(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機からの駆動トルクを前輪あるいは後輪に伝達する駆動系に設けられる多板クラッチと、前記多板クラッチを所定の押圧力で押圧する押圧部材とを有し、前記原動機からの前記駆動トルクを前記所定の押圧力に応じた配分比で前記前輪および前記後輪に伝達するトランスファ装置において、
所定の内径を有する筒状の摺動面を備えたシリンダと、
前記シリンダの前記摺動面に接触するパッキンを有して前進および後退可能に前記シリンダ内に収容され、前進することによって前記押圧部材に前記所定の押圧力を生じさせる液圧を発生するピストンと、
外部からの制御信号に基づいて駆動トルクを発生する駆動手段と、
前記駆動手段からの前記駆動トルクによって回転する回転部材と、
前記回転部材の回転運動を直線運動に変換し、前記ピストンを前進あるいは後退させる変位部材と、
前記摺動面の前記所定の内径より小なる径を有して前記シリンダ内に設けられ、前記回転部材の回転に基づく前記変位部材の回転を止める回り止め機構とを備えたことを特徴とするトランスファ装置。
【請求項２】
前記回り止め機構は、前記シリンダに取り付けられた回り止め部材を有し、前記変位部材に凸部あるいは凹部を形成し、前記回り止め部材に凹部あるいは凸部を形成し、前記凹部は、前記凸部を受け入れて前記変位部材の前進および後退を許容し、かつ、前記変位部材の回転を止める構成の請求項１記載のトランスファ装置。
【請求項３】
前記変位部材は、前記ピストンと一体的に形成された構成の請求項１記載のトランスファ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、四輪駆動車に適用され、原動機からの駆動トルクを多板クラッチに対する押圧力に応じた配分比で前輪および後輪に伝達するトランスファ装置に関し、特に、多板クラッチに対する押圧力の発生源である液圧アクチュエータの信頼性の向上を図るとともに、小型化を図るようにしたトランスファ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のトランスファ装置として、例えば、特開平９−２７２３５４号公報に示されるものがある。このトランスファ装置は、原動機からの駆動トルクを前輪あるいは後輪に伝達する駆動系に設けられる多板クラッチと、この多板クラッチを所定の押圧力で押圧する押圧部材と、この押圧部材に伝達する液圧を発生する液圧アクチュエータとを有し、液圧アクチュエータからの液圧によって押圧部材を多板クラッチに押圧させ、原動機からの駆動トルクを多板クラッチに対する押圧力に応じた配分比で前輪および後輪に伝達するものである。
【０００３】
図４は、液圧アクチュエータを示す。この液圧アクチュエータ３は、ハウジング３００を有し、このハウジング３００に、シリンダ３０１、モータ３０２およびギヤカバー３０３を取り付け、シリンダ３０１の外部に、液圧室３０８の圧力を検出する圧力センサ３０４、およびリターンポート３０５ａ，サプライポート３０５ｃを備えたリザーブタンク３０５を取り付けている。また、液圧アクチュエータ３は、シリンダ３０１内に、ピストン３１０、送りねじ軸３２０、ナット３３０およびばね部材３４０を収容している。
【０００４】
シリンダ３０１は、筒状のシリンダ本体３０１ａとシリンダキャップ３０１ｂとを一体的に形成してなり、シリンダキャップ３０１ｂに出力ポート３０６を備え、シリンダ３０１内のシリンダキャップ３０１ｂとピストン３１０との間には、作動液が満たされている。
【０００５】
ピストン３１０は、筒状のピストン本体３１０ａとピストンヘッド３１０ｂとを一体的に形成してなり、ピストン本体３１０ａの外周面の前後にパッキン３１１を各々備えている。
【０００６】
送りねじ軸３２０は、雄ねじ部３２１を有し、この雄ねじ部３２１の先端にナット３３０の脱落を防止するストッパ３２２を設け、雄ねじ部３２１の基端には取付部３２３を形成し、この取付部３２３に嵌入した軸受３０７により回転可能にハウジング３００に支持されている。
【０００７】
ナット３３０は、シリンダ本体３０１ａ内を褶動する大径部３３１を有し、シリンダ３０１の出力ポート３０６側にピン３１２が移動可能な凹部３３２およびピン３１２に係止する凸部３３３を形成し、送りねじ軸３２０の雄ねじ部３２１にねじ係合する雌ねじ部（図示せず）を貫通させている。この凸部３３３を設けることにより、ナット３３０をハウジング３００側に戻す際に、凸部３３３にピンが係止し、ピストン３１０を戻すことができる。
【０００８】
ばね部材３４０は、ピストン本体３１０ａの開放端とナット３３０の大径部３３１との間で圧縮変形されるようシリンダ３０１内に配置されている。
【０００９】
また、液圧アクチュエータ３は、ハウジング３００とギヤカバー３０３との間に、モータ３０２の出力軸３０２ｂの回転を減速して送りねじ軸３２０に伝達するための減速ギヤ機構３５０を配置している。この減速ギヤ機構３５０は、モータ３０２の出力軸３０２ｂに取り付けられた出力ギヤ３５１と、両端を軸受３０９により回動可能に支持された中間軸３５２と、この中間軸３５２に取り付けられ出力ギヤ３５１に噛合する大ギヤ３５３および小ギヤ３５４と、送りねじ軸３２０の取付部３２３に取り付けられ小ギヤ３５４に噛合する大ギヤ３５５とから構成されている。
【００１０】
ところで、ナット３３０は、送りねじ軸３２０の回転運動を直線運動に変換するものであるため、送りねじ軸３２０の回転に伴って回転しないように回り止め機構を設けている。すなわち、大径部３３１に凸部３３１ａを形成し、凸部３３１ａを受け入れ、凸部３３１ａの軸方向の移動を許容し、かつ、ナット３３０の回転を止める凹状溝３０１ｃをシリンダ本体３０１ａの内周面に形成している。
【００１１】
このように構成されたトランスファ装置において、液圧アクチュエータ３のモータ３０２の出力軸３０２ｂが回転すると、その回転トルクは、減速ギヤ機構３５０を介して送りねじ軸３２０に伝達され、その送りねじ軸３２０を回転させる。送りねじ軸３２０の回転によってナット３３０が回り止め機構によって回転することなく前進し、液圧室３０８に所定の液圧が発生し、押圧部材に伝達される。押圧部材は、液圧アクチュエータ３からの液圧に基づく押圧力で多板クラッチを押圧する。原動機からの駆動トルクが多板クラッチに対する押圧力に応じた配分比で前輪および後輪に伝達される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のトランスファ装置によると、ナット３３０の回り止め機構としてシリンダ３０１に凹状溝３０１ｃを形成しているため、ピストン３１０をシリンダ３０１内に組み込む際、パッキン３１１が凹状溝３０１ｃによって損傷を受けて信頼性が低下するという問題がある。
一方、凹状溝３０１ｃを形成するシリンダ３０１の内径をパッキン３１１の外径より大きくしてパッキン３１１の損傷を回避する構成も考えられるが、この構成では、液圧アクチュエータ３の大型化を招くという問題がある。
【００１３】
従って、本発明の目的は、多板クラッチの駆動源となる液圧アクチュエータの信頼性の向上を図るとともに、小型化を図ったトランスファ装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、原動機からの駆動トルクを前輪あるいは後輪に伝達する駆動系に設けられる多板クラッチと、前記多板クラッチを所定の押圧力で押圧する押圧部材とを有し、前記原動機からの前記駆動トルクを前記所定の押圧力に応じた配分比で前記前輪および前記後輪に伝達するトランスファ装置において、
所定の内径を有する筒状の摺動面を備えたシリンダと、
前記シリンダの前記摺動面に接触するパッキンを有して前進および後退可能に前記シリンダ内に収容され、前進することによって前記押圧部材に前記所定の押圧力を生じさせる液圧を発生するピストンと、
外部からの制御信号に基づいて駆動トルクを発生する駆動手段と、
前記駆動手段からの前記駆動トルクによって回転する回転部材と、
前記回転部材の回転運動を直線運動に変換し、前記ピストンを前進あるいは後退させる変位部材と、
前記摺動面の前記所定の内径より小なる径を有して前記シリンダ内に設けられ、前記回転部材の回転に基づく前記変位部材の回転を止める回り止め機構とを備えたことを特徴とするトランスファ装置を提供する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態に係るトランスファ装置を示す。このトランスファ装置１は、装置本体２と、この装置本体２にパイプ５を介して接続された液圧アクチュエータ３と、この液圧アクチュエータ３を制御する制御回路４とを有している。
【００１６】
装置本体２は、トランスファケース２Ａを有し、このトランスファケース２Ａ内に、原動機（図示せず）からの駆動トルクが入力する入力軸２０Ａと、この入力軸２０Ａに同軸的に配置される後輪用出力軸２０Ｂと、前輪用出力軸２０Ｃとを収容している。これらの入力軸２０Ａ，後輪用出力軸２０Ｂおよび前輪用出力軸２０Ｃは、ボールベアリング２１Ａによってトランスファケース２Ａに支持されている。また、トランスファケース２Ａは、液圧アクチュエータ３からの作動油をパイプ５，ノズル６を介して後述するクラッチピストン２６側へ導くための導入路２８を形成している。
【００１７】
後輪用出力軸２０Ｂの外周には、後輪用出力軸２０Ｂに非結合的に貫通支持されるドライブスプロケット２２Ａと、多板クラッチ２３を収容するクラッチハウジング２４と、多板クラッチ２３を押圧又は開放する押圧部材２５と、押圧部材２５を押圧するクラッチピストン２６とを設けている。多板クラッチ２３は、互いに面接触することによって駆動トルクの伝達を行う複数のクラッチディスク２３ａおよびプッシャープレート２３ｂから構成されている。クラッチハウジング２４は、クラッチディスク２３ａを収容してドライブスプロケット２２Ａに結合的に支持されたアウタハウジング２４ａと、プッシャープレート２３ｂを収容して後輪用出力軸２０Ｂに結合的に支持されたインナハウジング２４ｂとから構成されている。多板クラッチ２３の開放時にクラッチディスク２３ａとプッシャープレート２３ｂとを非接触状態にするため、インナハウジング２４ｂと押圧部材２５との間にクラッチスプリング２７を配置している。また、クラッチピストン２６が回転中の押圧部材２５に押圧力を伝達できるようにするため、押圧部材２５とクラッチピストン２６との間にニードルベアリング２１Ｂを配置している。
【００１８】
前輪用出力軸２０Ｃの外周には、ドリブンスプロケット２２Ｂを設け、このドリブンスプロケット２２Ｂおよびドライブスプロケット２２Ａにチェーン２２Ｃを巻装している。
【００１９】
図２は、液圧アクチュエータ３を示す。なお、同図は、２ＷＤモードの状態を示している。液圧アクチュエータ３は、ハウジング３００を有し、このハウジング３００にシリンダ３０１と、パルスモータ，ＤＣモータ等のモータ３０２と、ギヤカバー３０３とを取り付け、シリンダ３０１の外部に圧力センサ３０４およびリザーブタンク３０５を取り付けている。また、液圧アクチュエータ３は、シリンダ３０１内に、ピストン３１０、送りねじ軸３２０およびナット３３０を収容している。
【００２０】
シリンダ３０１は、所定の内径を有する筒状の摺動面を備えたシリンダ本体３０１ａとシリンダキャップ３０１ｂとを一体的に形成してなり、シリンダキャップ３０１ｂに出力ポート３０６を備え、シリンダ３０１内のシリンダキャップ３０１ｂとピストン３１０との間には、作動液が満たされている。
【００２１】
ピストン３１０は、筒状のピストン本体３１０ａとピストンヘッド３１０ｂとを一体的に形成してなり、ピストン本体３１０ａの外周面の前後にシリンダ本体３０１ａの摺動面に接触するパッキン３１１を各々備え、前後のパッキン３１１の間に補給室３１０ｅを形成し、シリンダ３０１内に移動可能に配置されている。
【００２２】
送りねじ軸３２０は、雄ねじ部３２１を有し、雄ねじ部３２１の基端には取付部３２３を形成し、この取付部３２３に嵌入した軸受３０７により回転可能にハウジング３００に支持されている。
【００２３】
ナット３３０は、送りねじ軸３２０の雄ねじ部３２１にねじ係合する雌ねじ部を貫通させ、ピストン３１０にリング３１２によって取り付けられている。
【００２４】
また、液圧アクチュエータ３は、ハウジング３００とギヤカバー３０３との間に、モータ３０２の出力軸３０２ｂの回転を減速して送りねじ軸３２０に伝達するための減速ギヤ機構３５０を配置している。この減速ギヤ機構３５０は、モータ３０２の出力軸３０２ｂに取り付けられた出力ギヤ３５１と、両端を軸受３０７により回動可能に支持された中間軸３５２と、この中間軸３５２に取り付けられ出力ギヤ３５１に噛合する大ギヤ３５３および小ギヤ３５４と、送りねじ軸３２０の取付部３２３に取り付けられ小ギヤ３５４に噛合する大ギヤ３５５とから構成されている。
【００２５】
圧力センサ３０４は、液圧室３０８の圧力を示す液圧検出信号Ｓ３  を制御回路４に出力するものである。
【００２６】
リザーブタンク３０５は、作動液を戻すためのリターンポート３０５ａと、作動液を供給するためのサプライポート３０５ｃとを備えている。
【００２７】
制御回路４は、図示しないセレクトレバー部からのモード選択信号Ｓ１  に基づいて、圧力センサ３０４からの液圧検出信号Ｓ３  が所定の液圧になるまで回転する回転信号Ｓ２  をモータ３０２に出力し、液圧検出信号Ｓ３  が所定の液圧に達した後は、モータ３０２を停止させるものであり、モータ３０２の停止後は送りねじ軸３２０の摩擦力によりナット３３０が逆戻りしないため、所定液圧を保持し、モード選択信号Ｓ１  に対応する配分比で原動機から入力軸２０Ａに入力する駆動トルクを前輪および後輪に伝達させるものである。
【００２８】
図３は、ナット３３０の回り止め機構を示す。ナット３３０は、送りねじ軸３２０の回転運動を直線運動に変換するものであるため、送りねじ軸３２０の回転に伴って回転しないように回り止め機構を設けている。この回り止め機構は、シリンダ３０１の摺動面の内側に設けられ、ナット３３０に突起部３３４を形成し、突起部３３４を受け入れて突起部３３４の軸方向の移動を許容し、かつ、ナット３３０の回転を止める溝３００ｂをハウジング３００の円環状突起３００ａに形成したものである。突起部３３４は、ピストン３１０に形成した凹部３１０ｆから外側に突出して溝３００ｂに嵌入する。
【００２９】
次に、本装置１の動作を２ＷＤモードから４ＷＤモードに変換する場合について説明する。２ＷＤモードでは、液圧アクチュエータ３は図２に示す状態にある。この２ＷＤモードでは、液圧室３０８に液圧は発生していないため、クラッチピストン２６および押圧部材２５への押圧力は略０であり、多板クラッチ２３のクラッチディスク２３ａとプッシャープレート２３ｂとはクラッチスプリング２７により非接触状態にある。従って、原動機（図示せず）から入力軸２０Ａに入力する駆動トルクは、前輪用出力軸２０Ｃに伝達せず、後輪用出力軸２０Ｂのみに伝達している。
【００３０】
ここで操作者が、セレクトレバー部（図示せず）を操作して４ＷＤモードを選択すると、セレクトレバー部は、選択された４ＷＤモードを示すモード選択信号Ｓ１  を制御回路４に出力する。
【００３１】
制御回路４は、モード選択信号Ｓ１  に基づいて、ナット３３０が前進する方向（図２の矢印方向）の回転信号Ｓ２  をモータ３０２に出力する。ここで、ナット３３０が前進する出力軸３０２ｂの回転方向を正転方向とする。モータ３０２は、回転信号Ｓ２  の入力に基づいて出力軸３０２ｂを正転方向に回転させ、減速ギヤ機構３５０を介して所定の減速比に減速された回転トルクを送りねじ軸３２０に伝達し、ナット３３０は回り止め機構によって回転せずに前進する。圧力センサ３０４からの液圧検出信号Ｓ３  が４ＷＤモードに対応した所定の液圧に到達すると、制御回路４は、モータ３０２の駆動を停止する。液圧アクチュエータ３は、ピストン３１０等が前進し４ＷＤモードの状態となる。この４ＷＤモードの状態では、原動機からの駆動トルクは、所定の配分比で後輪用出力軸２０Ｂおよび前輪用出力軸２０Ｃに伝達される。
【００３２】
上記構成の本装置１によれば、ナット３３０の回り止め機構が、シリンダ３０１の摺動面の内側に設けられているので、シリンダ３０１内にピストン３１０を組み込む際、パッキン３１１の損傷を防止でき、液圧アクチュエータ３の信頼性の向上を図ることができる。
また、シリンダ３０１にナット３３０の回り止めとしての凹部あるいは凸部を直接形成していないので、シリンダ３０１の大径化を防げ、液圧アクチュエータ３の小型化が図れる。
また、ピストン３１０にナット３３０を取り付けた後、ピストン３１０をシリンダ３０１内に組み込み、ハウジング３００をシリンダ３０１に取り付けることにより、ナット３３０の回り止め機構が完成するので、液圧アクチュエータ３の組立を容易に行うことができる。
【００３３】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々な実施の形態が可能である。例えば、ナット３３０とピストン３１０を一体的に形成してもよい。これにより、部品点数が少なくなり、組立が容易になる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明のトランスファ装置によると、変位部材の回り止め機構をシリンダの摺動面の内側に設けたので、ピストンをシリンダ内に組み込む際に、ピストンが有するパッキンが損傷するのを防止でき、液圧アクチュエータの信頼性の向上を図ることができる。
また、シリンダに回り止め機構を設けていないので、シリンダの大径化を防げ、液圧アクチュエータの小型化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトランスファ装置の構成図である。
【図２】本発明に係る液圧アクチュエータの断面図である。
【図３】本発明に係る液圧アクチュエータの要部斜視図である。
【図４】従来のトランスファ装置の液圧アクチュエータの断面図である。
【符号の説明】
１  トランスファ装置
２  装置本体
２Ａ  トランスファケース
３  液圧アクチュエータ
４  制御回路
５  パイプ
６  ノズル
２０Ａ  入力軸
２０Ｂ  後輪用出力軸
２０Ｃ  前輪用出力軸
２１Ａ  ボールベアリング
２１Ｂ  ニードルベアリング
２２Ａ  ドライブスプロケット
２２Ｂ  ドリブンスプロケット
２２Ｃ  チェーン
２３  多板クラッチ
２３ａ  クラッチディスク
２３ｂ  プッシャープレート
２４  クラッチハウジング
２４ａ  アウタハウジング
２４ｂ  インナハウジング
２５  押圧部材
２６  クラッチピストン
２７  クラッチスプリング
２８  導入路
３００  ハウジング
３００ａ  円環状突起
３００ｂ  溝
３０１  シリンダ
３０１ａ  シリンダ本体
３０１ｂ  シリンダキャップ
３０２  モータ
３０２ｂ  出力軸
３０３  ギヤカバー
３０４  圧力センサ
３０５  リザーブタンク
３０５ａ  リターンポート
３０５ｃ  サプライポート
３０６  出力ポート
３０７  軸受
３０８  液圧室
３１０  ピストン
３１０ａ  ピストン本体
３１０ｂ  ピストンヘッド
３１０ｅ  補給室
３１０ｆ  凹部
３１１  パッキン
３１２  リング
３２０  送りねじ軸
３２１  雄ねじ部
３２３  取付部
３３０  ナット
３３４  突起部
３５０  減速ギヤ機構
３５１  出力ギヤ
３５２  中間軸
３５３  大ギヤ
３５４  小ギヤ
３５５  大ギヤ
Ｓ１    モード選択信号
Ｓ２    回転信号
Ｓ３    液圧検出信号
【図１】
0003577415.tif 000002
【図２】
0003577415.tif 000003
【図３】
0003577415.tif 000004
【図４】
0003577415.tif 000005