(57)【特許請求の範囲】
【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、内方部材又は外輪に固定された摩擦フランジと、保持器の端部に該保持器とスライド可能、相対回転不可能に結合したアマチュアを適当な隙間を介して重ね合わせ、上記摩擦フランジとアマチュアを磁力により圧接させる電磁コイルとで形成された電磁クラッチとからなり、該電磁クラッチの制御で２ＷＤと４ＷＤの切換えを行う回転伝達装置において、前記アマチュアの径方向の支持案内を、内方部材又は外輪のどちらかのカム面を有する一方で案内し、内方部材又は外輪の他方と前記アマチュアの間に空間を確保したことを特徴とする回転伝達装置。
【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、更に詳しくは、２ＷＤと４ＷＤの切換えを行う電磁クラッチのアマチュアの支持構造に関する。
【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】
図７は従来の回転伝達装置１２を用いた４ＷＤ駆動レイアウトを示し、図８は回転伝達装置を組込んだトランスファの断面図、図９は回転伝達装置の詳細を示している。
【０００４】
図７は、前輪４、４の各端部にハブクラッチ１０が装着されているＦＲベース４ＷＤ車のトランスファ３の内部に回転伝達装置１２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。
【０００５】
図７と図８に示すように、エンジン１に接続されたトランスミッション２からの出力は、トランスファ３を介してリヤプロペラシャフト６に伝達され、かつ、フロントプロペラシャフト５に動力を分岐し得るようになっている。
【０００６】
トランスファ３は、シャフト１３がトランスミッション２の出力軸とハイ・ローセレクトギヤ１４を介して結合され、このハイ・ローセレクトギヤ１４は既知の技術であり、プラネタリーギヤセット１５とセレクト用のスライドギヤ１６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。
【０００７】
上記シャフト１３と、フロントプロペラシャフト５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１３、１７に装着したチェンスプロケット１８、１９をサイレントチェン２０で連動し、動力を前輪４へ分岐するようになっており、上記シャフト１３に対するスプロケット１８は、シャフト１３に回転自在に嵌合され、回転伝達装置１２を介してシャフト１３と結合される。
【０００８】
回転伝達装置１２は、シャフト１３のリヤプロペラシャフト６に通じる部分が入力軸２１となり、図９に示すように、入力軸２１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２１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。
【０００９】
図９（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。
【００１０】
上記ローラ３１は、図９（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。
【００１１】
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９（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。
【００１２】
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。
【００１３】
電磁クラッチ３４は、電磁コイル３７をトランスファケース３８にボルト３９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３８を通して外部コントローラ（以下ＥＣＵ）４０に接続される。このＥＣＵ４０は、図７のように、前輪４と後輪４ａの回転数、モード選択スイッチ４１、ＡＢＳ作動４２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８の如く、前輪４の回転数は、フロントスピードセンサ４３で、後輪４ａの回転数はリヤスピードセンサ４４によって検出する。
【００１４】
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。
【００１５】
この回転伝達装置１２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。
【００１６】
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る。
【００１７】
また、この装置を用いれば、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。
【００１８】
ところで、上記した従来の回転伝達装置１２において、電磁クラッチ３４のアマチュア４６は、保持器２９とスライド可能、相対回転不能に嵌合されるが、その径方向の案内は、外径を外輪２５側で嵌合支持し、内径側と入力軸２１側とに空間を確保した構造が採用されていた。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、２ＷＤモードの選択時においては、回転伝達装置が空転し、アマチュア４６と外輪２５側との相対回転が大きくなるため、アマチュア４６が外径側から回転抵抗を受けることになり、この回転抵抗がスイッチばね３３のばね力よりも大きくなると、ツーウェイクラッチ３２が係合し、４ＷＤモードになってしまうという問題があった。
【００２０】
そこで、この発明の課題は、回転伝達装置が空転するとき、電磁クラッチのアマチュアは他の相対回転物から抵抗を受けないようにし、２ＷＤモード選択時に４ＷＤモードになるようなことのない回転伝達装置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、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、内方部材又は外輪に固定された摩擦フランジと、保持器の端部に該保持器とスライド可能、相対回転不可能に結合したアマチュアを適当な隙間を介して重ね合わせ、上記摩擦フランジとアマチュアを磁力により圧接させる電磁コイルとで形成された電磁クラッチとからなり、該電磁クラッチの制御で２ＷＤと４ＷＤの切換えを行う回転伝達装置において、前記アマチュアの径方向の支持案内を、内方部材又は外輪のどちらかのカム面を有する一方で案内し、内方部材又は外輪の他方と前記アマチュアの間に空間を確保した構成を採用したものである。
【００２３】
【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。なお、回転伝達装置の基本的な構造と作用は、図７乃至図９に基づいて従来の項で述べたものと同じであるので、同一部分に同一符号を付すことによって説明に代える。
【００２４】
図１乃至図３に示す第１の実施の形態は、ツーウェイクラッチ３２が内方部材にカムを設けたタイプの回転伝達装置１２であり、カムリング２２の端部に円筒部２２ａを連成し、電磁クラッチ３４のアマチュア４６の径方向の支持案内を、該アマチュア４６の内径をカムリング２２の円筒部２２ａに嵌合して案内させ、このアマチュア４６の外径と外輪２５内に嵌合固定したロータガイド５１との間に空間を確保した構造としている。
【００２５】
上記アマチュア４６は、図２（Ａ）と図３に示すように、カムリング２２の円筒部２２ａに嵌合する内径と、ロータガイド５１の内径よりも少し小径となる外径の磁性体を用いた円板状に形成され、軸心を挟む位置にばね押え５２等の連結孔５３が設けられている。
【００２６】
このアマチュア４６は、保持器２９と電磁クラッチ３４のロータ４５との間に回転可能となるよう組み込まれ、保持器２９と回転方向に係合したばね押え５２の外周突出部が連結孔５３に係合し、保持器２９とアマチュア４６を回転方向に連結していると共に、スイッチばね３３がカムリング２２の切欠と保持器２９の間に係止され、アマチュア４６とロータ４５の対向面間には、アマチュア４６の環状溝５４内に納まり、両者を離開するための皿ばね５５が組み込まれている。
【００２７】
図４と図５に示す第２の実施の形態は、ツーウェイクラッチ３２が外輪２５の内周にカム面２７を設けたタイプの回転伝達装置１２であり、内方部材２２ｂの外周が円筒面２８になっていると共に、一部切り離しのリング状としたスイッチばね３３は保持器２９の内周に組み込み、その両端を保持器２９の孔５６から外側に突出させて外輪２５に設けた切欠５７内に係止し、ツーウェイクラッチ３２の中立位置を保持するようにしている。
【００２８】
電磁クラッチ３４のアマチュア４６に対する径方向の支持案内は、アマチュア４６の外径を外輪２５に固定したロータガイド５１内に嵌合して案内させ、このアマチュア４６の内径と内方部材２２ｂの円筒部２２ａとの間に空間を確保している。
【００２９】
図示の場合、ばね押え５２は単に保持器２９と外輪２５を支持し、保持器２９の突出部２９ａが直接アマチュア４６の連結孔５３に挿入され、保持器２９とアマチュア４６は回転方向に連結していると共に、アマチュア４６とロータ４５の対向面間には、入力軸２１とスライド可能、相対回転不可能で、電磁コイル３７に通電したとき、アマチュア４６を入力軸２１と一体化させるためのスペーサ摩擦板５８と皿ばね５５が組み込まれている。
【００３０】
図６に示す第３の実施の形態は、回転伝達装置１２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１２をトランスファ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。
【００３１】
この第３の実施の形態では、トランスファー３の入力軸２１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１２によって行うものである。
【００３２】
この発明の回転伝達装置は上記のような構成であり、電磁クラッチ３４におけるアマチュア４６の径方向の支持案内を、ツーウェイクラッチ３２のカム面２７を設けた側の部材で案内することにより、２ＷＤモードの選択時に回転伝達装置１２が空転しても、アマチュア４６は、他の相対回転物から抵抗を受けることがなく、このため、ツーウェイクラッチ３２のローラ３１が噛み込んで４ＷＤになるという問題を解消することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によると、電磁クラッチの制御で２ＷＤと４ＷＤの切換えを行う回転伝達装置において、アマチュアの径方向の支持案内を、ツーウェイクラッチの内方部材又は外輪のどちらかのカム面を有する一方で案内し、内方部材又は外輪の他方と前記アマチュアの間に空間を確保したので、２ＷＤモード選択時に、アマチュアは他の相対回転物から抵抗を受けることがなく、これによってツーウェイクラッチのローラが噛み込んで４ＷＤモードになってしまうというような不都合の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態の回転伝達装置を組込んだトランスファを示す断面図
【図２】（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３】（Ａ）はアマチュアの正面図、（Ｂ）同断面図、（Ｃ）は斜視図
【図４】（Ａ）は回転伝達装置の第２の実施形態を示す要部の断面図、（Ｂ）は同上のツーウェイクラッチの断面図
【図５】図４（Ａ）の矢印Ｖ−Ｖの断面図
【図６】回転伝達装置の第３の実施形態を示すトランスファの断面図
【図７】従来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８】従来の回転伝達装置を組込んだトランスファの断面図
【図９】（Ａ）は同上の要部を拡大した断面図、（Ｂ）は（Ａ）の矢印ｂ−ｂに沿う断面図
【符号の説明】
３  トランスファ
４  前輪
５  フロントプロペラシャフト
１２  回転伝達装置
１３  シャフト
１４  ハイ・ローセレクトギヤ
１７  フロントアウトプットシャフト
１８、１９  チェンスプロケット
２０  サイレントチェン
２１  入力軸
２２  カムリング
２４  ハウジング
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
３３  スイッチバネ
３４  電磁クラッチ
３７  電磁コイル
３８  トランスファケース
４５  ロータ
４６  アマチュア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003641358.tif 000008
【図８】
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【図９】
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