特許 6163385 回転伝達装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6163385

(24)【登録日】2017年6月23日

(45)【発行日】2017年7月12日

(54)【発明の名称】回転伝達装置

(51)【国際特許分類】

   F16D 27/112 20060101AFI20170703BHJP

   F16D 41/08 20060101ALI20170703BHJP

   F16D 41/06 20060101ALI20170703BHJP

【ＦＩ】

   F16D27/112 G

   F16D41/08 Z

   F16D41/06 Z

【請求項の数】5

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-169701(P2013-169701)

(22)【出願日】2013年8月19日

(65)【公開番号】特開2015-38369(P2015-38369A)

(43)【公開日】2015年2月26日

【審査請求日】2016年7月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000102692

【氏名又は名称】ＮＴＮ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100130513

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 直也

(74)【代理人】

【識別番号】100074206

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 文二

(74)【代理人】

【識別番号】100130177

【弁理士】

【氏名又は名称】中谷 弥一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100167380

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 隆

(72)【発明者】

【氏名】北山 直嗣

(72)【発明者】

【氏名】笹沼 恭兵

(72)【発明者】

【氏名】福成 真理名

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 隆英

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 光司

(72)【発明者】

【氏名】川合 正浩

【審査官】 尾形 元

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１４９７４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１８７２８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６２−２０２５３２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５９−０６９６７８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５３−０７１１５５（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｄ ２７／１１２

Ｆ１６Ｄ ４１／０６

Ｆ１６Ｄ ４１／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力軸と、その入力軸と同軸上に配置された出力軸の相互間において回転の伝達と遮断とを行なう２方向クラッチおよびその２方向クラッチの係合および解除を制御する電磁クラッチを有し、
前記２方向クラッチが、前記出力軸の軸端部に設けられた外輪の内周と前記入力軸の軸端部に設けられた内輪の外周間に、制御保持器および回転保持器のそれぞれに設けられた柱部が周方向に交互に配置されるよう組込み、隣接する柱部間に形成されたポケット内に前記外輪の内周および内輪の外周に対して係合可能な一対の係合子と、その一対の係合子を離反する方向に付勢する弾性部材とを組込んだ構成とされ、
前記電磁クラッチが、前記制御保持器の外周部に形成された筒部に圧入される連結筒を外周に有し、その連結筒の圧入によって制御保持器に連結されたアーマチュアと、そのアーマチュアとの間に間隙をおいて軸方向に対向配置されたロータと、静止部材に支持されてロータと軸方向で対向し、通電により前記アーマチュアに磁気吸引力を付与してロータに吸着させる電磁石とからなり、
前記電磁石に対する通電によりアーマチュアと共に制御保持器をロータに向けて軸方向に移動させ、その軸方向への移動を運動変換機構により制御保持器と回転保持器をポケットの周方向幅が小さくなる方向の相対回転運動に変換して一対の係合子を係合解除させるようにした回転伝達装置において、
前記アーマチュアの前記ロータによって吸着される吸着面に対する背面と前記筒部の端面間に間隙が形成される状態でアーマチュアの連結筒と筒部の相対的な嵌合量を規制する規制手段を設けたことを特徴とする回転伝達装置。

【請求項2】

前記規制手段が、前記筒部の外径面に形成された大径部の軸方向端面と前記連結筒の開口端面の当接による請求項１に記載の回転伝達装置。

【請求項3】

前記電磁石と入力軸を相対的に回転自在に支持する軸受に前記ロータの内周に形成された内筒部の端面を当接させて電磁石とロータの軸方向の相対位置を規制した請求項１又は２に記載の回転伝達装置。

【請求項4】

前記外輪と前記制御保持器の軸方向の対向面における少なくとも一方に非磁性体からなる磁気遮蔽リングを設けた請求項１乃至３のいずれか１項に記載の回転伝達装置。

【請求項5】

前記制御保持器が、非磁性体の焼結体からなる請求項１乃至３のいずれか１項に記載の回転伝達装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、回転の伝達と遮断の切換えに用いられる回転伝達装置に関する。

【背景技術】

【0002】

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

【0003】

特許文献１には、２方向クラッチの係合および解除を電磁クラッチにより制御するようにした回転伝達装置が記載されており、上記２方向クラッチにおいては、外輪とその内側に組み込まれた内輪との間に制御保持器と回転保持器とを、各保持器に形成された柱部が周方向で交互に配置されるよう組込み、隣接する柱部間に形成されたポケット内に対向一対のローラを組込み、その一対のローラを、その対向部間に組み込まれた弾性部材で離反する方向に付勢して、外輪の内周に形成された円筒面と内輪の外周に形成されたカム面に係合する位置にスタンバイさせ、上記内輪の一方向への回転により一方のローラを円筒面およびカム面に係合させ、内輪の回転を外輪に伝達するようにしている。

【0004】

また、上記２方向クラッチを制御する電磁クラッチにおいては、電磁石に対する通電により制御保持器を軸方向に移動させ、その制御保持器のフランジと回転保持器のフランジの対向面間に設けられた運動変換機構としてのトルクカムの作用によりポケットの周方向幅が小さくなる方向に制御保持器と回転保持器とを相対回転させ、各保持器の柱部で一対のローラを係合解除位置まで移動させて、内輪から外輪への回転伝達を遮断するようにしている。

【0005】

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

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１２−１４９７４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、上記特許文献１に記載された従来の回転伝達装置においては、電磁クラッチが、制御保持器に連結されたアーマチュアと、そのアーマチュアとの間に間隙をおいて軸方向に対向配置されたロータと、静止部材に支持されてロータと軸方向で対向する電磁石を有し、上記電磁石に対する通電によりアーマチュアに磁気吸引力を付与してロータに吸着し、そのアーマチュアと共に制御保持器を軸方向に移動させるようにしている。

【0008】

このとき、アーマチュアと制御保持器の連結構造を、制御保持器の外周に設けられた筒部をアーマチュアの外周に設けられた連結筒内に圧入し、その筒部端面をアーマチュアの吸着面に対する背面に当接させて圧入量を規制しているため、上記アーマチュアがロータに吸着される状態において、アーマチュアの背面から筒部の端面に対する磁気の漏洩が多い。この場合、アーマチュアが吸着されない事態が生じると問題となるため、容量の大きな大型の電磁石を設けたり、入力電圧を高めたりする必要があり、当該部位の設計の自由度が低下し、その設計の自由度を高める上において改善すべき点が残されている。

【0009】

また、入力軸に形成されたロータ嵌合軸部の軸方向端面に軸受を当接させることで電磁石に対し入力軸を回転自在に支持しつつ電磁石の軸方向位置を規制し、一方、ロータを入力軸に設けられたフランジに当接させてロータの軸方向位置を規制して、ロータと電磁石の対向部間に形成される軸方向すきまを管理する構成であって、軸方向すきまの管理が入力軸を介する間接的な管理であるため、軸方向すきまのバラツキが大きく、アーマチュアに付与される磁気吸引力が不安定になり易い。その磁気吸引力が不安定とならないよう、前記と同様に、容量の大きな大型の電磁石を設けたり、入力電圧を高めたりする必要があり、上記磁気吸引力の安定化を図る上においても改善すべき点が残されている。

【0010】

この発明の課題は、アーマチュアから制御保持器への磁気の漏洩を抑制し、２方向クラッチを精度よく確実に機能させることができるようにした回転伝達装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記の課題を解決するため、この発明においては、入力軸と、その入力軸と同軸上に配置された出力軸の相互間において回転の伝達と遮断とを行なう２方向クラッチおよびその２方向クラッチの係合および解除を制御する電磁クラッチを有し、前記２方向クラッチが、前記出力軸の軸端部に設けられた外輪の内周と前記入力軸の軸端部に設けられた内輪の外周間に、制御保持器および回転保持器のそれぞれに設けられた柱部が周方向に交互に配置されるよう組込み、隣接する柱部間に形成されたポケット内に前記外輪の内周および内輪の外周に対して係合可能な一対の係合子と、その一対の係合子を離反する方向に付勢する弾性部材とを組込んだ構成とされ、前記電磁クラッチが、前記制御保持器の外周部に形成された筒部に圧入される連結筒を外周に有し、その連結筒の圧入によって制御保持器に連結されたアーマチュアと、そのアーマチュアとの間に間隙をおいて軸方向に対向配置されたロータと、静止部材に支持されてロータと軸方向で対向し、通電により前記アーマチュアに磁気吸引力を付与してロータに吸着させる電磁石とからなり、前記電磁石に対する通電によりアーマチュアと共に制御保持器をロータに向けて軸方向に移動させ、その軸方向への移動を運動変換機構により制御保持器と回転保持器をポケットの周方向幅が小さくなる方向の相対回転運動に変換して一対の係合子を係合解除させるようにした回転伝達装置において、前記アーマチュアの前記ロータによって吸着される吸着面に対する背面と前記筒部の端面間に間隙が形成される状態でアーマチュアの連結筒と筒部の相対的な嵌合量を規制する規制手段を設けた構成を採用したのである。

【0012】

ここで、上記規制手段として、筒部の外径面に大径部を形成し、その大径部の軸方向端面に連結筒の開口端面を当接させる構成のものを採用することができる。

【0013】

上記のように、規制手段によってアーマチュアの吸着面に対する背面と制御保持器における筒部の端面間に間隙が形成される状態でアーマチュアと筒部の相対的な嵌合量を規制することによって、アーマチュアの背面から制御保持器の筒部端面への磁気の漏洩を大幅に抑制することができ、２方向クラッチを精度よく確実に機能させることができると共に、容量の小さな電磁石を採用することができ、設計の自由度を高めることができる。

【0014】

この発明に係る回転伝達装置において、電磁石と入力軸を相対的に回転自在に支持する軸受にロータの内周に形成された内筒部の端面を当接させて電磁石とロータの軸方向の相対位置を規制することにより、ロータと電磁石の対向部間に形成される軸方向すきまを常に一定の大きさに管理することができ、アーマチュアに付与される磁気吸引力の安定化を図り、２方向クラッチを確実に機能させることができる。

【0015】

ここで、電磁石に対して通電を開始する前の状態では、制御保持器と外輪の端面は接触状態にあり、その状態から電磁石に電流を印加すると、電磁石から入力軸および外輪に磁気が漏洩し、外輪に制御保持器を介してアーマチュアを吸引しようとする磁力が発生し、ロータによるアーマチュアの吸着が不安定となる可能性がある。

【0016】

そこで、外輪と制御保持器の軸方向の対向面における少なくとも一方に非磁性体からなる磁気遮蔽リングを設け、あるいは、制御保持器を非磁性体の焼結体で形成することにより、電磁石に電流を印加してアーマチュアがロータに吸引され始めるとき、外輪からアーマチュアへの磁気漏洩を防止し、アーマチュアの吸着が不安定になるのを防止することができると共に容量の小さな電磁石を採用することができ、設計の自由度を高めることができる。

【発明の効果】

【0017】

この発明においては、上記のように、アーマチュアの吸着面に対する背面と制御保持器における筒部の端面間に間隙が形成される状態でアーマチュアと筒部の相対的な嵌合量を規制する規制手段を設けたことによって、アーマチュアから制御保持器への磁気の漏洩を抑制することができ、２方向クラッチを精度よく確実に機能させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】この発明に係る回転伝達装置の実施の形態を示す縦断面図

【図2】図１のII−II線に沿った断面図

【図3】図２の一部分を拡大して示す断面図

【図4】図１のIV−IV線に沿った断面図

【図5】図４のV−V線に沿った断面図

【図6】図１のVI−VI線に沿った断面図

【図7】（ａ）は図６のVII−VII線に沿った断面図、（ｂ）は作動状態を示す断面図

【図8】図１の電磁クラッチの作動状態を示す断面図

【図9】この発明に係る回転伝達装置の他の実施の形態を示す断面図

【図10】この発明に係る回転伝達装置のさらに他の実施の形態を示す断面図

【図11】この発明に係る回転伝達装置のさらに他の実施の形態を示す断面図

【図12】（ａ）は図１に示す入力軸の軸端部を拡大して示す図、（ｂ）は（ａ）の一部を拡大して示す断面図

【図13】軸端部の他の例を示す図

【図14】入力軸の軸端部のさらに他の例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係る回転伝達装置の実施の形態を示す。図示のように、回転伝達装置は、入力軸１と、その入力軸１と同軸上に配置された出力軸２と、その両軸の軸端部を覆う静止部材としてのハウジング３と、そのハウジング３内に組み込まれて入力軸１から出力軸２への回転の伝達と遮断とを行なう２方向クラッチ１０およびその２方向クラッチ１０の係合、解除を制御する電磁クラッチ５０とからなる。

【0020】

ハウジング３は円筒状をなし、その一端部には小径の軸受筒４が設けられ、その軸受筒４内に組み込まれた軸受５によって出力軸２が回転自在に支持されている。

【0021】

図１および図２に示すように、２方向クラッチ１０は、出力軸２の軸端部に設けられた外輪１１の内周に円筒面１２を設け、入力軸１の軸端部に設けられた内輪１３の外周に複数のカム面１４を周方向に等間隔に形成し、その複数のカム面１４のそれぞれと円筒面１２間に一対の係合子としてのローラ１５と弾性部材２０とを組込み、そのローラ１５を保持器１６で保持し、上記内輪１３の一方向への回転により一対のローラ１５の一方を円筒面１２およびカム面１４に係合させて内輪１３の回転を外輪１１に伝達し、また、内輪１３の他方向への回転時に他方のローラ１５を円筒面１２およびカム面１４に係合させて内輪１３の回転を外輪１１に伝達するようにしている。

【0022】

ここで、外輪１１の閉塞端部の内面側には小径の凹部１７が形成され、その凹部１７内に組み込まれた軸受１８によって内輪１３の端部が回転自在に支持されている。

【0023】

内輪１３は入力軸１の軸端部に対してセレーションによる嵌合とされて回り止めされているが、入力軸１に一体に設けるようにしてもよい。その内輪１３の外周に形成されたカム面１４は、相反する方向に傾斜する一対の傾斜面１４ａ、１４ｂから形成されて外輪１１の円筒面１２との間に周方向の両端が狭小のくさび形空間を形成しており、上記一対の傾斜面１４ａ、１４ｂ間には内輪１３の接線方向に向く平坦なばね支持面１９が設けられ、そのばね支持面１９によって弾性部材２０が支持されている。

【0024】

弾性部材２０はコイルばねからなる。この弾性部材２０は一対のローラ１５間に配置される組込みとされ、その弾性部材２０により一対のローラ１５は離反する方向に付勢されて、円筒面１２およびカム面１４に係合するスタンバイ位置に配置されている。

【0025】

保持器１６は、制御保持器１６Ａと、回転保持器１６Ｂとからなる。図１および図６に示すように、制御保持器１６Ａは、環状のフランジ２１の片面外周部にカム面１４と同数の柱部２２を周方向に等間隔に設け、その隣接する柱部２２間に円弧状の長孔２３を形成し、外周には柱部２２と反対向きに筒部２４を設けた構成とされている。

【0026】

一方、回転保持器１６Ｂは、環状のフランジ２５の外周にカム面１４と同数の柱部２６を周方向に等間隔に設けた構成とされている。

【0027】

制御保持器１６Ａと回転保持器１６Ｂは、制御保持器１６Ａの長孔２３内に回転保持器１６Ｂの柱部２６が挿入されて、その柱部２２、２６が周方向に交互に並ぶ組み合わせとされている。そして、その組み合わせ状態で柱部２２、２６の先端部が外輪１１と内輪１３間に配置され、制御保持器１６Ａのフランジ２１および回転保持器１６Ｂのフランジ２５が外輪１１の外部に位置する組込みとされている。

【0028】

上記のような保持器１６Ａ、１６Ｂの組込みによって、図２に示すように、制御保持器１６Ａの柱部２２と回転保持器１６Ｂの柱部２６間にポケット２７が形成される。ポケット２７は内輪１３のカム面１４と径方向で対向し、各ポケット２７内に対向一対の係合子としてのローラ１５および弾性部材２０が組込まれている。

【0029】

図１に示すように、制御保持器１６Ａのフランジ２１および回転保持器１６Ｂのフランジ２５は、入力軸１の外周に形成された円筒状のスライド案内面２８に沿ってスライド自在に支持されている。

【0030】

スライド案内面２８の電磁クラッチ５０側の端部にはフランジ２９が設けられ、そのフランジ２９と回転保持器１６Bのフランジ２５間に組み込まれたスラスト軸受３０によって回転保持器１６Bが電磁クラッチ５０側に移動するのが防止される状態で回転自在に支持されている。

【0031】

図１に示すように、制御保持器１６Ａのフランジ２１と回転保持器１６Ｂのフランジ２５間には、制御保持器１６Ａの軸方向への移動を、その制御保持器１６Ａと回転保持器１６Ｂの相対的な回転運動に変換する運動変換機構としてのトルクカム４０が設けられている。

【0032】

図７（ａ）、（ｂ）に示すように、トルクカム４０は、制御保持器１６Ａのフランジ２１と回転保持器１６Ｂのフランジ２５の対向面それぞれに周方向の中央部で深く両端に至るに従って次第に浅くなる対向一対のカム溝４１、４２を設け、一方のカム溝４１の一端部と他方のカム溝４２の他端部間にボール４３を組み込んだ構成としている。

【0033】

カム溝４１、４２として、ここでは断面形状が円弧状の溝を示したが溝断面形状がＶ型の溝であってもよい。

【0034】

上記トルクカム４０は、制御保持器１６Ａのフランジ２１が回転保持器１６Ｂのフランジ２５に接近する方向に制御保持器１６Ａが軸方向に移動した際に、図７（ｂ）に示すように、ボール４３がカム溝４１、４２の溝深さの最も深い位置に向けて転がり移動し、制御保持器１６Ａと回転保持器１６Ｂをポケット２７の周方向幅が小さくなる方向に相対回転させるようになっている。

【0035】

図１に示すように、内輪１３には、入力軸１に形成されたスライド案内面２８側の端部に、そのスライド案内面２８とほぼ同径のホルダ嵌合面４４が形成され、そのホルダ嵌合面４４にローラ１５および弾性部材２０の軸方向への脱落を防止する環状のばねホルダ４５が嵌合されている。

【0036】

ばねホルダ４５は、内輪１３の軸方向端面に衝合する状態で軸方向に位置決めされている。図４および図５に示すように、ばねホルダ４５の外周には制御保持器１６Ａの柱部２２と回転保持器１６Ｂの柱部２６間に配置される複数の制動片４６が形成されている。

【0037】

複数の制動片４６は、制御保持器１６Ａと回転保持器１６Ｂとがポケット２７の周方向幅を縮小する方向に相対回転した際に、制御保持器１６Ａの柱部２２および回転保持器１６Ｂの柱部２６を両側縁で受け止めて対向一対のローラ１５を係合解除する中立位置に保持するようになっている。

【0038】

複数の制動片４６のそれぞれ外周部には、軸方向に延びて弾性部材２０の外側に張り出すばね保持片４７が形成され、そのばね保持片４７の内径側に形成された切欠部４８に弾性部材２０の外周部が嵌合し、その嵌合によって、弾性部材２０はローラ１５の軸方向に移動するのが防止され、かつ、対向一対のローラ１５間から脱落するのが防止されている。

【0039】

図１に示すように、電磁クラッチ５０は、制御保持器１６Ａに形成された筒部２４の端面と軸方向で対向するアーマチュア５１と、そのアーマチュア５１と軸方向で対向するロータ５２と、そのロータ５２と軸方向で対向する電磁石５３とを有している。

【0040】

アーマチュア５１は、入力軸１に設けられた前述のフランジ２９によって回転自在かつスライド自在に支持されている。アーマチュア５１の外周部には連結筒５４が形成され、その連結筒５４の内径面に制御保持器１６Ａの筒部２４が圧入されて、制御保持器１６Ａとアーマチュア５１が連結一体化されている。

【0041】

筒部２４は、連結筒５４との間に設けられた規制手段６０によって圧入による嵌合量が規制され、その規制によってアーマチュア５１のロータ５２によって吸着される吸着面に対する背面と筒部２４の端面間に間隙５５が形成される。

【0042】

図８に示すように、規制手段６０は、制御保持器１６Ａにおける筒部２４の外径面に大径部６１を設け、その大径部６１の軸方向の端面に連結筒５４の開口端面を当接させるようにしている。

【0043】

アーマチュア５１は、制御保持器１６Ａの筒部２４に対する連結によってフランジ２９の外周と入力軸１の外周のスライド案内面２８の軸方向の２箇所においてスライド自在の支持とされている。

【0044】

ロータ５２は、外筒部５２ａおよび内筒部５２ｂを有し、上記内筒部５２ｂが入力軸１に嵌合されて回り止めされ、入力軸１に設けられた前述のフランジ２９によって軸方向に位置決めされる。

【0045】

電磁石５３は、電磁コイル５３ａと、その電磁コイル５３ａを支持するコア５３ｂとからなる。コア５３ｂは静止部材としてのハウジング３の他端部開口内に嵌合され、その他端部開口内に取付けた止め輪５６によって抜止めされる。また、入力軸１は、その入力軸１に嵌合された軸受５７を介してコア５３ｂに対し相対的に回転自在とされている。

【0046】

軸受５７は、コア５３ｂの端部に形成された大径孔部５３ｃ内に嵌合され、その大径孔部５３ｃの開口端部内に軸受５７を抜止めする止め輪５８が組み込まれている。

【0047】

ロータ５２は、フランジ２９との間に組み込まれたシム５９により内筒部５２ｂの端面が軸受５７の内輪５７ａに当接する状態とされて電磁石５３とロータ５２は軸方向の相対位置が規制され、また、電磁石５３は止め輪５６に押し付けられて抜止め状態とされている。

【0048】

実施の形態で示す回転伝達装置は上記の構造からなり、図１は、電磁石５３の電磁コイル５３ａに対する通電の遮断状態を示し、アーマチュア５１はロータ５２から離反する状態にある。また、２方向クラッチ１０の対向一対のローラ１５は、図３に示すように、外輪１１の円筒面１２および内輪１３のカム面１４に対して係合するスタンバイ位置に位置している。

【0049】

２方向クラッチ１０のスタンバイ状態において、電磁コイル５３ａに通電すると、アーマチュア５１に吸引力が作用し、アーマチュア５１が軸方向に移動して、図８に示すように、ロータ５２に吸着される。

【0050】

ここで、アーマチュア５１は筒部２４に対する連結筒５４の圧入によって制御保持器１６Ａに連結一体化されているため、アーマチュア５１の軸方向への移動に伴って制御保持器１６Ａは、そのフランジ２１が回転保持器１６Ｂのフランジ２５に接近する方向に移動する。

【0051】

このとき、図７（ａ）に示すボール４３が図７(ｂ)に示すように、カム溝４１、４２の溝深さの最も深い位置に向けて転がり移動し、制御保持器１６Ａと回転保持器１６Ｂはポケット２７の周方向幅が小さくなる方向に相対回転し、対向一対のローラ１５は制御保持器１６Ａの柱部２２と回転保持器１６Ｂの柱部２６で押されて互いに接近する方向に移動する。このため、ローラ１５は、円筒面１２およびカム面１４から係合解除して中立状態となり、２方向クラッチ１０は係合解除状態とされる。

【0052】

２方向クラッチ１０の係合解除状態において、入力軸１に回転トルクを入力して内輪１３を一方向に回転すると、ばねホルダ４５に形成された制動片４６が制御保持器１６Ａの柱部２２と回転保持器１６Ｂの柱部２６の一方を押圧するため、内輪１３と共に制御保持器１６Ａおよび回転保持器１６Ｂが回転する。このとき、対向一対のローラ１５は係合解除された中立位置に保持されているため、内輪１３の回転は外輪１１に伝達されず、内輪１３はフリー回転する。

【0053】

ここで、制御保持器１６Ａと回転保持器１６Ｂがポケット２７の周方向幅を小さくなる方向に相対回転すると、制御保持器１６Ａの柱部２２と回転保持器１６Ｂの柱部２６がばねホルダ４５の制動片４６の両側縁に当接して相対回転量が規制される。

【0054】

このため、弾性部材２０は必要以上に収縮することはなくなり、伸長と収縮が繰り返し行われても疲労によって破損するようなことはない。

【0055】

内輪１３のフリー回転状態において、電磁コイル５３ａに対する通電を解除すると、アーマチュア５１は吸着が解除される。その吸着解除により、弾性部材２０の押圧によって制御保持器１６Ａと回転保持器１６Ｂがポケット２７の周方向幅が大きくなる方向に相対回転し、対向一対のローラ１５のそれぞれが、図３に示すように、円筒面１２およびカム面１４に係合するスタンバイ状態とされ、その対向一対のローラ１５の一方を介して内輪１３と外輪１１の相互間で一方向の回転トルクが伝達される。

【0056】

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

【0057】

このように、電磁コイル５３ａに対する通電の遮断により、制御保持器１６Ａと回転保持器１６Ｂがポケット２７の周方向幅が大きくなる方向に相対回転して、対向一対のローラ１５のそれぞれが円筒面１２およびカム面１４に直ちに噛み込むスタンバイ状態とされるため、回転方向ガタは小さく、また、内輪１３は入力軸１に一体化されているため、入力軸１の回転を内輪１３から外輪１１に直ちに伝達することができる。

【0058】

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

【0059】

なお、制御保持器１６Ａと回転保持器１６Ｂがポケット２７の周方向幅が大きくなる方向に相対回転すると、ボール４３は対向一対のカム溝４１、４２の浅溝部に向けて転がり移動して、図７（ａ）に示す状態となる。

【0060】

ここで、図８に示すように、電磁コイル５３ａに対する通電によりロータ５２にアーマチュア５１が吸着された状態において、アーマチュア５１のロータ５２に対する吸着面の背面と制御保持器１６Ａにおける筒部２４の端面間には間隙５５が形成されているため、上記間隙５５によってアーマチュア５１の背面から制御保持器１６Ａにおける筒部２４の端面への磁気の漏洩が抑制される。このため、電磁コイル５３ａに対する通電によって２方向クラッチ１０を確実に機能させることができる。

【0061】

図８に示すように、電磁石５３と入力軸１を相対的に回転自在に支持する軸受５７にロータ５２の内周に形成された内筒部５２ｂの端面を当接させて電磁石５３とロータ５２の軸方向の相対位置を規制することにより、ロータ５２と電磁石５３の対向部間に形成される軸方向すきま６２のすきま量を常に一定の大きさに管理することができる。その結果、アーマチュア５１に付与される磁気吸引力の安定化を図り、２方向クラッチ１０を確実に機能させることができる。

【0062】

ここで、電磁石５３の電磁コイル５３ａに対して通電を開始する前の状態では、図１に示すように、制御保持器１６Ａと外輪１１の端面は接触状態にある。その状態から電磁コイル５３ａに電流を印加すると、同図の矢印イで示すように、電磁石５３から入力軸１および外輪１１に磁気が漏洩し、外輪１１に制御保持器１６Ａを介してアーマチュア５１を吸引しようとする磁力が発生し、ロータ５２によるアーマチュア５１の吸着力が低下する可能性がある。

【0063】

上記のような、電磁コイル５３ａへの電流の印加初期における磁気漏洩を防止するため、図９においては、制御保持器１６Ａにおけるフランジ２１の外輪１１の端面に対する対向面に非磁性体からなる磁気遮蔽リング７０を取り付けて、外輪１１から制御保持器１６Ａのフランジ２１に磁気が漏洩するのを防止するようにしている。

【0064】

また、図１０においては、外輪１１の端面に磁気遮蔽リング７０を取り付け、さらに、図１１においては、制御保持器１６Ａを非磁性体の焼結体で形成して、外輪１１から制御保持器１６に磁気が漏洩するのを防止するようにしている。

【0065】

図１に示す回転伝達装置の装置に対する組付けに際し、入力軸１および出力軸２のそれぞれは駆動側および従動側の継手軸８０に形成された軸挿入孔８１内に挿入されてセレーション８２の嵌合により回り止めされる。また、継手軸８０の外周から軸挿入孔８１の内周一部を横切るように形成されたボルト挿入孔８３に抜止めボルト８４を挿入し、その抜止めボルト８４の一部を入力軸１および出力軸２のそれぞれの外周に形成されたボルト係合溝８５に係合させて入力軸１および出力軸２の抜止めとされる。

【0066】

継手軸８０に対する入力軸１および出力軸２の挿入に際し、入力軸１および出力軸２の先端部外周に形成された面取り８６を継手軸８０の軸挿入孔８１の開口端に形成された面取り８７に面合わせして挿入することが行われるが、継手軸８０と入力軸１および出力軸２が相対的に傾斜する場合が多く、その傾斜によってスムーズに挿入することができない場合が多くある。

【0067】

入力軸１および出力軸２の外周に形成されたボルト係合溝８５が抜止めボルト８４の外周に沿う円弧状のものであると、部品相互のバラツキによりボルト係合溝８５がボルト挿入孔８３に対して軸方向位置にずれが生じ、抜止めボルト８４を挿入することができない場合がある。

【0068】

図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、入力軸１および出力軸２の先端部外周に円弧面９０を形成し、あるいは、図１３に示すように、軸端面からボルト係合溝８５に至る範囲の全体を円弧面９１とすることによって継手軸８０に対して入力軸１および出力軸２をスムーズに挿入することができ、挿入性の向上を図ることができる。

【0069】

また、図１４に示すように、ボルト係合溝８５を断面長円形とすることにより、ボルト挿入孔８３に対する位置ずれを防止し、抜止めボルト８４を確実に挿入することができる。

【符号の説明】

【0070】

１ 入力軸
２ 出力軸
１０ ２方向クラッチ
１１ 外輪
１３ 内輪
１５ ローラ（係合子）
１６Ａ 制御保持器
１６Ｂ 回転保持器
２２ 柱部
２４ 筒部
２６ 柱部
２７ ポケット
４０ トルクカム（運動変換機構）
５０ 電磁クラッチ
５１ アーマチュア
５２ ロータ
５２ｂ 内筒部
５３ 電磁石
５４ 連結筒
５７ 軸受
６０ 規制手段
６１ 大径部
７０ 磁気遮蔽リング

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】