JPH05118357A

JPH05118357A - 回転伝達装置

Info

Publication number: JPH05118357A
Application number: JP27541491A
Authority: JP
Inventors: Kenichiro Ito; 健一郎伊藤; Tateo Adachi; 健郎安達; Makoto Yasui; 誠安井
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1991-10-23
Filing date: 1991-10-23
Publication date: 1993-05-14

Abstract

(57)【要約】【目的】入出力間における一定方向の相対回転によっ
てのみクラッチが係合し、出力側からのクラッチの係合
を無くした回転伝達装置を提供する。【構成】入力用外輪１と出力軸２の間に保持器８、９
を組込み、大径側保持器８を出力軸９に固定し、小径側
保持器９を、出力軸のピン孔１１を遊嵌するピン１２を
介して、回転抵抗を与える差動手段２２に連結する。両
保持器８、９に設けたポケットに、正逆方向の傾きで外
輪１と出力軸２間に係合するスプラグ１５を組込む。外
輪１と出力軸２が同速で回転すると、差動手段２２の作
用により両保持器８、９に回転差ができ、スプラグが噛
み合い位置に移動する。この状態で、出力軸２が外輪１
より速く回転しても、出力軸と小径側保持器が共回り
し、スプラグが係合しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、回転伝達装置に関
し、例えば、車両の駆動経路上における駆動力の伝達と
遮断の切換えに用いられる。

【０００２】

【従来の技術】車両の駆動経路において、前輪と後輪に
対する駆動力の伝達と遮断を機械式クラッチによって切
換えるようにした装置として、本出願人が特願平３−９
９１０号により提案した回転伝達装置がある。

【０００３】この装置は、図７に示すように、入力軸３
１に出力側となる外輪３２を回転自在に支持し、その両
者の間に、入力軸３１に固定する小径保持器３３と回動
可能な大径保持器３４を設け、両保持器３３、３４に設
けたポケットにスプラグ３５を組込んでいる。

【０００４】また、大径保持器３４に、入力軸３１のピ
ン孔３６に回転方向すき間をもって挿通するピン３７を
連結し、そのピン３７に、軸３８とピン３９を介して回
転抵抗の大きい差動軸受４０を連結している。

【０００５】上記の伝達装置Ｂは、図５ｂに示すような
車両の駆動経路において、入力軸３１をトランスファＣ
から分岐する前輪推進軸Ｄに連結し、外輪３２をフロン
トデフＥに連結して装着される。このように装着した構
造では、車両が前進又は後退したとき、エンジンＨから
の駆動力はトランスファＣで分岐し、一部はリアデフＦ
から後輪へ、一部は伝達装置ＢとフロントデフＥを介し
て前輪へ伝わる。

【０００６】上記の場合、入力軸３１が回転すると、伝
達装置Ｂの内部において入力軸３１と一体の小径保持器
３３が回転し始めるのに対して、大径保持器３４は差動
軸受４０の抵抗により入力軸３１に対して回転が遅れ、
スプラグ３５を図８に示すような噛み込み位置に傾斜さ
せる。

【０００７】この状態から、走行中後輪がスリップする
と、入力軸３１が外輪３２より速く回転しようとするた
め、スプラグ３５が係合し、前輪に駆動力を伝達する。
一方、車両が旋回して舵角をもつと、前輪が後輪より速
く回転するが、外輪３２がスプラグ３５に対してオーバ
ーランニングするため、クラッチが入らず、タイトコー
ナでのブレーキング現象が生じない。

【０００８】このように上記の伝達装置Ｂは、車両が前
進或いは後退するとき、出力側の外輪より入力軸が速く
回転を始め、入力軸の回転により２つの保持器の位相と
スプラグの傾斜を切換えている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の構造
において、例えば車両が前進状態で坂道を登っていく場
合、２つの保持器３３、３４は図８のように相対移動
し、スプラグ３５を噛み合い位置にスタンバイさせる。
ところが、次に、車両を坂道で一旦停止し、トランスミ
ッションをニュートラルにした状態で重量慣性により車
両が後退した場合、前輪→フロントデフＥ→伝達装置Ｂ
間の回転方向ガタが、後輪→リアデフＦ→トランスファ
Ｃ→伝達装置Ｂ間における回転方向ガタよりも小さい
と、伝達装置Ｂにおいて前輪に連結する外輪３２が、入
力軸３１よりも先に回転を始める。

【００１０】この場合、保持器３３、３４は、図８に示
すような前進方向でスプラグ３５をスタンバイ状態に保
持しているため、外輪３２が後退方向に回転すると、外
輪３２とスプラグ３５、入力軸３１が係合することにな
る。このように係合した後は、次に入力軸３１が回転を
しても、保持器３３、３４の位置を切換えることができ
ず、前輪と後輪が直結した状態となり、その状態で車両
が旋回を行なうと、タイトコーナのブレーキング現象が
発生する不具合がある。

【００１１】この発明は、上記のような不具合を解消し
た回転伝達装置を提供することを目的とするものであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明は、入力用外輪の内部に出力軸を回転自在
に嵌合させ、その外輪と出力軸の間に、外輪との相対回
転によって係合子を外輪と出力軸の対向面間に係合離脱
させる保持器を設け、その保持器と出力軸とを回転方向
すき間を介して共回り可能に連結すると共に、保持器と
出力軸の間に回転差を生じさせる差動手段を備えた構造
としたのである。

【００１３】

【作用】上記の構造において、入力用外輪をトランスフ
ァに連結し、出力軸を車輪のデフに連結し、車両を走行
させると、車輪の回転がデフを通って出力軸を回転させ
る。その場合、差動手段の作用により保持器と、出力軸
が回転方向すき間の分だけ相対回転し、係合子が噛み合
い位置に傾斜する。

【００１４】この状態で、入力側の外輪の回転が出力軸
を上回ると、係合子が係合し、駆動力が出力軸を介して
デフに伝えられる。

【００１５】逆に、出力軸の回転が外輪の回転を上回る
と、出力軸と保持器が一体で回転し、スプラグをつれて
共回りする。このため、スプラグが係合せず、出力軸と
外輪は切離された状態で回転する。

【００１６】

【実施例】図１乃至図４は、実施例の回転伝達装置を示
している。図１に示すように、入力用外輪１の内部に、
軸受３、３を介して中空の出力軸２が回転自在に支持さ
れ、その出力軸２の端部に、スプライン歯４の係合によ
って外部部材との連結用リング５が取付けられている。

【００１７】外輪１の内径面と、それに対向する出力軸
２の外径面には、図２及び図４に示すように同心の円筒
面をなす係合面６、７が形成され、その両係合面６、７
の間に、径の異なる２つの保持器８、９が組込まれてい
る。この両保持器のうち、大径側の保持器８は、ピン１
０により出力軸２に固定され（図１参照）、小径側の保
持器９は、大径側保持器８と出力軸２の間に回動可能に
嵌め込まれている。また、小径側保持器９に、出力軸２
周壁のピン孔１１を挿通したピン１２が連結されてい
る。

【００１８】また、大径側保持器８と小径側保持器９に
は、対向して周方向に複数のポケット１３、１４が形成
され、その各ポケット１３、１４に、係合子としてのス
プラグ１５と、バネ材１６とが組込まれている。

【００１９】このスプラグ１５は、図４に示すように、
外径側と内径側がスプラグの中央線上に曲率中心をもつ
弧状面１７、１７で形成され、左右の両方向に所定角度
傾斜すると、両係合面６、７と係合して外輪１と出力軸
２を一体化する。また、バネ材１６は、大径側保持器８
に支持され、各スプラグ１５を両側から押圧して両係合
面６、７と係合しない中立位置に保持している。

【００２０】一方、図１に示すように、出力軸２の内部
には、軸受１８、１８を介して作動軸１９が回転自在に
支持され、その作動軸１９の中央部に、小径側保持器９
に連結したピン１２が連結されている。また、作動軸１
９の端部には、出力軸２端部のピン孔２０を挿通するピ
ン２１が取付けられ、そのピン２１の端部に差動手段２
２が連結されている。

【００２１】この差動手段２２は、転がり軸受２３と、
その軸受２３を支持する支持ケース２４とから成り、こ
の支持ケース２４は連結棒２５を介してデフケース等の
固定部材（図示省略）に連結されている。また、転がり
軸受２３は、半径方向すき間がゼロ以下となるように予
圧をかけて支持ケース２４に嵌込まれ、転がり時に出力
軸２を支持する軸受３、３よりも大きな回転抵抗をもつ
ように設定されている。

【００２２】上記の構造では、転がり軸受２３の回転抵
抗により、作動軸１９と小径側保持器９には回転を押し
止めるような力が加わり、小径側保持器９を出力軸２の
回転に対して減速させる。

【００２３】また、図３に示すように小径側保持器９に
連結するピン１２は、出力軸２のピン孔１１に対して回
転方向すき間Ｘをもって遊嵌され、また、差動軸受２２
に連結するピン２１と出力軸２のピン孔２０との間に
は、上記の回転方向すき間Ｘよりも大きな円周方向すき
間が設けられている。

【００２４】上記回転方向すき間Ｘは、小径側保持器９
の大径側保持器８に対する遅れ角を決定するもので、そ
の大きさは、スプラグ１５が係合面６、７間の中立位置
からバネ材１６を介して両係合面に接触するまでの距離
よりも大きく設定されている。

【００２５】実施例の回転伝達装置Ａは上記のような構
造で成り、図５ａに示す車両の駆動経路に装着するに
は、外輪１に、トランスファＣから分岐する前輪推進軸
Ｄを連結し、出力軸２に、フロントデフＥを連結する。

【００２６】この状態で、車両が走行すると、最初に前
輪の回転がフロントデフＥを通って出力軸２を回転させ
るため、回転伝達装置Ａにおいて、出力軸２と一体にな
った大径側保持器８が同時に回転を始める。一方、小径
側保持器９は、差動手段２２の減速作用により出力軸２
よりも遅れて回転する。このため、両保持器８、９が相
対回転し、図４に示すようにスプラグ１５が出力軸２の
回転方向（矢印方向）に対して反対方向に傾き、噛み合
い位置にスタンバイする。

【００２７】車両が正常な状態で前進又は後退方向に直
進走行している間は、外輪１と出力軸２は同速度で回転
するため、出力軸２と両保持器８、９と共回りし、スプ
ラグ１５は噛み合いのスタンバイ状態で維持される。こ
のため、外輪１から出力軸２に駆動力が伝わらず、後輪
だけの２輪駆動走行になる。

【００２８】また、前述したように車両が坂道をニュー
トラル状態で後退したり、車両が旋回して舵角をもち、
前輪とそれに連結する出力軸２が後輪よりも速く回転し
た場合は、出力軸２が両保持器８、９とスプラグ１５を
つれて共回りし、外輪１よりも速く回転する。このた
め、スプラグ１５が係合せず、出力軸（前輪）と外輪
（後輪）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。

【００２９】一方、走行中、後輪がスリップすると、車
速の低下に伴なって減速する前輪（出力軸２）に対し
て、トランスファＣに連結する外輪１の回転が上回るた
め、スプラグ１５が係合面６、７に係合し、外輪１と出
力軸２が一体化される。このため、前輪に駆動力が加わ
り、４輪駆動状態に切換わる。

【００３０】図６ａは、前輪が主駆動輪になるＦＦ方式
ベースの駆動経路に、上記の回転伝達装置Ａを適用した
例を示している。

【００３１】この例では、トランスファＣ’から出た後
輪推進軸Ｇに、外輪１を連結し、出力軸２に、リアデフ
Ｆを連結する。また、タイトコーナでのブレーキング現
象を回避するため、前輪の回転に対して後輪推進軸Ｇの
回転が所定量（約１０％程度）低くなるように、トラン
スミッションと前輪のハブとを連結する歯車のギヤ比を
設定する。

【００３２】これにより、車両が直進走行するときは、
前輪とつれ回りする後輪が後輪推進軸Ｇより速く回転
し、回転伝達装置Ａにおいて出力軸２の回転が外輪１の
回転を上回るため、スプラグ１５が係合せず、前輪だけ
の２輪駆動になる。

【００３３】また、車両が旋回して舵角をもった場合
は、前輪と後輪間の回転差が予め設定した１０％程度の
入出力間の速度差によって吸収され、外輪１の回転が出
力軸２の回転を上回ることが防止される。このため、前
輪と後輪は直結されず、タイトコーナのブレーキング現
象が生じない。

【００３４】これに対し、もし、上記のような駆動経路
に対して、回転伝達装置Ａに代えて図７に示した従来提
案の伝達装置Ｂを装着した場合（図６ｂ参照）、車両が
坂道を重量慣性で後退しようとすると、後輪から外輪３
２までの駆動経路上のガタが小さい場合には外輪３２が
入力軸３１より先に回転を始め、スプラグが係合して直
結状態となることがある。これは、直進時に入出力間の
速度差が１０％程度異なるように設定してあるものが、
入出力間を直結された状態になることであり、この状態
で走行すると、後輪が前輪の動きを阻害し、直進走行で
もブレーキング現象を生じさせる不具合があった。しか
し、図６ａのように実施例の回転伝達装置Ａを装着して
いれば、出力軸２が回転し始めると同時に大径側保持器
８が回転を始め、スプラグ１５の傾きを適正に切換える
ため、スプラグは係合せず、ブレーキング現象が生じな
い。

【００３５】なお、上記の実施例では、係合子として正
逆の回転方向に係合するスプラグ１５を示したが、これ
に代えて１方向だけに係合するスプラグを左右対称で使
用したり、ローラ等の係合子を用いることもできる。

【００３６】また、差動手段として、回転抵抗の大きい
転がり軸受を利用したものを示したが、これに限らず、
歯車を利用した減速機構や、摩擦部材とのすべり接触に
よって減速するブレーキ機構などを利用することができ
る。

【００３７】

【効果】以上のように、この発明の回転伝達装置は、出
力軸に保持器を連結し、出力軸の回転により保持器の位
相と係合子の噛み合いを切換えるようにしたので、出力
側が入力側より速く回転してもクラッチが係合せず、入
出力間における一定方向の相対回転によってのみクラッ
チを係合させることができる。

【００３８】したがって、この発明の回転伝達装置を、
車両の各車輪に対する駆動力の切換えに用いれば、車両
が惰力により後退した場合でも前輪と後輪を直結するこ
とがなく、安定した４輪の駆動切換えを行なうことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例を示す縦断正面図

【図２】図１のII−II線に沿った断面図

【図３】図１のIII −III 線に沿った断面図

【図４】実施例のスプラグの噛み合い状態を示す断面図

【図５】ａは実施例の車両の駆動経路への適用例を示す
図、ｂは従来例の適用例を示す図

【図６】ａは実施例の他の駆動経路に対する適用例を示
す図、ｂは従来例の適用例を示す図

【図７】従来例を示す縦断正面図

【図８】同上のスプラグの噛み合い状態を示す断面図

【符号の説明】

１入力用外輪２出力軸６、７係合面８大径側保持器９小径側保持器１２ピン１５スプラグ１６バネ材２２差動手段Ａ回転伝達装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力用外輪の内部に出力軸を回転自在に
嵌合させ、その外輪と出力軸の間に、外輪との相対回転
によって係合子を外輪と出力軸の対向面間に係合離脱さ
せる保持器を設け、その保持器と出力軸とを回転方向す
き間を介して共回り可能に連結すると共に、保持器と出
力軸の間に回転差を生じさせる差動手段を備えた回転伝
達装置。