JP2946243B2 - 両方向クラッチの操作機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シェルと中心回転体と
の間に、中央が広く周方向両端付近が狭くなる楔状空間
を複数形成し、この各楔状空間に１対１の割合でローラ
を収納し、前記ローラを保持器のローラポケット内に回
動自在に保持し、前記保持器をシェルと中心回転体との
間に回動可能に介装した構成の両方向クラッチに備える
操作機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭５６−７３２５９号公報に示す制
限差動装置では、前述したような構成の両方向クラッチ
を２個用いた構成になっている。その両方向クラッチの
構造のみに着目し、回転軸（車軸１、２）からシェル
（駆動部材４）へ動力を伝達する場合、回転軸を正方向
に回転させると、回転軸にバネを介して接触する保持器
（リテーナ１０）が回転軸と同方向に連れ回り、それに
よってローラが楔状空間の一方の狭い側に移動させられ
てロックする。一方、回転軸を前記と逆方向に回転させ
る場合も、楔状空間の他方の狭い側で前記のローラがロ
ックする。

【０００３】このように、上記従来の制限差動装置の両
方向クラッチは、回転軸の回転によってまず保持器を連
れ回し、この保持器によってローラを転動させるような
形で、正逆のいずれの回転においてもローラをロック状
態にさせる構成である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の両方向クラ
ッチでは、回転軸を正逆のいずれの方向に回転させても
ローラをロック状態にさせることが可能であるが、回転
軸のみを空回りさせることはできない。

【０００５】ところで、近年において、回転軸を正逆の
いずれの方向に回転させてもローラをロック可能とする
動作形態と、回転軸を正逆のいずれの方向に回転させて
もローラをロック不可能とする動作形態とに切り換えで
きるようにと、種々な形態で使用できるようにすること
が要望されているが、上記従来の両方向クラッチでは、
前記要望に答えられない。

【０００６】そこで、本件出願人は、上記両方向クラッ
チにおいて保持器を不動とした場合を考えてみた。この
場合、回転軸をどちらの方向に回転させてもローラが楔
状空間における中央位置にとどまるため、ローラがロッ
クできなくなり、回転軸のみの空回りとなると考えられ
る。つまり、保持器を回動可能状態と回動不可能状態と
に切り換えれば、両方向クラッチの動作形態を二つにで
きることが判った。そこで、この知見に基づいて、本件
出願人は、保持器を回動可能状態と回動不可能状態とに
切り換え操作するための操作機構を考えた。この操作機
構は、図８および図９に示すように、円周の一箇所が分
離されて両端に径方向外向きに屈曲した屈曲部２、３を
有する環状バネ１と、環状バネ１の両端の屈曲部２、３
を挟持して縮める圧縮手段４とからなる。この環状バネ
１を保持器５の軸端内周に嵌め入れておいて、圧縮手段
４で環状バネ１を圧縮すると、環状バネ１が保持器５内
周から離れるので保持器５が回動可能となり、一方、環
状バネ１への圧縮を解除すると、環状バネ１が広がって
保持器５の内周に圧接することになるので保持器５が回
動不可能となる。

【０００７】しかしながら、このような操作機構は、両
方向クラッチ以外の別体の部品（環状バネ）が余分に必
要になる。また、環状バネ１の両端の屈曲部２、３の両
側に圧縮手段４を配置させておかねばならず、保持器を
回動可能にさせているときにはそれとともに環状バネ１
が連れ動くため、圧縮手段４も環状バネ１とともに連れ
回るように保持する必要があるなど、保持機構が必要に
なる。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑みて創案さ
れたもので、簡素な構成で両方向クラッチの動作形態を
種々に切り換えできるようにすることを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を達成するために、シェルと中心回転体との間に、中
央が広く周方向両端付近が狭くなる楔状空間を複数形成
し、この各楔状空間に１対１の割合でローラを収納し、
前記ローラを保持器のローラポケット内に回動自在に保
持し、前記保持器をシェルと中心回転体との間に回動可
能に介装した構成の両方向クラッチに備える操作機構に
おいて、次のような構成をとる。

【００１０】本発明の両方向クラッチの操作機構は、前
記保持器の一端部外周に径方向外向きに開口するほぼＶ
字形の凹部と、この凹部の外周側の所定位置に固定配置
され、前記凹部に対して挿抜自在に径方向に進退駆動さ
れる凸部材と、この凸部材を駆動制御する制御手段とを
備えていることに特徴を有する。

【００１１】

【作用】上記構成において、凸部材を凹部に挿入すれ
ば、保持器が回動不可能になる一方、凸部材を凹部から
抜けば、保持器が回動可能になる。

【００１２】そして、シェルが固定で保持器が回動可能
であると、中心回転体の回転方向に応じてローラが楔状
空間の狭い側でロック状態となるため、中心回転体の回
転を止めることができる。この場合、中心回転体を正逆
のいずれの方向に回転させようとしても回転不可能とな
る。

【００１３】一方、シェルが固定で保持器が回動不可能
状態であると、中心回転体によってローラが回転するも
のの、ローラが楔状空間の中央位置にとどまり周方向の
どちらにも転動できなくなるので、ローラが楔状空間の
広い側で自転するだけのフリー状態となり、中心回転体
からシェルへの動力伝達は全くなされなくなる。つま
り、中心回転体が空回りすることになる。

【００１４】このように、保持器を回動可能とするか、
回動不可能とするかによって、シェルと中心回転体との
間において回転軸を固定する動作形態と、回転軸のみを
空回りさせて動力伝達を行わない動作形態とに切り換え
できるようになっている。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１ないし図６に本発明の一実施例を示し
ている。図中、１０はシェル、２０は保持器、３０はバ
ネ、４０は複数のローラ、５０は操作機構である。

【００１６】シェル１０は、軸方向一端に半径方向内向
きに折り曲げられたフランジ部１１を有するほぼ円筒形
のものであって、円筒部分内周面には凹状のカム面１２
が円周等間隔に設けられている。このカム面１２は、周
方向の中央から一方側の半分に正回転ロック用の曲面１
３が、また、周方向の中央から他方側の半分に逆回転ロ
ック用の曲面１４が対称な形状に形成されている。この
カム面１２と回転軸７０の外周面との間には、中央が広
く周方向両端付近が狭くなった楔状空間Ｘが形成されて
いる。

【００１７】保持器２０はポリアセタールなどの合成樹
脂からなり、環状部２１と、環状部２１の軸方向一端側
に櫛歯状に突出形成された複数の舌片２２とからなる。
各舌片２２の間の隙間がローラポケット２３になってお
り、この各ローラポケット２３にローラ４０がそれぞれ
１対１の割合で回動自在にそれぞれ収納される。ローラ
ポケット２３は、カム面１２の総数と同数だけあり、各
ローラポケット２３と各カム面１２とを位置対応させた
状態で保持器２０が含油焼結ブッシュ６０とともにシェ
ル１０に内嵌固定される。各舌片２２の周方向両端の内
径側には、周方向に沿って突出する突起２４が形成され
ており、この突起２４によってローラ４０がローラポケ
ット２３から径方向内方に抜け落ちるのを防止する。含
油焼結ブッシュ６０は、ローラ４０とカム面１２との間
の潤滑を行うものである。

【００１８】バネ３０は、図３に示すように、平面視ほ
ぼ長方形の板からなり、長手方向の中央に形成された絞
り込み部３１と、長手方向両端に外向きに反るように屈
曲形成された曲げ部３２とを有している。このバネ３０
は、その絞り込み部３１を保持器２０の舌片２２の外周
の溝に係合することにより、保持器２０の舌片２２の外
周に張り付けた形に取り付けられている。このバネ３０
を保持器２０に装着した状態では、バネ３０の両端の曲
げ部３２が舌片２２の両端からはみ出しており、この曲
げ部３２でもって、ローラポケット２３内のローラ４０
を径方向内方に押圧付勢するとともに、ローラポケット
２３内の中央位置にローラ４０を配置させるように機能
する。

【００１９】操作機構５０は、図４に示すように、保持
器２０の環状部２１の外径部分に一体形成されているほ
ぼＶ字形の凹部２５と、この凹部２５に挿入される凸部
材としてのプランジャー５１と、このプランジャー５１
を進退させるソレノイド５２とを備えている。そして、
ソレノイド５２およびプランジャー５１は、保持器２０
の上方所定位置に固定設置されており、ソレノイド５２
はオン信号の入力に応答してプランジャー５１を下方へ
突出させ、オフ信号の入力に応答してプランジャー５１
を上方へ引き上げるように動作する。そこで、プランジ
ャー５１を凹部２５に入れると、保持器２０が回動不可
能状態となり、保持器２０に保持されているローラ４０
がカム面１２の周方向ほぼ中央位置〔中立状態、図６
（ａ）参照〕に配置されるようになる。一方、プランジ
ャー５１を凹部２５から抜いていると、保持器２０は回
動可能状態となる。なお、凹部２５の底の幅寸法は、プ
ランジャー５１がぴったり嵌まる寸法に設定されている
とともに、凹部２５の対向する内面は、所定のカーブを
描くような形状に形成されている。このように、凹部２
５の内面形状を図示のようにしていると、回動可能状態
にある保持器２０を不動とする際に、図５の実線で示す
ように、凹部２５の中心がプランジャー５１の周方向前
後にずれたときでも、下降するプランジャー５１の押圧
力でもって凹部２５を正規の位置に戻してきっちり嵌ま
るように作用する。

【００２０】次に、上記構成の両方向クラッチの動作を
説明する。ここでは、シェル１０を固定とし、操作機構
５０のプランジャー５１およびソレノイド５２を所定の
位相位置に固定配備している。

【００２１】〔Ａ〕まず、操作機構５０のプランジャー
５１を上方に引っ込めて凹部２５から抜いておき、保持
器２０を回動可能状態とした場合、回転軸７０を正回転
（時計方向の回転）させると、回転軸７０に圧接されて
いるローラ４０が回転軸７０の周りを同じ方向に転動し
始めることになり、それによりローラ４０が保持器２０
を押しつつカム面１２の正回転ロック用曲面１３側へ移
動し、図６（ｂ）に示すように、正回転ロック用曲面１
３と回転軸７０との間に食い込むことになり、ローラ４
０がロック状態となる。一方、回転軸７０を逆回転（反
時計方向の回転）させると、今度はローラ４０が前記と
は逆の方向（反時計方向）に転動してカム面１２の逆回
転ロック用曲面１４と回転軸７０との間に食い込むこと
になり、図６（ｃ）に示すように、ローラ４０がロック
状態となる。

【００２２】〔Ｂ〕次に、操作機構５０のプランジャー
５１を凹部２５へ入れて、保持器２０を回動不可能状態
とした場合、ローラ４０は回転軸７０の回転に伴い自転
するものの、保持器２０が不動であるためローラ４０は
転動できない。つまり、ローラ４０はカム面１２の中央
位置でとどまり、ロックできなくなる。したがって、図
６（ａ）に示す状態で回転軸７０が空回りすることにな
り、結局、回転軸７０の回転動力はシェル１０に伝達さ
れない。

【００２３】このように、上記〔Ａ〕の状況では、回転
軸７０を正逆いずれの回転方向に回転させようとして
も、回転不可能となるが、上記〔Ｂ〕の状況では、回転
軸７０を正逆いずれの回転方向に回転させても、回転軸
７０が単独で回転するだけとなる。

【００２４】ところで、上記実施例では、シェル１０を
回動可能として説明しているが、シェル１０を不動とし
ておいて、回転軸７０を所定角度範囲で揺動させるよう
にして使用してもよい。

【００２５】なお、本発明は、上記実施例のみに限定さ
れない。例えば、図７に示すような構成の両方向クラッ
チにも本発明の操作機構５０を適用できる。図７の両方
向クラッチにおいては、上記実施例において保持器２０
と別の部品としていたバネ３０を、保持器２０の舌片２
２に一体的に形成している。つまり、図例では、舌片２
２をその周方向両端から内部へ向けて中空にすることで
バネ片を設けている。また、上記実施例の両方向クラッ
チにおいて含油焼結ブッシュ６０を備えない構成であっ
ても本発明を適用できる。さらに、従来例とした特開昭
５６−７３２５９号公報に示す制限差動装置の両方向ク
ラッチにも本発明の操作機構５０を適用できることは言
うまでもない。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の操作機構
では、両方向クラッチにおいて、シェルを固定として使
用する場合、回転軸を正逆いずれの方向に回転させても
ローラがロック可能となって回転軸を固定する動作形態
と、回転軸を正逆いずれの方向に回転させてもローラが
ロック不可能となって回転軸を空回りさせる動作形態と
に切り換えることができるなど、従来のものではなしえ
なかった動作形態を簡単に実現できる他、該動作形態を
任意に選択できるようになり、幅広い利用が可能となっ
た。しかも、操作機構の凹部は保持器に一体形成してい
るから、構成部品数を少なくできる。また、凸部材およ
び制御手段を保持器外周の定位置に配置しているから、
従来のもののように保持器とともに連れ回す必要がな
く、したがって、従来のような保持機構が不要となり使
用対象装置の簡略化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の操作機構の適用対象の両方向クラッチ
を示す縦断正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】バネ単体の斜視図である。

【図４】操作機構を示す側面図である。

【図５】操作機構の動作を示す説明図である。

【図６】ローラの状態を示す拡大図である。

【図７】本発明の操作機構の他の適用対象の両方向クラ
ッチの上半部を示す縦断正面図である。

【図８】従来の操作機構を装備した両方向クラッチを示
す縦断側面図である。

【図９】図８のＢ方向矢視図である。

【符号の説明】

１０ シェル １２ カム面 １３ 正回転ロック用曲面 １４ 逆回転ロッ
ク用曲面 ２０ 保持器 ２２ 舌片 ２３ ローラポケット ２５ 凹部 ３０ バネ ４０ ローラ ５０ 操作機構 ５１ プランジャ
ー（凸部材） ５２ ソレノイド（制御手段） ７０ 回転軸（中
心回転体） Ｘ 楔状空間

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シェルと中心回転体との間に、中央が広く
   周方向両端付近が狭くなる楔状空間を複数形成し、この
   各楔状空間に１対１の割合でローラを収納し、前記ロー
   ラを保持器のローラポケット内に回動自在に保持し、前
   記保持器をシェルと中心回転体との間に回動可能に介装
   した構成の両方向クラッチに備える操作機構であって、
   前記保持器の一端部外周に径方向外向きに開口するほぼ
   Ｖ字形の凹部と、この凹部の外周側の所定位置に固定配
   置され、前記凹部に対して挿抜自在に径方向に進退駆動
   される凸部材と、この凸部材を駆動制御する制御手段と
   を備えていることを特徴とする両方向クラッチの操作機
   構。