JP2003267076A - ４輪駆動車両の駆動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 クラッチのハンチングを簡単な機械的構造に
より防止した４輪駆動車両の駆動力伝達装置を供する。 【解決手段】 第１の駆動源または第２の駆動源からの
駆動力が入力されるサンギア11と、サンギア11に噛合う
プラネタリギア12と、プラネタリギア12に噛合うリンク゛ア13
と、プラネタリギア12を軸支し前記他の車輪２に伝達さ
れる回転力が出力されるキャリア14と、リングギア12と
ともに回転する一方のクラッチ部材16と、キャリア14と
ともに回転する他方のクラッチ部材16と、両クラッチ部
材16を互いに締結する方向に付勢する弾性部材17と、遠
心力により両クラッチ部材16を互いに解放する方向に押
圧する遠心子部材18とを備え、サンギア14に入力される
駆動力に基づいて各ギアの噛合せにより生じるリングギ
ア13のスラスト力が両クラッチ部材16を互いに解放する
方向に押圧するようにプラネタリギアセット10を構成す
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、４輪駆動車両にお
ける駆動力伝達装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】駆動力源に内燃機関と電動機とを併用す
る４輪駆動車両において、電動機の動力を遠心クラッチ
を介して駆動輪に伝達される動力伝達装置の例が特開２
００１−２８７５５０公報に開示されている。

【０００３】同例には、電動モータの駆動力を減速機構
が減速し、減速された駆動力をデファレンシャル装置が
車軸側に配分する動力伝達装置において、デファレンシ
ャル装置の一方のサイドギヤとデフケースとの間に遠心
クラッチが配置された実施形態（第１１実施形態）が開
示されている。

【０００４】この遠心クラッチは、コイルスプリングに
より締結側に付勢されており、車速が所定値まで上昇す
ると、この付勢力に抗してクラッチが解放される構造と
なっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】遠心クラッチが解放さ
れる車速はコイルスプリングで設定しているので、所定
の車速を超えて解放されていた遠心クラッチが、減速に
より締結する車速も同じ車速である。

【０００６】したがってこの所定の車速近傍で遠心クラ
ッチの解放と締結が繰り返される所謂ハンチングを起こ
す可能性がある。

【０００７】本発明は、斯かる点に鑑みなされたもの
で、その目的とする処は、クラッチのハンチングを簡単
な機械的構造により防止した４輪駆動車両の駆動力伝達
装置を供する点にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び作用効果】上記目的を
達成するために、本請求項１記載の発明は、前後一方の
車輪に第１の駆動源からの駆動力が伝達されるととも
に、前後他方の車輪に前記第１の駆動源または第２の駆
動源からの駆動力が伝達される４輪駆動車両において、
前記第１の駆動源または第２の駆動源からの駆動力が入
力されるヘリカルギアを形成するサンギアと、前記サン
ギアに噛合うヘリカルギアを形成するプラネタリギア
と、前記プラネタリギアに噛合うヘリカルギアを形成す
るリングギアと、前記プラネタリギアを軸支し前記他方
の車輪に伝達される回転力が出力されるキャリアと、前
記リングギアとともに回転する一方のクラッチ部材と、
前記キャリアとともに回転する他方のクラッチ部材と、
前記両クラッチ部材を互いに締結する方向に付勢する弾
性部材と、遠心力により前記両クラッチ部材を互いに解
放する方向に押圧する遠心子部材とを備え、前記サンギ
アに入力される駆動力に基づいて前記各ヘリカルギアの
噛合わせにより生じる前記リングギアのスラスト力が前
記両クラッチ部材を互いに解放する方向に押圧するよう
にプラネタリギアセットが構成される４輪駆動車両の駆
動力伝達装置とした。

【０００９】加速時には遠心子部材の遠心力とともに各
ヘリカルギアの噛合わせによるスラスト力が弾性部材の
付勢力に抗して作用し、所定車速を越えると締結されて
いた両クラッチ部材を解放して動力伝達が遮断され、減
速時にはスラスト力は働かず遠心力のみが作用するので
前記所定車速より高い車速で両クラッチ部材の締結が開
始され動力伝達が可能となる。

【００１０】このように各ヘリカルギアの噛合わせによ
るスラスト力は、加速時には働き減速時には働かないこ
とにより、クラッチ部材が加速時の解放する車速と減速
時の締結開始する車速は異なり、この車速の差により所
定車速の近傍での車両の走行時にクラッチの解放・締結
を頻繁に繰り返す所謂ハンチングを防止することができ
る。

【００１１】各ヘリカルギアからなるプラネタリギアセ
ットのリングギアとキャリアとの間に介装されたクラッ
チ部材が遠心子部材により作動する簡単な機械的構造に
より車速に応じて動力の伝達および遮断を自動的に行な
うことができる。

【００１２】請求項２記載の発明は、前後一方の車輪に
第１の駆動源からの駆動力が伝達されるとともに、前後
他方の車輪に前記第１の駆動源または第２の駆動源から
の駆動力が伝達される４輪駆動車両において、前記第１
の駆動源または第２の駆動源からの駆動力が入力される
ヘリカルギアを形成するリングギアと、前記リングギア
に噛合うヘリカルギアを形成するプラネタリギアと、前
記プラネタリギアに噛合うヘリカルギアを形成するサン
ギアと、前記プラネタリギアを軸支し前記他方の車輪に
伝達される回転力が出力されるキャリアと、前記キャリ
アと前記サンギアとの間に介装されるワンウエイクラッ
チと、前記リングギアとともに回転する一方のクラッチ
部材と、前記キャリアとともに回転する他方のクラッチ
部材と、前記両クラッチ部材を互いに締結する方向に付
勢する弾性部材と、遠心力により前記両クラッチ部材を
互いに解放する方向に押圧する遠心子部材とを備え、前
記リングギアに入力される駆動力に基づいて前記各ヘリ
カルギアの噛合わせにより生じる前記プラネタリギアの
スラスト力が前記両クラッチ部材を互いに解放する方向
に押圧するようにプラネタリギアセットが構成される４
輪駆動車両の駆動力伝達装置である。

【００１３】クラッチ締結時には駆動力がリングギアか
らキャリアに直接伝達され、プラネタリギアセットが一
体で回転し、加速時に遠心子部材の遠心力の作用により
クラッチ部材が滑り始めるが、このクラッチ部材の滑り
により生じるリングギアからプラネタリギアさらにサン
ギアに伝達される駆動力による相対回転は、サンギアと
キャリア間に介装されるワンウエイクラッチにより阻止
され、結局プラネタリギアセットは一体で回転する。

【００１４】クラッチ部材が滑り始めると、遠心子部材
の遠心力に加えて各ヘリカルギアの噛合わせによるスラ
スト力が作用し始めるので、両者の合力が弾性部材の付
勢力に抗し、所定車速を越えたところでクラッチ部材を
解放する。

【００１５】クラッチ部材が解放されると、リングギア
からキャリアへの直接伝達はなくなり、リングギアから
プラネタリギアさらにサンギアに駆動力が伝達される
が、サンギアはワンウエイクラッチにより回転を許容さ
れるため、プラネタリギアの公転すなわちキャリアには
殆ど駆動力は伝達されず車輪への動力伝達が遮断され
る。また各ヘリカルギアの噛合わせによるスラスト力も
クラッチ部材に働かない。

【００１６】クラッチ解放状態からの減速時には、遠心
力のみが作用するので前記所定車速より高い車速で両ク
ラッチ部材が滑り始めて締結され動力伝達が可能とな
る。このように各ヘリカルギアの噛合わせによるスラス
ト力は、加速時のクラッチ部材の滑りが生じているとき
にのみ働き、減速時には働かないことにより、クラッチ
部材が加速時の解放する車速と減速時の締結開始する車
速は異なり、この車速の差により所定車速の近傍での車
両の走行時にクラッチの解放・締結を頻繁に繰り返す所
謂ハンチングを防止することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下本発明に係る一実施の形態に
ついて図１ないし図５に基づき説明する。本実施の形態
に係る４輪駆動車両１は、前輪が内燃機関により駆動さ
れ、後輪２がモータ４により駆動されるものである。

【００１８】モータ４はバッテリに接続され、バッテリ
の電力で駆動されるが、同モータ４は発電機を兼用して
おり、回生トルクにより発電機として作動して発電力は
バッテリの充電に供することができる。

【００１９】図１および図２は、該４輪駆動車両１にお
ける後輪２の動力伝達機構３の構成図を示す。動力伝達
機構３は、プラネタリギアセット10と減速機構20と差動
ギア機構25から構成されている。

【００２０】プラネタリギアセット10は、同軸のサンギ
ア11とリングギア13との間に噛合してプラネタリギア12
が同軸回転するキャリア14に軸支されて自転しながら公
転可能に介装された構造をしている。

【００２１】キャリア14は、リングギア13の外周を覆い
リングギア13を軸方向に摺動自在に支持するクラッチガ
イド15と連結され一体に回転する。クラッチガイド15と
リングギア13との間に互いに軸方向に接離するクラッチ
部材16が介装されている。

【００２２】またクラッチガイド15とリングギア13との
間に介装されたスプリング17によりリング部材13が押圧
されてクラッチ部材16を締結する方向に付勢している。
そして回転するクラッチガイド15には遠心子部材18が揺
動自在に支持されている。

【００２３】該遠心子部材18は、くの字状に屈曲し一側
片先端に遠心ウエイト18ａが設けられ、他側片が作用片
18ｂとしてリングギア13に当接作用する。キャリア14と
ともにクラッチガイド15が回転すると、遠心子部材18が
遠心ウエイト18ａにかかる遠心力により揺動し、クラッ
チ部材16を解放する方向に前記スプリング17の付勢力に
抗してリングギア13を摺動する。

【００２４】プラネタリギアセット10のサンギア11，プ
ラネタリギア12，リングギア13の各歯状はヘリカルギア
を形成して互いに噛合っており、このヘリカルギアによ
るスラスト力がリングギア13に作用してクラッチ部材16
を解放する方向に付勢している。

【００２５】該プラネタリギアセット10は、サンギア11
とキャリア14が入出力にあたり、クラッチ部材16が図１
に示すように締結状態にあると、クラッチガイド15を介
してキャリア14とリングギア13が結合されてプラネタリ
ギア12の自転が阻止されるためサンギア11を含めたプラ
ネタリギアセット10全体が一体に回転し、入出力のサン
ギア11とキャリア14は同軸で同一回転する。

【００２６】車速に基づく遠心子部材18の遠心力とヘリ
カルギアのギアスラスト力によりクラッチ部材16が図２
に示すように解放されると、キャリア14とリングギア13
は相対回転可能で、入出力のサンギア11とキャリア14は
互いに自由に回転可能で、動力が伝達されない。

【００２７】プラネタリギアセット10のサンギア11の回
転軸にモータ４の回転軸４ａが同軸に連結され、キャリ
ア14の回転軸に減速機構20のギア21が同軸に連結されて
おり、減速機構20はギア21に噛合するギア22に同軸一体
のギア23が差動ギア機構25の入力ギア24と噛合してい
る。

【００２８】差動ギア機構25は、入力ギア24の回転を左
右の後輪２，２の車軸２ａ，２ａに振り分け伝達して後
輪２，２を回転する。

【００２９】本動力伝達機構３は、以上のように構成さ
れており、クラッチ部材16のトルク容量（伝達可能なト
ルクの最大値）Ｔｃの車速Ｖに対する変化を図３に示
し、同図３を参照して加速時の動作を図４に減速時の動
作を図５に示し説明する。

【００３０】なおクラッチ部材16には、締結方向にスプ
リング17によるスプリング力Ｆspが常に作用し、解放方
向にヘリカルギアの噛合いによるギアスラスト力Ｆgsと
遠心子部材18の遠心力による切離し力Ｆcfが作用する。

【００３１】したがってクラッチ部材16を締結しようと
する押付け荷重Ｆは、次式のようにスプリング力Ｆspか
らギアスラスト力Ｆgsと切離し力Ｆcfを減算したもので
ある。 Ｆ＝Ｆsp−Ｆgs−Ｆcf

【００３２】クラッチ部材16が伝達可能なトルクの最大
値であるトルク容量Ｔｃは、押付け荷重Ｆに比例し、次
式で表される。 Ｔｃ＝μｋＦ ここにμは摩擦係数、ｋはトルク部材16の形態から決ま
る定数である。

【００３３】モータ４が電動機として駆動して４輪駆動
で走行を始めたときは、クラッチ部材16にはギアスラス
ト力Ｆgsと切離し力Ｆcfが作用するので、その場合の４
輪駆動トルク容量Ｔc4は、 Ｔc4＝μｋＦ＝μｋ（Ｆsp−Ｆgs−Ｆcf） であり、車速Ｖに対するこの４輪駆動トルク容量Ｔc4の
変化を図３に曲線Ｃ４で示す。

【００３４】遠心子部材18の遠心力による切離し力Ｆcf
は、車速Ｖの２乗に比例するので、図３において曲線Ｃ
４は２次曲線となっている。

【００３５】モータ４が電動機として駆動していないで
２輪駆動で走行しているときは、クラッチ部材16には遠
心力による切離し力Ｆcfが作用するが、ギアスラスト力
Ｆgsは作用せず、その場合の２輪駆動トルク容量Ｔc2
は、 Ｔc2＝μｋＦ＝μｋ（Ｆsp−Ｆcf） であり、車速Ｖに対するこの２輪駆動トルク容量Ｔc2の
変化を図３に曲線Ｃ２で示す。

【００３６】２輪駆動トルク容量Ｔc2の方が、ギアスラ
スト力Ｆgsを受けない分４輪駆動トルク容量Ｔc4よりト
ルク容量が大きく、図３に示すように曲線Ｃ２が曲線Ｃ
４より上方に位置する。

【００３７】なお４輪駆動車両の場合、高速になると２
輪駆動の方が効率が良いので、モータ４のモータ駆動力
は、図３に示すようにある程度の車速に達すると、車速
に対して漸次減少させるよう制御して内燃機関の動力に
徐々に任せるようにし、トルク容量Ｔc4を越えてさらに
クラッチ部材16が完全に解放されたところで動力伝達さ
れなくなり、２輪駆動となる。

【００３８】この加速時の動作を図３および図４に従っ
て説明すると、まず発進時に電子制御装置ＥＣＵにより
制御されてモータ４が電動機として駆動した当初は、図
４に示すようにクラッチ部材16にスプリング力Ｆspの
ほかヘリカルギアの噛合いによるギアスラスト力Ｆgsが
作用しプラネタリギアセット10は一体に回転しようとす
るが、まだ遠心力による切離し力Ｆcfが生じておらず、
図３の４輪駆動トルク容量Ｔc4の曲線Ｃ４上のに位置
する状態にある。

【００３９】後輪２が回転し車速が上昇すると、クラッ
チ部材16に遠心力による切離し力Ｆcfが徐々に大きく作
用して図３に示すように４輪駆動トルク容量Ｔc4は２次
曲線Ｃ４に沿って減少し、別に制御されて減少していた
モータ駆動力と一致した曲線Ｃ４上のの位置でモータ
駆動力が４輪駆動トルク容量Ｔc4を上回るとクラッチ部
材16は滑り始める（図３参照）。

【００４０】そしてさらに加速され４輪駆動トルク容量
Ｔc4が０になった曲線Ｃ４上のの位置で、クラッチ部
材16は完全に解放され（図３参照）、モータ４の駆動
力はプラネタリギアセット10の出力であるキャリア14に
伝達されず後輪２を駆動せず２輪駆動状態となる。その
後モータ４への通電は停止される。

【００４１】２輪駆動で車速がさらに上昇すると、遠心
力による切離し力Ｆcfが増加し、クラッチ部材16は完全
に解放され（図５参照）、図３におけるトルク容量Ｔ
ｃ＝０のの位置にある。

【００４２】斯かる状態から車速が低下すると、遠心力
によるクラッチ部材16の切離し力Ｆcfが低下してクラッ
チ部材16は、スプリング力Ｆspにより互いに接近して引
き摺りを始める（図５参照）。クラッチ部材16が引き
摺りを始める時点は、２輪駆動トルク容量Ｔc2が生じる
ところで図３において曲線Ｃ２とＴｃ＝０の直線との交
点の位置にある。

【００４３】すなわち加速時のクラッチ部材16が完全に
解放される車速（図３のの位置）よりも高い車速（図
３のの位置）で減速時のクラッチ部材16が引き摺りを
生じる。

【００４４】さらに減速すると、遠心力による切離し力
Ｆcfの低下で２輪駆動トルク容量Ｔc2が上昇して２輪駆
動トルク容量Ｔc2の曲線Ｃ２上を移動し、図３における
回生トルクを上回った点の位置であるクラッチ部材16
の完全締結に至る（図５参照）。

【００４５】クラッチ部材16が完全締結に至れば後輪２
の回転トルクは、プラネタリギアセット10が一体に回転
される動力伝達機構３を介してモータ４の駆動軸に伝達
されるので、モータ４を発電機として作動させて回生を
行うことができる。

【００４６】以上のようにクラッチ部材16が加速時に解
放する車速と減速時に締結する車速には差があるため、
所定車速の近傍での車両の走行時にクラッチの解放・締
結を頻繁に繰り返す所謂ハンチングを防止することがで
きる。

【００４７】クラッチ部材16における解放する車速と締
結する車速の差は、４輪駆動トルク容量Ｔc4と２輪駆動
トルク容量Ｔc2のずれ（図３の曲線Ｃ４と曲線Ｃ２の開
き）を決定するギアスラスト力Ｆgsによるものであり、
よってプラネタリギアセット10のヘリカルギアの歯条の
角度により前記車速の差を適当に設定することができ
る。

【００４８】ここにモータ４の制御手順を図６のフロー
チャートに従って簡単に説明する。なおＥＣＵが、車
速，機関回転数、スロットル角度，ブレーキ状態、バッ
テリ残量などの各センサからの情報を入力して演算処理
しモータ４を制御している。

【００４９】まずパニックブレーキ（急ブレーキ）が掛
けられたか否かを機関回転数の変化から判断し（ステッ
プ１）、掛けられたときはステップ11に飛んでモータ４
の駆動（アシスト）および回生は禁止し、掛けられてい
ないときはステップ２に進みクルーズ中か否かをスロッ
トル角度（またはアクセルペダルの角度）および車速の
変化量および機関回転数から判断する。

【００５０】クルーズ中でない場合はステップ４に飛
び、スロットル角度がある角度以上あって車速変化が無
く機関回転数の変化の少ないクルーズ中はステップ３に
進み回生要求があるか否かをバッテリ残量から判断す
る。

【００５１】バッテリ残量が所定量より少ない過不足状
態のときに回生要求があるとして、ステップ８に進み、
アクセルペダルが踏まれ内燃機関によりクルーズ走行中
にモータ４を発電機として作動してクルーズ回生を実行
する。走行中に後輪２側に少し制動が掛かることになる
が、違和感がないように回生量は制御されている。

【００５２】クルーズ中でない場合は、ステップ４に進
んで、減速中か否かをスロットル角度が０か否か、機関
回転数、車速変化により判断し、減速中でなければステ
ップ６に飛んで加速中か否かをスロットル角度および機
関回転数、車速変化から判断する。クルーズ中で回生要
求がない場合は、ステップ６に進む。

【００５３】減速中ならばステップ４からステップ５に
進み車速が条件範囲内（例えば10〜80（または90）km/
h）にあるか否かを判断し、条件範囲内にあればステッ
プ９に進みモータ４を発電機として作動して減速回生を
実行する。

【００５４】あまりにも高車速のときには発電機として
の回転が高すぎる場合があるので車速を条件として減速
回生をしている。なお車速が条件範囲内になければステ
ップ11に飛び回生を禁止する。

【００５５】また加速中であればステップ６からステッ
プ７に進み進み車速が条件範囲内（例えば０〜90（また
は100）km/h）にあるか否かを判断し、条件範囲内にあ
ればステップ10に進み、モータ４を電動機として駆動し
て動力のアシストをして４輪駆動とする。

【００５６】なおステップ10において加速中で車速が条
件範囲内にあっても、前記したように車速の上昇に伴い
モータ駆動力を小さくしており（図３参照）、所定車速
（図３においての位置での車速）以上ではモータ４の
駆動を停止する制御を行っている。

【００５７】加速中でないとき、または車速が条件範囲
内にもないときはステップ11に進み、モータ４の駆動お
よび回生は禁止される。

【００５８】次いでステップ12に進むと、モータ４の駆
動および回生が禁止されているか否かを判断し、禁止さ
れているときは１サイクルの制御は終了となり、禁止さ
れていない状態すなわちモータ４が駆動または回生を行
っているときは、ステップ13に進み、ブレーキが掛けら
れているか否かを判断し、ブレーキが掛けられていると
きはステップ14に進んで、アクセルペダルが踏まれてい
るかを判断する。

【００５９】ブレーキペダルもアクセルペダルも同時に
踏まれているときは、ステップ17に進んで、モータの駆
動力を制限する。すなわちブレーキペダルとアクセルペ
ダルが同時に踏まれてモータ４が電動機として駆動され
ているときは、運転者の意図が加速要求にあるのか減速
要求にあるのか不明であるため、少なくともブレーキペ
ダルが踏まれていることを重視してモータの駆動を低く
制限しようとするものである。

【００６０】ブレーキペダルとアクセルペダルの少なく
とも一方が踏まれていないときは、ステップ15に進み、
車速が極めて低いか否かを判断しており、ここでの車速
は前輪の左右平均車速である。車速が極めて低い場合
は、ステップ16に進み、後輪２の左右輪の回転差が大き
いか否かを判断している。

【００６１】車速が極めて低く、後輪の左右輪回転差が
大きい場合、すなわち前輪は略停止しているのに後輪の
片方だけが、氷上などで空転したり脱輪している場合に
は、ステップ18に進み、モータ４の駆動力を制限する。
車速が極めて低くないか、後輪の左右輪回転差が大くな
い場合は、１サイクルの処理は終了する。

【００６２】以上のようにモータ４は制御されるが、モ
ータ駆動の下で加速しているときは、所定車速（図３に
おいての位置での車速）を超えるとプラネタリギアセ
ット10に組み込まれたクラッチ部材16が解放され機械的
にモータの駆動力の伝達を確実に遮断するようにしてい
る。

【００６３】次ぎに別の実施の形態に係る４輪駆動車両
31について図７ないし図１１に基づき説明する。該４輪
駆動車両31における後輪32の動力伝達機構33の構成図を
図７および図８に示す。

【００６４】動力伝達機構33のギア51，52，53、54から
なる減速機構50および差動ギア機構55は、前記実施の形
態と同じであり、プラネタリギアセット40のサンギア4
1，プラネタリギア42，リングギア43がヘリカルギアで
同じように噛合わされている。

【００６５】プラネタリギア42を軸支するキャリア44と
一体に回転するクラッチガイド45が、リングギア43の外
周を覆い自身が軸方向に摺動自在に設けられている。ク
ラッチガイド45とリングギア43との間に互いに軸方向に
接離するクラッチ部材46が介装されている。

【００６６】クラッチガイド45とリングギア43との間に
介装されたスプリング47によりクラッチガイド45が押圧
されてクラッチ部材46を締結する方向に付勢している。
そして回転するクラッチガイド45には遠心子部材48が揺
動自在に支持されている。

【００６７】該遠心子部材48は、くの字状に屈曲し一側
片先端に遠心ウエイト48ａが設けられ、他側片が作用片
48ｂとしてキャリア44に当接作用する。キャリア44とと
もにクラッチガイド45が回転すると、遠心子部材48が遠
心ウエイト48ａにかかる遠心力により揺動し、クラッチ
部材46を解放する方向に前記スプリング47の付勢力に抗
してクラッチガイド45を摺動する。

【００６８】プラネタリギアセット40のヘリカルギアを
形成しているサンギア41，プラネタリギア42，リングギ
ア43の噛合いによりスラスト力がリングギア43に作用し
てクラッチ部材46を解放する方向に付勢している。

【００６９】そしてキャリア44とサンギア41との間にワ
ンウエイクラッチ49が介装されている。以上のプラネタ
リギアセット40のリングギア43に、発電機兼用のモータ
34の駆動が連結部材35を介して入力され、キャリア44の
回転が出力として減速機構50のギア51に伝達されるよう
になっている。

【００７０】クラッチ部材46が完全に締結されている
と、リングギア43とキャリア44は一体であり、プラネタ
リギアセット40は全体で一体に回転する。その際モータ
34の駆動力はキャリア44と一体のリングギア43に伝達さ
れるので、リングギア43がプラネタリギア42を自転させ
る力が働かないためヘリカルギアとしてのスラスト力は
生じない。

【００７１】しかしクラッチ部材46が滑り始めると、リ
ングギア43からプラネタリギア42を介してサンギア41に
駆動力が伝達され、ヘリカルギアとしてのスラスト力が
発生するが、サンギア41とキャリア44との間にはワンウ
エイクラッチ49が介装されているためサンギア41が相対
回転せず、よってプラネタリギア42も自転せずに全ての
ギアが一体になって回転すなわちプラネタリギアセット
40は依然として全体で一体に回転する。

【００７２】ただしクラッチ部材46が滑り始めると、リ
ングギア43にクラッチ部材46を解放する方向にスラスト
力が発生する。

【００７３】したがって本実施の形態では、４輪駆動ト
ルク容量Ｔc4は、 Ｔc4＝μｋＦ＝μｋ（Ｆsp−Ｆcf） であり、クラッチ部材46のトルク容量Ｔｃの車速Ｖに対
する変化を示すと図９の曲線Ｃ４のようになる。

【００７４】図９には、仮にギアスラスト力Ｆgsも作用
している場合のトルク容量を点線の曲線Ｃ´で示してい
る。以下本動力伝達機構33による動作を図９ないし図１
１に従って説明する。

【００７５】まず発進時に電子制御装置ＥＣＵにより制
御されてモータ34が電動機として駆動した当初は、クラ
ッチ部材46が完全締結されて図１０に示すようにクラ
ッチ部材46にスプリング力Ｆspのみが作用しプラネタリ
ギアセット40は一体に回転しようとするが、まだ遠心力
による切離し力Ｆcfが生じておらず、図９の４輪駆動ト
ルク容量Ｔc4の曲線Ｃ４上のに位置する状態にある。

【００７６】車速が上昇すると、クラッチ部材46に遠心
力による切離し力Ｆcfが徐々に大きく作用して図９に示
すように４輪駆動トルク容量Ｔc4は２次曲線Ｃ４に沿っ
て減少し、別に制御されて減少していたモータ駆動力と
一致した曲線Ｃ４上のの位置でモータ駆動力が４輪駆
動トルク容量Ｔc4を上回るとクラッチ部材46は滑り始め
る（図１０参照）。

【００７７】クラッチ部材46は滑り始めるとクラッチ部
材46にヘリカルギアの噛合いによるギアスラスト力Ｆgs
が作用することで、トルク容量Ｔｃが変化して図９の下
方の曲線Ｃ´に移行して曲線Ｃ´上に移る。

【００７８】ギアスラスト力Ｆgsの作用でトルク容量Ｔ
ｃは一気に減少して０となると、曲線Ｃ´上のの位置
に至り、クラッチ部材46は完全解放される（図１０参
照）。なおモータ34の駆動力は、４輪駆動トルク容量Ｔ
c4が０となるまでは作用しつづけた後、駆動を停止す
る。

【００７９】車速がさらに上昇すると、遠心力による切
離し力Ｆcfが増加し（図１１参照）、図９におけるト
ルク容量Ｔｃ＝０のの位置にある。斯かる状態から車
速が低下すると、遠心力によるクラッチ部材46の切離し
力Ｆcfが低下してクラッチ部材46は、スプリング力Ｆsp
により互いに接近して引き摺りを始める（図１１参
照）。

【００８０】引き摺りを始めてもモータ34が駆動されて
いないのでギアスラスト力Ｆgsは働かず４輪駆動トルク
容量Ｔc4が生じる。クラッチ部材46が引き摺りを始める
時点は、４輪駆動トルク容量Ｔc4が生じるところで図９
において曲線Ｃ４とＴｃ＝０の直線との交点の位置に
ある。

【００８１】すなわち加速時のクラッチ部材46が完全に
解放される車速（図９のの位置）よりも高い車速（図
９のの位置）で減速時のクラッチ部材16が引き摺りを
生じる。

【００８２】さらに減速すると、遠心力による切離し力
Ｆcfの低下で４輪駆動トルク容量Ｔc4が上昇して４輪駆
動トルク容量Ｔc4の曲線Ｃ４上を移動し、図９における
回生トルクを上回った点の位置であるクラッチ部材46
の完全締結に至る（図１１参照）。

【００８３】クラッチ部材46が完全締結に至れば後輪32
の回転トルクは、プラネタリギアセット40が一体に回転
される動力伝達機構33を介してモータ34の駆動軸に伝達
されるので、モータ34を発電機として作動させて回生を
行うことができる。

【００８４】以上のようにクラッチ部材46が加速時に解
放する車速と減速時に締結する車速には差があるため、
所定車速の近傍での車両の走行時にクラッチの解放・締
結を頻繁に繰り返す所謂ハンチングを防止することがで
きる。

【００８５】次に別の実施の形態に係る４輪駆動車両60
について図１２にその動力伝達機構を示し説明する。本
４輪駆動車両60は、モータ駆動はせずに内燃機関61によ
り前輪62と後輪63とを共に駆動する構成のものである。

【００８６】内燃機関61から変速機64を介して前輪62に
駆動力を伝達するとともに、変速機64からプロペラシャ
フト65により車体後方へ駆動力を伝達する動力伝達系を
有し、前後方向に指向したプロペラシャフト65は前後方
向を回転軸方向に配設された前記プラネタリギアセット
10（同じ符号を用いる）のサンギア11に連結されてい
る。

【００８７】出力のキャリア14の回転中心軸14ａは、ベ
ベルギア66に一体に連結され、同ベベルギア66に噛合す
るベベルギア67が差動ギア機構68を駆動して同差動ギア
機構68により左右の後輪63に駆動力を振り分け伝達す
る。

【００８８】本動力伝達機構は以上のように構成されて
おり、内燃機関61の駆動力は常時前輪62に伝達される
が、プラネタリギアセット10を介して伝達される後輪63
には車速に応じて自動的に動力伝達が遮断・締結され
る。その際に所定車速の近傍での車両の走行時にクラッ
チの解放・締結を頻繁に繰り返す所謂ハンチングを防止
することができる。

【００８９】上記実施の形態の変形例を図１３に示す。
本４輪駆動車両70は、前記４輪駆動車両60におけるプロ
ペラシャフト65とプラネタリギアセット10の配置を交換
した構成であり、部材の符号は同じものを用いる。

【００９０】プロペラシャフト65より前方にプラネタリ
ギアセット10を配置し、プラネタリギアセット10のサン
ギア11に変速機64の駆動力が入力される構成であり、プ
ラネタリギアセット10を車体前方に配置することができ
る。

【００９１】また別の実施の形態に係る４輪駆動車両80
は、図１４に動力伝達機構を示すように変速機（図示せ
ず）の出力がプロペラシャフト81に伝達され、プロペラ
シャフト81の後端にベベルギア82を有し、同ベベルギア
82に噛合するベベルギア83が前記プラネタリギアセット
10（同じ符号を用いる）のサンギア11に一体に連結され
ている。

【００９２】したがってプラネタリギアセット10は回転
軸が左右方向に指向している。そしてプラネタリギアセ
ット10の出力であるキャリア14の回転中心軸14ａは減速
機構のギア84の回転軸に一体に連結され、ギア84は減速
機構の他方のギア85に噛合し、ギア85は差動ギア機構86
の入力になり差動ギア機構86を介して後輪87に駆動力が
伝達される。

【００９３】前記４輪駆動車両60，70のプラネタリギア
セット10の回転軸方向を前後方向から左右方向に変えて
プラネタリギアセット10の姿勢を変更した構造で減速機
構も備えている。

【００９４】同動力伝達機構の変形例を図１５に示す。
本４輪駆動車両90は、プロペラシャフト91の出力をベベ
ルギア92，93を介してプラネタリギアセット10のサンギ
ア11に伝達しているが、同サンギア11は後輪95の車軸95
ａに回転自在に軸支されている。そしてキャリア14が直
接差動ギア機構94の入力となっている。

【００９５】以上のように本４輪駆動車両90の動力伝達
機構は、減速機構を備えないが、プラネタリギアセット
10が後輪95の車軸95ａの周りに差動ギア機構94とともに
設けられているので、コンパクト化が図れる。

【００９６】以上の４輪駆動車両60，70，80，90におい
てはサンギア11を入力とするプラネタリギアセット10を
適用させていたが、プラネタリギアセット10の代わりに
リングギア43を入力とする前記プラネタリギアセット40
を用いることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る４輪駆動車両にお
ける後輪の動力伝達機構を示す概略構成図である。

【図２】別の状態の同動力伝達機構を示す概略構成図で
ある。

【図３】同動力伝達機構におけるクラッチの車速に対す
るトルク容量を示すグラフである。

【図４】加速時の同動力伝達機構の動作を経時的に示し
た部分概略構成図である。

【図５】減速時の同動力伝達機構の動作を経時的に示し
た部分概略構成図である。

【図６】モータの制御手順を示したフローチャートであ
る。

【図７】別の実施の形態に係る４輪駆動車両における後
輪の動力伝達機構を示す概略構成図である。

【図８】別の状態の同動力伝達機構を示す概略構成図で
ある。

【図９】同動力伝達機構におけるクラッチの車速に対す
るトルク容量を示すグラフである。

【図１０】加速時の同動力伝達機構の動作を経時的に示
した部分概略構成図である。

【図１１】減速時の同動力伝達機構の動作を経時的に示
した部分概略構成図である。

【図１２】別の実施の形態に係る４輪駆動車両の動力伝
達機構を示す概略構成図である。

【図１３】また別の実施の形態に係る４輪駆動車両の動
力伝達機構を示す概略構成図である。

【図１４】さらに別の実施の形態に係る４輪駆動車両の
動力伝達機構を示す概略構成図である。

【図１５】さらにまた別の実施の形態に係る４輪駆動車
両の動力伝達機構を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１…４輪駆動車両、２…後輪、３…動力伝達機構、４…
モータ、10…プラネタリギアセット、11…サンギア、12
…プラネタリギア、13…リングギア、14…キャリア、15
…クラッチガイド、16…クラッチ部材、17…スプリン
グ、18…遠心子部材、20…減速機構、21，22，23，24…
ギア、25…差動ギア機構、31…４輪駆動車両、32…後
輪、33…動力伝達機構、40…プラネタリギアセット、41
…サンギア、42…プラネタリギア、43…リングギア、44
…キャリア、45…クラッチガイド、46…クラッチ部材、
47…スプリング、48…遠心子部材、49…ワンウエイクラ
ッチ、50…減速機構、51，52，53、54…ギア、55…差動
ギア機構、60…４輪駆動車両、61…内燃機関、62…前
輪、63…後輪、64…変速機、65…プロペラシャフト、6
6，67…ベベルギア、68…差動ギア機構、70…４輪駆動
車両、80…４輪駆動車両、81…プロペラシャフト、82，
83…ベベルギア、84，85…ギア、86…差動ギア機構、87
…後輪、90…４輪駆動車両、91…プロペラシャフト、9
2，93…ベベルギア、94…差動ギア機構、95…後輪。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｋ 6/04 ＺＨＶ Ｂ６０Ｋ 6/04 ＺＨＶ (72)発明者 熊谷 頼範 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 三瓶 忠康 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 松原 千博 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3D039 AA02 AA03 AB02 AB27 AC03 AC06 AC39

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前後一方の車輪に第１の駆動源からの駆
   動力が伝達されるとともに、前後他方の車輪に前記第１
   の駆動源または第２の駆動源からの駆動力が伝達される
   ４輪駆動車両において、 前記第１の駆動源または第２の駆動源からの駆動力が入
   力されるヘリカルギアを形成するサンギアと、 前記サンギアに噛合うヘリカルギアを形成するプラネタ
   リギアと、 前記プラネタリギアに噛合うヘリカルギアを形成するリ
   ングギアと、 前記プラネタリギアを軸支し前記他方の車輪に伝達され
   る回転力が出力されるキャリアと、 前記リングギアとともに回転する一方のクラッチ部材
   と、 前記キャリアとともに回転する他方のクラッチ部材と、 前記両クラッチ部材を互いに締結する方向に付勢する弾
   性部材と、 遠心力により前記両クラッチ部材を互いに解放する方向
   に押圧する遠心子部材とを備え、 前記サンギアに入力される駆動力に基づいて前記各ヘリ
   カルギアの噛合わせにより生じる前記リングギアのスラ
   スト力が前記両クラッチ部材を互いに解放する方向に押
   圧するようにプラネタリギアセットが構成されることを
   特徴とする４輪駆動車両の駆動力伝達装置。
2. 【請求項２】 前後一方の車輪に第１の駆動源からの駆
   動力が伝達されるとともに、前後他方の車輪に前記第１
   の駆動源または第２の駆動源からの駆動力が伝達される
   ４輪駆動車両において、 前記第１の駆動源または第２の駆動源からの駆動力が入
   力されるヘリカルギアを形成するリングギアと、 前記リングギアに噛合うヘリカルギアを形成するプラネ
   タリギアと、 前記プラネタリギアに噛合うヘリカルギアを形成するサ
   ンギアと、 前記プラネタリギアを軸支し前記他方の車輪に伝達され
   る回転力が出力されるキャリアと、 前記キャリアと前記サンギアとの間に介装されるワンウ
   エイクラッチと、 前記リングギアとともに回転する一方のクラッチ部材
   と、 前記キャリアとともに回転する他方のクラッチ部材と、 前記両クラッチ部材を互いに締結する方向に付勢する弾
   性部材と、 遠心力により前記両クラッチ部材を互いに解放する方向
   に押圧する遠心子部材とを備え、 前記リングギアに入力される駆動力に基づいて前記各ヘ
   リカルギアの噛合わせにより生じる前記プラネタリギア
   のスラスト力が前記両クラッチ部材を互いに解放する方
   向に押圧するようにプラネタリギアセットが構成される
   ことを特徴とする４輪駆動車両の駆動力伝達装置。