JP6494171B2 - 回転伝達装置 - Google Patents

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Description

この発明は、入力軸と出力軸間の相互において回転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。
入力軸から出力軸への回転の伝達と遮断とを行う回転伝達装置として、2方向クラッチを有し、その2方向クラッチの係合および解除を電磁クラッチにより制御するようにしたものが従来から知られている。
特許文献1に記載された回転伝達装置においては、外輪とその内側に組み込まれた内輪との間に制御保持器と回転保持器とを、各保持器に設けられた柱部が周方向で交互に配置されるよう組込み、隣接する柱部間に形成されたポケット内に対向一対のローラを組込み、その一対のローラを、その対向部間に組み込まれた弾性部材で離反する方向に付勢して、係合待機位置にスタンバイさせ、上記内輪の一方向への回転により一方のローラを円筒面およびカム面に係合させ、内輪の回転を外輪に伝達するようにしている。
また、内輪が設けられた入力軸上に電磁クラッチを設け、その電磁クラッチの電磁石に対する通電により制御保持器を軸方向に移動させ、その移動に連動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間に設けられた運動変換機構としてのトルクカムの作用によりポケットの周方向幅が小さくなる方向に制御保持器と回転保持器を相対回転させ、各保持器の柱部で一対のローラを係合解除位置まで移動させて、内輪から外輪への回転伝達を遮断するようにしている。
ここで、電磁クラッチは、制御保持器に連結されたアーマチュアと、そのアーマチュアに対して軸方向に対向配置されたロータと、そのロータに対して軸方向に対向配置された電磁石とからなり、上記ロータの内周に形成された内筒部が入力軸に圧入されて、入力軸に回り止めされている。
一方、電磁石は、電磁コイルを支持するコアの一端部がロータの外筒部と内筒部間に位置する組み込みとされ、コアの他端部外周がその外側に設けられたハウジングの内径面で支持され、他端部内周に組み込まれた軸受により入力軸を回転自在に支持している。
上記回転伝達装置においては、電磁クラッチの電磁石に対する通電を解除すると、対向一対のローラ間に組み込まれた弾性部材の押圧作用により制御保持器と回転保持器と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が円筒面およびカム面に直ちに係合するスタンバイ位置に配置されるため、回転方向ガタがきわめて小さく、応答性に優れているという特徴を有している。
特開2012−149746号公報
ところで、上記特許文献1に記載された従来の回転伝達装置においては、入力軸上にロータおよび電磁石を別々に組み付けるようにしているため、組立てに手間がかかり、改善すべき点が残されていた。
また、ロータおよび電磁石の軸方向の位置決め部が軸方向に間隔をおいて設けられているため、公差や組み込み誤差によってロータの外筒部とその内側に組み込まれる電磁石のコアの相互間における軸方向のオーバラップ量が一定せず、そのオーバラップ量の管理が困難であってアーマチュアに負荷される吸引力の安定化を図ることができない。したがって、オーバラップ量の管理の容易化を図る上においても改善すべき点が残されていた。
この発明の課題は、入力軸から出力軸への回転の伝達と遮断とを行う2方向クラッチを電磁クラッチによって制御する回転伝達装置において、電磁クラッチの組立ての容易化と、ロータにおける外筒部と電磁石のコアの相互間におけるオーバラップ量の管理の容易化を図ることである。
上記の課題を解決するため、この発明においては、入力軸と、その入力軸と同軸上に配置された出力軸と、その両軸の軸端部を覆うハウジングと、そのハウジング内に組み込まれて入力軸から出力軸への回転の伝達と遮断とを行なう2方向クラッチおよび前記入力軸上に設けられて2方向クラッチの係合、解除を制御する電磁クラッチを有し、前記電磁クラッチが、前記入力軸の軸方向に移動自在に支持されたアーマチュアと、径の異なる筒部を内外に有し、その内筒部が前記入力軸に嵌合され、かつ、軸方向に位置決めされて前記アーマチュアに対向配置されたロータと、そのロータの外筒部および内筒部内に組み込まれてロータと軸方向で対向し、通電により前記アーマチュアに磁気吸引力を付与してロータに吸着させる電磁石とからなり、前記電磁石に対する通電により前記アーマチュアをロータに向けて軸方向に移動させて前記2方向クラッチを係合解除させるようにした回転伝達装置において、前記電磁石の電磁コイルを支持するコアの外側端面に軸受支持筒を設け、前記ロータにおける内筒部の端部に前記軸受支持筒内に配置される小径筒部を設け、その小径筒部を前記軸受支持筒内に組み込まれた軸受内に圧入して電磁石とロータとをユニット化した構成を採用したのである。
上記のように、電磁コイルを支持するコアの外側端面に軸受支持筒を設け、その軸受支持筒内に組み込まれた軸受内にロータの内筒部の端部に設けられた小径筒部を圧入して電磁石とロータとをユニット化することにより、入力軸上に電磁石とロータとを同時に組み付けることができ、電磁石とロータを別々に組み付ける場合に比較して電磁クラッチの組立ての容易化を図ることができる。
また、軸受内に小径筒部を圧入し、その小径筒部の付け根における内筒部の端面を軸受に当接させることにより、軸受に対する小径筒部の圧入量が一定とされるため、ロータにおける外筒部と電磁石のコアの相互間における軸方向のオーバラップ量も一定とされる。このため、オーバラップ量を容易に管理することができる。
ここで、入力軸の外周において、内筒部が嵌合される嵌合面幅内に周方向溝を形成すると、内筒部から入力軸への磁気漏洩を低減し、アーマチュアの吸着が不安定になるのを防止することができると共に容量の小さな電磁石を採用することができ、設計の自由度を高めることができる。
また、軸受支持筒の端部にコアの外側端面に衝合されて結合される外向きフランジを設け、その外向きフランジの外径面をハウジングの内径面に嵌合する組み込みとすると、コアの外径面端部に環状突出部を形成し、その環状突出部をハウジングの内径面に嵌合する場合に比較して、コアの軸方向長さが長く、そのコア長さに合わせて外筒部の軸方向長さを長くすることができる。このため、外筒部の軸方向長さの増大によりコアに対する軸方向のオーバラップ量の増大化を図ることができ、アーマチュアに対する吸引力を高めることができる。
さらに、入力軸とロータの相互間に相対的に回り止めする回り止め機構を設けると、ロータは入力軸と常に一体に回転するため、アーマチュアの吸着によって2方向クラッチの一対の係合子が係合解除する状態で、入力軸と共にロータおよびアーマチュアが一体に回転し、さらに制御保持器および回転保持器も共に回転して一対の係合子は係合解除状態を維持して回転するため、一対の係合子が不用意に係合するのを防止することができる。
上記回り止め機構は、キー止めによるものであってもよく、入力軸に対してのロータの軽圧入によるものであってもよい。ここで、強圧入による回り止めとすると、ロータと電磁石とからなる組立てユニットの入力軸上からの分解に非常に手間が係ると共に分解時に部品が破損する可能性があるが、上記のような回り止め機構の採用においては、組立てユニットを破損させることなく容易に分解することができる。
この発明に係る回転伝動装置において、入力軸とロータの嵌合面間に非磁性体からなるリングを介在すると、入力軸への磁気の漏洩を効果的に防止することができる。
この発明においては、上記のように、電磁石におけるコアの外側端面に軸受支持筒を設け、その軸受支持筒内に組み込まれた軸受内にロータの内筒部の端部に設けられた小径筒部を圧入して電磁石とロータとをユニット化したことにより、入力軸上に電磁石とロータとを同時に組み付けることができ、組立ての容易化を図ることができる。
また、ロータにおける外筒部と電磁石のコアの相互間におけるオーバラップ量を容易に管理することができ、アーマチュアに対する吸引力の安定化を図ることができる。
この発明に係る回転伝達装置の実施の形態を示す縦断面図 図1のII−II線に沿った断面図 図2に示されるローラの係合解除状態を示す断面図 図1のIV−IV線に沿った断面図 図4のV−V線に沿った断面図 図1のVI−VI線に沿った断面図 (a)は図6のVII−VII線に沿った断面図、(b)は作動状態を示す断面図 図1に示す電磁クラッチ部の拡大断面図 ロータの回り止め他の例を示す断面図 磁束の漏洩を防止する手段の他の例を示す断面図 ロータと電磁石の組立てユニットを示す断面図
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、この発明に係る回転伝達装置の実施の形態を示す。図示のように、回転伝達装置は、入力軸1と、その入力軸1と同軸上に配置された出力軸2と、その両軸の軸端部を覆うハウジング3と、そのハウジング3内に組み込まれて入力軸1から出力軸2への回転の伝達と遮断とを行なう2方向クラッチ10およびその2方向クラッチ10の係合、解除を制御する電磁クラッチ50とからなる。
ハウジング3は円筒状をなし、その一端部には小径の軸受筒4が設けられ、その軸受筒4内に組み込まれた軸受5によって出力軸2が回転自在に支持されている。また、軸受筒4内には皿ばねからなる弾性部材6が組み込まれ、その弾性部材6は2方向クラッチ10および電磁クラッチ50をハウジング3の開口端部の内周に取り付けられた止め輪からなる抜止めリング7に向けて付勢している。
図1および図2に示すように、2方向クラッチ10は、出力軸2の軸端部に設けられた外輪11の内周に円筒面12を設け、入力軸1の軸端部に設けられた内輪13の外周に複数のカム面14を周方向に等間隔に形成し、その複数のカム面14のそれぞれと円筒面12間に一対の係合子としてのローラ15と弾性部材20とを組込み、そのローラ15を保持器16で保持し、上記内輪13の一方向への回転により一対のローラ15の一方を円筒面12およびカム面14に係合させて内輪13の回転を外輪11に伝達し、また、内輪13の他方向への回転時に他方のローラ15を円筒面12およびカム面14に係合させて内輪13の回転を外輪11に伝達するようにしている。
ここで、外輪11の閉塞端部の内面側には小径の凹部17が形成され、その凹部17内に組み込まれた軸受18によって内輪13の端部が回転自在に支持されている。
内輪13は入力軸1の軸端部に一体化されているが、内輪13を入力軸1に対して別体とし、セレーション嵌合により入力軸1に回り止めしてもよい。図3に示すように、内輪13の外周に形成されたカム面14は、相反する方向に傾斜する一対の傾斜面14a、14bから形成されて外輪11の円筒面12との間に周方向の両端が狭小のくさび形空間を形成しており、上記一対の傾斜面14a、14b間には内輪13の接線方向に向く平坦なばね支持面19が設けられ、そのばね支持面19によって弾性部材20が支持されている。
弾性部材20はコイルばねからなる。この弾性部材20は一対のローラ15間に配置される組込みとされ、その弾性部材20により一対のローラ15は離反する方向に付勢されて、図2に示すように、円筒面12およびカム面14に係合するスタンバイ位置に配置されている。
図1および図2に示すように、保持器16は、制御保持器16Aと、回転保持器16Bとからなる。図1、図6および図8に示すように、制御保持器16Aは、環状のフランジ21の片面外周部にカム面14と同数の柱部22を周方向に等間隔に設け、その隣接する柱部22間に円弧状の長孔23を形成し、外周には柱部22と反対向きに筒部24を設けた構成とされている。
一方、回転保持器16Bは、環状のフランジ25の外周にカム面14と同数の柱部26を周方向に等間隔に設けた構成とされている。
制御保持器16Aと回転保持器16Bは、制御保持器16Aの長孔23内に回転保持器16Bの柱部26が挿入されて、その柱部22、26が周方向に交互に並ぶ組み合わせとされている。そして、その組み合わせ状態で柱部22、26の先端部が外輪11と内輪13間に配置され、制御保持器16Aのフランジ21および回転保持器16Bのフランジ25が入力軸1の外周に嵌合された支持リング28と外輪11の開口端面間に位置する組込みとされている。
上記のような保持器16A、16Bの組込みによって、図2に示すように、制御保持器16Aの柱部22と回転保持器16Bの柱部26間にポケット27が形成される。ポケット27は内輪13のカム面14と径方向で対向し、各ポケット27内に対向一対の係合子としてのローラ15および弾性部材20が組込まれている。
図8に示すように、制御保持器16Aのフランジ21は、入力軸1の外周に形成されたスライド案内面29に沿ってスライド自在に支持されている。一方、回転保持器16Bは、フランジ25と入力軸1に嵌合された上述の支持リング28間に組み込まれたスラスト軸受30によって回転自在に支持されている。
スラスト軸受30は、回転保持器16Bが電磁クラッチ50側に移動するのを防止する状態で、その回転保持器16Bを回転自在に支持している。
制御保持器16Aのフランジ21と回転保持器16Bのフランジ25間には、制御保持器16Aの軸方向への移動を、その制御保持器16Aと回転保持器16Bの相対的な回転運動に変換する運動変換機構としてのトルクカム40が設けられている。
図7(a)、(b)に示すように、トルクカム40は、制御保持器16Aのフランジ21と回転保持器16Bのフランジ25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41、42を設け、そのカム溝41の一端部と他方のカム溝42の他端部間にボール43を組み込んだ構成としている。
カム溝41、42として、ここでは断面形状が円弧状の溝を示したが溝断面形状がV型の溝であってもよい。
上記トルクカム40は、制御保持器16Aのフランジ21が回転保持器16Bのフランジ25に接近する方向に制御保持器16Aが軸方向に移動した際に、図7(a)に示すように、ボール43がカム溝41、42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16Aと回転保持器16Bをポケット27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に示すように、内輪13には、入力軸1に形成されたスライド案内面29側の端部に、そのスライド案内面29とほぼ同径のホルダ嵌合面44が形成され、そのホルダ嵌合面44にローラ15および弾性部材20の軸方向への脱落を防止する環状のばねホルダ45が嵌合されている。
ばねホルダ45は、内輪13の軸方向端面に衝合する状態で軸方向に位置決めされている。図4および図5に示すように、ばねホルダ45の外周には制御保持器16Aの柱部22と回転保持器16Bの柱部26間に配置される複数の制動片46が形成されている。
複数の制動片46は、制御保持器16Aと回転保持器16Bとがポケット27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16Aの柱部22および回転保持器16Bの柱部26を両側縁で受け止めて対向一対のローラ15を係合解除する中立位置に保持するようになっている。
複数の制動片46間には、軸方向に延びて弾性部材20の外側に張り出すばね保持片47が形成され、そのばね保持片47の内径側に形成された切欠部48に弾性部材20の外周部が嵌合し、その嵌合によって、弾性部材20はローラ15の軸方向に移動するのが防止され、かつ、対向一対のローラ15間から脱落するのが防止されている。
図1および図8に示すように、電磁クラッチ50は、制御保持器16Aに形成された筒部24の端面と軸方向で対向するアーマチュア51と、そのアーマチュア51と軸方向で対向するロータ52と、そのロータ52と軸方向で対向する電磁石53とを有している。
アーマチュア51は、入力軸1に設けられた前述の支持リング28によって回転自在かつスライド自在に支持されている。アーマチュア51の外周部には連結筒54が設けられ、その連結筒54の内径面に制御保持器16Aの筒部24が圧入されて、制御保持器16Aとアーマチュア51が連結一体化されている。その連結によってアーマチュア51は、支持リング28の外周と入力軸1の外周のスライド案内面29の軸方向の2箇所においてスライド自在の支持とされている。
ここで、支持リング28は、入力軸1のスライド案内面29の軸方向他側の段部31によって軸方向に位置決めされている。
ロータ52は、外・内周に外筒部52aおよび内筒部52bを有し、その内筒部52bが入力軸1に嵌合されている。また、ロータ52は支持リング28を支持するリング支持軸部32の軸端面33間に組み込まれたシム56によって軸方向に位置決めされている。
電磁石53は、電磁コイル53aおよびその電磁コイル53aを支持するコア53bを有し、上記コア53bがロータ52の外筒部52aと内筒部52bに挿入されて、そのコア53bと外筒部52aが軸方向でオーバラップしている。図11に示すLはオーバラップ量を示している。
コア53bの外側端面には軸受支持筒57の端部に設けられた外向きフランジ57aが衝合されてコア53bに結合されている。軸受支持筒57の内径はコア53bの内径より大径とされ、その軸受支持筒57内に軸受58が嵌合されている。
軸受58は、コア53bの外側端面に当接されて軸方向に位置決めされ、軸受支持筒57の内周に取り付けた止め輪59によって抜止めされている。
ロータ52における内筒部52bの端部には小径筒部52cが設けられ、その小径筒部52cが軸受58の内径面に圧入されて、ロータ52と電磁石53がユニット化されている。また、軸受58によってロータ52と電磁石53は相対的に回転自在とされている。
図8に示すように、ロータ52と電磁石53の組立てユニットは、入力軸1に対する内筒部52bの嵌合によって、その入力軸1で内径面が支持されている。また、ハウジング3の内径面に対する外向きフランジ57aの嵌合により、その外向きフランジ57aの外径面がハウジング3の内径面で支持され、前述の抜止めリング7によって抜止めされる。
また、ロータ52は、図1に示すハウジング3の軸受筒4内に組み込まれた前述の弾性部材6のばね荷重によりリング支持軸部32の軸端面33に圧接されて、入力軸1と共に回転するようになっている。
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53の電磁コイル53aに対する通電の遮断状態を示し、アーマチュア51はロータ52から離反する状態にある。また、2方向クラッチ10の対向一対のローラ15は、図2に示すように、外輪11の円筒面12および内輪13のカム面14に対して係合するスタンバイ位置に位置している。
2方向クラッチ10のスタンバイ状態において、電磁コイル53aに通電すると、アーマチュア51に吸引力が作用し、アーマチュア51が軸方向に移動して、ロータ52に吸着される。
ここで、アーマチュア51は筒部24に対する連結筒54の圧入によって制御保持器16Aに連結一体化されているため、アーマチュア51の軸方向への移動に伴って制御保持器16Aは、そのフランジ21が回転保持器16Bのフランジ25に接近する方向に移動する。
このとき、図7(b)に示すボール43が図7(a)に示すように、カム溝41、42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16Aと回転保持器16Bはポケット27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15は制御保持器16Aの柱部22と回転保持器16Bの柱部26で押されて互いに接近する方向に移動する。このため、ローラ15は、図3に示すように、係合待機状態から中立状態となり、2方向クラッチ10は係合解除状態とされる。
2方向クラッチ10の係合解除状態において、入力軸1に回転トルクを入力して内輪13を一方向に回転すると、入力軸1に圧入されたロータ52も同じく回転し、ロータ52に吸着されたアーマチュア51とアーマチュア51に圧入された制御保持器16Aも回転することになり、トルクカム40を通じて回転保持器16Bも回転する。このとき、対向一対のローラ15は係合解除された中立位置に保持されているため、内輪13の回転は外輪11に伝達されず、内輪13はフリー回転する。
ここで、制御保持器16Aと回転保持器16Bがポケット27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16Aの柱部22と回転保持器16Bの柱部26のどちらか一方がばねホルダ45の制動片46の縁に当接して回転方向規制を受け、もう一方がさらにポケット27の周方向幅を小さくする方向に相対回転する。もう一方はロータ52とアーマチュア51が接触するまで軸方向に動いた分だけトルクカム40を通じて回転し、最終的にほぼ中立状態まで回転する。
このため、弾性部材20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13のフリー回転状態において、電磁コイル53aに対する通電を解除すると、アーマチュア51は吸着が解除される。その吸着解除により、弾性部材20の押圧によって制御保持器16Aと回転保持器16Bがポケット27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15のそれぞれが、図2に示すように、円筒面12およびカム面14に係合するスタンバイ位置に配置され、入力軸1の回転により対向一対のローラ15の一方が係合して、内輪13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1を停止して、その入力軸1の回転方向を切換えると、他方のローラ15を係合して、内輪13の回転が外輪11に伝達される。
このように、電磁コイル53aに対する通電の遮断により、制御保持器16Aと回転保持器16Bがポケット27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15のそれぞれが円筒面12およびカム面14に直ちに噛み込むスタンバイ状態とされるため、回転方向ガタは小さく、また、内輪13は入力軸1に一体化されているため、入力軸1の回転を内輪13から外輪11に直ちに伝達することができる。
また、内輪13から外輪11への回転トルクの伝達は、カム面14と同数のローラ15を介して行われるため、内輪13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。
なお、制御保持器16Aと回転保持器16Bがポケット27の周方向幅が大きくなる方向に相対回転すると、ボール43は対向一対のカム溝41、42の浅溝部に向けて転がり移動して、図7(b)に示す状態となる。
実施の形態で示す回転伝達装置においては、図8および図11に示すように、電磁コイル53aを支持するコア53bの外側端面に軸受支持筒57を設け、その軸受支持筒57内に組み込まれた軸受58をコア53bの外側端面に当接して位置決めし、かつ、止め輪59の取り付けにより抜止めし、その軸受58内にロータ52の内筒部52bの端部に設けられた小径筒部52cを圧入して電磁石53とロータ52とをユニット化したことにより、入力軸1上にロータ52と電磁石53とを同時に組み付けることができ、ロータ52および電磁石53を簡単に組み付けることができる。
また、軸受58内に小径筒部52cを圧入し、内筒部52bの端面を軸受58に当接させることにより、圧入量が一定化されるため、ロータ52における外筒部52aと電磁石53のコア53bの相互間におけるオーバラップ量Lも一定とされ、オーバラップ量Lを容易に管理することができる。そのオーバラップ量Lの管理からアーマチュア51に対する吸着力の安定化が図られることになる。
ここで、図8に示すように、入力軸1の外周において、内筒部52bが嵌合される嵌合面幅内に周方向溝60を形成すると、内筒部52bから入力軸1への磁気漏洩を低減することができ、アーマチュア51の吸着が不安定になるのを防止することができる。
図8に示すように、軸受支持筒57の端部に設けられた外向きフランジ57aの外径面をハウジング3の内径面で支持して、コア53bの外径面を軸方向の全長にわたって同一径とすると、コア53bの外径面端部に環状突出部を形成し、その環状突出部をハウジングの内径面で支持する場合に比較して、ロータ52の外筒部52aの軸方向長さを長くすることができる。このため、外筒部52aとコア53bの軸方向のオーバラップ量Lの増大化を図ることができ、アーマチュア51に対する吸着力を高めることができる。
図1においては、皿ばねからなる弾性部材6のばね荷重によりロータ52を入力軸1のリング支持軸部32の軸端面33に圧接させて入力軸1にロータ52を回り止めしたが、図9に示すように、キー61によってロータ52を回り止めしてもよい。
また、入力軸1に対する内筒部52bの軽圧入によってロータ52を回り止めしてもよい。
上記のような回り止め機構の採用においては、ロータ52と電磁石53からなる組立てユニットを破損させることなく容易に分解することができる。
図10に示すように、入力軸1とロータ52の嵌合面間に非磁性体からなるリング62を介在すると、入力軸1への磁気の漏洩を効果的に防止することができる。
1 入力軸
2 出力軸
3 ハウジング
10 2方向クラッチ
11 外輪
13 内輪
15 ローラ(係合子)
16A 制御保持器
16B 回転保持器
20 弾性部材
22 柱部
24 筒部
26 柱部
27 ポケット
40 トルクカム(運動変換機構)
50 電磁クラッチ
51 アーマチュア
52 ロータ
52a 外筒部
52b 内筒部
52c 小径筒部
53 電磁石
53a 電磁コイル
53b コア
57 軸受支持筒
57a 外向きフランジ
58 軸受
60 周方向溝
61 キー
62 非磁性体のリング

Claims (3)

  1. 入力軸と、その入力軸と同軸上に配置された出力軸と、その両軸の軸端部を覆うハウジングと、そのハウジング内に組み込まれて入力軸から出力軸への回転の伝達と遮断とを行なう2方向クラッチおよび前記入力軸上に設けられて2方向クラッチの係合、解除を制御する電磁クラッチを有し、
    前記電磁クラッチが、前記入力軸の軸方向に移動自在に支持されたアーマチュアと、径の異なる筒部を内外に有し、その内筒部が前記入力軸に嵌合され、かつ、軸方向に位置決めされて前記アーマチュアに対向配置されたロータと、そのロータの外筒部および内筒部内に組み込まれてロータと軸方向で対向し、通電により前記アーマチュアに磁気吸引力を付与してロータに吸着させる電磁石とからなり、
    前記電磁石に対する通電により前記アーマチュアをロータに向けて軸方向に移動させて前記2方向クラッチを係合解除させるようにし
    前記ロータは、前記入力軸に回り止めされている回転伝達装置において、
    前記電磁石の電磁コイルを支持するコアの外側端面に軸受支持筒と、その軸受支持筒の端部から径方向外向きに延びる外向きフランジとを設け、その外向きフランジを前記コアの外側端面に衝合して結合し、前記軸受支持筒の内径は前記コアの内径より大径とされ、その軸受支持筒内に軸受を嵌合して設け、前記ロータにおける内筒部の端部に前記軸受支持筒内に配置される小径筒部を設け、その小径筒部を前記軸受内に圧入して電磁石とロータとをユニット化し、
    前記入力軸の外周の、前記ロータの前記内筒部と嵌合する部分に、前記内筒部から前記入力軸への磁気漏洩を低減する周方向溝を形成したことを特徴とする回転伝達装置。
  2. 入力軸と、その入力軸と同軸上に配置された出力軸と、その両軸の軸端部を覆うハウジングと、そのハウジング内に組み込まれて入力軸から出力軸への回転の伝達と遮断とを行なう2方向クラッチおよび前記入力軸上に設けられて2方向クラッチの係合、解除を制御する電磁クラッチを有し、
    前記電磁クラッチが、前記入力軸の軸方向に移動自在に支持されたアーマチュアと、径の異なる筒部を内外に有し、その内筒部が前記入力軸に嵌合され、かつ、軸方向に位置決めされて前記アーマチュアに対向配置されたロータと、そのロータの外筒部および内筒部内に組み込まれてロータと軸方向で対向し、通電により前記アーマチュアに磁気吸引力を付与してロータに吸着させる電磁石とからなり、
    前記電磁石に対する通電により前記アーマチュアをロータに向けて軸方向に移動させて前記2方向クラッチを係合解除させるようにし
    前記ロータは、前記入力軸に回り止めされている回転伝達装置において、
    前記電磁石の電磁コイルを支持するコアの外側端面に軸受支持筒と、その軸受支持筒の端部から径方向外向きに延びる外向きフランジとを設け、その外向きフランジを前記コアの外側端面に衝合して結合し、前記軸受支持筒の内径は前記コアの内径より大径とされ、その軸受支持筒内に軸受を嵌合して設け、前記ロータにおける内筒部の端部に前記軸受支持筒内に配置される小径筒部を設け、その小径筒部を前記軸受内に圧入して電磁石とロータとをユニット化し、
    前記外向きフランジの外径面を前記ハウジングの内径面に嵌合してコアの外径面を軸方向の全長にわたって同一径としたことを特徴とする回転伝達装置。
  3. 前記入力軸と前記ロータの嵌合面間に非磁性体からなるリングを介在した請求項1又は2に記載の回転伝達装置。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017206426A1 (de) * 2017-04-13 2018-10-18 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kg, Coburg Klemmkörperfreilauf
DE102017124646B3 (de) * 2017-07-31 2018-11-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Rücklaufsperre
US11009085B2 (en) 2019-05-17 2021-05-18 Rolls-Royce Corporation Electromagnetic clutch for gas turbine accessories
US11466735B2 (en) 2020-03-13 2022-10-11 Rolls-Royce Corporation Electromagnetic clutch system
CN116148826B (zh) * 2023-04-21 2023-06-23 海底鹰深海科技股份有限公司 声呐及其制造方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2360011A1 (fr) * 1976-07-28 1978-02-24 Exnii Metallorezh Stankov Perfectionnements aux embrayages electromagnetiques
JPS5810605B2 (ja) * 1978-03-27 1983-02-26 株式会社日立製作所 電磁クラツチ及びその製造方法
US6684992B2 (en) * 2001-07-25 2004-02-03 Ntn Corporation Electronically controllable torque transmission device
JP2004060809A (ja) * 2002-07-30 2004-02-26 Ntn Corp 回転遮断装置
US6790153B2 (en) * 2002-12-04 2004-09-14 Ntn Corporation Roller clutch assembly
EP1519084A3 (en) 2003-09-26 2012-05-02 NTN Corporation Vehicle transmission
JP2005155834A (ja) * 2003-11-27 2005-06-16 Ntn Corp 動力伝達装置
JP2005308052A (ja) * 2004-04-20 2005-11-04 Ntn Corp 回転伝達装置
JP2006022873A (ja) * 2004-07-07 2006-01-26 Ntn Corp 回転伝達装置
JP4732200B2 (ja) * 2006-03-14 2011-07-27 Ntn株式会社 回転伝達装置
US7527134B2 (en) * 2006-04-03 2009-05-05 Warner Electric Technology Llc Rotational coupling device
JP5030488B2 (ja) 2006-06-30 2012-09-19 Ntn株式会社 一方向クラッチユニット
JP2009008172A (ja) * 2007-06-28 2009-01-15 Ntn Corp 回転伝達装置
JP2009144737A (ja) * 2007-12-11 2009-07-02 Ntn Corp 回転伝達装置
JP2009250281A (ja) * 2008-04-02 2009-10-29 Ntn Corp 回転伝達装置
JP2010065813A (ja) 2008-09-12 2010-03-25 Hitachi Automotive Systems Ltd 回転伝達装置
JP5658046B2 (ja) 2011-01-21 2015-01-21 Ntn株式会社 回転伝達装置
TW201307698A (zh) * 2011-03-31 2013-02-16 Sinfonia Technology Co Ltd 電磁離合器
JP6103905B2 (ja) * 2012-01-25 2017-03-29 Ntn株式会社 回転伝達装置
JP6013063B2 (ja) 2012-07-24 2016-10-25 Ntn株式会社 回転伝達装置
JP6236930B2 (ja) * 2012-07-27 2017-11-29 株式会社ジェイテクト 摩擦クラッチ板、摩擦クラッチ及び駆動力伝達装置
CN104919204B (zh) * 2012-12-24 2018-01-23 博格华纳公司 用于冷却剂泵的失效保护干式摩擦离合器
US8973727B1 (en) * 2013-08-29 2015-03-10 Ogura Clutch Co., Ltd. Electromagnetic clutch

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