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JP2975135B2 - 回転伝達装置 - Google Patents

回転伝達装置

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Publication number
JP2975135B2
JP2975135B2 JP2867791A JP2867791A JP2975135B2 JP 2975135 B2 JP2975135 B2 JP 2975135B2 JP 2867791 A JP2867791 A JP 2867791A JP 2867791 A JP2867791 A JP 2867791A JP 2975135 B2 JP2975135 B2 JP 2975135B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
input shaft
shaft
rotation
engagement
outer ring
Prior art date
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JP2867791A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04266624A (ja
Inventor
健一郎 伊藤
博海 野尻
健郎 安達
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ENUTEIENU KK
Original Assignee
ENUTEIENU KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ENUTEIENU KK filed Critical ENUTEIENU KK
Priority to JP2867791A priority Critical patent/JP2975135B2/ja
Priority to DE69129494T priority patent/DE69129494T2/de
Priority to EP92900922A priority patent/EP0528037B1/en
Priority to KR1019920702391A priority patent/KR970000867B1/ko
Priority to PCT/JP1991/001704 priority patent/WO1992014074A1/ja
Publication of JPH04266624A publication Critical patent/JPH04266624A/ja
Priority to US08/176,676 priority patent/US5355981A/en
Application granted granted Critical
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/08Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action
    • F16D41/10Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface with provision for altering the freewheeling action with self-actuated reversing

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
  • Retarders (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、回転伝達装置に関
し、例えば、自動車の駆動軸と車輪の間において駆動ト
ルクの伝達と遮断の切換えに用いられる。
【0002】
【従来の技術及びその課題】自動車において、コーナー
の旋回中は前輪の回転半径が後輪の回転半径より大きく
なるため、前後輪を直結した状態でタイトコーナーを旋
回すると、速く回ろうとする前輪がスリップして、あた
かもブレーキングをかけたような現象が生じる。
【0003】このようなブレーキング現象のため、従来
の4輪駆動車においては、タイトコーナーや市街地走行
等で運転者が前後輪間の連結を切り放し、走行状態に応
じて2輪駆動と4輪駆動を使い分ける必要があり、切換
えの操作に手間がかかる不具合を有していた。
【0004】これに対して、図5に示すように、エンジ
ンのトランスファーBから分岐した駆動軸Cと、前輪車
輪Dに設けたフロントディファレンシャルEの間に、ビ
スカスカップリングから成る回転伝達装置Aを介在し、
ビスカスカップリングにおける高粘性流体内部の抵抗に
より前後車輪の回転差を吸収して、フルタイムの4輪駆
動を実現したものが知られている。
【0005】しかし、高粘性流体の抵抗によって回転ト
ルクを伝達するビスカスカップリングは、抵抗発生時の
損失によりトルク伝達の効率が悪く、また、小さな回転
差ではせん断抵抗が小さいため、自動車の重量に対して
十分に大きなトルクを伝達できない欠点がある。
【0006】また、伝達トルクを大きくするには、高粘
性流体をせん断するディスクの面積や数を増大させる必
要があるため、形状が大きくなって駆動系のコンパクト
が図れない問題があると共に、高粘性流体のせん断抵抗
が低回転時で大きくなるため、低速旋回時に引きづりト
ルクが生じ、タイトコーナーでのブレーキング現象が完
全に解消されない欠点もある。
【0007】この発明は、上記の問題点に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、駆動トルクの伝達
と遮断を機械的に切換えることにより効率的なトルク伝
達ができ、しかも、駆動力の伝達方向が一方向だけでそ
の逆方向の回転差を吸収することにより、自動車への適
用において完全フルタイムの4輪駆動を可能とする回転
伝達装置を提供することである。
【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、後輪が駆動車輪となるF
Rベースの4輪駆動車におけるフロントプロペラシャフ
ト上に装着する回転伝達装置であって、フロントプロペ
ラシャフトの出側に接続する外輪の内部に、フロントプ
ロペラシャフトの入側を接続する入力軸を回転自在に支
持し、その外輪と入力軸の対向面に係合子の係合面を形
成し、その両係合面間に回転可能に設けた保持器のポケ
ットに、入力軸と保持器の正逆方向の相対回転によって
上記両係合面に係合する係合子と、その係合子を係合し
ない位置に保持する弾性部材とを組み込み、上記保持器
と入力軸とを、入力軸と同軸上に回転自在に配置した制
御軸により回転力が伝達可能に連結すると共に、入力軸
と制御軸の連結部に回転方向すき間を設け、かつ入力軸
又は制御軸の一方と固定部分の間に、入力軸又は制御軸
の一方に対して非接触の磁気により減速力を付与する減
速力付与手段を設けた構成を採用したものである。
【0009】
【作用】上記の構造において、制御軸に減速力付与手段
を連結し、入力軸を回転させると、減速力付与手段によ
り減速される制御軸の回転が、入力軸に対して連結部の
回転方向すきまの分だけ遅れ、制御軸と連結する保持器
が入力軸に対し相対回転する。この保持器の動きによ
り、係合子は係合面と接触する係合作動位置に移動す
る。
【0010】この状態で、入力軸の回転が外輪より速く
なるような回転差が生じると、係合子が即座に係合面に
係合して、外輪を入力軸と一体に回転させる。
【0011】逆に、外輪の回転が入力軸の回転よりも速
くなると、外輪は係合子に対してオーバーランニングす
るため、係合子は係合せず、外輪と入力軸は切離された
状態で回転する。したがって、駆動力の伝達方向は入力
軸から外輪の向かう方向だけであり、外輪から入力軸に
向かう回転は遮断される。
【0012】なお、入力軸に減速力付与手段を連結し
て、入力軸と制御軸に速度差を生じさせても、上記と同
じ作用が得られる。
【0013】
【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。
【0014】図1乃至図3は、第1の実施例を示す。図
に示すように外輪1の内部には、入力軸2の一端が挿入
され、その両者間に組み込んだ2個の軸受3、3によ
り、入力軸2が回転自在に支持されている。
【0015】外輪1の内径面と、それに対向する入力軸
2の外径面には、それぞれ円筒形の係合面4、5が形成
され、その両係合面4、5間に、回動可能な大径の制御
用保持器6と、入力軸2にピン止めされる小径の固定保
持器7が組み込まれている。
【0016】上記の両保持器6、7の周面には、対向し
て複数のポケット8、8が形成され、その各ポケット
8、8内に、係合子としてのスプラグ9と、弾性部材1
0が組み込まれている。このスプラグ9は、外径側と内
径側がスプラグの中央線上に曲率中心をもつ弧状面11
で形成され、左右の両方向に所定角度傾くと、係合面
4、5間に係合して外輪1と入力軸2を一体化する。ま
た、各スプラグ9は、通常時制御用保持器6に支持され
た弾性部材10により両側面が押圧され、弧状面11が
係合面4、5に係合しない中立の状態に保持されてい
る。
【0017】一方、入力軸2の内部には、入力軸の中心
軸上に配置された制御軸12が一対の軸受13、13を
介して回転自在に支持されている。この制御軸12の中
央部には、入力軸2のピン孔14に円周方向すきまをも
って挿入された連結ピン15により制御用保持器6が一
体に固定されている。
【0018】また、制御軸12の先端部には、入力軸2
の先端側のピン孔16に回転方向すきま18をもって挿
通した連結ピン17が固定されており、その連結ピン1
7の先端に、減速力付与手段19が連結されている。
【0019】この減速力付与手段19は、連結ピン17
に固定されたアルミニウム合金等の導電材料から成る回
転体20と、回転体20を両側から非接触状態で挾むU
字形の永久磁石21と、その永久磁石21を外部の固定
部材に支持する固定用腕22とから成っており、永久磁
石21は、回転体20の端面に向き合う両端部にそれぞ
れ磁極が形成され、その両磁極間に形成される磁束が回
転体19を軸方向に貫通するようになっている。
【0020】上記の構造では、回転体20が回転して永
久磁石21の磁束を横切ると、導電材料である回転体2
0の表面に渦電流が発生し、回転体20の回転を減速さ
せるような力が作用する。これにより制御軸12には連
結ピン17を介してブレーキが加えられ、入力軸12に
対して回転遅れが生じる。この場合の回転体20に対す
る減速は、非接触で行なわれるので、回転体が高速で回
転しても適切な減速を行なうことができ、かつ、回転体
19が摩耗しないため、安定した耐久寿命が得られる。
【0021】また、入力軸2の先端には、圧入嵌合する
スプライン24を介して、駆動軸に対する取付孔25を
備えた入力用フランジ部材26が一体に固定されてい
る。このフランジ部材26に設けたピン孔27と連結ピ
ン17の間にできる円周方向のすきま28は、上述した
入力軸2のピン孔16と連結ピン17の間の回転方向す
きま18よりも大きく設定されており、その回転方向す
きま18は、スプラグ9が中立位置から係合面4、5に
弾性部材10を介して接触するまでの距離よりも大きく
設定されている。
【0022】上記の構造で成る実施例の回転伝達装置に
おいては、入力軸2が一方向に回転すると、減速力付与
手段19により減速された制御軸12の回転が遅れ、制
御用保持器6は回転方向すきま18の分だけ入力軸2及
び固定保持器7に対して相対回転する。この両保持器
6、7の相対移動により、図3に示すように、スプラグ
9が入力軸2の回転方向(矢印)に対して反対方向に傾
き、係合面4、5に接触して係合作動状態になる。
【0023】その場合、制御用保持器6に取付けた弾性
部材10がスプラグ9を押圧状態で保持しているため、
連結ピン17とピン孔16が接触する前に全スプラグ9
を係合状態にスタンバイさせることができる。
【0024】この状態で、入力軸2と外輪1との間に入
力軸が速くなるような回転差が生じると、係合作動状態
にあるスプラグ9が即座に係合面4、5に係合し、外輪
1と入力軸2を一体に回転させる。
【0025】逆に、外輪1が入力軸2よりも速く回転す
ると、外輪1がオーバーランニングし、スプラグ9は外
輪により係合から外れる方向の接触を受ける。このた
め、スプラグ9と係合面4、5が係合せず、外輪1と入
力軸2は切り離された状態で回り続ける。
【0026】このように駆動力の伝達方向は、入力軸2
から外輪1への一方向だけとなり、外輪1から入力軸2
に向かう回転トルクは遮断される。
【0027】一方、上記の状態から入力軸2が逆方向に
回転すると、保持器6は入力軸とは逆向きに相対回転
し、スプラグ9が傾いて係合作動状態になる。すなわ
ち、入力軸2の回転方向によってスプラグ9の傾きが変
化して係合作動状態に待機するため、正逆の両方向にお
いて全く同様に回転トルクの伝達と遮断を行なうことが
できる。
【0028】上記の実施例の回転伝達装置Aを、図5に
示すような後輪Fが駆動車輪となる4輪駆動車に装着す
るには、トランスファーBから分かれた駆動軸Cに入力
軸2を連結し、前輪車軸Dのフロントディファレンシャ
ルEに向かう軸に外輪1を連結する。
【0029】上記の構造において、通常の直進時は、後
輪Fによる2輪駆動で前輪Gは後輪に共回りしており、
入力軸2と外輪1の間に回転差が生じないため、スプラ
グ9は係合面4、5に係合せず、入力軸と外輪は切離さ
れて回転する。
【0030】いま、後輪がスリップして車速が落ちる
と、減速する前輪よりも駆動軸Cの回転が上回るため、
入力軸2の回転が外輪1よりも速くなる。このため、回
転伝達装置Aにおいてスプラグ9が係合面4、5に係合
し、駆動軸Cのトルクが前輪車軸Dに伝わり、4輪駆動
状態に切換わる。
【0031】一方、タイトコーナーの旋回中に4輪駆動
状態に切換わった場合、後輪より速く回ろうとする前輪
の動きによって外輪1が入力軸2より速く回転しようと
するが、この状態では、外輪1がオーバーランニングす
るため、スプラグ9は係合面4、5に係合しない。この
ため、後輪の動きにより前車輪の動きが規制されること
がなく、ブレーキング現象が生じない。
【0032】このように、上記の構造では、走行中駆動
輪である後輪がスリップすると自動的に4輪駆動に切換
わり、タイトコーナーの旋回中などにおいて前輪の回転
が後輪より速くなると、外輪のオーバーランニングによ
って前後輪の回転差が吸収されるため、スムーズで安定
した走行を行なうことができる。
【0033】図4は、第2の実施例を示しており、この
例では、減速力付与手段31を、回転体32と、その回
転体32の両側に対向して設けた高圧流体の吹出しノズ
ル33とで形成し、吹き出した流体の圧力によって回転
体32にその回転方向とは異なる方向の反力を与えて、
回転体32を非接触で減速するようにしたものである。
【0034】なお、他の構造については第1の実施例と
同じであるので、同一部品には同一の符号を付し、説明
を省略する。
【0035】
【効果】以上のように、この発明の回転伝達装置は、係
合子を入力軸と外輪の間に係合させて機械的に駆動トル
クの伝達を切換えるので、効率の良いトルク伝達が行な
うことができ、入力側と出力側の間で正確なトルク伝達
ができる。
【0036】また、入力軸と制御軸の間に回転の速度差
を生じさせ、常に係合子を係合作動状態におくので、入
力側と出力側にわずかでも回転差が生じると、即座に係
合子が係合し、高粘性流体を利用するビスカスカップリ
ングのように大きな相対すべりを必要としないため、応
答性の良い回転の切換えが行なえる。
【0037】さらに、出力側の回転が入力側を上回った
場合、外輪がオーバーランニングすることによってその
回転の伝達を遮断することができ、駆動トルクの伝達方
向を一方向だけに制御することができる。
【0038】したがって、この発明の回転伝達装置を自
動車の駆動部に用いれば、4輪直結状態でタイトコーナ
ーを旋回してもブレーキング現象を引き起こすことがな
く、2輪駆動と4輪駆動を自動的に行なうことが可能と
なり、フルタイムで直結型の4輪駆動を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例の縦断正面図
【図2】図1のII−II線に沿った断面図
【図3】図2の要部拡大断面図
【図4】第2の実施例の縦断正面図
【図5】自動車への回転伝達装置の装着例を示す図
【符号の説明】
1 外輪 2 入力軸 4、5 係合面 6、7 保持器 8 ポケット 9 スプラグ 10 弾性部材 12 制御軸 18 回転方向すき間 19、31 減速力付与手段 20、32 回転体 21 永久磁石 33 吹出しノズル A 回転伝達装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−241532(JP,A) 特開 平1−199026(JP,A) 特開 昭61−74922(JP,A) 特公 昭43−11603(JP,B1) 特公 昭34−9211(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16D 45/00 B60K 17/348 F16H 48/12 F16D 41/07

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 後輪が駆動車輪となるFRベースの4輪
    駆動車におけるフロントプロペラシャフト上に装着する
    回転伝達装置であって、フロントプロペラシャフトの出
    側に接続する外輪の内部に、フロントプロペラシャフト
    の入側を接続する入力軸を回転自在に支持し、その外輪
    と入力軸の対向面に係合子の係合面を形成し、その両係
    合面間に回転可能に設けた保持器のポケットに、入力軸
    と保持器の正逆方向の相対回転によって上記両係合面に
    係合する係合子と、その係合子を係合しない位置に保持
    する弾性部材とを組み込み、上記保持器と入力軸とを、
    入力軸と同軸上に回転自在に配置した制御軸により回転
    力が伝達可能に連結すると共に、入力軸と制御軸の連結
    部に回転方向すき間を設け、かつ入力軸又は制御軸の一
    方と固定部分の間に、入力軸又は制御軸の一方に対して
    非接触の磁気により減速力を付与する減速力付与手段を
    設けた回転伝達装置。
  2. 【請求項2】 減速力付与手段を、制御軸又は入力軸に
    固定される導電材料の回転体と、両磁極が回転体の両端
    面を挾む磁石とから形成した請求項1に記載の回転伝達
    装置。
JP2867791A 1991-01-30 1991-02-22 回転伝達装置 Expired - Fee Related JP2975135B2 (ja)

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JP2867791A JP2975135B2 (ja) 1991-02-22 1991-02-22 回転伝達装置
DE69129494T DE69129494T2 (de) 1991-01-30 1991-12-11 Einrichtung zur übertragung einer drehbewegung
EP92900922A EP0528037B1 (en) 1991-01-30 1991-12-11 Rotation transmitting device
KR1019920702391A KR970000867B1 (ko) 1991-01-30 1991-12-11 회전전달장치
PCT/JP1991/001704 WO1992014074A1 (en) 1991-01-30 1991-12-11 Rotation transmitting device
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