JPH05185854A - ４輪駆動車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単で安価なワンウェイクラッチを備えて低
速で小旋回時に生じるタイトコーナーブレーキング現象
を防ぎ、１輪のスリップ時にも脱出可能とする。 【構成】 駆動軸と被動軸を連結するプロペラシャフト
上に、クラッチアウタ１５と、クラッチインナ１２ａ
と、ローラ１６と、リテイナ１７と、ばね輪１８と、固
定ピン１９とで構成されたワンウェイクラッチを配設
し、また駆動軸と被動軸を直接結合できるスライダを配
設した４輪駆動車両。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は前輪と後輪を駆動する４
輪駆動車両に係り、特に前輪と後輪を連結するプロペラ
シャフト上にワンウェイクラッチを備えた４輪駆動車両
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の４輪駆動車両は低速で小旋回時に
前輪の回転速度が後輪より増加するので、回転速度差を
吸収する機構を備えないとタイトコーナー・ブレーキン
グ現象を起す。この現象を防ぐためには、この吸収機構
としてベベルギヤで差動を利用したセンタデフ機構があ
るが、その機構が複雑で高価であるうえ摩擦トルク損失
もあるため、最近ではオイルのせん断抵抗を利用したビ
スカスカップリングが使われている。しかしこのビスカ
スカップリングのみの場合には、しばしば後輪が前輪を
引きずる状態が起るため、特開昭６３−１７６７２３号
公報に記載のようなトルクワンウェイクラッチを内蔵し
たビスカスカップリングが考え出された。

【０００３】すなわち従来のビスカスカップリングを使
用した４輪駆動車両はエンジンからトランスミッション
およびトランスファを介して直接駆動される前輪がスリ
ップして前輪の回転速度が後輪の回転速度より大きくな
ると、オイルのせん断抵抗によって駆動力が後輪側に伝
達されて４輪駆動状態となるが、逆に後輪の回転速度が
前輪の回転速度よりも大きくなった場合には、この回転
速度差をビスカスカップリングにより吸収するために後
輪が前輪を引きずるような状態となり、これにより動力
損失が生じて燃費が低下する問題があった。そのため特
開昭６３−１７６７２３号公報では後輪が前輪より速く
なったときにはトルクを伝達させないためのワンウェイ
クラッチを付けることとして、これをビスカスカップリ
ングと別個とするとスペースが大きくなって部品点数も
多くなりコストが高くなるため、これを一体化したもの
が開示されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は４輪駆
動車両としての機能を満たすためのビスカスカップリン
グにワンウェイクラッチを内蔵する機構を採用している
が、この方式はエンジンの駆動を直接受ける駆動軸がス
リップした時にビスカスカップリングを介して４輪駆動
になるので通常時には駆動軸のみの２輪駆動となり、こ
こで使われているワンウェイクラッチは補助的な役割を
もつもので４輪駆動を解消させるために備えられている
ものであり、この機構は構造が複雑で高価なものとなる
問題があった。

【０００５】本発明は構造が簡単なワンウェイクラッチ
を具備して低速で小旋回時に生じるタイトコーナーブレ
ーキ現象を防ぎ、またスリップ時にも４輪に駆動力を分
散させて空転を防ぐ等が可能であって、悪路でも安定し
た発進や走行ができる性能を有する簡単で安価な機構の
４輪駆動車両を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の４輪駆動車両は低速で小旋回時以外には４
輪駆動とするためにエンジンの駆動力を受ける駆動軸と
それ以外の軸との間にワンウェイクラッチを配備する
が、この場合にタイトコーナーブレーキ現象を起こさな
いにするためにはトルク伝達経路で駆動軸より後にワン
ウェイクラッチを置き、４輪の場合には後輪を駆動軸と
して前輪との間のプロペラシャフト上にワンウェイクラ
ッチを配備して、６輪の場合には後輪と中間軸の間のシ
ャフト上や中間軸と前軸の間のシャフト上などにワンウ
ェイクラッチを配備するようにする。上記ワンウェイク
ラッチの構成はクラッチアウタを駆動軸側に付けてクラ
ッチインナを被動軸側に付けた構成とすることにより、
クラッチアウタからクラッチインナ側へはトルク伝達す
るが逆方向にはトルク伝達しないので、クラッチインナ
の回転速度がクラッチアウタの回転速度より速い場合に
はクラッチインナがフリーになってトルク伝達が行われ
ず、この状態が低速で小旋回の時でクラッチインナ側に
付いている前輪が路面に沿って回転してタイトコーナー
ブレーキ現象を起こさないようにしたものである。また
上記ワンウェイクラッチに駆動軸側と被動軸側を直結状
態にできるようなスライダを具備させ、１輪のスリップ
の場合にも脱出可能にしたものである。

【０００７】

【作用】上記４輪駆動車両はエンジンから駆動力を受け
る駆動軸から被動軸へトルクを伝達するが、被動軸から
駆動軸へはトルク伝達ができないワンウェイクラッチを
車両のプロペラシャフト上に配設することにより、通常
には常時に駆動輪から被動輪へ動力が伝達されて４輪駆
動となり、車両が低速で小旋回時には前輪は後輪より外
側を通るために回転速度が速くなるが、ワンウェイクラ
ッチはフリー状態になるので、前輪は路面に沿って回転
してタイトコーナーブレーキング現象を生じない。上記
ワンウェイクラッチの構成は駆動軸側にクラッチアウタ
を接続し、被動軸側にクラッチインナを接続するととも
に、クラッチアウタとクラッチインナの間にローラをそ
う入し、この３者でくさび空間を形成することにより、
ローラのくさび作用でクラッチアウタ側からクラッチイ
ンナ側へトルクが伝達され、逆方向にはトルク伝達がさ
れない。また駆動軸側の後部プロペラシャフトとワンウ
ェイクラッチのクラッチアウタはスライダを介在させて
トルク伝達させ、スライダを軸方向に移動させることに
よりワンウェイクラッチを介さないで後部プロペラシャ
フトから直接に前部プロペラシャフトへトルク伝達でき
る構造となっており、これにより１輪のみの空転の場合
でもトルク配分が路面状況に応じて自動的に配分しなお
され、よって悪路を脱出することができる。

【０００８】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図１から図３によ
り説明する。図１は本発明によるワンウェイクラッチを
用いた４輪駆動車両の一実施例を示す構成図である。図
２は図１のワンウェイクラッチ部の縦断面図である。図
３は図２のＡ−Ａ線断面図である。

【０００９】図１を用いて本発明に係る４輪駆動車両の
一実施例の全体構成を説明する。図１においてエンジン
５の出力はトランスファギヤ６を経て、トランスミッシ
ョン７で変速され、ギヤ１０を介して後部プロペラシャ
フト１１に伝達され、さらに左右の後輪１４の回転速度
差を吸収するためのリヤデフ３を介して駆動軸１に伝え
られる。同様に左右の前輪１３の被動軸２にもフロント
デフ４が配備されており、後部プロペラシャフト１１と
前部プロペラシャフト１２の間にワンウェイクラッチ８
が配設され、後部プロペラシャフト１１から前部プロペ
ラシャフト１２へのトルク伝達は行われるが逆方向のト
ルク伝達は行えないから、従って通常の場合には駆動軸
１側とともに被動軸２側も駆動されるので４輪駆動車両
となる。また低速で小旋回の場合のように前輪１３の回
転速度が後輪１４の回転速度よりも大きくなると、ワン
ウェイクラッチ８はフリー状態となり、後部プロペラシ
ャフト１１からの駆動力は前輪１３側に伝わらず、前輪
１３は路面に沿って回転し、タイトコーナーブレーキン
グ現象は生じない。

【００１０】つぎに図１のワンウェイクラッチ８部の構
成を図２により説明する。図２において図１の後部プロ
ペラシャフト１１は外周部にスプライン外歯が刻設され
た円板９が固着され、端部をニードルベアリング４０で
前部プロペラシャフト１２に支承されている。前部プロ
ペラシャフト１２は端部に近い外周部がクラッチインナ
１２ａの役割を果たしており、端部外周面にはスプライ
ン外歯が刻設された円板２２が固着されている。これら
のスプライン外歯に噛合するスプライン内歯を両端に刻
設したスライダ３０があり、通常には円板９とクラッチ
アウタ１５を締結している。なお前部プロペラシャフト
１２は玉軸受２３と円板２２の反対側の端部にある玉軸
受（図示せず）とでケース２４に支承されている。また
円板２２とクラッチアウタ１５と前部プロペラシャフト
１２の間のスラスト力とラジアル力を受ける軸受３１が
備えられている。また次に説明するワンウェイクラッチ
８のローラ１６とリテイナ１７とばね輪１８と固定ピン
１９がある。

【００１１】ついで図１のワンウェイクラッチ８の構成
を図３により説明する。図３においてワンウェイクラッ
チ８は内周面にカム面を有して外周面にスプライン歯を
有するクラッチアウタ１５と、複数個のローラ１６と、
ローラを収納するリテイナ１７と、リテイナ外周上の半
円溝にはちまき状に装着されたばね輪１８と、ばね輪の
突出部にそう入されていてケース２４（図２）に固定さ
れている固定ピン１９とクラッチインナ１２ａとから構
成されている。なおローラ１６が接するカム面はクラッ
チアウタ側あるいはクラッチインナ側に施すことができ
るが、本実施例ではクラッチアウタ１５の内周面に施し
た円弧のカム曲線３４の場合を示した。動力はクラッチ
アウタ１５よりローラ１６を介してクラッチインナ１２
ａに伝達され、逆にクラッチインナ１２ａからのトルク
はローラ１６が滑るのでクラッチアウタ１５へは伝わら
ない。

【００１２】つぎにワンウェイクラッチ８の動作を図３
により説明する。図３においてばね輪１８は固定ピン１
９を介して停止しているのでローラ１６も停止してい
る。このときクラッチアウタ１５を矢印方向に回転させ
るとクラッチアウタ１５の左カム面とローラ１６が接触
し、ローラ１５はこのカム面とクラッチインナ１２ａに
くさび作用で押し込まれ、クラッチインナ１２ａに回転
が伝達される。このクラッチアウタ１５の回転中にはリ
テイナ１７も回転しているのでばね輪１８とリテイナ１
７の外周部はすべり接触をしている。またクラッチアウ
タ１５が逆方向に回転するとばね輪１８によりリテイナ
１７に摩擦トルクがかかるのでリテイナ１７とローラ１
６は止まっており、クラッチアウタ１５の右カム面がロ
ーラ１６と接触し、くさび作用によりクラッチインナ１
２ａにトルクが伝達される。またクラッチアウタ１５よ
りクラッチインナ１２ａの回転速度が相対的に速くなる
とローラ１６は摩擦力でくさぴ空間と反対方向に移動
し、くさび作用がなくなり、クラッチインナ１２ａは空
転して、トルクはクラッチアウタ１５には伝わらない。
なおクラッチアウタ１５が停止していてクラッチインナ
１２ａが回転したときも同様で、クラッチインナ１２ａ
は空転して、トルクはクラッチアウタ１５には伝わらな
い。

【００１３】ついで４輪駆動車両としての動作を図１お
よび図２により説明する。図１において運転者のキース
イッチの投入によりエンジン５が回転し、トランスミッ
ション７を経て駆動軸１に回転を伝えるとともにワンウ
ェイクラッチ８を介して被動軸２側へも回転を伝え、そ
れぞれ左右の後輪１４および前輪１３の４輪へトルクを
分散して伝え車両が前進する。また後進の場合には運転
者が後進ギヤを選択するとトランスミッション７の回転
方向が逆転し、後部プロペラシャフト１１は逆転する。
この後部プロペラシャフト１１の回転は前進のときと同
様に図２における円板９およびスライダ３０を経てクラ
ッチアウタ１５に伝わり、ローラ１６を介してクラッチ
インナ１２ａおよび前部プロペラシャフト１２に伝達さ
れ、左右の前輪１３を逆転させて車両が後進する。なお
後輪１４がスリップした場合には４輪駆動であるから駆
動力は４輪に分散されているので、タイヤの摩擦力が駆
動力より大きくなり空転が止まって悪路を脱出できる。
つぎに１輪のスリップなどの場合には後部プロペラシャ
フト１１と前部プロペラシャフト１２を直接結合して悪
路を脱出できる機構の動作について説明する。運転者は
１輪のみがスリップを続けるときに直結モードを選択す
ることによりソレノイドバルブ（図示せず）を作動さ
せ、図２におけるスライダ３０の中央溝にそう入されて
いるレバー３２を右側に移動させる。するとクラッチア
ウタ１５とスライダ３０の噛合がはずれて、スライダ３
０は円板２２のスプライン外歯と噛合し、後部プロペラ
シャフト１１から直接に前部プロペラシャフト１２へト
ルクが伝達され、前輪１３と後輪１４が直結状態とな
る。この直結モードの選択により低い摩擦係数の路面
（凍結路や圧雪路など）の下り坂でもエンジンブレーキ
が４輪で作動するので走行可能となる。なお本発明によ
るワンウェイクラッチ８を有する４輪駆動車両は上記図
１から図３に示した実施例に限定されるものではない。

【００１４】

【発明の効果】本発明によれば車両がワンウェイクラッ
チの作用によって４輪駆動となり、駆動軸がスリップし
ても４輪に駆動力が分散されて空転を防ぐことができ、
低速で小旋回時に生じるタイトコーナーブレーキング現
象も防ぐことができる。また駆動軸と被動軸側を直接結
合できるスライダの作用によって、凍結路や圧雪路やぬ
かるみなどの悪路における１輪のスリップ状態でも前輪
と後輪を直結状態にして悪路脱出を可能にしている。ま
た本発明のワンウェイクラッチ方式は従来のビスカスカ
ップリング方式に比べ、構造が簡単で安価であって騒音
も低くて部品点数も少なく信頼性が高いなどの効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の４輪駆動車両の一実施例の構成図

【図２】図１のワンウェイクラッチ部の縦断面図

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図

【符号の説明】

１…駆動軸、２…被動軸、３…フロントデフ、４…リヤ
デフ、５…エンジン、６…トランスファギヤ、７…トラ
ンスミッション、８…ワンウェイクラッチ、９…円板、
１０…ギヤ、１１…後部プロペラシャフト、１２…前部
プロペラシャフト、１２ａ…クラッチインナ、１３…前
輪、１４…後輪、１５…クラッチアウタ、１６…ロー
ラ、１７…リテイナ、１８…ばね輪、１９…固定ピン、
２２…円板、２４…ケース、３０…スライダ、３２…レ
バ、３４…カム曲線。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンにより駆動力を受ける駆動軸と
   駆動軸により駆動される被動軸とを連結するプロペラシ
   ャフト上に、駆動軸側の後部プロペラシャフトに連なる
   クラッチアウタから被動軸側の前部プロペラシャフトに
   連なるクラッチインナへトルク伝達可能に構成されたワ
   ンウェイクラッチを備えたことを特徴とする４輪駆動車
   両。
2. 【請求項２】 上記ワンウェイクラッチは後部プロペラ
   シャフトに外周側で連なるクラッチアウタと、前部プロ
   ペラシャフトと一体になった円筒状のクラッチインナ
   と、内周面またはクラッチインナの外周面に形成された
   カム曲線に対応して配置されクラッチアウタからクラッ
   チインナへトルクを伝達するローラと、ローラを収納す
   るリテイナと、リテイナの外周溝にはちまき状に装着さ
   れたばね輪と、ケースに固定さればね輪の突出部にそう
   入された固定ピンとから構成されたことを特徴とする請
   求項１記載の４輪駆動車両。
3. 【請求項３】 上記後部プロペラシャフトに固着した円
   板の外周に歯を刻設し、これと内歯を刻設したスライダ
   とを噛み合わせ、このスライダを介して駆動軸側の後部
   プロペラシャフトと被動軸側の前部プロペラシャフトを
   直接結合できる構成にしたことを特徴とする請求項１ま
   たは請求項２記載の４輪駆動車両。