(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスミッションからの出力が、トランスファ内部で入力軸を介して直接後輪推進軸へ伝達され、またサイレントチェーンを介して前輪推進用出力軸へ動力が分岐されるトランスファ内下部の出力軸に、この出力軸と入力軸の回転伝達と遮断を行うツーウェイクラッチと、この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を設けた回転伝達装置において、上記ツーウェイクラッチと上記電磁クラッチとを潤滑油内に浸漬状となるように設け、ツーウェイクラッチの外輪に、この外輪の外径面と内径面とを連通する通油路を設けたことを特徴とする回転伝達装置。
【請求項２】
前記ツーウェイクラッチが、出力軸に内方部材を同軸上に回転不能に連結し、出力軸に同軸上回転可能に嵌合されたスプロケットに外輪を同軸上に回転不可能に連結し、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て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、前記電磁クラッチが、外輪又は内方部材に固定された摩擦フランジと、保持器の端部に保持器とスライド可能、相対回転不可能に嵌合したアーマチュアを適当な隙間を介して重ね合わせ、電磁コイルの磁力でその摩擦フランジとアーマチュアを圧接させるように形成されている請求項１に記載の回転伝達装置。
【請求項３】
前記外輪の通油路にフィルタを設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転伝達装置。
【請求項４】
前記保持器の係合子を保持するポケットのポケット壁の一部分に、係合子と接触しないぬすみ部を設けたことを特徴とする請求項２又は３に記載の回転伝達装置。
【請求項５】
前記保持器の両端は、カム面を有する内方部材又は外輪との間でそれぞれ円盤状のプレートにて支持されており、かつ、アーマチュア側のプレートは、保持器と相対回転不能に嵌合させ、両プレートに通油路を設けたことを特徴とする請求項３又は４に記載の回転伝達装置。
【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Ａは、図９、１０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。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。また、この装置を用いれば、図９のように、２ＷＤモード、４ＷＤＬＯＣＫモード、４ＷＤ  ＡＵＴＯ（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】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このシステムは２ＷＤモード選択時は図１１に斜線で示すように、前輪１のハブクラッチ２を切り離し、フロント駆動系の回転を停止させるため、ツーウェイクラッチ１０の外輪も回転停止し、外輪に対してカム軸やローラは空転する必要がある。その空転回転数は車両速度に比例して数千ｒｐｍにもなる。一方、トランスファ５内の油面高さは図１０のように回転伝達装置よりも下にあり、２ＷＤ時はチェーン１２が回転停止するため、ハイ・ローセレクトギヤ１３の撹拌により跳ね上げるオイルを樋を通じて外輪外径面に滴下するしかない。しかしツーウェイクラッチ１０の外輪にはオイルの浸入手段がなく、滴下するオイルを内部のクラッチ空転面に導くことができず、もし、オイルが不足した場合は、外輪とローラが焼き付いて、空転できなくなる恐れもあった。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、外輪外径面に滴下されるオイルを外輪内部へ確実に導くことができ、２ＷＤモード時にも回転伝達装置に十分な潤滑が行える回転伝達装置を提供することにある。
【０００９】
【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、この発明の回転伝達装置は、トランスミッションからの出力が、トランスファ内部で入力軸を介して直接後輪推進軸へ伝達され、また、サイレントチェーンを介して前輪推進用出力軸へ動力が分岐されるトランスファ内下部の該出力軸に、この出力軸と入力軸の回転伝達と遮断を行うツーウェイクラッチと、この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を設けた回転伝達装置において、上記ツーウェイクラッチと上記電磁クラッチとを潤滑油内に浸漬状となるように設け、ツーウェイクラッチの外輪に、この外輪の外径面と内径面とを連通する通油路を設けた構成を採用したものである。
【００１１】
上記第１の発明において、ツーウェイクラッチが、出力軸に内方部材を同軸上に回転不能に連結し、出力軸に同軸上回転可能に嵌合されたスプロケットに外輪を同軸上に回転不可能に連結し、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て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、前記電磁クラッチが、外輪又は内方部材に固定された摩擦フランジと、保持器の端部に保持器とスライド可能、相対回転不可能に嵌合したアーマチュアを適当な隙間を介して重ね合わせ、電磁コイルの磁力でその摩擦フランジとアーマチュアを圧接させるように形成されている構成を採用することができる。
【００１５】
【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。図１乃至図７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を組込んだ４ＷＤ駆動レイアウトを示し、図２は回転伝達装置を組み合せたトランスファの断面図、図３は回転伝達装置の詳細を示している。図１は、前輪１、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４ＷＤ車のトランスファ５の内部に回転伝達装置Ａが組込まれ、これによって、従来の典型的な４ＷＤの走行モード（２ＷＤ、４ＷＤ−Ｈｉ、４ＷＤ−Ｌｏ）に加えて、４ＷＤ制御モードが追加される。
【００１７】
図１と図２に示すように、エンジン３に接続されたトランスミッション４からの出力は、トランスファ５を介して後輪の推進軸８に伝達され、かつ、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。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。
【００１９】
上記入力軸６と、フロントプロペラシャフト１６に結合する出力軸１７は、それぞれに装着したチェーンスプロケット１８、１９をサイレントチェーン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、該スプロケット１８を挟んで一方に回転伝達装置Ａと他方にシンクロ機構Ｂが設けられ、スプロケット１８は回転伝達装置Ａを介して入力軸６と結合される。
【００２０】
回転伝達装置Ａは、入力軸６の推進軸８に通じる部分の位置に図２と図３に示すように、該入力軸６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２６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はチェーンスプロケット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。
【００２１】
図３（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。
【００２２】
上記ローラ３１は、図３（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。
【００２３】
上記保持器２９に一方の端部を係止したスイッチばね３３の他方端部がカムリング２２に係止され、図３（Ｂ）の如く、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。
【００２４】
前記入力軸６と外輪２５の間でツーウェイクラッチ３２の一方端部側の位置に、ツーウェイクラッチ３２をオン・オフ制御するための制御手段である電磁クラッチ３４が設けられている。
【００２５】
電磁クラッチ３４は、電磁コイル３５をトランスファケース３６にボルト３７等で回転不能に固定し、該コイル３５の電極はトランスファケース３６を通して外部コントローラ（以下ＥＣＵ）３８に接続される。このＥＣＵ３８は、図１のように、前輪１と後輪７の回転数、モード選択スイッチ３９、ＡＢＳ作動信号４０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３５に流す電流を制御する。なお、図２の如く、前輪１の回転数は、フロントスピードセンサ４１で、後輪７の回転数はリヤスピードセンサ４２によって検出する。
【００２６】
上記電磁コイル３５に対して回転可能となるよう外嵌するロータ４３は、外輪２５に固定されて一体に回転する摩擦フランジとなり、このロータ４３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ーマチュア４４をロータ４３と適当な隙間を介して重なるように配置し、電磁コイル３５に通電すると、ロータ４３とアーマチュア４４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。
【００２７】
保持器２９の両端は、カム面２７を有するカムリング２２との間でそれぞれ円盤状のプレート４５、４６にて支持されており、アーマチュア４４側のプレート４６には、図６（Ａ）、（Ｂ）の如く、径方向および軸方向に延びる複数の爪部４７を設け、その爪部４７を保持器２９の切欠きおよびアーマチュア４４の切欠きとそれぞれ相対回転不能に係合させている。
【００２８】
前記シンクロ機構Ｂは、図２の如く、スプロケット１８とセレーション４８で一体に回転するよう結合した外筒４９と入力軸６の間に、外筒４９と回転方向に結合され、軸方向に可動となるアウタープレート５０と、入力軸６と回転方向に結合され、軸方向に可動となるインナープレート５１を複数枚交互に重ね合わせ、電磁コイル５２の磁力による吸着で両プレート５０と５１を圧着させることにより、入力軸６の回転にスプロケット１８を同調させるようになっている。
【００２９】
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３４に電流が流れ、ツーウェイクラッチ３２がロックされ４ＷＤとなる。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３４に電流を流し、４ＷＤとする制御を行っていた。また、この装置を用いれば、図１のように、２ＷＤモード、４ＷＤＬＯＣＫモード、４ＷＤ  ＡＵＴＯ（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る。
【００３２】
上記のような回転伝達装置Ａにおいて、外輪２５のツーウェイクラッチ３２を形成する部分で一方のプレート４５に臨む位置に、外輪２５の外径面と内径面とを連通する通油路５３が設けられ、外輪２５の外径面に跳ね上げられた潤滑オイルを、この通油路５３からツーウェイクラッチ３２の内部空転面に導くことができるようにしている。この通油路５３は図示の場合、複数の通油孔によって形成し、その形成位置は、電磁クラッチ３４のアーマチュア４４とロータ４３間の隙間にオイルが浸入し、両者の密着性を妨害するのを防止するのに有効である。
【００３３】
上記外輪２５の外径面に付着したオイルが通油路５３へ確実に導かれるよう、図４（Ａ）の如く、外輪２５の外径面で通油路５３を挟む両側を、通油路５３に向けて下り傾斜の傾斜面５４にすることができる。更に、通油路５３に対するオイルの導入をより確実に行うため、図４（Ｂ）の如く、外輪２５の外径面で通油路５３を設けた部分の周囲に環状の周溝５５を設けてもよい。上記通油路５３には、ツーウェイクラッチ３２の内部にコンタミの侵入を防ぐためのフィルタ５６が設けられ、該フィルタ５６としては、フェルト、布製、焼結材等を用いることができる。
【００３６】
また、ツーウェイクラッチ３２における保持器２９は、図７で示すように、ローラ３１を保持するポケット３０のポケット壁の一部分に、ローラ３１と接触しないぬすみ部５７を設け、外輪２５内にコンタミが侵入した場合、コンタミをぬすみ部５７で逃がし、コンタミがポケット３０とローラ３１間の隙間に詰まって堆積し、ローラ３１の自転を阻害することのないようにしている。
【００３７】
更に、図５（Ｂ）と図６に示すように、保持器２９を支持するプレート４５、４６には、それぞれ外周部に複数の切欠による通油路５８を設け、保持器２９とカムリング２２、両プレート４５、４６で囲まれた閉鎖空間内のオイルの循環を向上させ、ローラ３１とカム面２７の間にコンタミが堆積し、異常ロックが発生するのを防止している。
【００３８】
上記のように、回転伝達装置Ａは、２ＷＤモード選択時に外輪２５、チェーン２０等が回転停止するが、外輪２５に通油路５３を設けることにより、ハイ・ロープラネタリギヤ１３で跳ね上げられたオイルが、通油路５３から外輪２５内に浸入し、ツーウェイクラッチ３２の内部空転部分の潤滑を確実に行うことができる。
【００３９】
また、通油路５３にはフィルタ５６を設けることにより、外輪２５内へのコンタミの侵入を防止できるが、保持器２９のポケット３０にぬすみ部５７を設けると共に、保持器２９の支持プレート４５、４６に切欠による通油路５８を設けることにより、外輪２５内における閉鎖空間でのオイルの循環性が向上し、内部にコンタミが侵入した場合でも異常ロックの発生を有効に防止できる。
【００４０】
次に、図８に示す第２の実施の形態は、回転伝達装置Ａをトランスファ５内の下部に位置する出力軸１７に装着した例である。回転伝達装置Ａの構造は、第１の実施の形態と同じであるが、この第２の実施形態では、入力軸６にチェーンスプロケット１８を一体に設け、このスプロケット１８と、出力軸１７に回転自在となるよう装着したスプロケット１９をチェーン２０で連動し、出力軸１７に装着した回転伝達装置Ａの外輪２５とスプロケット１９がスプライン等で一体に回転するよう結合されている。
【００４１】
この第２の実施の形態では、回転伝達装置Ａをトランスファ５内の下部に位置する出力軸１７に装着することにより、該回転伝達装置Ａが潤滑オイル内に完全に浸漬状となり、ツーウェイクラッチ３２内の潤滑がより確実に行えると共に、外輪２５に複数設けた通油路５３が空気抜きの働きをすることになる。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように、この発明によると、ツーウェイクラッチを電磁クラッチの制御でオン、オフさせて２ＷＤと４ＷＤの切り換えを行う回転伝達装置において、ツーウェイクラッチの外輪に通油路を設けたので、２ＷＤモード選択時に外輪やチェーン等が回転停止しても、通油路から外輪の内部にオイルを導くことができ、空転部分に対する潤滑が確実に行える。
【００４３】
また、通油路にフィルタを設けることにより、ツーウェイクラッチ内へのコンタミの侵入を防止できると共に、保持器のポケットに設けたぬすみ部や保持器支持プレートの切欠による通油路によって、オイルの循環性を向上させることができる。
【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４ＷＤ駆動車のレイアウトを示す平面図
【図２】回転伝達装置を組込んだトランスファの断面図
【図３】（Ａ）は同上における要部の拡大断面図、（Ｂ）は（Ａ）の矢印ｂ−ｂに沿う断面図
【図４】（Ａ）は回転伝達装置の他の例を示す断面図、（Ｂ）は同じく回転伝達装置の他の例を示す断面図
【図５】（Ａ）は図４（Ｂ）の矢印Ｖ−Ｖの断面図、（Ｂ）は保持器支持プレートの斜視図
【図６】（Ａ）は保持器支持プレートの正面図、（Ｂ）は同縦断側面図
【図７】保持器とローラの分解斜視図
【図８】回転伝達装置の第２の実施の形態を示すトランスファの断面図
【図９】先行技術である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１０】同上のトランスファの断面図
【図１１】２ＷＤ走行時を示す平面図
【符号の説明】
１  前輪
２  ハブクラッチ
６  入力軸
７  後輪
Ａ  回転伝達装置
１７  出力軸
１８、１９  スプロケット
２０  チェーン
２２  カムリング
２５  外輪
２７  カム面
２８  円筒面
２９  保持器
３０  ポケット
３１  ローラ
３２  ツーウェイクラッチ
３４  電磁クラッチ
３５  電磁コイル
４３  ロータ
４５、４６  プレート
５３  通油路
５４  傾斜面
５５  周溝
５６  フィルタ
５７  ぬすみ部
５８  通油路
【図１】
0003683083.tif 000002
【図２】
0003683083.tif 000003
【図３】
0003683083.tif 000004
【図４】
0003683083.tif 000005
【図５】
0003683083.tif 000006
【図６】
0003683083.tif 000007
【図７】
0003683083.tif 000008
【図８】
0003683083.tif 000009
【図９】
0003683083.tif 000010
【図１０】
0003683083.tif 000011
【図１１】
0003683083.tif 000012