(57)【要約】【課題】従来に比較して、噛合クラッチにおける切替時間を短縮し、切替確実性を高める４輪駆動車両を提供する。【解決手段】第１噛合クラッチ２４における第１可動スリーブ４６の第１噛合歯４６ｂの歯幅全体には、４輪駆動車両１０の前進走行時に第１噛合歯４６ｂが回転する矢印Ａ１方向に対し、回転軸線Ｃ１方向の長さが増加する第１傾斜面４６ｄが形成され、第１噛合クラッチ２４における第１リングギヤ３８の第１噛合歯３８ｃの歯幅全体には、回転する矢印Ａ１方向に対し、回転軸線Ｃ１方向の長さが減少する第１傾斜面３８ｆが形成される。このため、ディスコネクト解除時に第１噛合クラッチ２４の第１噛合歯３８ｃ、４６ｂがそれぞれ接近してそれぞれの第１傾斜面３８ｆ、４６ｂが当接すると、その第１噛合歯４６ｂが第１噛合歯３８ｃの間に入り込み易くなる。【選択図】図３
2016205447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源と動力伝達部材との間の動力伝達経路を断接する断接機構としての第１噛合クラッチと、副駆動輪と前記動力伝達部材との間の動力伝達経路を断接する断接機構としての第２噛合クラッチとを備え、前記第１噛合クラッチおよび前記第２噛合クラッチが解放されることにより前記駆動源から左右の主駆動輪へ駆動力を伝達する２輪駆動状態と、前記第１噛合クラッチおよび前記第２噛合クラッチが係合されることにより前記駆動源から左右の副駆動輪へも駆動力を伝達する４輪駆動状態とが選択されるディスコネクト機能付の４輪駆動車両であって、
前記第１噛合クラッチが係合させられるのに先立って前記第１噛合クラッチの前記駆動源側の噛合歯の回転と前記第１噛合クラッチの前記動力伝達部材側の噛合歯の回転とを同期させる同期機構を備え、
前記第１噛合クラッチおよび前記第２噛合クラッチが解放されたディスコネクト状態から、そのディスコネクト状態を解除するディスコネクト解除時に、前記同期機構によって前記第１噛合クラッチの噛合歯の回転を同期させてその第１噛合クラッチを係合させ、その後に前記第２噛合クラッチを係合させるものであり、
前記第１噛合クラッチの前記駆動源側の噛合歯の歯幅全体には、前記４輪駆動車両の前進走行時に前記駆動源側の噛合歯が回転する方向に対し、回転軸線方向の長さが増加する斜面が形成され、前記第１噛合クラッチの前記動力伝達部材側の噛合歯の歯幅全体には、前記回転する方向に対し、回転軸線方向の長さが減少する斜面が形成されることを特徴とする４輪駆動車両。
【請求項２】
前記第２噛合クラッチの噛合歯は、前記４輪駆動車両の前進走行時に前記副駆動輪側の噛合歯が回転する方向に対し、前記動力伝達部材側の噛合歯も前記副駆動輪側の噛合歯も、回転軸線方向の長さが変わらないフラット形状をもってなる請求項１の４輪駆動車両。
【請求項３】
前記第２噛合クラッチには、前記回転軸線方向の長さが長短の噛合歯が前記回転する方向に交互に配置される請求項２の４輪駆動車両。
【請求項４】
前記４輪駆動車両の後退時には、前記ディスコネクト解除を行わない請求項１から３のいずれか１の４輪駆動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、４輪駆動車両において、その４輪駆動車両に備えられた噛合クラッチの切替時間を短縮し、切替確実性を高める技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
駆動源と動力伝達部材との間の動力伝達経路を断接する断接機構としての第１噛合クラッチと、副駆動輪と前記動力伝達部材との間の動力伝達経路を断接する断接機構としての第２噛合クラッチとを備え、前記第１噛合クラッチおよび前記第２噛合クラッチが解放されることにより駆動源から左右の主駆動輪へ駆動力を伝達する２輪駆動状態と、前記第１噛合クラッチおよび前記第２噛合クラッチが係合されることにより前記駆動源から左右の副駆動輪へも駆動力を伝達する４輪駆動状態とが選択されるディスコネクト機能付の４輪駆動車両が知られている。例えば、特許文献１に記載された４輪駆動車両がそれである。
【０００３】
ところで、上記特許文献１の４輪駆動車両では、前記噛合クラッチに、その噛合クラッチの前記駆動源側の回転とその噛合クラッチの前記動力伝達部材側の回転とを同期させる同期機構が備えられていなかった。このため、上記のような特許文献１の４輪駆動車両では、車両停止状態でしか４輪駆動状態にすることができないので、使い勝手が悪いという問題があった。これに対して、上記のような問題を解消するために、前記噛合クラッチに前記同期機構を設けることが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１１／０１７９９０６号明細書（US2011/0179906 A1）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、例えば、前記第１噛合クラッチに同期機構が設けられた４輪駆動車両を考えた場合、前記第１噛合クラッチおよび前記第２噛合クラッチが解放されたすなわち前記駆動源と前記動力伝達部材との間の動力伝達経路および前記副駆動輪と前記動力伝達部材との間の動力伝達経路がそれぞれ切り離されたディスコネクト状態から、そのディスコネクト状態を解除するディスコネクト解除時に、前記同期機構によって前記第１噛合クラッチの噛合歯（ドグ歯）の回転をそれぞれ同期させ、その第１噛合クラッチの前記駆動源側の第１噛合歯とその第１噛合クラッチの前記動力伝達部材側の第２噛合歯とを相対的に接近するように移動させてそれぞれの噛合歯を噛み合わせる必要がある。しかしながら、上記のような４輪駆動車両では、前記第１噛合クラッチにおいて、前記駆動源と前記動力伝達部材との間の動力伝達経路を接続する切替時間が比較的長くなったりその切り替えの確実性（切替確実性）が比較的低くなる場合があった。
【０００６】
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、従来に比較して、第１噛合クラッチにおける切替時間を短縮し、切替確実性を高める４輪駆動車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は種々の検討を重ねた結果、以下に示す事実に到達した。すなわち、前述した４輪駆動車両では、前記第１噛合歯と前記第２噛合歯とが接近して当接すると、前記動力伝達部材と前記副駆動輪との間の動力伝達経路が接続されてないことにより前記第２噛合歯の抵抗トルクが比較的小さいので、前記第２噛合歯が前記第１噛合歯に連れ回って、前記第１噛合歯と前記第２噛合歯とが当接した際にそれぞれの噛合歯の回転速度の同期が崩れ難くなり、前記第１噛合歯の各歯の間に前記第２噛合歯の歯が入り込み難くなるので、同期機構において、第１噛合歯と第２噛合歯との噛合い必要な同期崩れが生じ難いことになる場合があることを見い出した。そして、上記のような４輪駆動車両では、前記第１噛合クラッチの第１噛合歯および第２噛合歯に片チャンファ（歯幅全体にわたる面取り）を設けると同期崩れを発生させることについて有効であることを見い出した。本発明はこのような知見に基づいて為されたものである。
【０００８】
前記目的を達成するための、本発明の要旨とするところは、（a）駆動源と動力伝達部材との間の動力伝達経路を断接する断接機構としての第１噛合クラッチと、副駆動輪と前記動力伝達部材との間の動力伝達経路を断接する断接機構としての第２噛合クラッチとを備え、前記第１噛合クラッチおよび前記第２噛合クラッチが解放されることにより前記駆動源から左右の主駆動輪へ駆動力を伝達する２輪駆動状態と、前記第１噛合クラッチおよび前記第２噛合クラッチが係合されることにより前記駆動源から左右の副駆動輪へも駆動力を伝達する４輪駆動状態とが選択される４輪駆動車両であって、（b）前記第１噛合クラッチが係合させられるのに先立って前記第１噛合クラッチの前記駆動源側の噛合歯の回転と前記第１噛合クラッチの前記動力伝達部材側の噛合歯の回転とを同期させる同期機構を備え、（c）前記第１噛合クラッチおよび前記第２噛合クラッチが解放されたディスコネクト状態から、そのディスコネクト状態を解除するディスコネクト解除時に、前記同期機構によって前記第１噛合クラッチの噛合歯の回転を同期させてその第１噛合クラッチを係合させ、その後に前記第２噛合クラッチを係合させるものであり、（d）前記第１噛合クラッチの前記駆動源側の噛合歯の歯幅全体には、前記４輪駆動車両の前進走行時に前記駆動源側の噛合歯が回転する方向に対し、回転軸線方向の長さが増加する斜面が形成され、前記第１噛合クラッチの前記動力伝達部材側の噛合歯の歯幅全体には、前記回転する方向に対し、回転軸線方向の長さが減少する斜面が形成されることにある。
【発明の効果】
【０００９】
このように構成された４輪駆動車両によれば、前記第１噛合クラッチの前記駆動源側の噛合歯の歯幅全体には、前記４輪駆動車両の前進走行時に前記駆動源側の噛合歯が回転する方向に対し、回転軸線方向の長さが増加する斜面が形成され、前記第１噛合クラッチの前記動力伝達部材側の噛合歯の歯幅全体には、前記回転する方向に対し、回転軸線方向の長さが減少する斜面が形成されている。前記駆動源側の噛合歯が前記動力伝達部材側の噛合歯の間に入り込む時には、前記動力伝達部材の回転抵抗により前記駆動源側の噛合歯に対して前記動力伝達部材側の噛合歯の回転速度が相対的に低下しようとするので、例えばそれぞれの噛合歯に山形のチャンファが設けられた場合には、両者のチャンファ部分の当接によりそれぞれの噛合歯を前記回転軸線方向に離間しようとする分力が働き、歯飛びが生ずる可能性がある。しかしながら、本発明では、それぞれの噛合歯の歯幅全体に前記斜面が形成された片チャンファが設けられているので、前記駆動源側の噛合歯と前記動力伝達部材側の噛合歯とは、それぞれの噛合歯に形成された前記回転軸線に対して平行な面で当接するので、それぞれの噛合歯を前記回転軸線方向に離間しようとする分力が発生せず、前記駆動源側の噛合歯が前記動力伝達部材側の噛合歯に接近する前記回転軸線方向の移動が妨げられることがなくなる。
【００１０】
ここで、好適には、前記第２噛合クラッチの噛合歯は、前記４輪駆動車両の前進走行時に前記副駆動輪側の噛合歯が回転する方向に対し、前記動力伝達部材側の噛合歯も前記副駆動輪側の噛合歯も、回転軸線方向の長さが変わらないフラット形状をもってなる。例えば、前記第２噛合クラッチの噛合歯にチャンファが設けられているディファレンシャル装置を使用すると、前記ディスコネクト解除時に前記第２噛合クラッチにおいてそれぞれの噛合歯の差回転の回転方向が変化した場合に、それぞれの噛合歯のチャンファ部分の当接により歯飛びすることがあった。しかし、上記のように、前記第２噛合クラッチの噛合歯をフラット形状とすることにより、前記第２噛合クラッチにおいてそれぞれの噛合歯の差回転の回転方向が変化した場合でもそれぞれの噛合歯が歯飛びすることが防止される。
【００１１】
また、好適には、前記第２噛合クラッチには、前記回転軸線方向の長さが長短の噛合歯が前記回転する方向に交互に配置される。このため、例えば、前記４輪駆動車両の走行時において例えばアクセルが急かつ大きく踏まれて主駆動輪がスリップして前記第２噛合クラッチにおいてそれぞれの噛合歯の相対回転速度が比較的大きくなった場合であっても、それぞれの噛合歯のフラット面どうしの当接状態から次の噛合歯との当接に至る時間が倍増し、噛合方向へ移動する噛合歯の十分な移動時間が確保されるため、前記第２噛合クラッチにおけるそれぞれの噛合歯の歯飛びが好適に抑制される。
【００１２】
また、好適には、前記４輪駆動車両の後退時には、前記ディスコネクト解除を行わない。前記４輪駆動車両の後退時には、前記４輪駆動車両の前進時における前記第１噛合クラッチのそれぞれの噛合歯の差回転の回転方向が逆方向となり、前記ディスコネクト解除を行うと前記第１噛合クラッチのそれぞれの噛合歯のチャンファ部分の当接により、歯飛びし易くなる。しかし、上記のように、前記４輪駆動車両の後退時には、前記ディスコネクト解除が実行されないようにすることにより、前記第１噛合クラッチのそれぞれの噛合歯の歯飛びが好適に抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明が好適に適用された４輪駆動車両の構成を概略的に説明する骨子図である。
【図２】図１の４輪駆動車両に設けられたトランスファの構成を説明する断面図である。
【図３】図２のIII-III視断面図であり、図２のトランスファに設けられた第１噛合クラッチの噛合歯を示す図である。
【図４】図１の４輪駆動車両に設けられたディファレンシャル装置の構成を説明する断面図である。
【図５】図４のＶ-Ｖ視断面図であり、図４のディファレンシャル装置に設けられた第２噛合クラッチの噛合歯を示す図である。
【図６】図２に示すトランスファに設けられた掛外し機構を説明する図であり、図４に示すディファレンシャル装置に設けられた掛外し機構も説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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】
【００１５】
図１は、本発明が好適に適用された４輪駆動車両１０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輪駆動車両１０は、エンジン１２を駆動源とし、エンジン１２の動力を主駆動輪に対応する左右の前輪１４Ｌ、１４Ｒ（特に区別しない場合には、前輪１４という）に伝達する第１の動力伝達経路と、エンジン１２の動力を副駆動輪に対応する左右の後輪１６Ｌ、１６Ｒ（特に区別しない場合には、後輪１６という）に伝達する第２の動力伝達経路とを有するＦＦベースの４輪駆動装置を備えている。この４輪駆動車両１０の２輪駆動状態では、エンジン１２から自動変速機１８を介して伝達された駆動力を前輪用のディファレンシャル装置２０および左右の車軸２２Ｌ、２２Ｒを通して左右の前輪１４Ｌ、１４Ｒへ伝達される。この２輪駆動状態では、第１噛合クラッチ２４および第２噛合クラッチ３２が解放され、トランスファ２６、プロペラシャフト（動力伝達部材）２８、および、後輪用のディファレンシャル装置３０および後輪１６へは動力が伝達されない。しかし、４輪駆動状態では、上記２輪駆動状態に加えて、第１噛合クラッチ２４および第２噛合クラッチ３２が共に係合されて、上記トランスファ２６、プロペラシャフト２８、および、後輪用のディファレンシャル装置３０および後輪１６へエンジン１２からの駆動力が伝達される。なお、図１では図示されていないが、エンジン１２と自動変速機１８との間には、流体伝動装置であるトルクコンバータ或いはクラッチが設けられている。
【００１６】
自動変速機１８は、例えば、複数の遊星歯車装置および摩擦係合装置（クラッチ、ブレーキ）を備えてそれら摩擦係合装置を選択的に係合させることで変速段が選択される形式の有段式自動変速機で構成されている。なお、上記自動変速機１８は、常時噛合型平行軸式変速機の変速段がシフトアクチュエータおよびセレクトアクチュエータによって選択される形式の有段式自動変速機で構成されていても良い。また、上記自動変速機１８は、伝動ベルトが巻き掛けられた一対の有効径が可変の可変プーリの有効径を変化させることで変速比が連続的に変化させられる形式の無段変速機で構成されていても良い。上記自動変速機１８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。
【００１７】
前輪用のディファレンシャル装置２０は、回転軸線Ｃ１まわりに回転可能に設けられ、自動変速機１８の出力歯車１８ａと噛み合うリングギヤ２０ｒと、それに固定されたデフケース（ディファレンシャルケース）２０ｃと、そのデフケース２０ｃ内に収容された差動歯車機構２０ｄとを有しており、前輪１４の左右の車軸２２Ｌ、２２Ｒにそれらの差回転を許容しつつ駆動力を伝達する。なお、上記デフケース２０ｃには、トランスファ２６に設けられた入力軸３４の軸端に形成された第１外周スプライン歯３４ａと嵌合する内周噛合歯２０ａが形成されている。これにより、エンジン１２からデフケース２０ｃを介して左右の前輪１４Ｌ、１４Ｒへ伝達する駆動力の一部が、入力軸３４を介してトランスファ２６に入力されるようになっている。
【００１８】
トランスファ２６は、図１および図２に示すように、プロペラシャフト２８を駆動するためにそのプロペラシャフト２８の一端部に連結されたドリブンピニオン３６と動力伝達のために噛み合う円筒状の第１リングギヤ３８と、エンジン１２からデフケース２０ｃを介して前輪１４Ｌ、１４Ｒへ伝達される駆動力の一部が入力される円筒状の入力軸３４と、前輪１４からプロペラシャフト２８への動力伝達経路において、その前輪１４に動力伝達可能に連結されたデフケース２０ｃとプロペラシャフト２８との間すなわちデフケース２０ｃに連結された入力軸３４とプロペラシャフト２８に連結された第１リングギヤ３８との間を断接する第１噛合クラッチ２４とを備えており、第１噛合クラッチ２４が係合して入力軸３４と第１リングギヤ３８との間の動力伝達経路が接続されると、エンジン１２から左右の前輪１４Ｌ、１４Ｒに伝達される駆動力の一部が、プロペラシャフト２８を介して左右の後輪１６Ｌ、１６Ｒへ出力されるようになっている。
【００１９】
上記円筒状の第１リングギヤ３８は、図２に示すように、例えば斜歯又はハイポイドギヤが形成された傘歯車であり、その第１リングギヤ３８の内周部から前輪１４Ｒ側に略円筒状に突出する軸部３８ａが形成されている。また、円筒状の第１リングギヤ３８は、第１ユニットケース４０内に設けられた軸受４２によりその軸部３８ａが支持されることによって回転軸線Ｃ１まわりに回転可能に片持状に支持されている。
【００２０】
上記円筒状の入力軸３４は、図２に示すように、円筒状の第１リングギヤ３８の内側を貫通して、その入力軸３４の一部が第１リングギヤ３８の内側に配置されている。また、上記円筒状の入力軸３４は、第１ユニットケース４０内に設けられた一対の軸受４４に両端部が支持されることによって、その入力軸３４が回転軸線Ｃ１まわりに回動可能にすなわち第１リングギヤ３８と同心に回転可能に支持されている。また、円筒状の入力軸３４には、その入力軸３４の前輪１４Ｌ側の端部の外周面に形成された第１外周スプライン歯３４ａと、その入力軸３４の中央部の外周面に形成された第２外周スプライン歯３４ｂと、その入力軸３４の前輪１４Ｒ側の端部の外周面に形成された第３外周スプライン歯３４ｃとが一体に備えられている。
【００２１】
上記第１噛合クラッチ２４は、トランスファ２６においてエンジン１２とプロペラシャフト２８との間の動力伝達経路すなわちそのエンジン１２に動力伝達可能に連結される入力軸３４とそのプロペラシャフト２８に動力伝達可能に連結される第１リングギヤ３８との間の動力伝達経路を断接するための断接機構（ドグクラッチ）である。上記第１噛合クラッチ２４には、第１リングギヤ３８の軸部３８ａの前輪１４Ｌ側の側面３８ｂに形成された第１噛合歯（ドグ歯）３８ｃと、入力軸３４に対して回転軸線Ｃ１まわりの相対回転が不能且つ回転軸線Ｃ１方向の移動が可能にその入力軸３４の第２外周スプライン歯３４ｂに噛み合う内周噛合歯４６ａが形成され、回転軸線Ｃ１方向に移動することによりその第１噛合歯３８ｃとの噛み合いが可能な第１噛合歯（ドグ歯）４６ｂが形成された円筒状の第１可動スリーブ４６とが備えられている。上記第１噛合クラッチ２４は、第１リングギヤ３８に一体に形成された第１噛合歯３８ｃと第１可動スリーブ４６の外径側に一体に形成された第１噛合歯４６ｂとの噛合または非噛合によって、左右の後輪１６Ｌ、１６Ｒへエンジン１２から左右の前輪１４Ｌ、１４Ｒに伝達される駆動力の一部がプロペラシャフト２８を介して出力されるようになっている。
【００２２】
トランスファ２６には、図２に示すように、第１可動スリーブ４６を回転軸線Ｃ１方向に移動させて、その第１可動スリーブ４６を第１コネクト位置と第１ディスコネクト位置とに移動させる第１移動機構４８が備えられている。なお、上記第１コネクト位置は、第１可動スリーブ４６が回転軸線Ｃ１方向に移動しその第１可動スリーブ４６の第１噛合歯４６ｂが第１リングギヤ３８の第１噛合歯３８ｃと噛み合う位置であり、上記第１コネクト位置では、第１リングギヤ３８と入力軸３４との相対回転が不能となり、第１噛合クラッチ２４が係合させられる。また、上記第１ディスコネクト位置は、第１可動スリーブ４６が回転軸線Ｃ１方向に移動しその第１可動スリーブ４６の第１噛合歯４６ｂが第１リングギヤ３８の第１噛合歯３８ｃと噛み合わない位置であり、上記第１ディスコネクト位置では、第１リングギヤ３８と入力軸３４との相対回転が可能となり、第１噛合クラッチ２４が解放させられる。
【００２３】
上記第１移動機構４８には、第１ボールカム５０と、第１補助クラッチ５２と、第１アクチュエータ５４と、第１スプリング５６と、第１ラチェット機構（掛外し機構）５８とが備えられている。上記第１アクチュエータ５４は、第１補助クラッチ５２に回転制動トルクを発生させる電磁コイルであり、第１ユニットケース４０に一体的に固定されている。上記第１ボールカム５０は、上記第１アクチュエータ５４により第１補助クラッチ５２を介して後述する環状の第２ケージ６０に回転制動トルクが発生させられると、入力軸３４の回転力をその入力軸３４の回転軸線Ｃ１方向の推力に変換する装置である。上記第１ラチェット機構５８は、上記第１ボールカム５０により変換された推力によって第１可動スリーブ４６を移動させ且つその第１可動スリーブ４６の移動位置を保持する。上記第１スプリング５６は、一対の軸受４４において前輪１４Ｌ側の軸受４４と第１可動スリーブ４６との間に介在されており、その第１可動スリーブ４６を前記第１ディスコネクト位置から前記第１コネクト位置に向かって付勢すなわち第１可動スリーブ４６を回転軸線Ｃ１方向において前輪１４Ｒ側に付勢する。これによって、上記第１移動機構４８は、第１アクチュエータ５４と第１補助クラッチ５２で第２ケージ６０に回転制動トルクを付与して第１ボールカム５０に回転軸線Ｃ１方向の推力を発生させ、後述する第１ケージ６２で第１ラチェット機構５８を介して第１可動スリーブ４６を第１スプリング５６の付勢力に抗して回転軸線Ｃ１方向に移動させる。
【００２４】
上記第１ラチェット機構５８は、第１アクチュエータ５４である電磁コイルが円板状の可動片６４を吸着することにより第１ボールカム５０を介して所定のストロークで回転軸線Ｃ１方向に往復移動させられる環状の第１ピストン６２ａと、入力軸３４に対して相対回転可能に設けられ、その第１ピストン６２ａにより第１スプリング５６の付勢力に抗して回転軸線Ｃ１方向に移動させられる環状の第２ピストン６６と、掛止歯６８ａ（図６参照）を有して入力軸３４に対して相対回転不能かつ回転軸線Ｃ１方向の移動不能に設けられ、その掛止歯６８ａで第１ピストン６２ａにより移動させられた第２ピストン６６を掛け止める環状のホルダー６８とを備えている。上記第１ラチェット機構５８では、第１ピストン６２ａが回転軸線Ｃ１方向に往復移動させられることで、第２ピストン６６によって第１可動スリーブ４６が前記第１ディスコネクト位置へ第１スプリング５６の付勢力に抗して移動させられ、その第２ピストン６６がホルダー６８の掛止歯６８ａに掛け止められる。そして、さらに、第１ピストン６２ａが回転軸線Ｃ１方向に往復移動させられると、第２ピストン６６がホルダー６８の掛止歯６８ａから掛け外されて第１スプリング５６の付勢力に従って第１可動スリーブ４６が前記第１コネクト位置へ移動させられる。なお、第１ボールカム５０の第１ケージ６２には、図２に示すように、上記第１ラチェット機構５８の第１ピストン６２ａが一体に設けられており、上記第１ラチェット機構５８は、第１ボールカム５０の第２ケージ６０と第１可動スリーブ４６との間に配設されている。
【００２５】
第１ボールカム５０は、第１ラチェット機構５８の第２ピストン６６と一対の軸受４４における前輪１４Ｒ側の軸受４４との間に、回転軸線Ｃ１方向において重なるように介挿された環状の一対の第１ケージ６２および第２ケージ６０と、それら第１ケージ６２と第２ケージ６０とにおいて周方向の複数箇所（たとえば３箇所）に形成された、周方向で深さが変化する互いに対向する溝状の一対のカム面６０ａ、６２ｂで挟まれた複数個（たとえば３個）の球状転動体７０とを有し、それら第１ケージ６２と第２ケージ６０とが相対回転させられると、それら第１ケージ６２と第２ケージ６０が回転軸線Ｃ１方向に離隔させられる。これによって、第１ボールカム５０により第１ピストン６２ａが回転軸線Ｃ１方向において前輪１４Ｒ側、前輪１４Ｌ側へ１回往復移動させられると、図２に示す回転軸線Ｃ１に対して上側すなわちエンジン１２側のトランスファ２６に示すように、第１可動スリーブ４６が第１ラチェット機構５８を介して前記第１ディスコネクト位置へ第１スプリング５６の付勢力に抗して移動させられる。そして、第１可動スリーブ４６の第１噛合歯４６ｂと第１リングギヤ３８の第１噛合歯３８ｃとの噛み合いが解かれて第１噛合クラッチ２４が解放する。また、第１ボールカム５０によって第１ピストン６２ａが２回往復移動すなわち第１可動スリーブ４６が前記第１ディスコネクト位置に配置された状態でさらに第１ピストン６２ａが１回往復移動させられると、図示しないが、第２ピストン６６がホルダー６８の掛止歯６８ａから掛け外され第１可動スリーブ４６が第１スプリング５６の付勢力によって前記第１コネクト位置へ移動させられる。そして、第１可動スリーブ４６の第１噛合歯４６ｂとリングギヤ３８の第１噛合歯３８ｃとが噛み合わされ第１噛合クラッチ２４が係合する。
【００２６】
また、第１アクチュエータ５４である電磁コイルと可動片６４との間には、図２に詳細に示すように、上記電磁コイルと可動片６４との間に配設され、第１ユニットケース４０に形成された内周スプライン歯４０ａと回転軸線Ｃ１回りの回転が不能且つ回転軸線Ｃ１方向の移動が可能に係合された円板状の一対の第１摩擦板７２、７４と、その一対の第１摩擦板７２、７４との間に配設され、第２ケージ６０に形成された外周スプライン歯６０ｂと回転軸線Ｃ１回りの回転が不能且つ回転軸線Ｃ１方向の移動が可能に係合された円板状の第２摩擦板７６とを有する第１補助クラッチ５２が備えられている。また、環状の第１ケージ６２と環状の第２ケージ６０との間の周方向の複数箇所に形成された凹溝状のカム面６２ｂ、６０ａは、その周方向に向かうに連れてそれらカム面６２ｂ、６０ａの間の回転軸線Ｃ１方向における距離が短くなるように傾斜している。また、第１ケージ６２の内周面には、入力軸３４の第３外周スプライン歯３４ｃと相対回転不能且つ回転軸線Ｃ１方向の移動可能に噛み合う内周噛合歯６２ｃが形成されている。
【００２７】
上記のように構成された第１アクチュエータ５４である電磁コイル、第１補助クラッチ５２および第１ボールカム５０では、例えば、車両走行中で入力軸３４が回転している状態において、上記電磁コイルによって可動片６４が吸着されると、その可動片６４によって第１補助クラッチ５２の第１摩擦板７２、７４および第２摩擦板７６がその可動片６４と上記電磁コイルとの間で挟圧されて第２摩擦板７６に回転制動トルクが伝達される。すなわち、前記電磁コイルによって可動片６４が吸着されると第１補助クラッチ５２の第２摩擦板７６を介して第２ケージ６０に回転制動トルクが伝達される。このため、上記回転制動トルクによってそれら第１ケージ６２と第２ケージ６０とが相対回転し、その第１ケージ６２に一体に形成された第１ピストン６２ａは、球状転動体７０を介して第２ケージ６０に対して回転軸線Ｃ１方向において第１スプリング５６の付勢力に抗して前輪１４Ｌ側へ移動し、入力軸３４の回転力が回転軸線Ｃ１方向の推力に変換される。また、前記電磁コイルに可動片６４が吸着されない時には、第２ケージ６０は第１ユニットケース４０に対して相対回転可能となるので、その第２ケージ６０が球状転動体７０を介して第１ケージ６２と連れまわって第２ケージ６０と第１ケージ６２とが一体的に回転する。これによって、第１ピストン６２ａの回転軸線Ｃ１方向における往復移動が停止する。
【００２８】
図６は、第１ラチェット機構５８の作動原理を説明する模式図であり、環状の第１ピストン６２ａ、環状の第２ピストン６６、および環状のホルダー６８をそれぞれ展開した状態を示している。第１ラチェット機構５８は、前述したように、環状の第１ピストン６２ａと環状の第２ピストン６６と環状のホルダー６８とを備え、掛止め機構として機能するものである。上記環状の第２ピストン６６には、ホルダー６８側に突設された突起６６ａが形成されている。また、上記環状のホルダー６８には、上記第２ピストン６６の突起６６ａを掛け止めるための円周方向に連なる鋸歯状の掛止歯６８ａが周期的に形成されており、そのホルダー６８は、入力軸３４に位置固定に配設されている。また、上記環状の第１ピストン６２ａには、ホルダー６８の掛止歯６８ａと同様の鋸歯形状であるが周方向に半位相ずれた形状で周方向に連なり、第２ピストン６６の突起６６ａを受け止める受止歯６２ｄが周期的に形成されている。上記環状の第１ピストン６２ａは、ホルダー６８と相対回転不能且つ回転軸線Ｃ１方向の移動可能に設けられ、第１スプリング５６の付勢力に抗して第２ピストン６６を第１ボールカム５０の１ストローク分だけ移動させられる。なお、上記第１ピストン６２ａの受止歯６２ｄおよびホルダー６８の掛止歯６８ａの先端の斜面には、突起６６ａの滑りを止めるストッパ６２ｅおよび６８ｂがそれぞれ設けられている。
【００２９】
図６の（a）および（e）は、第１可動スリーブ４６が上記第１コネクト位置にある時を示している。この図６の（a）および（e）に示すように、第２ピストン６６から突設された突起６６ａがホルダー６８の掛止歯６８ａに掛け止められた位置に位置している状態では、第１ピストン６２ａがそのベース位置に位置させられている。図６の（b）は、第１ピストン６２ａが第１アクチュエータ５４および第１ボールカム５０の作動により移動ストロークＳＴ分だけ第１スプリング５６の付勢力に抗してそのベース位置から移動させられた状態を示している。この過程では、第１ピストン６２ａにより第２ピストン６６が移動させられてホルダー６８から離されるとともに、第２ピストン６６が第１ピストン６２ａの斜面を滑り落ちる。なお、図６の（b）に示されている一点鎖線は、上記移動ストロークＳＴを説明するために図６の（a）の第１ピストン６２ａの元位置を示すものである。図６の（c）は、第１ピストン６２ａが第１アクチュエータ５４および第１ボールカム５０の非作動により第１スプリング５６の付勢力に従って移動ストロークＳＴ分だけ戻されてベース位置に位置させられた状態を示している。この過程では第２ピストン６６がホルダー６８の掛止歯６８ａの上に掛け止められ、前記第１ディスコネクト位置に保持される。図６の（d）は、再び第１ピストン６２ａが第１アクチュエータ５４および第１ボールカム５０の作動により移動ストロークＳＴ分だけ第１スプリング５６の付勢力に抗してそのベース位置から移動させられた状態を示している。この過程では、第２ピストン６６が更に第１スプリング５６側に移動させられて後述する同期装置（同期機構）７８の入力軸３４側の摩擦係合部材８０と第１リングギヤ３８側の摩擦係合部材８２とが摩擦係合して入力軸３４と第１リングギヤ３８とが回転同期させられる。次いで、図６の（e）に示すように、第１ピストン６２ａが第１アクチュエータ５４および第１ボールカム５０の非作動により第１スプリング５６の付勢力に従って移動ストロークＳＴ分だけ戻されてベース位置に位置させられると、第２ピストン６６が第１コネクト位置へ位置させられて、第１リングギヤ３８の第１噛合歯３８ｃと第１可動スリーブ４６の第１噛合歯４６ｂとが噛み合わされる。
【００３０】
これにより、第１ラチェット機構５８では、第１ボールカム５０による第１ピストン６２ａの往復移動で第２ピストン６６を周方向へ送り第１可動スリーブ４６を上記第１ディスコネクト位置、上記第１コネクト位置へ向かって移動させられる。第２ピストン６６が１回往復移動させられると、その第１可動スリーブ４６が上記第１ディスコネクト位置に位置させられる。また、第２ピストン６６が２回往復移動すなわち第１可動スリーブ４６が上記第１ディスコネクト位置にある状態においてさらに第２ピストン６６が１回往復移動させられると、その第２ピストン６６がホルダー６８の掛止歯６８ａから掛け外されて第１スプリング５６の付勢力により第１可動スリーブ４６が上記第１コネクト位置に位置させられる。
【００３１】
また、図２に示すように、トランスファ２６には、第１可動スリーブ４６が前記第１コネクト位置に移動させられるのに先立って最も前記第１ディスコネクト位置側に移動したときに、第１可動スリーブ４６の第１噛合歯４６ｂの回転と第１リングギヤ３８の第１噛合歯３８ｃの回転とを同期させる同期装置７８が備えられている。なお、上記第１可動スリーブ４６の第１噛合歯４６ｂは、第１噛合クラッチ２４の前輪１４側の噛合歯であり、上記第１リングギヤ３８の第１噛合歯３８ｃは、第１噛合クラッチ２４のプロペラシャフト２８側の噛合歯である。また、上記同期装置７８は、円筒状の第１リングギヤ３８の内周側において、第１可動スリーブ４６と第１ラチェット機構５８との間に配設されている。
【００３２】
上記同期装置７８には、図２に示すように、入力軸３４に第１可動スリーブ４６を介してその入力軸３４に対して相対回転不能且つ回転軸線Ｃ１方向に移動可能に設けられた入力軸３４側の摩擦係合部材８０と、第１リングギヤ３８に相対回転不能且つ回転軸線Ｃ１方向に第１可動スリーブ４６と共に移動可能に設けられた第１リングギヤ３８側の摩擦係合部材８２とが備えられている。なお、上記第１リングギヤ３８側の摩擦係合部材８２には、第１リングギヤ３８の軸部３８ａの内周面に形成された内周スプライン歯３８ｅに相対回転不能且つ回転軸線Ｃ１方向に移動可能に噛み合う外周噛合歯８２ａと、入力軸３４側の摩擦係合部材８０の内周面に形成され回転軸線Ｃ１に対して僅かに傾斜した円錐状内周摩擦面８０ａに摺接可能な円錐状外周摩擦面８２ｂと、第１可動スリーブ４６と第２ピストン６６との間に介在された環状の環状部材８４の外周面に形成され回転軸線Ｃ１に対して僅かに傾斜した円錐状外周当接面８４ａに当接する円錐状内周当接面８２ｃとが設けられている。このため、上記第１リングギヤ３８側の摩擦係合部材８２は、その第１リングギヤ３８側の摩擦係合部材８２の前輪１４Ｌ側の端部に第１可動スリーブ４６の前輪１４Ｒ側の端部が当接され、且つその第１リングギヤ３８側の摩擦係合部材８２の円錐状内周当接面８２ｃに環状部材８４の円錐状外周当接面８４ａが当接されることによって、回転軸線Ｃ１方向に第１可動スリーブ４６と共に移動する。また、環状部材８４の内周面には、入力軸３４の第２外周スプライン歯３４ｂと相対回転不能且つ回転軸線Ｃ１方向の移動可能に噛み合う内周噛合歯８４ｂが形成されている。
【００３３】
また、上記入力軸３４側の摩擦係合部材８０には、図２に示すように、上述した円錐状内周摩擦面８０ａと、第１可動スリーブ４６の外周面に形成された外周スプライン歯４６ｃとその第１可動スリーブ４６に対して回転軸線Ｃ１方向に移動可能且つ回転軸線Ｃ１まわりの相対回転不能に噛み合う内周噛合歯８０ｂと、第１リングギヤ３８の軸部３８ａの前輪１４Ｌ側の端部の内周面に形成され回転軸線Ｃ１に対して僅かに傾斜した円錐状内周当接面３８ｄに当接可能な円錐状外周当接面８０ｃとが設けられている。
【００３４】
このため、第１可動スリーブ４６が環状部材８４および第１ラチェット機構５８を介して第１ディスコネクト位置から第１コネクト位置に切り換えられる際には、第１リングギヤ３８の第１噛合歯３８ｃと第１可動スリーブ４６の第１外周噛合歯４６ｂとの噛み合いに先立って、入力軸３４側の摩擦係合部材８０の円錐状外周当接面８０ｃが第１リングギヤ３８の円錐状内周当接面３８ｄに当接されて、その入力軸３４側の摩擦係合部材８０の円錐状内周摩擦面８０ａに第１リングギヤ３８側の摩擦係合部材８２の円錐状外周摩擦面８２ｂが押し付けられるので、その第１リングギヤ３８側の摩擦係合部材８２に相対回転不能に係合する第１リングギヤ３８の回転と、その入力軸３４側の摩擦係合部材８０に第１可動スリーブ４６を介して相対回転不能に係合する入力軸３４の回転とが同期させられる。
【００３５】
また、図１に示すように、プロペラシャフト２８の他端部には、カップリング８６が設けられている。上記カップリング８６は、プロペラシャフト２８と後述するドライブピニオン８８との間に設けられ、一方の回転要素８６ａと他方の回転要素８６ｂとの間でトルク伝達を行う。また、カップリング８６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８６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。
【００３６】
図３は、第１噛合クラッチ２４および第２噛合クラッチ３２がそれぞれ解放された状態すなわちエンジン１２とプロペラシャフト２８との間の動力伝達経路および後輪１６とプロペラシャフト２８との間の動力伝達経路がそれぞれ切り離されたディスコネクト状態から、そのディスコネクト状態を解除するディスコネクト解除時において、同期装置７８によって第１可動スリーブ４６の第１噛合歯４６ｂと第１リングギヤ３８の第１噛合歯３８ｃとが略同期させられ、それら第１可動スリーブ４６の第１噛合歯４６ｂと第１リングギヤ３８の第１噛合歯３８ｃとが噛み合わされる状態を示す図である。なお、上記図３は、４輪駆動車両１０の前進時を示す図である。
【００３７】
上記第１可動スリーブ４６の第１噛合歯４６ｂは、図２および図３に示すように、円筒状の第１可動スリーブ４６の外周部に複数形成されている。また、上記第１可動スリーブ４６に形成された複数の第１噛合歯４６ｂは、それぞれ、回転軸線Ｃ１方向に長手状に形成され、且つその第１可動スリーブ４６の周方向にそれぞれの第１噛合歯４６ｂの間の間隔Ｄ１１が一定になるように形成されている。なお、上記間隔Ｄ１１は、第１可動スリーブ４６に形成された複数の第１噛合歯４６ｂが第１リングギヤ３８に形成された複数の第１噛合歯３８ｃの間に入り込めるように設定されている。
【００３８】
図３に示すように、第１可動スリーブ４６の第１噛合歯４６ｂは、前記ディスコネクト解除時に、第１リングギヤ３８の第１噛合歯３８ｃに対して回転軸線Ｃ１まわり矢印Ａ１方向に回転すると共に、第１移動機構４８によって回転軸線Ｃ１方向においてその第１リングギヤ３８の第１噛合歯３８ｃ側へ移動する。すなわち、第１可動スリーブ４６の第１噛合歯４６ｂは、前記ディスコネクト解除時に、第１リングギヤ３８の第１噛合歯３８ｃに対して矢印Ｆ１方向に相対移動する。また、第１可動スリーブ４６に形成された複数の第１噛合歯４６ｂには、それぞれ、その第１噛合歯４６ｂの第１噛合歯３８ｃ側の端面であって第１噛合歯３８ｃと当接する当接面に、第１噛合歯４６ｂの歯幅全体にわたって一方向に傾斜した面取部分すなわち片チャンファＣＦ１が設けられている。また、第１可動スリーブ４６の第１噛合歯４６ｂに片チャンファＣＦ１が設けられることによって、その第１噛合歯４６ｂの第１噛合歯３８ｃ側の端面であって第１噛合歯３８ｃと当接する当接面には、４輪駆動車両１０の前進走行時に第１噛合歯４６ｂが回転する矢印Ａ１方向に対し、第１噛合歯４６ｂの回転軸線Ｃ１方向の長さが増加するように傾く第１傾斜面（斜面）４６ｄが形成される。すなわち、前進走行中において、第１可動スリーブ４６に形成された複数の第１噛合歯４６ｂには、それぞれ、矢印Ａ１方向に対し、第１噛合歯４６ｂの回転軸線Ｃ１方向の長さが増加するように傾斜した片チャンファＣＦ１が設けられている。なお、第１可動スリーブ４６に形成された複数の第１噛合歯４６ｂには、その第１噛合歯４６ｂの矢印Ａ１方向の両側に回転軸線Ｃ１に対して略平行な平行面４６ｅ、４６ｆがそれぞれ形成されている。
【００３９】
上記第１リングギヤ３８の第１噛合歯３８ｃは、図２および図３に示すように、第１リングギヤ３８の円筒状の軸部３８ａの側面３８ｂに複数形成されている。また、上記第１リングギヤ３８に形成された複数の第１噛合歯３８ｃは、それぞれ、回転軸線Ｃ１方向に長手状に形成され、且つその第１リングギヤ３８の軸部３８ａの周方向にそれぞれ第１噛合歯３８ｃの間の間隔Ｄ１２が一定になるように形成されている。なお、上記間隔Ｄ１２は、第１可動スリーブ４６に形成された複数の第１噛合歯４６ｂが第１リングギヤ３８に形成された複数の第１噛合歯３８ｃの間に入り込めるように設定されている。
【００４０】
第１リングギヤ３８の第１噛合歯３８ｃは、前記ディスコネクト解除時に、同期装置７８によって第１可動スリーブ４６の第１噛合歯４６ｂと同じ方向すなわち矢印Ａ１方向に回転するが、第１噛合歯４６ｂに対しては、回転軸線Ｃ１まわり矢印Ｂ１方向に相対回転する。前進走行中においては、同期装置７８によって入力軸３４側の摩擦係合部材８０に第１リングギヤ３８側の摩擦係合部材８２が押しつけられて、第１リングギヤ３８の第１噛合歯３８ｃがプロペラシャフト２８と共に略停止した状態からその第１リングギヤ３８の第１噛合歯３８ｃの回転速度が第１可動スリーブ４６の第１噛合歯４６ｂの回転速度に近づくように高められ、その後、第１可動スリーブ４６が前記第１ディスコネクト位置から前記第１コネクト位置に移動させられると、その入力軸３４側の摩擦係合部材８０に第１リングギヤ３８側の摩擦係合部材８２を押し付ける力が低下し且つ例えばプロペラシャフト２８等の回転抵抗によってその第１リングギヤ３８の第１噛合歯３８ｃの回転速度が低下するので、前記ディスコネクト解除して４輪駆動状態とする時に、第１リングギヤ３８の第１噛合歯３８ｃの回転速度は、第１可動スリーブ４６の第１噛合歯４６ｂの回転速度より遅くなる。
【００４１】
第１リングギヤ３８に形成された複数の第１噛合歯３８ｃには、図３に示すように、それぞれ、その第１噛合歯３８ｃの第１噛合歯４６ｂ側の端面であって第１噛合歯４６ｂと当接する当接面に、第１噛合歯３８ｃの歯幅全体にわたって一方向に傾斜した面取部分すなわち片チャンファＣＦ２が設けられている。また、第１リングギヤ３８の第１噛合歯３８ｃに片チャンファＣＦ２が設けられることによって、その第１噛合歯３８ｃの第１噛合歯４６ｂ側の端面であって第１噛合歯４６ｂと当接する当接面には、矢印Ａ１方向に対し、第１噛合歯３８ｃの回転軸線Ｃ１方向の長さが減少するように傾く第１傾斜面（斜面）３８ｆが形成される。すなわち、前進走行中において、第１リングギヤ３８に形成された複数の第１噛合歯３８ｃには、それぞれ、矢印Ａ１方向に対し、第１噛合歯３８ｃの回転軸線Ｃ１方向の長さが減少するように傾斜した片チャンファＣＦ２が設けられている。なお、第１リングギヤ３８に形成された複数の第１噛合歯３８ｃには、その第１噛合歯３８ｃの矢印Ａ１方向の両側に回転軸線Ｃ１に対して略平行な平行面３８ｇ、３８ｈがそれぞれ形成されている。
【００４２】
以上のように構成されたトランスファ２６では、前記ディスコネクト状態を解除するディスコネクト解除時において、同期装置７８によって第１リングギヤ３８の第１噛合歯３８ｃの回転速度が第１可動スリーブ４６の第１噛合歯４６ｂの回転速度に高められて第１噛合クラッチ２４の噛合歯の回転が略同期させられ、第１移動機構４８によって第１可動スリーブ４６の第１噛合歯４６ｂが回転軸線Ｃ１方向の第１リングギヤ３８側へ移動させられる。これによって、第１可動スリーブ４６の第１傾斜面４６ｄが第１リングギヤ３８の第１傾斜面３８ｆに当接し、その第１傾斜面３８ｆに沿って、第１可動スリーブ４６に形成された複数の第１噛合歯４６ｂが第１リングギヤ３８に形成された複数の第１噛合歯３８ｃの間に入り込む。すなわち、第１可動スリーブ４６の第１噛合歯４６ｂと第１リングギヤ３８の第１噛合歯３８ｃとが噛み合い第１噛合クラッチ２４が係合する。また、第１可動スリーブ４６の第１噛合歯４６ｂが第１リングギヤ３８の第１噛合歯３８ｃの間に入り込む時には、プロペラシャフト２８等の回転抵抗により第１噛合歯４６ｂに対して第１噛合歯３８ｃの回転速度が相対的に低下するので、第１噛合歯４６ｂのその回転軸線Ｃ１方向の長さが増加している側に形成された平行面４６ｆが、第１噛合歯３８ｃのその回転軸線Ｃ１方向の長さが増加している側に形成された平行面３８ｇに当接する。仮に、第１リングギヤ３８および第１可動スリーブ４６のそれぞれの第１噛合歯３８ｃ、４６ｂに片チャンファＣＦ１、ＣＦ２が設けられず山形のチャンファすなわち両チャンファが設けられた場合は、第１可動スリーブ４６の第１噛合歯４６ｂが第１リングギヤ３８の第１噛合歯３８ｃの間に入り込む時に、プロペラシャフト２８等の回転抵抗により第１噛合歯４６ｂに対して第１噛合歯３８ｃの回転速度が相対的に低下するので、両チャンファが設けられることにより第１可動スリーブ４６の第１噛合歯４６ｂに形成された、回転軸線Ｃ１に対して傾く傾面が、両チャンファが設けられることにより第１リングギヤ３８の第１噛合歯３８ｃに形成された、回転軸線Ｃ１に対して傾く傾面に当接する。このため、両者の斜面の当接によりそれぞれの第１噛合歯３８ｃ、４６ｂを回転軸線Ｃ１方向に離間しようとする分力が働き、歯飛びが生じる可能性がある。しかしながら、本実施例のようにそれぞれの第１噛合歯３８ｃ、４６ｂに片チャンファＣＦ１、ＣＦ２が設けられた場合には、第１噛合歯３８ｃと第１噛合歯４６ｂとが回転軸線Ｃ１に対して平行な平行面３８ｇ、４６ｆで当接するので、第１噛合歯３８ｃ、４６ｂを回転軸線Ｃ１方向に離間しようとする分力が発生せず、第１噛合歯４６ｂの第１噛合歯３８ｃに接近する回転軸心Ｃ１方向の移動が妨げられることがなくなる。また、上記トランスファ２６では、４輪駆動車両１０の後退時において、前記ディスコネクト解除が実行されないように図示しない電子制御装置によって第１噛合クラッチ２４を制御する。上記４輪駆動車両１０の後退時には、４輪駆動車両１０の前進時における第１噛合クラッチ２４のそれぞれの第１噛合歯３８ｃ、４６ｂの差回転の回転方向が逆方向、例えば第１可動スリーブ４６の第１噛合歯４６ｂの回転が前記矢印Ａ１方向とは逆方向となり、前記ディスコネクト解除を実行して第１可動スリーブ４６の第１噛合歯４６ｂの第１傾斜面４６ｄが第１リングギヤ３８の第１噛合歯３８ｃの第１傾斜面３８ｆに当接すると、それぞれの第１噛合歯３８ｃ、４６ｂが歯飛びし易くなる。
【００４３】
図１および図４に示すように、後輪用のディファレンシャル装置３０は、プロペラシャフト２８から左右の後輪１６Ｌ、１６Ｒへの動力伝達経路において、そのプロペラシャフト２８と左右の後輪１６Ｌ、１６Ｒとの間すなわちドライブピニオン８８に相対回転不能に噛み合う第２リングギヤ９０とデフケース（ディファレンシャルケース）９２との間を断接するための第２噛合クラッチ３２と、その第２噛合クラッチ３２が係合された状態においてエンジン１２からデフケース９２に伝達された駆動力を左右の後輪１６Ｌ、１６Ｒへ差回転を許容しつつ分配する差動歯車装置９４とを備えている。なお、上記差動歯車装置９４は、回転軸線Ｃ２まわりに回転可能に支持されたデフケース９２と、後輪１６に連結された一対の車軸９６Ｌ、９６Ｒにそれぞれ連結され、デフケース９２内において互いに対向する状態で回転軸線Ｃ２まわりに回転可能にデフケース９２に支持された一対のサイドギヤ９８と、その回転軸線Ｃ２に対して直交する回転軸線Ｃ３まわりに回転可能にデフケース９２に支持された一対のピニオン１００とを有している。また、上記差動歯車装置９４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。
【００４４】
上記第２リングギヤ９０は、図４に示すように、例えばハイポイドギヤが形成された傘歯車であり、その第２リングギヤ９０の内周部から後輪１６Ｌ側に略円筒状に突出する軸部９０ａが形成されている。また、円筒状の第２リングギヤ９０は、第２ユニットケース１０２に設けられた軸受１０４によりその軸部９０ａが支持されることによって回転軸線Ｃ２まわりに回転可能に片持状に支持されている。上記デフケース９２は、図１および図４に示すように、そのデフケース９２から後輪１６Ｌ側すなわち円筒状の第２リングギヤ９０の内側に向かって略円筒状に突設する円筒軸９２ａが形成されており、その円筒軸９２ａの先端部が円筒状の第２リングギヤ９０の内側に配置されている。また、デフケース９２は、第２ユニットケース１０２に設けられた図示しない軸受に支持されることによって、その円筒軸９２ａが回転軸線Ｃ２まわりに回動可能にすなわち第２リングギヤ９０と同心に回転可能に支持されている。
【００４５】
上記第２噛合クラッチ３２は、後輪１６とプロペラシャフト２８との間の動力伝達経路すなわち第２リングギヤ９０とデフケース９２との間の動力伝達経路を断接するための断接機構（ドグクラッチ）である。上記第２噛合クラッチ３２には、第２リングギヤ９０の内周面に形成された内周噛合歯９０ｂに位置固定に噛み合う固定係合部材１０６の内周面に形成された第２噛合歯（ドグ歯）１０６ａと、デフケース９２の円筒軸９２ａに対して回転軸線Ｃ２まわりの相対回転が不能且つ回転軸線Ｃ２方向の移動が可能にその円筒軸９２ａの外周スプライン歯９２ｂに噛み合う内周スプライン歯１０８ａが形成され、回転軸線Ｃ２方向に移動することにより固定係合部材１０６の第２噛合歯１０６ａとの噛み合いが可能な第２噛合歯（ドグ歯）１０８ｂが形成された円筒状の第２可動スリーブ１０８とが備えられている。上記第２噛合クラッチ３２は、第２リングギヤ９０に一体的に固定された固定係合部材１０６の第２噛合歯１０６ａと第２可動スリーブ１０８の外周側に一体に形成された第２噛合歯１０８ｂとの噛合または非噛合によって、左右の後輪１６Ｌ、１６Ｒへエンジン１２から左右の前輪１４Ｌ、１４Ｒに伝達される駆動力の一部がプロペラシャフト２８を介して出力されるようになっている。
【００４６】
後輪用のディファレンシャル装置３０には、図４に示すように、第２可動スリーブ１０８を回転軸線Ｃ２方向に移動させて、その第２可動スリーブ１０８を第２コネクト位置と第２ディスコネクト位置とに移動させる第２移動機構１１０が備えられている。なお、上記第２コネクト位置は、第２可動スリーブ１０８が回転軸線Ｃ２方向に移動しその第２可動スリーブ１０８の第２噛合歯１０８ｂが第２リングギヤ９０に一体的に固定された固定係合部材１０６の第２噛合歯１０６ａと噛み合う位置であり、上記第２コネクト位置では、第２リングギヤ９０とデフケース９２との相対回転が不能となる。また、上記第２ディスコネクト位置は、第２可動スリーブ１０８が回転軸線Ｃ２方向に移動しその第２可動スリーブ１０８の第２噛合歯１０８ｂが第２リングギヤ９０に一体的に固定された固定係合部材１０６の第２噛合歯１０６ａと噛み合わない位置であり、上記第２ディスコネクト位置では、第２リングギヤ９０とデフケース９２との相対回転が可能となる。
【００４７】
上記第２移動機構１１０には、第２ボールカム１１２と、第２補助クラッチ１１４と、第２アクチュエータ１１６と、第２スプリング１１８と、第２ラチェット機構（掛外し機構）１２０とが備えられている。上記第２アクチュエータ１１６は、第２補助クラッチ１１４に回転制動トルクを発生させる電磁コイルであり、第２ユニットケース１０２に一体的に固定されている。上記第２ボールカム１１２は、上記第２アクチュエータ１１６により第２補助クラッチ１１４を介して後述する環状の第２ケージ１２２に回転制動トルクが発生させられると、第２リングギヤ９０の回転力をその第２リングギヤ９０の回転軸線Ｃ２方向の推力に変換する装置である。上記第２ラチェット機構１２０は、上記第２ボールカム１１２により変換された推力によって第２可動スリーブ１０８を移動させ且つその第２可動スリーブ１０８の移動位置を保持する。上記第２スプリング１１８は、デフケース９２の円筒軸９２ａ上においてそのデフケース９２の一対のサイドギヤ９８および一対のピニオン１００等を収容する本体ケース９２ｃ（図１参照）と第２可動スリーブ１０８との間に介在されており、その第２可動スリーブ１０８を前記第２ディスコネクト位置から前記第２コネクト位置に向かって付勢すなわち第２可動スリーブ１０８を回転軸線Ｃ２方向において後輪１６Ｌ側に付勢する。これによって、上記第２移動機構１１０は、第２アクチュエータ１１６と第２補助クラッチ１１４で第２ケージ１２２に回転制動トルクを付与して第２ボールカム１１２に回転軸線Ｃ２方向の推力を発生させ、後述する第１ケージ１２４で第２ラチェット機構１２０を介して第２可動スリーブ１０８を第２スプリング１１８の付勢力に抗して回転軸線Ｃ２方向に移動させる。
【００４８】
第２ラチェット機構１２０は、第２アクチュエータ１１６である電磁コイルが円板状の可動片１２６を吸着することにより第２ボールカム１１２を介して所定のストロークで回転軸線Ｃ２方向に往復移動させられる環状の第１ピストン１２４ａと、第２リングギヤ９０に対して相対回転可能に設けられ、その第１ピストン１２４ａにより第２スプリング１１８の付勢力に抗して回転軸線Ｃ２方向に移動させられる環状の第２ピストン１２８と、掛止歯１３０ａ（図６参照）を有して第２リングギヤ９０に対して相対回転不能かつ回転軸線Ｃ２方向の移動不能に設けられ、その掛止歯１３０ａで第１ピストン１２４ａにより移動させられた第２ピストン１２８を掛け止める環状のホルダー１３０とを備えている。上記第２ラチェット機構１２０では、第１ピストン１２４ａが回転軸線Ｃ２方向に往復移動させられることで、第２ピストン１２８によって第２可動スリーブ１０８が前記第２ディスコネクト位置へ第２スプリング１１８の付勢力に抗して移動させられ、その第２ピストン１２８がホルダー１３０の掛止歯１３０ａに掛け止められる。そして、さらに、第１ピストン１２４ａが回転軸線Ｃ２方向に往復移動させられると、第２ピストン１２８がホルダー１３０の掛止歯１３０ａから掛け外されて第２スプリング１１８の付勢力に従って第２可動スリーブ１０８が前記第２コネクト位置へ移動させられる。なお、第２ボールカム１１２の第１ケージ１２４には、図４に示すように、上記第２ラチェット機構１２０の第１ピストン１２４ａが一体に設けられており、上記第２ラチェット機構１２０は、第２ボールカム１１２の第２ケージ１２２と第２可動スリーブ１０８との間に配設されている。
【００４９】
第２ボールカム１１２は、第２ラチェット機構１２０の第２ピストン１２８と軸受１３２との間に、回転軸線Ｃ２方向において重なるように介挿された環状の一対の第１ケージ１２４および第２ケージ１２２と、それら第１ケージ１２４と第２ケージ１２２とにおいて周方向の複数箇所（たとえば３箇所）に形成された、周方向で深さが変化する互いに対向する溝状の一対のカム面１２４ｂ、１２２ａで挟まれた複数個（たとえば３個）の球状転動体１３４とを有し、それら第１ケージ１２４と第２ケージ１２２とが相対回転させられると、それら第１ケージ１２４と第２ケージ１２２が回転軸線Ｃ２方向に離隔させられる。これによって、第２ボールカム１１２により第１ピストン１２４ａが回転軸線Ｃ２方向において後輪１６Ｒ側、後輪１６Ｌ側へ１回往復移動させられると、図４に示す回転軸線Ｃ２に対して下側すなわちエンジン１２側とは反対側のディファレンシャル装置３０に示すように、第２可動スリーブ１０８が第２ラチェット機構１２０を介して前記第２ディスコネクト位置へ第２スプリング１１８の付勢力に抗して移動させられる。そして、第２可動スリーブ１０８の第２噛合歯１０８ｂと第２リングギヤ９０に一体的に固定された固定係合部材１０６の第２噛合歯１０６ａとの噛み合いが解かれて第２噛合クラッチ３２が解放する。また、第２ボールカム１１２によって第１ピストン１２４ａが２回往復移動すなわち第２可動スリーブ１０８が前記第２ディスコネクト位置に配置された状態でさらに第１ピストン１２４ａが１回往復移動させられると、図示されていないが、第２ピストン１２８がホルダー１３０の掛止歯１３０ａから掛け外され第２可動スリーブ１０８が第２スプリング１１８の付勢力によって前記第２コネクト位置へ移動させられる。そして、第２可動スリーブ１０８の第２噛合歯１０８ｂと第２リングギヤ９０に一体的に固定された固定係合部材１０６の第２噛合歯１０６ａとが噛み合わされ第２噛合クラッチ３２が係合する。
【００５０】
また、第２アクチュエータ１１６である電磁コイルと可動片１２６との間には、図４に詳細に示すように、上記電磁コイルと可動片１２６との間に配設され、第２ユニットケース１０２に形成された内周スプライン歯１０２ａと回転軸線Ｃ２回りの回転が不能且つ回転軸線Ｃ２方向の移動が可能に係合された円板状の一対の第１摩擦板１３６、１３８と、その一対の第１摩擦板１３６、１３８との間に配設され、第２ケージ１２２に形成された外周スプライン歯１２２ｂと回転軸線Ｃ２回りの回転が不能且つ回転軸線Ｃ２方向の移動が可能に係合された円板状の第２摩擦板１４０とを有する第２補助クラッチ１１４が備えられている。また、環状の第１ケージ１２４と環状の第２ケージ１２２との間の周方向の複数箇所に形成された凹溝状のカム面１２４ｂ、１２２ａは、その周方向に向かうに連れてそれらカム面１２４ｂ、１２２ａの間の回転軸線Ｃ２方向における距離が短くなるように傾斜している。また、第１ケージ１２４の外周面には、第２リングギヤ９０の軸部９０ａの内周面に形成された内周スプライン歯９０ｃと相対回転不能且つ回転軸線Ｃ２方向の移動可能に噛み合う外周スプライン歯１２４ｃが形成されている。
【００５１】
上記のように構成された第２アクチュエータ１１６である電磁コイル、第２補助クラッチ１１４および第２ボールカム１１２では、例えば、車両走行中で第２リングギヤ９０が回転している状態において、上記電磁コイルによって可動片１２６が吸着されると、その可動片１２６によって第２補助クラッチ１１４の一対の第１摩擦板１３６、１３８および第２摩擦板１４０がその可動片１２６と上記電磁コイルとの間で挟圧されて第２摩擦板１４０に回転制動トルクが伝達される。すなわち、前記電磁コイルによって可動片１２６が吸着されると第２補助クラッチ１１４の第２摩擦板１４０を介して第２ケージ１２２に回転制動トルクが伝達される。このため、上記回転制動トルクによってそれら第１ケージ１２４と第２ケージ１２２とが相対回転し、その第１ケージ１２４に一体に形成された第１ピストン１２４ａは、球状転動体１３４を介して第２ケージ１２２に対して回転軸線Ｃ２方向において第２スプリング１１８の付勢力に抗して後輪１６Ｒ側へ移動し、第２リングギヤ９０の回転力が回転軸線Ｃ２方向の推力に変換される。また、前記電磁コイルに可動片１２６が吸着されない時には、第２ケージ１２２は第２ユニットケース１０２に対して相対回転可能となるので、その第２ケージ１２２が球状転動体１３４を介して第１ケージ１２４と連れまわって第２ケージ１２２と第１ケージ１２４とが一体的に回転する。これによって、第１ピストン１２４ａの回転軸線Ｃ２方向における往復移動が停止する。
【００５２】
上記第２ラチェット機構１２０は、前述したように、環状の第１ピストン１２４ａと環状の第２ピストン１２８と環状のホルダー１３０とを備え、掛止め機構として機能するもの、すなわち前述した第１ラチェット機構５８と同様の機能を有するものである。このため、本実施例では、第２ラチェット機構１２０の作動原理を、前述した第１ラチェット機構５８の作動原理を説明した図６を用いて説明する。図６に示すように、上記環状の第２ピストン１２８には、ホルダー１３０側に突設された突起１２８ａが形成されている。また、上記環状のホルダー１３０には、上記第２ピストン１２８の突起１２８ａを掛け止めるための円周方向に連なる鋸歯状の掛止歯１３０ａが周期的に形成されており、そのホルダー１３０は、第２リングギヤ９０に位置固定に配設されている。また、上記環状の第１ピストン１２４ａには、ホルダー１３０の掛止歯１３０ａと同様の鋸歯形状であるが周方向に半位相ずれた形状で周方向に連なり、第２ピストン１２８の突起１２８ａを受け止める受止歯１２４ｄが周期的に形成されている。上記環状の第１ピストン１２４ａは、ホルダー１３０と相対回転不能且つ回転軸線Ｃ２方向の移動可能に設けられ、第２スプリング１１８の付勢力に抗して第２ピストン１２８を第２ボールカム１１２の１ストローク分だけ移動させられる。なお、上記第１ピストン１２４ａの受止歯１２４ｄおよびホルダー１３０の掛止歯１３０ａの先端の斜面には、突起１２８ａの滑りを止めるストッパ１２４ｅおよび１３０ｂがそれぞれ設けられている。
【００５３】
図６の（a）および（e）は、第２可動スリーブ１０８が上記第２コネクト位置にある時を示している。この図６の（a）および（e）に示すように、第２ピストン１２８から突設された突起１２８ａがホルダー１３０の掛止歯１３０ａに掛け止められた位置に位置している状態では、第１ピストン１２４ａがそのベース位置に位置させられている。図６の（b）は、第１ピストン１２４ａが第２アクチュエータ１１６および第２ボールカム１１２の作動により移動ストロークＳＴ分だけ第２スプリング１１８の付勢力に抗してそのベース位置から移動させられた状態を示している。この過程では、第１ピストン１２４ａにより第２ピストン１２８が移動させられてホルダー１３０から離されるとともに、第２ピストン１２８が第１ピストン１２４ａの斜面を滑り落ちる。なお、図６の（b）に示されている一点鎖線は、上記移動ストロークＳＴを説明するために図６の（a）の第１ピストン１２４ａの元位置を示すものである。図６の（c）は、第１ピストン１２４ａが第２アクチュエータ１１６および第２ボールカム１１２の非作動により第２スプリング１１８の付勢力に従って移動ストロークＳＴ分だけ戻されてベース位置に位置させられた状態を示している。この過程では第２ピストン１２８がホルダー１３０の掛止歯１３０ａの上に掛け止められ、前記第２ディスコネクト位置に保持される。図６の（d）は、再び第１ピストン１２４ａが第２アクチュエータ１１６および第２ボールカム１１２の作動により移動ストロークＳＴ分だけ第２スプリング１１８の付勢力に抗してそのベース位置から移動させられた状態を示している。この過程では、第２ピストン１２８が更に第２スプリング１１８側に移動させられる。次いで、図６の（e）に示すように、第１ピストン１２４ａが第２アクチュエータ１１６および第２ボールカム１１２の非作動により第２スプリング１１８の付勢力に従って移動ストロークＳＴ分だけ戻されてベース位置に位置させられると、第２ピストン１２８が第２コネクト位置へ位置させられて、第２リングギヤ９０に一体的に固定された固定係合部材１０６の第２噛合歯１０６ａと第２可動スリーブ１０８の第２噛合歯１０８ｂとが噛み合わされる。
【００５４】
これにより、第２ラチェット機構１２０では、第２ボールカム１１２による第１ピストン１２４ａの往復移動で第２ピストン１２８を周方向へ送り第２可動スリーブ１０８を上記第２ディスコネクト位置、上記第２コネクト位置へ向かって移動させられる。第２ピストン１２８が１回往復移動させられると、その第２可動スリーブ１０８が上記第２ディスコネクト位置に位置させられる。また、第２ピストン１２８が２回往復移動すなわち第２可動スリーブ１０８が上記第２ディスコネクト位置にある状態においてさらに第２ピストン１２８が１回往復移動させられると、その第２ピストン１２８がホルダー１３０の掛止歯１３０ａから掛け外されて第２スプリング１１８の付勢力により第２可動スリーブ１０８が上記第２コネクト位置に位置させられる。
【００５５】
図５は、前記ディスコネクト解除時において、トランスファ２６の第１噛合クラッチ２４の係合後における第２可動スリーブ１０８の第２噛合歯１０８ｂと第２リングギヤ９０に一体的に固定された固定係合部材１０６の第２噛合歯１０６ａとが噛み合わされる状態を示す図である。
【００５６】
上記第２可動スリーブ１０８の第２噛合歯１０８ｂは、図４および図５に示すように、円筒状の第２可動スリーブ１０８の外周面に複数形成されている。また、上記第２可動スリーブ１０８に形成された複数の第２噛合歯１０８ｂは、それぞれ、回転軸線Ｃ２方向に長手状に形成され、且つその第２可動スリーブ１０８の周方向にそれぞれの第２噛合歯１０８ｂの間の間隔Ｄ２１が一定になるように形成されている。なお、上記間隔Ｄ２１は、第２可動スリーブ１０８に形成された複数の第２噛合歯１０８ｂが固定係合部材１０６に形成された複数の第２噛合歯１０６ａの間に入り込めるように設定されている。
【００５７】
図５に示すように、第２可動スリーブ１０８の第２噛合歯１０８ｂは、前記ディスコネクト解除時に、固定係合部材１０６の第２噛合歯１０６ａと同じ方向すなわち矢印Ｂ２方向に回転するが、第２噛合歯１０６ａに対しては、回転軸線Ｃ２まわり矢印Ａ２方向に相対回転すると共に、第２移動機構１１０によって回転軸線Ｃ２方向において固定係合部材１０６の第２噛合歯１０６ａ側へ移動する。すなわち、第２可動スリーブ１０８の第２噛合歯１０８ｂは、前記ディスコネクト解除時に、第２リングギヤ９０に固定された固定係合部材１０６の第２噛合歯１０６ａに対して矢印Ｆ２方向に相対移動する。なお、図５に実線で示されている矢印Ａ２方向、矢印Ｆ２方向、矢印Ｂ２方向は、４輪駆動車両１０の前進走行中において、前輪１４の車軸２２Ｌ、２２Ｒの回転速度が後輪１６の車軸９６Ｌ、９６Ｒの回転速度より速い時の状態を示す。本実施例のようなＦＦベースの４輪駆動車両１０では、車重によるタイヤの動荷重半径および主従駆動輪間のスリップ率によって基本的には、前輪１４の車軸２２Ｌ、２２Ｒの回転速度が後輪１６の車軸９６Ｌ、９６Ｒの回転速度より速くなる。また、何らかの事情例えばタイヤのローテーション等によって後輪１６の車軸９６Ｌ、９６Ｒの回転速度が前輪１４の車軸２２Ｌ、２２Ｒの回転速度より速くなると、図５に破線で示されているように、第２可動スリーブ１０８の第２噛合歯１０８ｂが固定係合部材１０６の第２噛合歯１０６ａに対して回転軸線Ｃ２まわり矢印Ａ３方向に相対回転して矢印Ｆ３方向へ相対移動し、第２リングギヤ９０に一体的に固定された固定係合部材１０６の第２噛合歯１０６ａが第２可動スリーブ１０８の第２噛合歯１０８ｂに対して回転軸線Ｃ２まわり矢印Ｂ３方向に相対回転する。
【００５８】
また、図５に示すように、第２可動スリーブ１０８に形成された複数の第２噛合歯１０８ｂは、回転軸線Ｃ２方向の長さ寸法が比較的に短い短歯（噛合歯）１０８ｃと、その短歯１０８ｃの回転軸線Ｃ２方向の長さ寸法より長い長歯（噛合歯）１０８ｄとをそれぞれ備え、それら短歯１０８ｃと長歯１０８ｄとが円筒状の第２可動スリーブ１０８の周方向例えば４輪駆動車両１０の前進走行時に第２噛合歯１０８ｂが第２噛合歯１０６ａに対して相対回転する方向すなわち矢印Ａ２方向に交互に配設されている。なお、上記第２可動スリーブ１０８に形成された第２噛合歯１０８ｂである複数の短歯１０８ｃおよび長歯１０８ｄは、それぞれ、短歯１０８ｃの固定係合部材１０６の第２噛合歯１０６ａ側の端部が長歯１０８ｄの固定係合部材１０６の第２噛合歯１０６ａ側の端部より回転軸線Ｃ２方向においてその固定係合部材１０６の第２噛合歯１０６ａから離間する位置に配置されている。上記短歯１０８ｃの短歯１０６ｂ側の端面であって短歯１０６ｂと当接する当接面は、４輪駆動車両１０の前進走行時に第２噛合歯１０８ｂが第２噛合歯１０６ａに対して相対回転する方向すなわち矢印Ａ２方向に対し、第２噛合歯１０８ｂの短歯１０８ｃの回転軸線Ｃ２方向の長さが変わらない平らな、すなわち回転軸線Ｃ２に対して直交する面に平らなフラット面１０８ｅを有するフラット形状に形成されている。また、上記長歯１０８ｄの長歯１０６ｃ側の端面であって長歯１０６ｃと当接する当接面は、矢印Ａ２方向に対し、第２噛合歯１０８ｂの長歯１０８ｄの回転軸線Ｃ２方向の長さが変わらない平らな、すなわち回転軸線Ｃ２に対して直交する面に平らなフラット面１０８ｆを有するフラット形状に形成されている。なお、第２可動スリーブ１０８の第２噛合歯１０８ｂは、第２噛合クラッチ３２の後輪１６側の噛合歯である。
【００５９】
上記第２リングギヤ９０に固定された固定係合部材１０６の第２噛合歯１０６ａは、図４および図５に示すように、円筒状の固定係合部材１０６の内周面に複数形成されている。また、上記固定係合部材１０６に形成された複数の第２噛合歯１０６ａは、それぞれ、回転軸線Ｃ２方向に長手状に形成され、且つその固定係合部材１０６の周方向にそれぞれの第２噛合歯１０６ａの間の間隔Ｄ２２が一定になるように形成されている。なお、上記間隔Ｄ２２は、第２可動スリーブ１０８に形成された複数の第２噛合歯１０８ｂが固定係合部材１０６に形成された複数の第２噛合歯１０６ａの間に入り込めるように設定されている。
【００６０】
図５に示すように、第２リングギヤ９０に固定された固定係合部材１０６の第２噛合歯１０６ａは、前記ディスコネクト解除時に、第２可動スリーブ１０８の第２噛合歯１０８ｂと同じ方向すなわち矢印Ｂ２方向に回転する。また、固定係合部材１０６に形成された複数の第２噛合歯１０６ａは、回転軸線Ｃ２方向の長さ寸法が比較的に短い短歯（噛合歯）１０６ｂと、その短歯１０６ｂの回転軸線Ｃ２方向の長さ寸法より長い長歯（噛合歯）１０６ｃとをそれぞれ備え、それら短歯１０６ｂと長歯１０６ｃとが円筒状の固定係合部材１０６の周方向例えば矢印Ａ２方向に交互に配設されている。なお、上記固定係合部材１０６に形成された第２噛合歯１０６ａである複数の短歯１０６ｂおよび長歯１０６ｃは、それぞれ、短歯１０６ｂの第２可動スリーブ１０８の第２噛合歯１０８ｂ側の端部が長歯１０６ｃの第２可動スリーブ１０８の第２噛合歯１０８ｂ側の端部より回転軸線Ｃ２方向において第２可動スリーブ１０８の第２噛合歯１０８ｂから離間する位置に配置されている。上記短歯１０６ｂの短歯１０８ｃ側の端面であって短歯１０８ｃと当接する当接面は、矢印Ａ２方向に対し、第２噛合歯１０６ａの短歯１０６ｂの回転軸線Ｃ２方向の長さが変わらない平らな、すなわち回転軸線Ｃ２に対して直交する面に平らなフラット面１０６ｄを有するフラット形状に形成されている。また、上記長歯１０６ｃの長歯１０８ｄ側の端面であって長歯１０８ｄと当接する当接面は、矢印Ａ２方向に対し、第２噛合歯１０６ａの長歯１０６ｃの回転軸線Ｃ２方向の長さが変わらない平らな、すなわち回転軸線Ｃ２に対して直交する面に平らなフラット面１０６ｅを有するフラット形状に形成されている。なお、固定係合部材１０６の第２噛合歯１０６ａは、第２噛合クラッチ３２のプロペラシャフト２８側の噛合歯である。
【００６１】
以上のように構成されたディファレンシャル装置３０では、４輪駆動車両１０の前進走行中の前記ディスコネクト解除時において、トランスファ２６の第１噛合クラッチ２４の係合後、第２噛合クラッチ３２のそれぞれの第２噛合歯１０６ａ、１０８ｂの差回転が矢印Ａ２方向に回転すなわち第２可動スリーブ１０８の第２噛合歯１０８ｂが回転係合部材１０６の第２噛合歯１０６ａに対して矢印Ａ２方向に相対回転している状態で、第２移動機構１１０によって第２可動スリーブ１０８の第２噛合歯１０８ｂが回転軸線Ｃ２方向の固定係合部材１０６の第２噛合歯１０６ａ側へ移動させられる。これによって、例えば第２可動スリーブ１０８の長歯１０８ｄのフラット面１０８ｆが固定係合部材１０６の長歯１０６ｃのフラット面１０６ｅに当接し、その第２可動スリーブ１０８の長歯１０８ｄが固定係合部材１０６の長歯１０６ｃに対して矢印Ａ２方向に相対回転して、その第２可動スリーブ１０８の長歯１０８ｄが固定係合部材１０６のそれぞれの長歯１０６ｃとの間すなわち固定係合部材１０６の長歯１０６ｃと短歯１０６ｂとの間に入り込む。すなわち、第２可動スリーブ１０８の長歯１０８ｄが矢印Ｆ２方向に固定係合部材１０６の長歯１０６ｃに対して相対移動して固定係合部材１０６の長歯１０６ｃと短歯１０６ｂとの間に入り込む。このため、第２可動スリーブ１０８の第２噛合歯１０８ｂと固定係合部材１０６の第２噛合歯１０６ａとが噛み合い第２噛合クラッチ３２が係合する。
【００６２】
また、トランスファ２６の第１噛合クラッチ２４の係合後において、第２噛合クラッチ３２のそれぞれの第２噛合歯１０６ａ、１０８ｂの差回転が矢印Ａ２方向とは逆方向に回転すなわち第２可動スリーブ１０８の第２噛合歯１０８ｂが回転係合部材１０６の第２噛合歯１０６ａに対して矢印Ａ３方向に相対回転している状態では、例えば、第２可動スリーブ１０８の長歯１０８ｄのフラット面１０８ｆが固定係合部材１０６の長歯１０６ｃのフラット面１０６ｅに当接し、その第２可動スリーブ１０８の長歯１０８ｄが固定係合部材１０６の長歯１０６ｃに対して矢印Ａ３方向に相対回転して、その第２可動スリーブ１０８の長歯１０８ｄが固定係合部材１０６のそれぞれの長歯１０６ｃとの間すなわち固定係合部材１０６の長歯１０６ｃと短歯１０６ｂとの間に入り込む。すなわち、第２可動スリーブ１０８の長歯１０８ｄが矢印Ｆ３方向に固定係合部材１０６の長歯１０６ｃに対して相対移動して固定係合部材１０６の長歯１０６ｃと短歯１０６ｂとの間に入り込む。
【００６３】
以上のように構成された４輪駆動車両１０では、例えば、第１噛合クラッチ２４および第２噛合クラッチ３２が共に係合されている４輪駆動状態において、図示しない電子制御装置で２輪駆動走行モードが選択されると、トランスファ２６において第１移動機構４８によって第１可動スリーブ４６が前記第１ディスコネクト位置に移動して第１噛合クラッチ２４が解放され、ディファレンシャル装置３０において第２移動機構１１０によって第２可動スリーブ１０８が前記第２ディスコネクト位置に移動して第２噛合クラッチ３２が解放されて、エンジン１２とプロペラシャフト２８との間の動力伝達経路および副駆動輪である後輪１６とプロペラシャフト２８との間の動力伝達経路がそれぞれ切り離されたディスコネクト状態となる。また、前記ディスコネクト状態から、図示しない電子制御装置で４輪駆動走行モードが選択されると、トランスファ２６において同期装置７８によって第１噛合クラッチ２４のそれぞれの第１噛合歯３８ｃ、４６ｂの回転が同期されて第１噛合クラッチ２４が係合される。そして、その第１噛合クラッチ２４の係合後に第２噛合クラッチ３２が係合されて、前記ディスコネクト状態が解除される。なお、４輪駆動車両１０は、第１噛合クラッチ２４および第２噛合クラッチ３２が解放される２輪駆動状態では、４輪駆動状態において専ら後輪１６へ駆動力を伝達するためのプロペラシャフト２８をエンジン１２および後輪１６から切り離すディスコネクト機能を有する。
【００６４】
上述のように、本実施例の４輪駆動車両１０によれば、第１噛合クラッチ２４における第１可動スリーブ４６の第１噛合歯４６ｂの歯幅全体には、４輪駆動車両１０の前進走行時に第１噛合歯４６ｂが回転する矢印Ａ１方向に対し、回転軸線Ｃ１方向の長さが増加する第１傾斜面４６ｄが形成され、第１噛合クラッチ２４における第１リングギヤ３８の第１噛合歯３８ｃの歯幅全体には、回転する矢印Ａ１方向に対し、回転軸線Ｃ１方向の長さが減少する第１傾斜面３８ｆが形成される。第１可動スリーブ４６の第１噛合歯４６ｂが第１リングギヤ３８の第１噛合歯３８ｃの間に入り込む時には、プロペラシャフト２８等の回転抵抗により第１噛合歯４６ｂに対して第１噛合歯３８ｃの回転速度が相対的に低下しようとするので、例えばそれぞれの第１噛合歯３８ｃ、４６ｂに山形のチャンファが設けられた場合には、両者のチャンファ部分の当接によりそれぞれの第１噛合歯３８ｃ、４６ｂを回転軸線Ｃ１方向に離間しようとする分力が働き、歯飛びが生ずる可能性がある。しかしながら、それぞれの第１噛合歯３８ｃ、４６ｂの歯幅全体に第１傾斜面３８ｆ、４６ｂが形成された片チャンファＣＦ１、ＣＦ２が設けられた場合には、第１噛合歯３８ｃと第１噛合歯４６ｂとは、それぞれの第１噛合歯３８ｃ、４６ｂに形成された回転軸線Ｃ１に対して平行な平行面３８ｇ、４６ｆで当接するので、それぞれの第１噛合歯３８ｃ、４６ｂを回転軸線Ｃ１方向に離間しようとする分力が発生せず、第１噛合歯４６ｂが第１噛合歯３８ｃに接近する回転軸線Ｃ１方向の移動が妨げられることがなくなる。
【００６５】
また、本実施例の４輪駆動車両１０によれば、第２噛合クラッチ３２の第２噛合歯１０６ａ、１０８ｂは、例えば４輪駆動車両１０の前進走行時に第２可動スリーブ１０８の第２噛合歯１０８ｂが固定係合部材１０６の第２噛合歯１０６ａに対して相対回転する矢印Ａ２方向に対し、固定係合部材１０６の第２噛合歯１０６ａも第２可動スリーブ１０８の第２噛合歯１０８ｂも、回転軸線Ｃ２方向の長さが変わらないフラット形状をもってなる。例えば、第２噛合クラッチ３２の第２噛合歯１０６ａ、１０８ｂにチャンファが設けられているディファレンシャル装置を使用すると、前記ディスコネクト解除時に第２噛合クラッチ３２においてそれぞれの第２噛合歯１０６ａ、１０８ｂの差回転の回転方向が変化した場合に、それぞれの第２噛合歯１０６ａ、１０８ｂのチャンファ部分の当接により歯飛びすることがあった。しかし、上記のように、第２噛合クラッチ３２の第２噛合歯１０６ａ、１０８ｂをフラット形状とすることにより、第２噛合クラッチ３２においてそれぞれの第２噛合歯１０６ａ、１０８ｂの差回転の回転方向が変化した場合でもそれぞれの第２噛合歯１０６ａ、１０８ｂが歯飛びすることが防止される。
【００６６】
また、本実施例の４輪駆動車両１０によれば、第２噛合クラッチ３２には、回転軸線Ｃ２方向の長さが長短の長歯１０６ｃ、１０８ｄおよび短歯１０６ｂ、１０８ｃが回転する矢印Ａ２方向に交互に配置される。このため、例えば、４輪駆動車両１０の走行時において例えばアクセルが急かつ大きく踏まれて前輪１４がスリップして第２噛合クラッチ３２においてそれぞれの第２噛合歯１０６ａ、１０８ｂの相対回転速度が比較的大きくなった場合であっても、それぞれの第２噛合歯１０６ａ、１０８ｂの長歯１０６ｃ、１０８ｄのフラット面１０６ｅ、１０８ｆどうしの当接状態から次の第２噛合歯１０６ａ、１０８ｂの長歯１０６ｃ、１０８ｄとの当接に至る時間が倍増し、噛合方向へ移動する第２噛合歯１０６ａ、１０８ｂの長歯１０６ｃ、１０８ｄの十分な移動時間が確保されるため、第２噛合クラッチ３２におけるそれぞれの第２噛合歯１０６ａ、１０８ｂの歯飛びが好適に抑制される。
【００６７】
また、本実施例の４輪駆動車両１０によれば、４輪駆動車両１０の後退時には、前記ディスコネクト解除を行わない。４輪駆動車両１０の後退時には、４輪駆動車両１０の前進時における第１噛合クラッチ２４のそれぞれの第１噛合歯３８ｃ、４６ｂの差回転の回転方向が逆方向となり、前記ディスコネクト解除を行うと第１噛合クラッチ２４のそれぞれの第１噛合歯３８ｃ、４６ｂのチャンファ部分の当接により歯飛びし易くなる。しかし、上記のように、前記４輪駆動車両の後退時には、前記ディスコネクト解除が実行されないようにすることにより、第１噛合クラッチ２４のそれぞれの第１噛合歯３８ｃ、４６ｂの歯飛びが好適に抑制される。
【００６８】
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。
【００６９】
例えば、前述の実施例の４輪駆動車両１０は、トランスファ２６を有する前輪用のディファレンシャル装置２０が備えられたＦＦベースの車両であったが、本発明はＦＲベース、ＲＲベースなど適宜組み合わせて実施することができる。ＦＲベース、ＲＲベースでは、上記前輪用のディファレンシャル装置２０と略同様の構成を有する後輪用のディファレンシャル装置が後輪に用いられる。
【００７０】
また、前述の実施例の４輪駆動車両１０のディファレンシャル装置３０において、第２噛合クラッチ３２の第２噛合歯１０６ａ、１０８ｂには、回転軸線Ｃ２方向の長さ寸法が長短の長歯１０６ｃ、１０８ｄおよび短歯１０６ｂ、１０８ｄが設けられていたが、その第２噛合歯３２の回転軸線Ｃ２方向の長さ寸法を一定にしても良い。
【００７１】
また、前述の実施例の４輪駆動車両１０のディファレンシャル装置３０には、第２噛合クラッチ３２の第２噛合歯１０６ａ、１０８ｂの回転を同期させる例えばトランスファ２６に備えられた同期装置７８のような同期装置が備えられていなかったが、ディファレンシャル装置３０に同期装置を設けても良い。
【００７２】
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】
【００７３】
１０：４輪駆動車両
１２：エンジン（駆動源）
１４Ｌ、１４Ｒ：前輪（主駆動輪）
１６Ｌ、１６Ｒ：後輪（副駆動輪）
２４：第１噛合クラッチ
２８：プロペラシャフト（動力伝達部材）
３２：第２噛合クラッチ
３８ｃ：第１噛合歯（噛合歯）
３８ｆ：第１傾斜面（斜面）
４６ｂ：第１噛合歯（噛合歯）
４６ｄ：第１傾斜面（斜面）
７８：同期装置（同期機構）
１０６ａ：第２噛合歯（噛合歯）
１０６ｂ：短歯（噛合歯）
１０６ｃ：長歯（噛合歯）
１０８ｂ：第２噛合歯（噛合歯）
１０８ｃ：短歯（噛合歯）
１０８ｄ：長歯（噛合歯）
Ａ１：矢印方向（方向）
Ａ２：矢印方向（方向）
Ｃ１：回転軸線
Ｃ２：回転軸線
【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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