JP3935644B2 - 動力断続装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、動力の伝達経路上において、動力の伝達と遮断の切り換えに用いられるタンデム構造の動力断続装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種機器や車両において、動力源の回転を異なる二つの出力軸に選択的に取り出して駆動する場合、動力の伝達経路上に動力断続装置を組み込み使用する必要がある。
【０００３】
このような動力断続装置においては、例えば、動力源の回転を一方出力軸に伝達するとき動力源と他方出力軸の結合を解き、動力源の回転を他方出力軸に伝達するときは動力源と一方出力軸の結合を解き、又は、動力源に両出力軸を結合し、動力源で両出力軸を同時に駆動するような機能が要求され、この機能を得るために、動力源と二つの出力軸の個々の結合と切り離しを行う二つのクラッチ機構の採用が必要になる。
【０００４】
従来、上記のような動力断続装置は、二つのクラッチ機構を出力軸の軸方向に間隔をおいて配置し、両クラッチ機構に対して入力源と連なる入力部材をそれぞれ組み合わせた構造になっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような従来の動力断続装置は、二つのクラッチ機構を出力軸の軸方向に間隔をおいて分割配置する関係上、全長が軸方向に長くなり、組み込みスペースが狭い部分には使用することができず、採用できる部分に制約がある。
【０００６】
そこで、この発明の課題は、軸方向に対してコンパクト化を図ることができ、組み込みスペースが狭い部分にも採用でき、用途の拡大を実現することができる動力断続装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決するため、請求項１の発明は、動力源からの動力を断続させる装置であって、動力源との接続によって回転する入力外輪とそれに嵌合して同軸心状に配置された出力軸の対向面の一方に円筒面を、他方にその円筒面との間で楔空間を形成する複数のカム面を形成し、上記入力外輪と出力軸の対向面間に設けた保持器のポケットに、入力外輪と出力軸の相対回転によって上記円筒面とカム面に係合する係合子を組み込み、弾性部材で上記保持器に係合子を係合しない中立位置に保持するための弾性を付勢した２方向クラッチを、軸方向同軸上に２組配置し、両２方向クラッチの入力外輪が同一回転するように一体化し、両２方向クラッチのロックとフリーを、両２方向クラッチの間に配置した制御手段で各々の保持器を制御することによって行う構成を採用したものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、制御手段が、両保持器に対して作用しないニュートラル位置と、何れか一方の保持器に対して作用する結合位置とを切り換えることができるようになっている構成を採用したものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、制御手段が、何れか一方の保持器に対して常時作用するよう結合位置を切り換えることができるようになっている構成を採用したものである。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、制御手段が、両保持器に対して作用しないニュートラル位置と、何れか一方の保持器に対して作用する結合と、両保持器に対して作用する結合とを切り換えることができるようになっている構成を採用したものである。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１乃至４の発明において、制御手段が、保持器と回転方向に結合した摩擦板と、この摩擦板に対する圧接部材と、該圧接部材を摩擦板に対して圧接する位置と離反する位置に移動させる機械的な移動部材とで形成されている構成を採用したものである。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項１乃至４の発明において、制御手段が、保持器と回転方向に結合した摩擦板と、この摩擦板に対する圧接部材と、該圧接部材を摩擦板に対して圧接する位置に移動させる電磁コイルとで形成されている構成を採用したものである。
【００１３】
請求項７の発明は、動力源からの動力を断続させる装置であって、動力源との接続によって回転する入力外輪とそれに嵌合して同軸心状に配置された出力軸の対向面の一方に円筒面を、他方にその円筒面との間で楔空間を形成する複数のカム面を形成し、上記入力外輪と出力軸の対向面間に設けた保持器のポケットに、入力外輪と出力軸の相対回転によって上記円筒面とカム面に係合する係合子を組み込み、弾性部材で上記保持器に係合子を係合しない中立位置に保持するための弾性を付勢した２方向クラッチを、軸方向同軸上に２組配置し、両２方向クラッチの入力外輪及び保持器が同一回転するように一体化し、両２方向クラッチの何れか一方の端部に、保持器を制御することによって２方向クラッチのロックとフリーを行う制御手段を設けた構成を採用したものである。
【００１４】
請求項８の発明は、請求項７の発明において、制御手段が、出力軸と相対回転不能に嵌合された摩擦フランジと、保持器と回転不能、軸方向可動に嵌合されたアーマチュアと、摩擦フランジとアーマチュアを互いに吸引させる電磁石で形成されている構成を採用したものである。
【００１５】
請求項９の発明は、請求項１乃至８の発明において、前記出力軸が、２方向クラッチの係合子がロックするクラッチ面を有する別体のカム部材を有する構成を採用したものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１７】
図１乃至図５に示す第１の実施の形態において、回転断続装置１１は、第１の被駆動部材と接続されて回転可能に配置された第１の出力軸１２と、この第１の出力軸１２と端部が互いに接近するよう同軸上に配置され、第２の被駆動部材と接続された回転可能の第２の出力軸１３と、両出力軸１２と１３にわたって外嵌し、軸受１４、１４で回転可能に支持され、両出力軸１２、１３と同軸心状に配置された円筒状の入力外輪１５と、上記第１の出力軸１２と入力外輪１５との間に設けられた第１の２方向クラッチ１６と、上記第２の出力軸１３と入力外輪１５との間に設けられた第２の２方向クラッチ１７と、両２方向クラッチ１６、１７の間に配置され、両２方向クラッチ１６、１７のロックとフリーを制御する制御手段１８とで構成され、入力外輪１５（以下、外輪という）は、第１の２方向クラッチ１６の外方部材と第２の２方向クラッチ１７の外方部材として同一回転するよう一体化され、歯車等の回転伝達部材１５ａを介して動力源と接続されている。
【００１８】
上記第１の２方向クラッチ１６と第２の２方向クラッチ１７は、共に等しい構造を有し、同一部分に同一符号を付して説明する。
【００１９】
図１と図２のように、外輪１５の内径面に円筒面１９が形成され、これに対応するよう第１の出力軸１２及び第２の出力軸１３にスプラインを介して別体のカム部材２０が一体に回転するよう固定され、このカム部材２０の外径面に所定の間隔をおいて複数の平坦なカム面（クラッチ面）２１が形成され、各カム面２１は、外輪１５の円筒面１９との間で円周方向の両側が狭幅になる楔状空間を形成している。
【００２０】
前記第１の出力軸１２及び第２の出力軸１３に固定したカム部材２０の外径面と外輪１５の円筒面１９の間に保持器２２が外嵌挿入され、保持器２２の一端側は環状の支持部材２３を介してカム部材２０に回転自在に支持され、この保持器２２には、図２のように、周方向にカム面２１と同じ数のポケット２４が形成され、その各ポケット２４に係合子としてのローラ２５が組み込まれている。
【００２１】
ローラ２５は、カム部材２０の各カム面２１に対してそれぞれ１個ずつ組み込まれており、保持器２２によって周方向の何れかに所定量移動すると、カム面２１と円筒面１９の間に係合し、第１の出力軸１２と外輪１５及び第２の出力軸１３と外輪１５を一体化する。
【００２２】
図３で示すように、保持器２２とカム部材２０の両者には、外端側で周方向の一部に切り欠き部２６、２７が設けられ、そこに弾性部材であるスイッチばね２８を撓ませてその両端部２８ａをセットする。
【００２３】
保持器２２とカム部材２０は、互いの切り欠き部２６、２７が合致しているときは、カム部材２０のカム面２１と保持器２２のポケット２４及びローラ２５の位置関係は、図４で示した如くローラ２５が中立位置になるよう設定されており、ローラ２５と円筒面１９の間に隙間ａが存在する。従って、スイッチばね２８がセットされていると、第１の出力軸１２及び第２の出力軸１３と外輪１５は係合されず、空転が可能な状態となる。
【００２４】
図１で示すように、第１の２方向クラッチ１６と第２の２方向クラッチ１７の間に、両２方向クラッチ１６と１７のロックとフリーを外輪１５の外部から制御する制御手段１８が設けられている。
【００２５】
この制御手段１８は、両２方向クラッチ１６と１７の隣接する端部に、保持器２２と回転方向に結合され、軸方向に移動しないよう対向面間に所定の間隔を形成して拘束された２枚の摩擦板２９と、この摩擦板２９の対向面間に軸方向への移動が可能となるよう配置され、外輪１５と一体に回転する圧接部材３０と、該圧接部材３０を摩擦板２９に対して圧接する位置と離反する位置に移動させる移動部材３１とで形成されている。
【００２６】
上記摩擦板２９は、カム部材２０に対して回転可能に嵌合する環状板で形成され、その外周部と保持器２２の端部が切り欠きと突部の係合により、回転方向に一体となるよう結合され、また、圧接部材３０は、外輪１５の内部に納まる径を有し、対向する摩擦板２９間に位置する環状板３２と、外輪１５の外側に位置する溝環３３と、環状板３２と溝環３３を結合する複数本のアーム部３４とからなり、外輪１５の略中間部には、アーム部３４を内外に貫通させる長孔３５がアーム部３４の数だけ設けられている。従って、圧接部材３０は外輪１５と一体に回転することになる。
【００２７】
この圧接部材３０を軸方向に移動させるための移動部材３１は、回転断続装置１１の近接位置に第１、第２の出力軸１２、１３と軸心が平行するロッド３６を、適宜固定部分への取付けによって軸方向に移動自在となるよう配置し、このロッド３６に固定したフオーク部材３７を前記圧接部材３０における溝環３３に、軸方向へは一体に移動し、圧接部材３０の回転を許容するように結合し、ロッド３６の途中と固定部分３８の間に位置決め機構３９を設けた構造になっている。
【００２８】
位置決め機構３９は、ロッド３６に３つの凹部４０、４１、４２を軸方向に並べて設け、固定部分に固定した保持部材４３に凹部４０、４１、４２の何れかに係合する弾性が付勢されたボール４４を組み込んで形成され、ロッド３６を凹部４０、４１、４２の間隔で位置決め停止させることができるようになっている。
【００２９】
中央の凹部４１は、ニュートラル位置であり、この凹部４１がボール４４に係合しているとき、圧接部材３０の環状板３２は、図１に示すように、両２方向クラッチ１６、１７の摩擦板に対して接触しない中立位置にある。
【００３０】
また、図１右側の凹部４０は、第１の２方向クラッチ１６のロック用で同左側の凹部４２は、第２の２方向クラッチ１７のロック用となる。
【００３１】
図１のニュートラル状態からロッド３６を左右何れかに移動させて左右何れかの凹部４０、４２をボール４４に係合させれば、フオーク部材３７を介してロッド３６と一体に圧接部材３０が移動し、環状板３２は両２方向クラッチ１６、１７の何れかの摩擦板２９、２９に対して接触することになる。なお、環状板３２と摩擦板２９、２９の接触面は、接触時のスリップ発生を防ぐため、粗面に形成してある。
【００３２】
図示省略したが、上記ロッド３６はロッド３６の位置センサを有するモータや油圧等のリニアアクチュエータ等により移動させ、ニュートラル状態と第１又は第２の２方向クラッチ１６、１７のロックの状態の検出と保持が行えるようになっている。
【００３３】
第１の実施の形態の回転断続装置１１は上記のような構成であり、ロッド３６がニュートラル位置にあるとき、摩擦板２９、２９に対して環状板３２は非接触になり、第１及び第２の２方向クラッチ１６、１７は、スイッチばね２８の作用により、上述のようにローラ２５はカム面２１に係合しない中立位置へ保持され、第１と第２の２方向クラッチ１６、１７は共に出力軸１２、１３と外輪１５の係合を解き、外輪１５の回転が第１と第２の出力軸１２、１３の何れにも伝達されない。
【００３４】
外輪１５が回転する状態で、ロッド３６を図１の左側に凹部４０がボール４４に係合する位置に移動させると、ロッド３６と一体に移動する圧接部材３０の環状板３２が第１の２方向クラッチ１６の摩擦板２９に圧接し、この状態で外輪１５と第１の出力軸１２が相対回転しようとすると、外輪１５と一体に回転する圧接部材３０の環状板３２と摩擦板２９の間に発生した摩擦力によって、摩擦板２９とこれと回転方向に一体となる保持器２２に外輪１５の回転が伝達され、第１の出力軸１２に対して保持器２２の位相が変化し、この位相の変化により図５のように、ローラ２５はカム面２１の中立位置から楔空間の係合位置へ移動し、第１の２方向クラッチ１６は第１の出力軸１２と外輪１５を結合し、外輪１５の回転が第１の出力軸１２に伝達される。
【００３５】
このとき、第２の２方向クラッチ１７は、第２の出力軸１３と外輪１５の係合を解いているので、外輪１５の回転は第２の出力軸１３に伝達されることはない。
【００３６】
次に、外輪１５が回転する状態で、ロッド３６を図１の右側に凹部４２がボール４４に係合する位置まで移動させると、ロッド３６と一体に移動する圧接部材３０の環状板３２は、第１の２方向クラッチ１６の摩擦板２９から離れ、これにより、第１の２方向クラッチ１６はスイッチばね２８の作用により、ローラ２５がカム面２１に係合しない中立位置へ移動し、第１の出力軸１２と外輪１５の結合が解かれる。
【００３７】
この後、圧接部材３０は第２の２方向クラッチ１７の摩擦板２９に圧接し、上記した第１の２方向クラッチ１６の場合と同様に第２の２方向クラッチ１７がロックして第２の出力軸１３と外輪１５を結合し、外輪１５の回転が第２の出力軸１３に伝達される。
【００３８】
このように第１の実施の形態の動力断続装置は、ニュートラルと第１の２方向クラッチ１６のロック、第２の２方向クラッチ１７のロックの選択ができる３モード型となる。
【００３９】
図６は、動力断続装置の第２の実施の形態を示している。なお、上述した第１の実施の形態と同一部分については同一符号を付して説明に代え、相違する部分を説明する。それ以降の実施の形態についても同様である。
【００４０】
この第２の実施の形態の動力断続装置１１は、第１の実施の形態の移動部材３１として、圧接部材３０の移動を電磁コイルで行うようにしたものであり、圧接部材３０を挟む両側の位置にコイルばね等の弾性部材５１を設け、該圧接部材３０に両摩擦板２９、２９から離れた中立位置に常時位置する弾性を付勢し、圧接部材３０の溝環３３にアーマチュア５２を回転可能で軸方向に一体動するよう嵌合し、アーマチュア５２を挟む両側の位置に電磁コイル５３と５３を固定配置し、通電した側の電磁コイル５３にアーマチュア５２を磁力で吸引して移動させ、この移動で圧接部材３０を第１又は第２の２方向クラッチ１６、１７の摩擦板２９に圧接させ、第１又は第２の２方向クラッチ１６、１７のロックを選択する。
【００４１】
このように、第２の実施の形態の動力断続装置は、電磁コイル５３と５３への通電を切れば、圧接部材３０が中立位置に保持されてニュートラルとなり、何れかの電磁コイル５３の通電を行うことで、第１の２方向クラッチ１６のロック、第２の２方向クラッチ１７のロックの選択ができる３モード型となる。
【００４２】
図７に示す第３の実施の形態の動力断続装置は、第１の２方向クラッチ１６のロックと第２の２方向クラッチ１７のロックの選択ができる２モード型の例であり、圧接部材３０にコイルばね等の弾性部材５１で、第１、第２の２方向クラッチ１６、１７の何れか一方の摩擦板２９に対して圧接する弾性を付勢したものである。図７では第２の２方向クラッチ１７の摩擦板２９に常時圧接する弾性を付勢している。なお、移動部材３１は、図１の第１の実施の形態と略同様の構造を採用している。
【００４３】
従って、第２の２方向クラッチ１７は常にロック状態となり、このままでは外輪１５の回転が第２の出力軸１３に伝達され、この状態から移動部材３１のロッド３６を弾性部材５１の弾性に抗して、図７左側に移動させると、第２の２方向クラッチ１７はロックが解けてフリーとなり、同時に第１の２方向クラッチ１６がロックし、外輪１５の回転が第１の出力軸１２に伝達される。
【００４４】
この第３の実施の形態の動力断続装置においては、第１の２方向クラッチ１６のロック、第２の２方向クラッチ１７のロックの選択ができる２モード型となり、移動部材３１のロッド３６の位置決めは２つの凹部４０、４２を設けるだけでよく、ロッド３６の位置を検出する必要はない。
【００４５】
図８に示す第４の実施の形態の動力断続装置は、第３の実施の形態と同様の第１の２方向クラッチ１６のロックと第２の２方向クラッチ１７のロックの選択ができる２モード型において、圧接部材３０の移動を電磁コイル５３で行うようにしたものであり、圧接部材３０にコイルばね等の弾性部材５１で、第１、第２の２方向クラッチ１６、１７の何れか一方の摩擦板２９に対して圧接する弾性を付勢し、移動部材３１は、圧接部材３０の溝環３３にアーマチュア５２を軸方向に一体動するよう嵌合し、アーマチュア５２に対して弾性部材５１と同じ側の位置に電磁コイル５３を配置したものである。
【００４６】
この第４の実施の形態においては、電磁コイル５３の通電を切った状態では、第２の２方向クラッチ１７が常にロック状態となり、このままでは外輪１５の回転が第２の出力軸１３に伝達され、この状態から電磁コイル５３に通電すると、弾性部材５１の弾性に抗してアーマチュア５２を磁力で吸引して移動させ、この移動で圧接部材３０を第１の２方向クラッチ１６の摩擦板２９に圧接させ、第１の２方向クラッチ１６がロックし、第２の２方向クラッチ１７をフリーにする。
【００４７】
図９に示す第５の実施の形態の動力断続装置１１は、第１の２方向クラッチ１６と第２の２方向クラッチ１７のロックとフリーが個々に選択でき、ニュートラル、第１の２方向クラッチ１６のロック、第２の２方向クラッチ１７のロック及び第１、第２の２方向クラッチ１６、１７の同時ロックの４モード型の例である。
【００４８】
この第５の実施の形態においては、第１の２方向クラッチ１６の圧接部材３０にコイルばね等の弾性部材５１で摩擦板２９に対して離反する方向の弾性を付勢し、移動部材３１として、圧接部材３０の溝環３３にアーマチュア５２を回転可能で軸方向に一体動するよう嵌合し、アーマチュア５２に対して弾性部材５１と同じ側の位置に電磁コイル５３を配置している。
【００４９】
また、第２の２方向クラッチ１７においても、これと同様に、圧接部材３０にコイルばね等の弾性部材５１で摩擦板２９に対して離反する方向の弾性を付勢し、移動部材３１として、圧接部材３０の溝環３３にアーマチュア５２を回転可能で軸方向に一体動するよう嵌合し、アーマチュア５２に対して弾性部材５１と同じ側の位置に電磁コイル５３を配置している。
【００５０】
従って、第１、第２の２方向クラッチ１６と１７は、電磁コイル５３、５３への通電切れのとき、共にロックが解かれてフリーとなり、外輪１５の回転が第１、第２の出力軸１２、１３に伝わらないニュートラルの状態となる。
【００５１】
また、何れかの電磁コイル５３に対して通電すると、通電した側の第１又は第２の２方向クラッチ１６と１７がロックし、第１又は第２の２方向クラッチ１６と１７のロックが選択でき、外輪１５の回転が第１、第２の出力軸１２、１３の何れかに伝達でき、更に両電磁コイル５３、５３に対して同時に通電すると、第１と第２の２方向クラッチ１６と１７を同時にロックでき、外輪１５の回転を第１と第２の出力軸１２、１３の両方に同時に伝達することができる。
【００５２】
図１０と図１１に示す第６の実施の形態の動力断続装置は、第１と第２の出力軸１２、１３の相対回転を可能にしたニュートラルの状態と、外輪１５に対して第１と第２の出力軸１２、１３を同時に連結することができる２モード型の例である。
【００５３】
この第６の実施の形態の動力断続装置１１は、外輪１５が、第１の２方向クラッチ１６の外方部材と第２の２方向クラッチ１７の外方部材として同一回転するよう一体化され、両２方向クラッチ１６と１７の保持器２２も同一回転するよう一体化されている。
【００５４】
第１の２方向クラッチ１６と第２の２方向クラッチ１７は、図１１（Ａ）に示すように、第１と第２の出力軸１２、１３に固定した別体の円筒部材２０ａの外周面を円筒面１９とし、これと対向する外輪１５の内周面に所定の間隔をおいて複数の平坦なカム面（クラッチ面）２１が形成され、各カム面２１は、円筒部材２０ａの円筒面１９との間で円周方向の両側が狭幅になる楔状空間を形成し、それぞれに保持器２２とローラ２５を組み込んで形成されている。なお、保持器２２を中立位置に保持するスイッチばね２８は、図１１（Ｂ）に示すように、その両端２８ａが保持器２２の切り欠き２６と外輪１５の切り欠き２７ａとに係合し、保持器２２に設けたポケット２４は、第１の２方向クラッチ１６と第２の２方向クラッチ１７で位相を合わせて形成されている。
【００５５】
上記スイッチばね２８は、図１１（Ｂ）では保持器２２の内側に配置したが、該スイッチばね２８は、図１１（Ｃ）のごとく、外輪１５の内周に沿うよう保持器２２の外側に配置し、スイッチばね２８の両端２８ａを内側に屈曲させ、その屈曲基部をストッパーピン５４で外輪１５に固定し、両端２８ａを保持器２２の切り欠き２６に係合させ、保持器２２を中立位置に保持するようにしてもよい。
【００５６】
前記両２方向クラッチ１６、１７の何れか一方の端部、図示では第２の２方向クラッチ１７の端部に、保持器２２を制御する電磁クラッチ５５が、第２の出力軸１３と外輪１５の間に納まるように組み込まれている。
【００５７】
上記電磁クラッチ５５は、外輪１５の端部から外部に突出する固定部材５６に電磁コイル５７を取付け、この電磁コイル５７に対して回転可能に外嵌するロータ５８が第２の出力軸１３に一体に回転するよう固定され、ロータ５８と対面するアーマチュア５９が保持器２２と回転方向に一体で軸方向に可動となるよう結合されている。
【００５８】
この第６の実施の形態の動力断続装置１１は、上記のような構成であり、電磁コイル５７に通電しないときは、第１の２方向クラッチ１６と第２の２方向クラッチ１７は、スイッチばね２８で保持器２２が中立位置に保持され、しかも両２方向クラッチ１６、１７のポケット２４は位相が等しいので、共にフリーの状態となり、外輪１５の回転は両出力軸１２、１３に伝達されないと共に、両出力軸１２、１３は相対回転が可能なフリーの状態になる。
【００５９】
また、第２の出力軸１３に回転を伝達するために、電磁コイル５７に通電すると、電磁コイル５７、ロータ５８、アーマチュア５９間で磁気回路が形成され、電磁コイル５７の吸引でアーマチュア５９がロータ５８に圧接して摩擦トルクが発生する。ロータ５８は第２の出力軸１３と一体に回転するよう固定され、アーマチュア５９は保持器２２と回転方向に結合されているので、アーマチュア５９がロータ５８に圧接すると、保持器２２は外輪１５と同方向に回動し、第２の２方向クラッチ１７は、ローラ２５が楔空間に対して食い込み、外輪１５と第２ので力軸１３を結合して回転を伝達する。
【００６０】
このとき、第１の２方向クラッチ１６においても、そのローラ２５が楔空間に対して食い込み、第１の出力軸１２を外輪１５に結合し、外輪１５の回転を第１の出力軸１２に伝達することができる。
【００６１】
電磁コイル５７への通電を切れば、アーマチュア５９とロータ５８の結合が解け、保持器２２は中立位置に戻るため、両２方向クラッチ１６、１７はフリーとなり、両出力軸１２、１３に対する回転の伝達が停止する。
【００６２】
【発明の効果】
以上のように、この発明によると、２方向クラッチを、入力外輪が同一回転するように一体化して軸方向同軸上に２組配置し、両２方向クラッチのロックとフリーを、両２方向クラッチの間又は一方２方向クラッチの端部に配置した制御手段で各々の保持器を制御することによって行うようにしたので、入力外輪の回転の両出力軸に対する伝達と遮断の切り換えが制御手段を制御するのみで行え、しかも、入力外輪の共通化により、動力断続装置の軸方向の長さを短くしてコンパクト化を図ることができ、動力断続装置を組み込みスペースが狭い部分にも採用でき、用途の拡大が可能になる。
【００６３】
また、両２方向クラッチに対する制御手段の構造を選ぶことにより、ニュートラルやロックの組み合わせからなる切り換えモードの選択肢が広い動力断続装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】動力断続装置の第１の実施の形態を示す縦断正面図
【図２】２方向クラッチの要部を示す縦断側面図
【図３】保持器とスイッチばねの関係構造を示す縦断側面図
【図４】２方向クラッチの要部を拡大した縦断側面図
【図５】２方向クラッチの要部を拡大したロック状態の縦断側面図
【図６】動力断続装置の第２の実施の形態を示す縦断正面図
【図７】動力断続装置の第３の実施の形態を示す縦断正面図
【図８】動力断続装置の第４の実施の形態を示す縦断正面図
【図９】動力断続装置の第５の実施の形態を示す縦断正面図
【図１０】動力断続装置の第６の実施の形態を示す縦断正面図
【図１１】（Ａ）は第６の実施の形態における２方向クラッチの要部を示す縦断側面図、（Ｂ）は保持器とスイッチばねの関係構造を示す縦断側面図、（Ｃ）は同保持器とスイッチばねの関係構造を示す他の例の縦断側面図
【符号の説明】
１１ 動力断続装置
１２ 第１の出力軸
１３ 第２の出力軸
１５ 入力外輪
１６ 第１の２方向クラッチ
１７ 第２の２方向クラッチ
１８ 制御手段
１９ 円筒面
２１ カム面
２２ 保持器
２４ ポケット
２５ ローラ
２８ スイッチバネ
２９ 摩擦板
３０ 圧接部材
３１ 移動部材
【発明の属する技術分野】
この発明は、動力の伝達経路上において、動力の伝達と遮断の切り換えに用いられるタンデム構造の動力断続装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種機器や車両において、動力源の回転を異なる二つの出力軸に選択的に取り出して駆動する場合、動力の伝達経路上に動力断続装置を組み込み使用する必要がある。
【０００３】
このような動力断続装置においては、例えば、動力源の回転を一方出力軸に伝達するとき動力源と他方出力軸の結合を解き、動力源の回転を他方出力軸に伝達するときは動力源と一方出力軸の結合を解き、又は、動力源に両出力軸を結合し、動力源で両出力軸を同時に駆動するような機能が要求され、この機能を得るために、動力源と二つの出力軸の個々の結合と切り離しを行う二つのクラッチ機構の採用が必要になる。
【０００４】
従来、上記のような動力断続装置は、二つのクラッチ機構を出力軸の軸方向に間隔をおいて配置し、両クラッチ機構に対して入力源と連なる入力部材をそれぞれ組み合わせた構造になっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような従来の動力断続装置は、二つのクラッチ機構を出力軸の軸方向に間隔をおいて分割配置する関係上、全長が軸方向に長くなり、組み込みスペースが狭い部分には使用することができず、採用できる部分に制約がある。
【０００６】
そこで、この発明の課題は、軸方向に対してコンパクト化を図ることができ、組み込みスペースが狭い部分にも採用でき、用途の拡大を実現することができる動力断続装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決するため、請求項１の発明は、動力源からの動力を断続させる装置であって、動力源との接続によって回転する入力外輪とそれに嵌合して同軸心状に配置された出力軸の対向面の一方に円筒面を、他方にその円筒面との間で楔空間を形成する複数のカム面を形成し、上記入力外輪と出力軸の対向面間に設けた保持器のポケットに、入力外輪と出力軸の相対回転によって上記円筒面とカム面に係合する係合子を組み込み、弾性部材で上記保持器に係合子を係合しない中立位置に保持するための弾性を付勢した２方向クラッチを、軸方向同軸上に２組配置し、両２方向クラッチの入力外輪が同一回転するように一体化し、両２方向クラッチのロックとフリーを、両２方向クラッチの間に配置した制御手段で各々の保持器を制御することによって行う構成を採用したものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、制御手段が、両保持器に対して作用しないニュートラル位置と、何れか一方の保持器に対して作用する結合位置とを切り換えることができるようになっている構成を採用したものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、制御手段が、何れか一方の保持器に対して常時作用するよう結合位置を切り換えることができるようになっている構成を採用したものである。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１の発明において、制御手段が、両保持器に対して作用しないニュートラル位置と、何れか一方の保持器に対して作用する結合と、両保持器に対して作用する結合とを切り換えることができるようになっている構成を採用したものである。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１乃至４の発明において、制御手段が、保持器と回転方向に結合した摩擦板と、この摩擦板に対する圧接部材と、該圧接部材を摩擦板に対して圧接する位置と離反する位置に移動させる機械的な移動部材とで形成されている構成を採用したものである。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項１乃至４の発明において、制御手段が、保持器と回転方向に結合した摩擦板と、この摩擦板に対する圧接部材と、該圧接部材を摩擦板に対して圧接する位置に移動させる電磁コイルとで形成されている構成を採用したものである。
【００１３】
請求項７の発明は、動力源からの動力を断続させる装置であって、動力源との接続によって回転する入力外輪とそれに嵌合して同軸心状に配置された出力軸の対向面の一方に円筒面を、他方にその円筒面との間で楔空間を形成する複数のカム面を形成し、上記入力外輪と出力軸の対向面間に設けた保持器のポケットに、入力外輪と出力軸の相対回転によって上記円筒面とカム面に係合する係合子を組み込み、弾性部材で上記保持器に係合子を係合しない中立位置に保持するための弾性を付勢した２方向クラッチを、軸方向同軸上に２組配置し、両２方向クラッチの入力外輪及び保持器が同一回転するように一体化し、両２方向クラッチの何れか一方の端部に、保持器を制御することによって２方向クラッチのロックとフリーを行う制御手段を設けた構成を採用したものである。
【００１４】
請求項８の発明は、請求項７の発明において、制御手段が、出力軸と相対回転不能に嵌合された摩擦フランジと、保持器と回転不能、軸方向可動に嵌合されたアーマチュアと、摩擦フランジとアーマチュアを互いに吸引させる電磁石で形成されている構成を採用したものである。
【００１５】
請求項９の発明は、請求項１乃至８の発明において、前記出力軸が、２方向クラッチの係合子がロックするクラッチ面を有する別体のカム部材を有する構成を採用したものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１７】
図１乃至図５に示す第１の実施の形態において、回転断続装置１１は、第１の被駆動部材と接続されて回転可能に配置された第１の出力軸１２と、この第１の出力軸１２と端部が互いに接近するよう同軸上に配置され、第２の被駆動部材と接続された回転可能の第２の出力軸１３と、両出力軸１２と１３にわたって外嵌し、軸受１４、１４で回転可能に支持され、両出力軸１２、１３と同軸心状に配置された円筒状の入力外輪１５と、上記第１の出力軸１２と入力外輪１５との間に設けられた第１の２方向クラッチ１６と、上記第２の出力軸１３と入力外輪１５との間に設けられた第２の２方向クラッチ１７と、両２方向クラッチ１６、１７の間に配置され、両２方向クラッチ１６、１７のロックとフリーを制御する制御手段１８とで構成され、入力外輪１５（以下、外輪という）は、第１の２方向クラッチ１６の外方部材と第２の２方向クラッチ１７の外方部材として同一回転するよう一体化され、歯車等の回転伝達部材１５ａを介して動力源と接続されている。
【００１８】
上記第１の２方向クラッチ１６と第２の２方向クラッチ１７は、共に等しい構造を有し、同一部分に同一符号を付して説明する。
【００１９】
図１と図２のように、外輪１５の内径面に円筒面１９が形成され、これに対応するよう第１の出力軸１２及び第２の出力軸１３にスプラインを介して別体のカム部材２０が一体に回転するよう固定され、このカム部材２０の外径面に所定の間隔をおいて複数の平坦なカム面（クラッチ面）２１が形成され、各カム面２１は、外輪１５の円筒面１９との間で円周方向の両側が狭幅になる楔状空間を形成している。
【００２０】
前記第１の出力軸１２及び第２の出力軸１３に固定したカム部材２０の外径面と外輪１５の円筒面１９の間に保持器２２が外嵌挿入され、保持器２２の一端側は環状の支持部材２３を介してカム部材２０に回転自在に支持され、この保持器２２には、図２のように、周方向にカム面２１と同じ数のポケット２４が形成され、その各ポケット２４に係合子としてのローラ２５が組み込まれている。
【００２１】
ローラ２５は、カム部材２０の各カム面２１に対してそれぞれ１個ずつ組み込まれており、保持器２２によって周方向の何れかに所定量移動すると、カム面２１と円筒面１９の間に係合し、第１の出力軸１２と外輪１５及び第２の出力軸１３と外輪１５を一体化する。
【００２２】
図３で示すように、保持器２２とカム部材２０の両者には、外端側で周方向の一部に切り欠き部２６、２７が設けられ、そこに弾性部材であるスイッチばね２８を撓ませてその両端部２８ａをセットする。
【００２３】
保持器２２とカム部材２０は、互いの切り欠き部２６、２７が合致しているときは、カム部材２０のカム面２１と保持器２２のポケット２４及びローラ２５の位置関係は、図４で示した如くローラ２５が中立位置になるよう設定されており、ローラ２５と円筒面１９の間に隙間ａが存在する。従って、スイッチばね２８がセットされていると、第１の出力軸１２及び第２の出力軸１３と外輪１５は係合されず、空転が可能な状態となる。
【００２４】
図１で示すように、第１の２方向クラッチ１６と第２の２方向クラッチ１７の間に、両２方向クラッチ１６と１７のロックとフリーを外輪１５の外部から制御する制御手段１８が設けられている。
【００２５】
この制御手段１８は、両２方向クラッチ１６と１７の隣接する端部に、保持器２２と回転方向に結合され、軸方向に移動しないよう対向面間に所定の間隔を形成して拘束された２枚の摩擦板２９と、この摩擦板２９の対向面間に軸方向への移動が可能となるよう配置され、外輪１５と一体に回転する圧接部材３０と、該圧接部材３０を摩擦板２９に対して圧接する位置と離反する位置に移動させる移動部材３１とで形成されている。
【００２６】
上記摩擦板２９は、カム部材２０に対して回転可能に嵌合する環状板で形成され、その外周部と保持器２２の端部が切り欠きと突部の係合により、回転方向に一体となるよう結合され、また、圧接部材３０は、外輪１５の内部に納まる径を有し、対向する摩擦板２９間に位置する環状板３２と、外輪１５の外側に位置する溝環３３と、環状板３２と溝環３３を結合する複数本のアーム部３４とからなり、外輪１５の略中間部には、アーム部３４を内外に貫通させる長孔３５がアーム部３４の数だけ設けられている。従って、圧接部材３０は外輪１５と一体に回転することになる。
【００２７】
この圧接部材３０を軸方向に移動させるための移動部材３１は、回転断続装置１１の近接位置に第１、第２の出力軸１２、１３と軸心が平行するロッド３６を、適宜固定部分への取付けによって軸方向に移動自在となるよう配置し、このロッド３６に固定したフオーク部材３７を前記圧接部材３０における溝環３３に、軸方向へは一体に移動し、圧接部材３０の回転を許容するように結合し、ロッド３６の途中と固定部分３８の間に位置決め機構３９を設けた構造になっている。
【００２８】
位置決め機構３９は、ロッド３６に３つの凹部４０、４１、４２を軸方向に並べて設け、固定部分に固定した保持部材４３に凹部４０、４１、４２の何れかに係合する弾性が付勢されたボール４４を組み込んで形成され、ロッド３６を凹部４０、４１、４２の間隔で位置決め停止させることができるようになっている。
【００２９】
中央の凹部４１は、ニュートラル位置であり、この凹部４１がボール４４に係合しているとき、圧接部材３０の環状板３２は、図１に示すように、両２方向クラッチ１６、１７の摩擦板に対して接触しない中立位置にある。
【００３０】
また、図１右側の凹部４０は、第１の２方向クラッチ１６のロック用で同左側の凹部４２は、第２の２方向クラッチ１７のロック用となる。
【００３１】
図１のニュートラル状態からロッド３６を左右何れかに移動させて左右何れかの凹部４０、４２をボール４４に係合させれば、フオーク部材３７を介してロッド３６と一体に圧接部材３０が移動し、環状板３２は両２方向クラッチ１６、１７の何れかの摩擦板２９、２９に対して接触することになる。なお、環状板３２と摩擦板２９、２９の接触面は、接触時のスリップ発生を防ぐため、粗面に形成してある。
【００３２】
図示省略したが、上記ロッド３６はロッド３６の位置センサを有するモータや油圧等のリニアアクチュエータ等により移動させ、ニュートラル状態と第１又は第２の２方向クラッチ１６、１７のロックの状態の検出と保持が行えるようになっている。
【００３３】
第１の実施の形態の回転断続装置１１は上記のような構成であり、ロッド３６がニュートラル位置にあるとき、摩擦板２９、２９に対して環状板３２は非接触になり、第１及び第２の２方向クラッチ１６、１７は、スイッチばね２８の作用により、上述のようにローラ２５はカム面２１に係合しない中立位置へ保持され、第１と第２の２方向クラッチ１６、１７は共に出力軸１２、１３と外輪１５の係合を解き、外輪１５の回転が第１と第２の出力軸１２、１３の何れにも伝達されない。
【００３４】
外輪１５が回転する状態で、ロッド３６を図１の左側に凹部４０がボール４４に係合する位置に移動させると、ロッド３６と一体に移動する圧接部材３０の環状板３２が第１の２方向クラッチ１６の摩擦板２９に圧接し、この状態で外輪１５と第１の出力軸１２が相対回転しようとすると、外輪１５と一体に回転する圧接部材３０の環状板３２と摩擦板２９の間に発生した摩擦力によって、摩擦板２９とこれと回転方向に一体となる保持器２２に外輪１５の回転が伝達され、第１の出力軸１２に対して保持器２２の位相が変化し、この位相の変化により図５のように、ローラ２５はカム面２１の中立位置から楔空間の係合位置へ移動し、第１の２方向クラッチ１６は第１の出力軸１２と外輪１５を結合し、外輪１５の回転が第１の出力軸１２に伝達される。
【００３５】
このとき、第２の２方向クラッチ１７は、第２の出力軸１３と外輪１５の係合を解いているので、外輪１５の回転は第２の出力軸１３に伝達されることはない。
【００３６】
次に、外輪１５が回転する状態で、ロッド３６を図１の右側に凹部４２がボール４４に係合する位置まで移動させると、ロッド３６と一体に移動する圧接部材３０の環状板３２は、第１の２方向クラッチ１６の摩擦板２９から離れ、これにより、第１の２方向クラッチ１６はスイッチばね２８の作用により、ローラ２５がカム面２１に係合しない中立位置へ移動し、第１の出力軸１２と外輪１５の結合が解かれる。
【００３７】
この後、圧接部材３０は第２の２方向クラッチ１７の摩擦板２９に圧接し、上記した第１の２方向クラッチ１６の場合と同様に第２の２方向クラッチ１７がロックして第２の出力軸１３と外輪１５を結合し、外輪１５の回転が第２の出力軸１３に伝達される。
【００３８】
このように第１の実施の形態の動力断続装置は、ニュートラルと第１の２方向クラッチ１６のロック、第２の２方向クラッチ１７のロックの選択ができる３モード型となる。
【００３９】
図６は、動力断続装置の第２の実施の形態を示している。なお、上述した第１の実施の形態と同一部分については同一符号を付して説明に代え、相違する部分を説明する。それ以降の実施の形態についても同様である。
【００４０】
この第２の実施の形態の動力断続装置１１は、第１の実施の形態の移動部材３１として、圧接部材３０の移動を電磁コイルで行うようにしたものであり、圧接部材３０を挟む両側の位置にコイルばね等の弾性部材５１を設け、該圧接部材３０に両摩擦板２９、２９から離れた中立位置に常時位置する弾性を付勢し、圧接部材３０の溝環３３にアーマチュア５２を回転可能で軸方向に一体動するよう嵌合し、アーマチュア５２を挟む両側の位置に電磁コイル５３と５３を固定配置し、通電した側の電磁コイル５３にアーマチュア５２を磁力で吸引して移動させ、この移動で圧接部材３０を第１又は第２の２方向クラッチ１６、１７の摩擦板２９に圧接させ、第１又は第２の２方向クラッチ１６、１７のロックを選択する。
【００４１】
このように、第２の実施の形態の動力断続装置は、電磁コイル５３と５３への通電を切れば、圧接部材３０が中立位置に保持されてニュートラルとなり、何れかの電磁コイル５３の通電を行うことで、第１の２方向クラッチ１６のロック、第２の２方向クラッチ１７のロックの選択ができる３モード型となる。
【００４２】
図７に示す第３の実施の形態の動力断続装置は、第１の２方向クラッチ１６のロックと第２の２方向クラッチ１７のロックの選択ができる２モード型の例であり、圧接部材３０にコイルばね等の弾性部材５１で、第１、第２の２方向クラッチ１６、１７の何れか一方の摩擦板２９に対して圧接する弾性を付勢したものである。図７では第２の２方向クラッチ１７の摩擦板２９に常時圧接する弾性を付勢している。なお、移動部材３１は、図１の第１の実施の形態と略同様の構造を採用している。
【００４３】
従って、第２の２方向クラッチ１７は常にロック状態となり、このままでは外輪１５の回転が第２の出力軸１３に伝達され、この状態から移動部材３１のロッド３６を弾性部材５１の弾性に抗して、図７左側に移動させると、第２の２方向クラッチ１７はロックが解けてフリーとなり、同時に第１の２方向クラッチ１６がロックし、外輪１５の回転が第１の出力軸１２に伝達される。
【００４４】
この第３の実施の形態の動力断続装置においては、第１の２方向クラッチ１６のロック、第２の２方向クラッチ１７のロックの選択ができる２モード型となり、移動部材３１のロッド３６の位置決めは２つの凹部４０、４２を設けるだけでよく、ロッド３６の位置を検出する必要はない。
【００４５】
図８に示す第４の実施の形態の動力断続装置は、第３の実施の形態と同様の第１の２方向クラッチ１６のロックと第２の２方向クラッチ１７のロックの選択ができる２モード型において、圧接部材３０の移動を電磁コイル５３で行うようにしたものであり、圧接部材３０にコイルばね等の弾性部材５１で、第１、第２の２方向クラッチ１６、１７の何れか一方の摩擦板２９に対して圧接する弾性を付勢し、移動部材３１は、圧接部材３０の溝環３３にアーマチュア５２を軸方向に一体動するよう嵌合し、アーマチュア５２に対して弾性部材５１と同じ側の位置に電磁コイル５３を配置したものである。
【００４６】
この第４の実施の形態においては、電磁コイル５３の通電を切った状態では、第２の２方向クラッチ１７が常にロック状態となり、このままでは外輪１５の回転が第２の出力軸１３に伝達され、この状態から電磁コイル５３に通電すると、弾性部材５１の弾性に抗してアーマチュア５２を磁力で吸引して移動させ、この移動で圧接部材３０を第１の２方向クラッチ１６の摩擦板２９に圧接させ、第１の２方向クラッチ１６がロックし、第２の２方向クラッチ１７をフリーにする。
【００４７】
図９に示す第５の実施の形態の動力断続装置１１は、第１の２方向クラッチ１６と第２の２方向クラッチ１７のロックとフリーが個々に選択でき、ニュートラル、第１の２方向クラッチ１６のロック、第２の２方向クラッチ１７のロック及び第１、第２の２方向クラッチ１６、１７の同時ロックの４モード型の例である。
【００４８】
この第５の実施の形態においては、第１の２方向クラッチ１６の圧接部材３０にコイルばね等の弾性部材５１で摩擦板２９に対して離反する方向の弾性を付勢し、移動部材３１として、圧接部材３０の溝環３３にアーマチュア５２を回転可能で軸方向に一体動するよう嵌合し、アーマチュア５２に対して弾性部材５１と同じ側の位置に電磁コイル５３を配置している。
【００４９】
また、第２の２方向クラッチ１７においても、これと同様に、圧接部材３０にコイルばね等の弾性部材５１で摩擦板２９に対して離反する方向の弾性を付勢し、移動部材３１として、圧接部材３０の溝環３３にアーマチュア５２を回転可能で軸方向に一体動するよう嵌合し、アーマチュア５２に対して弾性部材５１と同じ側の位置に電磁コイル５３を配置している。
【００５０】
従って、第１、第２の２方向クラッチ１６と１７は、電磁コイル５３、５３への通電切れのとき、共にロックが解かれてフリーとなり、外輪１５の回転が第１、第２の出力軸１２、１３に伝わらないニュートラルの状態となる。
【００５１】
また、何れかの電磁コイル５３に対して通電すると、通電した側の第１又は第２の２方向クラッチ１６と１７がロックし、第１又は第２の２方向クラッチ１６と１７のロックが選択でき、外輪１５の回転が第１、第２の出力軸１２、１３の何れかに伝達でき、更に両電磁コイル５３、５３に対して同時に通電すると、第１と第２の２方向クラッチ１６と１７を同時にロックでき、外輪１５の回転を第１と第２の出力軸１２、１３の両方に同時に伝達することができる。
【００５２】
図１０と図１１に示す第６の実施の形態の動力断続装置は、第１と第２の出力軸１２、１３の相対回転を可能にしたニュートラルの状態と、外輪１５に対して第１と第２の出力軸１２、１３を同時に連結することができる２モード型の例である。
【００５３】
この第６の実施の形態の動力断続装置１１は、外輪１５が、第１の２方向クラッチ１６の外方部材と第２の２方向クラッチ１７の外方部材として同一回転するよう一体化され、両２方向クラッチ１６と１７の保持器２２も同一回転するよう一体化されている。
【００５４】
第１の２方向クラッチ１６と第２の２方向クラッチ１７は、図１１（Ａ）に示すように、第１と第２の出力軸１２、１３に固定した別体の円筒部材２０ａの外周面を円筒面１９とし、これと対向する外輪１５の内周面に所定の間隔をおいて複数の平坦なカム面（クラッチ面）２１が形成され、各カム面２１は、円筒部材２０ａの円筒面１９との間で円周方向の両側が狭幅になる楔状空間を形成し、それぞれに保持器２２とローラ２５を組み込んで形成されている。なお、保持器２２を中立位置に保持するスイッチばね２８は、図１１（Ｂ）に示すように、その両端２８ａが保持器２２の切り欠き２６と外輪１５の切り欠き２７ａとに係合し、保持器２２に設けたポケット２４は、第１の２方向クラッチ１６と第２の２方向クラッチ１７で位相を合わせて形成されている。
【００５５】
上記スイッチばね２８は、図１１（Ｂ）では保持器２２の内側に配置したが、該スイッチばね２８は、図１１（Ｃ）のごとく、外輪１５の内周に沿うよう保持器２２の外側に配置し、スイッチばね２８の両端２８ａを内側に屈曲させ、その屈曲基部をストッパーピン５４で外輪１５に固定し、両端２８ａを保持器２２の切り欠き２６に係合させ、保持器２２を中立位置に保持するようにしてもよい。
【００５６】
前記両２方向クラッチ１６、１７の何れか一方の端部、図示では第２の２方向クラッチ１７の端部に、保持器２２を制御する電磁クラッチ５５が、第２の出力軸１３と外輪１５の間に納まるように組み込まれている。
【００５７】
上記電磁クラッチ５５は、外輪１５の端部から外部に突出する固定部材５６に電磁コイル５７を取付け、この電磁コイル５７に対して回転可能に外嵌するロータ５８が第２の出力軸１３に一体に回転するよう固定され、ロータ５８と対面するアーマチュア５９が保持器２２と回転方向に一体で軸方向に可動となるよう結合されている。
【００５８】
この第６の実施の形態の動力断続装置１１は、上記のような構成であり、電磁コイル５７に通電しないときは、第１の２方向クラッチ１６と第２の２方向クラッチ１７は、スイッチばね２８で保持器２２が中立位置に保持され、しかも両２方向クラッチ１６、１７のポケット２４は位相が等しいので、共にフリーの状態となり、外輪１５の回転は両出力軸１２、１３に伝達されないと共に、両出力軸１２、１３は相対回転が可能なフリーの状態になる。
【００５９】
また、第２の出力軸１３に回転を伝達するために、電磁コイル５７に通電すると、電磁コイル５７、ロータ５８、アーマチュア５９間で磁気回路が形成され、電磁コイル５７の吸引でアーマチュア５９がロータ５８に圧接して摩擦トルクが発生する。ロータ５８は第２の出力軸１３と一体に回転するよう固定され、アーマチュア５９は保持器２２と回転方向に結合されているので、アーマチュア５９がロータ５８に圧接すると、保持器２２は外輪１５と同方向に回動し、第２の２方向クラッチ１７は、ローラ２５が楔空間に対して食い込み、外輪１５と第２ので力軸１３を結合して回転を伝達する。
【００６０】
このとき、第１の２方向クラッチ１６においても、そのローラ２５が楔空間に対して食い込み、第１の出力軸１２を外輪１５に結合し、外輪１５の回転を第１の出力軸１２に伝達することができる。
【００６１】
電磁コイル５７への通電を切れば、アーマチュア５９とロータ５８の結合が解け、保持器２２は中立位置に戻るため、両２方向クラッチ１６、１７はフリーとなり、両出力軸１２、１３に対する回転の伝達が停止する。
【００６２】
【発明の効果】
以上のように、この発明によると、２方向クラッチを、入力外輪が同一回転するように一体化して軸方向同軸上に２組配置し、両２方向クラッチのロックとフリーを、両２方向クラッチの間又は一方２方向クラッチの端部に配置した制御手段で各々の保持器を制御することによって行うようにしたので、入力外輪の回転の両出力軸に対する伝達と遮断の切り換えが制御手段を制御するのみで行え、しかも、入力外輪の共通化により、動力断続装置の軸方向の長さを短くしてコンパクト化を図ることができ、動力断続装置を組み込みスペースが狭い部分にも採用でき、用途の拡大が可能になる。
【００６３】
また、両２方向クラッチに対する制御手段の構造を選ぶことにより、ニュートラルやロックの組み合わせからなる切り換えモードの選択肢が広い動力断続装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】動力断続装置の第１の実施の形態を示す縦断正面図
【図２】２方向クラッチの要部を示す縦断側面図
【図３】保持器とスイッチばねの関係構造を示す縦断側面図
【図４】２方向クラッチの要部を拡大した縦断側面図
【図５】２方向クラッチの要部を拡大したロック状態の縦断側面図
【図６】動力断続装置の第２の実施の形態を示す縦断正面図
【図７】動力断続装置の第３の実施の形態を示す縦断正面図
【図８】動力断続装置の第４の実施の形態を示す縦断正面図
【図９】動力断続装置の第５の実施の形態を示す縦断正面図
【図１０】動力断続装置の第６の実施の形態を示す縦断正面図
【図１１】（Ａ）は第６の実施の形態における２方向クラッチの要部を示す縦断側面図、（Ｂ）は保持器とスイッチばねの関係構造を示す縦断側面図、（Ｃ）は同保持器とスイッチばねの関係構造を示す他の例の縦断側面図
【符号の説明】
１１ 動力断続装置
１２ 第１の出力軸
１３ 第２の出力軸
１５ 入力外輪
１６ 第１の２方向クラッチ
１７ 第２の２方向クラッチ
１８ 制御手段
１９ 円筒面
２１ カム面
２２ 保持器
２４ ポケット
２５ ローラ
２８ スイッチバネ
２９ 摩擦板
３０ 圧接部材
３１ 移動部材
Claims (9)
- 動力源からの動力を断続させる装置であって、動力源との接続によって回転する入力外輪とそれに嵌合して同軸心状に配置された出力軸の対向面の一方に円筒面を、他方にその円筒面との間で楔空間を形成する複数のカム面を形成し、上記入力外輪と出力軸の対向面間に設けた保持器のポケットに、入力外輪と出力軸の相対回転によって上記円筒面とカム面に係合する係合子を組み込み、弾性部材で上記保持器に係合子を係合しない中立位置に保持するための弾性を付勢した２方向クラッチを、軸方向同軸上に２組配置し、両２方向クラッチの入力外輪が同一回転するように一体化し、両２方向クラッチのロックとフリーを、両２方向クラッチの間に配置した制御手段で各々の保持器を制御することによって行うことを特徴とする動力断続装置。
- 制御手段が、両保持器に対して作用しないニュートラル位置と、何れか一方の保持器に対して作用する結合位置とを切り換えることができるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の動力断続装置。
- 制御手段が、何れか一方の保持器に対して常時作用するよう結合位置を切り換えることができるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の動力断続装置。
- 制御手段が、両保持器に対して作用しないニュートラル位置と、何れか一方の保持器に対して作用する結合と、両保持器に対して作用する結合とを切り換えることができるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の動力断続装置。
- 制御手段が、保持器と回転方向に結合した摩擦板と、この摩擦板に対する圧接部材と、該圧接部材を摩擦板に対して圧接する位置と離反する位置に移動させる機械的な移動部材とで構成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の動力断続装置。
- 制御手段が、保持器と回転方向に結合した摩擦板と、この摩擦板に対する圧接部材と、該圧接部材を摩擦板に対して圧接する位置に移動させる電磁コイルとで構成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の動力断続装置。
- 動力源からの動力を断続させる装置であって、動力源との接続によって回転する入力外輪とそれに嵌合して同軸心状に配置された出力軸の対向面の一方に円筒面を、他方にその円筒面との間で楔空間を形成する複数のカム面を形成し、上記入力外輪と出力軸の対向面間に設けた保持器のポケットに、入力外輪と出力軸の相対回転によって上記円筒面とカム面に係合する係合子を組み込み、弾性部材で上記保持器に係合子を係合しない中立位置に保持するための弾性を付勢した２方向クラッチを、軸方向同軸上に２組配置し、両２方向クラッチの入力外輪及び保持器が同一回転するように一体化し、両２方向クラッチの何れか一方の端部に、保持器を制御することによって２方向クラッチのロックとフリーを行う制御手段を設けたことを特徴とする動力断続装置。
- 制御手段が、出力軸と相対回転不能に嵌合された摩擦フランジと、保持器と回転不能、軸方向可動に嵌合されたアーマチュアと、摩擦フランジとアーマチュアを互いに吸引させる電磁石で形成されていることを特徴とする請求項７に記載の動力断続装置。
- 前記出力軸が、２方向クラッチの係合子がロックするクラッチ面を有する別体のカム部材を有することを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の動力断続装置。
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| JP2001050298A JP2001050298A (ja) | 2001-02-23 |
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Country Status (1)
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-
1999
- 1999-08-06 JP JP22412499A patent/JP3935644B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP2001050298A (ja) | 2001-02-23 |
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