(57)【要約】【課題】プロペラシャフトへの動力伝達を断接する断接機構を備えた４輪駆動装置において、この断接機構の切替応答性が良好な構造を提供する。【解決手段】、第１電磁ソレノイド６２および第２電磁ソレノイド１０２が駆動されて第１推力増幅機構５６および第２推力増幅機構９６の第１カム７４、９６ａが非回転部材に接続されると、第２カム７６、９６ｂは、車速Ｖに比例した回転速度で回転しているため、第１カム７４、９６ａと第２カム７６、９６ｂとの相対回転が高くなる。従って、第１推力増幅機構５６および第２推力増幅機構９６を速やかに作動させて、第１断接機構３６および第２断接機構５４の断接状態を速やかに切り替えることができる。【選択図】図２
2016074370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源から出力される駆動力の一部を副駆動輪に伝達するトランスファと、前記トランスファと副駆動輪との間に介挿されて前記トランスファからの動力を前記副駆動輪に伝達するプロペラシャフトと、前記トランスファ内に設けられ、該トランスファを経て前記プロペラシャフトに伝達される動力を選択的に断接する第１断接機構と、前記プロペラシャフトの下流側と前記副駆動輪との間に設けられ、該プロペラシャフトと該副駆動輪との間の動力を選択的に断接する第２断接機構とを、備える車両用４輪駆動装置であって、
前記第１断接機構の断接状態を切り替えるための第１推力増幅機構と、第１制御クラッチと、第１アクチュエータとが、さらに設けられ、
前記第２断接機構の断接状態を切り替えるための第２推力増幅機構と、第２制御クラッチと、第２アクチュエータとが、さらに設けられ、
前記第１断接機構および前記第２断接機構は、それぞれ一回転軸まわりに回転可能な動力入力軸と動力出力軸と、を接続する第１位置と遮断する第２位置とを取り得るように、前記回転軸方向への移動可能に設けられた切替部材を、それぞれ有し、
前記第１推力増幅機構および前記第２推力増幅機構は、それぞれ前記回転軸まわりに回転可能な一対の回転部材を含んで構成され、該一対の回転部材は、互いに相対回転させられることで軸方向に離間し、前記一対の回転部材の一方が前記各断接機構の前記切替部材を前記回転軸の一方向に移動させるように構成され、
前記第１制御クラッチは、前記第１アクチュエータによって、前記一対の回転部材の他方に回転抑制トルクを付加できるとともに、前記第２制御クラッチは、前記第２アクチュエータによって、前記一対の回転部材の他方に回転抑制トルクを付加できるように構成されており、
前記第１推力増幅機構および前記第２推力増幅機構を構成する前記一対の回転部材のうち一方の回転部材は、それぞれ車速に比例して回転速度が増加する回転部材に相対回転不能に接続されており、
前記第１断接機構および前記第２断接機構の少なくとも一方には、前記動力入力軸と前記動力出力軸とを回転同期させるシンクロ機構が設けられている
ことを特徴とする車両用４輪駆動装置。
【請求項２】
前記第１推力増幅機構および前記第２推力増幅機構は、ボールカムまたはロータリカムであることを特徴とする請求項１の車両用４輪駆動装置。
【請求項３】
前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータは、それぞれ電磁ソレノイド、モータ機構、または油圧機構で構成されていることを特徴とする請求項１または２の車両用４輪駆動装置。
【請求項４】
前記第１断接機構および第２断接機構の断接状態を保持するための固定機構がさらに設けられていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１の車両用４輪駆動装置。
【請求項５】
前記プロペラシャフトと前記副駆動輪との間の動力伝達経路上に、前記副駆動輪への伝達トルクを制御する電子制御カップリングが設けられていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１の車両用４輪駆動装置。
【請求項６】
前記第１断接機構および前記第２断接機構の断接を切り替えるための制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記第１断接機構および前記第２断接機構の両方に前記シンクロ機構が設けられる場合において、走行中に前記第１断接機構および前記第２断接機構を接続する際には、前記電子制御カップリングを開放し、前記第１アクチュエータと前記第２アクチュエータとを作動させる
ことを特徴とする請求項５の車両用４輪駆動装置。
【請求項７】
前記第１断接機構および前記第２断接機構の断接を切り替えるための制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記第１断接機構および前記第２断接機構の何れか一方にのみ前記シンクロ機構が設けられる場合において、走行中に前記第１断接機構および前記第２断接機構を接続する際には、前記電子制御カップリングを係合するとともに、前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータを作動させる
ことを特徴とする請求項５の車両用４輪駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用４輪駆動装置に係り、特に、副駆動輪に動力を伝達するプロペラシャフトへの動力伝達を選択的に断接する断接機構を備えた４輪駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
駆動源の動力を主駆動輪に伝達するとともに、副駆動輪に動力の一部を選択的に伝達する車両用４輪駆動装置がよく知られている。また、車両用４輪駆動装置において、駆動源の動力を副駆動輪に分配するトランスファとプロペラシャフトとの間の動力伝達を断接する第１断接機構、並びにプロペラシャフトの下流側と副駆動輪との間の動力伝達を断接する第２断接機構を設け、２輪駆動走行時にこれらの断接機構の接続を遮断することでプロペラシャフト等の引き摺りをなくして燃費を向上するものが提案されている。特許文献１に記載の車両がその一例である。
【０００３】
特許文献１に記載の車両にあっては、前輪側に配置されている動力伝達装置１内に設けられて、第１回転軸５と出力部１１との間の動力伝達を断接する第１の断接機構（第１断接機構）と、プロペラシャフト３１５と後輪３２５、３２７との間の動力伝達を断接する第２の断接機構（第２断接機構）であるアクスルディスコネクト３１９とを、備えて構成されている。ここで、前記前輪側に配置されている第１断接機構は、第１回転軸５に相対回転不能にスプライン嵌合された断接部材１３に形成されている対向歯６７と、出力部１１に形成されている対向歯６９とを、選択的に噛み合わせたり噛合を解除することで、第１回転軸５と出力部１１との間を選択的に断接するするドグクラッチである。また、第１断接機構は、アクチュエータ１５を構成する電磁石７１が通電されると断接部材１３が軸方向の一方（噛合位置）に移動することで接続され、通電が停止されるとリターンスプリング６３の付勢力によって断接部材１３が軸方向の他方（噛合解除位置）に移動することで接続が解除される。また、前記アクスルディスコネクト３１９（第２断接機構）は、トルク伝達容量を調整可能な多板クラッチで構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１５９３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１の車両にあっては、第２断接機構が多板クラッチで構成されているが、第１断接機構および第２断接機構を遮断するに際して、第２断接機構である多板クラッチのトルクをゼロに制御した場合であっても、この多板クラッチで引き摺りトルクが発生し、プロペラシャフトを介してそのトルクが第１断接機構側に伝達されるため、ドグクラッチである第１断接機構の接続を解除する際にスリーブ（断接部材１３）を軸方向に移動させる抵抗力となる。従って、第１断接機構の切替に必要な推力および切替の応答性を確保するためには、噛合解除側に付勢するリターンスプリングの付勢力を大きく必要が生じる。しかしながら、リターンスプリングの付勢力を大きくする背反として、第１断接機構を接続する際には必要な電磁力が大きくなるため、電磁ソレノイドが大型化し、電磁ソレノイドの搭載性が悪くなる。なお、特許文献１の第１断接機構において、仮に電磁ソレノイドが通電されると接続が解除され、通電が停止されるとリターンスプリングによって接続される構成であっても、第１断接機構の切替の応答性を確保するためには、電磁ソレノイドが大型化し、電磁ソレノイドの搭載性が悪くなる。
【０００６】
また、ドグクラッチを例えばモータによって切り替える場合、切替に必要な推力を得るには減速機が必要となり、切替の応答性が低下する。また、ドグクラッチを例えば油圧機構によって切り替える場合、切替に必要な推力は確保できるものの、例えば低油温時には油の粘度が高くなり切替の応答性が低下する問題がある。また、第１断接機構および第２断接機構の断接状態の切替による４輪駆動装置の駆動状態の切替は、これらの断接機構のうち切替に要する作動時間が長い側の断接装置によってその応答性が決まるため、断接機構のうち何れか一方の作動時間が長くなると、４輪駆動装置の駆動状態の切替の応答性が低下することとなる。
【０００７】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、トランスファとプロペラシャフトとの間の動力伝達を断接する第１断接機構と、プロペラシャフトと副駆動輪との間の動力伝達を断接する第２断接機構とを備えた車両用４輪駆動装置において、これら第１断接機構および第２断接機構の切替による駆動状態の切替の応答性が良好な車両用４輪駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための、第１発明の要旨とするところは、(a)駆動源から出力される駆動力の一部を副駆動輪に伝達するトランスファと、前記トランスファと副駆動輪との間に介挿されて前記トランスファからの動力を前記副駆動輪に伝達するプロペラシャフトと、前記トランスファ内に設けられ、そのトランスファを経て前記プロペラシャフトに伝達される動力を選択的に断接する第１断接機構と、前記プロペラシャフトの下流側と前記副駆動輪との間に設けられ、そのプロペラシャフトとその副駆動輪との間の動力を選択的に断接する第２断接機構とを、備える車両用４輪駆動装置であって、(b)前記第１断接機構の断接状態を切り替えるための第１推力増幅機構と、第１制御クラッチと、第１アクチュエータとが、さらに設けられ、(c)前記第２断接機構の断接状態を切り替えるための第２推力増幅機構と、第２制御クラッチと、第２アクチュエータとが、さらに設けられ、(d)前記第１断接機構および前記第２断接機構は、それぞれ一回転軸まわりに回転可能な動力入力軸と動力出力軸と、を接続する第１位置と遮断する第２位置とを取り得るように、前記回転軸方向への移動可能に設けられた切替部材を、それぞれ有し、(e)前記第１推力増幅機構および前記第２推力増幅機構は、それぞれ前記回転軸まわりに回転可能な一対の回転部材を含んで構成され、その一対の回転部材は、互いに相対回転させられることで軸方向に離間し、前記一対の回転部材の一方が前記各断接機構を前記回転軸の一方向に移動させるように構成され、(f)前記第１制御クラッチは、前記第１アクチュエータによって、前記一対の回転部材の他方に回転抑制トルクを付加できるとともに、前記第２制御クラッチは、前記第２アクチュエータによって、前記一対の回転部材の他方に回転抑制トルクを付加できるように構成されており、(g)前記第１推力増幅機構および前記第２推力増幅機構を構成する前記一対の回転部材のうち一方の回転部材は、それぞれ車速に比例して回転速度が増加する回転部材に相対回転不能に接続されており、(h)前記第１断接機構および前記第２断接機構の少なくとも一方には、前記動力入力軸と前記動力出力軸とを回転同期させるシンクロ機構が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
このようにすれば、第１推力増幅機構を構成する一対の回転部材の他方に、第１アクチュエータによって回転抑制トルクが付加されると、一対の回転部材が相対回転させられ、一対の回転部材の一方が第１断接機構の切替部材を回転軸方向の一方向に付勢するため、切替部材が回転軸方向に移動させられ、第１断接機構の断接状態が切り替えられる。同様に、第２推力増幅機構を構成する一対の回転部材の他方に、第２アクチュエータによって回転抑制トルクが付加されると、一対の回転部材が相対回転させられ、一対の回転部材の一方が第２断接機構の切替部材を回転軸方向の一方向に付勢するため、切替部材が回転軸方向に移動させられ、第２断接機構の断接状態が切り替えられる。ここで、第１推力増幅機構および第２推力増幅機構をそれぞれ構成する一対の回転部材のうち一方の回転部材は、何れも車速に比例して回転速度が増加する回転部材に相対回転不能に接続されていることから、一対の回転部材の間の相対回転速度も高くなる。従って、第１推力増幅機構および第２推力増幅機構を速やかに作動させて、第１断接機構および第２断接機構の断接状態を速やかに切り替えることができる。このように、第１断接機構および第２断接機構ともに速やかに断接状態が切り替えられるので、４輪駆動装置の駆動状態を切り替えるに際して応答性の低い断接機構に影響されることもなく応答性の低下が抑制される。また、第１断接機構および第２断接機構の少なくとも一方には、動力入力軸と動力出力軸とを回転同期させるシンクロ機構が設けられているため、走行中にそのシンクロ機構によって動力入力軸と動力出力軸とを回転同期させて、第１断接機構および第２断接機構を接続することができる。
【００１０】
また、第２発明の要旨とするところは、第１発明の車両用４輪駆動装置において、(a)前記第１推力増幅機構および前記第２推力増幅機構は、ボールカムまたはロータリカムであることを特徴とする。このようにすれば、一対の回転部材の間で相対回転が生じると、ボールカムまたはロータリカムが作動して一対の回転部材が軸方向に押し拡げられ、第１制御クラッチおよび第２制御クラッチのトルクが、ボールカムまたはロータリカムを介して増幅して出力される。
【００１１】
また、第３発明の要旨とするところは、第１発明または第２発明の車両用４輪駆動装置において、前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータは、それぞれ電磁ソレノイド、モータ機構、または油圧機構で構成されていることを特徴とする。このようにすれば、電磁ソレノイド、モータ機構、または油圧機構を駆動させて第１制御クラッチおよび第２制御クラッチの係合状態を切り替えることができる。
【００１２】
また、第４発明の要旨とするところは、第１発明ないし第３発明の何れか１の車両用４輪駆動装置において、前記第１断接機構および第２断接機構の断接状態を保持するための固定機構がさらに設けられていることを特徴とする。このようにすれば、第１アクチュエータおよび第２アクチュエータが作動しなくても、第１断接機構および第２断接機構の断接状態が固定機構によって維持され、第１断接機構および第２断接機構の断接状態を維持するためのエネルギをなくすことができる。
【００１３】
また、第５発明の要旨とするところは、第１発明ないし第４発明の車両用４輪駆動装置において、前記プロペラシャフトと前記副駆動輪との間の動力伝達経路上に、前記副駆動輪への伝達トルクを制御する電子制御カップリングが設けられていることを特徴とする。このようにすれば、電子制御カップリングによって副駆動輪に伝達される駆動力を適宜調整することができる。
【００１４】
また、第６発明の要旨とするところは、第５発明の車両用４輪駆動装置において、(a)前記第１断接機構および前記第２断接機構の断接を切り替えるための制御装置をさらに備え、(b)前記制御装置は、前記第１断接機構および前記第２断接機構の両方に前記シンクロ機構が設けられる場合において、走行中に前記第１断接機構および前記第２断接機構を接続する際には、前記電子制御カップリングを開放した状態で、前記第１アクチュエータと前記第２アクチュエータとを作動させることを特徴とする。このように、第１断接機構および第２断接機構が何れもシンクロ機構を備える場合には、第１断接機構および第２断接機構において独自に回転同期して接続することができる。従って、第１アクチュエータおよび第２アクチュエータを同時ないしは略同時に作動させて、第１断接機構および第２断接機構を速やかに接続することができる。また、電子制御カップリングを開放することで、回転同期する際の負荷を各シンクロ機構で分担することもできる。
【００１５】
また、第７発明の要旨とするところは、第５発明の車両用４輪駆動装置において、(a)前記第１断接機構および前記第２断接機構の断接を切り替えるための制御装置をさらに備え、(b)前記制御装置は、前記第１断接機構および前記第２断接機構の何れか一方にのみ前記シンクロ機構が設けられる場合において、走行中に前記第１断接機構および前記第２断接機構を接続する際には、前記電子制御カップリングを係合するとともに、前記第１アクチュエータおよび前記第２アクチュエータを作動させることを特徴とする。このようにすれば、電子制御カップリングが係合された状態で、シンクロ機構が設けられている断接機構の回転同期が完了すると、シンクロ機構を備えない断接機構についても回転同期され、そのシンクロ機構を備えない断接機構の接続が可能となる。従って、電子制御カップリング、第１アクチュエータ、および第２アクチュエータを同時ないしは略同時に作動させて、第１断接機構および第２断接機構を速やかに接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施例である車両用４輪駆動装置の構成を概略的に説明する骨子図である。
【図２】図１のトランスファの構造を説明する断面図である。
【図３】図２のホルダーによるピストンの掛け止めの作動原理を説明する模式図であって、第２カム、ピストン、およびホルダーを周方向に展開した図である。
【図４】図２のトランスファの一部であって、２輪駆動（２ＷＤ）から４輪駆動（４ＷＤ）に切り替えられるときのトランスファの作動状態を時系列的に示している。
【図５】図２のトランスファが２輪駆動から４輪駆動に切り替えられるときの過程をフローチャートで示したものである。
【図６】図１のカップリングとリアデフとの間に設けられている第２断接機構まわりの構造を示す断面図である。
【図７】図１の４輪駆動装置の駆動状態を制御する電子制御装置の入出力系統および電子制御装置の制御機能を説明する機能ブロック線図である。
【図８】図７の電子制御装置の制御作動の要部、具体的には、走行中に２輪駆動から４輪駆動に切り替える制御作動を説明するフローチャートである。
【図９】本発明の他の実施例に対応する、第１断接機構にのみシンクロ機構が設けられている場合の作動制御を説明するフローチャートである。
【図１０】、本発明の他の実施例である車両用４輪駆動装置の構成を概略的に示す骨子図である。
【図１１】第１制御クラッチの係合状態を切り替えるアクチュエータとして、油圧機構が用いられる場合の構造を示す図である。
【図１２】第１制御クラッチの係合状態を切り替えるアクチュエータとして、モータ機構が用いられる場合の構造を示す図である。
【図１３】第１推力増幅機構がロータリカムで構成される場合の構造を簡略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明の一実施例である車両用４輪駆動装置８（以下、４輪駆動装置８）の構成を概略的に説明する骨子図である。図１において、４輪駆動装置８は、エンジン１０を駆動源とし、エンジン１０の駆動力を前輪１２Ｌ、１２Ｒ（特に区別しない場合には、前輪１２という）に伝達する第１動力伝達経路と、エンジン１０の駆動力を後輪１４Ｌ、１４Ｒ（特に区別しない場合には、後輪１４という）に伝達する第２動力伝達経路とを備えているＦＦ車両ベースの駆動装置である。４輪駆動装置８は、自動変速機１６、フロントデフ１７、トランスファ１８、プロペラシャフト２０、カップリング２２、およびリアデフ２４等を含んで構成されている。なお、図１では図示されていないが、エンジン１０と自動変速機１６との間には、流体伝動装置であるトルクコンバータが設けられている。なお、後輪１４が本発明の副駆動輪に対応する。
【００１９】
自動変速機１６は、エンジン１２とフロントデフ１７との間の動力伝達経路上に設けられ、例えば複数の遊星歯車装置や摩擦係合装置（クラッチ、ブレーキ）を備える有段式の自動変速機で構成されている。なお、自動変速機１６は公知の技術であるため、具体的な構造や作動の説明については省略する。
【００２０】
フロントデフ１７（フロントディファレンシャルギヤ）は、ケース１７ｃと、よく知られた傘歯歯車からなる差動機構１７ｄとを含んで構成されており、前輪１４の左右の前輪車軸２６Ｌ、２６Ｒ（特に区別しない場合には、前輪車軸２６という）に適宜差回転を与えつつ駆動力を伝達する。フロントデフ１７のケース１７ｃにはリングギヤ１７ｒが形成されており、自動変速機１６の出力回転部材である出力歯車１６ａと噛み合っている。従って、自動変速機１６から出力される駆動力がリングギヤ１７ｒに入力される。なお、フロントデフ１７は公知の技術であるため、具体的な構造や作動についての説明は省略する。
【００２１】
フロントデフ１７と前輪車軸２６の軸方向に並んでトランスファ１８が設けられている。トランスファ１８は、フロントデフ１７のケース１７ｃに連結されている第１回転部材３２と、後輪１４側に駆動力を伝達するためのリングギヤ３３が形成されている第２回転部材３４と、トランスファ１８を経てプロペラシャフト２０に伝達される動力を選択的に断接するドグクラッチ（噛合クラッチ）からなる第１断接機構３６とを含んで構成されている。これら第１回転部材３２、第２回転部材３４、および第１断接機構３６は、何れも前輪車軸２６の回転軸心Ｃ１まわりに配置されている。なお、第１断接機構３６の構造および作動については後述するものとする。プロペラシャフト２０は、トランスファ１８の出力軸として機能する第２回転部材３４とカップリング２２および後輪１４（副駆動輪）との間に介挿されトランスファ１８からの駆動力を後輪１４側に伝達する。なお、第１回転部材３２が、本発明の動力入力軸および車速に比例して回転速度が増加する回転部材に対応し、第２部材３４が、本発明の動力出力軸に対応している。
【００２２】
カップリング２２（本発明において電子制御カップリングに対応する）は、プロペラシャフト２０とリアデフ２４との間に設けられ、プロペラシャフト２０に連結されている一方の回転要素２２ａと、後輪１４側の他方の回転要素２２ｂとの間でトルク伝達を行う。カップリング２２は、例えば湿式多板クラッチで構成される電子制御カップリングであり、カップリング２２の伝達トルクを制御することにより、前後輪のトルク配分を１００：０〜５０：５０の間で連続的に変更することができる。具体的には、カップリング２２の伝達トルクを制御する図示しない電磁ソレノイドに電流が供給されると、その電流値に比例した係合力でカップリング２２が係合される。例えば電磁ソレノイドの電流が供給されない場合には、カップリング２２の係合力が零、すなわち伝達トルクが零となり、前後輪のトルク配分が１００：０となる。また、電磁ソレノイドの電流が高くなり、カップリング２２が完全係合されると、前後輪のトルク配分が５０：５０となる。このように、電磁ソレノイドに供給される電流値が高くなるに従って後輪側に伝達されるトルク配分が高くなり、この電流値を制御することで、前後輪のトルク配分を連続的に変化させることができる。なお、カップリング２２は公知の技術であるため、具体的な構造や作動についての説明は省略する。
【００２３】
カップリング２２の他方の回転要素２２ｂが、ドライブピニオン４８に接続されている。このドライブピニオン４８は、後輪車軸４９の回転軸心Ｃ２まわりに回転可能な第３回転部材５０に形成されているリングギヤ５１に噛み合わされている。また、第３回転部材５０と軸方向に並ぶようにして第４回転部材５２が後輪車軸４９の回転軸心Ｃ２まわりに回転可能に配置されている。
【００２４】
第２断接機構５４は、プロペラシャフト２０の下流側（カップリング２２）と後輪１４との間に設けられ、プロペラシャフト２０と後輪１４との間の動力伝達を選択的に断接する。さらに詳細には、第２断接機構５４は、第３回転部材５０と第４回転部材５２との間であって後輪車軸４９の回転軸心Ｃ２まわりに設けられ、第３回転部材５０と第４回転部材５２とを選択的に断接する。なお、第２断接機構５４の構造および作動については後述するものとする。また、第３回転部材５０が、本発明の動力入力軸に対応し、第４回転部材５２が、本発明の動力出力軸および車速に比例して回転速度が増加する回転部材に対応している。
【００２５】
リアデフ２４は、ケース２４ｃ、およびよく知られた傘歯歯車で構成されている差動機構２４ｄを含んで構成されている。なお、リアデフ２４は公知の技術であるため、具体的な構造や作動についての説明は省略する。
【００２６】
図２は、トランスファ１８周辺の構造を説明する断面図である。トランスファ１８は、フロントデフ１７のケース１７ｃとプロペラシャフト２０に接続されるドリブンピニオン５５との間に、前輪車軸２６（２６Ｒ）の回転軸心Ｃ１まわりに設けられており、エンジン１０から出力される駆動力の一部を後輪（副駆動輪）に伝達する。
【００２７】
トランスファ１８は、フロントデフ１７のケース１７ｃにスプライン嵌合されて前輪車軸２６の回転軸心Ｃ１まわり回転可能な円筒形状の第１回転部材３２と、ドリブンピニオン５５と噛み合うリングギヤ３３が設けられて第１回転部材３２と同じく前輪車軸２６の回転軸心Ｃ１まわりに回転可能な円筒形状の第２回転部材３４と、第１回転部材３２と第２回転部材３４との間を選択的に断接する、ドグクラッチ（噛合クラッチ）を有する第１断接機構３６と、第１断接機構３６の断接状態を切り替えるための推力を発生させる第１推力増幅機構５６と、第１推力増幅機構５６の後述する第１カム７４と非回転部材であるトランスファケース５８との間に設けられている第１制御クラッチ６０と、第１制御クラッチ６０の係合力を調整（制御）するための第１電磁ソレノイド６２と、第１断接機構３６によって第１回転部材３２と第２回転部材３４とを接続する際の回転同期装置として機能する第１シンクロ機構６４とを、含んで構成されている。これらの部材は、何れも回転軸心Ｃ１まわりに配置されている。なお、第１シンクロ機構６４が、本発明のシンクロ機構に対応している。
【００２８】
第１回転部材３２は、前輪車軸２６の径方向外側に配置され、その前輪車軸２６と同じ回転軸心Ｃ１まわりに回転可能に支持されている。具体的には、第１回転部材３２の軸方向の両端には、玉軸受６６、６７が嵌め付けられており、それら玉軸受６６、６７を介して第１回転部材３２がトランスファケース５８に回転可能に支持されている。また、第１回転部材３２の軸方向においてフロントデフ１７側（図において左側）の端部が、そのフロントデフ１７のケース１７ｃにスプライン嵌合されている。従って、第１回転部材３２は、フロントデフ１７とともに回転軸心Ｃ１まわりに一体的に回転する。
【００２９】
第２回転部材３４は、第１回転部材３２の径方向外側に配置され、第１回転部材３２と同じく前輪車軸２２の回転軸心Ｃ１まわりに回転可能に支持されている。具体的には、第２回転部材３４は、複列アンギュラ玉軸受６８によって方持ち状態で回転可能に支持されている。第２回転部材３４の軸方向においてフロントデフ１７側の外周端部には、ドリブンピニオン５５と噛み合うリングギヤ３３が相対回転不能に固定されている。
【００３０】
第１断接機構３６は、第１回転部材３２と第２回転部材３４との間に配置され、第１回転部材３２と第２回転部材３４との間の動力伝達を選択的に断接する。第１断接機構３６は、第１回転部材３２と第２回転部材３４とを接続する図２の前輪車軸２６の第１回転軸心Ｃ１よりも下側に示す第１位置と、第１回転部材３２と第２回転部材３４とを遮断する図２の前輪車軸２６の第１回転軸心Ｃ１よりも上側に示す第２位置とを取り得るように、前輪車軸２６の回転軸方向への移動可能に設けられ、外周部に外周噛合歯７０ａが形成されている円環状の可動スリーブ７０と、第２回転部材３４の軸方向においてフロントデフ１７側の軸端に形成されている噛合歯７２とを、含んで構成されている。可動スリーブ７０は、その内周部が第１回転部材３２に形成されている外周歯３２ａにスプライン嵌合されることで、第１回転部材３２に対して相対回転不能、且つ、軸方向への相対移動可能に設けられている。なお、可動スリーブ７０が、本発明の切替部材に対応している。
【００３１】
図２の回転軸心Ｃ１に対して上側が、外周噛合歯７０ａと噛合歯７２との噛合が解除された状態を示している。この状態では、可動スリーブ７０が、前輪車軸２２の軸方向においてフロントデフ１７側に移動させられ、第１回転部材３２と第２回転部材３４との接続が遮断されるので、第２回転部材３４にエンジン１０からの駆動力が伝達されない。このように、可動スリーブ７０は、図２の回転軸心Ｃ１に対して上側に示すような、第１回転部材３２（動力入力軸）と第２回転部材３４（動力出力軸）を遮断する第２位置に移動することができる。一方、図２の回転軸心Ｃ１に対して下側が外周噛合歯７０ａと噛合歯７２とが噛み合った状態を示している。この状態では、可動スリーブ７０が、前輪車軸２２の軸方向においてフロントデフ１７とは反対側に移動させられ、第１回転部材３２と第２回転部材３４とが接続されるので、第２回転部材３４にエンジン１０からの駆動力が伝達される。すなわち、エンジン１０の駆動力が、トランスファ１８を経てプロペラシャフト２０側（後輪側）に伝達される。このように、可動スリーブ７０は、図２の回転軸心Ｃ１に対して下側に示すような、第１回転部材３２（動力入力軸）と第２回転部材３４（動力出力軸）とを接続する第１位置に移動することができる。
【００３２】
また、軸方向において玉軸受６６と可動スリーブ７０との間には、その可動スリーブ７０を軸方向において玉軸受６７側（フロントデフ１７と反対側）に付勢する、言い換えれば、外周噛合歯７０ａと噛合歯７２とが噛み合う側に付勢するスプリング７３が設けられている。
【００３３】
第１推力増幅機構５６は、軸方向から見て第１回転部材３２と第２回転部材３４との間に設けられている。第１推力増幅機構５６は、前輪車軸２２の回転軸心Ｃ１まわりに回転可能な第１カム７４と、第１カム７４と同様に前輪車軸２２の回転軸心Ｃ１まわりに回転可能であって、前輪車軸２２に対して軸方向への相対移動可能に構成されている第２カム７６と、軸方向において第１カム７４と第２カム７６との間に介在されているボール７８とから成るボールカムである。また、第１推力増幅機構５６は、さらに第２カム７６に当接することでその第２カム７６とともに軸方向に移動可能なピストン８０と、軸方向においてピストン８０と第２カム７６との間に介在され第２カム７６を軸方向において第１カム７４側（軸受６７側）に付勢するスプリング８２とを備えている。なお、第１カム７４が、本発明の一対の回転部材の他方に対応し、第２カム７６が、本発明の一対の回転部材の一方に対応している。
【００３４】
第１カム７４は、円環形状を有し、その内周面が第１回転部材３２の外周面に摺動可能に嵌め付けられている。第１カム７４の外周端部には、第１制御クラッチ６０を構成する内側クラッチプレートが相対回転不能にスプライン嵌合されている。第２カム７６は、円環形状を有し、その内周部が第１回転部材３２の外周部にスプライン嵌合されることで、第１回転部材３２に対して相対回転不能、且つ、軸方向の移動可能とされている。第２カム７６の軸方向の端部から第１断接機構３６側に向かって伸びる突き出し部が形成されており、その突き出し部の軸端部がピストン８０に当接している。
【００３５】
第１カム７４および第２カム７６の互いに対向する面には、それぞれ凹溝状のカム面７４ａ、７６ａが形成され、その一対のカム面７４ａ、７６ａに挟まれるようにしてボール７８が介挿されている。そして、第１カム７４と第２カム７６とが相対回転すると、ボール７８が第１カム７４および第２カム７６のカム面７４ａ、７６ａを軸方向に押し拡げようとするため、第１カム７４と第２カム７６とが軸方向において離間する方向に相対移動させられる。また、第２カム７６の軸方向においてフロントデフ１７側の端部が、ピストン８０の軸方向の一端に当接していることから、例えば第２カム７６が軸方向においてフロントデフ１７側に移動すると、それに連動してピストン８０も同様に軸方向においてフロントデフ１７側に移動する。ピストン８０は、軸方向において第２カム７６および後述するホルダー９４と第１シンクロ機構６４との間に介挿されており、第１回転部材３２に対して相対回転可能、且つ、軸方向への移動可能とされている。
【００３６】
第１制御クラッチ６０は、第１推力増幅機構５６（第１カム７４）の径方向外側に設けられており、第１推力増幅機構５６を構成する第１カム７４と非回転部材であるトランスファケース５８とを選択的に係合（完全係合）もしくはスリップ係合させることができる。第１制御クラッチ６０は、第１カム７４の外周端部にスプライン嵌合されることで、第１カム７４に対して相対回転不能、且つ、軸方向への相対移動可能な円板状の内側クラッチプレートと、その内側クラッチプレートに交互に重ねられ、外周部がトランスファケース５８に対して相対回転不能、且つ、軸方向への相対移動可能にスプライン嵌合されている円板状の外側クラッチプレートと、その外側クラッチプレートと同様に、外周部がトランスファケース５８に対して相対回転不能、且つ、軸方向への相対移動可能にスプライン嵌合されているアーマチュア８６とを、含んで構成されている。前記内側クラッチプレートと外側クラッチプレートによって、第１制御クラッチ６０の摩擦係合要素８４が構成される。
【００３７】
第１電磁ソレノイド６２は、軸方向から見て第１制御クラッチ６０の摩擦係合要素８４およびアーマチュア８６と重なる位置に配置されている。第１電磁ソレノイド６２に電流が流れると、電磁ソレノイド周辺に磁束が生じ、アーマチュア８６が軸方向において第１電磁ソレノイド６２側に吸引されるように構成されている。従って、第１電磁ソレノイド６２に電流が流れると、アーマチュア８６が摩擦係合要素８４を押圧し、第１制御クラッチ６０が係合もしくはスリップ係合される。結果として、第１電磁ソレノイド６２に電流が流れると第１制御クラッチ６０が係合もしくはスリップ係合されることから、第１推力増幅機構５６の第１カム７４に回転抑制トルクが付与される。なお、第１電磁ソレノイド６２が、本発明の第１アクチュエータに対応している。
【００３８】
第１推力増幅機構５６の第１カム７４が回転停止もしくは回転低下すると、第１回転部材３２と一体的に回転させられる第２カム７６との間に相対回転が生じるため、ボール７８によって第１カム７４と第２カム７６とが軸方向に押し拡げられる。ここで、第１カム７４は、トランスファケース５８にスラスト軸受を介して当接することで軸方向への移動が規制されているため、第２カム７６が軸方向においてフロントデフ１７側に移動させられる。また、第２カム７６が軸方向に移動すると、その第２カム７６に当接するピストン８０、ピストン８０にスラスト軸受を介して隣接する第１シンクロ機構６４のシンクロリング８８、さらにシンクロリング８８に隣接する第１断接機構３６の可動スリーブ７０も同様に、軸方向においてフロントデフ１７側に移動させられる。
【００３９】
前輪車軸２２の軸方向においてピストン８０と第１断接機構３６の可動スリーブ７０との間には、第１回転部材３２と第２回転部材３４とを回転同期させるための第１シンクロ機構６４が設けられている。すなわち、第１シンクロ機構６４は、第１断接機構３６を接続する際の同期装置として機能し、第１断接機構３６の一部として設けられている。第１シンクロ機構６４は、シンクロリング８８と、可動スリーブ７０に対して相対回転不能、且つ、軸方向への移動可能にスプライン嵌合されている摩擦係合部材９０と、第２回転部材３４に対して相対回転不能、且つ、軸方向への移動可能にスプライン嵌合されている摩擦係合部材９２とを、含んで構成されている。
【００４０】
シンクロリング８８は、円環形状を有し、その内周部が第１回転部材３２にスプライン嵌合されることで、第１回転部材３２に対して相対回転不能、且つ、軸方向への移動可能に構成されている。摩擦係合部材９０は、円錐形状を有し、その内周部が可動スリーブ７０にスプライン嵌合されている。また、摩擦係合部材９０の外周側のテーパ面が第２回転部材３４の内周側に形成されるテーパ面に摺接させられているとともに、内周側のテーパ面が、摩擦係合部材９２の外周側のテーパ面と摺接させられている。さらに、シンクロリング８８の外周面はテーパ状に形成されており、摩擦係合部材９２の内周側のテーパ面が、シンクロリング８８の外周側のテーパ面と摺接させられている。また、シンクロリング８８とピストン８０との間には、スラスト軸受が介挿されている。
【００４１】
上記のように構成される第１シンクロ機構６４において、シンクロリング８８がピストン８０によって可動スリーブ７０側に押し付けられると、シンクロリング８８と摩擦係合部材９２との間の摺接面、摩擦係合部材９０と摩擦係合部材９２との間の摺接面、および第２回転部材３４と摩擦係合部材９０との間の摺接面で摩擦力が発生する。この摩擦力によって第１回転部材３２と第２回転部材３４とが回転同期させられる。そして、第１回転部材３２と第２回転部材３４とが回転同期されると、走行中において第１断接機構３６の外周噛合歯７０ａと噛合歯７２との噛合が可能となる。
【００４２】
ピストン８０と第１推力増幅機構５６との間に、第１断接機構３６の断接状態を保持する固定機構（掛け止め機構）として機能する第１ホルダー９４が設けられている。第１ホルダー９４は、円環状に形成され、第１回転部材３２に対して相対回転不能、且つ、軸方向の移動不能に固定されている。また、第１ホルダー９４の外周面には、ピストン８０を掛け止めるための掛止歯９４ａ、９４ｂ（図３参照）が形成されている。なお、第１ホルダー９４が、本発明の固定機構に対応している。
【００４３】
図３は、第１ホルダー９４によるピストン８０の掛け止めの作動原理を説明する模式図であって、第２カム７６、ピストン８０、および第１ホルダー９４を周方向に展開した図に対応している。なお、図３にあっては、紙面の上下方向が回転軸心Ｃ１の軸方向に対応し、紙面の左右方向が周方向（回転方向）に対応している。また、図示はしないが、ピストン８０は、スプリング７３によって軸方向において第２カム７６側（紙面において下側）に常時付勢されている。
【００４４】
第１ホルダー９４の軸方向においてフロントデフ１７側の外周面には、上述したピストン８０を掛け止めするための掛止歯９４ａおよび掛止歯９４ｂが周期的に形成されている。この掛止歯９４ａおよび掛止歯９４ｂは、軸方向で異なる位置に形成されている。また、ピストン８０には、その掛止歯９４ａ、９４ｂによって掛け止めされる突起８０ａが周期的に形成されている。また、第２カム７６の軸端部には、ピストン８０と接触した際に、ピストン８０の突起８０ａに当接する押付歯７６ａおよび押付歯７６ｂが周期的に形成されている。この押付歯７６ａおよび押付歯７６ｂは、軸方向で異なる位置に形成されている。また、第２カム７６および第１ホルダー９４は、第１回転部材３２に対して相対回転不能とされているため、第２カム７６の押付歯７６ａ、７６ｂおよび第１ホルダー９４の掛止歯９４ａ、９４ｂの周方向（回転方向）の相対位置は変化しない。
【００４５】
図３の実線で示すＡ位置のピストン８０は、その突起８０ａが第１ホルダー９４の掛止歯９４ａに掛け止めさせられた状態を示している。この状態では、ピストン８０が軸方向において第２カム７６側（玉軸受６７側）に移動した状態を示している。これは、図２の回転軸心Ｃ１に対して下側の状態に対応しており、第１断接機構３６において、外周噛合歯７０ａと噛合歯７２とが噛み合わされた状態となる。すなわち、第１回転部材３２と第２回転部材３４とが第１断接機構３６によって接続された状態となる。
【００４６】
この状態から第２カム７６が第１推力増幅機構５６によって軸方向に１往復すると、突起８０ａが押付歯７６ａによって持ち上げられる。このとき、ピストン８０が、スプリング７３の付勢力に抗って軸方向に移動し、突起８０ａが掛止歯９４ａを超えて掛止歯９４ｂ側に移動し、掛止歯９４ｂの斜面を滑ることで、一点鎖線で示すＢ位置で掛け止めされる。この状態では、ピストン８０が軸方向においてフロントデフ１７側に移動し、図２の回転軸心Ｃ１に対して上側の状態となる。すなわち、第１断接機構３６において外周噛合歯７０ａと噛合歯７２との噛合が解除され、第１回転部材３２と第２回転部材３４との接続が遮断された状態となる。
【００４７】
さらに、ピストン８０がＢ位置で掛け止めされた状態から第２カム７６が１往復すると、突起８０ａが第２カム７６の押付歯７６ｂによって持ち上げられ、ピストン８０がスプリング７３の付勢力に抗って軸方向に移動し、突起８０ａが掛止歯９４ｂを超えて掛止歯９４ａ側に移動し、その掛止歯９４ａの斜面を滑ることで、ピストン８０は破線で示すようにＡ位置に掛け止めされる。このように、ピストン８０は、第２カム７６が１往復する毎に、第１ホルダー９４によって第１断接機構３６が接続されるＡ位置、または第１断接機構３６の接続が解除されるＢ位置の何れかに掛け止めされる。そして、第２カム７６が作動しない状態では、第１ホルダー９４によってピストン８０がＡ位置およびＢ位置の何れかに機械的に保持される。
【００４８】
上記のように構成されるトランスファ１８の作動について、図４および図５を用いて説明する。図４は、図２のトランスファ１８の一部（第１断接機構３６の断接に関与する部位）であって、２輪駆動（２ＷＤ）から４輪駆動（４ＷＤ）に切り替えられるときのトランスファ１８の作動状態を時系列的に示している。図４(a)は、２輪駆動の状態すなわち第１断接機構３６の接続が遮断された状態を示しており、図４(b)は、２輪駆動から４輪駆動に切り替える過渡期の第１シンクロ機構６４によるシンクロ過程（回転同期過程）を示しており、図４(c)は、４輪駆動に切り替えられた状態すなわち第１断接機構３６が接続された状態を示している。図５は、トランスファ１８が２輪駆動から４輪駆動に切り替えられるときの過程をフローチャートで示したものである。
【００４９】
図４(a)で示す２輪駆動では、ピストン８０が図３のＢ位置で保持されている。すなわち、ピストン８０の突起８０ａが第１ホルダー９４の掛止歯９４ｂに掛け止めされた状態となる。このとき、可動スリーブ７０が、シンクロリング８８およびスラスト軸受を介してピストン８０によってフロントデフ１７側に移動させられて、図４(a)に示す位置（第２位置）で保持される。従って、可動スリーブ７０の外周噛合歯７０ａと噛合歯７２との噛合が解除され、第１回転部材３２と第２回転部材３４との接続が解除される。
【００５０】
この図４(a)の２輪駆動が図５のステップＳ１のディスコネクト状態に対応している。以下、図５のフローチャートに沿って作動を説明する。図５のステップＳ２において第１電磁ソレノイド６２が通電させられると、ステップＳ３においてアーマチュア８６が第１電磁ソレノイド６２側に吸引され（アーマチュア吸引）され、第１制御クラッチ６０においてクラッチトルクが発生する（ステップＳ４）。そして、第１制御クラッチ６０が係合または半係合されると、第１カム７４に回転抑制トルクが付与され、第１カム７４と第２カム７６との間で相対回転が発生する（ステップＳ５）。これに従って、ボール７８が第１カム７４および第２カム７６を軸方向において乖離する方向に押し拡げることから、第２カム７６が軸方向においてフロントデフ１７側に移動させられる（ステップＳ６）。また、第２カム７６が軸方向に移動することから、第２カム７６によって軸方向に押圧されるピストン８０、シンクロリング８８、可動スリーブ７０についても軸方向においてフロントデフ１７側に移動させられる（ステップＳ７）。
【００５１】
また、シンクロリング８８が軸方向に移動することで、シンクロリング８８の外周面と摩擦係合部材９２の内周面との間、摩擦係合部材９２の外周面と摩擦係合部材９０の内周面との間、および摩擦係合部材９０の外周面と第２回転部材３４の内周面との間で摩擦力が発生し、この摩擦力によって第１回転部材３２と第２回転部材３４との回転同期（シンクロ）が開始される（ステップＳ８）。この状態が、図４(b)に対応している。図４(b)にあっては、第２カム７６が軸方向において図４(a)の状態よりもさらにフロントデフ１７側に移動した状態となり、第２カム７６によって押圧されるピストン８０、シンクロリング８８、可動スリーブ７０についても、さらにフロントデフ１７側に移動させられる。そして、シンクロリング８８と摩擦係合部材９０、９２とが互いに押圧しあうことで摩擦力が発生し、第１回転部材３２と第２回転部材３４とが回転同期することとなる。
【００５２】
そして、第１回転部材３２と第２回転部材３４との相対回転速度が許容値以下になると（ステップＳ９）、第１断接機構３６の接続が可能と判断され、第１電磁ソレノイド６２の通電が遮断される（ステップＳ１０）。なお、第１回転部材３２および第２回転速度３４の相対回転速度は、第１回転部材３２の回転速度Ｎ1を検出する第１回転速度センサ１２２（図７参照）によって検出される回転速度Ｎ1、および第２回転部材３４の回転速度Ｎ2を検出する第２回転速度センサ１２４（図７参照）によって検出される回転速度Ｎ2の差分で算出される。
【００５３】
第１電磁ソレノイド６２の通電が遮断されると、第１推力増幅機構５６による第２カム７６の押圧力がゼロになるため、スプリング７３の付勢力によって可動スリーブ７０、シンクロリング８８、ピストン８０、および第２カム７６が軸方向において玉軸受６７側に押し戻される（ステップＳ１１）。このとき、第１回転部材３２と第２回転部材３４とが回転同期しているので、可動スリーブ７０が押し戻された際に、可動スリーブ７０の外周噛合歯７０ａと噛合歯７２とが噛み合わされる（ステップＳ１２）。また、ピストン８０は、第１ホルダー９４によって図３のＡ位置で掛け止めされる（ステップＳ１３）。また、スプリング８２が第２カム７６を軸方向に付勢することで、第２カム７６が玉軸受６７側に押し戻される（ステップＳ１４）。
【００５４】
前記ステップＳ１１〜ステップ１４の状態が図４(c)に対応している。図４(c)にあっては、スプリング７３の付勢力によって、可動スリーブ７０、シンクロリング８８、ピストン８０、および第２カム７６が軸方向において玉軸受６７側に押し戻されるため、ピストン８０は、図３のＡ位置の状態となる。すなわち、ピストン８０の突起８０ａが第１ホルダー９４の掛止歯９４ａで掛け止めされる。このように、ピストン８０がスプリング７３によって図３のＡ位置まで押し戻されることで、可動スリーブ７０についても外周噛合歯７０ａと噛合歯７２とが噛み合う位置（第１位置）まで押し戻される。これより、第１回転部材３２と第２回転部材３４とが接続され、エンジン１０の駆動力の一部がトランスファ１８を介して後輪側に伝達される。また、第１電磁ソレノイド６２の通電が遮断されても、第１ホルダー９４によって４輪駆動状態が機械的に保持される。
【００５５】
なお、４輪駆動状態からさらに第１電磁ソレノイド６２が通電されると、前述した作動と同様に第２カム７６の軸方向への移動に伴ってピストン８０、シンクロリング８８、および可動スリーブ７０についても軸方向に移動させられ、ピストンの突起８０ａが、第２カム７６の押付歯７６ａによって持ち上げられて、掛止歯９４ａから掛止歯９４ｂ側に移動すると第１電磁ソレノイド６２の通電が遮断され、スプリング７３によって押し戻されてピストン８０の突起８０ａが掛止歯９４ｂで掛け止めされる（図３のＢ位置）。このとき、図４(a)の状態となり、第１断接機構３６において外周噛合歯７０ａと噛合歯７２との噛合が解除され、第１回転部材３２と第２回転部材３４とが切断される（２輪駆動）。このように、第２カム７６が２往復すると、元の状態に復帰することとなる。
【００５６】
上記のように構成されることで、第１制御クラッチ６０で発生させるトルクが小さなものであっても、第１推力増幅機構５６を構成するボールカムによってトルクが増幅されてピストン８０では大きな推力が得られる。また、第１推力増幅機構５６は、第１カム７４と第２カム７６との相対回転で作動するが、第２カム７６は第１回転部材３２に接続されて一体的に回転するに伴い車速Ｖに比例した速度で回転するため、第１カム７４を第１制御クラッチ６０によって回転停止もしくは回転低下させたときの第１カム７４と第２カム７６との相対回転が大きいことから、第１推力増幅機構５６が速やかに作動する。すなわち、第１断接機構３６の応答性が高くなる。
【００５７】
本実施例の４輪駆動装置８にあっては、後輪側に設けられている第２断接機構５４についても、上述した第１断接機構３６と同様に構成されている。図６は、カップリング２２とリアデフ２４との間に設けられている第２断接機構５４周辺の構造を示す断面図である。図６に示すように、ドライブピニオン４８とリアデフ２４との間には、ドライブピニオン４８と噛み合うリングギヤ５１が設けられて後輪車軸４９の回転軸心Ｃ２まわりに回転可能な第３回転部材５０（本発明の動力入力軸）と、リアデフ２４のケース２４ｃに連結されて第３回転部材５０と同じく後輪車軸４９の回転軸心Ｃ２まわりに回転可能な第４回転部材５２（本発明の動力出力軸）と、第３回転部材５０と第４回転部材５２との間を選択的に断接する、ドグクラッチ（噛合クラッチ）を有する第２断接機構５４と、第２断接機構５４の断接状態を切り替えるための推力を発生させる第２推力増幅機構９６と、第２推力増幅機構９６の第１カム９６ａと非回転部材であるケース９８との間に設けられている第２制御クラッチ１００と、第２制御クラッチ１００の係合力を調整（制御）するための第２電磁ソレノイド１０２と、第２断接機構５４によって第３回転部材５０と第４回転部材とを接続する際の回転同期装置として機能する第２シンクロ機構１０４と、第２断接機構５４を構成する一対の噛合歯を噛合側に付勢するスプリング１０６と、第２断接機構５４の断接状態を保持する第２ホルダー１０８とが、設けられている。なお、第２電磁ソレノイド１０２が、本発明の第２アクチュエータに対応し、第２シンクロ機構１０４が本発明のシンクロ機構に対応し、第２ホルダー１０８が、本発明の固定機構に対応している。
【００５８】
この後輪側においても、前輪側のトランスファ１８と基本的には同じ構造を有しているため、ここではその概要について説明する。図６において、第３回転部材５０は、後輪車軸４９の回転軸心Ｃ２まわりに回転可能に構成され、第４回転部材５２も同様に、後輪車軸４９の回転軸心Ｃ２まわりに回転可能に構成されている。なお、第３回転部材５０が、本発明の動力入力軸に対応し、第４回転部材５２が、本発明の動力出力軸および車速に比例して回転速度が増加する回転部材に対応している。
【００５９】
また、第２断接機構５４は、後輪車軸４９の回転軸心Ｃ２まわりに回転可能な第３回転部材５０と第４回転部材とを接続する、図６の回転軸心Ｃ２よりも上側に示す第１位置と、第３回転部材５０と第４回転部材とを遮断する、図６の回転軸心Ｃ２よりも下側に示す第２位置とを取り得るように、後輪車軸４９の回転軸方向への移動可能に設けられ、外周部に噛合歯が形成されている可動スリーブ５４ａを有している。可動スリーブ５４ａは、内周部が第４回転部材５２にスプライン嵌合されることで相対回転不能とされ、外周部には第３回転部材５０に形成されている噛合歯と噛合可能な前記噛合歯が形成されている。これら一対の噛合歯も同様に、第２断接機構５４を構成している。なお、可動スリーブ５４ａが、本発明の切替部材に対応している。
【００６０】
また、第２推力増幅機構９６は、後輪車軸４９の回転軸心Ｃ２まわりに回転可能な一対の第１カム９６ａおよび第２カム９６ｂと、これら第１カム９６ａと第２カム９６ｂとの間に介在されるボール９６ｃとから成るボールカムである。第１カム９６ａと第２カム９６ｂとが相対回転させられると、ボール９６ｃが回転してこれらの部材９６ａ、９６ｂが軸方向に離間するように構成されている。また、第１カム９６ａは、スラスト軸受を介してケース９８と当接して軸方向の移動が規制されていることから、第１カム９６ａと第２カム９６ｂとが離間すると、第２カム９６ｂが軸方向に移動し、これに連動して第２ピストン１０９、第２シンクロ機構１０４のシンクロリング１０４ａ、および可動スリーブ５４ａについても、後輪車軸４９の軸方向のリアデフ２４側に移動させられるように構成されている。なお、第１カム９６ａが、本発明の一対の回転部材の他方に対応し、第２カム９６ｂが、本発明の一対の回転部材の一方に対応している。
【００６１】
第２制御クラッチ１００は、第２電磁ソレノイド１０２によって、第１カム９６ａに回転抑制トルクを付加できるように構成されている。また、第２推力増幅機構９６を構成する第２カム９６ｂは、車速Ｖに比例して回転速度が増加する第４回転部材５２に相対回転不能に接続されている。
【００６２】
上記のように、後輪側（ドライブピニオン４８とリアデフ２４との間の動力伝達経路）が構成される場合であっても、その作動は前述したトランスファ１８と基本的には同じである。例えば第２断接機構５４が遮断された状態で走行中に第２電磁ソレノイド１０２が通電されると、第２制御クラッチ１００においてトルクが発生し、第１カム９６ａに回転抑制トルクが付与される。従って、第２推力増幅機構９６を構成する第１カム９６ａと第２カム９６ｂとの間で相対回転が生じることから、第１カム９６ａと第２カム９６ｂとが軸方向に離間し、第２カム９６ｂが軸方向に移動させられる。そして、第２推力増幅機構９６の第２カム９６ｂによって第２シンクロ機構１０４のシンクロリング１０９や第２断接機構５４の可動スリーブ５４ａがスプリング１０６の付勢力に抗って軸方向に移動させられると、第２シンクロ機構１０４によって第３回転部材５０と第４回転部材５２とが回転同期される。さらに、第２電磁ソレノイド１０２の通電が遮断すると、スプリング１０６の付勢力によって可動スリーブ５４ａが押し戻されて第２断接機構５４が接続される。このとき、第２断接機構５４の断接状態は、第２ホルダー１０８によって保持される。このように、後輪側においても、前輪側と同じ作動原理によって第２断接機構５４の断接状態が切り替えられる。ここで、第２推力増幅機構９６を構成する第２カム９６ｂは、第４回転部材５２に接続されて一体的に回転することから車速Ｖに比例した速度で回転するため、第１カム９６ａが回転停止もしくは回転低下したときの第１カム９６ａと第２カム９６ｂとの相対回転が大きいことから、第２推力増幅機構９６が速やかに作動する。すなわち、第２断接機構５４の応答性が高くなる。
【００６３】
本実施例の４輪駆動装置８では、前輪側に第１断接機構３６が設けられ、後輪側に第２断接機構５４が設けられていることから、例えば２輪駆動走行中において第１断接機構３６および第２断接機構５４を遮断することで、プロペラシャフト２０への動力伝達を遮断し、プロペラシャフト２０等の引き摺りによる燃費低下を防止できる。また、例えば２輪駆動走行中にスリップ等が発生した場合などでは、速やかに第１断接機構３６および第２断接機構５４を接続して４輪駆動に切り替えるのが望ましい。この駆動状態の切替にあっては、第１断接機構３６および第２断接機構５４の両方の応答性が求められる。すなわち、第１断接機構３６および第２断接機構５４の何れか一方の応答性が悪いと、４輪駆動装置８としての駆動状態の切替応答性が悪くなる。これに対して、４輪駆動装置８の駆動状態を切り替える第１断接機構３６および第２断接機構５４は、何れも上述したように構成されることで応答性が高いため、４輪駆動装置８として駆動状態の切替応答性が高くなる。
【００６４】
次に、上記のように構成される４輪駆動装置８の駆動状態の切替について説明する。図７は、４輪駆動装置８の駆動状態を制御する（第１断接機構３６および第２断接機構５４の断接状態を切り替える）電子制御装置１２０の入出力系統および電子制御装置１２０の制御機能を説明する機能ブロック線図である。
【００６５】
電子制御装置１２０には、第１回転速度センサ１２２によって検出される第１回転部材３２の回転速度Ｎ1を表す信号、第２回転速度センサ１２４によって検出される第２回転部材３４の回転速度Ｎ2を表す信号、第３回転速度センサ１２６によって検出される第３回転部材５０の回転速度Ｎ3を表す信号、第４回転速度センサ１２８によって検出される第４回転部材５２の回転速度Ｎ4を表す信号、第５回転速度センサ１３０によって検出されるカップリング２２の下流側の回転速度Ｎ5を表す信号等が入力される。また、電子制御装置１２０からは、第１制御クラッチ６０を制御する第１電磁ソレノイド６２の駆動信号、第２制御クラッチ１００を制御する第２電磁ソレノイド１０２の駆動信号、カップリング２２を制御する第３電磁ソレノイド１３２の駆動信号等が出力される。
【００６６】
電子制御装置１２０は、クラッチ制御部１４０、同期判定部１４２、切替判定部１４４、およびカップリング制御部１４６を機能的に備えている。
【００６７】
クラッチ制御部１４０は、４輪駆動装置８の駆動状態を切り替える指令を受けると、第１電磁ソレノイド６２および第２電磁ソレノイド１０２を通電して、第１制御クラッチ６０および第２制御クラッチ１０２においてトルクを発生させ、第１制御クラッチ６０および第２制御クラッチ１１０を係合する。
【００６８】
同期判定部１４２は、第１電磁ソレノイド６２が通電されると、第１回転部材３２と第２回転部材３４との相対回転速度である回転速度差Ｎ12（Ｎ2−Ｎ1）が予め設定されている許容値α未満か否かを判定する。すなわち、第１回転部材３２と第２回転部材３４とが第１シンクロ機構６４によって回転同期されたか否かを判定する。また、同期判定部１４２は、第２電磁ソレノイド１０２が通電されると、第３回転部材５０と第４回転部材５２との回転速度差Ｎ34(=Ｎ4-Ｎ3)が予め設定されている許容値β未満か否かを判定する。すなわち、第３回転部材５０と第４回転部材５２とが第２シンクロ機構１０４によって回転同期されたか否かを判定する。なお、許容値α、βは、第１断接機構３６および第２断接機構５４を接続するに際して、互いの噛合歯が噛合可能となる回転速度差に設定されている。
【００６９】
クラッチ制御部１４０は、同期判定部１４２によって第１回転速度３２と第２回転部材３４との回転速度差Ｎ12が許容値α未満になるとともに、第３回転部材５０と第４回転部材５２との回転速度差Ｎ34が許容値β未満になると、第１電磁ソレノイド６２および第２電磁ソレノイド１０２の通電を遮断する指令を出力する。この第１電磁ソレノイド６２および第２電磁ソレノイド１０２の通電が遮断されることで、第１推力増幅機構５６および第２推力増幅機構９６による押圧が解除され、第１断接機構３６および第２断接機構５４の断接状態が切り替えられる。言い換えれば、ピストンを掛け止めるホルダーの掛け止め位置が切り替えられる。
【００７０】
切替判定部１４４は、第１電磁ソレノイド６２および第２電磁ソレノイド１０２の通電が遮断された後、４輪駆動ないしは２輪駆動に切り替えられたか否かを判定する。切替判定部１４４は、例えば第１断接機構３６を構成する可動スリーブ７０が、予め設定されている第１断接機構３６の噛合歯が噛み合う噛合位置に位置するとともに、第２断接機構５４を構成する可動スリーブ５４ａが、予め設定されている第２断接機構５４の噛合歯が噛み合う噛合位置に位置したことを検出すると、４輪駆動への切替完了を判断する。また、切替判定部１４４は、第１断接機構３６の可動スリーブ７０が、予め設定されている第１断接機構３６の噛合が遮断される噛合遮断位置に位置するとともに、第２断接機構５４の可動スリーブ５４ａが、予め設定されている第２断接機構５４の噛合が遮断される噛合遮断位置に位置したことを検出すると、２輪駆動への切替完了を判断する。なお、可動スリーブ７０および可動スリーブ５４ａの位置は、例えばこれら可動スリーブの位置を検出する図示しないポジションセンサによって検出される。
【００７１】
カップリング制御部１４６は、カップリング２２のトルク容量を制御する第３電磁ソレノイド１３２の電流を制御して、カップリング２２のトルク容量を適宜制御する。例えば、走行中に２輪駆動から４輪駆動に切り替える場合、カップリング制御部１４６は、第１回転部材３２と第２回転部材３４とが同期するとともに、第３回転部材５０と第４回転部材５２とが同期するまでの間は、カップリング２２のトルク容量を零に制御する。そして、カップリング制御部１４６は、これらの同期が完了し、第１電磁ソレノイド６２、１０２の通電が遮断されるのと同時ないしは略同時に、カップリング２２のトルク容量の増加を開始する。さらに、４輪駆動への切替が完了したことを判断すると、カップリング制御部１４６は、第３電磁ソレノイド１３２を制御してカップリング２２のトルク容量を車両の走行状態に応じた容量に制御する。また、走行中に４輪駆動から２輪駆動に切り替える場合、カップリング制御部１４６は、第１電磁ソレノイド６２、１０２の作動と同時ないしは略同時に、第３電磁ソレノイド１３２を制御してカップリング２２のトルク容量の低下を開始する。
【００７２】
図８は、電子制御装置１２０の制御作動の要部、具体的には、走行中に２輪駆動から４輪駆動に切り替える制御作動を説明するフローチャートである。このフローチャートは、例えば数ｍｓｅｃないしは数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。
【００７３】
走行中に２輪駆動から４輪駆動に切り替える指令を受けると、クラッチ制御部１４０およびカップリング制御部１４６に対応するステップＳＡ１（以下、ステップを省略する）において、第１電磁ソレノイド６２および第２電磁ソレノイド１０２の通電が開始され、カップリング２２はトルク容量が零すなわち開放状態に制御される。なお、２輪駆動走行にあっては、通常カップリング２２のトルク容量は零であるため、その状態が維持されるように制御される。
【００７４】
同期判定部１４２に対応するＳＡ２では、第１シンクロ機構６４によって第１回転部材３２と第２回転部材３４とが回転同期（ＴＦ同期）したか否か、および、第２シンクロ機構１０４によって第３回転部材５０と第４回転部材５２とが回転同期（ＤＦ同期）したか否かが判定される。これら両方が回転同期するまでの間は、同じ判定が繰り返し実行され、これらの両方が回転同期すると、ＳＡ２が肯定されてＳＡ３に進む。クラッチ制御部１４４およびカップリング制御部１４６に対応するＳＡ３では、第１電磁ソレノイド６２、１０２の通電が遮断される。また、これと同時ないしは略同時にカップリング２２のトルク容量の増加が開始される。第１電磁ソレノイド６２、１０２の通電が遮断されると、第１推力増幅機構５６および第２推力増幅機構９６による押圧がなくなるので、各可動スリーブがスプリング７３、１０６による付勢力によって押し戻されることで、第１断接機構３６および第２断接機構５４が接続される。このとき、第１断接機構３６および第２断接機構５４は、何れも第１シンクロ機構６４および第２シンクロ機構１０４によって回転同期した状態であるため、確実に接続される。
【００７５】
切替判定部１４４に対応するＳＡ４では、４輪駆動（４ＷＤ）への切替が完了したか否かが判定される。例えば、各断接機構の可動スリーブの位置を検出するポジションセンサからの信号や、各断接機構が接続されると出力される４ＷＤスイッチの信号等に基づいて、４輪駆動への切替完了が判定される。４輪駆動への切替が完了するまでの間は、ＳＡ４が繰り返し実行される。４輪駆動への切替が完了するとＳＡ４が肯定され、カップリング制御部１４６に対応するＳＡ５において、カップリング２２のトルク容量が車両の走行状態に応じた値に制御される。
【００７６】
図８のフローチャートは、２輪駆動から４輪駆動に切り替える、すなわち第１断接機構３６および第２断接機構５４を接続するものであったが、４輪駆動から２輪駆動に切り替える場合には、シンクロ機構を用いた回転同期は必要ないため、第１ソレノイド６２および第２電磁ソレノイド１０２の通電とカップリング２２のトルク容量の低下とが同時ないしは略同時に開始される。
【００７７】
上述のように、本実施例によれば、第１電磁ソレノイド６２および第２電磁ソレノイド１０２が通電されて第１推力増幅機構５６および第２推力増幅機構９６の第１カム７４、９６ａが回転停止もしくは回転低下すると、第２カム７６、９６ｂは、車速Ｖに比例した回転速度で回転しているため、第１カム７４、９６ａと第２カム７６、９６ｂとの相対回転が高くなる。従って、第１推力増幅機構５６および第２推力増幅機構９６を速やかに作動させて、第１断接機構３６および第２断接機構５４の断接状態を速やかに切り替えることができる。このように、第１断接機構３６および第２断接機構５４ともに速やかに断接状態が切り替えられるので、４輪駆動装置８の駆動状態の切替に際して応答性の低い断接機構に影響されることもなく応答性の低下が抑制される。また、第１断接機構３６および第２断接機構５４には、第１シンクロ機構６４および第２シンクロ機構１０４がそれぞれ設けられているため、そのシンクロ機構６４、１０４によって第１断接機構３６および第２断接機構５４を速やかに回転同期させて、第１断接機構３６および第２断接機構５４を接続することができる。
【００７８】
また、本実施例によれば、第１推力増幅機構５６および第２推力増幅機構９６は、いずれも第１カムおよび第２カムと、これら第１カムおよび第２カムとの間に介在されるボールと、から成るボールカムであるため、第１カムおよび第２カムの間で相対回転が生じると、ボールカムが作動して第１カムおよび第２カムが軸方向に押し拡げられ、第１制御クラッチ６０および第２制御クラッチ１００のトルクが、ボールカムを介して増幅して出力される。
【００７９】
また、本実施例によれば、第１電磁ソレノイド６２および第２電磁ソレノイド１０２を通電することで、第１制御クラッチ６０および第２制御クラッチ１００の係合状態を切り替えることができる。
【００８０】
また、本実施例によれば、第１断接機構３６および第２断接機構５４の断接状態を保持するためのホルダー９４、１０８がさらに設けられているため、第１電磁ソレノイド６２および第２電磁ソレノイド１０２が通電されなくても、第１断接機構３６および第２断接機構５４の断接状態がホルダー９４、１０８よって維持され、第１断接機構３６および第２断接機構５４の断接状態を維持するためのエネルギをなくすことができる。
【００８１】
また、本実施例によれば、第１断接機構３６および第２断接機構５４が何れもシンクロ機構６４、１０４を備える場合には、第１断接機構３６および第２断接機構５４において独自に回転同期して接続することができる。従って、第１電磁ソレノイド６２および第２電磁ソレノイド１０２を同時ないしは略同時に作動させて、第１断接機構３６および第２断接機構５４を速やかに接続することができる。このとき、カップリング２２を開放することで、回転同期する際の負荷を各シンクロ機構６４、１０４で分担することもできる。
【００８２】
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【実施例２】
【００８３】
上述した４輪駆動装置８は、第１断接機構３６および第２断接機構５４の両方にシンクロ機構が設けられていた。しなしながら、第１断接機構３６および第２断接機構５４の何れか一方にのみシンクロ機構が設けられている場合であっても、走行中において第１断接機構３６および第２断接機構５４の速やかな切替が可能である。以下、一例として第１断接機構３６にのみシンクロ機構（第１シンクロ機構６４）が設けられている場合の切替を図９のフローチャートを用いて説明する。
【００８４】
図９は、第１断接機構３６にのみ第１シンクロ機構６４が設けられている場合において、走行中に２輪駆動から４輪駆動に切り替える場合の制御作動を説明するフローチャートである。このフローチャートは、例えば数ｍｓｅｃ乃至は数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。
【００８５】
走行中に２輪駆動から４輪駆動に切り替える指令を受けると、クラッチ制御部１４０およびカップリング制御部１４６に対応するステップＳＢ１（以下、ステップを省略する）において、カップリング２２が係合されるとともに、第１電磁ソレノイド６２および第２電磁ソレノイド１０２の通電が開始される。次いで、同期判定部１４２に対応するＳＢ２において、第１シンクロ機構６４によって第１回転部材３２と第２回転部材３４とが回転同期（ＴＦ同期）したか否かが判定される。ＳＢ２は、第１回転部材３２と第２回転部材３４とが回転同期するまでの間繰り返し実行される。そして、第１回転部材３２と第２回転部材３４とが回転同期すると、第１断接機構３６の接続が可能となり、ＳＢ２が肯定されてＳＢ３に進む。第１回転部材３２と第２回転部材３４とが回転同期し、且つ、カップリング２２が係合されると、第３回転部材５０に回転が伝達されることから、第３回転部材５０と第４回転部材５２についても回転同期した状態となる。すなわち、第２断接機構５４についても回転同期されて接続可能な状態となる。
【００８６】
クラッチ制御部１４０およびカップリング制御部１４６に対応するＳＢ３では、第１電磁ソレノイド６２および第２電磁ソレノイド１０２の通断が遮断されるとともに、カップリング２２が開放される。ここで、カップリング２２が開放されるのは、第１断接機構３６および第２断接機構５４を接続する際の抵抗を低減するためである。切替判定部１４４に対応するＳＢ４では、４輪駆動への切替が完了したか否かが判定される。４輪駆動への切替が完了するまでの間は、ＳＢ４が繰り返し実行される。４輪駆動への切替が完了するとＳＢ４が肯定され、カップリング制御部１４６に対応するＳＢ５において、カップリング２２のトルク容量が車両の走行状態に応じた値に制御される。
【００８７】
図９のフローチャートは、２輪駆動から４輪駆動に切り替えるものであったが、４輪駆動から２輪駆動に切り替える場合には、シンクロ機構を用いた回転同期は必要ないため、第１電磁ソレノイド６２および第２電磁ソレノイド１０２の通電とカップリング２２のトルク容量の低下とが同時ないしは略同時に開始される。
【００８８】
上述のように、本実施例のような第１シンクロ機構６４が第１断接機構３６にのみ設けられている場合であっても、４輪駆動装置の駆動状態を速やかに切り替えることができる。すなわち、カップリング２２が係合された状態で、第１シンクロ機構６４が設けられている第１断接機構３６の回転同期が完了すると、シンクロ機構を備えない第２断接機構５４についても回転同期され、そのシンクロ機構を備えない第２断接機構５４の接続が可能となる。従って、カップリング２２、第１電磁ソレノイド６２、および第２電磁ソレノイド１０２を同時ないしは略同時に作動させて、第１断接機構３６および第２断接機構５４を速やかに接続することができる。
【実施例３】
【００８９】
図１０は、本発明の他の実施例である車両用４輪駆動装置２００（４輪駆動装置２００）の構成を概略的に示す骨子図である。４輪駆動装置２００を前述した４輪駆動装置８と比較すると、前輪側の構造は同じであるものの、後輪側の構造が相違している。具体的には、４輪駆動装置２００では、左右の後輪車軸２０２にそれぞれ左右の駆動力配分を制御するための左駆動力配分クラッチ２０４および右駆動力配分クラッチ２０６が設けられる一方、カップリングおよびリアデフがなくされている。以下、前述した４輪駆動装置８と相違する後輪側の構造について説明する。
【００９０】
プロペラシャフト２０は、後輪側に動力を伝達するドライブピニオン４８に接続されており、そのドライブピニオン４８は、回転軸心Ｃ２まわりに回転可能に配置されているリングギヤ５１に噛み合わされている。リングギヤ５１は、第２回転軸心Ｃ２まわりに回転可能な第３回転部材２０８に接続されている。また第３回転部材２０８の内周側には、左駆動力配分クラッチ２０４と右駆動力配分クラッチ２０６とを接続する第４回転部材２１０が第２回転軸心Ｃ２まわりに回転可能に配置されている。そして、第３回転部材２０８と第４回転部材２１０との間を断接する第２断接機構２１２が設けられている。なお、図１０には明記されていないが、第２断接機構２１２の断接状態を切り替えるための推力を発生させる第２推力増幅機構、第２推力増幅機構と非回転部材との間を断接可能に設けられている第２制御クラッチ、第２制御クラッチを接続するトルクを発生させる電磁ソレノイド、および第３回転部材２０８と第４回転部材２１０とを回転同期させるシンクロ機構が設けられている。
【００９１】
上記のように構成される４輪駆動装置２００であっても、第２断接機構２１２の断接状態を切り替える機構は前述した４輪駆動装置８と基本的には変わらないため、第２断接機構２１２の切替の応答性が高くなる。また、前輪側は、前述した４輪駆動装置８と変わらないので、第１断接機構３６の切替の応答性は高いことから、第１断接機構３６および第２断接機構２１２の切替の応答性が何れも高いため、４輪駆動装置２００の駆動状態の切替についても高い応答性が得られる。従って、４輪駆動装置２００においても、前述した実施例と同様の効果を得ることができる。なお、４輪駆動装置２００の詳細な構造は作動については、前述した実施例と基本的には変わらないため省略する。
【００９２】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００９３】
例えば、前述の実施例では、第１制御クラッチ６０および第２制御クラッチ１００は、何れも電磁ソレノイドの吸引力を利用して係合状態が切り替えられるものであったが、必ずしも電磁ソレノイドに限定されない。例えば図１１に示すような油圧機構によって制御クラッチの係合状態を切り替えるものであっても構わない。図１１に、第１制御クラッチ６０が油圧機構２２８によって制御される場合の断面図を一例として簡略的に示す。図１１に示すように、油圧機構２２８は、トランスファケース５８に嵌め付けられて第１制御クラッチ６０の摩擦係合要素を押圧するピストン２３０と、ピストン２３０を摩擦係合要素から遠ざかる側に付勢するスプリング２３４と、ピストン２３０とスプリング２３４とによって囲まれた油密な空間である油圧室２３２とを含んで構成されている。そして、この油圧室２３２に作動油が供給されることで、スプリング２３４の付勢力に抗って、ピストン２３０が摩擦係合要素を押圧するように構成されている。上記のように、第１制御クラッチおよび第２制御クラッチの係合状態を切り替えるアクチュエータとして油圧機構２２８が用いられる場合であっても、前述した実施例と同様の効果が得られる。
【００９４】
また、第１制御クラッチ６０および第２制御クラッチ１００の係合状態を切り替えるアクチュエータとして、モータが用いられても構わない。図１２に、第１制御クラッチ６０の係合状態を切り替えるアクチュエータとして、モータ機構が用いられる場合の構造を一例として示す。図１２に示すモータ機構として機能するモータアクチュエータ２４０は、内部にボールねじ等の回転運動を往復運動に変換する機構を備えており、モータアクチュエータ２４０から突き出すシャフト２４２を往復運動可能に構成されている。そして、モータアクチュエータ２４０を制御することで、シャフト２４２によって第１制御クラッチ６０の摩擦係合要素を押圧することができる。上記のように構成される場合であっても、モータアクチュエータ２４０によって第１制御クラッチ６０の係合状態を切り替えることができる。このように、第１制御クラッチおよび第２制御クラッチの係合状態を切り替えるアクチュエータとしてモータ機構が用いられる場合であっても、前述した実施例と同様の効果が得られる。
【００９５】
また、前述の実施例では、第１推力増幅機構５６は、第１カム７４と第２カム７６とが相対回転すると、第１カム７４と第２カム７６とがボール７８によって軸方向に押し拡げられるものであった。しかしながら、本発明は、必ずしもボール７８に限定されない。例えば、図１３に示すようなロータリカム２５０によって第１推力増幅機構２５２を構成する第１カム２５４と第２カム２５６とを軸方向に押し拡げる構造であっても構わない。図１３において、第１カム２５４および第２カム２５６には、ロータリカム２５０を構成するカム溝２５４ａ、２５６ａがそれぞれ形成されている。第１カム２５４と第２カム２５６とが一体的に回転している状態では、図１３(a)に示すように、互いのカム溝２５４ａ、２５６ａが嵌合しているが、第１制御クラッチが係合して第１カム２５６が回転停止させられると、第１カム２５４と第２カム２５６とが相対回転することとなり、図１３(b)に示すように、互いのカム溝２５４ａ、２５６ａに沿って第１カム２５４と第２カム２５６とが軸方向に押し拡げられる。このように、第１推力増幅機構および第２推力増幅機構がロータリカム２５０で構成される場合であっても、前述した実施例と同様の効果が得られる。また、推力増幅機構の他の態様として、例えばボールねじなど回転運動を往復運動に変換する構成であれば適宜適用することができる。
【００９６】
また、前述の実施例において、第１制御クラッチ６０および第２制御クラッチ１００の係合状態を切り替えるアクチュエータとして何れも電磁ソレノイドが使用されていたが、例えば第１制御クラッチ６０が電磁ソレノイドによって切り替えられる一方、第２制御クラッチ１００が油圧機構によって切り替えられるなど、異なるアクチュエータを備えるものであっても構わない。
【００９７】
また、前述の実施例において、第２カム７６に押付歯７６ａ、７６ｂが形成され、ピストン８０に突起８０ａが形成され、第１ホルダー９４には掛止歯９４ａ、９４ｂがそれぞれ形成されているが、これらの歯の形状は一例であって、ピストン８０を機械的に掛け止める範囲において適宜変更することができる。
【００９８】
また、前述の実施例の４輪駆動装置８、２００は、ＦＦベースの４輪駆動装置であったが、例えばＦＲベースの４輪駆動装置など他の形式の４輪駆動装置であっても適用することができる。本発明は、プロペラシャフトへの動力伝達を切り離す断接機構を備えた構成であれば適宜適用することができる。
【００９９】
また、前述の実施例では、ピストンを機械的に保持する第１ホルダー９４、１０８が設けられているが、第１ホルダー９４、１０８は必ずしも必要ではなく省略することもできる。しかしながら、ピストンを保持する間、例えば第２電磁ソレノイド１０２を通電させる必要が生じるなど燃費的には不利となる。
【０１００】
また、前述の実施例の４輪駆動装置８において、カップリング２２が設けられているが、カップリング２２は必ずしも必要ではなく、カップリング２２をなくした構成であっても本発明は成立する。
【０１０１】
また、前述の実施例では、第１断接機構３６および第２断接機構５４の両方、或いは、第１断接機構３６のみにシンクロ機構が設けられていたが、第２断接機構５４にのみシンクロ機構が設けられていても構わない。
【０１０２】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【０１０３】
８、２００：車両用４輪駆動装置
１０：エンジン（駆動源）
１４：後輪（副駆動輪）
１８：トランスファ
２０：プロペラシャフト
２２：カップリング（電子制御カップリング）
３２：第１回転部材（動力入力軸、車速に比例して回転速度が増加する回転部材）
３４：第２回転部材（動力出力軸）
３６：第１断接機構
５０：第３回転部材（動力入力軸）
５２：第４回転部材（動力出力軸、車速に比例して回転速度が増加する回転部材）
５４、２１２：第２断接機構
５４ａ：可動スリーブ（切替部材）
５６：第１推力増幅機構
５８：トランスファケース（非回転部材）
６０：第１制御クラッチ
６２：第１電磁ソレノイド（第１アクチュエータ）
６４：第１シンクロ機構（シンクロ機構）
７０：可動スリーブ（切替部材）
７４、９６ａ：第１カム（一対の回転部材の他方）
７６、９６ｂ：第２カム（一対の回転部材の一方）
７８、９６ｃ：ボール
９４：第１ホルダー（固定機構）
９６：第２推力増幅機構
１００：第２制御クラッチ
１０２：第２電磁ソレノイド（第２アクチュエータ）
１０４：第２シンクロ機構（シンクロ機構）
１０８：第２ホルダー（固定機構）
２４０：モータアクチュエータ（モータ機構）
２５０：ロータリカム
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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