JP2003106346A - 電子制御可能なトルク伝達装置 - Google Patents
電子制御可能なトルク伝達装置Info
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
- F16D41/06—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
- F16D41/08—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action
- F16D41/086—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action the intermediate members being of circular cross-section and wedging by rolling
- F16D41/088—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action the intermediate members being of circular cross-section and wedging by rolling the intermediate members being of only one size and wedging by a movement not having an axial component, between inner and outer races, one of which is cylindrical
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D27/00—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
- F16D27/02—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with electromagnets incorporated in the clutch, i.e. with collecting rings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D27/00—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
- F16D27/10—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings
- F16D27/108—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with an electromagnet not rotating with a clutching member, i.e. without collecting rings with axially movable clutching members
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- Mechanical Operated Clutches (AREA)
- Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】軸方向移動を介して係合、係合解除が出来るア
クチュエータを備えた、オーバーランニングクラッチ機
構を提供すること。 【解決手段】クラッチ機構は内外レース間に隙間を形成
している外レース１２と内レース２０を備えている。内
外レースの一方は複数のカム面を備えており、内外レー
スの一方がクラッチの第１端に向かうテーパーを有す
る。複数の円錐転動体２８が、転動体が内外レース間に
食い込み、相対回転を防ぐように、カム面に沿って両レ
ース間に設けられている。軸方向に移動可能な保持器３
６が、転動体を互いに連結し、転動体のそれぞれが内外
レース間に食い込むクラッチの第１端に向けて付勢され
ている。アクチュエータが選択的に保持器を第１端から
離れる方向に軸方向に動かし、円錐転動体が内外レース
間にもはや食い込まず、相対回転ができるようにする。
クチュエータを備えた、オーバーランニングクラッチ機
構を提供すること。 【解決手段】クラッチ機構は内外レース間に隙間を形成
している外レース１２と内レース２０を備えている。内
外レースの一方は複数のカム面を備えており、内外レー
スの一方がクラッチの第１端に向かうテーパーを有す
る。複数の円錐転動体２８が、転動体が内外レース間に
食い込み、相対回転を防ぐように、カム面に沿って両レ
ース間に設けられている。軸方向に移動可能な保持器３
６が、転動体を互いに連結し、転動体のそれぞれが内外
レース間に食い込むクラッチの第１端に向けて付勢され
ている。アクチュエータが選択的に保持器を第１端から
離れる方向に軸方向に動かし、円錐転動体が内外レース
間にもはや食い込まず、相対回転ができるようにする。
Description
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、電子制御式トルク伝達装
置、特にオートマティックトランスミッションステータ
ー機構のロックに用いるものに関する。
置、特にオートマティックトランスミッションステータ
ー機構のロックに用いるものに関する。
【０００２】
【発明の背景】電磁コイル、真空アクチュエータ、油圧
装置等の多くのアクチュエータ機構は、軸方向に動いて
係合する。ローラークラッチの場合、米国特許No.59245
10、No.5927456 に記載されているように、係合は円筒
形ローラーと保持器を円周方向に移動させることによっ
て行われる。軸方向に移動するアクチュエータを介して
このような従来のローラークラッチを制御するために
は、作動力の方向を変える必要がある。このような方向
変換はカム機構を使っても行えるが、そのような解決策
は一般的には複雑、高価で、信頼性が低い。またクラッ
チの組み合わせ、すなわち一方向クラッチとドッグクラ
ッチを用いても、このような方向変換はできる。しかし
入出力間の速度差が大きい場合、ドッグクラッチを安全
に係合させることができない。
装置等の多くのアクチュエータ機構は、軸方向に動いて
係合する。ローラークラッチの場合、米国特許No.59245
10、No.5927456 に記載されているように、係合は円筒
形ローラーと保持器を円周方向に移動させることによっ
て行われる。軸方向に移動するアクチュエータを介して
このような従来のローラークラッチを制御するために
は、作動力の方向を変える必要がある。このような方向
変換はカム機構を使っても行えるが、そのような解決策
は一般的には複雑、高価で、信頼性が低い。またクラッ
チの組み合わせ、すなわち一方向クラッチとドッグクラ
ッチを用いても、このような方向変換はできる。しかし
入出力間の速度差が大きい場合、ドッグクラッチを安全
に係合させることができない。
【０００３】そこでトルク伝達装置の改良が望まれてい
る。ローラークラッチの転動体を円周方向に移動させる
必要なしにローラークラッチを選択的に係合させること
ができる装置の提供が望まれる。
る。ローラークラッチの転動体を円周方向に移動させる
必要なしにローラークラッチを選択的に係合させること
ができる装置の提供が望まれる。
【０００４】本発明の主要な目的は、軸方向移動を介し
て係合、係合解除ができるアクチュエータを備えた、米
国特許No.5927456、No.5924510 に開示されているよう
なオーバーランニングクラッチ機構を提供することであ
る。この装置は電磁トリガークラッチまたは油圧、空気
圧、その他の手段によって選択的に作動させることがで
きる。
て係合、係合解除ができるアクチュエータを備えた、米
国特許No.5927456、No.5924510 に開示されているよう
なオーバーランニングクラッチ機構を提供することであ
る。この装置は電磁トリガークラッチまたは油圧、空気
圧、その他の手段によって選択的に作動させることがで
きる。
【０００５】
【発明の簡単な要約】本発明の一側面によると、ローラ
ークラッチは、軸方向に移動して、内レースのカム面と
テーパーつき外レース間で円錐ころをロックさせる保持
器を用いている。カム面の適切な設計によって、一方向
または二方向クラッチを形成できる。また、カム面は外
レースの内面に形成し、内レースは標準的な円錐ころ軸
受の内レースとして形成することもできる。本発明は２
つのトルク伝達モード、すなわちフリー回転と１ウェイ
（あるいは２ウェイ）トルク伝達のうちのいずれかを選
択できる。係合状態と非係合状態の間で切りかえるため
には、保持器を軸方向に動かす。この保持器の軸方向の
動きは、電磁コイルまたは空気圧あるいは油圧アクチュ
エータで行うことができる。
ークラッチは、軸方向に移動して、内レースのカム面と
テーパーつき外レース間で円錐ころをロックさせる保持
器を用いている。カム面の適切な設計によって、一方向
または二方向クラッチを形成できる。また、カム面は外
レースの内面に形成し、内レースは標準的な円錐ころ軸
受の内レースとして形成することもできる。本発明は２
つのトルク伝達モード、すなわちフリー回転と１ウェイ
（あるいは２ウェイ）トルク伝達のうちのいずれかを選
択できる。係合状態と非係合状態の間で切りかえるため
には、保持器を軸方向に動かす。この保持器の軸方向の
動きは、電磁コイルまたは空気圧あるいは油圧アクチュ
エータで行うことができる。
【０００６】
【詳細説明】発明の好ましい実施例の下記説明は、これ
らの実施例に発明の範囲を限定することを意図したもの
ではなく、当業者が発明を利用できるようにするための
ものである。
らの実施例に発明の範囲を限定することを意図したもの
ではなく、当業者が発明を利用できるようにするための
ものである。
【０００７】図１、２について言えば、本発明のオーバ
ーランニングクラッチ機構全体が10で示されている。ク
ラッチ機構10は、中心軸16を形成する円筒形内面14を有
する外レース12を備えている。またクラッチ機構10は、
外レース12の円筒形内面14と同軸の外面22を有する内レ
ース20を備えている。外レース12の内面14と内レース20
の外面22とで、内レース20と外レース12の間に隙間24を
形成している。内レース20は軸16を中心に回転自在であ
る。
ーランニングクラッチ機構全体が10で示されている。ク
ラッチ機構10は、中心軸16を形成する円筒形内面14を有
する外レース12を備えている。またクラッチ機構10は、
外レース12の円筒形内面14と同軸の外面22を有する内レ
ース20を備えている。外レース12の内面14と内レース20
の外面22とで、内レース20と外レース12の間に隙間24を
形成している。内レース20は軸16を中心に回転自在であ
る。
【０００８】内レース20の外面22と外レース12の内面14
の一方は、互いに離れた位置に形成された複数のカム面
26を有する。図２について説明すれば、内レース20の外
面22は、内レース20の外面22に一定間隔で形成された複
数のカム面26を有する。第１の実施例では、内レース20
の外面22と外レース12の内面14の一方は、クラッチの第
１端18に向かってテーパーを有する。図１を参照する
と、外レース12の内面14は、クラッチ10の第１端18に向
かって内向きにテーパーを有する。
の一方は、互いに離れた位置に形成された複数のカム面
26を有する。図２について説明すれば、内レース20の外
面22は、内レース20の外面22に一定間隔で形成された複
数のカム面26を有する。第１の実施例では、内レース20
の外面22と外レース12の内面14の一方は、クラッチの第
１端18に向かってテーパーを有する。図１を参照する
と、外レース12の内面14は、クラッチ10の第１端18に向
かって内向きにテーパーを有する。
【０００９】複数の円錐転動体28が外レース12と内レー
ス20間に設けられている。転動体28は内レース20の各カ
ム面26に沿って１本ずつ配置される。好ましくは、円錐
転動体28のテーパー角は、外レース12の内面14のテーパ
ー角に合わせ、転動体28の外面を外レース12の内面14と
内レース20の外面22のそれぞれに、転動体28の全長にわ
たって接触させる。好ましくは、転動体28、内レース2
0、外レース12は鋼製とする。転動体28に高ヘルツ接触
応力が作用するので、外レース12の内面14と内レース20
の外面22は、好ましくは焼き入れし、研削する。
ス20間に設けられている。転動体28は内レース20の各カ
ム面26に沿って１本ずつ配置される。好ましくは、円錐
転動体28のテーパー角は、外レース12の内面14のテーパ
ー角に合わせ、転動体28の外面を外レース12の内面14と
内レース20の外面22のそれぞれに、転動体28の全長にわ
たって接触させる。好ましくは、転動体28、内レース2
0、外レース12は鋼製とする。転動体28に高ヘルツ接触
応力が作用するので、外レース12の内面14と内レース20
の外面22は、好ましくは焼き入れし、研削する。
【００１０】転動体28は、転動体28が内レース20と外レ
ース12の間の隙間24に嵌まって、円錐転動体28が外レー
ス12の円錐形内面14と内レース20の外面22に係合するよ
うな径を有する。したがって内外レース12, 20の相対回
転によって、転動体28は内レース20の外面22と外レース
12の内面14間に楔のように食い込んで、内レース20と外
レース12を回転方向にロックする。カム面26は、転動体
28が内外レース12、20間に食い込むと、内レース20のカ
ム面26と、外レース12の内面14の接線間に角度が形成さ
れるように設計されている。
ース12の間の隙間24に嵌まって、円錐転動体28が外レー
ス12の円錐形内面14と内レース20の外面22に係合するよ
うな径を有する。したがって内外レース12, 20の相対回
転によって、転動体28は内レース20の外面22と外レース
12の内面14間に楔のように食い込んで、内レース20と外
レース12を回転方向にロックする。カム面26は、転動体
28が内外レース12、20間に食い込むと、内レース20のカ
ム面26と、外レース12の内面14の接線間に角度が形成さ
れるように設計されている。
【００１１】転動体28を外レース12の内面14と内レース
20の外面22の間に適切に食い込ませるために、カム面26
と外レース12の内面14の接線が形成する角度は、好まし
くは約４度と約10度の間である。この角度が小さすぎる
と、ヘルツ接触力が高くなりすぎ、転動体28を押しつぶ
し、内外レース12、20の面14、22にブリネル圧こんを形
成する。この角度が大きすぎると、外レース12の内面14
と内レース20の外面22の間から転動体28が飛び出す。カ
ム面26と、カム面26と転動体28の相互作用については、
共にエヌティエヌ株式会社に譲渡されており、言及する
ことにより本願に組み込まれる米国特許No.5927456と59
24510 に詳細に記載されている。
20の外面22の間に適切に食い込ませるために、カム面26
と外レース12の内面14の接線が形成する角度は、好まし
くは約４度と約10度の間である。この角度が小さすぎる
と、ヘルツ接触力が高くなりすぎ、転動体28を押しつぶ
し、内外レース12、20の面14、22にブリネル圧こんを形
成する。この角度が大きすぎると、外レース12の内面14
と内レース20の外面22の間から転動体28が飛び出す。カ
ム面26と、カム面26と転動体28の相互作用については、
共にエヌティエヌ株式会社に譲渡されており、言及する
ことにより本願に組み込まれる米国特許No.5927456と59
24510 に詳細に記載されている。
【００１２】内レース20のカム面26の角度により、円錐
転動体28を内外レース12、20間でロックさせ、クラッチ
10を一方向に係合させることができる。しかしその代わ
りに、カム面26を中心線の回りに対称にすれば、２方向
クラッチ機構の設計になり、内レース20と外レース12が
どっちの方向に相対回転しても、クラッチ10がロックす
ることになる。
転動体28を内外レース12、20間でロックさせ、クラッチ
10を一方向に係合させることができる。しかしその代わ
りに、カム面26を中心線の回りに対称にすれば、２方向
クラッチ機構の設計になり、内レース20と外レース12が
どっちの方向に相対回転しても、クラッチ10がロックす
ることになる。
【００１３】再度、図１、２について言えば、保持器36
はすべての転動体28を互いに接続し、転動体28を一斉に
軸方向に移動させる。図３に示すように、保持器36には
転動体28を支持するための複数のポケット37が形成され
ている。保持器36は内レース20に対して周方向には固定
されているが、軸方向には動ける。好ましくは、クラッ
チ10は、内レース20から軸方向に延び、保持器36の開口
34にスライド自在に係合することによって、保持器36を
内レース20に対して回り止めすると共に、保持器36が内
レース20に対して軸方向には動けるようにする少なくと
も１本のパイロットピン32を備えている。
はすべての転動体28を互いに接続し、転動体28を一斉に
軸方向に移動させる。図３に示すように、保持器36には
転動体28を支持するための複数のポケット37が形成され
ている。保持器36は内レース20に対して周方向には固定
されているが、軸方向には動ける。好ましくは、クラッ
チ10は、内レース20から軸方向に延び、保持器36の開口
34にスライド自在に係合することによって、保持器36を
内レース20に対して回り止めすると共に、保持器36が内
レース20に対して軸方向には動けるようにする少なくと
も１本のパイロットピン32を備えている。
【００１４】第１付勢要素38が保持器36に作用し、保持
器36をクラッチ10の第１端18に向け押圧し、図４に示す
ように転動体28を内外レース12、20に係合した状態に保
持している。クラッチ機構10は、選択的に第１付勢要素
38に打ち勝って、クラッチ10の第１端18から離れる方向
に保持器36を引っ張るアクチュエータ40を備えている。
保持器36は内レース20に対して軸方向に移動自在である
ため、アクチュエータ40の吸引力が、第１付勢部材38の
力に打ち勝つと、保持器36は、図５に示すように転動体
28が外レース12の内面14と内レース20の外面22の両方に
は係合しない状態になるまで、クラッチ10の第１端18か
ら離れる方向に動く。
器36をクラッチ10の第１端18に向け押圧し、図４に示す
ように転動体28を内外レース12、20に係合した状態に保
持している。クラッチ機構10は、選択的に第１付勢要素
38に打ち勝って、クラッチ10の第１端18から離れる方向
に保持器36を引っ張るアクチュエータ40を備えている。
保持器36は内レース20に対して軸方向に移動自在である
ため、アクチュエータ40の吸引力が、第１付勢部材38の
力に打ち勝つと、保持器36は、図５に示すように転動体
28が外レース12の内面14と内レース20の外面22の両方に
は係合しない状態になるまで、クラッチ10の第１端18か
ら離れる方向に動く。
【００１５】第１付勢要素38の付勢力は、クラッチ機構
10に対して注意深く調整しなければならない。第１付勢
要素38は、保持器36をクラッチ10の第１端18に向けて押
圧しておけるだけの力を付与しなければならないが、ア
クチュエータ40で保持器36をクラッチ10の第１端から引
き離すことを不可能にするほど大きな力であってはいけ
ない。
10に対して注意深く調整しなければならない。第１付勢
要素38は、保持器36をクラッチ10の第１端18に向けて押
圧しておけるだけの力を付与しなければならないが、ア
クチュエータ40で保持器36をクラッチ10の第１端から引
き離すことを不可能にするほど大きな力であってはいけ
ない。
【００１６】外レース12のテーパー面があるために、内
外レース12、20間の隙間24は、クラッチ10の第１端18か
ら離れる程大きくなる。保持器36が内レース20に対して
軸方向へ動くと、転動体28はカム面26に沿って軸方向に
動き、ある点で、内レース20と外レース12の間の隙間24
が、内レース20と外レース12間の相対回転運動を許容す
るほど大きくなる。隙間24が十分大きくなると、転動体
28は内レース20と外レース12の両方に係合することはで
きなくなるので、内レース20と外レース12の間に食い込
んで、クラッチ10をロックさせることはできない。した
がってアクチュエータ40が作動し、保持器36がクラッチ
10の第１端18から離れると、内レース20と外レース12は
相対的に回転できるようなり、クラッチ10の係合が解除
される。
外レース12、20間の隙間24は、クラッチ10の第１端18か
ら離れる程大きくなる。保持器36が内レース20に対して
軸方向へ動くと、転動体28はカム面26に沿って軸方向に
動き、ある点で、内レース20と外レース12の間の隙間24
が、内レース20と外レース12間の相対回転運動を許容す
るほど大きくなる。隙間24が十分大きくなると、転動体
28は内レース20と外レース12の両方に係合することはで
きなくなるので、内レース20と外レース12の間に食い込
んで、クラッチ10をロックさせることはできない。した
がってアクチュエータ40が作動し、保持器36がクラッチ
10の第１端18から離れると、内レース20と外レース12は
相対的に回転できるようなり、クラッチ10の係合が解除
される。
【００１７】図６において、第２の好ましい実施例が10
で示される。ここでは共通の要素には第１の実施例と同
じ番号を付す。第２の実施例では、内レース20の外面22
と外レース12の内面14の一方が、クラッチの第２端19に
向かう内向きのテーパーを有する。図示のように、外レ
ース12の内面14がクラッチ10の第２端19に向かう内向き
のテーパーを有する。
で示される。ここでは共通の要素には第１の実施例と同
じ番号を付す。第２の実施例では、内レース20の外面22
と外レース12の内面14の一方が、クラッチの第２端19に
向かう内向きのテーパーを有する。図示のように、外レ
ース12の内面14がクラッチ10の第２端19に向かう内向き
のテーパーを有する。
【００１８】第２の好ましい実施例では、第１の付勢要
素38が保持器36に作用し、保持器をクラッチ10の第１端
18に向けて押圧することによって、転動体28を外レース
12の内面14と内レース20の外面22に係合しない状態に保
持している。アクチュエータ40は選択的に第１付勢要素
38に打ち勝って、クラッチ10の第１端18から引き離す方
向に保持器36を吸着し、その結果、転動体28が外レース
12の内面14と内レース20の外面22の両方に係合し、転動
体28が内レース20と外レース12間に食い込んで、クラッ
チ10をロックさせる。
素38が保持器36に作用し、保持器をクラッチ10の第１端
18に向けて押圧することによって、転動体28を外レース
12の内面14と内レース20の外面22に係合しない状態に保
持している。アクチュエータ40は選択的に第１付勢要素
38に打ち勝って、クラッチ10の第１端18から引き離す方
向に保持器36を吸着し、その結果、転動体28が外レース
12の内面14と内レース20の外面22の両方に係合し、転動
体28が内レース20と外レース12間に食い込んで、クラッ
チ10をロックさせる。
【００１９】第１、第２の好ましい実施例の第１変形例
においては、アクチュエータ40は、内レース20または外
レース12のいずれかに取り付けられた電磁コイル42を備
え、電磁コイル42は、レース20、12の内、電磁コイル42
が取り付けられている方と一緒に回転する。好ましく
は、コイル42はレース20、12の一方に取り付けられたハ
ウジング44に収容されている。ハウジング44と電磁コイ
ル42は、カム面26が形成されている方のレースに取り付
けられる。外レース12の内面14にカム面26が形成されて
いる場合は、電磁コイル42とハウジング44は外レース12
に取り付けられる。内レース20の外面22にカム面26があ
る場合は、電磁コイル42とハウジング44は内レース20に
取り付けられる。通電すると、電磁コイル42は保持器36
に集中する磁束を発生する。磁束が保持器36を通過する
とき、保持器36はアクチュエータ40の方に、クラッチ10
の第１端18から離れる方向に引っ張られる。電磁コイル
42の磁力が第１付勢要素38の力に打ち勝つと、保持器36
はアクチュエータ40の方に動き始め、転動体28がクラッ
チ10の第１端18から離れる方向に動く。好ましくは第１
付勢要素38は、アクチュエータ40と保持器36の間に取り
付けられたバネで、このバネは保持器36をクラッチ10の
第１端18に向けて、アクチュエータ36から離れる方向に
付勢する。
においては、アクチュエータ40は、内レース20または外
レース12のいずれかに取り付けられた電磁コイル42を備
え、電磁コイル42は、レース20、12の内、電磁コイル42
が取り付けられている方と一緒に回転する。好ましく
は、コイル42はレース20、12の一方に取り付けられたハ
ウジング44に収容されている。ハウジング44と電磁コイ
ル42は、カム面26が形成されている方のレースに取り付
けられる。外レース12の内面14にカム面26が形成されて
いる場合は、電磁コイル42とハウジング44は外レース12
に取り付けられる。内レース20の外面22にカム面26があ
る場合は、電磁コイル42とハウジング44は内レース20に
取り付けられる。通電すると、電磁コイル42は保持器36
に集中する磁束を発生する。磁束が保持器36を通過する
とき、保持器36はアクチュエータ40の方に、クラッチ10
の第１端18から離れる方向に引っ張られる。電磁コイル
42の磁力が第１付勢要素38の力に打ち勝つと、保持器36
はアクチュエータ40の方に動き始め、転動体28がクラッ
チ10の第１端18から離れる方向に動く。好ましくは第１
付勢要素38は、アクチュエータ40と保持器36の間に取り
付けられたバネで、このバネは保持器36をクラッチ10の
第１端18に向けて、アクチュエータ36から離れる方向に
付勢する。
【００２０】好ましくは、保持器36は、アクチュエータ
40で発生した磁束が保持器36に作用して、保持器36を磁
気的に引きつけることができるように、磁気材料製とす
る。しかし保持器はプラスチックなどの非磁気材料製で
あってもよい。その場合は、アクチュエータ40が保持器
36を磁気的に引きつけられるように、磁性板をプラスチ
ック製保持器36に取り付ける。
40で発生した磁束が保持器36に作用して、保持器36を磁
気的に引きつけることができるように、磁気材料製とす
る。しかし保持器はプラスチックなどの非磁気材料製で
あってもよい。その場合は、アクチュエータ40が保持器
36を磁気的に引きつけられるように、磁性板をプラスチ
ック製保持器36に取り付ける。
【００２１】図７について言えば、好ましい実施例の全
ての変形例において、保持器36に、転動体28に係合位置
に向けた予圧を加えるための複数の第２付勢要素46を設
けてもよい。これによりカム面26と保持器36のポケット
37に対するより大きい公差を許容する。第２付勢要素46
は、バネや、ゴム要素や、それと同等な付勢材料から成
るものとすることができる。フリーな状態で、コイル42
が保持器36を吸着する際、転動体28から内外周レース2
0、12の面に接触するかも知れない。しかしこのような
場合でも、クラッチ10を非係合状態に保持するための十
分な隙間が、転動体28と内外レース20、12間にある。
ての変形例において、保持器36に、転動体28に係合位置
に向けた予圧を加えるための複数の第２付勢要素46を設
けてもよい。これによりカム面26と保持器36のポケット
37に対するより大きい公差を許容する。第２付勢要素46
は、バネや、ゴム要素や、それと同等な付勢材料から成
るものとすることができる。フリーな状態で、コイル42
が保持器36を吸着する際、転動体28から内外周レース2
0、12の面に接触するかも知れない。しかしこのような
場合でも、クラッチ10を非係合状態に保持するための十
分な隙間が、転動体28と内外レース20、12間にある。
【００２２】図８について言えば、第１、第２の好まし
い実施例の第２変形例は、内レース20と外レース12の一
方に取り付けられたローター48を備えている。ローター
48は、内外レース21、12のどっちにカム面26が形成され
ているかによって、外レース12と内レース20のどちらに
でも取り付けることができる。ローター48はカム面26を
有する方のレースに取り付ける。内外レース20、12は回
転する間、アクチュエータ40は回転せず静止した状態を
保つように内レース20と外レース12の外側の構造部品に
取り付けられる。ローター48は、ローターを貫通して延
びると共に、ローターの周囲で半径方向に互いに離れた
複数の部分的に円周方向に延びるスロット50を有する。
通電すると、電磁コイル42は、スロット50の周囲に集中
し、保持器に36に集中する磁束を発生させる。磁束が保
持器36を通過すると、保持器36はローター48の方に磁気
的に引かれる。電磁コイル42の磁力が第１付勢要素38の
力に打ち勝つと、保持器36はローター48に向けて、クラ
ッチ10の第１端18から離れる方向に動き始める。第２の
好ましい実施例の第１付勢要素38は、好ましくはロータ
ー48と保持器36の間に取り付けられ、保持器36をクラッ
チ10の第１端18に向けて、ローター48から離れる方向に
付勢するための、波型バネである。
い実施例の第２変形例は、内レース20と外レース12の一
方に取り付けられたローター48を備えている。ローター
48は、内外レース21、12のどっちにカム面26が形成され
ているかによって、外レース12と内レース20のどちらに
でも取り付けることができる。ローター48はカム面26を
有する方のレースに取り付ける。内外レース20、12は回
転する間、アクチュエータ40は回転せず静止した状態を
保つように内レース20と外レース12の外側の構造部品に
取り付けられる。ローター48は、ローターを貫通して延
びると共に、ローターの周囲で半径方向に互いに離れた
複数の部分的に円周方向に延びるスロット50を有する。
通電すると、電磁コイル42は、スロット50の周囲に集中
し、保持器に36に集中する磁束を発生させる。磁束が保
持器36を通過すると、保持器36はローター48の方に磁気
的に引かれる。電磁コイル42の磁力が第１付勢要素38の
力に打ち勝つと、保持器36はローター48に向けて、クラ
ッチ10の第１端18から離れる方向に動き始める。第２の
好ましい実施例の第１付勢要素38は、好ましくはロータ
ー48と保持器36の間に取り付けられ、保持器36をクラッ
チ10の第１端18に向けて、ローター48から離れる方向に
付勢するための、波型バネである。
【００２３】好ましくは、アクチュエータ40は電磁コイ
ル42であるが、本発明は何か別のタイプのアクチュエー
タ40でも実施できる。保持器36は電磁手段だけでなく、
油圧または空気圧手段を介して動かすこともできる。
ル42であるが、本発明は何か別のタイプのアクチュエー
タ40でも実施できる。保持器36は電磁手段だけでなく、
油圧または空気圧手段を介して動かすこともできる。
【００２４】アクチュエータ40への通電を切ると、アク
チュエータ40に向けて保持器36を磁気的に引っ張る力が
消滅する。この磁気吸引力が消滅しかかると、第１付勢
要素３８の力が、この消滅しかかっている磁気吸引力に
素早く打ち勝って、保持器36をクラッチ10の第１端18に
向けて押し動かす。第１の好ましい実施例では、保持器
36と転動体28がクラッチ10の第１端18に向けて動かされ
ると、転動体28が移動して、内レース20と外レース12間
の隙間が、転動体28の表面が外レース12の内面14と内レ
ース20の外面22の両方に係合できるほど小さくなり、内
外レース12、20間の相対回転運動によってクラッチ10が
再度ロックする。第２の好ましい実施例では、保持器36
と転動体28がクラッチ10の第１端18に向けて押し動かさ
れると、転動体28は、内レース20と外レース12間の隙間
が、転動体28の表面が外レース12の内面14と内レース20
の外面22の両方には係合しないほど大きくなり、内外レ
ース12、20間の相対回転運動が可能になり、クラッチ10
がフリーになる位置まで動く。
チュエータ40に向けて保持器36を磁気的に引っ張る力が
消滅する。この磁気吸引力が消滅しかかると、第１付勢
要素３８の力が、この消滅しかかっている磁気吸引力に
素早く打ち勝って、保持器36をクラッチ10の第１端18に
向けて押し動かす。第１の好ましい実施例では、保持器
36と転動体28がクラッチ10の第１端18に向けて動かされ
ると、転動体28が移動して、内レース20と外レース12間
の隙間が、転動体28の表面が外レース12の内面14と内レ
ース20の外面22の両方に係合できるほど小さくなり、内
外レース12、20間の相対回転運動によってクラッチ10が
再度ロックする。第２の好ましい実施例では、保持器36
と転動体28がクラッチ10の第１端18に向けて押し動かさ
れると、転動体28は、内レース20と外レース12間の隙間
が、転動体28の表面が外レース12の内面14と内レース20
の外面22の両方には係合しないほど大きくなり、内外レ
ース12、20間の相対回転運動が可能になり、クラッチ10
がフリーになる位置まで動く。
【００２５】いずれの実施例でも、好ましくは保持器36
は保持器36の周囲を延びる環状の段部52を有する。環状
段部52はアクチュエータ40に対向し、保持器36がアクチ
ュエータ40の方へ引っ張られると、第１付勢要素38が案
内され、その中で第１付勢要素が潰れる凹部を形成して
いる。好ましくは、第１付勢要素38は、保持器36の環状
段部52内に嵌まり、電磁コイル42の力がバネのバネ力を
上回ると環状段部52内で潰れる波型バネである。
は保持器36の周囲を延びる環状の段部52を有する。環状
段部52はアクチュエータ40に対向し、保持器36がアクチ
ュエータ40の方へ引っ張られると、第１付勢要素38が案
内され、その中で第１付勢要素が潰れる凹部を形成して
いる。好ましくは、第１付勢要素38は、保持器36の環状
段部52内に嵌まり、電磁コイル42の力がバネのバネ力を
上回ると環状段部52内で潰れる波型バネである。
【００２６】上記説明は発明の２つの好ましい実施例を
開示し説明している。当業者であれば、そのような説明
および添付の図面およびクレームから、また前記クレー
ムで定義される発明の精神および範囲から逸脱せずに、
本発明に変更や改良を加えることができることを容易に
認識するであろう。本発明は実施例を挙げて説明し、用
いている用語は、限定ではなく説明のためであることを
意図している。
開示し説明している。当業者であれば、そのような説明
および添付の図面およびクレームから、また前記クレー
ムで定義される発明の精神および範囲から逸脱せずに、
本発明に変更や改良を加えることができることを容易に
認識するであろう。本発明は実施例を挙げて説明し、用
いている用語は、限定ではなく説明のためであることを
意図している。
【図１】第１の好ましい実施例の横断面図
【図２】図１の2-2 線に沿った横断面図
【図３】第１の実施例のクラッチの保持器と転動体の正
面図
面図
【図４】転動体が内レースと外レースの両方に係合して
いる状態を示す、図１の丸４で囲った部分の拡大図
いる状態を示す、図１の丸４で囲った部分の拡大図
【図５】転動体が内レースと外レースの両方に係合して
いない状態を示す、図４と同様の拡大図
いない状態を示す、図４と同様の拡大図
【図６】第２の好ましい実施例の横断面図
【図７】転動体付勢手段を有する保持器と、転動体を示
す側面図
す側面図
【図８】第１の実施例の変形例の横断面図
１０ クラッチ
１２ 外レース
１４ 内面
２０ 内レース
２２ 外面
２４ 隙間
２６ カム面
２８ 円錐転動体
３２ パイロットピン
３６ 保持器
３８ 第１付勢要素
４０ アクチュエータ
４２ 電磁コイル
４６ 第２付勢要素
５２ 環状段部
Claims (16)
- 【請求項１】 内面を有する外レースと、 前記内面と同軸でその間に隙間を形成している外面を有
する内レースを備え、前記内レースは前記外レースに対
して回動自在に中心軸の回りを回転自在であり、 前記内レースの前記外面と前記外レースの前記内面の一
方が、円周方向に離れた位置に形成された複数のカム面
を有し、 前記内レースの外面と前記外レースの内面の一方が、ク
ラッチの第１端に向ってテーパーを有し、 複数の円錐転動体が、前記外レースと前記内レース間に
設けられ、前記円錐転動体のそれぞれが、前記転動体が
前記内外レースの相対回転を防ぐように前記内外レース
間に係合し食い込むように、前記カム面の一つに沿って
設けられ、 前記転動体すべてを互いに連結し、前記転動体を一体と
して動かす保持器を備え、前記保持器は前記中心軸に沿
って前記内レースと前記外レースに対して軸方向に移動
可能であり、 前記保持器を前記クラッチの一端に向けて付勢する付勢
要素を備え、 選択的に前記付勢要素の力に打ち勝ち、前記保持器を軸
方向に動かして、前記クラッチの選択的係合を可能にす
るアクチュエータを備えたオーバーランニングクラッチ
機構。 - 【請求項２】 前記内レースの前記外面と前記外レース
の前記内面の前記一方が、前記クラッチの第１端に向か
う内向きのテーパーを有し、前記付勢要素は、前記保持
器を前記クラッチの前記第１端に向けて前記転動体が前
記内外レース間に係合し食い込み前記内外レース間の相
対回転を防ぐ位置まで付勢し、前記アクチュエータは、
選択的に前記付勢要素の力に打ち勝って前記保持器を前
記クラッチの前記第１端から離れる方向に軸方向に動か
すことによって、前記円錐転動体を前記円錐転動体がも
はや前記内レースと前記外レースの間で係合して食い込
まないように動かし、これによって前記内レースと前記
外レース間の相対回転を許容するようになっている請求
項１のオーバーランニングクラッチ機構。 - 【請求項３】 前記内レースの前記外面と前記外レース
の前記内面の前記一方が、前記クラッチの第２端に向か
う内向きのテーパーを有し、前記付勢要素は、前記保持
器を前記クラッチの第１端に向けて前記転動体が前記内
外レース間に係合せず食い込まず前記内レースと前記外
レース間の相対回転を許容する位置まで付勢し、前記ア
クチュエータは、選択的に前記付勢要素に打ち勝って前
記保持器を前記クラッチの前記第１端から離れる方向に
軸方向に動かすことによって、前記円錐転動体を前記円
錐転動体が前記内外レースの間に係合し食い込んで、前
記内外レース間の相対回転を防ぐように動かすようにな
っている請求項１のオーバーランニングクラッチ機構。 - 【請求項４】 前記アクチュエータが、電磁コイルが通
電されると磁束で前記保持器が前記アクチュエータの方
に前記クラッチの前記第１端から離れる方向に磁力で引
っ張られるように、前記保持器に対して位置決めされた
電磁コイルを備えている請求項１のオーバーランニング
クラッチ機構。 - 【請求項５】 前記内レースの前記外面に円周方向に離
れた箇所に形成された複数のカム面を備えており、前記
電磁コイルが、外レースが前記電磁コイルおよび前記内
レースに対して相対回転できるように前記内レースに取
り付けられたハウジング内に保持されている請求項４の
オーバーランニングクラッチ機構。 - 【請求項６】 前記外レースの前記内面に円周方向に離
れた箇所に形成された複数のカム面を備えており、前記
電磁コイルが、内レースが前記電磁コイルおよび前記外
レースに対して相対回転できるように前記外レースに取
り付けられたハウジング内に保持されている請求項４の
オーバーランニングクラッチ機構。 - 【請求項７】 前記内レースおよび前記外レースの一方
に取り付けられたローターをさらに備え、前記電磁コイ
ルが、前記内外レースのどちらとも一緒に回転しないよ
うに前記内外レースと独立して取り付けられている請求
項４のオーバーランニングクラッチ機構。 - 【請求項８】 前記保持器が磁気材料製である請求項４
のオーバーランニングクラッチ機構。 - 【請求項９】 前記保持器が非磁気材料製であり、前記
電磁コイルに通電されると前記保持器が前記アクチュエ
ータに磁力で引きつけられるように磁気板が保持器に取
り付けられている請求項４のオーバーランニングクラッ
チ機構。 - 【請求項１０】 前記保持器が、前記内レースに対して
軸方向に移動でき前記内レースに対して前記中心軸を中
心として相対回転はできないように前記内レースから延
び、前記保持器に係合する少なくとも１本のパイロット
ピンをさらに備えている請求項１のオーバーランニング
クラッチ機構。 - 【請求項１１】 前記付勢要素が、前記アクチュエータ
と前記保持器の間に設けられた、前記保持器を前記クラ
ッチの前記第１端に向けて前記アクチュエータから離れ
る方向に付勢するバネである請求項１のオーバーランニ
ングクラッチ機構。 - 【請求項１２】 前記保持器が凹部を有し、前記凹部
が、前記保持器が前記アクチュエータの方に引きつけら
れると前記波型バネが圧縮されて収容される凹所を形成
している請求項１０のオーバーランニングクラッチ機
構。 - 【請求項１３】 前記内レースの前記外面と前記外レー
スの前記内面の前記一方が、前記内レースの前記外面と
前記外レースの前記内面間の前記隙間のテーパーが前記
円錐転動体のテーパー角度と合うような角度のテーパー
を有する請求項１のオーバーランニングクラッチ機構。 - 【請求項１４】 前記保持器が前記クラッチの前記第１
端に向けて付勢されているとき、前記内外レースがいず
れの方向にでも相対回転すると前記円錐転動体が前記内
レースおよび前記外レース間に係合し食い込み、前記内
レースと前記外レースを一体回転自在に互いにロックさ
せるように、前記カム面が前記カム面の中心線を中心と
して対称である請求項１のオーバーランニングクラッチ
機構。 - 【請求項１５】 前記保持器が前記クラッチの前記第１
端に向けて付勢されているとき、前記内外レースは第１
方向に相対回転することができ、前記内外レースが前記
第１方向とは反対の第２方向に相対回転すると、前記円
錐転動体が前記内レースと前記外レースの間に係合し食
い込み、前記内レースと前記外レースを一体回転自在に
互いにロックさせるように、前記カム面が前記カム面の
中心線を中心に非対称である請求項１のオーバーランニ
ングクラッチ機構。 - 【請求項１６】 前記保持器が、前記円錐転動体をロッ
ク方向に付勢するように保持器に取り付けられた複数の
付勢要素を備えている請求項１２のオーバーランニング
クラッチ機構。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US30778001P | 2001-07-25 | 2001-07-25 | |
| US60/307780 | 2001-07-25 | ||
| US10/190,909 US6684992B2 (en) | 2001-07-25 | 2002-07-08 | Electronically controllable torque transmission device |
| US10/190909 | 2002-07-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003106346A true JP2003106346A (ja) | 2003-04-09 |
Family
ID=26886561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002213485A Withdrawn JP2003106346A (ja) | 2001-07-25 | 2002-07-23 | 電子制御可能なトルク伝達装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6684992B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003106346A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2007114264A1 (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-11 | Ntn Corporation | クラッチユニット |
| WO2015147188A1 (ja) * | 2014-03-27 | 2015-10-01 | Ntn株式会社 | 回転伝達装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2004138125A (ja) * | 2002-10-16 | 2004-05-13 | Ntn Corp | クラッチ |
| US6846257B2 (en) * | 2002-12-11 | 2005-01-25 | Ntn Corporation | Series drive clutch |
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