JP2020051530A - Rotation transmission device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、動力伝達経路における動力の伝達と遮断の切り替えに用いられる回転伝達装置に関する。 The present invention relates to a rotation transmission device used for switching between transmission and interruption of power in a power transmission path.
従来、回転伝達装置として、内方部材と、この内方部材の外方に配置された内周部を有する外方部材と、それら内方部材と外方部材間で回転トルクの伝達と遮断を行うクラッチ機構とを備えるものが知られている。そのクラッチ機構は、外方部材の内周部に設けられた円筒面と、内方部材に設けられ前記円筒面との間にくさび空間を形成するカム面と、それら円筒面とカム面との間に配置されたローラと、ローラを保持する保持器とを有する。保持器は、周方向にローラと当接可能なポケット面を有する。ローラは、カム面に対する保持器の相対回転によって円筒面及びカム面に係合する係合位置と、当該係合を解除する中立位置との間を移動可能に配置されている。保持器とカム面間の相対回転を制御する手段として、電磁アクチュエータが利用されている。 Conventionally, as a rotation transmitting device, an inner member, an outer member having an inner peripheral portion disposed outside the inner member, and transmission and interruption of rotational torque between the inner member and the outer member. There is known a clutch device having a clutch mechanism for performing the operation. The clutch mechanism includes a cylindrical surface provided on the inner peripheral portion of the outer member, a cam surface provided on the inner member and forming a wedge space between the cylindrical surface and the cylindrical surface and the cam surface. It has a roller disposed therebetween and a retainer for holding the roller. The retainer has a pocket surface that can contact the roller in the circumferential direction. The roller is movably disposed between an engagement position where the roller is engaged with the cylindrical surface and the cam surface by the relative rotation of the retainer with respect to the cam surface, and a neutral position where the engagement is released. As means for controlling the relative rotation between the retainer and the cam surface, an electromagnetic actuator is used.
例えば、特許文献1に開示された回転伝達装置は、スイッチばねと、電磁石と、ロータと、アーマチュアとを備える。スイッチばねは、内方部材に対する保持器の相対回転により弾性変形させられ、その復元弾性によりローラが中立位置に移動するように保持器を復帰回転させる。アーマチュアは、軸方向に移動可能に支持されており、保持器に対して回り止めされる。ロータは、外方部材に回り止めされている。アーマチュアが、電磁石の通電により、ロータに吸着されると、保持器が、アーマチュア、ロータを介して外方部材に接続され、その保持器と内方部材の相対回転により、ローラが外方部材の円筒面および内方部材のカム面に係合させられ、内方部材と外方部材間において回転トルクが伝達される。前述の通電を解除すると、スイッチばねのばね力により保持器が復帰回転させられ、この保持器のポケット面に周方向に押されるローラが中立位置に移動させられ、円筒面及びカム面に対するローラの係合が解除される。
For example, the rotation transmission device disclosed in
上述のようなクラッチ機構においては、ローラが中立位置にある状態で内方部材が高速に回転する場合、その内方部材のカム面と共にローラが高速に回転する。このため、ローラに作用する遠心力により、ローラが外方部材の円筒面に押し付けられることがある。このとき、内方部材と外方部材間の相対的な回転速度差が大きい場合、ローラが内方部材と共に外方部材の円筒面に対して相対的に高速回転し、円筒面とローラの接触部で生じる引き摺りトルクが、ローラや円筒面の摩耗、ローラのミス係合(ローラが不正に係合位置へ移動させられる)、動力損失の原因になる。 In the above-described clutch mechanism, when the inner member rotates at a high speed with the roller in the neutral position, the roller rotates at a high speed together with the cam surface of the inner member. For this reason, the roller may be pressed against the cylindrical surface of the outer member by the centrifugal force acting on the roller. At this time, when the relative rotational speed difference between the inner member and the outer member is large, the roller rotates at a high speed relative to the cylindrical surface of the outer member together with the inner member, and the roller contacts the cylindrical surface and the roller. The drag torque generated in the portion causes wear of the roller and the cylindrical surface, mis-engagement of the roller (the roller is incorrectly moved to the engagement position), and power loss.
そこで、この発明が解決しようとする課題は、クラッチ機構のローラが中立位置にある状態で内方部材と共に外方部材の円筒面に対して高速回転する際、ローラと円筒面間における引き摺りトルクの発生を防ぐことである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is that when the roller of the clutch mechanism is rotated at a high speed with respect to the cylindrical surface of the outer member together with the inner member in the neutral position, the drag torque between the roller and the cylindrical surface is reduced. It is to prevent occurrence.
上記の課題を達成するため、この発明は、内方部材と、前記内方部材の外方に配置された内周部を有する外方部材と、前記内方部材と前記外方部材間で回転トルクの伝達と遮断を行うクラッチ機構とを備え、前記クラッチ機構が、前記外方部材の前記内周部に設けられた円筒面と、前記内方部材に設けられ前記円筒面との間にくさび空間を形成するカム面と、前記円筒面と前記カム面との間に配置されたローラと、前記内方部材に軸方向にスライド自在に嵌合されたアーマチュアと、前記アーマチュアに軸方向に対向する電磁石とを有し、前記ローラが、前記円筒面及び前記カム面に係合する係合位置と、当該係合を解除する中立位置との間を移動可能に配置されており、前記アーマチュアが、前記電磁石によって磁気吸引される可動部材からなる回転伝達装置において、前記アーマチュアが、前記中立位置の前記ローラの外方に位置しかつ当該ローラを前記円筒面と非接触状態に規制するローラ受け部を有する構成を採用したものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides an inner member, an outer member having an inner peripheral portion disposed outside the inner member, and rotation between the inner member and the outer member. A clutch mechanism for transmitting and interrupting torque, wherein the clutch mechanism has a wedge between a cylindrical surface provided on the inner peripheral portion of the outer member and the cylindrical surface provided on the inner member. A cam surface forming a space, a roller disposed between the cylindrical surface and the cam surface, an armature slidably fitted to the inner member in the axial direction, and axially opposed to the armature The roller is disposed so as to be movable between an engagement position for engaging the cylindrical surface and the cam surface, and a neutral position for releasing the engagement. A movable member magnetically attracted by the electromagnet In the rotation transmitting device comprising, the armature, is obtained by employing the structure having located outward and roller receiving portion for restricting the roller out of contact with said cylindrical surface of said roller of said neutral position.
上記構成によれば、クラッチ機構のローラが中立位置にある状態で内方部材と共に外方部材の円筒面に対して高速回転するとき、そのローラに遠心力が作用しても、アーマチュアのローラ受け部がローラの外方に位置してローラを円筒面と接触しないように規制する。これにより、ローラと円筒面間における引き摺りトルクの発生が防止される。 According to the above configuration, when the roller of the clutch mechanism rotates at a high speed with respect to the cylindrical surface of the outer member together with the inner member in a state where the roller is in the neutral position, even if a centrifugal force acts on the roller, the roller receiving member of the armature is received. The part is located outside the roller and regulates the roller so as not to contact the cylindrical surface. This prevents the generation of drag torque between the roller and the cylindrical surface.
例えば、前記ローラを保持する保持器をさらに備え、前記アーマチュアの前記ローラ受け部が、前記中立位置に保持された前記ローラの一端面側のみと接触可能な形状であって、かつ当該ローラの他端面と前記保持器との当接によって当該ローラの他端面側と前記円筒面の接触を防止できるように当該ローラの軸方向位置を制限可能な形状であるとよい。このようにすると、遠心力でローラの他端面側が外方へ浮上しようとするローラの傾き挙動をローラの他端面と保持器の当接で防止可能なため、ローラ受け部でローラの一端面側の外方に位置させるだけで済み、これにより、ローラ受け部の軸方向長さを抑えることができる。 For example, the apparatus further comprises a retainer for holding the roller, wherein the roller receiving portion of the armature has a shape capable of contacting only with one end surface of the roller held at the neutral position, and further includes a roller. The roller may have a shape capable of restricting the axial position of the roller so that contact between the end surface and the retainer prevents contact between the other end surface of the roller and the cylindrical surface. With this configuration, the inclination of the roller, which tends to float outward due to centrifugal force, can be prevented by the contact between the other end surface of the roller and the retainer. , It is only necessary to position the roller receiving portion outside, so that the axial length of the roller receiving portion can be suppressed.
前記アーマチュアの前記ローラ受け部が、軸方向に前記ローラに向かって外方へ傾いた斜面を有し、当該斜面でのみ当該ローラに接触可能に設けられているとよい。このようにすると、電磁石に対する通電と通電の遮断が断続的に切り替えられることに伴い、アーマチュアの軸方向移動が起こる際、ローラ受け部の斜面がローラに対して簡単に滑るため、アーマチュアの移動を確実にすることができる。 It is preferable that the roller receiving portion of the armature has a slope inclined outward in the axial direction toward the roller, and is provided so as to be able to contact the roller only on the slope. With this configuration, when the armature is moved in the axial direction due to the intermittent switching between energization and interruption of the energization to the electromagnet, the slope of the roller receiving portion slides easily with respect to the roller. Can be assured.
前記アーマチュアの前記ローラ受け部が、前記中立位置の複数の前記ローラを前記円筒面と非接触状態に規制するように周方向に連続しているとよい。このようにすると、アーマチュアの形状複雑化を抑えることができる。 It is preferable that the roller receiving portion of the armature is circumferentially continuous so as to regulate the plurality of rollers at the neutral position so as to be in a non-contact state with the cylindrical surface. In this way, the complication of the shape of the armature can be suppressed.
上述のように、この発明は、上記構成の採用により、クラッチ機構のローラが中立位置にある状態で内方部材と共に外方部材の円筒面に対して高速回転する際、アーマチュアのローラ受け部でローラと円筒面の接触を規制して、ローラと円筒面間における引き摺りトルクの発生を防ぐことができる。 As described above, according to the present invention, when the roller of the clutch mechanism is rotated at a high speed with respect to the cylindrical surface of the outer member together with the inner member in the state where the roller of the clutch mechanism is in the neutral position, the roller receiving portion of the armature is used. By restricting the contact between the roller and the cylindrical surface, it is possible to prevent the generation of drag torque between the roller and the cylindrical surface.
この発明の一例としての実施形態を添付図面に基づいて説明する。図1、図2に示すように、実施形態に係る回転伝達装置は、内方部材1と、内方部材1と同軸上に配置された外方部材2と、内方部材1と外方部材2間で内方部材1から外方部材2への回転の伝達と遮断とを行なうクラッチ機構3とを備える。
An embodiment as an example of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, the rotation transmission device according to the embodiment includes an
以下、内方部材1と外方部材2の軸線(回転中心線)に沿った方向を「軸方向」という。また、その軸方向に直交する方向を「径方向」という。また、その軸線回りの円周方向を「周方向」という。
Hereinafter, the direction along the axis (rotation center line) of the
内方部材1と外方部材2の少なくとも一方は、クラッチ機構3に回転トルクを入力する部材となる。クラッチ機構3は、回転トルクを伝達する係合状態と、回転トルクの伝達を遮断する係合解除状態とを電磁的に切り替え可能なものである。クラッチ機構3は、筒状のハウジング4によって覆われている。
At least one of the
内方部材1は、動力伝達経路の構成要素となる軸である。内方部材1は、中空軸状に形成されている。内方部材1の内周側には、例えば、外部から回転トルクを伝達する軸Sが連結される。軸Sは、ハウジング4の軸方向一方側(図1において左側)の開口部5に挿通されている。ハウジング4の開口部5と軸Sとの間にシールないし軸受6が設けられている。シール6の場合、軸Sとハウジング4間を密封するためのものである。軸受6の場合、軸Sをハウジング4に対して回転自在に支持するためのものであり、シール付転がり軸受を採用してシールを兼ねてもよい。
The
外方部材2は、動力伝達経路の構成要素となる軸である。外方部材2は、クラッチ機構3から回転トルクを伝達される。外方部材2は、内方部材1の外方に配置された内周部7と、ハウジング4の軸方向他方側(図1において右側)から外部へ延びる軸部8とを有する。外方部材2の外周とハウジング4の内周との間に軸受9が設けられている。軸受9は、外方部材2をハウジング4に対して回転自在かつ軸方向に非可動に支持するためのものである。軸部8は、動力伝達経路の他の構成要素に連結される。
The
なお、外方部材2として内周部7と軸部8とが一体の部材に形成された例を示したが、外方部材に軸部は必須でなく、他の軸を外方部材に連結するようにしてもよい。また、内方部材1として軸Sに連結されるものを例示したが、内方部材に軸部を一体に形成し、その軸部を他の構成要素に連結するようにしてもよい。それらの連結手段は特に限定されず、例えば、セレーション嵌合、スプライン嵌合、キーによる連結等が挙げられる。また、軸Sを入力軸として内方部材1を入力側、外方部材2を出力側とする例を示したが、これとは逆に、軸Sを出力軸とし、外方部材2に入力軸を連結し、クラッチ機構3から内方部材1に回転トルクを伝達するようにしてもよい。
In addition, although the example in which the inner
外方部材2の外周とハウジング4の軸方向他方側との間にシール10が設けられている。シール10は、外部からの異物侵入、ハウジング4内から外部への流動性潤滑剤の漏洩を防止するためのものである。
A
内方部材1は、内方部材1の軸方向中間位置で径方向に突き出たカムリング部11と、カムリング部11に対して軸方向一方側に位置する第一端部12と、カムリング部11に対して軸方向他方側に位置する第二端部13とを有する。第二端部13の外周と外方部材2の内周部7との間に軸受14が設けられている。軸受14は、内方部材1を外方部材2に対して回転自在に支持するためのものである。
The
クラッチ機構3は、外方部材2の内周部7に設けられた円筒面15と、内方部材1のカムリング部11の外周に設けられたカム面16と、円筒面15とカム面16との間に配置されたローラ17と、ローラ17を保持する保持器18と、保持器18の位相をばね力で保持するスイッチばね19と、クラッチ機構3の係合、解除を制御する電磁アクチュエータ20とを有する。
The
円筒面15は、周方向全周に連続する。カム面16は、円筒面15との間にくさび空間を形成する。そのくさび空間は、図2、図3に示すように、カム面16の周方向中央から周方向両端に向かって次第に狭小となっている。すなわち、カム面16と円筒面15との間の径方向の距離は、カム面16の周方向中央に位置する図示のローラ17の位置から周方向の一方向(図2、図3において左回り)に向かって次第に小さくなり、また、当該ローラ17の位置から周方向の他方向(図2、図3において右回り)に向かって次第に小さくなっている。なお、カム面16を単一平面で構成した例を示したが、カム面を複数の面で構成してもよいし、単一の曲面で構成することも可能である。
The
内方部材1の外周には、周方向に間隔をおいて複数のカム面16が形成されている。すなわち、複数のくさび空間が形成され、各くさび空間にローラ17が配置されている。
A plurality of cam surfaces 16 are formed on the outer periphery of the
ローラ17は、円筒ころ状に形成されている。ローラ17は、カム面16に対する保持器18の相対回転によって円筒面15及びカム面16に係合する係合位置と、円筒面15及びカム面16との係合を解除する中立位置との間を移動可能に配置されている。ローラ17は、内方部材1に対して保持器18が相対回転した際、円筒面15およびカム面16に係合して、内方部材1と外方部材2間で回転トルクを伝達する。
The
保持器18は、図1、図2に示すように、周方向に並ぶ複数の柱部21と、これら柱部21の軸方向一方側に連続する第一環部22と、これら柱部21の軸方向他方側に連続する第二環部23とを有する。周方向に隣り合う柱部21間の空間が、ローラ17を収容する空間になっている。ローラ17は、周方向に対向する柱部21との当接により、カム面16に対する周方向位置が制限され、また、保持器18と共に強制的に回転させられる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
保持器18の第一環部22と第二環部23は、図4に示すように、互いに軸方向に対向する対のポケット面24を有する。対のポケット面24は、径方向に沿った平坦面になっている。第二環部23は、図1、図4に示すように、内向きのフランジを有する。第二環部23は、そのフランジの内周において内方部材1の第二端部13の外周に回転自在に嵌合されている。保持器18は、第二環部23のフランジにおいて、カムリング部11と止め輪25とにより、軸方向に位置決めされている。止め輪25は、第二端部13に形成された止め輪溝に取り付けられている。
As shown in FIG. 4, the
スイッチばね19は、内方部材1に対する保持器18の相対回転により弾性変形し、その復元弾性によって当該保持器18を復帰回転させる弾性部材からなり、ローラ17が中立位置となるように保持器18を弾性的に保持する。スイッチばね19は、内方部材1の第一端部12上に配置されている。クラッチ機構3は、スイッチばね19を第一端部12上に保つばね保持リング26を有する。
The
スイッチばね19は、C形のリング部の両端に一対の係合片27を外向きに形成した金属ばねからなる。スイッチばね19のリング部は、第一端部12の外周に通され、内方部材1に形成された凹部28内に嵌合されている。凹部28は、カムリング部11の端面において軸方向に一定の深さをもっている。スイッチばね19の一対の係合片27は、凹部28の外側壁に形成された切欠部から、保持器18の第一環部22に形成された切欠部29内に挿入されている。スイッチばね19の一対の係合片27は、凹部28の切欠部、保持器18の切欠部29を周方向の相反する方向に向かって押圧する。その押圧によって、保持器18は、ローラ17が中立位置となる位相に保持される。
The
ばね保持リング26は、内方部材1の第一端部12の外周および保持器18の第一環部22の内周に嵌合されている。ばね保持リング26は、第一端部12の外周に取り付けられた止め輪30により、軸方向一方側への移動が阻止されている。このため、凹部28からのスイッチばね19の脱出は、ばね保持リング26によって防止される。
The
電磁アクチュエータ20は、保持器18の第一環部22に軸方向に対向するアーマチュア31と、アーマチュア31に軸方向に対向するロータ32と、ロータ32に軸方向に対向する電磁石33と、アーマチュア31をロータ32から離反する方向に押圧する離反ばね34とを有する。
The
アーマチュア31は、電磁石33への通電により、磁気吸引される可動部材からなる。アーマチュア31は、内方部材1の第一端部12の外周に対して軸方向にスライド自在に嵌合されている。また、アーマチュア31は、保持器18に対して回り止めされている。図1、図5に示すように、アーマチュア31には、回り止め用の係合穴部43が形成されている。図1に示すように、保持器18は、第一環部22から係合穴部43内へ延びる突片部44を有する。突片部44は、アーマチュア31のストロークの全範囲で係合穴部43と周方向に係合可能である。その係合により、アーマチュア31は、保持器18に対して軸方向に移動可能な状態で回り止めされる。なお、アーマチュアと保持器の回り止めは、ばね保持リングを介在させる構造にしてもよい。
The
ロータ32は、内方円筒部と、この内方円筒部の外方に位置する外方円筒部とを有する。ロータ32は、その外方円筒部の外周においてロータガイド45内に圧入されている。ロータガイド45は、外方部材2の外周端部に取り付けられている。ロータ32は、ロータガイド45を介して外方部材2に対して回り止めされている。このため、ロータ32は、外方部材2と一体に回転することができる。なお、ロータガイド45は、非磁性体によって形成されている。
The
ロータ32の内方円筒部の内周と軸Sの外周との間に軸受46が設けられている。軸受46は、ロータ32を軸Sに対して回転自在に支持するためのものである。
A
電磁石33は、フィールドコア47と、フィールドコア47に支持された電磁コイル48とからなる。電磁石33 は、ロータ32の内方円筒部と外方円筒部との間の空間に配置されている。フィールドコア47は、ハウジング4の閉塞端に回転不可な状態に支持されている。
The
離反ばね34は、アーマチュア31とロータ32の対向面間に介在している。アーマチュア31がロータ32から軸方向に離反する量は、止め輪30により制限される。なお、止め輪30は、ばね保持リング26の規制用と兼用にしたが、別途に設けてもよい。
The
アーマチュア31は、図4、図5に示すように、ローラ17側の側面において円環面状の平坦部分から軸方向にローラ17側へ突き出たローラ受け部49を有する。ローラ受け部49は、周方向に略半周の長さもった円弧状に連続している。アーマチュア31は、一対のローラ受け部49を有する。一対のローラ受け部49間は、周方向に断絶している。この断絶は、図1に示す保持器18の突片部44を係合穴部43に挿入する際にローラ受け部49と当接することを防ぐためである。従い、その断絶スリットは、係合穴部43の軸方向延長上に対向している。ローラ受け部49を含むアーマチュア31の全体は、単一の部材からなる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
図4に示すように、外方部材2の内周部7には、ローラ受け部49と軸方向に対向する位置において円筒面15から径方向に凹みかつ軸方向にローラ受け部49側へ開放した形状の段部50が形成されている。段部50は、スイッチばね19及び保持器18によって中立位置に保持されたローラ17と、内周部7との間にローラ受け部49を軸方向に抜き差し可能な移動空間を確保するためのものである。
As shown in FIG. 4, the inner
中立位置のローラ17に対してローラ受け部49が径方向外方に位置する軸方向範囲は、当該ローラ17の一端面51側に限られている。ローラ受け部49は、図4、図5に示すように、軸方向にローラ17に向かって外方へ傾いた斜面52を有し、その斜面52においてのみ当該ローラ17に接触可能な突起状になっている。斜面52は、ローラ受け部49の周方向両端間に亘って図示の断面形状をもって周方向に連続している。斜面52の先端縁は、図4に示すように、中立位置のローラ17の一端面51側のうち、面取り部近傍の外方に位置する。
The axial range where the
また、斜面52は、中立位置のローラ17を一端面51と反対側の他端面53側に向けて押すことができる。これは、ローラ17が中立位置に保持されているとき、アーマチュア31が離反ばね34から軸方向に押圧されているためである。斜面52が中立位置のローラ17を他端面53側へ押すことにより、当該ローラ17の他端面53が保持器18の対応側のポケット面24に押し付けられる。このため、当該ローラ17の他端面53と当該ポケット面24との当接によって、当該ローラ17の他端面53側が円筒面15側へ浮上するような当該ローラ17の傾き挙動は抑えられ、当該ローラ17の他端面53側が円筒面15に接触できない。すなわち、斜面52は、中立位置のローラ17の他端面53とポケット面24との当接によって当該ローラ17の他端面53側と円筒面15の接触を防止できるように当該ローラ17の軸方向位置を制限する。このとき、斜面52は、当該ローラ17の一端面51側を円筒面15に接触不可な状態に規制する。したがって、斜面52は、当該ローラ17の全体を円筒面15まで変位できない非接触状態、すなわち当該ローラ17と円筒面15間に隙間が生じている状態に規制することができる。
Further, the
図2において、ローラ受け部49の対応位置を一点鎖線で示す。図3において、斜面52の対応位置を一点鎖線で示す。図2、図3に示すように、ローラ受け部49の斜面52は、複数の中立位置のローラ17の外方に位置するように周方向に連続している。また、図3に示すように、斜面52の最小内径r1は、カム面16に接触するローラ17と円筒面15間の隙間よりも小径に設定されている。図3、図4に示すように、斜面52の最大内径r2(斜面52の先端縁での内径)は、円筒面15の内径と同等に設定されている。このため、斜面52は、複数の当該ローラ17の一端面51側の外方に位置すると共に各ローラ17を他端面53側へ押してポケット面24に押し付けて、各ローラ17を円筒面15に接触するまで変位できないように規制することができる。なお、ローラ受け部49は、前述の規制を行いつつローラ17の周方向移動を許す形状であればよい。
In FIG. 2, the corresponding position of the
電磁石33の磁気吸引によってアーマチュア31がロータ32に磁気吸着させられると、図6に示すように、斜面52が当該ローラ17の外方から外れた位置になり、ローラ受け部49による当該ローラ17の規制が無くなる。このため、当該ローラ17は、周方向に移動して円筒面15及びカム面16に係合することができる。
When the
実施形態に係る回転伝達装置の動作について説明する(図1、図2を適宜、参照)。先ず、電磁アクチュエータ20の電磁コイル48への通電が遮断されている状態では、ローラ17が中立位置にあり、保持器18は、スイッチばね19のばね力により、カム面16に対してローラ17を中立位置に保つ位相に保持される。このため、内方部材1、外方部材2が図3における左回り又は右回りのいずれに回転したとしても、その回転トルクは、ローラ17を介して内方部材1と外方部材2間で伝達されず、内方部材1と外方部材2が相対的に空転(フリー回転)する。つまり、クラッチ機構3は、内方部材1と外方部材2間での回転トルクの伝達を遮断する係合解除状態にある。
The operation of the rotation transmitting device according to the embodiment will be described (see FIGS. 1 and 2 as appropriate). First, in a state in which the energization of the
この係合解除状態のとき、内方部材1の回転は、スイッチばね19を介して保持器18に伝達され、保持器18及びローラ17が共に回転する。また、アーマチュア31は、保持器18に回り止めされているため、アーマチュア31も共に回転する。例えば、クラッチ機構3が係合解除状態にあって内方部材1が図3に示す右回り(矢線A方向)に回転するとき、図1、図4に示す内方部材1と保持器18がスイッチばね19によって弾性的に連結されているため、内方部材1及び保持器18が共に右回りに回転する。その保持器18の柱部21に周方向に当接するローラ17も保持器18等と共に右回りに回転する。
In the disengaged state, the rotation of the
このため、内方部材1が高速に右回りに空転する場合、ローラ17は、遠心力により径方向外方へ移動しようとするが、このとき、アーマチュア31のローラ受け部49は図4の位置にあり、ローラ受け部49の内方に位置する中立位置の各ローラ17は、ローラ受け部49によって円筒面15と接触不可な状態に規制される。このため、ローラ受け部49の内方に位置する各ローラ17は、遠心力によって円筒面15に押付けられず、これらローラ17と円筒面15間の引き摺りトルクが発生しないため、ローラ17や円筒面15の摩耗が防止される。
Therefore, when the
内方部材1と外方部材2の少なくとも一方が回転し、これら両部材1,2が相対的に回転する状態において、電磁コイル48に通電すると、アーマチュア31に吸引力が付与される。このため、アーマチュア31は、離反ばね34の弾性に抗して移動し、ロータ32に吸着される。これに伴い、アーマチュア31のローラ受け部49がローラ17の外方から移動し、各ローラ17が円筒面15に接触可能な状態になる。
When at least one of the
ロータ32とアーマチュア31の吸着面に作用する摩擦抵抗は、保持器18の回転抵抗となる。その摩擦抵抗は、スイッチばね19のばね力よりも予め大きな値に設定されている。このため、スイッチばね19が弾性変形を生じて、保持器18が内方部材1に対して相対回転する。その相対回転により、ローラ17は、円筒面15とカム面16間のくさび空間の狭小部に押し込まれて円筒面15及びカム面16に係合する。このため、内方部材1又は外方部材2の入力側からの回転トルクは、ローラ17を介して出力側に伝達される。つまり、クラッチ機構3は、内方部材1と外方部材2間で回転トルクを伝達する係合状態にある。
The frictional resistance acting on the suction surfaces of the
この係合状態において、電磁コイル48 に対する通電を遮断すると、離反ばね34の押圧により、アーマチュア31はロータ32から離反して、止め輪30に当接する位置まで移動する。また、アーマチュア31がロータ32から離反すると、スイッチばね19のばね力により、保持器18が内方部材1に対して係合時の逆方向に回転し、柱部21に押されたローラ17が中立位置に戻る。このため、クラッチ機構3は、係合解除状態に戻り、アーマチュア31のローラ受け部49は、再び、中立位置のローラ17を円筒面15に接触不可な状態に規制する。
In this engaged state, when the energization to the
このように、実施形態に係る回転伝達装置は、クラッチ機構3のローラ17が中立位置にある状態で内方部材1及び保持器18と共に外方部材2の円筒面15に対して高速回転する際、中立位置に保持されたローラ17に遠心力が作用しても、アーマチュア31のローラ受け部49がローラ17の外方に位置してローラ17を円筒面15まで変位できないように規制するため、ローラ17と円筒面15間における引き摺りトルクの発生を防ぐことができる。また、引き摺りトルクが低減されると、ローラ17や円筒面15の摩耗を防止することができ、内方部材1に対する保持器18の不正回転を防止し、クラッチ機構3のミス係合の発生を防止することもできる。
As described above, the rotation transmitting device according to the embodiment is capable of rotating at high speed with respect to the
なお、クラッチ機構が係合解除状態のときに全てのローラと円筒面との間で引き摺りトルクの発生を防ぐ必要はなく、円筒面に接触できないローラの本数を多くする程、円筒面の摩耗やミス係合を防止する効果も向上する。このため、なるべく多くのローラをローラ受け部で規制することが好ましく、全てのローラと円筒面の接触を不可とすることが理想的である。 It is not necessary to prevent drag torque from being generated between all the rollers and the cylindrical surface when the clutch mechanism is in the disengaged state, and as the number of rollers that cannot contact the cylindrical surface increases, the wear and tear of the cylindrical surface increases. The effect of preventing mis-engagement is also improved. For this reason, it is preferable to regulate as many rollers as possible by the roller receiving portion, and ideally, all the rollers and the cylindrical surface should not be in contact with each other.
また、実施形態に係る回転伝達装置は、ローラ受け部49が中立位置のローラ17の一端面51側のみと接触可能な形状であって、かつ当該ローラ17の他端面53と保持器18のポケット面24との当接によって当該ローラ17の他端面53側と円筒面15の接触を防止できるように当該ローラ17の軸方向位置を制限可能な形状であるため、遠心力でローラ17の他端面53側が外方へ浮上しようとするローラ17の傾き挙動をローラ17の他端面53と保持器18のポケット面24の当接で防止することができ、ローラ受け部49でローラ17の一端面51側を規制するだけで済み、ひいては、ローラ受け部49の軸方向長さを抑えることができる。
Further, the rotation transmitting device according to the embodiment has a shape in which the
また、実施形態に係る回転伝達装置は、ローラ受け部49が軸方向にローラ17に向かって外方へ傾いた斜面52を有し、当該斜面52でのみ当該ローラ17に接触可能に設けられているので、電磁石33に対する通電と通電の遮断が断続的に切り替えられることに伴い、アーマチュア31の軸方向移動が起こる際、ローラ受け部49がローラ17の一端面51と軸方向に突き合ってアーマチュア31の軸方向移動を阻害することが起こらず、斜面52がローラ17に対して簡単に滑るため、アーマチュア31の移動を確実にすることができる。
In the rotation transmitting device according to the embodiment, the
また、実施形態に係る回転伝達装置は、ローラ受け部49が中立位置の複数のローラ17を円筒面15と非接触状態に規制するように周方向に連続しているので、ローラ17と1対1でローラ受け部を配置する場合に比して、アーマチュア31の形状複雑化を抑えることができる。
In the rotation transmitting device according to the embodiment, the
今回開示された各実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。したがって、本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time should be considered in all respects as illustrative and not restrictive. Therefore, the scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 内方部材
2 外方部材
3 クラッチ機構
7 内周部
15 円筒面
16 カム面
17 ローラ
18 保持器
19 スイッチばね
24 ポケット面
31 アーマチュア
32 ロータ
33 電磁石
34 離反ばね
49 ローラ受け部
51 ローラの一端面
52 斜面
53 ローラの他端面
REFERENCE SIGNS
Claims (4)
前記クラッチ機構が、前記外方部材の前記内周部に設けられた円筒面と、前記内方部材に設けられ前記円筒面との間にくさび空間を形成するカム面と、前記円筒面と前記カム面との間に配置されたローラと、前記内方部材に軸方向にスライド自在に嵌合されたアーマチュアと、前記アーマチュアに軸方向に対向する電磁石とを有し、
前記ローラが、前記円筒面及び前記カム面に係合する係合位置と、当該係合を解除する中立位置との間を移動可能に配置されており、
前記アーマチュアが、前記電磁石によって磁気吸引される可動部材からなる回転伝達装置において、
前記アーマチュアが、前記中立位置の前記ローラの外方に位置しかつ当該ローラを前記円筒面と非接触状態に規制するローラ受け部を有することを特徴とする回転伝達装置。 An inner member, an outer member having an inner peripheral portion disposed outside the inner member, and a clutch mechanism for transmitting and interrupting a rotational torque between the inner member and the outer member. ,
The clutch mechanism has a cylindrical surface provided on the inner peripheral portion of the outer member, a cam surface forming a wedge space between the cylindrical surface provided on the inner member, and the cylindrical surface, A roller disposed between the cam surface, an armature slidably fitted to the inner member in the axial direction, and an electromagnet axially opposed to the armature,
The roller is movably disposed between an engagement position for engaging the cylindrical surface and the cam surface, and a neutral position for releasing the engagement.
In the rotation transmission device, wherein the armature is a movable member that is magnetically attracted by the electromagnet,
The rotation transmitting device, wherein the armature has a roller receiving portion that is located outside the roller at the neutral position and regulates the roller in a non-contact state with the cylindrical surface.
前記アーマチュアの前記ローラ受け部が、前記中立位置に保持された前記ローラの一端面側のみと接触可能な形状であって、かつ当該ローラの他端面と前記保持器との当接によって当該ローラの他端面側と前記円筒面の接触を防止できるように当該ローラの軸方向位置を制限可能な形状である請求項1に記載の回転伝達装置。 Further comprising a retainer for holding the roller,
The roller receiving portion of the armature is shaped to be able to contact only one end surface of the roller held at the neutral position, and the roller is brought into contact with the other end surface of the roller by the holder. The rotation transmission device according to claim 1, wherein the rotation transmission device has a shape capable of restricting an axial position of the roller so as to prevent a contact between the other end surface and the cylindrical surface.
Priority Applications (1)
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JP2018181879A JP2020051530A (en) | 2018-09-27 | 2018-09-27 | Rotation transmission device |
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2018
- 2018-09-27 JP JP2018181879A patent/JP2020051530A/en active Pending
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