JPH1199843A - 回転伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ツーウェイクラッチを構成する外輪の軽量化
とコスト低減が図れる回転伝達装置を提供する。 【解決手段】 トランスファの内部に組み込んで２ＷＤ
と４ＷＤの切換えを行う回転伝達装置２１において、ツ
ーウェイクラッチ３２の外輪２５を内外２層の複合構造
とし、内層２５ｂを硬質金属、外層２５ａをアルミの如
き軽金属で形成することにより、外輪２５の軽量化と材
料コストの低減を可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両の駆動経路
上において、駆動力の伝達と遮断の切換えに用いられる
回転伝達装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】前後輪を直結した４ＷＤ車が舗装路を旋
回すると、いわゆるタイトコーナブレーキング現象が発
生するが、この問題を解決する手段として、本出願人
は、特願平８−１７２５９８号や特願平９−２８００１
号によってローラー型ツーウェイクラッチと電磁コイル
を使用した回転伝達装置を提案している。

【０００３】この回転伝達装置は、図６と図７に示すよ
うに、前輪１の各端部にハブクラッチ２が装着されてい
るＦＲベースの４ＷＤ車において、エンジン３に連なる
トランスミッション４からの出力をトランスファ５の内
部の入力軸６を介して直接後輪７の推進軸８に伝達し、
トランスファ５の内部に、入力軸６と、それと同軸上か
つ相対回転可能に装着されたチェーンスプロケット９と
の回転伝達と遮断を行うためのローラ係合型のツーウェ
イクラッチ１０と、そのツーウェイクラッチ１０のロッ
クとフリーを制御する電磁クラッチ１１を設け、これに
よって、従来の典型的なパートタイム４ＷＤの走行モー
ド（２ＷＤ、４ＷＤ−Ｈｉ、４ＷＤ−Ｌｏ）に加えて、
４ＷＤの制御モードが追加されている。

【０００４】この回転伝達装置によれば、４ＷＤ制御モ
ードを選択すれば、車両が通常一定走行中は後輪駆動
（２ＷＤ）状態であり、車両が加速した場合、後輪のス
リップを感知すると電磁クラッチ１１に電流が流れ、ツ
ーウェイクラッチ１０がロックされ４ＷＤとなる。

【０００５】また、低μ路で急なエンジンブレーキを掛
けた場合なども後輪のスリップを感知して電磁クラッチ
１１に電流を流し、４ＷＤとする制御を行っていた。

【０００６】また、この装置を用いれば、図６のよう
に、２ＷＤモード、４ＷＤＬＯＣＫモード、４ＷＤ Ａ
ＵＴＯ（制御）モード等の車両の走行モードを運転者の
意思により選択できるものであった。

【０００７】ところで、上記のような回転伝達装置は、
２ＷＤから４ＷＤに切り換えてローラ１０ａが外輪１０
ｂと内方部材１０ｃの間に係合したとき、外輪１０ｂに
対して外向きに大きな荷重が加わるので、外輪１０ｂに
大きな強度が要求され、このため、従来の外輪は硬質金
属を用いた一体構造に製作されていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、外輪１
０ｂは、クラッチ部分の肉厚を大きくとる必要があるた
め、硬質金属の一体構造では、重量が重くなると共に、
材料コストも高くつくという問題がある。

【０００９】そこで、この発明の課題は、外輪の強度を
確保しながら、軽量化と材料コストの低減を図ることが
できる回転伝達装置を提供することにある。

【００１０】

【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、内方部材と外輪の一方に
複数のカム面と他方に円筒面を設け、両面間に楔空間を
形成し、この楔空間内に保持器を設け、この保持器に形
成した複数のポケットに係合子を組み込み、この係合子
がカム面と円筒面に係合しない中立位置へ保持器を支持
付勢する弾性部材を、保持器とカム面を有する内方部材
又は外輪の間で係止して形成され、入力軸と前輪推進用
出力軸の回転伝達と遮断を行うツーウェイクラッチと、
該ツーウェイクラッチのロックとフリーを制御する電磁
クラッチとからなり、２ＷＤと４ＷＤの切換えを行うた
めの回転伝達装置において、外輪を相対回転不可能な内
外２層の複合構造とし、内側を硬質金属、外側を軽金属
で形成した構成を採用したものである。

【００１１】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、回転伝達装置をトランスファの内部に組み込み使用
した構成を採用したものである。

【００１２】

【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。

【００１３】図１と図２に示す第１の実施の形態におい
て、図１はこの発明の回転伝達装置２１を組込んだトラ
ンスファの断面図、図２は回転伝達装置の詳細を示して
いる。

【００１４】図１と図２に示すように、エンジンに接続
されたトランスミッションからの出力は、トランスファ
５の入力軸６を介してリヤプロペラシャフトに伝達さ
れ、かつ、図６で示した如く、フロントプロペラシャフ
ト１６に動力を分岐し得るようになっている。

【００１５】トランスファ５は、入力軸６がトランスミ
ッション４の出力軸とハイ・ローセレクトギヤ１３を介
して結合され、このハイ・ローセレクトギヤ１３は既知
の技術であり、プラネタリーギヤセット１４とセレクト
用のスライドギヤ１５との組合せからなり、ハイギヤを
通過する場合は１対１の関係で回転トルクを伝達し、ロ
ーギヤを通過する場合は回転が減速され、トルクは増大
する。

【００１６】上記入力軸６と、フロントプロペラシャフ
ト１６に結合するフロントアウトプットシャフト１７
は、それぞれのシャフト６、１７に装着したチェン用ス
プロケット１８、１９をサイレントチェン２０で連動
し、動力を前輪１へ分岐するようになっており、上記入
力軸６に対するスプロケット１８は、入力軸６に回転自
在に嵌合され、回転伝達装置２１を介して入力軸６と結
合される。

【００１７】回転伝達装置２１は、入力軸６のリヤプロ
ペラシャフトに通じる部分に内方部材となるカムリング
２２を同軸上にセレーション２６ａで回転不能に外嵌固
定し、入力軸６に軸受２３を介して回転可能となるよう
外嵌挿したハウジング２４の筒状部がカムリング２２に
外嵌する外輪２５となり、該ハウジング２４はチェンス
プロケット１８とセレーション２６で一体に回転するよ
う結合されている。

【００１８】図２（Ｂ）の如く、上記カムリング２２の
外周に複数のカム面２７が設けられ、外輪２５の内径は
円筒面２８となり、各カム面２７と円筒面２８間に楔形
空間を形成していると共に、この楔形空間内にカムリン
グ２２へ外嵌する保持器２９を設け、この保持器２９の
各カム面２７と対応する位置に形成したポケット３０内
に係合子としてのローラ３１が組込まれ、ツーウェイク
ラッチ３２を形成している。

【００１９】上記ローラ３１は、図２（Ｂ）の如く、カ
ム面２７に対して中央の中立位置に位置するとき円筒面
２８との間に隙間を生じ、カムリング２２の回転を外輪
２５に伝えないオフの状態となり、保持器２９でローラ
３１を楔空間の一方に片寄らすと、ローラ３１はカム面
２７と円筒面２８間にかみ込み、カムリング２２の回転
を外輪２５に伝達するオンの状態になる。

【００２０】上記保持器２９に一方の端部を係止したス
イッチバネ３３の他方端部がカムリング２２に係止さ
れ、ローラ３１がカム面２７と円筒面２８に係合しない
中立位置へ保持器２９を支持付勢している。

【００２１】前記入力軸２１と外輪２５の間でツーウェ
イクラッチ３２を挾む一方側の位置に、ツーウェイクラ
ッチ３２をオン・オフ制御する電磁クラッチ３４が設け
られている。

【００２２】電磁クラッチ３４は、電磁コイル３７をト
ランスファケースにボルト等で回転不能に固定し、該コ
イル３７の電極はトランスファケースを通して外部コン
トローラ（ＥＣＵ）４０に接続される。このＥＣＵ４０
は、図６のように、前輪１と後輪７の回転数、モード選
択スイッチ４１、ＡＢＳ作動等から入力された各信号を
演算および判断して、電磁コイル３７に流す電流を制御
する。なお、図６の如く、前輪１の回転数は、フロント
スピードセンサ４３で、後輪７の回転数はリヤスピード
センサ４４によって検出する。

【００２３】上記電磁コイル３７に対して回転可能とな
るよう外嵌するロータ４５は、外輪２５に固定されて一
体に回転するよう摩擦フランジとなり、このロータ４５
と保持器２９の端部の間に、該保持器２９と軸方向のス
ライド可能で相対回転不能に嵌合したアマチュア４６を
ロータ４５と適当な隙間を介して重なるように配置し、
電磁コイル３７に通電すると、ロータ４５とアマチュア
４６を磁力により圧接させ、外輪２５と保持器２９を回
転方向に固定化するようになっている。

【００２４】前記の回転伝達装置２１において、外輪２
５は、相対的に回転不能となる内外２層の複合構造にな
っている。

【００２５】具体的には、アルミニウム等の軽金属を用
いた外層２５ａがハウジング２４の全長を形成し、この
外層２５ａのツーウェイクラッチ３２を構成する部分の
内周に嵌挿した内層２５ｂが鉄等の硬質金属を用いて筒
状に形成され、この内層２５ｂの内周面がツーウェイク
ラッチ３２の円筒面２８となり、内層２５ｂと外層２５
ａはセレーション２５ｃによって回り止め状に結合され
ている。

【００２６】図３に示す回転伝達装置の第２の実施の形
態は、ツーウェイクラッチ３２において、外輪２５側に
カム面２７を設け、内方部材２２ａの外周を円筒面２８
としたものであり、外輪２５のツーウェイクラッチ３２
を形成する部分を内外２層とし、硬質金属を用いた内層
２５ｂの内外径を多角形の筒状にして内側にカム面２７
を形成すると共に、外層２５ａの内径を内層２５ｂが納
まる多角形とし、回り止め状態が得られるようになって
いる。

【００２７】図４に示す第３の実施の形態は、回転伝達
装置２１をフロントアウトプットシャフト１７に装着
し、該回転伝達装置２１をトランフファ５内の潤滑オイ
ル内に浸漬させることにより、潤滑性を向上させた例で
ある。

【００２８】この第３の実施の形態では、トランスファ
ー５の入力軸６に出力用スプロケット１８が一体に設け
られ、フロントアウトプットシャフト１７に対して回転
可能となるよう装着した入力用スプロケット１９と該シ
ャフト１７の結合と解放を、第１又は第２の実施の形態
と同様の回転伝達装置２１によって行うものである。

【００２９】図５に示す第４の実施の形態は、ユニット
化した回転伝達装置２１であり、入力軸６を短尺化して
その両端を軸の接続が可能な構造とした以外は、先の第
１又は第２の実施の形態と同様の構成になっている。

【００３０】このように、回転伝達装置２１をユニット
化すると、車両に対する組み込み位置の自由度が向上
し、例えば図５（Ｂ）の如く、トランスミッション５１
と前輪車軸５２をフロントデフ５３を介して接続するフ
ロントプロペラシャフト５４上に装着し、２ＷＤと４Ｗ
Ｄの切り替えが行えるようにすることができる。

【００３１】この発明の回転伝達装置は上記のような構
成であり、外輪２５を内外２層とし、内層２５ｂを硬質
金属で形成すると共に、外層２５ａを軽金属とすること
により、ツーウェイクラッチ３２の係合時に、外輪２５
に対して荷重が加わる部分の強度を内層２５ｂによって
確保でき、また外輪２５の大半を構成する外層２５ａは
軽金属製であるので、外輪２５全体の軽量化と材料コス
トの低減が可能になる。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、この発明によると、外輪
を内外２層の複合構造とし、内側を硬質金属、外側を軽
金属で形成したので、外輪の強度を確保しつつ軽量化と
材料コストの低減を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態の回転伝達装置を
組込んだトランスファの断面図

【図２】（Ａ）は第１の実施の形態の回転伝達装置の断
面図、（Ｂ）は同上の縦断面図

【図３】（Ａ）は回転伝達装置の第２の実施の形態を示
す断面図、（Ｂ）は（Ａ）の矢印ｂ−ｂの縦断側面図

【図４】第３の実施の形態を示すトランスファの断面図

【図５】（Ａ）は第４の実施の形態であるユニット化し
た回転伝達装置の断面図、（Ｂ）は同上を装着した４Ｗ
Ｄ駆動車のレイアウトを示す平面図

【図６】回転伝達装置を組込んだ４ＷＤ駆動車のレイア
ウトを示す平面図

【図７】従来の回転伝達側面図を組込んだトランスファ
を示す断面図

【符号の説明】

１ 前輪 ２ ハブクラッチ ５ トランスファ ６ 入力軸 １７ フロントアウトプットシャフト ２１ 回転伝達装置 ２２ カムリング ２５ 外輪 ２５ａ 外層 ２５ｂ 内層 ２７ カム面 ２８ 円筒面 ２９ 保持器 ３２ ツーウェイクラッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内方部材と外輪の一方に複数のカム面と
   他方に円筒面を設け、両面間に楔空間を形成し、この楔
   空間内に保持器を設け、この保持器に形成した複数のポ
   ケットに係合子を組み込み、この係合子がカム面と円筒
   面に係合しない中立位置へ保持器を支持付勢する弾性部
   材を、保持器とカム面を有する内方部材又は外輪の間で
   係止して形成され、入力軸と前輪推進用出力軸の回転伝
   達と遮断を行うツーウェイクラッチと、該ツーウェイク
   ラッチのロックとフリーを制御する電磁クラッチとから
   なり、２ＷＤと４ＷＤの切換えを行うための回転伝達装
   置において、外輪を相対回転不可能な内外２層の複合構
   造とし、内側を硬質金属、外側を軽金属で形成したこと
   を特徴とする回転伝達装置。
2. 【請求項２】 回転伝達装置をトランスファの内部に組
   み込み使用したことを特徴とする請求項１記載の回転伝
   達装置。