JP3276340B2 - 連結装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連結装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６３−１９５４４９号に「すべり
制限差動歯車アセンブリ」が記載されている。これは、
電磁多板クラッチによる差動制限機構を備えた差動歯車
機構であり、電磁石でアーマチャを吸引することにより
直接的に多板クラッチの締結を行って、差動歯車の差動
を制限するようにしたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この差動制
限機構は、電磁石の吸引力がそのまま多板クラッチを締
結させる押圧力となる構成であるため、多板クラッチの
締結力、すなわち差動制限力を十分大きく確保しようと
しても限界があり、また多板クラッチが摩耗すると電磁
石のエアギャップが影響を受け易いという問題があっ
た。

【０００４】また、多板クラッチの組み付け作業は、デ
フケース内部側部材と外部側部材をデフケースの壁部を
挟んで両側で支えて位置合せをし、ボルトにより一体化
するという煩わしさがあった。

【０００５】そこで、本発明は、大きな連結力が得られ
ると共に、組み付け性が良く、かつ製造コスト上の有利
性を有する連結装置の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、連結力調整用電磁多板ク
ラッチと該クラッチの締結に伴い締結されるメイン多板
クラッチとの各多板クラッチの外側クラッチ板に係合す
る中空円筒部が一体の部材に構成された回転伝達部材
と、前記電磁多板クラッチの内側クラッチ板と係合する
と共に該クラッチの締結トルクをスラスト力に変換する
カムを有するカム部材と、前記カム部材のカムの係合に
よりスラスト力を受けて前記メイン多板クラッチを押圧
する押圧部材と、前記メイン多板クラッチの内側クラッ
チ板に係合する係合部を有する第２の回転伝達部材とを
備える連結装置において、前記第１の回転伝達部材の中
空円筒部は、前記電磁多板クラッチの外側クラッチ板と
アーマチャとに係合すると共に前記メイン多板クラッチ
の外側クラッチ板と係合する係合部を備えることを特徴
とする。

【０００７】したがって、アーマチャが吸引されて電磁
多板クラッチが締結されると、カム部材と押圧部材のカ
ム係合により電磁多板クラッチの締結トルクがスラスト
力に変換されると共に拡大されることが可能で、このス
ラスト力を受けてメイン多板クラッチが締結される。こ
れにより大きな連結力が得られると共に、電磁多板クラ
ッチの締結力を調節することによりメイン多板クラッチ
の連結度合いを調節することができる。

【０００８】また、第１の回転伝達部材の中空円筒部の
係合部は軸方向に亘って形成が容易になると共に、これ
に係合する両クラッチの外側クラッチ板とアーマチャの
形状も中空円筒部の係合部に合わせて形成されるので形
成が容易となり、コスト低減が可能であると共に、組み
付け性も良い。

【０００９】また、電磁多板クラッチのアーマチャが中
空円筒部に係合して、第１の回転伝達部材と一体に回転
しているので、吸引に対するアーマチャの応答性（電磁
多板クラッチの締結応答性）が良い。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の連結装置であって、前記中空円筒部の係合部は軸方向
に延びて形成されたスプラインであることを特徴とす
る。

【００１１】したがって、請求項１の発明と同等の作用
・効果が得られるうえに、中空円筒部の係合部がスプラ
インであるので、形成の容易化、精度確保が確実にでき
る。

【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の連結装置であって、前記中空円筒部は、両側
に側壁部を有すると共に少なくとも一側の側壁部は前記
両多板クラッチとカム部材と押圧部材を内部に組み込み
後、固定可能であることを特徴とする。

【００１３】したがって、請求項１または２の発明と同
等の作用・効果が得られるうえに、前記従来例と異な
り、中空円筒部の一側から両多板クラッチとカム部材と
押圧部材を組み込むことができるので、一層組付け性が
良い。なお、両クラッチを組み込後に側壁を固定すれば
よい。

【００１４】また、中空円筒部に側壁部を固定すること
により中空円筒部の強度を確保することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図１、図２
により説明する。図１（ａ）は本実施形態の全体断面図
を示し、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図であ
る。図２は本実施形態の連結装置を用いた４輪駆動車
（４ＷＤ車）の動力系を示す。

【００１６】図２に示すように、この４ＷＤ車の動力系
は、エンジン１、トランスミッション３、フロントデフ
５（前輪側のデファレンシャル装置）、前車軸７，９、
左右の前輪１１，１３、トランスファ１５、プロペラシ
ャフト１７、本実施形態の連結装置１９、リヤデフ２１
（後輪側のデファレンシャル装置）、後車軸２３，２
５、左右の後輪２７，２９などから構成されている。

【００１７】上記連結装置１９は、図１、図２に示すよ
うに、第１の回転伝達部材としての連結軸３１がリヤデ
フ２１のキャリヤ３３を貫通し、ベアリング３５によっ
てキャリヤ３３に支承されると共に、スプライン部３７
によりプロペラシャフト１７側に連結されている。こう
して、連結軸３１はエンジン１からの駆動力により回転
駆動される。

【００１８】図１示のように、連結軸３１は、そのスプ
ライン部３７の右方に隣接して側壁部としてのフランジ
状の左側壁７５、中空円筒部としてのクラッチドラム３
９がこの順に配置され、接合されている。側壁部として
のリング状の右側壁１１９は、後述する各内蔵部材を組
み込み後、クラッチドラム３９に接合される。こうし
て、連結軸３１は一体の部材に構成される。上記接合以
前の段階では、クラッチドラム３９は右方に開口してい
る。

【００１９】円筒肉部を有するクラッチドラム３９の内
周には係合部としてのスプライン５９が形成され、この
スプライン５９にはその左端側から順に連結力調整用の
電磁多板クラッチ６１の外側クラッチ板６３とアーマチ
ャ６５が軸方向に移動自在に係合している。アーマチャ
６５は止め輪６７により右方への移動が止められてい
る。そして、アーマチャ６５の右隣には、後述する押圧
部材１０３を間に挟んで、メイン多板クラッチ９５の内
側クラッチ板１０１と外側クラッチ板９７とが交互に配
置され、スプライン５９に軸方向に移動自在に係合して
いる。

【００２０】一方、クラッチドラム３９（連結軸３１）
の軸心部には、第２の回転伝達部材としての中空のハブ
４１が、その支承部４３とベアリング４５とにより連結
軸３１に相対回転自在に支承されている。ベアリング４
５は止め輪４７により抜け止めされている。

【００２１】ハブ４１の小径部７１の内周には、ドライ
ブピニオンシャフト４９がスプライン連結されている。
このドライブピニオンシャフト４９はベアリング５１，
５１を介してキャリヤ３３に回転自在に支承され、ロッ
クナット５３により抜け止めされている。ドライブピニ
オンシャフト４９の右端部にはギヤ５５が一体に形成さ
れ、リヤデフ２１のリングギヤ５７と噛み合っている。

【００２２】また、ハブ４１の小径部７１上にはリング
状のカム部材７３が軸方向に移動自在に嵌装され、左側
壁７５との間にはスラストワッシャ７７とベアリング７
９が配置されている。カム部材７３の外周にはスプライ
ン８１が設けられ、上記電磁多板クラッチ６１の外側ク
ラッチ板６３と交互配置された内側クラッチ板８３がこ
のスプライン８１に軸方向に移動自在に係合している。

【００２３】連結軸３１の左側壁７５の左方には電磁石
８５が配置され、そのヨーク８７はボルト８８によりキ
ャリヤ３３に固定されている。ヨーク８７と左側壁７５
にそれぞれ軸方向に設けられた各凸部８９，９１の間に
はエアギャップ９３が半径方向に設けられ、磁気回路が
形成されている。９４は非磁性体である。電磁石８５に
通電されるとアーマチャ６５が吸引されて、外側、内側
の各クラッチ板６３，８３を押圧し、電磁多板クラッチ
６１が締結され、カム部材７３がクラッチドラム３９
（連結軸３１）に連結される。

【００２４】ハブ４１の右端の大径部６９にはスプライ
ン（係合部）９９が設けられ、メイン多板クラッチ９５
の外側クラッチ板９７と交互に配置された内側クラッチ
板１０１がこのスプライン９９に軸方向に移動自在に係
合している。

【００２５】電磁多板クラッチ６１とメイン多板クラッ
チ９５の間には上記押圧部材１０３が移動自在に配置さ
れている。押圧部材１０３の内周はハブ４１の小径部７
１に摺動自在に嵌装され、右側の凸部１０５は大径部６
９のスプライン９９に軸方向に移動自在に係合してい
る。また、ハブ４１の大径部６９にはキャリヤ３３内の
潤滑油をクラッチドラム３９内に導きメイン多板クラッ
チ９５に導く油路１０７，１０９が設けられている。

【００２６】押圧部材１０３とカム部材７３との間に
は、図１（ｂ）に示すように、ボール１１１を介したカ
ム１１３が形成されている。こうして、連結装置１９が
構成されている。

【００２７】なお、図１から明らかなように、クラッチ
ドラム３９の上記内蔵部材の組み込みは、例えばつぎの
ように行う。

【００２８】すなわち、スプライン部３７、左側壁７
５、クラッチドラム３９までが一体化された連結軸３１
を上方に開口させ垂直状態に安定させ、下記電磁多板ク
ラッチ６１、メイン多板クラッチ９５等を上方から組み
込む。

【００２９】まず、電磁多板クラッチ６１の外側クラッ
チ板６３をクラッチドラム３９のスプライン５９に係合
させて内側クラッチ板８３と交互に組み込み、ついで、
それ自体の外周部で係合するアーマチャ６５をクラッチ
ドラム３９のスプライン５９に係合させて組み込み、止
め輪６７を取り付ける。ついで、スラストワッシャ７
７、ベアリング７９と共に、スプライン８１を内側クラ
ッチ板８３に係合させてカム部材７３を組み込む。

【００３０】つぎに、カム部材７３との間にボール１１
１を挟んで押圧部材１０３を乗せ、押圧部材１０３の凸
部１０５とハブ４１の大径部６９のスプライン９９を係
合させてハブ４１を軸心部に組み込む。そして、メイン
多板クラッチ９５の内側クラッチ板１０１をハブ４１の
大径部６９のスプライン９９に、外側クラッチ板９７を
クラッチドラム３９のスプライン５９に交互に組み込
む。そして、ベアリング４５，止め輪４７を取り付けた
右側壁１１９をハブ４１に取り付ける。

【００３１】そして、最後に右側壁１１９をクラッチド
ラム３９に接合して、組み込みを完了する。なお，組み
込みを上記と逆の図１（ａ）の左方からとし、最後にク
ラッチドラム３９に左側壁７５を接合してもよい。

【００３２】つぎに連結装置１９および動力系の作用を
説明する。

【００３３】連結装置１９の電磁石８５に通電され、電
磁多板クラッチ６１が締結されると、連結軸３１（クラ
ッチドラム３９）はカム部材７３、カム１１３、押圧部
材１０３を介してハブ４１（ドライブピニオンシャフト
４９）に連結され、エンジン１からの駆動力はリヤデフ
２１を介して後輪２７，２９に伝達される。

【００３４】このとき、伝達トルク１１５（図１
（ｂ））がカム１１３によりスラスト方向に方向変換さ
れると共に拡大されて大きなスラスト力１１７となって
押圧部材１０３を右方に移動させ、メイン多板クラッチ
９５を押圧する。こうして、メイン多板クラッチ９５が
締結され、大きな締結力（連結力）が得られる。スラス
ト力１１７およびその反力１２１は、一体化された連結
軸３１の左、右側壁７５，１１９が受ける。また、電磁
石８５による吸引力はベアリング３５を介してキャリヤ
３３が受ける。

【００３５】なお、電磁多板クラッチ６１の締結力を調
節し、カム１１３にかかる伝達トルク１１５、さらにス
ラスト力１１７を調節することにより、連結装置１９の
連結力をコントロールすることができる。また、電磁多
板クラッチ６１を開放するとスラスト力１１７が消失し
てメイン多板クラッチ９５が開放され、連結装置１９の
連結は解除される。

【００３６】また、エアギャップ９３，９３は、前記従
来例と異なり、半径方向に設けられている。例えば両多
板クラッチ６１，９５の各クラッチ板６３，８３，９
７，１０１が摩耗（軸方向摩耗）しても、ヨーク８９と
左側壁７５との間に形成されたエアギャップ９３，９３
は一定に保持され、その摩耗により変化するすることは
ない。したがって、エアギャップの経時変化により電磁
多板クラッチの特性が影響を受けることはない。

【００３７】また、押圧部材１０３の凸部１０５とハブ
４１の大径部６９のスプライン９９との係合は小径部７
１ではなく、径の大きい部位で係合し接線力は小さいの
で、カム１１３によるスラスト力を受けたときの押圧部
材１０３の移動抵抗は小さい。したがって、押圧部材１
０３はスラスト力を受けて円滑に押圧するので大きな連
結力が得られ、連結動作が安定している。

【００３８】また、スプライン９９はメイン多板クラッ
チ９５の内側クラッチ板１０１との係合にも共用してい
るので、押圧部材１０３との連結部を別途形成する必要
がなく、それだけ低コストになる。

【００３９】本実施形態の連結装置１９を用いた図２示
の動力系では、エンジン１の駆動力はトランスミッショ
ン３で変速され、フロントデフ５から左右の前輪１１，
１３に分割出力されると共に、フロントデフ５のデフケ
ース１２５からトランスファ１５を介してプロペラシャ
フト１７を回転させる。

【００４０】連結装置１９を開放状態にすると、左右の
後輪２７，２９へのトルク伝達は遮断され、車両は前２
輪駆動状態になりＦＦ車（前２輪駆動車）の特性が得ら
れると共に燃費が向上する。

【００４１】また、連結装置１９を連結状態にすると、
その連結力に応じた駆動力が後輪側に伝達され、車両は
４ＷＤ状態になる。したがって、例えば悪路などで前後
輪の一方が空転状態になっても他方の駆動力により悪路
を脱出することができる。

【００４２】また、後輪側への駆動力は連結装置１９の
電磁多板クラッチ６１の締結力を変えることにより調節
できると共に、メイン多板クラッチ９５の大きな締結力
により連結装置１９をロック状態にすることができる。

【００４３】また、両多板クラッチ６１，９５のすべり
により前後輪間の差動が許容されるから、連結装置１９
はセンターデフ（前後輪間に配置されたデファレンシャ
ル装置）として機能する。したがって、このすべりによ
り円滑な旋回を行うことができ、車庫入れのような低速
での小回り時のタイトコーナブレーキング現象の発生が
防止される。

【００４４】また、前後輪間の差動制限を強化し、車両
の直進性を向上させることもできる。

【００４５】こうして、本実施形態によれば、電磁多板
クラッチ６１およびメイン多板クラッチ９５等の組み付
けは、クラッチドラム３９内に一方向から（図１（ａ）
の右方向から）組み込むことが可能であると共に、両多
板クラッチ６１，９５の外側クラッチ板６３，９７、ア
ーマチャ６５が共にクラッチドラム３９のスプライン５
９に係合するように形成されているので、形成が容易で
あると共に組み付け性が良く、コストを低減することが
できる。

【００４６】また、電磁多板クラッチ６１のアーマチャ
６５の外周がクラッチドラム３９のスプライン５９に係
合して、アーマチャ６５がクラッチドラム３９（連結軸
３１）と一体に回転しており、左側壁７５に対して吸引
されるので、電磁石８５の吸引作用に対するアーマチャ
６５の移動応答性（電磁多板クラッチ６１の締結応答
性）が良い。

【００４７】また、電磁石の吸引力により直接多板クラ
ッチを締結させる前記従来例と異なり、小さな吸引力に
よる電磁多板クラッチ６１の小さな締結力がカム１１３
を介してメイン多板クラッチ９５のより大きな締結力を
発生させるので、大きな連結力が得られると共に、吸引
力の調節により連結力の調節を容易に行うことができ、
また電磁多板クラッチ６１を開放させて連結を遮断する
こともできる。

【００４８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、電磁多板クラッチの締結力が
拡大されてメイン多板クラッチの大きな連結力が得られ
ると共に、電磁多板クラッチの締結力を調節することに
よりメイン多板クラッチの連結度合いを調節することが
できる。

【００４９】また、第１の回転伝達部材の中空円筒部の
係合部は軸方向に亘って形成が容易になると共に、これ
に係合する両多板クラッチの外側クラッチ板とアーマチ
ャの形状も中空円筒部の係合部に合わせて形成されるの
で形成が容易となり、コスト低減が可能であると共に、
組み付け性も良い。

【００５０】また、電磁多板クラッチのアーマチャが中
空円筒部の係合部に係合して、第１の回転伝達部材と一
体に回転しているので、吸引に対するアーマチャ（電磁
多板クラッチ）の応答性が良い。

【００５１】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
の発明と同等の効果が得られるうえに、中空円筒部の係
合部がスプラインであるので、形成の容易化、精度確保
が確実にできる。

【００５２】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
または２の発明と同等の効果が得られるうえに、前記従
来例と異なり、中空円筒部の一側から両多板クラッチと
カム部材と押圧部材を組み込むことができるので、一層
組付け性が良い。

【００５３】また、中空円筒部に側壁部を固定すること
により中空円筒部の強度を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の一実施形態の全体断面図を示
し、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

【図２】一実施形態を用いた４輪駆動車の動力系を示す
スケルトン図である。

【符号の説明】

１９ 連結装置 ３１ 連結軸（第１の回転伝達部材） ３９ クラッチドラム（中空円筒部） ４１ ハブ（第２の回転伝達部材） ５９，９９ スプライン（係合部） ６１ 電磁多板クラッチ ６３，９７ 外側クラッチ板 ６５ アーマチャ ７３ カム部材 ７５，１１９ 側壁（側壁部） ８３，１０１ 内側クラッチ板 ８５ 電磁石 ９５ メイン多板クラッチ １０３ 押圧部材 １１３ カム １１５ 伝達トルク １１７ スラスト力

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−4671（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−209229（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−219123（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−195031（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−112137（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭32−2101（ＪＰ，Ｂ１) 特表 昭62−500255（ＪＰ，Ａ) 特表 昭62−500877（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16D 27/10

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連結力調整用電磁多板クラッチと該クラ
   ッチの締結に伴い締結されるメイン多板クラッチとの各
   多板クラッチの外側クラッチ板に係合する中空円筒部が
   一体の部材に構成された第１の回転伝達部材と、 前記電磁多板クラッチの内側クラッチ板と係合すると共
   に該クラッチの締結トルクをスラスト力に変換するカム
   を有するカム部材と、 前記カム部材のカムの係合によりスラスト力を受けて前
   記メイン多板クラッチを押圧する押圧部材と、 前記メイン多板クラッチの内側クラッチ板に係合する係
   合部を有する第２の回転伝達部材とを備える連結装置に
   おいて、 前記第１の回転伝達部材の中空円筒部は、前記電磁多板
   クラッチの外側クラッチ板とアーマチャとに係合すると
   共に前記メイン多板クラッチの外側クラッチ板と係合す
   る係合部を備えることを特徴とする連結装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の連結装置であって、 前記中空円筒部の係合部は軸方向に延びて形成されたス
   プラインであることを特徴とする連結装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の連結装置であ
   って、 前記中空円筒部は、両側に側壁部を有すると共に少なく
   とも一側の側壁部は前記両多板クラッチとカム部材と押
   圧部材を内部に組み込み後、固定可能であることを特徴
   とする連結装置。