JPH0632802U - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 円筒部材の回動方向が連続的に変化しても一
方のコイルスプリングが完全に初期状態に戻るまで他方
のコイルスプリングが拡径されないようにする。 【構成】 入力軸１と出力軸２に太陽歯車４と第１ドラ
ム５を夫々一体に設ける。太陽歯車４に遊星歯車６、遊
星歯車６に円筒部材７の内歯歯車８を噛合させる。第１
ドラム５の対向位置に第２ドラム１０を設け、第１ドラ
ム５と第２ドラム１０を連結軸９によって連結し、この
軸９で遊星歯車６を支持する。ケーシング３と第１ドラ
ム５、ケーシング３と第２ドラム１０に夫々第１コイル
スプリング１３と第２コイルスプリング１４を巻き付け
る。第１、第２コイルスプリング１３、１４の一端の折
曲部１３ａ、１４ａをケーシング３の各穴１９ａ、２０
ａに挿入する。円筒部材７に、円筒部材７の設定回動時
に第１、第２コイルスプリング１３、１４の他端部を係
止するキー２３を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば自動車のステアリング系等に用いられ、入力軸から出力軸へ のトルクの伝達は許容するが出力軸から入力軸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】

一般に、前後輪操舵車の後輪操舵装置にあっては、入力軸と出力軸の間に動力 伝達装置が介装され、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 てタイヤから入力された荷重がモータ等の駆動装置に伝達されるのをこの動力伝 達装置の機能によって阻止するようになっている。

【０００３】 このような動力伝達装置として、本願出願人が先に考案し、特願平４−９５８ ７号として出願したものがある。以下、この動力伝達装置を図３によって説明す る。

【０００４】 ケーシング３には、入力軸１と出力軸２が同軸にかつ回転可能に収容されてお り、入力軸１側の端部には太陽歯車４が、出力軸２側の端部には第１ドラム５が 夫々一体に設けられている。

【０００５】 ケーシング３内の太陽歯車４を間に挟む位置第１ドラム５の対向位置には第２ド ラム１０が配設され、第１ドラム５と第２ドラム１０が複数の連結軸９によって 一体にかつ同軸になるように結合されている。そして、両ドラム５、１０を結合 する各連結軸９には前記太陽歯車４に噛合する遊星歯車６が回転可能に支持され 、さらに遊星歯車６には、円筒部材７に一体に設けられた内歯歯車８が噛合され ている。また、ケーシング３の両端部壁には環状溝１１、１２が形成されていて 、これらの環状溝１１、１２の内側周壁に夫々第１コイルスプリング１３と第２ コイルスプリング１４の各一端部が巻き付けられている。第１、第２コイルスプ リング１３、１４は、環状溝１１、１２から第１、第２ドラム５、１０に夫々跨 って設けられていて、常態で、各一端部が環状溝１１、１２の内側周壁に、他端 部が円筒部材７の内側周壁に、中間部が第１、第２ドラム５、１０の外周壁に夫 々摩擦接触するようになっている。そして、第１、第２コイルスプリング１３、 １４は共に同じ方向に巻かれていて（以下では、両者が手前から前方に向かって 共に左方向に巻かれているものとして説明する。）、円筒部材７が回動すると、 その回動方向に応じて両者のいずれか一方が拡径されるようになっている。尚、 図中１５は円筒部材７の回転をガイドするドライベアリングである。

【０００６】 この動力伝達装置は以上のような構成であるため、入力軸１側からトルクが入 力された場合と、出力軸２側からトルクが入力された場合とで次のようになる。 尚、以下の説明では、各構成部材の回転方向は、図中矢印Ｆ方向から見ての回転 方向とする。

【０００７】 入力軸１側に外部から右回転方向のトルクが入力された場合には、当初、第１ コイルスプリング１３がその巻き付きによって第１ドラム５の右方向の回転をロ ックした状態となっているが、太陽歯車４の回転に伴って遊星歯車６が自転する と、それに噛合された円筒部材７が左方向に回動して第１コイルスプリング１３ を拡径するため、第１ドラム５のロックは速やかに解除される。この結果、遊星 歯車６が公転し、入力軸１に入力されたトルクは第１、第２ドラム５、１０を介 して出力軸２に伝達されるようになる。また、入力軸１に左回転方向のトルクが 入力された場合には、上記と同様に遊星歯車６の自転によって円筒部材７が右方 向に回動し、この回動によって第２コイルスプリング１４が拡径されて第２ドラ ム１０のロックが解除され、出力軸２にトルクが伝達されるようになる。

【０００８】 これに対し、出力軸２側に外部からトルクが入力された場合には、円筒部材７ に第１コイルスプリング１３や第２コイルスプリング１４を拡径する力が作用し ないため、第１、第２ドラム５、１０は第１コイルスプリング１３、或は、第２ コイルスプリング１４によって回転をロックされたままの状態となる。このため 、入力軸１にはトルクが伝達されない。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上記従来の動力伝達装置の場合、円筒部材７から第１、第２コイル スプリング１３、１４への拡径力の伝達は各部材間の接触摩擦によって行ってい るため、例えば、入力軸１の回転の変化等によって円筒部材７の回動方向が左方 向から右方向に連続的に変化した場合に、第１コイルスプリング１３が第１ドラ ム５に巻き戻る前に、円筒部材７と第２コイルスプリング１４の間の接触摩擦に よって第２コイルスプリング１４が拡径されてしまう。このため、このとき入力 軸１に対するトルクの入力が解除されると、第１コイルスプリング１３のばね力 と第２コイルスプリング１４のばね力が共に円筒部材７に作用し、両者のばね力 が円筒部材７を介して釣り合ったところで第１、第２コイルスプリング１３、１ ４が両ドラム５、１０に完全に巻き戻らなくなり、それ以後出力軸２側に入力さ れたトルクに対する遮断性能が低下するという不具合を生じる。

【００１０】 そこで本考案は、円筒部材の回動方向が連続的に変化しても一方のコイルスプ リングが完全に初期状態に戻るまで他方のコイルスプリングが拡径されないよう にして、出力軸側に入力されたトルクに対する遮断性能を常時安定して保つこと が出来る動力伝達装置を提供しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案は上述した課題を解決するための手段として、ケーシングによって同軸 にかつ回転可能に支持される入力軸と出力軸と、入力軸に一体に設けられた太陽 歯車と、出力軸に一体に設けられた第１ドラムと、前記太陽歯車を間に挟む第１ ドラムの対向位置に設けられ、複数の連結軸によって第１ドラムと同軸に結合さ れた第２ドラムと、前記各連結軸に支持されて太陽歯車と噛合する遊星歯車と、 この遊星歯車と噛合する内歯歯車を有する円筒部材と、常態で前記ケーシングと 第１ドラムとに巻き付き、前記円筒部材の一方向の回動によって拡径される第１ コイルスプリングと、この第１コイルスプリングと巻き方向が同じであって、常 態で前記ケーシングと第２ドラムとに巻き付き、前記円筒部材の他方向の回動に よって拡径される第２コイルスプリングとを備えた動力伝達装置において、前記 第１、第２コイルスプリングの各一端部をケーシングに係止させる一方で、前記 円筒部材の内周面に、円筒部材の設定回動時に前記第１、第２コイルスプリング の各他端部を係止するストッパを設けるようにした。

【００１２】

【作用】

入力軸に所定方向のトルクが入力されて太陽歯車が回転すると、遊星歯車が自 転してこれに噛合した円筒部材が回動する。こうして円筒部材が所定量回動する と、一端部がケーシングに係止された第１、または、第２コイルスプリングの他 端部を円筒部材のストッパが係止するようになり、それ以降の円筒部材の同方向 の回動によって第１、または、第２コイルスプリングが拡径されることとなる。 これにより、第１、第２ドラムの回転が可能になって、出力部材にトルクが伝達 されるようになる。また、この状態から、トルクの解除、或は、逆方向のトルク の入力等によって円筒部材が前記と逆方向に回動すると、今まで拡径されていた 側のコイルスプリングから円筒部材のストッパが離れ、両コイルスプリングが第 １、第２ドラムに巻き付くようになる。そして、入力軸に逆方向のトルクが入力 された場合であれば、さらに円筒部材が同方向に所定量回動したところで、スト ッパが他方のコイルスプリングの他端部を係止するようになり、それ以降の円筒 部材の回動によって他方のコイルスプリングが拡径され、出力部材にトルクが伝 達されることとなる。

【００１３】

【実施例】

次に、本考案の一実施例を図１、図２に基づいて説明する。尚、図３に示した 従来のものと同一部分には同一符号を用いるものとする。

【００１４】 図面において、４０は、駆動装置としてのモータであり、このモータ４０の軸 がこの実施例における入力軸１となっている。また、５０は、本考案にかかる動 力伝達装置であり、３は、モータ４０の端部にボルト・ナット１６によって結合 された動力伝達装置５０のケーシングである。ケーシング３は、入力軸１と出力 軸２の各端部を同軸に、かつ回転可能に収容するもので、ケース本体１７、カバ ー１８、及び、固定ドラム１９、２０から構成されている。このうち固定ドラム １９、２０は、ケース本体１７とカバー１８の各端部壁に螺子２１によって取り 付けられ、夫々ケース本体１７とカバー１８の各内周壁との間で環状溝１１、１ ２を形成している。

【００１５】 入力軸１のケーシング３内に臨む端部には太陽歯車４が一体に結合されており 、この太陽歯車４には複数の遊星歯車６が噛合され、遊星歯車６には、円筒部材 ７の中央部に一体に形成された内歯歯車８が噛合されている。また、出力軸２の ケーシング３内に臨む端部には第１ドラム５が一体に形成されており、前記太陽 歯車４を間に挟むこの第１ドラム５の対向位置には第２ドラム１０が配置されて いる。第１ドラム５と第２ドラム１０は夫々ベアリング３０によってケーシング ３に回転可能に支持されると共に、複数の連結軸９によって互いが同軸になるよ うに結合されている。そして前記遊星歯車６はこの各連結軸９に回転可能に支持 されている。尚、上記円筒部材７の外周面は、ケーシング３に圧入固定されたド ライベアリング１５によって回動可能に支持されている。

【００１６】 また、固定ドラム１９と第１ドラム５、固定ドラム２０と第２ドラム１０には 、各外周面に跨って第１コイルスプリング１３と第２コイルスプリング１４が夫 々巻き付けられている。第１コイルスプリング１３と第２コイルスプリング１４ は共に同じ方向に巻かれていて（以下では、両者が手前から前方に向かって左方 向に巻かれているものとして説明する。）、その各一端部には径方向内方に折曲 された折曲部１３ａ、１４ａが設けられている。そして、この折曲部１３ａ、１ ４ａは、固定ドラム１９、２０の各外周面に形成された穴１９ａ、２０ａに夫々 挿入され、それによって第１、第２コイルスプリング１３、１４の各一端部がケ ーシング３０に係止されるようになっている。

【００１７】 一方、前記円筒部材７の外周面には軸方向に沿うキー溝２２が形成され、この キー溝２２にストッパとしての角状のキー２３が嵌合されている。このキー溝２ ２は、その両端部が円筒部材７の内外面を貫通するように形成されていて、この 両端の貫通した部位からキー２３の両端部が円筒部材７の内周面側に突出するよ うになっている。そして、こうして円筒部材７の内周面側に突出したキー２３の 各端部は、円筒部材７の設定回動時に、前記第１、第２コイルスプリング１３、 １４の各他端部を係止するようになっている。具体的には、キー２３は、その両 端部が第１、第２コイルスプリング１３、１４の各他端部の回転軌道上に位置さ れ、かつ、初期状態において、第１、第２コイルスプリング１３、１４の他端部 が同時に当接しないようになっている。このため、キー２３は予め設定された円 筒部材７の回動位置で第１、第２コイルスプリング１３、１４の拡径を開始する 。

【００１８】 この動力伝達装置５０は以上のような構成であるため、次のように動作する。 尚、以下の説明において、各構成部材の回転方向は、図中矢印Ｆ側から見ての回 転方向とする。

【００１９】 入力軸１に外部から右回転方向のトルクが入力された場合には、第１ドラム５ と第２ドラム１０は当初第１コイルスプリング１３によって右方向の回転をロッ クされているため、遊星歯車６が連結軸９を中心に自転してこれに噛合された円 筒部材７が入力軸１と逆方向に、即ち、左方向に回動する。こうして、円筒部材 ７が左方向に回動すると、円筒部材７に一体に取り付けられたキー２３の一方の 端部が第１コイルスプリング１３の他端部を係止して第１コイルスプリング１３ を拡径する。そして、こうして第１コイルスプリング１３が完全に拡径されると 、この第１コイルスプリング１３が円筒部材７の同方向の回動をロックすると共 に、第１、第２ドラム５、１０のロックを解除する。この結果、入力軸１のトル クは遊星歯車６の公転を通して出力軸２に伝達されるようになる。

【００２０】 また、このような状態から入力トルクが解除されたり、入力トルクが左回転方 向に切り替わることにより、円筒部材７の回動方向が右方向に変化した場合には 、今まで第１コイルスプリング１３を拡径していたキー２３が第１コイルスプリ ング１３の他端部から離れ、第１、第２コイルスプリング１３、１４が共に第１ 、第２ドラム５、１０に巻き付いた初期状態に戻されることとなる。そして、入 力トルクが左回転方向に切り替わった場合であれば、さらに円筒部材７が右方向 に回動したところでキー２３の他方の端部が第２コイルスプリング１４の他端部 を係止して第２コイルスプリング１４の拡径を行うようになる。これにより、第 １、第２ドラム５、１０のロックは解除され、入力軸１のトルクは遊星歯車６の 公転を通して出力軸２に伝達されるようになる。

【００２１】 一方、出力軸２側からトルクが入力された場合には、円筒部材７による第１、 第２コイルスプリング１３、１４の拡径が行われないため、両コイルスプリング １３、１４の一方が第１、第２ドラム５、１０のいずれかに強力に巻き、第１、 第２ドラム５、１０の回転がロックされることとなる。このため、入力軸１側へ の動力の伝達は遮断される。

【００２２】 この動力伝達装置５０の場合、上記のように円筒部材７の回動方向が変化する 際に、第１、第２コイルスプリング１３、１４が必ず一旦は初期状態に戻される ため、両コイルスプリング１３、１４が円筒部材７を介して拡径状態のまま釣り 合うような事態は起こらない。このため、出力軸２側から入力軸１側へのトルク の伝達は常時確実に遮断される。

【００２３】 尚、この考案の実施例は以上で説明したものに限るものでなく、例えば、円筒 部材７の内周面に突起を設けて、この突起をストッパとしたり、第１、第２コイ ルスプリング１３、１４の他端部を径方向外方に折曲する一方で、円筒部材７の 内周面に楔状の溝を形成し、この溝をストッパとすることも可能である。また、 第１、第２コイルスプリング１３、１４の一端部をケーシング３に係止する手段 も上記以外のものであっても良い。

【００２４】

【考案の効果】 以上のように本考案は、第１、第２コイルスプリングの各一端部をケーシング に係止させる一方で、円筒部材の内周面に、円筒部材の設定回動時に第１、第２ コイルスプリングの各他端部を係止するストッパを設け、それによって円筒部材 による第１、第２コイルスプリングの拡径が常時予め設定された円筒部材の回動 位置で行われるようにしたため、円筒部材の回動方向が連続的に変化した場合に 、一方のコイルスプリングが完全に初期状態に戻るまで他方のコイルスプリング が拡径されないようにすることが出来る。したがって、本考案を採用した場合に は、第１、第２コイルスプリングが円筒部材を介して拡径状態のまま釣り合うよ うな事態が起こらなくなり、出力軸側から入力軸側へのトルクの伝達を常時確実 に遮断することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す断面図。

【図２】同実施例を示すもので、ケーシングの一部を取
り去った状態における部分破断斜視図。

【図３】従来の技術を示す断面図。

【符号の説明】

１…入力軸、 ２…出力軸、 ３…ケーシング、 ４…太陽歯車、 ５…第１ドラム、 ６…遊星歯車、 ７…円筒部材、 ８…内歯歯車、 ９…連結軸、 １０…第２ドラム、 １３…第１コイルスプリング、 １４…第２コイルスプリング、 ２３…キー（ストッパ）、 ５０…動力伝達装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシングによって同軸にかつ回転可能
   に支持される入力軸と出力軸と、入力軸に一体に設けら
   れた太陽歯車と、出力軸に一体に設けられた第１ドラム
   と、前記太陽歯車を間に挟む第１ドラムの対向位置に設
   けられ、複数の連結軸によって第１ドラムと同軸に結合
   された第２ドラムと、前記各連結軸に支持されて太陽歯
   車と噛合する遊星歯車と、この遊星歯車と噛合する内歯
   歯車を有する円筒部材と、常態で前記ケーシングと第１
   ドラムとに巻き付き、前記円筒部材の一方向の回動によ
   って拡径される第１コイルスプリングと、この第１コイ
   ルスプリングと巻き方向が同じであって、常態で前記ケ
   ーシングと第２ドラムとに巻き付き、前記円筒部材の他
   方向の回動によって拡径される第２コイルスプリングと
   を備えた動力伝達装置において、前記第１、第２コイル
   スプリングの各一端部をケーシングに係止させる一方
   で、前記円筒部材の内周面に、円筒部材の設定回動時に
   前記第１、第２コイルスプリングの各他端部を係止する
   ストッパを設けたことを特徴とする動力伝達装置。