JP2019163774A - Driving force transmission device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動力伝達装置に関する。 The present invention relates to a driving force transmission device.
特許文献1に記載の駆動力伝達装置は、電磁クラッチがオフ状態からオン状態へ切り換わると、アーマチュアが電磁石により吸引され、アーマチュアに連結されたくさび部材(セパレータ)が軸方向に移動する。これに伴い、内側保持器の接続部(第一押圧部材)及び外側保持器の突部(第二押圧部材)は、くさび部材に案内されて周方向に移動し、接続部が第1のローラを、突部が第2のローラをそれぞれ押圧する。これにより、第1のローラ及び第2のローラの内輪と外輪とに対する係合状態が解除され、内輪と外輪との間での回転駆動力の伝達が切断される。
In the driving force transmission device described in
ここで、電磁石によるアーマチュアの吸引力は、電磁石とアーマチュアとの距離に依存する。そして、駆動力伝達装置は、第1のローラ及び第2のローラの係合状態を解除する際に、十分な押圧力を接続部及び突部から第1のローラ又は第2のローラに付与する必要がある。 Here, the attractive force of the armature by the electromagnet depends on the distance between the electromagnet and the armature. The driving force transmission device applies a sufficient pressing force to the first roller or the second roller from the connection portion and the protrusion when releasing the engagement state of the first roller and the second roller. There is a need.
ここで、電磁クラッチがオフ状態であるときに電磁石とアーマチュアとの距離が遠すぎると、接続部及び突部が第1のローラ又は第2のローラに接触する際の電磁石とアーマチュアとの距離が遠くなる。この場合、電磁石によるアーマチュアの吸引力が小さくなり、くさび部材が接続部及び突部を押圧する力も小さくなる。よって、駆動力伝達装置は、第1のローラ又は第2のローラの係合状態を解除するのに十分な押圧力を、接続部及び突部から第1のローラ又は第2のローラに付与することができず、内輪と外輪との間での回転駆動力の伝達を切断できない。 Here, if the distance between the electromagnet and the armature is too long when the electromagnetic clutch is in the off state, the distance between the electromagnet and the armature when the connecting portion and the protrusion come into contact with the first roller or the second roller is It will be far away. In this case, the attractive force of the armature by the electromagnet is reduced, and the force with which the wedge member presses the connecting portion and the protruding portion is also reduced. Therefore, the driving force transmission device applies a pressing force sufficient to release the engaged state of the first roller or the second roller to the first roller or the second roller from the connection portion and the protrusion. And the transmission of the rotational driving force between the inner ring and the outer ring cannot be cut off.
その一方、電磁クラッチがオフ状態であるときに電磁石とアーマチュアとの距離が近すぎると、接続部及び突部が第1のローラ又は第2のローラに接触する前に、アーマチュアが電磁石と接触し、それ以上にアーマチュア及びくさび部材を軸方向へ移動させることができなくなる。よって、この場合においても、接続部及び突部は、第1のローラ又は第2のローラの係合状態を解除することができず、駆動力伝達装置は、内輪と外輪との間での回転駆動力の伝達を切断できない。 On the other hand, if the distance between the electromagnet and the armature is too short when the electromagnetic clutch is in the off state, the armature will contact the electromagnet before the connecting portion and the protrusion come into contact with the first roller or the second roller. Further, the armature and the wedge member cannot be moved in the axial direction. Therefore, even in this case, the connection portion and the protrusion cannot release the engagement state of the first roller or the second roller, and the driving force transmission device rotates between the inner ring and the outer ring. The transmission of driving force cannot be cut.
以上の点から、従来の駆動力伝達装置では、電磁石とアーマチュアとの距離に関して、高い寸法精度が要求されていた。しかしながら、組付け後の電磁石とアーマチュアとの距離には誤差が生じやすい。従って、従来の駆動力伝達装置は、組付け時において、電磁石及びアーマチュアを組み付けた後に、シム等を用いて電磁石とアーマチュアとの距離を調整する作業が必要であった。 From the above points, in the conventional driving force transmission device, high dimensional accuracy is required with respect to the distance between the electromagnet and the armature. However, an error is likely to occur in the distance between the electromagnet and the armature after assembly. Therefore, in the conventional driving force transmission device, it is necessary to adjust the distance between the electromagnet and the armature by using a shim or the like after assembling the electromagnet and the armature.
本発明は、組付け時の作業効率を向上させることができる駆動力伝達装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the driving force transmission device which can improve the working efficiency at the time of an assembly | attachment.
本発明の駆動力伝達装置は、電磁石及びアーマチュアを有する電磁クラッチと、中心軸線が前記アーマチュアの移動方向に平行な内輪と、中心軸線が前記内輪の中心軸線と同軸上に配置された外輪と、前記内輪の外周面と前記外輪の内周面との間に形成される空間であって前記内輪及び前記外輪の中心軸線周りの周方向に複数箇所形成されるくさび空間に設けられ、第一ローラ、第二ローラ、及び、前記第一ローラと前記第二ローラとを離間させる方向へ付勢する付勢部材をそれぞれ有し、前記内輪及び前記外輪に係合可能な複数のローラユニットと、前記第一ローラのそれぞれを前記内輪の回転方向一方側へ押圧可能に設けられる複数の第一押圧部材と、前記第二ローラのそれぞれを前記内輪の回転方向他方側へ押圧可能に設けられ、前記第一押圧部材に対して相対回転可能な複数の第二押圧部材と、前記回転方向で隣り合う前記複数のローラユニットの間に位置し、前記電磁石の通電時における前記アーマチュアの移動に伴って前記第一押圧部材及び前記第二押圧部材を押し広げることで、前記第一ローラ及び前記第二ローラによる前記内輪と前記外輪との係合を解除するセパレータと、を備える。 The driving force transmission device of the present invention includes an electromagnetic clutch having an electromagnet and an armature, an inner ring having a central axis parallel to the moving direction of the armature, an outer ring having a central axis coaxially arranged with the central axis of the inner ring, A first roller provided in a wedge space formed between the outer peripheral surface of the inner ring and the inner peripheral surface of the outer ring and formed in a plurality of locations around the central axis of the inner ring and the outer ring; A plurality of roller units each having a second roller, and a biasing member that biases the first roller and the second roller in a direction separating the first roller and the second roller, A plurality of first pressing members provided to be able to press each of the first rollers to one side in the rotational direction of the inner ring; and each of the second rollers is provided to be able to press to the other side in the rotational direction of the inner ring, Positioned between the plurality of second pressing members that can rotate relative to the one pressing member and the plurality of roller units adjacent to each other in the rotation direction, and the first armature moves as the armature moves when the electromagnet is energized. And a separator that releases the engagement between the inner ring and the outer ring by the first roller and the second roller by spreading the one pressing member and the second pressing member.
前記第一押圧部材は、第一被摺接面を備え、前記第二押圧部材は、第二被摺接面を備える。前記セパレータは、前記アーマチュアの移動に伴って前記内輪の回転方向一方側へ移動する際に、前記第一被摺接面を摺動する第一摺接面、及び、前記第二被摺接面を摺動する第二摺接面を備える。前記電磁石が通電時に前記アーマチュアを引き寄せる吸引力は、前記電磁石と前記アーマチュアとの距離が近いほど大きく、前記第一摺接面及び前記第一被摺接面は、前記電磁石と前記アーマチュアとの距離が遠いほど、前記電磁石による吸引力に対して前記セパレータが前記第一押圧部材を前記回転方向一方側へ押し出す力が大きくなるような形状に形成され、前記第二摺接面及び前記第二被摺接面は、前記電磁石と前記アーマチュアとの距離が遠いほど、前記電磁石による吸引力に対して前記セパレータが前記第二押圧部材を前記回転方向他方側へ押し出す力が大きくなるような形状に形成される。 The first pressing member includes a first sliding contact surface, and the second pressing member includes a second sliding contact surface. The separator has a first sliding contact surface that slides on the first sliding contact surface and the second sliding contact surface when the separator moves to one side in the rotation direction of the inner ring in accordance with the movement of the armature. A second sliding contact surface is provided. The attraction force that attracts the armature when the electromagnet is energized is greater as the distance between the electromagnet and the armature is closer, and the first sliding contact surface and the first sliding contact surface are the distance between the electromagnet and the armature. As the distance increases, the separator pushes the first pressing member toward the one side in the rotational direction with respect to the attraction force of the electromagnet. The sliding contact surface is formed in such a shape that the greater the distance between the electromagnet and the armature, the greater the force with which the separator pushes the second pressing member to the other side in the rotational direction with respect to the attraction force by the electromagnet. Is done.
本発明の駆動力伝達装置によれば、第一摺接面及び第一被摺接面は、電磁石とアーマチュアとの距離が遠く、電磁石が通電時にアーマチュアを吸引する吸引力が小さい状態では、電磁石による吸引力に対してセパレータが第一押圧部材を回転方向一方側へ押し出す力が大きくなるような形状に形成される。同様に、第二摺接面及び第二被摺接面は、電磁石とアーマチュアとの距離が遠く、電磁石が通電時にアーマチュアを吸引する吸引力が小さい状態において、電磁石による吸引力に対してセパレータが第二押圧部材を回転方向他方側へ押し出す力が大きくなるような形状に形成される。 According to the driving force transmission device of the present invention, the first slidable contact surface and the first slidable contact surface are electromagnets in a state where the distance between the electromagnet and the armature is long and the attraction force for attracting the armature when the electromagnet is energized is small. The separator is formed in a shape that increases the force by which the separator pushes the first pressing member to one side in the rotational direction with respect to the suction force. Similarly, the second slidable contact surface and the second slidable contact surface have a distance between the electromagnet and the armature that is far from the separator, and the electromagnet attracts the armature when the electromagnet is energized. The second pressing member is formed in a shape that increases the force for pushing the second pressing member to the other side in the rotational direction.
これにより、駆動力伝達装置は、電磁石とアーマチュアとの距離にバラツキがあったとしても、係合状態にある第一ローラを押し出すのに必要とされる力を、セパレータから第一押圧部材を介して第一ローラに付与することができる。同様に、駆動力伝達装置は、電磁石とアーマチュアとの距離にばらつきがあったとしても、係合状態にある第二ローラを押し出すのに必要とされる力を、セパレータから第二押圧部材を介して第二ローラに付与することができる。 As a result, even if the distance between the electromagnet and the armature varies, the driving force transmission device transmits the force required to push the engaged first roller from the separator through the first pressing member. Can be applied to the first roller. Similarly, even if the distance between the electromagnet and the armature varies, the driving force transmission device transmits the force required to push out the engaged second roller from the separator through the second pressing member. Can be applied to the second roller.
従って、駆動力伝達装置は、組付け時において、電磁石とアーマチュアとの距離の寸法精度を緩和できる。つまり、駆動力伝達装置は、電磁石及びアーマチュアの組付け後に、シム等を用いて電磁石とアーマチュアとの距離を調整する作業を省略できるので、組付け時の作業効率を向上させることができる。 Therefore, the driving force transmission device can relax the dimensional accuracy of the distance between the electromagnet and the armature during assembly. That is, the driving force transmission device can omit the work of adjusting the distance between the electromagnet and the armature using a shim or the like after the electromagnet and the armature are assembled, so that the working efficiency at the time of assembling can be improved.
以下、本発明に係る駆動力伝達装置について、図面を参照しながら説明する。まず、図1を参照して、本発明の一実施形態である駆動力伝達装置100を用いたステアリング装置1の概略構成を説明する。
Hereinafter, a driving force transmission device according to the present invention will be described with reference to the drawings. First, a schematic configuration of a
(1.ステアリング装置1の概略)
図1に示すように、ステアリング装置1は、操舵機構10と、インターミディエイトシャフト20と、転舵機構30と、制御ユニット40と、を主に備える。ステアリング装置1には、インターミディエイトシャフト20において操舵機構10と転舵機構30との機械的な連結が解除された、いわゆるステアバイワイヤシステムが採用されている。
(1. Outline of steering device 1)
As shown in FIG. 1, the
操舵機構10は、運転手により操作される操舵部材11と、操舵部材11とインターミディエイトシャフト20とを連結する操舵軸部材12とを主に備える。また、操舵軸部材12には、減速機13と、反力モータ14とが設けられる。減速機13は、反力モータ14の出力回転を減速して操舵軸部材12に出力する。反力モータ14は、操舵部材11が操作される方向とは逆方向への反力を操舵軸部材12に付与する。
The
インターミディエイトシャフト20は、入力軸部材21と、出力軸部材22と、駆動力伝達装置100とを備える。入力軸部材21は、自在継手23を介して操舵軸部材12に連結される。出力軸部材22は、自在継手24を介して転舵機構30に連結される。駆動力伝達装置100は、入力軸部材21及び出力軸部材22の間に介装される。インターミディエイトシャフト20において、入力軸部材21と出力軸部材22とが分断されており、駆動力伝達装置100は、入力軸部材21と出力軸部材22との間で、回転駆動力の伝達及び切断を行う。
The
転舵機構30は、ピニオン軸31と、転舵軸部材32と、転舵輪33と、転舵アクチュエータ34とを主に備える。ピニオン軸31の軸方向一端側は、自在継手24を介して出力軸部材22に連結され、ピニオン軸31の軸方向他端側には、ピニオン31aが形成される。転舵軸部材32には、ピニオン31aと噛合するラック32aが形成され、転舵軸部材32の軸方向両端には、一対のタイロッド35及び一対のナックルアーム36を介して転舵輪33が連結される。
The steered
転舵機構30は、転舵軸部材32を軸方向(車幅方向)へ移動させることにより、転舵輪33の転舵角を変化させる。転舵アクチュエータ34は、図示しない転舵モータ、ボールねじ装置及び減速機等を備える。転舵アクチュエータ34は、転舵モータの出力回転を転舵軸部材32の軸方向への力に変換して転舵軸部材32に付与することにより、転舵軸部材32を軸方向へ移動させる。
The steered
制御ユニット40は、ステアリング装置1に設けられた各種センサによる検出結果に基づき、転舵アクチュエータ34に設けられた転舵モータ(図示せず)の駆動制御を行う。ステアリング装置1は、入力軸部材21と出力軸部材22との間での回転駆動力が切断された状態で、運転手により操作された操舵部材11の操舵角に基づく転舵モータの駆動制御を行う。具体的に、制御ユニット40は、操舵部材11の操舵角を検出する操舵角センサ51、及び、車速を検出する車速センサ52から出力された検出信号に基づいて目標転舵角を設定する。そして、制御ユニット40は、設定した目標転舵角と、転舵輪33の転舵角を検出する転舵角センサ53から出力された検出信号とに基づき、転舵モータを駆動制御する。
The
また、制御ユニット40は、ステアリング装置1に設けられた各種センサによる検出結果に基づき、反力モータ14の駆動制御を行う。具体的に、制御ユニット40は、操舵角センサ51、及び、操舵部材11に加えられた操舵回転トルクを検出する回転トルクセンサ54等から出力された検出信号に基づき、反力モータ14を駆動制御する。
Further, the
(2.駆動力伝達装置100の概要)
続いて、駆動力伝達装置100の概要を説明する。駆動力伝達装置100は、通常運転時において、入力軸部材21と出力軸部材22との間での回転駆動力の伝達を切断する。一方、駆動力伝達装置100は、車両がイグニション・オフの状態である場合や、ステアバイワイヤシステムに不調が生じた場合等の緊急時に、入力軸部材21と出力軸部材22との間での回転駆動力の伝達を行う。
(2. Overview of Driving Force Transmission Device 100)
Then, the outline | summary of the driving
入力軸部材21と出力軸部材22との間で回転駆動力を伝達可能な状態において、運転手が操舵部材11を操作すると、操舵部材11に加えられた操舵回転トルクが、操舵軸部材12及びインターミディエイトシャフト20を介してピニオン軸31に伝達される。伝達された操舵回転トルクによってピニオン軸31が回転すると、そのピニオン軸31の回転力は、転舵軸部材32の軸方向への力へ変換される。そして、転舵軸部材32は、軸方向へ移動し、転舵輪33の転舵角を変化させる。
When the driver operates the steering
(3.駆動力伝達装置100の概要)
次に、図2を参照して、駆動力伝達装置100の概要を説明する。駆動力伝達装置100は、入力軸部材21と出力軸部材22とを同軸上に配置し、入力軸部材21と出力軸部材22との間で回転駆動力の伝達及び切断を行う。
(3. Overview of the driving force transmission device 100)
Next, an outline of the driving
図2に示すように、駆動力伝達装置100は、ハウジング110と、外輪120と、内輪130と、ツーウェイクラッチ200と、電磁クラッチ400と、を主に備える。ハウジング110は、大径部111と小径部112とを主に備える。大径部111は、外輪120、内輪130、ツーウェイクラッチ200及び電磁クラッチ400を収容可能な筒状に形成される。
As shown in FIG. 2, the driving
小径部112は、大径部111よりも小径に形成された筒状の部位であり、大径部111の出力側(図2左側)に連続して形成される。小径部112には、出力軸部材22が挿通され、出力軸部材22の外周面は、軸受101を介して小径部112の内周面に回転可能に支持される。つまり出力軸部材22は、ハウジング110に対して相対回転可能に設けられる。
The small-
外輪120は、出力軸部材22と一体回転可能に設けられた筒状の部位である。本実施形態において、外輪120は、出力軸部材22に一体形成されており、外輪120の軸方向一方側の端部が出力軸部材22の外周面から径方向へ延びる外輪接続部120aに接続されている。なお、外輪120は、出力軸部材22とは別の部材であってもよい。
The
内輪130は、入力軸部材21と一体回転可能に設けられる。本実施形態において、内輪130は、入力軸部材21の外周面に一体形成されているが、内輪130と入力軸部材21とは別の部材であってもよい。
The
ツーウェイクラッチ200は、外輪120と内輪130との間に設けられ、外輪120と内輪130との相対回転の規制及び規制解除を行う。駆動力伝達装置100は、入力軸部材21と出力軸部材22との間で回転駆動力を伝達する際、ツーウェイクラッチ200によって外輪120と内輪130との相対回転を規制する。一方、駆動力伝達装置100は、入力軸部材21と出力軸部材22との間での回転駆動力の伝達を切断する際、ツーウェイクラッチ200によって外輪120と内輪130との相対回転の規制を解除する。
The two-
電磁クラッチ400は、外輪120及び内輪130よりもインターミディエイトシャフト20の入力側(図2右側)に配置される。ツーウェイクラッチ200は、電磁クラッチ400が非通電状態になると、入力軸部材21と出力軸部材22との間で回転駆動力の伝達を行い、電磁クラッチ400が通電状態になると、入力軸部材21と出力軸部材22との間での回転駆動力の伝達を切断する。
The
(4.駆動力伝達装置100の各構成)
続いて、駆動力伝達装置100の各構成を説明する。なお、以下において、入力軸部材21及び出力軸部材22の軸方向を「X方向」、出力軸部材22側から入力軸部材21側へ向かう軸方向を「X1方向(X1側)」、入力軸部材21側から出力軸部材22側へ向かう軸方向を「X2方向(X2側)」と称す。同様に、入力軸部材21及び出力軸部材22の回転方向を「Y方向」、X1側から見た時計回り方向を「Y1方向(Y1側)」、X1側から見た反時計回り方向を「Y2方向(Y2側)」と称す。
(4. Each structure of the driving force transmission apparatus 100)
Next, each configuration of the driving
(4−1:外輪120及び内輪130)
図2に示すように、外輪120は、第一外輪121と、第一外輪121よりもX1側に形成される第二外輪122とを備える。第一外輪121の内径は、第二外輪122の内径よりも小径に形成される。
(4-1:
As shown in FIG. 2, the
内輪130は、第一内輪131と、第一内輪131よりもX1側に形成される第二内輪132と、第二内輪132よりもX1側に形成される第三内輪133と、第三内輪133よりもX1側に形成される第四内輪134とを備える。
The
第一内輪131は、径方向において第一外輪121と対向する位置に設けられ、第一外輪121は、軸受102を介して第一内輪131を回転可能に支持する。即ち、外輪120及び外輪120が一体回転可能に設けられた出力軸部材22は、内輪130及び内輪130が一体回転可能に設けられた入力軸部材21に対し、相対回転可能に設けられる。
The first
第二内輪132は、第一内輪131よりも大きな外径に形成され、第三内輪133は、第二内輪132よりも大きな外径に形成される。なお、第二内輪132及び第三内輪133の一部は、径方向において第二外輪122と対向する位置に設けられる。第四内輪134は、第一内輪131よりも小さな外径に形成される。
The second
図3A及び図3Bに示すように、第三内輪133の外周面には、入力軸部材21の中心軸線Aを円弧中心とする3つの円弧曲面135と、3つのカム面136がY方向において交互に形成される。各々のカム面136は、径方向に直交する平坦面である支持面137と、支持面137のY1側端部からY1方向へ延びる第一傾斜面138と、支持面137のY2側端部からY2方向へ延びる第二傾斜面139とを備える。第一傾斜面138及び第二傾斜面139は、支持面137に対して傾斜する平坦面であり、径方向における第一傾斜面138及び第二傾斜面139と第二外輪122の内周面との間隔は、支持面137から離れるほど狭くなる。
As shown in FIGS. 3A and 3B, on the outer peripheral surface of the third
なお、支持面137と第一傾斜面138又は第二傾斜面139との接続部位をC1、円弧曲面135と第一傾斜面138又は第二傾斜面139との接続部位をC2とする。そして、接続部位C1と外輪120の内周面とのY方向における距離をH1、接続部位C2と外輪120の内周面とのY方向における距離をH2とする。
Note that a connection portion between the
(4−2:ツーウェイクラッチ200)
続いて、ツーウェイクラッチ200について説明する。ツーウェイクラッチ200は、3組のローラユニット210と、保持器220とを主に備える。
(4-2: Two-way clutch 200)
Next, the two-way clutch 200 will be described. The two-way clutch 200 mainly includes three sets of
(4−2−1:ローラユニット)
3組のローラユニット210は、外輪120及び内輪130に係合可能であり、第二外輪122の内周面と、第三内輪133との間に形成されるくさび空間Sに設けられる。具体的に、くさび空間Sは、第二外輪122の内周面と3つのカム面136との間に形成される空間であり、ツーウェイクラッチ200には、外輪120及び内輪130の中心軸線周りの周方向にくさび空間Sが3箇所形成される。
(4-2-1: Roller unit)
The three sets of
各々のローラユニット210は、第一ローラ211と、第二ローラ212と、第一ローラ211及び第二ローラ212を離間させる方向へ付勢する付勢部材213とを備える。くさび空間Sにおいて、第一ローラ211は、第二外輪122と第一傾斜面138との間に、第二ローラ212は、第二外輪122と第二傾斜面139との間に、付勢部材213は、第二外輪122と支持面137との間に、それぞれ配置される。なお、本実施形態において、付勢部材213として圧縮コイルばねを用いているが、板ばね等の他の種類のばねやゴム材の弾性部材を圧縮コイルばねの代わりに用いてもよい。
Each
ここで、第一ローラ211及び第二ローラ212の外径は、距離H1よりも小さく、且つ、距離H2よりも大きな寸法に設定される。従って、第一ローラ211は、第一傾斜面138と第二外輪122の内周面との間の所定位置で、第一傾斜面138及び第二外輪122に係合する。同様に、第二ローラ212は、第二傾斜面139と第二外輪122の内周面との間の所定位置で、第二傾斜面139及び第二外輪122の内周面に係合する。以下において、くさび空間Sにおいて第一ローラ211及び第二ローラ212が第二外輪122及び第三内輪133に対して係合する位置を「係合位置」と称する。そして、付勢部材213は、第一ローラ211及び第二ローラ212を係合位置へ向けて付勢する。なお、図3Aでは、第一ローラ211及び第二ローラ212が係合位置に配置された状態を図示している。
Here, the outer diameters of the
ここで、図2及び図4に示すように、第一内輪131には、ばね保持部214が内輪130と一体回転可能に設けられる。ばね保持部214は、3組のローラユニット210の各々の付勢部材213を径方向外側から保持し、ローラユニット210が保持器220から径方向外側へ脱落することを防止する。
Here, as shown in FIGS. 2 and 4, the first
(4−2−2:保持器220の概略)
図2及び図4に示すように、保持器220は、内側保持器310と、外側保持器320と、規制プレート330と、3つのセパレータ340とを備える。内側保持器310は、第二内輪132及び第三内輪133の外周面に対し、Y方向へ回転可能に支持される。外側保持器320は、第二外輪122の内周面に対し、Y方向へ回転可能に支持される。そして、内側保持器310及び外側保持器320は、互いにY方向へ相対回転可能である。
(4-2-2: Outline of Cage 220)
As shown in FIGS. 2 and 4, the
規制プレート330は、第四内輪134の外周面に対し、第四内輪134及び入力軸部材21と一体回転可能に設けられる。即ち、内側保持器310及び外側保持器320は、規制プレート330に対し、Y方向へ相対回転可能である。3つのセパレータ340は、Y方向に等間隔に設けられ、各々のセパレータ340は、内側保持器310、外側保持器320及び規制プレート330に対し、X方向及びY方向へ相対移動可能に設けられる。
The
(4−2−3:内側保持器310)
図5Aから図6Cに示すように、内側保持器310は、第一内円環部311と、第二内円環部312と、3つの第一押圧部材313と、3つの第一規制凸部314とを備える。第一内円環部311は、第二内輪132に外嵌される円環状の部位であり、第一内円環部311の内径は、第三内輪133の外径よりも小さな寸法に設定される。第二内円環部312は、第一内円環部311と同軸上に配置される円環状の部位である。第二内円環部312の内径は、第一内円環部311の内径よりも大きく、第三内輪133の円弧曲面135(図3A参照)に外嵌可能な寸法に設定される。
(4-2-3: Inner cage 310)
As shown in FIGS. 5A to 6C, the
第一押圧部材313は、X1方向から見て第一内円環部311よりも径方向外側に位置し、3つの第一押圧部材313は、Y方向において等間隔に配置される。各々の第一押圧部材313は、X方向へ延びる柱状に形成される。そして、第一押圧部材313のX2側端部の内周面が第一内円環部311の外周面に接続され、第一押圧部材313のX1側の端面が第二内円環部312のX2側を向く面に接続される。また、第一押圧部材313のY2側を向く端面には第一押圧面313aが、第一押圧部材313のY1側を向く端面には第一被摺接面313bが、それぞれ形成される。
The first
第一押圧面313aは、第一ローラ211を押圧可能な部位である。第一押圧部材313は、第一ローラ211の係合状態を解除する際に、第一ローラ211に対して第一押圧面313aを押し当て、第一ローラ211をY2方向へ向けて押圧する。第一被摺接面313bは、Y方向においてセパレータ340と対向する。
The first
第一規制凸部314は、第二内円環部312のX1側を向く端面からX1方向へ突出する部位であり、3つの第一規制凸部314の各々は、Y方向において第一押圧部材313と対応する位置に設けられる。
The first restricting
(4−2−4:外側保持器320)
図7Aから図8Cに示すように、外側保持器320は、第一外円環部321と、第二外円環部322と、3つの第二押圧部材323と、3つの第二規制凸部324とを備える。第一外円環部321は、第二内輪132に外嵌される円環状の部位であり、第一外円環部321の内径は、第三内輪133の外径よりも小さな寸法に設定される。第二外円環部322は、第一外円環部321と同軸に配置される円環状の部位であり、第二外円環部322の外径は、ハウジング110の大径部111よりも小径である。また、第二外円環部322の内径は、第二内円環部312の外径よりも大きな寸法に設定され、内側保持器310と外側保持器320とを組み付けた状態において、第二内円環部312と第二外円環部322とは、X方向において重なる位置に配置される。
(4-2-4: Outer cage 320)
As shown in FIGS. 7A to 8C, the
第二押圧部材323は、X1方向から見て第一外円環部321よりも径方向外側に位置し、3つの第二押圧部材323は、Y方向に等間隔に配置される。各々の第二押圧部材323は、X方向へ延びる柱状に形成される。そして、第二押圧部材323のX2側端部の内周面は、第一外円環部321の外周面に接続され、第二押圧部材323のX1側の端面が第二外円環部322のX2側を向く面に接続される。また、第二押圧部材323のY1側を向く端面には第二押圧面323aが、第二押圧部材323のY2側を向く端面には第二被摺接面323bが、それぞれ形成される。
The second
第二押圧面323aは、第二ローラ212を押圧可能な部位である。第二押圧部材323は、第二ローラ212の係合状態を解除する際に、第二ローラ212に対して第二押圧面323aを押し当て、第二ローラ212をY1方向へ向けて押圧する。第二被摺接面323bは、Y方向においてセパレータ340と対向する。
The second
第二規制凸部324は、第二外円環部322のX1側を向く端面からX1方向へ突出する部位であり、3つの第二規制凸部324の各々は、Y方向において第二押圧部材323と対応する位置に設けられる。
The second restricting
(4−2−5:規制プレート330)
図9に示すように、規制プレート330は、第四内輪134(図2参照)の形状に倣って形成された貫通孔331と、規制プレート330の外周面から径方向内側へ向けて切欠き形成された3つの切欠部332とを備える。貫通孔331は、第四内輪134の外周面に外嵌可能に形成された孔である。3つの切欠部332は、Y方向に等間隔に形成される。各々の切欠部332の内周面は、Y1側を向く第一規制面332aと、Y2側を向く第二規制面332bとを含み、それら第一規制面332a及び第二規制面332bは、互いに平行に形成される。
(4-2-5: Restriction plate 330)
As shown in FIG. 9, the
(4−2−6:セパレータ340)
図10に示すように、セパレータ340は、本体部341と、本体部341からX1方向へ延びる延在部342と、延在部342のX1側の端部に接続する連結部343とを備える。また、本体部341には、Y2側を向く端面に第一摺接面341aが、Y1側を向く端面に第二摺接面341bが、それぞれ形成される。第一摺接面341aは、X1方向(電磁クラッチ400側)へ向かうにつれてY1側(第二摺接面341b側)へ近づくように湾曲する凹曲面状に形成され、第二摺接面341bは、X1方向(電磁クラッチ400側)へ向かうにつれてY2側(第一摺接面341a側)へ近づくように湾曲する凹曲面状に形成される。
(4-2-6: Separator 340)
As shown in FIG. 10, the
(4−2−7:保持器220の各構成の配置)
次に、図11A及び図11Bを参照して、保持器220の各構成の配置を説明する。図11Aでは、図面をわかりやすくするために規制プレート330のハッチングを省略すると共に、規制プレート330のX2側に配置される3つのローラユニット210を破線で示す。
(4-2-7: Arrangement of components of cage 220)
Next, with reference to FIG. 11A and FIG. 11B, the arrangement of each component of the
図11A及び図11Bに示すように、内側保持器310は、Y方向において3つの第一規制凸部314と3つの切欠部332との位相を合わせた状態で、X方向において第一規制凸部314と規制プレート330とが重なる位置に配置される。同様に、外側保持器320は、Y方向において3つの第二規制凸部324と3つの切欠部332との位相に合わせた状態で、且つ、X方向において第二規制凸部324と規制プレート330とが重なる位置に配置される。つまり、規制プレート330に形成された3つの切欠部332の各々の内周面により包囲された領域には、第一規制凸部314及び第二規制凸部324が1つずつ配置される。
As shown in FIGS. 11A and 11B, the
また、第一規制凸部314のY2側を向く端面である第一係合面314aは、第一規制面332aと対向し、第二規制凸部324のY1側を向く端面である第二係合面324aは、第二規制面332bと対向する。そして、同一の切欠部332に第一規制凸部314又は第二規制凸部324が配置された第一押圧部材313及び第二押圧部材323は、Y方向において第一被摺接面313bと第二被摺接面323bとを対向させた状態で配置される。さらに、第一押圧部材313は、Y方向において第一押圧面313aが第一ローラ211と対向した状態で配置され、第二押圧部材323は、Y方向において第二押圧面323aが第二ローラ212と対向した状態で配置される。
The
セパレータ340の本体部341は、X方向において第一押圧部材313及び第二押圧部材323と重なる位置であって、Y方向において第一被摺接面313bと第二被摺接面323bとの間に配置される。また、延在部342は、同一の切欠部332に配置された第一規制凸部314及び第二規制凸部324の間を通過する。
The
(4−3:電磁クラッチ400)
図2に示すように、電磁クラッチ400は、アーマチュア410と、ロータ420と、ヨーク430と、を主に備える。
(4-3: Electromagnetic clutch 400)
As shown in FIG. 2, the
アーマチュア410は、磁性材料を用いて形成された円環状の部材である。アーマチュア410の内周面と入力軸部材21の外周面との間には、スリーブ103が設けられ、アーマチュア410は、入力軸部材21に対し、スリーブ103を介して回転可能に支持される。また、アーマチュア410には、X方向に貫通する3つの連結孔411が形成される。連結孔411は、セパレータ340の連結部343(図10参照)が連結される孔であり、3つの連結孔411は、Y方向において等間隔に形成される。
The
ロータ420は、アーマチュア410からX1方向へ離れた位置に設けられる。ロータ420は、入力軸部材21と一体回転可能に設けられる筒状部421と、筒状部421のX2側端部から径方向外側へフランジ状に張り出す張出部422とを備える。また、張出部422のX2側を向く端面とアーマチュア410のX1側を向く端面との間には、アーマチュア410及びロータ420を互いに離間する方向へ付勢する3つのスプリング440が設けられる。
The
ヨーク430は、ソレノイドである電磁石431を収容する円環状の部材である。ヨーク430の内周面は、ロータ420のX1側に配置された軸受104を介して、入力軸部材21の外周面に回転可能に支持される。ヨーク430に収容された電磁石431は、ロータ420の張出部422を挟んでアーマチュア410とX方向で対向し、電磁石431の通電時には、アーマチュア410をX1側に吸引する。一方、電磁石431の非通電時において、アーマチュア410は、スプリング440によってX2方向へ付勢される。
The
(5:ツーウェイクラッチ200の動作)
次に、電磁石431が非通電状態から通電状態へ切り替わるときのツーウェイクラッチ200の動作を説明する。上記のように、電磁石431の非通電時において、アーマチュア410は、スプリング440によってX2方向へ付勢される。つまりこの状態において、アーマチュア410に対し、X1方向への吸引力が付与されていない。
(5: Operation of the two-way clutch 200)
Next, the operation of the two-way clutch 200 when the
このとき、図11A及び図11Bに示すように、第一係合面314aと第二係合面324aとのY方向における間隔は、切欠部332の第一規制面332aと第二規制面332bとのY方向の間隔よりも小さい。つまり、電磁石431の非通電時において、保持器220は、第一係合面314aが第一規制面332aに対し、第二係合面324aが第二規制面332bに対し、それぞれ接近又は離間する方向へ移動可能である。
At this time, as shown in FIGS. 11A and 11B, the distance between the
またこのとき、第一押圧面313aと第二押圧面323aとのY方向における間隔は、Y方向で隣り合う2つのローラユニット210の間隔よりも小さい。即ち、電磁石431の非通電時において、保持器220は、第一押圧面313aが第一ローラ211に対し、第二押圧面323aが第二ローラ212に対し、それぞれ接近又は離間する方向へ移動可能である。
At this time, the distance between the first
この状態で、電磁石431が非通電状態から通電状態に切り替わり、アーマチュア410が電磁石431によってX1方向へ吸引されると、アーマチュア410に連結されたセパレータ340は、アーマチュア410と一体的にX1方向へ移動する。このとき、セパレータ340は、第一摺接面341a及び第二摺接面341bを第一被摺接面313b又は第二被摺接面323bに対して摺動させながらX1方向へ移動する。これに伴い、第一被摺接面313bと第二被摺接面323bとの間隔は、セパレータ340によってY方向へ押し広げられる。このように、ツーウェイクラッチ200では、電磁石431の通電時に、第一押圧部材313と第二押圧部材323とをY方向へ離間させようとする力が加わる。
In this state, when the
ここで、図12Aから図12Cに示すように、図11A及び図11Bに示す状態から規制プレート330が保持器220に対してY2方向へ相対移動した場合、第二規制面332bが第二係合面324aに接近し、接触する。その後、第二押圧部材323は、第二係合面324aが第二規制面332bに係合された状態を維持しながら規制プレート330にY2方向へ連れ回る。即ち、第二押圧部材323は、規制プレート330と一体的にY2方向へ移動する。
Here, as shown in FIGS. 12A to 12C, when the
これに伴い、第二押圧部材323は、セパレータ340をY2方向へ押し出し、セパレータ340が第一押圧部材313をY2方向へ押し出す。これにより、第二押圧部材323、セパレータ340及び第一押圧部材313は、規制プレート330と一体的にY2方向へ移動する。そして、第一押圧面313aは、係合位置で第三内輪133及び第二外輪122に係合する第一ローラ211に接近し、接触する。なおこのとき、第一係合面314aは、第一規制面332aに対して非接触である。
Accordingly, the second pressing
このとき、電磁石431の吸引力によってセパレータ340をX1方向へ移動させようとする力が、セパレータ340によって第一押圧部材313及び第二押圧部材323をY方向へ押し広げようとする力に変換される。そして、第二押圧部材323は、第二係合面324aが第二規制面332bに係合し、Y1方向への移動が規制されている。よって、セパレータ340が第一押圧部材313及び第二押圧部材323をY方向へ押し広げようとする力が、第一押圧部材313を介して第一ローラ211をY2側へ押し出す力として第一ローラ211に付与される。これにより、第一ローラ211は、係合位置からY2側ヘ押し出され、第一ローラ211による外輪120と内輪130との係合が解除される。
At this time, the force for moving the
また、図13Aから図13Cに示すように、図11A及び図11Bに示す状態から規制プレート330が保持器220に対してY1方向へ相対移動すると、第一規制面332aが第一係合面314aに接近し、接触する。その後、第一押圧部材313は、第一係合面314aが第一規制面332aに係合された状態を維持しながら規制プレート330にY1方向へ連れ回る。即ち、第一押圧部材313は、規制プレート330と一体的にY1方向へ移動する。
As shown in FIGS. 13A to 13C, when the
これに伴い、第一押圧部材313は、セパレータ340をY1方向へ押し出し、セパレータ340が第二押圧部材323をY1方向へ押し出す。これにより、第一押圧部材313、セパレータ340及び第二押圧部材323は、規制プレート330と一体的にY1方向へ移動する。そして、第二押圧面323aは、係合位置で第三内輪133及び第二外輪122に係合する第二ローラ212に接近し、接触する。なおこのとき、第二係合面324aは、第二規制面332bに対して非接触である。
Accordingly, the first pressing
このとき、第一押圧部材313は、第一係合面314aが第一規制面332aに係合し、Y2方向への移動が規制されている。よって、セパレータ340が第一押圧部材313及び第二押圧部材323をY方向へ押し広げようとする力が、第二押圧部材323を介して第二ローラ212をY1側へ押し出す力として第二ローラ212に付与される。これにより、第二ローラ212は、係合位置からY1側ヘ押し出され、第二ローラ212による外輪120と内輪130との係合が解除される。
At this time, as for the
また、電磁石431が通電状態から非通電状態へ切り替わると、電磁石431によるアーマチュア410の吸引が解除される。そして、アーマチュア410とロータ420との間に設けられたスプリング440が、ロータ420に対してアーマチュア410をX2側へ付勢する。即ち、電磁石431の非通電時において、アーマチュア410に連結されたセパレータ340をX2側へ移動させようとする力が加わる。
Further, when the
また、電磁石431が通電状態から非通電状態へ切り替わると、セパレータ340が第一押圧部材313及び第二押圧部材323をY方向へ押し広げようとする力が付与されなくなる。つまり、第一押圧部材313が第一ローラ211をY2方向へ押し出す力、或いは、第二押圧部材323が第二ローラ212をY1方向へ押し出す力が、第一ローラ211及び第二ローラ212に付与されなくなる。
In addition, when the
その一方、第一ローラ211及び第二ローラ212は、付勢部材213によってY方向において互いに離間する方向へ付勢される。その結果、第一ローラ211及び第二ローラ212は、係合位置へ押し戻され、第一ローラ211及び第二ローラ212が外輪120及び内輪130に対して係合可能な状態(図3A参照)となる。
On the other hand, the
ここで、図14A及び図14Bを参照しながら、電磁石431によるアーマチュア410及びセパレータ340の吸引力yと、セパレータ340が第一押圧部材313及び第二押圧部材323をY方向へ押し広げる押圧力Fとの関係について説明する。
Here, with reference to FIGS. 14A and 14B, the attractive force y of the
図14Aには、吸引力が異なる複数種類のソレノイドの特性を示すソレノイド特性曲線が示されている。なお、図14に示すグラフの縦軸は、ソレノイド(電磁石431)が吸引する対象物(アーマチュア410)を吸引する吸引力y(N)を示し、横軸は、ソレノイドと対象物との離間距離x(mm)を示す。 FIG. 14A shows solenoid characteristic curves showing the characteristics of a plurality of types of solenoids having different attractive forces. The vertical axis of the graph shown in FIG. 14 indicates the attractive force y (N) that attracts the object (armature 410) that the solenoid (electromagnet 431) attracts, and the horizontal axis indicates the distance between the solenoid and the object. x (mm) is shown.
図14Aに示すように、何れのソレノイドにおいても、離間距離xが大きくなるほど、対象物に対する吸引力yが小さくなる。つまり、駆動力伝達装置100において、アーマチュア410と電磁石431との距離が大きくなるほど、電磁石431によるアーマチュア410の吸引力は、小さくなる。
As shown in FIG. 14A, in any solenoid, the suction force y with respect to the object decreases as the separation distance x increases. That is, in the driving
また、押圧力Fは、吸引力yと、駆動力伝達装置100の径方向から見た第一摺接面341a(第二摺接面341b)の接線Lの中心軸線Aに対する傾きθにより決定される。そして、押圧力Fと、吸引力y及び傾きθとの関係は、下記数式(1)、及び、図14Bに示すグラフで表すことができる。
The pressing force F is determined by the suction force y and the inclination θ of the tangent L of the first sliding
(数1)
F=y/tanθ
(Equation 1)
F = y / tan θ
この場合、第一摺接面341a(第二摺接面341b)の傾きθがX方向において一定であれば、押圧力Fは、吸引力yに比例し、離間距離xに依存する。従ってこの場合、駆動力伝達装置100は、電磁石431とアーマチュア410との離間距離xの寸法精度を管理することにより、係合位置にある第一ローラ211及び第二ローラ212を押し出すのに十分な押圧力Fを発生させることができる。
In this case, if the inclination θ of the first sliding
しかしながら、電磁石431とアーマチュア410との離間距離xは、バラツキが発生しやすい。また、第一ローラ211及び第二ローラ212の係合位置のバラツキは、電磁石431が非通電状態から通電状態に切り替わった際に、第一押圧部材313及び第二押圧部材323が第一ローラ211又は第二ローラ212と接触するまでのY方向への移動距離にバラつきが発生する要因となる。そして、この第一押圧部材313及び第二押圧部材323のY方向への移動距離のバラツキに連動して、電磁石431が非通電状態から通電状態に切り替わった際のセパレータ340のX1方向への移動距離にバラツキが発生する。
However, the separation distance x between the
このように、離間距離xは、電磁石431及びアーマチュア410を組み付けた後でないと判断できない。よって、駆動力伝達装置100の組付けを行う作業者は、組付けた後の電磁石431とアーマチュア410との離間距離が適切でない場合に、シム等を用いて電磁石431とアーマチュア410との距離を調整する必要がある。
Thus, the separation distance x can be determined only after the
これに対し、図15に示すように、駆動力伝達装置100は、第一摺接面341aと第一被摺接面313bとの関係において、電磁石431とアーマチュア410との離間距離xが大きいほど、セパレータ340が電磁石431の吸引力yに対して付与する第一押圧部材313への押圧力Fが大きくなるような形状に形成される。同様に、保持器220は、第二摺接面341bと第二被摺接面323bとの関係において、離間距離xが大きいほど、セパレータ340が電磁石431の吸引力yに対して付与する第二押圧部材323への押圧力Fが大きくなるような形状に形成される。なお、図15では、図面をわかりやすくするため、第一押圧部材313、第二押圧部材323及びセパレータ340にハッチングを付している。
On the other hand, as shown in FIG. 15, in the driving
具体的に、第一摺接面341aは、X1側(電磁石431側)へ向かうにつれてY1側(第二摺動面341b側)へ近づくように湾曲する凹曲面状に形成されている。同様に、第二摺接面341bは、X1側へ向かうにつれてY2側(第一摺動面341a側)へ近づくように湾曲する凹曲面状に形成されている。
Specifically, the first
この場合、電磁石431からの離間距離xが小さいほど、傾きθは、大きくなる。そして、数式(1)に示されるように、押圧力Fは、吸引力yが一定であれば、傾きθが大きいほど小さくなる。つまり、第一摺接面341aと第一被摺接面313bとの接触位置(第二摺接面341bと第二被摺接面323bとの接触位置)が電磁石431から離れるほど、吸引力yが小さくなる一方で、1/tanθの値は、大きくなる。その一方、第一摺接面341aと第一被摺接面313bとの接触位置(第二摺接面341bと第二被摺接面323bとの接触位置)が電磁石431に近づくほど、吸引力yが大きくなる一方で、傾きθは大きくなり、1/tanθの値は、小さくなる。
In this case, the inclination θ increases as the distance x from the
このように、駆動力伝達装置100は、第一摺接面341aと第一被摺接面313bとの接触位置、及び、第二摺接面341bと第二被摺接面323bとの接触位置にかかわらず、セパレータ340から第一押圧部材313及び第二押圧部材323に対し、所定の範囲内の押圧力Fを発生させることができる。つまり、駆動力伝達装置100は、アーマチュア410と電磁石431との離間距離xに関わらず、係合位置にある第一ローラ211及び第二ローラ212を押し出す際に必要な押圧力Fを安定的に発生させることができる。その結果、駆動力伝達装置100は、アーマチュア410と電磁石431との離間距離xに関する寸法精度を緩和することができるので、組付け時の作業効率を向上させることができる。
As described above, the driving
また、ソレノイド特性曲線を対数関数で近似し、離間距離xと吸引力yとの関係を下記数式(2)で表した場合、下記数式(3)が成立するように第一摺接面341a及び第二摺接面341bの傾きθを設定することにより、押圧力Fを一定にすることができる。
Further, when the solenoid characteristic curve is approximated by a logarithmic function and the relationship between the separation distance x and the suction force y is expressed by the following mathematical formula (2), the first sliding
(数2)
x+a=b*ln(y)
(数3)
F=exp(x+a)/b/tanθ
(Equation 2)
x + a = b * ln (y)
(Equation 3)
F = exp (x + a) / b / tan θ
そして、第一摺接面341a及び第二摺接面341bは、電磁石431に用いるソレノイドの特性曲線に倣った曲面状に形成されている。これにより、ツーウェイクラッチ200は、図16のグラフで示すように、第一摺接面341aと第一被摺接面313bとの接触位置(第二摺接面341bと第二被摺接面323bとの接触位置)に関わらず、その接触位置における第一摺接面341aの接線の傾き(第二摺接面341bの接線の傾き)を、下記数式(4)で導出される傾きθと一致させることができる。なお、F(0)は、定数である。
The first
(数4)
tanθ=y´=exp(x+a)/b/(F(0)*b)
(Equation 4)
tan θ = y ′ = exp (x + a) / b / (F (0) * b)
これにより、図17A及び図17Bに示すように、駆動力伝達装置100は、アーマチュア410と電磁石431との離間距離xがx1である場合、及び、離間距離xがx2である場合の双方において、セパレータ340が第一押圧部材313及び第二押圧部材323に押し広げる際の押圧力FをFc(即ち、一定値)とすることができる。
As a result, as shown in FIGS. 17A and 17B, the driving
また、第一被摺接面313bは、第一摺接面341aへ向けて突出する第一凸曲面部313b1を備え、セパレータ340は、第一摺接面341aを第一凸曲面部313b1に摺接させながらX方向へ移動する。これにより、保持器220は、第一摺接面341aと第一被摺接面313bとの摺接時に第一凸曲面部313b1が第一摺接面341aに接触する面積を、第一摺接面341aが第一凸曲面部313b1に接触する面積と比べて小さくすることができる。
The first sliding
この場合、第一押圧部材313に第一被摺接面313bを形成する際に、第一摺接面341aに接触する第一凸曲面部313b1の形状のみを精度よく形成すればよく、第一凸曲面部313b1以外の部位の形状について、要求する精度を緩和することができる。つまり、駆動力伝達装置100は、第一被摺接面313bを形成する際に高い精度が要求される範囲を小さくすることができるので、第一被摺接面313bの形成を効率良く行うことができる。
In this case, when the first
同様に、第二被摺接面323bは、第二摺接面341bへ向けて突出する第二凸曲面部323b1を備え、セパレータ340は、第二摺接面341bを第二凸曲面部323b1に摺接させながらX方向へ移動する。これにより、保持器220は、第二摺接面341bと第二被摺接面323bとの摺接時に第二凸曲面部323b1が第二摺接面341bに接触する面積を、第二摺接面341bが第二凸曲面部323b1に接触する面積と比べて小さくすることができる。よって、駆動力伝達装置100は、第二被摺接面323bを形成する際に高い精度が要求される範囲を小さくすることができるので、第二被摺接面323bの形成を効率良く行うことができる。
Similarly, the second
なお、本実施形態において、セパレータ340は、金属材料により形成される。これにより、セパレータ340は、第一摺接面341a及び第二摺接面341bの形状を精度よく形成することができる。つまり、第一摺接面341a及び第二摺接面341bは、第一被摺接面313b及び第二被摺接面323bと比べて、形成時において高い精度が要求される範囲が大きい。これに対し、駆動力伝達装置100は、セパレータ340を金属材料で形成し、第一摺接面341a及び第二摺接面341bの形状精度を高めることにより、一定の押圧力Fを安定的に発生することができる。
In the present embodiment, the
その一方、第一押圧部材313を有する内側保持器310及び第二押圧部材323を有する外側保持器320は、樹脂材料により形成される。これにより、駆動力伝達装置100は、セパレータ340と第一押圧部材313及び第二押圧部材323との接触による騒音の発生を抑制できる。また、駆動力伝達装置100は、セパレータ340を樹脂材料により形成し、第一押圧部材313及び第二押圧部材323を金属材料により形成する場合と比べ、駆動力伝達装置100の軽量化を図ることができる。
On the other hand, the
以上説明したように、駆動力伝達装置100は、第一押圧部材313が第一ローラ211に接触する際の電磁石431とアーマチュア410との離間距離xにばらつきがあったとしても、係合状態にある第一ローラ211を押し出すのに必要とされる押圧力Fを、セパレータ340から第一押圧部材313を介して第一ローラ211に付与することができる。同様に、駆動力伝達装置100は、第二押圧部材323が第二ローラ212に接触する際の電磁石431とアーマチュア410との離間距離xにばらつきがあったとしても、係合状態にある第二ローラ212を押し出すのに必要とされる押圧力Fを、セパレータ340から第二押圧部材323を介して第二ローラ212に付与することができる。
As described above, the driving
よって、駆動力伝達装置100は、組付け時において、電磁石431とアーマチュア410の距離の寸法精度を緩和することができる。つまり、駆動力伝達装置100は、電磁石431及びアーマチュア410の組付け後に、シム等を用いて電磁石431とアーマチュア410との距離を調整する作業を省略できるので、組付け時の作業効率を向上させることができる。
Therefore, the driving
(6.その他)
以上、上記実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態及び各変形例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変形改良が可能であることは容易に推察できるものである。
(6. Others)
Although the present invention has been described based on the above embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment and each modification, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Something can be easily guessed.
例えば、上記実施形態では、駆動力伝達装置100がステアリング装置1のインターミディエイトシャフト20に用いられる場合を例に挙げて説明したが、インターミディエイトシャフト20以外の軸部材に適用することも可能である。インターミディエイトシャフト20以外の軸部材としては、例えば、工作機械の主軸や、風力発電用のプロペラを取り付ける回転軸部材、列車の車軸等が例示される。
For example, in the above-described embodiment, the case where the driving
上記実施形態において、第一摺接面341a及び第二摺接面341bが、ソレノイド特性曲線に倣った形状に形成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。即ち、第一摺接面341aは、第一摺接面341a及び第一被摺接面313bが、電磁石431とアーマチュア410との距離が遠いほど、セパレータ340が第一押圧部材313をY2側へ押し出す力が大きくなるような形状に形成されていればよい。同様に、第二摺接面341bは、第二摺接面341b及び第二被摺接面323bが、電磁石431とアーマチュア410との距離が遠いほど、セパレータ340が第二押圧部材323をY1側へ押し出す力が大きくなるような形状に形成されていればよい。
In the above embodiment, the case where the first
例えば、上記実施形態では、第一摺接面341aが凹曲面状に形成され、第一被摺接面313bが第一摺接面341aに向けて突出する第一凸曲面部313b1を備える場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、第一被摺接面313が凹曲面状に形成され、第一摺接面341aが第一被摺接面313bに向けて突出する第一凸曲面部を備えていてもよい。
For example, in the above embodiment, the first sliding
同様に、上記実施形態では、第二摺接面341bが凹曲面状に形成され、第二被摺接面323bが第二摺接面341bに向けて突出する第二凸曲面部323b1を備える場合について説明したが、これに限られるものではない。即ち、第二被摺接面323bが凹曲面状に形成され、第二摺接面341bが第二被摺接面323bに向けて突出する第二凸曲面部を備えていてもよい。
Similarly, in the above embodiment, the second sliding
100:駆動力伝達装置、 120:外輪、 130:内輪、 210:ローラユニット、 211:第一ローラ、 212:第二ローラ、 213:付勢部材、 313:第一押圧部材、 313b:第一被摺接面、 313b1:第一凸曲面部、 323:第二押圧部材、 323b:第二被摺接面、 323b1:第二凸曲面部、 340:セパレータ、 341a:第一摺接面、 341b:第二摺接面、 400:電磁クラッチ、 410:アーマチュア、 431:電磁石、 S:くさび空間 100: driving force transmission device, 120: outer ring, 130: inner ring, 210: roller unit, 211: first roller, 212: second roller, 213: urging member, 313: first pressing member, 313b: first cover Slidable contact surface, 313b1: first convex curved surface portion, 323: second pressing member, 323b: second sliding contact surface, 323b1: second convex curved surface portion, 340: separator, 341a: first slidable contact surface, 341b: Second sliding contact surface, 400: electromagnetic clutch, 410: armature, 431: electromagnet, S: wedge space
Claims (5)
中心軸線が前記アーマチュアの移動方向に平行な内輪と、
中心軸線が前記内輪の中心軸線と同軸上に配置された外輪と、
前記内輪の外周面と前記外輪の内周面との間に形成される空間であって前記内輪及び前記外輪の中心軸線周りの周方向に複数形成されるくさび空間に設けられ、第一ローラ、第二ローラ、及び、前記第一ローラと前記第二ローラとを離間させる方向へ付勢する付勢部材をそれぞれ有し、前記内輪及び前記外輪に係合可能な複数のローラユニットと、
前記第一ローラのそれぞれを前記内輪の回転方向一方側へ押圧可能に設けられる複数の第一押圧部材と、
前記第二ローラのそれぞれを前記内輪の回転方向他方側へ押圧可能に設けられ、前記第一押圧部材に対して相対回転可能な複数の第二押圧部材と、
前記回転方向で隣り合う前記複数のローラユニットの間に位置し、前記電磁石の通電時における前記アーマチュアの移動に伴って前記第一押圧部材及び前記第二押圧部材を押し広げることで、前記第一ローラ及び前記第二ローラによる前記内輪と前記外輪との係合を解除するセパレータと、
を備え、
前記第一押圧部材は、第一被摺接面を備え、
前記第二押圧部材は、第二被摺接面を備え、
前記セパレータは、前記アーマチュアの移動に伴って前記内輪の回転方向一方側へ移動する際に、前記第一被摺接面を摺動する第一摺接面、及び前記第二被摺接面を摺動する第二摺接面を備え、
前記電磁石が通電時に前記アーマチュアを吸引する吸引力は、前記電磁石と前記アーマチュアとの距離が近いほど大きく、
前記第一摺接面及び前記第一被摺接面は、前記電磁石と前記アーマチュアとの距離が遠いほど、前記電磁石による吸引力に対して前記セパレータが前記第一押圧部材を前記回転方向一方側へ押し出す力が大きくなるような形状に形成され、
前記第二摺接面及び前記第二被摺接面は、前記電磁石と前記アーマチュアとの距離が遠いほど、前記電磁石による吸引力に対して前記セパレータが前記第二押圧部材を前記回転方向他方側へ押し出す力が大きくなるような形状に形成される、駆動力伝達装置。 An electromagnetic clutch having an electromagnet and an armature;
An inner ring having a central axis parallel to the moving direction of the armature;
An outer ring having a central axis coaxially arranged with the central axis of the inner ring;
A space formed between an outer peripheral surface of the inner ring and an inner peripheral surface of the outer ring, and provided in a plurality of wedge spaces formed in a circumferential direction around a central axis of the inner ring and the outer ring; a first roller; A plurality of roller units each having a second roller and a biasing member that biases the first roller and the second roller in a direction separating the first roller and the outer ring;
A plurality of first pressing members provided to be able to press each of the first rollers to one side in the rotational direction of the inner ring;
A plurality of second pressing members provided so as to be capable of pressing each of the second rollers to the other side in the rotational direction of the inner ring, and capable of rotating relative to the first pressing member;
The first pressing member and the second pressing member are located between the plurality of roller units adjacent to each other in the rotation direction, and the first pressing member and the second pressing member are spread with the movement of the armature when the electromagnet is energized. A separator for releasing engagement between the inner ring and the outer ring by a roller and the second roller;
With
The first pressing member includes a first sliding contact surface,
The second pressing member includes a second sliding contact surface,
The separator has a first sliding contact surface that slides on the first sliding contact surface and the second sliding contact surface when the armature moves to one side in the rotation direction of the inner ring as the armature moves. A second sliding contact surface that slides,
The attraction force that attracts the armature when the electromagnet is energized increases as the distance between the electromagnet and the armature decreases.
In the first sliding contact surface and the first sliding contact surface, as the distance between the electromagnet and the armature increases, the separator pushes the first pressing member against the attraction force of the electromagnet on the one side in the rotation direction. Formed into a shape that increases the force to push
In the second sliding contact surface and the second sliding contact surface, as the distance between the electromagnet and the armature increases, the separator pushes the second pressing member against the attraction force by the electromagnet on the other side in the rotation direction. A driving force transmission device that is formed into a shape that increases the force of pushing out.
前記第一摺接面及び前記第一被摺接面の何れか他方は、前記第一摺接面及び前記第一被摺接面の前記何れか一方へ向けて突出する第一凸曲面部を備え、
前記第二摺接面及び前記第二被摺接面の何れか一方は、前記電磁石側へ近づくにつれて前記第一摺接面側へ近づくように湾曲する曲面状に形成され、
前記第二摺接面及び前記第二被摺接面の何れか他方は、前記第二摺接面及び前記第二被摺接面の前記何れか一方へ向けて突出する第二凸曲面部を備える、請求項1又は2に記載の駆動力伝達装置。 Either one of the first slidable contact surface and the first slidable contact surface is formed in a curved shape that curves so as to approach the second slidable contact surface as it goes to the electromagnet side,
Either one of the first sliding contact surface and the first sliding contact surface has a first convex curved surface portion protruding toward the one of the first sliding contact surface and the first sliding contact surface. Prepared,
Either one of the second slidable contact surface and the second slidable contact surface is formed in a curved shape that curves so as to approach the first slidable contact surface as it approaches the electromagnet side,
Either the second sliding contact surface or the second sliding contact surface has a second convex curved surface portion protruding toward the one of the second sliding contact surface or the second sliding contact surface. The driving force transmission device according to claim 1, comprising:
前記第一摺接面及び前記第一被摺接面の前記何れか他方、及び、前記第二摺接面及び前記第二被摺接面の前記何れか他方は、樹脂材料により形成される、請求項3に記載の駆動力伝達装置。 The one of the first sliding contact surface and the first sliding contact surface, and the one of the second sliding contact surface and the second sliding contact surface are formed of a metal material,
The one of the first sliding contact surface and the first sliding contact surface, and the one of the second sliding contact surface and the second sliding contact surface are formed of a resin material. The driving force transmission device according to claim 3.
前記第一摺接面及び前記第一被摺接面の前記何れか一方と、前記第二摺接面及び前記第二被摺接面の前記何れか一方とは、前記電磁石と前記アーマチュアとの距離と、前記電磁石による前記アーマチュアの吸引力との関係を示すソレノイド特性曲線に倣った前記曲面状に形成される、請求項3又は4に記載の駆動力伝達装置。 The electromagnet is a solenoid;
The one of the first sliding contact surface and the first sliding contact surface, and the one of the second sliding contact surface and the second sliding contact surface are the electromagnet and the armature. 5. The driving force transmission device according to claim 3, wherein the driving force transmission device is formed in the curved shape following a solenoid characteristic curve indicating a relationship between a distance and an attractive force of the armature by the electromagnet.
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