1.本发明涉及传递状态切换装置,该传递状态切换装置例如组装在驱动源与旋转轴之间,用于切换在该驱动源与该旋转轴之间可否传递转矩。
背景技术:2.顺应近年来降低化石燃料的消耗量的趋势,电动汽车的研究取得进展,并在一部分中进行了实施。例如日本特开平9-226394号公报所记载,电动汽车用驱动装置具备电动马达、齿轮式的减速机构以及差速齿轮。若对上述电动马达通电,驱动该电动马达的输出轴使之旋转,则上述输出轴的旋转转矩由上述减速机构增大,之后向上述差速齿轮传递。然后,由上述差速齿轮将其分配至左右的驱动轮。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特开平9-226394号公报
技术实现要素:6.发明所要解决的课题
7.日本特开平9-226394号公报所记载的电动汽车用驱动装置在以下方面存在改良的余地。例如,在组装有该电动汽车用驱动装置的混合动力汽车的行驶中,若停止电动马达而仅用发动机行驶,则驱动轮的旋转由减速机构增速并施加给电动马达的输出轴。由此,上述电动马达作为发电机发挥功能,有可能产生对上述电动马达的驱动电路施加过大的反电动势这样的问题。
8.为了解决上述的问题,考虑在驱动系统中的上述电动马达与上述驱动轮之间设置离合器,在上述电动马达停止时,将上述电动马达与上述驱动轮断开,不在上述驱动轮与上述电动马达之间传递转矩。然而,在该情况下,上述离合器需要用于在上述电动马达和上述驱动轮旋转的状态下切换该电动马达与该驱动轮的断开连接状态的驱动器,因此有可能装置的构造、上述离合器的断开连接控制变得复杂。并且,有可能因伴随上述离合器的连接产生的冲击给乘客带来不协调、不舒适的感觉。
9.鉴于上述情况,本发明的目的在于提供一种由更简单的结构构成的旋转传递状态切换装置。
10.用于解决课题的方案
11.本发明的一个方式的旋转传递状态切换装置具备离合装置和限制装置。
12.上述离合装置具备:
13.第一旋转部件,其具有第一旋转部件侧卡合部;
14.第二旋转部件,其具有第二旋转部件侧卡合部;
15.第三旋转部件,其具有第三旋转部件侧卡合部;以及
16.卡合件,其具有与上述第一旋转部件侧卡合部卡合的卡合件侧第一卡合部、与上
述第二旋转部件侧卡合部卡合的卡合件侧第二卡合部、以及与上述第三旋转部件侧卡合部卡合的卡合件侧第三卡合部。
17.上述限制装置构成为能够切换允许上述第一旋转部件的旋转的状态和限制上述第一旋转部件的旋转的状态。
18.在本发明的一个方式的旋转传递状态切换装置中,能够由制动装置构成上述限制装置,该制动装置设于在使用时也不会旋转的固定部分与上述第一旋转部件之间,而且切换允许上述第一旋转部件相对于上述固定部分的旋转的状态和阻止上述第一旋转部件相对于上述固定部分的旋转的状态。
19.或者,能够由电动马达构成上述限制装置。
20.本发明的一个方式的旋转传递状态切换装置通过利用上述限制装置允许上述第一旋转部件的旋转,从而允许上述第二旋转部件与上述第三旋转部件之间的转矩的传递,与此相对,通过利用上述限制装置阻止上述第一旋转部件的旋转,从而不能在上述第二旋转部件与上述第三旋转部件之间进行转矩的传递。
21.上述离合装置能够具备施力部件,该施力部件向上述第三旋转部件侧卡合部与上述卡合件侧第三卡合部卡合的方向弹性地对上述卡合件进行施力。
22.上述第三旋转部件能够在其内周面具有上述第三旋转部件侧卡合部。在该情况下,上述卡合件在其径向内侧面具有上述卡合件侧第二卡合部,而且在其径向外侧面具有上述卡合件侧第三卡合部。并且,上述第一旋转部件侧卡合部配置于上述第三旋转部件侧卡合部的径向内侧,而且上述第二旋转部件侧卡合部配置于上述第三旋转部件侧卡合部的径向内侧。
23.在该情况下,能够使上述卡合件由一对卡合件构成,该一对卡合件配置为利用各自的径向内侧面从径向外侧夹住上述第二旋转部件侧卡合部。
24.上述卡合件能够具备:
25.卡合件主体,其具有上述卡合件侧第二卡合部、上述卡合件侧第三卡合部、以及摆动支撑部,该摆动支撑部在上述卡合件侧第三卡合部相对于上述第三旋转部件侧卡合部远近移动的方向上位于比上述卡合件侧第一卡合部更接近上述第三旋转部件侧卡合部的一侧;以及
26.连杆部件,其具有上述卡合件侧第一卡合部、以及被支撑为能够相对于上述摆动支撑部摆动的摆动被支撑部。
27.上述卡合件主体能够具备:
28.一对主体板,其分别具有构成上述卡合件侧第二卡合部的板侧卡合部,在上述第三旋转部件侧卡合部的轴向上重叠地配置,而且相互结合;以及
29.摆动支撑轴,其构成上述摆动支撑部,且轴向两侧部分被上述一对主体板支撑。
30.在该情况下,能够将上述连杆部件配置在上述一对主体板之间。
31.上述卡合件主体能够具备被夹持在上述一对主体板之间的中间板。
32.上述第三旋转部件能够在其外周面具有转矩输入输出部,该转矩输入输出部用于在与电动马达、发动机等驱动源的输出轴、旋转轴之间输入以及/或者输出转矩。上述转矩输入输出部例如能够由遍及整周交替地配置凹部和凸部且与齿轮啮合的齿轮部、用于架设带状件的带轮部、或者用于架设链条的链轮部构成。
33.本发明的一个方式的旋转传递状态切换装置能够组装于将驱动源的旋转转矩传递到驱动轮的驱动系统来使用。
34.发明的效果如下。
35.根据本发明,提供一种结构更简单且具有能够将其制造成本抑制得较低的构造的旋转传递状态切换装置。
附图说明
36.图1是示出组装有本发明的实施方式的第一例的旋转传递状态切换装置的汽车的驱动系统的示意图。
37.图2是构成第一例的旋转传递状态切换装置的离合装置的立体图。
38.图3是从图2的右侧观察到的端视图。
39.图4是图3的a-a剖视图。
40.图5是第一例的离合装置的分解立体图。
41.图6是从图4的右侧观察到的端视图,示出第一例的离合装置的、在除去第一旋转部件、盖体以及盖体侧轴承且未向第三旋转部件输入转矩的中立状态。
42.图7是与图6相同的图,示出向第三旋转部件输入转矩后的状态下的第一例的离合装置。
43.图8是与图6相同的图,示出向第二旋转部件输入转矩的后状态下的第一例的离合装置。
44.图9是从图4的左侧观察到的端视图,示出第一例的离合装置的、在除去第二旋转部件、主体的左侧的端部、主体侧轴承、左侧的主体板、螺栓以及螺母后的状态。
45.图10是图9的b-b剖视图。
46.图11是图9的上半部分的左右方向中央部的放大图。
47.图12是与图9相同的图,示出第一例的离合装置的、从其上半部分除去中间板以及连杆部件后的状态。
48.图13是图12的c-c剖视图。
49.图14是构成第一例的离合装置的一对卡合件以及弹簧的立体图。
50.图15是构成第一例的离合装置的一对卡合件以及弹簧的在轴向上从第二旋转部件侧观察到的端视图。
51.图16是图15的d1-d2剖视图。
52.图17是图15的d1-o-d3剖视图。
53.图18是构成第一例的离合装置的一对卡合件的分解立体图。
54.图19是构成第一例的一对卡合件的中间板和弹簧的立体图。
55.图20的(a)的(a)关于第一例的离合装置,是示出中立状态下的卡合件侧第一卡合部与第一旋转部件侧卡合部之间的卡合部的图。图20的(a)的(b)是示出从图20的(a)的(a)所示的中立状态向第三旋转部件输入旋转转矩之后的状态下的上述卡合部的图。图20的(b)的(a)关于比较例的离合装置,示出中立状态下的卡合件侧第一卡合部与第一旋转部件侧卡合部之间的卡合部的图。图20的(b)的(b)是示出从图20的(b)的(a)所示的中立状态向第三旋转部件输入旋转转矩之后的状态下的上述卡合部的图。
56.图21的(a)关于第一例的离合装置,是示出第二旋转部件侧卡合部以及卡合件侧第二卡合部卡合前的状态的图。图21的(b)是示出第二旋转部件侧卡合部以及卡合件侧第二卡合部的卡合后的状态的图。
57.图22是构成本发明的实施方式的第二例的旋转传递状态切换装置的离合装置的端视图。
58.图23是构成第二例的离合装置的第一旋转部件的一部分的立体图。
59.图24是构成第二例的离合装置的第二旋转部件的一部分的立体图。
60.图25是向第三旋转部件输入转矩后的状态下的第二例的离合装置的端视图。
61.图26是向第二旋转部件输入转矩后的状态下的第二例的离合装置的端视图。
62.图27是示出组装有本发明的实施方式的第三例的旋转传递状态切换装置的汽车的驱动系统的示意图。
63.图28是示出组装有本发明的实施方式的第四例的旋转传递状态切换装置的汽车的驱动系统的示意图。
具体实施方式
64.[第一例]
[0065]
使用图1~图21的(b)对本发明的实施方式的第一例进行说明。在以下的说明中,本例的旋转传递状态切换装置组装于汽车的驱动系统。但是,本发明的旋转传递状态切换装置的用途并不限定于此。
[0066]
如图1所示,在汽车中,驱动源1的输出转矩经由差速齿轮等转矩传递部件传递到未图示的驱动轮。驱动源1由发动机和/或电动马达构成。驱动源1具有输出轴2和设置于输出轴2的前端部的驱动侧齿轮3。
[0067]
本例的汽车的驱动系统具备驱动源1、以能够传递转矩的方式与驱动轮连接的旋转轴4、以及配置于驱动源1与旋转轴4之间的旋转传递状态切换装置5。本例的旋转传递状态切换装置5具有切换驱动源1与旋转轴4之间可否传递转矩的功能,具备离合装置6和作为限制装置的制动装置7。
[0068]
本例的离合装置6具备第一旋转部件8、第二旋转部件9、第三旋转部件10、卡合件11以及施力部件12。此外,以下,在关于离合装置6的说明中,在没有特别说明的情况下,轴向、径向以及圆周方向是指离合装置6的轴向、径向以及圆周方向。在本例中,如图2等所示,离合装置6的轴向、径向以及圆周方向与第一旋转部件8的轴向、径向以及圆周方向一致,并且与第二旋转部件9及第三旋转部件10的轴向、径向以及圆周方向一致。关于本例的离合装置6,轴向一方侧是指图2、图4、图5、图10、图13、图14、图16~图19的右侧,轴向另一方侧是指图2、图4、图5、图10、图13、图14、图16~图19的左侧。
[0069]
如图4及图5所示,第一旋转部件8具有圆柱状的第一轴部13、一对臂部14以及一对第一旋转部件侧卡合部15。一对臂部14从第一轴部13的轴向另一方侧的端部相互朝向径向相反侧伸长。一对臂部14分别在其径向中间部具有作为轴向的贯通孔的支撑孔16。一对第一旋转部件侧卡合部15分别由圆柱状的销构成。各个第一旋转部件侧卡合部15的轴向一方侧的端部通过压入而内嵌固定于各个臂部14的支撑孔16。在该状态下,一对第一旋转部件侧卡合部15从一对臂部14向轴向一方侧伸长。此外,第一旋转部件也能够将整体一体地(作
为一个构件)构成。
[0070]
第二旋转部件9与第一旋转部件8同轴地配置,如图4及图5所示地具有第二轴部17和第二旋转部件侧卡合部18。第二轴部17与旋转轴4一体地设置于旋转轴4的轴向一方侧的端部,或者结合固定于旋转轴4的轴向一方侧的端部。第二旋转部件侧卡合部18构成为大致长圆柱状,从第二轴部17的轴向一方侧的端面的中央部向轴向一方侧伸长。如图6、图7、图21的(a)以及图21的(b)所示,第二旋转部件侧卡合部18的外周面具有位于短轴方向(图6、图7、图21的(a)以及图21的(b)的上下方向)的两侧的一对侧面19和作为长轴方向(图6、图7、图21的(a)以及图21的(b)的左右方向)的两侧的侧面的一对导向面20。
[0071]
一对侧面19分别由与第二旋转部件侧卡合部18的短轴方向正交的平坦面构成。一对导向面20分别由凸曲面构成。具体而言,各个导向面20由以第二旋转部件侧卡合部18的中心轴(第二旋转部件9的中心轴)为中心的局部呈圆筒状的凸面构成。因此,关于第二旋转部件9,例如能够将圆棒原材料的外周面作为一对导向面20来利用,与此相应地能够抑制加工成本。但是,也能够由将与第二旋转部件9的中心轴平行且非同轴的轴作为中心的局部呈圆筒状的凸面构成各个导向面,或者由局部呈椭圆筒状的凸面等非圆筒状的凸面构成各个导向面。在本例中,第二轴部17与第二旋转部件侧卡合部18一体地制造,但也能够通过将相互分体地制造出的第二轴部与第二旋转部件侧卡合部相互结合固定来构成第二旋转部件。第二旋转部件侧卡合部18配置在比一对第一旋转部件侧卡合部15更靠径向内侧,更具体而言,配置在一对第一旋转部件侧卡合部15之间的部分。
[0072]
第三旋转部件10在其外周面具有构成转矩输入输出部的齿轮部21,并且在其内周面具有第三旋转部件侧卡合部22。此外,齿轮部21仅在图1中示出,在图2之后的图中省略其图示。在本例中,如图2~图5所示,第三旋转部件10构成为中空的圆盘状,通过轴承等旋转自如地支撑于车身等固定部分23。第三旋转部件10与第一旋转部件8以及第二旋转部件9同轴地配置,并且在其内侧收纳有一对第一旋转部件侧卡合部15、第二旋转部件侧卡合部18、卡合件11、施力部件12等。第三旋转部件10通过利用多根螺栓26将配置于轴向另一方侧的主体24与配置于轴向一方侧的盖体25结合来构成。
[0073]
主体24具备外径侧筒部27、内径侧筒部28以及侧板部29。外径侧筒部27构成为圆筒状。内径侧筒部28构成为圆筒状,与外径侧筒部27同轴地配置于外径侧筒部27的轴向另一方侧。侧板部29构成为大致圆形平板状,其径向外侧的端部与外径侧筒部27的轴向另一方侧的端部结合,并且其径向内侧的端部与内径侧筒部28的轴向一方侧的端部结合。
[0074]
外径侧筒部27在其内周面具有第三旋转部件侧卡合部22。第三旋转部件侧卡合部22由以主体24的中心轴为中心的圆筒面构成。外径侧筒部27在轴向一方侧的端部的外周面具有主体侧凹坑嵌合面30,该主体侧凹坑嵌合面30的外径尺寸比与轴向另一方侧相邻的部分的外周面大。主体侧凹坑嵌合面30由以主体24的中心轴为中心的圆筒面构成。外径侧筒部27在轴向一方侧的端部的圆周方向等间隔的多个部位(在图示的例子中为八个部位)具有在轴向一方侧的侧面开口的螺纹孔31。
[0075]
内径侧筒部28在从其内周面的轴向一方侧的端部到中间部为止的部分具有主体侧轴承嵌合面32。主体侧轴承嵌合面32由以主体24的中心轴为中心的圆筒面构成。即,第三旋转部件侧卡合部22、主体侧凹坑嵌合面30以及主体侧轴承嵌合面32相互同轴地配置。
[0076]
盖体25具备外径侧筒部33、内径侧筒部34以及侧板部35。外径侧筒部33构成为圆
筒状。内径侧筒部34构成为圆筒状,与外径侧筒部33同轴地配置于外径侧筒部33的轴向一方侧。侧板部35构成为大致圆形平板状,其径向外侧的端部与外径侧筒部33的轴向一方侧的端部结合,并且其径向内侧的端部与内径侧筒部34的轴向另一方侧的端部结合。
[0077]
外径侧筒部33在其外周面具有遍及整周交替地配置有凹部和凸部的齿轮部21。齿轮部21与在驱动源1的输出轴2所配备的驱动侧齿轮3啮合。此外,在本例中,将齿轮部21设于盖体25的外径侧筒部33,但只要能够相对于第三旋转部件输入和/或输出转矩即可,齿轮部21的形成位置没有特别限定。例如,也能够将齿轮部21设于主体24的外径侧筒部27的外周面。并且,也能够代替齿轮部21而将用于架设链条的链轮部、用于架设带状件的带轮部设于盖体25的外径侧筒部33的外周面或者主体的外径侧筒部27的外周面。
[0078]
外径侧筒部33在其内周面具有盖体侧凹坑嵌合面36。盖体侧凹坑嵌合面36由以盖体25的中心轴为中心的圆筒面构成。盖体侧凹坑嵌合面36具有能够无松动地与主体24的主体侧凹坑嵌合面30嵌合的内径尺寸。
[0079]
侧板部35在与主体24的螺纹孔31匹配的径向外侧的端部的圆周方向等间隔的多个部位具有通孔37。
[0080]
内径侧筒部34在从其内周面的轴向另一方侧的端部到中间部为止的部分具有盖体侧轴承嵌合面38。盖体侧轴承嵌合面38由以盖体25的中心轴为中心的圆筒面构成。即,盖体侧凹坑嵌合面36与盖体侧轴承嵌合面38相互同轴地配置。
[0081]
通过使盖体25的盖体侧凹坑嵌合面36无松动地与主体24的主体侧凹坑嵌合面30嵌合,并且将插通在盖体25的各通孔37中的螺栓26与主体24的各螺纹孔31螺纹结合并进一步拧紧,来将主体24与盖体25结合固定,由此组装第三旋转部件10。在本例中,主体24的主体侧凹坑嵌合面30与主体侧轴承嵌合面32相互同轴地配置,并且盖体25的盖体侧凹坑嵌合面36与盖体侧轴承嵌合面38相互同轴地配置。因此,在使主体侧凹坑嵌合面30与盖体侧凹坑嵌合面36无松动地嵌合后的第三旋转部件10的组装状态下,盖体侧轴承嵌合面38与主体侧轴承嵌合面32相互同轴地配置。
[0082]
在组装有第三旋转部件10的状态下,第一旋转部件8的第一轴部13相对于盖体25的盖体侧轴承嵌合面38由盖体侧轴承39支撑为能够旋转。并且,第二旋转部件9的第二轴部17相对于主体24的主体侧轴承嵌合面32由主体侧轴承40支撑为能够旋转。由此,第一旋转部件8和第二旋转部件9相互同轴地配置,并且相对于第三旋转部件10的第三旋转部件侧卡合部22同轴地配置。在该状态下,一对第一旋转部件侧卡合部15配置于第三旋转部件侧卡合部22的径向内侧,并且第二旋转部件侧卡合部18配置于第三旋转部件侧卡合部22的径向内侧。此外,在图示的例子中,作为盖体侧轴承39以及主体侧轴承40,使用了单列球轴承,但也能够使用接触角的方向相互不同的圆锥滚子轴承、多列滚动轴承。
[0083]
在本例中,卡合件11由配置为利用各自的径向内侧面从径向外侧夹持第二旋转部件侧卡合部18的一对卡合件11(两个卡合件11)构成。一对卡合件11具有与一对第一旋转部件侧卡合部15卡合的一对卡合件侧第一卡合部41、与第二旋转部件侧卡合部18卡合的卡合件侧第二卡合部42、以及与第三旋转部件侧卡合部22卡合的卡合件侧第三卡合部43,并且配置于第三旋转部件侧卡合部22的径向内侧。一对卡合件11分别具备卡合件主体44和以能够摆动的方式与卡合件主体44连结的连杆部件45。但是,在实施本发明的情况下,卡合件的数量不限定于两个,例如,也能够省略构成一对卡合件的两个卡合件的一方,而由一个卡合
件构成上述卡合件。或者,也能够由三个以上的卡合件构成上述卡合件。
[0084]
在本例中,如图14~图19所示,构成各个卡合件11的卡合件主体44通过组合多个构件来构成。以下,在对卡合件主体44的整体构造进行说明之后,对构成卡合件主体44的各构件的构造进行说明。
[0085]
卡合件主体44具有大致半圆形板形状,具备与第三旋转部件侧卡合部22对置的一对卡合件侧第三卡合部43、构成摆动支撑部的摆动支撑轴46、以及与第二旋转部件侧卡合部18卡合的卡合件侧第二卡合部42。
[0086]
在本例中,卡合件主体44的外周面由相当于卡合件主体44的弧的凸圆弧状的径向外侧面和相当于卡合件主体44的弦的曲柄状的径向内侧面构成。此外,卡合件主体44的径向是指与卡合件主体44的弦正交的、图6中箭头x所示的方向,与卡合件侧第三卡合部43相对于第三旋转部件侧卡合部22远近移动的方向对应。并且,卡合件主体44的宽度方向是指与卡合件主体44的弦平行的、图6中箭头y所示的方向。
[0087]
在本例中,一对卡合件11在使各个卡合件主体44的径向外侧面朝向相反侧且使各个卡合件主体44的径向内侧面对置的状态下配置于第三旋转部件侧卡合部22的径向内侧。在一对卡合件11配置于第三旋转部件侧卡合部22的径向内侧的状态下,以在第三旋转部件侧卡合部22与卡合件主体44的径向外侧面之间的部分、以及一对卡合件11的卡合件主体44的径向内侧面彼此之间的部分中的至少一方存在允许卡合件主体44沿径向移动的间隙的方式,限制了第三旋转部件侧卡合部22的内径尺寸以及卡合件主体44的径向尺寸。
[0088]
卡合件主体44在其径向外侧面具有一对卡合件侧第三卡合部43。一对卡合件侧第三卡合部43是在能够进行第三旋转部件10与第二旋转部件9之间的转矩传递的驱动模式中被按压至第三旋转部件侧卡合部22的部分,在圆周方向上分离地配置于卡合件主体44的径向外侧面的圆周方向两侧部分。一对卡合件侧第三卡合部43分别比卡合件主体44的径向外侧面中的在圆周方向上从卡合件侧第三卡合部43偏离的部分更朝向第三旋转部件侧卡合部22突出。一对卡合件侧第三卡合部43分别由具有比第三旋转部件侧卡合部22的曲率半径小的曲率半径的局部呈圆筒状的凸面构成。卡合件主体44的径向外侧面中的在圆周方向上从一对卡合件侧第三卡合部43偏离的部分(在圆周方向上位于一对卡合件侧第三卡合部43之间的部分)成为不与第三旋转部件侧卡合部22接触的非接触面。
[0089]
卡合件主体44在其宽度方向中央部的厚度方向(轴向)中央部具有内部空间47。内部空间47的径向两侧的端部分别在卡合件主体44的径向外侧面和径向内侧面开口。卡合件主体44具有沿轴向配置的摆动支撑轴46,摆动支撑轴46的轴向中间部配置于内部空间47的宽度方向中央部的径向外侧部。摆动支撑轴46由圆柱状的销构成。摆动支撑轴46的轴向两侧的端部被卡合件主体44中的从轴向两侧夹着内部空间47的部分支撑。
[0090]
卡合件主体44在其径向内侧面的宽度方向中央部具有卡合件侧第二卡合部42。卡合件侧第二卡合部42由从卡合件主体44的径向内侧面的宽度方向中央部朝向径向外方凹陷的大致矩形状的凹部构成。
[0091]
如图6、图21的(a)以及图21的(b)所示,卡合件侧第二卡合部42具有能够在其内侧配置第二旋转部件侧卡合部18的短轴方向的前半部分的大小。
[0092]
卡合件侧第二卡合部42的内表面由底面48和一对被导向面49构成。底面48由与卡合件主体44的径向正交的平坦面构成。一对被导向面49位于卡合件侧第二卡合部42的内表
面中的在卡合件主体44的宽度方向上的两侧的端部,并且在宽度方向上相互对置。一对被导向面49由一对凹曲面构成,该一对凹曲面越朝向卡合件主体44的径向内侧,即,越朝向在卡合件主体44的径向上远离第三旋转部件侧卡合部22的方向,则越向彼此的间隔扩大的方向倾斜。
[0093]
一对被导向面49分别能够与第二旋转部件侧卡合部18的一对导向面20接触,由具有与导向面20相同大小的曲率半径或者比导向面20稍大的曲率半径的局部呈圆筒状的凹面构成。在本例中,如图21的(b)所示,卡合件侧第二卡合部42具有与第二旋转部件侧卡合部18的短轴方向的前半部分的外周面一致的内表面形状。即,能够使卡合件侧第二卡合部42的底面48与第二旋转部件侧卡合部18的侧面19面接触,并且使卡合件侧第二卡合部42的一对被导向面49与第二旋转部件侧卡合部18的一对导向面20中的短轴方向上的前半部分面接触。此外,也能够由局部呈椭圆筒状的凹面等与并非局部呈圆筒状不同的凹面构成各个被导向面49。
[0094]
卡合件主体44在其宽度方向中央部的径向内侧部具有插通孔50。插通孔50由沿轴向贯通卡合件主体44的宽度方向中央部的径向内侧部且沿圆周方向伸长的圆弧形的长孔构成。插通孔50具有能够松动地插入第一旋转部件侧卡合部15的大小。具体而言,在将第一旋转部件侧卡合部15插入到插通孔50的内侧时,在第一旋转部件侧卡合部15与插通孔50的内表面之间存在圆周方向上的间隙以及卡合件主体44的径向上的间隙。因此,第一旋转部件侧卡合部15能够基于上述圆周方向上的间隙的存在而相对于插通孔50(卡合件主体44)进行在第一旋转部件8的旋转方向上的相对位移。并且,插通孔50(卡合件主体44)能够基于卡合件主体44的径向上的间隙的存在而相对于第一旋转部件侧卡合部15进行卡合件主体44的径向上的位移。换言之,限制了插通孔50的大小,以便在下述的离合装置6动作时,不会产生插通孔50的内周缘与第一旋转部件侧卡合部15干涉而阻碍离合装置6的动作的情况。
[0095]
卡合件主体44在其径向内侧面的宽度方向两侧部分具有向径向内侧突出的突起状的凸部51。凸部51从卡合件主体44的径向内侧面的宽度方向两侧部分中的厚度方向(轴向)中央部向径向内侧突出。凸部51用于保持下述的施力部件12。
[0096]
卡合件主体44通过组合多个构件来构成。具体而言,卡合件主体44具备一对主体板52、一对中间板53、摆动支撑轴46、作为结合部件的多个螺栓54以及多个螺母55。
[0097]
一对主体板52是构成卡合件主体44的厚度方向的两侧部分的构件,在轴向上重叠地配置。一对主体板52分别是对钢板等金属板实施基于冲压加工的冲裁加工而制造出的冲压成形品,具有大致半圆形板形状。主体板52在其径向外侧面中的在圆周方向上分离的两处位置具有在组装有卡合件主体44的状态下构成卡合件侧第三卡合部43的凸面56。即,在一对主体板52的径向外侧面中的圆周方向上的相位一致的部分配备且在轴向上分离地配置的两对凸面56(四个凸面56)构成卡合件侧第三卡合部43。各个主体板52在其宽度方向中央部的径向外侧部具有圆形的支撑孔57。各个主体板52在其径向内侧面的宽度方向中央部具有在组装有卡合件主体44的状态下构成卡合件侧第二卡合部42的板侧卡合部58。即,在轴向上分离地配置的一对板侧卡合部58构成卡合件侧第二卡合部42。各个主体板52在宽度方向中央部的径向内侧部具有在组装有卡合件主体44的状态下构成插通孔50的贯通孔59。各个主体板52在宽度方向两侧部分分别具有多个(在图示的例子中为三个)通孔60,并且在宽度方向两侧部分分别在从多个通孔60偏离的部位具有定位孔61。
[0098]
一对中间板53是构成卡合件主体44的厚度方向的中间部的部件。一对中间板53分别是对钢板等金属板实施基于冲压加工的冲裁加工而制造出的冲压成形品,具有大致扇板形状。一对中间板53被夹持在一对主体板52的宽度方向两侧部分之间。一对中间板53分别在径向内侧面的宽度方向中间部具有凸部51。凸部51比一对主体板52的径向内侧面更向径向内侧突出。一对中间板53中的凸部51以外的部分配置于一对主体板52彼此之间。尤其是,一对中间板53的径向外侧面位于比一对主体板52的径向外侧面更靠径向内侧,不会与第三旋转部件侧卡合部22接触。一对中间板53在与一对主体板52的通孔60匹配的多个部位具有通孔62,并且在与一对主体板52的定位孔61匹配的部位具有定位孔63。
[0099]
通过在插通到相互匹配的一对主体板52的通孔60和一对中间板53的通孔62中的多个螺栓54的前端部螺纹结合螺母55并进一步拧紧,由此一对主体板52以及一对中间板53相互结合固定。此外,在本例的构造中,在进行这样的结合固定的作业时,通过将作业用的定位杆插通到相互匹配的一对主体板52的定位孔61和一对中间板53的定位孔63,能够容易地进行使一对主体板52的通孔60与一对中间板53的通孔62匹配的作业。在本例的构造中,在将一对主体板52与一对中间板53结合固定的状态下,在卡合件主体44的厚度方向上的一对主体板52之间且在宽度方向上的一对中间板53彼此之间划分内部空间47。
[0100]
摆动支撑轴46由圆柱状的销构成。摆动支撑轴46的轴向两侧的端部通过压入而内嵌固定于一对主体板52的支撑孔57。摆动支撑轴46的轴向中间部配置在内部空间47内。
[0101]
连杆部件45是对钢板等金属板实施基于冲压加工的冲裁加工而制造出的冲压成形品,具有大致矩形板形状或大致长圆板形状,配置于卡合件主体44的内部空间47(一对主体板52彼此之间)。
[0102]
连杆部件45的厚度尺寸比内部空间47的轴向宽度尺寸(=一对主体板52相互对置的侧面彼此的间隔=中间板53的厚度尺寸)小。连杆部件45在其长度方向的一方侧的端部具有摆动被支撑部64,并且在其长度方向的另一方侧的端部具有卡合件侧第一卡合部41。
[0103]
摆动被支撑部64由圆孔构成,并且供摆动支撑轴46插通。由此,连杆部件45的长度方向一方侧的端部相对于摆动支撑轴46能够摆动地连接(被支撑)。卡合件侧第一卡合部41由圆孔构成,并且供第一旋转部件侧卡合部15插通。由此,连杆部件45的长度方向另一方侧的端部相对于第一旋转部件侧卡合部15能够摆动地连接。
[0104]
摆动被支撑部64的内径尺寸设定为比摆动支撑轴46的外径尺寸大,卡合件侧第一卡合部41的内径尺寸设定为比第一旋转部件侧卡合部15的外径尺寸大。在本例中,在如图6及图9所示地卡合件11的一对卡合件侧第三卡合部43与第三旋转部件侧卡合部22接触而且第一旋转部件侧卡合部15位于卡合件主体44的宽度方向中央部的状态下,如图11所示,摆动支撑轴46与第一旋转部件侧卡合部15的相互较远一侧的端缘彼此的间隔wa设定为摆动被支撑部64与卡合件侧第一卡合部41的相互较远一侧的端缘彼此的间隔wb以下(wa≤wb)。此外,从容易进行离合装置6的组装的观点出发,优选上述间隔wa与wb之差wb-wa尽量大,但另一方面,从如在下文中说明那样在使制动装置7工作时立即从驱动模式切换成空档模式的观点出发,优选上述wb-wa尽量小。
[0105]
在本例中,施力部件12由构成一对卡合件11的、配置在一对卡合件主体44的径向内侧面的宽度方向两侧部分之间的一对施力部件12构成。一对施力部件12在卡合件主体44的宽度方向上配置于从第二旋转部件侧卡合部18偏离的位置。一对施力部件12向朝向径向
外侧的方向弹性地对一对卡合件11分别进行施力,即,向接近第三旋转部件侧卡合部22的方向弹性地对一对卡合件11分别进行施力。由此,在未向第二旋转部件9以及第三旋转部件10分别施加转矩的中立状态下,成为一对卡合件11各自的卡合件侧第三卡合部43与第三旋转部件侧卡合部22卡合(被按压至第三旋转部件侧卡合部22)的状态。
[0106]
在本例中,一对施力部件12分别由螺旋弹簧构成,通过在各个施力部件12的轴向两侧部分的内侧插入一对卡合件11(两对中间板53)各自的对置的凸部51,由此防止施力部件12从一对卡合件11(两对卡合件主体44)的径向内侧面之间脱落。但是,在各个卡合件主体的径向内侧面的宽度方向两侧部分(各个中间板的径向内侧面的宽度方向中间部),设置朝向径向外侧凹入的凹部(切口)来代替凸部,通过将弹簧的各个端部插入到该凹部,也能够防止弹簧从卡合件主体脱落。并且,作为向接近第三旋转部件侧卡合部的方向弹性地对一对卡合件11分别进行施力的施力部件,不限定于螺旋弹簧,也能够使用板簧、碟形弹簧等。或者,除了以夹入在一对卡合件之间的方式配置施力部件以外,还能够以夹入在各个卡合件与第二旋转部件之间的方式配置施力部件。
[0107]
在本例中,施力部件12的外径尺寸比卡合件主体44的轴向的厚度尺寸小。因此,如图16及图17所示,施力部件12不会比卡合件主体44的轴向两侧的侧面更向轴向两侧(外侧)突出。
[0108]
在本例的离合装置6中,在其组装状态下,配置于轴向一方侧的第一旋转部件8的一对第一旋转部件侧卡合部15沿轴向插入到一对卡合件11的插通孔50(一对主体板52的贯通孔59)以及卡合件侧第一卡合部41,并且配置于轴向另一方侧的第二旋转部件9的第二旋转部件侧卡合部18沿轴向插入到一对卡合件11的卡合件侧第二卡合部42之间。即,一对卡合件11配置为,一对卡合件11的卡合件侧第二卡合部42从径向外侧夹着第二旋转部件侧卡合部18。
[0109]
制动装置7设置在车身等固定部分23与第一旋转部件8之间,而且构成为能够切换允许第一旋转部件8相对于固定部分23的旋转的状态和阻止第一旋转部件8相对于固定部分23的旋转的状态。在本例中,制动装置7由盘式制动装置构成,如图1所示,具备支撑固定于固定部分23的制动钳65和与第一旋转部件8的第一轴部13一起旋转的制动盘66。
[0110]
在阻止第一旋转部件8相对于固定部分23的旋转时,通过对未图示的驱动器通电或者导入液压,来朝向制动盘66按压以能够进行轴向位移的方式被制动钳65支撑的一对制动块。一对制动块从轴向两侧夹持制动盘66,进行第一旋转部件8的制动。与此相对,在允许第一旋转部件8相对于固定部分23的旋转时,停止对驱动器的通电或者液压的导入。其结果,通过复位弹簧的作用,一对制动块从制动盘66分离,从而制动力解除。
[0111]
本例的旋转传递状态切换装置5利用制动装置7来切换第一旋转部件8可否相对于固定部分23旋转,从而能够切换允许(能够进行)驱动源1的输出轴2与旋转轴4之间的转矩的传递的驱动模式和不能进行转矩的传递的空档模式。
[0112]
〈驱动模式〉
[0113]
在驱动模式中,解除制动装置7对第一旋转部件8的制动,允许第一旋转部件8相对于固定部分23的旋转。在该状态下,若由驱动源1驱动输出轴2使之旋转,则经由驱动侧齿轮3与齿轮部21的啮合部向第三旋转部件10输入转矩,第三旋转部件10和一对卡合件11以离合装置6的中心轴o(参照图3)为中心一体地旋转(以相同的速度向相同的方向旋转)。即,在
未向第二旋转部件9以及第三旋转部件10分别施加转矩的中立状态下,第三旋转部件10和一对卡合件11通过一对施力部件12的作用,卡合件侧第三卡合部43被按压至第三旋转部件侧卡合部22,第三旋转部件侧卡合部22与卡合件侧第三卡合部43成为摩擦卡合的状态。因此,随着驱动驱动源1的输出轴2使之旋转,如图7中箭头α所示,若第三旋转部件10以中心轴o为中心旋转,则一对卡合件11也以中心轴o为中心旋转。
[0114]
若第三旋转部件10和一对卡合件11以中心轴o为中心旋转,则如图7所示,卡合件侧第二卡合部42的底面48在圆周方向上按压第二旋转部件侧卡合部18的角部(侧面19与导向面20之间的连接部)。由此,对具备第二旋转部件侧卡合部18的第二旋转部件9施加欲使第二旋转部件9向图7中箭头α所示的方向旋转的力。此时,从第二旋转部件侧卡合部18的角部对卡合件侧第二卡合部42的底面48施加朝向径向外侧按压卡合件11的反作用力。其结果,对第三旋转部件侧卡合部22与卡合件侧第三卡合部43之间的抵接部作用的摩擦力增大,防止在该抵接部产生滑动。
[0115]
若随着一对卡合件11的旋转,摆动支撑轴46以中心轴o为中心旋转,则经由连杆部件45,在圆周方向上拉拽第一旋转部件8的第一旋转部件侧卡合部15,对第一旋转部件8施加欲使第一旋转部件8旋转的力。在驱动模式中,解除制动装置7对第一旋转部件8的制动,允许第一旋转部件8相对于固定部分23的旋转,因此若在圆周方向上拉拽第一旋转部件8的第一旋转部件侧卡合部15,则第一旋转部件8以中心轴o为中心旋转。其结果,第一旋转部件8、第二旋转部件9、第三旋转部件10以及一对卡合件11一体地旋转。换言之,离合装置6整体成为一体而旋转。这样,在驱动模式中,输入至第三旋转部件10的转矩向第二旋转部件9以及旋转轴4传递。
[0116]
另一方面,在驱动模式中,例如在使车辆惯性行驶的情况下等,若从路面经由驱动轮对第二旋转部件9施加转矩(反向输入转矩),则如图8中箭头β所示,第二旋转部件侧卡合部18在一对卡合件11的内侧以中心轴o为中心旋转。于是,作为第二旋转部件侧卡合部18的侧面19与导向面20之间的连接部的角部在圆周方向上按压卡合件侧第二卡合部42的底面48。由此,一对卡合件11被朝向径向外侧按压,并且以中心轴o为中心旋转。随着一对卡合件11被朝向径向外侧按压,卡合件侧第三卡合部43被按压至第三旋转部件侧卡合部22,从而第三旋转部件侧卡合部22与卡合件侧第三卡合部43摩擦卡合。此外,如上所述,在驱动模式中,在第三旋转部件10旋转的状态下,如图7所示,成为第三旋转部件侧卡合部22与卡合件侧第三卡合部43卡合的状态,即,成为作用于抵接部的摩擦力增大而防止该抵接部处的滑动的状态。因此,在第二旋转部件9欲向图8中箭头β所示的方向旋转的情况下,也能够认为维持第三旋转部件侧卡合部22与卡合件侧第三卡合部43的卡合。在驱动模式中,由于允许第一旋转部件8的旋转,所以若一对卡合件11以中心轴o为中心旋转,则基于第三旋转部件侧卡合部22与卡合件侧第三卡合部43的摩擦卡合,第三旋转部件10也以中心轴o为中心旋转。这样,输入至第二旋转部件9的转矩向第三旋转部件10传递。在该情况下,驱动源1成为针对驱动轮的旋转的负荷。即,根据驱动源1的种类,对车辆作用发动机制动或再生制动。
[0117]
〈空档模式〉
[0118]
在空档模式中,由制动装置7进行第一旋转部件8的制动,阻止第一旋转部件8相对于固定部分23的旋转。在该状态下,若由驱动源1驱动输出轴2使之旋转,则向第三旋转部件10输入转矩,如图7中箭头α所示,第三旋转部件10和一对卡合件11欲以中心轴o为中心一体
地旋转。
[0119]
若随着一对卡合件11欲以中心轴o为中心旋转,而摆动支撑轴46欲以中心轴o为中心旋转,则经由连杆部件45在圆周方向上拉拽第一旋转部件8的第一旋转部件侧卡合部15,对第一旋转部件8施加欲使第一旋转部件8旋转的力。然而,在空档模式中,通过制动装置7对第一旋转部件8的制动,来阻止第一旋转部件8相对于固定部分23的旋转。因此,若由连杆部件45在圆周方向上拉拽第一旋转部件侧卡合部15,则从第一旋转部件侧卡合部15对连杆部件45施加朝向径向内侧拉拽摆动支撑轴46的方向的反作用力。
[0120]
若朝向径向内侧拉拽摆动支撑轴46,则对一对卡合件11作用远离第三旋转部件侧卡合部22的方向的力,从而一对卡合件11朝向远离第三旋转部件侧卡合部22的方向、即径向内侧稍微移动。其结果,卡合件侧第三卡合部43与第三旋转部件侧卡合部22之间的抵接部的面压降低或消失,从而第三旋转部件10相对于卡合件11空转(滑动)。这样,在空档模式中,不能从第三旋转部件10向第二旋转部件9传递转矩。
[0121]
在空档模式中,若从路面经由驱动轮对第二旋转部件9施加转矩,则如图8中箭头β所示,第二旋转部件侧卡合部18欲在一对卡合件11彼此的内侧以中心轴o为中心旋转。于是,作为第二旋转部件侧卡合部18的侧面19与导向面20之间的连接部的角部在圆周方向上按压卡合件侧第二卡合部42的底面48。由此,一对卡合件11被朝向径向外侧按压,且欲以中心轴o为中心旋转,摆动支撑轴46欲经由连杆部件45在圆周方向上拉拽第一旋转部件侧卡合部15。在空档模式中,第一旋转部件8的旋转被阻止,因此若由连杆部件45在圆周方向上拉拽第一旋转部件侧卡合部15,则从第一旋转部件侧卡合部15对连杆部件45施加朝向径向内侧拉拽摆动支撑轴46的方向的反作用力。这样,若对一对卡合件11作用远离第三旋转部件侧卡合部22的方向的力,则一对卡合件11欲向远离第三旋转部件侧卡合部22的方向移动,从而卡合件侧第三卡合部43与第三旋转部件侧卡合部22的抵接部的面压降低或消失。由此,输入至第二旋转部件9的转矩不能向第三旋转部件10传递。
[0122]
在空档模式中,由制动装置7阻止第一旋转部件8的旋转。因此,即使在从摆动支撑轴46经由连杆部件45施加了欲在圆周方向上拉拽第一旋转部件侧卡合部15的力的情况下,由于第一旋转部件侧卡合部15固定设置于第一旋转部件8而无法旋转,所以卡合件11的旋转被阻止。其结果,正与卡合件11卡合的第二旋转部件9的旋转也被阻止,进而能够阻止驱动轮的旋转。换言之,能够发挥作为驻车制动器的功能。
[0123]
根据本例的旋转传递状态切换装置5,通过由制动装置7切换第一旋转部件8可否相对于在使用时也不会旋转的固定部分23旋转,由此能够切换在第二旋转部件9与第三旋转部件10之间能够进行转矩传递的驱动模式和不能进行转矩传递的空档模式。换言之,根据本例的旋转传递状态切换装置5,不需要为了切换可否在第二旋转部件9与第三旋转部件10之间传递转矩而切换第二旋转部件9与第三旋转部件10可否相对旋转。因此,作为用于切换制动装置7的紧固状态的驱动器,能够使用如液压式的驱动器那样小型且能够产生较大的力的驱动器,容易简化旋转传递状态切换装置5的构造。
[0124]
在本例的离合装置6中,一对卡合件11分别在卡合件主体44的径向外侧面的沿圆周方向分离的两个部位具有卡合件侧第三卡合部43。因此,基于由一对施力部件12向第三旋转部件侧卡合部22对一对卡合件11分别进行施力,能够通过楔效应来增大在第三旋转部件侧卡合部22与卡合件侧第三卡合部43之间产生的摩擦力。但是,也能够采用仅在卡合件
主体的径向外侧面的圆周方向一个部位具有卡合件侧第三卡合部的构造。在本例中,由设置于一对主体板52的凸面56构成卡合件侧第三卡合部43,但也能够取而代之地在中间板设置卡合件侧第三卡合部。
[0125]
在本例中,在旋转传递状态切换装置5从驱动模式向空档模式切换时,在卡合件11向远离第三旋转部件侧卡合部22的方向(径向内侧)移动时,如图21的(a)至图21的(b)所示,利用位于第二旋转部件侧卡合部18的短轴方向的前半部分的长轴方向两侧的一对导向面20对位于卡合件侧第二卡合部42的宽度方向两侧的一对被导向面49进行引导,从而限制卡合件11沿宽度方向移动。并且,如图21的(b)所示,卡合件侧第二卡合部42的底面48与第二旋转部件侧卡合部18的侧面19面接触,并且卡合件侧第二卡合部42的一对被导向面49与第二旋转部件侧卡合部18的一对导向面20面接触。因此,在本例的构造中,在锁定状态解除后,能够有效地防止卡合件11在宽度方向上偏离移动而与第三旋转部件侧卡合部22接触的情况。在本例的构造中,由于能够使用第二旋转部件侧卡合部18进行卡合件11向径向内侧的移动的引导,所以与组装仅用于进行该引导的单独构件的构造相比,能够减少构件数量。
[0126]
卡合件侧第二卡合部42的一对被导向面49由越朝向径向内侧则越向彼此的间隔扩大的方向倾斜的一对凹曲面构成,并且第二旋转部件侧卡合部18的一对导向面20由与上述一对凹曲面一致的一对凸曲面构成。因此,如图21的(a)所示,在卡合件11从第二旋转部件侧卡合部18向径向外侧离开的状态下,在一对被导向面49与一对导向面20之间形成间隙,并且该间隙的大小(宽度方向尺寸)越朝向径向外侧则越大。因此,在本例的构造中,在卡合件11从第二旋转部件侧卡合部18向径向外侧离开的状态下,能够适当地允许卡合件11在宽度方向、旋转方向上的移动,从而能够有效地防止对卡合件11施加过度的力。
[0127]
根据本例的旋转传递状态切换装置5,能够顺畅地进行从驱动模式向空档模式的切换。参照图20的(a)及图20的(b)对这一点进行说明。
[0128]
图20的(a)的(a)及图20的(a)的(b)关于本例的构造,示出第一旋转部件8的一部分与卡合件11的一部分的相互的位置关系。更具体而言,图20的(a)的(a)示出第一旋转部件侧卡合部15位于卡合件11的宽度方向中央部且连杆部件45最靠近径向内侧的状态下的上述位置关系。图20的(a)、(b)示出如下状态下的上述位置关系:从图20的(a)、(a)所示的状态起,卡合件11相对于第一旋转部件8向图20的(a)、(b)的逆时针方向旋转,对第一旋转部件侧卡合部15与卡合件侧第一卡合部41之间的抵接部作用平移载荷f,基于此,开始从第一旋转部件侧卡合部15经由连杆部件45对摆动支撑轴46作用平移载荷f。
[0129]
图20的(b)的(a)及图20的(b)的(b)关于不具备连杆部件而构成为一体的卡合件11z具有卡合件侧第一卡合部41z的比较例的构造,示出第一旋转部件8z的一部分与卡合件11z的一部分的相互的位置关系。更具体而言,图20的(b)的(a)示出卡合件11z位于径向最外侧且第一旋转部件侧卡合部15z位于卡合件11z的宽度方向中央部的状态下的上述位置关系。图20的(b)的(b)示出如下状态下的上述位置关系:从图20的(b)的(a)所示的状态起,卡合件11z相对于第一旋转部件8z向图20的(b)的(b)的逆时针方向旋转,卡合件侧第一卡合部41z与第一旋转部件侧卡合部15z抵接,开始对第一旋转部件侧卡合部15z与卡合件侧第一卡合部41z之间的抵接部x作用基于旋转转矩t的平移载荷ft。
[0130]
在比较例的构造中,如图20的(b)的(b)所示,平移载荷ft的方向、即从第一旋转部件8z作用于卡合件11z的载荷的方向相对于在从驱动模式向空档模式切换时卡合件11z应
移动的方向亦即卡合件11z的径向(卡合件11z相对于第三旋转部件侧卡合部远近移动的方向)大幅度地倾斜。
[0131]
与此相对,在本例的构造中,如图20的(a)的(b)所示,平移载荷f的方向、即从第一旋转部件8作用于卡合件11的载荷的方向成为与在从驱动模式向空档模式切换时卡合件11应移动的方向亦即卡合件11的径向(卡合件11相对于第三旋转部件侧卡合部22远近移动的方向)大致平行的方向。换言之,平移载荷f的方向与卡合件11应移动的方向所成的角度比比较例的构造中的平移载荷ft的方向与卡合件11z应移动的方向所成的角度小。也就是说,在本例的构造中,基于卡合件11以中心轴o为中心旋转,能够将在圆周方向上施加于第一旋转部件侧卡合部15的力高效地转换成用于使卡合件11向径向内侧移动的力。因此,根据本例,能够顺畅地进行从驱动模式向空档模式的切换。
[0132]
对于本例的构造中的、在图20的(a)的(a)所示的状态下在第一旋转部件侧卡合部15的径向内侧面与连杆部件45的卡合件侧第一卡合部41的内周面之间存在的间隙g的大小(上述的差wb-wa)、以及比较例的构造中的、在图20的(b)的(a)所示的状态下在第一旋转部件侧卡合部15z的径向内侧面与卡合件侧第一卡合部41z之间存在的间隙gz的大小而言,从容易进行离合装置的组装的观点出发,均优选尽量大,但另一方面,从在由制动装置7对第一旋转部件8、8z进行了制动时能够立即使卡合件11、11z向径向内侧移动而实现空档模式的观点出发,均优选尽量小。因此,在离合装置的制造中,考虑到上述情况,需要将间隙g、gz的大小调整为适当的大小。
[0133]
在比较例的构造中,为了调整间隙gz的大小,有时需要通过切削加工高精度地对卡合件侧第一卡合部41z中的与第一旋转部件侧卡合部15z的径向内侧面抵接的部分进行精加工,在该情况下,预计成本升高。与此相对,在本例的构造中,仅管理连杆部件45的摆动被支撑部64与卡合件侧第一卡合部41的中心间距离,就能够调整间隙g的大小,连杆部件45通过廉价的冲压加工来制造,因此容易抑制成本。
[0134]
在实施本发明的情况下,作为用于将构成第三旋转部件10的主体24与盖体25结合的结合机构、用于将构成卡合件主体44的一对主体板52与一对中间板53结合的结合机构,也能够使用铆钉、焊接、粘接、铆接等其它结合机构。并且,作为这样的其它的结合机构,也能够采用如下的结合机构:将结合轴的轴向中间部插通到在应相互结合的多个构件的彼此匹配的位置形成的通孔中,并且将挡圈卡定于该结合轴的轴向两端部,利用上述挡圈从轴向两侧夹持上述多个构件。
[0135]
并且,也能够在一对主体板中的一方的主体板一体地形成一对中间板中的一方的中间板,在一对主体板中的另一方的主体板一体地形成一对中间板中的另一方的中间板。或者,也能够在一对主体板中的一方的主体板一体地形成一对中间板。若采用上述结构,则能够通过一对主体板的组合来构成卡合件主体,能够减少构件数量。
[0136]
在组装于本例的旋转传递状态切换装置5的离合装置6中,采用了在一对主体板52彼此之间以能够摆动的方式配置一个连杆部件45的结构,但在实施本发明的情况下,也能够采用在一片主体板的厚度方向两侧以能够摆动的方式配置一对连杆部件(利用第一旋转部件侧卡合部,经由该一对连杆部件向径向内侧拉拽卡合件主体)的结构。
[0137]
在本例中,将驱动源1的输出轴2所配备的驱动侧齿轮3与离合装置6的第三旋转部件10的外周面所配备的齿轮部21啮合,并且将旋转轴4与第二旋转部件9连接,但在实施本
发明的情况下,也能够将驱动源的输出轴与第二旋转部件以能够传递转矩的方式连接,并且使旋转轴所配备的被驱动侧齿轮与第三旋转部件所配备的齿轮部啮合。
[0138]
[第二例]
[0139]
使用图22~图26对本发明的实施方式的第二例进行说明。在本例中,离合装置6a的构造与第一例的离合装置6的构造不同。
[0140]
离合装置6a具备第一旋转部件8a、第二旋转部件9a、第三旋转部件10a、卡合件11a以及施力部件12a。
[0141]
如图23所示,第一旋转部件8a具有第一轴部13a和一对第一旋转部件侧卡合部15a。第一轴部13a与制动装置7的制动盘66连接。一对第一旋转部件侧卡合部15a由从第一轴部13a的前端面的直径方向相反侧两处位置沿轴向伸长的凸部构成。
[0142]
第二旋转部件9a与第一旋转部件8a同轴地配置,如图24所示,具有第二轴部17a和第二旋转部件侧卡合部18a。第二轴部17a的基端部与旋转轴4(参照图1)连接。第二旋转部件侧卡合部18a大致呈长圆柱状,从第二轴部17a的前端面的中央部沿轴向伸长。第二旋转部件侧卡合部18a配置于一对第一旋转部件侧卡合部15a之间的部分。
[0143]
如图22所示,第三旋转部件10a构成为圆环状,经由轴承被支撑为相对于固定部分23旋转自如。第三旋转部件10a与第一旋转部件8a及第二旋转部件9a同轴,并且配置于一对第一旋转部件侧卡合部15a及第二旋转部件侧卡合部18a的径向外侧。第三旋转部件10a在其内周面具有作为圆筒状的凹面的第三旋转部件侧卡合部22a。在本例中,第三旋转部件10a在其外周面具有圆筒面状的带轮部。
[0144]
在本例中,卡合件11a也由配置为利用各自的径向内侧面从径向外侧夹持第二旋转部件侧卡合部18a的一对卡合件11a构成。一对卡合件11a分别构成为大致半圆形板状,配置于第三旋转部件10a的径向内侧。各个卡合件11a在与第三旋转部件侧卡合部22a对置的径向外侧面具有作为局部呈圆筒状的凸面的卡合件侧第三卡合部43a。卡合件侧第三卡合部43a的曲率半径为第三旋转部件侧卡合部22a的曲率半径以下。
[0145]
在将一对卡合件11a配置于第三旋转部件10a的径向内侧的状态下,以在第三旋转部件侧卡合部22a与卡合件侧第三卡合部43a之间的部分、以及一对卡合件11a的径向内侧面70之间的部分的至少一方存在间隙的方式,限制了第三旋转部件10a的内径尺寸以及卡合件11a的径向尺寸。
[0146]
各个卡合件11a具有卡合件侧第一卡合部41a和卡合件侧第二卡合部42a。卡合件侧第一卡合部41a由沿轴向贯通卡合件11a的径向中间部的孔构成。卡合件侧第一卡合部41a具有能够松动地插入第一旋转部件侧卡合部15a的大小。因此,第一旋转部件侧卡合部15a能够相对于卡合件侧第一卡合部41a(卡合件11a)在第一旋转部件8a的旋转方向上位移,卡合件侧第一卡合部41a(卡合件11a)能够相对于第一旋转部件侧卡合部15a在卡合件11a的径向上位移。卡合件侧第二卡合部42a由从卡合件11a的径向内侧面的宽度方向中央部朝向径向外方凹陷的大致矩形状的凹部构成。卡合件侧第二卡合部42a具有能够在其内侧配置第二旋转部件侧卡合部18a的短轴方向的前半部分的大小。
[0147]
各个卡合件11a具有从径向内侧面的宽度方向两侧部分朝向径向外方凹陷的大致矩形状的凹部67。
[0148]
在本例中,施力部件12a由配置于一对卡合件11a的径向内侧面的宽度方向两侧部
分之间的一对施力部件12a构成。各个施力部件12a各自的端部插入到一对卡合件11a各自的凹部67。
[0149]
在本例的离合装置6a中,在其组装状态下,配置于轴向一方侧的第一旋转部件8a的一对第一旋转部件侧卡合部15a沿轴向插入到一对卡合件11a的卡合件侧第一卡合部41a,并且配置于轴向另一方侧的第二旋转部件9a的第二旋转部件侧卡合部18a沿轴向插入到一对卡合件侧第二卡合部42a之间。即,一对卡合件11a配置为各自的卡合件侧第二卡合部42a从径向外侧夹持第二旋转部件侧卡合部18a。
[0150]
〈驱动模式〉
[0151]
在解除了制动装置7对第一旋转部件8a的制动的驱动模式中,若通过驱动驱动源1的输出轴2(参照图1)使之旋转,经由在输出轴2和第三旋转部件10a的外周面所配备的带轮部架设的带状件向第三旋转部件10a输入转矩,则如图25中箭头α所示,第三旋转部件10a和一对卡合件11a以离合装置6a的中心轴o为中心一体地旋转。即,由一对施力部件12a,向接近第三旋转部件侧卡合部22a的方向按压卡合件11a,从而第三旋转部件侧卡合部22a与卡合件侧第三卡合部43a成为摩擦卡合的状态,因此随着第三旋转部件10a的旋转,一对卡合件11a也旋转。
[0152]
随着第三旋转部件10a和一对卡合件11a的旋转,如图25所示,由卡合件侧第二卡合部42a的底面48a,在圆周方向上按压作为第二旋转部件侧卡合部18a的侧面19a与导向面20a之间的连接部的角部。由此,对第二旋转部件9a施加欲使第二旋转部件9a旋转的力。此时,从作为第二旋转部件侧卡合部18a的侧面19a与导向面20a之间的连接部的角部对卡合件侧第二卡合部42a的底面48a施加朝向径向外侧按压卡合件11a的反作用力。其结果,对第三旋转部件侧卡合部22a与卡合件侧第三卡合部43a之间的抵接部作用的摩擦力增大,防止在该抵接部产生滑动。
[0153]
若一对卡合件11a旋转,则由卡合件侧第一卡合部41a在圆周方向上按压第一旋转部件侧卡合部15a,对第一旋转部件8a施加欲使第一旋转部件8a旋转的力。在驱动模式中,解除制动装置7对第一旋转部件8a的制动,允许第一旋转部件8a相对于固定部分23的旋转,因此若在圆周方向上按压第一旋转部件8a的第一旋转部件侧卡合部15a,则第一旋转部件8a以中心轴o为中心旋转。其结果,第一旋转部件8a、第二旋转部件9a、第三旋转部件10a以及一对卡合件11a一体地旋转。换言之,离合装置6a整体成为一体而旋转。这样,在驱动模式中,允许从第三旋转部件10a向第二旋转部件9a传递转矩。
[0154]
在驱动模式中,若从路面经由驱动轮对第二旋转部件9a施加转矩,则如图26中箭头β所示,第二旋转部件侧卡合部18a在一对卡合件11的内侧以中心轴o为中心旋转。于是,作为第二旋转部件侧卡合部18a的侧面19a与导向面20a之间的连接部的角部在圆周方向上按压卡合件侧第二卡合部42a的底面48a。由此,一对卡合件11a被朝向径向外侧按压,并且以中心轴o为中心旋转。随着一对卡合件11a被朝向径向外侧按压,卡合件侧第三卡合部43a被按压至第三旋转部件侧卡合部22a,从而第三旋转部件侧卡合部22a与卡合件侧第三卡合部43a摩擦卡合。在驱动模式中,由于允许第一旋转部件8a的旋转,所以若一对卡合件11a以中心轴o为中心旋转,则基于第三旋转部件侧卡合部22a与卡合件侧第三卡合部43a的摩擦卡合,第三旋转部件10a也以中心轴o为中心旋转。这样,输入至第二旋转部件9a的转矩向第三旋转部件10a传递。
[0155]
〈空档模式〉
[0156]
在由制动装置7阻止了第一旋转部件8a的旋转的空档模式中,若由驱动源1驱动输出轴2使之旋转,则向第三旋转部件10a输入转矩,如图25中箭头α所示,第三旋转部件10a和一对卡合件11a以中心轴o为中心一体地旋转。
[0157]
若一对卡合件11a欲旋转,则由卡合件侧第一卡合部41a在圆周方向上按压第一旋转部件侧卡合部15a,对第一旋转部件8a施加欲使第一旋转部件8a旋转的力。在空档模式中,通过制动装置7对第一旋转部件8a的制动,来阻止第一旋转部件8a相对于固定部分23的旋转。因此,若由卡合件侧第一卡合部41a在圆周方向上按压第一旋转部件侧卡合部15a,则从第一旋转部件侧卡合部15a对卡合件侧第一卡合部41a施加向径向内侧按压卡合件侧第一卡合部41a的径向内侧面的反作用力。其结果,卡合件11a朝向远离第三旋转部件侧卡合部22a的方向、即径向内侧稍微移动,卡合件侧第三卡合部43a与第三旋转部件侧卡合部22a的抵接部的面压降低或消失。由此,第三旋转部件10a相对于卡合件11a空转或滑动。这样,在空档模式中,不能进行齿轮部21与第二轴部17a之间的转矩的传递。
[0158]
在空档模式中,若从路面经由驱动轮对第二旋转部件9a施加转矩,则如图26中箭头β所示,第二旋转部件侧卡合部18a在一对卡合件11a彼此的内侧以中心轴o为中心旋转。于是,作为第二旋转部件侧卡合部18a的侧面19a与导向面20a的连接部的角部在圆周方向上按压卡合件侧第二卡合部42a的底面48a。由此,一对卡合件11a被朝向径向外侧按压,并且欲以中心轴o为中心旋转,由卡合件侧第一卡合部41在圆周方向上第一旋转部件侧卡合部15a按压。在空档模式中,第一旋转部件8a的旋转被阻止,因此若由卡合件侧第一卡合部41在圆周方向上按压第一旋转部件侧卡合部15a,则从第一旋转部件侧卡合部15a对卡合件侧第一卡合部41施加使卡合件11a远离第三旋转部件侧卡合部22a的方向的反作用力。其结果,一对卡合件11a欲向远离第三旋转部件侧卡合部22a的方向稍微移动,从而卡合件侧第三卡合部43a与第三旋转部件侧卡合部22a的抵接部的面压降低或消失。这样,输入至第二旋转部件9a的转矩不能向第三旋转部件10a传递。
[0159]
同样,在本例中,在空档模式中,由制动装置7阻止第一旋转部件8a的旋转,因此即使在从卡合件11a对第一旋转部件侧卡合部15a施加了在圆周方向上按压第一旋转部件侧卡合部15a的力的情况下,卡合件11a的旋转也被阻止。其结果,第二旋转部件9a的旋转也被阻止,进而能够阻止驱动轮的旋转。换言之,能够发挥作为驻车制动器的功能。
[0160]
本例的离合装置6a能够比第一例的离合装置6更简单地构成,能够抑制成本。其它部分的结构及作用效果与第一例相同。
[0161]
[第三例]
[0162]
使用图27对本发明的实施方式的第三例进行说明。在本例的旋转传递状态切换装置5a中,作为切换离合装置6的第一旋转部件8可否旋转的限制装置,使用了电动马达68。即,通过控制对电动马达68的通电,来切换允许第一旋转部件8的旋转的状态和限制(阻止)第一旋转部件8的旋转的状态。
[0163]
在本例的旋转传递状态切换装置5a中,在允许驱动源1的输出轴2与旋转轴4之间的转矩的传递的驱动模式中,控制对电动马达68的通电,使由电动马达68施加于第一旋转部件8的转矩为0或者变小,从而允许第一旋转部件8的旋转。与此相对,在不能进行驱动源1的输出轴2与旋转轴4之间的转矩的传递的空档模式中,控制对电动马达68的通电,增大由
电动马达68施加于第一旋转部件8的转矩,从而限制第一旋转部件8的旋转。其它部分的结构及作用效果与第一例相同。
[0164]
[第四例]
[0165]
使用图28对本发明的实施方式的第四例进行说明。在本例中,在驱动源1a的一侧配置有第二旋转部件9,并且在驱动轮的一侧配置有第三旋转部件10。即,第二旋转部件9的第二轴部17(参照图2、图4以及图5等)与输出轴2a一体地设置于驱动源1a的输出轴2a的轴向一方侧的端部,或者结合固定于输出轴2a的轴向一方侧的端部。并且,在第三旋转部件10的齿轮部21啮合有以能够传递转矩的方式与驱动轮连接的旋转轴4a所配备的被驱动侧齿轮69。
[0166]
在本例中,通过控制对电动马达68的通电,使由电动马达68施加于第一旋转部件8的转矩为0或者减小,来允许第一旋转部件8的旋转,从而切换成允许驱动源1a的输出轴2a与旋转轴4a之间的转矩的传递的驱动模式。与此相对,通过控制对电动马达68的通电,增大由电动马达68施加于第一旋转部件8的转矩,从而切换成不能进行驱动源1a的输出轴2a与旋转轴4a之间的转矩的传递的空档模式。其它的结构及作用效果与第一例及第三例相同。
[0167]
符号的说明
[0168]
1、1a—驱动源,2、2a—输出轴,3—驱动侧齿轮,4、4a—旋转轴,5、5a—旋转传递状态切换装置,6、6a—离合装置,7—制动装置,8、8a、8z—第一旋转部件,9、9a—第二旋转部件,10、10a—第三旋转部件,11、11a、11z—卡合件,12、12a—施力部件,13、13a—第一轴部,14—臂部,15、15a、15z—第一旋转部件侧卡合部,16—支撑孔,17、17a—第二轴部,18、18a—第二旋转部件侧卡合部,19、19a—侧面,20、20a—导向面,21—齿轮部,22、22a—第三旋转部件侧卡合部,23—固定部分,24—主体,25—盖体,26—螺栓,27—外径侧筒部,28—内径侧筒部,29—侧板部,30—主体侧凹坑嵌合面,31—螺纹孔,32—主体侧轴承嵌合面,33—外径侧筒部,34—内径侧筒部,35—侧板部,36—盖体侧凹坑嵌合面,37—通孔,38—盖体侧轴承嵌合面,39—盖体侧轴承,40—主体侧轴承,41、41a、41z—卡合件侧第一卡合部,42、42a—卡合件侧第二卡合部,43、43a—卡合件侧第三卡合部,44—卡合件主体,45—连杆部件,46—摆动支撑轴,47—内部空间,48—底面,49—被导向面,50—插通孔,51—凸部,52—主体板,53—中间板,54—螺栓,55—螺母,56—凸面,57—支撑孔,58—板侧卡合部,59—贯通孔,60—通孔,61—定位孔,62—通孔,63—定位孔,64—摆动被支撑部,65—制动钳,66—制动盘,67—凹部,68—电动马达,69—被驱动侧齿轮。
技术特征:1.一种旋转传递状态切换装置,其特征在于,具备离合装置和限制装置,上述离合装置具备:第一旋转部件,其具有第一旋转部件侧卡合部;第二旋转部件,其具有第二旋转部件侧卡合部;第三旋转部件,其具有第三旋转部件侧卡合部;以及卡合件,其具有与上述第一旋转部件侧卡合部卡合的卡合件侧第一卡合部、与上述第二旋转部件侧卡合部卡合的卡合件侧第二卡合部、以及与上述第三旋转部件侧卡合部卡合的卡合件侧第三卡合部,上述限制装置构成为能够切换允许上述第一旋转部件的旋转的状态和限制上述第一旋转部件的旋转的状态,通过利用上述限制装置允许上述第一旋转部件的旋转,从而允许上述第二旋转部件与上述第三旋转部件之间的转矩的传递,与此相对,通过利用上述限制装置阻止上述第一旋转部件的旋转,从而不能在上述第二旋转部件与上述第三旋转部件之间进行转矩的传递。2.根据权利要求1所述的旋转传递状态切换装置,其特征在于,上述限制装置由制动装置构成,该制动装置设于在使用时也不会旋转的固定部分与上述第一旋转部件之间,而且切换允许上述第一旋转部件相对于上述固定部分的旋转的状态和阻止上述第一旋转部件相对于上述固定部分的旋转的状态。3.根据权利要求1或2所述的旋转传递状态切换装置,其特征在于,上述离合装置具备施力部件,该施力部件向上述第三旋转部件侧卡合部与上述卡合件侧第三卡合部卡合的方向弹性地对上述卡合件进行施力。4.根据权利要求1~3中任一项所述的旋转传递状态切换装置,其特征在于,上述第三旋转部件在其内周面具有上述第三旋转部件侧卡合部,上述卡合件在其径向内侧面具有上述卡合件侧第二卡合部,而且在其径向外侧面具有上述卡合件侧第三卡合部,上述第一旋转部件侧卡合部配置于上述第三旋转部件侧卡合部的径向内侧,而且上述第二旋转部件侧卡合部配置于上述第三旋转部件侧卡合部的径向内侧。5.根据权利要求4所述的旋转传递状态切换装置,其特征在于,上述卡合件由一对卡合件构成,该一对卡合件配置为利用各自的径向内侧面从径向外侧夹住上述第二旋转部件侧卡合部。6.根据权利要求4或5所述的旋转传递状态切换装置,其特征在于,上述卡合件具备:卡合件主体,其具有上述卡合件侧第二卡合部及上述卡合件侧第三卡合部以及摆动支撑部,该摆动支撑部在上述卡合件侧第三卡合部相对于上述第三旋转部件侧卡合部远近移动的方向上位于比上述卡合件侧第一卡合部更接近上述第三旋转部件侧卡合部的一侧;以及连杆部件,其具有上述卡合件侧第一卡合部以及被支撑为能够相对于上述摆动支撑部摆动的摆动被支撑部。7.根据权利要求6所述的旋转传递状态切换装置,其特征在于,
上述卡合件主体具备:一对主体板,其分别具有构成上述卡合件侧第二卡合部的板侧卡合部,在上述第三旋转部件侧卡合部的轴向上重叠地配置,而且相互结合;以及摆动支撑轴,其构成上述摆动支撑部,且轴向两侧部分被上述一对主体板支撑,上述连杆部件配置在上述一对主体板之间。8.根据权利要求7所述的旋转传递状态切换装置,其特征在于,上述卡合件主体具备被夹持在上述一对主体板之间的中间板。9.根据权利要求1~8中任一项所述的旋转传递状态切换装置,其特征在于,上述第三旋转部件在其外周面具有转矩输入输出部。10.根据权利要求1~9中任一项所述的旋转传递状态切换装置,其特征在于,组装于将驱动源的旋转转矩传递到驱动轮的驱动系统来使用。
技术总结提供一种结构更简单的旋转传递状态切换装置。具备离合装置和限制装置,离合装置具备:具有第一旋转部件侧卡合部的第一旋转部件;具有第二旋转部件侧卡合部的第二旋转部件;具有第三旋转部件侧卡合部的第三旋转部件;以及卡合件,卡合件具有与第一旋转部件侧卡合部卡合的卡合件侧第一卡合部、与第二旋转部件侧卡合部卡合的卡合件侧第二卡合部、以及与第三旋转部件侧卡合部卡合的卡合件侧第三卡合部,限制装置构成为能够切换允许第一旋转部件的旋转的状态和限制第一旋转部件的旋转的状态,通过利用上述限制装置允许第一旋转部件的旋转,从而允许第二旋转部件与第三旋转部件之间的转矩的传递,与此相对,通过利用上述限制装置阻止第一旋转部件的旋转,从而不能在第二旋转部件与第三旋转部件之间进行转矩的传递。件与第三旋转部件之间进行转矩的传递。件与第三旋转部件之间进行转矩的传递。
技术研发人员:土肥永生 井上英司
受保护的技术使用者:日本精工株式会社
技术研发日:2021.06.15
技术公布日:2022/11/1