JPH11105576A - 回転伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２輪走行切換時に４駆状態になることのない
回転伝達装置を提供する。 【解決手段】 トランスミッションからの出力を内部の
入力軸２１を介して直接後輪推進軸へ伝達し、サイレン
トチェン２０を介して前輪駆動軸へ動力を分岐し得るＦ
Ｒベースの４ＷＤ車用トランスファ３の内部に、入力軸
２１とチェンスプロケット１８の回転伝達と遮断を行う
ツーウェイクラッチ３２と、該クラッチ３２のロックと
フリーを制御する電磁クラッチ３４を有する回転伝達装
置１２を組込み、２ＷＤと４ＷＤの切換えが行えるよう
になっている。電磁クラッチ３４はアマチュア４６がツ
ーウェイクラッチ３２のカム面２８を形成した部材で径
方向の支持案内を行い、２ＷＤモード選択時にクラッチ
３４が係合するのを防止する。

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、車両の駆動経路
上において、駆動力の伝達と遮断の切換えに用いられる
回転伝達装置、更に詳しくは、２ＷＤと４ＷＤの切換え
を行う電磁クラッチのアマチュアの支持構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】前後輪を直結した４ＷＤ車が舗装路を旋
回すると、いわゆるタイトコーナブレーキング現象が発
生するが、この問題を解決する手段として、本出願人
は、特願平８−１７２５９８号や特願平９−２８００１
号によってローラー型ツーウェイクラッチと電磁コイル
を使用した回転伝達装置を提案している。

【０００３】図７は従来の回転伝達装置１２を用いた４
ＷＤ駆動レイアウトを示し、図８は回転伝達装置を組込
んだトランスファの断面図、図９は回転伝達装置の詳細
を示している。

【０００４】図７は、前輪４、４の各端部にハブクラッ
チ１０が装着されているＦＲベース４ＷＤ車のトランス
ファ３の内部に回転伝達装置１２が組込まれ、これによ
って、従来の典型的な４ＷＤの走行モード（２ＷＤ、４
ＷＤ−Ｈｉ、４ＷＤ−Ｌｏ）に加えて、４ＷＤ制御モー
ドが追加される。

【０００５】図７と図８に示すように、エンジン１に接
続されたトランスミッション２からの出力は、トランス
ファ３を介してリヤプロペラシャフト６に伝達され、か
つ、フロントプロペラシャフト５に動力を分岐し得るよ
うになっている。

【０００６】トランスファ３は、シャフト１３がトラン
スミッション２の出力軸とハイ・ローセレクトギヤ１４
を介して結合され、このハイ・ローセレクトギヤ１４は
既知の技術であり、プラネタリーギヤセット１５とセレ
クト用のスライドギヤ１６との組合せからなり、ハイギ
ヤを通過する場合は１対１の関係で回転トルクを伝達
し、ローギヤを通過する場合は回転が減速され、トルク
は増大する。

【０００７】上記シャフト１３と、フロントプロペラシ
ャフト５に結合するフロントアウトプットシャフト１７
は、それぞれのシャフト１３、１７に装着したチェンス
プロケット１８、１９をサイレントチェン２０で連動
し、動力を前輪４へ分岐するようになっており、上記シ
ャフト１３に対するスプロケット１８は、シャフト１３
に回転自在に嵌合され、回転伝達装置１２を介してシャ
フト１３と結合される。

【０００８】回転伝達装置１２は、シャフト１３のリヤ
プロペラシャフト６に通じる部分が入力軸２１となり、
図９に示すように、入力軸２１に内方部材となるカムリ
ング２２を同軸上にセレーション２６で回転不能に外嵌
固定し、入力軸２１に軸受２３を介して回転可能となる
よう外嵌挿したハウジング２４の筒状部がカムリング２
２に外嵌する外輪２５となり、該ハウジング２４はチェ
ンスプロケット１８とセレーション２６で一体に回転す
るよう結合されている。

【０００９】図９（Ｂ）の如く、上記カムリング２２の
外周に複数のカム面２７が設けられ、外輪２５の内径は
円筒面２８となり、各カム面２７と円筒面２８間に楔形
空間を形成していると共に、この楔形空間内にカムリン
グ２２へ外嵌する保持器２９を設け、この保持器２９の
各カム面２７と対応する位置に形成したポケット３０内
に係合子としてのローラ３１が組込まれ、ツーウェイク
ラッチ３２を形成している。

【００１０】上記ローラ３１は、図９（Ｂ）の如く、カ
ム面２７に対して中央の中立位置に位置するとき円筒面
２８との間に隙間を生じ、カムリング２２の回転を外輪
２５に伝えないオフの状態となり、保持器２９でローラ
３１を楔空間の一方に片寄らすと、ローラ３１はカム面
２７と円筒面２８間にかみ込み、カムリング２２の回転
を外輪２５に伝達するオンの状態になる。

【００１１】上記保持器２９に一方の端部を係止したス
イッチばね３３の他方端部がカムリング２２に係止さ
れ、図９（Ｂ）の如く、ローラ３１がカム面２７と円筒
面２８に係合しない中立位置へ保持器２９を支持付勢し
ている。

【００１２】前記入力軸２１と外輪２５の間でツーウェ
イクラッチ３２を挾む一方側の位置に、ツーウェイクラ
ッチ３２をオン・オフ制御する電磁クラッチ３４が設け
られている。

【００１３】電磁クラッチ３４は、電磁コイル３７をト
ランスファケース３８にボルト３９等で回転不能に固定
し、該コイル３７の電極はトランスファケース３８を通
して外部コントローラ（以下ＥＣＵ）４０に接続され
る。このＥＣＵ４０は、図７のように、前輪４と後輪４
ａの回転数、モード選択スイッチ４１、ＡＢＳ作動４２
等から入力された各信号を演算および判断して、電磁コ
イル３７に流す電流を制御する。なお、図８の如く、前
輪４の回転数は、フロントスピードセンサ４３で、後輪
４ａの回転数はリヤスピードセンサ４４によって検出す
る。

【００１４】上記電磁コイル３７に対して回転可能とな
るよう外嵌するロータ４５は、外輪２５に固定されて一
体に回転する摩擦フランジとなり、このロータ４５と保
持器２９の端部の間に、該保持器２９と軸方向のスライ
ド可能で相対回転不能に嵌合したアマチュア４６をロー
タ４５と適当な隙間を介して重なるように配置し、電磁
コイル３７に通電すると、ロータ４５とアマチュア４６
を磁力により圧接させ、外輪２５と保持器２９を回転方
向に固定化するようになっている。

【００１５】この回転伝達装置１２によれば、４ＷＤ制
御モードを選択すれば、車両が通常一定走行中は後輪駆
動（２ＷＤ）状態であり、車両が加速した場合、後輪の
スリップを感知すると電磁クラッチ３４に電流が流れ、
ツーウェイクラッチ３２がロックされ４ＷＤとなる。

【００１６】また、低μ路で急なエンジンブレーキを掛
けた場合なども後輪のスリップを感知して電磁クラッチ
３４に電流を流し、４ＷＤとする制御を行っている。

【００１７】また、この装置を用いれば、２ＷＤモー
ド、４ＷＤＬＯＣＫモード、４ＷＤＡＵＴＯ（制御）モ
ード等の車両の走行モードを運転者の意思により選択で
きるものであった。

【００１８】ところで、上記した従来の回転伝達装置１
２において、電磁クラッチ３４のアマチュア４６は、保
持器２９とスライド可能、相対回転不能に嵌合される
が、その径方向の案内は、外径を外輪２５側で嵌合支持
し、内径側と入力軸２１側とに空間を確保した構造が採
用されていた。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、２ＷＤ
モードの選択時においては、回転伝達装置が空転し、ア
マチュア４６と外輪２５側との相対回転が大きくなるた
め、アマチュア４６が外径側から回転抵抗を受けること
になり、この回転抵抗がスイッチばね３３のばね力より
も大きくなると、ツーウェイクラッチ３２が係合し、４
ＷＤモードになってしまうという問題があった。

【００２０】そこで、この発明の課題は、回転伝達装置
が空転するとき、電磁クラッチのアマチュアは他の相対
回転物から抵抗を受けないようにし、２ＷＤモード選択
時に４ＷＤモードになるようなことのない回転伝達装置
を提供することにある。

【００２１】

【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、内方部材と外輪の一方に
複数のカム面と他方に円筒面を設け、両面間に楔空間を
形成し、この楔空間内に保持器を設け、この保持器に形
成した複数のポケットに係合子を組み込み、この係合子
がカム面と円筒面に係合しない中立位置へ保持器を支持
付勢する弾性部材を、保持器とカム面を有する内方部材
又は外輪の間で係止して形成され、入力軸と前輪推進用
出力軸の回転伝達と遮断を行うツーウェイクラッチと、
内方部材又は外輪に固定された摩擦フランジと、保持器
の端部に該保持器とスライド可能、相対回転不可能に結
合したアマチュアを適当な隙間を介して重ね合わせ、上
記摩擦フランジとアマチュアを磁力により圧接させる電
磁コイルとで形成された電磁クラッチとからなり、該電
磁クラッチの制御で２ＷＤと４ＷＤの切換えを行う回転
伝達装置において、前記アマチュアの径方向の支持案内
を、内方部材又は外輪のどちらかのカム面を有する一方
で案内した構成を採用したものである。

【００２２】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、回転伝達装置をトランスファの内部に組み込み使用
した構成を採用したものである。

【００２３】

【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。なお、回転伝達装置の基本的な構
造と作用は、図７乃至図９に基づいて従来の項で述べた
ものと同じであるので、同一部分に同一符号を付すこと
によって説明に代える。

【００２４】図１乃至図３に示す第１の実施の形態は、
ツーウェイクラッチ３２が内方部材にカムを設けたタイ
プの回転伝達装置１２であり、カムリング２２の端部に
円筒部２２ａを連成し、電磁クラッチ３４のアマチュア
４６の径方向の支持案内を、該アマチュア４６の内径を
カムリング２２の円筒部２２ａに嵌合して案内させ、こ
のアマチュア４６の外径と外輪２５内に嵌合固定したロ
ータガイド５１との間に空間を確保した構造としてい
る。

【００２５】上記アマチュア４６は、図２（Ａ）と図３
に示すように、カムリング２２の円筒部２２ａに嵌合す
る内径と、ロータガイド５１の内径よりも少し小径とな
る外径の磁性体を用いた円板状に形成され、軸心を挟む
位置にばね押え５２等の連結孔５３が設けられている。

【００２６】このアマチュア４６は、保持器２９と電磁
クラッチ３４のロータ４５との間に回転可能となるよう
組み込まれ、保持器２９と回転方向に係合したばね押え
５２の外周突出部が連結孔５３に係合し、保持器２９と
アマチュア４６を回転方向に連結していると共に、スイ
ッチばね３３がカムリング２２の切欠と保持器２９の間
に係止され、アマチュア４６とロータ４５の対向面間に
は、アマチュア４６の環状溝５４内に納まり、両者を離
開するための皿ばね５５が組み込まれている。

【００２７】図４と図５に示す第２の実施の形態は、ツ
ーウェイクラッチ３２が外輪２５の内周にカム面２７を
設けたタイプの回転伝達装置１２であり、内方部材２２
ｂの外周が円筒面２８になっていると共に、一部切り離
しのリング状としたスイッチばね３３は保持器２９の内
周に組み込み、その両端を保持器２９の孔５６から外側
に突出させて外輪２５に設けた切欠５７内に係止し、ツ
ーウェイクラッチ３２の中立位置を保持するようにして
いる。

【００２８】電磁クラッチ３４のアマチュア４６に対す
る径方向の支持案内は、アマチュア４６の外径を外輪２
５に固定したロータガイド５１内に嵌合して案内させ、
このアマチュア４６の内径と内方部材２２ｂの円筒部２
２ａとの間に空間を確保している。

【００２９】図示の場合、ばね押え５２は単に保持器２
９と外輪２５を支持し、保持器２９の突出部２９ａが直
接アマチュア４６の連結孔５３に挿入され、保持器２９
とアマチュア４６は回転方向に連結していると共に、ア
マチュア４６とロータ４５の対向面間には、入力軸２１
とスライド可能、相対回転不可能で、電磁コイル３７に
通電したとき、アマチュア４６を入力軸２１と一体化さ
せるためのスペーサ摩擦板５８と皿ばね５５が組み込ま
れている。

【００３０】図６に示す第３の実施の形態は、回転伝達
装置１２をフロントアウトプットシャフト１７に装着
し、該回転伝達装置１２をトランスファ５内の潤滑オイ
ル内に浸漬させることにより、潤滑性を向上させた例で
ある。

【００３１】この第３の実施の形態では、トランスファ
ー３の入力軸２１に出力用スプロケット１８が一体に設
けられ、フロントアウトプットシャフト１７に対して回
転可能となるよう装着した入力用スプロケット１９と該
シャフト１７の結合と解放を、第１又は第２の実施の形
態と同様の回転伝達装置１２によって行うものである。

【００３２】この発明の回転伝達装置は上記のような構
成であり、電磁クラッチ３４におけるアマチュア４６の
径方向の支持案内を、ツーウェイクラッチ３２のカム面
２７を設けた側の部材で案内することにより、２ＷＤモ
ードの選択時に回転伝達装置１２が空転しても、アマチ
ュア４６は、他の相対回転物から抵抗を受けることがな
く、このため、ツーウェイクラッチ３２のローラ３１が
噛み込んで４ＷＤになるという問題を解消することがで
きる。

【００３３】

【発明の効果】以上のように、この発明によると、電磁
クラッチの制御で２ＷＤと４ＷＤの切換えを行う回転伝
達装置において、アマチュアの径方向の支持案内を、ツ
ーウェイクラッチの内方部材又は外輪のどちらかのカム
面を有する一方で案内したので、２ＷＤモード選択時
に、アマチュアは他の相対回転物から抵抗を受けること
がなく、これによってツーウェイクラッチのローラが噛
み込んで４ＷＤモードになってしまうというような不都
合の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態の回転伝達装置を組
込んだトランスファを示す断面図

【図２】（Ａ）は同上における要部の拡大断面図、
（Ｂ）は（Ａ）の矢印ｂ−ｂに沿う断面図

【図３】（Ａ）はアマチュアの正面図、（Ｂ）同断面
図、（Ｃ）は斜視図

【図４】（Ａ）は回転伝達装置の第２の実施形態を示す
要部の断面図、（Ｂ）は同上のツーウェイクラッチの断
面図

【図５】図４（Ａ）の矢印Ｖ−Ｖの断面図

【図６】回転伝達装置の第３の実施形態を示すトランス
ファの断面図

【図７】従来の回転伝達装置を組込んだ４ＷＤ駆動車の
レイアウトを示す平面図

【図８】従来の回転伝達装置を組込んだトランスファの
断面図

【図９】（Ａ）は同上の要部を拡大した断面図、（Ｂ）
は（Ａ）の矢印ｂ−ｂに沿う断面図

【符号の説明】

３ トランスファ ４ 前輪 ５ フロントプロペラシャフト １２ 回転伝達装置 １３ シャフト １４ ハイ・ローセレクトギヤ １７ フロントアウトプットシャフト １８、１９ チェンスプロケット ２０ サイレントチェン ２１ 入力軸 ２２ カムリング ２４ ハウジング ２５ 外輪 ２７ カム面 ２８ 円筒面 ２９ 保持器 ３０ ポケット ３１ ローラ ３２ ツーウェイクラッチ ３３ スイッチバネ ３４ 電磁クラッチ ３７ 電磁コイル ３８ トランスファケース ４５ ロータ ４６ アマチュア

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内方部材と外輪の一方に複数のカム面と
   他方に円筒面を設け、両面間に楔空間を形成し、この楔
   空間内に保持器を設け、この保持器に形成した複数のポ
   ケットに係合子を組み込み、この係合子がカム面と円筒
   面に係合しない中立位置へ保持器を支持付勢する弾性部
   材を、保持器とカム面を有する内方部材又は外輪の間で
   係止して形成され、入力軸と前輪推進用出力軸の回転伝
   達と遮断を行うツーウェイクラッチと、内方部材又は外
   輪に固定された摩擦フランジと、保持器の端部に該保持
   器とスライド可能、相対回転不可能に結合したアマチュ
   アを適当な隙間を介して重ね合わせ、上記摩擦フランジ
   とアマチュアを磁力により圧接させる電磁コイルとで形
   成された電磁クラッチとからなり、該電磁クラッチの制
   御で２ＷＤと４ＷＤの切換えを行う回転伝達装置におい
   て、前記アマチュアの径方向の支持案内を、内方部材又
   は外輪のどちらかのカム面を有する一方で案内したこと
   を特徴とする回転伝達装置。
2. 【請求項２】 回転伝達装置をトランスファの内部に組
   み込み使用したことを特徴とする請求項１記載の回転伝
   達装置。