JP2578914Y2 - 動力伝達装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、例えば自動車のステア
リング系等に用いられ、入力軸から出力軸へのトルクの
伝達は許容するが出力軸から入力軸へのトルクの伝達は
阻止する動力伝達装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、前後輪操舵車の後輪操舵装置に
あっては、入力軸と出力軸の間に動力伝達装置が介装さ
れ、路面の凹凸や車両旋回時のコーナリングフォース等
によってタイヤから入力された荷重がモータ等の駆動装
置に伝達されるのをこの動力伝達装置の機能によって阻
止するようになっている。

【０００３】このような動力伝達装置として、本願出願
人が先に考案し、特願平４−９５８７号として出願した
ものがある。以下、この動力伝達装置を図３によって説
明する。

【０００４】ケーシング３には、入力軸１と出力軸２が
同軸にかつ回転可能に収容されており、入力軸１側の端
部には太陽歯車４が、出力軸２側の端部には第１ドラム
５が夫々一体に設けられている。

【０００５】ケーシング３内の太陽歯車４を間に挟む位
置第１ドラム５の対向位置には第２ドラム１０が配設さ
れ、第１ドラム５と第２ドラム１０が複数の連結軸９に
よって一体にかつ同軸になるように結合されている。そ
して、両ドラム５、１０を結合する各連結軸９には前記
太陽歯車４に噛合する遊星歯車６が回転可能に支持さ
れ、さらに遊星歯車６には、円筒部材７に一体に設けら
れた内歯歯車８が噛合されている。また、ケーシング３
の両端部壁には環状溝１１、１２が形成されていて、こ
れらの環状溝１１、１２の内側周壁に夫々第１コイルス
プリング１３と第２コイルスプリング１４の各一端部が
巻き付けられている。第１、第２コイルスプリング１
３、１４は、環状溝１１、１２から第１、第２ドラム
５、１０に夫々跨って設けられていて、常態で、各一端
部が環状溝１１、１２の内側周壁に、他端部が円筒部材
７の内側周壁に、中間部が第１、第２ドラム５、１０の
外周壁に夫々摩擦接触するようになっている。そして、
第１、第２コイルスプリング１３、１４は共に同じ方向
に巻かれていて（以下では、両者が手前から前方に向か
って共に左方向に巻かれているものとして説明す
る。）、円筒部材７が回動すると、その回動方向に応じ
て両者のいずれか一方が拡径されるようになっている。
尚、図中１５は円筒部材７の回転をガイドするドライベ
アリングである。

【０００６】この動力伝達装置は以上のような構成であ
るため、入力軸１側からトルクが入力された場合と、出
力軸２側からトルクが入力された場合とで次のようにな
る。尚、以下の説明では、各構成部材の回転方向は、図
中矢印Ｆ方向から見ての回転方向とする。

【０００７】入力軸１側に外部から右回転方向のトルク
が入力された場合には、当初、第１コイルスプリング１
３がその巻き付きによって第１ドラム５の右方向の回転
をロックした状態となっているが、太陽歯車４の回転に
伴って遊星歯車６が自転すると、それに噛合された円筒
部材７が左方向に回動して第１コイルスプリング１３を
拡径するため、第１ドラム５のロックは速やかに解除さ
れる。この結果、遊星歯車６が公転し、入力軸１に入力
されたトルクは第１、第２ドラム５、１０を介して出力
軸２に伝達されるようになる。また、入力軸１に左回転
方向のトルクが入力された場合には、上記と同様に遊星
歯車６の自転によって円筒部材７が右方向に回動し、こ
の回動によって第２コイルスプリング１４が拡径されて
第２ドラム１０のロックが解除され、出力軸２にトルク
が伝達されるようになる。

【０００８】これに対し、出力軸２側に外部からトルク
が入力された場合には、円筒部材７に第１コイルスプリ
ング１３や第２コイルスプリング１４を拡径する力が作
用しないため、第１、第２ドラム５、１０は第１コイル
スプリング１３、或は、第２コイルスプリング１４によ
って回転をロックされたままの状態となる。このため、
入力軸１にはトルクが伝達されない。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
動力伝達装置の場合、円筒部材７から第１、第２コイル
スプリング１３、１４への拡径力の伝達は各部材間の接
触摩擦によって行っているため、例えば、入力軸１の回
転の変化等によって円筒部材７の回動方向が左方向から
右方向に連続的に変化した場合に、第１コイルスプリン
グ１３が第１ドラム５に巻き戻る前に、円筒部材７と第
２コイルスプリング１４の間の接触摩擦によって第２コ
イルスプリング１４が拡径されてしまう。このため、こ
のとき入力軸１に対するトルクの入力が解除されると、
第１コイルスプリング１３のばね力と第２コイルスプリ
ング１４のばね力が共に円筒部材７に作用し、両者のば
ね力が円筒部材７を介して釣り合ったところで第１、第
２コイルスプリング１３、１４が両ドラム５、１０に完
全に巻き戻らなくなり、それ以後出力軸２側に入力され
たトルクに対する遮断性能が低下するという不具合を生
じる。

【００１０】そこで本考案は、円筒部材の回動方向が連
続的に変化しても一方のコイルスプリングが完全に初期
状態に戻るまで他方のコイルスプリングが拡径されない
ようにして、出力軸側に入力されたトルクに対する遮断
性能を常時安定して保つことが出来る動力伝達装置を提
供しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本考案は上述した課題を
解決するための手段として、ケーシングによって同軸に
かつ回転可能に支持される入力軸と出力軸と、入力軸に
一体に設けられた太陽歯車と、出力軸に一体に設けられ
た第１ドラムと、前記太陽歯車を間に挟む第１ドラムの
対向位置に設けられ、複数の連結軸によって第１ドラム
と同軸に結合された第２ドラムと、前記各連結軸に支持
されて太陽歯車と噛合する遊星歯車と、この遊星歯車と
噛合する内歯歯車を有する円筒部材と、常態で前記ケー
シングと第１ドラムとに巻き付き、前記円筒部材の一方
向の回動によって拡径される第１コイルスプリングと、
この第１コイルスプリングと巻き方向が同じであって、
常態で前記ケーシングと第２ドラムとに巻き付き、前記
円筒部材の他方向の回動によって拡径される第２コイル
スプリングとを備えた動力伝達装置において、前記第
１、第２コイルスプリングの各一端部をケーシングに係
止させる一方で、前記円筒部材の内周面に、円筒部材の
設定回動時に前記第１、第２コイルスプリングの各他端
部を係止するストッパを設けるようにした。

【００１２】

【作用】入力軸に所定方向のトルクが入力されて太陽歯
車が回転すると、遊星歯車が自転してこれに噛合した円
筒部材が回動する。こうして円筒部材が所定量回動する
と、一端部がケーシングに係止された第１、または、第
２コイルスプリングの他端部を円筒部材のストッパが係
止するようになり、それ以降の円筒部材の同方向の回動
によって第１、または、第２コイルスプリングが拡径さ
れることとなる。これにより、第１、第２ドラムの回転
が可能になって、出力部材にトルクが伝達されるように
なる。また、この状態から、トルクの解除、或は、逆方
向のトルクの入力等によって円筒部材が前記と逆方向に
回動すると、今まで拡径されていた側のコイルスプリン
グから円筒部材のストッパが離れ、両コイルスプリング
が第１、第２ドラムに巻き付くようになる。そして、入
力軸に逆方向のトルクが入力された場合であれば、さら
に円筒部材が同方向に所定量回動したところで、ストッ
パが他方のコイルスプリングの他端部を係止するように
なり、それ以降の円筒部材の回動によって他方のコイル
スプリングが拡径され、出力部材にトルクが伝達される
こととなる。

【００１３】

【実施例】次に、本考案の一実施例を図１、図２に基づ
いて説明する。尚、図３に示した従来のものと同一部分
には同一符号を用いるものとする。

【００１４】図面において、４０は、駆動装置としての
モータであり、このモータ４０の軸がこの実施例におけ
る入力軸１となっている。また、５０は、本考案にかか
る動力伝達装置であり、３は、モータ４０の端部にボル
ト・ナット１６によって結合された動力伝達装置５０の
ケーシングである。ケーシング３は、入力軸１と出力軸
２の各端部を同軸に、かつ回転可能に収容するもので、
ケース本体１７、カバー１８、及び、固定ドラム１９、
２０から構成されている。このうち固定ドラム１９、２
０は、ケース本体１７とカバー１８の各端部壁に螺子２
１によって取り付けられ、夫々ケース本体１７とカバー
１８の各内周壁との間で環状溝１１、１２を形成してい
る。

【００１５】入力軸１のケーシング３内に臨む端部には
太陽歯車４が一体に結合されており、この太陽歯車４に
は複数の遊星歯車６が噛合され、遊星歯車６には、円筒
部材７の中央部に一体に形成された内歯歯車８が噛合さ
れている。また、出力軸２のケーシング３内に臨む端部
には第１ドラム５が一体に形成されており、前記太陽歯
車４を間に挟むこの第１ドラム５の対向位置には第２ド
ラム１０が配置されている。第１ドラム５と第２ドラム
１０は夫々ベアリング３０によってケーシング３に回転
可能に支持されると共に、複数の連結軸９によって互い
が同軸になるように結合されている。そして前記遊星歯
車６はこの各連結軸９に回転可能に支持されている。
尚、上記円筒部材７の外周面は、ケーシング３に圧入固
定されたドライベアリング１５によって回動可能に支持
されている。

【００１６】また、固定ドラム１９と第１ドラム５、固
定ドラム２０と第２ドラム１０には、各外周面に跨って
第１コイルスプリング１３と第２コイルスプリング１４
が夫々巻き付けられている。第１コイルスプリング１３
と第２コイルスプリング１４は共に同じ方向に巻かれて
いて（以下では、両者が手前から前方に向かって左方向
に巻かれているものとして説明する。）、その各一端部
には径方向内方に折曲された折曲部１３ａ、１４ａが設
けられている。そして、この折曲部１３ａ、１４ａは、
固定ドラム１９、２０の各外周面に形成された穴１９
ａ、２０ａに夫々挿入され、それによって第１、第２コ
イルスプリング１３、１４の各一端部がケーシング３０
に係止されるようになっている。

【００１７】一方、前記円筒部材７の外周面には軸方向
に沿うキー溝２２が形成され、このキー溝２２にストッ
パとしての角状のキー２３が嵌合されている。このキー
溝２２は、その両端部が円筒部材７の内外面を貫通する
ように形成されていて、この両端の貫通した部位からキ
ー２３の両端部が円筒部材７の内周面側に突出するよう
になっている。そして、こうして円筒部材７の内周面側
に突出したキー２３の各端部は、円筒部材７の設定回動
時に、前記第１、第２コイルスプリング１３、１４の各
他端部を係止するようになっている。具体的には、キー
２３は、その両端部が第１、第２コイルスプリング１
３、１４の各他端部の回転軌道上に位置され、かつ、初
期状態において、第１、第２コイルスプリング１３、１
４の他端部が同時に当接しないようになっている。この
ため、キー２３は予め設定された円筒部材７の回動位置
で第１、第２コイルスプリング１３、１４の拡径を開始
する。

【００１８】この動力伝達装置５０は以上のような構成
であるため、次のように動作する。尚、以下の説明にお
いて、各構成部材の回転方向は、図中矢印Ｆ側から見て
の回転方向とする。

【００１９】入力軸１に外部から右回転方向のトルクが
入力された場合には、第１ドラム５と第２ドラム１０は
当初第１コイルスプリング１３によって右方向の回転を
ロックされているため、遊星歯車６が連結軸９を中心に
自転してこれに噛合された円筒部材７が入力軸１と逆方
向に、即ち、左方向に回動する。こうして、円筒部材７
が左方向に回動すると、円筒部材７に一体に取り付けら
れたキー２３の一方の端部が第１コイルスプリング１３
の他端部を係止して第１コイルスプリング１３を拡径す
る。そして、こうして第１コイルスプリング１３が完全
に拡径されると、この第１コイルスプリング１３が円筒
部材７の同方向の回動をロックすると共に、第１、第２
ドラム５、１０のロックを解除する。この結果、入力軸
１のトルクは遊星歯車６の公転を通して出力軸２に伝達
されるようになる。

【００２０】また、このような状態から入力トルクが解
除されたり、入力トルクが左回転方向に切り替わること
により、円筒部材７の回動方向が右方向に変化した場合
には、今まで第１コイルスプリング１３を拡径していた
キー２３が第１コイルスプリング１３の他端部から離
れ、第１、第２コイルスプリング１３、１４が共に第
１、第２ドラム５、１０に巻き付いた初期状態に戻され
ることとなる。そして、入力トルクが左回転方向に切り
替わった場合であれば、さらに円筒部材７が右方向に回
動したところでキー２３の他方の端部が第２コイルスプ
リング１４の他端部を係止して第２コイルスプリング１
４の拡径を行うようになる。これにより、第１、第２ド
ラム５、１０のロックは解除され、入力軸１のトルクは
遊星歯車６の公転を通して出力軸２に伝達されるように
なる。

【００２１】一方、出力軸２側からトルクが入力された
場合には、円筒部材７による第１、第２コイルスプリン
グ１３、１４の拡径が行われないため、両コイルスプリ
ング１３、１４の一方が第１、第２ドラム５、１０のい
ずれかに強力に巻き、第１、第２ドラム５、１０の回転
がロックされることとなる。このため、入力軸１側への
動力の伝達は遮断される。

【００２２】この動力伝達装置５０の場合、上記のよう
に円筒部材７の回動方向が変化する際に、第１、第２コ
イルスプリング１３、１４が必ず一旦は初期状態に戻さ
れるため、両コイルスプリング１３、１４が円筒部材７
を介して拡径状態のまま釣り合うような事態は起こらな
い。このため、出力軸２側から入力軸１側へのトルクの
伝達は常時確実に遮断される。

【００２３】尚、この考案の実施例は以上で説明したも
のに限るものでなく、例えば、円筒部材７の内周面に突
起を設けて、この突起をストッパとしたり、第１、第２
コイルスプリング１３、１４の他端部を径方向外方に折
曲する一方で、円筒部材７の内周面に楔状の溝を形成
し、この溝をストッパとすることも可能である。また、
第１、第２コイルスプリング１３、１４の一端部をケー
シング３に係止する手段も上記以外のものであっても良
い。

【００２４】

【考案の効果】以上のように本考案は、第１、第２コイ
ルスプリングの各一端部をケーシングに係止させる一方
で、円筒部材の内周面に、円筒部材の設定回動時に第
１、第２コイルスプリングの各他端部を係止するストッ
パを設け、それによって円筒部材による第１、第２コイ
ルスプリングの拡径が常時予め設定された円筒部材の回
動位置で行われるようにしたため、円筒部材の回動方向
が連続的に変化した場合に、一方のコイルスプリングが
完全に初期状態に戻るまで他方のコイルスプリングが拡
径されないようにすることが出来る。したがって、本考
案を採用した場合には、第１、第２コイルスプリングが
円筒部材を介して拡径状態のまま釣り合うような事態が
起こらなくなり、出力軸側から入力軸側へのトルクの伝
達を常時確実に遮断することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す断面図。

【図２】同実施例を示すもので、ケーシングの一部を取
り去った状態における部分破断斜視図。

【図３】従来の技術を示す断面図。

【符号の説明】

１…入力軸、 ２…出力軸、 ３…ケーシング、 ４…太陽歯車、 ５…第１ドラム、 ６…遊星歯車、 ７…円筒部材、 ８…内歯歯車、 ９…連結軸、 １０…第２ドラム、 １３…第１コイルスプリング、 １４…第２コイルスプリング、 ２３…キー（ストッパ）、 ５０…動力伝達装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 35/00 F16H 1/28 B62D 7/14

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシングによって同軸にかつ回転可能
   に支持される入力軸と出力軸と、入力軸に一体に設けら
   れた太陽歯車と、出力軸に一体に設けられた第１ドラム
   と、前記太陽歯車を間に挟む第１ドラムの対向位置に設
   けられ、複数の連結軸によって第１ドラムと同軸に結合
   された第２ドラムと、前記各連結軸に支持されて太陽歯
   車と噛合する遊星歯車と、この遊星歯車と噛合する内歯
   歯車を有する円筒部材と、常態で前記ケーシングと第１
   ドラムとに巻き付き、前記円筒部材の一方向の回動によ
   って拡径される第１コイルスプリングと、この第１コイ
   ルスプリングと巻き方向が同じであって、常態で前記ケ
   ーシングと第２ドラムとに巻き付き、前記円筒部材の他
   方向の回動によって拡径される第２コイルスプリングと
   を備えた動力伝達装置において、前記第１、第２コイル
   スプリングの各一端部をケーシングに係止させる一方
   で、前記円筒部材の内周面に、円筒部材の設定回動時に
   前記第１、第２コイルスプリングの各他端部を係止する
   ストッパを設けたことを特徴とする動力伝達装置。