JP2000346103A

JP2000346103A - 回転伝達装置

Info

Publication number: JP2000346103A
Application number: JP11157665A
Authority: JP
Inventors: Kenichiro Ito; 健一郎伊藤; Isao Hori; 勲堀
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1999-06-04
Filing date: 1999-06-04
Publication date: 2000-12-12

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】二方向クラッチの主要構成部品をプレス加工
が可能な構造とすると共に、定格容量を大きくすること
が可能となり、軽量化や小型化、低コスト化を実現す
る。【解決手段】内輪８と外輪１１のポケット１０、１３
を一致させ、上記駒部材１９を介して、上記内輪８と外
輪１１とを係合させて動力を伝達するようになした二方
向クラッチ２に、ロータ２９を他方の回転部材側に連結
した電磁クラッチ３を併設し、この電磁クラッチ３のア
ーマチュア３２と上記カム輪１４を回転方向に一体で軸
方向へ相対的に移動可能となるよう連結したので、電磁
クラッチ３の電磁石２８への電流を制御することによ
り、二方向クラッチ２のロックとフリーで回転力の伝
達、遮断の切り換えを自動的に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、二方向クラッチ
を用いて回転の伝達と遮断を行うための回転伝達装置
と、いわゆるＦＲベースの４輪駆動車の前輪駆動経路上
で駆動力の伝達と遮断の切換えを行うための４輪駆動車
用の回転伝達装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ＦＲベースの４輪駆動車におい
て、前輪駆動経路上で前輪に対する駆動力の伝達と遮断
を切換えて２ＷＤと４ＷＤの選択が行えるようにするた
めの一般的な回転伝達装置は、二方向クラッチとそのロ
ックとフリーを制御する電磁クラッチで構成されてい
る。

【０００３】従来、上記のような回転伝達装置に用いる
二方向クラッチには、係合子としてローラを使ったクラ
ッチと、スプラグを使ったクラッチがある。これらのク
ラッチは、内輪と外輪の対向面における一方に円筒面と
他方にカム面、あるいは両方に円筒面を設けて楔空間を
形成し、この楔空間にローラ又はスプラグを、楔空間へ
の噛み込みと中立位置への変移が可能となるよう組み込
み、ローラの位置又はスプラグの角度を変えることによ
り、二方向への回転の伝達と遮断を行うような構造にな
っている。

【０００４】また、上記回転伝達装置を用いた制御シス
テムとして、本出願人は特願平１０ー３６０５２号によ
ってすでに提案した。

【０００５】この制御システムは、ＦＲベースの４輪駆
動車のトランスファ内部に、係合子を用いた２方向クラ
ッチと、この２方向クラッチの係合と切り離しを電磁石
で行う電磁クラッチで構成された回転伝達装置を組み込
み、電磁石への電流を制御することにより、前輪駆動系
への動力の伝達と遮断を切り換えるようになっている。

【０００６】この制御システムを使用することによっ
て、パートタイム式４輪駆動車特有のタイトコーナブレ
ーキング現象を回避することができ、かつ、路面の状況
に合わせて、２ＷＤと４ＷＤを適切に切り換えることが
できるという利点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来の二方向クラッチは、何れのタイプの場合でも、剛性
面から内輪や外輪の肉厚を相当なものにする必要があ
り、このため、要求されるトルク伝達容量に比例して形
状が大型化し、軽量化や小型化、低コスト化が困難であ
るという問題がある。

【０００８】しかも、トランスファ内部に上記回転伝達
装置を組み込むことは、トランスファの全長を長くする
必要があり、大変な構造変更が必要となる。

【０００９】この発明の課題は、二方向クラッチの主要
構成部品をプレス加工が可能な構造とすると共に、駒部
材を剪断荷重下で使用して定格容量を大きくすることが
可能となり、軽量化や小型化、低コスト化が実現できる
新規な回転伝達装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するため、請求項１の発明は、一方の回転部材側に連結
する第１の部材に第２の部材を重ね合わせ、その重ね合
わせ面に、それぞれ開口する複数のポケットを形成し、
第１の部材のポケット内に駒部材と、その駒部材を重ね
合わせ面側に付勢する弾性部材とを収容すると共に、第
１の部材のポケットに臨み、その駒部材の進退を制御す
るカム面を形成したカム輪を、上記第２の部材に隣接さ
せて二方向クラッチを形成し、この二方向クラッチに、
ロータを他方の回転部材側に連結した電磁クラッチを併
設し、電磁クラッチに対する外部からの信号により上記
カム輪をロータと着脱可能にした構成を採用したもので
ある。

【００１１】請求項２の発明は、一方の回転部材側に連
結され、外周面に開口し、複数のポケットを形成した内
側部材と、この内側部材に外嵌され、内周面に開口し、
複数のポケットを形成した外側部材と、内周面にカム面
を形成したカム輪と、上記内側部材のポケットに径方向
進退自在に収容された駒部材と、この駒部材を外径側に
付勢する弾性部材と、上記内側部材に装着され、上記カ
ム輪との位相を所定位置に保持するスイッチばねとから
なり、上記カム輪の位相を制御することによって、上記
内側部材と外側部材のポケットを一致させ、上記駒部材
を介して、上記内側部材と外側部材とを係合させて動力
を伝達するようになした二方向クラッチに、ロータを他
方の回転部材側に連結した電磁クラッチを併設し、この
電磁クラッチのアーマチュアと上記カム輪を回転方向に
一体で軸方向へ相対的に移動可能となるよう連結した構
成を採用したものである。請求項３の発明は、一方の回
転部材側に連結され、外周面に開口し、複数のポケット
を形成した内側部材と、この内側部材に外嵌され、内周
面に開口し、複数のポケットを形成した外側部材と、外
周面にカム面を形成したカム輪と、上記外側部材のポケ
ットに径方向進退自在に収容された駒部材と、この駒部
材を内径側に付勢する弾性部材と、上記内側部材に装着
され、上記カム輪との位相を所定位置に保持するスイッ
チばねとからなり、上記カム輪の位相を制御することに
よって、上記内側部材と外側部材のポケットを一致さ
せ、上記駒部材を介して、上記内側部材と外側部材とを
係合させて動力を伝達するようになした二方向クラッチ
に、ロータを他方の回転部材側に連結した電磁クラッチ
を併設し、この電磁クラッチのアーマチュアと上記カム
部材を回転方向に一体で軸方向へ相対的に移動可能とな
るよう連結した構成を採用したものである。

【００１２】請求項４の発明は、一方の回転部材側に連
結され、軸方向の端面に開口し、複数のポケットを形成
した内側部材と、この内側部材に外嵌され、軸方向の端
面に開口し、複数のポケットを形成した外側部材と、軸
方向の端面にカム面を形成したカム輪と、上記内側部材
のポケットに軸方向進退自在に収容された駒部材と、こ
の駒部材を軸方向外側に付勢する弾性部材と、上記内側
部材に装着され、上記カム輪との位相を所定位置に保持
するスイッチばねとからなり、上記カム輪の位相を制御
することによって、上記内側部材と外側部材のポケット
を一致させ、上記駒部材を介して、上記内側部材と外側
部材とを係合させて動力を伝達するようになした二方向
クラッチに、ロータを他方の回転部材側に連結した電磁
クラッチを併設し、この電磁クラッチのアーマチュアと
上記カム輪を回転方向に一体で軸方向へ相対的に移動可
能となるよう連結した構成を採用したものである。

【００１３】請求項５の発明は、請求項１乃至４の発明
において、上記二方向クラッチの内側部材と外側部材そ
れぞれに形成したポケットの数を、異数とした構成を採
用したものである。

【００１４】請求項６の発明は、請求項１乃至５の発明
において、上記二方向クラッチの駒部材を収納した側の
ポケット幅を、相手側ポケット幅より僅かに小さくした
構成を採用したものである。請求項７の発明は、請求項
１乃至６の何れかに記載の回転伝達装置を、トランスミ
ッションからの出力を、内部の入力軸を介して直接後輪
推進軸へ伝達し、かつ、前輪推進用出力軸へ動力が分岐
されるＦＲベースの４輪駆動車の前輪駆動軸とホイール
の動力伝達部分に装着し、電磁クラッチの電磁石に配線
した制御回路で電磁石への電流を制御することにより４
ＷＤと２ＷＤの切り換えを行うようにした構成を採用し
たものである。

【００１５】請求項８の発明は、請求項１乃至６の何れ
かに記載の回転伝達装置を、トランスミッションからの
出力を、内部の入力軸を介して直接後輪推進軸へ伝達
し、かつ、前輪推進用出力軸へ動力が分岐されるＦＲベ
ースの４輪駆動車の前輪推進軸から左右ホイールを駆動
するためにデファレンシャルによって分岐させられた前
輪アクスル上で、デファレンシャルからの入力駆動軸と
ホイール側の出力駆動軸に分断された部分に装着し、電
磁クラッチの電磁石に配線した制御回路で電磁石への電
流を制御することにより４ＷＤと２ＷＤの切り換えを行
うようにした構成を採用したものである。

【００１６】請求項９の発明は、請求項７又は８の発明
におてい、上記車両の全輪の回転数をセンサで検出し、
前後輪の回転数差と、予め設定した設定値とを比較し、
後輪側の回転数がその設定値を越えた時に、上記電磁ク
ラッチへの通電をＯＮするようにした制御回路を組み込
んだ構成を採用したものである。

【００１７】請求項１０の発明は、請求項１乃至６の何
れかに記載の回転伝達装置が、前後輪を直結した４輪駆
動車のトランスファの入力軸と出力軸の間に装着され、
電磁クラッチの電磁石に配線した制御回路で電磁石への
電流を制御することにより４ＷＤと２ＷＤの切り換えを
行うようにした構成を採用したものである。

【００１８】請求項１１の発明は、請求項１０の発明に
おいて、上記入力軸と出力軸の延長上で回転数をセンサ
ーで測定し、前後の回転数差と設定値を比較し、後輪側
回転数が前輪側回転数のその設定数を上回った場合に電
磁クラッチの電磁石に対する電流をＯＮする制御回路を
組み込んだ上記入力軸と出力軸の延長上で回転数をセン
サーで測定し、前後の回転数差と設定値を比較し、後輪
側回転数が前輪側回転数のその設定数を上回った場合に
電磁クラッチの電磁石に対する電流をＯＮする制御回路
を組み込んだ構成を採用したものである。

【００１９】請求項１２の発明は、請求項７と８及び１
０の発明において、４輪駆動車に装着した回転伝達装置
に対して、２ＷＤの時は電磁クラッチの電磁石に対する
電流をＯＦＦ状態で、４ＷＤの時は電磁クラッチの電磁
石に対する電流をＯＮ状態のままでも使用できるように
した構成を採用したものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
示例と共に説明する。

【００２１】図１乃至図５は、回転伝達装置の第１の実
施の形態を示し、該回転伝達装置１は、二方向クラッチ
２とこの二方向クラッチ２のロックとフリーを制御する
電磁クラッチ３の組み合わせによって構成され、これら
は、回転部材である入力軸４の外筒部５内と、該入力軸
４と同軸心上に軸受６を介して支持された出力軸７の間
に組み込まれている。

【００２２】上記二方向クラッチ２の内側部材である内
輪８は、内径部に出力軸７に結合するためのスプライン
９が設けられ、その外周に、外周面に開口する複数のポ
ケット１０が円周方向に一定間隔の配置で形成されてい
る。

【００２３】この内輪８に回転可能となるよう外嵌され
た外側部材である外輪１１は、外径部に入力軸４の外筒
部５に結合するためのスリット１２が設けられ、その内
周に、内周面で開口する複数のポケット１３が円周方向
に一定間隔の配置で形成されている。

【００２４】上記内輪８に対して外輪１１は少し厚みが
薄く設定され、この外輪１１の一面側にカム輪１４が隣
接して配置され、外輪１１の両面に重ねて鋲１５で固定
した側板１６と１７で、外輪１１とカム輪１４は挟み込
まれ、この外輪１１とカム輪１４は相対的に回転可能に
なっていると共に、一方の側板１６とカム輪１４で内輪
８を相対的に回転可能に保持することにより、全体をユ
ニット化している。

【００２５】上記内輪８の各ポケット１０内に、径方向
に進退自在に収容された駒部材１８と、この駒部材１８
を外径側に付勢するばね等の弾性部材１９が収納されて
いる。この駒部材１８は、ポケット１０内に押し込まれ
たとき、全長がポケット１０内に収まり、該ポケット１
０からの突出により先端が外輪１１のポケット１３内に
係合することになる。

【００２６】なお、駒部材１８を収納した内輪８側のポ
ケット１０の幅を、外輪１１側ポケット１３の幅より僅
かに小さくし、外輪１１側ポケット１３に対する駒部材
１８の出入りの自由度をあげ、ロック、フリーのレスポ
ンスを上げるようにしている。

【００２７】上記内輪８や外輪１１、側板１６、１７等
は、プレス加工が可能な構造となり、二方向クラッチ１
の軽量化とコスト低減が可能になる。

【００２８】前記カム輪１４の外輪１１及び内輪８に重
なる面が、外輪１１と内輪８の厚みの差に応じた段差を
有し、この段差部分の内周は丁度内輪８の外周に外嵌
し、該段差部分の内周面にカム面２０が形成されてい
る。

【００２９】上記カム輪１４のカム面２０は、周方向に
カム山２１と凹部２２が交互に連続し、カム山２１と凹
部２２の境界を傾斜面にした形状を有し、カム山２１の
周方向の間隔と数は内輪８に設けたポケット１０の間隔
と数に一致し、内輪８のポケット１３に対してカム輪１
４のカム山２１が臨む位相のとき、カム山２１は駒部材
１８を内輪８のポケット１０内に押さえ込むようになっ
ている。

【００３０】前記カム輪１４に連成した円筒状の延長腕
２３に周方向の切り欠き２４を設け、それに対応するよ
うに、内輪８に該切り欠き２４の周方向長さに相当する
間隔で二本のピン２５、２５を立設し、延長腕２３内に
配置した弾性部材であるスイッチばね２６を撓ませてそ
の両端２６ａが二本のピン２５と切り欠き２４にセット
されている。

【００３１】上記切り欠き２４と二本のピン２５の位相
が合致しているとき、図２（Ａ）のように、内輪８とカ
ム輪１４は、カム山２１が駒部材１８を内輪８のポケッ
ト１０内に押さえ込む位相となり、この状態で駒部材１
８と外輪１１の内周に隙間が存在し、内輪８と外輪１１
は係合されず空転可能な状態となる。

【００３２】ここで、図１乃至図４に示す例は、内輪８
に設けたポケット１０の数と外輪１１のポケット１３の
数を異数とし、かつ両ポケット１０、１３が複数箇所で
一致する配置とすることにより、内輪８と外輪１１の係
合角度を小さく設定できるようにした例を示している。

【００３３】また、図５に示す例は、内輪８に設けたポ
ケット１０の数と外輪１１のポケット１０の数を同数と
し、全ポケット１０に対する駒部材１８の係合が同時に
生じるようにし、伝達トルクの増大を図っている。

【００３４】前記した電磁クラッチ３は、二方向クラッ
チ２の一方側面側に隣接するよう、出力軸７と外筒部５
の間に組み込まれ、固定部材となるケース２７のフラン
ジ部に電磁石２８を固定し、電磁石２８に対して回転可
能に外嵌するロータ２９は内径が軸受３０を介して出力
軸７で回転可能に支持され、その外径が入力軸４の外筒
部５内に固定したロータガイド３１内に回転不能に嵌合
している。従って、入力軸４の外筒部５とロータガイド
３１及びロータ２９は、如何なるときも相対回転しない
ことになる。

【００３５】上記ロータ２９とロータガイド３１の先端
フランジの対向面間にアーマチュアを３２向への移動と
回転が自在となるよう配置し、このロータ２９とアーマ
チュア３２の対向面間に、アーマチュア３２にロータ２
９から常時離反する弾性を付勢する波ばねの如き弾性部
材３３が縮設され、アーマチュア３２に設けた複数の孔
３４にカム輪１４の延長腕２３の爪３５を係合させ、カ
ム輪１４とアーマチュア３２を軸方向に可動で回転方向
に一体となるよう結合している。

【００３６】第１の実施の形態の回転伝達装置は上記の
ような構成であり、入力軸４が回転で内輪８に結合した
出力軸１１が静止する状態で、上記電磁石２８への通電
がＯＦＦのとき、ロータ２９に対してアーマチュア３２
はフリーとなり、スイッチばね２６の作用で内輪８とカ
ム輪１４は、カム山２１が駒部材１８を内輪８のポケッ
ト１０に押し込んだ位相となり、内輪８と外輪１１が切
り離されているので、入力軸４の回転は出力軸７に伝わ
らず、出力軸７は静止している。

【００３７】上記した入力軸４が回転で内輪８に結合し
た出力軸７が静止する状態で、電磁石２８への通電をＯ
Ｎすると、電磁石２８の磁力によって生じる磁束でロー
タ２９にアーマチュア３２が吸着する。該ロータ２９は
入力軸４と一体に回転しているため、吸着したアーマチ
ュア３２との間で摩擦力が発生し、ロータ２９と一体に
回転しようとするアーマチュア３２はカム輪１４を一体
に回転させ、これにより、カム輪１４はスイッチばね２
６を押し縮め、カム山２１が移動して駒部材１８の押し
込みを解き、駒部材１８は弾性部材１９で押されて径方
向の外側に移動し、外輪１１のポケット１３に嵌合する
ことにより、内輪８と外輪１１が結合して二方向クラッ
チ２はロック状態となり、入力軸４の回転が出力軸７に
伝達される。

【００３８】また、上記二方向クラッチ２のロック状態
で電磁石２８への通電をＯＦＦすると、ロータ２９に対
するアーマチュア３２の吸着が解かれ、スイッチばね２
６の作用で内輪８に対してカム輪１４は、カム山２１が
駒部材１８を内輪８のポケット１０内に押し込む位相に
戻り、二方向クラッチ２はフリーとなり、内輪８と出力
軸７は停止する。

【００３９】次に、図６は、回転伝達装置の第２の実施
の形態における二方向クラッチの部分の構造を示してい
る。なお、上述した第１の実施の形態と同一部分には同
一符号を付し、相違する部分のみを説明する。それ以降
の実施の形態についても同様である。

【００４０】この第２の実施の形態で示した二方向クラ
ッチ２は、外輪１１のポケット１３内に、径方向に進退
自在に収容された駒部材１８と、この駒部材１８を内径
側に付勢するばね等の弾性部材１９が収納されている。
この駒部材１８は、ポケット１３内に押し込まれたと
き、全長がポケット１３内に収まり、該ポケット１３か
らの突出により先端が内輪８のポケット１０内に係合す
ることになる。

【００４１】上記外輪１１に対して内輪８は厚みが薄く
形成され、カム輪１４の外輪１１及び内輪８に重なる面
が、外輪１１と内輪８の厚みの差に応じた段差を有し、
この段差部分の外周は丁度外輪１１の内周に嵌合し、該
段差部分の外周面に、外輪１１のポケット１３と同数の
カム山２１を有するカム面２０が形成されている。

【００４２】この第２の実施の形態における二方向クラ
ッチ２も、内輪８に対するカム輪１４の周方向の位相を
制御することによって、駒部材１８が内輪８のポケット
１０に対して係脱し、内輪８と外輪１１のロックとフリ
ーを切り換えることが可能になる。

【００４３】なお、図示の例では、外輪１１のポケット
１３と内輪８のポケット１０を同数としたが、外輪１１
に設けたポケット１３の数と内輪８のポケット１０の数
を異数とし、かつ両ポケットが複数箇所で一致する配置
としてもよい。

【００４４】図７は、回転伝達装置の第３の実施の形態
における二方向クラッチ２の部分の構造を示している。
この第３の実施の形態の二方向クラッチ２は、駒部材１
８をアキシャル方向に移動させることにより、内輪８と
外輪１１のロックとフリーを切り換えるタイプである。

【００４５】内輪８は外周面の一端側に環状の突条を設
けた断面Ｌ字状に形成され、この突条に軸方向へ貫通す
る複数のポケット１０が周方向に一定の間隔で設けら
れ、また、突条に対して回転自在に外嵌する外輪１１
は、その内周面で他端側に環状の突条を設けた断面Ｌ字
状に形成され、この突条に軸方向へ貫通する複数のポケ
ット１３が周方向に一定の間隔で設けられ、外輪１１の
内周に取り付けた側板１６と外輪１１の突条で内輪８の
突条を挟み込み、外輪１１と内輪８をユニット化してい
る。

【００４６】内輪８に設けたポケット１０内に、軸方向
に進退自在に収容された駒部材１８と、この駒部材１８
を軸方向の外側に弾性を付勢するばね等の弾性部材１９
が収納されている。この駒部材１８は、内輪８のポケッ
ト１０内に押し込まれたとき、全長がポケット１０内に
収まり、該ポケット１０からの突出により先端が外輪１
１のポケット１３内に係合することになる。

【００４７】カム輪１４は円筒状に形成され、外輪１１
に設けた突条の内周と内輪８の外周面の間に回転可能に
納まり、内輪８の外周面に設けた止め輪３６で抜け止め
状に保持され、その先端面に内輪８のポケット１０と等
しい数のカム山２１を有するカム面２０が形成され、こ
のカム輪１４の外端に連成した円筒状の延長腕２３と内
輪８の端部に周方向の切り欠き３７を設け、延長腕２３
の外側に配置した弾性部材であるスイッチばね２６を撓
ませてその両端２６ａが両切り欠き２４、３７にセット
されている。

【００４８】この第３の実施の形態の二方向クラッチ２
においては、内輪８に対してカム輪１４の各カム山２１
が駒部材１８に臨む位相では、駒部材１８が内輪８のポ
ケット１０内に押し込まれ、外輪１１と内輪８は結合が
解かれてフリーとなる。

【００４９】また、内輪８に対してカム輪１４を回転さ
せ、移動したカム山２１が駒部材１８の押し込みを解く
と、該駒部材１８は弾性部材の作用で軸方向へ外輪１１
の突条に向けて移動し、この突条に設けたポケット１３
内に嵌合するので、内輪８と外輪１１がロックされ、一
体に回転する。

【００５０】この第３の実施の形態の二方向クラッチ
は、ラジアル寸法（径方向寸法）を極めて小さく抑える
ことができ、非常にコンパクトなクラッチとなる。

【００５１】図８は上記第１の実施の形態の回転伝達装
置１を、ハブ用回転伝達装置として使用した４輪駆動車
の車輪駆動系の第１の例を示すレイアウトを、図９は回
転伝達装置１を組み込んだ部分の構造を示している。

【００５２】図８において、エンジン４１にトランスミ
ッション４２を介して連なるトランスファー４３の出力
が、フロントプロペラシャフト４４とフロントディファ
レンシャル４５で前輪４６と、リアプロペラシャフト４
７で後輪４８に伝達され、前輪駆動軸４９の端部に連結
した等速ジョイントのステム軸５０と一方前輪４６の間
に回転伝達装置１が装着されている。

【００５３】上記４輪駆動車の全輪の回転数をセンサ５
１で個々に検出し、その検出回転数を制御回路である制
御コントローラ（ＥＣＵ）５２に入力すると共に、トラ
ンスミッション４２とトランスファー４３の回転検出値
と、モード選択スイッチ５３の信号も制御コントローラ
５２に入力し、制御コントローラ５２は、前後輪４６、
４８の回転数差と、予め設定した設定値とを比較し、後
輪４８側の回転数がその設定値を越えた時に、上記回転
伝達装置１に出力して作動させるようになっている。

【００５４】上記のような構成の第１の例において、２
ＷＤで走行する場合は、トランスファ４３にて前輪駆動
系の係合を切り離すことによって、回転伝達装置１の電
磁石２８への電流をＯＦＦにして二方向クラッチ２にロ
ックが生じないようにすると、回転伝達装置１と反対側
の前輪駆動軸が前輪４６から回転させられるが、回転伝
達装置１のステム軸５０が前輪４６と切り離されている
ため、進行方向と逆側に回転することによって、フロン
トプロペラシャフト４４を停止させることができ、燃
費、振動の面で有利である。

【００５５】しかし、トランスファ４３にシンクロ装置
を持っていないので、４ＷＤに切り換える場合には一旦
車両を停止させる必要がある。

【００５６】また、トランスファ４３の内部に動力を遮
断する機構を備えていない場合でも、回転伝達装置１の
電磁石２８への電流をＯＦＦにすることによって、２Ｗ
Ｄとして走行できる。しかし、この場合は、フロントプ
ロペラシャフト４４を停止させることはできないが、車
両走行中に４ＷＤに切り換えることができる。

【００５７】ＡＵＴＯモードでの２ＷＤの走行時におい
て、制御コントローラ５２は、前後輪４６、４８の回転
数差と、予め設定した設定値とを比較し、後輪４８側の
回転数がその設定値を越えた時に、上記回転伝達装置１
の電磁石２８に出力し、二方向クラッチ２をロックさせ
ることにより、２ＷＤから４ＷＤの走行に切り換えるも
のである。

【００５８】図１０は上記第１の実施の形態の回転伝達
装置１を、アクスル用回転伝達装置として使用した４輪
駆動車の車輪駆動系の第２の例を示すレイアウトを、図
１１は回転伝達装置１を組み込んだ部分の構造を示して
いる。

【００５９】この第２の例は、トランスファ４３からの
出力を内部の入力軸を介して直接リアプロペラシャフト
４７へ伝達し、かつ、フロントプロペラシャフト４４へ
動力を分岐し得る、いわゆるＦＲベースの４輪駆動車の
フロントプロペラシャフト４４から左右ホイールを駆動
するためにデフアレンシヤル４５によって分岐させられ
た前輪駆動軸４９（アクスル）上で、デフアレンシヤル
４５からの入力駆動軸５４とホイールに連結された出力
駆動軸５５の間に回転伝達装置１を組み込んだものであ
る。

【００６０】この第２の例に示すレイアウトの車両にお
ける走行の制御と作用は、上述した第１の例と同じであ
る。

【００６１】図１２は上記第１の実施の形態の回転伝達
装置１を、トランスファ用回転伝達装置として使用した
４輪駆動車の車輪駆動系の第３の例のレイアウトを、図
１３は回転伝達装置１を組み込んだ部分の構造を示して
いる。

【００６２】この第３の例では、トランスファ４３の内
部でフロント出力軸６２上に回転伝達装置１を装着し、
内輪８をフロント出力軸６２に一体に回転するよう固定
すると共に、外輪１１と一体に回転するよう固定した回
転ケース５６をフロント出力軸６２上に回転可能に装着
した入力歯車５７と一体に回転するよう結合し、この入
力歯車５７をトランスファ４３の入力軸５８に固定した
出力歯車５９とチェーン６０で連動している。

【００６３】この第３の例では、トランスファ４３の入
力軸５８の回転とフロント出力軸６２の回転をセンサ６
１でそれぞれ検出して制御コントローラ５２に入力し、
該制御コントローラ５２は、前後輪４６、４８の回転数
差と、予め設定した設定値とを比較し、後輪４８側の回
転数がその設定値を越えた時に、上記回転伝達装置１の
電磁石２８に出力し、二方向クラッチ２をロックさせる
ことにより、２ＷＤから４ＷＤの走行に切り換えるもの
である。

【００６４】

【発明の効果】以上のように、この発明によると、第１
の部材と第２の部材の重ね合わせ面に、それぞれ開口す
る複数のポケットを形成し、第１の部材のポケット内に
駒部材と、この駒部材を重ね合わせ面側に付勢する弾性
部材とを収容すると共に、第１の部材のポケットに臨
み、その駒部材の進退を制御するカム面を形成したカム
輪を、上記第２の部材に隣接させて二方向クラッチを形
成し、この二方向クラッチに、ロータを他方の回転部材
側に連結した電磁クラッチを併設し、電磁クラッチに対
する外部からの信号により上記カム輪をロータと着脱可
能にしたので、この回転伝達装置を前後輪を直結した４
輪駆動車の前輪駆動系に装着すると共に、この回転伝達
装置の切り離しと結合を制御することによって、４ＷＤ
と２ＷＤの切り換えが自動的に行え、簡単にフルタイム
４ＷＤとして走行可能とすることができ、且つ、シンク
ロ装置を備えたトランスファと回転伝達装置を組み合わ
せて使用することによって、２ＷＤ走行時は前輪駆動系
を停止させ、燃費の向上を狙い、かつ、４ＷＤ走行時は
簡単にフルタイムとして走行可能とすることができるの
である。

【００６５】また、回転伝達装置における二方向クラッ
チの主要構成部品をプレス加工が可能な構造とすると共
に、駒部材を剪断荷重下で使用して定格容量を大きくす
ることが可能となり、軽量化や小型化、低コスト化が実
現できる新規な回転伝達装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は回転伝達装置の第１の実施の形態を示
す縦断面図、（Ｂ）は（Ａ）の矢印ｂ−ｂの縦断面図

【図２】（Ａ）は同上における二方向クラッチの部分を
示す正面図、（Ｂ）は同縦断側面図

【図３】同上における二方向クラッチの部分を示す分解
斜視図

【図４】同上における二方向クラッチの結合状態を示す
正面図

【図５】同上における二方向クラッチの他の例を示す正
面図

【図６】（Ａ）は回転伝達装置の第２の実施の形態にお
ける二方向クラッチの部分を示す正面図、（Ｂ）は同縦
断側面図

【図７】（Ａ）は回転伝達装置の第３の実施の形態にお
ける二方向クラッチの部分を示す縦断面図、（Ｂ）は同
正面図

【図８】第１の実施の形態の回転伝達装置をハブに用い
た４輪駆動車の車輪駆動系の第１の例を示すレイアウト
の平面図

【図９】ハブ用回転伝達装置の縦断面図

【図１０】第１の実施の形態の回転伝達装置をアクスル
用として使用した４輪駆動車の車輪駆動系の第４の実施
の形態を示すレイアウトの平面図

【図１１】アクスル用回転伝達装置の縦断面図

【図１２】第１の実施の形態の回転伝達装置をトランス
ファ用として使用した４輪駆動車の車輪駆動系の第４の
実施の形態を示すレイアウトの平面図

【図１３】トランスファ用回転伝達装置の縦断面図

【符号の説明】

１回転伝達装置２二方向クラッチ３電磁クラッチ４入力軸５外筒部７出力軸８内輪１０ポケット１１外輪１３ポケット１４カム輪１８駒部材１９弾性部材２０カム面２１カム山２２凹部２６スイッチばね２８電磁石２９ロータ３１ロータガイド３２アマチュア３３弾性部材４１エンジン４２トランスファ４４フロントプロペラシャフト４５フロントデフレンシャル４６前輪４８後輪４９前輪駆動軸５０ステム軸５１センサ５２コントローラ５３モード選択スイッチ５４入力駆動軸５５出力駆動軸５６回転ケース５７入力歯車５９出力歯車６０チェーン６１センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一方の回転部材側に連結する第１の部材
に第２の部材を重ね合わせ、その重ね合わせ面に、それ
ぞれ開口する複数のポケットを形成し、第１の部材のポ
ケット内に駒部材と、その駒部材を重ね合わせ面側に付
勢する弾性部材とを収容すると共に、第１の部材のポケ
ットに臨み、その駒部材の進退を制御するカム面を形成
したカム輪を、上記第２の部材に隣接させて二方向クラ
ッチを形成し、この二方向クラッチに、ロータを他方の
回転部材側に連結した電磁クラッチを併設し、電磁クラ
ッチに対する外部からの信号により上記カム輪をロータ
と着脱可能にしたことを特徴とする回転伝達装置。
【請求項２】一方の回転部材側に連結され、外周面に
開口し、複数のポケットを形成した内側部材と、この内
側部材に外嵌され、内周面に開口し、複数のポケットを
形成した外側部材と、内周面にカム面を形成したカム輪
と、上記内側部材のポケットに径方向進退自在に収容さ
れた駒部材と、この駒部材を外径側に付勢する弾性部材
と、上記内側部材に装着され、上記カム輪との位相を所
定位置に保持するスイッチばねとからなり、上記カム輪
の位相を制御することによって、上記内側部材と外側部
材のポケットを一致させ、上記駒部材を介して、上記内
側部材と外側部材とを係合させて動力を伝達するように
なした二方向クラッチに、ロータを他方の回転部材側に
連結した電磁クラッチを併設し、この電磁クラッチのア
ーマチュアと上記カム輪を回転方向に一体で軸方向へ相
対的に移動可能となるよう連結したことを特徴とする回
転伝達装置。
【請求項３】一方の回転部材側に連結され、外周面に
開口し、複数のポケットを形成した内側部材と、この内
側部材に外嵌され、内周面に開口し、複数のポケットを
形成した外側部材と、外周面にカム面を形成したカム輪
と、上記外側部材のポケットに径方向進退自在に収容さ
れた駒部材と、この駒部材を内径側に付勢する弾性部材
と、上記内側部材に装着され、上記カム輪との位相を所
定位置に保持するスイッチばねとからなり、上記カム輪
の位相を制御することによって、上記内側部材と外側部
材のポケットを一致させ、上記駒部材を介して、上記内
側部材と外側部材とを係合させて動力を伝達するように
なした二方向クラッチに、ロータを他方の回転部材側に
連結した電磁クラッチを併設し、この電磁クラッチのア
ーマチュアと上記カム輪を回転方向に一体で軸方向へ相
対的に移動可能となるよう連結したことを特徴とする回
転伝達装置。
【請求項４】一方の回転部材側に連結され、軸方向の
端面に開口し、複数のポケットを形成した内側部材と、
この内側部材に外嵌され、軸方向の端面に開口し、複数
のポケットを形成した外側部材と、軸方向の端面にカム
面を形成したカム輪と、上記内側部材のポケットに軸方
向進退自在に収容された駒部材と、この駒部材を軸方向
外側に付勢する弾性部材と、上記内側部材に装着され、
上記カム輪との位相を所定位置に保持するスイッチばね
とからなり、上記カム輪の位相を制御することによっ
て、上記内側部材と外側部材のポケットを一致させ、上
記駒部材を介して、上記内側部材と外側部材とを係合さ
せて動力を伝達するようになした二方向クラッチに、ロ
ータを他方の回転部材側に連結した電磁クラッチを併設
し、この電磁クラッチのアーマチュアと上記カム輪を回
転方向に一体で軸方向へ相対的に移動可能となるよう連
結したことを特徴とする回転伝達装置。
【請求項５】上記二方向クラッチの内側部材と外側部
材それぞれに形成したポケットの数を、異数としたこと
を特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の回転伝達
装置。
【請求項６】上記二方向クラッチの駒部材を収納した
側のポケット幅を、相手側ポケット幅より僅かに小さく
したことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の
回転伝達装置。
【請求項７】請求項１乃至６の何れかに記載の回転伝
達装置を、トランスミッションからの出力を、内部の入
力軸を介して直接後輪推進軸へ伝達し、かつ、前輪推進
用出力軸へ動力が分岐されるＦＲベースの４輪駆動車の
前輪駆動軸とホイールの動力伝達部分に装着し、電磁ク
ラッチの電磁石に配線した制御回路で電磁石への電流を
制御することにより４ＷＤと２ＷＤの切り換えを行うよ
うにしたことを特徴とする４輪駆動車の回転伝達装置。
【請求項８】請求項１乃至６の何れかに記載の回転伝
達装置を、トランスミッションからの出力を、内部の入
力軸を介して直接後輪推進軸へ伝達し、かつ、前輪推進
用出力軸へ動力が分岐されるＦＲベースの４輪駆動車の
前輪推進軸から左右ホイールを駆動するためにデファレ
ンシャルによって分岐させられた前輪アクスル上で、デ
ファレンシャルからの入力駆動軸とホイール側の出力駆
動軸に分断された部分に装着し、電磁クラッチの電磁石
に配線した制御回路で電磁石への電流を制御することに
より４ＷＤと２ＷＤの切り換えを行うようにしたことを
特徴とする４輪駆動車の回転伝達装置。
【請求項９】上記車両の全輪の回転数をセンサで検出
し、前後輪の回転数差と、予め設定した設定値とを比較
し、後輪側の回転数がその設定値を越えた時に、上記電
磁クラッチへの通電をＯＮするようにした制御回路を組
み込んだことを特徴とする請求項７又は８の何れかに記
載の４輪駆動車の回転伝達装置。
【請求項１０】請求項１乃至６の何れかに記載の回転
伝達装置が、前後輪を直結した４輪駆動車のトランスフ
ァの入力軸と出力軸の間に装着され、電磁クラッチの電
磁石に配線した制御回路で電磁石への電流を制御するこ
とにより４ＷＤと２ＷＤの切り換えを行うようにしたこ
とを特徴とする４輪駆動車の回転伝達装置。
【請求項１１】上記入力軸と出力軸の延長上で回転数
をセンサーで測定し、前後の回転数差と設定値を比較
し、後輪側回転数が前輪側回転数のその設定数を上回っ
た場合に電磁クラッチの電磁石に対する電流をＯＮする
制御回路を組み込んだことを特徴とする請求項１０に記
載の４輪駆動車の回転伝達装置。
【請求項１２】４輪駆動車に装着した回転伝達装置に
対して、２ＷＤの時は電磁クラッチの電磁石に対する電
流をＯＦＦ状態で、４ＷＤの時は電磁クラッチの電磁石
に対する電流をＯＮ状態のままでも使用できるようにし
たことを特徴とする請求項７と８及び１０の何れかに記
載の４輪駆動車の回転伝達装置。