JP3547859B2 - ２方向差動クラッチ - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、スプラグを用いた２方向差動クラッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの回転を車輪に伝える動力伝達装置には、普通、２方向差動クラッチが組込まれている。その２方向差動クラッチとして、特開平３−１９９７２２号公報に記載されたものが従来から知られている。
【０００３】
上記２方向差動クラッチは、図９（Ｉ）、（II）で示すように、回転軸６０に出力ギヤ６１を取付け、その回転軸６０に形成された円筒形外面６２と入力ギヤ６３に設けられた円筒形内面６４間に径の異なる２つの保持器６５、６６を組込み、大径側保持器６５を入力ギヤ６３に固定し、小径側保持器６６を回転軸６０で回転自在に支持し、その小径側保持器６６に設けたピン６７を大径側保持器６５に形成した切欠部６８に挿入している。
【０００４】
また、径の異なる保持器６５、６６のそれぞれに複数のポケット６９、７０を周方向に等間隔に形成し、径方向で対向するポケット６９、７０にスプラグ７１を挿入し、小径側保持器６６に取付けられた弾性部材７２でスプラグ７１を両側から押圧して、スプラグ７１の内外のカム面７３、７４が円筒形外面６２および円筒形内面６４と係合しない中立位置にスプラグ７１を保持している。
【０００５】
さらに、小径側保持器６６の端部にサブギヤ７５を回転自在に取付け、そのサブギヤ７５を皿ばね７６によって小径側保持器６６に設けたフランジ７７に押し付けている。
【０００６】
上記のように構成された２方向差動クラッチにおいて、エンジンの駆動によって回転される駆動ギヤ７８は入力ギヤ６３およびサブギヤ７５に噛合される。ここで、サブギヤ７５の歯数は入力ギヤ６３の歯数より数段多く設定されており、上記駆動ギヤ７８の回転により、サブギヤ７５の回転は入力ギヤ６３の回転より遅れることになる。
【０００７】
したがって、サブギヤ７５をフランジ７７に圧接している小径側保持器６６は入力ギヤ６３の回転に対して差速を有し、ピン６７が切欠部６８の端面に当接するまで大径側保持器６５と小径側保持器６６は相対回転する。その相対回転によってスプラグ７１が小径側保持器６６の回転方向に倒れ、内外のカム面７３、７４が円筒形外面６２および円筒形内面６４に係合し、クラッチ差動可能状態となる。
【０００８】
ここで、車両が高速走行状態にあるときは、出力ギヤ６１を有する回転軸６０は入力ギヤ６３の回転より速く回転するよう設定されているため、スプラグ７１は起立する方向に摩擦力を受け、スプラグ７１の内外のカム面７３、７４は円筒形外面６２及び円筒形内面６４に噛み込むことはない。
【０００９】
これに対し、駆動車輪にスリップが生じると、入力ギヤ６３の回転が回転軸６０の回転より速くなるため、スプラグ７１の内外のカム面７３、７４が円筒形外面６２および円筒形内面６４に係合し、入力ギヤ６３の回転が回転軸６０に伝達される。
【００１０】
なお、駆動ギヤ７８の回転方向が切り換った場合には、スプラグ７１は上記と逆方向に倒れ、上記と同様の作用をする。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記２方向差動クラッチにおいては、駆動ギヤ７８が入力ギヤ６３とサブギヤ７５に噛合しているため、入力ギヤ６３とサブギヤ７５とに大きな歯数差を設けることができない。このため、駆動ギヤ７８が回転した際の、大径側保持器６５と小径側保持器６６の相互間における回転速度差は小さく、入力ギヤ６３の回転方向の切り換え時、スプラグ７１の傾斜方向の切り換えに時間を要する。従い、スプラグ７１が円筒形外面６２および円筒形内面６４に係合するまでの間、スプラグ７１のカム面７３、７４と円筒形外面６２および円筒形内面６４の接触部に滑りが伴ない、上記接触部の摩耗を増加させる懸念がある。
【００１２】
この発明の課題は入力ギヤの回転方向の切り換え時にスプラグの傾斜方向を即座に切り換えることができるようにした２方向差動クラッチを提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、第１の発明においては、入力ギヤに設けられた円筒形内面とその入力ギヤを貫通する回転軸の円筒形外面間に径の異なる２つの保持器を組込み、その大径側保持器を入力ギヤに固定し、小径側保持器を上記回転軸に対して回転自在に支持し、その両保持器に形成されたポケットにスプラグを組込み、上記大径側保持器と小径側保持器の相対的な回転によってスプラグを入力ギヤの円筒形内面と回転軸の円筒形外面とに係合させるようにした２方向差動クラッチにおいて、前記小径側保持器の前記入力ギヤから外方に臨む端部に摩擦板を回転自在に取付け、その摩擦板に弾性部材の弾力を付与して小径側保持器に設けられたフランジに圧接し、上記摩擦板をその周囲の固定部に対して回り止めする回り止め手段を設けた構成を採用している。
【００１４】
また、第２の発明においては、入力ギヤに設けられた円筒形内面とその入力ギヤを貫通する回転軸の円筒形外面間に径の異なる２つの保持器を組込み、その大径側保持器を入力ギヤに固定し、小径側保持器を上記回転軸に対して回転自在に支持し、その両保持器に形成されたポケットにスプラグを組込み、上記大径側保持器と小径側保持器の相対的な回転によってスプラグを入力ギヤの円筒形内面と回転軸の円筒形外面とに係合させるようにした２方向差動クラッチにおいて、前記小径側保持器の前記入力ギヤから外方に臨む端部外周にその周囲の固定部とのすべり接触により摩擦力を発生させる摩擦発生手段を設け、その摩擦発生手段を、入力ギヤの周囲の固定部にアームを固定し、そのアームの小径側保持器の端部外周に臨む先端部に孔を設け、その孔にボールと、そのボールを小径側保持器の端部外周に圧接させる弾性部材とを組込んだ構成としたのである。
【００１５】
さらに、第３の発明においては、入力ギヤに設けられた円筒形内面とその入力ギヤを貫通する回転軸の円筒形外面間に径の異なる２つの保持器を組込み、その大径側保持器を入力ギヤに固定し、小径側保持器を上記回転軸に対して回転自在に支持し、その両保持器に形成されたポケットにスプラグを組込み、上記大径側保持器と小径側保持器の相対的な回転によってスプラグを入力ギヤの円筒形内面と回転軸の円筒形外面とに係合させるようにした２方向差動クラッチにおいて、前記小径側保持器の前記入力ギヤから外方に臨む端部にサブギヤを回転自在に取付け、そのサブギヤに弾性部材の弾力を付与して小径側保持器の端部外周に設けたフランジに圧接し、前記入力ギヤに噛合する第１ギヤと、前記サブギヤに噛合しその第１ギヤより歯数の少ない第２ギヤとを有するアイドルギヤを入力ギヤの周囲に固定部に回転自在に設けた構成を採用している。
【００１６】
【作用】
第１の発明においては、摩擦板を回り止めしたことにより、入力ギヤの回転方向の切り換え時、大径側保持器と小径側保持器の相互間に大きな回転速度差を生じさせることができる。このため、スプラグは直ちに逆方向に倒れて入力ギヤの円筒形内面と回転軸の円筒形外面に係合可能な状態となり、スプラグの傾斜方向を即座に切り換えることができる。
【００１７】
第２の発明においては、摩擦発生手段による摩擦力によって小径側保持器の円周方向回転を減速させることができるため、入力ギヤの回転方向の切り換え時、スプラグの傾倒方向を直ちに切り換えることができる。
【００１８】
第３の発明においては、アイドルギヤの第１ギヤを入力ギヤに噛合させ、その第１ギヤより歯数の少ない第２ギヤをサブギヤに噛合させたことにより、入力ギヤとサブギヤとの間に大きな歯数差を形成することができる。このため、入力ギヤの回転方向の切り換え時、その入力ギヤとサブギヤとの間に大きな回転速度差を生じさせることができ、スプラグの傾倒方向を直ちに切り換えることができる。
【００１９】
【実施例】
以下、この発明の実施例を図１乃至図８に基づいて説明する。
【００２０】
図１（Ｉ）、（II）、（III ）は、この発明の第１の実施例を示す。図示のように、ギヤケース１の対向側壁２には軸受３が取付けられ、その軸受３によって両端部が回転自在に支持された回転軸４に出力ギヤ５が取付けられている。
【００２１】
回転軸４には軸受６が取付けられ、その軸受６によって入力ギヤ７が支持されている。回転軸４は円筒形外面８を有し、一方、入力ギヤ７は円筒形内面９を有し、その円筒形外面８と円筒形内面９間に径が異なる２つの保持器１０、１１が組込まれている。
【００２２】
大径側保持器１０は入力ギヤ７に固定され、小径側保持器１１は軸受１２を介して回転軸４に回転自在に支持されている。その小径側保持器１１に取付けられたピン１３は大径側保持器１０に形成された周方向に長いピン孔１４に挿入され、そのピン孔１４の両端にピン１３が当接する範囲内において大径側保持器１０と小径側保持器１１は相対回転し得るようになっている。
【００２３】
大径側保持器１０と小径側保持器１１のそれぞれには複数のポケット１５、１６が周方向に等間隔に形成され、径方向で対向するポケット１５、１６にスプラグ１７が挿入されている。
【００２４】
スプラグ１７は、小径側保持器１１に取付けられた弾性部材１８によって両側から押圧されている。その押圧によってスプラグ１７は内・外端のカム面１９、２０が円筒形外面８および円筒形内面９に係合しない中立の状態に保持されている。
【００２５】
小径側保持器１１の入力ギヤ７の端面から外方に臨む端部には摩擦板２１が回転自在に支持され、その摩擦板２１は皿ばねから成る弾性部材２２によって小径側保持器１１の端部外周に設けたフランジ２３に押し付けられている。
【００２６】
摩擦板２１は回り止め機構３０によって固定部であるギヤケース１に回り止めされている。
【００２７】
回り止め機構３０として、ここでは、摩擦板２１の外周に突片３１を設け、その突片３１をギヤケース１の内面に取付けた係合板３２の切欠部３３に係合させるようにしている。
【００２８】
上記のように、フランジ２３に圧接された摩擦板２１を回り止め機構３０によって回り止めすることにより、駆動ギヤ２４の駆動により入力ギヤ７を回転させると、その入力ギヤ７に取付けられた大径側保持器１０のポケット１５と小径側保持器１１のポケット１６間に円周方向のずれが生じる。そのずれによってスプラグ１７は入力ギヤ７の回転方向に傾動してカム面１９、２０が円筒形外面８および円筒形内面９に係合可能なスタンバイ状態となり、入力ギヤ７の回転速度が回転軸４の回転速度より速い場合に、スプラグ１７が円筒形外面８および円筒形内面９に噛み込み入力ギヤ７の回転が回転軸４に伝達される。なお、入力ギヤ７の回転時、大径側保持器１０と小径側保持器１１においてピン１３がピン孔１４の端部に当接するまで円周方向にずれた後、フランジ２３と摩擦板２１との間で滑りが生じ、入力ギヤ７は回転を継続する。
【００２９】
駆動ギヤ２４の回転方向の切り換えによって入力ギヤ７を逆転させると、大径側保持器１０も入力ギヤ７のと同方向に回転し、このとき、小径側保持器１１は回り止めされた摩擦板２１との接触によって制止されるため、スプラグ１７は入力ギヤ７の回転方向に傾倒してカム面１９、２０が円筒形外面８および円筒形内面９に係合可能なスタンバイ状態となる。
【００３０】
このように、フランジ２３に圧接された摩擦板２１を回り止めしたことにより、入力ギヤ７の回転方向の切り換え時、その入力ギヤ７に取付けられた大径側保持器１０と小径側保持器１１との間に大きな回転速度差を生じさせることができる。このため、入力ギヤ７の回転方向の切り換え時にスプラグ１７の傾倒方向を即座に切り換えることができ、スプラグ１７を直ちにスタンバイ状態とすることができる。
【００３１】
図２乃至図５は、回り止め機構３０の他の例を示す。図２（Ｉ）、（II）に示す回り止め機構３０は、摩擦板２１の外周に設けた突片３１をギヤケース１の内面に設けた係合溝３４に係合させるようにしている。
【００３２】
図３（Ｉ）、（II）に示す回り止め機構３０は、摩擦板２１の外周に切欠部３５を形成し、その切欠部３５にピン３６の先端部を挿入し、そのピン３６をギヤケース１に固定している。
【００３３】
図４（Ｉ）、（II）に示す回り止め機構３０は、図３に示すピン３６をギヤケース１の側壁２に固定している。
【００３４】
図５（Ｉ）、（II）に示す回り止め機構３０は、図４に示す回り止め機構３０の切欠部３５に代えて、摩擦板２１の外周部にピン孔３７を設けている。
【００３５】
図６（Ｉ）、（II）は、この発明の第２の実施例を示す。この実施例では、図１（Ｉ）、（II）、（III ）の実施例で示す摩擦板２１および回り止め機構３０に代えて、摩擦発生機構４０を用い、その摩擦発生機構４０によって小径側保持器１１にすべり接触による摩擦力を付与している。
【００３６】
摩擦発生機構４０は、ギヤケース１に摩擦アーム４１を固定し、その摩擦アーム４１の先端部に取付けた摩擦部材４２を小径側保持器１１の端部外周に圧接させるようにしている。ここで、摩擦アーム４１の数は任意である。
【００３７】
上記のような摩擦発生機構４０に代えて、図７に示す摩擦発生機構４０を用いるようにしてもよい。図７に示す摩擦発生機構４０はギヤケース１の側壁２にアーム４３を固定し、そのアーム４３の先端部に孔４４を形成し、その孔４４にボール４５と、弾性部材４６とを組込み、その弾性部材４６の弾力によってボール４５を小径側保持器１１の端部外周に圧接させるようにしている。
【００３８】
上記のように、摩擦発生機構４０によって小径側保持器１１に摩擦力を付与することにより、入力ギヤ７の回転方向の切り換え時、第１の実施例と同様にその入力ギヤ７に取付けられた大径側保持器１０と小径側保持器１１との間に大きな回転速度差を生じさせることができ、スプラグ１７の傾倒方向を即座に切り換えることができる。
【００３９】
また、図９に示す従来例のサブギヤ７５や皿ばね７６、その皿ばね７６を止める止め輪等を省略することができるため、部品点数が少なくなり、コストの低減を図ることができる。
【００４０】
図８は、この発明の第３の実施例を示す。この実施例では、ギヤケース１の側壁２に取付けか軸受５０でギヤ軸５１を回転自在に取付け、そのギヤ軸５１に第３ギヤ５３と、その第３ギヤ５３より歯数が少ない第２ギヤ５４とを有するアイドルギヤ５２を固定し、第１ギヤ５３を入力ギヤ７に噛合し、第２ギヤ５４をサブギヤ５５に噛合している。
【００４１】
ここで、サブギヤ５５は小径側保持器１１の端部に回転自在に取付けられ、皿ばねから成る弾性部材５６の押圧によって小径側保持器１１に設けられたフランジ２３に圧接されている。
【００４２】
駆動ギヤ２４はサブギヤ５５と噛合せず、入力ギヤ７とのみ噛合している。
【００４３】
上記の実施例においては、サブギヤ５５の歯数を入力ギヤ７の歯数より多くすることができるため、入力ギヤ７の回転方向の切り換え時、大径側保持器１０と小径側保持器１１との間に大きな回転速度差をもたせることができ、スプラグ１７の傾倒方向を即座に切り換えて円筒形外面８および円筒形内面９と係合可能なスタンバイ状態とすることができる。
【００４４】
【発明の効果】
この発明は以上のように構成したので下記に示す効果を奏する。
【００４５】
請求項１、請求項６および請求項９に記載のいずれの発明も、入力ギヤの回転方向の切り換え時に、大径側保持器と小径側保持器との相互間に大きな回転速度差を生じさせることができるため、スプラグの傾倒方向を即座に切り換えることができる。
【００４６】
したがって、スプラグが円筒形外面および円筒形内面に噛み込むまでの微妙な滑りを少なくでき、スプラグと入力ギヤおよび回転軸との接触部の摩耗を抑制することができる。
【００４７】
また、請求項６に記載の発明においては、部品点数が少なく、コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施例を示し、（Ｉ）は断面図、（II）は（Ｉ）の（イ）−（イ）線に沿った断面図、（III ）は（Ｉ）の（ロ）−（ロ）線に沿った断面図
【図２】同上の回り止め機構の他の例を示し、（Ｉ）は断面図、（II）は（Ｉ）の（ハ）−（ハ）線に沿った断面図
【図３】同上の回り止め機構の他の例を示し、（Ｉ）は断面図、（II）は（Ｉ）の（ニ）−（ニ）線に沿った断面図
【図４】同上の回り止め機構の他の例を示し、（Ｉ）は断面図、（II）は（Ｉ）の（ホ）−（ホ）線に沿った断面図
【図５】同上の回り止め機構のさらに他の例を示し、（Ｉ）は断面図、（II）は（Ｉ）の（ヘ）−（ヘ）線に沿った断面図
【図６】この発明の第２の実施例を示し、（Ｉ）は断面図、（II）は（Ｉ）の（ト）−（ト）線に沿った断面図
【図７】同上の摩擦発生機構の他の例を示し、（Ｉ）は断面図、（II）は（Ｉ）の（チ）−（チ）線に沿った断面図
【図８】この発明の第３の実施例を示す断面図
【図９】従来の２方向差動クラッチを示し、（Ｉ）は断面図、（II）は（Ｉ）の（リ）−（リ）線に沿った断面図
【符号の説明】
４ 回転軸
７ 入力ギヤ
８ 円筒形外面
９ 円筒形内面
１０ 大径側保持器
１１ 小径側保持器
１５、１６ ポケット
１７ スプラグ
２１ 摩擦板
２２ 弾性部材
２３ フランジ
３０ 回り止め機構
３１ 突片
３２ 係合板
３３ 切欠部
３４ 係合溝
３５ 切欠部
３６ ピン
３７ ピン孔
４０ 摩擦発生機構
４１ 摩擦アーム
４３ アーム
４４ 孔
４５ ボール
４６ 弾性部材
５２ アイドルギヤ
５３ 第１ギヤ
５４ 第２ギヤ
５５ サブギヤ
５６ 弾性部材
【産業上の利用分野】
この発明は、スプラグを用いた２方向差動クラッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの回転を車輪に伝える動力伝達装置には、普通、２方向差動クラッチが組込まれている。その２方向差動クラッチとして、特開平３−１９９７２２号公報に記載されたものが従来から知られている。
【０００３】
上記２方向差動クラッチは、図９（Ｉ）、（II）で示すように、回転軸６０に出力ギヤ６１を取付け、その回転軸６０に形成された円筒形外面６２と入力ギヤ６３に設けられた円筒形内面６４間に径の異なる２つの保持器６５、６６を組込み、大径側保持器６５を入力ギヤ６３に固定し、小径側保持器６６を回転軸６０で回転自在に支持し、その小径側保持器６６に設けたピン６７を大径側保持器６５に形成した切欠部６８に挿入している。
【０００４】
また、径の異なる保持器６５、６６のそれぞれに複数のポケット６９、７０を周方向に等間隔に形成し、径方向で対向するポケット６９、７０にスプラグ７１を挿入し、小径側保持器６６に取付けられた弾性部材７２でスプラグ７１を両側から押圧して、スプラグ７１の内外のカム面７３、７４が円筒形外面６２および円筒形内面６４と係合しない中立位置にスプラグ７１を保持している。
【０００５】
さらに、小径側保持器６６の端部にサブギヤ７５を回転自在に取付け、そのサブギヤ７５を皿ばね７６によって小径側保持器６６に設けたフランジ７７に押し付けている。
【０００６】
上記のように構成された２方向差動クラッチにおいて、エンジンの駆動によって回転される駆動ギヤ７８は入力ギヤ６３およびサブギヤ７５に噛合される。ここで、サブギヤ７５の歯数は入力ギヤ６３の歯数より数段多く設定されており、上記駆動ギヤ７８の回転により、サブギヤ７５の回転は入力ギヤ６３の回転より遅れることになる。
【０００７】
したがって、サブギヤ７５をフランジ７７に圧接している小径側保持器６６は入力ギヤ６３の回転に対して差速を有し、ピン６７が切欠部６８の端面に当接するまで大径側保持器６５と小径側保持器６６は相対回転する。その相対回転によってスプラグ７１が小径側保持器６６の回転方向に倒れ、内外のカム面７３、７４が円筒形外面６２および円筒形内面６４に係合し、クラッチ差動可能状態となる。
【０００８】
ここで、車両が高速走行状態にあるときは、出力ギヤ６１を有する回転軸６０は入力ギヤ６３の回転より速く回転するよう設定されているため、スプラグ７１は起立する方向に摩擦力を受け、スプラグ７１の内外のカム面７３、７４は円筒形外面６２及び円筒形内面６４に噛み込むことはない。
【０００９】
これに対し、駆動車輪にスリップが生じると、入力ギヤ６３の回転が回転軸６０の回転より速くなるため、スプラグ７１の内外のカム面７３、７４が円筒形外面６２および円筒形内面６４に係合し、入力ギヤ６３の回転が回転軸６０に伝達される。
【００１０】
なお、駆動ギヤ７８の回転方向が切り換った場合には、スプラグ７１は上記と逆方向に倒れ、上記と同様の作用をする。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記２方向差動クラッチにおいては、駆動ギヤ７８が入力ギヤ６３とサブギヤ７５に噛合しているため、入力ギヤ６３とサブギヤ７５とに大きな歯数差を設けることができない。このため、駆動ギヤ７８が回転した際の、大径側保持器６５と小径側保持器６６の相互間における回転速度差は小さく、入力ギヤ６３の回転方向の切り換え時、スプラグ７１の傾斜方向の切り換えに時間を要する。従い、スプラグ７１が円筒形外面６２および円筒形内面６４に係合するまでの間、スプラグ７１のカム面７３、７４と円筒形外面６２および円筒形内面６４の接触部に滑りが伴ない、上記接触部の摩耗を増加させる懸念がある。
【００１２】
この発明の課題は入力ギヤの回転方向の切り換え時にスプラグの傾斜方向を即座に切り換えることができるようにした２方向差動クラッチを提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、第１の発明においては、入力ギヤに設けられた円筒形内面とその入力ギヤを貫通する回転軸の円筒形外面間に径の異なる２つの保持器を組込み、その大径側保持器を入力ギヤに固定し、小径側保持器を上記回転軸に対して回転自在に支持し、その両保持器に形成されたポケットにスプラグを組込み、上記大径側保持器と小径側保持器の相対的な回転によってスプラグを入力ギヤの円筒形内面と回転軸の円筒形外面とに係合させるようにした２方向差動クラッチにおいて、前記小径側保持器の前記入力ギヤから外方に臨む端部に摩擦板を回転自在に取付け、その摩擦板に弾性部材の弾力を付与して小径側保持器に設けられたフランジに圧接し、上記摩擦板をその周囲の固定部に対して回り止めする回り止め手段を設けた構成を採用している。
【００１４】
また、第２の発明においては、入力ギヤに設けられた円筒形内面とその入力ギヤを貫通する回転軸の円筒形外面間に径の異なる２つの保持器を組込み、その大径側保持器を入力ギヤに固定し、小径側保持器を上記回転軸に対して回転自在に支持し、その両保持器に形成されたポケットにスプラグを組込み、上記大径側保持器と小径側保持器の相対的な回転によってスプラグを入力ギヤの円筒形内面と回転軸の円筒形外面とに係合させるようにした２方向差動クラッチにおいて、前記小径側保持器の前記入力ギヤから外方に臨む端部外周にその周囲の固定部とのすべり接触により摩擦力を発生させる摩擦発生手段を設け、その摩擦発生手段を、入力ギヤの周囲の固定部にアームを固定し、そのアームの小径側保持器の端部外周に臨む先端部に孔を設け、その孔にボールと、そのボールを小径側保持器の端部外周に圧接させる弾性部材とを組込んだ構成としたのである。
【００１５】
さらに、第３の発明においては、入力ギヤに設けられた円筒形内面とその入力ギヤを貫通する回転軸の円筒形外面間に径の異なる２つの保持器を組込み、その大径側保持器を入力ギヤに固定し、小径側保持器を上記回転軸に対して回転自在に支持し、その両保持器に形成されたポケットにスプラグを組込み、上記大径側保持器と小径側保持器の相対的な回転によってスプラグを入力ギヤの円筒形内面と回転軸の円筒形外面とに係合させるようにした２方向差動クラッチにおいて、前記小径側保持器の前記入力ギヤから外方に臨む端部にサブギヤを回転自在に取付け、そのサブギヤに弾性部材の弾力を付与して小径側保持器の端部外周に設けたフランジに圧接し、前記入力ギヤに噛合する第１ギヤと、前記サブギヤに噛合しその第１ギヤより歯数の少ない第２ギヤとを有するアイドルギヤを入力ギヤの周囲に固定部に回転自在に設けた構成を採用している。
【００１６】
【作用】
第１の発明においては、摩擦板を回り止めしたことにより、入力ギヤの回転方向の切り換え時、大径側保持器と小径側保持器の相互間に大きな回転速度差を生じさせることができる。このため、スプラグは直ちに逆方向に倒れて入力ギヤの円筒形内面と回転軸の円筒形外面に係合可能な状態となり、スプラグの傾斜方向を即座に切り換えることができる。
【００１７】
第２の発明においては、摩擦発生手段による摩擦力によって小径側保持器の円周方向回転を減速させることができるため、入力ギヤの回転方向の切り換え時、スプラグの傾倒方向を直ちに切り換えることができる。
【００１８】
第３の発明においては、アイドルギヤの第１ギヤを入力ギヤに噛合させ、その第１ギヤより歯数の少ない第２ギヤをサブギヤに噛合させたことにより、入力ギヤとサブギヤとの間に大きな歯数差を形成することができる。このため、入力ギヤの回転方向の切り換え時、その入力ギヤとサブギヤとの間に大きな回転速度差を生じさせることができ、スプラグの傾倒方向を直ちに切り換えることができる。
【００１９】
【実施例】
以下、この発明の実施例を図１乃至図８に基づいて説明する。
【００２０】
図１（Ｉ）、（II）、（III ）は、この発明の第１の実施例を示す。図示のように、ギヤケース１の対向側壁２には軸受３が取付けられ、その軸受３によって両端部が回転自在に支持された回転軸４に出力ギヤ５が取付けられている。
【００２１】
回転軸４には軸受６が取付けられ、その軸受６によって入力ギヤ７が支持されている。回転軸４は円筒形外面８を有し、一方、入力ギヤ７は円筒形内面９を有し、その円筒形外面８と円筒形内面９間に径が異なる２つの保持器１０、１１が組込まれている。
【００２２】
大径側保持器１０は入力ギヤ７に固定され、小径側保持器１１は軸受１２を介して回転軸４に回転自在に支持されている。その小径側保持器１１に取付けられたピン１３は大径側保持器１０に形成された周方向に長いピン孔１４に挿入され、そのピン孔１４の両端にピン１３が当接する範囲内において大径側保持器１０と小径側保持器１１は相対回転し得るようになっている。
【００２３】
大径側保持器１０と小径側保持器１１のそれぞれには複数のポケット１５、１６が周方向に等間隔に形成され、径方向で対向するポケット１５、１６にスプラグ１７が挿入されている。
【００２４】
スプラグ１７は、小径側保持器１１に取付けられた弾性部材１８によって両側から押圧されている。その押圧によってスプラグ１７は内・外端のカム面１９、２０が円筒形外面８および円筒形内面９に係合しない中立の状態に保持されている。
【００２５】
小径側保持器１１の入力ギヤ７の端面から外方に臨む端部には摩擦板２１が回転自在に支持され、その摩擦板２１は皿ばねから成る弾性部材２２によって小径側保持器１１の端部外周に設けたフランジ２３に押し付けられている。
【００２６】
摩擦板２１は回り止め機構３０によって固定部であるギヤケース１に回り止めされている。
【００２７】
回り止め機構３０として、ここでは、摩擦板２１の外周に突片３１を設け、その突片３１をギヤケース１の内面に取付けた係合板３２の切欠部３３に係合させるようにしている。
【００２８】
上記のように、フランジ２３に圧接された摩擦板２１を回り止め機構３０によって回り止めすることにより、駆動ギヤ２４の駆動により入力ギヤ７を回転させると、その入力ギヤ７に取付けられた大径側保持器１０のポケット１５と小径側保持器１１のポケット１６間に円周方向のずれが生じる。そのずれによってスプラグ１７は入力ギヤ７の回転方向に傾動してカム面１９、２０が円筒形外面８および円筒形内面９に係合可能なスタンバイ状態となり、入力ギヤ７の回転速度が回転軸４の回転速度より速い場合に、スプラグ１７が円筒形外面８および円筒形内面９に噛み込み入力ギヤ７の回転が回転軸４に伝達される。なお、入力ギヤ７の回転時、大径側保持器１０と小径側保持器１１においてピン１３がピン孔１４の端部に当接するまで円周方向にずれた後、フランジ２３と摩擦板２１との間で滑りが生じ、入力ギヤ７は回転を継続する。
【００２９】
駆動ギヤ２４の回転方向の切り換えによって入力ギヤ７を逆転させると、大径側保持器１０も入力ギヤ７のと同方向に回転し、このとき、小径側保持器１１は回り止めされた摩擦板２１との接触によって制止されるため、スプラグ１７は入力ギヤ７の回転方向に傾倒してカム面１９、２０が円筒形外面８および円筒形内面９に係合可能なスタンバイ状態となる。
【００３０】
このように、フランジ２３に圧接された摩擦板２１を回り止めしたことにより、入力ギヤ７の回転方向の切り換え時、その入力ギヤ７に取付けられた大径側保持器１０と小径側保持器１１との間に大きな回転速度差を生じさせることができる。このため、入力ギヤ７の回転方向の切り換え時にスプラグ１７の傾倒方向を即座に切り換えることができ、スプラグ１７を直ちにスタンバイ状態とすることができる。
【００３１】
図２乃至図５は、回り止め機構３０の他の例を示す。図２（Ｉ）、（II）に示す回り止め機構３０は、摩擦板２１の外周に設けた突片３１をギヤケース１の内面に設けた係合溝３４に係合させるようにしている。
【００３２】
図３（Ｉ）、（II）に示す回り止め機構３０は、摩擦板２１の外周に切欠部３５を形成し、その切欠部３５にピン３６の先端部を挿入し、そのピン３６をギヤケース１に固定している。
【００３３】
図４（Ｉ）、（II）に示す回り止め機構３０は、図３に示すピン３６をギヤケース１の側壁２に固定している。
【００３４】
図５（Ｉ）、（II）に示す回り止め機構３０は、図４に示す回り止め機構３０の切欠部３５に代えて、摩擦板２１の外周部にピン孔３７を設けている。
【００３５】
図６（Ｉ）、（II）は、この発明の第２の実施例を示す。この実施例では、図１（Ｉ）、（II）、（III ）の実施例で示す摩擦板２１および回り止め機構３０に代えて、摩擦発生機構４０を用い、その摩擦発生機構４０によって小径側保持器１１にすべり接触による摩擦力を付与している。
【００３６】
摩擦発生機構４０は、ギヤケース１に摩擦アーム４１を固定し、その摩擦アーム４１の先端部に取付けた摩擦部材４２を小径側保持器１１の端部外周に圧接させるようにしている。ここで、摩擦アーム４１の数は任意である。
【００３７】
上記のような摩擦発生機構４０に代えて、図７に示す摩擦発生機構４０を用いるようにしてもよい。図７に示す摩擦発生機構４０はギヤケース１の側壁２にアーム４３を固定し、そのアーム４３の先端部に孔４４を形成し、その孔４４にボール４５と、弾性部材４６とを組込み、その弾性部材４６の弾力によってボール４５を小径側保持器１１の端部外周に圧接させるようにしている。
【００３８】
上記のように、摩擦発生機構４０によって小径側保持器１１に摩擦力を付与することにより、入力ギヤ７の回転方向の切り換え時、第１の実施例と同様にその入力ギヤ７に取付けられた大径側保持器１０と小径側保持器１１との間に大きな回転速度差を生じさせることができ、スプラグ１７の傾倒方向を即座に切り換えることができる。
【００３９】
また、図９に示す従来例のサブギヤ７５や皿ばね７６、その皿ばね７６を止める止め輪等を省略することができるため、部品点数が少なくなり、コストの低減を図ることができる。
【００４０】
図８は、この発明の第３の実施例を示す。この実施例では、ギヤケース１の側壁２に取付けか軸受５０でギヤ軸５１を回転自在に取付け、そのギヤ軸５１に第３ギヤ５３と、その第３ギヤ５３より歯数が少ない第２ギヤ５４とを有するアイドルギヤ５２を固定し、第１ギヤ５３を入力ギヤ７に噛合し、第２ギヤ５４をサブギヤ５５に噛合している。
【００４１】
ここで、サブギヤ５５は小径側保持器１１の端部に回転自在に取付けられ、皿ばねから成る弾性部材５６の押圧によって小径側保持器１１に設けられたフランジ２３に圧接されている。
【００４２】
駆動ギヤ２４はサブギヤ５５と噛合せず、入力ギヤ７とのみ噛合している。
【００４３】
上記の実施例においては、サブギヤ５５の歯数を入力ギヤ７の歯数より多くすることができるため、入力ギヤ７の回転方向の切り換え時、大径側保持器１０と小径側保持器１１との間に大きな回転速度差をもたせることができ、スプラグ１７の傾倒方向を即座に切り換えて円筒形外面８および円筒形内面９と係合可能なスタンバイ状態とすることができる。
【００４４】
【発明の効果】
この発明は以上のように構成したので下記に示す効果を奏する。
【００４５】
請求項１、請求項６および請求項９に記載のいずれの発明も、入力ギヤの回転方向の切り換え時に、大径側保持器と小径側保持器との相互間に大きな回転速度差を生じさせることができるため、スプラグの傾倒方向を即座に切り換えることができる。
【００４６】
したがって、スプラグが円筒形外面および円筒形内面に噛み込むまでの微妙な滑りを少なくでき、スプラグと入力ギヤおよび回転軸との接触部の摩耗を抑制することができる。
【００４７】
また、請求項６に記載の発明においては、部品点数が少なく、コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施例を示し、（Ｉ）は断面図、（II）は（Ｉ）の（イ）−（イ）線に沿った断面図、（III ）は（Ｉ）の（ロ）−（ロ）線に沿った断面図
【図２】同上の回り止め機構の他の例を示し、（Ｉ）は断面図、（II）は（Ｉ）の（ハ）−（ハ）線に沿った断面図
【図３】同上の回り止め機構の他の例を示し、（Ｉ）は断面図、（II）は（Ｉ）の（ニ）−（ニ）線に沿った断面図
【図４】同上の回り止め機構の他の例を示し、（Ｉ）は断面図、（II）は（Ｉ）の（ホ）−（ホ）線に沿った断面図
【図５】同上の回り止め機構のさらに他の例を示し、（Ｉ）は断面図、（II）は（Ｉ）の（ヘ）−（ヘ）線に沿った断面図
【図６】この発明の第２の実施例を示し、（Ｉ）は断面図、（II）は（Ｉ）の（ト）−（ト）線に沿った断面図
【図７】同上の摩擦発生機構の他の例を示し、（Ｉ）は断面図、（II）は（Ｉ）の（チ）−（チ）線に沿った断面図
【図８】この発明の第３の実施例を示す断面図
【図９】従来の２方向差動クラッチを示し、（Ｉ）は断面図、（II）は（Ｉ）の（リ）−（リ）線に沿った断面図
【符号の説明】
４ 回転軸
７ 入力ギヤ
８ 円筒形外面
９ 円筒形内面
１０ 大径側保持器
１１ 小径側保持器
１５、１６ ポケット
１７ スプラグ
２１ 摩擦板
２２ 弾性部材
２３ フランジ
３０ 回り止め機構
３１ 突片
３２ 係合板
３３ 切欠部
３４ 係合溝
３５ 切欠部
３６ ピン
３７ ピン孔
４０ 摩擦発生機構
４１ 摩擦アーム
４３ アーム
４４ 孔
４５ ボール
４６ 弾性部材
５２ アイドルギヤ
５３ 第１ギヤ
５４ 第２ギヤ
５５ サブギヤ
５６ 弾性部材
Claims (7)
- 入力ギヤに設けられた円筒形内面とその入力ギヤを貫通する回転軸の円筒形外面間に径の異なる２つの保持器を組込み、その大径側保持器を入力ギヤに固定し、小径側保持器を上記回転軸に対して回転自在に支持し、その両保持器に形成されたポケットにスプラグを組込み、上記大径側保持器と小径側保持器の相対的な回転によってスプラグを入力ギヤの円筒形内面と回転軸の円筒形外面とに係合させるようにした２方向差動クラッチにおいて、前記小径側保持器の前記入力ギヤから外方に臨む端部に摩擦板を回転自在に取付け、その摩擦板に弾性部材の弾力を付与して小径側保持器に設けられたフランジに圧接し、上記摩擦板をその周囲の固定部に対して回り止めする回り止め手段を設けたことを特徴とする２方向差動クラッチ。
- 前記回り止め手段が、摩擦板の外周に突片を設け、その突片を固定部に取付けられた係合板の切欠部に係合させた構成から成る請求項１に記載の２方向差動クラッチ。
- 前記回り止め手段が、固定部に回転軸の軸方向に延びる係合溝を形成し、摩擦板の外周に設けた突片を上記係合溝に係合させた構成から成る請求項１に記載の２方向差動クラッチ。
- 前記回り止め手段が、固定部にピンを固定し、そのピンを摩擦板の外周に形成された切欠部に係合させた構成から成る請求項１に記載の２方向差動クラッチ。
- 前記回り止め手段が、固定部にピンを固定し、そのピンを摩擦板の外周部に形成されたピン孔に係合させた構成から成る請求項３に記載の２方向差動クラッチ。
- 入力ギヤに設けられた円筒形内面とその入力ギヤを貫通する回転軸の円筒形外面間に径の異なる２つの保持器を組込み、その大径側保持器を入力ギヤに固定し、小径側保持器を上記回転軸に対して回転自在に支持し、その両保持器に形成されたポケットにスプラグを組込み、上記大径側保持器と小径側保持器の相対的な回転によってスプラグを入力ギヤの円筒形内面と回転軸の円筒形外面とに係合させるようにした２方向差動クラッチにおいて、前記小径側保持器の前記入力ギヤから外方に臨む端部外周にすべり接触により摩擦力を発生させる摩擦発生手段を設け、その摩擦発生手段が、入力ギヤの周囲の固定部にアームを固定し、そのアームの小径側保持器の端部外周に臨む先端部に孔を設け、その孔にボールと、そのボールを小径側保持器の端部外周に圧接させる弾性部材とを組込んだ構成から成ることを特徴とする２方向差動クラッチ。
- 入力ギヤに設けられた円筒形内面とその入力ギヤを貫通する回転軸の円筒形外面間に径の異なる２つの保持器を組込み、その大径側保持器を入力ギヤに固定し、小径側保持器を上記回転軸に対して回転自在に支持し、その両保持器に形成されたポケットにスプラグを組込み、上記大径側保持器と小径側保持器の相対的な回転によってスプラグを入力ギヤの円筒形内面と回転軸の円筒形外面とに係合させるようにした２方向差動クラッチにおいて、前記小径側保持器の前記入力ギヤから外方に臨む端部にサブギヤを回転自在に取付け、そのサブギヤに弾性部材の弾力を付与して小径側保持器の端部外周に設けたフランジに圧接し、前記入力ギヤに噛合する第１ギヤと、前記サブギヤと噛合し、第１ギヤより歯数の少ない第２ギヤとを有するアイドルギヤを入力ギヤの周囲に固定部に回転自在に設けたことを特徴とする２方向差動クラッチ。
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