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JP2006170416A - Rotation transmitting device - Google Patents

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JP2006170416A
JP2006170416A JP2004367746A JP2004367746A JP2006170416A JP 2006170416 A JP2006170416 A JP 2006170416A JP 2004367746 A JP2004367746 A JP 2004367746A JP 2004367746 A JP2004367746 A JP 2004367746A JP 2006170416 A JP2006170416 A JP 2006170416A
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JP
Japan
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rotation transmission
transmission device
input shaft
rotating body
pressure ring
Prior art date
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Pending
Application number
JP2004367746A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoaki Makino
智昭 牧野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Priority to JP2004367746A priority Critical patent/JP2006170416A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a smaller and lighter rotation transmitting device for outputting power input to an input shaft to two outer rings. <P>SOLUTION: The elastic force of a switch spring 14 is imparted to a cage 11 to hold an engaging element 10 at a neutral position. A rotator 24 is opposed to a friction plate 21 in the axial direction, and a pressure ring 22 is provided between opposed portions and a motion converting mechanism 25 is provided between the pressure ring 22 and the rotator 24 for converting the rotating motion of the rotator 24 into axially linear motion of the pressure ring 22. With the rotator 24 rotated by a motor 23, the pressure ring 22 is moved in the axial direction to push the friction plate 21 against the end face of the outer ring 3 so that the engaging element 10 engages with a cylindrical face 8 and a cam face 9 with the rotation of the input shaft 2 relative to the cage 11. Such two sets of rotation transmitting device units (MCU<SB>1</SB>), (MCU<SB>2</SB>) are provided in symmetry with the rotator 24 in common to form the smaller and lighter rotation transmitting device. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、車両の動力伝達経路において、駆動力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ものである。   The present invention relates to a rotation transmission device used for switching between transmission and interruption of driving force in a power transmission path of a vehicle.

この種の回転伝達装置として、特許文献1に記載されたものが従来から知られている。この回転伝達装置は、入力軸とその外側に設けられた外輪とを相対的に回転自在に支持し、入力軸の外周には外輪の内周に形成された円筒面との間でくさび形空間を形成するカム面を設け、そのカム面と円筒面との間にローラから成る係合子を組込み、その係合子を入力軸と外輪間に組込まれた保持器で保持し、その保持器にスイッチばねの弾性力を付与して、係合子がカム面および円筒面に対して係合解除される中立位置に保持器を弾性保持している。   As this type of rotation transmission device, one described in Patent Document 1 has been conventionally known. This rotation transmission device supports an input shaft and an outer ring provided outside thereof in a relatively rotatable manner, and a wedge-shaped space between an outer periphery of the input shaft and a cylindrical surface formed on the inner periphery of the outer ring. A cam surface is formed, and an engaging member made of a roller is incorporated between the cam surface and the cylindrical surface, and the engaging member is held by a cage built between the input shaft and the outer ring, and the switch is switched to the cage. The retainer is elastically held at a neutral position where the engagement element is disengaged from the cam surface and the cylindrical surface by applying the elastic force of the spring.

また、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に対して外輪に回り止めされたロータを対向し、そのロータに対向させた電磁石の電磁コイルに対する通電によりアーマチュアを吸引してロータに接触させ、その接触部に作用する摩擦力により、スイッチばねの弾性に抗して入力軸と保持器を相対的に回転させて係合子をカム面および円筒面に係合させ、入力軸の回転を外輪に伝達するようにしている。
特開平11−336799号公報
Further, the armature that is prevented from rotating with respect to the cage and is supported so as to be movable in the axial direction is opposed to the rotor that is prevented from rotating around the outer ring, and the armature is energized by energizing the electromagnetic coil of the electromagnet facing the rotor. The actuator is engaged with the cam surface and the cylindrical surface by rotating the input shaft and the cage relative to the elasticity of the switch spring by the friction force acting on the contact portion by sucking The rotation of the input shaft is transmitted to the outer ring.
JP 11-336799 A

ところで、上記従来の回転伝達装置においては、電磁コイルに対する通電時に保持器にスイッチばねの弾性力に打ち勝つ大きさの摩擦抵抗を付加してローラを係合位置にスイッチさせる必要がある。   By the way, in the conventional rotation transmission device, it is necessary to add a frictional resistance large enough to overcome the elastic force of the switch spring to switch the roller to the engaging position when the electromagnetic coil is energized.

この場合、ロータとアーマチュアの接触部に作用する摩擦力を高めて接触部でのすべりを防止する必要がある。摩擦力の増大には、ロータとアーマチュアの接触部の摩擦係数を高め、あるいは、ロータとアーマチュアの接触力(コイル起磁力)を高めることが有効である。   In this case, it is necessary to increase the frictional force acting on the contact portion between the rotor and the armature to prevent slippage at the contact portion. In order to increase the frictional force, it is effective to increase the friction coefficient at the contact portion between the rotor and the armature, or to increase the contact force (coil magnetomotive force) between the rotor and the armature.

摩擦係数を高めるには、湿式多板クラッチ等で採用されている摩擦材をロータとアーマチュアの接触部に貼り付けることが考えられるが、上記摩擦材は非磁性材であるため、その摩擦材の貼り付けによってロータとアーマチュア間に磁界透過が阻害され、吸引力が低下する弊害が生じるので有効に実施することはできない。   In order to increase the friction coefficient, it is conceivable to attach a friction material used in a wet multi-plate clutch or the like to the contact portion between the rotor and the armature. However, since the friction material is a non-magnetic material, Since the magnetic field transmission is hindered between the rotor and the armature due to the pasting, and the detrimental effect of reducing the attractive force is generated, it cannot be effectively carried out.

そこで、従来の回転伝達装置においては、コイル起磁力を高める方法を採用するようにしている。この場合、コイルの巻数を多くするか、あるいは通電電流を高めることが必要であり、コイル巻数を多くした場合には、サイズが大きくなり、重量も重くなって回転伝達装置の小型、軽量化を図ることができなくなるという問題が発生する。一方、通電電流を高める方法では、ローラから成る係合子の係合時における消費電力が増大する問題が生じる。特に、連続的に通電する場合、コイルが発熱し、焼損する可能性がある。また、発熱により潤滑剤が劣化し、係合子の係合部が早期に損傷する可能性が増大する。   Therefore, in the conventional rotation transmission device, a method of increasing the coil magnetomotive force is adopted. In this case, it is necessary to increase the number of turns of the coil or increase the energization current. When the number of turns of the coil is increased, the size increases and the weight also increases, thereby reducing the size and weight of the rotation transmission device. The problem that it is impossible to plan occurs. On the other hand, in the method of increasing the energization current, there arises a problem that the power consumption increases when the engaging element composed of the roller is engaged. In particular, when energized continuously, the coil may generate heat and burn out. Further, the lubricant is deteriorated by heat generation, and the possibility that the engaging portion of the engaging element is damaged early increases.

ところで、上記のような回転伝達装置は、軸方向に並べて使用する場合がある。このとき、2つの回転伝達装置ユニットを軸方向に単に並べるとトルク伝達装置自体が大型化してコストも高く、また、使用電力がきわめて多くなるという問題が発生する。   By the way, the above rotation transmission devices may be used side by side in the axial direction. At this time, if the two rotation transmission device units are simply arranged in the axial direction, the torque transmission device itself is increased in size and cost is increased, and there is a problem that the power consumption is extremely increased.

この発明の課題は、入力軸に入力される動力を2つの外輪に出力できるようにした小型、軽量で消費電力の少ない回転伝達装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a rotation transmission device that is small, lightweight, and consumes less power so that power input to an input shaft can be output to two outer rings.

上記の課題を解決するために、この発明においては、入力軸とその外側に設けられた外輪とを相対的に回転自在に支持し、入力軸の外周には外輪の内周に形成された円筒面との間でくさび形空間を形成するカム面を設け、そのカム面と円筒面との間に係合子を組込み、その係合子を入力軸と外輪間に組込まれた保持器で保持し、前記係合子がカム面と円筒面に対して係合解除された中立位置に保持器を保持するスイッチばねと、そのスイッチばねのばね力より大きい回転抵抗を保持器に負荷することにより保持器に対して入力軸を相対回転させる摩擦抵抗付与手段とを設けた2組の回転伝達装置ユニットを有し、その2組の回転伝達装置ユニットの前記摩擦抵抗付与手段が、前記保持器に対して回り止めされ、かつ入力軸の軸方向に移動可能に支持されて外輪の端面に対向する摩擦プレートと、その摩擦プレートを外輪の端面に押し付ける軸方向に移動可能に支持された加圧リングと、モータを駆動源として入力軸を中心に回転される回転体と、その回転体の回転運動を加圧リングの軸方向の直線運動に変換する運動変換機構とから成り、前記2組の回転伝達装置ユニットを、前記回転体を共通としてその両側に左右対称に設けた構成を採用したのである。   In order to solve the above-described problems, in the present invention, an input shaft and an outer ring provided outside the input shaft are relatively rotatably supported, and a cylinder formed on the outer periphery of the input shaft on the inner periphery of the outer ring. A cam surface that forms a wedge-shaped space between the cam surface and the cylindrical surface is provided, and an engagement element is incorporated between the cam surface and the cylindrical surface, and the engagement element is held by a cage incorporated between the input shaft and the outer ring, A switch spring that holds the cage in a neutral position in which the engagement element is disengaged from the cam surface and the cylindrical surface, and the cage is loaded with a rotational resistance greater than the spring force of the switch spring. And two sets of rotation transmission device units provided with friction resistance applying means for rotating the input shaft relative to each other, and the friction resistance applying means of the two sets of rotation transmission device units rotate with respect to the cage. Stopped and movable in the axial direction of the input shaft A friction plate that is supported and faces the end surface of the outer ring, a pressure ring that is supported so as to be movable in the axial direction that presses the friction plate against the end surface of the outer ring, and a rotation that rotates about the input shaft using a motor as a drive source And a motion conversion mechanism that converts the rotational motion of the rotating body into a linear motion in the axial direction of the pressure ring. The two sets of rotation transmission device units are symmetrical on both sides of the rotating body in common. The configuration provided in is adopted.

ここで、前記モータの回転軸と回転体との間にギヤ減速機構を設けて回転体を回転させる構成を採用することによって、容量の小さな小型のモータを採用することができ、回転伝達装置の小型化を図ることができる。   Here, by adopting a configuration in which a gear reduction mechanism is provided between the rotating shaft and the rotating body of the motor to rotate the rotating body, a small motor with a small capacity can be employed, and the rotation transmission device Miniaturization can be achieved.

ギヤ減速機構として、モータの回転軸に設けられたウォームと、回転体の外周に設けられたウォームホイールとから成るものを採用することができる。   As the gear reduction mechanism, a mechanism composed of a worm provided on the rotating shaft of the motor and a worm wheel provided on the outer periphery of the rotating body can be employed.

ここで、モータを形成するロータを回転体とすることにより、回転伝達装置のより小型化を図ることができる。   Here, by using the rotor forming the motor as a rotating body, the rotation transmission device can be further downsized.

この発明に係る回転伝達装置において、前記運動変換機構として、回転体の外周両端部に設けられた雄ねじと、加圧リングの内周に設けられて一方の雄ねじにねじ係合する雌ねじとからなるねじ機構や、回転体と加圧リングの対向面のそれぞれに、円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カム溝を形成し、そのカム溝間に、ボールを組込んだトルクカムを採用することができる。運動変換機構にねじ機構を採用する場合、回転体の外周両端部に設けられた2本の雄ねじを同方向のねじとしてもよく、あるいは逆ねじとしてもよい。   In the rotation transmission device according to the present invention, the motion conversion mechanism includes a male screw provided at both ends of the outer periphery of the rotating body and a female screw provided on the inner periphery of the pressure ring and screwed to one of the male screws. A cam groove that is deep at the center in the circumferential direction and gradually shallows as it reaches both ends is formed on each of the screw mechanism and the opposing surfaces of the rotating body and the pressure ring, and a ball is incorporated between the cam grooves. A torque cam can be employed. When a screw mechanism is employed as the motion conversion mechanism, the two male screws provided at both ends of the outer periphery of the rotating body may be in the same direction or may be reverse screws.

また、この発明に係る回転伝達装置において、摩擦プレートと加圧リング間にスラスト軸受と弾性体とを組込むことによって、加圧リングと摩擦プレート間の摩擦力の低減化を図ることができ、保持器に対して大きなスイッチトルクを負荷することができる。   Further, in the rotation transmission device according to the present invention, by incorporating a thrust bearing and an elastic body between the friction plate and the pressure ring, the frictional force between the pressure ring and the friction plate can be reduced and retained. The switch can be loaded with a large switch torque.

上記のように構成すれば、モータの駆動により回転体を回転させると、加圧リングが軸方向に移動して摩擦プレートが外輪の端面に押し付けられ、保持器にスイッチばねのばね力より大きいスイッチトルクが負荷され、そのスイッチトルクの負荷により入力軸と保持器が相対回転して係合子が係合し、入力軸の回転が外輪に伝達される。そのような回転伝達装置ユニットの2組を回転体を共通としてその両側に左右対称に設けたことにより、入力軸に入力される動力を2つの外輪に出力することができる小型、軽量の回転伝達装置を得ることができる。   According to the above configuration, when the rotating body is rotated by driving the motor, the pressure ring moves in the axial direction, the friction plate is pressed against the end face of the outer ring, and the switch is larger than the spring force of the switch spring. Torque is loaded, and the load of the switch torque causes the input shaft and the cage to rotate relative to each other to engage the engaging element, and the rotation of the input shaft is transmitted to the outer ring. By providing two sets of such rotation transmission device units symmetrically on both sides with a common rotating body, a small and lightweight rotation transmission that can output the power input to the input shaft to the two outer rings. A device can be obtained.

また、モータの回転により摩擦プレートを外輪の端面に押し付ける構成であって磁力を利用していないため、摩擦プレートと外輪の対向面に摩擦材を貼り付けて摩擦力を高めることができる。このため、係合子の係合に必要なスイッチトルクを比較的小さな軸方向力で得ることができるので、小型のモータを採用することができ、消費電力の少ない回転伝達装置を得ることができる。   Further, since the friction plate is pressed against the end face of the outer ring by the rotation of the motor and no magnetic force is used, the friction force can be increased by attaching a friction material to the opposing surface of the friction plate and the outer ring. For this reason, since the switch torque required for engagement of the engagement element can be obtained with a relatively small axial force, a small motor can be employed and a rotation transmission device with low power consumption can be obtained.

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4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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 4 show a first embodiment of a rotation transmission device according to the present invention.

図1に示すように、ハウジング1の内部には第1回転伝達装置ユニット(MCU1 )と第2回転伝達装置ユニット(MCU2 )とが組み込まれている。 As shown in FIG. 1, a first rotation transmission unit (MCU 1 ) and a second rotation transmission unit (MCU 2 ) are incorporated in the housing 1.

第1回転伝達装置ユニットと第2回転伝達装置ユニット(MCU2 )とは同一の構成とされている。このため、第1回転伝達装置ユニット(MCU1 )について以下に述べ、第2回転伝達装置ユニット(MCU2 )については、第1回転伝達装置ユニット(MCU1 )と同一の部品に同一の符号を付して説明を省略する。 The first rotation transmission device unit and the second rotation transmission device unit (MCU 2 ) have the same configuration. Therefore, the first rotation transmission unit (MCU 1 ) will be described below, and the second rotation transmission unit (MCU 2 ) will be denoted by the same reference numerals for the same parts as the first rotation transmission unit (MCU 1 ). The description will be omitted.

第1回転伝達装置ユニット(MCU1 )は、入力軸2およびその外側に設けられた外輪3を有している。入力軸2は外輪3との間に組込まれた軸受4によって相対的に回転自在に支持され、一方、外輪3はハウジング1との間に組込まれた軸受5によって回転自在に支持されている。 The first rotation transmission unit (MCU 1 ) has an input shaft 2 and an outer ring 3 provided outside the input shaft 2. The input shaft 2 is relatively rotatably supported by a bearing 4 incorporated between the outer ring 3 and the outer ring 3 is rotatably supported by a bearing 5 incorporated between the housing 1.

入力軸2にはハウジング1内に位置する部分に大径のカムリング7が設けられている。図2および図4に示すように、カムリング7の外周には外輪3の内周に形成された円筒面8との間でくさび形空間を形成する複数のカム面9が周方向に間隔をおいて設けられ、各カム面9と円筒面8との間にローラから成る係合子10が組込まれている。   The input shaft 2 is provided with a large-diameter cam ring 7 at a portion located in the housing 1. As shown in FIGS. 2 and 4, a plurality of cam surfaces 9 forming a wedge-shaped space are formed on the outer periphery of the cam ring 7 with the cylindrical surface 8 formed on the inner periphery of the outer ring 3. An engaging member 10 made of a roller is incorporated between each cam surface 9 and the cylindrical surface 8.

入力軸2と外輪3の間には保持器11が組込まれ、その保持器11に形成されたポケット12内に上記係合子10が収納されている。   A cage 11 is assembled between the input shaft 2 and the outer ring 3, and the engaging element 10 is accommodated in a pocket 12 formed in the cage 11.

カムリング7の軸方向の一端面にはばね収納凹部13が形成され、そのばね収納凹部13内にスイッチばね14が組込まれている。   A spring housing recess 13 is formed on one end surface of the cam ring 7 in the axial direction, and a switch spring 14 is incorporated in the spring housing recess 13.

スイッチばね14はC形をなし、その両端から外向きに形成された一対の折曲片15はばね収納凹部13の外周壁に形成された対向一対の一方の切欠部16から保持器11の一端面に設けられた切欠き17内に挿入されて、切欠部16および切欠き17の周方向で対向する側面を相反する方向に押圧し、その押圧によって係合子10が円筒面8およびカム面9に対して係合解除された中立位置に保持器11が弾性保持されている。   The switch spring 14 has a C shape, and a pair of bent pieces 15 formed outwardly from both ends thereof are formed from one pair of opposed notches 16 formed on the outer peripheral wall of the spring housing recess 13 and one of the cages 11. It is inserted into a notch 17 provided on the end face and presses the circumferentially opposed side surfaces of the notch 16 and the notch 17 in opposite directions, whereby the engaging element 10 causes the cylindrical surface 8 and cam surface 9 to be pressed. The retainer 11 is elastically held in the neutral position where the engagement is released.

図1に示すように、ハウジング1の内部には保持器11にスイッチばね14のばね力より大きい摩擦トルクを付与して入力軸2に対して保持器11を相対回転させる摩擦抵抗付与手段20が設けられている。   As shown in FIG. 1, friction resistance applying means 20 that applies a friction torque larger than the spring force of the switch spring 14 to the retainer 11 to rotate the retainer 11 relative to the input shaft 2 is provided inside the housing 1. Is provided.

図2および図3に示すように、摩擦抵抗付与手段20は、外輪3の端面と軸方向で対向する摩擦プレート21と、その摩擦プレート21と軸方向で対向する加圧リング22と、ハウジング1に支持されたモータ23を駆動源として入力軸2を中心に回転される回転体24と、その回転体24の回転運動を加圧リング22の軸方向の直線運動に変換する運動変換機構25とを有している。   As shown in FIGS. 2 and 3, the frictional resistance imparting means 20 includes a friction plate 21 that faces the end face of the outer ring 3 in the axial direction, a pressure ring 22 that faces the friction plate 21 in the axial direction, and the housing 1. A rotating body 24 rotated about the input shaft 2 using a motor 23 supported by the motor as a driving source, and a motion conversion mechanism 25 for converting the rotational motion of the rotating body 24 into a linear motion in the axial direction of the pressure ring 22; have.

摩擦プレート21は入力軸2の外周に沿って軸方向に移動自在とされ、保持器11の端部内に組込まれたコネクティングプレート26を介して保持器11に回り止めされている。すなわち、コネクティングプレート26の外周対向位置に形成されたL形の係合片27を保持器11の端部に設けられた前記切欠き17に嵌合してコネクティングプレート26を回り止めし、上記係合片27を摩擦プレート21に形成された係合孔28に係合して摩擦プレート21を回り止めしている。この摩擦プレート21はコネクティングプレート26との間に組込まれた離反ばね29によって外輪3の端面から離反する方向に押圧されている。   The friction plate 21 is movable in the axial direction along the outer periphery of the input shaft 2, and is prevented from rotating on the cage 11 via a connecting plate 26 incorporated in the end of the cage 11. That is, an L-shaped engagement piece 27 formed at a position opposite to the outer periphery of the connecting plate 26 is fitted into the notch 17 provided at the end of the retainer 11 to prevent the connecting plate 26 from rotating. The coupling piece 27 is engaged with an engagement hole 28 formed in the friction plate 21 to prevent the friction plate 21 from rotating. The friction plate 21 is pressed in a direction away from the end face of the outer ring 3 by a separation spring 29 incorporated between the friction plate 21 and the connecting plate 26.

回転体24は入力軸2との間に組込まれた軸受30によって回転自在に支持され、その回転体24の内周および入力軸2の外周に取付けた止め輪31によって軸方向に非可動の支持とされている。   The rotating body 24 is rotatably supported by a bearing 30 incorporated between the rotating body 24 and the inner periphery of the rotating body 24 and a retaining ring 31 attached to the outer periphery of the input shaft 2. It is said that.

回転体24とモータ23の回転軸23aとの間にはギヤ減速機構32が設けられている。ギヤ減速機構32は、回転軸23aに設けられたウォーム33と、回転体24の外周に設けられたウォームホイール34とから成り、上記ウォーム33の回転をウォームホイール34を介して回転体24に減速して伝達するようにしている。   A gear reduction mechanism 32 is provided between the rotating body 24 and the rotating shaft 23 a of the motor 23. The gear reduction mechanism 32 includes a worm 33 provided on the rotary shaft 23 a and a worm wheel 34 provided on the outer periphery of the rotary body 24, and the rotation of the worm 33 is reduced to the rotary body 24 via the worm wheel 34. To communicate.

図1および図3に示すように、加圧リング22は回り止め機構35を介してハウジング1に回り止めされ、かつ入力軸2の軸方向に移動可能とされている。回り止め機構35は、ハウジング1の内周に入力軸2に平行する回り止め溝36を形成し、加圧リング22の外周に設けられた突起37を回り止め溝36内にスライド自在に挿入している。   As shown in FIGS. 1 and 3, the pressure ring 22 is prevented from rotating around the housing 1 via a rotation stop mechanism 35 and is movable in the axial direction of the input shaft 2. The anti-rotation mechanism 35 forms an anti-rotation groove 36 parallel to the input shaft 2 on the inner periphery of the housing 1, and a protrusion 37 provided on the outer periphery of the pressure ring 22 is slidably inserted into the anti-rotation groove 36. ing.

図2に示すように、回転体24の回転運動を加圧リング22の軸方向の直線運動に変換する運動変換機構25は、回転体24の外周に設けられた雄ねじ38と、加圧リング22の内周に形成された雌ねじ39とで形成されるねじ機構から成っている。   As shown in FIG. 2, the motion conversion mechanism 25 that converts the rotational motion of the rotating body 24 into the linear motion in the axial direction of the pressure ring 22 includes a male screw 38 provided on the outer periphery of the rotating body 24, and the pressure ring 22. It consists of the screw mechanism formed with the internal thread 39 formed in the inner periphery.

摩擦プレート21と加圧リング22との間には、摩擦プレート21と加圧リング22間の摩擦力の低減化を図るスラスト軸受40と、雄ねじ38と雌ねじ39のねじ隙間をつめて加圧リング22の軸方向のガタを抑制する弾性体41とが組込まれている。スラスト軸受40として、ここでは、スラスト針状ころ軸受が用いられている。また、弾性体41として、皿ばねが用いられている。   Between the friction plate 21 and the pressure ring 22, a thrust bearing 40 for reducing the frictional force between the friction plate 21 and the pressure ring 22, and a screw gap between the male screw 38 and the female screw 39 are put together to pressurize the pressure ring. The elastic body 41 which suppresses the backlash of 22 axial directions is integrated. Here, a thrust needle roller bearing is used as the thrust bearing 40. Further, a disc spring is used as the elastic body 41.

第1回転伝達装置ユニット(MCU1 )は上記の構造から成り、この第1回転伝達装置ユニット(MCU1 )と第2回転伝達装置ユニット(MCU2 )は、図1に示す如く、摩擦抵抗付与手段20の回転体24を共通としてその両側に左右対称の配置とされている。 The first rotation transmission unit (MCU 1 ) has the above-described structure, and the first rotation transmission unit (MCU 1 ) and the second rotation transmission unit (MCU 2 ) have friction resistance as shown in FIG. The rotating body 24 of the means 20 is common and is arranged symmetrically on both sides.

また、入力軸2は、軸方向に2分割され、その分割面の一方に設けられたスプライン軸2aと他方に設けられたスプライン孔2bの係合によって結合一体化されている。   The input shaft 2 is divided into two parts in the axial direction, and coupled and integrated by engagement of a spline shaft 2a provided on one of the divided surfaces and a spline hole 2b provided on the other.

さらに、回転体24には、外周両端部に2本の雄ねじ38が形成されている。この2本の雄ねじ38は同方向のねじであってもよく、あるいは逆ねじであってもよい。   Further, the rotating body 24 is formed with two male screws 38 at both ends of the outer periphery. The two male screws 38 may be screws in the same direction, or may be reverse screws.

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、図1および図2は、第1、第2回転伝達装置ユニット(MCU1 )、(MCU2 )の摩擦プレート21が外輪3の端面より離反して両部材が非接触にある状態を示している。 The rotation transmission device shown in the first embodiment has the above-described structure. FIGS. 1 and 2 show that the friction plate 21 of the first and second rotation transmission device units (MCU 1 ) and (MCU 2 ) is the outer ring 3. The state which separated from the end surface and has both members in non-contact is shown.

このとき、スイッチばね14のばね力によって保持器11は係合子10が円筒面8およびカム面9に対して係合解除された中立位置に保持される(図4参照)。   At this time, the retainer 11 is held in a neutral position where the engagement element 10 is disengaged from the cylindrical surface 8 and the cam surface 9 by the spring force of the switch spring 14 (see FIG. 4).

このため、入力軸2が回転してもその回転は外輪3に伝達されず、入力軸2のみが回転する。   For this reason, even if the input shaft 2 rotates, the rotation is not transmitted to the outer ring 3, and only the input shaft 2 rotates.

入力軸2の回転状態において、図3に示すモータ23を駆動すると、そのモータ23の回転軸23aの回転はギヤ減速機構32を介して回転体24に伝達される。   When the motor 23 shown in FIG. 3 is driven while the input shaft 2 is rotating, the rotation of the rotating shaft 23 a of the motor 23 is transmitted to the rotating body 24 via the gear reduction mechanism 32.

このとき、回転体24の外周の雄ねじ38と加圧リング22の雌ねじ39がねじ係合しており、加圧リング22は回り止め溝36と突起37の係合によって回り止めされているため、加圧リング22が軸方向に移動する。   At this time, the male screw 38 on the outer periphery of the rotating body 24 and the female screw 39 of the pressure ring 22 are screw-engaged, and the pressure ring 22 is prevented from rotating by the engagement of the rotation prevention groove 36 and the projection 37. The pressure ring 22 moves in the axial direction.

ここで、回転体24の外周両端部に形成された2本の雄ねじ38が同方向のねじであると、2本の雄ねじ38のそれぞれにねじ係合された一対の加圧リング22が同方向に移動する、そこで、第1回転伝達装置ユニット(MCU1 )側の加圧リング22が摩擦プレート21に向けて移動するようモータ23を回転(正転)させると、軸方向に移動する加圧リング22は弾性体41およびスラスト軸受40を介して摩擦プレート21を押圧することになり、摩擦プレート21が外輪3の端面に押し付けられて接触する。 Here, if the two male screws 38 formed at both ends of the outer periphery of the rotating body 24 are screws in the same direction, the pair of pressure rings 22 screw-engaged with the two male screws 38 are in the same direction. Therefore, when the motor 23 is rotated (forward rotation) so that the pressure ring 22 on the first rotation transmission unit (MCU 1 ) side moves toward the friction plate 21, the pressure moves in the axial direction. The ring 22 presses the friction plate 21 via the elastic body 41 and the thrust bearing 40, and the friction plate 21 is pressed against and contacts the end face of the outer ring 3.

摩擦プレート21と外輪3の接触部に作用する摩擦トルク(スイッチトルク)がスイッチばね14のばね力を超える大きさとなると、入力軸2に対して保持器11が相対回転し、その相対回転によって第1回転伝達装置ユニット(MCU1 )側の係合子10が円筒面8およびカム面9に係合する。このため、入力軸2の回転は、係合子10を介して外輪3に伝達される。 When the friction torque (switch torque) acting on the contact portion between the friction plate 21 and the outer ring 3 exceeds the spring force of the switch spring 14, the cage 11 rotates relative to the input shaft 2, and the relative rotation causes the first rotation. An engagement element 10 on the one-rotation transmission unit (MCU 1 ) side engages with the cylindrical surface 8 and the cam surface 9. For this reason, the rotation of the input shaft 2 is transmitted to the outer ring 3 via the engagement element 10.

一方、第2回転伝達装置ユニット(MCU2 )側の加圧リング22は摩擦プレート21に対して離反する方向に移動するため、第2回転伝達装置ユニット(MCU2 )の係合子10は中立位置に保持されたままであり、入力軸2の回転が外輪3に伝達されることはない。 On the other hand, the pressure ring 22 on the second rotation transmission unit (MCU 2 ) side moves in a direction away from the friction plate 21, so that the engagement element 10 of the second rotation transmission unit (MCU 2 ) is in the neutral position. The rotation of the input shaft 2 is not transmitted to the outer ring 3.

第1回転伝達装置ユニット(MCU1 )の係合子10が円筒面8およびカム面9に係合する動力の伝達状態において、モータ23を逆回転すると、第1回転伝達装置ユニット(MCU1 )の加圧リング22が摩擦プレート21から離反する方向に移動する。その移動によって摩擦プレート21は押圧が解除されるため、離反ばね29の押圧により摩擦プレート21は外輪3の端面から離反し、スイッチばね14のばね力によって保持器11は係合子10が円筒面8およびカム面9に対して係合解除される中立位置に戻される。このため、入力軸2の回転は外輪3に伝達されず、入力軸2のみが回転する。 When the motor 23 is reversely rotated in the power transmission state in which the engaging element 10 of the first rotation transmission unit (MCU 1 ) engages with the cylindrical surface 8 and the cam surface 9, the first rotation transmission unit (MCU 1 ) The pressure ring 22 moves in a direction away from the friction plate 21. Since the friction plate 21 is released from the movement by the movement, the friction plate 21 is separated from the end surface of the outer ring 3 by the pressing of the separation spring 29, and the retainer 11 causes the engagement element 10 to move the cylindrical surface 8 by the spring force of the switch spring 14. And the neutral position where the engagement with the cam surface 9 is released is returned. For this reason, the rotation of the input shaft 2 is not transmitted to the outer ring 3, and only the input shaft 2 rotates.

一方、回転体24の外周両端部に形成された2本の雄ねじ38が逆ねじであると、その2本の雄ねじ38のそれぞれにねじ係合された一対の加圧リング22が逆方向に移動する。そこで、各加圧リング22が対向する摩擦プレート21に向けて移動するよう回転体24を回転させると、軸方向に移動する加圧リング22により摩擦プレート21が外輪3の端面に押し付けられ、各ユニット(MCU1 )、(MCU2 )の保持器11にスイッチトルクが負荷されて係合子10が円筒面8およびカム面9に係合する。このため、入力軸2の回転は、各ユニット(MCU1 )、(MCU2 )の外輪3のそれぞれに伝達される。 On the other hand, if the two male screws 38 formed at both ends of the outer periphery of the rotating body 24 are reverse screws, the pair of pressure rings 22 that are screw-engaged with the two male screws 38 move in the opposite direction. To do. Therefore, when the rotating body 24 is rotated so that each pressure ring 22 moves toward the opposing friction plate 21, the friction plate 21 is pressed against the end face of the outer ring 3 by the pressure ring 22 moving in the axial direction. Switch torque is applied to the retainer 11 of the units (MCU 1 ) and (MCU 2 ), and the engaging element 10 engages with the cylindrical surface 8 and the cam surface 9. Therefore, the rotation of the input shaft 2 is transmitted to each of the outer rings 3 of the units (MCU 1 ) and (MCU 2 ).

また、回転体24を上記の逆方向に回転させると、一対の加圧リング22が摩擦プレート21から離反する方向に移動し、その移動によって摩擦プレート21は押圧が解除され、スイッチばね14のばね力によって保持器11は係合子10が円筒面8およびカム面9に対して係合解除される中立位置に戻され、外輪3への動力伝達が遮断される。   Further, when the rotating body 24 is rotated in the reverse direction, the pair of pressure rings 22 move in a direction away from the friction plate 21, and the pressing of the friction plate 21 is released by the movement, and the spring of the switch spring 14. Due to the force, the retainer 11 is returned to the neutral position where the engagement element 10 is disengaged from the cylindrical surface 8 and the cam surface 9, and power transmission to the outer ring 3 is interrupted.

第1の実施形態に示す回転伝達装置においては、上記のように、モータ23の回転軸23aの回転をギヤ減速機構32を介して回転体24に伝達し、その回転体24の回転運動を雄ねじ38と雌ねじ39のねじ機構を介して加圧リング22の軸方向の直線運動に変換して摩擦プレート21を外輪3の端面に押し付けるようにしたので、容量の小さい小型のモータ23により保持器11にスイッチばね14のばね力より大きいスイッチトルクを負荷することができる。そのスイッチトルクの負荷によって係合子10が係合するため、入力軸2に入力される動力を外輪3に出力することができる。そして、そのような回転伝達装置ユニット(MCU1 )、(MCU2 )の2組を回転体24を共通としてその両側に左右対称に設けたことにより、入力軸2に入力される動力を2つの外輪3のそれぞれに出力することができる小型、軽量の回転伝達装置を得ることができる。 In the rotation transmission device shown in the first embodiment, as described above, the rotation of the rotating shaft 23a of the motor 23 is transmitted to the rotating body 24 via the gear reduction mechanism 32, and the rotating motion of the rotating body 24 is externally threaded. Since the friction plate 21 is pressed against the end face of the outer ring 3 by converting into a linear motion in the axial direction of the pressure ring 22 via the screw mechanism of the screw 38 and the female screw 39, the cage 11 is held by the small motor 23 having a small capacity. It is possible to load a switch torque larger than the spring force of the switch spring 14. Since the engagement element 10 is engaged by the load of the switch torque, the power input to the input shaft 2 can be output to the outer ring 3. Then, two sets of such rotation transmission device units (MCU 1 ) and (MCU 2 ) are provided symmetrically on both sides of the rotating body 24 in common, so that the power input to the input shaft 2 is A small and lightweight rotation transmission device that can output to each of the outer rings 3 can be obtained.

また、モータ23の回転により摩擦プレート21を外輪3の端面に押し付ける構成であって磁力を利用していないため、摩擦プレート21と外輪3端面の対向面に摩擦材を貼り付けることができる。この場合、係合子10の係合に必要なスイッチトルクをより小さい軸方向力で得ることができるので、モータ23のより一層の小型化を図ることができる。   Further, since the friction plate 21 is pressed against the end surface of the outer ring 3 by the rotation of the motor 23 and no magnetic force is used, a friction material can be attached to the opposing surface of the friction plate 21 and the end surface of the outer ring 3. In this case, since the switch torque necessary for engaging the engaging element 10 can be obtained with a smaller axial force, the motor 23 can be further reduced in size.

また、加圧リング22と摩擦プレート21との間にスラスト軸受40と弾性体41とを組込んだことにより、上記スラスト軸受40によって加圧リング22と摩擦プレート21間の摩擦力の低減化を図ることができる。その結果、保持器11に対して大きなスイッチトルク(摩擦トルク)を負荷することができる。また、弾性体41の組込みによってギヤ減速機構32のバックラッシやねじ機構のねじ隙間による加圧リング22の軸方向のガタをなくすことができると共に、摩擦プレート21と外輪3の接触時にスラスト軸受40に過大な負荷がかかるのを防止することができる。   Further, by incorporating the thrust bearing 40 and the elastic body 41 between the pressure ring 22 and the friction plate 21, the thrust bearing 40 reduces the frictional force between the pressure ring 22 and the friction plate 21. Can be planned. As a result, a large switch torque (friction torque) can be applied to the cage 11. Further, by incorporating the elastic body 41, it is possible to eliminate backlash of the gear reduction mechanism 32 and axial backlash of the pressure ring 22 due to the screw gap of the screw mechanism, and to the thrust bearing 40 when the friction plate 21 contacts the outer ring 3. An excessive load can be prevented.

図5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。この実施形態では、モータ23を形成するステータ44をハウジング1の内周に取付け、そのステータ44で回転されるロータを回転体45とした点で第1の実施形態で示す回転伝達装置と相違している。このため、第1の実施形態で示す回転伝達装置と同一の部品には同一の符号を付して説明を省略する。第2の実施形態で示す回転伝達装置のように、モータ23のロータを回転体45とすることによって部品点数を少なくすることができ、回転伝達装置のより小型、軽量化を図ることができる。   FIG. 5 shows a second embodiment of the rotation transmission device according to the present invention. This embodiment is different from the rotation transmission device shown in the first embodiment in that a stator 44 forming the motor 23 is attached to the inner periphery of the housing 1 and a rotor rotated by the stator 44 is a rotating body 45. ing. For this reason, the same code | symbol is attached | subjected to the components same as the rotation transmission apparatus shown in 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted. Like the rotation transmission device shown in the second embodiment, the number of parts can be reduced by using the rotor of the motor 23 as the rotating body 45, and the rotation transmission device can be made smaller and lighter.

図6乃至図8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と図1に示す第1の実施形態の回転伝達装置は運動変換機構25のみが相違する。   6 to 8 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 of the first embodiment shown in FIG.

このため、第1の実施形態で示す回転伝達装置と同一の部品には同一の符号を付して説明を省略する。   For this reason, the same code | symbol is attached | subjected to the components same as the rotation transmission apparatus shown in 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.

第3の実施形態で示す運動変換機構25はトルクカムから成る。このトルクカムは、回転体24と加圧リング22の対向面のそれぞれに円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複数のカム溝51、52を周方向に間隔をおいて設け、軸方向で対向する一対のカム溝51、52間にボール53を組込んだ構成とされている。   The motion conversion mechanism 25 shown in the third embodiment is composed of a torque cam. The torque cam is provided with a plurality of cam grooves 51 and 52 which are deep in the center portion in the circumferential direction and gradually shallower toward both ends on the opposing surfaces of the rotating body 24 and the pressure ring 22 at intervals in the circumferential direction. The ball 53 is assembled between a pair of cam grooves 51 and 52 that face each other in the axial direction.

上記の構成から成るトルクカムにおいては、モータ23の駆動によって回転体24が回転されると、その回転体24は回り止めされた加圧リング22に対して相対回転し、その相対回転によって図8(II)に示すように、軸方向で対向する一対のカム溝51、52が周方向に位置がずれ、加圧リング22が軸方向に移動して摩擦プレート21を外輪3の端面に押し付ける。   In the torque cam having the above-described configuration, when the rotating body 24 is rotated by driving the motor 23, the rotating body 24 rotates relative to the pressure ring 22 that is prevented from rotating, and the relative rotation is shown in FIG. As shown in II), the pair of cam grooves 51 and 52 opposed in the axial direction are displaced in the circumferential direction, and the pressure ring 22 moves in the axial direction to press the friction plate 21 against the end face of the outer ring 3.

上記のようなトルクカムを用いた回転伝達装置においても、第1の実施形態で示す回転伝達装置と同様に、小さなモータ23で大きな軸方向力を得ることができ、消費電力の低減化と、回転伝達装置の小型、軽量化を図ることができる。   In the rotation transmission device using the torque cam as described above, as in the rotation transmission device shown in the first embodiment, a large axial force can be obtained with the small motor 23, and the power consumption can be reduced. The transmission device can be reduced in size and weight.

なお、トルクカムは図8に示すものに限定されず、例えば、加圧リング22と回転体24の対向面一方に図8(I)で示すようなカム溝を設け、他方にそのカム溝にほぼぴったりと嵌り合うカム突起を設けたものであってもよい。また、ボール(鋼球)の代りにローラを用いてもよい。   The torque cam is not limited to the one shown in FIG. 8, and for example, a cam groove as shown in FIG. 8 (I) is provided on one of the opposed surfaces of the pressure ring 22 and the rotating body 24, and the cam groove is almost on the other. A cam projection that fits snugly may be provided. A roller may be used instead of the ball (steel ball).

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1 is a longitudinal front view showing a first embodiment of a rotation transmission device according to the present invention. 図1の一部を拡大して示す断面図Sectional drawing which expands and shows a part of FIG. 図1のIII−III線に沿った断面図Sectional view along line III-III in FIG. 図1のIV−IV線に沿った断面図Sectional view along line IV-IV in FIG. 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Sectional drawing which shows 2nd Embodiment of the rotation transmission apparatus which concerns on this invention 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Sectional drawing which shows 3rd Embodiment of the rotation transmission apparatus which concerns on this invention 図6のVII−VII線に沿った断面図Sectional drawing along the VII-VII line of FIG. (I)はトルクカムの拡大断面図、(II)は作動状態を示す断面図(I) is an enlarged sectional view of the torque cam, and (II) is a sectional view showing the operating state.

符号の説明Explanation of symbols

MCU1 第1回転伝達装置ユニット
MCU2 第2回転伝達装置ユニット
2 入力軸
3 外輪
8 円筒面
9 カム面
10 係合子
11 保持器
14 スイッチばね
20 摩擦抵抗付与手段
21 摩擦プレート
22 加圧リング
23 モータ
24 回転体
25 運動変換機構
32 ギヤ減速機構
38 雄ねじ
39 雌ねじ
40 スラスト軸受
41 弾性体
45 回転体
51 カム溝
52 カム溝
53 ボール
MCU 1 First rotation transmission unit MCU 2 Second rotation transmission unit 2 Input shaft 3 Outer ring 8 Cylindrical surface 9 Cam surface 10 Engagement element 11 Cage 14 Switch spring 20 Friction resistance applying means 21 Friction plate 22 Pressure ring 23 Motor 24 Rotating Body 25 Motion Conversion Mechanism 32 Gear Reduction Mechanism 38 Male Thread 39 Female Thread 40 Thrust Bearing 41 Elastic Body 45 Rotating Body 51 Cam Groove 52 Cam Groove 53 Ball

Claims (8)

入力軸とその外側に設けられた外輪とを相対的に回転自在に支持し、入力軸の外周には外輪の内周に形成された円筒面との間でくさび形空間を形成するカム面を設け、そのカム面と円筒面との間に係合子を組込み、その係合子を入力軸と外輪間に組込まれた保持器で保持し、前記係合子がカム面と円筒面に対して係合解除された中立位置に保持器を保持するスイッチばねと、そのスイッチばねのばね力より大きい回転抵抗を保持器に負荷することにより保持器に対して入力軸を相対回転させる摩擦抵抗付与手段とを設けた2組の回転伝達装置ユニットを有し、その2組の回転伝達装置ユニットの、前記摩擦抵抗付与手段が、前記保持器に対して回り止めされ、かつ入力軸の軸方向に移動可能に支持されて外輪の端面に対向する摩擦プレートと、その摩擦プレートを外輪の端面に押し付ける軸方向に移動可能に支持された加圧リングと、モータを駆動源として入力軸を中心に回転される回転体と、その回転体の回転運動を加圧リングの軸方向の直線運動に変換する運動変換機構とから成り、前記2組の回転伝達装置ユニットを、前記回転体を共通としてその両側に左右対称に設けた回転伝達装置。   A cam surface that forms a wedge-shaped space between the input shaft and an outer ring provided on the outer side of the input shaft and a cylindrical surface formed on the inner periphery of the outer ring is supported on the outer periphery of the input shaft. An engagement element is installed between the cam surface and the cylindrical surface, and the engagement element is held by a cage assembled between the input shaft and the outer ring, and the engagement element is engaged with the cam surface and the cylindrical surface. A switch spring for holding the cage in the released neutral position, and a frictional resistance applying means for rotating the input shaft relative to the cage by applying a rotational resistance larger than the spring force of the switch spring to the cage. Two sets of rotation transmission device units are provided, and the frictional resistance imparting means of the two sets of rotation transmission device units are prevented from rotating with respect to the cage and are movable in the axial direction of the input shaft. A friction plate supported and opposed to the end face of the outer ring; A pressure ring that is supported so as to be movable in the axial direction for pressing the friction plate against the end face of the outer ring, a rotating body that rotates about the input shaft using a motor as a driving source, and a rotating ring that rotates the rotating body A rotation transmission device comprising: a motion conversion mechanism that converts linear motion in the axial direction of the two, wherein the two sets of rotation transmission device units are provided symmetrically on both sides of the rotating body in common. 前記モータの回転をギヤ減速機構を介して回転体に伝達するようにした請求項1に記載の回転伝達装置。   The rotation transmission device according to claim 1, wherein the rotation of the motor is transmitted to a rotating body via a gear reduction mechanism. 前記回転体が、モータを形成するロータから成る請求項1に記載の回転伝達装置。   The rotation transmission device according to claim 1, wherein the rotating body is a rotor forming a motor. 前記運動変換機構が、回転体の外周両端部に設けられた2本の雄ねじと、加圧リングの内周に設けられて一方の雄ねじにねじ係合する雌ねじとから成る請求項1乃至3のいずれかに記載の回転伝達装置。   4. The motion conversion mechanism according to claim 1, wherein the motion conversion mechanism includes two male screws provided at both ends of the outer periphery of the rotating body and a female screw provided on the inner periphery of the pressure ring and engaged with one of the male screws. The rotation transmission device according to any one of the above. 前記回転体の外周両端部に設けられた2本の雄ねじを同方向のねじとした請求項4に記載の回転伝達装置。   The rotation transmission device according to claim 4, wherein two male screws provided at both ends of the outer periphery of the rotating body are screws in the same direction. 前記回転体の外周両端部に設けられた2本の雄ねじを逆ねじとした請求項4に記載の回転伝達装置。   The rotation transmission device according to claim 4, wherein two male screws provided at both ends of the outer periphery of the rotating body are reverse screws. 前記運動変換機構が、回転体と加圧リングの対向面のそれぞれに円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カム溝を形成し、そのカム溝間にボールを組込んだトルクカムから成る請求項1乃至3のいずれかに記載の回転伝達装置。   The motion conversion mechanism forms cam grooves deeper in the center in the circumferential direction and gradually shallower toward both ends on each of the opposing surfaces of the rotating body and the pressure ring, and balls are incorporated between the cam grooves. The rotation transmission device according to claim 1, comprising a torque cam. 前記摩擦プレートと加圧リング間にスラスト軸受と弾性体を組込んだ請求項1乃至7のいずれかに記載の回転伝達装置。   The rotation transmission device according to any one of claims 1 to 7, wherein a thrust bearing and an elastic body are incorporated between the friction plate and the pressure ring.
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