JPH05203012A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 出力部側から入力部側へのトルクの伝達は確
実に阻止し、入力部側に入力されたトルクは高い動力伝
達効率でもって出力部側に伝達する。 【構成】 入力軸１と共に回転するドラム歯車７と、第
１，第２ドラム６，９、アウターリング１０，１１をハ
ウジング３内で同軸に配置し、コイルスプリング１９，
２０の各一端をアウターリング１０，１１に、各他端を
ドラム歯車７に、各中間部を固定リング１５，１６に夫
々摩擦接触させる。コイルスプリング１９，２０は出力
軸１側からトルクが入力される場合にはアウターリング
１０，１１と固定リング１５，１６を結合してアウター
リング１０，１１の回転をロックし、入力軸１側からト
ルクが入力される場合にだけ固定リング１５，１６のロ
ックを解除して第１，第２ドラム６，９とドラム歯車７
を結合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車のステア
リング系等に用いられ、入力部側から出力部側へのトル
クの伝達は許容するが出力部側から入力部側へのトルク
の伝達は阻止する動力伝達装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、前後輪操舵車の後輪操舵装置に
あっては、入力部と出力部の間に動力伝達装置が介装さ
れていて、路面の凹凸や車両旋回時のコーナリングフォ
ース等によってタイヤ側から入力された荷重がモータ等
の駆動装置に入力されないようになっている。

【０００３】この種の動力伝達装置としては、従来、特
開平３−１５３４７３号公報に示されるようなものが案
出されている。

【０００４】この動力伝達部材は、入力部側に設けたウ
ォームと出力部側に設けたウォームホイールが互いに噛
合され、これらウォームとウォームホイールの特性によ
り、入力部から出力部方向のトルクの伝達だけが行われ
るようになっている。即ち、ウォームとウォームホイー
ルは、ウォームホイール側からトルクが入力された場合
に、ウォームがその歯面のフリクションによってトルク
を受け止めるという特性があるため、出力部側からトル
クが入力された場合には、ウォームとウォームホイール
の間のフリクションによって出力部がロックされて入力
部側にトルクが伝達されなくなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の動力伝達装置にあっては、ウォームとウォームホイー
ルの歯面間のフリクションが大きいため、正規に入力部
側から入力されたトルクの多くがこのフリクションによ
って吸収されてしまい、動力伝達効率が低いという不具
合がある。そして、この動力伝達装置の場合、一方向の
動力伝達だけを許容すること（非可逆性）と、動力伝達
効率とは互いに背反するものであるため、両特性を共に
維持することは不可能となっている。

【０００６】そこで本発明は、出力部側からトルクが入
力された場合には入力部へのトルクの伝達を確実に阻止
することが出来、しかも、入力部側から入力されたトル
クは出力部側に高い動力伝達効率でもって伝達すること
が出来る動力伝達装置を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上述した課題を
解決するための手段として、ハウジング内に入力側回転
部材と出力側回転部材を同軸に配置し、一端が前記出力
側回転部材に係合し他端が前記入力側回転部材に係合す
るコイルスプリングを設け、このコイルスプリングの中
間部をハウジングに摩擦接触させた。

【０００８】

【作用】出力側回転部材に所定方向のトルクが入力され
た場合、コイルスプリングの拡径、或は、縮径によって
出力側回転部材とハウジングがロックされ、入力側回転
部材にはトルクが伝達されなくなる。入力側回転部材に
前記と同方向のトルクが入力された場合、コイルスプリ
ングの縮径、或は、拡径によって出力側回転部材とハウ
ジングのロックが解除されると同時に出力側回転部材と
入力側回転部材がロックされ、入力側回転部材のトルク
が出力側回転部材に伝達される。

【０００９】

【実施例】次に、本発明の一実施例を図１〜図４に基づ
いて説明する。

【００１０】図面において、１は入力軸であり、２は出
力軸、３はハウジングである。入力軸１のハウジング３
内に臨む位置には歯車４が一体に設けられていて、この
歯車４を間に挟む入力軸１の両側がベアリング５によっ
てハウジング３に支持されている。

【００１１】一方、出力軸２のハウジング３内に臨む位
置には第１ドラム６が一体に設けられ、出力軸２のハウ
ジング３内側位置には前記歯車４と噛合するドラム歯車
７がドライベアリング８を介して相対回転自在に支持さ
れている。即ち、第１ドラム６とドラム歯車７は同軸に
配置されている。ドラム歯車７は歯車本体の軸方向両側
に円筒部７ａ，７ｂが一体に設けられている。また、出
力軸２のハウジング３内に臨む側の端部には第２ドラム
９が圧入され、この第２ドラム９と前記第１ドラム６と
によってドラム歯車７を挟み込むかたちになっている。
ただし、ドラム歯車７は第１ドラム６と第２ドラム９と
に接触せず、出力軸２に対して自由に回転出来るように
なっている。

【００１２】第１ドラム６と第２ドラム９には夫々アウ
ターリング１０と１１が固定されていて、第１ドラム６
とアウターリング１０、第２ドラム９とアウターリング
１１の各間には環状の隙間１２，１３が設けられてい
る。そして、アウターリング１０，１１は夫々ベアリン
グ１４によってハウジング３に回転自在に支持されてい
る。

【００１３】ハウジング３は、本体部３ａと、この本体
部３ａの内側対向位置にボルト３０によって一体に取り
付けられた一対の固定リング１５，１６とによって構成
されている。固定リング１５，１６はその各内周面が夫
々前記ドラム歯車７の各円筒部７ａ，７ｂの外周に臨む
ようになっていて、各内周面と円筒部７ａ，７ｂとの間
には環状の隙間１７，１８が夫々設けられている。

【００１４】前記第１ドラム６とアウターリング１０の
隙間１２と、円筒部７ａと固定リング１５の隙間１７に
は一つのコイルスプリング１９が介装されている。この
コイルスプリング１９はドラム歯車７側の端部の径が小
さく形成されており、基本セット状態で、図２に示すよ
うに一端側の外周がアウターリング１０に、他端側の内
周がドラム歯車７の円筒部７ａに、中間部の外周が固定
リング１５に夫々摩擦接触している。このため、コイル
スプリング１９は、アウターリング１０が出力軸２と共
にコイルスプリング１９の径を拡げる方向に回転しよう
とすると、アウターリング１０と固定リング１５に対す
る摩擦接触を強めてアウターリング１０と出力軸２の回
転をロックするようになり、ドラム歯車７がコイルスプ
リング１９の径を縮める方向に回転しようとすると、図
３，図４に順次示すように固定リング１５に対する接触
を断って円筒部７ａと第１ドラム６に巻き付き、アウタ
ーリング１０と出力軸２のロックを解除すると共にドラ
ム歯車７と第１ドラム６を一体に結合する。

【００１５】これに対し、第２ドラム９とアウターリン
グ１１の隙間１３と、円筒部７ｂと固定リング１６の隙
間１８には上記コイルスプリング１９と同方向に巻いた
別のコイルスプリング２０が介装されている。このコイ
ルスプリング２０もまた基本セット状態では一端側の外
周がアウターリング１１に、他端側の内周がドラム歯車
７の円筒部７ｂに、中間部の外周が固定リング１６に夫
々摩擦接触していて、アウターリング１１が出力軸２と
共にコイルスプリング２０の径を拡げる方向に回転しよ
うとすると、このアウターリング１１と出力軸２の回転
をロックし、ドラム歯車７がコイルスプリング２０の径
を縮める方向に回転しようとすると、出力軸２のロック
を解除すると共にドラム歯車７と第２ドラム９を一体に
結合する。

【００１６】尚、この実施例においては、ドラム歯車７
が入力側回転部材、第１，第２ドラム６，９とアウター
リング１０，１１が出力側回転部材を構成している。

【００１７】この実施例の動力伝達装置は以上のような
構成であるため、出力軸２側からトルクが入力された場
合と入力軸１側からトルクが入力された場合で次のよう
になる。尚、コイルスプリング１９，２０は同方向に巻
いたものであれば右巻きであっても左巻きであっても良
いが、以下では右巻きを用いたものとして説明を進め、
また、各構成部材の回転方向は、出力軸２側から、即
ち、図中矢印Ｆ方向からみたものとして説明するものと
する。

【００１８】１）出力軸２側からトルクが入力された場
合 出力軸２に外部から右回転方向のトルクが入力される
と、アウターリング１０がコイルスプリング１９の径を
拡げる方向に回転しようとするために、コイルスプリン
グ１９がアウターリング１０と出力軸２の回転をロック
するようになる。この結果、ドラム歯車７や入力軸１に
はトルクが伝達されなくなる。

【００１９】また、出力軸２に外部から左回転方向のト
ルクが入力されると、アウターリング１１がコイルスプ
リング２０の径を拡げる方向に回転しようとしてコイル
スプリング２０がアウターリング１１と出力軸２の回転
をロックする。この場合にもドラム歯車７や入力軸１に
はトルクが伝達されなくなる。

【００２０】２）入力軸１側からトルクが入力された場
合 入力軸１に外部から右回転方向のトルクが入力される
と、そのトルクは歯車４を介して逆回転方向、即ち、左
回転方向のトルクとしてドラム歯車７に伝達され、ドラ
ム歯車７がコイルスプリング２０を縮径する方向に回転
しようとする。すると、コイルスプリング２０は固定リ
ング１６との接触を断ってドラム歯車７と第２ドラム９
に巻き付き、ドラム歯車７のトルクが出力軸２に伝達さ
れるようになる。このとき、他方のコイルスプリング１
９はドラム歯車７とアウターリング１２に対して空転す
る。

【００２１】また、入力軸１に外部から左回転方向のト
ルクが入力されると、そのトルクは歯車４を介して右回
転方向のトルクとしてドラム歯車７に伝達され、ドラム
歯車７がコイルスプリング１９を縮径する方向に回転し
ようとしてコイルスプリング１９が固定リング１５との
接触を断ってドラム歯車７と第１ドラム６に巻き付く。
これによりドラム歯車７のトルクが出力軸２に伝達され
る。このとき、他方のコイルスプリング２０はドラム歯
車７とアウターリング１１に対して空転する。

【００２２】以上で説明したようにこの動力伝達装置の
場合、出力軸２側から入力されたトルクをコイルスプリ
ング１９或は２０によって確実に阻止することが出来る
うえ、入力軸１側から入力されたトルクを高い伝達効率
でもって出力軸２に伝達することが出来る。即ち、入力
軸１と出力軸２の間で生じるフリクションはウォームと
ウォームホイールを利用した従来のものに比較すれば極
めて小さく、その分トルクの伝達効率が高まる。また、
この動力伝達装置にあっては、構造が極めて簡単である
ため、装置の小型化と製造コストの低減が可能になると
いう利点もある。

【００２３】尚、図１〜図４に示した実施例は、基本セ
ット状態でコイルスプリング１９，２０の中間部外周を
固定部材（固定リング１５，１６）に摩擦接触させると
共に端部の内周を入力側回転部材（ドラム歯車７）に摩
擦接触させるようにしているが、逆にコイルスプリング
１９，２０の中間部内周を固定部材に摩擦接触させ、端
部の外周を入力側回転部材に摩擦接触させるようにして
も良い。また、図１〜図４に示したものの場合、入力軸
１に入力されたトルクが反転して出力軸２に伝達される
ようになっているが、例えば、歯車４とドラム歯車７の
間にもう一つの歯車を介装して入力軸１に入力されたト
ルクと同方向のトルクが出力軸２に伝達されるようにし
ても良い。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明は、ハウジング内に
入力側回転部材と出力側回転部材を同軸に配置し、一端
が出力側回転部材に係合し他端が入力側回転部材に係合
するコイルスプリングを設けてこのコイルスプリングの
中間部をハウジングに摩擦接触させ、入力側回転部材か
らトルクが入力された場合にだけ出力側回転部材とハウ
ジングのロックを解除し入力側回転部材と出力側回転部
材を結合出来るようにしたため、出力部側から入力部側
へのトルクの伝達を確実に阻止することが出来る。ま
た、入力部側から出力部側には、同軸に配置した入力側
回転部材と出力側回転部材をコイルスプリングによって
結合することによってトルクを伝達するため、動力損失
が極めて少なく、従来のものに比較して動力伝達効率が
大幅に高まる。さらにまた、構造が極めて簡単であるた
め、装置の小型化や製造コストの低減を図ることが可能
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図。

【図２】図１のＡ部分の拡大断面図。

【図３】図１のＡ部分の拡大断面図。

【図４】図１のＡ部分の拡大断面図。

【符号の説明】

３…ハウジング、６…第１ドラム（出力側回転部材）、
７…ドラム歯車（入力側回転部材）、９…第２ドラム
（出力側回転部材）、１０，１１…アウターリング（出
力側回転部材）、１９，２０…コイルスプリング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内に入力側回転部材と出力側
   回転部材を同軸に配置し、一端が前記出力側回転部材に
   係合し他端が前記入力側回転部材に係合するコイルスプ
   リングを設け、このコイルスプリングの中間部をハウジ
   ングに摩擦接触させたことを特徴とする動力伝達装置。