JP7108506B2 - 回転伝達装置 - Google Patents

Description

この発明は、２軸の相互間において回転の伝達と遮断の切換えを行う回転伝達装置に関するものである。

同軸上に配置された２軸の相互間において回転の伝達と遮断の切換えを行うために、電磁式ローラクラッチを備えた回転伝達装置が用いられる。この種の回転伝達装置として、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。

特許文献１の回転伝達装置は、２方向クラッチと、その２方向クラッチの係合、解除を制御する電磁クラッチとからなる。２方向クラッチは、外輪の内側に内輪を組込み、その内輪の外周に、外輪の内周に形成された円筒面との間で周方向の両端部に向けて狭小となるくさび空間を形成する複数のカム面を備え、各カム面と円筒面との間にローラからなる係合子を組込んで、そのローラを保持器で保持している。また、保持器と内輪との間にはスイッチばねが組み込まれている。

電磁クラッチは、外輪の開口端に対向して配置されたアーマチュアと、アーマチュアに対向して配置されて外輪に接続されたロータと、ロータに対向して配置された電磁石とを備えている。電磁石に通電しない状態では、アーマチュアとロータとの間に十分な摩擦力が働かないため、保持器及びローラは、スイッチばねの弾性力によって係合解除された中立位置に保持されている。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させると、スイッチばねの弾性力に抗して保持器と内輪とが相対回転し、その相対回転により、ローラは外輪の円筒面および内輪のカム面に係合し、内輪と外輪との相互間で回転トルクが伝達可能な状態とされる。

保持器には周方向に沿ってローラと同数のポケットが形成され、各ポケットにローラが一つずつ組込まれている。保持器は周方向に回転可能で、保持器の回転とともにローラも周方向に移動する。ローラがカム面の中央付近にある中立状態では、ローラと外輪との間には隙間があり、内輪と外輪とは非係合状態にある。ローラがカム面の端部付近に移動すると、ローラは外輪と係合して外輪と内輪とを一体化する。

特開２００７－２４７７１３号公報

特許文献１の回転伝達装置では、電磁クラッチの電磁石に通電しない状態では、アーマチュアとロータとが接触しないように、両者の間に離反ばねを配置している。しかし、この非通電時において、ロータと離反ばね、アーマチュアと離反ばねとはそれぞれ常に接触している状態である。このため、例えば、想定を超えるような高速回転が発生すると、これらの接触部での摺動により、部材の摩耗が発生する可能性がある。

このため、本願の出願人は、特願２０１８－００１２７５において、入力軸の外周に設けられた入力軸溝に止め輪を挿入し、その止め輪で、アーマチュアを電磁石から離反させる弾性部材を支持することで、アーマチュアと弾性部材、電磁石と弾性部材との摺動部を無くして、部材の摩耗の発生を抑えることを実現している。

しかし、この特願２０１８－００１２７５の回転伝達装置では、アーマチュアは、電磁石に対する摩擦面の反対側の面（反摩擦面）が入力軸の段差部に突き当てられて位置決めされ、弾性部材は、アーマチュアの摩擦面と止め輪との間で押圧されて、弾性力を発生させている。したがって、弾性部材の荷重、すなわち、組み込み時における弾性部材のセット高さを決定する寸法要素として、入力軸の段差部から止め輪位置（入力軸溝位置）までの軸方向距離、アーマチュア板厚、止め輪板厚の３要素があり、これに弾性部材単体の荷重や高さのばらつきの要素が加わることとなる。このため、弾性部材の組み込み時における荷重のばらつきが大きくなるという問題がある。

そこで、この発明の課題は、弾性部材の組み込み時における荷重のばらつきをできる限り抑えることである。

上記の課題を解決するために、この発明は、同軸上に配置された第１軸と第２軸とを係合及び解除する電磁クラッチを備え、前記電磁クラッチは、前記第１軸に対して軸方向へ移動自在のアーマチュアと、前記第１軸の外周に玉軸受を介して配置され前記第１軸に対して軸回り回転自在に支持されて前記アーマチュアと軸方向で対向する電磁石と、前記アーマチュアを前記電磁石から離反する方向へ付勢する弾性部材とを備え、前記玉軸受は、前記第１軸の外周に固定される軸受内輪と前記電磁石の内周に固定される軸受外輪と前記軸受内輪と前記軸受外輪との間に配置される転動体とを備え、前記弾性部材は、前記軸受内輪と前記アーマチュアとの間で支持されている回転伝達装置を採用した。

ここで、前記軸受内輪は、前記弾性部材が発生させる荷重以下では抜け出すことがないシメシロで前記第１軸の外周に圧入されている構成を採用することができる。

また、前記アーマチュアは、前記電磁石側に向く摩擦面の反対側の反摩擦面が前記第１軸の外周に形成された段差部に突き当てられて前記電磁石から遠ざかる方向への移動が規制されている構成を採用することができる。

さらに、前記軸受内輪は、前記第１軸の外周に形成された係止段部に突き当てられて軸方向へ位置決めされている構成を採用することができる。

前記弾性部材として、例えば、コイルスプリングを採用することができる。また、前記弾性部材として、ウェーブスプリングを採用することができる。あるいは、前記弾性部材として、皿ばねを採用することができる。

この発明は、第１軸に配置する弾性部材支持用の止め輪を廃止し、第１軸と電磁石とを軸周り回転自在に支持する玉軸受の軸受内輪とアーマチュアとの間で、アーマチュアを付勢する弾性部材を支持したので、弾性部材のセット高さを決定する要素として、止め輪の板厚寸法のばらつき要素をなくすことが可能となり、その結果、弾性部材の荷重のばらつきを抑えることができる。

この発明の実施形態を示す縦断面図 図１の要部拡大図 ロータとアーマチュアが密着した状態を示す要部拡大図 図２の要部拡大断面図 図２のＶ-Ｖ断面図 図２のＶＩ－ＶＩ断面図 アーマチュアと第１軸との接続部付近の斜視図 （ａ）～（ｃ）は、弾性部材の例を示す要部拡大縦断面図

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、この実施形態の回転伝達装置の縦断面図である。回転伝達装置は、入力側である第１軸Ｓ１と、その第１軸Ｓ１と同軸上に配置された出力側である第２軸Ｓ２と、第１軸Ｓ１から第２軸Ｓ２への回転の伝達と遮断とを行なう２方向クラッチ１０、及び、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４０とを備えている。２方向クラッチ１０が係合すると第１軸Ｓ１から第２軸Ｓ２への回転の伝達が可能となり、２方向クラッチ１０の係合が解除されると第１軸Ｓ１から第２軸Ｓ２への回転の伝達が遮断される。

この実施形態では、円筒状を成す第２軸Ｓ２の端部の軸心に設けた孔に軸状の出力軸Ｓ２’が挿通され、セレーションやスプライン等の結合手段を介して、第２軸Ｓ２と出力軸Ｓ２’とが一体回転可能となっている。なお、この第２軸Ｓ２と出力軸Ｓ２’とを、一体の軸状部材で構成した態様も考えられる。また、第１軸Ｓ１は一体の軸状部材で構成されているが、この第１軸Ｓ１を円筒状を成す部材とし、その円筒状の第１軸Ｓ１の軸心に設けた孔に別部材からなる入力軸を挿通して、第１軸Ｓ１と入力軸とを一体回転可能に結合した態様も考えられる。

２方向クラッチ１０及び電磁クラッチ４０は、第１軸Ｓ１の軸方向に沿って並設され、その２方向クラッチ１０及び電磁クラッチ４０は、筒状のハウジング１１によって覆われている。

第一軸Ｓ１は、ハウジング１１の軸方向一端側の端壁１２に形成された軸挿入孔１３に軸端部が挿入され、その軸挿入孔１３内に組み込まれた軸受１８、及び、電磁クラッチ４０の内径側に組み込まれた玉軸受５８等によって、ハウジング１１に対して軸周り回転自在に支持されている。

第２軸Ｓ２は、ハウジング１１の軸方向他端側の開口部内に組み込まれた軸受１５によりハウジング１１に対して軸周り回転自在で、且つ、止め輪１５ａ，１５ｂ，５０等によって軸方向へ非可動の状態で支持されている。第２軸Ｓ２とハウジング１１の他端部の内周間は、シール部材１６によって密閉されている。

２方向クラッチ１０は、第２軸Ｓ２に設けられた環状の外方部材２と、第１軸Ｓ１に設けられて外方部材２の内径側に組み込まれた内方部材１と、その内方部材１と外方部材２の対向部間に組み込まれた係合子としてのローラ４と、そのローラ４を保持する環状の保持器３等を備えた２方向ローラクラッチである。ここで、内方部材１や外方部材２は、それぞれ第１軸Ｓ１や第２軸Ｓ２と一体の部材で形成されているが、その内方部材１と第１軸Ｓ１、あるいは、外方部材２と第２軸Ｓ２をそれぞれ別部材で構成するとともに、互いにセレーションやスプライン等の結合手段により一体化してもよい。

第１軸Ｓ１には、内方部材１の軸方向の両端部にその内方部材１よりも小径の小径軸部が設けられ、第２軸Ｓ２と対向する軸方向他端側の小径軸部が、軸受１９によって第２軸Ｓ２に対して軸周り回転自在に支持されている。図１中の符号１９ａ，１９ｂで示す部材は、軸受１９を第１軸Ｓ１、第２軸Ｓ２に対して軸方向へ固定する止め輪である。

内方部材１の外周には、外方部材２の内周に形成された円筒面２ａとの間で周方向の両端が狭小となるくさび空間を形成する複数の平坦なカム面１ａが、周方向に沿って等間隔に形成されている。各カム面１ａと円筒面２ａとの間に、円筒状を成すローラ４が組み込まれている。

保持器３には、内方部材１のカム面１ａと径方向で対向する位置にポケット３ａが形成され、そのポケット３ａ内にそれぞれローラ４が収容されている。ローラ４は、外周に転動面４ａを有する円筒状の部材である。内方部材１に対して保持器３が相対回転した際に、ローラ４は、円筒面２ａ及びカム面１ａに係合して第１軸Ｓ１と第２軸Ｓ２とを結合させ、その第１軸Ｓ１と第２軸Ｓ２との相互間で回転トルクを伝達する。

保持器３には、第１軸Ｓ１と対向する軸方向他端側の端部に、内向きのフランジ３ｃを備えている。フランジ３ｃが、内方部材１の軸方向他端側の小径軸部に回転自在に嵌合されている。また、フランジ３ｃは、内方部材１の軸方向他端側の小径軸部の外周に取り付けた止め輪２６によって軸方向に位置決めされている。

内方部材１の軸方向一端側の小径軸部上には、ローラ４が円筒面２ａ及びカム面１ａと係合解除する中立位置に、保持器３を弾性保持する中立保持用弾性部材５が設けられている。この実施形態では、中立保持用弾性部材５として、図６に示すスイッチばね（以下、スイッチばね５と称する。）を採用しているが、他の種別からなるスプリング等であってもよい。

スイッチばね５は、周方向の一部に切り離し端を有するリング部５ａの両端に一対の係合片５ｂを外向きに設けた構成とされている。スイッチばね５は、リング部５ａが小径軸部の外径面上に嵌め合されて内方部材１の一端面に形成された円形凹部１ｃ内に嵌合され、一対の係合片５ｂが円形凹部１ｃの外周壁に形成された切欠部１ｂから保持器３の一端部に形成された切欠き３ｂ内に挿入されている。また、スイッチばね５の軸方向一端側に環状のスイッチばね押え６が配置され、スイッチばね押え６は止め輪２４で第１軸Ｓ１に固定されている。このスイッチばね押え６及び止め輪２４により、スイッチばね５の軸方向への移動が規制されている。

スイッチばね５の組み込みによって、一対の係合片５ｂが切欠部１ｂ及び切欠き３ｂの周方向で対向する両端部を相反する方向に向けて押圧する。その押圧によって保持器３はローラ４が円筒面２ａ及びカム面１ａに対して係合解除する中立位置に弾性保持される。スイッチばね５は、内方部材１に対する保持器３の相対回転により弾性変形した際、その弾性力によりローラ４が中立位置に維持されるように、保持器３を周方向へ付勢している。

また、保持器３の軸方向一端側の端部には、突片部３ｄが設けられている。突片部３ｄは、アーマチュア４１に設けられた孔４３にスライド自在に嵌合される。これにより、アーマチュア４１は保持器３に対して回り止めされている。

電磁クラッチ４０は、第１軸Ｓ１と第２軸Ｓ２とを係合し、及び、その係合を解除する機能を備える。電磁クラッチ４０は、保持器３に対して回り止めされて且つ第１軸Ｓ１に対して軸方向へ移動自在に支持されたアーマチュア４１と、第１軸Ｓ１の外周に配置され第１軸Ｓ１に対して軸回り回転自在に支持されてアーマチュア４１と軸方向で対向する電磁石４４と、アーマチュア４１を電磁石４４から離反する方向へ付勢する弾性部材２０とを備えている。

電磁石４４は、磁性体からなるロータ４５と、そのロータ４５に保持された電磁コイル４６とを備えている。ロータ４５は、内筒部と外筒部とを軸方向他端側の端壁で結んだ断面コ字状の筒状部材で構成される。ロータ４５の軸方向他端側の端壁がアーマチュア４１と軸方向で対向し、内筒部と第１軸Ｓ１との間に組み込まれた玉軸受５８により、第１軸Ｓ１に対して軸周り回転自在に支持されている。また、ロータ４５は、非磁性体からなる筒体４７を介して、２方向クラッチ１０の外方部材２に連結され、外方部材２と一体に回転する。

ここで、外方部材２と筒体４７との連結は、外方部材２の軸方向一端側の端部の外径面に突出部を設け、その突出部を筒体４７の軸方向他端側の端部の内径面に開口する切欠部に嵌合して、さらに、筒体４７の外径面に取り付けた止め輪５０によって、突出部の抜け止めとしている。

また、ロータ４５と筒体４７との連結は、筒体４７の軸方向一端側の端部に嵌合されたロータ４５の外筒部の一端部外径面に突出部５１を設け、その突出部５１を、筒体４７の軸方向一端側の内径面に開口する切欠部５２に嵌合し、さらに、筒体４７の内径面に取り付けた止め輪５３によって、突出部５１の抜け止めとしている。電磁コイル４６の軸方向一端は、ハウジング１１に固定されたプレート５４に当接して保持されている。プレート５４は、止め輪５５及びシム５６を介して、ハウジング１１に対して軸方向移動が規制された状態に固定されている。

アーマチュア４１は、第１軸Ｓ１に設けられた突起２３と、アーマチュア４１に設けられた切欠き４２との噛合いにより、電磁石４４への非通電時において、第１軸Ｓ１との相対回転が防止されている。電磁石４４への通電時においては、この噛合いは解除され、第１軸Ｓ１とアーマチュア４１とは相対回転可能な状態となる。

この実施形態では、突起２３は、第１軸Ｓ１の外周の周方向に沿って、その一部が外径側へ突出するように設けられ、切欠き４２はアーマチュア４１の軸心の孔の内周４１ａの周方向に沿って、その一部が外径側へ凹むように設けられているが、これ以外にも、例えば、突起２３は第１軸Ｓ１の外周に設けたフランジ部の側面（軸方向へ向く面）から、その一部が軸方向側へ突出するように設けられ、切欠き４２はアーマチュア４１の側面（軸方向へ向く面）に、その一部が軸方向へ凹むように設けられた態様も考えられる。

突起２３とそれに対応する切欠き４２は、図５や図７に示すように、周方向に沿って複数箇所（実施形態では３箇所）設けることができるが、相対回転防止の機能が発揮できるものであれば、突起２３とそれに対応する切欠き４２は、周方向のいずれかの箇所に少なくとも１箇所あればよい。

このように、第１軸Ｓ１に突起２３を設け、アーマチュア４１には、これに対応する切欠き４２を設けて相対回転防止機能を発揮させたので、突起２３は、第１軸Ｓ１の鍛造時に同時に成形できるという利点がある。また、突起２３は、第１軸Ｓ１と一体の部材で形成できるため、肉厚の設定にあまり制限がなく強度の確保が容易である。

なお、上記の各態様において、突起２３と切欠き４２を入れ替えて、切欠き４２を第１軸Ｓ１に、突起２３をアーマチュア４１に設けた態様としてもよい。

アーマチュア４１は、電磁石４４側に向く摩擦面４１ｂの反対側の面である反摩擦面４１ｃが、第１軸Ｓ１の外周に形成された段差部２２に突き当てられて、それ以上、電磁石４４から遠ざかる方向への移動が規制されている。この段差部２２が、弾性部材２０を組み込む際のセット高さに関し、軸方向他端側の基準面となる。

第１軸Ｓ１と電磁石４４との間に配置される玉軸受５８は、第１軸Ｓ１の外周に固定される軸受内輪５８ａと、電磁石４４の内周に固定される軸受外輪５８ｂと、軸受内輪５８ａと軸受外輪５８ｂとの間に配置されるボールからなる転動体５８ｃとを備えている。転動体５８ｃは、軸受内輪５８ａと軸受外輪５８ｂとの間に複数備えられ、それらが環状の保持器５８ｄによって周方向に保持されている。この実施形態の玉軸受５８は深溝玉軸受であるが、これを、転動体５８ｃとしてボールを採用する他の形態の玉軸受としてもよい。

弾性部材２０は、軸受内輪５８ａとアーマチュア４１との間で支持されている。ここでは、弾性部材２０の一端は、軸受内輪５８ａの他端側の端面５８ｅで支持され、弾性部材２０の他端はアーマチュア４１の摩擦面４１ｂのうち、ロータ４５への接触部以外の部分で支持されている。これにより、弾性部材２０は、その弾性力で、端面５８ｅと摩擦面４１ｂとの間で、アーマチュア４１を電磁石４４から遠ざける方向へ突っ張る構成である。ここで、玉軸受５８の軸受内輪５８ａは、軸方向一端側から軸方向他端側へ向かって、第１軸Ｓ１の外周に形成された係止段部２５に突き当たるまで圧入されている。このため、玉軸受５８は、第１軸Ｓ１の軸方向に対して正確に位置決めされる。この端面５８ｅが、弾性部材２０を組み込む際のセット高さに関し、軸方向一端側の基準面となる。

また、軸受内輪５８ａは、弾性部材２０が発生させる荷重以下では抜け出すことがないシメシロで、第１軸Ｓ１の外周に圧入されている。すなわち、弾性部材２０が発生し得る最大の弾性力によって軸受内輪５８ａが軸方向一端側へ押圧されても、軸受内輪５８ａが第１軸Ｓ１に対して軸方向へ相対移動しないように、軸受内輪５８ａは、所定以上のシメシロで第１軸Ｓ１の外周に圧入されている。これにより、弾性部材２０は、軸受内輪５８ａに反力を負担させながら、その弾性力で、アーマチュア４１をロータ４５から離反する方向（軸方向他端側）へ常時安定して押圧することができる。

電磁クラッチ４０の電磁石４４に対する通電が無い場合には、弾性部材２０の押圧力で、アーマチュア４１は第１軸Ｓ１の突起２３側に押されているため、図１、図２及び図４に示すように、突起２３と切欠き４２とが噛合い、第１軸Ｓ１に対してアーマチュア４１が回転することはなく、ローラ４の引き摺りトルクによるミス係合を防止できる。また、弾性部材２０はアーマチュア４１とロータ４５とを離反させているものの、そのアーマチュア４１とロータ４５とが互いに相対回転する際に、第１軸Ｓ１と弾性部材２０、弾性部材２０とアーマチュア４１との間には、互いに摺動する部分が無いため、部材の摩耗の発生を防止することが可能となる。

電磁コイル４６への通電の遮断状態では、２方向クラッチ１０のローラ４は、図６に示すように、外方部材２の円筒面２ａ及び内方部材１のカム面１ａに対して係合解除する中立位置に保持されている。すなわち、ローラ４は、カム面１ａの中央付近（周方向に対する中央付近）に位置し、２方向クラッチ１０は係合解除状態にある。

ここで、回転伝達装置は、第１軸Ｓ１と第２軸Ｓ２のいずれを入力側として使用してもよい。この実施形態のように、第１軸Ｓ１を入力側として使用する場合においては、２方向クラッチ１０が係合解除とされる状態で第１軸Ｓ１が回転すると、その回転は第２軸Ｓ２に伝達されず、第１軸Ｓ１および内方部材１がフリー回転する。このとき、内方部材１の回転はスイッチばね５を介して保持器３に伝達されて、保持器３及びローラ４が共に回転する。また、アーマチュア４１は、保持器３に回り止めされているため、アーマチュア４１も回転する。

この第１軸Ｓ１のフリー回転状態において、電磁クラッチ４０の電磁コイル４６に通電すると、アーマチュア４１が電磁石４４のロータ４５に磁気吸引されてロータ４５の端壁にアーマチュア４１が近づき、アーマチュア４１はロータ４５の端壁に吸着される（図３参照）。

アーマチュア４１がロータ４５側へと軸方向へ移動するので、突起２３と切欠き４２との噛合いは解除され、第１軸Ｓ１に対してアーマチュア４１が相対回転可能な状態となる。ロータ４５は、筒体４７を介して外方部材２に連結されているため、アーマチュア４１の吸着により保持器３は外方部材２に連結され、保持器３と内方部材１とが相対回転する。

これにより、保持器３は、アーマチュア４１とともに、第１軸Ｓ１（内方部材１）に対して相対回転する。このとき、アーマチュア４１の軸方向への移動は、保持器３に設けた突片部３ｄによってガイドされている。突片部３ｄは、アーマチュア４１に設けた回り止め孔４３内に軸方向へスライド自在に挿入されているので、アーマチュア４１の軸方向移動とともに、その突片部３ｄが回り止め孔４３内で進退することで、アーマチュア４１の軸方向移動のガイドが行われる。

なお、電磁コイル４６への電力の供給は、リード線を通じて行っている。リード線は、電磁コイル４６から軸方向一端側へ伸びて、ハウジング１１に設けた孔から封止用のグロメットを介してハウジング１１の外部へ引き出されている。

保持器３と内方部材１との相対回転により、ローラ４は、外方部材２の円筒面２ａ及び内方部材１のカム面１ａに係合し、２方向クラッチ１０は係合状態となり、内方部材１の回転が外方部材２に伝達されて、第２軸Ｓ２が回転する。

保持器３と内方部材１とが相対回転した際、図６に示す切欠部１ｂの端面と切欠き３ｂの端面とが周方向に位置がずれ、スイッチばね５のリング部５ａが弾性変形して縮径する。このため、電磁コイル４６に対する通電を解除すると、スイッチばね５の復元弾性により保持器３が復帰回動し、ローラ４が係合解除する中立位置に戻され、２方向クラッチ１０が係合解除する。その係合解除によって第１軸Ｓ１から第２軸Ｓ２への回転トルクの伝達が遮断される。

なお、図１に示す第２軸Ｓ２を入力側として使用する場合は、２方向クラッチ１０の係合解除状態において、入力軸の回転によって第２軸Ｓ２が回転すると、その第２軸Ｓ２と外方部材２、筒体４７及び電磁石４４が共にフリー回転する。

第２軸Ｓ２のフリー回転状態において、電磁コイル４６に通電すると、前述と同様に、ロータ４５の端壁にアーマチュア４１が吸着され、そのアーマチュア４１及び筒体４７を介して保持器３が外方部材２に連結される。これにより、内方部材１と保持器３とが相対回転する。この相対回転により、ローラ４は、外方部材２の円筒面２ａ及び内方部材１のカム面１ａに係合し、２方向クラッチ１０が係合状態となり、第２軸Ｓ２の回転が第１軸Ｓ１に伝達されることとなる。

この発明では、第１軸Ｓ１と電磁石４４のロータ４５とを軸周り回転自在に支持する軸受を玉軸受５８とし、その玉軸受５８の軸受内輪５８ａとアーマチュア４１との間で、アーマチュア４１を付勢する弾性部材２０を支持する構成を採用した。これにより、弾性部材２０のセット高さを決定する要素として、第１軸Ｓ１の段差部２２から軸受内輪５８ａの端面５８ｅまでの軸方向距離と、アーマチュア４１の板厚が存在するのみとなり、従来のような止め輪の板厚は、その要素に含まれなくなる。このため、弾性部材２０の組み込み時におけるセット高さのばらつきが抑えられ、その結果、弾性部材２０の荷重のばらつきを抑えることができる。これにより、電磁クラッチ４０の吸引力に対して、より安定的にアーマチュア４１を吸引することが可能となり、クラッチ係合の信頼性が向上する。

また、玉軸受５８の軸受内輪５８ａは、第１軸Ｓ１の外径面に圧入されている。この玉軸受５８は、第１軸Ｓ１の外周に形成された係止段部２５に突き当たるまで圧入されるので、軸方向に対して正確に位置決めされる。また、軸受内輪５８ａの抜け荷重は、弾性部材２０が発生し得る最大荷重（最大の弾性力）よりも大きくなるように、第１軸Ｓ１に対する軸受内輪５８ａの圧入時のシメシロが設定されている。このため、弾性部材２０の荷重によって、玉軸受５８が軸方向一端側へ抜け出すことはない。

弾性部材２０の具体的構成としては、例えば、図８（ａ）に示すように、弾性部材２０として皿ばねを採用することができる。皿ばねは、軸方向に沿って複数配置してよい。また、それ以外にも、弾性部材２０として図８（ｂ）に示すウェーブスプリングや、図８（ｃ）に示すコイルスプリングを採用することができる。このように、弾性部材２０としては種々の構成のものを採用できる。

ただし、弾性部材２０は、その構造によっては高速回転に伴う遠心力で拡径し、所定の性能を発揮できない場合もあり得る。このため、その回転伝達装置が使用される回転数（遠心力）の領域に応じて、複数の種別の弾性部材２０の中から最適なものを使い分けることが望ましい。

例えば、比較的遠心力が小さい低回転域で使用される回転伝達装置では、弾性部材２０としてコイルスプリングを採用することができる。コイルスプリングは、コイルの螺旋の内部空間に第１軸Ｓ１を挿通させて使用できる。また、コイルスプリングはコストが安いという利点がある。逆に、比較的遠心力が大きい高回転域で使用される回転伝達装置では、弾性部材２０として皿ばねを採用することができる。皿ばねは環状のものを使用し、その環状の皿ばねの中央の孔に第１軸Ｓ１を挿通させて使用できる。皿ばねは、比較的コストが高い場合もあるが、大きな遠心力が作用する条件下でも、所定の性能を発揮することができる。また、高回転域と低回転域との間の中間領域では、弾性部材２０としてウェーブスプリングを採用することができる。ウェーブスプリングは、耐遠心力性能においてコイルスプリングと皿ばねとの間の中間的な性能を発揮することができ、また、コスト面においても同様である。

上記の実施形態では、２方向クラッチ１０は、第１軸Ｓ１に設けられた内方部材１と、第２軸Ｓ２に設けられた外方部材２との間で構成され、外方部材２の内周に円筒面２ａ、内方部材１の外周にカム面１ａを備えた構成としたが、これを内外逆転させた構成を採用することができる。

例えば、第１軸Ｓ１に設けられた内方部材１と、第２軸Ｓ２に設けられた外方部材２との間で構成され、内方部材１の外周に円筒面、外方部材２の内周にカム面を備えた２方向クラッチ１０の構成である。この場合、弾性部材２０は第２軸Ｓ２の内周に配置されるので、遠心力による弾性部材２０の変形を考慮する必要がないという利点がある。

さらに、他の実施形態として、２方向クラッチ１０を用いずに電磁クラッチ４０のみによって、第１軸Ｓ１と第２軸Ｓ２とを係合及び解除する構成においても、この発明を適用できる。

この場合、電磁クラッチ４０は、第１軸Ｓ１に対して軸方向移動自在のアーマチュア４１と、アーマチュア４１に対して軸回り回転自在でそのアーマチュア４１と軸方向で対向する電磁石４４と、アーマチュア４１を電磁石４４から離反する方向へ付勢する弾性部材２０とを備えた構成となる。また、アーマチュア４１は第１軸Ｓ１に対して軸方向移動自在で、電磁石４４は、玉軸受５８を介して、第１軸Ｓ１に対して軸回り回転自在に支持された構成となる。通電によるアーマチュア４１の電磁石４４への吸着によりアーマチュア４１と電磁石４４とが一体となり、第１軸Ｓ１と第２軸Ｓ２とが係合する。また、通電の解除により、アーマチュア４１と電磁石４４とが離反すると、第１軸Ｓ１と第２軸Ｓ２との係合は解除される。このとき、弾性部材２０は、第１軸Ｓ１に固定された玉軸受５８の軸受内輪５８ａとアーマチュア４１の摩擦面４１ｂとの間で支持されることとなる。このため、弾性部材２０は電磁石４４に対して摺動部を有していない構成となっている。

上記の各実施形態では、２方向クラッチ１０として２方向ローラクラッチを採用したが、他の構成からなる２方向クラッチ１０を採用してもよい。また、上記した実施形態には限定されず、電磁クラッチ４０によって係合、解除の制御できる種々のクラッチを採用してもよい。

Ｓ１ 第１軸
Ｓ２ 第２軸
１ 内方部材
１ａ カム面
２ 外方部材
２ａ 円筒面
３ 保持器
４ ローラ
５ 中立保持用弾性部材（スイッチばね）
１０ ２方向クラッチ（２方向ローラクラッチ）
２０ 弾性部材
２２ 段差部
２５ 係止段部
４０ 電磁クラッチ
４１ アーマチュア
４１ｂ 摩擦面
４１ｃ 反摩擦面
４４ 電磁石
５８ 玉軸受
５８ａ 軸受内輪
５８ｂ 軸受外輪
５８ｃ 転動体

Claims (6)

1. 同軸上に配置された第１軸（Ｓ１）と第２軸（Ｓ２）とを係合及び解除する電磁クラッチ（４０）を備え、
   前記電磁クラッチ（４０）は、前記第１軸（Ｓ１）に対して軸方向へ移動自在のアーマチュア（４１）と、前記第１軸（Ｓ１）の外周に玉軸受（５８）を介して配置され前記第１軸（Ｓ１）に対して軸回り回転自在に支持されて前記アーマチュア（４１）と軸方向で対向する電磁石（４４）と、前記アーマチュア（４１）を前記電磁石（４４）から離反する方向へ付勢する弾性部材（２０）と、を備え、
   前記玉軸受（５８）は、前記第１軸（Ｓ１）の外周に固定される軸受内輪（５８ａ）と前記電磁石（４４）の内周に固定される軸受外輪（５８ｂ）と前記軸受内輪（５８ａ）と前記軸受外輪（５８ｂ）との間に配置される転動体（５８ｃ）とを備え、
   前記弾性部材（２０）は、前記軸受内輪（５８ａ）と前記アーマチュア（４１）との間で支持され、
   前記軸受内輪（５８ａ）は、前記弾性部材（２０）が発生させる荷重以下では抜け出すことがないシメシロで前記第１軸（Ｓ１）の外周に圧入されている回転伝達装置。
2. 同軸上に配置された第１軸（Ｓ１）と第２軸（Ｓ２）とを係合及び解除する電磁クラッチ（４０）を備え、
   前記電磁クラッチ（４０）は、前記第１軸（Ｓ１）に対して軸方向へ移動自在のアーマチュア（４１）と、前記第１軸（Ｓ１）の外周に玉軸受（５８）を介して配置され前記第１軸（Ｓ１）に対して軸回り回転自在に支持されて前記アーマチュア（４１）と軸方向で対向する電磁石（４４）と、前記アーマチュア（４１）を前記電磁石（４４）から離反する方向へ付勢する弾性部材（２０）と、を備え、
   前記玉軸受（５８）は、前記第１軸（Ｓ１）の外周に固定される軸受内輪（５８ａ）と前記電磁石（４４）の内周に固定される軸受外輪（５８ｂ）と前記軸受内輪（５８ａ）と前記軸受外輪（５８ｂ）との間に配置される転動体（５８ｃ）とを備え、
   前記弾性部材（２０）は、前記軸受内輪（５８ａ）と前記アーマチュア（４１）との間で支持され、
   前記アーマチュア（４１）は、前記電磁石（４４）側に向く摩擦面（４１ｂ）の反対側の反摩擦面（４１ｃ）が前記第１軸（Ｓ１）の外周に形成された段差部（２２）に突き当てられて前記電磁石（４４）から遠ざかる方向への移動が規制されている回転伝達装置。
3. 前記軸受内輪（５８ａ）は、前記第１軸（Ｓ１）の外周に形成された係止段部（２５）に突き当てられて軸方向へ位置決めされている請求項１又は２に記載の回転伝達装置。
4. 前記弾性部材（２０）は、コイルスプリングである請求項１から３のいずれか一つに記載の回転伝達装置。
5. 前記弾性部材（２０）は、ウェーブスプリングである請求項１から３のいずれか一つに記載の回転伝達装置。
6. 前記弾性部材（２０）は、皿ばねである請求項１から３のいずれか一つに記載の回転伝達装置。

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