JP2007131194A - Drive force distribution device for four-wheel drive vehicle - Google Patents

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Satoru Suzuki
悟 鈴木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To retain large transmission torque at a friction clutch even if a motor current is cut off without using a large-sized and heavy motor of continuous rating with high cost. <P>SOLUTION: This drive force distribution device for a four-wheel drive vehicle is provided with a conversion mechanism 11 for converting rotation motion to linear motion by hydraulic driving by the motor 38 to press the friction clutch 16 and a torque control unit 35 controls the transmission torque of the friction clutch 16 according to the drive force of the motor 38. A reverse prevention mechanism suppresses the rotation of the motor 38 relative to an opposite input from the conversion mechanism 11 side and the drive force from the motor 38 side is transmitted to the conversion mechanism 11. For example, the reverse prevention mechanism is constituted of a selective brake mechanism freely rotated in the normal rotation direction of the motor 38 and an operating braking force in a reverse rotation direction. A braking force required for suppressing reverse rotation from the conversion mechanism 11 is made to act in a motor stopping state. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、前輪若しくは後輪への駆動力の配分制御をスリップ可能な摩擦クラッチで行う4輪駆動車用駆動力配分装置に関する。
The present invention relates to a driving force distribution device for a four-wheel drive vehicle that performs a distribution control of driving force to a front wheel or a rear wheel with a friction clutch capable of slipping.

従来、モータの回転運動を直線運動に変換し、モータの駆動力に応じて摩擦クラッチを押付けすることで伝達トルクを制御する4輪駆動車用駆動力配分装置が各種提案されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, various four-wheel drive vehicle driving force distribution devices have been proposed in which a rotational torque of a motor is converted into a linear motion and a transmission torque is controlled by pressing a friction clutch according to the driving force of the motor.

図13は従来の4輪駆動車用駆動力配分装置であり、モータ202の回転運動を直線運動に変換する変換機構204aは、モータ202により油圧ポンプ206を駆動して油圧を発生し、この油圧をシリンダ208に供給してピストン210を軸方向に移動し、加圧部材211により摩擦クラッチ200を押付けし、伝達トルクを制御している。   FIG. 13 shows a conventional driving force distribution device for a four-wheel drive vehicle. A conversion mechanism 204a for converting the rotational motion of the motor 202 into linear motion drives the hydraulic pump 206 by the motor 202 to generate hydraulic pressure. Is supplied to the cylinder 208 to move the piston 210 in the axial direction, and the friction clutch 200 is pressed by the pressure member 211 to control the transmission torque.

油圧ポンプ206の発生油圧は、圧力センサ214で検知され、トルク制御ユニット(TFCU)212が車両状態に基づいて決定した指令油圧になるようにモータ202をPWM制御する。   The hydraulic pressure generated by the hydraulic pump 206 is detected by the pressure sensor 214, and the motor 202 is PWM-controlled so that the torque control unit (TFCU) 212 becomes the command hydraulic pressure determined based on the vehicle state.

図14は従来の4輪駆動車用駆動力配分装置の他の例であり、モータ202の回転運動を直線運動に変換する変換機構204bとしてボールカム機構を使用している。変換機構204bは、モータ202の回転を減速機216で減速した後にギア218を駆動し、ギア218によりカムプレート220を回転し、固定側カムプレート222との間に配置したボール224を介してカムプレート220を軸方向に移動し、スラストベアリング230を介して摩擦クラッチ200を加圧板232により押付けし、駆動トルクを制御している。   FIG. 14 shows another example of a conventional driving force distribution device for a four-wheel drive vehicle, in which a ball cam mechanism is used as a conversion mechanism 204b that converts the rotational motion of the motor 202 into linear motion. The conversion mechanism 204 b drives the gear 218 after decelerating the rotation of the motor 202 with the speed reducer 216, rotates the cam plate 220 with the gear 218, and cams through the ball 224 disposed between the fixed cam plate 222. The plate 220 is moved in the axial direction, and the friction clutch 200 is pressed by the pressure plate 232 via the thrust bearing 230 to control the driving torque.

ボール224は、カムプレート220,222の相対面に形成されたカム溝226,228の間に配置され、固定側のカムプレート222に対しカムプレート220が矢印A方向に回転すると、ボール224の移動でカムプレート220を矢印B方向に移動させる。   The ball 224 is disposed between the cam grooves 226 and 228 formed on the relative surfaces of the cam plates 220 and 222. When the cam plate 220 rotates in the arrow A direction with respect to the fixed cam plate 222, the ball 224 moves. Then, the cam plate 220 is moved in the direction of arrow B.

モータ202の回転による変換機構204bの押付け荷重は、モータ202の回転角を検出することで荷重を推定する荷重推定用センサ234で推定し、トルク制御ユニット212が押付荷重指令値となるようにモータ202をPWM制御する。   The pressing load of the conversion mechanism 204b due to the rotation of the motor 202 is estimated by a load estimation sensor 234 that estimates the load by detecting the rotation angle of the motor 202 so that the torque control unit 212 becomes a pressing load command value. 202 is PWM controlled.

図15は図14のボールカム機構を使用して前輪への駆動力の配分制御を摩擦クラッチで制御する従来の4輪駆動車用駆動力配分装置の例であり、図16にボールカム機構を取り出して示している(特許文献1)。   FIG. 15 shows an example of a conventional driving force distribution device for a four-wheel drive vehicle in which the distribution control of the driving force to the front wheels is controlled by a friction clutch using the ball cam mechanism shown in FIG. (Patent Document 1).

図15及び図16において、ケース241内にはエンジンから変速機を介して駆動される入力軸242が設けられ、入力軸242は後輪の第1出力軸243に直結され、前輪の第2出力軸244に対しては摩擦クラッチ250、スプロケットギア256、チェーン257及びスプロケットギア258を介して連結される。摩擦クラッチ250の締結力は、モータ262の駆動で連続的に制御され、車両の前後輪の駆動力配分を制御する。   15 and 16, an input shaft 242 that is driven from the engine via a transmission is provided in the case 241. The input shaft 242 is directly connected to the first output shaft 243 of the rear wheel, and the second output of the front wheel. The shaft 244 is connected via a friction clutch 250, a sprocket gear 256, a chain 257, and a sprocket gear 258. The fastening force of the friction clutch 250 is continuously controlled by driving the motor 262, and controls the driving force distribution of the front and rear wheels of the vehicle.

モータ262は、互いに向き合った2個のボールカム、即ち相対する面のカム傾斜溝にボール271を介在した支持リング269と加圧リング270を相対回転させることで、両者の相対距離を開き、摩擦クラッチ250の押付け力を制御する。   The motor 262 opens the relative distance between the two ball cams facing each other, that is, by rotating the support ring 269 and the pressure ring 270 with the ball 271 interposed between the cam inclined grooves on the opposing surfaces, and the friction clutch. The pressing force of 250 is controlled.

即ち、図16のように、支持リング269スリーブ268に対し回転自在に配置され、ボール271を介して相対した加圧リング270は外周に形成したピン272をケースの軸方向溝273に入れることで回転が規制され、モータ262の回転を減速して歯車265が噛みあう支持リング269に伝えて回転させると、回転が規制された加圧リング270がボール271に対するカム傾斜溝の回転移動によりボールカム同士の相対距離が変化して軸方向に移動し、摩擦クラッチ250の押付け力を制御する。
特許第2715340号公報 米国特許公開2003/0029690
That is, as shown in FIG. 16, the pressure ring 270 which is disposed so as to be rotatable with respect to the support ring 269 sleeve 268 and is opposed to the ball 271 has the pin 272 formed on the outer periphery inserted into the axial groove 273 of the case. When the rotation is restricted and the rotation of the motor 262 is decelerated and transmitted to the support ring 269 with which the gear 265 is engaged, the pressure ring 270 with the restricted rotation is rotated by the cam inclined groove with respect to the ball 271 so that the ball cams The relative distance changes and moves in the axial direction to control the pressing force of the friction clutch 250.
Japanese Patent No. 2715340 US Patent Publication 2003/0029690

しかしながら、このような従来の4輪駆動車用駆動力配分装置の機構に共通することは、摩擦クラッチの伝達トルクを保持するにはモータに常に電流を流し続ける必要があるということであり、このためモータの連続定格の大きなものが必要となり、システムとして大きく、重く、コストが高くなるという問題があった。   However, what is common to the mechanism of such a conventional driving force distribution device for a four-wheel drive vehicle is that it is necessary to keep current flowing through the motor in order to maintain the transmission torque of the friction clutch. Therefore, a motor with a large continuous rating is required, and there is a problem that the system is large, heavy, and expensive.

この問題を解消するため、モータに常時接続型の電磁ブレーキを接続し、モータに電流を流さなくてもトルクを保持できるようにしたものもあるが、電磁ブレーキのスペースが大きく、コストも高くなるという問題もあった。また、電流を流して電磁ブレーキを開放するには時間がかかるため、摩擦クラッチのトルクを素早く制御できないという問題もあった。   In order to solve this problem, there is a motor that is always connected to the motor so that torque can be maintained without applying current to the motor. However, the electromagnetic brake has a large space and costs. There was also a problem. In addition, since it takes time to release the electromagnetic brake by passing an electric current, there is a problem that the torque of the friction clutch cannot be controlled quickly.

本発明は、大きく、重く、コストの高い連続定格のモータを使うことなく、モータ電流を切っても摩擦クラッチに大きな伝達トルクを保持できる4輪駆動車用駆動力配分装置を提供することを目的とする。
It is an object of the present invention to provide a driving force distribution device for a four-wheel drive vehicle that can maintain a large transmission torque in a friction clutch even when the motor current is cut off without using a large, heavy, and costly continuous rated motor. And

本発明は、摩擦クラッチと、モータと、モータの回転運動を直線運動に変換し摩擦クラッチを押付けする変換機構と、モータの駆動力を制御するコントローラとを備え、モータの駆動力に応じて摩擦クラッチの伝達トルクを制御する4輪駆動車用駆動力配分装置を提供する。   The present invention includes a friction clutch, a motor, a conversion mechanism that converts the rotational motion of the motor into linear motion and presses the friction clutch, and a controller that controls the driving force of the motor. Provided is a driving force distribution device for a four-wheel drive vehicle that controls transmission torque of a clutch.

このような4輪駆動車用駆動力配分装置につき、本発明は、変換機構側からの逆入力に対しては回転を阻止し、モータ側からの駆動力は変換機構に伝達する逆転防止機構を設けたことを特徴とする。   With respect to such a drive power distribution device for a four-wheel drive vehicle, the present invention provides a reverse rotation prevention mechanism that prevents rotation against reverse input from the conversion mechanism side and transmits drive force from the motor side to the conversion mechanism. It is provided.

ここで、逆転防止機構がモータの正転方向に対してはフリー回転し、逆転方向に対してはブレーキ力が働く選択的ブレーキ機構で構成され、モータ停止状態では変換機構からの逆転を阻止するに必要なブレーキ力が働くことを特徴とする。   Here, the reverse rotation prevention mechanism is configured by a selective brake mechanism that freely rotates in the forward rotation direction of the motor and brake force in the reverse rotation direction, and prevents reverse rotation from the conversion mechanism when the motor is stopped. It is characterized by the necessary braking force.

ブレーキ型の逆転防止機能は、
モータ駆動軸にインナーレースを固定し、正回転方向に対しインナーレースをアウターレースとの間でフリー回転し、逆回転方向に対しインナーレースをアウターレースとの間でロックするワンウェイクラッチと、
ワンウェイクラッチのアウターレースに所定のブレーキ力を付加するブレーキ機構と、
を備える。
The brake type reverse rotation prevention function
A one-way clutch that fixes the inner race to the motor drive shaft, freely rotates the inner race with the outer race in the forward rotation direction, and locks the inner race with the outer race in the reverse rotation direction;
A brake mechanism for applying a predetermined braking force to the outer race of the one-way clutch;
Is provided.

ブレーキ型の逆転防止機構の他の形態にあっては、変換機構からの反力がモータの軸方向に作用する如く変換機構とモータの間にウォームギア減速機を備えると共に、モータ軸上にインナーレースを固定し、正回転方向に対して前記インナーレースをアウターレースとの間でフリー回転し、逆回転方向に対して前記インナーレースをアウターレースとの間でロックするワンウェイクラッチを備え、.モータに作用する軸方向反力を受けて前記ワンウェイクラッチのアウターレースにブレーキ力を加えるブレーキ機構を備える。   In another form of the brake type reverse rotation prevention mechanism, a worm gear speed reducer is provided between the conversion mechanism and the motor so that a reaction force from the conversion mechanism acts in the axial direction of the motor, and an inner race is provided on the motor shaft. The motor is equipped with a one-way clutch that freely rotates the inner race with the outer race in the forward rotation direction and locks the inner race with the outer race in the reverse rotation direction. A brake mechanism for applying a braking force to the outer race of the one-way clutch in response to the acting axial reaction force is provided.

ブレーキ型の逆転防止機構の他の形態にあっては、
モータの駆動軸を用いたインナーレースと、
ケースに固定され、軸穴にインナーレースを回転自在に設けたアウターレースと、
アウターレースの軸穴から径方向に延在し、周端に駆動軸の正転方向で高く逆転方向で低くなる傾斜面を形成したシュー収納部と、
シュー収納部に収納され、内周にインナーレースに摺接する円弧面を形成し、外周にシュー収納部の傾斜面に摺接する傾斜面を形成したブレーキシューと、
ブレーキシューをシュー収納部の傾斜面の低くなる方向に付勢させるバネと、
を備え、正回転方向に対しブレーキシューを傾斜面の高くなる方向に移動させて駆動軸のインナーレースをアウターレースに対しフリー回転し、逆回転方向に対しはブレーキシューを傾斜面の低くなる方向に移動させて駆動軸のインナーレースをアウターレースに対し制動停止させる。
In other forms of the brake type reverse rotation prevention mechanism,
Inner race using motor drive shaft,
An outer race fixed to the case and having an inner race rotatably provided in the shaft hole;
A shoe storage portion that extends in a radial direction from the shaft hole of the outer race, and that has an inclined surface that is higher in the forward rotation direction of the drive shaft and lower in the reverse rotation direction at the peripheral end;
A brake shoe housed in the shoe storage part, forming an arcuate surface in sliding contact with the inner race on the inner periphery, and forming an inclined surface in sliding contact with the inclined surface of the shoe storage part on the outer periphery;
A spring for urging the brake shoe in a direction in which the inclined surface of the shoe storage portion is lowered;
The brake shoe is moved in the direction in which the inclined surface becomes higher with respect to the forward rotation direction, and the inner race of the drive shaft rotates freely with respect to the outer race, and the brake shoe is in the direction in which the inclined surface becomes lower in the reverse rotation direction To stop the inner race of the drive shaft against the outer race.

変換機構は、モータにより駆動される油圧ポンプと、油圧ポンプの吐出油圧を受けて前記摩擦クラッチを押付けするピストンで構成されるとともに、モータを駆動して油圧を第1の閾値まで上昇させた後にモータを停止し、油圧が第2の閾値まで低下した場合に再びモータを駆動するごとく間欠運転を行うことで、油圧を第1の閾値と第2の閾値の範囲で制御する。   The conversion mechanism is composed of a hydraulic pump driven by a motor and a piston that receives the hydraulic pressure discharged from the hydraulic pump and presses the friction clutch, and after driving the motor to raise the hydraulic pressure to the first threshold value When the motor is stopped and the hydraulic pressure drops to the second threshold value, the intermittent operation is performed every time the motor is driven again, thereby controlling the hydraulic pressure within the range of the first threshold value and the second threshold value.

また逆転防止機構は、
モータ出力軸と変換機構を駆動する駆動軸を分離するとともに、モータ停止状態では変換機構駆動軸をロックするロック機構と、
モータ駆動時にはロック機構を解除するとともにモータ出力軸からの駆動力を変換機構駆動軸に伝達する手段で構成され、
モータ駆動時には変換機構を駆動し、モータ停止時は変換機構をロックする。
The reverse rotation prevention mechanism
A lock mechanism that separates the motor output shaft and the drive shaft that drives the conversion mechanism, and locks the conversion mechanism drive shaft when the motor is stopped;
It is composed of means for releasing the lock mechanism when driving the motor and transmitting the driving force from the motor output shaft to the conversion mechanism driving shaft.
When the motor is driven, the conversion mechanism is driven, and when the motor is stopped, the conversion mechanism is locked.

本発明によれば、大きく、重く、コストの高い連続定格のモータを使うことなく、モータの回転運動を直線運動に変換して摩擦クラッチを押付けて伝達トルクを発生した状態でモータ電流を切っても、逆転防止機構の働きで摩擦クラッチからの反力による逆転を防止し、摩擦クラッチに大きな伝達トルクを保持できる。   According to the present invention, without using a large, heavy, and costly continuous rated motor, the motor current is turned off in a state where the rotational motion of the motor is converted into a linear motion and the friction clutch is pressed to generate the transmission torque. However, the reverse rotation prevention mechanism prevents the reverse rotation due to the reaction force from the friction clutch, and can maintain a large transmission torque in the friction clutch.

また、トルクを保持するのに電流を流し続ける必要がないため、コントローラの電流容量を小さくでき、コントローラを小さく、安価にできる。   In addition, since it is not necessary to keep the current flowing to maintain the torque, the current capacity of the controller can be reduced, and the controller can be made smaller and cheaper.

また、車両としてもモータを駆動するエネルギーが節約できる。更に、モータが逆転しないように常時電磁ブレーキをかける方法も考えられるが、その場合に比べて駆動トルクが小さくて済むためモータを小さくできる。
Further, the energy for driving the motor can be saved as a vehicle. Further, a method of always applying an electromagnetic brake so that the motor does not reverse is conceivable. However, since the driving torque is smaller than that in that case, the motor can be reduced.

図1は本発明による4輪駆動車用駆動力配分装置の実施形態を示した断面図であり、変換機構としてモータによる油圧駆動で回転運動を直線運動に変換して摩擦クラッチの伝達トルクを制御することを特徴とする。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a driving force distribution device for a four-wheel drive vehicle according to the present invention. As a conversion mechanism, a rotary motion is converted into a linear motion by a hydraulic drive by a motor to control transmission torque of a friction clutch. It is characterized by doing.

図1において、本発明の4輪駆動車用駆動力配分装置はケース10を有し、ケース10の左側に、エンジンからの回転を自動変速機あるいは手動変速機を介して入力する入力軸12が設けられ、入力軸12は同軸に配置された後輪出力軸14に直結されている。   In FIG. 1, the driving force distribution device for a four-wheel drive vehicle of the present invention has a case 10, and an input shaft 12 for inputting rotation from the engine via an automatic transmission or a manual transmission is provided on the left side of the case 10. The input shaft 12 is directly connected to the rear wheel output shaft 14 disposed coaxially.

後輪出力軸14と同軸には摩擦クラッチ16が設けられる。摩擦クラッチ16はクラッチハブ44を後輪出力軸14に固定し、クラッチドラム46を後輪出力軸14に対し回転自在に設けたスプロケットギア50に連結している。後輪出力軸14と平行には、反対側に動力を取り出す前輪出力軸20がケース10に設けられており、前輪出力軸20にはスプロケットギア52が一体に形成されており、摩擦クラッチ16側のスプロケットギア50との間にチェーンベルト18を掛けて連結している。   A friction clutch 16 is provided coaxially with the rear wheel output shaft 14. The friction clutch 16 has a clutch hub 44 fixed to the rear wheel output shaft 14, and a clutch drum 46 is connected to a sprocket gear 50 that is rotatably provided to the rear wheel output shaft 14. In parallel with the rear wheel output shaft 14, a front wheel output shaft 20 for extracting power to the opposite side is provided in the case 10, and a sprocket gear 52 is integrally formed on the front wheel output shaft 20, and the friction clutch 16 side. The chain belt 18 is connected to and connected to the sprocket gear 50.

このような4輪駆動車用駆動力配分装置において、2輪駆動の際には摩擦クラッチ16のクラッチハブ44とクラッチドラム46間が切り離され、入力軸12の回転は後輪出力軸14に直接伝達される。4輪駆動時にあっては摩擦クラッチ16が接続状態となり、入力軸12からの回転を、後輪出力軸14、摩擦クラッチ16、スプロケットギア50、チェーンベルト18、スプロケットギア52を介して前輪出力軸20にも伝達する。   In such a four-wheel drive vehicle driving force distribution device, the clutch hub 44 and the clutch drum 46 of the friction clutch 16 are disconnected during two-wheel drive, and the rotation of the input shaft 12 is directly applied to the rear wheel output shaft 14. Communicated. During four-wheel drive, the friction clutch 16 is in a connected state, and rotation from the input shaft 12 is transmitted to the front wheel output shaft via the rear wheel output shaft 14, the friction clutch 16, the sprocket gear 50, the chain belt 18, and the sprocket gear 52. 20 is also transmitted.

摩擦クラッチ16に対しては、クラッチハブ44とクラッチドラム46の間に設けた多板クラッチ48のクラッチ締結力を制御する変換機構が設けられる。この変換機構は、モータ38により油圧ポンプ62を駆動し、油圧ポンプ62からの高圧油を摩擦クラッチ16の右側に配置したシリンダ63に摺動自在に設けたピストン64に供給し、ピストン64を左側にストロークさせ、スラストベアリング56を介して押付け部材42で多板クラッチ48を押し、クラッチ締結力を増加させ、伝達トルクを制御する。   For the friction clutch 16, a conversion mechanism for controlling the clutch fastening force of the multi-plate clutch 48 provided between the clutch hub 44 and the clutch drum 46 is provided. In this conversion mechanism, the hydraulic pump 62 is driven by the motor 38, and high pressure oil from the hydraulic pump 62 is supplied to a piston 64 slidably provided in a cylinder 63 disposed on the right side of the friction clutch 16, and the piston 64 is moved to the left side. The multi-plate clutch 48 is pushed by the pressing member 42 through the thrust bearing 56, the clutch fastening force is increased, and the transmission torque is controlled.

このようなクラッチ伝達トルクを制御する変換機構に対し、本発明にあっては更に、モータ38と油圧ポンプ62との間に逆転防止機構60を設けている。逆転防止機構60は、モータ38からの駆動力に対しては回転をそのまま油圧ポンプ62(変換機構側)に伝達し、油圧ポンプ62側(変換機構側)からの逆回転の駆動力に対しては回転を阻止する。   In contrast to such a conversion mechanism that controls clutch transmission torque, the present invention further includes a reverse rotation prevention mechanism 60 between the motor 38 and the hydraulic pump 62. The reverse rotation prevention mechanism 60 transmits the rotation as it is to the hydraulic pump 62 (conversion mechanism side) in response to the driving force from the motor 38, and against the reverse rotation driving force from the hydraulic pump 62 side (conversion mechanism side). Prevents rotation.

逆転防止機構60は、この実施形態にあってはブレーキ型の逆転防止機構を使用しており、ワンウェイクラッチ78とブレーキシュー80により構成されている。   In this embodiment, the reverse rotation prevention mechanism 60 uses a brake type reverse rotation prevention mechanism, and includes a one-way clutch 78 and a brake shoe 80.

モータ38に対してはトルク制御ユニット(TFCU)35が設けられ、トルク制御ユニット35の出力信号E1によりモータ38を正転駆動することで摩擦クラッチ16の締結力を増加させ、またモータ38を逆転駆動することで摩擦クラッチ16の締結力を解除する。   A torque control unit (TFCU) 35 is provided for the motor 38, and the engagement force of the friction clutch 16 is increased by driving the motor 38 in the forward direction by the output signal E1 of the torque control unit 35, and the motor 38 is reversely rotated. By driving, the fastening force of the friction clutch 16 is released.

トルク制御ユニット35には更に、圧力センサ61で検出された油圧ポンプ62の油圧検出信号E2が入力されている。このためトルク制御ユニット35は、制御目標として設定された摩擦クラッチ16の締結力に対応した所定の設定油圧となるように圧力センサ61の検出油圧信号E2を用いてフィードバック制御を行う。なおトルク制御ユニット35による摩擦クラッチ16の締結力の制御は、2WDから4WDへの切替え、あるいは4WDに切り替えた状態での伝達トルクの高、低の切替設定などに応じてモータ38を制御することになる。   The torque control unit 35 further receives a hydraulic pressure detection signal E2 of the hydraulic pump 62 detected by the pressure sensor 61. Therefore, the torque control unit 35 performs feedback control using the detected hydraulic pressure signal E2 of the pressure sensor 61 so that the predetermined hydraulic pressure corresponding to the fastening force of the friction clutch 16 set as the control target is obtained. The torque control unit 35 controls the engagement force of the friction clutch 16 by controlling the motor 38 in accordance with switching from 2WD to 4WD or switching settings of high and low transmission torque in the state of switching to 4WD. become.

図2は図1の実施形態に用いたモータによる油圧駆動で回転運動を直線運動に変換して摩擦クラッチの伝達トルクを制御する本発明による変換機構の説明図である。   FIG. 2 is an explanatory view of a conversion mechanism according to the present invention for controlling the torque transmitted by the friction clutch by converting the rotary motion into a linear motion by hydraulic drive by the motor used in the embodiment of FIG.

図2において、変換機構11は、モータ38により油圧ポンプ62を駆動し、油圧ポンプ62で発生した油圧を変換機構11におけるシリンダ63に対し摺動自在に設けたピストン64に加え、ピストン64を左方向にストロークさせ、スラストベアリング56を介して押付け部材42を押すことで、摩擦クラッチ16におけるクラッチハブ44とクラッチドラム46の間に設けた多板クラッチ48の締結力を増加させ、クラッチ伝達トルクを制御している。   In FIG. 2, the conversion mechanism 11 drives the hydraulic pump 62 by the motor 38, applies the hydraulic pressure generated by the hydraulic pump 62 to the piston 64 slidably provided with respect to the cylinder 63 in the conversion mechanism 11, and moves the piston 64 to the left. By pushing the pressing member 42 through the thrust bearing 56, the engagement force of the multi-plate clutch 48 provided between the clutch hub 44 and the clutch drum 46 in the friction clutch 16 is increased, and the clutch transmission torque is increased. I have control.

このような変換機構11につき、本発明にあっては更に、モータ38と油圧ポンプ62の間に逆転防止機構60を設けている。また、油圧ポンプ62によりピストン64に加える油圧は圧力センサ61で検出され、油圧検出信号E2としてトルク制御ユニット35に入力されている。   With regard to such a conversion mechanism 11, the present invention further includes a reverse rotation prevention mechanism 60 between the motor 38 and the hydraulic pump 62. The hydraulic pressure applied to the piston 64 by the hydraulic pump 62 is detected by the pressure sensor 61 and input to the torque control unit 35 as a hydraulic pressure detection signal E2.

図3は本発明で用いる逆転防止機構60の第1実施形態の説明図であり、この第1実施形態にあってはブレーキ型の逆転防止機構としたことを特徴とする。   FIG. 3 is an explanatory diagram of the first embodiment of the reverse rotation prevention mechanism 60 used in the present invention. The first embodiment is characterized by a brake-type reverse rotation prevention mechanism.

図3(A)はブレーキ型逆転防止機構60Aの概略構成であり、モータ38の油圧ポンプ62を駆動するモータ出力軸39にワンウェイクラッチ78を設け、ワンウェイクラッチ78に対しバネ82で押付けしたブレーキシュー80を設けている。ワンウェイクラッチ78は、モータ出力軸39に固定したインナーレース78a、インナーレース78aに対しローラ78cを介して一方向に回転自在に設けたアウターレース78bで構成される。   FIG. 3A is a schematic configuration of a brake type reverse rotation prevention mechanism 60A. A one-way clutch 78 is provided on the motor output shaft 39 for driving the hydraulic pump 62 of the motor 38, and the brake shoe is pressed against the one-way clutch 78 by a spring 82. 80 is provided. The one-way clutch 78 includes an inner race 78a fixed to the motor output shaft 39, and an outer race 78b provided to the inner race 78a so as to be rotatable in one direction via a roller 78c.

図3(B)はブレーキ型逆転防止機構60Aにおける軸方向から見た説明図であり、ワンウェイクラッチ78の外周に位置するアウターレース78bに対し、バネ82によりブレーキシュー80を当接することでブレーキ力を加えている。   FIG. 3B is an explanatory diagram viewed from the axial direction of the brake type reverse rotation preventing mechanism 60A. The brake shoe 80 is brought into contact with the outer race 78b located on the outer periphery of the one-way clutch 78 by the spring 82, thereby increasing the braking force. Is added.

図4は、図3(A)(B)のブレーキ型逆転防止機構60Aに使用するワンウェイクラッチ78の説明図である。ワンウェイクラッチ78は、モータ出力軸39に固定されたインナーレース78a、インナーレース78aの外側にローラ78cを介して一方向に回転自在に配置されたアウターレース78b、アウターレース78bと一体に形成されたローラ保持部78dにより保持されて配置された複数のローラ78cで構成される。   FIG. 4 is an explanatory diagram of the one-way clutch 78 used in the brake-type reverse rotation prevention mechanism 60A shown in FIGS. The one-way clutch 78 is formed integrally with an inner race 78a fixed to the motor output shaft 39, an outer race 78b that is rotatably arranged in one direction via a roller 78c on the outer side of the inner race 78a, and an outer race 78b. It comprises a plurality of rollers 78c that are held and arranged by a roller holding portion 78d.

アウターレース78bのローラー78cが当接する面は傾斜をもったカム面78eを形成している。カム面78eは、ブレーキシュー80(図3参照)により制動停止されるアウターレース78bを固定側とした場合、モータ出力軸39と一体に回転するインナーレース78aの矢印Aで示す反時計回りの回転をフリーとし、破線の矢印Bで示す時計回りの回転をロックするようにしている。   The surface of the outer race 78b with which the roller 78c abuts forms an inclined cam surface 78e. The cam surface 78e rotates counterclockwise as indicated by arrow A of the inner race 78a that rotates integrally with the motor output shaft 39 when the outer race 78b that is braked and stopped by the brake shoe 80 (see FIG. 3) is fixed. Is free, and the clockwise rotation indicated by the broken-line arrow B is locked.

再び図3を参照するに、このようなブレーキ型逆転防止機構60Aをモータ38と油圧ポンプ62の間に設けたことで、モータ38のモータ出力軸39が摩擦クラッチ16の締結力を増加させるためにクラッチを押し付ける方向に正回転するときはフリー回転となり、摩擦クラッチについて規定の押付け力(クラッチ締結力)が得られた時点でモータ38を停止した際の摩擦クラッチからの反力が加わる逆回転時には、ブレーキシュー80をバネ82によりアウターレース78bに押し付けてブレーキを掛けていることから、油圧ポンプ62からの逆回転に対しブレーキが作用し、逆転を防止する。   Referring again to FIG. 3, by providing such a brake type reverse rotation prevention mechanism 60 </ b> A between the motor 38 and the hydraulic pump 62, the motor output shaft 39 of the motor 38 increases the fastening force of the friction clutch 16. When the motor rotates forward in the direction in which the clutch is pressed, the rotation is free, and the reverse rotation is applied with the reaction force from the friction clutch when the motor 38 is stopped when the specified pressing force (clutch engagement force) is obtained for the friction clutch. At times, the brake shoe 80 is pressed against the outer race 78b by the spring 82 to apply the brake, so that the brake acts against the reverse rotation from the hydraulic pump 62 to prevent reverse rotation.

図3(A)(B)のブレーキ型逆転防止機構60Aにおいては、摩擦クラッチの伝達トルクを上昇させる正回転時には、摩擦クラッチ16の反力に打ち勝ってモータ38を回す必要があるため大きな駆動力を必要とする。図3(C)は、油圧ポンプの内部漏れがない理想状態におけるモータ38のモータ回転変位θに対する摩擦クラッチ16における押付け力Fの関係を示した特性グラフであり、モータ回転変位θに応じて摩擦クラッチ16の押付け力Fがほぼ直線的に増加する関係にある。   In the brake type reverse rotation prevention mechanism 60A shown in FIGS. 3A and 3B, it is necessary to overcome the reaction force of the friction clutch 16 and rotate the motor 38 at the time of forward rotation to increase the transmission torque of the friction clutch. Need. FIG. 3C is a characteristic graph showing the relationship of the pressing force F in the friction clutch 16 with respect to the motor rotational displacement θ of the motor 38 in an ideal state where there is no internal leakage of the hydraulic pump, and the friction according to the motor rotational displacement θ. The pressing force F of the clutch 16 increases in a substantially linear manner.

図3(C)の特性図は、モータ回転変位の設定回転変位としてθ1とθ2の2段階に設定する場合を例にとっており、これら設定回転変位θ1,θ2に対応し摩擦クラッチ16の押付け力としてF1,F2が得られる。このような2段階のモータ38の設定回転変位θ1,θ2は、摩擦クラッチ16における4WDの切替状態での伝達トルクの高、低切替えに対応している。   The characteristic diagram of FIG. 3C shows an example in which the set rotational displacements of the motor rotational displacement are set in two stages of θ1 and θ2, and the pressing force of the friction clutch 16 corresponding to these set rotational displacements θ1 and θ2. F1 and F2 are obtained. The set rotational displacements θ1 and θ2 of the two-stage motor 38 correspond to the high and low switching of the transmission torque in the 4WD switching state in the friction clutch 16.

図3(C)のように、モータ38の回転変位により例えば設定回転変位θ2に制御して摩擦クラッチ16に押付け力F2を加えてクラッチ締結力を制御した場合は、この設定値への到達でモータ38の電流を遮断することとなり、モータ38の電流遮断に伴い摩擦クラッチ16側からの反力がモータ38を逆転させる方向に作用する。   As shown in FIG. 3C, when the clutch engagement force is controlled by applying the pressing force F2 to the friction clutch 16 by controlling the rotational displacement of the motor 38 to, for example, the set rotational displacement θ2, the set value is reached. The current of the motor 38 is cut off, and the reaction force from the friction clutch 16 side acts in the direction of reversing the motor 38 with the interruption of the current of the motor 38.

この摩擦クラッチ側からの反力が機構全体のフリクションより大きい場合にはモータ38が逆転させられてしまい、摩擦クラッチ16における伝達トルクを保持できない。そこで本発明にあっては、ブレーキ型逆転防止機構60Aを設け、摩擦クラッチ側からの反力に対しブレーキ力を加えることでモータ38の逆転を防止し、摩擦クラッチ16の伝達トルクを保持する。この逆転を防止するためのブレーキ力としては、次式で与えられる程度の強さでよい。

(ブレーキ力)>{(摩擦クラッチから反力)−(機構フリクション)} (1)
If the reaction force from the friction clutch side is larger than the friction of the entire mechanism, the motor 38 is reversed and the transmission torque in the friction clutch 16 cannot be maintained. Therefore, in the present invention, the brake type reverse rotation prevention mechanism 60A is provided, and the braking force is applied to the reaction force from the friction clutch side to prevent the reverse rotation of the motor 38 and the transmission torque of the friction clutch 16 is maintained. The braking force for preventing this reverse rotation may be as strong as the following formula.

(Brake force)> {(reaction force from friction clutch)-(mechanism friction)} (1)

一方、摩擦クラッチ16の押付けで伝達トルクを保持した後に伝達トルクを下げる逆転時には、ブレーキ型逆転防止機構60Aのブレーキ力に打ち勝ってモータ38を逆転させる必要があるが、もともと摩擦クラッチ16からの反力が逆転方向に作用しているため、それより大きなモータ38の駆動力は必要としない。この伝達トルクを下げる際の逆転時のモータ駆動力は次の関係式で与えられる。

(モータ駆動力)>
{(ブレーキ力)+(機構フリクション)−(摩擦クラッチから反力)} (2)
On the other hand, at the time of reverse rotation in which the transmission torque is reduced after holding the transmission torque by pressing the friction clutch 16, it is necessary to overcome the brake force of the brake type reverse rotation prevention mechanism 60A and reverse the motor 38. Since the force acts in the reverse direction, a larger driving force of the motor 38 is not required. The motor driving force at the time of reverse rotation when lowering the transmission torque is given by the following relational expression.

(Motor driving force)>
{(Brake force) + (Mechanism friction)-(Reaction force from friction clutch)} (2)

図5は図2の油圧駆動における摩擦クラッチの押付け力を保持するモータ制御のタイムチャートである。図2の油圧ポンプ62を用いた変換機構11においては、モータ38の正回転による油圧ポンプ62の駆動で発生した油圧で、摩擦クラッチ16に所定のクラッチ伝達トルクを発生させた状態でモータ38を停止し、摩擦クラッチ16からの反力による逆回転をブレーキ型逆転防止機構60Aによるブレーキ作用で阻止したとしても、油圧ポンプ62の内部漏れにより摩擦クラッチ16への押付け力は徐々に低下する。   FIG. 5 is a time chart of motor control for holding the pressing force of the friction clutch in the hydraulic drive of FIG. In the conversion mechanism 11 using the hydraulic pump 62 of FIG. 2, the motor 38 is operated in a state where a predetermined clutch transmission torque is generated in the friction clutch 16 by the hydraulic pressure generated by driving the hydraulic pump 62 by the normal rotation of the motor 38. Even if the motor is stopped and reverse rotation due to the reaction force from the friction clutch 16 is blocked by the braking action of the brake type reverse rotation prevention mechanism 60A, the pressing force to the friction clutch 16 gradually decreases due to internal leakage of the hydraulic pump 62.

図5にあっては、モータ38の正回転で油圧ポンプ62を駆動して油圧を増加させ、ピストン64による押付けで摩擦クラッチ16の伝達トルクを設定トルクT1に増加させ、設定トルクT1の到達でモータ38の正回転を停止した場合、時間の経過に従い、油圧ポンプ62の内部漏れに伴って伝達トルクが徐々に低下する。   In FIG. 5, the hydraulic pump 62 is driven by the forward rotation of the motor 38 to increase the hydraulic pressure, and the transmission torque of the friction clutch 16 is increased to the set torque T1 by pressing by the piston 64, and when the set torque T1 is reached. When the forward rotation of the motor 38 is stopped, the transmission torque gradually decreases with the passage of time as the internal leakage of the hydraulic pump 62 occurs.

そこで、設定トルクT1に対しそれより低い設定トルクT2を設定し、伝達トルクが設定トルクT2に低下したら再びモータ38を正回転して伝達トルクをT1に回復させ、これを繰り返すように制御する。   Therefore, a lower set torque T2 is set with respect to the set torque T1, and when the transmitted torque is reduced to the set torque T2, the motor 38 is rotated forward again to restore the transmitted torque to T1, and control is repeated.

この伝達トルクT1を保持するためのモータ38のオン、オフ駆動は、オン周期に対し停止しているオフ周期が十分に長いことから、モータ38に伝達トルクT1を保持するための電流を流し続けている場合に比べモータ38の消費電力を十分に低減でき、モータ38の発熱も必要最小限に抑えることができる。   In the on / off driving of the motor 38 for holding the transmission torque T1, since the off cycle that is stopped with respect to the on cycle is sufficiently long, a current for holding the transmission torque T1 is continuously supplied to the motor 38. The power consumption of the motor 38 can be sufficiently reduced as compared with the case where the motor 38 is provided, and the heat generation of the motor 38 can be suppressed to the minimum necessary.

図5における伝達トルクT1,T2の検出は、油圧ポンプ62によりピストン64に加える油圧と摩擦クラッチ16の押付け力による伝達トルクとの間には一定の関係があることから、実際には圧力センサ61により油圧ポンプ62の発生油圧を検出し、これを伝達トルクの設定トルクT1,T2に対応した設定圧力P1,P2と比較することで、伝達トルクを設定トルクT1に保持するためのモータ38のオンオフ制御が可能となる。   In the detection of the transmission torques T1 and T2 in FIG. 5, since there is a certain relationship between the hydraulic pressure applied to the piston 64 by the hydraulic pump 62 and the transmission torque due to the pressing force of the friction clutch 16, the pressure sensor 61 is actually used. Detects the hydraulic pressure generated by the hydraulic pump 62 and compares it with the set pressures P1 and P2 corresponding to the set torques T1 and T2 of the transfer torque, thereby turning on and off the motor 38 for holding the transfer torque at the set torque T1. Control becomes possible.

図6は本発明で用いる逆転防止機構の第2実施形態の説明図であり、図3と同様、ブレーキ型逆転防止機構としたことを特徴とする。図6において、ブレーキ型逆転防止機構60Bは、モータ38のモータ出力軸39を用いたインナーレース84、ケース側に固定され軸穴にインナーレース84を回転自在に設けたアウターレース86、アウターレース86の軸穴に開口して3箇所に設けたシュー収納部88、シュー収納部88に収納されたブレーキシュー90、ブレーキシューを押付けするバネ92で構成される。   FIG. 6 is an explanatory view of a second embodiment of the reverse rotation prevention mechanism used in the present invention, and is characterized in that a brake type reverse rotation prevention mechanism is formed as in FIG. In FIG. 6, the brake type reverse rotation preventing mechanism 60B includes an inner race 84 using the motor output shaft 39 of the motor 38, an outer race 86 fixed to the case side and provided with an inner race 84 rotatably provided in the shaft hole, and an outer race 86. The shoe housing part 88 is provided at three positions by opening the shaft hole, the brake shoe 90 housed in the shoe housing part 88, and a spring 92 for pressing the brake shoe.

アウターレース86の軸穴に形成したシュー収納部88は軸穴から径方向に収納部を形成し、外周側となる終端にインナーレース84の矢印Aで示す正回転方向で高く逆転方向で低くなる傾斜面88aを形成している。シュー収納部88に収納されたブレーキシュー90は、内周にインナーレース84に周接する円弧面を形成し、外周にシュー収納部88の傾斜面88aに周接する傾斜面を形成している。   The shoe storage portion 88 formed in the shaft hole of the outer race 86 forms a storage portion in the radial direction from the shaft hole, and becomes higher in the forward rotation direction indicated by the arrow A of the inner race 84 and lower in the reverse rotation direction at the outer end. An inclined surface 88a is formed. The brake shoe 90 housed in the shoe housing part 88 forms an arcuate surface that is in contact with the inner race 84 on the inner periphery, and an inclined surface that is in contact with the inclined surface 88a of the shoe storage part 88 on the outer periphery.

このようなブレーキ型逆転防止機構60Bにあっては、モータ38によりモータ出力軸39即ちインナーレース84を矢印A方向に正回転する場合には、インナーレース84の正回転に伴いブレーキシュー90は、傾斜面88aの勾配により隙間が広がる方向にバネ92を押付け、固定側となるアウターレース86に対しインナーレース84をフリーに回転することができる。   In such a brake type reverse rotation prevention mechanism 60B, when the motor 38 rotates the motor output shaft 39, that is, the inner race 84, in the direction of arrow A by the motor 38, the brake shoe 90 is The spring 92 is pressed in the direction in which the gap is widened by the gradient of the inclined surface 88a, and the inner race 84 can be freely rotated with respect to the outer race 86 on the fixed side.

これに対し摩擦クラッチ16側から反力を受ける逆回転時には、インナーレース84は反時計回りに回転するが、これに伴いブレーキシュー90はシュー収納部88の傾斜面88aの下がる方向にバネ92の押付けと合せて移動し、ブレーキシュー90によりインナーレース84にブレーキ力が作用し、インナーレース84の逆転を防止することができる。   On the other hand, the inner race 84 rotates counterclockwise at the time of reverse rotation that receives a reaction force from the friction clutch 16 side, and the brake shoe 90 moves along the downward direction of the inclined surface 88a of the shoe storage portion 88 along with this. The brakes 90 move together with the pressing, and the brake force is applied to the inner race 84 by the brake shoe 90, so that the reverse rotation of the inner race 84 can be prevented.

この場合のモータ38の電流を遮断した際の摩擦クラッチ16にかかる反力に対し、逆転を防止するためのブレーキ力は、図3について示した前記(1)式と同じ条件でよく、また摩擦クラッチ16の伝達トルクを下げるための逆転時のブレーキ力に打ち勝ってモータ38を逆転させるためのモータ駆動力も図3について示した前記(2)式の条件とすればよい。   In this case, the braking force for preventing the reverse rotation with respect to the reaction force applied to the friction clutch 16 when the current of the motor 38 is cut off may be the same condition as the above-described equation (1) shown in FIG. The motor driving force for overcoming the braking force at the time of reverse rotation for lowering the transmission torque of the clutch 16 to reverse the motor 38 may also be the condition of the above-described equation (2) shown in FIG.

図7は本発明で用いる逆転防止機構の第3実施形態の説明図であり、図3と同様、ブレーキ型逆転防止機構としたことを特徴とする。   FIG. 7 is an explanatory view of a third embodiment of the reverse rotation prevention mechanism used in the present invention. Like FIG. 3, a brake type reverse rotation prevention mechanism is used.

図7において、モータ38はステータ96とローター98で構成され、ステータ96はモータケース94の内側に固定され、ステータ96はモータ回転軸39に固定され、モータ回転軸39は左側をケース10に対しベアリング104で回転自在に支持し、左側はベアリング106によりモータケース94の端部側に回転自在に支持している。   In FIG. 7, the motor 38 includes a stator 96 and a rotor 98, the stator 96 is fixed inside the motor case 94, the stator 96 is fixed to the motor rotation shaft 39, and the motor rotation shaft 39 faces the case 10 on the left side. The bearing 104 is rotatably supported, and the left side is rotatably supported on the end side of the motor case 94 by a bearing 106.

モータ回転軸39の左側にはウォーム100が形成され、これに直交する回転軸をもつウォームギア102が噛みあい、ウォームギア機構を構成している。ウォームギア機構は、ウォームギア102が摩擦クラッチ装置側から矢印Aの方向となる反力を受けると、ウォーム100を回転させる際に、モータ回転軸39の軸方向に矢印Bで示す反力を伝える。   A worm 100 is formed on the left side of the motor rotating shaft 39, and a worm gear 102 having a rotating shaft orthogonal to the worm gear is engaged with each other to constitute a worm gear mechanism. When the worm gear 102 receives a reaction force in the direction of arrow A from the friction clutch device side, the worm gear mechanism transmits the reaction force indicated by the arrow B in the axial direction of the motor rotation shaft 39 when rotating the worm 100.

モータ回転軸39の右端にはブレーキ型逆転防止機構60Cが設けられる。ブレーキ型逆転防止機構60Cはワンウェイクラッチ108を備え、モータ駆動軸28の軸端にインナーレース110を固定し、アウターレース112はモータケース94の端部に組み込まれている。アウターレース112はモータース94内に固定されておらず、ブレーキ力を超える回転力が加われば、回転可能である。   A brake-type reverse rotation prevention mechanism 60 </ b> C is provided at the right end of the motor rotation shaft 39. The brake-type reverse rotation prevention mechanism 60 </ b> C includes a one-way clutch 108, and an inner race 110 is fixed to the shaft end of the motor drive shaft 28, and an outer race 112 is incorporated in the end portion of the motor case 94. The outer race 112 is not fixed in the motor 94, and can rotate if a rotational force exceeding the braking force is applied.

ワンウェイクラッチ108は、モータ回転軸39の正回転に対しインナーレース110をアウターレース112との間でフリー回転し、逆回転方向に対ししてインナーレース110をアウターレース112との間でロックすると共に軸方向の反力を受ける。   The one-way clutch 108 freely rotates the inner race 110 with the outer race 112 with respect to the normal rotation of the motor rotation shaft 39, and locks the inner race 110 with the outer race 112 with respect to the reverse rotation direction. Receives axial reaction force.

ワンウェイクラッチ108のアウターレース112の側端に相対してモータケース内端面が摩擦面114として形成されており、軸方向の反力を受けてアウターレース112が押圧された際にブレーキ力を発生し、逆転を防止する。   The inner end surface of the motor case is formed as a friction surface 114 relative to the side end of the outer race 112 of the one-way clutch 108, and generates a braking force when the outer race 112 is pressed by receiving an axial reaction force. Prevent reversal.

この場合のモータ38の電流を遮断した際の摩擦面114にかかる反力に対し、逆転を防止するためのブレーキ力は、図3について示した前記(1)式と同じ条件でよく、また摩擦クラッチ16の伝達トルクを下げるための逆転時のブレーキ力に打ち勝ってモータ38を逆転させるためのモータ駆動力も図3について示した前記(2)式の条件とすればよい。   In this case, the braking force for preventing the reverse rotation with respect to the reaction force applied to the friction surface 114 when the current of the motor 38 is interrupted may be the same as the above-described equation (1) shown in FIG. The motor driving force for overcoming the braking force at the time of reverse rotation for lowering the transmission torque of the clutch 16 to reverse the motor 38 may also be the condition of the above-described equation (2) shown in FIG.

図8は本発明による4輪駆動車用駆動力分配装置の他の実施形態を示した断面図であり、変換機構としてモータによる直接駆動で回転運動を直線運動に変換して摩擦クラッチの伝達トルクを制御することを特徴とする。   FIG. 8 is a cross-sectional view showing another embodiment of the driving force distribution device for a four-wheel drive vehicle according to the present invention. It is characterized by controlling.

図8において、本発明の4輪駆動車用駆動力配分装置はケース10を有し、ケース10の左側に、エンジンからの回転を自動変速機あるいは手動変速機を介して入力する入力軸12が設けられ、入力軸12は同軸に配置された後輪出力軸14に直結されている。   In FIG. 8, the driving force distribution device for a four-wheel drive vehicle of the present invention has a case 10, and an input shaft 12 for inputting rotation from the engine via an automatic transmission or a manual transmission is provided on the left side of the case 10. The input shaft 12 is directly connected to the rear wheel output shaft 14 disposed coaxially.

後輪出力軸14と同軸には摩擦クラッチ16が設けられる。摩擦クラッチ16はクラッチハブ44を後輪出力軸14に固定し、クラッチドラム46を後輪出力軸14に対し回転自在に設けたスプロケットギア50に連結している。後輪出力軸14と平行には、反対側に動力を取り出す前輪出力軸20がケース10に設けられており、前輪出力軸20にはスプロケットギア52が一体に形成されており、摩擦クラッチ16側のスプロケットギア50との間にチェーンベルト18を掛けて連結している。   A friction clutch 16 is provided coaxially with the rear wheel output shaft 14. The friction clutch 16 has a clutch hub 44 fixed to the rear wheel output shaft 14, and a clutch drum 46 is connected to a sprocket gear 50 that is rotatably provided to the rear wheel output shaft 14. In parallel with the rear wheel output shaft 14, a front wheel output shaft 20 for extracting power to the opposite side is provided in the case 10, and a sprocket gear 52 is integrally formed on the front wheel output shaft 20, and the friction clutch 16 side. The chain belt 18 is connected to and connected to the sprocket gear 50.

このような4輪駆動車用駆動力配分装置において、2輪駆動の際には摩擦クラッチ16のクラッチハブ44とクラッチドラム46間が切り離され、入力軸12の回転は後輪出力軸14に直接伝達される。4輪駆動時にあっては摩擦クラッチ16が接続状態となり、入力軸12からの回転を、後輪出力軸14、摩擦クラッチ16、スプロケットギア50、チェーンベルト18、スプロケットギア52を介して前輪出力軸20にも伝達する。   In such a four-wheel drive vehicle driving force distribution device, the clutch hub 44 and the clutch drum 46 of the friction clutch 16 are disconnected during two-wheel drive, and the rotation of the input shaft 12 is directly applied to the rear wheel output shaft 14. Communicated. During four-wheel drive, the friction clutch 16 is in a connected state, and rotation from the input shaft 12 is transmitted to the front wheel output shaft via the rear wheel output shaft 14, the friction clutch 16, the sprocket gear 50, the chain belt 18, and the sprocket gear 52. 20 is also transmitted.

摩擦クラッチ16に対しては、クラッチハブ44とクラッチドラム46の間に設けた多板クラッチ48のクラッチ締結力を制御する変換機構が設けられる。この変換機構は、後輪出力軸14と同軸に相対回転自在に設けられた一対のボールカム22,24の相対するカム面の一方の傾斜溝部に挟まれて保持されたボール26、ボールカム22からアーム部により延在されて先端側に形成した外歯ギア30、ボールカム24からアーム部を延在して先端側の内側に外歯ギア30に相対する空間的に重なり合う回転面の位置に形成した内歯ギア34、外歯ギア30と内歯ギア34の間に配置されて両方に噛み合う駆動ギア36、駆動ギア36を減速機40を介して回転駆動するモータ38、ボールカム22,24の両側に配置されたスラストベアリング54,56、スラストベアリング54の外側に配置され後輪出力軸14に固定された固定部材58、スラストベアリング56側に配置され後輪出力軸14に対し軸方向及び回転方向に移動自在な押付け部材42、更にモータ38を制御する逆転防止機構60で構成される。   For the friction clutch 16, a conversion mechanism for controlling the clutch fastening force of the multi-plate clutch 48 provided between the clutch hub 44 and the clutch drum 46 is provided. This conversion mechanism includes an arm from a ball 26 and a ball cam 22 that are sandwiched and held by one inclined groove portion of the opposing cam surfaces of a pair of ball cams 22 and 24 provided coaxially with the rear wheel output shaft 14 so as to be relatively rotatable. An external gear 30 that is extended by a portion and formed on the front end side, and an arm portion that extends from the ball cam 24 and is formed at a position of a spatially overlapping rotating surface facing the external gear 30 inside the front end side. The tooth gear 34, the drive gear 36 that is arranged between the external gear 30 and the internal gear 34 and meshes with both, the motor 38 that rotationally drives the drive gear 36 via the speed reducer 40, and the ball cams 22 and 24 are arranged on both sides. Thrust bearings 54, 56, a fixed member 58 disposed outside the thrust bearing 54 and fixed to the rear wheel output shaft 14, and a rear wheel output shaft disposed on the thrust bearing 56 side. Member 42 pressing movable in the axial and rotational directions relative to 4, further comprised of an anti-reverse mechanism 60 for controlling the motor 38.

図9は図8の摩擦クラッチ16の変換機構を取り出して示している。図9において、後輪出力軸14には一対のボールカム22,24が回転自在に設けられ、ボールカム22,24の相対面の一方に設けた複数の傾斜溝部に挟まれて複数のボール26が保持されている。このボールカム22,24及びボール26で構成されるボールカム機構は、ボールカム22,24の相対回転により、両者の軸方向の間隔が、ボール26が位置する傾斜溝部の深さにより変化する。   FIG. 9 shows the conversion mechanism of the friction clutch 16 shown in FIG. In FIG. 9, a pair of ball cams 22, 24 are rotatably provided on the rear wheel output shaft 14, and a plurality of balls 26 are held between a plurality of inclined grooves provided on one of the relative surfaces of the ball cams 22, 24. Has been. In the ball cam mechanism composed of the ball cams 22 and 24 and the ball 26, the relative distance between the ball cams 22 and 24 changes the axial distance between the two depending on the depth of the inclined groove portion where the ball 26 is located.

ボールカム22からはアーム部28が延在され、アーム部28の先端に上向きに形成したL字部分に外歯ギア30を形成している。またボールカム24から延在されたアーム部32の先端に下向きに形成したL字部分の内側に、外歯ギア30に相対して内歯ギア34を形成している。このため外歯ギア30と内歯ギア34は、回転中心に対し同じギア回転面に位置し、回転面を共有した構造としている。   An arm portion 28 extends from the ball cam 22, and an external gear 30 is formed in an L-shaped portion formed upward at the tip of the arm portion 28. Further, an internal gear 34 is formed opposite to the external gear 30 inside an L-shaped portion formed downward at the tip of the arm portion 32 extending from the ball cam 24. For this reason, the external gear 30 and the internal gear 34 are located on the same gear rotation surface with respect to the rotation center, and have a structure sharing the rotation surface.

外歯ギア30と内歯ギア34の間には、両方に噛み合って駆動ギア36が配置され、駆動ギア36はモータ38の回転を減速出力する減速機40の出力軸に連結されている。ここで、モータにより減速機40を矢印A方向に回転すると、駆動ギア36に噛み合っている外歯ギア30は矢印B方向に回転し、同時に内歯ギア34は矢印C方向に回転し、この外歯ギア30と内歯ギア34の反対方向の回転に伴うボールカム22,24の相対回転で、ボールカム22とボールカム24の間隔が変化することになる。   A drive gear 36 is disposed between the external gear 30 and the internal gear 34 so as to mesh with both, and the drive gear 36 is connected to an output shaft of a speed reducer 40 that decelerates and outputs the rotation of the motor 38. Here, when the speed reducer 40 is rotated in the direction of arrow A by the motor, the external gear 30 meshed with the drive gear 36 rotates in the direction of arrow B, and at the same time, the internal gear 34 rotates in the direction of arrow C. The relative rotation of the ball cams 22 and 24 accompanying the rotation of the tooth gear 30 and the internal gear 34 in the opposite directions changes the interval between the ball cam 22 and the ball cam 24.

ここで、クラッチ締結力を制御する本発明の機構にあっては、一対のボールカム22,24から延在したアーム部28,32の先端に一体に形成した外歯ギア30と内歯ギア34が空間的に重なり合う構造のため、装置内部におけるスペースを共有することとなり、装置内の設置スペースを小さくでき、4輪駆動車用駆動力配分装置の小型化と軽量化を図ることができる。   Here, in the mechanism of the present invention for controlling the clutch fastening force, the external gear 30 and the internal gear 34 integrally formed at the tips of the arm portions 28 and 32 extending from the pair of ball cams 22 and 24 are provided. Due to the spatially overlapping structure, the space inside the device is shared, the installation space in the device can be reduced, and the driving force distribution device for a four-wheel drive vehicle can be reduced in size and weight.

再び図8を参照するに、ボールカム機構を用いた変換機構を駆動するモータ38と減速機40の間には、逆転防止機構60が配置されている。逆転防止機構60は、変換機構側からの逆入力に対しては回転を阻止し、モータ38側からの駆動力に対しては回転をそのまま変換機構に伝達する。   Referring to FIG. 8 again, a reverse rotation prevention mechanism 60 is disposed between the motor 38 that drives the conversion mechanism using the ball cam mechanism and the speed reducer 40. The reverse rotation prevention mechanism 60 prevents rotation with respect to the reverse input from the conversion mechanism side, and transmits rotation to the conversion mechanism as it is with respect to the driving force from the motor 38 side.

図10は図8に示したモータによる直接駆動で回転運動を直線運動に変換して摩擦クラッチを押付けする本発明における変換機構の説明図である。図10において、変換機構11は、モータ38の回転力を減速機40で減速して駆動ギア36に加え、図9に示したボールカム機構により直線運動に変換して摩擦クラッチ16を押付けしている。   FIG. 10 is an explanatory diagram of a conversion mechanism according to the present invention that presses the friction clutch by converting rotational motion into linear motion by direct drive by the motor shown in FIG. In FIG. 10, the conversion mechanism 11 decelerates the rotational force of the motor 38 by the speed reducer 40, applies it to the drive gear 36, converts it into linear motion by the ball cam mechanism shown in FIG. 9, and presses the friction clutch 16. .

ボールカム機構におけるボールカム22,24の間にはボール26が配置され、右側に取り出して示すように、ボールカム22,24の相対面にはカム溝22a,24aが形成され、このカム溝22a,24aの間にボール26を配置しており、例えばボールカム22に対し矢印A方向にボールカム24が相対回転すると、カム溝22a,24aにボール26が乗り上げるように動作し、ボールカム24を矢印B方向に移動し、摩擦クラッチ16を押付けすることになる。   A ball 26 is disposed between the ball cams 22 and 24 in the ball cam mechanism, and as shown on the right side, cam grooves 22a and 24a are formed on the relative surfaces of the ball cams 22 and 24, and the cam grooves 22a and 24a For example, when the ball cam 24 rotates relative to the ball cam 22 in the direction of arrow A, the ball 26 moves on the cam grooves 22a and 24a, and the ball cam 24 moves in the direction of arrow B. Then, the friction clutch 16 is pressed.

このような変換機構11におけるモータ38と減速機40の間には逆転防止機構60が配置され、モータ38の摩擦クラッチ16を押付けする正回転はそのまま減速機40に伝達され、モータ38の電流を遮断した際に摩擦クラッチ16の反力により減速機40を介して加わる逆回転を阻止している。逆転防止機構60としては、図3のブレーキ型逆転防止機構60A、図6のブレーキ型逆転防止機構60Bまたは図7のブレーキ型逆転防止機構60Cのいずれを使用してもよい。   A reverse rotation prevention mechanism 60 is arranged between the motor 38 and the speed reducer 40 in the conversion mechanism 11, and the forward rotation for pressing the friction clutch 16 of the motor 38 is transmitted to the speed reducer 40 as it is, and the current of the motor 38 is reduced. The reverse rotation applied via the speed reducer 40 is prevented by the reaction force of the friction clutch 16 when shut off. As the reverse rotation prevention mechanism 60, any of the brake type reverse rotation prevention mechanism 60A in FIG. 3, the brake type reverse rotation prevention mechanism 60B in FIG. 6, or the brake type reverse rotation prevention mechanism 60C in FIG. 7 may be used.

モータ38はトルク制御ユニット35からの出力信号E1で正回転または逆回転が制御される。またモータ38の駆動電流に基づき、摩擦クラッチ16に加わる押付け荷重を荷重推定用センサ41で検出して荷重推定信号E3としてトルク制御ユニット35に入力している。この荷重推定用センサ41からの荷重推定信号E3を用いたフィードバック制御によるモータ38の駆動で、摩擦クラッチ16に対する押付け荷重を、所定の伝達トルクを得るための設定荷重に制御することができる。   The motor 38 is controlled to rotate forward or reversely by an output signal E1 from the torque control unit 35. Further, the pressing load applied to the friction clutch 16 is detected by the load estimation sensor 41 based on the drive current of the motor 38 and is input to the torque control unit 35 as the load estimation signal E3. By driving the motor 38 by feedback control using the load estimation signal E3 from the load estimation sensor 41, the pressing load on the friction clutch 16 can be controlled to a set load for obtaining a predetermined transmission torque.

図11は本発明で用いる逆転防止機構の第4実施形態の説明図である。この第4実施形態にあっては、図3、図6及び図7のブレーキ型に対し機械的に逆回転を阻止するロック型逆転防止機構としたことを特徴とする。   FIG. 11 is an explanatory view of a fourth embodiment of the reverse rotation preventing mechanism used in the present invention. The fourth embodiment is characterized in that a lock type reverse rotation prevention mechanism that mechanically prevents reverse rotation with respect to the brake type shown in FIGS. 3, 6, and 7 is used.

図11(A)は逆転防止機構の第4実施形態としてのロック型逆転防止機構を径方向に切って見た断面図であり、図11(B)に軸方向に切って見た断面図を示している。   FIG. 11A is a cross-sectional view of the lock-type reverse rotation prevention mechanism as the fourth embodiment of the reverse rotation prevention mechanism cut in the radial direction, and FIG. 11B is a cross-sectional view cut in the axial direction. Show.

図11(A)において、ロック型逆転防止機構60Dは、入力軸65に固定した入力部材68、出力軸66に固定した出力部材70、ケースに固定されたロックリング72、ロックリング72の内側に所定のフリクションをもって配置されたローラ用保持器74、ローラ用保持器74に回転自在に保持され出力部材70に対し図示の中立位置で所定のスキマを介して配置されたローラ76で構成されている。   11A, the lock type reverse rotation prevention mechanism 60D includes an input member 68 fixed to the input shaft 65, an output member 70 fixed to the output shaft 66, a lock ring 72 fixed to the case, and an inner side of the lock ring 72. The roller holder 74 is arranged with a predetermined friction, and the roller 76 is rotatably held by the roller holder 74 and is arranged with respect to the output member 70 through a predetermined gap at a neutral position shown in the drawing. .

出力部材70は出力軸66を装着した中心部から外周方向に3つの放射アーム部70aを形成し、放射アーム部70aの先端に放射軸線と直交する方向の直線カム面70bを形成している。ローラ用保持器74は、ロックリング72の内径部に若干のフリクションをもって回転自在に保持されており、出力部材70の放射アーム部70aに対し所定の隙間を介して放射状に延在した形状の張出し部74aを内周部に形成している。   The output member 70 is formed with three radiating arm portions 70a in the outer peripheral direction from the center portion where the output shaft 66 is mounted, and a linear cam surface 70b in a direction perpendicular to the radiating axis is formed at the tip of the radiating arm portion 70a. The roller holder 74 is rotatably held on the inner diameter portion of the lock ring 72 with a slight friction, and has a shape extending radially with respect to the radiation arm portion 70a of the output member 70 through a predetermined gap. The part 74a is formed in the inner peripheral part.

ローラ用保持器74における張出し部74aの中央部には、それぞれローラ76が回転自在に支持され、ローラ76の内側先端は図示の中立位置で張出し部74aの直線カム面70bに相対した直線面より僅かに突出し、且つ出力部材70の直線カム面70bとの間に所定のスキマを形成している。   Each roller 76 is rotatably supported at the center of the overhanging portion 74a of the roller retainer 74, and the inner end of the roller 76 is formed at a neutral position shown in the figure from a straight surface facing the straight cam surface 70b of the overhanging portion 74a. A predetermined gap is formed between the output member 70 and the straight cam surface 70b.

入力部材68は、出力部材70の放射アーム部70aとローラ用保持器74の張出し部74aで仕切られる3箇所の空間にそれぞれ爪部68aを配置しており、爪部68aは図11(A)の断面に示すように、出力部材70の放射アーム部70aからローラ用保持器74の張出し部74aに至る径方向の長さを持つ放射形状を備えている。   The input member 68 has claw portions 68a arranged in three spaces partitioned by the radiation arm portion 70a of the output member 70 and the protruding portion 74a of the roller retainer 74. The claw portion 68a is shown in FIG. As shown in the cross section, a radial shape having a radial length from the radiation arm portion 70a of the output member 70 to the overhanging portion 74a of the roller retainer 74 is provided.

図12は図11の第4実施形態による正転時と逆転時の動作の説明図である。図12は摩擦クラッチ16側からの反力を受けて出力部材70が矢印方向に逆転した場合の逆転防止動作を示している。   FIG. 12 is an explanatory diagram of operations during forward rotation and reverse rotation according to the fourth embodiment of FIG. FIG. 12 shows the reverse rotation prevention operation when the output member 70 is reversely rotated in the direction of the arrow in response to the reaction force from the friction clutch 16 side.

出力部材70に摩擦クラッチ側からの反力で逆回転方向の駆動力が加わると、ロックリング72とローラ用保持器74の間には僅かなフリクションがあるため、出力部材70がローラ76に対し先行して矢印方向に回転する。   When a driving force in the reverse rotation direction is applied to the output member 70 by the reaction force from the friction clutch side, there is a slight friction between the lock ring 72 and the roller retainer 74, so that the output member 70 moves against the roller 76. It rotates in the direction of the arrow ahead.

このためローラ76と出力部材70との中立関係が崩れ、ローラ76と出力部材70における直線カム面70bとのスキマがなくなり、ローラ76に出力部材70の直線カム面70bの回転方向とは反対側のカム面が当接してロック状態となる。このとき出力部材70によって入力部材68が僅かに回転されることもあるが、出力部材70がロックした位置で入力部材68も停止する。これによって出力軸66から加わる摩擦クラッチ16の反力による逆回転を阻止し、モータ38の電流を切ってもモータに反力による逆回転が加わることを防止する。   As a result, the neutral relationship between the roller 76 and the output member 70 is lost, and there is no gap between the roller 76 and the linear cam surface 70b of the output member 70. The roller 76 is opposite to the rotation direction of the linear cam surface 70b of the output member 70. The cam surface comes into contact and is locked. At this time, the input member 68 may be slightly rotated by the output member 70, but the input member 68 also stops at the position where the output member 70 is locked. This prevents reverse rotation due to the reaction force of the friction clutch 16 applied from the output shaft 66, and prevents reverse rotation due to the reaction force from being applied to the motor even when the current of the motor 38 is turned off.

図12(B)はモータ38を正回転した場合の動作である。モータ38の回転により入力部材68を矢印方向に駆動した場合は、入力部材68の爪部68aの回転側の側面が入力部材68の放射アーム部70aとローラ用保持器74の張出し部74aの側面に当たって両者を中立位置に整列させ、ローラ76と出力部材70を中立位置に保持したまま入力部材68からの駆動力は直接、出力部材70に伝達される。   FIG. 12B shows the operation when the motor 38 is rotated forward. When the input member 68 is driven in the direction of the arrow by the rotation of the motor 38, the side surface on the rotation side of the claw portion 68 a of the input member 68 is the side surface of the radiation arm portion 70 a of the input member 68 and the overhanging portion 74 a of the roller retainer 74. In this case, both are aligned at the neutral position, and the driving force from the input member 68 is directly transmitted to the output member 70 while the roller 76 and the output member 70 are held at the neutral position.

この場合には、出力部材70とローラ76の間には隙間ができており、ローラ76はローラ用保持器74と一体にロックリング72内を空転されることとなり、ロックされることはない。   In this case, a gap is formed between the output member 70 and the roller 76, and the roller 76 is idled in the lock ring 72 integrally with the roller holder 74 and is not locked.

この図11及び図12に示したロック型逆転防止機構についても、図2に示した変換機構11における逆転防止機構60あるいは図10の変換機構11に設けた逆転防止機構60に使用することができる。   11 and 12 can also be used for the reverse rotation prevention mechanism 60 in the conversion mechanism 11 shown in FIG. 2 or the reverse rotation prevention mechanism 60 provided in the conversion mechanism 11 in FIG. .

ここで図3、図6及び図7に示したブレーキ型逆転防止機構60A,60B,60Cと、図10及び図11に示した逆転防止機構60Dの使い分けとしては、図11及び図12のロック型逆転防止機構60Dにあっては、図12(A)の逆回転時及び図12(B)の正回転時のいずれについても、中立位置からロックまたはフリー回転するまでに若干のバックラッシュがあることから、ロック型逆転防止機構60Dとしては2WDと4WDの切替えのみを行う場合に適している。   Here, the brake type reverse rotation prevention mechanism 60A, 60B, 60C shown in FIGS. 3, 6 and 7 and the reverse rotation prevention mechanism 60D shown in FIGS. In the reverse rotation prevention mechanism 60D, there is a slight backlash from the neutral position to the locking or free rotation in both the reverse rotation of FIG. 12A and the forward rotation of FIG. 12B. Therefore, the lock type reverse rotation prevention mechanism 60D is suitable when only switching between 2WD and 4WD is performed.

これに対しブレーキ型逆転防止機構60A,60B,60Cについては、中立位置から逆回転によるロック及び正回転によるフリー回転の際にバックラッシュはほとんどないことから、4WD状態で摩擦クラッチによる伝達トルクを多段階あるいは連続的に変化させるような場合に適している。   In contrast, the brake type reverse rotation prevention mechanisms 60A, 60B, 60C have almost no backlash when locked from the neutral position by reverse rotation and free rotation by forward rotation. It is suitable for the case of changing in steps or continuously.

なお本発明は、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
The present invention includes appropriate modifications that do not impair the objects and advantages thereof, and is not limited by the numerical values shown in the above embodiments.

本発明による4輪駆動車用駆動力分配装置の実施形態を示した断面図Sectional drawing which showed embodiment of the driving force distribution apparatus for four-wheel drive vehicles by this invention モータによる油圧駆動で回転運動を直線運動に変換し摩擦クラッチを押付けする本発明による変換機構の説明図Explanatory drawing of the conversion mechanism by this invention which converts a rotational motion into a linear motion and presses a friction clutch by the hydraulic drive by a motor 本発明で用いる逆転防止機構の第1実施形態の説明図Explanatory drawing of 1st Embodiment of the reverse rotation prevention mechanism used by this invention 図3のワンウェイクラッチの説明図Explanatory drawing of the one-way clutch of FIG. 図2の油圧駆動における摩擦クラッチの押付け力を保持するモータ制御のタイムチャートFIG. 2 is a time chart of motor control for holding the pressing force of the friction clutch in the hydraulic drive of FIG. 本発明で用いる逆転防止機構の第2実施形態の説明図Explanatory drawing of 2nd Embodiment of the reverse rotation prevention mechanism used by this invention 本発明で用いる逆転防止機構の第3実施形態の説明図Explanatory drawing of 3rd Embodiment of the reverse rotation prevention mechanism used by this invention 本発明による4輪駆動車用駆動力分配装置の他の実施形態を示した断面図Sectional drawing which showed other embodiment of the driving force distribution apparatus for four-wheel drive vehicles by this invention 図8の変換機構の説明図Explanatory drawing of the conversion mechanism of FIG. モータによる直接駆動で回転運動を直線運動に変換し摩擦クラッチを押付けする本発明による変換機構の説明図Explanatory drawing of the conversion mechanism by this invention which converts a rotational motion into a linear motion by the direct drive by a motor, and presses a friction clutch 本発明で用いる逆転防止機構の第4実施形態の説明図Explanatory drawing of 4th Embodiment of the reverse rotation prevention mechanism used by this invention 図11の第4実施形態による正転時と逆転時の動作の説明図Explanatory drawing of the operation | movement at the time of forward rotation and reverse rotation by 4th Embodiment of FIG. モータによる直接駆動で回転運動を直線運動に変換し摩擦クラッチを押付けする従来の変換機構の説明図Explanatory drawing of a conventional conversion mechanism that converts rotational motion into linear motion and presses the friction clutch by direct drive by a motor モータによる油圧駆動で回転運動を直線運動に変換し摩擦クラッチを押付けする従来の変換機構の説明図Explanatory drawing of a conventional conversion mechanism that converts a rotary motion into a linear motion and presses the friction clutch by hydraulic drive by a motor 図14の変換機構を備えた従来の4輪駆動車用駆動力分配装置の断面図Sectional drawing of the conventional driving force distribution apparatus for four-wheel drive vehicles provided with the conversion mechanism of FIG. 図15の摩擦クラッチの締結力を制御する変換機構を取出して示した説明図Explanatory drawing which took out and showed the conversion mechanism which controls the fastening force of the friction clutch of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10:ケース
11:変換機構
12:入力軸
14:後輪出力軸
16:摩擦クラッチ
18:チェーンベルト
20:前輪出力軸
22,24:ボールカム
26:ボール
28,32:アーム部
30:外歯ギア
34:内歯ギア
35:トルク制御ユニット(TFCU)
36:駆動ギア
38:モータ
39:モータ出力軸
40:減速機
41:荷重推定用センサ
42:押付け部材
44:クラッチハブ
46:クラッチドラム
48:多板クラッチ
50,52:スプロケットギア
54,56:スラストベアリング
58:固定部材
60:逆転防止機構
60A,60B:ブレーキ型逆転防止機構
60C:ロック型逆転防止機構
61:圧力センサ
62:油圧ポンプ
63:シリンダ
64:ピストン
65:入力軸
66:出力軸
68:入力部材
68a:爪部
70:出力部材
70a:放射アーム部
70b:直線カム面
72:ロックリング
74:ローラ用保持器
74a:張出し部
76:ローラ
78,108:ワンウェイクラッチ
78a,84,110:インナーレース
78b,86,112:アウターレース
78c:ローラ
78d:ローラ保持部
78e:カム面
80,90:ブレーキシュー
82,92:バネ
88:シュー収納部
94:モータケース
94a:モータケース端部
96:ステータ
98:ローター
100:ウォーム
102:ウォームギア
104,106:ベアリング
114:摩擦面
10: Case 11: Conversion mechanism 12: Input shaft 14: Rear wheel output shaft 16: Friction clutch 18: Chain belt 20: Front wheel output shaft 22, 24: Ball cam 26: Ball 28, 32: Arm portion 30: External gear 34 : Internal gear 35: Torque control unit (TFCU)
36: drive gear 38: motor 39: motor output shaft 40: speed reducer 41: load estimation sensor 42: pressing member 44: clutch hub 46: clutch drum 48: multi-plate clutch 50, 52: sprocket gears 54, 56: thrust Bearing 58: Fixed member 60: Reverse rotation prevention mechanism 60A, 60B: Brake type reverse rotation prevention mechanism 60C: Lock type reverse rotation prevention mechanism 61: Pressure sensor 62: Hydraulic pump 63: Cylinder 64: Piston 65: Input shaft 66: Output shaft 68: Input member 68a: Claw portion 70: Output member 70a: Radiating arm portion 70b: Linear cam surface 72: Lock ring 74: Roller retainer 74a: Overhang portion 76: Roller 78, 108: One-way clutch 78a, 84, 110: Inner Race 78b, 86, 112: Outer race 78c: Roller 78d: Roller Holding portion 78e: cam surface 80, 90: brake shoe 82, 92: spring 88: shoe storage portion 94: motor case 94a: motor case end 96: stator 98: rotor 100: worm 102: worm gear 104, 106: bearing 114 : Friction surface

Claims (7)

摩擦クラッチと、
モータと、
前記モータの回転運動を直線運動に変換し前記摩擦クラッチを押付けする変換機構と、
前記モータの駆動力を制御するコントローラと、
を備え、前記モータの駆動力に応じて前記摩擦クラッチの伝達トルクを制御する4輪駆動車用駆動力配分装置に於いて、
前記変換機構側からの逆入力に対しては回転を阻止し、前記モータ側からの駆動力は前記変換機構に伝達する逆転防止機構を設けたことを特徴とする4輪駆動車用駆動力配分装置。
Friction clutch,
A motor,
A conversion mechanism for converting the rotational motion of the motor into a linear motion and pressing the friction clutch;
A controller for controlling the driving force of the motor;
A drive force distribution device for a four-wheel drive vehicle that controls transmission torque of the friction clutch according to the drive force of the motor,
Driving force distribution for a four-wheel drive vehicle provided with a reverse rotation preventing mechanism that prevents rotation against reverse input from the conversion mechanism side and transmits driving force from the motor side to the conversion mechanism apparatus.
請求項1記載の4輪駆動車用駆動力配分装置に於いて、前記逆転防止機構がモータの正転方向に対してはフリー回転し、逆転方向に対してはブレーキ力が働く選択的ブレーキ機構で構成され、モータ停止状態では前記変換機構からの逆転を阻止するに必要なブレーキ力が働くことを特徴とする4輪駆動車用駆動力配分装置。
2. The drive force distribution device for a four-wheel drive vehicle according to claim 1, wherein the reverse rotation prevention mechanism rotates freely in a forward rotation direction of the motor and a brake force acts in the reverse rotation direction. A driving force distribution device for a four-wheel drive vehicle, characterized in that a braking force necessary to prevent reverse rotation from the conversion mechanism works when the motor is stopped.
請求項2記載の4輪駆動車用駆動力配分装置に於いて、前記逆転防止機構は、
モータ駆動軸にインナーレースを固定し、正回転方向に対し前記インナーレースをアウターレースとの間でフリー回転し、逆回転方向に対し前記インナーレースをアウターレースとの間でロックするワンウェイクラッチと、
前記ワンウェイクラッチのアウターレースに所定のブレーキ力を付加するブレーキ機構と、
を備えたことを特徴とする4輪駆動車用駆動力配分装置。
The drive force distribution device for a four-wheel drive vehicle according to claim 2, wherein the reverse rotation prevention mechanism includes:
A one-way clutch that fixes an inner race to a motor drive shaft, freely rotates the inner race with an outer race in the forward rotation direction, and locks the inner race with an outer race in a reverse rotation direction;
A brake mechanism for applying a predetermined braking force to the outer race of the one-way clutch;
A driving force distribution device for a four-wheel drive vehicle.
請求項2記載の4輪駆動車用駆動力配分装置に於いて、
前記変換機構からの反力が前記モータの軸方向に作用する如く前記変換機構と前記モータの問にウォームギア減速機を備えると共に、モータ軸上にインナーレースを固定し、正回転方向に対して前記インナーレースをアウターレースとめ問でフリー回転し、逆回転方向に対して前記インナーレースをアウターレースとの問でロックするワンウェイクラッチを備え、前記モータに作用する軸方向反力を受けて前記ワンウェイクラッチのアウターレースにブレーキカを加えるブレーキ機構とを備えたことを特徴とする4輪駆動車用駆動力配分装置。
The driving force distribution device for a four-wheel drive vehicle according to claim 2,
A worm gear reducer is provided between the conversion mechanism and the motor so that a reaction force from the conversion mechanism acts in the axial direction of the motor, and an inner race is fixed on the motor shaft, and A one-way clutch that freely rotates the inner race with the outer race and locks the inner race with the outer race in the reverse rotation direction, and receives the axial reaction force acting on the motor to receive the one-way clutch A driving force distribution device for a four-wheel drive vehicle, comprising a brake mechanism for applying a brake force to an outer race of the vehicle.
請求項2記載の4輪駆動車用駆動力配分装置に於いて、前記逆転防止機構は、
モータの駆動軸を用いたインナーレースと、
ケースに固定され、軸穴に前記インナーレースを回転自在に設けたアウターレースと、
前記アウターレースの軸穴から径方向に延在し、周端に前記駆動軸の正転方向で高く逆転方向で低くなる傾斜面を形成したシュー収納部と、
前記シュー収納部に収納され、内周にインナーレースに摺接する円弧面を形成し、外周に前記シュー収納部の傾斜面に摺接する傾斜面を形成したブレーキシューと、
前記ブレーキシューを前記シュー収納部の傾斜面の低くなる方向に付勢させるバネを備え、正回転方向に対し前記ブレーキシューを傾斜面の高くなる方向に移動させて前記駆動軸のインナーレースをアウターレースに対しフリー回転し、逆回転方向に対しは前記ブレーキシューを傾斜面の低くなる方向に移動させて前記駆動軸のインナーレースをアウターレースに対し制動停止させる4輪駆動車用駆動力配分装置。
The drive force distribution device for a four-wheel drive vehicle according to claim 2, wherein the reverse rotation prevention mechanism includes:
Inner race using motor drive shaft,
An outer race fixed to the case and rotatably provided with the inner race in the shaft hole;
A shoe storage portion that extends in a radial direction from the shaft hole of the outer race, and that has an inclined surface that is high in the forward rotation direction of the drive shaft and lower in the reverse rotation direction at the peripheral end;
A brake shoe housed in the shoe housing portion, forming an arc surface in sliding contact with the inner race on the inner periphery, and forming an inclined surface sliding in contact with the inclined surface of the shoe storage portion on the outer periphery;
A spring for urging the brake shoe in a direction in which the inclined surface of the shoe storage portion is lowered; and moving the brake shoe in a direction in which the inclined surface is increased with respect to the forward rotation direction to disengage the inner race of the drive shaft. Driving force distribution device for a four-wheel drive vehicle that rotates freely with respect to the race and moves the brake shoe in a direction with a lower inclined surface in the reverse rotation direction to stop the inner race of the drive shaft against the outer race. .
請求項1記載の4輪駆動車用駆動力配分装置に於いて、
前記変換機構が、前記モータにより駆動される油圧ポンプと、該油圧ポンプの吐出油圧を受けて前記摩擦クラッチを押付けするピストンで構成されるとともに、モータを駆動して油圧を第1の閾値まで上昇させた後にモータを停止し、油圧が第2の閾値まで低下した場合に再びモータを駆動するごとく間欠運転を行うことで、油圧を第1の閾値と第2の閾値の範囲で制御することを特徴とする4輪駆動車用駆動力配分装置
In the driving force distribution device for a four-wheel drive vehicle according to claim 1,
The conversion mechanism includes a hydraulic pump driven by the motor and a piston that receives the hydraulic pressure discharged from the hydraulic pump and presses the friction clutch, and drives the motor to increase the hydraulic pressure to the first threshold value. After stopping the motor, the hydraulic pressure is controlled within the range of the first threshold value and the second threshold value by performing intermittent operation every time the motor is driven again when the hydraulic pressure drops to the second threshold value. Characteristic driving force distribution device for four-wheel drive vehicles
請求項1記載の4輪駆動車用駆動力配分装置に於いて、
前記逆転防止機構が
モータ出力軸と前記変換機構を駆動する駆動軸を分離するとともに、モータ停止状態では前記変換機構駆動軸をロックするロック機構と、
モータ駆動時には前記ロック機構を解除するとともにモータ出力軸からの駆動力を前記変換機構駆動軸に伝達する手段で構成され、
モータ駆動時には前記変換機構を駆動し、モータ停止時は前記変換機構をロックすることを特徴とする4輪駆動車用駆動力配分装置。
In the driving force distribution device for a four-wheel drive vehicle according to claim 1,
The reverse rotation prevention mechanism separates a motor output shaft and a drive shaft that drives the conversion mechanism, and a lock mechanism that locks the conversion mechanism drive shaft when the motor is stopped;
When the motor is driven, the lock mechanism is released and the driving force from the motor output shaft is transmitted to the conversion mechanism drive shaft.
A driving force distribution device for a four-wheel drive vehicle, wherein the conversion mechanism is driven when the motor is driven, and the conversion mechanism is locked when the motor is stopped.
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