JP5173466B2

JP5173466B2 - 回転伝達装置

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Publication number: JP5173466B2
Application number: JP2008033358A
Authority: JP
Inventors: 幸治秋吉; 敬延佐藤; 隆英齋藤
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2008-02-14
Filing date: 2008-02-14
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2028-02-14
Also published as: JP2009191952A

Description

この発明は、動力の伝達と遮断の切換えに用いられる回転伝達装置に関するものである。

ＦＲベースの４輪駆動車において、補助駆動輪としての前輪に駆動力の伝達と遮断とを行う回転伝達装置として、特許文献１に記載されたものが従来から知られている。

上記特許文献１に記載された回転伝達装置においては、入力側部材に形成された大径部とその外側に設けられた外輪間に２方向クラッチを組込み、その２方向クラッチに併設した電磁クラッチによって２方向クラッチの係合および係合解除を制御し、上記２方向クラッチの係合により入力側部材と外輪を結合して、入力側部材と外輪の相互間で回転トルクの伝達を行うようにしている。

ここで、２方向クラッチは、外輪の内周に円筒面を形成し、入力側部材の大径部の外周には上記円筒面との間で周方向の両端が狭小のくさび形空間を形成するカム面を設け、そのカム面と円筒面との間にローラからなる係合子を組込み、その係合子を保持する保持器と入力側部材の相対回転により係合子を円筒面およびカム面に係合させるようにしている。また、入力側部材と保持器との間にスイッチばねを組込み、そのスイッチばねにより、係合子が円筒面およびカム面に対して係合解除される中立位置に保持器を弾性保持している。

一方、電磁クラッチは、保持器に回り止めされ、かつ軸方向に移動自在に支持されたアーマチュアと、外輪に接続されてアーマチュアと軸方向で対向するロータと、そのロータと軸方向で対向する電磁石と、上記アーマチュアをロータから離反する方向に付勢する離反ばねとからなり、上記電磁石に対する通電により、ロータにアーマチュアを吸着し、外輪に結合されたアーマチュアと入力側部材の相対回転により係合子を円筒面およびカム面に係合させるようにしている。

ところで、上記２方向クラッチにおいては、くさび空間の広幅部に配置された中立位置のローラを入力側部材と保持器の相対回転によりくさび空間の狭小部に噛み込ませる構成であるため、回転方向のガタが大きいという不都合がある。

また、外輪と入力側部材の相互間で一方向の回転トルクを伝達する状態から回転トルクの伝達方向を切換える場合、ローラがくさび空間の他端側の狭小部に噛み込むまで保持器を回転させる必要があるため、回転方向の切換え時における応答性が低いという不都合もある。

そのような不都合を解消するため、特許文献２では、隣接するローラの一方がくさび空間の一端側に位置し、他方のローラがくさび空間の他端側に位置するよう複数のローラを周方向に不等配に配置した２方向ローラクラッチを提案している。

特開２００５−２４９００３号公報特開２００３−２６２２３８号公報

ところで、上記特許文献２に記載された２方向ローラクラッチにおいては、回転方向ガタを小さくすることができるものの、回転方向ガタを完全に無くすことはできず、また、ローラと外輪円筒面および内輪カム面間の隙間が小さいため、２方向ローラクラッチの空転時にローラがミス係合する可能性があり、空転時の信頼性が低いという問題がある。

さらに、外輪と内輪の相互間における回転トルクの伝達状態では、複数のローラの半数のローラが係合状態であって、残りの半数のローラは係合解除状態にあるため、トルク容量が小さいという問題がある。

この発明の課題は、回転方向ガタが小さく、空転時の信頼性の高い、トルク容量の大きな回転伝達装置を提供することである。

上記の課題を解決するため、第１の発明においては、外輪の内周と、その外輪の内側に組込まれた内輪の外周の一方に円筒面を形成し、他方にその円筒面との間で周方向の両端に至るに従って狭小のくさび空間を形成する複数のカム面を周方向に間隔をおいて設け、前記外輪と内輪の対向面間に、制御保持器と回転保持器を、各保持器に形成されたフランジが軸方向で対向し、かつ、各フランジの外周に形成された複数の柱部が周方向に交互に配置されるよう組込んで、隣接する柱部間に形成されたポケットをカム面に対向し、前記制御保持器を摺動自在に、かつ、回転自在に支持し、回転保持器を軸方向に非可動に、かつ、回転自在に支持し、その制御保持器と回転保持器のフランジ間に、その対向するフランジ間の間隔が狭くなる方向への制御保持器の移動によってポケットの周方向幅が小さくなる方向に一対の保持器を相対回転させるトルクカムを設け、前記複数のポケットのそれぞれ内部に対向一対のローラと、その一対のローラを離反する方向に向けて付勢するコイルばねとを組込み、前記内輪の側面に固定された円板状のばねホルダの外周に、制御保持器と回転保持器とがポケットの周方向幅を縮小する方向に相対回転した際に、各保持器の柱部を受け止めて対向一対のローラを中立位置に保持する複数の回り止め片を設け、前記内輪に接続されたトルク伝達軸の外周に制御保持器の柱部と軸方向で対向するアーマチュアをスライド自在に嵌合し、そのアーマチュアと軸方向で対向するロータをトルク伝達軸で支持し、通電によってロータにアーマチュアを吸着させる電磁石をロータに対向し、前記アーマチュアをロータから離反する方向に付勢する離反ばねを設け、前記アーマチュアと制御保持器の柱部とを加締めにより連結一体化した構成を採用したのである。

上記の構成からなる回転伝達装置において、電磁石に通電すると、アーマチュアに吸引力が付加されて、そのアーマチュアがロータに向けて移動する。このとき、アーマチュアは制御保持器の柱部に連結一体化されているため、制御保持器は、そのフランジが回転保持器のフランジに接近する方向に移動する。その移動によりトルクカムが作動し、制御保持器と回転保持器はポケットの周方向幅が小さくなる方向に相対回転し、対向一対のローラは制御保持器の柱部と回転保持器の柱部により互いに接近する方向に押圧されて係合解除状態とされる。

このため、内輪が回転しても、その回転は外輪に伝達されず、内輪がフリー回転する。

内輪のフリー回転状態において、電磁石に対する通電を解除すると、離反ばねの押圧により制御保持器のフランジが回転保持器のフランジから離反する方向に制御保持器が軸方向に移動する。また、コイルばねの押圧により制御保持器と回転保持器がポケットの周方向幅が大きくなる方向に相対回転し、対向一対のローラのそれぞれはくさび空間の狭小部に直ちに噛み込み、その対向一対のローラの一方を介して内輪と外輪の相互間で一方向の回転トルクが伝達され、他方のローラを介して他方向の回転トルクが伝達される。

ここで、制御保持器の軸方向への移動によって、その制御保持器と回転保持器を相対回転させるトルクカムは、制御保持器のフランジと回転保持器のフランジの対向面それぞれに周方向で対向する一対の突出部を設け、その一対の突出部の対向面それぞれに互いに接触する傾斜カム面を設けた構成からなるものを採用することができる。

上記トルクカムとして、制御保持器のフランジと回転保持器のフランジの対向面それぞれに周方向の中央部で深く両端に至るに従って次第に浅くなる対向一対のカム溝を設け、一方のカム溝の一端部と他方のカム溝の他端部間にボールを組み込んだ構成からなるものを採用することにより、ボールの転がり移動によって制御保持器と回転保持器を相対回転させることができるため、傾斜カム面の接触によって制御保持器と回転保持器とを相対回転させる場合に比較して制御保持器の移動抵抗が小さく、制御保持器と回転保持器をスムーズに相対回転させることができる。

第１の発明に係る回転伝達装置において、加締めを複数とし、その複数の加締めを周方向に等間隔の配置とすることによって、制御保持器とアーマチュアの連結の信頼性を高めることができる。

上記加締めとして、柱部の先端面に突起を形成し、その突起をアーマチュアに形成された段付き孔の小径孔部に挿入し、前記突起の先端部に段付き孔の大径孔部内に収容される大きさの折曲げ片を設け、その折曲げ片を段付き孔の段に係合させた構成からなるものを採用することができる。この場合、突起をアーマチュアより軟質の材料により形成すると、アーマチュアを変形させることなく突起を容易に加締めることができる。

上記の課題を解決するために、第２の発明においては、外輪の内周と、その外輪の内側に組込まれた内輪の外周の一方に円筒面を形成し、他方にその円筒面との間で周方向の両端に至るに従って狭小のくさび空間を形成する複数のカム面を周方向に間隔をおいて設け、前記外輪と内輪の対向面間に、制御保持器と回転保持器を、各保持器に形成されたフランジが軸方向で対向し、かつ、各フランジの外周に形成された複数の柱部が周方向に交互に配置されるよう組込んで、隣接する柱部間に形成されたポケットをカム面に対向し、前記制御保持器を摺動自在に、かつ、回転自在に支持し、回転保持器を軸方向に非可動に、かつ、回転自在に支持し、その制御保持器と回転保持器のフランジ間に、その対向するフランジの間隔が狭くなる方向への制御保持器の移動によってポケットの周方向幅が小さくなる方向に一対の保持器を相対回転させるトルクカムを設け、前記複数のポケットのそれぞれ内部に対向一対のローラと、その一対のローラを離反する方向に向けて付勢するコイルばねとを組込み、前記内輪の側面に固定された円板状のばねホルダの外周に、制御保持器と回転保持器とがポケットの周方向幅を縮小する方向に相対回転した際に、各保持器の柱部を受け止めて対向一対のローラを中立位置に保持する複数の回り止め片を設け、前記内輪に接続されたトルク伝達軸の外周に制御保持器の柱部と軸方向で対向するアーマチュアをスライド自在に嵌合し、そのアーマチュアと軸方向で対向するロータをトルク伝達軸で支持し、そのロータによりアーマチュアをロータから離反する方向に付勢する離反ばねと、その離反ばねの弾性に抗してロータにアーマチュアを吸着させる永久磁石とを支持し、通電によりその永久磁石の磁力を離反ばねの弾性力以下に低下させる電磁石をロータに対向し、前記アーマチュアと制御保持器の柱部とを加締めにより連結一体化した構成を採用したのである。

上記第２の発明において、電磁石に対する通電の解除時、永久磁石からアーマチュアに負荷される磁力によってアーマチュアがロータに接近する方向に移動する。また、電磁石に通電すると、永久磁石の磁力が弱められ、離反ばねの押圧によりアーマチュアはロータから離反する方向に移動する。

上記のように、電磁石に対する通電と通電の解除によってアーマチュアを移動させると、そのアーマチュアに連結一体化された制御保持器が軸方向に移動し、上記制御保持器を、そのフランジが回転保持器のフランジに接近する方向に移動させると、トルクカムの作用により制御保持器と回転保持器がポケットの周方向幅が小さくなる方向に相対回転し、対向一対のローラは制御保持器と回転保持器の柱部で押されて係合解除状態とされる。

また、制御保持器のフランジが回転保持器のフランジから離反する方向に制御保持器を移動させると、コイルばねの押圧により制御保持器と回転保持器がポケットの周方向幅が大きくなる方向に相対回転して対向一対のローラのそれぞれがくさび空間の両端の狭小部に直ちに噛み込み、内輪と外輪の相互間で回転トルクが伝達される。

上記のように、第１の発明および第２の発明のいずれの発明も、電磁石に対する通電と遮断とによってアーマチュアと連結一体化された制御保持器を軸方向に移動させることができ、その制御保持器のフランジが回転保持器のフランジから離反する方向に向けて制御保持器を移動させると、コイルばねの押圧により制御保持器と回転保持器がポケットの周方向幅が大きくなる方向に相対回転して対向一対のローラのそれぞれがくさび空間の両端の狭小部に直ちに噛み込むため、回転方向ガタの小さい回転伝達装置を得ることができる。

また、制御保持器のフランジが回転保持器のフランジに接近する方向に制御保持器を移動させると、トルクカムの作用により制御保持器と回転保持器がポケットの周方向幅が小さくなる方向に相対回転し、対向一対のローラは制御保持器と回転保持器の柱部で押されて係合解除状態とされ、その係合解除状態で対向一対のローラは制御保持器と回転保持器の柱部によってくさび空間の狭小部に向けて移動するのが防止されるため、２方向ローラクラッチの空転時にローラがミス係合するようなことはなく、空転時の信頼性の高い回転伝達装置を得ることができる。

さらに、カム面と同数のローラを介して外輪と内輪の相互間で回転トルクが伝達されるため、トルク容量の大きな回転伝達装置を得ることができる。

また、制御保持器の柱部とアーマチュアを加締めにより連結一体化したことにより、制御保持器とアーマチュアを別々に精度よく加工することができ、しかも、低コストの加工で一体することができるため、回転伝達装置の低コスト化に寄与することができる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図１は、この発明に係る回転伝達装置の第１の実施の形態を示す。図示のように、回転伝達装置は、２方向ローラクラッチ１０と、その２方向ローラクラッチ１０の係合および係合解除を制御する電磁クラッチ４０とからなっている。

２方向ローラクラッチ１０は、外輪１１と、その外輪１１の内側に組込まれた内輪１２とを有し、上記内輪１２の一端部には小径筒部１２ａが形成され、その小径筒部１２ａに嵌合された軸受１３を介して外輪１１と内輪１２は相対的に回転自在とされている。

外輪１１の閉塞端には出力軸１４が設けられている。一方、内輪１２には入力軸１５の端部が挿入され、その挿入部間に形成されたセレーション１６によって内輪１２と入力軸１５は相対的に回り止めされている。

図２に示すように、外輪１１の内周には円筒面１７が形成され、一方、内輪１２の外周には、その円筒面１７との間で周方向の両端に向けて狭小となるくさび空間を形成する複数の平坦なカム面１８が周方向に等間隔に設けられている。

外輪１１と内輪１２との間には、制御保持器１９Ａと回転保持器１９Ｂが組込まれている。図１および図３に示すように、制御保持器１９Ａは、フランジ２０の外周にカム面１８と同数の柱部２１を周方向に等間隔に設けた構成とされている。一方、回転保持器１９Ｂは、フランジ２２の外周にカム面１８と同数の柱部２３を周方向に等間隔に設け、かつ、フランジ２２の内周に柱部２３と反対方向に向く筒部２４を設けた構成とされている。

回転保持器１９Ｂは、内輪１２の小径筒部１２ａに筒部２４が嵌合され、かつ、柱部２３が円筒面１７とカム面１８間に位置する組込みとされ、一方、制御保持器１９Ａは、回転保持器１９Ｂの筒部２４にフランジ２０が嵌合されて、そのフランジ２０が回転保持器１９Ｂのフランジ２２と軸方向で対向する組込みとされ、かつ、柱部２１が回転保持器１９Ｂの柱部２３間に位置する組込みとされている。

上記のような保持器１９Ａ、１９Ｂの組込みにより、図２（I）および図３に示すように、制御保持器１９Ａの柱部２１と回転保持器１９Ｂの柱部２３間にポケット２５が形成され、そのポケット２５は内輪１２のカム面１８と径方向で対向し、各ポケット２５内に対向一対のローラ２６と、その一対のローラ２６を相反する方向に向けて付勢するコイルばね２７が組込まれている。

ここで、回転保持器１９Ｂは、図１に示すように、内輪１２の一側面とフランジ２２間に組込まれたスラスト軸受２８によって回転自在に支持され、上記小径筒部１２ａの外周に取付けた止め輪２７によって軸方向に非可動とされている。

一方、制御保持器１９Ａは、回転保持器１９Ｂの筒部２４外径面に沿って移動自在とされ、かつ、筒部２４を中心にして回転自在とされている。

図３に示すように、制御保持器１９Ａのフランジ２０と回転保持器１９Ｂのフランジ２２間には、トルクカム３０が設けられている。トルクカム３０は、制御保持器１９Ａのフランジ２０と回転保持器１９Ｂのフランジ２２の対向面それぞれに周方向で対向する一対の突出部３１、３２を設け、その一対の突出部３１、３２のそれぞれに互いに接触する傾斜カム面３３、３４を設けた構成からなっている。

上記トルクカム３０は、制御保持器１９Ａのフランジ２０が回転保持器１９Ｂのフランジ２２に接近する方向に制御保持器１９Ａが軸方向に移動した際に傾斜カム面３３、３４のカム作用によって制御保持器１９Ａと回転保持器１９Ｂをポケット２５の周方向幅が小さくなる方向に相対回転させるようになっている。

図１、図３および図４に示すように、内輪１２の他側面にはばねホルダ３５が固定されている。ばねホルダ３５は環状板からなり、その外周面には制御保持器１９Ａと回転保持器１９Ｂの柱部２１、２３間の各ポケット２５内に配置される複数の回り止め片３６が形成されている。

複数の回り止め片３６は、制御保持器１９Ａと回転保持器１９Ｂとがポケット２５の周方向幅を縮小する方向に相対回転した際に、制御保持器１９Ａの柱部２１および回転保持器１９Ｂの柱部２３を両側縁で受け止めて対向一対のローラ２６を中立位置に保持するようになっている。

回り止め片３６のそれぞれには、軸方向に延びる支持片３７が形成され、各支持片３７によってコイルばね２７が支持されている。

図１に示すように、電磁クラッチ４０は、制御保持器１９Ａにおける柱部２１の端面と軸方向で対向するアーマチュア４１と、そのアーマチュア４１と軸方向で対向するロータ４２と、そのロータ４２と軸方向で対向する電磁石４３と、上記ロータ４２から離反する方向に向けてアーマチュア４１を付勢する離反ばね４４とを有している。

アーマチュア４１は、入力軸１５に嵌合されて回転自在に支持され、そのアーマチュア４１と制御保持器１９Ａの柱部２１は加締めにより連結一体化されている。

アーマチュア４１と制御保持器１９Ａの柱部２１の加締めに際し、図５（I）では、複数の柱部２１のそれぞれ先端面に突起４５を形成し、その突起４５をアーマチュア４１に形成された段付き孔４６の小径孔部４６aに挿入し、上記突起４５の先端部に段付き孔４６の大径孔部４６ｂ内に収容される大きさの一対の折曲げ片４５ａを設け、各折曲げ片４５ａを段付き孔４６の段４６ｃに係合させるようにしている。また、図５（II）では、折曲げ片４５ａを単一とし、その単一の折曲げ片４５ａを段付き孔４６の段４６ｃに係合させるようにしている。

ここで、突起４５をアーマチュア４１より軟質の材料により形成すると、アーマチュア４１を変形させることなく突起４５を容易に加締めることができる。

図１に示すように、ロータ４２は、入力軸１５に嵌合され、その入力軸１５の外周に設けられた肩１５ａと入力軸１５の外周に取付けられた止め輪４７によって軸方向に位置決めされ、かつ、入力軸１５に対して回り止めされている。

電磁石４３は、電磁コイル４３ａと、その電磁コイル４３ａを支持するコア４３ｂとからなり、上記コア４３ｂは図示省略した静止部材に支持されている。

第１の実施の形態で示す回転伝達装置は上記の構造からなり、図１は、電磁石４３の電磁コイル４３ａに対する通電の遮断状態を示し、アーマチュア４１は離反ばね４４の押圧によりロータ４２から離反する状態にある。また、２方向ローラクラッチ１０の対向一対のローラ２６は、図２（I）に示すように、外輪１１の円筒面１７および内輪１２のカム面１８に対して係合し、２方向ローラクラッチ１０は係合状態とされている。

２方向ローラクラッチ１０の係合状態において、電磁コイル４３ａに通電すると、アーマチュア４１に吸引力が作用し、アーマチュア４１が軸方向に移動してロータ４２に吸着される。

ここで、アーマチュア４１は制御保持器１９Ａの柱部２１に連結一体化されているため、アーマチュア４１の軸方向への移動に伴って制御保持器１９Ａは、そのフランジ２０が回転保持器１９Ｂのフランジ２２に接近する方向に移動する。

このとき、制御保持器１９Ａに設けられた突出部３１の傾斜カム面３３が回転保持器１９Ｂに設けられた突出部３２の傾斜カム面３４を押圧するため、制御保持器１９Ａと回転保持器１９Ｂはポケット２５の周方向幅が小さくなる方に相対回転し、対向一対のローラ２６は制御保持器１９Ａの柱部２１と回転保持器１９Ｂの柱部２３により押圧されて、図２（II）に示すように、係合解除し、２方向ローラクラッチ１０は係合解除状態とされる。

２方向ローラクラッチ１０の係合解除状態において、入力軸１５に回転トルクを入力して内輪１２を一方向に回転すると、ばねホルダ３５に形成された回り止め片３６が制御保持器１９Ａの柱部２１と回転保持器１９Ｂの柱部２３の一方を押圧するため、内輪１２と共に制御保持器１９Ａおよび回転保持器１９Ｂが回転する。このとき、対向一対のローラ２６は係合解除された中立位置に保持されているため、内輪１２の回転は外輪１１に伝達されず、内輪１２はフリー回転する。

このように、ロータ４２に接近する方向にアーマチュア４１が移動し、そのアーマチュア４１と同方向に制御保持器１９Ａが移動すると、対向一対のローラ２６が制御保持器１９Ａと回転保持器１９Ｂの柱部２１、２３で押されて係合解除状態とされ、その係合解除状態で対向一対のローラ２６は制御保持器１９Ａと回転保持器１９Ｂの柱部２１、２３によってくさび空間の狭小部に向けて移動するのが防止されるため、２方向ローラクラッチ１０の空転時にローラ２６がミス係合するようなことはない。

ここで、制御保持器１９Ａと回転保持器１９Ｂがポケット２５の周方向幅を小さくなる方向に相対回転すると、制御保持器１９Ａの柱部２１と回転保持器１９Ｂの柱部２３がばねホルダ３５の回り止め片３６の両側縁に当接して相対回転量が規制される。

このため、コイルばね２７は必要以上に収縮することはなくなり、伸長と収縮が繰り返し行われても疲労によって破損するようなことはない。

内輪１２のフリー回転状態において、電磁コイル４３ａに対する通電を解除すると、離反ばね４４の押圧により制御保持器１９Ａのフランジ２０が回転保持器１９Ｂのフランジ２２から離反する方向に制御保持器１９Ａが軸方向に移動する。また、コイルばね２７の押圧により制御保持器１９Ａと回転保持器１９Ｂがポケット２５の周方向幅が大きくなる方向に相対回転し、対向一対のローラ２６のそれぞれがくさび空間の狭小部に直ちに噛み込み、その対向一対のローラ２６の一方を介して内輪１２と外輪１１の相互間で一方向の回転トルクが伝達される。

ここで、入力軸１５を停止して、その入力軸１５の回転方向を切換えると、他方のローラ２６を介して内輪１２の回転が外輪１１に伝達される。

このように、電磁コイル４３aに対する通電の遮断により、制御保持器１９Ａと回転保持器１９Ｂがポケット２５の周方向幅が大きくなる方向に相対回転して、対向一対のローラ２６のそれぞれがくさび空間の両端の狭小部に直ちに噛み込むため、回転方向ガタは小さく、内輪１２の回転を外輪１１に直ちに伝達することができる。

また、内輪１２から外輪１１への回転トルクの伝達は、カム面１８と同数のローラ２６を介して行われるため、内輪１２から外輪１１に大きな回転トルクを伝達することができる。

図３に示すトルクカム３０においては、制御保持器１９Ａのフランジ２０と回転保持器１９Ｂのフランジ２２の対向面それぞれに周方向で対向する一対の突出部３１、３２を設け、その一対の突出部３１、３２の対向面それぞれに傾斜カム面３３、３４を設けたが、トルクカム３０はこれに限定されるものではない。

図６（I）は、トルクカム３０の他の例を示す。この例においては、制御保持器１９Ａのフランジ２０と回転保持器１９Ｂのフランジ２２の対向面それぞれに周方向の中央部で深く両端に至るに従って次第に浅くなる対向一対のカム溝５２、５３を設け、一方のカム溝５２の一端部と他方のカム溝５３の他端部間にボール５４を組み込んだ構成としている。

カム溝５２、５３として、ここではＶ溝を示したが、円弧状の溝であってもよい。

上記の構成からなるトルクカム３０において、電磁コイル４３ａに対する通電によってアーマチュア４１がロータ４２に向けて移動し、そのアーマチュア４１と同方向に制御保持器１９Ａが移動すると、図６（II）に示すように、ボール５４がカム溝５２、５３の溝深さの最も深い位置に向けて転がり移動し、制御保持器１９Ａと回転保持器１９Ｂはポケット２５の周方向幅が小さくなる方向に相対回転し、図３に示す対向一対のローラ２６が制御保持器１９Ａの柱部２１と回転保持器１９Ｂの柱部２３で押されて係合解除する。

また、電磁コイル４３ａに対する通電を解除すると、図１に示す離反ばね４４の押圧により、制御保持器１９Ａのフランジ２０が回転保持器１９Ｂのフランジ２２から離反する方向に制御保持器１９Ａが移動すると共に、図３に示すコイルばね２７の押圧により、制御保持器１９Ａと回転保持器１９Ｂがポケット２５の周方向幅が広くなる方向に相対回転し、図２（Ｉ）に示すように、一対のローラ２６が円筒面１７およびカム面１８に係合する。

上記のトルクカム３０においては、カム溝５２、５３に沿うボール５４の転がり移動によって制御保持器１９Ａと回転保持器１９Ｂを相対回転させる構成であるため、図３に示すように、傾斜カム面３３、３４の接触によって制御保持器１９Ａと回転保持器１９Ｂとを相対回転させる場合に比較して制御保持器１９Ａの移動抵抗が小さく、制御保持器１９Ａと回転保持器１９Ｂをスムーズに相対回転させることができる。

図７は、この発明に係る回転伝達装置の第２の実施の形態を示す。この実施の形態では、ロータ４２のアーマチュア４１と対向する面に環状溝６０を形成し、その環状溝６０内に離反ばね４４を組込み、上記環状溝６０の閉塞端面に形成された複数の円弧状のスリット６１内に永久磁石６２を組込んでいる点でのみ第１の実施の形態で示す回転伝達装置と相違している。

上記の構成からなる回転伝達装置においては、電磁石４３の電磁コイル４３ａに対する通電の遮断時、永久磁石６２の磁力によりアーマチュア４１をロータ４２に向けて移動させるようにしている。また、上記電磁コイル４３ａに対する通電により永久磁石６２の磁力を弱め、離反ばね４４の弾性力でアーマチュア４１をロータ４２から離反する方向に移動させるようにしている。

上記のように、電磁石４３に対する通電と通電の解除によってアーマチュア４１を移動させると、第１の実施の形態で示す回転伝達装置と同様に、そのアーマチュア４１に連結一体化された制御保持器１９Ａが軸方向に移動し、上記制御保持器１９Ａを、そのフランジ２０が回転保持器１９Ｂのフランジ２２に接近する方向に移動させると、トルクカム３０の作用により制御保持器１９Ａと回転保持器１９Ｂがポケット２５の周方向幅が小さくなる方向に相対回転し、対向一対のローラ２６は制御保持器１９Ａと回転保持器１９Ｂの柱部２１、２３で押されて係合解除状態とされる。

また、制御保持器１９Ａのフランジ２０が回転保持器１９Ｂのフランジ２２から離反する方向に制御保持器１９Ａを移動させると、コイルばね２７の押圧により制御保持器１９Ａと回転保持器１９Ｂがポケットの周方向幅が大きくなる方向に相対回転して対向一対のローラ２６のそれぞれがくさび空間の両端の狭小部に直ちに噛み込むことになる。

この発明に係る回転伝達装置の第１の実施の形態を示す縦断正面図（Ｉ）は、図１のII−II線に沿った断面図、（II）は、ローラの係合状態を示す断面図２方向ローラクラッチの保持器の一部分を示す平面図図１のIV−IV線に沿った断面図（Ｉ）は、制御保持器とアーマチュアの加締め連結部を拡大して示す断面図、（II）は、制御保持器とアーマチュアの加締めの他の例を示す断面図トルクカムの他の例を示し、（Ｉ）は、作動前の状態を示す断面図、（II）は、作動状態を示す断面図この発明に係る回転伝達装置の第２の実施の形態を示す縦断正面図

符号の説明

１１外輪
１２内輪
１５入力軸
１７円筒面
１８カム面
１９Ａ制御保持器
２０フランジ
２１柱部
１９Ｂ回転保持器
２２フランジ
２３柱部
２５ポケット
２６ローラ
２７コイルばね
３０トルクカム
３１突出部
３２突出部
３３傾斜カム面
３４傾斜カム面
３５ばねホルダ
３６回り止め片
４１アーマチュア
４２ロータ
４３電磁石
４４離反ばね
４５突起
４５ａ折曲げ片
４６段付き孔
４６ａ小径孔部
４６ｂ大径孔部
４６ｃ段
５２カム溝
５３カム溝
５４ボール
６２永久磁石

Claims

外輪の内周と、その外輪の内側に組込まれた内輪の外周の一方に円筒面を形成し、他方にその円筒面との間で周方向の両端に至るに従って狭小のくさび空間を形成する複数のカム面を周方向に間隔をおいて設け、前記外輪と内輪の対向面間に、制御保持器と回転保持器を、各保持器に形成されたフランジが軸方向で対向し、かつ、各フランジの外周に形成された複数の柱部が周方向に交互に配置されるよう組込んで、隣接する柱部間に形成されたポケットをカム面に対向し、前記制御保持器を摺動自在に、かつ、回転自在に支持し、回転保持器を軸方向に非可動に、かつ、回転自在に支持し、その制御保持器と回転保持器のフランジ間に、その対向するフランジ間の間隔が狭くなる方向への制御保持器の移動によってポケットの周方向幅が小さくなる方向に一対の保持器を相対回転させるトルクカムを設け、前記複数のポケットのそれぞれ内部に対向一対のローラと、その一対のローラを離反する方向に向けて付勢するコイルばねとを組込み、前記内輪の側面に固定された円板状のばねホルダの外周に、制御保持器と回転保持器とがポケットの周方向幅を縮小する方向に相対回転した際に、各保持器の柱部を受け止めて対向一対のローラを中立位置に保持する複数の回り止め片を設け、前記内輪に接続されたトルク伝達軸の外周に制御保持器の柱部と軸方向で対向するアーマチュアをスライド自在に嵌合し、そのアーマチュアと軸方向で対向するロータをトルク伝達軸で支持し、通電によってロータにアーマチュアを吸着させる電磁石をロータに対向し、前記アーマチュアをロータから離反する方向に付勢する離反ばねを設け、前記アーマチュアと制御保持器の柱部とを加締めにより連結一体化した回転伝達装置。
前記トルクカムが、制御保持器のフランジと回転保持器のフランジの対向面それぞれに周方向で対向する一対の突出部を設け、その一対の突出部の対向面それぞれに互いに接触する傾斜カム面を設けた構成からなる請求項１に記載の回転伝達装置。
前記トルクカムが、制御保持器のフランジと回転保持器のフランジの対向面それぞれに周方向の中央部で深く両端に至るに従って次第に浅くなる対向一対のカム溝を設け、一方のカム溝の一端部と他方のカム溝の他端部間にボールを組み込んだ構成からなる請求項１に記載の回転伝達装置。
前記加締めを複数とし、その複数の加締めを周方向に等間隔の配置とした請求項１乃至３のいずれかの項に記載の回転伝達装置。
前記加締めが、前記柱部の先端面に突起を形成し、その突起をアーマチュアに形成された段付き孔の小径孔部に挿入し、前記突起の先端部に段付き孔の大径孔部内に収容される大きさの折曲げ片を設け、その折曲げ片を段付き孔の段に係合させた構成からなる請求項１乃至４のいずれかの項に記載の回転伝達装置。
前記突起がアーマチュアより軟質の材料からなる請求項５に記載の回転伝達装置。
外輪の内周と、その外輪の内側に組込まれた内輪の外周の一方に円筒面を形成し、他方にその円筒面との間で周方向の両端に至るに従って狭小のくさび空間を形成する複数のカム面を周方向に間隔をおいて設け、前記外輪と内輪の対向面間に、制御保持器と回転保持器を、各保持器に形成されたフランジが軸方向で対向し、かつ、各フランジの外周に形成された複数の柱部が周方向に交互に配置されるよう組込んで、隣接する柱部間に形成されたポケットをカム面に対向し、前記制御保持器を摺動自在に、かつ、回転自在に支持し、回転保持器を軸方向に非可動に、かつ、回転自在に支持し、その制御保持器と回転保持器のフランジ間に、その対向するフランジの間隔が狭くなる方向への制御保持器の移動によってポケットの周方向幅が小さくなる方向に一対の保持器を相対回転させるトルクカムを設け、前記複数のポケットのそれぞれ内部に対向一対のローラと、その一対のローラを離反する方向に向けて付勢するコイルばねとを組込み、前記内輪の側面に固定された円板状のばねホルダの外周に、制御保持器と回転保持器とがポケットの周方向幅を縮小する方向に相対回転した際に、各保持器の柱部を受け止めて対向一対のローラを中立位置に保持する複数の回り止め片を設け、前記内輪に接続されたトルク伝達軸の外周に制御保持器の柱部と軸方向で対向するアーマチュアをスライド自在に嵌合し、そのアーマチュアと軸方向で対向するロータをトルク伝達軸で支持し、そのロータによりアーマチュアをロータから離反する方向に付勢する離反ばねと、その離反ばねの弾性に抗してロータにアーマチュアを吸着させる永久磁石とを支持し、通電によりその永久磁石の磁力を離反ばねの弾性力以下に低下させる電磁石をロータに対向し、前記アーマチュアと制御保持器の柱部とを加締めにより連結一体化した回転伝達装置。