JP2016205447A - 4輪駆動車両 - Google Patents

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Abstract

【課題】従来に比較して、噛合クラッチにおける切替時間を短縮し、切替確実性を高める4輪駆動車両を提供する。【解決手段】第1噛合クラッチ24における第1可動スリーブ46の第1噛合歯46bの歯幅全体には、4輪駆動車両10の前進走行時に第1噛合歯46bが回転する矢印A1方向に対し、回転軸線C1方向の長さが増加する第1傾斜面46dが形成され、第1噛合クラッチ24における第1リングギヤ38の第1噛合歯38cの歯幅全体には、回転する矢印A1方向に対し、回転軸線C1方向の長さが減少する第1傾斜面38fが形成される。このため、ディスコネクト解除時に第1噛合クラッチ24の第1噛合歯38c、46bがそれぞれ接近してそれぞれの第1傾斜面38f、46bが当接すると、その第1噛合歯46bが第1噛合歯38cの間に入り込み易くなる。【選択図】図3

Description

本発明は、4輪駆動車両において、その4輪駆動車両に備えられた噛合クラッチの切替時間を短縮し、切替確実性を高める技術に関するものである。
駆動源と動力伝達部材との間の動力伝達経路を断接する断接機構としての第1噛合クラッチと、副駆動輪と前記動力伝達部材との間の動力伝達経路を断接する断接機構としての第2噛合クラッチとを備え、前記第1噛合クラッチおよび前記第2噛合クラッチが解放されることにより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、前記第1噛合クラッチおよび前記第2噛合クラッチが係合されることにより前記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ディスコネクト機能付の4輪駆動車両が知られている。例えば、特許文献1に記載された4輪駆動車両がそれである。
ところで、上記特許文献1の4輪駆動車両では、前記噛合クラッチに、その噛合クラッチの前記駆動源側の回転とその噛合クラッチの前記動力伝達部材側の回転とを同期させる同期機構が備えられていなかった。このため、上記のような特許文献1の4輪駆動車両では、車両停止状態でしか4輪駆動状態にすることができないので、使い勝手が悪いという問題があった。これに対して、上記のような問題を解消するために、前記噛合クラッチに前記同期機構を設けることが考えられる。
米国特許出願公開第2011/0179906号明細書(US2011/0179906 A1)
ところで、例えば、前記第1噛合クラッチに同期機構が設けられた4輪駆動車両を考えた場合、前記第1噛合クラッチおよび前記第2噛合クラッチが解放されたすなわち前記駆動源と前記動力伝達部材との間の動力伝達経路および前記副駆動輪と前記動力伝達部材との間の動力伝達経路がそれぞれ切り離されたディスコネクト状態から、そのディスコネクト状態を解除するディスコネクト解除時に、前記同期機構によって前記第1噛合クラッチの噛合歯(ドグ歯)の回転をそれぞれ同期させ、その第1噛合クラッチの前記駆動源側の第1噛合歯とその第1噛合クラッチの前記動力伝達部材側の第2噛合歯とを相対的に接近するように移動させてそれぞれの噛合歯を噛み合わせる必要がある。しかしながら、上記のような4輪駆動車両では、前記第1噛合クラッチにおいて、前記駆動源と前記動力伝達部材との間の動力伝達経路を接続する切替時間が比較的長くなったりその切り替えの確実性(切替確実性)が比較的低くなる場合があった。
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、第1噛合クラッチにおける切替時間を短縮し、切替確実性を高める4輪駆動車両を提供することにある。
本発明者は種々の検討を重ねた結果、以下に示す事実に到達した。すなわち、前述した4輪駆動車両では、前記第1噛合歯と前記第2噛合歯とが接近して当接すると、前記動力伝達部材と前記副駆動輪との間の動力伝達経路が接続されてないことにより前記第2噛合歯の抵抗トルクが比較的小さいので、前記第2噛合歯が前記第1噛合歯に連れ回って、前記第1噛合歯と前記第2噛合歯とが当接した際にそれぞれの噛合歯の回転速度の同期が崩れ難くなり、前記第1噛合歯の各歯の間に前記第2噛合歯の歯が入り込み難くなるので、同期機構において、第1噛合歯と第2噛合歯との噛合い必要な同期崩れが生じ難いことになる場合があることを見い出した。そして、上記のような4輪駆動車両では、前記第1噛合クラッチの第1噛合歯および第2噛合歯に片チャンファ(歯幅全体にわたる面取り)を設けると同期崩れを発生させることについて有効であることを見い出した。本発明はこのような知見に基づいて為されたものである。
前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)駆動源と動力伝達部材との間の動力伝達経路を断接する断接機構としての第1噛合クラッチと、副駆動輪と前記動力伝達部材との間の動力伝達経路を断接する断接機構としての第2噛合クラッチとを備え、前記第1噛合クラッチおよび前記第2噛合クラッチが解放されることにより前記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、前記第1噛合クラッチおよび前記第2噛合クラッチが係合されることにより前記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輪駆動車両であって、(b)前記第1噛合クラッチが係合させられるのに先立って前記第1噛合クラッチの前記駆動源側の噛合歯の回転と前記第1噛合クラッチの前記動力伝達部材側の噛合歯の回転とを同期させる同期機構を備え、(c)前記第1噛合クラッチおよび前記第2噛合クラッチが解放されたディスコネクト状態から、そのディスコネクト状態を解除するディスコネクト解除時に、前記同期機構によって前記第1噛合クラッチの噛合歯の回転を同期させてその第1噛合クラッチを係合させ、その後に前記第2噛合クラッチを係合させるものであり、(d)前記第1噛合クラッチの前記駆動源側の噛合歯の歯幅全体には、前記4輪駆動車両の前進走行時に前記駆動源側の噛合歯が回転する方向に対し、回転軸線方向の長さが増加する斜面が形成され、前記第1噛合クラッチの前記動力伝達部材側の噛合歯の歯幅全体には、前記回転する方向に対し、回転軸線方向の長さが減少する斜面が形成されることにある。
このように構成された4輪駆動車両によれば、前記第1噛合クラッチの前記駆動源側の噛合歯の歯幅全体には、前記4輪駆動車両の前進走行時に前記駆動源側の噛合歯が回転する方向に対し、回転軸線方向の長さが増加する斜面が形成され、前記第1噛合クラッチの前記動力伝達部材側の噛合歯の歯幅全体には、前記回転する方向に対し、回転軸線方向の長さが減少する斜面が形成されている。前記駆動源側の噛合歯が前記動力伝達部材側の噛合歯の間に入り込む時には、前記動力伝達部材の回転抵抗により前記駆動源側の噛合歯に対して前記動力伝達部材側の噛合歯の回転速度が相対的に低下しようとするので、例えばそれぞれの噛合歯に山形のチャンファが設けられた場合には、両者のチャンファ部分の当接によりそれぞれの噛合歯を前記回転軸線方向に離間しようとする分力が働き、歯飛びが生ずる可能性がある。しかしながら、本発明では、それぞれの噛合歯の歯幅全体に前記斜面が形成された片チャンファが設けられているので、前記駆動源側の噛合歯と前記動力伝達部材側の噛合歯とは、それぞれの噛合歯に形成された前記回転軸線に対して平行な面で当接するので、それぞれの噛合歯を前記回転軸線方向に離間しようとする分力が発生せず、前記駆動源側の噛合歯が前記動力伝達部材側の噛合歯に接近する前記回転軸線方向の移動が妨げられることがなくなる。
ここで、好適には、前記第2噛合クラッチの噛合歯は、前記4輪駆動車両の前進走行時に前記副駆動輪側の噛合歯が回転する方向に対し、前記動力伝達部材側の噛合歯も前記副駆動輪側の噛合歯も、回転軸線方向の長さが変わらないフラット形状をもってなる。例えば、前記第2噛合クラッチの噛合歯にチャンファが設けられているディファレンシャル装置を使用すると、前記ディスコネクト解除時に前記第2噛合クラッチにおいてそれぞれの噛合歯の差回転の回転方向が変化した場合に、それぞれの噛合歯のチャンファ部分の当接により歯飛びすることがあった。しかし、上記のように、前記第2噛合クラッチの噛合歯をフラット形状とすることにより、前記第2噛合クラッチにおいてそれぞれの噛合歯の差回転の回転方向が変化した場合でもそれぞれの噛合歯が歯飛びすることが防止される。
また、好適には、前記第2噛合クラッチには、前記回転軸線方向の長さが長短の噛合歯が前記回転する方向に交互に配置される。このため、例えば、前記4輪駆動車両の走行時において例えばアクセルが急かつ大きく踏まれて主駆動輪がスリップして前記第2噛合クラッチにおいてそれぞれの噛合歯の相対回転速度が比較的大きくなった場合であっても、それぞれの噛合歯のフラット面どうしの当接状態から次の噛合歯との当接に至る時間が倍増し、噛合方向へ移動する噛合歯の十分な移動時間が確保されるため、前記第2噛合クラッチにおけるそれぞれの噛合歯の歯飛びが好適に抑制される。
また、好適には、前記4輪駆動車両の後退時には、前記ディスコネクト解除を行わない。前記4輪駆動車両の後退時には、前記4輪駆動車両の前進時における前記第1噛合クラッチのそれぞれの噛合歯の差回転の回転方向が逆方向となり、前記ディスコネクト解除を行うと前記第1噛合クラッチのそれぞれの噛合歯のチャンファ部分の当接により、歯飛びし易くなる。しかし、上記のように、前記4輪駆動車両の後退時には、前記ディスコネクト解除が実行されないようにすることにより、前記第1噛合クラッチのそれぞれの噛合歯の歯飛びが好適に抑制される。
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のIII-III視断面図であり、図2のトランスファに設けられた第1噛合クラッチの噛合歯を示す図である。 図1の4輪駆動車両に設けられたディファレンシャル装置の構成を説明する断面図である。 図4のV-V視断面図であり、図4のディファレンシャル装置に設けられた第2噛合クラッチの噛合歯を示す図である。 図2に示すトランスファに設けられた掛外し機構を説明する図であり、図4に示すディファレンシャル装置に設けられた掛外し機構も説明する図である。
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、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、後輪16という)に伝達する第2の動力伝達経路とを有する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を前輪用のディファレンシャル装置20および左右の車軸22L、22Rを通して左右の前輪14L、14Rへ伝達される。この2輪駆動状態では、第1噛合クラッチ24および第2噛合クラッチ32が解放され、トランスファ26、プロペラシャフト(動力伝達部材)28、および、後輪用のディファレンシャル装置30および後輪16へは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噛合クラッチ24および第2噛合クラッチ32が共に係合されて、上記トランスファ26、プロペラシャフト28、および、後輪用のディファレンシャル装置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。
前輪用のディファレンシャル装置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、それに固定されたデフケース(ディファレンシャルケース)20cと、そのデフケース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にそれらの差回転を許容しつつ駆動力を伝達する。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の軸端に形成された第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。
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を駆動するためにそのプロペラシャフト28の一端部に連結されたドリブンピニオン36と動力伝達のために噛み合う円筒状の第1リングギヤ38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、前輪14からプロペラシャフト28への動力伝達経路において、その前輪14に動力伝達可能に連結されたデフケース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に連結された第1リングギヤ38との間を断接する第1噛合クラッチ24とを備えており、第1噛合クラッチ24が係合して入力軸34と第1リングギヤ38との間の動力伝達経路が接続されると、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。
上記円筒状の第1リングギヤ38は、図2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り、その第1リングギヤ38の内周部から前輪14R側に略円筒状に突出する軸部38aが形成されている。また、円筒状の第1リングギヤ38は、第1ユニットケース40内に設けられた軸受42によりその軸部38aが支持されることによって回転軸線C1まわりに回転可能に片持状に支持されている。
上記円筒状の入力軸34は、図2に示すように、円筒状の第1リングギヤ38の内側を貫通して、その入力軸34の一部が第1リングギヤ38の内側に配置されている。また、上記円筒状の入力軸34は、第1ユニットケース40内に設けられた一対の軸受44に両端部が支持されることによって、その入力軸34が回転軸線C1まわりに回動可能にすなわち第1リングギヤ38と同心に回転可能に支持されている。また、円筒状の入力軸34には、その入力軸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、その入力軸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、その入力軸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噛合クラッチ24は、トランスファ26においてエンジン12とプロペラシャフト28との間の動力伝達経路すなわちそのエンジン12に動力伝達可能に連結される入力軸34とそのプロペラシャフト28に動力伝達可能に連結される第1リングギヤ38との間の動力伝達経路を断接するための断接機構(ドグクラッチ)である。上記第1噛合クラッチ24には、第1リングギヤ38の軸部38aの前輪14L側の側面38bに形成された第1噛合歯(ドグ歯)38c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その入力軸34の第2外周スプライン歯34bに噛み合う内周噛合歯46aが形成され、回転軸線C1方向に移動することによりその第1噛合歯38cとの噛み合いが可能な第1噛合歯(ドグ歯)46bが形成された円筒状の第1可動スリーブ46とが備えられている。上記第1噛合クラッチ24は、第1リングギヤ38に一体に形成された第1噛合歯38cと第1可動スリーブ46の外径側に一体に形成された第1噛合歯46b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。
トランスファ26には、図2に示すように、第1可動スリーブ46を回転軸線C1方向に移動させて、その第1可動スリーブ46を第1コネクト位置と第1ディスコネクト位置とに移動させる第1移動機構48が備えられている。なお、上記第1コネクト位置は、第1可動スリーブ46が回転軸線C1方向に移動しその第1可動スリーブ46の第1噛合歯46bが第1リングギヤ38の第1噛合歯38cと噛み合う位置であり、上記第1コネクト位置では、第1リングギヤ38と入力軸34との相対回転が不能となり、第1噛合クラッチ24が係合させられる。また、上記第1ディスコネクト位置は、第1可動スリーブ46が回転軸線C1方向に移動しその第1可動スリーブ46の第1噛合歯46bが第1リングギヤ38の第1噛合歯38cと噛み合わない位置であり、上記第1ディスコネクト位置では、第1リングギヤ38と入力軸34との相対回転が可能となり、第1噛合クラッチ24が解放させられる。
上記第1移動機構48には、第1ボールカム50と、第1補助クラッチ52と、第1アクチュエータ54と、第1スプリング56と、第1ラチェット機構(掛外し機構)58とが備えられている。上記第1アクチュエータ54は、第1補助クラッチ52に回転制動トルクを発生させる電磁コイルであり、第1ユニットケース40に一体的に固定されている。上記第1ボールカム50は、上記第1アクチュエータ54により第1補助クラッチ52を介して後述する環状の第2ケージ60に回転制動トルクが発生させられると、入力軸34の回転力をその入力軸34の回転軸線C1方向の推力に変換する装置である。上記第1ラチェット機構58は、上記第1ボールカム50により変換された推力によって第1可動スリーブ46を移動させ且つその第1可動スリーブ46の移動位置を保持する。上記第1スプリング56は、一対の軸受44において前輪14L側の軸受44と第1可動スリーブ46との間に介在されており、その第1可動スリーブ46を前記第1ディスコネクト位置から前記第1コネクト位置に向かって付勢すなわち第1可動スリーブ46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、上記第1移動機構48は、第1アクチュエータ54と第1補助クラッチ52で第2ケージ60に回転制動トルクを付与して第1ボールカム50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62で第1ラチェット機構58を介して第1可動スリーブ46を第1スプリング56の付勢力に抗して回転軸線C1方向に移動させる。
上記第1ラチェット機構58は、第1アクチュエータ54である電磁コイルが円板状の可動片64を吸着することにより第1ボールカム50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62aと、入力軸34に対して相対回転可能に設けられ、その第1ピストン62aにより第1スプリング56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66と、掛止歯68a(図6参照)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、その掛止歯68aで第1ピストン62aにより移動させられた第2ピストン66を掛け止める環状のホルダー68とを備えている。上記第1ラチェット機構58では、第1ピストン62a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66によって第1可動スリーブ46が前記第1ディスコネクト位置へ第1スプリング56の付勢力に抗して移動させられ、その第2ピストン66がホルダー68の掛止歯68aに掛け止められる。そして、さらに、第1ピストン62a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66がホルダー68の掛止歯68aから掛け外されて第1スプリング56の付勢力に従って第1可動スリーブ46が前記第1コネクト位置へ移動させられる。なお、第1ボールカム50の第1ケージ62には、図2に示すように、上記第1ラチェット機構58の第1ピストン62aが一体に設けられており、上記第1ラチェット機構58は、第1ボールカム50の第2ケージ60と第1可動スリーブ46との間に配設されている。
第1ボールカム50は、第1ラチェット機構58の第2ピストン66と一対の軸受44における前輪14R側の軸受44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62および第2ケージ60と、それら第1ケージ62と第2ケージ60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60a、62bで挟まれた複数個(たとえば3個)の球状転動体70とを有し、それら第1ケージ62と第2ケージ60とが相対回転させられると、それら第1ケージ62と第2ケージ60が回転軸線C1方向に離隔させられる。これによって、第1ボールカム50により第1ピストン62a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、第1可動スリーブ46が第1ラチェット機構58を介して前記第1ディスコネクト位置へ第1スプリング56の付勢力に抗して移動させられる。そして、第1可動スリーブ46の第1噛合歯46bと第1リングギヤ38の第1噛合歯38cとの噛み合いが解かれて第1噛合クラッチ24が解放する。また、第1ボールカム50によって第1ピストン62aが2回往復移動すなわち第1可動スリーブ46が前記第1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62aが1回往復移動させられると、図示しないが、第2ピストン66がホルダー68の掛止歯68aから掛け外され第1可動スリーブ46が第1スプリング56の付勢力によって前記第1コネクト位置へ移動させられる。そして、第1可動スリーブ46の第1噛合歯46bとリングギヤ38の第1噛合歯38cとが噛み合わされ第1噛合クラッチ24が係合する。
また、第1アクチュエータ54である電磁コイルと可動片64との間には、図2に詳細に示すように、上記電磁コイルと可動片64との間に配設され、第1ユニットケース40に形成された内周スプライン歯40aと回転軸線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一対の第1摩擦板72、74と、その一対の第1摩擦板72、74との間に配設され、第2ケージ60に形成された外周スプライン歯60bと回転軸線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76とを有する第1補助クラッチ52が備えられている。また、環状の第1ケージ62と環状の第2ケージ60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62b、60aは、その周方向に向かうに連れてそれらカム面62b、60a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。また、第1ケージ62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62c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54である電磁コイル、第1補助クラッチ52および第1ボールカム50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64が吸着されると、その可動片64によって第1補助クラッチ52の第1摩擦板72、74および第2摩擦板76がその可動片64と上記電磁コイルとの間で挟圧されて第2摩擦板76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64が吸着されると第1補助クラッチ52の第2摩擦板76を介して第2ケージ60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62と第2ケージ60とが相対回転し、その第1ケージ62に一体に形成された第1ピストン62aは、球状転動体70を介して第2ケージ60に対して回転軸線C1方向において第1スプリング56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64が吸着されない時には、第2ケージ60は第1ユニットケース40に対して相対回転可能となるので、その第2ケージ60が球状転動体70を介して第1ケージ62と連れまわって第2ケージ60と第1ケージ62とが一体的に回転する。これによって、第1ピストン62aの回転軸線C1方向における往復移動が停止する。
図6は、第1ラチェット機構58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62a、環状の第2ピストン66、および環状のホルダー68をそれぞれ展開した状態を示している。第1ラチェット機構58は、前述したように、環状の第1ピストン62aと環状の第2ピストン66と環状のホルダー68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66には、ホルダー68側に突設された突起66aが形成されている。また、上記環状のホルダー68には、上記第2ピストン66の突起66aを掛け止めるための円周方向に連なる鋸歯状の掛止歯68aが周期的に形成されており、そのホルダー68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62aには、ホルダー68の掛止歯68a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66の突起66aを受け止める受止歯62dが周期的に形成されている。上記環状の第1ピストン62aは、ホルダー68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、第1スプリング56の付勢力に抗して第2ピストン66を第1ボールカム50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62aの受止歯62dおよびホルダー68の掛止歯68aの先端の斜面には、突起66aの滑りを止めるストッパ62eおよび68bがそれぞれ設けられている。
図6の(a)および(e)は、第1可動スリーブ46が上記第1コネクト位置にある時を示している。この図6の(a)および(e)に示すように、第2ピストン66から突設された突起66aがホルダー68の掛止歯68a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62aがそのベース位置に位置させられている。図6の(b)は、第1ピストン62aが第1アクチュエータ54および第1ボールカム50の作動により移動ストロークST分だけ第1スプリング56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62aにより第2ピストン66が移動させられてホルダー68から離されるとともに、第2ピストン66が第1ピストン62aの斜面を滑り落ちる。なお、図6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6の(a)の第1ピストン62aの元位置を示すものである。図6の(c)は、第1ピストン62aが第1アクチュエータ54および第1ボールカム50の非作動により第1スプリング56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66がホルダー68の掛止歯68aの上に掛け止められ、前記第1ディスコネクト位置に保持される。図6の(d)は、再び第1ピストン62aが第1アクチュエータ54および第1ボールカム50の作動により移動ストロークST分だけ第1スプリング56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66が更に第1スプリング56側に移動させられて後述する同期装置(同期機構)78の入力軸34側の摩擦係合部材80と第1リングギヤ38側の摩擦係合部材82とが摩擦係合して入力軸34と第1リングギヤ38とが回転同期させられる。次いで、図6の(e)に示すように、第1ピストン62aが第1アクチュエータ54および第1ボールカム50の非作動により第1スプリング56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66が第1コネクト位置へ位置させられて、第1リングギヤ38の第1噛合歯38cと第1可動スリーブ46の第1噛合歯46bとが噛み合わされる。
これにより、第1ラチェット機構58では、第1ボールカム50による第1ピストン62aの往復移動で第2ピストン66を周方向へ送り第1可動スリーブ46を上記第1ディスコネクト位置、上記第1コネクト位置へ向かって移動させられる。第2ピストン66が1回往復移動させられると、その第1可動スリーブ46が上記第1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66が2回往復移動すなわち第1可動スリーブ46が上記第1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66が1回往復移動させられると、その第2ピストン66がホルダー68の掛止歯68aから掛け外されて第1スプリング56の付勢力により第1可動スリーブ46が上記第1コネクト位置に位置させられる。
また、図2に示すように、トランスファ26には、第1可動スリーブ46が前記第1コネクト位置に移動させられるのに先立って最も前記第1ディスコネクト位置側に移動したときに、第1可動スリーブ46の第1噛合歯46bの回転と第1リングギヤ38の第1噛合歯38cの回転とを同期させる同期装置78が備えられている。なお、上記第1可動スリーブ46の第1噛合歯46bは、第1噛合クラッチ24の前輪14側の噛合歯であり、上記第1リングギヤ38の第1噛合歯38cは、第1噛合クラッチ24のプロペラシャフト28側の噛合歯である。また、上記同期装置78は、円筒状の第1リングギヤ38の内周側において、第1可動スリーブ46と第1ラチェット機構58との間に配設されている。
上記同期装置78には、図2に示すように、入力軸34に第1可動スリーブ46を介してその入力軸34に対して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た入力軸34側の摩擦係合部材80と、第1リングギヤ38に相対回転不能且つ回転軸線C1方向に第1可動スリーブ46と共に移動可能に設けられた第1リングギヤ38側の摩擦係合部材82とが備えられている。なお、上記第1リングギヤ38側の摩擦係合部材82には、第1リングギヤ38の軸部38aの内周面に形成された内周スプライン歯38eに相対回転不能且つ回転軸線C1方向に移動可能に噛み合う外周噛合歯82aと、入力軸34側の摩擦係合部材80の内周面に形成され回転軸線C1に対して僅かに傾斜した円錐状内周摩擦面80aに摺接可能な円錐状外周摩擦面82bと、第1可動スリーブ46と第2ピストン66との間に介在された環状の環状部材84の外周面に形成され回転軸線C1に対して僅かに傾斜した円錐状外周当接面84aに当接する円錐状内周当接面82cとが設けられている。このため、上記第1リングギヤ38側の摩擦係合部材82は、その第1リングギヤ38側の摩擦係合部材82の前輪14L側の端部に第1可動スリーブ46の前輪14R側の端部が当接され、且つその第1リングギヤ38側の摩擦係合部材82の円錐状内周当接面82cに環状部材84の円錐状外周当接面84aが当接されることによって、回転軸線C1方向に第1可動スリーブ46と共に移動する。また、環状部材84の内周面には、入力軸34の第2外周スプライン歯34b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84bが形成されている。
また、上記入力軸34側の摩擦係合部材80には、図2に示すように、上述した円錐状内周摩擦面80aと、第1可動スリーブ46の外周面に形成された外周スプライン歯46cとその第1可動スリーブ46に対して回転軸線C1方向に移動可能且つ回転軸線C1まわりの相対回転不能に噛み合う内周噛合歯80bと、第1リングギヤ38の軸部38aの前輪14L側の端部の内周面に形成され回転軸線C1に対して僅かに傾斜した円錐状内周当接面38dに当接可能な円錐状外周当接面80cとが設けられている。
このため、第1可動スリーブ46が環状部材84および第1ラチェット機構58を介して第1ディスコネクト位置から第1コネクト位置に切り換えられる際には、第1リングギヤ38の第1噛合歯38cと第1可動スリーブ46の第1外周噛合歯46bとの噛み合いに先立って、入力軸34側の摩擦係合部材80の円錐状外周当接面80cが第1リングギヤ38の円錐状内周当接面38dに当接されて、その入力軸34側の摩擦係合部材80の円錐状内周摩擦面80aに第1リングギヤ38側の摩擦係合部材82の円錐状外周摩擦面82bが押し付けられるので、その第1リングギヤ38側の摩擦係合部材82に相対回転不能に係合する第1リングギヤ38の回転と、その入力軸34側の摩擦係合部材80に第1可動スリーブ46を介して相対回転不能に係合する入力軸34の回転とが同期させられる。
また、図1に示すように、プロペラシャフト28の他端部には、カップリング86が設けられている。上記カップリング86は、プロペラシャフト28と後述するドライブピニオン88との間に設けられ、一方の回転要素86aと他方の回転要素86bとの間でトルク伝達を行う。また、カップリング86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86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3は、第1噛合クラッチ24および第2噛合クラッチ32がそれぞれ解放された状態すなわちエンジン12とプロペラシャフト28との間の動力伝達経路および後輪16とプロペラシャフト28との間の動力伝達経路がそれぞれ切り離されたディスコネクト状態から、そのディスコネクト状態を解除するディスコネクト解除時において、同期装置78によって第1可動スリーブ46の第1噛合歯46bと第1リングギヤ38の第1噛合歯38cとが略同期させられ、それら第1可動スリーブ46の第1噛合歯46bと第1リングギヤ38の第1噛合歯38cとが噛み合わされる状態を示す図である。なお、上記図3は、4輪駆動車両10の前進時を示す図である。
上記第1可動スリーブ46の第1噛合歯46bは、図2および図3に示すように、円筒状の第1可動スリーブ46の外周部に複数形成されている。また、上記第1可動スリーブ46に形成された複数の第1噛合歯46bは、それぞれ、回転軸線C1方向に長手状に形成され、且つその第1可動スリーブ46の周方向にそれぞれの第1噛合歯46bの間の間隔D11が一定になるように形成されている。なお、上記間隔D11は、第1可動スリーブ46に形成された複数の第1噛合歯46bが第1リングギヤ38に形成された複数の第1噛合歯38cの間に入り込めるように設定されている。
図3に示すように、第1可動スリーブ46の第1噛合歯46bは、前記ディスコネクト解除時に、第1リングギヤ38の第1噛合歯38cに対して回転軸線C1まわり矢印A1方向に回転すると共に、第1移動機構48によって回転軸線C1方向においてその第1リングギヤ38の第1噛合歯38c側へ移動する。すなわち、第1可動スリーブ46の第1噛合歯46bは、前記ディスコネクト解除時に、第1リングギヤ38の第1噛合歯38cに対して矢印F1方向に相対移動する。また、第1可動スリーブ46に形成された複数の第1噛合歯46bには、それぞれ、その第1噛合歯46bの第1噛合歯38c側の端面であって第1噛合歯38cと当接する当接面に、第1噛合歯46bの歯幅全体にわたって一方向に傾斜した面取部分すなわち片チャンファCF1が設けられている。また、第1可動スリーブ46の第1噛合歯46bに片チャンファCF1が設けられることによって、その第1噛合歯46bの第1噛合歯38c側の端面であって第1噛合歯38cと当接する当接面には、4輪駆動車両10の前進走行時に第1噛合歯46bが回転する矢印A1方向に対し、第1噛合歯46bの回転軸線C1方向の長さが増加するように傾く第1傾斜面(斜面)46dが形成される。すなわち、前進走行中において、第1可動スリーブ46に形成された複数の第1噛合歯46bには、それぞれ、矢印A1方向に対し、第1噛合歯46bの回転軸線C1方向の長さが増加するように傾斜した片チャンファCF1が設けられている。なお、第1可動スリーブ46に形成された複数の第1噛合歯46bには、その第1噛合歯46bの矢印A1方向の両側に回転軸線C1に対して略平行な平行面46e、46fがそれぞれ形成されている。
上記第1リングギヤ38の第1噛合歯38cは、図2および図3に示すように、第1リングギヤ38の円筒状の軸部38aの側面38bに複数形成されている。また、上記第1リングギヤ38に形成された複数の第1噛合歯38cは、それぞれ、回転軸線C1方向に長手状に形成され、且つその第1リングギヤ38の軸部38aの周方向にそれぞれ第1噛合歯38cの間の間隔D12が一定になるように形成されている。なお、上記間隔D12は、第1可動スリーブ46に形成された複数の第1噛合歯46bが第1リングギヤ38に形成された複数の第1噛合歯38cの間に入り込めるように設定されている。
第1リングギヤ38の第1噛合歯38cは、前記ディスコネクト解除時に、同期装置78によって第1可動スリーブ46の第1噛合歯46bと同じ方向すなわち矢印A1方向に回転するが、第1噛合歯46bに対しては、回転軸線C1まわり矢印B1方向に相対回転する。前進走行中においては、同期装置78によって入力軸34側の摩擦係合部材80に第1リングギヤ38側の摩擦係合部材82が押しつけられて、第1リングギヤ38の第1噛合歯38cがプロペラシャフト28と共に略停止した状態からその第1リングギヤ38の第1噛合歯38cの回転速度が第1可動スリーブ46の第1噛合歯46bの回転速度に近づくように高められ、その後、第1可動スリーブ46が前記第1ディスコネクト位置から前記第1コネクト位置に移動させられると、その入力軸34側の摩擦係合部材80に第1リングギヤ38側の摩擦係合部材82を押し付ける力が低下し且つ例えばプロペラシャフト28等の回転抵抗によってその第1リングギヤ38の第1噛合歯38cの回転速度が低下するので、前記ディスコネクト解除して4輪駆動状態とする時に、第1リングギヤ38の第1噛合歯38cの回転速度は、第1可動スリーブ46の第1噛合歯46bの回転速度より遅くなる。
第1リングギヤ38に形成された複数の第1噛合歯38cには、図3に示すように、それぞれ、その第1噛合歯38cの第1噛合歯46b側の端面であって第1噛合歯46bと当接する当接面に、第1噛合歯38cの歯幅全体にわたって一方向に傾斜した面取部分すなわち片チャンファCF2が設けられている。また、第1リングギヤ38の第1噛合歯38cに片チャンファCF2が設けられることによって、その第1噛合歯38cの第1噛合歯46b側の端面であって第1噛合歯46bと当接する当接面には、矢印A1方向に対し、第1噛合歯38cの回転軸線C1方向の長さが減少するように傾く第1傾斜面(斜面)38fが形成される。すなわち、前進走行中において、第1リングギヤ38に形成された複数の第1噛合歯38cには、それぞれ、矢印A1方向に対し、第1噛合歯38cの回転軸線C1方向の長さが減少するように傾斜した片チャンファCF2が設けられている。なお、第1リングギヤ38に形成された複数の第1噛合歯38cには、その第1噛合歯38cの矢印A1方向の両側に回転軸線C1に対して略平行な平行面38g、38hがそれぞれ形成されている。
以上のように構成されたトランスファ26では、前記ディスコネクト状態を解除するディスコネクト解除時において、同期装置78によって第1リングギヤ38の第1噛合歯38cの回転速度が第1可動スリーブ46の第1噛合歯46bの回転速度に高められて第1噛合クラッチ24の噛合歯の回転が略同期させられ、第1移動機構48によって第1可動スリーブ46の第1噛合歯46bが回転軸線C1方向の第1リングギヤ38側へ移動させられる。これによって、第1可動スリーブ46の第1傾斜面46dが第1リングギヤ38の第1傾斜面38fに当接し、その第1傾斜面38fに沿って、第1可動スリーブ46に形成された複数の第1噛合歯46bが第1リングギヤ38に形成された複数の第1噛合歯38cの間に入り込む。すなわち、第1可動スリーブ46の第1噛合歯46bと第1リングギヤ38の第1噛合歯38cとが噛み合い第1噛合クラッチ24が係合する。また、第1可動スリーブ46の第1噛合歯46bが第1リングギヤ38の第1噛合歯38cの間に入り込む時には、プロペラシャフト28等の回転抵抗により第1噛合歯46bに対して第1噛合歯38cの回転速度が相対的に低下するので、第1噛合歯46bのその回転軸線C1方向の長さが増加している側に形成された平行面46fが、第1噛合歯38cのその回転軸線C1方向の長さが増加している側に形成された平行面38gに当接する。仮に、第1リングギヤ38および第1可動スリーブ46のそれぞれの第1噛合歯38c、46bに片チャンファCF1、CF2が設けられず山形のチャンファすなわち両チャンファが設けられた場合は、第1可動スリーブ46の第1噛合歯46bが第1リングギヤ38の第1噛合歯38cの間に入り込む時に、プロペラシャフト28等の回転抵抗により第1噛合歯46bに対して第1噛合歯38cの回転速度が相対的に低下するので、両チャンファが設けられることにより第1可動スリーブ46の第1噛合歯46bに形成された、回転軸線C1に対して傾く傾面が、両チャンファが設けられることにより第1リングギヤ38の第1噛合歯38cに形成された、回転軸線C1に対して傾く傾面に当接する。このため、両者の斜面の当接によりそれぞれの第1噛合歯38c、46bを回転軸線C1方向に離間しようとする分力が働き、歯飛びが生じる可能性がある。しかしながら、本実施例のようにそれぞれの第1噛合歯38c、46bに片チャンファCF1、CF2が設けられた場合には、第1噛合歯38cと第1噛合歯46bとが回転軸線C1に対して平行な平行面38g、46fで当接するので、第1噛合歯38c、46bを回転軸線C1方向に離間しようとする分力が発生せず、第1噛合歯46bの第1噛合歯38cに接近する回転軸心C1方向の移動が妨げられることがなくなる。また、上記トランスファ26では、4輪駆動車両10の後退時において、前記ディスコネクト解除が実行されないように図示しない電子制御装置によって第1噛合クラッチ24を制御する。上記4輪駆動車両10の後退時には、4輪駆動車両10の前進時における第1噛合クラッチ24のそれぞれの第1噛合歯38c、46bの差回転の回転方向が逆方向、例えば第1可動スリーブ46の第1噛合歯46bの回転が前記矢印A1方向とは逆方向となり、前記ディスコネクト解除を実行して第1可動スリーブ46の第1噛合歯46bの第1傾斜面46dが第1リングギヤ38の第1噛合歯38cの第1傾斜面38fに当接すると、それぞれの第1噛合歯38c、46bが歯飛びし易くなる。
図1および図4に示すように、後輪用のディファレンシャル装置30は、プロペラシャフト28から左右の後輪16L、16Rへの動力伝達経路において、そのプロペラシャフト28と左右の後輪16L、16Rとの間すなわちドライブピニオン88に相対回転不能に噛み合う第2リングギヤ90とデフケース(ディファレンシャルケース)92との間を断接するための第2噛合クラッチ32と、その第2噛合クラッチ32が係合された状態においてエンジン12からデフケース92に伝達された駆動力を左右の後輪16L、16Rへ差回転を許容しつつ分配する差動歯車装置94とを備えている。なお、上記差動歯車装置94は、回転軸線C2まわりに回転可能に支持されたデフケース92と、後輪16に連結された一対の車軸96L、96Rにそれぞれ連結され、デフケース92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92に支持された一対のサイドギヤ98と、その回転軸線C2に対して直交する回転軸線C3まわりに回転可能にデフケース92に支持された一対のピニオン100とを有している。また、上記差動歯車装置94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。
上記第2リングギヤ90は、図4に示すように、例えばハイポイドギヤが形成された傘歯車であり、その第2リングギヤ90の内周部から後輪16L側に略円筒状に突出する軸部90aが形成されている。また、円筒状の第2リングギヤ90は、第2ユニットケース102に設けられた軸受104によりその軸部90aが支持されることによって回転軸線C2まわりに回転可能に片持状に支持されている。上記デフケース92は、図1および図4に示すように、そのデフケース92から後輪16L側すなわち円筒状の第2リングギヤ90の内側に向かって略円筒状に突設する円筒軸92aが形成されており、その円筒軸92aの先端部が円筒状の第2リングギヤ90の内側に配置されている。また、デフケース92は、第2ユニットケース102に設けられた図示しない軸受に支持されることによって、その円筒軸92aが回転軸線C2まわりに回動可能にすなわち第2リングギヤ90と同心に回転可能に支持されている。
上記第2噛合クラッチ32は、後輪16とプロペラシャフト28との間の動力伝達経路すなわち第2リングギヤ90とデフケース92との間の動力伝達経路を断接するための断接機構(ドグクラッチ)である。上記第2噛合クラッチ32には、第2リングギヤ90の内周面に形成された内周噛合歯90bに位置固定に噛み合う固定係合部材106の内周面に形成された第2噛合歯(ドグ歯)106aと、デフケース92の円筒軸92aに対して回転軸線C2まわりの相対回転が不能且つ回転軸線C2方向の移動が可能にその円筒軸92aの外周スプライン歯92bに噛み合う内周スプライン歯108aが形成され、回転軸線C2方向に移動することにより固定係合部材106の第2噛合歯106aとの噛み合いが可能な第2噛合歯(ドグ歯)108bが形成された円筒状の第2可動スリーブ108とが備えられている。上記第2噛合クラッチ32は、第2リングギヤ90に一体的に固定された固定係合部材106の第2噛合歯106aと第2可動スリーブ108の外周側に一体に形成された第2噛合歯108b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。
後輪用のディファレンシャル装置30には、図4に示すように、第2可動スリーブ108を回転軸線C2方向に移動させて、その第2可動スリーブ108を第2コネクト位置と第2ディスコネクト位置とに移動させる第2移動機構110が備えられている。なお、上記第2コネクト位置は、第2可動スリーブ108が回転軸線C2方向に移動しその第2可動スリーブ108の第2噛合歯108bが第2リングギヤ90に一体的に固定された固定係合部材106の第2噛合歯106aと噛み合う位置であり、上記第2コネクト位置では、第2リングギヤ90とデフケース92との相対回転が不能となる。また、上記第2ディスコネクト位置は、第2可動スリーブ108が回転軸線C2方向に移動しその第2可動スリーブ108の第2噛合歯108bが第2リングギヤ90に一体的に固定された固定係合部材106の第2噛合歯106aと噛み合わない位置であり、上記第2ディスコネクト位置では、第2リングギヤ90とデフケース92との相対回転が可能となる。
上記第2移動機構110には、第2ボールカム112と、第2補助クラッチ114と、第2アクチュエータ116と、第2スプリング118と、第2ラチェット機構(掛外し機構)120とが備えられている。上記第2アクチュエータ116は、第2補助クラッチ114に回転制動トルクを発生させる電磁コイルであり、第2ユニットケース102に一体的に固定されている。上記第2ボールカム112は、上記第2アクチュエータ116により第2補助クラッチ114を介して後述する環状の第2ケージ122に回転制動トルクが発生させられると、第2リングギヤ90の回転力をその第2リングギヤ90の回転軸線C2方向の推力に変換する装置である。上記第2ラチェット機構120は、上記第2ボールカム112により変換された推力によって第2可動スリーブ108を移動させ且つその第2可動スリーブ108の移動位置を保持する。上記第2スプリング118は、デフケース92の円筒軸92a上においてそのデフケース92の一対のサイドギヤ98および一対のピニオン100等を収容する本体ケース92c(図1参照)と第2可動スリーブ108との間に介在されており、その第2可動スリーブ108を前記第2ディスコネクト位置から前記第2コネクト位置に向かって付勢すなわち第2可動スリーブ108を回転軸線C2方向において後輪16L側に付勢する。これによって、上記第2移動機構110は、第2アクチュエータ116と第2補助クラッチ114で第2ケージ122に回転制動トルクを付与して第2ボールカム112に回転軸線C2方向の推力を発生させ、後述する第1ケージ124で第2ラチェット機構120を介して第2可動スリーブ108を第2スプリング118の付勢力に抗して回転軸線C2方向に移動させる。
第2ラチェット機構120は、第2アクチュエータ116である電磁コイルが円板状の可動片126を吸着することにより第2ボールカム112を介して所定のストロークで回転軸線C2方向に往復移動させられる環状の第1ピストン124aと、第2リングギヤ90に対して相対回転可能に設けられ、その第1ピストン124aにより第2スプリング118の付勢力に抗して回転軸線C2方向に移動させられる環状の第2ピストン128と、掛止歯130a(図6参照)を有して第2リングギヤ90に対して相対回転不能かつ回転軸線C2方向の移動不能に設けられ、その掛止歯130aで第1ピストン124aにより移動させられた第2ピストン128を掛け止める環状のホルダー130とを備えている。上記第2ラチェット機構120では、第1ピストン124aが回転軸線C2方向に往復移動させられることで、第2ピストン128によって第2可動スリーブ108が前記第2ディスコネクト位置へ第2スプリング118の付勢力に抗して移動させられ、その第2ピストン128がホルダー130の掛止歯130aに掛け止められる。そして、さらに、第1ピストン124aが回転軸線C2方向に往復移動させられると、第2ピストン128がホルダー130の掛止歯130aから掛け外されて第2スプリング118の付勢力に従って第2可動スリーブ108が前記第2コネクト位置へ移動させられる。なお、第2ボールカム112の第1ケージ124には、図4に示すように、上記第2ラチェット機構120の第1ピストン124aが一体に設けられており、上記第2ラチェット機構120は、第2ボールカム112の第2ケージ122と第2可動スリーブ108との間に配設されている。
第2ボールカム112は、第2ラチェット機構120の第2ピストン128と軸受132との間に、回転軸線C2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124および第2ケージ122と、それら第1ケージ124と第2ケージ122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124b、122aで挟まれた複数個(たとえば3個)の球状転動体134とを有し、それら第1ケージ124と第2ケージ122とが相対回転させられると、それら第1ケージ124と第2ケージ122が回転軸線C2方向に離隔させられる。これによって、第2ボールカム112により第1ピストン124aが回転軸線C2方向において後輪16R側、後輪16L側へ1回往復移動させられると、図4に示す回転軸線C2に対して下側すなわちエンジン12側とは反対側のディファレンシャル装置30に示すように、第2可動スリーブ108が第2ラチェット機構120を介して前記第2ディスコネクト位置へ第2スプリング118の付勢力に抗して移動させられる。そして、第2可動スリーブ108の第2噛合歯108bと第2リングギヤ90に一体的に固定された固定係合部材106の第2噛合歯106aとの噛み合いが解かれて第2噛合クラッチ32が解放する。また、第2ボールカム112によって第1ピストン124aが2回往復移動すなわち第2可動スリーブ108が前記第2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124aが1回往復移動させられると、図示されていないが、第2ピストン128がホルダー130の掛止歯130aから掛け外され第2可動スリーブ108が第2スプリング118の付勢力によって前記第2コネクト位置へ移動させられる。そして、第2可動スリーブ108の第2噛合歯108bと第2リングギヤ90に一体的に固定された固定係合部材106の第2噛合歯106aとが噛み合わされ第2噛合クラッチ32が係合する。
また、第2アクチュエータ116である電磁コイルと可動片126との間には、図4に詳細に示すように、上記電磁コイルと可動片126との間に配設され、第2ユニットケース102に形成された内周スプライン歯102aと回転軸線C2回りの回転が不能且つ回転軸線C2方向の移動が可能に係合された円板状の一対の第1摩擦板136、138と、その一対の第1摩擦板136、138との間に配設され、第2ケージ122に形成された外周スプライン歯122bと回転軸線C2回りの回転が不能且つ回転軸線C2方向の移動が可能に係合された円板状の第2摩擦板140とを有する第2補助クラッチ114が備えられている。また、環状の第1ケージ124と環状の第2ケージ122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124b、122aは、その周方向に向かうに連れてそれらカム面124b、122aの間の回転軸線C2方向における距離が短くなるように傾斜している。また、第1ケージ124の外周面には、第2リングギヤ90の軸部90aの内周面に形成された内周スプライン歯90cと相対回転不能且つ回転軸線C2方向の移動可能に噛み合う外周スプライン歯124cが形成されている。
上記のように構成された第2アクチュエータ116である電磁コイル、第2補助クラッチ114および第2ボールカム112では、例えば、車両走行中で第2リングギヤ90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126が吸着されると、その可動片126によって第2補助クラッチ114の一対の第1摩擦板136、138および第2摩擦板140がその可動片126と上記電磁コイルとの間で挟圧されて第2摩擦板140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126が吸着されると第2補助クラッチ114の第2摩擦板140を介して第2ケージ122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124と第2ケージ122とが相対回転し、その第1ケージ124に一体に形成された第1ピストン124aは、球状転動体134を介して第2ケージ122に対して回転軸線C2方向において第2スプリング118の付勢力に抗して後輪16R側へ移動し、第2リングギヤ90の回転力が回転軸線C2方向の推力に変換される。また、前記電磁コイルに可動片126が吸着されない時には、第2ケージ122は第2ユニットケース102に対して相対回転可能となるので、その第2ケージ122が球状転動体134を介して第1ケージ124と連れまわって第2ケージ122と第1ケージ124とが一体的に回転する。これによって、第1ピストン124aの回転軸線C2方向における往復移動が停止する。
上記第2ラチェット機構120は、前述したように、環状の第1ピストン124aと環状の第2ピストン128と環状のホルダー130とを備え、掛止め機構として機能するもの、すなわち前述した第1ラチェット機構58と同様の機能を有するものである。このため、本実施例では、第2ラチェット機構120の作動原理を、前述した第1ラチェット機構58の作動原理を説明した図6を用いて説明する。図6に示すように、上記環状の第2ピストン128には、ホルダー130側に突設された突起128aが形成されている。また、上記環状のホルダー130には、上記第2ピストン128の突起128aを掛け止めるための円周方向に連なる鋸歯状の掛止歯130aが周期的に形成されており、そのホルダー130は、第2リングギヤ90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124aには、ホルダー130の掛止歯130a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128の突起128aを受け止める受止歯124dが周期的に形成されている。上記環状の第1ピストン124aは、ホルダー130と相対回転不能且つ回転軸線C2方向の移動可能に設けられ、第2スプリング118の付勢力に抗して第2ピストン128を第2ボールカム112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124aの受止歯124dおよびホルダー130の掛止歯130aの先端の斜面には、突起128aの滑りを止めるストッパ124eおよび130bがそれぞれ設けられている。
図6の(a)および(e)は、第2可動スリーブ108が上記第2コネクト位置にある時を示している。この図6の(a)および(e)に示すように、第2ピストン128から突設された突起128aがホルダー130の掛止歯130a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124aがそのベース位置に位置させられている。図6の(b)は、第1ピストン124aが第2アクチュエータ116および第2ボールカム112の作動により移動ストロークST分だけ第2スプリング118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124aにより第2ピストン128が移動させられてホルダー130から離されるとともに、第2ピストン128が第1ピストン124aの斜面を滑り落ちる。なお、図6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6の(a)の第1ピストン124aの元位置を示すものである。図6の(c)は、第1ピストン124aが第2アクチュエータ116および第2ボールカム112の非作動により第2スプリング118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128がホルダー130の掛止歯130aの上に掛け止められ、前記第2ディスコネクト位置に保持される。図6の(d)は、再び第1ピストン124aが第2アクチュエータ116および第2ボールカム112の作動により移動ストロークST分だけ第2スプリング118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128が更に第2スプリング118側に移動させられる。次いで、図6の(e)に示すように、第1ピストン124aが第2アクチュエータ116および第2ボールカム112の非作動により第2スプリング118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128が第2コネクト位置へ位置させられて、第2リングギヤ90に一体的に固定された固定係合部材106の第2噛合歯106aと第2可動スリーブ108の第2噛合歯108bとが噛み合わされる。
これにより、第2ラチェット機構120では、第2ボールカム112による第1ピストン124aの往復移動で第2ピストン128を周方向へ送り第2可動スリーブ108を上記第2ディスコネクト位置、上記第2コネクト位置へ向かって移動させられる。第2ピストン128が1回往復移動させられると、その第2可動スリーブ108が上記第2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128が2回往復移動すなわち第2可動スリーブ108が上記第2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128が1回往復移動させられると、その第2ピストン128がホルダー130の掛止歯130aから掛け外されて第2スプリング118の付勢力により第2可動スリーブ108が上記第2コネクト位置に位置させられる。
図5は、前記ディスコネクト解除時において、トランスファ26の第1噛合クラッチ24の係合後における第2可動スリーブ108の第2噛合歯108bと第2リングギヤ90に一体的に固定された固定係合部材106の第2噛合歯106aとが噛み合わされる状態を示す図である。
上記第2可動スリーブ108の第2噛合歯108bは、図4および図5に示すように、円筒状の第2可動スリーブ108の外周面に複数形成されている。また、上記第2可動スリーブ108に形成された複数の第2噛合歯108bは、それぞれ、回転軸線C2方向に長手状に形成され、且つその第2可動スリーブ108の周方向にそれぞれの第2噛合歯108bの間の間隔D21が一定になるように形成されている。なお、上記間隔D21は、第2可動スリーブ108に形成された複数の第2噛合歯108bが固定係合部材106に形成された複数の第2噛合歯106aの間に入り込めるように設定されている。
図5に示すように、第2可動スリーブ108の第2噛合歯108bは、前記ディスコネクト解除時に、固定係合部材106の第2噛合歯106aと同じ方向すなわち矢印B2方向に回転するが、第2噛合歯106aに対しては、回転軸線C2まわり矢印A2方向に相対回転すると共に、第2移動機構110によって回転軸線C2方向において固定係合部材106の第2噛合歯106a側へ移動する。すなわち、第2可動スリーブ108の第2噛合歯108bは、前記ディスコネクト解除時に、第2リングギヤ90に固定された固定係合部材106の第2噛合歯106aに対して矢印F2方向に相対移動する。なお、図5に実線で示されている矢印A2方向、矢印F2方向、矢印B2方向は、4輪駆動車両10の前進走行中において、前輪14の車軸22L、22Rの回転速度が後輪16の車軸96L、96Rの回転速度より速い時の状態を示す。本実施例のようなFFベースの4輪駆動車両10では、車重によるタイヤの動荷重半径および主従駆動輪間のスリップ率によって基本的には、前輪14の車軸22L、22Rの回転速度が後輪16の車軸96L、96Rの回転速度より速くなる。また、何らかの事情例えばタイヤのローテーション等によって後輪16の車軸96L、96Rの回転速度が前輪14の車軸22L、22Rの回転速度より速くなると、図5に破線で示されているように、第2可動スリーブ108の第2噛合歯108bが固定係合部材106の第2噛合歯106aに対して回転軸線C2まわり矢印A3方向に相対回転して矢印F3方向へ相対移動し、第2リングギヤ90に一体的に固定された固定係合部材106の第2噛合歯106aが第2可動スリーブ108の第2噛合歯108bに対して回転軸線C2まわり矢印B3方向に相対回転する。
また、図5に示すように、第2可動スリーブ108に形成された複数の第2噛合歯108bは、回転軸線C2方向の長さ寸法が比較的に短い短歯(噛合歯)108cと、その短歯108cの回転軸線C2方向の長さ寸法より長い長歯(噛合歯)108dとをそれぞれ備え、それら短歯108cと長歯108dとが円筒状の第2可動スリーブ108の周方向例えば4輪駆動車両10の前進走行時に第2噛合歯108bが第2噛合歯106aに対して相対回転する方向すなわち矢印A2方向に交互に配設されている。なお、上記第2可動スリーブ108に形成された第2噛合歯108bである複数の短歯108cおよび長歯108dは、それぞれ、短歯108cの固定係合部材106の第2噛合歯106a側の端部が長歯108dの固定係合部材106の第2噛合歯106a側の端部より回転軸線C2方向においてその固定係合部材106の第2噛合歯106aから離間する位置に配置されている。上記短歯108cの短歯106b側の端面であって短歯106bと当接する当接面は、4輪駆動車両10の前進走行時に第2噛合歯108bが第2噛合歯106aに対して相対回転する方向すなわち矢印A2方向に対し、第2噛合歯108bの短歯108cの回転軸線C2方向の長さが変わらない平らな、すなわち回転軸線C2に対して直交する面に平らなフラット面108eを有するフラット形状に形成されている。また、上記長歯108dの長歯106c側の端面であって長歯106cと当接する当接面は、矢印A2方向に対し、第2噛合歯108bの長歯108dの回転軸線C2方向の長さが変わらない平らな、すなわち回転軸線C2に対して直交する面に平らなフラット面108fを有するフラット形状に形成されている。なお、第2可動スリーブ108の第2噛合歯108bは、第2噛合クラッチ32の後輪16側の噛合歯である。
上記第2リングギヤ90に固定された固定係合部材106の第2噛合歯106aは、図4および図5に示すように、円筒状の固定係合部材106の内周面に複数形成されている。また、上記固定係合部材106に形成された複数の第2噛合歯106aは、それぞれ、回転軸線C2方向に長手状に形成され、且つその固定係合部材106の周方向にそれぞれの第2噛合歯106aの間の間隔D22が一定になるように形成されている。なお、上記間隔D22は、第2可動スリーブ108に形成された複数の第2噛合歯108bが固定係合部材106に形成された複数の第2噛合歯106aの間に入り込めるように設定されている。
図5に示すように、第2リングギヤ90に固定された固定係合部材106の第2噛合歯106aは、前記ディスコネクト解除時に、第2可動スリーブ108の第2噛合歯108bと同じ方向すなわち矢印B2方向に回転する。また、固定係合部材106に形成された複数の第2噛合歯106aは、回転軸線C2方向の長さ寸法が比較的に短い短歯(噛合歯)106bと、その短歯106bの回転軸線C2方向の長さ寸法より長い長歯(噛合歯)106cとをそれぞれ備え、それら短歯106bと長歯106cとが円筒状の固定係合部材106の周方向例えば矢印A2方向に交互に配設されている。なお、上記固定係合部材106に形成された第2噛合歯106aである複数の短歯106bおよび長歯106cは、それぞれ、短歯106bの第2可動スリーブ108の第2噛合歯108b側の端部が長歯106cの第2可動スリーブ108の第2噛合歯108b側の端部より回転軸線C2方向において第2可動スリーブ108の第2噛合歯108bから離間する位置に配置されている。上記短歯106bの短歯108c側の端面であって短歯108cと当接する当接面は、矢印A2方向に対し、第2噛合歯106aの短歯106bの回転軸線C2方向の長さが変わらない平らな、すなわち回転軸線C2に対して直交する面に平らなフラット面106dを有するフラット形状に形成されている。また、上記長歯106cの長歯108d側の端面であって長歯108dと当接する当接面は、矢印A2方向に対し、第2噛合歯106aの長歯106cの回転軸線C2方向の長さが変わらない平らな、すなわち回転軸線C2に対して直交する面に平らなフラット面106eを有するフラット形状に形成されている。なお、固定係合部材106の第2噛合歯106aは、第2噛合クラッチ32のプロペラシャフト28側の噛合歯である。
以上のように構成されたディファレンシャル装置30では、4輪駆動車両10の前進走行中の前記ディスコネクト解除時において、トランスファ26の第1噛合クラッチ24の係合後、第2噛合クラッチ32のそれぞれの第2噛合歯106a、108bの差回転が矢印A2方向に回転すなわち第2可動スリーブ108の第2噛合歯108bが回転係合部材106の第2噛合歯106aに対して矢印A2方向に相対回転している状態で、第2移動機構110によって第2可動スリーブ108の第2噛合歯108bが回転軸線C2方向の固定係合部材106の第2噛合歯106a側へ移動させられる。これによって、例えば第2可動スリーブ108の長歯108dのフラット面108fが固定係合部材106の長歯106cのフラット面106eに当接し、その第2可動スリーブ108の長歯108dが固定係合部材106の長歯106cに対して矢印A2方向に相対回転して、その第2可動スリーブ108の長歯108dが固定係合部材106のそれぞれの長歯106cとの間すなわち固定係合部材106の長歯106cと短歯106bとの間に入り込む。すなわち、第2可動スリーブ108の長歯108dが矢印F2方向に固定係合部材106の長歯106cに対して相対移動して固定係合部材106の長歯106cと短歯106bとの間に入り込む。このため、第2可動スリーブ108の第2噛合歯108bと固定係合部材106の第2噛合歯106aとが噛み合い第2噛合クラッチ32が係合する。
また、トランスファ26の第1噛合クラッチ24の係合後において、第2噛合クラッチ32のそれぞれの第2噛合歯106a、108bの差回転が矢印A2方向とは逆方向に回転すなわち第2可動スリーブ108の第2噛合歯108bが回転係合部材106の第2噛合歯106aに対して矢印A3方向に相対回転している状態では、例えば、第2可動スリーブ108の長歯108dのフラット面108fが固定係合部材106の長歯106cのフラット面106eに当接し、その第2可動スリーブ108の長歯108dが固定係合部材106の長歯106cに対して矢印A3方向に相対回転して、その第2可動スリーブ108の長歯108dが固定係合部材106のそれぞれの長歯106cとの間すなわち固定係合部材106の長歯106cと短歯106bとの間に入り込む。すなわち、第2可動スリーブ108の長歯108dが矢印F3方向に固定係合部材106の長歯106cに対して相対移動して固定係合部材106の長歯106cと短歯106bとの間に入り込む。
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噛合クラッチ24および第2噛合クラッチ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移動機構48によって第1可動スリーブ46が前記第1ディスコネクト位置に移動して第1噛合クラッチ24が解放され、ディファレンシャル装置30において第2移動機構110によって第2可動スリーブ108が前記第2ディスコネクト位置に移動して第2噛合クラッチ32が解放されて、エンジン12とプロペラシャフト28との間の動力伝達経路および副駆動輪である後輪16とプロペラシャフト28との間の動力伝達経路がそれぞれ切り離されたディスコネクト状態となる。また、前記ディスコネクト状態から、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において同期装置78によって第1噛合クラッチ24のそれぞれの第1噛合歯38c、46bの回転が同期されて第1噛合クラッチ24が係合される。そして、その第1噛合クラッチ24の係合後に第2噛合クラッチ32が係合されて、前記ディスコネクト状態が解除される。なお、4輪駆動車両10は、第1噛合クラッチ24および第2噛合クラッチ32が解放される2輪駆動状態では、4輪駆動状態において専ら後輪16へ駆動力を伝達するためのプロペラシャフト28をエンジン12および後輪16から切り離すディスコネクト機能を有する。
上述のように、本実施例の4輪駆動車両10によれば、第1噛合クラッチ24における第1可動スリーブ46の第1噛合歯46bの歯幅全体には、4輪駆動車両10の前進走行時に第1噛合歯46bが回転する矢印A1方向に対し、回転軸線C1方向の長さが増加する第1傾斜面46dが形成され、第1噛合クラッチ24における第1リングギヤ38の第1噛合歯38cの歯幅全体には、回転する矢印A1方向に対し、回転軸線C1方向の長さが減少する第1傾斜面38fが形成される。第1可動スリーブ46の第1噛合歯46bが第1リングギヤ38の第1噛合歯38cの間に入り込む時には、プロペラシャフト28等の回転抵抗により第1噛合歯46bに対して第1噛合歯38cの回転速度が相対的に低下しようとするので、例えばそれぞれの第1噛合歯38c、46bに山形のチャンファが設けられた場合には、両者のチャンファ部分の当接によりそれぞれの第1噛合歯38c、46bを回転軸線C1方向に離間しようとする分力が働き、歯飛びが生ずる可能性がある。しかしながら、それぞれの第1噛合歯38c、46bの歯幅全体に第1傾斜面38f、46bが形成された片チャンファCF1、CF2が設けられた場合には、第1噛合歯38cと第1噛合歯46bとは、それぞれの第1噛合歯38c、46bに形成された回転軸線C1に対して平行な平行面38g、46fで当接するので、それぞれの第1噛合歯38c、46bを回転軸線C1方向に離間しようとする分力が発生せず、第1噛合歯46bが第1噛合歯38cに接近する回転軸線C1方向の移動が妨げられることがなくなる。
また、本実施例の4輪駆動車両10によれば、第2噛合クラッチ32の第2噛合歯106a、108bは、例えば4輪駆動車両10の前進走行時に第2可動スリーブ108の第2噛合歯108bが固定係合部材106の第2噛合歯106aに対して相対回転する矢印A2方向に対し、固定係合部材106の第2噛合歯106aも第2可動スリーブ108の第2噛合歯108bも、回転軸線C2方向の長さが変わらないフラット形状をもってなる。例えば、第2噛合クラッチ32の第2噛合歯106a、108bにチャンファが設けられているディファレンシャル装置を使用すると、前記ディスコネクト解除時に第2噛合クラッチ32においてそれぞれの第2噛合歯106a、108bの差回転の回転方向が変化した場合に、それぞれの第2噛合歯106a、108bのチャンファ部分の当接により歯飛びすることがあった。しかし、上記のように、第2噛合クラッチ32の第2噛合歯106a、108bをフラット形状とすることにより、第2噛合クラッチ32においてそれぞれの第2噛合歯106a、108bの差回転の回転方向が変化した場合でもそれぞれの第2噛合歯106a、108bが歯飛びすることが防止される。
また、本実施例の4輪駆動車両10によれば、第2噛合クラッチ32には、回転軸線C2方向の長さが長短の長歯106c、108dおよび短歯106b、108cが回転する矢印A2方向に交互に配置される。このため、例えば、4輪駆動車両10の走行時において例えばアクセルが急かつ大きく踏まれて前輪14がスリップして第2噛合クラッチ32においてそれぞれの第2噛合歯106a、108bの相対回転速度が比較的大きくなった場合であっても、それぞれの第2噛合歯106a、108bの長歯106c、108dのフラット面106e、108fどうしの当接状態から次の第2噛合歯106a、108bの長歯106c、108dとの当接に至る時間が倍増し、噛合方向へ移動する第2噛合歯106a、108bの長歯106c、108dの十分な移動時間が確保されるため、第2噛合クラッチ32におけるそれぞれの第2噛合歯106a、108bの歯飛びが好適に抑制される。
また、本実施例の4輪駆動車両10によれば、4輪駆動車両10の後退時には、前記ディスコネクト解除を行わない。4輪駆動車両10の後退時には、4輪駆動車両10の前進時における第1噛合クラッチ24のそれぞれの第1噛合歯38c、46bの差回転の回転方向が逆方向となり、前記ディスコネクト解除を行うと第1噛合クラッチ24のそれぞれの第1噛合歯38c、46bのチャンファ部分の当接により歯飛びし易くなる。しかし、上記のように、前記4輪駆動車両の後退時には、前記ディスコネクト解除が実行されないようにすることにより、第1噛合クラッチ24のそれぞれの第1噛合歯38c、46bの歯飛びが好適に抑制される。
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を有する前輪用のディファレンシャル装置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、上記前輪用のディファレンシャル装置20と略同様の構成を有する後輪用のディファレンシャル装置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のディファレンシャル装置30において、第2噛合クラッチ32の第2噛合歯106a、108bには、回転軸線C2方向の長さ寸法が長短の長歯106c、108dおよび短歯106b、108dが設けられていたが、その第2噛合歯32の回転軸線C2方向の長さ寸法を一定にしても良い。
また、前述の実施例の4輪駆動車両10のディファレンシャル装置30には、第2噛合クラッチ32の第2噛合歯106a、108bの回転を同期させる例えばトランスファ26に備えられた同期装置78のような同期装置が備えられていなかったが、ディファレンシャル装置30に同期装置を設けても良い。
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)
14L、14R:前輪(主駆動輪)
16L、16R:後輪(副駆動輪)
24:第1噛合クラッチ
28:プロペラシャフト(動力伝達部材)
32:第2噛合クラッチ
38c:第1噛合歯(噛合歯)
38f:第1傾斜面(斜面)
46b:第1噛合歯(噛合歯)
46d:第1傾斜面(斜面)
78:同期装置(同期機構)
106a:第2噛合歯(噛合歯)
106b:短歯(噛合歯)
106c:長歯(噛合歯)
108b:第2噛合歯(噛合歯)
108c:短歯(噛合歯)
108d:長歯(噛合歯)
A1:矢印方向(方向)
A2:矢印方向(方向)
C1:回転軸線
C2:回転軸線

Claims (4)

  1. 駆動源と動力伝達部材との間の動力伝達経路を断接する断接機構としての第1噛合クラッチと、副駆動輪と前記動力伝達部材との間の動力伝達経路を断接する断接機構としての第2噛合クラッチとを備え、前記第1噛合クラッチおよび前記第2噛合クラッチが解放されることにより前記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、前記第1噛合クラッチおよび前記第2噛合クラッチが係合されることにより前記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ディスコネクト機能付の4輪駆動車両であって、
    前記第1噛合クラッチが係合させられるのに先立って前記第1噛合クラッチの前記駆動源側の噛合歯の回転と前記第1噛合クラッチの前記動力伝達部材側の噛合歯の回転とを同期させる同期機構を備え、
    前記第1噛合クラッチおよび前記第2噛合クラッチが解放されたディスコネクト状態から、そのディスコネクト状態を解除するディスコネクト解除時に、前記同期機構によって前記第1噛合クラッチの噛合歯の回転を同期させてその第1噛合クラッチを係合させ、その後に前記第2噛合クラッチを係合させるものであり、
    前記第1噛合クラッチの前記駆動源側の噛合歯の歯幅全体には、前記4輪駆動車両の前進走行時に前記駆動源側の噛合歯が回転する方向に対し、回転軸線方向の長さが増加する斜面が形成され、前記第1噛合クラッチの前記動力伝達部材側の噛合歯の歯幅全体には、前記回転する方向に対し、回転軸線方向の長さが減少する斜面が形成されることを特徴とする4輪駆動車両。
  2. 前記第2噛合クラッチの噛合歯は、前記4輪駆動車両の前進走行時に前記副駆動輪側の噛合歯が回転する方向に対し、前記動力伝達部材側の噛合歯も前記副駆動輪側の噛合歯も、回転軸線方向の長さが変わらないフラット形状をもってなる請求項1の4輪駆動車両。
  3. 前記第2噛合クラッチには、前記回転軸線方向の長さが長短の噛合歯が前記回転する方向に交互に配置される請求項2の4輪駆動車両。
  4. 前記4輪駆動車両の後退時には、前記ディスコネクト解除を行わない請求項1から3のいずれか1の4輪駆動車両。
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