JP2016155502A - ４輪駆動車両のトランスファ - Google Patents

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Abstract

【課題】従来に比較して小型化が可能になる４輪駆動車両のトランスファを提供する。【解決手段】入力軸３４は、リングギヤ５２と同心にリングギヤ５２の内側に配置され、ユニットケース５４により一端部および他端部が第１軸受５８および第２軸受６０を介して回転軸線Ｃ１まわりに回転可能に支持されているので、入力軸３４の回転軸線Ｃ１とリングギヤ５２の回転軸線Ｃ１との間が好適に接近し、トランスファ２６におけるリングギヤ５２の回転軸線Ｃ１の直角方向の大きさが好適に小さくなる。このため、従来に比較してトランスファ２６の小型化が可能になる。【選択図】図２

Description

本発明は、４輪駆動車両のトランスファに関する技術である。
駆動源から左右の主駆動輪へ駆動力を伝達する２輪駆動状態と、その駆動源から左右の副駆動輪へも駆動力を伝達する４輪駆動状態とが選択される４輪駆動車両において、その２輪駆動状態から４輪駆動状態とする場合には、駆動源から左右の主駆動輪へ伝達される駆動力の一部を、動力伝達部材を介して左右の副駆動輪へ出力するための４輪駆動車両のトランスファが知られている。例えば、特許文献１に記載された４輪駆動車両のトランスファがそれである。
上記特許文献１の４輪駆動車両のトランスファでは、動力伝達部材例えばプロペラシャフトを駆動するためのリングギヤと、駆動源から主駆動輪へ伝達される駆動力の一部が入力される入力軸と、その入力軸とリングギヤとの間を断接する断接機構とが備えられており、前記２輪駆動状態では前記断接機構によりその入力軸とリングギヤとの間が解放され、前記４輪駆動状態では前記断接機構によりその入力軸とリングギヤとの間が接続されるようになっている。
米国特許第８０４２６４２号明細書(US8042642 B2)
しかしながら、上記のようなトランスファでは、そのトランスファに設けられた前記リングギヤ、前記入力軸、前記断接機構等によって、そのトランスファの大きさが大型化してしまうという問題があった。例えば、上記特許文献１のトランスファでは、前記リングギヤの回転軸線と前記入力軸の回転軸線とがそれぞれ離間する２軸構成となっており、それらリングギヤおよび入力軸の回転軸線が離れることにより、そのトランスファにおける前記リングギヤの回転軸線の直角方向の大きさが大型化する。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、従来に比較して小型化が可能になる４輪駆動車両のトランスファを提供することにある。
上記目的を達成するための、本発明の要旨とするところは、(a) ２輪駆動状態から４輪駆動状態とする場合には、駆動源から左右の主駆動輪へ伝達される駆動力の一部を、動力伝達部材を介して左右の副駆動輪へ出力するための４輪駆動車両のトランスファであって、(b) 前記トランスファには、リングギヤと、そのリングギヤを一回転軸線まわりに回転可能に軸受を介して支持するケースと、前記リングギヤと同心にそのリングギヤの内側に配置され、前記ケースにより一端部および他端部が第１軸受および第２軸受を介して一回転軸線まわりに回動可能に支持される入力軸と、前記リングギヤと前記入力軸とを選択的に断接する断接機構とが備えられ、(c) 前記断接機構は、前記リングギヤに形成された円筒部の内径側に一体的に設けられたリングギヤ側断接歯と、前記入力軸に前記一回転軸線方向に移動可能、相対回転不能に配設された断接スリーブの外径側に一体的に形成された断接スリーブ側断接歯との噛合または非噛合によって副駆動輪へ前記駆動力の一部を選択的に出力し、(d) 前記トランスファは、少なくとも前記入力軸と前記断接スリーブとその移動機構とが一体的に組み付けられた前記トランスファのサブアッセンブリと、少なくとも前記ケースおよび前記リングギヤを有する本体部とからで構成され、(e) 前記ケースの回転軸線方向の一端には、前記サブアッセンブリを前記本体部に挿入且つ組み付けするための開口部が設けられ、(f) 前記サブアッセンブリの前記本体部への挿入組み付け時に前記一回転軸線方向に前記リングギヤ側断接歯を通過する前記サブアッセンブリの構成部品の全体ないしはその一部の外径寸法が、前記リングギヤ側断接歯の内径寸法未満である。
このように構成された４輪駆動車両のトランスファによれば、前記入力軸は、前記リングギヤと同心にそのリングギヤの内側に配置され、前記ケースにより一端部および他端部が第１軸受および第２軸受を介して一回転軸線まわりに回転可能に支持されているので、その入力軸の回転軸線と前記リングギヤの回転軸線との間が好適に接近し、前記トランスファにおける前記リングギヤの回転軸線の直角方向の大きさが好適に小さくなる。このため、従来に比較してトランスファの小型化が可能になる。さらに、前記サブアッセンブリの前記本体部への挿入組み付け時に前記一回転軸線方向に前記リングギヤ側断接歯を通過する前記サブアッセンブリの構成部品の全体ないしはその一部の外径寸法が、前記リングギヤ側断接歯の内径寸法未満であるので、前記トランスファのサブアッセンブリを前記ケースの開口部から挿入させて、そのサブアッセンブリの構成部品の全体ないしはその一部が前記リングギヤ側断接歯を通過させられる。これによって、そのサブアッセンブリを、前記リングギヤ等の構成部品を一体的に組み付けたトランスファの本体部に組み付けることができるので、前記断接スリーブおよび前記入力軸等のトランスファの構成部品のサブアッセンブリ化が可能になる。
ここで、好適には、(a) 前記リングギヤ側断接歯を通過する前記サブアッセンブリの全体ないしはその一部の構成部品は、前記断接スリーブを含み、(b) 前記リングギヤ側断接歯の内径寸法は、その歯底円の径寸法であり、(c) 前記断接スリーブの外径寸法は、前記断接スリーブ側断接歯の歯先径寸法である。このため、前記断接スリーブの外径寸法が前記リングギヤ側断接歯の歯底円の径寸法未満となり、且つその断接スリーブの外径寸法が前記断接スリーブ側断接歯の歯先径寸法となるので、前記サブアッセンブリにおいて、前記断接スリーブの全体ないしはその一部が前記リングギヤ側断接歯を通過することが可能になり、且つその断接スリーブの断接スリーブ側断接歯と前記リングギヤ側断接歯とを噛み合わせることが可能になる。
また、好適には、(a) 前記リングギヤ側断接歯を通過する前記サブアッセンブリの全体ないしはその一部の構成部品は、前記入力軸の一端部に嵌め着けられた前記第１軸受を含み、(b) 前記リングギヤ側断接歯の内径寸法は、前記リングギヤ側断接歯の歯先円の径寸法である。このため、前記第１軸受の外径寸法が前記リングギヤ側断接歯の歯先円の径寸法未満となるので、前記サブアッセンブリにおいて、前記入力軸の一端部に嵌め着けられた前記第１軸受が前記リングギヤ側断接歯を好適に通過させられる。
また、好適には、前記移動機構は、ボールカムと補助クラッチとアクチュエータとバネとを含み、前記ボールカムに設けられた一対のケージの一方が前記補助クラッチの摩擦板に相対回転不能且つ一対のケージの他方が前記入力軸に相対回転不能に設けられ、前記断接スリーブが前記入力軸に相対回転不能且つ軸方向に移動可能に設けられ、前記アクチュエータと前記補助クラッチで前記一対のケージの一方に回転制動トルクを付与して前記ボールカムに軸方向の推力を発生させ前記一対のケージの他方で前記バネのバネ力に抗して前記断接スリーブを軸方向に移動させる。このため、前記断接スリーブと前記移動機構と前記入力軸とが一体的に組み付けられた前記トランスファのサブアッセンブリにおいて、そのサブアッセンブリを前記トランスファの本体部に組み付ける前に、前記アクチュエータを作動させて前記移動機構により前記断接スリーブが軸方向に移動するか否かを確認する前記アクチュエータの性能確認を行うことができる。
また、好適には、前記アクチュエータは、前記補助クラッチに回転制動トルクを発生させて前記ボールカムを作動させる電磁コイルである。このため、前記アクチュエータである電磁コイルを作動させることにより前記補助クラッチによって前記一対のケージの一方に回転制動トルクが付与される。
また、好適には、(a) 前記アクチュエータにより前記ボールカムを介して所定のストロークで前記回転軸線方向に往復駆動される第１ピストンと、前記入力軸に対して相対回転可能に設けられ、その第１ピストンにより前記バネ力に抗して移動させられる第２ピストンと、複数段の掛止歯を有して前記入力軸に相対回転不能かつ前記回転軸線方向に移動不能に設けられ、その複数段の掛止歯のいずれかで前記第１ピストンにより移動させられたその第２ピストンを掛け止めるホルダーとを備え、その第１ピストンの所定回の往復ストロークでその第２ピストンが前記断接スリーブを、前記リングギヤと前記入力軸との相対回転を許容するディスコネクト位置へ前記バネ力に抗して移動させ、その所定回を越えるとその第２ピストンを掛け外して前記バネ力に従って前記断接スリーブを、前記リングギヤと前記入力軸とを相対回転不能に連結するコネクト位置へ移動させる掛外し機構が備えられ、(b) 前記掛外し機構は、前記一対のケージの一方と前記断接スリーブとの間に配設される。このため、前記掛外し機構も前記サブアッセンブリに組み付けることができる。
また、好適には、(a) 前記入力軸には、その入力軸に固定されたストッパが前記断接スリーブと前記軸受との間に固設されており、(b) 前記ストッパと前記断接スリーブとの間には、前記バネが配設されている。このため、例えば、前記入力軸において前記バネが前記断接スリーブと前記軸受との間に配設されるサブアッセンブリでは、前記バネのバネ力によって前記入力軸に設けられた前記軸受が抜ける可能性があったが、前記サブアッセンブリでは、前記バネが前記入力軸において前記断接スリーブと前記ストッパとの間に配設されるので、前記ストッパによって前記バネのバネ力が受け止められて前記入力軸から前記軸受の抜けが防止される。
また、好適には、前記断接スリーブの外周に形成された断接スリーブ側断接歯の外径は、前記リングギヤの円筒部の内径より小さく、前記リングギヤに形成されたリングギヤ側断接歯は、そのリングギヤの円筒部と前記入力軸との間に配設されている。このため、前記サブアッセンブリが前記リングギヤの円筒部に挿入される時に、前記リングギヤの円筒部内に前記断接スリーブが好適に通過させられる。
本発明が好適に適用された４輪駆動車両の構成を概略的に説明する骨子図である。 図１の４輪駆動車両に設けられたトランスファの構成を説明する断面図である。 図２に示すトランスファに設けられたリングギヤ、入力軸、断接機構、移動機構等を説明する図２の拡大図である。 図３に示す移動機構に設けられた掛外し機構を説明する図である。 リングギヤ等の構成部品を一体的に組み付けたトランスファの本体部に、断接スリーブ、移動機構および入力軸等の構成部品を一体的に組み付けたトランスファのサブアッセンブリが組み付けられる状態を示す断面図である。
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において、図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
図１は、本発明が好適に適用された４輪駆動車両１０の構成を概略的に説明する骨子図である。図１において、４輪駆動車両１０は、エンジン１２を駆動源とし、エンジン１２の動力を主駆動輪に対応する左右の前輪１４Ｌ、１４Ｒ（特に区別しない場合には、それら前輪１４Ｌおよび前輪１４Ｒを前輪１４という）に伝達する第１の動力伝達経路と、エンジン１２の動力を副駆動輪に対応する左右の後輪１６Ｌ、１６Ｒ（特に区別しない場合には、それら後輪１６Ｌおよび後輪１６Ｒを後輪１６という）に伝達する第２の動力伝達経路とを有しているＦＦベースの４輪駆動装置を備えている。この４輪駆動車両１０の２輪駆動状態では、エンジン１２から自動変速機１８を介して伝達された駆動力が前輪用駆動力配分ユニット２０および左右の車軸２２Ｌ、２２Ｒを介して左右の前輪１４Ｌ、１４Ｒへ伝達される。この２輪駆動状態では、少なくともトランスファ２６に設けられた第１クラッチ(断接機構)２４が解放され、プロペラシャフト(動力伝達部材)２８、および、後輪用駆動力配分ユニット３０および後輪１６へは駆動力が伝達されない。しかし、４輪駆動状態では、上記２輪駆動状態に加えて、第１クラッチ２４および第２クラッチ３２が共に係合されて、上記プロペラシャフト２８、および、後輪用駆動力配分ユニット３０および後輪１６へエンジン１２からの駆動力が伝達される。なお、図１では図示されていないが、エンジン１２と自動変速機１８との間には、流体伝動装置であるトルクコンバータ或いはクラッチが設けられている。
自動変速機１８は、例えば、複数の遊星歯車装置および摩擦係合装置（クラッチ、ブレーキ）を備えてそれら摩擦係合装置を選択的に係合させることで変速段が選択される形式の有段式自動変速機で構成されている。なお、上記自動変速機１８は、常時噛合型平行軸式変速機の変速段がシフトアクチュエータおよびセレクトアクチュエータによって選択される形式の有段式自動変速機で構成されていても良い。また、上記自動変速機１８は、伝動ベルトが巻き掛けられた一対の有効径が可変の可変プーリの有効径を変化させることで変速比が連続的に変化させられる形式の無段変速機で構成されていても良い。上記自動変速機１８は公知の技術であるため、具体的な構造や作動の説明については省略する。
前輪用駆動力配分ユニット２０は、回転軸線Ｃ１まわりに回転可能に設けられ、自動変速機１８の出力歯車１８ａと噛み合うリングギヤ２０ｒと、リングギヤ２０ｒに固定されたデフケース(デファレンシャルケース)２０ｃと、デフケース２０ｃ内に収容された差動歯車機構２０ｄとを有しており、前輪１４の左右の車軸２２Ｌ、２２Ｒの差回転を許容しつつリングギヤ２０ｒに伝達された駆動力を左右の車軸２２Ｌ、２２Ｒへ伝達する。なお、上記デフケース２０ｃには、トランスファ２６に設けられた入力軸３４の後述する第１外周スプライン歯３４ａと嵌合する内周噛合歯２０ａが形成されている。これにより、エンジン１２からデフケース２０ｃを介して左右の前輪１４Ｌ、１４Ｒへ伝達する駆動力の一部が、入力軸３４を介してトランスファ２６に入力されるようになっている。
左右の後輪１６へ駆動力を配分する後輪用駆動力配分ユニット３０には、図１に示すように、プロペラシャフト２８の後輪１６側の端部にカップリング３６を介して連結されたドライブピニオン３８と相対回転不能に係合する円筒状の第１回転部材４０のリングギヤ４０ａと、第１回転部材４０と後輪１６の一対の車軸４２Ｌ、４２Ｒとの間を選択的に連結する第２クラッチ３２と、第２クラッチ３２を介して入力されるエンジン１２からの駆動力を後輪１６の左右の車軸４２Ｌ、４２Ｒに適宜差回転を与えつつ伝達させる差動歯車装置４２とが、備えられている。
上記差動歯車装置４２は、図１に示すように、回転軸線Ｃ２まわりに回転可能に支持されたデフケース(デファレンシャルケース)４２ｃと、後輪１６の一対の車軸４２Ｌ、４２Ｒにそれぞれ連結され、デフケース４２ｃ内において互いに対向する状態で回転軸線Ｃ２まわりに回転可能にデフケース４２ｃに支持された一対のサイドギヤ４２ａと、回転軸線Ｃ２に直交する回転軸線Ｃ３まわりに回転可能にデフケース４２ｃに支持され、一対のサイドギヤ４２ａと噛み合う状態でそれらの間に配置された一対のピニオン４２ｂとを有している。また、差動歯車装置４２は公知の技術であるため、具体的な構造や作動の説明については省略する。
カップリング３６は、図１に示すように、プロペラシャフト２８と第１回転部材４０との間に設けられ、一方の回転要素３６ａと他方の回転要素３６ｂとの間でトルク伝達を行う。また、カップリング３６は、例えば湿式多板クラッチで構成される電子制御カップリングであり、カップリング３６の伝達トルクを制御することにより、前後輪のトルク配分を１００：０〜５０：５０の間で連続的に変更することができる。
図１に示すように、円筒状の第１回転部材４０の内周側を車軸４２Ｌが貫通している。また、第１回転部材４０の差動歯車装置４２側とは反対側の端部にはリングギヤ４０ａが形成されており、リングギヤ４０ａがドライブピニオン３８と噛み合わされている。このため、第１回転部材４０はドライブピニオン３８と一体的に回転する。また、第１回転部材４０の差動歯車装置４２側の端部には、第２クラッチ３２の一部を構成するクラッチ歯４０ｂが形成されている。なお、差動歯車装置４２のデフケース４２ｃの第１回転部材４０側の端部には、第２クラッチ３２の一部を構成するクラッチ歯４２ｄが形成されている。
第２クラッチ３２は、第１回転部材４０と差動歯車装置４２のデフケース４２ｃとの間を選択的に連結するための噛合クラッチ、すなわち第１回転部材４０と差動歯車装置４２との間を断接するための噛合クラッチである。また、第２クラッチ３２は、第１回転部材４０に形成されたクラッチ歯４０ｂと、デフケース４２ｃに形成されたクラッチ歯４２ｄと、それらクラッチ歯４０ｂおよびクラッチ歯４２ｄと噛合可能な内周歯４４ａが形成され、回転軸線Ｃ２方向に移動可能に設けられたスリーブ４４と、スリーブ４４を回転軸線Ｃ２方向に駆動させる第２アクチュエータ４６とを備える噛合式のドグクラッチ（断接機構）である。なお、第２アクチュエータ４６は、図示しない電子制御装置から出力される指令信号によってスリーブ４４を回転軸線Ｃ２方向に駆動させる。また、第２クラッチ３２には、スリーブ４４の内周歯４４ａを第１回転部材４０のクラッチ歯４０ｂに噛み合わせるのに先立って第１回転部材４０の回転とデフケース４２ｃの回転とを同期させるよく知られた同期装置４８が備えられている。なお、上記第２クラッチ３２では、第１クラッチ２４が開放されている２輪駆動状態において、図１に示すように、第２アクチュエータ４６によってスリーブ４４が差動歯車装置４２側に移動させられて、プロペラシャフト２８と後輪１６Ｌ、１６Ｒとの間すなわち第１回転部材４０とデフケース４２ｃとの間が解放されると、左右の後輪１６Ｌ、１６Ｒからプロペラシャフト２８が切り離されて、プロペラシャフト２８等の回転抵抗による車両の走行抵抗が低減される。本実施例では、上記第２クラッチ３２がディスコネクト機構の片方に対応している。
トランスファ２６は、図１および図２に示すように、プロペラシャフト２８を駆動するためにプロペラシャフト２８の前輪１４側の端部に連結されたドリブンピニオン５０と動力伝達のために噛み合う円筒状のリングギヤ５２と、エンジン１２からデフケース２０ｃを介して前輪１４Ｌ、１４Ｒへ伝達される駆動力の一部が入力される円筒状の入力軸３４と、デフケース２０ｃからプロペラシャフト２８への動力伝達経路において、デフケース２０ｃとプロペラシャフト２８との間すなわちデフケース２０ｃに連結された入力軸３４とプロペラシャフト２８に連結されたリングギヤ５２との間を断接する第１クラッチ(断接機構)２４とを備えており、第１クラッチ２４が係合して入力軸３４とリングギヤ５２との間が接続されると、エンジン１２から左右の前輪１４Ｌ、１４Ｒに伝達される駆動力の一部が、プロペラシャフト２８を介して左右の後輪１６Ｌ、１６Ｒへ出力されるようになっている。なお、本実施例では、第１クラッチ２４がディスコネクト機構の他方に対応している。
また、トランスファ２６には、図２および図３に示すように、上記円筒状のリングギヤ５２、円筒状の入力軸３４、第１クラッチ２４等を収容するユニットケース(ケース)５４が備えられている。上記ユニットケース５４には、リングギヤ５２、入力軸３４、第１クラッチ２４等のトランスファ２６の構成部品の大部分を覆うケース部材５４ａと、ケース部材５４ａの回転軸線Ｃ１方向の前輪１４Ｒ側の一端に形成された開口部５４ｂを塞ぐカバー部材５４ｃとが備えられており、それらケース部材５４ａとカバー部材５４ｃとが図示しない例えばボルト等の締結部材によって一体的に締結されている。
円筒状のリングギヤ５２は、図２および図３に示すように、例えば斜歯又はハイポイドギヤが形成された傘歯車である。リングギヤ５２には、リングギヤ５２の内周部に形成された略円筒状の円筒部５２ａが一体に備えられている。上記円筒部５２ａには、リングギヤ５２の側面５２ｂから前輪１４Ｒ側に略円筒状に突き出す軸部５２ｃが形成されており、軸部５２ｃが軸受５６を介してユニットケース５４のケース部材５４ａに支持されている。すなわち、リングギヤ５２は、ケース部材５４ａによって回転軸線Ｃ１まわりに回転可能に軸受５６を介して片持状に支持される。また、リングギヤ５２の円筒部５２ａには、円筒部５２ａと入力軸３４との間にすなわち円筒部５２ａの内径側に内周断接歯(リングギヤ側断接歯)５２ｄが一体に形成されている。なお、図２および図３において、リングギヤ５２に示されている一点鎖線は、リングギヤ５２の円筒部５２ａを仮想的に示すものであり、円筒部５２ａの前輪１４Ｌ側の端部にドリブンピニオン５０の歯５０ａと噛み合う歯車部５２ｅが一体に形成されている。
円筒状の入力軸３４は、図２および図３に示すように、リングギヤ５２の円筒部５２ａの内側を貫通して、入力軸３４の一部がリングギヤ５２の円筒部５２ａの内側に配置されている。また、上記円筒状の入力軸３４は、入力軸３４の両端部が第１軸受５８および第２軸受６０を介してユニットケース５４に支持されることによって、入力軸３４が回転軸線Ｃ１まわりに回動可能にすなわちリングギヤ５２と同心に回転可能に支持される。上記第１軸受５８は、ケース部材５４ａの前輪１４Ｌ側の端部と入力軸３４の前輪１４Ｌ側の端部(一端部)との間に配設される。すなわち、上記第１軸受５８は、入力軸３４の前輪１４Ｌ側の端部に嵌め着けられている。また、上記第２軸受６０は、カバー部材５４ｃの前輪１４Ｒ側の端部と入力軸３４の前輪１４Ｒ側の端部(他端部)との間に配設されている。すなわち、上記第２軸受６０は、入力軸３４の前輪１４Ｒ側の端部に嵌め着けられている。また、円筒状の入力軸３４には、入力軸３４の前輪１４Ｌ側の端部の外周面に形成された第１外周スプライン歯３４ａと、入力軸３４の中央部の外周面に形成された第２外周スプライン歯３４ｂと、入力軸３４の前輪１４Ｒ側の端部の外周面に形成された第３外周スプライン歯３４ｃとが一体に備えられている。
上記第１クラッチ２４は、トランスファ２６において入力軸３４とリングギヤ５２との間を断接するための噛み合い式のドグクラッチである。上記第１クラッチ２４には、リングギヤ５２に形成された内周断接歯５２ｄと、入力軸３４に対して回転軸線Ｃ１まわりの相対回転が不能且つ回転軸線Ｃ１方向の移動が可能に入力軸３４の第２外周スプライン歯３４ｂに噛み合う内周噛合歯６２ａが形成され、回転軸線Ｃ１方向に移動することにより内周断接歯５２ｄとの噛み合いが可能な外周断接歯(断接スリーブ側断接歯)６２ｂが形成された円筒状の可動スリーブ(断接スリーブ)６２とが備えられている。上記第１クラッチ２４は、リングギヤ５２に一体に形成された内周断接歯５２ｄと可動スリーブ６２の外径側に一体に形成された外周断接歯６２ｂとの噛合または非噛合によって、左右の後輪１６Ｌ、１６Ｒへエンジン１２から左右の前輪１４Ｌ、１４Ｒに伝達される駆動力の一部がプロペラシャフト２８を介して出力されるようになっている。また、上記円筒状の可動スリーブ６２では、可動スリーブ６２の前輪１４Ｌ側の端部に外周断接歯６２ｂが形成されており、可動スリーブ６２の一部がリングギヤ５２の内周断接歯５２ｄの内側すなわちリングギヤ５２の円筒部５２ａの内側に配置されている。
トランスファ２６には、図２および図３に示すように、可動スリーブ６２を回転軸線Ｃ１方向に移動させて、可動スリーブ６２をコネクト位置とディスコネクト位置とに移動させる移動機構７２が備えられている。なお、上記コネクト位置は、可動スリーブ６２が回転軸線Ｃ１方向に移動し可動スリーブ６２の外周断接歯６２ｂがリングギヤ５２の内周断接歯５２ｄと噛み合う位置であり、上記コネクト位置では、リングギヤ５２と入力軸３４との相対回転が不能となる。また、上記ディスコネクト位置は、可動スリーブ６２が回転軸線Ｃ１方向に移動し可動スリーブ６２の外周断接歯６２ｂがリングギヤ５２の内周断接歯５２ｄと噛み合わない位置であり、上記ディスコネクト位置では、リングギヤ５２と入力軸３４との相対回転が可能となる。
上記移動機構７２には、ボールカム６８と、補助クラッチ６６と、第１アクチュエータ(アクチュエータ)６４と、スプリング(バネ)７８と、ラチェット機構(掛外し機構)７４とが備えられている。上記第１アクチュエータ６４は、補助クラッチ６６に回転制動トルクを発生させる電磁コイルであり、ユニットケース５４のカバー部材５４ｃに例えば締結ボルト６７等の締結装置によって一体的に固定されている。上記ボールカム６８は、上記第１アクチュエータ６４により補助クラッチ６６を介して後述する環状の第２ケージ８８に回転制動トルクが発生させられると、入力軸３４の回転力を入力軸３４の回転軸線Ｃ１方向の推力に変換する装置である。上記ラチェット機構７４は、上記ボールカム６８により変換された推力によって可動スリーブ６２を移動させ且つ可動スリーブ６２の移動位置を保持する。上記スプリング７８は、入力軸３４に固定された環状のストッパ７６と可動スリーブ６２との間に介在されており、可動スリーブ６２を前記ディスコネクト位置から前記コネクト位置に向かって付勢すなわち可動スリーブ６２を回転軸線Ｃ１方向において前輪１４Ｒ側に付勢する。これによって、上記移動機構７２は、第１アクチュエータ６４と補助クラッチ６６で第２ケージ８８に回転制動トルクを付与してボールカム６８に回転軸線Ｃ１方向の推力を発生させ、後述する第１ケージ７０でラチェット機構７４を介して可動スリーブ６２をスプリング７８の付勢力(バネ力)に抗して回転軸線Ｃ１方向に移動させる。
上記ストッパ７６には、図２および図３に示すように、入力軸３４の第１外周スプライン歯３４ａと第２外周スプライン歯３４ｂとの間の外周面に形成された雄ねじ部３４ｄに螺合する雌ねじ部７６ａが備えられている。上記ストッパ７６は、入力軸３４において可動スリーブ６２と第１軸受５８との間に位置固定で配設されている。ストッパ７６には、ストッパ７６の回転軸心Ｃ１まわりの回転を防止する回り止め部材８０が設けられている。
ラチェット機構７４は、第１アクチュエータ６４である電磁コイルが円板状の可動片８２を吸着することによりボールカム６８を介して所定のストロークで回転軸線Ｃ１方向に往復移動させられる環状の第１ピストン７０ａと、入力軸３４に対して相対回転可能に設けられ、第１ピストン７０ａによりスプリング７８の付勢力に抗して回転軸線Ｃ１方向に移動させられる環状の第２ピストン８４と、掛止歯８６ａ(図４参照)を有して入力軸３４に対して相対回転不能かつ回転軸線Ｃ１方向の移動不能に設けられ、掛止歯８６ａで第１ピストン７０ａにより移動させられた第２ピストン８４を掛け止める環状のホルダー８６とを備えている。上記ラチェット機構７４では、第１ピストン７０ａが回転軸線Ｃ１方向に往復移動させられることで、第２ピストン８４によって可動スリーブ６２が前記ディスコネクト位置へスプリング７８の付勢力に抗して移動させられ、第２ピストン８４がホルダー８６の掛止歯８６ａに掛け止められる。そして、さらに、第１ピストン７０ａが回転軸線Ｃ１方向に往復移動させられると、第２ピストン８４がホルダー８６の掛止歯８６ａから掛け外されてスプリング７８の付勢力に従って可動スリーブ６２が前記コネクト位置へ移動させられる。なお、ボールカム６８の第１ケージ７０には、図２および図３に示すように、上記ラチェット機構７４の第１ピストン７０ａが一体に設けられており、上記ラチェット機構７４は、ボールカム６８の第２ケージ８８と可動スリーブ６２との間に配設されている。
ボールカム６８は、ラチェット機構７４の第２ピストン８４と第２軸受６０との間に、回転軸線Ｃ１方向において重なるように介挿された環状の一対の第１ケージ７０および第２ケージ８８と、それら第１ケージ７０と第２ケージ８８とにおいて周方向の複数箇所(たとえば３箇所)に形成された、周方向で深さが変化する互いに対向する溝状の一対のカム面７０ｂ、８８ａで挟まれた複数個(たとえば３個)の球状転動体９０とを有し、それら第１ケージ７０と第２ケージ８８とが相対回転させられると、それら第１ケージ７０と第２ケージ８８が回転軸線Ｃ１方向に離隔させられる。これによって、ボールカム６８により第１ピストン７０ａが回転軸線Ｃ１方向において前輪１４Ｒ側、前輪１４Ｌ側へ１回往復移動させられると、図２に示す回転軸線Ｃ１に対して上側すなわちエンジン１２側のトランスファ２６に示すように、可動スリーブ６２がラチェット機構７４を介して前記ディスコネクト位置へスプリング７８の付勢力に抗して移動させられる。そして、可動スリーブ６２の外周断接歯６２ｂとリングギヤ５２の内周断接歯５２ｄとの噛み合いが解かれて第１クラッチ２４が解放する。また、ボールカム６８によって第１ピストン７０ａが２回往復移動すなわち可動スリーブ６２が前記ディスコネクト位置に配置された状態でさらに第１ピストン７０ａが１回往復移動させられると、図２に示す回転軸線Ｃ１に対して下側すなわちエンジン１２側とは反対側のトランスファ２６に示すように、第２ピストン８４がホルダー８６の掛止歯８６ａから掛け外され可動スリーブ６２がスプリング７８の付勢力によって前記コネクト位置へ移動させられる。そして、可動スリーブ６２の外周断接歯６２ｂとリングギヤ５２の内周断接歯５２ｄとが噛み合わされ第１クラッチ２４が係合する。
また、第１アクチュエータ６４である電磁コイルと可動片８２との間には、図３に詳細に示すように、上記電磁コイルと可動片８２との間に配設され、ユニットケース５４のカバー部材５４ｃに形成された内周スプライン歯５４ｄと回転軸心Ｃ１回りの回転が不能且つ回転軸線Ｃ１方向の移動が可能に係合された円板状の第１摩擦板(摩擦板)９２と、第１摩擦板９２と可動片８２との間に配設され、第２ケージ８８に形成された外周スプライン歯８８ｂと回転軸心Ｃ１回りの回転が不能且つ回転軸線Ｃ１方向の移動が可能に係合された円板状の第２摩擦板(摩擦板)９４とを有する補助クラッチ６６が備えられている。また、環状の第１ケージ７０と環状の第２ケージ８８との間の周方向の複数箇所に形成された凹溝状のカム面７０ｂ、８８ａは、その周方向に向かうに連れてそれらカム面７０ｂ、８８ａの間の回転軸線Ｃ１方向における距離が短くなるように傾斜している。なお、図３の断面図で示す上記カム面７０ｂ、８８ａは、それらカム面７０ｂ、８８ａの間の中央の距離が最も長い状態を示すものである。また、第１ケージ７０の内周面には、入力軸３４の第３外周スプライン歯３４ｃと相対回転不能且つ回転軸線Ｃ１方向の移動可能に噛み合う内周噛合歯７０ｃが形成されている。
上記のように構成された第１アクチュエータ６４である電磁コイル、補助クラッチ６６およびボールカム６８では、例えば、車両走行中で入力軸３４が回転している状態において、上記電磁コイルによって可動片８２が吸着されると、可動片８２によって補助クラッチ６６の第１摩擦板９２および第２摩擦板９４が可動片８２と上記電磁コイルとの間で挟圧されて第２摩擦板９４に回転制動トルクが伝達される。すなわち、前記電磁コイルによって可動片８２が吸着されると補助クラッチ６６の第２摩擦板９４を介して第２ケージ８８に回転制動トルクが伝達される。このため、上記回転制動トルクによってそれら第１ケージ７０と第２ケージ８８とが相対回転し、第１ケージ７０に一体に形成された第１ピストン７０ａは、球状転動体９０を介して第２ケージ８８に対して回転軸線Ｃ１方向においてスプリング７８の付勢力に抗して前輪１４Ｌ側へ移動し、入力軸３４の回転力が回転軸線Ｃ１方向の推力に変換される。また、前記電磁コイルに可動片８２が吸着されない時には、第２ケージ８８はユニットケース５４のカバー部材５４ｃに対して相対回転可能となるので、第２ケージ８８が球状転動体９０を介して第１ケージ７０と連れまわって第２ケージ８８と第１ケージ７０とが一体的に回転する。これによって、第１ピストン７０ａの回転軸線Ｃ１方向における往復移動が停止する。
図４は、ラチェット機構７４の作動原理を説明する模式図であり、環状の第１ピストン７０ａ、環状の第２ピストン８４、および環状のホルダー８６をそれぞれ展開した状態を示している。ラチェット機構７４は、前述したように、環状の第１ピストン７０ａと環状の第２ピストン８４と環状のホルダー８６とを備え、掛止め機構として機能するものである。上記環状の第２ピストン８４には、ホルダー８６側に突設された突起８４ａが形成されている。また、上記環状のホルダー８６には、上記第２ピストン８４の突起８４ａを掛け止めるための円周方向に連なる鋸歯状の掛止歯８６ａが周期的に形成されており、ホルダー８６は、入力軸３４に位置固定に配設されている。また、上記環状の第１ピストン７０ａには、ホルダー８６の掛止歯８６ａと同様の鋸歯形状であるが周方向に半位相ずれた形状で周方向に連なり、第２ピストン８４の突起８４ａを受け止める受止歯７０ｄが周期的に形成されている。上記環状の第１ピストン７０ａは、ホルダー８６と相対回転不能且つ回転軸線Ｃ１方向の移動可能に設けられ、スプリング７８の付勢力に抗して第２ピストン８４をボールカム６８の１ストローク分だけ移動させられる。なお、上記第１ピストン７０ａの受止歯７０ｄおよびホルダー８６の掛止歯８６ａの先端の斜面には、突起８４ａの滑りを止めるストッパ７０ｅおよび８６ｂがそれぞれ設けられている。
図４の(a)および(e)は、可動スリーブ６２が上記コネクト位置にある時を示している。この図４の(a)および(e)に示すように、第２ピストン８４から突設された突起８４ａがホルダー８６の掛止歯８６ａに掛け止められた位置に位置している状態では、第１ピストン７０ａがそのベース位置に位置させられている。図４の(b)は、第１ピストン７０ａが第１アクチュエータ６４およびボールカム６８の作動により移動ストロークＳＴ分だけスプリング７８の付勢力に抗してそのベース位置から移動させられた状態を示している。この過程では、第１ピストン７０ａにより第２ピストン８４が移動させられてホルダー８６から離されるとともに、第２ピストン８４が第１ピストン７０ａの斜面を滑り落ちる。なお、図４の(b)に示されている一点鎖線は、上記移動ストロークＳＴを説明するために図４の(a)の第１ピストン７０ａの元位置を示すものである。図４の(c)は、第１ピストン７０ａが第１アクチュエータ６４およびボールカム６８の非作動によりスプリング７８の付勢力に従って移動ストロークＳＴ分だけ戻されてベース位置に位置させられた状態を示している。この過程では第２ピストン８４がホルダー８６の掛止歯８６ａの上に掛け止められ、前記ディスコネクト位置に保持される。図４の(d)は、再び第１ピストン７０ａが第１アクチュエータ６４およびボールカム６８の作動により移動ストロークＳＴ分だけスプリング７８の付勢力に抗してそのベース位置から移動させられた状態を示している。この過程では、第２ピストン８４が更にスプリング７８側に移動させられて同期装置９６の入力軸３４側の摩擦係合部材９８とリングギヤ５２側の摩擦係合部材９９とが摩擦係合して入力軸３４とリングギヤ５２とが回転同期させられる。次いで、図４の(e)に示すように、第１ピストン７０ａが第１アクチュエータ６４およびボールカム６８の非作動によりスプリング７８の付勢力に従って移動ストロークＳＴ分だけ戻されてベース位置に位置させられると、第２ピストン８４がコネクト位置へ位置させられて、リングギヤ５２の内周断接歯５２ｄと可動スリーブ６２の外周断接歯６２ｂとが噛み合わされる。
これにより、ラチェット機構７４では、ボールカム６８による第１ピストン７０ａの往復移動で第２ピストン８４を周方向へ送り可動スリーブ６２を上記ディスコネクト位置、上記コネクト位置へ向かって移動させられる。第２ピストン８４が１回往復移動させられると、可動スリーブ６２が上記ディスコネクト位置に位置させられる。また、第２ピストン８４が２回往復移動すなわち可動スリーブ６２が上記ディスコネクト位置にある状態においてさらに第２ピストン８４が１回往復移動させられると、第２ピストン８４がホルダー８６の掛止歯８６ａから掛け外されてスプリング７８の付勢力により可動スリーブ６２が上記コネクト位置に位置させられる。
また、図３に示すように、移動機構７２には、可動スリーブ６２が前記コネクト位置に移動させられるのに先立って最も前記ディスコネクト位置側に移動したときに、入力軸３４の回転とリングギヤ５２の回転とを同期させる同期装置９８が備えられている。なお、上記同期装置９８は、円筒状のリングギヤ５２の内径側すなわちリングギヤ５２の円筒部５２ａの内径側において、可動スリーブ６２とラチェット機構７４との間に配設されている。
以上のように構成された４輪駆動車両１０では、例えば、第１クラッチ２４および第２クラッチ３２が共に係合されている４輪駆動状態において、図示しない電子制御装置で２輪駆動走行モードが選択されると、トランスファ２６において第１アクチュエータ６４によって可動スリーブ６２が前記ディスコネクト位置に移動して第１クラッチ２４が解放され、第２アクチュエータ４６によってスリーブ４４が非噛合位置に移動して第２クラッチ３２が解放されて、エンジン１２から駆動力が主駆動輪である前輪１４だけに伝達する２輪駆動状態となる。また、第１クラッチ２４および第２クラッチ３２が共に解放されている２輪駆動状態において、図示しない電子制御装置で４輪駆動走行モードが選択されると、トランスファ２６において第１アクチュエータ６４によって可動スリーブ６２が前記コネクト位置に移動して第１クラッチ２４が係合され、第２アクチュエータ４６によってスリーブ４４が噛合位置に移動して第２クラッチ３２が係合されて、エンジン１２から駆動力が前輪１４および後輪１６に伝達する４輪駆動状態となる。
図５に示すように、トランスファ２６には、ユニットケース５４のケース部材５４ａに例えばリングギヤ５２、軸受５６等のトランスファ２６を構成する構成部品が一体的に組み付けられたトランスファ２６の本体部Ａと、ユニットケース５４のカバー部材５４ｃに例えば可動スリーブ６２、移動機構７２、入力軸３４等のトランスファ２６を構成する構成部品が一体的に組み付けられたトランスファ２６のサブアッセンブリＢとが備えられている。トランスファ２６は、上記トランスファ２６の本体部Ａに上記トランスファ２６のサブアッセンブリＢが組み付けられることによって製造されるものである。
上記トランスファ２６のサブアッセンブリＢには、図５に示すように、トランスファ２６の本体部Ａおけるケース部材５４ａの開口部５４ｂに配設されたリングギヤ５２の円筒部５２ａ内に挿入される略円筒状の挿入部Ｂ１と、挿入部Ｂ１の外径より大きくユニットケース５４のケース部材５４ａの開口部５４ｂを覆う環状の環状部Ｂ２とが一体的に備えられている。上記挿入部Ｂ１は、トランスファ２６の構成部品、例えば入力軸３４、第１軸受５８、ストッパ７６、スプリング７８、可動スリーブ６２、同期装置９６、ラチェット機構７４等がそれぞれ組み付けられることによって円筒状に形成されたものである。上記環状部Ｂ２は、トランスファ２６の構成部品、例えばボールカム６８、第２軸受６０、補助クラッチ６６、第１アクチュエータ６４、ユニットケース５４のカバー部材５４ｃ等がそれぞれ組み付けられることによって環状に形成されたものである。なお、上記挿入部Ｂ１の先端部には、図３および図５に示すように、サブアッセンブリＢの本体部Ａへの挿入組み付け時に回転軸線Ｃ１方向にリングギヤ５２の内周断接歯５２ｄを通過するサブアッセンブリＢの構成部品の全体ないしはその一部、例えば入力軸３４の前輪１４Ｌ側の端部(一部)、第１軸受５８、ストッパ７６、スプリング７８、可動スリーブ６２の前輪１４Ｌ側の端部(一部)等を備える円筒状の通過部Ｂ１ａが設けられている。
リングギヤ５２の円筒部５２ａには、図５に示すように、内径Ｒ１を有する小径部５２ｆと、小径部５２ｆの内径Ｒ１よりも大きい内径Ｒ２を有し、円筒部５２ａの軸受５６側に形成された大径部５２ｇと、大径部５２ｇと小径部５２ｆとを連結するテーパー状のテーパー部５２ｈとが形成されている。なお、上記円筒部５２ａのテーパー部５２ｈでは、第２ピストン８４によって可動スリーブ６２が前記コネクト位置に移動させられるのに先立って最も前記ディスコネクト位置側に移動した時に、同期装置９６のリングギヤ５２側の摩擦係合部材９９が当接させられるようになっている。また、図３に示すように、トランスファ２６のサブアッセンブリＢがトランスファ２６の本体部Ａに組み付けらえた状態において、可動スリーブ６２の一部、同期装置９６、ラチェット機構７４の一部がリングギヤ５２の円筒部５２ａと入力軸３４との間に配置される。
トランスファ２６のサブアッセンブリＢにおいて、図５に示すように、第１軸受５８の外径Ｅ１、ストッパ７６の外径Ｅ２、スプリング７８の外径Ｅ３は、それぞれ、リングギヤ５２の内周断接歯５２ｄの歯先円直径Ｒ３より小さくなるように、第１軸受５８、ストッパ７６、スプリング７８等が形成されている。すなわち、上記サブアッセンブリＢの通過部Ｂ１ａにおいて、可動スリーブ６２を除く通過部Ｂ１ａの外径寸法は、リングギヤ５２の内周断接歯５２ｄの歯先円直径Ｒ３の径寸法(歯先円の径寸法)未満である。また、同期装置９６の外径Ｅ５、ラチェット機構７４の外径Ｅ６は、それぞれ、リングギヤ５２の円筒部５２ａの大径部５２ｇの内径Ｒ２より小さく円筒部５２ａの小径部５２ｆの内径Ｒ１より大きくなるように、同期装置９６、ラチェット機構７４が形成されている。また、リングギヤ５２の内周断接歯５２ｄの歯先円直径Ｒ３は、可動スリーブ６２の外周断接歯６２ｂの歯先円直径Ｅ４より小さく外周断接歯６２ｂの歯底円直径Ｅ７より大きくなるように設定されている。また、リングギヤ５２の内周断接歯５２ｄの歯底円直径Ｒ４は、可動スリーブ６２の外周断接歯６２ｂの歯先円直径Ｅ４より大きくリングギヤ５２の円筒部５２ａの小径部５２ｆの内径Ｒ１より小さくなるように設定されている。すなわち、リングギヤ５２の円筒部５２ａに挿入されるサブアッセンブリＢの挿入部Ｂ１を構成する構成部品、例えば第１軸受５８、ストッパ７６、スプリング７８、可動スリーブ６２、同期装置９６、ラチェット機構７４等の外径が、リングギヤ５２の円筒部５２ａの内径未満である。なお、可動スリーブ６２の外径寸法は、可動スリーブ６２の外周断接歯６２ｂの歯先円直径Ｅ４の径寸法(歯先径寸法)である。
このため、トランスファ２６のサブアッセンブリＢの挿入部Ｂ１は、図５に示すように、トランスファ２６の本体部Ａにおけるケース部材５４ａの一端に開口した開口部５４ｂからリングギヤ５２の円筒部５２ａ内に挿入組み付け可能にサブアッセンブリＢの挿入部Ｂ１を構成する構成部品の形状が形成されている。
上述のように、本実施例の４輪駆動車両１０のトランスファ２６によれば、入力軸３４は、リングギヤ５２と同心にリングギヤ５２の内側に配置され、ユニットケース５４により一端部および他端部が第１軸受５８および第２軸受６０を介して回転軸線Ｃ１まわりに回転可能に支持されているので、入力軸３４の回転軸線Ｃ１とリングギヤ５２の回転軸線Ｃ１との間が好適に接近し、トランスファ２６におけるリングギヤ５２の回転軸線Ｃ１の直角方向の大きさが好適に小さくなる。このため、従来に比較してトランスファ２６の小型化が可能になる。さらに、サブアッセンブリＢの本体部Ａへの挿入組み付け時に回転軸線Ｃ１方向にリングギヤ５２の内周断接歯５２ｄを通過するサブアッセンブリＢの通過部Ｂ１ａの外径寸法は、内周断接歯５２ｄの内径寸法未満であるので、トランスファ２６のサブアッセンブリＢの挿入部Ｂ１をケース部材５４ａの開口部５４ｂから挿入させて、サブアッセンブリＢの通過部Ｂ１ａがリングギヤ５２の内周断接歯５２ｄを通過させられる。これによって、サブアッセンブリＢを、リングギヤ５２等の構成部品を一体的に組み付けたトランスファ２６の本体部Ａに組み付けることができるので、可動スリーブ６２、移動機構７２および入力軸３４等のトランスファの構成部品のサブアッセンブリ化が可能になる。
また、本実施例の４輪駆動車両１０のトランスファ２６によれば、リングギヤ５２の内周断接歯５２ｄを通過するサブアッセンブリＢの通過部Ｂ１ａは、可動スリーブ６２の一部を含み、リングギヤ５２の内周断接歯５２ｄの内径寸法は、内周断接歯５２ｄの歯底円直径Ｒ４の径寸法であり、可動スリーブ６２の外径寸法は、可動スリーブ６２の外周断接歯６２ｂの歯先円直径Ｅ４の径寸法である。このため、可動スリーブ６２の外径寸法がリングギヤ５２の内周断接歯５２ｄの歯底円直径Ｒ４の径寸法未満となり、且つ可動スリーブ６２の外径寸法が可動スリーブ６２の外周断接歯６２ｂの歯先円直径Ｅ４の径寸法となるので、サブアッセンブリＢにおいて、可動スリーブ６２の一部がリングギヤ５２の内周断接歯５２ｄを通過することが可能になり、且つ可動スリーブ６２の外周断接歯６２ｂとリングギヤ５２の内周断接歯５２ｄとを噛み合わせることが可能になる。
また、本実施例の４輪駆動車両１０のトランスファ２６によれば、リングギヤ５２の内周断接歯５２ｄを通過するサブアッセンブリＢの通過部Ｂ１ａは、入力軸３４の前輪１４Ｌ側の端部に嵌め着けられた第１軸受５８を含み、リングギヤ５２の内周断接歯５２ｄの内径寸法は、リングギヤ５２の内周断接歯５２ｄの歯先円直径Ｒ３の径寸法である。このため、第１軸受５８の外径Ｅ１の寸法がリングギヤ５２の内周断接歯５２ｄの歯先円直径Ｒ３の径寸法未満となるので、サブアッセンブリＢにおいて、入力軸３４の前輪１４Ｌ側の端部に嵌め着けられた第１軸受５８がリングギヤ５２の内周断接歯５２ｄを好適に通過させられる。
また、本実施例の４輪駆動車両１０のトランスファ２６によれば、移動機構７２は、ボールカム６８と補助クラッチ６６と第１アクチュエータ６４とスプリング７８とを含み、ボールカム６８に設けられた一対の第１ケージ７０および第２ケージ８８の一方である第２ケージ８８が補助クラッチ６６の第２摩擦板９４に相対回転不能且つ一対の第１ケージ７０および第２ケージ８８の他方である第１ケージ７０が入力軸３４に相対回転不能に設けられ、可動スリーブ６２が入力軸３４に相対回転不能且つ回転軸線Ｃ１方向に移動可能に設けられ、第１アクチュエータ６４と補助クラッチ６６で第２ケージ８８に回転制動トルクを付与してボールカム６８に軸方向推力を発生させ第１ケージ７０でスプリング７８の付勢力に抗して可動スリーブ６２を回転軸線Ｃ１方向に移動させるものである。このため、可動スリーブ６２と移動機構７２と入力軸３４等とが一体的に組み付けられたトランスファ２６のサブアッセンブリＢにおいて、サブアッセンブリＢをトランスファ２６の本体部Ａに組み付ける前に、第１アクチュエータ６４を作動させて移動機構７２により可動スリーブ６２が回転軸線Ｃ１方向に移動するか否かを確認する第１アクチュエータ６４の性能確認を行うことができる。
また、本実施例の４輪駆動車両１０のトランスファ２６によれば、第１アクチュエータ６４は、補助クラッチ６６に回転制動トルクを発生させてボールカム６８を作動させる電磁コイルである。このため、第１アクチュエータ６４である電磁コイルを作動させることにより補助クラッチ６６によってボールカム６８の第２ケージ８８に回転制動トルクが付与される。
また、本実施例の４輪駆動車両１０のトランスファ２６によれば、第１アクチュエータ６４によりボールカム６８を介して所定の移動ストロークＳＴで回転軸線Ｃ１方向に往復駆動される第１ピストン７０ａと、入力軸３４に対して相対回転可能に設けられ、第１ピストン７０ａによりスプリング７８の付勢力に抗して移動させられる第２ピストン８４と、掛止歯８６ａを有して入力軸３４に相対回転不能かつ回転軸線Ｃ１方向に移動不能に設けられ、掛止歯８６ａで第１ピストン７０ａにより移動させられた第２ピストン８４を掛け止めるホルダー８６とを備え、第１ピストン７０ａの一回の往復ストロークで第２ピストン８４が可動スリーブ６２を、リングギヤ５２と入力軸３４との相対回転を許容するディスコネクト位置へスプリング７８の付勢力に抗して移動させ、その一回を越えると第２ピストン８４を掛け外してスプリング７８の付勢力に従って可動スリーブ６２を、リングギヤ５２と入力軸３４とを相対回転不能に連結するコネクト位置へ移動させるラチェット機構７４が備えられ、ラチェット機構７４は、ボールカム６８の第２ケージ８８と可動スリーブ６２との間に配設される。このため、ラチェット機構７４もサブアッセンブリＢに組み付けることができる。
また、本実施例の４輪駆動車両１０のトランスファ２６によれば、入力軸３４には、入力軸３４に固定されたストッパ７６が可動スリーブ６２と第１軸受５８との間に固設されており、ストッパ７６と可動スリーブ６２との間には、スプリング７８が配設されている。このため、例えば、入力軸３４においてスプリング７８が可動スリーブ６２と第１軸受５８との間に配設されるトランスファのサブアッセンブリでは、スプリング７８の付勢力によって入力軸３４に設けられた第１軸受５８が抜ける可能性があるが、サブアッセンブリＢでは、スプリング７８が入力軸３４において可動スリーブ６２とストッパ７６との間に配設されるので、ストッパ７６によってスプリング７８の付勢力が受け止められて入力軸３４から第１軸受５８の抜けが防止される。
また、本実施例の４輪駆動車両１０のトランスファ２６によれば、可動スリーブ６２の外周に形成された外周断接歯６２ｂの外径は、リングギヤ５２の円筒部５２ａの内径より小さく、リングギヤ５２に形成された内周断接歯５２ｄは、リングギヤ５２の円筒部５２ａと入力軸３４との間に配設されている。このため、サブアッセンブリＢの挿入部Ｂ１がリングギヤ５２の円筒部５２ａに挿入される時に、リングギヤ５２の円筒部５２ａ内に断接スリーブ６２が好適に通過させられる。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
例えば、前述の実施例の４輪駆動車両１０は、トランスファ２６を有する前輪用駆動力配分ユニット２０が備えられたＦＦベースの車両であったが、本発明はＦＲベース、ＲＲベースなど適宜組み合わせて実施することができる。ＦＲベース、ＲＲベースでは、上記前輪用駆動力配分ユニット２０と略同様の構成を有する後輪用駆動力配分ユニットが後輪に用いられる。
また、前述の実施例の４輪駆動車両１０のトランスファ２６において、移動機構７２には、第１アクチュエータ６４である電磁コイルによって吸着される可動片８２の作動ストロークよりも大きいストロークで第２ピストン８４を作動させる、ボールカム６８およびラチェット機構７４が備えられていた。しかし、上記電磁コイルである第１アクチュエータ６４にかえて、例えば作動ストロークの大きい電磁アクチュエータ、モータ、油圧シリンダ等をアクチュエータとして使用し、そのアクチュエータによって第２ピストン８４を移動させても良い。その場合には、移動機構７２にボールカム６８、ラチェット機構７４が不要となる。また、ラチェット機構７４において第１ピストン７０ａの受止歯７０ｄの段数、およびホルダー８６の掛止歯８６ａの段数は１段であったが、例えば２段以上であっても良い。すなわち、ラチェット機構７４では、第１ピストン７０ａの所定回例えば２回以上の往復移動で第２ピストン８４によって可動スリーブ６２が前記ディスコネクト位置へスプリング７８の付勢力に抗して移動させられ、第１ピストン７０ａの往復移動の回数が上記所定回を越えると、第２ピストン８４がホルダー８６の掛止歯から掛け外されてスプリング７８の付勢力に従って可動スリーブ６２が前記コネクト位置へ移動させられるようにしても良い。
また、前述の実施例の４輪駆動車両１０のトランスファ２６において、移動機構７２には、同期装置９６が備えられていたが、必ずしも移動機構７２に同期装置９６が備えられる必要はない。
また、前述の実施例の４輪駆動車両１０のトランスファ２６において、サブアッセンブリＢには、ユニットケース５４のカバー部材５４ｃと可動スリーブ６２と移動機構７２と入力軸３４等とが組み付けられていたが、サブアッセンブリ５４には、少なくとも入力軸３４と可動スリーブ６２と移動機構７２とが組み付けられていれば良くケース部材５４ａ、リングギヤ５２以外のトランスファ２６を構成する部品が取り付けられていても良い。また、トランスファ２６の本体部Ａには、ユニットケース５４のケース部材５４ａとリングギヤ５２と軸受５６等とが組み付けられていたが、トランスファ２６の本体部Ａには、少なくともケース部材５４ａとリングギヤ５２とが組み付けられていれば良く前述した入力軸３４、可動スリーブ６２、移動機構７２以外のトランスファ２６を構成する部品が取り付けられていても良い。
また、前述の実施例の４輪駆動車両１０のトランスファ２６において、リングギヤ５２には内周断接歯５２ｄが一体に設けられていたが、例えば、別体の内周断接歯５２ｄが例えば溶接等によってリングギヤ５２に一体的に設けられても良い。また、可動スリーブ６２には外周断接歯６２ｂが一体に設けられていたが、例えば、別体の外周断接歯６２ｂが例えば溶接等によって可動スリーブ６２に一体的に設けられても良い。また、前述の実施例の４輪駆動車両１０のトランスファ２６において、サブアッセンブリＢの通過部Ｂ１ａは、可動スリーブ６２の一部を含んでいたが、可動スリーブ６２の全体がリングギヤ５２の内周断接歯５２ｄを通過できるようにすなわち可動スリーブ６２の全体がサブアッセンブリＢの通過部Ｂ１ａに含まれるように可動スリーブ６２の形状を変更しても良い。
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
１０：４輪駆動車両
１２：エンジン(駆動源)
１４：前輪(主駆動輪)
１６：後輪(副駆動輪)
２４：第１クラッチ(断接機構)
２６：トランスファ
２８：プロペラシャフト(動力伝達部材)
３４：入力軸
５２：リングギヤ
５２ａ：円筒部
５２ｄ：内周断接歯(リングギヤ側断接歯)
５４：ユニットケース(ケース)
５４ｂ：開口部
５６：軸受
５８：第１軸受
６０：第２軸受
６２：可動スリーブ(断接スリーブ)
６２ｂ：外周断接歯(断接スリーブ側断接歯)
６４：第１アクチュエータ(アクチュエータ)
６６：補助クラッチ
６８：ボールカム
７０：第１ケージ(ケージ)
７０ａ：第１ピストン
７２：移動機構
７４：ラチェット機構(掛外し機構)
７６：ストッパ
７８：スプリング(バネ)
８４：第２ピストン
８６：ホルダー
８６ａ：掛止歯
８８：第２ケージ(ケージ)
９４：第２摩擦板(摩擦板)
Ａ：本体部
Ｂ：サブアッセンブリ
Ｃ１：回転軸線
ＳＴ：移動ストローク(ストローク)

Claims (7)

  1. ２輪駆動状態から４輪駆動状態とする場合には、駆動源から左右の主駆動輪へ伝達される駆動力の一部を、動力伝達部材を介して左右の副駆動輪へ出力するための４輪駆動車両のトランスファであって、
    前記トランスファには、リングギヤと、該リングギヤを一回転軸線まわりに回転可能に軸受を介して支持するケースと、前記リングギヤと同心にそのリングギヤの内側に配置され、前記ケースにより一端部および他端部が第１軸受および第２軸受を介して一回転軸線まわりに回動可能に支持される入力軸と、前記リングギヤと前記入力軸とを選択的に断接する断接機構とが備えられ、
    前記断接機構は、前記リングギヤに形成された円筒部の内径側に一体的に設けられたリングギヤ側断接歯と、前記入力軸に前記一回転軸線方向に移動可能、相対回転不能に配設された断接スリーブの外径側に一体的に形成された断接スリーブ側断接歯との噛合または非噛合によって副駆動輪へ前記駆動力の一部を選択的に出力し、
    前記トランスファは、少なくとも前記入力軸と前記断接スリーブとその移動機構とが一体的に組み付けられた前記トランスファのサブアッセンブリと、少なくとも前記ケースおよび前記リングギヤを有する本体部とからで構成され、
    前記ケースの回転軸線方向の一端には、前記サブアッセンブリを前記本体部に挿入且つ組み付けするための開口部が設けられ、
    前記サブアッセンブリの前記本体部への挿入組み付け時に前記一回転軸線方向に前記リングギヤ側断接歯を通過する前記サブアッセンブリの構成部品の全体ないしはその一部の外径寸法が、前記リングギヤ側断接歯の内径寸法未満であることを特徴とする４輪駆動車両のトランスファ。
  2. 前記リングギヤ側断接歯を通過する前記サブアッセンブリの全体ないしはその一部の構成部品は、前記断接スリーブを含み、
    前記リングギヤ側断接歯の内径寸法は、その歯底円の径寸法であり、
    前記断接スリーブの外径寸法は、前記断接スリーブ側断接歯の歯先径寸法である請求項１に記載の４輪駆動車両のトランスファ。
  3. 前記リングギヤ側断接歯を通過する前記サブアッセンブリの全体ないしはその一部の構成部品は、前記入力軸の一端部に嵌め着けられた前記第１軸受を含み、
    前記リングギヤ側断接歯の内径寸法は、前記リングギヤ側断接歯の歯先円の径寸法である請求項１に記載の４輪駆動車両のトランスファ。
  4. 前記移動機構は、ボールカムと補助クラッチとアクチュエータとバネとを含み、前記ボールカムに設けられた一対のケージの一方が前記補助クラッチの摩擦板に相対回転不能且つ一対のケージの他方が前記入力軸に相対回転不能に設けられ、前記断接スリーブが前記入力軸に相対回転不能且つ軸方向に移動可能に設けられ、前記アクチュエータと前記補助クラッチで前記一対のケージの一方に回転制動トルクを付与して前記ボールカムに軸方向の推力を発生させ前記一対のケージの他方で前記バネのバネ力に抗して前記断接スリーブを軸方向に移動させる請求項１から３のいずれか１の４輪駆動車両のトランスファ。
  5. 前記アクチュエータは、前記補助クラッチに回転制動トルクを発生させて前記ボールカムを作動させる電磁コイルである請求項４の４輪駆動車両のトランスファ。
  6. 前記アクチュエータにより前記ボールカムを介して所定のストロークで前記回転軸線方向に往復駆動される第１ピストンと、前記入力軸に対して相対回転可能に設けられ、該第１ピストンにより前記バネ力に抗して移動させられる第２ピストンと、複数段の掛止歯を有して前記入力軸に相対回転不能かつ前記回転軸線方向に移動不能に設けられ、該複数段の掛止歯のいずれかで前記第１ピストンにより移動させられた該第２ピストンを掛け止めるホルダーとを備え、該第１ピストンの所定回の往復ストロークで該第２ピストンが前記断接スリーブを、前記リングギヤと前記入力軸との相対回転を許容するディスコネクト位置へ前記バネ力に抗して移動させ、該所定回を越えると該第２ピストンを掛け外して前記バネ力に従って前記断接スリーブを、前記リングギヤと前記入力軸とを相対回転不能に連結するコネクト位置へ移動させる掛外し機構が備えられ、
    前記掛外し機構は、前記一対のケージの一方と前記断接スリーブとの間に配設される請求項２から５のいずれか１の４輪駆動車両のトランスファ。
  7. 前記入力軸には、その入力軸に固定されたストッパが前記断接スリーブと前記軸受との間に固設されており、
    前記ストッパと前記断接スリーブとの間には、前記バネが配設されている請求項２から６のいずれか１の４輪駆動車両のトランスファ。
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