JP2555328B2 - 四輪駆動車における後輪への動力伝達遮断装置 - Google Patents

四輪駆動車における後輪への動力伝達遮断装置

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JP2555328B2
JP2555328B2 JP61253465A JP25346586A JP2555328B2 JP 2555328 B2 JP2555328 B2 JP 2555328B2 JP 61253465 A JP61253465 A JP 61253465A JP 25346586 A JP25346586 A JP 25346586A JP 2555328 B2 JP2555328 B2 JP 2555328B2
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Description

【発明の詳細な説明】 A.発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、四輪駆動車において、パワーユニットに連
なる入力軸と、後輪に連なる出力軸との間に配設され
る、後輪への動力伝達、遮断装置に関する。
（２）従来の技術 従来、四輪駆動車において、制動時に常時四輪駆動状
態であると前輪の制動力が後輪に影響して後輪が過剰制
動となることがある。
そこで斯かる問題を解決するために、例えばパワーユ
ニットおよび後輪間に、トルクに関連して自動的に動力
伝達および動力遮断状態を切換えるフリーホイール装置
を介装したものが提案されている。
（３）発明が解決しようとする課題 ところが上記フリーホイール装置では、エンジンブレ
ーキ時にそのエンジンブレーキ力が四輪に分配されず、
常時駆動されている主駆動輪のみがエンジンブレーキ力
を負担することになるとともに、後進走行時には手動あ
るいは自動的にフリーホイール装置をロックするための
装置が必要になる。
尚、斯かるフリーホイール装置に代えて多板クラッチ
を用いることも考えられるが、この場合には、制動状態
を検知して多板クラッチを自動的に遮断状態に切換える
切換駆動装置を特別に必要とし、また多板クラッチや前
記フリーホイール装置では出力軸に制動力をかけること
ができない。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、
出力軸に対する制動が可能であり、しかも四輪駆動車特
有の上記問題を解決することができる、四輪駆動車にお
ける後輪への動力伝達、遮断装置を提供することを目的
とする。
B.発明の構成 （１）課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明によれば、パワーユ
ニットに連なる入力軸と、後輪に連なる出力軸との間に
配設される、四輪駆動車における後輪の動力伝達、遮断
装置において、運転者の車輪に対する制動操作に応動し
てブレーキ作動状態となるブレーキ機構が付設された回
転部材と、前記入力軸および出力軸とが、同一軸線まわ
りに回転可能にして配置され、前記出力軸および回転部
材間は、該回転部材の自由回転時には相対角変位を阻止
されるが該回転部材の、前記ブレーキ機構による制動時
には一定の制限された範囲の相対角変位が許容されるよ
うに連結され、前記入力軸および出力軸間は、前記出力
軸の回転部材に対する相対角変位時に連結状態が解除さ
れるように連結される。
（２）作用 車両の通常の走行状態では、ブレーキ機構が作動せ
ず、回転部材が自由に回転し得る状態にあるから、該回
転部材と出力軸との相対角変位が阻止されることで、
入，出力軸間が連結状態に保持され、四輪駆動状態が得
られる。
一方、車両の制動時には、その制動操作に応動してブ
レーキ機構が作動し、回転部材が制動されるので、その
回転部材の制動に応じて出力軸が回転部材に対し相対角
変位することで入，出力軸間の連結状態が解除されて前
輪駆動状態となる。これにより、前輪の制動力が後輪に
干渉することが回避されるから、後輪が前輪の過剰制動
に伴って制動過剰となることが防止され、その上、上記
回転部材の、ブレーキ機構による制動に応じて出力軸を
制動することも可能である。
またエンジンブレーキ時や通常の後進走行時には通常
の前進走行時と同様、回転部材が自由回転可能な状態に
あるので、出力軸と回転部材との相対角変位は阻止され
て入，出力軸間が連結状態に保たれ、即ち四輪駆動状態
が保持される。
（３）実施例 以下、図面により本発明を四輪駆動車に適用したとき
の実施例について説明すると、先ず本発明の一実施例を
示す第１図において、ブレーキBfl,Bfrをそれぞれ装着
した左右一対の前輪Wfl,WfrおよびブレーキBrl,Brrをそ
れぞれ装着した左右一対の後輪Wfl,Wfrが図示しない車
体の前部および後部にそれぞれ懸架される。
左右の前輪Wfl,Wfrにそれぞれ連なる一対の前車軸Af
l,Afrは前部差動装置Dfを介して相互に連結され、また
本発明に従う動力伝達、遮断装置7,7を介して左右の後
輪Wfl,Wfrにそれぞれ連なる一対の入力軸としての後車
軸Arl,Arrは後部差動装置Drを介して相互に連結され
る。前部差動装置Dfの入力部には、エンジンおよび変速
機を含むパワーユニットPUが接続される。また後部差動
装置Drの入力部には後部推進軸Prが接続され、この後部
推進軸Prは、ビスコースクラッチ１を介して前部推進軸
Pfに同軸に連結されており、前部推進軸Pfにパワーユニ
ットPUの駆動力が伝達されることになる。
ビスコースクラッチ１は、相互に回転可能なクラッチ
アウタ２およびクラッチインナ３間に画成される密閉油
室４内に、高粘性油とその高粘性油の熱膨張を許容する
少量の空気とが封入されるとともに、クラッチアウタ２
にスプライン結合する複数の外側クラッチ板５とクラッ
チインナ３にスプライン結合する複数の内側クラッチ板
６とが重合配置されて成る。しかも各板5,6には、油の
流通を許容する開口部（図示せず）が設けられ、クラッ
チアウタ２は前部推進軸Pfに、またクラッチインナ３は
後部推進軸Prに一体化される。
このビスコースクラッチ１では、クラッチアウタ２お
よびクラッチインナ３間に相対回転を生じると、両クラ
ッチ板5,6が高粘性油を剪断しながら相対回転し、両ク
ラッチ板5,6間でトルクの粘性伝達が行なわれる。また
相対回転速度がさらに大きくなると、油温の上昇により
両クラッチ板5,6に複雑な温度勾配を生じ、これに起因
する歪と、密閉油室４内の圧力上昇との相乗作用によ
り、隣接する両クラッチ板5,6間に摩擦係合部分または
隙間が極めて小さい部分ができ、その結果クラッチアウ
タ２およびクラッチインナ３間でトルクの摩擦伝達が行
なわれる。
かかるビスコースクラッチ１によれば、前部推進軸Pf
および後部推進軸Pr間、すなわち前車軸Afl,Afrおよび
後車軸Arl,Arrは、常時ほぼ剛性的に接続された状態に
ある。
このように前車軸Afl,Afrおよび後車軸Arl,Arrがほぼ
剛性的に接続されていると、前輪Wfl,Wfrが制動過剰状
態になったときに、後輪Wrl,Wrrが強制的に過剰制動状
態となってしまう。
そこで本発明に従う動力伝達、遮断装置7,7が後車軸A
rl,Arrおよび後輪Wrl,Wrr間に介装される。
第２図および第３図において、動力伝達、遮断装置７
は、入力軸としての後車輪ArlまたはArrと、後輪Wrlま
たはWrrに連結される出力軸８と、円筒状回転部材９
と、出力軸８および回転部材９間に介装される複数たと
えば４つのばね10と、複数たとえば４つの回転体として
の鋼製ボール11と、回転部材９を制動するためのブレー
キ機構としてのディスクブレーキ25とを備える。
出力軸８は、少なくとも部分的に円筒状に形成されて
おり、その円筒状の部分の出力軸８に後車軸Arl,Arrが
相対回転可能にしてそれぞれ挿入される。また回転部材
９は出力軸８を同心に囲繞して一定範囲内での相対回転
を可能に配置される。しかも出力軸８と回転部材９との
間は、回転部材９の自由回転時に相対角変位を阻止する
とともに回転部材９の、ディスクブレーキ25による制動
時には出力軸８の回転部材９に対する一定の制限された
範囲での相対角変位を許容すべくして連結され、後車軸
ArlまたはArrと出力軸８との間は、出力軸８の回転部材
９に対する相対角変位時には連結状態が解除されるよう
に連結される。
回転部材９の内面には、複数たとえば４つの凹部12が
周方向に等間隔をあけて設けられる。これらの凹部12
は、矢印13で示す後車軸Arl,Arrの入力回転方向すなわ
ち車両の前進回転方向に沿う後方側で入力回転方向13の
前方に向かうにつれて外方に傾斜した第１傾斜面14と、
入力回転方向13に沿う前方側で回転部材９の半径方向に
沿う第１受け面15との間を、円弧状に結んで形成される
ものであり、各凹部12間には円弧状摺接内面16がそれぞ
れ形成される。
出力軸８の外面には、前記各凹部12に突入する複数た
とえば４つの突部17が周方向に等間隔をあけて突設さ
れ、それらの突部17間には、前記摺接内面16に対向する
円弧状摺接外面18がそれぞれ形成される。各突部17は、
入力回転方向13に沿う後方側で前記第１傾斜面14に対向
して傾斜した第２傾斜面19と、入力回転方向13に沿う前
方側で前記第１受け面15に対向する第２受け面20との間
を円弧状に結んで形成されるものであり、各突部17の中
心角範囲は各凹部12の中心角範囲よりも小さく設定され
る。また各摺接外面18において、入力回転方向13に沿う
前方寄りの部分には、ボール11を回転可能に保持し得る
開口部21がそれぞれ穿設される。
後車軸Arl,Arrの外面には、その軸線に直角な平面内
で外方に向かうにつれて相互に離反するように傾斜した
側面22を有する複数たとえば４つの受け凹部23が周方向
に等間隔をあけて設けられる。これらの受け凹部23は、
図示するようにテーパ状の穴であってもよく、また軸方
向に延びる溝であってもよい。
各受け凹部23はボール11をそれぞれ回転自在に支承可
能に形成されており、各受け凹部23で支承された状態に
あるボール11は、各開口部21から突出して回転部材９の
摺接外面16に摺接する。
ばね10は、凹部12内で第１および第２受け面15,20間
にそれぞれ介装されており、これらのばね10は第１およ
び第２受け面15,20を相互に離反する方向のばね力を発
揮する。また回転部材９にはディスク24が同心にかつ一
体的に設けられており、このディスク24すなわち回転部
材９を制動するために、ディスクブレーキ25が付設され
る。しかもこのディスクブレーキ25は、前輪Wfl,Wfrに
装着したブレーキBfl,Bfrならびに後輪Wrl,Wrrに装着し
たブレーキBrl,Brrに連動するとともに図示しないハン
ドブレーキにも連動するように構成され、従って運転者
の車輪に対する制動操作に応じてブレーキ作動状態とな
る。またデイスクブレーキ25では、非作動時にも多少の
引き摺りを生じることが予測され、前記各ばね10のセッ
ト荷重はその引き摺りに対抗して回転部材９を押圧せし
めるに足るだけの値に設定される。
次にこの実施例の作用について説明すると、車両の前
進走行時には、後車軸Arl,Arrが一回転方向13に回転
し、受け凹部23の側面22によりボール11が入力回転方向
13に沿う前方斜め外方に押圧される。これにより出力軸
８も入力回転方向13に沿う前方に押圧される。この際、
回転部材９は自由に回転し得る状態にあるので、回転部
材９の入力回転方向13に沿う前方への回転動作はばね10
を介して回転部材９にも伝達され、ボール11は摺接内面
16により移動を制限されたままとなる。このようにして
後車軸Arl,Arrの駆動力が出力軸８に伝達され、更に後
輪Wrl,Wrrに伝達される。
かかる前進走行状態にあるときに、各ブレーキBfl,Bf
r,Brl,Brrをブレーキ作動せしめると、それに応動して
ディスクブレーキ25もブレーキ作動し、ディスク24すな
わち回転部材９も制動される。かかる状態では、後車軸
Arl,Arrの入力回転方向13への回転により、出力軸８
は、第４図で示すように、ばね10を圧縮して入力回転方
向13に沿う前方へとわずかに前進する。これに応じてボ
ール11は摺接内面16に対応する位置から凹部12に対応す
る位置まで前進し、第５図で示すように、側面22により
凹部12へと押し出される。この状態では、後車軸Arl,Ar
rから出力軸８への動力伝達が遮断されるので、前輪Wf
l,Wfrの制動力が後輪Wrl,Wrrに干渉することが回避さ
れ、後輪Wrl,Wrrが前輪Wfl,Wfrの過剰制動に伴って制動
過剰となることが防止される。
各ブレーキBfl,Bfr,Brl,Brrを非制動状態にすると、
ディスクブレーキ25も非制動状態となり、回転部材９も
自由回転が可能となる。したがって、ばね10のばね力に
より、回転部材９および出力軸８は、第１および第２受
け面15,20を相互に離反させる方向に相対的に角変位
し、ボール11が第１傾斜面14で押されて受け凹部23に戻
る。この結果、後車軸Arl,Arrと出力軸８との間の動力
伝達が可能となる。
このような作用は、ハンドブレーキをブレーキ操作し
たときも同様である。
次いで車両が通常の後進走行状態（非制動状態）にあ
るときを想定する。この場合、後車軸Arl,Arrは入力回
転方向13と逆方向に回転するが、その際ボール11で押圧
された出力軸８は、その第２傾斜面19が第１傾斜面14に
当接するので、回転部材９との相対回転を阻止されてお
り、ボール11が受け凹部23から凹部12に押し出されるこ
とはない。したがって後車軸Arl,Arrから出力軸８すな
わち後輪Wrl,Wrrに、入力回転方向13と逆方向の回転動
力が伝達される。
またエンジンブレーキをかけたときを想定すると、後
車軸Arl,Arrに対して出力軸８が入力回転方向13に沿う
前方へと相対的に回転するが、回転部材９が自由回転可
能な状態にあるので出力軸８と回転部材９との相対位置
は変わらず、したがってボール11は受け凹部23で支承さ
れたままであり、出力軸８および各後車軸Arl,Arrとは
動力伝達状態にある。
ところで、パワーユニットPUおよび後輪Wrl,Wrr間
に、トルクに関連して自動的に動力伝達および動力遮断
状態を切換えるフリーホイール装置が提案されている
が、かかるフリーホイール装置では、エンジンブレーキ
時にそのエンジンブレーキ力が四輪に分配されず、常時
駆動されている主駆動軸のみがエンジンブレーキ力を負
担することになるとともに、後進走行時には手動あるい
は自動的にフリーホイール装置をロックするための装置
が必要になるものであり、本発明に従う動力伝達、遮断
装置７ではそのような問題がなくなる。
本発明の他の実施例として、ボール11に代えて後車軸
Arl,Arrと平行な軸線を有するローラーを用いてもよ
い。
本発明のさらに他の実施例として、第６図に示すよう
に、パワーユニットPUに連なる推進軸Ｐおよび後車軸Ar
l,Arr間にビスコースクラッチ１′を配設するようにし
てもよく、また第７図で示すように、ビスコースクラッ
チ１に連なる入力軸としての後部推進軸Pr1と、後部差
動装置Drに連なる出力軸としての後部推進軸Pr2との間
に、動力伝達、遮断装置７′を設けるようにしてもよ
い。
C.発明の効果 以上のように本発明によれば、車両の通常の走行状態
ではブレーキ機構が作動せず、回転部材が自由に回転し
得る状態にあるので、該回転部材と出力軸との相対角変
位が阻止されて入，出力軸間が連結状態に保持され、従
って四輪駆動状態が得られる。一方、車両の制動時に
は、その制動操作に応動してブレーキ機構が作動して回
転部材が制動され、その回転部材の制動に応じて出力軸
が回転部材に対し相対角変位することで入，出力軸間の
連結状態が解除されるので、前輪の制動力が後輪に干渉
することが回避され、従って後輪が前輪の過剰制動に伴
って制動過剰となることを防止することができる。しか
も上記回転部材の、ブレーキ機構による制動に応じて出
力軸を制動することも可能であり、またこのブレーキ機
構は、運転者の車輪に対する制動操作に応動してブレー
キ作動状態となるものであるから、その制動操作力を該
ブレーキ機構の制御力として有効に利用することができ
る。
またエンジンブレーキ時や通常の後進走行時には通常
の前進走行時と同様、回転部材が自由回転可能な状態に
あるので、出力軸と回転部材との相対角変位は阻止され
て入，出力軸間が連結状態に保たれ、従って、エンジン
ブレーキ力を四輪に効率よく分配してエンジンブレーキ
効果を高めることができると共に、後進走行時にも入，
出力軸間を特別にロックする必要はなく、操作が簡単で
ある。
【図面の簡単な説明】
第１図〜第５図は本発明の一実施例を示すものであり、
第１図は四輪駆動車の駆動系を示す簡略図、第２図は動
力伝達装置の簡略化した縦断側面図、第３図は第２図の
III-III線拡大断面図、第４図および第５図は作動状態
を順次説明するための第３図に対応した断面図、第６図
および第７図は本発明の他の実施例をそれぞれ示す簡略
図である。 7,7′……動力伝達、遮断装置、８……出力軸、９……
回転部材、25……ブレーキ機構としてのディスクブレー
キ、Arl,Arr……入力軸としての後車軸、Pr1……入力軸
としての後部推進軸、Pr2……出力軸としての後部推進
軸、Pu……パワーユニット、Wrl,Wrr……後輪
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島田 和彦 和光市中央１丁目４番１号 株式会社本 田技術研究所内 (72)発明者 藤井 悦夫 和光市中央１丁目４番１号 株式会社本 田技術研究所内 (72)発明者 池上 広志 和光市中央１丁目４番１号 株式会社本 田技術研究所内 (72)発明者 古谷 国貴 和光市中央１丁目４番１号 株式会社本 田技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭50−63353（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−188731（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】パワーユニット（Pu）に連なる入力軸（Ar
    l,Arr;Pr1）と、後輪（Wrl,Wrr）に連なる出力軸（8;Pr
    2）との間に配設される、四輪駆動車における後輪の動
    力伝達、遮断装置において、 運転者の車輪（Wfl,Wfr,Wrl,Wrr）に対する制動操作に
    応動してブレーキ作動状態となるブレーキ機構（25）が
    付設された回転部材（９）と、前記入力軸（Arl,Arr;Pr
    1）および出力軸（8;Pr2）とが、同一軸線まわりに回転
    可能にして配置され、 前記出力軸（8;Pr2）および回転部材（９）間は、該回
    転部材（９）の自由回転時には相対角変位を阻止される
    が該回転部材（９）の、前記ブレーキ機構（25）による
    制動時には一定の制限された範囲の相対角変位が許容さ
    れるように連結され、 前記入力軸（Arl,Arr;Pr1）および出力軸（8;Pr2）間
    は、前記出力軸（8;Pr2）の回転部材（９）に対する相
    対角変位時に連結状態が解除されるように連結されるこ
    とを特徴とする、四輪駆動車における後輪への動力伝
    達、遮断装置。
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