JP4435547B2 - ローラークラッチ機構 - Google Patents

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Description

本発明は、自動車の差動機やトランスファー等に用いる2方向オーバーランニングクラッチに関する。より具体的には、ローラーとカム面を備え、自動車の差動機やトランスファーなどを選択的にロックさせることが可能で、摩擦係合部にアンダーカット部を設け、クラッチを効率的に切れるようにした2方向オーバーランニングクラッチ機構に関する。
差動機構は、自動車の複数の駆動輪が異なる回転速度で回転している場合でも、すべての駆動輪に駆動力を伝えることを可能にするものである。現在車軸に駆動力を伝達する様々なタイプの差動機構が用いられている。
標準的なオープン型の差動機においては、車両がカーブを曲がっている間も、動力はピニオンとリングギアを介して差動機のハウジングに伝達される。車両の旋回中は、各駆動輪の回転半径が異なるため、車軸に連結され、スパイダーギアを介して互いに接続されているサイドギアは、異なる速度で回転する。駆動輪のタイヤと路面との摩擦力が十分に大きい間は、駆動力は差動機を介して両車輪に伝達される。しかし路面との摩擦係数が小さくなったり、なくなると、標準的な差動機は空回りして、車輪に駆動力を伝えることができなくなってしまう。たとえば、一方のタイヤが凍結路などの滑りやすい路面に乗り上げ、他方のタイヤは乾いた路面上にある場合、低摩擦側の車輪がスリップし、その結果エンジントルクは殆どすべてスリップしている方の車輪に伝わり、しっかり地面をグリップしている他方の車輪には殆どエンジンのトルクが伝わらないため、車両を前進させることも後退させることもできなくなるという事態が起きる。このような場合は、両車軸を互いに固着させる必要がある。
上記のような標準的な差動機の欠点を克服するために、いわゆるデフロックを備えた差動機がある。典型的なデフロック機構は、2本の駆動輪の車軸をロックさせる「ドッグ」クラッチやアキシャルギアセットを備えている。あるいは一方のサイドギアを差動機のハウジングにロックさせるタイプのものもある。いずれの場合も、両車軸をロックさせて、両車軸を無理やり同一速度で回転させるものである。デフロック機構の大きな欠点は、自動車の走行中に操作することができない点にある。走行中はこれらのクラッチやギアは回転しているため、これらを損傷を伴わずに噛み合わせることは不可能だからである。そこで自動車の走行中に必要に応じて即座に差動機構をロックさせることができる手段が要望されている。
差動機以外の駆動系の部品を、ローラーとカム面を有するクラッチ機構を用いて選択的にロックさせる方法は従来から公知である。たとえばNTN株式会社に譲渡された米国特許5927456には、ローラーとカム面を有し、ローラーをカム面に対して非係合位置と係合位置の間で動かす機構を備えた2方向オーバーランニングクラッチ機構が開示されている。またやはりNTN株式会社に譲渡されている米国特許5924510には、四輪駆動車のトランスファーに取り付けられ、駆動トルクを選択的に分配することができるクラッチ機構を備えた回転伝達装置が開示されている。
本願の発明者は、このような装置を自動車の差動機に用いて、自動車の走行中に選択的に両車軸をロックさせるようにすることを考えた。そこで本発明の主要な目的は、たとえば米国特許5927456や5924516に開示されているような2方向オーバーランニングクラッチを、自動車の差動機構に設けて、このクラッチを係合させることによって一方のサイドギアまたは一方の車軸を差動機のハウジングに固着させて、2つの駆動輪が相対回転できないようにすることである。この場合2方向クラッチは、電磁トリガークラッチや、油圧あるいは空気圧アクチュエーター等の手段を用いて、選択的に係合させる。
本発明のもう一つの目的は、車両の走行中に、必要が生じたら即座にロックさせることができる差動機構を提供することである。
本発明のオーバーランニングクラッチ機構は、円筒形内面を有し、一つの軸を中心に回転可能であり、一端を閉じる端壁を備えた外レースと、前記円筒形内面と同軸で、この円筒形内面との間に隙間を形成している外周面を有し、前記外レースに対し、前記軸を中心に所定の範囲で相対的に回転可能な内レースを備えている。前記内レースの外周面には複数のカム面が円周方向に一列に形成され、前記外レースの円筒形内面と各カム面の間には、前記円筒形内面と各カム面の中央部との間の距離より小さい径を有するローラーが1本ずつ設けられている。前記ローラーは、所定の範囲内で前記一つの軸を中心に前記内レースに対して相対的に回転することが可能な保持器によって、一斉に円周方向に移動されるように保持されている。
前記保持器は、前記端壁の軸方向内面に向かって軸方向に延び、その先端が前記端壁の軸方向内面から少し離れた位置にあるタブを少なくとも2個、好ましくは4個備えている。前記内レースに支持された第1付勢部材で、前記保持器を、ローラーが各カム面の中央部にある位置に向けて付勢しており、前記保持器と前記端壁の内面の間に作動ディスクが設けられ、前記保持器のタブが、作動ディスクの外径面に形成された切り欠きに嵌まり、これによって作動ディスクは保持機に対して、相対的に回転できないが、軸方向に移動できるように保持されており、前記作動ディスクを前記端壁から遠ざかる方向に、前記保持器に向けて付勢する第2付勢部材が、作動ディスクと端壁の内面の間に設けられている。
クラッチ機構はさらに前記付勢部材に打ち勝って、作動ディスクを前記端壁に接触させるためのアクチュエーターを備え、アクチュエーターによって作動ディスクが端壁に接触した状態で外レースが内レースに対して相対的に回転すると、その回転は、摩擦接触している端壁と作動ディスクを介して保持器に伝わり、保持器が相対回転し、保持器に保持されているローラーが各カム面の中央部から円周方向の一端に向けて移動することにより、前記内レースと外レースの間に食い込み、内レースと外レースをロックさせ、互いに相対回転できないようにするようになっている。
さらに作動ディスクと端壁の軸方向内面の一方には、切下げ部が形成されている。作動ディスクと端壁の内面が接触した瞬間には切下げ部の部分では、作動ディスクと端壁は接触していないため、両者の間の接触面積は小さい。その後アクチュエーターの力で作動ディスクが撓むと、切下げ部でも両者は接触する。アクチュエーターの通電を切ると、撓んでいた作動ディスクは弾性復元力により元の平板状態に勢いよく戻る。この弾性復元力と第2付勢部材のバネ力を合わせた力により、作動ディスクは表面張力による抵抗に打ち勝って、端壁の軸方向内面から素早く離れる。
下記の好ましい実施例の説明は、本発明の範囲をこれらの実施例に限定することを意図したものではなく、単に当業者が本願発明を実施することができるようにするためのものである。
まず図1、2に示すように、本発明のオーバーランニングクラッチ機構10の外レース12は円筒内面14を有し、軸16を中心に回転自在に支持されている。外レース12はさらに、その一端を閉じる端壁18を有する。クラッチ機構10の内レース20の外周面22は、外レース12の円筒内面14と同軸である。外レース12の円筒内面14と内レース20の外周面22の間に隙間24が形成されている。内レース20も軸16を中心に回転自在に支持されている。複数の転動体(ローラー)34が隙間24に嵌まっている。転動体34、内レース20、外レース12はスチール製とするのが好ましい、ローラー34には高いヘルツィアン(Hertzian)接触応力がかかるので、外レース12の内面14、内レース20の外面22、転動体34は焼き入れ、研磨処理する。
内レース20の外周面22には、円周方向に間隔をあけて複数のカム面が形成されている。各カム面につき転動体34が一本ずつ対応して設けられている。転動体34の径は、円筒内周面14と各カム面の中央部との間の距離24より小さく、各カム面の円周方向両端と円筒内周面14との距離より大きい値に設定されている。転動体34は保持器36によって、一斉に円周方向に移動されるように保持されている。保持器36は内レース20に対して、軸16の回りに所定の範囲内で相対回転できるように支持されている。保持器36は、端壁18の内面40に向かって軸方向に突出する1対のタブ38を備えている。タブ38の先端は、端壁18の内面40から約1mm以上離れた位置にある。
保持器36には、保持器36を内レース20に対して、転動体34が各カム面の中央に来る位置に保持するための第1付勢部材42が取り付けられている。作動ディスク44が、保持器36と、端壁18の内面40の間に取り付けられている。作動ディスク44の外径面または内径面には1対の切り欠き45が設けられ、各切り欠きに上記タブ38を一本ずつ挿入することにより、作動ディスク44を保持器36に対して軸方向には移動できるが、相対回転はできないように保持している。すなわち切り欠き45とタブ38によって、作動ディスク44を保持器36に対して軸方向には移動できるが、相対的に回転できないようにしている。このためには上記とは逆に、切り欠きを保持器36に設け、タブを作動ディスク44に設けることも考えられる。あるいは別の方法も考えられる。
作動ディスク44と端壁18の内面40は、クラッチ機構内の潤滑油を介して面接触しているため、表面張力により作動ディスク44は端壁18の内面40に密着する。この作動ディスク44と端壁18の内面40間の表面張力を小さくするために、作動ディスク44と端壁18の内面には第1部分46a,46bと第2部分48a,48bをそれぞれ設けている。
第1部分46a,46bは作動ディスク44と端壁18の内面40のそれぞれに互いに平行に対向して設けられ、作動ディスク44が端壁18の内面40に押しつけられると、互いに面接触し、両者の間に必要な摩擦力が生じる。第2部分48a,48bは、作動ディスク44と端壁18の内面40の別の対向部分であり、両者の間には隙間が形成されており、作動ディスク44がたわむまでは、第2部分48a,48bは接触しない。
図3乃至図6に示すように、第1の好ましい実施例においては、作動ディスク44にはくり抜き部50が形成され、このくり抜き部が第2部分48aに相当する。すなわちくり抜き部50を形成することによって、第2部分48a,48bの間に上記隙間が形成される。このくり抜き部50は、図3、4、5に示すような環状の切り欠きや、図6に示すようなテーパー部などが考えられる。
図7、8に示す第2実施例においては、端壁18の内面40の第2部分48bがアンダーカット部52になっており、このアンダーカット部52によって、端壁18の内面40と作動ディスク44のそれぞれの第2部分48a,48bの間に隙間が形成されている。アンダーカット部52は図7に示すような切り欠きであったり、図8に示すようなテーパー部であってもよい。
図11、12の第3実施例の作動ディスク44は、複数のインサート54を備えている。インサートは作動ディスク44の軸方向の面を超えて外向きに延び、作動ディスク44の第1部分46aを形成している。インサートによって、作動ディスクの第2部分48aは、作動ディスクが撓むまでは、端壁18の内面40に接触しないようになっている。
図2に戻って説明すると、第2付勢部材56が、作動ディスク44と端壁18の内面40の間に設けられ、作動ディスク44を端壁18から遠ざかる方向に保持器36に向かって押圧している。第2付勢部材56として好ましいのは波バネである。
第1付勢部材42は、内レース20に支持され、保持器36を、転動体34が内レース20の各カム面の中央にあり、外レース12と内レース20が自由に相対回転できる中立位置に向けて付勢しているバネである。この第1付勢部材42には、保持器36に形成された小さい切り欠き(図示略)に係合する複数の半径方向外側または内側に延びる小突起(図示略)が形成されている。第1付勢部材42のバネ力は、クラッチ機構10が非係合の状態において、保持器36と転動体34を容易に中立位置まで動かすことができるだけの大きさにする必要があるが、作動ディスク44と端壁18の間に発生する摩擦力に打ち勝つほど大きいと、クラッチ機構10を作動させることができなくなくなってしまうので、注意深く設定する必要がある。
クラッチ機構10はさらに、第2付勢部材56のバネ力に打ち勝って作動ディスク44を端壁18に押しつけるためのアクチュエーター58を備えている。作動ディスク44は保持器36に対して軸方向には自由に動けるので、第2付勢部材56のバネ力に打ち勝つ吸引力がアクチュエーター58から発生すると、作動ディスク44は端壁18の内面に向かって、作動ディスク44と端壁18の第1部分46a,46bが互いに接触するまで軸方向に移動する。作動ディスク44と端壁18の第1部分46a,46bが接触した後は、アクチュエーター58の吸引力によって、作動ディスク44が撓み、作動ディスク44の第2部分48aが部分的に端壁18の第2部分48bに接触する。アクチュエーター58から作動ディスク44に作用する力によって、作動ディスク44が端壁18に向けて引きつけられ、端壁18に接触した後、アクチュエーター58の力で作動ディスク44はたわんで、作動ディスク44の第2部分48aが部分的に端壁18の第2部分48bに接触する。
作動ディスク44と端壁18の少なくとも第1部分46a,46bが接触している状態では、外レース12とその端壁18が内レースに対して相対的に回転すると、端壁と作動ディスク44間の摩擦力により、その相対回転運動は作動ディスク44に伝わる。作動ディスク44は保持器のタブ38に相対回転しないように連結されているため、端壁18を含む外レース12の回転は作動ディスク44を介して保持器36に伝わることになる。
こうして保持器36が内レース20に対して相対回転すると、転動体34は、各カム面の中央の中立位置から円周方向の一端に向けて移動する。転動体の径は、各カム面両端の空間24より大きいため、転動体34は中立位置から円周方向のどちらかに動くと、内レース20の外周面22と外レース20の内周面14の間に食い込んで、内レース20と外レース12を相対回転できない状態にロックさせる。転動体34が内レース12と外レース20の間に食い込んだ状態で、内レース20の各カム面と、各転動体と外レース12の内周面14との接線とは所定の角度で交差している。
転動体34を外レース12の内面14と内レース20の外面22の間に問題なく食い込ませるためには、上記角度は約4°〜約10°の間に設定するのがよい。この角度が上記範囲を下回ると、ヘルツィアン(Hertzian)接触力が大きくなりすぎ、転動体34がつぶれたり、内外レース12、20の面が窪まされたりしやすくなる。逆にこの角度が大きすぎると、転動体34は外レース12の内面14と内レース20の外面22に押し返されて、両者の間に食い込むことができなくなってしまう。カム面の形状や転動体がカム面にどのように食い込んだり、外れたりするかについての詳しい説明は、NTN株式会社に譲渡された米国特許5927456および5924510にある。これらの文献を本願の参考資料とする。
図2、7、8に示すように、好ましい実施例のアクチュエーター58は、固定の車軸ハウジング(図示略)の内周に取り付けたハウジング62内に保持された電磁コイル60である。端壁18には、複数の円弧状スロット66が円周方向に間隔をおいて貫通して形成されている。電磁コイル60に通電すると、コイルからの磁気吸引力で作動ディスク44は、第2付勢部材56のバネ力に打ち勝って端壁18の内面40に向かって軸方向に動き始める。
アクチュエーター58としては電磁コイル60が最もよいが、違うタイプのアクチュエーターを用いてもよい。たとえば作動ディスク44は油圧手段、空気圧手段などで動かしてもよい。本発明では、アクチュエーター58を駆動機構の固定の車軸ハウジングに直接取り付けているため、本発明による差動機を既存の軸受キャリアに取り付けるだけで、差動機の入替えができるので、入替えのコストを低く抑えられる。
アクチュエーター58への通電を切ると、端壁18の内面40に作用していた磁気吸引力が消滅するため、作動ディスク44の撓みはなくなり、作動ディスク44と端壁18の内面の第2部分48a,48bの間に隙間ができる。この状態では第2部分同士は接触していないため、作動ディスク44とケース端壁18間の表面張力は減少する。このため、第2付勢部材56によって、作動ディスク44は簡単に端壁18の内面40から引き離すことができる。
さらに、磁気吸引力で撓んでいた作動ディスク44が、勢いよく元の状態に戻るときの力も、第2付勢部材56のバネ力に加わるため、より容易に作動ディスク44を端壁18の内面40から引き離すことができる。このため磁気吸引力が消滅した後も、作動ディスクと端壁の間の摩擦力で、外レースの回転が作動ディスク44に伝わってしまうという事態を防ぐことができる。
こうして、アクチュエーター58に通電することによって、作動ディスク44を端壁18の内面に磁力で引きつけたときの作動ディスク44と端壁18間に発生する摩擦力は維持したままで、アクチュエーターの通電を切ったときには、クラッチ機構10の係合を素早く外すことが可能になる。
保持器36と転動体34に中立位置から係合位置に移動させる回転力が働いていない状態では、第一付勢部材42によって、保持器36は中立位置に保持され、転動体34はカム面の中央に保持されるため、クラッチ機構10は、外レース12が内レース20に対して自由に相対回転できる非係合位置に保持される。
作動ディスク44の内径面には、端壁18の内面40に対向する環状の切り欠き67が形成されており、この切り欠き67に第2付勢部材56が挿入されている。作動ディスク44が端壁18の内面40に向かって引っ張られると、第2付勢部材56は切り欠き67にすっぽり嵌まるようになっている。第2付勢部材56としては、電磁コイル60の力が波バネ56のバネ力を上回った時、切り欠き67にすっぽりはまることができる波バネ56がよい。
電磁コイル60のハウジング62は固定の車軸キャリヤに取り付けられ、軸受68により端壁18に回転自在に支持されている。軸受68は、電磁コイル60とハウジング62を車軸ハウジング/キャリアに固定状態に保持できるものであれば、玉軸受でも、ころ軸受でも、ジャーナル軸受でもよい。電磁コイル60は固定部材に取り付けているため、回転部材に取り付ける場合に比べ、配線をずっと単純化できる。ハウジング62と端壁18の外面を回転自在に保持する手段は特に限定されない。
このクラッチ機構は、図9、10に部品番号70で示す自動車の差動機内に取り付け、左右2本の車軸を選択的にロックさせるのに用いることができる。差動機のハウジング72の外径面には、図には示していないが入力用のリングギアが取り付けられている。エンジンからの回転力はこのリングギアからハウジング72に伝わる。ハウジング内72には、第1および第2の車軸(図示略)に接続された第1、第2のサイドギア76、78が設けられている。ハウジング72に取り付けた2個以上のスパイダーギア80が第1、第2サイドギア76、78の両方と噛み合っている。
車両が普通に直進している状態では、エンジン出力はリングギアからハウジング72に伝わり、2本の車軸は同一速度で回転しているため、ハウジング72と車軸も同一速度で回転し、サイドギア76、78とスパイダーギア80は相対回転しない。車両がカーブを曲がるときは、両駆動輪のタイヤの描く円形軌道の大きさが異なるため、両車軸は異なる速度で回転する。車軸が異なる速度で回転すると、サイドギア76、78も互いに異なる速度で回転することになるため、両サイドギアに噛み合っているスパイダーギア80が回転し、トルクを両サイドに均等に分配する。
クラッチ機構10がこの差動機のハウジング72内に設けられ、第1のサイドギア76を選択的にロックさせることにより、両車軸を互いにロックさせるようになっている。図10に示すように、第2のサイドギア78はハウジング72の第2の端部84に、ハウジングに対して軸方向には移動できないが回転自在に取り付けられている。端壁を有する外レースはハウジングの第1端82に固定されている。
図10に示すように、クラッチ機構10と差動機のハウジング72はそれぞれフランジ86、88を有し、このフランジを機械的連結手段を用いて互いに固定している。しかしフランジ86、88を連結する代わりに、クラッチ機構10の外レースの外径面90と、差動機のハウジング72の第1端82の内径面92にそれぞれスプラインを形成し、上記外径面90と内径面92を、内径面が外径面に圧入されるようなサイズに形成し、圧入とスプライン結合により、クラッチ機構を差動機のハウジングに取り付けるようにしてもよい。こうすれば機械的連結手段が不要になる。
第1サイドギア76はクラッチ機構10の内レース20に固定される。好ましい実施例では、内レース20に中心孔94を設け、第1サイドギア76の外径面96をこの中心孔94に圧入またはスプライン結合することにより、第1サイドギア76を内レース20に固定している。さらに内レースの中心孔94と第1サイドギア76の中心孔にスプラインを設け、これらのスプラインを、第1車軸に設けたスプラインとかみ合わせることにより、内レース20と第1サイドギア76の相対回転を防ぐようにしてもよい。どの場合も、第1サイドギア76と内レース20は互いに固定され、一体部品として機能する。
ハウジング72内に設けられたスパイダーギア80はシャフト100に支持され、シャフト100の中心軸である第1軸98を中心に自転する。第1、第2サイドギア76、78もハウジング72内に設けられ、第1、第2車軸の中心軸である、前記第1軸と直角な第2軸102を中心に回転自在である。スパイダーギア80は第1、第2サイドギア76、78と噛み合っている。
クラッチ機構10が非係合の状態では、内レース20と外レース12は相対的に回転することができ、したがって第1サイドギア76および第1車軸は、差動機のハウジング72に対して相対回転することができる。たとえば車両がカーブを曲がることなどにより、両車軸間に回転速度差が生じると、サイドギア76、78も互いに異なる速度で回転する。このためサイドギアに噛み合っているスパイダーギア80が自転することにより、トルクが両車輪に適切に分配される。一方(濡れた路面、雪道、凍結路上などで)タイヤのグリップが小さい場合は、駆動輪の一方がスリップすることがある。一方の車輪がスリップすると、差動機70が働いて、他方の車輪にトルクが伝達されなくなってしまう。このような状況に陥ると、路面をグリップしていない車輪にだけトルクが伝わるので、車両は勾配がほとんどないような坂も登れなくなってしまう。
このような状態においてクラッチ機構10が係合すると、第1車軸、第1サイドギア76、内レース20、外レース12、差動機のハウジング72がすべて互いに固着し、一体化される。第1サイドギア76が差動機のハウジング72に対して固着され、相対回転できなくなると、第1サイドギア76に噛み合っているスパイダーギア80は第1軸98を中心に自転できなくなり、その結果スパイダーギア80に噛み合っている第2サイドギア78は差動機のハウジング72に対して相対的に回転できなくなる。つまり簡単に言うと、クラッチ機構10が係合すると、2つのサイドギア76、78およびこれに連結された2つの車軸は互いに固着された状態になり、両車軸は相対回転できなくなり、トルクは両車軸に均等に分配される。
以上本発明を説明したが、当業者ならこれらの説明および添付の図面およびクレームから、クレームで定義される本発明の範囲から逸脱することなしに様々な改良を行うことが可能であることを認識すると思われる。明細書で使われている様々な用語は、その特定の用語によって発明が限定されると解釈すべきではない。言葉は当業者が理解しやすいようにと考えて選択している。
本発明のオーバーランニングクラッチの斜視図 図1のオーバーランニングクラッチの、図1の2−2線に沿った断面図 図2のオーバーランニングクラッチの部分詳細図 クラッチ機構の第1実施例の作動ディスクの斜視図 図4の5−5線に沿った、同図の作動ディスクの断面図 第1実施例の変形例の作動ディスクの、図5と同じ部分の断面図 第2実施例の、図3と同じ部分の詳細図 第2実施例の変形例の、図7と同じ部分の詳細図 本発明のクラッチ機構を備えた差動機のハウジングの斜視図 図9の10−10線に沿った断面図 第3実施例の作動ディスクの上面図 図11の12−12線に沿った断面図
符号の説明
10 オーバーランニングクラッチ機構
12 外レース
18 端壁
20 内レース
24 隙間
34 転動体
36 保持器
40 内面
42 第1付勢部材
44 作動ディスク
45、67 切り欠き
46a、46b 第1部分
48a、48b 第2部分
52 アンダーカット部
54 インサート
56 第2付勢部材
58 アクチュエーター
60 電磁コイル

Claims (25)

  1. 円筒形内面を有し、一つの軸を中心に回転可能であり、一端を閉じる端壁を備えた外レースと、
    前記円筒形内面と同軸で、この円筒形内面との間に隙間を形成している外周面を有し、前記外レースに対し、前記軸を中心に所定の範囲で相対的に回転可能な内レースを備え、
    前記内レースの外周面には複数のカム面が円周方向に一列に形成され、
    前記外レースの円筒形内面と各カム面の間には、前記円筒形内面と各カム面の中央部との間の距離より小さい径を有するローラーが1本ずつ設けられており、
    前記ローラーは、所定の範囲内で前記一つの軸を中心に前記内レースに対して相対的に回転することが可能な保持器によって、一斉に円周方向に移動されるように保持されており、前記保持器は、前記端壁の軸方向内面に向かって軸方向に延び、その先端が前記端壁の軸方向内面から少し離れた位置にあるタブを備え、
    前記内レースに支持された第1付勢部材で、前記保持器を、ローラーが各カム面の中央部にある位置に向けて付勢しており、
    前記保持器と前記端壁の内面の間に作動ディスクが設けられ、前記保持器のタブが、作動ディスクの外径面に形成された切り欠きに嵌まり、これによって作動ディスクは保持器に対して、相対的に回転できないが、軸方向に移動できるように保持されており、
    前記作動ディスクを前記端壁から遠ざかる方向に、前記保持器に向けて付勢する第2付勢部材が、作動ディスクと端壁の内面の間に設けられ、
    前記付勢部材に打ち勝って、作動ディスクを前記端壁に接触させるためのアクチュエーターを備え、アクチュエーターによって作動ディスクが端壁に接触した状態で外レースが内レースに対して相対的に回転すると、その回転は、摩擦接触している端壁と作動ディスクを介して保持器に伝わり、保持器が相対回転し、保持器に保持されているローラーが各カム面の中央部から円周方向の一端に向けて移動することにより、前記内レースと外レースの間に食い込み、内レースと外レースをロックさせ、互いに相対回転できないようにするようになっており、
    前記作動ディスクは前記端壁に押しつけられると撓むようになっており、作動ディスクと端壁はそれぞれ第1部分と第2部分を一つずつ有し、作動ディスクが端壁に向かって動かされると、第1部分同士がまず面接触し、第2部分は、作動ディスクが端壁に押しつけられて、アクチュエーターの力である程度撓んだときに初めて互いに接触するようになっているオーバーランニングクラッチ機構。
  2. 前記アクチュエーターが、固定のハウジングに取り付けたハウジング内に収容され、前記端壁に隣接して設けられた電磁コイルであり、前記端壁には、円周方向に間隔をおいて複数のスロットが形成されており、電磁コイルに通電すると磁束が前記スロットを通過して、前記作動ディスクに作用し、作動ディスクが端壁に引きつけられるようになっている請求項1のオーバーランニングクラッチ機構。
  3. 前記電磁コイルが収容されているハウジングを、軸受を介して前記端壁に支持することによって、前記端壁と外レースが、前記ハウジングと独立して回転できるようにした請求項2のオーバーランニングクラッチ機構。
  4. 前記第2部分は、作動ディスクと端壁の一方に形成された環状の窪みと、作動ディスクと端壁の他方の、前記窪みに対向する部分から成る請求項1のオーバーランニングクラッチ機構。
  5. 前記環状の窪みが環状の切り欠き部から成る請求項4のオーバーランニングクラッチ機構。
  6. 前記環状の窪みが環状のテーパー部から成る請求項4のオーバーランニングクラッチ機構。
  7. 前記テーパー部が前記作動ディスクに形成されており、前記作動ディスクの第1部分から、前記端壁から遠ざかる方向にテーパーしている請求項6のオーバーランニングクラッチ機構。
  8. 前記テーパー部が前記端壁に形成されており、前記端壁の第1部分から、前記作動ディスクから遠ざかる方向にテーパーしている請求項6のオーバーランニングクラッチ機構。
  9. 前記作動ディスクが複数のインサートを有し、前記インサートは前記作動ディスクの軸方向の面を超えて外側に延び、前記インサートと前記端壁の前記インサートと向き合う部分が前記第1部分となっている請求項1のオーバーランニングクラッチ機構。
  10. 前記第1付勢部材が、前記内レースと保持器の間に設けられ、前記保持器を、ローラーが前記内レースの各カム面の中央部にある中立位置に向けて付勢しているバネである請求項1のオーバーランニングクラッチ機構。
  11. 前記作動ディスクと端壁の一方の、作動ディスクと端壁の他方と向き合う面に凹部が形成されており、前記第2付勢部材はこの凹部に嵌まった波バネであり、この波バネは作動ディスクが端壁の内面に押しつけられると、両者の間で圧縮されて凹部内に完全に引っ込むようになっている請求項1のオーバーランニングクラッチ機構。
  12. 第1、第2の車軸と、
    車軸ハウジングと、
    車軸ハウジング内に回転自在に取り付けられた差動機ハウジングと、
    前記差動機ハウジングに対して第1の軸を中心に回転自在に取り付けられた少なくとも2つのスパイダーギアと、
    第1、第2の車軸にそれぞれ固定した第1、第2のサイドギアと、
    前記差動機ハウジングと一方の車軸に連結したクラッチ機構とから成り、前記クラッチ機構は、円筒形内面を有し、一つの軸を中心に回転可能であり、一端を閉じる端壁を備えた外レースと、前記円筒形内面と同軸で、この円筒形内面との間に隙間を形成している外周面を有し、前記外レースに対し、前記軸を中心に所定の範囲で相対的に回転可能な内レースを備え、前記内レースの外周面には複数のカム面が円周方向に一列に形成され、前記外レースの円筒形内面と各カム面の間には、前記円筒形内面と各カム面の中央部との間の距離より小さい径を有するローラーが1本ずつ設けられており、前記ローラーは、所定の範囲内で前記一つの軸を中心に前記内レースに対して相対的に回転することが可能な保持器によって、一斉に円周方向に移動されるように保持されており、前記保持器は、前記端壁の軸方向内面に向かって軸方向に延び、その先端が前記端壁の軸方向内面から少し離れた位置にあるタブを備え、前記内レースに支持された第1付勢部材で、前記保持器を、ローラーが各カム面の中央部にある位置に向けて付勢しており、前記保持器と前記端壁の内面の間に作動ディスクが設けられ、前記保持器のタブが、作動ディスクの外径面に形成された切り欠きに嵌まり、これによって作動ディスクは保持器に対して、相対的に回転できないが、軸方向に移動できるように保持されており、前記作動ディスクを前記端壁から遠ざかる方向に、前記保持器に向けて付勢する第2付勢部材が、作動ディスクと端壁の内面の間に設けられ、前記付勢部材に打ち勝って、作動ディスクを前記端壁に接触させるためのアクチュエーターを備え、アクチュエーターによって作動ディスクが端壁に接触した状態で外レースが内レースに対して相対的に回転すると、その回転は、摩擦接触している端壁と作動ディスクを介して保持器に伝わり、保持器が相対回転し、保持器に保持されているローラーが各カム面の中央部から円周方向の一端に向けて移動することにより、前記内レースと外レースの間に食い込み、内レースと外レースをロックさせ、互いに相対回転できないようにするようになっており、前記作動ディスクは前記端壁に押しつけられると撓むようになっており、作動ディスクと端壁はそれぞれ第1部分と第2部分を一つずつ有し、作動ディスクが端壁に向かって動かされると、第1部分同士がまず面接触し、第2部分は、作動ディスクが端壁に押しつけられて、アクチュエーターの力である程度撓んだときに初めて互いに接触するようになっている駆動系機構。
  13. 前記第1軸は、前記ハウジング内に取り付けられたシャフトの中心軸であり、前記スパイダーギアは前記シャフトに回転自在に取り付けられている請求項12の駆動系機構。
  14. 前記第1サイドギアを前記内レースに固定することによって、前記第1車軸を前記内レースに固定し、前記第2サイドギアを前記ハウジングに回転自在に支持することによって、前記第2車軸を前記ハウジングに対して回転自在に支持している請求項12の駆動系機構。
  15. 前記内レースを前記第1サイドギアに固定し、前記第2サイドギアを前記ハウジングで回転自在に支持することによって、前記第2車軸を前記ハウジングに対して回転自在に支持している請求項12の駆動系機構。
  16. 前記アクチュエーターが、前記車軸ハウジング内に取り付けたハウジング内に収容され、前記端壁に軸受を介して支持された電磁コイルであり、前記端壁には、円周方向に間隔をおいて複数のスロットが形成されており、電磁コイルに通電すると磁束が前記スロットを通過して、前記作動ディスクに作用し、作動ディスクが端壁に引きつけられるようになっている請求項12の駆動系機構。
  17. 前記電磁コイルが収容されているハウジングを、軸受を介して前記端壁に支持することによって、前記端壁と外レースが、前記ハウジングと独立して回転できるようにした請求項16の駆動系機構。
  18. 前記第2部分は、作動ディスクと端壁の一方に形成された環状の窪みと、作動ディスクと端壁の他方の、前記窪みに対向する部分から成る請求項12の駆動系機構。
  19. 前記環状の窪みが環状の切り欠き部から成る請求項18の駆動系機構。
  20. 前記環状の窪みが環状のテーパー部から成る請求項18の駆動系機構。
  21. 前記テーパー部が前記作動ディスクに形成されており、前記作動ディスクの第1部分から、前記端壁から遠ざかる方向にテーパーしている請求項20の駆動系機構。
  22. 前記テーパー部が前記端壁に形成されており、前記端壁の第1部分から、前記作動ディスクから遠ざかる方向にテーパーしている請求項20の駆動系機構。
  23. 前記作動ディスクが複数のインサートを有し、前記インサートは前記作動ディスクの軸方向の面を超えて外側に延び、前記インサートと前記端壁の前記インサートと向き合う部分が前記第1部分となっている請求項12の駆動系機構。
  24. 前記第1付勢部材が、前記内レースと保持器の間に設けられ、前記保持器を、ローラーが前記内レースの各カム面の中央部にある中立位置に向けて付勢しているバネである請求項12の駆動系機構。
  25. 前記作動ディスクと端壁の一方の、作動ディスクと端壁の他方と向き合う面に凹部が形成されており、前記第2付勢部材はこの凹部に嵌まった波バネであり、この波バネは作動ディスクが端壁の内面に押しつけられると、両者の間で圧縮されて凹部内に完全に引っ込むようになっている請求項12のオーバーランニングクラッチ機構。
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