JP3982972B2

JP3982972B2 - 四輪駆動車の動力伝達装置

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Publication number: JP3982972B2
Application number: JP2000052378A
Authority: JP
Inventors: 孝広吉村
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-04-05
Filing date: 2000-02-28
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2020-02-28
Also published as: US6413184B1; JP2000351334A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、動力源から変速装置を介して出力されたトルクを前後の車輪に分配して伝達する四輪駆動車における動力の伝達装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
四輪駆動車は、前後の車輪の全てに駆動力を伝達することにより泥濘路や悪路の走破性を高めた車両であるが、それに限らず、前後の四輪の全てが駆動力を受け持つことにより通常の走行路での走行安定性が高くなるなどの利点もある。その反面、動力の伝達経路が複雑になるので、摩擦などによって動力損失が大きくなる場合もあり、また旋回時のブレーキング現象（すなわちタイトコーナーブレーキング）を防止するためには前後輪の差動をおこなうセンターデファレンシャルを必要とする。さらに、センターデファレンシャルを設けることに伴い、前後いずれかの一輪がスリップなどで空転した場合のいわゆるトルク抜けを防止するために、センターデファレンシャルの差動作用を制限する差動制限装置が必要になる。
【０００３】
このようにエンジンなどの動力源から出力された駆動力を、前後の四輪に分配して伝達する場合には、走行時の各種の不都合を解消するために様々な装置が必要となるが、これらの装置を単独でかつ無秩序に設けたのでは、全体として構成が大型化し、車載性が悪化することに加えて車体重量やコストが増大する不都合がある。そのため、従来一般には、複数の機能を持たせた装置を使用したり、各種の装置の配列を工夫するなどの技術的改良が試みられている。その一例が、特開平９−１２３７７７号公報に記載されている。
【０００４】
この公報に記載された装置は、前輪に分配されるトルクと後輪に分配されるトルクとのトルク差に応じて前後輪の差動トルクを制限するトルク感応型の差動制限機能を備えた差動装置（センターデファレンシャル）を、フロントデファレンシャルと同軸上に配置し、さらに、前輪側にトルクを伝達する部材と後輪側にトルクを伝達する部材とを回転方向で一体化する直結クラッチ（すなわちデフロッククラッチ）を、これらセンターデファレンシャルおよびフロントデファレンシャルと同軸上に配置して構成されている。したがってこの公報に記載された装置では、直結クラッチを解放状態とすれば、センターデファレンシャルに入力されたトルクが、前輪側の出力部材と後輪側の出力部材とに分配されて伝達される。そして旋回時などに前輪と後輪とに回転数差が生じると、センターデファレンシャルが差動作用をおこなってその回転数差を吸収するとともに、そのトルク差が大きくなると、前後輪の差動回転を制限するように差動制限トルクが生じる。
【０００５】
これに対して、直結クラッチを係合させれば、センターデファレンシャルにおける２つの出力部材が、直結クラッチによって一体的に連結されるので、センターデファレンシャルの全体が一体となって回転し、前後輪の差動作用が生じなくなる。すなわち前後輪のいずれか一輪が空転しても、他の車輪にトルクを伝達することができる。このように上記の公報に記載された装置では、前後輪の差動制限のための手段を、センターデファレンシャルと別に設ける必要がなく、またセンターデファレンシャルおよびフロントデファレンシャルならびに直結クラッチを同一軸線上に配列することができるので、装置が全体としてコンパクトになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
泥濘路や凹凸の激しい悪路などのように路面との間の摩擦係数が低かったり、あるいは各車輪ごとに路面との間の摩擦係数が異なっていたりする場合には、上記のように差動制限をおこないつつ前後の四輪にトルクを分配することにより、確実な走行をおこなうことができる。しかしながら、四輪駆動車といえども悪路や低摩擦係数路のみを走行する訳ではなく、アスファルトなどで舗装された摩擦係数の高い良質な車道を走行する場合も多いのであり、そのような場合にも前後の四輪全てに駆動力を伝達して走行するとすれば、動力の伝達系統での摩擦などによって不必要に動力損失が生じる場合がある。
【０００７】
上述した従来の四輪駆動装置では、センターデファレンシャルをフリーにして差動作用をおこなわせ、あるいは直結クラッチによってセンターデファレンシャルをロックしてその差動作用をおこなわせないようにすることができるが、いずれであっても前後輪に対して動力を伝達する四輪駆動状態であり、前輪もしくは後輪のみに動力を伝達する二輪駆動状態とすることができない。そのため、乾燥した舗装道路を走行するなどの場合に、摩擦損失などによって燃費が悪化する可能性があった。言い換えれば、二輪駆動状態を設定することができないので、汎用性に劣る不都合があった。
【０００８】
一方、従来、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを手動操作によって選択することのできるいわゆるパートタイム四輪駆動装置が知られている。これは、前輪もしくは後輪に対して動力を伝達するトランスファを変速機の出力部材に選択的に連結する切換機構を備えた装置であり、トランスファと変速機の出力部材とを連結することにより四輪駆動状態となり、またその連結を解除することにより、前輪もしくは後輪にのみに動力が伝達されて二輪駆動状態となるように構成されている。この種の切換機構を前述した公報に記載されている装置に付加することも可能であるが、その場合、切換機構の配置位置や組み込み方などによって装置が大型化したり、あるいは各駆動状態での特性が変化したりするので、考慮すべき技術事項が多岐に亘るが、従来では、スペース効率や車載性などを考慮した好適な配列構造が開発されていない。
【０００９】
さらに、四輪駆動車は、元来、悪路の走破性や登坂性能を向上させることを目的とした車両であり、そのため車速やアクセル開度に応じた変速比を設定する通常の変速機に加えて、駆動力を特に増大させるために、ハイ・ローの切換をおこなう変速機構を設けることがある。この変速機構は、トランスファや差動機構などの四輪駆動装置に関連する機構であるから、これらトランクスファや差動機構と共に配置することになる。しかしながら、従来では、このハイ・ローの切り換えをおこなう変速機構の配置について特別な検討や技術開発がなされていず、差動機構などに対して単に同軸上に配列しているのが通常である。そのため、四輪駆動装置の全長が長くなり、車載性が悪くなる可能性があった。
【００１０】
この発明は上記の事情を背景としてなされたものであり、前後輪の差動状態に応じて差動制限をおこなうことができ、しかも小型化の容易な四輪駆動車用の動力伝達装置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、同一軸線上に互いに隣接して配置された出力部材としての二つのサイドギヤと、一方のサイドギヤに噛合する第１ピニオンギヤと該第１ピニオンギヤおよび他方のサイドギヤとに噛合した第２ピニオンギヤとを自転かつ公転自在にかつ摺接するように凹部内に保持した入力部材としてのケース部材とを有する入力トルクに応じて差動回転を制限するトルクが生じるトルク感応型差動制限機能のある差動機構と、一方のサイドギヤに連結された前輪側の駆動部材と、他方のサイドギヤに連結された後輪側の駆動部材と、前記差動機構に隣接して同一軸線上に配置されかつ前輪に連結された前輪駆動軸もしくは後輪に連結された後輪駆動軸にトルクを伝達するトルク分配機構とを備えた四輪駆動車の動力伝達装置において、前記ケース部材の外周部でかつ前記トルク分配機構側の部分に第１のスプラインが設けられるとともに、いずれかの前記サイドギヤに一体的に連結された第２のスプラインと前記トルク分配機構に一体的に連結された第３のスプラインとが、前記第１のスプラインと同一軸線上にかつ第１のスプライン側から順に配置され、かつ前記ケース部材の外周側を直線的に移動して、第１のスプラインと第２のスプラインとを連結した第１位置と、第１ないし第３の各スプラインを連結した第２の位置と、第２のスプラインと第３のスプラインとを連結した第３の位置とに位置決めされる切換機構が設けられ、さらに、前記第２のスプラインが外周部に形成されているデフロックハブと前記トルク分配機構との間に、そのデフロックハブと前記トルク分配機構との回転数を同期させる同期連結機構が設けられていることを特徴とするものである。
【００１２】
したがって請求項１の発明においては、差動機構における入力部材であるケース部材にトルクが入力され、そのトルクが各出力部材である二つのサイドギヤに伝達され、これらの出力部材から前輪側の駆動部材および後輪側の駆動部材にトルクが伝達される。その場合、切換機構によってケース部材とトルク分配機構とを連結すれば、トルクが前輪と後輪とに分配して伝達され、四輪駆動状態となる。また、切換機構が前記第３の位置にある場合には、差動機構がいわゆるフリーな状態となるので、入力トルクに応じて差動制限力が増大し、トルク感応型の差動制限が実行される。また、切換機構が前記第２の位置にある場合には、差動機構の全体を一体化することができ、さらに切換機構が前記第１の位置にある場合には、トルク分配機構を前輪側駆動部材もしくは後輪側駆動部材から切り離すことができ、したがって差動機構を一体化した状態で二輪駆動状態となり、差動機構に入力されたトルクがそのままいずれかの出力部材から前輪側もしくは後輪側の駆動部材に出力される。すなわち請求項１の発明では、四輪駆動と二輪駆動とに切り替えることができる。そして、二輪駆動から四輪駆動に切り替える場合、同期連結機構によって、前記第２のスプラインが形成されているデフロックハブとトルク分配機構との回転数の同期が図られる。
【００１３】
また、請求項２の発明は、請求項１において、互いに差動回転可能な入力要素と出力要素と反力要素とを備えかつ少なくとも高低二つの変速比を設定する遊星歯車機構が、前記差動機構を挟んで前記トルク分配機構とは反対側に配置され、前記ケース部材をその外周部に設けられた第４のスプラインを介して前記入力要素と前記出力要素とに選択的に連結する変速機構が設けられていることを特徴とするものである。
【００１４】
したがって請求項２の発明では、ケース部材をその外周部に設けられた第４のスプラインを介して遊星歯車機構における入力要素に連結することにより、高速側の変速比が設定され、その変速比に応じたトルクが差動機構に入力され、またケース部材をその外周部に設けられた第４のスプラインを介して遊星歯車機構における出力要素に連結することにより、低速側の変速比が設定され、その変速比に応じたトルクが差動機構に入力され、このようにして差動機構に入力されるトルクを高低二つに切り替えることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。この発明の動力伝達装置は、前置きエンジン後輪駆動車における動力伝達装置をベースにした四輪駆動用の動力伝達装置と、前置きエンジン前輪駆動車における動力伝達装置をベースにした四輪駆動用の動力伝達装置とのいずれにも適用することができるが、以下に示す例では前置きエンジン後輪駆動車用の動力伝達装置をベースとして構成した例について説明する。
【００２６】
図１において、内燃機関や電動機などの動力源１の出力側に、有段式もしくは無段式の自動あるいは手動の変速機２が連結されており、その変速機２の出力側に、この発明に係る動力伝達装置３が連結されている。ここに示す例では、入力された動力をそのまま出力する高速段と、入力に対して回転数を低下させて出力する低速段との高低２段に切り換えることのできる高低切換装置４と、トルク感応型差動制限機能のある差動機構（センターデファレンシャル）５と、トルクを前輪側に伝達するトルク分配機構（トランスファ）６とを備えている。
【００２７】
高低切換装置４は、シングルピニオン型遊星歯車機構７によって構成されており、そのサンギヤ８と一体の入力軸９に変速機２の出力部材（図示せず）が連結されている。キャリヤ１０によって自転かつ公転自在に保持されたピニオンギヤ１１がサンギヤ８に噛合しており、さらにこのピニオンギヤ１１に噛合した内歯歯車であるリングギヤ１２がサンギヤ８と同心円上に配置されている。そのリングギヤ１２は、ハウジング１３などの固定部に取り付けられている。したがって、サンギヤ８が入力要素、リングギヤ１２が固定要素、キャリヤ１０が出力要素となっている。
【００２８】
この高低切換装置４に隣接しかつ同一軸線上に差動機構５が配置されている。この差動機構５は、入力トルクの増大に伴ってこれらの出力部材の間の差動制限トルクが増大するトルク感応型の差動作用をおこなうように構成されたものであり、公知の構成のものを採用することができる。その一例を図に基づいて説明すると、外径の等しい二つのサイドギヤ１４，１５が互いに隣接しかつ同一軸線上に配置されており、それぞれのサイドギヤ１４，１５の外周側にプラネットピニオンギヤ１６，１７が配置され、かつ互いに噛合している。これらのプラネットピニオンギヤ１６，１７は軸長が比較的長いものであって、相互に円周方向に外径分ずれて配置され、かつ相互に噛合している。すなわち第１のプラネットピニオンギヤ１６は、第１のサイドギヤ１４に噛合し、第２のプラネットピニオンギヤ１７は第１のプラネットピニオンギヤ１６と第２のサイドギヤ１５とに噛合している。
【００２９】
また、これらのプラネットピニオンギヤ１６，１７の外周側を円筒状のデフケース１８が覆っており、そのデフケース１８の内周部に、円形断面の軸線方向に沿う凹部が複数形成されており、前記各プラネットピニオンギヤ１６，１７がこれらの凹部の内部に、その内周面に摺接した状態で保持されている。したがって各プラネットピニオンギヤ１６，１７は、デフケース１８がその中心軸線を中心に回転することにより、その凹部の内周面に押されてサンギヤ１４，１５の外周を公転するように構成されている。動力源１からデフケース１８を介してトルクが入力されると、その入力トルクに応じて摩擦（摺動）部位の面圧が増加する。その状態で二つのサイドギヤ１４，１５の回転数が相違すると、プラネットピニオンギヤ１６，１７が自転してデフケース１８との間に摩擦力が生じる。また、プラネットピニオンギヤ１６，１７とサイドギヤ１４，１５とは、ギヤのねじれ角を有しているため、入力トルクに応じたスラスト力（軸方向への力）が発生する。すると、スラストワッシャＷs とサイドギヤ１４，１５との間に摩擦力が生じる。よって、主にこれらの摩擦力によって、入力トルクに応じた差動制限がおこなわれるようになっている。したがって、デフケース１８がこの発明における入力部材に相当し、また二つのサイドギヤ１４，１５がこの発明における出力部材に相当している。
【００３０】
この差動機構５と前述した高低切換装置４との間に、デフケース１８に対して連結する部材を切り換える切換機構１９が設けられている。この切換機構１９は、デフケース１８の高低切換装置４側への延長部に形成したスプラインに噛合しているスリーブ２０と、前記サンギヤ８のボス部の外周面に形成され前記スリーブ２０の先端内周面のスプラインが係合するスプライン２１と、前記キャリヤ１０に一体化された円筒状の部材であって内周面に前記スリーブ２０における外周側スプラインが係合するスプライン２２を有するスプラインピース２３とを備えている。そしてそのスリーブ２０を手動操作されるレバーおよびシフトフォーク（それぞれ図示せず）によって図１の左右方向に前後動させることにより、スリーブ２０をサンギヤ８のスプライン２１に係合させてサンギヤ８をデフケース１８に連結し、あるいはスリーブ２０をスプラインピース２３のスプライン２２に係合させてキャリヤ１０をデフケース１８に連結させるように構成されている。
【００３１】
図１における左側のサイドギヤ１４は、その中心軸線に沿って配置された後輪側の駆動軸２４に一体的に取り付けられており、また他方のサイドギヤ１５は、その駆動軸２４の外周側に回転自在に嵌合させてある円筒軸２５に一体的に取り付けられている。この駆動軸２４がこの発明における後輪側の駆動部材に相当し、また円筒軸２５がこの発明の前輪側の駆動部材に相当している。前輪側にトルクを伝達するトルク分配機構６は、その円筒軸２５からトルクが伝達されるように構成されており、したがって前記差動機構５を挟んで前記高低切換装置４とは、軸線方向で反対側に配置されている。
【００３２】
すなわち、前記駆動軸２４の外周側には、前記差動機構５に隣接してドライブスプロケット２６が回転自在に配置されており、また前記駆動軸２４と平行に配置した前輪駆動軸２７にドリブンスプロケット２８が一体的に設けられており、これらのスプロケット２６，２８にチェーン２９が巻き掛けられている。そのドライブスプロケット２６と前記円筒軸２５とを選択的に連結する第１選択連結機構と、差動機構５の全体を一体化する第２選択連結機構とが設けられる。
【００３３】
これらの連結機構について具体的に説明すると、前記円筒軸２５の外周部には、外径が前記デフケース１８とほぼ同一でかつ外周面にスプラインが形成されたデフロックハブ３０が一体的に設けられている。一方、ドライブスプロケット２６から差動機構５側に突出したボス部の外周側には、トリプルコーン式のシンクロナイザーなどのシンクロ機構３１が設けられ、その外周側のスプライン３２が、前記デフロックハブ３０と同一軸線上に隣接して配置されている。そしてこれらデフロックハブ３０とスプライン３２との外周側を軸線方向に移動してスプライン３２に選択的に係合するドライブスリーブ３３が設けられている。これらデフロックハブ３０とシンクロ機構３１とドライブスリーブ３３とが、第１選択連結機構を構成している。
【００３４】
また一方、デフケース１８の外周先端部、すなわちデフロックハブ３０側の端部外周面に、スプライン３４が形成されており、ここに前記ドライブスリーブ３３の内周面に形成されたスプラインが係合するようになっている。したがってこのデフケース１８の外周面のスプライン３４とデフロックハブ３０と、ドライブスリーブ３３とが、第２選択連結機構を構成している。
【００３５】
なお、ドライブスリーブ３３の軸長は、デフケース１８の外周面におけるスプライン３４とデフロックハブ３０の外周面のスプラインとシンクロ機構３１のスプライン３２との三者に同時に係合する長さに設定されている。また、そのストロークは、デフケース１８の外周面におけるスプライン３４とデフロックハブ３０との二者に係合する左端位置からデフロックハブ３０とシンクロ機構３１におけるスプライン３２との二者に係合する右端位置までの長さに設定されている。そして、その位置決めされる位置は、これらの左右の二つの限界位置と、デフケース１８のスプライン３４とデフロックハブ３０とスプライン３２との三者に同時に係合する中間位置の三位置とされている。
【００３６】
これら第１および第２の選択連結機構を駆動するための装置として、一直線上に配列された三位置に位置決めすることのできるいわゆる直線移動型の切換機構３５が設けられている。すなわち前記ドライブスリーブ３３の外周側の近傍には、そのドライブスリーブ３３の軸線と平行に固定ロッド３６と軸線方向に移動可能な可動ロッド３７とが配置され、その可動ロッド３７がアクチュエータ３８に連結されている。またこれらのロッド３６，３７には、前記ドライブスリーブ３３にその軸線方向で係合したフォーク（図示せず）を備えた可動ブロック３９が摺動可能に嵌合している。そしてこの可動ブロック３９と各ロッド３６，３７との間には、図１における左方向の所定位置で可動ブロック３９と各ロッド３６，３７とを左方向に対して連結一体化する機構と、図１における右方向の所定位置で可動ブロック３９と各ロッド３６，３７とを右方向に対して連結一体化する機構と、これら左右の限界位置の中間部で、可動ブロック３９と固定ロッド３６とを一体的に連結する機構とが設けられている。そして可動ロッド３７をその軸線方向にアクチュエータ３８によって移動させることにより、可動ブロック３９およびこれによって移動させられる前記ドライブスリーブ３３が、図１の左方向での所定の限界位置と、右方向の所定の限界位置と、その中間部の位置との三位置に移動させられて位置決めされるようになっている。なお、これらの機構の具体例は後述する。
【００３７】
なお、前述した後輪用の駆動軸２４は、プロペラシャフト４０および後輪デファレンシャル４１を介して後輪（図示せず）に連結され、また前輪駆動軸２７は、プロペラシャフト４２および前輪デファレンシャル４３を介して前輪（図示せず）に連結されている。また、前記アクチュエータ３８はスイッチ操作によって動作させるように構成されている。
【００３８】
上記の動力伝達装置の作用について説明すると、上記の動力伝達装置では、二輪駆動状態（Ｈ２）と、トルクの増幅機能がなくかつ前後輪の差動機能を伴った四輪駆動状態（Ｈ４）と、トルクの増幅機能と前後輪の差動機能との両方を伴った四輪駆動状態（Ｌ４）と、トルクの増幅機能がなくかつ前後輪の差動を禁止した四輪駆動状態（Ｈ４Ｌ）と、トルクの増幅機能を伴いかつ前後輪の差動を禁止した四輪駆動状態（Ｌ４Ｌ）とを設定することができる。先ず、二輪駆動状態について説明すると、この駆動状態では、入力トルクを増幅させないので、高低切換装置４を高速状態とする。すなわち前述したスリーブ２０を図１の左方向に移動させてその先端部をサンギヤ８と一体的に形成してあるスプライン２１に係合させ、これによりサンギヤ８と差動機構５における入力要素であるデフケース１８とを連結する。したがって変速機２から出力された動力は、サンギヤ８からそのままデフケース１８に伝達される。すなわち高低切換装置４での減速やそれに伴うトルクの増幅作用は生じない。
【００３９】
一方、前述した第１選択連結機構によって差動機構５とトルク分配機構６との連結を解除する。具体的には、アクチュエータ３８によって可動ロッド３７を図１の左方向の限界位置まで移動させる。その可動ロッド３７と共に可動ブロック３９が左限界位置まで移動するので、ドライブスリーブ３３が図１の左方向に移動し、デフケース１８の外周面に形成してあるスプライン３４とデフロックハブ３０とに係合し、これらを回転方向で一体化する。その場合、デフロックハブ３０は、円筒軸２５に一体的に設けられ、その円筒軸２５が一方のサイドギヤ１５に一体化されているので、デフロックハブ３０がデフケース１８に連結されることにより、差動機構５における二つの回転要素が一体化され、その結果、差動機構５の全体が一体回転するいわゆるロック状態となる。
【００４０】
したがって差動機構５に入力されたトルクは、そのまま他方のサイドギヤ１４から後輪側の駆動軸２４のみに伝達され、プロペラシャフト４０およびデファレンシャル４１を介して後輪にトルクが伝達される。すなわち後輪のみが駆動輪となった二輪駆動状態となる。
【００４１】
これに対して上記の高低切換装置４を上述した高速状態としたまま、可動ロッド３７をアクチュエータ３８によって図１の右限界位置まで移動させると、可動ロッド３７と共に可動ブロック３９が図１の右方向に移動し、ドライブスリーブ３３が右限界位置に設定される。この状態では、ドライブスリーブ３３がデフロックハブ３０とシンクロ機構３１におけるスプライン３２とに係合するので、一方のサイドギヤ１５が円筒軸２５およびシンクロ機構３１を介してトルク分配機構６におけるドライブスプロケット２６に連結される。すなわち一方のサイドギヤ１５が円筒軸２５を介して前輪側の動力伝達系統に連結され、また他方のサイドギヤ１４が後輪側の駆動軸２４に連結されているので、結局、前後輪の両方にトルクが伝達され、四輪駆動状態となる。
【００４２】
なお、その場合、差動機構５にはそのデフケース１８にトルクが入力され、このデフケース１８に保持された各プラネットピニオンギヤ１６，１７がデフケース１８に押されて公転する。これらのプラネットピニオンギヤ１６，１７がデフケース１８と各サイドギヤ１４，１５との間に挟み込まれた状態となっているので、各サイドギヤ１４，１５にはそのプラネットピニオンギヤ１６，１７を介してトルクが伝達され、各サイドギヤ１４，１５が回転する。その状態で前輪と後輪との回転数に相違が生じると、各プラネットピニオンギヤ１６，１７が自転するので、各サイドギヤ１４，１５の差動回転が吸収される。すなわち前後輪の差動を許容した四輪駆動状態（Ｈ４）となる。
【００４３】
その場合、前後輪の差動回転が生じると、各プラネットピニオンギヤ１６，１７がデフケース１８の内部で自転するので、デフケース１８の内面との間に摩擦抵抗力が発生する。また、前述したように各ギヤ１４，１５，１６，１７がねじれ角を有していてトルクの伝達に伴ってスラスト力が発生し、これがスラストワッシャＷs の部分で摩擦力を生じさせる。結局、これらの摩擦力がプラネットピニオンギヤ１６，１７の回転を抑制する方向に作用して差動制限力となり、トルク感応型の差動制限作用が生じる。
【００４４】
上記のように二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り換える場合、二輪駆動状態での走行中にトルク分配機構６が前輪側から入力されるトルクで回転している状態でデフロックハブ３０とドライブスプロケット２６とをトルク伝達可能に連結することになる。上記の構成では、そのような場合であっても、シンクロ機構３１を備えているので、ドライブスリーブ３３をスプライン３２にスムースに係合させることができ、四輪駆動状態へ円滑に切り換えることができる。
【００４５】
つぎに、前後輪の差動を禁止した四輪駆動状態（Ｈ４Ｌ）について説明する。この駆動状態は、例えばいずれかの一輪が脱輪した場合に、その脱輪した車輪でいわゆるトルク抜けが生じて他の車輪にトルクが伝達されない事態を回避するために設定される。この駆動状態を設定するためには、前記アクチュエータ３８によって可動ロッド３７をいわゆる中間位置に移動させる。この位置では、可動ブロック３９が固定ロッド３６に係合し、かつ可動ブロック３９と可動ロッド３７との係合が解除されるので、可動ブロック３９が所定の中間位置に位置決めされる。そしてその可動ブロック３９と共にドライブスリーブ３３が中間位置に移動させられ、デフケース１８におけるスプライン３４とデフロックハブ３０とドライブスプロケット２６側のシンクロ機構３１との三者にドライブスリーブ３３が係合し、これらを回転方向で一体化させる。
【００４６】
前述したようにデフケース１８とデフロックハブ３０とが連結されると、入力要素であるデフケース１８と出力要素であるサイドギヤ１５とが連結されるので、差動機構５の全体が一体化され、差動機構５に入力されたトルクがそのまま出力されて差動作用が生じない。その状態で一方のサイドギヤ１５が円筒軸２５およびシンクロ機構３１を介してドライブスプロケット２６に連結されるので、前輪側にもトルクが伝達されて四輪駆動状態（Ｈ４Ｌ）となる。
【００４７】
さらにこの状態で高低切換装置４を低速状態に切り換えれば、トルクの増幅機能を伴いかつ前後輪の差動が禁止された四輪駆動状態（Ｌ４Ｌ）となる。すなわち高低切換装置４におけるスリーブ２０を図１の右方向に移動させ、その先端部をサンギヤ８におけるスプライン２１から外すとともにキャリヤ１０と一体のスプラインピース２３におけるスプライン２２に係合させる。その結果、高低切換装置４を構成しているシングルピニオン型遊星歯車機構では、サンギヤ８が入力要素でかつリングギヤ１２が固定要素となり、さらにキャリヤ１０が出力要素となるので、キャリヤ１０がサンギヤ８に対して減速されて回転する。その結果、キャリヤ１０を介して出力されるトルクが、サンギヤ８に入力されるトルクより大きくなり、こうしてトルクの増幅作用が生じる。このキャリヤ１０から差動機構５にトルクが入力されるので、前後輪での駆動トルクが大きくなり、悪路の走破性やスタック状態からの脱出力が増大する。
【００４８】
なお、高低切換装置４を上述した低速状態とし、かつ差動機構５を上述したフリーな状態とすることにより、高低切換装置４によってトルクの増幅機能を生じさせ、かつ差動機構５によって前後輪の差動回転を許容する四輪駆動状態（Ｌ４）を設定することができる。
【００４９】
つぎにこの発明のより具体的な例を説明する。なお、以下の具体例において図１に模式的に示す部材と同一もしくは対応する部材には、図１に付した符号と同一の符号を付し、その説明を省略することがある。図２および図３はこの発明を具体化した一例の断面図であって、メインハウジング５０の両端部にエンドカバー５１，５２がそれぞれ取り付けられており、そのメインハウジング５０の一方の端部側（リヤ側）とその端部側に取り付けられたエンドカバー５２とには、前記トルク分配機構６の一部を収容するための半径方向で外側に突き出た突出部５３が形成されている。
【００５０】
高低切換装置４を構成しているキャリヤ１０のボス部が、メインハウジング５０の他方の端部側（フロント側）に取り付けたエンドカバー５１を貫通しかつ軸受５４によって回転自在に保持されている。また、サンギヤ８と一体の入力軸９は中空の円筒軸であって、キャリヤ１０をその軸線方向に貫通しかつ軸受５５によって回転自在に保持されている。この入力軸９と同一軸線上に配置された後輪側の駆動軸２４のフロント側の端部がその入力軸９の内部に挿入されるとともに軸受５６によって回転自在に支持され、かつ他方の端部（リヤ側の端部）がエンドカバー５２を貫通するとともに軸受５７によって回転自在に支持されている。そしてリングギヤ１２はエンドカバー５１の内面側に形成された円筒状の突出部分にスプライン嵌合して固定されている。
【００５１】
前記入力軸９の外周面でサンギヤ８に隣接した部分すなわちサンギヤ８のボス部には、スプライン２１が形成されている。このスプライン２１より大径のスプライン２２を内周側に備えたスプラインピース２３がキャリヤ１０と一体化されており、このスプラインピース２３におけるスプライン２２は、サンギヤ８におけるスプライン２１に対して軸線方向に離れて配置されている。
【００５２】
差動機構５におけるデフケース１８の延長部（ボス部）が前記サンギヤ８に隣接して配置されており、この部分の外周部にスリーブ２０がキー５８を介して軸線方向にのみ移動し得るように嵌合されている。このスリーブ２０の先端部（サンギヤ８側の端部）の内周面と外周面とに前記各スプライン２１，２２に噛合するスプラインが形成されている。また、このスリーブ２０の後端部には、シフトフォーク用の係合部５９が形成されている。
【００５３】
前後両端部を前記各エンドカバー５１，５２によって摺動自在に保持されたシフトロッド６０が、前記高低切換装置４の外周側にその中心軸線と平行に配置されている。このシフトロッド６０には前記スリーブ２０の係合部５９に係合したシフトフォーク６１が一体化されるとともに、手動操作されるシフトレバー６２の先端部がそのシフトロッド６０に係合している。なお、このシフトレバー６２は公知の構造のものであって、メインハウジング５０の外周部に取り付けた球面状の受け座６３によって中間部を揺動自在に保持されている。
【００５４】
差動機構５におけるデフケース１８は、前記スリーブ２０を取り付けた端部とは反対側の端部が開口した円筒状の部材であって、その内周部には、前述した第１および第２のプラネットピニオンギヤ１６，１７を保持する２つの凹部を一対として複数対の凹部が円周方向に等間隔に形成されている。また、第１のプラネットピニオンギヤ１６に噛合する第１のサイドギヤ１４と、第２のプラネットピニオンギヤ１７に噛合する第２のサイドギヤ１５とがデフケース１８の内部に互いに軸線方向に隣接して配置されている。そして第１のサイドギヤ１４が後輪側の駆動軸２４にスプライン嵌合し、また第２のサイドギヤ１５が、その駆動軸２４の外周側に回転自在に嵌合させた円筒軸２５にスプライン嵌合している。
【００５５】
各プラネットピニオンギヤ１６，１７は、その軸線方向の両端部側に歯車を形成したものであって、第１のプラネットピニオンギヤ１６の一方の端部側に形成された歯車は第１サイドギヤ１４よりは歯幅が広く、第１のサイドギヤ１４に噛合するとともにその軸端部が第１サイドギヤ１４から突出しており、また他方の端部側に形成された歯車は第２のサイドギヤ１５を軸線方向に越えていて第２サイドギヤ１５には噛合していない。これに対して第２のプラネットピニオンギヤ１７における第１サイドギヤ１４側の端部の歯車は、第１サイドギヤ１４を軸線方向に越えていて第１サイドギヤ１４には噛合していずに第１プラネットピニオンギヤ１６に噛合しており、かつ第２サイドギヤ１５側の端部に形成された歯車は第２サイドギヤ１５よりは歯幅が広く、第２サイドギヤ１５に噛合するとともにその軸端部が第２サイドギヤ１５から突出しており、その突出した部分に前記第１プラネットピニオンギヤ１７における第２サイドギヤ１５側の端部の歯車が噛合している。
【００５６】
したがって各プラネットピニオンギヤ１６，１７がデフケース１８に押されて公転し、その際に各プラネットピニオンギヤ１６，１７が自転しない場合には、差動装置５の全体が一体となって回転するので、各サイドギヤ１４，１５が同速度で同方向に回転し、これに対して各サイドギヤ１４，１５が相対回転した場合、すなわち出力要素である各サイドギヤ１４，１５に差動回転が生じた場合には、各プラネットピニオンギヤ１６，１７が自転してその差動回転を許容もしくは吸収するようになっている。その場合、各プラネットピニオンギヤ１６，１７がデフケース１８の内面に対して摺動回転するので、その摺動面で生じる摩擦力が、各サイドギヤ１４，１５の差動回転を抑制する差動制限力として作用するようになっている。
【００５７】
前記デフケース１８の開口端側には、円筒軸２５からその半径方向に突出させたデフロックハブ３０が配置されている。このデフロックハブ３０の外径とデフケース１８の開口端側の外径とがほぼ同一に設定されている。そのデフケース１８の開口端側の外周面には、デフロックハブ３０の外周面にスプライン嵌合させたドライブスリーブ３３を係合させるスプライン３４が形成されている。そのドライブスリーブ３３がデフケース１８に形成したスプライン３４に係合すると、第２のサイドギヤ１５に一体の円筒軸２５およびデフロックハブ３０とデフケース１８とが回転方向で一体化されるので、結局、差動機構５の入力要素であるデフケース１８と一方の出力要素である第２サイドギヤ１５とが一体化されてその差動機構５の全体が一体化されるようになっている。すなわちこれらデフケース１８の外周面に形成したスプライン３４およびドライブスリーブ３３ならびにデフロックハブ３０が、この発明における切換機構を構成している。
【００５８】
図２および図３に具体的に示す例におけるトルク分配機構（トランスファ）６は、ドライブスプロケット２６およびドリブンスプロケット２８とこれらのスプロケット２６，２８に巻き掛けたサイレントチェーン２９とによって構成されている。そのドライブスプロケット２６は、前記デフロックハブ３０を挟んで差動機構５とは軸線方向で反対側に配置され、前記後輪側の駆動軸２４の外周側に回転自在に保持されている。
【００５９】
このドライブスプロケット２６と前記デフロックハブ３０との間には、トリプルコーン式の同期連結装置（シンクロ機構）３１が設けられている。すなわち、ドライブスプロケット２６のボス部には、前記ドライブスリーブ３３の内径とほぼ等しい外径（前記デフロックハブ３０の外径およびデフケース１８の外径とほぼ等しい外径）のフランジ部材６４が一体回転するように取り付けられており、その外周面に、前記ドライブスリーブ３３が係合するスプライン３２が形成されている。このフランジ部材６４とデフロックハブ３０との間に、２つのテーパリング状のシンクロナイザーリングを内周側に配置したスプラインピース６５が、その軸線方向にわずか移動できるように配置されており、そのスプラインピース６５の外周面に前記ドライブスリーブ３３が係合するスプラインが形成されている。
【００６０】
したがってドライブスリーブ３３がドライブスプロケット２６側に移動すると、スプラインピース６５がそのドライブスリーブ３３によってドライブスプロケット２６側に押され、その内周側のテーパ面が摩擦接触することにより、ドライブスプロケット２６にトルクを次第に伝達し、その結果、ドライブスプロケット２６とデフロックハブ３０との回転数が次第に同期する。そしてドライブスリーブ３３が更に移動することにより、これがスプラインピース６５およびフランジ部材６４にスプライン嵌合し、デフロックハブ３０とフランジ部材６４、すなわち前輪側の駆動部材である円筒軸２５とトルク分配機構６の入力部材であるドライブスプロケット２６とをトルク伝達可能に連結する。したがってこのシンクロ機構３１がこの発明の第１選択連結機構の一部に相当している。
【００６１】
トルク分配機構６の出力部材であるドリブンスプロケット２８が、メインハウジング５０と一方のエンドカバー５２とで形成された突出部５３の内部に、前記ドライブスプロケット２６と平行にかつ回転自在に保持されている。すなわちこのドリブンスプロケット２６は前輪駆動軸２７と一体的に形成されており、その前輪駆動軸２７が、一対の軸受６６，６７を介して突出部５３の内部に回転自在に保持されている。
【００６２】
前述したドライブスリーブ３３は、この発明の切換機構に相当しており、したがって差動機構５を直結状態（ロック状態）にする第１の位置と、差動機構５を直結状態としかつ円筒軸２５とドライブスプロケット２６とを連結して四輪駆動状態とする第２の位置と、差動機構５を解放状態（フリー状態）としかつ円筒軸２５とドライブスプロケット２６とを連結して四輪駆動状態とする第３の位置とに直線的に移動させられて位置決めされる。
【００６３】
ドライブスリーブ３３を上述した三位置に直線的に移動させて位置決めさせる切換機構３５について更に説明する。この切換機構３５は、前記ドライブスリーブ３３の軸線と平行に配置された固定ロッド３６および可動ロッド３７とを備えており、その可動ロッド３７は直線移動型のアクチュエータ３８に連結されている。またこれらの各ロッド３６，３７に摺動自在に嵌合させられた可動ブロック３９が設けられ、この可動ブロック３９に、前記ドライブスリーブ３３に軸線方向に対して係合したシフトフォーク６８が一体的に設けられている。さらに、この可動ブロック３９の左右両側には、各ロッド３６，３７に摺動自在に嵌合させられた対称形状の押圧用ブロック６９，７０が配置されている。
【００６４】
これらの各ブロック３９，６９，７０は、各ロッド３６，３７に嵌合する円筒状の部分を区画する仕切壁を中間部に有するいわゆる眼鏡状断面の部材であって、その仕切壁を貫通する貫通孔が形成されるとともに、それらの貫通孔に仕切壁の肉厚より大径のロックピン７１，７２，７３が保持されている。また、可動ロッド３７には、ロックピン７１，７２，７３を入り込ませて固定ロッド３６側に突出させないようにするための４条の環状溝（要は、外周面の一部が窪んでいる凹部）７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄが軸線方向に所定の間隔をあけて形成されている。これに対して固定ロッド３６には、ロックピン７１，７２，７３を入り込ませて可動ロッド３７側に突出させないようにするための３条の環状溝（要は、外周面の一部が窪んでいる凹部）７５ａ，７５ｂ，７５ｃが軸線方向に所定の間隔をあけて形成されている。なお、可動ロッド３７における環状溝７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄの間隔および固定ロッド３６における環状溝７５ａ，７５ｂ，７５ｃの間隔は、後述する作用をおこなうように設定されている。
【００６５】
さらに、可動ロッド３７における図の左端の環状溝７４ａと左から二番目の環状溝７４ｂとの間、および左から三番目の環状溝７４ｃと右端の環状溝７４ｄとのと間には、可動ブロック３９を所定の間隔をあけて挟みかつ可動ブロック３９に係合してこれを軸線方向に押圧するスナップリング（係合部材）７６ａ，７６ｂが取り付けられている。また、固定ロッド３６には、図の左から、押圧用ブロック６９を当接させて左端位置（第１の位置）を決めるためのスナップリング（係合部材）７７ａと、その押圧用ブロック６９を当接させてその図での右方向の移動限界位置（第２の位置）を決めるスナップリング（係合部材）７７ｂと、他方の押圧用ブロック７０を当接させてその図での右端位置（第３の位置）を決めるスナップリング（係合部材）７７ｃとが取り付けられている。
【００６６】
上記の切換機構３５の作用を図４を参照して説明すると、図４の（Ａ）は、ドライブスリーブ３３を第１の位置に設定している状態、すなわちドライブスリーブ３３がデフケース１８の外周面に形成したスプライン３４とデフロックハブ３０とに係合して差動機構５を直結状態（ロック状態）に設定している状態を示している。この状態では、可動ロッド３７がアクチュエータ３８によって図での左方向に押圧されており、左側の押圧用ブロック６９によって保持されているロックピン７１が可動ロッド３７の左端の環状溝７４ａに嵌合し、その結果、この押圧用ブロック６９と可動ロッド３７とが連結されている。
【００６７】
また、可動ブロック３９によって保持されているロックピン７２が可動ロッド３７の左から三番目の環状溝７４ｃに嵌合し、その結果、この可動ブロック３９と可動ロッド３７とが連結されている。そしてその可動ブロック３９と押圧用ブロック６９とが当接するとともに、可動ロッド３７に取り付けた右側のスナップリング７６ｂが当接し、さらに押圧用ブロック６９が固定ロッド３６に取り付けた左端のスナップリング７７ａに当接している。すなわち可動ブロック３９および押圧用ブロック６９が可動ロッド３７によって左方向に押圧されるとともに固定ロッド３６のスナップリング７７ａに係合して位置決めされている。
【００６８】
この第１の位置から可動ロッド３７がアクチュエータ３８によって図４の右方向に移動させられると、可動ブロック３９および押圧用ブロック６９が、それぞれに保持されたロックピン７１，７２およびこれらが嵌合している環状溝７４ａ，７４ｃによって可動ロッド３７に連結されているので、これら押圧用ブロック６９および可動ブロック３９が、可動ロッド３７と共に図４の右方向に移動する。すなわち可動ブロック３９に一体化されたシフトフォーク６８によって前記ドライブスリーブ３３がシンクロ機構３１側に移動させられる。なお、この場合、図４の右側に位置する他方の押圧用ブロック７０では、これに保持させたロックピン７３が可動ロッド３７のいずれの環状溝からも外れているのに対して、固定ロッド３６における右端の環状溝７５ｃに一致しているので、このロックピン７３が固定ロッド３６の環状溝７５ｃに嵌合し、そのため押圧用ブロック７０は固定用ロッド３６に一体化されてその移動が阻止されている。
【００６９】
可動ブロック３９が第２の位置、すなわち差動機構５を直結状態とするとともにドライブスプロケット２６を円筒軸２５に連結して四輪駆動状態とする位置に移動すると、図４の（Ｂ）に示すように、その可動ブロック３９が図４での右側の押圧用ブロック７０に当接する。この押圧用ブロック７０は、前述したように固定ロッド３６にロックピン７３を介して一体化されているので、可動ブロック３９すなわちドライブスリーブ３３は、押圧用ブロック７０に対する当接位置で止められ、その位置が決められる。
【００７０】
この状態では、可動ブロック３９に保持させたロックピン７２が固定ロッド３６における中間の環状溝７５ｂに一致し、また左側の押圧用ブロック６９に保持させたロックピン７１が固定ロッド３６における左側の環状溝７５ａに一致する。さらに左側の押圧用ブロック６９が固定ロッド３６に取り付けたスナップリング７７ｂに係合してそれ以上の左方向の移動が阻止される。
【００７１】
したがってこの第２の位置から可動ロッド３７をアクチュエータ３８によって更に右方向に移動させると、可動ブロック３９およびその左側の押圧用ブロック６９が、図４での右側の押圧用ブロック７０によって移動が阻止されているうえに、可動ブロック３９およびその左側の押圧用ブロック６９におけるロックピン７１，７２が固定ロッド３６の環状溝７５ａ，７５ｂに入り込んで可動ロッド３７に対する係合が解除されるので、可動ロッド３７のみが図４の左方向に移動する。すなわち可動ブロック３９およびドライブスリーブ３３は、第２の位置に留め置かれ、可動ロッド３７がいわゆる空走する。
【００７２】
可動ロッド３７がある程度移動すると、図４の（Ｃ）に示すように、可動ロッド３７における左端の環状溝７４ａが、左側の押圧用ブロック６９が保持しているロックピン７１から外れてそのロックピン７１を固定ロッド３６の環状溝７５ａに押し込む。その結果、左側の押圧用ブロック６９が固定ロッド３６に係合させられて固定される。これに対して可動ブロック３９が保持しているロックピン７２の位置に可動ロッド３７における左から二番目の環状溝７４ｂが一致するので、そのロックピン７２がその環状溝７４ｂに入り込み、固定ロッド３６における環状溝７５ｂから抜け出る。すなわち可動ブロック３９は、可動ロッド３７に一体化され、固定ロッド３６に対して移動自在となる。さらに可動ロッド３７における右端の環状溝７４ｄが、右側の押圧用ブロック７０に保持させているロックピン７３の位置に一致するので、そのロックピン７３が可動ロッド３７の環状溝７４ｄに入り込み、押圧用ブロック７０を可動ロッド３７に一体化させる。なお、可動ロッド３７に設けた図での右側のスナップリング７６ｂが可動ブロック３９に当接して係合する。
【００７３】
この状態で可動ロッド３７が更に図４の右方向に移動することにより、この可動ロッド３７と共に可動ブロック３９および右側の押圧用ブロック７０が移動する。そして図４の（Ｄ）に示すように、その押圧用ブロック７０が固定ロッド３６に取り付けた右側のスナップリング７７ｃに当接してその移動が阻止される。すなわち可動ブロック３９とこれにシフトフォーク６８を介して連結されているドライブスリーブ３３とが図での右側の第３の位置に位置決めされる。
【００７４】
なお、可動ロッド３７を図４の（Ｄ）の状態から左方向に移動させた場合には、上述した動作とは反対の順序で各構成部材が機能するので、可動ブロック３９およびドライブスリーブ３３を第３の位置から第２の位置および第１の位置に順に移動させて位置決めすることができる。
【００７５】
したがって図２および図３に示す具体例においても、ドライブスリーブ３３によってデフケース１８とデフロックハブ３０とを連結して差動機構５の全体を一体化することにより、二輪駆動状態を設定することができる。このような状態を設定するデフケース１８のスプライン３４やデフロックハブ３０、ドライブスリーブ３３などからなるこの発明の切換機構を、差動機構の構成部材を利用して構成するとともにその外周側に配置したので、軸線方向に並べて配置する機構の数を削減して装置の全体の軸長を短くし、コンパクト化を図ることができる。
【００７６】
また、二輪駆動状態では、デフケース１８に入力されたトルクが、デフケース１８からデフロックハブ３０および第２のサイドギヤ１５を介して差動機構５に入力された後に後輪側駆動軸２４に出力され、これに加えてデフケース１８が第１プラネットピニオンギヤ１６を押圧してこれを公転させるとともにそれに伴って第１サイドギヤ１４および後輪側駆動軸２４が回転するようにトルクが伝達される。さらにまたヘリカルギヤによって差動機構５が構成されている場合には、軸線方向に荷重が生じることにより、デフケース１から第１サイドギヤ１４を介して後輪側駆動軸２４にトルクが伝達される。このように、差動機構５を一体化（デフロック）した状態で二輪駆動とするので、この状態でのトルクの伝達が差動機構５を構成しているいずれかの歯車の歯面以外の部分をも介して生じるので、差動機構５における歯面に対する入力トルクが小さくなってその強度上の制約が少なく、設計の自由度が高くなる。
【００７７】
さらに図２および図３に示すように構成することにより、二輪駆動状態、前後輪の差動回転を禁止した四輪駆動状態、前後輪の差動回転を許容した四輪駆動状態を設定することができるから、路面状態に適した駆動状態を選択して動力性能や燃費などを向上させ、ひいては汎用性が高くなる。特に、高低切換装置４によってトルクを選択的に増大させることができるので、四輪駆動状態での駆動トルクが大きくなって悪路の走破性が更に向上する。
【００７８】
そして図２および図３に示す装置では、差動機構５を直結状態とした二輪駆動、および四輪駆動、差動機構５をフリー状態とした四輪駆動の各駆動状態を、固定ロッド３６と可動ロッド３７とのいわゆる二軸構成でかつ直線上に配列した三位置に位置決めすることのできる切換機構３５によって選択的に設定するように構成したので、切換機構３５の構成やその駆動のための構成を簡素化して装置の全体をコンパクトなものとすることができる。
【００７９】
なお、図１に示す装置や図２および図３に示す装置では、トルク感応型の差動制限をおこなう差動機構５に対してトルクの伝達方向で後方側に、その差動機構５をフリー状態とロック状態とに切り換える機構を設けたので、その切換性能が向上し、あるいは切換動作のためのアクチュエータを小型化することができる。
【００８０】
これを具体的に説明すると、上述した各装置では、ドライブスリーブ３３がデフケース１８にスプライン嵌合することにより、差動機構５をロックして前後輪の差動を禁止した四輪駆動状態を設定し、またそのスプライン嵌合を解除して前後輪の差動回転を許容した四輪駆動状態を設定するようになっている。これらの四輪駆動状態のうち、前者の差動機構５をロックした状態での四輪駆動の場合にドライブスリーブ３３に発生するトルクは、トルク感応型差動制限をおこなう前記差動機構５が入力トルクに対するいわゆる自己ロック機能を備えているので、入力トルクから差動制限トルクを減じたトルクとなる。そのため、ドライブスリーブ３３のスプラインの歯面に作用する圧力が小さくなる。また、後者の前後輪の差動を許容した四輪駆動の場合には、ドライブスリーブに発生するトルクが前輪軸トルクのみとなるので、そのスプラインの歯面に作用する圧力が更に低下する。
【００８１】
これに対して、差動機構の上流側（トルクの伝達方向での上流側）に差動機構のロック・フリーの切換機構を設けた構成では、その切換機構に常時入力トルクが作用するので、上記のドライブスリーブに相当する部材には、大きいトルクが発生し、その歯面の面圧が大きくなる。上述したこの発明に係る装置では、その面圧が低くなるために、ドライブスリーブ３３の軸線方向の移動に対する摺動抵抗力が低減され、その結果、切換性能が向上し、あるいは切り換えのためのスラスト力を発生させるアクチュエータを出力の小さい小型のものとすることができる。
【００８２】
なお、この発明では、前記切換機構３５としてラック・アンド・ピニオン式の差動機構を採用することができる。その例を図５に示してある。ここに示す例は、前述した各押圧用ブロック６９，７０が、ロックピンに替えてピニオン８０，８１を備え、それに伴って固定ロッド３６と可動ロッド３７とに、そのピニオン８０，８１に噛合したラック８２，８３，８４，８５を形成した機構である。またそれに伴って可動ロッド３７には、可動ブロック３９が保持しているロックピン７２を係合させる２つの環状溝もしくは外面の一部が窪んだ凹部７４ｂ，７４ｃのみが形成されている。そして可動ブロック３９と各押圧用ブロック６９，７０との間には円筒状のカラー８６，８７が配置されている。
【００８３】
図５の（Ａ）は、可動ロッド３７が左側の限界位置まで移動した第１の位置に設定されている状態を示しており、可動ブロック３９に保持させたロックピン７２が固定ロッド３６の外周面に押されて可動ロッド３７における凹部７４ｃに係合し、その結果、可動ロッド３７と可動ブロック３９とが一体化されている。その状態で可動ブロック３９が左側の押圧用ブロック６９にカラー８６を挟み込んで当接している。そのため図５の左方向に向けては、ピニオン８０を保持している押圧用ブロック６９とそのピニオン８０が噛合しているラック８２とが一体化されており、更に他方のラック８４が固定ロッド３６に形成されて固定されているので、結局、図５での左側のラック・アンド・ピニオン式の差動機構の全体が固定された状態となる。そのため、可動ブロック３９は図５の左方向に対して固定され、第１の位置に位置決めされる。すなわちドライブスリーブ３３が左側の限界位置である第１の位置に位置決めされ、差動機構５をロックした状態での二輪駆動状態となる。
【００８４】
この状態から可動ロッド３６が前述したアクチュエータによって図５の右方向に直線的に移動させられると、可動ブロック３９がロックピン７２によって可動ロッド３７と一体化されているので、可動ブロック３９が可動ロッド３７と共に図５の右方向に移動する。そしてその可動ブロック３９が図５の右側の押圧用ブロック７０にカラー８７を挟み込んで当接すると、図５の左側の押圧用ブロック６９とカラー８６との間に可動ブロック３９の軸線方向への移動量の半分の長さの間隔があく。すなわち、各ピニオン８０，８１とそれぞれのピニオン８０，８１が噛合しているラック８２，８３，８４，８５が差動機構を構成しているので、可動ブロック３９の右側の押圧用ブロック７０およびカラー８７の移動量が可動ブロック３９の移動量の半分となり、その結果、可動ブロック３９が右側の押圧用ブロック７０およびカラー８７に追いついて当接する。また、図５の左側の押圧用ブロック６９とカラー８６との移動量が可動ブロック３９の移動量の半分になるので、可動ブロック３９との間に間隔があく。
【００８５】
このようにして可動ブロック３９およびこれと一体のドライブスリーブ３３が第２の位置に移動すると、可動ブロック３９が保持しているロックピン７２が、固定ロッド３６に形成された環状溝７５ｂに一致するので、ロックピン７２が可動ロッド３７の凹部７４ｃから外れて固定ロッド３６側の環状溝７５ｂに入り込む。すなわち可動ブロック３９と可動ロッド３７との連結が解除される。その結果、可動ロッド３７が単独で軸線方向に移動することが可能になり、したがってアクチュエータによって可動ロッド３７を図５の右方向に更に移動させると、そのラック８３に噛合しているピニオン８１が自転しつつ図５の右方向に移動する。そのピニオン８１の図５での右方向の移動量は、可動ロッド３７の移動量の半分である。その場合、図５の左側の差動機構も同様に動作するので、ピニオン８０およびこれを保持している押圧用ブロック６９が右方向に移動してカラー８６を挟んで可動ブロック３９に当接する。この状態を図５の（Ｃ）に示してある。
【００８６】
このように図５の（Ｂ）に示す状態から図５の（Ｃ）に示す状態まで可動ロッド３７が移動（空走）すると、可動ロッド３７に形成されている右側の凹部７４ｂが、可動ブロック３９に保持させているロックピン７２に一致し、このロックピン７２が可動ブロック３９側の凹部７４ｂに入り込み、可動ロッド３７と可動ブロック３９とが一体化される。この状態では可動ブロック３９の図５での右側にカラー８７との間に所定の間隔があいているので、可動ブロック３９が図５の右方向に移動することができる。
【００８７】
したがって可動ロッド３７を図５の右方向に更に移動させると、その可動ロッド３７と共に可動ブロック３９が図５の右方向に移動する。その場合、各ピニオン８０，８１およびラック８２，８３，８４，８５が差動機構を構成しているので、可動ブロック３９に対して図５での左側ではカラー８６と押圧用ブロック６９との間に次第に間隔があき、これに対して図５の右側では可動ブロック３９が押圧用ブロック７０に次第に追いつき、結局は、図５の（Ｄ）に示すように、可動ブロック３９が押圧用ブロック７０に対してカラー８７を挟んで当接する。
【００８８】
この状態は、図５の右方向に向けては、ピニオン８１を保持している押圧用ブロック７０とそのピニオン８１が噛合しているラック８３とが一体化され、かつ他方のラック８５が固定ロッド３６に形成されて固定されているので、結局、図５での右側のラック・アンド・ピニオン式の差動機構の全体が固定された状態となる。そのため、可動ブロック３９は図５の右方向に対して固定され、第３の位置に位置決めされる。すなわちドライブスリーブ３３が右側の限界位置である第３の位置に位置決めされ、差動機構５をフリーにした状態での四輪駆動状態となる。
【００８９】
なお、可動ロッド３７を図５の（Ｄ）の状態から左方向に移動させた場合には、上述した動作とは反対の順序で各構成部材が機能するので、可動ブロック３９およびドライブスリーブ３３を第３の位置から第２の位置および第１の位置に順に移動させて位置決めすることができる。
【００９０】
そしてこの図５に示す構成の切換機構であっても、可動ロッド３７を単一のアクチュエータによって直線的に移動させることにより、可動ブロック３９やこれと一体のドライブスリーブ３３を、直線上に配列された三位置に順次移動させかつ位置決めすることができるので、二輪駆動状態および前後輪の差動回転を禁止した直結四輪駆動状態ならびに前後輪の差動回転を可能にした四輪駆動状態を選択して設定するための機構をコンパクトなものとすることができる。
【００９１】
また、上述した図４に示す構成の切換機構および図５に示す構成の切換機構のいずれであっても、中間位置から左右のいずれかの位置に切り換える場合に、可動ロッド３７のみが移動するいわゆる空走区間が設けられている。そのため、可動ロッド３７の中間位置に対する移動量に誤差があっても、可動ブロック３９およびドライブスリーブ３３を所期の位置に移動させて位置決めすることができる。言い換えれば、可動ロッド３７およびこれを駆動するアクチュエータ３８の動作誤差を許容できる構成となっており、そのため高精度なアクチュエータが不要であり、その点でコストの低廉化を図ることが可能である。また、可動ロッド３７の全移動量の半分を２ステップで動かすことにより３ポジションへの切り換えが可能なように構成されているので、アクチュエータを３位置に移動・停止させる構成としたり、往路と復路との移動量を異ならせたりする必要がなく、そのため従来のアクチュエータを使用することができる。
【００９２】
つぎにこの出願に係る発明の他の具体例について説明する。図６は、上記の具体例の構成を改良して、差動機構５に対する入力を高低少なくとも二つの変速比に変更して伝達するための変速機構１００を、デフケース１８の外周に設けたものである。この変速機構１００は、前述した具体例における切換機構１９に相当するものである。
【００９３】
デフケース１８の外周面で前記シングルピニオン型遊星歯車機構７側の端部に、スプライン１０１が軸線方向に向けて形成されており、そのスプライン１０１に係合した状態にシフトスリーブ１０２が軸線方向に移動自在に嵌合されている。このシフトスリーブ１０２の図６での右側端部に、シフトフォーク（図示せず）を係合させる係合部１０３が形成され、その係合部１０３から図６の左方向（前記シングルピニオン型遊星歯車機構７側）に突出した円筒状部分の内外周の両面側に、スプライン１０４，１０５が形成されている。
【００９４】
一方、前記シングルピニオン型遊星歯車機構７のサンギヤ８に円盤状のスプラインピース１０６が一体化されている。すなわち、サンギヤ８のボス部にその円盤状のスプラインピース１０６における内周部がスプライン嵌合され、両者が一体となって回転するように連結されている。このスプラインピース１０６の外周端は、デフケース８の外周面とほぼ同一の半径位置に延びており、かつそのスプラインピース１０６の外周端にデフケース８の外周面に形成されているスプライン１０１と同様のスプライン１０７が形成されている。すなわち、このスプラインピース１０６のスプライン１０７に、前記シフトスリーブ１０２の先端内周面におけるスプライン１０４が係合してサンギヤ８とデフケース１８とを連結するように構成されている。
【００９５】
さらに、前記キャリヤ１０に、円筒状のスプラインピース１０８が一体に取り付けられている。このスプラインピース１０８の一方の端部が、デフケース１８の外周側すなわちシフトスリーブ１０２の外周側に延びており、その端部の内周面に、スプライン１０９が形成されている。このスプライン１０９は、サンギヤ８と一体のスプラインピース１０６におけるスプライン１０７に対して軸線方向に離れて位置している。したがってシフトスリーブ１０２が軸線方向に移動してその先端内周面のスプライン１０４がサンギヤ８と一体のスプラインピース１０６におけるスプライン１０７から外れた後に、先端外周面のスプライン１０５が、キャリヤ１０と一体のスプラインピース１０８におけるスプライン１０９に係合し、その結果、キャリヤ１０とデフケース１８とを連結するように構成されている。
【００９６】
前述したように前記遊星歯車機構７では、サンギヤ８が入力軸９に一体化され、かつリングギヤ１２が固定されているので、キャリヤ１０を出力要素とする場合には、キャリヤ１０を入力要素であるサンギヤ８に対して減速して回転させることになる。したがって図６の下半分に示すように、シフトスリーブ１０２をキャリヤ１０と一体のスプラインピース１０８におけるスプライン１０９に係合させてキャリヤ１０とデフケース１８とを連結すれば、デフケース１８に対する入力が、低速側の変速比（いわゆるローの状態）によってトルク増幅される。また反対に、図６の上半分に示すように、シフトスリーブ１０２をサンギヤ８と一体のスプラインピース１０６におけるスプライン１０７に係合させてサンギヤ８とデフケース１８とを連結すれば、デフケース１８に対してサンギヤ８から直接入力され、遊星歯車機構７が変速作用をおこなわない。すなわち変速機構１００によって設定される変速状態が高速側の変速比（いわゆるハイ状態）になる。
【００９７】
図６に示す構成では、このように差動機構５に対する入力を少なくともハイ・ローの二つの変速比に切り換える変速機構１００が、差動機構５に対して軸線方向に配列されずに、差動機構５の半径方向で外側に配置されているので、遊星歯車機構７および差動機構５ならびにトランスファ６を軸線方向において互いに接近させて配置することが可能になり、その結果、動力伝達装置の全長の短縮化を図ることができる。また、上記のトルク感応型の差動機構５が、同一軸線上で接近させて配列した一対のサイドギヤ１４，１５に、デフケース１８に収納したプラネットピニオンギヤ１６，１７を噛合させた構成であって、その全体としての外径が相対的に小さいので、その差動機構５の外周側の余裕スペースを利用して前記変速機構１００を配置した構成となり、その結果、動力伝達装置の全体としての外径が増大することがなく、結局、動力伝達装置を全体としてコンパクト化することができる。
【００９８】
ところで、上記のハイ・ローの切り換えをおこなう場合、スプラインを係合させておこなうので、スプラインが高速回転している場合やトルクが大きい場合には、スプラインが係合しにくくなる。すなわち切り換えがスムースにおこなわれない場合がある。そのため、一般には、車両を止めるなどのことによってスプラインの回転を止めてハイ・ローの切り換えをおこなうが、マニュアルタイプの装置では任意にシフトをおこなうことができるので、車両が走行している状態でハイ・ローの切り換えがおこなわれる可能性がある。そのような場合におけるローからハイへの切り換えを円滑化するために、シンクロ機構１２０を設けることができる。図７および図８はその例を示している。
【００９９】
図７において、サンギヤ８と一体化されているスプラインピース１０６の半径方向での中間部に、デフケース１８側に突出するとともに先端側で次第に小径となるテーパーコーン部１２１が形成されている。そのテーパーコーン部１２１の外周側に、シンクロナイザリング１２２が軸線方向にわずか移動可能に嵌合されている。
【０１００】
一方、差動機構５は、図８に示すように、４対のプラネットピニオンギヤ１６，１７をデフケース１８に等間隔に形成されている凹部に収容した構造であり、したがってデフケース１８には、それらのプラネットピニオンギヤ１６，１７を収容している凹部の間にスペース上の余裕がある。そこで図７および図８に示す構成では、デフケース１８におけるプラネットピニオンギヤ用の凹部の間に、軸線方向に向けて端部にまで到る切り欠き部１２３が形成されており、それらの切り欠き部１２３にシフティングキー１２４が軸線方向に移動自在に収容されている。なお、図８において符号１２５はシフティングキースプリングを示している。
【０１０１】
したがって図７および図８に示す構成では、ローからハイに切り換える場合、キャリヤ１０と一体のスプラインピース１０８におけるスプライン１０９に係合しているシフトスリーブ１０２を図７の左方向に移動させ、その先端内周面に形成してあるスプライン１０４を、サンギヤ８と一体のスプラインピース１０６におけるスプライン１０７に係合させることになる。その場合、シフトスリーブ１０２が遊星歯車機構７側に移動すると、その内周側に配置されているシフティングキー１２４がシフトスリーブ１０２と共に移動する。そのため、シフティングキー１２４がシンクロナイザリング１２２を押してこれをテーパーコーン部１２１に接触させる。こうしてテーパーコーン部１２１とシンクロナイザリング１２２との間でトルクの伝達が生じ、さらにはサンギヤ８とデフケース１８との間でトルクの伝達が生じるので、サンギヤ８とデフケース１８との回転が次第に同期する。そのため、サンギヤ８とデフケース１８との回転数差が生じているローからのハイへの切り換えであっても、シフトスリーブ１０２がサンギヤ８と一体のスプラインピース１０６におけるスプライン１０７にスムースに係合し、ローからハイへの切り換えを円滑におこなうことができる。
【０１０２】
そして、上記の図７および図８に示す構成では、シンクロ機構１２０の一部を構成しているシフティングキー１２４がデフケース１８によって保持されている。言い換えれば、デフケース１８がシンクロ機構１２０の一部を構成している。そのため、シンクロ機構１２０の全ての構成をデフケース１８とは別に設ける構造に比較して、動力伝達装置の全長を短くすることができる。
【０１０３】
なお、図７および図８は、二輪駆動状態を設定することのできないいわゆるフルタイムの四輪駆動用動力伝達装置の例を示している。したがって、図１および図２に示す第１および第２の選択連結機構に相当する機構が設けられていず、これに替えて差動作用を選択的に禁止するロック機構１３０が設けられている。すなわち、第２のサイドギヤ１５とドライブスプロケット２６とを連結する円筒軸１３１の中間部に、外径が前記デフケース１８の外径とほぼ等しいフランジ部１３２が一体に設けられており、そのフランジ部１３２の外周端にスプライン１３３が形成されている。
【０１０４】
また、デフケース１８における前記フランジ部１３２側の端部外周面に、フランジ部１３２におけるスプライン１３３と同様のスプライン１３４が形成されている。そして、このデフケース１８におけるスプライン１３４にロック用スリーブ１３５が軸線方向に前後動するように係合している。したがって、ロック用スリーブ１３５を図７の上半分に示すように、フランジ部１３２のスプライン１３３から外しておけば、デフケース１８に入力されたトルクを各サイドギヤ１４，１５から出力することになるので、差動機構５で前後輪の回転数差を吸収する差動作用が生じ、また、ロック用スリーブ１３５を図７の右方向に移動してフランジ部１３２のスプライン１３３に係合させれば、デフケース１８と第２のサイドギヤ１５とが連結され、差動機構５の全体が一体回転する状態となるので、差動機構５が差動作用をおこなわず、いわゆる直結四輪駆動状態となる。
【０１０５】
なお、この図７に示すロック機構１３０は、図１に示す構成の動力伝達装置あるいは図６に示す構成の動力伝達装置における切換機構に替えて採用することができる。
【０１０６】
ここで、上述した説明に含まれているこの発明の実施の形態を例示すると、以下のとおりである。すなわち、互いに噛合した少なくとも一対の遊星歯車が、円筒状のケース部材の内部に自転および公転し得る状態でかつケース部材の内面に摺接した状態で保持され、一方の遊星歯車に噛合する第１の出力用歯車と他方の遊星歯車に噛合する第２の出力用歯車とが、前記ケース部材の中心軸線に沿って配列され、いずれか一方の出力用歯車とケース部材を回転方向で選択的に一体化する連結機構が、ケース部材の外周側に設けられていることを特徴とする動力伝達装置。
【０１０７】
また、その連結機構が、ケース部材の外周面に形成されたスプラインと、該スプラインとほぼ同一の外径でかつ外周面にスプラインが形成され更にいずれかの出力用歯車に回転方向で一体化されたハブ部材と、これらハブ部材と前記ケース部材との外周側を軸線方向に前後動してハブ部材とケース部材とに選択的にスプライン嵌合してこれらハブ部材とケース部材とを回転方向で一体化する機構を含むことを特徴とする動力伝達装置。
【０１０８】
これらの構成の動力伝達装置は、少なくとも一対の遊星歯車とこれらの遊星歯車を保持するケース部材と２つの出力用歯車とからなる差動機構をロック状態およびフリー状態に設定するための機構を、その差動機構に対して軸線方向に並べて配置せずに半径方向にずらして配置することにより、軸長の短縮化を図り、コンパクト化することを目的とした装置である。
【０１０９】
他方、この発明で直線上に配列された第１ないし第３の位置に所定の操作部材を順次移動させて位置決めする切換機構は、以下の構成を備えた構成とすることができる。すなわち、固定軸と、該固定軸に対して平行に配置されるとともに軸線方向に前後動自在な可動軸と、これらの各軸に相対移動可能に嵌合した操作部材と、この操作部材を挟んだ両側に配置されかつ前記各軸に相対移動可能に嵌合された第１および第２の固定用部材と、前記可動軸が前記第１固定用部材側の第１の方向に移動した状態で前記操作部材を可動軸に連結しかつその操作部材と第１固定用部材と前記固定軸とを前記第１の方向に対して一体化して前記操作部材を第１の位置に固定する機構と、前記可動軸を前記第１の方向とは反対の第２の方向に所定寸法移動させて前記２の位置に到った際に前記操作部材を第２固定用部材に当接させかつこれら操作部材と第２固定用部材とを前記固定軸に対して連結する機構と、その第２の位置で前記可動軸と操作部材との連結を解除して可動軸を前記第２の方向に移動可能とする機構と、可動軸が第２の位置から前記第２の方向に操作部材に対して相対的に移動した後に、前記操作部材と第２固定用部材とを可動軸に連結して前記第２の方向に移動可能とする機構と、これら操作部材と第２固定用部材とが可動軸と共に前記第２の方向に移動して前記第３の位置に到った際に操作部材と第２高低用部材を固定軸に対して連結して第２の方向に対して固定する機構とを備えている切換機構を有する動力伝達装置。
【０１１０】
この装置は、二輪駆動状態、前後輪の差動回転を禁止した四輪駆動状態、前後輪の差動回転を許容した四輪駆動状態の各駆動状態への切り換えをおこなう切換機構を、直線移動型の機構でかつ単一のアクチュエータによって三位置への位置決めの可能な構成とすることにより、装置の簡素化やコンパクト化を図ることを目的としたものである。
【０１１１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、トルク感応型差動制限機能を有する差動機構の全体を一体化した状態で、二輪駆動状態を設定するように構成したので、その差動機構を介して前輪側もしくは後輪側に動力を出力することができ、そのため二輪駆動状態を設定するための機構を差動機構以外に特に設ける必要がなく、したがって装置をコンパクト化することができるとともに、二輪駆動状態および差動可能な四輪駆動状態ならびに差動を禁止した四輪駆動状態を設定でき、汎用性の高い四輪駆動車用動力伝達装置とすることができる。
【０１１２】
また、この発明によれば、差動機構が、ケース部材と一方の出力部材とを連結してその全体を一体化する構成であるから、二輪駆動状態において、差動機構を構成している歯車の歯面に掛かる荷重を低下させることができ、そのため、差動機構の強度上の制約条件が緩和され、差動機構を小型化し、あるいはその設計の自由度を向上させることができる。
【０１１３】
さらにこの発明によれば、前記差動機構をロックして前後輪の差動回転を禁止した四輪駆動状態と、差動機構をフリーな状態として前後輪の差動回転を許容した四輪駆動状態とを設定することができる。
【０１１４】
そして、この発明によれば、二輪駆動状態と、前後輪の差動回転を禁止した四輪駆動状態と、前後輪の差動回転を許容した四輪駆動状態とに切り換える切換機構が、直線的な移動によってこれらの各駆動状態に対応する位置に位置決めできる機構を備えているので、その切換機構やこれを駆動するための装置が簡素化され、ひいては動力伝達装置の全体的な構成を簡素化してコンパクトなものとすることができる。そして、二輪駆動から四輪駆動に切り替える場合、同期連結機構によって、前記第２のスプラインが形成されているデフロックハブとトルク分配機構との回転数の同期が図られる。
【０１１５】
またさらに、請求項２の発明によれば、差動機構と変速機構とが軸線方向に並ばずに、半径方向に並んで配置されるので、差動機構を一対のサイドギヤに噛合するピニオンギヤをケース部材の内部に保持した構成としたことに伴って、その半径方向の外周側に生じる余裕スペースを有効に利用することが可能になり、その結果、動力伝達装置の全体の軸長を短縮することができ、ひいては動力伝達装置のコンパクト化を図ることができる。
【０１１６】
そしてまた、請求項２の発明によれば、差動機構に対する入力を少なくとも高低二つの変速比に切り換えて伝達する変速機構が、差動機構における入力要素となる部材の外周に配置され、またその入力要素となる部材がケース部材であるから、差動機構に対して軸線方向に配列される部材の数が少なくなり、ひいては差動機構の外周側のスペースを有効利用できるので、動力伝達装置の全体としての構成をコンパクトなものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一例を模式的に示すスケルトン図である。
【図２】この発明を具体化した一例の一部を示す断面図である。
【図３】この発明を具体化した一例の他の部分を示す断面図である。
【図４】この発明で採用することのできる切換機構の一例およびその動作状態を示す図である。
【図５】この発明で採用することのできる切換機構の他の例およびその動作状態を示す図である。
【図６】この発明に係る動力伝達装置の他の例の一部を上下で異なる動作状態として示す断面図である。
【図７】この発明に係る動力伝達装置の更に他の例の一部を上下で異なる動作状態として示す断面図である。
【図８】そのシフティングキーの配置状態を説明するためのデフケースの軸直角側面図である。
【符号の説明】
３…動力伝達装置、５…差動機構、６…トルク分配機構、１４，１５…サイドギヤ、１６，１７…プラネットピニオンギヤ、１８…デフケース、２４…（後輪側の）駆動軸、２５…（前輪側の）円筒軸、３０…デフロックハブ、３２…スプライン、３３…ドライブスリーブ、３４…スプライン、３６…固定ロッド、３７…可動ロッド、３８…アクチュエータ、３９…可動ブロック、６８，７０…押圧用ブロック、８０，８１…ピニオン、８２，８３，８４，８５…ラック、１００…変速機構。

Claims

同一軸線上に互いに隣接して配置された出力部材としての二つのサイドギヤと、一方のサイドギヤに噛合する第１ピニオンギヤと該第１ピニオンギヤおよび他方のサイドギヤとに噛合した第２ピニオンギヤとを自転かつ公転自在にかつ摺接するように凹部内に保持した入力部材としてのケース部材とを有する入力トルクに応じて差動回転を制限するトルクが生じるトルク感応型差動制限機能のある差動機構と、一方のサイドギヤに連結された前輪側の駆動部材と、他方のサイドギヤに連結された後輪側の駆動部材と、前記差動機構に隣接して同一軸線上に配置されかつ前輪に連結された前輪駆動軸もしくは後輪に連結された後輪駆動軸にトルクを伝達するトルク分配機構とを備えた四輪駆動車の動力伝達装置において、
前記ケース部材の外周部でかつ前記トルク分配機構側の部分に第１のスプラインが設けられるとともに、いずれかの前記サイドギヤに一体的に連結された第２のスプラインと前記トルク分配機構に一体的に連結された第３のスプラインとが、前記第１のスプラインと同一軸線上にかつ第１のスプライン側から順に配置され、かつ
前記ケース部材の外周側を直線的に移動して、第１のスプラインと第２のスプラインとを連結した第１位置と、第１ないし第３の各スプラインを連結した第２の位置と、第２のスプラインと第３のスプラインとを連結した第３の位置とに位置決めされる切換機構が設けられ、
さらに、前記第２のスプラインが外周部に形成されているデフロックハブと前記トルク分配機構との間に、そのデフロックハブと前記トルク分配機構との回転数を同期させる同期連結機構が設けられていることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
互いに差動回転可能な入力要素と出力要素と反力要素とを備えかつ少なくとも高低二つの変速比を設定する遊星歯車機構が、前記差動機構を挟んで前記トルク分配機構とは反対側に配置され、前記ケース部材をその外周部に設けられた第４のスプラインを介して前記入力要素と前記出力要素とに選択的に連結する変速機構が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の四輪駆動車の動力伝達装置。