JPH05118358A

JPH05118358A - 回転伝達装置

Info

Publication number: JPH05118358A
Application number: JP27571591A
Authority: JP
Inventors: Kenichiro Ito; 健一郎伊藤; Tateo Adachi; 健郎安達; Makoto Yasui; 誠安井
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1991-10-23
Filing date: 1991-10-23
Publication date: 1993-05-14
Anticipated expiration: 2015-10-03
Also published as: JP3095482B2

Abstract

(57)【要約】【目的】保持器に回転抵抗を与えることにより、係合
子の作動状態を正逆の回転方向に切換える回転伝達装置
において、回転抵抗付与手段の作動を回転の一方向だけ
にし、パワーロスの減少と耐久性の向上を図る。【構成】外輪１と内方部材２の間に設けた保持器８、
９に、スプラグ１５を組込み、大径側保持器９に、起動
ピン１２と作動軸１９を介して回転抵抗を発生する差動
軸受２３を連結する。この差動軸受２３と固定の支持ケ
ース２４の間に、一方向クラッチ２５を組込み、作動軸
１９に捩りコイルバネ３１を取付け、そのコイルバネ３
１の付勢力により、大径側保持器９に対して一方向クラ
ッチ２５が切れる方向の回転抵抗を与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、回転伝達装置に関
し、例えば、車両の駆動経路上における駆動力の伝達と
遮断の切換えに用いられる。

【０００２】

【従来の技術】車両の駆動経路において、前輪と後輪に
対する駆動力の伝達と遮断を機械式クラッチによって切
換えるようにした装置を、本出願人は特願平３−９９１
０号により提案している。

【０００３】この装置は、図１２に示すように、内方部
材８１に外輪８２を回転自在に支持し、その両者の間
に、内方部材８１に固定する小径保持器８３と、回動可
能な大径保持器８４を設け、両保持器８３、８４に設け
たポケットにスプラグ８５を組込んでいる。

【０００４】また、大径保持器８４に、内方部材８１の
ピン孔８６に回転方向すき間をもって挿通するピン８７
を連結し、そのピン８７に、軸８８とピン８９を介し
て、回転抵抗の大きい軸受を利用した回転抵抗付与手段
９０を連結している。

【０００５】上記の回転伝達装置Ｂは、図６に示すよう
な車両の駆動経路において、内方部材８１をトランスフ
ァＣから分岐する前輪推進軸Ｄに連結し、外輪８２をフ
ロントデフＥに連結して装着される。このように装着し
た構造では、内方部材８１が回転すると、伝達装置Ｂの
内部において入力軸８１と一体の小径保持器８３が回転
し始めるのに対して、大径保持器８４は回転抵抗付与手
段９０から加わる回転抵抗により入力軸８１に対して回
転が遅れ、スプラグ８５を図１３に示すような噛み込み
位置に傾斜させる。

【０００６】この状態から、走行中後輪がスリップする
と、内方部材８１が外輪８２より速く回転しようとする
ため、スプラグ８５が係合し、前輪に駆動力を伝達す
る。

【０００７】このように上記の回転伝達装置Ｂは、車両
が前進或いは後退するとき、回転抵抗付与手段９０の抵
抗により大径保持器８４の回転を遅らせて両保持器８
３、８４の位相を変化させ、スプラグ８５の傾斜を切換
えている。

【０００８】上記の回転抵抗付与手段９０には、図示し
た転がり軸受に限らず、摩擦部材とのすべり接触によっ
て減速するブレーキ機構や、歯車を利用した減速機構な
どを利用することもできる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の装置
では、車両の走行中、常に回転抵抗付与手段９０によっ
て大径保持器８４を減速させるようにしているため、車
輪にエンジントルクを伝達する上でパワーロスが生じや
すい問題がある。

【００１０】また、高速走行中や長時間走行において、
摺動する軸受などの部分から発熱があり、部品摩耗等に
よる耐久寿命にも注意を払う必要がある。

【００１１】そこで、この発明は、回転抵抗付与手段を
回転の一方向にのみ作動可能とし、パワーロスの軽減と
耐久性の向上が図れる回転伝達装置を提供することを目
的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明の第一手段は、保持器が連結する外輪又は
内方部材の一方向の回転方向に対して、保持器と回転抵
抗付与手段との連結状態を切り離す一方向クラッチを設
け、保持器に、一方向クラッチが切り離し作動する回転
方向とは逆方向に保持器を付勢する弾性部材を連結し、
その弾性部材の付勢による回転抵抗を、回転抵抗付与手
段の回転抵抗よりも小さく設定したのである。

【００１３】また、この発明の第二の手段は、保持器が
連結する外輪又は内方部材の一方向の回転方向に対し
て、その外輪又は内方部材と回転抵抗付与手段との連結
状態を切り離す一方向クラッチを設け、上記外輪又は内
方部材に、一方向クラッチが切り離し作動する回転方向
とは逆方向にその外輪又は内方部材を付勢する弾性部材
を連結し、その弾性部材の付勢による回転抵抗を、回転
抵抗付与手段の回転抵抗よりも小さく設定した構造を採
用したのである。

【００１４】

【作用】上記の第一と第二の手段においては、車両が一
方向に走行するとき（例えば前進走行時）、一方向クラ
ッチにより回転抵抗付与手段の連結状態を切り離し、弾
性部材の付勢によって保持器と外輪又は内方部材とを相
対移動させ、係合子を係合作動状態にする。

【００１５】また、車両が逆方向に走行するとき（後退
時）は、一方向クラッチをロックさせ、回転抵抗付与手
段の抵抗によって保持器の位相を切換える。

【００１６】

【実施例】図１乃至図５は、第１の実施例の回転伝達装
置を示している。図１に示すように、外輪１の内部に、
軸受３、３を介して中空の軸から成る内方部材２が回転
自在に嵌合され、その内方部材２の端部に、スプライン
４の係合によって入力用リング５が取付けられている。

【００１７】外輪１の内径面と、それに対向する内方部
材２の外径面には、図２に示すように同心の円筒面をな
す係合面６、７が形成され、その両係合面６、７の間
に、径の異なる２つの保持器８、９が組込まれている。
この両保持器のうち、小径側の保持器８は、固定ピン１
０により内方部材２に固定され、大径側の保持器９は、
小径側保持器８と内方部材２の間に回動可能に嵌め込ま
れており、その大径側保持器９に、内方部材２周壁のピ
ン孔１１を挿通した起動ピン１２が連結されている。

【００１８】また、小径側保持器８と大径側保持器９に
は、対向して周方向に複数のポケット１３、１４が形成
され、その各ポケット１３、１４に、係合子としてのス
プラグ１５と、バネ材１６とが組込まれている。

【００１９】このスプラグ１５は、図４に示すように、
外径側と内径側がスプラグの中央線上に曲率中心をもつ
弧状面１７、１７で形成され、左右の両方向に所定角度
傾斜すると、両係合面６、７と係合して外輪１と内方部
材２を一体化する。また、バネ材１６は、大径側保持器
９に支持され、各スプラグ１５を両側から押圧して両係
合面６、７と係合しない中立位置に保持する弾性力を与
えている。

【００２０】一方、内方部材２の内部には、軸受１８、
１８を介して作動軸１９が回転自在に支持され、その作
動軸１９の中央部に、大径側保持器９に連結した起動ピ
ン１２が連結されている。また、作動軸１９の端部に
は、内方部材２端部のピン孔２０を挿通する連結ピン２
１が取付けられ、その連結ピン２１の端部に回転抵抗付
与手段２２が連結されている。

【００２１】この回転抵抗付与手段２２は、図１及び図
３に示すように転がり軸受からなる差動軸受２３と、そ
の軸受２３を支持する支持ケース２４とから成り、この
支持ケース２４は、連結棒３２を介してデフケース等の
固定部材（図示省略）に連結されている。差動軸受２３
は、半径方向すき間がゼロ以上となるように規定圧以上
の予圧をかけて支持ケース２４に嵌込まれ、転がり時に
内方部材２を支持する軸受３、３よりも大きな回転抵抗
をもつように設定されている。

【００２２】また、上記の差動軸受２３と支持ケース２
４の間には、両者の係合を切り離す一方向クラッチ２５
が設けられている。この一方向クラッチ２５は、支持ケ
ース２４に圧入したカムリング２６の内周に、周方向に
一定間隔で複数の傾斜カム面２７を形成し、そのカムリ
ング２７と差動軸受２３の外輪２３ａとの間に環状の保
持器２８を設け、その保持器２８に設けたポケットに、
ローラ２９と、そのローラ２９をカム面２７と外輪２３
ａの表面に押しつけるバネ３０とを組込んで構成されて
いる。

【００２３】上記の構造では、内方部材２を介して差動
軸受２３が図３の矢印ロ方向に回転すると、一方向クラ
ッチ２５のローラ２９がカム面２７と外輪２３ａ表面に
噛み合い、固定の支持ケース２４に外輪２３ａを一体化
して、差動軸受２３の回転抵抗を連結ピン２１に与え
る。このため、作動軸１９と大径側保持器９には回転を
押し止めるような力が加わり、大径側保持器９を内方部
材２の回転に対して減速させる。

【００２４】逆に、内方部材２を介して作動軸受２３を
図３の矢印イ方向に回転させると、一方向クラッチ２５
の係合が切れ、差動軸受２３の外輪２３ａは空転する。
このため、差動軸受２３の回転抵抗が作動軸１９に伝わ
らず、大径側保持器９と回転抵抗付与手段２２の連結状
態が切り離される。

【００２５】また、上記作動軸１９の外周には、捩りコ
イルバネ３１が嵌装され、そのコイルバネ３１の一端が
作動軸１９に、他端が内方部材２に連結されている。こ
のコイルバネ３１は、作動軸１９に対して一方向クラッ
チ２５が切り離される回転方向とは逆方向（矢印ロ方
向）に捩り力を与えており、その付勢力により上記回転
方向において大径側保持器９を内方部材２に対して減速
させる回転抵抗を与えている。また、上記コイルバネ３
１の弾性は、その付勢力による回転抵抗が差動軸受２２
が発生する回転抵抗よりも小さくなるように設定されて
いる。

【００２６】また、図１に示すように、大径側保持器９
に連結する起動ピン１２は、内方部材２のピン孔１１に
対して回転方向すき間Ｘをもって遊嵌され、回転抵抗付
与手段２２に連結するピン２１と、ピン孔２０との間に
は、上記回転方向すき間Ｘよりも大きい円周方向すき間
が設けられている。上記の回転方向すき間Ｘは、大径側
保持器９の小径側保持器８に対する遅れ角を決めるもの
で、その大きさは、スプラグ１５が係合面６、７間の中
立位置からバネ材１６を介して両係合面に接触するまで
の距離よりも大きく設定されている。

【００２７】実施例の回転伝達装置Ａは、上記のような
構成でなり、図６に示す車両の駆動経路に装着するに
は、内方部材２の入力用リング５に、トランスファＣか
ら分岐する前輪推進軸Ｄを連結し、外軸１を、フロント
デフＥに連結する。

【００２８】また、車両の前進走行時における内方部材
２の回転方向と、図３の矢印イ方向（一方向クラッチ２
５が切れる方向）とが一致し、後退時における回転方向
と、矢印ロ方向（一方向クラッチ２５がロックする方
向）とが一致するように設定する。この状態で、車両
が前進走行すると、トランスファＣの駆動により内方部
材２が回転を始め、その内方部材２と一体になった小径
側保持器８が同時に回転を始める。一方、大径側保持器
９は、起動ピン１２を介して作動軸１９に連結している
ため、捩りコイルバネ３１の付勢力によって、起動ピン
１２とピン孔１１間の回転方向すき間Ｘの分だけ内方部
材２に遅れて回転を始める。その後、連結ピン２１が回
転抵抗付与手段２２の差動軸受２３の内輪を回転させよ
うとするが、この回転方向では一方向クラッチ２５が空
転する状態にあるため、差動軸受２３は内外輪共回転
し、支持ケース２４との間で回転抵抗を発生しない。

【００２９】このため、コイルバネ３１の作用によって
大径側保持器９は、図５に示すように、小径側保持器８
よりも遅れた位相に保持され、スプラグ１５を係合作動
状態でスタンバイさせる。

【００３０】上記とは逆に、車両が後退する場合は、先
ず、内方部材２と、それに連結した小径側保持器８が回
転を始める。これに対して、大径側保持器９は、コイル
バネ３１の付勢力によって内方部材２と同時に回転しよ
うとするが、この回転方向は、一方向クラッチ２５がロ
ック状態となるため、作動軸１９と、差動軸受２３の内
輪とが共回りする。

【００３１】この場合、差動軸受２３の回転抵抗をコイ
ルバネ３１による回転抵抗よりも大きく設定してあるの
で、図５に示すように差動軸受２４の抵抗により大径側
保持器９は減速し、内方部材２及び小径側保持器８に対
して回転が遅れ、スプラグ１５を係合状態に傾かせる。
その後は、差動軸受２３が回転抵抗が発生しながら回転
し、図５の状態を保持する。

【００３２】このように、車両の走行モードの大部分を
占める前進走行状態で、差動軸受２３が空転してコイル
バネ３１の付勢力だけが作用し、走行モードが少なく高
速走行を行わない後退時で、差動軸受２３が抵抗を発生
しながら回転する。このため、前進時に高速回転しても
軸受などからの発熱がなく、また、差動軸受２３の耐久
性も向上する。

【００３３】なお、上記の構造では、車両が正常な状態
で前進又は後退方向に直進走行している間は、外輪１と
内方部材２は同速度で回転するため、外輪１と両保持器
８、９と共回りし、スプラグ１５は噛み合いのスタンバ
イ状態で維持される。このため、内方部材２から外輪１
に駆動力が伝わらず、後輪だけの２輪駆動走行になる。

【００３４】また、車両が旋回して舵角をもち、前輪と
それに連結する外輪１が後輪よりも速く回転した場合
は、外輪１がスプラグ１５に対してオーバーランニング
する。

【００３５】このため、スプラグ１５が係合せず、前輪
と後輪は切離されて回転し、タイトコーナでのブレーキ
ング現象が生じない。

【００３６】一方、走行中、後輪がスリップすると、車
速の低下に伴なって減速する前輪（外輪１）に対して、
トランスファＣに連結する内方部材２の回転が上回るた
め、スプラグ１５が係合面６、７に係合し、外輪１と内
方部材２が一体化される。このため、前輪に駆動力が加
わり、４輪駆動状態に切換わる。

【００３７】図７及び図９は、第２の実施例を示す。こ
の例では、回転抵抗を発生させる部材として、差動軸受
に代えて互いに摺接する摩擦パッド４１、４２を設け、
その内側の摩擦パッド４２と、作動軸４３に連結する連
結ピン４４との間に、一方向クラッチ４５を設けてい
る。

【００３８】この構造では、内方部材４６が車両の後退
方向（矢印ロ方向）に回転すると、一方向クラッチ４５
がロックし、摩擦パッド４１、４２が摺接して回転抵抗
を発生させる。逆に、内方部材４６が前進方向（矢印イ
方向）に回転すると、一方向クラッチ４５が切れ、摩擦
パッド４２は回転しない。このため、車両の前進中は摩
擦パッド４１、４２が摺接せず、摩耗が防止される。

【００３９】また、図９に示すように、小径保持器４８
を固定している固定ピン５０を、大径保持器４９に設け
たピン孔５１を挿通して外側に突出させ、その固定ピン
５０と起動ピン５２との間に引張コイルバネ５３を取付
けている。この引張コイルバネ５３は、車両が前進する
とき（図９における矢印イ方向の回転時）に、大径保持
器４９を小径保持器４８に対して遅れた位相を持つよう
に付勢しており、その付勢力による回転抵抗は、摩擦パ
ッド４１、４２間の回転抵抗よりも小さく設定されてい
る。

【００４０】また、通常の状態で、固定ピン５０とピン
孔５１の間、及び起動ピン５２とピン孔５４の間には、
それぞれ回転方向すき間Ｘ、Ｘが設けられ、両保持器４
８、４９間に位相差を生じさせるための遊びを与えてい
る。

【００４１】なお、他の構造や作用については、第１の
実施例と同じであるので、同一部品に同じ符号を付して
説明を省略する。

【００４２】図１０及び図１１は、第３の実施例を示
す。この例では、第１の実施例の構造に対して、内方部
材６１と入力用輪６２とを、回転方向にすき間をもった
スプライン６３で連結し、内方部材６１に回転抵抗付与
手段６４の差動軸受６５を取付けている。また、作動
軸６６の一端を入力用リング６２に固定し、この作動軸
６６に取付けた起動ピン６７を、外輪６８と内方部材６
１の間に組込んだ小径側保持器６９に連結している。他
の構造は第１の実施例と同じなので、同一部品について
は同じ符号を付して、説明を省略する。

【００４３】上記の構造では、入力用リング６２が回転
すると同時に小径側保持器６９が回転を始めるが、内方
部材６１と大径側保持器７０は差動軸受６５の回転抵抗
により遅れて回転し、スプラグ１５を係合作動状態に傾
斜させる。

【００４４】なお、上述した各実施例では、内方部材を
入力側とし、各保持器を内方部材に連結するようにした
が、外輪に各保持器を連結し、外輪を入力側としても、
上記と同様の作用を得ることができる。

【００４５】また、外輪と内方部材を係合する係合子と
して、正逆方向に係合するスプラグ１５を示したが、こ
れに代えて１方向だけに係合するスプラグを左右対称で
使用したり、ローラなどの係合子を使用してもよい。

【００４６】さらに、保持器と内方部材との間に回転差
をつける回転抵抗付与手段は、上述した差動軸受や摩擦
材を使用する他に、歯車を利用いた減速機構等の他の任
意の機構を利用することもできる。

【００４７】

【効果】以上のように、この発明は、回転の一方向に対
してのみ回転抵抗付与手段を作動させ、回転の他方向に
対しては弾性部材の付勢力により回転抵抗を与えるよう
にしたので、機械式クラッチのフリーランニング機能に
よる駆動力の伝達と遮断の切換えを従来の構造と同様に
行なえると共に、回転抵抗付与手段の使用頻度を少なく
することができる。したがって、高速回転時での発熱や
トルク伝達のパワーロスを少なくできると共に、耐久寿
命の大幅な向上が図れる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例を示す縦断正面図

【図２】図１のII−II線に沿った断面図

【図３】図１のIII −III 線に沿った拡大断面図

【図４】前進時のスプラグの作動状態を示す断面図

【図５】後退時のスプラグの作動状態を示す断面図

【図６】車両への装着例を示す図

【図７】第２実施例を示す縦断正面図

【図８】図７のVIII−VIII線に沿った断面図

【図９】図７のIX−IX線に沿った断面図

【図１０】第３実施例を示す縦断正面図

【図１１】同上のスプライン係合部を示す断面図

【図１２】従来例を示す縦断正面図

【図１３】同上のスプラグの作動状態を示す断面図

【符号の説明】

１、４７、６８外輪２、４６、６１内方部材６、７係合面８、４８、６９小径側保持器９、４９、７０大径側保持器１５スプラグ２２、６４回転抵抗付与手段２３、６５差動軸受２５、４５一方向クラッチ３１捩りコイルバネ４１、４２摩擦パッド５３引張りコイルバネ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外輪とそれに嵌合する内方部材との間
に、係合子を外輪又は内方部材との正逆方向の相対回転
によってその外輪と内方部材の対向面間に係合させる保
持器を組込み、その保持器と外輪又は内方部材とを回転
方向すき間を介して共回り可能に連結すると共に、保持
器とそれが連結する外輪又は内方部材との間に回転差を
生じさせる回転抵抗付与手段を備えた回転伝達装置にお
いて、上記保持器が連結する外輪又は内方部材の一方向
の回転方向に対して、保持器と回転抵抗付与手段との連
結状態を切り離す一方向クラッチを設け、上記保持器
に、一方向クラッチが切り離し作動する回転方向とは逆
方向に保持器を付勢する弾性部材を連結し、その弾性部
材の付勢による回転抵抗を、上記回転抵抗付与手段の回
転抵抗よりも小さく設定したことを特徴とする回転伝達
装置。
【請求項２】外輪とそれに嵌合する内方部材との間
に、係合子を外輪又は内方部材との正逆方向の相対回転
によってその外輪と内方部材の対向面間に係合させる保
持器を組込み、その保持器と外輪又は内方部材とを回転
方向すき間を介して共回り可能に連結すると共に、保持
器とそれが連結する外輪又は内方部材との間に回転差を
生じさせる回転抵抗付与手段を備えた回転伝達装置にお
いて、上記保持器が連結する外輪又は内方部材の一方向
の回転方向に対して、その外輪又は内方部材と回転抵抗
付与手段との連結状態を切り離す一方向クラッチを設
け、上記外輪又は内方部材に、一方向クラッチが切り離
し作動する回転方向とは逆方向にその外輪又は内方部材
を付勢する弾性部材を連結し、その弾性部材の付勢によ
る回転抵抗を、上記回転抵抗付与手段の回転抵抗よりも
小さく設定したことを特徴とする回転伝達装置。