JP2014162373A - 駆動力分配装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチ機構における引き摺りトルクの発生を防止するとともに、製造コストを低減することができる駆動力分配装置を提供することを目的とする。
【解決手段】駆動力分配装置３は、変速機構１０と、第一出力軸２０と、第二出力軸３０と、中間軸４０と、クラッチ機構５０と、連結部材６０とを備える。連結部材６０は、第一出力軸２０に高速側の回転駆動力が伝達される第一位置Ｐ１と、第一出力軸２０および第二出力軸３０にクラッチ機構５０の作動に応じて配分される高速側の回転駆動力が伝達される第二位置Ｐ２と、第一出力軸２０および第二出力軸３０に等しく配分される高速側の回転駆動力が伝達される第三位置Ｐ３と、第一出力軸２０および第二出力軸３０に等しく配分される低速側の回転駆動力が伝達される第四位置Ｐ４との何れかに位置決めされる。
【選択図】図２

Description

本発明は、回転駆動力を分配する駆動力分配装置に関するものである。

駆動力分配装置は、例えば、車両の二輪駆動と四輪駆動を切り換えるトランスファとして用いられる。このようなトランスファとして、特許文献１に示されるように、クラッチ機構の動作に応じて回転駆動力を可変に分配する構成が知られている。ところで、上記のような構成からなるトランスファでは、クラッチ機構を解除状態に切り換えて二輪駆動とした場合に、入力側と出力側のクラッチ板が相対回転し、クラッチ板間の潤滑油の粘性などに起因して引き摺りトルクが発生する。車両の走行状態において、トランスファに引き摺りトルクが発生すると、回転駆動力の損失が生じて燃費の低下を招来するおそれがある。

そこで、特許文献２，３では、駆動源とクラッチ機構との間に回転駆動力の伝達と遮断を切り換える機構をさらに設けた構成が開示されている。このような構成により、トランスファは、クラッチ機構を解除状態に切り換えて二輪駆動とした場合であっても、クラッチ機構に入力される回転駆動力を遮断することで、入力側と出力側のクラッチ板の相対回転を抑制している。これにより、トランスファは、引き摺りトルクの発生を防止できるものとされている。

特開２０１２−１１６４３３号公報 特開２００２−３７０５５７号公報 特許３６５０２５５号公報

しかしながら、クラッチ機構への回転駆動力の伝達と遮断を切り換える機構を備える構成では、当該切り換え機構を動作させるためのアクチュエータを必要とするため、部品点数の増加や装置の大型化が懸念される。また、トランスファには、クラッチ機構におけるクラッチ板の摩耗抑制などを目的として、クラッチ機構の係合状態によらず四輪駆動とするために各出力軸を回転連結するロック機構が設けられることがある。これにより、クラッチ機構を解除状態としたまま回転駆動力を前後輪に等しく配分することが可能となるが、当該ロック機構を動作させるためのアクチュエータも必要となり部品点数の増加が懸念される。

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、従来とは異なる構成により、クラッチ機構における引き摺りトルクの発生を防止するとともに、製造コストを低減することができる駆動力分配装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る駆動力分配装置は、回転駆動力を高速側または低速側に変速し、高速側の回転駆動力を出力する高速側ピースと、低速側の回転駆動力を出力する低速側ピースとを設けられた変速機構と、回転駆動力を入力する第一ピースを設けられた第一出力軸と、前記第一出力軸と相対回転可能に且つ同心に配置され、回転駆動力を入力する第二ピースを設けられた第二出力軸と、前記第一出力軸と前記第二出力軸との径方向間に相対回転可能に配置され、回転駆動力を入力する中間ピースを設けられた中間軸と、前記第二出力軸と前記中間軸との間で回転駆動力を可変に伝達するクラッチ機構と、前記高速側ピースまたは前記低速側ピースに、前記第一ピース、前記中間ピース、および前記第二ピースを選択的に連結する連結部材と、を備え、前記連結部材は、前記高速側ピースに前記第一ピースのみを連結して、前記第一出力軸に高速側の回転駆動力が伝達される第一位置と、前記高速側ピースに前記第一ピースおよび前記中間ピースを連結して、前記第一出力軸および第二出力軸に前記クラッチ機構の作動に応じて配分される高速側の回転駆動力が伝達される第二位置と、前記高速側ピースに前記第一ピースおよび前記第二ピースを連結して、前記第一出力軸および前記第二出力軸に等しく配分される高速側の回転駆動力が伝達される第三位置と、前記低速側ピースに前記第一ピースおよび前記第二ピースを連結して、前記第一出力軸および前記第二出力軸に等しく配分される低速側の回転駆動力が伝達される第四位置と、の何れかに位置決めされる。

請求項２に係る駆動力分配装置において、前記連結部材は、円筒形状からなり、内周面に内スプラインを形成され、前記第一ピースの外周面には、前記連結部材の前記内スプラインと常時嵌合する外スプラインが形成され、前記中間ピースの外周面には、前記連結部材が前記第二位置、前記第三位置、および前記第四位置に位置決めされている場合に、前記連結部材の前記内スプラインと嵌合する外スプラインが形成され、前記第二ピースの外周面には、前記連結部材が前記第三位置および前記第四位置に位置決めされている場合に、前記連結部材の前記内スプラインと嵌合する外スプラインが形成されている。

請求項３に係る駆動力分配装置において、前記変速機構は、前記第一出力軸と同心に配置され、回転駆動力が伝達されるサンギヤと、前記サンギヤと同心に配置され、回転を規制されたリングギヤと、前記サンギヤおよび前記リングギヤと噛合する遊星ギヤを回転可能に支持し、前記低速側ピースを設けられたキャリアと、を有し、前記高速側ピースは、前記サンギヤと前記第一ピースの軸方向間に配置され、前記高速側ピースの外周面には、前記連結部材が前記第一位置、前記第二位置、および前記第三位置に位置決めされている場合に、前記連結部材の前記内スプラインと嵌合する外スプラインが外周面に形成されている。

請求項４に係る駆動力分配装置において、前記連結部材は、外周面に外スプラインを形成され、前記低速側ピースは、円筒形状からなり、前記連結部材の外周側に配置され、前記低速側ピースの内周面には、前記連結部材が前記第四位置に位置決めされている場合に、前記連結部材の前記外スプラインと嵌合する内スプラインが内周面に形成されている。

請求項５に係る駆動力分配装置において、前記第一出力軸は、前記中間軸および前記第二出力軸の内周側に配置され、前記クラッチ機構は、前記中間軸に対して相対回転を規制され且つ軸方向移動可能に設けられた複数のインナクラッチ板と、前記第二出力軸に対して相対回転を規制され且つ軸方向移動可能に設けられ、前記複数のインナクラッチ板に対して交互に配置された複数のアウタクラッチ板と、前記インナクラッチ板と前記アウタクラッチ板との間に介在する潤滑油と、を有する湿式多板クラッチ機構である。

請求項６に係る駆動力分配装置において、前記第二出力軸は、伝達された回転駆動力を出力する出力ギヤを有し、前記出力ギヤは、前記第二ピースに対して前記クラッチ機構を挟んで軸方向反対側に配置されている。

請求項１に係る発明によると、駆動力分配装置は、連結部材が第一位置に位置決めされた場合に、第一出力軸からのみ回転駆動力を出力する。このとき、中間軸は、変速機構の高速側ピースおよび低速側ピースとは連結されておらず、回転駆動力の伝達が遮断されている。これにより、クラッチ機構に回転駆動力が伝達されないようにして、引き摺りトルクの発生を防止することができる。また、駆動力分配装置は、連結部材を第一位置〜第四位置の何れかに位置決めすることにより、変速機構が出力する高速側と低速側の回転駆動力の切り換え（Ｈ／Ｌ切り換え）、および第一出力軸と第二出力軸への回転駆動力の伝達状態の切り換え（モード切り換え）を可能としている。

従って、駆動力分配装置は、変速機構のＨ／Ｌ切り換えを行うために連結部材を動作させる機構を、モード切り換えを行うために連結部材を動作させる機構と兼用にすることができる。そのため、駆動力分配装置のモード切り換えを行うアクチュエータを新たに追加することなく、Ｈ／Ｌ切り換えを行うためのアクチュエータにより動作させることができるので、製造コストを低減することができる。また、駆動力分配装置は、連結部材を第三位置または第四位置に位置決めすることにより、クラッチ機構の動作によらず第一出力軸と第二出力軸に等しく回転駆動力を配分することができる。これにより、両出力軸に回転駆動力を分配している状態におけるクラッチ機構の負荷を軽減することができる。

請求項２に係る発明によると、駆動力分配装置は、連結部材の内スプラインと、第一ピース、中間ピース、および第二ピースにそれぞれ形成された外スプラインとを嵌合状態を切り換えることで、回転駆動力の伝達と遮断を切り換えることができる。これにより、部品点数を増加することなく、Ｈ／Ｌ切り換えおよびモード切り換えに係る機構を構成することができる。

請求項３に係る発明によると、変速機構はサンギヤ、リングギヤ、およびキャリアを有するプラネタリ機構としている。そして、高速側ピースは、外周面に形成された外スプラインが連結部材の内スプラインと嵌合することにより高速側の回転駆動力を出力する構成となっている。つまり、変速機構における高速側の回転駆動力は、入力された回転駆動力を同速のまま高速側ピースから出力される。そして、駆動力分配装置は、高速側ピースの外スプラインと連結部材の内スプラインの嵌合状態を切り換えることで、高速側の回転駆動力の伝達または遮断を切り換えることができる。

請求項４に係る発明によると、低速側ピースは、内周面に形成された内スプラインが連結部材の外スプラインと嵌合することにより低速側の回転駆動力を出力する構成となっている。これにより、変速機構における低速側ピースは、高速側ピースと径方向に対向するように配置することができる。よって、例えば、高速側ピースと低速側ピースを軸方向に並べて配置した場合と比較して、駆動力分配装置におけるＨ／Ｌ切り換えおよびモード切り換えに係る機構の軸方向長さを短くすることができる。

請求項５に係る発明によると、クラッチ機構は、湿式多板クラッチ機構であるものとしている。このようなクラッチ機構では、収容されている潤滑油により耐摩耗性に優れる一方で、インナクラッチ板とアウタクラッチ板が相対回転すると潤滑油が撹拌されて引き摺りトルクが発生しやすい構成となっている。そこで、湿式多板クラッチ機構を備える駆動力分配装置において、中間軸を第一出力軸に対して相対回転可能な構成とすることで、クラッチ機構への回転駆動力の入力を遮断して引き摺りトルクの発生を防止することは有用である。

請求項６に係る発明によると、出力ギヤを第二ピースに対してクラッチ機構を挟んで軸方向反対側となるように配置するものとしている。これにより、クラッチ機構よりも回転駆動力の入力側において、変速機構とクラッチ機構との間にＨ／Ｌ切り換えおよびモード切り換えに係る機構を集約することができる。

実施形態におけるトランスファを搭載した車両の駆動系統の模式図である。 トランスファの全体構造を示すスケルトン図である。 各位置におけるスリーブの連結状態を示す図である。 Ｈ２モードにおける回転駆動力の伝達経路を示した図である。 Ｈ４Ａモードにおける回転駆動力の伝達経路を示した図である。 Ｈ４Ｌモードにおける回転駆動力の伝達経路を示した図である。 Ｌ４Ｌモードにおける回転駆動力の伝達経路を示した図である。

＜実施形態＞
以下、本発明の駆動力分配装置を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態においては、駆動力分配装置が車両の二輪駆動と四輪駆動を切り換えるトランスファとして用いられた構成を例示する。また、上記の車両は、図１に示すように、駆動源であるエンジン１が出力する回転駆動力を変速装置２により変速してトランスファ３に入力している。

トランスファ３は、主として、リヤ側プロペラシャフト４およびリヤ側デファレンシャル５を介して左右後輪に回転駆動力を出力する。このトランスファ３は、ＥＣＵ８（Electronic Control Unit）により車両の走行状態などに基づいて制御される。これにより、トランスファ３は、フロント側プロペラシャフト６およびフロント側デファレンシャル７を介して左右前輪に所定の配分比率で回転駆動力を出力可能としている。

（トランスファの構成）
トランスファ３は、図２に示すように、プラネタリ機構１０と、第一出力軸２０と、第二出力軸３０と、中間軸４０と、クラッチ機構５０と、スリーブ６０とを備えて構成される。プラネタリ機構１０（本発明の「変速機構」に相当する）は、変速装置２により変速された回転駆動力を高速側または低速側に変速する機構であって、車両における副変速機である。

このプラネタリ機構１０は、本実施形態では、サンギヤ１１と、リングギヤ１２と、キャリア１３と、高速側ピース１４と、低速側ピース１５とを備える。サンギヤ１１は、変速装置２の出力軸２ａに連結され、変速された回転駆動力が伝達される。リングギヤ１２は、環状に形成され、サンギヤ１１と同心に配置されている。このリングギヤ１２は、トランスファ３のハウジングに固定されて回転を規制されている。

プラネタリ機構１０のキャリア１３は、複数の遊星ギヤ１３ａを回転可能に支持している。複数の遊星ギヤ１３ａは、サンギヤ１１の外周側に配置され、サンギヤ１１およびリングギヤ１２と噛合している。このように、本実施形態におけるプラネタリ機構１０は、シングルピニオン式であって、サンギヤ１１と一体的に回転する高速側ピース１４から高速側の回転駆動力を出力する。この高速側ピース１４の外周面には、後述するスリーブ６０の内スプライン６１と嵌合する外スプライン１４ａが形成されている。

また、プラネタリ機構１０は、サンギヤ１１、リングギヤ１２、および遊星ギヤ１３ａの諸元に基づく減速比により入力された回転駆動力を減速し、キャリア１３に設けられた低速側ピース１５から低速側の回転駆動力を出力する。この低速側ピース１５は、円筒形状からなり、高速側ピース１４と径方向に対向し、内周面にはスリーブ６０の外スプライン６２と嵌合する内スプライン１５ａが形成されている。

第一出力軸２０は、変速装置２の出力軸２ａと同軸に配置されている。この第一出力軸２０は、軸方向一方側（図２の左側）の端部をプラネタリ機構１０における高速側ピース１４の内周面に回転可能に支持され、軸方向他方側（図２の右側）の端部をリヤ側プロペラシャフト４に連結されている。また、第一出力軸２０は、回転駆動力を入力する第一ピース２１を設けられている。この第一ピース２１の外周面には、スリーブ６０の内スプライン６１と常時嵌合する外スプライン２１ａが形成されている。

第二出力軸３０は、第一出力軸２０の外周側に相対回転可能に且つ同心に配置されている。第二出力軸３０は、回転駆動力を入力する第二ピース３１を設けられている。この第二ピース３１の外周面には、スリーブ６０の内スプライン６１と嵌合する外スプライン３１ａが形成されている。また、第二出力軸３０は、伝達された回転駆動力を出力するスプロケット３２を有する。スプロケット３２は、フロント側プロペラシャフト６に固定されたスプロケット６ａとの間にチェーン７１が巻回された出力ギヤである。これにより、第二出力軸３０は、フロント側プロペラシャフト６に回転駆動力を出力可能に、回転連結された状態となっている。なお、本実施形態において、スプロケット３２は、図２に示すように、第二ピース３１に対して後述するクラッチ機構５０を挟んで軸方向反対側に配置されている。

中間軸４０は、第一出力軸２０と第二出力軸３０との径方向間に相対回転可能に配置されている。より詳細には、中間軸４０は、第一出力軸２０の外周側に配置され、図示しないニードルベアリングを介して第一出力軸２０に対して相対回転可能に支持されている。また、中間軸４０は、第二出力軸３０の内周側に位置し、後述するクラッチ機構５０のクラッチ板を介して回転駆動力を伝達可能に配置されている。中間軸４０は、回転駆動力を入力する中間ピース４１を設けられている。この中間ピース４１の外周面には、スリーブ６０の内スプライン６１と嵌合する外スプライン４１ａが形成されている。

ここで、高速側ピース１４、第一ピース２１、中間ピース４１、および第二ピース３１は、図２に示すように、同心に配置され、軸方向一方側（図２の左側）から他方側に向かって上記の順で配置されている。つまり、プラネタリ機構１０の高速側ピース１４は、サンギヤ１１と第一ピース２１の軸方向間に配置されている。また、各ピース１４，２１，３１，４１にそれぞれ形成された各外スプライン１４ａ，２１ａ，３１ａ，４１ａは、スリーブ６０の内スプライン６１と何れも嵌合可能とするために、同一諸元となるように形成されている。なお、第一ピース２１は、スリーブ６０の位置制御との関係から他のピースと比較して外スプライン２１ａが軸方向に長くなっている。

クラッチ機構５０は、第二出力軸３０と中間軸４０との間で回転駆動力を可変に伝達する湿式多板クラッチ機構である。このクラッチ機構５０は、複数のインナクラッチ板５１と、複数のアウタクラッチ板５２と、クラッチアクチュエータ５３とを有する。複数のインナクラッチ板５１は、中間軸４０に対して相対回転を規制され且つ軸方向移動可能に設けられ、中間軸４０に入力された回転駆動力が伝達される。複数のアウタクラッチ板５２は、第二出力軸３０に対して相対回転を規制され且つ軸方向移動可能に設けられ、複数のインナクラッチ板５１に対して交互に配置されている。なお、第二出力軸３０と中間軸４０とにより液密的に区画される空間内には、各クラッチ板５１，５２が配置されるとともに、所定の充填率で潤滑油が収容されている。

このクラッチ機構５０の潤滑油は、インナクラッチ板５１とアウタクラッチ板５２との間に介在し、両クラッチ板５１，５２を潤滑するものである。また、上記の空間内に潤滑油を予め収容する構成の他に、中間軸４０の内周側に油路が形成されている場合には、中間軸４０の内周面から外周面に貫通する油穴を介して潤滑油を油路からインナクラッチ板５１およびアウタクラッチ板５２が配置されている空間内に供給する構成としてもよい。

クラッチ機構５０のクラッチアクチュエータ５３は、複数のインナクラッチ板５１と複数のアウタクラッチ板５２との間に摩擦力を変動させる。このクラッチアクチュエータ５３は、電動式や油圧式などが適用され、車両の走行状態に応じて、ＥＣＵ８による制御信号に基づいて動作する。そして、クラッチアクチュエータ５３の動作によって、インナクラッチ板５１とアウタクラッチ板５２の間隔が制御され、クラッチ板間の摩擦力が変動される。これにより、アウタクラッチ板５２には、中間軸４０に入力された回転駆動力のうちインナクラッチ板５１との摩擦力に応じた回転駆動力が伝達されることになる。

スリーブ６０は、位置決めされた軸方向位置に応じて、高速側ピース１４または低速側ピース１５に、第一ピース２１、中間ピース４１、および第二ピース３１を選択的に連結する連結部材である。スリーブ６０は、円筒形状からなり、内周面には内スプライン６１を形成されるとともに、外周面には外スプライン６２が形成されている。また、スリーブ６０は、外スプライン６２と異なる軸方向位置に形成された環状溝においてシフトフォーク７５と係合している。そして、スリーブ６０は、このシフトフォーク７５に連結されたシフトアクチュエータ７６の動作により、所定の軸方向位置に位置決めされる。

より詳細には、駆動系統の出力側に配置された第一ピース２１、中間ピース４１、および第二ピース３１に対して、スリーブ６０がプラネタリ機構１０の高速側ピース１４を連結した場合には高速側の回転駆動力が出力され、低速側ピース１５を連結した場合には低速側の回転駆動力が出力される。つまり、スリーブ６０の軸方向位置に応じて、プラネタリ機構１０が出力する高速側と低速側の回転駆動力の切り換え（Ｈ／Ｌ切り換え）が行われる。

また、上述したように、第一ピース２１はリヤ側プロペラシャフト４を介して後輪に回転駆動力を出力し、第二ピース３１はフロント側プロペラシャフト６を介して前輪に回転駆動力を出力する。さらに、中間ピース４１およびクラッチ機構５０を介して第二出力軸３０に回転駆動力を伝達することで、任意の配分比率で前後輪に駆動力を出力することができる。すなわち、スリーブ６０の軸方向位置に応じて、スリーブ６０が入力側の各ピース１４，１５に出力側の各ピース２１，４１，３１を連結するか変動し、車両における回転駆動力の走行モードの切り換え（モード切り換え）が行われる。

シフトアクチュエータ７６は、シフトフォーク７５を介してスリーブ６０を軸方向に移動させる。このシフトアクチュエータ７６は、電動式や油圧式などが適用され、車両の走行状態に応じて、ＥＣＵ８による制御信号に基づいて動作する。つまり、シフトアクチュエータ７６は、スリーブ６０を所定の軸方向位置に位置決めすることにより、上記のＨ／Ｌ切り換え、およびモード切り換えの動作機構に兼用されている。

（トランスファによる走行モードの切り換え）
トランスファ３に対する制御により切り換えられる車両の走行モードについて、図３〜図８を参照して説明する。ここで、スリーブ６０は、図３に示すように、軸方向一方側（図３の左側）から順に、第一位置Ｐ１、第二位置Ｐ２、第三位置Ｐ３、ニュートラル位置Ｐｎ、および第四位置Ｐ４の５箇所の何れかに位置決めされる構成となっている。なお、図３では、何れの位置におけるスリーブ６０を表記するため、各部材の径方向間隔を広げて示している。

先ず、スリーブ６０が第一位置Ｐ１に位置決めされたものとする。そうすると、図３に示すように、スリーブ６０の内スプライン６１は、高速側ピース１４と第一ピース２１の各外スプライン１４ａ，２１ａと嵌合する。つまり、第一位置Ｐ１においては、高速側ピース１４に第一ピース２１のみを連結して、第一出力軸２０に高速側の回転駆動力が伝達される。このとき、回転駆動力は、図４に示すような経路で伝達される。従って、車両の走行モードは、プラネタリ機構１０の高速側の回転駆動力が左右後輪に出力される高速二輪モード（Ｈ２モード）となる。

また、この状態において、スリーブ６０の内スプライン６１は、中間ピース４１の外スプライン４１ａとは嵌合していない。つまり、中間軸４０は、プラネタリ機構１０の高速側ピース１４および低速側ピース１５とは連結されておらず、回転駆動力の伝達が遮断されている。これにより、クラッチ機構５０に回転駆動力が伝達されない構成となっている。つまり、クラッチ機構５０において、インナクラッチ板５１とアウタクラッチ板５２の相対回転を抑制している。

次に、スリーブ６０が第二位置Ｐ２に位置決めされたものとする。そうすると、図３に示すように、スリーブ６０の内スプライン６１は、高速側ピース１４、第一ピース２１、および中間ピース４１の各外スプライン１４ａ，２１ａ，４１ａと嵌合する。つまり、第二位置Ｐ２においては、高速側ピース１４に第一ピース２１および中間ピース４１を連結して、第一出力軸２０および中間軸４０に高速側の回転駆動力が伝達される。

この状態において、ＥＣＵ８によりクラッチアクチュエータ５３が制御されると、クラッチ機構５０により中間軸４０から第二出力軸３０に摩擦力に応じた回転駆動力が伝達される。このとき、回転駆動力は、図５に示すような経路で伝達される。従って、車両の走行モードは、プラネタリ機構１０の高速側の回転駆動力が前後輪に所定の配分比率で出力される高速四輪制御モード（Ｈ４Ａモード）となる。

続いて、スリーブ６０が第三位置Ｐ３に位置決めされたものとする。そうすると、図３に示すように、スリーブ６０の内スプライン６１は、高速側ピース１４、第一ピース２１、中間ピース４１、および第二ピース３１の各外スプライン１４ａ，２１ａ，４１ａ，３１ａと嵌合する。つまり、第三位置Ｐ３においては、高速側ピース１４に第一ピース２１、および第二ピース３１を連結して、第一出力軸２０および第二出力軸３０に等しく配分される高速側の回転駆動力が伝達される。

この状態においては、中間ピース４１も高速側ピース１４に連結されているが、第二出力軸３０も同様に連結され一体的に回転することになる。つまり、第二出力軸３０と中間軸４０の間に設けられたクラッチ機構５０の動作によらず、高速側ピース１４に第一出力軸２０および第二出力軸３０がロックされた状態となる。よって、回転駆動力は、図６に示すような経路で伝達される。従って、車両の走行モードは、プラネタリ機構１０の高速側の回転駆動力が前後輪に５０：５０の割合で出力される高速四輪ロック駆動モード（Ｈ４Ｌモード）となる。

また、スリーブ６０がニュートラル位置Ｐｎに位置決めされたものとする。そうすると、図３に示すように、スリーブ６０の内スプライン６１は、第一ピース２１、中間ピース４１、および第二ピース３１の各外スプライン２１ａ，４１ａ，３１ａと嵌合している。また、スリーブ６０の外スプライン６２は、プラネタリ機構１０における低速側ピース１５の内スプライン１５ａと嵌合していない状態にある。つまり、ニュートラル位置Ｐｎにおいては、駆動系統の入力側である高速側ピース１４および低速側ピース１５に、スリーブ６０が連結していない状態となり、何れの出力軸２０，３０、中間軸４０にも回転駆動力が伝達されない。従って、車両の走行モードは、ニュートラルモードとなる。

最後に、スリーブ６０が第四位置Ｐ４に位置決めされたものとする。そうすると、図３に示すように、スリーブ６０の内スプライン６１は、第一ピース２１、中間ピース４１、および第二ピース３１の各外スプライン２１ａ，４１ａ，３１ａと嵌合している。また、スリーブ６０の外スプライン６２は、低速側ピース１５の内スプライン１５ａと嵌合している。つまり、第四位置Ｐ４においては、低速側ピース１５に第一ピース２１、および第二ピース３１を連結して、第一出力軸２０および第二出力軸３０に等しく配分される低速側の回転駆動力が伝達される。このように、スリーブ６０が第三位置Ｐ３と第四位置Ｐ４との間を移動することにより、Ｈ／Ｌ切り換えが行われる。

また、この状態においては、スリーブ６０が第三位置Ｐ３に位置決めされた場合と同様に、中間ピース４１も低速側ピース１５に連結されているが、第二出力軸３０も同様に連結され一体的に回転することになる。つまり、第二出力軸３０と中間軸４０の間に設けられたクラッチ機構５０の動作によらず、低速側ピース１５に第一出力軸２０および第二出力軸３０がロックされた状態となる。よって、回転駆動力は、図７に示すような経路で伝達される。従って、車両の走行モードは、プラネタリ機構１０の低速側の回転駆動力が前後輪に５０：５０の割合で出力される低速四輪ロック駆動モード（Ｌ４Ｌモード）となる。

（実施形態の構成による効果）
上述したトランスファ３によると、スリーブ６０が第一位置Ｐ１に位置決めされた場合に、第一出力軸２０からのみ回転駆動力を出力する。このとき、中間軸４０は、プラネタリ機構１０の高速側ピース１４および低速側ピース１５とは連結されておらず、回転駆動力の伝達が遮断されている。これにより、クラッチ機構５０に回転駆動力が伝達されないようにしている。よって、インナクラッチ板５１とアウタクラッチ板５２の相対回転が抑制され、引き摺りトルクの発生を防止することができる。

また、トランスファ３は、スリーブ６０を第一位置Ｐ１〜第四位置Ｐ４の何れかに位置決めすることにより、プラネタリ機構１０のＨ／Ｌ切り換え、および車両のモード切り換えを可能としている。従って、トランスファ３は、プラネタリ機構１０のＨ／Ｌ切り換えを行うためにスリーブ６０を動作させるシフトアクチュエータ７６を、モード切り換えに兼用することができる。そのため、トランスファ３のモード切り換えを行うアクチュエータを新たに追加することなく、シフトアクチュエータ７６により動作させることができる。よって、トランスファ３の製造コストを低減することができる。

さらに、トランスファ３は、スリーブ６０を第三位置Ｐ３または第四位置Ｐ４に位置決めすることにより、クラッチ機構５０の動作によらず第一出力軸２０と第二出力軸３０に等しく回転駆動力を配分し、クラッチ機構５０におけるインナクラッチ板５１とアウタクラッチ板５２の相対回転を抑制することができる。これにより、両出力軸２０，３０に回転駆動力を分配している状態におけるクラッチ機構５０の負荷を軽減することができる。

また、トランスファ３は、スリーブ６０の内スプライン６１と、第一ピース２１、中間ピース４１、および第二ピース３１にそれぞれ形成された各外スプライン２１ａ，４１ａ，３１ａとを嵌合状態を切り換えることで、回転駆動力の伝達と遮断を切り換えることができる。これにより、部品点数を増加することなく、Ｈ／Ｌ切り換えおよびモード切り換えに係る機構を構成することができる。

本実施形態において、車両の副変速装置としてプラネタリ機構を適用するものとした。そして、高速側ピース１４は、外周面に形成された外スプライン１４ａがスリーブ６０の内スプライン６１と嵌合することにより高速側の回転駆動力を出力する構成となっている。つまり、プラネタリ機構１０における高速側の回転駆動力は、入力された回転駆動力を同速のまま高速側ピース１４から出力される。そして、トランスファ３は、高速側ピース１４の外スプライン１４ａとスリーブ６０の内スプライン６１の嵌合状態を切り換えることで、高速側の回転駆動力の伝達または遮断を切り換えることができる。

また、プラネタリ機構１０における低速側ピース１５は、内周面に形成された内スプライン１５ａがスリーブ６０の外スプライン６２と嵌合することにより低速側の回転駆動力を出力する構成となっている。これにより、プラネタリ機構１０における低速側ピース１５は、高速側ピース１４と径方向に対向するように配置することができる。よって、例えば、高速側ピース１４と低速側ピース１５を軸方向に並べて配置した場合と比較して、トランスファ３におけるＨ／Ｌ切り換えおよびモード切り換えに用いられるスリーブ６０の軸方向長さを短くすることができる。よって、トランスファ３全体として小型化できる。

本実施形態においてクラッチ機構５０は、湿式多板クラッチ機構であるものとしている。このようなクラッチ機構５０では、収容されている潤滑油により耐摩耗性に優れる一方で、インナクラッチ板５１とアウタクラッチ板５２が相対回転すると潤滑油が撹拌されて引き摺りトルクが発生しやすい構成といえる。そこで、湿式多板クラッチ機構５０を備えるトランスファ３において、中間軸４０を第一出力軸２０に対して相対回転可能な構成とすることで、Ｈ２モードにおいて、クラッチ機構５０への回転駆動力の入力を遮断して引き摺りトルクの発生を防止することは有用である。

また、フロント側プロペラシャフト６のスプロケット６ａとチェーン７１を介して回転連結される第二出力軸３０のスプロケット３２は、第二ピース３１に対してクラッチ機構５０を挟んで軸方向反対側となるように配置するものとした。これにより、クラッチ機構５０よりも駆動系統の入力側において、プラネタリ機構１０とクラッチ機構５０との間にＨ／Ｌ切り換えおよびモード切り換えに係る機構を集約することができる。

＜実施形態の変形態様＞
実施形態において、スリーブ６０は、各ピースを連結する単一部材とした。これに対して、シフトアクチュエータ７６の動作により連動する構成であれば、例えば、Ｈ／Ｌ切り換え用とモード切り換え用に複数のスリーブを備える構成としてもよい。また、スリーブ６０により各ピースとスプライン嵌合する際に、両部材の間にシンクロ機構などを設けて、回転数の同期を行うようにしてもよい。

実施形態では、第一出力軸２０は、中間軸４０および第二出力軸３０の内周側に配置されるものした。これに対して、第一出力軸２０を第二出力軸３０の外周側に配置し、それらの間に中間軸４０を設ける構成としてもよい。これにより、各ピース２１，４１，３１の軸方向位置を変更し、他種の変速機構における高速側ピースおよび低速側ピースとの位置関係に適応することができる。

また、変速機構としてシングルピニオン式のプラネタリ機構１０を適用するものとし、回転駆動力をサンギヤ１１から入力し、キャリア１３から出力するものとした。これに対して、プラネタリ機構としては、ダブルピニオン式でもよく、また各構成要素の入出力関係を入れ換えて適宜変速するものとしてもよい。また、変速機構としては、プラネタリ機構の他に、例えばカウンタギヤ機構など種々の構成を適用することができる。

トランスファ３のクラッチ機構５０は、クラッチアクチュエータ５３により摩擦力を変動させる湿式多板クラッチ機構であるものとした。これに対して、クラッチ機構としては、ビスカスカップリングやトルク感応式カップリングなどの機械式として、クラッチアクチュエータ５３を有しない構成としてもよい。また、クラッチ機構は、潤滑油により各クラッチ板を潤滑しない乾式としてもよい。但し、引き摺りトルクの発生を防止するという観点からは、本実施形態において例示したように湿式多板クラッチ機構に本発明を適用することは特に有用である。

１：エンジン、 ２：変速装置、 ２ａ：出力軸
３：トランスファ（駆動力分配装置）
４：リヤ側プロペラシャフト、 ５：リヤ側デファレンシャル
６：フロント側プロペラシャフト、 ６ａ：スプロケット
７：フロント側デファレンシャル、 ８：ＥＣＵ
１０：プラネタリ機構（変速機構）
１１：サンギヤ、 １２：リングギヤ、 １３：キャリア、 １３ａ：遊星ギヤ
１４：高速側ピース、 １４ａ：外スプライン
１５：低速側ピース、 １５ａ：内スプライン
２０：第一出力軸
２１：第一ピース、 ２１ａ：外スプライン
３０：第二出力軸
３１：第二ピース、 ３１ａ：外スプライン、 ３２：スプロケット（出力ギヤ）
４０：中間軸
４１：中間ピース、 ４１ａ：外スプライン
５０：クラッチ機構
５１：インナクラッチ板、 ５２：アウタクラッチ板
５３：クラッチアクチュエータ
６０：スリーブ（連結部材）、 ６１：内スプライン、 ６２：外スプライン
７１：チェーン、 ７５：シフトフォーク、 ７６：シフトアクチュエータ
Ｐ１〜Ｐ４：第一位置〜第四位置、 Ｐｎ：ニュートラル位置

Claims (6)

1. 回転駆動力を高速側または低速側に変速し、高速側の回転駆動力を出力する高速側ピースと、低速側の回転駆動力を出力する低速側ピースとを設けられた変速機構と、
   回転駆動力を入力する第一ピースを設けられた第一出力軸と、
   前記第一出力軸と相対回転可能に且つ同心に配置され、回転駆動力を入力する第二ピースを設けられた第二出力軸と、
   前記第一出力軸と前記第二出力軸との径方向間に相対回転可能に配置され、回転駆動力を入力する中間ピースを設けられた中間軸と、
   前記第二出力軸と前記中間軸との間で回転駆動力を可変に伝達するクラッチ機構と、
   前記高速側ピースまたは前記低速側ピースに、前記第一ピース、前記中間ピース、および前記第二ピースを選択的に連結する連結部材と、を備え、
   前記連結部材は、
   前記高速側ピースに前記第一ピースのみを連結して、前記第一出力軸に高速側の回転駆動力が伝達される第一位置と、
   前記高速側ピースに前記第一ピースおよび前記中間ピースを連結して、前記第一出力軸および第二出力軸に前記クラッチ機構の作動に応じて配分される高速側の回転駆動力が伝達される第二位置と、
   前記高速側ピースに前記第一ピースおよび前記第二ピースを連結して、前記第一出力軸および前記第二出力軸に等しく配分される高速側の回転駆動力が伝達される第三位置と、
   前記低速側ピースに前記第一ピースおよび前記第二ピースを連結して、前記第一出力軸および前記第二出力軸に等しく配分される低速側の回転駆動力が伝達される第四位置と、の何れかに位置決めされる駆動力分配装置。
2. 請求項１において、
   前記連結部材は、円筒形状からなり、内周面に内スプラインを形成され、
   前記第一ピースの外周面には、前記連結部材の前記内スプラインと常時嵌合する外スプラインが形成され、
   前記中間ピースの外周面には、前記連結部材が前記第二位置、前記第三位置、および前記第四位置に位置決めされている場合に、前記連結部材の前記内スプラインと嵌合する外スプラインが形成され、
   前記第二ピースの外周面には、前記連結部材が前記第三位置および前記第四位置に位置決めされている場合に、前記連結部材の前記内スプラインと嵌合する外スプラインが形成されている駆動力分配装置。
3. 請求項２において、
   前記変速機構は、
   前記第一出力軸と同心に配置され、回転駆動力が伝達されるサンギヤと、
   前記サンギヤと同心に配置され、回転を規制されたリングギヤと、
   前記サンギヤおよび前記リングギヤと噛合する遊星ギヤを回転可能に支持し、前記低速側ピースを設けられたキャリアと、を有し、
   前記高速側ピースは、前記サンギヤと前記第一ピースの軸方向間に配置され、
   前記高速側ピースの外周面には、前記連結部材が前記第一位置、前記第二位置、および前記第三位置に位置決めされている場合に、前記連結部材の前記内スプラインと嵌合する外スプラインが外周面に形成されている駆動力分配装置。
4. 請求項３において、
   前記連結部材は、外周面に外スプラインを形成され、
   前記低速側ピースは、円筒形状からなり、前記連結部材の外周側に配置され、
   前記低速側ピースの内周面には、前記連結部材が前記第四位置に位置決めされている場合に、前記連結部材の前記外スプラインと嵌合する内スプラインが内周面に形成されている駆動力分配装置。
5. 請求項１〜４の何れか一項において、
   前記第一出力軸は、前記中間軸および前記第二出力軸の内周側に配置され、
   前記クラッチ機構は、
   前記中間軸に対して相対回転を規制され且つ軸方向移動可能に設けられた複数のインナクラッチ板と、
   前記第二出力軸に対して相対回転を規制され且つ軸方向移動可能に設けられ、前記複数のインナクラッチ板に対して交互に配置された複数のアウタクラッチ板と、
   前記インナクラッチ板と前記アウタクラッチ板との間に介在する潤滑油と、を有する湿式多板クラッチ機構である駆動力分配装置。
6. 請求項１〜５の何れか一項において、
   前記第二出力軸は、伝達された回転駆動力を出力する出力ギヤを有し、
   前記出力ギヤは、前記第二ピースに対して前記クラッチ機構を挟んで軸方向反対側に配置されている駆動力分配装置。
   

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