JPWO2012172638A1 - ４輪駆動車用のトランスファ - Google Patents

Abstract

【課題】入力軸１１に入力される回転動力を後輪出力軸１２と前輪出力軸１３とに伝達する４輪駆動車用のトランスファ３において、変速機能とセンターデフ機能とを実現するための動力伝達要素の構成簡素化を図る。【解決手段】前記動力伝達要素は、軸方向に１列の歯車群（２１〜２３）を有するとともに各歯車（２１〜２３）が軸方向に移動されない構成の１組の遊星歯車機構２０を含む。【選択図】図２

Description

本発明は、入力軸に入力される回転動力を前輪出力軸と後輪出力軸とに伝達する４輪駆動車用のトランスファに関する。

例えば特許文献１には、主変速機から入力軸に入力される回転動力を前輪駆動軸と後輪駆動軸とに伝達する４輪駆動車用の動力伝達装置が記載されている。

この動力伝達装置は、副変速装置と、センターデファレンシャル（センターデフとも言う）とを備えている。副変速装置およびセンターデファレンシャルは、それぞれシングルピニオンタイプのプラネタリ式ギヤ機構で構成されている。

この動力伝達装置は、４つの作動パターンのなかから１つを選択できるようになっている。第１作動パターンは高速変速段の２輪駆動（Ｈｉ−２ＷＤ）、第２作動パターンは高速変速段の４輪駆動でかつ前、後輪間の差動作用がある走行状態（Ｈｉ−４ＷＤ−Ｆｒｅｅ）、第３作動パターンは高速変速段の４輪駆動でかつ前、後輪間の差動作用がない走行状態（Ｈｉ−４ＷＤ−Ｌｏｃｋ）、第４作動パターンは低速変速段の４輪駆動でかつ前、後輪間の差動作用がない走行状態（Ｌｏ−４ＷＤ−Ｌｏｃｋ）である。この作動パターンの切り換えは、２つの切り換え機構を用いて行うように構成されている。

例えば特許文献２では、４輪駆動車用のトランスファにおいて、単一のラビニオ式遊星歯車機構に、副変速機としての機能とセンターデフとしての機能とを併せ持たせるようにしている。

このトランスファでも前記特許文献１の動力伝達装置と同様の４つの作動パターン（駆動モード）のなかから１つを選択できるようになっている。この作動パターン（駆動モード）の切り換えは、３つのクラッチと１つのブレーキとを用いて行うように構成されている。

特開昭６３−２６９７２９号公報 国際公開番号ＷＯ９５／１６５８４

上記特許文献１では、それぞれシングルピニオンタイプのプラネタリ式ギヤ機構からなる副変速装置およびセンターデファレンシャルを用いているために、動力伝達装置の構成部品点数が多く必要であるなど、設備コストが嵩むことが指摘される他、前記副変速装置およびセンターデファレンシャルを軸方向に直列に並べて配置しているために、軸方向寸法が大きいことが指摘される。

上記特許文献２では、単一の遊星歯車機構を用いているものの、この遊星歯車機構はラビニオ式と呼ばれるものであって、２つのサンギヤを軸方向に並べた構成になっているとともに、２つのピニオンギヤを径方向に配置して噛合させる構成になっているために、構成が複雑でしかも構成部品点数が多く必要であるなど、設備コストが嵩むことが指摘されるとともに、外形寸法が大きいことが指摘される。

このような事情に鑑み、本発明は、入力軸に入力される回転動力を前輪出力軸と後輪出力軸とに伝達する４輪駆動車用トランスファにおいて、変速機能とセンターデフ機能とを実現するための動力伝達要素の構成簡素化を図ることを目的としている。

本発明に係る４輪駆動車用のトランスファは、入力軸に入力される回転数を変速して後輪出力軸および前輪出力軸の少なくともいずれか一方から出力させる変速機能と、前記２つの出力軸間の差動作用を許容するセンターデフ機能とを実現するための動力伝達要素を備え、前記動力伝達要素は、軸方向に１列の歯車群を有するとともに各歯車が軸方向に移動されない構成の１組の遊星歯車機構を含む、ことを特徴としている。

この場合、変速機能とセンターデフ機能とを実現するための動力伝達要素に１組のシングルピニオンタイプの遊星歯車機構を用いるようにしているから、特許文献１のように２組のシングルピニオンタイプの遊星歯車機構を用いる場合や特許文献２のように１組のラビニオ式の遊星歯車機構を用いる場合に比べると構成が簡素になる。その結果として設備コストの低減と軸方向寸法の縮小とを図ることが可能になる。

好ましくは、前記動力伝達要素は、前記変速比をローレンジまたはハイレンジに切り替えるためのレンジ切り替え要素をさらに含む、構成とすることができる。

この場合、前記変速比をローレンジまたはハイレンジの２段階で切り替えることが可能になる。

好ましくは、前記レンジ切り替え要素は、ローギヤピースと、ハイギヤピースと、前記入力軸の内端に設けられる内歯歯車と、第１スリーブとを含む。前記ローギヤピースは、前記遊星歯車機構のサンギヤの中心に軸方向一方へ延びるように設けられる中心筒軸部の先端外径側に設けられる外歯歯車とされる。前記ハイギヤピースは、前記遊星歯車機構のキャリアの中心に前記中心筒軸部の内径側に相対回転可能に挿通されるように設けられる中心軸部において前記中心筒軸部の先端開口から突出する部分の外径側に設けられる外歯歯車とされ、かつ前記ローギヤピースと軸方向に非接触に並んで配置される。前記第１スリーブは、外周に前記入力軸の内歯歯車に噛合可能な外歯を有するとともに内周に前記ローギヤピースの外歯または前記ハイギヤピースの外歯に噛合可能な内歯を有し、かつローレンジ要求時に前記入力軸の内歯歯車と前記ローギヤピースの外歯とにそれぞれ噛合する位置にスライドさせられる一方で、ハイレンジ要求時に前記入力軸の内歯歯車と前記ハイギヤピースの外歯とにそれぞれ噛合する位置にスライドさせられる。

この場合、第１スリーブを軸方向いずれか一方にスライドさせることにより、まず前記入力軸と前記ローギヤピースとを連結させると、遊星歯車機構でローレンジ用動力伝達経路を確保することが可能になる一方、前記入力軸と前記ハイギヤピースとを連結させると、遊星歯車機構でハイレンジ用動力伝達経路を確保することが可能になる。

好ましくは、前記動力伝達要素は、前記入力軸に入力される回転動力を、前記後輪出力軸および前記前輪出力軸から出力させる４輪駆動モードと、前記後輪出力軸または前記前輪出力軸から出力させる２輪駆動モードとのいずれか一方に切り替えるためのモード切り替え要素をさらに含む、構成とすることができる。

この場合、前記モード切り替え要素によって、４輪駆動モードだけでなく２輪駆動モードを選択することが可能になる。

好ましくは、前記動力伝達要素は、前記２つの出力軸間の差動作用を許容する状態と禁止する状態とに切り替えるための差動切り替え要素をさらに含む、構成とすることができる。

この場合、４輪駆動モードにおいて、前記２つの出力軸間の差動作用を許容する状態または禁止する状態に切り替えることが可能になる。

好ましくは、前記動力伝達要素は、前記入力軸を、前記遊星歯車機構のキャリアに連結する第１連結状態と前記遊星歯車機構のサンギヤに連結する第２連結状態とのいずれか１つを確保するための第１スリーブと、前記前輪出力軸を、前記サンギヤに連結する第１連結状態と前記キャリアに連結する第２連結状態と前記サンギヤおよび前記キャリアに非連結にする空転可能状態とのいずれか１つを確保するための第２スリーブと、前記後輪出力軸を、前記遊星歯車機構のリングギヤに連結する第１連結状態と前記キャリアに連結する第２連結状態と前記リングギヤおよび前記キャリアに連結する第３連結状態とのいずれか１つを確保するための第３スリーブと、前記リングギヤを回転自在なフリー状態または回転不可能なロック状態にするための摩擦係合要素とをさらに含む、構成とすることができる。

この場合、ハイレンジの２輪駆動とする（Ｈｉ−２ＷＤ）モードと、ハイレンジの４輪駆動でかつ前記差動作用を許容する状態とする（Ｈｉ−４ＷＤ−Ｆｒｅｅ）モードと、ハイレンジの４輪駆動でかつ前記差動作用を禁止する状態とする（Ｈｉ−４ＷＤ−Ｌｏｃｋ）モードと、ローレンジの４輪駆動でかつ前記差動作用を禁止する状態とする（Ｌｏ−４ＷＤ−Ｌｏｃｋ）モードとを選択することが可能になる。

前記（Ｈｉ−２ＷＤ）モードは、前記摩擦係合要素でリングギヤを回転自在なフリー状態にし、前記第１スリーブで前記入力軸と前記キャリアとを連結する第１連結状態にし、前記第２スリーブで前記前輪出力軸と前記サンギヤおよび前記キャリアとを非連結にして前記前輪出力軸を空転可能な状態にし、前記第３スリーブで前記後輪出力軸と前記リングギヤおよび前記キャリアとを連結する第３連結状態にすればよい。

前記（Ｈｉ−４ＷＤ−Ｆｒｅｅ）モードは、前記摩擦係合要素でリングギヤを回転自在なフリー状態にし、前記第１スリーブで前記入力軸と前記キャリアとを連結する第１連結状態にし、前記第２スリーブで前記前輪出力軸と前記サンギヤとを連結する第１連結状態にし、前記第３スリーブで前記後輪出力軸と前記リングギヤとを連結する第１連結状態にすればよい。

前記（Ｈｉ−４ＷＤ−Ｌｏｃｋ）モードは、前記摩擦係合要素でリングギヤを回転自在なフリー状態にし、前記第１スリーブで前記入力軸と前記キャリアとを連結する第１連結状態にし、前記第２スリーブで前記前輪出力軸と前記サンギヤとを連結する第１連結状態にし、前記第３スリーブで前記後輪出力軸と前記リングギヤおよび前記キャリアとを連結する第３連結状態にすればよい。

前記（Ｌｏ−４ＷＤ−Ｌｏｃｋ）モードは、前記摩擦係合要素でリングギヤを回転不可能なロック状態にし、前記第１スリーブで前記入力軸と前記サンギヤとを連結する第２連結状態にし、前記第２スリーブで前記前輪出力軸と前記キャリアとを連結する第２連結状態にし、前記第３スリーブで前記後輪出力軸と前記キャリアとを連結する第２連結状態にすればよい。

好ましくは、前記遊星歯車機構は、回転自在に配置されるリングギヤと、前記リングギヤの内径側に所定空間を介して同心状に配置されるサンギヤと、前記リングギヤと前記サンギヤとの間にそれぞれ噛み合うように介装される複数個のピニオンギヤと、前記各ピニオンギヤを回転自在に支持するとともに当該各ピニオンギヤの公転動作に同期して回転可能に配置されるキャリアと、前記リングギヤを回転自在にするフリー状態または回転不可能にするロック状態にするための摩擦係合要素とを備える、構成とすることができる。

ここでは、遊星歯車機構の構成を特定している。この場合、前記摩擦係合要素で前記リングギヤを回転自在なフリー状態にすると、遊星歯車機構のサンギヤ、ピニオンギヤ、キャリアならびにリングギヤのすべてが相対回転可能になる。前記摩擦係合要素で前記リングギヤを回転不可能なロック状態にすると、遊星歯車機構のサンギヤ、ピニオンギヤならびにキャリアが相対回転可能になる。

本発明は、入力軸に入力される回転動力を前輪出力軸と後輪出力軸とに伝達する４輪駆動車用トランスファにおいて、変速機能とセンターデフ機能とを実現するための動力伝達要素の構成簡素化を図ることが可能になる。したがって、トランスファの設備コストの低減と外形寸法の小型化とに貢献できるようになる。

本発明に係る４輪駆動車用のトランスファの使用対象となる４輪駆動車用駆動装置の概略構成を示す図である。 図１のトランスファの構成概略を示すスケルトン図であり、Ｈｉ−２ＷＤモードを示している。 図１のトランスファの構成概略を示すスケルトン図であり、Ｈｉ−４ＷＤ−Ｆｒｅｅモードを示している。 図１のトランスファの構成概略を示すスケルトン図であり、Ｈｉ−４ＷＤ−Ｌｏｏｋモードを示している。 図１のトランスファの構成概略を示すスケルトン図であり、Ｌｏ−４ＷＤ−Ｌｏｃｋモードを示している。

以下、本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。

図１から図５に本発明の一実施形態を示している。まず、図１を参照して、本発明に係るトランスファの使用対象となる４輪駆動車用駆動装置の一実施形態の概要構成を説明する。この実施形態で例示する４輪駆動車用駆動装置は、フロントエンジン・リアドライブ（ＦＲ）車用駆動装置を基本構成とする４輪駆動車用駆動装置を例に挙げている。

図１に示す４輪駆動車用駆動装置は、エンジン１、トランスミッション２、トランスファ３、フロントプロペラシャフト４Ｆ、リアプロペラシャフト４Ｒ、フロントデファレンシャル５Ｆ、リアデファレンシャル５Ｒを備えている。なお、図１において、符号６Ｆは前輪、６Ｒは後輪である。これらを以下で説明するが、本発明の特徴に直接的に関係しないものについては図示や説明を簡単にしている。

エンジン１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて回転動力を出力する公知の駆動源である。

トランスミッション２は、エンジン１の図示していない出力軸（クランクシャフト）の回転数を変速して出力する。このトランスミッション２は、主変速機構などと呼ばれるものであり、例えば遊星歯車機構または多数の歯車列や同期機構を用いる構成などとされる。

トランスファ３は、図２から図５に示すように、入力軸１１、後輪出力軸１２、前輪出力軸１３、１組の遊星歯車機構２０、レンジ切り替え要素３０、モード切り替え要素４０、差動切り替え要素５０などを備えている。

入力軸１１は、トランスファケース１４に転がり軸受（図示省略）を介して回転自在に支持されている。この入力軸１１には、トランスミッション２から出力される回転動力が入力される。

後輪出力軸１２は、入力軸１１と同軸に配置されている。この後輪出力軸１２は、リアプロペラシャフト４Ｒ、リアデファレンシャル５Ｒならびに左右のリアドライブシャフト（符号省略）を介して左右の後輪６Ｒ側へ回転動力を出力するようになっている。

前輪出力軸１３は、後輪出力軸１２と平行に配置されている。この前輪出力軸１３には動力伝達要素（１５〜１７）が設けられている。この動力伝達要素は、ドライブギヤ１５、ドリブンギヤ１６、ドライブチェーンあるいはドライブベルトからなる輪状部材１７などを含んだ構成になっている。

具体的に、ドライブギヤ１５は、下記遊星歯車機構２０のサンギヤ２２の中心筒軸部２２ａの外径側に適宜の転がり軸受（図示省略）を介して相対回転可能に取り付けられている。ドリブンギヤ１６は、前輪出力軸１３の外径側に回転一体となるように設けられている。輪状部材１７はドライブギヤ１５とドリブンギヤ１６とに巻き掛けられている。

このように前輪出力軸１３は、動力伝達要素（１５〜１７）、フロントプロペラシャフト４Ｆ、フロントデファレンシャル５Ｆならびに左右のフロントドライブシャフト（符号省略）を介して左右の前輪６Ｆ側へ回転動力を出力するようになっている。

ところで、１組の遊星歯車機構２０、レンジ切り替え要素３０、モード切り替え要素４０ならびに差動切り替え要素５０などが、請求項に記載の動力伝達要素に相当している。

この動力伝達要素は、入力軸１１に入力される回転動力を適宜の変速比で変速して後輪出力軸１２および前輪出力軸１３の少なくともいずれか一方から出力させる変速機能と、後輪出力軸１２と前輪出力軸１３との間の差動作用を許容するセンターデフ機能とを実現するために設けられている。

遊星歯車機構２０は、図２から図４に示すように、軸方向に１列の歯車群を有するとともに各歯車が軸方向に移動されない構成、つまりシングルピニオンタイプとされている。具体的に、遊星歯車機構２０は、内歯歯車からなるリングギヤ２１、外歯歯車からなるサンギヤ２２、外歯歯車からなる複数のピニオンギヤ２３、キャリア２４などを備えている。各ギヤは軸方向に不動に配置されている。

リングギヤ２１は、トランスファケース１４にブレーキ１８を介して支持されている。サンギヤ２２は、リングギヤ２１の内径側に離隔配置されている。複数のピニオンギヤ２３は、リングギヤ２１とサンギヤ２２との対向環状空間にそれぞれ噛み合うように配置されている。キャリア２４は、各ピニオンギヤ２３を回転自在に支持するとともに、各ピニオンギヤ２３の公転動作に同期して回転する。

なお、前記ブレーキ１８は、詳細に図示していないが、例えば公知の多板式の摩擦係合要素などとされ、リングギヤ２１側に設けられる内径側摩擦板とトランスファケース１４側に設けられる外径側摩擦板とを備えている。

このブレーキ１８の動作としては、例えば図示していない作動源から油圧あるいは電磁力を受けたときに前記内径側摩擦板と前記外径側摩擦板とが摩擦係合させられることになって、リングギヤ２１をトランスファケース１４に一体化して回転不可能なロック状態にする一方、前記油圧または電磁力が消失したときに前記内径側摩擦板と前記外径側摩擦板とが離隔解放させられることになって、リングギヤ２１をトランスファケース１４から切り離して回転可能なフリー状態にする。

レンジ切り替え要素３０は、遊星歯車機構２０による変速比をローレンジ（Ｌ）またはハイレンジ（Ｈ）に切り替えることを可能とするものである。

具体的に、レンジ切り替え要素３０は、図２から図５に示すように、ローギヤピース３１、ハイギヤピース３２、入力軸１１の内歯歯車３３、第１スリーブ３４などを含んで構成されている。

ローギヤピース３１は、遊星歯車機構２０のサンギヤ２２の中心に軸方向一方へ延びるように設けられる中心筒軸部２２ａの先端外径側に設けられている。

ハイギヤピース３２は、遊星歯車機構２０のキャリア２４の中心に前記中心筒軸部２２ａの内径側に相対回転可能に挿通されるように設けられる中心軸部２４ａにおいて前記中心筒軸部２２ａの先端開口から突出する部分の外径側に設けられている。

これらローギヤピース３１およびハイギヤピース３２は共に外歯歯車とされていて、これらローギヤピース３１およびハイギヤピース３２は軸方向隣り合わせに非接触に並んで配置されている。

内歯歯車３３は、入力軸１１の内端に設けられている。第１スリーブ３４は、入力軸１１の内歯歯車３３とローギヤピース３１およびハイギヤピース３２との間に軸方向にスライド可能な状態で配置されている。この第１スリーブ３４は、外周に入力軸１１の内歯歯車３３に噛合可能な外歯を有しており、また、内周にローギヤピース３１の外歯またはハイギヤピース３２の外歯に噛合可能な内歯を有している。なお、前記各歯はスプラインとも呼ばれる。

そして、まず、第１スリーブ３４を入力軸１１の内歯歯車３３とハイギヤピース３２の外歯とにそれぞれ噛合させる位置にスライドさせると、入力軸１１と遊星歯車機構２０のキャリア２４とが第１スリーブ３４、ハイギヤピース３２ならびに中心軸部２４ａを介して連結される第１連結状態になる。一方、第１スリーブ３４を入力軸１１の内歯歯車３３とローギヤピース３１の外歯とにそれぞれ噛合させる位置にスライドさせると、入力軸１１と遊星歯車機構２０のサンギヤ２２とが第１スリーブ３４、ローギヤピース３１ならびに中心筒軸部２２ａを介して連結される第２連結状態になる。

モード切り替え要素４０は、４輪駆動（４ＷＤ）モードまたは２輪駆動（２ＷＤ）モードにすることを可能とするものである。

なお、４輪駆動モードとは、入力軸１１に入力される回転動力を後輪出力軸１２と前輪出力軸１３との両方から出力させる動力伝達経路を確保した形態である。２輪駆動モードとは、入力軸１１に入力される回転動力を後輪出力軸１２のみから出力させる動力伝達経路を確保した形態である。

具体的に、モード切り替え要素４０は、図２から図５に示すように、ドライブギヤ１５の外歯歯車４１、サンギヤ２２の外歯歯車４２、キャリア２４の内歯歯車４３、第２スリーブ４４などを含んで構成されている。

ドライブギヤ１５の外歯歯車４１は、ドライブギヤ１５の中心軸部の先端外径側に設けられている。サンギヤ２２の外歯歯車４２は、サンギヤ２２の中心筒軸部２２ａの軸方向途中の外径側に設けられている。キャリア２４の内歯歯車４３は、キャリア２４においてピニオンギヤ２３に挿入されるピニオンシャフトの先端内径側に設けられている。

第２スリーブ４４は、ドライブギヤ１５の外歯歯車４１およびサンギヤ２２の外歯歯車４２とキャリア２４の内歯歯車４３との間に軸方向にスライド可能な状態で配置されている。この第２スリーブ４４は、外周にキャリア２４の内歯歯車４３の内歯に噛合可能な外歯を有しており、また、内周に前輪出力軸１３の外歯歯車４１の外歯およびサンギヤ２２の外歯歯車４２の外歯に噛合可能な内歯を有している。なお、前記各歯はスプラインとも呼ばれる。

そして、２輪駆動モードにするには、第２スリーブ４４をサンギヤ２２の外歯歯車４２またはキャリア２４の内歯歯車４３に噛合させずにドライブギヤ１５の外歯歯車４１のみに噛合させる位置にスライドさせることにより、ドライブギヤ１５を空転可能な状態にすればよい。

また、４輪駆動モードにするには、第２スリーブ４４をドライブギヤ１５の外歯歯車４１とサンギヤ２２の外歯歯車４２とにそれぞれ噛合させる位置にスライドさせることによりサンギヤ２２と前輪出力軸１３とを連結させる第１連結状態にするか、あるいは第２スリーブ４４をドライブギヤ１５の外歯歯車４１とキャリア２４の内歯歯車４３とに噛合させる位置にスライドさせることによりキャリア２４と前輪出力軸１３とを連結させる第２連結状態にすればよい。

差動切り替え要素５０は、４輪駆動モードにおいて、後輪出力軸１２と前輪出力軸１３との間の差動作用を許容する状態または禁止する状態にすることを可能とするものである。

具体的に、差動切り替え要素５０は、図２から図５に示すように、後輪出力軸１２の外歯歯車５１、キャリア２４の外歯歯車５２、リングギヤ２１の内歯歯車５３、第３スリーブ５４などを含んで構成されている。

後輪出力軸１２の外歯歯車５１は、後輪出力軸１２の中心軸部の先端外径側に設けられている。キャリア２４の外歯歯車５２は、キャリア２４の中心軸部２４ａの後輪出力軸１２側の端部に設けられている。リングギヤ２１の内歯歯車５３は、リングギヤ２１から後輪出力軸１２側に突出するように設けられる筒軸２１ａの先端内径側に設けられている。

第３スリーブ５４は、後輪出力軸１２の外歯歯車５１およびキャリア２４の外歯歯車５２とリングギヤ２１の内歯歯車５３との間に軸方向にスライド可能な状態で配置されている。この第３スリーブ５４は、外周にリングギヤ２１の内歯歯車５３に噛合可能な外歯を有しており、また、内周に後輪出力軸１２の外歯歯車５１およびキャリア２４の外歯歯車５２に噛合可能な内歯を有している。なお、前記各歯はスプラインとも呼ばれる。

そして、ブレーキ１８を非作動にしてリングギヤ２１を回転自在なフリー状態にしている場合には、第３スリーブ５４を後輪出力軸１２の外歯歯車５１とリングギヤ２１の内歯歯車５３とに噛合させることにより第３スリーブ５４で後輪出力軸１２とリングギヤ２１とを連結する第１連結状態にすると、遊星歯車機構２０のキャリア２４とリングギヤ２１とサンギヤ２２とが相対回転可能な状態になる。この状態では、後輪出力軸１２と前輪出力軸１３との間の差動作用が許容される。

また、ブレーキ１８を非作動にしてリングギヤ２１を回転自在なフリー状態にしている場合には、第３スリーブ５４を後輪出力軸１２の外歯歯車５１とリングギヤ２１の内歯歯車５３とキャリア２４の外歯歯車５２とに噛合させることにより第３スリーブ５４で後輪出力軸１２とリングギヤ２１とキャリア２４とを連結する第３連結状態にすると、遊星歯車機構２０のキャリア２４とリングギヤ２１とサンギヤ２２とが相対回転不可能な状態になるので、後輪出力軸１２と前輪出力軸１３との間の差動作用が禁止される。

さらに、ブレーキ１８を作動させてリングギヤ２１を回転不可能なロック状態にしている場合には、第３スリーブ５４を後輪出力軸１２の外歯歯車５１とキャリア２４の外歯歯車５２とに噛合させる位置にスライドさせることにより第３スリーブ５４で後輪出力軸１２とキャリア２４とを連結する第２連結状態にすると、遊星歯車機構２０のキャリア２４とリングギヤ２１とサンギヤ２２とが相対回転不可能な状態になるので、後輪出力軸１２と前輪出力軸１３との間の差動作用が禁止される。

ところで、レンジ切り替え要素３０の第１スリーブ３４には第１シフトフォーク３５が、また、モード切り替え要素４０の第２スリーブ４４には第２シフトフォーク４５が、さらに、差動切り替え要素５０の第３スリーブ５４には第３シフトフォーク５５が、それぞれ係止されている。

第１〜第３シフトフォーク３５，４５，５５はシフトアクチュエータ６０（図１参照）で個別に作動される。つまり、第１〜第３シフトフォーク３５，４５，５５で第１〜第３スリーブ３４，４４，５４を個別にそれぞれの中心軸線と平行にスライドさせることにより、レンジ切り替え要素３０、モード切り替え要素４０ならびに差動切り替え要素５０を作動させるようになっている。

シフトアクチュエータ６０は、詳細に図示していないが、シフトモータで発生する回転動力を動力伝達機構で減速して第１〜第３シフトフォーク３５，４５，５５に軸方向推進力として伝達することにより、第１〜第３シフトフォーク３５，４５，５５を個別にそれぞれの中心軸線と平行にスライドさせる。

このシフトアクチュエータ６０の動作は４ＷＤコントロールコンピュータ１００（図１参照）により制御される。この４ＷＤコントロールコンピュータ１００は、図示していないが、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ（プログラムメモリ）、ＲＡＭ（データメモリ）、バックアップＲＡＭ（不揮発性メモリ）などを備える公知の構成とされる。

ＲＯＭは、各種制御プログラムや、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り、バックアップＲＡＭは、エンジン１の停止時にその保存すべきデータなどを記憶する不揮発性のメモリである。

次に、以上説明した構成のトランスファ３を備える４輪駆動車用駆動装置は、下記４つの駆動モードのなかから１つを選択できるようになっている。

この４つの駆動モードについて、図２から図５を参照して詳細に説明する。この４つの駆動モードの切り替えは、図示していないが、例えば運転席近傍に設置される適宜の切り替えスイッチを運転者が操作することによって行われる。

つまり、前記切り替えスイッチからの出力信号が４ＷＤコントロールコンピュータ１００に入力されると、この４ＷＤコントロールコンピュータ１００が要求される駆動モードを認識し、この認識結果に基づいてブレーキ１８を制御するとともに、シフトフォークアクチュエータ６０でもってレンジ切り替え要素３０の第１スリーブ３４とモード切り替え要素４０の第２スリーブ４４と差動切り替え要素５０の第３スリーブ５４とを個別にスライドさせることにより図２から図５に示す状態の第１〜第４駆動モードにする。この第１〜第４駆動モードについて以下で説明する。

（１）第１駆動モードは、ハイレンジ（高速変速段）の後輪２輪駆動とする組み合わせであって、「Ｈｉ−２ＷＤ」モード、略して「Ｈ２」モードと呼ばれる。

この「Ｈ２」モードが選択されると、図２に示すような状態にされる。具体的に、まず、ブレーキ１８を非作動としてリングギヤ２１を回転自在なフリー状態にし、レンジ切り替え要素３０の第１スリーブ３４を入力軸１１の内歯歯車３３とハイギヤピース３２の外歯とにそれぞれ噛合させる位置にスライドさせることにより、第１スリーブ３４で入力軸１１とハイギヤピース３２およびキャリア２４とを連結する第１連結状態にする。また、モード切り替え要素４０の第２スリーブ４４をドライブギヤ１５の外歯歯車４１のみに噛合させることにより、ドライブギヤ１５を空転可能な状態にする。さらに、差動切り替え要素５０の第３スリーブ５４を後輪出力軸１２の外歯歯車５１とキャリア２４の外歯歯車５２とリングギヤ２１の内歯歯車５３とにそれぞれ噛合させる位置にスライドさせることにより、第３スリーブ５４で後輪出力軸１２とキャリア２４およびリングギヤ２１とを連結する第３連結状態にする。

この場合、図２の太線矢印で示すように、入力軸１１から第１スリーブ３４およびハイギヤピース３２に入力される回転動力は、中心軸部２４ａを介して遊星歯車機構２０のキャリア２４に入力されるようになり、このキャリア２４の外歯歯車５２から第３スリーブ５４を介して後輪出力軸１２に直接伝達されるようになる。

（２）第２駆動モードは、ハイレンジ（高速変速段）の４輪駆動、かつ前輪出力軸１３と後輪出力軸１２との間の差動作用を許容する状態とする組み合わせであって、「Ｈｉ−４ＷＤ−Ｆｒｅｅ」モード、略して「Ｈ４Ｆ」モードと呼ばれる。

この「Ｈ４Ｆ」モードが選択されると、図３に示すような状態にされる。具体的に、まず、ブレーキ１８を非作動としてリングギヤ２１を回転自在なフリー状態にし、レンジ切り替え要素３０の第１スリーブ３４を入力軸１１の内歯歯車３３とハイギヤピース３２の外歯とにそれぞれ噛合させる位置にスライドさせることにより、第１スリーブ３４で入力軸１１とハイギヤピース３２およびキャリア２４とを連結する第１連結状態にする。また、モード切り替え要素４０の第２スリーブ４４をドライブギヤ１５の外歯歯車４１とサンギヤ２２の外歯歯車４２とにそれぞれ噛合させる位置にスライドさせることにより、第２スリーブ４４でドライブギヤ１５とサンギヤ２２とを連結する第１連結状態にする。さらに、差動切り替え要素５０の第３スリーブ５４を後輪出力軸１２の外歯歯車５１とリングギヤ２１の内歯歯車５３とにそれぞれ噛合させる位置にスライドさせることにより、第３スリーブ５４で後輪出力軸１２とリングギヤ２１とを連結する第１連結状態にする。これにより、遊星歯車機構２０のキャリア２４とリングギヤ２１とサンギヤ２２とが相対回転可能な状態になる。

この場合、図３の太線矢印で示すように、入力軸１１から第１スリーブ３４およびハイギヤピース３２に入力される回転動力は、中心軸部２４ａを介して遊星歯車機構２０のキャリア２４に入力されるようになり、このキャリア２４で支持するピニオンギヤ２３からリングギヤ２１および第３スリーブ５４を介して後輪出力軸１２に伝達されるとともに、キャリア２４で支持するピニオンギヤ２３からサンギヤ２２、第２スリーブ４４および動力伝達要素（１５〜１７）を介して前輪出力軸１３に伝達されるようになる。この状態では、遊星歯車機構２０のキャリア２４で支持するピニオンギヤ２３とリングギヤ２１とサンギヤ２２とが相対回転可能になっているので、後輪出力軸１２と前輪出力軸１３とに前記回転動力が差動分配されるようになる。

（３）第３駆動モードは、ハイレンジ（高速変速段）の４輪駆動、かつ前輪出力軸１３と後輪出力軸１２との間の差動作用を禁止する状態（センターデフロック状態）とする組み合わせであって、「Ｈｉ−４ＷＤ−Ｌｏｃｋ」モード、略して「Ｈ４Ｌ」モードと呼ばれる。

この「Ｈ４Ｌ」モードが選択されると、図４に示すような状態にされる。具体的に、まず、ブレーキ１８を非作動としてリングギヤ２１を回転自在なフリー状態にし、レンジ切り替え要素３０の第１スリーブ３４を入力軸１１の内歯歯車３３とハイギヤピース３２の外歯とにそれぞれ噛合させる位置にスライドさせることにより、第１スリーブ３４で入力軸１１とハイギヤピース３２およびキャリア２４とを連結する第１連結状態にする。また、モード切り替え要素４０の第２スリーブ４４をドライブギヤ１５の外歯歯車４１とサンギヤ２２の外歯歯車４２とにそれぞれ噛合させる位置にスライドさせることにより、第２スリーブ４４でドライブギヤ１５とサンギヤ２２とを連結する第１連結状態にする。さらに、差動切り替え要素５０の第３スリーブ５４を後輪出力軸１２の外歯歯車５１とキャリア２４の外歯歯車５２とリングギヤ２１の内歯歯車５３とにそれぞれ噛合させる位置にスライドさせることにより、第３スリーブ５４で後輪出力軸１２とキャリア２４およびリングギヤ２１とを連結する第３連結状態にする。これにより、遊星歯車機構２０のキャリア２４で支持するピニオンギヤ２３とリングギヤ２１とサンギヤ２２とが相対回転不可能な状態になる。

この場合、図４の太線矢印で示すように、入力軸１１から第１スリーブ３４およびハイギヤピース３２に入力される回転動力は、中心軸部２４ａを介して遊星歯車機構２０のキャリア２４に入力されるようになり、このキャリア２４の外歯歯車５２から第３スリーブ５４を介して後輪出力軸１２に直接伝達されるとともに、キャリア２４で支持するピニオンギヤ２３からサンギヤ２２、第２スリーブ４４および動力伝達要素（１５〜１７）を介して前輪出力軸１３に伝達されるようになる。この状態では、遊星歯車機構２０のキャリア２４で支持するピニオンギヤ２３とリングギヤ２１とサンギヤ２２とが相対回転不可能になっているので、後輪出力軸１２と前輪出力軸１３とに前記回転動力が差動分配されなくなる。

（４）第４駆動モードは、ローレンジ（低速変速段）の４輪駆動、かつ前輪出力軸１３と後輪出力軸１２との間の差動作用を禁止する状態（センターデフロック状態）とする組み合わせであって、「Ｌｏ−４ＷＤ−Ｌｏｃｋ」モード、略して「Ｌ４Ｌ」モードと呼ばれる。

この「Ｌ４Ｌ」モードが選択されると、図５に示すような状態にされる。具体的に、まず、ブレーキ１８を作動してリングギヤ２１を回転不可能なロック状態にし、レンジ切り替え要素３０の第１スリーブ３４を入力軸１１の内歯歯車３３とローギヤピース３１の外歯とをそれぞれ噛合させる位置にスライドさせることにより、第１スリーブ３４で入力軸１１とローギヤピース３１およびサンギヤ２２とを連結する第２連結状態にする。また、モード切り替え要素４０の第２スリーブ４４をドライブギヤ１５の外歯歯車４１とキャリア２４の内歯歯車４３とにそれぞれ噛合させる位置にスライドさせることにより、第２スリーブ４４でドライブギヤ１５とキャリア２４とを連結する第２連結状態にする。さらに、差動切り替え要素５０の第３スリーブ５４を後輪出力軸１２の外歯歯車５１とキャリア２４の外歯歯車５２とにそれぞれ噛合させる位置にスライドさせることにより、第３スリーブ５４で後輪出力軸１２とキャリア２４とを連結する第２連結状態にする。

この場合、図５の太線矢印で示すように、入力軸１１から第１スリーブ３４およびローギヤピース３１に入力される回転動力は、中心筒軸部２２ａを介して遊星歯車機構２０のサンギヤ２２に入力されるようになり、このサンギヤ２２からピニオンギヤ２３およびキャリア２４に入力される際に減速されてから、このキャリア２４の外歯歯車５２および第３スリーブ５４を介して後輪出力軸１２に伝達されるとともに、第２スリーブ４４および動力伝達要素（１５〜１７）を介して前輪出力軸１３に伝達されるようになる。この状態では、遊星歯車機構２０のキャリア２４で支持するピニオンギヤ２３とリングギヤ２１とサンギヤ２２とが相対回転不可能になっているので、後輪出力軸１２と前輪出力軸１３とに前記回転動力が差動分配されなくなる。

ところで、上記トランスファ３の構成では、ローレンジ（低速変速段）の後輪２輪駆動とする駆動モードにすることが可能である。この駆動モードは「Ｌｏ−２ＷＤ」モード、略して「Ｌ２」モードと呼ばれる。

この「Ｌ２」モードを実現するには、図示していないが、まず、ブレーキ１８を非作動にしてリングギヤ２１を回自在なフリー状態にし、レンジ切り替え要素３０の第１スリーブ３４を入力軸１１の内歯歯車３３とローギヤピース３１の外歯とにそれぞれ噛合させる位置にスライドさせることにより、第１スリーブ３４で入力軸１１とローギヤピース３１およびサンギヤ２２とを連結する状態にする。また、モード切り替え要素４０の第２スリーブ４４をドライブギヤ１５の外歯歯車４１のみに噛合させてドライブギヤ１５を空転可能な状態にする。さらに、差動切り替え要素５０の第３スリーブ５４を後輪出力軸１２の外歯歯車５１とキャリア２４の外歯歯車５２とにそれぞれ噛合させる位置にスライドさせることにより、第３スリーブ５４で後輪出力軸１２とキャリア２４とを連結する状態にする。この場合、入力軸１１から第１スリーブ３４およびローギヤピース３１に入力される回転動力は、中心筒軸部２２ａを介して遊星歯車機構２０のサンギヤ２２に入力されるようになり、このサンギヤ２２からピニオンギヤ２３およびキャリア２４に入力される際に減速されてから、このキャリア２４の外歯歯車５２および第３スリーブ５４を介して後輪出力軸１２に伝達されるようになる。

また、ハイレンジ（高速変速段）の前輪２輪駆動とする駆動モードにすることが可能である。この駆動モードは、「Ｈｉ−ＦＦ２ＷＤ」モードと呼ばれる。

この「Ｈｉ−ＦＦ２ＷＤ」モードを実現するには、図示していないが、まず、ブレーキ１８を非作動にしてリングギヤ２１を回転自在なフリー状態にし、レンジ切り替え要素３０の第１スリーブ３４を入力軸１１の内歯歯車３３とハイギヤピース３２の外歯とにそれぞれ噛合させる位置にスライドさせることにより、第１スリーブ３４で入力軸１１とハイギヤピース３２およびキャリア２４とを連結する状態にする。また、モード切り替え要素４０の第２スリーブ４４をキャリア２４の内歯歯車４３とドライブギヤ１５の外歯歯車４１とにそれぞれ噛合させる位置にスライドさせることにより、第２スリーブ４４でキャリア２４とドライブギヤ１５とを連結する状態にする。さらに、差動切り替え要素５０の第３スリーブ５４を後輪出力軸１２の外歯歯車５１とリングギヤ２１の内歯歯車５３とにそれぞれ噛合させる位置にスライドさせることにより、第３スリーブ５４で後輪出力軸１２とリングギヤ２１とを連結する状態にする。この場合、入力軸１１から第１スリーブ３４およびハイギヤピース３２に入力される回転動力は、中心軸部２４ａを介して遊星歯車機構２０のキャリア２４に入力されるようになり、このキャリア２４の内歯歯車４３から第２スリーブ４４および動力伝達要素（１５〜１７）を介して前輪出力軸１３に直接伝達されるようになり、後輪出力軸１２には回転動力が伝達されなくなる。なお、前輪出力軸１３と後輪出力軸１２とはキャリア２４で支持するピニオンギヤ２３の回転によって縁切りされている。

また、ローレンジ（低速変速段）の前輪２輪駆動とする駆動モードにすることが可能である。この駆動モードは、「Ｌｏ−ＦＦ２ＷＤ」モードと呼ばれる。

この「Ｌｏ−ＦＦ２ＷＤ」モードを実現する他の形態としては、図示していないが、まず、ブレーキ１８を非作動としてリングギヤ２１を回転自在なフリー状態にし、レンジ切り替え要素３０の第１スリーブ３４を入力軸１１の内歯歯車３３とローギヤピース３１の外歯とにそれぞれ噛合させる位置にスライドさせることにより、第１スリーブ３４で入力軸１１とローギヤピース３１およびサンギヤ２２とを連結する状態にする。また、モード切り替え要素４０の第２スリーブ４４をサンギヤ２２の外歯歯車４２とドライブギヤ１５の外歯歯車４１とにそれぞれ噛合させる位置にスライドさせることにより、第２スリーブ４４でサンギヤ２２とドライブギヤ１５とを連結する状態にする。さらに、差動切り替え要素５０の第３スリーブ５４を後輪出力軸１２の外歯歯車５１とキャリア２４の外歯歯車５２またはリングギヤ２１の内歯歯車５３とにそれぞれ噛合させる位置にスライドさせることにより、第３スリーブ５４で後輪出力軸１２とキャリア２４またはリングギヤ２１とを連結する状態にする。この場合、入力軸１１から第１スリーブ３４およびローギヤ３１に入力される回転動力は、中心筒軸部２２ａを介して遊星歯車機構２０のサンギヤ２２に入力されるようになり、このサンギヤ２２の外歯歯車４２から第２スリーブ４４および動力伝達要素（１５〜１７）を介して前輪出力軸１３に直接伝達されるようになり、後輪出力軸１２には回転動力が伝達されなくなる。なお、前輪出力軸１３と後輪出力軸１２とはキャリア２４で支持するピニオンギヤ２３の回転によって縁切りされている。

以上説明したように、本発明を適用した実施形態の４輪駆動車用のトランスファ３は、変速機能とセンターデフ機能とを実現する動力伝達要素として、１組のシングルピニオンタイプの遊星歯車機構２０を用いるようにしている。これにより、特許文献１のように２組のシングルピニオンタイプの遊星歯車機構を用いる場合や特許文献２のように１組のラビニオ式の遊星歯車機構を用いる場合に比べると構成を簡素化することが可能になるので、トランスファ３の設備コストの低減と外形寸法の小型化とに貢献できるようになる。

しかも、この実施形態では、モード切り替え要素４０で４輪駆動モードだけでなく２輪駆動モードを選択可能にしているとともに、差動切り替え要素５０でセンターデフ機能つまり差動作用を許容する状態と禁止する状態とに切り替え可能にしているから、使い勝手が広がることになる。しかも、これらモード切り替え要素４０や差動切り替え要素５０について、第２，第３スリーブ（４４，５４）と適宜の歯車（４１〜４３，５１〜５３）を用いるだけの比較的簡素な構成にしているから、設備コストの上昇を抑制するうえで有利になる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

例えば上記実施形態では、駆動源としてエンジン１のみを用いる４輪駆動車用駆動装置に本発明に係るトランスファ３を用いた例を挙げているが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明に係るトランスファ３は、例えば駆動源としてエンジンと１つのモータジェネレータとを用いるハイブリッド４輪駆動車用駆動装置、駆動源としてエンジンと複数のモータジェネレータとを用いるハイブリッド４輪駆動車用駆動装置、あるいは駆動源としてエンジンを用いずに１つあるいは複数のモータジェネレータを用いる電動式４輪駆動車用駆動装置に用いることが可能である。

本発明は、変速機能とセンターデフ機能とを実現する動力伝達要素を備える４輪駆動車用のトランスファに好適に利用することができる。

３ トランスファ
１１ 入力軸
１２ 後輪出力軸
１３ 前輪出力軸
１４ トランスファケース
１５ ドライブギヤ
１６ ドリブンギヤ
１７ 輪状部材
１８ ブレーキ（摩擦係合要素）
２０ 遊星歯車機構
２１ リングギヤ
２２ サンギヤ
２３ ピニオンギヤ
２４ キャリア
３０ レンジ切り替え要素
３１ ローギヤピース
３２ ハイギヤピース
３３ 入力軸の内歯歯車
３４ 第１スリーブ
３５ 第１シフトフォーク
４０ モード切り替え要素
４１ ドライブギヤの外歯歯車
４２ サンギヤの外歯歯車
４３ キャリアの内歯歯車
４４ 第２スリーブ
４５ 第２シフトフォーク
５０ 差動切り替え要素
５１ 後輪出力軸の外歯歯車
５２ キャリアの外歯歯車
５３ リングギヤの内歯歯車
５４ 第３スリーブ
５５ 第３シフトフォーク
６０ シフトアクチュエータ
１００ ４ＷＤコントロールコンピュータ

【０００３】
させる変速機能と、前記２つの出力軸間の差動作用を許容するセンターデフ機能とを実現するための動力伝達要素を備え、前記動力伝達要素は、軸方向に１列の歯車群を有するとともに各歯車が軸方向に移動されない構成の１組の遊星歯車機構を含むとともに、前記動力伝達要素は、前記入力軸を、前記遊星歯車機構のキャリアに連結する第１連結状態と前記遊星歯車機構のサンギヤに連結する第２連結状態とのいずれか１つを確保するための第１スリーブと、前記前輪出力軸を、前記サンギヤに連結する第１連結状態と前記キャリアに連結する第２連結状態と前記サンギヤおよび前記キャリアに非連結にする空転可能状態とのいずれか１つを確保するための第２スリーブと、前記後輪出力軸を、前記遊星歯車機構のリングギヤに連結する第１連結状態と前記キャリアに連結する第２連結状態と前記リングギヤおよび前記キャリアに連結する第３連結状態とのいずれか１つを確保するための第３スリーブと、前記リングギヤを回転自在なフリー状態または回転不可能なロック状態にするための摩擦係合要素とをさらに含む、ことを特徴としている。
［００１２］
この場合、変速機能とセンターデフ機能とを実現するための動力伝達要素に１組のシングルピニオンタイプの遊星歯車機構を用いるようにしているから、特許文献１のように２組のシングルピニオンタイプの遊星歯車機構を用いる場合や特許文献２のように１組のラビニオ式の遊星歯車機構を用いる場合に比べると構成が簡素になる。その結果として設備コストの低減と軸方向寸法の縮小とを図ることが可能になる。この場合、ハイレンジの２輪駆動とする（Ｈｉ−２ＷＤ）モードと、ハイレンジの４輪駆動でかつ前記差動作用を許容する状態とする（Ｈｉ−４ＷＤ−Ｆｒｅｅ）モードと、ハイレンジの４輪駆動でかつ前記差動作用を禁止する状態とする（Ｈｉ−４ＷＤ−Ｌｏｃｋ）モードと、ローレンジの４輪駆動でかつ前記差動作用を禁止する状態とする（Ｌｏ−４ＷＤ−Ｌｏｃｋ）モードとを選択することが可能になる。
前記（Ｈｉ−２ＷＤ）モードは、前記摩擦係合要素でリングギヤを回転自在なフリー状態にし、前記第１スリーブで前記入力軸と前記キャリアとを連結する第１連結状態にし、前記第２スリーブで前記前輪出力軸と前記サンギヤおよび前記キャリアとを非連結にして前記前輪出力軸を空転可能な状態にし、前記第３スリーブで前記後輪出力軸と前記リングギヤおよび前記キャリアとを連結する第３連結状態にすればよい。
前記（Ｈｉ−４ＷＤ−Ｆｒｅｅ）モードは、前記摩擦係合要素でリングギヤを回転自在なフリー状態にし、前記第１スリーブで前記入力軸と前記キャリアとを連結する第１連結状態にし、前記第２スリーブで前記前輪出力軸と前記サンギヤとを連結する第１連結状態にし、前記第３スリーブで前記後輪出力軸と前記リングギヤとを連結する第１連結状態にすればよい。
前記（Ｈｉ−４ＷＤ−Ｌｏｃｋ）モードは、前記摩擦係合要素でリングギヤを回転自在なフリー状態にし、前記第１スリーブで前記入力軸と前記キャリアとを連結する第１連結状態にし、前記第２スリーブで前記前輪出力軸と前記サンギヤとを連結する第１連結状態にし、前記第３スリーブで前記後輪出力軸と前記リングギヤおよび前記キャリアとを連結する第３連結状態にすればよい。
前記（Ｌｏ−４ＷＤ−Ｌｏｃｋ）モードは、前記摩擦係合要素でリングギヤを回転不可能なロック状態にし、前記第１スリーブで前記入力軸と前記サンギヤとを連結する第２連結状態にし、前記第２スリーブで前記前輪出力軸と前記キャリアとを連結する第２連結状態にし、前記第３スリーブで前記後輪出力軸と前記キャリアとを連結する第２連結状態にすればよい。
［００１３］
好ましくは、前記動力伝達要素は、前記変速比をローレンジまたはハイレンジに切り替えるためのレンジ切り替え要素をさらに含む、構成とすることができる。
［００１４］
この場合、前記変速比をローレンジまたはハイレンジの２段階で切り替えることが可能になる。
［００１５］
好ましくは、前記レンジ切り替え要素は、ローギヤピースと、ハイギヤピースと、前記入力軸の内端に設けられる内歯歯車と、第１スリーブとを含む。前記ローギヤピースは、前記遊星歯車機構のサンギヤの中心に軸方向一方へ延びるように設けられる中心筒軸部の先端外径側に設けられる外歯歯車とされる。前記ハイギヤピースは、前記遊星歯車機構のキャリアの中心に前記中心筒軸部の内径側に相対回転可能に挿通されるように設けられる中心軸部において前記中心筒軸部の先端開口から突出する部分の外径側に設けられる外歯歯車とされ、かつ前記ローギヤピースと軸方向に非接触に並んで配置される。前記第１スリーブは、外周に前記入力軸の内歯歯車に噛合可能な外歯を有するとともに内周に前記ローギヤピースの外歯または前記ハイギヤピースの外歯に噛合可能な内歯を有し、かつローレンジ要求時に前記入力軸の内歯歯車と前記ローギヤピースの外歯とにそれぞれ噛合する位置にスライドさせられる一方で、ハイレンジ要求時に前記入力軸の内歯歯車と前記ハイギヤ

【０００４】
ピースの外歯とにそれぞれ噛合する位置にスライドさせられる。
［００１６］
この場合、第１スリーブを軸方向いずれか一方にスライドさせることにより、まず前記入力軸と前記ローギヤピースとを連結させると、遊星歯車機構でローレンジ用動力伝達経路を確保することが可能になる一方、前記入力軸と前記ハイギヤピースとを連結させると、遊星歯車機構でハイレンジ用動力伝達経路を確保することが可能になる。
［００１７］
好ましくは、前記動力伝達要素は、前記入力軸に入力される回転動力を、前記後輪出力軸および前記前輪出力軸から出力させる４輪駆動モードと、前記後輪出力軸または前記前輪出力軸から出力させる２輪駆動モードとのいずれか一方に切り替えるためのモード切り替え要素をさらに含む、構成とすることができる。
［００１８］
この場合、前記モード切り替え要素によって、４輪駆動モードだけでなく２輪駆動モードを選択することが可能になる。
［００１９］
好ましくは、前記動力伝達要素は、前記２つの出力軸間の差動作用を許容する状態と禁止する状態とに切り替えるための差動切り替え要素をさらに含む、構成とすることができる。
［００２０］
この場合、４輪駆動モードにおいて、前記２つの出力軸間の差動作用を許容する状態または禁止する状態に切り替えることが可能になる。
［００２１］

【０００５】
［００２２］
［００２３］
［００２４］
［００２５］
［００２６］

【０００６】
［００２７］
好ましくは、前記遊星歯車機構は、回転自在に配置されるリングギヤと、前記リングギヤの内径側に所定空間を介して同心状に配置されるサンギヤと、前記リングギヤと前記サンギヤとの間にそれぞれ噛み合うように介装される複数個のピニオンギヤと、前記各ピニオンギヤを回転自在に支持するとともに当該各ピニオンギヤの公転動作に同期して回転可能に配置されるキャリアと、前記リングギヤを回転自在にするフリー状態または回転不可能にするロック状態にするための摩擦係合要素とを備える、構成とすることができる。
［００２８］
ここでは、遊星歯車機構の構成を特定している。この場合、前記摩擦係合要素で前記リングギヤを回転自在なフリー状態にすると、遊星歯車機構のサンギヤ、ピニオンギヤ、キャリアならびにリングギヤのすべてが相対回転可能になる。前記摩擦係合要素で前記リングギヤを回転不可能なロック状態にすると、遊星歯車機構のサンギヤ、ピニオンギヤならびにキャリアが相対回転可能になる。
発明の効果
［００２９］
本発明は、入力軸に入力される回転動力を前輪出力軸と後輪出力軸とに伝達する４輪駆動車用トランスファにおいて、変速機能とセンターデフ機能とを実現するための動力伝達要素の構成簡素化を図ることが可能になる。したがって、トランスファの設備コストの低減と外形寸法の小型化とに貢献できるようになる。
図面の簡単な説明
［００３０］
［図１］本発明に係る４輪駆動車用のトランスファの使用対象となる４輪駆動車用駆動装置の概略構成を示す図である。
［図２］図１のトランスファの構成概略を示すスケルトン図であり、Ｈｉ−２ＷＤモードを示している。
［図３］図１のトランスファの構成概略を示すスケルトン図であり、Ｈｉ−４ＷＤ−Ｆｒｅｅモードを示している。

好ましくは、前記動力伝達要素は、前記第１スリーブにより前記第１連結状態を確保することで、変速比をローレンジに切り替える一方で、前記第１スリーブにより前記第２連結状態を確保することで、前記変速比をハイレンジに切り替える、構成とすることができる。

好ましくは、前記動力伝達要素は、ローギヤピースと、ハイギヤピースと、前記入力軸の内端に設けられる内歯歯車と、前記第１スリーブとを含み、前記ローギヤピースは、前記遊星歯車機構のサンギヤの中心に軸方向一方へ延びるように設けられる中心筒軸部の先端外径側に設けられる外歯歯車とされ、前記ハイギヤピースは、前記遊星歯車機構のキャリアの中心に前記中心筒軸部の内径側に相対回転可能に挿通されるように設けられる中心軸部において前記中心筒軸部の先端開口から突出する部分の外径側に設けられる外歯歯車とされ、かつ前記ローギヤピースと軸方向に非接触に並んで配置され、前記第１スリーブは、外周に前記入力軸の内歯歯車に噛合可能な外歯を有するとともに内周に前記ローギヤピースの外歯または前記ハイギヤピースの外歯に噛合可能な内歯を有し、かつローレンジ要求時に前記入力軸の内歯歯車と前記ローギヤピースの外歯とにそれぞれ噛合する位置にスライドさせられる一方で、ハイレンジ要求時に前記入力軸の内歯歯車と前記ハイギヤピースの外歯とにそれぞれ噛合する位置にスライドさせられる。

好ましくは、前記動力伝達要素は、前記第２スリーブにより前記第１連結状態または前記第２連結状態を確保することで、前記入力軸に入力される回転動力を前記後輪出力軸および前記前輪出力軸から出力させる４輪駆動モードに切り替える一方で、前記第２スリーブにより前記空転可能状態を確保することで、前記入力軸に入力される回転動力を前記後輪出力軸から出力させる２輪駆動モードに切り替える、構成とすることができる。

好ましくは、前記動力伝達要素は、前記第３スリーブにより前記第１連結状態を確保することで、前記２つの出力軸間の差動作用を許容する状態に切り替える一方で、前記第３スリーブにより前記第２連結状態または前記第３連結状態を確保することで、前記２つの出力軸間の差動作用を禁止する状態に切り替える、構成とすることができる。

Claims (7)

1. 入力軸に入力される回転数を変速して後輪出力軸および前輪出力軸の少なくともいずれか一方から出力させる変速機能と、前記２つの出力軸間の差動作用を許容するセンターデフ機能とを実現するための動力伝達要素を備え、
   前記動力伝達要素は、軸方向に１列の歯車群を有するとともに各歯車が軸方向に移動されない構成の１組の遊星歯車機構を含む、ことを特徴とする４輪駆動車用のトランスファ。
2. 請求項１に記載の４輪駆動車用のトランスファにおいて、
   前記動力伝達要素は、前記変速比をローレンジまたはハイレンジに切り替えるためのレンジ切り替え要素をさらに含む、ことを特徴とする４輪駆動車用のトランスファ。
3. 請求項２に記載の４輪駆動車用のトランスファにおいて、
   前記レンジ切り替え要素は、ローギヤピースと、ハイギヤピースと、前記入力軸の内端に設けられる内歯歯車と、第１スリーブとを含み、
   前記ローギヤピースは、前記遊星歯車機構のサンギヤの中心に軸方向一方へ延びるように設けられる中心筒軸部の先端外径側に設けられる外歯歯車とされ、
   前記ハイギヤピースは、前記遊星歯車機構のキャリアの中心に前記中心筒軸部の内径側に相対回転可能に挿通されるように設けられる中心軸部において前記中心筒軸部の先端開口から突出する部分の外径側に設けられる外歯歯車とされ、かつ前記ローギヤピースと軸方向に非接触に並んで配置され、
   前記第１スリーブは、外周に前記入力軸の内歯歯車に噛合可能な外歯を有するとともに内周に前記ローギヤピースの外歯または前記ハイギヤピースの外歯に噛合可能な内歯を有し、かつローレンジ要求時に前記入力軸の内歯歯車と前記ローギヤピースの外歯とにそれぞれ噛合する位置にスライドさせられる一方で、ハイレンジ要求時に前記入力軸の内歯歯車と前記ハイギヤピースの外歯とにそれぞれ噛合する位置にスライドさせられる、ことを特徴とする４輪駆動車用のトランスファ。
4. 請求項１に記載の４輪駆動車用のトランスファにおいて、
   前記動力伝達要素は、前記入力軸に入力される回転動力を、前記後輪出力軸および前記前輪出力軸から出力させる４輪駆動モードと、前記後輪出力軸または前記前輪出力軸から出力させる２輪駆動モードとのいずれか一方に切り替えるためのモード切り替え要素をさらに含む、ことを特徴とする４輪駆動車用のトランスファ。
5. 請求項１に記載の４輪駆動車用のトランスファにおいて、
   前記動力伝達要素は、前記２つの出力軸間の差動作用を許容する状態と禁止する状態とに切り替えるための差動切り替え要素をさらに含む、ことを特徴とする４輪駆動車用のトランスファ。
6. 請求項１に記載の４輪駆動車用のトランスファにおいて、
   前記動力伝達要素は、前記入力軸を、前記遊星歯車機構のキャリアに連結する第１連結状態と前記遊星歯車機構のサンギヤに連結する第２連結状態とのいずれか１つを確保するための第１スリーブと、
   前記前輪出力軸を、前記サンギヤに連結する第１連結状態と前記キャリアに連結する第２連結状態と前記サンギヤおよび前記キャリアに非連結にする空転可能状態とのいずれか１つを確保するための第２スリーブと、
   前記後輪出力軸を、前記遊星歯車機構のリングギヤに連結する第１連結状態と前記キャリアに連結する第２連結状態と前記リングギヤおよび前記キャリアに連結する第３連結状態とのいずれか１つを確保するための第３スリーブと、
   前記リングギヤを回転自在なフリー状態または回転不可能なロック状態にするための摩擦係合要素とをさらに含む、ことを特徴とする４輪駆動車用のトランスファ。
7. 請求項１に記載の４輪駆動車用のトランスファにおいて、
   前記遊星歯車機構は、
   回転自在に配置されるリングギヤと、
   前記リングギヤの内径側に所定空間を介して同心状に配置されるサンギヤと、
   前記リングギヤと前記サンギヤとの間にそれぞれ噛み合うように介装される複数個のピニオンギヤと、
   前記各ピニオンギヤを回転自在に支持するとともに当該各ピニオンギヤの公転動作に同期して回転可能に配置されるキャリアと、
   前記リングギヤを回転自在にするフリー状態または回転不可能にするロック状態にするための摩擦係合要素とを備える、ことを特徴とする４輪駆動車用のトランスファ。

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