter (d 1 ) of the second bearing fitting surface (52).
前記連結ピン(60)の外径(d2)が、前記第3軸受嵌合面(56)の外径(d3)よりも小径とされている請求項2または3に記載の回転伝達装置。 A cylindrical third bearing fitting surface (56) into which the third bearing (58) is fitted is provided on the outer periphery of the input shaft (2).
The rotation transmission device according to claim 2 or 3, wherein the outer diameter (d 2 ) of the connecting pin (60) is smaller than the outer diameter (d 3 ) of the third bearing fitting surface (56). ..
前記連結ピン(60)の一端側部分が、前記入力軸側ピン収容穴(70)に圧入した転がり軸受(72)で回転可能に支持され、前記連結ピン(60)の他端側部分が前記外輪端板側ピン収容穴(71)に圧入されている請求項1に記載の回転伝達装置。 One end of the connecting pin (60) is housed in an input shaft side pin accommodating hole (70) formed at the shaft end (6) of the input shaft (2), and the other end is housed in the outer ring end plate (7). It is a columnar member accommodated in the formed outer ring end plate side pin accommodating hole (71).
One end side portion of the connecting pin (60) is rotatably supported by a rolling bearing (72) press-fitted into the input shaft side pin accommodating hole (70), and the other end side portion of the connecting pin (60) is said. The rotation transmission device according to claim 1, wherein the rotation transmission device is press-fitted into the outer ring end plate side pin accommodating hole (71).
前記外輪端板側ピン収容穴(71)の内径(D2)が、前記第2軸受嵌合面(52)の外径(d1)よりも小径とされている請求項6または7に記載の回転伝達装置。 A cylindrical second bearing fitting surface (52) into which the second bearing (51) is fitted is provided on the outer periphery of the output shaft (8).
The sixth or seven claim, wherein the inner diameter (D 2 ) of the outer ring end plate side pin accommodating hole (71) is smaller than the outer diameter (d 1 ) of the second bearing fitting surface (52). Rotation transmission device.
前記連結ピン(60)の一端側部分が、前記入力軸側ピン収容穴(80)に圧入した入力軸側転がり軸受(82)で回転可能に支持され、前記連結ピン(60)の他端側部分が、前記外輪端板側ピン収容穴(81)に圧入した外輪端板側転がり軸受(83)で回転可能に支持されている請求項1に記載の回転伝達装置。 One end of the connecting pin (60) is housed in an input shaft side pin accommodating hole (80) formed at the shaft end (6) of the input shaft (2), and the other end is housed in the outer ring end plate (7). It is a columnar member accommodated in the formed outer ring end plate side pin accommodating hole (81).
One end side portion of the connecting pin (60) is rotatably supported by an input shaft side rolling bearing (82) press-fitted into the input shaft side pin accommodating hole (80), and the other end side of the connecting pin (60). The rotation transmission device according to claim 1, wherein the portion is rotatably supported by an outer ring end plate side rolling bearing (83) press-fitted into the outer ring end plate side pin accommodating hole (81).
前記外輪端板側ピン収容穴(81)の内径(D4)が、前記第2軸受嵌合面(52)の外径(d1)よりも小径とされている請求項10または11に記載の回転伝達装置。 A cylindrical second bearing fitting surface (52) into which the second bearing (51) is fitted is provided on the outer periphery of the output shaft (8).
The method according to claim 10 or 11, wherein the inner diameter (D 4 ) of the outer ring end plate side pin accommodating hole (81) is smaller than the outer diameter (d 1 ) of the second bearing fitting surface (52). Rotation transmission device.
Priority Applications (2)
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