JP2003191767A - 車輌用２輪４輪駆動切換装置 - Google Patents
車輌用２輪４輪駆動切換装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 音の発生が小さく、かつ、駆動状態の表示を
確実に行い得る車輌用２輪４輪駆動切換装置を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 エンジン２と前輪４および後輪５とを、
最終減速器１３・１４を介してそれぞれ接続する動力伝
達機構のいずれか一方に設けられ、動力伝達機構におけ
る動力伝達の断続を行う切換ユニット３１と、動力伝達
機構での動力伝達が行われていることを検出してインジ
ケータ６４を点灯させる表示制御手段とを備え、この表
示制御手段が、一対の最終減速器の回転の位相差を検出
し、この位相差が所定範囲内にある時に、インジケータ
を点灯または消灯させるようになされていることを特徴
とする。
確実に行い得る車輌用２輪４輪駆動切換装置を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 エンジン２と前輪４および後輪５とを、
最終減速器１３・１４を介してそれぞれ接続する動力伝
達機構のいずれか一方に設けられ、動力伝達機構におけ
る動力伝達の断続を行う切換ユニット３１と、動力伝達
機構での動力伝達が行われていることを検出してインジ
ケータ６４を点灯させる表示制御手段とを備え、この表
示制御手段が、一対の最終減速器の回転の位相差を検出
し、この位相差が所定範囲内にある時に、インジケータ
を点灯または消灯させるようになされていることを特徴
とする。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車輌用２輪４輪駆
動切換装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、２輪駆動と４輪駆動を切り換えて
走行できる車輌が知られている。図４および図５は、前
述した車輌の一例を示すもので、これらの図において符
号１で示す車輌は、エンジン２が中央部に搭載される車
体フレーム３と、この車体フレーム３の前部および後部
の両側に配設される前輪４および後輪５と、前記車体フ
レーム３の前方上部に配設されて、前記前輪４の操舵を
行うステアリングハンドル６と、前記エンジン２の上方
で、前記車体フレーム３に取り付けられた燃料タンク７
と、この燃料タンク７の後方に取り付けられたシート８
とによって概略構成されている。 【０００３】また、前記車体フレーム３の前方中央部お
よび後方中央部には、前記エンジン２にプロペラシャフ
ト１１・１２によって連結された前輪用最終減速機１３
と後輪用最終減速機１４が設けられ、これらの前輪用最
終減速機１３と後輪用最終減速機１４が設けられてい
る。 【０００４】そして、前記前輪用最終減速機１３の左右
には、ドライブシャフト９が連結されており、これらの
ドライブシャフト９に、その先端部に取り付けられてい
るホイールハブ１０を介して、前記前輪４が取り付けら
れるようになっている。また、前記後輪用最終減速機１
４の左右には、後輪５用のドライブシャフトが内装され
たアクスルハウジング２２が設けられ、これらのアクス
ルハウジング２２の先端部に配設され、かつ、前記ドラ
イブシャフトに連結されたホイールハブ２３を介して、
前記後輪５が取り付けられるようになっている。 【０００５】そして、たとえば、前記前輪用最終減速機
１３とプロペラシャフト１１との間に、前記前輪４へ伝
達される動力の断続を行い、後輪駆動の状態と４輪駆動
の状態とに切り換える２輪４輪駆動切換装置が設けられ
ている。あるいは、後方のプロペラシャフト１２と後輪
用最終減速機１４との間に、前記２輪４輪駆動切換装置
を設けて、前輪駆動の状態と４輪駆動の状態とに切り換
える場合もある。この駆動状態の切り換えは、路面状態
や走行状態等に応じて切り換えられるものである。 【０００６】前記２輪４輪駆動切換装置は、たとえば、
特開平１１−１１３１号公報や特開平１０−２９７３１
３号公報等において提案されており、図７にその構造を
示す。この図において符号１５で示す２輪４輪駆動切換
装置は、前輪用最終減速機１３の入力軸１６を軸方向に
２分割して形成され、同一軸線上において突き合わされ
る２つの入力軸構成体１６ａ・１６ｂと、これらの接続
と切り離しを行う切換ユニット１７とによって構成され
ている。 【０００７】詳述すれば、前記前輪用最終減速機１３側
に位置させられる入力軸構成体１６ａの端面中央には、
円柱状の位置決め突起１８が突設され、また、外側に位
置させられる入力軸構成体１６ｂの端面中央には、前記
位置決め突起１８が回転自在に嵌合させられる位置決め
凹部１９が形成され、両入力軸構成体１６ａ・１６ｂ
を、位置決め突起１８と位置決め凹部１９とを嵌合させ
るようにして突き合わせることにより、両入力軸構成体
１６ａ・１６ｂが、同一軸線上に位置させられるととも
に、相対回転自在に連結されるようになっている。 【０００８】また、前記両入力軸構成体１６ａ・１６ｂ
のそれぞれの突き合わせ部の外周面には、スプラインＳ
１、Ｓ２が形成されているとともに、この突き合わせ部
を取り囲むように前記切換ユニット１７が設けられてい
る。 【０００９】この切換ユニット１７は、内面にスプライ
ンが形成されて、前記両入力軸構成体１６ａ・１６ｂの
突き合わせ部に摺動可能に被嵌されて、それぞれのスプ
ラインＳ１、Ｓ２に係脱させられる切換リング２０と、
この切換リング２０を前記両入力軸構成体１６ａ・１６
ｂの軸方向に摺動させて、一方の入力軸構成体１６ａの
みに噛合させる位置と、両入力軸構成体１６ａ・１６ｂ
のスプラインＳ１、Ｓ２に同時に噛合させる位置とに選
択的に移動させる駆動機構２１とによって構成されてい
る。 【００１０】このように構成された２輪４輪駆動切換装
置１５は、駆動機構２１によって、前記切換リング２０
を一方向に移動させて、一方の入力軸構成体１６ａのみ
に噛合させて前輪４への駆動力の伝達を遮断することに
より、後輪のみ駆動する２輪駆動の状態とし、また、前
記切換リング２０を摺動させることにより、この切換リ
ング２０を、一方の入力軸構成体１６ａに噛合させた状
態で他方の入力軸構成体１６ｂへ噛合させ、これによっ
て、両入力軸構成体１６ａ・１６ｂを連結することによ
り前輪４へ駆動力を伝達し、前輪４および後輪５を同時
駆動する４輪駆動の状態とするようになっている。すな
わち、図８に示すように、２輪駆動時には、前記２輪４
輪駆動切換装置１５への駆動電流の供給を停止し、４輪
駆動時において駆動電流を連続供給するようにしてい
る。また、４輪駆動時において、その駆動状態が４輪駆
動であることを運転者に告知すべくインジケータを点灯
させるようにしているが、この４輪駆動の駆動状態を検
知する方法として、前記切換リング２０が４輪駆動位置
へ移動させられた際に、この切換リング２０やこの切換
リング２０の移動をなすフォーク等に当接させられるこ
とによってＯＮ動作させられる検出スイッチを設けてお
き、この検出スイッチがＯＮとなされたことを検出する
ことが挙げられる。 【００１１】 【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の２輪４輪駆動切換装置１５においては、つぎのよ
うな改善すべき課題が残されている。 【００１２】すなわち、４輪駆動状態を示すインジケー
タの点灯に際して、切換リング２０やフォークによって
作動させられる検出スイッチを用いた場合、駆動状態の
切換の度に、前記検出スイッチに衝撃が加わって音が発
生する可能性がある。また、それに伴うスイッチの摩耗
などにより、インジケータの点灯の精度に影響を及ぼし
てしまう。 【００１３】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたもので、音の発生が小さく、かつ、駆動状態の
表示を確実に行い得る車輌用２輪４輪駆動切換装置を提
供することを目的とする。 【００１４】 【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の車輌用２輪４輪駆動切換装置は、前述した目的を達成
するために、エンジンと前輪および後輪とを、最終減速
機を介してそれぞれ接続する動力伝達機構のいずれか一
方に設けられ、この動力伝達機構における動力伝達の断
続を行う切換ユニットと、この切換ユニットの駆動を制
御するコントロールユニットと、前記動力伝達機構での
動力伝達が行われていることを検出して、インジケータ
を点灯させる表示制御手段とを備え、この表示制御手段
が、前記一対の最終減速機の回転の位相差を検出し、こ
の位相差が所定範囲内にある時に、前記インジケータを
点灯させるようになされていることを特徴とする。 【００１５】 【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を、図
１ないし図３、図６、および、図９ないし図１１を参照
して説明する。なお、以下の説明中、車輌の主要構成部
分は、図４および図５と共通することから、同一符号を
用いて説明を簡略化する。 【００１６】図１において符号３０で示す本実施形態に
係る２輪４輪駆動切換装置（以下、駆動切換装置と略称
する）は、前輪４とエンジン２との間に設けられた動力
伝達機構に設けられたもので、この動力伝達機構におけ
る動力伝達の断続を行う切換ユニット３１とからなり、
この切換ユニット３１が、駆動側に連結された駆動軸３
２と、この駆動軸３２に環状の隙間をおいて嵌合された
従動軸３３と、これらの駆動軸３２と従動軸３３との隙
間に介装され、これらの対向面に係脱させられることに
より、これらの駆動軸３２と従動軸３３との接続および
切り離しを行う複数の係脱部材３４と、これらの係脱部
材３４を、前記駆動軸３２と従動軸３３とを接続する位
置と切り離す位置とに選択的に位置させる切換機構３５
と、これらを取り囲むケーシング３６とによって概略構
成されている。 【００１７】ついで、これらの詳細について説明すれ
ば、本実施形態においては、前記ケーシング３６内に、
エンジン２側へ突出する円筒状のアウターリング３７が
軸受け３８を介して回転自在に設けられている。また、
前記第アウターリング３７の内周面には、スプライン３
９が形成されており、このアウターリング３７に、前記
スプライン３９と噛合するようにして前記駆動軸３２が
挿入されることにより、この駆動軸３２とアウターリン
グ３７とが連結されている。 【００１８】また、前記アウターリング３７の内部に
は、正多角形断面の角柱形状のインナーリング４０が、
前記アウターリング３７の内周面との間に所定幅の環状
の間隔をおいて配設されている。このインナーリング４
０の内面にはスプライン４１が形成されており、前記ケ
ーシング３６内に挿入される前記従動軸３３が、前記ス
プライン４１を介して前記インナーリング４０に連結さ
れている。そして、この従動軸３３の長さ方向の中間部
は、前記ケーシング３６に取り付けられた軸受け４２に
よって回転自在に支持されている。 【００１９】また、前記従動軸３３の先端部にはピニオ
ンギア４３が一体に設けられており、前輪用最終減速機
１３のリングギア４４に噛合させられている。 【００２０】前記切換ユニット３１を構成する係脱部材
３４は、図１および図２に示すように、前記アウターリ
ング３７の軸線と平行に配設された複数のローラーによ
って構成され、前記切換機構３５が、前記係脱部材３４
を回転自在に保持するとともに、前記アウターリング３
７に相対回転可能（軸線まわりの相対移動可能）に装着
されたリテーナー４５と、前記インナーリング４０の表
面に形成されて、前記リテーナー４５との相対移動に伴
って、前記係脱部材３４を径方向に移動させるカム面４
０ａとによって構成されている。 【００２１】そして、前記アウターリング３７のケーシ
ング３６の内側に位置させられている端部には、前記リ
テーナー４５とアウターリング３７との固定および切り
離しを行う、前記切換機構３５を構成する電磁クラッチ
４７が設けられている。 【００２２】この電磁クラッチ４７は、前記リテーナー
４５とアウターリング３７との間に介装されたクラッチ
板４８と、このクラッチ板４８の圧接および切り離しを
行う電磁コイル４９とによって構成されている。 【００２３】この電磁コイル４９は、前記クラッチ板４
８を励磁することによって接続状態とし、これによっ
て、前記リテーナー４５とアウターリング３７とを相対
回転不可能に固定するようになっている。 【００２４】また、前記電磁コイル４９は、環状に形成
されており、同じく環状に形成され鉄心を構成するハウ
ジング５０内に収納されているとともに、このハウジン
グ５０が、前記従動軸３３を取り囲むようにして、前記
ケーシング３６に装着されることにより、このケーシン
グ３６に取り付けられている。 【００２５】そして、前記アウターリング３７、インナ
ーリング４０、および、切換機構３５は、前記ケーシン
グ３６内に組み込まれてユニット化され、図１に示すよ
うに、従動軸３３が装着された状態において、ケーシン
グ３６が前記前輪用最終減速機１３のケースにボルト締
めされることによって、この前輪用最終減速機１３に取
り付けられる。また、前記電磁コイル４９には、そのＯ
Ｎ・ＯＦＦを制御するコントロールユニット５１と、前
記電磁コイル４９の駆動電力を供給する電源５２が接続
されている。 【００２６】一方、前記コントロールユニット５１は、
図６に示すように、４輪駆動時の前記切換機構３５への
駆動電流の供給を、連続的な供給と、デューティー制御
による供給との反復によって行うようになされている。 【００２７】この駆動電流の連続供給時間と、デューテ
ィー制御による供給時間との比率は、内燃機関２の運転
状態や負荷状態等に応じて適宜設定されるもので、クラ
ッチ圧不足によって２輪駆動に移行してしまうことを防
止する範囲内で設定される。また、図１において符号６
１および符号６２はオイルシールであり、さらに、符号
６３はダストシールである。 【００２８】また、本実施形態においては、図１に示す
ように、前記駆動切換装置３０での動力伝達が行われて
いることを表示するインジケータ６４が設けられている
とともに、前述した動力伝達が行われていることを検出
して前記インジケータ６４を点灯させる表示制御手段６
５が設けられている。 【００２９】前記表示制御手段６５は、前記一対の最終
減速機１３・１４の回転の位相差（前後のピニオンギア
の回転の位相差）を検出し、この位相差が所定範囲内に
ある時に、前記インジケータ６４を点灯させ、あるい
は、消灯させるようになされている。 【００３０】さらに詳述すれば、前記前輪４用の最終減
速機１３と、前記後輪用の最終減速機１４との間に、位
相差が設けられている。すなわち、前輪４と後輪５の直
径（周長）が等しい場合、前輪４用の最終減速機１３の
減速比を「Ａ／Ｂ」とし、後輪５用の最終減速機１４の
減速比を「Ｃ／Ｄ」とした場合、Ａ／Ｂ≒Ｃ／Ｄとする
ことにより、２輪駆動状態では、前輪４用の最終減速機
１３における入力軸となる従動軸３３の周速と、後輪５
用の最終減速機１４における入力軸と一体的に回転させ
られるアウターリング３７の周速とに差が生じ、これら
の回転に位相差が生じる。 【００３１】そして、前述した位相を検出するために、
本実施形態においては、図１に示すように、前記前輪４
用の最終減速機１３に、前記リングギア４４の歯の部分
を検出してパルス信号を生成するフロントセンサ６６が
設けられ、また、前記アウターリング３７の外周には、
前記前輪４用の最終減速機１３の入力軸３３と一体化さ
れたピニオンギア４３と同一歯数のスプライン６７が形
成されているとともに、このスプライン６７を検出して
パルス信号を生成するリアセンサ６８が設けられてい
る。 【００３２】ここで、前記駆動切換装置３０が作動させ
られて、４輪駆動状態となされている場合、後輪５側と
一体回転させられる前記アウタリング３７と、前記前輪
４側の従動軸３３とが一体回転させられるが、このとき
に、前記フロントセンサ６６とリアセンサ６８とによっ
て検出されるパルス信号に、図９にｔで示すようにな
る。そして、前記フロントセンサ６６によって検出され
るパスルの周期Ｔに対する前記ずれｔの割合ｔ／Ｔが検
出され、この割合が、前記駆動切換装置３０の前後の位
相差（前記駆動軸３２と従動軸３３間の位相差）として
得られるようになっている。この位相差は、前記両セン
サ６６・６８からの検出信号に基づいて、表示制御手段
６５において算出される。 【００３３】このように構成された本実施形態に係る２
輪４輪駆動切換装置３０は、前輪４への駆動力の伝達を
解除するために、前記電磁コイル４９への通電を遮断し
て、電磁クラッチ４７によるリテーナー４５とアウター
リング３７との固定を解除する。これによって、図３
（ａ）に示すように、前記係脱部材３４が、前記カム４
６のボトム部に位置させられて、前記アウターリング３
７から離間した位置に保持される。この結果、前記アウ
ターリング３７とインナーリング４０とが切り離される
こととなり、前記駆動軸３２の回転が従動軸３３へ伝達
されることが阻止され、前輪４への駆動力伝達が解除さ
れる。 【００３４】また、４輪駆動の駆動状態にするには、前
記電磁コイル４９へ通電して電磁クラッチ４７をつなぐ
ことにより、前記リテーナー４５をアウターリング３７
に固定する。これによって、前記リテーナー４５に保持
されている係脱部材３４がアウターリング３７と共に移
動させられて、図３（ｂ）に示すように、前記インナー
リング４０に形成されている前記カム４６のトップ部に
移動させられるとともに、アウターリング３７の内面に
当接させられる。この結果、前記アウターリング３７と
インナーリング４０とが、前記係脱部材３４を介して連
結され、これに伴い、駆動軸３２と従動軸３３とが連結
され、駆動軸３２の回転が従動軸３３へ伝達され、前輪
４の駆動力伝達が開始される。 【００３５】このように構成された本実施形態の駆動切
換装置３０にあっては、係脱部材３４が、アウターリン
グ３７とインナーリング４０との間に挟み込まれること
によって、動力伝達可能な状態となることから、その衝
撃音が極めて小さく、この結果、駆動状態の切り換え時
における音の発生を小さく抑えることができる。 【００３６】また、切換ユニット３１をユニット化し、
この切換ユニット３１を前輪用最終減速機１３へ固定す
ることによって装着可能であるから、既存の構造の大幅
な変更を伴うことなく組み込みが可能である。 【００３７】また、前後輪４・５に周速差があっても駆
動軸３２と従動軸３３との接続および切り離しが可能で
あり、同期機構等の複雑な補助機構を設ける必要が無
く、この点からも構成が簡素化される。 【００３８】そして、車輌１が４輪駆動の駆動状態にあ
る場合、切換機構３５に供給される駆動電流が、前述し
たように、連続的な供給と、デューティー制御による供
給との反復によって供給されていることから、連続供給
のみの場合に比して消費電力が軽減され、この結果、発
電装置やバッテリの小型化が図られる。 【００３９】一方、車輌１の走行中において、前記フロ
ントセンサ６６およびリアセンサ６８からそれぞれパル
ス信号が検出されているとともに、この検出信号に基づ
き、前記表示制御手段６５において位相差が算出されて
いる。そして、４輪駆動状態である場合には、図１０に
示すように、前記位相差が所定の範囲内に保持され、ま
た、２輪駆動状態である場合には、図１１に示すよう
に、前記位相差が順次変化し、所定の範囲外に至ること
となる。このように、前記位相差が所定範囲内で変化す
る場合には、４輪駆動状態にあると判断されることか
ら、前記表示制御手段６５によって前記インジケータ６
４が点灯され、これによって、４輪駆動による走行であ
ることが搭乗者に告知される。また、前記位相差が所定
範囲外に至ると、２輪駆動状態にあると判断されること
から、前記表示制御手段６５によって前記インジケータ
６４が消灯され、これによって、２輪駆動による走行で
あることが搭乗員に告知される。 【００４０】このようなインジケータ６４による２輪駆
動・４輪駆動の駆動状態の告知に際して、駆動状態の検
出が非接触で行われることから、従来において見られた
音の発生が防止されるとともに、位相差を用いることに
よって、前述した駆動状態をほぼ直接的に検出すること
ができる。 【００４１】なお、前記実施形態において示した各構成
部材の諸形状や寸法等は一例であって、設計要求等に基
づき種々変更可能である。 【００４２】たとえば、前記位相差を生じさせる手段と
しては、Ａ／Ｂ＝Ｃ／Ｄとし、前輪４と後輪５の直径
（周長）を不等にすることが考えられる。 【００４３】また、前記フロントセンサ６６は、ピニオ
ンギア４３を検出するようにしてもよく、あるいは、前
輪４と一体回転させられるドライブシャフトやホイール
ハブ、リム、さらには、タイヤの回転を検出するように
してもよい。さらに、前記スプライン６７の形成位置と
して、エンジン２、後輪用最終減速機１４、後輪５用の
アクスルシャフト、ホイールハブ、あるいは、リムとす
ることも可能であり、また、リアセンサ６８は、後輪５
の回転を検出するようにすることも可能である。そし
て、このリアセンサ６８は、スピードセンサを兼用させ
ることも可能である。 【００４４】 【発明の効果】以上説明したように、本発明は、動力伝
達機構での動力伝達が行われていることを検出してイン
ジケータを点灯させる表示制御手段を備え、この表示制
御手段が、前後の最終減速機の回転の位相差を検出し、
この位相差が所定範囲内にある時に、前記インジケータ
を点灯させるようにしたから、駆動状態の検出を非接触
で行って、従来において見られた音の発生を防止すると
ともに、位相差を用いることによって、前述した駆動状
態をほぼ直接的に検出することができ、この結果、前記
インジケータを駆動状態に応じて正確に作動させること
ができる。
動切換装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、２輪駆動と４輪駆動を切り換えて
走行できる車輌が知られている。図４および図５は、前
述した車輌の一例を示すもので、これらの図において符
号１で示す車輌は、エンジン２が中央部に搭載される車
体フレーム３と、この車体フレーム３の前部および後部
の両側に配設される前輪４および後輪５と、前記車体フ
レーム３の前方上部に配設されて、前記前輪４の操舵を
行うステアリングハンドル６と、前記エンジン２の上方
で、前記車体フレーム３に取り付けられた燃料タンク７
と、この燃料タンク７の後方に取り付けられたシート８
とによって概略構成されている。 【０００３】また、前記車体フレーム３の前方中央部お
よび後方中央部には、前記エンジン２にプロペラシャフ
ト１１・１２によって連結された前輪用最終減速機１３
と後輪用最終減速機１４が設けられ、これらの前輪用最
終減速機１３と後輪用最終減速機１４が設けられてい
る。 【０００４】そして、前記前輪用最終減速機１３の左右
には、ドライブシャフト９が連結されており、これらの
ドライブシャフト９に、その先端部に取り付けられてい
るホイールハブ１０を介して、前記前輪４が取り付けら
れるようになっている。また、前記後輪用最終減速機１
４の左右には、後輪５用のドライブシャフトが内装され
たアクスルハウジング２２が設けられ、これらのアクス
ルハウジング２２の先端部に配設され、かつ、前記ドラ
イブシャフトに連結されたホイールハブ２３を介して、
前記後輪５が取り付けられるようになっている。 【０００５】そして、たとえば、前記前輪用最終減速機
１３とプロペラシャフト１１との間に、前記前輪４へ伝
達される動力の断続を行い、後輪駆動の状態と４輪駆動
の状態とに切り換える２輪４輪駆動切換装置が設けられ
ている。あるいは、後方のプロペラシャフト１２と後輪
用最終減速機１４との間に、前記２輪４輪駆動切換装置
を設けて、前輪駆動の状態と４輪駆動の状態とに切り換
える場合もある。この駆動状態の切り換えは、路面状態
や走行状態等に応じて切り換えられるものである。 【０００６】前記２輪４輪駆動切換装置は、たとえば、
特開平１１−１１３１号公報や特開平１０−２９７３１
３号公報等において提案されており、図７にその構造を
示す。この図において符号１５で示す２輪４輪駆動切換
装置は、前輪用最終減速機１３の入力軸１６を軸方向に
２分割して形成され、同一軸線上において突き合わされ
る２つの入力軸構成体１６ａ・１６ｂと、これらの接続
と切り離しを行う切換ユニット１７とによって構成され
ている。 【０００７】詳述すれば、前記前輪用最終減速機１３側
に位置させられる入力軸構成体１６ａの端面中央には、
円柱状の位置決め突起１８が突設され、また、外側に位
置させられる入力軸構成体１６ｂの端面中央には、前記
位置決め突起１８が回転自在に嵌合させられる位置決め
凹部１９が形成され、両入力軸構成体１６ａ・１６ｂ
を、位置決め突起１８と位置決め凹部１９とを嵌合させ
るようにして突き合わせることにより、両入力軸構成体
１６ａ・１６ｂが、同一軸線上に位置させられるととも
に、相対回転自在に連結されるようになっている。 【０００８】また、前記両入力軸構成体１６ａ・１６ｂ
のそれぞれの突き合わせ部の外周面には、スプラインＳ
１、Ｓ２が形成されているとともに、この突き合わせ部
を取り囲むように前記切換ユニット１７が設けられてい
る。 【０００９】この切換ユニット１７は、内面にスプライ
ンが形成されて、前記両入力軸構成体１６ａ・１６ｂの
突き合わせ部に摺動可能に被嵌されて、それぞれのスプ
ラインＳ１、Ｓ２に係脱させられる切換リング２０と、
この切換リング２０を前記両入力軸構成体１６ａ・１６
ｂの軸方向に摺動させて、一方の入力軸構成体１６ａの
みに噛合させる位置と、両入力軸構成体１６ａ・１６ｂ
のスプラインＳ１、Ｓ２に同時に噛合させる位置とに選
択的に移動させる駆動機構２１とによって構成されてい
る。 【００１０】このように構成された２輪４輪駆動切換装
置１５は、駆動機構２１によって、前記切換リング２０
を一方向に移動させて、一方の入力軸構成体１６ａのみ
に噛合させて前輪４への駆動力の伝達を遮断することに
より、後輪のみ駆動する２輪駆動の状態とし、また、前
記切換リング２０を摺動させることにより、この切換リ
ング２０を、一方の入力軸構成体１６ａに噛合させた状
態で他方の入力軸構成体１６ｂへ噛合させ、これによっ
て、両入力軸構成体１６ａ・１６ｂを連結することによ
り前輪４へ駆動力を伝達し、前輪４および後輪５を同時
駆動する４輪駆動の状態とするようになっている。すな
わち、図８に示すように、２輪駆動時には、前記２輪４
輪駆動切換装置１５への駆動電流の供給を停止し、４輪
駆動時において駆動電流を連続供給するようにしてい
る。また、４輪駆動時において、その駆動状態が４輪駆
動であることを運転者に告知すべくインジケータを点灯
させるようにしているが、この４輪駆動の駆動状態を検
知する方法として、前記切換リング２０が４輪駆動位置
へ移動させられた際に、この切換リング２０やこの切換
リング２０の移動をなすフォーク等に当接させられるこ
とによってＯＮ動作させられる検出スイッチを設けてお
き、この検出スイッチがＯＮとなされたことを検出する
ことが挙げられる。 【００１１】 【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の２輪４輪駆動切換装置１５においては、つぎのよ
うな改善すべき課題が残されている。 【００１２】すなわち、４輪駆動状態を示すインジケー
タの点灯に際して、切換リング２０やフォークによって
作動させられる検出スイッチを用いた場合、駆動状態の
切換の度に、前記検出スイッチに衝撃が加わって音が発
生する可能性がある。また、それに伴うスイッチの摩耗
などにより、インジケータの点灯の精度に影響を及ぼし
てしまう。 【００１３】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたもので、音の発生が小さく、かつ、駆動状態の
表示を確実に行い得る車輌用２輪４輪駆動切換装置を提
供することを目的とする。 【００１４】 【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の車輌用２輪４輪駆動切換装置は、前述した目的を達成
するために、エンジンと前輪および後輪とを、最終減速
機を介してそれぞれ接続する動力伝達機構のいずれか一
方に設けられ、この動力伝達機構における動力伝達の断
続を行う切換ユニットと、この切換ユニットの駆動を制
御するコントロールユニットと、前記動力伝達機構での
動力伝達が行われていることを検出して、インジケータ
を点灯させる表示制御手段とを備え、この表示制御手段
が、前記一対の最終減速機の回転の位相差を検出し、こ
の位相差が所定範囲内にある時に、前記インジケータを
点灯させるようになされていることを特徴とする。 【００１５】 【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を、図
１ないし図３、図６、および、図９ないし図１１を参照
して説明する。なお、以下の説明中、車輌の主要構成部
分は、図４および図５と共通することから、同一符号を
用いて説明を簡略化する。 【００１６】図１において符号３０で示す本実施形態に
係る２輪４輪駆動切換装置（以下、駆動切換装置と略称
する）は、前輪４とエンジン２との間に設けられた動力
伝達機構に設けられたもので、この動力伝達機構におけ
る動力伝達の断続を行う切換ユニット３１とからなり、
この切換ユニット３１が、駆動側に連結された駆動軸３
２と、この駆動軸３２に環状の隙間をおいて嵌合された
従動軸３３と、これらの駆動軸３２と従動軸３３との隙
間に介装され、これらの対向面に係脱させられることに
より、これらの駆動軸３２と従動軸３３との接続および
切り離しを行う複数の係脱部材３４と、これらの係脱部
材３４を、前記駆動軸３２と従動軸３３とを接続する位
置と切り離す位置とに選択的に位置させる切換機構３５
と、これらを取り囲むケーシング３６とによって概略構
成されている。 【００１７】ついで、これらの詳細について説明すれ
ば、本実施形態においては、前記ケーシング３６内に、
エンジン２側へ突出する円筒状のアウターリング３７が
軸受け３８を介して回転自在に設けられている。また、
前記第アウターリング３７の内周面には、スプライン３
９が形成されており、このアウターリング３７に、前記
スプライン３９と噛合するようにして前記駆動軸３２が
挿入されることにより、この駆動軸３２とアウターリン
グ３７とが連結されている。 【００１８】また、前記アウターリング３７の内部に
は、正多角形断面の角柱形状のインナーリング４０が、
前記アウターリング３７の内周面との間に所定幅の環状
の間隔をおいて配設されている。このインナーリング４
０の内面にはスプライン４１が形成されており、前記ケ
ーシング３６内に挿入される前記従動軸３３が、前記ス
プライン４１を介して前記インナーリング４０に連結さ
れている。そして、この従動軸３３の長さ方向の中間部
は、前記ケーシング３６に取り付けられた軸受け４２に
よって回転自在に支持されている。 【００１９】また、前記従動軸３３の先端部にはピニオ
ンギア４３が一体に設けられており、前輪用最終減速機
１３のリングギア４４に噛合させられている。 【００２０】前記切換ユニット３１を構成する係脱部材
３４は、図１および図２に示すように、前記アウターリ
ング３７の軸線と平行に配設された複数のローラーによ
って構成され、前記切換機構３５が、前記係脱部材３４
を回転自在に保持するとともに、前記アウターリング３
７に相対回転可能（軸線まわりの相対移動可能）に装着
されたリテーナー４５と、前記インナーリング４０の表
面に形成されて、前記リテーナー４５との相対移動に伴
って、前記係脱部材３４を径方向に移動させるカム面４
０ａとによって構成されている。 【００２１】そして、前記アウターリング３７のケーシ
ング３６の内側に位置させられている端部には、前記リ
テーナー４５とアウターリング３７との固定および切り
離しを行う、前記切換機構３５を構成する電磁クラッチ
４７が設けられている。 【００２２】この電磁クラッチ４７は、前記リテーナー
４５とアウターリング３７との間に介装されたクラッチ
板４８と、このクラッチ板４８の圧接および切り離しを
行う電磁コイル４９とによって構成されている。 【００２３】この電磁コイル４９は、前記クラッチ板４
８を励磁することによって接続状態とし、これによっ
て、前記リテーナー４５とアウターリング３７とを相対
回転不可能に固定するようになっている。 【００２４】また、前記電磁コイル４９は、環状に形成
されており、同じく環状に形成され鉄心を構成するハウ
ジング５０内に収納されているとともに、このハウジン
グ５０が、前記従動軸３３を取り囲むようにして、前記
ケーシング３６に装着されることにより、このケーシン
グ３６に取り付けられている。 【００２５】そして、前記アウターリング３７、インナ
ーリング４０、および、切換機構３５は、前記ケーシン
グ３６内に組み込まれてユニット化され、図１に示すよ
うに、従動軸３３が装着された状態において、ケーシン
グ３６が前記前輪用最終減速機１３のケースにボルト締
めされることによって、この前輪用最終減速機１３に取
り付けられる。また、前記電磁コイル４９には、そのＯ
Ｎ・ＯＦＦを制御するコントロールユニット５１と、前
記電磁コイル４９の駆動電力を供給する電源５２が接続
されている。 【００２６】一方、前記コントロールユニット５１は、
図６に示すように、４輪駆動時の前記切換機構３５への
駆動電流の供給を、連続的な供給と、デューティー制御
による供給との反復によって行うようになされている。 【００２７】この駆動電流の連続供給時間と、デューテ
ィー制御による供給時間との比率は、内燃機関２の運転
状態や負荷状態等に応じて適宜設定されるもので、クラ
ッチ圧不足によって２輪駆動に移行してしまうことを防
止する範囲内で設定される。また、図１において符号６
１および符号６２はオイルシールであり、さらに、符号
６３はダストシールである。 【００２８】また、本実施形態においては、図１に示す
ように、前記駆動切換装置３０での動力伝達が行われて
いることを表示するインジケータ６４が設けられている
とともに、前述した動力伝達が行われていることを検出
して前記インジケータ６４を点灯させる表示制御手段６
５が設けられている。 【００２９】前記表示制御手段６５は、前記一対の最終
減速機１３・１４の回転の位相差（前後のピニオンギア
の回転の位相差）を検出し、この位相差が所定範囲内に
ある時に、前記インジケータ６４を点灯させ、あるい
は、消灯させるようになされている。 【００３０】さらに詳述すれば、前記前輪４用の最終減
速機１３と、前記後輪用の最終減速機１４との間に、位
相差が設けられている。すなわち、前輪４と後輪５の直
径（周長）が等しい場合、前輪４用の最終減速機１３の
減速比を「Ａ／Ｂ」とし、後輪５用の最終減速機１４の
減速比を「Ｃ／Ｄ」とした場合、Ａ／Ｂ≒Ｃ／Ｄとする
ことにより、２輪駆動状態では、前輪４用の最終減速機
１３における入力軸となる従動軸３３の周速と、後輪５
用の最終減速機１４における入力軸と一体的に回転させ
られるアウターリング３７の周速とに差が生じ、これら
の回転に位相差が生じる。 【００３１】そして、前述した位相を検出するために、
本実施形態においては、図１に示すように、前記前輪４
用の最終減速機１３に、前記リングギア４４の歯の部分
を検出してパルス信号を生成するフロントセンサ６６が
設けられ、また、前記アウターリング３７の外周には、
前記前輪４用の最終減速機１３の入力軸３３と一体化さ
れたピニオンギア４３と同一歯数のスプライン６７が形
成されているとともに、このスプライン６７を検出して
パルス信号を生成するリアセンサ６８が設けられてい
る。 【００３２】ここで、前記駆動切換装置３０が作動させ
られて、４輪駆動状態となされている場合、後輪５側と
一体回転させられる前記アウタリング３７と、前記前輪
４側の従動軸３３とが一体回転させられるが、このとき
に、前記フロントセンサ６６とリアセンサ６８とによっ
て検出されるパルス信号に、図９にｔで示すようにな
る。そして、前記フロントセンサ６６によって検出され
るパスルの周期Ｔに対する前記ずれｔの割合ｔ／Ｔが検
出され、この割合が、前記駆動切換装置３０の前後の位
相差（前記駆動軸３２と従動軸３３間の位相差）として
得られるようになっている。この位相差は、前記両セン
サ６６・６８からの検出信号に基づいて、表示制御手段
６５において算出される。 【００３３】このように構成された本実施形態に係る２
輪４輪駆動切換装置３０は、前輪４への駆動力の伝達を
解除するために、前記電磁コイル４９への通電を遮断し
て、電磁クラッチ４７によるリテーナー４５とアウター
リング３７との固定を解除する。これによって、図３
（ａ）に示すように、前記係脱部材３４が、前記カム４
６のボトム部に位置させられて、前記アウターリング３
７から離間した位置に保持される。この結果、前記アウ
ターリング３７とインナーリング４０とが切り離される
こととなり、前記駆動軸３２の回転が従動軸３３へ伝達
されることが阻止され、前輪４への駆動力伝達が解除さ
れる。 【００３４】また、４輪駆動の駆動状態にするには、前
記電磁コイル４９へ通電して電磁クラッチ４７をつなぐ
ことにより、前記リテーナー４５をアウターリング３７
に固定する。これによって、前記リテーナー４５に保持
されている係脱部材３４がアウターリング３７と共に移
動させられて、図３（ｂ）に示すように、前記インナー
リング４０に形成されている前記カム４６のトップ部に
移動させられるとともに、アウターリング３７の内面に
当接させられる。この結果、前記アウターリング３７と
インナーリング４０とが、前記係脱部材３４を介して連
結され、これに伴い、駆動軸３２と従動軸３３とが連結
され、駆動軸３２の回転が従動軸３３へ伝達され、前輪
４の駆動力伝達が開始される。 【００３５】このように構成された本実施形態の駆動切
換装置３０にあっては、係脱部材３４が、アウターリン
グ３７とインナーリング４０との間に挟み込まれること
によって、動力伝達可能な状態となることから、その衝
撃音が極めて小さく、この結果、駆動状態の切り換え時
における音の発生を小さく抑えることができる。 【００３６】また、切換ユニット３１をユニット化し、
この切換ユニット３１を前輪用最終減速機１３へ固定す
ることによって装着可能であるから、既存の構造の大幅
な変更を伴うことなく組み込みが可能である。 【００３７】また、前後輪４・５に周速差があっても駆
動軸３２と従動軸３３との接続および切り離しが可能で
あり、同期機構等の複雑な補助機構を設ける必要が無
く、この点からも構成が簡素化される。 【００３８】そして、車輌１が４輪駆動の駆動状態にあ
る場合、切換機構３５に供給される駆動電流が、前述し
たように、連続的な供給と、デューティー制御による供
給との反復によって供給されていることから、連続供給
のみの場合に比して消費電力が軽減され、この結果、発
電装置やバッテリの小型化が図られる。 【００３９】一方、車輌１の走行中において、前記フロ
ントセンサ６６およびリアセンサ６８からそれぞれパル
ス信号が検出されているとともに、この検出信号に基づ
き、前記表示制御手段６５において位相差が算出されて
いる。そして、４輪駆動状態である場合には、図１０に
示すように、前記位相差が所定の範囲内に保持され、ま
た、２輪駆動状態である場合には、図１１に示すよう
に、前記位相差が順次変化し、所定の範囲外に至ること
となる。このように、前記位相差が所定範囲内で変化す
る場合には、４輪駆動状態にあると判断されることか
ら、前記表示制御手段６５によって前記インジケータ６
４が点灯され、これによって、４輪駆動による走行であ
ることが搭乗者に告知される。また、前記位相差が所定
範囲外に至ると、２輪駆動状態にあると判断されること
から、前記表示制御手段６５によって前記インジケータ
６４が消灯され、これによって、２輪駆動による走行で
あることが搭乗員に告知される。 【００４０】このようなインジケータ６４による２輪駆
動・４輪駆動の駆動状態の告知に際して、駆動状態の検
出が非接触で行われることから、従来において見られた
音の発生が防止されるとともに、位相差を用いることに
よって、前述した駆動状態をほぼ直接的に検出すること
ができる。 【００４１】なお、前記実施形態において示した各構成
部材の諸形状や寸法等は一例であって、設計要求等に基
づき種々変更可能である。 【００４２】たとえば、前記位相差を生じさせる手段と
しては、Ａ／Ｂ＝Ｃ／Ｄとし、前輪４と後輪５の直径
（周長）を不等にすることが考えられる。 【００４３】また、前記フロントセンサ６６は、ピニオ
ンギア４３を検出するようにしてもよく、あるいは、前
輪４と一体回転させられるドライブシャフトやホイール
ハブ、リム、さらには、タイヤの回転を検出するように
してもよい。さらに、前記スプライン６７の形成位置と
して、エンジン２、後輪用最終減速機１４、後輪５用の
アクスルシャフト、ホイールハブ、あるいは、リムとす
ることも可能であり、また、リアセンサ６８は、後輪５
の回転を検出するようにすることも可能である。そし
て、このリアセンサ６８は、スピードセンサを兼用させ
ることも可能である。 【００４４】 【発明の効果】以上説明したように、本発明は、動力伝
達機構での動力伝達が行われていることを検出してイン
ジケータを点灯させる表示制御手段を備え、この表示制
御手段が、前後の最終減速機の回転の位相差を検出し、
この位相差が所定範囲内にある時に、前記インジケータ
を点灯させるようにしたから、駆動状態の検出を非接触
で行って、従来において見られた音の発生を防止すると
ともに、位相差を用いることによって、前述した駆動状
態をほぼ直接的に検出することができ、この結果、前記
インジケータを駆動状態に応じて正確に作動させること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態を示すもので、要部の縦断
面図である。 【図３】本発明の一実施形態を示すもので、駆動切換装
置の作動を説明するための要部の拡大断面図である。 【図４】２輪４輪駆動切換装置を備えた車輌の一例を示
す斜視図である。 【図５】図５に示す車輌の車体構成を説明するための要
部の斜視図である。 【図６】本発明の一実施形態を示すもので、切換機構へ
供給される駆動電流の波形を示す図である。 【図７】従来の２輪４輪駆動切換装置の一構造例を示す
要部の断面図である。 【図８】従来の２輪４輪駆動切換装置へ供給される駆動
電流の波形を示す図である。 【図９】本発明の一実施形態の作用を説明するための、
パルスの相関関係を示す図である。 【図１０】本発明の一実施形態を示すもので、４輪駆動
時における位相差の変化を示す図である。 【図１１】本発明の一実施形態を示すもので、２輪駆動
時における位相差の変化を示す図である。 【符号の説明】 １ （２輪４輪駆動切換型）車輌 ２ エンジン ３ 車体フレーム ４ 前輪 ５ 後輪 ６ ステアリングハンドル ７ 燃料タンク ８ シート ９ ドライブシャフト １０ ホイールハブ １１ プロペラシャフト １２ プロペラシャフト １３ 前輪用最終減速機 １４ 後輪用最終減速機 １５ ２輪４輪駆動切換装置 １６ 入力軸 １６ａ 入力軸構成体 １６ｂ 入力軸構成体 １７ 切換ユニット １８ 位置決め突起 １９ 位置決め凹部 ２０ 切換リング ２１ 駆動機構 ２２ アクスルハウジング ２３ ホイールハブ ３０ （２輪４輪）駆動切換装置 ３１ 切換ユニット ３２ 駆動軸 ３３ 従動軸 ３４ 係脱部材 ３５ 切換機構 ３６ ケーシング ３７ アウターリング ３８ 軸受け ３９ スプライン ４０ インナーリング ４０ａ カム面 ４１ スプライン ４２ 軸受け ４３ ピニオンギア ４４ リングギア ４５ リテーナー ４７ 電磁クラッチ ４８ クラッチ板 ４９ 電磁コイル ５０ ハウジング ５１ コントロールユニット ５２ 電源 ６１ オイルシール ６２ オイルシール ６３ ダストシール ６４ インジケータ ６５ 表示制御手段 ６６ フロントセンサ ６７ スプライン ６８ リアセンサ Ｓ１、Ｓ２ スプライン
面図である。 【図３】本発明の一実施形態を示すもので、駆動切換装
置の作動を説明するための要部の拡大断面図である。 【図４】２輪４輪駆動切換装置を備えた車輌の一例を示
す斜視図である。 【図５】図５に示す車輌の車体構成を説明するための要
部の斜視図である。 【図６】本発明の一実施形態を示すもので、切換機構へ
供給される駆動電流の波形を示す図である。 【図７】従来の２輪４輪駆動切換装置の一構造例を示す
要部の断面図である。 【図８】従来の２輪４輪駆動切換装置へ供給される駆動
電流の波形を示す図である。 【図９】本発明の一実施形態の作用を説明するための、
パルスの相関関係を示す図である。 【図１０】本発明の一実施形態を示すもので、４輪駆動
時における位相差の変化を示す図である。 【図１１】本発明の一実施形態を示すもので、２輪駆動
時における位相差の変化を示す図である。 【符号の説明】 １ （２輪４輪駆動切換型）車輌 ２ エンジン ３ 車体フレーム ４ 前輪 ５ 後輪 ６ ステアリングハンドル ７ 燃料タンク ８ シート ９ ドライブシャフト １０ ホイールハブ １１ プロペラシャフト １２ プロペラシャフト １３ 前輪用最終減速機 １４ 後輪用最終減速機 １５ ２輪４輪駆動切換装置 １６ 入力軸 １６ａ 入力軸構成体 １６ｂ 入力軸構成体 １７ 切換ユニット １８ 位置決め突起 １９ 位置決め凹部 ２０ 切換リング ２１ 駆動機構 ２２ アクスルハウジング ２３ ホイールハブ ３０ （２輪４輪）駆動切換装置 ３１ 切換ユニット ３２ 駆動軸 ３３ 従動軸 ３４ 係脱部材 ３５ 切換機構 ３６ ケーシング ３７ アウターリング ３８ 軸受け ３９ スプライン ４０ インナーリング ４０ａ カム面 ４１ スプライン ４２ 軸受け ４３ ピニオンギア ４４ リングギア ４５ リテーナー ４７ 電磁クラッチ ４８ クラッチ板 ４９ 電磁コイル ５０ ハウジング ５１ コントロールユニット ５２ 電源 ６１ オイルシール ６２ オイルシール ６３ ダストシール ６４ インジケータ ６５ 表示制御手段 ６６ フロントセンサ ６７ スプライン ６８ リアセンサ Ｓ１、Ｓ２ スプライン
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 後藤 真二
埼玉県和光市中央１−４−１ 株式会社本
田技術研究所内
(72)発明者 千田 明生
埼玉県和光市中央１−４−１ 株式会社本
田技術研究所内
Ｆターム(参考） 3D036 GA12 GB05 GD08 GE05 GG29
GG40 GH01 GH13 GJ06 GJ17
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 エンジンと前輪および後輪とを、最終減
速機を介してそれぞれ接続する動力伝達機構のいずれか
一方に設けられ、この動力伝達機構における動力伝達の
断続を行う切換ユニットと、この切換ユニットの駆動を
制御するコントロールユニットと、前記動力伝達機構で
の動力伝達が行われていることを検出してインジケータ
を点灯させる表示制御手段とを備え、この表示制御手段
が、前記一対の最終減速機の回転の位相差を検出し、こ
の位相差が所定範囲内にある時に、前記インジケータを
点灯または消灯させるようになされていることを特徴と
する車輌用２輪４輪駆動切換装置。
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