JPH0781599B2 - 2方向差動クラッチ - Google Patents

2方向差動クラッチ

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JPH0781599B2
JPH0781599B2 JP14782089A JP14782089A JPH0781599B2 JP H0781599 B2 JPH0781599 B2 JP H0781599B2 JP 14782089 A JP14782089 A JP 14782089A JP 14782089 A JP14782089 A JP 14782089A JP H0781599 B2 JPH0781599 B2 JP H0781599B2
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JP
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cylindrical surface
gear
input gear
clutch
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JP14782089A
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宗久 今井
勉 安江
健一郎 伊藤
博海 野尻
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Aichi Machine Industry Co Ltd
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Aichi Machine Industry Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/069Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by pivoting or rocking, e.g. sprags
    • F16D41/07Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by pivoting or rocking, e.g. sprags between two cylindrical surfaces

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、インプット側の左右両方向の回転の伝達又
は遮断を可能にする2方向差動クラッチに関する。
(従来の技術) パートタイム式の4輪駆動車(以下4WD車ともいう)に
おいては、後輪がスリップして速度が落ちた瞬間に自動
的に前輪に駆動力を伝える差動クラッチ、即ちオーバラ
ンニング型クラッチが使われるようになってきた。
このような差動クラッチでは、前輪ハブが駆動軸より速
く回転するように設定されており、2輪駆動時は駆動軸
の回転は前輪ハブに伝達されないようになっている。後
輪がスリップして駆動軸の回転が上がると、駆動軸と前
輪ハブの隙間に挿入されたローラ又はボールの楔作用に
よって駆動軸と前輪ハブが噛み合い状態になり、回転が
前輪ハブに伝達される。
しかしながらこの差動クラッチに楔作用を生じさせるた
めに、駆動軸の表面には鋸状のカムが設けられており、
一方向の回転においてのみ作動するので後進時に前輪を
駆動できないという問題があった。又、上記のローラ又
はボールの代わりにスプラグを使用した差動クラッチに
おいても、スプラグの作用は一方向に限られており、上
記の問題を伴っていた。
(発明が解決しようとする課題) この発明は、このような従来の問題点に着目して成され
たもので、インプット側の左右両方向の回転の伝達又は
遮断を可能にする2方向差動クラッチの提供を目的とす
る。
(課題を解決するための手段) 本発明は上記従来の問題点に鑑み案出したものであっ
て、 インプットギヤ側の円筒面とアウトプットギヤ側の円筒
面とを間隙を持たせて相対回転可能に配設し、該間隙に
複数のスプラグを介装してなる2方向差動クラッチにお
いて、前記スプラグは、前記インプットギヤ側の円筒面
に固設された第1保持部材のポケットと、前記アウトプ
ットギヤ側の円筒面に隣接して円周方向に摺動可能に配
設された第2保持部材のポケット内に格納され、前記イ
ンプットギヤ側の円筒面と前記アウトプットギヤ側の円
筒面に係合しない中立位置から、前記両円筒面に係合す
るクラッチ作動位置に亘り傾動可能に配設されていると
ともに、前記第2保持部材は前記インプットギヤの回転
に対応して差速を発生するサブギヤと連携され、該差速
により前記第2保持部材が円周方向へ摺動し、前記スプ
ラグをクラッチ作動位置へ傾動し得るように構成したこ
とである。
(作用) サブギヤの歯数をインプットギヤの歯数より多くする
と、同一の回転入力によりサブギヤはインプットギヤよ
り遅れて回転し、両ギヤ間に差速が生じ、この差速によ
ってインプットギヤの左回転又は右回転の何れの場合に
も、スプラグを傾斜させ、回転軸とアウトプットギヤを
噛み合い状態とすることができるので、インプットギヤ
の左右両方向の回転をアウトプットギヤに伝達し、又は
遮断することができる。
(実施例) 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図には第1実施例の2方向差動クラッチの縦断面図
を、第2図には第1図のA−A線断面図を、第3図,第
4図には作用説明図を、第5図,第6図には要部拡大図
を示す。
第1図において、1は回転軸で、外周面には種々の段差
部を有している。2はインプットギヤで、回転軸1の一
つの段差部にスプライン2aにより結合されている。2bは
インプットギヤ2の外周に形成された歯で、図示しない
駆動軸側のギヤと噛み合う。17は外周円筒面で、回転軸
1の外周の別の段差部にインプットギヤ2と並列に形成
されている。4はアウトプットギヤで、内周円筒面18を
持ち、外周円筒面17の外周に間隙を有して外挿されてい
る。4aはアウトプットギヤ4の外周に設けられた歯で、
図示しない被駆動軸側のギヤと噛み合う。
第6図の要部拡大図に見られるように、アウトプットギ
ヤ4の内周円筒面18と回転軸1の外周円筒面17間には、
複数のスプラグ6が円周方向に所定間隔で配設されてい
る。
スプラグ6の外径側円弧面6a及び内径側円弧面6bは、半
径値rの円弧面で、アウトプットギヤ4の内周円筒面18
と回転軸1の外周円筒面17間の間隔δの1/2より大きく
設定されている。又、円弧面6a,6bの半径値rの中心を
結ぶ方向の長さlは、上記間隔δより若干小さくなって
いる。このため、スプラグ6が対向する円筒面17,18間
に起立する中立状態において、スプラグ6の円弧面6a,6
bと上記円筒面17,18間にラジアルスキマが形成される。
又、中立状態から円筒面17,18の周方向に倒れると、外
径側円弧面6a及び内径側円弧面6bが対向する円筒面17,1
8に対して係合する。
上記スプラグ6の内径側端部6c,6fは、回転軸1の外周
円筒面17に圧入等の方法で固定した内側保持部材10のポ
ケット10aに填まり込み、外径側端部6d,6eは、内側保持
部材10とアウトプットギア4間に回転軸1に対し摺動可
能に挿入された外側保持部材9のポケット9aに填まり込
んでいる。外側保持部材9におけるポケット9aの周方向
で対向する側面間の寸法Aは、内側保持部材10における
ポケット10aの周方向で対向する側面間の寸法Bより大
きくなっている。又、外側保持部材9におけるポケット
9aの周方向で対向する側面の中央部には凹部9bが形成さ
れ、その凹部9b内に組み込んだ一対の弾性体7はスプラ
グ6の外径側端部6d,6eを両側から押圧し、第6図に示
したように、スプラグ6を中立状態に保持している。こ
こで、弾性体7として板バネ,コイルスプリング等を用
いることができる。尚、本実施例では第5図のように、
外側保持部材9の外径部9cから弾性体7として金属性板
バネを取り付けた例を示しているが、外側保持部材9内
径部9dから取り付ける構造としても良い。
第1図に戻り、図中8はサブギヤで、インプットギヤ2
とアウトプットギヤ4との間に挿入されている。8aはサ
ブギヤ8の外周に設けられた歯で、インプットギヤ2と
同じく駆動軸側の図示しないギヤと噛み合う。サブギヤ
8の内周側には外側保持部材9が回転軸1の外周に摺動
可能に挿入されている。サブギヤ8は外側保持部材9に
取り付けた止め輪20と外側保持部材9の段差部側面の間
に皿バネ19により圧接されている。外側保持部材9の内
周側は一部が切り欠かれて切欠き11が設けられ、一方、
回転軸1には切欠き11に対面する位置にストッパ1aが突
設されている。12,14は回転軸1を支持するベアリング
で、13,15はアウトプットギヤ4を支持するベアリング
である。
以上のように構成された2方向差動クラッチの作用を説
明する。
この2方向差動クラッチを、例えばパートタイム式4WD
車の動力伝達装置に設けた場合、駆動軸側の回転はこれ
と噛み合っているインプットギヤ2とサブギヤ8に伝達
される。しかしながらインプットギヤ2の歯2bは、例え
ば歯数が53であるのに対し、サブギヤ8の歯8aは、例え
ば歯数が54と設定されており、同一駆動軸の回転により
サブギヤ8の回転はインプットギヤ2の回転より遅れる
ことになる。従って、第4図に見られるように、サブギ
ヤ8に圧接されている外側保持部材9は、回転軸1の回
転に対して差速を有して外側保持部材9の切欠き11の左
側面がストッパ1aに当接するまで右回転方向に相対回転
する。そして、外側保持部材9のポケット9a内に収容さ
れたスプラグ6は、外側保持部材9の回転方向に倒れ
る。このため、第4図に示すように、スプラグ6の外径
側円弧面6a及び内径側円弧面6bが対向する円筒面17,18
に係合し、矢印方向のクラッチ作動可能状態になる。
ここで4WDが2輪駆動状態である時は、アウトプットギ
ヤ4の回転はインプットギヤ2、即ち回転軸1の回転よ
り速く回転するように設定されているので、スプラグ6
は起立する方向に摩擦力を受け空転し、円筒面17,18に
噛み込むことはない。これに対し、後輪にスリップがあ
ると駆動軸の回転数が上がるので、インプットギヤ2、
即ち回転軸1の回転がアウトプットギヤ4の回転より速
くなり、矢印方向のクラッチが作動し、回転軸1の回転
力をアウトプットギヤ4に伝達するようになる。ストッ
パ1aが切欠き11の壁面に当接した後、サブギヤ8に対し
て外側保持部材9は空転するので、サブギヤ8が破損す
ることはない。
このようにサブギヤ8の差速によるスプラグ6のクラッ
チ作動原理は、インプットギヤ2の回転の方向には係わ
らないので、パートタイム式4輪駆動車の後進時におい
ても、この2方向差動クラッチは有効に機能する。
第7図は本発明の第2実施例であり、アウトプットギヤ
4を支持するベアリンクセ13,15をベアリング13′に変
更したものである。
(発明の効果) この発明の2方向差動クラッチは、インプットギヤ側の
円筒面とアウトプットギヤ側の円筒面とを間隙を持たせ
て相対回転可能に配設し、該間隙に複数のスプラグを介
装してなる2方向差動クラッチにおいて、前記スプラグ
は、前記インプットギヤ側の円筒面に固設された第1保
持部材のポケットと、前記アウトプットギヤ側の円筒面
に隣接して円周方向に摺動可能に配設された第2保持部
材のポケット内に格納され、前記インプットギヤ側の円
筒面と前記アウトプットギヤ側の円筒面に係合しない中
立位置から、前記両円筒面に係合するクラッチ差動位置
に亘り傾動可能に配設されているとともに、前記第2保
持部材は前記インプットギヤの回転に対応して差速を発
生するサブギヤと連携され、該差速により前記第2保持
部材が円周方向へ摺動し、前記スプラグをクラッチ作動
位置へ傾動し得るように構成したことによって、インプ
ットギヤの左又は右方向の何れの回転においても、その
回転をアウトプットギヤに伝達し、又は遮断することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の第1実施例の縦断面図、第2図は第
1図のA−A線断面図、第3図及び第4図は作用説明
図、第5図及び第6図は要部拡大図、第7図は第2実施
例の縦断面図である。 1……回転軸、2……インプットギヤ 4……アウトプットギヤ、6……スプラグ 7……弾性体、8……サブギヤ 9……外側保持部材、10……内側保持部材 17……外周円筒面、18……内周円筒面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野尻 博海 静岡県磐田市明ケ島1019―68

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】インプットギヤ側の円筒面とアウトプット
    ギヤ側の円筒面とを間隙を持たせて相対回転可能に配設
    し、該間隙に複数のスプラグを介装してなる2方向差動
    クラッチにおいて、前記スプラグは、前記インプットギ
    ヤ側の円筒面に固設された第1保持部材のポケットと、
    前記アウトプットギヤ側の円筒面に隣接して円周方向に
    摺動可能に配設された第2保持部材のポケット内に格納
    され、前記インプットギヤ側の円筒面と前記アウトプッ
    トギヤ側の円筒面に係合しない中立位置から、前記両円
    筒面に係合するクラッチ作動位置に亘り傾動可能に配設
    されているとともに、前記第2保持部材は前記インプッ
    トギヤの回転に対応して差速を発生するサブギヤと連携
    され、該差速により前記第2保持部材が円周方向へ摺動
    し、前記スプラグをクラッチ作動位置へ傾動し得るよう
    に構成したことを特徴とする2方向差動クラッチ。
JP14782089A 1989-06-08 1989-06-08 2方向差動クラッチ Expired - Lifetime JPH0781599B2 (ja)

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JPH0314923A JPH0314923A (ja) 1991-01-23
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JPH04136334U (ja) * 1991-06-13 1992-12-18 愛知機械工業株式会社 無段変速機の2方向差動クラツチ
JP2586856Y2 (ja) * 1993-01-28 1998-12-14 愛知機械工業株式会社 2方向差動クラッチ
US9360072B2 (en) 2011-12-26 2016-06-07 Ts Tech Co., Ltd. Brake mechanism and clutch unit

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