JPH0576846U - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ドライブ用カムによるクラッチ連結を瞬時に
行えるようにする。 【構成】 固定側に対して回転自在に配置されたトルク
の入力部材３７及び出力部材４５と、ばね力により固定
側を押圧して制動力を得るアーム付きの移動体５９と、
この移動体５９と出力部材４５との間に配置されたクラ
ッチ６７と、移動体５９と入力部材３７との間に配置さ
れ前記制動力により入力部材３７とアーム７３間に生じ
るトルクを受けて移動体５９を介し前記クラッチ６７を
連結させるカム６３と、前記入力部材３７と移動体５９
とにより形成される密閉室２を外部に連通する連通孔４
とを備えた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、車両などに用いられる動力伝達装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

実開昭６０−１８２２３９号公報に「動力伝達装置」が記載されている。これ は、トルクが入力する入力部材の回転をそれぞれクラッチを介して一対の出力部 材に伝達する動力伝達装置である。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記の動力伝達装置において、クラッチはカムによって連結される。このカム は固定側からの制動力が入力する一側と、入力部材のトルクが入力する他側との 間に生じるトルクを受けて作動する。このカムの一側を固定側に対して制動する 機構は、カムの一側に固定されたアームと、このアームが係合した数個のブロッ クのブレーキシューと、固定側のブレーキリングと、ブレーキシューをブレーキ リングにばね力により押付けてアームを固定側に対して制動するガータースプリ ングとからなっている。

【０００４】 このものの組付性を向上する目的で本出願人が先に提案したものにおいては、 カムが入力部材とアーム固定部材との間に配置されている構造を有するが、この 提案のものは、急発進時に、カムによるクラッチの連結が円滑に行なわれ難く瞬 時に動力が伝達されないという問題点があった。

【０００５】 即ち、前記カム及びクラッチを含む一連の部材は、トランスファケース内にて 潤滑油中にどっぷりと浸っている為、入力部材である円筒体状の回転ケースの中 を、移動体である円板状のリングが軸方向に正確に移動する場合、両者の隙間が オリフィスとなり、どうしても両者間に密閉室が形成されることになる。従って 、両者の離間、接近の両方共その相対移動がこれにより妨げられる。特に急発進 時にクラッチ締結（ロック）すべく、入力部材の回転に基づくカム作用により移 動体（リング）が離れる方向に移動するとき、その瞬時移動が妨げられ、クラッ チがラチェット状態となってロックしずらくなり、動力が伝達されない、という 問題点があった。

【０００６】 そこで、この考案は、簡単な改良を加えることにより、急発進時のロック性能 を向上した動力伝達装置を提供することにより前記問題点を解決することを目的 としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この考案は、前記目的を達成するため、固定側に対して回転自在に配置された トルクの入力部材及び出力部材と、ばね力により固定側を押圧して制動力を得る アーム付き移動体と、この移動体と出力部材との間に配置されたクラッチと、移 動体と入力部材との間に配置され前記制動力により入力部材とアーム間に生じる トルクを受けて移動体を介し前記クラッチを連結させるカムと、前記入力部材と 移動体とにより形成される密閉室を外部に連通する連通孔とを備えたものである 。

【０００８】

【作用】

入力部材にトルクが入力すると、ばね力により固定側に対して制動されている 移動体と入力部材間のカムが作動し、そのカムスラスト力により移動体が移動し クラッチが連結され、入力部材と出力部材とが連結される。移動体が入力部材に 対し離れるべく移動するとき、両者間の密閉室は連通孔により外部と連通してい るので、潤滑油を容易に導入でき、瞬時の移動を妨げない。

【０００９】

【実施例】

図１ないし図１０により第１実施例の説明をする。まず、構成を説明する。

【００１０】 図１はこの実施例を用いたトランスファを示し、図７はこの実施例を用いた四 輪駆動（４ＷＤ）車の動力系を示す。以下、前後の方向はこの車両の前後の方向 であり、図１、図２、図３の上方はその前方（図７の上方）に相当する。又、符 号を附していない部材等は図示されていない。

【００１１】 先ず、図７によりこの動力系の構成を説明する。

【００１２】 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、前輪側 のドライブシャフト７、フロントデフ９（前輪側のデファレンシャル装置）、前 車軸１１，１３、左右の前輪１５，１７、後輪側のプロペラシャフト１９、リヤ デフ２１（後輪側のデファレンシャル装置）、後車軸２３，２５、左右の後輪２ ７，２９などから構成されている。

【００１３】 エンジン１の駆動力はトランスミッション３からトランスファ５に入力し、後 輪側のプロペラシャフト１９を介してリヤデフ２１に伝達され、左右の後輪２７ ，２９に分配される。又、トランスファ５が前輪側に対して連結されているとき は、エンジン１の駆動力は前輪側のドライブシャフト７からフロントデフ９に伝 達され、左右の前輪１５，１７に分配される。

【００１４】 次に、トランスファ５の説明をする。

【００１５】 図１に示すように、入力軸３１（入力部材）はベアリング３３によりトランス ファケース３５内に支承されている。入力軸３１はハブ３７（入力部材）にスプ ライン連結され、ハブ３７はフランジ部３９を介して円筒体状の回転ケース４１ （入力部材）に一体的に連結され、止め輪４３で脱落を防止されている。入力軸 ３１は後輪側のプロペラシャフト１９側に連結されているトランスミッション３ の出力軸とチェーン伝動機構を介して連結され、エンジン１からの駆動力により 回転駆動される。

【００１６】 ハブ３７の前方にはハブ４５（出力部材）が同軸配置されている。このハブ４ ５には出力軸４７（出力部材）がスプライン連結されている。出力軸４７は前輪 側のドライブシャフト７に連結され、ベアリング４９によりトランスファケース ３５に支承されている。又、入力軸３１と出力軸４７とは入力軸３１前端部の同 軸孔５１と出力軸４７後端部との間に配置されたベアリング５３により互いに支 承しあっている。回転ケース４１前端部のボス５５はハブ４５の外周に相対回転 自在に嵌合している。ワッシャ５６と出力軸４７のフランジ部５７とが回転ケー ス４１の前方向のストッパになっている。

【００１７】 ハブ４５のフランジ部５８とハブ３７のフランジ部３９との間には、図４と図 ５に示すような、リング５９（移動体）が円周隙間Ｈ（図２参照）を介して前後 方向にがたなく移動可能に配置されていると共にハブ３７の外周部に嵌合し、セ ンタリングされている。リング５９とフランジ部３９には図３に示すようにそれ ぞれカム面６０，６１が設けられ、そのカムスラスト力によりリング５９を前方 へ移動させるカム６３が形成されている。又、フランジ部５８とリング５９には 図２に示すようにそれぞれクラッチ歯６４，６５が設けられ、リング５９が前方 へ移動すると噛合うドッグクラッチ６７が形成されている。各クラッチ歯６４， ６５は、両回転方向共、トルクが掛るとクラッチ６７の噛合い解除方向のスラス ト力が生じるような傾斜が与えられている。

【００１８】 又、回転ケース４１とリング５９との間にはリング５９を後方へ付勢するリタ ーンスプリング６９が配置されている。フランジ部５８と回転ケース４１との間 にはカム６３のカムスラスト力を受けるワッシャ７１が配置されている。

【００１９】 ハブ３７のフランジ部３９の前面３７ａと前方ボス外周面３７ｂ（図８参照） 、回転ケース４１の円筒内面４１ａ及びリング５９の後面５９ａ（図５参照）に 囲まれた空間は密閉室２を形成するが、この密閉室２はハブ３７のフランジ部３ ９に穿設された連通孔４により外部であるトランスファケース３５内の空間に連 通している。連通孔４は図９に示すように、フランジ部３９に、３個のプッシュ ロッド１１５（後述）挿入孔１１５ａと円周上等間隔に６個穿設されている。

【００２０】 リング５９には２本のアーム７３（図４と図５参照）が一体に形成されている 。このアーム７３は回転ケース４１に設けられた開口７５を前方に貫通している 。各アーム７３の前端部は、図６に示したように、４個のブレーキシュー７７の 溝７９に係合している。ブレーキシュー７７の外周にはガータースプリング７４ が巻かれており、そのばね力によりブレーキシュー７７をブレーキリング８１（ 固定側）の外周に押付けている。このブレーキリング８１はトランスファケース ３５側に固定されていると共に、回転ケース４１のボス５５外周に相対回転自在 に嵌合し、ワッシャ８３と止め輪８５とにより脱落を防止されている。

【００２１】 このように、ガータースプリング７４のばね力での押付力によるブレーキシュ ー７７とブレーキリング８１間の摺動抵抗により、アーム７３を介してリング５ ９の回転が制動されるから、入力軸３１が回転するとそのトルクがカム６３に掛 ってカムスラスト力が発生し、図１の出力軸４７の左半部及び図３に示すように リング５９が前方へ移動してクラッチ６７が連結し、前輪１５，１７側にエンジ ン１の駆動力が伝達される。

【００２２】 このとき、旋回など前輪１５，１７が後輪２７，２９に対して先行回転して差 動回転が生じ、カム６３によるスラスト力が消失するとこの差動トルクによりク ラッチ６７に上記のようなスラスト力が生じ、このスラスト力とリターンスプリ ング６９の付勢力とにより図１の出力軸４７の右半部及び図２に示すようにリン グ５９は後方に戻ってクラッチ６７が開放され、前輪側はエンジン１から切離さ れる。リターンスプリング６９はクラッチ６７を開放状態に維持する。

【００２３】 クラッチ６７の連結維持は次のような連結維持手段８７（図１参照）によって 行われる。この連結維持手段８７はモータで回転駆動されるウォーム８９と中空 のウォームホイール９１からなるウォームギヤと、ウォームホイール９１とねじ ９３を介して連結された軸９５とからなっている。軸９５には回り止めが施され ており、モータはウォーム８９を介してウォームホイール９１を回転させ、ねじ ９３により軸９５を前後にスライドさせる。

【００２４】 軸９５に連結された軸９７の外周にはフォーク９９のボス部１０１が移動自在 に嵌合している。軸９７にはボス部１０１の後側に、前方からコイルスプリング １０３とワッシャ１０５と止め輪１０７とが装着され、クラッチ６７の待ち機構 を構成している。又、軸９７にはボス部１０１の前側にフランジ１０９が形成さ れ、コイルスプリング１０３の付勢力に対するフォーク９９のストッパになって いる。

【００２５】 フォーク９９の先端部はリング１１１の周溝１１３に摺動自在に係合している 。このリング１１１はハブ３７の外周に移動自在に嵌合しており、リング１１１ の前側に嵌合されフランジ部３９を貫通したプッシュロッド１１５を介してリン グ５９を前方へ押圧可能である。

【００２６】 連結維持手段８７の操作力により、軸９５を介して軸９７が前方にスライドす ると、待ち機構のコイルスプリング１０３を介してリング５９が前方に押圧され 、位相が合ったところでクラッチ６７が連結される。クラッチ６７からのスラス ト力はねじ９３とウォームギヤとで遮断されるから、モータを停止してもクラッ チ６７の連結は維持される。又、クラッチ６７がカム６３のカムスラスト力で連 結されているとき、操作維持手段８７をこのようにクラッチ６７の連結側に操作 すれば、モータを停止してもクラッチ６７の連結状態を維持できる。又、モータ を逆転すると、フォーク９９が後退し、上記のようにリターンスプリング６９の 付勢力とクラッチ６７のスラスト力とによりクラッチ６７が開放される。

【００２７】 こうして、トランスファ５が構成されている。

【００２８】 次に、前記第１実施例の作用を説明する。

【００２９】 図７の車両において、図１の連結維持手段８７をクラッチ６７を連結する側に 維持しておくと、車両は４ＷＤ状態になり、悪路などで前後輪の一方が空転して も他方の車輪の駆動力により悪路走破性が高く保たれる。又、旋回や車庫入れに 際して連結維持手段８７をクラッチ６７の開放側に操作しておくと、前輪の先行 回転によって前後輪間に生じる差動トルクにより、クラッチ６７がそのスラスト 力によって開放され、車両は後輪駆動状態になり、旋回性が向上し、タイトコー ナーブレーキング現象が防止される。

【００３０】 而して、図２において前記クラッチ連結の場合で、急発進しようとする場合、 入力軸３１が回転すると、カム６３によりそのトルクがブレーキングにより静止 しているリング５９に掛かり、そのスラスト力によりリング５９が前方（図２の 矢印Ｆ方向）に移動し密閉室２が拡張せんとする。このとき、従来提案のものは 、回転ケース４１の円周内面とリング５９の外周面との間の隙間Ｈがオリフィス となり、密閉室２の拡張、即ちリング５９の前方移動を妨げたが、本実施例では 、連通孔４がフランジ部３９に数個設けられ、密閉室２が外部と連通しているた め、潤滑油が矢印Ｇの如く素早く導入され、密閉室２が負圧になることを防止す る。従って、リング５９が迅速に前方に瞬時に移動し、図３の如くクラッチ歯６ ４，６５の噛合いによりクラッチ６７が連結、ロックし、前輪側へ動力伝達され るものとなる。

【００３１】 図１０は横軸に入力回転数（モータ）、縦軸にロック確率％をとった実験によ る性能曲線図である。図１０に示す様に本実施例による穴開け品のもの（実線） が正転逆転共、すべて１００％であるのに対し、従来の穴無し品のもの（波線） が正転時及び逆転時共にそれに充たないものがあり、明らかに本実施例のものよ り劣っていることが分る。このように本実施例によれば、入力回転数の全域にお いて、ロック確率が著しく向上し、クラッチのラチェット状態を生ぜず、確実な クラッチ連結ができる。又、潤滑油の流動により回転ケース４１内の潤滑作用が 向上し、耐久性が向上する。

【００３２】 次に、図１１、図１２及び図１３により第２実施例の説明をする。この実施例 は、図１２に示すように、リング５９に、ハブ３７の前方ボス３７ｂに嵌合する 穴５９ｂに、円周上８個等分に凹状の連通孔６を切欠き形成したものである。第 ２実施例においても、第１実施例と同様の作用効果を生ずる。

【００３３】 次に、図１４及び図１５により第３実施例の説明をする。この実施例は、回転 ケース４１の円筒体部分であって、密閉室２の形成円周部分に６個等分に連通孔 ８を穿設したものである。第３実施例においても、第１実施例と同様の作用効果 を生ずる。

【００３４】 次に、図１６により第４実施例の説明をする。この実施例は、回転ケース４１ のフランジ部３９に連通孔１０を穿設すると共に円筒体部に連通孔１２を穿設し たもので、前述の第１及び第３実施例を組合せたものである。

【００３５】 次に、図１７により第５実施例を説明する。この実施例は回転ケース４１のフ ランジ部３９に連通孔１４を穿設し、リング５９の内周穴に凹状の連通孔１６を 設けたもので、前述の第１及び第２実施例を組合せたものである。

【００３６】 これら、第４及び第５実施例は部材１個の連通孔で足りない場合に有効なもの で、これらも第１実施例と同様の作用効果を生ずる。

【００３７】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案によれば、ドライブ用カムによるクラッチ連結 が入力回転数の全域において確実に達成され、ロック確率を著しく向上し、クラ ッチのラチェット状態を生じないという効果を生ずる。又、潤滑油の流動促進に より、ケース内の潤滑作用が向上し、耐久性も向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例を用いたトランスファを示す断面図
である。

【図２】第１実施例の断面図であり、連結解除状態を示
す。

【図３】第１実施例の断面図であり、連結状態を示す。

【図４】リングの正面図である。

【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。

【図６】図２のＢ−Ｂ線断面図である。

【図７】図１のトランスファを用いた車両の動力系を示
すスケルトン機構図である。

【図８】図１の要部（ハブ）の断面図である。

【図９】図８の正面図である。

【図１０】この考案と従来との実験性能比較線図であ
る。

【図１１】この考案の第２実施例に係わるリング（移動
体）の側面図である。

【図１２】図１の正面図である。

【図１３】図１２のＡ′−Ａ′線断面図である。

【図１４】この考案の第３実施例に係わる回転ケース
（入力部材）の断面図である。

【図１５】図１４の正面図である。

【図１６】この考案の第４実施例の断面図である。

【図１７】この考案の第５実施例の断面図である。

【符号の説明】

２ 密閉室 ４ 連通孔 ６ 連通孔 ８ 連通孔 １０ 連通孔 １２ 連通孔 １４ 連通孔 １６ 連通孔 ３１ 入力軸（入力部材） ３７ ハブ（入力部材） ３９ フランジ部 ４１ 回転ケース（出力部材） ４５ ハブ（出力部材） ４７ 出力軸（出力部材） ５９ リング（移動体） ６３ カム ６７ クラッチ ７３ アーム ７４ ガータースプリング ７５ 開口 ７７ ブレーキシュー ８１ ブレーキリング（固定側） １１５ａ プッシュロッド開孔

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定側に対して回転自在に配置されたト
   ルクの入力部材及び出力部材と、ばね力により固定側を
   押圧して制動力を得るアーム付きの移動体と、この移動
   体と出力部材との間に配置されたクラッチと、移動体と
   入力部材との間に配置され前記制動力により入力部材と
   アーム間に生じるトルクを受けて移動体を介し前記クラ
   ッチを連結させるカムと、前記入力部材と移動体とによ
   り形成される密閉室を外部に連通する連通孔とを備えた
   ことを特徴とする動力伝達装置。