JP2005325908A

JP2005325908A - Rotation transmitting device

Info

Publication number: JP2005325908A
Application number: JP2004143920A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Makino; 智昭牧野; Takahide Saito; 隆英齋藤
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2004-05-13
Filing date: 2004-05-13
Publication date: 2005-11-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotation transmitting device, easily releasing the engagement of a two-way clutch and preventing the occurrence of a pop-out phenomenon and a roll-over phenomenon. <P>SOLUTION: A cylindrical surface 11 is formed on the inner periphery of an outer ring 2, a cam face 12 is provided on the outer periphery of an input shaft 1, and a roller 13 assembled between the cam face 12 and the cylindrical surface 11 is held by a cage 14. This rotation transmitting device includes: a frictional coupling means 20 causing slippage by the axial force loaded between the outer ring 2 and the cage 14; and an axial force applying means 30 for applying the axial force to the frictional coupling means 20. The axial force is applied from the axial force applying means 30 to the frictional coupling means 20 to couple the outer ring 2 and the cage 14, the roller 13 is engaged with the cylindrical surface 11 and the cam face 12 by the relative rotation of the cage 14 and the input shaft 1, in the engagement state, the coefficient μ of friction and a wedge angle θ of a roller contact part has the relationship expressed by μ<tan(θ/2) to facilitate the engagement and disengagement of the two-way clutch, and at the time of excessive torque load, slippage is caused by the frictional coupling means 20 to prevent the occurrence of a pop-out phenomenon and a roll-over phenomenon. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、動力の伝達経路上において、動力の伝達と遮断の切換えに用いられる回転伝達装置に関するものである。 The present invention relates to a rotation transmission device used for switching between power transmission and cutoff on a power transmission path.

ＦＲベースの４輪駆動車において、補助駆動輪としての前輪に駆動力の伝達と遮断とを行なう回転伝達装置として特許文献１に記載されたものが従来から知られている。 In a FR-based four-wheel drive vehicle, a rotation transmission device described in Patent Document 1 is conventionally known as a rotation transmission device that transmits and blocks driving force to front wheels as auxiliary driving wheels.

上記回転伝達装置は、外輪と入力軸との間に２方向クラッチと、電磁クラッチとを組込み、上記電磁クラッチにより２方向クラッチの係脱を制御し、上記２方向クラッチの係合により外輪と入力軸とを結合して、入力軸の回転を外輪に伝えるようにしている。 The rotation transmission device incorporates a two-way clutch and an electromagnetic clutch between the outer ring and the input shaft, controls engagement / disengagement of the two-way clutch by the electromagnetic clutch, and inputs to the outer ring by engagement of the two-way clutch. The shaft is connected to transmit the rotation of the input shaft to the outer ring.

ここで、２方向クラッチは、図１０に示すように、外輪９０の内周に円筒面９１を形成し、入力軸９２の外周には上記円筒面９１との間でくさび形空間を形成する平坦なカム面９３を設け、そのカム面９３と円筒面９１間にローラ９４を組込み、そのローラ９４を保持器９５で保持して、入力軸９２に対する保持器９５の相対回転により、ローラ９４をくさび形空間の狭小部に押し込んで円筒面９１およびカム面９３に係合させるようにしている。また、図では省略したが、入力軸９２と保持器９５の相互間にスイッチばねを組込み、上記入力軸９２と保持器９５の相対回転によりスイッチばねを弾性変形させ、その復元弾性によりローラ９４が係合解除される中立位置に保持器９５を復帰回転させるようにしている。 Here, as shown in FIG. 10, the two-way clutch is a flat surface in which a cylindrical surface 91 is formed on the inner periphery of the outer ring 90 and a wedge-shaped space is formed on the outer periphery of the input shaft 92 with the cylindrical surface 91. A cam surface 93 is provided, a roller 94 is assembled between the cam surface 93 and the cylindrical surface 91, the roller 94 is held by the holder 95, and the roller 94 is wedged by the relative rotation of the holder 95 with respect to the input shaft 92. The cylindrical surface 91 and the cam surface 93 are engaged with each other by being pushed into a narrow portion of the shape space. Although not shown in the drawing, a switch spring is incorporated between the input shaft 92 and the retainer 95, the switch spring is elastically deformed by the relative rotation of the input shaft 92 and the retainer 95, and the roller 94 is caused by the restoring elasticity. The cage 95 is rotated back to the neutral position where the engagement is released.

一方、電磁クラッチは、保持器に対して回り止めされ、かつ軸方向に移動可能に支持されたアーマチュアと、外輪に回り止めされてアーマチュアと軸方向で対向するロータと、そのロータに対向配置された電磁石とを有し、上記電磁石の電磁コイルに対する通電によりロータにアーマチュアを吸着し、その吸着面に作用する回転抵抗により入力軸と保持器を相対回転させて、図１０に示すローラ９４を円筒面９１およびカム面９３に係合させるようにしている。 The electromagnetic clutch, on the other hand, is prevented from rotating with respect to the cage and is supported so as to be movable in the axial direction, a rotor that is prevented from rotating around the outer ring and faces the armature in the axial direction, and is disposed opposite to the rotor. 10, the armature is attracted to the rotor by energizing the electromagnetic coil of the electromagnet, the input shaft and the cage are rotated relative to each other by the rotational resistance acting on the attracting surface, and the roller 94 shown in FIG. The surface 91 and the cam surface 93 are engaged with each other.

上記のような回転伝達装置の２方向クラッチにおいては、ローラ９４が円筒面９１およびカム面９３に係合するトルク伝達状態でローラ９４と円筒面９１およびカム面９３の接触部に法線力が作用する。その法線力をＦｎとし、円筒面９１とローラ９４の接触点を通る接線とカム面９３とで形成されるくさび角をθ、円筒面９１およびカム面９３がローラ９４を挾持する挾持力をＦｏ、ローラ９４と円筒面９１およびカム面９３の接触部の摩擦係数をμ、ローラ９４に負荷される押出し力をｆとすると、円筒面９１とローラ９４の接触部に作用する摩擦力はμ・Ｆｎで表すことができる。その摩擦力μ・Ｆｎが押出し力ｆより小さい場合、ローラ９４は係合状態に保持されずにくさび形空間の広幅部に押し出されることになり、入力軸９２から外輪９０の相互間でトルクを伝達することができなくなる。 In the two-way clutch of the rotation transmission device as described above, a normal force is applied to the contact portion between the roller 94, the cylindrical surface 91, and the cam surface 93 in a torque transmission state where the roller 94 engages with the cylindrical surface 91 and the cam surface 93. Works. The normal force is Fn, the wedge angle formed between the tangent line passing through the contact point between the cylindrical surface 91 and the roller 94 and the cam surface 93 is θ, and the holding force that the cylindrical surface 91 and the cam surface 93 hold the roller 94 is set. If F0, the friction coefficient of the contact portion between the roller 94 and the cylindrical surface 91 and the cam surface 93 is μ, and the pushing force applied to the roller 94 is f, the friction force acting on the contact portion between the cylindrical surface 91 and the roller 94 is μ. • Can be represented by Fn. When the frictional force μ · Fn is smaller than the pushing force f, the roller 94 is not held in the engaged state but is pushed out to the wide portion of the wedge-shaped space, and torque is generated between the input shaft 92 and the outer ring 90. It becomes impossible to communicate.

そこで、従来の回転伝達装置における２方向クラッチにおいては、摩擦力μ・Ｆｎが押出し力ｆより大きくなるようにしている。すなわち、μ・Ｆｎ＞ｆの関係式が成立するようにしている。 Therefore, in the two-way clutch in the conventional rotation transmission device, the frictional force μ · Fn is made larger than the pushing force f. That is, the relational expression of μ · Fn> f is established.

ここで、Ｆｎ＝Ｆｏｃｏｓα、ｆ＝Ｆｏｓｉｎαであるため、上記関係式 μ・Ｆｎ＞ｆは μ・Ｆｏｃｏｓα＞Ｆｏｓｉｎα
で表すことができ、変形すると、
μ＞Ｆｏｓｉｎα／Ｆｏｃｏｓα＝ｔａｎα
となる。一方、ストラト角αはθ／２であるため、前記関係式は、μ＞ｔａｎ（θ／２）で表され、その関係式が成立するようにしている。
特開平１１−３３６７９９号公報 Here, since Fn = Focosα and f = Fosinα, the relational expression μ · Fn> f is μ · Focosα> Fosinα.
And when transformed,
μ> Fosin α / Focos α = tan α
It becomes. On the other hand, since the strat angle α is θ / 2, the relational expression is expressed as μ> tan (θ / 2), and the relational expression is established.
JP 11-336799 A

ところで、上記従来の回転伝達装置においては、２方向クラッチのローラ９４が係合状態に保持されるように、ローラ９４と円筒面９１およびカム面９３の接触部の摩擦係数μとくさび角θの関係が、μ＞ｔａｎ（θ／２）となるようにしているため、２方向クラッチのローラ９４が円筒面９１およびカム面９３に係合するトルク伝達状態で、その伝達トルクがスイッチばねの弾性力を下回る大きさにならなければ、ローラ９４を係合解除される中立位置に戻すことができず、２方向クラッチの係合解除が困難であるという問題があった。 In the conventional rotation transmission device, the friction coefficient μ and the wedge angle θ of the contact portion between the roller 94 and the cylindrical surface 91 and the cam surface 93 are set so that the roller 94 of the two-way clutch is held in the engaged state. Since the relationship is such that μ> tan (θ / 2), in the torque transmission state in which the roller 94 of the two-way clutch engages the cylindrical surface 91 and the cam surface 93, the transmission torque is the elasticity of the switch spring. If the size does not fall below the force, the roller 94 cannot be returned to the neutral position to be disengaged, and it is difficult to disengage the two-way clutch.

また、２方向クラッチの係合状態で外輪９０に負荷されるトルクが大きくなると、ローラ９４と円筒面９１およびカム面９３の接触部で変形が生じ、そのエネルギによりローラ９４がくさび形空間の広幅部に向けて勢いよくはじき出される現象（ポップアウト現象）や変形量過大によりローラ９４が隣接するくさび形空間内に侵入する現象（ロールオーバ現象）が生じるという問題があった。 Further, when the torque applied to the outer ring 90 is increased when the two-way clutch is engaged, deformation occurs at the contact portion between the roller 94, the cylindrical surface 91, and the cam surface 93, and the energy of the roller 94 increases the width of the wedge-shaped space. There is a problem that a phenomenon (rollout phenomenon) in which the roller 94 enters the adjacent wedge-shaped space due to a phenomenon of popping out toward the part (pop-out phenomenon) or an excessive deformation amount occurs.

この発明の課題は、２方向クラッチの係合を容易に解除することができると共に、ポップアウト現象やロールオーバ現象の発生を防止することができるようにした回転伝達装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a rotation transmission device that can easily disengage a two-way clutch and can prevent the occurrence of a pop-out phenomenon or a rollover phenomenon.

上記の課題を解決するために、この発明においては、内方部材の外周とその外側に設けられた外方部材の内周の一方に円筒面を形成し、他方にその円筒面との間でくさび形空間を形成するカム面を設け、そのカム面と円筒面間にローラを組込み、このローラを内方部材と外方部材間に組込まれた保持器で保持し、その保持器とカム面が形成された部材の相互間に前記ローラが円筒面およびカム面に対して係合解除される中立位置に保持器を弾性保持するスイッチばねを設け、前記保持器と円筒面が形成された部材の相互間には軸力の負荷により滑りを生じさせつつ保持器と円筒面が形成された部材とを摩擦結合する摩擦結合手段と、その摩擦結合手段に軸力を負荷する軸力付与手段とを設け、前記ローラと円筒面およびカム面の接触部の最大摩擦係数をμ、ローラと円筒面の接触点を通る円筒面の接線とカム面で形成されるくさび角をθとしたとき、μ＜ｔａｎ（θ／２）の関係式が成立するようにした構成を採用したのである。 In order to solve the above problems, in the present invention, a cylindrical surface is formed on one of the outer periphery of the inner member and the inner periphery of the outer member provided on the outer side, and the other is between the cylindrical surface on the other. A cam surface that forms a wedge-shaped space is provided, a roller is incorporated between the cam surface and the cylindrical surface, and the roller is held by a cage incorporated between the inner member and the outer member. A switch spring that elastically holds the cage is provided in a neutral position where the roller is disengaged from the cylindrical surface and the cam surface between the members formed with the member, and the member formed with the cage and the cylindrical surface A friction coupling means for frictionally coupling the cage and the member formed with the cylindrical surface while causing slippage between them by an axial force load, and an axial force applying means for applying an axial force to the friction coupling means A maximum contact portion between the roller and the cylindrical surface and the cam surface. When the friction coefficient is μ and the wedge angle formed by the tangent of the cylindrical surface passing through the contact point between the roller and the cylindrical surface and the cam surface is θ, the relational expression of μ <tan (θ / 2) is established. The configuration was adopted.

ここで、２方向クラッチは、油やグリースによって潤滑され、その潤滑状態でローラと円筒面およびカム面の接触部の摩擦係数は、０．０９程度であるため、２方向クラッチが機能するためにはμ＜ｔａｎ（θ／２）より、くさび角θはθ＞１０ｄｅｇとすることが必要である。このため、θ＞１２ｄｅｇとすることによって、μ＜ｔａｎ（θ／２）をより確実に満たすことができる。また、くさび角θを大きくとるに従い、摩擦結合手段によるトルク容量を大きくすることが必要となり、サイズの小型化、コストの低減を図るために、くさび角θはなるべく小さくすることも重要である。したがって、くさびθは１２〜２０ｄｅｇが好ましい。 Here, since the two-way clutch is lubricated with oil or grease, and the friction coefficient of the contact portion between the roller, the cylindrical surface and the cam surface is about 0.09 in the lubricated state, the two-way clutch functions. Since μ <tan (θ / 2), the wedge angle θ needs to be θ> 10 deg. Therefore, μ <tan (θ / 2) can be more reliably satisfied by setting θ> 12 deg. Further, as the wedge angle θ is increased, it is necessary to increase the torque capacity by the frictional coupling means. In order to reduce the size and the cost, it is important to reduce the wedge angle θ as much as possible. Therefore, the wedge θ is preferably 12 to 20 deg.

この発明に係る回転伝達装置において、摩擦結合手段として、円筒面を有する部材に回り止めされて軸方向に移動可能な複数の摩擦板と、保持器に回り止めされて軸方向に移動可能な複数の摩擦板を軸方向に交互に配置し、これらの各摩擦板を円筒面を有する部材に形成された軸心に直角なストッパ面に向けて押し付けるようにしたものや、保持器の端部に設けられた摩擦ディスクを上記ストッパ面に押し付けるようにしたものを採用することができる。 In the rotation transmission device according to the present invention, as friction coupling means, a plurality of friction plates that are prevented from rotating by a member having a cylindrical surface and movable in the axial direction, and a plurality of friction plates that are prevented from rotating by a cage and are movable in the axial direction These friction plates are alternately arranged in the axial direction, and each of these friction plates is pressed against the stopper surface perpendicular to the axis formed on the member having a cylindrical surface, or on the end of the cage. It is possible to employ a structure in which the provided friction disk is pressed against the stopper surface.

また、軸力付与手段としては、円筒面を有する部材に支持されたハウジング内にピストンを摺動自在に組込み、そのピストンの背部に形成された加圧室に圧縮エアや油圧等の加圧流体を供給してピストンを移動させ、そのピストンで摩擦結合手段を押圧するようにしたものや、固定ディスクと可動ディスクを軸方向に対向し、固定ディスクに対する可動ディスクの相対回転により両ディスク間に組込まれたトルクカム機構によって可動ディスクを移動させ、その可動ディスクで摩擦結合手段を押し込むようにしたものを採用することができる。 Further, as the axial force applying means, a piston is slidably incorporated in a housing supported by a member having a cylindrical surface, and a pressurized fluid such as compressed air or hydraulic pressure is formed in a pressurized chamber formed on the back of the piston. The piston is moved by supplying the piston and the friction coupling means is pressed by the piston, or the fixed disk and the movable disk are opposed to each other in the axial direction, and are incorporated between the two disks by relative rotation of the movable disk with respect to the fixed disk. It is possible to adopt a structure in which the movable disk is moved by the torque cam mechanism and the frictional coupling means is pushed in by the movable disk.

ここで、固定ディスクと可動ディスクの相対回転に際しては、カム面を有する部材に可動ディスクを回り止めし、固定ディスクと円筒面を有する部材の相互間に電磁式多板クラッチ等の連結手段を設け、その連結手段により円筒面を有する部材に固定ディスクを連結して、可動ディスクが回り止めされたカム面を有する部材と円筒面を有する部材の相対回転により両ディスクを相対回転させるようにしてもよく、あるいは、モータを駆動源とする駆動手段によって可動ディスクを回転させるようにしてもよい。 Here, at the time of relative rotation of the fixed disk and the movable disk, the movable disk is prevented from rotating around the member having the cam surface, and a coupling means such as an electromagnetic multi-plate clutch is provided between the fixed disk and the member having the cylindrical surface. The fixed means is connected to the member having the cylindrical surface by the connecting means, and both the disks are relatively rotated by the relative rotation of the member having the cam surface and the member having the cylindrical surface where the movable disk is prevented from rotating. Alternatively, the movable disk may be rotated by driving means using a motor as a driving source.

また、軸力付与手段として、保持器の端部に設けられた摩擦ディスクと円筒面を有する部材に取付けられたハウジングとの間に密閉空間を形成し、その密閉空間内に粘性流体を封入し、摩擦ディスクの密閉空間と対向する面に扇形の突出部を設け、上記ハウジングと摩擦ディスクの相対回転時に、突出部とハウジングの対向面間の微小な隙間に粘性流体が流動する作用により内圧を発生させて摩擦ディスクを押圧するようにしたものであってもよい。 Further, as an axial force applying means, a sealed space is formed between a friction disk provided at the end of the cage and a housing attached to a member having a cylindrical surface, and a viscous fluid is sealed in the sealed space. A fan-shaped protrusion is provided on the surface of the friction disk that faces the sealed space, and the internal pressure is reduced by the action of the viscous fluid flowing through the minute gap between the protrusion and the opposite surface of the housing during relative rotation of the housing and the friction disk. It may be generated and pressed against the friction disk.

上記のように構成すれば、軸力付与手段によって摩擦結合手段に軸力を負荷すると、円筒面を有する部材と保持器とが摩擦結合されて、カム面を有する部材と保持器が相対回転し、その相対回転によってローラが円筒面およびカム面に係合し、内方部材と外方部材の相互間で回転トルクを伝達することができる。 With the above configuration, when an axial force is applied to the friction coupling means by the axial force applying means, the member having the cylindrical surface and the cage are frictionally coupled, and the member having the cam surface and the cage are relatively rotated. By the relative rotation, the roller is engaged with the cylindrical surface and the cam surface, and the rotational torque can be transmitted between the inner member and the outer member.

また、円筒面およびカム面に対するローラの接触部の摩擦係数μとローラ係合時のくさび角θとの間に、μ＜ｔａｎ（θ／２）の関係をもたせたので、内方部材と外方部材の相互間にスイッチばねの復元弾性力を上回る伝達トルクが残留する状態においても、ローラの係合を解除させることが可能となり、２方向クラッチの係合を容易に解除することができる。 In addition, since the relationship between the friction coefficient μ of the roller contact portion with respect to the cylindrical surface and the cam surface and the wedge angle θ when the roller is engaged is given as μ <tan (θ / 2), the inner member and the outer surface Even in the state where the transmission torque exceeding the restoring elastic force of the switch spring remains between the two members, the engagement of the roller can be released, and the engagement of the two-way clutch can be easily released.

さらに、円筒面を有する部材と保持器の相互間に摩擦結合手段を設けたことにより、内方部材と外方部材の相互間における伝達トルクが過大になると、上記摩擦結合手段に滑りが生じてローラが円筒面に沿って滑り移動する。このため、ロールオーバ現象の発生を防止することができると共に、動力伝達系の機械的強度の弱い部分での破損を防止することができる。 Furthermore, when the friction coupling means is provided between the member having the cylindrical surface and the cage, if the transmission torque between the inner member and the outer member becomes excessive, the friction coupling means slips. The roller slides along the cylindrical surface. For this reason, it is possible to prevent the occurrence of a rollover phenomenon, and it is possible to prevent breakage at a portion where the mechanical strength of the power transmission system is weak.

また、内方部材と外方部材の相互間におけるトルク伝達の遮断状態で、遠心力や内方部材と外方部材間に介在された潤滑剤の粘性抵抗によりローラがくさび形空間の狭小部に押し込まれたとしても、μ＜ｔａｎ（θ／２）の関係によってローラは係合状態に保持されることはなく、ローラのミス係合を防止することができる。 Also, in the state where the torque transmission between the inner member and the outer member is interrupted, the roller is narrowed in the wedge-shaped space by centrifugal force or the viscous resistance of the lubricant interposed between the inner member and the outer member. Even if the roller is pushed in, the roller is not held in the engaged state due to the relationship of μ <tan (θ / 2), and misengagement of the roller can be prevented.

以下、この発明の実施の形態を図１乃至図９に基づいて説明する。図１乃至図４は、この発明に係る回転伝達装置の第１の実施形態を示す。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 show a first embodiment of a rotation transmission device according to the present invention.

図１に示すように、内方部材としての入力軸１の外側には外方部材としての外輪２が設けられ、その入力軸１と外輪２は軸受３によって相対的に回転自在に支持されている。 As shown in FIG. 1, an outer ring 2 as an outer member is provided outside an input shaft 1 as an inner member, and the input shaft 1 and the outer ring 2 are relatively rotatably supported by a bearing 3. Yes.

入力軸１は大径のカムリング部４を有し、そのカムリング部４と外輪２の相互間に２方向クラッチ１０が設けられている。 The input shaft 1 has a large-diameter cam ring portion 4, and a two-way clutch 10 is provided between the cam ring portion 4 and the outer ring 2.

２方向クラッチ１０は、外輪２の内周に円筒面１１を形成し、カムリング部４の外周には上記円筒面１１との間でくさび形空間を形成する複数のカム面１２を周方向に間隔をおいて設け、各カム面１２と円筒面１１との間にローラ１３を組込み、各ローラ１３を入力軸１と外輪２間に組込まれた保持器１４によって保持したローラタイプの２方向クラッチから成っている。 The two-way clutch 10 forms a cylindrical surface 11 on the inner periphery of the outer ring 2, and a plurality of cam surfaces 12 forming a wedge-shaped space with the cylindrical surface 11 on the outer periphery of the cam ring portion 4 are spaced apart in the circumferential direction. A roller type two-way clutch in which a roller 13 is incorporated between each cam surface 12 and the cylindrical surface 11 and each roller 13 is held by a cage 14 incorporated between the input shaft 1 and the outer ring 2. It is made up.

図２および図３に示すように、カムリング部４の端面にはばね嵌合凹部１５が形成され、そのばね嵌合凹部１５内にスイッチばね１６が組込まれている。スイッチばね１６はＣ形をなし、その両端から外向きに形成された一対の押圧片１６ａはばね嵌合凹部１５の外周壁に形成された切欠部１７から保持器１４の端部に設けられた切欠き１８内に挿入されて、切欠部１７および切欠き１８の周方向で対向する側面を相反する方向に押圧し、その押圧によってローラ１３が円筒面１１およびカム面１２に係合解除される中立位置に保持器１４を弾性保持している。 As shown in FIGS. 2 and 3, a spring fitting recess 15 is formed on the end face of the cam ring portion 4, and a switch spring 16 is incorporated in the spring fitting recess 15. The switch spring 16 has a C shape, and a pair of pressing pieces 16 a formed outward from both ends thereof is provided at the end of the cage 14 from a notch 17 formed in the outer peripheral wall of the spring fitting recess 15. The roller 13 is inserted into the notch 18 and presses the circumferentially opposed side surfaces of the notch 17 and the notch 18 in opposite directions, whereby the roller 13 is disengaged from the cylindrical surface 11 and the cam surface 12. The cage 14 is elastically held in the neutral position.

図１に示すように、外輪２は、筒体２ａと、その筒体２ａの開口端部に接続されたガイドリング２ｂとから成る。筒体２ａは、開口端部にフランジ５を有し、そのフランジ５の軸心の直角な外端面はストッパ面６とされている、
図２に示すように、ガイドリング２ｂは内周の中央部に環状突出部７を有している。このガイドリング２ｂはフランジ５の外周に圧入されて環状突出部７の一端面がフランジ５に当接され、内周一端部に対する止め輪８の取付けによって筒体２ａに連結されている。 As shown in FIG. 1, the outer ring 2 includes a cylindrical body 2a and a guide ring 2b connected to the opening end of the cylindrical body 2a. The cylindrical body 2a has a flange 5 at an opening end, and an outer end surface perpendicular to the axis of the flange 5 is a stopper surface 6.
As shown in FIG. 2, the guide ring 2b has an annular protrusion 7 at the center of the inner periphery. The guide ring 2b is press-fitted into the outer periphery of the flange 5, the one end surface of the annular projecting portion 7 is brought into contact with the flange 5, and is connected to the cylindrical body 2a by attaching the retaining ring 8 to the inner peripheral one end portion.

ガイドリング２ｂの内部には、負荷される軸力によって外輪２と保持器１４とを滑りを生じさせつつ摩擦結合する摩擦結合手段２０と、その摩擦結合手段２０に軸力を負荷する軸力付与手段３０とが組込まれている。 Inside the guide ring 2b, a friction coupling means 20 that frictionally couples the outer ring 2 and the retainer 14 while causing slippage by a loaded axial force, and an axial force application that applies an axial force to the friction coupling means 20 are provided. Means 30 are incorporated.

摩擦結合手段２０は、筒体２ａのストッパ面６に対向配置された複数の第１摩擦板２１と複数の第２摩擦板２２とから成る。第１摩擦板２１と第２摩擦板２２は軸方向に交互に配置され、第１摩擦板２１はスプライン２３によってガイドリング２ｂに回り止めされ、かつ軸方向に移動自在とされている。一方、第２摩擦板２２はスプライン２４によって保持器１４に回り止めされ、かつ軸方向に移動自在とされている。 The friction coupling means 20 includes a plurality of first friction plates 21 and a plurality of second friction plates 22 arranged to face the stopper surface 6 of the cylindrical body 2a. The first friction plates 21 and the second friction plates 22 are alternately arranged in the axial direction, and the first friction plates 21 are prevented from rotating around the guide ring 2b by the splines 23 and are movable in the axial direction. On the other hand, the second friction plate 22 is prevented from rotating around the cage 14 by a spline 24 and is movable in the axial direction.

軸力付与手段３０は、ハウジング３１と、そのハウジング３１内に摺動自在に組込まれて摩擦結合手段２０と軸方向で対向するピストン３２と、そのピストン３２を摩擦結合手段２０から離反する方向に押圧するリターンスプリング３３とから成り、前記ピストン３２とハウジング３１の閉塞端間に形成された加圧室３４に油圧あるいは圧縮エア等の圧力流体を供給し、軸方向に移動するピストン３２により摩擦結合手段２０を筒体２ａのストッパ面６に押し付けるようにしている。 The axial force applying means 30 includes a housing 31, a piston 32 that is slidably incorporated in the housing 31 and faces the friction coupling means 20 in the axial direction, and a direction in which the piston 32 is separated from the friction coupling means 20. The pressure spring 34 is formed between the piston 32 and the closed end of the housing 31 and is supplied with a pressure fluid such as hydraulic pressure or compressed air, and is frictionally coupled by the piston 32 moving in the axial direction. The means 20 is pressed against the stopper surface 6 of the cylindrical body 2a.

ここで、ハウジング３１はガイドリング２ｂ内に圧入されてその開口端が環状突出部７に当接され、上記ガイドリング２ｂの開口端部の内周に取付けた止めリング３５によって抜け止めされている。 Here, the housing 31 is press-fitted into the guide ring 2b, the opening end thereof is brought into contact with the annular projecting portion 7, and is prevented from coming off by a retaining ring 35 attached to the inner periphery of the opening end portion of the guide ring 2b. .

第１の実施形態で示す回転伝達装置は上記の構造から成り、軸力付与手段３０の加圧室３４に対する加圧流体の供給遮断状態では２方向クラッチ１０のローラ１３は図３に示すスイッチばね１６のばね力により円筒面１１およびカム面１２に対して係合解除された中立位置に保持されている。 The rotation transmission device shown in the first embodiment has the above-described structure, and the roller 13 of the two-way clutch 10 is a switch spring shown in FIG. 3 in a state where supply of pressurized fluid to the pressurizing chamber 34 of the axial force applying means 30 is cut off. The spring 16 is held in a neutral position in which the engagement with the cylindrical surface 11 and the cam surface 12 is released.

このため、入力軸１が回転しても、その回転は外輪２に伝達されない。このとき、入力軸１と保持器１４の相互間にはスイッチばね１６が組込まれているため、保持器１４およびその保持器１４に保持されているローラ１３が入力軸１と共に回転する。 For this reason, even if the input shaft 1 rotates, the rotation is not transmitted to the outer ring 2. At this time, since the switch spring 16 is incorporated between the input shaft 1 and the retainer 14, the retainer 14 and the roller 13 held by the retainer 14 rotate together with the input shaft 1.

入力軸１の回転状態において、軸力付与手段３０の加圧室３４に加圧流体を供給すると、ピストン３２が移動し、そのピストン３２によって複数の第１摩擦板２１および複数の第２摩擦板２２がストッパ面６に向けて押圧され、各摩擦板２１、２２およびストッパ面６の衝合面に作用する摩擦力によって保持器１４が外輪２に摩擦結合される。 When the pressurized fluid is supplied to the pressurizing chamber 34 of the axial force applying means 30 in the rotation state of the input shaft 1, the piston 32 moves, and the piston 32 moves the plurality of first friction plates 21 and the plurality of second friction plates. 22 is pressed toward the stopper surface 6, and the cage 14 is frictionally coupled to the outer ring 2 by the frictional force acting on the friction plates 21, 22 and the abutting surfaces of the stopper surface 6.

外輪２に対する保持器１４の摩擦結合によって入力軸１と保持器１４が相対回転し、ローラ１３がくさび形空間の狭小部に押し込まれて円筒面１１およびカム面１２に係合し、入力軸１と外輪２の相互間でトルクが伝達される。 The input shaft 1 and the retainer 14 are rotated relative to each other by frictional coupling of the retainer 14 with respect to the outer ring 2, and the roller 13 is pushed into the narrow portion of the wedge-shaped space to engage the cylindrical surface 11 and the cam surface 12. Torque is transmitted between the outer ring 2 and the outer ring 2.

また、入力軸１と保持器１４の相対回転により、スイッチばね１６が弾性変形する。このため、加圧室３４に対する加圧流体の供給を遮断し、リターンスプリング３３の弾性によりピストン３２を後退させて、保持器１４と外輪２の摩擦結合を解除すると、スイッチばね１６の復元弾性により保持器１４が回動され、ローラ１３は円筒面１１およびカム面１２に対して係合解除される中立位置に戻される。このため、入力軸１から外輪２への回転伝達が遮断される。 Further, the switch spring 16 is elastically deformed by the relative rotation of the input shaft 1 and the cage 14. For this reason, when the supply of the pressurized fluid to the pressurizing chamber 34 is shut off, the piston 32 is retracted by the elasticity of the return spring 33, and the frictional coupling between the retainer 14 and the outer ring 2 is released, the restoring elasticity of the switch spring 16 The cage 14 is rotated and the roller 13 is returned to the neutral position where the engagement with the cylindrical surface 11 and the cam surface 12 is released. For this reason, the rotation transmission from the input shaft 1 to the outer ring 2 is interrupted.

図４は、２方向クラッチ１０の係合時における力の釣り合いを模式的に示し、外輪２の円筒面１１を直線で表示している。図１０に示す従来の２方向クラッチと同様に、ローラ１３の係合時における円筒面１１とカム面１２とで形成されるくさび角をθ、円筒面１１およびカム面１２がローラ１３を挾持する挾持力をＦｏ、ローラ１３と円筒面１１およびカム面１２の接触部の摩擦係数をμ、ローラ１３に負荷される押出し力をｆ、ローラ１３と円筒面１１およびカム面１２の接触部に作用する法線力をＦｎとし、そして、摩擦結合手段２０の第１摩擦板２１と第２摩擦板２２の接触部に作用する回転抵抗力をＦｒとした場合、本願発明では、
μ＜ｔａｎα ・・・式１
の関係が成立するようにしている。 FIG. 4 schematically shows the balance of forces when the two-way clutch 10 is engaged, and the cylindrical surface 11 of the outer ring 2 is indicated by a straight line. Similar to the conventional two-way clutch shown in FIG. 10, the wedge angle formed by the cylindrical surface 11 and the cam surface 12 when the roller 13 is engaged is θ, and the cylindrical surface 11 and the cam surface 12 hold the roller 13. The holding force is Fo, the friction coefficient of the contact portion between the roller 13 and the cylindrical surface 11 and the cam surface 12 is μ, the pushing force applied to the roller 13 is f, and the contact force between the roller 13 and the cylindrical surface 11 and the cam surface 12 is applied. In the present invention, when the normal force to be applied is Fn and the rotational resistance force acting on the contact portion between the first friction plate 21 and the second friction plate 22 of the friction coupling means 20 is Fr,
μ <tanα Equation 1
The relationship is established.

ここで、αはストラト角を示し、このストラト角αはくさび角θの１／２であるため、式１は、μ＜ｔａｎ（θ／２）で表すことができる。 Here, α indicates a strat angle, and since this strat angle α is ½ of the wedge angle θ, the equation 1 can be expressed by μ <tan (θ / 2).

上記関係式１だけであると、ローラ１３を係合位置に保持することができないため、摩擦係合手段２０により保持器１４に回転抵抗力Ｆｒを負荷してローラ１３を係合位置に保持するようにしている。 If only the above relational expression 1 is satisfied, the roller 13 cannot be held in the engagement position, and therefore the frictional engagement means 20 applies the rotational resistance force Fr to the retainer 14 to hold the roller 13 in the engagement position. I am doing so.

ここで、回転抵抗力Ｆｒは次式で表すこともできる。
Ｆｒ＝２Ｆｎ（ｓｉｎα−μｃｏｓα）・・・式２ Here, the rotational resistance force Fr can also be expressed by the following equation.
Fr = 2Fn (sin α−μ cos α) Equation 2

回転抵抗力Ｆｒは加圧室３４に対する流体の供給圧を制御することによって得ることができる。 The rotational resistance force Fr can be obtained by controlling the supply pressure of the fluid to the pressurizing chamber 34.

上記のように、摩擦係数μとくさび角θの関係を式１で示すように、μ＜ｔａｎ（θ／２）とすることにより、２方向クラッチ１０の係合状態で加圧室３４に対する流体の供給を遮断し、リターンスプリング３３の押圧によりピストン３２を摩擦結合手段２０より離反させて保持器１４に対する回転抵抗力Ｆｒを解除することで、ローラ１３はくさび形空間内に保持されなくなり、２方向クラッチ１０にトルクが伝達中であっても、その２方向クラッチ１０を速やかに係合解除することができる。 As described above, the relationship between the friction coefficient μ and the wedge angle θ is expressed by the following equation 1, so that μ <tan (θ / 2) so that the fluid with respect to the pressurizing chamber 34 is engaged in the engaged state of the two-way clutch 10. And the piston 13 is separated from the friction coupling means 20 by releasing the return spring 33 to release the rotational resistance force Fr against the retainer 14, so that the roller 13 is not held in the wedge-shaped space. Even when torque is being transmitted to the directional clutch 10, the two-way clutch 10 can be quickly disengaged.

次に、ストラト角αに関する定量的な見解を述べると、ローラ１３と円筒面１１およびカム面１２の接触部における摩擦係数μは、油やグリース潤滑される状態でせいぜい０．０９程度である。２方向クラッチ１０が機能するには式１のμ＜ｔａｎαより、α＞５ｄｅｇ、くさび角θとしては、θ＞１０ｄｅｇとすることが必要であり、θ＞１２ｄｅｇとすることで、μ＜ｔａｎαをより確実に満たすことが可能となる。 Next, to give a quantitative view regarding the strat angle α, the friction coefficient μ at the contact portion between the roller 13, the cylindrical surface 11 and the cam surface 12 is at most about 0.09 in a state where oil or grease is lubricated. In order for the two-way clutch 10 to function, it is necessary that α> 5 deg and the wedge angle θ be θ> 10 deg from μ <tan α in Equation 1. By setting θ> 12 deg, μ <tan α is It becomes possible to satisfy more reliably.

また、ストラト角αを大きくとるに従って、摩擦結合手段２０によるトルク容量を大きくすることが必要となり、その摩擦結合手段２０のサイズの小型化、コストの低減のためには、ストラト角αをなるべく小さくすることも重要である。 Further, as the strat angle α is increased, it is necessary to increase the torque capacity of the frictional coupling means 20. In order to reduce the size of the frictional coupling means 20 and reduce the cost, the stratified angle α is made as small as possible. It is also important to do.

したがって、機能成立と経済性を両立できるストラト角αとしては６〜１０ｄｅｇ、くさび角θとしては１２〜２０ｄｅｇ程度が好ましい。 Therefore, it is preferable that the strat angle α capable of achieving both function establishment and economy is 6 to 10 deg, and the wedge angle θ is about 12 to 20 deg.

第１の実施形態で示すように、外輪２と保持器１４の相互間に滑りを生じさせつつ両部材を結合する摩擦結合手段２０を設けることにより、入力軸１と外輪２のトルク伝達時に、その両部材１、２に過大トルクが負荷されると、摩擦結合手段２０の第１摩擦板２１と第２摩擦板２２の接触部で滑りが生じ、ローラ１３はくさび空間に保持されなくなり、２方向クラッチは係合解除される。つまり、上記摩擦結合手段２０がトルクリミッタとしての機能を発揮する。このため、２方向クラッチ部においてロールオーバ現象が発生するのを防止することができる。 As shown in the first embodiment, by providing the friction coupling means 20 that couples both members while causing slippage between the outer ring 2 and the cage 14, during torque transmission between the input shaft 1 and the outer ring 2, When an excessive torque is applied to both the members 1 and 2, slip occurs at the contact portion between the first friction plate 21 and the second friction plate 22 of the friction coupling means 20, and the roller 13 is not held in the wedge space. The direction clutch is disengaged. That is, the friction coupling means 20 exhibits a function as a torque limiter. For this reason, it is possible to prevent the rollover phenomenon from occurring in the two-way clutch portion.

また、２方向クラッチ１０において、ローラ１３と円筒面１１およびカム面１２の接触部の摩擦係数μとくさび角θとの間に、μ＜ｔａｎ（θ／２）の関係をもたせることにより、入力軸１の空転状態でカムリング部４と外輪２間に介在する潤滑油の粘性や円筒面１１との接触によってローラ１３に作用する引きずりトルクにより、ローラ１３が円筒面１１およびカム面１２に接触する位置まで移動されたとしてもローラ１３を係合状態に保持することができず、２方向クラッチ１０のミス係合を防止することができる。 Further, in the two-way clutch 10, an input is made by providing a relationship of μ <tan (θ / 2) between the friction coefficient μ of the contact portion between the roller 13 and the cylindrical surface 11 and the cam surface 12 and the wedge angle θ. The roller 13 comes into contact with the cylindrical surface 11 and the cam surface 12 due to the viscosity of the lubricating oil interposed between the cam ring portion 4 and the outer ring 2 in the idle state of the shaft 1 and the drag torque acting on the roller 13 due to contact with the cylindrical surface 11. Even if the roller 13 is moved to the position, the roller 13 cannot be held in the engaged state, and misengagement of the two-way clutch 10 can be prevented.

図５および図６は、この発明に係る回転伝達装置の第２の実施形態を示す。この実施形態で示す回転伝達装置と図１において先に述べた第１の実施形態で示す回転伝達装置とは摩擦結合手段２０に軸力を負荷する軸力付与手段３０の構成のみが相違する。このため、第１の実施形態で示す回転伝達装置と同一の部品には同一の符号を付して説明を省略する。 5 and 6 show a second embodiment of the rotation transmission device according to the present invention. The rotation transmission device shown in this embodiment is different from the rotation transmission device shown in the first embodiment described above with reference to FIG. 1 only in the configuration of the axial force applying means 30 that applies an axial force to the friction coupling means 20. For this reason, the same code | symbol is attached | subjected to the components same as the rotation transmission apparatus shown in 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.

図５に示すように、軸力付与手段３０は、摩擦結合手段２０に対して軸方向に対向配置された可動ディスク３６と、その可動ディスク３６に対向配置された固定ディスク３７と、その両ディスク３６、３７間に組込まれたトルクカム機構４０と、上記固定ディスク３７を外輪２のガイドリング２ｂに連結する連結手段５０とから成っている。 As shown in FIG. 5, the axial force applying means 30 includes a movable disk 36 that is disposed to face the friction coupling means 20 in the axial direction, a fixed disk 37 that is disposed to face the movable disk 36, and both the disks. A torque cam mechanism 40 incorporated between 36 and 37, and a connecting means 50 for connecting the fixed disk 37 to the guide ring 2b of the outer ring 2.

可動ディスク３６は入力軸１の外周に形成されたスプライン３８により入力軸１に回り止めされ、かつ軸方向に移動自在とされている。一方、固定ディスク３７は連結手段５０との間に組込まれたスラスト軸受３９で支持されて定位置で回転自在とされている。 The movable disk 36 is locked to the input shaft 1 by a spline 38 formed on the outer periphery of the input shaft 1 and is movable in the axial direction. On the other hand, the fixed disk 37 is supported by a thrust bearing 39 built in between the connecting means 50 and is rotatable at a fixed position.

図６（Ｉ）に示すように、トルクカム機構４０は、固定ディスク３７と可動ディスク３６の対向面それぞれに周方向の中央から周方向両端に至るに従って溝深さが次第に浅くなるカム溝４１、４２を形成し、そのカム溝４１、４２間にボール４３を組込み、固定ディスク３７と可動ディスク３６の相対回転により可動ディスク３６を摩擦結合手段２０に向けて移動させるようにしている。 As shown in FIG. 6 (I), the torque cam mechanism 40 has cam grooves 41 and 42 that gradually decrease in groove depth from the center in the circumferential direction to both ends in the circumferential direction on the opposing surfaces of the fixed disk 37 and the movable disk 36, respectively. The ball 43 is incorporated between the cam grooves 41 and 42, and the movable disk 36 is moved toward the frictional coupling means 20 by the relative rotation of the fixed disk 37 and the movable disk 36.

図５に示すように、連結手段５０は、ロータ５１と、そのロータ５１に対向配置されたアーマチュア５２と、そのアーマチュア５２とロータ５１間に組込まれた複数のインナプレート５３および複数のアウタプレート５４と、上記ロータ５１とアーマチュア５２間に磁気吸引力を付与する電磁石５５とから成り、上記電磁石５５は固定部材５６に支持されている。 As shown in FIG. 5, the connecting means 50 includes a rotor 51, an armature 52 arranged to face the rotor 51, a plurality of inner plates 53 and a plurality of outer plates 54 assembled between the armature 52 and the rotor 51. And an electromagnet 55 that applies a magnetic attractive force between the rotor 51 and the armature 52, and the electromagnet 55 is supported by a fixing member 56.

ロータ５１はガイドリング２ｂの内周に圧入され、そのガイドリング２ｂの開口端部の内周に取付けられた止めリング５７と前記環状突出部７とによって軸方向に非可動とされている。 The rotor 51 is press-fitted into the inner periphery of the guide ring 2b, and is non-movable in the axial direction by the stop ring 57 attached to the inner periphery of the opening end of the guide ring 2b and the annular protrusion 7.

アーマチュア５２は、前記可動ディスク３６のロータ５１に対向する面の外周部に形成された円筒形のラジアル軸受面５８によって回転自在に支持されている。 The armature 52 is rotatably supported by a cylindrical radial bearing surface 58 formed on the outer peripheral portion of the surface of the movable disk 36 facing the rotor 51.

インナプレート５３とアウタプレート５４は軸方向に交互に配置され、上記インナプレート５３は固定ディスク３７の外周に形成されたスプライン５９により回り止めされ、かつ軸方向に移動自在に支持されている。一方、アウタプレート５４はガイドリング２ｂの内周に形成された前記スプライン２３により回り止めされ、かつ軸方向に移動自在に支持されている。 The inner plate 53 and the outer plate 54 are alternately arranged in the axial direction, and the inner plate 53 is supported by a spline 59 formed on the outer periphery of the fixed disk 37 and supported so as to be movable in the axial direction. On the other hand, the outer plate 54 is prevented from rotating by the spline 23 formed on the inner periphery of the guide ring 2b, and is supported so as to be movable in the axial direction.

上記の構成から成る軸力付与手段３０において、電磁石５５の電磁コイル５５ａに通電すると、ロータ５１とアーマチュア５２の相互間に磁気吸引力が作用し、アーマチュア５２がロータ５１側に引き寄せられてインナプレート５３とアウタプレート５４が互に圧接される。その圧接面に作用する摩擦抵抗により、固定ディスク３７がガイドリング２ｂに結合され、入力軸１と共に回転する可動ディスク３６が固定ディスク３７に対して相対回転する。このとき、各ディスク３６、３７に形成されたカム溝４１、４２が周方向に位置がずれるため、ボール４３はカム溝４２の浅溝部に向けて移動すると共に、可動ディスク３６のカム溝４１の浅溝部がボール４３と接触し、可動ディスク３６が軸方向に移動して摩擦結合手段２０を軸方向に押圧する。電磁石５５の電磁コイル５５ａに対する通電を解除すると、アーマチュア５２の磁気吸引力が解除されるため、インナプレート５３とアウタプレート５４を押圧する押圧力が抜け、可動ディスク３６と固定ディスク３７はカム溝４１、４２の中央の深溝部にボール４３が納まる安定した位置まで相対回転する。その相対回転により可動ディスク３６は固定ディスク３７に向けて移動するため、摩擦結合手段２０の押圧力が解除されることになる。 In the axial force applying means 30 having the above-described configuration, when the electromagnetic coil 55a of the electromagnet 55 is energized, a magnetic attractive force acts between the rotor 51 and the armature 52, and the armature 52 is attracted to the rotor 51 side, and the inner plate. 53 and the outer plate 54 are pressed against each other. The fixed disk 37 is coupled to the guide ring 2 b by the frictional resistance acting on the pressure contact surface, and the movable disk 36 that rotates together with the input shaft 1 rotates relative to the fixed disk 37. At this time, since the cam grooves 41 and 42 formed in the respective disks 36 and 37 are displaced in the circumferential direction, the ball 43 moves toward the shallow groove portion of the cam groove 42 and the cam groove 41 of the movable disk 36 is The shallow groove portion comes into contact with the ball 43, and the movable disk 36 moves in the axial direction to press the frictional coupling means 20 in the axial direction. When the energization of the electromagnetic coil 55a of the electromagnet 55 is released, the magnetic attractive force of the armature 52 is released, so that the pressing force that presses the inner plate 53 and the outer plate 54 is released, and the movable disk 36 and the fixed disk 37 are separated from the cam groove 41 , 42 relatively rotate to a stable position where the ball 43 is contained in the deep groove portion in the center. Due to the relative rotation, the movable disk 36 moves toward the fixed disk 37, so that the pressing force of the frictional coupling means 20 is released.

図７は、この発明に係る回転伝達装置の第３の実施形態を示す。この実施形態で示す回転伝達装置と図１に示す第１の実施形態で示す回転伝達装置とは軸力付与手段３０の構成が相違する。このため、第１の実施形態で示す回転伝達装置と同一の部品には同一の符号を付して説明を省略する。 FIG. 7 shows a third embodiment of the rotation transmission device according to the present invention. The rotation transmission device shown in this embodiment is different from the rotation transmission device shown in the first embodiment shown in FIG. For this reason, the same code | symbol is attached | subjected to the components same as the rotation transmission apparatus shown in 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.

図７に示すように、軸力付与手段３０は、ケーシング６０に固定ディスク６１を取付け、その固定ディスク６１に可動ディスク６２を対向配置し、その両ディスク６１、６２間にトルクカム機構６３を設けている。また、可動ディスク６２に加圧プレート６４を対向配置し、その加圧プレート６４と可動ディスク６２をその対向部間に組込まれた軸受６５によって相対的に回転自在に支持している。 As shown in FIG. 7, the axial force applying means 30 has a fixed disk 61 mounted on a casing 60, a movable disk 62 is disposed opposite to the fixed disk 61, and a torque cam mechanism 63 is provided between the disks 61 and 62. Yes. In addition, a pressure plate 64 is disposed opposite to the movable disk 62, and the pressure plate 64 and the movable disk 62 are relatively rotatably supported by a bearing 65 incorporated between the opposed portions.

さらに、加圧プレート６４とガイドリング２ｂの端部に設けられた端板２ｃ間に離反ばね６６を組込んで加圧プレート６４を端板２ｃから離反する方向に押圧し、上記加圧プレート６４と摩擦結合手段２０との間に複数の押圧子６７を組込み、各押圧子６７を上記端板２ｃによってスライド自在に支持している。 Further, a separation spring 66 is incorporated between the pressure plate 64 and the end plate 2c provided at the end of the guide ring 2b to press the pressure plate 64 in a direction away from the end plate 2c, and the pressure plate 64 is pressed. A plurality of pressing elements 67 are incorporated between the friction coupling means 20 and each pressing element 67 is slidably supported by the end plate 2c.

また、可動ディスク６２を駆動手段７０により回転させるようにしている。ここで、駆動手段７０は、ケーシング６０に支持されたモータ７１と、そのモータ７１の回転を可動ディスク６２に伝達するギヤ減速機構７２とから成っている。 Further, the movable disk 62 is rotated by the driving means 70. Here, the driving means 70 includes a motor 71 supported by the casing 60 and a gear reduction mechanism 72 that transmits the rotation of the motor 71 to the movable disk 62.

上記の構成から成る軸力付与手段３０において、モータ７１の駆動により可動ディスク６２を回転させると、トルクカム機構６３により、可動ディスク６２が固定ディスク６１から離反する方向に移動し、その可動ディスク６２により加圧プレート６４が軸方向に押圧され、押圧子６７を介して摩擦結合手段２０に軸力が負荷される。 In the axial force applying means 30 having the above configuration, when the movable disk 62 is rotated by driving the motor 71, the movable disk 62 is moved away from the fixed disk 61 by the torque cam mechanism 63. The pressure plate 64 is pressed in the axial direction, and an axial force is applied to the friction coupling means 20 via the pressing element 67.

また、モータ７１を逆転させると、離反ばね６６の押圧により、加圧プレート６４および可動ディスク６２が固定ディスク６１に向けて移動し、摩擦結合手段２０に対する軸力の負荷が解除される。 When the motor 71 is rotated in the reverse direction, the pressing plate 64 and the movable disk 62 are moved toward the fixed disk 61 by the pressing of the separation spring 66, and the load of the axial force on the friction coupling means 20 is released.

図８および図９は、この発明に係る回転伝達装置の第４の実施形態を示す。この実施形態で示す回転伝達装置と先に述べた図１の第１の実施形態で示す回転伝達装置とは摩擦結合手段２０と軸力付与手段３０の構成が相違する。このため、第１の実施形態で示す回転伝達装置と同一の部品には同一の符号を付して説明を省略する。 8 and 9 show a fourth embodiment of the rotation transmission device according to the present invention. The rotation transmission device shown in this embodiment and the rotation transmission device shown in the first embodiment of FIG. 1 described above are different in the configuration of the frictional coupling means 20 and the axial force applying means 30. For this reason, the same code | symbol is attached | subjected to the components same as the rotation transmission apparatus shown in 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.

図８および図９において、摩擦結合手段２０は、外輪２の内周に軸心に直角なストッパ面８０を設け、保持器１４の端部には上記ストッパ面８０に対向する摩擦ディスク８１を設け、上記摩擦ディスク８１に負荷される軸力により、保持器１４を軸方向に移動させて摩擦ディスク８１をストッパ面８０に圧接させ、その圧接面に作用する摩擦抵抗により保持器１４と外輪２とを摩擦結合するようにしている。 8 and 9, the friction coupling means 20 is provided with a stopper surface 80 perpendicular to the axial center on the inner periphery of the outer ring 2, and a friction disk 81 facing the stopper surface 80 is provided at the end of the retainer 14. The retainer 14 is moved in the axial direction by the axial force applied to the friction disc 81 to press the friction disc 81 against the stopper surface 80, and the retainer 14 and the outer ring 2 are brought into contact with each other by the frictional resistance acting on the press contact surface. Are to be frictionally coupled.

また、軸力付与手段３０は、外輪２の開口端部内にハウジング８２を圧入し、そのハウジング８２の内周面と入力軸１の外周面間にシール部材８３を組込んで、上記ハウジング８２と摩擦ディスク８１間に密閉空間８４を形成し、その密閉空間８４内にシリコーンオイル等の粘性流体を封入し、前記摩擦ディスク８１の密閉空間８４と対向する面に複数の扇形の突出部８５を設け、上記ハウジング８２と摩擦ディスク８１の相対回転時に、突出部８５とハウジング８２の対向面間の微小な隙間に粘性流体が流動する作用により内圧を発生させて摩擦ディスク８１をストッパ面８０に向けて移動させるようにしている。 The axial force applying means 30 press-fits the housing 82 into the open end of the outer ring 2, and a seal member 83 is assembled between the inner peripheral surface of the housing 82 and the outer peripheral surface of the input shaft 1. A sealed space 84 is formed between the friction disks 81, a viscous fluid such as silicone oil is sealed in the sealed space 84, and a plurality of fan-shaped protrusions 85 are provided on the surface of the friction disk 81 facing the sealed space 84. When the housing 82 and the friction disk 81 are rotated relative to each other, an internal pressure is generated by the action of the viscous fluid flowing through a minute gap between the projecting portion 85 and the opposing surface of the housing 82, so that the friction disk 81 faces the stopper surface 80. I try to move it.

第１の実施形態乃至第４の実施形態では、外輪２の内周に円筒面１１を形成し、入力軸１の外周にカム面１２を形成したが、入力軸１の外周に円筒面を形成し、外輪２の内周にカム面を設けるようにしてもよい。この場合、入力軸１と保持器１４の相互間に摩擦結合手段２０を設けると共に、外輪２と保持器１４の相互間にスイッチばね１６を組込むようにする。 In the first to fourth embodiments, the cylindrical surface 11 is formed on the inner periphery of the outer ring 2 and the cam surface 12 is formed on the outer periphery of the input shaft 1. However, the cylindrical surface is formed on the outer periphery of the input shaft 1. However, a cam surface may be provided on the inner periphery of the outer ring 2. In this case, the friction coupling means 20 is provided between the input shaft 1 and the cage 14, and the switch spring 16 is incorporated between the outer ring 2 and the cage 14.

この発明に係る回転伝達装置の第１の実施形態を示す縦断正面図1 is a longitudinal front view showing a first embodiment of a rotation transmission device according to the present invention. 図１の一部分を拡大して示す断面図Sectional drawing which expands and shows a part of FIG. 図１のIII−III線に沿った断面図Sectional view along line III-III in FIG. ２方向クラッチの係合状態を示す模式図Schematic diagram showing the engaged state of the two-way clutch この発明に係る回転伝達装置の第２の実施形態を示す縦断正面図Longitudinal front view showing a second embodiment of the rotation transmission device according to the present invention （Ｉ）は図５に示すトルクカム機構の断面図、（II）はトルクカム機構の作動状態を示す断面図(I) is a sectional view of the torque cam mechanism shown in FIG. 5, and (II) is a sectional view showing an operating state of the torque cam mechanism. この発明に係る回転伝達装置の第３の実施形態を示す縦断正面図Longitudinal front view showing a third embodiment of the rotation transmission device according to the present invention. この発明の係る回転伝達装置の第４の実施形態を示す縦断正面図Longitudinal front view showing a fourth embodiment of the rotation transmission device according to the present invention. 図８のIX−IX線に沿った断面図Sectional view along line IX-IX in FIG. 従来の２方向クラッチを示す断面図Sectional view showing a conventional two-way clutch

符号の説明Explanation of symbols

１入力軸
２外輪
６ストッパ面
１０２方向クラッチ
１１円筒面
１２カム面
１３ローラ
１４保持器
１６スイッチばね
２０摩擦結合手段
２１第１摩擦板
２２第２摩擦板
３０軸力付与手段
３１ハウジング
３２ピストン
３４加圧室
３６可動ディスク
３７固定ディスク
４０トルクカム機構
４１カム溝
４２カム溝
４３ボール
５０連結手段
５１ロータ
５２アーマチュア
５３インナプレート
５４アウタプレート
５５電磁石
６１固定ディスク
６２可動ディスク
６３トルクカム機構
６４加圧プレート
６７押圧子
７０駆動手段
７１モータ
７２ギヤ減速機構
８０ストッパ面
８１摩擦ディスク
８２ハウジング
８４密閉空間
８５突出部 1 Input shaft 2 Outer ring 6 Stopper surface 10 Two-way clutch 11 Cylindrical surface 12 Cam surface 13 Roller 14 Cage 16 Switch spring 20 Friction coupling means 21 First friction plate 22 Second friction plate 30 Axial force applying means 31 Housing 32 Piston 34 Pressurizing chamber 36 Movable disk 37 Fixed disk 40 Torque cam mechanism 41 Cam groove 42 Cam groove 43 Ball 50 Connecting means 51 Rotor 52 Armature 53 Inner plate 54 Outer plate 55 Electromagnet 61 Fixed disk 62 Movable disk 63 Torque cam mechanism 64 Pressure plate 67 Pressing Child 70 Driving means 71 Motor 72 Gear reduction mechanism 80 Stopper surface 81 Friction disk 82 Housing 84 Sealed space 85 Projection

Claims

内方部材の外周とその外側に設けられた外方部材の内周の一方に円筒面を形成し、他方にその円筒面との間でくさび形空間を形成するカム面を設け、そのカム面と円筒面間にローラを組込み、このローラを内方部材と外方部材間に組込まれた保持器で保持し、その保持器とカム面が形成された部材の相互間に前記ローラが円筒面およびカム面に対して係合解除される中立位置に保持器を弾性保持するスイッチばねを設け、前記保持器と円筒面が形成された部材の相互間には軸力の負荷により滑りを生じさせつつ保持器と円筒面が形成された部材とを摩擦結合する摩擦結合手段と、その摩擦結合手段に軸力を負荷する軸力付与手段とを設け、前記ローラと円筒面およびカム面の接触部の最大摩擦係数をμ、ローラと円筒面の接触点を通る円筒面の接線とカム面で形成されるくさび角をθとしたとき、
μ＜ｔａｎ（θ／２）の関係式が成立するようにした回転伝達装置。 A cylindrical surface is formed on one of the outer periphery of the inner member and the outer periphery of the outer member provided on the outer side, and a cam surface is formed on the other side to form a wedge-shaped space with the cylindrical surface. A roller is assembled between the cylindrical surface and the roller is held by a retainer assembled between the inner member and the outer member, and the roller is disposed between the retainer and the member on which the cam surface is formed. In addition, a switch spring that elastically holds the cage is provided at a neutral position where the engagement with the cam surface is released, and a slip is generated between the cage and the member formed with the cylindrical surface due to an axial force. A friction coupling means for frictionally coupling the cage and the member formed with the cylindrical surface, and an axial force applying means for applying an axial force to the friction coupling means, and a contact portion between the roller and the cylindrical surface and the cam surface The maximum friction coefficient of μ, and the cylindrical surface passing through the contact point When the wedge angle formed by the tangent and the cam surface and a theta,
A rotation transmission device in which a relational expression of μ <tan (θ / 2) is established.

前記くさびθを１２〜２０ｄｅｇとした請求項１に記載の回転伝達装置。 The rotation transmission device according to claim 1, wherein the wedge θ is 12 to 20 deg.

前記摩擦結合手段が、複数の第１摩擦板と、複数の第２摩擦板とを有し、その第１摩擦板と第２摩擦板を円筒面を有する部材に形成された軸心に直角なストッパ面に対向して軸方向に交互に配置し、一方の摩擦板を円筒面を有する部材に回り止めし、かつ軸方向に移動可能に支持し、他方の摩擦板を保持器に回り止めし、かつ軸方向に移動可能に支持し、前記ストッパ面に向けての第１摩擦板と第２摩擦板の移動により両摩擦板を互に接触させるようにした請求項１又は２に記載の回転伝達装置。 The friction coupling means has a plurality of first friction plates and a plurality of second friction plates, and the first friction plates and the second friction plates are perpendicular to an axis formed on a member having a cylindrical surface. Alternately arranged in the axial direction facing the stopper surface, one friction plate is locked to a member having a cylindrical surface and supported so as to be movable in the axial direction, and the other friction plate is locked to the cage. 3. The rotation according to claim 1, wherein the friction plate is supported so as to be movable in the axial direction, and the two friction plates are brought into contact with each other by movement of the first friction plate and the second friction plate toward the stopper surface. Transmission device.

前記摩擦結合手段が、保持器の端部に一体に設けられた摩擦ディスクを有し、この摩擦ディスクを円筒面を有する部材に形成された軸心に直角なストッパ面に対向配置して保持器の軸方向の移動によりストッパ面に摩擦ディスクを接触させるようにした請求項１又は２に記載の回転伝達装置。 The friction coupling means has a friction disk integrally provided at the end of the cage, and the friction disk is disposed opposite to a stopper surface perpendicular to an axis formed on a member having a cylindrical surface. The rotation transmission device according to claim 1 or 2, wherein the friction disk is brought into contact with the stopper surface by movement in the axial direction.

前記軸力付与手段が、円筒面を有する部材に支持されて開口端が摩擦結合手段と軸方向で対向するハウジングと、そのハウジング内に摺動自在に組込まれてハウジングの閉塞端間に加圧室を形成するピストンとから成り、前記加圧室に対する圧力流体の供給によりピストンを移動させて摩擦結合手段を軸方向に押圧するようにした請求項１乃至３のいずれかに記載の回転伝達装置。 The axial force applying means is supported by a member having a cylindrical surface, and an opening end is axially opposed to the friction coupling means, and is slidably incorporated in the housing and pressurized between the closed ends of the housing. The rotation transmission device according to any one of claims 1 to 3, further comprising: a piston that forms a chamber, wherein the piston is moved by supplying a pressurized fluid to the pressurizing chamber to press the frictional coupling means in the axial direction. .

前記軸力付与手段が、カム面を有する部材に回り止めされて摩擦結合手段と軸方向で対向する軸方向に移動可能な可動ディスクと、その可動ディスクと軸方向で対向する軸方向に非可動な固定ディスクと、前記可動ディスクと固定ディスク間に組込まれ、両ディスクの相対回転により可動ディスクを摩擦結合手段に向けて移動させるトルクカム機構と、前記固定ディスクを円筒面を有する部材に連結および連結解除する連結手段とから成る請求項１乃至３のいずれかに記載の回転伝達装置。 The axial force applying means is prevented from rotating by a member having a cam surface and is movable in an axial direction that is axially opposed to the friction coupling means, and is not movable in the axial direction opposite to the movable disk. A fixed disk, a torque cam mechanism which is incorporated between the movable disk and the fixed disk, and moves the movable disk toward the frictional coupling means by relative rotation of the two disks, and the fixed disk is connected to and connected to a member having a cylindrical surface. The rotation transmission device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a connecting means for releasing.

前記トルクカム機構が、可動ディスクと固定ディスクの対向面それぞれに形成されて溝深さが周方向中央から周方向両端に至るに従って次第に浅くなるカム溝と、そのカム溝間に組込まれた転動体とから成る請求項６に記載の回転伝達装置。 The torque cam mechanism is formed on each of the opposed surfaces of the movable disk and the fixed disk, and the groove depth gradually decreases from the center in the circumferential direction to both ends in the circumferential direction, and a rolling element incorporated between the cam grooves. The rotation transmission device according to claim 6, comprising:

前記連結手段が、円筒面を有する部材に支持されて固定ディスクの軸方向への移動を阻止するロータと、そのロータに対向配置されたアーマチュアと、そのアーマチュアとロータの相互間に磁気吸引力を付与してロータに向けてアーマチュアを移動させる電磁石と、前記ロータとアーマチュア間に設けられた複数のインナプレートおよび複数のアウタプレートとから成り、前記複数のインナプレートと複数のアウタプレートを軸方向に交互に配置し、一方のプレートを円筒面を有する部材に回り止めし、かつ軸方向に移動可能とし、他方のプレートを固定ディスクに回り止めし、かつ軸方向に移動可能とした請求項６に記載の回転伝達装置。 The coupling means is supported by a member having a cylindrical surface to prevent the fixed disk from moving in the axial direction, an armature disposed opposite to the rotor, and a magnetic attraction force between the armature and the rotor. And an electromagnet for moving the armature toward the rotor, and a plurality of inner plates and a plurality of outer plates provided between the rotor and the armature, wherein the plurality of inner plates and the plurality of outer plates are arranged in the axial direction. 7. The apparatus according to claim 6, wherein the plates are alternately arranged so that one plate is prevented from rotating on a member having a cylindrical surface and is movable in the axial direction, and the other plate is stopped from rotating on the fixed disk and is movable in the axial direction. The rotation transmission device described.

前記軸力付与手段が、軸方向に非可動な固定ディスクと、その固定ディスクに対向配置された軸方向に移動可能な可動ディスクと、この可動ディスクを回転させる駆動手段と、前記固定ディスクに対する可動ディスクの相対回転により可動ディスクを固定ディスクから離反する方向に移動させるトルクカム機構と、前記可動ディスクの軸方向の移動により押圧されて摩擦結合手段に軸力を負荷する押圧子とから成る請求項１乃至３のいずれかに記載の回転伝達装置。 The axial force applying means includes a fixed disk that is non-movable in the axial direction, a movable disk that is disposed opposite to the fixed disk and that is movable in the axial direction, a driving means that rotates the movable disk, and a movable disk that is movable with respect to the fixed disk. 2. A torque cam mechanism for moving the movable disk in a direction away from the fixed disk by relative rotation of the disk, and a presser that is pressed by the axial movement of the movable disk and applies an axial force to the friction coupling means. The rotation transmission device according to any one of claims 1 to 3.

前記駆動手段が、モータと、そのモータの回転を可動ディスクに伝達するギヤ減速機構とから成る請求項９に記載の回転伝達装置。 The rotation transmission device according to claim 9, wherein the driving unit includes a motor and a gear reduction mechanism that transmits the rotation of the motor to the movable disk.

前記軸力付与手段が、円筒面を有する部材に取付けられて前記摩擦ディスクとの間に密閉空間を形成するハウジングと、前記密閉空間内に封入された粘性流体と、前記摩擦ディスクの密閉空間と対向する面に形成されてハウジングの対向面間に微小な間隙を形成する扇形の突出部とから成る請求項４に記載の回転伝達装置。 A housing in which the axial force applying means is attached to a member having a cylindrical surface to form a sealed space with the friction disk; a viscous fluid sealed in the sealed space; and a sealed space of the friction disk; The rotation transmission device according to claim 4, further comprising a fan-shaped protrusion that is formed on the opposing surfaces and forms a minute gap between the opposing surfaces of the housing.