(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと前輪との間に設けられた最終減速器に設けられ、
この最終減速器と前記エンジンとの動力伝達の断続を行う切換ユニットが、駆動側に連結された駆動軸と、この駆動軸に環状の隙間をおいて嵌合された従動軸と、これらの駆動軸と従動軸との隙間に介装されるとともに、前記最終減速器に取り付けられるケーシング内に装着され、
前記駆動軸と従動軸との接続および切り離しを行う電磁クラッチと、
この電磁クラッチの作動をなす電磁コイルと、
この電磁コイルに接続された補器部品とを備え、
前記ケーシングの側部外面にステーが設けられ、該ステーに補器部品及び補器部品を覆うカバーを備え、
前記最終減速器の後方に前記切換ユニットを接続しており、前記補器部品は、前記最終減速器の後方で、前記切換ユニットの側方、かつ切換ユニットの高さ以下でピットマンアームの下方に設置されていることを特徴とする車輌用２輪４輪駆動切換装置。
【請求項２】
前記ステーに、前記駆動軸の回転を検出するスピードセンサおよび該スピードセンサに接続された補器部品が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の車輌用２輪４輪駆動切換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌用２輪４輪駆動切換装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、２輪駆動と４輪駆動を切り換えて走行できる車輌が知られている。
図８ないし図１０は、前述した車輌の一例を示すもので、これらの図において符号１で示す車輌は、エンジン２が中央部に搭載される車体フレーム３と、この車体フレーム３の前部および後部の両側に配設される前輪４および後輪５と、前記車体フレーム３の前方上部に配設されて、前記前輪４の操舵を行うステアリングハンドル６と、前記エンジン２の上方で、前記車体フレーム３に取り付けられた燃料タンク７と、この燃料タンク７の後方に取り付けられたシート８とによって概略構成されている。
【０００３】
前記各前輪４は、図９に示すように、前記車体フレーム３の前部両側部に設けられた懸架装置９によって上下動可能に支持され、また、前記後輪５は、前記車体フレーム３の後部両側部に設けられた懸架装置１０とによって、それぞれ上下動可能に支持されている。
【０００４】
また、前記車体フレーム３の前方中央部および後方中央部には、前記エンジン２にプロペラシャフト１１・１２によって連結された前輪用最終減速器１３と後輪用最終減速器１４が設けられ、これらの前輪用最終減速器１３と後輪用最終減速器１４のそれぞれに、左右の前輪４および左右の後輪５が接続されている。
【０００５】
そして、たとえば、前記前輪用最終減速器１３とプロペラシャフト１１との間に、前記前輪４へ伝達される動力の断続を行い、後輪駆動の状態と４輪駆動の状態とに切り換える２輪４輪駆動切換装置が設けられている。
あるいは、後方のプロペラシャフト１２と後輪用最終減速器１４との間に、前記２輪４輪駆動切換装置を設けて、前輪駆動の状態と４輪駆動の状態とに切り換える場合もある。
この駆動状態の切り換えは、路面状態や走行状態等に応じ、運転者によって適宜切り換えられるものである。
【０００６】
前記２輪４輪駆動切換装置として、本願出願人は、図１０に示す構造のものを提案した。
この図において符号１５で示す２輪４輪駆動切換装置は、前輪用最終減速器１３の出力軸３３と前記プロペラシャフト１１との接続と切り離しを行う切り換えユニット１８とを備えている。
【０００７】
詳述すれば、前記切換ユニット１８は、前記前輪用最終減速器１３に取り付けられるケーシング３７内に装着されているもので、前記出力軸３３にスプライン嵌合させられている従動軸としてのインナーリング４１と、このインナーリング４１を取り囲んで設けられるとともに、前記ケーシング３７に軸受け３９を介して回転自在に支持された駆動軸としてのアウターリング３８と、このアウターリング３８と前記インナーリング４１との間に介装されて、これらのアウターリング３８とインナーリング４１との係脱をなす複数の係脱部材３４と、これらの係脱部材３４を転動自在に保持するリテーナ４６と、このリーテーナ４６と連動するフックプレート１９と、前記出力軸３３を取り囲むようにして前記ケーシング３７に取り付けられた電磁コイル３６と、この電磁コイル３６を取り囲んで設けられるとともに、前記アウターリング３８に一体に取り付けられたロータ２０とを備え、前記電磁コイル３６によって前記フックプレート１９がロータ２０に引き寄せされる際の回転抵抗により、前記係脱部材３４を介して、前記アウターリング３８とインナーリング４１とを接続状態とするようになっている。
【０００８】
そして、前記電磁コイル３６には、駆動電流を供給するための通電ケーブル２７が接続されており、この通電ケーブル２７は、前記ケーシング３７の側壁を貫通して外部へ引き出されるとともに、車輌１に設置されているコントロールユニット２８へ接続されている。
なお、図１０において符号２９は、電源を示す。
【０００９】
このように構成された２輪４輪駆動切換装置１５は、前記電磁コイル３６をＯＮにすることによって、前記フックプレート１９がロータ２０に引き寄せられ、そのときに発生する回転抵抗により、前記係脱部材３４介して前記インナーリング２０とアウターリング２２とを接続し、これによって、前記アウターリング３８とインナーリング４１とを接続することにより、前記プロペラシャフト１１と出力軸３３とを接続し、前記エンジン２の回転を前輪用最終減速器１３へ伝達するして４輪駆動の状態とするようになっている。
また、前記電磁コイル３６への通電を遮断して前記、前記フックプレート１９に対する吸引力を解除することにより、前記インナーリング２０とアウターリング２２との接続を解除して、前記前輪用最終減速器１３への動力伝達を遮断し、後輪のみによる２輪駆動の状態とするようになっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来の２輪４輪駆動切換装置１５にあっては、つぎのような改良点が残されている。
【００１１】
すなわち、前記電磁コイル３６に駆動電流を供給する通電ケーブル２７は、前記ケーシング３７の外部に引き出されており、この引き出された位置には、カプラ等が接続されて、これらの通電ケーブル２７とカプラ等によって補器部品となされている。
ここで、前記通電ケーブル２７は、前記ケーシング３７から引き出されたままであるから、前記２輪４輪駆動切換装置１５を前記前輪用最終減速器１３に組付けた後に、前記通電ケーブル２７の取り回しや固定、および、この通電ケーブル２７に取り付けられている前記カプラ等の固定といった補器部品の固定作業を行う必要があり、その作業が繁雑である。
また、前記２輪４輪駆動切換装置１５まわりには、車輌１の他の構成部品があり、たとえば、前記前輪用最終減速１３まわりには、操舵機構を構成するタイロッドやピットマンアーム等の構成部品が接近して配設されており、これらの構成部品によって、前記通電ケーブル２７の取り回しや、固定位置が制約されてしまう。
【００１２】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、２輪４輪駆動切換装置を構成する電磁コイルに接続された補器部品の組付けを容易に行うことの可能な車輌用２輪４輪駆動切換装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の車輌用２輪４輪駆動切換装置は、前述した目的を達成するために、エンジンと前輪との間に設けられた最終減速器に設けられ、この最終減速器と前記エンジンとの動力伝達の断続を行う切換ユニットが、駆動側に連結された駆動軸と、この駆動軸に環状の隙間をおいて嵌合された従動軸と、これらの駆動軸と従動軸との隙間に介装されるとともに、前記最終減速器に取り付けられるケーシング内に装着され、前記駆動軸と従動軸との接続および切り離しを行う電磁クラッチと、この電磁クラッチの作動をなす電磁コイルと、この電磁コイルに接続された補器部品とを備え、前記ケーシングの側部外面にステーが設けられ、該ステーに補器部品及び補器部品を覆うカバーを備え、前記最終減速器の後方に前記切換ユニットを接続しており、前記補器部品は、前記最終減速器の後方で、前記切換ユニットの側方、かつ切換ユニットの高さ以下でピットマンアームの下方に設置されていることを特徴とする。本発明の請求項２に記載の車輌用２輪４輪駆動切換装置は、請求項１に記載の前記ステーに、前記駆動軸の回転を検出するスピードセンサおよび該スピードセンサに接続された補器部品が取り付けられていることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を、図１ないし図７を参照して説明する。
なお、以下の説明中、車輌の主要構成部分は、図５および図６と共通することから、同一符号を用いて説明を簡略化する。
【００１５】
本実施形態における２輪４輪駆動切換装置３０は、図１および図２に示すように、エンジン２の前後に配設される前輪用最終減速器１３と後輪用最終減速器１４の内、前記前輪用最終減速器１３側に設けたものであり、前記エンジン２の前方に延設されたプロペラシャフト１１と前輪用最終減速器１３との間に設けられ、かつ、前記前輪用最終減速器１３に一体に取り付けられた構成となっている。
【００１６】
そして、図１において符号２１は、前記前輪用最終減速器１３に連結された左右一対のドライブシャフトを示し、符号２２は、前記後輪用最終減速器１４に連結され、後輪用のドライブシャフトが挿通された左右一対のアクスルハウジングであり、これらの各ドライブシャフト２１およびアクスルハウジング２２の先端部に、前輪４や後輪５のホイールが装着されるホイールハブ２３・２４が設けられている。
【００１７】
前記２輪４輪駆動切換装置（以下、駆動切換装置と略称する）３０は、前述したように、前輪４とエンジン２との間に設けられた動力伝達機構に設けられたもので、図３に示すように、前記前輪用最終減速器１３に一体に取り付けられたケーシング３７と、このケーシング３７内に装着されて、前記動力伝達機構における動力伝達の断続を行う切換ユニット３１からなり、この切換ユニット３１が、駆動側に連結された駆動軸としてのアウターリング３８と、このアウターリング３８に環状の隙間をおいて嵌合された従動軸としてのインナーリング４１と、これらのアウターリング３８とインナーリング４１との隙間に介装され、これらの対向面に係脱させられることにより、これらのアウターリング３８とインナーリング４１との接続および切り離しを行う複数の係脱部材３４と、これらの係脱部材３４を転動自在に保持するリテーナ４６と、このリーテーナ４６と連動するフックプレート１９と、前記インナーリング４１に、スプライン４２を介して一体回転可能に連結された出力軸３３を取り囲むようにして前記ケーシング３７に取り付けられた電磁コイル３６と、この電磁コイル３６を取り囲んで設けられるとともに、前記アウターリング３８に一体に取り付けられたロータ２０と、前記インナーリング４１に、前記ロータ２０と対向するように装着されたアーマチュアプレート３５とを備えている。
【００１８】
次いで、これらの詳細について説明すれば、本実施形態においては、前記アウターリング３８は、前記ケーシング３７に、軸受け３９を介して回転自在に装着され、このアウターリング３８の、前記エンジン側の端部内周面には、スプライン４０が形成されており、このアウターリング３８に、前記プロペラシャフト１１が前記スプライン４０と噛合するように挿入されている。
【００１９】
また、前記アウターリング３８の内部には、多角形断面外形形状のインナーリング４１が、前記アウターリング３８の内周面との間に所定幅の環状の間隔をおいて配設されている。
このインナーリング４１の内面にはスプライン４２が形成されており、前記ケーシング３７内に挿入される前記出力軸３３が、前記スプライン４２を介して前記インナーリング４１に連結されている。
そして、この出力軸３３の長さ方向の中間部は、前記ケーシング３７に取り付けられた軸受け４３によって回転自在に支持されている。
【００２０】
また、前記出力軸３３の先端部にはピニオンギア４４が一体に設けられており、前輪用最終減速器１３のリングギア４５に噛合されている。
【００２１】
前記切換ユニット３１を構成する係脱部材３４は、図３および図５（ａ）（ｂ）に示すように、前記アウターリング３８の軸線と平行に配設された複数のローラによって構成され、これらの係脱部材３４が、前記アウターリング３８に相対回転可能（軸線まわりの相対移動可能）に装着されたリテーナ４６によって支持されている。
【００２２】
また、前記インナーリング４１の表面には、前記リテーナ４６との相対移動に伴って、前記係脱部材３４を径方向に移動させるカム面４１ａが形成されている。
また、前記係脱部材３４は、奇数個、本実施形態においては９個設けられているとともに、前記インナーリング４１に形成されるカム面４１ａも同様に９箇所に設けられている。
【００２３】
そして、前記リテーナ４６と連動する前記フックプレート１９が、前記電磁コイル３６によって前記ロータ２０側へ引き寄せされて、前記フックプレート１９とロータ２０との間に回転抵抗が生じ、これによって、前記リテーナ４６とアウターリング３８との相対移動を拘束するようになっている。
【００２４】
さらに、本実施形態においては、図３に示すように、前記ケーシング３７の側壁には、前記電磁コイル３６に接続される通電ケーブル４７が挿通される貫通孔が形成されているとともに、この貫通孔に、この貫通孔に装着されるグロメット４８を介して前記通電ケーブル４７が挿通されている。
【００２５】
また、前記ケーシング３７の、前記車輌１の幅方向の側部外面には、ステー４９がボルト５０によって取り付けられている。
そして、このステー４９には、前記通電ケーブル４７と前記コントロールユニット２８に接続された通電ケーブル５１との接続をなすカプラ５２が装着されており、前記通電ケーブル４７やカプラ５２等によって、前記電磁コイル３６の補器部材が構成されている。
【００２６】
さらに、前記ステー４９には、図３および図４に示すように、前記ケーシング３７内に挿入されて、前記アウターリング３８の外周に形成されたスプライン５３を検出することによって、前記アウターリング３８の回転数や回転速度を検出するためのスピードセンサ５４が取り付けられており、このスピードセンサ５４が、前記コントロールユニット２８に接続されている信号線５５に、前記カプラ５２を介して接続されている。
【００２７】
前記ステー４９には、前記グロメット４８、カプラ５２、および、スピードセンサ５４を覆ってカバー５６が取り付けられている。
【００２８】
そして、図７（ａ）（ｂ）に鎖線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで示すように、前記ステー４９およびカバー５６は、前記前輪用最終減速器１３の側縁、この前輪用最終減速器１３の前記切換ユニット３１側の端縁、前記切換ユニット３１の駆動側の端縁、および、この切換ユニット３１の上端縁の、それぞれの端縁をとおる面によって形成される空間部に設置されている。
【００２９】
なお、図７において符号５７は、ステアリング装置を構成するピットマンアームを示し、符号５８は、前記ピットマンアーム５７と、前記前輪４が装着されたアクスルハウジング２５とを連結するタイロッドを示す。
【００３０】
このように構成された本実施形態に係わる駆動切換装置３０にあっては、前記ステー４９およびカバー５６が、前記最終減速器１３の側縁、この最終減速器１３の前記切換ユニット３１側の端縁、前記切換ユニット３１の駆動側の端縁、および、この切換ユニット３１の上端縁の、それぞれの端縁をとおる面によって形成される空間部に設置されているが、この空間部は、車輌１の他の構成部材、たとえば、前記ピットマンアーム５７やタイロッド５８等との干渉のない位置であることから、前記ステー４９に装着される通電ケーブル４７やカプラ５２といった電磁コイル３６の補器部品が、効率よく設置される。
したがって、車輌１の内部空間の有効利用が図られる。
【００３１】
また、前述した通電ケーブル４７やカプラ５２といった電磁コイル３６の補器部品を、前記ケーシング３７に予め組付けておいて、このケーシング３７とともに前輪用最終減速器１３に装着することができるので、その組付け作業が大幅に簡素化される。
【００３２】
一方、前輪４への駆動力の伝達を解除するために、前記電磁コイル３６への通電を遮断して、前記リテーナー４６とアウターリング３８との固定を解除する。
これによって、図５（ａ）に示すように、前記係脱部材３４が、前記カム面４１ａのボトム部に位置させられて、前記アウターリング３８から離間した位置に保持される。
この結果、前記アウターリング３８とインナーリング４１とが切り離されることとなり、前記駆動軸３２の回転が従動軸３３へ伝達されることが阻止され、前輪４への駆動力伝達が解除される。
【００３３】
また、４輪駆動の状態にするには、前記電磁コイル３６へ通電してフックプレート１９をロータ２０側へ吸引し、この際に、前記ロータ２０とフックプレート１９（アーマチュアプレート３５）との間に生じる回転抵抗を利用して、前記リテーナー４６をアウターリング３８に固定する。
これによって、前記リテーナー４６に保持されている係脱部材３４がアウターリング３８と共に移動させられて、図５（ｂ）に示すように、前記インナーリング４１に形成されている前記カム面４１ａのトップ部に移動させられるとともに、アウターリング３８の内面に当接させられる。
この結果、前記アウターリング３８とインナーリング４１とが、前記係脱部材３４を介して連結され、これに伴い、駆動軸３２と従動軸３３とが連結され、駆動軸３２の回転が従動軸３３へ伝達され、前輪４へ駆動力伝達が開始される。
【００３４】
なお、前記実施形態において示した各構成部材の諸形状や寸法等は一例であって、設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電磁コイルの補器部材を、最終減速器の側縁、この最終減速器の切換ユニット側の端縁、この切換ユニットの駆動側の端縁、および、前記切換ユニットの上端縁の、それぞれの端縁をとおる面によって形成される空間部に設置したことにより、前記補器部品を、車輌の他の構成部材との干渉のない位置に設置することができ、車輌の内部空間を効率よく利用することができる。
また、前記補器部品を、前記ケーシングに予め組付けておいて、このケーシングとともに前輪用最終減速器に装着することができるので、その組付け作業が大幅に簡素化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すもので、車輌の動力伝達系を示す概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態を示すもので、要部の分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態を示す、要部の縦断面図である。
【図４】本発明の一実施形態を示すもので、要部を車輌の後方から見た一部を破断した図である。
【図５】本発明の一実施形態を示すもので、駆動切換装置の作動を説明するための要部の拡大断面図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかる係脱部材の作用を説明するための断面図である。
【図７】本発明の一実施形態を示すもので、補器部材と他の構成部材との位置関係を示す図である。
【図８】従来の２輪４輪駆動切換装置を備えた車輌の一例を示す外観斜視図である。
【図９】図８に示す車輌の車体構成を説明するための平面図である。
【図１０】先の出願にかかる２輪４輪駆動切換装置の一構造例を示す要部の断面図である。
【符号の説明】
１  （２輪４輪駆切換型）車輌
２  エンジン
３  車体フレーム
４  前輪
５  後輪
６  ステアリングハンドル
７  燃料タンク
８  シート
９  懸架装置
１０  懸架装置
１１  プロペラシャフト
１２  プロペラシャフト
１３  前輪用最終減速器
１４  後輪用最終減速器
１５  ２輪４輪駆動切換装置
１８  切換ユニット
１９  フックプレート
２０  ロータ
２１  ドライブシャフト
２２  アクスルハウジング
２３  ホイールハブ
２４  ホイールハブ
２５  アクスルハウジング
２７  通電ケーブル
２８  コントロールユニット
２９  電源
３０  （２輪４輪）駆動切換装置
３１  切換ユニット
３３  出力軸
３４  係脱部材
３５  アーマチュアプレート
３６  電磁コイル
３７  ケーシング
３８  アウターリング（駆動軸）
３９  軸受け
４０  スプライン
４１  インナーリング（従動軸）
４１ａ  カム面
４２  スプライン
４３  軸受け
４４  ピニオンギア
４５  リングギア
４６  リテーナ
４７  通電ケーブル（補器部材）
４８  グロメット
４９  ステー
５０  ボルト
５１  通電ケーブル
５２  カプラ（補器部材）
５３  スプライン
５４  スピードセンサ
５５  信号線
５６  カバー
５７  ピットマンアーム
５８  タイロッド
【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】
0003927409.tif 000008
【図８】
0003927409.tif 000009
【図９】
0003927409.tif 000010
【図１０】
0003927409.tif 000011