JP3464016B2 - 回転伝達装置 - Google Patents
回転伝達装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、回転伝達装置に関
し、例えば４輪駆動車において、加速時の駆動力の伝達
と制動時の駆動力の遮断の切り換えに用いられる。 【０００２】 【従来の技術】４輪駆動車両の従動輪の駆動経路におい
て、従動輪に対する駆動力の伝達と遮断を機械式クラッ
チによって切り換えるようにした装置として、本出願人
が特願平４−１７３０６４号により提案した回転伝達装
置がある。 【０００３】この装置は、図１０に示すように、従動側
となる外輪１と、駆動側となる内方部材２とを内外に回
転可能に嵌合させ、その外輪１と内方部材２の間に、大
径保持器１２と小径保持器１３を設け、この両保持器１
２、１３に設けたポケットに、外輪１と内方部材２を係
合させる係合子としてのスプラグ２０を組込んでいる。 【０００４】また、大径保持器１２を、ピン２３を介し
て内方部材２に回転方向すき間をもって連結し、大径保
持器１２の一端に、保持器１２に一方向の回転抵抗を与
えるスイッチバネ３’を取付けている。 【０００５】さらに、大径保持器１２の他端に、一方向
クラッチ２８を介して上記スイッチバネ３とは逆方向の
回転抵抗を生じる回転抵抗付与手段９を連結し、内方部
材２の回転方向が変化すると一方向クラッチ２８が作動
し、大径保持器１２に対する回転抵抗の作用方向を切換
えるようにしている。 【０００６】上記の伝達装置Ａは、図１４に示すように
前輪又は後輪駆動用の推進軸上に単独で装着されるか、
或いは、センタデフ等の差動装置や差動制限装置と併用
され、駆動力の伝達と遮断を行なう。 【０００７】上記構成において、車両が前進する場合、
内方部材２が回転すると、伝達装置の内部において内方
部材２と一体の小径保持器１３が回転し始めるのに対し
て、大径保持器１２は、スイッチバネ３’の付勢力によ
って内方部材２と小径保持器１３に対して回転が遅れ、
スプラグ２０を図１１に示すような係合スタンバイ位置
に傾斜させる。また、このときは、大径保持器１２に連
結されている一方向クラッチ２８の係合は切れているた
め、回転抵抗付与手段９は停止した状態にある。 【０００８】一方、車両が後退する場合、内方部材２が
上記と逆方向に回転すると、内方部材２と一体の小径保
持器１３が回転を始めるのに対して、大径保持器１２は
スイッチバネ３’を介して同時に回転しようとするが、
この回転方向は一方向クラッチ２８がロックする方向で
あるため、スイッチバネ３’の付勢力より大きく設定さ
れた回転抵抗付与手段９の回転抵抗によって、大径保持
器１２は内方部材２と小径保持器１３に対して回転が遅
れる。その結果、図１２に示すように、前進時とは反対
の係合スタンバイ位置にスプラグ２０を傾斜させる。 【０００９】このように、上記提案の回転伝達装置は車
両の前後進、すなわち、入力軸（内方部材）の回転方向
によって、スプラグ２０の傾斜を切り換え、内方部材２
と外輪１の係合と空転の機能を車両の進行方向に対して
準備している。 【００１０】したがって、スプラグ２０が入力軸の回転
方向に対して正規の傾斜状態であれば、内方部材２の回
転が上昇すると、スプラグ２０は両円筒面１０、１１に
係合し、逆に外輪１の回転が上昇すると、スプラグ２０
と外輪１は空転可能となる。 【００１１】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の構造
において、車両が高速度で前進走行する場合、すなわ
ち、回転伝達装置Ａの回転が高回転になった場合、各ス
プラグにはその回転数に応じた遠心力が発生する。この
遠心力は、外輪１が空転しようとした場合、外輪１の内
径面とスプラグ２０との間に生じる摩擦力を増大させ、
スプラグ２０の頭部を引きずり、スプラグの傾斜を正規
の方向とは逆方向に傾斜させようとする。 【００１２】さらに、回転が上がり、遠心力すなわち摩
擦力が増大すると、スプラグ２０に加わる摩擦力は、ス
イッチバネ３’のトルクに打ち勝って保持器１２の正規
の位相を崩し、その状態で外輪１が空転を続けようとし
ても、スプラグ２０が正規とは逆方向に両円筒面に係合
してしまい、外輪の空転機能を奪ってしまう。 【００１３】一方、この遠心力によって生じるスプラグ
２０と外輪１間の摩擦力に負けないように、スイッチバ
ネ３’のトルクを大きく設定すると、逆に車両が後退す
る場合に用いられる回転抵抗付与手段９、すなわち摩擦
パッド間の回転抵抗をそれ以上に大きくしなければなら
ない。このことは、回転抵抗付与手段の寿命を著しく低
下させ、加えて発熱、車両のパワーロスの面から問題が
多い。 【００１４】この作用を図１３のグラフで考えると、図
１３の（ａ）のようにスイッチバネ３’の付勢力すなわ
ちバネトルクＴを比較的小さく設定した場合、車両前進
走行域の高速域において、バネトルクＴがスプラグ−外
輪間の摩擦力Ｍに負けてスプラグが逆方向に係合する領
域Ｉが生じる。一方、図１３の（ｂ）のようにスイッチ
バネ３’のバネトルクを比較的大きく設定し、車両の全
速度域においてバネトルクＴが摩擦力Ｍを上回るように
した場合は、車両後退時に必要となる回転抵抗付与手段
の回転抵抗はそのバネトルクＴを更に上回らなければな
らないため、極めて大きい回転抵抗が必要となる。 【００１５】そこで、この発明は、上述した問題を解決
し、装置が高速回転してもスプラグの逆方向の係合を防
ぎ、かつ、回転抵抗付与手段の回転抵抗は小さく抑える
ことのできる回転伝達装置を提供することを目的として
いる。 【００１６】 【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明は、駆動部材と従動部材とを回転可能に内
外に嵌合させ、その駆動部材と従動部材の間に、径の異
なる第一保持器と第二保持器を設け、上記第一保持器と
駆動部材を回転方向すき間をもって共回りするように連
結すると共に、第二保持器を駆動部材に固定し、上記両
保持器に対向して設けたポケットに、その両保持器が正
逆方向に相対回転したときに上記駆動部材と従動部材を
係合する係合子を組込み、上記第一保持器に、互いに逆
方向で大きさの異なる回転抵抗を付与する２つの抵抗発
生手段と、その回転抵抗の作用方向を駆動部材の回転方
向に対して切換える手段とを設けた回転伝達装置におい
て、上記回転抵抗の小さい側の抵抗発生手段を駆動部材
に共回りするように連結し、その抵抗発生手段に、回転
の遠心力によって第一保持器に付与する回転抵抗を増大
させる錘りを取付けた構造としたのである。 【００１７】 【作用】上記の構造において、駆動部材と共回りする抵
抗発生手段の回転抵抗そのものは、係合子を変位させ、
係合作動状態の切り換えができる程度に小さく設定され
る。この状態で回転伝達装置が回転すると、錘りに作用
する遠心力によって回転抵抗が増大し、大径保持器に大
きな抵抗を与える。したがって、抵抗発生手段の全体と
して考えると、伝達装置が停止又は低速回転の時は回転
抵抗が小さく、回転が上がると、遠心力に比例して抵抗
が大きくなる。 【００１８】一般に、車両が後退する時は低速回転であ
るので、駆動部材と共回りする抵抗発生手段の発生する
回転抵抗は小さい。このため、他方の抵抗発生手段の回
転抵抗は、この小さい抵抗に打ち勝つだけの大きさが有
れば良く、小さく設定できるので、寿命の向上、発熱や
車両のパワーロスの低減が図れる。 【００１９】 【実施例】図１乃至図６は、この発明の実施例を示して
いる。図において、１は従動部材となる外輪、２は駆動
部材である内方部材であり、この外輪１と内方部材２は
軸受８により回転可能に嵌合している。 【００２０】上記外輪１の内径面と内方部材２の外径面
には、図３及び図１０に示すように、同芯の円筒面１
０、１１が形成され、その両円筒面１０、１１の間に、
大径保持器１２と小径保持器１３が組込まれている。 【００２１】上記大径保持器１２は、後端部に延長腕１
４が一体に形成され、その延長腕１４が軸受の案内によ
り外輪１と内方部材２に対して回転自在に支持されてい
る。 【００２２】一方、小径保持器１３は、前端部に、内径
側に向かって屈曲する屈曲部１５が形成され、その屈曲
部１５が内方部材２の端面２ａにすべり回転可能に接触
しており、この屈曲部１５と軸受８の止め輪１７との間
に、圧着バネ１６が組込まれている。この圧着バネ１６
は、屈曲部１５を内方部材２の端面２ａに向かって圧着
する方向の付勢力を与えており、その押圧力によって両
者の接触部に摩擦を生じさせ、その摩擦力により小径保
持器１３を内方部材２に固着している。 【００２３】上記大径保持器１２と小径保持器１３の周
面には、径方向に対向して複数のポケット１８、１９が
形成され、その各ポケット１８、１９に係合子としての
スプラグ２０と、スプラグ２０を保持するバネ２１とが
組込まれている。 【００２４】このスプラグ２０は、外径側と内径側に、
スプラグの中央線上に曲率中心をもつ左右対称形の円弧
面２２が形成され、左右の両方向に所定角度傾くと両円
筒面１０、１１と係合し、外輪１と内方部材２を一体化
する。また、バネ２１は、大径保持器１２に一端が支持
されてスプラグ２０を両側から押圧し、各スプラグ２０
を円筒面１０、１１と係合する位置に保持している。 【００２５】また、上記小径保持器１３の前端部には、
図２及び図４に示すようにストッパピン２３が取付けら
れ、そのストッパピン２３が大径保持器１２に設けた角
孔２４に嵌合しており、この角孔２４の周壁とピン２３
との間に回転方向すき間Ｘが設けられている。 【００２６】上記大径保持器１２及び小径保持器１３の
周面には、それぞれ径方向に貫通するスリット２５、２
６が形成され、そのスリット２５、２６に、Ｃ字形のリ
ング形状をしたスイッチバネ３の両端部が係合してい
る。このスイッチバネ３は、図４及び図５に示すように
周方向に縮められた状態でセットされ、一端の爪部４を
大径保持器１２に、他端の爪部５を小径保持器１３に押
し付けて取付けられており、そのバネ力によって両保持
器１２、１３に円周方向の力を与えている。 【００２７】また、上記スイッチバネ３の両側周面に
は、１８０度方向に対向する一対の錘り６、７が一体に
成形されている。この錘り６、７は、スイッチバネ３が
両保持器１２、１３（すなわち内方部材２）と共に回転
すると、外側に向かう遠心力を受け、その遠心力により
スイッチバネ３を押し拡げ、バネ力を増大させるように
作用する。 【００２８】上記スイッチバネ３の保持器１２、１３に
対するバネ力は、上記錘り６、７の遠心力により付与さ
れる力と、スイッチバネ自体の付勢を加えたものとな
り、そのバネ力により大径保持器１２に作用する回転抵
抗Ｐ1 は、図６に示すように後退走行時の低速回転域に
おいて、後述する回転抵抗付与手段９の回転トルクＰ2
より小さく、かつスプラグ２０と外輪１の間に作用する
摩擦力Ｍより大きく、Ｍ＜Ｐ1 ＜Ｐ2 の関係をみたすよ
うに設定される。 【００２９】また、上記錘６、７の重量は、スイッチバ
ネ３が前進走行時に高速回転したとき、そのスイッチバ
ネ３による回転抵抗Ｐ1 が次第に回転抵抗付与手段９の
回転抵抗Ｐ2 を上回るように（Ｐ1 ＜Ｐ2 ）、設定され
ている。 【００３０】この構造では、スイッチバネ３が、大径保
持器１２に回転抵抗を与える抵抗発生手段を構成してい
る。 【００３１】また、上記ストッパピン２３と角孔２４の
間の回転方向すき間Ｘは、図１１及び図１２に示すよう
にスプラグ２０が傾いて円筒面１０、１１に噛み合い状
態となるような大きさに設定されており、上記スイッチ
バネ３のバネ力により、両保持器１２、１３とスプラグ
２０は、回転の一方向の噛み合い位置でスタンバイの状
態となっている。 【００３２】一方、上記大径保持器１２の延長腕１４の
後端部には、大径保持器１２と回転抵抗付与手段９の連
結を切換える一方向クラッチ２８が組込まれている。こ
の一方向クラッチ２８は、図９に示すように、延長腕１
４の後端部に圧入するクラッチ外輪２９の内周に、周方
向に一定間隔で複数の傾斜カム面３０を形成し、そのク
ラッチ外輪２９と入力リング３１との間に環状の保持器
３２を設け、その保持器３２に設けたポケットに、係合
子としてのローラ３３と、そのローラ３３を傾斜カム面
３０と入力リング３１の表面に押し付けるバネ３４とを
組み込んで構成されている。 【００３３】上記の一方向クラッチ２８では、内方部材
２を介して大径保持器１２が図７の矢印イ方向に回転す
ると、ローラ３３がカム面３０と延長腕１４の間に噛み
込み、大径保持器１２と回転抵抗付与手段９の入力リン
グ３１とを一体化する。逆に、大径保持器１２が図７の
矢印ロ方向に回転すると、ローラ３３の係合が切れ、大
径保持器１２と入力リング３１が切り離される。 【００３４】上記回転抵抗付与手段９は、図１に示すよ
うに、上記入力リング３１に設けたフランジ３５と、ダ
ストカバー３６を介して自動車のボディー等に固定され
るハウジング３７のフランジ３８とを互いに擦り合わ
せ、その擦り合わせ部３９を、フランジ３８と止め輪４
０の間に組込んだ皿バネ４１により押圧して構成されて
いる。 【００３５】上記皿バネ４１のバネ力は、擦り合わせ部
３９に所定の摩擦力を生じさせる大きさに設定され、こ
の摩擦力により擦り合わせ部３９に引きずりトルクを生
じさせており、この引きずりトルクによって、大径保持
器１２と一体に回転しようとする入力リング３１に対し
てその回転を遅れさせる抵抗力を与えている。 【００３６】また、上記擦り合わせ部３９で生じる回転
抵抗Ｐ2 は、上述したようにスイッチバネ３のバネ力に
よって大径保持器１２に加わる回転抵抗Ｐ1 よりも大き
く設定されており、これにより、一方向クラッチ２８が
噛み合って大径保持器１２と入力リング３１が共回りし
た場合、擦り合わせ部３９による回転抵抗がスイッチバ
ネ３による回転抵抗に打ち勝ち、大径保持器１２と小径
保持器１３の位相を逆方向に切換えることになる。 【００３７】この実施例の回転伝達装置Ａは、上記のよ
うな構造であり、図１４に示す駆動経路に装着するに
は、内方部材２を前輪推進軸Ｂに連結し、外輪１をフロ
ントデフＣに連結して装着する。この場合、車両の前進
走行時における内方部材２の回転方向が、一方向クラッ
チ２８が切れる方向（図７の矢印ロ方向）に一致し、後
退時における回転方向が、一方向クラッチ２８の噛み込
む方向（図７の矢印イ方向）に一致するように設定す
る。 【００３８】上記の装着状態で自動車が前進走行する
と、前輪推進軸Ｄの駆動により内方部材２が回転を始
め、その内方部材２と一体になった小径保持器１３が同
時に回転を始める。また、大径保持器１２は、スイッチ
バネ３の付勢力によって回転するが、この回転方向では
一方向クラッチ２８が空転状態になるため、回転抵抗付
与手段９の入力リング３１は、抵抗体ケース３６やバネ
４１と共に停止状態におかれる。 【００３９】上記とは逆に、自動車が後退する場合は、
内方部材２と小径保持器１３が回転を始め、大径保持器
１２は、スイッチバネ３の付勢力により小径保持器１３
と同時に回転するが、この回転方向は一方向クラッチ２
８がロック状態となるため、大径保持器１２と入力リン
グ３１が一体に回転する。このとき、入力リング３１が
連結する擦り合わせ部３９の回転抵抗Ｐ2 を、スイッチ
バネ３による回転抵抗Ｐ1 よりも大きく設定してあるの
で、回転抵抗付与手段９の抵抗により大径保持器１２は
減速し、スプラグ２０を上記とは反対方向に傾かせて円
筒面１０、１１の間に係合状態でスタンバイさせる。そ
の後は、擦り合わせ部３９の回転抵抗を受けながら大径
保持器１２が回転し、スプラグ２０のスタンバイ状態を
保持する。 【００４０】このようにスプラグ２０の位相を変化させ
る大径保持器１２には、自動車の前進走行時は一方向ク
ラッチ２８が空転してスイッチバネ３の抵抗だけが作用
し、後退時では擦り合わせ部３９のすべり抵抗がスイッ
チバネ３に打ち勝って作用する。この場合、自動車の前
進走行時では、車速が増大し内方部材２が高速回転する
に従って、スイッチバネ３の回転抵抗は図６に示すよう
に錘り６、７の遠心力によって次第に増大する。このた
め、回転の上昇に伴なって増大するスプラグと外輪間の
摩擦力Ｍに対して、スイッチバネ３の回転抵抗が常に上
回ることになり、スプラグ２０の逆噛み込みが生じな
い。 【００４１】また、遠心力で増大するスイッチバネ３の
回転抵抗Ｐ1 は、停止時又は後退走行中の低速域におい
て低い値に設定できるため、その回転抵抗Ｐ1 に打ち勝
つための擦り合せ部３９の回転抵抗Ｐ2 も低い値で設定
することができる。したがって、擦り合せ部３９におけ
る皿バネ４１の圧着力を小さくでき、擦り合せ部分での
発熱や摩耗を低く抑えることができる。 【００４２】なお、上記の実施例では、スイッチバネ３
に錘り６、７を一体に形成したが、錘りが遠心力によっ
てスイッチバネを外側に押し拡げる構造であれば、スイ
ッチバネと錘りを別体に形成することもできる。 【００４３】一方、図８及び図９はスイッチバネの他の
実施例を示し、この例では、円弧状に形成した２つの錘
り５０、５１の一端をピン５２によって回動可能に結合
し、各錘り５０、５１の他端に、それぞれ保持器に係合
する爪部５３、５４を形成している。また、ピン５２に
取付けた巻きバネ５５の両端を各錘り５０、５１に係止
し、その巻きバネ５５の弾性により各錘り５０、５１を
開く方向に付勢している。この構造でも、スイッチバネ
３が回転すると、錘り５０、５１の遠心力が巻きバネ５
５の弾性力に加わり、スイッチバネ３全体としての付勢
力が増大する。 【００４４】 【効果】以上のように、この発明は、係合子を係合作動
状態にする回転抵抗を、回転の遠心力を利用して増大さ
せるようにしたので、伝達装置が高速で回転した場合で
も増大する回転抵抗により係合子の係合作動状態を安定
して維持することができ、確実な駆動力の切換が実現で
きる。 【００４５】また、抵抗発生手段の回転抵抗を低く設定
することができるため、抵抗を発生する部分の発熱やパ
ワーロスを低減でき、耐久性の向上を図れる効果があ
る。
し、例えば４輪駆動車において、加速時の駆動力の伝達
と制動時の駆動力の遮断の切り換えに用いられる。 【０００２】 【従来の技術】４輪駆動車両の従動輪の駆動経路におい
て、従動輪に対する駆動力の伝達と遮断を機械式クラッ
チによって切り換えるようにした装置として、本出願人
が特願平４−１７３０６４号により提案した回転伝達装
置がある。 【０００３】この装置は、図１０に示すように、従動側
となる外輪１と、駆動側となる内方部材２とを内外に回
転可能に嵌合させ、その外輪１と内方部材２の間に、大
径保持器１２と小径保持器１３を設け、この両保持器１
２、１３に設けたポケットに、外輪１と内方部材２を係
合させる係合子としてのスプラグ２０を組込んでいる。 【０００４】また、大径保持器１２を、ピン２３を介し
て内方部材２に回転方向すき間をもって連結し、大径保
持器１２の一端に、保持器１２に一方向の回転抵抗を与
えるスイッチバネ３’を取付けている。 【０００５】さらに、大径保持器１２の他端に、一方向
クラッチ２８を介して上記スイッチバネ３とは逆方向の
回転抵抗を生じる回転抵抗付与手段９を連結し、内方部
材２の回転方向が変化すると一方向クラッチ２８が作動
し、大径保持器１２に対する回転抵抗の作用方向を切換
えるようにしている。 【０００６】上記の伝達装置Ａは、図１４に示すように
前輪又は後輪駆動用の推進軸上に単独で装着されるか、
或いは、センタデフ等の差動装置や差動制限装置と併用
され、駆動力の伝達と遮断を行なう。 【０００７】上記構成において、車両が前進する場合、
内方部材２が回転すると、伝達装置の内部において内方
部材２と一体の小径保持器１３が回転し始めるのに対し
て、大径保持器１２は、スイッチバネ３’の付勢力によ
って内方部材２と小径保持器１３に対して回転が遅れ、
スプラグ２０を図１１に示すような係合スタンバイ位置
に傾斜させる。また、このときは、大径保持器１２に連
結されている一方向クラッチ２８の係合は切れているた
め、回転抵抗付与手段９は停止した状態にある。 【０００８】一方、車両が後退する場合、内方部材２が
上記と逆方向に回転すると、内方部材２と一体の小径保
持器１３が回転を始めるのに対して、大径保持器１２は
スイッチバネ３’を介して同時に回転しようとするが、
この回転方向は一方向クラッチ２８がロックする方向で
あるため、スイッチバネ３’の付勢力より大きく設定さ
れた回転抵抗付与手段９の回転抵抗によって、大径保持
器１２は内方部材２と小径保持器１３に対して回転が遅
れる。その結果、図１２に示すように、前進時とは反対
の係合スタンバイ位置にスプラグ２０を傾斜させる。 【０００９】このように、上記提案の回転伝達装置は車
両の前後進、すなわち、入力軸（内方部材）の回転方向
によって、スプラグ２０の傾斜を切り換え、内方部材２
と外輪１の係合と空転の機能を車両の進行方向に対して
準備している。 【００１０】したがって、スプラグ２０が入力軸の回転
方向に対して正規の傾斜状態であれば、内方部材２の回
転が上昇すると、スプラグ２０は両円筒面１０、１１に
係合し、逆に外輪１の回転が上昇すると、スプラグ２０
と外輪１は空転可能となる。 【００１１】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の構造
において、車両が高速度で前進走行する場合、すなわ
ち、回転伝達装置Ａの回転が高回転になった場合、各ス
プラグにはその回転数に応じた遠心力が発生する。この
遠心力は、外輪１が空転しようとした場合、外輪１の内
径面とスプラグ２０との間に生じる摩擦力を増大させ、
スプラグ２０の頭部を引きずり、スプラグの傾斜を正規
の方向とは逆方向に傾斜させようとする。 【００１２】さらに、回転が上がり、遠心力すなわち摩
擦力が増大すると、スプラグ２０に加わる摩擦力は、ス
イッチバネ３’のトルクに打ち勝って保持器１２の正規
の位相を崩し、その状態で外輪１が空転を続けようとし
ても、スプラグ２０が正規とは逆方向に両円筒面に係合
してしまい、外輪の空転機能を奪ってしまう。 【００１３】一方、この遠心力によって生じるスプラグ
２０と外輪１間の摩擦力に負けないように、スイッチバ
ネ３’のトルクを大きく設定すると、逆に車両が後退す
る場合に用いられる回転抵抗付与手段９、すなわち摩擦
パッド間の回転抵抗をそれ以上に大きくしなければなら
ない。このことは、回転抵抗付与手段の寿命を著しく低
下させ、加えて発熱、車両のパワーロスの面から問題が
多い。 【００１４】この作用を図１３のグラフで考えると、図
１３の（ａ）のようにスイッチバネ３’の付勢力すなわ
ちバネトルクＴを比較的小さく設定した場合、車両前進
走行域の高速域において、バネトルクＴがスプラグ−外
輪間の摩擦力Ｍに負けてスプラグが逆方向に係合する領
域Ｉが生じる。一方、図１３の（ｂ）のようにスイッチ
バネ３’のバネトルクを比較的大きく設定し、車両の全
速度域においてバネトルクＴが摩擦力Ｍを上回るように
した場合は、車両後退時に必要となる回転抵抗付与手段
の回転抵抗はそのバネトルクＴを更に上回らなければな
らないため、極めて大きい回転抵抗が必要となる。 【００１５】そこで、この発明は、上述した問題を解決
し、装置が高速回転してもスプラグの逆方向の係合を防
ぎ、かつ、回転抵抗付与手段の回転抵抗は小さく抑える
ことのできる回転伝達装置を提供することを目的として
いる。 【００１６】 【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明は、駆動部材と従動部材とを回転可能に内
外に嵌合させ、その駆動部材と従動部材の間に、径の異
なる第一保持器と第二保持器を設け、上記第一保持器と
駆動部材を回転方向すき間をもって共回りするように連
結すると共に、第二保持器を駆動部材に固定し、上記両
保持器に対向して設けたポケットに、その両保持器が正
逆方向に相対回転したときに上記駆動部材と従動部材を
係合する係合子を組込み、上記第一保持器に、互いに逆
方向で大きさの異なる回転抵抗を付与する２つの抵抗発
生手段と、その回転抵抗の作用方向を駆動部材の回転方
向に対して切換える手段とを設けた回転伝達装置におい
て、上記回転抵抗の小さい側の抵抗発生手段を駆動部材
に共回りするように連結し、その抵抗発生手段に、回転
の遠心力によって第一保持器に付与する回転抵抗を増大
させる錘りを取付けた構造としたのである。 【００１７】 【作用】上記の構造において、駆動部材と共回りする抵
抗発生手段の回転抵抗そのものは、係合子を変位させ、
係合作動状態の切り換えができる程度に小さく設定され
る。この状態で回転伝達装置が回転すると、錘りに作用
する遠心力によって回転抵抗が増大し、大径保持器に大
きな抵抗を与える。したがって、抵抗発生手段の全体と
して考えると、伝達装置が停止又は低速回転の時は回転
抵抗が小さく、回転が上がると、遠心力に比例して抵抗
が大きくなる。 【００１８】一般に、車両が後退する時は低速回転であ
るので、駆動部材と共回りする抵抗発生手段の発生する
回転抵抗は小さい。このため、他方の抵抗発生手段の回
転抵抗は、この小さい抵抗に打ち勝つだけの大きさが有
れば良く、小さく設定できるので、寿命の向上、発熱や
車両のパワーロスの低減が図れる。 【００１９】 【実施例】図１乃至図６は、この発明の実施例を示して
いる。図において、１は従動部材となる外輪、２は駆動
部材である内方部材であり、この外輪１と内方部材２は
軸受８により回転可能に嵌合している。 【００２０】上記外輪１の内径面と内方部材２の外径面
には、図３及び図１０に示すように、同芯の円筒面１
０、１１が形成され、その両円筒面１０、１１の間に、
大径保持器１２と小径保持器１３が組込まれている。 【００２１】上記大径保持器１２は、後端部に延長腕１
４が一体に形成され、その延長腕１４が軸受の案内によ
り外輪１と内方部材２に対して回転自在に支持されてい
る。 【００２２】一方、小径保持器１３は、前端部に、内径
側に向かって屈曲する屈曲部１５が形成され、その屈曲
部１５が内方部材２の端面２ａにすべり回転可能に接触
しており、この屈曲部１５と軸受８の止め輪１７との間
に、圧着バネ１６が組込まれている。この圧着バネ１６
は、屈曲部１５を内方部材２の端面２ａに向かって圧着
する方向の付勢力を与えており、その押圧力によって両
者の接触部に摩擦を生じさせ、その摩擦力により小径保
持器１３を内方部材２に固着している。 【００２３】上記大径保持器１２と小径保持器１３の周
面には、径方向に対向して複数のポケット１８、１９が
形成され、その各ポケット１８、１９に係合子としての
スプラグ２０と、スプラグ２０を保持するバネ２１とが
組込まれている。 【００２４】このスプラグ２０は、外径側と内径側に、
スプラグの中央線上に曲率中心をもつ左右対称形の円弧
面２２が形成され、左右の両方向に所定角度傾くと両円
筒面１０、１１と係合し、外輪１と内方部材２を一体化
する。また、バネ２１は、大径保持器１２に一端が支持
されてスプラグ２０を両側から押圧し、各スプラグ２０
を円筒面１０、１１と係合する位置に保持している。 【００２５】また、上記小径保持器１３の前端部には、
図２及び図４に示すようにストッパピン２３が取付けら
れ、そのストッパピン２３が大径保持器１２に設けた角
孔２４に嵌合しており、この角孔２４の周壁とピン２３
との間に回転方向すき間Ｘが設けられている。 【００２６】上記大径保持器１２及び小径保持器１３の
周面には、それぞれ径方向に貫通するスリット２５、２
６が形成され、そのスリット２５、２６に、Ｃ字形のリ
ング形状をしたスイッチバネ３の両端部が係合してい
る。このスイッチバネ３は、図４及び図５に示すように
周方向に縮められた状態でセットされ、一端の爪部４を
大径保持器１２に、他端の爪部５を小径保持器１３に押
し付けて取付けられており、そのバネ力によって両保持
器１２、１３に円周方向の力を与えている。 【００２７】また、上記スイッチバネ３の両側周面に
は、１８０度方向に対向する一対の錘り６、７が一体に
成形されている。この錘り６、７は、スイッチバネ３が
両保持器１２、１３（すなわち内方部材２）と共に回転
すると、外側に向かう遠心力を受け、その遠心力により
スイッチバネ３を押し拡げ、バネ力を増大させるように
作用する。 【００２８】上記スイッチバネ３の保持器１２、１３に
対するバネ力は、上記錘り６、７の遠心力により付与さ
れる力と、スイッチバネ自体の付勢を加えたものとな
り、そのバネ力により大径保持器１２に作用する回転抵
抗Ｐ1 は、図６に示すように後退走行時の低速回転域に
おいて、後述する回転抵抗付与手段９の回転トルクＰ2
より小さく、かつスプラグ２０と外輪１の間に作用する
摩擦力Ｍより大きく、Ｍ＜Ｐ1 ＜Ｐ2 の関係をみたすよ
うに設定される。 【００２９】また、上記錘６、７の重量は、スイッチバ
ネ３が前進走行時に高速回転したとき、そのスイッチバ
ネ３による回転抵抗Ｐ1 が次第に回転抵抗付与手段９の
回転抵抗Ｐ2 を上回るように（Ｐ1 ＜Ｐ2 ）、設定され
ている。 【００３０】この構造では、スイッチバネ３が、大径保
持器１２に回転抵抗を与える抵抗発生手段を構成してい
る。 【００３１】また、上記ストッパピン２３と角孔２４の
間の回転方向すき間Ｘは、図１１及び図１２に示すよう
にスプラグ２０が傾いて円筒面１０、１１に噛み合い状
態となるような大きさに設定されており、上記スイッチ
バネ３のバネ力により、両保持器１２、１３とスプラグ
２０は、回転の一方向の噛み合い位置でスタンバイの状
態となっている。 【００３２】一方、上記大径保持器１２の延長腕１４の
後端部には、大径保持器１２と回転抵抗付与手段９の連
結を切換える一方向クラッチ２８が組込まれている。こ
の一方向クラッチ２８は、図９に示すように、延長腕１
４の後端部に圧入するクラッチ外輪２９の内周に、周方
向に一定間隔で複数の傾斜カム面３０を形成し、そのク
ラッチ外輪２９と入力リング３１との間に環状の保持器
３２を設け、その保持器３２に設けたポケットに、係合
子としてのローラ３３と、そのローラ３３を傾斜カム面
３０と入力リング３１の表面に押し付けるバネ３４とを
組み込んで構成されている。 【００３３】上記の一方向クラッチ２８では、内方部材
２を介して大径保持器１２が図７の矢印イ方向に回転す
ると、ローラ３３がカム面３０と延長腕１４の間に噛み
込み、大径保持器１２と回転抵抗付与手段９の入力リン
グ３１とを一体化する。逆に、大径保持器１２が図７の
矢印ロ方向に回転すると、ローラ３３の係合が切れ、大
径保持器１２と入力リング３１が切り離される。 【００３４】上記回転抵抗付与手段９は、図１に示すよ
うに、上記入力リング３１に設けたフランジ３５と、ダ
ストカバー３６を介して自動車のボディー等に固定され
るハウジング３７のフランジ３８とを互いに擦り合わ
せ、その擦り合わせ部３９を、フランジ３８と止め輪４
０の間に組込んだ皿バネ４１により押圧して構成されて
いる。 【００３５】上記皿バネ４１のバネ力は、擦り合わせ部
３９に所定の摩擦力を生じさせる大きさに設定され、こ
の摩擦力により擦り合わせ部３９に引きずりトルクを生
じさせており、この引きずりトルクによって、大径保持
器１２と一体に回転しようとする入力リング３１に対し
てその回転を遅れさせる抵抗力を与えている。 【００３６】また、上記擦り合わせ部３９で生じる回転
抵抗Ｐ2 は、上述したようにスイッチバネ３のバネ力に
よって大径保持器１２に加わる回転抵抗Ｐ1 よりも大き
く設定されており、これにより、一方向クラッチ２８が
噛み合って大径保持器１２と入力リング３１が共回りし
た場合、擦り合わせ部３９による回転抵抗がスイッチバ
ネ３による回転抵抗に打ち勝ち、大径保持器１２と小径
保持器１３の位相を逆方向に切換えることになる。 【００３７】この実施例の回転伝達装置Ａは、上記のよ
うな構造であり、図１４に示す駆動経路に装着するに
は、内方部材２を前輪推進軸Ｂに連結し、外輪１をフロ
ントデフＣに連結して装着する。この場合、車両の前進
走行時における内方部材２の回転方向が、一方向クラッ
チ２８が切れる方向（図７の矢印ロ方向）に一致し、後
退時における回転方向が、一方向クラッチ２８の噛み込
む方向（図７の矢印イ方向）に一致するように設定す
る。 【００３８】上記の装着状態で自動車が前進走行する
と、前輪推進軸Ｄの駆動により内方部材２が回転を始
め、その内方部材２と一体になった小径保持器１３が同
時に回転を始める。また、大径保持器１２は、スイッチ
バネ３の付勢力によって回転するが、この回転方向では
一方向クラッチ２８が空転状態になるため、回転抵抗付
与手段９の入力リング３１は、抵抗体ケース３６やバネ
４１と共に停止状態におかれる。 【００３９】上記とは逆に、自動車が後退する場合は、
内方部材２と小径保持器１３が回転を始め、大径保持器
１２は、スイッチバネ３の付勢力により小径保持器１３
と同時に回転するが、この回転方向は一方向クラッチ２
８がロック状態となるため、大径保持器１２と入力リン
グ３１が一体に回転する。このとき、入力リング３１が
連結する擦り合わせ部３９の回転抵抗Ｐ2 を、スイッチ
バネ３による回転抵抗Ｐ1 よりも大きく設定してあるの
で、回転抵抗付与手段９の抵抗により大径保持器１２は
減速し、スプラグ２０を上記とは反対方向に傾かせて円
筒面１０、１１の間に係合状態でスタンバイさせる。そ
の後は、擦り合わせ部３９の回転抵抗を受けながら大径
保持器１２が回転し、スプラグ２０のスタンバイ状態を
保持する。 【００４０】このようにスプラグ２０の位相を変化させ
る大径保持器１２には、自動車の前進走行時は一方向ク
ラッチ２８が空転してスイッチバネ３の抵抗だけが作用
し、後退時では擦り合わせ部３９のすべり抵抗がスイッ
チバネ３に打ち勝って作用する。この場合、自動車の前
進走行時では、車速が増大し内方部材２が高速回転する
に従って、スイッチバネ３の回転抵抗は図６に示すよう
に錘り６、７の遠心力によって次第に増大する。このた
め、回転の上昇に伴なって増大するスプラグと外輪間の
摩擦力Ｍに対して、スイッチバネ３の回転抵抗が常に上
回ることになり、スプラグ２０の逆噛み込みが生じな
い。 【００４１】また、遠心力で増大するスイッチバネ３の
回転抵抗Ｐ1 は、停止時又は後退走行中の低速域におい
て低い値に設定できるため、その回転抵抗Ｐ1 に打ち勝
つための擦り合せ部３９の回転抵抗Ｐ2 も低い値で設定
することができる。したがって、擦り合せ部３９におけ
る皿バネ４１の圧着力を小さくでき、擦り合せ部分での
発熱や摩耗を低く抑えることができる。 【００４２】なお、上記の実施例では、スイッチバネ３
に錘り６、７を一体に形成したが、錘りが遠心力によっ
てスイッチバネを外側に押し拡げる構造であれば、スイ
ッチバネと錘りを別体に形成することもできる。 【００４３】一方、図８及び図９はスイッチバネの他の
実施例を示し、この例では、円弧状に形成した２つの錘
り５０、５１の一端をピン５２によって回動可能に結合
し、各錘り５０、５１の他端に、それぞれ保持器に係合
する爪部５３、５４を形成している。また、ピン５２に
取付けた巻きバネ５５の両端を各錘り５０、５１に係止
し、その巻きバネ５５の弾性により各錘り５０、５１を
開く方向に付勢している。この構造でも、スイッチバネ
３が回転すると、錘り５０、５１の遠心力が巻きバネ５
５の弾性力に加わり、スイッチバネ３全体としての付勢
力が増大する。 【００４４】 【効果】以上のように、この発明は、係合子を係合作動
状態にする回転抵抗を、回転の遠心力を利用して増大さ
せるようにしたので、伝達装置が高速で回転した場合で
も増大する回転抵抗により係合子の係合作動状態を安定
して維持することができ、確実な駆動力の切換が実現で
きる。 【００４５】また、抵抗発生手段の回転抵抗を低く設定
することができるため、抵抗を発生する部分の発熱やパ
ワーロスを低減でき、耐久性の向上を図れる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の縦断正面図
【図２】同上の要部の拡大断面図
【図３】図１のIII −III 線の断面図
【図４】図１のIV−IV線の断面図
【図５】同上のスイッチバネを示す正面図
【図６】スイッチバネ及び回転抵抗付与手段の回転抵抗
の設定範囲を示す図表 【図７】同上の一方向クラッチを示す断面図 【図８】スイッチバネの他の実施例を示す正面図 【図９】図８のIX−IX線の断面図 【図１０】従来例を示す縦断正面図 【図１１】スプラグの係合作動状態を示す断面図 【図１２】同上の逆方向の係合作動状態を示す断面図 【図１３】スイッチバネの回転抵抗の設定例を示す図表 【図１４】車両の駆動経路への装着例を示す模式図 【符号の説明】 １ 外輪 ２ 内方部材 ３ スイッチバネ ４、５ 爪部 ６、７ 錘り ９ 回転抵抗付与手段 １０、１１ 円筒面 １２ 大径保持器 １３ 小径保持器 １６ 圧着バネ １８、１９ ポケット ２０ スプラグ ２３ ストッパピン ２４ 角孔 ２５、２６ スリット ２８ 一方向クラッチ ３１ 入力リング ３９ 擦り合わせ部 ５０、５１ 錘り ５３、５４ 爪部 ５５ 巻きバネ
の設定範囲を示す図表 【図７】同上の一方向クラッチを示す断面図 【図８】スイッチバネの他の実施例を示す正面図 【図９】図８のIX−IX線の断面図 【図１０】従来例を示す縦断正面図 【図１１】スプラグの係合作動状態を示す断面図 【図１２】同上の逆方向の係合作動状態を示す断面図 【図１３】スイッチバネの回転抵抗の設定例を示す図表 【図１４】車両の駆動経路への装着例を示す模式図 【符号の説明】 １ 外輪 ２ 内方部材 ３ スイッチバネ ４、５ 爪部 ６、７ 錘り ９ 回転抵抗付与手段 １０、１１ 円筒面 １２ 大径保持器 １３ 小径保持器 １６ 圧着バネ １８、１９ ポケット ２０ スプラグ ２３ ストッパピン ２４ 角孔 ２５、２６ スリット ２８ 一方向クラッチ ３１ 入力リング ３９ 擦り合わせ部 ５０、５１ 錘り ５３、５４ 爪部 ５５ 巻きバネ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16D 41/00 - 47/06
B60K 23/00 - 23/08
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 駆動部材と従動部材とを回転可能に内外
に嵌合させ、その駆動部材と従動部材の間に、径の異な
る第一保持器と第二保持器を設け、上記第一保持器と駆
動部材を回転方向すき間をもって共回りするように連結
すると共に、第二保持器を駆動部材に固定し、上記両保
持器に対向して設けたポケットに、その両保持器が正逆
方向に相対回転したときに上記駆動部材と従動部材を係
合する係合子を組込み、上記第一保持器に、互いに逆方
向で大きさの異なる回転抵抗を付与する２つの抵抗発生
手段と、その回転抵抗の作用方向を駆動部材の回転方向
に対して切換える手段とを設けた回転伝達装置におい
て、上記回転抵抗の小さい側の抵抗発生手段を駆動部材
に共回りするように連結し、その抵抗発生手段に、回転
の遠心力によって第一保持器に付与する回転抵抗を増大
させる錘りを取付けたことを特徴とする回転伝達装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13763493A JP3464016B2 (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 回転伝達装置 |
| FR9406879A FR2706190B1 (fr) | 1993-06-08 | 1994-06-06 | Dispositif de transmission de rotation. |
| US08/255,762 US5477951A (en) | 1993-06-08 | 1994-06-07 | Rotation transmission device |
| GB9411544A GB2278898B (en) | 1993-06-08 | 1994-06-08 | Rotation transmission device |
| DE4420053A DE4420053C2 (de) | 1993-06-08 | 1994-06-08 | Rotationsübertragungsvorrichtung |
| KR1019940012832A KR100197177B1 (ko) | 1993-06-08 | 1994-06-08 | 회전전달장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13763493A JP3464016B2 (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 回転伝達装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06344794A JPH06344794A (ja) | 1994-12-20 |
| JP3464016B2 true JP3464016B2 (ja) | 2003-11-05 |
Family
ID=15203233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13763493A Expired - Fee Related JP3464016B2 (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | 回転伝達装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3464016B2 (ja) |
-
1993
- 1993-06-08 JP JP13763493A patent/JP3464016B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06344794A (ja) | 1994-12-20 |
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