JP2004009954A - 四輪駆動車の動力伝達装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】更なる燃料消費率の低減を図ることのできる四輪駆動車の動力伝達装置を提供する。
【解決手段】四輪駆動車１０のプロペラシャフト３１は、フロントギア機構３０及びリアギア機構３４を介してフロントディファレンシャル２０及びリアディファレンシャル４０に接続されている。プロペラシャフト３１に設けられた多板クラッチ機構３３により、フロントギア機構３０とリアギア機構３４との駆動連結を切断するとともに、フロントアクスル１５Ｒ上に設けられたドッグクラッチ２６により、フロントディファレンシャル２０のデフケース２１とフロントギア機構３０のリングギア３０ａとの駆動連結を切断することで、二輪駆動モードを設定する。
【選択図】 図１
【解決手段】四輪駆動車１０のプロペラシャフト３１は、フロントギア機構３０及びリアギア機構３４を介してフロントディファレンシャル２０及びリアディファレンシャル４０に接続されている。プロペラシャフト３１に設けられた多板クラッチ機構３３により、フロントギア機構３０とリアギア機構３４との駆動連結を切断するとともに、フロントアクスル１５Ｒ上に設けられたドッグクラッチ２６により、フロントディファレンシャル２０のデフケース２１とフロントギア機構３０のリングギア３０ａとの駆動連結を切断することで、二輪駆動モードを設定する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動力源と各車輪との動力伝達を行う四輪駆動車の動力伝達装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
四輪駆動車では、四輪のすべてにエンジンの駆動力が分配されるため、難路での走破性能は二輪駆動車に比して非常に高くなる。しかしながら、四輪のすべてにエンジンの駆動力を分配させる必要から、動力伝達装置の構成が複雑となり、動力損失が増大してしまう。そのため、四輪駆動車の平坦路での燃料消費率は、二輪駆動車に比して高いものとなっている。
【０００３】
そこで、エンジンの駆動力を四輪すべてに分配可能な四輪駆動モードと、前輪側又は後輪側のいずれか二輪を動力伝達経路から完全に切り離して、エンジンの駆動力を常に二輪のみに分配する二輪駆動モードとの２つの駆動モードを状況に応じて切替える方式の四輪駆動車が実用されている。こうした方式の四輪駆動車では、状況に応じて２つの駆動モードを適宜に切替えることで、上記四輪駆動車のディメリットを抑制しつつ、そのメリットを存分に発揮できる。
【０００４】
そして従来、主に横置型のエンジン搭載方式が採用された四輪駆動車において、そうした駆動モードの切替えを実現する四輪駆動車の動力伝達装置の一例として、図６に示すような装置が提案され、実用されている。
【０００５】
同図６の四輪駆動車の動力伝達装置は、前輪用及び後輪用の２つのディファレンシャル（差動機）５２，５３と、それら両ディファレンシャル５２，５３に対して、ベベルギア（傘歯車）等により構成されたギア機構５４，５５を介してそれぞれ接続されるプロペラシャフト５６とを備えている。
【０００６】
プロペラシャフト５６上には、多板クラッチ機構等により構成された動力切断機構５７が設けられている。そしてその動力切断機構５７によって、プロペラシャフト５６を介した前輪側ギア機構５４と後輪側ギア機構５５との駆動連結が任意に断接されるようになっている。
【０００７】
こうした動力伝達装置においてエンジンの駆動力は、トランスミッションを介して前輪用ディファレンシャル５２に伝達され、その前輪用ディファレンシャル５２から左右のフロントホイール５０Ｌ，５０Ｒにそれぞれ分配される。
【０００８】
ここで動力切断機構５７が接続されていれば、エンジンより前輪用ディファレンシャル５２に伝達された駆動力は、前輪側ギア機構５４、プロペラシャフト５６、及び後輪側ギア機構５５を介して後輪用ディファレンシャル５３にも伝達される。そしてその伝達された駆動力は、後輪用ディファレンシャル５３から更に左右のリアホイール５１Ｌ，５１Ｒにそれぞれ伝達される。これにより、四輪のすべてにエンジンからの動力が分配可能となり、上記四輪駆動モードでの走行が可能となる。
【０００９】
一方、動力切断機構５７を切断すると、すなわちプロペラシャフト５６を介した前輪側ギア機構５４と後輪側ギア機構５５との駆動連結を切断すると、エンジンから後輪用ディファレンシャル５３への動力伝達が完全に遮断される。これにより、常に左右のフロントホイール５０Ｌ，５０Ｒのみを駆動させる二輪駆動モードでの走行が可能となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このように動力切断機構５７を切断することで二輪駆動モードを設定すれば、エンジンからの動力伝達系路から後輪側の駆動系が遮断されて、その分の動力損失が低減されるため、燃料消費率をある程度に低減することはできる。しかしながら、以下に述べるように、そうした態様での二輪駆動モードの設定では、未だ十分に動力損失の低減がなされているとは云えず、燃料消費率の向上の面で更なる改善の余地がある。
【００１１】
すなわち、上記動力伝達装置では、二輪駆動モードの設定時においても、前輪側ギア機構５４は、左右のフロントホイール５０Ｌ，５０Ｒの駆動には一切寄与しないにも拘わらず、それらフロントホイール５０Ｌ，５０Ｒの回転に伴い連れ回りされることとなる。一方、後輪側においても、左右のリアホイール５１Ｌ，５１Ｒの回転に伴って後輪側ギア機構５５が連れ回されてしまう。
【００１２】
これらギア機構５４，５５は、伝達されるトルクが大きいため、非常に質量の大きいギアが採用されている。またそれらギア機構５４，５５のギアは通常、潤滑油が充填されたケース内に収容されており、ギアの回転に伴い撹拌される潤滑油の流動抵抗も大きいものとなる。そのため、それらギア機構５４，５５の駆動に伴う動力損失は無視し難いものとなっており、燃料消費率の低減を妨げる要因となっている。
【００１３】
このように従来の四輪駆動車の動力伝達装置では、後輪側の駆動系をエンジンからの動力伝達経路から切り離したときにも、上記２つのギア機構５４，５５が不必要に駆動されてしまうため、二輪駆動モードの設定に応じた燃料消費率の抑制効果は自ずと制限されたものとなっていた。
【００１４】
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、更なる燃料消費率の低減を図ることのできる四輪駆動車の動力伝達装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果を記載する。
請求項１に記載の発明は、四輪駆動車の動力伝達装置であって、左右前輪の回転差を許容する前輪用差動機と、左右後輪の回転差を許容する後輪用差動機と、前記前輪用差動機に対して前輪側ギア機構を介して接続されるとともに前記後輪用差動機に対して後輪側ギア機構を介して接続されるプロペラシャフトと、前記プロペラシャフトを介した前記前輪側ギア機構と前記後輪側ギア機構との駆動連結を断接する第１の動力切断機構と、前記左右前輪の車軸と前記前輪側ギア機構との駆動連結、及び前記左右後輪の車軸と前記後輪側ギア機構との駆動連結の少なくとも一方を断接する第２の動力切断機構と、を備えるようにしたものである。
【００１６】
上記構成では、第１の動力切断機構を切断すること、すなわちプロペラシャフトを介した前輪側ギア機構と後輪側ギア機構との駆動連結を切断させることで、四輪駆動車の前輪側と後輪側との駆動連結を断って、左右前輪又は左右後輪のみを駆動して走行する二輪駆動モードを設定可能となる。こうした二輪駆動モードの設定時に、更に第２の動力切断機構も切断すれば、左右前輪の車軸と前輪側ギアとの駆動連結、及び左右後輪の車軸と後輪側ギアとの駆動連結の少なくとも一方が遮断される。そしてそれにより、左右前輪の回転に伴う前輪側ギアの駆動、左右後輪の駆動に伴う後輪側ギアの回転の少なくとも一方が停止させられるようになる。したがって、上記構成によれば、二輪駆動モードの設定時に、前後輪の回転に伴うギア機構の不必要な駆動を停止可能となり、そうしたギア機構の駆動にかかる動力伝達装置の動力損失を抑止できるため、更なる燃料消費率の低減を図ることができる。
【００１７】
また請求項２に記載の発明は、四輪駆動車の動力伝達装置であって、左右前輪の回転差を許容する前輪用差動機と、左右後輪の回転差を許容する後輪用差動機と、前記前輪用差動機に対して前輪側ギア機構を介して接続されるとともに前記後輪用差動機に対して後輪側ギア機構を介して接続されるプロペラシャフトと、前記プロペラシャフトを介した前記前輪側ギア機構と前記後輪側ギア機構との駆動連結を断接する第１の動力切断機構と、前記前輪用差動機と前記前輪側ギア機構との駆動連結を断接する第２の動力切断機構と、を備えるようにしたものである。
【００１８】
上記構成では、第１の動力切断機構を切断すること、すなわち前輪側ギア機構と後輪側ギア機構との駆動連結を切断させることで、四輪駆動車の前輪側と後輪側との駆動連結が遮断され、二輪駆動モードが設定される。こうした二輪駆動モードの設定時に、第２の動力切断機構についても切断すれば、更に前輪用差動機と前輪側ギア機構との駆動連結についても遮断され、前輪側ギア機構は左右前輪及び左右後輪のいずれからも完全に遮断されるようになる。したがって、上記構成によれば、二輪駆動モードの設定時に前輪側ギア機構の駆動を停止でき、その分、動力伝達装置の動力損失を低減できるため、更なる燃料消費率の低減を図ることができる。
【００１９】
更に請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、当該四輪駆動車の動力源及び前記前輪側ギア機構にそれぞれ接続される第１要素と前記左右前輪にそれぞれ接続される第２要素及び第３要素との３つの要素を有するものとして前記前輪用差動機を構成するとともに、前記前輪用差動機の第１要素と前記前輪側ギア機構との駆動連結を断接するように前記第２の動力切断機構を構成したものである。
【００２０】
上記構成では、車両の動力源の動力は、前輪用差動機の第１要素からその第２要素及び第３要素を介して左右前輪に伝達される。ここで、第１及び第２の動力切断機構が共に接続されていれば、前輪用差動機の第１要素に伝達された駆動力が、前輪側ギア機構、プロペラシャフト、及び後輪側ギア機構を経て後輪用差動機に伝達され、そこから更に左右後輪に伝達されるようになる。
【００２１】
一方、第１の動力切断機構を切断すれば、上記プロペラシャフト等を介した前輪側から後輪側への動力伝達が遮断され、左右前輪のみを駆動しての二輪駆動モードが設定される。これとともに、第２の動力切断機構についても切断すれば、前輪用差動機の第１要素と前輪側ギア機構との駆動連結が切断されるようになる。そのため、前輪側ギア機構は左右前輪及び左右後輪のいずれからも完全に遮断され、前後輪の回転に伴う前輪側ギア機構の駆動が完全に停止される。したがって上記構成によれば、二輪駆動モードの設定時に前輪側ギア機構の駆動を停止でき、その分、動力伝達装置の動力損失を低減できるため、更なる燃料消費率の低減を図ることができる。
【００２２】
また請求項４に記載の発明は、四輪駆動車の動力伝達装置であって、左右前輪の回転差を許容する前輪用差動機と、左右後輪の回転差を許容する後輪用差動機と、前記前輪用差動機に対して前輪側ギア機構を介して接続されるとともに前記後輪用差動機に対して後輪側ギア機構を介して接続されるプロペラシャフトと、前記プロペラシャフトを介した前記前輪側ギア機構と前記後輪側ギア機構との駆動連結を断接する第１の動力切断機構と、前記左右後輪のいずれか一方と前記後輪用差動機との駆動連結を断接する第２の動力切断機構とを備えるようにしたものである。
【００２３】
上記構成では、第１の動力切断機構を切断すること、すなわち前輪側ギア機構と後輪側ギア機構との駆動連結を切断させることで、四輪駆動車の前輪側と後輪側との駆動連結が遮断され、二輪駆動モードが設定される。こうした二輪駆動モードの設定時に、第２の動力切断機構も切断すれば、更に左右後輪のいずれか一方と後輪用差動機との駆動連結についても遮断され、左右後輪の回転に伴う後輪側ギア機構の駆動が停止される。したがって上記構成によれば、後輪側ギア機構の駆動に要する分の動力伝達装置の動力損失を低減でき、更なる燃料消費率の低減を図ることができる。
【００２４】
更に請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、前記後輪側ギア機構に接続される第１要素と、前記左右後輪の一方及び他方にそれぞれ接続される第２要素及び第３要素との３つの要素を有するものとして前記後輪用差動機を構成するとともに、前記第２要素とその第２要素に接続された前記左右後輪のいずれか一方との駆動連結を断接するものとして前記第２の動力切断機構を構成したものである。
【００２５】
上記構成では、第１及び第２の動力切断機構が共に接続されていれば、車両の動力源から伝達された駆動力が、前輪用差動機、前輪側ギア機構、プロペラシャフト、及び後輪側ギア機構を経て後輪用差動機の第１要素に伝達されるようになる。そしてその後輪用差動機の第１要素に伝達された駆動力は、更にその後輪用差動機の第２及び第３の要素を経て、左右後輪に伝達されるようになる。
【００２６】
一方、第１の動力切断機構を切断すれば、前輪側から後輪側への動力伝達が遮断される。これとともに、第２の動力切断機構についても切断すれば、第２要素とその第２要素に駆動連結された左右後輪のいずれか一方との駆動連結も遮断される。このとき、左右後輪の回転に伴い後輪用差動機の第３要素が回転しても、駆動連結が遮断されてフリーとなったその第２要素が差動回転されるため、後輪側ギア機構に接続されたその第１要素は回転されないようになる。したがって上記構成によれば、二輪駆動モードの設定時に後輪側ギア機構の駆動を停止し、それにより更なる燃料消費率の低減を図ることができる。
【００２７】
また請求項６に記載の発明は、四輪駆動車の動力伝達装置において、左右前輪の回転差を許容する前輪用差動機と、左右後輪の回転差を許容する後輪用差動機と、前記前輪用差動機に対して前輪側ギア機構を介して接続されるとともに前記後輪用差動機に対して後輪側ギア機構を介して接続されるプロペラシャフトと、前記プロペラシャフトを介した前記前輪側ギア機構と前記後輪側ギア機構との駆動連結を断接する第１の動力切断機構と、前記左右後輪と前記後輪用差動機との駆動連結を共に断接する第２の動力切断機構と、を備えるようにしたものである。
【００２８】
上記構成では、第１の動力切断機構を切断すること、すなわち前輪側ギア機構と後輪側ギア機構との駆動連結を切断させることで、四輪駆動車の前輪側と後輪側との駆動連結が遮断され、二輪駆動モードが設定される。このとき第２の動力切断機構も切断すれば、更に左右後輪と後輪用差動機との駆動連結についても遮断され、後輪用差動機と後輪側ギア機構とは、左右前輪及び左右後輪のいずれからも完全に遮断されるようになる。したがって上記構成によれば、二輪駆動モードの設定時に、前後輪の回転に伴う後輪用差動機及び後輪側ギア機構の駆動を停止して、それらの駆動に要する分の動力伝達装置の動力損失を低減できるため、更なる燃料消費率の低減を図ることができる。
【００２９】
更に請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、前記後輪側ギア機構に接続される第１要素と、前記左後輪に接続される第２要素と、前記右後輪に接続される第３要素との３つの要素を有するものとして前記後輪用差動機を構成するとともに、前記左後輪と前記第２要素との駆動連結、及び前記右後輪と前記第３要素との駆動連結を共に断接するものとして前記第２の動力切断機構を構成したものである。
【００３０】
上記構成では、第１及び第２の動力切断機構が共に接続されていれば、車両の動力源から伝達された駆動力が、前輪用差動機、前輪側ギア機構、プロペラシャフト、及び後輪側ギア機構を経て後輪用差動機の第１要素に伝達されるようになる。そしてその後輪用差動機の第１要素に伝達された駆動力は、更にその後輪用差動機の第２及び第３の要素を経て、左右後輪に伝達されるようになる。
【００３１】
一方、第１の動力切断機構を切断すれば、前輪側から後輪側への動力伝達が遮断される。これとともに、第２の動力切断機構についても切断すれば、更に後輪用差動機の第２及び第３要素とそれらにそれぞれ駆動連結された左右後輪との間の駆動連結も遮断される。そしてそれにより、後輪側ギア機構と後輪用差動機とは、前後輪のいずれからも完全に遮断されるようになる。したがって上記構成によれば、二輪駆動モードの設定時に後輪側ギア機構の駆動を停止し、それにより更なる燃料消費率の低減を図ることができる。
【００３２】
更に請求項８に記載の発明は、請求項４〜７のいずれかに記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、当該四輪駆動車の動力源及び前記前輪側ギア機構にそれぞれ接続される第１要素と前記左右前輪にそれぞれ接続される第２要素及び第３要素との３つの要素を有するものとして前記前輪用差動機を構成したものである。
【００３３】
上記構成では、動力源の動力は、前輪用差動機の第１要素からその第２要素及び第３要素を介して左右前輪に伝達される。そして第１及び第２の動力切断機構が共に接続されていれば、前輪用差動機に伝達された動力源の動力は、前輪側ギア機構、プロペラシャフト、後輪側ギア機構を経て後輪用差動機に伝達される。また、第１の動力切断機構を切断すれば、動力源と後輪側との駆動連結を遮断して、左右前輪のみによる二輪駆動モードを設定できる。
【００３４】
また更に請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、前記第２の動力切断機構をドッグクラッチとしたものである。
【００３５】
上記構成によれば、ドッグクラッチ（噛み合わせクラッチ）の採用することで、上記のように更なる燃料消費率の低減が可能な四輪駆動車の動力伝達装置を、比較的簡易な構成の追加のみにより容易に実現できる。
【００３６】
一方、請求項１０に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、前記駆動連結の接続に際して、その接続させる両者の回転を同期させる機能を更に有するものとして前記第２の動力切断機構を構成したものである。
【００３７】
上記構成のように第２の動力切断機構に同期を行う機能を付与すれば、走行中においても同動力切断機構を円滑に接続させることができる。そのため、四輪駆動車の停車中、走行中を問わず、二輪駆動モードから四輪駆動モードへの切替えを実施可能となる。
【００３８】
ちなみに前後輪の回転差がなければ、そうした第２の動力切断機構の同期に伴って、第１の動力切断機構でも同期がとれるようになる。そのため、第１の動力伝達機構には、同期を行う機能が付与されていなくとも、四輪駆動車の停車中、走行中のいずれにも二輪駆動モードから四輪駆動モードへの切替えは実施可能である。
【００３９】
更に請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれかに記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、該動力切断機構における前記前輪側ギア機構側の回転と前記後輪側ギア機構側の回転とを同期させる機能を更に有するものとして前記第１の動力切断機構を構成したものである。
【００４０】
上記構成のように第１の動力切断機構に同期を行う機能を付与すれば、走行中においても、同動力切断機構を円滑に接続させられる。そのため、停車中のみならず、四輪駆動車の走行中にも二輪駆動モードから四輪駆動モードへの切替えを実施可能となる。ちなみに前後輪の回転差がなければ、そうした第１の動力切断機構の同期に伴って、第２の動力切断機構でも同期がとれるようになる。そのため、第１の動力伝達機構には同期を行う機能を付与せずとも、四輪駆動車の停車中、走行中を問わず、二輪駆動モードから四輪駆動モードへの切替えが可能となる。そのため、上述のような第２の動力切断機構にドッグクラッチを採用する構成においても、車両走行中の二輪駆動モードから四輪駆動モードへの切替えを実現できる。
【００４１】
なお、各動力切断機構の切断には、同期を取る必要がないため、上記請求項１０及び１１の各構成のように、動力切断機構に同期を行う機能が付与されていなくとも、四輪駆動モードから二輪駆動モードへの切替えは、四輪駆動車の停車中、走行中のいずれにも実施可能である。
【００４２】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態について、図１〜図３を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態にかかる四輪駆動車の動力伝達装置の概略構成を示している。
【００４３】
図１に示される四輪駆動車１０の車両前方には、その動力源であるエンジン１１と、そのエンジン１１の出力する回転を変速するトランスミッション１２とが配設されている。なお、この四輪駆動車１０は、車体前方において横置型の搭載方式でエンジン１１が搭載された、いわゆるＦＦ車ベースの四輪駆動車となっている。
【００４４】
こうした四輪駆動車１０の動力伝達装置は、大きくはフロントディファレンシャル（フロントデフ）２０、フロントギア機構３０、プロペラシャフト３１、リアギア機構３４、及びリアディファレンシャル（リアデフ）４０等を備えて構成されている。
【００４５】
トランスミッション１２のファイナルギア１３は、フロントディファレンシャル２０に連結されている。またフロントディファレンシャル２０は、左右のフロントホイール（前輪）１４Ｌ，１４Ｒにそれぞれ接続された左右一対のフロントアクスル（左右前輪の車軸）１５Ｌ，１５Ｒに連結されている。
【００４６】
フロントディファレンシャル２０は、左右のフロントホイール１４Ｌ，１４Ｒ間の差動回転を許容する差動機であり、デフケース２１、２個のピニオンギア２２、及び左右一対のサイドギア２３Ｌ，２３Ｒを備えて構成されている。デフケース２１は、フロントアクスル１５Ｌ，１５Ｒの回転軸上に同軸を有して回転可能に配設されており、トランスミッション１２のファイナルギア１３に駆動連結されている。またデフケース２１には、各ピニオンギア２２の回転軸が回転可能に支持されている。各ピニオンギア２２は、左右の両サイドギア２３Ｌ，２３Ｒに噛み合わされている。両サイドギア２３Ｌ，２３Ｒは、左右のフロントアクスル１５Ｌ，１５Ｒにそれぞれ一体回転可能に連結されている。
【００４７】
こうしたフロントディファレンシャル２０では、ピニオンギア２２が自転することなく、デフケース２１の回転に応じてフロントアクスル１５Ｌ，１５Ｒの回転軸上を公転して、左右のサイドギア２３Ｌ，２３Ｒを回転させることで、フロントディファレンシャル２０の全体が一体となって回転する。このときの左右のフロントホイール１４Ｌ，１４Ｒは、共に等速で回転される。一方、上記ピニオンギア２２が公転しつつ自転することで、両サイドギア２３Ｌ，２３Ｒの回転速度に差が生じる。これにより、左右のフロントホイール１４Ｌ，１４Ｒの差動回転が許容されるようになっている。
【００４８】
ちなみに本実施の形態では、このフロントディファレンシャル２０が上記前輪用差動機に相当する構成となっている。また、デフケース２１及びピニオンギア２２が上記前輪用差動機の第１要素に、左右のサイドギア２３Ｌ，２３Ｒがその第２要素及び第３要素にそれぞれ対応している。
【００４９】
一方、フロントディファレンシャル２０のデフケース２１は、フロントギア機構３０を介してプロペラシャフト３１に連結されている。フロントギア機構３０は、車体の左右方向に延びるフロントアクスル１５Ｌ，１５Ｒ回りのデフケース２１の回転を、車体の前後方向に延びるプロペラシャフト３１回りの回転に変換して伝達している。
【００５０】
詳しくは、フロントギア機構３０は、デフケース２１に連結されるリングギア３０ａと、プロペラシャフト３１の車両前方側の端部に取り付けられたピニオンギア３０ｂとからなる一対のギアによって構成されている。フロントギア機構３０のリングギア３０ａは、右フロントアクスル１５Ｒ上に同軸を有して相対回転可能に配設されている。またフロントギア機構３０のリングギア３０ａは、内部に同フロントアクスル１５Ｒが挿通された中空状のシャフト２１ａを介してフロントディファレンシャル２０のデフケース２１に一体回転可能に連結されるようになっている。本実施の形態では、こうしたフロントギア機構３０が上記前輪側ギア機構に対応する構成となっている。
【００５１】
なお本実施の形態の動力伝達装置では、デフケース２１とフロントギア機構３０との間には、ドッグクラッチ２６が介設されている。そしてこのドッグクラッチ２６により、上記デフケース２１とフロントギア機構３０との駆動連結が選択的に断接されるようになっている。
【００５２】
より詳しくは、上記中空状のシャフト２１ａは、フロントディファレンシャル２０のデフケース２１とフロントギア機構３０のリングギア３０ａとの中間で２つに分割されている。そして、上記ドッグクラッチ２６により、その分割されたシャフト２１ａの両部分を一体に連結したり、その連結を解除したりすることで、上記駆動連結の断接がなされるようになっている。よって本実施の形態では、こうしたドッグクラッチ２６が、前輪用差動機と前輪側ギア機構との駆動連結を断接する上記第２の動力切断機構に相当する構成となっている。
【００５３】
さて、上記のようにフロントギア機構３０に連結されたプロペラシャフト３１は、その車両後方側にて、多板クラッチ機構３３に接続され、更にその多板クラッチ機構３３からリアギア機構３４を介してリアディファレンシャル４０に連結されている。
【００５４】
多板クラッチ機構３３は、交互に配設された複数のクラッチプレート及びクラッチディスクを有している。そして、それらクラッチプレートとクラッチディスクとの圧着により、プロペラシャフト３１のフロントギア機構３０側とリアギア機構３４側とが一体に連結され、その圧着の開放により、そうした連結が解除されるようになっている。すなわち、多板クラッチ機構３３によって、プロペラシャフト３１を介したフロントギア機構３０、リアギア機構３４間の駆動連結が選択的に断接されるようになっている。よって本実施の形態では、この多板クラッチ機構３３が上記第１の動力切断機構に相当する構成となっている。
【００５５】
なお、本実施の形態では、そうした多板クラッチ機構３３として、クラッチプレートとクラッチディスクとの圧着及びその開放を作動油圧の制御により行う油圧駆動式の多板クラッチ機構が採用されている。
【００５６】
この多板クラッチ機構３３では、作動油圧の制御に基づく上記クラッチプレートとクラッチディスクと間に作用する摩擦力の調整により、プロペラシャフト３１を介したフロントギア機構３０からリアギア機構３４へのトルクの伝達率が変更されている。これにより、本実施形態の多板クラッチ機構３３は、フロントホイール側とリアホイール側とのトルク分配率を可変とする機能も兼ね備えている。
【００５７】
更に本実施の形態では、多板クラッチ機構３３は、上記駆動連結に際し、プロペラシャフト３１のフロントギア機構３０側の回転とリアギア機構３４側の回転とを同期させる機能も有している。具体的には、この多板クラッチ機構３３では、上記駆動連結時に、クラッチプレートとクラッチディスクとを完全に圧着させる前に、それらプレート、ディスク間の押圧力を適宜に調整することで、それらの間に作用する摩擦力で回転速度差を縮小させるようにしている。ここでは、そうした同期時の上記押圧力の調整は、多板クラッチ機構３３の作動油圧の調整を通じて行われている。これにより、プロペラシャフト３１のフロントギア機構３０側とリアギア機構３４側とが異なる回転速度の状態にあるときにも、それらを駆動連結させられるようになっている。
【００５８】
一方、リアギア機構３４は、上記フロントギア３２と同様に、リアディファレンシャル４０に連結されたリングギア３４ａと、プロペラシャフト３１の車両後方側の端部に取り付けられたピニオンギア３４ｂとの一対のギアにより構成されている。このリアギア機構３４は、車体前後方向に延びるプロペラシャフト３１回りの回転を、車体左右方向に延びるリアアクスル１６回りの回転に変換して伝達する。本実施の形態では、このリアギア機構３４が上記後輪側ギア機構に相当する構成となっている。
【００５９】
ちなみに、本実施の形態のフロントギア機構３０及びリアギア機構３４には、歯にねじれ角の付けられたスパイラル型のベベルギア（傘歯ギア）がそれぞれ採用されている。また本実施の形態のフロントギア機構３０及びリアギア機構３４には、ピニオンギア３０ｂ、３４ｂの回転軸心を、リングギア３０ａ，３４ａの回転軸心に対して車体下方側にオフセットさせた構成のギアが採用されている。なお、フロントギア機構３０及びリアギア機構３４は、摩耗防止や冷却のため、潤滑油の充填されたケース内にそれぞれ収容されている。
【００６０】
一方、リアディファレンシャル４０は、上記フロントディファレンシャル２０と同様に、デフケース４１、２個のピニオンギア４２、及び左右一対のサイドギア４３Ｌ，４３Ｒを備えて構成されている。リアディファレンシャル４０のデフケース４１は、リアアクスル１７Ｌ，１７Ｒの回転軸上に同軸を有して回転可能に配設され、リアギア機構３４を介してプロペラシャフト３１に駆動連結されている。そのデフケース４１に回転軸の支持された各ピニオンギア４２は、左右のサイドギア４３Ｌ，４３Ｒに噛み合わされている。左右のサイドギア４３Ｌ，４３Ｒは、左右のリアホイール１６Ｌ，１６Ｒにそれぞれ接続された左右一対のリアアクスル１７Ｌ，１７Ｒにそれぞれ一体回転可能に接続されている。こうしたリアディファレンシャル４０によって、左右のリアホイール１６Ｌ，１６Ｒの差動回転が許容されるようになっている。本実施形態では、このリアディファレンシャル４０が上記後輪用差動機に相当する構成となっている。
【００６１】
＜動力伝達装置の電気的構成＞
続いて、以上のように構成された四輪駆動車の動力伝達装置について、その制御系の電気的構成を説明する。
【００６２】
本実施の形態の動力伝達装置において、上記ドッグクラッチ２６及び多板クラッチ機構３３の駆動制御は、同図１に示される電子制御ユニット（ＥＣＵ）１８により行われている。
【００６３】
電子制御ユニット１８は、四輪駆動車１０の各種制御にかかる制御プログラムやデータ等の記憶されたＲＯＭや、その制御プログラムに基づく演算処理を実施するＣＰＵ、制御中に算出される演算結果等を一時的に記憶するＲＡＭ等を有して構成されている。また電子制御ユニット１８は外部と間で信号の入出力を行うための入力ポート及び出力ポートが設けられている。
【００６４】
電子制御ユニット１８の入力ポートには、例えば前後左右の各ホイール１４Ｌ，１４Ｒ，１６Ｌ，１６Ｒの回転速度をそれぞれ検出する回転速度センサ等、四輪駆動車１０の走行状況を検出する各種センサ類が接続されており、それらセンサ類の検出信号が入力されるようになっている。また電子制御ユニット１８の出力ポートには、上記ドッグクラッチ２６及び多板クラッチ機構３３等の駆動回路が接続されている。
【００６５】
なお、四輪駆動車１０の運転室内には、車両の駆動モードを選択すべく運転者により操作されるモード切替スイッチ（ＳＷ）が設けられている。そしてモード切替スイッチの操作に応じて、左右のフロントホイール１４Ｌ，１４Ｒのみにエンジン１１の動力を分配する二輪駆動モードと、前後左右の四輪のすべてにエンジン１１の動力を分配可能な四輪駆動モードとのいずれかを選択可能となっている。
【００６６】
上記電子制御ユニット１８の入力ポートには、こうしたモード切替スイッチも接続されている。そして電子制御ユニット１８は、モード切替スイッチの操作状況に応じて、上記ドッグクラッチ２６及び多板クラッチ機構３３を駆動制御して、四輪駆動車１０の駆動モードの設定を行っている。
【００６７】
＜駆動モードの切替制御＞
続いて、そうした駆動モードの切替えにかかる電子制御ユニット１８の制御について説明する。
【００６８】
まず、四輪駆動モードから二輪駆動モードへの切替えは、以下の手順で行われる。
すなわち、モード切替スイッチより、そうした四輪駆動モードから二輪駆動モードへの切替えを要求する旨の信号が入力されると、電子制御ユニット１８は、多板クラッチ機構３３を切断させる。これにより、プロペラシャフト３１を介したフロントギア機構３０とリアギア機構３４との駆動連結が遮断される。またこれとともに電子制御ユニット１８は、ドッグクラッチ２６も切断させ、フロントディファレンシャル２０のデフケース２１とフロントギア機構３０のリングギア３０ａとの駆動連結についても遮断させる。以上により、四輪駆動モードから二輪駆動モードへの切替えが完了する。
【００６９】
一方、二輪駆動モードから四輪駆動モードへの切替えは、以下の手順で行われる。
電子制御ユニット１８は、モード切替スイッチにより、そうした二輪駆動モードから四輪駆動モードへの切替えを要求する旨の信号が入力されると、まずは多板クラッチ機構３３を接続させる。
【００７０】
こうして多板クラッチ機構３３が接続されると、クラッチプレート、クラッチディスク間の摩擦力により、プロペラシャフト３１のフロントギア機構３０側の回転とリアギア機構３４側の回転とが同期されるようになる。そしてそれらフロントギア機構３０側とリアギア機構３４側との回転速度差が所定値以下となり、それらの回転の同期が完了すると、電子制御ユニット１８は、ドッグクラッチ２６を接続させている。そして以上により、二輪駆動モードから四輪駆動モードへの切替えが完了される。
【００７１】
なお、上記多板クラッチ機構３３による同期が完了すれば、フロントディファレンシャル２０のデフケース２１の回転とフロントギア機構３０のリングギア３０ａの回転との同期も自動的になされることとなる。そのため本実施の形態では、ドッグクラッチ２６自体には、同期を行う機能が具備されていないにも拘わらず、ドッグクラッチ２６を四輪駆動車１０の走行中に接続させられるようになっている。
【００７２】
以上が、本実施の形態での駆動モードの切替えにかかる処理手順の詳細である。
このように、本実施の形態の四輪駆動車１０では、ドッグクラッチ２６と多板クラッチ機構３３とを共に切断した状態とすることで、エンジン１１の駆動力を左右のフロントホイール１４Ｌ，１４Ｒのみに分配する二輪駆動モードが設定されている。またドッグクラッチ２６と多板クラッチ機構３３とを共に接続した状態とすることで、エンジン１１の駆動力を四輪のすべてに分配可能な四輪駆動モードが設定されている。
【００７３】
＜各駆動モードでの動力伝達装置の動作＞
次に、こうした本実施の形態での各駆動モードでの動力伝達装置の動作を説明する。
【００７４】
図２は、本実施の形態の動力伝達装置における四輪駆動モード設定時の動力伝達経路の状態を示している。
同図２に示されるように、四輪駆動モードの設定時には、エンジン１１の駆動力は、トランスミッション１２を介してフロントディファレンシャル２０のデフケース２１に伝達される。デフケース２１に伝達された駆動力は、ピニオンギア２２、サイドギア２３Ｌ，２３Ｒ、及びフロントアクスル１５Ｌ，１５Ｒを経て、左右のフロントホイール１４Ｌ，１４Ｒに伝達される。
【００７５】
更に、四輪駆動モードの設定時にはドッグクラッチ２６が接続されているため、デフケース２１に伝達された駆動力は、フロントギア機構３０を介してプロペラシャフト３１にも伝達される。そして駆動力は、そのプロペラシャフト３１からリアギア機構３４、リアディファレンシャル４０、及びリアアクスル１７Ｌ，１７Ｒを経て、左右のリアホイール１６Ｌ，１６Ｒにも伝達されるようになる。
【００７６】
なお、こうした四輪駆動モードの設定時には、電子制御ユニット１８によって、フロントホイール１４Ｌ，１４Ｒ側とリアホイール１６Ｌ，１６Ｒ側との差動に応じて、前後輪間のトルク配分が適宜になされるように多板クラッチ機構３３の差動油圧が制御されている。
【００７７】
一方、図３は、本実施の形態の動力伝達装置における二輪駆動モード設定時の動力伝達系路の状態を示している。
同図３に示されるように、二輪駆動モードの設定時においても、エンジン１１の駆動力は、トランスミッション１２を介してフロントディファレンシャル２０のデフケース２１に伝達される。そしてデフケース２１に伝達された駆動力は、ピニオンギア２２、サイドギア２３Ｌ，２３Ｒ、及びフロントアクスル１５Ｌ，１５Ｒを経て、左右のフロントホイール１４Ｌ，１４Ｒに伝達される。
【００７８】
ただし、二輪駆動モードの設定時には、ドッグクラッチ２６が切断されている。そのため、デフケース２１に伝達された駆動力は、フロントギア機構３０やプロペラシャフト３１等に伝達されることはなく、リアホイール１６Ｌ，１６Ｒに伝達されることは勿論ない。
【００７９】
更に二輪駆動モードの設定時には、多板クラッチ機構３３も切断された状態となっている。そのため、フロントギア機構３０、及びプロペラシャフト３１の多板クラッチ機構３３よりもフロントギア機構３０側の部分は、フロントホイール１４Ｌ，１４Ｒ、及びリアホイール１６Ｌ，１６Ｒのいずれからも、完全に切断された状態となっている。したがって本実施の形態では、二輪駆動モードの設定時には、フロントギア機構３０は、いずれのホイールの回転によっても連れ回されることなく、停止されるようになる。
【００８０】
以上説明した本実施の形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１） 本実施の形態にかかる四輪駆動車の動力伝達装置は、プロペラシャフト３１を介したフロントギア機構３０とリアギア機構３４との駆動連結を断接する多板クラッチ機構３３と、フロントディファレンシャル２０とフロントギア機構３０との駆動連結を断接するドッグクラッチ２６とを備えている。そして、多板クラッチ機構３３とドッグクラッチ２６とを共に切断することで、エンジン１１の駆動力を左右のフロントホイール１４Ｌ，１４Ｒのみに分配する二輪駆動モードを設定している。こうした本実施の形態では、二輪駆動モードの設定時に、フロントギア機構３０は、４つのホイール１４Ｌ，１４Ｒ，１６Ｌ，１６Ｒのいずれからも完全に遮断されるようになる。したがって、本実施の形態によれば、二輪駆動モードの設定時にフロントギア機構３０の駆動を完全に停止させることができる。そして、そうしたフロントギア機構３０の駆動分の動力損失を低減することで、更なる燃料消費率の低減を図ることができる。
【００８１】
（２） 更に本実施の形態の多板クラッチ機構３３は、そのフロントギア機構３０側の回転とリアギア機構３４側の回転とを同期させることもできるようになっている。そのため、たとえ四輪駆動車の走行中においても、多板クラッチ機構３３を円滑に接続させることができる。また、そうした多板クラッチ機構３３での同期に応じて、ドッグクラッチ２６においても同期がとれるようになる。したがって、四輪駆動車１０の走行中においても二輪駆動モードから四輪駆動モードへの切替えを実現できる。ちなみに、多板クラッチ機構３３及びドッグクラッチ２６の切断には同期が不要なため、四輪駆動モードから二輪駆動モードへの切替えについては、上記多板クラッチ機構３３の同期機能の如何に拘わらず、四輪駆動車１０の走行中にも円滑に行える。
【００８２】
（３） また上記のように多板クラッチ機構３３での同期により、併せて同期を取ることができるため、フロントディファレンシャル２０とフロントギア機構３０との駆動連結を断接する機構には、同期を行う機能を備えていないドッグクラッチ２６を採用して、構成の簡易化が図られている。
【００８３】
（４） 更に本実施の形態では、プロペラシャフト３１を介したフロントギア機構３０とリアギア機構３４との駆動連結を断接する機構として、前輪側と後輪側とのトルク分配率を可変とする機構として従来から多くの四輪駆動車で採用されている多板クラッチ機構３３を用いている。多板クラッチ機構３３は、上記動力を切断する機能、及びトルク分配率を可変とする機能に加え、同期を行う機能も兼ね備えている。したがって、上記のような四輪駆動車の動力伝達装置を、より少ない設計の変更で実現することができる。
【００８４】
（第２の実施の形態）
続いて、本発明を具体化した第２の実施の形態について、上記第１の実施の形態との相違点を中心として、図４を参照して詳細に説明する。
【００８５】
本実施の形態の動力伝達装置は、上記第１実施の形態の動力伝達装置に対し、そのドッグクラッチ２６の取付位置を変更した構成となっている。そしてそうした構成により、二輪駆動モードの設定時に、リアギア機構３４の駆動を停止させるようにしたものである。
【００８６】
図４に示されるように本実施の形態では、フロントディファレンシャル２０とフロントギア機構３０との間にはドッグクラッチ２６は設けられておらず、フロントディファレンシャル２０のデフケース２１とフロントギア機構３０のリングギア３０ａとが一体に連結される構成となっている。
【００８７】
一方、本実施の形態では、右リアアクスル１７Ｒに、ドッグクラッチ７６が設けられており、そのドッグクラッチ７６により、リアディファレンシャル４０の右サイドギア４３Ｒと右リアホイール１６Ｒとの駆動連結を断接可能となっている。
【００８８】
よって本実施形態では、このドッグクラッチ７６が、左右後輪のいずれか一方と後輪用差動機との駆動連結を断接する上記第２の動力切断機構に相当する構成となっている。また本実施の形態では、リアディファレンシャル４０のデフケース４１及びピニオンギア４２が上記後輪用差動機の第１要素に対応している。また、リアディファレンシャル４０の右サイドギア４３Ｒが上記後輪側差動機の第２要素に、その左サイドギア４３Ｌがその第３要素にそれぞれ対応する構成となっている。
【００８９】
こうした本実施の形態では、多板クラッチ機構３３及びそのドッグクラッチ７６を共に接続させることで、四輪駆動モードを設定することができる。このときの動力伝達装置の動作は、上記第１の実施の形態と同様である。
【００９０】
また本実施の形態では、多板クラッチ機構３３及びそのドッグクラッチ７６を共に切断させることで、二輪駆動モードを設定するようにしている。
こうした二輪駆動モードの設定時には、エンジン、トランスミッション（同図では図示略）よりフロントディファレンシャル２０のデフケース２１に伝達された駆動力は、左右のフロントホイール１４Ｌ，１４Ｒに分配されるとともに、フロントギア機構３０にも伝達される。したがって、二輪駆動モードの設定時に、フロントホイール１４Ｌ，１４Ｒの駆動に伴い、フロントギア機構３０は駆動されてしまうこととなる。
【００９１】
一方、このときの多板クラッチ機構３３は切断されているため、フロントギア機構３０に伝達された駆動力は、リアギア機構３４には伝達されなくなる。
更に本実施の形態では、リアディファレンシャル４０の左サイドギア４３Ｌは左リアホイール１６Ｌに連結されているものの、ドッグクラッチ７６によって右サイドギア４３Ｒと右リアホイール１６Ｒとの連結は解除されている。そのため、両リアホイール１６Ｌ，１６Ｒの回転によっては、左サイドギア４３Ｌのみが回転されることとなる。
【００９２】
このときの右サイドギア４３Ｒは、ドッグクラッチ７６によって右リアホイール１６Ｒとの駆動連結が絶たれ、その回転抵抗は非常に小さい。そのため、左リアホイール１６Ｌにより左サイドギア４３Ｌが回転されようとも、ピニオンギア４２及び右サイドギア４３Ｒが差動回転されるだけで、デフケース４１は静止したままとなる。よって、本実施の形態の動力伝達装置では、二輪駆動モードの設定時にリアギア機構３４は、４つのホイール１４Ｌ，１４Ｒ，１６Ｌ，１６Ｒのいずれによっても連れ回されることはない。
【００９３】
なお、こうした本実施の形態においても、多板クラッチ機構３３での同期に応じて、ドッグクラッチ７６においても同期がとれるため、走行中にも二輪駆動モードから四輪駆動モードへの切替えを実現できる。
【００９４】
以上説明した本実施の形態によれば、上記（２）〜（４）と同様或いはそれに準じた効果に加え、更に以下の効果を奏することができる。
（５） 本実施の形態にかかる四輪駆動車の動力伝達装置は、プロペラシャフト３１を介したフロントギア機構３０とリアギア機構３４との駆動連結を断接する多板クラッチ機構３３に加え、リアディファレンシャル４０と右リアホイール１６Ｒとの駆動連結を断接するドッグクラッチ７６を備えている。そして多板クラッチ機構３３とドッグクラッチ７６とを共に切断することで、エンジン１１の駆動力を左右のフロントホイール１４Ｌ，１４Ｒのみに分配する二輪駆動モードを設定している。そのため本実施の形態では、二輪駆動モードの設定時にリアギア機構３４は、４つのホイール１４Ｌ，１４Ｒ，１６Ｌ，１６Ｒのいずれによっても連れ回されないようになる。したがって、本実施の形態によれば、二輪駆動モードの設定時にリアギア機構３４の駆動を完全に停止させることができる。そして、そうしたリアギア機構３４の駆動分の動力損失を低減することで、更なる燃料消費率の低減を図ることができる。
【００９５】
（第３の実施の形態）
続いて、本発明を具体化した第３の実施の形態について、上記第２の実施の形態との相違点を中心として、図５を参照して詳細に説明する。
【００９６】
本実施の形態にかかる動力伝達装置は、上記第２の実施の形態の動力伝達装置に対して、更にもう一つのドッグクラッチを追加した構成となっている。そしてそうした構成により、二輪駆動モード設定時に、リアディファレンシャル４０のすべての要素の回転を停止させ、更なる燃料消費率の低減を図るようにしたものである。
【００９７】
図５に示されるように本実施の形態では、右リアアクスル１７Ｒに配設されたドッグクラッチ７６Ｒに加え、左リアアクスル１７Ｌにもドッグクラッチ７６Ｌが設けられている。そして、それら２つのドッグクラッチ７６Ｒ，７６Ｌにより、右サイドギア４３Ｒと右リアホイール１６Ｒとの駆動連結、及び左サイドギア４３Ｌと左リアホイール１６Ｌとの駆動連結が、それぞれ断接されるようになっている。よって本実施の形態では、これらのドッグクラッチ７６Ｒ，７６Ｌが、左右後輪と後輪用差動機との駆動連結を共に断接する上記第２の動力切断機構に相当する構成となっている。
【００９８】
こうした本実施の形態では、多板クラッチ機構３３及びそのドッグクラッチ７６Ｌ，７６Ｒのすべてを接続させることで、四輪駆動モードが設定される。このときの動力伝達装置の動作は、上記実施の形態と同様である。
【００９９】
また本実施の形態では、多板クラッチ機構３３及びドッグクラッチ７６Ｌ，７６Ｒのすべてを切断させることで、二輪駆動モードが設定されている。
こうした二輪駆動モードの設定時には、２つのドッグクラッチ７６Ｌ，７６Ｒによって、左右のリアホイール１６Ｌ，１６Ｒとリアディファレンシャル４０との駆動連結は、ともに切断されている。また、多板クラッチ機構３３によって、プロペラシャフト３１を介したフロントギア機構３０とリアギア機構３４との駆動連結も切断されている。そのため、本実施の形態では、二輪駆動モードの設定時には、リアギア機構３４及びリアディファレンシャル４０は、４つのホイール１４Ｌ，１４Ｒ，１６Ｌ，１６Ｒのいずれからも完全に遮断されるようになる。
【０１００】
こうした本実施の形態によれば、上記（２）〜（４）と同様或いはそれに準じた効果に加え、更に次の効果を奏することができる。
（６） 本実施の形態にかかる四輪駆動車の動力伝達装置は、上記多板クラッチ機構３３に加え、更にリアディファレンシャル４０と左右のリアホイール１６Ｌ，１６Ｒとの駆動連結をそれぞれ断接するドッグクラッチ７６Ｌ，７６Ｒを備えている。そして多板クラッチ機構３３及びドッグクラッチ７６Ｌ，７６Ｒのすべてを切断することで、エンジン１１の駆動力を左右のフロントホイール１４Ｌ，１４Ｒのみに分配する二輪駆動モードを設定している。そのため本実施の形態では、二輪駆動モードの設定時にリアギア機構３４及びリアディファレンシャル４０は、４つのホイール１４Ｌ，１４Ｒ，１６Ｌ，１６Ｒのいずれからも遮断される。したがって、本実施の形態によれば、二輪駆動モードの設定時にリアギア機構３４の駆動を完全に停止させることができる。またそれに加え、リアディファレンシャル４０の各要素、すなわちデフケース４１、ピニオンギア４２、及び左右のサイドギア４３Ｌ，４３Ｒの駆動も停止させることができる。したがって、更なる燃料消費率の低減を図ることができる。
【０１０１】
以上説明した実施の形態は次のように変更することもできる。
・上記第２の実施の形態のドッグクラッチ７６を、左リアホイール１６Ｌ側に配設し、左リアホイール１６Ｌと左サイドギア４３Ｌとの駆動連結を断接させるようにしても良い。
【０１０２】
・上記各実施の形態では、運転者の手動により、四輪駆動車１０の駆動モードを切り替える構成を説明したが、四輪駆動車１０の走行状況等に応じて電子制御ユニット１８が自動的に駆動モードを切り替えるようにしても良い。
【０１０３】
・上記各実施の形態では、プロペラシャフト３１を介したフロントギア機構３０とリアギア機構３４との駆動連結を断接する多板クラッチ機構３３として、油圧駆動式の機構を採用している。こうした多板クラッチ機構３３として、クラッチプレートとクラッチディスクとの圧着及びその開放を電磁石の電磁力により行う電磁駆動式の多板クラッチ機構を採用しても良い。こうした電磁駆動式の多板クラッチ機構において、プロペラシャフト３１を介したフロントギア機構３０からリアギア機構３４へのトルク伝達率を変更は、電磁石に対する通電制御により行うことができる。
【０１０４】
・また上記各実施の形態では、そうした第１の動力切断機構に、同期を行う機能やトルク分配率を可変とする機能も兼ね備えたものを採用しているが、そうした機能は必ずしも具備していなくても良い。例えば二輪駆動モードから四輪駆動モードへの切替えを四輪駆動車１０の走行中に行う必要がなければ、同期を行う機能は不要であるし、四輪駆動モードの設定時にフロントホイール側とリアホイール側とのトルク分配率を可変とする必要がなければ、そうした機能はなくても良い。そうした場合にも、プロペラシャフト３１を介したフロントギア機構３０とリアギア機構３４との駆動連結を断接さえできれば、ドッグクラッチ２６，７６，７６Ｌ，７６Ｒとの協働により、二輪駆動モードの設定時のフロントギア機構３０又はリアギア機構３４の駆動を停止させることはできる。
【０１０５】
更に、こうした第１の動力切断機構は、プロペラシャフト３１を介したフロントギア機構３０とリアギア機構３４との駆動連結を切断した状態を保持可能なものでなくても良い。すなわち、フロントホイール側とリアホイール側との差動に応じて、自動的にトルク分配率を可変とする回転速度感応式のカップリング等を多板クラッチ機構３３に替えて採用しても良い。このような駆動連結を切断した状態を保持できない機構では、それ単独では上記のような二輪駆動モードを設定することはできない。ただし、ドッグクラッチ２６、又はドッグクラッチ７６、或いはドッグクラッチ７６Ｌ，７６Ｒといった第２の動力切断機構が設けられていれば、それらの切断により二輪駆動モードを設定可能となる。
【０１０６】
要は、少なくともプロペラシャフト３１を介したフロントギア機構３０とリアギア機構３４との駆動連結の断接が可能な機構であれば良く、例えばビスカスカップリングやドッグクラッチ等によっても、第１の動力切断機構を構成することができる。
【０１０７】
・上記各実施の形態にあって上記第２の動力切断機構に対応するドッグクラッチ２６，７６，８６Ｌ，７６Ｒを、他の動力切断機構に変更しても良い。その場合にも、対象とする要素間の駆動連結を断接可能な機構を採用すれば、上記各実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【０１０８】
・また、そうした第２の動力切断機構に、同期を行う機能を付加するようにしても良い。そうした場合、第２の動力切断機構を、それ単体で、走行中に接続させることができるようになる。またその場合、第２の動力切断機構での同期により、第１の動力切断機構でも同期がとれるようになるため、第１の動力伝達機構に同期を行う機能が付与されていなくとも、四輪駆動車の走行中の二輪駆動モードから四輪駆動モードへの切替えが実施可能となる。
【０１０９】
・上記各実施形態では、車体前方にエンジン１１が搭載された四輪駆動車１０を例に説明したが、車体後方にエンジンの搭載された四輪駆動車にも上記各実施形態に準じた動力伝達装置を適用することはできる。その場合、その動力伝達装置の構成は、上記各実施形態の動力伝達装置の車体前後方向を逆にしたものとなる。勿論、そうした構成でも、上記各実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【０１１０】
・上記各実施形態では、動力源としてエンジン１１を備える四輪駆動車１０について説明したが、電動モータ等の他の動力源を備える四輪駆動車についても上記各実施形態の動力伝達装置は適用できる。そして勿論、そうした場合にも、上記各実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【０１１１】
以上の各実施の形態から把握される技術的思想を、以下に記載する。
（イ） 左右前輪の回転差を許容する前輪用差動機と、左右後輪の回転差を許容する後輪用差動機と、前記前輪用差動機に対して前輪側ギア機構を介して接続されるとともに前記後輪用差動機に対して後輪側ギア機構を介して接続されるプロペラシャフトと、前記プロペラシャフトにおいて前記前輪側ギア機構と前記後輪側ギア機構との駆動連結を断接する第１の動力切断機構と、前記後輪用差動機と前記後輪側ギア機構との駆動連結を断接する第２の動力切断機構と、を備えることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
【０１１２】
（ロ） 前記後輪用差動機は、当該四輪駆動車の動力源及び前記後輪側ギア機構にそれぞれ接続される第１要素と前記左右後輪にそれぞれ接続される第２要素及び第３要素との３つの要素を有してなり、前記第２の動力切断機構は、前記後輪用差動機の第１要素と前記前輪側ギア機構との駆動連結を断接するものである上記（イ）に記載の四輪駆動車の動力伝達装置。
【０１１３】
（ハ） 左右前輪の回転差を許容する前輪用差動機と、左右後輪の回転差を許容する後輪用差動機と、前記前輪用差動機に対して前輪側ギア機構を介して接続されるとともに前記後輪用差動機に対して後輪側ギア機構を介して接続されるプロペラシャフトと、前記プロペラシャフトにおいて前記前輪側ギア機構と前記後輪側ギア機構との駆動連結を断接する第１の動力切断機構と、前記左右前輪のいずれか一方と前記前輪用差動機との駆動連結を断接する第２の動力切断機構と、を備えることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
【０１１４】
（ニ） 前記前輪用差動機は、前記前輪側ギア機構に駆動連結される第１要素と、前記左右前輪にそれぞれ駆動連結される第２要素及び第３要素との３つの要素を有してなり、前記第２の動力切断機構は、前記左右前輪のいずれか一方とそのいずれか一方の前輪に接続された第２要素及び第３要素のいずれか一方との駆動連結を断接するものである上記（ハ）に記載の四輪駆動車の動力伝達装置。
【０１１５】
（ホ） 左右前輪の回転差を許容する前輪用差動機と、左右後輪の回転差を許容する後輪用差動機と、前記前輪用差動機に対して前輪側ギア機構を介して接続されるとともに前記後輪用差動機に対して後輪側ギア機構を介して接続されるプロペラシャフトと、前記プロペラシャフトにおいて前記前輪側ギア機構と前記後輪側ギア機構との駆動連結を断接する第１の動力切断機構と、前記左右前輪と前記前輪用差動機との駆動連結を共に断接する第２の動力切断機構と、を備えることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
【０１１６】
（ヘ） 前記前輪用差動機は、前記前輪側ギア機構に接続される第１要素と、前記左後輪に接続される第２要素と、前記右前輪に接続される第３要素との３つの要素を有してなり、前記第２の動力切断機構は、前記左後輪と前記第２要素との駆動連結、及び前記右後輪と前記第３要素との駆動連結を共に断接することで前記動力伝達の断接を行う上記（ホ）に記載の四輪駆動車の動力伝達装置。
【０１１７】
（ト） 前記後輪用差動機は、当該四輪駆動車の動力源及び前記後輪側ギア機構にそれぞれ接続される第１要素と前記左右後輪にそれぞれ接続される第２要素及び第３要素との３つの要素を有してなる上記（イ）〜（ヘ）のいずれかに記載の四輪駆動車の動力伝達装置。
【０１１８】
（チ） 前記第２の動力切断機構は、ドッグクラッチである上記（イ）〜（ト）のいずれかに記載の四輪駆動車の動力伝達装置。
（リ） 前記第２の動力切断機構は、該動力切断機構における前記前輪側ギア機構側の回転と前記後輪側ギア機構側の回転とを同期させる機能を更に有してなる上記（イ）〜（ト）のいずれかに記載の四輪駆動車の動力伝達装置。
【０１１９】
（ヌ） 前記第１の動力切断機構は、その前輪側と後輪側との回転とを同期させる機能を更に有してなる上記（イ）〜（リ）のいずれかに記載の四輪駆動車の動力伝達装置。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態についてその全体構造の模式図。
【図２】第１実施形態の四輪駆動モード時の動力伝達態様を示すブロック図。
【図３】第１実施形態の二輪駆動モード時の動力伝達態様を示すブロック図。
【図４】本発明の第２実施の形態についてその全体構造の模式図。
【図５】本発明の第３実施の形態についてその全体構造の模式図。
【図６】従来の四輪駆動車の動力伝達装置の模式図。
【符号の説明】
１０…四輪駆動車、１１…エンジン（動力源）、１２…トランスミッション、１３…ファイナルギア、１４Ｌ，５０Ｌ…左フロントホイール（左前輪）、１４Ｒ，５０Ｒ…右フロントホイール（右前輪）、１５Ｌ…左フロントアクスル（左前輪の車軸）、１５Ｒ…右フロントアクスル（右前輪の車軸）、１６Ｌ，５１Ｌ…左リアホイール（左後輪）、１６Ｒ，５１Ｒ…右リアホイール（右後輪）、１７Ｌ…左リアアクスル（左後輪の車軸）、１７Ｒ…右リアアクスル（右後輪の車軸）、１８…電子制御ユニット（ＥＣＵ）、２０，５２…フロントディファレンシャル（前輪用差動機：２１…デフケース、２２…ピニオンギア、２３Ｌ…左サイドギア、２３Ｒ…右サイドギア）、２６，７６，７６Ｌ，７６Ｒ…ドッグクラッチ（第２の動力切断機構）、３０，５４…フロントギア機構（前輪側ギア機構：３０ａ…リングギア、３０ｂ…ピニオンギア）、３１，５６…プロペラシャフト、３３…多板クラッチ機構（第１の動力切断機構）、３４，５５…リアギア機構（後輪側ギア機構：３４ａ…リングギア、３４ｂ…ピニオンギア）、４０…リアディファレンシャル（後輪用差動機：４１…デフケース、４２…ピニオンギア、４３Ｌ…左サイドギア、４３Ｒ…右サイドギア）、５７…動力切断機構。
【発明の属する技術分野】
本発明は、動力源と各車輪との動力伝達を行う四輪駆動車の動力伝達装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
四輪駆動車では、四輪のすべてにエンジンの駆動力が分配されるため、難路での走破性能は二輪駆動車に比して非常に高くなる。しかしながら、四輪のすべてにエンジンの駆動力を分配させる必要から、動力伝達装置の構成が複雑となり、動力損失が増大してしまう。そのため、四輪駆動車の平坦路での燃料消費率は、二輪駆動車に比して高いものとなっている。
【０００３】
そこで、エンジンの駆動力を四輪すべてに分配可能な四輪駆動モードと、前輪側又は後輪側のいずれか二輪を動力伝達経路から完全に切り離して、エンジンの駆動力を常に二輪のみに分配する二輪駆動モードとの２つの駆動モードを状況に応じて切替える方式の四輪駆動車が実用されている。こうした方式の四輪駆動車では、状況に応じて２つの駆動モードを適宜に切替えることで、上記四輪駆動車のディメリットを抑制しつつ、そのメリットを存分に発揮できる。
【０００４】
そして従来、主に横置型のエンジン搭載方式が採用された四輪駆動車において、そうした駆動モードの切替えを実現する四輪駆動車の動力伝達装置の一例として、図６に示すような装置が提案され、実用されている。
【０００５】
同図６の四輪駆動車の動力伝達装置は、前輪用及び後輪用の２つのディファレンシャル（差動機）５２，５３と、それら両ディファレンシャル５２，５３に対して、ベベルギア（傘歯車）等により構成されたギア機構５４，５５を介してそれぞれ接続されるプロペラシャフト５６とを備えている。
【０００６】
プロペラシャフト５６上には、多板クラッチ機構等により構成された動力切断機構５７が設けられている。そしてその動力切断機構５７によって、プロペラシャフト５６を介した前輪側ギア機構５４と後輪側ギア機構５５との駆動連結が任意に断接されるようになっている。
【０００７】
こうした動力伝達装置においてエンジンの駆動力は、トランスミッションを介して前輪用ディファレンシャル５２に伝達され、その前輪用ディファレンシャル５２から左右のフロントホイール５０Ｌ，５０Ｒにそれぞれ分配される。
【０００８】
ここで動力切断機構５７が接続されていれば、エンジンより前輪用ディファレンシャル５２に伝達された駆動力は、前輪側ギア機構５４、プロペラシャフト５６、及び後輪側ギア機構５５を介して後輪用ディファレンシャル５３にも伝達される。そしてその伝達された駆動力は、後輪用ディファレンシャル５３から更に左右のリアホイール５１Ｌ，５１Ｒにそれぞれ伝達される。これにより、四輪のすべてにエンジンからの動力が分配可能となり、上記四輪駆動モードでの走行が可能となる。
【０００９】
一方、動力切断機構５７を切断すると、すなわちプロペラシャフト５６を介した前輪側ギア機構５４と後輪側ギア機構５５との駆動連結を切断すると、エンジンから後輪用ディファレンシャル５３への動力伝達が完全に遮断される。これにより、常に左右のフロントホイール５０Ｌ，５０Ｒのみを駆動させる二輪駆動モードでの走行が可能となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このように動力切断機構５７を切断することで二輪駆動モードを設定すれば、エンジンからの動力伝達系路から後輪側の駆動系が遮断されて、その分の動力損失が低減されるため、燃料消費率をある程度に低減することはできる。しかしながら、以下に述べるように、そうした態様での二輪駆動モードの設定では、未だ十分に動力損失の低減がなされているとは云えず、燃料消費率の向上の面で更なる改善の余地がある。
【００１１】
すなわち、上記動力伝達装置では、二輪駆動モードの設定時においても、前輪側ギア機構５４は、左右のフロントホイール５０Ｌ，５０Ｒの駆動には一切寄与しないにも拘わらず、それらフロントホイール５０Ｌ，５０Ｒの回転に伴い連れ回りされることとなる。一方、後輪側においても、左右のリアホイール５１Ｌ，５１Ｒの回転に伴って後輪側ギア機構５５が連れ回されてしまう。
【００１２】
これらギア機構５４，５５は、伝達されるトルクが大きいため、非常に質量の大きいギアが採用されている。またそれらギア機構５４，５５のギアは通常、潤滑油が充填されたケース内に収容されており、ギアの回転に伴い撹拌される潤滑油の流動抵抗も大きいものとなる。そのため、それらギア機構５４，５５の駆動に伴う動力損失は無視し難いものとなっており、燃料消費率の低減を妨げる要因となっている。
【００１３】
このように従来の四輪駆動車の動力伝達装置では、後輪側の駆動系をエンジンからの動力伝達経路から切り離したときにも、上記２つのギア機構５４，５５が不必要に駆動されてしまうため、二輪駆動モードの設定に応じた燃料消費率の抑制効果は自ずと制限されたものとなっていた。
【００１４】
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、更なる燃料消費率の低減を図ることのできる四輪駆動車の動力伝達装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果を記載する。
請求項１に記載の発明は、四輪駆動車の動力伝達装置であって、左右前輪の回転差を許容する前輪用差動機と、左右後輪の回転差を許容する後輪用差動機と、前記前輪用差動機に対して前輪側ギア機構を介して接続されるとともに前記後輪用差動機に対して後輪側ギア機構を介して接続されるプロペラシャフトと、前記プロペラシャフトを介した前記前輪側ギア機構と前記後輪側ギア機構との駆動連結を断接する第１の動力切断機構と、前記左右前輪の車軸と前記前輪側ギア機構との駆動連結、及び前記左右後輪の車軸と前記後輪側ギア機構との駆動連結の少なくとも一方を断接する第２の動力切断機構と、を備えるようにしたものである。
【００１６】
上記構成では、第１の動力切断機構を切断すること、すなわちプロペラシャフトを介した前輪側ギア機構と後輪側ギア機構との駆動連結を切断させることで、四輪駆動車の前輪側と後輪側との駆動連結を断って、左右前輪又は左右後輪のみを駆動して走行する二輪駆動モードを設定可能となる。こうした二輪駆動モードの設定時に、更に第２の動力切断機構も切断すれば、左右前輪の車軸と前輪側ギアとの駆動連結、及び左右後輪の車軸と後輪側ギアとの駆動連結の少なくとも一方が遮断される。そしてそれにより、左右前輪の回転に伴う前輪側ギアの駆動、左右後輪の駆動に伴う後輪側ギアの回転の少なくとも一方が停止させられるようになる。したがって、上記構成によれば、二輪駆動モードの設定時に、前後輪の回転に伴うギア機構の不必要な駆動を停止可能となり、そうしたギア機構の駆動にかかる動力伝達装置の動力損失を抑止できるため、更なる燃料消費率の低減を図ることができる。
【００１７】
また請求項２に記載の発明は、四輪駆動車の動力伝達装置であって、左右前輪の回転差を許容する前輪用差動機と、左右後輪の回転差を許容する後輪用差動機と、前記前輪用差動機に対して前輪側ギア機構を介して接続されるとともに前記後輪用差動機に対して後輪側ギア機構を介して接続されるプロペラシャフトと、前記プロペラシャフトを介した前記前輪側ギア機構と前記後輪側ギア機構との駆動連結を断接する第１の動力切断機構と、前記前輪用差動機と前記前輪側ギア機構との駆動連結を断接する第２の動力切断機構と、を備えるようにしたものである。
【００１８】
上記構成では、第１の動力切断機構を切断すること、すなわち前輪側ギア機構と後輪側ギア機構との駆動連結を切断させることで、四輪駆動車の前輪側と後輪側との駆動連結が遮断され、二輪駆動モードが設定される。こうした二輪駆動モードの設定時に、第２の動力切断機構についても切断すれば、更に前輪用差動機と前輪側ギア機構との駆動連結についても遮断され、前輪側ギア機構は左右前輪及び左右後輪のいずれからも完全に遮断されるようになる。したがって、上記構成によれば、二輪駆動モードの設定時に前輪側ギア機構の駆動を停止でき、その分、動力伝達装置の動力損失を低減できるため、更なる燃料消費率の低減を図ることができる。
【００１９】
更に請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、当該四輪駆動車の動力源及び前記前輪側ギア機構にそれぞれ接続される第１要素と前記左右前輪にそれぞれ接続される第２要素及び第３要素との３つの要素を有するものとして前記前輪用差動機を構成するとともに、前記前輪用差動機の第１要素と前記前輪側ギア機構との駆動連結を断接するように前記第２の動力切断機構を構成したものである。
【００２０】
上記構成では、車両の動力源の動力は、前輪用差動機の第１要素からその第２要素及び第３要素を介して左右前輪に伝達される。ここで、第１及び第２の動力切断機構が共に接続されていれば、前輪用差動機の第１要素に伝達された駆動力が、前輪側ギア機構、プロペラシャフト、及び後輪側ギア機構を経て後輪用差動機に伝達され、そこから更に左右後輪に伝達されるようになる。
【００２１】
一方、第１の動力切断機構を切断すれば、上記プロペラシャフト等を介した前輪側から後輪側への動力伝達が遮断され、左右前輪のみを駆動しての二輪駆動モードが設定される。これとともに、第２の動力切断機構についても切断すれば、前輪用差動機の第１要素と前輪側ギア機構との駆動連結が切断されるようになる。そのため、前輪側ギア機構は左右前輪及び左右後輪のいずれからも完全に遮断され、前後輪の回転に伴う前輪側ギア機構の駆動が完全に停止される。したがって上記構成によれば、二輪駆動モードの設定時に前輪側ギア機構の駆動を停止でき、その分、動力伝達装置の動力損失を低減できるため、更なる燃料消費率の低減を図ることができる。
【００２２】
また請求項４に記載の発明は、四輪駆動車の動力伝達装置であって、左右前輪の回転差を許容する前輪用差動機と、左右後輪の回転差を許容する後輪用差動機と、前記前輪用差動機に対して前輪側ギア機構を介して接続されるとともに前記後輪用差動機に対して後輪側ギア機構を介して接続されるプロペラシャフトと、前記プロペラシャフトを介した前記前輪側ギア機構と前記後輪側ギア機構との駆動連結を断接する第１の動力切断機構と、前記左右後輪のいずれか一方と前記後輪用差動機との駆動連結を断接する第２の動力切断機構とを備えるようにしたものである。
【００２３】
上記構成では、第１の動力切断機構を切断すること、すなわち前輪側ギア機構と後輪側ギア機構との駆動連結を切断させることで、四輪駆動車の前輪側と後輪側との駆動連結が遮断され、二輪駆動モードが設定される。こうした二輪駆動モードの設定時に、第２の動力切断機構も切断すれば、更に左右後輪のいずれか一方と後輪用差動機との駆動連結についても遮断され、左右後輪の回転に伴う後輪側ギア機構の駆動が停止される。したがって上記構成によれば、後輪側ギア機構の駆動に要する分の動力伝達装置の動力損失を低減でき、更なる燃料消費率の低減を図ることができる。
【００２４】
更に請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、前記後輪側ギア機構に接続される第１要素と、前記左右後輪の一方及び他方にそれぞれ接続される第２要素及び第３要素との３つの要素を有するものとして前記後輪用差動機を構成するとともに、前記第２要素とその第２要素に接続された前記左右後輪のいずれか一方との駆動連結を断接するものとして前記第２の動力切断機構を構成したものである。
【００２５】
上記構成では、第１及び第２の動力切断機構が共に接続されていれば、車両の動力源から伝達された駆動力が、前輪用差動機、前輪側ギア機構、プロペラシャフト、及び後輪側ギア機構を経て後輪用差動機の第１要素に伝達されるようになる。そしてその後輪用差動機の第１要素に伝達された駆動力は、更にその後輪用差動機の第２及び第３の要素を経て、左右後輪に伝達されるようになる。
【００２６】
一方、第１の動力切断機構を切断すれば、前輪側から後輪側への動力伝達が遮断される。これとともに、第２の動力切断機構についても切断すれば、第２要素とその第２要素に駆動連結された左右後輪のいずれか一方との駆動連結も遮断される。このとき、左右後輪の回転に伴い後輪用差動機の第３要素が回転しても、駆動連結が遮断されてフリーとなったその第２要素が差動回転されるため、後輪側ギア機構に接続されたその第１要素は回転されないようになる。したがって上記構成によれば、二輪駆動モードの設定時に後輪側ギア機構の駆動を停止し、それにより更なる燃料消費率の低減を図ることができる。
【００２７】
また請求項６に記載の発明は、四輪駆動車の動力伝達装置において、左右前輪の回転差を許容する前輪用差動機と、左右後輪の回転差を許容する後輪用差動機と、前記前輪用差動機に対して前輪側ギア機構を介して接続されるとともに前記後輪用差動機に対して後輪側ギア機構を介して接続されるプロペラシャフトと、前記プロペラシャフトを介した前記前輪側ギア機構と前記後輪側ギア機構との駆動連結を断接する第１の動力切断機構と、前記左右後輪と前記後輪用差動機との駆動連結を共に断接する第２の動力切断機構と、を備えるようにしたものである。
【００２８】
上記構成では、第１の動力切断機構を切断すること、すなわち前輪側ギア機構と後輪側ギア機構との駆動連結を切断させることで、四輪駆動車の前輪側と後輪側との駆動連結が遮断され、二輪駆動モードが設定される。このとき第２の動力切断機構も切断すれば、更に左右後輪と後輪用差動機との駆動連結についても遮断され、後輪用差動機と後輪側ギア機構とは、左右前輪及び左右後輪のいずれからも完全に遮断されるようになる。したがって上記構成によれば、二輪駆動モードの設定時に、前後輪の回転に伴う後輪用差動機及び後輪側ギア機構の駆動を停止して、それらの駆動に要する分の動力伝達装置の動力損失を低減できるため、更なる燃料消費率の低減を図ることができる。
【００２９】
更に請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、前記後輪側ギア機構に接続される第１要素と、前記左後輪に接続される第２要素と、前記右後輪に接続される第３要素との３つの要素を有するものとして前記後輪用差動機を構成するとともに、前記左後輪と前記第２要素との駆動連結、及び前記右後輪と前記第３要素との駆動連結を共に断接するものとして前記第２の動力切断機構を構成したものである。
【００３０】
上記構成では、第１及び第２の動力切断機構が共に接続されていれば、車両の動力源から伝達された駆動力が、前輪用差動機、前輪側ギア機構、プロペラシャフト、及び後輪側ギア機構を経て後輪用差動機の第１要素に伝達されるようになる。そしてその後輪用差動機の第１要素に伝達された駆動力は、更にその後輪用差動機の第２及び第３の要素を経て、左右後輪に伝達されるようになる。
【００３１】
一方、第１の動力切断機構を切断すれば、前輪側から後輪側への動力伝達が遮断される。これとともに、第２の動力切断機構についても切断すれば、更に後輪用差動機の第２及び第３要素とそれらにそれぞれ駆動連結された左右後輪との間の駆動連結も遮断される。そしてそれにより、後輪側ギア機構と後輪用差動機とは、前後輪のいずれからも完全に遮断されるようになる。したがって上記構成によれば、二輪駆動モードの設定時に後輪側ギア機構の駆動を停止し、それにより更なる燃料消費率の低減を図ることができる。
【００３２】
更に請求項８に記載の発明は、請求項４〜７のいずれかに記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、当該四輪駆動車の動力源及び前記前輪側ギア機構にそれぞれ接続される第１要素と前記左右前輪にそれぞれ接続される第２要素及び第３要素との３つの要素を有するものとして前記前輪用差動機を構成したものである。
【００３３】
上記構成では、動力源の動力は、前輪用差動機の第１要素からその第２要素及び第３要素を介して左右前輪に伝達される。そして第１及び第２の動力切断機構が共に接続されていれば、前輪用差動機に伝達された動力源の動力は、前輪側ギア機構、プロペラシャフト、後輪側ギア機構を経て後輪用差動機に伝達される。また、第１の動力切断機構を切断すれば、動力源と後輪側との駆動連結を遮断して、左右前輪のみによる二輪駆動モードを設定できる。
【００３４】
また更に請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、前記第２の動力切断機構をドッグクラッチとしたものである。
【００３５】
上記構成によれば、ドッグクラッチ（噛み合わせクラッチ）の採用することで、上記のように更なる燃料消費率の低減が可能な四輪駆動車の動力伝達装置を、比較的簡易な構成の追加のみにより容易に実現できる。
【００３６】
一方、請求項１０に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、前記駆動連結の接続に際して、その接続させる両者の回転を同期させる機能を更に有するものとして前記第２の動力切断機構を構成したものである。
【００３７】
上記構成のように第２の動力切断機構に同期を行う機能を付与すれば、走行中においても同動力切断機構を円滑に接続させることができる。そのため、四輪駆動車の停車中、走行中を問わず、二輪駆動モードから四輪駆動モードへの切替えを実施可能となる。
【００３８】
ちなみに前後輪の回転差がなければ、そうした第２の動力切断機構の同期に伴って、第１の動力切断機構でも同期がとれるようになる。そのため、第１の動力伝達機構には、同期を行う機能が付与されていなくとも、四輪駆動車の停車中、走行中のいずれにも二輪駆動モードから四輪駆動モードへの切替えは実施可能である。
【００３９】
更に請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれかに記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、該動力切断機構における前記前輪側ギア機構側の回転と前記後輪側ギア機構側の回転とを同期させる機能を更に有するものとして前記第１の動力切断機構を構成したものである。
【００４０】
上記構成のように第１の動力切断機構に同期を行う機能を付与すれば、走行中においても、同動力切断機構を円滑に接続させられる。そのため、停車中のみならず、四輪駆動車の走行中にも二輪駆動モードから四輪駆動モードへの切替えを実施可能となる。ちなみに前後輪の回転差がなければ、そうした第１の動力切断機構の同期に伴って、第２の動力切断機構でも同期がとれるようになる。そのため、第１の動力伝達機構には同期を行う機能を付与せずとも、四輪駆動車の停車中、走行中を問わず、二輪駆動モードから四輪駆動モードへの切替えが可能となる。そのため、上述のような第２の動力切断機構にドッグクラッチを採用する構成においても、車両走行中の二輪駆動モードから四輪駆動モードへの切替えを実現できる。
【００４１】
なお、各動力切断機構の切断には、同期を取る必要がないため、上記請求項１０及び１１の各構成のように、動力切断機構に同期を行う機能が付与されていなくとも、四輪駆動モードから二輪駆動モードへの切替えは、四輪駆動車の停車中、走行中のいずれにも実施可能である。
【００４２】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態について、図１〜図３を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態にかかる四輪駆動車の動力伝達装置の概略構成を示している。
【００４３】
図１に示される四輪駆動車１０の車両前方には、その動力源であるエンジン１１と、そのエンジン１１の出力する回転を変速するトランスミッション１２とが配設されている。なお、この四輪駆動車１０は、車体前方において横置型の搭載方式でエンジン１１が搭載された、いわゆるＦＦ車ベースの四輪駆動車となっている。
【００４４】
こうした四輪駆動車１０の動力伝達装置は、大きくはフロントディファレンシャル（フロントデフ）２０、フロントギア機構３０、プロペラシャフト３１、リアギア機構３４、及びリアディファレンシャル（リアデフ）４０等を備えて構成されている。
【００４５】
トランスミッション１２のファイナルギア１３は、フロントディファレンシャル２０に連結されている。またフロントディファレンシャル２０は、左右のフロントホイール（前輪）１４Ｌ，１４Ｒにそれぞれ接続された左右一対のフロントアクスル（左右前輪の車軸）１５Ｌ，１５Ｒに連結されている。
【００４６】
フロントディファレンシャル２０は、左右のフロントホイール１４Ｌ，１４Ｒ間の差動回転を許容する差動機であり、デフケース２１、２個のピニオンギア２２、及び左右一対のサイドギア２３Ｌ，２３Ｒを備えて構成されている。デフケース２１は、フロントアクスル１５Ｌ，１５Ｒの回転軸上に同軸を有して回転可能に配設されており、トランスミッション１２のファイナルギア１３に駆動連結されている。またデフケース２１には、各ピニオンギア２２の回転軸が回転可能に支持されている。各ピニオンギア２２は、左右の両サイドギア２３Ｌ，２３Ｒに噛み合わされている。両サイドギア２３Ｌ，２３Ｒは、左右のフロントアクスル１５Ｌ，１５Ｒにそれぞれ一体回転可能に連結されている。
【００４７】
こうしたフロントディファレンシャル２０では、ピニオンギア２２が自転することなく、デフケース２１の回転に応じてフロントアクスル１５Ｌ，１５Ｒの回転軸上を公転して、左右のサイドギア２３Ｌ，２３Ｒを回転させることで、フロントディファレンシャル２０の全体が一体となって回転する。このときの左右のフロントホイール１４Ｌ，１４Ｒは、共に等速で回転される。一方、上記ピニオンギア２２が公転しつつ自転することで、両サイドギア２３Ｌ，２３Ｒの回転速度に差が生じる。これにより、左右のフロントホイール１４Ｌ，１４Ｒの差動回転が許容されるようになっている。
【００４８】
ちなみに本実施の形態では、このフロントディファレンシャル２０が上記前輪用差動機に相当する構成となっている。また、デフケース２１及びピニオンギア２２が上記前輪用差動機の第１要素に、左右のサイドギア２３Ｌ，２３Ｒがその第２要素及び第３要素にそれぞれ対応している。
【００４９】
一方、フロントディファレンシャル２０のデフケース２１は、フロントギア機構３０を介してプロペラシャフト３１に連結されている。フロントギア機構３０は、車体の左右方向に延びるフロントアクスル１５Ｌ，１５Ｒ回りのデフケース２１の回転を、車体の前後方向に延びるプロペラシャフト３１回りの回転に変換して伝達している。
【００５０】
詳しくは、フロントギア機構３０は、デフケース２１に連結されるリングギア３０ａと、プロペラシャフト３１の車両前方側の端部に取り付けられたピニオンギア３０ｂとからなる一対のギアによって構成されている。フロントギア機構３０のリングギア３０ａは、右フロントアクスル１５Ｒ上に同軸を有して相対回転可能に配設されている。またフロントギア機構３０のリングギア３０ａは、内部に同フロントアクスル１５Ｒが挿通された中空状のシャフト２１ａを介してフロントディファレンシャル２０のデフケース２１に一体回転可能に連結されるようになっている。本実施の形態では、こうしたフロントギア機構３０が上記前輪側ギア機構に対応する構成となっている。
【００５１】
なお本実施の形態の動力伝達装置では、デフケース２１とフロントギア機構３０との間には、ドッグクラッチ２６が介設されている。そしてこのドッグクラッチ２６により、上記デフケース２１とフロントギア機構３０との駆動連結が選択的に断接されるようになっている。
【００５２】
より詳しくは、上記中空状のシャフト２１ａは、フロントディファレンシャル２０のデフケース２１とフロントギア機構３０のリングギア３０ａとの中間で２つに分割されている。そして、上記ドッグクラッチ２６により、その分割されたシャフト２１ａの両部分を一体に連結したり、その連結を解除したりすることで、上記駆動連結の断接がなされるようになっている。よって本実施の形態では、こうしたドッグクラッチ２６が、前輪用差動機と前輪側ギア機構との駆動連結を断接する上記第２の動力切断機構に相当する構成となっている。
【００５３】
さて、上記のようにフロントギア機構３０に連結されたプロペラシャフト３１は、その車両後方側にて、多板クラッチ機構３３に接続され、更にその多板クラッチ機構３３からリアギア機構３４を介してリアディファレンシャル４０に連結されている。
【００５４】
多板クラッチ機構３３は、交互に配設された複数のクラッチプレート及びクラッチディスクを有している。そして、それらクラッチプレートとクラッチディスクとの圧着により、プロペラシャフト３１のフロントギア機構３０側とリアギア機構３４側とが一体に連結され、その圧着の開放により、そうした連結が解除されるようになっている。すなわち、多板クラッチ機構３３によって、プロペラシャフト３１を介したフロントギア機構３０、リアギア機構３４間の駆動連結が選択的に断接されるようになっている。よって本実施の形態では、この多板クラッチ機構３３が上記第１の動力切断機構に相当する構成となっている。
【００５５】
なお、本実施の形態では、そうした多板クラッチ機構３３として、クラッチプレートとクラッチディスクとの圧着及びその開放を作動油圧の制御により行う油圧駆動式の多板クラッチ機構が採用されている。
【００５６】
この多板クラッチ機構３３では、作動油圧の制御に基づく上記クラッチプレートとクラッチディスクと間に作用する摩擦力の調整により、プロペラシャフト３１を介したフロントギア機構３０からリアギア機構３４へのトルクの伝達率が変更されている。これにより、本実施形態の多板クラッチ機構３３は、フロントホイール側とリアホイール側とのトルク分配率を可変とする機能も兼ね備えている。
【００５７】
更に本実施の形態では、多板クラッチ機構３３は、上記駆動連結に際し、プロペラシャフト３１のフロントギア機構３０側の回転とリアギア機構３４側の回転とを同期させる機能も有している。具体的には、この多板クラッチ機構３３では、上記駆動連結時に、クラッチプレートとクラッチディスクとを完全に圧着させる前に、それらプレート、ディスク間の押圧力を適宜に調整することで、それらの間に作用する摩擦力で回転速度差を縮小させるようにしている。ここでは、そうした同期時の上記押圧力の調整は、多板クラッチ機構３３の作動油圧の調整を通じて行われている。これにより、プロペラシャフト３１のフロントギア機構３０側とリアギア機構３４側とが異なる回転速度の状態にあるときにも、それらを駆動連結させられるようになっている。
【００５８】
一方、リアギア機構３４は、上記フロントギア３２と同様に、リアディファレンシャル４０に連結されたリングギア３４ａと、プロペラシャフト３１の車両後方側の端部に取り付けられたピニオンギア３４ｂとの一対のギアにより構成されている。このリアギア機構３４は、車体前後方向に延びるプロペラシャフト３１回りの回転を、車体左右方向に延びるリアアクスル１６回りの回転に変換して伝達する。本実施の形態では、このリアギア機構３４が上記後輪側ギア機構に相当する構成となっている。
【００５９】
ちなみに、本実施の形態のフロントギア機構３０及びリアギア機構３４には、歯にねじれ角の付けられたスパイラル型のベベルギア（傘歯ギア）がそれぞれ採用されている。また本実施の形態のフロントギア機構３０及びリアギア機構３４には、ピニオンギア３０ｂ、３４ｂの回転軸心を、リングギア３０ａ，３４ａの回転軸心に対して車体下方側にオフセットさせた構成のギアが採用されている。なお、フロントギア機構３０及びリアギア機構３４は、摩耗防止や冷却のため、潤滑油の充填されたケース内にそれぞれ収容されている。
【００６０】
一方、リアディファレンシャル４０は、上記フロントディファレンシャル２０と同様に、デフケース４１、２個のピニオンギア４２、及び左右一対のサイドギア４３Ｌ，４３Ｒを備えて構成されている。リアディファレンシャル４０のデフケース４１は、リアアクスル１７Ｌ，１７Ｒの回転軸上に同軸を有して回転可能に配設され、リアギア機構３４を介してプロペラシャフト３１に駆動連結されている。そのデフケース４１に回転軸の支持された各ピニオンギア４２は、左右のサイドギア４３Ｌ，４３Ｒに噛み合わされている。左右のサイドギア４３Ｌ，４３Ｒは、左右のリアホイール１６Ｌ，１６Ｒにそれぞれ接続された左右一対のリアアクスル１７Ｌ，１７Ｒにそれぞれ一体回転可能に接続されている。こうしたリアディファレンシャル４０によって、左右のリアホイール１６Ｌ，１６Ｒの差動回転が許容されるようになっている。本実施形態では、このリアディファレンシャル４０が上記後輪用差動機に相当する構成となっている。
【００６１】
＜動力伝達装置の電気的構成＞
続いて、以上のように構成された四輪駆動車の動力伝達装置について、その制御系の電気的構成を説明する。
【００６２】
本実施の形態の動力伝達装置において、上記ドッグクラッチ２６及び多板クラッチ機構３３の駆動制御は、同図１に示される電子制御ユニット（ＥＣＵ）１８により行われている。
【００６３】
電子制御ユニット１８は、四輪駆動車１０の各種制御にかかる制御プログラムやデータ等の記憶されたＲＯＭや、その制御プログラムに基づく演算処理を実施するＣＰＵ、制御中に算出される演算結果等を一時的に記憶するＲＡＭ等を有して構成されている。また電子制御ユニット１８は外部と間で信号の入出力を行うための入力ポート及び出力ポートが設けられている。
【００６４】
電子制御ユニット１８の入力ポートには、例えば前後左右の各ホイール１４Ｌ，１４Ｒ，１６Ｌ，１６Ｒの回転速度をそれぞれ検出する回転速度センサ等、四輪駆動車１０の走行状況を検出する各種センサ類が接続されており、それらセンサ類の検出信号が入力されるようになっている。また電子制御ユニット１８の出力ポートには、上記ドッグクラッチ２６及び多板クラッチ機構３３等の駆動回路が接続されている。
【００６５】
なお、四輪駆動車１０の運転室内には、車両の駆動モードを選択すべく運転者により操作されるモード切替スイッチ（ＳＷ）が設けられている。そしてモード切替スイッチの操作に応じて、左右のフロントホイール１４Ｌ，１４Ｒのみにエンジン１１の動力を分配する二輪駆動モードと、前後左右の四輪のすべてにエンジン１１の動力を分配可能な四輪駆動モードとのいずれかを選択可能となっている。
【００６６】
上記電子制御ユニット１８の入力ポートには、こうしたモード切替スイッチも接続されている。そして電子制御ユニット１８は、モード切替スイッチの操作状況に応じて、上記ドッグクラッチ２６及び多板クラッチ機構３３を駆動制御して、四輪駆動車１０の駆動モードの設定を行っている。
【００６７】
＜駆動モードの切替制御＞
続いて、そうした駆動モードの切替えにかかる電子制御ユニット１８の制御について説明する。
【００６８】
まず、四輪駆動モードから二輪駆動モードへの切替えは、以下の手順で行われる。
すなわち、モード切替スイッチより、そうした四輪駆動モードから二輪駆動モードへの切替えを要求する旨の信号が入力されると、電子制御ユニット１８は、多板クラッチ機構３３を切断させる。これにより、プロペラシャフト３１を介したフロントギア機構３０とリアギア機構３４との駆動連結が遮断される。またこれとともに電子制御ユニット１８は、ドッグクラッチ２６も切断させ、フロントディファレンシャル２０のデフケース２１とフロントギア機構３０のリングギア３０ａとの駆動連結についても遮断させる。以上により、四輪駆動モードから二輪駆動モードへの切替えが完了する。
【００６９】
一方、二輪駆動モードから四輪駆動モードへの切替えは、以下の手順で行われる。
電子制御ユニット１８は、モード切替スイッチにより、そうした二輪駆動モードから四輪駆動モードへの切替えを要求する旨の信号が入力されると、まずは多板クラッチ機構３３を接続させる。
【００７０】
こうして多板クラッチ機構３３が接続されると、クラッチプレート、クラッチディスク間の摩擦力により、プロペラシャフト３１のフロントギア機構３０側の回転とリアギア機構３４側の回転とが同期されるようになる。そしてそれらフロントギア機構３０側とリアギア機構３４側との回転速度差が所定値以下となり、それらの回転の同期が完了すると、電子制御ユニット１８は、ドッグクラッチ２６を接続させている。そして以上により、二輪駆動モードから四輪駆動モードへの切替えが完了される。
【００７１】
なお、上記多板クラッチ機構３３による同期が完了すれば、フロントディファレンシャル２０のデフケース２１の回転とフロントギア機構３０のリングギア３０ａの回転との同期も自動的になされることとなる。そのため本実施の形態では、ドッグクラッチ２６自体には、同期を行う機能が具備されていないにも拘わらず、ドッグクラッチ２６を四輪駆動車１０の走行中に接続させられるようになっている。
【００７２】
以上が、本実施の形態での駆動モードの切替えにかかる処理手順の詳細である。
このように、本実施の形態の四輪駆動車１０では、ドッグクラッチ２６と多板クラッチ機構３３とを共に切断した状態とすることで、エンジン１１の駆動力を左右のフロントホイール１４Ｌ，１４Ｒのみに分配する二輪駆動モードが設定されている。またドッグクラッチ２６と多板クラッチ機構３３とを共に接続した状態とすることで、エンジン１１の駆動力を四輪のすべてに分配可能な四輪駆動モードが設定されている。
【００７３】
＜各駆動モードでの動力伝達装置の動作＞
次に、こうした本実施の形態での各駆動モードでの動力伝達装置の動作を説明する。
【００７４】
図２は、本実施の形態の動力伝達装置における四輪駆動モード設定時の動力伝達経路の状態を示している。
同図２に示されるように、四輪駆動モードの設定時には、エンジン１１の駆動力は、トランスミッション１２を介してフロントディファレンシャル２０のデフケース２１に伝達される。デフケース２１に伝達された駆動力は、ピニオンギア２２、サイドギア２３Ｌ，２３Ｒ、及びフロントアクスル１５Ｌ，１５Ｒを経て、左右のフロントホイール１４Ｌ，１４Ｒに伝達される。
【００７５】
更に、四輪駆動モードの設定時にはドッグクラッチ２６が接続されているため、デフケース２１に伝達された駆動力は、フロントギア機構３０を介してプロペラシャフト３１にも伝達される。そして駆動力は、そのプロペラシャフト３１からリアギア機構３４、リアディファレンシャル４０、及びリアアクスル１７Ｌ，１７Ｒを経て、左右のリアホイール１６Ｌ，１６Ｒにも伝達されるようになる。
【００７６】
なお、こうした四輪駆動モードの設定時には、電子制御ユニット１８によって、フロントホイール１４Ｌ，１４Ｒ側とリアホイール１６Ｌ，１６Ｒ側との差動に応じて、前後輪間のトルク配分が適宜になされるように多板クラッチ機構３３の差動油圧が制御されている。
【００７７】
一方、図３は、本実施の形態の動力伝達装置における二輪駆動モード設定時の動力伝達系路の状態を示している。
同図３に示されるように、二輪駆動モードの設定時においても、エンジン１１の駆動力は、トランスミッション１２を介してフロントディファレンシャル２０のデフケース２１に伝達される。そしてデフケース２１に伝達された駆動力は、ピニオンギア２２、サイドギア２３Ｌ，２３Ｒ、及びフロントアクスル１５Ｌ，１５Ｒを経て、左右のフロントホイール１４Ｌ，１４Ｒに伝達される。
【００７８】
ただし、二輪駆動モードの設定時には、ドッグクラッチ２６が切断されている。そのため、デフケース２１に伝達された駆動力は、フロントギア機構３０やプロペラシャフト３１等に伝達されることはなく、リアホイール１６Ｌ，１６Ｒに伝達されることは勿論ない。
【００７９】
更に二輪駆動モードの設定時には、多板クラッチ機構３３も切断された状態となっている。そのため、フロントギア機構３０、及びプロペラシャフト３１の多板クラッチ機構３３よりもフロントギア機構３０側の部分は、フロントホイール１４Ｌ，１４Ｒ、及びリアホイール１６Ｌ，１６Ｒのいずれからも、完全に切断された状態となっている。したがって本実施の形態では、二輪駆動モードの設定時には、フロントギア機構３０は、いずれのホイールの回転によっても連れ回されることなく、停止されるようになる。
【００８０】
以上説明した本実施の形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１） 本実施の形態にかかる四輪駆動車の動力伝達装置は、プロペラシャフト３１を介したフロントギア機構３０とリアギア機構３４との駆動連結を断接する多板クラッチ機構３３と、フロントディファレンシャル２０とフロントギア機構３０との駆動連結を断接するドッグクラッチ２６とを備えている。そして、多板クラッチ機構３３とドッグクラッチ２６とを共に切断することで、エンジン１１の駆動力を左右のフロントホイール１４Ｌ，１４Ｒのみに分配する二輪駆動モードを設定している。こうした本実施の形態では、二輪駆動モードの設定時に、フロントギア機構３０は、４つのホイール１４Ｌ，１４Ｒ，１６Ｌ，１６Ｒのいずれからも完全に遮断されるようになる。したがって、本実施の形態によれば、二輪駆動モードの設定時にフロントギア機構３０の駆動を完全に停止させることができる。そして、そうしたフロントギア機構３０の駆動分の動力損失を低減することで、更なる燃料消費率の低減を図ることができる。
【００８１】
（２） 更に本実施の形態の多板クラッチ機構３３は、そのフロントギア機構３０側の回転とリアギア機構３４側の回転とを同期させることもできるようになっている。そのため、たとえ四輪駆動車の走行中においても、多板クラッチ機構３３を円滑に接続させることができる。また、そうした多板クラッチ機構３３での同期に応じて、ドッグクラッチ２６においても同期がとれるようになる。したがって、四輪駆動車１０の走行中においても二輪駆動モードから四輪駆動モードへの切替えを実現できる。ちなみに、多板クラッチ機構３３及びドッグクラッチ２６の切断には同期が不要なため、四輪駆動モードから二輪駆動モードへの切替えについては、上記多板クラッチ機構３３の同期機能の如何に拘わらず、四輪駆動車１０の走行中にも円滑に行える。
【００８２】
（３） また上記のように多板クラッチ機構３３での同期により、併せて同期を取ることができるため、フロントディファレンシャル２０とフロントギア機構３０との駆動連結を断接する機構には、同期を行う機能を備えていないドッグクラッチ２６を採用して、構成の簡易化が図られている。
【００８３】
（４） 更に本実施の形態では、プロペラシャフト３１を介したフロントギア機構３０とリアギア機構３４との駆動連結を断接する機構として、前輪側と後輪側とのトルク分配率を可変とする機構として従来から多くの四輪駆動車で採用されている多板クラッチ機構３３を用いている。多板クラッチ機構３３は、上記動力を切断する機能、及びトルク分配率を可変とする機能に加え、同期を行う機能も兼ね備えている。したがって、上記のような四輪駆動車の動力伝達装置を、より少ない設計の変更で実現することができる。
【００８４】
（第２の実施の形態）
続いて、本発明を具体化した第２の実施の形態について、上記第１の実施の形態との相違点を中心として、図４を参照して詳細に説明する。
【００８５】
本実施の形態の動力伝達装置は、上記第１実施の形態の動力伝達装置に対し、そのドッグクラッチ２６の取付位置を変更した構成となっている。そしてそうした構成により、二輪駆動モードの設定時に、リアギア機構３４の駆動を停止させるようにしたものである。
【００８６】
図４に示されるように本実施の形態では、フロントディファレンシャル２０とフロントギア機構３０との間にはドッグクラッチ２６は設けられておらず、フロントディファレンシャル２０のデフケース２１とフロントギア機構３０のリングギア３０ａとが一体に連結される構成となっている。
【００８７】
一方、本実施の形態では、右リアアクスル１７Ｒに、ドッグクラッチ７６が設けられており、そのドッグクラッチ７６により、リアディファレンシャル４０の右サイドギア４３Ｒと右リアホイール１６Ｒとの駆動連結を断接可能となっている。
【００８８】
よって本実施形態では、このドッグクラッチ７６が、左右後輪のいずれか一方と後輪用差動機との駆動連結を断接する上記第２の動力切断機構に相当する構成となっている。また本実施の形態では、リアディファレンシャル４０のデフケース４１及びピニオンギア４２が上記後輪用差動機の第１要素に対応している。また、リアディファレンシャル４０の右サイドギア４３Ｒが上記後輪側差動機の第２要素に、その左サイドギア４３Ｌがその第３要素にそれぞれ対応する構成となっている。
【００８９】
こうした本実施の形態では、多板クラッチ機構３３及びそのドッグクラッチ７６を共に接続させることで、四輪駆動モードを設定することができる。このときの動力伝達装置の動作は、上記第１の実施の形態と同様である。
【００９０】
また本実施の形態では、多板クラッチ機構３３及びそのドッグクラッチ７６を共に切断させることで、二輪駆動モードを設定するようにしている。
こうした二輪駆動モードの設定時には、エンジン、トランスミッション（同図では図示略）よりフロントディファレンシャル２０のデフケース２１に伝達された駆動力は、左右のフロントホイール１４Ｌ，１４Ｒに分配されるとともに、フロントギア機構３０にも伝達される。したがって、二輪駆動モードの設定時に、フロントホイール１４Ｌ，１４Ｒの駆動に伴い、フロントギア機構３０は駆動されてしまうこととなる。
【００９１】
一方、このときの多板クラッチ機構３３は切断されているため、フロントギア機構３０に伝達された駆動力は、リアギア機構３４には伝達されなくなる。
更に本実施の形態では、リアディファレンシャル４０の左サイドギア４３Ｌは左リアホイール１６Ｌに連結されているものの、ドッグクラッチ７６によって右サイドギア４３Ｒと右リアホイール１６Ｒとの連結は解除されている。そのため、両リアホイール１６Ｌ，１６Ｒの回転によっては、左サイドギア４３Ｌのみが回転されることとなる。
【００９２】
このときの右サイドギア４３Ｒは、ドッグクラッチ７６によって右リアホイール１６Ｒとの駆動連結が絶たれ、その回転抵抗は非常に小さい。そのため、左リアホイール１６Ｌにより左サイドギア４３Ｌが回転されようとも、ピニオンギア４２及び右サイドギア４３Ｒが差動回転されるだけで、デフケース４１は静止したままとなる。よって、本実施の形態の動力伝達装置では、二輪駆動モードの設定時にリアギア機構３４は、４つのホイール１４Ｌ，１４Ｒ，１６Ｌ，１６Ｒのいずれによっても連れ回されることはない。
【００９３】
なお、こうした本実施の形態においても、多板クラッチ機構３３での同期に応じて、ドッグクラッチ７６においても同期がとれるため、走行中にも二輪駆動モードから四輪駆動モードへの切替えを実現できる。
【００９４】
以上説明した本実施の形態によれば、上記（２）〜（４）と同様或いはそれに準じた効果に加え、更に以下の効果を奏することができる。
（５） 本実施の形態にかかる四輪駆動車の動力伝達装置は、プロペラシャフト３１を介したフロントギア機構３０とリアギア機構３４との駆動連結を断接する多板クラッチ機構３３に加え、リアディファレンシャル４０と右リアホイール１６Ｒとの駆動連結を断接するドッグクラッチ７６を備えている。そして多板クラッチ機構３３とドッグクラッチ７６とを共に切断することで、エンジン１１の駆動力を左右のフロントホイール１４Ｌ，１４Ｒのみに分配する二輪駆動モードを設定している。そのため本実施の形態では、二輪駆動モードの設定時にリアギア機構３４は、４つのホイール１４Ｌ，１４Ｒ，１６Ｌ，１６Ｒのいずれによっても連れ回されないようになる。したがって、本実施の形態によれば、二輪駆動モードの設定時にリアギア機構３４の駆動を完全に停止させることができる。そして、そうしたリアギア機構３４の駆動分の動力損失を低減することで、更なる燃料消費率の低減を図ることができる。
【００９５】
（第３の実施の形態）
続いて、本発明を具体化した第３の実施の形態について、上記第２の実施の形態との相違点を中心として、図５を参照して詳細に説明する。
【００９６】
本実施の形態にかかる動力伝達装置は、上記第２の実施の形態の動力伝達装置に対して、更にもう一つのドッグクラッチを追加した構成となっている。そしてそうした構成により、二輪駆動モード設定時に、リアディファレンシャル４０のすべての要素の回転を停止させ、更なる燃料消費率の低減を図るようにしたものである。
【００９７】
図５に示されるように本実施の形態では、右リアアクスル１７Ｒに配設されたドッグクラッチ７６Ｒに加え、左リアアクスル１７Ｌにもドッグクラッチ７６Ｌが設けられている。そして、それら２つのドッグクラッチ７６Ｒ，７６Ｌにより、右サイドギア４３Ｒと右リアホイール１６Ｒとの駆動連結、及び左サイドギア４３Ｌと左リアホイール１６Ｌとの駆動連結が、それぞれ断接されるようになっている。よって本実施の形態では、これらのドッグクラッチ７６Ｒ，７６Ｌが、左右後輪と後輪用差動機との駆動連結を共に断接する上記第２の動力切断機構に相当する構成となっている。
【００９８】
こうした本実施の形態では、多板クラッチ機構３３及びそのドッグクラッチ７６Ｌ，７６Ｒのすべてを接続させることで、四輪駆動モードが設定される。このときの動力伝達装置の動作は、上記実施の形態と同様である。
【００９９】
また本実施の形態では、多板クラッチ機構３３及びドッグクラッチ７６Ｌ，７６Ｒのすべてを切断させることで、二輪駆動モードが設定されている。
こうした二輪駆動モードの設定時には、２つのドッグクラッチ７６Ｌ，７６Ｒによって、左右のリアホイール１６Ｌ，１６Ｒとリアディファレンシャル４０との駆動連結は、ともに切断されている。また、多板クラッチ機構３３によって、プロペラシャフト３１を介したフロントギア機構３０とリアギア機構３４との駆動連結も切断されている。そのため、本実施の形態では、二輪駆動モードの設定時には、リアギア機構３４及びリアディファレンシャル４０は、４つのホイール１４Ｌ，１４Ｒ，１６Ｌ，１６Ｒのいずれからも完全に遮断されるようになる。
【０１００】
こうした本実施の形態によれば、上記（２）〜（４）と同様或いはそれに準じた効果に加え、更に次の効果を奏することができる。
（６） 本実施の形態にかかる四輪駆動車の動力伝達装置は、上記多板クラッチ機構３３に加え、更にリアディファレンシャル４０と左右のリアホイール１６Ｌ，１６Ｒとの駆動連結をそれぞれ断接するドッグクラッチ７６Ｌ，７６Ｒを備えている。そして多板クラッチ機構３３及びドッグクラッチ７６Ｌ，７６Ｒのすべてを切断することで、エンジン１１の駆動力を左右のフロントホイール１４Ｌ，１４Ｒのみに分配する二輪駆動モードを設定している。そのため本実施の形態では、二輪駆動モードの設定時にリアギア機構３４及びリアディファレンシャル４０は、４つのホイール１４Ｌ，１４Ｒ，１６Ｌ，１６Ｒのいずれからも遮断される。したがって、本実施の形態によれば、二輪駆動モードの設定時にリアギア機構３４の駆動を完全に停止させることができる。またそれに加え、リアディファレンシャル４０の各要素、すなわちデフケース４１、ピニオンギア４２、及び左右のサイドギア４３Ｌ，４３Ｒの駆動も停止させることができる。したがって、更なる燃料消費率の低減を図ることができる。
【０１０１】
以上説明した実施の形態は次のように変更することもできる。
・上記第２の実施の形態のドッグクラッチ７６を、左リアホイール１６Ｌ側に配設し、左リアホイール１６Ｌと左サイドギア４３Ｌとの駆動連結を断接させるようにしても良い。
【０１０２】
・上記各実施の形態では、運転者の手動により、四輪駆動車１０の駆動モードを切り替える構成を説明したが、四輪駆動車１０の走行状況等に応じて電子制御ユニット１８が自動的に駆動モードを切り替えるようにしても良い。
【０１０３】
・上記各実施の形態では、プロペラシャフト３１を介したフロントギア機構３０とリアギア機構３４との駆動連結を断接する多板クラッチ機構３３として、油圧駆動式の機構を採用している。こうした多板クラッチ機構３３として、クラッチプレートとクラッチディスクとの圧着及びその開放を電磁石の電磁力により行う電磁駆動式の多板クラッチ機構を採用しても良い。こうした電磁駆動式の多板クラッチ機構において、プロペラシャフト３１を介したフロントギア機構３０からリアギア機構３４へのトルク伝達率を変更は、電磁石に対する通電制御により行うことができる。
【０１０４】
・また上記各実施の形態では、そうした第１の動力切断機構に、同期を行う機能やトルク分配率を可変とする機能も兼ね備えたものを採用しているが、そうした機能は必ずしも具備していなくても良い。例えば二輪駆動モードから四輪駆動モードへの切替えを四輪駆動車１０の走行中に行う必要がなければ、同期を行う機能は不要であるし、四輪駆動モードの設定時にフロントホイール側とリアホイール側とのトルク分配率を可変とする必要がなければ、そうした機能はなくても良い。そうした場合にも、プロペラシャフト３１を介したフロントギア機構３０とリアギア機構３４との駆動連結を断接さえできれば、ドッグクラッチ２６，７６，７６Ｌ，７６Ｒとの協働により、二輪駆動モードの設定時のフロントギア機構３０又はリアギア機構３４の駆動を停止させることはできる。
【０１０５】
更に、こうした第１の動力切断機構は、プロペラシャフト３１を介したフロントギア機構３０とリアギア機構３４との駆動連結を切断した状態を保持可能なものでなくても良い。すなわち、フロントホイール側とリアホイール側との差動に応じて、自動的にトルク分配率を可変とする回転速度感応式のカップリング等を多板クラッチ機構３３に替えて採用しても良い。このような駆動連結を切断した状態を保持できない機構では、それ単独では上記のような二輪駆動モードを設定することはできない。ただし、ドッグクラッチ２６、又はドッグクラッチ７６、或いはドッグクラッチ７６Ｌ，７６Ｒといった第２の動力切断機構が設けられていれば、それらの切断により二輪駆動モードを設定可能となる。
【０１０６】
要は、少なくともプロペラシャフト３１を介したフロントギア機構３０とリアギア機構３４との駆動連結の断接が可能な機構であれば良く、例えばビスカスカップリングやドッグクラッチ等によっても、第１の動力切断機構を構成することができる。
【０１０７】
・上記各実施の形態にあって上記第２の動力切断機構に対応するドッグクラッチ２６，７６，８６Ｌ，７６Ｒを、他の動力切断機構に変更しても良い。その場合にも、対象とする要素間の駆動連結を断接可能な機構を採用すれば、上記各実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【０１０８】
・また、そうした第２の動力切断機構に、同期を行う機能を付加するようにしても良い。そうした場合、第２の動力切断機構を、それ単体で、走行中に接続させることができるようになる。またその場合、第２の動力切断機構での同期により、第１の動力切断機構でも同期がとれるようになるため、第１の動力伝達機構に同期を行う機能が付与されていなくとも、四輪駆動車の走行中の二輪駆動モードから四輪駆動モードへの切替えが実施可能となる。
【０１０９】
・上記各実施形態では、車体前方にエンジン１１が搭載された四輪駆動車１０を例に説明したが、車体後方にエンジンの搭載された四輪駆動車にも上記各実施形態に準じた動力伝達装置を適用することはできる。その場合、その動力伝達装置の構成は、上記各実施形態の動力伝達装置の車体前後方向を逆にしたものとなる。勿論、そうした構成でも、上記各実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【０１１０】
・上記各実施形態では、動力源としてエンジン１１を備える四輪駆動車１０について説明したが、電動モータ等の他の動力源を備える四輪駆動車についても上記各実施形態の動力伝達装置は適用できる。そして勿論、そうした場合にも、上記各実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【０１１１】
以上の各実施の形態から把握される技術的思想を、以下に記載する。
（イ） 左右前輪の回転差を許容する前輪用差動機と、左右後輪の回転差を許容する後輪用差動機と、前記前輪用差動機に対して前輪側ギア機構を介して接続されるとともに前記後輪用差動機に対して後輪側ギア機構を介して接続されるプロペラシャフトと、前記プロペラシャフトにおいて前記前輪側ギア機構と前記後輪側ギア機構との駆動連結を断接する第１の動力切断機構と、前記後輪用差動機と前記後輪側ギア機構との駆動連結を断接する第２の動力切断機構と、を備えることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
【０１１２】
（ロ） 前記後輪用差動機は、当該四輪駆動車の動力源及び前記後輪側ギア機構にそれぞれ接続される第１要素と前記左右後輪にそれぞれ接続される第２要素及び第３要素との３つの要素を有してなり、前記第２の動力切断機構は、前記後輪用差動機の第１要素と前記前輪側ギア機構との駆動連結を断接するものである上記（イ）に記載の四輪駆動車の動力伝達装置。
【０１１３】
（ハ） 左右前輪の回転差を許容する前輪用差動機と、左右後輪の回転差を許容する後輪用差動機と、前記前輪用差動機に対して前輪側ギア機構を介して接続されるとともに前記後輪用差動機に対して後輪側ギア機構を介して接続されるプロペラシャフトと、前記プロペラシャフトにおいて前記前輪側ギア機構と前記後輪側ギア機構との駆動連結を断接する第１の動力切断機構と、前記左右前輪のいずれか一方と前記前輪用差動機との駆動連結を断接する第２の動力切断機構と、を備えることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
【０１１４】
（ニ） 前記前輪用差動機は、前記前輪側ギア機構に駆動連結される第１要素と、前記左右前輪にそれぞれ駆動連結される第２要素及び第３要素との３つの要素を有してなり、前記第２の動力切断機構は、前記左右前輪のいずれか一方とそのいずれか一方の前輪に接続された第２要素及び第３要素のいずれか一方との駆動連結を断接するものである上記（ハ）に記載の四輪駆動車の動力伝達装置。
【０１１５】
（ホ） 左右前輪の回転差を許容する前輪用差動機と、左右後輪の回転差を許容する後輪用差動機と、前記前輪用差動機に対して前輪側ギア機構を介して接続されるとともに前記後輪用差動機に対して後輪側ギア機構を介して接続されるプロペラシャフトと、前記プロペラシャフトにおいて前記前輪側ギア機構と前記後輪側ギア機構との駆動連結を断接する第１の動力切断機構と、前記左右前輪と前記前輪用差動機との駆動連結を共に断接する第２の動力切断機構と、を備えることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
【０１１６】
（ヘ） 前記前輪用差動機は、前記前輪側ギア機構に接続される第１要素と、前記左後輪に接続される第２要素と、前記右前輪に接続される第３要素との３つの要素を有してなり、前記第２の動力切断機構は、前記左後輪と前記第２要素との駆動連結、及び前記右後輪と前記第３要素との駆動連結を共に断接することで前記動力伝達の断接を行う上記（ホ）に記載の四輪駆動車の動力伝達装置。
【０１１７】
（ト） 前記後輪用差動機は、当該四輪駆動車の動力源及び前記後輪側ギア機構にそれぞれ接続される第１要素と前記左右後輪にそれぞれ接続される第２要素及び第３要素との３つの要素を有してなる上記（イ）〜（ヘ）のいずれかに記載の四輪駆動車の動力伝達装置。
【０１１８】
（チ） 前記第２の動力切断機構は、ドッグクラッチである上記（イ）〜（ト）のいずれかに記載の四輪駆動車の動力伝達装置。
（リ） 前記第２の動力切断機構は、該動力切断機構における前記前輪側ギア機構側の回転と前記後輪側ギア機構側の回転とを同期させる機能を更に有してなる上記（イ）〜（ト）のいずれかに記載の四輪駆動車の動力伝達装置。
【０１１９】
（ヌ） 前記第１の動力切断機構は、その前輪側と後輪側との回転とを同期させる機能を更に有してなる上記（イ）〜（リ）のいずれかに記載の四輪駆動車の動力伝達装置。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態についてその全体構造の模式図。
【図２】第１実施形態の四輪駆動モード時の動力伝達態様を示すブロック図。
【図３】第１実施形態の二輪駆動モード時の動力伝達態様を示すブロック図。
【図４】本発明の第２実施の形態についてその全体構造の模式図。
【図５】本発明の第３実施の形態についてその全体構造の模式図。
【図６】従来の四輪駆動車の動力伝達装置の模式図。
【符号の説明】
１０…四輪駆動車、１１…エンジン（動力源）、１２…トランスミッション、１３…ファイナルギア、１４Ｌ，５０Ｌ…左フロントホイール（左前輪）、１４Ｒ，５０Ｒ…右フロントホイール（右前輪）、１５Ｌ…左フロントアクスル（左前輪の車軸）、１５Ｒ…右フロントアクスル（右前輪の車軸）、１６Ｌ，５１Ｌ…左リアホイール（左後輪）、１６Ｒ，５１Ｒ…右リアホイール（右後輪）、１７Ｌ…左リアアクスル（左後輪の車軸）、１７Ｒ…右リアアクスル（右後輪の車軸）、１８…電子制御ユニット（ＥＣＵ）、２０，５２…フロントディファレンシャル（前輪用差動機：２１…デフケース、２２…ピニオンギア、２３Ｌ…左サイドギア、２３Ｒ…右サイドギア）、２６，７６，７６Ｌ，７６Ｒ…ドッグクラッチ（第２の動力切断機構）、３０，５４…フロントギア機構（前輪側ギア機構：３０ａ…リングギア、３０ｂ…ピニオンギア）、３１，５６…プロペラシャフト、３３…多板クラッチ機構（第１の動力切断機構）、３４，５５…リアギア機構（後輪側ギア機構：３４ａ…リングギア、３４ｂ…ピニオンギア）、４０…リアディファレンシャル（後輪用差動機：４１…デフケース、４２…ピニオンギア、４３Ｌ…左サイドギア、４３Ｒ…右サイドギア）、５７…動力切断機構。
Claims (11)
- 左右前輪の回転差を許容する前輪用差動機と、
左右後輪の回転差を許容する後輪用差動機と、
前記前輪用差動機に対して前輪側ギア機構を介して接続されるとともに前記後輪用差動機に対して後輪側ギア機構を介して接続されるプロペラシャフトと、
前記プロペラシャフトを介した前記前輪側ギア機構と前記後輪側ギア機構との駆動連結を断接する第１の動力切断機構と、
前記左右前輪の車軸と前記前輪側ギア機構との駆動連結、及び前記左右後輪の車軸と前記後輪側ギア機構との駆動連結の少なくとも一方を断接する第２の動力切断機構と、
を備える四輪駆動車の動力伝達装置。 - 左右前輪の回転差を許容する前輪用差動機と、
左右後輪の回転差を許容する後輪用差動機と、
前記前輪用差動機に対して前輪側ギア機構を介して接続されるとともに前記後輪用差動機に対して後輪側ギア機構を介して接続されるプロペラシャフトと、
前記プロペラシャフトを介した前記前輪側ギア機構と前記後輪側ギア機構との駆動連結を断接する第１の動力切断機構と、
前記前輪用差動機と前記前輪側ギア機構との駆動連結を断接する第２の動力切断機構と、
を備えることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。 - 前記前輪用差動機は、当該四輪駆動車の動力源及び前記前輪側ギア機構にそれぞれ駆動連結される第１要素と前記左右前輪にそれぞれ駆動連結される第２要素及び第３要素との３つの要素を有してなり、
前記第２の動力切断機構は、前記前輪用差動機の第１要素と前記前輪側ギア機構との駆動連結を断接するものである
請求項２に記載の四輪駆動車の動力伝達装置。 - 左右前輪の回転差を許容する前輪用差動機と、
左右後輪の回転差を許容する後輪用差動機と、
前記前輪用差動機に対して前輪側ギア機構を介して接続されるとともに前記後輪用差動機に対して後輪側ギア機構を介して接続されるプロペラシャフトと、
前記プロペラシャフトを介した前記前輪側ギア機構と前記後輪側ギア機構との駆動連結を断接する第１の動力切断機構と、
前記左右後輪のいずれか一方と前記後輪用差動機との駆動連結を断接する第２の動力切断機構と、
を備えることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。 - 前記後輪用差動機は、前記後輪側ギア機構に接続される第１要素と、前記左右後輪の一方及び他方にそれぞれ接続される第２要素及び第３要素との３つの要素を有してなり、
前記第２の動力切断機構は、前記第２要素とその第２要素に接続された前記左右後輪のいずれか一方との駆動連結を断接するものである
請求項４に記載の四輪駆動車の動力伝達装置。 - 左右前輪の回転差を許容する前輪用差動機と、
左右後輪の回転差を許容する後輪用差動機と、
前記前輪用差動機に対して前輪側ギア機構を介して接続されるとともに前記後輪用差動機に対して後輪側ギア機構を介して接続されるプロペラシャフトと、
前記プロペラシャフトを介した前記前輪側ギア機構と前記後輪側ギア機構との駆動連結を断接する第１の動力切断機構と、
前記左右後輪と前記後輪用差動機との駆動連結を共に断接する第２の動力切断機構と、
を備えることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。 - 前記後輪用差動機は、前記後輪側ギア機構に接続される第１要素と、前記左後輪に接続される第２要素と、前記右後輪に接続される第３要素との３つの要素を有してなり、
前記第２の動力切断機構は、前記左後輪と前記第２要素との駆動連結、及び前記右後輪と前記第３要素との駆動連結を共に断接するものである
請求項６に記載の四輪駆動車の動力伝達装置。 - 前記前輪用差動機は、当該四輪駆動車の動力源及び前記前輪側ギア機構にそれぞれ接続される第１要素と前記左右前輪にそれぞれ接続される第２要素及び第３要素との３つの要素を有してなる請求項４〜７のいずれかに記載の四輪駆動車の動力伝達装置。
- 前記第２の動力切断機構は、ドッグクラッチである請求項１〜８のいずれかに記載の四輪駆動車の動力伝達装置。
- 前記第２の動力切断機構は、前記駆動連結の接続に際して、その接続させる両者の回転を同期させる機能を更に有してなる請求項１〜８のいずれかに記載の四輪駆動車の動力伝達装置。
- 前記第１の動力切断機構は、該動力切断機構における前記前輪側ギア機構側の回転と前記後輪側ギア機構側の回転とを同期させる機能を更に有してなる請求項１〜１０のいずれかに記載の四輪駆動車の動力伝達装置。
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