【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、動力伝達経路上において、駆動力の伝達と遮断とを行う回転伝達装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の回転伝達装置として、外輪と内方部材との間にローラ等の係合子を組込み、その係合子を介して外輪と内方部材の相互間で駆動力の伝達と遮断とを行う回転伝達装置として本件出願人が提案した回転伝達装置が従来から知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−７２５８１号公報
【０００４】
上記特許文献１に記載された回転伝達装置においては、前輪車軸に取付けられる内輪とホイールハブに取付けられる外輪との間に係合子を組込み、その係合子を保持する保持器にスイッチばねの弾性力を付与し、そのスイッチばねによって係合子が係合する方向に保持器に回転力を付与している。
【０００５】
また、外輪に回り止めされた摩擦部材に保持器に回り止めされ、かつ軸方向に移動可能に支持された接触部材を軸方向で対向させ、その接触部材を抵抗リングとの間に組込まれた皿ばねにより摩擦部材に向けて押圧し、摩擦部材と接触部材の接触部に作用する摩擦力によって外輪と保持器とを結合させると共に、抵抗リングと軸方向で対向する電磁石への通電により、抵抗リングに接触部材を吸着させて、摩擦部材と接触部材の結合を解除させるようにしている。
【０００６】
上記回転伝達装置においては、電磁石への通電により摩擦部材と接触部材の結合を解除し、スイッチばねの弾性力により保持器を内輪に対して相対回転させ、係合子を係合解除状態として、外輪をフリー回転させるようにしている（二輪駆動走行状態）。
【０００７】
また、電磁石への通電を遮断することにより、皿ばねの弾性力によって接触部材を摩擦部材に圧接させ、その圧接により外輪と保持器とを結合し、外輪と共に保持器を回転させて係合子を係合位置に変位させ、その係合子を介して内輪の回転を外輪に伝えるようにしている（四輪駆動走行状態）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記回転伝達装置においては、摩擦部材と接触部材の接触部に負荷される摩擦力がスイッチばねの弾性力より弱い場合、外輪と保持器とを結合させることができなくなる。
【０００９】
このため、上記摩擦力はスイッチばねの弾性力に打ち勝つ大きさでなくてはならず、そのような摩擦力を得るために、接触部材を押圧する皿ばねは弾性力の大きいものが必要となる。また、電磁石は、上記皿ばねの弾性力に抗して接触部材を抵抗リングに吸着させる必要がある。
【００１０】
このように、前記回転伝達装置においては、スイッチばねがあるために、皿ばねとしては弾性力の大きなものを用いる必要があり、電磁石はその皿ばねの弾性力に打ち勝つ大きさの吸引力を発生する大型のものを必要とし、回転伝達装置が大型化し、コストも高くなるという問題があった。
【００１１】
この発明の課題は、スイッチばねを不要として吸引力の小さい小型の電磁石によって回転の伝達と遮断とを行う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。
【００１２】
【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、この発明においては、駆動部材と、その駆動部材の外側に設けられた従動部材と、前記駆動部材と従動部材間に組込まれ、従動部材に対する駆動部材の回転により係合位置に変位されて両部材を結合する係合子と、その係合子を保持する保持器と、その保持器に対して回り止めされ、かつ軸方向に移動可能に支持されたアーマチュアと、そのアーマチュアを前記従動部材の内周に形成された肩部に向けて押圧する弾性部材と、前記駆動部材に回り止めされて前記アーマチュアと軸方向で対向するロータと、電磁コイルに対する通電により前記弾性部材の弾性に抗してロータ側にアーマチュアを吸引する電磁石とを有し、前記ロータとアーマチュアの相互間に、そのアーマチュアの吸引時に係合位置の係合子が中立位置に戻される状態まで前記保持器を回転させる回転力付与手段を設けた構成を採用したのである。
【００１３】
上記のように、ロータとアーマチュアの相互間に吸引時にのみ回転力付与手段を設けることによって、電磁石の電磁コイルに通電してアーマチュアをロータ側に吸引すると、回転力付与手段の作用によってアーマチュアおよび保持器が回転し、係合子が中立位置に戻される。このため、従来の回転伝達装置に組込まれているスイッチばねを不要とすることができ、アーマチュアを従動部材の肩部に押し付ける弾性部材の弾性力を小さく設定することができる。その結果、アーマチュアをロータに吸着させる電磁石の吸引力も小さく設定することができ、小型の電磁石を採用することができる。
【００１４】
ここで、回転力付与手段として、アーマチュアとロータの対向面一方に形成されたカム突起と、他方に形成された突起嵌合孔とから成り、前記カム突起には周方向の両端から中央部に向けて上り勾配をもって傾斜する二つの傾斜カム面を形成し、前記係合子が係合位置に配置される状態で一方の傾斜カム面の中途が突起嵌合孔の周方向で対向する側縁の一方と軸方向で対向するようカム突起と突起嵌合孔の相対位置を規制した構成から成るものを採用することができる。
【００１５】
上記の構成から成る回転力付与手段においては、係合子が係合位置に保持される状態で電磁石の電磁コイルに通電してアーマチュアを吸着すると、そのアーマチュアがロータに吸着される直前にカム突起の傾斜カム面と突起嵌合孔の側縁とが当接し、その状態からアーマチュアはロータに密着する位置まで引き寄せられるため、カム突起のカム作用によってアーマチュアと共に保持器が回転し、係合子を中立位置に戻すことができる。
【００１６】
また、回転力付与手段として、アーマチュアとロータの対向面それぞれに多数のスリットを周方向に等間隔に形成し、前記係合子が係合位置に配置される状態で、アーマチュアに形成されたスリットとロータに形成されたスリットとが周方向に半ピッチ位相がずれるようアーマチュア側のスリットとロータ側のスリットの相対位置を規制した構成から成るものを採用することができる。
【００１７】
上記の構成から成る回転力付与手段においては、係合子が係合位置に保持される状態で電磁石の電磁コイルに通電してアーマチュアを吸引すると、そのアーマチュアのスリットとロータのスリットが周方向に半ピッチ位置がずれる状態で重なり合い始めるため、アーマチュアとロータ間の磁気抵抗が大きく、その磁気抵抗が最小となる位置、すなわち、アーマチュア側のスリットとロータ側のスリットが一致する位置までアーマチュアは保持器と共に回転し、その回転によって係合子を中立位置に戻すことができる。
【００１８】
アーマチュアとロータのそれぞれにスリットを設けた回転力付与手段において、アーマチュアとロータの対向面における少なくとも一方に低摩擦材層を設けておくと、アーマチュアとロータの接触面間における摩擦抵抗の低減化を図ることができるため、アーマチュアとロータとをスムーズに相対回転させることができる。
【００１９】
この発明に係る回転伝達装置において、アーマチュアと肩部の対向面における一方に多数の係合突起を等間隔に形成し、他方にその係合突起が係合する係合凹部を設けておくと、従動部材に対してアーマチュアを確実に回り止めすることができる。
【００２０】
この場合、弾性部材の弾性力をより小さい値に設定することができるため、電磁石の吸引力もより小さい値に設定することができ、小型の電磁石を採用することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
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乃至図７は、この発明に係る回転伝達装置の第１の実施の形態を示す。図１に示すように、駆動部材としてのカムリング１の外側には従動部材としての外輪２が設けられ、その外輪２とカムリング１は軸受３を介して相対的に回転自在に支持されている。
【００２２】
図１および図２に示すように、カムリング１の外周には、外輪２の内周に形成された円筒面４との間で楔形空間を形成する複数のカム面５が設けられ、各カム面５と円筒面４間にローラから成る係合子６が組込まれている。また、カムリング１と外輪２との間には、各係合子６を保持する保持器７が組込まれている。
【００２３】
図１に示すように、外輪１の内周には保持器７の一端部と対応する位置に肩部８が設けられ、その肩部８の軸方向一側にアーマチュア９と、ロータ１０と、電磁石１１とが順に設けられている。
【００２４】
アーマチュア９はロータ１０との間に組込んだ弾性部材１２によって肩部８に向けて押圧されている。アーマチュア９には係合孔１３が形成され、一方、保持器７の一端には係合片１４が設けられ、その係合片１４と係合孔１３の係合によってアーマチュア９は保持器７に対して回り止めされ、かつ軸方向に移動自在とされている。
【００２５】
ロータ１０は磁性体から成る。図５に示すように、ロータ１０は、アーマチュア９と軸方向で対向する円板部１０ａの外周に外筒部１０ｂを設け、かつ、円板部１０ａの内周に内筒部１０ｃを形成した断面コの字状とされ、前記内筒部１０ｃの開口端から内向きに形成された回り止め片１５がカムリング１の一端部に設けられた切欠部１６に嵌合され、止め輪１８によって抜け止めされている。ロータ１０は切欠部１６に対する回り止め片１５の嵌合によりカムリング１に対して回り止めされている。
【００２６】
ロータ１０の外筒部１０ｂと外輪２との間には非磁性体から成るロータケース１７が設けられている。ロータケース１７は外輪２に嵌合され、止め輪３３によって抜け止めされている。
【００２７】
電磁石１１はロータ１０の外筒部１０ｂと内筒部１０ｃ間に組込まれている。この電磁石１１は電磁コイル１１ａを有し、その電磁コイル１１ａに通電すると、アーマチュア９に吸引力が作用して、アーマチュア９がロータ１０側に吸引される。
【００２８】
アーマチュア９とロータ１０との間には、係合子６が円筒面４とカム面５に係合する状態で電磁石１１の電磁コイル１１ａに対する通電によってアーマチュア９をロータ１０側に吸引した際に、そのアーマチュア９を回転させて係合子６を中立位置に戻す回転力付与機構２０が設けられている。
【００２９】
図４および図５に示すように、回転力付与機構２０は、アーマチュア９に設けられたカム突起２１と、ロータ１０の円板部１０ａに設けられた突起嵌合孔２２とから成る。カム突起２１には周方向の両端から中央部に向けて上り勾配をもって傾斜する二つの傾斜カム面２３ａ、２３ｂが設けられている。
【００３０】
上記カム突起２１と突起嵌合孔２２は、係合子６が図７（Ｉ）に示すように、前進方向の係合位置に保持される状態で、一方の傾斜カム面２３ａの中央部が図５（ＩＩ）に示すように突起嵌合孔２２の周方向で対向する一方の側縁２２ａと軸方向で対向し、かつ係合子６が図７（Ｉ）に鎖線イで示す後退方向の係合位置に保持される状態で、他方の傾斜カム面２３ｂの中央部が図５（ＩＩ）に示すように突起嵌合孔２２の他方の側縁２２ｂと軸方向で対向するよう相対位置が規制されており、前記カム突起２１が図６（ＩＩ）に示すように突起嵌合孔２２内に嵌合される状態で、係合子６は図７（ＩＩ）に示すように円筒面４およびカム面５に非係合の中立位置に保持されるようになっている。
【００３１】
第１の実施形態で示す回転伝達装置は上記の構造から成り、回転伝達装置による駆動力の伝達を遮断するときは、電磁石１１の電磁コイル１１ａに通電してアーマチュア９を吸引する。
【００３２】
アーマチュア９の吸引開始時、図７（Ｉ）に示すように、係合子６が前進方向の係合位置に配置されていると、図５（ＩＩ）に示すように、アーマチュア９に設けられたカム突起２１の傾斜カム面２３ａの中途がロータ１０に設けられた突起嵌合孔２２の一側縁２２ａと対向する状態にあるため、アーマチュア９を吸引することにより、傾斜カム面２３ａが突起嵌合孔２２の一側縁に当接する。
【００３３】
その当接状態からアーマチュア９がさらに吸引されるため、カム突起２１のカム作用によってアーマチュア９が回転する。このとき、アーマチュア９は保持器７に回り止めされているため、保持器７も回転し、その保持器７の回転によって係合子６は中立位置に戻される。
【００３４】
図６（ＩＩ）に示すように、突起嵌合孔２２にカム突起２１が嵌合すると、図６（Ｉ）に示すように、アーマチュア９はロータ１０に密着し、係合子６は図７（ＩＩ）に示すように、中立位置に保持される。
【００３５】
一方、係合子６が中立位置に保持されている状態でアーマチュア９がロータ１０に吸着されると、アーマチュア９は回転することなくロータ１０に吸着され、係合子６は中立位置に保持される。
【００３６】
係合子６が中立位置に保持された状態では外輪２の回転はカムリング１に伝達されない。
【００３７】
外輪１の回転をカムリング１に伝達するには、電磁石１１の電磁コイル１１ａに対する通電を遮断し、弾性部材１２の押圧によってアーマチュア９を外輪２の肩部８に押し付けておく。
【００３８】
図５（Ｉ）はアーマチュア９を外輪２の肩部８に押し付けた状態を示し、その押し付けによってアーマチュア９を介して保持器７が外輪２に結合される。
【００３９】
このとき、カムリング１が回転し、そのカムリング１の回転速度が外輪２の回転速度を上回ると、カムリング１と保持器７の相対回転によって係合子６は図７（Ｉ）に示す前進方向の係合位置に変位して円筒面４およびカム面５に係合し、カムリング１の回転は係合子６を介して外輪２に伝達される。
【００４０】
第１の実施形態で示すように、アーマチュア９とロータ１０の対向面において、アーマチュア９に傾斜カム面２３ａ、２３ｂを有するカム突起２１を設け、ロータ１０に突起嵌合孔２２を形成し、電磁石１１に対する通電によってアーマチュア９を吸着した際に、突起嵌合孔２２の一側縁２２ａがカム突起２１の傾斜カム面２３ａを押圧するカム作用によりアーマチュア９を回転させて係合子６を中立位置に戻すようにすることによって、従来の回転伝達装置に組込まれていたスイッチばねを不要とすることができる。
【００４１】
このため、アーマチュア９を肩部８に押し付ける弾性部材１２の弾性力を小さく設定することができる。その結果、アーマチュア９をロータ１０に吸着させる電磁石１１の吸引力も小さく設定することができるので、小型の電磁石１１を採用することができる。
【００４２】
第１の実施形態では、アーマチュア９にカム突起２１を設け、ロータ１０に突起嵌合孔２２を形成したが、アーマチュア９に突起嵌合孔２２を形成し、ロータ１０にカム突起２１を設けるようにしてもよい。
【００４３】
図８乃至図１０は、この発明に係る回転伝達装置の第２の実施形態を示す。この第２の実施形態で示す回転伝達装置と図１に示す第１の実施形態の回転伝達装置とは、アーマチュア９に回転力を付与する回転力付与機構２０の構成のみが相違する。
【００４４】
このため、第１の実施形態と同一部品には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４５】
回転力付与機構２０は、図９（Ｉ）に示すように、ロータ１０に４本の弧状孔２４を９０°の間隔をおいて形成し、各弧状孔２４に複数のスリット２５を等間隔に設け、一方、アーマチュア９にはロータ１０の各弧状孔２４と対応する位置に複数のスリット２６を等間隔に形成している。
【００４６】
ロータ１０に形成したスリット２５とアーマチュア９に設けたスリット２６とは、図８に示す係合子６が円筒面４とカム面５とに係合する状態において図１０（Ｉ）に示すように、周方向にほぼ半ピッチ位相がずれる関係とされている。
【００４７】
上記の構成から成る回転力付与機構２０において、係合子６が係合位置に保持される状態で電磁石１１の電磁コイル１１ａに通電してアーマチュア９を吸引すると、図１０（Ｉ）に示すように、アーマチュア９のスリット２６とロータ１０のスリット２５とがほぼ半ピッチ位置がずれる状態でアーマチュア９がロータ１０に接触し始める。このとき、スリット２５とスリット２６が一致していないため、アーマチュア９とロータ１０間の磁気抵抗が最も大きく、アーマチュア９はその磁気抵抗が最小となる方向に回転し、アーマチュア９のスリット２６がロータ１０のスリット２５に一致するとアーマチュア９が停止する。
【００４８】
このとき、アーマチュア９と共に保持器７も回転するため、係合子６は中立位置に戻される。なお、係合子６が円筒面４とカム面５とに係合する状態において、スリット２５とスリット２６が完全に半ピッチ位相がずれると、アーマチュア９における磁気抵抗による回転力は右回転側と左回転側と同じになるため、アーマチュア９が回転しない。したがって、係合時におけるスリット２５とスリット２６の位相のずれは完全に半ピッチ位相をずらさず、半ピッチより少ないピッチ分だけずれる状態にしておく。
【００４９】
第２の実施形態で示す回転力付与機構２０を採用する場合もアーマチュア９の吸引によって係合子６を中立位置に戻すことができるため、従来の回転伝達装置におけるスイッチばねを不要とすることができ、小型の電磁石１１を採用することができる。
【００５０】
図１１および図１２は、この発明に係る回転伝達装置の第３の実施形態を示す。この第３の実施形態で示す回転伝達装置は、アーマチュア９とロータ１０の対向面内周部に各スリット２５、２６に連通する溝２７、２８を設けている点で図８に示す回転伝達装置と相違している。
【００５１】
このため、図８に示す回転伝達装置と同一部品には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５２】
図１１および図１２に示す回転伝達装置のように、スリット２５、２６に連通する溝２７、２８を設けることにより、アーマチュア９とロータ１０の相互間において、係合子６の中立位置と係合位置での磁気抵抗の変化を大きくすることができるため、アーマチュア９の吸引時に、そのアーマチュア９を係合子６が中立位置に戻される方向にスムーズに回転させることができる。
【００５３】
図１３および図１４は、この発明に係る回転伝達装置の第４の実施形態を示す。この実施形態で示す回転伝達装置は、アーマチュア９のロータ１０に対向する対向面に低摩擦材層３０を設けている点で図１１に示す回転伝達装置と相違している。
【００５４】
このため、図１１に示す回転伝達装置と同一部品には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５５】
図１３および図１４に示すように、アーマチュア９に低摩擦材層３０を設けることによって、アーマチュア９とロータ１０の接触面における摩擦抵抗の低減化を図ることができるため、ロータ１０に対してアーマチュア９をスムーズに接触回転させることができる。
【００５６】
なお、上記の低摩擦材層３０は、図８に示すアーマチュア９にも設けるようにしてもよい。
【００５７】
図１５および図１６は、この発明に係る回転伝達装置の第５の実施形態を示す。この実施形態で示す回転伝達装置は、アーマチュア９の外輪２の肩部８と対向する面の外周部に多数の係合突起３１を周方向に等間隔に形成し、前記外輪２の肩部８には上記係合突起３１が係合可能な係合凹部３２を設けている点で図１に示す回転伝達装置と相違している。
【００５８】
このため、図１に示す回転伝達装置と同一部品には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５９】
図１５に示すように、アーマチュア９に係合突起３１を形成し、肩部８に係合凹部３２を設けることによって、アーマチュア９が弾性部材１２により肩部８に押し付けられると、係合突起３１が係合凹部３２に係合するため、外輪２とアーマチュア９の相互間の滑りを確実に防止することができる。このため、弾性部材１２の弾性力を図１に示す弾性部材１２の弾性力より小さく設定することができ、小型の電磁石１１を採用することができる。
【００６０】
なお、肩部８に係合突起３１を設け、アーマチュア９に係合凹部３２を形成するようにしてもよい。
【００６１】
上記のような係合突起３１および係合凹部３２は、図１、図８、図１１および図１３に示す回転伝達装置の肩部８とアーマチュア９の対向面間に設けるようにしてもよい。
【００６２】
【発明の効果】
以上のように、この発明においては、アーマチュアとロータの対向面間にアーマチュアの吸引時においてアーマチュアに回転力を付与する回転力付与手段を設けたことにより、スイッチばねを不要とすることができるため、アーマチュアを肩部に押し付ける弾性部材の弾性力を小さく設定することができ、その弾性部材の弾性に抗してアーマチュアを吸引する電磁石として吸引力の小さな小型のものを採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る回転伝達装置の第１の実施形態を示す縦断正面図
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図
【図３】図１のＩＩＩ −ＩＩＩ 線に沿った断面図
【図４】アーマチュアとロータを示す分解斜視図
【図５】（Ｉ）は図１に示す回転伝達装置の一部を拡大して示す断面図、（ＩＩ）は（Ｉ）に示す係合子が係合位置に保持された状態でのカム突起と突起嵌合孔の位置関係を示す図
【図６】（Ｉ）はアーマチュアの吸着状態を示す拡大断面図、（ＩＩ）は（Ｉ）に示す係合子が中立位置に保持された状態でのカム突起と突起嵌合孔との位置関係を示す図
【図７】（Ｉ）は係合子が係合位置に保持された状態の断面図、（ＩＩ）は係合子が中立位置に保持された状態の断面図
【図８】この発明に係る回転伝達装置の第２の実施形態を示す断面図
【図９】（Ｉ）は図８に示すロータの正面図、（ＩＩ）は図８に示すアーマチュアの正面図
【図１０】（Ｉ）はアーマチュアに回転力が付与される直前のアーマチュアとロータの関係を示す正面図、（ＩＩ）はアーマチュアに回転力が付与されて回転停止した状態のアーマチュアとロータの関係を示す正面図
【図１１】この発明に係る回転伝達装置の第３の実施形態を示す断面図
【図１２】（Ｉ）は図１１に示すアーマチュアの正面図、（ＩＩ）はロータの正面図
【図１３】この発明に係る回転伝達装置の第４の実施形態を示す断面図
【図１４】（Ｉ）は図１３に示すアーマチュアの正面図、（ＩＩ）はロータの正面図
【図１５】この発明に係る回転伝達装置の第５の実施形態を示す断面図
【図１６】（Ｉ）は図１５に示す回転伝達装置の一部を拡大して示す断面図、（ＩＩ）は（Ｉ）に示すアーマチュアが肩部に押し付けられたときの係合突起と係合凹部の係合状態を示す断面図
【符号の説明】
１ カムリング（駆動部材）
２ 外輪（従動部材）
６ 係合子
７ 保持器
８ 肩部
９ アーマチュア
１０ ロータ
１１ 電磁石
１１ａ 電磁コイル
１２ 弾性部材
２０ 回転力付与機構
２１ カム突起
２２ 突起嵌合孔
２２ａ、２２ｂ 側縁
２３ａ、２３ｂ 傾斜カム面
２５、２６ スリット
３０ 低摩擦材層
３１ 係合突起
３２ 係合凹部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotation transmission device that transmits and blocks a driving force on a power transmission path.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this kind of rotation transmission device, an engaging element such as a roller is incorporated between an outer ring and an inner member, and transmission and blocking of a driving force are performed between the outer ring and the inner member via the engaging element. A rotation transmission device proposed by the present applicant has been conventionally known as a rotation transmission device (see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-8-72581
In the rotation transmitting device described in Patent Document 1, an engaging element is incorporated between an inner ring attached to the front wheel axle and an outer ring attached to the wheel hub, and the elastic force of the switch spring is applied to a retainer holding the engaging element. And the switch spring applies a rotational force to the retainer in the direction in which the engagement element engages.
[0005]
Further, a contact member, which is prevented from rotating by a retainer by a friction member which is prevented from rotating by an outer ring, and is supported movably in an axial direction is opposed in an axial direction, and the contact member is incorporated between the contact member and a resistance ring. The spring is pressed against the friction member by the disc spring, and the outer ring and the retainer are connected by the frictional force acting on the contact portion between the friction member and the contact member. The contact member is attracted to the ring to release the connection between the friction member and the contact member.
[0006]
In the above-mentioned rotation transmitting device, the coupling between the friction member and the contact member is released by energizing the electromagnet, the retainer is relatively rotated with respect to the inner ring by the elastic force of the switch spring, and the engagement member is brought into the disengaged state, and Is rotated freely (two-wheel drive running state).
[0007]
Further, by interrupting the energization of the electromagnet, the contact member is pressed against the friction member by the elastic force of the disc spring, the outer ring and the retainer are connected by the pressure contact, and the retainer is rotated together with the outer ring to form the engaging element. It is displaced to the engagement position, and the rotation of the inner wheel is transmitted to the outer wheel via the engagement element (four-wheel drive running state).
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the rotation transmitting device, when the frictional force applied to the contact portion between the frictional member and the contacting member is weaker than the elastic force of the switch spring, the outer ring and the retainer cannot be connected.
[0009]
For this reason, the frictional force must be large enough to overcome the elastic force of the switch spring, and in order to obtain such a frictional force, the coned disc spring pressing the contact member needs to have a large elastic force. . In addition, the electromagnet needs to attract the contact member to the resistance ring against the elastic force of the disc spring.
[0010]
As described above, since the rotation transmitting device has the switch spring, it is necessary to use a disc spring having a large elastic force, and the electromagnet generates an attractive force that overcomes the elastic force of the disc spring. However, there is a problem that the rotation transmission device is increased in size and cost is increased.
[0011]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a rotation transmitting device that can transmit and cut off rotation by a small electromagnet having a small attractive force without a switch spring.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, a driving member, a driven member provided outside the driving member, and a driving member that is incorporated between the driving member and the driven member and rotates the driving member with respect to the driven member. An engaging element that is displaced to the engaging position to join the two members, a retainer that holds the engaging element, an armature that is prevented from rotating with respect to the retainer and that is supported movably in the axial direction; An elastic member that presses the armature toward a shoulder formed on the inner periphery of the driven member; a rotor that is prevented from rotating by the driving member and faces the armature in the axial direction; And an electromagnet for attracting the armature to the rotor side against the elasticity of the rotor. An engaging element at the engaging position when the armature is attracted is provided between the rotor and the armature. To the state is returned to the position it had adopted a configuration in which a rotational force imparting means for rotating the retainer.
[0013]
As described above, by providing the rotating force applying means only between the rotor and the armature at the time of attraction, when the electromagnetic coil of the electromagnet is energized and the armature is attracted to the rotor side, the armature and the holding by the action of the rotating force applying means. The container rotates, and the engagement element is returned to the neutral position. For this reason, the switch spring incorporated in the conventional rotation transmitting device can be eliminated, and the elastic force of the elastic member that presses the armature against the shoulder of the driven member can be set small. As a result, the attraction force of the electromagnet for attracting the armature to the rotor can be set small, and a small electromagnet can be employed.
[0014]
Here, as the rotational force applying means, a cam projection formed on one of the facing surfaces of the armature and the rotor, and a projection fitting hole formed on the other side, and the cam projection is provided from both ends in the circumferential direction to a central portion. Forming two inclined cam surfaces inclined with an upward slope toward the center of one of the inclined cam surfaces in the circumferential direction of the projection fitting hole in a state where the engaging element is disposed at the engagement position. A configuration in which the relative position between the cam projection and the projection fitting hole is regulated so as to face one side in the axial direction can be adopted.
[0015]
In the rotating force applying means having the above configuration, when the armature is attracted by energizing the electromagnetic coil of the electromagnet in a state where the engaging element is held at the engaging position, the cam projection immediately before the armature is attracted to the rotor. Since the inclined cam surface and the side edge of the projection fitting hole are in contact with each other, and the armature is pulled to a position where the armature comes into close contact with the rotor, the retainer rotates together with the armature by the cam action of the cam projection, and the engaging element is moved to the neutral position. Can be returned to.
[0016]
Further, as the rotational force applying means, a number of slits are formed at equal intervals in the circumferential direction on each of the facing surfaces of the armature and the rotor, and the slits formed on the armature are provided in a state where the engaging elements are arranged at the engaging positions. It is possible to adopt a configuration in which the relative positions of the armature side slit and the rotor side slit are regulated so that the phase of the slit formed in the rotor is shifted by a half pitch in the circumferential direction.
[0017]
In the rotating force applying means having the above structure, when the armature is attracted by energizing the electromagnetic coil of the electromagnet in a state where the engaging element is held at the engaging position, the slit of the armature and the slit of the rotor are half in the circumferential direction. Since the pitch position starts to overlap in a shifted state, the magnetic resistance between the armature and the rotor is large, and the armature and the retainer until the position where the magnetic resistance is minimized, that is, the position where the armature side slit and the rotor side slit coincide. The engagement member can be returned to the neutral position by the rotation.
[0018]
In the rotational force applying means in which the armature and the rotor are each provided with a slit, if a low friction material layer is provided on at least one of the facing surfaces of the armature and the rotor, the frictional resistance between the contact surface of the armature and the rotor can be reduced. Therefore, the armature and the rotor can be smoothly rotated relative to each other.
[0019]
In the rotation transmitting device according to the present invention, a large number of engagement projections are formed at equal intervals on one of the facing surfaces of the armature and the shoulder, and the other is provided with an engagement recess for engaging the engagement projection. The armature can be reliably prevented from rotating with respect to the driven member.
[0020]
In this case, since the elastic force of the elastic member can be set to a smaller value, the attraction force of the electromagnet can also be set to a smaller value, and a small electromagnet can be employed.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 7 show a first embodiment of a rotation transmitting device according to the present invention. As shown in FIG. 1, an outer ring 2 as a driven member is provided outside a cam ring 1 as a driving member, and the outer ring 2 and the cam ring 1 are relatively rotatably supported via a bearing 3.
[0022]
As shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of cam surfaces 5 forming a wedge-shaped space with a cylindrical surface 4 formed on the inner periphery of the outer ring 2 are provided on the outer periphery of the cam ring 1. An engaging member 6 composed of a roller is incorporated between the cylindrical member 5 and the cylindrical surface 4. Further, between the cam ring 1 and the outer ring 2, a retainer 7 for holding each engaging element 6 is incorporated.
[0023]
As shown in FIG. 1, a shoulder 8 is provided on the inner periphery of the outer ring 1 at a position corresponding to one end of the retainer 7, and an armature 9, a rotor 10, An electromagnet 11 is provided in order.
[0024]
The armature 9 is pressed toward the shoulder 8 by an elastic member 12 incorporated between the armature 9 and the rotor 10. An engaging hole 13 is formed in the armature 9, while an engaging piece 14 is provided at one end of the retainer 7, and the armature 9 is attached to the retainer 7 by the engagement of the engaging piece 14 and the engaging hole 13. On the other hand, it is prevented from rotating and is movable in the axial direction.
[0025]
The rotor 10 is made of a magnetic material. As shown in FIG. 5, the rotor 10 has an outer cylindrical portion 10b provided on an outer periphery of a disk portion 10a axially opposed to the armature 9, and an inner cylindrical portion 10c formed on an inner circumference of the disk portion 10a. A detent member 15 having a U-shaped cross section and formed inward from the opening end of the inner cylindrical portion 10 c is fitted into a notch 16 provided at one end of the cam ring 1, and is removed by a retaining ring 18. Has been stopped. The rotor 10 is prevented from rotating with respect to the cam ring 1 by fitting the rotation preventing piece 15 into the notch 16.
[0026]
A rotor case 17 made of a non-magnetic material is provided between the outer cylinder portion 10 b of the rotor 10 and the outer ring 2. The rotor case 17 is fitted to the outer ring 2 and is prevented from falling off by a retaining ring 33.
[0027]
The electromagnet 11 is incorporated between the outer cylinder part 10b and the inner cylinder part 10c of the rotor 10. The electromagnet 11 has an electromagnetic coil 11a. When the electromagnetic coil 11a is energized, an attractive force acts on the armature 9, and the armature 9 is attracted to the rotor 10.
[0028]
Between the armature 9 and the rotor 10, when the armature 9 is attracted to the rotor 10 by energizing the electromagnetic coil 11a of the electromagnet 11 in a state where the engagement element 6 is engaged with the cylindrical surface 4 and the cam surface 5, A rotational force applying mechanism 20 that rotates the armature 9 to return the engagement element 6 to the neutral position is provided.
[0029]
As shown in FIGS. 4 and 5, the rotational force applying mechanism 20 includes a cam projection 21 provided on the armature 9 and a projection fitting hole 22 provided on the disk 10 a of the rotor 10. The cam projection 21 is provided with two inclined cam surfaces 23a and 23b that are inclined with an upward gradient from both ends in the circumferential direction toward the center.
[0030]
As shown in FIG. 7 (I), the cam projection 21 and the projection fitting hole 22 have a central portion of one inclined cam surface 23a in a state where the engagement element 6 is held at the engagement position in the forward direction. As shown in FIG. 5 (II), one side edge 22a facing in the circumferential direction of the projection fitting hole 22 is axially opposed to the other side edge 22a, and the engaging element 6 is engaged in the retreating direction shown by the chain line A in FIG. 7 (I). In the state held in the mating position, the relative position is regulated such that the central portion of the other inclined cam surface 23b faces the other side edge 22b of the projection fitting hole 22 in the axial direction as shown in FIG. When the cam projection 21 is fitted into the projection fitting hole 22 as shown in FIG. 6 (II), the engaging element 6 is moved to the cylindrical surface 4 and the cam as shown in FIG. 7 (II). It is adapted to be held in a neutral position disengaged from the surface 5.
[0031]
The rotation transmission device shown in the first embodiment has the above-described structure. When the transmission of the driving force by the rotation transmission device is interrupted, the electromagnetic coil 11a of the electromagnet 11 is energized to attract the armature 9.
[0032]
At the start of the suction of the armature 9, as shown in FIG. 7 (I), when the engaging element 6 is disposed at the engaging position in the forward direction, the armature 9 is provided on the armature 9 as shown in FIG. Since the middle of the inclined cam surface 23a of the cam projection 21 faces one side edge 22a of the projection fitting hole 22 provided in the rotor 10, the armature 9 is sucked, so that the inclined cam surface 23a is fitted with the projection. It contacts one side edge of the hole 22.
[0033]
Since the armature 9 is further sucked from the contact state, the armature 9 is rotated by the cam action of the cam projection 21. At this time, since the armature 9 is prevented from rotating by the retainer 7, the retainer 7 also rotates, and the rotation of the retainer 7 returns the engagement element 6 to the neutral position.
[0034]
When the cam projection 21 fits into the projection fitting hole 22 as shown in FIG. 6 (II), the armature 9 comes into close contact with the rotor 10 as shown in FIG. It is held in the neutral position as shown in II).
[0035]
On the other hand, when the armature 9 is attracted to the rotor 10 while the engaging element 6 is held at the neutral position, the armature 9 is attracted to the rotor 10 without rotating, and the engaging element 6 is held at the neutral position.
[0036]
The rotation of the outer race 2 is not transmitted to the cam ring 1 when the engagement element 6 is held at the neutral position.
[0037]
To transmit the rotation of the outer ring 1 to the cam ring 1, the energization of the electromagnetic coil 11 a of the electromagnet 11 is cut off, and the armature 9 is pressed against the shoulder 8 of the outer ring 2 by pressing the elastic member 12.
[0038]
FIG. 5 (I) shows a state in which the armature 9 is pressed against the shoulder 8 of the outer race 2, and the retainer 7 is coupled to the outer race 2 via the armature 9 by the pressing.
[0039]
At this time, when the cam ring 1 rotates and the rotation speed of the cam ring 1 exceeds the rotation speed of the outer ring 2, the engaging member 6 moves in the forward direction shown in FIG. The cam ring 1 is displaced to the mating position and engages with the cylindrical surface 4 and the cam surface 5, and the rotation of the cam ring 1 is transmitted to the outer ring 2 via the engaging element 6.
[0040]
As shown in the first embodiment, a cam projection 21 having inclined cam surfaces 23a and 23b is provided on the armature 9 on the facing surface of the armature 9 and the rotor 10, and a projection fitting hole 22 is formed in the rotor 10, and the electromagnet is formed. When the armature 9 is attracted by energization of the armature 11, the one side edge 22a of the projection fitting hole 22 rotates the armature 9 by a cam action of pressing the inclined cam surface 23a of the cam projection 21 so that the engagement element 6 is set to the neutral position. By returning it, the switch spring incorporated in the conventional rotation transmission device can be dispensed with.
[0041]
Therefore, the elastic force of the elastic member 12 that presses the armature 9 against the shoulder 8 can be set small. As a result, the attraction force of the electromagnet 11 that causes the armature 9 to be attracted to the rotor 10 can also be set small, so that a small electromagnet 11 can be employed.
[0042]
In the first embodiment, the cam projection 21 is provided on the armature 9 and the projection fitting hole 22 is formed on the rotor 10. However, the projection fitting hole 22 is formed on the armature 9, and the cam projection 21 is provided on the rotor 10. It may be.
[0043]
8 to 10 show a second embodiment of the rotation transmitting device according to the present invention. The rotation transmitting device according to the second embodiment differs from the rotation transmitting device according to the first embodiment shown in FIG. 1 only in the configuration of a rotational force applying mechanism 20 that applies a rotational force to the armature 9.
[0044]
For this reason, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
[0045]
As shown in FIG. 9 (I), the rotating force applying mechanism 20 forms four arc holes 24 in the rotor 10 at 90 ° intervals, and a plurality of slits 25 in each arc hole 24 at equal intervals. On the other hand, a plurality of slits 26 are formed in the armature 9 at a position corresponding to each arc-shaped hole 24 of the rotor 10 at equal intervals.
[0046]
The slit 25 formed in the rotor 10 and the slit 26 provided in the armature 9 are connected to each other when the engagement element 6 shown in FIG. 8 is engaged with the cylindrical surface 4 and the cam surface 5 as shown in FIG. It is assumed that the phase is shifted by approximately a half pitch in the circumferential direction.
[0047]
In the rotational force applying mechanism 20 having the above configuration, when the armature 9 is attracted by energizing the electromagnetic coil 11a of the electromagnet 11 in a state where the engagement element 6 is held at the engagement position, as shown in FIG. The armature 9 starts to contact the rotor 10 in a state where the slit 26 of the armature 9 and the slit 25 of the rotor 10 are shifted from each other by almost a half pitch. At this time, since the slits 25 and the slits 26 do not match, the magnetic resistance between the armature 9 and the rotor 10 is the largest, the armature 9 rotates in a direction in which the magnetic resistance is minimized, and the slit 26 of the armature 9 is The armature 9 stops when it coincides with the slit 25 of 10.
[0048]
At this time, since the retainer 7 rotates together with the armature 9, the engagement element 6 is returned to the neutral position. If the slit 25 and the slit 26 are completely out of phase with each other by a half pitch in a state where the engaging element 6 is engaged with the cylindrical surface 4 and the cam surface 5, the rotational force due to the magnetic resistance in the armature 9 is changed to the right rotation side and the left rotation Since it is the same as the rotating side, the armature 9 does not rotate. Therefore, the phase shift between the slit 25 and the slit 26 during the engagement is not completely shifted by a half pitch, but is shifted by a pitch smaller than the half pitch.
[0049]
Even when the rotational force applying mechanism 20 shown in the second embodiment is employed, the engaging element 6 can be returned to the neutral position by suction of the armature 9, so that a switch spring in the conventional rotation transmitting device can be eliminated. , A small electromagnet 11 can be employed.
[0050]
11 and 12 show a third embodiment of the rotation transmission device according to the present invention. The rotation transmission device shown in the third embodiment is different from the rotation transmission device shown in FIG. 8 in that grooves 27 and 28 communicating with the slits 25 and 26 are provided in the inner peripheral portion of the facing surface of the armature 9 and the rotor 10. Is different.
[0051]
Therefore, the same components as those of the rotation transmitting device shown in FIG.
[0052]
By providing grooves 27 and 28 communicating with the slits 25 and 26 as in the rotation transmitting device shown in FIGS. 11 and 12, the neutral position and the engaging position of the engaging element 6 are provided between the armature 9 and the rotor 10. Since the change in magnetic resistance in the armature 9 can be increased, the armature 9 can be smoothly rotated in the direction in which the engagement element 6 returns to the neutral position when the armature 9 is sucked.
[0053]
13 and 14 show a fourth embodiment of the rotation transmission device according to the present invention. The rotation transmitting device shown in this embodiment is different from the rotation transmitting device shown in FIG. 11 in that a low friction material layer 30 is provided on a facing surface of the armature 9 facing the rotor 10.
[0054]
Therefore, the same components as those of the rotation transmitting device shown in FIG.
[0055]
As shown in FIGS. 13 and 14, by providing the low friction material layer 30 on the armature 9, the frictional resistance at the contact surface between the armature 9 and the rotor 10 can be reduced. 9 can be smoothly rotated in contact.
[0056]
The low friction material layer 30 may be provided also on the armature 9 shown in FIG.
[0057]
15 and 16 show a fifth embodiment of the rotation transmitting device according to the present invention. In the rotation transmitting device shown in this embodiment, a large number of engaging projections 31 are formed on the outer peripheral portion of a surface of the armature 9 facing the shoulder portion 8 of the outer ring 2 at equal intervals in the circumferential direction. Is different from the rotation transmitting device shown in FIG. 1 in that an engagement recess 32 is provided in which the engagement protrusion 31 can engage.
[0058]
Therefore, the same components as those of the rotation transmitting device shown in FIG.
[0059]
As shown in FIG. 15, the engagement protrusion 31 is formed on the armature 9 and the engagement recess 32 is provided on the shoulder 8, so that when the armature 9 is pressed against the shoulder 8 by the elastic member 12, the engagement protrusion 31 is formed. Engages with the engagement recess 32, so that slippage between the outer race 2 and the armature 9 can be reliably prevented. For this reason, the elastic force of the elastic member 12 can be set smaller than the elastic force of the elastic member 12 shown in FIG. 1, and a small electromagnet 11 can be employed.
[0060]
The shoulder 8 may be provided with an engagement protrusion 31 and the armature 9 may be formed with an engagement recess 32.
[0061]
The engagement protrusion 31 and the engagement recess 32 as described above may be provided between the facing surfaces of the shoulder 8 and the armature 9 of the rotation transmitting device shown in FIGS. 1, 8, 11, and 13.
[0062]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, since the turning force applying means for applying the turning force to the armature when the armature is sucked is provided between the facing surfaces of the armature and the rotor, the switch spring can be eliminated. The elastic force of the elastic member pressing the armature against the shoulder can be set small, and a small electromagnet having a small attractive force can be employed as an electromagnet for attracting the armature against the elasticity of the elastic member.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional front view showing a first embodiment of a rotation transmission device according to the present invention; FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1; FIG. FIG. 4 is an exploded perspective view showing the armature and the rotor. FIG. 5 (I) is an enlarged sectional view of a part of the rotation transmitting device shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 6 is a diagram showing a positional relationship between a cam projection and a projection fitting hole in a state where the engagement element shown is held at an engagement position. FIG. 6 (I) is an enlarged sectional view showing an armature suction state, and FIG. FIG. 7 (I) is a view showing a positional relationship between a cam projection and a projection fitting hole in a state in which the engagement element shown in I) is held at the neutral position. FIG. 7 (I) shows a state in which the engagement element is held in the engagement position. FIG. 8 is a sectional view showing a state in which the engagement element is held at a neutral position. FIG. 8 is a sectional view showing a second embodiment of the rotation transmitting device according to the present invention. 9 (I) is a front view of the rotor shown in FIG. 8, and (II) is a front view of the armature shown in FIG. 8. [FIG. 10] (I) A rotational force is applied to the armature FIG. 11 is a front view showing a relation between the armature and the rotor immediately before, and FIG. 11 (II) is a front view showing a relation between the armature and the rotor in a state where rotation is stopped by applying a rotational force to the armature. FIG. 12 (I) is a front view of the armature shown in FIG. 11, (II) is a front view of the rotor. FIG. 13 is a fourth embodiment of the rotation transmitting device according to the present invention. FIG. 14 (I) is a front view of the armature shown in FIG. 13, and (II) is a front view of the rotor. FIG. 15 is a cross section showing a fifth embodiment of the rotation transmitting device according to the present invention. FIG. 16 (I) shows the rotation shown in FIG. Sectional view showing a part of the rolling transmission device in an enlarged manner, (II) is a sectional view showing an engaged state of the engaging projection and the engaging recess when the armature shown in (I) is pressed against the shoulder. Description]
1 cam ring (drive member)
2 Outer ring (driven member)
Reference Signs List 6 engaging element 7 retainer 8 shoulder 9 armature 10 rotor 11 electromagnet 11a electromagnetic coil 12 elastic member 20 rotating force applying mechanism 21 cam projection 22 projection fitting hole 22a, 22b side edge 23a, 23b inclined cam surface 25, 26 slit 30 Low friction material layer 31 Engagement projection 32 Engagement recess