(57)【要約】      （修正有）【課題】二輪駆動と四輪駆動の切り替えを駆動輪へのトルク伝達中に可能とすると共に切り替え中のタイトコーナーブレーキング現象の発生を防止し、また、二輪駆動時の燃費低下を防止する四輪駆動車用駆動力伝達装置を提供する。【解決手段】中央差動装置１００と、中央差動装置１００の差動制限を制御する第１クラッチ機構１２４と、中央差動装置１００の前輪出力軸９８への出力伝達を断接可能な第２クラッチ機構１３４と、前輪差動装置２２と左前輪駆動軸６８との連結を断接可能な断接機構７６とを備え、四輪駆動から二輪駆動に切換える際に、第１クラッチ機構１２４を締結すると共に第２クラッチ機構を開放し、更に断接機構７６の連結を切断する。【選択図】図１
2010058684.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源からの駆動力を入力し第１駆動輪及び第２駆動輪に出力する中央差動装置を備え、前記第１駆動輪及び第２駆動輪に駆動力を伝達する四輪駆動と前記第１駆動輪のみに駆動力を伝達する二輪駆動とを切り替え可能な四輪駆動車用駆動力伝達装置に於いて、
前記中央差動装置の差動制限を制御する第１クラッチ機構と、
前記中央差動装置の第２駆動輪駆動力伝達系への出力伝達を断接可能な第２クラッチ機構と、
を備えたことを特徴とする四輪駆動車用駆動力伝達装置。
【請求項２】
請求項１記載の四輪駆動車用駆動力伝達装置に於いて、
前記第１クラッチ機構及び第２クラッチ機構の両方を駆動するクラッチ駆動機構を備えたことを特徴とする四輪駆動車用駆動力伝達装置。
【請求項３】
請求項１記載の四輪駆動車用駆動力伝達装置に於いて、
前記第２クラッチ機構を締結方向に常時押圧する締結バネを備えたことを特徴とする四輪駆動車用駆動力伝達装置。
【請求項４】
請求項１記載の四輪駆動車用駆動力伝達装置に於いて、
四輪駆動から二輪駆動へ切り替える際に、前記第１クラッチ機構の締結を前記第２クラッチ機構の開放完了と同時に開始することを特徴とする四輪駆動車用駆動力伝達装置。
【請求項５】
請求項１記載の四輪駆動車用駆動力伝達装置に於いて、
四輪駆動から二輪駆動へ切り替える際に、前記第１クラッチ機構の締結を前記第２クラッチ機構の開放完了以前に開始することを特徴とする四輪駆動車用駆動力伝達装置。
【請求項６】
請求項１記載の四輪駆動車用駆動力伝達装置に於いて、
第２駆動輪差動装置と左右第２駆動輪駆動軸の何れか一方又は両方との連結を断接可能な断接機構を備え、
二輪駆動時に前記第２クラッチ機構の引き摺りトルクを前記第２クラッチ機構から前記断接機構までの第２駆動輪駆動力伝達区間の回転抵抗よりも小さくすると共に、前記断接機構により前記第２駆動輪差動装置と前記左右第２駆動輪駆動軸の何れか一方又は両方との連結を切断して前記第２駆動輪駆動力伝達区間の回転を停止することを特徴とする四輪駆動車用駆動力伝達装置。
【請求項７】
請求項６記載の四輪駆動車用駆動力伝達装置に於いて、前記第２クラッチ機構は、
前記第２クラッチ機構の軸方向に変位可能な複数のクラッチ板を有し、
前記第２クラッチ機構の開放時に、前記クラッチ板への潤滑油の供給を停止あるいは制限する潤滑油制限機構を備えたことを特徴とする四輪駆動車用駆動力伝達装置。
【請求項８】
請求項６記載の四輪駆動車用駆動力伝達装置に於いて、前記第２クラッチ機構は、
前記第２クラッチ機構の軸方向に変位可能な複数のクラッチ板を有し、
前記クラッチ板相互の間隔を広げる方向に付勢するスペーサを備えたことを特徴とする四輪駆動車用駆動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中央差動装置を備えた四輪駆動車用駆動力伝達装置に関し、特に、駆動力伝達中でも二輪駆動と四輪駆動を切り替え可能な四輪駆動車用駆動力伝達装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
従来、ドライバーによる車内切替スイッチ等の操作で四輪駆動と後輪による二輪駆動に切り替えることができる後輪駆動車をベースとする四輪駆動車において、前輪への駆動力の配分制御を中央差動装置（センターデフ）で行う四輪駆動車用駆動力伝達装置としては、例えば図２０のものが知られている。
【０００３】
図２０において、駆動力伝達装置５００は四輪駆動車５０２に設けられ、エンジン５０４からの駆動力を変速機５０６で変速して駆動力伝達装置５００内の駆動力配分装置５０８に入力する。
【０００４】
二輪駆動走行時に中央差動装置５１０に備わる切替機構が前輪駆動系との連結を切断している場合は、駆動力はそのまま後輪プロペラシャフト５１４を介して後輪差動装置５１８に伝達され、後輪差動装置５１８は左後輪５２０と右後輪５２２の回転速度差を吸収しつつ左後輪５２０及び右後輪５２２に等しいトルクを与え回転させる。
【０００５】
四輪駆動走行時に中央差動装置５１０に備わる切替機構が前輪駆動系との連結を接続している場合は、駆動力は中央差動装置５１０に連結されたチェーンベルト機構５１２と前輪プロペラシャフト５１６を介して前輪差動装置５２４にも伝達され、前輪差動装置５２４は左前輪５２６と右前輪５２８の回転速度差を吸収しつつ左前輪５２６及び右前輪５２８に等しいトルクを与え回転させる。
【０００６】
中央差動装置５１０は後輪５２０、５２２及び前輪５２６、５２８の回転速度差を吸収しつつ所定の前後トルク配分比率で適切にトルクを与え回転させる。
【０００７】
図２１は、図２０の中央差動装置５１０の実施例をスケルトンで示す説明図である。図２１において、中央差動装置５１０は変速機５０６からの駆動力を入力する入力軸５３２、入力軸５３２に連結した遊星歯車機構５４４を構成するプラネタリキャリア５４６、プラネタリキャリア５４６に回転自在に軸支したプラネタリギア５４８、プラネタリギア５４８に係合するアウターギア５５０とサンギア５５２、アウターギア５５０に連結して後輪プロペラシャフト５１４に駆動力を出力する後輪出力軸５３４、アウターギア５５０の外輪部５５８とサンギア軸５５４の間には差動制限機構として機能する流体継手５６０（ビスカスカップリング）を備える。
【０００８】
また、前輪出力軸５３６に駆動力を出力するスプロケット５４０と、歯部５６８にスプロケット軸５５６を介して連結したスプロケット５３８及びチェーンベルト５４２で構成するチェーンベルト機構５１２、入力軸５３２に連結した歯部５６４、サンギア５５２にサンギア軸５５４を介して連結した歯部５６６を備える。
【０００９】
更に、歯部５６４、５６６、５６８にスプライン係合可能なスリーブ５７０、スリーブ５７０をスライドさせ歯部５６４、５６６、５６８とスリーブ５７０の結合を切り替えるシフト軸５７２を備え、歯部５６４、５６６、５６８、スリーブ５７０及びシフト軸５７２で切替機構５６２（スライディングクラッチ）を構成する。シフト軸５７２は、図示しないアクチュエータにより駆動される。
【００１０】
図２１（Ａ）は、四輪駆動の状態を示し、スリーブ５７０が歯部５６６、５６８に係合して、歯部５６６に連結するサンギア５５２と歯部５６８に連結するスプロケット５３８は固定された状態で回転する。
【００１１】
すなわち、入力軸５３２からプラネタリキャリア５４６に入力した駆動力は、プラネタリギア５４８、アウターギア５５０を介して後輪出力軸５３４に出力すると共に、プラネタリギア５４８、サンギア５５２、サンギア軸５５４、歯部５６６、スリーブ５７０、歯部５６８、スプロケット５３８、チェーンベルト５４２、スプロケット５４０を介して前輪出力軸５３６にも出力される。
【００１２】
後輪５２０、５２２又は前輪５２６、５２８がスリップし、後輪駆動軸５３４と前輪駆動軸５３２、すなわちアウターギア５５０とサンギア５５２に回転速度差が発生すると流体継手５６０が差動制限機構として機能し、後輪５２０、５２２又は前輪５２６、５２８の空転を防止する。
【００１３】
図２１（Ｂ）は、二輪駆動の状態を示し、スリーブ５７０が歯部５６４、５６６に係合し、プラネタリキャリア５４６とサンギア５５２は固定された状態で回転するためプラネタリギア５４８は自転しない。プラネタリギア５４８が自転しないためアウターギア５５０はサンギア５５２と同じ速度で回転する。すなわち、中央差動装置５１０はデフロック状態となる。
【００１４】
歯部５６８はスリーブ５７０と係合していないため、入力軸５３２からプラネタリキャリア５４６に入力した駆動力はスプロケット５３８へ伝達されず、プラネタリギア５４８、アウターギア５５０を介して後輪出力軸５３４にのみ出力される。
【００１５】
また、図２０に示すように、前輪差動装置５２４と前輪駆動軸５７４との連結を切断可能な断接機構５７６を設けたシステムもある。このようなシステムでは、ドライバーの切替スイッチ等の操作によってＥＣＵ（Electronic control unit）が中央差動装置５１０を図２１（Ａ）の四輪駆動状態から図２１（Ｂ）の二輪駆動状態に切り替えた後に断接機構５７６の連結を切断することで、前輪差動装置５２４及び前輪駆動力伝達区間５３０の構成要素の回転を止めることができる。
【特許文献１】特開２００２−２６４６７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、図２０に示すような従来の四輪駆動車用動力伝達装置にあっては、ドライバーが切替スイッチ等を操作して四輪駆動から二輪駆動に切り替えようとしても、アクセルオンで前後輪に駆動力が伝達されている場合、図２１（Ａ）に示すように切替機構５６２は、スリーブ５７０が歯部５６６から歯部５６８へトルクを伝達中であるため、切り替え動作であるスリーブ５７０のスライドが困難であり、図２１（Ｂ）に示す状態への切り替えができない。
【００１７】
従って、図２１（Ａ）に示す四輪駆動状態から図２１（Ｂ）に示す二輪駆動状態への切り替えは、まずアクセルをオフしたり、変速機５０６が駆動力の伝達を中断したり等、前後輪に駆動力を伝達しない状態にしてからスリーブ５７０をスライドさせなければならず、そのために切り替え時間が長くなってしまう。
【００１８】
また、二輪駆動で走行中に路面状態が急激に変化して駆動輪である後輪５２０、５２２のスリップが発生した際等に、ドライバーが切替スイッチ等を操作して四輪駆動に切り替える場合でも、後輪出力軸５３４に連動する歯部５６６と前輪出力軸５３６に連動する歯部５６８の回転速度が一致していなければスリーブ５７０と歯部５６８の係合が円滑に行われない。
【００１９】
後輪５２０、５２２にスリップが発生した状態では歯部５６６と歯部５６８には回転速度差があり、図２１（Ｂ）に示す二輪駆動状態から図２１（Ａ）に示す四輪駆動状態への切り替えは、同期機構により歯部５６６と歯部５６８の回転速度を一致させてからスリーブ５７０をスライドさせなければならず、この場合も切り替え時間が長くなってしまい、特に、大きなスリップが急激に発生した場合は四輪駆動への切り替えが困難になることもある。
【００２０】
また、四輪駆動から二輪駆動への切り替え時、又は二輪駆動から四輪駆動への切り替え時に、スリーブ５７０と歯部５６４又は５６８の係合を解除した後に歯部５６８又は５６４と係合させるようにすると、スリーブ５７０が歯部５６６だけに係合する状態が生じ、この場合、サンギア５５２、歯部５６６及びスリーブ５７０は空転してしまい、スリーブ５７０と歯部５６８との同期が困難になる。
【００２１】
そのため、スリーブ５７０と歯部５６４又は５６８の係合が完全に解除される前に歯部５６８又は５６４との係合を開始するが、この場合、歯部５６４、５６６、５６８が同時にスリーブ５７０に係合する状態、すなわち四輪駆動時に中央差動装置５１０がデフロックとなる状態を通過し、たとえ一時的であっても、この状態でコーナリングを行うとタイトコーナーブレーキング現象が発生し、走行性能に悪影響を与える。
【００２２】
更に、図２０に示すような従来の四輪駆動車用動力伝達装置にあっては、後輪による二輪駆動時にも左前輪５２６及び右前輪５２８が回転することで、前輪差動装置５２４、前輪プロペラシャフト５１６及びチェーンベルト機構５１２を含む前輪駆動力伝達区間５３０の各構成要素が回転してしまい、オイルの粘性抵抗や軸受部の摩擦による損失、及び前輪プロペラシャフト５１６等の回転イナーシャを有する要素の回転を加減速させるためのエネルギー損失により燃費低下を招いてしまう問題がある。
【００２３】
また、二輪駆動時に前輪駆動力伝達区間５３０の各構成要素の回転を止めるために断接機構５７６を設けたシステムでも、二輪駆動への切り替えがドライバーの操作に委ねられているため、四輪駆動が必要でない走行状態であっても四輪駆動ポジションのままで走行している限り、前輪駆動力伝達区間５３０の各構成要素は回転しており、断接機構５７４のないシステムと同様に、オイルの粘性抵抗や軸受部の摩擦による損失、及び前輪プロペラシャフト５１６等の回転イナーシャを有する要素の回転を加減速させるためのエネルギー損失により燃費低下を招いてしまう。
【００２４】
本発明は、二輪駆動と四輪駆動の切り替えを駆動輪へのトルク伝達中に可能とし、また、切り替え中のタイトコーナーブレーキング現象の発生を防止する四輪駆動車用駆動力伝達装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
この目的を達成するため本発明は次のように構成する。まず本発明は、動力源からの駆動力を入力し第１駆動輪及び第２駆動輪に出力する中央差動装置を備え、第１駆動輪及び第２駆動輪に駆動力を伝達する四輪駆動と第１駆動輪のみに駆動力を伝達する二輪駆動とを切り替え可能な四輪駆動車用駆動力伝達装置に於いて、中央差動装置の差動制限を制御する第１クラッチ機構と、中央差動装置の第２駆動輪駆動力伝達系への出力伝達を断接可能な第２クラッチ機構とを備えたことを特徴とする。
【００２６】
ここで、本発明の四輪駆動車用駆動力伝達装置は、第１クラッチ機構及び第２クラッチ機構の両方を駆動するクラッチ駆動機構を備え、また、第２クラッチ機構を締結方向に常時押圧する締結バネを備える。
【００２７】
また、本発明の四輪駆動車用駆動力伝達装置は、四輪駆動から二輪駆動へ切り替える際に、第１クラッチ機構の締結を第２クラッチ機構の開放完了と同時に開始する。
【００２８】
あるいは、本発明の四輪駆動車用駆動力伝達装置は、四輪駆動から二輪駆動へ切り替える際に、第１クラッチ機構の締結を第２クラッチ機構の開放完了以前に開始する。
【００２９】
本発明の四輪駆動車用駆動力伝達装置は、第２駆動輪差動装置と左右第２駆動輪駆動軸の何れか一方又は両方との連結を断接可能な断接機構を備え、二輪駆動時に第２クラッチ機構の引き摺りトルクを第２クラッチ機構から断接機構までの第２駆動輪駆動力伝達区間の回転抵抗よりも小さくすると共に、断接機構により第２駆動輪差動装置と左右第２駆動輪駆動軸の何れか一方又は両方との連結を切断して第２駆動輪駆動力伝達区間の回転を停止する。
【００３０】
ここで、第２クラッチ機構は、第２クラッチ機構の軸方向に変位可能な複数のクラッチ板を有し、第２クラッチ機構の開放時に、クラッチ板への潤滑油の供給を停止あるいは制限する潤滑油制限機構を備える。
【００３１】
あるいは、第２クラッチ機構は、第２クラッチ機構の軸方向に変位可能な複数のクラッチ板を有し、クラッチ板相互の間隔を広げる方向に付勢するスペーサを備える。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、中央差動装置の差動制限を制御する第１クラッチ機構と、中央差動装置の第２駆動輪駆動力伝達系への出力伝達を断接可能な第２クラッチ機構とを備え、第１クラッチ機構及び第２クラッチ機構の両方を一つのクラッチ駆動機構で駆動することで、軽量且つ小型な装置で駆動輪へのトルク伝達中に二輪駆動と四輪駆動の切り替えを可能とする。
【００３３】
また、第２クラッチ機構を締結バネで締結方向に常時押圧することで二輪駆動から四輪駆動への切り替えが迅速に行え、四輪駆動から二輪駆動へ切り替える際には、第１クラッチ機構の締結を第２クラッチ機構の開放完了と同時に開始することで、たとえ切り替え動作がコーナリング中であってもタイトコーナーブレーキング現象が発生しない。
【００３４】
更に、二輪駆動時に、断接機構により第２駆動輪差動装置と左右第２駆動輪駆動軸との連結を切断して第２駆動輪の回転に伴う第２駆動輪差動装置のリングギアの回転を抑制し、第２クラッチ機構のクラッチ板への潤滑油の供給を停止あるいは制限する潤滑油制限機構を備えると共に、クラッチ板同士の間隔をスペーサを用いて確保して第２クラッチ機構の引き摺りトルクを第２動輪駆動力伝達区間のフリクショントルクよりも小さくすることで、第２従動輪駆動力伝達区間の構成要素の回転を止め、この区間のオイル粘性抵抗や摩擦による損失、及びプロペラシャフト等の回転イナーシャを有する要素の回転を加減速させるためのエネルギー損失を減少させ燃費低下を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
図１は、本発明による四輪駆動車用駆動力伝達装置の実施形態を示した説明図であり、二輪駆動時においては後輪を駆動する方式の車両に適用した場合である。図１において、本実施形態の駆動力伝達装置１０は四輪駆動車１２に設けられ、駆動力配分装置１８、後輪差動装置２０（第１駆動輪差動装置）及び前輪差動装置２２（第２駆動輪差動装置）を備える。
【００３６】
駆動力配分装置１８は、中央差動装置１００と、中央差動装置１００の差動制限を制御する第１クラッチ機構１２４及び中央差動装置１００から前輪出力軸９８への出力伝達を断接可能な第２クラッチ機構１３４を備え、後輪差動装置２０及び前輪差動装置２２は各々後輪プロペラシャフト２４及び前輪プロペラシャフト２６を介して駆動力配分装置１８に連結されている。
【００３７】
エンジン１４からの駆動力は変速機１６で変速され、駆動力配分装置１８の入力軸９４から入力する。入力した駆動力は、四輪駆動か二輪駆動かに係わらず中央差動装置１００を経由して後輪出力軸９６に出力され、自在継手２８、後輪プロペラシャフト２４、自在継手３０を介し、後輪差動装置２０のドライブピニオン３６に伝達される。
【００３８】
ドライブピニオン３６は、リングギア３８、ピニオン４０、４２、サイドギア４４、４６を介して左後輪駆動軸４８及び右後輪駆動軸５０を駆動し、左後輪駆動軸４８及び右後輪駆動軸５０は各々左後輪５２及び右後輪５４を回転させ駆動力を路面に伝達する。コーナリング時や路面状態の変化等により左後輪５２と右後輪５４に回転速度差が生じても、後輪差動装置２０は回転速度差を吸収し、左後輪５２及び右後輪５４に等しいトルクを与え回転させることができる。
【００３９】
四輪駆動時においては、ＥＣＵは第２クラッチ機構１３４を締結し、また、断接機構７６を連結しているので、入力軸９４に入力した駆動力は第２クラッチ機構１３４を介して左前輪７２及び右前輪７４にも伝達可能となる。第２クラッチ機構１３４が締結されると同軸に連結されたスプロケット１６４がチェーンベルト１６８介してスプロケット１７０を回転させることで、駆動力は前輪出力軸９８にも伝達される。
【００４０】
前輪出力軸９８から出力された駆動力は自在継手３２、前輪プロペラシャフト２６、自在継手３４を介し、前輪差動装置２２のドライブピニオン５６に伝達され、ドライブピニオン５６は、リングギア５８、ピニオン６０、６２、サイドギア６４、６６を介して左前輪駆動軸６８及び右前輪駆動軸７０を駆動し、左前輪駆動軸６８及び右前輪駆動軸７０は各々左前輪７２及び右前輪７４を回転させ駆動力を路面に伝達する。
【００４１】
断接機構７６は四輪駆動時にはサイドギア６４と左前輪駆動軸６８を連結しており、サイドギア６４の回転はそのまま左前輪駆動軸６８に伝達される。コーナリング時や路面状態の変化等により左前輪７２と右前輪７４に回転速度差が生じても、前輪差動装置２２は回転速度差を吸収し、左前輪７２及び右前輪７４に等しいトルクを与え回転させることができる。
【００４２】
四輪駆動時においては、ＥＣＵは第１クラッチ機構１２４を開放して中央差動装置１００をオープンデフの状態にしているため、コーナリング時や路面状態の変化等により後輪５２、５４と前輪７２、７４とに回転速度差が生じても、中央差動装置１００は回転速度差を吸収し、後輪５２、５４及び前輪７２、７４に適切なトルクを与え回転させることができる。
【００４３】
四輪駆動から二輪駆動に切り替える場合、又はドライバーが切替スイッチを操作しなくても、車両状態を検出してＥＣＵの判断により四輪駆動の必要がない時に自動的に二輪駆動に切り替える場合は、ＥＣＵは第１クラッチ機構１２４を締結すると共に第２クラッチ機構１３４を開放し、続いて断接機構７６の連結を切断する。この場合、ＥＣＵは先に断接機構７６の連結を切断した後に第１クラッチ機構１２４の締結と第２クラッチ機構１３４の開放を行ってもよい。
【００４４】
断接機構７６はサイドギア６４と左前輪駆動軸６８との連結を絶ち、左前輪７２及び右前輪７４が路面から受ける回転力がリングギア５８を回転させることを防止する。これにより、二輪駆動時に燃費低下を招く要因である、前輪を駆動しない二輪駆動時にもリングギア５８からスプロケット１２６までの前輪駆動力伝達区間７８が回転してしまう連れ回りの問題を解消できる。
【００４５】
図１において、仮に、二輪駆動時にサイドギア６４と左前輪駆動軸６８が連結されているとすると、例えばサイドギア６４及び６６が同方向に同速度で回転する場合、ピニオン６０及び６２は回転（自転）せずにリングギア５８が回転する。サイドギア６４及び６６に回転速度差があったとしても同方向の回転であれば回転速度は変化するがリングギア５８は回転し、リングギア５８が回転することで連結しているドライブピニオン５６、自在継手３４、前輪プロペラシャフト２６、自在継手３２、前輪出力軸９８、スプロケット１７０、チェーンベルト１６８、スプロケット１６４が回転してしまう。
【００４６】
この、リングギア５８からスプロケット１６４までの前輪駆動力伝達区間７８は二輪駆動時には回転する必要のない部位であるにも関わらず、この部分の回転がオイルの粘性抵抗や軸受部の摩擦損失等を引き起こす。すなわち、後輪５２、５４から路面に伝わった駆動力が前輪７２、７４を回転させることで、二輪駆動時には回転する必要のない前輪駆動力伝達区間７８を回転させ、駆動力の損失となり燃費低下を招いてしまう。
【００４７】
そこで、本発明にあっては、二輪駆動時には断接機構７６によりサイドギア６４と左前輪駆動軸６８の連結を絶つと共に、第２クラッチ機構１３４の引き摺りトルクを前輪駆動力伝達区間７８のフリクショントルクよりも小さくすることで、前輪駆動力伝達区間７８の回転を防止している。なお、引き摺りトルクを減少させる方法については後で詳細に説明する。
【００４８】
サイドギア６４と左前輪駆動軸６８の連結が絶たれると、左前輪７２の回転はサイドギア６４に伝わらず、そのため、右前輪７４によるサイドギア６６の回転はピニオン６０、６２を介してサイドギア６４を反対方向に回転させることが可能で、このピニオン６０、６２及びサイドギア６４の回転抵抗よりも、リングギア５８に繋がるドライブピニオン５６からスプロケット１６４までの回転抵抗の方が大きいため、リングギア５８は回転しない。
【００４９】
リングギア５８が回転しないということは、前輪駆動力伝達区間７８が回転しないことであり、この場合の駆動力の損失はピニオン６０、６２及びサイドギア６４が回転する部分だけとなり、断接機構７６がなく前輪駆動力伝達区間７８が回転してしまう場合と比べて燃費向上が可能である。
【００５０】
なお、本実施形態において、断接機構７６は前輪差動装置２２内のサイドギア６４と左前輪駆動軸６８の中間に設置されているが、サイドギア６４と左前輪駆動軸６８を断続する位置、あるいはサイドギア６６と右前輪駆動軸７０を断続する位置、又はその両方の位置であれば前輪差動装置２２内に設置するか外に設置するかを問わない。更に、ピニオン６０、６２及びサイドギア６４、６６で構成するユニットをリングギア５８と分離し、その連結を断続する方式等の他の機構でも構わない。
【００５１】
図２は、図１の前輪差動装置２２の実施形態を示した断面図であり、断接機構７６を含む。図２において、前輪差動装置２２はデフケース８０の外周部に固定されたリングギア５８、デフケース８０に固定されたピニオン軸８２に回転自在に軸支されたピニオン６０及びピニオン６２、サイドギア軸８４に回転不可に軸支されデフケース８０内でピニオン６０及びピニオン６２と噛み合うサイドギア６４、右前輪駆動軸７０に回転不可に軸支されデフケース８０内ピニオン６０及びピニオン６２と噛み合うサイドギア６６を備える。
【００５２】
更に、端部６８ｂがサイドギア軸８４に回転方向に拘束されずに勘合している左前輪駆動軸６８、左前輪駆動軸６８の歯部６８ａ及びサイドギア軸８４の歯部８４ａとスプライン結合し、左前輪駆動軸６８とサイドギア軸８４を連結する位置と連結を解除する位置でスライド可能なスリーブ８６、スリーブ８６の溝部８６ａに摺動自在に係合する先端部８８ａによりスリーブ８６をスライドさせるフォーク８８、フォーク８８に固定され図示しないアクチュエータにより軸方向に駆動されるシフト軸９０を備え、四輪駆動時にリングギア５８と噛み合うドライブピニオン５６からの駆動力を左前輪７２及び右前輪７４に伝達する。
【００５３】
図２（Ａ）は、二輪駆動時の断接機構７６が非連結状態で、スリーブ８６はサイドギア軸８４の歯部８４ａと噛み合っていない。右前輪駆動軸７０の回転はサイドギア６６、ピニオン６０及びピニオン６２を介してサイドギア６４に伝わり、リングギア５８が回転しないことからサイドギア軸８４を右前輪駆動軸７０とは反対方向に回転させる。
【００５４】
図２（Ｂ）は、四輪駆動時にフォーク８８がＣ方向に移動し断接機構７６が連結された状態で、スリーブ８６はサイドギア軸８４の歯部８４ａと噛み合っている。ドライブピニオン５６によりリングギア５８が回転し、左前輪駆動軸６８と右前輪駆動軸７０を同方向に回転させる。二輪駆動に戻る際にはフォーク８８がＤ方向に移動し断接機構７６は非連結状態に戻る。
【００５５】
図３は、図１の駆動力配分装置１８の実施形態を示した断面図である。図３において、駆動力配分装置１８はハウジング左側部９２ａとハウジング右側部９２ｂとで構成されたハウジング９２を有し、ハウジング９２の左側にエンジン１４からの駆動力を変速機１６を介して入力する入力軸９４、ハウジング９２の右側には入力軸９４と同軸に駆動力を出力する後輪出力軸９６が設けられている。
【００５６】
また、入力軸９４と平行に後輪出力軸９６と反対側に駆動力を出力する前輪出力軸９８がハウジング９２の左下側に設けられ、入力軸９４に入力した駆動力は、中央差動装置１００として機能する遊星歯車機構１０２で配分され、後輪出力軸９６と前輪出力軸９８に伝達される。
【００５７】
遊星歯車機構１０２は、プラネタリキャリア１０４、キャリアカバー１０６、キャリアケース１０８、プラネタリギア１１２、プラネタリギア軸１１４、アウターギア１１６、アウターギア軸１１８、サンギア１２０及びサンギア軸１２２で構成される。プラネタリキャリア１０４は、入力軸９４の右側外周部を径方向に延在して形成され、プラネタリギア１１２をプラネタリギア軸１１４にて自転自在に保持する。
【００５８】
キャリアカバー１０６はプラネタリキャリア１０４と共にプラネタリギア軸１１４を支承し、キャリアケース１０８はプラネタリキャリア１０４とキャリアカバー１０６の間でプラネタリギア１１２以外の空間を埋めるように位置し、プラネタリギア１１２が自在に回転できるように間隔を確保する。プラネタリキャリア１０４、キャリアカバー１０６及びキャリアケース１０８はボルト１１０（図４で図示）で固定され一体となって回転し、この回転がプラネタリギア１１２の公転となる。
【００５９】
入力軸９４及び遊星歯車機構１０２の右方には、左端の大径部内周に内歯からなるアウターギア１１６を形成したアウターギア軸１１８が設けられ、アウターギア軸１１８の右端は、ハウジング９２の右側に配置された後輪出力軸９６に直結される。
【００６０】
サンギア１２０は、入力軸９４の外周に回転自在に設けたサンギア軸１２２の右端外周部に形成され、入力軸９４に入力した駆動力はプラネタリギア１１２、アウターギア１１６、サンギア１２０を介してアウターギア軸１１８及びサンギア軸１２２に各々後輪側と前輪側の駆動力として配分出力される。
【００６１】
図４は、本実施形態の中央差動装置１００を示す断面図であり、図３の遊星歯車機構１０２のＡ−Ａ断面である。図４において、プラネタリケース１０８の間に配置されたプラネタリギア１１２は、アウターギア１１６とサンギア１２０に噛み合い、アウターギア１１６とサンギア１２０の回転速度差に応じて自転及び公転する。
【００６２】
再び図３を参照するに、遊星歯車機構１０２の左方には、入力軸９４と同軸に第１クラッチ機構１２４及び第２クラッチ機構１３４が設けられ、第１クラッチ機構１２４は、入力軸９４の外周に回転自在に設けたサンギア軸１２２の左端外周部に第１クラッチハブ１２６を形成し、サンギア軸１２２の外周に回転自在に設けたキャリアカバー１０６の左端部に第１クラッチドラム１２８を形成している。
【００６３】
第１クラッチドラム１２８の内部の第１クラッチ機構１２４と第２クラッチ機構１３４の右方には、第１クラッチ機構１２４及び第２クラッチ機構１３４の軸方向に変位し、第１クラッチ機構１２４の締結と第２クラッチ機構１３４の開放を行うリング状の油圧ピストン１４４を備える。
【００６４】
第２クラッチ機構１３４は、サンギア軸１２２に設けられた第１クラッチハブ１２６の内周部に第２クラッチドラム１３６を形成し、スプロケット１６４を入力軸９４に対し回転自在に軸支するスプロケット軸１６６を延在し右端に第２クラッチハブ１３８を形成している。
【００６５】
スプロケット軸１６６の外周部には、第１クラッチ機構１２４及び第２クラッチ機構１３４の軸方向に変位し、締結バネ１６２により付勢され第２クラッチ機構を締結する方向に押圧する第２押圧部材１５６を備える。
【００６６】
第１クラッチ機構１２４はプラネタリギア１１２とサンギア１２０の連結を開放と締結で制御することで中央差動装置１００をオープンデフ状態とデフロック状態に切り替え、第２クラッチ機構１３４はサンギア１２０とスプロケット１６４の連結を締結と開放で制御することで四輪駆動と二輪駆動を切り替える。
【００６７】
前輪出力軸９８にはスプロケット１７０が連結され、第２クラッチ機構１３４側のスプロケット１６４との間にチェーンベルト１６８を掛けて連結している。
【００６８】
ハウジング９２の右下部には、油圧ピストン１４４に油圧を供給する油圧ポンプ１７２と、油圧ポンプ１７２を駆動するサーボモータ１７４及びその油圧を検出する油圧センサ１７６を備え、油圧ポンプ１７２からの油圧は、ハウジング９２、アウターギア軸１１８、入力軸９４、キャリアケース１０８、キャリアカバー１０６各々に液密的に設けた油路１７８、１８０、１８２、１８４、１８６を経由して油圧シリンダ１４８に供給される。
【００６９】
また、ハウジング９２の左側内壁部には、スプロケット１６４の外周部との間にスプロケット１６４に駆動され第２クラッチ機構１３４を潤滑及び冷却するためのオイルを供給するオイルポンプ１８８を備える。
【００７０】
このような駆動力配分装置１８において、四輪駆動か二輪駆動かに係わらず入力軸９４の駆動力は中央差動装置１００を介して後輪出力軸９６に伝達される。四輪駆動時には、第１クラッチ機構１２４が開放されてオープンデフ状態となり、また第２クラッチ機構１３４が締結されているため、中央差動装置１００で配分された駆動力は、第２クラッチ機構１３４、スプロケット１６４、チェーンベルト１６８、スプロケット１７０を介して前輪出力軸９６にも伝達される。
【００７１】
二輪駆動時にあっては、第２クラッチ機構１３４が開放されサンギア軸１２２とスプロケット１６２の連結は断たれるが、第１クラッチ機構１２４が締結され中央差動装置１００がデフロック状態となることで、入力軸９４に入力した駆動力はプラネタリキャリア１０４を空転させることなく後輪出力軸９８に伝達される。
【００７２】
図５は、図３の第１クラッチ機構１２４及び第２クラッチ機構１３４の詳細を示した断面図であり、図５（Ａ）は入力軸９４の上部を四輪駆動の状態で示し、図５（Ｂ）は入力軸９４の下部を二輪駆動の状態として示している。
【００７３】
図５において、第１クラッチ機構１２４に対しては、第１クラッチハブ１２６と第１クラッチドラム１２８の間に設けた第１多板クラッチ１３０の締結力を制御する油圧ピストン１４４が、第１クラッチドラム１２８の内部に備わる。
【００７４】
油圧ピストン１４４は、押圧部１４６とスラストベアリング１５２を有し、第１クラッチドラム１２８に形成された油圧シリンダ１４８の内部に嵌装されて第１クラッチドラムの軸方向に移動可能であり、Ｏリング１５０でシールされている。
【００７５】
第１多板クラッチ１３０は、油圧ピストン１４４の押圧部１４６と第１クラッチドラム１２８の左端の固定受圧板１３２との間で第１クラッチハブ１２６及び第１クラッチドラム１２８の軸方向に移動可能に保持されている。
【００７６】
第２クラッチ機構１３４に対しては、第２クラッチドラム１３６と第２クラッチハブ１３８の間に設けた第２多板クラッチ板１４０の締結力を制御する第２押圧部材１５６が設けられ、第２多板クラッチ板１４０は、第２クラッチドラム１３６の受圧部１４２と第２押圧部材１５６の押圧部１５８との間で第２クラッチドラム１３６及び第２クラッチハブ１３８の軸方向に移動可能に保持されている。
【００７７】
第２押圧部材１５６は、押圧部１５８とスラストベアリング１６０を有し、スプロケット軸１６６のスプロケット１６４と第２クラッチハブ１３８の中間外周部に嵌装され軸方向に移動可能であり、スプロケット１６４との間に備わる締結バネ１６２により第２クラッチ機構１３４の締結方向に付勢されている。
【００７８】
サンギア軸１２２に一体に形成された第１クラッチハブ１２６と第２クラッチドラム１３６の中間部には、複数の連結ピン１５４が軸方向に移動自在に貫通しており、その右端はスラストベアリング１５２を介して油圧ピストン１４４に係合し、左端はスラストベアリング１６０を介して第２押圧部材１５６に係合している。
【００７９】
連結ピン１５４はサンギア１２０と共に回転するため、プラネタリキャリア１０４と共に回転する油圧ピストン１４４及びスプロケット１６４と共に回転する第２押圧部材１５６とは相対回転するが、連結ピン１５４と油圧ピストン１４４との回転数差はスラストベアリング１５２で吸収し、連結ピン１５４と第２押圧部材１５６との回転数差はスラストベアリング１６０で吸収している。
【００８０】
図５（Ａ）において、締結バネ１６２が第２押圧部材１５６を右方に付勢し、押圧部１５８が第２多板クラッチ１４０を押圧することで第２クラッチ機構１３４は締結しており、また、第２押圧部材１５６はスラストベアリング１６０を介し連結ピン１５４を右方に押し、更に、連結ピン１５４がスラストベアリング１５２を介して油圧ピストン１４４を第１多板クラッチ１３０の開放方向に押すことで第１クラッチ機構１２４は開放状態にある。
【００８１】
従って、図５（Ａ）の状態では、第１クラッチ機構１２４が開放され中央差動装置１００はオープンデフの状態であるため、入力軸９４に入力した駆動力は、遊星歯車機構１０２のギア比に応じてプラネタリキャリア１０４及びプラネタリギア１１２を介してアウターギア１１６とサンギア１２０に配分される。
【００８２】
サンギア１２０に配分された駆動力は、第２クラッチ機構１３４が締結しているため、サンギア軸１２２からスプロケット軸１６６に伝達され、スプロケット１６４、チェーンベルト１６８及びスプロケット１７０を介して後輪出力軸９８に出力され、また、アウターギア１１６に配分された駆動力は、アウターギア軸１１８を介し後輪出力軸９６に出力されるので四輪駆動となる。
【００８３】
図５（Ｂ）においては、油圧ポンプ１７２から油路１８２、１８４、１８６を経由して油圧シリンダ１４８に供給された油圧により、油圧ピストン１４４が左方に移動し、押圧部１４６が第１多板クラッチ１３０を押圧することで第１クラッチ機構１２４は締結しており、また、油圧ピストン１４４はスラストベアリング１５２を介し連結ピン１５４を左方に押し、更に、連結ピン１５４がスラストベアリング１６０を介して締結バネ１６２に抗して第２押圧部材１５６を第２クラッチ機構１３４の開放方向に押すことで第２クラッチ機構１３４は開放状態にある。
【００８４】
従って、図５（Ｂ）の状態では、第１クラッチ機構１２４が締結され、プラネタリギア１１２とサンギア１２０の相対位置が固定化され中央差動装置１００がデフロックの状態であるため、第２クラッチ機構１３４が開放されていても中央差動装置１００は空転せずに、入力軸９４に入力した駆動力は、プラネタリキャリア１０４、プラネタリギア１１２を介してアウターギア１１６とサンギア１２０に伝達される。
【００８５】
アウターギア１１６に伝達された駆動力は、アウターギア軸１１８を介し後輪出力軸９６に出力されるが、サンギア１２０に伝達された駆動力は第２クラッチ機構１３４が開放されているため前輪出力軸９８には伝達されないので後輪による二輪駆動となる。
【００８６】
図６は、図３の第１クラッチ機構１２４及び第２クラッチ機構１３４の他の実施形態を図５と同様に示した断面図であり、図６（Ａ）は入力軸９４の上部を四輪駆動の状態で示し、図６（Ｂ）は入力軸９４の下部を二輪駆動の状態として示している。
【００８７】
図６において、第１クラッチ機構１２４に対しては、第１クラッチハブ１２６と第１クラッチドラム１２８の間に設けた第１多板クラッチ１３０の締結力を制御する油圧ピストン１４５が、第１クラッチドラム１２８の内部に備わる。
【００８８】
油圧ピストン１４５は、押圧部１４６を有し、第１クラッチドラム１２８に形成された油圧シリンダ１４８の内部に嵌装されて第１クラッチドラムの軸方向に移動可能であり、Ｏリング１５０でシールされている。
【００８９】
第１多板クラッチ１３０は、油圧ピストン１４５の押圧部１４６と第１クラッチドラム１２８の左端部に位置する可動受圧板１３３との間で第１クラッチハブ１２６及び第１クラッチドラム１２８の軸方向に移動可能に保持されている。
【００９０】
第２クラッチ機構１３４に対しては、第２クラッチドラム１３６と第２クラッチハブ１３８の間に設けた第２多板クラッチ板１４０の締結力を制御する第２押圧部材１５７が設けられ、第２多板クラッチ板１４０は、第２クラッチドラム１３６の受圧部１４２と第２押圧部材１５７の押圧部１５８との間で第２クラッチドラム１３６及び第２クラッチハブ１３８の軸方向に移動可能に保持されている。
【００９１】
第２押圧部材１５７は、押圧部１５８とスラストベアリング１６１を有し、スプロケット軸１６６のスプロケット１６４と第２クラッチハブ１３８の中間外周部に嵌装され軸方向に移動可能であり、スプロケット１６４との間に備わる締結バネ１６２により第２クラッチ機構１３４の締結方向に付勢されている。
【００９２】
スラストベアリング１６１は可動受圧板１３３に係合し、油圧ピストン１４５の押圧力を第１多板クラッチ１３０を介して第２押圧部材１５７に伝達する。
【００９３】
可動受圧板１３３はプラネタリキャリア１０４と共に回転するため、スプロケット１６４と共に回転する第２押圧部材１５７とは相対回転するが、回転数差はスラストベアリング１６１で吸収している。
【００９４】
図６（Ａ）において、締結バネ１６２が第２押圧部材１５７を右方に付勢し、押圧部１５８が第２多板クラッチ１４０を押圧することで第２クラッチ機構１３４は締結しており、また、第２押圧部材１５７はスラストベアリング１６１を介し可動受圧板１３３を右方に移動させるが、油圧ピストン１４５が待機位置に在ることから第１多板クラッチ１３０は押圧部１４６に押圧されておらず第１クラッチ機構１２４は開放状態にある。
【００９５】
従って、図６（Ａ）の状態では、第１クラッチ機構１２４が開放され中央差動装置１００はオープンデフの状態であるため、入力軸９４に入力した駆動力は、遊星歯車機構１０２のギア比に応じてプラネタリキャリア１０４及びプラネタリギア１１２を介してアウターギア１１６とサンギア１２０に配分される。
【００９６】
サンギア１２０に配分された駆動力は、第２クラッチ機構１３４が締結しているため、サンギア軸１２２からスプロケット軸１６６に伝達され、スプロケット１６４、チェーンベルト１６８及びスプロケット１７０を介して後輪出力軸９８に出力され、また、アウターギア１１６に配分された駆動力は、アウターギア軸１１８を介し後輪出力軸９６に出力されるので四輪駆動となる。
【００９７】
図６（Ｂ）においては、油圧ポンプ１７２から油路１８２、１８４、１８６を経由して油圧シリンダ１４８に供給された油圧により、油圧ピストン１４５が左方に移動し、押圧部１４６が第１多板クラッチ１３０を押圧することで第１クラッチ機構１２４は締結しており、また、油圧ピストン１４５は第１多板クラッチ１３０を介し可動受圧板１３３を左方に押し、更に可動受圧板１３３がスラストベアリング１６１を介して締結バネ１６２に抗して第２押圧部材１５７を第２クラッチ機構１３４の開放方向に押すことで第２クラッチ機構１３４は開放状態にある。
【００９８】
従って、図６（Ｂ）の状態では、第１クラッチ機構１２４が締結され、プラネタリギア１１２とサンギア１２０の相対位置が固定化され中央差動装置１００がデフロックの状態であるため、第２クラッチ機構１３４が開放されていても中央差動装置１００は空転せずに、入力軸９４に入力した駆動力は、プラネタリキャリア１０４、プラネタリギア１１２を介してアウターギア１１６とサンギア１２０に伝達される。
【００９９】
アウターギア１１６に伝達された駆動力は、アウターギア軸１１８を介し後輪出力軸９６に出力されるが、サンギア１２０に伝達された駆動力は第２クラッチ機構１３４が開放されているため前輪出力軸９８には伝達されないので後輪による二輪駆動となる。
【０１００】
図５、図６に示すように、四輪駆動から二輪駆動、あるいは二輪駆動から四輪駆動への切り替えは、第１クラッチ機構１２４及び第２クラッチ機構１３４を制御して行われるが、両クラッチ機構共に多板クラッチを用いているため、トルク伝達中であったり回転速度差があっても締結や開放を自由に行え、従来のスライディングクラッチを用いた方法のようにトルク伝達を中断したり、回転速度の同期をとったり等の切り替え時間を長くする要因を排除している。
【０１０１】
すなわち、従来に比べて切り替え時間を大幅に短縮でき、二輪駆動から四輪駆動に切り替える際には、第２クラッチ機構１３４の締結を締結バネ１６２の弾性を利用しているため、サーボモータ等を使用したアクチュエータに比べて遥かに高速に行え、特に、危険回避のために二輪駆動から四輪駆動に切り替える場合は、高速切り替えによる効果が顕著である。
【０１０２】
図７は、図５のクラッチ機構を備える駆動力伝達装置１０の駆動力配分装置１８及び断接機構７６の状態を模式的に示す動作説明図であり、図７（Ａ）は四輪駆動時の状態を、図７（Ｂ）は二輪駆動時の状態を示している。また、遊星歯車機構１０２、第１クラッチ機構１２４、第２クラッチ機構１３４、油圧ピストン１４４及びスプロケット１６４は入力軸９４に対し断面の上側半分のみを簡略化して示し、また、図１に示す構成に対し前輪差動装置２２、後輪差動装置２０、断接機構７６の向きや位置が異なるが本発明の要件には影響しない。
【０１０３】
図７（Ａ）において、エンジン１４からの駆動力は変速機１６を経由し、入力軸９４を介して中央差動装置１００を構成する遊星歯車機構１０２のプラネタリキャリア１０４及びプラネタリギア１１２に伝達され、アウターギア１１６とサンギア１２０に配分される。
【０１０４】
アウターギア１１６に配分された駆動力は、後輪出力軸９６及び後輪差動装置２０を介して後輪５２、５４に伝達され、サンギア１２０に配分された駆動力は第２クラッチ機構１３４が締結しているため、スプロケット１６４、チェーンベルト１６８、スプロケット１７０、前輪出力軸９８を介して前輪差動装置２２に伝達され、前輪差動装置２２に伝達された駆動力は、断接機構７６が連結しているので前輪７２、７４に伝達される。
【０１０５】
また、第１クラッチ機構１２４が開放され中央差動装置１００がオープンデフ状態であるため、中央差動装置１００は後輪５２、５４及び前輪７２、７４の回転速度差を吸収しながら駆動力を遊星歯車機構１０２のギア比で設定される所定の配分比で前後輪に伝達することで、四輪駆動車１２は四輪駆動となる。
【０１０６】
ここで、第１クラッチ機構１２４の開放と第２クラッチ機構１３４の締結は、締結バネ１６２のＲ方向の付勢力によって保持されており、この状態では油圧ポンプ１７２は油圧を供給していないが、ＥＣＵ１９８が四輪駆動が必要ないと判断した場合やドライバーが切替スイッチを操作して二輪駆動を選択した場合、ＥＣＵ１９８はサーボモータ１７４を駆動し、油圧ポンプ１７２の油圧供給を開始すると図７（Ｂ）の状態に移行する。
【０１０７】
図７（Ｂ）において、油圧ポンプ１７２から油圧シリンダ１４８に供給された油圧は油圧ピストン１４４をＦ方向に駆動し、油圧ピストン１４４は締結バネ１６２に抗して第１クラッチ機構１２４を締結すると共に第２クラッチ機構１３４を開放する。
【０１０８】
ここで、油圧シリンダ１４８への油圧供給量の制御は、油圧センサ１７６が検出した油圧情報に基づきＥＣＵ１９８が油圧ポンプ１７２を駆動するサーボモータ１７４を制御することで行われる。
【０１０９】
図７（Ｂ）の状態では、入力軸９４から遊星歯車機構１０２に入力された駆動力は、アウターギア１１６とサンギア１２０に伝達される。アウターギア１１６に伝達された駆動力は、後輪出力軸９６及び後輪差動装置２０を介して後輪５２、５４に伝達されるが、サンギア１２０に伝達された駆動力は第２クラッチ機構１３４が開放しているため、スプロケット１６４に伝達されない。
【０１１０】
従って、駆動力は中央差動装置１００で前輪７２、７４には配分されず、また、第１クラッチ機構１２４が締結され中央差動装置１００がデフロック状態であるため、中央差動装置１００は空転せずに後輪５２、５４のみを駆動するため四輪駆動車１２は二輪駆動となる。
【０１１１】
また、二輪駆動の状態において、ＥＵＣ１９８はアクチュエータ２００によりスリーブ８６をＤ方向に移動して断接機構７６の連結を切断することで、前輪駆動力伝達区間７８の連れ回りを防止し、燃費を向上させる。
【０１１２】
図８は、図６のクラッチ機構を備える駆動力伝達装置１０の駆動力配分装置１８及び断接機構７６の状態を模式的に示す動作説明図であり、図７に対し第１クラッチ機構１２４、第２クラッチ機構１３４が異なり、それ以外は図７と同じである。図８（Ａ）は四輪駆動時の状態を、図８（Ｂ）は二輪駆動時の状態を示している。
【０１１３】
また、遊星歯車機構１０２、第１クラッチ機構１２４、第２クラッチ機構１３４、油圧ピストン１４５及びスプロケット１６４は入力軸９４に対し断面の上側半分のみを簡略化して示し、また、図１に示す構成に対し前輪差動装置２２、後輪差動装置２０、断接機構７６の向きや位置が異なるが本発明の要件には影響しない。
【０１１４】
図８（Ａ）において、エンジン１４からの駆動力は変速機１６を経由し、入力軸９４を介して中央差動装置１００を構成する遊星歯車機構１０２のプラネタリキャリア１０４及びプラネタリギア１１２に伝達され、アウターギア１１６とサンギア１２０に配分される。
【０１１５】
アウターギア１１６に配分された駆動力は、後輪出力軸９６及び後輪差動装置２０を介して後輪５２、５４に伝達され、サンギア１２０に配分された駆動力は第２クラッチ機構１３４が締結しているため、スプロケット１６４、チェーンベルト１６８、スプロケット１７０、前輪出力軸９８を介して前輪差動装置２２に伝達され、前輪差動装置２２に伝達された駆動力は、断接機構７６が連結しているので前輪７２、７４に伝達される。
【０１１６】
また、第１クラッチ機構１２４が開放され中央差動装置１００がオープンデフ状態であるため、中央差動装置１００は後輪５２、５４及び前輪７２、７４の回転速度差を吸収しながら駆動力を遊星歯車機構１０２のギア比で設定される所定の配分比で前後輪に伝達することで、四輪駆動車１２は四輪駆動となる。
【０１１７】
ここで、第２クラッチ機構１３４の締結は、締結バネ１６２のＲ方向の付勢力によって保持されており、この状態では油圧ポンプ１７２は油圧を供給していないため第１クラッチ機構１２４は開放されているが、ＥＣＵ１９８が四輪駆動が必要ないと判断した場合やドライバーが切替スイッチを操作して二輪駆動を選択した場合、ＥＣＵ１９８はサーボモータ１７４を駆動し、油圧ポンプ１７２の油圧供給を開始すると図８（Ｂ）の状態に移行する。
【０１１８】
図８（Ｂ）において、油圧ポンプ１７２から油圧シリンダ１４８に供給された油圧は油圧ピストン１４５をＦ方向に駆動し、油圧ピストン１４５は締結バネ１６２に抗して第１クラッチ機構１２４を締結すると共に第２クラッチ機構１３４を開放する。
【０１１９】
ここで、油圧シリンダ１４８への油圧供給量の制御は、油圧センサ１７６が検出した油圧情報に基づきＥＣＵ１９８が油圧ポンプ１７２を駆動するサーボモータ１７４を制御することで行われる。
【０１２０】
図８（Ｂ）の状態では、入力軸９４から遊星歯車機構１０２に入力された駆動力は、アウターギア１１６とサンギア１２０に伝達される。アウターギア１１６に伝達された駆動力は、後輪出力軸９６及び後輪差動装置２０を介して後輪５２、５４に伝達されるが、サンギア１２０に伝達された駆動力は第２クラッチ機構１３４が開放しているため、スプロケット１６４に伝達されない。
【０１２１】
従って、駆動力は中央差動装置１００で前輪７２、７４には配分されず、また、第１クラッチ機構１２４が締結され中央差動装置１００がデフロック状態であるため、中央差動装置１００は空転せずに後輪５２、５４のみを駆動するため四輪駆動車１２は二輪駆動となる。
【０１２２】
また、二輪駆動の状態において、ＥＵＣ１９８はアクチュエータ２００によりスリーブ８６をＤ方向に移動して断接機構７６の連結を切断することで、前輪駆動力伝達区間７８の連れ回りを防止し、燃費を向上させる。
【０１２３】
図９は、図５、図６の第１クラッチ機構１２４及び第２クラッチ機構１３４の切り替え状態を示す動作説明図であり、各々の伝達可能な駆動力のトルクカーブを、縦軸を伝達トルクＴ、横軸を油圧ピストン１４４又は１４５の押圧力Ｆとして表している。
【０１２４】
図９（Ａ）は、図５の実施形態によりタイトコーナーブレーキング現象を回避する場合であり、第１クラッチトルクカーブ２０２は、油圧ピストン１４４の押圧力Ｆ１からＦ３における第１クラッチ機構１２４の伝達可能なトルクを示し、第２クラッチトルクカーブ２０４は、押圧力Ｆ０からＦ２における第２クラッチ機構１３４の伝達可能なトルクを示している。
【０１２５】
図９（Ｂ）は、図６の実施形態により四輪駆動時に中央差動装置１００をリミテッドスリップデフとして機能させる場合であり、第１クラッチトルクカーブ２０２は、油圧ピストン１４５の押圧力Ｆ１からＦ３における第１クラッチ機構１２４の伝達可能なトルクを示し、第２クラッチトルクカーブ２０４は、押圧力Ｆ０からＦ２における第２クラッチ機構１３４の伝達可能なトルクを示している。
【０１２６】
図９（Ａ）において、第２クラッチ機構１３４は、押圧力Ｆ０では締結バネ１６２により最大締結力で締結されているため前輪への伝達トルクは最大値のＴ２となり、この押圧力Ｆ０が駆動力配分装置１８の四輪駆動２０６の位置となる。また、第１クラッチ機構１２４は押圧力Ｆ２までは完全に開放されているため、中央差動装置１００はこの区間でオープンデフ２０８の状態となる。
【０１２７】
油圧を上昇させると、油圧ピストン１４４は第２クラッチ機構１３４の押圧解除を開始し、押圧力Ｆ２になり第２クラッチ機構１３４の開放が完了すると同時に第１クラッチ機構１２４の押圧を開始する。中央差動装置１００とスプロケット１６４との連結が断たれるため、押圧力Ｆ２（Ｆ１）以降が二輪駆動２１２の範囲となり、押圧力Ｆ０からＦ２の範囲が四輪駆動から二輪駆動への移行区間２１４となる。
【０１２８】
押圧力Ｆ１（Ｆ２）において、第１クラッチ機構１２４の締結が開始すると中央差動装置１００はオープンデフ２０８の範囲から差動制限範囲２１０に移行してリミテッドスリップデフとして機能し、押圧力Ｆの最大値であるＦ３が中央差動装置１００のデフロック２１６の位置となる。
【０１２９】
このように、第１クラッチ機構１２４の締結を第２クラッチ機構１３４の開放完了と同時に開始することでタイトコーナーブレーキング現象を回避できる。
【０１３０】
ここで、第１クラッチ機構１２４の締結開始が第２クラッチ機構１３４の開放完了よりも遅れると、すなわち第１クラッチ機構１２４の締結を開始する押圧力Ｆ１が第２クラッチ機構１３４の開放が完了する押圧力Ｆ２よりも右方に位置すると、その範囲で二輪駆動でオープンデフ状態となり、中央差動装置１００が空転してしまい駆動力は前後輪共に伝達されなくなってしまう。
【０１３１】
この状態を回避するために、第１クラッチ機構１２４の締結開始を第２クラッチ機構１３４の開放完了よりも若干早くしてもよいが、この状態ではタイトコーナーブレーキング現象を発生させる可能性があるため、このオーバーラップ範囲は狭いことが望ましい。
【０１３２】
図９（Ｂ）において、第２クラッチ機構１３４は、押圧力Ｆ０までは締結バネ１６２により最大締結力で締結されているため前輪への伝達トルクは最大値のＴ２となり、この押圧力Ｆ１からＦ０までが駆動力配分装置１８の四輪駆動２０６の範囲となる。
【０１３３】
また、第１クラッチ機構１２４は、押圧力Ｆ１では完全に開放されているため中央差動装置１００はオープンデフ２０８の状態であるが、押圧力がＦ１を越え締結を開始し伝達トルクＴが増加すると、中央差動装置１００はオープンデフ２０８の状態から差動制限範囲２１０に移行する。
【０１３４】
油圧を上昇させると、油圧ピストン１４５は第１クラッチ機構１２４の押圧解除を開始し、押圧力Ｆ０まで増加させると第１多板クラッチ１３０、可動受圧板１３３を介して
第２押圧部材１５７を締結バネ１６２に抗して押し始め、第２クラッチ機構１３４は締結解除を開始する。第１クラッチ機構１２４の伝達トルクは、第２クラッチ機構１３４の伝達トルクが減少し始める押圧力Ｆ０における伝達トルクＴ１で維持される。
【０１３５】
更に油圧を上昇させ押圧力Ｆ２になると、第２クラッチ機構１３４は完全に開放し、中央差動装置１００とスプロケット１６４との連結が断たれるため二輪駆動となり、押圧力Ｆ２以降が二輪駆動２１２の範囲となる。押圧力Ｆ０からＦ２の範囲が四輪駆動から二輪駆動への移行区間２１４となり、押圧力Ｆの最大値であるＦ３が中央差動装置１００のデフロック２１６の位置となる。
【０１３６】
また、四輪駆動時に後輪５２、５４又は前輪７２、７４がスリップした場合には、ＥＣＵ１９８は第１クラッチ機構１２４の締結力を制御して中央差動装置１００に差動制限力を発生させリミテッドスリップデフの状態にすることも可能である。すなわち、ＥＵＣ１９８は油圧を制御して押圧力をＦ１とＦ２の間の適切な位置にすることでスリップした駆動輪の空転を防止できる。
【０１３７】
但し、車両がコーナリング中、特に回転半径が小さい場合に、この押圧力Ｆ１からＦ２の区間に遭遇すると、タイトコーナーブレーキング現象が起きる可能性があるが、タイトコーナーブレーキング現象の発生をできるだけ防止するには、押圧力Ｆ０の値を小さくし、第１クラッチ機構１２４の伝達トルクＴ１を低い値で維持すればよい。
【０１３８】
従って、第１クラッチ機構１２４と第２クラッチ機構１３４の動作タイミングは、タイトコーナーブレーキング現象を回避するには第１クラッチ機構１２４の締結を第２クラッチ機構１３４の開放完了と同時に開始するように設定すればよく、中央差動装置１００にリミテッドスリップデフの機能を持たせる場合には、第１クラッチ機構１２４の締結を第２クラッチ機構１３４の開放完了以前に開始するように第１多板クラッチ１３０及び第２多板クラッチ１４０の隙間やエンドプレイを設定すればよい。
【０１３９】
また、図９（Ａ）に示すタイトコーナーブレーキング現象を回避する場合において、第１クラッチ機構１２４の締結開始時のトルク発生が遅れてしまうと、前輪への駆動力伝達が円滑に行えなくなる。そのために、例えば皿バネの荷重特性の非線形部を利用することで第１クラッチ機構１２４のトルク発生を遅らせないようにすることができる。
【０１４０】
図１０は、締結バネに皿バネを使用した場合の押圧力と伝達トルク及び締結バネの荷重特性との関連を示す説明図であり、図１０（Ａ）は、図５（Ａ）のコイルバネを使用した締結バネ１６２に代わり、複数枚の皿バネで構成した締結バネ１６３を用いた場合の断面を示し、第１クラッチ機構１２４が締結し、第２クラッチ機構１３４が開放した二輪駆動の状態である。
【０１４１】
図１０（Ｂ）は、左側に第１クラッチトルクカーブ２０２と第２クラッチトルクカーブ２０４を、縦軸を前輪伝達トルクＴ、横軸を押圧力Ｆとして表し、右側に締結バネ１６３の荷重特性カーブ２１８を縦軸にバネ荷重Ｓ、横軸を撓み量δとして表しており、押圧力Ｆ０、Ｆ２、Ｆ３は各々図９（Ａ）の押圧力Ｆ０、Ｆ２、Ｆ３に対応している。
【０１４２】
また、締結バネ１６３は、皿バネの板厚と自由高及び枚数を適宜設定することで荷重特性カーブ２１８を得ている。皿バネは組み合わせ方によって色々な荷重特性を得ることが可能であり、本実施形態においてはこのような皿バネの特性を利用して、単位荷重あたりの撓み量が少ない領域（δ２までの線形領域）と、単位荷重あたりの撓み量が多い領域（δ２以降の非線形領域）を示すように構成している。
【０１４３】
図１０（Ｂ）に示すように、締結バネ１６３の撓み量δ２の位置のバネ荷重Ｓ２、あるいはその直前の位置を、第２クラッチ機構１３４の開放完了時の押圧力Ｆ２に合わせることで、油圧ピストン１４４による押圧力Ｆを第１クラッチ機構へ加えるときに、少ない押圧力増加で第１多板クラッチ１３０の隙間詰めができるため、速い応答性を得ることができる。
【０１４４】
図１１は、図１の駆動力配分装置１８の他の実施形態を示す断面図であり、図３に示す断面図に対し、油圧ピストン１４４、油圧ポンプ１７２、サーボモータ１７４及び油圧センサ１７６からなる押圧機構に代わり、第１押圧部材２２０、押圧ピン２２４、ボールカム機構２２６及びサーボモータ２２８が備わることを除けば同じ構成である。
【０１４５】
図１１において、第１クラッチドラム１２８の内部には、図３の油圧ピストン１４４に代わりリング状の第１押圧部材２２０が備わり、第１押圧部材２２０は複数の押圧ピン２２４を介して遊星歯車機構１０２の外周部に設けられたボールカム機構２２６に連結している。
【０１４６】
ボールカム機構２２６は、入力軸９４と同軸に相対回転自在に設けられた一対の固定カムプレート２３４と回転カムプレート２４０の対向するカム面の各々のボールカム溝２３６、２４２にボール２４６を挟んで+保持し、固定カムプレート２３４は、ボールカム溝２３６の反対面をハウジング９２により位置決めされ、回転カムプレート２４０は、ボールカム溝２４２の反対面をスラストベアリング２４８を介して押圧ピン２２４に係合している。
【０１４７】
図１２は、図１１のボールカム機構２２６の説明図であり、図１２（Ａ）は、回転カムプレート２４０を後輪出力軸９６の方向から見た状態で、回転カムプレート２４０の手前に位置する固定カムプレート２３４は想像線（一点鎖線）で示している。図１２（Ｂ）及び図１２（Ｃ）は、固定カムプレート２３４、回転カムプレート２４０及びボール２４６の状態を表し、図１２（Ａ）のＢ−Ｂ断面である。
【０１４８】
図１２（Ａ）において、固定カムプレート２３４は、円周方向に複数のボールカム溝２３６を有し、外周下部を延在したＵ字形のアーム部２３８をサーボモータ２２８の保持部２３０の外側に嵌め入れて回転を停止させている。
【０１４９】
回転カムプレート２４０は、円周方向に複数のボールカム溝２４２を有し、外周下部を延在して先端に形成した扇形ギア２４４が駆動ギア２３２に噛み合っている。本実施形態では、ボールカム溝２３６、２４２、及びボール２４６は六組備わるが、この組数は各種条件により適宜設定される。
【０１５０】
図１２（Ｂ）は、回転カムプレート２４０が押圧ピン２２４を押圧していない状態を示しており、図１２（Ｃ）は、サーボモータ２２８により回転カムプレート２４０が回転し、固定カムプレート２３４に対する相対位置がＲ方向に移動した状態を示している。
【０１５１】
回転カムプレート２４０がＲ方向に移動すると、ボール２４６は自転しながらボールカム溝２３６、２４２の斜面をＳ方向に移動し、回転カムプレート２４０をＦ方向に変位させる。
【０１５２】
図１３は、図１１の第１クラッチ機構１２４、第２クラッチ機構１３４及びボールカム機構２２６の詳細を示した断面図であり、図５に示す断面図に対し、油圧ピストン１４４に代わり、第１押圧部材２２０、押圧ピン２２４、ボールカム機構２２６及が備わることを除けば同じ構成である。また、図１３（Ａ）は入力軸９４の上部を四輪駆動の状態で示し、図１３（Ｂ）は入力軸９４の下部を二輪駆動の状態として示している。
【０１５３】
図１３において、第１クラッチ機構１２４に対しては、第１クラッチハブ１２６と第１クラッチドラム１２８の間に設けた第１多板クラッチ１３０の締結力を制御する第１押圧部材２２０が、第１クラッチドラム１２８の内部に備わる。
【０１５４】
第１押圧部材２２０は、押圧部２２２とスラストベアリング１５２を有し、第１クラッチドラム１２８に形成されたガイド部２５０に嵌装されて第１クラッチドラムの軸方向に移動可能である。また、第１押圧部材２２０は第１クラッチドラム１２８を貫通し軸方向に移動可能な押圧ピン２２４を介して遊星歯車機構１０２の外周部に設けられたボールカム機構２２６に連結している。
【０１５５】
第１多板クラッチ１３０は、第１押圧部材２２０の押圧部２２２と第１クラッチドラム１２８の左端の固定受圧板１３２との間で第１クラッチハブ１２６及び第１クラッチドラム１２８の軸方向に移動可能に保持されている。
【０１５６】
第２クラッチ機構１３４及び連結ピン１５４に関しては図５と同じであるため、構成及び機能の説明は省略する。
【０１５７】
図１３（Ａ）において、締結バネ１６２が第２押圧部材１５６を右方に付勢し、押圧部１５８が第２多板クラッチ１４０を押圧することで第２クラッチ機構１３４は締結しており、また、第２押圧部材１５６はスラストベアリング１６０を介し連結ピン１５４を右方に押し、更に、連結ピン１５４がスラストベアリング１５２を介して第１押圧部材２２０を第１多板クラッチ１３０の開放方向に押すことで第１クラッチ機構１２４は開放状態にある。
【０１５８】
従って、図１３（Ａ）の状態では、第１クラッチ機構１２４が開放され中央差動装置１００はオープンデフの状態であるため、入力軸９４に入力した駆動力は、遊星歯車機構２のギア比に応じてプラネタリキャリア１０４、プラネタリギア１１２を介してアウターギア１１６とサンギア１２０に配分される。
【０１５９】
サンギア１２０に配分された駆動力は、第２クラッチ機構１３４が締結しているため、サンギア軸１２２からスプロケット軸１６６に伝達され、スプロケット１６４、チェーンベルト１６８、スプロケット１７０を介して後輪出力軸９８に出力され、また、アウターギア１１６に配分された駆動力は、アウターギア軸１１８を介し後輪出力軸９６に出力されるので四輪駆動となる。
【０１６０】
図１３（Ｂ）においては、ボールカム機構２２６は、駆動ギア２３２及び扇形ギア２４４により回転カムプレート２４０が固定カムプレート２３４に対し所定方向に回転駆動され、対向する面の傾斜溝であるボールカム溝２３６、２４２に挟まれているボール２４６による押圧を受けてスラストベアリング２４８、押圧ピン２２４を介して第１押圧部材２２０を左方に移動する。
【０１６１】
押圧部２２２が第１多板クラッチ１３０を押圧することで第１クラッチ機構１２４は締結し、また第１押圧部材２２０はスラストベアリング１５２を介し連結ピン１５４を左方に押し、更に連結ピン１５４がスラストベアリング１６０を介して締結バネ１６２に抗して第２押圧部材１５６を第２クラッチ機構１３４の開放方向に押すことで第２クラッチ機構１３４は開放状態にある。
【０１６２】
従って、図１３（Ｂ）の状態では、第１クラッチ機構１２４が締結され、プラネタリギア１１２とサンギア１２０の相対位置が固定化され中央差動装置１００がデフロックの状態であるため、第２クラッチ機構１３４が開放されていても中央差動装置１００は空転せずに、入力軸９４に入力した駆動力は、プラネタリキャリア１０４、プラネタリギア１１２を介してアウターギア１１６とサンギア１２０に伝達される。
【０１６３】
アウターギア１１６に伝達された駆動力は、アウターギア軸１１８を介し後輪出力軸９６に出力されるが、サンギア１２０に伝達された駆動力は第２クラッチ機構１３４が開放されているため前輪出力軸９８には伝達されないので後輪による二輪駆動となる。
【０１６４】
このような駆動力配分装置１８において、四輪駆動か二輪駆動かに係わらず入力軸９４の駆動力は中央差動装置１００を介して後輪出力軸９６に伝達される。四輪駆動時には、第１クラッチ機構１２４が開放されてオープンデフ状態となり、また第２クラッチ機構１３４が締結されているため、中央差動装置１００で配分された駆動力は、第２クラッチ機構１３４、スプロケット１６４、チェーンベルト１６８、スプロケット１７０を介して前輪出力軸９６にも伝達される。
【０１６５】
二輪駆動時にあっては、第２クラッチ機構１３４が開放されサンギア軸１２２とスプロケット１６２の連結は断たれるが、第１クラッチ機構１２４が締結され中央差動装置１００がデフロック状態となることで、入力軸９４に入力した駆動力はプラネタリキャリア１０４を空転させることなく後輪出力軸９８に伝達される。
【０１６６】
二輪駆動時に前輪駆動力伝達系の連れ回りを招く他の要因として、前輪駆動力伝達系への駆動力の断接を切換える多板クラッチ機構の引き摺りトルクが前輪駆動力伝達系のフリクショントルクより大きいと、多板クラッチ機構が開放されていても前輪駆動力伝達系を回転させてしまうという問題がある。
【０１６７】
本実施形態においては、第２クラッチ機構１３４に備わる第２多板クラッチ１４０の駆動側（第２クラッチドラム１３６側）と従動側（第２クラッチハブ１３８側）の相対回転速度により発生するオイルの粘性抵抗やクラッチ板同士の接触による摩擦損失等の引き摺りトルクを前輪駆動力伝達区間７８のフリクショントルクより小さくして、この連れ回りを防止している。
【０１６８】
図１４は、図３の第２クラッチ機構１３４の潤滑油制限機構を示す説明図であり、図３に示す第１クラッチ機構１２４、第２クラッチ機構１３４及びオイルポンプ１８８の詳細を入力軸９４の上部を図１４（Ａ）は二輪駆動の状態で、図１４（Ｂ）は四輪駆動の状態で示している。
【０１６９】
図１４（Ａ）において、ハウジング９２とスプロケット１６４の間にオイルポンプ１８８が配置され、スプロケット軸１６６から動力を得て、スプロケット軸１６６に設けられた油路２５２を経由して入力軸９４の中空部の油路２５６にオイルを供給する。
【０１７０】
このような構成において、二輪駆動時の第２クラッチ機構１３４が開放され、第２押圧部材１５６が第２多板クラッチ１４０からもっとも離れた待機位置に在る状態では、第２多板クラッチ１４０のクラッチ板の内で第２クラッチハブ１３８に係合した方は回転しないが、第２クラッチドラム１３６に係合した方がサンギア軸１２２と共に回転する。
【０１７１】
しかし、第２クラッチハブ１３８が回転しないことからスプロケット軸１６６は回転せず、よってオイルポンプ１８８は駆動されず油路２５２にオイルを吐出しないため、オイルは第２多板クラッチ１４０には供給されず、オイルによる粘性抵抗を軽減することで第２クラッチハブ１３８の引き摺りを防止できる。
【０１７２】
図１４（Ｂ）において、二輪駆動から四輪駆動に切り替わり、油圧ピストン１４４が右方へ移動することで第２押圧部材１５６が締結バネ１６２の付勢力により第２多板クラッチ１４０を押圧し、第２多板クラッチ１４０のクラッチ板同士が接触した状態では第２クラッチハブ１３８が回転するためスプロケット軸１６６が回転する。従って、スプロケット軸１６６に駆動されるオイルポンプ１８８は油路２５２にオイルを吐出することで、油路２５２からのオイルが油路２５４、２５６、２５８を経由して第２多板クラッチ１４０に供給され、クラッチ板同士の焼き付を防止する。
【０１７３】
四輪駆動では、第１クラッチ機構１２４は開放されているため、強いてオイルを第１多板クラッチ１３０に供給する必要はないが、この状態で第１多板クラッチ１３０の潤滑や冷却を考慮するのであれば、例えば、油路２５９を設けて第１多板クラッチ１３０側へオイルを供給することも可能である。
【０１７４】
図１５は、図３の第２クラッチ機構１３４にスペーサ２６０を設置した状態を示す説明図である。図１５は、第２多板クラッチ１４０の詳細を入力軸９４の上部を二輪駆動の状態で示し、第２クラッチ機構１３４は開放され、第２押圧部材１５６は第２多板クラッチ１４０から最も離れた待機位置に在る。
【０１７５】
第２クラッチ機構１３４は軸方向に移動可能な第２多板クラッチ１４０を備え、第２多板クラッチ１４０は、第２クラッチドラム１３６の内周には複数の外側クラッチ板１４０ｄがスプライン嵌合されて、第２クラッチハブ１３８の外周に複数の内側クラッチ板１４０ｈがスプライン嵌合されおり、外側クラッチ板１４０ｄと内側クラッチ板１４０ｈは交互に配置される。
【０１７６】
外側クラッチ板１４０ｄの内周部には板材を成形した板バネであるスペーサ２６０を備え、隣接する両側の内側クラッチ板１４０ｈと引き摺りを起さない摩擦面同士の隙間を確保する。
【０１７７】
第２多板クラッチ１４０は第２クラッチドラム１３６の受圧面１４２ａと第２押圧部材１５６の押圧面１５８ａの間で軸方向に移動可能であり、押圧面１５８ａとの隙間Ｅがあるが、スペーサ２６０がないと第２多板クラッチ１４０のクラッチ板同士は、オイルによって粘着し分離せずに引き摺りを起す。スペーサ２６０がクラッチ板の摩擦面同士の隙間を確保することで、引き摺りによる駆動力の損失を防止し燃費を向上させることが可能となる。
【０１７８】
なお、押圧部材１５６が第２多板クラッチ１４０から最も離れた待機位置に在る場合の隙間Ｅの値は、第２多板クラッチ１４０同士の隙間の状態により一定とは限らない。
【０１７９】
スペーサ２６０は内側クラッチ板１４０ｈの外周部に設置することも可能であるが、トルク損失の小さな内側の方が好ましい。すなわち、スペーサ２６０が設置された外側クラッチ板１４０ｄに隣接する内側クラッチ板１４０ｈと、スペーサ２６０との摺動による摩擦抵抗が同じであれば内側に設置した方が摩擦トルクは少なく、摩擦トルクは駆動力の損失となるためである。また、スペーサ２６０のバネ荷重は隣接する内側クラッチ板１４０ｈとの間隔を維持できる範囲で小さい方が好ましい。
【０１８０】
図１６は、図１５のスペーサを示す斜視図である。図１６において、スペーサ２６０は板材を成形した板ばねであり、外側クラッチ板１４０ｄの内周部に設けた板厚方向の凹部１４０ｃに挿入する挟持部２６０ａと、挟持部２６０ａから隣接する内側クラッチ板１４０ｈの両表面の外径方向に延び、第２多板ラッチ１４０の軸方向に変形可能な弾性片２６０ｂを備える。
【０１８１】
スペーサ２６０を矢印で示す方向に凹部１４０ｃに挿入し固定するために、挟持部２３６０ａの間隔は凹部１４０ｃの厚みより狭く設定される。
【０１８２】
図１７は、図１５のスペーサ２６０を示す断面図である。図１７（Ａ）は、四輪駆動時の第２クラッチ機構１３４が締結された状態で、スペーサ２６０が設置された外側クラッチ板１４０ｄと隣接する内側クラッチ板１４０ｈの各々の摩擦面が密着し回転している。
【０１８３】
図１７（Ｂ）は、二輪駆動時の第２クラッチ機構１３４が開放された状態で、スペーサ２６０が設置された外側クラッチ板１４０ｄと隣接する内側クラッチ板１４０ｈの各々の摩擦面がスペーサ２６０により引き摺りを起さない隙間に隔離されている。
【０１８４】
図１７（Ｂ）において、外側クラッチ板１４０ｄは回転し、内側クラッチ板１４０ｈは回転しないため、スペーサ２６０の弾性片２６０ｂの先端が隣接する内側クラッチ板１４０ｈと摺動する。そのため、弾性片２６０ｂの先端は摩擦面ではない部位と接触するのが好ましい。
【０１８５】
図１８は、本発明による四輪駆動車用駆動力伝達装置の他の実施形態を示した説明図であり、二輪駆動時においては前輪を駆動する方式の車両に適当した場合である。図１５において、本実施形態の駆動力伝達装置３００は四輪駆動車３０２に設けられ、駆動力配分装置３０８、前輪差動装置３２０（第１駆動輪差動装置）及び後輪差動装置３２２（第２駆動輪差動装置）を備える。
【０１８６】
駆動力配分装置３０８は、中央差動装置３１４と、中央差動装置３１４の差動制限を制御する第１クラッチ機構３１６及び中央差動装置３１４から後輪出力軸３３０への出力伝達を断接可能な第２クラッチ機構３１８を備え、前輪差動装置３２０及び後輪差動装置３２２は各々前輪出力軸３１２及びプロペラシャフト３２４を介して駆動力配分装置３０８に連結されている。
【０１８７】
エンジン３０４からの駆動力は変速機３０６で変速され、変速機３０６のドライブギア３３６から駆動力配分装置３０８の入力ギア３１０に入力し、四輪駆動か二輪駆動かに係わらず中央差動装置３１４を経由して前輪出力軸３１２に出力され、前輪差動装置３２０のデフケース３３８に伝達される。
【０１８８】
デフケース３３８はピニオン３４０、３４２、サイドギア３４４、３４６を介して左前輪駆動軸３４８及び右前輪駆動軸３５０を駆動し、左前輪駆動軸３４８及び右前輪駆動軸３５０は各々左前輪３５２及び右前輪３５４を回転させ駆動力を路面に伝達する。コーナリング時や路面状態の変化等により左前輪３５２と右全輪３５４に回転速度差が生じても、前輪差動装置３２０は回転速度差を吸収し、左前輪３５２及び右前輪３５４に等しいトルクを与え回転させることができる。
【０１８９】
四輪駆動時においては、ＥＣＵは第２クラッチ機構３１８を締結し、また、断接機構３７６を連結しているので、入力ギア３１０に入力した駆動力は第２クラッチ機構３１８を介して左後輪３７２及び右後輪３７４に伝達可能となる。
【０１９０】
第２クラッチ機構３１８が締結されると同軸に連結されたベベルギア３２６を介して出力ピニオン３２８を回転させることで、駆動力は後輪出力軸３３０にも伝達される。
【０１９１】
後輪出力軸３３０から出力された駆動力は自在継手３３２、プロペラシャフト３２４、自在継手３３４を介し、後輪差動装置３２２のドライブピニオン３５６に伝達され、ドライブピニオン３５６は、リングギア３５８、ピニオン３６０、３６２、サイドギア３６４、３６６を介して左後輪駆動軸３６８及び右後輪駆動軸３７０を駆動し、左後輪駆動軸３６８及び右後輪駆動軸３７０は各々左後輪３７２及び右後輪３７４を回転させ駆動力を路面に伝達する。
【０１９２】
断接機構３７６は四輪駆動時にはサイドギア３６４と左後輪駆動軸３６８を連結しており、サイドギア３６４の回転はそのまま左後輪駆動軸３６８に伝達される。コーナリング時や路面状態の変化等により左後輪３７２と右後輪３７４に回転速度差が生じても、後輪差動装置３２２は回転速度差を吸収し、左後輪３７２及び右後輪３７４に等しいトルクを与え回転させることができる。
【０１９３】
四輪駆動時においては、ＥＣＵは第１クラッチ機構３１６を開放して中央差動装置３１４をオープンデフの状態にしているため、コーナリング時や路面状態の変化等により左右前輪３５２、３５４と左右後輪３７２、３７４とに回転速度差が生じても、中央差動装置３１４は回転速度差を吸収し、左右前輪３５２、３５４及び左右後輪３７２、３７４に適切なトルクを与え回転させることができる。
【０１９４】
四輪駆動から二輪駆動に切り替える場合、またはドライバーが切替スイッチを操作しなくても、車両状態を検出してＥＣＵの判断により四輪駆動の必要がない時に自動的に二輪駆動に切り替える場合は、ＥＣＵは第１クラッチ機構３１６を締結すると共に第２クラッチ機構３１８を開放し、続いて断接機構３７６の連結を切断する。この場合、ＥＣＵは先に断接機構３７６の連結を切断した後に第１クラッチ機構３１６の締結と第２クラッチ機構３１８の開放を行ってもよい。
【０１９５】
断接機構３７６はサイドギア３６４と左後輪駆動軸３６８との連結を絶ち、左後輪３７２及び右後輪３７４が路面から受ける回転力がリングギア３５８を回転させることを防止する。これにより、二輪駆動時に燃費低下を招く要因である、後輪を駆動しない二輪駆動時にもリングギア３５８からベベルギア３２６までの後輪駆動力伝達区間３７８が回転してしまう連れ回りの問題を解消できる。
【０１９６】
図１９は、図１８の駆動力伝達装置３００の駆動力配分装置３０８及び断接機構３７６の状態を示す動作説明図であり、四輪駆動時の状態を示している。また、遊星歯車機構３８０、第１クラッチ機構３１６、第２クラッチ機構３１８、油圧ピストン３９０及び入力ギア３１０は回転軸に対し断面の上側半分のみを簡略化して示している。
【０１９７】
図１９において、エンジン３０４からの駆動力は変速機３０６を経由し、ドライブギア３３６、入力ギア３１０を介して中央差動装置３１４を構成する遊星歯車機構３８０のプラネタリキャリア３８２及びプラネタリギア３８４に伝達され、サンギア３８６とアウターギア３８８に配分される。
【０１９８】
サンギア３８６に配分された駆動力は、前輪出力軸３１２及び前輪差動装置３２０を介して前輪３５２、３５４に伝達され、アウターギア３８８に配分された駆動力は第２クラッチ機構３１８が締結しているため、ベベルギア３２６、出力ピニオン３２８、後輪出力軸３３０を介して後輪差動装置３２２に伝達され、後輪差動装置３２２に伝達された駆動力は、断接機構３７６が連結しているので後輪３７２、３７４に伝達される。
【０１９９】
また、第１クラッチ機構３１６が開放され中央差動装置３１４がオープンデフ状態であるため、中央差動装置３１４は前輪３５２、３５４及び後輪３７２、３７４の回転速度差を吸収しながら駆動力を遊星歯車機構３８０のギア比で設定される所定の配分比で前後輪に伝達することで、四輪駆動車３０２は四輪駆動となる。
【０２００】
ここで、第１クラッチ機構３１６の開放と第２クラッチ機構３１８の締結は、締結バネ３９２の付勢力によって保持されており、この状態では油圧ポンプ３９８は油圧を供給していないが、ＥＣＵ３９４が四輪駆動が必要ないと判断した場合やドライバーが切替スイッチを操作して二輪駆動を選択した場合、ＥＣＵ３９４はサーボモータ３９６を駆動し、油圧ポンプ３９８の油圧供給を開始すると二輪駆動の状態に移行する。
【０２０１】
二輪駆動の状態に移行すると、油圧ポンプ３９８から供給された油圧は油圧ピストン３９０を駆動し、油圧ピストン３９０は締結バネ３６に抗して第１クラッチ機構３１６を締結すると共に第２クラッチ機構３１８を開放する。
【０２０２】
ここで、油圧供給量の制御は、油圧センサ４００が検出した油圧情報に基づきＥＣＵ３９４が油圧ポンプ３９８を駆動するサーボモータ３９６を制御することで行われる。
【０２０３】
二輪駆動の状態では、入力ギア３１０から遊星歯車機構３８０に入力された駆動力は、サンギア３８６とアウターギア３８８に伝達される。サンギア３８６に伝達された駆動力は、前輪出力軸３１２及び前輪差動装置３２０を介して前輪３５２、３５４に伝達されるが、アウターギア３８８に伝達された駆動力は第２クラッチ機構３１８が開放しているため、ベベルギア３２６に伝達されない。
【０２０４】
従って、駆動力は中央差動装置３１４で後輪３７２、３７４には配分されず、また、第１クラッチ機構３１６が締結され中央差動装置３１４がデフロック状態であるため、中央差動装置３１４は空転せずに前輪３５２、３５４のみを駆動するため四輪駆動車３０２は二輪駆動となる。
【０２０５】
また、二輪駆動の状態において、ＥＵＣ３９４はアクチュエータ４０２によりスリーブ４０４を移動して断接機構３７６の連結を切断することで、後輪駆動力伝達区間３７８の連れ回りを防止し、燃費を向上させる。
【０２０６】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されず、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【図面の簡単な説明】
【０２０７】
【図１】本発明による四輪駆動車用駆動力伝達装置の実施形態を示す説明図
【図２】図１の前輪差動装置の実施形態を示す断面図
【図３】図１の駆動力配分装置の実施形態を示す断面図
【図４】図３の中央差動装置を示す断面図
【図５】図３のクラッチ機構を示す断面図
【図６】図３のクラッチ機構の他の実施形態を示す断面図
【図７】図５のクラッチ機構を備える駆動力伝達装置の駆動状態を示す動作説明図
【図８】図６のクラッチ機構を備える駆動力伝達装置の駆動状態を示す動作説明図
【図９】図５、図６のクラッチ機構の切り替え状態を示す動作説明図
【図１０】図５の締結バネを非線形特性にした場合の押圧力とバネ荷重との関連を示す説明図
【図１１】図１の駆動力配分装置の他の実施形態を示す断面図
【図１２】図１１のボールカム機構を示す説明図
【図１３】図１１のクラッチ機構を示す断面図
【図１４】図３の第２クラッチ機構の潤滑油制限機構を示す説明図
【図１５】図３の第２クラッチ機構にスペーサを設置した状態を示す説明図
【図１６】図１５のスペーサを示す斜視図
【図１７】図１５のスペーサを示す断面図
【図１８】本発明による四輪駆動車用駆動力伝達装置の他の実施形態を示す説明図
【図１９】図１８の駆動力伝達装置の駆動状態を示す動作説明図
【図２０】従来の四輪駆動車用駆動力伝達装置を示す説明図
【図２１】図２０の中央差動装置の実施例を示す説明図
【符号の説明】
【０２０８】
１０、３００、５００：駆動力伝達装置
１２、３０２、５０２：四輪駆動車
１４、３０４、５０４：エンジン
１６、３０６、５０６：変速機
１８、３０８、５０８：駆動力配分装置
２０、３２２、５１８：後輪差動装置
２２、３２０、５２４：前輪差動装置
２４、５１４：後輪プロペラシャフト
２６、５１６：前輪プロペラシャフト
２８、３０、３２、３４、３３２、３３４：自在継手
３６、３５６：ドライブピニオン
３８、３５８：リングギア
４０、４２、３６０、３６２：ピニオン
４４、４６、３６４、３６６：サイドギア
４８、３６８：左後輪駆動軸
５０、３７０：右後輪駆動軸
５２、３７２、５２０：左後輪
５４、３７４、５２２：右後輪
５６：ドライブピニオン
５８：リングギア
６０、６２、３４０、３４２：ピニオン
６４、６６、３４４、３４６：サイドギア
６８、３４８：左前輪駆動軸
７０、３５０：右前輪駆動軸
７２、３５２、５２６：左前輪
７４、３５４、５２８：右前輪
７６、３７６、５７６：断接機構
７８、５３０：前輪駆動力伝達区間
８０、３３８：デフケース
８２：ピニオン軸
８４：サイドギア軸
８６、４０４、５７０：スリーブ
８８：フォーク
９０：シフト軸
９２：ハウジング
９４、５３２：入力軸
９６、３３０、５３４：後輪出力軸
９８、３１２、５３６：前輪出力軸
１００、３１４、５１０：中央差動装置
１０２、３８０、５４４：遊星歯車機構
１０４、３８２、５４６：プラネタリキャリア
１０６：キャリアカバー
１０８：キャリアケース
１１０：ボルト
１１２、３８４、５４８：プラネタリギア
１１４：プラネタリギア軸
１１６、３８８、５５０：アウターギア
１１８：アウターギア軸
１２０、３８６、５５２：サンギア
１２２、５５４：サンギア軸
１２４、３１６：第１クラッチ機構
１２６：第１クラッチハブ
１２８：第１クラッチドラム
１３０：第１多板クラッチ
１３２：固定受圧板
１３３：可動受圧板
１３４、３１８：第２クラッチ機構
１３６：第２クラッチドラム
１３８：第２クラッチハブ
１４０：第２多板クラッチ
１４２：受圧部
１４４、１４５、３９０：油圧ピストン
１４６、１５８、２２２：押圧部
１４８：油圧シリンダ
１５０：Ｏリング
１５２、１６０、１６１、２４８：スラストベアリング
１５４：連結ピン
１５６、１５７：第２押圧部材
１６２、１６３、３９２：締結バネ
１６４、１７０、５３８、５４０：スプロケット
１６６、５５６：スプロケット軸
１６８、５４２：チェーンベルト
１７２、３９８：油圧ポンプ
１７４、２２８、３９６：サーボモータ
１７６、４００：油圧センサ
１７８、１８０、１８２、１８４、１８６：油路
１８８：オイルポンプ
１９０、１９２、１９４、１９６：油路
１９８、３９４：ＥＣＵ
２００、４０２：アクチュエータ
２０２：第１クラッチトルクカーブ
２０４：第２クラッチトルクカーブ
２０６：四輪駆動位置
２０８：オープンデフ
２１０：差動制限範囲
２１２：二輪駆動範囲
２１４：移行区間
２１６：デフロック
２１８：バネ荷重特性カーブ
２２０：第１押圧部材
２２４：押圧ピン
２２６：ボールカム機構
２３０：保持部
２３２：駆動ギア
２３４：固定カムプレート
２３６：ボールカム溝
２３８：アーム部
２４０：回転カムプレート
２４２：ボールカム溝
２４４：扇形ギア
２４６：ボール
２５０：ガイド部
２５２、２５４、２５６、２５８、２５９：油路
２６０：スペーサ
３１０：入力ギア
３２４：プロペラシャフト
３２６：ベベルギア
３２８：出力ピニオン
３３６：ドライブギア
３７８：後輪駆動力伝達区間
５１２：チェーンベルト機構
５５８：外輪部
５６０：流体継手
５６２：切替機構
５６４、５６６、５６８：歯部
５７２：シフト軸
５７４：前輪駆動軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010058684.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2010058684.tif 000013
【図１２】
2010058684.tif 000014
【図１３】
2010058684.tif 000015
【図１４】
2010058684.tif 000016
【図１５】
2010058684.tif 000017
【図１６】
2010058684.tif 000018
【図１７】
2010058684.tif 000019
【図１８】
2010058684.tif 000020
【図１９】
2010058684.tif 000021
【図２０】
2010058684.tif 000022
【図２１】
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