JPH0968239A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ４駆走行モードから４駆走行ロックモードへ
の切換えが自動的に行なえるようにする。 【解決手段】 フロントディファレンシャルと車輪を連
結する駆動軸を軸方向に分離し、この分離部分に設けク
ラッチ装置を、ディファレンシャル側に固定した内輪１
８と、この内輪１８に外嵌するよう車輪側に固定した外
輪１６と、外輪１６と内輪１８間に設けたスプラグ３２
及び保持器２３、２４と、保持器２３、２４を内輪１８
に対して相対回転させる回転力付与手段とで形成し、外
輪１６と保持器２３のロック手段３８を自動車のマニホ
ールド負圧の低下で作動するアクチュエータ５１で係脱
させ、４駆走行モードでの走行時に４駆走行ロックモー
ドへの切換えを自動的に行ない、前輪にエンジンブレー
キを効かすことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、４輪駆動車のデ
ィファレンシャルと車輪間の駆動経路上において、駆動
力の伝達と遮断を切換える動力伝達装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】パートタイム式の４輪駆動車には、後車
輪を常時駆動すると共に、前車輪の車軸の途中に動力伝
達装置を組込み、この動力伝達装置により、前輪への駆
動力の伝達と遮断を行なって、４輪駆動と２輪駆動を切
換えるようにしたものがある。

【０００３】従来の動力伝達装置としては、前輪駆動軸
をディファレンシャル側の入力軸と前輪側の出力軸に分
離し、この分離部分にクラッチ装置を設けている。

【０００４】このクラッチ装置は、入力軸に固定した内
輪と、出力軸に固定した外輪との間にスプラグを組込
み、２駆走行モードでは、外輪のフリーランニングによ
り、前輪の回転が自由となり、４駆走行モードの場合
は、入力軸の回転がクラッチ装置を介して出力軸に伝達
され、このとき、前輪のオーバランニング機能が得られ
るようになっている。

【０００５】また、クラッチ装置には、外部からの操作
により、入力輪と出力輪の直結を行なうロック機構が設
けられ、４駆走行モード時に入力軸と出力軸を直結する
ことにより、４駆走行ロックモードとなり、前輪にエン
ジンブレーキが効くようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な従来の動力伝達装置は、４駆走行ロックモード時に、
入力軸と出力軸を直結した状態にするため、クラッチ装
置のオーバランニング機能がなくなり、その状態でタイ
コーナ等を旋回した際、前車輪と後車輪の間に生じる旋
回距離の差によってタイトコーナブレーキ現象を起こ
し、前後輪間にスリップが生じ、未舗装道路や滑りやす
い道路でしか走行できない。

【０００７】このため、２駆走行モードと４駆走行ロッ
クモードの選択をドライバーが切換え操作する必要があ
り、その切換え操作に手間がかかるという問題がある。

【０００８】そこで、この発明の課題は、４駆走行モー
ドでの走行中において、エンジンブレーキの作動が必要
なときのみ自動的に４駆走行ロックモードが得られるよ
うにし、ドライバーの切換え操作を不要にすることがで
きる動力伝達装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するため、請求項１の発明は、駆動軸を入力軸と出力軸
に分離し、この分離部に、入力軸から出力軸への動力伝
達と出力軸のオーバランニングを可能にするクラッチ装
置を設け、該クラッチ装置に外部からの操作で入力軸と
出力軸を直結させるロック手段を設けた動力伝達装置に
おいて、前記ロック手段の入力軸と出力軸の直結動作
を、自動車のマニホールド負圧の低下で作動するアクチ
ュエータで行なうようにした構成を採用したものであ
る。

【００１０】請求項２の発明は、クラッチ装置が、入力
軸に固定した駆動部材と、出力軸に固定され前記駆動部
材に回転可能に嵌合する従動部材と、駆動部材と従動部
材の間に組込まれ、駆動部材と従動部材が正逆方向に相
対回転したとき両部材に係合する複数の係合子と、駆動
部材と従動部材の間に組込まれ、駆動部材と相対回転し
て各係合子を係合作動位置に移動させる保持器と、この
保持器に連結され、各係合子が係合作動位置に移動する
ように保持器を一方向に相対回転させる回転力付与手段
とで形成され、このクラッチ装置に設けたロック手段
が、保持器と従動部材の一方に係合しつつ他方に設けた
噛合い部に対して接近離反する結合部材と、入力軸に軸
方向への移動が自在となるよう嵌挿したスライダーを軸
方向に一体動するよう結合して形成され、該スライダー
に連結したアクチュエータでこのスライダーを軸方向に
移動させるようにした構成を採用したものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
示例と共に説明する。

【００１２】図１は、後輪駆動を主とする４輪駆動車の
車輪駆動系を示したものであり、同図において、１はフ
ロンドディファレンシャル、２は前車輪、３は後車輪を
示している。

【００１３】フロントディファレンシャル１は、デフカ
バー４の内部に、リングギヤ５とドライブピニオン６を
介してエンジン７とトランスファー８を介して連結する
デフケース９を回転自在に支持し、そのデフケース９と
共回り可能に連結したピニオンギヤ１０、１０に一対の
サイドギヤ１１、１１を噛み合せて構成され、この各サ
イドギヤ１１、１１に、駆動軸としての車軸１２、１３
が連結されている。

【００１４】図１と図２の如く、上記車軸１２、１３の
うち、短尺側の車軸１３は、等速ジョイント１４を介し
て前車輪２に連結されている。

【００１５】一方、長尺側の車軸１２は、その車軸１２
が挿通するデフカバー４の内部において、途中で入力軸
１２ａと出力軸１２ｂに軸方向に同軸心状の配置となる
よう２つに分離され、この分離部分にクラッチ装置Ａが
デフカバー４内に納まる状態で組込まれ、外側の出力軸
１２ｂは等速ジョイント１４を介して前車輪２に連結さ
れている。

【００１６】図３乃至図１０は、クラッチ装置Ａの例を
示し、分離された車輪側の出力軸１２ｂにスプライン１
５を介して従動部材となる外輪１６を連結し、ディファ
レンシャル側の入力軸１２ａにスプライン１７を介して
駆動部材となる内輪１８を連結し、上記外輪１６を軸受
１９とスリーブ２０を用いてデフカバー４で回動自在に
支持し、この外輪１６の内部に内輪１８が回転自在に嵌
り合っている。

【００１７】上記外輪１６の内径面と内輪１８の外径面
には、図７及び図９に示すように、同芯の円筒面２１、
２２が形成され、その両円筒面２１、２２の間に大径保
持器２３と小径保持器２４が組込まれている。

【００１８】上記大径保持器２３は、図４に示すよう
に、後端部に延長腕２５が一体に形成され、その延長腕
２５が軸受２６の案内により外輪１６と内輪１８に対し
て回転自在に支持されている。

【００１９】一方、小径保持器２４は、前端部に、内径
側に向かって屈曲する屈曲部２７が形成され、その屈曲
部２７が内輪１８の端面にすべり回転可能に接触してお
り、この屈曲部２７と止め輪２８との間に、皿バネから
成る圧着バネ２９が組込まれている。この圧着バネ２９
は、屈曲部２７を内輪１８の端面に向かって圧着してお
り、その押圧力によって生じる摩擦力により小径保持器
２４を内輪１８に圧着している。

【００２０】また、上記大径保持器２３と小径保持器２
４の周面には、図７及び図９に示すように、径方向に対
向して複数のポケット３０、３１が形成され、その各ポ
ケット３０、３１に、係合子としてのスプラグ３２と、
スプラグ３２を保持するバネ３３とが組込まれている。

【００２１】このスプラグ３２は、外径側と内径側に、
それぞれ異なった曲率中心をもつ左右対称形の円弧面３
４と３４ａが形成され、左右の両方向に所定角度傾くと
両円筒面２１、２２と係合し、外輪１６と内輪１８を一
体化する。また、バネ３３は、大径保持器２３に一端が
支持されてスプラグ３２を両側から押圧し、各スプラグ
３２を円筒面２１、２２と係合する位置に保持してい
る。従って、大径保持器２３と小径保持器２４及びスプ
ラグ３２によって２方向クラッチを形成している。

【００２２】また、上記大径保持器２３及び小径保持器
２４の端部には、それぞれ径方向に貫通するスリット３
５、３６が形成され、そのスリット３５、３６に、Ｃ字
形のリング形状をしたスイッチバネ３７の両端部が係合
している。このスイッチバネ３７は、周方向に縮められ
た状態でセットされ、一端を大径保持器２３に、他端を
小径保持器２４に押し付けて取付けられており、そのバ
ネ力によって両保持器２３、２４に円周方向の力を与え
ている。この力により大径保持器２３は回転力を受け、
上記スイッチバネ３７のバネ力により、両保持器２３、
２４とスプラグ３２は、回転の一方向の噛み合い位置で
スタンバイの状態となっている。上記の構造では、スイ
ッチバネ３７が大径保持器２３に一方向の回転力を付与
する手段を構成する。

【００２３】一方、上記大径保持器２３の延長腕２５の
後端部には、その大径保持器２３と外輪１６を切離し自
在に結合するロック手段３８が連結されている。

【００２４】このロック手段３８は、図３乃至図６に示
すように、外輪１６の内径面に、スプライン状の歯形を
内周に形成する環状の噛合い部材３９を圧着バネによっ
て圧着され、押圧力によって生じる摩擦力により外輪１
６に圧着し、大径保持器２３の延長腕２５の端部に、複
数の切欠き４０が設けられている。

【００２５】入力軸１２ａに軸方向への移動と回転が自
在となるよう外嵌挿した円筒状スライダー４１の先端に
環状の結合部材４２が外嵌状に固定されている。

【００２６】この結合部材４２は、外周に軸方向前方に
屈曲するよう設けた複数の突起４３が大径保持器２３の
延長腕２５に設けた切欠き４０に嵌合しており、この突
起４３と切欠き４０の案内により大径保持器２３と共回
り状態で軸方向にスライドする。

【００２７】上記結合部材４２の外周に半径方向の外方
へ突出する複数の突起４４が設けられ、図５（ｂ）の如
く、スライダー４１を内輪１８に接近する前進位置にす
ると、該突起４４は噛合い部材３９の歯形凹部４５と噛
合い、これにより、大径保持器２３と外輪１６を回転方
向に結合一体化する。

【００２８】また、図５（ａ）の如く、スライダー４１
を内輪１８に対して離反する後退位置に移動させると、
結合部材４２の突起４４は噛合い部材３９から離反し、
突起４４は歯形凹部４５から離脱し、大径保持器２３と
外輪１６の回転方向の結合を解くことになる。

【００２９】上記スライダー４１を軸方向に移動させ、
結合部材４２を噛合い部材３９に対して係脱させる駆動
源は、自動車のマニホールド負圧の低下で作動するアク
チュエータ５１で行なわれる。

【００３０】アクチュエータ５１は、図３に示すよう
に、デフカバー４の外側に固定した密封ケース５２内を
ダイヤフラム５３で二つの室５４と５５に仕切り、両室
５４、５５はエンジンのマニホールドに配管５６、５７
を介して連通接続すると共に、ダイヤフラム５３に固定
され、一方の室５４からケース５２の外部に突出し、軸
方向に移動するロッド５８と、スライダー４１の先端と
がフォーク４６によって、軸方向に一体動するよう結合
されている。

【００３１】ここで、４駆走行モードの走行中におい
て、後車輪３にエンジンブレーキが作用したとき、エン
ジンのマニホールド負圧が、アイドリングや加速時、定
速時、後輪エンジンブレーキが作動しないほどの緩やか
な減速負圧時に比べて下がることになり、この負圧低下
でアクチュエータ５１が作動し、ロッド５８が図３左側
に向けて移動することにより、スライダー４１も一体に
移動し、結合部材４２が噛合い部材３９と結合するよう
になっている。

【００３２】この発明の動力伝達装置は上記のような構
成であり、次に、この装置を用いた車両の走行状態につ
いて説明する。

【００３３】トランスファー８の２駆走行モードでは、
図５（ａ）のように、アクチュエータ５１は作動せず、
スライダー４１が退動位置にあり、結合部材４２と噛合
い部材３９が離反し、外輪１６と大径保持器２３が離開
した状態になっている。

【００３４】この状態で車輌が前進走行すると、大径保
持器２３は、スイッチバネ３７の弾性力によって内輪１
８に対し相対回転し、図９に示すようにスプラグ３２を
前進方向の係合作動位置へ移動させる。

【００３５】このようにスプラグ３２が係合作動位置に
移行した状態では、車軸の回転数より上回った回転が外
輪１６に与えられた場合、スプラグ３２は係合状態を解
除し、外輪１６はフリーランニングすることができる。
このため、トランスファーより動力を切離された前輪車
軸１２は、タイヤからの駆動力によりそれぞれ回され
る。長尺側の前車輪の駆動側はディファレンシャルを介
し、短尺側の駆動軸と反対方向の回転となる。その場
合、リングギヤ５、ピニオンギヤ６、それに連結するト
ランスファーまでの駆動系は停止する。

【００３６】また、トランスファー８の４駆走行モード
では、通常の走行時にアクチュエータ５１は作動せず、
図５（ａ）のように、スライダー４１が後退動し、外輪
１６と大径保持器２３を切離した状態となっており、デ
ィファレンシャル１によって入力軸１２ａが駆動され、
入力軸１２ａの回転が内輪１８、スプラグ３２、外輪１
６を経由して出力軸１２ｂに伝わり、前輪の駆動によ
り、前進方向において４輪駆動となり、駆動側と従動側
の回転差に応じてフリーランニング機能が作動する。

【００３７】すなわち、車両が旋回して蛇角をもつと、
前輪と外輪の旋回距離の差により、前輪に連結する外輪
１６が内輪１８よりも速く回転し、外輪１６がスプラグ
３２に対してフリーランニングする。このため、前輪と
外輪は切離されて回転し、タイトコーナでのブレーキン
グ現象が生じない。

【００３８】上記した４駆走行モードでの走行中におい
て、加速時や定速時は、マニホールドに負圧低下がない
ため、アクチュエータ５１は作動せず、クラッチ装置Ａ
はオーバランニングモードになり、駆動力のみを伝達
し、フルタイムに走ることができ、前輪にエンジンブレ
ーキが効かない。当然ながらこのような走行中はエンジ
ンブレーキは必要でない。

【００３９】この４駆走行モードの走行中において、後
輪にエンジンブレーキを作用させると、マニホールドの
負圧が低下してアクチュエータ５１が作動し、スライダ
ー４１が図５（ｂ）のようにクラッチ装置Ａ側に移動
し、ロック手段３８によって大径保持器２３と外輪１６
を結合する。

【００４０】これによって、入力軸１２ａと出力軸１２
ｂが直結された４駆走行ロックモードになり、前輪にエ
ンジンブレーキが効くことになる。

【００４１】また、後輪エンジンブレーキの作動が解か
れると、マニホールドの負圧低下が解消するため、アク
チュエータ５１は復帰し、スライダー４１はディファレ
ンシャル１側に移動して大径保持器２３と外輪１６の結
合が外れ、４駆走行モードに復帰する。

【００４２】なお、４駆走行モードにおいて、トランス
ファー８のバック操作時には、オーバランニングモード
の必要性はほとんどないので、アクチュエータ５１を電
気又は機械的に作動させ、４駆走行ロックモードになる
ようにする。

【００４３】

【発明の効果】以上のように、この発明によると、入力
軸と出力軸の間にクラッチ装置を設け、このクラッチ装
置のロック出力の入力軸と出力軸の直結動作を、自動車
のマニホールド負圧の低下で作動するアクチュエータで
行なうようにしたので、４駆走行モードでの走行中にお
ける４駆走行ロックモードへの切換え及び復帰が自動的
に行なえ、ドライバーの切換え操作を不要にすることが
できる。

【００４４】また、４駆走行モードでの走行時におい
て、エンジンブレーキの必要時にのみ４駆走行ロックモ
ードに切換わるので、通常の４駆走行時は、クラッチ装
置のオーバランニング機能を確保でき、タイトコーナブ
レーキ現象の発声を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】４輪駆動車の車輪駆動系を示す平面図

【図２】同上における前輪駆動系を示す縦断面図

【図３】同上における駆動力伝達装置の横断平面図

【図４】同上におけるクラッチ装置の拡大断面図

【図５】（ａ）は同上におけるロック手段の開放状態を
示す断面図、（ｂ）は同じくロック状態を示す縦断面図

【図６】ロック手段の要部を示す分解斜視図

【図７】図４矢印VI−VIに沿う断面図

【図８】図４の矢印VII −VII に沿う断面図

【図９】スプラグの前進係合状態とフリーランニング状
態を示す断面図

【図１０】スプラグの後退係合状態とフリーランニング
を停止した状態を示す断面図

【符号の説明】

１ フロントディファレンシャル ２ 前車輪 ３ 後車輪 ４ デフカバー １２、１３ 車軸 １２ａ、１２ｂ 駆動軸 １６ 外輪 １８ 内輪 ２１、２２ 円筒面 ２３ 大径保持器 ２４ 小径保持器 ２５ 延長腕 ２９ 圧着バネ ３０、３１ ポケット ３２ スプラグ ３７ スイッチバネ ３８ ロック手段 ３９ 噛合い部材 ４０ 切欠き ４１ スライダー ４２ 結合部材 ４３ 突起 ４４ 突起 ４５ 歯形凹部 ４６ フォーク ５１ アクチュエータ ５８ ロッド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動軸を入力軸と出力軸に分離し、この
   分離部に、入力軸から出力軸への動力伝達と出力軸のオ
   ーバランニングを可能にするクラッチ装置を設け、該ク
   ラッチ装置に外部からの操作で入力軸と出力軸を直結さ
   せるロック手段を設けた動力伝達装置において、 前記ロック手段の入力軸と出力軸の直結動作を、自動車
   のマニホールド負圧の低下で作動するアクチュエータで
   行なうようにしたことを特徴とする動力伝達装置。
2. 【請求項２】 クラッチ装置が、入力軸に固定した駆動
   部材と、出力軸に固定され前記駆動部材に回転可能に嵌
   合する従動部材と、駆動部材と従動部材の間に組込ま
   れ、駆動部材と従動部材が正逆方向に相対回転したとき
   両部材に係合する複数の係合子と、駆動部材と従動部材
   の間に組込まれ、駆動部材と相対回転して各係合子を係
   合作動位置に移動させる保持器と、この保持器に連結さ
   れ、各係合子が係合作動位置に移動するように保持器を
   一方向に相対回転させる回転力付与手段とで形成され、
   このクラッチ装置に設けたロック手段が、保持器と従動
   部材の一方に係合しつつ他方に設けた噛合い部に対して
   接近離反する結合部材と、入力軸に軸方向への移動が自
   在となるよう嵌挿したスライダーを軸方向に一体動する
   よう結合して形成され、該スライダーに連結したアクチ
   ュエータでこのスライダーを軸方向に移動させるように
   した請求項１記載の動力伝達装置。