主要構成部品の構造と作動原理

3. 1  ローラクラッチユニット

ローラクラッチユニットはフロント駆動系への駆動 力伝達媒体であり，4WD-AUTO，4WD-LOCKモード 時に機能する。その構造を図2に，諸元を表1に示す。

本ユニットはローラ型ツーウェイクラッチと電磁ク ラッチから構成される。ローラ型ツーウェイクラッチ は入力軸側にカム面を形成しており，外輪との間でロ ーラを係合させることによりトルク伝達を行う。ロー ラの係合は電磁クラッチによって制御することができ る。

NTN4×4システム（ロックオンデマンド システム）の開発

次に4ＷＤ-AUTOモードでのローラクラッチユニ ットの作動原理について説明する。

図3（b）は電磁クラッチがOFFの状態である。スイ ッチばねにより保持器はニュートラル位置に保持され ており，ローラは係合せず，クラッチフリーの状態に ある。車両の通常走行時や旋回時，ABS作動時に相 当する。

図3（a）は電磁クラッチがONの状態である。保持 器と外輪が摩擦力によって一体化されるため入力軸に 対して保持器の位相が遅れ，ローラが係合し，入力軸 から外輪へトルクが伝達される。

トルク伝達過程では前後輪の回転数が等しく，滑り を発生しない。また電磁クラッチの制御電圧がOFFに

表1 ローラクラッチユニットの諸元 Specifications of roller clutch unit

寸 法 φ106×82mm

常用定格トルク 637Nm｛65kgfm｝

最大トルク 1 400Nm｛143kgfm｝

重 量 3.4kg

図2 ローラクラッチユニットの構造 Schematic view of roller clutch unit

外 輪 保持器

ローラ カ ム

A-A 電磁クラッチ

A A

図3 ローラクラッチユニットの作動原理 Action of roller clutch unit

電磁クラッチON 電磁クラッチOFF 電磁クラッチON

すきま外輪

保持器 ローラ

カム 入力軸 (a)駆動（加速スリップ時） (b)ニュートラル

 （通常時，ABS時） (c)4WDエンジンブレーキ

なっても，トルクが加わっている間は図3（a）の状態 で駆動し続ける。車両の発進時や急加速時に後輪がス リップした場合に相当する。

図3（c）はエンジンブレーキ時に後輪の減速スリップ を検知した場合に，電磁クラッチがONになった状態 である。前輪には減速方向のトルクが伝達可能となる。

3. 2  シンクロ装置

LODシステムには走行中に2WD-4WDの切換を可 能とするために，シンクロ装置が含まれる。シンクロ 装置の構造を図4に，諸元を表2に示す。本装置は，

主に電磁コイル，ロータ，インナープレート，アウタ ープレート，アーマチュアで構成されている。

2WDモードで走行する場合は，電磁コイルには通 電を行わないため，インナープレートとアウタープレ ートの間には適当なすきまが生じ，フロント駆動系を フリーにしている。

走行中に2WDから4WDに切り換える場合は，ま ず電磁コイルに通電を開始する。電磁コイルに通電す ると，コイル⇔ロータ⇔各プレート⇔アーマチュア間 で磁界を形成するため，アーマチュアはロータに引き つけられる。この吸引力がプレートを押しつけ，メイ ンシャフトとチェンスプロケット間に摩擦力を発生さ せる仕組みとなっている。この摩擦力により，フロン ト駆動系がシンクロしたのをスピードセンサで検知 し，後述のオートエアハブをロックさせる。

本シンクロ装置の台上での性能確認として，出力側 に慣性と回転負荷抵抗を配置し，4  000rpmでのシ ンクロ試験を行った結果を図5に示す。慣性量はフロ ント駆動系（ローラクラッチユニット分を含む）に合わ せた。本条件ではおよそ0.6秒でシンクロが完了する。

NTN TECHNICAL REVIEW No.67（1998）

図5 シンクロ装置試験結果 Test results of synchronizer

0.0000 [SEC] 2.5000

入力回転数

出力回転数

コイル電圧 シンクロトルク

図6 Hi-Low切替装置の構造 High and low range vacuum shift motor

プッシュプル・ケーブル

Hi側吸引 Low側吸引

ダイヤフラム

図7 負圧配管図 Vacuum pipe routing

オートエアハブ

E/G Hi Low エアアクチュエータ

3方向電磁弁 フィルタ オリフィス

圧力スイッチ 逆流防止弁

バキュームタンク 表3 エアアクチュエータの諸元 Specifications of vacuum shift Motor

寸 法 φ120×144mm*

作動力 460N｛47kgf｝

作動負圧 −66.6ｋPa

重 量 0.9 kg*

*ケーブルは含まない。

3. 3  Hi-Low切換装置

現在，一部の車両で採用されているスイッチ切換 方式によるHi-Low切換装置は電動モータを使用して おり，従来のレバー切換方式を上記方式に変更する には大きな設計変更が要求される。

そこで，スイッチ切換方式でかつ既存の副変速機 からの設計変更が最小に抑えられる点に着目し，エ アアクチュエータを使用した切換方式の開発を行っ た。エアアクチュエータは作動スピードが速いので，

切換時のギヤ鳴りを防止することができる。

エアアクチュエータ組立品の構造を図6に，主な諸 元を表3に示す。

エアアクチュエータは，ダイヤフラム，ケース，

プッシュプル・ケーブルで構成され，その作動はエン ジン負圧と，別途設けられた電磁バルブによりおこな う。ケース内部はダイヤフラムによって2つの気密室 に分かれ，一方に負圧が供給され，他方は大気開放と なるように電磁バルブでコントロールされる。プッシ ュプル・ケーブルの採用により，押引両作動可能な構 造とした。

図7に実車に搭載した場合の負圧配管図を示す。

（オートエアハブの配管図も含む）

表2 シンクロ装置の諸元 Specifications of synchronizer

寸 法 φ105×50mm

動摩擦トルク 11Nm｛1.1kgfm｝

重 量 1.6kg

図4 シンクロ装置の構造 Schematic view of synchronizer

アウタープレート

インナープレート アーマチュア 電磁コイル

ロータ

NTN4×4システム（ロックオンデマンド システム）の開発

3. 4  オートエアハブ

オートエアハブは，エンジン負圧を利用してフロン トドライブシャフトとフロントタイヤの切り離しを行 うものである。これは，既に97年5月から量産を開 始しており，スズキ・ジムニーとジムニー・ワイドに 装着されている。オートエア ハ ブ の 内 部 詳 細 に つ い て は N T Nテ ク ニ カ ル レ ビ ュ ー No.65号に「フリーハブ用メ カ ニ カ ル ク ラ ッ チ ユ ニ ッ ト (SFH-MCU)」として記載して おり，本稿での説明は割愛する。

写真2 装着部位 Installed AAH