(57)【要約】【課題】本発明は、多板クラッチの目標トルクを、外部エネルギーを必要とせずに保ち続けられる車両の駆動力配分装置を提供する。【解決手段】本発明は、入力軸部３から入力される駆動力を一対の出力軸部５ａ，５ｂへ配分する駆動力の配分比を可変可能とする多板クラッチ９と、回動変位より多板クラッチ９の押付力を変化させるクラッチ制御部材１７ｃとを有し、クラッチ制御部材１７ｃの回動動作により多板クラッチ９に伝わるトルクを目標配分比に基づく目標トルクに制御可能とした駆動力配分装置であって、目標トルクに制御したときにおけるクラッチ制御部材１７ｃの姿勢を、クラッチ制御部材１７ｃの回動動作を許せる所定の弾性力によって係脱可能に保持する係脱部２７を有するものとした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸部から入力される駆動力を一対の出力軸部へ配分する駆動力の配分比を可変可能とする多板クラッチと、回動変位より前記多板クラッチの押付力を変化させるクラッチ制御部材とを有し、前記クラッチ制御部材の回動動作により前記多板クラッチに伝わるトルクを目標配分比に基づく目標トルクに制御可能とした車両の駆動力配分装置であって、
前記目標トルクに制御したときにおける前記クラッチ制御部材の姿勢を、前記クラッチ制御部材の回動動作を許せる所定の弾性力によって係脱可能に保持する係脱部を有する
ことを特徴とする車両の駆動力配分装置。
【請求項２】
前記係脱部は、
前記クラッチ制御部材およびそのクラッチ制御部材の周囲のうちの一方に配置され、弾性部材により前記所定の弾性力で押圧される押圧部材と、
他方に配置され、前記押圧される押圧部材が係脱可能に嵌る受部と
を有することを特徴とする請求項１に記載の車両の駆動力配分装置。
【請求項３】
前記受部は、前記クラッチ制御部材の外周端面に設けられ、
前記押圧部材は、前記クラッチ制御部材の外周端面と対向する位置に配設される
ことを特徴とする請求項２に記載の車両の駆動力配分装置。
【請求項４】
前記受部は、前記クラッチ制御部材の側面に設けられ、
前記押圧部材は、前記クラッチ制御部材の側面と対向する位置に配設される
ことを特徴とする請求項２に記載の車両の駆動力配分装置。
【請求項５】
前記受部は、複数、前記クラッチ制御部材の回動方向に沿って設けられ、
かつ複数の受部は、前記目標トルクが大きくなる方向に配置されるにしたがい深さ寸法が深くしてある
ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の車両の駆動力配分装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動力を一対の出力軸部へ配分する配分比を可変可能とする車両の駆動力配分装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
二輪駆動車や四輪駆動車などの自動車（車両）では、駆動力配分装置を用いて駆動力を配分することが行われている。例えばデファレンシャル（駆動力配分装置）のように、入力軸部から左右輪へ至る一対の出力軸部に伝達される駆動力を配分したり、トランファ（駆動力配分装置）のように、入力軸部から前後輪へ至る一対の出力軸部に伝達される駆動力を配分したりしている。こうした自動車には、操縦安定性を高めるために、各出力軸に伝わる駆動力の配分比を変えられるようにした駆動力配分装置（デファレンシャルやトランファなど）を用いたものがある。
【０００３】
この駆動力配分装置には、電子制御式と呼ばれるものがある。電子制御式の駆動力配分装置の多くは、特許文献１にも開示されているような駆動力の配分比を可変可能とする多板クラッチと、操作駆動源となるモータの駆動で多板クラッチの押付力を変化させる回動式のクラッチ制御部材とを用いて、クラッチ制御部材の回動動作により、多板クラッチに伝わるトルクを目標配分比に基づく目標トルクに制御する構造が用いられる。つまり、駆動力配分装置は、悪路や山道など駆動力を有効に用いる走行のときは、モータの出力で、クラッチ制御部材を目標トルクと対応した位置に回動動作させ、多板クラッチを目標トルクに応じた押付力で押し付けて、一対の出力軸から出力される駆動力の配分比を変化させる。これにより、自動車（四輪駆動車や二輪駆動車）の前後輪や左右輪が、悪路、山道走行に適した駆動力で駆動される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０７４２３９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、自動車が悪路や山道を走行し続ける場合、駆動力配分装置の多板クラッチは、当該道路の走行に適した目標トルクを保ち続けなければならない。そのために、多板クラッチを操作するモータ（駆動源）は、多板クラッチで目標トルクが持続されるよう、通電し続ける。
ところが、多板クラッチにおける目標トルクの持続には、どうしてもモータ（駆動源）の電力消費量が付いて回る。しかも、この電力消費量は、目標トルクを保っている時間が長い程、増大する。このため、電力消費量を抑えたい意向の高い自動車にはそえない。
【０００６】
そこで、モータの出力軸を電磁クラッチで固定することも検討されている。しかし、電磁クラッチも電力負荷の点は避けられない。このため電磁クラッチにも託せない。
そこで、本発明の目的は、多板クラッチの目標トルクを、外部エネルギーを必要とせずに保ち続けられる車両の駆動力配分装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の態様は、入力軸部から入力される駆動力を一対の出力軸部へ配分する駆動力の配分比を可変可能とする多板クラッチと、回動変位より多板クラッチの押付力を変化させるクラッチ制御部材とを有し、クラッチ制御部材の回動動作により多板クラッチに伝わるトルクを目標配分比に基づく目標トルクに制御可能とした車両の駆動力配分装置であって、目標トルクに制御したときにおけるクラッチ制御部材の姿勢を、クラッチ制御部材の回動動作を許せる所定の弾性力によって係脱可能に保持する係脱部を有するものとした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、クラッチ制御部材の回動動作によって、多板クラッチに伝わるトルクが目標トルクとなるよう押し付けられると、そのクラッチ制御部材の姿勢が係脱部の係合により保持される。係脱部は、加わる弾性力により係合され続けるため、クラッチ制御部材は目標トルクの位置で固定され続ける。
したがって、多板クラッチの目標トルクは、多板クラッチを保持しようとする外部エネルギーを必要とせずに保ち続けることができ、駆動力配分装置を省エネルギー運転下のもとで稼働させることができる。しかも、クラッチ制御部材は、クラッチ制御部材の回動動作を許すという所定の弾性力で保ち続けられるため、多板クラッチの押付力を可変する制御は損なわれることはなく、別途、係脱部の離脱を助ける構造は必要とせずにすむ。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態の車両の駆動力配分装置を示す正断面図。
【図２】図１中のＡ−Ａ線から見た側面図。
【図３】図２中のＢ−Ｂ線に沿うカム構造を、カムの動きと共に示す平断面図。
【図４】係脱部の全体を示す分解斜視図。
【図５】本発明の第２の実施形態の要部となる異なる係脱部を示す分解斜視図。
【図６】同係脱部の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を図１から図４に示す第１の実施形態にもとづいて説明する。
図１中１は、車両、例えば四輪駆動車の前後輪に駆動力を配分するための電子制御式のトランスファ（駆動力配分装置に相当）を示し、図２〜図４は同トランスファ１の各部をそれぞれ示している。
図１には、エンジン（図示しない）からの駆動力を常時は後輪（図示しない）へ伝え、必要に応じてエンジンからの駆動力を前輪（図示しない）へ配分するトランスファ１が一例として示されている。
【００１１】
このトランスファ１は、一端側に、エンジン（図示しない）からの駆動力が入力される入力軸部３を有し、他端側に、入力された駆動力を後輪（図示しない）へ伝える出力軸部５ａを有した軸部材７と、前輪（図示しない）へエンジンの駆動力を伝える出力軸部５ｂとを有している。出力軸部５ａ，５ｂは対（一対）となる。また軸部材７の中間部は、同中間部分に設けた多板クラッチ９およびチェーン機構１１（チェーンベルト１１ａ，チェーンスプロケット１１ｂを有して構成）を介して出力軸部５ｂに接続され、エンジンからの駆動力が前輪駆動用の出力軸部５ｂにも配分されるようにしている。
【００１２】
すなわち、多板クラッチ９は、図１〜図４にも示されるようなボールカム機構１５、例えば軸部材７の外周面上で固定配置される環状の固定カムプレート１７ａと、ボール１７ｂを挟んで多板クラッチ９端側で軸部材７の周りに回動可能に配置される環状の回動カムプレート１７ｃと、各プレート１７ａ，１７ｃの相対向する側面に形成した円弧形のカム溝１７ｄ（ボールを収める深さから次第に浅くなる溝）とを組み合わせたカム機構を有している。そして、回動カムプレート１７ｃに形成された扇形のギヤ部１８が、クラッチ操作源となるモータ１９の出力軸１９ａに装着してあるピニオンギヤ２１と噛み合っている。つまり、モータ１９の回転により、ボールカム機構１５の回動カムプレート１７ｃが回動変位されるにしたがい、当該回動カムプレート１７ｃが、多板クラッチ９を押圧する方向へ変位される（図３のようにカム溝１７ｄでボール１７を押し出すことによる）。そして、回動カムプレート１７ｃの回動動作に応じ生ずる押圧力が、プッシャプレート２３を介して多板クラッチ９端に加わり、多板クラッチ９の押付力を変化させる。この押付力の変化から、多板クラッチ９をフリーな状態からロックされる状態まで可変可能としている。つまり、クラッチ制御部材であるところの回動カムプレート１７ｃの回動動作によって、多板クラッチ９の押圧力が、前後輪間の目標配分比に基づく目標トルクになるよう制御されることによって、出力軸部５ａ（後輪）へ伝わる駆動力（エンジン）のうち、例えば０％〜５０％の範囲で、駆動力が出力軸部５ｂ（前輪）へ配分される。
【００１３】
この配分構造については、本願の先行技術として挙げた「特開２００８−０７４２３９」に記載されている駆動力配分装置と同じなので、詳細については同公開公報を参照されたい。
本実施形態の特徴は、多板クラッチ９を目標トルクに制御したときの回動カムプレート１７ｃ（クラッチ制御部材）の姿勢を、係脱部２７を用い、回動カムプレート１７ｃの回動動作を許せる弾性力で保持することにある。
【００１４】
この係脱部２７の構造が、図１中の拡大した部分や、図２および図４に示されている。係脱部２７には、回動カムプレート１７ｃおよび回動カムプレート１７の周囲のうちの一方に、スプリング部材２９（弾性部材に相当）で押圧されるボール３１（鋼球：押圧部材に相当）配置し、他方に、押圧されるボール３１が係脱可能に嵌る穴部３３（受部に相当）を配置した構造が用いられる。本実施形態は、このうち回動カムプレート１７ｃに穴部３３を設け、回動カムプレート１７ｃの周囲にボール３１を配設した係脱部２７を挙げている。
【００１５】
例えばボール３１を設ける構造としては、図１に示されるように回動カムプレート１７ｃの周囲を覆っているトランスファ１のケース１ａの内面に中空のボス部３５を形成し、このボス部３５内に、スプリング部材２９およびボール３１を収める構造が用いられ、ボス部３５の先端からボール３１が、スプリング部材２９の弾性力で、回動カムプレート１７ｃの外周端面へ向かい押し出される。
【００１６】
また穴部３３の構造としては、図２および図４に示されるように回動カムプレート１７ｃの外周端面上、ボール３１位置を基準として、回動カムプレート１７ｃの回動動作により多板クラッチ９で所定の目標トルクが得られる位置、ここでは多板クラッチ９がフリーな状態となるフリー位置Ａ１、多板クラッチ９がロックされるまで最大に押圧される状態のロック位置Ａ３と、これら中間の中間位置Ａ２といった、それぞれ異なる三個所（複数）の位相の地点に、穴部３３を設ける構造が用いられている。フリー位置Ａ１に設けられる穴部３３を穴部３３ａといい、中間位置Ａ２に設けられる穴部３３を穴部３３ｂといい、ロック位置Ａ３に設けられる穴部３３を穴部３３ｃという。これにより、弾性力で押圧されるボール３１が各穴部３３ａ〜３３ｃに係脱可能に嵌り穴部３３ａ〜３３ｃに係止されると、目標トルクに制御したときの回動カムプレート１７ｃの姿勢、すなわち多板クラッチ９がフリーな状態に操作されたときの回動カムプレート１７ｃの位相姿勢や、多板クラッチ９が中間駆動力配分に操作されたときの回動カムプレート１７ｃの位相姿勢や、多板クラッチ９が最大の動力配分に操作されたときの回動カムプレート１７ｃの位相姿勢がそれぞれ保持される。特に穴部３３ａ〜３３ｃは、図２に示されるように多板クラッチ９からの反力で無用にボール３１との係止が解かれないよう、フリー位置Ａ１からロック位置Ａ３へ配置されるにしたがい（目標トルクが大きくなる方向）、深さ寸法が大きくなるに設定されている（δ１＜δ２＜δ３）。
【００１７】
またスプリング部材２９には、ボール３１を押圧する弾性力を、回動カムプレート１７ｃを回動させるトルクよりも、各段に小さく抑えたスプリング部材が用いられていて、モータ１９で回動カムプレート１７ｃを回動動作（制御動作）しさえすれば、穴部３３ａ〜３３ｃのどの位置からでも、ボール３１の離脱やボール３１の係合が行える。つまり、回動カムプレート１７ｃの回動動作（制御動作）が許せる構造となっている。
【００１８】
つぎに、このトランスファ１の作用を説明する。
例えばエンジン（図示しない）からの駆動力を、１００％、後輪（図示しない）へ伝達するときは、モータ１９の作動により、多板クラッチ９に伝わるトルクが「０」となる所定の位置(Ａ１：ニュートラル位置)まで、回動カムプレート１７ｃを回動する。これにより、入力軸部３から入力されたエンジンの駆動力は、前輪に配分されずに、出力軸部５ａから後輪へ伝達される。
【００１９】
また悪路や山道など走行のため、エンジンからの駆動力を、後輪だけでなく、前輪（図示しない）にも伝達するときは、モータ１９の作動により、例えば多板クラッチ９に伝わるトルクの配分比を所定の比、例えば２５％や５０％となるよう、回動カムプレート１７ｃを回動する。すると、回動カムプレート１７ｃは、ボールカム機構１５により、そのトルク配分比にしたがい多板クラッチ９側へ押し出される。すると、多板クラッチ９は、プッシャプレート２３を介して押圧され、目標配分比に応じた目標トルクで接続が行われる。つまり、入力軸部３から入力された駆動力は、多板クラッチ９で目標配分比に配分され、チェーン機構１１、出力軸部５ｂを介して前輪にも伝わる。すなわち、入力軸部３から入力された駆動力を１００％とすると、後輪が７５％、前輪が２５％となる配分比や、後輪が５０％、前輪が５０％となる配分比などで駆動力が配分され、前後輪を悪路や山道などの走行に適した駆動力で駆動する。
【００２０】
こうした悪路や山道を走行し続ける場合、通常であれば、モータ１９は、多板クラッチ９における目標トルクが持続されるよう通電し続けることになる。
このとき、多板クラッチ９を押圧している回動カムプレート１７ｃの姿勢は、係脱部２７の係合により保持される。すなわち回動カムプレート１７ｃは、弾性力で押圧されるボール１７ｂが穴部３３ｂ（または穴部３３ｃ）に嵌る。そして、スプリング部材２９の弾性力により、そのときの位相状態が保持される。つまり、係脱部２７は、加わる弾性力により係合され続ける。これにより、回動カムプレート１７ｃは、多板クラッチ９の目標トルクを確保する位置で固定され続ける。
【００２１】
この間は、モータ１９を稼働し続ける必要はなくなるから、モータ１９の通電を停止することができる。
したがって、多板クラッチ９の目標トルクは、多板クラッチ９を保持しようとする外部エネルギーを必要とせずに保ち続けることができる。これにより、トランスファ１を省エネルギー運転下のもとで稼働させることができる。しかも、係脱部２７の係合は、回動カムプレート１７ｃの回動動作を許すという所定の弾性力で保ち続けるので、駆動力の配分を変えるため、例えば穴部３３ｂの位置から穴部３３ｃへ切り換える場合、再度、モータ１９を通電するだけで、回動カムプレート１７ｃの回動により、穴部３３ｂからボール１７ｂが抜け出し（他の穴部３３ａ，３３ｂでも同様）、同ボール１７ｂが穴部３３ｃに嵌り、回動カムプレート１７ｃをその位置で保持するので、多板クラッチ９の制御が係脱部２７によって損なわれることはない。つまり、別途、係脱部２７の離脱を助ける構造は必要としない。
【００２２】
特に係脱部２７は、回動カムプレート１７ｃ（クラッチ制御部材）の外周端面に穴部３３ａ〜３３ｃ(受部)を設け、回動カムプレート１７ｃの外周端面の周囲にボール３１を設ける構造としたことにより、スプリング部材２９の弾性力を効果的に用いて、回動カムプレート１７ｃを保持することができる。しかも、係脱部２７は、スプリング部材２９、ボール３１（押圧部材）および穴部３３ａ〜３３ｃ（受部）を組み合わせた構造ですみ、簡単な構造ですむ。
【００２３】
そのうえ、穴部３３ａ〜穴部３３ｃ（複数の受部）の深さ寸法（δ１〜δ３）は、多板クラッチ９の目標トルクが大きくなる方向になるにしたがい深く設定してあるので、多板クラッチ９の反力が大きくなる位置にある穴部３３ｃでも、不用意に穴部３３ｃからボール３１が抜け出るのが抑えられる。つまり、十分なる回動カムプレート１７ｃの保持を約束することができる。
【００２４】
図５および図６は、本発明の第２の実施形態を示す。
本実施形態は、第１の実施形態の変形例で、穴部３３ａ〜３３ｃを回動カムプレート１７ｃの側面に設け、スプリング部材２９およびボール３１を上記側面と対向する周囲の位置、ここでは固定カムプレート１７ａの側面に設けて、回動カムプレート１７ｃを保持する係脱部４７を構成した例である。
【００２５】
具体的には、ボール３１側の構造は、例えば図５および図６に示されるように例えば固定カムプレート１７ａの外周部に鍔部３７を形成し、この鍔部３７のうち回動カムプレート１７ｃの外周側の側面と対向する内面に筒形の穴部３９を形成して、同穴部３９内にスプリング部材２９およびボール３１を収め、穴部３９からボール３１が、スプリング部材２９の弾性力で、回動カムプレート１７ｃへ向かい押し出されるようにする。
【００２６】
穴部３３ａ〜３３ｃ側の構造は、図５および図６に示されるように鍔部３７と対向する回動カムプレート１７ｃの外周端面上、ボール３１位置を基準に、可動カムプレート２７ｃの制御動作（押圧方向の動き）を考慮して、一端をフリー状態となる位置で最も深く、他端のロック状態となる位置で最も浅く、かつ当該一端から他端へ向かいにしたがい次第に深さが浅くなる円弧形の溝部４１を設ける。そして、この溝部４１の底部うち、多板クラッチ９がフリーな状態となるフリー位置Ａ１に穴部３３ａを設け、多板クラッチ９がロックされる状態となるロック位置Ａ３に穴部３３ｃを設け、その中間となる中間位置Ａ２に穴部３３ｂを設ける。
【００２７】
これにより、弾性力で押圧されるボール３１が各穴部３３ａ〜３３ｃに係脱可能に嵌り係止されることで、第１の実施形態と同様、目標トルクに制御したときの回動カムプレート１７ｃの姿勢、すなわち多板クラッチ９がフリーな状態に操作されたときの回動カムプレート１７ｃの位相姿勢や、多板クラッチ９が中間駆動力配分に操作されたときの回動カムプレート１７ｃの位相姿勢や、多板クラッチ９が最大の動力配分に操作されたときの回動カムプレート１７ｃの位相姿勢がそれぞれ保持される。もちろん、スプリング部材２９は、ボール３１を押圧する弾性力を、回動カムプレート１７ｃを回動させるトルクよりも小さく抑えたスプリング部材が用いられる。
【００２８】
特に穴部３３ａ〜３３ｃは、第１の実施例と同様、多板クラッチ９からの反力で無用にボール３１との係止が解かれないよう、フリー位置Ａ１からロック位置Ａ３へ配置されるにしたがい（目標トルクが大きくなる方向）、深さ寸法が大きくなるに設定されている。
こうした係脱部４７でも第１の実施形態と同様の効果を奏する。但し、図５および図６において、上述の第１の実施形態と同じ部分には同一符号を付してその説明を省略した。
【００２９】
なお、上述した実施形態における各構成および組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能であることはいうまでもない。また本発明は、上述した実施形態によって限定されることはなく、「特許請求の範囲」によってのみ限定されることはいうまでもない。例えば上述した実施形態では、穴部（受部）を回動カムプレート（クラッチ制御部材）に設け、ボール（押圧部材）を回動カムプレートの周囲に配置した例を挙げたが、反対にボール（クラッチ制御部材）を回動カムプレート（クラッチ制御部材）に設け、回動カムプレートの周囲に穴部（受部）を配置する構造でも構わない。また本発明をトランスファでなく、駆動力配分を可能なデファレンシャルに適用してもよく、駆動力配分装置の構造には限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３０】
１  トランスファ（駆動力配分装置）
３  入力軸部
５ａ，５ｂ  出力軸部
９  多板クラッチ
１７ｃ  回動カムプレート（クラッチ制御部材）
２７，４７  係脱部
２９  スプリング部材
３１ボール（押圧部材）
３３ａ〜３３ｃ  穴部（受部）
【図１】
2017008950.tif 000003
【図２】
2017008950.tif 000004
【図３】
2017008950.tif 000005
【図４】
2017008950.tif 000006
【図５】
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【図６】
2017008950.tif 000008