(57)【要約】      （修正有）【課題】四輪駆動車のトランスファーにおいてサイズ低減のため、減速歯車セットと差動歯車セットの組立体を含んだトランスファーケース組立体を提供する。【解決手段】トランスファーケースは、遊星歯車セット８０、８２を支持するよう特に工夫した共通のキャリア組立体１１４を有している。共通のキャリア１１４は、駆動プレート１４０と、差動プレート１４４と、減速プレート１４２とを含んでいる。駆動プレート１４０は、減速遊星歯車セット８０と作動遊星歯車セット８２の間に配置されている。駆動プレート１４０は、減速歯車セット８０を様々な作動モードに位置決めするよう作動するクラッチ１１８、１８０と選択的に係合する。【選択図】図２
2004249979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機（１４）と、前車軸（３６）と、後車軸（２６）とを有する四輪駆動車用のトランスファーケース（１６）において、
ハウジング（５０）と、
前記ハウジング（５０）によって回転可能に支持されている、前記変速機（１４）から動力を受け取る入力軸（５２）と、
前記ハウジング（５０）によって回転可能に支持されている前出力軸（３２、６２）及び後出力軸２２、６０）であって、前出力軸（３２、６２）が前記前車軸（３６）に接続され、後出力軸（２２、６０）が前記後車軸（２６）に接続されている前出力軸及び後出力軸と、
減速遊星歯車セット（８０）と差動遊星歯車セット（８２）を支持しており、駆動プレート（１４０）と、差動プレート（１４４）と、減速プレート（１４２）とを含んでいる共通のキャリア組立体（１１４）であって、前記減速遊星歯車セット（８０）は、減速太陽歯車（８４）と、減速リングギヤ（９０）と、少なくとも１つの減速遊星歯車（１０８）とを含んでおり、前記減速太陽歯車（８４）は、前記入力軸（５２）に接続されかつそれと共に回転し、前記少なくとも１つの減速遊星歯車（１０８）は、前記減速太陽歯車（８４）と係合しかつ前記駆動プレート（１４０）と前記減速プレート（１４２）との間で前記共通のキャリア組立体（１１４）によって回転可能に支持されており、前記減速リングギヤ（９０）は、前記少なくとも１つの減速遊星歯車（１０８）と係合しており、また前記差動遊星歯車セット（８２）は、前記前出力軸（３２、６２）に接続されている前差動太陽歯車（１６２）と、前記共通のキャリア組立体（１１４）の前記駆動プレート（１４０）と前記差動プレート（１４４）との間で支持されていて前記前差動太陽歯車（１６２）と係合している少なくとも１つの前差動遊星歯車（１１６）と、前記後出力軸（２２、６０）に接続されている後差動太陽歯車（１６４）とを含んでおり、少なくとも１つの後差動遊星歯車（１１６）は、前記共通のキャリア組立体（１１４）の前記駆動プレート（１４０）と前記差動プレート（１４４）の間に支持され、前記後差動太陽歯車（１６４）と係合するように構成されている共通のキャリア組立体と、
前記減速リングギヤ（９０）と係合しかつ前記減速リングギヤ（９０）を前記ハウジング（５０）又は前記共通のキャリア組立体（１１４）の少なくとも一方に連結するように作動するクラッチ（１１８、１８０）と、
前記クラッチ（１１８、１８０）と係合しかつ前記クラッチ（１１８、１８０）を選択的に位置決めするように作動するアクチュエータ（１９０）と、を備えている、四輪駆動車用のトランスファーケース（１６）。
【請求項２】
請求項１に記載の四輪駆動車用のトランスファーケース（１６）であって、前記駆動プレート（１４０）は、外周の少なくとも一部分に複数の歯車の歯（１６６）を有している
トランスファーケース。
【請求項３】
請求項１に記載の四輪駆動車用のトランスファーケース（１６）であって、前記駆動プレート（１４０）は、複数の半径方向に突出する歯車区画（１６８）を有しており、前記各区画（１６８）上には、複数の歯車の歯（１６６）が設けられているトランスファーケース。
【請求項４】
請求項１に記載の四輪駆動車用のトランスファーケース（１６）であって、前記減速プレート（１４２）は、少なくとも１つの軸方向に突出する部材（１４６）を含んでおり、前記軸方向に突出する部材（１４６）は、前記駆動プレート（１４０）と係合しているトランスファーケース。
【請求項５】
請求項１に記載の四輪駆動車用のトランスファーケース（１６）であって、前記差動プレート（１４４）は、少なくとも１つの軸方向に突出する部材（１５６）を含んでおり、前記軸方向に突出する部材（１５６）は、前記駆動プレート（１４０）と係合している、トランスファーケース。
【請求項６】
請求項１に記載の四輪駆動車用のトランスファーケース（１６）であって、前記減速プレート（１４２）と、前記駆動プレート（１４０）と、前記差動プレート（１４４）は、それぞれ、複数の穴（１４８）を有しており、
複数の短軸（１１２）が、前記減速プレート（１４２）と、前記駆動プレート（１４０）と、前記差動プレート（１４４）との間に配置され、前記減速プレート（１４２）と、前記駆動プレート（１４０）と、前記差動プレート（１４４）の前記穴（１４８）で、それらに取り付けられているトランスファーケース。
【請求項７】
請求項１に記載の四輪駆動車用のトランスファーケース（１６）であって、前記クラッチ（１１８、１８０）は、その内側表面上に複数の歯車の歯（１２０）を有する環状部材を含んでおり、前記内側表面上の前記歯車の歯（１２０）は、前記減速リングギヤ（９０）の外側表面上の相補形の歯車の歯（１２２）と係合し、前記クラッチ（１１８、１８０）は、内向きに伸張するフランジ部（１２６）を更に含んでおり、前記フランジ部（１２６）の上には、複数の歯車の歯（１３０）が設けられており、前記内向きに伸張するフランジ部（１２６）上に配置されている前記歯車の歯（１３０）は、前記共通のキャリア組立体（１１４）上の複数の歯車の歯（１６６）と、相補形であり選択的に係合できるようになっているトランスファーケース。
【請求項８】
請求項１に記載の四輪駆動車用のトランスファーケース（１６）であって、前記クラッチ（１１８、１８０）は、前記クラッチ（１１８、１８０）の外周の少なくとも一部に複数の歯車の歯（１２４）を有しており、前記歯車の歯（１２４）は、前記ハウジング（５０）に固定されている固定環状歯車（１３２）上に設けられた複数の歯車の歯（１３６）と、相補形であり選択的に係合できるようになっているトランスファーケース。
【請求項９】
変速機（１４）と、前車軸（３６）と、後車軸（２６）とを有する四輪駆動車用のトランスファーケース（１６）において、
ハウジング（５０）と、
前記ハウジング（５０）によって回転可能に支持されている、前記変速機（１４）から動力を受け取る入力軸（５２）と、
前記ハウジング（５０）によって回転可能に支持されている前出力軸（３２、６２）及び後出力軸２２、６０）であって、前出力軸（３２、６２）が前記前車軸（３６）に接続され、後出力軸（２２、６０）が前記後車軸（２６）に接続されている前出力軸及び後出力軸と、
減速遊星歯車セット（８０）と差動遊星歯車セット（８２）を支持しており、駆動プレート（１４０）と、差動プレート（１４４）と、減速プレート（１４２）とを含んでいる共通のキャリア組立体（１１４）であって、前記減速遊星歯車セット（８０）は、減速太陽歯車（８４）と、減速リングギヤ（９０）と、少なくとも１つの減速遊星歯車（１０８）とを含んでおり、前記減速太陽歯車（８４）は、前記入力軸（５２）に接続されかつそれと共に回転し、前記少なくとも１つの減速遊星歯車（１０８）は、前記減速太陽歯車（８４）と係合しかつ前記駆動プレート（１４０）と前記減速プレート（１４２）との間で前記共通のキャリア組立体（１１４）によって回転可能に支持されており、前記減速リングギヤ（９０）は、前記少なくとも１つの減速遊星歯車（１０８）と係合しており、また前記差動遊星歯車セット（８２）は、前記前出力軸（３２、６２）に接続されている前差動太陽歯車（１６２）と、前記共通のキャリア組立体（１１４）の前記駆動プレート（１４０）と前記差動プレート（１４４）との間で支持されていて前記前差動太陽歯車（１６２）と係合している少なくとも１つの前差動遊星歯車（１１６）と、前記後出力軸（２２、６０）に接続されている後差動太陽歯車（１６４）とを含んでおり、少なくとも１つの後差動遊星歯車（１１６）は、前記共通のキャリア組立体（１１４）の前記駆動プレート（１４０）と前記差動プレート（１４４）との間で支持され、前記後差動太陽歯車（１６４）と係合するように構成されている共通のキャリア組立体と、
前記減速リングギヤ（９０）と係合しかつ前記減速リングギヤ（９０）を前記ハウジング（５０）又は前記共通のキャリア組立体（１１４）の少なくとも一方に連結するように作動するクラッチ（１１８、１８０）であって、前記クラッチ（１１８、１８０）は、内側表面上に複数の歯車の歯（１２０）が設けられた環状部材と、内向きに伸張するフランジ部（１２６）とを有しており、前記フランジ部（１２６）の上には、複数の歯車の歯（１３０）が設けられており、前記フランジ部（１２６）の上に配置されている前記歯車の歯（１３０）は、前記共通のキャリア組立体（１１４）上の複数の歯車の歯（１６６）と、相補形であり選択的に係合できるようになっており、前記クラッチ（１１８、１８０）は、外周の少なくとも一部に複数の歯車の歯（１２４）が設けられており、前記歯車の歯（１２４）は、前記ハウジング（５０）に固定されている固定環状速歯車（１３２）上に設けられている歯車の歯（１３６）と、相補形でありかつ選択的に係合できるように構成されているクラッチ（１１８、１８０）と、
前記クラッチ（１１８、１８０）と係合し、前記クラッチ（１１８、１８０）を選択的に位置決めするように作動するアクチュエータ（１９０）と、を備えている、四輪駆動車用のトランスファーケース（１６）。
【請求項１０】
変速機（１４）と、前車軸（３６）と、後車軸（２６）とを有する四輪駆動車用のトランスファーケース（１６）において、
ハウジング（５０）と、
前記ハウジング（５０）によって回転可能に支持されている、前記変速機（１４）から動力を受け取る入力軸（５２）と、
前記ハウジング（５０）によって回転可能に支持されている前出力軸（３２、６２）及び後出力軸２２、６０）であって、前出力軸（３２、６２）が前記前車軸（３６）に接続され、後出力軸（２２、６０）が前記後車軸（２６）に接続されている前出力軸及び後出力軸と、
減速遊星歯車セット（８０）と差動遊星歯車セット（８２）を支持しており、駆動プレート（１４０）と、差動プレート（１４４）と、減速プレート（１４２）とを含んでいる共通のキャリア組立体（１１４）であって、前記減速プレート（１４２）と前記差動プレート（１４４）は、前記駆動プレート（１４０）と係合する少なくとも１つの軸方向突起部材を有しており、前記減速遊星歯車セット（８０）は、減速太陽歯車（８４）と、減速リングギヤ（９０）と、少なくとも１つの減速遊星歯車（１０８）とを含んでおり、前記減速太陽歯車（８４）は、前記入力軸（５２）に接続されかつそれと共に回転し、前記少なくとも１つの減速遊星歯車（１０８）は、前記減速太陽歯車（８４）と係合しかつ前記駆動プレート（１４０）と前記減速プレート（１４２）との間で前記共通のキャリア組立体（１１４）によって回転可能に支持されており、前記減速リングギヤ（９０）は、前記少なくとも１つの減速遊星歯車（１０８）と係合しており、また前記差動遊星歯車セット（８２）は、前記前出力軸（３２、６２）に接続されている前差動太陽歯車（１６２）と、前記共通のキャリア組立体（１１４）の前記駆動プレート（１４０）と前記差動プレート（１４４）との間で支持されていて前記前差動太陽歯車（１６２）と係合している少なくとも１つの前差動遊星歯車（１１６）と、前記後出力軸（２２、６０）に接続されている後差動太陽歯車（１６４）とを含んでおり、少なくとも１つの後差動遊星歯車（１１６）は、前記共通のキャリア組立体（１１４）の前記駆動プレート（１４０）と前記差動プレート（１４４）との間で支持されされかつ前記後差動太陽歯車（１６４）と係合するように構成されている共通のキャリア組立体と、
前記減速プレート（１４２）と、前記駆動プレート（１４９）と、前記差動プレート（１４４）とに接続され、前記減速遊星歯車（１０８）と前記差動遊星歯車（１１６）とを支持している短軸（１１２）と、
前記減速リングギヤ（９０）と係合しかつ前記減速リングギヤ（９０）を前記ハウジング（５０）又は前記共通のキャリア組立体（１１４）の少なくとも一方に連結するように作動するクラッチ（１１８、１８０）と、
前記クラッチ（１１８、１８０）と係合し、前記クラッチ（１１８、１８０）を選択的に位置決めするように作動するアクチュエータ（１９０）と、を備えている、四輪駆動車用のトランスファーケース（１６）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、四輪駆動車両に用いられるトランスファーケース、特に、２速遊星歯車式減速装置及び遊星歯車式中央差動装置すなわちセンタデフを有するトランスファーケースに関する。
【背景技術】
【０００２】
トランスファーケースは、車両の駆動系、具体的には、通常は車両の変速機からの入力軸を介して受け取った動力を一対の出力軸に伝達するフルタイム及びパートタイム四輪駆動車両に用いられる。一方の出力軸は前駆動輪に動力を供給し、他方の出力軸は後駆動輪に動力を供給する。
【０００３】
トランスファーケースには、通常、ハイレンジ及びローレンジ運転を行うための、減速又は歯車減速ユニットが装備されている。トランスファーケースは、牽引のために変速機を前及び後車軸から切り離すためのニュートラル位置や、動力を前及び後車軸の両方に分配して、前及び後車軸に関する車輪の滑りを制御するためのロック位置の様な付加的な駆動又は作動モードを含んでいてもよい。フルタイムすなわち全輪駆動車のトランスファーケースには、前車軸と後車軸の間の速度差を許容する何らかの形式の差動ユニットが含まれている。
【０００４】
様々な駆動又は作動モードを実現するために、トランスファーケースには、遊星歯車セットを組み込むことが多い。通常、トランスファーケースは、２つの別々の遊星歯車セットを使用しており、１つは減速歯車セットとして機能し、もう１つは差動歯車セットとして機能する。
【０００５】
しかし、トランスファーケースの全体パッケージサイズを小さくして、より小型の設計とし、トランスファーケースがより小さな領域内に納まるようにすることが求められている。同じパッケージ内に減速遊星歯車セットと差動歯車セットの両方の機能を組み込み又は組み合わせるのに、幾つかの試みが行われてきた。そのような試みの結果、全体パッケージサイズは小さくなるが、全体的部品仕様と組立体の相当するサイズを低減しながら、同一装置内に減速歯車セットと差動歯車セットの両方の機能を組み合わせたトランスファーケースに対する需要は依然として存在している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の目的は、四輪駆動車両に使用するための他に類のないトランスファーケース組立体を提供することである。本発明の他の目的は、トランスファーケースハウジング内に配置されている遊星歯車組立体を含んでいるトランスファーケースを提供することである。
【０００７】
本発明の別の目的は、トランスファーケースハウジング内に配置されている遊星歯車組立体を含んでいて、遊星歯車組立体が、入力軸と、前及び後出力軸とに接続され、この様にして、遊星歯車組立体は、動力を、入力軸から前及び後出力軸へ伝達するトランスファーケースを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、変速機と、前車軸と、後車軸とを有する四輪駆動車用のトランスファーケースであって、
ハウジングと、前記ハウジングによって回転可能に支持されている、前記変速機から動力を受け取る入力軸と、
前記ハウジングによって回転可能に支持されている前出力軸及び後出力軸であって、前出力軸が前記前車軸に接続され、後出力軸が前記後車軸に接続されている前出力軸及び後出力軸と、
減速遊星歯車セットと差動遊星歯車セットを支持しており、駆動プレートと、差動プレートと、減速プレートとを含んでいる共通のキャリア組立体であって、前記減速遊星歯車セットは、減速太陽歯車と、減速リングギヤと、少なくとも１つの減速遊星歯車とを含んでおり、前記減速太陽歯車は、前記入力軸に接続されかつそれと共に回転し、前記少なくとも１つの減速遊星歯車は、前記減速太陽歯車と係合しかつ前記駆動プレートと前記減速プレートとの間で前記共通のキャリア組立体によって回転可能に支持されており、前記減速リングギヤは、前記少なくとも１つの減速遊星歯車と係合しており、また前記差動遊星歯車セットは、前記前出力軸に接続されている前差動太陽歯車と、前記共通のキャリア組立体の前記駆動プレートと前記差動プレートとの間で支持されていて前記前差動太陽歯車と係合している少なくとも１つの前差動遊星歯車と、前記後出力軸に接続されている後差動太陽歯車とを含んでおり、少なくとも１つの後差動遊星歯車は、前記共通のキャリア組立体の前記駆動プレートと前記差動プレートの間に支持され、前記後差動太陽歯車と係合するように構成されている共通のキャリア組立体と、
前記減速リングギヤと係合しかつ前記減速リングギヤを前記ハウジング又は前記共通のキャリア組立体の少なくとも一方に連結するように作動するクラッチと、
前記クラッチと係合しかつ前記クラッチを選択的に位置決めするように作動するアクチュエータと、を備えている、四輪駆動車用のトランスファーケースが提供される。
【０００９】
本遊星歯車組立体は、共通のキャリア上に支持された減速遊星歯車セットと差動遊星歯車セットを含んでいる。減速遊星歯車セットは、入力軸に接続されており、入力軸の速度に関連して、ハイレンジ又はローレンジの速度で共通のキャリアを駆動するよう作動する。差動遊星歯車セットは、前及び後差動遊星歯車セットを含んでおり、前差動遊星歯車セットは前出力軸に接続されており、後遊星歯車セットは後出力軸に接続されている。
【００１０】
共通のキャリアは、更に、駆動プレート、差動プレート、及び減速プレートを含んでいる。好適な形態では、駆動プレートは、減速遊星歯車セットと差動遊星歯車セットの間に配置されている。駆動プレートは、対応するスプライン付きのクラッチと係合する歯付き部分即ち歯車区画を含んでおり、係合するとこのクラッチは、減速歯車セットをハイレンジモードに位置決めするよう作動する。逆に、クラッチを駆動プレートから切り離すと、減速歯車セットがローレンジモードに配置される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１に、四輪駆動車のドライブラインすなわち駆動力伝達機構を、全体として参照番号１０で概略的に示している。四輪駆動車の動力伝達機構１０は、変速機１４と連結されこれを直接駆動している原動機１２を含んでいる。変速機１４は、自動変速機でも手動変速機でもよい。変速機１４の出力はトランスファーケース組立体１６を直接駆動し、トランスファーケース組立体１６は、第１の即ち後出力軸２２、第１の即ち後差動装置２４、一対の第１の即ち後活軸２６、及び一対の第１の即ち後タイヤ及びホイール組立体２８を含む第１の即ち後駆動系２０へ動力を供給する。
【００１２】
トランスファーケース組立体１６は、第２の即ち前出力軸３２、第２の即ち前差動装置組立体３４、一対の第２の即ち前活軸３６、及び一対の第２の即ち前タイヤ及びホイール組立体３８を含む第２の即ち前駆動系３０へも、選択的に動力を供給する。前タイヤ及びホイール組立体３８は、前車軸３６に直接連結してもよいし、所望次第で、一対の手動又は遠隔操作可能なロッキングハブ４２を、前車軸３６と前タイヤ及びホイール組立体３８の間に作動的に配置して、両者を選択的に接続するようにしてもよい。最後に、第１の駆動系２０及び第２の駆動系３０の両方は、従来様式で、各軸と構成要素の間の静的及び動的なオフセットと調整不良を許容するように機能する、適切に配置されたユニバーサルジョイント４４を含んでいる。
【００１３】
望ましくは車両運転者の手の届く範囲内に配置されている制御盤４６には、トランスファーケース組立体１６の作動モードを容易に選択できるようにするスイッチ、又は複数の独立したスイッチ又は押しボタン４８が設けられている。
【００１４】
ここでは、前及び後駆動系２０及び３０として開示しているが、開示し請求している本発明は、第１の駆動系２０が車両の前方に配置され、第２の駆動系３０が車両の後方に配置されている変速機及びトランスファーケースでも容易に利用することができる。即ち、前駆動系が実質的に常時係合され作動している車両、即ち前輪駆動車の変速機及びトランスファーケースでも、容易に利用することができる。
【００１５】
図２に示すように、本発明を組み込んでいるトランスファーケース組立体１６は、多部品構成の、通常は鋳物製のハウジング組立体５０を有しており、ハウジング組立体５０には、トランスファーケース組立体１６の様々な構成部品と組立体を受け入れるための、平面及び円形シール面、軸及び軸受けのための開口及び様々な窪み、肩部、フランジ、座ぐり穴等が設けられている。ハウジング５０内に回転可能に取り付けられている入力軸５２は、入力軸５２を変速機１４に接続し、図１に示すように、変速機１４の出力を入力軸５２に駆動力を伝達できるように連結する、スプライン又は歯車の歯５４か、又は他の適当な構造を含んでいる。
【００１６】
軸受け組立体５６は、入力軸５２をハウジング５０に回転可能に支持している。入力軸５２は、長手方向の内孔５７を含んでいる。後出力軸６０は、一端が、入力軸５２の長手方向内孔５７内に支持されている。具体的には、後出力軸６０は、後出力軸６０の一端の縮小直径部分６０ａ上に配置されているローラー軸受け組立体５８を含んでいる。ローラー軸受け組立体５８は、入力軸５２内の長手方向内孔５７と係合し、それにより後出力軸６０を入力軸５２上に支持している。
【００１７】
入力軸５２とハウジング組立体５０の間に配置されているオイルシール６１は、両者の間に適切な流体密封状態を形成している。玉軸受け組立体６４の様な転がり軸受けが、出力軸６０の反対側の端部を支持している。端部キャップ又はシール６６は、出力軸６０内の軸方向経路の一端を閉じている。全体を６９で示すゲロータポンプ（ｇｅｒｏｔｅｒ  ｐｕｍｐ）は、出力軸６０の回りに固定され、出力軸６０と共に回転して圧力の掛かった潤滑流体を軸方向経路６８経由で供給し、トランスファーケース組立体１６の構成部品に潤滑流体を分配する。スプライン加工された内孔を有する駆動ハブ７０は、出力軸６０のスプライン加工された端部７２上に配置されている。駆動ハブ７０は、出力軸６０の一端と係合しているナット７４によって適所に保持されている。駆動ハブ７０とハウジング５０との間に配置されているオイルシール７６は、両者の間に適切な流体密封状態を形成している。
【００１８】
トランスファーケース組立体１６は、更に、駆動ハブ６３を有する前出力軸６２を含んでいる。支持軸受け１７８は、前出力軸６２をハウジング５０上に支持している。オイルシール１８８は、前出力軸６２とハウジング５０の間に流体密封状態を形成している。被駆動プーリ１７６は、通常はスプライン接続を介して前出力軸６２に取り付けられている。駆動チェーン１７４は、被駆動プーリ１７６を駆動プーリ１７２に接続している。駆動プーリ１７２も、スプライン接続を使って、後出力軸６０上に回転可能に取り付けられている環状駆動部材１７０に接続されている。従って、環状部材１７０が回転すると、前出力軸６２が回転し、それに応じて駆動ハブ６３が回転する。
【００１９】
トランスファーケースは、更に、全体を８０で示す減速遊星歯車セットと、全体を８２で示す差動遊星歯車セットを含んでいる。減速遊星歯車セットは、好適な実施形態において、入力軸５２と一体の部品として示している減速太陽歯車８４を含んでいてもよい。減速太陽歯車８４の外周８８には、複数の歯車の歯８６が配置されている。減速太陽歯車８４は、内孔を有しかつ入力軸５２上に嵌まっていて、入力軸５２上に形成されている相補形の外側スプライン又は歯車の歯と係合する複数の雌型スプライン又は歯車の歯を含む幾つかの方法で入力軸５２に取り付けることもできる。従って、減速太陽歯車８４は、入力軸５２に共に回転するように連結されていれば、接続の方法はどの様な方法でもよい。
【００２０】
大減速歯車すなわちリングギヤ９０は、入力軸５２に配置されている環状のカラー即ちブッシング９４に接続されている半径方向に伸張するフランジ部材９２によって、入力軸５２の回りに相対回転運動できるように支持されている。図２に示すように、環状のカラー即ちブッシング９４は、入力軸５２に嵌まり、第１の及び第２の半径方向軸受け９６と９８の間に挟まれている。第１の軸受け９６はスラスト座金１０２と係合し、第２の軸受け９８は減速太陽歯車８４の肩部１００と係合している。従って、環状のカラー即ちブッシング９４は、入力軸５２の軸線に沿って長手方向に動かないように拘束されている。リングギヤ９０の内側表面には、半径方向に伸張するフランジ部材９２を受け入れる環状の窪み１０４が設けられている。スナップリング１０６が、リングギヤ９０を、半径方向に伸張するフランジ部材９２上に保持している。従って、リングギヤ９０は、入力軸５２の回りに自由に回転することはできるが、入力軸５２の軸に沿って長手方向に動かないように拘束されている。
【００２１】
複数のピニオンギヤすなわち小歯車１０８は、複数のスタブシャフトすなわち短軸１１２上に支持されているローラー軸受け１１０の様な複数の転がり軸受けの上に、回転可能に支持されている。短軸１１２は、全体を１１４で示す共通のキャリア組立体内に取り付けられるか、又はそれに支持されている。後に詳しく説明するが、共通のキャリア組立体１１４は、差動遊星歯車セット８２のピニオンギヤすなわち小歯車１１６も支持している。
【００２２】
クラッチ１１８は、大減速歯車すなわちリングギヤ９０の回りに配置されており、リングギヤ９０に対して軸方向に滑動運動できるように、その上に支持されている。図示の実施形態では、クラッチ１１８は、噛み合いクラッチである。図３及び図４に示すように、クラッチ１１８は環状部材であり、リングギヤ９０の外周上に配置されている同じ複数の外歯１２２と相補形で、これと噛み合う複数の内向きの歯１２０を有している。従って、クラッチ１１８はリングギヤ９０と共に回転するが、その外周に沿って軸方向に滑動することができる。クラッチ１１８の外周の一端に、複数の外歯１２４が配置されている。クラッチ１１８は、更に、半径方向内向きに伸張するフランジ部１２６と、半径方向外向きに伸張するフランジ部１２８を有している。半径方向内向きに伸張するフランジ部１２６は、共通のキャリア組立体１１４の駆動プレート１４０上に設けられた歯車の歯１６６と相補形になっている複数の歯車の歯１３０を有している。
【００２３】
ハウジング５０内にクラッチ１１８に隣接して固定の環状歯車すなわちリングギヤ１３２が配置されており、スナップリング１３４によって適所に保持されている。固定の環状歯車１３２は、クラッチ１１８の外周上の外歯１２４と相補形の複数の内向きに伸張する歯車の歯１３６を有している。従って、複数の内向きに伸張する歯車の歯１３６は、後に詳しく説明するように、クラッチ１１８の外周上の外歯１２４と選択的に噛み合わされる。
【００２４】
共通のキャリア組立体１１４は、駆動プレート１４０、減速プレート１４２及び差動プレート１４４を含んでいる。図５に示すように、各プレート１４０、１４２及び１４４は、一体に嵌合して共通のキャリア組立体１１４を形成し、減速惑星歯車セット８０及び差動惑星歯車セット８２の小歯車１０８、１１６を支持している。減速プレート１４２は、複数の軸方向に突出する部材１４６と、減速プレート１４２の周辺近くに配置されている複数の穴１４８と、中央の穴１５０を有している。減速プレート１４２の周辺近くに配置されている穴１４８は、減速歯車セット８０の小歯車１０８を支持する短軸１１２を収容する。中央の穴１５０は、減速太陽歯車８４がキャリア組立体１１４内に嵌め込まれ、各小歯車１０８と係合するのに適した大きさの開口である。減速プレート１４２の軸方向に突出する部材１４６は、駆動プレート１４０の中央穴１５４に隣接して配置されている対応する切欠き１５２と係合し、その中に着座し、減速プレート１４２を駆動プレート１４０から離している。
【００２５】
駆動プレート１４０の反対側では、差動プレート１４４が、減速プレート１４２と同じ方法で駆動プレート１４０と係合している。具体的には、差動プレート１４４も、駆動プレート１４０上の対応する切欠き１５８と係合しかつその中に着座する複数の軸方向突出部材１５６を有している。軸方向突出部材１５６は、ここでも、差動プレート１４４を駆動プレート１４０から適切に離して配置するよう機能する。差動プレート１４４も、減速プレート１４２と同じく、中央穴１６０を有している。中央穴は、第１の及び第２の差動太陽歯車１６２、１６４を共通のキャリア１１４内に配置するのに適した大きさである。第１の及び第２の差動太陽歯車１６２、１６４は、第１の出力軸６０と環状駆動部材１７０に取り付けられており、差動遊星歯車セット８２に付帯する小歯車１１６と既知の方法で係合する。減速遊星歯車セット８０の小歯車１０８と同じように、差動遊星歯車セット８２に付帯するピニオンギヤすなわち小歯車１１６は、駆動プレート１４０と差動プレート１４４の間に伸張する短軸１１２上に回転可能に取り付けられている。
【００２６】
更に、駆動プレート１４０は、駆動プレート１４０の周辺回りに位置する複数の半径方向に突出する歯車区画１６８上に配置されている複数の歯車の歯１６６を有している。歯車の歯１６６は、クラッチ１１８の半径方向内向きに伸張するフランジ部１２６上に配置されている歯車の歯１３０と相補形になっている。従って、後で詳しく述べる様に、クラッチ１１８は、共通のキャリア組立体１１４をリングギヤ９０と選択的に係合させ、係合解除させる。
【００２７】
図２に示すように、第１の差動太陽歯車１６２は、通常、スプライン接続によって後出力軸６０に接続されている。第２の差動太陽歯車１６４も、スプライン接続によって、後出力軸６０上に回転可能に支持されている環状駆動部材１７０に接続されている。先に述べたように、環状駆動部材１７０の回転は、駆動チェーン１７４と、対応する駆動スプロケット１７２及び被駆動スプロケットプーリ１７６とを経由して、前出力軸６２を回転させる。
【００２８】
トランスファーケース組立体１６は、更に、電磁作動ディスクパック型クラッチ組立体１８０を含んでいる。クラッチ組立体１８０は、後出力軸６０回りに配置されており、スプライン接続で後出力軸６０に連結されている円形駆動部材１８２を含んでいる。ディスクパック・クラッチ組立体１８０は、複数の交互に挿入された摩擦版又はディスク１８４を含んでいる。第１の複数のディスクは、既知の方式で、相互係合スプラインによってクラッチハブ１８６に連結され、そのクラッチハブ１８６は、後出力軸６０に、共に回転するように連結されている。第２の複数のディスクは、相互係合スプラインによって環状ハウジング１８８に、共に回転するように連結されている。環状ハウジング１８８は、後出力軸６０回りを回転できるように配置されており、駆動プーリ１７２と連結されている。クラッチ組立体１８０は、係合すると、前及び後出力軸６２と６０との間に係止トルク（ｌｏｃｋｉｎｇ  ｔｏｒｑｕｅ）を提供し、前車軸３６と後車軸２６の速度を一致させる。当業者には理解頂けるように、トランスファーケース１６の後出力軸６０と前出力軸６２の間でエネルギーを伝達し、両者の回転速度のバランスを取るのに適したクラッチ組立体には、様々な形式のものがある。
【００２９】
図２−４に示すように、全体を１９０で示す作動装置すなわちアクチュエータが、クラッチ１１８の位置を制御する。好適な実施形態では、アクチュエータ１９０は、電気シフト制御モーター１９２を含んでいる。電気シフト制御モーター１９２は、全体を１９６で示すウォーム歯車駆動機構を介して駆動軸１９４を回転させる。駆動軸１９４は、トランスファーケース１６のハウジング５０内に回転可能に支持されている。駆動軸１９４の位置は、全体を１９８で示すエンコーダ組立体が、監視し、読み取り、駆動軸１９４とクラッチ１１８の現在の位置に関する情報を提供する。駆動軸１９４は、そこから外向きに伸張する一対の間隔を空けて配置された支軸２００を含んでいる。カムフォロワ又はローラー２０２が、支軸２００に取り付けられている。シフトフォーク組立体２０４が、両カムフォロワ２０２の間に配置されている。シフトフォーク組立体２０４は、シフトフォーク組立体２０４が駆動軸１９４上を自由に移動できる大きさの経路２０７を有する本体２０６を有している。螺旋状のカム表面２０８が、シフトフォーク本体２０６上に設けられている。螺旋状のカム表面２０８は、各カム表面２０８上の対応する点からの軸方向距離が、両カムフォロワ２０２の表面間の距離より僅かに短くなるように、対応して配置されている。一方の螺旋状のカム表面２０８の上の平らな表面は、一方のカムフォロワ２０２と係合したとき、１つの回転方向の積極的ストッパとなる。
【００３０】
シフトフォーク２０４は、更に、チャネル又は溝２１８を形成する耳部２１６を有する（図５）シフトヨーク２１４で終結しているアーム部材２１２を含んでいる。チャネル又は溝２１８は、クラッチ１１８の半径方向外向きに伸張するフランジ部１２８を収容し、これと係合する。シフトヨーク２１４の耳部２１６とクラッチ１１８のフランジ部１２８との係合を、分かり易くするため切断して図３、４に示している。シフトフォーク２０４は、クラッチ１１８と常時係合している。従って、駆動軸１９４と、対応するカムフォロワ２０２は、既知の様式で回転し、シフトフォーク２０４を、そして具体的にはシフトヨーク２１４とクラッチ１１８を軸方向に前後に動かす。シフトフォーク２０４の移動により、クラッチ１１８を選択的に配置し、それによって、以下のようにハイレンジ、ローレンジ又はニュートラルを選択できるようになる。
【００３１】
クラッチ１１８は、３つの位置を、従って３つの作動モードを取ることができ。図２、４には、クラッチ１１８を、最も左側、即ち直接駆動のハイレンジの位置で示している。ハイレンジは、クラッチ１１８の半径方向内向きに突出するフランジ部１２６上に配置されている歯車の歯１３０が、駆動プレート１４０の歯車区画１６８上に配置されている歯車の歯１６６と係合するときに実現される。そのように係合すると、クラッチ１１８は、リングギヤ９０を、共通のキャリア組立体１１４と連結し、両方が、入力軸５２の速度で回転することになる。
【００３２】
図３に示すように、クラッチ１１８が、図２、４に示す位置から、矢印１１９で示す方向に右へ動かされると、クラッチ１１８の外周上の外歯１２４は、固定環状歯車１３２の歯車の歯１３６と係合する。そのように係合すると、リングギヤ９０は固定したままとなり、減速遊星歯車セット８０は作動し、入力軸５２と、後及び前出力軸６０及び６２との間が減速状態になる。これら２つの位置の間に、ニュートラル位置がある。クラッチ１１８を中心又はニュートラル位置に配置すると、クラッチ１１８は、固定環状歯車１３２及び共通のキャリア組立体１１４の両方から切り離されるので、動力は、後及び前出力軸６０及び６２へは伝達されない。
【００３３】
以上、本発明を、分かり易いように説明した。従って、上記の具体的な実施形態は、本発明の機能的及び構造的原理を分かり易くするために図示し、説明しており、そのような原理から離れることなく変更を加えることができる。ここに用いた専門用語は、限定するのではなく説明のための用語という性質で用いるよう意図している。従って、本発明は、特許請求の範囲内に包括的に含まれる全ての変更を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明によるトランスファーケースを有している四輪駆動車の概略平面図である。
【図２】本発明による遊星歯車及びクラッチ組立体を組み込んでいるトランスファーケースの、分かり易くするために一部を取り除いた断面図である。
【図３】図２の遊星歯車組立体の拡大図であり、クラッチがリングギヤをハウジングに連結している状態を示している。
【図４】図２の遊星歯車組立体の拡大図であり、クラッチが共通のキャリアをリングギヤに連結している状態を示している。
【図５】クラッチ及びシフトフォークと共に、本発明による共通のキャリア組立体、減速及び差動遊星歯車セットを示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００３５】
１４  変速機
１６  トランスファーケース              ２６  後車軸
３６  前車軸                            ２２、６０  後出力軸
３２、６２  前出力軸                    ５０  ハウジング
５２  入力軸                            ８０  減速遊星歯車セット
８２  差動遊星歯車セット                ８４  減速太陽歯車
９０  リングギヤ                        １０８  減速遊星歯車
１１２  短軸                            １１４  共通のキャリア組立体
１１６  差動遊星歯車                    １１８、１８０  クラッチ
１２０、１２２、１２４、１３０、１３６、１６６    歯
１２６  フランジ部                      １３２  固定の環状歯車
１４０  駆動プレート                    １４２  減速プレート
１４４  差動プレート                    １４６、１５６  部材
１４８  穴                              １６２  前差動太陽歯車
１６４  後差動太陽歯車                  １６８  歯車区画
１９０  アクチュエータ
【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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