| 【発明の名称】 |
車輌用２輪４輪駆動切換装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】半田 秋男
【住所又は居所】埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会社本田技術研究所内
【氏名】齋藤 充
【住所又は居所】埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会社本田技術研究所内
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| 【要約】 |
【課題】音の発生を防止しつつ、車輌の構成部材のレイアウトの自由度を高めることの可能な車輌用２輪４輪駆動切換装置を提供することを目的とする。
【解決手段】エンジン２と前輪４および後輪５との間にそれぞれ設けられた動力伝達機構（１１・１２）の何れか一方に設けられ、この動力伝達機構における動力伝達の断続を行う切換ユニットＵを備えた車輌用２輪４輪駆動切換装置であって、前記切換ユニットが、前記動力伝達機構の、前記エンジンの近傍に設けられていることを特徴とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 エンジンと前輪および後輪との間にそれぞれ設けられた動力伝達機構の何れか一方に設けられ、この動力伝達機構における動力伝達の断続を行う切換ユニットを備えた車輌用２輪４輪駆動切換装置であって、前記切換ユニットが、前記動力伝達機構の、前記エンジンの近傍に設けられていることを特徴とする車輌用２輪４輪駆動切換装置。
【請求項２】 前記切換ユニットが、前記エンジンのクランクケースに取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の２輪４輪駆動切換装置。
【請求項３】 前記切換ユニットが、油圧多板式クラッチであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の２輪４輪駆動切換装置。
【請求項４】 前記切換ユニットに、前記油圧多板式クラッチへの作動油の供給を制御するソレノイドバルブが設けられ、このソレノイドバルブに、その駆動制御をなすコントロールユニットが接続されていることを特徴とする請求項３に記載の２輪４輪駆動切換装置。
【請求項５】 前記切換ユニットの入力側と出力側とに、これらの回転数を検出する回転センサがそれぞれ設けられ、前記コントロールユニットが、前記両回転センサからの上方に基づき、入力側の回転数と出力側の回転数の差が所定範囲内にある際に、前記切換ユニットを接続状態とするようになされていることを特徴とする請求項４に記載の２輪４輪駆動切換装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車輌用２輪４輪駆動切換装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、駆動状態を２輪駆動と４輪駆動とに切り換えて走行できる車輌が知られている。図４は、前述した車輌の一例を示すもので、この図において符号１で示す車輌は、略中央部に搭載されたエンジン２と、前輪４および後輪５と、前記車輌１の前方上部に配設されて、前記前輪４の操舵を行うステアリングハンドル６と、このステアリングハンドル６の後方に取り付けられた燃料タンク７と、この燃料タンク７の後方に取り付けられたシート８とによって概略構成されている。
【０００３】前記各前輪４および前記後輪５は、図５に示すように、左右一対の懸架装置９・１０によって、車体フレームにそれぞれ上下動可能に支持されている。
【０００４】また、前記エンジン２の前後には、このエンジン２の出力を前記各前輪４および各後輪５に伝達するための動力伝達機構としてのプロペラシャフト１１・１２が設けられており、これらの各プロペラシャフト１１・１２に、これらの各プロペラシャフト１１・１２の回転を、前記前輪４や後輪５へ伝達する前輪用最終減速機１３と後輪用最終減速機１４が設けられている。
【０００５】そして、たとえば、前記前輪用最終減速機１３とプロペラシャフト１１との間に、図４ないし図６に示すように、前記前輪４へ伝達される動力の断続を行い、後輪駆動の状態と４輪駆動の状態とに切り換える２輪４輪駆動切換装置１５が設けられている。あるいは、この２輪４輪駆動切換装置１５は、後方のプロペラシャフト１２と後輪用最終減速機１４との間に設けられる場合もある。
【０００６】前記２輪４輪駆動切換装置１５は、たとえば、図７に示す構造のものが提案されている。この図において符号１５で示す２輪４輪駆動切換装置は、前輪用最終減速器１３の入力軸１６を軸方向に２分割して形成され、同一軸線上において突き合わされるピニオンシャフト１６ａおよび連結シャフト１６ｂと、これらの接続と切り離しを行う切換ユニット１７とによって構成されている。
【０００７】詳述すれば、前記前輪用最終減速器１３側に位置させられるピニオンシャフト１６ａの端面中央には、円柱状の位置決め突起１８が突設され、また、外側に位置させられる連結シャフト１６ｂの端面中央には、前記位置決め突起１８が回転自在に嵌合させられる位置決め凹部１９が形成され、これらのピニオンシャフト１６ａと連結シャフト１６ｂとを、位置決め突起１８と位置決め凹部１９とを嵌合させるようにして突き合わせることにより、これらのピニオンシャフト１６ａと連結シャフト１６ｂが、同一軸線上に位置させられるとともに、相対回転自在に連結されるようになっている。
【０００８】また、前記ピニオンシャフト１６ａと連結シャフト１６ｂのそれぞれの突き合わせ部側の外周面には、スプラインＳ１、Ｓ２が形成されているとともに、この突き合わせ部を取り囲むように前記切換ユニット１７が設けられている。
【０００９】この切換ユニット１７は、内面にスプラインが形成されて、前記ピニオンシャフト１６ａと連結シャフト１６ｂの突き合わせ部に摺動可能に被嵌されて、それぞれのスプラインＳ１、Ｓ２に係脱させられる切換リング２０と、この切換リング２０を前記ピニオンシャフト１６ａと連結シャフト１６ｂの軸方向に摺動させて、前記ピニオンシャフト１６ａのみに噛合させる位置と、前記ピニオンシャフト１６ａと連結シャフト１６ｂのスプラインＳ１、Ｓ２に同時に噛合させる位置とに選択的に移動させるソレノイドからなる駆動機構２１とによって構成されている。
【００１０】このように構成された２輪４輪駆動切換装置１５は、駆動機構２１によって、前記切換リング２０を一方向に移動させて、前記ピニオンシャフト１６ａのみに噛合させて前輪４への駆動力の伝達を遮断することにより、後輪のみ駆動する２輪駆動の状態とし、また、前記切換リング２０を摺動させることにより、この切換リング２０を、前記ピニオンシャフト１６ａに噛合させた状態で他方の連結シャフト１６ｂへ噛合させ、これによって、前記ピニオンシャフト１６ａと連結シャフト１６ｂを連結することにより前輪４へ駆動力を伝達し、前輪４および後輪５を同時駆動する４輪駆動の状態とするようになっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような従来の２輪４輪駆動切換装置１５にあっては、つぎのような改善すべき課題が残されている。
【００１２】すなわち、駆動状態の切換時に、前輪４と後輪５との間に少しでも周速差があると、切換リング２０と連結シャフト１６ｂとの噛合がうまくいかず、円滑な切り換えができない場合があるといった課題である。また、切り換えが行われた場合にあっても、その切り換え時にスプラインどうしがぶつかり、音が発生するといった課題もある。さらに、前記２輪４輪駆動切換装置５は、前輪用最終減速器１３側に取り付けられているが、この前輪用最終減速器１３まわりには、前述した懸架装置９やステアリングハンドル６によって操作される操舵機構等が配設されていて、そのまわりのスペースが狭くなっており、この結果、車輌の他の構成部材のレイアウトが制約されてしまうことも想定される。
【００１３】本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、音の発生を防止しつつ、車輌の構成部材のレイアウトの自由度を高めることの可能な車輌用２輪４輪駆動切換装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載の車輌用２輪４輪駆動切換装置は、前述した目的を達成するために、エンジンと前輪および後輪との間にそれぞれ設けられた動力伝達機構の何れか一方に設けられ、この動力伝達機構における動力伝達の断続を行う切換ユニットを備えた車輌用２輪４輪駆動切換装置であって、前記切換ユニットが、前記動力伝達機構の、前記エンジンの近傍に設けられていることを特徴とする。本発明の請求項２に記載の２輪４輪駆動切換装置は、請求項１に記載の前記切換ユニットが、前記エンジンのクランクケースに取り付けられていることを特徴とする。本発明の請求項３に記載の２輪４輪駆動切換装置は、請求項１または請求項２に記載の前記切換ユニットが、油圧多板式クラッチであることを特徴とする。本発明の請求項４に記載の２輪４輪駆動切換装置は、請求項３に記載の前記切換ユニットに、前記油圧多板式クラッチへの作動油の供給を制御するソレノイドバルブが設けられ、このソレノイドバルブに、その駆動制御をなすコントロールユニットが接続されていることを特徴とする。本発明の請求項５に記載の２輪４輪駆動切換装置は、請求項４に記載の前記切換ユニットの入力側と出力側とに、これらの回転数を検出する回転センサがそれぞれ設けられ、前記コントロールユニットが、前記両回転センサからの上方に基づき、入力側の回転数と出力側の回転数の差が所定範囲内にある際に、前記切換ユニットを接続状態とするようになされていることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を、図１ないし図３を参照して説明する。なお、以下の説明中、車輌の主要構成部分は、図４ないし図７と共通することから、同一符号を用いて説明を簡略化する。
【００１６】本実施形態における２輪４輪駆動切換装置２２は、図１および図２に示すように、エンジン２の前後に配設される前輪用最終減速器１３と後輪用最終減速器１４の内、前記前輪用最終減速器１３側に設けたものであり、前記エンジン２の前方に延設された動力伝達機構としてのプロペラシャフト１１の前記エンジン２側に設けられ、本実施形態においては、前記２輪４輪駆動切換装置２２が、前記エンジン２のクランクケース２ａに一体化されている。
【００１７】そして、図２において符号４３は、前記前輪用最終減速器１３に連結された左右一対のドライブシャフトを示し、符号４４は、前記後輪用最終減速器１４に連結され、後輪用のドライブシャフトが挿通された左右一対のアクスルハウジングであり、これらの各ドライブシャフト４３およびアクスルハウジング４４の先端部に、前輪４や後輪５のホイールが装着されるホイールハブ４５・４６が設けられている。
【００１８】前記エンジン２は、内装されたクランクシャフトと平行に設けられた出力軸２３が、車輌の前後方向に沿うように、この車輌に搭載されており、前記出力軸２３の前端部と前記プロペラシャフト１１との間に介装されている。
【００１９】詳述すれば、前記２輪４輪駆動切換装置（以下、駆動切換装置と略称する）２２は、本実施形態においては油圧多板式クラッチが用いられており、前記エンジン２のクランクケース２ａの前端面に取り付けられたハウジング２４を備えている。
【００２０】前記ハウジング２４は、略カップ状に形成されており、前記クランクケース２ａの前端面に、前記出力軸２３の前端部を覆うようにして、ボルト２５によって着脱可能に取り付けられている。
【００２１】そして、前記出力軸２３の前端部は、前記ハウジング２４の軸線上に位置させられ、この出力軸２３の前端部を取り囲むようにクラッチ筒２６が配設され、これらの出力軸２３とクラッチ筒２６との間に、多数のクラッチ板２７が、前記出力軸２３の軸線方向に重畳するように配設されている。
【００２２】前記クラッチ筒２６は、その前端部が小径部２６ａとなされており、この小径部２６ａに取り付けられたベアリング２８を介して、前記ハウジング２４に回転自在に取り付けられ、さらに、前記小径部２６ａの前端部に、前記プロペラシャフト１１がスプライン嵌合させられている。
【００２３】前記出力軸２３の前端部外周と、前記クラッチ筒２６の内周には、前記出力軸２３の軸線方向に沿ったスプラインが形成されており、また、前記重ね合わされた多数のクラッチ板２７は、その内周部に、前記出力軸２３のスプラインに摺動可能に係合させられる多数の係合突起が形成されたクラッチ板２７と、外周部に、前記クラッチ筒２６のスプラインに摺動可能に係合させられる多数の係合突起が形成されたクラッチ板２７とによって構成され、前記出力軸２３に係合させられるクラッチ板２７は、その外周部が、前記クラッチ筒２６から所定間隔離間させられ、また、前記クラッチ筒２６に係合させられるクラッチ板２７は、その内周部が、前記出力軸２３から所定距離離間させられている。
【００２４】さらに、前記クランクケース２ａの、前記ハウジング２４が取り付けられた部位には、前記出力軸２３を取り囲み、かつ、前記クラッチ板２７に対向させられるピストン２９が装着され、また、前記クランクケース２ａには、前記ピストン２９を前記クラッチ板２７へ向けて押圧してこれらを圧接状態とするための作動油を供給するためのソレノイドバルブ３０が取り付けられている。
【００２５】また、前記クランクケース２ａには、前記ソレノイドバルブ３０に電気的に接続されたカプラ３１が設けられており、このカプラ３１に、前記ソレノイドバルブ３０の駆動を制御するコントロールユニット３２および電源３３が接続されている。そして、本実施形態においては、前記クラッチ板２７、ピストン２９等によって、切換ユニットＵが構成されている。
【００２６】一方、前記前輪用最終減速器１３には、図３に示すように、リングギア３４の回転を検出することにより、前記プロペラシャフト１１の回転数を検出する回転センサ３４が取り付けられ、また、前記クランクケース２ａには、前記出力軸２３の回転を検出する回転センサ２６が取り付けられている。そして、前記コントロールユニット３２は、前記両回転センサ３４・３５からの検出信号に基づいて、前記プロペラシャフト１１と出力軸２３の回転差を算出し、この回転差が所定値以下である場合に、前記駆動切換装置２２をＯＮにして、前記出力軸２３とプロペラシャフト１１とを接続状態とするようになっている。
【００２７】このように構成された本実施形態に係わる駆動切換装置２２にあっては、前記エンジン２のクランクケース２ａの前端に一体に取り付けられていることにより、車輌の他の構成部材が多く配設される前記前輪用最終減速器１３まわりを大きく開放することができる。この結果、前述した車輌の他の構成部材のレイアウトの自由度が高められる。また、前記駆動切換装置２２を、前記クランクケース２ａのクラッチカバーの側部といったデッドスペースに設置することが可能となり、この点からも、エンジン２の前方部分のスペースを大きく開放することができる。
【００２８】そして、４輪駆動に切り換えるには、前記ソレノイドバルブ３０に通電してピストン２９をクラッチ板２７へ向けて移動させる。このようなピストン２９の移動によって、前記多数のクラッチ板２７が圧接させられて一体化されることにより、前記出力軸２３とクラッチ筒２６とが接続されて、前記出力軸２３の回転が、前記プロペラシャフト１１および前輪用最終減速器１３を介して前輪４へ伝達され、これによって、４輪駆動の状態となされる。
【００２９】このような４輪駆動への切換時において、前記出力軸２３とプロペラシャフト１１との接続が、多数のクラッチ板２７の面接触によって行われ、かつ、これらのクラッチ板２７の移動距離が極めて小さいことから、前述した切換時の音が小さく抑えられる。ここで、前記両回転センサ３５・３６からの情報に基づき、前記プロペラシャフト１１と出力軸２３との回転差を監視し、この回転差が所定値以下である場合に、前述した４輪駆動への切換を行うようにすることにより、より円滑で静寂な切り換えを行うことができる。
【００３０】また、前記駆動切換装置２２をエンジン２の近傍に配設したことにより、前記駆動切換装置２２に接続される信号線や電源線等の配線が短くてすみ、車輌の構成を簡素化することができる。そして、本実施形態のように、駆動切換装置２２の切換ユニットＵを油圧多板式クラッチによって構成した場合、その作動に必要な作動油を供給するためのオイル通路を、前記エンジン２の、たとえば、クランクケース２ａに形成されている既存のオイル通路を分岐することによって容易かつ短く形成することができ、構成が極めて簡素になる。
【００３１】なお、前記実施形態において示した各構成部材の諸形状や寸法等は一例であって、設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、切換えユニットをエンジン近傍に配設することにより、この切換えユニットを、車輌の構成部品が多く配設される最終減速機近傍から離して設置することができ、これによって、前記構成部品の設置のレイアウトの自由度を高めることができる。そして、切換えユニットとエンジンとを近付けて、前記切換ユニットに接続される種々の制御線等を短くすることができ、これによって、構成の簡素化を図ることができる。また、切換えユニットに油圧多板式クラッチを用いることにより、駆動状態の切換時における音の発生を抑制することができる。ここで、プロペラシャフトとエンジンの回転差を監視して、その回転差が所定範囲内にある場合に駆動切換を行うようにすることにより、この駆動切換をより円滑にすることができるとともに、音の発生をさらに抑制することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５３２６
【氏名又は名称】本田技研工業株式会社
【住所又は居所】東京都港区南青山二丁目１番１号
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| 【出願日】 |
平成１４年３月１９日（２００２．３．１９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９７１１３
【弁理士】
【氏名又は名称】堀 城之
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| 【公開番号】 |
特開２００３−２６７０７７（Ｐ２００３−２６７０７７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年９月２５日（２００３．９．２５） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−７６７２９（Ｐ２００２−７６７２９） |
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