(57)【要約】【課題】クラッチの断続制御を簡素化でき、低コスト化することができる車両駆動システムを提供する。【解決手段】前輪３，３側に設けられ、駆動源５からの駆動力により前輪３，３が駆動される第１駆動系７と、後輪９，９側に設けられ、第１駆動系７から分岐し駆動源５からの駆動力により後輪９，９が駆動される第２駆動系１１とを備えた車両駆動システム１において、第１駆動系７から分岐する駆動力を断続制御可能な第１クラッチ１３を備え、第２駆動系１１に、後輪９，９側に伝達される駆動力を第１クラッチ１３の断続状況に応じて断続する第２クラッチ１５を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後輪のうち一方の車輪側に設けられ、駆動源からの駆動力により前記一方の車輪が駆動される第１駆動系と、
前記前後輪のうち他方の車輪側に設けられ、前記第１駆動系から分岐し前記駆動源からの駆動力により前記他方の車輪が駆動される第２駆動系とを備えた車両駆動システムであって、
前記第１駆動系から分岐する駆動力を断続制御可能な第１クラッチを備え、
前記第２駆動系は、前記他方の車輪側に伝達される駆動力を前記第１クラッチの断続状況に応じて断続する第２クラッチが設けられていることを特徴とする車両駆動システム。
【請求項２】
請求項１記載の車両駆動システムであって、
前記第１クラッチは、摩擦クラッチであることを特徴とする車両駆動システム。
【請求項３】
請求項１又は２記載の車両駆動システムであって、
前記第２クラッチは、２ウェイクラッチであることを特徴とする車両駆動システム。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両駆動システムであって、
前記第１クラッチと前記第２クラッチとの間には、プロペラシャフトが設けられていることを特徴とする車両駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に適用される車両駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両駆動システムとしては、前輪側に設けられ駆動源からの駆動力により前輪が駆動される第１駆動系と、後輪側に設けられ第１駆動系から分岐し駆動源からの駆動力により後輪が駆動される第２駆動系とを備えた知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この車両駆動システムでは、第１駆動系から分岐する駆動力を断続制御可能な第１クラッチを備え、第２駆動系に、後輪側に伝達される駆動力を断続制御可能な第２クラッチが設けられている。
【０００４】
このように第１クラッチと第２クラッチとを備えた車両駆動システムでは、車両が前輪駆動の２輪駆動状態であるときに、第１クラッチと第２クラッチとを接続解除状態とすることにより、後輪の回転によって回転される回転系を削減でき、車両の燃費向上を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２６９６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１のような車両駆動システムでは、第１クラッチ及び第２クラッチが断続制御可能であるので、第１クラッチと第２クラッチとの断続を制御するコントローラがそれぞれ必要となる。
【０００７】
このため、車両駆動システムにおける第１クラッチ及び第２クラッチの断続制御が複雑化されていた。加えて、第１クラッチと第２クラッチとがそれぞれコントローラを必要とするので、高コスト化されていた。
【０００８】
そこで、この発明は、クラッチの断続制御を簡素化でき、低コスト化することができる車両駆動システムの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前後輪のうち一方の車輪側に設けられ、駆動源からの駆動力により前記一方の車輪が駆動される第１駆動系と、前記前後輪のうち他方の車輪側に設けられ、前記第１駆動系から分岐し前記駆動源からの駆動力により前記他方の車輪が駆動される第２駆動系とを備えた車両駆動システムであって、前記第１駆動系から分岐する駆動力を断続制御可能な第１クラッチを備え、前記第２駆動系は、前記他方の車輪側に伝達される駆動力を前記第１クラッチの断続状況に応じて断続する第２クラッチが設けられていることを特徴とする。
【００１０】
この車両駆動システムでは、第２駆動系に設けられた第２クラッチが他方の車輪側に伝達される駆動力を第１クラッチの断続状況に応じて断続するので、第２クラッチの断続を制御するためのコントローラを必要としない。
【００１１】
従って、このような車両駆動システムでは、第２クラッチがコントローラによる制御を必要としないので、クラッチの断続制御を簡素化でき、低コスト化することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、クラッチの断続制御を簡素化でき、低コスト化することができる車両駆動システムを提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両駆動システムが適用された車両の動力系を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る車両駆動システムのトランスファの断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る車両駆動システムの動力伝達装置の断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る車両駆動システムの第２クラッチの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１〜図４を用いて本発明の実施の形態に係る車両駆動システムについて説明する。
【００１５】
本実施の形態に係る車両駆動システム１は、前輪３，３側に設けられ、駆動源５からの駆動力により前輪３，３が駆動される第１駆動系７と、後輪９，９側に設けられ、第１駆動系７から分岐し駆動源５からの駆動力により後輪９，９が駆動される第２駆動系１１とを備えている。
【００１６】
そして、第１駆動系７から分岐する駆動力を断続制御可能な第１クラッチ１３を備え、第２駆動系１１は、後輪９，９側に伝達される駆動力を第１クラッチ１３の断続状況に応じて断続する第２クラッチ１５が設けられている。
【００１７】
また、第１クラッチ１３は、摩擦クラッチである。
【００１８】
さらに、第２クラッチ１５は、２ウェイクラッチである。
【００１９】
また、第１クラッチ１３と第２クラッチ１５との間には、プロペラシャフト１７が設けられている。
【００２０】
まず、図１を用いて本発明の実施の形態に係る車両駆動システムが適用される車両の動力系について説明する。
【００２１】
図１に示すように、車両の動力系は、前輪３，３側に設けられた第１駆動系７と、後輪９，９側に設けられた第２駆動系１１とに大別される。
【００２２】
第１駆動系７は、エンジンや電動モータなどの駆動源５と、変速機構としてのトランスミッション１９と、前輪側の左右輪の差動を許容するフロントデフ２１と、前車軸２３，２３と、前輪３，３と、第１駆動系７から分岐する駆動力を断続制御可能な第１クラッチ１３を有するトランスファ２５などから構成されている。なお、第１クラッチ１３は、コントローラ２７に接続されており、その作動がコントローラ２７によって制御されている。
【００２３】
第２駆動系１１は、第１クラッチ１３とプロペラシャフト１７とを介して第１駆動系７から分岐する駆動源５から駆動力が伝達され、後輪側の左右輪の差動を許容するリヤデフとしての差動機構２９を有する動力伝達装置３１と、差動機構２９に伝達される駆動力を第１クラッチ１３の断続状況に応じて断続する第２クラッチ１５と、後車軸３３，３３と、後輪９，９などから構成されている。
【００２４】
このように構成された車両の動力系では、第１駆動系７において、駆動源５の駆動力がトランスミッション１９を介してフロントデフ２１に伝達される。このフロントデフ２１に伝達された駆動力は、一対のサイドギヤ（不図示）から前車軸２３，２３を介して前輪３，３に配分されると共に、フロントデフ２１のデフケース（不図示）に連結された入力中空軸３７（図２参照）を介してトランスファ２５に伝達される。
【００２５】
このトランスファ２５に伝達された駆動力は、コントローラ２７の制御により第１クラッチ１３が接続状態であると、入力中空軸３７と方向変換ギヤ組４１（図２参照）との間の動力伝達が可能となり、方向変換ギヤ組４１で方向変換されて出力軸４３（図２参照）からプロペラシャフト１７を介して動力伝達装置３１に伝達される。
【００２６】
このとき、第２駆動系１１において、第２クラッチ１５は、第１クラッチ１３の接続によりプロペラシャフト１７を介して入力される駆動力によって、作動されて接続状態となる。この動力伝達装置３１に伝達された駆動力は、差動機構２９の一対のサイドギヤ１５５，１５７（図３参照）から後車軸３３，３３を介してから後輪９，９に配分され、車両は前後輪駆動の四輪駆動状態になる。
【００２７】
また、車両が前輪駆動の二輪駆動状態になる場合には、コントローラ２７の制御によって第１クラッチ１３が接続解除状態となり、入力中空軸３７と方向変換ギヤ組４１との間の動力伝達が遮断され、駆動源５の駆動力が出力軸４３に伝達されず、第１駆動系７から分岐する第２駆動系１１側への駆動力の伝達が遮断される。
【００２８】
このとき、第２駆動系１１の第２クラッチ１５は、第１クラッチ１３の接続解除によりプロペラシャフト１７を介して駆動力が入力されず、接続解除状態となる。この状態では、車両の走行による後輪９，９の回転が第２クラッチ１５で遮断され、差動機構２９のデフケース１４９（図３参照）と相対回転可能に配置された入力回転部材１２９（図３参照）が回転されることがない。このため、入力回転部材１２９とプロペラシャフト１７側とに設けられたギヤ組１２７（図３参照）を回転させることがない。
【００２９】
このように車両の二輪駆動状態では、第１クラッチ１３と第２クラッチ１５とを接続解除状態とすることにより、方向変換ギヤ組４１、プロペラシャフト１７、ギヤ組１２７などの回転を防止し、無駄な回転系を削減して燃費向上を図ることができる。以下、図１〜図４を用いて本発明の実施の形態に係る車両駆動システムの詳細について説明する。
【００３０】
図１〜図４に示すように、第１駆動系７に設けられたトランスファ２５は、トランスファケース３５と、入力中空軸３７と、出力中空軸３９と、方向変換ギヤ組４１と、出力軸４３と、第１クラッチ１３と、アクチュエータ４５などを備えている。
【００３１】
トランスファケース３５は、複数の分割ケースからなり、それぞれの接合面にOリングなどのシール部材が配置され、固定手段としての複数のボルトで一体的に固定されている。このトランスファケース３５は、内部に入力中空軸３７、出力中空軸３９、方向変換ギヤ組４１、出力軸４３、第１クラッチ１３、アクチュエータ４５の一部などを収容した後、入力中空軸３７の端部が外部に露出する端面側が複数のボルトなどの固定手段（不図示）を介してトランスミッション１９を収容するトランスミッションケースに取り付けられる。
【００３２】
入力中空軸３７は、軸方向一端側の外周をベアリング４７を介してトランスファケース３５に回転可能に支持されている。また、入力中空軸３７の軸方向他端側の外周には、フロントデフ２１のデフケース（不図示）が一体回転可能に連結されるスプライン形状の連結部４９が形成されている。また、入力中空軸３７の軸方向他端側外周とトランスファケース３５との径方向間には、トランスファケース３５の内部と外部とを区画するシール部材５１が配置されている。
【００３３】
なお、入力中空軸３７の軸心側には、フロントデフ２１のサイドギヤ（不図示）と前車軸２３とを連結する駆動軸（不図示）が中空軸３７と相対回転可能に挿通される。この駆動軸の入力中空軸３７の軸方向一端側から露出する外周とトランスファケース３５との径方向間には、トランスファケース３５の内部と外部とを区画するシール部材５３が配置されている。このような入力中空軸３７の外周には、出力中空軸３９が相対回転可能に配置されている。
【００３４】
出力中空軸３９は、軸心側に入力中空軸３７が相対回転可能に配置され、軸方向両側の外周をそれぞれベアリング５５，５７を介してトランスファケース３５に回転可能に支持されている。この出力中空軸３９の中央部には、フランジ部５９が形成され、リングギヤ６１が互いの溶接部などの固定手段によって一体回転可能に固定されている。このリングギヤ６１は、方向変換ギヤ組４１を構成しており、入力中空軸３７に連結部４９を介して入力されるフロントデフ２１からの駆動力を方向変換する。
【００３５】
方向変換ギヤ組４１は、大径のリングギヤ６１と、小径のピニオン６３とからなるベベルギヤ組で変速駆動されるように構成されている。ピニオン６３は、出力軸４３の一端に出力軸４３と連続する一部材で形成され、リングギヤ６１と噛み合っている。この方向変換ギヤ組４１は、出力中空軸３９から入力された駆動力を方向変換して出力軸４３に伝達する。
【００３６】
出力軸４３は、軸心が入力中空軸３７及び出力中空軸３９と直交する方向に配置され、軸方向両側をそれぞれベアリング６５，６７を介してトランスファケース３５に回転可能に支持されている。また、出力軸４３の他端部外周には、スプライン形状の連結部６９が形成され、プロペラシャフト１７に連結される連結部材７１が一体回転可能に連結される。この連結部材７１の外周とトランスファケース３５との径方向間にはトランスファケース３５の内部と外部とを区画するシール部材７３が配置されている。
【００３７】
この出力軸４３に伝達される第１駆動系７から分岐する駆動源５からの駆動力、すなわち入力中空軸３７から出力中空軸３９を介して伝達される駆動源５からの駆動力は、入力中空軸３７と出力中空軸３９との間に配置された第１クラッチ１３によって断続される。
【００３８】
第１クラッチ１３は、入力中空軸３７の外周と、出力中空軸３９の端部内周に端部外周がスプライン形状の連結部７５を介して一体回転可能に連結されたクラッチドラム部７７の内周との間に設けられ、複数の外側クラッチ板と、複数の内側クラッチ板とを備えている。なお、クラッチドラム部７７は、ベアリング７９を介して入力中空軸３７と相対回転可能に配置されている。また、クラッチドラム部７７の端部外周とトランスファケース３５との径方向間には、トランスファケース３５の内部を方向変換ギヤ組４１側と第１クラッチ１３側とに区画するシール部材８１が配置されている。
【００３９】
この第１クラッチ１３の複数の外側クラッチ板は、クラッチドラム部７７の内周に形成された係合部に軸方向移動可能で出力中空軸３９と一体回転可能に係合されている。複数の内側クラッチ板は、複数の外側クラッチ板に対して軸方向に交互に配置され、入力中空軸３７の外周に形成された係合部に軸方向移動可能で入力中空軸３７と一体回転可能に係合されている。
【００４０】
この第１クラッチ１３は、滑り摩擦を伴い伝達トルクを中間制御可能な制御型の複数のクラッチ板からなる摩擦クラッチとしての多板クラッチとなっている。このような第１クラッチ１３は、アクチュエータ４５によって断続操作され、入力中空軸３７と出力中空軸３９との間の動力伝達を断続可能とする。
【００４１】
アクチュエータ４５は、押圧部材８３と、電動モータ８５と、減速機構８７と、変換機構８９とを備えている。
【００４２】
押圧部材８３は、第１クラッチ１３に軸方向に隣接配置され、移動部９１と、押圧部９３とを備えている。移動部９１は、環状に形成され、入力中空軸３７の外周に軸方向移動可能に配置されている。この移動部９１と第１クラッチ１３との軸方向間には、押圧部９３が配置されている。
【００４３】
押圧部９３は、環状に形成され、入力中空軸３７の外周に形成された係合部に軸方向移動可能で入力中空軸３７と一体回転可能に係合されている。また、押圧部９３と移動部９１との軸方向間には、押圧部９３と移動部９１との相対回転を許容させると共に移動部９１の軸方向移動を押圧部９３に伝達させるスラストベアリングが配置されている。
【００４４】
なお、押圧部９３の内径側には、押圧部材８３を第１クラッチ１３の接続解除方向に付勢する付勢部材９５が配置されている。この付勢部材９５は、常時、押圧部材８３を第１クラッチ１３の接続解除方向に付勢する。このため、押圧部材８３が第１クラッチ１３の接続方向に移動操作されていない状態では、押圧部９３が第１クラッチ１３の複数のクラッチ板に接触することがなく、第１クラッチ１３の複数のクラッチ板が押圧されず、第１クラッチ１３における引きずりトルクの発生を低減することができる。
【００４５】
このような押圧部材８３の押圧部９３は、第１クラッチ１３の複数のクラッチ板に軸方向に隣接配置され、移動部９１が電動モータ８５の作動によって付勢部材９５の付勢力に抗して第１クラッチ１３の接続方向に移動されることにより、第１クラッチ１３の複数のクラッチ板を押圧して第１クラッチ１３を接続させる。
【００４６】
電動モータ８５は、トランスファケース３５の外側に組付けられ、トランスファケース３５の内部にモータ軸９７が配置されている。この電動モータ８５は、コネクタやリード線などの接続手段（不図示）を介して制御手段としてのコントローラ２７に接続され、コントローラ２７によって制御可能に作動される。
【００４７】
コントローラ２７は、電動モータ８５の他に車両に設けられた各種センサやドライバーが任意に車両の駆動状態を２輪駆動或いは４輪駆動に選択可能な２−４選択スイッチなどに接続されており、入力された情報に応じて電動モータ８５の作動を制御する。なお、コントローラ２７は、車両の走行状況に応じて自動的に電動モータ８５の作動を制御してもよい。
【００４８】
このコントローラ２７によってその作動が制御される電動モータ８５は、車両が４輪駆動状態を必要とする場合、コントローラ２７の制御によって作動され、モータ軸９７から出力される回転が減速機構８７によって減速される。
【００４９】
減速機構８７は、第１減速ギヤ組９９と、第２減速ギヤ組１０１と、第３減速ギヤ組１０３とを備えている。
【００５０】
第１減速ギヤ組９９は、電動モータ８５のモータ軸９７と第１大径ギヤ部１０５とからなる。第１大径ギヤ部１０５は、トランスファケース３５に第１中間軸を介して回転可能に支持された第１中間ギヤに設けられ、電動モータ８５のモータ軸９７と噛み合っている。この第１減速ギヤ組９９は、電動モータ８５の回転を減速して第１中間ギヤを介して第２減速ギヤ組１０１に伝達する。
【００５１】
第２減速ギヤ組１０１は、第２小径ギヤ部１０７と第２大径ギヤ部１０９とからなる。第２小径ギヤ部１０７は、第１中間ギヤに第１大径ギヤ部１０５と隣接して設けられ、第２大径ギヤ部１０９と噛み合っている。第２大径ギヤ部１０９は、トランスファケース３５に第２中間軸を介して回転可能に支持された第２中間ギヤに設けられている。この第２減速ギヤ組１０１は、第１中間ギヤからの回転を減速して第２中間ギヤを介して第３減速ギヤ組１０３に伝達する。
【００５２】
第３減速ギヤ組１０３は、第３小径ギヤ部１１１と第３大径ギヤ部１１３とからなる。第３小径ギヤ部１１１は、第２中間ギヤに第２大径ギヤ部１０９と隣接して設けられ、第３大径ギヤ部１１３と噛み合っている。第３大径ギヤ部１１３は、押圧部材８３の移動部９１の外径に設けられている。この第３減速ギヤ組１０３は、第２中間ギヤからの回転を減速して押圧部材８３の移動部９１を回転させる。
【００５３】
このように減速機構８７は、電動モータ８５から押圧部材８３の移動部９１までの動力伝達経路を３段減速とすることにより、電動モータ８５を小型化することができ、消費電力も低減することができる。加えて、電動モータ８５の作動を制御するコントローラ２７を小型化することができ、装置を低コスト化することができる。このような減速機構８７で減速されて伝達された押圧部材８３の移動部９１の回転は、変換機構８９によって軸方向操作力に変換される。
【００５４】
変換機構８９は、ボールカム機構であり、押圧部材８３の移動部９１とカムリング１１５とに周方向に形成された複数のカム面を対向させ、これらのカム面間に介在されたカムボール１１７からなる。
【００５５】
カムリング１１５は、入力中空軸３７の外周でベアリング４７と軸方向に隣接して配置され、凹凸形状の係合部１１９を介してトランスファケース３５に回転不能に係合されている。また、カムリング１１５は、スラスト反力によるベアリング４７側への軸方向移動がベアリング４７によって規制されている。このカムリング１１５と押圧部材８３の移動部９１との軸方向の対向面には、それぞれ周方向に形成された複数のカム面が形成され、これらのカム面間にはカムボール１１７が介在されている。
【００５６】
カムボール１１７は、押圧部材８３の移動部９１の回転によってカムリング１１５と移動部９１との間に差回転が生じることにより、押圧部材８３を第１クラッチ１３側へ軸方向押圧移動させるカムスラスト力を発生させる。
【００５７】
このように構成されたトランスファ２５では、コントローラ２７の制御による電動モータ８５の作動により電動モータ８５の回転が減速機構８７で減速され、変換機構８９に伝達される。この変換機構８９に伝達された回転は、軸方向操作力に変換され、押圧部材８３を付勢部材９５の付勢力に抗して第１クラッチ１３の接続方向に軸方向移動させる。この押圧部材８３の軸方向移動により押圧部９３が第１クラッチ１３の複数のクラッチ板を押圧して第１クラッチ１３が接続される。
【００５８】
この第１クラッチ１３の接続により入力中空軸３７と出力中空軸３９との間の動力伝達が可能となり、第１駆動系７から分岐する駆動源５からの駆動力が方向変換ギヤ組４１を介して出力軸４３側へ出力される。
【００５９】
一方、第１クラッチ１３の接続は、コントローラ２７の制御によって電動モータ８５を逆回転させることにより、押圧部材８３が付勢部材９５によって第１クラッチ１３の接続解除方向に軸方向移動されて解除される。この第１クラッチ１３の接続解除により入力中空軸３７と出力中空軸３９との間の動力伝達が遮断され、第１駆動系７から分岐する駆動源５からの駆動力が方向変換ギヤ組４１に伝達されず、出力軸４３側へ出力されることがない。
【００６０】
このようなトランスファ２５の出力軸４３には、連結部材７１を介してプロペラシャフト１７が一体回転可能に連結されている。このプロペラシャフト１７は、トランスファ２５に設けられた第１クラッチ１３と、第２駆動系１１に設けられた動力伝達装置３１の第２クラッチ１５との間に設けられている。
【００６１】
動力伝達装置３１は、ケーシング１２１と、入力機構１２３と、差動機構２９と、第２クラッチ１５などを備えている。
【００６２】
ケーシング１２１は、複数の分割ケースからなり、固定手段としての複数のボルトで一体的に固定され、内部が主に入力機構１２３の入力軸１２５が収容される収容部と、主に差動機構２９と第２クラッチ１５とが収容される収容部となっている。このケーシング１２１は、内部に入力機構１２３、差動機構２９、第２クラッチ１５などを収容した後、車体フレームなどの静止系部材（不図示）に固定される。
【００６３】
入力機構１２３は、入力軸１２５と、ギヤ組１２７と、入力回転部材１２９とを備えている。
【００６４】
入力軸１２５は、軸方向に配置された２つのベアリングからなるユニットベアリング１３１を介してケーシング１２１に回転可能に支持されている。この入力軸１２５の一端側外周には、スプライン形状の連結部１３３が形成され、プロペラシャフト１７に連結される連結部材１３５が一体回転可能に連結されている。
【００６５】
連結部材１３５は、入力軸１２５の端部にナット１３７をねじ締結することによって軸方向位置が固定されると共に、ユニットベアリング１３１に予圧が付与され入力軸１２５の軸方向位置が位置決めされる。また、連結部材１３５とケーシング１２１との径方向間にはケーシング１２１の内部と外部とを区画するシール部材１３９が配置されると共に、連結部材１３５の外周にはシール部材１３９のリップ部と摺動するダストカバー１４１が配置されている。
【００６６】
この連結部材１３５が連結された入力軸１２５の反対側の端部には、動力伝達ギヤ１４３が入力軸１２５と連続する一部材で形成され、動力伝達ギヤ１４３がリングギヤ１４５と噛み合い、これら動力伝達ギヤ１４３とリングギヤ１４５とでギヤ組１２７を構成している。
【００６７】
ギヤ組１２７は、小径のピニオンである動力伝達ギヤ１４３と、大径のリングギヤ１４５とからなるベベルギヤ組で変速駆動されるように構成され、プロペラシャフト１７から入力軸１２５に伝達された駆動力を方向変換する。
【００６８】
このギヤ組１２７を構成する大径のリングギヤ１４５は、入力回転部材１２９の外周に連続する一部材で形成され、入力軸１２５から入力された駆動力を方向変換して入力回転部材１２９に伝達する。
【００６９】
入力回転部材１２９は、中空のケース状に形成され、軸心が入力軸１２５の回転軸心と直交する方向に配置され、軸方向一端側の外周でベアリング１４７を介してケーシング１２１に回転可能に支持されている。この入力回転部材１２９の内部には、差動機構２９が入力回転部材１２９と相対回転可能に配置されている。
【００７０】
差動機構２９は、デフケース１４９と、ピニオンシャフト１５１と、ピニオン１５３と、一対のサイドギヤ１５５，１５７とを備えている。
【００７１】
デフケース１４９は、軸心が入力軸１２５の回転軸心と直交する方向に配置され、軸方向両側に形成されたボス部の外周でそれぞれベアリング１５９，１６１を介してケーシング１２１に回転可能に支持されると共に、入力回転部材１２９と相対回転可能に配置されている。
【００７２】
このデフケース１４９には、入力回転部材１２９に伝達された駆動力が第２クラッチ１５を介して伝達され、内部に収容されたピニオンシャフト１５１と、ピニオン１５３と、一対のサイドギヤ１５５，１５７とに駆動力が伝達される。
【００７３】
ピニオンシャフト１５１は、端部をデフケース１４９に係合してデフケース１４９と一体に回転駆動される。なお、ピニオンシャフト１５１は、長尺のピニオンシャフトと、短尺のピニオンシャフトとからなり、長尺のピニオンシャフトの端部がピンなどの抜け止め部材によってデフケース１４９に対して抜け止め及び回り止めされる。このピニオンシャフト１５１には、ピニオン１５３が支承されている。
【００７４】
ピニオン１５３は、デフケース１４９の周方向等間隔に複数配置され、ピニオンシャフト１５１に支承されてデフケース１４９の回転によって公転する。また、ピニオン１５３の背面側とデフケース１４９との径方向間には、ピニオン１５３の公転時に発生する径方向への移動を受ける球面ワッシャが配置されている。
【００７５】
このピニオン１５３は、一対のサイドギヤ１５５，１５７に駆動力を伝達すると共に、噛み合っている一対のサイドギヤ１５５，１５７に差回転が生じると回転駆動されるようにピニオンシャフト１５１に自転可能に支持されている。
【００７６】
一対のサイドギヤ１５５，１５７は、それぞれのボス部でデフケース１４９に相対回転可能に支持され、ピニオン１５３と噛み合っている。また、サイドギヤ１５５，１５７の背面側とデフケース１４９との軸方向間には、ピニオン１５３との噛み合い反力によるサイドギヤ１５５，１５７の軸方向への移動を受けるスラストワッシャが配置されている。
【００７７】
この一対のサイドギヤ１５５，１５７は、内周側にスプライン形状の連結部が形成され、それぞれ後車軸３３，３３側に連結された一対の出力軸（不図示）がサイドギヤ１５５，１５７と一体回転可能に連結され、デフケース１４９に入力された駆動力を後車軸３３，３３を介して後輪９，９へ出力する。なお、一対の出力軸とケーシング１２１との径方向間には、ケーシング１２１の内部と外部を区画するシール部材１６３，１６５がそれぞれ配置されている。
【００７８】
このような差動機構２９に伝達される駆動力は、入力回転部材１２９とデフケース１４９との間に設けられた第２クラッチ１５によって断続される。なお、このような動力伝達装置３１は、いわゆるフリーランニングデフとなっている。
【００７９】
第２クラッチ１５は、入力回転部材１２９の円筒部１６７と、デフケース１４９と溶接などの固定手段によって一体回転可能に結合された結合部材１６９と、円筒部１６７と結合部材１６９との径方向間に回転可能に配置された保持器１７１と、保持器１７１の周方向等間隔に回転可能に板ばね（不図示）によって保持された複数のローラ１７３とを備えた２ウェイクラッチとなっている。なお、保持器１７１とデフケース１４９との径方向間には、ベアリング１７５が配置されている。
【００８０】
この第２クラッチ１５では、円筒部１６７の内周面に正多角形状の複数のカム面１７７が形成されている。また、保持器１７１には、係合部１７９で一端がケーシング１２１に対して回転不能に係合されたスイッチングプレート１８１の他端が波ばね１８３の付勢力によって付勢され、保持器１７１に円筒部１６７、すなわち入力回転部材１２９の回転方向と逆回転の抵抗が付与されている。
【００８１】
このような第２クラッチ１５は、第１クラッチ１３の接続により、第１駆動系７から分岐する駆動力によって入力回転部材１２９に回転が伝達されると、円筒部１６７と保持器１７１との間に位相差が生じる。このとき、ローラ１７３は、保持器１７１に設けられた板ばねによって円筒部１６７と結合部材１６９とにそれぞれ接触され、入力回転部材１２９とデフケース１４９との間の駆動力伝達の準備状態となる。
【００８２】
この第２クラッチ１５の準備状態において、入力回転部材１２９の回転数がデフケース１４９の回転数より大きい場合には、円筒部１６７の内周面に設けられたカム面１７７によって円筒部１６７と結合部材１６９との径方向間に形成されるくさびにローラ１７３が噛み込み、入力回転部材１２９からデフケース１４９に駆動力が伝達される。
【００８３】
一方、第２クラッチ１５の準備状態において、入力回転部材１２９の回転数がデフケース１４９の回転数より小さい場合には、ローラ１７３が噛み合い空間から離れ、デフケース１４９が空転し、入力回転部材１２９からデフケース１４９に駆動力が伝達されない。
【００８４】
このように構成された動力伝達装置３１では、コントローラ２７の制御によって第１クラッチ１３が接続状態であると、第１駆動系７から分岐する駆動源５からの駆動力がプロペラシャフト１７を介して入力軸１２５に伝達される。この入力軸１２５に伝達された駆動力は、ギヤ組１２７を介して入力回転部材１２９に伝達される。この入力回転部材１２９への駆動力の伝達により、入力回転部材１２９の回転数がデフケース１４９の回転数より大きくなり、第２クラッチ１５を介して入力回転部材１２９からデフケース１４９への動力伝達が可能となる。
【００８５】
このデフケース１４９に伝達された駆動力は、一対のサイドギヤ１５５，１５７から後車軸３３，３３を介して後輪９，９に伝達され、車両が前後輪駆動の４輪駆動状態となる。
【００８６】
一方、動力伝達装置３１は、コントローラ２７の制御によって第１クラッチ１３が接続解除状態であると、第１駆動系７から分岐する駆動源５からの駆動力がプロペラシャフト１７に伝達されず、入力機構１２３が回転されることがない。このため、入力回転部材１２９の回転数がデフケース１４９の回転数より小さくなり、第２クラッチ１５において結合部材１６９が空転し、入力回転部材１２９からデフケース１４９への動力伝達が遮断される。
【００８７】
この第２クラッチ１５の接続解除により、車両の走行による後輪９，９の回転が入力回転部材１２９、ギヤ組１２７、プロペラシャフト１７などに伝達されることがなく、無駄な回転系が削減され、車両の２輪駆動状態における燃費向上を図ることができる。
【００８８】
このように第２クラッチ１５を２ウェイクラッチのような機械式のクラッチとすることにより、第１クラッチ１３のようにその断続を制御するコントローラを必要としない。加えて、第２クラッチ１５を２ウェイクラッチとすることにより、複雑な切替機構を組み合わせる必要がなく、装置を簡素化、コンパクト化、低コスト化することができる。
【００８９】
このような車両駆動システム１では、第２駆動系１１に設けられた第２クラッチ１５が後輪９，９側に伝達される駆動力を第１クラッチ１３の断続状況に応じて断続するので、第２クラッチ１５の断続を制御するためのコントローラを必要としない。
【００９０】
従って、このような車両駆動システム１では、第２クラッチ１５がコントローラによる制御を必要としないので、クラッチの断続制御を簡素化でき、低コスト化することができる。
【００９１】
また、第１クラッチ１３は、摩擦クラッチであるので、車両の広い車速領域で第１クラッチ１３の断続制御を行うことができる。
【００９２】
さらに、第２クラッチ１５は、２ウェイクラッチであるので、複雑な切替機構を組み合わせる必要がなく、装置を簡素化、コンパクト化、低コスト化することができる。
【００９３】
また、第１クラッチ１３と第２クラッチ１５との間には、プロペラシャフト１７が設けられているので、第１クラッチ１３の接続解除により、重量の大きいプロペラシャフト１７が回転されることがなく、車両の燃費向上を図ることができる。
【００９４】
本発明の実施の形態に係る車両駆動システムでは、第１駆動系が前輪を駆動させ、第２駆動系が後輪を駆動させているが、これに限らず、第１駆動系が後輪を駆動し、第２駆動系が前輪を駆動してもよい。
【００９５】
また、第１クラッチは、第１駆動系に設けられたトランスファに設けられているが、例えば、第２駆動系に設けられた動力伝達装置の入力機構に設けられたカップリングなどであってもよく、第１駆動系から分岐する駆動源からの駆動力を断続できるものであれば、その構造や配置位置などはどのようなものであってもよい。
【００９６】
さらに、第１クラッチは、摩擦クラッチとなっているが、これに限らず、軸方向に対向する対向歯の噛み合いであるドグクラッチや径方向に噛み合い歯が設けられ、この噛み合い歯間を噛み合い可能に軸方向移動するスリーブを有するスリーブ式のクラッチなどの噛み合いクラッチであってもよい。
【００９７】
また、第１クラッチのアクチュエータは、モータ・ギヤ・カム機構となっているが、これに限らず、モータ・ギヤ・ネジ機構、電磁吸引，電磁力，電磁ソレノイドなどを適用した電磁式アクチュエータ、油圧シリンダ・ピストン機構、モータ・シフトロッド機構、エアダイアフラム、流体流路ＯＮ−ＯＦＦバルブなど、種々の制御手段を採用可能である。
【符号の説明】
【００９８】
１…車両駆動システム
３…前輪
５…駆動源
７…第１駆動系
９…後輪
１１…第２駆動系
１３…第１クラッチ
１５…第２クラッチ
１７…プロペラシャフト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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