JP2004278558A

JP2004278558A - 回転伝達装置

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Publication number: JP2004278558A
Application number: JP2003067107A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Nojiri; 博海野尻; Takahide Saito; 隆英齋藤; Takehito Sakurai; 武仁櫻井
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2003-03-12
Filing date: 2003-03-12
Publication date: 2004-10-07

Abstract

【課題】従来の磁気的吸引力による電磁式に変え、遠心力を利用した機械式の摩擦抵抗付与手段を用いた回転伝達装置を提供する。
【解決手段】外輪２と入力軸４とローラ９を組込んだ保持器７とからなる２ウェイクラッチＣを備え、保持器７にフランジ部材１３を一体に形成し、外輪２にフランジ部材１３を押圧する摩擦抵抗付与手段を組込んだ回転伝達装置１において、摩擦抵抗付与手段が、入力軸４に傾斜面１６を形成し、フランジ部材１３とで形成される環状空間内に複数の錘１９を収容してなり、フランジ部材１３と外輪２間の摩擦係数を、フランジ部材１３と錘１９間の摩擦係数よりも大きく設定し、入力軸４の回転による遠心力で錘１９が外方に移動し、フランジ部材１３を外輪２に押付けるようにすると共に、外輪１と入力軸４の外径部に、両者の回転差を吸収するための電磁クラッチ２９を配設した。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の駆動経路上において、駆動力の伝達と遮断の切り換えに用いる回転伝達装置、特に、ローラを係合子として利用した回転伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
二つの回転軸の結合と切り離しを電磁的に制御し、かつ比較的大きな伝達が可能な機構として、電磁式ローラクラッチが知られている。電磁式ローラクラッチとは、係合子としてローラを用い、電磁力の作用でローラの位置を制御することで二つの回転軸を断続する機構である。
【０００３】
図５は、こうした従来構造の第１例を示している。この回転伝達装置３１は、従動部材となる外輪３２と、この外輪３２の内部に転がり軸受を介して回転自在に収容した入力軸３３との間に配設した２ウェイクラッチＡと、この２ウェイクラッチＡを係脱する電磁クラッチＢとからなる。
【０００４】
２ウェイクラッチＡは、外輪３２の内径面に円筒面３５を形成し、この円筒面３５に対向するよう、入力軸３３の大径部に所定の間隔をもって複数の平坦なカム面３７を形成し、各カム面３７と外輪３２の円筒面３５との間で、円周方向の両側が幅狭になる楔状空間を形成している。この対向面間に保持器３８を収容し、この保持器３８の両端をプレート３９、４０を介して入力軸３３に回転自在に支承している。この保持器３８には、周方向にカム面３７と同数のポケット４１を形成し、このポケット４１に係合子としてのローラ４２を組込んでいる。保持器３８が周方向に所定量移動すると、カム面３７と円筒面３５の間の楔状空間にローラ４２が係合し、外輪３２と入力軸３３を一体化する。また、保持器３８と入力軸３３との間に弾性部材であるスイッチばね４５を撓ませて装着し、ローラ４２が楔状空間に係合しない中立位置、すなわち、ローラ４２と外輪３２の円筒面３５の間に径方向すきまが存在する位置に保持している。したがって、入力軸３３と外輪３２は係合せず、外輪３２は空転が可能な状態となる。
【０００５】
一方、電磁クラッチＢは、外輪３２の端部から一部外側に突出する固定部４７に電磁コイル４８を収容するフィールドコア４９を固定し、このフィールドコア４９に対して回転可能となるよう外嵌したロータ５０を、外輪３２内に嵌挿したロータガイド５１に圧入固定している。
【０００６】
ロータ５０と、ロータガイド５１のフランジ５１ａとの対向面間には、電磁コイル４８の磁力によって移動吸着するアーマチュア５３を、軸方向すきまをもって配設している。また、このアーマチュア５３とロータ５０の間に波ばね５４を介在させ、アーマチュア５３をロータ５０から離反する方向に付勢している。また、アーマチュア５３を保持器３８の端部に、この保持器３８と相対回転不能、かつ軸方向に移動可能に取付けている。
【０００７】
この回転伝達装置３１は、電磁コイル４８に電流が印加されていない時、２ウェイクラッチＡは、スイッチばね４５の作用により、ローラ４２はカム面３７と円筒面３５の間の楔状空間に係合しない中立位置にあり、外輪３２は入力軸３３に対して空転となる。
【０００８】
一方、電磁コイル４８に電流が印加されると、電磁コイル４８の磁力によって、アーマチュア５３が波ばね５４のばね力に打ち勝ってロータ５０に圧接し、アーマチュア５３とロータ５０間に摩擦力が発生する。この摩擦力が外輪３２と保持器３８とを一体化させるため、ローラ４２はカム面３７と円筒面３５の中立位置から楔状空間の係合位置に移動し、２ウェイクラッチＡの外輪３２と入力軸３３が一体化して係合状態となる。
【０００９】
こうした従来の回転伝達装置３１は、２ウェイクラッチＡの結合と切り離しを、外輪３２と一体に嵌合したロータ５０と、保持器３８に対し軸方向のみ移動可能に取付けたアーマチュア５３との間に摩擦抵抗を付与することによって行なっていた。すなわち、摩擦抵抗の付与手段として、前述したように、電磁コイル４８に電流を印加することで、ロータ５０とアーマチュア５３との間に磁気的吸引力を発生させるというものである（例えば、特許文献１参照。）。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１１−３３６７９９号公報（第３、４頁、第１図）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
この従来の回転伝達装置、すなわち電磁式ローラクラッチでは、磁気的吸引力により摩擦抵抗を付与するため、コイルの消費電力の低減や磁場形成のための構造的な制約があり、装置の軽量・コンパクト化におのずと限界が生じていた。
【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、従来の磁気的吸引力による電磁式に変え、遠心力を利用した機械式の摩擦抵抗付与手段を用いた回転伝達装置を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、外輪と、この外輪に内嵌される入力軸との対向面のうち一方に円筒面を、他方にこの円筒面との間で楔状空間を形成する複数のカム面を形成し、これら外輪と入力軸の対向面間に保持器を収容し、この保持器のポケットに、前記外輪と入力軸の相対回転によって前記円筒面とカム面に係合するローラを組込み、前記保持器と外輪または入力軸との間に、前記ローラを係合させず中立位置に保持するための弾性部材を組込み、前記保持器の端部にフランジ部材を当該保持器と相対回転不可に取り付け、前記外輪または入力軸の端面に前記フランジ部材を押圧する摩擦抵抗付与手段を組込んだ回転伝達装置において、前記摩擦抵抗付与手段が、前記フランジ部材と入力軸の互いに対向する端面の少なくとも一方の端面に、径方向外方に向け漸次接近する傾斜面を形成し、これらフランジ部材と入力軸の間で形成される環状空間内に複数の錘を収容してなり、前記フランジ部材と外輪との対向する端面間の摩擦係数を、前記フランジ部材または入力軸の端面と前記錘との間の摩擦係数よりも大きく設定し、前記入力軸の回転による遠心力により前記錘が径方向外方に移動し、前記フランジ部材を前記外輪または入力軸の端面に押付けるようにすると共に、前記外輪と入力軸の対向する外径部に、当該外輪と入力軸の回転差を吸収するための摩擦接触手段を配設した構成を採用した。
【００１４】
このように、２ウェイクラッチの係脱を切り換えるための摩擦抵抗付与手段として、遠心力を用いた機械式を採用し、外輪と入力軸との回転差を吸収するための摩擦接触手段を付加したので、２ウェイクラッチの締結時の衝撃を緩和することができる。また。動力伝達経路の切換手段として機械式を採用したので、従来の電磁クラッチによる磁気吸引方式に比べ、磁場形成のための構造的な制約がなくなり、装置の軽量・コンパクト化を達成することができる。さらに、フランジ部材と外輪との対向する端面間の摩擦係数を、フランジ部材または入力軸の端面と錘との間の摩擦係数よりも大きく設定したので、外輪の端面とフランジ部材の端面間の摩擦抵抗と、フランジ部材の端面と錘間の摩擦抵抗との差が一段と大きくなり、保持器の回動により楔空間にローラを安定して押し込むことができ、２ウェイクラッチの切り換え時の挙動を安定させることができる。
【００１５】
好ましくは、請求項２に記載の発明のように、摩擦接触手段が、前記入力軸に突設したロータと、このロータに収容された電磁コイルと、前記外輪に対して軸方向可動、かつ相対回転不可に装着されたアーマチュアとを備えた電磁クラッチであれば、磁気的に２ウェイクラッチの締結時の衝撃を効率良く緩和することができ、若干の仕様変更が生じた場合であっても、電磁コイルへ印加する電流値のみを変更するだけで、衝撃緩和条件に合致させることが比較的容易にできる。また、電磁コイルへ印加する電流値をフィードバックすることで、一層高精度な制御も可能となる。
【００１６】
また、請求項３に記載の発明のように、前記外輪の内径に円筒面を形成し、この外輪に軸受を介して前記入力軸を回転自在に内嵌し、この入力軸に前記円筒面との間で楔状空間を形成する複数のカム面を形成すると共に、これら外輪と入力軸の対向面間に収容した保持器のポケットに、前記外輪と入力軸の相対回転によって前記円筒面とカム面に係合するローラを組込み、前記保持器と入力軸との間に、ローラを係合させず中立位置に保持するための弾性部材を組込んだ構成を採用すれば、簡単な構造でローラを中立位置に保持することができる。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明のように、前記外輪およびフランジ部材の対向する端面の少なくとも一方に摩擦材を固着することにより、フランジ部材と外輪との対向する端面間の摩擦係数を大きくすることができ、外輪に連れ回りする保持器の回動により楔空間にローラを安定して押し込むことができる。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明のように、前記フランジ部材または入力軸の端面と錘との間にスラスト軸受を挿入することにより、フランジ部材または入力軸の端面と錘との間の摩擦係数を小さくすることができ、外輪に連れ回りする保持器の回動により楔空間にローラを安定して押し込むことができる。
【００１９】
また、請求項６に記載の発明のように、前記弾性部材を、その両端に突部を有する略Ｃ形のリングばねとし、前記カム面を有する部材と前記保持器の端部にそれそれ形成した切欠き部にその両端を撓ませた状態で係止すれば、適宜なばね力を設定することができ、保持器の位相を安定して保持することができる。
【００２０】
好ましくは、請求項７に記載の発明のように、前記保持器とフランジ部材とを一体に形成すれば、部品点数を削減でき、組込み性を向上することができるだけでなく、フランジ部材の直角度等の精度を規制することができ、安定した切換機能を発揮することができる。
【００２１】
また、請求項８に記載の発明のように、前記保持器と、外輪または入力軸の間に所定の径方向すきまを設け、前記外輪または入力軸に対し当該保持器を回転自在に支持すれば、保持器を回転自在に安定して支持することができると共に、従来のプレート等の部品を廃止でき、すべてのローラを確実に係脱することができる。したがって、装置の一層の軽量・コンパクト化が図れる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る回転伝達装置の実施形態を示す縦断面図、図２は、図１のＩＩ―ＩＩ線に沿った横断面図、図３は、図１のＩＩＩ―ＩＩＩ線に沿った横断面図である。
【００２３】
この回転伝達装置１は、従動部材となる外輪２の内部に転がり軸受３を介して入力軸４を回転自在に収容し、これら外輪２と入力軸４の間に２ウェイクラッチＣを配設している。
【００２４】
２ウェイクラッチＣは、外輪２の内径に円筒面２ａを形成し、この円筒面２ａに対向して入力軸４の大径部５の外径面５ａに所定の間隔をおいて複数の平坦なカム面６を形成している。各カム面６は、外輪２の円筒面２ａとの間で、円周方向の両側が幅狭となる楔状空間を形成している。
【００２５】
図２に示すように、入力軸４の外径面５ａと外輪２の円筒面２ａの間に保持器７を収容している。この保持器７と外径面５ａとの間に所定の径方向すきまを設け、保持器７を入力軸４に対して回転自在に支持している。また、保持器７の周方向にカム面６と同数のポケット８を形成し、このポケット８に係合子としてのローラ９を組込んでいる。ローラ９は、入力軸４の各カム面６に対してそれぞれ１個ずつ組込み、保持器７の回動によって周方向に所定量移動すると、カム面６と円筒面２ａの間の楔状空間に係合して外輪２と入力軸４を一体化する。
【００２６】
また、図３に示すように、保持器７と入力軸４の一端部には、周方向の一部に切欠き部１０、１１を形成し、そこに弾性部材であるスイッチばね１２を撓ませた状態で両端を係止させ、保持器７の中立位置を保持している。スイッチばね１２は、その両端が保持器７側に延びる突部１２ａを有し、全体として略Ｃ形のリング状をなしている。なお、弾性部材として、切欠き部１０、１１にコイルばねや板ばね等を装着し、両切欠き部１０、１１の位相を保持するようにしても良い。
【００２７】
ここで、保持器７と入力軸４は、互いの切欠き部１０、１１が合致している時は、入力軸４のカム面６と保持器７のポケット８およびローラ９の位置関係は、図２に示すように、ローラ９と外輪２の円筒面２ａの間に径方向すきまが存在する中立位置を保持している。したがって、外輪２と入力軸４は係合せず、入力軸４に対して外輪２は空転可能な状態となっている。
【００２８】
図１に示すように、保持器７の他端部には、径方向外方に延びるフランジ部材１３を一体に形成している。このフランジ部材１３の一端面１３ａには環状溝１４を形成し、波ばね１５を収容している。波ばね１５は、外輪２の端面２ｂに対し離反する方向にフランジ部材１３を付勢している。ここで、フランジ部材１３と保持器７とを一体に形成しているため、部品点数が削減でき、組込み性を向上することができると共に、フランジ部材１３の直角度を規制することができ、安定した切換機能を発揮することができる。さらには、従来のように、プレート等で保持器７を支持することなく、保持器７と入力軸４の円弧状の外径面５ａとの間に所定の径方向すきまを設け、この入力軸４に対して保持器７を回転自在に安定して支持することができるため、すべてのローラ９を確実に係脱することができる。
【００２９】
入力軸４には、フランジ部材１３の他端面１３ｂに対向し、径方向外方に向け漸次接近する傾斜面１６を有する切換部１７を一体に形成している。この切換部１７の外径に円筒部１８を連設し、外輪２の外径を覆って内部を密封している。フランジ部材１３の他端面１３ｂと傾斜面１６の間に形成された環状空間内には鋼球等からなる錘１９を複数個収容している。ここでは切換部１７を入力軸４一体に形成した構造を例示したが、例えば鋼鈑をプレス成形した別体の切換部を入力軸４に一体固着しても良い。
【００３０】
切換部１７の傾斜面１６、および保持器７の表面には浸炭焼入れ等の熱処理によって硬化層を形成し、錘１９の接触による摩耗を防止している。特に、保持器７は、摩耗防止と熱処理による変形を抑制するため、浸炭窒化や軟窒化処理が好適である。
【００３１】
ここで、外輪２の端面２ｂには、摩擦係数を増大させるために摩擦材２０を一体に固着している。また、フランジ部材１３の端面１３ｂと錘１９間にはスラスト軸受２１を挿入している。このスラスト軸受２１は、軌道盤２１ａと、この軌道盤２１ａと端面１３ｂで挟持される転動体（ころ）２１ｂ、および転動体２１ｂを周方向等配に転動可能に保持する保持器２１ｃとからなる。なお、摩擦材２０は、外輪２の端面２ｂに限らず、フランジ部材１３の一端面１３ａに固着しても、また両方に固着しても良い。
【００３２】
こうした回転伝達装置１において、入力軸４が停止している場合は、錘１９はその自重で傾斜面１６の内径側に位置しているが、入力軸４が一旦回転すると、その回転数に応じて錘１９が遠心力を受け、傾斜面１６に沿って半径方向外方に移動していく。そして軌道盤２１ａと傾斜面１６とで形成される楔空間内に錘１９が押し込まれる。その結果、フランジ部材１３が波ばね１５に抗して外輪２の端面２ｂ側に移動する。回転数が比較的低い場合は、錘１９による軸方向力Ｆ１は、波ばね１５の離反力Ｆｗより小さくＦ１＜Ｆｗの時は、フランジ部材１３の一端面１３ａと外輪２の端面２ｂとは衝合しない。そのため、これらフランジ部材１３の一端面１３ａと外輪２の端面２ｂには摩擦抵抗は発生せず、ローラ９はカム面６に対して中立位置を保持している。
【００３３】
入力軸４の回転数が上昇し、錘１９による軸方向力Ｆ２が波ばね１５の離反力Ｆｗを上回りＦ２＞Ｆｗとなると、フランジ部材１３の一端面１３ａと外輪２の端面２ｂに摩擦抵抗μＦ２が発生する。ここで、μは摩擦係数を示している。しかし、この場合でも、錘１９による軸方向力Ｆ２が、カム面６に対してローラ９を中立位置に保持しているスイッチばね１２の保持力Ｆｓを上回らない限り、すなわち、μＦ２＜Ｆｓの時は、ローラ９はカム面６に対して依然中立位置を保持したままとなっている。
【００３４】
さらに入力軸４の回転数が上昇すると、錘１９による軸方向力Ｆ３が波ばね１５の離反力Ｆｗを上回りＦ３＞Ｆｗとなり、かつ、スイッチばね１２の保持力Ｆｓを上回りμＦ３＞Ｆｓとなった場合、外輪２と入力軸４との相対回転によって保持器７が回動して周方向に所定量移動する。すると、ローラ９がカム面６と円筒面２ａの間の楔状空間に係合して外輪２と入力軸４が一体化する。
【００３５】
こうした回転伝達装置１では、簡単な切換部１７の構成で２ウェイクラッチＣの係脱の切換ができるため、部品点数を削減することができ、また、従来の電磁クラッチ式のように、磁場形成のための構造的な制約もないため、装置の軽量・コンパクト化が達成できる。
【００３６】
この種の構造では、外輪２の端面２ｂとフランジ部材１３の端面１３ａ間の摩擦抵抗αと、フランジ部材１３の端面１３ｂと錘１９間の摩擦抵抗βとの相対差が小さいと、保持器７でローラ９を楔空間に押し込もうとする摩擦抵抗αによる回動力に対し、同等な摩擦抵抗βによる逆向きの回動力が作用し、安定して楔空間にローラ９を押し込むことが難しくなる。したがって、この実施形態では、外輪２の端面２ｂに摩擦材２０を固着し、かつ、錘１９とフランジ部材１３との間にスラスト軸受２１を介在させているため、外輪２の端面２ｂとフランジ部材１３の端面１３ａ間の摩擦抵抗αと、フランジ部材１３の端面１３ｂと錘１９間の摩擦抵抗βとの相対差が一段と大きくなり、保持器７の回動により楔空間にローラ９を安定して押し込むことができ、２ウェイクラッチＣの切り換え時の挙動を安定させることができる。
【００３７】
外輪２の端面２ｂとフランジ部材１３の端面１３ａ間の摩擦抵抗αを大きくするため、外輪２の端面２ｂに摩擦材２０を固着した例を示したが、これに限らず、外輪２の端面２ｂにショットピーニング等により表面粗さを粗くするか、また、内部の潤滑油を積極的に外部に放出するための放射状溝を外輪２の端面２ｂに形成して摩擦係数μを大きくするようにしても良い。
【００３８】
さらに、フランジ部材１３の端面１３ｂと錘１９間の摩擦抵抗βを小さくするため、フランジ部材１３と錘１９との間にスラスト軸受２１を介在させた構造を例示したが、これに限らず、例えば、フランジ部材１３の端面１３ｂを鏡面仕上げするか、あるいはテフロン加工等、低摩擦材からなる表面処理を施すことによって摩擦係数を減少させるようにしても良い。また、スラスト軸受２１は、ころを使用した転がり軸受を例示したが、これに限らず、例えば、低摩擦材からなる合成樹脂製の滑り軸受であっても良い。
【００３９】
また、切換部１７の外径に形成した円筒部１８には、入力軸４と一体となるようにロータ２２を突設している。このロータ２２内には、軸方向および径方向に所定のすきまを介して電磁コイル２３を収容している。一方、外輪２の外径には、スプライン２４を形成し、このスプライン２４に係合するスプライン２５が形成されたアーマチュア２６をロータ２２に対向するように装着している。これにより、アーマチュア２６は外輪２に対して軸方向可動、かつ相対回転不可に装着されている。さらに、外輪２の外径に鍔部２７を一体に形成し、この鍔部２７とアーマチュア２６間にばね部材２８を係止させ、アーマチュア２６が常時この鍔部２７に引き戻されるようにしている。本実施形態では、こうしたロータ２２、電磁コイル２３およびアーマチュア２６を備えた電磁クラッチ２９を、外輪２と入力軸４の対向する外径部に配設している。
【００４０】
前述したように、入力軸４が回転すると、その回転数に応じて錘１９が傾斜面１６に沿って半径方向に移動し、傾斜面１６と軌道盤２１ａで形成される楔空間に錘１９が押し込まれる。その結果、保持器７と一体になったフランジ部材１３が軌道盤２１ａおよびスラスト軸受２１を介してローラ９側に押され、外輪２の端面２ｂに固着された摩擦材２０に接触して摩擦抵抗が発生する。この摩擦抵抗が、カム面６に対してローラ９を中立位置に保持している弾性部材１２の保持力を上回ると、ローラ９は楔空間に係合して外輪２と入力軸４とが一体となるが、この直前、すなわち、ローラ９が楔空間に押し込まれる直前に、電磁コイル２３に所定の電流を印加し、外輪２の回転と入力軸４の回転とを同期化させる。そして同期が完了してから２ウェイクラッチＣが締結状態になるため、締結時の衝撃が緩和されることになる。ここで、同期が完了する条件としては、外輪２と入力軸４との回転差が衝撃を発生しない値以下になった時とする。
【００４１】
図４に２ウェイクラッチＣの作動タイムチャートを示す。エンジンの立ち上がり回転数の近傍で電磁コイル２３をＯＮにし、外輪２の回転と入力軸４の回転とを同期化させる。その後、エンジン回転数が上昇することで、２ウェイクラッチＣは、遠心力による締結ポイント通過に伴い締結状態となる。さらに、エンジン回転数が上昇するが、２ウェイクラッチＣの締結状態と所定時間オーバーラップさせた後、電磁コイル２３をＯＦＦにする。こうすることにより、２ウェイクラッチＣによる切り換えに障害を与えず、省電力化を達成することができる。すなわち、２ウェイクラッチＣが主な動力伝達経路であって、この電磁クラッチ２９は同期化のみの機能を有している。
【００４２】
前述したように、外輪２と入力軸４との回転差を吸収するための摩擦接触手段は、油圧制御式の多板クラッチ等でも良いが、本発明に係る実施形態のように、電磁クラッチ２９により、磁気的に２ウェイクラッチＣの締結時の衝撃を緩和する構成とすることにより、若干の仕様変更が生じた場合であっても、電磁コイル２３へ印加する電流値のみを変更するだけで、衝撃緩和条件に合致させることが比較的容易にできる。また、電磁コイル２３へ印加する電流値をフィードバックすることで、一層高精度な制御も可能となる。
【００４３】
なお、ここでは、２ウェイクラッチＣとして、外輪２の内径に円筒面２ａを形成し、入力軸４の大径部５に複数のカム面６を形成した構成を例示したが、これとは逆に入力軸の外径に円筒面、外輪の内径にカム面をそれぞれ形成し、保持器と外輪との間に、ローラを係合させず中立位置に保持するための弾性部材を組込むような構成であっても差し支えない。
【００４４】
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る回転伝達装置は、外輪と、この外輪に内嵌される入力軸との対向面のうち一方に円筒面を、他方にこの円筒面との間で楔状空間を形成する複数のカム面を形成し、これら外輪と入力軸の対向面間に保持器を収容し、この保持器のポケットに、前記外輪と入力軸の相対回転によって前記円筒面とカム面に係合するローラを組込み、前記保持器と外輪または入力軸との間に、前記ローラを係合させず中立位置に保持するための弾性部材を組込み、前記保持器の端部にフランジ部材を当該保持器と相対回転不可に取り付け、前記外輪または入力軸の端面に前記フランジ部材を押圧する摩擦抵抗付与手段を組込んだ回転伝達装置において、前記摩擦抵抗付与手段が、前記フランジ部材と入力軸の互いに対向する端面の少なくとも一方の端面に、径方向外方に向け漸次接近する傾斜面を形成し、これらフランジ部材と入力軸の間で形成される環状空間内に複数の錘を収容してなり、前記フランジ部材と外輪との対向する端面間の摩擦係数を、前記フランジ部材または入力軸の端面と前記錘との間の摩擦係数よりも大きく設定し、前記入力軸の回転による遠心力により前記錘が径方向外方に移動し、前記フランジ部材を前記外輪または入力軸の端面に押付けるようにすると共に、前記外輪と入力軸の対向する外径部に、当該外輪と入力軸の回転差を吸収するための摩擦接触手段を配設したので、２ウェイクラッチの締結時の衝撃を効果的に緩和することができる。
【００４６】
また。動力伝達経路に機械式の切換手段を採用したので、従来の電磁クラッチによる磁気吸引方式に比べ、磁場形成のための構造的な制約がなくなり、装置の軽量・コンパクト化を達成することができる。さらに、フランジ部材と外輪との対向する端面間の摩擦係数を、フランジ部材または入力軸の端面と錘との間の摩擦係数よりも大きく設定したので、外輪の端面とフランジ部材の端面間の摩擦抵抗と、フランジ部材の端面と錘間の摩擦抵抗との差が一段と大きくなり、保持器の回動により楔空間にローラを安定して押し込むことができ、２ウェイクラッチの切り換え時の挙動を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る回転伝達装置の実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った横断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った横断面図である。
【図４】本発明に係る回転伝達装置における２ウェイクラッチの作動タイムチャートを示した説明図である。
【図５】従来の回転伝達装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１・・・・・・・・・・・・・・回転伝達装置
２・・・・・・・・・・・・・・外輪
２ａ・・・・・・・・・・・・・円筒面
２ｂ・・・・・・・・・・・・・外輪端面
３・・・・・・・・・・・・・・転がり軸受
４・・・・・・・・・・・・・・入力軸
５・・・・・・・・・・・・・・大径部
５ａ・・・・・・・・・・・・・外径面
６・・・・・・・・・・・・・・カム面
７・・・・・・・・・・・・・・保持器
８・・・・・・・・・・・・・・ポケット
９・・・・・・・・・・・・・・ローラ
１０、１１・・・・・・・・・・切欠き部
１２・・・・・・・・・・・・・スイッチばね
１２ａ・・・・・・・・・・・・突部
１３・・・・・・・・・・・・・フランジ
１３ａ・・・・・・・・・・・・一端面
１３ｂ・・・・・・・・・・・・他端面
１４・・・・・・・・・・・・・環状溝
１５・・・・・・・・・・・・・波ばね
１６・・・・・・・・・・・・・傾斜面
１７・・・・・・・・・・・・・切換部
１８・・・・・・・・・・・・・円筒部
１９・・・・・・・・・・・・・錘
２０・・・・・・・・・・・・・摩擦材
２１・・・・・・・・・・・・・スラスト軸受
２１ａ・・・・・・・・・・・・軌道盤
２１ｂ・・・・・・・・・・・・転動体
２１ｃ・・・・・・・・・・・・保持器
２２・・・・・・・・・・・・・ロータ
２３・・・・・・・・・・・・・電磁コイル
２４、２５・・・・・・・・・・スプライン
２６・・・・・・・・・・・・・アーマチュア
２７・・・・・・・・・・・・・鍔部
２８・・・・・・・・・・・・・ばね部材
２９・・・・・・・・・・・・・電磁クラッチ
３１・・・・・・・・・・・・・回転伝達装置
３２・・・・・・・・・・・・・外輪
３３・・・・・・・・・・・・・入力軸
３５・・・・・・・・・・・・・円筒面
３６・・・・・・・・・・・・・大径部
３７・・・・・・・・・・・・・カム面
３８・・・・・・・・・・・・・保持器
３９、４０・・・・・・・・・・プレート
４１・・・・・・・・・・・・・ポケット
４２・・・・・・・・・・・・・ローラ
４５・・・・・・・・・・・・・スイッチばね
４７・・・・・・・・・・・・・固定部
４８・・・・・・・・・・・・・電磁コイル
４９・・・・・・・・・・・・・フィールドコア
５０・・・・・・・・・・・・・ロータ
５１・・・・・・・・・・・・・ロータガイド
５１ａ・・・・・・・・・・・・フランジ
５３・・・・・・・・・・・・・アーマチュア
５４・・・・・・・・・・・・・波ばね
Ａ、Ｃ・・・・・・・・・・・・２ウェイクラッチ
Ｂ・・・・・・・・・・・・・・電磁クラッチ
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３・・・・・・・軸方向力
Ｆｓ・・・・・・・・・・・・・保持力
Ｆｗ・・・・・・・・・・・・・離反力
α、β・・・・・・・・・・・・摩擦抵抗

Claims

外輪と、この外輪に内嵌される入力軸との対向面のうち一方に円筒面を、他方にこの円筒面との間で楔状空間を形成する複数のカム面を形成し、これら外輪と入力軸の対向面間に保持器を収容し、この保持器のポケットに、前記外輪と入力軸の相対回転によって前記円筒面とカム面に係合するローラを組込み、前記保持器と外輪または入力軸との間に、前記ローラを係合させず中立位置に保持するための弾性部材を組込み、前記保持器の端部にフランジ部材を当該保持器と相対回転不可に取り付け、前記外輪または入力軸の端面に前記フランジ部材を押圧する摩擦抵抗付与手段を組込んだ回転伝達装置において、
前記摩擦抵抗付与手段が、前記フランジ部材と入力軸の互いに対向する端面の少なくとも一方の端面に、径方向外方に向け漸次接近する傾斜面を形成し、これらフランジ部材と入力軸の間で形成される環状空間内に複数の錘を収容してなり、前記フランジ部材と外輪との対向する端面間の摩擦係数を、前記フランジ部材または入力軸の端面と前記錘との間の摩擦係数よりも大きく設定し、前記入力軸の回転による遠心力により前記錘が径方向外方に移動し、前記フランジ部材を前記外輪または入力軸の端面に押付けるようにすると共に、前記外輪と入力軸の対向する外径部に、当該外輪と入力軸の回転差を吸収するための摩擦接触手段を配設したことを特徴とする回転伝達装置。
前記摩擦接触手段が、前記入力軸に突設したロータと、このロータに収容された電磁コイルと、前記外輪に対して軸方向可動、かつ相対回転不可に装着されたアーマチュアとを備えた電磁クラッチである請求項１に記載の回転伝達装置。
前記外輪の内径に円筒面を形成し、この外輪に軸受を介して前記入力軸を回転自在に内嵌し、この入力軸に前記円筒面との間で楔状空間を形成する複数のカム面を形成すると共に、これら外輪と入力軸の対向面間に収容した保持器のポケットに、前記外輪と入力軸の相対回転によって前記円筒面とカム面に係合するローラを組込み、前記保持器と入力軸との間に、ローラを係合させず中立位置に保持するための弾性部材を組込んだ請求項１または２に記載の回転伝達装置。
前記外輪およびフランジ部材の対向する端面の少なくとも一方に摩擦材を固着した請求項１乃至３いずれかに記載の回転伝達装置。
前記フランジ部材または入力軸の端面と錘との間にスラスト軸受を挿入した請求項１乃至４いずれかに記載の回転伝達装置。
前記弾性部材を、その両端に突部を有する略Ｃ形のリングばねとし、前記カム面を有する部材と前記保持器の端部にそれそれ形成した切欠き部にその両端を撓ませた状態で係止した請求項１乃至５いずれかに記載の回転伝達装置。
前記保持器とフランジ部材とを一体に形成した請求項１乃至６いずれかに記載の回転伝達装置。
前記保持器と前記外輪または入力軸の間に所定の径方向すきまを設け、前記外輪または入力軸に対し当該保持器を回転自在に支持した請求項１乃至７いずれかに記載の回転伝達装置。