JPH03229024A

JPH03229024A - 回転伝達装置

Info

Publication number: JPH03229024A
Application number: JP2273590A
Authority: JP
Inventors: Kenichiro Ito; 健一郎伊藤
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1990-01-31
Filing date: 1990-01-31
Publication date: 1991-10-11
Anticipated expiration: 2014-05-24
Also published as: JP2895550B2

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】〔産業上の利用分野］この発明は、自動車の駆動軸とディファレンシャルとの
間に装着して、その両者の回転差に応して回転の伝達を
切換える回転伝達装置に関するものである。

〔従来の技術及びその課題］前輪駆動系に後輪を直結して駆動力を伝える４ＷＤ（４
輪駆動車）においては、前後輪の両方が駆動軸になるた
め、旋回時などに前輪と後輪の回転差により前輪がスリ
ン１する、所謂タイトコナー・ブレーキング現象が生し
る不具合がある。

このようなブレーキング現象を解消するため、駆動を必
要な時にのみ４輪駆動とするパートタイム方式とし、駆
動軸に前後輪の回転数の差を吸収するビスカスカップリ
ングを装着した構造のものが知られている。

しかし、高粘性物質のせん断力を利用するビスカスカッ
プリングは、自動車の重量に対する十分なトルクを伝達
するのに、高粘性物質をせん断するディスクの面積や数
を多くする必要があるため、カップリングの形状が大き
くなり、駆動系のコンパクト化が図りにくい不具合があ
る。

また、ビスカスカップリングでは、高速回転時を基準に
設定される高粘性物質のせん断抵抗が低速回転で大きく
、伝達トルク量を大きくするため、低速時の引きつりト
ルクがゼロにならず、タイトコーナのブレーキング現象
が完全に解消されない欠点がある。

上記のようなブレーキング現象を完全に無くすためには
、駆動力の伝達の切換えを機械的に行なう伝達継手を用
いることが望ましい。従来この種の機械的な切換えを行
なう伝達継手として、前輪ハブＳこオーバランニング型
のワンウェイクラッチを組込んだものがある。

この構造は、タイトコーナにおける前後輪の回転差を無
くずために、前輪ハブが後輪の駆動軸であるプロペラシ
ャフトより速く回転するように設定しておき、通常は駆
動軸の回転を前輪ハブに伝達しないが、前輪がスリップ
して駆動輪の回転が上がると、駆動軸と前輪ハブの隙間
に挿入されたローラ又はボールの模作用により、回転を
前輪ハブに伝達するものである。

しかし、上記の構成においては、駆動軸の一方向（前進
方向）の回転だけを前輪ハブに伝える構造であるため、
後退時には前輪を駆動して４ＷＤにはならず、したがっ
て、後退時に旋回した場合、タイコーナのブレーキング
現象が発生するという不具合があった。

この発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、駆動
軸の両方向の回転を機械的に伝達又は遮断することがで
き、前後進の両方向共にパートタイム式の４ＷＤを可能
とした回転伝達装置を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するため、この発明は、自動車の後輪
車軸とプロペラシャフトとの間に装着される回転伝達装
置において、後輪車軸に連結する筒状ケーシングの内側
に、プロペラシャフトと連結する入力軸を挿入して回転
自在に支持し、人力軸の周面に形成したねじ部に内輪を
移動可能にねじ係合させ、その内輪とケーシングの内径
面との間に、互いに逆の回転方向で作動する一対の一方
向クラッチを入力軸の長さ方向に並べて配置し、上記内
輪の外径面には、１個のクラッチに対応する長さで各ク
ラッチの係合内径より小径の円周溝を形成すると共に、
その円周溝の両側に上記各クラッチの係合子が係合する
カム面を形成し、かつ上記ねじ部の両端部に、一方のク
ラッチと円周溝が一致した位置又は他方のクラッチと円
周溝が一致した位置で上記内輪の動きを止めるストツパ
面を謹けた構造を採用したのである。

［作用〕上記の構造において、入力軸が駆動力を受けて回転する
と、内輪がねじ部に沿って移動し、一方のストッパ面に
当接した状態で停止する。

このとき、一方のクラッチは円周溝上に移動して係合し
ない状態になり、他方のクラッチは内輪のカム面上に移
動して係合可能な状態になる。

上記の状態で、前輪駆動による通常の走行状態にあると
きは、前輪とつれ回りする後輪の回転がプロペラシャフ
トの回転より高くなるため、ケーシングの回転が入力軸
の回転を上回る。このため、ケーシングと内輪間に位置
するクラッチは係合せず、前輪による２輪駆動状態が維
持される。

上記の走行中、前輪がスリップすると、車速か減少して
後輪の回転が落ちるが、これに対しプロペラシャフトの
回転が上昇して入力軸の回転がケーシングの回転を越え
るため、クラッチがカム面に係合する。このため、駆動
力が外輪を介して後輪に伝わり、４輪駆動状態に切り変
わる。

一方、入力軸に逆方向の駆動力が加えられると、内輪が
ねじ部に沿って逆方向に移動し、他方のストツパ面に当
接して停止する。この状態では、方のクラッチが内輪の
カム面上の係合可能な位置乙こ移動し、他方のクラッチ
が円周溝上に一致する。

このため、前輪がスリップすると、上記と同様に一方の
クラッチが係合して４輪駆動状態に切り変わる。

このように、駆動力の切換えは、入力軸の左右両方向の
回転で同様に行なわれるので、前進、後退の両方向にお
いて駆動力を後輪に伝達又は遮断することができる。

［実施例］以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて説明する
。

第１図に示すように、ケーシング１は、内側に円筒状の
内部孔２が形成され、一方の端面に取付は孔１ａが形成
されており、上記内部孔２に、入力軸３の端部が挿入さ
れている。この人力軸３とケーシング１は、人力軸３の
両端に設けた軸受４．４′乙こより相対的に回転自在に
支持されている。

上記入力軸３の周面には、角ねじからなるねじ部５が形
成され、そのねじ部５に内輪６がねじ係合して移動可能
に取付けられている。

また、内輪６の外径面の両端部には、円筒形のカム面７
．７が形成され、その内輪６とケーソン々゛１の内径面
との間に、一対の一方向クラッチ９．１０が軸方向に直
列に並べて嵌め込まれている。

上記左側のクラッチＳは、第２Ｉ２Ｉに示すように、ケ
ーシング１の内径面に外輪１１を正大固定し、その外輪
１１と内輪６のカム面７との間に保持器１２を組み込み
、この保持器１２に形成したポケット１３に、係合子と
してのローラ１４と弾性部材１５を挿入して成っている
。

外輪１１の上記ポケット１３に対応する内径面には、円
周方向に傾斜するクラッチカム面１６が形成され、各ロ
ーラ１４は、弾性部材１５の弾性力によりクラッチカム
面１６と内輪６のカム面７間にかみ込む方向に押圧され
ている。

一方、右側に配置されるクラッチ１０は、第３図に示す
ように、その基本構造は前記のクラ、チ９と同一である
が、外輪１１′のクラッチカム面１６′の傾斜方向がク
ラッチ９とは反対方向になり、それに伴なって弾性部材
１５′によるローラ１４の押圧方向も逆向きになってい
る。なお、Ｖ中の１９は、クラッチＳ、１０の位置ずれ
を防止する止め輪である。

また、内輪６のカム面７．７の間には、各クラッチ９．
１０のほぼ１個分に対応する長さの範囲でカム面７．７
より小径の円周溝８が形成されている。この円周溝８の
径は、クラッチカム面１６．１６′との間でローラ１４
が係合しない大きさに設定されており、この円周溝８上
にクラッチ９．１０がきたときはローラ１４がオーバー
ランするようになっている。

また、ねじ部５の両端部には、ねじ部５から立ち上がる
入力軸の段差とケーシング１の内側端面により、内輪６
の動きを止めるストッパ面１７．１８が形成されている
。このストッパ面１７．１８は、第１図及び第４閲に示
すように、右側のクラッチ１０と円周溝８が一致した位
置、又は左側のクラッチ９と円周溝８が一致した位置で
、それぞれ内輪６の端面に当接して、その動きを停止さ
せるように形成されている。

上記の構造で成る実施例の回転伝達装置Ａは、第５図に
示すように、前輪が常時駆動車輪となる４ＷＤ車のプロ
ペラシャフトＢとリヤディファレンシャルＣの間に装着
する。この場合、前輪の回転を後輪の回転数より高くし
て、タイトコーナー時の両輪間の回転差が無くなるよう
に、変速機と前輪ハブを連結する歯車のギヤ比を、前輪
車輪の回転に対してブロベラソヤフトＢの回転が１０％
程度低くなるように設定する。

伝達装置Ａの組込みは、入力軸３にプロペラシャフトＢ
の端部を連結して駆動力が伝達されるようにし、また、
ケーシング１の端部の取付は孔１ａにディファレンシャ
ルＣの人力用ギヤを連結し、ケーシング１の回転が後輪
已に伝達されるようにする。

上記の構造において、自動車が前輪駆動により前進走行
してプロペラシャツ）Ｂに右回転の駆動力が伝わると、
内輪６はねじ部５の案内により第１図に示すように右端
に移動し、ストッパ面１７に当接して停止する。この状
態では、左側のクラッチ９が内輪６のカム面７上に移動
して係合可能な状態になり、右側のクラッチ１０は円周
溝８上にあって係合しない状態になる。

ここで、前輪駆動による通常の走行状態にあるときには
、前輪とつれ回りする後輪により、ケーシンク１の回転
がプロペラシャフトＢと連結する入力軸３の回転により
高くなるため、クラッチ９のローラ１４は外輪１１から
係合が外れる方向の接触力を受け、オーバーランする。

このため、入力軸３からケーシング１への駆動力伝達は
なく、２輪駆動状態が維持される。

上記の走行時において、前輪がスリップすると、後輪の
回転が落ち、プロペラシャフトの回転が上がって入力軸
３の回転がケーシング１の回転を上回る。このため、ク
ラッチ９のローラ１４がクラッチカム面１６とカム面７
に噛み込んで、入力軸３の回転がローラ１４とケーシン
グ１を介して後輪に伝わり、４輪駆動状態に切り変わる
。

一方、第１図の状態から自動車が後退動作に入ると、プ
ロペランヤフ）Ｂとそれに連結する入力軸３が左回転す
る。

この場合、走行中に前輪りがスリップすると、自動車の
動きが止まりケーシング１の回転が止まるが、プロペラ
シャツｔ−Ｂは左方向に回りつづけるため、ねじ部５の
案内により内輪６が左側に移動じ、左側のストッパ面１
８に当接して停止する。

これにより、第３図に示すように、左側のクラ。

チＳの内側に円周溝８が移動して係合しない状態となり
、右側のクラッチ１０の内側に内輪６のカム面７が移動
して、このクラッチ１０は係合可能状態となる。

この状態では、後輪Ｅと連結するケーシング１よりプロ
ペラソヤフ）Ｂと連結する入力軸３の回転が高くなって
いるので、クラッチ１０のローラ１４がクラッチカム面
１６とカム面７に噛み込み、駆動力がケーシング１に伝
達されて、４輪駆動状態で切り変わる。

このように、上記の装置では、プロペラシャフトＢの回
転方向が変化するごとに内輪６が移動して一方向クラッ
チ９．１０の係合を切り変えるので、自動車の前進・後
退両方向において２輪駆動と４輪駆動の切換えを行なう
ことができる。

なお、一方向クラッチとしては、他の構造のもの、例え
ば係合子にスプラグを用いたものを利用することもでき
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明の回転伝達装置は、プロ
ペラシャフトの回転方向が変化すると内輪が移動して逆
方向に作動する一方向クラッチの係合を切り換えるので
、自動車の前進・後退の両方向において２輪駆動と４輪
駆動の切換えを自動的に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す一部縦断正面図、第２
図は第１図の■−■線に沿った拡大断面図、第３同は第
１図のｌｌｌ−１線に沿った拡大断面図、第４区は実施
例の作用状態を示す一部縦断正面図、第５同は実施例の
自動車への装着例を示す図である。１・・・・・・ケーシング、　　２・・・・・・内部孔
、３・・・・入力軸、　　　　　５・・・・・わし部、
６・・・・・・内輪、　　　　　　７・・・・・カム面
、８・・・・・・円周溝、Ｓ、１０・・・・一方向クラッチ、１１．１１′・・・・・・外輪、１２．１２′・・・・
・・保持器、１４・・・・・・ローラ、１５．１５′・・・弾性部材、１６．１６′・・・・・・クラッチカム面、１７．１８・・・・・・ストッパ面、Ａ・・・・・・回転伝達装置。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）自動車の後輪車軸とプロペラシャフトとの間に装
着される回転伝達装置において、上記後輪車軸に連結す
る筒状ケーシングの内側に、プロペラシャフトと連結す
る入力軸を挿入して回転自在に支持し、上記入力軸の周
面に形成したねじ部に内輪を移動可能にねじ係合させ、
その内輪とケーシングの内径面との間に、互いに逆の回
転方向で作動する一対の一方向クラッチを入力軸の長さ
方向に並べて配置し、上記内輪の外径面には、１個のク
ラッチに対応する長さで各クラッチの係合内径より小径
の円周溝を形成すると共に、その円周溝の両側に上記各
クラッチの係合子が係合するカム面を形成し、かつ上記
ねじ部の両端部に、一方のクラッチと円周溝が一致した
位置又は他方のクラッチと円周溝が一致した位置で上記
内輪の動きを止めるストッパ面を設けて成る回転伝達装
置。