JPH0218117A

JPH0218117A - 動力伝達装置

Info

Publication number: JPH0218117A
Application number: JP16599588A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Watanabe; 和義渡辺; Masaaki Fushiki; 正明伏木
Original assignee: Tochigi Fuji Sangyo KK
Current assignee: GKN Driveline Japan Ltd
Priority date: 1988-07-05
Filing date: 1988-07-05
Publication date: 1990-01-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、例えば車両の動力伝達系に用いられる動力
伝達装置に関する。

（従来の技術）車両の動力伝達系などに用いられる動力伝達装置には、
電磁クラッチタイプのものがある。例えばフロントエン
ジン・フロントドライブ（Ｆ・Ｆ）ベースの四輪駆動（
４ＷＤ＞車においてエンジンからの回転駆動力を後輪側
に伝達する動力伝達系に用いられた装置を第６図に示し
、その構成を簡単に説明する。

軸２０１とケース２０３とはベアリングを介して相対回
転可能に配置されており、軸２０１はエンジンからの回
転駆動力で回転し、ケース２０３は後輪側に連結されて
いる。軸２０１とケース２０３との間にはこれらを連結
する多板式のＦＪ擦ツクラッチ２０５設けられている。

、摩擦クラッチ２０５の軸方向−側には押圧部材２０７
が配置され、他側には電磁石２０９が配置されている。

電磁石２０９は摩擦クラッチ２０５のｒｌｌ擦板と押圧
部材２０７とを吸引して摩擦クラッチ２０５を締結する
。従って、電磁石２０９の操作によりｒ！ｉ擦クワクラ
ッチ２０５閉及び締結力の調節を行えば、後輪側に対す
る回転駆動力伝達の接続、遮断及び伝達される駆動力の
調節などが行える。

ところで、電磁石２０９の磁力は離れるに従って大きく
減衰するから、第４図において破線で示すように、各摩
擦板に働く吸引力（押圧力）は電磁石２０９から離れる
に従って急激に低下する。

従って、上記のような、従来の構成において、摩擦板の
枚数を増してもその割合では摩擦クラッチ２０５の締結
力は増加しない。つまり、第５図において破線で示すよ
うに、摩擦板の枚数を増加するに従って摩擦クラッチ２
０５の締結力（伝達トルク）の増加は次第に鈍化し、磁
力が届く範囲を越えると摩擦板を増しても締結力は増加
しなくなる。従って、締結力をして＊ｍクラッチ２０５
のトルク伝達容量を大きくするには、電磁石２０９のコ
イルを大きくするか、摩擦板を径方向に大きくしなけれ
ばならない。しかし、これらの方法は装置が大型化して
スペース的な設計の自由度が小さくなるから好ましくな
い。又、表面にライニングを施して摩擦特性を改善した
摩擦板はそのライニング層のために透磁率が低く、従っ
て上記と同じ理由で適用が困難である。

（発明が解決しようとする課題）そこで、この発明は、大型化特に外径を太きくすること
なくトルク伝達容量を増加することのできる動力伝達装
置の提供を目的とする。

［発明の構成コ〈課題を解決するための手段）この発明の動力伝達装置は、連結部を有し同軸上に相対
回転可能に配置された第１と第２の回転部材と、これら
第１と第２の回転部材を連結する摩擦クラッチと、外部
操作可能な磁石装置と、この磁石装置に隣接して配置さ
れその磁力又は磁石装置の出力によって移動しその移動
力で前記摩擦クラッチを締結する移動部材とを備えたこ
とを特徴とする。

（作用）磁石装置を外部操作し、例えばその吸引力により、又は
磁石装置内に設けられた磁石間の反発力による出力など
により移動部材を移動させ、その移動力で摩擦クラッチ
を締結すれば第１回転部材と第２回転部材とが連結され
て一方から他方へトルクが伝達される。このとき、磁石
装置の磁力又は出力を増減し移動部材の移動力によりｒ
＊擦クラッチの締結力を調節すれば伝達トルクの大きさ
とＦｌ！ｔａクラッチの滑りとを調節することができる
。

又、上記と逆の方向に移動部材を移動させて摩擦クラッ
チを開放すれば第１回転部材と第２回転部材の連結が解
除される。

又、従来のように、摩擦板などに直接磁力を加えて吸引
し締結するのではなく、磁力などを移動部材に作用して
移動させその移動力で摩擦クラッチを締結するように構
成したから、従来例と異なって各摩擦板と！ｉ磁石装置
の距離に関係なく、摩擦板の枚数を増やせばそれだけ摩
擦クラッチのトルク伝達容量が増加する。さらに、この
移動部材を磁石装置に隣接して配置したからその吸引力
を最も強く受けることができ、あるいは磁石装置の出力
を直接受けることができる。従って、磁石装置を大型に
しないでも大きな移動力と締結力とが得られ、大きなト
ルク伝達容量が得られる。

（実施例）第１図と第２図により第１実施例を説明する。

第２図はこの実施例を４ＷＤ車において後輪側への動力
伝達系に用いた場合を示す。なお、以下の説明中左右の
方向の第１図における左右の方向であり、その左方は第
２図の車両の前方に相当する。

先ず、第２図によりこの車両の動力伝達を説明する。

エンジン１の回転駆動力はトランスミッション３で変速
され、トランスファ５を介して前輪側のデファレンシャ
ル装置（フロントデフ）７に伝達されるとともに、この
実施例の動力伝達装置９、プロペラシャフト１１を介し
て後輪側のデファレンシャル装置（リヤデフ）１３に伝
達される。伝達された回転駆動力は、フロントデフ７に
より前車軸１５．１５を介して左右の前輪１７．１７に
差動配分され、リヤデフ１３により後車軸１９゜１つを
介して左右の後輪２１．２１に差動配分される。

次に、この実施例の構成を第１図により説明する。

軸２３はフランジ部２５を有し、このフランジ部２５に
はトランスファ５のドライブピニオンシャフトに連結す
るためのボルト穴２７が設けられている。軸２３にはハ
ブ部材（第１回転部材）２９が套装され、スプライン連
結されている。

ケース３１（第２回転部材）はケース本体３３とケース
本体３３に移動可能に取付けられた左側壁である移動部
材３５とからなっている。ケース本体３３と移動部材３
５との摺動部にはＯリング３７が配置され液密に保たれ
ている。ケース３１はニードルベアリング３９を介して
ハブ部材２９に、又ベアリング４１によって軸２３に、
それぞれ回転自在に支承されている。

ケース本体３３にはストッパリング４３が取付けられ移
動部材３５の左方への移動範囲を規制しており、移動部
材３５にはニードルベアリング３９の位置止め用のスト
ッパリング４５が取付けられている。又、ケース本体３
３の後端部にはストッパリング４７が取付けられベアリ
ング４１の外輪の位置止めを行っている。また、軸２３
の後端にはベアリング４１のロックナツト４９が螺着さ
れている。ケース本体３３の後端にはフランジ５１がボ
ルト（図示していない）で固定されている。

７ランジ５１には継手を取付けるためのボルト穴５３が
設けられ、この継手を介してプロペラシャフト１１に連
結される。ケース本体３３とフランジ５１の間にはＯリ
ング５４が配置されている。

ハブ部材２９とケース３１との間には環状室５５が形成
されており、ハブ部材２９とケース本体３３及び移動部
材３５との間にはシール５７，５７が配置され、環状室
５５を液密状態に保っている。

環状室５５の内部において、ハブ部材２９とケース本体
３３にはそれぞれスプライン６１．６３が形成されてい
る。ハブ部材２９のスプライン６１には複数枚の内側摩
擦板６４が回転方向に係合し、ケース本体３３のスプラ
イン６３には内側摩擦板６４と交互に配置された複数枚
の外側摩擦板６５が回転方向に係合して摩擦クラッチ６
７が構成されている。

電磁石６９はトランスファケース７１側に取付けられて
おり、軸２３はベアリング７３により電磁石６９を介し
てトランスファケース７１に回転自在に支承されている
。電磁石６９にはストッパリング７５が取付けられてお
りベアリング７３の左方への位置止めを行っている。こ
の電磁石６９の右側には永久磁石７７が移動部材３５上
に固定されている。これらのＮｌｉ石６９と永久磁石７
７とで磁石装置７９が構成されている。電磁石６９を操
作して、電磁石６９と永久磁石７７の互いに対向する各
磁極を、第１図に示したように、同極にすればそれらの
反発力によって磁石装置７９からは移動部材３５を右方
へ移動させる力が出力される。又、対向する磁極を異極
にすればそれらの吸引力によって磁石装置７９からは移
動部材３５を左方へ移動させる力が出力される。

磁石装置７９のこのような操作は、運転席から手動操作
可能か、又は舵角、車輪のスリップ、加速度、路面条件
などを検知するセンサからの信号により自動操作可能に
構成されている。

次に、機能を説明する。

磁石装＠７９を上記のように操作して移動部材３５を右
方へ移動させると、その移動力により摩擦クラッチ６７
が締結されてハブ部材２９とケース３１とが連結され、
エンジン１からの回転駆動力が後輪２１．２１側に伝達
される。このとき、磁石装置７９の出力を調節して締結
力を増減すれば摩擦クラッチ６７の伝達トルクと滑りと
を任意に調整できる。又、磁石装置７９の出力を逆方向
に切換えて移動部材３５を左方へ戻せば摩擦クラッチ６
７が開放され後輪２１．２１側への回転駆動力の伝達が
遮断され、後輪２１．２１は回転フリーの状態になる。

又、このように、磁石装置７９に隣接して配置した移動
部材３５をその磁石装置７９からの出力で移動させ、そ
の移動力で摩擦クラッチ６７を締結するように構成した
から、各摩擦板に直接磁力を作用させる従来例と異なり
、第４図において実線で示したように、１ｇ！擦板に働
く押圧力は磁石装置７９から離れても低下せず一定であ
る。従って、第５図において実線で示したように、摩擦
クラッチ６．７の締結力は摩擦板の枚数を増しただけ増
加する。このように、装置を軸方向に延長して摩擦板の
枚数を増せば摩擦クラッチ６７のトルク伝達容量を大き
くすることが可能になり、特にこの実施例のように車両
に用いる場合に最も都合の悪い径方向の大型化や磁石装
置の大型化が避けられる。

その上、ａ！擦板の透磁率の良し悪しが性能と無関係に
なったからライニングを施してＦｊ擦時特性改善した摩
擦板を自由に使えるようになった。

次に第２図の車両の性能に即してこの実施例の機能と効
果とを説明する。

摩擦クラッチ６７を開放すると後輪２１．２１への動力
伝達が遮断されて車両は２ＷＤ走行状態となり燃費が向
上する。又、摩擦クラッチ６７を締結すると車両は４Ｗ
Ｄ走行状態となる。このように、４ＷＤ車において２Ｗ
Ｄ走行と４ＷＤ走行との切換を行う２−４切換機構を設
けずに同様な機能を行うことができる。従って、２−４
切換機構が不要となるとともに動力伝達系の構造が簡単
になり、その分コストと重量とを低減できる。又、後輪
２１．２１にハブクラッチを装備し、この実施例の動力
伝達装置９により車両を２ＷＤ走行状態にしたときハブ
クラッチをフリー状態にし後輪２１．２１からの回転を
遮断すれば、プロペラシャフト１１から左右の後車軸１
９．１９までの動力伝達系を切離し回転を停止させるこ
とができる。

従って、切離した動力伝達系各部の摩耗、燃費の低下、
騒音と振動などを防止できる。

又、摩擦クラッチ６７の締結力を増減して伝達トルクと
滑りとを調節すれば、前輪１７．１７側と後輪２１．２
１側の間の駆動力の配分割合の制御及び差動回転の制御
］（制限と許容）とを任意に行うことができる。そして
、このような制御は摩擦クラッチ６７の締結状態から開
放状態までの範囲で行うことができる上、この発明の装
置においてはｌ！ＨＥｊクラッチ６７の締結力を大きく
することは容易であるから、制御は楊めて広い範囲で行
える。従って、下記のように、車輪のスリップ、舵角、
加速度などの条件により摩擦クラッチ６７の締結力を調
節すれば操縦安定性や走破性などを著しく向上させるこ
とができる。

２ＷＤ走行状態のとき、例えば悪路において、前輪１７
．１７がスリップしたことをセンサが検知すると摩擦ク
ラッチ６７が締結されるように構成すれば、このような
場合には後輪２１．２１側に駆動力が送られて悪路から
脱出することができ走破性が向上する。又、例えば左の
後輪２１がスリップ状態になると右の後車軸１９に負荷
が集中するとともに右の後輪２１の駆動力により車体を
左に旋回させようとする、運転者が意図しない、ヨーイ
ングモーメントが生じて危険である。このような場合、
後輪２１．２１いずれかがスリップしたことをセンサが
検知すると摩擦クラッチ６７が開放されるように構成す
れば、右の後車軸１９の破損や上記のような危険を回避
できる。

又、加速時に摩擦クラッチ６７がその加速の大きさに応
じた強さで締結されるように構成すれば、加速時に前輪
１７．１７と後輪２１．２１に平均的に駆動力が送られ
るから、特に発進時のような急加速時にも前輪１７．１
７がスリップしにくくなって蛇行が防止され走行安定性
が向上する。

又、舵角によってｒ！！擦クワクラッチ６フ結力が調整
されるように構成し、例えば車庫入れのような低速急旋
回時に締結力を弱めれば、前輪１７゜１７側と後輪２１
．２１側との間の回転差によって生じるプロペラシャフ
ト１１のねじれが摩擦クラッチ６７により吸収されるか
らタイトコーナーブレーキング現象が防止される。

この発明の装置をＦＦベースの４ＷＤ車において、この
実施例のように、後輪２１．２１側への動力伝達系に介
設すれば、センターデフを設けなくても同様に前後輪１
７．１７．２１．２１間の駆動力の差動配分と差動回転
の制御とが行える。

従って、センターデフが不要となるとともにトランスフ
ァの構造が簡単になり、その分コストと重量との低減が
可能となる。

なお、この実施例の構成において、移動部材３５を左方
に付勢する付勢部材を設ければ、電磁石６９の電流を切
るだけで、磁極を切換えずに、摩擦クラッチ６７を開放
することができる、又、移動部材３５を右方へ付勢し摩
擦クラッチ６７を締結するようにこの付勢部材を配置す
るば、永久磁石７７が不要となり電磁石６つで移動部材
３５を吸引したときにＦＪ擦クラッチ６７が開放される
負作動構成とすることができる。

次に、第３図により第２実施例を説明する。この実施例
は、上記第１実旅例の動力伝達装置９と同様に、第２図
に示した４ＷＤ車において動力伝達５ＡＢ７９として用
いた例である。なお、第３図において、偲）図は装置の
非作動状態を、（０図は作動状態を示している。又、以
下の説明において左右の方向は第３図における左右の方
向とし、左方はこの車両の前方に相当する。

中空軸８１（第１回転部材）はトランスファ５側に又、
ケース８３（第２回転部材）はプロペラシャフト１１側
にそれぞれのスプライン上部８５゜８７により連結され
ている。

ケース８３はケース本体８９と左側のカバ一部材（移動
部材）９１とからなっており、これらの部材と中空軸８
１との間の居勅部によって、中空軸８１に相対回転自在
に套装されるとともに中空軸８１に対して軸方向移動可
能となっている。

中空軸８１とケース８３の間には環状室９３が形成され
ており、前記摺動部にはシール９５．９７が配置され環
状室９３を液密状態に保っている。

この環状室９３の内部において、中空軸８１とケース本
体８９にはそれぞれスプライン９９．１０１が設けられ
ている。中空軸８１のスプライン９９には複数枚の内側
ａｍ板１０３が回転方向に係合し、ケース８３のスプラ
イン１０１にはこの内側摩擦板１０３と交互に配置され
た複数枚の外側ｒ！Ｊ擦板１０５が回転方向に係合して
Ｓ擦板組を構成し、このようにして摩擦クラッチ１０７
が構成されている。又、このａｔｗ板組と移動部材９１
との間にはリング１０９が配置され中空軸８１に溶接さ
れている。

ケース８３の左方において、トランスファケース７１に
は電磁石１１１が固定されており、中空軸８１はベアリ
ング１１３．１１５により電磁石１１１を介してトラン
スファケース７１に回転自在に支承されている。左のベ
アリング１１３の左側ではストッパリング１１７が電磁
石１１１に装着され、右のベアリング１１５の右側では
ストッパリング１１９が中空軸８１に装着されそれぞれ
ベアリング１１３．１１５の左右方向の位置止めを行っ
ている。又、ケース８３と右のストッパリング１１９の
間にはリターンスプリング１２１が装着されケース８３
を右方に付勢している。

次に、機能を説明する。

電磁石１１１を外部操作してケース８３を吸引し左方へ
移動させると、ケース８３と一体になったケース本体８
９はその移動力により摩擦板組をリング１０９との間で
押圧して摩擦クラッチ１０７を締結し、中空軸８１とケ
ース８３とを連結する。従って、後輪２１．２１側にエ
ンジン１からの回転駆動力が伝達される。このとき、電
磁石１１１の吸引力を増減すれば摩擦クラッチ１０７の
締結力が変化し、伝達トルクと滑りとが調節できる。又
電磁石１１１の電流を遮断すれば、リターンスプリング
１２１の付勢力により移動部材９１とケース本体８９は
右方へ戻り、摩擦クラッチ１Ｏ７が開放され後輪２１．
２１側への駆動力の伝達は遮断される。

移動部材９１は電磁石１１１に隣接して配置されている
から磁束のロスがほとんどなく大きな吸引力が得られる
。又、吸引時にこれらの部材間のエアギャップ１２３は
非常に狭くなるから磁束のロスはさらに少なくなって大
きな吸引力が生じ摩擦クラッチ１０７のトルク伝達容量
がさらに増す。

なお、この実施例の構成において、リング１０９を摩擦
板組の右側とケース本体８９との間に配置すれば、Ｉｌ
！擦クラッチ１０７はリターンスプリング１２１（付勢
部材）によって常時締結され電磁石１１１の吸引力によ
って開放される負作動構成とすることができる。

この他の機能、効果などは上記第１実施例と同じである
。

［発明の効果］以上のように、この発明の動力伝達装置はトルクの差動
配分機能と差動回転の制御機能を有するとともにこれら
の機能を広い範囲で調節可能である。又、磁石装置に隣
接配置した部材を介して摩擦クラッチの締結が行われる
からトルク伝達容量が大きく、その上スペース的な設計
の自由度を狭めずトルク伝達容量を増加することが可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の部分断面図、第２図は第１図の実
施例を用いた車両の動力伝達を示す概略図、第３図は第
２実施例に係り（ａ）図は非作動状態を示す、又＜ｂ）
図は作動状態を示す、それぞれ部分断面図、第４図及び
第５図はいずれも第１実施例と従来例の特性を比較する
ためのグラフ、第６図は従来例の全体断面図である。２９・・・ハブ部材（第１回転部材）３１．８３・・・ケース（第２回転部材）３５．９１・
・・移動部材６７．１０７・・・摩擦クラッチ７９・・・磁石装置８１・・・中空軸（第１回転部材）１１１・・・電磁石（！１石装置）第２図第３図（ａ）第３図（ｂ）第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

　連結部を有し同軸上に相対回転可能に配置された第１
と第２の回転部材と、これら第１と第２の回転部材を連
結する摩擦クラッチと、外部操作可能な磁石装置と、こ
の磁石装置に隣接して配置されその磁力又は磁石装置の
出力によつて移動しその移動力で前記摩擦クラッチを締
結する移動部材とを備えたことを特徴とする動力伝達装
置。