JP2006162040A - トルク伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 構造が簡単で装置を小型化、軽量化し易くすることを可能とする。
【解決手段】 押圧力を受けて回転部材間のトルク伝達を行うクラッチ部５１と、回転入力を推力に変換してクラッチ部５１に押圧力を付与する差動ねじ機構５３と、回転入力を行う電動モータ５５とを備え、差動ねじ機構５３は、電動モータ５５側の回転駆動軸１１３に軸方向移動可能に回転係合支持された駆動ねじ体１０９及び駆動ねじ体１０９に螺合し軸方向移動不能に回転支持された被動ねじ体１１１からなり、駆動ねじ体１０９及び被動ねじ体１１１の螺合回転により駆動ねじ体１０９が軸方向移動してクラッチ部５１に締結力を付与することを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、自動車等の駆動力伝達系に用いられるトルク伝達装置に関する。

従来のこの種のトルク伝達装置としては、電動モータの回転を推力に変換し、摩擦多板クラッチを締結する構造のものがある。前記推力への変換はボールカムが用いられ、電動モータの回転を減速ギヤを介してボールカムへ入力する。従って、電動モータの回転により減速ギヤを介してボールカムに回転が伝達され、この回転伝達によりボールカムが推力を発生して摩擦多板クラッチを締結することができる。

しかし、このような構造では、減速及び推力変換が減速ギヤ及びボールカムで各別に行われ、構造が複雑で装置が大型化し易すく、重量増を招き易いという問題があった。

特開２００３−１８４９９３号公報

解決しようとする問題点は、構造が複雑で装置が大型化し易い点である。

本発明は、構造が簡単で装置を小型化、軽量化し易くするために、押圧力を受けて回転部材間のトルク伝達を行うクラッチ部と、回転入力を推力に変換して前記クラッチ部に押圧力を付与する差動ねじ機構と、前記回転入力を行う回転アクチュエータとを備えたことを最も主要な特徴とする。

本発明のトルク伝達装置は、押圧力を受けて回転部材間のトルク伝達を行うクラッチ部と、回転入力を推力に変換して前記クラッチ部に押圧力を付与する差動ねじ機構と、前記回転入力を行う回転アクチュエータとを備えたため、差動ねじ機構のみで回転アクチュエータの回転入力トルクを大きな推力へ変換することができ、全体として構造を簡単とし、小型化を図ることもできる。

構造が簡単で装置を小型化、軽量化し易くするという目的を、差動ねじ機構を採用することで実現した。

図１，図２は、本発明の実施例１に係り、図１はトルク伝達装置の配置を示し、横置きフロントエンジン・フロントドライブベース（ＦＦベース）の四輪駆動車のスケルトン平面図、図２（ａ）は、トルク伝達装置の断面図、同（ｂ）は、差動ねじ機構の断面図である。
［四輪駆動車の概要］
図１のように、トルク伝達装置であるトルク伝達カップリング１は、リヤデファレンシャル装置３の入力側において、回転部材としての回転軸５及びドライブピニオンシャフト７間に介設されている。

前記リヤデファレンシャル装置３は、デフキャリヤ９に回転自在に支持されている。リヤデファレンシャル装置３には、左右のアクスルシャフト１１，１３を介して左右の後輪１５，１７が連動連結されている。

前記回転軸５には、ユニバーサルジョイント１９を介してプロペラシャフト２１が結合されている。プロペラシャフト２１には、ユニバーサルジョイント２３を介して、トランスファ２５の出力軸２７が結合されている。

前記出力軸２７の傘歯車２９は、中空伝動軸３１の傘歯車３３に噛み合っている。中空伝動軸３１は、フロントデファレンシャル装置３５のデフケース３７に一体的に結合され、連動構成されている。

前記フロントデファレンシャル装置３５にはエンジン３９からトランスミッション４１を介してトルクが入力されるようになっている。フロントデファレンシャル装置３５には、左右のアクスルシャフト４３，４５を介して、左右の前輪４７，４９が連動連結されている。

従って、エンジン３９からトランスミッション４１を介してフロントデファレンシャル装置３５にトルクが入力されると、一方ではアクスルシャフト４３，４５を介して左右の前輪４７，４９へトルク伝達が行われる。また他方では、デフケース３７、中空伝動軸３１、傘歯車３３、２９を介して出力軸２７へトルク伝達が行われる。

前記出力軸２７からは、ユニバーサルジョイント２３、プロペラシャフト２１、ユニバーサルジョイント１９、回転軸５を介してトルク伝達カップリング１へトルクが入力される。

前記トルク伝達カップリング１がトルク伝達状態であれば、ドライブピニオンシャフト７からリヤデファレンシャル装置３へトルク伝達が行われる。リヤデファレンシャル装置３からは、左右のアクスルシャフト１１，１３を介して、左右の後輪１５，１７へトルク伝達が行われる。

こうして、トルク伝達カップリング１がトルク伝達状態であるときには、前輪４７，４９、後輪１５，１７によって、四輪駆動状態で走行することができる。トルク伝達カップリング１が、トルク伝達状態にないときには、前輪４７，４９による二輪駆動状態で走行することができる。
［トルク伝達カップリング］
前記トルク伝達カップリング１の詳細は図２のようになっている。

図２のように、トルク伝達カップリング１は、カップリングケース５０に対してクラッチ部５１と差動ねじ機構５３と回転アクチュエータとして環状に形成された電動モータ５５とを備えている。

前記カップリングケース５０は、クラッチカバー部５７とねじカバー部５９とモーターカバー部６１と端部カバー部６３との四部品構成であり、クラッチカバー部５７及びねじカバー部５９間、ねじカバー部５９及びモーターカバー部６１間は、それぞれボルトナットなどにより着脱自在に結合されている。端部カバー部６３は、モーターカバー部６１にボルト６５により着脱自在に結合されている。付記するが、カップリングケース５０は、それぞれのカバー部５７、５９、６１、６３を適宜、一体化することができる。

前記クラッチ部５１は、クラッチハウジング６７及びクラッチハブ６９間に摩擦多板クラッチ７１を備えている。

前記クラッチハウジング６７は、本実施形態において出力側の回転部材として構成され、クラッチハブ６９は、同入力側の回転部材として構成されている。なお、クラッチハウジング６７を、入力側の回転部材として構成し、クラッチハブ６９を、出力側の回転部材として構成することもできる。

前記クラッチハウジング６７は、断面がクランク状に屈曲した縦壁部７３により内周側の結合軸部７５に一体に設けられている。結合軸部７５は、中空状に形成され、ボールベアリング７７によりカップリングケース５０のクラッチカバー部５７の軸支持部７９内周に回転自在に支持されている。軸支持部７９と結合軸部７５との間には、シール８１が設けられ、前記デフキャリヤ９内部に対し摩擦多板クラッチ７１及び差動ねじ機構５３側の潤滑環境が独立している。結合軸部７５には、内周のインナースプライン８３に、前記ドライブピニオンシャフト７がスプライン連結されている。

前記クラッチハブ６９は、内周縦壁部８５を介して回転軸５に一体に形成されている。回転軸５の先端８７は、前記結合軸部７５の軸穴８９にニードルベアリング９１を介して嵌合し、連れ持ち支持されている。付記するなら、回転軸５とクラッチハブ６９、内周縦壁部は、適宜、分割部材を一体的に連結して用いることができる。

前記摩擦多板クラッチ６７は、クラッチハブ６９及びクラッチハウジング６７間、すなわち回転軸５及びドライブピニオンシャフト７間のトルク伝達を行うものであり、アウタープレートが前記クラッチハウジング６３に係合し、インナープレートが前記クラッチハブ６５に係合している。

前記回転軸５の他端側は、ボールベアリング９３によりカップリングケース５０の端部カバー６３に支持されている。回転軸５の外端部には、結合フランジ９５がスプライン係合している。結合フランジ９５は、ナット９７によって回転軸５に締結され、抜け止めが行われている。結合フランジ９５と端部カバー６３との間に、シール９９が設けられている。結合フランジ９５は、前記ユニバーサルジョイント１９に結合される。

前記クラッチハウジング６７及びクラッチハブ６９間の端部には、ドーナツ形状（環状）のプレートで形成された押圧部材１０１の押圧部１０３が対向配置されている。押圧部１０３と前記クラッチハウジング６７との間には、皿ばね１０５が介設されている。皿ばね１０５は、押圧部材１０１を摩擦多板クラッチ７１から離れる方向へ付勢している。前記押圧部材１０１には、その内周側に加圧受部１０７が一体に設けられている。

前記押圧部材１０１に隣接して前記差動ねじ機構５３が設けられている。差動ねじ機構５３は、回転入力を推力に変換して前記クラッチ部５１に押圧力を付与する構成となっている。

前記差動ねじ機構５３は、駆動ねじ体１０９及び被動ねじ体１１１からなっている。駆動ねじ体１０９及び被動ねじ体１１１は、直径がわずかに異なり、本実施例において駆動ねじ体１０９の直径が被動ねじ体１１１の直径よりも若干大きく形成され、螺合部１１２によって円周方向２箇所で噛み合っている。

前記駆動ねじ体１０９は、環状に形成された前記電動モータ５５の軸心側に配置された回転駆動軸１１３にスプライン嵌合し、軸方向移動可能に回転係合支持された構成となっている。回転駆動軸１１３は、この回転駆動軸１１３の軸心側を貫通する前記回転軸５の外周に相対回転自在に支持されている。このように軸心側に重ねて各部材を配置することで、駆動力伝達系路の連結自由度を向上し、コンパクトなコルク伝達カップリングを構成することができる。駆動ねじ体１０９の端部には、フランジ部１１５が設けられ、前記押圧部材１０１の加圧受部１０７にニードルベアリング１１７を介して当接している。なお、回転駆動軸１１３は、モーターカバー部６１にベアリングを介して支持される構成であっても良い。

前記被動ねじ体１１１は、駆動ねじ体１０９の外周に配置され、周方向に所定間隔で複数備えられている。各被動ねじ体１１１は、前記駆動ねじ体１０９に、例えば同一ピッチの一条ねじで螺合している。各被動ねじ体１１１は、軸１１９により前記ねじカバー部５９に回転支持され、軸方向移動不能となっている。すなわちに被動ねじ体１１１の一方の端面は、軸１１９に取り付けられ、複数の被動ねじ体１１１の端面に当接し、かつ複数の軸１１９を一括して位置保持可能なプレート１２１で受けられ、同他方の端面はニードルベアリング１２３を介してねじカバー部５９に受けられている。また、回転軸５の軸心から螺合部１１２までの半径方向距離より、回転軸５の軸心からクラッチ部５１までの半径方向距離は大きくなるように、環状の押圧部材１０１は、半径方向に延設され、押圧力を伝達できる形状を成している。この場合、螺合部１１２の微妙な噛み合い振動が押圧部１０３までダイレクトに伝幡されるのを抑制でき、クラッチ締結特性が安定する。

前記電動モータ５５は、出力軸として前記回転駆動軸１１３を備えている。回転駆動軸１１３と前記駆動ねじ体１０９とは、同軸に設けられている。前記電動モータ５５或いは電動モータ５５に連結する回転部材には、回転数又は回転角を検出するエンコーダが配置されている。このエンコーダにより電動モータ５５の回転がフィードバック制御され、摩擦多板クラッチ７１の締結制御を的確に行わせる。エンコーダの種類としては光学式エンコーダ、磁気式エンコーダが用いられる。光学式エンコーダは、モータ出力軸後部にスリット（円盤に窓を開けたもの）を固定し、フォトセンサでパルス数を検出することによりモータ回転数又は回転角を算出することができる。磁気式エンコーダは、ホールＩＣの性質を利用し、リングマグネットの極数をパルス信号にて出力するため、検出−制御が容易となる。

なお、発生推力の大きさ、（クラッチ部５１の押圧力の大きさ）は、電動モータ５５へ付与される電流値の大小によっても調節できる。
［トルク断続］
前記摩擦多板クラッチ７１が締結されていないとき、クラッチハウジング６７及びクラッチハブ６９間は相対回転可能である。従って、前記のようにエンジン３９側から回転軸５に伝達されたトルクがクラッチハブ６９に入力されてもトルクがクラッチハウジング６７側に伝達されることはなく、トルク伝達カップリング１はトルクを伝達しない状態となっている。すなわち、前記のように前輪４７，４９の駆動による二輪駆動状態での走行を行うことができる。

前記電動モータ５５を回転駆動すると、回転駆動軸１１３を介して駆動ねじ体１０９が一体に回転し、駆動ねじ体１０９に螺合する被動ねじ体１１１が連動回転する。駆動ねじ体１０９及び被動ねじ体１１１は、同一ピッチの一条ねじで螺合しているため、駆動ねじ体１０９及び被動ねじ体１１１が同一径であるときは定位置で螺合回転する。

本実施例では、駆動ねじ体１０９及び被動ねじ体１１１は、直径がわずかに異なり、駆動ねじ体１０９の直径が被動ねじ体１１１の直径よりも若干大きく形成されているため、一回転の周長差に応じて相互の軸方向位置がずれる。つまり、螺合部の相互のねじ面は滑り接触せず、転がり接触しながら、駆動ねじ体１０９と被動ねじ体１１１の軸方向相対位置がわずかに変位をするように進む。このことより、特別な減速機構造を用いることなく、電動モータ５１のトルクを効率良く、大きな推力に変換することができる。このとき、被動ねじ体１１１はニードルベアリング１２３を介してねじカバー部５９に受けられているため、被動ねじ体１１１の相互離間の反力が駆動ねじ体１０９に働き、推力を発生する。この推力により駆動ねじ体１０９が押圧部材１０１の押圧部１０３にニードルベアリング１１７を介して押圧力を付与する。この機構によれば、クラッチ部５１を押圧するように軸方向移動する駆動ねじ体又は被動ねじ体のいずれか一方を軸方向に微妙に進めることができる。

前記押圧力の付与により押圧部材１０１が移動し、押圧部１０３を介してクラッチ部５１の摩擦多板クラッチ７１に押圧力を伝達する。この押圧力の伝達により摩擦多板クラッチ７１がクラッチハウジング６７の縦壁部７３との間で締結される。従って、摩擦多板クラッチ７１は、押圧部材１０１の押圧力に応じて摩擦係合力を発揮し、クラッチハブ６９とクラッチハウジング６７との間のトルク伝達を行わせる。

従って、回転軸５から伝達されたトルクは、クラッチハブ６９から摩擦多板クラッチ７１を介してクラッチハウジング６７へ伝達される。クラッチハウジング６７からは、結合軸部７５を介してドライブピニオンシャフト７へトルクが伝達され、ドライブピニオンシャフト７から前記のようにして後輪１５，１７側へ出力される。これによって、前記のように前輪４７，４９及び後輪１５，１７の駆動による四輪駆動状態で走行することができる。

前記電動モータ５５が停止されると、前記駆動ねじ体１０９の推力は無くなり、皿ばね１０５の付勢力又は駆動モータ５５の逆回転作動により、押圧部材１０１等が元位置へ復帰移動する。この復帰移動により摩擦多板クラッチ７１の締結が解除され、再び二輪駆動状態となる。

このように、本実施例では、電動モータ５５により回転駆動を行わせると、差動ねじ機構５３が螺合回転して推力を効率良く発生し、摩擦多板クラッチ７１を締結することができ、大きなねじを使用するなどして力伝達の効率の良い締結を行わせることができる。また、差動ねじ機構５３以外に減速機構を特に必要としないから、構造を簡単にすることができ、小型化、軽量化を図ることもできる。また、ピッチの大きなねじを使用しても、互の径を近づけることにより微妙な動きが可能となり、信頼性を向上できる。

なお、駆動ねじ体１０９の直径を被動ねじ体１１１の直径よりも若干小さく形成しても同様に締結動作させることができる。

図３は本発明の実施例２に係り、トルク伝達カップリングの断面図である。尚、図１と同一又は対応する構成部分には同符号又は同符号にＡを付して説明する。

本実施例においては、差動ねじ機構５３Ａを構成する被動ねじ体１１１Ａの端面とねじカバー部５９Ａとの間のニードルベアリングを省き、駆動ねじ体１０９の背後に回転受部１２５を配置し、回転受部１２５に被動ねじ体１１１Ａを当接させる構成とした。

前記回転受部１２５は、ニードルベアリング１２７により回転可能に受けられ、ニードルベアリング１２７は、軸受レース１２９を介して前記ねじカバー部５９の内周側の凹部１３１に支持されている。

前記回転受部１２５には、テーパー面１３３が設けられ、前記被動ねじ体１０９Ａに設けられたテーパー面１３５が当接している。

そして、駆動ねじ体１０９及び被動ねじ体１１１Ａの螺合回転時にテーパー面１３３，１３５でスラスト力を受け、ねじカバー部５９Ａの凹部１３１側に働く力の反力として駆動ねじ体１０９に推力を働かせることができる。

従って、本実施例でも、電動モータ５５の回転駆動調整及び断続によりクラッチ部５１の締結力調整及び締結断続を行わせることができ、実施例１と同様な作用効果を奏することができる。また、本実施例では、駆動ねじ体１０９及び被動ねじ体１１１Ａの螺合部に対し軸方向にテーパー面１３３，１３５を配置することで、ねじカバー部５９Ａに対する反力として駆動ねじ体１０９に推力を確実に働かせることができる。

図４は本発明の実施例３に係り、トルク伝達カップリングの断面図である。尚、図１と同一又は対応する構成部分には同符号又は同符号にＢを付して説明する。

本実施例においては、差動ねじ機構５３Ｂを構成する被動ねじ体１１１Ｂをキャリヤ１３７に回転支持し、被動ねじ体１１１Ｂ及びキャリヤ１３７が軸方向移動してクラッチ部５１に締結力を付与する構成とした。

前記キャリヤ１３７は、一対のキャリヤプレート１３９，１４１とキャリヤピン１４３とから成っている。キャリヤピン１４３に被動ねじ体１１１Ｂが回転自在に支持されている。被動ねじ体１１１Ｂとキャリヤプレート１３９間には、ニードルベアリング１４５が介設されている。

前記キャリヤプレート１３９の外周部には、ばねプレート１４７が取り付けられ、該ばねプレート１４７は、ねじカバー部５９Ｃに固定されている。ばねプレート１４７の撓みによりキャリヤプレート１３９は軸方向へ移動可能であり、且つばねプレート１４７のねじカバー部５９Ｂへの固定によりキャリヤプレート１３９は回転不能となっている。このキャリヤプレート１３９の内周部が、押圧部材１０１の加圧受部１０７にニードルベアリング１１７を介して当接している。

前記被動ねじ体１１１Ｂが螺合する駆動ねじ体１０９Ｂは、回転駆動軸１１３にスプライン嵌合し、ニードルベアリング１４９を介してねじカバー部５９Ｂに軸方向に受けられている。

なお、ねじカバー部５９Ｂは、ボルト１５１によりモーターカバー部６１に締結結合されている。

そして、駆動ねじ体１０９Ｂ及び被動ねじ体１１１Ｂの螺合回転時に二ドルベアリング１４９を介してねじカバー部５９Ｂ側がスラスト力を受け、その反力として被動ねじ体１１１Ｂ及びキャリヤ１３７に推力が働いて軸方向移動する。この軸方向移動によりキャリヤプレート１３９からニードルベアリング１１７を介して押圧部材１０１が移動し、クラッチ部５１に締結力を付与する。

従って、本実施例でも、電動モータ５５の回転駆動調整及び断続によりクラッチ部５１の締結力調整及び締結断続を行わせることができ、実施例１と同様な作用効果を奏することができる。また、本実施例では、押圧部材１０１の押圧部１０３及び加圧受部１０７間の寸法を短くすることができ、押圧力の伝達をより確実に行い、押圧部材１０１の薄板化も可能である。

図５は本発明の実施例４に係り、（ａ）はトルク伝達カップリングの断面図、（ｂ）は、差動ねじ機構の断面図である。尚、図１と同一又は対応する構成部分には同符号又は同符号にＣを付して説明する。

本実施例においては、差動ねじ機構５３Ｃを、駆動ねじ体１０９と固定ねじ体１５１と被動ねじ体１５３とで構成した。駆動ねじ体１０９は、実施例１と同様に回転駆動軸１１３に軸方向移動可能に回転係合支持されている。固定ねじ体１５１は、駆動ねじ体１０９の外周に配置されねじカバー部５９Ｃにスプライン係合している。被動ねじ体１５３は、駆動ねじ体１０９及び固定ねじ体１５１に螺合している。各被動ねじ体１５３は、リング状のプレート１５５により結合支持されている。

そして、前記駆動ねじ体１０９の回転駆動により被動ねじ体１５３が駆動ねじ体１０９及び固定ねじ体１５１間で螺合回転し駆動ねじ体１０９が軸方向移動して前記クラッチ部５１に締結力を付与する。

従って、本実施例でも、電動モータ５５の回転駆動調整及び断続によりクラッチ部５１の締結力調整及び締結断続を行わせることができ、実施例１と同様な作用効果を奏することができる。また、本実施例では、前記噛み合い回転により駆動ねじ体１０９をより迅速に軸方向移動させることができ、締結力調整、締結断続のレスポンスを向上させることができる。

図６は本発明の実施例５に係り、トルク伝達カップリングの断面図である。尚、図５と同一又は対応する構成部分には同符号又は同符号のＣをＤに代えて説明する。

本実施例においては、差動ねじ機構５３Ｄを、実施例４の差動ねじ機構５３Ｃとほぼ同様の構成とし、固定ねじ体１５１Ｄ及び被動ねじ体１５３Ｄ間に、推力を反力として発生するために力を受けるテーパー面１５７，１５９を設けた。

従って、実施例４と同様な作用効果を奏する他、螺合回転時に被動ねじ体１５３Ｄをテーパー面１５７，１５９により固定ねじ体１５１Ｄ側で確実に受けることができ、クラッチ部５１に締結力をより確実に付与することができる。

図７は本発明の実施例６に係り、トルク伝達カップリングの断面図である。尚、図１と同一又は対応する構成部分には同符号又は同符号にＥを付して説明する。

本実施例においては、差動ねじ機構５３Ｅは、駆動ねじ体１０９及び被動ねじ体１１１Ｅからなっている。駆動ねじ体１０９は、実施例１と同様に回転駆動軸１１３に軸方向移動可能に回転係合支持されている。被動ねじ体１１１Ｅ
は、駆動ねじ体１０９に偏心して螺合し軸方向移動不能に回転支持されている。被動ねじ体１１１Ｅは、ニードルベアリング１６１を介してねじカバー部５９Ｅに軸方向に受けられている。被動ねじ体１１１Ｅの外周は、ニードルベアリング１６３により回転可能に受けられ、ニードルベアリング１６３は、軸受レース１６５を介してねじカバー部５９Ｅに支持されている。

そして、駆動ねじ体１０９及び被動ねじ体１１１Ｅの螺合回転時にニードルベアリング１６１を介してねじカバー部５９Ｅ側がスラスト力を受け、その反力として駆動ねじ体１０９に推力が働いて軸方向移動する。この軸方向移動によりニードルベアリング１１７を介して押圧部材１０１が移動し、クラッチ部５１に締結力を付与する。

従って、本実施例でも、電動モータ５５の回転駆動調整及び断続によりクラッチ部５１の締結力調整及び締結断続を行わせることができ、実施例１と同様な作用効果を奏することができる。また、本実施例では、被動ねじ体１１１Ｅの偏心により径方向一側のスペースに余裕を持たせることが可能となる。

なお、上記各実施例では、各トルク伝達装置を後輪側デファレンシャル装置３のドライブピニオンシャフト７に結合配置したが、図８〜図１１のように配置することもできる。なお、図８〜図１１において、図１と同一又は対応する構成部分には同符号又は同符号にＦ〜Ｉを付して説明する。

図８は、リヤエンジン・リヤライブベース（ＲＲベース）の四輪駆動車のスケルトン平面図であり、図８では、トルク伝達カップリング１Ｆａ，１Ｆｂが、フロントデファレンシャル装置３５Ｆと左右アクスルシャフト４３Ｆ，４５Ｆとの間に配置されている。トルク伝達カップリング１Ｆａ，１Ｆｂの各回転軸５は、例えばリヤデファレンシャル装置３５Ｆのサイドギヤに結合され、各結合軸部７５に左右アクスルシャフト４３Ｆ，４５Ｆ側が結合される。

従って、エンジン３９Ｆからトランスミッション４１Ｆを介してリヤデファレンシャル装置３Ｆにトルクが入力されると、一方ではアクスルシャフト１１Ｆ，１３Ｆを介し左右の後輪１５，１７へトルク伝達が行われる。また他方では、トランスファ２５Ｆ、プロペラシャフト２１を介してフロントデファレンシャル装置３５Ｆへトルク伝達が行われる。

前記フロントデファレンシャル装置３５Ｆからは、トルク伝達カップリング１Ｆａ，１Ｆｂの伝達トルクの調整に応じて左右のアクスルシャフト４３Ｆ，４５Ｆを介して、左右の前輪４７，４９へトルク伝達が行われ、後輪４７，４９のスリップ状態等に応じて後輪４７，４９へ的確なトルク伝達を行わせることができる。

図９は、フロントエンジン・フロントドライブの二輪駆動車のスケルトン平面図であり、図９では、トルク伝達カップリング１Ｇを発進クラッチとして配置した。トランスミッション４１Ｇは、エンジン３９の出力トルクをトルク伝達カップリング１Ｇ、ベルト式の無断変速機構（ＣＶＴ）１６７を介してフロントデファレンシャル装置３５Ｇへ伝達するようになっている。

従って、エンジン３９Ｇからトルク伝達装置１Ｇ、ベルト式の無断変速機構（ＣＶＴ）１６７を介してフロントデファレンシャル装置３５Ｇへトルク伝達が行われる。フロントデンファレンシャル装置３５Ｇからは、左右アクスルシャフト４３，３５を介して左右前輪４７，４９へトルク伝達が行われる。

こうして、トルク伝達カップリング１Ｇの発進クラッチとしての伝達トルクの調整に応じてエンジン３９Ｇから左右前輪４７，４９へトルク伝達が行われ、前輪４７，４９の二輪駆動状態で発進走行及び通常走行を行わせることができる。

図１０は、減速駆動装置にトルク伝達装置を適用した電動モータアシスト式の四輪駆動車のスケルトン平面図である。図１０では、主駆動源としての内燃機関であるエンジン３９と副駆動源としての電動モータ１６９とを備えている。エンジン３９は本実施例において、左右の前輪４７，４９を駆動し、電動モータ１６９は同左右の後輪１５，１７をアシスト駆動する駆動源となっている。但し、前輪を副駆動源の電動モータ１６９で駆動し、後輪１５，１７を主駆動源のエンジン３９で駆動する構成にすることもできる。

前記エンジン３９の出力は、トランスミッション４１を介してフロントデファレンシャル装置３５に入力されるようになっている。フロントデファレンシャル装置３５には、左右のアクスルシャフト４３，４５を介して、前記前輪４７，４９が連動連結されている。

前記電動モータ１６９の出力は、減速駆動装置１７１に入力されるようになっている。減速駆動装置１７１にはトルク伝達装置１Ｈが設けられ、減速駆動装置１７１の出力をリヤデンファレンシャル装置３に伝達するようになっている。リヤデンファレンシャル装置３Ｈには、左右のアクスルシャフト１１Ｈ，１３Ｈを介して、左右の後輪１１，１３が連動連結されている。トルク伝達装置１Ｈは、回転軸５が例えば減速駆動装置１７１側に連結され、結合軸部７５がリヤデファレンシャル装置３のデフケースに結合される。

前記電動モータ１６９は、バッテリ１７３から給電されるようになっている。バッテリ１７３には、エンジン３９の出力回転時に発電するジェネレータ１７５（又はモータージェネレータ）によって給電され、車両の減速時等においては、前記ジェネレータ１７５の発電電力がバッテリ１７３に充電されるようになっている。

従って、通常走行時は、エンジン３９の駆動によってトランスミッション４１を介しフロントデファレンシャル装置３５にトルクが伝達される。フロントデファレンシャル装置３５から左右のアクスルシャフト４３，４５を介して、左右の前輪４７，４９にトルク伝達が行われる。

また、エンジン３９の回転によるジェネレータ１７５の発電によって、バッテリ１７３が充電され、バッテリ１７３から電動モータ１６９に給電が行われ、電動モータ１６９の出力が減速駆動装置１７１に伝達される。減速駆動装置１７１からは、トルク伝達装置１Ｈの伝達トルクの調整によりリヤデファレンシャル装置３Ｈへトルク伝達が行われ、リヤデファレンシャル装置３Ｈから左右のアクスルシャフト１１Ｈ，１３Ｈを介して、左右の後輪１５，１７へトルク伝達が行われる。

従って、自動車１は、エンジン３９による前輪４７，４９の駆動と、電動モータ１６９による後輪１５，１７の補助的な駆動とによって四輪駆動状態で走行することができる。

図１１は、フロントエンジン・リヤドライブベース（ＦＲベース）の四輪駆動車のスケルトン平面図であり、図１１では、トルク伝達カップリング１Ｉをトランスファ２５Ｉに断続機構として配置した。トルク伝達装置１Ｉの回転軸５はリヤ側へのプロペラシャフト２１に直結状態で結合されている。トルク伝達装置１Ｉのクラッチハウジング６７にスプロケット１７７が取り付けられ、該スプロケット１７７と前輪側のプロペラシャフト１７９へ出力するスプロケット１８１との間にチェーン１８３が巻回されている。

従って、エンジン３９Ｉからトランスミッション４１Ｉを介してトランスファ２５Ｉにトルクが入力されると一方ではリヤデファレンシャル装置３Ｉ、アクスルシャフト１１Ｉ，１３Ｉを介して左右の後輪１５，１７へトルク伝達が行われる。また他方では、トランスファ２５Ｉ、トルク伝達装置１Ｉ、スプロケット１７７，チェーン１８３、スプロケット１８１を介して前輪側のプロペラシャフト１７９へトルクが伝達される。プロペラシャフト１７９からはフロントデファレンシャル装置３５Ｉ、左右アクスルシャフト４３Ｉ，４５Ｉを介して左右前輪４７，４９へトルク伝達が行われる。

こうして、トルク伝達カップリング１Ｉの伝達トルクの調整に応じて前輪４７，４９へもトルクが伝達され、前輪４７，４９のみの二輪駆動又は前後輪４７，４９，１５，１７による四輪駆動で走行することができる。

クラッチ部５１は、多板摩擦クラッチに限定されることなく、コーンクラッチなどの他の摩擦クラッチや一対の噛み合い歯から成るクラッチでも良い。

トルク伝達カップリングの配置を示す四輪駆動車のスケルトン平面図である（実施例１）。 （ａ）は、トルク伝達カップリングの断面図、（ｂ）は、差動ねじ機構の断面図である（実施例１）。 トルク伝達カップリングの断面図である（実施例２）。 トルク伝達カップリングの断面図である（実施例３）。 （ａ）は、トルク伝達カップリングの断面図、（ｂ）は、差動ねじ機構の断面図である（実施例４）。 トルク伝達カップリングの断面図である（実施例５）。 トルク伝達カップリングの断面図である（実施例６）。 トルク伝達カップリングの配置を示す四輪駆動車のスケルトン平面図である（実施例１〜６）。 トルク伝達カップリングの配置を示す二輪駆動車のスケルトン平面図である（実施例１〜６）。 トルク伝達カップリングの配置を示す四輪駆動車のスケルトン平面図である（実施例１〜６）。 トルク伝達カップリングの配置を示す四輪駆動車のスケルトン平面図である（実施例１〜６）。

符号の説明

１，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ，１Ｈ，１Ｉ トルク伝達カップリング（トルク伝達装置）
５１ クラッチ部
５３，５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ，５３Ｄ，５３Ｅ 差動ねじ機構
５５ 電動モータ（回転アクチュエータ）
１０９，１０９Ｂ 駆動ねじ体
１１１，１１１Ａ，１１１Ｂ，１１１Ｅ，１５３，１５３Ｄ 被動ねじ体
１２５ 回転受部
１３３，１３５，１５７，１５９ テーパー面
１３７ キャリヤ
１５１ 固定ねじ体

Claims (9)

1. 押圧力を受けて回転部材間のトルク伝達を行うクラッチ部と、
   回転入力を推力に変換して前記クラッチ部に押圧力を付与する差動ねじ機構と、
   前記回転入力を行う回転アクチュエータとを備えた
   ことを特徴とするトルク伝達装置。
2. 請求項１記載のトルク伝達装置であって、
   前記差動ねじ機構は、前記回転アクチュエータ側の回転駆動軸に軸方向移動可能に回転係合支持された駆動ねじ体及び該駆動ねじ体に螺合し軸方向移動不能に回転支持された被動ねじ体からなり、
   前記駆動ねじ体及び被動ねじ体の螺合回転により該駆動ねじ体が軸方向移動して前記クラッチ部に締結力を付与する
   ことを特徴とするトルク伝達装置。
3. 請求項２記載のトルク伝達装置であって、
   前記被動ねじ体は、テーパー面でスラスト力を受け前記推力を反力として発生する回転可能な回転受部に当接する
   ことを特徴とするトルク伝達装置。
4. 請求項１記載のトルク伝達装置であって、
   前記差動ねじ機構は、前記回転アクチュエータ側の回転駆動軸に回転係合支持された駆動ねじ体及び該駆動ねじ体に螺合し軸方向移動可能且つ回転不能なキャリヤに回転支持された被動ねじ体とからなり、
   前記駆動ねじ体及び被動ねじ体の螺合回転により被動ねじ体及びキャリヤが軸方向移動して前記クラッチ部に締結力を付与する
   ことを特徴とするトルク伝達装置。
5. 請求項１記載のトルク伝達装置であって、
   前記差動ねじ機構は、前記回転アクチュエータ側の回転駆動軸に軸方向移動可能に回転係合支持された駆動ねじ体と該駆動ねじ体の外周に配置された固定ねじ体と駆動ねじ体及び固定ねじ体に螺合した被動ねじ体とからなり、
   前記駆動ねじ体の回転駆動により被動ねじ体が駆動ねじ体及び固定ねじ体間で螺合回転し駆動ねじ体が軸方向移動して前記クラッチ部に締結力を付与する
   ことを特徴とするトルク伝達装置。
6. 請求項５記載のトルク伝達装置であって、
   前記固定ねじ体及び被動ねじ体間に、前記推力を反力として発生するために力を受けるテーパー面を設けた
   ことを特徴とするトルク伝達装置。
7. 請求項１記載のトルク伝達装置であって、
   前記差動ねじ機構は、前記回転アクチュエータ側の回転駆動軸に軸方向移動可能に回転係合支持された駆動ねじ体及び該駆動ねじ体に偏心して螺合し軸方向移動不能に回転支持された被動ねじ体とからなり、
   前記駆動ねじ体及び被動ねじ体の螺合回転により該駆動ねじ体が軸方向移動して前記クラッチ部に締結力を付与する
   ことを特徴とするトルク伝達装置。
8. 請求項１のトルク伝達装置であって、
   前記アクチュエータは環状に形成され、該アクチュエータの軸心側に前記回転駆動軸を配置し、該回転駆動軸の軸心側にトルク伝達を行う前記回転部材が貫通する
   ことを特徴とするトルク伝達装置。
9. 請求項１のトルク伝達装置であって、
   前記差動ねじ機構の螺合部は環状の押圧部材を介して前記クラッチ部へ押圧力を付与し、前記螺合部より前記クラッチ部のほうが外径側に配置されている
   ことを特徴とするトルク伝達装置。
   

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