JP4029863B2 - ２ウェイクラッチ - Google Patents

Description

本発明は、車両の駆動系等に適用される２ウェイクラッチに関する。

従来、外輪部材と内輪部材とローラと保持器とを有し、前記内外輪部材のうち外輪部材にカム面を有する２ウェイクラッチとしては、例えば、カム面が一定角のくさび角にて規定される平面のもの（例えば、特許文献１参照）、カム面が滑らかに変化するくさび角にて規定される曲面のもの（例えば、特許文献２参照）、が知られている。
特開平１０−２２６２４６号公報の図８ 特開２００１−１４０８９６号公報の図３

しかしながら、従来の２ウェイクラッチにあっては、クラッチ係合すべきときに、確実にローラと内外輪部材がロックしてトルクを伝達することができるように、くさび角を所定値以下に制限する必要があるため、２ウェイクラッチの解放時（ニュートラル状態）のローラとカム面とのクリアランスを大きくすることができず、潤滑油中の異物、いわゆるコンタミがローラとカム面との間に挟まり、クラッチ解放時であるにもかかわらずクラッチが急係合してしまうおそれがあった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、クラッチ係合時、確実にローラと内外輪部材とのロックを達成しつつ、クラッチ解放状態において、コンタミがローラとカム面との間に挟まることによるクラッチ急係合を確実に防止することができる２ウェイクラッチを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、外輪部材と内輪部材とローラと保持器とを有し、前記内外輪部材のうち外輪部材にカム面を有する２ウェイクラッチにおいて、前記外輪部材のカム面は、所定のくさび角を規定する基準カム面と、前記ローラのニュートラル位置に対応する位置に形成され、前記基準カム面より径方向外側に窪んだ凹部と、を有し、前記凹部に、外輪部材の外径側に開口する径方向貫通穴を設けた。

よって、本発明の２ウェイクラッチにあっては、外輪部材のカム面のうち、ローラのニュートラル位置に対応する位置に、所定のくさび角を規定する基準カム面より径方向外側に窪んだ凹部が形成される。すなわち、基準カム面により所定のくさび角を規定しつつ、ニュートラル状態にてローラとカム面とのクリアランスが大きく確保される。この結果、クラッチ係合時、確実にローラと内外輪部材とのロックを達成しつつ、クラッチ解放状態において、コンタミがローラとカム面との間に挟まることによるクラッチ急係合を確実に防止することができる。

以下、本発明の２ウェイクラッチを実現する最良の形態を、図面に示す実施例１〜実施例４に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は実施例１の２ウェイクラッチが適用されたモーター四輪駆動車を示す全体システム図であり、左右前輪1L,1R（主駆動輪）が内燃機関であるエンジン２によって駆動され、左右後輪3L,3R（従駆動輪）がモーター４（電動モーター）によって駆動可能な前輪駆動ベース車両の例である。すなわち、トランスファーやプロペラシャフトを持たず４ＷＤ機能を軽量・コンパクトに実現させた４ＷＤシステムとし、２ＷＤ車と同様の広い足元空間を確保し、かつ、４ＷＤ作動を発進時と前輪スリップ時等の必要時に限ることで燃費の悪化を最小限に抑えている。

前記エンジン２の出力トルクが、変速機&デフギア５を介して左右前輪1L,1Rに伝達されるようになっている。また、エンジン２の出力トルクの一部は、無端ベルト６を介してジェネレーター７（発電機）に伝達される。e-4WDコントロールユニット８によって制御されるジェネレーター７が発電した電力は、パワーケーブル９ａ，９ｂを介してモーター４に供給可能になっている。そのパワーケーブル９ａ，９ｂの途中位置には、ジャンクションボックス１０が設けられている。前記モーター４の駆動トルクは、ファイナルドライブ１１を介して左右後輪3L,3Rに伝達可能になっている。なお、モーター４とファイナルドライブ１１により、後輪駆動ユニットRTが構成される。

前記ジェネレーター７は、無端ベルト６を介して伝達された回転エネルギーを電気エネルギーに変換し、e-4WDコントロールユニット８からの発電指令に応じた電力をモーター４へ伝達する。なお、エンジン冷却方式および永久磁石内蔵構造を採用することで、高出力化を図っている。

前記ジャンクションボックス１０は、内蔵したモニター回路により通電電流、ジェネレーター電圧、モーター電圧（逆起電圧）をリアルタイムに監視し、システム制御信号及びフェイルセーフ判断信号をe-4WDコントロールユニット８に伝達し、大容量リレーにて電源のON/OFFを行う。なお、車室内空間を犠牲にしない室外レイアウトとしている。

前記パワーケーブル９ａ，９ｂは、ジャンクションボックス１０を介してジェネレーター７とモーター４を電気的に接続し、左右後輪3L,3Rを駆動する電力を伝達する。なお、ジャンクションボックス１０と同様に、車室内空間を犠牲にしない室外レイアウトとしている。

前記モーター４は、パワーケーブル９ｂを介して供給された電力により駆動力を発生する。モーター４の回転方向や回転数等は、e-4WDコントロールユニット８からのモーター制御指令により制御される。このモーター４の外部出力部（モーター軸）は、ファイナルドライブ１１に連結されていて、回転力をファイナルドライブ１１に伝達する。なお、モーター４の内部にはサーミスタが設置してあり、e-4WDコントロールユニット８でモーター４の温度を監視している。

前記ファイナルドライブ１１は、２ウェイクラッチ１２と、電磁クラッチ１３と、ギア減速機１４と、ディファレンシャルギア１５を有し、４ＷＤ走行時には２ウェイクラッチ１２を係合し、２ＷＤ走行時には２ウェイクラッチ１２を解放することにより後輪フリクションを低減させるようにしている。このファイナルドライブ１１の詳しい説明は後述する。

前記e-4WDコントロールユニット８は、4WDスイッチ２０により「４ＷＤ」が選択されているとき、必要に応じて４ＷＤ制御を行う制御手段である。このe-4WDコントロールユニット８には、4WDスイッチ２０からのスイッチ信号、ＡＢＳコントロールユニット２１からの４輪の各車輪速信号、自動変速機コントロールユニット２２からのシフト位置信号、エンジンコントロールユニット２３からのアクセル開度信号、等が入力される。e-4WDコントロールユニット８では、入力情報に基づいて演算処理を行い、ジェネレーター７に対してジェネレーター制御指令、２ウェイクラッチ１２に対してクラッチ制御指令、モーター４に対してモーター制御指令、ジャンクションボックス１０に対してリレー制御指令、をそれぞれ出力する。

前記e-4WDコントロールユニット８での制御概要を説明すると、4WDスイッチ２０により「４ＷＤ」が選択されている時に発進から必要に応じて４ＷＤ制御を行う。つまり、e-4WDコントロールユニット８では、「４ＷＤ」の選択時で、かつ、発進時または前輪スリップ時には、最適な後輪駆動トルクを演算し、そのトルクが得られるようにジェネレーター７と２ウェイクラッチ１２とモーター４とをそれぞれ制御する。このとき、e-4WDコントロールユニット８とエンジンコントロールユニット２３との間ではＣＡＮ通信（Controller Area Network通信）が行われ、エンジン出力を調整し、４ＷＤらしい安心感のある走行を確保している。また、前輪スリップの発生に伴い４ＷＤ制御を開始した後、左右前輪1L,1Rのスリップが収まると、ジェネレーター７の発電を停止し、後輪駆動ユニットRTの２ウェイクラッチ１２を切り離して２ＷＤ状態にする。

一方、4WDスイッチ２０により「２ＷＤ」が選択されている時は、２ウェイクラッチ１２を切り離して後輪フリクションを小さい状態に保つことで燃費の悪化を防いでいる。なお、システムに異常が発生した場合には、コンビネーションメーター２４内の4WD警告灯２５を点灯させて異常を知らせる。さらに、４ＷＤ走行時には、4WD表示灯２６を点灯させて４ＷＤ走行中であることをドライバーに知らせる。

図２は実施例１の２ウェイクラッチ１２が適用されたモーター四輪駆動車のファイナルドライブ１１を示す断面図である。
前記ファイナルドライブ１１は、ファイナルドライブケース３０内には、モータ軸が連結される入力ギア軸３１と、２ウェイクラッチ１２及び電磁クラッチ１３を有する中間ギア軸３２と、ドライブギア３３を入力とし左右の後輪ドライブシャフトを出力とするディファレンシャルギア１５と、の３軸が互いに平行に配置されている。なお、このファイナルドライブケース３０内には、ギア類の潤滑性を確保し温度上昇を防止するため、ギアの一部が浸漬するレベルまで潤滑油が封入されている。

前記入力ギア軸３１は、一端部にモーター４のモーター軸挿入部３１ａを有し、他端部に第１ギア部３１ｂを有する。

前記中間ギア軸３２は、一端部に第３ギア部３２ａを形成し、他端部に２ウェイクラッチ１２及び電磁クラッチ１３を設けている。

前記２ウェイクラッチ１２は、第１ギア部３１ｂと噛み合うと共に、内周に多角形状のカム面を形成した第２ギア付き外輪１２ａ（外輪部材）と、中間軸３２に固定され外周面は円筒面とされた内輪１２ｂ（内輪部材）と、前記内外輪１２ａ，１２ｂにより形成されたくさび空間に挟まれたローラ１２ｃと、該複数のローラ１２ｃを保持する保持器１２ｄと、を有する（図３参照）。

前記電磁クラッチ１３は、クラッチ係合時にe-4WDコントロールユニット８からの電流が印加される電磁コイル１３ａと、該電磁コイル１３ａを収納するフィールドコア１３ｂと、前記第２ギア付き外輪１２ａに固定されたロータ１３ｃと、前記保持器１２ｄとフィールドコア１３ｂとの軸方向空間位置に配置されたスイッチばねやアーマチュアによる保持器拘束機構１３ｄと、を有する。すなわち、電磁コイル１３ａへの通電により保持器１２ｄを拘束した状態で内外輪１２ａ，１２ｂが相対回転することで、前記ローラ１２ｃをくさび空間へ移動させるクラッチ係合と、電磁コイル１３ａへの通電を解除（非通電）により保持器１２ｄの拘束を解除することで、前記ローラ１２ｃを第２ギア付き外輪１２ａとのクリアランスが確保される内輪１２ｂの中立位置に保持するクラッチ解放と、が制御される。

前記ディファレンシャルギア１５は、ファイナルドライブケース３０に対し回転可能に支持されたデフケース１５ａの外周位置に第３ギア部３２ａと噛み合うドライブギア３３を固定している。そして、前記デフケース１５ａと、該デフケース１５ａと一体に回転するピニオンメートシャフト１５ｂと、該ピニオンメートシャフト１５ｂに設けられたピニオン１５ｃと、該ピニオン１５ｃに噛み合うと共に左右の後輪ドライブシャフトがスプライン嵌合される左右のサイドギア１５ｄ，１５ｅと、を有して構成されている。

前記ギア減速機１４は、前記第１ギア部３１ｂと前記第２ギア付き外輪１２ａと前記第３ギア部３２ａと前記ドライブギア３３により構成され、第１ギア部３１ｂと第２ギア付き外輪１２ａとの第１減速比と、第３ギア部３２ａとドライブギア３３との第２減速比とを掛け合わせた減速比を得る。

図３は実施例１の２ウェイクラッチ１２を示す断面図、図４は実施例１の２ウェイクラッチ１２を示す要部拡大図、図５は実施例１の２ウェイクラッチ１２のローラ１２ｃと保持器１２ｄとの寸法関係を示す図である。

実施例１では、図３に示すように、第２ギア付き外輪１２ａと内輪１２ｂとローラ１２ｃと保持器１２ｄとを有し、前記内外輪１２ａ，１２ｂのうち第２ギア付き外輪１２ａにカム面を有する２ウェイクラッチ１２において、図４に示すように、前記第２ギア付き外輪１２ａのカム面は、所定のくさび角θを規定する基準カム面１２ｅと、前記ローラ１２ｃのニュートラル位置に対応する位置Ｐに形成され、前記基準カム面１２ｅより径方向外側に窪んだ三角状の凹部１２ｆと、を有する。

前記基準カム面１２ｅは、一定角度のくさび角θにて規定される平面にて形成し、前記凹部１２ｆは、前記平面による基準カム面１２ｅより径方向外側に配置している。つまり、第２ギア付き外輪１２ａの内面には、図３に示すように、基準カム面１２ｅにより正八角形のカム面が構成され、前記凹部１２ｆは、正八角形カム面の２つの平面が交差する各交差角部に形成されている。

前記保持器１２ｄのローラポケット１２ｇは、図５に示すように、ローラポケット外輪側寸法Lout<ローラ直径Lr<ローラポケット内輪側寸法Linの関係が成立する設定としている。

次に、作用を説明する。

［後輪駆動ユニットに２ウェイクラッチを採用する際の課題］
例えば、特開平１０−２２６２４６号公報には、４輪駆動車の駆動経路上に設置することで、車両の走行状態に応じて電気的に駆動力の伝達と遮断を行うことができる２ウェイクラッチが記載されている。

この従来技術によれば、外輪の内面は多角形カムになっており、保持器とアーマチュアは爪と切り欠きによって回転方向を規制している。トルク伝達は次の動作によって行う。電磁石に電流を流すと、アーマチュアはロータと一体になり、保持器、ローラ、内輪が一体となる。この状態で外輪と内輪に相対回転が発生すると、カム面と内輪の外面との間にくさび角ができ、そのくさび角にローラが食い込むことで、内輪から外輪あるいはその逆方向にトルクを伝達する。ロータはスリーブを介して、内輪に圧入されている。また、ローラと内輪の外面間にクリアランスを形成させ、トルクの伝達を遮断する。しかしながら、上記従来技術にあっては、下記に列挙する問題点がある。

・問題点１
特開平１０−２２６２４６号公報の図１０において、外輪カム面とローラとの中立位置（非係合時）での隙間ａが大きく取れないため、潤滑油中の異物であるコンタミが外輪カム面とローラとの間に進入し、堆積し易く、ローラと内輪とのクリアランスが無くなり、トルク遮断中でも、トルク伝達してしまうおそれがある。ちなみに、ニュートラル状態（トルク遮断状態）でのローラとカム面とのクリアランスは約0.1mmであるのに対し、コンタミは大きいものでは0.5mmもあり、大半は0.1mm未満であるが、堆積することにより急係合の原因となる。
また、外輪カム面とローラとの中立位置での隙間ａが大きく取れない理由は、クラッチ係合すべきときに、確実にローラと内外輪がロックしてトルクを伝達することができるように、図６に示すように、くさび角θを所定値以下に制限する必要があることによる。

・問題点２
特開平１０−２２６２４６号公報に記載の従来技術では、外輪カム面とローラ間で形成される空間がほぼ閉じた空間となっているため、潤滑油中の異物であるコンタミが外輪カム面とローラとの間に進入した場合、外部に排出されにくく、時間の経過と共に堆積し易くなる。

［２ウェイクラッチのコンタミによる急係合防止作用］
これに対し実施例１の２ウェイクラッチ１２では、第２ギア付き外輪１２ａのカム面を、所定のくさび角θを規定する基準カム面１２ｅと、ローラ１２ｃのニュートラル位置に対応する位置Ｐに形成し、基準カム面１２ｅより径方向外側に窪んだ凹部１２ｆと、を有する面とすることで、クラッチ係合時、確実にローラ１２ｃと内外輪１２ａ，１２ｂとのロックを達成しつつ、クラッチ解放状態において、コンタミがローラとカム面との間に挟まることによるクラッチ急係合を確実に防止するようにした。

すなわち、２ウェイクラッチ１２の係合時には、基準カム面１２ｅによりくさび角θを所定値以下に制限したままであるため、確実にローラ１２ｃと内外輪１２ａ，１２ｂがロックしてトルクを伝達することができる。なお、くさび角を大きくしてローラとカム面との隙間を確保すること、つまり、コンタミによるクラッチ急係合を防止することも可能であるが、この場合、くさび角が大きいことでクラッチ係合時に小さな外力や変動力が加わってもローラがカム面から外れやすくなる等、ロック機能を低下させてしまう。

一方、２ウェイクラッチ１２が解放されているニュートラル状態では、凹部１２ｆとローラ１２ｃとのクリアランスｃが大きく確保されるため、潤滑油中の異物であるコンタミが、第２ギア付き外輪１２ａのカム面とローラ１２ｃとの間に進入してもこれを許容するし、コンタミが堆積したとしてもこれを許容する。このため、第２ギア付き外輪１２ａのカム面とローラ１２ｃとの間へのコンタミの挟み込みを原因とするクラッチ急係合を確実に防止することができる。

さらに、実施例１では、保持器１２ｄのローラポケット１２ｇを、図５に示すように、ローラポケット外輪側寸法Lout<ローラ直径Lrの関係が成立する設定としているため、ローラ１２ｃの外輪側への抜けを防止できる。加えて、ローラ直径Lr<ローラポケット内輪側寸法Linの関係が成立する設定としているため、保持器１２ｄのローラポケット１２ｇの内側から容易にローラ１２ｃを入れ込むことができる。

すなわち、第２ギア付き外輪１２ａのカム面に凹部１２ｆを形成したことに伴い、ローラ１２ｃがローラポケット１２ｇから外れて凹部１２ｆへ移動することを防止する必要がある。この新たな要求機能に対し、ローラ１２ｃと保持器１２ｄとの組み立て性を確保しつつ、ローラ１２ｃの外輪側への抜けを防止することができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の２ウェイクラッチ１２にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) 第２ギア付き外輪１２ａと内輪１２ｂとローラ１２ｃと保持器１２ｄとを有し、前記内外輪１２ａ，１２ｂのうち第２ギア付き外輪１２ａにカム面を有する２ウェイクラッチ１２において、前記第２ギア付き外輪１２ａのカム面は、所定のくさび角θを規定する基準カム面１２ｅと、前記ローラ１２ｃのニュートラル位置に対応する位置Ｐに形成され、前記基準カム面１２ｅより径方向外側に窪んだ凹部１２ｆと、を有するため、クラッチ係合時、確実にローラ１２ｃと内外輪１２ａ，１２ｂとのロックを達成しつつ、クラッチ解放状態において、コンタミがローラ１２ｃとカム面との間に挟まることによるクラッチ急係合を確実に防止することができる。

(2) 前記基準カム面１２ｅは、一定角度のくさび角θにて規定される平面にて形成し、前記凹部１２ｆは、前記平面による基準カム面１２ｅより径方向外側に配置したため、クラッチ係合時、一定のくさび角θを持つ先細りくさび空間へローラ１２ｃを押し込む作用により、ローラ１２ｃと内外輪１２ａ，１２ｂとの高いロック機能を達成することができる。

(3) 前記保持器１２ｄのローラポケット１２ｇは、ローラポケット外輪側寸法Lout<ローラ直径Lr<ローラポケット内輪側寸法Linの関係が成立する設定としたため、ローラ１２ｃと保持器１２ｄとの組み立て性を確保しつつ、ローラ１２ｃの外輪側への抜けを防止することができる。

(4) 主駆動輪をエンジン２により駆動し、従駆動輪をモーター４により駆動し、前記モーター４は、前記エンジン２により駆動されるジェネレーター７にて発電される電気エネルギーによって駆動されるモーター四輪駆動車に適用され、前記従駆動輪の駆動ユニットRTを、前記モーター４を駆動源とするファイナルドライブ１１により構成し、前記ファイナルドライブ１１内に封入した潤滑油に浸漬されるギア減速機１４と共に設けたため、潤滑油に異物が混入しやすく、かつ、潤滑油中の異物であるコンタミによる影響を大きく受ける環境下にありながら、２ウェイクラッチ１２が解放された２ＷＤ状態において、コンタミによる４ＷＤ状態へ駆動力配分が急変されるのを確実に防止することができる。この結果、２ＷＤ状態での走行中に４ＷＤ状態へ駆動力配分が変更されることなく、駆動力配分の急変に伴う車両挙動変化を抑えて、走行安定性を確保することができる。

実施例２は、外輪に形成した基準カム面を、滑らかに変化するくさび角にて規定される曲面とした例である。

すなわち、実施例２の２ウェイクラッチ１２-2は、図７に示すように、第２ギア付き外輪１２ａと内輪１２ｂとローラ１２ｃと保持器１２ｄとを有し、前記内外輪１２ａ，１２ｂのうち第２ギア付き外輪１２ａにカム面を有する。

前記第２ギア付き外輪１２ａのカム面は、滑らかに変化するくさび角にて規定される曲面にて形成した基準カム面１２ｅ’と、前記ローラ１２ｃのニュートラル位置に対応する位置Ｐに形成され、前記基準カム面１２ｅ’より径方向外側に窪んだ半円状の凹部１２ｆ’と、を有する。なお、他の構成は実施例１と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。また、作用も実施例１と同様であるので説明を省略する。

次に、効果を説明する。
実施例２の２ウェイクラッチ１２-2にあっては、実施例１の(1),(3),(4)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。

(5) 前記基準カム面１２ｅ’は、滑らかに変化するくさび角にて規定される曲面にて形成し、前記凹部１２ｆ’は、前記曲面による基準カム面１２ｅ’より径方向外側に配置したため、ローラ１２ｃが内外輪１２ａ，１２ｂへロックする位置でのくさび角を実施例１のくさび角θよりも小さい角度にすることができ、クラッチ係合時、ローラ１２ｃと内外輪１２ａ，１２ｂとの非常に高いロック機能を達成することができる。

実施例３は、凹部１２ｆ’に、第２ギア付き外輪１２ａの外径側に開口する径方向貫通穴１２ｈを設けた例である。

すなわち、実施例３の２ウェイクラッチ１２-3は、図８に示すように、第２ギア付き外輪１２ａと内輪１２ｂとローラ１２ｃと保持器１２ｄとを有し、前記内外輪１２ａ，１２ｂのうち第２ギア付き外輪１２ａにカム面を有する。

前記第２ギア付き外輪１２ａのカム面は、一定角度のくさび角θにて規定される平面にて形成した基準カム面１２ｅと、前記ローラ１２ｃのニュートラル位置に対応する位置Ｐに形成され、前記基準カム面１２ｅより径方向外側に窪んだ半円状の凹部１２ｆ’と、該凹部１２ｆ’に形成され、第２ギア付き外輪１２ａの外径側に開口する径方向貫通穴１２ｈと、を有する。なお、他の構成は実施例１と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。

作用を説明すると、実施例１，２では、凹部１２ｆ，１２ｆ’が形成されているのみであるため、上記問題点２に記載のように、外輪カム面とローラ間で形成される空間がほぼ閉じた空間となり、潤滑油中の異物であるコンタミが外輪カム面とローラとの間に進入した場合、外部に排出されにくくなる。

これに対し、実施例３では、径方向貫通穴１２ｈが、潤滑油の抜け穴であると共に、潤滑油中に含まれるコンタミの抜け穴となり、潤滑油中の異物であるコンタミが、第２ギア付き外輪１２ａのカム面とローラ１２ｃとの間に進入しても、径方向貫通穴１２ｈから外部に排出され、コンタミが堆積することを防止する。このため、実施例１，２に比べ、第２ギア付き外輪１２ａのカム面とローラ１２ｃとの間へのコンタミの挟み込みを原因とするクラッチ急係合をより確実に防止することができる。なお、他の作用については、実施例１と同様であるので説明を省略する。

次に、効果を説明する。
実施例３の２ウェイクラッチ１２-3にあっては、実施例１の(1),(2),(3),(4)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。

(6) 前記凹部１２ｆ’に、第２ギア付き外輪１２ａの外径側に開口する径方向貫通穴１２ｈを設けたため、径方向貫通穴１２ｈからの潤滑油の抜けに伴ってコンタミも排出でき、第２ギア付き外輪１２ａのカム面とローラ１２ｃとの間へのコンタミの挟み込みを原因とするクラッチ急係合を、実施例１，２に比べ、より確実に防止することができる。

実施例４は、実施例３において大径の径方向貫通穴１２ｈとすることで、凹部１２ｆ’を省略した例である。

すなわち、実施例４の２ウェイクラッチ１２-4は、図９に示すように、第２ギア付き外輪１２ａと内輪１２ｂとローラ１２ｃと保持器１２ｄとを有し、前記内外輪１２ａ，１２ｂのうち第２ギア付き外輪１２ａにカム面を有する。

前記第２ギア付き外輪１２ａのカム面は、一定角度のくさび角θにて規定される平面にて形成した基準カム面１２ｅと、前記ローラ１２ｃのニュートラル位置に対応する位置Ｐに形成され、第２ギア付き外輪１２ａの外径側に開口する径方向貫通穴１２ｈ’と、を有する。前記径方向貫通穴１２ｈ’は、ローラ１２ｃの直径より大径に形成され、その内径側開口部１２ｈ"を凹部とする。なお、他の構成は実施例１と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。また、コンタミの外部排出作用は実施例３と同様であり、他の作用については、実施例１と同様であるので説明を省略する。

次に、効果を説明する。
実施例４の２ウェイクラッチ１２-4にあっては、実施例１の(1),(2),(3),(4)の効果に加え、下記の効果を得ることができる。

(7) 前記凹部は、第２ギア付き外輪１２ａの外径側に開口する径方向貫通穴１２ｈ’の内径側開口部１２ｈ"であるため、実質的に凹部を省略した簡単な構成としながら、実施例３と同様に、第２ギア付き外輪１２ａのカム面とローラ１２ｃとの間へのコンタミの挟み込みを原因とするクラッチ急係合を、実施例１，２に比べ、より確実に防止することができる。

以上、本発明の２ウェイクラッチを実施例１〜実施例４に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１〜３では、凹部として三角状と半円状のものを示したが、クリアランスの確保と、潤滑油の流動性（＝コンタミの排出性）と、を考慮し、実施例１〜３にて示した以外の様々な形状の凹部としても良い。

実施例３，４では、径方向貫通穴として、半径方向に貫通する穴の例を示したが、半径方向に対し傾斜させた穴としても良く、また、クラッチ潤滑のために必要な潤滑油を確保しつつコンタミを排出するため、潤滑油の抜け量調整する形状や機構を設けても良い。

本発明の２ウェイクラッチは、左右前輪をエンジンにより駆動する前輪駆動ベースのモーター四輪駆動車への適用例を示したが、左右後輪をエンジンにより駆動する後輪駆動ベースのモーター四輪駆動車へも適用することができるのは勿論のこと、駆動源（エンジンやモーター等）から入力される駆動入力を、２ウェイクラッチ及び減速機を介して出力する様々な車両用動力伝達系に適用することができる。さらに、車両用動力伝達系に限らずコンタミが問題となる適用箇所であれば、産業機器等の２ウェイクラッチとしても適用することもできる。

実施例１の２ウェイクラッチが適用されたモーター四輪駆動車を示す全体システム図である。 実施例１の２ウェイクラッチが適用されたモーター四輪駆動車のファイナルドライブを示す断面図である。 実施例１の２ウェイクラッチを示す断面図である。 実施例１の２ウェイクラッチの一部拡大断面図である。 実施例１の２ウェイクラッチの保持器のローラポケット寸法の設定関係を示す図である。 ２ウェイクラッチのくさび角を小さな角度に設定した場合のロック作用説明図である。 実施例２の２ウェイクラッチを示す断面図である。 実施例３の２ウェイクラッチを示す半断面図である。 実施例４の２ウェイクラッチを示す半断面図である。

符号の説明

1L,1R 左右前輪（主駆動輪）
２ エンジン
3L,3R 左右後輪（従駆動輪）
４ モーター（電動モーター）
５ 変速機&デフギア
６ 無端ベルト
７ ジェネレーター（発電機）
８ e-4WDコントロールユニット
９ａ，９ｂ パワーケーブル
１０ ジャンクションボックス
１１ ファイナルドライブ
１２ ２ウェイクラッチ
１２ａ 第２ギア付き外輪（外輪部材）
１２ｂ 内輪（内輪部材）
１２ｃ ローラ
１２ｄ 保持器
１２ｅ，１２ｅ’ 基準カム面
１２ｆ，１２ｆ’ 凹部
１２ｇ ローラポケット
１３ 電磁クラッチ
１４ ギア減速機
１５ ディファレンシャルギア
２０ 4WDスイッチ
２１ ＡＢＳコントロールユニット
２２ 自動変速機コントロールユニット
２３ エンジンコントロールユニット
２４ コンビネーションメーター
２５ 4WD警告灯
２６ 4WD表示灯

Claims (6)

1. 外輪部材と内輪部材とローラと保持器とを有し、前記内外輪部材のうち外輪部材にカム面を有する２ウェイクラッチにおいて、
   前記外輪部材のカム面は、所定のくさび角を規定する基準カム面と、前記ローラのニュートラル位置に対応する位置に形成され、前記基準カム面より径方向外側に窪んだ凹部と、を有し、
   前記凹部に、外輪部材の外径側に開口する径方向貫通穴を設けたことを特徴とする２ウェイクラッチ。
2. 外輪部材と内輪部材とローラと保持器とを有し、前記内外輪部材のうち外輪部材にカム面を有する２ウェイクラッチにおいて、
   前記外輪部材のカム面は、所定のくさび角を規定する基準カム面と、前記ローラのニュートラル位置に対応する位置に形成され、前記基準カム面より径方向外側に窪んだ凹部と、を有し、
   前記凹部は、外輪部材の外径側に開口する径方向貫通穴の内径側開口部であることを特徴とする２ウェイクラッチ。
3. 請求項１または２に記載された２ウェイクラッチにおいて、
   前記基準カム面は、一定角度のくさび角にて規定される平面にて形成したことを特徴とする２ウェイクラッチ。
4. 請求項１に記載された２ウェイクラッチにおいて、
   前記基準カム面は、滑らかに変化するくさび角にて規定される曲面にて形成したことを特徴とする２ウェイクラッチ。
5. 請求項１乃至４の何れか１項に記載された２ウェイクラッチにおいて、
   前記保持器のローラポケットは、ローラポケット外輪側寸法<ローラ直径<ローラポケット内輪側寸法の関係が成立する設定としたことを特徴とする２ウェイクラッチ。
6. 請求項１乃至５の何れか１項に記載された２ウェイクラッチにおいて、
   主駆動輪をエンジンにより駆動し、従駆動輪を電動モーターにより駆動し、前記電動モーターは、前記エンジンにより駆動される発電機にて発電される電気エネルギーによって駆動されるモーター四輪駆動車に適用され、
   前記従駆動輪の駆動ユニットを、前記電動モーターを駆動源とするファイナルドライブにより構成し、前記ファイナルドライブ内に封入した潤滑油に浸漬されるギア減速機と共に設けたことを特徴とする２ウェイクラッチ。

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