JPH1059011A

JPH1059011A - 回転伝達装置

Info

Publication number: JPH1059011A
Application number: JP34968696A
Authority: JP
Inventors: Kenichiro Ito; 健一郎伊藤; Makoto Yasui; 誠安井; Shiro Goto; 司郎後藤
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1996-06-12
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 1998-03-03

Abstract

(57)【要約】【課題】４輪駆動車の駆動経路上に組込み、車両の走
行状態に応じて駆動力の伝達と遮断とを行なう回転伝達
装置を提供する。【解決手段】外輪２と入力軸４との対向面間に、楔形
空間を形成する円筒面６とカム面７を形成し、その間に
設けた保持器８のポケットにローラ１０を組込み、保持
器８に電磁クラッチ１４を連結し、保持器８と入力軸４
の間にスイッチバネ１３を取付けている。車両の走行状
態に応じて電磁クラッチ１４のコイル１６に流す電流量
によって、外輪２と入力軸４間に形成された２方向クラ
ッチを制御し、駆動力の伝達、遮断を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、４輪駆動車の駆
動力を伝達する回転伝達装置、更に詳しくは、４輪駆動
車の駆動経路において駆動力の伝達と遮断の切換えに用
いられる装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】前後輪を直結した４輪駆動車（以下４Ｗ
Ｄ車という）が舗装路のタイトコーナーを旋回すると、
いわゆるタイトコーナーブレーキング現象が発生する
が、この問題を解決する発明として、本出願人は特願平
４−１７３０６４号や特願平４−１８２４７６号でスプ
ラグまたはローラを係合子として利用した回転伝達装置
を提案している。

【０００３】これらの装置は回転方向に応じて保持器の
位相を切り換え、係合子を内外輪に係合させる２方向駆
動装置であり、図２５の様にＦＲベースの４ＷＤ車のフ
ロントプロペラシャフト上に装着すると、加速中に後輪
がスリップすると回転伝達装置の入力軸がそれに応じて
回転が上がるため、係合子が係合し、出力軸にトルクを
伝達するため４ＷＤとなる。一方、車両が旋回すると車
両の前輪（出力軸側）が速く回転するが、この時は回転
伝達装置の係合子は係合せず、入力軸と出力軸は空転す
る。したがって、タイトコーナーブレーキングは発生し
ない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記提案の
装置においては、車両のエンジンブレーキのトルクは装
置の入力軸の回転を減速させる方向にあり、その方向に
は入力軸と出力軸は空転するため、前輪にはエンジンブ
レーキの減速トルクは伝達されない。すなわち、エンジ
ンブレーキは後輪だけにしか効かないのである。このた
め、雪道等の低摩擦係数路面上でエンジンブレーキを強
く効かせた場合、後輪が減速方向にスリップし、摩擦力
を失い、車両が不安定になる。エンジンブレーキが強す
ぎた場合は、車両はスピンすることもある。

【０００５】また、上記提案の装置を装着した４ＷＤ車
にＡＢＳ（アンチロックブレーキングシステム）を装着
する場合を考える。一般に車両のブレーキ力は後輪に比
べて前輪側の方が大きく、フルブレーキをした場合、前
輪から先行してロックする。

【０００６】このとき、上記装置の出力軸（前輪側）が
減速しようとするが、この方向には係合子が係合するた
め、入力軸も同時に減速させられる。すなわち、前輪の
ロックと同時に後輪までもロックしてしまうため、ＡＢ
Ｓを装着しても、前後輪の回転数差が検出し難く制御性
が悪いという問題があった。

【０００７】そこで、この発明の課題は、正逆方向の回
転に対して駆動力を伝達する機能と共に、旋回中はタイ
トコーナーブレーキを回避することが出来、かつ、前輪
にもエンジンブレーキトルクを適度に伝達することが出
来、なおかつ、ＡＢＳ作動時には両方向に空転すること
の出来る回転伝達装置を提供することにある。

【０００８】

【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、請求項１の発明は、外輪とそれに嵌合する内
方部材の対向面の一方に円筒面を、他方にその円筒面と
の間で楔空間を形成する複数のカム面を形成し、上記外
輪と内方部材の対向面間に設けた保持器のポケットに、
外輪と内方部材の相対回転によって上記円筒面とカム面
の間に係合するローラを組込み、前記保持器と外輪また
は内方部材とを回転方向隙間を介して共回り可能に連結
し、上記保持器と外輪または内方部材との間に、ローラ
を係合させず中立位置に保持するための弾性部材を組込
み、上記保持器の端部にアーマチュアを保持器と回転不
可能かつ軸方向に移動可能に取付け、前記外輪と内方部
材の間に、内方部材または外輪に固定された摩擦部材と
上記アーマチュアを吸着させるための電磁石を組込んだ
構成を採用したものである。

【０００９】請求項２の発明は、外輪とそれに嵌合する
内方部材の対向面の一方に円筒面を、他方にその円筒面
との間で楔空間を形成する複数のカム面を形成し、上記
外輪と内方部材の対向面間に設けた保持器のポケット
に、外輪と内方部材の相対回転によって上記円筒面とカ
ム面の間に係合するローラを組込み、前記保持器と外輪
または内方部材とを回転方向隙間を介して共回り可能に
連結し、上記保持器と外輪または内方部材との間に、ロ
ーラを係合させず中立位置に保持するための弾性部材を
組込み、上記外輪と内方部材の間に、外輪に固定された
摩擦部材とアーマチュアを吸着させるための電磁石を組
込み、該アーマチュアを摩擦部材と回転不可能に嵌合さ
せ、アーマチュアと摩擦部材の間に保持器に回転不可
能、スライド可能に嵌合されたクラッチプレートを挿入
した構成を採用したものである。

【００１０】請求項３の発明は、外輪とそれに嵌合する
内方部材の対向面の一方に円筒面を、他方にその円筒面
との間で楔空間を形成する複数のカム面を形成し、上記
外輪と内方部材の対向面間に設けた保持器のポケット
に、外輪と内方部材の相対回転によって上記円筒面とカ
ム面の間に係合するローラを組込み、前記保持器と外輪
または内方部材とを回転方向隙間を介して共回り可能に
連結し、上記保持器と外輪または内方部材との間に、ロ
ーラを係合させず中立位置に保持するための弾性部材を
組込み、上記外輪と内方部材の間に、内方部材に固定さ
れた摩擦部材とアーマチュアを吸着させるための電磁石
を組み込み、該アーマチュアを摩擦部材と回転不可能に
嵌合させ、アーマチュアと摩擦部材の間に保持器に回転
不可能、スライド可能に嵌合されたクラッチプレートを
挿入した構成を採用したものである。

【００１１】請求項４の発明は、請求項１乃至３の発明
において、電磁石に電流が流れていないときに、アーマ
チュアを摩擦部材から離反させるために、アーマチュア
と摩擦部材との間に弾性部材を挿入した構成を採用した
ものである。

【００１２】請求項５の発明は、請求項１乃至４の発明
において、アーマチュアあるいは摩擦部材の摺動面に複
数の油溝を配した構成を採用したものである。

【００１３】請求項６の発明は、請求項１乃至５の発明
において、外輪に相対回転不可能に嵌合された複数のア
ウタープレートと、内方部材に相対回転不可能に嵌合さ
れた複数のインナープレートを交互に重ね合わせ、その
最端部を弾性部材で押圧した多板摩擦クラッチを付加し
た構成を採用したものである。

【００１４】請求項７の発明は、請求項１乃至５の発明
において、外輪に相対回転不可能に嵌合された複数のア
ウタープレートと、内方部材に相対回転不可能に嵌合さ
れた複数のインナープレートをすきまを介して交互に重
ね合わせ、そのすきまに高粘性の油を封入した粘性クラ
ッチを付加した構成を採用したものである。

【００１５】請求項８の発明は、車両の前後車輪または
前後推進軸の回転数をセンサーで測定し、それらの回転
数差または回転数変化に応じて電磁石の電流を制御する
ようにした構成を採用したものである。

【００１６】ここで、回転伝達装置は、トランスミッシ
ョンから直接後輪推進軸が連結され、トランスファによ
って前輪推進軸が分岐しているＦＲベースの４ＷＤ車の
前輪駆動経路上に装着される。

【００１７】

【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。

【００１８】図１乃至図６に示す第１の実施形態におい
て、回転伝達装置１は、従動部材となる外輪２の内部に
軸受３を介して入力軸４が回転自在に収納され、外輪２
と入力軸４の間に２方向クラッチＡが組込まれ、入力軸
４の端部にスプラインを介して入力用リング５が取付け
られている。

【００１９】上記２方向クラッチＡは、外輪２の内径面
に円筒面６が形成され、これに対応するよう入力軸４に
設けた大径部の外径面に所定の間隔をおいて複数の平坦
なカム面７が形成され、各カム面７は、外輪２の円筒面
６との間で円周方向の両側が狭幅になる楔状空間を形成
している。

【００２０】前記入力軸４の大径部に環状の保持器８が
外嵌挿入され、この保持器８には周方向にカム面７と同
じ数のポケット９が形成され、その各ポケット９に係合
子としてのローラ１０が組込まれている。ローラ１０
は、入力軸４の各カム面７に対してそれぞれ１個づつ組
込まれており、保持器８によって周方向に所定量移動す
ると、カム面７と円筒面６の間に係合し、外輪２と入力
軸４を一体化する。

【００２１】図３に示すように、保持器８と入力軸４の
両者には、周方向の一部に切り欠き１１、１２があり、
そこに弾性部材であるスイッチバネ１３をたわませて両
端をセットする。

【００２２】保持器８と入力軸４は、互いの切り欠き１
１、１２が合致しているときは、入力軸４のカム面７と
保持器８のポケット９及びローラ１０の位置関係は図２
の如く設計されており、ローラ１０と外輪２の間に隙間
ａが存在する。従って、スイッチバネ１３がセットされ
ていると、入力軸４と外輪２は係合されず、ニュートラ
ルスタンバイとなる。

【００２３】図１に示すように、入力軸４と外輪２の間
に電磁クラッチ１４が組込まれている。この電磁クラッ
チ１４は、外輪２の端部から一部が外側に突出する固定
部１５に電磁石１６を収納するフィールドコア１７を回
転不能に圧入し、このフィールドコア１７に回転可能と
なるよう外嵌するロータ１８は非磁性体のロータガイド
１９と回転不能に圧入されており、また、ロータガイド
１９はピン２０によって外輪２と回転止めがなされてい
る。

【００２４】従って、フィールドコア１７は固定部材で
あり、また、外輪２、ロータガイド１９、ロータ１８は
いかなるときも相対回転しないと共に、ロータ１８が外
輪２に固定された摩擦部材となる。

【００２５】前記ロータ１８と保持器８の端部間に配置
したアーマチュア２１は、図５に示すように、内径部に
設けた突部２２が保持器８の切り欠き２３に係合し、保
持器８に対して回転不能で軸方向の移動は可能となって
いる。また、アーマチュア２１とロータ１８の対向面間
に隙間ｂができるようにアーマチュア２１の厚みが設定
され、アーマチュア２１とロータ１８の相対回転は可能
になっている。

【００２６】即ち、ロータ１８は外輪２とつながってお
り、アーマチュア２１は保持器８、スイッチバネ１３を
介して入力軸４とつながっている。

【００２７】上記回転伝達装置１の外輪２には多板摩擦
クラッチ５１が連結されている。この多板摩擦クラッチ
５１は、外輪２の端部にボルト等で固定したハウジング
５２と入力軸４に外嵌固定したインナーリング５３との
間に、ハウジング５２と回転方向に一体で軸方向に可動
となるアウタープレート５４と、インナーリング５３と
回転方向に一体で軸方向に可動となるインナープレート
５５を順次交互に複数枚を組込み、これらプレート群の
一方端部に、プレート群を軸方向に押圧して互に圧着さ
せる弾性部材５６を縮設した構造を有し、コイル１６に
電流が流れていないとき、入力軸４と外輪２間のローラ
は係合せず相対回転可能であるが多板摩擦クラッチ５１
のトルクは伝達されることになる。

【００２８】このトルク伝達は、エンジンブレーキなど
の緩やかな車輪速度の変化など、加速度が小さく、スリ
ップの判断ができずに従駆動輪にローラの係合によるト
ルクの伝達ができない場合において、多板摩擦クラッチ
５１のトルクが従駆動輪に伝達され、車両の挙動を安定
させることができるという利点がある。

【００２９】第１の実施形態の回転伝達装置１は上記の
ような構成であり、図２５で示したように、ＦＲベース
の４ＷＤ車のフロントデフ２４とトランスミッション及
びトランスファー２５をつなぐフロントプロペラシャフ
ト２６の間に組込む。なお４ＷＤ車はＡＢＳ付とし、入
力軸４の入力用リング５をトランスファ側に直結し、外
輪２をフロントデフ側に直結する。

【００３０】４ＷＤ車の通常走行時（定速走行時）は電
磁クラッチ１４の電磁石１６への通電がなく、ロータ１
８とアーマチュア２１はフリーとなり、このため、スイ
ッチバネ１３の付与力により入力軸４と保持器８は互い
の切り欠き１１、１２が合致し、入力軸４のカム面７と
保持器８のポケット９及びローラ１０の位置関係は図２
に示したニュートラルスタンバイとなり、入力軸４と外
輪２は相対回転が可能となり、４ＷＤ車は２駆走行状態
となる。但し、多板摩擦クラッチ５１によって設定され
た空転抵抗を持って外輪２と入力軸４は空転可能であ
る。

【００３１】滑り易い路面で急発進した場合等には、電
磁クラッチ１４の電磁石１６に電流が流れる。電磁石１
６に電流が流れると、フィールドコア１７、ロータ１
８、アーマチュア２１の間に磁気回路が形成され、ロー
タ１８はアーマチュア２１を引きつけて一体となる。

【００３２】従って、外輪２、ロータガイド１９、ロー
タ１８、アーマチュア２１、保持器８がアーマチュアと
ロータの摺動抵抗を受けて一体となる。

【００３３】この状態で入力軸４と外輪２が相対回転し
ようとすると、保持器８の回転は外輪２に拘束されてい
るため、入力軸４の回転に対して位相がずれ、図６に示
すように、ローラ１０はカム面７と円筒面６間に係合す
る位相となり、入力軸４と外輪２はトルクの伝達が可能
な直結状態となり、車両は４駆走行となる。

【００３４】上記４駆走行時において、車両のＡＢＳ作
動時は電磁クラッチ１４の電磁石１６に対して通電をオ
フする。

【００３５】電磁石１６のリード線は固定部１５を通っ
て車内の制御装置に配線される。制御装置は例えば前後
輪の回転数すなわち回転伝達装置１の入出力回転数を回
転センサーで測定し、その差に応じて電磁クラッチ（コ
イル電流）をオン−オフ制御する。

【００３６】上記の作用を実際の走行において考える
と、車両が通常走行で前進または後退方向に直進してい
る間は前後輪が同速度であるため電磁クラッチ１４をオ
フにする。ローラ１０はニュートラル位置に保持される
ため、入力軸４から外輪２には多板摩擦クラッチ５１の
抵抗分だけ駆動力は前輪に分配される。

【００３７】一方、加速中後輪がスリップすると前輪
（出力側）に対して後輪（入力側）の回転が上回る（前
輪回転数＜後輪回転数）。この回転数差が設定値以上に
なると電磁クラッチ１４をオンにする。ローラ１０が入
力軸４と外輪２に係合し、入力軸４と外輪２が一体化さ
れ、前輪にも駆動力が伝達され、４駆状態に切り換わ
る。

【００３８】また、車両が旋回中は前輪（出力側）の方
が後輪（入力側）よりも回転が上回るため、電磁クラッ
チ１４はオフにする。入力軸４と外輪２は空転し、多板
摩擦クラッチ５１の摩擦力は抵抗となるが、その抵抗力
はタイトコーナーブレーキング現象を起こさない程度に
小さく設定してある（数kgfm）ため問題なくスムーズに
旋回できる。

【００３９】また、雪道の様な低摩擦係数路面におい
て、急激にエンジンブレーキを効かせた場合、後輪が減
速側にスリップしようとするが、電磁クラッチ１４は後
輪回転が前輪回転を下回るためオフであるが、多板摩擦
クラッチ５１によって減速トルクを前輪側に分配するの
で、エンジンブレーキは４輪に作用し、後輪のスリップ
を軽減できるとともに、車両の安定性を向上させる。

【００４０】また、ＡＢＳ装着車の場合、ＡＢＳ作動中
は電磁クラッチ１４をオフにすることにより、外輪２と
入力軸４は空転し、前後輪間のトルク循環が無く、従来
の２ＷＤ車と同様のＡＢＳ制御が容易に可能となる。

【００４１】尚、多板摩擦クラッチ５１の摩擦力は旋回
時のタイトコーナーブレーキングやＡＢＳ作動時の前後
輪間の拘束力に影響しない程度のトルクに設定してお
り、約３〜６ｋｇｍ程度にする。この程度のトルクがあ
れば、上記低摩擦係数路面でのエンジンブレーキ時の後
輪スリップは軽減できる。

【００４２】図７乃至図１１に示す回転伝達装置の第２
の実施形態は、外輪側を動力入力側としたものであり、
先の第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して説
明に代える。以下の各実施形態についても同様である。

【００４３】この第２の実施形態において、入力外輪２
の内径面にカム面７が設けられ、出力軸４はカム面７に
対応する大径部の外径面が円筒面６になっている。

【００４４】入力外輪２と出力軸４の間に設けた保持器
８と該外輪２の両者には、図９のように切り欠き１１
ａ、１２ａがあり、そこにスイッチバネ１３をたわませ
てセットする。入力外輪２と保持器８は互いの切り欠き
１１ａ、１２ａが合致しているとき、入力外輪２のカム
面７と保持器８のポケット９及びローラ１０の位置関係
は図１０の如く、ローラ１０とカム面７の間に隙間ａが
存在するようになっている。従って、スイッチバネ１３
がセットされていると、出力軸４と入力外輪２は結合さ
れず、ニュートラルスタンバイとなる。

【００４５】電磁クラッチ１４は、フィールドコア１７
が固定部１５に回転不能に圧入され、ロータ１８は非磁
性体のロータガイド１９ａへ回転不能となるよう外嵌圧
入され、ロータガイド１９ａは圧入などにより出力軸４
と回転不能に嵌合されている。

【００４６】従って、出力軸４、ロータガイド１９ａ、
ロータ１８はいかなる時も相対回転しない。

【００４７】また、アーマチュア２１と保持器８は、図
４で示したと同様に、突起と切り欠きの係合により、回
転は不能であるが軸方向の移動は隙間ｂによって許さ
れ、アーマチュア２１とロータ１８の相対回転は可能と
なっている。即ち、ロータ１８は出力軸４とつながって
おり、アーマチュア２１は保持器８、スイッチバネ１３
を介して入力外輪２とつながっている。

【００４８】この第２の実施形態において、車両の４駆
走行モードにおいて滑り易い路面等で急発進した場合等
は、電磁石１６への通電がオンとなり、フィールドコア
１７、ロータ１８、アーマチュア２１の間で磁気回路が
形成され、ロータ１８はアーマチュア２１を引きつけて
摺動抵抗を与える。従って、出力軸４、ロータガイド１
９、ロータ１８、アーマチュア２１、保持器８が一体と
なり、回転不能となる。この状態で入力外輪２と出力軸
４が相対回転しようとすると、保持器８の回転は出力軸
４に拘束されているため、入力外輪２の回転に対して位
相がずれて図１１に示すようにトルクの伝達が可能とな
り、入力外輪２と出力軸４が直結された４駆走行とな
る。

【００４９】上記４駆走行時にＡＢＳの作動信号で電磁
石１６への通電がオフになると、ロータ１８とアーマチ
ュア２１の結合が解け、入力外輪２と出力軸４間のロー
ラの係合が解け、２ＷＤ車と同様にＡＢＳ制御が可能と
なる。

【００５０】図１２に示す第３の実施形態は、先に述べ
た第１の実施形態の多板摩擦クラッチにビスカス粘性ク
ラッチ５１ａを用いたものである。

【００５１】このビスカス粘性クラッチ５１ａは、ハウ
ジング５２に回転不能に嵌合された複数のアウタープレ
ート５４とインナーリング５３に回転不能に嵌合された
複数のインナープレート６５を交互に隙間リング５７、
５８の介在により適当な隙間を設けて重ねており、その
隙間に高粘性油を封入したものである。第１実施形態と
同様エンジンブレーキ時には適度なトルクを前輪に分配
できる。

【００５２】図１３と図１４は第４実施形態を示してい
る。この実施形態は第１〜３実施形態の多板摩擦クラッ
チ５１や粘性クラッチ５１ａを取り除いたものである。
この場合、強いエンジンブレーキ時にもし後輪がスリッ
プしそうになった時は、後輪側の回転数の変化（急激な
減速）から減速度を演算し、その減速度が設定値を超え
た場合に制御装置によって、その時にも電磁クラッチを
オンにさせるのである。そうするとローラの係合によ
り、４輪共にエンジンブレーキトルクは配分される。

【００５３】ところで、上述した第１乃至第４の各実施
形態における回転伝達装置においては、何れも、滑りや
すい路面などで、車両が加速して後輪がスリップし、前
輪の回転数をある設定値以上上回ったときに電磁石に通
電して、２方向クラッチＡをロックさせるものである。
したがって、それ以外の状況（ＡＢＳ作動時、旋回時、
定速走行時、減速時）においては、電磁石には通電され
ないため、２方向クラッチＡはニュートラルの状態を保
つ。このとき、ローラ１０を図２に示すニュートラルの
位置に保持しているのは、図３で示すスイッチバネ１３
の付与力である。

【００５４】この付与力が小さすぎると、入力軸４の回
転加速度が大きい場合は、保持器８と、ローラ１０と、
保持器と同軸上回転不可能に係止されたアーマチュア２
１の慣性によって、ローラ１０がニュートラル位置に保
たれなくなる場合がある。

【００５５】また、この付与力が小さすぎた場合、アー
マチュア２１が、ロータ１８またはロータガイド１９と
ある抵抗（表面張力の影響が大きい）をもって相対回転
するため、その抵抗がスイッチバネ１３の付与力を上回
ってしまうと、保持器８はローラ１０を引き連れてロッ
ク位置に移動してしまうことがある。

【００５６】したがって、スイッチバネ１３の付与力は
ある程度大きくするか、もしくはアーマチュア２１とロ
ータ１８の摺動抵抗を小さくする必要がある。

【００５７】しかし、この付与力を大きくするには、電
磁石１６の容量（サイズ）もアップさせなければならな
い。

【００５８】そこで、図１５に示す第５の実施形態は、
アーマチュア２１を外輪２側に回転不可能且つ軸方向ス
ライド可能に係止し、別途保持器８に対して回転不可能
且つ軸方向スライド可能に係止されたクラッチプレート
６１を設けることによって、保持器８側の慣性を小さく
するとともに、アーマチュア２１吸引時の摩擦トルクを
増大させることにより、第１乃至第４の実施形態と同等
のサイズの電磁石１６で、スイッチバネ１３の付与力増
加に対応するものである。

【００５９】また、アーマチュア２１あるいはロータ１
８の摺動面に油膜を切るための油溝６２を設け、相対回
転時の摺動抵抗を軽減するものである。

【００６０】また、保持器８に回転不可能且つ軸方向ス
ライド可能に係止されたアーマチュア２１と、外輪２に
回転不可能に係止されたロータ１８の間にウェーブワッ
シャー６３等の弾性部材を挿入し、電磁石１６に電流が
流れていないときは両部材を離反させ、摺動抵抗を軽減
するものである。

【００６１】図１５乃至図１７に示す第５の実施形態
は、新たにクラッチプレート６１という薄板の部材が使
用される。このクラッチプレート６１は保持器８に回転
不可能に係止されているが、軸方向にはスライドが可能
となっている。

【００６２】アーマチュア２１は、ロータガイド１９と
ともに外輪２にストッパーピン６４によって回転不可能
に係止されているが、軸方向にはスライドが可能となっ
ている。

【００６３】クラッチプレート６１は、ロータ１８とア
ーマチュア２１の間に配置され、ロータ１８とロータガ
イド１９の間には、図１７（Ａ）、（Ｂ）に示すような
ウェーブワッシャー６３が配置される。

【００６４】図１５（Ｂ）に示すように、電磁石１６に
通電されていないときは、ウェーブワッシャー６３の付
与力により、アーマチュア２１とロータ１８の間にすき
まができる。クラッチプレート６１は両部材に対して自
由に回転可能である。また、保持器８には第１乃至第４
の実施形態におけるアーマチュア２１に代わって、軽量
のクラッチプレート６１が係止されているだけであるの
で、慣性が小さくなり、入力軸４側の回転加速度が大き
い場合に対して有利である。

【００６５】図１５（Ｂ）に示すように、電磁石１６に
通電されたときは、アーマチュア２１を吸引して、クラ
ッチプレート６１を挟み込む形でロータ１８に圧着され
る。第１乃至第４実施形態で示したような構造では、電
磁石１６の吸引力Ｗに対して発生するアーマチュアトル
クＴは、Ｔ＝μＷｒ（ｒ：摩擦摺動面平均半径、μ：摩擦係
数）で表される。

【００６６】これに対し、第５の実施形態の構造におい
ては、第１乃至４の実施形態と同様の吸引力で、摩擦摺
動面が２面となるため、発生するアーマチュアトルク
Ｔ’は、Ｔ’＝２μＷｒ＝２Ｔと上記の２倍になる。

【００６７】したがって、電磁石のサイズを大きくする
ことなく、摩擦力のアップが可能となる。

【００６８】次に、図１７に示す第６の実施形態は、第
５の実施形態で示した回転伝達装置において、アーマチ
ュア２１あるいはロータ１８の摺動面に図１７（Ａ）に
示すようなスパイラル状の溝６２や、図１７（Ｂ）に示
すような放射状の溝６２をつけている。これにより、表
面張力が軽減され、摺動抵抗が小さくなる。アーマチュ
ア２１とロータ１８の摺動抵抗が小さいということは、
スイッチバネの付与力が小さくでき、スイッチバネと電
磁石の設計の自由度が増す。

【００６９】もちろんこの溝は、上記第１乃至第５の実
施形態のアーマチュアに対しても適用できる。

【００７０】図１８に示す第７の実施形態は、アーマチ
ュア２１を保持器８と回転不可能で軸方向にスライド可
能とし、アーマチュア２１とロータ１８の間にウェーブ
ワッシャー６３を組込んでいる。電磁石１６に電流が流
れていない時は、アーマチュア２１はウェーブワッシャ
ー６３の付与力（本装置では２〜４ｋｇｆに設定）によ
って、アーマチュア２１はロータ１８と離反するため、
表面張力の影響はなくなる（効果は第６の実施形態と同
じである）。

【００７１】また、このウェーブワッシャー６３は、ア
ーマチュア２１とロータ１８が離反した後はほとんど荷
重が０になるよう設定されているため、アーマチュア２
１とロータ１８間の抵抗はほとんどなくなり、スイッチ
ばねの付与力に打ち勝つことなく、保持器８には影響を
及ぼさない。

【００７２】電磁石１６に電流が流れた場合は、電流値
に比例した吸引力が発生し、その吸引力がウェーブワッ
シャー６３の付与力に打ち勝って、アーマチュア２１を
吸引する。電磁石１６の吸引力はウェーブワッシャー６
３の付与力よりも十分大きいので問題にはならない。

【００７３】図１９に示す第８の実施形態は、第５の実
施形態における入力軸４と外輪２の間に、多板摩擦クラ
ッチ５１を設けた回転伝達装置を示している。

【００７４】図２０に示す第９の実施形態は、第７の実
施形態における入力軸４と外輪２の間に、多板摩擦クラ
ッチ５１を設けた回転伝達装置を示している。

【００７５】図２１に示す第１０の実施形態は、第５の
実施形態における入力軸４と外輪２の間に、粘性クラッ
チ５１ａを設けた回転伝達装置を示している。

【００７６】図２２に示す第１１の実施形態は、第７の
実施形態における入力軸４と外輪２の間に、粘性クラッ
チ５１ａを設けた回転伝達装置を示している。

【００７７】図２３に示す第１２の実施形態は、外輪２
の内径部に多角形のカム面７を持ち、円筒形状の入力軸
４をもった２方向のクラッチＡを採用している。

【００７８】クラッチプレート６１は外径側で保持器８
と回転不可能、軸方向可動に係止されており、アーマチ
ュア２１は内径部でロータガイド１９ａと回転不可能、
軸方向可動に係止されている。ロータ１８はロータガイ
ド１９ａに、ロータガイド１９ａは入力軸４にそれぞれ
回転不可能に圧入されている。

【００７９】電磁石１６に通電されていない時は、アー
マチュア２１とロータ１８の間にすきまができ、そのす
きま内でクラッチプレート６１は両部材に対して自由に
回転可能である。したがって、保持器８はスイッチバネ
１３の付与力によって、ローラ１０をフリーの位置に保
持する。

【００８０】電磁石１６に通電されると、アーマチュア
２１がクラッチプレート６１を挟み込んでロータ１８に
吸引され、アーマチュア２１、クラッチプレート６１
（保持器）、ロータ１８、ロータガイド１９ａ、入力軸
４が一体化される。その時発生するトルクは、第５の実
施形態で説明した通り、第１乃至第４実施形態の約２倍
となる。

【００８１】車両に装着した場合の第１２の実施形態の
作用は第５の実施形態と同じであるので省略する。

【００８２】図２４に示す第１３の実施形態は、第１２
の実施形態と同様、外輪２の内径部に多角形のカム面７
を持ち、円筒形状の入力軸４をもった２方向クラッチＡ
を採用した回転伝達装置を示している。

【００８３】アーマチュア２１は保持器８と回転不可
能、軸方向可動に係止されている。ロータ１８はロータ
ガイド１９ａを介して入力軸４と回転不可能に圧入され
ている。

【００８４】電磁石１６に通電されていない時は、アー
マチュア２１はウェーブワッシャー６３の付与力によっ
て、ロータ１８と離反させられ、表面張力の影響を受け
ることなく自由に回転可能である。もちろんローラ１０
は保持器８によって入力軸４と外輪２が係合しないフリ
ーの位置に保持される。

【００８５】電磁石１６に通電された場合は、アーマチ
ュア２１をロータ１８側に吸引し、摩擦力を発生させ入
力軸４と保持器８を一体化させる。

【００８６】車両に装着した場合の第１３の実施形態の
作用は第５の実施形態と同じであるので省略する。

【００８７】上記した第１２の実施形態と第１３の実施
形態において、それぞれの入力軸４と外輪２の間に、図
２０で示した多板クラッチ５１や図２１で示した粘性ク
ラッチ５１ａを設けることができる。

【００８８】なお、各実施形態の回転伝達装置は、トラ
ンスミッションからの出力を内部の入力軸を介して直接
後輪推進軸へ伝達し、かつ、サイレントチェンを介して
前輪推進軸へ動力を分岐し得るＦＲベースの４ＷＤ車用
トランスファの内部に、装着が可能である。又、この発
明では、入力用リング５をトランスファ側に直結した
が、外輪２をトランスファ側に直結した場合も当然含ま
れる。

【００８９】

【発明の効果】以上のように、この発明の回転伝達装置
を装着すれば、加速時は前後進を問わず、直結４ＷＤと
同等の駆動性が得られ、旋回中はタイトコーナーブレー
キング現象が防止でき、なおかつ、エンジンブレーキト
ルクは４輪に配分され、ＡＢＳ作動時は前後輪の拘束力
を遮断することによってＡＢＳ制御性を向上させること
ができる。

【００９０】また、請求項２と請求項３により、保持器
には軽量のクラッチプレートが回転不可能に係止される
だけなので慣性が小さくなるとともに、電磁石の容量を
アップさせずに約２倍のアーマチュア摩擦トルクを発生
させることができ、また請求項４、５、６、７により、
摺動抵抗が低減されるので、スイッチバネのトルクの設
計に自由度を持たせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態を示す縦断面図

【図２】図１の矢印II−IIの拡大断面図

【図３】図１の矢印III −III の断面図

【図４】図１の電磁クラッチの部分を示す拡大断面図

【図５】図１の矢印Ｖ−Ｖの断面図

【図６】図１の矢印II−IIの部分のロック状態を示す断
面図

【図７】第２の実施形態を示す要部の縦断面図

【図８】図７の矢印VIII−VIIIに沿う縦断面図

【図９】図７の矢印IX−IXに沿う縦断面図

【図１０】図７の矢印VIII−VIIIの部分のフリー状態を
示す断面図

【図１１】同上のロック状態を示す断面図

【図１２】第３の実施形態を示す断面図

【図１３】第４の実施形態を示す断面図

【図１４】図１３の矢印XIV −XIV に沿う断面図

【図１５】（Ａ）は第５の実施形態を示す断面図、
（Ｂ）は同上の２方向クラッチの電磁コイルへの通電切
れを示す拡大断面図、（Ｃ）は同じく通電状態を示す拡
大断面図

【図１６】（Ａ）はウェーブワッシャの正面図、（Ｂ）
は同側面図

【図１７】（Ａ）と（Ｂ）は第６の実施形態を示し、溝
を設けたアーマチュアあるいはロータの正面図

【図１８】（Ａ）は第７の実施形態を示す断面図、
（Ｂ）は同上における電磁クラッチ部分の拡大断面図

【図１９】第８の実施形態を示す断面図

【図２０】第９の実施形態を示す断面図

【図２１】第１０の実施形態を示す断面図

【図２２】第１１の実施形態を示す断面図

【図２３】（Ａ）は第１２の実施形態を示す断面図、
（Ｂ）は同上の２方向クラッチを示す断面図

【図２４】（Ａ）は第１３の実施形態を示す断面図、
（Ｂ）は同上の２方向クラッチを示す断面図

【図２５】回転伝達装置の装着例を示す平面図

【符号の説明】

１回転伝達装置２外輪３軸受４入力軸６円筒面７カム面８保持器９ポケット１０ローラ１１、１２切り欠き１３スイッチバネ１４電磁クラッチ１５固定部１６電磁石１７フィールドコア１８ロータ１９ロータガイド２０ピン２１アーマチュア２２突部２３切り欠き５１多板摩擦クラッチ５１ａ粘性クラッチ５２ハウジング５３インナーリング５４アウタープレート５５インナープレート６１クラッチプレート６２油溝６３ウェーブワッシャー６４ストッパーピン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外輪とそれに嵌合する内方部材の対向面
の一方に円筒面を、他方にその円筒面との間で楔空間を
形成する複数のカム面を形成し、上記外輪と内方部材の
対向面間に設けた保持器のポケットに、外輪と内方部材
の相対回転によって上記円筒面とカム面の間に係合する
ローラを組込み、前記保持器と外輪または内方部材とを
回転方向隙間を介して共回り可能に連結し、上記保持器
と外輪または内方部材との間に、ローラを係合させず中
立位置に保持するための弾性部材を組込み、上記保持器
の端部にアーマチュアを保持器と回転不可能かつ軸方向
に移動可能に取付け、前記外輪と内方部材の間に、内方
部材または外輪に固定された摩擦部材と上記アーマチュ
アを吸着させるための電磁石を組込んだことを特徴とす
る回転伝達装置。
【請求項２】外輪とそれに嵌合する内方部材の対向面
の一方に円筒面を、他方にその円筒面との間で楔空間を
形成する複数のカム面を形成し、上記外輪と内方部材の
対向面間に設けた保持器のポケットに、外輪と内方部材
の相対回転によって上記円筒面とカム面の間に係合する
ローラを組込み、前記保持器と外輪または内方部材とを
回転方向隙間を介して共回り可能に連結し、上記保持器
と外輪または内方部材との間に、ローラを係合させず中
立位置に保持するための弾性部材を組込み、上記外輪と
内方部材の間に、外輪に固定された摩擦部材とアーマチ
ュアを吸着させるための電磁石を組込み、該アーマチュ
アを摩擦部材と回転不可能に嵌合させ、アーマチュアと
摩擦部材の間に保持器に回転不可能、スライド可能に嵌
合されたクラッチプレートを挿入したことを特徴とする
回転伝達装置。
【請求項３】外輪とそれに嵌合する内方部材の対向面
の一方に円筒面を、他方にその円筒面との間で楔空間を
形成する複数のカム面を形成し、上記外輪と内方部材の
対向面間に設けた保持器のポケットに、外輪と内方部材
の相対回転によって上記円筒面とカム面の間に係合する
ローラを組込み、前記保持器と外輪または内方部材とを
回転方向隙間を介して共回り可能に連結し、上記保持器
と外輪または内方部材との間に、ローラを係合させず中
立位置に保持するための弾性部材を組込み、上記外輪と
内方部材の間に、内方部材に固定された摩擦部材とアー
マチュアを吸着させるための電磁石を組み込み、該アー
マチュアを摩擦部材と回転不可能に嵌合させ、アーマチ
ュアと摩擦部材の間に保持器に回転不可能、スライド可
能に嵌合されたクラッチプレートを挿入したことを特徴
とする回転伝達装置。
【請求項４】電磁石に電流が流れていないときに、ア
ーマチュアを摩擦部材から離反させるために、アーマチ
ュアと摩擦部材との間に弾性部材を挿入したことを特徴
とする請求項１乃至３の何れかに記載の回転伝達装置。
【請求項５】アーマチュアあるいは摩擦部材の摺動面
に複数の油溝を配した請求項１乃至４の何れかに記載の
回転伝達装置。
【請求項６】外輪に相対回転不可能に嵌合された複数
のアウタープレートと、内方部材に相対回転不可能に嵌
合された複数のインナープレートを交互に重ね合わせ、
その最端部を弾性部材で押圧した多板摩擦クラッチを付
加した請求項１乃至５の何れかに記載の回転伝達装置。
【請求項７】外輪に相対回転不可能に嵌合された複数
のアウタープレートと、内方部材に相対回転不可能に嵌
合された複数のインナープレートをすきまを介して交互
に重ね合わせ、そのすきまに高粘性の油を封入した粘性
クラッチを付加した請求項１乃至５の何れかに記載の回
転伝達装置。
【請求項８】車両の前後車輪または前後推進軸の回転
数をセンサーで測定し、それらの回転数差または回転数
変化に応じて電磁石の電流を制御するようにした請求項
１乃至７の何れかに記載の回転伝達装置。