JPH0610231Y2 - クラッチにおける弾性部材の支持装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、クラッチにおける弾性部材の支持装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

一般に、自動車の電動パワーステアリング装置にはクラ
ッチが組込まれている。この場合のクラッチとして、電
磁クラッチを使用することができるが、所要の伝達トル
クを得るには大形になる欠点がある。また、かみ合いク
ラッチを使用すると、かみ合いの位置合わせや負荷時の
かみ合い解除に大きな力を必要とすると共に、そのクラ
ッチを外部から制御するための制御装置を必要とする問
題がある。

上記の問題点を解決するため、第１駆動軸および第２駆
動軸の２つの入力を外部から制御することなく機械的に
切り換えて被駆動軸に伝達する小型の３ウェイクラッチ
を本件出願人は既に提案している（特願昭63-53307号明
細書）。

第８図および第９図は上記クラッチを示す。このクラッ
チにおいては、入力軸３０に付与される回転力が、その
入力軸３０と出力軸３１を連結するトーションバー３２
の設定トルク以下の場合、上記トーションバー３２を介
して入力軸３０の回転を出力軸３１に伝えるようにして
いる。

また、トーションバー３２の設定トルクを越えた回転力
が入力軸３０に伝達されたとき、その入力軸３０に設け
た保持器３３を出力軸３１に対して相対回転させ、保持
器３３のポケット３４に組込まれた転動体３５を出力軸
３１の外周面に形成したカム面３６と外輪３７の円筒面
３８とに係合させると共に、入力軸３０に設けたピン孔
３９と出力軸３１の先端に設けたピン４０とを係合さ
せ、そのピン４０とピン孔３９との係合によって入力軸
３０の回転を出力軸３１に伝達し、また、転動体３５の
係合によって、外輪３７の回転を出力軸３１に伝えるよ
うにしている。

上記クラッチでは、保持器３３のポケット３４に１つの
転動体３５を組込み、その転動体３５を入力軸３０の正
転時と逆転時のいずれにおいても円筒面３８とカム面３
６とにクラッチ係合させる構成であるため、上記ポケッ
ト３４内に一対の弾性部材４１を組込んで転動体３５を
円筒面３８およびカム面３６と係合しない中立位置に保
持する必要がある。このような単一の転動体３５と一対
の弾性部材４１をポケット３４内に組込んだクラッチに
おいては、ポケットに２つの転動体を組込んで入力軸の
正転時に２つの転動体のうち、一方の転動体を円筒面と
カム面にクラッチ係合させ、逆転時に他方の転動体を円
筒面とカム面にクラッチ係合させるようにしたクラッチ
に比較して転動体の組込み数を多くすることができる。
このため、負荷容量の大きなクラッチを提供することが
できる利点がある。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、上記のようなクラッチにおいて、弾性部材４
１は、クラッチのオン、オフ時、転動体３５によって押
され、あるいは叩かれるため、転動体３５と保持器３３
の柱４２との間に単に組込むとへたりが生じ、弾性部材
４１の寿命が短くなるという問題が生じる。

そこで、この考案は上記の問題を解決し、弾性部材の寿
命の向上を図ることを技術的課題としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するために、この考案においては、保
持器のポケット間に形成された柱の円周方向に位置する
両側面の軸方向中央部に転動体の長さより短く、上記弾
性部材の変形を吸収できる深さの切欠部を設けた構成を
採用したのである。

〔作用〕

上記のように柱の両側面に切欠部を設けると、転動体に
よって弾性部材が押されたとき、その弾性部材は切欠部
内に逃げることができるため、弾性部材は大きく変形せ
ず、弾性部材の寿命向上を図ることができる。

〔実施例〕

以下、この考案の実施例を第１図乃至第７図に基づいて
説明する。

第１図および第２図に示すように、外輪１の内径面にお
ける両端部には軸受２が取付けられ、その軸受２によっ
て出力軸３が回転自在に支持されている。

出力軸３の一端部には筒部４が設けられ、その筒部４の
内側に入力軸５が回転自在に挿入されている。

前記外輪１の内径面は円筒面６とされ、一方出力軸３の
外径面には、上記円筒面６との間に周方向の両端が狭い
楔形空間を形成するカム面７が周方向に複数設けられて
いる。

円筒面６と出力軸３の外径面間には保持器８が組込ま
れ、その保持器８と前記入力軸５とはピン９で連結され
ている。その連結のため、出力軸３の筒部４にはピン挿
入孔１０が形成され、そのピン挿入孔１０とピン９との
間に回転方向すきま（図示省略）が設けられている。

保持器８には、前記カム面７と対向する位置にポケット
１１が形成され、このポケット１１内にころから成る１
本の転動体１２が組込まれている。転動体１２は、その
両側に配置した一対の弾性部材１３で両側部が押され、
円筒面６およびカム面７と係合しない中立の状態に保持
されている。

ここで、弾性部材１３は、第３図乃至第６図に示すよう
に、保持器８のポケット１１間に形成された柱１４の外
径面に当接される平板部１５の両側に、柱１４の側面と
係合する一対の側板１６を設け、この側板１６の両端部
を外方向に折曲げて一対の弾性片１７を形成し、その弾
性片１７で転動体１２を押すようにしている。

前記出力軸３における筒部４の底には角孔１８が形成さ
れ、一方、入力軸５の端面には上記角孔１８に挿入する
角軸１９が設けられ、この角軸１９と角孔１８との間に
回転方向すきまＡが形成されている。

また、出力軸３と入力軸５のそれぞれ軸芯上には挿入孔
２０が設けられ、その挿入孔２０にトルク設定弾性部材
としてのトーションバー２１が挿入されている。このト
ーションバー２１の一端部は出力軸３に連結され、他端
部は入力軸５に連結され、そのトーションバー２１のば
ね力によって角軸１９は回転方向すきまＡの中立位置に
保持される。

上記の構成から成るクラッチにおいて、入力軸５を回転
し、その回転力がトーションバー２１の設定トルク以下
であると、トーションバー２１の捩れは小さく、入力軸
５の回転はトーションバー２１を介して出力軸３に伝達
される。

また、入力軸５の回転力がトーションバー２１の設定ト
ルクを越えると、トーションバー２１が大きく捩れて入
力軸５と保持器８とが出力軸３に対して相対回転し、そ
の回転により転動体１２が周方向に移動して円筒面６お
よびカム面７と係合し、クラッチが成立する。また、保
持器８がさらに同方向に回転すると角軸１９と角孔１８
が係合する。このため、入力軸５の回転は角軸１９と角
孔１８の係合によって出力軸３に伝達されると共に、外
輪１に予め回転力を付与しておくと、その回転は転動体
１２を介して出力軸３に伝達される。

上記のように、入力軸５に付与される回転力がトーショ
ンバーの設定トルク以下の場合は、入力軸５の回転を出
力軸３に伝達することができ、設定トルクを越えると入
力軸５と外輪１の２つの回転を出力軸３に伝達すること
ができるため、ラックアンドピニオン型マニアルステア
リング装置におけるハンドルを入力軸５に取付け、車輪
操舵用ピニオンのピニオン軸を出力軸に接続し、そし
て、トーションバー２１の捩れを検出するセンサーによ
り制御装置によって運転が制御されるモータの回転を外
輪に伝えるようにすれば、上記クラッチを電動パワース
テアリング装置のクラッチとして使用することができ
る。

ところで、上記クラッチにおいてはクラッチの入り、切
りにより弾性部材１３は転動体１２によって押された
り、転動体１２のポンピングにより叩かれたりするた
め、へたりが生じ易い。

その問題を解決するため、保持器８の柱１４の円周方向
に位置する両側面の軸方向中央部に、転動体１２の長さ
より短く、弾性部材１３の弾性片１７の変形を吸収する
深さの切欠部２２を設けてある（第３図乃至第５図参
照）。この切欠部２２を設けることにより、弾性部材１
３の弾性片１７が転動体１２で押されると、上記弾性片
１７は切欠部２２内に逃げるため、弾性片１７は大きく
変形せず、弾性片１７のへたりを防止することができ
る。

なお、柱１４に取付けた弾性部材１３の取付けの安定化
を図るため、柱１４の外径面に平板部１５が嵌る凹部２
３を形成し、その凹部２３の両端面に平板部１５の両端
部が係合する突部２４を設けてある。

第７図は、上記弾性部材１３の取付けの他の例を示す。
この例においては、保持器８の内径面から柱１４に弾性
部材１３を取付け、その弾性部材１３の側板１６の側縁
に設けた内向き折曲片２５を柱１４の側面外径部に設け
た傾斜面２６に係合させるようにしている。

上記のように、保持器８の内径側から柱１４に弾性部材
１３を取付けることにより、保持器８が高速回転して弾
性部材１３に大きな遠心力が作用しても、弾性部材１３
が柱１４から離脱するのを防止することができる。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案においては、柱の両側面に弾性
部材の変形を収納可能とする切欠部を設け、転動体によ
って弾性部材が押されたとき、その切欠部内に弾性部材
が逃げるようにしたので、弾性部材のへたりが少なく、
弾性部材の寿命向上に大きな効果を挙げることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案に係る弾性部材の支持装置を採用し
たクラッチの実施例を示す縦断正面図、第２図は第１図
のII−II線に沿った断面図、第３図は同上保持器の一部
を示す平面図、第４図は第３図のIV−IV線に沿った断面
図、第５図は第３図のＶ−Ｖ線に沿った断面図、第６図
は同上の弾性部材を示す斜視図、第７図は同上弾性部材
の取付けの他の例を示す断面図、第８図は従来のクラッ
チを示す縦断正面図、第９図は第８図のIX−IX線に沿っ
た断面図である。 １……外輪、３……出力軸、 ５……入力軸、６……円筒面、 ７……カム面、８……保持器、 １１……ポケット、１２……転動体 １３……弾性部材、１４……柱、 １５……平板部、１６……側板、 １７……弾性片、２１……トーションバー。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】外輪の内径面を円筒面とし、その外輪の内
   側に挿入した出力軸の外径面には上記円筒面との間に周
   方向の両端が狭い楔形空間を形成するカム面を設け、外
   輪と出力軸との間に組込んだ保持器には、上記カム面と
   対向する位置にポケットを設け、そのポケット内にころ
   から成る転動体と、その転動体が外周円筒面およびカム
   面に係合しない中立位置に上記転動体を保持する一対の
   弾性部材とを組込んだクラッチにおける弾性部材の支持
   装置において、前記保持器のポケット間に形成された柱
   の円周方向に位置する両側面の軸方向中央部に前記転動
   体の長さより短く、上記弾性部材の変形を吸収できる深
   さの切欠部を設けたことを特徴とするクラッチにおける
   弾性部材の支持装置。
2. 【請求項２】前記弾性部材が、柱の外径面又は内径面に
   当接される平板部の両側に柱の両側面に係合する一対の
   側板を設け、その側板の両側部を外方向に折曲げて転動
   体押圧用の弾性片を形成した構成とされた請求項(1)記
   載のクラッチにおける弾性部材の支持装置。