JP2017222216A

JP2017222216A - ４輪駆動車両

Info

Publication number: JP2017222216A
Application number: JP2016117474A
Authority: JP
Inventors: 龍也丸岡; Tatsuya Maruoka
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-06-13
Filing date: 2016-06-13
Publication date: 2017-12-21
Anticipated expiration: 2036-06-13
Also published as: JP6547692B2

Abstract

【課題】プロペラシャフトの回転が停止する２輪駆動時のシール部材へのオイルの供給量を従来に比較して向上させる４輪駆動車両を提供する。
【解決手段】中央車軸９０の第１軸受１００とシール部材１５６との間に、２輪駆動時に第２ユニットケース９６内のオイルを掻き上げる掻上部材１５８が相対回転不能に設けられている。このため、プロペラシャフト２８が回転停止して第２リングギヤ９４によって第２ユニットケース９６内のオイルが掻き上げられない２輪駆動時の場合には、後輪１６が回転することによって中央車軸９０と共に掻上部材１５８が回転させられるので、掻上部材１５８によって第２ユニットケース９６内のオイルが掻き上げられて、シール部材１５６へのオイルの供給量が掻上部材１５８を設けていない従来の４輪駆動車両１０に比較して向上する。
【選択図】図４

Description

本発明は、４輪駆動時に副駆動輪へ駆動源からの動力を伝達するプロペラシャフトを、２輪駆動時に前記駆動源および前記副駆動輪から切り離すディスコネクト機構を備える４輪駆動車両において、プロペラシャフトの回転が停止する２輪駆動時の例えばシール部材等へのオイルの供給量を向上させる技術に関するものである。

副駆動輪に動力伝達可能に接続された伝達軸へ駆動源からの動力を４輪駆動時に伝達するプロペラシャフトを、２輪駆動時に前記駆動源および前記伝達軸から切り離すディスコネクト機構と、ケース内において回転可能に支持され、前記プロペラシャフトに動力伝達可能に接続されたピニオンギヤに噛み合うリングギヤとを備える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。上記のような４輪駆動車両には、例えば、前記リングギヤに内嵌されて前記伝達軸を相対回転可能に前記リングギヤと同心に支持するベアリングと、前記伝達軸の前記ベアリングよりも軸端側と前記ケースとの間に配設されたシール部材とを備えることが考えられ、４輪駆動時には前記リングギヤが回転して前記ケース内のオイルが掻き上げられることによって、前記ベアリングおよび前記シール部材等にオイルが供給させられる。

特開２０１５−１９３３６８号公報

しかしながら、上記のような４輪駆動車両では、２輪駆動時に前記ディスコネクト機構によって前記プロペラシャフトの回転が停止させられて前記リングギヤも回転しなくなるので、前記ベアリングおよび前記シール部材に供給されるオイルの供給量が低減してしまう問題があった。特に、前記ベアリングよりも軸端側に配設された前記シール部材には、４輪駆動時に前記ベアリングによって前記リングギヤの回転により掻き上げられたオイルの到達が制限されるので、前記シール部材へのオイルの供給が不足し易くなる。

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、プロペラシャフトの回転が停止する２輪駆動時のシール部材へのオイルの供給量を従来に比較して向上させる４輪駆動車両を提供することにある。

第１発明の要旨とするところは、（ａ）副駆動輪に動力伝達可能に接続された伝達軸へ駆動源からの動力を４輪駆動時に伝達するプロペラシャフトを、２輪駆動時に前記駆動源および前記伝達軸から切り離すディスコネクト機構と、ケース内において回転可能に支持され、前記プロペラシャフトに動力伝達可能に接続されたピニオンギヤに噛み合うリングギヤと、前記リングギヤに内嵌されて前記伝達軸を相対回転可能に前記リングギヤと同心に支持するベアリングと、前記伝達軸の前記ベアリングよりも軸端側と前記ケースとの間に配設されたシール部材とを備える４輪駆動車両であって、（ｂ）前記伝達軸の前記ベアリングと前記シール部材との間に、２輪駆動時に前記ケース内のオイルを掻き上げる掻上部材が相対回転不能に設けられていることにある。

第１発明によれば、前記伝達軸の前記ベアリングと前記シール部材との間に、２輪駆動時に前記ケース内のオイルを掻き上げる掻上部材が相対回転不能に設けられている。このため、前記プロペラシャフトが回転停止して前記リングギヤによって前記ケース内のオイルが掻き上げられない２輪駆動時の場合には、前記副駆動輪が回転することによって前記伝達軸と共に前記掻上部材が回転させられるので、前記掻上部材によって前記ケース内のオイルが掻き上げられて前記シール部材へのオイルの供給量が従来に比較して向上する。

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１の４輪駆動車両に設けられた後輪用駆動力配分ユニットの構成を説明する断面図である。図３の後輪用駆動力配分ユニットの一部を拡大する拡大図である。図４のＶ−Ｖ視断面図である。本発明の他の実施例の４輪駆動車両に設けられた掻上部材の形状を説明する断面図である。本発明の他の実施例の４輪駆動車両に設けられた掻上部材の形状を説明する断面図である。

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および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および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備えている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を通して左右の前輪１４Ｌおよび１４Ｒへ伝達される。この２輪駆動状態では、少なくとも第１噛合クラッチ２４が解放され、トランスファ２６、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が共に係合されるとともに、左電磁カップリング３４Ｌにより左車軸３６Ｌおよび後輪１６Ｌへの伝達トルクが制御され、且つ右電磁カップリング３４Ｒにより右車軸３６Ｒおよび後輪１６Ｒへの伝達トルクが制御されるようになっている。

差動歯車装置から構成され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、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、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、デフケース２０ｃには、トランスファ２６に設けられた入力軸３８の軸端に形成された第１外周スプライン歯３８ａと嵌合する内周噛合歯２０ａが形成されている。

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の一端部に連結されたドリブンピニオン４０と動力伝達のために噛み合う円筒状の第１リングギヤ４２と、エンジン１２からデフケース２０ｃを介して前輪１４Ｌおよび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３８と、エンジン１２からプロペラシャフト２８への動力伝達経路において、エンジン１２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３８とプロペラシャフト２８に連結された第１リングギヤ４２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３８と第１リングギヤ４２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および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および１６Ｒへ出力されるようになっている。

円筒状の入力軸３８は、図２に示すように、円筒状の第１リングギヤ４２の内側を貫通して、入力軸３８の一部が第１リングギヤ４２の内側に配置されている。また、円筒状の入力軸３８は、第１ユニットケース４４内に設けられた一対の軸受４６、４８に両端部が支持されることによって、入力軸３８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４２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３８には、入力軸３８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３８ａと、入力軸３８の中央部の外周面に形成された第２外周スプライン歯３８ｂと、入力軸３８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３８ｃとが一体に備えられている。

第１噛合クラッチ２４には、第１リングギヤ４２の軸部４２ａの前輪１４Ｌ側の側面４２ｂに形成された第１噛合歯４２ｃと、入力軸３８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３８の第２外周スプライン歯３８ｂに噛み合う内周噛合歯５０ａが形成され、回転軸線Ｃ１方向に移動することにより第１噛合歯４２ｃとの噛み合いが可能な第１噛合歯５０ｂが形成された円筒状の第１可動スリーブ５０と、第１可動スリーブ５０を回転軸線Ｃ１方向に移動させて、第１可動スリーブ５０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５２とが備えられている。なお、上記第１コネクト位置は、第１可動スリーブ５０が回転軸線Ｃ１方向に移動し第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ｂが第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃ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４２と入力軸３８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５０が回転軸線Ｃ１方向に移動し第１可動スリーブ５０の第１噛合歯５０ｂが第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃ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４２と入力軸３８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。

第１移動機構５２には、第１ボールカム５４と、第１アクチュエータ５６と、第１スプリング５８と、第１ラチェット機構（掛外し機構）６０とが備えられている。第１アクチュエータ５６は、第１補助クラッチ６２と第１補助クラッチ６２に回転制動トルクを発生させる第１電磁コイル６４とを有し、第１ユニットケース４４に一体的に固定されている。第１ボールカム５４は、第１アクチュエータ５６により第１補助クラッチ６２を介して後述する環状の第２ケージ６６に回転制動トルクが発生させられると、入力軸３８の回転力を入力軸３８の回転軸線Ｃ１方向の推力に変換する装置である。第１ラチェット機構６０は、第１ボールカム５４により変換された推力によって第１可動スリーブ５０を移動させ且つ第１可動スリーブ５０の移動位置を保持する。第１スプリング５８は、一対の軸受４６、４８において前輪１４Ｌ側の軸受４６と第１可動スリーブ５０との間に介在されており、第１可動スリーブ５０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５０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、第１移動機構５２は、第１アクチュエータ５６において第１電磁コイル６４と第１補助クラッチ６２とで第２ケージ６６に回転制動トルクを付与して第１ボールカム５４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６８で第１ラチェット機構６０を介して第１可動スリーブ５０を第１スプリング５８の付勢力に抗して回転軸線Ｃ１方向に移動させる。

第１ラチェット機構６０は、第１アクチュエータ５６の第１電磁コイル６４が円板状の可動片６９を吸着することにより第１ボールカム５４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６８ａと、入力軸３８に対して相対回転可能に設けられ、第１ピストン６８ａにより第１スプリング５８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７０と、掛止歯を有して入力軸３８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、その掛止歯で第１ピストン６８ａにより移動させられた第２ピストン７０を掛け止める環状のホルダー７２とを備えている。第１ラチェット機構６０では、第１ピストン６８ａ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７０によって第１可動スリーブ５０が前記第１ディスコネクト位置へ第１スプリング５８の付勢力に抗して移動させられ、第２ピストン７０がホルダー７２の掛止歯に掛け止められる。そして、さらに、第１ピストン６８ａ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７０がホルダー７２の掛止歯から掛け外されて第１スプリング５８の付勢力に従って第１可動スリーブ５０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５４の第１ケージ６８には、図２に示すように、第１ラチェット機構６０の第１ピストン６８ａが一体に設けられており、第１ラチェット機構６０は、第１ボールカム５４の第２ケージ６６と第１可動スリーブ５０との間に配設されている。

第１ボールカム５４は、第１ラチェット機構６０の第２ピストン７０と一対の軸受４６、４８における前輪１４Ｒ側の軸受４８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６８および第２ケージ６６と、それら第１ケージ６８と第２ケージ６６とにおいて周方向の複数箇所に形成された、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６６ａ、６８ｂで挟まれた複数個の球状転動体７４とを有し、それら第１ケージ６８と第２ケージ６６とが相対回転させられると、第１ケージ６８と第２ケージ６６とが回転軸線Ｃ１方向に離隔させられる。これによって、第１ボールカム５４により第１ピストン６８ａ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に示すように、第１可動スリーブ５０が第１ラチェット機構６０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５８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５０の第１噛合歯５０ｂと第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃ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５４によって第１ピストン６８ａが２回往復移動すなわち第１可動スリーブ５０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６８ａ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７０がホルダー７２の掛止歯から掛け外され第１可動スリーブ５０が第１スプリング５８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５０の第１噛合歯５０ｂと第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃ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５６において第１電磁コイル６４と可動片６９との間には、図２に詳細に示すように、第１電磁コイル６４と可動片６９との間に配設され、第１ユニットケース４４に形成された内周スプライン歯４４ａ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７６、７８と、一対の第１摩擦板７６、７８との間に配設され、第２ケージ６６に形成された外周スプライン歯６６ｂ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８０とを有する第１補助クラッチ６２が備えられている。また、環状の第１ケージ６８と環状の第２ケージ６６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６８ｂ、６６ａは、その周方向に向かうに連れてそれらカム面６８ｂ、６６ａ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６８の内周面には、入力軸３８の第３外周スプライン歯３８ｃ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６８ｃが形成されている。

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５０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５０の第１噛合歯５０ｂの回転と第１リングギヤ４２の第１噛合歯４２ｃの回転とを略同期させる同期装置８４が備えられている。

図１および図３に示すように、後輪用駆動力配分ユニット３０は、プロペラシャフト２８から左右の後輪１６Ｌおよび１６Ｒへの動力伝達経路に、プロペラシャフト２８と左右の後輪１６Ｌおよび１６Ｒとの間を断接するための第２噛合クラッチ３２と、第２噛合クラッチ３２と左右の後輪１６Ｌおよび１６Ｒとの間の伝達トルクをそれぞれ制御する摩擦係合式の電子制御カップリングである左電磁カップリング３４Ｌおよび右電磁カップリング３４Ｒとを備えている。

後輪用駆動力配分ユニット３０では、左電磁カップリング３４Ｌは円筒形状の中央車軸（伝達軸）９０と左車軸３６Ｌとの間に介在させられ、右電磁カップリング３４Ｒは中央車軸９０と右車軸３６Ｒとの間に介在させられている。後輪用駆動力配分ユニット３０には、プロペラシャフト２８に動力伝達可能に接続されたドライブピニオン（ピニオンギヤ）９２と噛み合う外周係合歯９４ａを有する第２リングギヤ（リングギヤ）９４が中央車軸９０と同心で且つ相対回転可能に設けられており、第２噛合クラッチ３２は、それら中央車軸９０と第２リングギヤ９４との間の動力伝達経路を断接する。

円筒状の第２リングギヤ９４は、図３および図４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、第２リングギヤ９４の内周部から後輪１６Ｌ側に略円筒状に突出する軸部９４ｂが形成されている。また、円筒状の第２リングギヤ９４は、第２ユニットケース（ケース）９６内に設けられた軸受９８により軸部９４ｂが支持されることによって、第２ユニットケース内において回転軸線Ｃ２まわりに回転可能に片持状に支持されている。

円筒状の中央車軸９０は、図３および図４に示すように、円筒状の第２リングギヤ９４の内側を貫通して、中央車軸９０の一部が第２リングギヤ９４の内側に配置されている。また、円筒状の中央車軸９０は、第２リングギヤ９４の軸部９４ｂに内嵌された第１軸受（ベアリング）１００と第２ユニットケース９６内に嵌合された第２軸受１０１とに両端部が支持されることによって、中央車軸９０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９４と同心に回転可能に支持されている。また、円筒状の中央車軸９０には、中央車軸９０の中央部の外周面に形成された第１外周スプライン歯９０ａと、中央車軸９０の後輪１６Ｒ側の端部の外周面に形成された第２外周スプライン歯９０ｂとが一体に備えられている。

第２噛合クラッチ３２は、左右の後輪１６Ｌおよび１６Ｒに単板クラッチまたは多板クラッチである左電磁カップリング３４Ｌおよび右電磁カップリング３４Ｒを介して両端がそれぞれ連結された中央車軸９０とプロペラシャフト２８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。第２噛合クラッチ３２には、図４に示すように、第２リングギヤ９４の内周面に形成された第２噛合歯９４ｃと、中央車軸９０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中央車軸９０の第１外周スプライン歯９０ａに噛み合う内周噛合歯１０２ａが形成され、回転軸線Ｃ２方向に移動することにより第２噛合歯９４ｃとの噛み合いが可能な第２噛合歯１０２ｂが形成された円筒状の第２可動スリーブ１０２と、第２可動スリーブ１０２を回転軸線Ｃ２方向に移動させて、第２可動スリーブ１０２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１０４とが備えられている。なお、上記第２コネクト位置は、第２可動スリーブ１０２が回転軸線Ｃ２方向に移動し第２可動スリーブ１０２の第２噛合歯１０２ｂが第２リングギヤ９４の第２噛合歯９４ｃ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９４と中央車軸９０との相対回転が不能となり、第２噛合クラッチ３２が係合させられる。また、上記第２ディスコネクト位置は、第２可動スリーブ１０２が回転軸線Ｃ２方向に移動し第２可動スリーブ１０２の第２噛合歯１０２ｂが第２リングギヤ９４の第２噛合歯９４ｃ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９４と中央車軸９０との相対回転が可能となり、第２噛合クラッチ３２が解放させられる。

なお、第２噛合クラッチ３２では、第１噛合クラッチ２４が解放されている２輪駆動状態において、図１に示すように、第２移動機構１０４によって第２可動スリーブ１０２が前記第２ディスコネクト位置に移動させられて、プロペラシャフト２８と後輪１６Ｌおよび１６Ｒとの間すなわち第２リングギヤ９４と中央車軸９０との間が解放されると、左右の後輪１６Ｌおよび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、第１噛合クラッチ２４および第２噛合クラッチ３２がディスコネクト機構１０５に対応している。すなわち、ディスコネクト機構１０５では、第１噛合クラッチ２４および第２噛合クラッチ３２が解放されることによって、左電磁カップリング３４Ｌ、右電磁カップリング３４Ｒを介して後輪１６Ｌ、１６Ｒに動力伝達可能に接続された中央車軸９０へエンジン１２からの動力を４輪駆動時に伝達するプロペラシャフト２８が、２輪駆動時にエンジン１２および中央車軸９０から切り離される。

左電磁カップリング３４Ｌおよび右電磁カップリング３４Ｒは、図３に示すように、第２ユニットケース９６に固定された位置固定の環状の第３電磁コイル１０６Ｌおよび第４電磁コイル１０６Ｒと、第３電磁コイル１０６Ｌ、第４電磁コイル１０６Ｒに通電することにより発生する磁力によって副押圧部材１０８Ｌおよび１０８Ｒに摩擦トルクを発生させる副摩擦係合装置１１０Ｌおよび１１０Ｒと、傾斜凹溝内の球状転動体１１２Ｌおよび１１２Ｒを副押圧部材１０８Ｌおよび１０８Ｒとの間で挟持する主押圧部材１１４Ｌおよび１１４Ｒと、副押圧部材１０８Ｌおよび１０８Ｒの主押圧部材１１４Ｌおよび１１４Ｒに対する相対回転により発生するスラスト力を受けて摩擦トルクを発生させる主摩擦係合装置１１６Ｌおよび１１６Ｒとを備えている。主摩擦係合装置１１６Ｌおよび１１６Ｒは、左車軸３６Ｌおよび右車軸３６Ｒと嵌合してそれに相対回転不能に連結されてそれと共に回転するクラッチハブ１１８Ｌおよび１１８Ｒと、中央車軸９０と相対回転不能に連結されるクラッチドラム１２０Ｌおよび１２０Ｒと、それらクラッチハブ１１８Ｌおよび１１８Ｒとクラッチドラム１２０Ｌおよび１２０Ｒとにそれぞれ相対回転不能に装着され且つ互い違いに重ねられたハブ側摩擦板１２２およびケース側摩擦板１２４とを、備えている。これにより、左電磁カップリング３４Ｌおよび右電磁カップリング３４Ｒは、後述する電子制御装置８２から第３電磁コイル１０６Ｌおよび第４電磁コイル１０６Ｒに供給される励磁電流（トルク指令値）に応じた伝達トルクを、左右の後輪１６Ｌおよび１６Ｒへ伝達する。

第２移動機構１０４には、第２ボールカム１２６と、第２アクチュエータ１２８と、第２スプリング１３０と、第２ラチェット機構（掛外し機構）１３２とが備えられている。第２アクチュエータ１２８は、第２補助クラッチ１３４と、第２補助クラッチ１３４に回転制動トルクを発生させる第２電磁コイル１３６と有し、第２ユニットケース９６に一体的に固定されている。第２ボールカム１２６は、第２アクチュエータ１２８により第２補助クラッチ１３４を介して後述する環状の第２ケージ１３８に回転制動トルクが発生させられると、後述する環状の第１ケージ１４０に伝えられる中央車軸９０の回転力を中央車軸９０の回転軸線Ｃ２方向の推力に変換する装置である。第２ラチェット機構１３２は、第２ボールカム１２６により変換された推力によって第２スプリング１３０の付勢力（反力）に抗して第２可動スリーブ１０２を移動させ且つ第２可動スリーブ１０２の移動位置を保持する。第２スプリング１３０は、第１軸受１００と第２可動スリーブ１０２との間に介在されており、第２可動スリーブ１０２を前記第２コネクト位置から前記第２ディス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１０２を回転軸線Ｃ２方向において後輪１６Ｒ側に付勢する。これによって、第２移動機構１０４は、第２アクチュエータ１２８において第２ボールカム１２６の第１ケージ１４０に伝わる中央車軸９０の回転力を第２ボールカム１２６の第２ケージ１３８に回転制動トルクを付与することにより、第２ボールカム１２６に第２スプリング１３０の付勢力（反力）に抗する回転軸線Ｃ２方向の推力を発生させることで、第１ケージ１４０で第２ラチェット機構１３２を介して第２可動スリーブ１０２を第２スプリング１３０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１３２は、第２アクチュエータ１２８の第２電磁コイル１３６が円板状の可動片１４２を吸着することにより第２ボールカム１２６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１４０ａと、中央車軸９０に対して相対回転可能に設けられ、第１ピストン１４０ａにより第２スプリング１３０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１４４と、掛止歯を有して中央車軸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、掛止歯で第１ピストン１４０ａにより移動させられた第２ピストン１４４を掛け止める環状のホルダー１４６とを備えている。第２ラチェット機構１３２では、第１ピストン１４０ａ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１４４によって第２可動スリーブ１０２が前記第２コネクト位置へ第２スプリング１３０の付勢力に抗して移動させられ、第２ピストン１４４がホルダー１４６の掛止歯に掛け止められる。そして、さらに、第１ピストン１４０ａ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１４４がホルダー１４６の掛止歯から掛け外されて第２スプリング１３０の付勢力に従って第２可動スリーブ１０２が前記第２ディスコネクト位置へ移動させられる。なお、第２ボールカム１２６の第１ケージ１４０には、図３に示すように、第２ラチェット機構１３２の第１ピストン１４０ａが一体に設けられており、第２ラチェット機構１３２は、第２ボールカム１２６の第２ケージ１３８と第２可動スリーブ１０２との間に配設されている。

第２ボールカム１２６は、第２ラチェット機構１３２の第２ピストン１４４と第２軸受１０１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１４０および第２ケージ１３８と、それら第１ケージ１４０と第２ケージ１３８とにおいて周方向の複数箇所に形成された、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１３８ａ、１４０ｂで挟まれた複数個の球状転動体１４８とを有し、それら第１ケージ１４０と第２ケージ１３８とが相対回転させられると、それら第１ケージ１４０と第２ケージ１３８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１２６により第１ピストン１４０ａ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、第２可動スリーブ１０２が第２ラチェット機構１３２を介して前記第２コネクト位置へ第２スプリング１３０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１０２の第２噛合歯１０２ｂと第２リングギヤ９４の第２噛合歯９４ｃ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ボールカム１２６によって第１ピストン１４０ａが２回往復移動すなわち第２可動スリーブ１０２が前記第２コネクト位置に配置された状態でさらに第１ピストン１４０ａが１回往復移動させられると、第２ピストン１４４がホルダー１４６の掛止歯から掛け外され第２可動スリーブ１０２が第２スプリング１３０の付勢力によって前記第２ディス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１０２の第２噛合歯１０２ｂと第２リングギヤ９４の第２噛合歯９４ｃ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アクチュエータ１２８において第２電磁コイル１３６と可動片１４２との間には、図３に示すように、第２ユニットケース９６に形成された内周スプライン歯９６ａ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１５０、１５２と、一対の第１摩擦板１５０、１５２との間に配設され、第２ケージ１３８に形成された外周スプライン歯１３８ｂ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１５４とを有する第２補助クラッチ１３４が備えられている。また、環状の第１ケージ１４０と環状の第２ケージ１３８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１４０ｂ、１３８ａは、その周方向に向かうに連れてそれらカム面１４０ｂ、１３８ａ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１４０の内周面には、中央車軸９０の第２外周スプライン歯９０ｂ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内周噛合歯１４０ｃが形成されている。すなわち、第２ボールカム１２６の第１ケージ１４０は、中央車軸９０に相対回転不能に支持されている。また、第２ボールカム１２６の第２ケージ１３８は、中央車軸９０に相対回転可能に支持され且つ第２補助クラッチ１３４を介して非回転部材である第２ユニットケース９６に連結されている。

図４に示すように、第２ユニットケース９６には、シール部材１５６を嵌め付けてそれを支持する環状のシール部９６ｂが形成されており、第２ユニットケース９６のシール部９６ｂと中央車軸９０の第１軸受１００よりも軸端側の外周面との間にシール部材１５６が配設され、シール部材１５６の内周縁（リップ）が中央車軸９０の外周面に摺接させられている。例えば、ディスコネクト機構１０５で第１噛合クラッチ２４および第２噛合クラッチ３２が係合させられた４輪駆動時において、プロペラシャフト２８と共に第２リングギヤ９４が回転すると、第２リングギヤ９４によって第２ユニットケース９６に貯留されたオイルが掻き上げられて、その掻き上げられたオイルが例えば第１軸受１００およびシール部材１５６等に供給される。しかし、２輪駆動時においては、第２リングギヤ９４によるオイルの掻き上げがなく、中央車軸９０およびそれに装着された第２ラチェット機構１３２、第２可動スリーブ１０２の回転によって、第２ユニットケース９６内のオイルレベルすなわち油面Ｆoilは、車速に応じて変化する図４の動的油面高さＨに示すものとなる。なお、図４では、上記動的油面高さＨの油面Ｆoilの最低値Ｈminが１点鎖線で示されている。

また、図４に示すように、中央車軸９０には、第１軸受１００とシール部材１５６との間には、２輪駆動時に第２ユニットケース９６内に貯留されたオイルを掻き上げる円板形状の掻上部材１５８が相対回転不能に設けられている。図５に示すように、中央車軸９０のシール部材１５６側の軸端部には、クラッチドラム１２０Ｌの軸部１２０Ｌａ側に凹む溝部９０ｃが形成されており、掻上部材１５８の内周部には、中央車軸９０の溝部９０ｃに係合するように突出した係合突部１５８ａが形成されている。このため、中央車軸９０が回転軸線Ｃ２まわりに回転すると掻上部材１５８も回転軸線Ｃ２まわりに回転する。なお、クラッチドラム１２０Ｌに形成された軸部１２０Ｌａは、例えばスプライン嵌合等によって中央車軸９０と相対回転不能に連結されている。

図４および図５に示すように、円板形状の掻上部材１５８は、その外径の半径ｒが最小半径ｒ１より大きく且つ最大半径ｒ２未満（ｒ１＜ｒ＜ｒ２）となるように設定されている。なお、最小半径ｒ１は、例えば、回転軸線Ｃ２から第２ユニットケース９６に貯留されたオイルの動的油面高さＨの最低値Ｈminまでの距離すなわち掻上部材１５８の外周部の一部が第２ユニットケース９６に貯留されたオイルの油面Ｆoilに接触する距離である。また、最大半径ｒ２は、図４に示すように、例えば、第２リングギヤ９４の軸部９４ｂと第１軸受１００との間に配設された環状の環状部材１６０において中央車軸９０側に突き出すように形成されたストッパ部１６０ａの先端から回転軸線Ｃ２までの距離である。すなわち、２輪駆動走行時に、車速に応じて変動する動的油面高さＨの油面Ｆoilに掻上部材１５８の外周部の一部が必ず接触し且つ、他の部品と干渉しないように、その掻上部材１５８の半径ｒが設定されている。

図４に示すように、円板形状の掻上部材１５８は、その厚みｔが最大許容値ｔ１未満（ｔ＜ｔ１）となるように設定されている。なお、最大許容値ｔ１は、例えば、第２ユニットケース９６のシール部９６ｂの第１軸受１００側の側面９６ｃと第１軸受１００のシール部材１５６側の側面１００ａとの間の距離である。また、掻上部材１５８の厚みｔを大きく設定するほど、掻上部材１５８が回転させられた時のオイルの掻上量すなわちシール部材１５６および第１軸受１００等に供給されるオイルの供給量が増加する。

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、電子制御装置８２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５２によって第１可動スリーブ５０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、後輪用駆動力配分ユニット３０において第２移動機構１０４によって第２可動スリーブ１０２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、駆動源であるエンジン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、電子制御装置８２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８４によって第１噛合クラッチ２４のそれぞれの第１噛合歯４２ｃ、５０ｂ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、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。

また、４輪駆動車両１０では、２輪駆動走行時にエンジン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となり、プロペラシャフト２８と共に第２リングギヤ９４の回転軸線Ｃ２まわりの回転が停止させられるが、後輪１６が回転することによって中央車軸９０と共に掻上部材１５８が回転させられるので、掻上部材１５８によって第２ユニットケース９６内に貯留されたオイルが掻き上げられる。

上述のように、本実施例の４輪駆動車両１０によれば、中央車軸９０の第１軸受１００とシール部材１５６との間に、２輪駆動時に第２ユニットケース９６内のオイルを掻き上げる掻上部材１５８が相対回転不能に設けられている。このため、プロペラシャフト２８が回転停止して第２リングギヤ９４によって第２ユニットケース９６内のオイルが掻き上げられない２輪駆動時の場合には、後輪１６が回転することによって中央車軸９０と共に掻上部材１５８が回転させられるので、掻上部材１５８によって第２ユニットケース９６内のオイルが掻き上げられて、シール部材１５６へのオイルの供給量が掻上部材１５８を設けていない従来の４輪駆動車両１０に比較して向上する。この結果、使用頻度の高い２輪駆動による走行時、特に高速走行の時におけるシール部材１５６へのオイル供給が確保されてその耐久性が高められるので、シール部材１５６の異常摩耗やそれに起因するオイル漏れが抑制される。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、前述の実施例１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図６は、本発明の他の実施例の４輪駆動車両を説明する図である。本実施例の４輪駆動車両は、実施例１の４輪駆動車両１０に比較して、掻上部材１６２の形状が異なる点で相違しており、その他の構成および作用効果は実施例１の４輪駆動車両１０と略同じである。掻上部材１６２は、図６に示すように、その外周部に複数の歯が形成された歯車形状である。また、掻上部材１６２には、実施例１の掻上部材１５８の係合突部１５８ａと同様な機能を有する係合突部１６２ａが形成されており、掻上部材１６２は、中央車軸９０に相対回転不能に、第１軸受１００とシール部材１５６との間に配設されている。なお、実施例１の掻上部材１５８と同様に、掻上部材１６０の半径ｒは、最小半径ｒ１より大きく且つ最大半径ｒ２未満（ｒ１＜ｒ＜ｒ２）となるように設定され、掻上部材１６２の厚みｔは、最大許容値ｔ１未満（ｔ＜ｔ１）となるように設定されている。なお、掻上部材１６２と実施例１の掻上部材１５８とが同じ回転速度で回転した場合、掻上部材１６２によって掻き上げられるオイルの掻上量は、実施例１の掻上部材１５８によって掻き上げられるオイルの掻上量より大きい。

図７は、本発明の他の実施例の４輪駆動車両を説明する図である。本実施例の４輪駆動車両は、実施例１の４輪駆動車両１０に比較して、掻上部材１６４の形状が異なる点で相違しており、その他の構成および作用効果は実施例１の４輪駆動車両１０と略同じである。掻上部材１６４は、図７に示すように、その外周部に複数の羽根が形成されたプロペラ形状である。また、掻上部材１６４には、実施例１の掻上部材１５８の係合突部１５８ａと同様な機能を有する係合突部１６４ａが形成されており、掻上部材１６４は、中央車軸９０に相対回転不能に、第１軸受１００とシール部材１５６との間に配設されている。なお、実施例１の掻上部材１５８と同様に、掻上部材１６２の半径ｒは、最小半径ｒ１より大きく且つ最大半径ｒ２未満（ｒ１＜ｒ＜ｒ２）となるように設定され、掻上部材１６４の厚みｔは、最大許容値ｔ１未満（ｔ＜ｔ１）となるように設定されている。なお、掻上部材１６４と実施例２の掻上部材１６２とが同じ回転速度で回転した場合、掻上部材１６４によって掻き上げられるオイルの掻上量は、実施例２の掻上部材１６２によって掻き上げられるオイルの掻上量より大きい。

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において、掻上部材１５８、１６２、１６４を中央車軸９０に相対回転不能に設けるために、掻上部材１５８、１６２、１６４には、中央車軸９０に形成された溝部９０ｃに嵌合させられる一つの係合突部１５８ａ、１６２ａ、１６４ａが形成されていたが、例えば、掻上部材１５８、１６２、１６４に２つ以上の係合突部１５８ａ、１６２ａ、１６４ａを形成させてそれら係合突部１５８ａ、１６２ａ、１６４ａが嵌め入れられるように中央車軸９０に２つ以上の溝部９０ｃを形成させても良い。また、掻上部材１５８、１６２、１６４を中央車軸９０に相対回転不能に設けるために、前述した実施例以外の方法で例えば溶接、圧入、接着、かしめ付け等で掻上部材１５８、１６２、１６４を中央車軸９０に相対回転不能に設けても良い。

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）
１６Ｌ、１６Ｒ：後輪（副駆動輪）
２８：プロペラシャフト
９０：中央車軸（伝達軸）
９２：ドライブピニオン（ピニオンギヤ）
９４：第２リングギヤ（リングギヤ）
９６：第２ユニットケース（ケース）
１００：第１軸受（ベアリング）
１０５：ディスコネクト機構
１５６：シール部材
１５８、１６２、１６４：掻上部材

Claims

副駆動輪に動力伝達可能に接続された伝達軸へ駆動源からの動力を４輪駆動時に伝達するプロペラシャフトを、２輪駆動時に前記駆動源および前記伝達軸から切り離すディスコネクト機構と、ケース内において回転可能に支持され、前記プロペラシャフトに動力伝達可能に接続されたピニオンギヤに噛み合うリングギヤと、前記リングギヤに内嵌されて前記伝達軸を相対回転可能に前記リングギヤと同心に支持するベアリングと、前記伝達軸の前記ベアリングよりも軸端側と前記ケースとの間に配設されたシール部材とを備える４輪駆動車両であって、
前記伝達軸の前記ベアリングと前記シール部材との間に、２輪駆動時に前記ケース内のオイルを掻き上げる掻上部材が相対回転不能に設けられていることを特徴とする４輪駆動車両。