(57)【要約】【課題】四輪駆動車両の駆動力切換装置の構成を簡素化して、ＮＶ性能の低下や駆動力の伝達効率が悪化するのを防止することができる四輪駆動車両の駆動力切換装置を提供すること。【解決手段】四輪駆動車両の駆動力切換装置６は、エンジン２から駆動力が伝達されるケース１３内にリヤドライブシャフト１７Ｒに連結されたフランジ部材１５がケース１３に対して相対回転自在に設けられるとともに、ケース１３内にリヤドライブシャフト１７Ｌに連結されたフランジ部材１６がケース１３に対して相対回転自在に設けられ、電磁ソレノイド１９によって駆動されるスライド部材１８およびフランジ部材１５にドグ歯１８Ａ、１５Ｂが設けられるとともに、スライド部材１８およびフランジ部材１６にドグ歯１８Ｂ、１６Ｂが設けられて構成される。【選択図】図２
2013159175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右の副駆動軸のいずれか一方に設けられ、駆動源から入力された駆動力を左右の主駆動軸および前記副駆動軸に分配する四輪駆動モードと、前記駆動源から入力された駆動力を前記主駆動軸に伝達する二輪駆動モードとに切換える四輪駆動車両の駆動力切換装置であって、
前記駆動源からの駆動力が伝達されるケースと、前記ケース内に前記ケースに対して相対回転自在に設けられ、前記副駆動軸の一方に連結された第１のフランジ部材と、
前記ケース内に前記ケースに対して相対回転自在に設けられ、前記副駆動軸の他方に連結された第２のフランジ部材と、
前記ケース内に前記ケースと一体回転するように設けられ、アクチュエータによって駆動されることにより、前記副駆動軸の軸方向に移動自在なスライド部材と、
前記スライド部材に設けられた第１のドグ歯と、
前記第１のドグ歯に対向して前記第１のフランジ部材に設けられ、前記第１のドグ歯に噛合可能な第２のドグ歯と、
前記スライド部材に設けられた第３のドグ歯と、
前記第３のドグ歯に対向して前記第２のフランジ部材に設けられ、前記第３のドグ歯に噛合可能な第４のドグ歯とを備え、
前記第１、２のドグ歯の高さと前記第３、４のドグ歯の高さとが異なるようにしたことを特徴とする四輪駆動車両の駆動力切換装置。
【請求項２】
前記アクチュエータが前記ケースに取付けられ、前記スライド部材の半径方向内方が前記ケースの内周側面と前記第１のフランジ部材との間に位置するとともに、スライド部材の半径方向外方が前記ケースの内周側面と前記第２のフランジ部材との間に位置し、
前記第１のドグ歯が前記スライド部材の半径方向内方に形成されるとともに、前記第３のドグ歯が前記スライド部材の半径方向外方に形成され、
前記第１、２のドグ歯の高さを前記第３、４のドグ歯の高さよりも高くしたことを特徴とする請求項１に記載の四輪駆動車両の駆動力切換装置。
【請求項３】
前記アクチュエータが電磁ソレノイドから構成され、前記電磁ソレノイドによって前記スライド部材が軸方向の一方に移動されたときに、前記第１のドグ歯および前記第２のドグ歯が噛合するとともに、前記第３のドグ歯および前記第４のドグ歯が噛合され、
前記第１フランジ部材と前記スライド部材の半径方向内方との間に第１の付勢部材が介装されるとともに、前記第２のフランジ部材と前記スライド部材の半径方向外方との間に第２の付勢部材が介装され、
前記第１の付勢部材および前記第２の付勢部材が前記スライド部材を軸方向の他方に付勢すること特徴とする請求項１または請求項２に記載の駆動力切換装置。
【請求項４】
前記第１のドグ歯および第２のドグ歯が非噛合位置にあるとともに、前記第３のドグ歯および第４のドグ歯が非噛合位置にあるときに、前記第１のドグ歯と前記第２のドグ歯の先端の離隔距離に対して前記第３のドグ歯と前記第４のドグ歯の先端の離隔距離を大きくしたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の駆動力切換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、四輪駆動車両の駆動力切換装置に関し、特に、四輪駆動車両に搭載され、駆動源から入力された駆動力を左右主駆動軸と左右副駆動軸とに分配する四輪駆動モードと、左右主駆動軸に伝達する二輪駆動モードとに切換える四輪駆動車両の駆動力切換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
四輪駆動車両には、二輪駆動モードと四輪駆動モードとを切換えて走行するため、ディファレンシャル装置にＡＤＤ装置（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ  Ｄｉｆｆｅｒｎｔｉａｌ）等の駆動力切換装置を設けることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載された四輪駆動車両は、ディファレンシャルギヤのデフケースのサイドギヤの一方に第１の右前方駆動軸が取付けられており、第１の右前方駆動軸に右前輪に連結された第２の右前方駆動軸が連結されている。また、ディファレンシャルギヤのデフケースのサイドギヤの他方に左前輪に連結された左前方駆動軸が取付けられている。
【０００４】
第１の右前方駆動軸と第２の右前方駆動軸にはドグ歯を有するクラッチハブが設けられており、駆動力切換装置は、第１の右前方駆動軸と第２の右前方駆動軸のクラッチハブの両方に係合する係合位置と、第１の右前方駆動軸のクラッチハブから離隔する離隔位置との間でスライドする噛合クラッチと、噛合クラッチを軸方向に駆動する駆動モータとを備えている。
【０００５】
この駆動力切換装置は、駆動クラッチが離隔位置に移動すると、第１の右前方駆動軸が空転することにより、内燃機関の駆動力が後輪に伝達される二輪駆動モードに切換えられ、駆動クラッチが係合位置に移動すると、クラッチハブを介して第１の右前方駆動軸と第２の右前方駆動軸が連結されることにより、内燃機関の駆動力が前輪および後輪に分配される四輪駆動モードに切換えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２４２９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような従来の四輪駆動車両の駆動力切換装置にあっては、二輪駆動モードに切換えられたときに、第１の右前方駆動軸が空転するが、左前方駆動軸は、サイドギヤの他方と一体回転する。
【０００８】
このため、ディファレンシャルギヤのデフケースに収容された一対のピニオンギヤとピニオンギヤにそれぞれ噛合する一対のサイドギヤとによって右前方駆動軸と左前方駆動軸が差動回転を行うため、サイドギヤとピニオンギヤとの歯打ち音や噛み合い音が発生してしまい、ＮＶ（ノイズ・バイブレーション）性能が悪化してしまう。
これに加えて、サイドギヤやピニオンギヤの噛み合い抵抗が発生するため、この噛み合い抵抗が引き擦り抵抗となって駆動力の伝達効率が悪化してしまうことになる。
【０００９】
このようにＮＶ性能や駆動力の伝達効率が悪化するのを防止するためには、ディファレンシャルギヤのデフケースのサイドギヤの他方に第１の左前方駆動軸を連結するとともに、第１の左前方駆動軸に第２の左前方駆動軸を連結し、第１の左前方駆動軸と第２の左前方駆動軸とに設けられたクラッチハブに噛合する駆動力切換装置を追加することが考えられる。
【００１０】
このようにすれば、二輪駆動モード時に左右の第１の前方駆動軸をディファレンシャルギヤと切り離すことができるため、サイドギヤとピニオンギヤとに差動回転を発生させないようにしてサイドギヤとピニオンギヤとの歯打ち音や噛み合い音の発生を防止することができるとともに、サイドギヤやピニオンギヤの噛み合い抵抗が発生するのを防止することができる。
【００１１】
ところが、このように左右の前方駆動軸のそれぞれに駆動力切換装置を設けると、駆動力切換装置が２つ必要になる分だけ、車両の重量の増大、車両の製造コストの増大および駆動力切換装置の設置スペースの増大を招来してしまい、好ましくない。
【００１２】
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、四輪駆動車両の駆動力切換装置の構成を簡素化して、ＮＶ性能の低下や駆動力の伝達効率が悪化するのを防止することができる四輪駆動車両の駆動力切換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】
【００１３】
本発明に係る四輪駆動車両の駆動力切換装置は、上記目的を達成するため、（１）左右の副駆動軸のいずれか一方に設けられ、駆動源から入力された駆動力を左右の主駆動軸および前記副駆動軸に分配する四輪駆動モードと、前記駆動源から入力された駆動力を前記主駆動軸に伝達する二輪駆動モードとに切換える四輪駆動車両の駆動力切換装置であって、前記駆動源からの駆動力が伝達されるケースと、前記ケース内に前記ケースに対して相対回転自在に設けられ、前記副駆動軸の一方に連結された第１のフランジ部材と、前記ケース内に前記ケースに対して相対回転自在に設けられ、前記副駆動軸の他方に連結された第２のフランジ部材と、前記ケース内に前記ケースと一体回転するように設けられ、アクチュエータによって駆動されることにより、前記副駆動軸の軸方向に移動自在なスライド部材と、前記スライド部材に設けられた第１のドグ歯と、前記第１のドグ歯に対向して前記第１のフランジ部材に設けられ、前記第１のドグ歯に噛合可能な第２のドグ歯と、前記スライド部材に設けられた第３のドグ歯と、前記第３のドグ歯に対向して前記第２のフランジ部材に設けられ、前記第３のドグ歯に噛合可能な第４のドグ歯とを備え、前記第１、２のドグ歯の高さと前記第３、４のドグ歯の高さとが異なるようにしたものから構成されている。
【００１４】
この駆動力切換装置は、駆動源から駆動力が伝達されるケース内に副駆動軸の一方に連結された第１のフランジ部材がケースに対して相対回転自在に設けられるとともに、ケース内に副駆動軸の他方に連結された第２のフランジ部材がケースに対して相対回転自在に設けられ、スライド部材と第１のフランジ部材に第１、２のドグ歯が設けられるとともに、スライド部材と第２のフランジ部材に第３、４のドグ歯が設けられる。
【００１５】
このため、第１のドグ歯と第２のドグ歯とが非噛合状態にあり、第３のドグ歯と第４のドグ歯とが非噛合状態にある場合には、第１のフランジ部材および第２のフランジ部材とスライド部材とが非係合状態となり、第１のフランジ部材および第２のフランジ部材がケースに対して空転する。このため、駆動モードが二輪駆動モードに切換えられる。
【００１６】
また、アクチュエータによってスライド部材が軸方向に移動して第１のドグ歯と第２のドグ歯とが噛合状態にあり、第３のドグ歯と第４のドグ歯とが噛合状態にある場合には、第１のフランジ部材および第２のフランジ部材がケースと一体回転するスライド部材に係合し、第１のフランジ部材および第２のフランジ部材がケースと一体回転する。このため、駆動モードが四輪駆動モードに切換えられる。
【００１７】
このため、従来のようにディファレンシャルギヤを廃止して駆動モードを二輪駆動モードと四輪駆動モードとに切換えることができるため、駆動力切換装置の構成を簡素化することができる。
【００１８】
したがって、従来のようにディファレンシャルギヤの歯打ち音や噛み合い音が発生することがなく、ＮＶ性能が悪化してしまうのを防止することができる。また、従来のようにディファレンシャルギヤの噛み合い抵抗が発生することがないため、引き擦り抵抗が発生して駆動力の伝達効率が悪化してしまうのを防止することができる。
【００１９】
また、簡素な構成によって駆動モードを二輪駆動モードと四輪駆動モードとに切換えることができるため、駆動力切換装置の重量の増大、製造コストの増大および駆動力切換装置の設置スペースの増大を招来するのを防止することができる。
【００２０】
また、二輪駆動モードから四輪駆動モードに切換えるときに、第１のフランジ部材と第２のフランジ部材に差回転が発生していることから、第１のフランジ部材の第２のドグ歯と第２のフランジ部材の第４のドグ歯との位相が異なり、スライド部材の第１、３のドグ歯を第２、４のドグ歯に同時に噛合させることができない。
【００２１】
本発明では、第１、２のドグ歯の高さと第３、４のドグ歯の高さとが異なるようにしたので、例えば、第１、２のドグ歯の高さを第３、４のドグ歯の高さよりも高くした場合には、最初に第１のドグ歯と第２のドグ歯とが噛合してスライド部材が第１のフランジ部材に係合する。その後に第３のドグ歯と第４のドグ歯とが噛合してスライド部材が第２のフランジ部材に係合することによって、第１のフランジ部材および第２のフランジ部材をフランジ部材に係合させることができる。
【００２２】
また、第１のドグ歯および第２のドグ歯の高さと第３のドグ歯および第４のドグ歯の高さの範囲でスライド部材を軸方向に移動させることにより、駆動モードを二輪駆動モードと四輪駆動モードとに切換えることができるため、スライド部材の軸方向へのストロークを短くして、駆動モードの切換時の応答性を向上させることができる。
【００２３】
上記（１）に記載の四輪駆動車両の駆動力切換装置において、（２）前記アクチュエータが前記ケースに取付けられ、前記スライド部材の半径方向内方が前記ケースの内周側面と前記第１のフランジ部材との間に位置するとともに、スライド部材の半径方向外方が前記ケースの内周側面と前記第２のフランジ部材との間に位置し、前記第１のドグ歯が前記スライド部材の半径方向内方に形成されるとともに、前記第３のドグ歯が前記スライド部材の半径方向外方に形成され、前記第１、２のドグ歯の高さを前記第３、４のドグ歯の高さよりも高くしたものから構成されている。
【００２４】
この駆動力切換装置は、アクチュエータによってスライド部材を軸方向の一方に移動させたときに、スライド部材に第１のフランジ部材および第２のフランジ部材を係合させることができるとともに、アクチュエータによってスライド部材を軸方向の他方に移動させたときに、スライド部材と第１のフランジ部材および第２のフランジ部材との係合を解除することができる。
【００２５】
このため、ディファレンシャルギヤを廃止して簡素な構成によって駆動モードを四輪駆動モードと二輪駆動モードとに切換えることができ、駆動力切換装置の製造コストを低減することができる。
【００２６】
上記（１）、（２）に記載の四輪駆動車両の駆動力切換装置において、（３）前記アクチュエータが電磁ソレノイドから構成され、前記電磁ソレノイドによって前記スライド部材が軸方向の一方に移動されたときに、前記第１のドグ歯および前記第２のドグ歯が噛合するとともに、前記第３のドグ歯および前記第４のドグ歯が噛合され、前記第１フランジ部材と前記スライド部材の半径方向内方との間に第１の付勢部材が介装されるとともに、前記第２のフランジ部材と前記スライド部材の半径方向外方との間に第２の付勢部材が介装され、前記第１の付勢部材および前記第２の付勢部材が前記スライド部材を軸方向の他方に付勢するものから構成されている。
【００２７】
この駆動力切換装置は、電磁ソレノイドを励磁することによってスライド部材が軸方向の一方に移動されたときに、第１のドグ歯および第２のドグ歯が噛合するとともに、第３のドグ歯および第４のドグ歯が噛合される。
また、電磁ソレノイドが非励磁状態となったときに第１の付勢部材および第２の付勢部材の付勢力によってスライド部材を軸方向の他方に移動することにより、第１のドグ歯および第２のドグ歯が非噛合状態となるとともに、第３のドグ歯および第４のドグ歯が非噛合状態となる。
【００２８】
このため、電磁ソレノイドと第１、２の付勢部材によってスライド部材を軸方向に移動させることによって、スライド部材を軸方向に移動させる機構を簡素化することができる。このため、駆動力切換装置の製造コストを低減することができる。
【００２９】
上記（２）、（３）に記載の四輪駆動車両の駆動力切換装置において、（４）前記第１のドグ歯および第２のドグ歯が非噛合位置にあるとともに、前記第３のドグ歯および第４のドグ歯が非噛合位置にあるときに、前記第１のドグ歯と前記第２のドグ歯の先端の離隔距離に対して前記第３のドグ歯と前記第４のドグ歯の先端の離隔距離を大きくしたものから構成されている。
【００３０】
この駆動力切換装置は、第１のドグ歯および第２のドグ歯が非噛合位置にあるとともに、第３のドグ歯および第４のドグ歯が非噛合位置にあるときに、第１のドグ歯と第２のドグ歯の先端の離隔距離に対して第３のドグ歯と第４のドグ歯の先端の離隔距離が大きいので、スライド部材が軸方向に移動したときに、最初に第１のドグ歯と第２のドグ歯とを噛合させた後に、第３のドグ歯と第４のドグ歯とを噛合させることができる。
【００３１】
また、第１、２のドグ歯の高さが第３、４のドグ歯の高さよりも高いので、第１のドグ歯と第２のドグ歯とが噛合された後の第３のドグ歯と第４のドグ歯との噛合時に、第１のドグ歯と第２のドグ歯との噛み合いを進行させることができる。このため、各ドグ歯を十分な面圧で噛合させることができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、四輪駆動車両の駆動力切換装置の構成を簡素化して、ＮＶ性能の低下や駆動力の伝達効率が悪化するのを防止することができる四輪駆動車両の駆動力切換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る四輪駆動車両の駆動力切換装置の一実施の形態を示す図であり、駆動力切換装置を備える四輪車両の構成を模式的に示した概略構成図である。
【図２】本発明に係る四輪駆動車両の駆動力切換装置の一実施の形態を示す図であり、駆動力切換装置の断面図である。
【図３】本発明に係る四輪駆動車両の駆動力切換装置の一実施の形態を示す図であり、駆動力切換装置の要部断面図である。
【図４】本発明に係る四輪駆動車両の駆動力切換装置の一実施の形態を示す図であり、ドグ歯の構成を示す図である。
【図５】本発明に係る四輪駆動車両の駆動力切換装置の一実施の形態を示す図であり、二輪駆動モードから四輪駆動モードに移行するときのドグ歯の噛合状態の変位を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明に係る四輪駆動車両の駆動力切換装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１〜図５は、本発明に係る四輪駆動車両の駆動力切換装置の一実施の形態を示す図である。
【００３５】
まず、構成を説明する。
本実施の形態は、駆動力切換装置を、悪路走行時等のために必要に応じて二輪駆動モードを四輪駆動モードに変更して走行するパートタイム式の四輪駆動車両１に適用したものであり、ＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）式の四輪駆動車両１を例に説明を行う。
【００３６】
図１において、四輪駆動車両１は、走行用の駆動力源としてのエンジン２と、エンジン２の駆動力を変速して出力する変速機３と、変速機３の出力側に連結され、変速機３から伝達された駆動力を前方駆動軸４および後方駆動軸５をそれぞれ介して駆動力切換装置６およびリヤディファレンシャル装置７に分配するトランスファ装置８とを備えている。
【００３７】
リヤディファレンシャル装置７には主駆動軸としての左右のフロントドライブシャフト９Ｌ、９Ｒが連結されており、左右のフロントドライブシャフト９Ｌ、９Ｒにはそれぞれ左右の駆動輪１０Ｌ、１０Ｒが連結されている。
【００３８】
このリヤディファレンシャル装置７は、車両旋回時や路面に凹凸がある場合等に、右左の駆動輪１０Ｌ、１０Ｒに回転差を与えて、フロントドライブシャフト９Ｌ、９Ｒに駆動力を伝達するようになっている。
【００３９】
また、トランスファ装置８によって分割された駆動力は、前方駆動軸４を介して駆動力切換装置６に入力される。図２に示すように、前方駆動軸４の端部には傘歯車であるドライブピニオン１１が設けられており、ドライブピニオン１１は傘歯車であるリングギヤ１２に嵌合するようになっている。この傘歯車は、例えば、カーブを描いた歯が刻まれたスパイラルベベルギヤやハイポイドベベルギヤから構成されている。
【００４０】
このとき、ドライブピニオン１１の歯数とリングギヤ１２の歯数によって決定される減速比により、駆動力切換装置６は、終減速機としても作動する。
【００４１】
図２に示すように、駆動力切換装置６は、ケース１３を備えており、このケース１３にはボルト１４によってリングギヤ１２が固定されている。すなわち、ケース１３は、前方駆動軸４を介してエンジン２の駆動力が伝達されることにより、回転するようになっている。
【００４２】
ケース１３の内部には第１のフランジ部材としてのフランジ部材１５が収容されており、このフランジ部材１５は、ケース１３に対して相対回転自在となっている。
【００４３】
また、ケース１３内には第２の回転部材としてフランジ部材１６が設けられており、このフランジ部材１６は、フランジ部材１５に軸方向で対向し、ケース１３に対して相対回転自在となっている。なお、軸方向とは後述するリヤドライブシャフト１７Ｌ、１７Ｒの軸方向である。
【００４４】
ケース１３の軸方向両端部にはボス部１３Ｌ、１３Ｒが形成されており、このボス部１３Ｌ、１３Ｒには副駆動軸としてのリヤドライブシャフト１７Ｌ、１７Ｒの端部が挿通され、リヤドライブシャフト１７Ｌ、１７Ｒにはそれぞれ左右の従動輪２５Ｌ、２５Ｒが連結されている（図１参照）。
【００４５】
フランジ部材１５の内周部には内周スプライン１５ａが形成されており、この内周スプライン１５ａにはリヤドライブシャフト１７Ｒの端部に形成された外周スプライン１７ａがスプライン嵌合されるようになっている。
【００４６】
フランジ部材１６の内周部には内周スプライン１６ａが形成されており、この内周スプライン１６ａにはリヤドライブシャフト１７Ｌの端部に形成された外周スプライン１７ｂがスプライン嵌合されるようになっている。
【００４７】
また、ケース１３の内周側面１３ａとフランジ部材１５との間にはスライド部材１８が設けられている。スライド部材１８の外周部には外周スプライン１８ｃが形成されており、この外周スプライン１８ｃは、ケース１３の内周部に形成された内周スプライン１３ｃにスプライン嵌合されている。したがって、スライド部材１８は、ケース１３に対して相対回転不能で、軸方向に移動自在となっている。すなわち、スライド部材１８は、ケース１３と一体回転する。
【００４８】
また、ケース１３にはアクチュエータとしての電磁ソレノイド１９が設けられており、この電磁ソレノイド１９は、ソレノイドカバー２４によってケース１３に取付けられている。
この電磁ソレノイド１９は、電子制御装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：以下、単にＥＣＵという）２０からの指令信号に基づいて磁気反発力を発生させるようになっている。
【００４９】
電磁ソレノイド１９は、コイル１９ａと、コイル１９ａにより発生した磁気を効率よく通す強磁性体からなるフレーム１９ｂと、ケース１３に軸方向に摺動自在に設けられ、フレーム１９ｂと同一材料の金属片１９ｃとを含んで構成されている。
【００５０】
この金属片１９ｃは、ケース１３の円周方向（リヤドライブシャフト１７Ｌ、１７Ｒの中心軸周り）に一定の間隔で複数個設けられており、ケース１３に形成されたガイド溝１３ｂに挿通されている。
【００５１】
ＥＣＵ２０から電磁ソレノイド１９に駆動信号に出力されると、電磁ソレノイド１９のコイル１９ａが図示しない電源によって通電されるようになっており、コイル１９ａが通電されると、フレーム１９ｂと金属片１９ｃが同方向に磁化されることにより、フレーム１９ｂが金属片１９ｃに反発力を作用させて、金属片１９ｃをフレーム１９ｂから離隔する軸方向の一方（図２中、左方）に移動させるようになっている。このとき、スライド部材１８は、金属片１９ｃに押圧されて図２中、左方に移動する。
【００５２】
また、スライド部材１８の半径方向内方は、ケース１３の内周側面１３ａとフランジ部材１５との間に位置しており、スライド部材１８の半径方向内方にはスライド部材１８の円周方向に沿って第１のドグ歯としてのドグ歯１８Ａが形成されている（図３参照）。
【００５３】
また、ドグ歯１８Ａに対向するフランジ部材１５の側面にはフランジ部材１５の円周方向に沿って第２のドグ歯としてのドグ歯１５Ｂが形成されており（図３参照）、ドグ歯１５Ｂは、ドグ歯１８Ａに噛合および離隔自在となっている。
【００５４】
また、スライド部材１８の半径方向外方は、ケース１３の内周側面１３ａとフランジ部材１６との間に位置しており、スライド部材１８の半径方向外方にはスライド部材１８の円周方向に沿って第３のドグ歯としてのドグ歯１８Ｂが形成されている（図３参照）。
【００５５】
また、ドグ歯１８Ｂに対向するフランジ部材１６の側面にはフランジ部材１６の円周方向に沿って第４のドグ歯としてのドグ歯１６Ｂが形成されており（図３参照）、ドグ歯１６Ｂは、ドグ歯１８Ｂに噛合および離隔自在となっている。
図３に示すように、ドグ歯１５Ｂ、１６Ｂ、１８Ａ、１８Ｂの先端部にはそれぞれ山形のチャンファ１５ｂ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂが形成されている。
【００５６】
また、図３に示すドグ歯１５Ｂ、１８Ａの高さＴ１は、ドグ歯１６Ｂ、１８Ｂの高さＴ２よりも高く形成されており、ドグ歯１５Ｂ、１８Ａの高さとドグ歯１６Ｂ、１８Ｂの高さとは異なる高さとなっている。
【００５７】
また、ドグ歯１５Ｂ、１８Ａが非噛合位置にあるとともに、ドグ歯１６Ｂ、１８Ｂが非噛合位置にあるときに、ドグ歯１５Ｂ、１８Ａの先端の離隔距離Ｌ１に対してドグ歯１６Ｂ、１８Ｂの先端の離隔距離Ｌ２が大きくなっている。
【００５８】
このため、電磁ソレノイド１９が通電されてスライド部材１８が図２中、左方に移動されると、最初にドグ歯１５Ｂおよびドグ歯１８Ａが噛合された後に、ドグ歯１６Ｂおよびドグ歯１８Ｂが噛合されることにより、フランジ部材１５、１６がスライド部材１８に係合される。このため、リヤドライブシャフト１７Ｌ、１７Ｒがフランジ部材１５、１６を介してケース１３に連結されてケース１３と一体回転する。
【００５９】
また、フランジ部材１５とスライド部材１８の半径方向内方との間に第１の付勢部材としてのコイルスプリング２１が介装されており、このコイルスプリング２１は、スライド部材１８を軸方向の他方（図２中、右方）に付勢している。
【００６０】
フランジ部材１５とスライド部材１８の半径方向外方との間に第２の付勢部材としてのコイルスプリング２２が介装されており、このコイルスプリング２２は、スライド部材１８を図２中、右方に付勢している。
【００６１】
このため、電磁ソレノイド１９が非通電状態となると、コイルスプリング２１、２２がスライド部材１８を図２中、右方に付勢し、ドグ歯１５Ｂ、１８Ａおよびドグ歯１６Ｂ、１８Ｂをそれぞれ離隔させてフランジ部材１４、１５をスライド部材１８から離隔させることにより、ケース１３に対してフランジ部材１４、１５を空転させる。このため、リヤドライブシャフト１７Ｌ、１７Ｒがケース１３に対して空転する。
【００６２】
また、四輪駆動車両１の室内には、二輪駆動モードと四輪駆動モードとを切換可能な駆動切換スイッチ２３（図１参照）が設けられている。この駆動切換スイッチ２３は、ＥＣＵ２０に接続されており、二輪駆動モードまたは四輪駆動モードに応じた信号をＥＣＵ２０に出力する。
【００６３】
ＥＣＵ２０は、駆動切換スイッチ２３から四輪駆動モードに応じた信号が入力されると、電磁ソレノイド１９に駆動信号を出力して、電磁ソレノイド１９のコイル１９ａが通電されるように電磁ソレノイド１９を制御する。
【００６４】
また、ＥＣＵ２０は、駆動切換スイッチ２３から二輪駆動モードに応じた信号が入力されると、電磁ソレノイド１９に駆動信号を出力するのを停止し、電磁ソレノイド１９のコイル１９ａへの通電が停止されるように電磁ソレノイド１９を制御する。
【００６５】
次に、作用を説明する。
ＥＣＵ２０に駆動切換スイッチ２３から二輪駆動モードに応じた信号が入力されると、ＥＣＵ２０は、電磁ソレノイド１９に駆動信号を出力しないため、電磁ソレノイド１９のコイル１９ａが非通電状態となる。
【００６６】
このとき、コイルスプリング２１、２２がスライド部材１８を図２中、右方に付勢するため、ドグ歯１５Ｂ、１８Ａが非噛合状態となるとともに、ドグ歯１６Ｂ、１８Ｂが非噛合状態となる。
【００６７】
また、トランスファ装置８によって分割された一方の駆動力は、後方駆動軸５を介してリヤディファレンシャル装置７に伝達されることにより、リヤドライブシャフト１７Ｌ、１７Ｒによって駆動輪１０Ｌ、１０Ｒが回転駆動される。
【００６８】
また、トランスファ装置８によって分割された他方の駆動力は、前方駆動軸４を介して駆動力切換装置６に入力される。このとき、ドライブピニオン１１に噛合するリングギヤ１２によってケース１３が回転するが、ドグ歯１５Ｂ、ドグ歯１８Ａおよびドグ歯１６Ｂ、ドグ歯１８Ｂがそれぞれ非噛合状態となっているため、ケース１３と一体回転するスライド部材１８からフランジ部材１５、１６が離隔する。
【００６９】
このため、リヤドライブシャフト１７Ｌ、１７Ｒがケース１３に対して空転してエンジン２の駆動力がリヤドライブシャフト１７Ｌ、１７Ｒに伝達されない。したがって、駆動モードが二輪駆動モードとなる。
また、悪路走行時等に運転者によって駆動切換スイッチ２３が操作されることにより、ＥＣＵ２０に駆動切換スイッチ２３から四輪駆動モードに応じた信号が入力されると、ＥＣＵ２０は、電磁ソレノイド１９に駆動信号を出力する。
【００７０】
このとき、コイル１９ａが図示しない電源によって通電されてフレーム１９ｂと金属片１９ｃが同方向に磁化され、フレーム１９ｂが金属片１９ｃに反発力を作用させることにより、金属片１９ｃがフレーム１９ｂから離隔して図２中、左方に移動する。
【００７１】
金属片１９ｃが図２中、左方に移動すると、スライド部材１８が金属片１９ｃに押圧されて図２中、左方に移動する。このとき、図５（ａ）に示すように、スライド部材１８のドグ歯１８Ａのチャンファ１８ａがフランジ部材１５のドグ歯１５Ｂのチャンファ１５ｂに係合することでスライド部材１８とフランジ部材１５との同期が取られつつ、ドグ歯１８Ａがドグ歯１５Ｂに噛合される。
【００７２】
ここで、二輪駆動モードから四輪駆動モードに切換えるときに、フランジ部材１５とフランジ部材１６とに差回転が発生していることから、フランジ部材１５のドグ歯１５Ｂとフランジ部材１６のドグ歯１６Ｂとの位相が異なり、スライド部材１８のドグ歯１８Ａ、１８Ｂをドグ歯１５Ｂ、１６Ｂに同時に噛合させることができない。
【００７３】
本実施の形態の駆動力切換装置６は、ドグ歯１５Ｂ、１８Ａの高さＴ１がドグ歯１６Ｂ、１８Ｂの高さＴ２よりも高く形成されており、ドグ歯１５Ｂ、１８Ａおよびドグ歯１６Ｂ、１８Ｂがそれぞれ非噛合位置にあるときに、ドグ歯１５Ｂ、１８Ａの先端の離隔距離Ｌ１に対してドグ歯１６Ｂ、１８Ｂの先端の離隔距離Ｌ２が大きくなっている。
【００７４】
このため、図５（ａ）に示すように、ドグ歯１８Ａがドグ歯１５Ｂに噛合された後に、図５（ｂ）に示すように、スライド部材１８のドグ歯１８Ｂのチャンファ１８ｂがフランジ部材１６のドグ歯１６Ｂのチャンファ１６ｂに係合し、スライド部材１８とフランジ部材１６との同期を取りつつ、ドグ歯１８Ａがドグ歯１６Ｂに噛合される。
【００７５】
すなわち、駆動力切換装置６は、最初にドグ歯１８Ａ、１５Ｂを噛合させた後に、ドグ歯１８Ｂ、ドグ歯１６Ｂを噛合させることができる。
【００７６】
そして、ドグ歯１８Ａ、１５Ｂの高さＴ１がドグ歯１８Ｂ、１６Ｂの高さＴ２よりも高いことから、ドグ歯１８Ａ、ドグ歯１５Ｂが噛合された後のドグ歯１８Ｂ、１６Ｂの噛合時に、ドグ歯１８Ａ、１５Ｂの噛み合いを進行させることができ、ドグ歯１８Ｂ、歯１６Ｂおよびドグ歯１８Ａ、１５Ｂを十分な面圧で噛合させることができる。
【００７７】
一方、ドグ歯１８Ａ、１５Ｂおよびドグ歯１８Ｂ、１６Ｂがそれぞれ噛合されると、フランジ部材１５、１６がケース１３と一体回転するスライド部材１８に係合するため、リヤドライブシャフト１７Ｌ、１７Ｒがケース１３と一体回転してリヤドライブシャフト１７Ｌ、１７Ｒにエンジン２の駆動力が伝達される。
すなわち、本実施の形態の駆動力切換装置６は、スライド部材１８によってフランジ部材１５、１６の同期を取りつつスライド部材１８をフランジ部材１５、１６に連結することができる。
【００７８】
この結果、エンジン２の駆動力がフロントドライブシャフト９Ｌ、９Ｒとリヤドライブシャフト１７Ｌ、１７Ｒに分配され、四輪駆動モードに切換えられる。
【００７９】
このように本実施の形態の駆動力切換装置６は、エンジン２から駆動力が伝達されるケース１３内にリヤドライブシャフト１７Ｒに連結されたフランジ部材１５がケース１３に対して相対回転自在に設けられるとともに、ケース１３内にリヤドライブシャフト１７Ｌに連結されたフランジ部材１６がケース１３に対して相対回転自在に設けられ、電磁ソレノイド１９によって駆動されるスライド部材１８およびフランジ部材１５にドグ歯１８Ａ、１５Ｂが設けられるとともに、スライド部材１８およびフランジ部材１６にドグ歯１８Ｂ、１６Ｂが設けられて構成される。
【００８０】
また、本実施の駆動力切換装置６は、電磁ソレノイド１９がケース１３に取付けられ、スライド部材１８の半径方向内方がケース１３の内周側面１３ａとフランジ部材１５との間に位置するとともに、スライド部材１８の半径方向外方がケース１３の内周側面１３ａとフランジ部材１６との間に位置し、ドグ歯１８Ａがスライド部材１８の半径方向内方に形成されるとともに、ドグ歯１８Ｂがスライド部材１８の半径方向外方に形成され、ドグ歯１８Ａ、１５Ｂの高さＴ１をドグ歯１８Ｂ、１６Ｂの高さＴ２よりも高くしたものから構成される。
【００８１】
このため、従来のようにディファレンシャルギヤを廃止して駆動モードを二輪駆動モードと四輪駆動モードとに切換えることができ、駆動力切換装置６の構成を簡素化することができる。
【００８２】
したがって、従来のようにディファレンシャルギヤの歯打ち音や噛み合い音が発生することがなく、ＮＶ性能が悪化してしまうのを防止することができる。また、従来のようにディファレンシャルギヤの噛み合い抵抗が発生することがないため、引き擦り抵抗が発生して駆動力の伝達効率が悪化してしまうのを防止することができる。
【００８３】
また、本実施の形態の駆動力切換装置６は、簡素な構成によって駆動モードを二輪駆動モードと四輪駆動モードとに切換えることができるため、駆動力切換装置６の重量の増大、製造コストの増大および駆動力切換装置６の設置スペースの増大を招来するのを防止することができる。
【００８４】
また、本実施の形態の駆動力切換装置６は、ドグ歯１８Ａ、１５Ｂの高さＴ１とドグ歯１８Ｂ、１６ＢのＴ２の高さの範囲でスライド部材１８を軸方向に移動させることにより、駆動モードを二輪駆動モードと四輪駆動モードとに切換えることができるため、スライド部材１８の軸方向へのストロークを短くして、駆動モードの切換時の応答性を向上させることができる。
【００８５】
なお、本実施の形態では、アクチュエータを電磁ソレノイド１９から構成しているが、これに限定されるものではない。例えば、ケース１３内に小型モータと小型モータの先端に取付けられたピニオンと、ピニオンに噛合するとともにスライド部材１８に連結されるラックを設け、小型モータの回転運動をラックによる直線運動に変換することにより、スライド部材１８を軸方向に移動させるようにしてもよい。
【００８６】
以上のように、本発明に係る四輪駆動車両の駆動力切換装置は、四輪駆動車両の駆動力切換装置の構成を簡素化して、ＮＶ性能の低下や駆動力の伝達効率が悪化するのを防止することができるという効果を有し、四輪駆動車両に搭載され、駆動源から入力された駆動力を左右主駆動軸と左右副駆動軸とに分配する四輪駆動モードと、左右主駆動軸に伝達する二輪駆動モードとに切換える四輪駆動車両の駆動力切換装置等として有用である。
【符号の説明】
【００８７】
１  四輪駆動車両
６  駆動力切換装置
９Ｌ、９Ｒ  フロントドライブシャフト（副駆動軸）
１３  ケース
１３ａ  内周側面
１５  フランジ部材（第１のフランジ部材）
１５Ｂ  ドグ歯（第２のドグ歯）
１６  フランジ部材（第２のフランジ部材）
１６Ｂ  ドグ歯（第４のドグ歯）
１７Ｌ、１７Ｒ  リヤドライブシャフト（主駆動軸）
１８  スライド部材
１８Ａ  ドグ歯（第１のドグ歯）
１８Ｂ  ドグ歯（第３のドグ歯）
１９  電磁ソレノイド（アクチュエータ）
２１  コイルスプリング（第１の付勢部材）
２２  コイルスプリング（第２の付勢部材）
【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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