JPH0366927A - 動力伝達装置 - Google Patents

動力伝達装置

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JPH0366927A
JPH0366927A JP1198436A JP19843689A JPH0366927A JP H0366927 A JPH0366927 A JP H0366927A JP 1198436 A JP1198436 A JP 1198436A JP 19843689 A JP19843689 A JP 19843689A JP H0366927 A JPH0366927 A JP H0366927A
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JP
Japan
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motor
cam
force
friction clutch
clutch
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JP1198436A
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English (en)
Inventor
Sakuo Kurihara
栗原　作雄
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GKN Driveline Japan Ltd
Original Assignee
Tochigi Fuji Sangyo KK
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D28/00—Electrically-actuated clutches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/12—Mechanical clutch-actuating mechanisms arranged outside the clutch as such
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/12—Mechanical clutch-actuating mechanisms arranged outside the clutch as such
    • F16D2023/123—Clutch actuation by cams, ramps or ball-screw mechanisms

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、車両などに用いられる動力伝達装置に関す
る。
（従来の技術） 特開昭６３−２０３９５８号公報に“摩擦係合装置用ア
クチュエータ”が記載されている。これはモータの回転
力をスラスト力に変換し、一対の伝達軸間に配置された
多板クラッチを操作し、これら伝達軸間の断続及び伝達
トルクの調節を行う装置である。
（発明が解決しようとする課題） モータの回転力のスラスト力への変換は、ボールネジ、
通常のネジなどで行われるが、ボールネジを用いると多
板クラッチからの反力によりボールネジを介してモータ
に逆方向の回転力が掛かる。従って電流を切ると押圧力
が失われるから抑圧中はモータに電流を流し続けないと
締結力を一定に保てない。このようにロータを固定した
状態で電源を流すとモータのフィールドコイルが焼損す
る恐れがある。
又、逆転を防止する為通常のネジやウオームギヤを使用
すると効率が悪く、馬力の大きいモータが必要となり消
費電力が大きくなる。
そこで、この発明は、モータの電流を切っても摩擦クラ
ッチの締結力が保護され、比較的小馬力のモータで同一
の締結力（伝達トルク）か得られる動力伝達装置の提供
を目的とする。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明の動力伝達装置は、相対回転自在な一対の伝達
軸と、これらを連結する摩擦クラッチと、外部操作可能
なモータと、このモータの回転力をスラスト力に変換し
て前記摩擦クラッチを締結するカムとを備え、このカム
のカム面にはスラスト力を回転力に変換しない部分が段
階的に設けられていることを特徴とする。
（作用） モータを回転させると、この回転力はカムによってスラ
スト力に変換され、摩擦クラッチが押圧されて締結し、
伝達部材が連結される。このとき、カム面に設けられた
、例えば、凹部やフラット部のようにスラスト力を回転
力に変換しない部分にカムフォロワが当接する位置でモ
ータの回転を停止すれば摩擦クラッチを段階的に、異な
った強さで締結できる。又、このときはカムが逆転しな
いから、モータの電流を切ってもその締結力を維持する
ことができる。特に凹部を設けた場合はカムフォロワが
この凹部に係合することにより回転方向に位置決めされ
た状態になるから締結力は安定して保持される。
（実施例） 第１図と第２図により一実施例の説明をする。
第２図はこの実施例を用いた車両の動力系を示す。
以下、左右の方向はこれらの図面の左右の方向であり、
第１図の左方はこの車両の前方（第２図の上方）に相当
する。又、番号を附していない部材等は図示されていな
い。
先ず、第２図の車両の動力系の説明をすると、この動力
系はエンジン１、トランスミッション３、トランスファ
５、この実施例の動力伝達装置７、前輪側のプロペラシ
ャフト９、フロントデフ１１（前輪側のデファレンシャ
ル装置）、前車軸１３゜１５、左右の前輪１７，１９、
後輪側のプロペラシャフト２１、リヤデフ２３（後輪側
のデファレンシャル装置）、後車軸２５，２７、左右の
後輪２９．３１などから構成されている。
次に動力伝達装置７の構成を説明する。ハウジング３３
はトランスファ５のケース内に固定されている。ハウジ
ング３３の左端に設けられた開口部には中空の入力軸３
５（伝達軸）がベアリング３７を介して回転自在に支承
されている。ハウジング３３の外部において人力軸３５
にはリングギヤ３９が固定されている。このギヤ３９は
トランスミッション１からの駆動力により回転駆動され
る。入力軸３５には出力軸４５（伝達軸）が相対回転自
在に嵌挿されている。この出力軸４５はプロペラシャフ
ト９側に連結され、前輪１７．１９側にエンジン１から
の駆動力を伝達する。各軸３５．４５の間にはシール４
７が配置されている。
ハウジング３３の内部において、これら入出力軸３５．
４５の右端部にはそれぞれクラッチドラム４９．５１が
形成されている。各ドラムに形成されたスプライン５３
．５５には交互に配置された内外の摩擦板５７．５９が
軸方向移動自在に係合し、多板クラッチ６１（摩擦クラ
ッチ）が構成されている。多板クラッチ６１の左端部に
は受圧リング６３が設置されている。
ハウジング３３の右側壁６５の外部側には可逆回転のモ
ータ６７が取付けられており、この側壁６３を貫通する
ロータスピンドル６９の先端にはギヤ７１が形成されて
いる。又、この右側壁６５の内側にはベアリング７３を
介してカムリング７５が回転自在に支承されている。カ
ムリング７５の外周部にはギヤ７７が形成され、ギヤ７
７はロータスピンドル６９のギヤ７１と噛合っている。
こうして、カムリング７５はモータ６７により可逆回転
駆動される。モータ６７は操舵条件や路面条件などに応
じて起動、正転、逆転、停止などが自動的に行われるよ
うに構成されている。
カムリング７５の左側面には、第１図（ｂ）（ｃ）（ｄ
）に示すように、カム７つを形成している。カム７９に
は、同図（ｅ）に軸方向を縮小し、高さ方向に拡大して
示したように、テーパ部８１の途中複数箇所に凹部８３
が等間隔に形成されている。このようなカム７９はテー
バの方向を揃えて、３個形成されている。同図（ｄ）に
示すように、各カム７つの最高点８５と隣りのカム７９
の最低点８７はテーバ部８１と比べて急なテーバ部８９
を介して連続している。各カム７９には、同図（ｂ）に
示すように、カムフォロワであるボール９１が各カム面
に回転自在に当接している。
各ボール９１はリテーナ９３により周方向等間隔に保持
されている。
移動リング９５はスプライン部９７によりハウジング３
３内周に軸方向移動自在に連結している。
このリング９５の右側面には球状の凹部９９が設けられ
、各凹部９９にはボール９１が回転自在に係合している
。移動リング９５の左側にはニードルベアリング１０１
、リング１０３、リターンスプリング１０５、多板クラ
ッチ６１の押圧リング１０７が互いに当接しながら配置
され、押圧力の伝達系を構成している。こうして、動力
伝達装置７が構成されている。
従って、モータ６７によりカムリング７５を回転させる
と、ボール９１がカム７９のカム面を上昇しこのスラス
ト力は上記の伝達系を介して多板クラッチ６１を押圧し
締結させる。多板クラッチ６１が締結すると人力軸３５
と出力軸４５とが連結され、エンジン１からの駆動力が
前輪１７．１９側に伝達される。カムリング７５を反対
方向に回転させると、ボール９１がカム面を下降しリタ
ーンスプリング１０５の付勢力によって右方へ移動し、
多板クラッチ６１の締結力を弱めるかこれを開放する。
多板クラッチ６１の締結力と前輪側への伝達トルクはカ
ムリング７５が締結方向に回転する程増大し、反締結方
向に回転する程減少する。
カムリング７５の回転に伴ってボール９１がカム７９の
凹部８３に係合すると多板クラッチ６１からの反スラス
ト力は回転力に変換されずリング７５を回転させない。
従って、ここでモータ６７の電流を切っても多板クラッ
チ６１の締結力はそのまま保持され、ボール９１はこの
ようにカム７９上に位置決めされていてるからこの締結
状態は安定である。ボール９１がカム７９の最高点８５
付近にあるときカムリング７５を更に締結方向に回転さ
せると、ボール９１はテーバ部８９を降下して最低点８
７に移動し多板クラッチ６１を一気に開放することがで
きる。
こうして、カムリング７５を回転させボール９１を各凹
部８３に係合させることにより多板クラッチ６１を段階
的な強さで安定して締結させることができると共に各締
結状態ではモータ６７の電流を切ることができる。従っ
て、モータ６７が焼損恐れがない上に電力消費を低減で
きる。又、カムは、従来例のような通常のネジやウオー
ムギヤに比べて回転カースラスト力の変換効率が高いか
ら、トルクが小さくてすみモータ６７を小型にできる。
なお、第１図（ｆ）に示すように、カム７９における凹
部８３と同様にカム１０９のテーパ部１１１の途中にカ
ムリング１１３の回転方向にフラットな部分１１５を形
成してもよい。
次にこの実施例の機能を第２図の車両の動力性能に即し
て説明する。
動力伝達装置７の多板クラッチ６１を締結すると車両は
４輪駆動（４ＷＤ）走行状態になる。後輪２９．３１は
エンジン１によりダイレクト駆動されるから多板クラッ
チ６１の伝達トルクを調節すれば前後輪間の駆動力配分
割合を任意に変えて、下記のように車両の動力特性をコ
ントロールすることができる。
すなわち、多板クラッチ６１の締結力を強める程前後輪
間の差動制限量が大きくなり車両の直進安定性が増す。
又、後輪２９．３１側がスリップ状態になっても前輪１
７．１９側に駆動力が伝達されるから車両の走破性は維
持される。多板クラッチ６１の締結力を弱めると前後輪
間の差動が許容され車両の旋回性が増しタイトコーナブ
レーキング現象が防止される。
多板クラッチ６１を開放すると前輪側への駆動力伝達が
遮断され、後輪駆動の２輪駆動走行状態となり、そのよ
うな動力特性が得られると共に４ＷＤ走行時に較べて燃
費が向上する。
上記のように、多板クラッチ６１の締結状態は安定して
おり走行中の振動などによって締結力が変化することは
ない。
［発明の効果］ 以上のように、この発明の動力伝達装置は、モータの回
転力をカムでスラスト力に変換し多板クラッチを締結す
るように構成したから、モータを小型にできる。又、カ
ム面上にスラスト反力を回転力に変換しない部分を段階
的に設けたから、多板クラッチの締結力（伝達トルク）
を段階的に増減することができ、各締結状態においては
モータの電流を切ることができるからモータの焼損が防
止され、電力消費を低減できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は一実施例に関し、（ａ）は断面図、（ｂ）は（
ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ断面図、
（ｄ）はカムの展開図、（ｅ）は（ｄ）の縦方向部分拡
大図、（ｆ）はカムの他の態様を示す展開図、第２図は
第１図（ａ）の実施例を用いた車両の動力系を示すスケ
ルトン機構図である。 ３５・・・入力軸（伝達軸） ４５・・・出力軸（伝達軸）

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 相対回転自在な一対の伝達軸と、これらを連結する摩擦
    クラッチと、外部操作可能なモータと、このモータの回
    転力をスラスト力に変換して前記摩擦クラッチを締結す
    るカムとを備え、このカムのカム面にはスラスト力を回
    転力に変換しない部分が段階的に設けられていることを
    特徴とする動力伝達装置。
JP1198436A 1989-07-31 1989-07-31 動力伝達装置 Pending JPH0366927A (ja)

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