JP6206424B2 - ４輪駆動車両のトランスファ - Google Patents

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Description

本発明は、４輪駆動車両のトランスファにおいて、そのトランスファを従来に比較して小型化させる技術に関するものである。
駆動源から左右の主駆動輪へ駆動力を伝達する２輪駆動状態と、その駆動源から左右の副駆動輪へも駆動力を伝達する４輪駆動状態とが選択的に実行される４輪駆動車両において、その２輪駆動状態から４輪駆動状態とする場合には、駆動源から左右の主駆動輪へ伝達される駆動力の一部を動力伝達部材を介して左右の副駆動輪へ出力するための４輪駆動車両のトランスファが知られている。例えば、特許文献１に記載された４輪駆動車両のトランスファがそれである。
上記特許文献１の４輪駆動車両のトランスファでは、動力伝達部材例えばプロペラシャフトを駆動するためのリングギヤと、駆動源から主駆動輪へ伝達される駆動力の一部が入力される入力軸と、その入力軸とリングギヤとの間を断接する断接機構とが備えられており、前記２輪駆動状態では前記断接機構によりその入力軸とリングギヤとの間が解放され、前記４輪駆動状態では前記断接機構によりその入力軸とリングギヤとの間が接続されるようになっている。
米国特許第８０４２６４２号明細書(US8042642 B2) 米国特許第８３１３４０７号明細書(US8313407 B2)
しかしながら、上記のような４輪駆動車両のトランスファでは、そのトランスファに設けられた前記リングギヤ、前記入力軸、前記断接機構等によって、そのトランスファの大きさが大型化してしまうという問題があった。例えば、上記特許文献１の４輪駆動車両のトランスファでは、前記リングギヤの回転軸線と前記入力軸の回転軸線とがそれぞれ離間する２軸構成となっており、それらリングギヤおよび入力軸の回転軸線が離れることにより、そのトランスファにおける前記リングギヤの回転軸線の直角方向の大きさが大型化する。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、従来に比較して小型化が可能になる４輪駆動車両のトランスファを提供することにある。
上記目的を達成するための、本発明の要旨とするところは、(a) ２輪駆動状態から４輪駆動状態とする場合には、駆動源から左右の主駆動輪へ伝達される駆動力の一部を、動力伝達部材を介して左右の副駆動輪へ出力するための４輪駆動車両のトランスファであって、(b) 一回転軸線まわりに回転可能に支持され、前記動力伝達部材を駆動するための円筒状のリングギヤと、(c) そのリングギヤ内を貫通し且つそのリングギヤと同心で回転可能に支持され、前記駆動源から前記主駆動輪へ伝達される駆動力の一部が入力される入力軸と、(d) そのリングギヤとその入力軸との間を断接する断接機構と、(e) その断接機構を、前記リングギヤと前記入力軸とを相対回転不能に連結するコネクト位置とそのリングギヤとその入力軸との相対回転を許容するディスコネクト位置との間で切り換えるアクチュエータとを、含み、前記断接機構は、(f) 前記リングギヤに形成された第１噛合歯と、(g) その第１噛合歯に係合可能な第２噛合歯を有し、前記入力軸に相対回転不能且つ前記回転軸線方向に移動可能に設けられた可動噛合部材とを、含む噛合式断接機構であり、(h) 前記アクチュエータは、電磁石を用いて、前記可動噛合部材を前記コネクト位置と前記ディスコネクト位置とに移動させるものであり、前記アクチュエータは、(i) 前記可動噛合部材を前記ディスコネクト位置から前記コネクト位置に向かって付勢するスプリングと、(j) 前記電磁石により所定のストロークで前記回転軸線方向に往復駆動される第１ピストンと、前記入力軸に対して相対回転可能に設けられ、その第１ピストンにより前記スプリングの付勢力に抗して移動させられる第２ピストンと、複数段の掛止歯を有して前記入力軸に相対回転不能かつ前記回転軸線方向に移動不能に設けられ、その複数段の掛止歯のいずれかで前記第１ピストンにより移動させられたその第２ピストンを掛け止めるホルダーとを備え、その第１ピストンの所定回の往復ストロークでその第２ピストンが前記可動噛合部材を前記ディスコネクト位置へ前記スプリングの付勢力に抗して移動させ、その所定回を越えるとその第２ピストンを掛け外して前記スプリングの付勢力に従って前記可動噛合部材を前記コネクト位置へ移動させる掛外し機構とを、含むことにある。
このように構成された４輪駆動車両のトランスファによれば、前記入力軸は、前記リングギヤ内を貫通し且つそのリングギヤと同心で回転可能に支持されているので、その入力軸の回転軸線と前記リングギヤの回転軸線との間が好適に接近し、前記トランスファにおける前記リングギヤの回転軸線の直角方向の大きさが好適に小さくなる。このため、従来に比較してトランスファの小型化が可能になる。また、前記断接機構は、(f) 前記リングギヤに形成された第１噛合歯と、(g) その第１噛合歯に係合可能な第２噛合歯を有し、前記入力軸に相対回転不能且つ前記回転軸線方向に移動可能に設けられた可動噛合部材とを、含む噛合式断接機構であり、(h) 前記アクチュエータは、電磁石を用いて、前記可動噛合部材を前記コネクト位置と前記ディスコネクト位置とに移動させるものであるので、例えば前記リングギヤと前記入力軸との間に制御カップリングが設けられるものに比較して、前記アクチュエータによって前記可動噛合部材を前記ディスコネクト位置に移動させた際において、前記入力軸の回転による前記リングギヤの連れまわりが防止される。また、例えば従来技術(特許文献２)には、トランスファをドグクラッチ(噛合式断接機構)で構成するものが提案されているが、前記噛合式断接機構が前記リングギヤと前記入力軸との間に設けられることによって、従来に比較して噛合式断接機構で構成されるトランスファの小型化が可能になる。また、前記アクチュエータは、(i) 前記可動噛合部材を前記ディスコネクト位置から前記コネクト位置に向かって付勢するスプリングと、(j) 前記電磁石により所定のストロークで前記回転軸線方向に往復駆動される第１ピストンと、前記入力軸に対して相対回転可能に設けられ、その第１ピストンにより前記スプリングの付勢力に抗して移動させられる第２ピストンと、複数段の掛止歯を有して前記入力軸に相対回転不能かつ前記回転軸線方向に移動不能に設けられ、その複数段の掛止歯のいずれかで前記第１ピストンにより移動させられたその第２ピストンを掛け止めるホルダーとを備え、その第１ピストンの所定回の往復ストロークでその第２ピストンが前記可動噛合部材を前記ディスコネクト位置へ前記スプリングの付勢力に抗して移動させ、その所定回を越えるとその第２ピストンを掛け外して前記スプリングの付勢力に従って前記可動噛合部材を前記コネクト位置へ移動させる掛外し機構とを、含むので、前記掛外し機構で前記第２ピストンを前記ホルダーの掛止歯に掛け止めることにより、前記可動噛合部材を前記ディスコネクト位置或いは前記コネクト位置に機械的に位置決めしその位置を固定することができるので、例えば、前記可動噛合部材を前記ディスコネクト位置或いは前記コネクト位置に位置を固定するために電力を使用するものに比較して、好適にトランスファで使用される電力消費量を抑制させることができる。なお、従来技術(特許文献１)において、前記掛外し機構のようなトルク・ストロークの増幅機構がないトランスファでは、そのトランスファに設けられたソレノイドが肥大化し、例えばそのソレノイドが入力軸を支持する軸受の端面から車輪側にはみ出して、トランスファにおける前記リングギヤの回転軸線方向の大きさが大きくなってしまうが、前記掛外し機構を設けることによってトランスファにおける前記リングギヤの回転軸線方向の大きさを好適に小さくすることができる。
ここで、好適には、(a) 前記入力軸は、ケース内に設けられた一対の軸受に両端部が支持されることによって、前記リングギヤと同心に回転可能に支持されており、(b) 前記断接機構は、前記一対の軸受の間に配置されている。このため、前記トランスファにおいて前記断接機構の前記リングギヤの回転軸心方向における配置位置が規定され、そのトランスファにおける前記リングギヤの回転軸線方向の大きさが小さくなる。
また、好適には、(a) 前記動力伝達部材は、前記副駆動輪側に動力を伝達するプロペラシャフトであり、(b) それら掛外し機構および電磁石は、前記プロペラシャフトの軸心に対して前記リングギヤと同じ側に配置されている。このため、前記トランスファにおける前記アクチュエータの前記掛外し機構および電磁石の配置位置が前記リングギヤに好適に近くなるので更にトランスファの小型化が可能になる。
また、好適には、(a) 前記電磁石と前記掛外し機構との間に、その掛外し機構の第１ピストンと前記回転軸線方向において重なる状態で介挿された環状部材と、それら環状部材と第１ピストンとに形成された互いに対向する一対のカム面で挟まれた球状転動体とを有し、それら環状部材と第１ピストンとが相対回転させられるとそれら環状部材と第１ピストンとの間が離隔させられるボールカムが配設されており、(b) 前記電磁石によって前記環状部材に制動トルクが伝達されてそれら環状部材と第１ピストンとが相対回転すると、前記ボールカムによって前記掛外し機構を介して前記可動噛合部材が前記回転軸線方向に移動させられる。このため、例えば前記電磁石によって可動片を吸着させることにより前記可動噛合部材を所定のストロークで往復移動させるものに比較して、前記ボールカムを用いることにより前記可動噛合部材のストロークを好適に延ばすことができる。
また、好適には、(a) 前記入力軸に相対回転不能に設けられた入力軸側の摩擦係合部材と、前記リングギヤに相対回転不能且つ前記回転軸線方向に前記可動噛合部材と共に移動可能に設けられたリングギヤ側の摩擦係合部材とを有し、前記可動噛合部材が前記コネクト位置に移動させられるに先立ってその入力軸側の摩擦係合部材とそのリングギヤ側の摩擦係合部材とが相互に摺接させられることで前記入力軸の回転と前記リングギヤの回転とを同期させる同期装置が、備えられており、(b) 前記円筒状のリングギヤの内径側において、前記可動噛合部材と前記掛外し機構との間に前記同期装置が配設されている。このため、前記円筒状のリングギヤの内径側において、前記可動噛合部材と前記掛外し機構との間に前記同期装置が配設されるので、前記トランスファの前記リングギヤの回転軸線方向における大きさを好適に小さくすることができる。なお、従来技術(特許文献１)では、トランスファにシンクロ機構(同期装置)を加えると更にそのトランスファにおける前記リングギヤの回転軸線方向の大きさが大きくなってしまうが、前記円筒状のリングギヤの内径側において、前記可動噛合部材と前記掛外し機構との間に前記同期装置を配設させることによって、前記トランスファの前記リングギヤの回転軸線方向における大きさを好適に小さくすることができる。
また、好適には、前記入力軸の前記リングギヤの軸方向の長さ範囲に対応する部分と前記リングギヤとの間に、前記可動噛合部材の一部が配設されているので、前記トランスファにおける前記リングギヤの回転軸線方向の大きさが好適に小さくなる。
本発明が好適に適用された４輪駆動車両の構成を概略的に説明する骨子図である。 図１の４輪駆動車両に設けられたトランスファの構成を説明する断面図である。 図２に示すトランスファに設けられた噛合式断接機構を説明する図２の拡大図である。 図２に示すトランスファに設けられた掛外し機構を詳しく説明する図である。
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を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、１４Ｒへ伝達される。この２輪駆動状態では、少なくともトランスファ２６に設けられた第１クラッチ２４が解放され、プロペラシャフト(動力伝達部材)２８、および、後輪用駆動力配分ユニット３０および後輪１６へは動力が伝達されない。しかし、４輪駆動状態では、上記２輪駆動状態に加えて、第１クラッチ２４および第２クラッチ３２が共に係合されて、上記プロペラシャフト２８、および、後輪用駆動力配分ユニット３０および後輪１６へエンジン１２からの駆動力が伝達される。なお、図１では図示されていないが、エンジン１２と自動変速機１８との間には、流体伝動装置であるトルクコンバータ或いはクラッチが設けられている。
自動変速機１８は、例えば、複数の遊星歯車装置および摩擦係合装置（クラッチ、ブレーキ）を備えてそれら摩擦係合装置を選択的に係合させることで変速段が選択される形式の有段式自動変速機、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、或いは、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などで構成されている。なお、自動変速機１８は公知の技術であるため、具体的な構造や作動の説明については省略する。
前輪用駆動力配分ユニット２０は、回転軸線Ｃ１まわりに回転可能に設けられ、自動変速機１８の出力歯車１８ａと噛み合うリングギヤ２０ｒと、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。
左右の後輪１６へ駆動力を配分する後輪用駆動力配分ユニット３０には、図１に示すように、プロペラシャフト２８の一端部にカップリング３６を介して連結されたドライブピニオン３８と相対回転不能に係合する円筒状の第１回転部材４０のリングギヤ４０ａと、その第１回転部材４０と後輪１６の一対の車軸４２Ｌ、４２Ｒとの間を選択的に連結する第２クラッチ３２と、その第２クラッチ３２を介して入力されるエンジン１２からの動力を後輪１６の左右の車軸４２Ｌ、４２Ｒに適宜差回転を与えつつ伝達させる差動歯車装置４２とが、備えられている。
差動歯車装置４２は、図１に示すように、回転軸線Ｃ２まわりに回転可能に支持されたデフケース(ディファレンシャルケース)４２ｃと、後輪１６の一対の車軸４２Ｌ、４２Ｒにそれぞれ連結され、デフケース４２ｃ内において互いに対向する状態で回転軸線Ｃ２まわりに回転可能にそのデフケース４２ｃに支持された一対のサイドギヤ４２ａと、回転軸線Ｃ２に直交する回転軸線Ｃ３まわりに回転可能にデフケース４２ｃに支持され、一対のサイドギヤ４２ａと噛み合う状態でそれらの間に配置された一対のピニオン４２ｂとを有している。また、差動歯車装置４２は公知の技術であるため、具体的な構造や作動の説明については省略する。
カップリング３６は、図１に示すように、プロペラシャフト２８と第１回転部材４０との間に設けられ、一方の回転要素３６ａと他方の回転要素３６ｂとの間でトルク伝達を行う。また、カップリング３６は、例えば湿式多板クラッチで構成される電子制御カップリングであり、カップリング３６の伝達トルクを制御することにより、前後輪のトルク配分を１００：０〜５０：５０の間で連続的に変更することができる。
図１に示すように、円筒状の第１回転部材４０の内周側を車軸４２Ｌが貫通している。また、第１回転部材４０の差動歯車装置４２側とは反対側の端部にはリングギヤ４０ａが形成されており、そのリングギヤ４０ａがドライブピニオン３８と噛み合わされることで、第１回転部材４０はドライブピニオン３８と一体的に回転する。また、第１回転部材４０の差動歯車装置４２側の端部には第２クラッチ３２の一部を構成するクラッチ歯４０ｂが形成されている。なお、差動歯車装置４２のデフケース４２ｃの第１回転部材４０側の端部には、第２クラッチ３２の一部を構成するクラッチ歯４２ｄが形成されている。
第２クラッチ３２は、第１回転部材４０と差動歯車装置４２のデフケース４２ｃとの間を選択的に連結するための噛合クラッチ、すなわち第１回転部材４０と差動歯車装置４２との間を断接するための噛合クラッチである。また、第２クラッチ３２は、第１回転部材４０に形成されたクラッチ歯４０ｂと、デフケース４２ｃに形成されたクラッチ歯４２ｄと、それらクラッチ歯４０ｂおよびクラッチ歯４２ｄと噛合可能な内周歯４４ａが形成されて回転軸線Ｃ２方向に移動可能に設けられているスリーブ４４と、そのスリーブ４４を回転軸線Ｃ２方向に駆動させる第２クラッチアクチュエータ４６とを備える噛合式のドグクラッチ（断接機構）である。なお、第２クラッチアクチュエータ４６は、図示しない電子制御装置から出力される指令信号によってスリーブ４４をその回転軸線Ｃ２方向に駆動させる。また、第２クラッチ３２には、スリーブ４４の内周歯４４ａを第１回転部材４０のクラッチ歯４０ｂに噛み合わせるのに先立って第１回転部材４０の回転とデフケース４２ｃの回転とを同期させるよく知られた同期装置４８が備えられている。なお、上記第２クラッチ３２では、第１クラッチ２４が開放されている２輪駆動状態において、図１に示すように、第２クラッチアクチュエータ４６によってスリーブ４４が差動歯車装置４２側に移動させられて、プロペラシャフト２８と後輪１６Ｌ、１６Ｒとの間すなわち第１回転部材４０とデフケース４２ｃとの間が解放されると、左右の後輪１６Ｌ、１６Ｒからプロペラシャフト２８が切り離されて、そのプロペラシャフト２８等の回転抵抗による車両の走行抵抗が低減される。本実施例では、上記第２クラッチ３２がディスコネクト機構に対応している。
トランスファ２６は、図１および図２に示すように、プロペラシャフト２８を駆動するためにそのプロペラシャフト２８の他端部に連結されたドリブンピニオン５０と動力伝達のために噛み合う円筒状のリングギヤ５２と、エンジン１２からデフケース２０ｃを介して前輪１４Ｌ、１４Ｒへ伝達される駆動力の一部が入力される円筒状の入力軸３４と、デフケース２０ｃからプロペラシャフト２８への動力伝達経路において、そのデフケース２０ｃとプロペラシャフト２８との間すなわちデフケース２０ｃに連結された入力軸３４とプロペラシャフト２８に連結されたリングギヤ５２との間を断接する第１クラッチ２４とを備えており、第１クラッチ２４が係合して入力軸３４とリングギヤ５２との間が接続されると、エンジン１２から左右の前輪１４Ｌ、１４Ｒに伝達される駆動力の一部が、プロペラシャフト２８を介して左右の後輪１６Ｌ、１６Ｒへ出力されるようになっている。
上記円筒状のリングギヤ５２は、図２および図３に示すように、例えば斜歯又はハイポイドギヤが形成された傘歯車であり、そのリングギヤ５２の内周部から前輪１４Ｒ側に略円筒状に突出する軸部５２ａが形成されている。また、円筒状のリングギヤ５２は、ユニットケース(ケース)５４内に設けられた軸受５６によりその軸部５２ａ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および図３に示すように、円筒状のリングギヤ５２の内側を貫通して、その入力軸３４の一部がリングギヤ５２の内側に配置されている。また、上記円筒状の入力軸３４は、ユニットケース５４内に設けられた一対の軸受５８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リングギヤ５２と同心に回転可能に支持されている。
上記第１クラッチ２４は、トランスファ２６の入力軸３４とリングギヤ５２との間を断接するための噛合クラッチであり、図２および図３に示すように、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に回転軸線Ｃ１方向の移動可能に常時噛み合う内周噛合歯６０ａ、および回転軸線Ｃ１方向の移動により円筒状のリングギヤ５２の軸部５２ａの前輪１４Ｌ側の側面に形成された噛合歯(第１噛合歯)５２ｂと噛み合い可能な外周噛合歯(第２噛合歯)６０ｂが形成された可動スリーブ(可動噛合部材)６０と、その可動スリーブ６０を、その外周噛合歯６０ｂがリングギヤ５２の噛合歯５２ｂと噛み合うことによりリングギヤ５２と入力軸３４とが相対回転不能に連結するコネクト位置とその外周噛合歯６０ｂがリングギヤ５２の噛合歯５２ｂと噛み合わないことによりリングギヤ５２と入力軸３４との相対回転を許容するディスコネクト位置とに回転軸線Ｃ１方向に移動させて切り換える第１クラッチアクチュエータ(アクチュエータ)６２等とを、含んで構成される噛み合い式のドグクラッチである。本実施例では、上記リングギヤ５２の噛合歯５２ｂおよび可動スリーブ６０が、リングギヤ５２と入力軸３４との間の動力伝達経路を断接する噛合式断接機構に対応している。なお、上記噛合式断接機構の可動スリーブ６０の一部が、円筒状のリングギヤ５２の内径側においてそのリングギヤ５２と入力軸３４との径方向の間の空間に配設、すなわち入力軸３４のリングギヤ５２の回転軸線Ｃ１方向(軸方向)の長さ範囲に対応する部分とリングギヤ５２との間に配設されている。また、第１クラッチ２４のリングギヤ５２の噛合歯５２ｂおよび可動スリーブ６０すなわち上記噛合式断接機構は、ユニットケース５４内において、一対の軸受５８の間に配置されている。
上記第１クラッチアクチュエータ６２の後述するラチェット機構(掛外し機構)７６および電磁石６６は、図２に示すように、プロペラシャフト２８の軸心Ｃ４に対してリングギヤ５２と同じ側に配設されている。図２および図３に示すように、上記第１クラッチアクチュエータ６２には、可動スリーブ６０と一対の軸受５８の前輪１４Ｌ側の軸受５８との間に介在され、その可動スリーブ６０を上記ディスコネクト位置から上記コネクト位置に向かって付勢するすなわち可動スリーブ６０を回転軸線Ｃ１方向において前輪１４Ｒ側に付勢するスプリング６４が備えられている。更に、第１クラッチアクチュエータ６２には、ユニットケース５４内に設けられた環状の電磁石６６が円板状の可動片６８を吸着することにより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７０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７０によりスプリング６４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７２と、複数段の掛止歯７４ａ、７４ｂ、７４ｃを有して入力軸３４に相対回転不能かつ回転軸線Ｃ１方向に移動不能に設けられ、その複数段の掛止歯７４ａ、７４ｂ、７４ｃのいずれかで第１ピストン７０により移動させられたその第２ピストン７２を掛け止める環状のホルダー７４とを備え、その第１ピストン７０の所定回の往復ストロークでその第２ピストン７２が可動スリーブ６０を前記ディスコネクト位置へスプリング６４の付勢力に抗して移動させ、その所定回を越えるとその第２ピストン７２を掛け外してスプリング６４の付勢力に従って可動スリーブ６０を前記コネクト位置へ移動させるラチェット機構(掛外し機構)７６が備えられている。なお、上記ラチェット機構７６は、円筒状のリングギヤ５２の内径側すなわちそのリングギヤ５２の円筒状の軸部５２ａの内径側において、その軸部５２ａと入力軸３４との間に配設されている。また、更に、第１クラッチアクチュエータ６２には、ラチェット機構７６と電磁石６６との間に、そのラチェット機構７６の第１ピストン７０と回転軸線Ｃ１方向において重なる状態で介挿された環状の支持部材(環状部材)７８と、それら支持部材７８と第１ピストン７０とに形成された互いに対向する一対のカム面７０ａ、７８ａで挟まれた球状転動体８０とを有し、それら支持部材７８と第１ピストン７０とが相対回転させられるとそれら支持部材７８と第１ピストン７０との間が回転軸線Ｃ１方向に離隔させられるボールカム８２が備えられている。
これによって、ボールカム８２により第１ピストン７０が回転軸線Ｃ１方向において前輪１４Ｒ側、前輪１４Ｌ側へ例えば１、２回程度往復移動させられると、図２に示す回転軸線Ｃ１に対して上側すなわちエンジン１２側のトランスファ２６に示すように、可動スリーブ６０がラチェット機構７６を介して前記ディスコネクト位置へスプリング６４の付勢力に抗して移動させられて、可動スリーブ６０の外周噛合歯６０ｂとリングギヤ５２の噛合歯５２ｂとの噛み合いが解かれて第１クラッチ２４が解放する。また、ボールカム８２によって第１ピストン７０が例えば３回程度往復移動させられるとすなわち第１ピストン７０の往復回数が所定回を超えると、図２の回転軸線Ｃ１に対して下側すなわちエンジン１２側とは反対側のトランスファ２６に示すように、第２ピストン７２がラチェット機構７６においてホルダー７４の掛止歯７４ｂから掛け外され可動スリーブ６０がスプリング６４の付勢力に従って前記コネクト位置へ移動させられて、可動スリーブ６０の外周噛合歯６０ｂとリングギヤ５２の噛合歯５２ｂとが噛み合わされ第１クラッチ２４が係合する。
また、電磁石６６とボールカム８２との間には、図３に詳細に示すように、電磁石６６側のユニットケース５４の内周面に形成された内周スプライン歯５４ａと、電磁石６６と可動片６８との間に配設され、ユニットケース５４の内周スプライン歯５４ａと相対回転不能且つ回転軸線Ｃ１方向の移動可能に係合される円板状の一対のクラッチプレート８４および８６と、その一対のクラッチプレート８４および８６との間に配設された円板形状のクラッチディスク８８と、そのクラッチディスク８８を相対回転不能且つ回転軸線Ｃ１方向の移動可能に係合する支持部材７８の外周スプライン歯７８ｂとが備えられている。また、環状の第１ピストン７０と環状の支持部材７８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７０ａ、７８ａは、その周方向に向かうに連れてそれらカム面７０ａ、７８ａの間の回転軸線Ｃ１方向における距離が短くなるように傾斜している。なお、図３の断面図で示す上記カム面７０ａ、７８ａは、それらカム面７０ａ、７８ａの間の中央の距離が最も長い状態を示すものである。また、上記第１ピストン７０の前輪１４Ｒ側の端部の内周面には、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７０ｂが形成されている。
上記のように構成された電磁石６６およびボールカム８２では、例えば、車両走行中で入力軸３４が回転している時において、電磁石６６によって可動片６８が吸着されると、その可動片６８によってクラッチディスク８８が一対のクラッチプレート８４および８６に挟圧されてそのクラッチディスク８８に制動トルクが伝達される。すなわち、電磁石６６によって可動片６８が吸着されるとクラッチディスク８８を介して支持部材７８に制動トルクが伝達される。このため、上記制動トルクによってそれら支持部材７８と第１ピストン７０との間に相対回転が発生して、第１ピストン７０は球状転動体８０を介して支持部材７８に対して回転軸線Ｃ１方向において前輪１４Ｌ側へ移動する。また、電磁石６６に可動片６８が吸着されない時には、支持部材７８はユニットケース５４に対して相対回転可能となるので、その支持部材７８が球状転動体８０を介して第１ピストン７０と連れまわって支持部材７８と第１ピストン７０との間に相対回転が発生しなくなり、第１ピストン７０の回転軸線Ｃ１方向における移動が停止する。
図４は、ラチェット機構７６の一例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７０、環状の第２ピストン７２、および環状のホルダー７４をそれぞれ展開した状態を示している。ラチェット機構７６は、掛外し機構として機能するものであり、第２ピストン７２からホルダー７４側に突設された突起７２ａを掛け止めるための複数段の鋸歯が円周方向に連なる掛止歯７４ａ、７４ｂ、７４ｃが周期的に形成され、入力軸３４に固定された位置固定のホルダー７４と、そのホルダー７４と相対回転不能且つ回転軸線Ｃ１方向の相対移動可能に設けられ、ホルダー７４の掛止歯７４ａ、７４ｂ、７４ｃ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７２の突起７２ａを受け止める受止歯７０ｃ、７０ｄ、７０ｅが周期的に形成され、スプリング６４の付勢力に抗して第２ピストン７２をボールカム８２の１ストローク分だけ移動させる第１ピストン７０とを備えている。なお、上記ホルダー７４の高さの異なる３つの掛止歯７４ａ、７４ｂ、７４ｃは、ボールカム８２の１ストローク分以下の寸法で第２ピストン７２側に接近するように形成されていると共に、第１ピストン７０の高さの異なる３つの受止歯７０ｃ、７０ｄ、７０ｅは、上記掛止歯７４ａ、７４ｂ、７４ｃと同様の形状で形成され、その掛止歯７４ａ、７４ｂ、７４ｃに対して周方向に半波長ずらされて位置させられている。また、図４では、第１ピストン７０およびホルダー７４は、理解を容易とするために意図的に回転軸線Ｃ１方向にずらして示されているが、初期には、受止歯７０ｅの斜面と掛止歯７４ｃの斜面とが略一致させられている。また、第１ピストン７０の移動ストロークＳＴは、位置固定の掛止歯７４ｃの斜面の下端であるベース位置Ｂ１から示されている。
図４に示すように、可動スリーブ６０が上記コネクト位置にある時に第２ピストン７２から突設された突起７２ａが掛止歯７４ｃに掛け止められた位置Ａに位置している初期状態において、第１ピストン７０が電磁石６６により移動ストロークＳＴにて１回目の往復移動が行われると、第２ピストン７２の突起７２ａは第１ピストン７０の受止歯７０ｅに持ち上げられることによりスプリング６４の付勢力に抗して掛止歯７４ａの先端を超えてその掛止歯７４ａの斜面の最下端まで滑り、位置Ｂに掛け止められる。次いで、第１ピストン７０が電磁石６６により移動ストロークＳＴにて２回目の往復移動が行われると、第２ピストン７２の突起７２ａは第１ピストン７０の受止歯７０ｃに持ち上げられることによりスプリング６４の付勢力に抗して掛止歯７４ｂの先端を超えてその掛止歯７４ｂの斜面の最下端まで滑り、位置Ｃに掛け止められる。次いで、第１ピストン７０が電磁石６６により移動ストロークＳＴにて３回目の往復移動が行われると、第２ピストン７２の突起７２ａは第１ピストン７０の受止歯７０ｄに持ち上げられることによりスプリング６４の付勢力に抗して掛止歯７４ｃの先端を超えてその掛止歯７４ｃの斜面の最下端まで滑り、掛止歯７４ｃに掛け止められて位置Ａと同じ初期状態に戻される。すなわち、電磁石６６によってボールカム８２を介して第１ピストン７０が所定回数である３回目の往復移動が行われると、可動スリーブ６０が上記コネクト位置へ戻されることで、その可動スリーブ６０の外周噛合歯６０ｂとリングギヤ５２の噛合歯５２ｂとが噛み合わされて第１クラッチ２４が係合される。
これにより、ラチェット機構７６では、ボールカム８２による第１ピストン７０の往復移動で第２ピストン７２を１回ずつ周方向へ送りつつ上記ディスコネクト位置へ向かって順次移動させられる。そして、その第２ピストン７２の移動回数が２回目に到達すると、その第２ピストン７２が上記ディスコネクト位置に位置させられる。また、ラチェット機構７６では、第２ピストン７２の移動回数が２回目を超えて３回目になると、その第２ピストン７２がホルダー７４の掛止歯７４ｂから掛け外されてスプリング６４の付勢力により可動スリーブ６０が上記コネクト位置へ移動する。
また、図３に示すように、第１クラッチアクチュエータ６２には、可動スリーブ６０が前記コネクト位置に移動させられるのに先立って最も前記ディスコネクト位置側に移動したときに、入力軸３４の回転とリングギヤ５２の回転とを同期させる同期装置９４が備えられている。なお、上記同期装置９４は、円筒状のリングギヤ５２の内径側すなわちそのリングギヤ５２の円筒状の軸部５２ａの内径側において、可動スリーブ６０とラチェット機構７６との間に配設されている。
上記同期装置９４には、図３に示すように、入力軸３４に可動スリーブ６０を介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９０と、リングギヤ５２に相対回転不能且つ回転軸線Ｃ１方向に可動スリーブ６０と共に移動可能に設けられたリングギヤ５２側の摩擦係合部材９２とが備えられている。なお、上記リングギヤ５２側の摩擦係合部材９２には、リングギヤ５２の軸部５２ａの内周面に形成された内周スプライン歯５２ｃ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９２ａと、入力軸３４側の摩擦係合部材９０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９０ａに摺接可能な円錐状外周摩擦面９２ｂと、可動スリーブ６０と第２ピストン７２との間に介在された環状の環状部材９６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９６ａに当接する円錐状内周当接面９２ｃとが設けられている。このため、上記リングギヤ５２側の摩擦係合部材９２は、そのリングギヤ５２側の摩擦係合部材９２の前輪１４Ｌ側の端部に可動スリーブ６０の前輪１４Ｒ側の端部が当接され、且つそのリングギヤ５２側の摩擦係合部材９２の円錐状内周当接面９２ｃに環状部材９６の円錐状外周当接面９６ａが当接されることによって、回転軸線Ｃ１方向に可動スリーブ６０と共に移動する。また、環状部材９６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９６ｂが形成されている。
また、上記入力軸３４側の摩擦係合部材９０には、図３に示すように、上述した円錐状内周摩擦面９０ａと、可動スリーブ６０と相対回転不能且つ回転軸線Ｃ１方向の移動可能にその可動スリーブ６０の外周面に形成された外周スプライン歯６０ｃと回転軸線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９０ｂと、リングギヤ５２の軸部５２ｂ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５２ｄに当接可能な円錐状外周当接面９０ｃとが設けられている。
このため、可動スリーブ６０が環状部材９６およびラチェット機構７６を介してディスコネクト位置からコネクト位置に切り換えられる際には、リングギヤ５２の噛合歯５２ｂと可動スリーブ６０の外周噛合歯６０ｂとの噛み合いに先立って、入力軸３４側の摩擦係合部材９０の円錐状外周当接面９０ｃがリングギヤ５２の円錐状内周当接面５２ｄに当接されて、その入力軸３４側の摩擦係合部材９０の円錐状内周摩擦面９０ａにリングギヤ５２側の摩擦係合部材９２の円錐状外周摩擦面９２ｂが押し付けられるので、そのリングギヤ５２側の摩擦係合部材９２に相対回転不能に係合するリングギヤ５２の回転と、その入力軸３４側の摩擦係合部材９０に可動スリーブ６０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。なお、入力軸３４側の摩擦係合部材９０およびリングギヤ５２は、電磁石６６による可動片６８の吸着作動が前記所定回数を超える過程で第２ピストン７２および可動スリーブ６０が最も前輪１４Ｌ側へ移動させられたとき、その円錐状外周当接面９０ｃとその円錐状内周当接面５２ｄとが相互に当接するように、装着位置或いは形状寸法が設定されている。また、同期装置９４では、ボールカム８２によって可動スリーブ６０の回転軸線Ｃ１方向における移動ストロークＳＴすなわちリングギヤ５２側の摩擦係合部材９２の回転軸線Ｃ１方向における移動ストロークＳＴが、例えば電磁石６６によって可動片６８を吸着させることにより可動スリーブ６０を往復移動させるものに比較して好適に長くなるので、例えばリングギヤ５２側の摩擦係合部材９２と入力軸３４側の摩擦係合部材９０とが摩耗した場合でも、その入力軸３４側の摩擦係合部材９０にリングギヤ５２側の摩擦係合部材９２を押し付けることができ、好適に入力軸３４の回転とリングギヤ５２の回転とを同期させることができる。
以上のように構成された４輪駆動車両１０では、例えば、第１クラッチ２４および第２クラッチ３２が共に係合されている４輪駆動状態において、図示しない電子制御装置で２輪駆動走行モードが選択されると、トランスファ２６において第１クラッチアクチュエータ６２によって可動スリーブ６０がディスコネクト位置に移動して第１クラッチ２４が解放され、第２クラッチアクチュエータ４６によってスリーブ４４が非噛合位置に移動して第２クラッチ３２が解放されて、エンジン１２から駆動力が主駆動輪である前輪１４だけに伝達する２輪駆動状態となる。また、第１クラッチ２４および第２クラッチ３２が共に解放されている２輪駆動状態において、図示しない電子制御装置で４輪駆動走行モードが選択されると、トランスファ２６において第１クラッチアクチュエータ６２によって可動スリーブ６０がコネクト位置に移動して第１クラッチ２４が係合され、第２クラッチアクチュエータ４６によってスリーブ４４が噛合位置に移動して第２クラッチ３２が係合されて、エンジン１２から駆動力が前輪１４および後輪１６に伝達する４輪駆動状態となる。
上述のように、本実施例の４輪駆動車両１０のトランスファ２６によれば、入力軸３４は、リングギヤ５２内を貫通し且つそのリングギヤ５２と同心で回転可能に支持されているので、その入力軸３４の回転軸線Ｃ１とリングギヤ５２の回転軸線Ｃ１との間が好適に接近し、トランスファ２６におけるリングギヤ５２の回転軸線Ｃ１の直角方向の大きさが好適に小さくなる。このため、従来に比較してトランスファ２６の小型化が可能になる。
また、本実施例の４輪駆動車両１０のトランスファ２６によれば、入力軸３４は、ユニットケース５４内に設けられた一対の軸受５８に両端部が支持されることによって、リングギヤ５２と同心に回転可能に支持されており、第１クラッチ２４の可動スリーブ６０およびリングギヤ５２の噛合歯５２ｂすなわち噛合式断接機構は、一対の軸受５８の間に配置されている。このため、トランスファ２６において上記噛合式断接機構のリングギヤ５２の回転軸心Ｃ１方向における配置位置が規定され、そのトランスファ２６におけるリングギヤ５２の回転軸線Ｃ１方向の大きさが小さくなる。
また、本実施例の４輪駆動車両１０のトランスファ２６によれば、後輪１６Ｌ、１６Ｒ側に動力を伝達する動力伝達部材はプロペラシャフト２８であり、第１クラッチアクチュエータ６２は、可動スリーブ６０を前記コネクト位置と前記ディスコネクト位置とに切り換えるラチェット機構７６および電磁石６６を有し、それらラチェット機構７６および電磁石６６は、そのプロペラシャフト２８の軸心Ｃ４に対してリングギヤ５２と同じ側に配置されている。このため、トランスファ２６における第１クラッチアクチュエータ６２のラチェット機構７６および電磁石６６の配置位置がリングギヤ５２に好適に近くなるので更に回転軸線Ｃ１方向におけるトランスファ２６の大きさが好適に小さくなり、そのトランスファ２６の小型化が可能になる。
また、本実施例の４輪駆動車両１０のトランスファ２６によれば、リングギヤ５２と入力軸３４との間の動力伝達経路を断接する断接機構は、リングギヤ５２に形成された噛合歯５２ｂと、その噛合歯５２ｂに係合可能な外周噛合歯６０ｂを有し、入力軸３４に相対回転不能且つ回転軸線Ｃ１方向に移動可能に設けられた可動スリーブ６０とを、含む噛合式断接機構であり、第１クラッチアクチュエータ６２は、電磁石６６を用いて、可動スリーブ６０を前記コネクト位置と前記ディスコネクト位置とに移動させるものである。このため、例えばリングギヤ５２と入力軸３４との間に制御カップリングが設けられるものに比較して、第１クラッチアクチュエータ６２によって可動スリーブ６０を前記ディスコネクト位置に移動させた際において、入力軸３４の回転によるリングギヤ５２の連れまわりが防止される。
また、本実施例の４輪駆動車両１０のトランスファ２６によれば、第１クラッチアクチュエータ６２は、可動スリーブ６０を前記ディスコネクト位置から前記コネクト位置に向かって付勢するスプリング６４と、電磁石６６により所定のストロークで回転軸線Ｃ１方向に往復駆動される第１ピストン７０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７０によりスプリング６４の付勢力に抗して移動させられる第２ピストン７２と、複数段の掛止歯７４ａ、７４ｂ、７４ｃを有して入力軸３４に相対回転不能かつ回転軸線Ｃ１方向に移動不能に設けられ、その複数段の掛止歯７４ａ、７４ｂ、７４ｃのいずれかで第１ピストン７０により移動させられたその第２ピストン７２を掛け止めるホルダー７４とを備え、その第１ピストン７０の所定回の往復ストロークでその第２ピストン７２が可動スリーブ６０を前記ディスコネクト位置へスプリング６４の付勢力に抗して移動させ、その所定回を越えるとその第２ピストン７２を掛け外してスプリング６４の付勢力に従って可動スリーブ６０を前記コネクト位置へ移動させるラチェット機構７６とを、含むことにある。このため、ラチェット機構７６で第２ピストン７２をホルダー７４の掛止歯７４ａ、７４ｂ、７４ｃに掛け止めることにより、可動スリーブ６０を前記ディスコネクト位置或いは前記コネクト位置に機械的に位置決めしその位置を固定することができるので、例えば、可動スリーブ６０を前記ディスコネクト位置或いは前記コネクト位置に位置を固定するために電力を使用するものに比較して、好適にトランスファ２６で使用される電力消費量を抑制させることができる。
また、本実施例の４輪駆動車両１０のトランスファ２６によれば、電磁石６６とラチェット機構７６との間に、そのラチェット機構７６の第１ピストン７０と回転軸線Ｃ１方向において重なる状態で介挿された環状の支持部材７８と、それら支持部材７８と第１ピストン７０とに形成された互いに対向する一対のカム面７０ａ、７８ａで挟まれた球状転動体８０とを有し、それら支持部材７８と第１ピストン７０とが相対回転させられるとそれら支持部材７８と第１ピストン７０との間が離隔させられるボールカム８２が配設されており、電磁石６６によって支持部材７８に制動トルクが伝達されてそれら支持部材７８と第１ピストン７０とが相対回転すると、ボールカム８２によってラチェット機構７６を介して可動スリーブ６０が回転軸線Ｃ１方向に移動させられる。このため、例えば電磁石６６によって可動片６８を吸着させることにより可動スリーブ６０を所定のストロークで往復移動させるものに比較して、ボールカム８２を用いることにより可動スリーブ６０のストロークを好適に延ばすことができる。
また、本実施例の４輪駆動車両１０のトランスファ２６によれば、入力軸３４に相対回転不能に設けられた入力軸３４側の摩擦係合部材９０と、リングギヤ５２に相対回転不能且つ回転軸線Ｃ１方向に可動スリーブ６０と共に移動可能に設けられたリングギヤ５２側の摩擦係合部材９２とを有し、可動スリーブ６０が前記コネクト位置に移動させられるに先立ってその入力軸３４側の摩擦係合部材９０にリングギヤ５２側の摩擦係合部材９２が押し付けられてその入力軸３４側の摩擦係合部材９０とそのリングギヤ５２側の摩擦係合部材９２とが相互に摺接させられることで入力軸３４の回転とリングギヤ５２の回転とを同期させる同期装置９４が、備えられており、円筒状のリングギヤ５２の内径側において、可動スリーブ６０とラチェット機構７６との間に同期装置９４が配設されている。このため、円筒状のリングギヤ５２の内径側において、可動スリーブ６０とラチェット機構７６との間に同期装置９４が配設されるので、トランスファ２６のリングギヤ５２の回転軸線Ｃ１方向における大きさを好適に小さくすることができる。
また、本実施例の４輪駆動車両１０のトランスファ２６によれば、入力軸３４のリングギヤ５２の回転軸線Ｃ１方向の長さ範囲に対応する部分とリングギヤ５２との間に、可動スリーブ６０の一部が配設されているので、トランスファ２６におけるリングギヤ５２の回転軸線Ｃ１方向の大きさが好適に小さくなる。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
例えば、前述の実施例の４輪駆動車両１０は、トランスファ２６を有する前輪用駆動力配分ユニット２０が備えられたＦＦベースの車両であったが、本発明はＦＲベース、ＲＲベースなど適宜組み合わせて実施することができる。ＦＲベース、ＲＲベースでは、上記前輪用駆動力配分ユニット２０と略同様の構成を有する後輪用駆動力配分ユニットが後輪に用いられる。また、前述の実施例では、第１クラッチ２４は、可動スリーブ６０等を含む噛合式断接機構で構成されていたが、その噛合式断接機構以外で構成されていても良い。例えば多板摩擦クラッチ等で構成されていても良い。
また、前述の実施例の４輪駆動車両１０において、第１クラッチ２４を作動させるための第１クラッチアクチュエータ６２は、電磁石６６とその電磁石６６による可動片６８の作動ストロークよりも大きいストロークで第２ピストン７２を作動させるためのボールカム８２およびラチェット機構７６を備えていた。しかし、作動ストロークの大きい電磁アクチュエータ、モータ、油圧シリンダ等で第２ピストン７２を移動させてもよく、その場合には、ボールカム８２、ラチェット機構７６が不要となる。また、ラチェット機構７６において第１ピストン７０の受止歯７０ｃ、７０ｄ、７０ｅ、およびホルダー７４の掛止歯７４ａ、７４ｂ、７４ｃの段数は３段であったが、例えば２段又は４段以上であっても良い。なお、本実施例のような上記ボールカム８２、ラチェット機構７６等を使用して第１ピストン７０と支持部材７８との相対回転によりトランスファ２６の入力軸３４とリングギヤ５２との間の断接を切り替える車速(回転差)感応型の断接機構は、十分な車速である(極低速等でない)場合には、例えばモータを駆動させトランスファ２６の入力軸３４とリングギヤ５２との間の断接を切り替えるモータ式の断接機構に比べて応答性が高い。すなわち、トランスファ２６の入力軸３４とリングギヤ５２との間の断接を切り替える切替速度が速い。
また、前述の実施例の４輪駆動車両１０において、円筒状のリングギヤ５２の内径側には、可動スリーブ６０の一部が配置されていたが、その可動スリーブ６０の全体が円筒状のリングギヤ５２の内径側に配置されるようにしても良い。また、リングギヤ５２の軸部５２ａの前輪１４Ｌ側の端部には、可動スリーブ６０の外周噛合歯６０ｂと噛み合う噛合歯５２ｂが形成されていたが、例えばその噛合歯５２ｂがリングギヤ５２の軸部５２ａの内径側に設けられていても良い。すなわち、可動スリーブ６０が前記コネクト位置に移動させられる際にその可動スリーブ６０とリングギヤ５２とが相対回転不能に噛み合うものであれば、その可動スリーブ６０に形成される外周噛合歯６０ｂやリングギヤ５２の噛合歯５２ｂは、どこに形成されていても良い。また、可動スリーブ６０の外周噛合歯６０ｂとリングギヤ５２の噛合歯５２ｂとが噛み合う位置をリングギヤ５２から離間する方向に移動させるようにして、可動スリーブ６０の全体が円筒状のリングギヤ５２の内径側に配置されないように、すなわちその可動スリーブ６０が円筒状のリングギヤ５２と入力軸３４との間に配置されないようにしても良い。
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
１０：４輪駆動車両
１２：エンジン(駆動源)
１４：前輪(主駆動輪)
１６：後輪(副駆動輪)
２４：第１クラッチ
２６：トランスファ
２８：プロペラシャフト(動力伝達部材)
３４：入力軸
５２：リングギヤ
５２ｂ：噛合歯(第１噛合歯)
６０：可動スリーブ(可動噛合部材)
６０ｂ：外周噛合歯(第２噛合歯)
６２：第１クラッチアクチュエータ(アクチュエータ)
６４：スプリング
６６：電磁石
７０：第１ピストン
７０ａ：カム面
７２：第２ピストン
７４：ホルダー
７４ａ、７４ｂ、７４ｃ：掛止歯
７６：ラチェット機構(掛外し機構)
７８：支持部材(環状部材)
７８ａ：カム面
８０：球状転動体
８２：ボールカム
９０：摩擦係合部材
９２：摩擦係合部材
９４：同期装置
Ｃ１：回転軸線
Ｃ４：軸心

Claims (6)

  1. ２輪駆動状態から４輪駆動状態とする場合には、駆動源から左右の主駆動輪へ伝達される駆動力の一部を、動力伝達部材を介して左右の副駆動輪へ出力するための４輪駆動車両のトランスファであって、
    一回転軸線まわりに回転可能に支持され、前記動力伝達部材を駆動するための円筒状のリングギヤと、
    前記リングギヤ内を貫通し且つ前記リングギヤと同心で回転可能に支持され、前記駆動源から前記主駆動輪へ伝達される駆動力の一部が入力される入力軸と、
    前記リングギヤと前記入力軸との間を断接する断接機構と、
    前記断接機構を、前記リングギヤと前記入力軸とを相対回転不能に連結するコネクト位置と前記リングギヤと前記入力軸との相対回転を許容するディスコネクト位置との間で切り換えるアクチュエータとを、含み、
    前記断接機構は、
    前記リングギヤに形成された第１噛合歯と、
    前記第１噛合歯に係合可能な第２噛合歯を有し、前記入力軸に相対回転不能且つ前記回転軸線方向に移動可能に設けられた可動噛合部材とを、含む噛合式断接機構であり、
    前記アクチュエータは、電磁石を用いて、前記可動噛合部材を前記コネクト位置と前記ディスコネクト位置とに移動させるものであり、
    前記アクチュエータは、
    前記可動噛合部材を前記ディスコネクト位置から前記コネクト位置に向かって付勢するスプリングと、
    前記電磁石により所定のストロークで前記回転軸線方向に往復駆動される第１ピストンと、前記入力軸に対して相対回転可能に設けられ、前記第１ピストンにより前記スプリングの付勢力に抗して移動させられる第２ピストンと、複数段の掛止歯を有して前記入力軸に相対回転不能かつ前記回転軸線方向に移動不能に設けられ、前記複数段の掛止歯のいずれかで前記第１ピストンにより移動させられた前記第２ピストンを掛け止めるホルダーとを備え、前記第１ピストンの所定回の往復ストロークで前記第２ピストンが前記可動噛合部材を前記ディスコネクト位置へ前記スプリングの付勢力に抗して移動させ、前記所定回を越えると前記第２ピストンを掛け外して前記スプリングの付勢力に従って前記可動噛合部材を前記コネクト位置へ移動させる掛外し機構とを、含むことを特徴とする４輪駆動車両のトランスファ。
  2. 前記入力軸は、ケース内に設けられた一対の軸受に両端部が支持されることによって、前記リングギヤと同心に回転可能に支持されており、
    前記断接機構は、前記一対の軸受の間に配置されている請求項１の４輪駆動車両のトランスファ。
  3. 前記動力伝達部材は、前記副駆動輪側に動力を伝達するプロペラシャフトであり、
    前記掛外し機構および電磁石は、前記プロペラシャフトの軸心に対して前記リングギヤと同じ側に配置されている請求項１または２の４輪駆動車両のトランスファ。
  4. 前記電磁石と前記掛外し機構との間に、前記掛外し機構の第１ピストンと前記回転軸線方向において重なる状態で介挿された環状部材と、それら環状部材と第１ピストンとに形成された互いに対向する一対のカム面で挟まれた球状転動体とを有し、それら環状部材と第１ピストンとが相対回転させられるとそれら環状部材と第１ピストンとの間が離隔させられるボールカムが配設されており、
    前記電磁石によって前記環状部材に制動トルクが伝達されてそれら環状部材と第１ピストンとが相対回転すると、前記ボールカムによって前記掛外し機構を介して前記可動噛合部材が前記回転軸線方向に移動させられる請求項１から３のいずれか１の４輪駆動車両のトランスファ。
  5. 前記入力軸に相対回転不能に設けられた入力軸側の摩擦係合部材と、前記リングギヤに相対回転不能且つ前記回転軸線方向に前記可動噛合部材と共に移動可能に設けられたリングギヤ側の摩擦係合部材とを有し、前記可動噛合部材が前記コネクト位置に移動させられるに先立って前記入力軸側の摩擦係合部材と前記リングギヤ側の摩擦係合部材とが相互に摺接させられることで前記入力軸の回転と前記リングギヤの回転とを同期させる同期装置が、備えられており、
    前記円筒状のリングギヤの内側において、前記可動噛合部材と前記掛外し機構との間に前記同期装置が配設されている請求項１から４のいずれか１の４輪駆動車両のトランスファ。
  6. 前記入力軸の前記リングギヤの軸方向の長さ範囲に対応する部分と前記リングギヤとの間に、前記可動噛合部材の一部が配設されている請求項１から５のいずれか１の４輪駆動車両のトランスファ。
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