JP2001158255A

JP2001158255A - 四輪駆動車両の動力伝達装置

Info

Publication number: JP2001158255A
Application number: JP34527899A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Arai; 健太郎新井; Rikiya Kunii; 力也國井
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-12-03
Filing date: 1999-12-03
Publication date: 2001-06-12
Anticipated expiration: 2019-12-03
Also published as: JP3934838B2; CA2327077A1; KR100393690B1; CA2327077C; EP1106415A2; TW472006B; DE60017346D1; KR20010062104A; CN1116994C; DE60017346T2; EP1106415A3; EP1106415B1; US20010002629A1; US6422365B2; CN1298816A

Abstract

(57)【要約】【課題】四輪駆動車両の動力伝達装置に用いられる二
方向クラッチ機構のトルク伝達容量を小さくして小型化
およびコストダウンを図る。【解決手段】主駆動輪である前輪に連なる駆動軸５と
副駆動輪である後輪に連なる被駆動軸６との間に、前輪
のトルクの一部を後輪に配分する多板クラッチ１１を設
ける。駆動軸５および被駆動軸６の間にトルクカム機構
１２、油圧ポンプ１３および二方向クラッチ機構１４を
順次配置する。前輪の回転数が後輪の回転数を上回ると
二方向クラッチ機構１４が締結し、前輪に連動する油圧
ポンプ１３の第１ロータ２３と後輪に連動する第２ロー
タ２４とが相対回転し、油圧回路２５によって回転負荷
が発生する。この回転負荷によってトルクカム機構１２
の第１カム要素１９および第２カム要素２１が相対回転
してスラスト力を発生し、このスラスト力で多板クラッ
チ１１が締結して車両は四輪駆動になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンにより直
接駆動される主駆動輪のトルクの一部を多板クラッチを
介して副駆動輪に配分する四輪駆動車両の動力伝達装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる四輪駆動車両の動力伝達装置は、
特開平９−２０２１５２号公報の図１０に開示されてい
る。このものは主駆動輪である前輪に連動して回転する
駆動軸と副駆動輪である後輪に連動して回転する被駆動
軸とを多板クラッチを介して接続するとともに、前記被
駆動軸上に二方向クラッチ機構を設けたものである。二
方向クラッチ機構は、車両の前進走行時および後進走行
時の何れにおいても、前輪がスリップして前輪回転数が
後輪回転数を上回ったときに締結し、前輪のトルクを後
輪に配分して車両の走破性を高める機能と、前輪がロッ
クして前輪回転数が後輪回転数を下回ったときに締結解
除し、前輪のトルクが後輪に配分されないようにしてＡ
ＢＳ（アンチロックブレーキシステム）の作動への影響
を回避する機能とを有している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記従来のも
のは、前輪のトルクを後輪に伝達する被駆動軸上に二方
向クラッチ機構を設けているため、前記トルクが直接二
方向クラッチ機構を介して伝達されるることになる。そ
のため、二方向クラッチ機構にトルク伝達容量が大きい
大型かつ高価なものものを使用する必要があり、動力伝
達装置の大型化およびコストアップの要因となる問題が
あった。

【０００４】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、四輪駆動車両の動力伝達装置に用いられる二方向ク
ラッチ機構のトルク伝達容量を小さくし、二方向クラッ
チ機構の小型化およびコストダウンを図ることを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載された発明によれば、エンジンによ
り直接駆動される主駆動輪のトルクの一部を駆動軸、多
板クラッチおよび被駆動軸を介して副駆動輪に配分する
四輪駆動車両の動力伝達装置において、相対回転可能な
第１カム要素および第２カム要素を備え、両カム要素の
相対回転により多板クラッチを締結するスラスト力を発
生するトルクカム機構と、相対回転可能な第１クラッチ
要素および第２クラッチ要素を備え、第１クラッチ要素
の回転数が第２クラッチ要素の回転数を上回ったとき
に、第１クラッチ要素の回転方向に関わらず両クラッチ
要素を締結する二方向クラッチ機構と、相対回転可能な
第１ロータおよび第２ロータを備え、両ロータの相対回
転により回転負荷を発生する負荷発生手段とを設け、駆
動軸をトルクカム機構の第１カム要素に接続し、トルク
カム機構の第２カム要素を負荷発生手段の第１ロータに
接続し、負荷発生手段の第２ロータを二方向クラッチ機
構の第１クラッチ要素に接続し、二方向クラッチ機構の
第２クラッチ要素を被駆動軸に接続したことを特徴とす
る四輪駆動車両の動力伝達装置が提案される。

【０００６】また請求項２に記載された発明によれば、
請求項１の構成に加えて、前記負荷発生手段は油圧ポン
プであることを特徴とする四輪駆動車両の動力伝達装置
が提案される。

【０００７】また請求項３に記載された発明によれば、
請求項１の構成に加えて、前記負荷発生手段は発電機で
あることを特徴とする四輪駆動車両の動力伝達装置が提
案される。

【０００８】上記構成によれば、主駆動輪の回転数が副
駆動輪の回転数に一致する車両の前進定速走行時と、主
駆動輪の回転数が副駆動輪の回転数を下回る車両の前進
制動時とには二方向クラッチ機構が非締結状態になる。
その結果、負荷発生手段の第２ロータが第１ロータに引
きずられて無負荷で回転し、トルクカム機構がトルクを
伝達しなくなってスラスト力が発生せず、多板クラッチ
が非締結状態になって車両は二輪駆動状態に維持され
る。

【０００９】主駆動輪の回転数が副駆動輪の回転数を上
回る車両の前進発進時や前進加速時には二方向クラッチ
機構が締結状態になるため、負荷発生手段の第２ロータ
が二方向クラッチ機構の第１クラッチ要素に制動されて
第１ロータとの間に相対回転が発生する。その結果、負
荷発生手段が負荷を発生し、トルクカム機構がトルク伝
達を行ってスラスト力が発生するため、多板クラッチが
締結状態になって車両は四輪駆動状態に切り換えられ
る。

【００１０】車両の後進走行時には動力伝達装置の各要
素の回転方向が前進走行時の回転方向の逆になるが、二
方向クラッチ機構は第１クラッチ要素の回転数が第２ク
ラッチ要素の回転数を上回ったときに、第１クラッチ要
素の回転方向に関わらず両クラッチ要素を締結するた
め、前進走行時と同様に車両の後進定速走行時と後進制
動時とに二方向クラッチ機構を非締結状態にして車両を
二輪駆動状態に維持し、車両の後進発進時や後進加速時
に二方向クラッチ機構を締結状態にして車両を四輪駆動
状態に切り換えることができる。

【００１１】そして二方向クラッチ機構には主駆動輪か
ら副駆動輪に伝達されるトルクが直接作用することがな
く、トルクカム機構が伝達する微小なトルクだけが作用
するため、二方向クラッチ機構のトルク伝達容量を小さ
くして小型化およびコストダウンを図ることができる。

【００１２】負荷発生手段としては、油圧ポンプあるい
は発電機を用いることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

【００１４】図１〜図６は本発明の第１実施例を示すも
ので、図１は四輪駆動車両の動力伝達系の全体構成を示
す図、図２は動力伝達装置の構造を示す図、図３は図２
の３−３線拡大断面図、図４は図２の４−４線拡大断面
図、図５は二方向クラッチ機構の作用説明図、図６は動
力伝達経路を模式的に示す図である。

【００１５】図１に示すように、四輪駆動車両の前部に
搭載されたエンジンＥの出力はトランスミッション１を
介して前輪側のディファレンシャルギヤ２に入力され、
そのディファレンシャルギヤ２の出力はドライブシャフ
ト３，３を介して主駆動輪たる左右の前輪Ｗｆ，Ｗｆに
伝達される。ディファレンシャルギヤ２に入力されたエ
ンジンＥの出力は傘歯車装置４および駆動軸５を介して
後述する動力伝達装置Ｔに入力され、その動力伝達装置
Ｔの出力は被駆動軸６および傘歯車装置７を介して後輪
側のディファレンシャルギヤ８に伝達され、更にディフ
ァレンシャルギヤ８の出力はドライブシャフト９，９を
介して副駆動輪たる左右の後輪Ｗｒ，Ｗｒに伝達され
る。

【００１６】図２に示すように、前輪Ｗｆ，Ｗｆの回転
に連動して回転する駆動軸５と、後輪Ｗｒ，Ｗｒの回転
に連動して回転する被駆動軸６との間に配置される動力
伝達装置Ｔは、駆動軸５側から被駆動軸６側に向けて順
次配置された多板クラッチ１１、トルクカム機構１２、
油圧ポンプ１３および二方向クラッチ機構１４を備え
る。

【００１７】多板クラッチ１１は駆動軸５および被駆動
軸６間のトルクの伝達および遮断を司るもので、駆動軸
５と一体に回転するクラッチアウター１５に支持した複
数の摩擦係合部材１６…と、被駆動軸６と一体に回転す
るクラッチインナー１７に支持した複数の摩擦係合部材
１８…とを交互に重ね合わせてなり，後述するトルクカ
ム機構１２からのスラスト力を受けて両摩擦係合部材１
６…，１８…が相互に密着することにより、駆動軸５お
よび被駆動軸６を一体に締結する。そして多板クラッチ
１１が締結した状態では前輪Ｗｆ，Ｗｆから後輪Ｗｒ，
Ｗｒにトルクが伝達され、多板クラッチ１１が締結解除
した状態では前輪Ｗｆ，Ｗｆから後輪Ｗｒ，Ｗｒへのト
ルクの伝達が遮断される。

【００１８】図３を併せて参照すると明らかなように、
トルクカム機構１２はクラッチアウター１５にスプライ
ン結合により接続された第１カム要素１９と、被駆動軸
６の外周に同軸に嵌合するスリーブ２０の前端に接続さ
れた第２カム要素２１とを備えており、第１カム要素１
９および第２カム要素２１の対向面にそれぞれ複数個ず
つ形成された三角形のカム溝１９ａ…，２１ａ…間に複
数個のボール２２…が支持される。

【００１９】本発明の負荷発生手段を構成する油圧ポン
プ１３は例えば公知のベーンポンプから成り、その第１
ロータ２３を構成するポンプロータは前記スリーブ２０
の後端に接続され、その第２ロータ２４を構成するカム
リングは後述する二方向クラッチ機構１４の第１クラッ
チ要素２９に接続される。油圧ポンプ１３は第１ポート
１３ａおよび第２ポート１３ｂを備えており、第１ロー
タ２３および第２ロータ２４が一方向に相対回転したと
き、第１ポート１３ａから吸入した作動油を第２ポート
１３ｂに吐出し、第１ロータ２３および第２ロータ２４
が他方向に相対回転したとき、第２ポート１３ｂから吸
入した作動油を第１ポート１３ａから吐出する。

【００２０】油圧ポンプ１３に接続された油圧回路２５
は、第１ポート１３ａおよび第２ポート１３ｂ間に配置
されたオリフィス２６と、第１ポート１３ａの油圧が第
２ポート１３ｂの油圧を所定値以上上回ると開弁するリ
リーフバルブ２７と、第２ポート１３ｂの油圧が第１ポ
ート１３ａの油圧を所定値以上上回ると開弁するリリー
フバルブ２８とを並列に接続してなる。

【００２１】図４を併せて参照すると明らかなように、
二方向クラッチ機構１４は、半径方向外側に位置して油
圧ポンプ１３の第２ロータ２４に接続されたリング状の
第１クラッチ要素２９と、第１クラッチ要素２９の内部
に同軸に配置されて被駆動軸６に外周に接続された第２
クラッチ要素３０と、第１、第２クラッチ要素２９，３
０の間に相対回転自在に配置された環状の保持器３１
と、保持器３１に所定間隔で形成した複数のポケット３
１ａ…および第１クラッチ要素２９の内周に所定間隔で
形成した複数の凹部２９ａ…内に嵌合するように支持さ
れた複数のスプラグ３２…とを備える。外側の第１クラ
ッチ要素２９の内周面には前記凹部２９ａ…が形成され
るが、内側の第２クラッチ要素３０の外周面には円弧面
３０ａが形成される。従って、スプラグ３２…は第１ク
ラッチ要素２９の凹部２９ａ…、第２クラッチ要素３０
の円弧面３０ａおよび保持器３１のポケット３１ａ…に
囲まれて保持される。

【００２２】保持器３１から延びるアーム３１ｂ…の先
端に設けたシュー３１ｃ…が動力伝達装置Ｔのケーシン
グ３３の内面に摺動自在に摩擦係合する。保持器３１か
ら半径方向に突出するピン３４が第１クラッチ要素２９
の内周面に形成した切欠２９ｂに係合することにより、
保持器３１が第１クラッチ要素２９に対して相対回転で
きる角度範囲が規制される。また保持器３１のポケット
３１ａ…の両端に設けたスプリング３５…，３５…によ
って、保持器３１およびスプラグ３２…が図５（Ａ）に
示す中立位置に向けて付勢される。

【００２３】図６は動力伝達装置Ｔの構造の理解を助け
るために、その動力伝達経路を模式的に示すものであ
る。同図に示すように、前輪Ｗｆ，Ｗｆ、駆動軸５、ト
ルクカム機構１２の第１カム要素１９および第２カム要
素２１、油圧ポンプ１３の第１ロータ２３および第２ロ
ータ２４、二方向クラッチ機構１４の第１クラッチ要素
２９および第２クラッチ要素３０、被駆動軸６並びに後
輪Ｗｒ，Ｗｒが直列に接続される。ここで各構成要素を
結ぶ太い実線は相対回転のない直結部分を示し、細い２
本線ａ，ｂ，ｃは相対回転が可能な部分を示している。

【００２４】次に、前述の構成を備えた本発明の実施例
の作用を、主として図６を参照しながら説明する。前進定速走行時前輪Ｗｆ，Ｗｆおよび後輪Ｗｒ，Ｗｒが同速度で回転す
る車両の前進定速走行時には多板クラッチ１１の締結が
解除され、前輪Ｗｆ，Ｗｆから後輪Ｗｒ，Ｗｒへのトル
クの配分が遮断されて二輪駆動状態になる。以下、前進
定速走行時の作用を説明する。

【００２５】エンジンＥにより駆動される前輪Ｗｆ，Ｗ
ｆの回転は駆動軸５からトルクカム機構１２に伝達され
る。トルクカム機構１２は第１カム要素１９のカム溝１
９ａ…および第２カム要素２１のカム溝２１ａ…間にボ
ール２２…を保持した構造であるため、第１カム要素１
９の回転はボール２２…を介して第２カム要素２１に伝
達される。このとき、後述するように第２カム要素２１
側に負荷が作用していないため、トルクカム機構１２は
実質的にトルク伝達を行わず、第１カム要素１９および
第２カム要素２１は相対回転せず（図３（Ａ）参照）、
トルクカム機構１２は多板クラッチ１１を締結するスラ
スト力を発生することがない。

【００２６】トルクカム機構１２の第２カム要素２１に
接続された油圧ポンプ１３の第１ロータ２３に回転が伝
達されると、後述するように第２ロータ２４側に負荷が
作用していないため、第１ロータ２３の回転に引きずら
れて第２ロータ２４が同速度で回転し、油圧ポンプ１３
は作動油の吸入および吐出を行わずに無負荷で空転す
る。

【００２７】二方向クラッチ機構１４の第１クラッチ要
素２９は油圧ポンプ１３の第２ロータ２４に接続されて
回転し、第２クラッチ要素３０は後輪Ｗｒ，Ｗｒに被駆
動軸６を介して接続されて回転するが、このとき、前輪
Ｗｆ，Ｗｆの回転数と後輪Ｗｒ，Ｗｒの回転数とが一致
しているため、二方向クラッチ機構１４の第１、第２ク
ラッチ要素２９，３０は同速度で同方向に回転し、トル
クを伝達しないスリップ状態となる。

【００２８】即ち、図５（Ｂ）に示すように、後輪Ｗ
ｒ，Ｗｒの回転に連動して回転する二方向クラッチ機構
１４の第２クラッチ要素３０が矢印Ｎｒで示す前進方向
に回転すると、第２クラッチ要素３０に引きずられた保
持器３１も前進方向に回転するが、保持器３１はケーシ
ング３３に摩擦係合するシュー３１ｃ…（図２参照）に
よって制動されるため、第１クラッチ要素２９に対して
回転方向遅れ側に所定角度回転し、ピン３４が第１クラ
ッチ要素２９の切欠２９ｂの一方の端部に当接する位置
に停止する（図５（Ｂ）参照）。この状態では、前進方
向の第１クラッチ要素２９の回転数Ｎｆが前進方向の第
２クラッチ要素３０の回転数Ｎｒを上回ったときだけ、
第１クラッチ要素２９から第２クラッチ要素３０にトル
クが伝達され、前進方向の第１クラッチ要素２９の回転
数Ｎｆが前進方向の第２クラッチ要素３０の回転数Ｎｒ
を下回るか一致したときには、第１クラッチ要素２９か
ら第２クラッチ要素３０にトルクが伝達されることはな
い。

【００２９】以上のように、第１クラッチ要素２９およ
び第２クラッチ要素３０の回転数Ｎｆ，Ｎｒが一致する
前進定速走行時には二方向クラッチ機構１４は締結され
ず、第１クラッチ要素２９は無負荷で回転することがで
きるため、この第１クラッチ要素２９に接続された油圧
ポンプ１３の第２ロータ２４も無負荷で回転することが
できる。従って、トルクカム機構１２の第１カム要素１
９および第２カム要素２１間でのトルク伝達は行われ
ず、第１、第２カム要素１９，２１の位相は図３（Ａ）
の状態に維持され、トルクカム機構１２は多板クラッチ
１１を締結するスラスト力を発生することがない。前進発進時あるいは前進加速時低摩擦係数の路面での急発進や急加速によって前輪Ｗ
ｆ，Ｗｆがスリップすると、前輪Ｗｆ，Ｗｆの回転数が
後輪Ｗｒ，Ｗｒの回転数を上回って多板クラッチ１１が
締結し、前輪Ｗｆ，Ｗｆから後輪Ｗｒ，Ｗｒにトルクが
配分されて四輪駆動状態になる。以下、前進発進時ある
いは前進加速時の作用を説明する。

【００３０】前述した前進定速走行時には、二方向クラ
ッチ機構１４の第１クラッチ要素２９および第２クラッ
チ要素３０の回転数Ｎｆ，Ｎｒが同一になるが、前輪Ｗ
ｆ，Ｗｆがスリップすると、前輪Ｗｆ，Ｗｆの回転に連
動する二方向クラッチ機構１４の第１クラッチ要素２９
の回転数Ｎｆが後輪Ｗｒ，Ｗｒの回転に連動する第２ク
ラッチ要素３０の回転数Ｎｒを上回る。図５（Ｂ）にお
いて第１クラッチ要素２９の前進方向の回転数Ｎｆが第
２クラッチ要素３０の前進方向の回転数Ｎｒを上回る
と、二方向クラッチ機構１４が締結状態になって第１ク
ラッチ要素２９および第２クラッチ要素３０が一体化さ
れる。

【００３１】このとき、後輪Ｗｒ，Ｗｒに被駆動軸６を
介して直接的に接続された第２クラッチ要素３０の回転
数Ｎｒは変化しないが、前輪Ｗｆ，Ｗｆにトルクカム機
構１２および油圧ポンプ１３を介して接続された第１ク
ラッチ要素２９の回転数Ｎｆは、第２クラッチ要素３０
から受ける負荷によって該第２クラッチ要素３０の回転
数Ｎｒと同速度に減速される。このようにして二方向ク
ラッチ機構１４の第１クラッチ要素２９の回転が制動さ
れると、この第１クラッチ要素２９に接続された油圧ポ
ンプ１３の第２ロータ２４の回転も制動されるため、第
１ロータ２３および第２ロータ２４が相対回転して第１
ポート１３ａから作動油が吐出され、この作動油がオリ
フィス２６を通過して第２ポート１３ｂに戻ることによ
り油圧ポンプ１３に回転負荷が発生する。尚、油圧ポン
プ１３の吐出圧が上限値に達すると一方のリリーフバル
ブ２７が開弁し、油圧ポンプ１３に回転負荷の上限値を
規制する。

【００３２】以上のようにして油圧ポンプ１３に回転負
荷が発生して第１ロータ２３の回転が制動されると、こ
の第１ロータ２３に接続されて回転するトルクカム機構
１２の第２カム要素２１と、前輪Ｗｆ，Ｗｆに接続され
て回転するトルクカム機構１２の第１カム要素１９との
間に差回転が発生し、第１カム要素１９のカム溝１９ａ
および第２カム要素２１のカム溝２１ａの位相がずれて
スラスト力が発生し（図３（Ｂ）参照）、このスラスト
力で多板クラッチ１１の摩擦係合部材１６…，１８…が
密着して締結される。その結果、前輪Ｗｆ，Ｗｆのトル
クが駆動軸５、多板クラッチ１１および被駆動軸６を介
して後輪Ｗｒ，Ｗｒに配分され、車両は四輪駆動状態と
なる。

【００３３】而して、前輪Ｗｆ，Ｗｆがスリップすると
該前輪Ｗｆ，Ｗｆのトルクの一部が後輪Ｗｒ，Ｗｒに配
分されて四輪駆動状態となるため、車両の走破性を高め
ることができる。しかも後輪Ｗｒ，Ｗｒに配分されるト
ルクの大きさを、前輪Ｗｆ，Ｗｆおよび後輪Ｗｒ，Ｗｒ
の差回転の増加に応じて、つまり前輪Ｗｆ，Ｗｆのスリ
ップ量の増加に応じて増加させることができる。また前
輪Ｗｆ，Ｗｆから後輪Ｗｒ，Ｗｒへのトルク伝達は多板
クラッチ１１により行われ、二方向クラッチ機構１４に
はトルクカム機構１２の第１、第２カム要素１９，２１
間に作用する微少なトルクだけが伝達されるため、二方
向クラッチ機構１４にトルク伝達容量の小さいものを使
用して小型軽量化することができるだけでなく、耐久性
の向上にも寄与することができる。前進制動時低摩擦係数の路面での前進走行時に急制動を行うと、一
般に前輪Ｗｆ，Ｗｆの制動力は後輪Ｗｒ，Ｗｒの制動力
を上回るように設定されているため、前輪Ｗｆ，Ｗｆが
先にロック状態になって後輪Ｗｒ，Ｗｒの回転数が前輪
Ｗｆ，Ｗｆの回転数を上回る場合がある。このような場
合に多板クラッチ１１が締結して四輪駆動状態になる
と、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）の作動に
影響が及んで制動性能が低下する可能性があるため、こ
の前進制動時には車両を二輪駆動状態に維持する必要が
ある。以下、前進制動時の作用を説明する。

【００３４】前述した前進定速走行時には、二方向クラ
ッチ機構１４の第１クラッチ要素２９および第２クラッ
チ要素３０の回転数Ｎｆ，Ｎｒが同一になるが、前輪Ｗ
ｆ，Ｗｆがロックすると、前輪Ｗｆ，Ｗｆの回転に連動
する二方向クラッチ機構１４の第１クラッチ要素２９の
回転数Ｎｆが後輪Ｗｒ，Ｗｒの回転に連動する第２クラ
ッチ要素３０の回転数Ｎｒを下回る。図５（Ｂ）におい
て第１クラッチ要素２９の前進方向の回転数Ｎｆが第２
クラッチ要素３０の前進方向の回転数Ｎｒを下回ると、
二方向クラッチ機構１４が締結解除状態になって第１ク
ラッチ要素２９および第２クラッチ要素３０が切り離さ
れる。

【００３５】即ち、二方向クラッチ機構１４の第１クラ
ッチ要素２９は第２クラッチ要素３０から何等の負荷を
受けることなく、該第２クラッチ要素３０よりも低い回
転数で回転できるため、この第２クラッチ要素３０に接
続された油圧ポンプ１３の第２ロータ２４の回転も拘束
されず、従って油圧ポンプ１３の第１ロータ２３および
第２ロータ２４は無負荷状態のまま同速度で回転する。
その結果、トルクカム機構１２の第１カム要素１９およ
び第２カム要素２１はトルクを伝達することなく同位相
で回転し、多板クラッチ１１を締結するスラスト力が発
生しないため、車両は二輪駆動状態に維持される。後進時車両の後進走行時には、上述した前進走行時と同様にし
て二輪駆動状態と四輪駆動状態とが切り換えられる。具
体的には、後進定速走行時と、後進制動時に前輪Ｗｆ，
Ｗｆがロックした場合とには二輪駆動状態に維持され、
後進発進時や後進急加速時に前輪Ｗｆ，Ｗｆがスリップ
した場合に四輪駆動状態に切り換えられる。以下、後進
時の作用を説明する。

【００３６】車両の後進時には図６における全ての要素
の回転方向が逆になるため、二方向クラッチ機構１４の
第２クラッチ要素３０も図５（Ｃ）に矢印Ｎｒで示す方
向に回転する。その結果、第２クラッチ要素３０の後進
方向の回転に引きずられた保持器３１も後進方向に回転
するが、保持器３１はケーシング３３に摩擦係合するシ
ュー３１ｃ…（図２参照）によって制動されるため、第
１クラッチ要素２９に対して回転方向遅れ側に所定角度
回転して図５（Ｃ）の状態になる。この状態では、後進
方向の第１クラッチ要素２９の回転数Ｎｆが後進方向の
第２クラッチ要素３０の回転数Ｎｒを上回ったときだ
け、第１クラッチ要素２９から第２クラッチ要素３０に
トルクが伝達され、後進方向の第１クラッチ要素２９の
回転数Ｎｆが後進方向の第２クラッチ要素３０の回転数
Ｎｒを下回るか一致したときには、第１クラッチ要素２
９から第２クラッチ要素３０にトルクが伝達されること
はない。

【００３７】以上のように、第１クラッチ要素２９およ
び第２クラッチ要素３０の回転数Ｎｆ，Ｎｒが一致する
後進定速走行時と、第１クラッチ要素２９の回転数Ｎｆ
が第２クラッチ要素３０の回転数Ｎｒを下回る後進制動
時とには二方向クラッチ機構１４は締結されず、第１ク
ラッチ要素２９は無負荷で回転することができるため、
この第１クラッチ要素２９に接続された油圧ポンプ１３
の第２ロータ２４も無負荷で回転することができる。従
って、トルクカム機構１２の第１カム要素１９および第
２カム要素２１間でのトルク伝達は行われず、多板クラ
ッチ１１は非係合状態になって二輪駆動状態が維持され
る。

【００３８】また後進発進や後進急加速時に前輪Ｗｆ，
Ｗｆがスリップして第１クラッチ要素２９の回転数Ｎｆ
が第２クラッチ要素３０の回転数Ｎｒを上回ると二方向
クラッチ機構１４が締結され、第１クラッチ要素２９は
第２クラッチ要素３０から負荷を受けて制動される。そ
の結果、油圧ポンプ１３の第１ロータ２３および第２ロ
ータ２４が相対回転して回転負荷を発生し、トルクカム
機構１２の第１カム要素１９および第２カム要素２１間
でトルク伝達が行われてスラスト力が発生し、このスラ
スト力で多板クラッチ１１が締結して車両は四輪駆動状
態となる。

【００３９】尚、後進発進や後進急加速時には油圧ポン
プ１３が前進発進や前進急加速時とは逆方向に回転する
ため、第１ポート１３ａが吸入ポートとなり、第２ポー
ト１３ｂが吐出ポートとなる。従って、油圧の上限値は
他方のリリーフバルブ２８によって規制される。

【００４０】次に、図７に基づいて本発明の第２実施例
を説明する。

【００４１】第２実施例は二方向クラッチ機構１４のレ
イアウトにおいて、前記第１実施例と異なっている。即
ち、第１実施例では二方向クラッチ機構１４が被駆動軸
６上に同軸に配置されているが、第２実施例では二方向
クラッチ機構１４が被駆動軸６から外れた位置に配置さ
れる。そして二方向クラッチ機構１４の第１クラッチ要
素２９に設けたギヤ４１が油圧ポンプ１３の第２ロータ
２４に設けたギヤ４２に噛み合い、二方向クラッチ機構
１４の第２クラッチ要素３０に設けたギヤ４３が被駆動
軸６に設けたギヤ４４に噛み合っている。このとき、第
１クラッチ要素２９側の２個のギヤ４１，４２の歯数比
は、第２クラッチ要素３０側の２個のギヤ４３，４４の
歯数比に一致している。

【００４２】次に、図８に基づいて本発明の第３実施例
を説明する。

【００４３】第３実施例は、負荷発生手段として第１実
施例の油圧ポンプ１３に代えて発電機４５を用いたもの
である。発電機４５は内側の発電機ロータを構成する第
１ロータ４６と、外側のステータを構成する第２ロータ
４７とを備えており、第１ロータ４６がスリーブ２０を
介してトルクカム機構１２の第２カム要素２１に接続さ
れ、第２ロータ４７が二方向クラッチ機構１４の第１ク
ラッチ要素２９に接続される。そして第２ロータ４７の
コイルの両端がコントローラ４８に接続される。発電機
４５の第１ロータ４６および第２ロータ４７が相対回転
すると、その発電による負荷が第１ロータ４６の回転を
抑制するように作用するため、第１実施例の油圧ポンプ
１３と同じ機能を発揮することができる。

【００４４】而して、第２実施例あるいは第３実施例に
よっても、第１実施例と同様の作用効果を達成すること
ができる。

【００４５】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。

【００４６】例えば、二方向クラッチ機構１４の構造は
実施例のものに限定されず、スプラグ３２…に代えてロ
ーラを使用したものであっても良い。

【００４７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、主駆動輪
の回転数が副駆動輪の回転数に一致する車両の前進定速
走行時と、主駆動輪の回転数が副駆動輪の回転数を下回
る車両の前進制動時とには、多板クラッチを非締結状態
にして車両を二輪駆動状態に維持することができ、また
主駆動輪の回転数が副駆動輪の回転数を上回る車両の前
進発進時や前進加速時には、多板クラッチを締結状態に
して車両を四輪駆動状態に切り換えることができる。

【００４８】車両の後進走行時には動力伝達装置の各要
素の回転方向が前進走行時の回転方向の逆になるが、二
方向クラッチ機構は第１クラッチ要素の回転数が第２ク
ラッチ要素の回転数を上回ったときに、第１クラッチ要
素の回転方向に関わらず両クラッチ要素を締結するた
め、前進走行時と同様に車両の後進定速走行時と後進制
動時とに車両を二輪駆動状態に維持し、車両の後進発進
時や後進加速時に車両を四輪駆動状態に切り換えること
ができる。

【００４９】そして二方向クラッチ機構には主駆動輪か
ら副駆動輪に伝達されるトルクが直接作用することがな
く、トルクカム機構が伝達する微小なトルクだけが作用
するため、二方向クラッチ機構のトルク伝達容量を小さ
くして小型化およびコストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】四輪駆動車両の動力伝達系の全体構成を示す図

【図２】動力伝達装置の構造を示す図

【図３】図２の３−３線拡大断面図

【図４】図２の４−４線拡大断面図

【図５】二方向クラッチ機構の作用説明図

【図６】動力伝達経路を模式的に示す図

【図７】本発明の第２実施例に係る動力伝達装置の構造
を示す図

【図８】本発明の第３実施例に係る動力伝達装置の構造
を示す図

【符号の説明】

１１多板クラッチ１２トルクカム機構１３油圧ポンプ（負荷発生手段）１４二方向クラッチ機構１９第１カム要素２１第２カム要素２３第１ロータ２４第２ロータ２９第１クラッチ要素３０第２クラッチ要素４５発電機（負荷発生手段）４６第１ロータ４７第２ロータＥエンジンＷｆ前輪（主駆動輪）Ｗｒ後輪（副駆動輪）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3D036 GA16 GB05 GC03 GD06 GH05 GH26 GJ17 3D043 AA06 AB17 EA02 EA18 EA25 EA33 EA42 EB06 EB07 EB12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジン（Ｅ）により直接駆動される主
駆動輪（Ｗｆ）のトルクの一部を駆動軸（５）、多板ク
ラッチ（１１）および被駆動軸（６）を介して副駆動輪
（Ｗｒ）に配分する四輪駆動車両の動力伝達装置におい
て、相対回転可能な第１カム要素（１９）および第２カム要
素（２１）を備え、両カム要素（１９，２１）の相対回
転により多板クラッチ（１１）を締結するスラスト力を
発生するトルクカム機構（１２）と、相対回転可能な第１クラッチ要素（２９）および第２ク
ラッチ要素（３０）を備え、第１クラッチ要素（２９）
の回転数が第２クラッチ要素（３０）の回転数を上回っ
たときに、第１クラッチ要素（２９）の回転方向に関わ
らず両クラッチ要素（２９，３０）を締結する二方向ク
ラッチ機構（１４）と、相対回転可能な第１ロータ（２３，４６）および第２ロ
ータ（２４，４７）を備え、両ロータ（２３，４６；２
４，４７）の相対回転により回転負荷を発生する負荷発
生手段（１３，４５）と、を設け、駆動軸（５）をトルクカム機構（１２）の第１カム要素
（１９）に接続し、トルクカム機構（１２）の第２カム
要素（２１）を負荷発生手段（１３，４５）の第１ロー
タ（２３，４６）に接続し、負荷発生手段（１３，４
５）の第２ロータ（２４，４７）を二方向クラッチ機構
（１４）の第１クラッチ要素（２９）に接続し、二方向
クラッチ機構（１４）の第２クラッチ要素（３０）を被
駆動軸（６）に接続したことを特徴とする四輪駆動車両
の動力伝達装置。
【請求項２】前記負荷発生手段（１３）は油圧ポンプ
であることを特徴とする、請求項１に記載の四輪駆動車
両の動力伝達装置。
【請求項３】前記負荷発生手段（４５）は発電機であ
ることを特徴とする、請求項１に記載の四輪駆動車両の
動力伝達装置。