JPH09104256A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スライダーの移動操作によって、２駆走行モ
ードと４駆走行ロックモード及び４駆走行オーバランニ
ングモードの切換えが行なえるようにする。 【解決手段】 駆動軸１２ｂに固定した外輪１６と駆動
軸１２ａに固定した内輪１８の間に一方向クラッチ２１
を組み込み、駆動軸１２ａに軸方向は移動自在となるよ
う外嵌したロック手段３１のスライダー３２を移動させ
ることにより、両駆動軸１２ａ、１２ｂを切り離した２
駆走行モードと、ロック手段３１の多板ケース３３と外
輪１６を結合した４駆走行オーバーランニングモード
と、スライダー３２及び多板ケース３３の各々を外輪１
６に結合した４駆走行ロックモードが選択できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】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、前車輪の車軸とホイールハブ
との間にハブクラッチ装置を組込み、そのハブクラッチ
装置によりホイールハブ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】従来のハブクラッチ装置には、駆動の切換
え方法として手動式と自動式のものがあるが、いずれも
車軸とホイールハブを単に結合するか、切り離す機能し
かもたされていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、従来のハブ
クラッチ装置は、車軸の動きに連動するカム機構等の作
用によって車軸に嵌合したスライドギヤを移動させ、そ
のスライドギヤをホイールハブに噛み合せて、車軸とホ
イールハブを断接するようにしているが、ハブクラッチ
装置が係合した時は、車軸とホイールハブが直結した４
輪駆動状態になるため、その状態でタイトコーナ等を旋
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。

【０００５】このため、舗装道路等を走行する場合は、
運転者がその都度ハブクラッチ装置の係合を切換えて前
後輪間の連結を切離す必要があり、その駆動の切換え操
作に手間がかかる問題があった。

【０００６】そこで、この発明の課題は、２駆走行時は
前輪駆動系を切離し、４駆走行時には前車輪のオーバラ
ンニングモードと４輪の直結状態の走行モードを選択す
ることができ、タイトコーナブレーキ現象の発生がな
く、しかもディファレンシャルとのユニット化によって
コンパクトな車両の動力伝達装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【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、入力軸に固定した駆動部
材と出力軸に固定した従動部材の間に、複数の係合子
と、各係合子を駆動部材と従動部材に対する係合作動位
置に移動させるための保持器からなるクラッチを組込
み、前記入力軸に外部からの遠隔操作により従動部材と
切離し自在に結合するロック手段を設け、このロック手
段が、入力軸と一体に回転し、軸方向に移動自在となる
スライダーと、スライダーの外側に位置するケースと、
スライダーの回転を摩擦力でケースに伝達する回転伝達
機構とで形成され、このロック手段のケースと前記従動
部材及びスライダーと従動部材の各々に、切離し自在に
結合する一対の噛合い部を設け、前記従動部材とケース
とに回転同調機構を設けた構成を採用したものである。

【０００８】請求項２の発明は、上記ロック手段を、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
ダーを該スライダーに連結した操作用フォークで軸方向
に移動させるようにした構成としたものである。

【０００９】請求項３の発明は、従動部材に一体に回転
するよう外嵌挿したシンクロコーンにケースへ向けての
移動弾性を付勢し、シンクロコーンとケースに互に圧接
するテーパ部を設けて形成されている構成としたもので
ある。

【００１０】

【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。

【００１１】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。

【００１２】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
介してさらにトランスファー８を介してエンジン７と連
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１
２、１３が連結されている。

【００１３】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。

【００１４】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、途中で駆動軸
１２ａと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、この分離部分に動力伝達装置Ａがデフカ
バー４内に納まる状態で組込まれ、外側の駆動軸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。

【００１５】図２乃至図５は、動力伝達装置Ａの例を示
し、分離された車輪側の駆動軸１２ｂ（従動軸）にスプ
ライン１５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駆動軸１２ａ（入力軸）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い、該外輪１６の内周面と内輪
１８の間に、この内輪１８を含む一方向クラッチ２１が
組み込まれている。

【００１６】この一方向クラッチ２１は図３と図６に示
すように、内輪１８と外輪１６に対向して設けた円筒面
１６ａ、１８ａ間に径の異なる２つの環状保持器２２、
２３を設け、その各保持器２２、２３に設けたポケット
２４、２５にそれぞれスプラグ２６を組込んで形成さ
れ、各スプラグ２６はリボンスプリング２７によって常
に傾倒する方向にモーメントを受けている。

【００１７】上記構造の一方向クラッチ２１では、内輪
１８（車軸）の回転が外輪１６（ホイールハブ）の回転
を上回ったときスプラグ２６が傾倒して各円筒面１６
ａ、１８ａに係合し、トルクを伝達する。逆に外輪１６
の回転が内輪１８の回転を上回ると各スプラグ２６に対
して外輪１６がフリーランニング（オーバランニング）
の状態となり、トルク伝達が行なわれない。この実施例
では一方向クラッチ２１がロックする回転方向を車輛の
前進走行時の回転方向となるように設定している。

【００１８】なお、内輪１８と外輪１６の間には、内輪
１８の先端側に支持メタル２８と後端側に止め輪２９で
固定した軸受３０とが設けてある。

【００１９】前記駆動軸１２ａには、ロック手段３１が
外部からの操作で軸方向に移動するように設けられてい
る。

【００２０】このロック手段３１は、図２乃至図５の如
く、駆動軸１２ａに軸方向への移動が自在で駆動軸１２
ａと回転方向に一体となるようスプライン結合した円筒
状のスライダー３２と、スライダー３２の外側に外嵌す
るよう配置した環状の多板ケース３３と、スライダ３２
とケース３３の間に組込まれ、スライダー３２の回転を
摩擦力でケース３３に伝達する回転伝達機構３４とで形
成され、このロック手段３１に対応するため、図７のよ
うに、外輪１６の端面に、ギヤ部３５が設けられてい
る。

【００２１】上記スライダー３２の先端部外周に設けた
フランジ３６の外周にギヤ部３７が形成され、図５の如
く、スライダー３２を内輪１８に最も接近する前進位置
にすると、該ギヤ部３７は外輪１６のギヤ部３５と噛合
い、これにより、スライダー３２と外輪１６を回転方向
に結合一体化する。

【００２２】また、図３の如く、スライダー３２を内輪
１８に対して離反する後退位置に移動させると、ギヤ部
３７は外輪１６のギヤ部３５から離脱し、スライダー３
２と外輪１６の回転方向の結合を解くことになる。

【００２３】前記スライダー３２には後端に設けた溝３
８に操作用フォーク３９が係合している。この操作用フ
ォーク３９は、図１のように車両のトランスファー８に
接続するアクチェータ等と連結しており、トランスファ
ー８からの遠隔操作によりスライダー３２を軸方向に移
動させ、内輪１８に対してフランジ３６を接近離反させ
るようになっている。

【００２４】前記多板ケース３３は外輪１６より少し大
径の外径を有する断面Ｌ字形の環状に形成され、筒状周
壁４０の先端が外輪１６のギヤ部３５と対向する状態で
スライダー３２にフリー回転可能となるよう外嵌してい
る。

【００２５】この多板ケース３３とスライダー３２の間
に設けられた回転伝達機構３４は、内周がスライダー３
２とセレーション溝４１で回転方向に一体で軸方向に移
動自在となる環状板４２と、外周が多板ケース３３とセ
レーション溝４３で回転方向に一体で軸方向に移動自在
となる環状板４４を、複数づつ交互に順次重ね合わせ、
多板ケース３３の内周に固定した止め輪４５との間に縮
設した皿バネ４６により、環状板４２、４４を互に圧接
させる予圧を与え、更にスライダー３２の後端部とケー
ス３３の間に縮設したスプリング４７により、回転伝達
機構３４と多板ケース３３に常時スライダー３２の先端
部に位置する弾性を付勢した構造となり、フランジ３６
に止め輪４５が当接する状態が最前進位置となる。

【００２６】上記回転伝達機構３４は、各環状板４２、
４４の圧接による摩擦力でスライダー３２の回転を多板
ケース３３に伝達し、多板ケース３３に作用する負荷が
摩擦力を越えると環状板４２、４４はスリップし、スラ
イダー３２と多数ケース３３は空転することになる。

【００２７】前記多板ケース３３の筒状周壁４０の先端
部には、スライダー３２を内輪１８に接近させたとき外
輪１６のギヤ部３５に噛み合うギヤ部４８が形成され、
多板ケース３３の回転を外輪１６に伝達するようになっ
ている。

【００２８】なお、スライダー３２の軸方向の移動は、
アクチュエータによるフォーク以外に、ワイヤケーブル
やデフカバー４に取付けたエアや油圧のシリンダに圧力
流体を給排することによって行なうようにしたり、これ
に代えてソレノイドを用い、スライダーの移動を電気的
な制御によって行なうようにしてもよい。

【００２９】前記外輪１６と多板ケース３３との間に
は、多板ケース３３のギヤ部４８を外輪１６のギヤ部３
５に噛み合わせるとき、外輪１６とケース３３の回転を
同調させる回転同調機構４９が設けられている。

【００３０】この回転同調機構４９は、外輪１６の周壁
１６ａに外嵌挿したシンクロコーン５０を該外輪１６と
スプライン５１で結合することにより、回転方向に一体
で軸方向に移動自在とし、このシンクロコーン５０と外
輪１６の外周に固定した止め輪５２との間に縮設したス
プリング５３により、シンクロコーン５０に、外輪１６
の後端からロック手段３１側に向けて常時突出する弾性
を付勢している。

【００３１】上記シンクロコーン５０の後端部内周面と
多板ケース３３の先端部外周面は、互に嵌合し、かつ、
圧接するテーパ部５４、５５に形成され、スプリング５
３の押圧によって得られるこのテーパ部５４、５５の摩
擦力で多板ケース３３と外輪１６を同調回転させること
になる。

【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】〔２駆走行モード〕２駆走行モードでは、
図４のように、スライダー３２を退動させ、外輪１６の
ギヤ部３５に対して、スライダー３２のギヤ部３７及び
多板ケース３３のギヤ部４８を離開した状態にしてお
く。

【００３４】この状態では、一方向クラッチ２１がフリ
ーランニングし、駆動軸１２ａと１２ｂは完全に切離さ
れた状態になるため、前車輪のトルクが駆動軸１２ａに
伝わらず、後輪だけの２駆走行になるため、トランスフ
ァから前輪駆動軸１２ａまでの駆動系を停止させること
ができる。

【００３５】したがって、前進走行中の静粛性や燃費性
能は、従来のマニュアル式や自動式のフリーホイールハ
ブと同レベルに近く維持される。

【００３６】〔４駆走行オーバランニングモード〕舗装
道路等の摩擦係数の高い路面を４駆走行する場合は、図
３のようにスライダー３２を中間位置に前進動させ、外
輪１６とスライダー３２を切離した状態で多板ケース３
３のギヤ部４８を外輪１６のギヤ部３５に噛み合せ、多
板ケース３３と外輪１６を一体化する。

【００３７】上記スライダー３２の前進動時に、多板ケ
ース３３のテーパ部５５はシンクロコーン５０に向けて
前進し、両者のテーパ部５４と５５の圧接力が増大し、
これにより外輪１６と多板ケース３３の回転が同調し、
ギヤ部３５と４８の噛み合いが円滑に行なえる。

【００３８】これにより、駆動軸１２ａから駆動軸１２
ｂへのトルクの伝達経路は、（Ｉ）駆動軸１２ａ→スラ
イダー３２→回転伝達機構３４→多板ケース３３→ギヤ
部４８、３５→外輪１６→駆動軸１２ｂ、（II）駆動軸
１２ａ→内側１８→スプラグ２６→外輪１６→駆動軸１
２ｂの２つの経路ができる。

【００３９】駆動時は、（Ｉ）＋（II）の経路となり、
エンジンブレーキ時は（Ｉ）の経路でトルクが伝達し、
回転伝達機構３４に設定された摩擦力に対応する範囲で
エンジンブレーキを効かせることができる。

【００４０】ここで、駆動軸１２ｂが駆動軸１２ａの回
転数を上回ったとき、一方向クラッチ２１によるオーバ
ーランニングにより駆動力の伝達を遮断する。

【００４１】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
２６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。

【００４２】〔４駆走行ロックモード〕雪道等の摩擦係
数の低い路面を４駆走行する場合は、図５のように、ス
ライダー３２を最前進位置に前進動させ、ギヤ部３５と
４８が結合したままでスライダー３２のギヤ部３７を外
輪１６のギヤ部３５に噛み合せた状態にする。

【００４３】これにより、外輪１６とスライダー３２が
一体になり、外輪１６と駆動軸１２ａが直結した状態に
なり、前後輪が直結した４輪駆動状態になる。

【００４４】このときの回転伝達の経路は、（III)駆動
軸１２ａ→内輪１８→スプラグ２６→外輪１６→駆動軸
１２ｂ、（IV）駆動軸１２ａ→スライダー３２→ギヤ部
３７、３５→外輪１６→駆動軸１２ｂ、（Ｖ）駆動軸１
２ａ→スライダー３２→回転伝達機構３４→多板ケース
３３→ギヤ部４８、３５→外輪１６→駆動軸１２ｂの３
つの経路ができる。

【００４５】駆動時は、（III)＋（IV）＋（Ｖ）の経路
となり、エンジンブレーキ時は、（IV）＋（Ｖ）の経路
を通る。よって、強力なエンジンブレーキが効くことに
なる。

【００４６】また、この４駆走行ロックモードにおい
て、後退走行時は、（IV）＋（Ｖ）の経路を通って駆動
力を伝達することができる。

【００４７】このように、この動力伝達装置は、ドライ
バーの操作によるスライダー３２の位置選択により、走
行中の刻々と変る路面の変化に幅広く対応することがで
き、フルタイムの４輪駆動車と同様に安定した走行を行
なうことができる。

【００４８】

【発明の効果】以上のように、この発明によると、スラ
イダーを移動操作するのみで、２駆走行モードと４駆走
行直結モード及び４駆走行オーバランニングモードの切
換えが行なえ、フリーランニングトルクに影響されず、
２駆走行時にはプロペラシャフトを停止することがで
き、燃費と静粛性に優れ、路面の変化に正確に対応でき
る４駆走行を実現できると共に、回転伝達機構により、
４駆走行ランニングモードでエンジンブレーキを効かす
ことがでる。

【００４９】また、駆動軸の分離部分に動力伝達装置を
設けることにより、動力伝達装置の設置スペースの確保
が容易になる。

【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の動力伝達装置を示す
断面図

【図３】動力伝達装置の２駆走行モードを示す断面図

【図４】同上の４駆走行オーバーランニングモードを示
す断面図

【図５】同上の４駆走行ロックモードを示す断面図

【図６】一方向クラッチの拡大断面図

【図７】（Ａ）は外輪の正面図、（Ｂ）は（Ａ）の矢印
VII −VII に沿う断面図

【符号の説明】

１２ａ、１２ｂ 駆動軸 １６ 外輪 １８ 内輪 ２１ 一方向クラッチ ２２、２３ 保持器 ２６ スプラグ ３１ ロック手段 ３２ スライダー ３４ 回転伝達機構 ３５、３７、４８ ギヤ部 ４９ 回転同調機構 ５０ シンクロコーン ５４、５５ テーパ部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力軸に固定した駆動部材と出力軸に固
   定した従動部材の間に、複数の係合子と、各係合子を駆
   動部材と従動部材に対する係合作動位置に移動させるた
   めの保持器からなるクラッチを組込み、前記入力軸に外
   部からの遠隔操作により従動部材と切離し自在に結合す
   るロック手段を設け、このロック手段が、入力軸と一体
   に回転し、軸方向に移動自在となるスライダーと、スラ
   イダーの外側に位置するケースと、スライダーの回転を
   摩擦力でケースに伝達する回転伝達機構とで形成され、
   このロック手段のケースと前記従動部材及びスライダー
   と従動部材の各々に、切離し自在に結合する一対の噛合
   い部を設け、前記従動部材とケースとに回転同調機構を
   設けた動力伝達装置。
2. 【請求項２】 上記ロック手段を、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該スライダ
   ーに連結した操作用フォークで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。
3. 【請求項３】 回転同調機構は、従動部材に一体に回転
   するよう外嵌挿したシンクロコーンにケースへ向けての
   移動弾性を付勢し、シンクロコーンとケースに互に圧接
   するテーパ部を設けて形成されている請求項１記載の動
   力伝達装置。