JP5257482B2 - 四輪駆動車の動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り替え可能に構成された四輪駆動車の動力伝達装置に関する。

四輪駆動車の中には、安定性の高い乾燥路面での一般走行に適し燃費に優れた二輪駆動状態と、雨天や積雪時または悪路における走行に適した四輪駆動状態を切り替えることが可能なものがある。このような四輪駆動車の動力伝達装置では、トランスファ（動力分配機構）に備えられた２ＷＤ／４ＷＤ切替機構により、二輪駆動状態と四輪駆動状態とが切り替えられるようになっている。

従来では、円筒状のカムの外周面にカム溝を形成し、カム溝にフォークを嵌合させ、電動モータ等のアクチュエータによってカムを回転させることで、カム溝の形状にしたがってフォークを軸方向に変位させることによって、２ＷＤ／４ＷＤ切替機構を作動させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、従来では、二輪駆動状態で従動輪となる左右の車輪（例えば前輪）のうち一方の車輪と、これら左右の車輪の間に設けられた差動機構（例えばフロントディファレンシャル）との間でトルクの伝達／非伝達を切り替えるディスコネクト機構（ＡＤＤ機構）を備えたものが知られている。このようなディスコネクト機構を備えた動力伝達装置では、二輪駆動状態のとき、差動機構と一方の車輪との間でトルク伝達を行わないようにすることで、例えば差動機構のデフケース、動力伝達軸などが非回転状態になるので、燃費向上を図ることが可能である。

特開２００４−３２４６７６号公報

ところで、２ＷＤ／４ＷＤ切替機構として、いわゆるスリーブ・ロック式のものではなく、湿式クラッチを採用した場合、例えばハイブリッド車両等の減速時のエネルギー回生効率を向上させることが可能であるが、次のような問題が懸念される。すなわち、二輪駆動状態から四輪駆動状態へ切り替える際の切替応答性の向上と、燃費向上とを両立させることが難しいといった問題がある。

具体的には、切替応答性の向上の観点からは、湿式クラッチの摩擦板間の隙間を小さくすることが望ましい。しかし、摩擦板間の隙間を小さくすると、オイルのせん断抵抗（引きずり抵抗）や、摩擦板同士の接触による摩擦抵抗が増大し、損失が大きくなるといった問題がある。また、上述のようなディスコネクト機構を備えた動力伝達装置では、二輪駆動状態のとき、湿式クラッチが全差動状態、つまり、摩擦板同士の回転差が最大となるため、摩擦板間の隙間が小さければ、焼き付きが発生する可能性がある。

一方、燃費向上や、焼き付き防止の観点からは、湿式クラッチの摩擦板間の隙間を大きくすることが望ましい。しかし、摩擦板間の隙間を大きくすると、二輪駆動状態から四輪駆動状態へ切り替える際に要する切替時間が長くなり、応答性が悪化するといった問題がある。

本発明は、そのような問題点に鑑みてなされたものであり、二輪駆動状態から四輪駆動状態への切替応答性の向上と、燃費向上とを両立可能な四輪駆動車の動力伝達装置を提供する。

本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り替え可能な湿式クラッチと、前記二輪駆動状態のとき、従動輪となる左右の車輪のうち一方の車輪と、これら左右の車輪の間に設けられた差動機構との間でトルク伝達を行わない非伝達状態に切り替えられ、前記四輪駆動状態のとき、前記差動機構と前記一方の車輪との間でトルク伝達を行う伝達状態に切り替えられるディスコネクト機構とを備えた四輪駆動車の動力伝達装置であって、前記二輪駆動状態から前記四輪駆動状態へ切り替える際、前記湿式クラッチを係合側に作動させることにより、前記差動機構と前記一方の車輪との回転を同期させ、その同期完了後、前記ディスコネクト機構を前記伝達状態に切り替え、その切替完了後、前記湿式クラッチを解放側に作動させて、前記二輪駆動状態での解放位置と、前記ディスコネクト機構を切り替える同期位置との間の待機位置まで戻すことを特徴としている。

上記構成の四輪駆動車の動力伝達装置によれば、二輪駆動状態から四輪駆動状態へ切り替える際、ディスコネクト機構の伝達状態への切替完了後、湿式クラッチの係合動作が開始され、要求トルクに応じて湿式クラッチが係合側に作動される。この際、二輪駆動状態での解放位置よりも係合側に位置する待機位置から、湿式クラッチの係合動作が開始されるので、湿式クラッチの摩擦板間の隙間を小さくしなくても、二輪駆動状態から四輪駆動状態への切替応答性を向上させることができる。また、湿式クラッチの摩擦板間の隙間を確保できるので、二輪駆動状態で引きずり抵抗を低減することができ、燃費向上を図ることができる。

したがって、二輪駆動状態と四輪駆動状態との切替機構として湿式クラッチを採用した四輪駆動車の動力伝達装置において、二輪駆動状態から四輪駆動状態への切替応答性の向上と、燃費向上との両立を図ることができる。しかも、二輪駆動状態のとき、ディスコネクト機構が非伝達状態に切り替えられ、湿式クラッチが全差動状態（摩擦板同士の回転差が最大の状態）になるが、湿式クラッチの摩擦板間の隙間を確保できるので、焼き付きの発生を抑制することができる。

本発明の四輪駆動車の動力伝達装置において、外周面に係止溝が形成されたカムと、前記係止溝に嵌合されるフォークと、前記カムを回転させるアクチュエータとを有し、前記アクチュエータの駆動によりカムを回転させることで、前記係止溝の形状にしたがって前記フォークをカムの軸方向に変位させることによって、前記湿式クラッチを作動させるクラッチ作動装置を備え、前記係止溝には、前記湿式クラッチの解放位置に対応する２ＷＤ用係止領域と、前記湿式クラッチの同期位置に対応する同期用係止領域と、前記湿式クラッチの待機位置に対応する待機用係止領域と、前記湿式クラッチの係合トルクが最大となる最大トルク位置に対応する４ＷＤ用係止領域とが設けられていることが好ましい。

上記構成の四輪駆動車の動力伝達装置によれば、アクチュエータの回転速度を大きくしたり、カムの係止溝の傾斜角度を急角度に変更したりしなくても、二輪駆動状態から四輪駆動状態への切替応答性を向上させることできる。詳しくは、アクチュエータの回転速度を大きくするためには、アクチュエータを大型化する必要があり、コストアップを招く可能性がある。また、係止溝の傾斜角度を急角度に変更すると、アクチュエータやカムの回転角度の検出精度を向上させる必要があり、同じくコストアップを招く可能性がある。しかし、上記構成によれば、アクチュエータの回転速度を大きくしたり、カムの係止溝の傾斜角度を急角度に変更したりしなくてもよいので、コストアップを回避しながら、二輪駆動状態から四輪駆動状態への切替応答性を向上させることできる。

ここで、前記２ＷＤ用係止領域は、前記カムの軸方向の最も一端側に設けられ、前記同期用係止領域は、前記２ＷＤ用係止領域よりも前記カムの軸方向の他端側に設けられ、前記待機用係止領域は、前記同期用係止領域よりも前記カムの軸方向の一端側に設けられ、前記４ＷＤ用係止領域は、前記同期用係止領域よりも前記カムの軸方向の他端側に設けられていることが好ましい。これにより、２ＷＤ用係止領域、同期用係止領域、待機用係止領域、および、４ＷＤ用係止領域のカムの軸方向の相対位置関係が明確になる。また、前記２ＷＤ用係止領域、前記同期用係止領域、前記待機用係止領域、および、前記４ＷＤ用係止領域が、前記カムの回転方向に沿って順に設けられていることが好ましい。これにより、２ＷＤ用係止領域、同期用係止領域、待機用係止領域、および、４ＷＤ用係止領域のカムの回転方向の相対位置関係が明確になる。上記構成によれば、カムを一方向のみに回転させるだけで、フォークが係止される係止溝の位置を、２ＷＤ用係止領域、同期用係止領域、待機用係止領域、および、４ＷＤ用係止領域の順に切り替えることが可能になり、上述したような二輪駆動状態から四輪駆動状態への切り替えを容易に行うことが可能になる。

本発明によれば、二輪駆動状態と四輪駆動状態との切替機構として湿式クラッチを採用した四輪駆動車の動力伝達装置において、二輪駆動状態から四輪駆動状態への切替応答性の向上と、燃費向上との両立を図ることができる。

本発明の実施形態に係る四輪駆動車の動力伝達装置の一例を模式的に示す図である。 図１の動力伝達装置のトランスファに備えられる湿式多板クラッチ、クラッチ差動装置などを示す図である。 図２のクラッチ作動装置に備えられるカムの係止溝の展開図である。 図１の動力伝達装置において行われる二輪駆動状態から四輪駆動状態への切替制御の一例を示すフローチャートである。

本発明を具体化した実施形態について添付図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る四輪駆動車の動力伝達装置の一例を模式的に示す図である。図２は、図１の動力伝達装置のトランスファに備えられる湿式多板クラッチ、クラッチ作動装置などを示す図である。

図１には、後輪駆動ベースの四輪駆動車の動力伝達装置１００を例示している。動力伝達装置１００は、図示しない動力源からの回転動力をトランスファ（動力分配機構）１０によって前輪１１，１１側および後輪１２，１２側へ分配可能な構成となっている。具体的に、動力伝達装置１００が二輪駆動状態のとき、動力源からの回転動力がトランスファ１０によってリヤプロペラシャフト１６に伝達され、主駆動輪である後輪１２，１２のみを駆動する走行状態とされる。一方、動力伝達装置１００が四輪駆動状態のとき、動力源からの回転動力がトランスファ１０によってフロントプロペラシャフト１３およびリヤプロペラシャフト１６へそれぞれ伝達され、副駆動輪である前輪１１，１１、および、後輪１２，１２をともに駆動する走行状態とされる。なお、動力源としては、ガソリンエンジンや、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジンなどの内燃機関を用いてもよく、モータや、モータジェネレータなどの電動機を用いてもよく、あるいは、内燃機関および電動機を併用してもよい。

トランスファ１０において、フロントプロペラシャフト１３へのトルク伝達は、チェーン３５を介して行われるようになっている。チェーン３５は、後述するクラッチケース３３の小径部３３ａの外周に設けられたドライブスプロケット３６と、フロントプロペラシャフト１３の後端部に設けられたドリブンスプロケット３７との間に架け渡されている。そして、ドライブスプロケット３６からチェーン３５を介して、ドリブンスプロケット３７およびフロントプロペラシャフト１３へトルクが伝達可能となっている。

フロントプロペラシャフト１３は、トランスファ１０から車体前方に向かって延びている。フロントプロペラシャフト１３は、フロントディファレンシャル（差動機構）１４を介して左右のフロントドライブシャフト１５，１５に連結されている。左右のフロントドライブシャフト１５，１５には、左右の前輪１１，１１が連結されている。

具体的には、フロントディファレンシャル１４のデフケース１４ａにリングギヤ１４ｂが一体的に設けられている。リングギヤ１４ｂは、フロントプロペラシャフト１３の前端部に一体的に設けられたドライブピニオンギヤ１３ａと噛合されている。フロントディファレンシャル１４は、左右のフロントドライブシャフト１５，１５へのトルクの差動配分を行う差動動作が可能なものであれば、いかなる構成のものであってもよい。図１では、フロントディファレンシャル１４として、互いに噛み合いながら回転する一対のピニオンギヤ１４ｃ，１４ｃおよび一対のサイドギヤ１４ｄ，１４ｄを備えたものが用いられている。ピニオンギヤ１４ｃ，１４ｃおよびサイドギヤ１４ｄ，１４ｄは、デフケース１４ａ内に収容されている。

リヤプロペラシャフト１６は、トランスファ１０から車体後方に向けて延びている。リヤプロペラシャフト１６は、リヤディファレンシャル（差動機構）１７を介して左右のリヤドライブシャフト１８，１８に連結されている。左右のリヤドライブシャフト１８，１８には、左右の後輪１２，１２が連結されている。リヤディファレンシャル１７の構成および機能は、上述したフロントディファレンシャル１４と同様となっている。つまり、リヤディファレンシャル１７は、デフケース１７ａ、リヤプロペラシャフト１６の後端部に設けられたドライブピニオンギヤ１６ａと噛み合うリングギヤ１７ｂ、ピニオンギヤ１７ｃ，１７ｃ、および、サイドギヤ１７ｄ，１７ｄを備えた構成となっている。

トランスファ１０は、変速機構２０と、２ＷＤ／４ＷＤ切替機構としての湿式多板クラッチ３０と、クラッチ作動装置４０とを備えている。

変速機構２０は、運転席近傍に配設されたレンジ切り替え用レバー（図示せず）を運転者が操作することによって、高速レンジおよび低速レンジのうちいずれか一方の速度レンジに切り替えられる。通常の走行時には、変速機構２０は高速レンジに切り替えられる。一方、例えばオフロードにおける特に登坂路などを走行する際には、変速機構２０を低速レンジに切り替えることで、通常の走行時によりも大きなトルクが得られるようになっている。なお、レンジ切り替え用レバーに限らず、他の操作手段（例えばスイッチなど）によって、高速レンジおよび低速レンジの切り替えを行う構成としてもよい。

図１に示すように、変速機構２０は、遊星歯車機構２１、高速レンジ用ピース２２Ｈ、低速レンジ用ピース２２Ｌ、スリーブ２３などを備えている。遊星歯車機構２１として、例えば、図１に示すようなシングルピニオンタイプのものが用いられている。具体的には、遊星歯車機構２１は、サンギヤ２１Ｓと、サンギヤ２１Ｓと同心状に配置されたリングギヤ２１Ｒと、サンギヤ２１Ｓおよびリングギヤ２１Ｒに噛み合う複数のピニオンギヤ２１Ｐと、複数のピニオンギヤ２１Ｐを自転且つ公転自在に保持するキャリヤ２１ＣＡとを備えた構成となっている。

サンギヤ２１Ｓは、トランスファ１０の入力軸１０ａに一体回転可能に連結されている。サンギヤ２１Ｓには、高速レンジ用ピース２２Ｈが一体回転可能に設けられている。この場合、高速レンジ用ピース２２Ｈは、サンギヤ２１Ｓの側面に張り出す形態で一体に形成されており、高速レンジ用ピース２２Ｈの外周面には、複数の外歯２２ａが等間隔で設けられている。

リングギヤ２１Ｒは、トランスファ１０のトランスファケース１０ｃ（図１に一部のみ図示）に回転不能且つ軸方向に移動不能に固定されている。また、キャリヤ２１ＣＡには、低速レンジ用ピース２２Ｌが一体回転可能に設けられている。低速レンジ用ピース２２Ｌの内周面には、複数の内歯２２ｂが等間隔で設けられている。

スリーブ２３は、図示しないハブ等を介して入力軸１０ａと同軸上に設けられた出力軸１０ｂに一体回転可能に外装されている。出力軸１０ｂは、リヤプロペラシャフト１６に一体回転可能に連結されている。スリーブ２３の内周面には、高速レンジ用ピース２２Ｈの外歯２２ａに噛合可能な複数の内歯２３ａが等間隔で設けられている。また、スリーブ２３の外周面には、低速レンジ用ピース２２Ｌの内歯２２ｂに噛合可能な複数の外歯２３ｂが等間隔で設けられている。

スリーブ２３は、図示しない駆動装置によって、出力軸１０ｂと平行にスライドされる。このスリーブ２３は、内歯２３ａと高速レンジ用ピース２２Ｈの外歯２２ａとが噛合する第１のスライド位置と、外歯２３ｂと低速レンジ用ピース２２Ｌの内歯２２ｂとが噛合する第２のスライド位置との間で移動可能となっている。駆動装置は、例えば、スリーブ２３をスライドさせるフォーク、電動モータ等のアクチュエータ、電動モータで発生する回転動力を減速するとともに直線推進力に変換する伝達機構などを含む構成とされる。

変速機構２０は、動力伝達装置１００が二輪駆動状態のとき、高速レンジに保持され、動力伝達装置１００が四輪駆動状態のとき、高速レンジおよび低速レンジの間の切り替えが可能となっている。具体的には、動力伝達装置１００が四輪駆動状態のとき、運転者により高速レンジが選択された場合には、駆動装置によってスリーブ２３が図１のＸ１方向にスライドされる。スリーブ２３が上記第１のスライド位置までスライドされると、図１に示すように、スリーブ２３の内歯２３ａが高速レンジ用ピース２２Ｈの外歯２２ａに噛合される。これにより、入力軸１０ａに入力されたトルクが、サンギヤ２１Ｓ→スリーブ２３→出力軸１０ｂへと伝達されるような高速レンジ用動力伝達経路が確保されて、変速機構２０が高速レンジに切り替えられる。この高速レンジでは、入力軸１０ａと出力軸１０ｂとが直結された状態となっている。

一方、動力伝達装置１００が四輪駆動状態のとき、運転者により低速レンジが選択された場合には、駆動装置によってスリーブ２３が図１のＸ２方向にスライドされる。スリーブ２３が上記第２のスライド位置までスライドされると、スリーブ２３の外歯２３ｂが低速レンジ用ピース２２Ｌの内歯２２ｂに噛合される。これにより、入力軸１０ａに入力されたトルクが、キャリヤ２１ＣＡ→スリーブ２３→出力軸１０ｂへと伝達されるような低速レンジ用動力伝達経路が確保されて、変速機構２０が低速レンジに切り替えられる。この低速レンジでは、入力軸１０ａの回転速度が遊星歯車機構２１により減速されて出力軸１０ｂに出力される状態となっている。

湿式多板クラッチ３０は、運転席近傍に配設されたモード切替用スイッチ２０１を運転者が操作することによって係合・解放動作が行われる。そして、湿式多板クラッチ３０の係合・解放動作により、動力伝達装置１００が二輪駆動状態および四輪駆動状態のうちいずれか一方に切り替えられる。この実施形態では、クラッチ作動装置４０によって湿式多板クラッチ３０の係合・解放動作が行われるようになっている。なお、モード切替用スイッチ２０１に限らず、他の操作手段（例えばレバーなど）によって、二輪駆動状態および四輪駆動状態の切り替えを行う構成としてもよい。

図１、図２に示すように、湿式多板クラッチ３０は、複数のクラッチプレート（摩擦板）３１と複数のクラッチディスク（摩擦板）３２とが、出力軸１０ｂの軸方向に交互に配置された構成となっている。複数のクラッチプレート３１は、出力軸１０ｂの外周面にスプライン嵌合されており、出力軸１０ｂに対し、一体回転可能且つ軸方向に変位可能に設けられている。複数のクラッチディスク３２は、円筒状に形成されたクラッチケース３３の内周面にスプライン嵌合されており、クラッチケース３３に対し、一体回転可能且つ軸方向に変位可能に設けられている。

クラッチケース３３は、出力軸１０ｂに対し、相対回転可能に設けられている。一方、クラッチケース３３は、軸方向には移動不能とされている。クラッチケース３３の軸方向の一端部（前端部）には、円筒状の小径部３３ａが一体的に形成されている。そして、小径部３３ａの外周には、上述したチェーン３５が架け渡されるドライブスプロケット３６が一体回転可能に設けられている。また、図示しないシール部材によってクラッチケース３３内は液密に保たれており、そのクラッチケース３３内にはオイル（作動油）が封入されている。なお、クラッチケース３３内にオイルを封入する構成に限らず、トランスファ１０の各部を潤滑するオイル（トランスファケース１０ｃ内のオイル）をクラッチケース３３内に供給する構成としてもよい。

クラッチ作動装置４０は、回転可能な円筒状（または円柱状）のカム４１、このカム４１の軸方向に変位可能なフォーク４３、電動モータ４４等のアクチュエータなどを備えている。カム４１の回転軸４１ａには、電動モータ４４の出力軸４４ａが連結されている。カム４１は、電動モータ４４で発生する回転動力により、回転軸４１ａを中心として正回転方向（図２ではＲ２方向）または逆回転方向（図２ではＲ１方向）に回転（回動）される。なお、電動モータ４４で発生する回転動力は、図示しない減速機構により減速されて、カム４１の回転軸４１ａに伝達されるようになっている。また、カム４１の回転軸４１ａの近傍には、カム４１の回転位置（回転角度）を検出する回転センサ（例えば、エンコーダなど）２０２が配置されている。なお、カム４１の回転位置を検出する代わりに、電動モータ４４の回転数を検出する構成としてもよい。

カム４１の外周面には、１つの係止溝４２が形成されている（詳しくは、図３参照）。係止溝４２の軸方向の幅、および、係止溝４２のカム４１の外周面からの深さは、一端から他端にわたってほぼ一定となっている。フォーク４３は、クラッチケース３３の軸方向他端側（後端側）に配置されており、カム４１の軸方向に直交する方向に延びている。フォーク４３の一端部には、ほぼ半球状の突起４３ａが一体的に設けられており、この突起４３ａは、カム４１の係止溝４２に嵌合されている。フォーク４３の中央部には、出力軸１０ｂが挿通される貫通孔４３ｂが形成されており、フォーク４３は、出力軸１０ｂおよびクラッチケース３３に対し軸方向に変位可能となっている。一方、フォーク４３は回転不能とされている。フォーク４３の一方の面（前面）には、プレート４３ｃが一体的に設けられている。プレート４３ｃは、湿式多板クラッチ３０の摩擦板３１，３２の一方（図２では、摩擦板３２）と当接可能とされている。また、プレート４３ｃは、クラッチケース３３と干渉しないように配置されている。なお、プレート４３ｃは省略してもよく、また、プレート４３ｃの代わりにフォーク４３の前面に、摩擦板３１，３２側に向けて突出する複数の突起を設ける構成としてもよい。

そして、電動モータ４４の駆動によりカム４１を回転させることで、係止溝４２内でのフォーク４３の突起４３ａの係止位置が変化する。これにより、係止溝４２の形状にしたがってフォーク４３が軸方向に変位し、湿式多板クラッチ３０の摩擦板３１，３２の位置が変化して湿式多板クラッチ３０の係合・解放動作が行われるようになっている。詳細には、運転者によりモード切替用スイッチ２０１が操作されて二輪駆動モードが選択された場合には、電動モータ４４の駆動によってカム４１が逆回転方向（図２のＲ１方向）に回転され、フォーク４３が摩擦板３１，３２から遠ざかる方向（図２のＹ１方向）にスライドされる。すると、フォーク４３（プレート４３ｃ）が摩擦板３１，３２から隔離されることにより、摩擦板３１，３２が離間し、湿式多板クラッチ３０が解放側へ作動される。そして、フォーク４３がＹ１方向に最大限スライドされると、湿式多板クラッチ３０が解放状態となる。この解放状態では、出力軸１０ｂからクラッチケース３３へのトルク伝達は行われず、前輪１１，１１側へのトルク伝達は行われない。したがって、動力伝達装置１００は、後輪１２，１２のみが駆動される二輪駆動状態に切り替えられる。

一方、運転者によりモード切替用スイッチ２０１が操作されて四輪駆動モードが選択された場合には、電動モータ４４の駆動によってカム４１が正回転方向（図２のＲ２方向）に回転され、フォーク４３が摩擦板３１，３２に近づく方向（図２のＹ２方向）にスライドされる。すると、フォーク４３（プレート４３ｃ）によって摩擦板３１，３２が押圧されることにより、摩擦板３１，３２が接近し、湿式多板クラッチ３０が係合側へ作動される。湿式多板クラッチ３０の係合状態では、出力軸１０ｂからクラッチケース３３へのトルク伝達が行われ、チェーン３５を介して前輪１１，１１側へのトルク伝達が行われることになる。したがって、動力伝達装置１００は、前輪１１，１１および後輪１２，１２がともに駆動される四輪駆動状態に切り替えられる。この場合、フォーク４３が図２のＹ２方向にスライドされるほど、湿式多板クラッチ３０の係合トルク（係合容量）が大きくなり、湿式多板クラッチ３０による前輪１１，１１側への伝達トルクが大きくなる。

また、この実施形態では、図１に示すように、左右のフロントドライブシャフト１５，１５のうち、右側のフロントドライブシャフト１５には、ディスコネクト機構５０が設けられている。ディスコネクト機構５０は、フロントディファレンシャル１４と右側の前輪１１との間でトルク伝達を行う伝達状態と、トルク伝達を行わない非伝達状態（遮断状態）とを切り替えるように構成されている。

具体的には、右側のフロントドライブシャフト１５は、フロントディファレンシャル１４側に位置する内側フロントドライブシャフト１５ａと、右側の前輪１１側に位置する外側フロントドライブシャフト１５ｂとに分割されている。ディスコネクト機構５０は、内側フロントドライブシャフト１５ａの軸方向の外側端に取り付けられた内側係合プレート５１と、外側フロントドライブシャフト１５ｂの軸方向の内側端に取り付けられた外側係合プレート５２と、これら係合プレート５１，５２同士の連結／非連結を切り替えるスリーブ５３とを備えている。

各係合プレート５１，５２は、互いに同一径であって、外周面にはそれぞれスプラインが形成されている。スリーブ５３の内周面には、各係合プレート５１，５２の外周面に形成されたスプラインに係合可能なスプラインが形成されている。スリーブ５３の外周面には、凹部５３ａが形成されており、この凹部５３ａには、図示しないフォークが係止されている。フォークは、電動モータ５４等のアクチュエータの駆動によりフロントドライブシャフト１５の軸方向に沿って移動される。そして、電動モータ５４の駆動によりフォークが移動されると、スリーブ５３は、各係合プレート５１，５２のうちいずれか一方（図１では、外側係合プレート５２）のみに係合する第１のスライド位置と、各係合プレート５１，５２の両方に係合する第２のスライド位置との間で移動可能となっている。なお、ディスコネクト機構５０は、フロントディファレンシャル１４側と、前輪１１側との間でトルクの伝達／非伝達を切り替えることが可能なものであれば、いかなる構成のものであってもよく、その配置箇所も特に限定されない。

ディスコネクト機構５０は、動力伝達装置１００が四輪駆動状態のとき、伝達状態に切り替えられ、二輪駆動状態のとき、非伝達状態に切り替えられる。詳細には、動力伝達装置１００が四輪駆動状態から二輪駆動状態に切り替えられる際、ディスコネクト機構５０が非伝達状態に切り替えられ、一方、動力伝達装置１００が二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り替えられる際、ディスコネクト機構５０が伝達状態に切り替えられる。

具体的には、運転者によりモード切替用スイッチ２０１が操作されて二輪駆動モードが選択された場合には、スリーブ５３が図１のＺ１方向にスライドされる。スリーブ５３が上記第１のスライド位置までスライドされると、スリーブ５３と内側係合プレート５１との係合が解除され、係合プレート５１，５２同士の連結が解除される。これにより、フロントディファレンシャル１４側と、右側の前輪１１側とが分離された状態となり、ディスコネクト機構５０が、フロントディファレンシャル１４と右側の前輪１１との間でトルク伝達が不可能な非伝達状態に切り替えられる。この非伝達状態では、左右の前輪１１，１１はそれぞれ回転するが、フロントディファレンシャル１４のデフケース１４ａ、フロントプロペラシャフト１３、クラッチケース３３、摩擦板３２等が非回転状態になる。なお、ディスコネクト機構５０の非伝達状態への切り替えは、上述した湿式多板クラッチ３０の解放動作の前に行われる。

一方、運転者によりモード切替用スイッチ２０１が操作されて四輪駆動モードが選択された場合には、スリーブ５３が図１のＺ２方向にスライドされる。スリーブ５３が上記第２のスライド位置までスライドされると、スリーブ５３と各係合プレート５１，５２の両方が係合され、スリーブ５３を介して係合プレート５１，５２同士が連結される。これにより、フロントディファレンシャル１４側と、右側の前輪１１側とが一体的に連結された状態となり、ディスコネクト機構５０が、フロントディファレンシャル１４と右側の前輪１１との間でトルク伝達が可能な伝達状態に切り替えられる。なお、動力伝達装置１００を二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り替える際の、ディスコネクト機構５０の伝達状態への切り替えについては後述する。

上述のように構成された動力伝達装置１００は、制御装置としての電子制御ユニット（ＥＣＵ）２００によって制御される。ＥＣＵ２００は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含む構成となっている。ＲＯＭには、各種制御プログラム、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップなどが記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行する。ＲＡＭは、ＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリである。そして、ＥＣＵ２００は、各種センサ（上述した回転センサ２０２など）からの検出信号および各種スイッチ（上述したモード切替用スイッチ２０１など）の設定に基づいて、電動モータ４４，５４等を制御することにより、後述する二輪駆動状態から四輪駆動状態への切替制御を含む動力伝達装置１００の各種制御を実行する。

この実施形態では、クラッチ作動装置４０に備えられるカム４１の係止溝４２の形状が、図３の展開図に示すような形状となっている。図３のＹ１方向およびＹ２方向はカム４１の軸方向に沿う方向であり、Ｒ３方向およびＲ４方向はカム４１の外周面に沿う方向である。図３のＹ１方向およびＹ２方向は、図２に示すフォーク４３のスライド方向のＹ１方向およびＹ２方向にそれぞれ一致している。また、図３のＲ３方向およびＲ４方向は、カム４１が図２のＲ１方向およびＲ２方向に回転したときに係止溝４２内でフォーク４３の突起４３ａが移動する方向（突起４３ａの係止位置が変化する方向）にそれぞれ対応している。

図３に示すように、係止溝４２には、２ＷＤ用係止領域４２Ａ、同期用係止領域４２Ｂ、待機用係止領域４２Ｃ、および４ＷＤ用係止領域４２Ｄが順に設けられている。

２ＷＤ用係止領域４２Ａは、係止溝４２の一端部（図３ではＲ３方向側の端部）に設けられている。各係止領域４２Ａ〜４２Ｄのうち、２ＷＤ用係止領域４２Ａは、カム４１の軸方向で最もＹ１方向側に配置されている。２ＷＤ用係止領域４２Ａは、カム４１の回転軸４１ａに対し直交する方向に延びている。この２ＷＤ用係止領域４２Ａにフォーク４３の突起４３ａが係止されているとき、フォーク４３が最もＹ１方向側にスライドされる。これにより、湿式多板クラッチ３０が解放状態となり、動力伝達装置１００が二輪駆動状態となる。このとき、湿式多板クラッチ３０の摩擦板３１，３２は、各摩擦板３１，３２間の隙間の合計（単に、摩擦板３１，３２間の隙間とも言う）が最大となる解放位置に位置する。つまり、２ＷＤ用係止領域４２Ａは、湿式多板クラッチ３０の上記解放位置に対応する領域となっている。

４ＷＤ用係止領域４２Ｄは、係止溝４２の他端部（図３ではＲ４方向側の端部）に設けられている。各係止領域４２Ａ〜４２Ｄのうち、４ＷＤ用係止領域４２Ｄは、カム４１の軸方向で最もＹ２方向側に配置されている。４ＷＤ用係止領域４２Ｄは、カム４１の回転軸４１ａに対し直交する方向に延びている。この４ＷＤ用係止領域４２Ｄにフォーク４３の突起４３ａが係止されているとき、フォーク４３は、最もＹ２方向側にスライドされる。これにより、湿式多板クラッチ３０が係合状態となり、動力伝達装置１００が四輪駆動状態となる。この場合、湿式多板クラッチ３０の係合トルクが最大となり、湿式多板クラッチ３０による前輪１１，１１側への伝達トルクが最大となる。このとき、湿式多板クラッチ３０の摩擦板３１，３２は、摩擦板３１，３２間の押付力が最大となる最大トルク位置に位置する。つまり、４ＷＤ用係止領域４２Ｄは、湿式多板クラッチ３０の上記最大トルク位置に対応する領域となっている。なお、カム４１の軸方向で、２ＷＤ用係止領域４２Ａと４ＷＤ用係止領域４２Ｄとの距離は、フォーク４３が最大限スライド可能な距離となっている。

同期用係止領域４２Ｂは、２ＷＤ用係止領域４２ＡよりもＲ４方向側に設けられている。同期用係止領域４２Ｂは、２ＷＤ用係止領域４２ＡよりもＹ２方向側であって、４ＷＤ用係止領域４２ＤよりもＹ１方向側に配置されている。同期用係止領域４２Ｂは、カム４１の回転軸４１ａに対し直交する方向に延びており、その長さ（角度）は、２ＷＤ用係止領域４２Ａの長さよりも小さくなっている。

この同期用係止領域４２Ｂにフォーク４３の突起４３ａが係止されているとき、湿式多板クラッチ３０は係合状態にあり、湿式多板クラッチ３０によって前輪１１，１１側へのトルク伝達が可能になっている。この実施形態では、同期用係止領域４２Ｂの軸方向の位置は、湿式多板クラッチ３０による前輪１１，１１側へのトルク伝達によって、フロントディファレンシャル１４側と、右側の前輪１１との回転を同期させることが可能な位置に設定されている。そして、このとき、湿式多板クラッチ３０の摩擦板３１，３２は、摩擦板３１，３２間の押付力が、上記解放位置よりも大きく、上記最大トルク位置よりも小さい同期位置に位置している。つまり、同期用係止領域４２Ｂは、湿式多板クラッチ３０の上記同期位置に対応する領域となっている。

待機用係止領域４２Ｃは、同期用係止領域４２ＢよりもＲ４方向側に設けられている。待機用係止領域４２Ｃは、２ＷＤ用係止領域４２ＡよりもＹ２方向側であって、４ＷＤ用係止領域４２ＤよりもＹ１方向側に配置されている。また、待機用係止領域４２Ｃは、同期用係止領域４２ＢよりもＹ１方向側に配置されている。待機用係止領域４２Ｃは、カム４１の回転軸４１ａに対し直交する方向に延びており、その長さ（角度）は、２ＷＤ用係止領域４２Ａの長さよりも小さくなっている。

この待機用係止領域４２Ｃにフォーク４３の突起４３ａが係止されているとき、湿式多板クラッチ３０は係合状態にある。しかし、湿式多板クラッチ３０の係合トルクは、上記同期用係止領域４２Ｂよりも小さくなっている。そして、このとき、湿式多板クラッチ３０の摩擦板３１，３２は、摩擦板３１，３２間の押付力が、上記同期位置よりも小さい待機位置に位置している。つまり、待機用係止領域４２Ｃは、湿式多板クラッチ３０の上記待機位置に対応する領域となっている。この実施形態では、待機用係止領域４２Ｃの軸方向の位置は、前輪１１，１１側に伝達されるトルクが０となるような位置に設定されている。

また、図３に示すように、上述した各係止領域４２Ａ〜４２Ｄの間には、切替用係止領域４２Ｅ，４２Ｆ，４２Ｇが設けられている。具体的には、２ＷＤ用係止領域４２Ａと、同期用係止領域４２Ｂとの間には、第１切替用係止領域４２Ｅが設けられている。同期用係止領域４２Ｂと、待機用係止領域４２Ｃとの間には、第２切替用係止領域４２Ｆが設けられている。待機用係止領域４２Ｃと、４ＷＤ用係止領域４２Ｄとの間には、第３切替用係止領域４２Ｇが設けられている。

これらの切替用係止領域４２Ｅ，４２Ｆ，４２Ｇは、カム４１の回転軸４１ａに対し傾斜する方向に延びている。第１切替用係止領域４２Ｅおよび第３切替用係止領域４２Ｇの傾斜方向は、フォーク４３の突起４３ａが係止しているときに、カム４１が図２のＲ２方向に回転すると、フォーク４３がＹ２方向にスライドするような方向であり、逆に、カム４１が図２のＲ１方向に回転すると、フォーク４３がＹ１方向にスライドするような方向になっている。

一方、第２切替用係止領域４２Ｆの傾斜方向は、フォーク４３の突起４３ａが係止されているときに、カム４１が図２のＲ２方向に回転すると、フォーク４３がＹ１方向にスライドするような方向であり、逆に、カム４１が図２のＲ１方向に回転すると、フォーク４３がＹ２方向にスライドするような方向になっている。

上述した各係止領域４２Ａ〜４２Ｄは、フォーク４３の突起４３ａが安定して位置し得る領域となっている。言い換えれば、カム４１の回転により各係止領域４２Ａ〜４２Ｄ内でフォーク４３の突起４３ａが移動しても、湿式多板クラッチ３０の摩擦板３１，３２の位置が変化しないようになっている。

これに対し、上述した各切替用係止領域４２Ｅ，４２Ｆ，４２Ｇは、上述した各係止領域４２Ａ〜４２Ｄとは異なり、カム４１の回転により各切替用係止領域４２Ｅ，４２Ｆ，４２Ｇ内でフォーク４３の突起４３ａが移動すると、湿式多板クラッチ３０の摩擦板３１，３２の位置が変化するような領域となっている。具体的には、フォーク４３の突起４３ａが第１切替用係止領域４２Ｅまたは第３切替用係止領域４２Ｇに係止しているときに、カム４１が図２のＲ２方向に回転すると、フォーク４３がＹ２方向にスライドされ、摩擦板３１，３２間の押付力が大きくなり、湿式多板クラッチ３０が係合側に作動される。逆に、フォーク４３の突起４３ａが第１切替用係止領域４２Ｅまたは第３切替用係止領域４２Ｇに係止しているときに、カム４１が図２のＲ１方向に回転すると、フォーク４３がＹ１方向にスライドされ、摩擦板３１，３２間の押付力が小さくなり、湿式多板クラッチ３０が解放側に作動される。

一方、フォーク４３の突起４３ａが第２切替用係止領域４２Ｆに係止しているときに、カム４１が図２のＲ２方向に回転すると、フォーク４３がＹ１方向にスライドされ、摩擦板３１，３２間の押付力が小さくなり、湿式多板クラッチ３０が解放側に作動される。逆に、フォーク４３の突起４３ａが第２切替用係止領域４２Ｆに係止しているときに、カム４１が図２のＲ１方向に回転すると、フォーク４３がＹ２方向にスライドされ、摩擦板３１，３２間の押付力が大きくなり、湿式多板クラッチ３０が係合側に作動される。

次に、動力伝達装置１００において行われる二輪駆動状態から四輪駆動状態への切替制御の一例について、図４を参照して説明する。図４に示すフローチャートは、ＥＣＵ２００によって一定周期ごとに実行される。

まず、ＥＣＵ２００は、ステップＳＴ１において、動力伝達装置１００が二輪駆動状態であるか否かを判定する。このステップＳＴ１の判定は、モード切替用スイッチ２０１の設定を検知することによって行うことが可能である。ステップＳＴ１の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）の場合にはステップＳＴ２に進む。一方、ステップＳＴ１の判定結果が否定判定（ＮＯ）の場合にはリターンする。動力伝達装置１００が二輪駆動状態のとき、湿式多板クラッチ３０は解放状態にある。詳しくは、フォーク４３の突起４３ａがカム４１の係止溝４２の各領域のうち２ＷＤ用係止領域４２Ａに係止されており、湿式多板クラッチ３０の摩擦板３１，３２は上記解放位置に位置している。また、ディスコネクト機構５０は、フロントディファレンシャル１４と右側の前輪１１との間でトルク伝達を行わない非伝達状態に切り替えられている。

次に、ＥＣＵ２００は、ステップＳＴ２において、四輪駆動モードが選択されたか否かを判定する。このステップＳＴ２の判定は、モード切替用スイッチ２０１の設定を検知することによって行うことが可能である。つまり、ステップＳＴ２では、運転者によりモード切替用スイッチ２０１が操作されて四輪駆動モードが選択されたか否かが判定される。ステップＳＴ２の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）の場合にはステップＳＴ３に進む。一方、ステップＳＴ２の判定結果が否定判定（ＮＯ）の場合にはリターンする。

次に、ＥＣＵ２００は、ステップＳＴ３において、電動モータ４４に通電を行って電動モータ４４を正回転方向（図２のＲ２方向）に駆動する。電動モータ４４の駆動によってカム４１が同じＲ２方向に回転し、係止溝４２内でフォーク４３の突起４３ａが図３のＲ４方向に移動する。フォーク４３の突起４３ａが２ＷＤ用係止領域４２Ａに位置している間は、カム４１が回転してもフォーク４３の軸方向の変位は発生しない。しかし、フォーク４３の突起４３ａが第１切替用係止領域４２Ｅまで到達すると、カム４１の回転にともなってフォーク４３の軸方向の変位が発生するようになる。この場合、カム４１のＲ２方向への回転により、フォーク４３が図２および図３のＹ２方向にスライドする。

フォーク４３のＹ２方向へのスライドにより、湿式多板クラッチ３０の摩擦板３１，３２間の隙間が小さくなり、湿式多板クラッチ３０の係合動作が開始される。この場合、カム４１がＲ２方向側に回転するほど、フォーク４３の突起４３ａが第１切替用係止領域４２ＥをＲ４方向側に移動し、フォーク４３がＹ２方向側にスライドされる。そして、湿式多板クラッチ３０の係合トルクが大きくなり、湿式多板クラッチ３０からチェーン３５およびフロントプロペラシャフト１３を介してフロントディファレンシャル１４に伝達されるトルクが大きくなる。

ここで、動力伝達装置１００を二輪駆動状態から四輪駆動状態へ切り替える際には、まず、ディスコネクト機構５０を、フロントディファレンシャル１４と右側の前輪１１との間でトルク伝達が可能な伝達状態に切り替える必要がある。そして、ディスコネクト機構５０を伝達状態に切り替えるためには、フロントディファレンシャル１４側と、右側の前輪１１との回転を同期させる必要がある。ここでは、内側フロントドライブシャフト１５ａと、外側フロントドライブシャフト１５ｂとの回転を同期させる必要がある。しかし、動力伝達装置１００が二輪駆動状態のとき、ディスコネクト機構５０が非伝達状態にあり、湿式多板クラッチ３０が解放状態にあるため、内側フロントドライブシャフト１５ａと、外側フロントドライブシャフト１５ｂとが互いに逆向きに回転する。そこで、この実施形態では、動力伝達装置１００を二輪駆動状態から四輪駆動状態へ切り替える際、湿式多板クラッチ３０を係合側に作動させることで、内側フロントドライブシャフト１５ａと、外側フロントドライブシャフト１５ｂとを同じ方向に回転させ、さらに、内側フロントドライブシャフト１５ａと、外側フロントドライブシャフト１５ｂとの回転を同期させるようにしている。

次に、ＥＣＵ２００は、ステップＳＴ４において、上述のような同期動作が完了したか否か、具体的には、内側フロントドライブシャフト１５ａと、外側フロントドライブシャフト１５ｂとの回転が同期されたか否かを判定する。この判定は、カム４１の回転位置を検出する回転センサ２０２の出力に基づいて行うことが可能である。詳細には、上述したように、カム４１の回転位置に応じて湿式多板クラッチ３０の係合トルクが決まる。このため、回転センサ２０２の出力に基づいてフォーク４３の突起４３ａが同期用係止領域４２Ｂ内に位置しているか否かを判定することによって、同期動作が完了したか否かを判定することが可能になっている。

そして、ステップＳＴ４の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）の場合にはステップＳＴ５に進む。一方、ステップＳＴ４の判定結果が否定判定（ＮＯ）の場合には、処理が待機状態とされる。

次に、ＥＣＵ２００は、ステップＳＴ５において、電動モータ４４への通電を停止して電動モータ４４の駆動を停止する。これにより、カム４１の回転が停止し、係止溝４２内でのフォーク４３の突起４３ａの移動が停止する。そして、フォーク４３の移動が停止され、湿式多板クラッチ３０の係合動作が停止される。この状態では、フォーク４３の突起４３ａがカム４１の係止溝４２の同期用係止領域４２Ｂに係止されており、湿式多板クラッチ３０の摩擦板３１，３２は上記同期位置に位置している。

次に、ＥＣＵ２００は、ステップＳＴ６において、電動モータ５４に通電を行って電動モータ５４を駆動し、ディスコネクト機構５０の伝達状態への切替動作を開始する。電動モータ５４の駆動によって、スリーブ５３が上記第１のスライド位置から図１のＺ２方向にスライドされ、スリーブ５３と内側係合プレート５１との係合動作が開始される。そして、スリーブ５３が上記第２のスライド位置までスライドされると、スリーブ５３によって係合プレート５１，５２同士が連結され、内側フロントドライブシャフト１５ａと、外側フロントドライブシャフト１５ｂとが一体的に連結されるようになる。このようにして、ディスコネクト機構５０の伝達状態への切替動作が完了すると、動力伝達装置１００が四輪駆動状態になる。

次に、ＥＣＵ２００は、ステップＳＴ７において、上述のようなディスコネクト機構５０の伝達状態への切替動作が完了したか否かを判定する。この判定は、例えばスリーブ５３のスライド位置を検出する位置センサ（図示せず）の出力に基づいて行うことが可能である。例えば、位置センサをスリーブ５３の近傍に配置し、この位置センサの出力に基づいてスリーブ５３が上記第１のスライド位置までスライドしたか否かを判定することによって、ステップＳＴ７の判定を行うことが可能である。

そして、ステップＳＴ７の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）の場合にはステップＳＴ８に進む。一方、ステップＳＴ７の判定結果が否定判定（ＮＯ）の場合には、処理が待機状態とされる。

次に、ＥＣＵ２００は、ステップＳＴ８において、電動モータ５４への通電を停止して電動モータ５４の駆動を停止する。これにより、スリーブ５３のＺ２方向へのスライドが停止される。

次に、ＥＣＵ２００は、ステップＳＴ９において、電動モータ４４に通電を再開して電動モータ４４を正回転方向（図２のＲ２方向）に駆動する。電動モータ４４の駆動によってカム４１が同じＲ２方向に回転し、係止溝４２内でフォーク４３の突起４３ａが図３のＲ４方向に移動する。フォーク４３の突起４３ａが同期用係止領域４２Ｂに位置している間は、カム４１が回転してもフォーク４３の軸方向の変位は発生しない。しかし、フォーク４３の突起４３ａが第２切替用係止領域４２Ｆまで到達すると、カム４１の回転にともなってフォーク４３の軸方向の変位が発生するようになる。この場合、カム４１のＲ２方向への回転により、フォーク４３が図２および図３のＹ１方向にスライドする。

フォーク４３のＹ１方向へのスライドにより、湿式多板クラッチ３０の摩擦板３１，３２間の押付力が小さくなり、湿式多板クラッチ３０を解放側に戻す動作が行われる。この場合、カム４１がＲ２方向側に回転するほど、フォーク４３の突起４３ａが第２切替用係止領域４２ＦをＲ２方向側に移動し、フォーク４３がＹ１方向側にスライドされる。そして、湿式多板クラッチ３０の係合トルクが小さくなり、湿式多板クラッチ３０からチェーン３５およびフロントプロペラシャフト１３を介して前輪１１，１１側に伝達されるトルクが小さくなる。この実施形態では、湿式多板クラッチ３０の摩擦板３１，３２が上記待機位置に移動するまで湿式多板クラッチ３０を解放側へ作動させて、前輪１１，１１側に伝達されるトルクが０となるようにしている。このとき、動力伝達装置１００は既に四輪駆動状態となっているが、湿式多板クラッチ３０を解放側へ一時的に作動させ、摩擦板３１，３２を上記待機位置まで戻して、ステップＳＴ１１の湿式多板クラッチ３０の係合動作に備えるようにしている。この状態では、フォーク４３の突起４３ａがカム４１の係止溝４２の待機用係止領域４２Ｃに位置している。

次に、ＥＣＵ２００は、ステップＳＴ１０において、湿式多板クラッチ３０の摩擦板３１，３２が上記待機位置まで移動したか否かを判定する。この判定は、カム４１の回転位置を検出する回転センサ２０２の出力に基づいて行うことが可能である。つまり、回転センサ２０２の出力に基づいてフォーク４３の突起４３ａが待機用係止領域４２Ｃ内に位置しているか否かを判定することによって、ステップＳＴ１０の判定を行うことが可能である。

そして、ステップＳＴ１０の判定結果が肯定判定（ＹＥＳ）の場合にはステップＳＴ１１に進む。一方、ステップＳＴ１０の判定結果が否定判定（ＮＯ）の場合には、処理が待機状態とされる。

次に、ＥＣＵ２００は、ステップＳＴ１１において、前輪１１，１１側に要求されるトルクに応じて、電動モータ４４を正回転方向（図２のＲ２方向）に駆動する。電動モータ４４の駆動によってカム４１が同じＲ２方向に回転し、係止溝４２内でフォーク４３の突起４３ａが図３のＲ４方向に移動する。フォーク４３の突起４３ａが待機用係止領域４２Ｃに位置している間は、カム４１が回転してもフォーク４３の軸方向の変位は発生しない。しかし、フォーク４３の突起４３ａが第３切替用係止領域４２Ｇまで到達すると、カム４１の回転にともなってフォーク４３の軸方向の変位が発生するようになる。この場合、カム４１のＲ２方向への回転により、フォーク４３が図２および図３のＹ２方向にスライドする。

フォーク４３のＹ２方向へのスライドにより、湿式多板クラッチ３０の摩擦板３１，３２間の押付力が大きくなり、湿式多板クラッチ３０の係合動作が開始される。この場合、カム４１がＲ２方向側に回転するほど、フォーク４３の突起４３ａが第３切替用係止領域４２ＧをＲ４方向側に移動し、フォーク４３がＹ２方向側にスライドされる。これにより、湿式多板クラッチ３０の係合トルクが大きくなり、湿式多板クラッチ３０から前輪１１，１１側に伝達されるトルクが大きくなる。この場合、前輪１１，１１側への要求トルクが得られる位置まで、電動モータ４４を駆動してカム４１をＲ２方向に回転させる。なお、フォーク４３の突起４３ａが４ＷＤ用係止領域４２Ｄまで到達すると、湿式多板クラッチ３０の摩擦板３１，３２間の押付力が最大となる。そして、湿式多板クラッチ３０の係合トルクが最大となり、前輪１１，１１側への伝達トルクが最大となる。

以上説明したように、ディスコネクト機構５０の伝達状態への切替完了後、湿式多板クラッチ３０を解放側に作動させて、摩擦板３１，３２を、上述した二輪駆動状態での解放位置と、ディスコネクト機構５０を切り替える同期位置との間の待機位置まで戻すようにしている。したがって、この実施形態によれば、次のような効果が得られる。

すなわち、動力伝達装置１００を二輪駆動状態から四輪駆動状態へ切り替える際、ディスコネクト機構５０の伝達状態への切替完了後、湿式多板クラッチ３０の係合動作が開始され、要求トルクに応じて湿式多板クラッチ３０が係合側に作動される。この際、二輪駆動状態での解放位置よりも係合側に位置する待機位置から、湿式多板クラッチ３０の係合動作が開始されるので、湿式多板クラッチ３０の摩擦板３１，３２間の隙間を小さくしなくても、二輪駆動状態から四輪駆動状態への切替応答性を向上させることができる。また、湿式多板クラッチ３０の摩擦板３１，３２間の隙間を確保できるので、動力伝達装置１００が二輪駆動状態のとき、引きずり抵抗を低減することができ、燃費向上を図ることができる。

したがって、二輪駆動状態と四輪駆動状態との切替機構として湿式多板クラッチ３０を採用した動力伝達装置１００において、二輪駆動状態から四輪駆動状態への切替応答性の向上と、燃費向上との両立を図ることができる。しかも、動力伝達装置１００が二輪駆動状態のとき、ディスコネクト機構５０が非伝達状態に切り替えられ、湿式多板クラッチ３０が全差動状態（摩擦板３１，３２同士の回転差が最大の状態）になるが、湿式多板クラッチ３０の摩擦板３１，３２間の隙間を確保できるので、焼き付きの発生を抑制することができる。

さらに、電動モータ４４の回転速度を大きくしたり、カム４１の係止溝４２の傾斜角度を急角度に変更したりしなくても、二輪駆動状態から四輪駆動状態への切替応答性を向上させることできる。詳しくは、電動モータ４４の回転速度を大きくするためには、電動モータ４４を大型化する必要があり、コストアップを招く可能性がある。また、係止溝４２の傾斜角度を急角度に変更すると、電動モータ４４やカム４１の回転角度（回転位置）の検出精度を向上させる必要があり、同じくコストアップを招く可能性がある。しかし、この実施形態によれば、電動モータ４４の回転速度を大きくしたり、カム４１の係止溝４２の傾斜角度を急角度に変更したりしなくてもよいので、コストアップを回避しながら、二輪駆動状態から四輪駆動状態への切替応答性を向上させることできる。

ここで、上述したように、２ＷＤ用係止領域４２Ａは、カム４１の軸方向の最も一端側に設けられ、同期用係止領域４２Ｂは、２ＷＤ用係止領域４２Ａよりもカム４１の軸方向の他端側に設けられ、待機用係止領域４２Ｃは、同期用係止領域４２Ｂよりもカム４１の軸方向の一端側に設けられ、４ＷＤ用係止領域４２Ｄは、同期用係止領域４２Ｂよりもカム４１の軸方向の他端側に設けられている。また、２ＷＤ用係止領域４２Ａ、同期用係止領域４２Ｂ、待機用係止領域４２Ｃ、および、４ＷＤ用係止領域４２Ｄが、カム４１の回転方向に沿って順に設けられている。これにより、カム４１を一方向のみに回転させるだけで、フォーク４３の突起４３ａが係止される係止溝４２の位置を、２ＷＤ用係止領域４２Ａ、同期用係止領域４２Ｂ、待機用係止領域４２Ｃ、および、４ＷＤ用係止領域４２Ｄの順に切り替えることが可能になり、上述したような二輪駆動状態から四輪駆動状態への切り替えを容易に行うことが可能になる。

本発明は、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り替え可能な湿式クラッチと、二輪駆動状態で従動輪となる左右の車輪のうち一方の車輪と、これら左右の車輪の間に設けられた差動機構との間でトルクの伝達／非伝達を切り替えるディスコネクト機構とを備えた四輪駆動車の動力伝達装置に利用可能である。

１０ トランスファ
１１ 前輪
１２ 後輪
１４ フロントディファレンシャル
３０ 湿式多板クラッチ
３１，３２ 摩擦板
４０ クラッチ作動装置
４１ カム
４２ 係止溝
４２Ａ ２ＷＤ用係止領域
４２Ｂ 同期用係止領域
４２Ｃ 待機用係止領域
４２Ｄ ４ＷＤ用係止領域
４３ フォーク
４４ 電動モータ
５０ ディスコネクト機構
１００ 動力伝達装置
２００ ＥＣＵ

Claims (4)

1. 二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り替え可能な湿式クラッチと、
   前記二輪駆動状態のとき、従動輪となる左右の車輪のうち一方の車輪と、これら左右の車輪の間に設けられた差動機構との間でトルク伝達を行わない非伝達状態に切り替えられ、前記四輪駆動状態のとき、前記差動機構と前記一方の車輪との間でトルク伝達を行う伝達状態に切り替えられるディスコネクト機構とを備えた四輪駆動車の動力伝達装置であって、
   前記二輪駆動状態から前記四輪駆動状態へ切り替える際、
   前記湿式クラッチを係合側に作動させることにより、前記差動機構と前記一方の車輪との回転を同期させ、その同期完了後、前記ディスコネクト機構を前記伝達状態に切り替え、
   その切替完了後、前記湿式クラッチを解放側に作動させて、前記二輪駆動状態での解放位置と、前記ディスコネクト機構を切り替える同期位置との間の待機位置まで戻すことを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
2. 請求項１に記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、
   外周面に係止溝が形成されたカムと、前記係止溝に嵌合されるフォークと、前記カムを回転させるアクチュエータとを有し、前記アクチュエータの駆動によりカムを回転させることで、前記係止溝の形状にしたがって前記フォークをカムの軸方向に変位させることによって、前記湿式クラッチを作動させるクラッチ作動装置を備え、
   前記係止溝には、前記湿式クラッチの解放位置に対応する２ＷＤ用係止領域と、前記湿式クラッチの同期位置に対応する同期用係止領域と、前記湿式クラッチの待機位置に対応する待機用係止領域と、前記湿式クラッチの係合トルクが最大となる最大トルク位置に対応する４ＷＤ用係止領域と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。
3. 請求項２に記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、
   前記２ＷＤ用係止領域は、前記カムの軸方向の最も一端側に設けられ、
   前記同期用係止領域は、前記２ＷＤ用係止領域よりも前記カムの軸方向の他端側に設けられ、
   前記待機用係止領域は、前記同期用係止領域よりも前記カムの軸方向の一端側に設けられ、
   前記４ＷＤ用係止領域は、前記同期用係止領域よりも前記カムの軸方向の他端側に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。
4. 請求項３に記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、
   前記２ＷＤ用係止領域、前記同期用係止領域、前記待機用係止領域、および、前記４ＷＤ用係止領域が、前記カムの回転方向に沿って順に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。

Images