JP2010048331A

JP2010048331A - 駆動力断続装置、駆動力断続装置の制御方法、四輪駆動車両及び四輪駆動車両の制御方法

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Publication number: JP2010048331A
Application number: JP2008212888A
Authority: JP
Inventors: Akio Matsumoto; 明夫松本; Kanji Oyabu; 幹治大藪; Shun Ono; 峻大野
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2008-08-21
Filing date: 2008-08-21
Publication date: 2010-03-04

Abstract

【課題】二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り替える際の異音や振動の発生を低減することができる駆動力断続装置、駆動力断続装置の制御方法、四輪駆動車両及び四輪駆動車両の制御方法を提供する。
【解決手段】駆動力断続装置１６は、カム面を外周に有するインナ部材４２、内周面を有する円筒部３４、インナ部材４２と円筒部３４との間に配置されるローラ４３、及びローラ４３をその軸心を中心として転動可能に保持する保持器４５からなるローラクラッチ４１と、摩擦クラッチ５４とを備えた。そして、ローラクラッチ４１は、摩擦クラッチ５４が摩擦係合してインターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３との相対回転速度が小さくなった後に、ローラクラッチ４１によりインターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３とを相対回転不能に連結するようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、駆動力断続装置、駆動力断続装置の制御方法、四輪駆動車両及び四輪駆動車両の制御方法に関するものである。

従来、前輪側と後輪側との間でトルクを伝達するプロペラシャフトにおけるトルク伝達方向の下流側に設けられ、エンジンの駆動力伝達経路を変更して二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り替えるための切り替え手段（例えばトランスファ）を備えた所謂パートタイム式の四輪駆動車両がある。このような四輪駆動車両として、二輪駆動時にはトルク伝達が遮断される補助駆動輪（例えば、後輪）側のディファレンシャルと同補助駆動輪との間のトルク伝達を遮断し、四輪駆動時にはこれらの間をトルク伝達可能に連結する駆動力断続装置を備えたものが知られている。

例えば特許文献１には、リヤディファレンシャルに連結されたインナシャフト及び後輪に連結されたアウタシャフトの外周にそれぞれ形成されたスプラインと噛合するカップリングスリーブにより、これらシャフト間のトルク伝達を断続するようにした駆動力断続装置が開示されている。そして、このような駆動力断続装置により、二輪駆動時に後輪の回転によって後輪側の駆動伝達系（リヤディファレンシャルやプロペラシャフト等）が無用に回転することを防止し、同駆動伝達系において発生する振動・騒音の低減や燃費の向上を図っている。
特開昭６０−２１９１２４号公報

ところで、上記特許文献１では、インナシャフトとアウタシャフトとの回転が同期していれば、インナシャフトとアウタシャフトとが円滑に相対回転不能に連結されるが、インナシャフトとアウタシャフトとの回転が同期していない場合にこれらが相対回転不能に連結されると、インナシャフトとアウタシャフトとの間に衝撃が加わる。そのため、その相対回転速度が大きいときに、インナシャフトとアウタシャフトとが相対回転不能に連結される際に異音や振動が発生し、その結果、運転者に不快感を与える虞があった。

特に、ローラクラッチによりインナシャフトとアウタシャフトとを相対回転不能に連結する構成では、インナシャフトとアウタシャフトとの間の相対回転速度が大きくても、容易にローラがインナ部材とアウタ部材との間に係合してしまうため、上記問題が発生し易かった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り替える際の異音や振動の発生を低減することができる駆動力断続装置、駆動力断続装置の制御方法、四輪駆動車両及び四輪駆動車両の制御方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り替え可能な四輪駆動車両に搭載され、二輪駆動時にトルク伝達が遮断される補助駆動輪側のディファレンシャル装置の出力ギヤ及び該出力ギヤからトルクが伝達されて駆動される前記補助駆動輪の何れか一方に連結された第１駆動軸と、前記出力ギヤ及び前記補助駆動輪の何れか他方に連結され前記第１駆動軸に対して相対回転可能な第２駆動軸とのトルク伝達を断続する駆動力断続装置であって、前記第１駆動軸と一体回転するインナ部材、前記第２駆動軸と一体回転するアウタ部材、前記インナ部材とアウタ部材との間に配置されるローラ、及び前記ローラを該ローラの軸心を中心として転動可能に保持する保持器を有し、前記インナ部材の外周面及び前記アウタ部材の内周面のうちの何れか一方には周方向に対して傾斜したカム面が形成されてなり、前記保持器を回転させることで前記ローラを前記インナ部材及び前記アウタ部材に係合させ前記第１駆動軸と前記第２駆動軸とを相対回転不能に連結するローラクラッチと、前記第１駆動軸と前記第２駆動軸との間に配置され、軸方向に押圧されることで摩擦係合して前記第１駆動軸と前記第２駆動軸との相対回転速度を小さくする摩擦クラッチと、前記摩擦クラッチを軸方向に沿って押圧する押圧手段とを備え、前記ローラクラッチは、前記摩擦クラッチが押圧されて前記第１駆動軸と前記第２駆動軸との相対回転速度が小さくなった後に、前記第１駆動軸と前記第２駆動軸とを相対回転不能に連結することを要旨とする。

上記構成によれば、二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り替える際に、二輪駆動時に第１駆動軸と第２駆動軸との間に生じた相対回転速度（回転速度差）を、摩擦クラッチを摩擦係合させることで小さくでき、第１駆動軸及び第２駆動軸の回転同期が図られる。そして、摩擦クラッチにより第１駆動軸と第２駆動軸との相対回転速度が小さくなった後に、ローラクラッチにより第１駆動軸と第２駆動軸とが相対回転不能に連結される。従って、第１駆動軸と第２駆動軸との相対回転速度が大きい状態でローラクラッチが係合してしまう際の衝撃等による異音や振動等の発生を低減できる。その結果、二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り替える際に、運転者に不快感を与えることを防止できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の駆動力断続装置において、第１係止片が前記カム面の形成された前記アウタ部材又は前記インナ部材と一体回転可能に固定されるとともに、第２係止片が前記保持器と一体回転可能に固定されて前記ローラを中立位置に付勢する弾性部材を備え、前記摩擦クラッチは、前記第１係止片と相対回転可能な前記第１駆動軸又は前記第２駆動軸と前記保持器との間に配置されたことを要旨とする。

上記構成によれば、摩擦クラッチが摩擦係合することで、保持器にトルクが伝達されて同保持器が回転する。このトルクは、保持器、弾性部材及びインナ部材を介して第１駆動軸と第２駆動軸との間で伝達されるため、摩擦クラッチが摩擦係合することで第１駆動軸と第２駆動軸との回転同期が図られる。そして、摩擦クラッチにより伝達されるトルクが弾性部材の復元力に抗して保持器を回転させることで、ローラがインナ部材とアウタ部材との間に係合し、第１駆動軸と第２駆動軸とが相対回転不能に連結される。従って、摩擦クラッチを押圧する押圧手段のみで、ローラクラッチも係合させることができる。そのため、保持器を周方向に回転させるためのアクチュエータ等を別途設け、同アクチュエータを駆動して保持器を回転させることで、第１駆動軸と第２期同軸とを相対回転不能に連結する場合に比べ、装置を簡素化することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の駆動力断続装置において、前記弾性部材は、前記ローラが前記インナ部材及び前記アウタ部材に係合しない領域における弾性力によって前記第１駆動軸と前記第２駆動軸との相対回転速度を小さくすることが可能な弾性係数を有することを要旨する。

上記構成によれば、弾性部材はローラがインナ部材及びアウタ部材に係合しない領域における弾性力によって第１駆動軸と第２駆動軸との相対回転速度を小さくすることが可能な弾性係数を有するため、ローラクラッチにより第１駆動軸と第２駆動軸とを相対回転不能に連結する際に、異音や振動が発生することを十分に低減することが可能になる。

請求項４に記載の発明は、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り替え可能な四輪駆動車両に搭載され、二輪駆動時にトルク伝達が遮断される補助駆動輪側のディファレンシャル装置の出力ギヤ及び該出力ギヤからトルクが伝達されて駆動される前記補助駆動輪の何れか一方に連結された第１駆動軸と、前記出力ギヤ及び前記補助駆動輪の何れか他方に連結され前記第１駆動軸に対して相対回転可能な第２駆動軸と、前記第１駆動軸と一体回転するインナ部材、前記第２駆動軸と一体回転するアウタ部材、前記インナ部材とアウタ部材との間に配置されるローラ、及び前記ローラを該ローラの軸心を中心として転動可能に保持する保持器を有し、前記インナ部材の外周面及び前記アウタ部材の内周面のうちの何れか一方には周方向に対して傾斜したカム面が形成されてなり、前記保持器を回転させることで前記ローラを前記インナ部材及び前記アウタ部材に係合させ前記第１駆動軸と前記第２駆動軸とを相対回転不能に連結するローラクラッチとを備え、前記第１駆動軸と前記第２駆動軸とのトルク伝達を断続する駆動力断続装置の制御方法であって、前記第１駆動軸と前記第２駆動軸との間に配置された摩擦クラッチを軸方向に押圧して、前記第１駆動軸と前記第２駆動軸との相対回転速度を小さくした後に、前記保持器を回転させて、前記ローラクラッチにより前記第１駆動軸と前記第２駆動軸とを相対回転不能に連結させることを要旨とする。

上記構成によれば、第１駆動軸と第２駆動軸との相対回転速度が大きい状態でローラクラッチが係合してしまう際の衝撃等による異音や振動等の発生を低減できる。その結果、二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り替える際に、運転者に不快感を与えることを防止できる。

請求項５に記載の発明は、前輪側と後輪側との間でトルクを伝達するプロペラシャフトにおけるトルク伝達方向の下流側に設けられ、二輪駆動時にトルク伝達が遮断される補助駆動輪側のディファレンシャル装置の出力ギヤ及び該出力ギヤからトルクが伝達されて駆動される前記補助駆動輪の何れか一方に連結された第１駆動軸と、前記出力ギヤ及び前記補助駆動輪の何れか他方に連結され前記第１駆動軸に対して相対回転可能な第２駆動軸とのトルク伝達を断続する駆動力断続装置を備え、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り替え可能な四輪駆動車両であって、前記駆動力断続装置は、前記第１駆動軸と一体回転するインナ部材、前記第２駆動軸と一体回転するアウタ部材、前記インナ部材とアウタ部材との間に配置されるローラ、及び前記ローラを該ローラの軸心を中心として転動可能に保持する保持器を有し、前記インナ部材の外周面及び前記アウタ部材の内周面のうちの何れか一方には周方向に対して傾斜したカム面が形成されてなり、前記保持器を回転させることで前記ローラを前記インナ部材及び前記アウタ部材に係合させ前記第１駆動軸と前記第２駆動軸とを相対回転不能に連結するローラクラッチと、前記第１駆動軸と前記第２駆動軸との間に配置され、軸方向に押圧されることで摩擦係合して前記第１駆動軸と前記第２駆動軸との相対回転速度を小さくする摩擦クラッチと、前記摩擦クラッチを軸方向に沿って押圧する押圧手段とを備え、前記ローラクラッチは、前記摩擦クラッチが押圧されて前記第１駆動軸と前記第２駆動軸との相対回転速度が小さくなった後に、前記第１駆動軸と前記第２駆動軸とを相対回転不能に連結することを要旨とする。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の四輪駆動車両において、前記プロペラシャフトと駆動源のトルクによって回転駆動される前記ディファレンシャル装置のデフケースとの間に設けられ、前記プロペラシャフトと前記デフケースとの間でのトルク伝達容量を変更可能なトルクカップリングと、前記ローラクラッチにより前記第１駆動軸と前記第２駆動軸とを相対回転不能に連結する際に、前記デフケースに対する前記プロペラシャフトの回転に滑りが発生し得るように前記トルクカップリングのトルク伝達容量を制御するカップリング制御手段とを備えたことを要旨とする。

二輪駆動状態から四輪駆動状態に素早く切り替えるために、摩擦クラッチにより第１駆動軸と第２駆動軸との回転同期が完了する前にローラクラッチを係合させることも考えられる。しかし、この場合、ローラクラッチが係合される瞬間に補助駆動輪からプロペラシャフト側に伝達されるトルクが急激に増加する。そのため、相対回転不能に連結される際に、プロペラシャフトのように慣性モーメントが大きな部材にて異音が発生する虞がある。この点、上記構成によれば、プロペラシャフトとデフケースとの間に設けられたトルクカップリングに滑りが発生することで、補助駆動輪からプロペラシャフト側に伝達されるトルクが急増しても、プロペラシャフトに伝達されるトルクが急増することを防止でき、異音を低減できる。

請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載の四輪駆動車両において、前記プロペラシャフトにおける前記トルク伝達方向の上流側に設けられ、駆動源の駆動力伝達経路を変更して二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り替える切り替え手段と、前記摩擦クラッチを摩擦係合させて前記プロペラシャフトを回転させた後に、前記切り替え手段にて前記駆動力伝達経路を変更して二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り替える切り替え制御手段とを備えたことを要旨とする。

切り替え手段にて二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り替える際に、プロペラシャフトと切り替え手段の出力軸との回転同期を同切り替え手段にて図る場合には、その構造が複雑になってしまう。この点、上記構成によれば、第１駆動軸と第２駆動軸との相対回転速度を小さくされて、プロペラシャフトが回転した後に二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り替える。従って、二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り替える際に、切り替え手段にてプロペラシャフトと切り替え手段の出力軸との回転同期を図らずともよく、切り替え手段を簡易な構成にすることができる。

請求項８に記載の発明は、前輪側と後輪側との間でトルクを伝達するプロペラシャフトにおけるトルク伝達方向の下流側に設けられ、二輪駆動時にトルク伝達が遮断される補助駆動輪側のディファレンシャル装置の出力ギヤ及び該出力ギヤからトルクが伝達されて駆動される前記補助駆動輪の何れか一方に連結された第１駆動軸と、前記出力ギヤ及び前記補助駆動輪の何れか他方に連結され前記第１駆動軸に対して相対回転可能な第２駆動軸と、前記第１駆動軸と一体回転するインナ部材、前記第２駆動軸と一体回転するアウタ部材、前記インナ部材とアウタ部材との間に配置されるローラ、及び前記ローラを該ローラの軸心を中心として転動可能に保持する保持器を有し、前記インナ部材の外周面及び前記アウタ部材の内周面のうちの何れか一方には周方向に対して傾斜したカム面が形成されてなり、前記保持器を回転させることで前記ローラを前記インナ部材及び前記アウタ部材に係合させ前記第１駆動軸と前記第２駆動軸とを相対回転不能に連結するローラクラッチとを有し、前記第１駆動軸と前記第２駆動軸とのトルク伝達を断続する駆動力断続装置とを備え、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り替え可能な四輪駆動車両の制御方法であって、前記第１駆動軸と前記第２駆動軸との間に配置された摩擦クラッチを軸方向に押圧して、前記第１駆動軸と前記第２駆動軸との相対回転速度を小さくした後に、前記保持器を回転させて、前記ローラクラッチにより前記第１駆動軸と前記第２駆動軸とを相対回転不能に連結させることを要旨とする。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の四輪駆動車両の制御方法において、前記ローラクラッチにより前記第１駆動軸と前記第２駆動軸とを相対回転不能に連結する際に、前記プロペラシャフトと駆動源のトルクによって回転駆動される前記ディファレンシャル装置のデフケースとの間に設けられ該プロペラシャフトと該デフケースとの間でのトルク伝達容量を変更可能なトルクカップリングのトルク伝達容量を、前記デフケースに対する前記プロペラシャフトの回転に滑りが発生し得るようにしたことを要旨とする。

上記構成によれば、プロペラシャフトとディファレンシャル装置との間に設けられたトルクカップリングに滑りが発生することで、各補助駆動輪から駆動力伝達系に伝達されるトルクが急増しても、プロペラシャフトに伝達されるトルクが急増することを防止でき、異音を低減できる。

請求項１０に記載の発明は、請求項８又は９に記載の四輪駆動車両の制御方法において、前記摩擦クラッチを摩擦係合させて前記プロペラシャフトを回転させた後に、前記プロペラシャフトにおける前記トルク伝達方向の上流側に設けられ駆動源の駆動力伝達経路を変更して二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り替える切り替え手段にて二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り替えることを要旨とする。

上記構成によれば、二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り替える際に、切り替え手段にてプロペラシャフトと切り替え手段の出力軸との回転同期を図らずともよく、切り替え手段を簡易な構成にすることができる。

本発明によれば、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り替える際の異音や振動の発生を低減することが可能な駆動力断続装置、駆動力断続装置の制御方法、四輪駆動車両及び四輪駆動車両の制御方法を提供することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、車両１は、前輪駆動車をベースとする四輪駆動車であり、車両１の前部（図１において左側）には駆動源としてのエンジン２が搭載され、そのエンジン２に組み付けられたトランスアクスル３には、一対の左側及び右側フロントアクスル４Ｌ，４Ｒに常時連結されている。また、トランスアクスル３には、切り替え手段としてのトランスファ５が一体に設けられており、同トランスファ５を介してプロペラシャフト７に連結されている。プロペラシャフト７は、トルクカップリング８を介してドライブピニオンシャフト９と連結可能にされ、そのドライブピニオンシャフト９は、ディファレンシャル装置としてのリヤディファレンシャル１０を介して一対の左側及び右側リヤアクスル１１Ｌ，１１Ｒと連結されている。なお、トルクカップリング８は、リヤディファレンシャル１０とともに、車両１のフレーム（図示略）に固定されたデフキャリヤ１２内に収容されている。

トランスファ５は、内蔵したスリーブ、ドグクラッチ等の切り替え機構により同トランスファ５の出力軸（図示略）とプロペラシャフト７との間のトルク伝達を断続可能に連結している。なお、本実施形態では、切り替え機構は、エンジン２の負圧又はモータを利用したアクチュエータにより駆動されるようになっている。そして、トランスファ５は、出力軸とプロペラシャフト７との間のトルク伝達を断続することで、エンジン２の駆動力伝達経路を変更して二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り替える。

詳しくは、切り替え機構を非締結状態とすることで、プロペラシャフト７へのトルク伝達が遮断され、即ちエンジン２からプロペラシャフト７側への駆動力伝達経路が遮断され、車両１は二輪駆動状態になる。つまり、二輪駆動状態では、エンジン２のトルクは、トランスアクスル３からそれぞれ左側及び右側フロントアクスル４Ｌ，４Ｒを介して左側及び右側前輪１３Ｌ，１３Ｒに伝達される。

また、切り替え機構を締結状態とすることで、プロペラシャフト７にトルクが伝達され、即ちエンジン２からプロペラシャフト７側への駆動力伝達経路が接続され、車両１は四輪駆動状態となる。つまり、四輪駆動状態では、エンジン２のトルクは、二輪駆動状態と同様に左側及び右側前輪１３Ｌ，１３Ｒにそれぞれ伝達されるとともに、トランスアクスル３からトランスファ５、プロペラシャフト７、トルクカップリング８、ドライブピニオンシャフト９、リヤディファレンシャル１０及び左側及び右側リヤアクスル１１Ｌ，１１Ｒを介して左側及び右側後輪１４Ｌ，１４Ｒに伝達される。

従って、本実施形態では、左側及び右側前輪１３Ｌ，１３Ｒ側がプロペラシャフト７のトルク伝達方向における上流側となり、左側及び右側後輪１４Ｌ，１４Ｒ側がプロペラシャフト７のトルク伝達方向における下流側となる。また、左側及び右側後輪１４Ｌ，１４Ｒにより左右一対の補助駆動輪が構成される。

トルクカップリング８は、電磁コイルに供給される電流量に応じて、プロペラシャフト７側及びドライブピニオンシャフト９側のそれぞれに設けられた各クラッチプレート間の摩擦係合力が変化する電磁クラッチ１５を備えており、その摩擦係合力に基づくトルクを入力側のプロペラシャフト７から出力側のドライブピニオンシャフト９へと伝達する。つまり、トルクカップリング８（電磁クラッチ１５）は、左側及び右側後輪１４Ｌ，１４Ｒへ伝達可能なトルク、即ちトルク伝達容量を調整する。なお、トルクカップリング８は周知の構成を有しており、その詳細は、例えば特開２００５−３１６７号公報を参照されたい。

そして、本実施形態の車両１は、リヤディファレンシャル１０と左側リヤアクスル１１Ｌとの間のトルク伝達を断続可能にする駆動力断続装置１６を備えている。駆動力断続装置１６は、二輪駆動時にリヤディファレンシャル１０と左側及び右側後輪１４Ｌ，１４Ｒとの間のトルクを遮断し、四輪駆動時にリヤディファレンシャル１０と左側及び右側後輪１４Ｌ，１４Ｒとの間をトルク伝達可能に連結するようになっている。

次に、駆動力断続装置１６の詳細な構成についてリヤディファレンシャル１０の構成とともに説明する。
図２に示すように、リヤディファレンシャル１０は、デフキャリヤ１２内に配置された略円筒状をなすデフケース２１を有している。デフケース２１は、一端（図２における左側）が開口した有底円筒状のハウジング２１ａと、ハウジング２１ａの開口部に固着され同開口部を閉塞する円板形状のエンドプレート２１ｂとを備えている。ハウジング２１ａの右側面及びエンドプレート２１ｂの左側面には、それぞれ円筒状の左側及び右側回転軸筒２２Ｌ，２２Ｒが固着されている。なお、左側及び右側回転軸筒２２Ｌ，２２Ｒは、左側回転軸筒２２Ｌの中心軸線と右側回転軸筒２２Ｒの中心軸線とが一致するように配置されている。ここで、互いに一致する左側及び右側回転軸筒２２Ｌ，２２Ｒの中心軸線を中心軸線Ｌ１とする。

そして、デフケース２１は、その左右両側に固着された左側及び右側回転軸筒２２Ｌ，２２Ｒがデフキャリヤ１２の左側及び右側側壁１２Ｌ，１２Ｒに設けられた一対の円錐ころ軸受け２３ａ，２３ｂを介して同デフキャリヤ１２に対し、中心軸線Ｌ１を中心として回転可能に支持されている。デフケース２１は円錐ころ軸受け２３ａ，２３ｂにより所定の予圧が付与された状態で支持されており、その回転ガタが低減されている。

デフケース２１のエンドプレート２１ｂの右側面外周には、ハイポイドギヤよりなるリングギヤ２４が中心軸線Ｌ１と同軸上に固定されている。リングギヤ２４には、ドライブピニオンシャフト９の先端に固着されたハイポイドギヤよりなるドライブピニオン９ａが噛合されている。従って、ドライブピニオンシャフト９（ドライブピニオン９ａ）が回転することによって、これに噛合するリングギヤ２４を介して、デフケース２１が中心軸線Ｌ１を回転中心に回転するようになっている。

右側回転軸筒２２Ｒには、右側リヤアクスル１１Ｒが貫挿され、その貫挿された右側リヤアクスル１１Ｒの基端は、ハウジング２１ａを貫通しデフケース２１内に突出している。なお、右側リヤアクスル１１Ｒは、ハウジング２１ａに対して相対回転可能に貫通している。そして、右側リヤアクスル１１Ｒの基端には、ベベルギヤよりなる右側サイドギヤ２７Ｒがスプライン嵌合されている。

左側回転軸筒２２Ｌには、後述する駆動力断続装置１６のインターミディエイトシャフト３２が回転可能に貫挿され、その貫挿されたインターミディエイトシャフト３２の基端は、エンドプレート２１ｂを貫通しデフケース２１内に突出している。なお、インターミディエイトシャフト３２は、エンドプレート２１ｂに対して相対回転可能に貫通している。そして、インターミディエイトシャフト３２の基端には、ベベルギヤよりなる左側サイドギヤ２７Ｌがスプライン嵌合されている。

また、デフケース２１には、中心軸線Ｌ１と直交するようにピニオンシャフト２５が固着されている。このピニオンシャフト２５は、ベベルギヤよりなる一対のデフピニオン２６ａ，２６ｂを回転可能に支持している。一対のデフピニオン２６ａ，２６ｂは、左側及び右側サイドギヤ２７Ｌ，２７Ｒと噛合している。

従って、デフケース２１が中心軸線Ｌ１を中心に回転するとき、一対のデフピニオン２６ａ，２６ｂは、互いに対向する状態で中心軸線Ｌ１を中心にして公転するとともに、ピニオンシャフト２５の中心軸線Ｌ２を回転中心として自転可能に設けられている。

そして、一対のデフピニオン２６ａ，２６ｂが中心軸線Ｌ１を中心にして公転するとき、デフピニオン２６ａ，２６ｂと噛合する左側及び右側サイドギヤ２７Ｌ，２７Ｒは、中心軸線Ｌ１を回転中心として回転する。従って、本実施形態では、左側サイドギヤ２７Ｌにより出力ギヤが構成される。

デフキャリヤ１２の左側には、駆動力断続装置１６が設けられている。駆動力断続装置１６は、円筒ドラム形状のハウジングケース３１を有している。ハウジングケース３１は、その右側側壁３１Ｒがデフキャリヤ１２の左側側壁１２Ｌに固定されている。なお、右側側壁３１Ｒは、左側回転軸筒２２Ｌに対して非接触となっている。

なお、デフキャリヤ１２及びハウジングケース３１内は図示しないシール部材によりシールされており、内部には潤滑油が充填されている。デフキャリヤ１２内には、デフピニオン２６ａ，２６ｂが浸る程度（例えば、７０％程度）の充填率で充填されている。

ハウジングケース３１内には、左側回転軸筒２２Ｌを介してデフケース２１内に突出させた軸状のインターミディエイトシャフト３２が配置されている。第１駆動軸としてのインターミディエイトシャフト３２は、ハウジングケース３１の右側側壁３１Ｒを回転可能に貫通してデフケース２１内まで突出し、前記したようにデフケース２１内において左側サイドギヤ２７Ｌがスプライン嵌合されている。従って、インターミディエイトシャフト３２は、左側サイドギヤ２７Ｌとともに、中心軸線Ｌ１を中心として一体回転する。

ハウジングケース３１内には、クラッチハウジング３３が設けられている。第２駆動軸としてのクラッチハウジング３３は、有底筒状に形成されるとともに、その円筒部３４がハウジングケース３１内に配置されている。クラッチハウジング３３の円筒部３４には、その開口端（図２における右側）を閉塞するカバー３６が螺着されている。なお、カバー３６は、ハウジングケース３１の右側側壁３１Ｒと非接触になっている。また、クラッチハウジング３３の底部（図２における左側）中央には、円筒形状の軸受部３７が形成されるとともに、同軸受部３７はハウジングケース３１の左側側壁３１Ｌから突出している。そして、軸受部３７は、その外周面がボール軸受け３８を介してハウジングケース３１に対して回転可能に支持されている。なお、軸受部３７の左側開口部には、左側リヤアクスル１１Ｌが一体回転可能に固定されている。

そして、カバー３６及び軸受部３７の右側開口部には、インターミディエイトシャフト３２が貫挿され、カバー３６及び軸受部３７との間にそれぞれドライベアリング３９及びボール軸受け４０を介してインターミディエイトシャフト３２を回転可能に支持している。なお、ドライベアリング３９は、インターミディエイトシャフト３２との摺動部がアルミなどの非磁性材料により構成されている。

図２及び３に示すように、インターミディエイトシャフト３２の外周面とクラッチハウジング３３（円筒部３４）の内周面との間の空間には、ローラクラッチ４１が設けられている。本実施形態では、ローラクラッチ４１は、インナ部材４２と、前記円筒部３４と、複数（本実施形態では、６つ）のローラ４３と、所定間隔を空けて各ローラ４３を保持する保持器４５とを備えている。

インナ部材４２は、多角柱体（本実施形態では六角柱体）であって、その中心軸線に沿って、インターミディエイトシャフト３２と嵌合するためのスプラインを有する貫通孔が形成されている。そして、インナ部材４２は、インターミディエイトシャフト３２の先端側（図２における左側）に同インターミディエイトシャフト３２と相対回転不能にスプライン嵌合されている。本実施形態では、インナ部材４２の外周面には、軸方向視において正六角形状となるように、周方向に対して傾斜した複数（６つ）のカム面４６が形成されている。また、円筒部３４の内周には、軸方向視において円形状となる円筒状の内周面４７が形成されている。

従って、円筒部３４の内周面４７と各カム面４６とにより、各カム面４６の周方向中央位置から周方向両側に向かって、各カム面４６と内周面４７との間の径方向隙間が小さくなる楔形空間が形成されている。つまり、本実施形態では、円筒部３４がアウタ部材として構成されている。

各ローラ４３は、円柱形状であって、インナ部材のカム面４６と円筒部３４の内周面４７との間に配置されている。そして、各ローラ４３は、それぞれカム面４６の周方向中央に位置した状態で、円筒部３４の内周面４７との間に僅かな隙間を有しており、同ローラ４３の軸心を中心として転動するようになっている。

そして、各ローラ４３がカム面４６及び内周面４７と係合していないとき、即ち、カム面４６と内周面４７と噛み合っていないとき、インターミディエイトシャフト３２（インナ部材４２）とクラッチハウジング３３とが相対回転可能になる。ここで、各ローラ４３がカム面４６及び内周面４７が噛み合わず、インターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３とが相対回転可能な各ローラ４３とカム面４６及び内周面４７との相対位置を中立位置とする。

保持器４５は、各ローラ４３を保持する大径筒部４９と、大径筒部４９よりも小径の小径筒部５０と、大径筒部４９と小径筒部５０とを接続する段差部５１とを備えている。保持器４５は、中心軸線Ｌ１と同軸上でその小径筒部５０がインターミディエイトシャフト３２に対して回転可能に支持されている。また、大径筒部４９は、インナ部材４２のカム面４６とクラッチハウジング３３（円筒部３４）の内周面４７との間の空間に配置されている。

大径筒部４９には、周方向に沿って等間隔を空けて径方向に複数（本実施形態では、６つ）の保持窓５２が貫通形成されている。そして、大径筒部４９に貫通形成された各保持窓５２には、ローラ４３がその軸心を中心として転動可能にそれぞれ配置されている。各ローラ４３は、それぞれ保持窓５２に保持された状態でインナ部材４２のカム面４６と円筒部３４の内周面４７との間に配置される。従って、各ローラ４３は、保持器４５に保持された状態で、各ローラ４３の軸心を中心として転動可能であるとともに、保持器４５の中心軸線Ｌ１を中心とした回転とともにインナ部材４２の外周を周方向に沿って移動するように構成されている。

そして、ローラクラッチ４１は、保持器４５が回転し、図４（ａ），（ｂ）に示すように、各ローラ４３がインナ部材４２のカム面４６と円筒部３４の内周面４７との間に係合することで、円筒部３４とインナ部材４２、即ちインターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３とが相対回転不能に連結するようになっている。

図２に示すように、保持器４５の小径筒部５０とクラッチハウジング３３の円筒部３４との間には、摩擦クラッチ５４が配置されている。
摩擦クラッチ５４は、保持器４５とクラッチハウジング３３とをトルク伝達可能に連結する多板式の摩擦クラッチであって、交互に配置される複数のアウタクラッチプレート５５とインナクラッチプレート５６とを有している。

具体的には、各アウタクラッチプレート５５はクラッチハウジング３３の円筒部３４内周にスプライン嵌合され、同クラッチハウジング３３に対して、それぞれ軸方向に移動可能、且つ相対回転不能に支持されている。従って、各アウタクラッチプレート５５は、クラッチハウジング３３と一体回転可能に設けられている。一方、インナクラッチプレート５６は保持器４５の小径筒部５０外周にスプライン嵌合され、同保持器４５に対して、それぞれ軸方向移動可能、且つ相対回転不能に支持されている。従って、インナクラッチプレート５６は、保持器４５と一体回転可能に設けられている。

そして、摩擦クラッチ５４は、これら各アウタクラッチプレート５５及びインナクラッチプレート５６が軸方向に押圧され、互いに摩擦係合することにより、保持器４５とクラッチハウジング３３とをトルク伝達可能に連結するようになっている。このとき、保持器４５とクラッチハウジング３３との間の伝達トルクは、各アウタクラッチプレート５５及びインナクラッチプレート５６の摩擦係合力、即ち軸方向の押圧力に応じて変化する。従って、摩擦クラッチ５４が摩擦係合することで、保持器４５にトルクが伝達され、保持器４５が回転するように構成されている。

なお、アウタクラッチプレート５５は、図５（ａ）に示すように、環状の外周側摺動部５５ａと内周側摺動部５５ｂとを備え、これら両摺動部５６ａ，５６ｂが複数のブリッジ部５５ｃによって連結されている。そして、隣接するブリッジ部５５ｃの間には円弧状の空間Ｓ１が形成されている。同様に、インナクラッチプレート５６は、図５（ｂ）に示すように、環状の外周側摺動部５６ａと内周側摺動部５６ｂとを備え、これら両摺動部５５ａ，５５ｂが複数のブリッジ部５６ｃによって連結されている。そして、隣接するブリッジ部５６ｃの間には円弧状の空間Ｓ２が形成されている。

そして、本実施形態では、インナ部材４２と保持器４５の段差部５１との間には、弾性部材５７が設けられている。図６（ａ），（ｂ）に示すように、弾性部材５７は、合口部５７ａを有する軸方向視略Ｃ字状に形成されたバネ部材である。弾性部材５７の一端には、軸方向のインナ部材４２側に屈曲形成された第１係止片５７ｂが設けられるとともに、他端には、軸方向の保持器４５側に屈曲形成された第２係止片５７ｃが設けられている。即ち、弾性部材５７の第１係止片５７ｂと第２係止片５７ｃとは、軸方向に沿って互い違いに屈曲されている。そして、弾性部材５７の第１係止片５７ｂは、インターミディエイトシャフト３２と一体回転するとともにカム面４６の形成されたインナ部材４２に嵌合固定され、第２係止片５７ｃは、保持器４５の段差部５１に嵌合固定されている。つまり、第１係止片５７ｂは、クラッチハウジング３３と相対回転可能になっている。

従って、上記摩擦クラッチ５４によって保持器４５とクラッチハウジング３３との間で伝達されるトルクは、弾性部材５７を介してインナ部材４２（インターミディエイトシャフト３２）に伝達される。

つまり、インターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３とは、摩擦クラッチ５４が摩擦係合することで保持器４５、弾性部材５７及びインナ部材４２を介してトルク伝達可能に連結される。この結果、インターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３との間の相対回転速度（回転速度差）が小さくなるようになっている。本実施形態では、弾性部材５７は、ローラ４３がインナ部材４２及び円筒部３４に係合しない領域における弾性力によってインターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３との相対回転速度が十分に小さくなる、即ち回転同期を略完了させることが可能な弾性係数を有している。

また、ハウジングケース３１内には、摩擦クラッチ５４を摩擦係合させる押圧手段としての駆動機構６１が設けられている。具体的には、図７に示すように、駆動機構６１は、電磁コイル６２、ヨーク６３、前記カバー３６、及びアーマチャ６４を備えている。

電磁コイル６２は、ヨーク６３に包囲されて右側側壁３１Ｒに埋設されている。また、磁路形成部材としてのカバー３６は、環状の外周縁部６５と、その外周縁部６５内に設けられた環状の内周縁部６６と、外周縁部６５と内周縁部６６との間に設けられた環状の磁路遮断部６７とを備えている。外周縁部６５及び内周縁部６６は鉄などの磁性材料からなり、磁路遮断部６７は、ステンレス等の非磁性材料からなる。

アーマチャ６４は、円環状に形成されるとともに、保持器４５の段差部５１と摩擦クラッチ５４のアウタクラッチプレート５５との間に配置されている。アーマチャ６４は、円筒部３４の内周面４７に対して軸方向に移動可能にスプライン嵌合されている。従って、アーマチャ６４は、クラッチハウジング３３と一体回転可能に設けられている。

電磁コイル６２へ電流を供給したとき、同電磁コイル６２にて発生した磁束は、磁路遮断部６７によりカバー３６内で短絡することが防止されている。また、各アウタクラッチプレート５５及びインナクラッチプレート５６の各ブリッジ部５５ｃ，５６ｃの間に形成された円弧状の空間Ｓ１，Ｓ２により、それぞれ外周側摺動部５５ａ，５６ａと内周側摺動部５５ｂ，５６ｂとの間で磁束が短絡することが防止されている。さらに、ドライベアリング３９は、その摺接部が非磁性材料により構成されているため、磁束がインターミディエイトシャフト３２側へ漏洩することが防止されている。

従って、電磁コイル６２へ電流を供給すると、図７に一点鎖線で示す磁路Ｍが形成される。具体的には、電磁コイル６２により形成される磁路Ｍは、ヨーク６３、外周縁部６５、各アウタクラッチプレート５５及びインナクラッチプレート５６の外周側摺動部５５ａ，５６ａ、アーマチャ６４、各アウタクラッチプレート５５及びインナクラッチプレート５６の内周側摺動部５５ｂ，５６ｂ、内周縁部６６、及びヨーク６３を通過する。そして、この磁気誘導作用により、アーマチャ６４は電磁コイル６２側に吸引され、カバー３６との間に各アウタクラッチプレート５５とインナクラッチプレート５６を挟み込むように移動することにより、摩擦クラッチ５４が摩擦係合するようになっている。

さらに、電磁コイル６２に供給する電流を増大させると、摩擦クラッチ５４にて伝達されるトルクが増大し、弾性部材５７の復元力に抗して保持器４５が回転する。その結果、各ローラ４３も転動し、その転動する各ローラ４３がインナ部材４２のカム面４６と円筒部３４の内周面４７との間に係合することになる。これにより、インナ部材４２と円筒部３４、即ちインターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３とが相対回転不能に連結される。

そして、電磁コイル６２への電流供給が停止すると、弾性部材５７の復元力により、速やかに保持器が回転して各ローラ４３が中立位置に戻され、インターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３とが相対回転可能になる。従って、リヤディファレンシャル１０と左側リヤアクスル１１Ｌとの間のトルク伝達が遮断されるようになっている。

次に、上記のように構成した車両１の電気的構成について図１に従って説明する。
カップリング制御手段及び切り替え制御手段としてのＥＣＵ７１は、トルクカップリング８（電磁クラッチ１５）に電気的に接続されている。ＥＣＵ７１は、車両の走行状態に応じてトルクカップリング８（電磁クラッチ１５）に駆動電流を供給し、この電流供給を通じてトルクカップリング８の作動を制御することにより、左側及び右側後輪１４Ｌ,１４Ｒへ伝達可能なトルク、即ちトルク伝達容量を制御する。

具体的には、ＥＣＵ７１は、アクセル開度センサ７２及び車輪速センサ７３ａ〜７３ｄと接続されている。ＥＣＵ７１は、各車輪速センサ７３ａ〜７３ｄにより検出された各車輪速Ｖfr，Ｖfl，Ｖrr，Ｖrlに基づいて車速Ｖ及び左側及び右側前輪１３Ｌ，１３Ｒと左側及び右側後輪１４Ｌ，１４Ｒとの間の車輪速差ΔＷを算出する。そして、ＥＣＵ７１は、これら車速Ｖ，車輪速差ΔＷ及びアクセル開度信号Ｓaに基づいてトルク伝達容量の制御目標値（目標トルク）を演算する。

つまり、車両１は、ＥＣＵ７１が演算したトルク伝達容量の目標トルクが「０」の場合には二輪駆動状態となり、目標トルクが「０」より大きい場合には四輪駆動状態となる。そして、ＥＣＵ７１は、演算した目標トルクに応じて制御信号を出力することでトランスファ５を制御し、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り替えるようになっている。

また、ＥＣＵ７１は、駆動力断続装置１６に電気的に接続されている。ＥＣＵ７１は、駆動力断続装置１６の電磁コイル６２に駆動電流を供給するようになっている。
具体的には、ＥＣＵ７１は、演算した目標トルクが「０」の場合、即ち二輪駆動時には、リヤディファレンシャル１０と左側及び右側後輪１４Ｌ，１４Ｒとの間のトルクを遮断するように、電磁コイル６２への電流供給を停止する。また、ＥＣＵ７１は、演算した目標トルクが「０」より大きい場合、即ち四輪駆動時には、リヤディファレンシャル１０と左側及び右側後輪１４Ｌ，１４Ｒとの間をトルク伝達可能に連結するように電磁コイル６２の作動を制御する。

次に、車両１の作用について、二輪駆動状態から四輪駆動状態への切り替えを中心として説明する。
先ず、車両１が二輪駆動状態では、エンジン２のトルクはプロペラシャフト７に伝達されない。このとき、駆動力断続装置１６により、リヤディファレンシャル１０と左側及び右側リヤアクスル１１Ｌ，１１Ｒとの間のトルク伝達が遮断されている。各アウタクラッチプレート５５とインナクラッチプレート５６とが摩擦係合せず、ローラクラッチ４１も係合していない状態となっている。

ここで、車両１の走行により、左側及び右側後輪１４Ｌ，１４Ｒが回転するため、左側及び右側リヤアクスル１１Ｌ，１１Ｒが回転する。この右側リヤアクスル１１Ｒの回転に伴って右側サイドギヤ２７Ｒが回転する。上述のように、二輪駆動状態では、インターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３との間のトルク伝達が遮断されているため、左側リヤアクスル１１Ｌの回転によってクラッチハウジング３３のみが回転する。また、右側リヤアクスル１１Ｒの回転による右側サイドギヤ２７Ｒの回転は、デフピニオン２６ａ，２６ｂの自転を介して左側サイドギヤ２７Ｌに伝達され、同左側サイドギヤ２７Ｌは右側サイドギヤ２７Ｒと同じ回転速度で逆回転する。従って、インターミディエイトシャフト３２は、左側サイドギヤ２７Ｌとともに右側サイドギヤ２７Ｒと同じ回転速度で逆回転する。この状態では、デフピニオン２６ａ，２６ｂは公転せず、デフケース２１及びリングギヤ２４が回転しない。

そのため、リングギヤ２４とドライブピニオン９ａの回転抵抗（摩擦抵抗）及びデフキャリヤ１２内の潤滑油の撹拌抵抗によるトルクの損失を防止して燃費の低下を防止できる。なお、デフピニオン２６ａ，２６ｂ及び左側及び右側サイドギヤ２７Ｌ，２７Ｒは、リングギヤ２４に比べ小径であるとともにベベルギヤにより構成されてため、これらが潤滑油内で回転することによるトルクの損失は十分に小さい。また、プロペラシャフト７は、エンジン２からトルクが伝達されず、且つリングギヤ２４が回転しないため、二輪駆動状態では停止した状態となる。従って、プロペラシャフト７が回転することによる振動や騒音を低減できるとともに、トルクの損失を防止することができる。

次に、二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り替える際には、ＥＣＵ７１は、先ず、デフケース２１に対するプロペラシャフト７の回転に滑りが発生し得るようにトルクカップリング８のトルク伝達容量を制御する。

次いで、ＥＣＵ７１は、電磁コイル６２に駆動電流を供給する。これにより、アーマチャ６４が電磁コイル６２側に吸引されて摩擦クラッチ５４が摩擦係合する。これにより、インターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３との相対回転速度が小さくなり、これらの回転同期が図られる。なお、本実施形態では、ＥＣＵ７１は、同期開始時点での各車輪速Ｖrl，Ｖrr及び電磁コイル６２に供給する電流量に基づいて、回転同期を図るための同期時間を決定している。

このように回転同期が図られて左側及び右側サイドギヤ２７Ｌ，２７Ｒが徐々に同一方向に回転し始めると、デフピニオン２６ａ，２６ｂが公転、即ちデフケース２１及びリングギヤ２４が回転し始める。これにより、徐々にドライブピニオンシャフト９が回転し、トルクカップリング８を介してプロペラシャフト７が回転する。

次いで、同期時間が経過し、インターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３との回転同期が略完了すると、ＥＣＵ７１は電磁コイル６２に供給する電流を増加させる。これにより、摩擦クラッチ５４により伝達されるトルクが大きくなり、弾性部材５７の復元力に抗して保持器４５が回転し、各ローラ４３が円筒部３４の内周面４７とインナ部材４２のカム面４６との間に係合する（図４参照）。このように、ローラクラッチ４１が係合することで、インターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３とが相対回転不能に連結される。

そして、ＥＣＵ７１は、インターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３とが相対回転不能に連結された後に、継続して電磁コイル６２に駆動電流を供給する。これによって、摩擦クラッチ５４により保持器４５にトルクが伝達され、同保持器４５は周方向に押圧される。そのため、各ローラ４３が中立位置に戻るように保持器４５が回転することが規制され、ローラクラッチ４１の締結が保持される。

その後、ＥＣＵ７１は、トランスファ５を制御して、エンジン２のトルクがプロペラシャフト７に伝達されるようにし、二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り替える。このとき、トランスファ５の出力軸及びプロペラシャフト７の回転は略同期しているため、トランスファ５にてトランスファ５の出力軸とプロペラシャフト７との回転同期を図ることなく、二輪駆動状態から四輪駆動状態への切り替えが行われる。

以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）駆動力断続装置１６は、カム面４６を外周に有するインナ部材４２、内周面４７を有する円筒部３４、インナ部材４２と円筒部３４との間に配置されるローラ４３、及びローラ４３をその軸心を中心として転動可能に保持する保持器４５からなるローラクラッチ４１と、摩擦クラッチ５４とを備えた。そして、ローラクラッチ４１は、摩擦クラッチ５４が摩擦係合してインターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３との相対回転速度が小さくなった後に、ローラクラッチ４１によりインターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３とを相対回転不能に連結するようにした。そのため、二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り替える際に、二輪駆動時にインターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３との間に生じた相対回転速度を、摩擦クラッチを摩擦係合することで小さくでき、インターミディエイトシャフト３２及びクラッチハウジング３３の回転同期が図られる。そして、摩擦クラッチによりインターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３との相対回転速度が小さくなった後に、ローラクラッチによりインターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３とが相対回転不能に連結される。従って、インターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３との相対回転速度が大きい状態でローラクラッチが係合してしまう際の衝撃等による異音や振動等の発生を低減できる。その結果、二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り替える際に、運転者に不快感を与えることを防止できる。

（２）第１係止片５７ｂがカム面４６の形成されたインナ部材４２と一体回転可能に固定されるとともに、第２係止片５７ｃが保持器４５に固定されてローラ４３を中立位置に付勢する弾性部材５７を備えた。そして、摩擦クラッチ５４を、第１係止片５７ｂと相対回転可能なクラッチハウジング３３と保持器４５との間に配置した。そのため、摩擦クラッチ５４が摩擦係合することで、保持器４５にトルクが伝達されて回転する。このトルクは、保持器４５、弾性部材５７及びインナ部材４２を介してインターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３との間で伝達されるため、摩擦クラッチ５４が摩擦係合することでインターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３との回転同期が図られる。そして、摩擦クラッチ５４により伝達されるトルクが弾性部材５７の復元力に抗して保持器４５を回転させることで、各ローラ４３がインナ部材４２と円筒部３４との間に係合し、インターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３とが相対回転不能に連結される。従って、摩擦クラッチ５４を押圧することのみで、ローラクラッチ４１も係合させることができる。従って、保持器４５を回転させるためのアクチュエータ等を別途設け、同アクチュエータを駆動して保持器４５を回転させることで、インターミディエイトシャフト３２と第２期同軸とを相対回転不能に連結する場合に比べ、駆動力断続装置１６を簡素化することができる。

（３）弾性部材５７は、ローラ４３がインナ部材４２及び円筒部３４に係合しない領域における弾性力によってインターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３との回転同期が略完了させることが可能な弾性係数を有している。そのため、ローラクラッチ４１によりインターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３とを相対回転不能に連結する際に、異音や振動が発生することを十分に低減することが可能になる。

（４）リヤディファレンシャル１０とトランスファ５との間に設けられエンジン２から左側及び右側後輪１４Ｌ，１４Ｒへのトルク伝達容量を変更可能なトルクカップリング８を備えた。そして、ＥＣＵ７１は、摩擦クラッチ５４を摩擦係合させてインターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３との相対回転速度を小さくする際に、デフケース２１に対するプロペラシャフト７の回転に滑りが発生し得るようにトルクカップリング８のトルク伝達容量を制御した。

ここで、二輪駆動状態から四輪駆動状態に素早く切り替えるために、摩擦クラッチによりインターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３との回転同期が完了する前に、ローラクラッチ４１によりインターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３とが相対回転不能に連結することも考えられる。しかし、この場合、ローラクラッチが係合される瞬間に左側及び右側後輪１４Ｌ，１４Ｒからプロペラシャフト７側に伝達されるトルクが急激に増加する。そのため、プロペラシャフト７のように慣性モーメントが大きな部材にて異音が発生する虞がある。この点、本実施形態によれば、トルクカップリング８に滑りが発生することで、左側及び右側後輪１４Ｌ，１４Ｒからトルクカップリング８に伝達されるトルクが急増しても、プロペラシャフト７に伝達されるトルクが急増することを防止でき、異音を低減できる。

また、ＥＣＵ７１は、摩擦クラッチ５４を摩擦係合させてインターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３との相対回転速度を小さくする前に、トルクカップリング８のトルク伝達容量を直結状態よりも小さくするようにした。そのため、ローラクラッチ４１の係合時のみならず、回転同期開始時においても、プロペラシャフト７へ伝達されるトルクの急増を確実に防止することができ、異音の発生を確実に防止できる。

（５）ＥＣＵ７１は、ローラクラッチ４１によりインターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３とを相対回転不能に連結してプロペラシャフト７を回転させた後に、トランスファ５にて二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り替えるようにした。

二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り替える際に、トランスファ５にて、プロペラシャフト７とトランスファ５の出力軸との回転同期を図る場合には、同トランスファ５の構造が複雑になってしまう。この点、本実施形態では、トランスファ５にて二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り替える際に、トランスファ５の出力軸とプロペラシャフト７との回転同期が略完了しているため、トランスファ５にてこれらの回転同期を図らずともよく、トランスファ５を簡易な構成にすることができる。

（６）電磁クラッチ１５を有するトルクカップリング８をデフキャリヤ１２内に収容させるとともに、駆動力断続装置１６をデフキャリヤ１２に固定した。そして、駆動力断続装置１６を電磁コイル６２に電流を供給することで駆動するようにした。従って、トルクカップリング８と駆動力断続装置１６とが近接してされているため、ＥＣＵ７１から電流を供給するためのワイヤハーネスの短縮化を図ることができる。

（７）ＥＣＵ７１は、ローラクラッチ４１によりインターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３とが連結された状態で、継続して電磁コイル６２に駆動電流を供給するようにした。これにより、摩擦クラッチ５４により保持器４５にトルクが伝達され、同保持器４５は周方向に押圧される。そのため、弾性部材５７の復元力により保持器４５が中立位置に戻ることが規制され、ローラクラッチ４１の係合が保持される。従って、例えば車両走行時に左側及び右側後輪１４Ｌ，１４Ｒから伝達される振動等により、インターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３との連結が解除されてしまうことを防止できる。

なお、本実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施形態では、弾性部材５７を、合口部５７ａを有する環状に形成したが、これに限らず、摩擦クラッチ５４によって伝達されるトルクに抗してローラ４３及び保持器４５を中立位置に付勢すれば、弾性部材をコイルスプリング等により構成してもよい。

・上記実施形態では、摩擦クラッチ５４をクラッチハウジング３３の円筒部３４と保持器４５の小径筒部５０との間に配置するとともに、弾性部材５７をインナ部材４２と保持器４５とに固定したが、これに限らない。例えば、インナクラッチプレート５６をインターミディエイトシャフト３２の外周面に設けるとともに、アウタクラッチプレート５５をクラッチハウジング３３の内周面に設け、インターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３との間で直接トルク伝達可能に連結するよう構成する。そして、保持器４５を別途設けたアクチュエータ等により回転させてローラ４３がインナ部材４２と円筒部３４とに係合するようにしてもよい。

・上記実施形態では、摩擦クラッチ５４をクラッチハウジング３３の円筒部３４と保持器４５の小径筒部５０との間に配置したが、これに限らない。例えば、保持器４５の小径部をインターミディエイトシャフト３２の外径よりも大径に形成し、これらの間に摩擦クラッチを配置するようにしてもよい。なお、この場合には、クラッチハウジング３３の内周面４７にカム面を形成する。そして、第１係止片５７ｂをカム面が形成されたクラッチハウジング３３と一体回転可能に設けるとともに、第２係止片５７ｃを保持器４５と一体回転可能に設け、摩擦クラッチ５４によって伝達されるトルクに抗してローラ４３及び保持器４５を中立位置に付勢するように弾性部材５７を設ける。

・上記実施形態では、円筒部３４をアウタ部材として構成したが、これに限らず、円筒部３４の内周に別体からなるアウタ部材を設けてもよい。また、インナ部材４２を別体としてインターミディエイトシャフト３２に設けたが、これに限らず、インターミディエイトシャフト３２の外周にカム面を形成し、インナ部材としてもよい。

・上記実施形態では、インナ部材４２の外周にカム面４６を形成し、円筒部３４の内周面４７を円筒状に形成したが、これに限らず、円筒部３４の内周面４７をカム面とし、インナ部材４２の外周面を円筒状に形成してもよい。

・上記実施形態では、ＥＣＵ７１は、ローラクラッチ４１によりインターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３とが連結された状態で、継続して電磁コイル６２に駆動電流を供給するようにした。しかし、これに限らず、弾性部材５７の弾性力を調整し、電磁コイル６２への電流の供給を停止してもローラクラッチ４１の係合は解除されないようにしてもよい。つまり、四輪駆動状態で車両１が走行している際には、インナ部材４２から各ローラ４３を介してクラッチハウジング３３にトルク伝達がされることで各ローラ４３がインナ部材４２のカム面４６及び円筒部３４の内周面４７との間に押し付けられるのでローラクラッチ４１の係合が維持される。従って、弾性部材５７の弾性力によってはローラクラッチ４１の係合は解除されずに係合状態が維持されるため、車両走行時においても継続して電磁コイル６２に電流を供給する場合に比べ、消費電流の低減を図ることができる。

・上記実施形態では、駆動力断続装置１６にてインターミディエイトシャフト３２（左側サイドギヤ２７Ｌ）とクラッチハウジング３３（左側リヤアクスル１１Ｌ）との回転同期を図り、これらをローラクラッチ４１が係合した後に、トランスファ５にて二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り替えたが、これに限らない。例えばローラクラッチ４１が係合し、インターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３とが相対回転不能に連結される前に、トランスファ５にて二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り替えてもよい。このようにしても、トランスファ５にて二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り替える際に、プロペラシャフト７が回転し、トランスファ５の出力軸とプロペラシャフト７との回転同期が図られているため、トランスファ５にてこれらの回転同期を図らずともよく、トランスファ５を簡易な構成にすることができる。

また、トランスファ５にて二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り替えた後に、インターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３との回転同期を図り、ローラクラッチ４１を係合させるようにしてもよい。

・上記実施形態では、ＥＣＵ７１は、同期開始時点での各車輪速Ｖrl，Ｖrr及び電磁コイル６２に供給する電流量に基づいて、回転同期を図るための同期時間を決定したが、これに限らない。例えば、同期開始後に各車輪速Ｖrl，Ｖrrが急増した場合などには、同期時間が変更するようにしてもよい。また、例えばロータリエンコーダ等により、インターミディエイトシャフト３２の回転数を検出するとともに、各車輪速Ｖrl，Ｖrrからクラッチハウジング３３の回転数を検出し、これら回転数に基づいて同期が完了したか否かを判定してもよい。

・上記実施形態では、切り替え手段としてトランスファ５を用いたが、これに限らず、例えば車両１にトランスファ５を設けず、トルクカップリング８を切り替え手段として構成し、同トルクカップリング８のトルク伝達容量を変更することで、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り替えるようにしてもよい。このようにしても、二輪駆動状態において、デフケース２１及びリングギヤ２４が回転することを防止できるため、駆動伝達系での振動・騒音の低減や燃費の向上を図ることができる。

また、車両１にトランスファ５及びトルクカップリング８を設けずともよい。このようにしても、インターミディエイトシャフト３２とクラッチハウジング３３との相対回転速度が大きい状態で、ローラクラッチ４１によりこれらが相対回転不能に連結されず、異音や振動が発生することを低減できる。その結果、二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り替える際に、運転者に不快感を与えることを防止できる。

・上記実施形態では、車両１にトルクカップリング８を設けたが、これに限らず、トルクカップリング８を有さない車両１に本発明を適用してもよい。
・上記実施形態では、駆動力断続装置１６をリヤディファレンシャル１０と左側リヤアクスル１１Ｌとの間に設けたが、これに限らず、リヤディファレンシャル１０と右側リヤアクスル１１Ｒとの間に設けてもよい。また、リヤディファレンシャル１０と左側及び右側リヤアクスル１１Ｌ，１１Ｒとの間の両方に駆動力断続装置１６を設けてもよい。

・上記実施形態では、第１駆動軸としてのインターミディエイトシャフト３２を左側サイドギヤ２７Ｌに連結し、第２駆動軸としてのクラッチハウジング３３を左側リヤアクスル１１Ｌに連結したが、これに限らない。例えば、クラッチハウジング３３を左側サイドギヤ２７Ｌに連結し、インターミディエイトシャフト３２を左側リヤアクスル１１Ｌに連結してもよい。

・上記実施形態では、トルクカップリング８の目標トルクに基づいて車両１が二輪駆動状態と四輪駆動状態とに切り替えられたが、これに限らず、例えば運転者が切り替えスイッチを操作することで、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り替えるようにしてもよい。

・上記実施形態では、本発明を、左側及び右側後輪１４Ｌ，１４Ｒを補助駆動輪とする車両１に適用したが、これに限らず、左側及び右側前輪１３Ｌ，１３Ｒを補助駆動輪とする車両に搭載してもよい。

駆動力断続装置を備えた車両の概略構成図。駆動力断続装置の概略を示す断面図。図２のＡ−Ａ線断面図。（ａ）,（ｂ）ローラがインナ部材のカム面及び円筒部の内周面に係合した状態の模式図。（ａ）アウタクラッチプレートの正面図、（ｂ）インナクラッチプレートの正面図。（ａ）図２のＢ−Ｂ線断面図、（ｂ）弾性部材の斜視図。駆動力断続装置に形成される磁路を示す拡大断面図。

符号の説明

１…車両、２…エンジン、５…トランスファ、７…プロペラシャフト、８…トルクカップリング、１０…リヤディファレンシャル、１４Ｌ…左側後輪、１４Ｒ…右側後輪、１６…駆動力断続装置、２１…デフケース、３２…インターミディエイトシャフト、３３…クラッチハウジング（アウタ部材）、３４…円筒部、３６…カバー、４１…ローラクラッチ、４２…インナ部材、４３…ローラ、４５…保持器、４６…カム面、４７…内周面、５４…摩擦クラッチ、５７…弾性部材、５７ｂ…第１係止片、５７ｃ…第２係止片、７１…ＥＣＵ。

Claims

二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り替え可能な四輪駆動車両に搭載され、二輪駆動時にトルク伝達が遮断される補助駆動輪側のディファレンシャル装置の出力ギヤ及び該出力ギヤからトルクが伝達されて駆動される前記補助駆動輪の何れか一方に連結された第１駆動軸と、前記出力ギヤ及び前記補助駆動輪の何れか他方に連結され前記第１駆動軸に対して相対回転可能な第２駆動軸とのトルク伝達を断続する駆動力断続装置であって、
前記第１駆動軸と一体回転するインナ部材、前記第２駆動軸と一体回転するアウタ部材、前記インナ部材とアウタ部材との間に配置されるローラ、及び前記ローラを該ローラの軸心を中心として転動可能に保持する保持器を有し、前記インナ部材の外周面及び前記アウタ部材の内周面のうちの何れか一方には周方向に対して傾斜したカム面が形成されてなり、前記保持器を回転させることで前記ローラを前記インナ部材及び前記アウタ部材に係合させ前記第１駆動軸と前記第２駆動軸とを相対回転不能に連結するローラクラッチと、
前記第１駆動軸と前記第２駆動軸との間に配置され、軸方向に押圧されることで摩擦係合して前記第１駆動軸と前記第２駆動軸との相対回転速度を小さくする摩擦クラッチと、
前記摩擦クラッチを軸方向に沿って押圧する押圧手段とを備え、
前記ローラクラッチは、前記摩擦クラッチが押圧されて前記第１駆動軸と前記第２駆動軸との相対回転速度が小さくなった後に、前記第１駆動軸と前記第２駆動軸とを相対回転不能に連結することを特徴とする駆動力断続装置。
第１係止片が前記カム面の形成された前記アウタ部材又は前記インナ部材と一体回転可能に固定されるとともに、第２係止片が前記保持器と一体回転可能に固定されて前記ローラを中立位置に付勢する弾性部材を備え、
前記摩擦クラッチは、前記第１係止片と相対回転可能な前記第１駆動軸又は前記第２駆動軸と前記保持器との間に配置されたことを特徴する請求項１に記載の駆動力断続装置。
前記弾性部材は、前記ローラが前記インナ部材及び前記アウタ部材に係合しない領域における弾性力によって前記第１駆動軸と前記第２駆動軸との相対回転速度を小さくすることが可能な弾性係数を有することを特徴する請求項２に記載の駆動力断続装置。
二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り替え可能な四輪駆動車両に搭載され、二輪駆動時にトルク伝達が遮断される補助駆動輪側のディファレンシャル装置の出力ギヤ及び該出力ギヤからトルクが伝達されて駆動される前記補助駆動輪の何れか一方に連結された第１駆動軸と、前記出力ギヤ及び前記補助駆動輪の何れか他方に連結され前記第１駆動軸に対して相対回転可能な第２駆動軸と、前記第１駆動軸と一体回転するインナ部材、前記第２駆動軸と一体回転するアウタ部材、前記インナ部材とアウタ部材との間に配置されるローラ、及び前記ローラを該ローラの軸心を中心として転動可能に保持する保持器を有し、前記インナ部材の外周面及び前記アウタ部材の内周面のうちの何れか一方には周方向に対して傾斜したカム面が形成されてなり、前記保持器を回転させることで前記ローラを前記インナ部材及び前記アウタ部材に係合させ前記第１駆動軸と前記第２駆動軸とを相対回転不能に連結するローラクラッチとを備え、前記第１駆動軸と前記第２駆動軸とのトルク伝達を断続する駆動力断続装置の制御方法であって、
前記第１駆動軸と前記第２駆動軸との間に配置された摩擦クラッチを軸方向に押圧して、前記第１駆動軸と前記第２駆動軸との相対回転速度を小さくした後に、前記保持器を回転させて、前記ローラクラッチにより前記第１駆動軸と前記第２駆動軸とを相対回転不能に連結させることを特徴とする駆動力断続装置の制御方法。
前輪側と後輪側との間でトルクを伝達するプロペラシャフトにおけるトルク伝達方向の下流側に設けられ、二輪駆動時にトルク伝達が遮断される補助駆動輪側のディファレンシャル装置の出力ギヤ及び該出力ギヤからトルクが伝達されて駆動される前記補助駆動輪の何れか一方に連結された第１駆動軸と、前記出力ギヤ及び前記補助駆動輪の何れか他方に連結され前記第１駆動軸に対して相対回転可能な第２駆動軸とのトルク伝達を断続する駆動力断続装置を備え、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り替え可能な四輪駆動車両であって、
前記駆動力断続装置は、
前記第１駆動軸と一体回転するインナ部材、前記第２駆動軸と一体回転するアウタ部材、前記インナ部材とアウタ部材との間に配置されるローラ、及び前記ローラを該ローラの軸心を中心として転動可能に保持する保持器を有し、前記インナ部材の外周面及び前記アウタ部材の内周面のうちの何れか一方には周方向に対して傾斜したカム面が形成されてなり、前記保持器を回転させることで前記ローラを前記インナ部材及び前記アウタ部材に係合させ前記第１駆動軸と前記第２駆動軸とを相対回転不能に連結するローラクラッチと、
前記第１駆動軸と前記第２駆動軸との間に配置され、軸方向に押圧されることで摩擦係合して前記第１駆動軸と前記第２駆動軸との相対回転速度を小さくする摩擦クラッチと、
前記摩擦クラッチを軸方向に沿って押圧する押圧手段とを備え、
前記ローラクラッチは、前記摩擦クラッチが押圧されて前記第１駆動軸と前記第２駆動軸との相対回転速度が小さくなった後に、前記第１駆動軸と前記第２駆動軸とを相対回転不能に連結することを特徴とする四輪駆動車両。
前記プロペラシャフトと駆動源のトルクによって回転駆動される前記ディファレンシャル装置のデフケースとの間に設けられ、前記プロペラシャフトと前記デフケースとの間でのトルク伝達容量を変更可能なトルクカップリングと、
前記ローラクラッチにより前記第１駆動軸と前記第２駆動軸とを相対回転不能に連結する際に、前記デフケースに対する前記プロペラシャフトの回転に滑りが発生し得るように前記トルクカップリングのトルク伝達容量を制御するカップリング制御手段と
を備えたことを特徴とする請求項５に記載の四輪駆動車両。
前記プロペラシャフトにおける前記トルク伝達方向の上流側に設けられ、駆動源の駆動力伝達経路を変更して二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り替える切り替え手段と、
前記摩擦クラッチを摩擦係合させて前記プロペラシャフトを回転させた後に、前記切り替え手段にて前記駆動力伝達経路を変更して二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り替える切り替え制御手段と
を備えたことを特徴とする請求項５又は６に記載の四輪駆動車両。
前輪側と後輪側との間でトルクを伝達するプロペラシャフトにおけるトルク伝達方向の下流側に設けられ、二輪駆動時にトルク伝達が遮断される補助駆動輪側のディファレンシャル装置の出力ギヤ及び該出力ギヤからトルクが伝達されて駆動される前記補助駆動輪の何れか一方に連結された第１駆動軸と、前記出力ギヤ及び前記補助駆動輪の何れか他方に連結され前記第１駆動軸に対して相対回転可能な第２駆動軸と、前記第１駆動軸と一体回転するインナ部材、前記第２駆動軸と一体回転するアウタ部材、前記インナ部材とアウタ部材との間に配置されるローラ、及び前記ローラを該ローラの軸心を中心として転動可能に保持する保持器を有し、前記インナ部材の外周面及び前記アウタ部材の内周面のうちの何れか一方には周方向に対して傾斜したカム面が形成されてなり、前記保持器を回転させることで前記ローラを前記インナ部材及び前記アウタ部材に係合させ前記第１駆動軸と前記第２駆動軸とを相対回転不能に連結するローラクラッチとを有し、前記第１駆動軸と前記第２駆動軸とのトルク伝達を断続する駆動力断続装置とを備え、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り替え可能な四輪駆動車両の制御方法であって、
前記第１駆動軸と前記第２駆動軸との間に配置された摩擦クラッチを軸方向に押圧して、前記第１駆動軸と前記第２駆動軸との相対回転速度を小さくした後に、前記保持器を回転させて、前記ローラクラッチにより前記第１駆動軸と前記第２駆動軸とを相対回転不能に連結させることを特徴とする四輪駆動車両の制御方法。
前記ローラクラッチにより前記第１駆動軸と前記第２駆動軸とを相対回転不能に連結する際に、前記プロペラシャフトと駆動源のトルクによって回転駆動される前記ディファレンシャル装置のデフケースとの間に設けられ該プロペラシャフトと該デフケースとの間でのトルク伝達容量を変更可能なトルクカップリングのトルク伝達容量を、前記デフケースに対する前記プロペラシャフトの回転に滑りが発生し得るようにしたことを特徴とする請求項８に記載の四輪駆動車両の制御方法。
前記摩擦クラッチを摩擦係合させて前記プロペラシャフトを回転させた後に、前記プロペラシャフトにおける前記トルク伝達方向の上流側に設けられ駆動源の駆動力伝達経路を変更して二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り替える切り替え手段にて二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り替えることを特徴とする請求項８又は９に記載の四輪駆動車両の制御方法。