JP2015169251A - 回転伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２方向クラッチの係合および解除を電磁クラッチで制御する回転伝達装置のコストの低減を図ることである。
【解決手段】電磁クラッチ８０によって係合および係合解除が制御される２方向クラッチ１０の保持器１６を制御保持器１６Ａと回転保持器１６Ｂとで形成し、その制御保持器１６Ａと回転保持器１６Ｂを、フランジ部２３、３６の外周部に形成された柱部２４、３７が周方向に交互に並ぶ組み合わせとして、隣接する柱部２４、３７間にポケット４２を形成し、そのポケット４２内に組み込まれた一対のローラ１５が制御保持器１６Ａと回転保持器１６Ｂの相対回転により柱部２４、３７で押されて係合解除位置まで変位されるようにする。回転保持器１６Ｂを、フランジ部２３の外周に柱部２４が形成された保持器本体２２と、フランジ部２３の軸方向一側部に設けられたカムリング２８とで形成し、保持器本体２２を合成樹脂の成形品としてコストの低減を図り、カムリング２８を金属板のプレス成形品として強度を確保する。
【選択図】図２

Description

この発明は、回転の伝達と遮断の切換えを行なうことができるようにした回転伝達装置に関する。

入力軸から出力軸への回転の伝達と遮断とを行う回転伝達装置として、入力軸と出力軸とを結合および解除する２方向クラッチを有し、その２方向クラッチの係合および解除を電磁クラッチにより制御するようにしたものが従来から知られている。

特許文献１に記載された回転伝達装置においては、外輪とその内側に組み込まれた内輪との間に制御保持器と回転保持器とを、各保持器に形成された柱部が周方向で交互に配置されるよう組込み、隣接する柱部間に形成されたポケット内に対向一対のローラを組込み、その一対のローラを、その対向部間に組み込まれた弾性部材で離反する方向に付勢して、外輪の内周に形成された円筒面と内輪の外周に形成されたカム面に係合する位置にスタンバイさせ、上記内輪の一方向への回転により一方のローラを円筒面およびカム面に係合させ、内輪の回転を外輪に伝達するようにしている。

また、内輪が設けられた入力軸上に電磁クラッチを設け、その電磁クラッチの電磁石に対する通電により制御保持器を軸方向に移動させ、その制御保持器のフランジと回転保持器のフランジの対向面間に設けられた運動変換機構としてのトルクカムの作用によりポケットの周方向幅が小さくなる方向に制御保持器と回転保持器を相対回転させ、各保持器の柱部で一対のローラを係合解除位置まで移動させて、内輪から外輪への回転伝達を遮断するようにしている。

上記回転伝達装置においては、電磁クラッチの電磁コイルに対する通電を解除し、制御保持器のフランジが回転保持器のフランジから離反する方向に制御保持器を移動させると、対向一対のローラ間に組み込まれた弾性部材の押圧作用により制御保持器と回転保持器とがポケットの周方向幅が大きくなる方向に相対回転して対向一対のローラが円筒面およびカム面に直ちに係合するため、回転方向ガタがきわめて小さく、応答性に優れているという特徴を有している。

ところで、上記特許文献１に記載された回転伝達装置においては、回転保持器および制御保持器のそれぞれを削り出しによって形成するようにしているため、製作に手間がかかってコストも高く、そのコストを低減する上においても改善すべき点が残されていた。

上記の問題点を解決するため、本件の出願人においては、特許文献２においては、回転保持器および制御保持器のそれぞれを金属板のプレス成形品としてコストの低減を図るようにした回転伝達装置を提案している。

特開２００９−２９３６７９号公報 特開２０１３−２０４７６４号公報

ところで、上記特許文献２に記載された回転伝達装置においては、回転保持器および制御保持器のそれぞれが金属板のプレス成形品であるため、削り出しによってそれぞれの保持器を形成する場合に比較してコストの低減を図ることができるが、複雑な形状部は複数に分割してプレス成形し、その分割部品を互いに結合して一体化する必要が生じるため、コストを大幅に低減する上において改善すべき点が残されている。

この発明の課題は、入力軸から出力軸への回転の伝達と遮断を行なう２方向クラッチを有し、その２方向クラッチの係合および解除を電磁クラッチにより制御するようにした回転伝達装置の機械的強度を確保する状態でさらなるコストの低減を図ることである。

上記の課題を解決するため、この発明においては、入力軸と、その入力軸と同軸上に配置された出力軸の相互間において回転の伝達と遮断とを行なう２方向クラッチおよびその２方向クラッチの係合および解除を制御する電磁クラッチを有し、前記２方向クラッチが、前記出力軸の軸端部に設けられた外輪の内周と前記入力軸の軸端部に設けられた内輪の外周間に、制御保持器および回転保持器のそれぞれに設けられた柱部が周方向に交互に配置されるよう組込み、隣接する柱部間に形成されたポケット内に前記外輪の内周および内輪の外周に対して係合可能な一対の係合子と、その一対の係合子を離反する方向に付勢する弾性部材とを組込んだ構成とされ、前記電磁クラッチが、前記制御保持器に連結されたアーマチュアにロータを軸方向で対向し、そのロータに電磁石を対向し、その電磁石に対する通電によりアーマチュアに磁気吸引力を付与してロータに吸着させる構成とされ、前記電磁石への通電により制御保持器を軸方向に移動させ、その移動により制御保持器と回転保持器を、その両保持器の軸方向の対向面間に設けられたトルクカムによりポケットの周方向幅が小さくなる方向に相対回転させて一対の係合子を外輪の内周および内輪の外周に対して係合解除させるようにした回転伝達装置において、前記回転保持器が、環状のフランジ部の外周に複数の柱部が形成された保持器本体と、前記フランジ部の内面に衝合され、その衝合面に対する背面側に前記トルクカムのカム溝が形成されたカムリングからなり、前記保持器本体が合成樹脂の成形品とされ、カムリングが金属板のプレス成形品とされ、その保持器本体とカムリングとを結合一体化した構成を採用したのである。

上記のように、回転保持器を保持器本体とカムリングの２部品とし、形状が複雑な保持器本体を合成樹脂の成形品とし、トルクカムのカム溝が形成されて強度が必要とされるカムリングを金属板のプレス成形品とすることにより、機械的強度を維持する状態でコストの低減を図ることができる。

ここで、保持器本体とカムリングとの結合一体化に際し、カムリングを保持器本体のフランジ部にインサート成形してもよく、接着してもよい。また、保持器本体のフランジ部内面に設けられてカムリングに形成された複数の孔のそれぞれに挿入された突起の先端部を加締めるようにしてもよい。さらに、保持器本体のフランジ部の内面外周部に形成された複数の係合爪のそれぞれをカムリングの外周に形成された複数の切欠部のそれぞれに嵌合して、係合爪の先端の爪部を切欠部の周辺部に係合させるスナップフィットの結合としてもよい。

この発明に係る回転伝達装置においては、回転保持器を樹脂の成形品からなる保持器本体と金属板のプレス成形品からなるカムリングとで形成したが、回転保持器に代えて、制御保持器を、複数の柱部を片面の外周部に有する環状のフランジ部の外周にアーマチュアの外周に形成された連結筒内に嵌合される筒部が形成された保持器本体と、前記フランジ部の片面に衝合され、その衝合面に対する背面側に前記トルクカムのカム溝が形成されたカムリングとで形成し、前記保持器本体を合成樹脂の成形品とし、前記カムリングを金属板のプレス成形品として、その保持器本体とカムリングを結合一体化してもよい。回転保持器および制御保持器の双方を樹脂の成形品と金属板のプレス成形品とすることにより、回転伝達装置のコストをより低減することができる。

制御保持器を合成樹脂の成形からなる保持器本体と金属板のプレス成形品からなるカムリングとで形成する場合において、保持器本体のフランジ部の片面に対する背面側に金属板のプレス成形品からなる摺動リングを設けてフランジ部に結合し、その摺動リングの外周に設けられた複数の係合爪を前記連結筒の外周に形成された環状突出部の軸端面に係合させることにより、アーマチュアに対して制御保持器を強固に連結することができる。

摺動リングを有する上記制御保持器において、保持器本体に対するカムリングや摺動リングの結合に際し、そのカムリングや摺動リングを保持器本体にインサート成形する方法、接着する方法、加締める方法等を採用することができる。

ここで、保持器本体の素材としての合成樹脂は、耐熱性、耐摩耗性、耐油性および機械的強度の高い樹脂を用いるのが好ましい。そのような樹脂として、ポリアミド４６（ＰＡ４６）、ポリアミド６６（ＰＡ６６）、ポリアミド９Ｔ（ＰＡ９Ｔ）等のポリアミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、フェノール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）を挙げることができる。

機械的強度をさらに高めるために、ガラス繊維または炭素繊維からなる強化繊維を複合材料として３０〜６０％程度混入させておくのが好ましい。

この発明においては、上記のように、回転保持器を保持器本体とカムリングの２部品を構成部品として、形状が複雑な保持器本体を合成樹脂の成形品とし、強度が必要とされるカムリングを金属板のプレス成形品としたことにより、機械的強度を維持する状態でコストの低減を図ることができる。

この発明に係る回転伝達装置の実施の形態を示す縦断面図 図１の２方向クラッチ部を拡大して示す断面図 （ａ）は、図１のIII−III線に沿った断面図、（ｂ）は、ローラの係合状態を示す断面図 図１のIV−IV線に沿った断面図 図４のV−V線に沿った断面図 図１のVI−VI線に沿った断面図 図６のVII−VII線に沿った断面図 図１のVIII−VIII線に沿った断面図 （ｃ）は図８のIX−IX線に沿った断面図、(ｄ)は作動状態を示す断面図 制御保持器の分解斜視図 回転保持器の分解斜視図 結合手段の他の例を示し、（ａ）は保持器本体とカムリングの結合前の状態を示す分解斜視図、（ｂ）は結合状態を示す断面図 結合手段のさらに他の例を示す分解斜視図 図１３に示す保持器本体とカムリングの結合状態を示す断面図 結合手段のさらに他の例を示す分解斜視図 保持プレートの他の組込み状態を示す断面図

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係る回転伝達装置の実施の形態を示す。図示のように、回転伝達装置は、入力軸１と、その入力軸１と同軸上に配置された出力軸２と、その両軸の軸端部を覆うハウジング３と、そのハウジング３内に組み込まれて入力軸１から出力軸２への回転の伝達と遮断とを行なう２方向クラッチ１０およびその２方向クラッチ１０の係合、解除を制御する電磁クラッチ８０とからなる。

図１乃至図３に示すように、２方向クラッチ１０は、出力軸２の軸端部に設けられた外輪１１の内周に円筒面１２を設け、入力軸１の軸端部に設けられた内輪１３の外周に複数のカム面１４を周方向に等間隔に形成し、その複数のカム面１４のそれぞれと円筒面１２間に一対の係合子としてのローラ１５と弾性部材２１とを組込み、そのローラ１５を保持器１６で保持し、上記内輪１３の一方向への回転により一対のローラ１５の一方を円筒面１２およびカム面１４に係合させて内輪１３の回転を外輪１１に伝達し、また、内輪１３の他方向への回転時に他方のローラ１５を円筒面１２およびカム面１４に係合させて内輪１３の回転を外輪１１に伝達するようにしている。

ハウジング３は円筒状をなし、その一端部には小径の軸受筒４が設けられている。軸受筒４の内周には位置決めリング５が設けられ、その位置決めリング５からインナー側に出力軸２を回転自在に支持する軸受６が組み込まれ、その軸受６と位置決めリング５間に弾性部材７が組み込まれている。

弾性部材７は、２方向クラッチ１０およびその２方向クラッチ１０の係合、解除を制御する電磁クラッチ８０をハウジング３の他端開口部の内周に取付けられた止め輪からなる抜止めリング８に向けて付勢して、電磁クラッチ８０を抜止めリング８に押し付けている。このため、ハウジング３内に組込まれた２方向クラッチ１０と電磁クラッチ８０からなる内蔵部品は、ガタツキのない組込みとされている。

図１に示すように、外輪１１には、閉塞端部の内面側に小径の凹部１８が形成され、その凹部１８内に組み込まれた軸受１９によって入力軸１の軸端部が回転自在に支持されている。

図１では、入力軸１の軸端部に内輪１３を一体に設けた例を示しているが、入力軸１に対して内輪１３を別体とし、その内輪１３の内側に入力軸１の軸端部を嵌合し、その嵌合面間に形成されたセレーションにより内輪１３と入力軸１とを連結一体化してもよい。

図３に示すように、内輪１３の外周に形成されたカム面１４は、相反する方向に傾斜する一対の傾斜面１４ａ、１４ｂから形成されて外輪１１の円筒面１２との間に周方向の両端が狭小のくさび形空間を形成しており、上記一対の傾斜面１４ａ、１４ｂ間には内輪１３の接線方向に向く平坦な弾性部材支持面２０が設けられ、その弾性部材支持面２０によって弾性部材２１が支持されている。

弾性部材２１は、上記弾性部材支持面２０で支持されるようにして一対のローラ１５間に組込まれ、その弾性部材２１により一対のローラ１５は離反する方向に付勢されている。

図１および図２に示すように、保持器１６は、制御保持器１６Ａと、回転保持器１６Ｂとからなる。図２、図６、図７および図１０に示すように、制御保持器１６Ａは、保持器本体２２と、その保持器本体２２の軸方向一側に設けられた環状のカムリング２８と、保持器本体２２の軸方向他側に設けられた環状の摺動リング３１とからなる。

保持器本体２２は合成樹脂の成形品からなり、環状のフランジ部２３の片面外周部にカム面１４と同数の柱部２４を周方向に等間隔に設け、隣接する柱部２４間に円弧状の長孔２５を形成し、かつ、フランジ部２３の外周に柱部２４と反対向きに筒部２６を設け、その筒部２６の閉塞端側の端部外周に環状突出部２７を形成した構成とされている。

カムリング２８は金属板のプレス成形品からなり、インサート成形によって保持器本体２２のフランジ部２３に結合一体化されている。その結合力を高めるため、カムリング２８には複数の孔２９が周方向に間隔をおいて形成されている。

摺動リング３１は、上記カムリング２８と同様に金属板のプレス成形品からなり、外周には複数の連結爪３２が周方向に間隔をおいて設けられている。この摺動リング３１はインサート成形によって保持器本体２２におけるフランジ部２３の他側面に結合一体化され、複数の連結爪３２のそれぞれが保持器本体２２のフランジ部２３の外周に設けられた前述の環状突出部２７の外周に沿って軸方向に延びている。

フランジ部２３に対する摺動リング３１の結合力を高めるため、摺動リング３１の内周に保持器本体２２の柱部２４に対応して複数の突片３３が設けられ、それぞれの突片３３の連設部位に孔３４が設けられている。

図２および図１１に示すように、回転保持器１６Ｂは、保持器本体３５と、その保持器本体３５の軸方向一側に設けられたカムリング３８からなる。保持器本体３５は環状のフランジ部３６の外周にカム面１４と同数の柱部３７を設けた構成とされている。

カムリング３８は金属板のプレス成形品からなり、インサート成形によって保持器本体３５のフランジ部３６の片面に結合一体化されている。その結合力を高めるため、カムリング３８に複数の孔３９が周方向に間隔をおいて形成されている。

ここで、制御保持器１６Ａの保持器本体２２および回転保持器１６Ｂの保持器本体３５の形成素材としての合成樹脂として、ポリアミド４６（ＰＡ４６）、ポリアミド６６（ＰＡ６６）、ポリアミド９Ｔ（ＰＡ９Ｔ）等のポリアミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、フェノール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）等の耐熱性、耐摩耗性、耐油性および機械的強度の高い樹脂を用いるのが好ましい。

制御保持器１６Ａと回転保持器１６Ｂは、制御保持器１６Ａの長孔２５内に回転保持器１６Ｂの柱部３７が挿入されて、その柱部２４、３７が周方向に交互に並ぶ組み合わせとされている。そして、その組み合わせ状態で柱部２４、３７の先端部が外輪１１と内輪１３間に配置され、制御保持器１６Ａのフランジ部２３および回転保持器１６Ｂのフランジ部３６が入力軸１の外周に嵌合された支持リング４１と外輪１１間に位置する組込みとされている。

上記のような保持器１６Ａ、１６Ｂの組込みによって、図３（ａ）に示すように、制御保持器１６Ａの柱部２４と回転保持器１６Ｂの柱部３７間にポケット４２が形成され、そのポケット４２は内輪１３のカム面１４と径方向で対向し、各ポケット４２内に対向一対のローラ１５および弾性部材２１が組込まれている。

図２に示すように、制御保持器１６Ａのフランジ部２３および回転保持器１６Ｂのフランジ部３６は入力軸１の外周に形成されたスライド案内面４３に沿ってスライド自在に支持され、上記回転保持器１６Ｂのフランジ部３６と入力軸１に嵌合された支持リング４１間にスラスト軸受４４が組み込まれている。

スラスト軸受４４は、回転保持器１６Ｂが電磁クラッチ８０側に移動するのを防止する状態で、その回転保持器１６Ｂを回転自在に支持している。

図２および図６に示すように、入力軸１と制御保持器１６Ａの相互間および入力軸１と回転保持器１６Ｂの相互間には、それぞれの保持器１６Ａ、１６Ｂが対向一対のローラ１５を中立位置まで押圧変位させた状態からさらに同方向に相対回転するのを阻止する回転角規制手段５０が設けられている。

回転角規制手段５０は、制御保持器１６Ａおよび回転保持器１６Ｂのカムリング２８、３８の内周に突片５１、５２を設け、その突片５１、５２のそれぞれを入力軸１の外周に形成された軸方向溝５３内に挿入し、その軸方向溝５３の一側面に対する突片５１の当接によって制御保持器１６Ａを中立位置で停止保持し、上記軸方向溝５３の他側面に対する当接によって回転保持器１６Ｂを中立位置で停止保持するようにしている。

図２、図８および図９(ｃ)に示すように、制御保持器１６Ａのフランジ部２３と回転保持器１６Ｂのフランジ部３６間には、制御保持器１６Ａの軸方向の移動を回転保持器１６Ｂの回転運動に変換する運動変換機構としてのトルクカム６０が設けられている。

トルクカム６０は、制御保持器１６Ａのカムリング２８と回転保持器１６Ｂのカムリング３８の対向面それぞれに周方向の中央部で深く両端に至るに従って次第に浅くなる対向一対のカム溝６１、６２を設け、その対向一対のカム溝６１、６２間にボール６３を組み込んだ構成としている。

カム溝６１、６２として、ここでは断面形状が円弧状の溝を示したが溝断面形状がＶ型の溝であってもよい。

上記トルクカム６０は、図９（ｄ）に示すように、ボール６３がカム溝６１の一端部とカム溝６２の他端部間に位置する状態から制御保持器１６Ａのフランジ部２３が回転保持器１６Ｂのフランジ部３６に接近する方向に制御保持器１６Ａが軸方向に移動した際に、図９（ｃ）に示すように、ボール６３がカム溝６１、６２の溝深さの最も深い位置に向けて転がり移動して、制御保持器１６Ａと回転保持器１６Ｂをポケット４２の周方向幅が小さくなる方向に相対回転させるようになっている。

図２乃至図５に示すように、入力軸１には内輪１３の軸方向他側に、その内輪１３より小径の小径軸部６５が設けられ、その小径軸部６５に環状のばねホルダ６６が嵌合されている。ばねホルダ６６は、内周対向位置には設けられた平坦部６７と小径軸部６５の外周対向位置に形成された平坦面６８の係合によって回り止めされている。

また、ばねホルダ６６は、小径軸部６５の軸端部に取り付けられた止め輪６９と内輪１３の軸方向他側面とによって軸方向に移動するのが防止されている。

ばねホルダ６６の外周面には、制御保持器１６Ａの柱部２４と回転保持器１６Ｂの柱部３７間の各ポケット４２内に配置される複数の抜止め片７０が形成され、その抜止め片７０および入力軸１の軸端部に嵌合されたワッシャ７１のそれぞれは、ポケット４２内に組み込まれた一対のローラ１５および弾性部材２１がカム面１４上から軸方向に軸方向に脱落するのを防止している。

また、抜止め片７０には、軸方向に延びて弾性部材２１の外周上に張り出す弾性部材
保持片７２が設けられ、その弾性部材保持片７２によって弾性部材２１は径方向外方へ移動するのが防止されている。

図１に示すように、電磁クラッチ８０は、制御保持器１６Ａに形成された筒部２６の端面と軸方向で対向するアーマチュア８１と、そのアーマチュア８１と軸方向で対向するロータ８２と、そのロータ８２と軸方向で対向する電磁石８３とを有している。

アーマチュア８１は、支持リング４１の外周に嵌合されて回転自在に、かつ、スライド自在に支持され、そのアーマチュア８１の外周部に設けられた連結筒８４内に制御保持器１６Ａの筒部２６に圧入されて制御保持器１６Ａとアーマチュア８１が連結一体化されている。その連結によってアーマチュア８１は、支持リング４１の円筒状外径面と入力軸１の外周のスライド案内面４３の軸方向の２箇所においてスライド自在に支持されている。

図２に示すように、連結筒８４の開口端部の外周には環状突出部８５が設けられ、その環状突出部８５の軸端面に摺動リング３１の連結爪３２に係合して、アーマチュア８１と制御保持器１６Ａを連結状態に保持している。

図１に示すように、ロータ８２は、入力軸１に圧入され、その入力軸１に嵌合された前述の支持リング４１およびその支持リング４１との間に組み込まれた間座８６によって位置決めされている。

ここで、支持リング４１は、断面が矩形とされ、入力軸１におけるスライド案内面４３の軸方向他側に形成された段部４５によって軸方向に位置決めされている。

電磁石８３は、電磁コイル８３ａと、その電磁コイル８３ａを支持するコア８３ｂとからなり、上記コア８３ｂの外側端面には筒部８７が形成され、その筒部８７内に組み込まれた軸受８８は、筒部８７の内周に取付けられた止め輪８９によって筒部８７から抜け出るのが防止されている。また、軸受８８は、入力軸１の外径面に形成された段部９０と上記止め輪８９によって軸方向に位置決めされ、その軸受８８によって電磁石８３と入力軸１は相対的に回転自在とされている。

実施の形態で示す回転伝達装置は上記の構造からなり、電磁石８３の電磁コイル８３ａに通電すると、アーマチュア８１に磁気吸引力が作用して、アーマチュア８１がロータ８２に向けて移動して、図２に示すように、ロータ８２に吸着される。

ここで、アーマチュア８１は制御保持器１６Ａに連結一体化されているため、アーマチュア８１の軸方向への移動に伴って制御保持器１６Ａは、そのフランジ部２３が回転保持器１６Ｂのフランジ部３６に接近する方向に移動する。

このとき、図９（ｄ）に示すボール６３が、図９(ｃ)に示すように、カム溝６１、６２の溝深さの最も深い位置に向けて転がり移動し、制御保持器１６Ａと回転保持器１６Ｂは、図３に示す弾性部材２１の弾性力に抗してポケット４２の周方向幅が小さくなる方向に相対回転し、対向一対のローラ１５が制御保持器１６Ａの柱部２４と回転保持器１６Ｂの柱部３７で押されて互いに接近する方向に移動する。このため、ローラ１５は、図３（ａ）に示すように、円筒面１２およびカム面１４から係合解除して中立状態となり、２方向クラッチ１０は係合解除状態とされる。

また、図６に示すように、制御保持器１６Ａに設けられた突片５１が軸方向溝５３の一側面に当接し、回転保持器１６Ｂに設けられた突片５２が軸方向溝５３の他側面に当接し、その当接によって制御保持器１６Ａおよび回転保持器１６Ｂは中立位置から係合解除方向にさらに回転するのが防止される。

２方向クラッチ１０の係合解除状態において、入力軸１に回転トルクを入力して内輪１３を一方向に回転すると、図６に示す軸方向溝５３の側面が一対の突片５１、５２の一方を押圧するため、内輪１３と共に制御保持器１６Ａおよび回転保持器１６Ｂが回転する。このとき、対向一対のローラ１５は係合解除された中立位置に保持されているため、内輪１３の回転は外輪１１に伝達されず、内輪１３はフリー回転する。

内輪１３のフリー回転状態において、電磁コイル８３ａに対する通電を解除すると、アーマチュア８１は吸着が解除されて回転自在となる。その吸着解除により、弾性部材２１の押圧によって制御保持器１６Ａと回転保持器１６Ｂがポケット４２の周方向幅が大きくなる方向に相対回転する。

制御保持器１６Ａと回転保持器１６Ｂの相対回転により、図９（ｃ）に示すトルクカム６０のボール６３はカム溝６１、６２の浅溝部に向けて転がり移動して、図９（ｄ）に示すように、制御保持器１６Ａのカム溝６１の一端部および回転保持器１６Ｂのカム溝６２の他端部がトルクカム６０のボール６３に接触する状態とされ、制御保持器１６Ａは回転保持器１６Ｂから離反する方向に移動して、摺動リング３１が外輪１１の開口端面に当接する状態となる。

また、対向一対のローラ１５のそれぞれが、図３（ｂ）に示すように、円筒面１２およびカム面１４に係合するスタンバイ状態とされ、その対向一対のローラ１５の一方を介して内輪１３と外輪１１の相互間で一方向の回転トルクが伝達される。

ここで、入力軸１を停止して、その入力軸１の回転方向を切換えると、他方のローラ１５を介して内輪１３の回転が外輪１１に伝達される。

このように、電磁コイル８３ａに対する通電の遮断により、制御保持器１６Ａと回転保持器１６Ｂがポケット４２の周方向幅が大きくなる方向に相対回転して、対向一対のローラ１５のそれぞれが円筒面１２およびカム面１４に直ちに噛み込むスタンバイ状態とされるため、回転方向ガタは小さく、内輪１３の回転を外輪１１に直ちに伝達することができる。

また、内輪１３から外輪１１への回転トルクの伝達は、カム面１４と同数のローラ１５を介して行われるため、内輪１３から外輪１１に大きな回転トルクを伝達することができる。

図１および図２に示す回転伝達装置のように、制御保持器１６Ａを、保持器本体２２と、その保持器本体２２の軸方向一側に設けられたカムリング２８および保持器本体２２の軸方向他側に設けられた摺動リング３１とし、形状が複雑な保持器本体２２を合成樹脂の成形品とし、トルクカム６０のカム溝６１が形成されて強度が必要とされるカムリング２８および摺動リング３１を金属板のプレス成形品として軸方向に結合一体化することにより、機械的強度を維持する状態でコストの低減を図ることができる。

また、回転保持器１６Ｂにおいても、保持器本体３５とカムリング３８の２部品とし、形状が複雑な保持器本体３５を合成樹脂の成形品とし、トルクカム６０のカム溝６２が形成されて強度が必要とされるカムリング３８を金属板のプレス成形品として、保持器本体３５とカムリング３８を結合一体化することにより、制御保持器１６Ｂと同様に、機械的強度を維持する状態でコストの低減を図ることができ、結果として、回転伝達装置のコストを大幅に低減することができる。

図１１においては、保持器本体３５の成形時にカムリング３８をインサート成形して保持器本体３５のフランジ部３６にカムリング３８を結合一体化したが、結合手段はこれに限定されるものではない。

図１２乃至図１４は、結合手段の他の例を示す。図１２に示す結合手段においては、保持器本体３５のフランジ部３６に複数のピン状の突起４０を周方向に間隔をおいて設け、それぞれの突起４０をカムリング３８に形成された孔３９に挿入して、突起４０の先端部を加締めるようにしている。４０ａは加締め突起を示す。

図１３および図１４に示す結合手段においては、保持器本体３５のフランジ部３６の内面外周部に形成された複数の係合爪４６のそれぞれをカムリング３８の外周に形成された複数の切欠部４７のそれぞれに嵌合して、係合爪４６の先端の爪部４６ａを切欠部４７の周辺部に係合させるスナップフィットの結合としている。

図１２に示す加締めによる結合や図１３および図１４に示すスナップフィットによる結合は制御保持器１６Ａの保持器本体２２とカムリング２８の連結にも採用することができる。図１５は、制御保持器１６Ａの保持器本体２２におけるフランジ部２３の筒部連設側の面にカムリング２８に設けられた孔２９に挿入される加締め用の突起３０を設けた例を示している。

図１６に示すように、ローラ１５および弾性部材２１の軸方向規制を行うばねホルダ６６を入力軸１の軸端部側に嵌合し、そのばねホルダ６６と内輪１３の外周端部に取り付ける止め輪６９とでローラ１５および弾性部材２１の軸方向規制を行うことにすると、図２に示すワッシャ７１を不要することができるため、コストをさらに低減することができる。

１ 入力軸
２ 出力軸
１０ ２方向クラッチ
１１ 外輪
１３ 内輪
１５ ローラ（係合子）
１６Ａ 制御保持器
１６Ｂ 回転保持器
２１ 弾性部材
２２ 保持器本体
２３ フランジ部
２４ 柱部
２６ 筒部
３１ 摺動リング
３２ 連結爪
３５ 保持器本体
３６ フランジ部
３７ 柱部
３８ カムリング
３９ 孔
４０ 突起
４６ 係合爪
４７ 切欠部
６０ トルクカム
６１ カム溝
６２ カム溝
６３ ボール
８０ 電磁クラッチ
８１ アーマチュア
８２ ロータ
８３ 電磁石
８４ 連結筒
８５ 環状突出部

Claims (9)

1. 入力軸と、その入力軸と同軸上に配置された出力軸の相互間において回転の伝達と遮断とを行なう２方向クラッチおよびその２方向クラッチの係合および解除を制御する電磁クラッチを有し、
   前記２方向クラッチが、前記出力軸の軸端部に設けられた外輪の内周と前記入力軸の軸端部に設けられた内輪の外周間に、制御保持器および回転保持器のそれぞれに設けられた柱部が周方向に交互に配置されるよう組込み、隣接する柱部間に形成されたポケット内に前記外輪の内周および内輪の外周に対して係合可能な一対の係合子と、その一対の係合子を離反する方向に付勢する弾性部材とを組込んだ構成とされ、
   前記電磁クラッチが、前記制御保持器に連結されたアーマチュアにロータを軸方向で対向し、そのロータに電磁石を対向し、その電磁石に対する通電によりアーマチュアに磁気吸引力を付与してロータに吸着させる構成とされ、
   前記電磁石への通電により制御保持器を軸方向に移動させ、その移動により制御保持器と回転保持器を、その両保持器の軸方向の対向面間に設けられたトルクカムによりポケットの周方向幅が小さくなる方向に相対回転させて一対の係合子を外輪の内周および内輪の外周に対して係合解除させるようにした回転伝達装置において、
   前記回転保持器が、環状のフランジ部の外周に複数の柱部が形成された保持器本体と、前記フランジ部の内面に衝合され、その衝合面に対する背面側に前記トルクカムのカム溝が形成されたカムリングからなり、前記保持器本体が合成樹脂の成形品とされ、カムリングが金属板のプレス成形品とされ、その保持器本体とカムリングとが結合一体化されていることを特徴とする回転伝達装置。
2. 前記保持器本体とカムリングとを結合一体化する手段が、前記カムリングのインサート成形又は接着による請求項１に記載の回転伝達装置。
3. 前記保持器本体とカムリングとを結合一体化する手段が、保持器本体のフランジ部内面に設けられてカムリングに形成された複数の孔のそれぞれに挿入された突起の先端部の加締めによる請求項１に記載の回転伝達装置。
4. 前記保持器本体とカムリングとを結合一体化する手段が、フランジ部の内面外周部に形成された複数の係合爪のそれぞれをカムリングの外周に形成された複数の切欠部のそれぞれに嵌合して係合爪の先端の爪部を切欠部の周辺部に係合させるスナップフィットの結合による請求項１に記載の回転伝達装置。
5. 前記制御保持器が、複数の柱部を片面の外周部に有する環状のフランジ部の外周に前記アーマチュアの外周に形成された連結筒内に圧入される筒部が形成された保持器本体と、前記フランジ部の片面に衝合され、その衝合面に対する背面側に前記トルクカムのカム溝が形成されたカムリングとからなり、前記保持器本体が合成樹脂の成形品とされ、前記カムリングが金属板のプレス成形品とされて、その保持器本体とカムリングとが結合手段により結合された請求項１乃至４のいずれか１項に記載の回転伝達装置。
6. 入力軸と、その入力軸と同軸上に配置された出力軸の相互間において回転の伝達と遮断とを行なう２方向クラッチおよびその２方向クラッチの係合および解除を制御する電磁クラッチを有し、
   前記２方向クラッチが、前記出力軸の軸端部に設けられた外輪の内周と前記入力軸の軸端部に設けられた内輪の外周間に、制御保持器および回転保持器のそれぞれに設けられた柱部が周方向に交互に配置されるよう組込み、隣接する柱部間に形成されたポケット内に前記外輪の内周および内輪の外周に対して係合可能な一対の係合子と、その一対の係合子を離反する方向に付勢する弾性部材とを組込んだ構成とされ、
   前記電磁クラッチが、前記制御保持器に連結されたアーマチュアにロータを軸方向で対向し、そのロータに電磁石を対向し、その電磁石に対する通電によりアーマチュアに磁気吸引力を付与してロータに吸着させる構成とされ、
   前記電磁石への通電により制御保持器を軸方向に移動させ、その移動により制御保持器と回転保持器を、その両保持器の軸方向の対向面間に設けられたトルクカムによりポケットの周方向幅が小さくなる方向に相対回転させて一対の係合子を外輪の内周および内輪の外周に対して係合解除させるようにした回転伝達装置において、
   制御保持器が、複数の柱部を片面の外周部に有する環状のフランジ部の外周に前記アーマチュアの外周に形成された連結筒内に圧入される筒部が形成された保持器本体と、前記フランジ部の片面に衝合され、その衝合面に対する背面側に前記トルクカムのカム溝が形成されたカムリングとからなり、前記保持器本体が合成樹脂の成形品とされ、前記カムリングが金属板のプレス成形品とされて、その保持器本体とカムリングとが結合一体化されていることを特徴とする回転伝達装置。
7. 前記保持器本体のフランジ部の片面に対する背面側に金属板のプレス成形品からなる摺動リングを設けてフランジ部に結合し、その摺動リングの外周に設けられた複数の係合爪を前記連結筒の外周に形成された環状突出部の軸端面に係合させた請求項６に記載の回転伝達装置。
8. 前記合成樹脂が、ポリアミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、フェノール樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂の一種からなる請求項１乃至７のいずれか１項に記載の回転伝達装置。
9. 前記合成樹脂が、ガラス繊維または炭素繊維を複合材料として有する繊維強化合成樹脂からなる請求項８に記載の回転伝達装置。

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