JP2004239406A

JP2004239406A - Clutch device

Info

Publication number: JP2004239406A
Application number: JP2003031510A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Inoue; 昌弘井上
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 2003-02-07
Filing date: 2003-02-07
Publication date: 2004-08-26

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize the simplification in a constitution of a clutch device 1, which switches a connection state to transmit rotational power between a first rotating shaft 2 and a second rotating shaft 3 and a disconnection state not to transmit it, and the cost reduction. <P>SOLUTION: Centrifugal friction members 10, 11, which are operated corresponding to the magnitude of centrifugal force, are made to automatically execute the operation of whether rotational resistance is imparted to a control member 4 or not in order to switch the connection state and the disconnection state. By this, the constitution can be made simpler compared with the conventional electromagnetic brake, and at the same time, a device and power for controlling operations of the electromagnetic brake are not required. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クラッチ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本願出願人は、構成簡素なクラッチ装置を提案している（特許文献１参照）。
【０００３】
このクラッチ装置は、第１回転軸と、その内周に転がり軸受を介して相対回転可能に挿通される第２回転軸と、前記第１回転軸の内周に対して前記第２回転軸と同一軸線上に向き合う状態で挿通配置される制御軸と、前記制御軸が回転抵抗を受けないときに前記第１回転軸と第２回転軸との間で回転動力を伝達しない切断状態とする一方で制御軸が回転抵抗を受けたときに第１回転軸と第２回転軸との間で回転動力を伝達する接続状態にするクラッチ作用部とを有する。なお、制御軸に対して回転抵抗を付与するものとして、電磁ブレーキを用いている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２１３５００号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本願出願人は、上記クラッチ装置の開発を進めている過程で、さらなる構成簡素化と低コスト化を図ることを見出した。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のクラッチ装置は、第１回転軸と第２回転軸との間で回転動力を伝達する接続状態や伝達しない切断状態に切り換えるもので、前記第１回転軸に対して軸方向に不動で相対回転可能に支持される制御部材と、前記第１回転軸に設けられる摩擦面と、前記第２回転軸の外周に対して周方向に不動で軸方向に変位可能に嵌合されかつ前記第１回転軸の摩擦面に対して接触・離隔される摩擦面を有するクラッチ体と、前記クラッチ体の摩擦面を前記第１回転軸の摩擦面に対して押し付ける向きに常時付勢する付勢部材と、所定以上の遠心力を受けたときのみ前記制御部材に対して回転抵抗を付与する遠心摩擦部材と、前記遠心摩擦部材で前記制御部材に回転抵抗を付与していないときに、前記クラッチ体の摩擦面を前記第１回転軸の摩擦面に対して圧接させて前記接続状態とする一方で、前記遠心摩擦部材で前記制御部材に回転抵抗を付与したときに、前記クラッチ体の摩擦面を前記第１回転軸の摩擦面から離隔させて前記切断状態とするカム機構とを含む。
【０００７】
この構成では、制御部材に対して回転抵抗を付与するかしないかを、所定回転数を超えたときに遠心力で動作する遠心摩擦部材で自動的に行うようにしている。これにより、従来例のような電磁ブレーキと異なり、構成が簡素で済むとともに、電磁ブレーキの動作を制御するための装置や電力が不要となる。
【０００８】
ところで、上記カム機構は、前記制御部材および前記クラッチ体において互いに軸方向で対向する面の円周数ヶ所に設けられかつ少なくとも周方向一方へ向けて溝深さが漸次浅く設定されるカム溝と、両カム溝間に周方向転動可能に介装されるクラッチ用玉とを含み、前記クラッチ用玉が前記両カム溝の深い部分に位置したときに、前記クラッチ体を前記制御部材側へ近づけて前記両摩擦面を圧接させる一方で、前記クラッチ用玉が前記両カム溝の浅い部分に位置したときに、前記クラッチ体を前記制御部材から遠ざけて前記両摩擦面を離隔させるようにすることができる。
【０００９】
この場合、接続状態や切断状態を維持しやすくなり、動作が安定する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１から図７に本発明の一実施形態を示している。図例のクラッチ装置１は、同心に配置される第１回転軸２と第２回転軸３との間で回転動力を伝達するクラッチ接続状態と遮断するクラッチ切断状態とに切り換えるものである。
【００１１】
第１回転軸２は、円筒形に形成されており、第２回転軸３は、円柱形に形成されている。第１回転軸２の内周に第２回転軸３の一端側（図の左側）が同心状に挿入されている。
【００１２】
上記第１回転軸２の内周面において軸方向途中から一方軸端（図の右側）までの領域には、外側へ向けて拡径するテーパコーン形状の摩擦面２ａが設けられている。また、第１回転軸２の内周面において円筒形の領域には、深溝型玉軸受などの転がり軸受２０を介して制御部材４が軸方向に不動で相対回転可能に挿入されている。
【００１３】
一方、第２回転軸３の外周面において軸方向中間領域には、スプライン歯３ａが形成されており、このスプライン歯３ａには、クラッチ体５がスプライン嵌合されることにより周方向に不動で軸方向に変位可能に取り付けられている。このクラッチ体５は、第１回転軸２の内周において摩擦面２ａの存在する範囲内に配置されている。
【００１４】
上記制御部材４は、円筒部４ａの一端側に径方向外向きに延びる鍔部４ｂを設けた形状である。この制御部材４の円筒部４ａ内周に対して第２回転軸３の一方軸端が相対回転可能に嵌入支持されているとともに、Ｃ形リング２１を介して軸方向に位置決めされている。
【００１５】
上記クラッチ体５は、環状板からなり、その外周には、第１回転軸２の摩擦面２ａに対して合致するテーパコーン形状の摩擦面５ａが設けられている。このクラッチ体５は、第１回転軸２の摩擦面２ａの内周において制御部材４の鍔部４ｂと軸方向で対向する状態で配置されている。
【００１６】
このクラッチ体５と、第２回転軸３のスプライン歯３ａの軸方向途中に係合された止め輪２２との間には、クラッチ体５を制御部材４側へ常時弾発付勢する付勢部材としての円錐コイルバネ７が介装されている。
【００１７】
上記制御部材４の鍔部４ｂとクラッチ体５との各対向面の円周数ヶ所には、一対となるカム溝４ｃ，５ｂが設けられており、両カム溝４ｃ，５ｂの間にクラッチ用玉６が介装されている。カム溝４ｃ，５ｂは、それぞれ、周方向に沿う長溝形状に形成されており、その周方向中央から周方向両側へ向けて漸次浅くなるすり鉢形状になっている。
【００１８】
上記制御部材４のカム溝４ｃ、クラッチ体５のカム溝５ｂ、クラッチ用玉６がカム機構を構成している。つまり、このカム機構は、制御部材４とクラッチ体５との相対回転に伴い両カム溝４ｃ，５ｂ間においてクラッチ用玉６が周方向に転動してクラッチ体５を制御部材４に対して近接・離隔させるよう動作する。
【００１９】
上記制御部材４の円筒部４ａの外側には、遠心摩擦部材としての二つの半円筒形のブレーキシュー１０，１１が円筒形となるように配置されている。これらブレーキシュー１０，１１の各一端は、制御部材４の円筒部４ａ外端面に対してピン１２ａ，１２ｂを介して揺動可能に支持されており、また、ブレーキシュー１０，１１の各他端には、引っ張りばね１３が互いを近接させるように取り付けられている。
【００２０】
このブレーキシュー１０，１１の外径側には、円筒形の固定環体８が配置されている。
【００２１】
なお、ブレーキシュー１０，１１の外径部分には、固定環体８の内周面に対して当接される凸部１０ａ，１１ａが設けられている。なお、この凸部１０ａ，１１ａは、ブレーキシュー１０，１１において引っ張りばね１３寄りに設けられており、この配置により、固定環体８に対して大きな摩擦力を付与できるようになる。
【００２２】
次に、動作について説明する。ここでは、図示しないモータの回転動力を第１回転軸２に入力させて、制御部材４の回転速度に応じて第１回転軸２に入力される回転動力を第２回転軸３に対して伝達または遮断するようにしている。つまり、第１回転軸２を回転動力の入力側とし、第２回転軸３を出力側とする。
【００２３】
まず、第１回転軸２が非回転の状態では、クラッチ体５が円錐コイルバネ７の弾発付勢力によって制御部材４側に近づけられているとともに、図６に示すように、クラッチ用玉６が両カム溝４ｃ，５ｂの深い部分に位置しており、これによってクラッチ体５の摩擦面５ａが第１回転軸２の摩擦面２ａに対して圧接されている。このとき、ブレーキシュー１０，１１に対して遠心力が作用していないので、引っ張りばね１３の引っ張り弾力でもってブレーキシュー１０，１１が径方向内向きに閉じられていて、その凸部１０ａ，１１ａが固定環体８の内周面から離れている。このため、第１回転軸２と第２回転軸３と制御部材４が一体化して同期回転する状態、つまり第１回転軸２から第２回転軸３へ回転動力を伝達できる接続状態になっている。
【００２４】
ここで、第１回転軸２に回転動力を入力することにより、第２回転軸３の回転速度が所定の回転速度を越えるまでは、上記接続状態を維持するが、前記所定の回転速度を越えると、ブレーキシュー１０，１１に作用する遠心力が、引っ張りばね１３の引っ張り弾力に打ち勝つことになって、ブレーキシュー１０，１１が径方向外向きに開いてその凸部１０ａ，１１ａが固定環体８の内周面に対して圧接されることになる。その摩擦トルクにより制御部材４の回転速度がクラッチ体５および第２回転軸３よりも遅くなるので、制御部材４のカム溝４ｃとクラッチ体５のカム溝５ｂとが周方向一方へずれて、図７に示すように、クラッチ用玉６が両カム溝４ｃ，５ｂの浅い部分に位置するとともに、クラッチ体５が円錐コイルバネ７の弾発付勢力に抗して制御部材４から遠ざかる向きに移動させられて、クラッチ体５の摩擦面５ａが第１回転軸２の摩擦面２ａから離隔される。そのため、第１回転軸２に対して第２回転軸３が相対回転する状態、つまり第１回転軸２から第２回転軸３に対して回転動力を伝達しない切断状態になる。
【００２５】
このように切断状態になると、第２回転軸３および制御部材４の回転数が下がるが、この回転速度が所定未満に下がって、ブレーキシュー１０，１１に作用する遠心力よりも引っ張りばね１３の引っ張り弾力が勝ると、ブレーキシュー１０，１１が径方向内向きに閉じてその凸部１０ａ，１１ａが固定環体８の内周面から離れるので、制御部材４の回転抵抗が激減する。この一方で、第２回転軸３が回転動力を伝達する相手部材から回転抵抗を受けているので、制御部材４の回転速度が第２回転軸３およびクラッチ体５の回転速度よりも遅くなって、クラッチ用玉６が両カム溝４ｃ，５ｂの深い部分に位置するとともに、円錐コイルバネ７の弾発付勢力によりクラッチ体５が制御部材４側へ近づく向きに変位して、クラッチ体５の摩擦面５ａが第１回転軸２の摩擦面２ａに対して圧接されることになる。このため、第１回転軸２に対して第２回転軸３および制御部材４が一体化して同期回転する状態、つまり第１回転軸２から第２回転軸３に対して回転動力を伝達する接続状態になる。
【００２６】
なお、上記とは逆に、第２回転軸３を入力側として、第１回転軸２を出力側としても上記同様に接続状態と切断状態とに切り換えることができる。
【００２７】
以上説明したように、上記クラッチ装置１は、接続状態と切断状態との切り換えを、遠心力で動作するブレーキシュー１０，１１で自動的に行うようにしているから、従来例の電磁ブレーキよりも遥かに簡素な構成であるとともに、電磁ブレーキの動作を制御するための装置や前記動作制御のための電力が不要となるなど、イニシャルコストならびにランニングコストの低減に貢献できる。
【００２８】
また、上記実施形態のように、接続状態においてブレーキシュー１０，１１による摩擦トルクが制御部材４に対して作用させないようにしていれば、動力伝達ロスがなく、効率的である。
【００２９】
なお、本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、種々な応用や変形が可能である。
【００３０】
（１）上述したクラッチ装置１は、例えば自動車のエンジンとモータの２種の動力源を有するハイブリッドカーにおいて、自動車の走行速度が一定の速度に到達するまでの間において上記エンジン動力で前輪を駆動させるとともに上記モータ動力で後輪を駆動させる四輪駆動形態とし、自動車の走行速度が一定の速度を越えた場合に、後輪へのモータ動力の伝達を遮断して前二輪駆動形態とするために利用することができる。
【００３１】
（２）上記実施形態のカム溝４ｃ，５ｂについては、周方向一方へのみ漸次浅くした形状にすることができる。この場合、一対のカム溝４ｃ，５ｂは、互いに周方向逆向きに配置する必要がある。このような構成では、入力軸となる第１回転軸２をいずれか一方のみに回転駆動させる必要がある。
【００３２】
（３）上記実施形態において、クラッチ装置１の円錐コイルバネ７は、皿ばねや円筒コイルバネなどを用いても同様に実施できる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明では、第１回転軸と第２回転軸との間で回転動力を伝達させる接続状態と伝達しない切断状態との切り換えについて、遠心力に応じて動作する遠心摩擦部材で自動的に行わせるようにしており、構成簡素化ならびに低コスト化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るクラッチ装置の接続状態を示す断面図
【図２】図１のクラッチ装置の切断状態を示す断面図
【図３】図１の（３）−（３）線断面の矢視図
【図４】図２の（４）−（４）線断面の矢視図
【図５】図１のクラッチ装置の分解斜視図
【図６】図１のカム機構の接続状態を示す要部拡大図
【図７】図２のカム機構の切断状態を示す要部拡大図
【符号の説明】
１クラッチ装置
２第１回転軸
３第２回転軸
３ａ第２回転軸の摩擦面
４制御部材
４ｃ制御部材のカム溝
５クラッチ体
５ａクラッチ体の摩擦面
５ｂクラッチ体のカム溝
６クラッチ用玉
７円錐コイルバネ
８固定環体
１０，１１ブレーキシュー[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a clutch device.
[0002]
[Prior art]
The present applicant has proposed a clutch device having a simple configuration (see Patent Document 1).
[0003]
The clutch device includes a first rotating shaft, a second rotating shaft inserted into the inner periphery of the first rotating shaft so as to be relatively rotatable via a rolling bearing, and the second rotating shaft with respect to the inner periphery of the first rotating shaft. A control shaft that is inserted and disposed so as to face the same axis, and a cutting state in which rotational power is not transmitted between the first rotary shaft and the second rotary shaft when the control shaft does not receive rotational resistance. And a clutch operating portion for establishing a connection state for transmitting rotational power between the first rotating shaft and the second rotating shaft when the control shaft receives rotational resistance. Note that an electromagnetic brake is used to impart rotational resistance to the control shaft.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-213500
[Problems to be solved by the invention]
In the process of developing the clutch device, the applicant of the present application has found that the structure is further simplified and the cost is reduced.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The clutch device of the present invention switches between a connected state in which rotational power is transmitted between the first rotating shaft and the second rotating shaft and a disconnected state in which the rotating power is not transmitted, and is stationary in the axial direction with respect to the first rotating shaft. A control member supported to be relatively rotatable, a friction surface provided on the first rotation shaft, fitted to the outer periphery of the second rotation shaft so as to be circumferentially immovable and axially displaceable; A clutch body having a friction surface that is brought into contact with and separated from a friction surface of one rotation shaft; and a biasing member that constantly biases the friction surface of the clutch body in a direction of pressing the friction surface against the friction surface of the first rotation shaft. A centrifugal friction member that applies rotational resistance to the control member only when receiving a centrifugal force equal to or more than a predetermined value; and the clutch body when the centrifugal friction member does not apply rotational resistance to the control member. To the friction surface of the first rotating shaft While pressing and contacting the connection state, when the centrifugal friction member imparts rotational resistance to the control member, the friction surface of the clutch body is separated from the friction surface of the first rotation shaft. And a cam mechanism for setting a cutting state.
[0007]
In this configuration, whether or not rotational resistance is applied to the control member is automatically determined by a centrifugal friction member that operates with a centrifugal force when a predetermined rotation speed is exceeded. Thus, unlike the conventional electromagnetic brake, the configuration can be simplified, and a device and electric power for controlling the operation of the electromagnetic brake are not required.
[0008]
By the way, the cam mechanism is provided at several circumferential positions on the surfaces of the control member and the clutch body that face each other in the axial direction, and the groove depth is set to be gradually smaller at least in one circumferential direction. And a clutch ball interposed between the two cam grooves so as to be capable of rolling in the circumferential direction. When the clutch ball is located in a deep portion of the two cam grooves, the clutch body is moved toward the control member. The two friction surfaces are brought into close contact with each other, and when the clutch ball is located in a shallow portion of the two cam grooves, the clutch body is moved away from the control member to separate the two friction surfaces. be able to.
[0009]
In this case, the connected state and the disconnected state are easily maintained, and the operation is stabilized.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1 to 7 show an embodiment of the present invention. The illustrated clutch device 1 switches between a clutch engaged state for transmitting rotational power between a first rotating shaft 2 and a second rotating shaft 3 disposed concentrically, and a clutch disengaged state for disconnecting.
[0011]
The first rotating shaft 2 is formed in a cylindrical shape, and the second rotating shaft 3 is formed in a cylindrical shape. One end side (left side in the figure) of the second rotating shaft 3 is concentrically inserted into the inner periphery of the first rotating shaft 2.
[0012]
A tapered cone-shaped friction surface 2a whose diameter increases outward is provided in a region from the middle in the axial direction to one shaft end (right side in the drawing) on the inner peripheral surface of the first rotary shaft 2. The control member 4 is inserted in a cylindrical region on the inner peripheral surface of the first rotating shaft 2 via a rolling bearing 20 such as a deep groove ball bearing so as to be relatively stationary in the axial direction and relatively rotatable.
[0013]
On the other hand, spline teeth 3a are formed in the axially intermediate region on the outer peripheral surface of the second rotary shaft 3, and the spline teeth 3a are immovable in the circumferential direction by the clutch body 5 being spline-fitted. It is mounted so that it can be displaced in the axial direction. The clutch body 5 is arranged in the inner circumference of the first rotating shaft 2 within a range where the friction surface 2a exists.
[0014]
The control member 4 has a shape in which a flange 4b extending radially outward is provided on one end side of the cylindrical portion 4a. One end of the second rotating shaft 3 is rotatably fitted and supported on the inner periphery of the cylindrical portion 4 a of the control member 4, and is positioned in the axial direction via a C-shaped ring 21.
[0015]
The clutch body 5 is formed of an annular plate, and a tapered cone-shaped friction surface 5a that matches the friction surface 2a of the first rotating shaft 2 is provided on the outer periphery thereof. The clutch body 5 is disposed on the inner periphery of the friction surface 2a of the first rotating shaft 2 so as to face the flange 4b of the control member 4 in the axial direction.
[0016]
Between the clutch body 5 and the retaining ring 22 engaged halfway in the axial direction of the spline teeth 3a of the second rotating shaft 3, an urging force for constantly urging the clutch body 5 toward the control member 4 is provided. A conical coil spring 7 as a member is interposed.
[0017]
A pair of cam grooves 4c and 5b are provided at several places on the circumference of each of the opposing surfaces of the flange 4b of the control member 4 and the clutch body 5, and a pair of cam grooves 4c and 5b is provided between the two cam grooves 4c and 5b. Ball 6 is interposed. Each of the cam grooves 4c and 5b is formed in a long groove shape along the circumferential direction, and has a mortar shape that gradually becomes shallower from the center in the circumferential direction toward both sides in the circumferential direction.
[0018]
The cam groove 4c of the control member 4, the cam groove 5b of the clutch body 5, and the clutch ball 6 constitute a cam mechanism. In other words, in this cam mechanism, the clutch ball 6 rolls in the circumferential direction between the two cam grooves 4c and 5b with the relative rotation of the control member 4 and the clutch body 5 to move the clutch body 5 with respect to the control member 4. It operates to approach and separate.
[0019]
Outside the cylindrical portion 4a of the control member 4, two semi-cylindrical brake shoes 10, 11 as centrifugal friction members are arranged so as to be cylindrical. One end of each of the brake shoes 10, 11 is swingably supported on the outer end surface of the cylindrical portion 4a of the control member 4 via pins 12a, 12b. , Tension springs 13 are attached so as to be close to each other.
[0020]
A cylindrical fixed ring 8 is disposed on the outer diameter side of the brake shoes 10 and 11.
[0021]
The outer diameter portions of the brake shoes 10 and 11 are provided with convex portions 10a and 11a that come into contact with the inner peripheral surface of the fixed ring body 8. The protrusions 10a and 11a are provided on the brake shoes 10 and 11 near the tension spring 13, so that a large frictional force can be applied to the fixed ring 8 by this arrangement.
[0022]
Next, the operation will be described. Here, the rotation power of a motor (not shown) is input to the first rotation shaft 2, and the rotation power input to the first rotation shaft 2 is transmitted to the second rotation shaft 3 according to the rotation speed of the control member 4. Or try to cut off. That is, the first rotating shaft 2 is set to the input side of the rotating power, and the second rotating shaft 3 is set to the output side.
[0023]
First, when the first rotating shaft 2 is not rotating, the clutch body 5 is brought closer to the control member 4 by the resilient urging force of the conical coil spring 7, and as shown in FIG. The frictional surface 5a of the clutch body 5 is pressed against the frictional surface 2a of the first rotary shaft 2 by being located at a deep portion of the two cam grooves 4c and 5b. At this time, since the centrifugal force is not acting on the brake shoes 10, 11, the brake shoes 10, 11 are closed radially inward by the tensile elastic force of the tension spring 13, and the convex portions 10a, 11a are provided. Are separated from the inner peripheral surface of the fixed ring 8. For this reason, the first rotating shaft 2, the second rotating shaft 3, and the control member 4 are integrated and synchronously rotated, that is, a connection state in which rotational power can be transmitted from the first rotating shaft 2 to the second rotating shaft 3. I have.
[0024]
Here, by inputting rotational power to the first rotating shaft 2, the above-mentioned connected state is maintained until the rotating speed of the second rotating shaft 3 exceeds a predetermined rotating speed, but the speed exceeds the predetermined rotating speed. Then, the centrifugal force acting on the brake shoes 10, 11 overcomes the tension elasticity of the tension spring 13, so that the brake shoes 10, 11 open radially outward, and the convex portions 10a, 11a are fixed ring members. 8 is pressed against the inner peripheral surface. Since the rotational speed of the control member 4 is lower than that of the clutch body 5 and the second rotating shaft 3 due to the friction torque, the cam groove 4c of the control member 4 and the cam groove 5b of the clutch body 5 are shifted to one side in the circumferential direction. As shown in FIG. 7, the clutch ball 6 is located at a shallow portion of both the cam grooves 4c and 5b, and the clutch body 5 moves away from the control member 4 against the elastic urging force of the conical coil spring 7. As a result, the friction surface 5a of the clutch body 5 is separated from the friction surface 2a of the first rotating shaft 2. Therefore, a state where the second rotating shaft 3 is relatively rotated with respect to the first rotating shaft 2, that is, a disconnected state where the rotating power is not transmitted from the first rotating shaft 2 to the second rotating shaft 3 is set.
[0025]
When the cutting state is reached, the rotation speeds of the second rotating shaft 3 and the control member 4 decrease, but the rotation speed falls below a predetermined value, and the centrifugal force acting on the brake shoes 10, 11 causes the tension spring 13 to rotate. If the tensile elasticity is superior, the brake shoes 10, 11 close radially inward and the projections 10a, 11a are separated from the inner peripheral surface of the fixed ring 8, so that the rotational resistance of the control member 4 is drastically reduced. On the other hand, the rotation speed of the control member 4 becomes slower than the rotation speeds of the second rotation shaft 3 and the clutch body 5 because the second rotation shaft 3 receives rotation resistance from the counterpart member that transmits the rotation power. In addition, the clutch ball 6 is located at a deep portion of both the cam grooves 4c and 5b, and the clutch body 5 is displaced in a direction approaching to the control member 4 by the elastic biasing force of the conical coil spring 7, so that the friction of the clutch body 5 The surface 5a is pressed against the friction surface 2a of the first rotating shaft 2. Therefore, the second rotating shaft 3 and the control member 4 are integrally and synchronously rotated with respect to the first rotating shaft 2, that is, a connection for transmitting rotational power from the first rotating shaft 2 to the second rotating shaft 3. State.
[0026]
Contrary to the above, when the second rotating shaft 3 is set as the input side and the first rotating shaft 2 is set as the output side, the connection state and the disconnected state can be switched in the same manner as described above.
[0027]
As described above, the clutch device 1 automatically switches between the connected state and the disconnected state using the brake shoes 10 and 11 that operate by centrifugal force. It has a much simpler configuration, and can contribute to a reduction in initial cost and running cost, for example, because a device for controlling the operation of the electromagnetic brake and electric power for the operation control are not required.
[0028]
Further, if the friction torque by the brake shoes 10 and 11 is prevented from acting on the control member 4 in the connected state as in the above embodiment, there is no power transmission loss and the efficiency is high.
[0029]
Note that the present invention is not limited to only the above-described embodiment, and various applications and modifications are possible.
[0030]
(1) The above-described clutch device 1 drives the front wheels with the engine power until the running speed of the vehicle reaches a certain speed, for example, in a hybrid car having two types of power sources of an engine and a motor of the vehicle. And a four-wheel drive mode in which the rear wheels are driven by the motor power, and when the running speed of the vehicle exceeds a certain speed, transmission of the motor power to the rear wheels is cut off to form a front two-wheel drive mode. Can be used for
[0031]
(2) The cam grooves 4c and 5b of the above embodiment can be made gradually shallow only in one circumferential direction. In this case, the pair of cam grooves 4c and 5b need to be arranged in circumferentially opposite directions. In such a configuration, it is necessary to rotate the first rotary shaft 2 serving as the input shaft to only one of them.
[0032]
(3) In the above embodiment, the conical coil spring 7 of the clutch device 1 can be similarly implemented using a disc spring, a cylindrical coil spring, or the like.
[0033]
【The invention's effect】
In the present invention, the switching between the connected state in which the rotational power is transmitted between the first rotary shaft and the second rotary shaft and the disconnected state in which the rotational power is not transmitted is automatically performed by the centrifugal friction member that operates according to the centrifugal force. Thus, the configuration can be simplified and the cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a connected state of a clutch device according to an embodiment of the present invention; FIG. 2 is a cross-sectional view showing a disconnected state of the clutch device of FIG. 1; FIG. FIG. 4 is an arrow view of a cross section taken along a line. FIG. 4 is an arrow view of a cross section taken along a line (4)-(4) of FIG. 2. FIG. 5 is an exploded perspective view of the clutch device of FIG. FIG. 7 is an enlarged view of a main part showing a connected state. FIG. 7 is an enlarged view of a main part showing a cut state of a cam mechanism in FIG. 2.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Clutch device 2 1st rotating shaft 3 2nd rotating shaft 3a 2nd rotating shaft friction surface 4 control member 4c Cam groove of control member 5 Clutch body 5a Clutch body friction surface 5b Clutch body cam groove 6 Clutch ball 7 Conical coil spring 8 Fixed rings 10, 11 Brake shoes

Claims

第１回転軸と第２回転軸との間で回転動力を伝達する接続状態や伝達しない切断状態に切り換えるクラッチ装置であって、
前記第１回転軸に対して軸方向に不動で相対回転可能に支持される制御部材と、
前記第１回転軸に設けられる摩擦面と、
前記第２回転軸の外周に対して周方向に不動で軸方向に変位可能に嵌合されかつ前記第１回転軸の摩擦面に対して接触・離隔される摩擦面を有するクラッチ体と、
前記クラッチ体の摩擦面を前記第１回転軸の摩擦面に対して押し付ける向きに常時付勢する付勢部材と、
所定以上の遠心力を受けたときのみ前記制御部材に対して回転抵抗を付与する遠心摩擦部材と、
前記遠心摩擦部材で前記制御部材に回転抵抗を付与していないときに、前記クラッチ体の摩擦面を前記第１回転軸の摩擦面に対して圧接させて前記接続状態とする一方で、前記遠心摩擦部材で前記制御部材に回転抵抗を付与したときに、前記クラッチ体の摩擦面を前記第１回転軸の摩擦面から離隔させて前記切断状態とするカム機構とを含む、クラッチ装置。A clutch device that switches between a connected state in which rotational power is transmitted between a first rotary shaft and a second rotary shaft and a disconnected state in which rotary power is not transmitted,
A control member that is supported so as to be axially immovable and relatively rotatable with respect to the first rotation shaft;
A friction surface provided on the first rotation shaft;
A clutch body having a friction surface fitted to the outer periphery of the second rotation shaft so as to be circumferentially immovable and axially displaceable and to be in contact with and separated from the friction surface of the first rotation shaft;
An urging member that constantly urges a friction surface of the clutch body in a direction of pressing the friction surface against the friction surface of the first rotation shaft;
A centrifugal friction member that imparts rotational resistance to the control member only when subjected to a predetermined or higher centrifugal force,
When the rotational resistance is not applied to the control member by the centrifugal friction member, the friction surface of the clutch body is brought into pressure contact with the friction surface of the first rotation shaft to make the connection state, and A cam mechanism configured to separate the friction surface of the clutch body from the friction surface of the first rotation shaft to bring the friction member into the disconnected state when a rotational resistance is applied to the control member by a friction member.

前記カム機構は、前記制御部材および前記クラッチ体において互いに軸方向で対向する面の円周数ヶ所に設けられかつ少なくとも周方向一方へ向けて溝深さが漸次浅く設定されるカム溝と、両カム溝間に周方向転動可能に介装されるクラッチ用玉とを含み、
前記クラッチ用玉が前記両カム溝の深い部分に位置したときに、前記クラッチ体を前記制御部材側へ近づけて前記両摩擦面を圧接させる一方で、前記クラッチ用玉が前記両カム溝の浅い部分に位置したときに、前記クラッチ体を前記制御部材から遠ざけて前記両摩擦面を離隔させる、請求項１のクラッチ装置。The cam mechanism is provided at several circumferential positions of surfaces of the control member and the clutch body that face each other in the axial direction, and a cam groove whose groove depth is set to be gradually smaller at least in one circumferential direction. Including a clutch ball interposed between the cam grooves so as to be able to roll in the circumferential direction,
When the clutch ball is located in a deep portion of the two cam grooves, the clutch ball is brought closer to the control member to press the two friction surfaces together, while the clutch ball is shallow in the two cam grooves. The clutch device according to claim 1, wherein when located at the portion, the clutch body is moved away from the control member to separate the friction surfaces.