JP2013108613A - Clutch, and four-wheel drive vehicle - Google Patents

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邦彦 鈴木
Hiroshi Takuno
博 宅野
Toshimi Hara
利美 原
Masaki Arima
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a clutch capable of reducing size, weight and cost by providing, with a simple structure, a mechanism transmitting rotary torque from an input rotary member to an output rotary member without transmitting the rotary torque in a direction opposite thereto, and a four-wheel drive vehicle using the same.SOLUTION: In this clutch 3 including an input rotary member 31, an output rotary member 33 relatively rotatable coaxially with the input rotary member 31, and an intermediate rotary member 32 interposed between the input rotary member and the output rotary member, and transmitting torque to the output rotary member 33 from the input rotary member 31 without transmitting the torque from the output rotary member 33 to the input rotary member 31, relative rotation of the intermediate rotary member 32 with the input rotary member 31 is limited in a predetermined range, and the intermediate rotary member 32 is axially moved by the relative rotation with the input rotary member 31 and frictionally contacts the output rotary member 33.

Description

本発明は、クラッチ及び四輪駆動車に関し、特に入力回転部材から出力回転部材には回転トルクを伝達し、その逆方向には回転トルクを伝達しないクラッチ、及びそのクラッチを用いた四輪駆動車に関する。   The present invention relates to a clutch and a four-wheel drive vehicle, and in particular, a clutch that transmits rotational torque from an input rotary member to an output rotary member and does not transmit rotational torque in the opposite direction, and a four-wheel drive vehicle using the clutch. About.

従来、車両の前後方向に駆動力を伝達するプロペラシャフトの駆動源側及び車輪側にクラッチを設け、前輪のみに駆動力を伝達する二輪駆動時には、両クラッチをトルク伝達を行わない状態とすることで、プロペラシャフトの回転を停止させ、動力損失を低減することにより、燃費の向上を図ることが可能な四輪駆動車が知られている(特許文献1参照)。   Conventionally, a clutch is provided on the drive source side and the wheel side of the propeller shaft that transmits the driving force in the longitudinal direction of the vehicle, and in the two-wheel drive that transmits the driving force only to the front wheels, both clutches are not in torque transmission state. Thus, there is known a four-wheel drive vehicle capable of improving the fuel consumption by stopping the rotation of the propeller shaft and reducing the power loss (see Patent Document 1).

特許文献1に記載の四輪駆動車は、車両のフロント側に配置されたエンジンとプロペラシャフトとの間に多板クラッチを設けると共に、後輪車軸とホイールハブとの間にハブクラッチ装置を設け、このハブクラッチ装置により、後輪車軸とホイールハブとの結合及び切り離しを遠隔操作できるように構成されている。ハブクラッチ装置は、スプラグ式の一方向クラッチを備えている。この一方向クラッチは、ホイールハブに連結された内輪と、後輪車軸に結合可能な外輪と、内輪と外輪との間に配置された複数のスプラグとを備え、外輪の回転が内輪の回転を上回ったとき、スプラグが傾動してトルクを伝達し、内輪の回転が外輪の回転を上回ると、内輪と外輪との間でトルクの伝達が行われないフリーランニングの状態となるように構成されている。   The four-wheel drive vehicle described in Patent Document 1 is provided with a multi-plate clutch between an engine and a propeller shaft arranged on the front side of the vehicle, and a hub clutch device between a rear wheel axle and a wheel hub. The hub clutch device is configured so that the rear wheel axle and the wheel hub can be remotely connected and disconnected. The hub clutch device includes a sprag type one-way clutch. The one-way clutch includes an inner ring coupled to a wheel hub, an outer ring that can be coupled to a rear axle, and a plurality of sprags disposed between the inner ring and the outer ring, and the rotation of the outer ring causes the rotation of the inner ring. When it exceeds, the sprag tilts and transmits torque, and when the rotation of the inner ring exceeds the rotation of the outer ring, it is configured to be in a free running state where torque transmission is not performed between the inner ring and the outer ring. Yes.

また、外輪と後輪車軸との間には、外輪と後輪車軸とを結合可能なスライダーが配置されている。スライダーは、遠隔操作によって圧力流体の流路を切り替えることにより軸方向移動し、軸方向の一側に移動したときには外輪と後輪車軸とが結合され、軸方向の他側に移動したしたときには外輪と後輪車軸とが切り離された状態となる。外輪と後輪車軸とが切り離された状態では、内輪の回転と外輪の回転との大小関係に関わらず、後輪車軸とホイールハブとのトルク伝達が行われないように構成されている。   A slider capable of coupling the outer wheel and the rear wheel axle is disposed between the outer wheel and the rear wheel axle. The slider moves in the axial direction by switching the flow path of the pressure fluid by remote operation. When the slider moves to one side in the axial direction, the outer ring and the rear wheel axle are coupled, and when moved to the other side in the axial direction, the outer ring And the rear wheel axle are separated. In a state where the outer wheel and the rear wheel axle are separated from each other, torque transmission between the rear wheel axle and the wheel hub is not performed regardless of the magnitude relationship between the rotation of the inner wheel and the rotation of the outer wheel.

特開平9−169223号公報JP-A-9-169223

特許文献1に記載されたホイールハブは、複数のスプラグや、この複数のスプラグを保持する一対の保持器、及び一対の保持器の間に配置されたスプリングを備えてなる一方向クラッチと、スライダーならびにこのスライダーを移動させる機構とを備えるので、部品点数が多く、かつ構造が複雑となる。このため、小型化や軽量化、及び低コスト化に構造上の制約があった。   A wheel hub described in Patent Literature 1 includes a plurality of sprags, a pair of retainers that retain the plurality of sprags, and a one-way clutch that includes a spring disposed between the pair of retainers, and a slider And a mechanism for moving the slider, the number of parts is large and the structure is complicated. For this reason, there has been a structural restriction on size reduction, weight reduction, and cost reduction.

そこで、本発明は、入力回転部材から出力回転部材には回転トルクを伝達し、その逆方向には回転トルクを伝達しない機構を簡素な構成で具現して、小型軽量化及び低コスト化を図ることが可能なクラッチ、及びそのクラッチを用いた四輪駆動車を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention realizes a mechanism that transmits rotational torque from the input rotating member to the output rotating member and does not transmit the rotating torque in the opposite direction, with a simple configuration, thereby achieving a reduction in size and weight and cost. It is an object of the present invention to provide a clutch that can be used, and a four-wheel drive vehicle using the clutch.

本発明は、上記目的を達成するために、[1]〜[7]のクラッチ及び四輪駆動車を提供する。   In order to achieve the above object, the present invention provides a clutch and a four-wheel drive vehicle according to [1] to [7].

[1]入力回転部材と、前記入力回転部材と同軸上で相対回転可能な出力回転部材と、前記入力回転部材と前記出力回転部材との間に介在する中間回転部材とを備え、前記入力回転部材から前記出力回転部材にはトルクを伝達し、前記出力回転部材から前記入力回転部材にはトルクを伝達しないクラッチであって、前記中間回転部材は、前記入力回転部材との相対回転が所定の範囲に制限され、前記入力回転部材との相対回転により軸方向に移動して前記出力回転部材に摩擦接触するクラッチ。 [1] An input rotation member, an output rotation member that can be relatively rotated coaxially with the input rotation member, and an intermediate rotation member interposed between the input rotation member and the output rotation member, and the input rotation A clutch that transmits torque from a member to the output rotating member and does not transmit torque from the output rotating member to the input rotating member, wherein the intermediate rotating member has a predetermined relative rotation with the input rotating member. A clutch which is limited to a range and moves in the axial direction by relative rotation with the input rotation member and frictionally contacts the output rotation member.

[2]前記中間回転部材を収容する非回転部材であるハウジングと、前記ハウジングと前記中間回転部材との間に介在し、前記中間回転部材を前記入力回転部材に向かって軸方向に付勢する付勢部材とをさらに備えた、前記[1]に記載のクラッチ。 [2] A housing that is a non-rotating member that accommodates the intermediate rotating member, and is interposed between the housing and the intermediate rotating member, and biases the intermediate rotating member in the axial direction toward the input rotating member. The clutch according to [1], further including an urging member.

[3]前記中間回転部材は、前記入力回転部材との相対回転により軸方向のスラスト力を発生させるカム部と、前記カム部の外周側に形成された円板状のフランジ部とを有し、前記ハウジングは、前記フランジ部の少なくとも一部を収容する環状凹部を有し、前記付勢部材は、前記ハウジングの前記環状凹部に収容されている、前記[2]に記載のクラッチ。 [3] The intermediate rotating member includes a cam portion that generates an axial thrust force by relative rotation with the input rotating member, and a disk-shaped flange portion formed on the outer peripheral side of the cam portion. The clutch according to [2], wherein the housing has an annular recess that accommodates at least a part of the flange portion, and the biasing member is accommodated in the annular recess of the housing.

[4]車両の前輪及び後輪を駆動する駆動力を発生する駆動源と、前記前輪及び前記後輪の一方である主駆動輪に駆動力を常時伝達し、前記前輪及び前記後輪の他方である補助駆動輪に前記駆動力を車両走行状態に応じて伝達する駆動力伝達系とを備え、前記駆動力伝達系は、前記主駆動輪側の第1の差動歯車装置と、プロペラシャフトと、前記プロペラシャフトに駆動力を伝達する第1のクラッチと、前記プロペラシャフトを介して伝達された駆動力を前記補助駆動輪側に伝達する第2のクラッチと、前記補助駆動輪側の第2の差動歯車装置とを有し、前記第1のクラッチは、前記プロペラシャフトに伝達する駆動力を調節可能な多板クラッチであり、前記第2のクラッチは、前記プロペラシャフト側の入力回転部材と、前記入力回転部材と同軸上で相対回転可能な前記補助駆動輪側の出力回転部材と、前記入力回転部材と前記出力回転部材との間に介在する中間回転部材とを備え、前記入力回転部材から前記出力回転部材には回転トルクを伝達し、前記出力回転部材から前記入力回転部材にはトルクを伝達しないクラッチであり、前記中間回転部材は、前記入力回転部材との相対回転が所定の範囲に制限され、前記入力回転部材との相対回転により軸方向に移動して前記出力回転部材に摩擦接触する四輪駆動車。 [4] A driving source that generates a driving force for driving the front wheels and the rear wheels of the vehicle, and a driving force that is constantly transmitted to a main driving wheel that is one of the front wheels and the rear wheels, and the other of the front wheels and the rear wheels. A driving force transmission system that transmits the driving force to the auxiliary driving wheel according to a vehicle running state, the driving force transmission system comprising: a first differential gear device on the main driving wheel side; and a propeller shaft. A first clutch that transmits a driving force to the propeller shaft, a second clutch that transmits a driving force transmitted through the propeller shaft to the auxiliary driving wheel side, and a first clutch on the auxiliary driving wheel side. The first clutch is a multi-plate clutch capable of adjusting a driving force transmitted to the propeller shaft, and the second clutch is an input rotation on the propeller shaft side. Member and said input rotation member An output rotation member on the side of the auxiliary drive wheel that can be relatively rotated on the same axis, and an intermediate rotation member interposed between the input rotation member and the output rotation member, from the input rotation member to the output rotation member Is a clutch that transmits rotational torque and does not transmit torque from the output rotating member to the input rotating member. The intermediate rotating member is limited in relative rotation with the input rotating member to a predetermined range, and A four-wheel drive vehicle that moves in an axial direction by relative rotation with a rotating member and frictionally contacts the output rotating member.

[5]前記プロペラシャフトと前記第1及び第2の差動歯車装置とは、前記第1のクラッチの前記駆動源側の回転部材が前記第1のクラッチの前記プロペラシャフト側の回転部材よりも速く回転するようにギヤ比が設定されたギヤ機構により連結されている、前記[4]に記載の四輪駆動車。 [5] In the propeller shaft and the first and second differential gear devices, the rotation member on the drive source side of the first clutch is more than the rotation member on the propeller shaft side of the first clutch. The four-wheel drive vehicle according to [4], wherein the four-wheel drive vehicle is connected by a gear mechanism in which a gear ratio is set so as to rotate quickly.

[6]前記第2のクラッチは、前記第2の差動歯車装置と前記補助駆動輪としての左後輪及び右後輪の間にそれぞれ設けられている、前記[4]又は[5]に記載の四輪駆動車。 [6] In the above [4] or [5], the second clutch is provided between the second differential gear device and a left rear wheel and a right rear wheel as the auxiliary driving wheels, respectively. The described four-wheel drive vehicle.

[7]前記第2のクラッチは、前記プロペラシャフトと前記第2の差動歯車装置との間に設けられている、前記[4]又は[5]に記載の四輪駆動車。 [7] The four-wheel drive vehicle according to [4] or [5], wherein the second clutch is provided between the propeller shaft and the second differential gear device.

本発明によれば、入力回転部材から出力回転部材には回転トルクを伝達し、その逆方向には回転トルクを伝達しない機構を簡素な構成で具現し、小型・軽量化及び低コスト化を図ることが可能となる。   According to the present invention, a mechanism that transmits rotational torque from an input rotational member to an output rotational member and does not transmit rotational torque in the opposite direction is realized with a simple configuration, thereby achieving a reduction in size, weight, and cost. It becomes possible.

本発明の実施の形態に係る四輪駆動車の構成例を示す概略図である。It is the schematic which shows the structural example of the four-wheel drive vehicle which concerns on embodiment of this invention. (a)は、本発明の実施の形態に係るクラッチの構成例を示す断面図である。(b)は、入力回転部材及び中間回転部材のカム部を周方向に沿って切断した断面図である。(A) is sectional drawing which shows the structural example of the clutch which concerns on embodiment of this invention. (B) is sectional drawing which cut | disconnected the cam part of the input rotation member and the intermediate | middle rotation member along the circumferential direction. (a)は、トルク伝達状態におけるクラッチの構成例を示す断面図である。(b)は、トルク伝達状態における入力回転部材及び中間回転部材のカム部を周方向に沿って切断した断面図である。(A) is sectional drawing which shows the structural example of the clutch in a torque transmission state. (B) is sectional drawing which cut | disconnected the cam part of the input rotation member in the torque transmission state, and the intermediate rotation member along the circumferential direction. 本発明の変形例に係る四輪駆動車の構成例を示す概略図である。It is the schematic which shows the structural example of the four-wheel drive vehicle which concerns on the modification of this invention.

[実施の形態]
図1は、本発明の実施の形態に係る四輪駆動車の構成例を示す概略図である。図1に示すように、この四輪駆動車100は、駆動源としてのエンジン101と、エンジン101の出力軸に連結されたトルクコンバータ102と、トルクコンバータ102によって伝達されたエンジン101の駆動力を変速するトランスミッション103と、トランスミッション103によって変速されたエンジン101の駆動力を二輪駆動状態と四輪駆動状態とに切替可能に左右一対の前輪104(左前輪104L及び右前輪104R)及び左右一対の後輪105(左後輪105L及び右後輪105R)に伝達する駆動力伝達系109とを備えている。
[Embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration example of a four-wheel drive vehicle according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the four-wheel drive vehicle 100 includes an engine 101 as a drive source, a torque converter 102 connected to the output shaft of the engine 101, and the driving force of the engine 101 transmitted by the torque converter 102. A transmission 103 that changes speed, a pair of left and right front wheels 104 (left front wheel 104L and right front wheel 104R) and a pair of left and right rear wheels that can switch the driving force of the engine 101 that is changed by the transmission 103 between a two-wheel drive state and a four-wheel drive state. A driving force transmission system 109 that transmits to the wheels 105 (the left rear wheel 105L and the right rear wheel 105R) is provided.

本実施の形態では、前輪104が、エンジン101の駆動力が常時伝達される主駆動輪として、また後輪105が、車両走行状態に応じてエンジン101の駆動力が伝達される補助駆動輪として、それぞれ機能する。ここで、車両走行状態としては、例えば前輪104の回転速度と後輪105の回転速度との差や、運転者の操作によるアクセルペダルの踏み込み量(アクセル開度)、及び操舵角等が含まれる。   In the present embodiment, the front wheels 104 are used as main driving wheels to which the driving force of the engine 101 is constantly transmitted, and the rear wheels 105 are used as auxiliary driving wheels to which the driving force of the engine 101 is transmitted according to the vehicle running state. Each function. Here, the vehicle running state includes, for example, the difference between the rotational speed of the front wheel 104 and the rotational speed of the rear wheel 105, the amount of depression of the accelerator pedal (accelerator opening) by the driver's operation, the steering angle, and the like. .

(駆動力伝達系109の構成)
駆動力伝達系109は、エンジン101の駆動力を前輪104側の第1の差動歯車装置11と、後輪105側の第2の差動歯車装置12と、第1の差動歯車装置11と第2の差動歯車装置12との間に設けられ、四輪駆動車100の前後方向にエンジン101の駆動力を伝達するプロペラシャフト13と、第1の差動歯車装置11とプロペラシャフト13との間に設けられた駆動力伝達装置2とを有している。
(Configuration of driving force transmission system 109)
The driving force transmission system 109 transmits the driving force of the engine 101 to the first differential gear device 11 on the front wheel 104 side, the second differential gear device 12 on the rear wheel 105 side, and the first differential gear device 11. And the second differential gear device 12, which transmits the driving force of the engine 101 in the front-rear direction of the four-wheel drive vehicle 100, and the first differential gear device 11 and the propeller shaft 13. And a driving force transmission device 2 provided between the two.

また、駆動力伝達系109はさらに、第1の差動歯車装置11と左前輪104L及び右前輪104Rとの間に設けられた一対のドライブシャフト11L,11Rと、第2の差動歯車装置12の一対のサイドギヤ123にそれぞれ連結されたドライブシャフト12L,12Rと、ドライブシャフト12Lと左後輪105Lとの間、及びドライブシャフト12Rと右後輪105Rとの間にそれぞれ設けられた一対のクラッチ3とを有している。   The driving force transmission system 109 further includes a pair of drive shafts 11L and 11R provided between the first differential gear device 11, the left front wheel 104L and the right front wheel 104R, and the second differential gear device 12. Drive shafts 12L, 12R respectively connected to the pair of side gears 123, a pair of clutches 3 provided between the drive shaft 12L and the left rear wheel 105L, and between the drive shaft 12R and the right rear wheel 105R. And have.

第1の差動歯車装置11は、左前輪104Lと右前輪104Rとの差動を許容しながら左前輪104L及び右前輪104Rに駆動力を伝達するディファレンシャル装置であり、デフケース110と、デフケース110に固定されたピニオンシャフト111と、ピニオンシャフト111に軸支された一対のピニオンギヤ112と、一対のピニオンギヤ112にギヤ軸を直交させて噛み合う一対のサイドギヤ113と、デフケース110の外周面に固定されたリングギヤ114とを有している。   The first differential gear device 11 is a differential device that transmits driving force to the left front wheel 104L and the right front wheel 104R while allowing the differential between the left front wheel 104L and the right front wheel 104R. A fixed pinion shaft 111, a pair of pinion gears 112 pivotally supported on the pinion shaft 111, a pair of side gears 113 meshed with the pair of pinion gears 112 with the gear shaft orthogonal thereto, and a ring gear fixed to the outer peripheral surface of the differential case 110 114.

一対のサイドギヤ113には、ドライブシャフト11L,11Rがそれぞれ連結されている。また、リングギヤ114には、トランスミッション103によって変速されたエンジン101の駆動力が減速機構106によって伝達される。   Drive shafts 11L and 11R are coupled to the pair of side gears 113, respectively. Further, the driving force of the engine 101 shifted by the transmission 103 is transmitted to the ring gear 114 by the speed reduction mechanism 106.

駆動力伝達装置2は、デフケース110に相対回転不能に連結された内側回転部材21と、内側回転部材21を収容する有底円筒状の外側回転部材22と、内側回転部材21の外周面と外側回転部材22との間に配置された複数の摩擦板からなるメインクラッチ23とを有している。駆動力伝達装置2の構成の詳細については後述する。   The driving force transmission device 2 includes an inner rotating member 21 that is connected to the differential case 110 so as not to rotate relative to the differential case 110, a bottomed cylindrical outer rotating member 22 that houses the inner rotating member 21, and an outer peripheral surface and an outer surface of the inner rotating member 21. And a main clutch 23 including a plurality of friction plates disposed between the rotating member 22 and the main clutch 23. Details of the configuration of the driving force transmission device 2 will be described later.

外側回転部材22の一端(電磁コイル24とは反対側の端部)には、歯車221が相対回転不能に固定されている。歯車221は、プロペラシャフト13の前輪104側の一端に固定された歯車131に噛み合っている。歯車221と歯車131は、共に傘歯車からなり、それぞれのギヤ軸を直交させて噛合している。歯車221及び歯車131は、ギヤ機構107を構成する。   A gear 221 is fixed to one end of the outer rotating member 22 (the end opposite to the electromagnetic coil 24) so as not to be relatively rotatable. The gear 221 meshes with a gear 131 fixed to one end of the propeller shaft 13 on the front wheel 104 side. The gear 221 and the gear 131 are both bevel gears, and mesh with each other with their gear axes orthogonal to each other. The gear 221 and the gear 131 constitute a gear mechanism 107.

第2の差動歯車装置12は、左後輪105Lと右後輪105Rとの差動を許容しながら左後輪105L及び右後輪105Rに駆動力を伝達するディファレンシャル装置であり、デフケース120と、デフケース120に固定されたピニオンシャフト121と、ピニオンシャフト121に軸支された一対のピニオンギヤ122と、一対のピニオンギヤ122にギヤ軸を直交させて噛み合う一対のサイドギヤ123と、デフケース120の外周面に固定されたリングギヤ124とを有している。   The second differential gear device 12 is a differential device that transmits a driving force to the left rear wheel 105L and the right rear wheel 105R while allowing a differential between the left rear wheel 105L and the right rear wheel 105R. A pair of pinion shafts 121 fixed to the differential case 120, a pair of pinion gears 122 pivotally supported by the pinion shaft 121, a pair of side gears 123 that mesh with the pair of pinion gears 122 at right angles, and an outer peripheral surface of the differential case 120. And a fixed ring gear 124.

リングギヤ124は、プロペラシャフト13の後輪105側の一端に固定された歯車132に噛み合っている。リングギヤ124と歯車132は、共に傘歯車からなり、それぞれのギヤ軸を直交させて噛合している。リングギヤ124及び歯車132は、ギヤ機構108を構成する。   The ring gear 124 meshes with a gear 132 fixed to one end on the rear wheel 105 side of the propeller shaft 13. The ring gear 124 and the gear 132 are both bevel gears, and mesh with each other with their gear axes orthogonal to each other. The ring gear 124 and the gear 132 constitute the gear mechanism 108.

また、本実施の形態では、歯車221と歯車131とからなるギヤ機構107のギヤ比(歯車221の歯数/歯車131の歯数)が、リングギヤ124と歯車132とからなるギヤ機構108のギヤ比(リングギヤ124の歯数/歯車132の歯数)よりも小さく設定されている。すなわち、前輪104と後輪105がそれぞれ自由に回転可能な状態でプロペラシャフト13を回転させたとき、歯車221がリングギヤ124よりも速く回転するように、ギヤ機構107及びギヤ機構108のギヤ比が設定されている。このようなギヤ比の設定は、例えば歯車131と歯車132のピッチ円径を共通とし、歯車221のピッチ円径をリングギヤ124のピッチ円径よりも小さくすることで実現することができる。   In the present embodiment, the gear ratio of the gear mechanism 107 including the gear 221 and the gear 131 (the number of teeth of the gear 221 / the number of teeth of the gear 131) is equal to the gear of the gear mechanism 108 including the ring gear 124 and the gear 132. It is set smaller than the ratio (number of teeth of ring gear 124 / number of teeth of gear 132). That is, the gear ratio of the gear mechanism 107 and the gear mechanism 108 is such that the gear 221 rotates faster than the ring gear 124 when the propeller shaft 13 is rotated with the front wheel 104 and the rear wheel 105 being freely rotatable. Is set. Such setting of the gear ratio can be realized, for example, by making the pitch circle diameter of the gear 131 and the gear 132 common and making the pitch circle diameter of the gear 221 smaller than the pitch circle diameter of the ring gear 124.

(駆動力伝達装置2の構成)
駆動力伝達装置2のメインクラッチ23は、内側回転部材21に相対回転不能にスプライン嵌合された複数のインナクラッチプレート23aと、外側回転部材22に相対回転不能にスプライン嵌合された複数のアウタクラッチプレート23bとを交互に配列して構成されている。内側回転部材21と外側回転部材22との間には、インナクラッチプレート23aとアウタクラッチプレート23bとの摩擦摺動を潤滑し、摩耗を抑制する図略の潤滑油が介在する。このメインクラッチ23は、本発明の多板クラッチの一例である。
(Configuration of the driving force transmission device 2)
The main clutch 23 of the driving force transmission device 2 includes a plurality of inner clutch plates 23a that are spline-fitted to the inner rotating member 21 and a plurality of outer members that are spline-fitted to the outer rotating member 22 to be relatively non-rotatable. The clutch plates 23b are alternately arranged. Between the inner rotating member 21 and the outer rotating member 22, lubricating oil (not shown) that lubricates frictional sliding between the inner clutch plate 23a and the outer clutch plate 23b and suppresses wear is interposed. The main clutch 23 is an example of a multi-plate clutch according to the present invention.

また、内側回転部材21と外側回転部材22との間には、メインクラッチ23を軸方向に押圧する押圧力を発生させるための環状の電磁コイル24、電磁コイル24の電磁力により押圧されるパイロットクラッチ25、及びパイロットクラッチ25を介して伝達される回転力をメインクラッチ23を押圧する軸方向のスラスト力に変換するカム機構26が配置されている。   Further, between the inner rotating member 21 and the outer rotating member 22, an annular electromagnetic coil 24 for generating a pressing force for pressing the main clutch 23 in the axial direction, and a pilot pressed by the electromagnetic force of the electromagnetic coil 24. A cam mechanism 26 that converts the rotational force transmitted through the clutch 25 and the pilot clutch 25 into an axial thrust force that presses the main clutch 23 is disposed.

カム機構26は、パイロットカム261と、メインカム262と、複数のカムボール263とを備えている。メインカム262は、内側回転部材21に相対回転不能かつ軸方向移動可能にスプライン嵌合されている。複数のカムボール263は、パイロットカム261とメインカム262との対向面にそれぞれ形成された複数のカム溝を転動することで、パイロットカム261とメインカム262との相対回転に応じてメインカム262をパイロットカム261から軸方向に離間させ、スラスト力を発生させる。   The cam mechanism 26 includes a pilot cam 261, a main cam 262, and a plurality of cam balls 263. The main cam 262 is spline-fitted to the inner rotating member 21 so as not to rotate relative to the inner rotating member 21 and to be movable in the axial direction. The plurality of cam balls 263 roll the plurality of cam grooves formed on the opposing surfaces of the pilot cam 261 and the main cam 262, respectively, so that the main cam 262 is pilot-camera according to the relative rotation between the pilot cam 261 and the main cam 262. Thrust force is generated by separating from 261 in the axial direction.

電磁コイル24には、図略の制御装置から、車両走行状態に応じて励磁電流が供給される。電磁コイル24に励磁電流が供給されると、その電磁力によりパイロットクラッチ25が押圧されてパイロットカム261と外側回転部材22との相対回転が抑制され、これによりパイロットカム261とメインカム262とが相対回転し、メインカム262がメインクラッチ23のインナクラッチプレート23aとアウタクラッチプレート23bとを軸方向に押圧して摩擦接触させる。パイロットカム261とメインカム262との相対回転角度は、パイロットクラッチ25の伝達トルク、すなわち電磁コイル24に供給される励磁電流に応じて変化するので、内側回転部材21と外側回転部材22との間で伝達される駆動力は、電磁コイル24に供給される励磁電流の増減によって調節可能である。   An excitation current is supplied to the electromagnetic coil 24 from a control device (not shown) according to the vehicle running state. When an excitation current is supplied to the electromagnetic coil 24, the pilot clutch 25 is pressed by the electromagnetic force, and the relative rotation between the pilot cam 261 and the outer rotating member 22 is suppressed, whereby the pilot cam 261 and the main cam 262 are relatively moved. The main cam 262 presses the inner clutch plate 23a and the outer clutch plate 23b of the main clutch 23 in the axial direction to make frictional contact. Since the relative rotation angle between the pilot cam 261 and the main cam 262 changes according to the transmission torque of the pilot clutch 25, that is, the exciting current supplied to the electromagnetic coil 24, between the inner rotating member 21 and the outer rotating member 22. The transmitted driving force can be adjusted by increasing or decreasing the excitation current supplied to the electromagnetic coil 24.

(クラッチ3の構成)
図2(a)は、クラッチ3の構成例を示す断面図である。このクラッチ3は、車体に固定された非回転部材であるハウジング30と、入力回転部材31と、入力回転部材31と同軸上で相対回転可能な出力回転部材33と、入力回転部材31と出力回転部材33との間に介在する中間回転部材32と、入力回転部材31と中間回転部材32との間に介在する複数の転動体34と、ハウジング30と中間回転部材32との間に介在する第1及び第2の皿バネ351,352とを有している。
(Configuration of clutch 3)
FIG. 2A is a cross-sectional view illustrating a configuration example of the clutch 3. The clutch 3 includes a housing 30 that is a non-rotating member fixed to the vehicle body, an input rotating member 31, an output rotating member 33 that is coaxially rotatable with the input rotating member 31, and an input rotating member 31 and an output rotating member. An intermediate rotating member 32 interposed between the member 33, a plurality of rolling elements 34 interposed between the input rotating member 31 and the intermediate rotating member 32, and a first interposed between the housing 30 and the intermediate rotating member 32. 1 and second disc springs 351, 352.

入力回転部材31は、ドライブシャフト12L(又はドライブシャフト12R)に相対回転不能に連結される。また、出力回転部材33は、左後輪105L(又は右後輪105R)の図略のハブユニットに連結され、左後輪105L(又は右後輪105R)に駆動力を伝達する。   The input rotation member 31 is connected to the drive shaft 12L (or the drive shaft 12R) so as not to be relatively rotatable. The output rotation member 33 is connected to a hub unit (not shown) of the left rear wheel 105L (or right rear wheel 105R), and transmits driving force to the left rear wheel 105L (or right rear wheel 105R).

ハウジング30は、第1ハウジング部材301と第2ハウジング部材302とからなり、第1ハウジング部材301と第2ハウジング部材302とが例えばボルト303によって相互に固定されている。ハウジング30の内面には、第1ハウジング部材301と第2ハウジング部材302との間に、環状凹部30aが形成されている。環状凹部30aは、ハウジング30の内方に開口を有する環状の溝として形成されている。環状凹部30aには、第1及び第2の皿バネ351,352が収容されている。   The housing 30 includes a first housing member 301 and a second housing member 302, and the first housing member 301 and the second housing member 302 are fixed to each other by bolts 303, for example. An annular recess 30 a is formed on the inner surface of the housing 30 between the first housing member 301 and the second housing member 302. The annular recess 30 a is formed as an annular groove having an opening inside the housing 30. First and second disc springs 351 and 352 are accommodated in the annular recess 30a.

また、ハウジング30は、入力回転部材31及び出力回転部材33の一端部、及び中間回転部材32を収容する収容空間30bを有し、出力回転部材33の軸部331を挿通させる挿通孔30cが第1ハウジング部材301に、入力回転部材31の軸部311を挿通させる挿通孔30dが第2ハウジング部材302に、それぞれ形成されている。また、挿通孔30cが形成された第1ハウジング部材301の壁部301aと出力回転部材33との間にはニードルベアリング361が、挿通孔30dが形成された第2ハウジング部材302の壁部302aと入力回転部材31との間にはニードルベアリング362が、それぞれ配設されている。   Further, the housing 30 has an accommodation space 30b for accommodating one end portions of the input rotation member 31 and the output rotation member 33 and the intermediate rotation member 32, and an insertion hole 30c through which the shaft portion 331 of the output rotation member 33 is inserted is first. Insertion holes 30 d through which the shaft portion 311 of the input rotation member 31 is inserted are formed in the first housing member 301, respectively, in the second housing member 302. A needle bearing 361 is provided between the wall 301a of the first housing member 301 in which the insertion hole 30c is formed and the output rotating member 33, and the wall 302a of the second housing member 302 in which the insertion hole 30d is formed. Needle bearings 362 are disposed between the input rotation member 31 and the input rotation member 31, respectively.

入力回転部材31は、円筒状の軸部311と、軸部311の外周側に突出して形成され、軸部311と一体に回転するカム部312とを有している。軸部311とカム部312とは、例えば溶接によって結合されている。軸部311の内面には、ドライブシャフト12L(又はドライブシャフト12R)の一端部が嵌合するスプライン嵌合部311aが形成されている。カム部312は円環板状であり、第2ハウジング部材302の壁部302aに対向する一方の面にはニードルベアリング362が当接して、入力回転部材31の軸方向移動が規制されている。また、カム部312のニードルベアリング362に当接する面の反対側の面には、複数(例えば6つ)のカム溝312aが形成されている。   The input rotation member 31 includes a cylindrical shaft portion 311 and a cam portion 312 that is formed to protrude to the outer peripheral side of the shaft portion 311 and rotates integrally with the shaft portion 311. The shaft portion 311 and the cam portion 312 are coupled by welding, for example. A spline fitting portion 311a into which one end portion of the drive shaft 12L (or drive shaft 12R) is fitted is formed on the inner surface of the shaft portion 311. The cam portion 312 has an annular plate shape, and a needle bearing 362 abuts on one surface of the second housing member 302 facing the wall portion 302a, thereby restricting the axial movement of the input rotating member 31. A plurality of (for example, six) cam grooves 312a are formed on the surface of the cam portion 312 opposite to the surface that contacts the needle bearing 362.

中間回転部材32は、中心部に入力回転部材31の軸部311を挿通させる貫通孔32aが形成されている。中間回転部材32は、貫通孔32aの外周囲に形成されたカム部321と、カム部321の外周側に形成され、カム部321と一体に回転する円板状のフランジ部322とを有している。カム部321には、入力回転部材31のカム部312に形成された複数のカム溝312aに軸方向に対向して、カム溝312aと同数の複数のカム溝321aが形成されている。   The intermediate rotation member 32 is formed with a through hole 32a through which the shaft portion 311 of the input rotation member 31 is inserted at the center. The intermediate rotation member 32 has a cam portion 321 formed on the outer periphery of the through hole 32a, and a disk-shaped flange portion 322 formed on the outer peripheral side of the cam portion 321 and rotating integrally with the cam portion 321. ing. In the cam portion 321, a plurality of cam grooves 321 a equal in number to the cam grooves 312 a are formed in the axial direction so as to face the plurality of cam grooves 312 a formed in the cam portion 312 of the input rotation member 31.

フランジ部322の外周側の端部は、ハウジング30の環状凹部30aに収容されている。フランジ部322は、第1ハウジング部材301との間に配置された第1の皿バネ351によって、入力回転部材31のカム部312に向かって軸方向に付勢(押し付けること)されている。また、フランジ部322は、第2ハウジング部材302との間に配置された第2の皿バネ352によって、出力回転部材33に向かって軸方向に付勢されている。中間回転部材32は、フランジ部322と第1の皿バネ351及び第2の皿バネ352との接触によって、ハウジング30に対して回転するにあたり抵抗力を受ける。   The outer peripheral end of the flange portion 322 is accommodated in the annular recess 30 a of the housing 30. The flange portion 322 is urged (pressed) in the axial direction toward the cam portion 312 of the input rotation member 31 by a first disc spring 351 disposed between the flange portion 322 and the first housing member 301. The flange portion 322 is urged in the axial direction toward the output rotation member 33 by a second disc spring 352 disposed between the flange portion 322 and the second housing member 302. The intermediate rotating member 32 receives a resistance force when rotating with respect to the housing 30 due to the contact between the flange portion 322 and the first disc spring 351 and the second disc spring 352.

本実施の形態では、中間回転部材32のカム部321の軸方向の厚みがフランジ部322の軸方向の厚みよりも厚く形成されている。ただし、カム部321の厚みとフランジ部322との厚みが同じであってもよい。   In the present embodiment, the axial thickness of the cam portion 321 of the intermediate rotating member 32 is formed to be thicker than the axial thickness of the flange portion 322. However, the thickness of the cam part 321 and the thickness of the flange part 322 may be the same.

出力回転部材33は、軸状の軸部331と、軸部331の一端に設けられ、軸部331よりも大径に形成された円板部332と、円板部332の外周側の端部から中間回転部材32に向かって軸方向に突出して形成された円筒状の突出部333とを一体に有している。円板部332の一方の面(第1ハウジング部材301の壁部301aに対向する面)にはニードルベアリング361が当接して、出力回転部材33の軸方向移動が規制されている。突出部333は、円板部332の壁部301aとの対向面の反対側の面に形成されている。突出部333の先端部における軸方向端面333aは、フランジ部322に面している。フランジ部322の軸方向端面333aに対向する領域は、後述するクラッチ3のトルク伝達状態において軸方向端面333aに摩擦接触する接触面322aとして形成されている。   The output rotating member 33 includes a shaft-shaped shaft portion 331, a disc portion 332 that is provided at one end of the shaft portion 331 and has a larger diameter than the shaft portion 331, and an end portion on the outer peripheral side of the disc portion 332. And a cylindrical protruding portion 333 formed so as to protrude in the axial direction from the intermediate rotating member 32 to the intermediate rotating member 32. The needle bearing 361 is in contact with one surface of the disk portion 332 (the surface facing the wall portion 301a of the first housing member 301), and the axial movement of the output rotation member 33 is restricted. The protruding portion 333 is formed on the surface opposite to the surface facing the wall portion 301a of the disc portion 332. An axial end surface 333 a at the tip of the protruding portion 333 faces the flange portion 322. The region facing the axial end surface 333a of the flange portion 322 is formed as a contact surface 322a that frictionally contacts the axial end surface 333a in a torque transmission state of the clutch 3 described later.

図2(b)は、入力回転部材31のカム部312、及び中間回転部材32のカム部321を周方向に沿って切断した断面図である。カム部312に形成されたカム溝312aは、周方向に沿って延び、その中央部で最も深く、端部に近づくにつれて徐々に浅くなるように形成されている。また、カム部321に形成されたカム溝321aも同様に、周方向に沿って延び、その中央部で最も深く、端部に近づくにつれて徐々に浅くなるように形成されている。カム溝312aとカム溝321aとの間には、転動体34が介在している。本実施の形態では、転動体34が球状のカムボールとして形成されている。   FIG. 2B is a cross-sectional view of the cam portion 312 of the input rotation member 31 and the cam portion 321 of the intermediate rotation member 32 cut along the circumferential direction. The cam groove 312a formed in the cam portion 312 extends along the circumferential direction, is deepest at the center portion, and is formed so as to gradually become shallower as it approaches the end portion. Similarly, the cam groove 321a formed in the cam portion 321 is formed so as to extend along the circumferential direction, deepest at the center portion thereof, and gradually become shallower as approaching the end portion. A rolling element 34 is interposed between the cam groove 312a and the cam groove 321a. In the present embodiment, the rolling elements 34 are formed as spherical cam balls.

(クラッチ3の動作)
次に、クラッチ3の動作について説明する。
(Operation of clutch 3)
Next, the operation of the clutch 3 will be described.

図3(a)は、クラッチ3が入力回転部材31から出力回転部材33に回転トルクを伝達するトルク伝達状態における断面図である。図3(b)は、図3(a)に示す状態における入力回転部材31のカム部312、及び中間回転部材32のカム部321を周方向に沿って切断した断面図である。   FIG. 3A is a cross-sectional view in a torque transmission state in which the clutch 3 transmits rotational torque from the input rotation member 31 to the output rotation member 33. FIG. 3B is a cross-sectional view of the cam portion 312 of the input rotation member 31 and the cam portion 321 of the intermediate rotation member 32 in the state shown in FIG.

駆動力伝達装置2及びプロペラシャフト13を介して第2の差動歯車装置12に駆動力が伝達され、クラッチ3の入力回転部材31がドライブシャフト12L(又はドライブシャフト12R)から駆動力を受けると、中間回転部材32のフランジ部322が第1の皿バネ351及び第2の皿バネ352から回転抵抗力を受けることにより、入力回転部材31と中間回転部材32との間に相対回転が発生する。この相対回転は、図3(b)に示すように、転動体34がカム溝312a及びカム溝321aを転動する角度範囲に制限されている。   When the driving force is transmitted to the second differential gear device 12 via the driving force transmission device 2 and the propeller shaft 13, and the input rotation member 31 of the clutch 3 receives the driving force from the drive shaft 12L (or the drive shaft 12R). When the flange portion 322 of the intermediate rotating member 32 receives the rotational resistance force from the first disc spring 351 and the second disc spring 352, relative rotation occurs between the input rotating member 31 and the intermediate rotating member 32. . As shown in FIG. 3B, the relative rotation is limited to an angular range in which the rolling element 34 rolls on the cam groove 312a and the cam groove 321a.

入力回転部材31と中間回転部材32との相対回転により、転動体34がカム溝312a及びカム溝321aを転動すると、転動体34がカム溝312a及びカム溝321aの浅い部位に移動するので、中間回転部材32が入力回転部材31に対して軸方向に離間する。この中間回転部材32の軸方向移動により、フランジ部322の接触面322aが出力回転部材33の突出部333の軸方向端面333aに摩擦接触する。この接触面322aと軸方向端面333aとの摩擦接触により、中間回転部材32から出力回転部材33にトルクが伝達される。また、接触面322aと軸方向端面333aとが接触すると、中間回転部材32が入力回転部材31からそれ以上離間しないので、転動体34のカム溝312a及びカム溝321a内での転動が停止する。   When the rolling element 34 rolls along the cam groove 312a and the cam groove 321a due to the relative rotation between the input rotating member 31 and the intermediate rotating member 32, the rolling element 34 moves to a shallow portion of the cam groove 312a and the cam groove 321a. The intermediate rotation member 32 is separated from the input rotation member 31 in the axial direction. Due to the axial movement of the intermediate rotating member 32, the contact surface 322 a of the flange portion 322 is brought into frictional contact with the axial end surface 333 a of the protruding portion 333 of the output rotating member 33. Torque is transmitted from the intermediate rotating member 32 to the output rotating member 33 by frictional contact between the contact surface 322a and the axial end surface 333a. Further, when the contact surface 322a and the axial end surface 333a come into contact with each other, the intermediate rotating member 32 is no longer separated from the input rotating member 31, so that the rolling of the rolling element 34 within the cam groove 312a and the cam groove 321a is stopped. .

このように、ドライブシャフト12Lに連結されたクラッチ3によって左後輪105Lにトルク(第2の差動歯車装置12によってドライブシャフト12Lに分配された駆動力)が伝達され、ドライブシャフト12Rに連結されたクラッチ3によって右後輪105Rにトルク(第2の差動歯車装置12によってドライブシャフト12Rに分配された駆動力)が伝達される。   Thus, torque (driving force distributed to the drive shaft 12L by the second differential gear device 12) is transmitted to the left rear wheel 105L by the clutch 3 connected to the drive shaft 12L, and is connected to the drive shaft 12R. Torque (the driving force distributed to the drive shaft 12R by the second differential gear unit 12) is transmitted to the right rear wheel 105R by the clutch 3.

一方、四輪駆動車100の走行中に駆動力伝達装置2による駆動力の伝達が遮断されると、クラッチ3の入力回転部材31にドライブシャフト12L(又はドライブシャフト12R)からトルクが入力されなくなるので、入力回転部材31と中間回転部材32とを相対回転させる力が弱くなり、第1の皿バネ351によって中間回転部材32が押し戻される。すると、中間回転部材32の接触面322aと出力回転部材33の軸方向端面333aとの摩擦接触が解除され、クラッチ3を介したトルク伝達が行われなくなる。   On the other hand, when transmission of the driving force by the driving force transmission device 2 is interrupted while the four-wheel drive vehicle 100 is traveling, torque is not input from the drive shaft 12L (or the drive shaft 12R) to the input rotation member 31 of the clutch 3. Therefore, the force for relatively rotating the input rotating member 31 and the intermediate rotating member 32 is weakened, and the intermediate rotating member 32 is pushed back by the first disc spring 351. Then, the frictional contact between the contact surface 322a of the intermediate rotation member 32 and the axial end surface 333a of the output rotation member 33 is released, and torque transmission via the clutch 3 is not performed.

この状態でも、四輪駆動車100の走行によって後輪105(左後輪105L及び右後輪105R)は回転し、この後輪105の回転に連れて出力回転部材33は回転するが、出力回転部材33と中間回転部材32とは離間しているので、出力回転部材33から中間回転部材32及び入力回転部材31にはトルクが伝達されない。   Even in this state, the rear wheel 105 (the left rear wheel 105L and the right rear wheel 105R) rotates as the four-wheel drive vehicle 100 travels, and the output rotating member 33 rotates as the rear wheel 105 rotates. Since the member 33 and the intermediate rotation member 32 are separated from each other, torque is not transmitted from the output rotation member 33 to the intermediate rotation member 32 and the input rotation member 31.

これにより、四輪駆動車100の走行中にもかかわらず、プロペラシャフト13、第2の差動歯車装置12、及びドライブシャフト12L,12Rには、駆動力伝達系109におけるトルク伝達上流側(エンジン101側)からも、トルク伝達下流側(後輪105側)からもトルクが伝達されないため、回転停止状態となる。これにより、例えばリングギヤ124によるデフオイルの撹拌による回転抵抗が発生しないので、四輪駆動車100の燃費が向上する。   Thus, the propeller shaft 13, the second differential gear device 12, and the drive shafts 12L and 12R are connected to the torque transmission upstream side (engine engine) in the driving force transmission system 109 even when the four-wheel drive vehicle 100 is traveling. Since no torque is transmitted from the torque transmission downstream side (the rear wheel 105 side), the rotation is stopped. Thereby, for example, the rotational resistance due to the stirring of the differential oil by the ring gear 124 does not occur, so the fuel efficiency of the four-wheel drive vehicle 100 is improved.

また、本実施の形態では、前述のように、歯車221と歯車131とからなるギヤ機構107のギヤ比が、リングギヤ124と歯車132とからなるギヤ機構108のギヤ比よりも小さく設定されているので、駆動力伝達装置2が駆動力を伝達する四輪駆動状態での走行中に出力回転部材33が入力回転部材31よりも速く回転することがなく、左後輪105L及び右後輪105Rに駆動力が伝達される状態が保たれる。   In the present embodiment, as described above, the gear ratio of the gear mechanism 107 including the gear 221 and the gear 131 is set smaller than the gear ratio of the gear mechanism 108 including the ring gear 124 and the gear 132. Therefore, the output rotating member 33 does not rotate faster than the input rotating member 31 during traveling in the four-wheel drive state in which the driving force transmission device 2 transmits the driving force, and the left rear wheel 105L and the right rear wheel 105R do not rotate. The state where the driving force is transmitted is maintained.

ここで、四輪駆動車100の直進走行時には、前輪104及び後輪105は同じ速度で回転するので、第1の差動歯車装置11のデフケース110と第2の差動歯車装置12のデフケース120とは同じ速度で回転し、ギヤ機構107のギヤ比とギヤ機構108のギヤ比の差による歯車221とデフケース110との差回転は、インナクラッチプレート23aとアウタクラッチプレート23bとの間の滑りとして吸収される。つまり、ギヤ機構107及びギヤ機構108のギヤ比は、四輪駆動車100の直進走行時に、内側回転部材21が外側回転部材22よりも速く回転するように設定されている。これにより、四輪駆動状態での走行中には、前輪104及び後輪105に駆動力が伝達される。   Here, when the four-wheel drive vehicle 100 travels straight, the front wheel 104 and the rear wheel 105 rotate at the same speed, so the differential case 110 of the first differential gear device 11 and the differential case 120 of the second differential gear device 12. And the differential rotation between the gear 221 and the differential case 110 due to the difference between the gear ratio of the gear mechanism 107 and the gear ratio of the gear mechanism 108 is a slip between the inner clutch plate 23a and the outer clutch plate 23b. Absorbed. That is, the gear ratio between the gear mechanism 107 and the gear mechanism 108 is set so that the inner rotating member 21 rotates faster than the outer rotating member 22 when the four-wheel drive vehicle 100 travels straight. Thus, driving force is transmitted to the front wheels 104 and the rear wheels 105 during traveling in the four-wheel drive state.

(実施の形態の効果)
以上説明した実施の形態に係るクラッチ3及び四輪駆動車100によれば、以下に示す効果が得られる。
(Effect of embodiment)
According to the clutch 3 and the four-wheel drive vehicle 100 according to the embodiment described above, the following effects can be obtained.

(1)クラッチ3は、入力回転部材31との相対回転が規制された中間回転部材32を軸方向に移動させることによりトルク伝達状態とトルク伝達遮断状態とを切り替えるように構成されているので、例えばスプラグ式の一方向クラッチに比較して構造が簡素化されて部品点数を削減することができ、ひいては小型軽量化、さらには組み付け工数の削減や低コスト化を図ることが可能となる。 (1) Since the clutch 3 is configured to switch between the torque transmission state and the torque transmission cutoff state by moving the intermediate rotation member 32, whose relative rotation with the input rotation member 31 is restricted, in the axial direction, For example, compared with a sprag type one-way clutch, the structure can be simplified and the number of parts can be reduced. As a result, the size and weight can be reduced, and further, the number of assembling steps can be reduced and the cost can be reduced.

(2)また、クラッチ3は、出力回転部材33から入力回転部材31側にはトルクが伝達されず、出力回転部材33のみが回転する状態では、出力回転部材33が中間回転部材32等の他の部材と接触しないので、引き摺りトルクを小さくすることができる。これにより、四輪駆動車100の燃費をさらに向上させることができる。 (2) In the clutch 3, when no torque is transmitted from the output rotation member 33 to the input rotation member 31, and only the output rotation member 33 rotates, the output rotation member 33 is not the intermediate rotation member 32 or the like. Therefore, the drag torque can be reduced. Thereby, the fuel consumption of the four-wheel drive vehicle 100 can be further improved.

(3)中間回転部材32は、第1の皿バネ351から入力回転部材31のカム部312に向かって付勢力を受けるので、入力回転部材31にトルクが入力されない状態において中間回転部材32と出力回転部材33とを確実に離間させると共に、転動体34を図2(b)に示す位置に安定して保持することができる。これにより、トルク伝達遮断状態における四輪駆動車100の振動等による部材間の衝突による異音を抑制できると共に、入力回転部材31にトルクが入力された際には、転動体34が円滑にカム溝312a,321aを転動し、トルク伝達状態に移行することができる。 (3) Since the intermediate rotating member 32 receives a biasing force from the first disc spring 351 toward the cam portion 312 of the input rotating member 31, the intermediate rotating member 32 and the output in the state where no torque is input to the input rotating member 31. The rotating member 33 can be reliably separated from the rotating member 33 and the rolling element 34 can be stably held at the position shown in FIG. Thereby, abnormal noise caused by a collision between members due to vibration or the like of the four-wheel drive vehicle 100 in the torque transmission cut-off state can be suppressed, and when the torque is input to the input rotating member 31, the rolling element 34 smoothly cams. The grooves 312a and 321a can roll to shift to a torque transmission state.

(4)中間回転部材32は、フランジ部322の一部がハウジング30の環状凹部30aに収容され、環状凹部30a内に収容された第1及び第2の皿バネ351,352から付勢力を受けるように構成されているので、第1及び第2の皿バネ351,352を保持する構造、及び第1及び第2の皿バネ351,352によって中間回転部材32を付勢する構造を簡素に実現できる。また、クラッチ3の組み付け時には、第1ハウジング部材301内に、ニードルベアリング361、出力回転部材33、第1の皿バネ351、中間回転部材32、第2の皿バネ352、転動体34、入力回転部材31、ニードルベアリング362を順次収容して第2ハウジング部材302を固定すればよいので、組み付けを容易に行うことができる。 (4) The intermediate rotating member 32 has a part of the flange portion 322 accommodated in the annular recess 30a of the housing 30, and receives a biasing force from the first and second disc springs 351 and 352 accommodated in the annular recess 30a. Thus, the structure for holding the first and second disc springs 351 and 352 and the structure for biasing the intermediate rotating member 32 by the first and second disc springs 351 and 352 are simply realized. it can. Further, when the clutch 3 is assembled, the needle bearing 361, the output rotating member 33, the first disc spring 351, the intermediate rotating member 32, the second disc spring 352, the rolling element 34, and the input rotation are placed in the first housing member 301. Since the member 31 and the needle bearing 362 may be sequentially accommodated to fix the second housing member 302, the assembly can be easily performed.

(5)四輪駆動車100の四輪駆動状態と二輪駆動状態とを駆動力伝達装置2の制御のみによって切り替えることができるので、四輪駆動状態と二輪駆動状態との切り替えを速やかに行うことができる。また、駆動力伝達装置2は、プロペラシャフト13に伝達する駆動力を調節可能なので、プロペラシャフト13の回転が停止した二輪駆動状態の走行状態から、徐々にプロペラシャフト13に伝達する駆動力を大きくするように制御すれば、二輪駆動状態から四輪駆動状態への移行時の衝撃を緩和することができる。 (5) Since the four-wheel drive state and the two-wheel drive state of the four-wheel drive vehicle 100 can be switched only by the control of the driving force transmission device 2, the switching between the four-wheel drive state and the two-wheel drive state is promptly performed. Can do. Further, since the driving force transmission device 2 can adjust the driving force transmitted to the propeller shaft 13, the driving force transmitted to the propeller shaft 13 gradually increases from the two-wheel driving state in which the rotation of the propeller shaft 13 is stopped. If controlled to do so, the impact at the time of transition from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state can be mitigated.

(6)ギヤ機構107及びギヤ機構108のギヤ比は、四輪駆動車100の直進走行時に、内側回転部材21が外側回転部材22よりも速く回転するように設定されているので、四輪駆動状態での走行時には常にクラッチ3を介して後輪105に駆動力が伝達される。つまり、例えば内側回転部材21と外側回転部材22が同じ速度で回転するようにギヤ機構107及びギヤ機構108のギヤ比が設定されていると、四輪駆動車100の直進走行時に何らかの要因で出力回転部材33が入力回転部材31の回転速度を超えたときにクラッチ3によるトルク伝達が行われなくなるが、本実施の形態によれば、このような現象を回避することが可能である。 (6) The gear ratio between the gear mechanism 107 and the gear mechanism 108 is set so that the inner rotating member 21 rotates faster than the outer rotating member 22 when the four-wheel drive vehicle 100 travels straight ahead. When traveling in this state, the driving force is always transmitted to the rear wheel 105 via the clutch 3. That is, for example, if the gear ratio of the gear mechanism 107 and the gear mechanism 108 is set so that the inner rotating member 21 and the outer rotating member 22 rotate at the same speed, the output is caused by some factor when the four-wheel drive vehicle 100 travels straight ahead. Although torque transmission by the clutch 3 is not performed when the rotation member 33 exceeds the rotation speed of the input rotation member 31, according to the present embodiment, such a phenomenon can be avoided.

(7)クラッチ3は、第2の差動歯車装置12と左後輪105L及び右後輪105Rとの間にそれぞれ設けられているので、二輪駆動状態での走行時に、プロペラシャフト13のみならず、第2の差動歯車装置12のデフケース120及びリングギヤ124の回転を停止させることができる。これにより、リングギヤ124によるデフオイルの撹拌による回転抵抗を低減し、四輪駆動車100の燃費を向上させることができる。 (7) Since the clutch 3 is provided between the second differential gear device 12 and the left rear wheel 105L and the right rear wheel 105R, not only the propeller shaft 13 but also when traveling in a two-wheel drive state. The rotation of the differential case 120 and the ring gear 124 of the second differential gear device 12 can be stopped. Thereby, the rotational resistance due to the stirring of the differential oil by the ring gear 124 can be reduced, and the fuel efficiency of the four-wheel drive vehicle 100 can be improved.

[他の実施の形態]
以上、本発明のクラッチ及び四輪駆動車を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。
[Other embodiments]
Although the clutch and the four-wheel drive vehicle of the present invention have been described based on the above embodiment, the present invention is not limited to this embodiment, and can be implemented in various modes without departing from the scope of the present invention. Is possible.

例えば、上記実施の形態では、2つのクラッチ3を第2の差動歯車装置12と左後輪105L及び右後輪105Rとの間にそれぞれ設けた場合について説明したが、これに限らず、図4に示すように、プロペラシャフト13と第2の差動歯車装置12との間に1つのクラッチ3を設けてもよい。この場合には、入力回転部材31にプロペラシャフト13が連結され、出力回転部材33には、一端に歯車132が設けられた駆動軸が連結される。この構成でも、上記実施の形態について説明した(1)〜(6)の効果を得ることができる。また、クラッチ3の個数を削減することができる。   For example, in the above embodiment, the case where the two clutches 3 are respectively provided between the second differential gear device 12 and the left rear wheel 105L and the right rear wheel 105R has been described. As shown in FIG. 4, one clutch 3 may be provided between the propeller shaft 13 and the second differential gear device 12. In this case, the propeller shaft 13 is connected to the input rotating member 31, and the drive shaft having a gear 132 provided at one end is connected to the output rotating member 33. Even in this configuration, the effects (1) to (6) described in the above embodiment can be obtained. Further, the number of clutches 3 can be reduced.

また、上記実施の形態では、クラッチ3を四輪駆動車100に適用した場合について説明したが、クラッチ3の用途はこれに限らず、他の構成の車両や、車両以外の輸送機械に適用することも可能である。また、例えば工作機械等の輸送機械以外の製品にクラッチ3を用いることも可能である。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the clutch 3 was applied to the four-wheel drive vehicle 100, the use of the clutch 3 is not restricted to this, It applies to vehicles of another structure, and transport machines other than a vehicle. It is also possible. Further, the clutch 3 can be used for products other than transport machines such as machine tools.

また、上記実施の形態では、中間回転部材32を付勢する付勢部材として皿バネを適用した場合について説明したが、これに限らず、コイルバネやウェーブワッシャ、あるいはゴム等の弾性体を付勢部材として適用してもよい。また、第2の皿バネ352を省略し、第1の皿バネ351の付勢力によって中間回転部材32のフランジ部322を第2ハウジング部材302に当接させるようにクラッチ3を構成してもよい。   In the above embodiment, the case where the disc spring is applied as the biasing member that biases the intermediate rotating member 32 has been described. However, the present invention is not limited to this, and an elastic body such as a coil spring, a wave washer, or rubber is biased. You may apply as a member. Further, the second disc spring 352 may be omitted, and the clutch 3 may be configured so that the flange portion 322 of the intermediate rotation member 32 is brought into contact with the second housing member 302 by the biasing force of the first disc spring 351. .

また、上記実施の形態では、入力回転部材31との相対回転により中間回転部材32を軸方向に移動させる機構を、カム面312a,321aにおける転動体34の転動によって具現した場合について説明したが、これに限らず、例えばカム部312及びカム部321に形成された斜面(周方向に対して傾斜した斜面)同士の摺動によって具現してもよい。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the mechanism which moves the intermediate | middle rotation member 32 to an axial direction by relative rotation with the input rotation member 31 was embodied by rolling of the rolling element 34 in cam surface 312a, 321a. However, the present invention is not limited to this. For example, the cam portion 312 and the cam portion 321 may be embodied by sliding between inclined surfaces (inclined surfaces with respect to the circumferential direction).

2…駆動力伝達装置、3…クラッチ、11…差動歯車装置、11L,11R…ドライブシャフト、12…差動歯車装置、12L,12R…ドライブシャフト、13…プロペラシャフト、21…内側回転部材、22…外側回転部材、23…メインクラッチ、23a…インナクラッチプレート、23b…アウタクラッチプレート、24…電磁コイル、25…パイロットクラッチ、26…カム機構、30…ハウジング、30a…環状凹部、30b…収容空間、30c,30d…挿通孔、31…入力回転部材、32…中間回転部材、32a…貫通孔、33…出力回転部材、34…転動体、100…四輪駆動車、101…エンジン、102…トルクコンバータ、103…トランスミッション、104…前輪、104L…左前輪、104R…右前輪、105…後輪、105L…左後輪、105R…右後輪、106…減速機構、107,108…ギヤ機構、109…駆動力伝達系、110…デフケース、111…ピニオンシャフト、112…ピニオンギヤ、113…サイドギヤ、114…リングギヤ、120…デフケース、121…ピニオンシャフト、122…ピニオンギヤ、123…サイドギヤ、124…リングギヤ、131,132…歯車、221…歯車、261…パイロットカム、262…メインカム、263…カムボール、301…第1ハウジング部材、301a…壁部、302…第2ハウジング部材、302a…壁部、303…ボルト、311…軸部、311a…スプライン嵌合部、312,321…カム部、312a,321a…カム溝、322…フランジ部、322a…接触面、331…軸部、332…円板部、333…突出部、333a…軸方向端面、351…第1の皿バネ、352…第2の皿バネ、361,362…ニードルベアリング 2 ... Driving force transmission device, 3 ... Clutch, 11 ... Differential gear device, 11L, 11R ... Drive shaft, 12 ... Differential gear device, 12L, 12R ... Drive shaft, 13 ... Propeller shaft, 21 ... Inner rotating member, 22 ... Outer rotating member, 23 ... Main clutch, 23a ... Inner clutch plate, 23b ... Outer clutch plate, 24 ... Electromagnetic coil, 25 ... Pilot clutch, 26 ... Cam mechanism, 30 ... Housing, 30a ... Annular recess, 30b ... Housed Space, 30c, 30d ... insertion hole, 31 ... input rotation member, 32 ... intermediate rotation member, 32a ... through hole, 33 ... output rotation member, 34 ... rolling element, 100 ... four-wheel drive vehicle, 101 ... engine, 102 ... Torque converter, 103 ... transmission, 104 ... front wheel, 104L ... left front wheel, 104R ... right front wheel, 10 ... rear wheel, 105L ... left rear wheel, 105R ... right rear wheel, 106 ... deceleration mechanism, 107, 108 ... gear mechanism, 109 ... driving force transmission system, 110 ... differential case, 111 ... pinion shaft, 112 ... pinion gear, 113 ... Side gear, 114 ... ring gear, 120 ... differential case, 121 ... pinion shaft, 122 ... pinion gear, 123 ... side gear, 124 ... ring gear, 131, 132 ... gear, 221 ... gear, 261 ... pilot cam, 262 ... main cam, 263 ... cam ball, 301 ... 1st housing member, 301a ... Wall part, 302 ... 2nd housing member, 302a ... Wall part, 303 ... Bolt, 311 ... Shaft part, 311a ... Spline fitting part, 312, 321 ... Cam part, 312a, 321a ... Cam groove, 322 ... Flange, 322a ... Contact surface, 3 1 ... shaft portion, 332 ... disc part, 333 ... protrusions, 333a ... axial end face, 351 ... first disc spring, 352 ... second disc spring, 361, 362 ... needle bearing

Claims (7)

入力回転部材と、前記入力回転部材と同軸上で相対回転可能な出力回転部材と、前記入力回転部材と前記出力回転部材との間に介在する中間回転部材とを備え、前記入力回転部材から前記出力回転部材にはトルクを伝達し、前記出力回転部材から前記入力回転部材にはトルクを伝達しないクラッチであって、
前記中間回転部材は、前記入力回転部材との相対回転が所定の範囲に制限され、前記入力回転部材との相対回転により軸方向に移動して前記出力回転部材に摩擦接触する
クラッチ。
An input rotating member, an output rotating member that is relatively rotatable coaxially with the input rotating member, and an intermediate rotating member that is interposed between the input rotating member and the output rotating member. A clutch that transmits torque to the output rotating member and does not transmit torque from the output rotating member to the input rotating member;
The intermediate rotation member has a relative rotation with the input rotation member limited to a predetermined range, and moves in the axial direction by the relative rotation with the input rotation member to make frictional contact with the output rotation member.
前記中間回転部材を収容する非回転部材であるハウジングと、
前記ハウジングと前記中間回転部材との間に介在し、前記中間回転部材を前記入力回転部材に向かって軸方向に付勢する付勢部材とをさらに備えた、
請求項1に記載のクラッチ。
A housing that is a non-rotating member that houses the intermediate rotating member;
A biasing member interposed between the housing and the intermediate rotation member, and biasing the intermediate rotation member in the axial direction toward the input rotation member;
The clutch according to claim 1.
前記中間回転部材は、前記入力回転部材との相対回転により軸方向のスラスト力を発生させるカム部と、前記カム部の外周側に形成された円板状のフランジ部とを有し、
前記ハウジングは、前記フランジ部の少なくとも一部を収容する環状凹部を有し、
前記付勢部材は、前記ハウジングの前記環状凹部に収容されている、
請求項2に記載のクラッチ。
The intermediate rotating member has a cam portion that generates axial thrust force by relative rotation with the input rotating member, and a disk-shaped flange portion formed on the outer peripheral side of the cam portion,
The housing has an annular recess that houses at least a portion of the flange portion;
The biasing member is accommodated in the annular recess of the housing.
The clutch according to claim 2.
車両の前輪及び後輪を駆動する駆動力を発生する駆動源と、
前記前輪及び前記後輪の一方である主駆動輪に駆動力を常時伝達し、前記前輪及び前記後輪の他方である補助駆動輪に前記駆動力を車両走行状態に応じて伝達する駆動力伝達系とを備え、
前記駆動力伝達系は、前記主駆動輪側の第1の差動歯車装置と、プロペラシャフトと、前記プロペラシャフトに駆動力を伝達する第1のクラッチと、前記プロペラシャフトを介して伝達された駆動力を前記補助駆動輪側に伝達する第2のクラッチと、前記補助駆動輪側の第2の差動歯車装置とを有し、
前記第1のクラッチは、前記プロペラシャフトに伝達する駆動力を調節可能な多板クラッチであり、
前記第2のクラッチは、前記プロペラシャフト側の入力回転部材と、前記入力回転部材と同軸上で相対回転可能な前記補助駆動輪側の出力回転部材と、前記入力回転部材と前記出力回転部材との間に介在する中間回転部材とを備え、前記入力回転部材から前記出力回転部材には回転トルクを伝達し、前記出力回転部材から前記入力回転部材にはトルクを伝達しないクラッチであり、
前記中間回転部材は、前記入力回転部材との相対回転が所定の範囲に制限され、前記入力回転部材との相対回転により軸方向に移動して前記出力回転部材に摩擦接触する
四輪駆動車。
A driving source for generating a driving force for driving the front and rear wheels of the vehicle;
Driving force transmission that constantly transmits a driving force to a main driving wheel that is one of the front wheel and the rear wheel, and transmits the driving force to an auxiliary driving wheel that is the other of the front wheel and the rear wheel according to a vehicle running state. With the system,
The driving force transmission system is transmitted via the first differential gear device on the main driving wheel side, a propeller shaft, a first clutch that transmits driving force to the propeller shaft, and the propeller shaft. A second clutch for transmitting a driving force to the auxiliary drive wheel side; and a second differential gear device on the auxiliary drive wheel side;
The first clutch is a multi-plate clutch capable of adjusting a driving force transmitted to the propeller shaft,
The second clutch includes an input rotation member on the propeller shaft side, an output rotation member on the auxiliary drive wheel that can be relatively rotated coaxially with the input rotation member, the input rotation member, and the output rotation member. An intermediate rotating member interposed between the input rotating member and the output rotating member, and a torque that does not transmit torque from the output rotating member to the input rotating member.
The intermediate rotating member is limited to a predetermined range in relative rotation with the input rotating member, and moves in the axial direction by relative rotation with the input rotating member to make frictional contact with the output rotating member.
前記プロペラシャフトと前記第1及び第2の差動歯車装置とは、前記第1のクラッチの前記駆動源側の回転部材が前記第1のクラッチの前記プロペラシャフト側の回転部材よりも速く回転するようにギヤ比が設定されたギヤ機構により連結されている、
請求項4に記載の四輪駆動車。
In the propeller shaft and the first and second differential gear devices, the rotation member on the drive source side of the first clutch rotates faster than the rotation member on the propeller shaft side of the first clutch. Are connected by a gear mechanism in which the gear ratio is set,
The four-wheel drive vehicle according to claim 4.
前記第2のクラッチは、前記第2の差動歯車装置と前記補助駆動輪としての左後輪及び右後輪の間にそれぞれ設けられている、
請求項4又は5に記載の四輪駆動車。
The second clutch is provided between the second differential gear device and a left rear wheel and a right rear wheel as the auxiliary driving wheels, respectively.
The four-wheel drive vehicle according to claim 4 or 5.
前記第2のクラッチは、前記プロペラシャフトと前記第2の差動歯車装置との間に設けられている、
請求項4又は5に記載の四輪駆動車。
The second clutch is provided between the propeller shaft and the second differential gear device.
The four-wheel drive vehicle according to claim 4 or 5.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114144598A (en) * 2019-07-26 2022-03-04 株式会社电装 Clutch device

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