(57)【要約】【課題】クラッチ装置によって４輪駆動車を２輪駆動状態に切り替える際に、クラッチ装置のクラッチ部及びアクチュエータに生じる問題を避けながら、切り離し車輪側動力系の連れ回りを防止する。【解決手段】エンジン３からの駆動力を分配する駆動力分配機構７と、駆動力分配機構７に設けられた２−４切替機構（第１のクラッチ装置）９と、前輪側回転軸１５、１７と前輪との間に位置しオイルで潤滑可能な空間内に設けられてエンジン３からの駆動力を連結により前輪側へ伝達し連結解除により前輪側への伝達を遮断するクラッチ装置（第２のクラッチ装置）１３とを有する駆動力伝達システムＡであって、前輪側回転軸１５、１７と後輪側回転軸２７、２９を同一回転する状態から差動回転可能な状態にする際に、第１のクラッチ装置９の連結を解除するとともに、オイルの温度が所定値まで上昇すると第２のクラッチ装置１３の連結を解除する。【選択図】      図１
2005008122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンからの駆動力を前輪側回転軸と後輪側回転軸へ分配する駆動力分配機構と、
前記駆動力分配機構に設けられて前記前輪側回転軸と後輪側回転軸を同一回転するように連結し前記前輪側回転軸と前記後輪側回転軸を差動回転するように連結解除する第１のクラッチ装置と、
前記前輪側回転軸と前輪との間又は前記後輪側回転軸と後輪との間に位置しオイルで潤滑可能な空間内に設けられて前記エンジンからの駆動力を連結により前記前輪側又は後輪側へ伝達し連結解除により前記前輪側又は前記後輪側への伝達を遮断する第２のクラッチ装置とを有する駆動力伝達システムであって、
前記前輪側回転軸と後輪側回転軸を同一回転する状態から差動回転可能な状態にする際に、前記第１のクラッチ装置の連結を解除するとともに、前記オイルの温度が所定値まで上昇すると前記第２のクラッチ装置の連結を解除することを特徴とする駆動力伝達システム。
【請求項２】
請求項１記載の駆動力伝達システムであって、前記オイルの温度を検知する油温検知センサーと、
前記第１のクラッチ装置が前輪側回転軸と後輪側回転軸を同一回転するように連結した状態か前輪側回転軸と後輪側回転軸を差動回転するように連結解除した状態かを検知する切替検知手段と、
第２のクラッチ装置が連結状態か連結解除状態かを検知する連結検知手段と、
前記油温検知センサーと切替検知手段からの情報を受け取るコントローラとを備え、
前記コントローラは、前輪側回転軸と後輪側回転軸を同一回転する状態から作動回転可能な状態に切り替える際に、切替検知手段によって第１のクラッチ装置が前輪側回転軸と後輪側回転軸が差動回転可能な状態に切り替えられたことを検知すると共に、前記連結検知手段を介して前記第２のクラッチ装置の状態を監視しながら、前記油温検知センサーを介して油温が所定値まで上昇したことを知ると、前記第２のクラッチ装置の連結を解除することを特徴とする駆動力伝達システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エンジンからの駆動力を前輪側回転軸と後輪側回転軸へ伝達する駆動力伝達システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５と図７は、特許文献１に記載されているような４輪駆動車の動力系を示している。
【０００３】
この動力系は、エンジン６０１と、トランスファー（駆動力分配機構）６０３と、前輪側プロペラシャフト６０５と、フロントデフ６０７と、前輪６０９，６１１と、後輪側プロペラシャフト６１３と、リヤデフ６１５と、後輪６１７，６１９とから構成されている。また、トランスファー６０３は、センターデフと、２輪駆動走行時にフロントデフ６０７側を切り離す２−４切替え機構（第１のクラッチ装置）とを備えている。
【０００４】
また、図６と図８はフロントデフ６０７を示しており、フロントデフ６０７は、前輪側プロペラシャフト６０５に連結されたドライブピニオンギアと噛み合うリングギア６２１と、リングギア６２１が固定されたアウターデフケース６２３と、インナーデフケース６２５と、アウターデフケース６２３とインナーデフケース６２５とを断続する噛み合いクラッチ（第２のクラッチ装置）６２７と、インナーデフケース６２５に連結された差動機構６２９とを備え、差動機構６２９の出力側サイドギア６３１，６３３は車軸６３５，６３７を介してそれぞれ前輪６０９，６１１に連結されている。
【０００５】
図７と図８は４輪駆動状態を示しており、４輪駆動走行時は、トランスファー６０３において、２−４切替え機構が前輪側プロペラシャフト６０５にエンジン６０１の駆動力を送り、フロントデフ６０７において、噛み合いクラッチ６２７がアウターデフケース６２３とインナーデフケース６２５を連結させる。
【０００６】
また、図５と図６は２輪駆動状態を示しており、２輪駆動走行時は、デフロック機能がセンターデフの差動回転をロックすると共に、２−４切替え機構が前輪側プロペラシャフト６０５を切り離し、噛み合いクラッチ６２７がアウターデフケース６２３とインナーデフケース６２５の連結を解除する。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−２８６２５４号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
４輪駆動車において４輪駆動状態から２輪駆動状態に切り替えたとき、上記のように、振動と騒音を軽減しエンジンの燃費を向上させるために、図５〜図８の動力系を用いた４輪駆動車では、２−４切替え機構とフロントデフ６０７の連結をそれぞれ解除し、プロペラシャフト６０５の回転を停止して連れ回りを防止する。
【０００９】
しかし、例えば、寒冷地や冬期には低温によってフロントデフ６０７のオイル粘度が高く（オイルによる抵抗が大きく）なり易く、このような場合、２輪駆動状態に切り替え操作した後も、油温の上昇に伴ってオイル粘度がある程度低く（オイル抵抗が小さく）なるまでは、車輪側で駆動力を断続するこれらのクラッチ装置の連結が解除され難い。
【００１０】
車輪側で駆動力を断続するクラッチ装置は、アクチュエータが作動するとクラッチ部が連結され、アクチュエータを停止するとリターンスプリングによって連結が解除されるように構成（正作動構成）される場合と、アクチュエータが作動するとクラッチ部の連結が解除され、アクチュエータを停止するとシフトスプリングによって連結するように構成（負作動構成）される場合とがある。
【００１１】
また、クラッチ部を操作するアクチュエータには、電磁アクチュエータ、油圧アクチュエータや空気アクチュエータのような流体圧式のアクチュエ−タ、電動モータを用いたものがある。
【００１２】
正作動構成のクラッチ装置の場合、低温時のオイル抵抗に抗してクラッチ装置の連結解除を迅速に行うには、リターンスプリングを大型にすればよいが、リターンスプリングを大型にすると、これに抗してアクチュエータも大型化する必要が生じる。しかし、アクチュエータを大型にすると、アクチュエータの駆動源である電磁石やポンプ、及び、電磁石やポンプ用モータを駆動するバッテリーの負担が増大し、バッテリー充電用のオルタネータを駆動するエンジンの燃費が低下する。
【００１３】
さらに、アクチュエータの大型化と重量化に伴って、クラッチ装置の車載性が低下すると共に、クラッチ装置の重量化によって車体重量の前後バランスが変化するから、このバランス変化によって車両の操縦性や旋回性に影響が生じる恐れがある。
【００１４】
また、負作動構成のクラッチ装置の場合、オイル抵抗に抗してクラッチ装置の連結解除を迅速に行うにはアクチュエータの大型化が必要であり、上記のような正作動構成と同様な問題が発生することになる。
【００１５】
そこで、この発明は、例えば、寒冷地や冬期などの低温時に、切り離し車輪側の第２のクラッチ装置を連結解除して前輪側回転軸と後輪側回転軸が差動回転可能な状態に切り替える際に、第２のクラッチ装置のクラッチ部及びアクチュエータに生じる上記の問題を避けながら、切り離し車輪側動力系の連れ回りを防止することができる駆動力伝達システムの提供を目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の駆動力伝達システムは、エンジンからの駆動力を前輪側回転軸と後輪側回転軸へ分配する駆動力分配機構と、前記駆動力分配機構に設けられて前記前輪側回転軸と後輪側回転軸を同一回転するように連結し前記前輪側回転軸と前記後輪側回転軸を差動回転するように連結解除する第１のクラッチ装置と、前記前輪側回転軸と前輪との間又は前記後輪側回転軸と後輪との間に位置しオイルで潤滑可能な空間内に設けられて前記エンジンからの駆動力を連結により前記前輪側又は前記後輪側へ伝達し連結解除により前記前輪側又は前記後輪側への伝達を遮断する第２のクラッチ装置とを有する駆動力伝達システムであって、前記前輪側回転軸と後輪側回転軸を同一回転する状態から差動回転可能な状態にする際に、前記第１のクラッチ装置の連結を解除するとともに、前記オイルの温度が所定値まで上昇すると前記第２のクラッチ装置の連結を解除することを特徴としている。
【００１７】
請求項１の発明の駆動力伝達システムにおいて、車両を前輪側回転軸と後輪側回転軸が同一回転可能な状態から差動回転可能な状態に切り替える際、すなわち、例えば４輪駆動状態から２輪駆動状態に切り替える際や、センターデフを搭載した場合の機能として、前輪側回転軸と後輪側回転軸とが差動回転可能な状態からセンターデフのロック機能（第１のクラッチ装置）により、前輪側回転軸と後輪側回転軸が一体回転可能な状態に切り替える際などに、第１のクラッチ装置の連結を解除すると共に、切り離し車輪側のオイルの温度を監視し、オイルの温度が所定値まで上昇するまではアクチュエータ操作による連結解除操作を行わず、オイルの温度が所定値まで上昇するとアクチュエータを操作して第２のクラッチ装置の連結を解除する。
【００１８】
こうして、切り離し車輪側動力系の連れ回りを防止し、振動と騒音を軽減すると共に、エンジンの燃費を向上させることができる。
【００１９】
また、上記のように、オイルの部温度が所定値に上昇しオイルの粘度が適度に小さくなるまでは第２のクラッチ装置の連結解除操作を行わないから、第２のクラッチ装置（のアクチュエータ）が正作動構成であっても負作動構成であっても、アクチュエータは大きなオイル抵抗や強力なリターンスプリング及びシフトスプリングに対抗する必要がなくなり、アクチュエータの大型化に伴って生じる電磁石やポンプ及び電磁石やポンプ用モータを駆動するバッテリーの負担増大、バッテリー充電用のオルタネータを駆動するエンジンの燃費低下などが避けられる。また、リターンスプリングやシフトスプリングの大型化も避けられる。
【００２０】
また、アクチュエータの大型化と重量化によるクラッチ装置の車載性低下が防止されると共に、車体重量の前後バランス変化による操縦性や旋回性への影響も避けられる。
【００２１】
また、上記のように、車両を例えば、４輪駆動状態から２輪駆動状態に切り替える際に、切り離し車輪側のクラッチ装置に係るオイル温度を管理する本発明の駆動力伝達システムは、温度変化（特に、低温）によって起こりうる未知の問題に対処し、その影響を回避することができる。
【００２２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の駆動力伝達システムであって、前記オイルの温度を検知する油温検知センサーと、前記第１のクラッチ装置が前輪側回転軸と後輪側回転軸を同一回転するように連結した状態か前輪側回転軸と後輪側回転軸を差動回転するように連結解除した状態かを検知する切替検知手段と、第２のクラッチ装置が連結状態か連結解除状態かを検知する連結検知手段と、前記油温検知センサーと切替検知手段からの情報を受け取るコントローラとを備え、前記コントローラは、前輪側回転軸と後輪側回転軸を同一回転する状態から作動回転可能な状態に切り替える際に、切替検知手段によって第１のクラッチ装置が前輪側回転軸と後輪側回転軸が差動回転可能な状態に切り替えられたことを検知すると共に、前記連結検知手段を介して前記第２のクラッチ装置の状態を監視しながら、前記油温検知センサーを介して前記第２のクラッチ装置の油温が所定値まで上昇したことを知ると、前記第２のクラッチ装置の連結を解除することを特徴としている。
【００２３】
請求項２の駆動力伝達システムは、コントローラが、前輪側回転軸と後輪側回転軸が同一回転可能な例えば４輪駆動状態から２輪駆動状態に切り替える際や、センターデフを搭載した場合の機能として、前輪側回転軸と後輪側回転軸とが差動回転可能な状態からセンターデフのロック機能（第１のクラッチ装置）により、前輪側回転軸と後輪側回転軸が一体回転可能な状態に切り替える際などに、切替検知手段によって第１のクラッチ装置が前輪側回転軸と後輪側回転軸が差動回転可能な２輪駆動状態に切り替えられたことを検知すると共に、連結検知手段を介して第２のクラッチ装置の状態を監視しながら、油温検知センサーを介して第２のクラッチ装置の油温が所定値まで上昇したことを知ると、第２のクラッチ装置の連結を解除する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に本発明に係る駆動力伝達システムの実施形態について説明する。
【００２５】
［第１実施形態］
図１〜図３によって駆動力伝達システムＡについて説明をする。
【００２６】
図１は駆動力伝達システムＡを用いた４輪駆動車の動力系を示すスケルトン機構図であり、図２は駆動力伝達システムＡの一部を構成するフロントデフ１を示す図面であり、図３は図１の車両が４輪駆動走行するときの状態を示す図面である。また、以下の説明の中で、左右の方向はこの４輪駆動車の左右の方向である。
【００２７】
図１に示すように、本実施形態の駆動力伝達システムＡは、縦置きのエンジン３からの駆動力を前輪１９、２１側と後輪３１、３３側へ分配するトランスファー（駆動力分配機構）７と、このトランスファー７に設けられて前輪１９、２１側又は後輪３１、３３側のいずれか一方に駆動力を伝達した２輪駆動状態と前輪１９、２１側及び後輪３１、３３側に駆動力伝達した４輪駆動状態とに切り替える２−４切り替え機構（第１のクラッチ装置）９と、前輪１９、２１側に設けられてトランスファー７により分配されたエンジン３からの駆動力を前輪１９、２１側の駆動軸１５、１７に連結により伝達して４輪駆動走行状態とし、連結を解除することにより２輪駆動走行状態とするクラッチ装置（第２のクラッチ装置）１３とを備えている。
【００２８】
また、前輪１９、２１の駆動軸１５、１７上には、フロントデフ（エンジン３の駆動力を左右の前輪１９、２１に配分する）１が設けられている。さらに、エンジン３とトランスファー７との間には、トランスミッション５が設けられている。また、トランスファー７とフロントデフ１との間には、エンジン３からの駆動力を伝達する前輪側のプロペラシャフト１１が設けられている。後輪３１、３３の駆動軸上には、リヤデフ２５が設けられ、このリヤデフ２５とトランスファー７との間には、後輪側のプロペラシャフト２３が設けられている。
【００２９】
なお、上記フロントデフ１は、デフハウジング１８に支持され、デフハウジング１８内には潤滑用のオイルがフロントデフ１等を潤滑可能に所定量封入されている。
【００３０】
さらに、駆動力伝達システムＡは、前輪側駆動軸１５と後輪側駆動軸１７を同一回転する４輪駆動走行状態から差動回転可能な２輪駆動走行状態にする際に、２−４切り替え機構９の連結を解除するとともに、オイルの温度が所定値まで上昇するとクラッチ装置１３の連結を解除するコントローラ３４を有している。
【００３１】
また、本実施形態の駆動力伝達システムＡは、クラッチ装置１３のオイルの温度を検知する油温検知センサー３５と、２−４切り替え機構９が前輪側駆動軸１５、１７と後輪側駆動軸２７、２９を同一回転するように連結した状態か前輪側駆動軸１５、１７と後輪側駆動軸２７、２９を差動回転するように連結解除した状態かを検知する切替検知手段３６と、クラッチ装置１３が連結状態か連結解除状態かを検知する連結検知手段と３２と、クラッチ装置１３のオイルの温度を検知する油温検知センサー３５とを有している。
【００３２】
そして、４輪駆動車を４輪駆動状態から２輪駆動状態に切り替える際に、連結検知手段３２と油温検知センサー３５と切替検知手段３６からの情報を受けたコントローラ３４により、２−４切替え機構９の連結が解除されると共に、噛み合いクラッチ１３において、内部温度が所定値まで上昇すると、その連結が解除される。
【００３３】
２−４切替え機構９は、チェーン伝動機構３７と共にトランスファー７を構成している。２−４切替え機構９は、トランスミッション５の出力軸３８とチェーン伝動機構３７とを断続し、出力軸３８は後輪側のプロペラシャフト２３にエンジン３の駆動力を伝達し、チェーン伝動機構３７は前輪側のプロペラシャフト１１に駆動力を伝達する。
【００３４】
図１、図２に示すように、フロントデフ１は、エンジン３の駆動力を受けて回転するアウターデフケース３９と、アウターデフケース３９の内部に相対回転自在に配置されたインナーデフケース４１と、インナーデフケース４１に連結されたベベルギア式の差動機構４３と、アウターデフケース３９とインナーデフケース４１とを断続する噛み合いクラッチ１３と、これらに加えて、噛み合いクラッチ１３を噛み合わせる電磁アクチュエータ４５と、電磁アクチュエータ４５が停止すると噛み合いクラッチ１３の連結を解除するリターンスプリングとから構成されている。電磁アクチュエータ４５はコントローラ３４に接続されてその作動が制御される。
【００３５】
アウターデフケース３９にはリングギア４７が固定され、リングギア４７は前輪のプロペラシャフト１１側に連結されたドライブピニオンギア４９と噛み合っている。図２に示すように、差動機構４３は、インナーデフケース４１に連結されたピニオンシャフト５１と、ピニオンシャフト５１上に回転自在に支承されたピニオンギア５３と、左右からピニオンギア５３と噛み合った一対の出力側サイドギア５５，５７からなり、サイドギア５５，５７は左右の前車軸１５，１７にそれぞれ連結されている。
【００３６】
連結検知手段３２は噛み合いクラッチ１３が連結状態であるか連結解除状態であるかを検知し、油温検知センサー３５はフロントデフ１を収容するデフキャリヤ５８に封入されたオイルの温度を検知し、それぞれの検知信号をコントローラ３４に送る。また、切替検知手段３６はトランスファー７の２−４切替え機構９が２輪駆動状態であるか４輪駆動状態であるかを検知し、その検知信号をコントローラ３４に送る。
【００３７】
コントローラ３４は、車両が４輪駆動走行するとき、トランスファー７では、２−４切替え機構９を連結させると共に、フロントデフ１では、電磁アクチュエータ４５を作動させて噛み合いクラッチ１３を連結させる。
【００３８】
また、車両が２輪駆動走行するときは、２−４切替え機構９の連結を解除すると共に、電磁アクチュエータ４５を停止することにより、リターンスプリングによって噛み合いクラッチ１３の連結を解除させる。
【００３９】
また、コントローラ３４は、車両を４輪駆動状態から２輪駆動状態に切り替えるとき、２−４切替え機構９が２輪駆動状態に切り替えられたことを切替検知手段３６を介して検知すると共に、連結検知手段３２を介して噛み合いクラッチ１３の断続状態をモニターしながら、油温検知センサー３５によってフロントデフ１（噛み合いクラッチ１３）のオイルの温度変化を検知し、オイル温度が所定値まで上昇すると、上記のようにして噛み合いクラッチ１３の連結を解除させる。
【００４０】
なお、噛み合いクラッチ１３の連結を解除するオイル温度の設定値は、コントローラ３４のメモリー領域に予め書き込まれているが、この設定値は手動で書き換え可能であり、また、マップを設定して、環境温度や噛み合いクラッチ１３の容量、あるいは、クラッチ装置が噛み合いクラッチであるか摩擦クラッチであるかなどの条件に応じて自動的に設定値を変えられるように構成してもよい。
【００４１】
４輪駆動走行時には、上記のようにコントローラ３４によって、トランスファー７では２−４切替え機構９が連結され、フロントデフ１では噛み合いクラッチ１３によってアウターデフケース３９とインナーデフケース４１が連結される。
【００４２】
この状態で、トランスミッション５からトランスファー７に入力するエンジン３の駆動力は、後輪側には、出力軸３８を介してプロペラシャフト２３からリヤデフ２５に伝達され、リヤデフ２５から後車軸２７，２９を介して左右の後輪３１，３３に配分される。
【００４３】
また、前輪側に配分されたエンジン３の駆動力は、２−４切替え機構９とチェーン伝動機構３７と前輪側のプロペラシャフト１１を回転させ、プロペラシャフト１１を回転させる駆動力は、ドライブピニオンギア４９と、リングギア４７と、アウターデフケース３９と、噛み合いクラッチ１３と、インナーデフケース４１とを介して差動機構４３に伝達され、前車軸１５，１７から左右の前輪１９，２１に配分される。
【００４４】
また、悪路などを走行中に、前輪１９，２１の間、あるいは、後輪３１，３３の間に駆動抵抗差が生じると、フロントデフ１（差動機構４３）とリヤデフ２５の各差動配分機能により、エンジン３の駆動力は前輪１９，２１と後輪３１，３３にそれぞれ差動配分される。
【００４５】
また、２輪駆動走行時には、コントローラ３４によって２−４切替え機構９と噛み合いクラッチ１３の連結がそれぞれ解除され、車両は後輪駆動の２輪駆動状態になる。このとき噛み合いクラッチ１３の連結解除によってアウターデフケース３９とインナーデフケース４１とが切り離され、インナーデフケース４１から前輪１９，２１までがフリー回転状態になるから、２−４切替え機構９と噛み合いクラッチ１３の連結解除に伴って、２−４切替え機構９からフロントデフ１のアウターデフケース３９までがエンジン３の駆動力及び前輪１９，２１の回転から切り離されて連れ回りが防止され、振動と騒音が軽減され、燃費が向上する。
【００４６】
さらに、上記のように、コントローラ３４は、２輪駆動状態への切り換えに際して、２−４切替え検知手段３６によって２−４切替え機構９が２輪駆動状態に切り替えられたことを検知すると共に、連結検知手段３２で噛み合いクラッチ１３の断続状態をモニターしながら、油温検知センサー３５によって常にモニターしているフロントデフ１のオイル温度が所定値に上昇までは電磁アクチュエータ４５を作動させたままにしてリターンスプリングによる噛み合いクラッチ１３の連結解除操作を行わず、オイル温度が所定値まで上昇すると始めて電磁アクチュエータ４５を停止させ、リターンスプリングによって噛み合いクラッチ１３の連結を解除させる。
【００４７】
駆動力伝達システムＡは、上記のように構成されたことによって次のような効果が得られる。
【００４８】
車両を４輪駆動状態から２輪駆動状態に切り替える際に、フロントデフ１のオイル温度が所定値に上昇するまでは電磁アクチュエータ４５を停止させず、オイル温度が所定値まで上昇すると電磁アクチュエータ４５を停止させて噛み合いクラッチ１３の連結を解除する。
【００４９】
こうして、前輪１９，２１側の動力系であるチェーン伝動機構３７、プロペラシャフト１１、ドライブピニオンギア４９、リングギア４７、アウターデフケース３９までの連れ回りが防止され、振動と騒音が軽減すると共に、エンジン３の燃費が向上する。
【００５０】
また、上記のようにフロントデフ１の内部温度が上昇しオイル粘度が適度に下がるまでは噛み合いクラッチ１３の連結解除操作を行わないから、電磁アクチュエータ４５は大きなオイル抵抗や強力なリターンスプリングに対抗する必要がなくなる。
【００５１】
従って、電磁アクチュエータ４５の大型化に伴って生じるバッテリーの負担増大、バッテリー充電用のオルタネータを駆動するエンジン３の燃費低下などが避けられると共に、リターンスプリングの大型化も避けられる。
【００５２】
また、電磁アクチュエータ４５の大型化と重量化によるフロントデフ１の車載性低下が防止されると共に、フロントデフ１の重量化に伴う車体重量の前後バランス変化と、前後バランス変化による車両の操縦性や旋回性への影響も防止される。
【００５３】
［第２実施形態］
図４によって第２実施形態の駆動力伝達システムＢの説明をする。図４は駆動力伝達システムＢを用いた４輪駆動車の動力系を示すスケルトン機構図であり、以下、第１実施形態と同機能の部材等には同一の符号を与えて引用しながら、第１実施形態との相違点を説明する。
【００５４】
この４輪駆動車の動力系は、エンジン３、トランスミッション５、トランスファー（駆動力分配機構）７、２−４切替え機構（第１のクラッチ装置）９、前輪側のプロペラシャフト１１、フロントデフ１０３、前車軸１５，１７、右車軸１７側で駆動力を断続するクラッチ装置１０１（第２のクラッチ装置）、左右の前輪１９，２１、後輪側のプロペラシャフト２３、リヤデフ２５、後車軸２７，２９、左右の後輪３１，３３、コントローラ３４、連結検知手段３２、油温検知センサー３５、切替検知手段３６から構成されている。
【００５５】
フロントデフ１０３は、デフケース１０５とベベルギア式差動機構４３から構成されており、差動機構４３のピニオンシャフト５１はデフケース１０５に連結され、デフケース１０５にはリングギア４７が固定され、リングギア４７はプロペラシャフト１１側のドライブピニオンギア４９と噛み合っている。
【００５６】
駆動力伝達システムＢは、２輪駆動状態と４輪駆動状態とに切り替え可能な４輪駆動車に用いられ、４輪駆動車を、前輪にエンジン３の駆動力を伝達する２輪駆動状態と、前後輪の両方にエンジン３の駆動力を伝達する４輪駆動状態とに切り替える２−４切替え機構９と、前輪１９，２１側で、エンジン３からの駆動力を断続し、２輪駆動状態と４輪駆動状態とに切り替え可能なクラッチ装置１０１と、コントローラ３４、連結検知手段３２、油温検知センサー３５、切替検知手段３６から構成されており、下記のように、前記４輪駆動車を４輪駆動状態から２輪駆動状態に切り替える際に、連結検知手段３２と油温検知センサー３５と切替検知手段３６からの情報を受けたコントローラ３４により、２−４切替え機構９の連結が解除されると共に、クラッチ装置１０１において、内部温度が所定値まで上昇すると、その連結が解除される。
【００５７】
クラッチ装置１０１は、フロントデフ１０３と右車軸１７との間に配置され、一般にアクスルディスコネクトと呼称される噛み合いクラッチであり、同軸配置された一対のギア１０７，１０９と、ギア１０７，１０９の一方または両方と噛み合う位置に往復移動可能な連結リング１１１とから構成されており、ギア１０７はフロントデフ１０３の右サイドギア５７側の伝達軸１１３に連結され、ギア１０９は車軸１７側の伝達軸１１５に連結されている。なお、クラッチ装置（第２のクラッチ装置）１０１は、クラッチハウジング１１２内に配置され、クラッチハウジング１１２内には所定量の潤滑オイルが封入されている。
【００５８】
電磁アクチュエータ４５は、連結リング１１１を両方のギア１０７，１０９と噛み合う位置に移動させてクラッチ装置１０１を連結させ、リターンスプリングは、電磁アクチュエータ４５が停止すると、連結リング１１１をギア１０７，１０９の一方とだけ噛み合う位置に移動させてクラッチ装置１０１の連結を解除する。
【００５９】
連結検知手段３２はクラッチ装置１０１が連結状態であるか連結解除状態であるかを検知し、油温検知センサー３５は、クラッチ装置１０１を収容するクラッチハウジング１１２に封入されたオイルの温度を直接検知し、それぞれの検知信号をコントローラ３４に送る。
【００６０】
コントローラ３４は、車両が４輪駆動走行するとき、２−４切替え機構９を連結させると共に、電磁アクチュエータ４５を作動させてクラッチ装置１０１を連結させる。
【００６１】
また、車両が２輪駆動走行するときは、２−４切替え機構９の連結を解除すると共に、電磁アクチュエータ４５を停止し、リターンスプリングによってクラッチ装置１０１の連結を解除させる。
【００６２】
また、コントローラ３４は、車両を４輪駆動状態から２輪駆動状態に切り替えるとき、２−４切替え機構９が２輪駆動状態に切り替えられたことを２−４切替え検知手段３６を介して検知すると共に、連結検知手段３２を介してクラッチ装置１０１の断続状態をモニターしながら、油温検知センサー３５によってクラッチ装置１０１のオイル温度変化を検知し、オイル温度が所定値まで上昇すると、上記のようにしてクラッチ装置１０１の連結を解除する。
【００６３】
４輪駆動走行時には、コントローラ３４によって、トランスファー７の２−４切替え機構９が連結され、前輪側のクラッチ装置１０１が連結される。
【００６４】
この状態で、トランスミッション５からトランスファー７に入力したエンジン３の駆動力は、出力軸３８とプロペラシャフト２３からリヤデフ２５に伝達され、後車軸２７，２９を介して左右の後輪３１，３３に配分されると共に、２−４切替え機構９とチェーン伝動機構３７などを介してフロントデフ１０３に伝達され、前車軸１５，１７を介して左右の前輪１９，２１に配分される。
【００６５】
２輪駆動走行時には、コントローラ３４によって２−４切替え機構９とクラッチ装置１０１の連結がそれぞれ解除され、車両は後輪駆動の２輪駆動状態になる。また、クラッチ装置１０１の連結が解除されると、車両の走行に伴う右前輪２１の回転がクラッチ装置１０１で遮断されると共に、差動機構４３の右サイドギア５７が回転フリーの状態になるから、車両の走行に伴う左前輪１９の回転もピニオンギア５３の自転によって遮断され、デフケース１０５の回転が停止する。
【００６６】
このように２−４切替え機構９とクラッチ装置１０１の連結解除によって、２−４切替え機構９からフロントデフ１０３のデフケース１０５までがエンジン３の駆動力及び前輪１９，２１の回転による連れ回りが防止され、振動と騒音が軽減され、燃費が向上する。
【００６７】
さらに、上記のように、コントローラ３４は、２輪駆動状態への切り換えに際して、２−４切替え検知手段３６によって２−４切替え機構９が２輪駆動状態に切り替えられたことを検知すると共に、油温検知センサー３５によって常にモニターしているクラッチ装置１０１のオイル温度が所定値に上昇までは電磁アクチュエータ４５を作動させたままにしてリターンスプリングによるクラッチ装置１０１の連結解除操作を行わず、オイル温度が所定値まで上昇すると始めて電磁アクチュエータ４５を停止させ、リターンスプリングによってクラッチ装置１０１の連結を解除させる。
【００６８】
駆動力伝達システムＢは、上記のように構成されたことによって次のような効果が得られる。
【００６９】
車両を４輪駆動状態から２輪駆動状態に切り替える際に、クラッチ装置１０１のオイル温度が所定値に上昇するまでは電磁アクチュエータ４５を停止させず、オイル温度が所定値まで上昇すると電磁アクチュエータ４５を停止させてクラッチ装置１０１の連結を解除する。
【００７０】
こうして、前輪１９，２１側の動力系であるチェーン伝動機構３７、プロペラシャフト１１、ドライブピニオンギア４９、リングギア４７、デフケース１０５までの連れ回りが防止され、振動と騒音が軽減すると共に、エンジン３の燃費が向上する。
【００７１】
また、内部温度が上昇しオイル粘度が適度に小さくなるまではクラッチ装置１０１の連結解除操作を行わないから、電磁アクチュエータ４５は大きなオイル抵抗や強力なリターンスプリングに対抗する必要がなくなる。
【００７２】
従って、電磁アクチュエータ４５の大型化に伴って生じるバッテリーの負担増大、バッテリー充電用のオルタネータを駆動するエンジン３の燃費低下などが避けられると共に、リターンスプリングの大型化も避けられる。
【００７３】
また、電磁アクチュエータ４５の大型化と重量化によるクラッチ装置１０１の車載性低下が防止されると共に、クラッチ装置１０１の重量化に伴う車体重量の前後バランス及び左右バランスの変化と、これらのバランス変化による操縦性や旋回性への影響も防止される。
【００７４】
［本発明の範囲に含まれる他の態様］
なお、本発明の駆動力伝達システムにおいて、クラッチ装置を操作するアクチュエータは、電磁アクチュエータの他に、油圧アクチュエータや空気アクチュエータのような流体圧式のアクチュエ−タでも、電動モータを用いたアクチュエータでもよい。あるいは、クラッチ装置を手動で操作するように構成してもよい。
【００７５】
また、４輪駆動車を２輪駆動状態から４輪駆動状態に切り替える際に、アクチュエータやシフトスプリングがオイル抵抗を受けながらクラッチ部を押圧すると、クラッチ部の連結が完了するまでの間、クラッチ部はいわゆる半クラッチの状態に置かれる場合がある。例えば、クラッチ部が摩擦クラッチの場合は、滑りによってクラッチ板の摩耗、発熱、耐久性低下などが生じる恐れがあり、クラッチ部が噛み合いクラッチの場合は、チャタリングと、これに伴う騒音及び噛み合い歯の摩耗、耐久性低下などが生じる恐れがある。
【００７６】
しかし、クラッチ装置のオイル温度が設定値に上昇するまではクラッチ部の切り替え操作を行わない本発明の知見を利用すれば、クラッチ部は、オイル抵抗が小さくなってから連結操作されるから、半クラッチの状態に陥ることが回避される。従って、摩擦クラッチの場合は、クラッチ板の滑りが防止され、これに伴う摩耗、発熱、耐久性低下などが防止され、噛み合いクラッチの場合は、チャタリングが防止され、これに伴う騒音、噛み合い歯の摩耗、耐久性低下などが防止される。
【００７７】
また、第１、第２の実施形態では、油温検知センサー３５がオイル温度を直接検知する機能を示したが、オイル温度の検知方法としては、静止固定系のハウジング１８、１１２の内壁面やデフケース３９の支持ベアリングレース、アクチュエータ４５などの温度検知、あるいは回転系のデフケース３９や伝達軸１１３，１１５などの温度検知からオイル温度を推定することも可能である。つまりシステム構成によりセンサーの配置個所を選定できる。
【００７８】
【発明の効果】
請求項１の駆動力伝達システムは、前輪側回転軸と後輪側回転軸が同一回転可能な４輪駆動状態から差動回転可能な２輪駆動状態に切り替える際に、切り離し車輪側の第２のクラッチ装置の内部温度が所定値に上昇するまでは、その連結解除操作を行わず、内部温度が所定値まで上昇するとアクチュエータを操作して第２のクラッチ装置の連結を解除することにより、切り離し車輪側動力系の連れ回りを防止し、振動と騒音を軽減すると共に、エンジンの燃費を向上させる。
【００７９】
また、温度上昇によってオイル粘度が適度に小さくなるまでは第２のクラッチ装置の連結解除操作を行わないから、アクチュエータは大きなオイル抵抗や強力なリターンスプリング及びシフトスプリングに対抗する必要がなくなり、電磁石やポンプやバッテリーなどの負担増大とエンジン燃費の低下などが避けられると共に、リターンスプリングやシフトスプリングの大型化も避けられる。
【００８０】
また、アクチュエータの大型化に伴うクラッチ装置の車載性低下が防止され、車体重量のバランス変化による操縦性や旋回性への影響も防止される。
【００８１】
請求項２の駆動力伝達システムは、請求項１の構成と同等の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の駆動力伝達システムを用いた車両の動力伝達系を示すスケルトン機構図である。
【図２】第１実施形態の駆動力伝達システムに用いられたフロントデフを示すスケルトン機構図である。
【図３】図１の車両が４輪駆動走行する状態を示す図面である。
【図４】第２実施形態の駆動力伝達システムを用いた車両の動力伝達系を示すスケルトン機構図である。
【図５】動力断続機構を有する第２従来例の駆動力伝達システムを用いた車両が２輪駆動走行する状態を示す図面である。
【図６】動力断続機構の連結が解除された第２従来例の駆動力伝達システムを示す図面である。
【図７】４輪駆動状態に切り替えて発進する図６の車両を示す図面である。
【図８】４輪駆動状態で発進する際に空転する第２従来例を示す図面である。
【符号の説明】
Ａ，Ｂ  駆動力伝達システム
３  エンジン
７  トランスファー（駆動力分配機構）
９  ２−４切替え機構（第１のクラッチ装置）
１３、１０１  クラッチ装置（第２のクラッチ装置）
３２  連結検知手段
３４  コントローラ
３５  油温検知センサー
３６  切替検知手段
４３  差動機構
【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】
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【図８】
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