KR20010062104A

KR20010062104A - 4륜 구동차량의 동력전달장치

Info

Publication number: KR20010062104A
Application number: KR1020000072830A
Authority: KR
Inventors: 아라이겐타로; 구니이리키야
Original assignee: 가와모토 노부히코; 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
Priority date: 1999-12-03
Filing date: 2000-12-04
Publication date: 2001-07-07
Also published as: US20010002629A1; CA2327077A1; JP2001158255A; DE60017346D1; EP1106415B1; CN1298816A; EP1106415A2; CN1116994C; KR100393690B1; DE60017346T2; JP3934838B2; EP1106415A3; TW472006B; CA2327077C; US6422365B2

Abstract

4륜 구동차량의 동력전달장치에 있어서, 주구동륜인 전륜에 늘어선 구동축과 부구동륜인 후륜에 늘어선 피구동축 사이에, 전륜의 토크캠기구, 유압펌프 및 2방향 클러치기구를 순차 배치한다. 전륜의 회전수가 후륜의 회전수를 상회하면, 2방향 클러치기구를 체결하고, 전륜에 연동하는 유압펌프의 제1로터와 후륜에 연동하는 제2로터가 상대회전하여 유압회로에 따라서 회전부하가 발생한다. 이 회전부하에 따라서 토크캠기구의 제1캠요소 및 제2캠요소가 상대회전하여 배분력을 발생하고, 이 배분력으로 다수판클러치가 체결되어 차량은 4륜 구동된다. 이것에 의하여 2방향 클러치기구의 토크전달용량을 작게 하여 소형화 및 가격 하강을 꾀한다.

Description

4륜 구동차량의 동력전달장치{POWER TRANSMISSION SYSTEM FOR FOUR-WHEEL DRIVE VEHICLES}

본 발명은 엔진에 의하여 직접 구동되는 주구동륜의 토크의 일부를 다수판클러치를 개재하여 부구동륜에 배분하는 4륜 구동차량의 동력전달장치에 관한 것이다.

관련 4륜 구동차량의 동력전달장치는, 일본 특개 평9-202152호 공보의 도 10에 개시되어 있다. 이것은 주구동륜인 전륜(前輪)에 연동하여 회전하는 구동축과 부구동축인 후륜(後輪)에 연동하여 회전하는 피구동축과를 다수판클러치를 개재하여 접속함과 동시에 상기 피구동축상에 2방향 클러치기구를 설치한 것이다. 2방향 클러치기구는 차량의 전진주행시 및 후진주행시의 어느 것에 있어서도 전륜이 슬립하여 전륜회전수가 후륜회전수를 상회했을 때에 체결하고, 전륜의 토크를 후륜에 배분(配分)하여 차량의 주파성을 높이는 기능과, 후륜이 록하여 전륜회전수가 후륜회전수를 하회(下回)했을 때에 체결해제하고, 전륜의 토크가 후륜에 배분되지 않도록 하여 ABS(앤티록 브레이크 시스템)의 작동에의 영향을 회피하는 기능을 지니고 있다.

그런데, 상기 종래의 것은 전륜의 토크를 전륜에 전달하는 피구동축상에 2방향 클러치기구를 설치하고 있기 때문에, 상기 토크가 직접 2방향 클러치기구를 개재하여 전달시키게 된다. 이 때문에, 2방향 클러치기구에 토크전달용량이 큰 대형 또한 고가인 것들을 사용할 필요가 있고, 동력전달장치의 대형화 및 가격의 상승요인이 되는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 사정을 감안하여 된 것으로, 4륜 구동차량의 동력전달장치에 사용되는 2방향 클러치기구의 토크전달용량을 작게 하여, 2방향 클러치기구의소형화 및 가격의 하락을 도모하는 것을 목적으로 한다.

도 1∼도 6은 본 발명의 제1실시예를 표시한 것으로서,

도 1은 4륜 구동차량의 동력전달계통의 전체 구성을 표시한 도면.

도 2는 동력전달장치의 구조를 표시한 도면.

도 3A, 도 3B는 도 2의 3-3선 확대 단면도.

도 4는 도 2의 4-4선 확대 단면도.

도 5A, 도 5B, 도 5C는 2방향 클러치기구의 작용 설명도.

도 6은 동력전달경로를 모식적으로 표시한 도면.

도 7은 본 발명의 제2실시예를 표시한 것으로서, 동력전달장치의 구조를 표시한 도면.

도 8은 본 발명의 제3실시예를 표시한 것으로서, 동력전달장치의 구조를 표시한 도면.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1특징에 의하면, 엔진에 의하여 직접 구동되는 주구동륜의 토크의 일부를 구동축, 다수판클러치 및 피구동축을 개재하여 부구동륜에 배분하는 4륜 구동차량의 동력전달장치로서, 상대회전 가능한 제1캠요소 및 제2캠요소를 구비하고, 양 캠요소의 상대회전에 의하여 다수판클러치를 체결하는 배분력(thrust force)을 발생하는 토크캠기구와, 상대회전 가능한 제1클러치요소 및 제2클러치요소를 구비하고, 제1클러치요소의 회전수가 제2클러치요소의 회전수를 상회했을 때에, 제2클러치요소의 회전방향에 관계없이 양 클러치요소를 체결하는 2방향 클러치기구와, 상대회전 가능한 제1로터 및 제2로터를 구비하고, 양 로터의 상대회전에 의하여 회전부하를 발생하는 부하발생수단을 설치하여, 구동축을 토크캠기구의 제1캠요소에 접속하고, 토크캠기구의 제2캠요소를 부하발생수단의 제1로터에 접속하여, 부하발생수단의 제2로터를 2방향 클러치기구의 제1클러치요소에 접속하고, 2방향 클러치구의 제2클러치요소를 피구동축에 접속한 것을 특징으로 하는 4륜 구동차량의 동력전달장치가 제안된다.

또, 본 발명의 제2특징에 의하면, 상기 제1특징에 더하여, 상기 부하발생수단은 유압펌프인 것을 특징으로 하는 4륜 구동차량의 동력전달장치가 제안된다.

또, 본 발명의 제3특징에 의하면, 상기 제1특징에 더하여, 상기 부하발생수단은 발전기인 것을 특징으로 하는 4륜 구동차량의 동력전달장치가 제안된다.

상기 구성에 의하면, 주구동륜의 회전수가 부구동륜의 회전수에 일치하는 차량의 전진정속 주행시와, 주구동륜의 회전수가 부구동륜의 회전수를 하회하는 차량의 전진제동시에는 2방향 클러치기구가 비체결상태가 된다. 그 결과, 부하발생수단의 제2로터가 제1로터에 끌리어서 무부하로 회전하고, 토크캠기구가 토크를 전달하여 없어진 배분력이 발생하지 않고, 다수판클러치가 비체결상태가 되어서 차량은 2륜 구동상태로 유지된다.

주구동륜의 회전수가 부구동륜의 회전수를 상회하는 차량의 전진발진시나 전진가속시에는 2방향 클러치기구가 체결상태가 되기 때문에, 부하발생수단의 제2로터가 2방향 클러치기구의 제1클러치요소에 제동되어서 제1로터와의 사이에 상대회전이 발생한다. 그 결과, 부하발생수단이 부하를 발생하고, 토크캠기구가 토크전달을 행하여 배분력이 발생하기 때문에, 다수판클러치가 체결상태로 된 차량은 4륜 구동상태로 전환된다.

차량의 후진주행시에는 동력전달장치의 각 요소의 회전방향이 전진주행시의 회전방향의 역으로 되지만, 2방향 클러치기구는 제1클러치요소의 회전수가 제2클러치요소의 회전수를 상회했을 때에, 제1클러치요소의 회전방향에 관계없이 양 클러치요소를 체결하기 위해 전진주행시와 같은 방식으로 후진정속주행시와 후진제동시에 2방향 클러치기구를 비체결상태로 하여 차량을 2륜 구동상태로 유지하고, 차량의 후진발진시나 후진가속시에 2방향 클러치기구를 체결상태로 하여 차량을 4륜 구동상태로 전환할 수가 있다.

그리고, 2방향 클러치기구에는 주구동륜에서 부구동륜으로 전달되는 토크가 직접 작용하는 일이 없이, 토크캠기구가 전달하는 미소한 토크만이 작용하기 때문에, 2방향 클러치기구의 토크전달용량을 작게 하여 소형화 및 가격의 하강을 도모할 수가 있다.

부하발생수단으로서, 유압펌프 또는 발전기를 사용할 수가 있다.

본 발명에 있어서의 상기 기타 목적, 특징 및 이점은 첨부 도면에 따라 이하에 기술하는 호적한 실시예로 명백하게 된다.

[실시예]

이하에 본 발명의 실시형태를 첨부 도면에 표시한 본 발명의 실시예에 의거하여 설명한다.

도 1∼도 6은 본 발명의 제1실시예를 표시한 것이다.

도 1에 표시한 바와 같이, 4륜 구동차륜의 전부(前部)에 탑재된 엔진(E)의 출력은 트랜스미션(1)을 개재하여 전륜측의 디플렌셜기어(2)에 입력되고, 그 디플렌셜기어(2)의 출력은 구동축(3, 3)을 개재하여 주구동륜인 좌우전륜(Wf, Wf)에 전달된다. 디플렌셜기어(2)에 입력된 엔진(E)의 출력은 베벨기어장치(7)를 개재하여 후륜측의 디플렌셜기어(8)에 전달되고, 또 디플렌셜기어(8)의 출력은 구동축(9, 9)을 개재하여 부구동륜인 좌우후륜(Wr, Wr)에 전달된다.

도 2에 표시한 바와 같이, 전륜(Wf, Wf)의 회전에 연동하여 회전하는 구동축(5)과, 후륜(Wr, Wr)의 회전에 연동하여 회전하는 피구동축(6)과의 사이에 배치되는 동력전달장치(T)는 구동축(5)측에서 피구동축(6)측을 향해서 순차 배치된 다수판클러치(11), 토크캠기구(12), 유압펌프(13) 및 2방향 클러치기구(14)를 구비한다.

다수판클러치(11)는 구동축(5) 및 피구동축(6) 사이의 토크의 전달 및 차단을 맡은 것으로서, 구동축(5)과 일체로 회전하는 클러치아우터(15)에 지지된 복수의 마찰맞물림부재(16...)와, 피구동축(6)과 일체로 회전하는 클러치인너(17)에 지지된 복수의 마찰맞물림부재(18...)를 번갈아 중첩하였으며, 후술하는 토크캠기구 (12)에서의 배분력을 받어서 양 마찰맞물림부재(16...),(18...)가 번갈아 밀착하므로써, 구동축(5) 및 피구동축(6)을 일체로 체결한다. 그리고, 다수판클러치(11)가 체결한 상태에서는 전륜(Wf, Wf)에서 후륜(Wr, Wr)으로 토크가 전달되어, 다수판클러치(11)가 체결해제된 상태에서는 전륜(Wf, Wf)에서 후륜(Wr, Wr)으로의 토크의 전달이 차단된다.

도 3A, 도 3B를 겸해서 참조하면 명백한 바와 같이, 토크캠기구(12)는 클러치아우터(15)에 스플라인 결합에 의하여 접속된 제1캠요소(19)와, 피구동축(6)의 외주 동축에 끼워맞추는 슬리이브(20)의 전단에 접촉된 제2캠요소(21)를 구비하였으며, 제1캠요소(19) 및 제2캠요소(21)의 대향면에 각각 복수개씩 형성된 삼각형의 캠홈(19a...),(21a...) 사이에 복수개의 볼(22...)이 지지된다.

본 발명의 부하발생수단을 구성하는 유압펌프(13)는 예컨대, 공지의 벤펌프로 되었으며, 그 제1로터(23)를 구성하는 펌프로터는 상기 슬리이브(20)의 후단에 접속되고, 그 제2로터(24)를 구성하는 캠링은 후술하는 2방향 클러치기구(14)의 제1클러치요소(29)에 접속된다. 유압펌프(13)는 제1포트(13a) 및 제2포트(13b)를 구비하였으며, 제1로터(23) 및 제2로터(24)가 한 방향으로 상대회전한 때, 제1포트 (13a)에서 흡입된 작동유를 제2포트(13b)에 토출하고, 제1로터(23) 및 제2로터(24)가 다른 방향으로 상대회전한 때, 제2포트(13b)로부터 흡입한 작동유를 제1포트 (13a)에서 토출한다.

유압펌프(13)에 접속된 유압회로(25)는 제1포트(13a) 및 제2포트(13b) 사이에 배치된 오리피스(26)와, 제1포트(13a)의 유압이 제2포트(13b)의 유압을 소정값 이상 상회하면, 밸브를 개방하는 릴리프밸브(27)와, 제2포트(13b)의 유압이 소정값 이상 상회하면 릴리프밸브(28)를 병렬로 접속해서 된다.

도 4를 겸하여 참조하면 명백한 바와 같이, 2방향 클러치기구(14)는 반경방향 외측에 위치하여 유압펌프(13)의 제2로터(24)에 접속된 링형상의 제2클러치요소 (29)와, 제1클러치요소(29)의 내부에 배치된 피구동축(6)의 외주에 접속된 제2클러치요소(30)와, 제1, 제2클러치요소(29, 30)의 사이에 상대회전이 자유롭게 배치된 환상의 유지기(31)와, 유지기(31)에 소정 간격으로 형성한 복수의 포켓(31a...) 및 제1클러치요소(29) 내주에 소정 간격으로 형성한 복수의 요부(29a...)내에 끼워맞추도록 지지된 복수의 스프래그(32...)를 구비한다. 외측의 제1클러치요소(29)의 내주면에는 상기 요부(凹部)(29a...)가 형성되지만, 내측의 제2클러치요소(30)의 외주면에는 원호면(30a)이 형성된다. 따라서, 스프래그(32...)는 제1클러치요소 (29)의 요부(29a...), 제2클러치요소(30)의 원호면(30a) 및 유지기(31)의 포켓 (31a...)에 둘러싸여 유지된다.

유지기(31)에서 뻗은 암(31b...)의 선단에 설치된 슈(31c...)가 동력전달장치(T)의 케이싱(33)의 내면에 슬라이딩이 자유롭게 마찰맞물림한다. 유지기(31)에서 반경방향으로 돌출하는 핀(34)이 제1클러치요소(29)의 내주면에 형성한 노치(29b)에 맞물림으로써 유지기(31)가 제1클러치요소(29)에 대하여 상대회전할 수 있는 각도범위가 규제된다. 또, 유지기(31)의 포켓(31a...)의 양단에 설치된 스프링 (35...),(35...)에 따라서 유지기(31) 및 스프래그(32...)가 도 5A에 표시한 중앙위치로 향해서 부세한다.

도 6은 동력전달장치(T)의 구조의 이해를 돕기 위하여, 그 동작전달경로를 모식적으로 표시한 것이다. 도 6에 표시한 바와 같이, 전륜(Wf, Wf), 구동축(5), 토크캠기구(12)의 제1캠요소(19) 및 제2캠요소(21), 유압펌프(13)의 제1로터(23) 및 제2로터(24), 2방향 클러치기구(14)의 제1클러치요소(29) 및 제2클러치요소 (30), 피구동축(6) 및 후륜(Wr, Wr)이 직렬로 접속된다. 여기서, 각 구성요소를 맺는 굵은 실선은 상대회전이 없는 직결부분을 표시하고, 가는 2개선(a, b, c)은 상대회전이 가능한 부분을 표시한다.

다음에, 상술의 구성을 구비한 본 발명의 실시예의 작용을 주로 도 6을 참조하면서 설명한다.

① 전진정속 주행시

전륜(Wf, Wf) 및 후륜(Wr, Wr)이 같은 속도로 회전하는 차량의 전진정속 주행시에는 다수판클러치(11)의 체결이 해제되고, 전륜(Wf, Wf)에서 후륜(Wr, Wr)으로의 토크의 배분이 차단되어서 2륜 구동상태가 된다. 이하, 전진정속 주행시의 작용을 설명한다.

엔진(E)에 의하여 구동되는 전륜(Wf, Wf)의 회전은 구동축(5)에서 토크캠기구(12)에 전달된다. 토크캠기구(12)는 제1캠요소(19)의 캠홈(19a...) 및 제2캠요소(21)의 캠홈(21a...) 사이에 볼(22...)을 보유한 구조이기 때문에, 제1캠요소(19)의 회전은 볼(22...)을 개재하여 제2캠요소(21)에 전달된다. 이때, 후술하는 바와 같이, 제2캠요소(21)측에 부하가 작용하고 있지 않기 때문에, 토크캠기구(12)는 실질적으로 토크전달을 하지 않고, 제1캠요소(19) 및 제2캠요소(21)는 상대회전하지 않으며(도 3A 참조), 토크캠기구(12)는 다수판클러치(11)를 체결하는 배분력을 발생하는 일이 없다.

토크캠기구(12)의 제2캠요소(21)에 접속된 유압펌프(13)의 제1로터(23)에 회전이 전달되면, 후술하는 바와 같이, 제2로터(24)측에 부하가 작용하고 있지 않기 때문에, 제1로터(23)의 회전에 끌려서 제2로터(24)가 같은 속도로 회전하여, 유압펌프(13)는 작동유의 흡입 및 토출을 하지 않고 무부하로 공전한다.

2방향 클러치기구(14)의 제1클러치요소(29)는 유압펌프(13)의 제2로터(24)에 접속되어 회전하고, 제2클러치요소(30)는 후륜(Wr, Wr)에 피구동축(6)을 개재하여 접속되어서 회전하지만, 이때, 전륜(Wf, Wf)의 회전수가 일치되어 있기 때문에, 2방향 클러치기구(14)의 제1, 제2클러치요소(29, 30)는 같은 속도로 같은 방향으로 회전하여, 토크를 전달하지 않은 슬립상태가 된다.

즉, 도 5B에 표시한 바와 같이, 후륜(Wr, Wr)의 회전운동으로 회전하는 2방향 클러치기구(14)의 제2클러치요소(30)가 화살표(Nr)로 표시한 전진방향으로 회전하면, 제2클러치요소(30)에 끌려서 유지기(31)도 전진방향으로 회전하지만, 유지기 (31)는 케이싱(33)에 마찰맞물림하는 슈(31c...)(도 2 참조)에 따라서 제동하기 때문에, 제2클러치요소(29)에 대하여 회전방향 지연측으로 소정 각도 회전하여,핀(34)이 제1클러치요소(29)의 노치(29b)의 한쪽의 단부에 당접하는 위치에 정지한다(도 5B 참조). 이 상태에서는 전진방향의 제1클러치요소(29)의 회전수(Nf)가 전진방향의 제2클러치요소(30)의 회전수(Nr)를 상회한 때에만 제1클러치요소(29)에서 제2클러치요소(30)에 토크가 전달되고, 전진방향의 제1클러치요소(29)의 회전수 (Nf)가 전진방향의 제2클러치요소(30)의 회전수(Nr)를 하회하던가 일치한 때에는 제1클러치요소(29)에서 제2클러치 요소(30)에 토크가 전달되는 일은 없다.

이상과 같이, 제1클러치요소(29) 및 제2클러치요소(30)의 회전수(Nf, Nr)가 일치하는 전진정속 주행시에는 2방향 클러치기구(14)는 체결되지 않고, 제1클러치요소(29)는 무부하로 회전할 수 있기 때문에, 이 제1클러치요소(29)에 접속된 유압펌프(13)의 제1로터(24)도 무부하로 회전할 수가 있다. 따라서, 토크캠기구(12)의 제1캠요소(19) 및 제2캠요소(21) 사이에서의 토크전달은 행하여지지 않으며, 제1, 제2캠요소(19, 21)의 위상은 도 3A의 상태로 유지되어, 토크캠기구(12)는 다수판클러치(11)를 체결하는 배분력을 발생하는 일이 없다.

② 전진발진수 또는 전진가속시

저마찰계수의 노면에서의 급발진이나 급가속에 따라서 전륜(Wf, Wf)이 슬립하면, 전륜(Wf, Wf)의 회전수가 후륜(Wr, Wr)의 회전수를 상회한 다수판클러치(11)가 체결되고, 전륜(Wf, Wf)에서 후륜(Wr, Wr)에 토크가 배분된 4륜 구동상태가 된다. 이하, 전진발진시 또는 전진가속시의 작용을 설명한다.

상술한 전진정속 주행시에는 2방향 클러치기구(14)의 제1클러치요소(29) 및 제2클러치요소(30)의 회전수(Nf, Nr)가 동일하게 되지만, 전륜(Wf, Wf)이 슬립하면, 전륜(Wf, Wf)의 회전에 연동하는 2방향 클러치기구(14)의 제1클러치요소(29)의 회전수(Nf)가 후륜(Wr, Wr)의 회전에 연동하는 제2클러치요소(30)의 회전수(Nr)를 상회한다. 도 5B에 있어서 제1클러치요소(29)의 전진방향의 회전수(Nf)가 제2클러치요소(29)의 전진방향의 회전수(Nr)를 상회하면, 2방향 클러치기구(14)가 체결상태가 되어 제1클러치요소(29) 및 제2클러치요소(30)가 일체화된다.

이때, 후륜(Wr, Wr)에 피구동축(6)을 개재하여 직접적으로 접속된 제2클러치요소(30)의 회전수(Nr)는 변화하지 않지만, 전륜(Wf, Wf)에 토크캠기구(12) 및 유압펌프(13)를 개재하여 접속된 제1클러치요소(29)의 회전수(Nf)는 제2클러치요소 (30)에서 받는 부하에 따라서 이 제2클러치요소(30)의 회전수(Nr)와 같은 속도로 감속된다. 이와 같이 하여 2방향 클러치기구(14)의 제1클러치요소(29)의 회전이 제동되면, 이 제1클러치요소(29)에 접속된 유압펌프(13)의 제2로터(24)의 회전도 제동되기 때문에, 제1로터(23) 및 제2로터(24)가 상대회전하여 제1포트(13a)에서 작동유가 토출되고, 이 작동유가 오리피스(26)를 통과하여 제2포트(13b)에 되돌아옴으로써 유압펌프(13)에 회전부하가 발생한다. 또, 유압펌프(13)의 토출압이 상한값에 도달하면, 한쪽 릴리프밸브(27)가 열리고, 유압펌프(13)에 회전부하의 상한값을 규제한다.

이상과 같이 하여 유압펌프(13)에 회전부하가 발생하여 제1로터(23)의 회전이 제동되면, 이 제1로터(23)에 접속되어서 회전하는 토크캠기구(12)의 제2캠요소 (21)와, 전륜(Wf, Wf)에 접속되어서 회전하는 토크캠기구(12)의 제1캠요소(19)와의 사이에 차(差)회전이 발생하여, 제1캠요소(19)의 캠홈(19a) 및 제2캠요소(21)의 위상이 어긋나서 배분력이 발생하고(도 3B 참조), 이 배분력으로 다수판클러치(11)의 마찰맞물림부재(16...),(18...)가 밀착하여 체결된다. 그 결과, 전륜(Wf, Wf)의 토크가 구동유(5), 다수판클러치(11) 및 피구동축(6)을 개재하여 후륜(Wr, Wr)에 배분되어 차량은 4륜 구동상태가 된다.

그리고, 전륜(Wf, Wf)이 슬립하면 이 전륜(Wf, Wf)의 토크의 일부가 후륜 (Wr, Wr)에 배분되어서 4륜 구동상태로 되기 때문에, 차량의 주파성을 높일 수가 있다. 더구나, 후륜(Wr, Wr)에 배분되는 토크의 크기를, 전륜(Wf, Wf) 및 후륜(Wr, Wr)의 차회전의 증가에 따라서, 결국 전륜(Wf, Wf)의 슬립량의 증가에 따라서 증가시킬 수가 있다. 또, 전륜(Wf, Wf)에서 후륜(Wr, Wr)으로의 토크전달은 다수판클러치(11)에 의하여 행하여지고, 2방향 클러치기구(14)에는 토크캠기구(12)의 제1, 제2캠요소(19, 21) 사이에 작용하는 미소한 토크만이 전달되기 때문에, 2방향 클러치기구(14)에 토크전달용량의 작은 것을 사용하여 소형 경량화하는 것이 될 수 있을 뿐만 아니라, 내구성의 향상에도 기여할 수가 있다.

③ 전진제동시

저마찰계수의 노면에서의 전진주행시에 급제동을 하면, 일반으로 전륜(Wf, Wf)의 제동력은 후륜(Wr, Wr)의 제동력을 상회하도록 설정되어 있기 때문에, 전륜(Wf, Wf)이 먼저 록상태로 되어 후륜(Wr, Wr)의 회전수가 전륜(Wf, Wf)의 회전수를 상회하는 경우가 있다. 이와 같은 경우에, 다수판클러치(11)가 체결되어 4륜 구동상태가 되면, ABS(앤티록 브레이크 시스템)의 작용에 영향이 미쳐서 제동 성능이 저하하는 가능성이 있기 때문에, 이 전진제동시에는 차량을 2륜 구동상태로 유지할 필요가 있다. 이하, 전진제동시의 작용을 설명한다.

상술한 전진정속 주행시에는 2방향 클러치기구(14)의 제1클러치요소(29) 및 제2클러치요소(30)의 회전수(Nf, Nr)가 동일하게 되지만, 전륜(Wf, Wf)이 록하면, 전륜(Wf, Wf)의 회전에 연동하여 2방향 클러치기구(14)의 제1클러치요소(29)의 회전수(Nf)가 후륜(Wr, Wr)의 회전에 연동하는 제2클러치요소(30)의 회전수(Nr)를 하회한다. 도 5B에 있어서 제1클러치요소(29)의 전진방향의 회전수(Nf)가 제2클러치요소(30)의 회전수(Nr)를 하회하면, 2방향 클러치기구(14)가 체결해제상태로 되어 제1클러치요소(29) 및 제2클러치요소(30)가 따로따로 된다.

즉, 2방향 클러치기구(14)의 제1클러치요소(29)는 제2클러치요소(30)에서 하등의 부하를 받는 일이 없이, 이 제2클러치요소(30) 보다도 낮은 회전수로 회전할 수 있기 때문에, 이 제2클러치요소(30)에 접속된 유압펌프(13)의 제2로터(24)의 회전도 구속되지 않으며, 따라서 유압펌프(13)의 제1로터(23) 및 제2로터(24)는 무부하상태대로 같은 속도에서 회전한다. 그 결과, 토크캠기구(12)의 제1캠요소(19) 및 제2캠요소(21)는 토크를 전달하는 일없이 같은 위상으로 회전하여, 다수판클러치 (11)를 체결하는 배분력이 발생하지 않기 때문에 차량은 2륜 구동상태로 유지된다.

④ 후진시

차량의 후진주행시에는 상술한 전진주행시와 같은 방식으로 2륜 구동상태와 4륜 구동상태가 전환된다. 구체적으로는 후진정속 주행시와, 후진제동시에 전륜 (Wf, Wf)이 록된 경우에는 2륜 구동상태로 유지되고, 후진발진시나 후진급가속시에 전륜(Wf, Wf)이 슬립한 경우에 4륜 구동상태로 전환된다. 이하, 후진시의 작용을설명한다.

차량의 후진시에는 도 6에 있어서의 모든 요소의 회전방향이 역으로 되기 때문에 2방향 클러치기구(14)의 제2클러치기구(30)도 도 5C에 화살표(Nr)로 표시한 방향으로 회전한다. 그 결과, 제2클러치요소(30)의 후진방향의 회전에 끌리어서 유지기(31)도 후진방향으로 회전하지만, 유지기(31)는 케이싱(33)에 마찰맞물림하는 슈(31c...)(도 2 참조)에 따라서 제동되기 때문에 제1클러치요소(29)에 대하여 회전방향 지연측에 소정 각도 회전하여 도 5C의 상태가 된다. 이 상태에서는, 후진방향의 제1클러치요소(29)의 회전수(Nf)가 후진방향의 제2클러치요소(30)의 회전수(Nr)를 상회했을 때에만 제1클러치요소(29)에서 제2클러치요소(30)에 토크가 전달되어, 후진방향의 제1클러치요소(29)의 회전수(Nf)가 후진방향의 제2클러치요소(30)의 회전수(Nr)를 하회하던가 일치한 때에는 제1클러치요소(29)에서 제2클러치요소(30)에 토크가 전달되는 일은 없다.

이상과 같이, 제1클러치요소(29) 및 제2클러치요소(30)의 회전수(Nf, Nr)가 일치하는 후진정속 주행시와, 제1클러치요소(29)의 회전수(Nf)가 제2클러치요소 (30)의 회전수(Nr)를 하회하는 후진제동시에는 2방향 클러치기구(14)는 체결되지 않고, 제1클러치요소(29)는 무부하로 회전할 수 있기 때문에, 이 제1클러치요소 (29)에 접속된 유압펌프(13)의 제2로터(24)도 무부하로 회전할 수가 있다. 따라서, 토크캠기구(12)의 제1캠요소(19) 및 제2캠요소(21) 사이에서의 토크전달은 행하여지지 않고, 다수판클러치(11)는 비맞물림상태로 되어서 2륜 구동상태가 유지된다.

또, 후진발진이나 후진급가속시에 전륜(Wf, Wf)이 슬립하여 제1클러치요소(29)의 회전수(Nf)가 제2클러치요소(30)의 회전수(Nr)를 상회하면 2방향 클러치기구(14)가 체결되고, 제1클러치요소(29)는 제2클러치요소(30)에서 부하를 받어서 제동된다. 그 결과, 유압펌프(13)의 제1로터(23) 및 제2로터(24)가 상대회전하여 회전부하를 발생하고, 토크캠기구(12)의 제1캠요소(19) 및 제2캠요소(21) 사이에서 토크전달이 행하여져서 배분력이 발생하고, 이 배분력으로 다수판클러치(11)가 체결되어 차량은 4륜 구동상태가 된다.

또, 후진발진이나 후진급가속시에는 유압펌프(13)가 전진발진이나 전진급가속시에 역방향으로 회전하기 때문에, 제1포트(13a)가 흡입포트가 되고, 제2포트 (13b)가 토출포트가 된다. 따라서, 유압의 상한값은 다른쪽의 릴리프밸브(28)에 따라서 규제된다.

다음에 도 7에 의거하여 본 발명의 제2실시예를 설명한다.

제2실시예는 2방향 클러치기구(14)의 레이아웃에 있어서, 상기 제1실시예와 상이하다. 즉, 제1실시예에서는 2방향 클러치기구(14)가 피구동축(6)상에 동축으로 배치되어 있지만, 제2실시예에서는 2방향 클러치기구(14)가 피구동축(6)에서 떨어진 위치에 배치된다. 그리고, 2방향 클러치기구(14)의 제1클러치요소(29)에 설치한 기어(14)가 유압펌프(13)의 제2로터(24)에 설치한 기어(42)에 맞물리고, 2방향 클러치기구(14)의 제2클러치요소(30)에 설치한 기어(43)가 피구동축(6)에 설치한 기어(44)에 맞물린다. 이때, 제1클러치요소(29)측의 2개의 기어(41, 42)의 이빨수비는 제2클러치요소(30)측의 2개의 기어(43, 44)의 이빨수비에 일치하고 있다.

다음에, 도 8에 의거하여 본 발명의 제3실시예를 설명한다.

제3실시예는 부하발생수단으로서 제1실시예의 유압펌프(13)에 대신하여 발전기(45)를 이용한 것이다. 발전기(45)는 내측의 발전기로터를 구성하는 제1로터(46)와, 외측의 스테이터를 구성하는 제2로터(47)를 구비하고 있으며, 제1로터(46)가 슬리이브(20)를 개재하여 토크캠기구(12)의 제2캠요소(21)에 접속되고, 제2로터 (47)가 2방향 클러치기구(14)의 제1클러치요소(29)에 접속된다. 그리고, 제2로터 (47)의 코일의 양단이 컨트롤러(48)에 접속된다. 발전기(45)의 제1로터(46) 및 제2로터(47)가 상대회전하면, 그 발전에 의한 부하가 제1로터(46)의 회전을 억제하도록 작용하기 때문에 제1실시예의 유압펌프(13)와 같은 기능을 발휘할 수가 있다.

이상 본 발명의 실시예를 상술하였지만, 본 발명은 그 요지를 이탈하지 않은 범위내에서 여러가지 설계변경을 하는 것이 가능하다.

예컨대, 2방향 클러치기구(14)의 구조는 실시예의 것에 한정하는 것이 아니고, 스프래그(32...)에 대신하여 롤러를 사용한 것이라도 좋다.

Claims

엔진(E)에 의하여 직접 구동되는 주구동륜(Wf)의 토크의 일부를 구동축(5)과, 다수판클러치(11) 및 피구동축(6)을 개재하여 부구동륜(Wr)에 배분하는 4륜 구동차량의 동력전달장치로서,

상대회전 가능한 제1캠요소(19) 및 제2캠요소(21)를 구비하고, 양 캠요소 (19, 21)의 상대회전에 의하여 다수판클러치(11)를 체결하는 배분력을 발생하는 토크캠기구(12)와,

상대회전 가능한 제1클러치요소(29) 및 제2클러치요소(30)를 구비하고, 제1클러치요소(29)의 회전수가 제2클러치요소(30)의 회전수를 상회했을 때에, 제1클러치요소(29)의 회전방향에 불구하고 양 클러치요소(29, 30)를 체결하는 2방향 클러치기구(41)와,

상대회전 가능한 제1로터(23, 46) 및 제2로터(24, 47)를 구비하고, 양 로터 (23, 46; 24, 47)의 상대회전에 의하여 회전부하를 발생하는 부하발생수단(13, 45)을 설치하며,

구동축(5)을 토크캠기구(12)의 제1캠요소(19)에 접속하여 토크캠기구(12)의 제2캠기구(21)를 부하발생수단(13, 45)의 제1로터(23, 46)에 접속하고, 부하발생수단(13, 45)의 제2로터(24, 47)를 2방향 클러치기구(14)의 제1클러치요소(29)에 접속하여, 2방향 클러치기구(14)의 제2클러치요소(30)를 피구동축(6)에 접속한 것을 특징으로 하는 4륜 구동차량의 동력전달장치.
제1항에 있어서, 상기 부하발생수단(13)은 유압펌프인 것을 특징으로 하는 4륜 구동차량의 동력전달장치.
제1항에 있어서, 상기 부하발생수단(45)은 발전기인 것을 특징으로 하는 4륜 구동차량의 동력전달장치.