JP2002188656A - 駆動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】内外両回転部材間にメインクラッチ、カム機
構、電磁式のパイロットクラッチ機構を備える駆動力伝
達装置を搭載する四輪駆動車での異音（バキ音）の発生
を防止する。 【解決手段】当該駆動力伝達装置に、前記両回転部材の
差動回転に反転状態が発生した際にカム推力の残存量を
低減または零とする電気的、機械的なカム推力残存規制
手段を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、駆動力伝達装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】駆動力伝達装置の一形式として、例え
ば、特開２０００−２３４６３５号公報に示されている
ように、外側回転部材および内側回転部材間にメインク
ラッチ、カム機構、および、電磁式のパイロットクラッ
チ機構を備えた形式の駆動力伝達装置がある。

【０００３】当該形式の駆動力伝達装置においては、前
記パイロットクラッチ機構の電磁コイルに電流を印加す
ることにより発生するパイロットトルクを前記カム機構
にて軸方向のカム推力に変換し、このカム推力にて前記
メインクラッチを押圧して係合動作させて、前記両回転
部材間のトルク伝達を行うものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、当該形式の
駆動力伝達装置は、車両の動力伝達系に搭載されて車両
を四輪駆動車に構成するように使用されるが、当該使用
状態においては、カム機構がパイロットトルクにより作
動状態にあって両回転部材間でトルク伝達がなされてい
る場合に、両回転部材の差動回転に反転状態が発生する
ことがある。両回転部材の差動回転に反転状態が発生す
ると、駆動力伝達装置やこれに連結する周囲の装置から
異音、所謂バキ音が発生する。

【０００５】例えば、当該形式の駆動力伝達装置を搭載
する後輪駆動をベースをとする四輪駆動車においては、
特に発進時では後輪の回転速度が前輪の回転速度より速
いが、例えば、この状態から旋回走行状態に移行する
と、旋回半径の関係で、前輪の回転速度が後輪の回転速
度より速くなって、両回転部材の差動回転が反転する状
態が発生する。両回転部材の差動回転が反転すると、各
回転部材にスプライン結合している各構成部材のスプラ
イン結合部のガタ、カム機構におけるカム回転角、各構
成部材の摩擦等が相乗的に作用して、異音、所謂バキ音
が発生することがある。また、この旋回走行から発進状
態に復帰させた場合にも、旋回走行時の差動回転に反転
状態が発生する。

【０００６】その他、後輪駆動をベースとする四輪駆動
車、前輪駆動をベースとする四輪駆動車の両者におい
て、駆動力伝達装置の両回転部材の差動回転が反転する
状態が発生する場合としては、前進走行から後進走行に
移行した場合、および、後進走行から前進走行に移行し
た場合がある。

【０００７】本発明者等は、当該異音の発生原因を鋭意
検討した結果、当該駆動力伝達装置でのトルク伝達時
に、カム推力が保持された状態で差動回転が反転した際
には、カム推力が残存した状態で差動回転が反転するこ
とになり、この際、当該駆動力伝達装置を構成する各構
成部材間のスプライン結合部のガタ、カム機構における
カム回転角、各構成部材の摩擦等が相乗的に作用して、
異音、所謂バキ音が発生することを知得した。

【０００８】本発明はこのような知得に基づいてなされ
たもので、その目的とするところは、当該形式の駆動力
伝達装置にこのような知得に基づく技術的手段を講ずる
ことにより、両回転部材の差動回転が反転した場合の異
音の発生を効果的に防止することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は駆動力伝達装置
に関するもので、外側回転部材および内側回転部材間に
メインクラッチ、カム機構、および、電磁式のパイロッ
トクラッチ機構を備え、同パイロットクラッチ機構の電
磁コイルに電流を印加することにより発生するパイロッ
トトルクを前記カム機構にて軸方向のカム推力に変換
し、同カム推力にて前記メインクラッチを押圧して係合
動作させて、前記両回転部材間のトルク伝達を行う形式
の駆動力伝達装置を適用対象とするものである。

【００１０】しかして、本発明に係る駆動力伝達装置
は、上記した形式の駆動力伝達装置において、前記両回
転部材の差動回転に反転状態が発生した際に前記カム推
力の残存量を低減または無くすカム推力残存規制手段を
備えていることを特徴とするものである。

【００１１】本発明に係る駆動力伝達装置においては、
前記カム推力残存規制手段としては、前記パイロットク
ラッチ機構の電磁コイルへの印加電流を増減制御する電
気的制御手段を採用することができ、前記両回転部材の
差動回転が反転した際、前記電磁コイルへの印加電流を
低減制御して前記カム推力の残存量を低減または無くす
ようにすることができる。

【００１２】また、本発明に係る駆動力伝達装置におい
ては、前記カム推力規制手段として、前記カム機構を構
成する一方のカム部材と前記インナシャフトのスプライ
ン隙間Ｌ1を、前記メインクラッチを構成するクラッチ
プレートと前記インナシャフトのスプライン隙間Ｌ2よ
り小さく設定する機械的手段や、前記カム機構のカム角
θ1を、前記カム機構を構成する他方のカム部材と前記
パイロットクラッチ機構を構成するクラッチプレートの
スプライン隙間に起因する回転角度θ2より大きく設定
する機械的手段等を採用することができる。

【００１３】

【発明の作用・効果】本発明に係る駆動力伝達装置にお
いては、両回転部材の差動回転が反転した際、電気制御
的または機械的にカム推力の残存量を低減または無くす
ことができて、これにより、当該駆動力伝達装置でのト
ルク伝達時に、カム推力が保持された状態で差動回転が
反転した際の、カム推力の残存に起因するバキ音等の異
音の発生を防止することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づいて説
明すると、図１には本発明の一例に係る駆動力伝達装置
の部分断面が示されている。当該駆動力伝達装置１０
は、軸線を中心として略対称の構造を呈するもので、図
１には、軸線を中心とした略半分の断面が示されてい
る。当該駆動力伝達装置１０は、図２に示すように、後
輪駆動をベースとする四輪駆動車を構成するトランスフ
ァの構成部品として搭載されている。

【００１５】当該四輪駆動車は、縦型エンジン２１を搭
載する後輪駆動をベースとする四輪駆動車であって、エ
ンジン２１の後側に配設したトランスミッション２２の
後側にトランスファ２３を備えている。トランスファ２
３は、後側プロペラシャフト２４ａと前側プロペラシャ
フト２４ｂ間に配設されていて、これら両プロペラシャ
フト２４ａ，２４ｂの連結を断続するもので、エンジン
２１の駆動力を後側プロペラシャフト２４ａへ常時出力
するとともに、両プロペラシャフト２４ａ，２４ｂが互
いに連結されている場合には、エンジン２１の駆動力を
分配して前側プロペラシャフト２４ｂへも出力する。

【００１６】当該四輪駆動車においては、両プロペラシ
ャフト２４ａ，２４ｂが非連結状態にある場合には、エ
ンジン２１の駆動力は後側プロペラシャフト２４ａにの
み出力されて、当該駆動力は後側ディファレンシャル２
５ａを介して両アクスルシャフト２６ａ，２６ａに出力
して左右の後輪２６ｂ，２６ｂを駆動させる。これによ
り、当該四輪駆動車は、後輪２６ｂ，２６ｂ駆動の二輪
駆動状態を構成する。また、当該四輪駆動車において
は、両プロペラシャフト２４ａ，２４ｂが連結状態にあ
る場合には、エンジン２１の駆動力は後側プロペラシャ
フト２４ａおよび前側プロペラシャフト２４ｂへ分配さ
れ、前側プロペラシャフト２４ｂへ出力された駆動力
は、前側ディファレンシャル２５ｂを介して両アクスル
シャフト２７ａ，２７ａに出力して左右の前輪２７ｂ，
２７ｂを駆動させる。これにより、当該四輪駆動車は、
四輪駆動状態を構成する。

【００１７】駆動力伝達装置１０は、図示しない連結機
構と一体にトランスファを構成するもので、図１に示す
ように、アウタケース１０ａ、インナシャフト１０ｂ、
メインクラッチ１０ｃ、パイロットクラッチ機構１０
ｄ、および、カム機構１０ｅを備えている。

【００１８】駆動力伝達装置１０を構成するアウタケー
ス１０ａは、筒状のハウジング１１ａと、ハウジング１
１ａの後端開口部に嵌合螺着されて同開口部を覆蓋する
リヤカバー１１ｂとにより形成されている。ハウジング
１１ａは非磁性材料であるアルミ合金にて、かつ、リヤ
カバー１１ｂは磁性材料である鉄にてそれぞれ形成され
ている。リヤカバー１１ｂには、その中間部に、非磁性
材料であるステンレス製の筒体１１ｃが埋設されてお
り、筒体１１ｃは環状の非磁性部位を形成している。イ
ンナシャフト１０ｂは、リヤカバー１１ｂの中央部を液
密的に貫通してアウタケース１０ａ内に同軸的に挿入さ
れていて、軸方向を規制された状態で、ハウジング１１
ａの前側壁部とリヤカバー１１ｂに回転可能に支持され
ている。

【００１９】インナシャフト１０ｂは、その内孔を貫通
する後側プロペラシャフト２４ａとスプライン嵌合し
て、後側プロペラシャフト２４ａとはトルク伝達可能に
連結される。なお、ハウジング１１ａの前側壁部には図
示しないドライブスプロケットが一体回転可能に組付け
られ、かつ、前側プロペラシャフト２４ｂの外周には図
示しないドリブンスプロケットが一体回転可能に組付け
られている。これら両スプロケットには、図示しないド
ライブチェーンが懸装されていて、トランスファの連結
機構を構成している。連結機構は、アウタケース１０ａ
の駆動力を前側プロペラシャフト２４ｂに伝達すべく機
能する。

【００２０】メインクラッチ１０ｃは湿式多板式の摩擦
クラッチであり、多数のクラッチプレート（インナクラ
ッチプレート１２ａ、アウタクラッチプレート１２ｂ）
を備え、ハウジング１１ａ内に配設されている。メイン
クラッチ１０ｃを構成する各インナクラッチプレート１
２ａは、インナシャフト１０ｂの外スプライン１１ｄに
スプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組付けられ、か
つ、各アウタクラッチプレート１２ｂはハウジング１１
ａの内スプライン１１ｅにスプライン嵌合して軸方向へ
移動可能に組付けられている。各インナクラッチプレー
ト１２ａと各アウタクラッチプレート１２ｂは交互に位
置していて、互いに当接して摩擦係合するとともに、互
いに離間して自由状態となる。

【００２１】パイロットクラッチ機構１０ｄは、電磁石
１３、摩擦クラッチ１４、アーマチャ１５、および、ヨ
ーク１６にて構成されている。電磁石１３は環状を呈
し、ヨーク１６に嵌着された状態でリヤカバー１１ｂの
環状凹所に嵌合されている。ヨーク１６は、リヤカバー
１１ｂの後端部の外周に回転可能に支持された状態で、
車体側に固定されている。

【００２２】摩擦クラッチ１４は、複数のアウタクラッ
チプレート１４ａとインナクラッチプレート１４ｂとか
らなる湿式の摩擦クラッチであり、各アウタクラッチプ
レート１４ａは、ハウジング１１ａの内スプライン１１
ｅにスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組付けら
れ、かつ、各インナクラッチプレート１４ｂは、後述す
るカム機構１０ｅを構成する第１カム部材１７ａの外ス
プライン１７ａ1にスプライン嵌合して軸方向へ移動可
能に組付けられている。アーマチャ１５は環状を呈する
もので、ハウジング１１ａの内スプライン１１ｅにスプ
ライン嵌合して軸方向へ移動可能に組付けられていて、
摩擦クラッチ１４の前側に位置してこれと対向してい
る。

【００２３】以上の構成のパイロットクラッチ機構１０
ｄにおいては、電磁石１３の電磁コイルへの通電によ
り、電磁石１３を基点としてヨーク１６、リヤカバー１
１ｂ、摩擦クラッチ１４、および、アーマチャ１５を循
環する磁束が通るループ状の循環磁路が形成される。電
磁石１３の電磁コイルへの印加電流は、デューティ制御
により設定された所定の電流値に制御される。

【００２４】電磁石１３の電磁コイルへの通電の断続
は、手動スイッチの切替え操作によりなされ、後述する
３つの駆動モードを選択できるようになっている。当該
スイッチは、車室内の運転席の近傍に配設されて、運転
者が容易に操作し得るようになっている。なお、駆動力
伝達装置１０を後述する第２の駆動モードのみの構成と
すれば、当該スイッチを省略できる。

【００２５】カム機構１０ｅは、第１カム部材１７ａ、
第２カム部材１７ｂ、および、カムフォロアー１７ｃに
て構成されている。第１カム部材１７ａは、インナシャ
フト１０ｂの外周に回転可能に嵌合していて、リヤカバ
ー１１ｂに回転可能に支承されており、その外スプライ
ン１７ａ1に摩擦クラッチ１４のインナクラッチプレー
ト１４ｂがスプライン嵌合している。第２カム部材１７
ｂは、インナシャフト１０ｂの外スプライン１１ｄにス
プライン嵌合して一体回転可能に組付けられていて、メ
インクラッチ１０ｃのインナクラッチプレート１２ａの
後側に対向して位置している。第１カム部材１７ａと第
２カム部材１７ｂの互いに対向するカム溝には、ボール
状のカムフォロア１７ｃが介在している。

【００２６】当該駆動力伝達装置１０においては、パイ
ロットクラッチ機構１０ｄを構成する電磁石１３の電磁
コイルが非通電状態にある場合には磁路は形成されず、
摩擦クラッチ１４は非係合状態にある。このため、パイ
ロットクラッチ機構１０ｄは非作動の状態にあって、カ
ム機構１０ｅを構成する第１カム部材１７ａはカムフォ
ロア１７ｃを介して第２カム部材１７ｂと一体回転可能
であり、メインクラッチ１０ｃは非作動の状態にある。
このため、アウタケース１０ａとインナシャフト１０ｂ
とは非連結状態にあって、車両は後輪２６ｂ，２６ｂが
駆動する二輪駆動である第１の駆動モードを構成する。

【００２７】一方、当該駆動力伝達装置１０において、
パイロットクラッチ機構１０ｄの電磁石１３の電磁コイ
ルへ通電されると、電磁石１３を基点とするループ状の
循環磁路が形成されて磁力が発生し、電磁石１３はアー
マチャ１５を吸引する。これにより、アーマチャ１５は
摩擦クラッチ１４を押圧して摩擦係合させ、カム機構１
０ｅの第１カム部材１７ａをアウタケース１０ａ側へ連
結させて、第２カム部材１７ｂとの間に相対回転を生じ
させる。この結果、カム機構１０ｅでは、カムフォロア
１７ｃが両カム部材１７ａ，１７ｂを互いに離間する方
向へ押圧する。

【００２８】このため、第２カム部材１７ｂはメインク
ラッチ１０ｃ側へ押動されて、メインクラッチ１０ｃを
ハウジング１１ａの前側壁部とにより押圧して、摩擦ク
ラッチ１４の摩擦係合力に応じて摩擦係合させる。これ
により、アウタケース１０ａとインナシャフト１０ｂ間
のトルク伝達が生じ、車両は両プロペラシャフト２４
ａ，２４ｂが非直結状態と直結状態間での四輪駆動であ
る第２の駆動モードを構成する。この駆動モードでは、
車両の走行状態に応じて、後前輪間の駆動力分配比を１
００：０（二輪駆動状態）〜直結状態の範囲で制御する
ことができる。

【００２９】この第２の駆動モードでは、車輪速度セン
サ、アクセル開度センサ、舵角センサ等各種のセンサか
らの信号に基づいて、車両の走行状態や路面状態に応じ
て電磁コイルへの印加電流をデューティ制御することに
より、摩擦クラッチ１４の摩擦係合力に起因するカム推
力が制御されて、前輪２７ｂ，２７ｂ側への伝達トルク
が制御される。

【００３０】また、電磁石１３の電磁コイルへの印加電
流を所定の値に高めると電磁石１３のアーマチャ１５に
対する吸引力が増大し、アーマチャ１５は強く吸引され
て摩擦クラッチ１４の摩擦係合力を増大させ、両カム部
材１７ａ，１７ｂ間の相対回転を増大させる。この結
果、カムフォロアー１７ｃは第２カム部材１７ｂに対す
る押圧力（カム推力）を高めて、メインクラッチ機構１
０ｃを結合状態とする。このため、車両は両プロペラシ
ャフト２４ａ，２４ｂが直結状態の四輪駆動である第３
の駆動モードを構成する。

【００３１】当該駆動力伝達装置１０は、図２に示すよ
うに、後輪駆動をベースとする四輪駆動車を構成するト
ランスファの構成部品として搭載されているものである
が、当該駆動力伝達装置１０を、前輪駆動をベースとす
る四輪駆動車の後輪側の駆動力伝達系路の途中に配設で
きる構成に変更して、変更された駆動力伝達装置１０Ａ
を、図３に示すように、後輪側への駆動力伝達経路の途
中に配設することにより、前輪駆動をベースとする四輪
駆動車を構成することができる。

【００３２】当該駆動力伝達装置１０Ａにおいては、図
１に示す駆動力伝達装置１０を構成するアウタケース１
０ａが後述する第１プロペラシャフト２４ｃにトルク伝
達可能に連結される構成に変更され、インナシャフト１
０ｂが後述する第２プロペラシャフト２４ｄが挿入され
てトルク伝達可能に連結される構成に変更されている。
当該駆動力伝達装置１０Ａは、アウタケース１０ａに第
１プロペラシャフト２４ｃをトルク伝達可能に連結し、
かつ、インナシャフト１０ｂに第２プロペラシャフト２
４ｄをトルク伝達可能に連結することにより、後輪側へ
の駆動力伝達経路の途中に配設されて、前輪駆動をベー
スとする四輪駆動車を構成している。

【００３３】当該四輪駆動車において、トランスアクス
ル２８はトランスミッション、トランスファおよびフロ
ントディファレンシャルを一体に備えるもので、エンジ
ン２１の駆動力をトランスアクスル２８の前側ディファ
レンシャル２５ｂを介して、両アクスルシャフト２７
ａ，２７ａに出力して左右の前輪２７ｂ，２７ｂを駆動
させるとともに、第１プロペラシャフト２４ｃ側に出力
させる。第１プロペラシャフト２４ｃは、駆動力伝達装
置１０Ａを介して第２プロペラシャフト２４ｄに連結さ
れており、両プロペラシャフト２４ｃ，２４ｄがトルク
伝達可能に連結された場合には、駆動力は後側ディファ
レンシャル２５ａに伝達され、後側ディファレンシャル
２５ａから両アクスルシャフト２６ａ，２６ａへ出力さ
れて左右の後輪２６ｂ，２６ｂを駆動させる。

【００３４】しかして、当該駆動力伝達装置１０，１０
Ａにおいては、異音発生防止手段として、下記に示す各
種のカム推力残存規制手段を採用することができる。第
１のカム推力残存規制手段は電気的制御手段であり、第
２，第３のカム推力残存規制手段はいずれも機械的手段
である。

【００３５】電気的制御手段３０は、パイロットクラッ
チ機構１０ｄの電磁コイル１３ａへの印加電流を増減制
御する電気的制御手段であり、アウタケース１０ａとイ
ンナシャフト１０ｂの差動回転が反転した際、電磁コイ
ル１３ａへの印加電流を低減制御して、カム推力の残存
量を低減または無くすべく機能するものである。

【００３６】電気的制御手段３０は、図４に示すよう
に、マイクロコンピュータおよびドライバを内蔵する制
御装置３１、左右の前輪の回転速度をそれぞれ検出する
前輪速度センサ３２、左右の後輪の回転速度をそれぞれ
検出する後輪速度センサ３３、アクセル開度センサ３
４、舵角センサ３５を備えているもので、制御装置３１
は電源３６に接続されていて、マイクロコンピュータは
エンジンの始動により動作を開始し、制御プログラムを
図５、図６または図７のいずれかに示すフローチャート
４０，５０，６０に基づいて実行する。なお、制御装置
３１は、当該四輪駆動車の駆動状態を制御するその他の
制御プログラムも実行するものであるが、この制御プロ
グラムを実行するためのフローチャートは省略されてい
る。

【００３７】第１の機械的手段は、図８に示すように、
カム機構１０ｅを構成する第２カム部材１７ｂとインナ
シャフト１０ｂのスプライン隙間Ｌ1を、メインクラッ
チ１０ｃを構成するインナクラッチプレート１２ａとイ
ンナシャフト１０ｂのスプライン隙間Ｌ2より小さく設
定する機械的手段である。

【００３８】また、第２の機械的手段は、図９（ａ）に
示すように、カム機構１０ｅのカム角θ1を、カム機構
１０ｅを構成する第１カム部材１７ａとパイロットクラ
ッチ機構１０ｄを構成するインナクラッチプレート１４
ｂのスプライン隙間に起因する回転角度より大きく設定
する機械的手段である。一般には、これら両回転角度は
同一角度に設定されていて、通常のカム機構１０ｅのカ
ム角は図９（ｂ）に示すようにカム角θ2に設定されて
いる。換言すれば、第２の機械的手段では、カム機構１
０ｅのカム角θ1は従来のカム機構１０ｅのカム角θ2に
比較して大きく設定されている。

【００３９】図１０〜図１３は、後輪駆動をベースとす
る四輪駆動車を構成する駆動力伝達装置１０における、
アウタケース１０ａとインナシャフト１０ｂ間の差動回
転が反転する際の各構成部材の動作状態を経時的に示す
タイムチャートの一例である。図１０のタイムチャート
は、カム推力残存規制手段を具備しない場合を示す。図
１１のタイムチャートは、カム推力残存規制手段である
電気的制御手段３０を具備する場合を示す。図１２のタ
イムチャートは、カム推力残存規制手段である第１の機
械的手段を具備する場合を示す。図１３のタイムチャー
トは、カム推力残存規制手段である第２の機械的手段を
具備する場合を示す。なお、当該駆動力伝達装置１０に
おいては、インナシャフト１０ｂが入力側で、アウタケ
ース１０ａが出力側である。

【００４０】カム推力残存規制手段を具備しない場合の
タイムチャートを示す図１０においては、１０種類のタ
イムチャート（１）〜（１０）を示している。これらの
タイムチャートのうち、タイムチャート（１）は、反転
時におけるインナシャフト１０ｂの回転方向の経時的変
化を示す。このタイムチャート（１）では、インナシャ
フト１０ｂが＋θから−θ方向へ回転する場合を逆転方
向の回転（後進）とし、この回転方向とは逆方向へ回転
する場合を正転方向の回転（前進）としている。

【００４１】タイムチャート（２）は、パイロットクラ
ッチ機構１０ｄにおけるアーマチャ１５に対する吸引力
の経時的変化を示す。このタイムチャート（２）は、ア
ーマチャ１５に対する吸引力Ｆを一定として、アウタケ
ース１０ａとインナシャフト１０ｂが結合状態にあるロ
ックモード（上記した第３の駆動モード）に設定してい
る。

【００４２】タイムチャート（３）は、インナシャフト
１０ｂとメインクラッチ１０ｃのインナクラッチプレー
ト１２ａ間のスプライン隙間の回転角度の経時的変化を
示す。タイムチャート（３）では、＋θから−θへの移
行を開始する時点（ａ）は、インナシャフト１０ｂに逆
転（反転）が生じて、メインクラッチ１０ｃのインナク
ラッチプレート１２ａのスプラインが反対側へつまり始
める時点であり、−θに到達した時点（ｂ）は、インナ
クラッチプレート１２ａのスプラインが反対側へ完全に
つまって当接する時点である。

【００４３】タイムチャート（４）は、メインクラッチ
１０ｃのアウタクラッチプレート１２ｂとアウタケース
１０ａのハウジング１１ａ間のスプライン隙間の回転角
度の経時的変化を示す。このタイムチャート（４）で
は、＋θから−θへの移行を開始する時点（ｃ）は、ア
ウタクラッチプレート１２ｂとハウジング１１ａのスプ
ライン隙間がつまり始める時点であって、インナクラッ
チプレート１２ａのスプラインが反対側へ完全につまっ
て当接する時点（ｂ）とタイミング的に一致する。−θ
に到達する時点（ｄ）は、アウタクラッチプレート１２
ｂのスプラインが反対側へ完全につまって当接する時点
である。

【００４４】タイムチャート（５）は、インナシャフト
１０ｂとカム機構１０ｅの第２カム部材１７ｂ間のスプ
ライン隙間の回転角度の経時的変化を示す。タイムチャ
ート（５）では、＋θから−θへの移行を開始する時点
（ｅ）は、インナシャフト１０ｂと第２カム部材１７ｂ
間のスプライン隙間がつまり始める時点であり、−θに
到達する時点（ｆ）は、インナシャフト１０ｂと第２カ
ム部材１７ｂ間のスプライン隙間が完全につまって当接
する時点である。従来の駆動力伝達装置では、これらの
各時点（ｅ），（ｆ）は、タイムチャート（３）におけ
る時点（ａ），（ｂ）とタイミング的に一致するように
設定されている。

【００４５】タイムチャート（６）は、カム機構１０ｅ
におけるカム回転角度の経時的変化を示す。このタイム
チャート（６）では、＋θから−θへの移行を開始する
時点（ｇ）は、カム機構１０ｅが作動状態から中立状態
への移行を開始する時点であり、時点（ｈ）は中立状態
に到達する時点であり、時点（ｉ）は中立状態から作動
状態への移行を開始する時点であり、時点（ｊ）は作動
状態に完全に復帰する時点である。タイムチャート
（６）における、カム機構１０ｅが作動状態から中立状
態への移行を開始する時点（ｇ）は、インナクラッチプ
レート１２ａのスプラインが反対側へ完全につまって当
接する時点（ｂ）、アウタクラッチプレート１２ｂとハ
ウジング１１ａのスプライン隙間がつまり始める時点
（ｃ）、インナシャフト１０ｂと第２カム部材１７ｂ間
のスプライン隙間が完全につまって当接する時点（ｆ）
とタイミング的に一致する。

【００４６】タイムチャート（７）は、第１カム部材１
７ａとパイロットクラッチ機構１０ｄにおける摩擦クラ
ッチ１４のインナクラッチプレート１４ｂ間のスプライ
ン隙間の回転角度の経時的変化を示す。このタイムチャ
ート（７）では、＋θから−θへの移行を開始する時点
（ｋ）は、第１カム部材１７ａとインナクラッチプレー
ト１４ｂ間のスプライン隙間が反対側につまり始める時
点であり、時点（ｌ）は、第１カム部材１７ａとインナ
クラッチプレート１４ｂ間のスプライン隙間が完全につ
まって当接する時点である。第１カム部材１７ａとイン
ナクラッチプレート１４ｂ間のスプライン隙間が反対側
につまり始める時点（ｋ）は、カム機構１０ｅが中立状
態に到達する時点（ｈ）とタイミング的に一致してい
る。

【００４７】タイムチャート（８）は、パイロットクラ
ッチ機構１０ｄにおける摩擦クラッチ１４のアウタクラ
ッチプレート１４ａとアウタケース１０ａのハウジング
１１ａ間のスプライン隙間の回転角度の経時的変化を示
す。このタイムチャート（８）では、＋θから−θへの
移行を開始する時点（ｍ）は、アウタクラッチプレート
１４ａとハウジング１１ａのスプライン隙間がつまり始
める時点であり、−θに到達した時点（ｎ）は、アウタ
クラッチプレート１４ａとハウジング１１ａのスプライ
ン隙間が反対側へ完全につまって当接する時点である。
アウタクラッチプレート１４ａとハウジング１１ａのス
プライン隙間がつまり始める時点（ｍ）は、第１カム部
材１７ａとインナクラッチプレート１４ｂ間のスプライ
ン隙間が完全につまって当接する時点（ｌ）とタイミン
グ的に一致する。

【００４８】タイムチャート（９）は、カム推力の経時
的変化を示す。カム推力Ｆは、カム回転角度の絶対値に
比例するもので、カム推力Ｆが低下し始める時点
（ｏ）、および、カム推力Ｆがゼロとなる時点（ｐ）
は、タイムチャート（６）における、カム機構１０ｅが
作動状態から中立状態への移行を開始する時点（ｇ）、
および、中立状態に到達した時点（ｈ）とタイミング的
に一致する。カム推力Ｆの低下開始時点（ｏ）とカム推
力Ｆが零となる時点（ｐ）の間において、カム推力Ｆが
残存する。

【００４９】なお、タイムチャート（９）における時点
（ｑ）および時点（ｒ）は、カム推力Ｆの低下開始時点
（ｏ）とカム推力Ｆが零となる時点（ｐ）に相当する時
点であり、インナシャフト１０ｂが後進から前進に切り
替わる際に発生する反転に伴うカム推力Ｆの残存する範
囲を示す。

【００５０】タイムチャート（１０）は、メインクラッ
チ１０ｃにおけるトルクの経時的変化を示す。このタイ
ムチャート（１０）では、時点（ｓ）〜時点（ｔ）にて
トルクが発生することを示している。当該トルクは、タ
イムチャート（４）における、メインクラッチ１０ｃの
インナクラッチプレート１２ａインナシャフト１０ｂの
スプライン隙間が完全につまる時点（ｄ）以降に、存在
するカム推力の残存量ｆに起因して発生する。なお、時
点（ｕ）〜時点（ｖ）でのトルクの発生も同様である。
これらのトルクが異音（バキ音）の発生原因である。

【００５１】従って、タイムチャート（９）で示す時点
（ｏ）〜時点（ｐ）間でのカム推力の残存量ｆ、およ
び、時点（ｑ）〜時点（ｒ）間での同様のカム推力の残
存量を低減または皆無にする手段（カム推力残存規制手
段）を採れば、タイムチャート（１０）で示す発生トル
クを低減または皆無にすることができる。

【００５２】以上のタイムチャートの関係は、前輪駆動
をベースとする四輪駆動車を構成する駆動力伝達装置１
０Ａにも同様に成立するもので、カム推力残存規制手段
を採用することにより、タイムチャート（１０）で示す
発生トルクを低減または皆無にすることができる。カム
推力残存規制手段としては、図４に示す電気的制御手段
３０を採用することができ、また、図８に示す第１の機
械的手段、および、図９に示す第２の機械的手段を採用
することができる。

【００５３】電気的制御手段３０は、パイロットクラッ
チ機構１０ｄの電磁コイル１３ａへの印加電流を増減制
御するもので、制御装置３１のマイクロコンピュータ
は、エンジンの始動により動作を開始し、制御プログラ
ムを図５、図６または図７のいずれかに示すフローチャ
ート４０，５０，６０に基づいて実行する。電気的制御
手段３０により、電磁コイル１３ａへの印加電流を増減
制御することにより、図１０に示すタイムチャートは図
１１に示すタイムチャートに変更されて、タイムチャー
ト（１０）で示す発生トルクが零となり、バキ音の発生
を防止することができる。

【００５４】図５は、前輪駆動をベースとする四輪駆動
車の駆動力伝達装置１０Ａを制御するプログラムを実行
するフローチャート４０であり、制御装置３１のマイク
ロコンピュータはエンジンの始動により動作を開始し、
制御プログラムを図５に示すフローチャート４０に基づ
いて実行する。制御装置３１のマイクロコンピュータ
は、ステップ４１にて動作を開始し、先ずステップ４２
にて車両の走行状態が減速側か否かを判定する。マイク
ロコンピュータは、車両の走行状態が減速側でない場合
には、ＮＯと判定しステップ４５にてプログラムの実行
を終了し、また、車両の走行状態が減速側である場合に
は、ＹＥＳと判定してプログラムをステップ４３に進め
る。マイクロコンピュータは、ステップ４３にて、車両
の走行状態が停止寸前か否かを判定する。

【００５５】マイクロコンピュータは、車速が「しきい
値」より小さくない場合には、ＮＯと判定してステップ
４５にてプログラムの実行を終了し、また、車速が「し
きい値」より小さい場合には、ＹＥＳと判定してプログ
ラムをステップ４４に進める。マイクロコンピュータ
は、ステップ４４にて、電磁コイル１３ａに対する印加
電流を徐々に低減すべくドライバに指令して、ステップ
４５にてプログラムの実行を終了する。ドライバは、こ
の指令信号に基づいて、電磁コイル１３ａへの印加電流
を徐々に低減すべく制御する。

【００５６】これにより、車両の停止直前のアーマチャ
１５に対する吸引力Ｆは、図１１のタイムチャート
（２）に示すように一旦零となり、これに起因して、タ
イムチャート（９）に示すカム推力残存量ｆは、図１１
に示すように零となって、タイムチャート（１０）に示
す発生トルクが零となる。このため、前進走行から後進
走行に移行する際、および、後進走行から前進走行に移
行する際のバキ音の発生を防止することができる。

【００５７】図６は、後輪駆動をベースとする四輪駆動
車の駆動力伝達装置１０を制御するプログラムを実行す
るフローチャート５０であり、制御装置３１のマイクロ
コンピュータはエンジンの始動により動作を開始し、制
御プログラムを図６に示すフローチャート５０に基づい
て実行する。制御装置３１のマイクロコンピュータは、
ステップ５１にて動作を開始し、先ずステップ５２に
て、後輪の回転速度が前輪の回転速度より大きいか否か
を判定し、後輪の回転速度が前輪の回転速度より大きい
場合には、ＹＥＳと判定してプログラムをステップ５３
へ進め、後輪の回転速度が前輪の回転速度より大きくな
い場合には、ＮＯと判定してプログラムをステップ５６
へ進める。

【００５８】マイクロコンピュータは、ステップ５３に
て、ハンドルの操舵状態、アクセルの開度状態から、後
輪の回転速度が前輪の回転速度より小さくなるか否かを
判定する。後輪の回転速度が前輪の回転速度より小さく
ならない場合には、ＮＯと判定してステップ５５にてプ
ログラムの実行を終了する。後輪の回転速度が前輪の回
転速度より小さくなる場合には、ＹＥＳと判定してプロ
グラムをステップ５４に進め、ステップ５４にて、電磁
コイル１３ａに対する印加電流を徐々に低減すべくドラ
イバに指令して、ステップ５５にてプログラムの実行を
終了する。ドライバは、この指令信号に基づいて、電磁
コイル１３ａへの印加電流を徐々に低減すべく制御す
る。

【００５９】一方、マイクロコンピュータは、ステップ
５２にて、後輪の回転速度が前輪の回転速度より大きく
ない場合には、ＮＯと判定してプログラムをステップ５
６へ進め、ステップ５６にて、ハンドルの操舵状態、ア
クセルの開度状態から、後輪の回転速度が前輪の回転速
度より大きくなるか否かを判定する。後輪の回転速度が
前輪の回転速度より大きくなる場合には、ＹＥＳと判定
してプログラムをステップ５７へ進め、後輪の回転速度
が前輪の回転速度より大きくならない場合には、ＮＯと
判定してプログラムをステップ５８へ進めてプログラム
の実行を終了する。

【００６０】マイクロコンピュータは、後輪の回転速度
が前輪の回転速度より大きくなると判定した場合には、
ステップ５７にて、電磁コイル１３ａに対する印加電流
を徐々に低減すべくドライバに指令して、ステップ５８
にてプログラムの実行を終了する。ドライバは、この指
令信号に基づいて、電磁コイル１３ａへの印加電流を徐
々に低減すべく制御する。

【００６１】図７は、後輪駆動をベースとする四輪駆動
車の駆動力伝達装置１０を制御するプログラムを実行す
るフローチャート６０であり、制御装置３１のマイクロ
コンピュータは、エンジンの始動により動作を開始し、
制御プログラムを図７に示すフローチャート６０に基づ
いて実行する。制御装置３１のマイクロコンピュータ
は、ステップ６１にて動作を開始し、先ずステップ６２
にて、後輪の回転速度が前輪の回転速度より小さいか否
かを判定し、後輪の回転速度が前輪の回転速度より小さ
い場合には、ＹＥＳと判定してプログラムをステップ６
３へ進め、後輪の回転速度が前輪の回転速度より小さく
ならない場合には、ＮＯと判定してステップ６５にてプ
ログラムの実行を終了する。

【００６２】マイクロコンピュータは、ステップ６３に
て、ハンドルの操舵状態、アクセルの開度状態から、後
輪の回転速度が前輪の回転速度より大きくなるか否かを
判定する。後輪の回転速度が前輪の回転速度より大きく
ならない場合には、ＮＯと判定してステップ６５にてプ
ログラムの実行を終了する。後輪の回転速度が前輪の回
転速度より大きくなる場合には、ＹＥＳと判定してプロ
グラムをステップ６４に進め、ステップ６４にて、電磁
コイル１３ａに対する印加電流を徐々に低減すべくドラ
イバに指令して、ステップ６５にてプログラムの実行を
終了する。ドライバは、この指令信号の基づいて、電磁
コイル１３ａへの印加電流を徐々に低減すべく制御す
る。

【００６３】電気制御手段３０においては、以上の制御
プログラムを単独で、または、適宜併用して実行するこ
とができ、駆動力伝達装置１０，１０Ａの各構成部材の
経時的な動作を、図１１に示すタイムチャートのごとく
制御することができ、これにより、バキ音の発生を防止
することができる。

【００６４】このように、当該電気制御手段３０では、
駆動力伝達装置１０，１０Ａにおいて、アウタケース１
０ａとインナシャフト１０ｂ間の差動回転が反転する際
に、電磁コイル１３ａへの印加電流を徐々に低減するこ
とにより、バキ音の発生要因であるカム推力残存量ｆを
零に制御し、カム推力が残存する途中でメインクラッチ
１０ｃに発生するトルクを零にすることにより、バキ音
の発生を防止するものであるが、当該電気的手段３０に
替えて、図８に示す第１の機械的手段、または、図９に
示す第２の機械的手段を採用することができる。

【００６５】図８に示す第１の機械的手段は、カム機構
１０ｅを構成する第２カム部材１７ｂとインナシャフト
１０ｂのスプライン隙間Ｌ1を、メインクラッチ１０ｃ
を構成するインナクラッチプレート１２ａとインナシャ
フト１０ｂのスプライン隙間Ｌ2より小さく設定する機
械的手段である。当該第１の機械的手段を採用すること
により、駆動力伝達装置１０，１０Ａを構成する各構成
部材の動作の経時的変化は、図１０に示すタイムチャー
トの状態から、図１２に示すタイムチャートの状態に変
更される。

【００６６】すなわち、第２カム部材１７ｂとインナシ
ャフト１０ｂのスプライン隙間Ｌ1を、メインクラッチ
１０ｃを構成するインナクラッチプレート１２ａとイン
ナシャフト１０ｂのスプライン隙間Ｌ2より小さく設定
しているため、タイムチャート（３）に示す、インナク
ラッチプレート１２ａのスプラインが当接する時点
（ｂ）、および、タイムチャート（５）に示す、第２カ
ム部材１７ｂが当接する時点（ｆ）が同一タイミングで
あったものが、時点（ｂ）より時点（ｆ’）が早いタイ
ミングとなる。この結果、タイムチャート（６）に示
す、カム機構１０ｅが中立状態へ復帰を開始する時点
（ｇ’）のタイミングが早くなり、換言すれば、カム回
転が早く開始されてカムの中立状態への復帰が早くな
り、タイムチャート（４）に示す、アウタクラッチプレ
ート１２ｂが当接する時点（ｄ）でのカム推力の残存量
ｆ1が、図１０に示すカム推力の残存量ｆに比較して小
さくなる。

【００６７】なお、時点（ｆ’）が早いタイミングにな
るのに起因して、時点（ｇ’）〜時点（ｒ’）も同様に
早いタイミングとなる。

【００６８】これにより、当該第１の機械的手段によれ
ば、駆動力伝達装置１０，１０Ａにおいて、アウタケー
ス１０ａとインナシャフト１０ｂ間の差動回転が反転す
る際に、カム推力の残存量を小さく制御することができ
て、カム推力が残存する途中でメインクラッチ１０ｃに
発生するトルクｔ1を小さくし得て、バキ音の発生を防
止することができる。

【００６９】また、第２の機械的手段は、図９（ａ）に
示すように、カム機構１０ｅのカム角θ1を、カム機構
１０ｅを構成する第１カム部材１７ａとパイロットクラ
ッチ機構１０ｄを構成するインナクラッチプレート１４
ｂのスプライン隙間に起因する回転角度θ2より大きく
設定する機械的手段である。一般には、これら両回転角
度は同一角度に設定されていて、通常のカム機構１０ｅ
のカム角は図９（ｂ）に示すようにカム角θ1に設定さ
れている。換言すれば、第２の機械的手段では、カム機
構１０ｅのカム角θ1は従来のカム機構１０ｅのカム角
θ2に比較して大きく設定されている。

【００７０】当該第２の機械的手段を採用することによ
り、駆動力伝達装置１０，１０Ａを構成する各構成部材
の動作の経時的変化は、図１０に示すタイムチャートの
状態から、図１３に示すタイムチャートの状態に変更さ
れる。

【００７１】すなわち、図１３のタイムチャート（６）
に示す、カム機構１０ｅが中立状態に到達する時点
（ｈ”）が、図１０のタイムチャート（６）に示す同時
点（ｈ）に比較して早くなり、換言すれば、カムの中立
状態への復帰が早くなり、タイムチャート（４）に示
す、アウタクラッチプレート１２ｂが当接する時点
（ｄ）でのカム推力の残存量ｆ2が、図１０に示すカム
推力の残存量ｆに比較して小さくなる。

【００７２】なお、時点（ｈ”）が早いタイミングにな
るのに起因して、時点（ｉ”）〜時点（ｐ”）および時
点（ｒ”）も同様に早いタイミングとなる。

【００７３】これにより、当該第２の機械的手段によれ
ば、駆動力伝達装置１０，１０Ａにおいて、アウタケー
ス１０ａとインナシャフト１０ｂ間の差動回転が反転す
る際に、バキ音の発生要因であるカム推力残存量ｆ2を
小さく制御することができて、カム推力が残存する途中
でメインクラッチ１０ｃに発生するトルクｔ2を図１０
のタイムチャートのタイムチャート（１０）に示すトル
クｔに比較して小さくし得て、バキ音の発生を防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例に係る駆動力伝達装置の部分断面
図である。

【図２】同駆動力伝達装置をトランスファに組込んで搭
載した後輪駆動をベースとする四輪駆動車のスケルトン
図である。

【図３】同駆動力伝達装置を変更して搭載した前輪駆動
をベースとする四輪駆動車のスケルトン図である。

【図４】同駆動力伝達装置のカム推力残存規制手段の一
例である電気的制御手段の概略を示すブロック図であ
る。

【図５】同電気的制御手段が実行する一例のプログラム
を実行するフローチャトである。

【図６】同電気的制御手段が実行する他の一例のプログ
ラムを実行するフローチャトである。

【図７】同電気的制御手段が実行するさらに他の一例の
プログラムを実行するフローチャトである。

【図８】同カム推力残存規制手段の他の一例である第１
の機械的手段の概略を示す説明図である。

【図９】同カム推力残存規制手段のさらに他の一例であ
る第２の機械的手段の概略を示す説明図である。

【図１０】従来の駆動力伝達装置の各構成部材の動作の
経時的変化を示すタイムチャートである。

【図１１】本発明に係る電気的制御手段を設けた駆動力
伝達装置の各構成部材の動作の経時的変化を示すタイム
チャートである。

【図１２】本発明に係る第１の機械的手段を設けた駆動
力伝達装置の各構成部材の動作の経時的変化を示すタイ
ムチャートである。

【図１３】本発明に係る第２の機械的手段を設けた駆動
力伝達装置の各構成部材の動作の経時的変化を示すタイ
ムチャートである。

【符号の説明】

１０，１０Ａ…駆動力伝達装置、１０ａ…アウタケー
ス、１０ｂ…インナシャフト、１０ｃ…メインクラッ
チ、１０ｄ…パイロットクラッチ機構、１０ｅ…カム機
構、１１ａ…ハウジング、１１ｂ…リヤカバー、１１ｃ
…筒体、１１ｄ…外スプライン、１１ｅ…内スプライ
ン、１２ａ…インナクラッチプレート、１２ｂ…アウタ
クラッチプレート、１３…電磁石、１３ａ…電磁コイ
ル、１４…摩擦クラッチ、１４ａ…アウタクラッチプレ
ート、１４ｂ…インナクラッチプレート、１５…アーマ
チャ、１６…ヨーク、１７ａ…第１カム部材、１７ｂ…
第２カム部材、１７ｃ…カムフォロア、２１…エンジ
ン、２２…トランスミッション、２３…トランスファ、
２４ａ…後側プロペラシャフト、２４ｂ…前側プロペラ
シャフト、２４ｃ…第１プロペラシャフト、２４ｄ…第
２プロペラシャフト、２５ａ…後側ディファレンシャ
ル、２５ｂ…前側ディファレンシャル、２６ａ…後側ア
クスルシャフト、２６ｂ…後輪、２７ａ…前側アクスル
シャフト、２７ｂ…前輪、２８…トランスアクスル、３
０…電気的制御手段、３１…制御装置、３２…前輪速度
センサ、３３…後輪速度センサ、３４…アクセル開度セ
ンサ、３５…舵角センサ、３６…電源、Ｌ1，Ｌ2…スプ
ライン隙間、θ1，θ2…カム角。ｆ，ｆ1，ｆ2…カム推
力残存量、ｔ，ｔ1，ｔ2…発生トルク。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外側回転部材および内側回転部材間にメイ
   ンクラッチ、カム機構、および、電磁式のパイロットク
   ラッチ機構を備え、同パイロットクラッチ機構の電磁コ
   イルに電流を印加することにより発生するパイロットト
   ルクを前記カム機構にて軸方向のカム推力に変換し、同
   カム推力にて前記メインクラッチを押圧して係合動作さ
   せて、前記両回転部材間のトルク伝達を行う駆動力伝達
   装置において、前記両回転部材の差動回転に反転状態が
   発生した際に前記カム推力の残存量を低減または無くす
   カム推力残存規制手段を備えていることを特徴とする駆
   動力伝達装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の駆動力伝達装置におい
   て、前記カム推力残存規制手段は、前記パイロットクラ
   ッチ機構の電磁コイルへの印加電流を増減制御する電気
   的制御手段であって、前記両回転部材の差動回転が反転
   した際、前記電磁コイルへの印加電流を低減制御して前
   記カム推力の残存量を低減または無くすことを特徴とす
   る駆動力伝達装置。
3. 【請求項３】請求項１に記載の駆動力伝達装置におい
   て、前記カム推力規制手段は、前記カム機構を構成する
   一方のカム部材と前記インナシャフトのスプライン隙間
   Ｌ1を、前記メインクラッチを構成するクラッチプレー
   トと前記インナシャフトのスプライン隙間Ｌ2より小さ
   く設定する機械的手段であることを特徴とする駆動力伝
   達装置。
4. 【請求項４】請求項１に記載の駆動力伝達装置におい
   て、前記カム推力規制手段は、前記カム機構のカム角θ
   1を、前記カム機構を構成する他方のカム部材と前記パ
   イロットクラッチ機構を構成するクラッチプレートのス
   プライン隙間に起因する回転角度θ2より大きく設定す
   る機械的手段であることを特徴とする駆動力伝達装置。