JP2005053345A - 四輪駆動車のトランスファー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 トランスファー装置の小型、軽量化が可能であると共に、振動、異音を招き難く、耐久性向上も可能とする。
【解決手段】 副変速機構４１は、入力トルクを受けるサンギヤ６９と、インターナルギヤ７１を備えた第１スリーブ８１と、サンギヤ６９及びインターナルギヤ７１に噛み合う遊星ギヤ６７と、該遊星ギヤ６７を回転自在に支持するキャリアピン７７の一端部がキャリアプレート６５に同他端部がセンターデファレンシャル４３のデフケース７９に支持された遊星キャリアと、第１スリーブ８１が一方へ変速移動することで噛み合う固定側のギヤ部８３及び他方へ変速移動することで噛み合うデフケース７９のギヤ部８５とからなり、センターデファレンシャル４３と副変速機構４１とを隣接配置すると共に、前記センターデファレンシャル４３と前記副変速機構４１とを回転方向に一体的に形成した。
【選択図】 図２

Description

本発明は、四輪駆動車のトランスファー装置に関する。

従来の四輪駆動車のトランスファー装置としては、例えば図８に示すようなものがある。図８のトランスファー装置２０１は、入力軸２０３と、前輪側出力軸２０５と、後輪側出力軸２０７と、センターデファレンシャル２０９と、副変速機構２１１と、差動制御装置２１３とを備えている。

前記入力軸２０３は、図外のトランスミッションから入力トルクを受け、副変速機構２１１を介してセンターデファレンシャル２０９へ入力するものである。副変速機構２１１とセンターデファレンシャル２０９との間には、スリーブ２１５が配置されている。スリーブ２１５の移動によって、該スリーブ２１５が副変速機構２１１側の第１クラッチ歯２１７と第２クラッチ歯２１９とに選択的に噛み合い結合できるようになっている。

前記前輪側出力軸２０５は、回転力伝達機構２２１を介して、一方のサイドギヤ２２３に連動構成されている。前記後輪側出力軸２０７は、他方のサイドギヤ２２５に連動連結されている。

前記差動制御装置２１３は、ビスカスカップリング２２７とクラッチ装置２２９とからなっている。クラッチ装置２２９がビスカスカップリング２２７に結合されていないとき、サイドギヤ２２３側と後輪側出力軸２０７とは相対回転可能であり、ビスカスカップリング２２７が前輪側出力軸２０５、後輪側出力軸２０７間の差動制御を行う。

前記クラッチ装置２２９が移動して、ビスカスカップリング２２７に結合されると、サイドギヤ２２３側と後輪側出力軸２０７側とは一体に回転し、センターデファレンシャル２０９の差動がロックされる。

前記スリーブ２１５を移動操作し、該スリーブ２１５を第２クラッチ歯２１９から離脱させて第１クラッチ歯２１７に噛み合い結合させると、入力軸２０３の入力トルクを副変速機構２１１の高速段によりセンターデファレンシャル２０９へ伝達し、前輪側出力軸２０５、後輪側出力軸２０７へ分配して伝達することができる。

前記スリーブ２１５の移動を戻し、該スリーブ２１５を第１クラッチ歯２１７から離脱させて第２クラッチ歯２１９に噛み合い結合させると、入力軸２０３から副変速機構２１１の低速段によりセンターデファレンシャル２０９へトルク伝達が行われ、前輪側出力軸２０５、後輪側出力軸２０７へ分配して伝達することができる。

従って、スリーブ２１５及びクラッチ装置２２９の操作により、副変速機構２１１の低速段、高速段の切り替えを行うことができると共に、ビスカスカップリング２２７のロック状態、ロック解除状態を選択することができる（例えば、特許文献１参照）。

特開平４−２４１２３号公報

しかしながら、上記の構造では、センターデファレンシャル２０９と副変速機構２１１とが別体の構成であり、両者間にスリーブ２１５の移動スペースを設けなければならない等、センターデファレンシャル２０９と副変速機構２１１とを合わせた全体の軸方向長さが長くなり、全体的に大型化し、重量増を招くなどの問題があった。

また、センターデファレンシャル２０９と副変速機構２１１との間の支持剛性の向上にも限界があり、振動、異音を招き易く、耐久性にも問題がある。

本発明は、小型、軽量化が可能であると共に、振動、異音を招き難く、耐久性向上も可能な四輪駆動車のトランスファー装置の提供を課題とする。

請求項１の発明は、トランスミッションの出力トルクが伝達され前後輪へ分配してトルク伝達するセンターデファレンシャルと、前記トランスミッションの出力トルクを変速して前記センターデファレンシャルに伝達するための副変速機構とを備えた四輪駆動車のトランスファー装置において、前記センターデファレンシャルと前記副変速機構とを隣接配置すると共に、前記センターデファレンシャルと前記副変速機構とを回転方向に一体的に形成したことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の四輪駆動車のトランスファー装置であって、前記副変速機構は、入力トルクを受けるサンギヤと、インターナルギヤを備えて回転軸心に沿った方向に変速移動可能な変速可動部と、前記サンギヤ及びインターナルギヤに噛み合う遊星ギヤと、該遊星ギヤを回転自在に支持するキャリアピンの一端部がキャリアプレートに同他端部が前記センターデファレンシャルのデフケースに支持された遊星キャリアと、前記変速可動部が一方へ変速移動することで噛み合う固定側のギヤ部及び他方へ変速移動することで噛み合う前記デフケースのギヤ部とからなることを特徴とする。
たことを特徴とする。

請求項１の発明では、トランスミッションの出力トルクが伝達され前後輪へ分配してトルク伝達するセンターデファレンシャルと、前記トランスミッションの出力トルクを変速して前記センターデファレンシャルに伝達するための副変速機構とを備えた四輪駆動車のトランスファー装置において、前記センターデファレンシャルと前記副変速機構とを隣接配置すると共に、前記センターデファレンシャルと前記副変速機構とを回転方向に一体的に形成したため、センターデファレンシャルと副変速機構との間の軸方向長さを短くし易く、全体的に、小型、軽量化を図ることができる。

また、センターデファレンシャルと副変速機構との間の支持剛性を容易に向上することができ、振動、異音を招き難く、耐久性向上を図ることもできる。

請求項２の発明では、請求項１の発明の効果に加え、前記副変速機構は、入力トルクを受けるサンギヤと、インターナルギヤを備えて回転軸心に沿った方向に変速移動可能な変速可動部と、前記サンギヤ及びインターナルギヤに噛み合う遊星ギヤと、該遊星ギヤを回転自在に支持するキャリアピンの一端部がキャリアプレートに同他端部が前記センターデファレンシャルのデフケースに支持された遊星キャリアと、前記変速可動部が一方へ変速移動することで噛み合う固定側のギヤ部及び他方へ変速移動することで噛み合う前記デフケースのギヤ部とからなるため、変速可動部が副変速機構の外周側に位置することになり、センターデファレンシャルと前記副変速機構との間に変速可動部の移動スペースを確保する必要がなく、全体的に、確実に小型、軽量化を図ることができる。

また、キャリアピンの一端部がキャリアプレートに同他端部が前記センターデファレンシャルのデフケースに支持されるため、センターデファレンシャルと副変速機構との間の支持剛性を確実に向上することができ、振動、異音を招き難く、耐久性向上を確実に図ることができる。

図１は本発明の一実施形態を適用した四輪駆動車のスケルトン平面図である。図１のように、四輪駆動車１は、本発明の一実施形態を適用したトランスファー装置３を備えている。トランスファー装置３は、エンジン５からトランスミッション７を介してトルク伝達が行われるようになっている。

前記トランスファー装置３には、前輪側出力軸３７及び後輪側出力軸３９が設けられている。

前記前輪側出力軸３７には、フロント側のプロペラシャフト９を介して、フロントデファレンシャル１１が結合されている。フロントデファレンシャル１１は、左右のアクスルシャフト１３，１５を介して左右の前輪１７，１９に連動連結されている。

前記後輪側出力軸３９には、リヤ側のプロペラシャフト２１を介してリヤデファレンシャル２３が結合されている。リヤデファレンシャル２３は、左右のアクスルシャフト２５，２７を介して左右の後輪２９，３１に連動連結されている。

従って、エンジン５の駆動によって、トランスミッション７を介しトランスファー装置３にトルクが伝達されると、プロペラシャフト９，２１にトルク伝達が行われる。プロペラシャフト９からは、フロントデファレンシャル１１、左右のアクスルシャフト１３，１５を介して左右の前輪１７，１９へトルク伝達が行われる。プロペラシャフト２１からは、リヤデファレンシャル２３、左右のアクスルシャフト２５，２７を介して左右の後輪２９，３１へトルク伝達が行われる。

従って、四輪駆動車１は、前後輪１７，１９，２９，３１によって四輪駆動状態で走行することができる。また、トランスファー装置３は、２−４切替機構を備えており、２−４切替機構の切り替えによって、後輪２９，３１による二輪駆動状態で走行することも可能である。

前記トランスファー装置３は、図２のようになっている。図２は、トランスファー装置３の一部省略断面図である。

前記トランスファー装置３はトランスファーケース３３を備えている。トランスファーケース３３は、前記トランスミッション７のミッションケースに対してボルトナット等によって締結結合されている。

前記トランスファーケース３３には、入力軸３５、前記前輪側出力軸３７、前記後輪側出力軸３９が支持されている。また、トランスファーケース３３には、副変速機構４１、センターデファレンシャル４３、２−４切替機構４５、デフロック機構４７が備えられている。

前記入力軸３５は、前記トランスミッション７の出力トルクを伝達する。前記入力軸３５と後輪側出力軸３９とは同軸に配置されている。後輪側出力軸３９の一端４９は、前記入力軸３９の端部軸穴５１に嵌合し、ニードルベアリング５３によって相対回転自在に支持されている。後輪側出力軸３９の他端５５側は、ボールベアリング５７によってトランスファーケース３３に回転自在に支持されている。

前記後輪側出力軸３９の他端５５側には、フランジ部材５７がスプライン嵌合している。後輪側出力軸３９にはワッシャ５９を介してナット６１が締結されフランジ部材５７の抜け止めが行われている。フランジ部材５７とトランスファーケース３との間には、シール部材６２が介設されている。シール部材６２の外側には、フランジ部材５７に組み付けられたダストカバー６３が対向配置されている。

前記副変速機構４１とセンターデファレンシャル４３とは隣接配置されると共に、回転方向に一体的に形成されている。

前記副変速機構４１は、前記入力軸３５とセンターデファレンシャル４３との間に設けられている。副変速機構４１は、遊星歯車機構で構成され、キャリアプレート６５と遊星ギヤ６７とサンギヤ６９とインターナルギヤ７１とを備えている。

前記キャリアプレート６５は、アーム部６６，ロックプレート８０，キャリアピン７７と共に遊星キャリアを構成している。遊星キャリアは、キャリアプレート６５のアーム部６６でロックプレート８４にボルト７６で一体結合され、前記入力軸３５の外周に相対回転自在に嵌合配置されている。キャリアプレート６５は、ボールベアリング７３を介して、トランスファーケース３３側に回転自在に支持されている。ボールベアリング７３とトランスファーケース３３との間には、ギヤ部材７５が介設されている。ギヤ部材７５は、トランスファーケース３３側に固定され、固定側となっている。

遊星キャリアには、前記遊星ギヤ６７、アーム部６６が、周方向に複数個備えられている。遊星ギヤ６７は、それぞれキャリアピン７７に回転自在に支持されている。キャリアピン７７の一端部は、キャリアプレート６５に固定支持されている。キャリアピン７７の他端部は、前記センターデファレンシャル４３のデフケース７９に溶接などによって固定されたロックプレート８０に固定支持されている。

前記サンギヤ６９は、前記入力軸３５に一体に形成され、遊星ギヤ６７と噛み合っている。

前記インターナルギヤ７１は、変速可動部としての第１スリーブ８１の内周面に形成されている。第１スリーブ８１は、入力軸３５によって入力されたトランスミッションの出力トルクを副変速機構４１によって変速するために回転軸心に沿った方向前後（図２では右方向）へ移動可能となっている。

前記ギヤ部材７５の外周面と、前記デフケース７９に固定されたロックプレート８０の外周面とには、それぞれギヤ部８３，８５が設けられている。前記第１スリーブ８１の移動によって、第１スリーブ８１のインターナルギヤ７１がギヤ部８３、８５に選択的に噛み合い結合するようになっている。第１スリーブ８１の外周面には、係合溝８７が周回状に設けられている。

前記センターデファレンシャル４３は、前記副変速機構４１に隣接して、前記のように一体に設けられている。センターデファレンシャル４３は、例えば平行軸タイプのピニオンギヤ８９，９１を備えたものである。ピニオンギヤ８９，９１は、デフケース７９に設けられた収容孔内に回転自在に収容支持されると共に、相互に噛み合っている。

前記ピニオンギヤ８９に対しては、一方の出力ギヤ９３が噛み合い、他方のピニオンギヤ９１には他方の出力ギヤ９５が噛み合っている。

前記一方の出力ギヤ９３は、前記後輪側出力軸３９にスプライン嵌合している。他方の出力ギヤ９５は、連結筒９７の一端部に一体に形成されている。連結筒９７は、前記後輪側出力軸３９の中間部外周囲に嵌合配置され、相対回転自在となっている。連結筒９７の一端部及び他端部と後輪側出力軸３９との間には、ニードルベアリング９８，９９が介設されている。

前記２−４切替機構４５及びデフロック機構４７は、前記連結筒９７の他端部側に設けられている。

前記２−４切替機構４５は、第２スリーブ１０１を備えている。第２スリーブ１０１には、インターナルギヤ１０３と、周回状の係合溝１０５とが設けられている。第２スリーブ１０１のインターナルギヤ１０３は、第１伝動ギヤ１０７のギヤ部１０９と、第２伝動ギヤ１１１のギヤ部１１３とに噛み合っている。第１伝動ギヤ１０７は、前記連結筒９７の他端部外周囲にスプライン嵌合し、第２伝動ギヤ１１１は、連結筒９７外周囲に回転自在に嵌合配置されている。

前記第２スリーブ１０１は、前記センターデファレンシャル４３の出力トルクを後輪２９，３１のみへ伝達する状態と前後輪１７，１９，２９，３１の双方へ伝達する状態とへ切り替えるように回転軸心に沿った方向（図２の左右方向）へ移動可能となっている。

前記第２伝動ギヤ１１１には、スプロケット１１５が一体に形成されている。スプロケット１１５には、前記前輪側出力軸３７に設けられたスプロケットとの間にチェーン１１７が掛け回されている。

前記デフロック機構４７は、第３スリーブ１１９を備えている。第３スリーブ１１９には、インターナルギヤ１２１と、周回状の係合溝１２３とが設けられている。インターナルギヤ１２１は、前記第１伝動ギヤ１０７のギヤ部１０９に噛み合っている。

前記後輪側出力軸３９には、第３伝動ギヤ１２５がスプライン嵌合している。第３伝動ギヤ１２５の外周囲には、ギヤ部１２７が設けられている。前記第３スリーブ１１９は、回転軸心に沿った方向（図２では右方向）へ移動することによって、前記第３伝動ギヤ１２５のギヤ部１２７に噛み合い可能となっている。従って、第３スリーブ１１９は、センターデファレンシャル４３をロック状態、ロック解除状態とするように移動する。

前記第１，第２，第３第１スリーブ８１，１０１，１１９に対応して、変速操作部材としての第１シフトフォーク１２９、２−４切替操作部材としての第２シフトフォーク１３１、デフロック切替操作部材としての第３シフトフォーク１３３が備えられている。これら第１，第２，第３シフトフォーク１２９，１３１，１３３は、操作軸１３５に間隔を置いて配置され、相対回転可能に同心に嵌合支持されている。操作軸１３５の軸回転により、第１，第２，第３シフトフォーク１２９，１３１，１３３を選択的に移動操作可能となっている。

前記第１，第２，第３シフトフォーク１２９，１３１，１３３には、フォーク部１３７，１３９，１４１が設けられている。前記フォーク部１３７は、前記第１第１スリーブ８１の係合溝８７に係合している。前記フォーク部１３９は、前記第２スリーブ１０１の係合溝１０５に係合している。前記フォーク部１４１は、前記第３スリーブ１１９の係合溝１２３に係合している。

前記操作軸１３５と、第１，第２，第３シフトフォーク１２９，１３１，１３３との間には、第１，第２，第３カム機構１４５，１４７，１４９が設けられている。

前記操作軸１３５と第１，第２，第３カム機構１４５，１４７，１４９とは、操作軸１３５の１箇所への操作力伝達により前記第１，第２，第３シフトフォーク１２９，１３１，１３３を選択的に切り替え操作する操作手段を構成している。

前記第１，第２，第３カム機構１４５，１４７，１４９は、それぞれ操作軸１３５に固定された第１，第２，第３カムピン１５１，１５３，１５５と、前記第１，第２，第３シフトフォーク１２９，１３１，１３３の内面に形成された第１，第２，第３カム溝１５７，１５９，１６１とからなっている。

前記第１，第２，第３カムピン１５１，１５３，１５５は、前記操作軸１３５の軸心に直行するように嵌合支持され、その一部が操作軸１３５の外周面に突出している。第１，第２，第３カムピン１５１，１５３，１５５は、回転方向で同一位置に配置されている。

前記第１，第２，第３カム溝１５７，１５９，１６１は、それぞれ前記第１，第２，第３シフトフォーク１２９，１３１，１３３の内周面に形成されている。第１，第２，第３カム溝１５７，１５９，１６１の具体的構成は、図３をも参照して説明する。図３は、第１，第２，第３カムピン１５１，１５３，１５５と第１，第２，第３カム溝１５７，１５９，１６１との関係を示す展開図である。

なお、図３では、第１，第２，第３カム溝１５７，１５９，１６１に対し、第１，第２，第３カムピン１５１，１５３，１５５が移動しているように描かれているが、実際は第１，第２，第３カムピン１５１，１５３，１５５は操作軸１３５と共に回転方向に回転移動するだけであり、この回転移動によって第１，第２，第３カム溝１５７，１５９，１６１が回転軸心に沿った方向へ移動力を受けて移動する。

前記第１カム溝１５７は、ロー（Ｌｏｗ）側ストレート溝１６３ａ、ハイ（Ｈｉ）側ストレート溝１６３ｂ、連係溝１６３ｃを備えている。ロー側ストレート溝１６３ａの端部には、ロー側位置決め部１６３ｅが設けられ、ハイ側ストレート溝１６３ｂの端部には、ハイ側位置決め部１６３ｄが設けられている。ハイ側ストレート溝１６３ａと連係溝１６３ｃとの間には、コーナー部１６３ｆが設けられ、ロー側ストレート溝１６３ｂと連係溝１６３ｃとの間には、コーナー部１６３ｇが設けられている。

前記ロー側ストレート溝１６３ａ、ハイ側ストレート溝１６３ｂはそれぞれ操作軸１３５の回転方向に沿ってストレートに形成されている。連係溝１６３ｃは、ロー側ストレート溝１６３ａとハイ側ストレート溝１６３ｂとの間に設けられて両者を連係するように操作軸１３５の回転方向に対し斜めに設定されている。

前記ロー側位置決め部１６３ｅ及びコーナー部１６３ｆは、ロー側に配置されている。前記ハイ側位置決め部１６３ｄ及びコーナー部１６３ｇは、ハイ側に配置されている。

前記第２カム溝１５９は、４駆側ストレート溝１６５ａ、連係溝１６５ｂからなっている。４駆側ストレート溝１６５ａの端部には、４駆側位置決め部１６５ｃが設けられ、連係溝１６５ｂの端部には、２駆側位置決め部１６５ｄが設けられている。４駆側ストレート溝１６５ａと連係溝１６５ｂとの間には、コーナー部１６５ｅが設けられている。

前記４駆側ストレート溝１６５ａは、操作軸１３５の回転方向にストレートに形成され、その長さは前記第１カム溝１５７のロー側ストレート溝１６３ａ及び連係溝１６３ｃの回転方向長さを合わせたものに一致している。前記連係溝１６５ｂは、４駆側ストレート溝１６５ａと２駆側位置決め部１６５ｄとを連継するように操作軸１３５の回転方向に対し傾斜設定されている。連係溝１６５ｂの操作軸１３５回転方向での長さは、前記第１カム溝１５７のハイ側ストレート溝１６３ｂの長さに対応している。

前記４駆側位置決め部１６５ｃ及びコーナー部１６５ｅは、４駆側に配置されている。前記２駆側位置決め部１６５ｄは、２駆側に配置されている。

前記第３カム溝１６１は、第１連係溝１６７ａ、第２連係溝１６７ｂ、フリー側ストレート溝１６７ｃからなっている。前記第１連係溝１６７ａには、端部に第１ロック側位置決め部１６７ｄが設けられ、第２連係溝１６７ｂには、端部に第２ロック側位置決め部１６７ｅが設けられている。第１，第２連係溝１６７ａ，１６７ｂとフリー側ストレート溝１６７ｃとの間には、コーナー部１６７ｆ，１６７ｇが設けられている。

前記第１連係溝１６７ａ及び第２連係溝１６７ｂは、操作軸１３５の回転方向に対し傾斜設定され、それぞれ逆方向に傾斜している。フリー側ストレート溝１６７ｃは、操作軸１３５の回転方向に沿ってストレートに形成されている。

前記第１ロック側位置決め部１６７ｄ、第２ロック側位置決め部１６７ｅは、操作軸１３５の回転軸心に沿った方向でロック側に配置され、コーナー部１６７ｆ，１６７ｇは同フリー側に配置されている。

前記第１連係溝１６７ａの回転方向に沿った長さは、前記第１カム溝１５７のロー側ストレート溝１６３ａに対応した長さに形成されている。第２連係溝１６７ｂの回転方向に沿った長さは、前記第１カム溝１５７のハイ側ストレート溝１６３ｂの長さに対応して設定されている。前記フリー側ストレート溝１６７ｃの回転方向に沿った長さは、前記連係溝１６３ｃの回転方向長さに一致している。

図２のように、前記操作軸１３５の一端部１６９は、トランスファーケース３３に回転自在に支持され、スナップリング１７１によって抜け止めが行われている。操作軸１３５の他端部１７３には、ウォームホイール１７５が設けられている。ウォームホイール１７５には、ウォームギヤ１７７が噛み合っている。ウォームギヤ１７７は、アクチュエータである伝動モータ１７９の出力軸に取り付けられている。伝動モータ１７９は、前記トランスファーケース３３に取り付けられている。

前記ウォームホイール１７５に対向して、光センサ等によって構成された非接触センサ１８１が設けられている。非接触センサ１８１は、ウォームホイール１７５の回転位置によって操作軸１３５の回転位置を検出し、コントローラに入力するようになっている。非接触センサ１８１は、ブラケット１８３によって前記トランスファーケース３３に取り付けられている。

従って、運転席でのボタン操作等によって、コントローラが伝動モータ１７９に駆動信号を入力すると、伝動モータ１７９が入力信号に応じて回転する。伝動モータ１７９の回転によって、ウォームギヤ１７７、ウォームホイール１７５を介して、伝動モータ１７９の回転が操作軸１３５の端部１７３に減速して伝達される。

前記操作軸１３５の回転によって、第１，第２、第３カムピン１５１，１５３，１５５が周方向一体に回転移動する。この回転移動により第１，第２、第３カムピン１５１，１５３，１５５が第１，第２，第３シフトフォーク１２９，１３１，１３３の各第１，第２，第３カム溝１５７，１５９，１６１を移動する。この移動により第１，第２，第３カム機構１４５，１４７，１４９の何れかが操作軸１３５の回転軸心に沿った方向へ移動力を受ける。この移動力により第１，第２、第３シフトフォーク１２９，１３１，１３３が相互に関連して選択的に動作し、操作軸１３５の回転軸心に沿った方向へ移動する。

前記第１シフトフォーク１２９の移動によっては、フォーク部１３７から係合溝８７を介して第１第１スリーブ８１に回転軸心に沿った方向への移動力を付与する。この移動力によって第１第１スリーブ８１が移動する。この移動により、第１第１スリーブ８１はインターナルギヤ７１がギヤ部８３への噛み合い状態からギヤ部８５へ噛み合う状態となり、あるいはギヤ部８５への噛み合い状態からギヤ部８３へ噛み合う状態となる。

前記第１第１スリーブ８１がギヤ部８３へ噛み合う状態では、副変速機構４１が低速段（Ｌｏｗ）状態となり、同ギヤ部８５に噛み合うときは高速段（Ｈｉ）状態となる。

前記第２シフトフォーク１３１の移動によっては、フォーク部１３９から係合溝１０５を介して第２スリーブ１０１に回転軸心に沿った方向への移動力を付与する。この移動力によって第２スリーブ１０１が移動する。この移動によってインターナルギヤ１０３が、ギヤ部１１３，１０９の双方に噛み合った状態となり、あるいはギヤ部１０９のみに噛み合う状態となる。

前記第２スリーブ１０１がギヤ部１１３，１０９の双方に噛み合う状態では、２−４切替機構４５が四輪駆動（４駆）状態となる。第２スリーブ１０１がギヤ部１０９のみに噛み合う状態では、２−４切替機構４５が二輪駆動（２駆）状態となる。

前記第３シフトフォーク１３３の移動によっては、フォーク部１４１から係合溝１２３を介し第３スリーブ１１９に回転軸心に沿った方向への移動力が与えられる。この移動力で第３スリーブ１１９が移動する。この移動によって第３スリーブ１１９のインターナルギヤ１２７が、ギヤ部１０９のみに噛み合う状態となり、あるいはギヤ部１０９及びギヤ部１２７の双方に噛み合う状態となる。

前記第３スリーブ１１９がギヤ部１０９のみに噛み合う状態では、リヤデファレンシャル２３がデフロック解除（フリー）状態となる。第３スリーブ１１９がギヤ部１０９及び１２７の双方に噛み合う状態では、リヤデファレンシャル２３の差動がロックされデフロック（ロック）状態となる。

前記操作軸１３５の回転による第１，第２，第３シフトフォーク１２９，１３１，１３３の移動のタイミングは、図３のようになる。すなわち、操作軸１３５は、図３において４ＬＤＩＦＦＬＯＣＫ位置、４Ｌ位置、４Ｈ位置、２ＨＤＩＦＦＬＯＣＫ位置のそれぞれの位置となるように回転変位することになる。
（低速段四輪駆動状態４Ｌ）
図３の４Ｌ位置では、操作軸１３５の回転位置に応じて第１カムピン１５１がコーナー部１６３ｆに、第２カムピン１５３が４駆側ストレート溝１６５ａの中間部に、第３カムピン１５５がコーナー部１６７ｆに位置決められる。

この状態では、第１第１スリーブ８１、第２スリーブ１０１、第３スリーブ１１９は、図２の状態となっている。副変速機構４１は低速段状態、２−４切替機構４５は４駆状態、デフロック機構４７はデフロック解除状態となる。

前記トランスミッション７側から入力軸３５にトルクが伝達されると、遊星ギヤ６７がキャリアピン７７を中心に回転駆動される。前記第１第１スリーブ８１は、ギヤ部８３に噛み合っており、ギヤ部材７５を介してトランスファーケース３３側に固定状態となっている。前記遊星ギヤ６７の回転により、遊星ギヤ６７とインターナルギヤ７１との噛み合いで遊星ギヤ６７がインターナルギヤ７１の内周を公転移動する。

これによって、入力軸３５の回転がキャリアピン７７を介してデフケース７９へ減速して伝達される。デフケース７９からは、該デフケース７９の回転と共に一体に公転するピニオンギヤ８９，９１を介して、出力ギヤ９３，９５へトルク伝達が行われる。

前記出力ギヤ９３からは、後輪側出力軸３９へトルク伝達が行われる。後輪側出力軸３９のフランジ部材５７からプロペラシャフト２１側へトルク伝達が行われ、前記のようにして後輪２９，３１側へトルクが伝達される。

前記出力ギヤ９５からは、連結筒９７を介して、第１伝動ギヤ１０７にトルクが伝達され、第２スリーブ１０１を介して第２伝動ギヤ１１１にトルクが伝達される。第２伝動ギヤ１１１からは、スプロケット１１５を介してチェーン１１７へトルク伝達が行われ、前輪側出力軸３７のスプロケットを介して該前輪側出力軸３７が回転駆動される。この前輪出力軸３７からは、プロペラシャフト９を介して前輪側へトルク伝達が行われ、前記のようにして前輪１７，１９へトルクが伝達される。

従って、四輪駆動車１は、トランスファー装置３の低速段四輪駆動状態（４Ｌ）で走行することができる。

前後輪１７，１９，２９，３１に差動回転を生じたときには、該差動回転が前記とは逆の経路によって出力ギヤ９３，９５へ伝達され、ピニオンギヤ８９，９１の収容孔内での自転によって差動回転を吸収することができる。このときピニオンギヤ８９，９１の噛み合いによる摩擦力、ピニオンギヤ８９，９１が収容孔に押し付けられることによる摩擦力が発生する。これら摩擦力によってセンターデファレンシャル４３の差動制限力を発揮することができる。従って、前後輪１７，１９，２９，３１は、差動制限力を受けた状態で安定した差動回転で走行することができる。
（低速段四輪駆動デフロック状態４ＬＤＩＦＦＬＯＣＫ）
前記の状態から、ボタン操作等によって伝動モータ１７９を一方向に回転させ、操作軸１３５の回転により第１，第２，第３カムピン１５１，１５３，１５５を図３の４ＬＤＩＦＦＬＯＣＫ位置とする。この位置でトランスファー装置３は低速四輪駆動デフロック状態となる。

前記操作軸１３５の回転により、第１カムピン１５１は、４Ｌ位置から第１カム溝１５７においてロー側ストレート溝１６３ａを移動し、ロー側位置決め部１６３ｅに位置決められる。第２カムピン１５３は、４Ｌ位置から４駆側ストレート溝１６５ａを移動して、４駆側位置決め部１６５ｃに位置決められる。第３カムピン１５５は、４Ｌ位置から第１連係溝１６７ａを移動して、第１ロック側位置決め部１６７ｄに位置決められる。

前記第１，第２カムピン１５１，１５３は、ストレート溝１６３ａ，１６５ａを移動するから、第１，第２カム溝１５７，１５９は移動力を受けず、第１，第２シフトフォーク１２９，１３１はそのままの位置となる。

前記第３カムピン１５５の移動によって、第１連係溝１６７ａが移動力を受け、第３シフトフォーク１３３のみが図２の状態から回転軸心に沿った方向へ移動し、ロック位置となる。この位置では、第３スリーブ１１９がギヤ部１０９にのみ噛み合う状態からギヤ部１０９及びギヤ部１２７の双方に噛み合う状態となり、センターデファレンシャル４３はデフロック状態となる。

前記センターデファレンシャル４３のデフロック状態では、ピニオンギヤ８９、出力ギヤ９３、後輪側出力軸３９とピニオンギヤ９１、出力ギヤ９５、連結筒９７、第１伝動ギヤ１０７、第３スリーブ１１９、第３伝動ギヤ１２５とが一体的に結合される。このため、ピニオンギヤ８９，９１の自転は行われず、前後輪１７，１９，２９，３１の差動回転が、後輪側出力軸３９及び第２伝動ギヤ１１１に伝達されたとしても、センターデファレンシャル４３の差動がロックされることになる。

従って、四輪駆動車１は、トランスファー装置３の低速段四輪駆動デフロック状態（４ＬＤＩＦＦＬＯＣＫ）で走行することができる。
（高速段四輪駆動状態４Ｈ）
前記伝動モータ１７９を逆方向へ回転させ、操作軸１３５の回転により第１，第２，第３カムピン１５１，１５３，１５５を図３の４Ｈ位置とする。この位置でトランスファー装置３は高速段四輪駆動状態となる。

前記操作軸１３５の回転により、第１カムピン１５１は、ロー側ストレート溝１６３ａから連係溝１６３ｃを通りコーナー部１６３ｇに位置決められる。第２カムピン１５３は、４駆側ストレート溝１６５ａを移動し、コーナー部１６５ｅに位置決められる。第３カムピン１５５は、第１連係溝１６７ａを前記とは逆方向に戻って、フリー側ストレート溝１６７ｃを通り、コーナー部１６７ｇに位置決められる。

前記第１カムピン１５１が、ロー側ストレート溝１６３ａから連係溝１６３ｃを通ることによって第１カム溝１５７が移動力を受け、第１シフトフォーク１２９が図２の位置から回転軸心に沿った方向へ移動する。この第１シフトフォーク１２９の移動により第１第１スリーブ８１はギヤ部８５に噛み合い、ギヤ部８３から離脱する。ギヤ部８５への噛み合いにより副変速機構４１は高速段状態となる。

前記第２カムピン１５３は、４駆側ストレート溝１６５ａを移動するため、第２カム溝１５９は移動力を受けず、第２シフトフォーク１３１は図２の状態から移動しない。

前記第３カムピン１５５が第１連係溝１６７ａを移動するときに、第３カム溝１６１は回転軸心に沿った方向へ移動力を受ける。これによって、第３シフトフォーク１３３が回転軸心に沿った方向へ移動し、第３スリーブ１１９がギヤ部１２７から離脱して、図２の状態へ戻る。第３カムピン１５５がフリー側ストレート溝１６７ｃを移動するとき、第３カム溝１６１は移動力を受けないから、第３シフトフォーク１３３は前記戻された図２の位置を維持する。

この状態では、副変速機構４１が高速段（Ｈｉ）状態となっており、入力軸３５に入力されたトルクは、ピニオンギヤ６７、キャリアピン７７を介してデフケース７９へ伝達されると共に、第１スリーブ８７からデフケース７９へ伝達されることになる。

従って、四輪駆動車１は、トランスファー装置３の高速段四輪駆動状態（４Ｈ）で走行することができる。
（高速段二輪駆動デフロック状態２ＨＤＩＦＦＬＯＣＫ）
前記伝動モータ１７９をさらに回転させ、操作軸１３５の回転により第１，第２，第３カムピン１５１，１５３，１５５を図３の２ＨＤＩＦＦＬＯＣＫ位置とする。この位置でトランスファー装置３は高速段二輪駆動デフロック状態となる。

前記第１カムピン１５１は、ハイ側ストレート溝１６３ｂを移動してハイ側位置決め部１６３ｄに位置決められる。前記第２カムピン１５３は、連係溝１６５ｂを移動して２駆側位置決め部１６５ｄに位置決められる。前記第３カムピン１５５は、第２連係溝１６７ｂを移動して第２ロック側位置決め部１６７ｅに位置決められる。

前記第１カムピン１５１は、ハイ側ストレート溝１６３ｂを通るため、第１カム溝１５７は移動力を受けず、第１シフトフォーク１２９は４Ｈの状態から移動しない。

前記第２カムピン１５３は、連係溝１６５ｂを移動するため第２カム溝１５９が回転軸心に沿った方向への移動力を受け、第２シフトフォーク１３１が図２の位置から回転軸心に沿った方向へ移動する。この移動によって、第２スリーブ１０１が同方向へ移動し、ギヤ部１１３から離脱する。この状態では、２−４切替機構４５が二輪駆動状態（２駆）となる。

前記第３カムピン１５５は、第２連係溝１６７ｂを移動するため、第３カム溝１６１が移動力を受け、第３シフトフォーク１３３が図２の位置から回転軸心に沿った方向へ移動する。この移動によって、第３スリーブ１１９が再びギヤ部１２７に噛み合う。この状態では、前記と同様にしてセンターデファレンシャル４３がデフロック状態（ロック）となる。

前記２−４切替機構４５が二輪駆動状態になると、センターデファレンシャル４３からピニオンギヤ９１、出力ギヤ９５、連結筒９７、第１伝動ギヤ１０７へと伝動されたトルクが第２伝動ギヤ１１１へ伝達されることはない。入力軸３５から副変速機構４１を経てセンターデファレンシャル４３へ伝達されたトルクは、後輪側出力軸３９にのみ伝達されることになる。

従って、四輪駆動車１は、トランスファー装置３のセンターデファレンシャル４３がデフロック状態で後輪２９，３１での高速段二輪駆動状態（２ＨＤＩＦＦＬＯＣＫ）で走行することができる。

前記操作軸１３５の回転位置は、ウォームホイール１７５の回転位置を非接触センサ１８１で検知し、その信号をコントローラへ入力することによって検出することができる。

前記のようにセンターデファレンシャル４３と副変速機構４１とを一体に形成したため、両者間の軸方向長さを短くし易く、全体的に、小型、軽量化を図ることができる。

前記センターデファレンシャル４３と副変速機構４１との間の支持剛性を容易に向上することができ、振動、異音を招き難く、耐久性向上を図ることもできる。

前記第１第１スリーブ８１が副変速機構４１の外周側に位置することになり、センターデファレンシャル４３と前記副変速機構４１との間に第１第１スリーブ８１の移動スペースを確保する必要がなく、全体的に、確実に小型、軽量化を図ることができる。

前記キャリアピン７７の一端部がキャリアプレート６５に同他端部が前記センターデファレンシャル４３のデフケース７９に支持されるため、センターデファレンシャル４３と副変速機構４１との間の支持剛性を確実に向上することができ、振動、異音を招き難く、耐久性向上を確実に図ることができる。

なお、副変速機構４１、センターデファレンシャル４３の構造は特に限定されるものではなく、ベベルギヤを用いた構造などにも適用することができる。

四輪駆動車のスケルトン平面図である（実施例１）。 トランスファー装置の一部省略断面図である（実施例１）。 カムピン及びカム溝の関係を示す展開図である（実施例１）。 従来例に係るトランスファー装置の断面図である。

符号の説明

１ 四輪駆動車
３ トランスファー装置
７ トランスミッション
１７，１９ 前輪
２３ リヤデファレンシャル
２９，３１ 後輪
４１ 副変速機構
４３ センターデファレンシャル
６５ キャリアプレート（遊星キャリア）
６７遊星ギヤ
６９サンギヤ
７１ インターナルギヤ
７５ ギヤ部材（固定側）
７７ キャリアピン（遊星キャリア）
７９ デフケース
８１ 第１スリーブ（変速可動部）
８３，８５ ギヤ部

Claims (2)

1. トランスミッションの出力トルクが伝達され前後輪へ分配してトルク伝達するセンターデファレンシャルと、
   前記トランスミッションの出力トルクを変速して前記センターデファレンシャルに伝達するための副変速機構とを備えた四輪駆動車のトランスファー装置において、
   前記センターデファレンシャルと前記副変速機構とを隣接配置すると共に、前記センターデファレンシャルと前記副変速機構とを回転方向に一体的に形成したことを特徴とする四輪駆動車のトランスファー装置。
2. 請求項１記載の四輪駆動車のトランスファー装置であって、
   前記副変速機構は、入力トルクを受けるサンギヤと、インターナルギヤを備えて回転軸心に沿った方向に変速移動可能な変速可動部と、前記サンギヤ及びインターナルギヤに噛み合う遊星ギヤと、該遊星ギヤを回転自在に支持するキャリアピンの一端部がキャリアプレートに同他端部が前記センターデファレンシャルのデフケースに支持された遊星キャリアと、前記変速可動部が一方へ変速移動することで噛み合う固定側のギヤ部及び他方へ変速移動することで噛み合う前記デフケースのギヤ部とからなることを特徴とする四輪駆動車のトランスファー装置。
   

Images