JP2012071750A - ４輪駆動車用トランスファのシフト機構 - Google Patents

Abstract

【課題】トランスファケースの空間を有効に利用することで効率よく配設できる４輪駆動車用トランスファのシフト機構を提供する。
【解決手段】４輪駆動車用トランスファのシフト機構３０は、遊星歯車機構に同軸的に配された変速段切換用クラッチスリーブの作動を選択する変速段切換用シフトフォーク４０と、４ＷＤ解除用スライドスリーブの作動を選択する４ＷＤ解除用シフトフォーク３３とを備えている。４ＷＤ解除用シフトフォーク４０は、一端部が変速段切換用シフトフォーク３３に固定支持された４ＷＤ解除用シフトロッド３４に待ちバネ３５を介して軸方向移動可能に設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば４輪駆動車用トランスファに適用されるシフト機構に関する。

４輪駆動車には、常時４輪駆動状態とするフルタイム４輪駆動車がある。この種のフルタイム４輪駆動車に適用されるシフト機構としては、例えばトランスファケース内に第１及び第２シフトロッドを互いに平行に配置し、第１シフトロッド上に高速段−低速段（Ｈ−Ｌ）切換用シフトフォークを取り付けるとともに、第２シフトロッド上に４輪駆動状態を維持する４ＷＤ解除用のシフトフォークをＨ−Ｌ切換用シフトフォークに対して常に付勢した状態で取り付けている。

第１及び第２シフトロッドがトランスファケース内の駆動スプロケット及び従動スプロケットに巻き掛けられたループ状の前輪駆動用チェーンの対向内側を横切って取り付けられたシフト機構の一例が、例えば本出願人が先に提案した特開２００７−１７６２３９号公報に開示されている。

特開２００７−１７６２３９号公報

この従来のシフト機構では、互いに平行に配置された第１及び第２シフトロッドがトランスファケース内の駆動スプロケット及び従動スプロケットに巻き掛けられたループ状の前輪駆動用チェーンの対向内側を横切って取り付けられるので、第１及び第２シフトロッドが、エンジン駆動中に走行する前輪駆動用チェーンと干渉しないように、第１及び第２シフトロッドの配置位置を考慮する必要がある。しかしながら、外径が小さい駆動スプロケット及び従動スプロケットでは、前輪駆動用チェーンの対向内側に形成された空間が狭くなり、エンジン駆動中に走行する前輪駆動用チェーンと干渉することなく、第１及び第２シフトロッドを通すスペースが確保できない場合がある。

本発明は、上記従来の課題を解消すべくなされたものであり、その目的は、トランスファケースの空間を有効に利用することで効率よく配設できる４輪駆動車用トランスファのシフト機構を提供することにある。

［１］本発明は、４輪駆動車用トランスファケースの内部に配され、エンジンの駆動力を高速段と低速段とに切換える変速機構と、前記変速機構の駆動力が入力される主出力軸と、前記主出力軸に平行に配置された副出力軸と、前記変速機構に同軸的に配された変速段切換用クラッチスリーブ、及び前記変速段切換用クラッチスリーブに押されて前記主出力軸と前記副出力軸とを結合することで、４輪駆動状態を維持する４ＷＤ解除用のスライドスリーブと、前記主出力軸の軸方向に沿って移動可能に配され、前記変速段切換用クラッチスリーブの作動を選択する変速段切換用シフトフォークと、前記変速段切換用シフトフォークに軸方向移動可能に支持されるとともに、待ちバネを介して前記変速段切換用シフトフォークに向けて付勢され、前記４ＷＤ解除用ライドスリーブの解除を行う４ＷＤ解除用シフトフォークとを備えたことを特徴とする４輪駆動車用トランスファのシフト機構にある。

［２］上記［１］記載の発明にあって、前記４ＷＤ解除用シフトフォークは、一端部が前記変速段切換用シフトフォークに固定支持された４ＷＤ解除用シフトロッドに前記待ちバネを介して軸方向移動可能に設けられ、前記４ＷＤ解除用シフトロッドを介して前記４ＷＤ解除用スライドスリーブの作動を選択することを特徴とする。

［３］上記［１］記載の発明にあって、前記変速段切換用シフトフォークは、前記主出力軸の軸方向に沿って配されたシフトロッドと、前記シフトロッドに移動可能に挿通支持されるシフトフォーク本体と、前記シフトロッドと同軸上に挿通支持される一対の摺動脚部を介して前記シフトフォーク本体に相対移動可能に設けられた摺動ホルダと、前記シフトフォーク本体及び前記摺動ホルダの間にバネ部材を収容するバネ収容部と、前記シフトフォーク本体の前記バネ収容部内に形成され、前記バネ部材によるバネ荷重を受ける一対のバネ荷重受部と、前記一対の摺動脚部の対向内面に設けられ、前記一対のバネ荷重受部のいずれか一方を押圧することで前記バネ部材を圧縮させる方向に変位するバネ作動部とを備えたことを特徴とする。

［４］上記［３］記載の発明にあって、前記摺動ホルダの一端部には、シフトロッド軸方向へ延びる腕部が一体に形成され、前記腕部には、前記シフトロッドとは同軸上に配置されて回転駆動するシフトカムのカム溝に沿って移動するシフターピンが突出して設けられたことを特徴とする。

［５］上記［３］記載の発明にあって、前記バネ作動部は、前記シフトロッドと同軸上に設けられたワッシャからなることを特徴とする。

［６］上記［３］記載の発明にあって、前記バネ部材、前記バネ荷重受部、及び前記摺動脚部が、前記シフトフォーク本体が拘束停止したとき前記シフトフォーク本体にシフト操作力を蓄積する待ち機構を構成してなることを特徴とする。

本発明によれば、限られた狭小なトランスファケースの空間を有効に利用することができる。

本発明に係わる典型的な実施の形態であるトランスファの一構造例を概略的に示す断面図である。 （ａ）は変速段切換用シフトフォークの縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩＢ−ＩＩＢ線矢視断面図、（ｃ）は（ａ）のＩＩＣ−ＩＩＣ線矢視断面図である。 ４ＷＤ解除用シフトフォークの一構成例を概略的に示す斜視図である。 ４ＷＤ解除用シフトフォークの一作動例を模式的に示す説明図であり、（ａ）は４ＷＤロック状態にある低速段のシフト操作を示す図、（ｂ）は（ａ）の次のシフト操作を示す図、（ｃ）は（ｂ）の次のシフト操作を示す図であり、（ｄ）は４ＷＤロック解除状態にある高速段へのシフト操作終了を示す図である。 エンジン駆動中に走行する前輪駆動用チェーンの動作を説明するための図である。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて具体的に説明する。

（トランスファの全体構成）
図１において、全体を示す符号１は、この実施の形態に係る典型的なトランスファの全体構成を概略的に示している。図示例によるトランスファ１は、例えばＦＲ（フロントエンジン、リヤドライブ）方式をベースにした四輪駆動（４ＷＤ）車における高速位置及び低速位置への切換えに適用されるものである。

このトランスファ１は、図１に示すように、フロントケース２及びリアケース３からなるトランスファケースを有している。このフロントケース２の前側部位には、図示しないエンジンからの回転を同じく図示を省略した自動変速機あるいは手動変速機を介して入力する入力軸４がベアリング５を介して回転可能に固定支持されている。この入力軸４には、フロントケース２内に同軸的に配された副変速機２０を介してリアケース３内に同軸的に配された主軸である後輪出力軸６が直結されている。

このトランスファケースの後輪出力軸６と平行な部位には、図１に示すように、前輪出力軸（副出力軸）７が設けられている。この後輪出力軸６の同一軸上には、駆動スプロケットギヤ８が設けられている。この前輪出力軸７の同一軸上には、駆動スプロケットギヤ８に対する従動スプロケットギヤ９が設けられている。この駆動スプロケットギヤ８、及び従動スプロケットギヤ９の間には、環状のチェーン１０が掛け回されている。

この副変速機２０は、図１に示すように、入力軸４に入力するエンジンの駆動力をシフト機構３０により高速段Ｈと低速段Ｌとに切換えられる。このシフト機構３０は、副変速機２０の遊星歯車機構に同軸的に配されたＨ−Ｌ切換え用のクラッチスリーブ３１、及び４ＷＤ解除用のスライドスリーブ３２を備えている。

この遊星歯車機構は、図１に示すように、入力軸４の外周に形成された高速用ギヤ（サンギヤ）２１と、フロントケース２に固定されたリングギヤ２２と、このサンギヤ２１の外周に噛み合うとともに、リングギヤ２２の内周に噛み合う複数のピニオンギヤ（プラネタリギヤ）２３，…，２３とを備えている。複数のピニオンギヤ２３は、同一の位相差をもって配された支軸２４を介して円形のキャリアケース２５に自転可能に固定支持されている。このキャリアケース２５は、サンギヤ２１と相対回転可能に入力軸４の軸回りに固定支持されている。

このキャリアケース２５の支軸２４には、図１に示すように、内スプライン（歯部）２６ａを有する円形のリング体２６が固定支持されている。低速状態においては、クラッチスリーブ３１のスプラインが高速用ギヤ２１から脱することで、リング体２６の内スプライン２６ａにクラッチスリーブ３１のスプラインをスプライン係合させ、ピニオンギヤ２３から伝達された回転動力が低速回転駆動力として後輪出力軸６に伝達させることができるようになっている。

一方、図１に示す高速状態においては、クラッチスリーブ３１のスプラインと高速用ギヤ２１とが互いに噛合して連結されており、入力軸４の回転駆動力が高速回転駆動力として入力軸４から後輪出力軸６に伝達されるようになっている。

後輪出力軸６の同一軸上には、図１に示すように、４ＷＤモードにおける前後輪駆動力の配分制御を実行する駆動力配分装置の一部を構成する摩擦クラッチ装置５０が設けられている。トランスファケースには、シフト機構３０、及び摩擦クラッチ装置５０の作動を制御する駆動源となるモータ７０が設けられている。このモータ７０には減速機７１が内蔵されており、その減速機７１による回転駆動をモータ出力軸７２に伝達するようになっている。モータ出力軸７２には、シフト機構３０及び摩擦クラッチ装置５０が連結されている。

この摩擦クラッチ装置５０は、図１に示すように、環状の多板式の摩擦クラッチ５１を有している。この摩擦クラッチ５１は、環状のクラッチハブ５２を後輪出力軸６に固定するとともに、環状のクラッチドラム５３を後輪出力軸６に回転可能に支持した駆動スプロケットギヤ８に連結している。

２輪駆動（２ＷＤ）の際には摩擦クラッチ装置５０の摩擦クラッチ５１の締結が解除され、入力軸４の回転は、副変速機構２０を介して後輪出力軸６に伝達される。一方、４ＷＤ時の際には、摩擦クラッチ５１が締結状態となり、入力軸４からの駆動力を、後輪出力軸６、摩擦クラッチ５１、駆動スプロケットギヤ８、前輪駆動用チェーン１０、及び従動スプロケットギヤ９を介して前輪出力軸７へと伝達される。

この摩擦クラッチ装置５０は、図１に示すように、後輪出力軸６と同一軸上に移動可能な環状のクラッチ押付部材５４と、モータ７０の回転運動を直線運動に変換し、クラッチ押付部材５４に軸方向変位を付与するボールカム機構５５とを備えている。

このボールカム機構５５は、図１に示すように、摩擦クラッチ５１のクラッチ締結力を無段階に制御する。ボールカム機構５５には、後輪出力軸６と同一軸上に反力側のカムプレート（反力カムプレート）５６、及び駆動側のカムプレート（駆動カムプレート）５７により構成された一対のボールカムが設けられている。この反力カムプレート５６は、スラスト軸受５８を介して環状の固定部材６０に固定されている。一方の駆動カムプレート５７は、スラスト軸受５９を介してクラッチ押付部材５４に当接して連結されている。

駆動カムプレート５７は、図１に示すように、モータ出力軸側に延在しており、その先端部分には図示しないカムフォロアが回転自在に軸支されている。そのカムフォロアは、モータ出力軸７２に図示しない連結部材を介して連結された板カム６１のカム面に常時接触されており、モータ７０の回転をボールカム機構５５に伝達するようになっている。

摩擦クラッチ５１を締結する場合は、板カム６１がモータ出力軸７２の軸心回りに正回転方向に回転することで、駆動カムプレート５７が反力カムプレート５６に対して一定方向に回転駆動される。駆動カムプレート５７が回転駆動すると、駆動カムプレート５７は、ボールカム溝内のボール６２による押圧を受けながら、後輪出力軸６の軸方向に移動する。駆動カムプレート５７が移動すると、クラッチ押付部材５４は、後輪出力軸６の軸方向に押されて摩擦クラッチ５１を押圧することで、モータ７０の回転量に応じてクラッチ押付力を増加させる。一方、摩擦クラッチ５１の締結を解除する場合は、上記操作とは逆に板カム６１が回転することで、上記操作と逆の操作を行うこととなる。

上記のように構成されたトランスファ１の構成部分は、従来のものと基本的な構成において変わるところはない。従って、トランスファ１の基本構成は、図示例に限定されるものではない。

（４ＷＤ解除用フォークの構成）
この実施の形態の主要な基本構成は、図１及び図２に示すように、副変速機２０のシフト機構３０にあり、常時４ＷＤモードで走行する４ＷＤロックを解除する４ＷＤロック解除用シフトフォーク（４ＷＤ解除用フォーク）３３と４ＷＤ解除用シフトロッド３４とを、Ｈ−Ｌフォーク４０と前輪駆動用チェーン１０の駆動スプロケットギヤ８との間の駆動伝達経路上に配置したことにある。

Ｈ−Ｌフォーク用シフトロッド４１上には、図１及び図２に示すように、モータ出力軸７２に同軸に配された連結部材６３を介してモータ７０の回転運動を直線運動に変換するシフトカム４２と、高速段Ｈと低速段Ｌとに切換えるＨ−Ｌフォーク４０とが同軸的に支持されている。このＨ−Ｌフォーク４０のフォーク基端部に形成された係合段部４０ａには、４ＷＤ解除用シフトロッド３４の一端部が溶接等の固定手段によって片持ち状態で固定されている。シフトロッド３４の軸部は、Ｈ−Ｌフォーク用シフトロッド４１と平行に配されている。このシフトロッド３４は、Ｈ−Ｌフォーク用シフトロッド４１の径よりも小さい径の短尺軸状に形成されている。

図３を参照すると、図３には４ＷＤ解除用フォーク３３の一構造例が例示されている。このフォーク３３は、板金を略Ｕ字状に折り曲げた形状に形成されており、基板３３ａの両側に相対する長短の側板３３ｂ，３３ｃを有している。この側板３３ｂ，３３ｃには、４ＷＤ解除用シフトロッド３４上に軸方向移動可能に挿通支持する一対の摺動孔３３ｄ，３３ｄが貫通して形成されている。この側板３３ｂ，３３ｃのうち、長尺の側板３３ｂの先端部分には、副変速機２０の４ＷＤ解除用のスライドスリーブ３２に係合して連結される二股状のフォークが延出されている。

相対する側板３３ｂ，３３ｃの対向内面間には、図１及び図２に示すように、４ＷＤ解除用シフトロッド３４と同軸上に介装されたコイルバネからなる待ちバネ３５が収容されている。この待ちバネ３５の一端は、Ｈ−Ｌフォーク４０のフォーク基端部に当接して支持されている。この待ちバネ３５の他端は、４ＷＤ解除用シフトロッド３４上に嵌着したスナップリング３６に係止されたワッシャ３７を介して支持されており、シフトロッド軸方向の動きが規制されている。

この待ちバネ３５は、図１及び図２に示すように、４ＷＤ解除用フォーク３４をＨ−Ｌフォーク４０に向けて付勢する。Ｈ−Ｌフォーク４０側へ圧縮する待ちバネ３５の弾力を一時的に蓄え、その蓄えた応力を４ＷＤ解除用のスライドスリーブ３２に伝えるバネによる蓄力機構（待ち機構）が構成される。なお、コイルバネに代えて、例えば皿バネや板バネなどのバネ機構を用いることができる。

（Ｈ−Ｌフォークの構成）
この実施の形態のもう一つの特徴部を有する構成は、両側に相対する一対のバネ保持部と、バネ部材を作動させるバネ作動部とを集約化して配置させ、高速段Ｈと低速段Ｌとを切換えるＨ−Ｌフォーク４０の構造、及びその構成部材にある。

このＨ−Ｌフォーク４０は、図１及び図２に示すように、フォーク本体４５及び摺動ホルダ４３がコイルバネ４６を介して相対移動可能な二部材により主に構成されている。このフォーク本体４５は、４つの平板状の立設側壁に囲まれて摺動ホルダ４３側を開放したシフトロッド軸方向に長い直方形の箱体からなる。フォーク本体４５の長さ方向両側（シフトロッド軸方向両側）に相対する立設側壁には、Ｈ−Ｌフォーク用シフトロッド４１に摺動可能に挿通支持される一対の摺動孔４５ａ，４５ａが形成されている。

このフォーク本体４５の幅方向両側に相対する立設側壁の外面には、図２に示すように、Ｈ−Ｌ切換え用のクラッチスリーブ３１に係合する二股状のフォークが延出されている。このフォーク本体４５の幅方向両側に相対する立設側壁の内面には、内方に膨出した細長い柱状の一対のバネ荷重受部４５ｂ，４５ｂがシフトロッド軸方向両側にそれぞれ形成されている。この４つのバネ荷重受部４５ｂの間には、Ｈ−Ｌフォーク用シフトロッド４１と同軸上に介装されたコイルバネ４６を収容するバネ収容空間が形成されている。このバネ荷重受部４５ｂのシフトロッド軸方向の対向内面は、コイルバネ４６の弾力を受けるバネ荷重受面とされている。

（摺動ホルダの構成）
一方の摺動ホルダ４３は、図１及び図２に示すように、シフトロッド軸方向に長い矩形体により構成されている。この摺動ホルダ４３の長さ方向両側の裏面には、一対の摺動脚部４３ａ，４３ａが形成されている。この摺動脚部４３ａは、Ｈ−Ｌフォーク用シフトロッド４１に摺動可能に挿通支持される摺動孔４３ａ−１を有している。

この摺動脚部４３ａは、図２に示すように、フォーク本体４５の幅方向両側一対のバネ荷重受部４５ｂ間の間隔より小さく設定されるとともに、この一対の摺動脚部４３ａの間の間隔は、フォーク本体４５の長さ方向両側一対のバネ荷重受部４５ｂ間の間隔に略等しく設定されている。かかる構成により、バネ荷重受部４５ｂに干渉することなく、摺動ホルダ４３とフォーク本体４５とを所定の移動ストロークをもって相対移動可能に組み付けることができる。

この一対の摺動脚部４３ａの間に形成されたバネ収容空間には、図１及び図２に示すように、一対の円形のワッシャ４７，４７がシフトロッド４０と同軸上に配されている。このワッシャ４７には、Ｈ−Ｌフォーク用シフトロッド４１の外径と略同一の内径をもつ孔が形成されており、ワッシャ４７の外径は、フォーク本体４５の幅方向両側一対のバネ荷重受部４５ｂ間の間隔より大径に形成されている。

この一対の摺動脚部４３ａ及びワッシャ４７は、コイルバネ４６の両端を保持するバネ保持機能と、コイルバネ４６を作動させるバネ作動機能とを兼ね備えている。図示例では、摺動脚部４３ａは、ワッシャ４７を介してコイルバネ４６の両端を保持するバネ保持面とされるとともに、コイルバネ４６の両端を弾力に抗して押圧するバネ押圧面とされている。フォーク本体４５のバネ荷重受部４５ｂと摺動ホルダ４３の摺動脚部４３ａとの相対移動で生じるコイルバネ４６の圧縮力及び復元力によってシフト操作力を蓄積する待ち機構が構成される。

この摺動ホルダ４３の幅方向両側部には、図２に示すように、Ｈ−Ｌフォーク用シフトロッド４１に沿って延びる短尺直線状の摺動リブ４３ｃ，４３ｃが一体に突出形成されている。この摺動リブ４３ｃは、摺動ホルダ４３の設定幅寸法より幅広に設定されている。摺動リブ４３ｃの先端にはフォーク本体４５のホルダ案内用板リブ４５ｃに形成された案内面に当接する当接面が形成されている。

この一対の摺動リブ４３ｃは、シフトロッド回りの回転を不能にする回り止め部としての機能をも有している。かかる構成により、摺動リブ４３ｃの摺動により摺動ホルダ４３の動きが滑らかになる。

この摺動ホルダ４３の長さ方向一端部には、図１及び図２に示すように、Ｈ−Ｌフォーク用シフトロッド４１に沿って延びるアーム部４３ｂが一体に形成されている。このアーム部４３ｂの先端部裏面には、円柱状のシフターピン４４が突出形成されている。このシフターピン４４は、シフトカム４２の回転運動をＨ−Ｌフォーク４０の直線運動に変換するカム溝４２ａ内に摺動自在に所定の間隙をもって遊嵌されている。シフターピン４４は、アーム部４３ｂを介してフォーク本体４５よりもシフトカム４２側に配置される構成となっており、装置内の狭小な設置空間を合理的に使用することができる。

このシフトカム４２のカム溝４２ａは、図１に示すように、互いに平行な内側面を有しており、シフトカム４２の周方向に延びる直線部とシフトカム４２の軸方向に傾いて延びる傾斜部とから構成されている。このカム溝４２ａの直線部は、Ｈ−Ｌフォーク４０をシフトロッド軸方向に摺動させないカム溝として構成されている。そのカム溝４２ａの傾斜部は、シフトカム４２の回転運動をＨ−Ｌフォーク４０の直線運動に変換するカム溝として構成されている。そのカム溝４２ａの直線部を副変速機２０の高速段Ｈ及び低速段Ｌの切換え位置に対応して設けることで、フォーク本体４５の移動が拘束停止しても、摺動ホルダ４３だけをカム溝４２ａの直線部に移動させ、その直線部において回転駆動するシフトカム４２に対して非可逆的に停止状態（待機状態）に保つことができる。

（Ｈ−Ｌフォークの待ち機構）
シフトカム４２の回転運動は、カム溝４２ａの傾斜部に沿って移動するシフターピン４４を介して摺動ホルダ４３へと伝達され、摺動ホルダ４３の直線運動に変換される。この直線運動は、コイルバネ４６を介してＨ−Ｌフォーク用シフトロッド４１に沿ってフォーク本体４５を直線運動させる。このフォーク本体４５の直線運動により、フォーク本体４５を介して副変速機２０のサンギヤ２１とピニオンギヤ２３との間で駆動力の連結・切断をするＨ−Ｌ切換え用のクラッチスリーブ３１をシフトさせ、高速と低速の切換えを行う。

図示例によるＨ−Ｌフォーク４０は、フォーク本体４５と摺動ホルダ４３との相対移動で生じるコイルバネ４６の変形及び復元力によってシフト操作力を蓄積することができる待ち機構を備えている。この待ち機構としては、フォーク本体４５が拘束停止した場合に、フォーク本体４５と摺動ホルダ４３との間でコイルバネ４６の両側端のいずれか一方を付勢力に抗して押圧することでＨ−Ｌフォーク４０にシフト操作力を蓄積することができる。

この待ち機構の作用によりコイルバネ４６を圧縮状態に保つことができるので、簡単な構成で摺動ホルダ４３の直線運動をＨ−Ｌフォーク４０に蓄えることができる。この単一のコイルバネ４６をモータ７０の正逆回転方向の双方に作動させ、両待ち機構として機能させることができる。

（Ｈ−Ｌフォークと４ＷＤ解除用フォークとの切換え動作）
図４を参照すると、図４には、Ｈ−Ｌフォーク４０と４ＷＤ解除用フォーク３３の作動例が模式的に例示されている。

Ｈ−Ｌフォーク４０が、図４（ａ）に示す低速段Ｌ位置にある４ＷＤロック状態で、４ＷＤ解除用のスライドスリーブ３２は、Ｈ−Ｌ切換え用のクラッチスリーブ３１により押圧され、４ＷＤ解除用のスライドスリーブ３２のスプラインは、前輪駆動用チェーン１０の駆動スプロケットギヤ８に形成されたスプライン８ａと噛み合って連結されている。４ＷＤ解除用フォーク３３は、待ちバネ３５を介してＨ−Ｌフォーク４０に当接した位置に保持されている。

いま、モータ７０を回転駆動させると、モータ７０の駆動回転は、減速歯車機構７１を介してシフトカム４２に伝わり、シフトカム４２が回転する。シフトカム４２が回転すると、シフトカム４２のカム溝４２ａの直線部からカム溝４２ａの傾斜部にならって、Ｈ−Ｌフォーク４０の摺動ホルダ４３のシフターピン４４をシフトロッド軸方向に移動させる。

摺動ホルダ４３の移動は、摺動ホルダ４３の摺動脚部４３ａ及びワッシャ４７を介してコイルバネ４６の端部の一方を押圧する。摺動ホルダ４３の移動に伴い、摺動ホルダ４３は、図４（ｂ）に示すように、ワッシャ４７を介してフォーク本体４５のバネ荷重受部４５ｂの内面に向けてコイルバネ４６を圧縮させながら、フォーク本体４５の長さ方向の立設側壁内面に向けて移動し、フォーク本体長さ方向の立設側壁内面に当接して押圧する。

コイルバネ４６の端部の他方は、ワッシャ４７を介してフォーク本体４５のバネ荷重受部４５ｂの内面を押圧し、コイルバネ４６は撓んで圧縮状態となる。このとき、摺動ホルダ４３のシフターピン４４は、シフトカム４２のカム溝４２ａの傾斜部からカム溝４２ａの直線部にならって移動しており、摺動ホルダ４３は、シフト完了位置に到達する。コイルバネ４６は最大圧縮状態となり、摺動ホルダ４３の移動荷重は、フォーク本体４５に加わることになる。

Ｈ−Ｌ切換え用のクラッチスリーブ３１と副変速機２０のサンギヤ２１との位相が一致するまでの間は、摺動ホルダ４３の摺動脚部４３ａ、ワッシャ４７、及びフォーク本体４５のバネ荷重受部４５ｂからなる待ち機構の作用によりコイルバネ４６を圧縮状態に保持しており、コイルバネ４６にシフト操作力を一時的に蓄えた状態にある。このとき、モータ７０への通電は遮断される。

Ｈ−Ｌ切換え用のクラッチスリーブ３１と副変速機２０のサンギヤ２１との位相が一致すると、図４（ｃ）に示すように、シフト操作力を蓄積していたコイルバネ４６の復元弾発力により、フォーク本体４５はシフトロッド４１上に沿って瞬時に移動する。そして、Ｈ−Ｌ切換え用のクラッチスリーブ３１は、後輪出力軸６のスプライン上を摺動して高速段Ｈ位置へと速やかに切換わる。

一方、４ＷＤ解除用フォーク３３は、Ｈ−Ｌフォーク４０が、図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、Ｈ−Ｌフォーク用シフトロッド４１に沿って移動すると、４ＷＤ解除用シフトロッド３４を介して待ちバネ３５の端部の一方を押圧する。待ちバネ３５の端部の他方は、４ＷＤ解除用フォーク３３の長尺の側面３３ｂの内面を押圧し、待ちバネ３５は撓んで圧縮状態となる。

このとき、４ＷＤ解除用フォーク３３には待ちバネ３５の付勢力が伝達されるが、４ＷＤ解除用のスライドスリーブ３２と前輪駆動用チェーン１０の駆動スプロケットギヤ８との間にトルク加わった状態ではスライドスリーブ３２が抜けないため、待ちバネ３５を圧縮状態に保持しており、待ちバネ３５４にシフト操作力を一時的に蓄えた状態にある。

４ＷＤ解除用のスライドスリーブ３２と駆動スプロケットギヤ８との間のトルクが車両走行中に抜けると、図４（ｄ）に示すように、シフト操作力を蓄積していた待ちバネ３５の復元弾発力により、４ＷＤ解除用フォーク３３は４ＷＤ解除用シフトロッド３４上に沿って瞬時に移動する。そして、４ＷＤ解除用のスライドスリーブ３２は、後輪出力軸６のスプライン上を摺動して高速段Ｈ位置へと速やかに切換わり、高速段Ｈ位置にある４ＷＤロック解除状態となる。図示例では、４ＷＤ解除用スライドスリーブ３２とＨ−Ｌ切換え用クラッチスリーブ３１とは互いに接触した状態で静止する。

以上のシフト操作により低速段Ｌから高速段Ｈへの切換えと、４ＷＤロック状態から４ＷＤロック解除状態への切換えとが完了する。なお、上記シフト操作とは逆に４ＷＤロック解除状態から４ＷＤロック状態へ切換える際は、上記シフト操作とは逆のシフト操作となり、Ｈ−Ｌフォーク４０を高速段Ｈから低速段Ｌへ切換えることで、Ｈ−Ｌフォーク４０に押されたクラッチスリーブ３１が４ＷＤ解除用のスライドスリーブ３２を押すことで達成される。なお、４ＷＤ解除用スライドスリーブ３２とＨ−Ｌ切換え用クラッチスリーブ３１との位相が合致するまでは、Ｈ−Ｌフォーク４０のコイルバネ（待ちバネ）４６が撓んで待ち状態となる。

（実施の形態の効果）
従来のシフト機構では、互いに平行に配置された第１及び第２シフトロッドが、駆動スプロケットギヤ及び従動スプロケットギヤに巻き掛けられたループ状の前輪駆動用チェーンの対向内側を横切って取り付けられるので、第１及び第２シフトロッドの外周面が、エンジン駆動中に走行する前輪駆動用チェーンと干渉しない配置位置が要求される。この実施の形態に係るシフト装置は、図１及び図５に示すように、４ＷＤ解除用フォーク３３に４ＷＤ解除用シフトロッド３４を一体化するとともに、このフォーク３３及びシフトロッド３４をＨ−Ｌフォーク４０と前輪駆動用チェーン１０との間の駆動伝達経路上に配置した構成となっているため、以下の効果が得られる。

（１）４ＷＤ解除用フォーク３３、及び待ちバネ３５をＨ−Ｌフォーク４０に一体的に取り付けた構成となっているため、トランスファケースを跨ぐシフトロッド４１が１本で済むようになる。それにより、前輪駆動用チェーン１０の対向内側間のスペースが狭い小容量機種にも、４ＷＤ解除用フォーク３３を設けることが可能となる。
（２）４ＷＤ解除用フォーク３３は、Ｈ−Ｌフォーク４０と前輪駆動用チェーン１０の間の駆動伝達経路上に配置するとともに、４ＷＤ解除用フォーク３３における一対の側板３３ｂ，３３ｃの対向内面の間に待ちバネ３５を設けた構成となっている。そのため、４ＷＤ解除用フォーク３３の全長を短くしながらも、４ＷＤ解除用フォーク３３の支持スパンを長く設定することができるようになる。支持スパンを長く設定することができるため、コジリの少ない円滑な動きが可能となる。
（３）Ｈ−Ｌフォーク４０の摺動ホルダ４３の摺動脚部４３ａに、ワッシャ４７を介してコイルバネ４６の両端を保持する機能と、コイルバネ４６を作動する機能とを集約化して配置させることにより、フォーク本体４５に対する摺動ホルダ４３のシフトロッド軸方向への移動ストロークに余裕をもたせるようにしている。摺動ホルダ４３に必要な移動ストロークが確保され、フォーク本体４５の長さ方向が不必要に長くなることもない。
（４）この摺動ホルダ４３の摺動脚部４３ａを備えることにより、フォーク本体４５のシフトロッド軸方向の長さは、少なくとも摺動脚部４３ａがフォーク本体４５のバネ荷重受部４５ｂを通過する移動ストロークを確保するとともに、摺動ホルダ４３及びコイルバネ４６の組み付けに必要な最小限の内部空間を有するフォーク本体４５を形成することができる。フォーク本体４５の小型化と短縮化という二つの利点を併せ持つＨ−Ｌフォーク４０を得ることができる。
（５）シフトカム４２と同軸のシフトロッド４１上にＨ−Ｌフォーク４０を配置できるので、シフトカム専用のシフトロッドを設ける場合に比べると、部品点数が少なくなり、製作コストを削減させることが可能となる。

以上の説明から明らかなように、本発明は、上記実施の形態や図示例に限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲内で様々に設計変更が可能である。

上記実施の形態にあっては、ＦＲタイプの四輪駆動車のトランスファに本発明のシフト装置を適用した場合について説明したが、本発明は、これに限定されるものではないことは勿論であり、ＦＦタイプの四輪駆動車などのトランスファに本発明のシフト装置を効果的に使用することができる。また、上記４ＷＤ解除用シフトフォーク３３を４ＷＤ解除用シフトロッド３４上に待ちバネ３５を介して軸方向移動可能に設けた構成例を例示したが、これに代えて、例えば板状に形成された４ＷＤ解除用シフトフォークの基端部が回転ヒンジを介してＨ−Ｌフォーク４０に固定支持されるとともに、４ＷＤ解除用シフトロッド３４上に待ちバネ３５を介して軸方向揺動可能に設けた構成であってもよい。なお、自動二輪車あるいは農業機械、建設土木機械、運搬機械等の作業用車両などの各種車両に本発明のシフト装置を効果的に使用することができることは勿論である。

１ トランスファ
２ フロントケース
３ リアケース
４ 入力軸
５ ベアリング
６ 後輪出力軸
７ 前輪出力軸
８ 駆動スプロケットギヤ
９ 従動スプロケットギヤ
１０ チェーン
２０ 副変速機
２１ サンギヤ
２２ リングギヤ
２３ ピニオンギヤ
２４ 支軸
２５ キャリアケース
２６ リング体
２６ａ 内スプライン
３０ シフト機構
３１ クラッチスリーブ
３２ スライドスリーブ
３３ ４ＷＤ解除用フォーク
３３ａ 基板
３３ｂ，３３ｃ 側板
３３ｄ 摺動孔
３４ ４ＷＤ解除用シフトロッド
３５ 待ちバネ
３６ スナップリング
３７，４７ ワッシャ
４０ Ｈ−Ｌフォーク
４０ａ 係合段部
４１ Ｈ−Ｌフォーク用シフトロッド
４２ シフターカム
４２ａ カム溝
４３ 摺動ホルダ
４３ａ 摺動脚部
４３ａ−１ 摺動孔
４３ｂ アーム部
４３ｃ 摺動リブ
４４ シフターピン
４５ フォーク本体
４５ａ 摺動孔
４５ｂ バネ荷重受部
４５ｃ ホルダ案内用板リブ
４６ コイルバネ
５０ 摩擦クラッチ装置
５１ 摩擦クラッチ
５２ クラッチハブ
５３ クラッチドラム
５４ クラッチ押付部材
５５ ボールカム機構
５６ 反力カムプレート
５７ 駆動カムプレート
５８ スラスト軸受
６０ 固定部材
６１ 板カム
６２ ボール
６３ 連結部材
７０ モータ
７１ 減速機
７２ モータ出力軸

Claims (6)

1. ４輪駆動車用トランスファケースの内部に配され、エンジンの駆動力を高速段と低速段とに切換える変速機構と、
   前記変速機構の駆動力が入力される主出力軸と、
   前記主出力軸に平行に配置された副出力軸と、
   前記変速機構に同軸的に配された変速段切換用クラッチスリーブ、及び前記変速段切換用クラッチスリーブに押されて前記主出力軸と前記副出力軸とを結合することで、４輪駆動状態を維持する４ＷＤ解除用のスライドスリーブと、
   前記主出力軸の軸方向に沿って移動可能に配され、前記変速段切換用クラッチスリーブの作動を選択する変速段切換用シフトフォークと、
   前記変速段切換用シフトフォークに軸方向移動可能に支持されるとともに、待ちバネを介して前記変速段切換用シフトフォークに向けて付勢され、前記４ＷＤ解除用ライドスリーブの解除を行う４ＷＤ解除用シフトフォークとを備えたことを特徴とする４輪駆動車用トランスファのシフト機構。
2. 前記４ＷＤ解除用シフトフォークは、一端部が前記変速段切換用シフトフォークに固定支持された４ＷＤ解除用シフトロッドに前記待ちバネを介して軸方向移動可能に設けられ、前記４ＷＤ解除用シフトロッドを介して前記４ＷＤ解除用スライドスリーブの作動を選択することを特徴とする請求項１記載の４輪駆動車用トランスファのシフト機構。
3. 前記変速段切換用シフトフォークは、前記主出力軸の軸方向に沿って配されたシフトロッドと、
   前記シフトロッドに移動可能に挿通支持されるシフトフォーク本体と、
   前記シフトロッドと同軸上に挿通支持される一対の摺動脚部を介して前記シフトフォーク本体に相対移動可能に設けられた摺動ホルダと、
   前記シフトフォーク本体及び前記摺動ホルダの間にバネ部材を収容するバネ収容部と、
   前記シフトフォーク本体の前記バネ収容部内に形成され、前記バネ部材によるバネ荷重を受ける一対のバネ荷重受部と、
   前記一対の摺動脚部の対向内面に設けられ、前記一対のバネ荷重受部のいずれか一方を押圧することで前記バネ部材を圧縮させる方向に変位するバネ作動部とを備えたことを特徴とする請求項１記載の４輪駆動車用トランスファのシフト機構。
4. 前記摺動ホルダの一端部には、シフトロッド軸方向へ延びる腕部が一体に形成され、
   前記腕部には、前記シフトロッドとは同軸上に配置されて回転駆動するシフトカムのカム溝に沿って移動するシフターピンが突出して設けられたことを特徴とする請求項３記載の４輪駆動車用トランスファのシフト機構。
5. 前記バネ作動部は、前記シフトロッドと同軸上に設けられたワッシャからなることを特徴とする請求項３記載の４輪駆動車用トランスファのシフト機構。
6. 前記バネ部材、前記バネ荷重受部、及び前記摺動脚部が、前記シフトフォーク本体が拘束停止したとき前記シフトフォーク本体にシフト操作力を蓄積する待ち機構を構成してなることを特徴とする請求項３記載の４輪駆動車用トランスファのシフト機構。

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