JP2003267077A - 車輌用２輪４輪駆動切換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 音の発生を防止しつつ、車輌の構成部材のレ
イアウトの自由度を高めることの可能な車輌用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との間
にそれぞれ設けられた動力伝達機構（１１・１２）の何
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Ｕを備えた車輌用２輪４輪
駆動切換装置であって、前記切換ユニットが、前記動力
伝達機構の、前記エンジンの近傍に設けられていること
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、駆動状態を２輪駆動と４輪駆動と
に切り換えて走行できる車輌が知られている。図４は、
前述した車輌の一例を示すもので、この図において符号
１で示す車輌は、略中央部に搭載されたエンジン２と、
前輪４および後輪５と、前記車輌１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、このステアリングハンドル６の後方に取り付けられ
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】前記各前輪４および前記後輪５は、図５に
示すように、左右一対の懸架装置９・１０によって、車
体フレームにそれぞれ上下動可能に支持されている。

【０００４】また、前記エンジン２の前後には、このエ
ンジン２の出力を前記各前輪４および各後輪５に伝達す
るための動力伝達機構としてのプロペラシャフト１１・
１２が設けられており、これらの各プロペラシャフト１
１・１２に、これらの各プロペラシャフト１１・１２の
回転を、前記前輪４や後輪５へ伝達する前輪用最終減速
機１３と後輪用最終減速機１４が設けられている。

【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、図４ないし図６
に示すように、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１５が設けられている。あるいは、
この２輪４輪駆動切換装置１５は、後方のプロペラシャ
フト１２と後輪用最終減速機１４との間に設けられる場
合もある。

【０００６】前記２輪４輪駆動切換装置１５は、たとえ
ば、図７に示す構造のものが提案されている。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
最終減速器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ピニオンシャ
フト１６ａおよび連結シャフト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器１３側
に位置させられるピニオンシャフト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
に位置させられる連結シャフト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、これらのピニオンシャフト１
６ａと連結シャフト１６ｂとを、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、これらのピニオンシャフト１６ａと連結シ
ャフト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、前記ピニオンシャフト１６ａと連結
シャフト１６ｂのそれぞれの突き合わせ部側の外周面に
は、スプラインＳ１、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１
７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、前記ピニオンシャフト１６ａと連結シ
ャフト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を前記ピニオンシャ
フト１６ａと連結シャフト１６ｂの軸方向に摺動させ
て、前記ピニオンシャフト１６ａのみに噛合させる位置
と、前記ピニオンシャフト１６ａと連結シャフト１６ｂ
のスプラインＳ１、Ｓ２に同時に噛合させる位置とに選
択的に移動させるソレノイドからなる駆動機構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、前記ピニオンシャフト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、前記ピニオンシャフト１６ａに噛合させ
た状態で他方の連結シャフト１６ｂへ噛合させ、これに
よって、前記ピニオンシャフト１６ａと連結シャフト１
６ｂ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。

【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にあっては、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、駆動状態の切換時に、前輪４と
後輪５との間に少しでも周速差があると、切換リング２
０と連結シャフト１６ｂとの噛合がうまくいかず、円滑
な切り換えができない場合があるといった課題である。
また、切り換えが行われた場合にあっても、その切り換
え時にスプラインどうしがぶつかり、音が発生するとい
った課題もある。さらに、前記２輪４輪駆動切換装置５
は、前輪用最終減速器１３側に取り付けられているが、
この前輪用最終減速器１３まわりには、前述した懸架装
置９やステアリングハンドル６によって操作される操舵
機構等が配設されていて、そのまわりのスペースが狭く
なっており、この結果、車輌の他の構成部材のレイアウ
トが制約されてしまうことも想定される。

【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、音の発生を防止しつつ、車輌の構成部
材のレイアウトの自由度を高めることの可能な車輌用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の間にそれぞ
れ設けられた動力伝達機構の何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
ットを備えた車輌用２輪４輪駆動切換装置であって、前
記切換ユニットが、前記動力伝達機構の、前記エンジン
の近傍に設けられていることを特徴とする。本発明の請
求項２に記載の２輪４輪駆動切換装置は、請求項１に記
載の前記切換ユニットが、前記エンジンのクランクケー
スに取り付けられていることを特徴とする。本発明の請
求項３に記載の２輪４輪駆動切換装置は、請求項１また
は請求項２に記載の前記切換ユニットが、油圧多板式ク
ラッチであることを特徴とする。本発明の請求項４に記
載の２輪４輪駆動切換装置は、請求項３に記載の前記切
換ユニットに、前記油圧多板式クラッチへの作動油の供
給を制御するソレノイドバルブが設けられ、このソレノ
イドバルブに、その駆動制御をなすコントロールユニッ
トが接続されていることを特徴とする。本発明の請求項
５に記載の２輪４輪駆動切換装置は、請求項４に記載の
前記切換ユニットの入力側と出力側とに、これらの回転
数を検出する回転センサがそれぞれ設けられ、前記コン
トロールユニットが、前記両回転センサからの上方に基
づき、入力側の回転数と出力側の回転数の差が所定範囲
内にある際に、前記切換ユニットを接続状態とするよう
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ないし図７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】本実施形態における２輪４輪駆動切換装置
２２は、図１および図２に示すように、エンジン２の前
後に配設される前輪用最終減速器１３と後輪用最終減速
器１４の内、前記前輪用最終減速器１３側に設けたもの
であり、前記エンジン２の前方に延設された動力伝達機
構としてのプロペラシャフト１１の前記エンジン２側に
設けられ、本実施形態においては、前記２輪４輪駆動切
換装置２２が、前記エンジン２のクランクケース２ａに
一体化されている。

【００１７】そして、図２において符号４３は、前記前
輪用最終減速器１３に連結された左右一対のドライブシ
ャフトを示し、符号４４は、前記後輪用最終減速器１４
に連結され、後輪用のドライブシャフトが挿通された左
右一対のアクスルハウジングであり、これらの各ドライ
ブシャフト４３およびアクスルハウジング４４の先端部
に、前輪４や後輪５のホイールが装着されるホイールハ
ブ４５・４６が設けられている。

【００１８】前記エンジン２は、内装されたクランクシ
ャフトと平行に設けられた出力軸２３が、車輌の前後方
向に沿うように、この車輌に搭載されており、前記出力
軸２３の前端部と前記プロペラシャフト１１との間に介
装されている。

【００１９】詳述すれば、前記２輪４輪駆動切換装置
（以下、駆動切換装置と略称する）２２は、本実施形態
においては油圧多板式クラッチが用いられており、前記
エンジン２のクランクケース２ａの前端面に取り付けら
れたハウジング２４を備えている。

【００２０】前記ハウジング２４は、略カップ状に形成
されており、前記クランクケース２ａの前端面に、前記
出力軸２３の前端部を覆うようにして、ボルト２５によ
って着脱可能に取り付けられている。

【００２１】そして、前記出力軸２３の前端部は、前記
ハウジング２４の軸線上に位置させられ、この出力軸２
３の前端部を取り囲むようにクラッチ筒２６が配設さ
れ、これらの出力軸２３とクラッチ筒２６との間に、多
数のクラッチ板２７が、前記出力軸２３の軸線方向に重
畳するように配設されている。

【００２２】前記クラッチ筒２６は、その前端部が小径
部２６ａとなされており、この小径部２６ａに取り付け
られたベアリング２８を介して、前記ハウジング２４に
回転自在に取り付けられ、さらに、前記小径部２６ａの
前端部に、前記プロペラシャフト１１がスプライン嵌合
させられている。

【００２３】前記出力軸２３の前端部外周と、前記クラ
ッチ筒２６の内周には、前記出力軸２３の軸線方向に沿
ったスプラインが形成されており、また、前記重ね合わ
された多数のクラッチ板２７は、その内周部に、前記出
力軸２３のスプラインに摺動可能に係合させられる多数
の係合突起が形成されたクラッチ板２７と、外周部に、
前記クラッチ筒２６のスプラインに摺動可能に係合させ
られる多数の係合突起が形成されたクラッチ板２７とに
よって構成され、前記出力軸２３に係合させられるクラ
ッチ板２７は、その外周部が、前記クラッチ筒２６から
所定間隔離間させられ、また、前記クラッチ筒２６に係
合させられるクラッチ板２７は、その内周部が、前記出
力軸２３から所定距離離間させられている。

【００２４】さらに、前記クランクケース２ａの、前記
ハウジング２４が取り付けられた部位には、前記出力軸
２３を取り囲み、かつ、前記クラッチ板２７に対向させ
られるピストン２９が装着され、また、前記クランクケ
ース２ａには、前記ピストン２９を前記クラッチ板２７
へ向けて押圧してこれらを圧接状態とするための作動油
を供給するためのソレノイドバルブ３０が取り付けられ
ている。

【００２５】また、前記クランクケース２ａには、前記
ソレノイドバルブ３０に電気的に接続されたカプラ３１
が設けられており、このカプラ３１に、前記ソレノイド
バルブ３０の駆動を制御するコントロールユニット３２
および電源３３が接続されている。そして、本実施形態
においては、前記クラッチ板２７、ピストン２９等によ
って、切換ユニットＵが構成されている。

【００２６】一方、前記前輪用最終減速器１３には、図
３に示すように、リングギア３４の回転を検出すること
により、前記プロペラシャフト１１の回転数を検出する
回転センサ３４が取り付けられ、また、前記クランクケ
ース２ａには、前記出力軸２３の回転を検出する回転セ
ンサ２６が取り付けられている。そして、前記コントロ
ールユニット３２は、前記両回転センサ３４・３５から
の検出信号に基づいて、前記プロペラシャフト１１と出
力軸２３の回転差を算出し、この回転差が所定値以下で
ある場合に、前記駆動切換装置２２をＯＮにして、前記
出力軸２３とプロペラシャフト１１とを接続状態とする
ようになっている。

【００２７】このように構成された本実施形態に係わる
駆動切換装置２２にあっては、前記エンジン２のクラン
クケース２ａの前端に一体に取り付けられていることに
より、車輌の他の構成部材が多く配設される前記前輪用
最終減速器１３まわりを大きく開放することができる。
この結果、前述した車輌の他の構成部材のレイアウトの
自由度が高められる。また、前記駆動切換装置２２を、
前記クランクケース２ａのクラッチカバーの側部といっ
たデッドスペースに設置することが可能となり、この点
からも、エンジン２の前方部分のスペースを大きく開放
することができる。

【００２８】そして、４輪駆動に切り換えるには、前記
ソレノイドバルブ３０に通電してピストン２９をクラッ
チ板２７へ向けて移動させる。このようなピストン２９
の移動によって、前記多数のクラッチ板２７が圧接させ
られて一体化されることにより、前記出力軸２３とクラ
ッチ筒２６とが接続されて、前記出力軸２３の回転が、
前記プロペラシャフト１１および前輪用最終減速器１３
を介して前輪４へ伝達され、これによって、４輪駆動の
状態となされる。

【００２９】このような４輪駆動への切換時において、
前記出力軸２３とプロペラシャフト１１との接続が、多
数のクラッチ板２７の面接触によって行われ、かつ、こ
れらのクラッチ板２７の移動距離が極めて小さいことか
ら、前述した切換時の音が小さく抑えられる。ここで、
前記両回転センサ３５・３６からの情報に基づき、前記
プロペラシャフト１１と出力軸２３との回転差を監視
し、この回転差が所定値以下である場合に、前述した４
輪駆動への切換を行うようにすることにより、より円滑
で静寂な切り換えを行うことができる。

【００３０】また、前記駆動切換装置２２をエンジン２
の近傍に配設したことにより、前記駆動切換装置２２に
接続される信号線や電源線等の配線が短くてすみ、車輌
の構成を簡素化することができる。そして、本実施形態
のように、駆動切換装置２２の切換ユニットＵを油圧多
板式クラッチによって構成した場合、その作動に必要な
作動油を供給するためのオイル通路を、前記エンジン２
の、たとえば、クランクケース２ａに形成されている既
存のオイル通路を分岐することによって容易かつ短く形
成することができ、構成が極めて簡素になる。

【００３１】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。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
切換えユニットをエンジン近傍に配設することにより、
この切換えユニットを、車輌の構成部品が多く配設され
る最終減速機近傍から離して設置することができ、これ
によって、前記構成部品の設置のレイアウトの自由度を
高めることができる。そして、切換えユニットとエンジ
ンとを近付けて、前記切換ユニットに接続される種々の
制御線等を短くすることができ、これによって、構成の
簡素化を図ることができる。また、切換えユニットに油
圧多板式クラッチを用いることにより、駆動状態の切換
時における音の発生を抑制することができる。ここで、
プロペラシャフトとエンジンの回転差を監視して、その
回転差が所定範囲内にある場合に駆動切換を行うように
することにより、この駆動切換をより円滑にすることが
できるとともに、音の発生をさらに抑制することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態が適用された車輌の外観斜
視図である。

【図２】本発明の一実施形態が適用された車輌の動力伝
達系を示す概略斜視図である。

【図３】本発明の一実施形態を示す要部の断面図であ
る。

【図４】一従来例が適用された車輌の外観斜視図であ
る。

【図５】一従来例における動力伝達系の概略平面図であ
る。

【図６】一従来例における動力伝達系を示す斜視図であ
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。

【符号の説明】

１ （２輪４輪駆切換型）車輌 ２ エンジン ２ａ クランクケース 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 懸架装置 １０ 懸架装置 １１ プロペラシャフト（動力伝達機構） １２ プロペラシャフト（動力伝達機構） 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 ピニオンシャフト １６ｂ 連結シャフト 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 （２輪４輪）駆動切換装置 ２３ 出力軸 ２４ ハウジング ２５ ボルト ２６ クラッチ筒 ２６ａ 小径部 ２７ クラッチ板 ２８ ベアリング ２９ ピストン ３０ ソレノイドバルブ ３１ カプラ ３２ コントロールユニット ３３ 電源 ３４ リングギア ３５ 回転センサ ３６ 回転センサ ４３ ドライブシャフト ４４ アクスルハウジング ４５ ホイールハブ ４６ ホイールハブ Ｕ 切換ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D036 GA16 GD04 GF01 GG39 GH06 GH16 GJ06 3D043 AA06 AA08 AB05 AB17 EA02 EA18 EA39 EA42 EB03 EB06 EB07 EB12 EC01 EC02 EF06 EF09 EF12

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンと前輪および後輪との間にそれ
   ぞれ設けられた動力伝達機構の何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
   ニットを備えた車輌用２輪４輪駆動切換装置であって、
   前記切換ユニットが、前記動力伝達機構の、前記エンジ
   ンの近傍に設けら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。
2. 【請求項２】 前記切換ユニットが、前記エンジンのク
   ランクケースに取り付けられていることを特徴とする請
   求項１に記載の２輪４輪駆動切換装置。
3. 【請求項３】 前記切換ユニットが、油圧多板式クラッ
   チであることを特徴とする請求項１または請求項２に記
   載の２輪４輪駆動切換装置。
4. 【請求項４】 前記切換ユニットに、前記油圧多板式ク
   ラッチへの作動油の供給を制御するソレノイドバルブが
   設けられ、このソレノイドバルブに、その駆動制御をな
   すコントロールユニットが接続されていることを特徴と
   する請求項３に記載の２輪４輪駆動切換装置。
5. 【請求項５】 前記切換ユニットの入力側と出力側と
   に、これらの回転数を検出する回転センサがそれぞれ設
   けられ、前記コントロールユニットが、前記両回転セン
   サからの上方に基づき、入力側の回転数と出力側の回転
   数の差が所定範囲内にある際に、前記切換ユニットを接
   続状態とするようになされていることを特徴とする請求
   項４に記載の２輪４輪駆動切換装置。