JP2014000913A - 駆動力伝達制御装置及び四輪駆動車 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】駆動力伝達制御装置9は、ハウジング6とインナシャフト10との間に配置されたメインクラッチ7と、メインクラッチ7の軸方向の一方に配置された第1のカム機構11と、第1のカム機構11を作動させるトルクを伝達する電磁クラッチ8と、メインクラッチ7の軸方向の他方に配置され、メインクラッチ7のインナクラッチプレート70とアウタクラッチプレート71との間の隙間を詰める第2のカム機構12と、第2のカム機構12を作動させるモータ5と、電磁クラッチ8及びモータ5を制御する制御部92とを備え、制御部92は、第2のカム機構12が作動していない状態で電磁クラッチ8を作動させる第1の動作モードと、第2のカム機構12が作動した状態で電磁クラッチ8を作動させる第2の動作モードとを有する。
【選択図】図3
Description
制御装置90は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等の記憶素子からなる記憶部91と、記憶部91に記憶されたプログラムに従って動作するCPU(Central Processing Unit)等を有する制御部92と、後述する駆動力伝達装置1のモータ5に駆動電流を供給するモータ制御回路93と、同じく後述する駆動力伝達装置1の電磁クラッチ8に励磁電流を供給する電磁クラッチ制御回路94とを有している。制御部92は、モータ制御回路93から出力される駆動電流、及び電磁クラッチ制御回路94から出力される励磁電流を調節することにより、モータ5及び電磁クラッチ8を制御する。また、制御部92は、噛み合いクラッチ3のスリーブ3cを進退移動させるアクチュエータの動作信号を出力し、噛み合いクラッチ3を制御する。
図2は、駆動力伝達装置1の構成例を示す分解斜視図であり、図3は、駆動力伝達装置1の断面図である。図3は、回転軸線Oよりも上側が後述する第2のカム機構12の非作動状態を示し、回転軸線Oよりも下側が第2のカム機構12の作動状態を示す。
装置ケース4は、駆動力伝達装置1の収容空間を有するケース本体40、及びケース本体40の開口部を閉塞するケース蓋体41からなる。ケース蓋体41は、複数のボルト42によってケース本体40に取り付けられている。装置ケース4の内部には、図略の潤滑油が封入されている。
モータ5は、固定子50と、回転軸51と、図略の減速機構とを有している。回転軸51の回転力は、減速機構によって減速され、出力軸52から出力される。モータ5の取付部401に対する取り付けは、位置決めピン531及びボルト532を用いて行われる。出力軸52には、第2のカム機構12にその作動力としての回転力を伝達するための伝達部材54が、連結器55を介して取り付けられている。
ハウジング6は、円筒部60及び底部61からなる。円筒部60及び底部61は、円筒部60の一端に形成された係合凹部60aに底部61の突起61aが係合して相対回転が規制され、かつ突起61aと円筒部60のフランジ部60bとの間に介在する止め輪62によって底部61が抜け止めされている。
図3に示すように、インナシャフト10は、各外径が互いに異なる第1〜第3の円筒部10a〜10cを一体に有している。第1の円筒部10aは第2の円筒部10bと第3の円筒部10cとの間に形成され、第2の円筒部10bは第1の円筒部10aよりもハウジング6の底部61側に、第3の円筒部10cはその反対側の端部に形成されている。第1の円筒部10aの外径は、第2の円筒部10b及び第3の円筒部10cの外径よりも大きく設定され、第1の円筒部10aと第2の円筒部10bとの間には段差面10dが、第1の円筒部10aと第3の円筒部10cとの間には段差面10eが、それぞれ形成されている。
メインクラッチ7は、複数のインナクラッチプレート70及び複数のアウタクラッチプレート71を有する摩擦式の多板クラッチであり、ハウジング6とインナシャフト10との間に介在して配置されている。インナクラッチプレート70及びアウタクラッチプレート71は、回転軸線Oに沿って交互に配置され、それぞれが環状の摩擦板によって形成されている。インナクラッチプレート70は、本発明の第1のクラッチプレートの一例であり、アウタクラッチプレート71は、本発明の第2のクラッチプレートの一例である。
電磁クラッチ8は、電磁コイル80,アーマチャ81,複数のアウタクラッチプレート82,複数のインナクラッチプレート83,及びヨーク84を有して構成されている。複数のアウタクラッチプレート82と複数のインナクラッチプレート83とは、電磁コイル80とアーマチャ81との間にて、回転軸線Oに沿って交互に配置されている。複数のアウタクラッチプレート82及び複数のインナクラッチプレート83は、磁性体からなる環状の摩擦板によって形成され、それぞれの外周部と内周部との間には、電磁コイル80による磁束の短絡を防止する複数の円弧状の溝が形成されている。電磁クラッチ8は、本発明のサブクラッチの一例である。
第1のカム機構11は、パイロットカム部材110、このパイロットカム部材110に回転軸線Oに沿って並列するメインカム部材111、及びこのメインカム部材111とパイロットカム部材110との間に介在する複数の球状の転動部材112を有している。複数の転動部材112は、リテーナ116に保持されている。メインカム部材111は、本発明の第1のカム部材の一例であり、パイロットカム部材110は、本発明の第2のカム部材の一例である。
第2のカム機構12は、回転軸線O上で相対回転可能な一対のカム部材(入力用のカム部材120及び出力用のカム部材121)を有している。入力用のカム部材120と出力用のカム部材121とは、回転軸線Oに沿って並列している。入力用のカム部材120は、第2のカム機構12の作動力となる回転力をモータ5から受け、出力用のカム部材121に対して回転する。第2のカム機構12は、本発明の隙間詰め機構の一例である。
次に、駆動力伝達制御装置9の動作につき、図1〜図7を参照して説明する。
第1ステップでは、まず制御部92が電磁コイル80に励磁電流を供給し、電磁クラッチ8を作動させる(ステップS10)。これにより、駆動力伝達装置1の第1の動作モードにおける動作によって、四輪駆動車200の走行に伴う後輪205Rの回転力がアクスルシャフト213Rを介してサイドギヤ214Rに伝達され、プロペラシャフト2の回転が増速される。
噛み合いクラッチ3の差動回転が所定値以下である場合(S11:Yes)、制御部92は、電磁コイル80に供給する励磁電流を小さくし、電磁クラッチ8の伝達トルクを低減する(ステップS12)。この際、電磁コイル80への電流供給を遮断し、励磁電流をゼロとしてもよい。次に、制御部92は、噛み合いクラッチ3を作動させ、第1のスプライン歯部3a及び第2のスプライン歯部3bにスリーブ3cをスプライン嵌合させて、フロントデフケース212とプロペラシャフト2とをトルク伝達可能に連結する(ステップS13)。
噛み合いクラッチ3が作動した後、制御部92はモータ5に励磁電流を供給し、モータ5の回転を開始させる(ステップS14)。制御部92は、第2のカム機構12の作動が完了するまでモータ5を回転させ(ステップS15)、第2のカム機構12の作動が完了すると、駆動電流の供給を中止してモータ5の回転を停止させる(ステップS16)。第2のカム機構12の作動完了は、例えばモータ5のエンコーダによって検出した回転軸51の回転量に基づいて判定してもよく、あるいはモータ5に励磁電流を供給した時間によって判定してもよい。
以上説明した実施の形態によれば、次に示す作用及び効果が得られる。
Claims (6)
- 相対回転可能な第1及び第2の駆動力伝達部材の間で伝達される駆動力を制御する駆動力伝達制御装置であって、
前記第1の駆動力伝達部材に連結される第1の回転部材と、
前記第2の駆動力伝達部材に連結され、前記第1の回転部材に対してその回転軸線上で相対回転可能に配置された第2の回転部材と、
前記第1の回転部材と前記第2の回転部材との間に介在して配置され、前記第1の回転部材に対する相対回転が規制された第1のクラッチプレート及び前記第2の回転部材に対する相対回転が規制された第2のクラッチプレートを有するメインクラッチと、
前記メインクラッチの軸方向の一方に配置され、その作動によって前記第1及び第2のクラッチプレートの隙間を詰める隙間詰め機構と、
前記メインクラッチの軸方向の他方に配置され、前記第1の回転部材との相対回転が規制された第1のカム部材、及び前記第1のカム部材と所定の角度範囲で相対回転可能な第2のカム部材を有し、前記第1のカム部材と前記第2のカム部材との相対回転によって前記第1のカム部材が前記メインクラッチ側に移動するカム機構と、
前記第2のカム部材と前記第2の回転部材との間に配置され、その作動によって前記第2のカム部材に前記第1及び第2のカム部材を相対回転させるトルクを伝達するサブクラッチと、
前記隙間詰め機構及び前記サブクラッチを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記隙間詰め機構が作動していない状態で前記サブクラッチを作動させる第1の動作モードと、前記隙間詰め機構が作動した状態で前記サブクラッチを作動させる第2の動作モードとを有する
駆動力伝達制御装置。 - 前記制御部は、前記第1の動作モードから前記第2の動作モードに移行する際、前記サブクラッチによって伝達されるトルクを低減し、当該トルクを低減した状態で前記隙間詰め機構を作動させ、前記隙間詰め機構が作動した後に前記サブクラッチによって伝達されるトルクを高める
請求項1に記載の駆動力伝達制御装置。
- 前記隙間詰め機構は、前記回転軸線上で相対回転可能な一対のカム部材を有し、
前記一対のカム部材は、前記回転軸線の周方向に対して傾斜した傾斜面と、前記回転軸線の周方向に対して平行な平坦面とを有し、前記回転軸線周りの一方への相対回転に伴う前記傾斜面同士の摺動によって前記一対のカム部材のうち一方のカム部材が前記メインクラッチ側に移動し、前記回転軸線周りの一方へのさらなる相対回転によって前記平坦面同士が接触して前記一方のカム部材の前記メインクラッチ側の位置からの移動が規制される
請求項1又は2に記載の駆動力伝達制御装置。 - 車両の走行用の駆動力を発生する駆動源と、
前記駆動源の駆動力が常時伝達される左右一対の主駆動輪と、
走行状態に応じて前記駆動源のトルクが伝達される左右一対の補助駆動輪と、
前記駆動源側のトルクを前記補助駆動輪側に伝達するプロペラシャフトと、
前記補助駆動輪側の第1の駆動力伝達部材と前記プロペラシャフト側の第2の駆動力伝達部材との間で伝達される駆動力を制御する駆動力伝達制御装置とを備え、
前記駆動力伝達制御装置は、
前記第1の駆動力伝達部材に連結される第1の回転部材と、
前記第2の駆動力伝達部材に連結され、前記第1の回転部材に対してその回転軸線上で相対回転可能に配置された第2の回転部材と、
前記第1の回転部材と前記第2の回転部材との間に介在して配置され、前記第1の回転部材に対する相対回転が規制された第1のクラッチプレート及び前記第2の回転部材に対する相対回転が規制された第2のクラッチプレートを有するメインクラッチと、
前記メインクラッチの軸方向の一方に配置され、その作動によって前記第1及び第2のクラッチプレートの隙間を詰める隙間詰め機構と、
前記メインクラッチの軸方向の他方に配置され、前記第1の回転部材との相対回転が規制された第1のカム部材、及び前記第1のカム部材と所定の角度範囲で相対回転可能な第2のカム部材を有し、前記第1のカム部材と前記第2のカム部材との相対回転によって前記第1のカム部材が前記メインクラッチ側に移動するカム機構と、
前記第2のカム部材と前記第2の回転部材との間に配置され、その作動によって前記第2のカム部材に前記第1及び第2のカム部材を相対回転させるトルクを伝達するサブクラッチと、
前記隙間詰め機構及び前記サブクラッチを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記隙間詰め機構が作動していない状態で前記サブクラッチを作動させる第1の動作モードと、前記隙間詰め機構が作動した状態で前記サブクラッチを作動させる第2の動作モードとを有する
四輪駆動車。 - 前記プロペラシャフトと前記駆動源との間に設けられ、前記制御部によって制御される噛み合いクラッチをさらに備え、
前記制御部は、前記噛み合いクラッチ及び前記駆動力伝達制御装置による駆動力の伝達を遮断した二輪駆動状態から四輪駆動状態に移行する際、前記第1の動作モードにて前記プロペラシャフトの回転を増速する第1ステップと、前記プロペラシャフトの回転を増速した後に前記噛み合いクラッチを作動させる第2ステップと、前記隙間詰め機構及び前記サブクラッチを作動させる第3ステップとを経て四輪駆動状態に移行する、
請求項4に記載の四輪駆動車。 - 前記第2ステップは、前記プロペラシャフトの回転を増速した後に前記駆動力伝達制御装置による駆動力の伝達を低減して前記噛み合いクラッチを作動させるステップである、
請求項5に記載の四輪駆動車。
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