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JP5891966B2 - Driving force transmission control device and four-wheel drive vehicle - Google Patents

Driving force transmission control device and four-wheel drive vehicle Download PDF

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JP5891966B2 JP2012138790A JP2012138790A JP5891966B2 JP 5891966 B2 JP5891966 B2 JP 5891966B2 JP 2012138790 A JP2012138790 A JP 2012138790A JP 2012138790 A JP2012138790 A JP 2012138790A JP 5891966 B2 JP5891966 B2 JP 5891966B2
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Description

本発明は、例えば車両における駆動力の伝達を制御する駆動力伝達制御装置、及び四輪駆動車に関する。   The present invention relates to a driving force transmission control device that controls transmission of driving force in a vehicle, for example, and a four-wheel drive vehicle.

従来の四輪駆動車として、プロペラシャフトとエンジンとの間に噛み合いクラッチを設けると共に、プロペラシャフトと補助駆動輪としての後輪との間に伝達トルクを制御可能なトルクカップリングを設けたものが知られている(例えば特許文献1参照)。   As a conventional four-wheel drive vehicle, a mesh clutch is provided between the propeller shaft and the engine, and a torque coupling capable of controlling transmission torque is provided between the propeller shaft and the rear wheel as the auxiliary drive wheel. It is known (see, for example, Patent Document 1).

特許文献1に記載の四輪駆動車は、主駆動輪としての前輪にのみエンジンのトルクを伝達する二輪駆動の走行時において、噛み合いクラッチ及びトルクカップリングによるトルク伝達を遮断することによりプロペラシャフトの回転を停止させ、これによってプロペラシャフトの回転による動力ロスを低減し、もって燃費の改善を図るように構成されている。噛み合いクラッチは、一対の回転部材の噛み合い歯同士を係合させることによりトルクを伝達し、トルクカップリングは、電磁クラッチによって作動するカム機構によって多板クラッチを押圧し、インナクラッチプレートとアウタクラッチプレートとを摩擦係合させることによってトルクを伝達するように構成されている。   In the four-wheel drive vehicle described in Patent Document 1, during propulsion of the two-wheel drive in which engine torque is transmitted only to the front wheels as the main drive wheels, the torque transmission by the meshing clutch and the torque coupling is interrupted to cut off the propeller shaft. The rotation is stopped, thereby reducing the power loss due to the rotation of the propeller shaft, thereby improving the fuel consumption. The meshing clutch transmits torque by engaging the meshing teeth of a pair of rotating members, and the torque coupling presses the multi-plate clutch by a cam mechanism operated by an electromagnetic clutch, and the inner clutch plate and the outer clutch plate Are configured to transmit torque by frictional engagement.

また、この特許文献1に記載の四輪駆動車では、噛み合いクラッチ及びトルクカップリングを制御する制御部が、二輪駆動状態から四輪駆動状態への切り替えに要する時間を短縮しながら四輪駆動状態への切り替え時における衝撃や振動を抑制するべく、次のように制御を行う。すなわち、制御部は、二輪駆動状態から四輪駆動状態への切り替え時に、まずトルクカップリングによる伝達トルクを高めてプロペラシャフトの回転速度を上昇させた後、トルクカップリングによる伝達トルクを低減し、この伝達トルクを低減した状態で噛み合いクラッチを係合させる。これにより、噛み合いクラッチを係合させる際にはトルクカップリングによる伝達トルクが低減されているので、プロペラシャフトの回転速度が噛み合いクラッチの係合によって急激に変化しても、その衝撃が車体に伝わることを抑制することができる。   In the four-wheel drive vehicle described in Patent Document 1, the control unit that controls the meshing clutch and the torque coupling reduces the time required for switching from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state while reducing the time required for the four-wheel drive state. In order to suppress the shock and vibration at the time of switching to, control is performed as follows. That is, when switching from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state, the control unit first increases the transmission torque by torque coupling to increase the rotation speed of the propeller shaft, and then reduces the transmission torque by torque coupling. The meshing clutch is engaged with the transmission torque reduced. Thereby, when the meshing clutch is engaged, the transmission torque due to the torque coupling is reduced. Therefore, even if the rotation speed of the propeller shaft is suddenly changed by the engagement of the meshing clutch, the impact is transmitted to the vehicle body. This can be suppressed.

特開2011−255846号公報JP 2011-255846 A

ところで、特許文献1に記載の四輪駆動車では、例えば被牽引時におけるインナクラッチプレートとアウタクラッチプレートとの間の引き摺りトルクを低減するため、インナクラッチプレートとアウタクラッチプレートとの間の隙間を広めに確保しておくことが望ましい。しかし、インナクラッチプレートとアウタクラッチプレートとの間の隙間を広くすると、カム機構が作動してからインナクラッチプレートとアウタクラッチプレートとが摩擦係合して伝達トルクが立ち上がるまでに時間がかかるため、プロペラシャフトの回転速度が上昇するのに要する時間が長くなってしまう。このため、二輪駆動状態から四輪駆動状態への切り替えに要する時間の短縮において、さらなる改善の余地があった。   By the way, in the four-wheel drive vehicle described in Patent Document 1, for example, in order to reduce drag torque between the inner clutch plate and the outer clutch plate during towing, a gap between the inner clutch plate and the outer clutch plate is provided. It is desirable to keep it wide. However, if the gap between the inner clutch plate and the outer clutch plate is widened, it takes time from the cam mechanism to operate until the inner clutch plate and the outer clutch plate frictionally engage and the transmission torque rises. It takes a long time to increase the rotation speed of the propeller shaft. For this reason, there is room for further improvement in shortening the time required for switching from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state.

そこで、本発明の目的は、伝達トルクの立ち上がり時間を短縮することが可能な駆動力伝達制御装置、及びこの駆動力伝達制御装置を備えた四輪駆動車を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a driving force transmission control device capable of shortening the rising time of the transmission torque, and a four-wheel drive vehicle including the driving force transmission control device.

本発明は、上記目的を達成するために、(1)及び(2)の駆動力伝達制御装置及び四輪駆動車を提供する。   In order to achieve the above object, the present invention provides a driving force transmission control device and a four-wheel drive vehicle according to (1) and (2).

(1)相対回転可能な第1及び第2の駆動力伝達部材の間で伝達される駆動力を制御する駆動力伝達制御装置であって、前記第1の駆動力伝達部材に連結される第1の回転部材と、前記第2の駆動力伝達部材に連結され、前記第1の回転部材に対してその回転軸線上で相対回転可能に配置された第2の回転部材と、前記第1の回転部材と前記第2の回転部材との間に介在して配置され、前記第1の回転部材に対する相対回転が規制された第1のクラッチプレート及び前記第2の回転部材に対する相対回転が規制された第2のクラッチプレートを有するメインクラッチと、前記メインクラッチの軸方向の一方に配置され、その作動によって前記第1及び第2のクラッチプレートの隙間を詰める隙間詰め機構と、前記メインクラッチの軸方向の他方に配置され、前記第1の回転部材との相対回転が規制された第1のカム部材、及び前記第1のカム部材と所定の角度範囲で相対回転可能な第2のカム部材を有し、前記第1のカム部材と前記第2のカム部材との相対回転によって前記第1のカム部材が前記メインクラッチ側に移動するカム機構と、前記第2のカム部材と前記第2の回転部材との間に配置され、その作動によって前記第2のカム部材に前記第1及び第2のカム部材を相対回転させるトルクを伝達するサブクラッチと、前記隙間詰め機構及び前記サブクラッチを制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記隙間詰め機構が作動していない状態で前記サブクラッチを作動させる第1の動作モードと、前記隙間詰め機構が作動した状態で前記サブクラッチを作動させる第2の動作モードとを有する駆動力伝達制御装置。 (1) A driving force transmission control device for controlling a driving force transmitted between a first and a second driving force transmission member capable of relative rotation, wherein the first driving force transmission member is connected to the first driving force transmission member. A first rotating member, a second rotating member connected to the second driving force transmitting member, and arranged to be rotatable relative to the first rotating member on a rotation axis thereof; and the first rotating member. A first clutch plate disposed between a rotating member and the second rotating member, the relative rotation with respect to the first rotating member being restricted, and the relative rotation with respect to the second rotating member are restricted. A main clutch having a second clutch plate, a gap filling mechanism disposed on one side in the axial direction of the main clutch and closing the gap between the first and second clutch plates by operation thereof, and a shaft of the main clutch Other direction A first cam member that is restricted in relative rotation with the first rotating member, and a second cam member that is rotatable relative to the first cam member in a predetermined angle range, A cam mechanism in which the first cam member moves toward the main clutch by the relative rotation of the first cam member and the second cam member; the second cam member; and the second rotation member; A sub-clutch that is disposed between and transmits torque that causes the first cam member and the second cam member to relatively rotate to the second cam member by operation thereof, and a control unit that controls the gap filling mechanism and the sub-clutch. The control unit includes a first operation mode in which the sub-clutch is operated in a state where the gap filling mechanism is not operated, and a second operation mode in which the sub-clutch is operated in a state where the gap filling mechanism is operated. Behavior Driving force transmission control apparatus and a over de.

(2)車両の走行用の駆動力を発生する駆動源と、前記駆動源の駆動力が常時伝達される左右一対の主駆動輪と、走行状態に応じて前記駆動源のトルクが伝達される左右一対の補助駆動輪と、前記駆動源側のトルクを前記補助駆動輪側に伝達するプロペラシャフトと、前記補助駆動輪側の第1の駆動力伝達部材と前記プロペラシャフト側の第2の駆動力伝達部材との間で伝達される駆動力を制御する駆動力伝達制御装置とを備え、前記駆動力伝達制御装置は、前記第1の駆動力伝達部材に連結される第1の回転部材と、前記第2の駆動力伝達部材に連結され、前記第1の回転部材に対してその回転軸線上で相対回転可能に配置された第2の回転部材と、前記第1の回転部材と前記第2の回転部材との間に介在して配置され、前記第1の回転部材に対する相対回転が規制された第1のクラッチプレート及び前記第2の回転部材に対する相対回転が規制された第2のクラッチプレートを有するメインクラッチと、前記メインクラッチの軸方向の一方に配置され、その作動によって前記第1及び第2のクラッチプレートの隙間を詰める隙間詰め機構と、前記メインクラッチの軸方向の他方に配置され、前記第1の回転部材との相対回転が規制された第1のカム部材、及び前記第1のカム部材と所定の角度範囲で相対回転可能な第2のカム部材を有し、前記第1のカム部材と前記第2のカム部材との相対回転によって前記第1のカム部材が前記メインクラッチ側に移動するカム機構と、前記第2のカム部材と前記第2の回転部材との間に配置され、その作動によって前記第2のカム部材に前記第1及び第2のカム部材を相対回転させるトルクを伝達するサブクラッチと、前記噛み合いクラッチ、前記隙間詰め機構、及び前記サブクラッチを制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記隙間詰め機構が作動していない状態で前記サブクラッチを作動させる第1の動作モードと、前記隙間詰め機構が作動した状態で前記サブクラッチを作動させる第2の動作モードとを有する四輪駆動車。 (2) A driving source that generates driving force for traveling of the vehicle, a pair of left and right main driving wheels to which driving force of the driving source is constantly transmitted, and torque of the driving source is transmitted according to the traveling state. A pair of left and right auxiliary drive wheels, a propeller shaft that transmits torque on the drive source side to the auxiliary drive wheel side, a first drive force transmission member on the auxiliary drive wheel side, and a second drive on the propeller shaft side A driving force transmission control device that controls a driving force transmitted to and from the force transmission member, the driving force transmission control device comprising: a first rotating member coupled to the first driving force transmission member; A second rotating member connected to the second driving force transmitting member and arranged to be rotatable relative to the first rotating member on a rotation axis thereof; the first rotating member; and the first rotating member. The first rotating part is disposed between the two rotating members. A main clutch having a first clutch plate whose relative rotation with respect to the second clutch plate and a second clutch plate whose relative rotation with respect to the second rotating member is restricted, and one of the main clutch in the axial direction, A gap filling mechanism that closes the gap between the first and second clutch plates by operation, and a first cam that is disposed on the other axial side of the main clutch and that is restricted from relative rotation with the first rotating member. And a second cam member that can rotate relative to the first cam member within a predetermined angle range, and the first cam member and the second cam member can rotate relative to each other. The cam member is disposed between the cam mechanism that moves toward the main clutch, the second cam member, and the second rotating member. A sub-clutch that transmits torque for rotating the first and second cam members relative to each other; a meshing clutch; the gap-packing mechanism; and a control unit that controls the sub-clutch; A four-wheel drive vehicle having a first operation mode in which the sub-clutch is operated in a state where the mechanism is not operated, and a second operation mode in which the sub-clutch is operated in a state where the gap filling mechanism is operated.

本発明によると、駆動力伝達制御装置における伝達トルクの立ち上がり時間を短縮することが可能となる。また、四輪駆動車における二輪駆動状態から四輪駆動状態への切り替えに要する時間を短縮することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to shorten the rise time of the transmission torque in the driving force transmission control device. In addition, the time required for switching from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state in the four-wheel drive vehicle can be shortened.

本実施の形態に係る四輪駆動車の概略の構成を示す構成図。The block diagram which shows the schematic structure of the four-wheel drive vehicle which concerns on this Embodiment. 駆動力伝達装置の構成例を示す分解斜視図。The disassembled perspective view which shows the structural example of a driving force transmission apparatus. 駆動力伝達装置の断面図。Sectional drawing of a driving force transmission device. (a)は、パイロットカム部材におけるメインカム部材との対向面を示す模式図である。(b)は、メインカム部材におけるパイロットカム部材との対向面を示す模式図である。(A) is a schematic diagram which shows the opposing surface with the main cam member in a pilot cam member. (B) is a schematic diagram which shows the opposing surface with the pilot cam member in a main cam member. メインカム部材とパイロットカム部材とが相対回転した状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which the main cam member and the pilot cam member rotated relatively. 入力用のカム部材を示し、(a)は斜視図を、(b)は平面図を、(c)は(b)のA−A線断面図をそれぞれ示す。An input cam member is shown, (a) is a perspective view, (b) is a plan view, and (c) is a sectional view taken along line AA of (b). 出力用のカム部材を示し、(a)は斜視図を、(b)は平面図を、(c)は(b)のB−B線断面図をそれぞれ示す。An output cam member is shown, (a) is a perspective view, (b) is a plan view, and (c) is a sectional view taken along line BB of (b). (a)〜(c)は、第2のカム機構における入力用のカム部材及び出力用のカム部材の動作状態を示す。(A)-(c) shows the operation state of the cam member for an input in the 2nd cam mechanism, and the cam member for an output. 制御部が実行する処理の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the process which a control part performs.

図1は、本実施の形態に係る四輪駆動車の概略の構成を示す構成図である。この四輪駆動車200は、駆動力伝達系201,駆動源としてのエンジン202,トランスミッション203,エンジン202の駆動力が常時伝達される左右一対の主駆動輪としての前輪204L,204R,及び走行状態に応じてエンジン202の駆動力が伝達される左右一対の補助駆動輪としての後輪205L,205Rを備えている。エンジン202は、四輪駆動車200を発進及び加速させる走行用の駆動源の一例であるが、エンジン及び電動モータを駆動源としてもよい。また、エンジンに替えて電動モータを車両の走行用の駆動源としてもよい。   FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a four-wheel drive vehicle according to the present embodiment. The four-wheel drive vehicle 200 includes a drive force transmission system 201, an engine 202 as a drive source, a transmission 203, front wheels 204L and 204R as a pair of left and right main drive wheels to which the drive force of the engine 202 is constantly transmitted, and a traveling state. Accordingly, rear wheels 205L and 205R are provided as a pair of left and right auxiliary drive wheels to which the driving force of the engine 202 is transmitted. The engine 202 is an example of a drive source for traveling that starts and accelerates the four-wheel drive vehicle 200, but an engine and an electric motor may be used as the drive source. Further, instead of the engine, an electric motor may be used as a driving source for running the vehicle.

駆動力伝達系201は、四輪駆動車200におけるトランスミッション203側から後輪205L,205R側に至る駆動力伝達経路にフロントディファレンシャル206及びリヤディファレンシャル207と共に配置され、かつ四輪駆動車200の車体(図示せず)に搭載されている。   The driving force transmission system 201 is disposed along with a front differential 206 and a rear differential 207 in a driving force transmission path from the transmission 203 side to the rear wheels 205L and 205R side in the four-wheel drive vehicle 200, and the vehicle body of the four-wheel drive vehicle 200 ( (Not shown).

そして、駆動力伝達系201は、駆動力伝達装置1,プロペラシャフト2,及び噛み合いクラッチ3を有し、四輪駆動車200の四輪駆動状態を二輪駆動状態に、また二輪駆動状態を四輪駆動状態にそれぞれ切り替え可能に構成されている。ここで四輪駆動状態とは、エンジン202の駆動力が前輪204L,204R及び後輪205L,205Rに伝達される状態であり、二輪駆動状態とは、エンジン202の駆動力が前輪204L,204Rのみに伝達される状態である。駆動力伝達装置1の詳細については後述する。   The driving force transmission system 201 includes a driving force transmission device 1, a propeller shaft 2, and a meshing clutch 3. The four-wheel drive state of the four-wheel drive vehicle 200 is changed to a two-wheel drive state, and the two-wheel drive state is changed to a four-wheel drive state. Each of the drive states can be switched. Here, the four-wheel drive state is a state in which the driving force of the engine 202 is transmitted to the front wheels 204L and 204R and the rear wheels 205L and 205R, and the two-wheel drive state is a state in which the driving force of the engine 202 is only the front wheels 204L and 204R. It is a state that is transmitted to. Details of the driving force transmission device 1 will be described later.

また、四輪駆動車200には、駆動力伝達装置1及び噛み合いクラッチ3を制御する制御装置90が搭載されている。駆動力伝達装置1及び制御装置90は、後輪205L,205Rへのエンジン202の駆動力の伝達を制御する駆動力伝達制御装置9を構成する。   The four-wheel drive vehicle 200 is equipped with a control device 90 that controls the driving force transmission device 1 and the meshing clutch 3. The driving force transmission device 1 and the control device 90 constitute a driving force transmission control device 9 that controls transmission of the driving force of the engine 202 to the rear wheels 205L and 205R.

フロントディファレンシャル206は、前輪側のアクスルシャフト208L,208Rに連結されたサイドギヤ209L,209R、サイドギヤ209L,209Rにギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ210、一対のピニオンギヤ210を支持するピニオンギヤシャフト211、及びフロントデフケース212を有している。フロントデフケース212は、ピニオンギヤシャフト211,一対のピニオンギヤ210,及びサイドギヤ209L,209Rを収容している。   The front differential 206 includes side gears 209L and 209R connected to the front axle shafts 208L and 208R, a pair of pinion gears 210 that mesh with the side gears 209L and 209R at right angles to each other, and a pinion gear shaft 211 that supports the pair of pinion gears 210. , And a front differential case 212. The front differential case 212 houses a pinion gear shaft 211, a pair of pinion gears 210, and side gears 209L and 209R.

リヤディファレンシャル207は、後輪側のアクスルシャフト213L,213Rに連結されたサイドギヤ214L,214R、サイドギヤ214L,214Rにギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ215、一対のピニオンギヤ215を支持するピニオンギヤシャフト216、及びリヤデフケース217を有している。リヤデフケース217は、ピニオンギヤシャフト216,一対のピニオンギヤ215,サイドギヤ214L,214Rを収容している。   The rear differential 207 includes side gears 214L and 214R connected to the axle shafts 213L and 213R on the rear wheel side, a pair of pinion gears 215 that mesh with the side gears 214L and 214R at right angles to each other, and a pinion gear shaft that supports the pair of pinion gears 215. 216 and a rear differential case 217. The rear differential case 217 accommodates a pinion gear shaft 216, a pair of pinion gears 215, and side gears 214L and 214R.

エンジン202は、トランスミッション203及びフロントディファレンシャル206を介して前輪側のアクスルシャフト208L,208Rに駆動力を出力することにより前輪204L,204Rを駆動する。   The engine 202 drives the front wheels 204L and 204R by outputting a driving force to the axle shafts 208L and 208R on the front wheel side via the transmission 203 and the front differential 206.

また、エンジン202は、トランスミッション203,噛み合いクラッチ3,プロペラシャフト2,及びリヤディファレンシャル207を介して一方の後輪側のアクスルシャフト213Lに駆動力を出力することにより一方の後輪205Lを駆動すると共に、トランスミッション203,噛み合いクラッチ3,プロペラシャフト2,リヤディファレンシャル207,及び駆動力伝達装置1を介して他方の後輪側のアクスルシャフト213Rに駆動力を出力することにより他方の後輪205Rを駆動する。   The engine 202 drives one rear wheel 205L by outputting a driving force to one rear wheel axle shaft 213L via the transmission 203, the meshing clutch 3, the propeller shaft 2, and the rear differential 207. The other rear wheel 205R is driven by outputting a driving force to the axle shaft 213R on the other rear wheel side through the transmission 203, the meshing clutch 3, the propeller shaft 2, the rear differential 207, and the driving force transmission device 1. .

プロペラシャフト2は、噛み合いクラッチ3とリヤディファレンシャル207との間に配置されている。そして、プロペラシャフト2は、エンジン202の駆動力をフロントデフケース212から受けて前輪204L,204R側から後輪205L,205R側に伝達するように構成されている。   The propeller shaft 2 is disposed between the meshing clutch 3 and the rear differential 207. The propeller shaft 2 is configured to receive the driving force of the engine 202 from the front differential case 212 and transmit it from the front wheels 204L, 204R to the rear wheels 205L, 205R.

プロペラシャフト2の前輪側端部には、互いに噛合するドライブピニオン220及びリングギヤ221からなる前輪側の歯車機構22が配置されている。また、プロペラシャフト2の後輪側端部には、互いに噛合するドライブピニオン230及びリングギヤ231からなる後輪側の歯車機構23が配置されている。   A front wheel side gear mechanism 22 including a drive pinion 220 and a ring gear 221 that are meshed with each other is disposed at the front wheel side end of the propeller shaft 2. Further, a rear wheel side gear mechanism 23 including a drive pinion 230 and a ring gear 231 that are meshed with each other is disposed at the rear wheel side end of the propeller shaft 2.

噛み合いクラッチ3は、フロントデフケース212に対して回転不能な第1のスプライン歯部3a、リングギヤ221に対して回転不能な第2のスプライン歯部3b、及び第1のスプライン歯部3aならびに第2のスプライン歯部3bにスプライン嵌合可能なスリーブ3cを有するドグクラッチからなる。スリーブ3cは、制御装置90によって制御される図略のアクチュエータによって、アクスルシャフト208Rに沿って進退移動する。そして、噛み合いクラッチ3は、駆動力伝達経路におけるプロペラシャフト2とエンジン202との間に設けられ、その作動時に第1のスプライン歯部3aと第2のスプライン歯部3bとを相対回転不能に連結し、エンジン202の駆動力をフロントデフケース212を介してプロペラシャフト2に伝達する。   The meshing clutch 3 includes a first spline tooth portion 3a that cannot rotate with respect to the front differential case 212, a second spline tooth portion 3b that cannot rotate with respect to the ring gear 221, a first spline tooth portion 3a, and a second spline tooth portion 3a. It consists of a dog clutch having a sleeve 3c that can be spline fitted to the spline tooth portion 3b. The sleeve 3c moves forward and backward along the axle shaft 208R by an actuator (not shown) controlled by the control device 90. The meshing clutch 3 is provided between the propeller shaft 2 and the engine 202 in the driving force transmission path, and connects the first spline tooth portion 3a and the second spline tooth portion 3b so as not to rotate relative to each other during the operation. Then, the driving force of the engine 202 is transmitted to the propeller shaft 2 via the front differential case 212.

(制御装置90の構成)
制御装置90は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等の記憶素子からなる記憶部91と、記憶部91に記憶されたプログラムに従って動作するCPU(Central Processing Unit)等を有する制御部92と、後述する駆動力伝達装置1のモータ5に駆動電流を供給するモータ制御回路93と、同じく後述する駆動力伝達装置1の電磁クラッチ8に励磁電流を供給する電磁クラッチ制御回路94とを有している。制御部92は、モータ制御回路93から出力される駆動電流、及び電磁クラッチ制御回路94から出力される励磁電流を調節することにより、モータ5及び電磁クラッチ8を制御する。また、制御部92は、噛み合いクラッチ3のスリーブ3cを進退移動させるアクチュエータの動作信号を出力し、噛み合いクラッチ3を制御する。
(Configuration of control device 90)
The control device 90 includes a storage unit 91 including storage elements such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory), a CPU (Central Processing Unit) that operates according to a program stored in the storage unit 91, and the like. A motor control circuit 93 that supplies a drive current to a motor 5 of the driving force transmission device 1 described later, and an electromagnetic clutch control circuit 94 that supplies an excitation current to an electromagnetic clutch 8 of the driving force transmission device 1 described later. have. The control unit 92 controls the motor 5 and the electromagnetic clutch 8 by adjusting the drive current output from the motor control circuit 93 and the excitation current output from the electromagnetic clutch control circuit 94. Further, the control unit 92 outputs an operation signal of an actuator for moving the sleeve 3 c of the meshing clutch 3 forward and backward to control the meshing clutch 3.

また、制御装置90には、四輪駆動車200の各部の動作状態を検出するセンサ群が接続されている。このセンサ群は、運転者によって操作されるアクセルペダル202aの踏み込み量を検出するアクセル開度センサ901と、エンジン202の回転数を検出するエンジン回転数センサ902と、トランスミッション203の変速比を検出するギヤセンサ903と、左前輪204L,右前輪204R,左後輪205L,及び右後輪205Rの回転速度を検出する車輪速センサ904〜907と、プロペラシャフト2の回転速度を検出する回転速センサ908とを有して構成されている。   The control device 90 is connected to a sensor group that detects the operating state of each part of the four-wheel drive vehicle 200. This sensor group detects an accelerator opening degree sensor 901 that detects an amount of depression of an accelerator pedal 202 a operated by a driver, an engine speed sensor 902 that detects the speed of the engine 202, and a gear ratio of the transmission 203. A gear sensor 903, wheel speed sensors 904 to 907 for detecting the rotational speed of the left front wheel 204L, the right front wheel 204R, the left rear wheel 205L, and the right rear wheel 205R, and a rotational speed sensor 908 for detecting the rotational speed of the propeller shaft 2. It is comprised.

(駆動力伝達装置1の全体構成)
図2は、駆動力伝達装置1の構成例を示す分解斜視図であり、図3は、駆動力伝達装置1の断面図である。図3は、回転軸線Oよりも上側が後述する第2のカム機構12の非作動状態を示し、回転軸線Oよりも下側が第2のカム機構12の作動状態を示す。
(Overall configuration of the driving force transmission device 1)
FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating a configuration example of the driving force transmission device 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the driving force transmission device 1. In FIG. 3, the upper side of the rotation axis O indicates the non-operating state of the second cam mechanism 12 described later, and the lower side of the rotation axis O indicates the operating state of the second cam mechanism 12.

駆動力伝達装置1は、車体に固定された装置ケース4内に収容され、電動機であるモータ5,有底円筒状のハウジング6,メインクラッチ7,電磁クラッチ8,筒状のインナシャフト10,第1のカム機構11,及び第2のカム機構12を有して構成されている。   The driving force transmission device 1 is housed in a device case 4 fixed to the vehicle body, and includes a motor 5 as a motor, a cylindrical housing with a bottom 6, a main clutch 7, an electromagnetic clutch 8, a cylindrical inner shaft 10, The first cam mechanism 11 and the second cam mechanism 12 are provided.

この駆動力伝達装置1及び制御装置90は、リヤディファレンシャル207のサイドギヤ214R(図1に示す)と後輪側のアクスルシャフト213R(図1に示す)との間で伝達される駆動力を制御する。アクスルシャフト213Rとサイドギヤ214Rは、駆動力伝達装置1の非作動時において同軸上で相対回転可能である。アクスルシャフト213Rは、本発明の第1の駆動力伝達部材の一例であり、サイドギヤ214Rは、本発明の第2の駆動力伝達部材の一例である。   The driving force transmission device 1 and the control device 90 control the driving force transmitted between the side gear 214R (shown in FIG. 1) of the rear differential 207 and the rear axle axle shaft 213R (shown in FIG. 1). . The axle shaft 213R and the side gear 214R are relatively rotatable on the same axis when the driving force transmission device 1 is not in operation. The axle shaft 213R is an example of the first driving force transmission member of the present invention, and the side gear 214R is an example of the second driving force transmission member of the present invention.

インナシャフト10は、アクスルシャフト213Rに相対回転不能に連結されている。ハウジング6は、サイドギヤ214Rに相対回転不能に連結されている。ハウジング6は、インナシャフト10に対して、インナシャフト10の回転軸線O上で相対回転可能である。インナシャフト10は、本発明の第1の回転部材の一例であり、ハウジング6は、本発明の第2の回転部材の一例である。   The inner shaft 10 is connected to the axle shaft 213R so as not to be relatively rotatable. The housing 6 is connected to the side gear 214R so as not to be relatively rotatable. The housing 6 can rotate relative to the inner shaft 10 on the rotation axis O of the inner shaft 10. The inner shaft 10 is an example of a first rotating member of the present invention, and the housing 6 is an example of a second rotating member of the present invention.

(装置ケース4の構成)
装置ケース4は、駆動力伝達装置1の収容空間を有するケース本体40、及びケース本体40の開口部を閉塞するケース蓋体41からなる。ケース蓋体41は、複数のボルト42によってケース本体40に取り付けられている。装置ケース4の内部には、図略の潤滑油が封入されている。
(Configuration of device case 4)
The device case 4 includes a case main body 40 having a housing space for the driving force transmission device 1 and a case lid 41 that closes an opening of the case main body 40. The case lid 41 is attached to the case main body 40 by a plurality of bolts 42. Lubricating oil (not shown) is sealed inside the device case 4.

ケース本体40には、第2のカム機構12を作動させるモータ5を取り付けるための取付部401を有している。取付部401には、ハウジング6及びインナシャフト10の回転軸線Oと平行な軸線方向に開口する貫通孔401aが設けられている。   The case main body 40 has an attachment portion 401 for attaching the motor 5 that operates the second cam mechanism 12. The attachment portion 401 is provided with a through hole 401 a that opens in an axial direction parallel to the rotation axis O of the housing 6 and the inner shaft 10.

(モータ5の構成)
モータ5は、固定子50と、回転軸51と、図略の減速機構とを有している。回転軸51の回転力は、減速機構によって減速され、出力軸52から出力される。モータ5の取付部401に対する取り付けは、位置決めピン531及びボルト532を用いて行われる。出力軸52には、第2のカム機構12にその作動力としての回転力を伝達するための伝達部材54が、連結器55を介して取り付けられている。
(Configuration of motor 5)
The motor 5 includes a stator 50, a rotating shaft 51, and a speed reduction mechanism (not shown). The rotational force of the rotation shaft 51 is decelerated by the reduction mechanism and output from the output shaft 52. Attachment of the motor 5 to the attachment portion 401 is performed using positioning pins 531 and bolts 532. A transmission member 54 is attached to the output shaft 52 via a coupler 55 for transmitting a rotational force as its operating force to the second cam mechanism 12.

伝達部材54は、所定の曲率半径をもつ円弧部541を有し、かつ装置ケース4内に収容されている。円弧部541の外周面には、外歯541aが設けられている。伝達部材54の連結器55への取り付けは、止め輪57を用いて行われる。連結器55の外周面と貫通孔401aの内周面との間には、シール部材58が介在している。   The transmission member 54 has an arc portion 541 having a predetermined radius of curvature and is accommodated in the apparatus case 4. External teeth 541 a are provided on the outer peripheral surface of the arc portion 541. The transmission member 54 is attached to the coupler 55 using a retaining ring 57. A seal member 58 is interposed between the outer peripheral surface of the connector 55 and the inner peripheral surface of the through hole 401a.

(ハウジング6の構成)
ハウジング6は、円筒部60及び底部61からなる。円筒部60及び底部61は、円筒部60の一端に形成された係合凹部60aに底部61の突起61aが係合して相対回転が規制され、かつ突起61aと円筒部60のフランジ部60bとの間に介在する止め輪62によって底部61が抜け止めされている。
(Configuration of housing 6)
The housing 6 includes a cylindrical part 60 and a bottom part 61. The cylindrical portion 60 and the bottom portion 61 are engaged with an engaging recess 60 a formed at one end of the cylindrical portion 60 so that the protrusion 61 a of the bottom portion 61 is engaged and the relative rotation is restricted, and the protrusion 61 a and the flange portion 60 b of the cylindrical portion 60 are The bottom 61 is prevented from coming off by a retaining ring 62 interposed therebetween.

円筒部60の内周面には、回転軸線Oと平行に延びるストレートスプライン嵌合部601が形成されている。底部61は、その中心部に回転軸線Oに沿って延びる軸部611を有し、この軸部611の端部611aにリヤディファレンシャル207のサイドギヤ214R(図1に示す)が連結される。また、底部61には、後述する電磁コイル80と対向する部位に、電磁コイル80による磁束の短絡を防止するステンレス等からなる環状の非磁性リング121a(図3に示す)が設けられている。   A straight spline fitting portion 601 extending in parallel with the rotation axis O is formed on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 60. The bottom 61 has a shaft 611 extending along the rotation axis O at the center thereof, and a side gear 214R (shown in FIG. 1) of the rear differential 207 is connected to an end 611a of the shaft 611. The bottom 61 is provided with an annular non-magnetic ring 121a (shown in FIG. 3) made of stainless steel or the like that prevents short-circuiting of magnetic flux by the electromagnetic coil 80 at a portion facing an electromagnetic coil 80 described later.

(インナシャフト10の構成)
図3に示すように、インナシャフト10は、各外径が互いに異なる第1〜第3の円筒部10a〜10cを一体に有している。第1の円筒部10aは第2の円筒部10bと第3の円筒部10cとの間に形成され、第2の円筒部10bは第1の円筒部10aよりもハウジング6の底部61側に、第3の円筒部10cはその反対側の端部に形成されている。第1の円筒部10aの外径は、第2の円筒部10b及び第3の円筒部10cの外径よりも大きく設定され、第1の円筒部10aと第2の円筒部10bとの間には段差面10dが、第1の円筒部10aと第3の円筒部10cとの間には段差面10eが、それぞれ形成されている。
(Configuration of the inner shaft 10)
As shown in FIG. 3, the inner shaft 10 integrally includes first to third cylindrical portions 10 a to 10 c having different outer diameters. The first cylindrical portion 10a is formed between the second cylindrical portion 10b and the third cylindrical portion 10c, and the second cylindrical portion 10b is closer to the bottom 61 side of the housing 6 than the first cylindrical portion 10a. The 3rd cylindrical part 10c is formed in the edge part on the opposite side. The outer diameter of the first cylindrical portion 10a is set to be larger than the outer diameters of the second cylindrical portion 10b and the third cylindrical portion 10c, and between the first cylindrical portion 10a and the second cylindrical portion 10b. The step surface 10d is formed with a step surface 10e between the first cylindrical portion 10a and the third cylindrical portion 10c.

インナシャフト10には、第1の円筒部10aの外周面に、回転軸線Oと平行に延びるストレートスプライン嵌合部101が形成されている。また、第1の円筒部10aの第2の円筒部10b側の端部には、径方向外側に突出した環状のフランジ部102が形成されている。   The inner shaft 10 is formed with a straight spline fitting portion 101 extending in parallel with the rotation axis O on the outer peripheral surface of the first cylindrical portion 10a. Further, an annular flange portion 102 protruding outward in the radial direction is formed at the end portion of the first cylindrical portion 10a on the second cylindrical portion 10b side.

また、インナシャフト10は、その内部に潤滑油を封止する栓体30が圧入されると共に、後輪側のアクスルシャフト213R(図1に示す)の先端部を収容するように構成されている。後輪側のアクスルシャフト213Rは、インナシャフト10にスプライン嵌合によって相対回転不能かつ相対移動可能に連結されている。そして、インナシャフト10は、ハウジング6の底部61と第2の円筒部10bとの間に配置された軸受31、及び装置ケース4のケース蓋体41と第3の円筒部10cとの間に配置された軸受32によって回転可能に支持されている。また、第3の円筒部10cと装置ケース4のケース本体40との間には、シール部材33が配置されている。   Further, the inner shaft 10 is configured so that a plug body 30 for sealing lubricating oil is press-fitted therein and accommodates a front end portion of a rear wheel axle shaft 213R (shown in FIG. 1). . Axle shaft 213R on the rear wheel side is connected to inner shaft 10 so as not to be relatively rotatable and relatively movable by spline fitting. The inner shaft 10 is disposed between the bearing 31 disposed between the bottom portion 61 of the housing 6 and the second cylindrical portion 10b, and between the case lid 41 of the device case 4 and the third cylindrical portion 10c. The bearing 32 is rotatably supported. Further, a seal member 33 is disposed between the third cylindrical portion 10 c and the case main body 40 of the device case 4.

(メインクラッチ7の構成)
メインクラッチ7は、複数のインナクラッチプレート70及び複数のアウタクラッチプレート71を有する摩擦式の多板クラッチであり、ハウジング6とインナシャフト10との間に介在して配置されている。インナクラッチプレート70及びアウタクラッチプレート71は、回転軸線Oに沿って交互に配置され、それぞれが環状の摩擦板によって形成されている。インナクラッチプレート70は、本発明の第1のクラッチプレートの一例であり、アウタクラッチプレート71は、本発明の第2のクラッチプレートの一例である。
(Configuration of main clutch 7)
The main clutch 7 is a frictional multi-plate clutch having a plurality of inner clutch plates 70 and a plurality of outer clutch plates 71, and is disposed between the housing 6 and the inner shaft 10. The inner clutch plates 70 and the outer clutch plates 71 are alternately arranged along the rotation axis O, and each is formed by an annular friction plate. The inner clutch plate 70 is an example of the first clutch plate of the present invention, and the outer clutch plate 71 is an example of the second clutch plate of the present invention.

メインクラッチ7は、第1のカム機構11と第2のカム機構12との間に配置されている。すなわち、第2のカム機構12はメインクラッチ7の軸方向の一方に配置され、第1のカム機構11はメインクラッチ7の軸方向の他方に配置されている。   The main clutch 7 is disposed between the first cam mechanism 11 and the second cam mechanism 12. That is, the second cam mechanism 12 is disposed on one side of the main clutch 7 in the axial direction, and the first cam mechanism 11 is disposed on the other side of the main clutch 7 in the axial direction.

そして、メインクラッチ7は、第1のカム機構11及び第2のカム機構12からの押圧力によりインナクラッチプレート70及びアウタクラッチプレート71のうち互いに隣り合う内外のクラッチプレート同士を摩擦係合させ、またその摩擦係合を解除してハウジング6とインナシャフト10とをトルク伝達可能に連結する。   The main clutch 7 frictionally engages the inner and outer clutch plates of the inner clutch plate 70 and the outer clutch plate 71 that are adjacent to each other by the pressing force from the first cam mechanism 11 and the second cam mechanism 12. Further, the frictional engagement is released, and the housing 6 and the inner shaft 10 are connected so as to transmit torque.

インナクラッチプレート70は、図2に示すように、その内周部にストレートスプライン嵌合部70aを有し、このストレートスプライン嵌合部70aがインナシャフト10のストレートスプライン嵌合部101に嵌合されている。これにより、インナクラッチプレート70は、インナシャフト10に対する相対回転が規制され、かつインナシャフト10に対して軸方向に相対移動可能に連結されている。また、インナクラッチプレート70には、複数の貫通孔70bが形成されている。   As shown in FIG. 2, the inner clutch plate 70 has a straight spline fitting portion 70 a on the inner periphery thereof, and the straight spline fitting portion 70 a is fitted to the straight spline fitting portion 101 of the inner shaft 10. ing. As a result, the inner clutch plate 70 is connected to the inner shaft 10 such that relative rotation with respect to the inner shaft 10 is restricted, and relative movement in the axial direction is possible with respect to the inner shaft 10. The inner clutch plate 70 is formed with a plurality of through holes 70b.

アウタクラッチプレート71は、その外周部にストレートスプライン嵌合部71aを有し、このストレートスプライン嵌合部71aがハウジング6のストレートスプライン嵌合部601に嵌合されている。これにより、アウタクラッチプレート71は、ハウジング6に対する相対回転が規制され、かつハウジング6に対して軸方向に相対移動可能に連結されている。   The outer clutch plate 71 has a straight spline fitting portion 71 a on the outer periphery thereof, and the straight spline fitting portion 71 a is fitted to the straight spline fitting portion 601 of the housing 6. As a result, the outer clutch plate 71 is connected to the housing 6 so that the relative rotation with respect to the housing 6 is restricted, and the outer clutch plate 71 can move relative to the housing 6 in the axial direction.

(電磁クラッチ8の構成)
電磁クラッチ8は、電磁コイル80,アーマチャ81,複数のアウタクラッチプレート82,複数のインナクラッチプレート83,及びヨーク84を有して構成されている。複数のアウタクラッチプレート82と複数のインナクラッチプレート83とは、電磁コイル80とアーマチャ81との間にて、回転軸線Oに沿って交互に配置されている。複数のアウタクラッチプレート82及び複数のインナクラッチプレート83は、磁性体からなる環状の摩擦板によって形成され、それぞれの外周部と内周部との間には、電磁コイル80による磁束の短絡を防止する複数の円弧状の溝が形成されている。電磁クラッチ8は、本発明のサブクラッチの一例である。
(Configuration of electromagnetic clutch 8)
The electromagnetic clutch 8 includes an electromagnetic coil 80, an armature 81, a plurality of outer clutch plates 82, a plurality of inner clutch plates 83, and a yoke 84. The plurality of outer clutch plates 82 and the plurality of inner clutch plates 83 are alternately arranged along the rotation axis O between the electromagnetic coil 80 and the armature 81. The plurality of outer clutch plates 82 and the plurality of inner clutch plates 83 are formed by an annular friction plate made of a magnetic material, and prevent a short circuit of magnetic flux by the electromagnetic coil 80 between each outer peripheral portion and inner peripheral portion. A plurality of arc-shaped grooves are formed. The electromagnetic clutch 8 is an example of a sub-clutch of the present invention.

電磁コイル80は、磁性体からなるヨーク84に保持され、複数のアウタクラッチプレート82及び複数のインナクラッチプレート83との間にハウジング6の底部61を挟むように配置されている。   The electromagnetic coil 80 is held by a yoke 84 made of a magnetic material, and is disposed so as to sandwich the bottom 61 of the housing 6 between the plurality of outer clutch plates 82 and the plurality of inner clutch plates 83.

アーマチャ81は、その外周部にストレートスプライン嵌合部81aを有し、このストレートスプライン嵌合部81aがハウジング6の円筒部60におけるストレートスプライン嵌合部601に嵌合されている。また、アウタクラッチプレート82は、その外周部にストレートスプライン嵌合部82aを有し、このストレートスプライン嵌合部82aがストレートスプライン嵌合部601に嵌合されている。これにより、アーマチャ81及びアウタクラッチプレート82は、ハウジング6に対する相対回転が規制され、かつハウジング6に対して軸方向に相対移動可能である。   The armature 81 has a straight spline fitting portion 81 a on the outer peripheral portion thereof, and the straight spline fitting portion 81 a is fitted to the straight spline fitting portion 601 in the cylindrical portion 60 of the housing 6. Further, the outer clutch plate 82 has a straight spline fitting portion 82 a on the outer peripheral portion thereof, and this straight spline fitting portion 82 a is fitted to the straight spline fitting portion 601. As a result, the armature 81 and the outer clutch plate 82 are restricted from rotating relative to the housing 6 and can move relative to the housing 6 in the axial direction.

インナクラッチプレート83は、その内周部にストレートスプライン嵌合部83aを有し、このストレートスプライン嵌合部83aが、後述する第1のカム機構11のパイロットカム部材110のストレートスプライン嵌合部110aに嵌合されている。これにより、インナクラッチプレート83は、パイロットカム部材110に対する相対回転が規制され、かつパイロットカム部材110に対して軸方向に相対移動可能である。   The inner clutch plate 83 has a straight spline fitting portion 83a on its inner peripheral portion, and this straight spline fitting portion 83a is a straight spline fitting portion 110a of a pilot cam member 110 of the first cam mechanism 11 described later. Is fitted. As a result, the inner clutch plate 83 is restricted from rotating relative to the pilot cam member 110 and can move relative to the pilot cam member 110 in the axial direction.

ヨーク84は、電磁コイル80を収容する環状の収容空間を有し、ハウジング6の軸部611に軸受34を介して支持され、ピン841によって装置ケース4のケース本体40に回り止めされている。ヨーク84とケース本体40との間にはOリング35が、ヨーク84と軸部611との間にはシール部材36が、それぞれ配置されている。   The yoke 84 has an annular housing space for housing the electromagnetic coil 80, is supported by the shaft portion 611 of the housing 6 via the bearing 34, and is prevented from rotating around the case body 40 of the device case 4 by the pin 841. An O-ring 35 is disposed between the yoke 84 and the case main body 40, and a seal member 36 is disposed between the yoke 84 and the shaft portion 611.

電磁コイル80は、制御装置90の電磁クラッチ制御回路94(図1に示す)から供給される励磁電流によって作動する。電磁コイル80に励磁電流が供給されると、ヨーク84,ハウジング6の底部61における非磁性リング121aの内周部及び外周部、アウタクラッチプレート82,インナクラッチプレート83,ならびにアーマチャ81を含む磁路Mに磁束が発生し、アーマチャ81が電磁コイル80側に引き寄せられる。これにより、複数のアウタクラッチプレート82と複数のインナクラッチプレート83とが回転軸線O方向に押圧され、摩擦摺動する。これにより、ハウジング6の回転力が複数のアウタクラッチプレート82及び複数のインナクラッチプレート83を介してパイロットカム部材110に伝達される。   The electromagnetic coil 80 is operated by an excitation current supplied from an electromagnetic clutch control circuit 94 (shown in FIG. 1) of the control device 90. When an exciting current is supplied to the electromagnetic coil 80, the magnetic path including the yoke 84, the inner and outer peripheral portions of the nonmagnetic ring 121 a at the bottom 61 of the housing 6, the outer clutch plate 82, the inner clutch plate 83, and the armature 81. Magnetic flux is generated in M, and the armature 81 is drawn toward the electromagnetic coil 80 side. As a result, the plurality of outer clutch plates 82 and the plurality of inner clutch plates 83 are pressed in the direction of the rotation axis O and frictionally slid. Thereby, the rotational force of the housing 6 is transmitted to the pilot cam member 110 via the plurality of outer clutch plates 82 and the plurality of inner clutch plates 83.

(第1のカム機構11の構成)
第1のカム機構11は、パイロットカム部材110、このパイロットカム部材110に回転軸線Oに沿って並列するメインカム部材111、及びこのメインカム部材111とパイロットカム部材110との間に介在する複数の球状の転動部材112を有している。複数の転動部材112は、リテーナ116に保持されている。メインカム部材111は、本発明の第1のカム部材の一例であり、パイロットカム部材110は、本発明の第2のカム部材の一例である。
(Configuration of the first cam mechanism 11)
The first cam mechanism 11 includes a pilot cam member 110, a main cam member 111 parallel to the pilot cam member 110 along the rotation axis O, and a plurality of spherical shapes interposed between the main cam member 111 and the pilot cam member 110. The rolling member 112 is provided. The plurality of rolling members 112 are held by the retainer 116. The main cam member 111 is an example of the first cam member of the present invention, and the pilot cam member 110 is an example of the second cam member of the present invention.

図4A(a)は、パイロットカム部材110におけるメインカム部材111との対向面を示す模式図である。図4A(b)は、メインカム部材111におけるパイロットカム部材110との対向面を示す模式図である。図4Bは、メインカム部材111とパイロットカム部材110とが相対回転した状態を示す説明図である。なお、図4Bでは、メインカム部材111及びリテーナ116と共に、パイロットカム部材110の後述する突起110cを図示している。   FIG. 4A (a) is a schematic diagram showing a surface of the pilot cam member 110 facing the main cam member 111. FIG. FIG. 4A (b) is a schematic diagram showing a surface of the main cam member 111 facing the pilot cam member 110. FIG. FIG. 4B is an explanatory view showing a state in which the main cam member 111 and the pilot cam member 110 are relatively rotated. In FIG. 4B, the main cam member 111 and the retainer 116, as well as a later-described protrusion 110c of the pilot cam member 110 are illustrated.

パイロットカム部材110は、その外周部にインナクラッチプレート83のストレートスプライン嵌合部83aに嵌合するストレートスプライン嵌合部110aを有している。また、パイロットカム部材110は、インナシャフト10のフランジ部102との間に配置された針状ころ軸受113によって、回転軸線Oに沿った一方向(底部61側)への移動が規制されている。   The pilot cam member 110 has a straight spline fitting portion 110 a that fits to the straight spline fitting portion 83 a of the inner clutch plate 83 on the outer peripheral portion thereof. Further, the pilot cam member 110 is restricted from moving in one direction (bottom 61 side) along the rotation axis O by a needle roller bearing 113 disposed between the flange portion 102 of the inner shaft 10. .

パイロットカム部材110には、メインカム部材111との対向面に、複数のカム溝110bが設けられている。この複数のカム溝110bは、その中立位置からパイロットカム部材110の円周方向に沿って軸線方向の深さが漸次浅くなる凹溝によって形成されている。   The pilot cam member 110 is provided with a plurality of cam grooves 110 b on the surface facing the main cam member 111. The plurality of cam grooves 110b are formed by concave grooves that gradually become shallower in the axial direction along the circumferential direction of the pilot cam member 110 from the neutral position.

また、パイロットカム部材110には、周方向に隣り合うカム溝110bの間に複数(本実施の形態では3個)の突起110cが形成されている。この突起110cは、パイロットカム部材110の回転軸と平行に、メインカム部材111側に突出している。   The pilot cam member 110 has a plurality of (three in this embodiment) projections 110c between cam grooves 110b adjacent in the circumferential direction. The protrusion 110 c protrudes toward the main cam member 111 in parallel with the rotation axis of the pilot cam member 110.

メインカム部材111は、円環板状のクラッチプレート押付部111aを有し、インナシャフト10に回転軸線Oに沿って相対移動可能に配置されている。メインカム部材111には、パイロットカム部材110との対向面に、複数(本実施の形態では6個)のカム溝111bが設けられている。この複数のカム溝111bは、その中立位置からメインカム部材111の円周方向に沿って軸線方向の深さが漸次浅くなる凹溝によって形成されている。   The main cam member 111 has an annular plate-like clutch plate pressing portion 111 a and is disposed on the inner shaft 10 so as to be relatively movable along the rotation axis O. The main cam member 111 is provided with a plurality of (six in this embodiment) cam grooves 111 b on the surface facing the pilot cam member 110. The plurality of cam grooves 111b are formed by concave grooves that gradually become shallower in the axial direction along the circumferential direction of the main cam member 111 from the neutral position.

また、メインカム部材111には、回転軸線Oと平行な方向に開口する複数(本実施の形態では6個)の油孔111c、及び複数(本実施の形態では6個)のピン取付孔111dがメインカム部材111の円周方向に等間隔をもって交互に配置されている。   The main cam member 111 has a plurality (six in this embodiment) of oil holes 111c that open in a direction parallel to the rotation axis O, and a plurality (six in this embodiment) of pin mounting holes 111d. The main cam members 111 are alternately arranged at equal intervals in the circumferential direction.

複数のピン取付孔111dのそれぞれには、図2及び図3に示すように、円柱状のガイドピン115が取り付けられている。これらのガイドピン115は、メインカム部材111と、メインカム部材111にメインクラッチ7を挟んで対向する押付部材122との間に介在する復帰用スプリング114のばね力を案内する。復帰用スプリング114は、コイルバネであり、その内周部にガイドピン115を挿通させている。複数のガイドピン115は、その一端がピン取付孔111dに圧入等によって固定され、回転軸線Oに沿って互いに平行となるように配置され、インナクラッチプレート70の貫通孔70bに挿通されている。これにより、復帰用スプリング114のばね力がメインカム部材111及び押付部材122を互いに離間させる方向に作用し、二輪駆動時におけるインナクラッチプレート70及びアウタクラッチプレート71のうち互いに隣り合う2つのクラッチプレート間の隙間を確保する。   As shown in FIGS. 2 and 3, a cylindrical guide pin 115 is attached to each of the plurality of pin attachment holes 111d. These guide pins 115 guide the spring force of the return spring 114 interposed between the main cam member 111 and the pressing member 122 facing the main cam member 111 with the main clutch 7 interposed therebetween. The return spring 114 is a coil spring, and a guide pin 115 is inserted through the inner periphery thereof. One end of each of the plurality of guide pins 115 is fixed to the pin mounting hole 111 d by press-fitting or the like, and is arranged so as to be parallel to each other along the rotation axis O, and is inserted into the through hole 70 b of the inner clutch plate 70. As a result, the spring force of the return spring 114 acts in a direction in which the main cam member 111 and the pressing member 122 are separated from each other, and the two clutch plates adjacent to each other between the inner clutch plate 70 and the outer clutch plate 71 during two-wheel drive. Secure the gap.

また、メインカム部材111には、インナシャフト10を挿通させる内周面に、ストレートスプライン嵌合部101に嵌合するストレートスプライン嵌合部111eが形成されている。これにより、メインカム部材111は、インナシャフト10に対する相対回転が規制され、かつインナシャフト10に対して軸方向に相対移動可能である。   Further, the main cam member 111 is formed with a straight spline fitting portion 111 e that fits the straight spline fitting portion 101 on the inner peripheral surface through which the inner shaft 10 is inserted. As a result, the main cam member 111 is restricted from rotating relative to the inner shaft 10 and is relatively movable in the axial direction with respect to the inner shaft 10.

また、メインカム部材111には、周方向に隣り合うカム溝111bの間に複数(本実施の形態では3個)の突起111fが形成されている。この突起111fは、メインカム部材111の回転軸と平行に、パイロットカム部材110側に突出している。   The main cam member 111 is formed with a plurality of (three in this embodiment) projections 111f between cam grooves 111b adjacent in the circumferential direction. The protrusion 111f protrudes toward the pilot cam member 110 in parallel with the rotation axis of the main cam member 111.

リテーナ116は、リング状の本体部116aと、本体部116aから内方に突出した複数対の第1及び第2の突起116b,116cを有している。本実施の形態では、リテーナ116が6対の第1及び第2の突起116b,116cを有し、第1の突起116bと第2の突起116cとの間に1つの転動部材112が回転可能に保持されている。   The retainer 116 includes a ring-shaped main body 116a and a plurality of pairs of first and second protrusions 116b and 116c protruding inward from the main body 116a. In the present embodiment, the retainer 116 has six pairs of first and second protrusions 116b and 116c, and one rolling member 112 is rotatable between the first protrusion 116b and the second protrusion 116c. Is held in.

パイロットカム部材110がメインカム部材111に対して周方向の一方に相対回転すると、図4Bに示すように、パイロットカム部材110の突起110cがリテーナ116の第1の突起116bに当接すると共に、メインカム部材111の突起111fがリテーナ116の第2の突起116cに当接し、これによりパイロットカム部材110とメインカム部材111との相対回転が規制される。また、パイロットカム部材110がメインカム部材111に対して周方向の他方に相対回転すると、パイロットカム部材110の突起110cがリテーナ116の第2の突起116cに当接すると共に、メインカム部材111の突起111fがリテーナ116の第1の突起116bに当接し、これによりパイロットカム部材110とメインカム部材111との相対回転が規制される。つまり、パイロットカム部材110とメインカム部材111とは、突起110c及び突起111fが第1及び第2の突起116b,116cに当接しない所定の角度範囲で相対回転可能である。   When the pilot cam member 110 rotates relative to the main cam member 111 in one circumferential direction, the projection 110c of the pilot cam member 110 contacts the first projection 116b of the retainer 116 and the main cam member as shown in FIG. 4B. The protrusion 111 f of 111 abuts on the second protrusion 116 c of the retainer 116, thereby restricting relative rotation between the pilot cam member 110 and the main cam member 111. When the pilot cam member 110 rotates relative to the other of the main cam member 111 in the circumferential direction, the projection 110c of the pilot cam member 110 contacts the second projection 116c of the retainer 116, and the projection 111f of the main cam member 111 Abutting against the first protrusion 116b of the retainer 116, the relative rotation between the pilot cam member 110 and the main cam member 111 is thereby restricted. That is, the pilot cam member 110 and the main cam member 111 are relatively rotatable in a predetermined angular range in which the protrusion 110c and the protrusion 111f do not contact the first and second protrusions 116b and 116c.

転動部材112は、パイロットカム部材110のカム溝110bとメインカム部材111のカム溝111bとの間に介在して配置され、かつリテーナ116によって転動可能に保持されている。   The rolling member 112 is disposed between the cam groove 110b of the pilot cam member 110 and the cam groove 111b of the main cam member 111, and is held by the retainer 116 so that it can roll.

そして、第1のカム機構11は、パイロットカム部材110とメインカム部材111との相対回転によって、メインカム部材111がメインクラッチ7側に移動する。また、電磁クラッチ8は、その作動によって、パイロットカム部材110とメインカム部材111とを相対回転させるトルクを伝達する。つまり、第1のカム機構11は、パイロットカム部材110とハウジング6との間に配置されたアウタクラッチプレート82とインナクラッチプレート83との摩擦力によって伝達されるハウジング6からの回転力を、カム溝110b,111bにおける転動部材112の転動によるカム作用によって、メインクラッチ7のクラッチ力となる押付力(第1のカム推力)Pに変換する。 In the first cam mechanism 11, the main cam member 111 moves to the main clutch 7 side by the relative rotation of the pilot cam member 110 and the main cam member 111. In addition, the electromagnetic clutch 8 transmits torque that causes the pilot cam member 110 and the main cam member 111 to rotate relative to each other. That is, the first cam mechanism 11 generates a rotational force from the housing 6 transmitted by the frictional force between the outer clutch plate 82 and the inner clutch plate 83 disposed between the pilot cam member 110 and the housing 6. It is converted into a pressing force (first cam thrust) P 1 as a clutch force of the main clutch 7 by a cam action caused by rolling of the rolling member 112 in the grooves 110b and 111b.

この押付力Pは、アウタクラッチプレート82とインナクラッチプレート83との間の摩擦力に応じて、すなわち電磁コイル80に供給される励磁電流に応じて変化する。つまり、制御装置90は、電磁クラッチ制御回路94から電磁コイル80に供給する励磁電流を増減することにより、メインクラッチ7の押付力Pを制御することができる。 This pressing force P 1 changes according to the frictional force between the outer clutch plate 82 and the inner clutch plate 83, that is, according to the exciting current supplied to the electromagnetic coil 80. That is, the control device 90 can control the pressing force P 1 of the main clutch 7 by increasing or decreasing the excitation current supplied from the electromagnetic clutch control circuit 94 to the electromagnetic coil 80.

(第2のカム機構12の構成)
第2のカム機構12は、回転軸線O上で相対回転可能な一対のカム部材(入力用のカム部材120及び出力用のカム部材121)を有している。入力用のカム部材120と出力用のカム部材121とは、回転軸線Oに沿って並列している。入力用のカム部材120は、第2のカム機構12の作動力となる回転力をモータ5から受け、出力用のカム部材121に対して回転する。第2のカム機構12は、本発明の隙間詰め機構の一例である。
(Configuration of the second cam mechanism 12)
The second cam mechanism 12 has a pair of cam members (an input cam member 120 and an output cam member 121) that can relatively rotate on the rotation axis O. The input cam member 120 and the output cam member 121 are arranged in parallel along the rotation axis O. The input cam member 120 receives from the motor 5 the rotational force that is the operating force of the second cam mechanism 12 and rotates relative to the output cam member 121. The second cam mechanism 12 is an example of a gap filling mechanism of the present invention.

そして、第2のカム機構12は、その作動によって入力用のカム部材120と出力用のカム部材121とが相対回転し、出力用のカム部材121が押付部材122をメインクラッチ7に押し付け、インナクラッチプレート70とアウタクラッチプレート71との間の隙間を詰める第2のカム推力Pを発生させる。これにより、インナクラッチプレート70とアウタクラッチプレート71との間に介在する潤滑油がインナクラッチプレート70の貫通孔70bを介して排出され、インナクラッチプレート70とアウタクラッチプレート71と間の隙間が短縮される。 Then, the second cam mechanism 12 operates to cause the input cam member 120 and the output cam member 121 to rotate relative to each other, and the output cam member 121 presses the pressing member 122 against the main clutch 7. generating a second cam thrust P 2 filling the gap between the clutch plate 70 and the outer clutch plates 71. As a result, the lubricating oil interposed between the inner clutch plate 70 and the outer clutch plate 71 is discharged through the through hole 70b of the inner clutch plate 70, and the gap between the inner clutch plate 70 and the outer clutch plate 71 is shortened. Is done.

押付部材122は、インナシャフト10を挿通させる環状であり、その内周部には、インナシャフト10のストレートスプライン嵌合部101に嵌合するストレートスプライン嵌合部122aが形成されている。これにより、押付部材122は、インナシャフト10に対する相対回転が規制され、かつインナシャフト10に対して軸方向に相対移動可能である。押付部材122のメインクラッチ7側における押圧面122bは、アウタクラッチプレート71に面している。   The pressing member 122 has an annular shape through which the inner shaft 10 is inserted, and a straight spline fitting portion 122 a that fits the straight spline fitting portion 101 of the inner shaft 10 is formed on the inner peripheral portion thereof. As a result, the pressing member 122 is restricted from rotating relative to the inner shaft 10 and is relatively movable in the axial direction with respect to the inner shaft 10. A pressing surface 122 b on the main clutch 7 side of the pressing member 122 faces the outer clutch plate 71.

図5は、入力用のカム部材120を示し、(a)は斜視図を、(b)は平面図を、(c)は(b)のA−A線断面図をそれぞれ示す。   5A and 5B show the input cam member 120. FIG. 5A is a perspective view, FIG. 5B is a plan view, and FIG. 5C is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.

入力用のカム部材120は、インナシャフト10を挿通させる環状部123と、環状部123から出力用のカム部材121に向かって突出した複数(本実施の形態では6個)の凸部124と、環状部123の外周面の一部から外方に突出した扇形状のギヤ部125とを一体に有している。   The input cam member 120 includes an annular portion 123 through which the inner shaft 10 is inserted, a plurality of (six in this embodiment) convex portions 124 that protrude from the annular portion 123 toward the output cam member 121, and It integrally has a fan-shaped gear portion 125 protruding outward from a part of the outer peripheral surface of the annular portion 123.

環状部123は、回転軸線Oの周方向に対して平行な側面123aを有し、凸部124は、この側面123aから突出して形成されている。凸部124は、断面台形状であり、その頂部に、側面123aに対して平行な平坦面124aを有している。側面123aと平坦面124aとの間には、側面123aに対して傾斜した傾斜面124bと、側面123aに対して直交する垂直面124cとが介在している。傾斜面124bは、環状部123の周方向における平坦面124aの一端部に、垂直面124cは、環状部123の周方向における平坦面124aの他端部に、それぞれ形成されている。側面123aと傾斜面124bとがなす角θ(図5(c)参照)は、鈍角であり、例えば150°である。   The annular portion 123 has a side surface 123a parallel to the circumferential direction of the rotation axis O, and the convex portion 124 is formed so as to protrude from the side surface 123a. The convex portion 124 has a trapezoidal cross section, and has a flat surface 124a parallel to the side surface 123a at the top. An inclined surface 124b that is inclined with respect to the side surface 123a and a vertical surface 124c that is orthogonal to the side surface 123a are interposed between the side surface 123a and the flat surface 124a. The inclined surface 124 b is formed at one end portion of the flat surface 124 a in the circumferential direction of the annular portion 123, and the vertical surface 124 c is formed at the other end portion of the flat surface 124 a in the circumferential direction of the annular portion 123. An angle θ (see FIG. 5C) formed by the side surface 123a and the inclined surface 124b is an obtuse angle, for example, 150 °.

傾斜面124bと平坦面124aとは回転軸線Oの周方向に連続して形成されている。傾斜面124bは回転軸線Oの周方向に対して傾斜し、平坦面124aは回転軸線Oの周方向に対して平行である。   The inclined surface 124b and the flat surface 124a are formed continuously in the circumferential direction of the rotation axis O. The inclined surface 124b is inclined with respect to the circumferential direction of the rotation axis O, and the flat surface 124a is parallel to the circumferential direction of the rotation axis O.

この入力用のカム部材120は、図3に示すように、歯車機構56によって伝達部材54に連結されている。より詳細には、入力用のカム部材120におけるギヤ部125の外周面に形成された外歯125aが、伝達部材54における円弧部541の外歯541aと噛み合い、外歯125aと外歯541aとによって構成される歯車機構56によって、入力用のカム部材120と伝達部材54とが連結されている。   As shown in FIG. 3, the input cam member 120 is connected to the transmission member 54 by a gear mechanism 56. More specifically, the external teeth 125a formed on the outer peripheral surface of the gear portion 125 in the input cam member 120 mesh with the external teeth 541a of the arc portion 541 in the transmission member 54, and the external teeth 125a and the external teeth 541a The input cam member 120 and the transmission member 54 are connected by the gear mechanism 56 configured.

また、入力用のカム部材120は、インナシャフト10の外周側に嵌合された環状の受け部材37に針状ころ軸受38を介して支持され、インナシャフト10に対して回転自在に配置されている。受け部材37は、インナシャフト10の第3の円筒部10cを挿通させて、段差面10eと軸受32との間に配置されている。入力用のカム部材120は、この受け部材37によって、回転軸線Oに沿った方向の移動が規制されている。   Further, the input cam member 120 is supported by an annular receiving member 37 fitted to the outer peripheral side of the inner shaft 10 via a needle roller bearing 38 and is rotatably arranged with respect to the inner shaft 10. Yes. The receiving member 37 is disposed between the step surface 10 e and the bearing 32 through the third cylindrical portion 10 c of the inner shaft 10. The input cam member 120 is restricted from moving in the direction along the rotation axis O by the receiving member 37.

図6は、出力用のカム部材121を示し、(a)は斜視図を、(b)は平面図を、(c)は(b)のB−B線断面図をそれぞれ示す。   6A and 6B show the output cam member 121, where FIG. 6A is a perspective view, FIG. 6B is a plan view, and FIG. 6C is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.

出力用のカム部材121は、インナシャフト10を挿通させる環状部126と、環状部126から入力用のカム部材120の環状部123に向かって突出した複数(本実施の形態では6個)の凸部127と、複数の凸部127のうちの一部の凸部127の外周側に形成された複数(本実施の形態では3個)の突起128とを一体に有している。図6に示す例では、突起128が形成された凸部127が、環状部126の周方向に1つおきに配置されている。   The output cam member 121 includes an annular portion 126 through which the inner shaft 10 is inserted, and a plurality (six in this embodiment) of protrusions protruding from the annular portion 126 toward the annular portion 123 of the input cam member 120. The portion 127 and a plurality (three in this embodiment) of protrusions 128 formed integrally on the outer peripheral side of some of the plurality of protrusions 127 are integrally provided. In the example shown in FIG. 6, every other convex portion 127 on which the protrusion 128 is formed is arranged in the circumferential direction of the annular portion 126.

環状部126は、回転軸線Oの周方向に対して平行な側面126aを有し、凸部127は、この側面126aから突出して形成されている。凸部127は、断面台形状であり、その頂部に、側面126aに対して平行な平坦面127aを有している。平坦面127aと側面126aとの間には、側面126aに対して傾斜した傾斜面127bと、側面126aに対して直交する垂直面127cとが介在している。傾斜面127bは、環状部126の周方向における平坦面127aの一端部に、垂直面127cは、環状部126の周方向における平坦面127aの他端部に、それぞれ形成されている。側面126aと傾斜面127bとがなす角θは、入力用のカム部材120において側面123aと傾斜面124bとがなす角θ(図4(c)参照)と同じ角度である。   The annular portion 126 has a side surface 126a parallel to the circumferential direction of the rotation axis O, and the convex portion 127 is formed to protrude from the side surface 126a. The convex portion 127 has a trapezoidal cross section, and has a flat surface 127a parallel to the side surface 126a at the top. Between the flat surface 127a and the side surface 126a, an inclined surface 127b inclined with respect to the side surface 126a and a vertical surface 127c orthogonal to the side surface 126a are interposed. The inclined surface 127 b is formed at one end of the flat surface 127 a in the circumferential direction of the annular portion 126, and the vertical surface 127 c is formed at the other end of the flat surface 127 a in the circumferential direction of the annular portion 126. The angle θ formed by the side surface 126a and the inclined surface 127b is the same angle as the angle θ (see FIG. 4C) formed by the side surface 123a and the inclined surface 124b in the input cam member 120.

傾斜面127bと平坦面127aとは回転軸線Oの周方向に連続して形成されている。傾斜面127bは回転軸線Oの周方向に対して傾斜し、平坦面127aは回転軸線Oの周方向に対して平行である。   The inclined surface 127b and the flat surface 127a are formed continuously in the circumferential direction of the rotation axis O. The inclined surface 127b is inclined with respect to the circumferential direction of the rotation axis O, and the flat surface 127a is parallel to the circumferential direction of the rotation axis O.

出力用のカム部材121は、複数の突起128が装置ケース4のケース本体40に形成された溝部411に係止されることにより、ケース本体40に対する相対回転が規制されている。溝部411は、回転軸線Oに沿って延びるように形成されており、これにより出力用のカム部材121は、回転軸線Oに沿ってケース本体40内で軸方向移動可能である。   The output cam member 121 is restricted in relative rotation with respect to the case main body 40 by the plurality of protrusions 128 being engaged with the grooves 411 formed in the case main body 40 of the device case 4. The groove portion 411 is formed so as to extend along the rotation axis O, whereby the cam member 121 for output can move in the axial direction within the case body 40 along the rotation axis O.

出力用のカム部材121と押付部材122との間には、針状ころ軸受129が配置されている。これにより、出力用のカム部材121は、第2のカム推力Pを針状ころ軸受129及び押付部材122を介してメインクラッチ7に出力する。 A needle roller bearing 129 is disposed between the output cam member 121 and the pressing member 122. As a result, the output cam member 121 outputs the second cam thrust P 2 to the main clutch 7 via the needle roller bearing 129 and the pressing member 122.

図7(a)は、出力用のカム部材121がメインクラッチ7から最も後退した位置(以下「第1位置」という)にある状態を示し、図7(c)は、出力用のカム部材121が最もメインクラッチ7側に移動した位置(以下「第2位置」という)にある状態を示す。また、図7(b)は、出力用のカム部材121が第1位置と第2位置との間にある状態を示す。   FIG. 7A shows a state in which the output cam member 121 is at the most retracted position (hereinafter referred to as “first position”) from the main clutch 7, and FIG. 7C shows the output cam member 121. Indicates a state in which the most moved to the main clutch 7 side (hereinafter referred to as “second position”). FIG. 7B shows a state where the output cam member 121 is between the first position and the second position.

図7(a)に示すように、出力用のカム部材121が第1位置にあるときは、入力用のカム部材120の凸部124と出力用のカム部材121の凸部127とが回転軸線Oの周方向に沿って交互に配置され、インナクラッチプレート70とアウタクラッチプレート71との間の隙間が最大となり、インナクラッチプレート70とアウタクラッチプレート71との間に介在する潤滑油に起因する引き摺りトルクが最小となる。   As shown in FIG. 7A, when the output cam member 121 is in the first position, the convex portion 124 of the input cam member 120 and the convex portion 127 of the output cam member 121 are rotational axes. Alternatingly disposed along the circumferential direction of O, the gap between the inner clutch plate 70 and the outer clutch plate 71 is maximized, resulting from the lubricating oil interposed between the inner clutch plate 70 and the outer clutch plate 71. Drag torque is minimized.

図7(a)に示す状態からモータ5が回転すると、そのトルクによって入力用のカム部材120が出力用のカム部材121に対して回転し、図7(b)に示すように、入力用のカム部材120の凸部124における傾斜面124bと出力用のカム部材121の凸部127における傾斜面127bとが摺動する。この傾斜面124bと傾斜面127bとの摺動により、出力用のカム部材121がメインクラッチ7側に移動する。つまり、モータ5の回転に伴う傾斜面同士(傾斜面124b及び傾斜面127b)の摺動によって、出力用のカム部材121が第2位置に移動する。これにより、第2のカム推力Pが発生し、インナクラッチプレート70とアウタクラッチプレート71との間の隙間が短縮される。 When the motor 5 rotates from the state shown in FIG. 7A, the input cam member 120 is rotated with respect to the output cam member 121 by the torque, and as shown in FIG. The inclined surface 124b of the convex portion 124 of the cam member 120 and the inclined surface 127b of the convex portion 127 of the cam member 121 for output slide. By sliding between the inclined surface 124b and the inclined surface 127b, the output cam member 121 moves to the main clutch 7 side. That is, the output cam member 121 moves to the second position by sliding of the inclined surfaces (the inclined surface 124b and the inclined surface 127b) accompanying the rotation of the motor 5. Thus, the second cam thrust P 2 is generated, the gap between the inner clutch plates 70 and the outer clutch plates 71 is reduced.

出力用のカム部材121が第1位置に移動した後、モータ5がさらに回転すると、図7(c)に示すように、入力用のカム部材120の凸部124における平坦面124aが出力用のカム部材121の凸部127における平坦面127aに接触する。この状態では、出力用のカム部材121がメインクラッチ7から第2のカム推力Pの反力を受けても、その反力が入力用のカム部材120を回転させる力に変換されないので、第2のカム推力Pの反力によって入力用のカム部材120が回転することはない。つまり、出力用のカム部材121が第1位置に移動した後のモータ5の第1の回転方向へのさらなる回転によって平坦面同士(平坦面124a及び平坦面127a)が向かい合いって接触し、出力用のカム部材121の第1位置から第2位置への移動が規制される。 When the motor 5 further rotates after the output cam member 121 moves to the first position, as shown in FIG. 7C, the flat surface 124a of the convex portion 124 of the input cam member 120 is output. It contacts the flat surface 127a of the convex portion 127 of the cam member 121. In this state, even if the cam member 121 for output receives a reaction force from the main clutch 7 second cam thrust P 2, because the reaction force is not converted into a force that rotates the cam member 120 for input, the The input cam member 120 is not rotated by the reaction force of the second cam thrust P2. That is, the flat surfaces (the flat surface 124a and the flat surface 127a) face each other and come into contact with each other by the further rotation of the motor 5 in the first rotation direction after the output cam member 121 has moved to the first position, and the output The movement of the first cam member 121 from the first position to the second position is restricted.

また、モータ5が逆方向に回転すると、入力用のカム部材120が出力用のカム部材121に対して上記とは反対の方向に回転し、出力用のカム部材121が復帰用スプリング114のばね力によって第1位置に移動する。   When the motor 5 rotates in the opposite direction, the input cam member 120 rotates in the opposite direction with respect to the output cam member 121, and the output cam member 121 springs the return spring 114. Move to the first position by force.

このモータ5の回転方向及びトルクは、制御装置90の制御部92によって制御される。制御部92は、モータ制御回路93からモータ5に供給される駆動電流の向き及び大きさを調節し、モータ5の回転方向及びトルクを制御する。   The rotation direction and torque of the motor 5 are controlled by the control unit 92 of the control device 90. The controller 92 adjusts the direction and magnitude of the drive current supplied from the motor control circuit 93 to the motor 5 to control the rotation direction and torque of the motor 5.

(駆動力伝達制御装置9の動作)
次に、駆動力伝達制御装置9の動作につき、図1〜図7を参照して説明する。
(Operation of the driving force transmission control device 9)
Next, the operation of the driving force transmission control device 9 will be described with reference to FIGS.

制御部92は、第2のカム機構12が作動していない状態で電磁クラッチ8を作動させる第1の動作モードと、第2のカム機構12が作動した状態で電磁クラッチ8を作動させる第2の動作モードとを有する。   The control unit 92 includes a first operation mode in which the electromagnetic clutch 8 is operated in a state where the second cam mechanism 12 is not operated, and a second operation mode in which the electromagnetic clutch 8 is operated in a state where the second cam mechanism 12 is operated. Operating modes.

第1の動作モードでは、第1のカム機構11が作動してメインカム部材111がメインクラッチ7側に移動しても、インナクラッチプレート70とアウタクラッチプレート71と間の隙間が確保され、メインクラッチ7による駆動力の伝達が実質的に行われない。この第1の動作モードでは、電磁クラッチ8のアウタクラッチプレート82とインナクラッチプレート83との間の摩擦力により、パイロットカム部材110,転動部材112,及びメインカム部材111を介して、ハウジング6とインナシャフト10との間で駆動力の伝達が行われる。つまり、カム溝110b,111bにおける転動部材112の転動によるカム作用によってメインカム部材111がメインクラッチ7側に移動しても、インナクラッチプレート70とアウタクラッチプレート71との摩擦力が発生せず、電磁クラッチ8によって伝達されるトルクにより、ハウジング6とインナシャフト10との相対回転が抑制される。なお、この第1の動作モードでは、パイロットカム部材110とメインカム部材111との相対回転が、突起110c及び突起111f(図4に示す)によって規制される。   In the first operation mode, even when the first cam mechanism 11 is operated and the main cam member 111 moves to the main clutch 7 side, a gap between the inner clutch plate 70 and the outer clutch plate 71 is secured, and the main clutch No transmission of the driving force by 7 is performed substantially. In this first operation mode, the frictional force between the outer clutch plate 82 and the inner clutch plate 83 of the electromagnetic clutch 8 causes the housing 6 to be connected via the pilot cam member 110, the rolling member 112, and the main cam member 111. Driving force is transmitted to and from the inner shaft 10. That is, even if the main cam member 111 moves to the main clutch 7 side by the cam action due to the rolling of the rolling member 112 in the cam grooves 110b and 111b, the friction force between the inner clutch plate 70 and the outer clutch plate 71 is not generated. The relative rotation between the housing 6 and the inner shaft 10 is suppressed by the torque transmitted by the electromagnetic clutch 8. In the first operation mode, the relative rotation between the pilot cam member 110 and the main cam member 111 is restricted by the protrusion 110c and the protrusion 111f (shown in FIG. 4).

第2の動作モードでは、第2のカム機構12が作動し、出力用のカム部材121の平坦面127aと入力用のカム部材120の平坦面124aとが接触した状態で電磁クラッチ8が作動するので、メインカム部材111のメインクラッチ7側への移動により、インナクラッチプレート70とアウタクラッチプレート71とが回転軸線O方向に押圧されて摩擦接触する。この第2の動作モードでは、第1の動作モードよりも大きな駆動力を伝達することができる。   In the second operation mode, the second cam mechanism 12 operates, and the electromagnetic clutch 8 operates in a state where the flat surface 127a of the output cam member 121 and the flat surface 124a of the input cam member 120 are in contact with each other. Therefore, as the main cam member 111 moves toward the main clutch 7, the inner clutch plate 70 and the outer clutch plate 71 are pressed in the direction of the rotation axis O and brought into frictional contact. In the second operation mode, a larger driving force can be transmitted than in the first operation mode.

第1の動作モードでは、電磁コイル80の励磁電流に対するハウジング6とインナシャフト10との間で伝達される駆動力の変化が第2の動作モードと比較して緩やかとなる。つまり、第1の動作モード及び第2の動作モードで電磁コイル80に同じ励磁電流を供給した場合、第1の動作モードにおけるハウジング6とインナシャフト10との間で伝達される駆動力は、第2の動作モードにおけるハウジング6とインナシャフト10との間で伝達される駆動力よりも小さい。   In the first operation mode, the change in the driving force transmitted between the housing 6 and the inner shaft 10 with respect to the exciting current of the electromagnetic coil 80 becomes gradual as compared with the second operation mode. That is, when the same exciting current is supplied to the electromagnetic coil 80 in the first operation mode and the second operation mode, the driving force transmitted between the housing 6 and the inner shaft 10 in the first operation mode is The driving force transmitted between the housing 6 and the inner shaft 10 in the two operation modes is smaller.

制御部92は、四輪駆動車200の駆動状態を二輪駆動状態から四輪駆動状態に移行させる際、第1の動作モード及び第2の動作モードを切り替えて、アクスルシャフト213Rとサイドギヤ214Rとの間で伝達される駆動力を制御する。制御部92は、第1の動作モードから第2の動作モードに移行する際、電磁クラッチ8によって伝達されるトルクを低減し、このトルクを低減した状態で第2のカム機構12を作動させ、第2のカム機構12が図7(c)に示す作動完了状態になった後、電磁クラッチ8によって伝達されるトルクを高める。これは、電磁クラッチ8によって第1のカム機構11が第2のカム機構12よりも先に作動している状態では、第2のカム機構12を作動させるために必要なモータ5のトルクが過大となるためである。   When the driving state of the four-wheel drive vehicle 200 is shifted from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state, the control unit 92 switches between the first operation mode and the second operation mode to switch between the axle shaft 213R and the side gear 214R. Control the driving force transmitted between them. When the control unit 92 shifts from the first operation mode to the second operation mode, the control unit 92 reduces the torque transmitted by the electromagnetic clutch 8 and operates the second cam mechanism 12 in a state in which the torque is reduced. After the second cam mechanism 12 reaches the operation completion state shown in FIG. 7C, the torque transmitted by the electromagnetic clutch 8 is increased. This is because the torque of the motor 5 required to operate the second cam mechanism 12 is excessive in a state where the first cam mechanism 11 is operated before the second cam mechanism 12 by the electromagnetic clutch 8. It is because it becomes.

四輪駆動車200の二輪駆動状態では、噛み合いクラッチ3が非作動状態であり、噛み合いクラッチ3を介した駆動力の伝達が遮断される。従って、エンジン202の駆動力は、トランスミッション203,フロントディファレンシャル206,及び前輪側のアクスルシャフト208L,208Rを介して前輪204L,204Rに伝達されるが、プロペラシャフト2には伝達されない。また、この二輪駆動状態では、第1のカム機構11及び第2のカム機構12が非作動状態であり、駆動力伝達装置1を介した駆動力の伝達が遮断される。従って、四輪駆動車200が走行していても、プロペラシャフト2及びリヤディファレンシャル207のリヤデフケース217が回転せず、これらの回転に起因する走行抵抗が抑制される。   In the two-wheel drive state of the four-wheel drive vehicle 200, the meshing clutch 3 is in an inoperative state, and the transmission of the driving force via the meshing clutch 3 is cut off. Accordingly, the driving force of the engine 202 is transmitted to the front wheels 204L and 204R through the transmission 203, the front differential 206, and the axle shafts 208L and 208R on the front wheels, but is not transmitted to the propeller shaft 2. Further, in this two-wheel drive state, the first cam mechanism 11 and the second cam mechanism 12 are in an inoperative state, and the transmission of the driving force via the driving force transmission device 1 is interrupted. Therefore, even if the four-wheel drive vehicle 200 is traveling, the propeller shaft 2 and the rear differential case 217 of the rear differential 207 do not rotate, and traveling resistance caused by these rotations is suppressed.

一方、四輪駆動状態では、噛み合いクラッチ3,第1のカム機構11,及び第2のカム機構12が作動し、エンジン202の駆動力が前輪204L,204Rに伝達されると共に、噛み合いクラッチ3,プロペラシャフト2,リヤディファレンシャル207,駆動力伝達装置1,及び後輪側のアクスルシャフト213L,213Rを介して後輪205L,205Rに伝達される。   On the other hand, in the four-wheel drive state, the meshing clutch 3, the first cam mechanism 11 and the second cam mechanism 12 are operated, and the driving force of the engine 202 is transmitted to the front wheels 204L and 204R. It is transmitted to the rear wheels 205L and 205R via the propeller shaft 2, the rear differential 207, the driving force transmission device 1, and the axle shafts 213L and 213R on the rear wheel side.

図8は、四輪駆動車200の走行中に二輪駆動状態から四輪駆動状態へ移行する際に、制御部92が実行する処理の手順の一例を示すフローチャートである。   FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of a procedure of processing performed by the control unit 92 when the four-wheel drive vehicle 200 travels from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state.

制御部92は、二輪駆動状態から四輪駆動状態に移行する際、第1の動作モードにてプロペラシャフト2の回転を増速する第1ステップと、プロペラシャフト2の回転を増速した後に噛み合いクラッチ3を作動させる第2ステップと、第2のカム機構12及び電磁クラッチ8を作動させる第3ステップとを経て、四輪駆動車200を四輪駆動状態に移行させる。この第2ステップでは、プロペラシャフト2の回転を増速した後に駆動力伝達装置1による駆動力の伝達を低減して噛み合いクラッチ3を作動させる。以下、第1〜第3ステップにおける制御内容の詳細について、図8を参照してより具体的に説明する。   When the control unit 92 shifts from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state, the control unit 92 meshes with the first step of increasing the rotation of the propeller shaft 2 in the first operation mode and after increasing the rotation of the propeller shaft 2. The four-wheel drive vehicle 200 is shifted to the four-wheel drive state through the second step of operating the clutch 3 and the third step of operating the second cam mechanism 12 and the electromagnetic clutch 8. In this second step, after the rotation of the propeller shaft 2 is increased, the transmission of the driving force by the driving force transmission device 1 is reduced and the meshing clutch 3 is operated. Hereinafter, the details of the control contents in the first to third steps will be described more specifically with reference to FIG.

(第1ステップ)
第1ステップでは、まず制御部92が電磁コイル80に励磁電流を供給し、電磁クラッチ8を作動させる(ステップS10)。これにより、駆動力伝達装置1の第1の動作モードにおける動作によって、四輪駆動車200の走行に伴う後輪205Rの回転力がアクスルシャフト213Rを介してサイドギヤ214Rに伝達され、プロペラシャフト2の回転が増速される。
(First step)
In the first step, first, the controller 92 supplies an excitation current to the electromagnetic coil 80 to operate the electromagnetic clutch 8 (step S10). As a result, the rotational force of the rear wheel 205R accompanying the traveling of the four-wheel drive vehicle 200 is transmitted to the side gear 214R via the axle shaft 213R by the operation in the first operation mode of the driving force transmission device 1, and the propeller shaft 2 The rotation is increased.

次に、制御部92は、電子クラッチ8の作動状態を維持しながら、噛み合いクラッチ3の差動回転(第1のスプライン歯部3aと第2のスプライン歯部3bとの差動回転)が所定値以下であるか否かを判定する(ステップS11)。第1のスプライン歯部3aの回転数は、車輪速センサ904,905によって検出した左右前輪204L,204Rの回転速度に基づいて算出することができる。第2のスプライン歯部3bの回転数は、回転速センサ908によって検出したプロペラシャフト2の回転速度に基づいて算出することができる。   Next, while maintaining the operating state of the electronic clutch 8, the control unit 92 performs a predetermined differential rotation of the meshing clutch 3 (differential rotation between the first spline tooth portion 3a and the second spline tooth portion 3b). It is determined whether the value is equal to or less than the value (step S11). The rotation speed of the first spline tooth portion 3a can be calculated based on the rotation speeds of the left and right front wheels 204L and 204R detected by the wheel speed sensors 904 and 905. The rotation speed of the second spline tooth portion 3b can be calculated based on the rotation speed of the propeller shaft 2 detected by the rotation speed sensor 908.

ステップS11における所定値は、例えば第1のスプライン歯部3a及び第2のスプライン歯部3bにスリーブ3cをスプライン嵌合させることが可能な差動回転数として予め定められた値を用いることができる。制御部92は、ステップS11の判定を、噛み合いクラッチ3の差動回転が所定値以下となるまで繰り返し行う。   As the predetermined value in step S11, for example, a predetermined value can be used as the differential rotation speed at which the sleeve 3c can be spline fitted to the first spline tooth portion 3a and the second spline tooth portion 3b. . The controller 92 repeats the determination in step S11 until the differential rotation of the meshing clutch 3 becomes a predetermined value or less.

(第2ステップ)
噛み合いクラッチ3の差動回転が所定値以下である場合(S11:Yes)、制御部92は、電磁コイル80に供給する励磁電流を小さくし、電磁クラッチ8の伝達トルクを低減する(ステップS12)。この際、電磁コイル80への電流供給を遮断し、励磁電流をゼロとしてもよい。次に、制御部92は、噛み合いクラッチ3を作動させ、第1のスプライン歯部3a及び第2のスプライン歯部3bにスリーブ3cをスプライン嵌合させて、フロントデフケース212とプロペラシャフト2とをトルク伝達可能に連結する(ステップS13)。
(Second step)
When the differential rotation of the meshing clutch 3 is equal to or less than the predetermined value (S11: Yes), the control unit 92 reduces the exciting current supplied to the electromagnetic coil 80 and reduces the transmission torque of the electromagnetic clutch 8 (step S12). . At this time, the current supply to the electromagnetic coil 80 may be cut off, and the excitation current may be zero. Next, the control unit 92 operates the meshing clutch 3 to spline-fit the sleeve 3c to the first spline tooth portion 3a and the second spline tooth portion 3b, and torque the front differential case 212 and the propeller shaft 2. It connects so that transmission is possible (step S13).

(第3ステップ)
噛み合いクラッチ3が作動した後、制御部92はモータ5に励磁電流を供給し、モータ5の回転を開始させる(ステップS14)。制御部92は、第2のカム機構12の作動が完了するまでモータ5を回転させ(ステップS15)、第2のカム機構12の作動が完了すると、駆動電流の供給を中止してモータ5の回転を停止させる(ステップS16)。第2のカム機構12の作動完了は、例えばモータ5のエンコーダによって検出した回転軸51の回転量に基づいて判定してもよく、あるいはモータ5に励磁電流を供給した時間によって判定してもよい。
(Third step)
After the mesh clutch 3 is actuated, the controller 92 supplies an excitation current to the motor 5 to start the rotation of the motor 5 (step S14). The controller 92 rotates the motor 5 until the operation of the second cam mechanism 12 is completed (step S15). When the operation of the second cam mechanism 12 is completed, the supply of the drive current is stopped and the motor 5 is turned off. The rotation is stopped (step S16). Completion of the operation of the second cam mechanism 12 may be determined based on, for example, the amount of rotation of the rotating shaft 51 detected by the encoder of the motor 5, or may be determined based on the time during which the excitation current is supplied to the motor 5. .

制御部92は、第2のカム機構12の作動が完了した後、電磁コイル80に供給する励磁電流を増加し、電磁クラッチ8の伝達トルクを増大させる(ステップS17)。これにより、四輪駆動車200が四輪駆動状態となる。電磁コイル80に供給される励磁電流は、センサ群(アクセル開度センサ901,エンジン回転数センサ902,ギヤセンサ903,車輪速センサ904〜907)によって検出される車両走行状態に応じて定められる。より具体的には、制御部92は、例えば前輪204L,204Rの回転速度と後輪205L,205Rの回転速度との差(前後輪回転速差)や、アクセルペダル202aの踏み込み量(加速操作量)に基づいて励磁電流を演算する。   After the operation of the second cam mechanism 12 is completed, the control unit 92 increases the excitation current supplied to the electromagnetic coil 80 and increases the transmission torque of the electromagnetic clutch 8 (step S17). Thereby, the four-wheel drive vehicle 200 will be in a four-wheel drive state. The exciting current supplied to the electromagnetic coil 80 is determined according to the vehicle running state detected by the sensor group (accelerator opening sensor 901, engine speed sensor 902, gear sensor 903, wheel speed sensors 904 to 907). More specifically, the control unit 92, for example, the difference between the rotational speeds of the front wheels 204L and 204R and the rotational speeds of the rear wheels 205L and 205R (front-rear wheel rotational speed difference) or the depression amount (acceleration operation amount) of the accelerator pedal 202a. ) To calculate the excitation current.

前後輪回転速差又は加速操作量が増大した際に電磁コイル80に供給する励磁電流を増加することにより、電磁クラッチ8の伝達トルクが増大して第1のカム機構11のメインカム部材111によってメインクラッチ7が軸方向に押圧され、メインクラッチ7における駆動力伝達量が増大する。これにより、前輪204L,204R及び後輪205L,205Rに配分される駆動力が均等化され、前輪204L,204Rのスリップを抑制して四輪駆動車200を安定的に走行させることが可能となる。   By increasing the excitation current supplied to the electromagnetic coil 80 when the front-rear wheel rotational speed difference or the acceleration operation amount increases, the transmission torque of the electromagnetic clutch 8 increases and the main cam member 111 of the first cam mechanism 11 The clutch 7 is pressed in the axial direction, and the driving force transmission amount in the main clutch 7 increases. As a result, the driving force distributed to the front wheels 204L, 204R and the rear wheels 205L, 205R is equalized, and the four-wheel drive vehicle 200 can be stably driven while suppressing the slip of the front wheels 204L, 204R. .

[実施の形態の効果]
以上説明した実施の形態によれば、次に示す作用及び効果が得られる。
[Effect of the embodiment]
According to the embodiment described above, the following operations and effects can be obtained.

(1)第1の動作モードにおいて駆動力伝達装置1によって伝達される駆動力は、メインクラッチ7のインナクラッチプレート70とアウタクラッチプレート71とを接触させなくても発生するので、第2の動作モードにおいて駆動力伝達装置1によって伝達される駆動力よりも急峻に立ち上がる。これにより、プロペラシャフト2をより短時間で増速することができ、二輪駆動状態から四輪駆動状態への移行に要する時間を短縮することができる。 (1) The driving force transmitted by the driving force transmission device 1 in the first operation mode is generated without bringing the inner clutch plate 70 and the outer clutch plate 71 of the main clutch 7 into contact with each other. It rises more steeply than the driving force transmitted by the driving force transmission device 1 in the mode. Thereby, the speed of the propeller shaft 2 can be increased in a shorter time, and the time required for shifting from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state can be shortened.

(2)第1の動作モードでは、第2の動作モードよりも小さな駆動力の伝達を高い精度で行うことができる。これにより、例えばプロペラシャフト2の増速を滑らかにして、二輪駆動状態から四輪駆動状態への移行時における振動や衝撃を抑制することが可能となる。 (2) In the first operation mode, a smaller driving force can be transmitted with higher accuracy than in the second operation mode. Thereby, for example, it is possible to smoothen the speed increase of the propeller shaft 2 and to suppress vibrations and impacts at the time of transition from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state.

(3)図8のフローチャートにおける第2ステップにおいて、噛み合いクラッチ3を作動させる際(ステップS13)、駆動力伝達装置1により伝達される駆動力は低減されているので(ステップS12)、プロペラシャフト2の回転が駆動力伝達装置1によって拘束されず、噛み合いクラッチ3におけるスプライン歯部3a及び第2のスプライン歯部3bとスリーブ3cとの嵌合が円滑に行われる。 (3) When the mesh clutch 3 is operated in the second step in the flowchart of FIG. 8 (step S13), since the driving force transmitted by the driving force transmission device 1 is reduced (step S12), the propeller shaft 2 Is not constrained by the driving force transmission device 1, and the engagement between the spline tooth portion 3a and the second spline tooth portion 3b and the sleeve 3c in the meshing clutch 3 is performed smoothly.

(4)第2のカム機構12は、入力用カム部材120の平坦面124a及び出力用のカム部材121の平坦面127aの接触によって出力用のカム部材121の第1位置から第2位置への移動が規制されるので、第2のカム機構12の作動が完了した状態では、モータ5への駆動電流の供給を遮断しても、この第2のカム機構12の作動状態を維持できる。これにより、モータ5における消費電力を低減することが可能となる。 (4) The second cam mechanism 12 moves from the first position of the output cam member 121 to the second position by the contact of the flat surface 124a of the input cam member 120 and the flat surface 127a of the output cam member 121. Since the movement is restricted, in the state where the operation of the second cam mechanism 12 is completed, the operation state of the second cam mechanism 12 can be maintained even if the supply of the drive current to the motor 5 is interrupted. Thereby, the power consumption in the motor 5 can be reduced.

以上、本発明の駆動力伝達装置を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。   The driving force transmission device of the present invention has been described based on the above embodiment, but the present invention is not limited to the above embodiment, and may be implemented in various modes without departing from the gist thereof. Is possible.

例えば、上記実施の形態では、モータ5によって作動する第2のカム機構12によってメインクラッチ7におけるインナクラッチプレート70とアウタクラッチプレート71との間の隙間を詰めるように駆動力伝達装置1を構成したが、これに限らず、例えば油圧によって作動するピストンによってメインクラッチ7における隙間を詰めるようにしてもよい。また、四輪駆動車200における駆動力伝達装置1の配置は、図1に例示したものに限定されず、例えばプロペラシャフト2とリヤディファレンシャル207との間に駆動力伝達装置1を配置してもよい。駆動力伝達制御装置9の用途にも特に限定はない。   For example, in the above embodiment, the driving force transmission device 1 is configured so that the gap between the inner clutch plate 70 and the outer clutch plate 71 in the main clutch 7 is closed by the second cam mechanism 12 operated by the motor 5. However, the present invention is not limited to this. For example, the gap in the main clutch 7 may be narrowed by a piston that is operated by hydraulic pressure. Further, the arrangement of the driving force transmission device 1 in the four-wheel drive vehicle 200 is not limited to that illustrated in FIG. 1. For example, the driving force transmission device 1 may be arranged between the propeller shaft 2 and the rear differential 207. Good. There is no particular limitation on the use of the driving force transmission control device 9.

1…駆動力伝達装置、2…プロペラシャフト、3…噛み合いクラッチ、3a…第1のスプライン歯部、3b…第2のスプライン歯部、3c…スリーブ、4…装置ケース、5…モータ、6…ハウジング、7…メインクラッチ、8…電磁クラッチ、9…駆動力伝達制御装置、10…インナシャフト、10a〜10c…第1〜第3の円筒部、10d,10e…段差面、11…第1のカム機構、12…第2のカム機構、22,23…歯車機構、30…栓体、31,32…軸受、33…シール部材、34…軸受、35…Oリング、36…シール部材、37…受け部材、38…針状ころ軸受、40…ケース本体、41…ケース蓋体、42…ボルト、50…固定子、51…回転軸、52…出力軸、54…伝達部材、55…連結器、56…歯車機構、57…止め輪、58…シール部材、60…円筒部、60a…係合凹部、60b…フランジ部、61…底部、61a…突起、62…止め輪、70…インナクラッチプレート、70a…ストレートスプライン嵌合部、70b…貫通孔、71…アウタクラッチプレート、71a…ストレートスプライン嵌合部、80…電磁コイル、81…アーマチャ、81a…ストレートスプライン嵌合部、82…アウタクラッチプレート、82a…ストレートスプライン嵌合部、83…インナクラッチプレート、83a…ストレートスプライン嵌合部、84…ヨーク、90…制御装置、91…記憶部、92…制御部、93…モータ制御回路、94…電磁クラッチ制御回路、101…ストレートスプライン嵌合部、102…フランジ部、110…パイロットカム部材、110a…ストレートスプライン嵌合部、110b…カム溝、111…メインカム部材、111a…クラッチプレート押付部、111b…カム溝、111c…油孔、111d…ピン取付孔、111e…ストレートスプライン嵌合部、112…転動部材、113…針状ころ軸受、114…復帰用スプリング、115…ガイドピン、116…リテーナ、116a…本体部、116b…第1の突起、116c…第2の突起、120…入力用のカム部材、121…出力用のカム部材、121a…非磁性リング、122…押付部材、122a…ストレートスプライン嵌合部、122b…押圧面、123…環状部、123a…側面、124…凸部、124a…平坦面、124b…傾斜面、124c…垂直面、125…ギヤ部、125a…外歯、126…環状部、126a…側面、127…凸部、127a…平坦面、127b…傾斜面、127c…垂直面、128…突起、129…針状ころ軸受、200…四輪駆動車、201…駆動力伝達系、202…エンジン、202a…アクセルペダル、203…トランスミッション、204L,204R…前輪、205L,205R…後輪、206…フロントディファレンシャル、207…リヤディファレンシャル、208L,208R…アクスルシャフト、209L,209R…サイドギヤ、210…ピニオンギヤ、211…ピニオンギヤシャフト、212…フロントデフケース、213L,213R…アクスルシャフト、214L,214R…サイドギヤ、215…ピニオンギヤ、216…ピニオンギヤシャフト、217…リヤデフケース、220…ドライブピニオン、221…リングギヤ、230…ドライブピニオン、231…リングギヤ、401…取付部、401a…貫通孔、411…溝部、531…位置決めピン、532…ボルト、541…円弧部、541a…外歯、601…ストレートスプライン嵌合部、611…軸部、611a…端部、841…ピン、901…アクセル開度センサ、902…エンジン回転数センサ、903…ギヤセンサ、904〜907…車輪速センサ、908…回転速センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Driving force transmission apparatus, 2 ... Propeller shaft, 3 ... Meshing clutch, 3a ... 1st spline tooth part, 3b ... 2nd spline tooth part, 3c ... Sleeve, 4 ... Apparatus case, 5 ... Motor, 6 ... Housing, 7 ... main clutch, 8 ... electromagnetic clutch, 9 ... driving force transmission control device, 10 ... inner shaft, 10a-10c ... first to third cylindrical parts, 10d, 10e ... step surface, 11 ... first Cam mechanism, 12 ... second cam mechanism, 22, 23 ... gear mechanism, 30 ... plug, 31, 32 ... bearing, 33 ... sealing member, 34 ... bearing, 35 ... O-ring, 36 ... sealing member, 37 ... Receiving member, 38 ... needle roller bearing, 40 ... case body, 41 ... case lid, 42 ... bolt, 50 ... stator, 51 ... rotating shaft, 52 ... output shaft, 54 ... transmission member, 55 ... coupler, 56 ... Gear mechanism, 57 ... Stop , 58 ... sealing member, 60 ... cylindrical part, 60a ... engaging recess, 60b ... flange part, 61 ... bottom part, 61a ... projection, 62 ... retaining ring, 70 ... inner clutch plate, 70a ... straight spline fitting part, 70b ... through hole, 71 ... outer clutch plate, 71a ... straight spline fitting portion, 80 ... electromagnetic coil, 81 ... armature, 81a ... straight spline fitting portion, 82 ... outer clutch plate, 82a ... straight spline fitting portion, 83 ... Inner clutch plate, 83a ... Straight spline fitting part, 84 ... Yoke, 90 ... Control device, 91 ... Storage part, 92 ... Control part, 93 ... Motor control circuit, 94 ... Electromagnetic clutch control circuit, 101 ... Straight spline Fitting part, 102 ... flange part, 110 ... pilot cam member, 110 ... straight spline fitting part, 110b ... cam groove, 111 ... main cam member, 111a ... clutch plate pressing part, 111b ... cam groove, 111c ... oil hole, 111d ... pin mounting hole, 111e ... straight spline fitting part, 112 ... Rolling member 113 ... Needle roller bearing, 114 ... Return spring, 115 ... Guide pin, 116 ... Retainer, 116a ... Main body, 116b ... First projection, 116c ... Second projection, 120 ... Input Cam member 121 ... Cam member for output 121a ... Non-magnetic ring 122 ... Pushing member 122a ... Straight spline fitting part 122b ... Pressing surface 123 ... Ring part 123a ... Side face 124 ... Projection part 124a ... Flat surface, 124b ... Inclined surface, 124c ... Vertical surface, 125 ... Gear portion, 125a ... External teeth, 126 ... Ring portion, 1 26a ... side surface, 127 ... convex portion, 127a ... flat surface, 127b ... inclined surface, 127c ... vertical surface, 128 ... protrusion, 129 ... needle roller bearing, 200 ... four-wheel drive vehicle, 201 ... driving force transmission system, 202 ... Engine, 202a ... Accelerator pedal, 203 ... Transmission, 204L, 204R ... Front wheel, 205L, 205R ... Rear wheel, 206 ... Front differential, 207 ... Rear differential, 208L, 208R ... Axle shaft, 209L, 209R ... Side gear, 210 ... Pinion gear, 211 ... pinion gear shaft, 212 ... front differential case, 213L, 213R ... axle shaft, 214L, 214R ... side gear, 215 ... pinion gear, 216 ... pinion gear shaft, 217 ... rear differential case, 220 ... drive pin ON, 221... Ring gear, 230... Drive pinion, 231. Straight spline fitting part, 611 ... shaft part, 611a ... end, 841 ... pin, 901 ... accelerator opening sensor, 902 ... engine speed sensor, 903 ... gear sensor, 904 to 907 ... wheel speed sensor, 908 ... rotational speed Sensor

Claims (6)

相対回転可能な第1及び第2の駆動力伝達部材の間で伝達される駆動力を制御する駆動力伝達制御装置であって、
前記第1の駆動力伝達部材に連結される第1の回転部材と、
前記第2の駆動力伝達部材に連結され、前記第1の回転部材に対してその回転軸線上で相対回転可能に配置された第2の回転部材と、
前記第1の回転部材と前記第2の回転部材との間に介在して配置され、前記第1の回転部材に対する相対回転が規制された第1のクラッチプレート及び前記第2の回転部材に対する相対回転が規制された第2のクラッチプレートを有するメインクラッチと、
前記メインクラッチの軸方向の一方に配置され、その作動によって前記第1及び第2のクラッチプレートの隙間を詰める隙間詰め機構と、
前記メインクラッチの軸方向の他方に配置され、前記第1の回転部材との相対回転が規制された第1のカム部材、及び前記第1のカム部材と所定の角度範囲で相対回転可能な第2のカム部材を有し、前記第1のカム部材と前記第2のカム部材との相対回転によって前記第1のカム部材が前記メインクラッチ側に移動するカム機構と、
前記第2のカム部材と前記第2の回転部材との間に配置され、その作動によって前記第2のカム部材に前記第1及び第2のカム部材を相対回転させるトルクを伝達するサブクラッチと、
前記隙間詰め機構及び前記サブクラッチを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記隙間詰め機構が作動していない状態で前記サブクラッチを作動させる第1の動作モードと、前記隙間詰め機構が作動した状態で前記サブクラッチを作動させる第2の動作モードとを有する
駆動力伝達制御装置。
A driving force transmission control device for controlling a driving force transmitted between the first and second driving force transmission members capable of relative rotation,
A first rotating member coupled to the first driving force transmitting member;
A second rotating member connected to the second driving force transmitting member and arranged to be rotatable relative to the first rotating member on its rotation axis;
A first clutch plate disposed between the first rotating member and the second rotating member, the relative rotation with respect to the first rotating member being restricted relative to the first rotating member and the second rotating member; A main clutch having a second clutch plate with restricted rotation;
A gap filling mechanism that is arranged on one side of the main clutch in the axial direction and that narrows the gap between the first and second clutch plates by its operation;
A first cam member disposed on the other axial side of the main clutch and restricted in relative rotation with the first rotation member, and a first cam member capable of relative rotation within a predetermined angle range with the first cam member. A cam mechanism having two cam members, wherein the first cam member moves to the main clutch side by relative rotation between the first cam member and the second cam member;
A sub-clutch that is disposed between the second cam member and the second rotating member and transmits a torque for rotating the first and second cam members relative to the second cam member by the operation thereof; ,
A control unit for controlling the gap filling mechanism and the sub-clutch;
The control unit includes a first operation mode in which the sub-clutch is operated in a state where the gap filling mechanism is not operated, and a second operation mode in which the sub-clutch is operated in a state where the gap filling mechanism is operated. A driving force transmission control device.
前記制御部は、前記第1の動作モードから前記第2の動作モードに移行する際、前記サブクラッチによって伝達されるトルクを低減し、当該トルクを低減した状態で前記隙間詰め機構を作動させ、前記隙間詰め機構が作動した後に前記サブクラッチによって伝達されるトルクを高める
請求項1に記載の駆動力伝達制御装置。
The control unit reduces the torque transmitted by the sub-clutch when shifting from the first operation mode to the second operation mode, and operates the gap filling mechanism in a state where the torque is reduced, The driving force transmission control device according to claim 1, wherein the torque transmitted by the sub-clutch is increased after the gap filling mechanism is activated.
前記隙間詰め機構は、前記回転軸線上で相対回転可能な一対のカム部材を有し、
前記一対のカム部材は、前記回転軸線の周方向に対して傾斜した傾斜面と、前記回転軸線の周方向に対して平行な平坦面とを有し、前記回転軸線周りの一方への相対回転に伴う前記傾斜面同士の摺動によって前記一対のカム部材のうち一方のカム部材が前記メインクラッチ側に移動し、前記回転軸線周りの一方へのさらなる相対回転によって前記平坦面同士が接触して前記一方のカム部材の前記メインクラッチ側の位置からの移動が規制される
請求項1又は2に記載の駆動力伝達制御装置。
The gap filling mechanism has a pair of cam members relatively rotatable on the rotation axis,
The pair of cam members have an inclined surface that is inclined with respect to a circumferential direction of the rotation axis, and a flat surface that is parallel to the circumferential direction of the rotation axis, and is relatively rotated to one around the rotation axis. One of the pair of cam members moves to the main clutch side due to the sliding of the inclined surfaces, and the flat surfaces come into contact with each other by further relative rotation around the rotation axis. The driving force transmission control device according to claim 1, wherein movement of the one cam member from a position on the main clutch side is restricted.
車両の走行用の駆動力を発生する駆動源と、
前記駆動源の駆動力が常時伝達される左右一対の主駆動輪と、
走行状態に応じて前記駆動源のトルクが伝達される左右一対の補助駆動輪と、
前記駆動源側のトルクを前記補助駆動輪側に伝達するプロペラシャフトと、
前記補助駆動輪側の第1の駆動力伝達部材と前記プロペラシャフト側の第2の駆動力伝達部材との間で伝達される駆動力を制御する駆動力伝達制御装置とを備え、
前記駆動力伝達制御装置は、
前記第1の駆動力伝達部材に連結される第1の回転部材と、
前記第2の駆動力伝達部材に連結され、前記第1の回転部材に対してその回転軸線上で相対回転可能に配置された第2の回転部材と、
前記第1の回転部材と前記第2の回転部材との間に介在して配置され、前記第1の回転部材に対する相対回転が規制された第1のクラッチプレート及び前記第2の回転部材に対する相対回転が規制された第2のクラッチプレートを有するメインクラッチと、
前記メインクラッチの軸方向の一方に配置され、その作動によって前記第1及び第2のクラッチプレートの隙間を詰める隙間詰め機構と、
前記メインクラッチの軸方向の他方に配置され、前記第1の回転部材との相対回転が規制された第1のカム部材、及び前記第1のカム部材と所定の角度範囲で相対回転可能な第2のカム部材を有し、前記第1のカム部材と前記第2のカム部材との相対回転によって前記第1のカム部材が前記メインクラッチ側に移動するカム機構と、
前記第2のカム部材と前記第2の回転部材との間に配置され、その作動によって前記第2のカム部材に前記第1及び第2のカム部材を相対回転させるトルクを伝達するサブクラッチと、
前記隙間詰め機構及び前記サブクラッチを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記隙間詰め機構が作動していない状態で前記サブクラッチを作動させる第1の動作モードと、前記隙間詰め機構が作動した状態で前記サブクラッチを作動させる第2の動作モードとを有する
四輪駆動車。
A drive source for generating a driving force for traveling the vehicle;
A pair of left and right main drive wheels to which the drive force of the drive source is constantly transmitted;
A pair of left and right auxiliary drive wheels to which the torque of the drive source is transmitted according to the running state;
A propeller shaft that transmits torque on the drive source side to the auxiliary drive wheel side;
A driving force transmission control device for controlling a driving force transmitted between the first driving force transmission member on the auxiliary driving wheel side and the second driving force transmission member on the propeller shaft side;
The driving force transmission control device includes:
A first rotating member coupled to the first driving force transmitting member;
A second rotating member connected to the second driving force transmitting member and arranged to be rotatable relative to the first rotating member on its rotation axis;
A first clutch plate disposed between the first rotating member and the second rotating member, the relative rotation with respect to the first rotating member being restricted relative to the first rotating member and the second rotating member; A main clutch having a second clutch plate with restricted rotation;
A gap filling mechanism that is arranged on one side of the main clutch in the axial direction and that narrows the gap between the first and second clutch plates by its operation;
A first cam member disposed on the other axial side of the main clutch and restricted in relative rotation with the first rotation member, and a first cam member capable of relative rotation within a predetermined angle range with the first cam member. A cam mechanism having two cam members, wherein the first cam member moves to the main clutch side by relative rotation between the first cam member and the second cam member;
A sub-clutch that is disposed between the second cam member and the second rotating member and transmits a torque for rotating the first and second cam members relative to the second cam member by the operation thereof; ,
A control unit for controlling the gap filling mechanism and the sub-clutch;
The control unit includes a first operation mode in which the sub-clutch is operated in a state where the gap filling mechanism is not operated, and a second operation mode in which the sub-clutch is operated in a state where the gap filling mechanism is operated. Having a four-wheel drive vehicle.
前記プロペラシャフトと前記駆動源との間に設けられ、前記制御部によって制御される噛み合いクラッチをさらに備え、
前記制御部は、前記噛み合いクラッチ及び前記駆動力伝達制御装置による駆動力の伝達を遮断した二輪駆動状態から四輪駆動状態に移行する際、前記第1の動作モードにて前記プロペラシャフトの回転を増速する第1ステップと、前記プロペラシャフトの回転を増速した後に前記噛み合いクラッチを作動させる第2ステップと、前記隙間詰め機構及び前記サブクラッチを作動させる第3ステップとを経て四輪駆動状態に移行する、
請求項4に記載の四輪駆動車。
A meshing clutch provided between the propeller shaft and the drive source and controlled by the control unit;
The control unit rotates the propeller shaft in the first operation mode when transitioning from the two-wheel drive state in which the transmission of the driving force by the meshing clutch and the driving force transmission control device is interrupted to the four-wheel driving state. Four-wheel drive state through a first step of increasing the speed, a second step of operating the meshing clutch after increasing the rotation of the propeller shaft, and a third step of operating the gap closing mechanism and the sub-clutch. To migrate to
The four-wheel drive vehicle according to claim 4.
前記第2ステップは、前記プロペラシャフトの回転を増速した後に前記駆動力伝達制御装置による駆動力の伝達を低減して前記噛み合いクラッチを作動させるステップである、
請求項5に記載の四輪駆動車。
The second step is a step of operating the meshing clutch by reducing the transmission of the driving force by the driving force transmission control device after increasing the rotation of the propeller shaft.
The four-wheel drive vehicle according to claim 5.
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