WO2024043172A1 - 回転伝達装置 - Google Patents

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WO2024043172A1
WO2024043172A1 PCT/JP2023/029735 JP2023029735W WO2024043172A1 WO 2024043172 A1 WO2024043172 A1 WO 2024043172A1 JP 2023029735 W JP2023029735 W JP 2023029735W WO 2024043172 A1 WO2024043172 A1 WO 2024043172A1
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WO
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outer ring
spring
electromagnet
transmission device
armature
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Application number
PCT/JP2023/029735
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English (en)
French (fr)
Inventor
慎太朗 石川
光司 佐藤
Original Assignee
Ntn株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F16D27/10Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F16D27/12Clutch systems with a plurality of electro-magnetically-actuated clutches
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/064Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls
    • F16D41/066Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls all members having the same size and only one of the two surfaces being cylindrical
    • F16D41/067Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls all members having the same size and only one of the two surfaces being cylindrical and the members being distributed by a separate cage encircling the axis of rotation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/08Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action

Definitions

  • the present invention relates to a rotation transmission device used for switching between transmission and cutoff of rotation.
  • Patent Document 1 the one described in Patent Document 1 is known as a rotation transmission device that switches between a fastened state in which rotation is transmitted between the inner ring and the outer ring and an idling state in which the transmission of rotation between the inner ring and the outer ring is interrupted. There is.
  • the rotation transmission device described in Patent Document 1 has a roller clutch section and an electromagnetic clutch section arranged side by side in the axial direction.
  • the roller clutch section includes an outer ring, an inner ring disposed radially inward of the outer ring, a roller incorporated between the inner periphery of the outer ring and the outer periphery of the inner ring, and a roller between the outer periphery of the inner ring and the inner periphery of the outer ring.
  • a roller retainer supported so as to be movable in the circumferential direction between an engagement position where the rollers are engaged and a disengagement position where the rollers are disengaged between the outer periphery of the inner ring and the inner periphery of the outer ring. and has.
  • the electromagnetic clutch part includes an annular electromagnet, an armature arranged axially facing the electromagnet so as to move in the axial direction when the electromagnet is energized, and a roller clutch part that moves in the axial direction according to the axial movement of the armature. and a motion conversion mechanism that moves the roller retainer in the circumferential direction from the disengaged position to the engaged position.
  • the rotation transmission device of Patent Document 1 transmits torque by engaging rollers (engagers) between the outer circumference of the inner ring and the inner circumference of the outer ring, so it has the advantage that the transmittable torque is large. Since the roller clutch section and the electromagnetic clutch section are arranged side by side in the axial direction, the axial dimension of the rotation transmission device is long, and a long installation space in the axial direction is required.
  • the problem to be solved by this invention is to provide a rotation transmission device that can reduce the installation space in the axial direction.
  • the present invention provides a rotation transmission device having the following configuration.
  • a rotation transmission device comprising: a motion conversion mechanism that moves the engager holder in the circumferential direction from one of the engagement position and the disengagement position to the other in accordance with the axial movement of the armature, A rotation transmission device characterized in that the electromagnet is formed to have an inner diameter larger than the outer diameter of the outer ring, and the electromagnet is arranged radially outside the outer ring so as to surround the outer periphery of the outer ring.
  • the electromagnet is formed to have an inner diameter larger than the outer diameter of the outer ring, and the electromagnet is placed radially outside the outer ring so as to surround the outer periphery of the outer ring.
  • the axial length of the rotation transmission device can be shortened by the amount that the electromagnet and the outer ring overlap when viewed from the radial direction. . Therefore, the installation space in the axial direction of the rotation transmission device can be kept small.
  • [Configuration 2] further comprising a switch spring that elastically holds the engager retainer in the disengaged position
  • the engagement element holder is a cylindrical member in which a pocket for accommodating the engagement element is formed
  • the switch spring includes a first switch spring that engages with a first spring engaging portion formed in a portion of the engager retainer on one side in the axial direction than the pocket, and
  • the switch spring that elastically holds the engager retainer in the disengaged position is composed of a plurality of springs (the first switch spring and the second switch spring), so that a large spring force is applied to the engager retainer.
  • the retainer can be held in the disengaged position.
  • the spring force of the first switch spring and the spring force of the second switch spring act on the engager retainer at positions 180 degrees apart from each other when viewed from the axial direction, so that the engager retainer is retained.
  • the axial center of the container can be prevented from being deviated from the axial center of the inner ring, and the operation of the engager retainer can be stabilized.
  • [Configuration 4] further comprising a separation spring that biases the armature in an axial direction away from the electromagnet;
  • the armature is prevented from rotating by the engager holder so as to rotate together with the engager holder,
  • One axial end of the separation spring contacts the armature, and the other axial end of the separation spring is supported by a spring receiving member provided to rotate integrally with the inner ring.
  • the separation spring is supported by a spring bearing member that rotates integrally with the inner ring, so it is possible to prevent the separation spring from being worn out due to rotational sliding during idle rotation, and when used at high speed rotation. However, sufficient durability can be ensured.
  • the spring receiving member is arranged radially inside the rotor, so the rotation transmission device becomes compact.
  • the electromagnet is formed to have an inner diameter larger than the outer diameter of the outer ring, and the electromagnet is arranged radially outside the outer ring so as to surround the outer periphery of the outer ring.
  • the axial length of the rotation transmission device is shortened by the amount of overlap between the electromagnet and the outer ring when viewed from the radial direction, compared to a case where the electromagnet and the outer ring are arranged side by side in the axial direction so that they do not overlap when viewed from the radial direction. is possible. Therefore, the installation space in the axial direction of the rotation transmission device can be kept small.
  • FIG. 1 A sectional view showing a rotation transmission device according to an embodiment of the invention
  • FIG. 1 An enlarged cross-sectional view of the vicinity of the roller clutch portion of the rotation transmission device in Fig. 1
  • Cross-sectional view along line V-V in Figure 3 Exploded perspective view of the vicinity of the roller retainer in Figure 3
  • FIG. 1 shows a rotation transmission device M according to an embodiment of the present invention.
  • This rotation transmission device M includes a roller clutch section 1, an electromagnetic clutch section 2 for switching the roller clutch section 1 between a fastened state and an idling state, and a housing 3 that houses the roller clutch section 1 and the electromagnetic clutch section 2. .
  • the roller clutch portion 1 includes an outer ring 4, an inner ring 5 disposed radially inward of the outer ring 4, a roller 6 incorporated between the inner periphery of the outer ring 4 and the outer periphery of the inner ring 5, and the outer periphery of the inner ring 5.
  • the roller retainer 7 is supported so as to be movable in the circumferential direction, and the switch spring 8 elastically holds the roller retainer 7 in a disengaged position.
  • the electromagnetic clutch section 2 includes an annular electromagnet 9 disposed on the radially outer side of the outer ring 4, and an armature disposed axially opposite the electromagnet 9 so as to move in the axial direction when the electromagnet 9 is energized. 10, and a motion conversion mechanism 11 that moves the roller retainer 7 in the circumferential direction in accordance with the axial movement of the armature 10.
  • An input shaft 12 is integrally formed with the inner ring 5.
  • the input shaft 12 may be formed as a separate member from the inner ring 5, and the inner ring 5 and the input shaft 12 may be coupled by serration fitting or the like so that they rotate together.
  • the housing 3 includes a cylindrical portion 13 arranged to surround the radially outer side of the electromagnet 9, and an inward flange portion 14 extending radially inward from one axial end of the cylindrical portion 13.
  • An input side bearing 15 that rotatably supports the input shaft 12 is incorporated into the inner periphery of the inward flange portion 14 .
  • the housing 3 has a plurality of attachment pieces 16 (see FIG. 2) extending radially outward from one axial end of the cylindrical portion 13.
  • An output shaft 17 is integrally formed with the outer ring 4.
  • the output shaft 17 may be formed as a separate member from the outer ring 4, and the outer ring 4 and the output shaft 17 may be coupled by serration fitting or the like so that they rotate together.
  • the output shaft 17 is rotatably supported by an output side bearing 18 assembled to the inner circumference of the electromagnet 9.
  • An intermediate bearing 19 is built into the inner periphery of the outer ring 4 and supports the inner ring 5 so as to be rotatable relative to the outer ring 4 .
  • the input shaft 12, the inner ring 5, the outer ring 4, and the output shaft 17 are all arranged coaxially.
  • a plurality of cam surfaces 20 are provided on the outer periphery of the inner ring 5 at equal intervals in the circumferential direction.
  • a cylindrical surface 21 facing the cam surface 20 in the radial direction is provided on the inner periphery of the outer ring 4.
  • the cam surface 20 is a surface that forms a wedge space with the cylindrical surface 21 that gradually becomes narrower from the center in the circumferential direction toward both ends in the circumferential direction, and is, for example, a flat surface that faces the cylindrical surface 21 in the radial direction.
  • one roller 6 is installed between each cam surface 20 and cylindrical surface 21.
  • the roller retainer 7 is a cylindrical member in which a plurality of pockets 22 (see FIG. 3) penetrating in the radial direction are formed at intervals in the circumferential direction, and a roller 6 is accommodated in each pocket 22. .
  • the roller retainer 7 has an engagement position where the roller 6 is engaged between the cam surface 20 and the cylindrical surface 21 by moving the roller 6 in the circumferential direction from the circumferential center of the cam surface 20 and an engagement position where the roller 6 is engaged between the cam surface 20 and the cylindrical surface 21. 20 to the center in the circumferential direction to disengage the engagement of the roller 6 between the cam surface 20 and the cylindrical surface 21. has been done.
  • the switch spring 8 is engaged with a first spring engaging portion 23 (see FIG. 4) formed on one axial side (left side in the figure) of the roller retainer 7 with respect to the pocket 22.
  • a first switch spring 8a that engages with the second spring engaging portion 24 (see FIG. 5) formed on the other axial side (on the right side in the figure) of the roller retainer 7 with respect to the pocket 22. 2 switch springs 8b.
  • the first switch spring 8a includes a C-shaped annular portion 25 formed by winding a steel wire in a C-shape, and a pair of extensions extending radially outward from both ends of the C-shaped annular portion 25. It consists of a section 26.
  • the C-shaped annular portion 25 is fitted into a first circular spring accommodating recess 27 formed on one end surface of the inner ring 5 in the axial direction.
  • the pair of extending portions 26 are inserted into a first radial groove 28 formed on one end surface of the inner ring 5 in the axial direction so as to penetrate radially outward from the first spring housing recess 27 .
  • the extending portion 26 of the first switch spring 8a protrudes from the radially outer end of the first radial groove 28, and the protruding portion of the extending portion 26 from the first radial groove 28 is connected to the roller retainer 7.
  • the first spring engaging portion 23 is formed at one end in the axial direction.
  • the first spring engaging portion 23 is a recessed portion having the same circumferential width as the first radial groove 28 .
  • the extending portion 26 of the first switch spring 8a is in contact with the inner surface of the first radial groove 28 and the inner surface of the first spring engaging portion 23, and is caused by the circumferential force acting on the contact portion.
  • the roller retainer 7 is elastically held in the disengaged position.
  • the second switch spring 8b also has a C-shaped annular portion 29 formed by winding steel wire in a C-shape, and radially outward from both ends of the C-shaped annular portion 29. It consists of a pair of extension parts 30 extending in the direction.
  • the C-shaped annular portion 29 is fitted into a circular second spring accommodating recess 31 formed on the other end surface of the inner ring 5 in the axial direction.
  • the pair of extensions 30 are inserted into second radial grooves 32 formed on the other axial end surface of the inner ring 5 so as to penetrate radially outward from the second spring housing recess 31 .
  • the extending portion 30 of the second switch spring 8b projects from the radially outer end of the second radial groove 32, and the protruding portion of the extending portion 30 from the second radial groove 32 is connected to the roller retainer 7. It engages with a second spring engaging portion 24 formed at the other end in the axial direction.
  • the second spring engaging portion 24 is a recessed portion having the same circumferential width as the second radial groove 32 .
  • the extending portion 30 of the second switch spring 8b is in contact with the inner surface of the second radial groove 32 and the inner surface of the second spring engaging portion 24, and is caused by the circumferential force acting on the contact portion.
  • the roller retainer 7 is elastically held in the disengaged position.
  • the first spring engaging portion 23 and the second spring engaging portion 24 of the roller retainer 7 are positioned so as to be 180° opposite to each other when viewed from the axial direction. ing.
  • the circumferential position of the part where the spring force acts on the roller holder 7 from the first switch spring 8a and the circumferential position of the part where the spring force acts on the roller holder 7 from the second switch spring 8b are as follows. When viewed from the axial direction, they are on opposite sides across the center of the roller retainer 7.
  • the armature 10 is supported by a cylindrical surface 33 formed on the outer periphery of the input shaft 12 so as to be rotatable and movable in the axial direction relative to the inner ring 5.
  • the armature 10 is a disc-shaped member made of a magnetic material (iron, silicon steel, etc.).
  • the armature 10 is arranged to face the inward flange portion 14 in the axial direction.
  • an electromagnet 9 see FIG. 1
  • an outer ring 4 are arranged on the same axial side of the armature 10 (the opposite side to the side facing the inward flange portion 14; the right side in the figure).
  • the electromagnet 9 has an annular field core 34 made of a magnetic material and a solenoid coil 35 wound around the field core 34.
  • the field core 34 has a C-shaped cross-section that opens toward the armature 10 in the axial direction.
  • the field core 34 is fitted and fixed to the inner periphery of the cylindrical portion 13 of the housing 3.
  • the electromagnet 9 is formed to have an inner diameter larger than the outer diameter of the outer ring 4 , and is arranged radially outward of the outer ring 4 so as to surround the outer periphery of the outer ring 4 .
  • An annular rotor 36 is provided between the armature 10 and the electromagnet 9.
  • the rotor 36 passes through an inner cylindrical portion 37 that faces the radially inner side of the electromagnet 9, an outer cylindrical portion 38 that faces the radially outer side of the electromagnet 9, and an inner cylindrical portion that passes between the axially opposing surfaces of the armature 10 and the electromagnet 9. It has an annular plate portion 39 that connects the cylindrical portion 37 and the outer cylindrical portion 38.
  • the inner cylindrical portion 37 is fitted onto the outer periphery of the outer ring 4 with an interference margin. By fitting the inner cylinder portion 37, the rotor 36 is fixed to the outer ring 4 so as to rotate together with the outer ring 4.
  • the inner cylinder part 37, the outer cylinder part 38, and the annular plate part 39 of the rotor 36 are integrally formed of a magnetic material (iron, silicon steel, etc.).
  • the annular plate portion 39 of the rotor 36 is provided with a plurality of through holes 40 that penetrate in the axial direction and are spaced apart in the circumferential direction.
  • the through hole 40 has an elongated hole shape extending in the circumferential direction of the annular plate portion 39 of the rotor 36 .
  • a separation spring 41 is provided inside the rotor 36 in the radial direction to bias the armature 10 in the axial direction on the side away from the electromagnet 9 (left side in the figure).
  • the separation spring 41 is an annular spring member disposed coaxially with the input shaft 12, and is installed between the armature 10 and the spring receiving member 42 in an axially compressed state.
  • the separation spring 41 for example, a wave washer, a disc spring, a compression coil spring, etc. can be used.
  • One axial end of the separation spring 41 contacts the side surface of the armature 10 on the side facing the electromagnet 9 (the right side in the figure), and the other axial end of the separation spring 41 is supported by a spring receiving member 42.
  • the spring receiving member 42 is pressed against an intermediate plate 43 (described later) by the reaction force in the axial direction received from the separation spring 41, and when the spring receiving member 42 is in an idling state, there is a gap between the spring receiving member 42 and the intermediate plate 43.
  • the spring receiving member 42 rotates together with the inner ring 5 due to the frictional force acting on the inner ring 5.
  • the separation spring 41 is supported by the spring receiving member 42 formed separately from the intermediate plate 43, but the spring receiving member 42 and the intermediate plate 43 may be an integral member. .
  • the armature 10 is restricted from moving in the axial direction on the side away from the electromagnet 9 (left side in the figure) by a retaining ring 44 attached to the outer periphery of the input shaft 12. Further, the armature 10 is pressed against the retaining ring 44 by the spring force of the separation spring 41.
  • the motion conversion mechanism 11 includes a rotor 36 provided between the armature 10 and the electromagnet 9 and fixed to the outer ring 4 so as to rotate together with the outer ring 4; and an intermediate plate 43 which is prevented from rotating by the armature 10 and by the roller holder 7 so as to be movable relative to each other.
  • an engagement protrusion 46 that engages with an engagement recess 45 formed at one axial end of the roller retainer 7 is formed on the outer periphery of the intermediate plate 43.
  • the intermediate plate 43 is prevented from rotating by the roller holder 7 by the engagement between the engagement protrusion 46 and the engagement recess 45 so as to move in the circumferential direction together with the roller holder 7.
  • an axial protrusion 47 that extends in the axial direction toward the armature 10 is formed on the intermediate plate 43.
  • the armature 10 is formed with an axial hole 48 into which the axial protrusion 47 of the intermediate plate 43 is slidably inserted in the axial direction.
  • the intermediate plate 43 is arranged so that the armature 10 is movable in the circumferential direction together with the armature 10 in a state where the armature 10 is movable in the axial direction relative to the intermediate plate 43 due to the engagement between the axial protrusion 47 and the axial hole 48. It is stopped from rotating.
  • the armature 10 is prevented from rotating by the roller holder 7 via the intermediate plate 43, and rotates integrally with the roller holder 7.
  • This motion conversion mechanism 11 is configured such that when the armature 10 shown in FIG. 10 rotates relative to the inner ring 5, and the roller retainer 7, which is fixed to the armature 10 via the intermediate plate 43, also rotates relative to the inner ring 5. As a result, the roller retainer 7 rotates relative to the first switch. It moves in the circumferential direction from the disengaged position to the engaged position against the spring force of the spring 8a and the second switch spring 8b.
  • the inner ring 5 When the electromagnet 9 shown in FIG. 1 is not energized, the inner ring 5 is in a disengaged state (idling state) in which it can freely rotate relative to the outer ring 4. That is, when the electromagnet 9 is not energized, the armature 10 is separated from the rotor 36 by the spring force of the separation spring 41, and the armature 10 is in a state where it can freely rotate relative to the rotor 36. At this time, the roller retainer 7 is held in the disengaged position by the switch spring 8, so even if the inner ring 5 is rotated, the cam surface 20 on the outer periphery of the inner ring 5 and the outer ring 4 shown in FIGS. The rollers 6 are not engaged with the cylindrical surface 21 on the inner circumference, and the rotation is in an idling state in which transmission of rotation between the inner ring 5 and the outer ring 4 is interrupted.
  • the inner ring 5 and the outer ring 4 are in a fastened state in which rotation is transmitted between them. That is, when the electromagnet 9 is energized, the armature 10 is attracted to the rotor 36, and the armature 10 is in frictional contact with the rotor 36. At this time, when the inner ring 5 is rotated, the armature 10 that comes into frictional contact with the electromagnet 9 is prevented from rotating by the roller holder 7 via the intermediate plate 43, so the rotation of the roller holder 7 is restricted and the roller The inner ring 5 rotates relative to the cage 7.
  • roller retainer 7 moves from the disengaged position to the engaged position against the spring force of the switch spring 8, and the cam surface 20 on the outer periphery of the inner ring 5 and the inner side of the outer ring 4 as shown in FIGS. Since the roller 6 is engaged with the circumferential cylindrical surface 21, a fastened state is established in which rotation is transmitted between the inner ring 5 and the outer ring 4.
  • this rotation transmission device M has an electromagnet 9 formed to have an inner diameter larger than the outer diameter of the outer ring 4, and the electromagnet 9 is attached to the outer ring 4 so as to surround the outer periphery of the outer ring 4. Since the electromagnets 9 and the outer ring 4 are arranged on the outside in the radial direction, the electromagnets 9 and the outer ring 4 are arranged side by side in the axial direction so that they do not overlap when viewed from the radial direction. It is possible to shorten the axial length of the rotation transmission device M by the amount of overlap. Therefore, the installation space in the axial direction of the rotation transmission device M can be kept small.
  • the switch spring 8 that elastically holds the roller holder 7 in the disengaged position is composed of a plurality of springs (a first switch spring 8a and a second switch spring 8b) as shown in FIG. Because of this structure, the roller holder 7 can be held in the disengaged position with a large spring force. Therefore, when the inner ring 5 accelerates or decelerates with a large acceleration while the roller retainer 7 is in the disengagement position where the roller 6 is disengaged between the outer periphery of the inner ring 5 and the inner periphery of the outer ring 4.
  • roller retainer 7 it is possible to prevent the roller retainer 7 from moving in the circumferential direction with respect to the inner ring 5 as the inner ring 5 accelerates or decelerates. Therefore, even when used at high speed rotation, it is possible to prevent the rollers 6 from misengaging between the inner periphery of the outer ring 4 and the outer periphery of the inner ring 5, making it suitable for high speed rotation applications.
  • this rotation transmission device M is arranged such that the spring force of the first switch spring 8a and the spring force of the second switch spring 8b are 180 degrees apart from each other when viewed from the axial direction. Since it acts on the roller holder 7, the axis of the roller holder 7 can be prevented from shifting from the axis of the inner ring 5, and the operation of the roller holder 7 is stable.
  • the separation spring 41 is supported by a spring bearing member 42 that rotates integrally with the inner ring 5 when in the idle state, so that the separation spring 41 is worn out due to rotational sliding during the idle state. It is possible to prevent this and ensure sufficient durability even when used at high speed rotation.
  • the rotation transmission device M is compact.
  • the roller 6 is incorporated between the inner periphery of the outer ring 4 and the outer periphery of the inner ring 5 as an engaging element. It can be similarly applied to transmission devices.
  • the motion conversion mechanism 11 is one that moves the roller retainer 7 from the disengaged position to the engaged position in response to the axial movement of the armature 10 in the direction approaching the electromagnet 9 (i.e. , a direct-acting rotation transmission device M that is in a disengaged state when de-energized and is in an engaged state when energized) is used as a motion conversion mechanism 11 to control the axial movement of the armature 10 in the direction approaching the electromagnet 9.
  • a direct-acting rotation transmission device M that is in a disengaged state when de-energized and is in an engaged state when energized
  • a device that moves the roller retainer 7 from the engaged position to the disengaged position is adopted (in other words, a reverse-actuating type rotation transmission device M that is in the engaged state when not energized and is in the disengaged state when energized) is adopted. may be adopted).
  • the switch spring 8 may be one that elastically holds the roller retainer 7 in the engaged position (rather than in the disengaged position).
  • FIG. 7 shows an example of a drive device 50 using the rotation transmission device M of the above embodiment.
  • This drive device 50 is a hybrid drive device having an engine 53 and an electric motor 54.
  • the drive device 50 includes an engine 53, a shaft 56, a bevel gear device 57 that connects the engine 53 and the shaft 56, and an electric motor 54 arranged perpendicular to the shaft 56.
  • a rotation transmission device M and a reduction gear 58 are installed between the electric motor 54 and the shaft 56.
  • a rotation transmission device M is disposed between an electric motor 54 and a reducer 58, and an engine 53, which is a prime mover with higher output than the electric motor 54, is disposed on the output side of the reducer 58.
  • the present invention can be applied to a mechanism that switches between a drive mode using the electric motor 54 as a drive source and a drive mode using the engine 53 as a drive source.
  • the engine 53 may be replaced with another type of prime mover having a higher output than the electric motor 54.
  • the electric motor 54 is connected to the input shaft 12 (see FIG. 1) of the rotation transmission device M
  • the reducer 58 is connected to the output shaft 17 (see FIG. 1) of the rotation transmission device M.
  • the electromagnet 9 of the rotation transmission device M shown in FIG. It is possible to transmit the signal to the shaft 56 via M and the speed reducer 58 (motor drive mode).
  • the shaft 56 is rotationally driven by the power of the engine 53 shown in FIG. 7, the power supply to the electromagnet 9 of the rotation transmission device M shown in FIG. mode).
  • the rotation transmission device M is incorporated in a location where a high-speed differential rotation occurs during idling, but as described above, the rotation transmission device M of this embodiment is incorporated in a location where high-speed rotation occurs during idling. Even when used in It is possible to prevent this. In this way, the rotation transmission device M is suitable for use in power transmission switching in a mechanism such as the drive device 50 shown in FIG. 7 in which the output side rotates idly at high speed.

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  • Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)

Abstract

内輪(5)の外周と外輪(4)の内周との間に周方向に移動可能に支持されたローラ保持器(7)と、電磁石(9)に通電したときに軸方向移動するように電磁石(9)と軸方向に対向して配置されたアーマチュア(10)と、アーマチュア(10)の軸方向移動に応じてローラ保持器(7)を周方向移動させる動作変換機構(11)とを有する回転伝達装置において、電磁石(9)を外輪(4)の外径寸法よりも大きい内径寸法をもつように形成し、その電磁石(9)を外輪(4)の外周を囲むように外輪(4)の径方向外側に配置した。

Description

回転伝達装置
 この発明は、回転の伝達と遮断の切り換えに用いられる回転伝達装置に関する。
 内輪と外輪の間で回転が伝達する締結状態と、内輪と外輪の間での回転の伝達が遮断される空転状態とを切り換える回転伝達装置として、例えば特許文献1に記載のものが知られている。
 特許文献1に記載の回転伝達装置は、ローラクラッチ部と電磁クラッチ部とを軸方向に並んで配置したものである。ローラクラッチ部は、外輪と、外輪の径方向内側に配置された内輪と、外輪の内周と内輪の外周との間に組み込まれたローラと、内輪の外周と外輪の内周との間にローラを係合させる係合位置と、内輪の外周と外輪の内周との間へのローラの係合を解除する係合解除位置との間で周方向に移動可能に支持されたローラ保持器とを有する。また、電磁クラッチ部は、環状の電磁石と、電磁石に通電したときに軸方向移動するように電磁石と軸方向に対向して配置されたアーマチュアと、アーマチュアの軸方向移動に応じてローラクラッチ部のローラ保持器を係合解除位置から係合位置に周方向移動させる動作変換機構とを有する。
 特許文献1の回転伝達装置は、電磁石に通電すると、内輪の外周と外輪の内周との間にローラが係合し、内輪と外輪の間で回転が伝達する締結状態となる。一方、電磁石への通電を解除すると、内輪の外周と外輪の内周との間へのローラの係合が解除され、内輪と外輪との間での回転の伝達が遮断される空転状態となる。
特開2003-90356号公報
 特許文献1の回転伝達装置は、内輪の外周と外輪の内周との間にローラ(係合子)を係合させることでトルクを伝達するので、伝達可能なトルクが大きいという利点があるが、ローラクラッチ部と電磁クラッチ部とが軸方向に並んで配置されているので、回転伝達装置の軸方向寸法が長く、軸方向に長い設置スペースが必要だった。
 この発明が解決しようとする課題は、軸方向の設置スペースを小さく抑えることが可能な回転伝達装置を提供することである。
 上記の課題を解決するため、この発明では、以下の構成の回転伝達装置を提供する。
[構成1]
 外輪と、
 前記外輪の径方向内側に配置され、前記外輪に対して相対回転可能に支持された内輪と、
 前記外輪の内周と前記内輪の外周との間に組み込まれた係合子と、
 前記内輪の外周と前記外輪の内周との間に前記係合子を係合させる係合位置と、前記内輪の外周と前記外輪の内周との間への前記係合子の係合を解除する係合解除位置との間で周方向に移動可能に支持された係合子保持器と、
 環状の電磁石と、
 前記電磁石に通電したときに軸方向移動するように前記電磁石と軸方向に対向して配置されたアーマチュアと、
 前記アーマチュアの軸方向移動に応じて前記係合子保持器を前記係合位置と前記係合解除位置のうちの一方から他方に周方向移動させる動作変換機構と、を有する回転伝達装置において、
 前記電磁石を前記外輪の外径寸法よりも大きい内径寸法をもつように形成し、その電磁石を前記外輪の外周を囲むように前記外輪の径方向外側に配置したことを特徴とする回転伝達装置。
 この構成を採用すると、外輪の外径寸法よりも大きい内径寸法をもつように電磁石を形成し、その電磁石を外輪の外周を囲むように外輪の径方向外側に配置したので、電磁石と外輪とを径方向から見て重ならないように軸方向に並んで配置したものに比べて、径方向から見て電磁石と外輪とが重なる分、回転伝達装置の軸方向長さを短くすることが可能である。そのため、回転伝達装置の軸方向の設置スペースを小さく抑えることができる。
[構成2]
 前記係合子保持器を前記係合解除位置に弾性的に保持するスイッチばねを更に有し、
 前記係合子保持器は、前記係合子を収容するポケットが形成された筒状の部材であり、
 前記スイッチばねは、前記係合子保持器の前記ポケットよりも軸方向一方側の部分に形成された第1ばね係合部に係合する第1スイッチばねと、前記係合子保持器の前記ポケットよりも軸方向他方側の部分に形成された第2ばね係合部に係合する第2スイッチばねとからなる構成1に記載の回転伝達装置。
 この構成を採用すると、係合子保持器を係合解除位置に弾性保持するスイッチばねが、複数のばね(第1スイッチばねと第2スイッチばね)で構成されているので、大きいばね力で係合子保持器を係合解除位置に保持することができる。そのため、係合子保持器が内輪の外周と外輪の内周との間への係合子の係合を解除する係合解除位置にある状態で、大きい加速度をもって内輪が加速または減速したときに、その内輪の加速または減速に伴って、係合子保持器が内輪に対して周方向移動するのを防止することができ、外輪の内周と内輪の外周との間に係合子がミス係合するのを防止することができる。
[構成3]
 前記第1ばね係合部と前記第2ばね係合部は、軸方向から見て互いに180°反対の位置関係となるように配置されている構成2に記載の回転伝達装置。
 この構成を採用すると、第1スイッチばねのばね力と第2スイッチばねのばね力とが、軸方向から見て互いに180°反対に離れた位置で係合子保持器に作用するので、係合子保持器の軸心が、内輪の軸心からずれるのを防止することができ、係合子保持器の動作を安定したものとすることができる。
[構成4]
 前記電磁石から遠ざかる側の軸方向に前記アーマチュアを付勢する離反ばねを更に有し、
 前記アーマチュアは、前記係合子保持器と一体回転するように前記係合子保持器に回り止めされ、
 前記離反ばねの軸方向一端は、前記アーマチュアに当接し、前記離反ばねの軸方向他端は、前記内輪と一体回転するように設けたばね受け部材で支持されている構成1から3のいずれかに記載の回転伝達装置。
 この構成を採用すると、内輪と一体回転するばね受け部材で離反ばねが支持されているので、空転状態のときに離反ばねが回転摺動により摩耗するのを防止することができ、高速回転で使用しても十分な耐久性を確保することが可能となる。
[構成5]
 前記外輪と一体に回転するように前記外輪に固定され、前記アーマチュアと前記電磁石の間に配置された環状のロータを更に有し、
 前記ばね受け部材は、前記ロータの径方向内側に配置されている構成4に記載の回転伝達装置。
 この構成を採用すると、ばね受け部材がロータの径方向内側に配置されているので、回転伝達装置がコンパクトなものとなる。
[構成6]
 前記電磁石と前記外輪は、前記アーマチュアに対して軸方向の同じ側に配置されている構成1から5のいずれかに記載の回転伝達装置。
 この発明の回転伝達装置は、外輪の外径寸法よりも大きい内径寸法をもつように電磁石を形成し、その電磁石を外輪の外周を囲むように外輪の径方向外側に配置しているので、電磁石と外輪とを径方向から見て重ならないように軸方向に並んで配置したものに比べて、径方向から見て電磁石と外輪とが重なる分、回転伝達装置の軸方向長さを短くすることが可能である。そのため、回転伝達装置の軸方向の設置スペースを小さく抑えることができる。
この発明の実施形態にかかる回転伝達装置を示す断面図 図1の右側面図 図1の回転伝達装置のローラクラッチ部の近傍の拡大断面図 図3のIV-IV線に沿った断面図 図3のV-V線に沿った断面図 図3のローラ保持器の近傍の分解斜視図 図1の回転伝達装置を使用した駆動装置の一例を模式的に示す図
 図1に、この発明の実施形態にかかる回転伝達装置Mを示す。この回転伝達装置Mは、ローラクラッチ部1と、ローラクラッチ部1の締結状態と空転状態を切り替えるための電磁クラッチ部2と、ローラクラッチ部1および電磁クラッチ部2を収容するハウジング3とを有する。
 ローラクラッチ部1は、外輪4と、外輪4の径方向内側に配置された内輪5と、外輪4の内周と内輪5の外周との間に組み込まれたローラ6と、内輪5の外周と外輪4の内周との間にローラ6を係合させる係合位置と、内輪5の外周と外輪4の内周との間へのローラ6の係合を解除する係合解除位置との間で周方向に移動可能に支持されたローラ保持器7と、ローラ保持器7を係合解除位置に弾性的に保持するスイッチばね8とを有する。一方、電磁クラッチ部2は、外輪4の径方向外側に配置された環状の電磁石9と、電磁石9に通電したときに軸方向移動するように電磁石9と軸方向に対向して配置されたアーマチュア10と、アーマチュア10の軸方向移動に応じてローラ保持器7を周方向移動させる動作変換機構11とを有する。
 内輪5には、入力軸12が一体に形成されている。内輪5とは別部材として入力軸12を形成し、内輪5と入力軸12が一体に回転するように両者をセレーション嵌合等で結合するようにしてもよい。ハウジング3は、電磁石9の径方向外側を囲むように配置された筒部13と、筒部13の軸方向一端から径方向内方に延びる内向きフランジ部14とを有する。内向きフランジ部14の内周には、入力軸12を回転可能に支持する入力側軸受15が組み込まれている。また、ハウジング3は、筒部13の軸方向一端から径方向外側に延びる複数の取り付け片16(図2参照)を有する。
 外輪4には、出力軸17が一体に形成されている。外輪4とは別部材として出力軸17を形成し、外輪4と出力軸17が一体に回転するように両者をセレーション嵌合等で結合するようにしてもよい。出力軸17は、電磁石9の内周に組み付けた出力側軸受18で回転可能に支持されている。外輪4の内周には、外輪4に対して内輪5を相対回転可能に支持する中間軸受19が組み込まれている。入力軸12、内輪5、外輪4、出力軸17は、すべて同軸に配置されている。
 図3、図4に示すように、内輪5の外周には、複数のカム面20が周方向に等間隔に設けられている。外輪4の内周には、カム面20と半径方向に対向する円筒面21が設けられている。カム面20は、円筒面21との間で周方向中央から周方向両端に向かって次第に狭小となるくさび空間を形成する面であり、例えば、円筒面21と半径方向に対向する平坦面である。図4に示すように、各カム面20と円筒面21の間に1個ずつローラ6が組み込まれている。
 ローラ保持器7は、径方向に貫通する複数のポケット22(図3参照)が周方向に間隔をおいて形成された筒状の部材であり、その各ポケット22にローラ6が収容されている。ローラ保持器7は、ローラ6をカム面20の周方向中央から周方向に移動させることでカム面20と円筒面21の間にローラ6を係合させる係合位置と、ローラ6をカム面20の周方向中央に移動させることでカム面20と円筒面21の間へのローラ6の係合を解除する係合解除位置との間で、内輪5に対して周方向に移動可能に支持されている。
 図3に示すように、スイッチばね8は、ローラ保持器7のポケット22よりも軸方向一方側(図では左側)の部分に形成された第1ばね係合部23(図4参照)に係合する第1スイッチばね8aと、ローラ保持器7のポケット22よりも軸方向他方側(図では右側)の部分に形成された第2ばね係合部24(図5参照)に係合する第2スイッチばね8bとからなる。
 図4に示すように、第1スイッチばね8aは、鋼線をC形に巻いたC形環状部25と、C形環状部25の両端からそれぞれ径方向外方に延出する一対の延出部26とからなる。C形環状部25は、内輪5の軸方向一方側の端面に形成された円形の第1ばね収容凹部27に嵌め込まれている。一対の延出部26は、第1ばね収容凹部27から径方向外方に貫通するように内輪5の軸方向一方側の端面に形成された第1径方向溝28に挿入されている。
 第1スイッチばね8aの延出部26は、第1径方向溝28の径方向外端から突出しており、その延出部26の第1径方向溝28からの突出部分が、ローラ保持器7の軸方向一端に形成された第1ばね係合部23に係合している。第1ばね係合部23は、第1径方向溝28と同じ周方向幅をもつ凹部である。第1スイッチばね8aの延出部26は、第1径方向溝28の内面と、第1ばね係合部23の内面とにそれぞれ接触しており、その接触部分に作用する周方向の力によってローラ保持器7を係合解除位置に弾性保持している。すなわち、ローラ保持器7を図4に示す係合解除位置から内輪5に対して周方向に相対変位して係合位置に移動したときに、第1スイッチばね8aの弾性復元力によってローラ保持器7が係合解除位置に戻る方向に付勢されるようになっている。
 図5に示すように、第2スイッチばね8bも、第1スイッチばね8aと同様に、鋼線をC形に巻いたC形環状部29と、C形環状部29の両端からそれぞれ径方向外方に延出する一対の延出部30とからなる。C形環状部29は、内輪5の軸方向他方側の端面に形成された円形の第2ばね収容凹部31に嵌め込まれている。一対の延出部30は、第2ばね収容凹部31から径方向外方に貫通するように内輪5の軸方向他方側の端面に形成された第2径方向溝32に挿入されている。
 第2スイッチばね8bの延出部30は、第2径方向溝32の径方向外端から突出しており、その延出部30の第2径方向溝32からの突出部分が、ローラ保持器7の軸方向他端に形成された第2ばね係合部24に係合している。第2ばね係合部24は、第2径方向溝32と同じ周方向幅をもつ凹部である。第2スイッチばね8bの延出部30は、第2径方向溝32の内面と、第2ばね係合部24の内面とにそれぞれ接触しており、その接触部分に作用する周方向の力によってローラ保持器7を係合解除位置に弾性保持している。すなわち、ローラ保持器7を図5に示す係合解除位置から内輪5に対して周方向に相対変位して係合位置に移動したときに、第2スイッチばね8bの弾性復元力によってローラ保持器7が係合解除位置に戻る方向に付勢されるようになっている。
 図4、図6に示すように、ローラ保持器7の第1ばね係合部23と第2ばね係合部24は、軸方向から見て互いに180°反対の位置関係となるように位置している。これにより、第1スイッチばね8aからローラ保持器7にばね力が作用する部分の周方向位置と、第2スイッチばね8bからローラ保持器7にばね力が作用する部分の周方向位置とが、軸方向から見てローラ保持器7の中心を挟んで反対側となるようになっている。
 図3に示すように、アーマチュア10は、入力軸12の外周に形成した円筒面33で内輪5に対して回転可能かつ軸方向に移動可能に支持されている。アーマチュア10は、磁性材料(鉄、珪素鋼など)で形成された円盤状の部材である。アーマチュア10は、内向きフランジ部14と軸方向に対向して配置されている。また、アーマチュア10に対して軸方向の同じ側(内向きフランジ部14と対向する側とは反対側。図では右側)に電磁石9(図1参照)と外輪4とが配置されている。
 図1に示すように、電磁石9は、磁性材料からなる環状のフィールドコア34と、フィールドコア34に巻回されたソレノイドコイル35とを有する。フィールドコア34は、アーマチュア10に向かって軸方向に開放するC形の断面形状を有する。フィールドコア34は、ハウジング3の筒部13の内周に嵌合して固定されている。ここで、電磁石9は、外輪4の外径寸法よりも大きい内径寸法をもつように形成され、外輪4の外周を囲むように外輪4の径方向外側に配置されている。
 アーマチュア10と電磁石9の間には、環状のロータ36が設けられている。ロータ36は、電磁石9の径方向内側に対向する内筒部37と、電磁石9の径方向外側に対向する外筒部38と、アーマチュア10と電磁石9の軸方向の対向面間を通って内筒部37と外筒部38の間を連結する円環板部39とを有する。内筒部37は、外輪4の外周に締め代をもって嵌合している。この内筒部37の嵌合によって、ロータ36は、外輪4と一体に回転するように外輪4に固定されている。ロータ36の内筒部37と外筒部38と円環板部39は、磁性材料(鉄、珪素鋼など)で一体に形成されている。ロータ36の円環板部39には、軸方向に貫通する貫通孔40が周方向に間隔をおいて複数形成されている。貫通孔40は、ロータ36の円環板部39を円周方向に細長く延びる長穴形状を有する。
 ここで、電磁石9(ソレノイドコイル35)に通電すると、フィールドコア34とロータ36とアーマチュア10とを通る磁気回路が形成されることで、アーマチュア10がフィールドコア34に向かって軸方向に移動し、ロータ36の円環板部39に吸着するようになっている。
 図1に示すように、ロータ36の径方向内側には、アーマチュア10を電磁石9から遠ざかる側(図では左側)の軸方向に付勢する離反ばね41が設けられている。離反ばね41は、入力軸12と同軸に配置された環状のばね部材であり、アーマチュア10とばね受け部材42の間で軸方向に圧縮した状態で組み込まれている。離反ばね41としては、例えば、ウェーブワッシャ、皿ばね、圧縮コイルばね等を使用することができる。離反ばね41の軸方向一端は、アーマチュア10の電磁石9と対向する側(図では右側)の側面に当接し、離反ばね41の軸方向他端は、ばね受け部材42で支持されている。
 図3に示すように、ばね受け部材42は、離反ばね41から受ける軸方向の反力によって中間プレート43(後述)に押し付けられ、空転状態のときに、ばね受け部材42と中間プレート43の間に作用する摩擦力によって、ばね受け部材42が内輪5と一体回転するようになっている。ここでは、中間プレート43とは別体に形成したばね受け部材42で離反ばね41を支持したものを例に挙げて説明したが、ばね受け部材42と中間プレート43とを一体の部材としてもよい。
 図3に示すように、アーマチュア10は、入力軸12の外周に装着した止め輪44で、電磁石9から遠ざかる側(図では左側)の軸方向移動が規制されている。また、アーマチュア10は、離反ばね41のばね力で止め輪44に押し付けられている。
 図1に示すように、動作変換機構11は、アーマチュア10と電磁石9の間に設けられかつ外輪4と一体回転するように外輪4に回り止めされたロータ36と、アーマチュア10に対して軸方向に相対移動可能な状態でアーマチュア10に回り止めされかつローラ保持器7に回り止めされた中間プレート43とを有する。
 図3、図6に示すように、中間プレート43の外周には、ローラ保持器7の軸方向一端に形成された係合凹部45に係合する係合凸部46が形成されている。中間プレート43は、この係合凸部46と係合凹部45の係合によって、ローラ保持器7と一体に周方向移動するようにローラ保持器7に回り止めされている。
 また、中間プレート43には、アーマチュア10に向かって軸方向に延びる軸方向突起47が形成されている。アーマチュア10には、中間プレート43の軸方向突起47が軸方向にスライド可能に挿入される軸方向孔48が形成されている。中間プレート43は、この軸方向突起47と軸方向孔48の係合によって、アーマチュア10が中間プレート43に対して軸方向移動可能な状態で、アーマチュア10と一体に周方向移動するようにアーマチュア10に回り止めされている。ここで、アーマチュア10は、中間プレート43を介してローラ保持器7に回り止めされ、ローラ保持器7と一体回転するようになっている。
 この動作変換機構11は、図1に示すアーマチュア10が電磁石9に近づく方向に軸方向移動してロータ36に接触すると、アーマチュア10とロータ36の間に作用する摩擦力と回転速度差によって、アーマチュア10が内輪5に対して相対回転し、そのアーマチュア10に中間プレート43を介して回り止めされたローラ保持器7も内輪5に対して相対回転し、その結果、ローラ保持器7が第1スイッチばね8aおよび第2スイッチばね8bのばね力に抗して係合解除位置から係合位置に周方向移動する。
 上記の回転伝達装置Mの動作例を説明する。
 図1に示す電磁石9への通電を停止しているとき、内輪5が外輪4に対して自由に回転することができる係合解除状態(空転状態)となる。すなわち、電磁石9に通電していないとき、アーマチュア10が離反ばね41のばね力によってロータ36から離反し、アーマチュア10は、ロータ36に対して自由に回転可能な状態となる。このとき、ローラ保持器7は、スイッチばね8で係合解除位置に保持されるので、内輪5を回転させても、図3~図5に示す内輪5の外周のカム面20と外輪4の内周の円筒面21との間にローラ6は係合せず、内輪5と外輪4の間での回転の伝達が遮断される空転状態となる。
 一方、図1に示す電磁石9に通電した状態では、内輪5と外輪4の間で回転が伝達する締結状態となる。すなわち、電磁石9に通電したとき、アーマチュア10はロータ36に吸着され、アーマチュア10がロータ36に摩擦接触した状態となる。このとき、内輪5を回転させると、電磁石9に摩擦接触するアーマチュア10が、中間プレート43を介してローラ保持器7に回り止めされているので、ローラ保持器7は回転が制限され、そのローラ保持器7に対して内輪5が相対回転する。その結果、ローラ保持器7が、スイッチばね8のばね力に抗し係合解除位置から係合位置に移動し、図3~図5に示す内輪5の外周のカム面20と外輪4の内周の円筒面21との間にローラ6が係合するので、内輪5と外輪4の間で回転が伝達する締結状態となる。
 この回転伝達装置Mは、図1に示すように、外輪4の外径寸法よりも大きい内径寸法をもつように電磁石9を形成し、その電磁石9を外輪4の外周を囲むように外輪4の径方向外側に配置しているので、電磁石9と外輪4とを径方向から見て重ならないように軸方向に並んで配置したものに比べて、径方向から見て電磁石9と外輪4とが重なる分、回転伝達装置Mの軸方向長さを短くすることが可能である。そのため、回転伝達装置Mの軸方向の設置スペースを小さく抑えることができる。
 また、この回転伝達装置Mは、ローラ保持器7を係合解除位置に弾性保持するスイッチばね8が、図3に示すように複数のばね(第1スイッチばね8aと第2スイッチばね8b)で構成されているので、大きいばね力でローラ保持器7を係合解除位置に保持することができる。そのため、ローラ保持器7が内輪5の外周と外輪4の内周との間へのローラ6の係合を解除する係合解除位置にある状態で、大きい加速度をもって内輪5が加速または減速したときに、その内輪5の加速または減速に伴って、ローラ保持器7が内輪5に対して周方向移動するのを防止することができる。したがって、高速回転で使用しても外輪4の内周と内輪5の外周との間にローラ6がミス係合するのを防止することができ、高速回転の用途に好適である。
 また、この回転伝達装置Mは、図4に示すように、第1スイッチばね8aのばね力と第2スイッチばね8bのばね力とが、軸方向から見て互いに180°反対に離れた位置でローラ保持器7に作用するので、ローラ保持器7の軸心が、内輪5の軸心からずれるのを防止することができ、ローラ保持器7の動作が安定している。
 また、この回転伝達装置Mは、空転状態のときに内輪5と一体回転するばね受け部材42で離反ばね41が支持されているので、空転状態のときに離反ばね41が回転摺動により摩耗するのを防止することができ、高速回転で使用しても十分な耐久性を確保することが可能である。
 また、この回転伝達装置Mは、ばね受け部材42がロータ36の径方向内側に配置されているので、回転伝達装置Mがコンパクトである。
 上記実施形態では、外輪4の内周と内輪5の外周との間に係合子としてローラ6を組み込んだ例を挙げて説明したが、この発明は、係合子としてボールやスプラグなどを使用した回転伝達装置にも同様に適用することができる。
 また、上記実施形態では、動作変換機構11として、アーマチュア10の電磁石9に近づく方向の軸方向移動に応じてローラ保持器7を係合解除位置から係合位置に移動させるものを採用した(つまり、非通電時に係合解除状態となり、通電時に係合状態となる正作動型の回転伝達装置Mを採用した)が、動作変換機構11として、アーマチュア10の電磁石9に近づく方向の軸方向移動に応じてローラ保持器7を係合位置から係合解除位置に移動させるものを採用する(つまり、非通電時に係合状態となり、通電時に係合解除状態となる逆作動型の回転伝達装置Mを採用する)ようにしてもよい。この場合、スイッチばね8は、ローラ保持器7を(係合解除位置ではなく)係合位置に弾性的に保持するものを使用すればよい。
 図7に、上記実施形態の回転伝達装置Mを使用した駆動装置50の一例を示す。この駆動装置50は、エンジン53と電動モータ54とを有するハイブリッド駆動装置である。
 駆動装置50は、エンジン53と、シャフト56と、エンジン53とシャフト56を連結するベベルギヤ装置57と、シャフト56と直交するように配置された電動モータ54とを有する。電動モータ54とシャフト56の間には、回転伝達装置Mと減速機58とが組み込まれている。
 例えば、図7に示すように、電動モータ54と減速機58の間に回転伝達装置Mが配置され、減速機58の出力側に電動モータ54よりも高出力の原動機であるエンジン53が配置され、電動モータ54を駆動源とする駆動モードと、エンジン53を駆動源とする駆動モードとを切り替えるような機構に適用することができる。エンジン53を、電動モータ54よりも高出力の他の形式の原動機に置き換えてもよい。ここで、電動モータ54は、回転伝達装置Mの入力軸12(図1参照)に接続され、減速機58は、回転伝達装置Mの出力軸17(図1参照)に接続されている。そして、図1に示す回転伝達装置Mの電磁石9に通電し、内輪5と外輪4の間で回転が伝達する締結状態とすることで、図7に示す電動モータ54の回転を、回転伝達装置Mと減速機58とを介してシャフト56に伝達することが可能となっている(モータ駆動モード)。一方、図7に示すエンジン53の動力でシャフト56を回転駆動するときは、図1に示す回転伝達装置Mの電磁石9への通電を停止し、回転伝達装置Mを空転状態とする(エンジン駆動モード)。
 ところで、エンジン53のみでシャフト56を駆動しているとき、電動モータ54は停止しているので、電動モータ54に接続した回転伝達装置Mの入力軸12(図1参照)は回転しないのに対し、回転伝達装置Mの出力軸17(図1参照)は、エンジン53から伝達する回転により高速回転する。
 つまり、この駆動装置50において、回転伝達装置Mは、空転時に高速の差回転が生じる箇所に組み込まれているが、この実施形態の回転伝達装置Mは、上述のとおり、空転時に高速回転する箇所で使用しても、図1に示す離反ばね41が回転摺動により摩耗したり、外輪4の内周と内輪5の外周との間にローラ6がミス係合したりするのを効果的に防止することが可能である。このように、回転伝達装置Mは、図7に示す駆動装置50のような出力側が高速回転で空転するような機構での動力伝達切り替えの用途に好適である。
 今回開示された実施の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。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。
4    外輪
5    内輪
6    ローラ(係合子)
7    ローラ保持器(係合子保持器)
8    スイッチばね
8a   第1スイッチばね
8b   第2スイッチばね
9    電磁石
10   アーマチュア
11   動作変換機構
22   ポケット
23   第1ばね係合部
24   第2ばね係合部
36   ロータ
41   離反ばね
42   ばね受け部材
M    回転伝達装置

Claims (6)

  1.  外輪(4)と、
     前記外輪(4)の径方向内側に配置され、前記外輪(4)に対して相対回転可能に支持された内輪(5)と、
     前記外輪(4)の内周と前記内輪(5)の外周との間に組み込まれた係合子(6)と、
     前記内輪(5)の外周と前記外輪(4)の内周との間に前記係合子(6)を係合させる係合位置と、前記内輪(5)の外周と前記外輪(4)の内周との間への前記係合子(6)の係合を解除する係合解除位置との間で周方向に移動可能に支持された係合子保持器(7)と、
     環状の電磁石(9)と、
     前記電磁石(9)に通電したときに軸方向移動するように前記電磁石(9)と軸方向に対向して配置されたアーマチュア(10)と、
     前記アーマチュア(10)の軸方向移動に応じて前記係合子保持器(7)を前記係合位置と前記係合解除位置のうちの一方から他方に周方向移動させる動作変換機構(11)と、を有する回転伝達装置において、
     前記電磁石(9)を前記外輪(4)の外径寸法よりも大きい内径寸法をもつように形成し、その電磁石(9)を前記外輪(4)の外周を囲むように前記外輪(4)の径方向外側に配置したことを特徴とする回転伝達装置。
  2.  前記係合子保持器(7)を前記係合解除位置に弾性的に保持するスイッチばね(8)を更に有し、
     前記係合子保持器(7)は、前記係合子(6)を収容するポケット(22)が形成された筒状の部材であり、
     前記スイッチばね(8)は、前記係合子保持器(7)の前記ポケット(22)よりも軸方向一方側の部分に形成された第1ばね係合部(23)に係合する第1スイッチばね(8a)と、前記係合子保持器(7)の前記ポケット(22)よりも軸方向他方側の部分に形成された第2ばね係合部(24)に係合する第2スイッチばね(8b)とからなる請求項1に記載の回転伝達装置。
  3.  前記第1ばね係合部(23)と前記第2ばね係合部(24)は、軸方向から見て互いに180°反対の位置関係となるように配置されている請求項2に記載の回転伝達装置。
  4.  前記電磁石(9)から遠ざかる側の軸方向に前記アーマチュア(10)を付勢する離反ばね(41)を更に有し、
     前記アーマチュア(10)は、前記係合子保持器(7)と一体回転するように前記係合子保持器(7)に回り止めされ、
     前記離反ばね(41)の軸方向一端は、前記アーマチュア(10)に当接し、前記離反ばね(41)の軸方向他端は、前記内輪(5)と一体回転するように設けたばね受け部材(42)で支持されている請求項1から3のいずれかに記載の回転伝達装置。
  5.  前記外輪(4)と一体に回転するように前記外輪(4)に固定され、前記アーマチュア(10)と前記電磁石(9)の間に配置された環状のロータ(36)を更に有し、
     前記ばね受け部材(42)は、前記ロータ(36)の径方向内側に配置されている請求項4に記載の回転伝達装置。
  6.  前記電磁石(9)と前記外輪(4)は、前記アーマチュア(10)に対して軸方向の同じ側に配置されている請求項1から5のいずれかに記載の回転伝達装置。
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