(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（Ｅ）のトルクが直接的に伝達される主駆動輪（Ｗｆ）と、エンジン（Ｅ）のトルクの一部が駆動軸（５）、油圧クラッチ（１６）および被駆動軸（６）を介して間接的に伝達される副駆動輪（Ｗｒ）とを備え、前記油圧クラッチ（１６）は駆動軸（５）により二方向クラッチ機構（３２）を介して駆動される油圧ポンプ（２６）が発生する油圧で締結される四輪駆動車両であって、
前記二方向クラッチ機構（３２）は、駆動軸（５）に接続された第１クラッチ要素（３３）と、油圧ポンプ（２６）に接続された第２クラッチ要素（３４）と、被駆動軸（６）に摩擦部材（４５）を介してスリップ可能に接続された方向切換要素（３５）と、方向切換要素（３５）に形成したポケット（３５ａ）に嵌合して第１、第２クラッチ要素（３３，３４）に係合可能な係合要素（３６，６１）とを備え、
駆動軸（５）の回転方向に関わらず、駆動軸（５）の回転数が被駆動軸（６）の回転数を上回ったときに、第１、第２クラッチ要素（３３，３４）が係合要素（３６，６１）を介して締結して油圧ポンプ（２６）を駆動することを特徴とする四輪駆動車両の動力伝達装置。
【請求項２】
二方向クラッチ機構（３２）の方向切換要素（３５）と被駆動軸（６）との間に、被駆動軸（６）の回転を増速して方向切換要素（３５）に伝達する増速手段（３８）を介在させたことを特徴とする、請求項１に記載の四輪駆動車両の動力伝達装置。
【請求項３】
二方向クラッチ機構（３２）は、方向切換要素（３５）の半径方向内側および半径方向外側にそれぞれ第１クラッチ要素（３３）および第２クラッチ要素（３４）を備え、油圧ポンプ（２６）の内部に同軸に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の四輪駆動車両の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンのトルクが直接的に伝達される主駆動輪と、エンジンのトルクの一部が駆動軸、油圧クラッチおよび被駆動軸を介して間接的に伝達される副駆動輪とを備えた四輪駆動車両の動力伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかる四輪駆動車両の動力伝達装置は、特開平３−２２４８３０号公報により公知である。このものは、前輪に連動して回転する第１油圧ポンプと、後輪に連動して回転する第２油圧ポンプとによって油圧閉回路を構成し、前輪および後輪の差回転により前記油圧閉回路に発生する油圧で油圧クラッチを締結することにより、前輪のトルクの一部を後輪に伝達するようになっている。車両の前進走行時と後進走行時とで第１、第２油圧ポンプが作動油を吐出する方向が変化するのを補償すべく、前記油圧閉回路に油路を切り換える切換弁を設け、車両の進行方向に関わらず四輪駆動状態を実現するようになっている。
【０００３】
また、この種の四輪駆動車両の動力伝達装置は、特開平９−２０２１５２号公報の図１０にも開示されている。このものは主駆動輪である前輪に連動して回転する駆動軸と副駆動輪である後輪に連動して回転する被駆動軸とを多板クラッチを介して接続するとともに、前記被駆動軸上に二方向クラッチ機構を設けたものである。二方向クラッチ機構は、車両の前進走行時および後進走行時の何れにおいても、前輪がスリップして前輪回転数が後輪回転数を上回ったときに締結し、前輪のトルクを後輪に配分して車両の走破性を高める機能と、前輪がロックして前輪回転数が後輪回転数を下回ったときに締結解除し、前輪のトルクが後輪に配分されないようにしてＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）の作動への影響を回避する機能とを有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記特開平３−２２４８３０号公報に記載されたものは、２個の油圧ポンプを必要とするために部品点数、組付工数、重量およびコストが増加するという問題があった。
【０００５】
また上記特開平９−２０２１５２号公報に記載されたものは、前輪のトルクを後輪に伝達する被駆動軸上に二方向クラッチ機構を設けているため、前記トルクが直接二方向クラッチ機構を介して伝達されることになる。そのため、二方向クラッチ機構にトルク伝達容量が大きい大型かつ高価なものものを使用する必要があり、動力伝達装置の大型化およびコストアップの要因となる問題があった。
【０００６】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、四輪駆動車両の動力伝達装置において、油圧ポンプの個数を減少させ、かつ二方向クラッチ機構のトルク伝達容量を小さくすることにより、小型化およびコストダウンを図ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、エンジンのトルクが直接的に伝達される主駆動輪と、エンジンのトルクの一部が駆動軸、油圧クラッチおよび被駆動軸を介して間接的に伝達される副駆動輪とを備え、前記油圧クラッチは駆動軸により二方向クラッチ機構を介して駆動される油圧ポンプが発生する油圧で締結される四輪駆動車両であって、前記二方向クラッチ機構は、駆動軸に接続された第１クラッチ要素と、油圧ポンプに接続された第２クラッチ要素と、被駆動軸に摩擦部材を介してスリップ可能に接続された方向切換要素と、方向切換要素に形成したポケットに嵌合して第１、第２クラッチ要素に係合可能な係合要素とを備え、駆動軸の回転方向に関わらず、駆動軸の回転数が被駆動軸の回転数を上回ったときに、第１、第２クラッチ要素が係合要素を介して締結して油圧ポンプを駆動することを特徴とする四輪駆動車両の動力伝達装置が提案される。
【０００８】
上記構成によれば、主駆動輪の回転数が副駆動輪の回転数に一致する車両の前進定速走行時と、主駆動輪の回転数が副駆動輪の回転数を下回る車両の前進制動時とには二方向クラッチ機構が非締結状態になる。その結果、油圧ポンプが駆動軸から切り離されて油圧を発生しなくなるため、油圧クラッチが非締結状態になって車両は二輪駆動状態に維持される。
【０００９】
主駆動輪の回転数が副駆動輪の回転数を上回る車両の前進発進時や前進加速時には、第１、第２クラッチ要素が係合要素を介して締結して二方向クラッチ機構が締結状態になるため、油圧ポンプが駆動軸により駆動されて油圧を発生し、油圧クラッチが締結状態になって車両は四輪駆動状態に切り換えられる。
【００１０】
車両の後進走行時には動力伝達装置の各要素の回転方向が前進走行時の回転方向の逆になるが、二方向クラッチ機構は駆動軸の回転数が被駆動軸の回転数を上回ったときに、駆動軸の回転方向に関わらず、第１、第２クラッチ要素が係合要素を介して締結するため、前進走行時と同様に車両の後進定速走行時と後進制動時とに二方向クラッチ機構を非締結状態にして車両を二輪駆動状態に維持し、車両の後進発進時や後進加速時に二方向クラッチ機構を締結状態にして車両を四輪駆動状態に切り換えることができる。
【００１１】
そして二方向クラッチ機構には主駆動輪から副駆動輪に伝達されるトルクが直接作用することがなく、油圧ポンプを駆動する微小なトルクだけが作用するため、二方向クラッチ機構のトルク伝達容量を小さくして小型化およびコストダウンを図ることができる。また油圧ポンプの個数が１個で済むため、部品点数、組付工数、重量およびコストの削減に寄与することができ、しかも主駆動輪の回転数が副駆動輪の回転数を上回ったときだけ油圧ポンプが作動するため、油圧ポンプの駆動に要するエネルギーを最小限に抑えてエンジンの燃料消費量を節減することができる。
【００１２】
しかも方向切換要素が被駆動軸に摩擦部材を介してスリップ可能に接続されるので、主駆動輪および副駆動輪の回転数差が大きくなっても方向切換要素に過剰な負荷が加わるのを防止して二方向クラッチ機構の耐久性を確保することができる。
【００１３】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、二方向クラッチ機構の方向切換要素と被駆動軸との間に、被駆動軸の回転を増速して方向切換要素に伝達する増速手段を介在させたことを特徴とする四輪駆動車両の動力伝達装置が提案される。
【００１４】
上記構成によれば、被駆動軸の回転が増速手段で増速されて方向切換要素に伝達されるので、主駆動輪の回転数が副駆動輪の回転数を増速手段の増速率を越えて上回ったときに、始めて二方向クラッチが締結する。従って、タイトターン時や車庫入れ時に主駆動輪および副駆動輪に若干の回転数差が発生しても、二方向クラッチが締結しないので四輪駆動状態にならず、タイトコーナーブレーキング現象を回避することができる。これにより、不必要に四輪駆動状態になるのを防止してエンジンの燃料消費量を節減することができる。
【００１５】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、二方向クラッチ機構は、方向切換要素の半径方向内側および半径方向外側にそれぞれ第１クラッチ要素および第２クラッチ要素を備え、油圧ポンプの内部に同軸に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の四輪駆動車両の動力伝達装置が提案される。
【００１６】
上記構成によれば、二方向クラッチ機構が油圧ポンプの内部に同軸に配置されるので、動力伝達装置の軸方向寸法を小型化することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１８】
図１〜図５は本発明の第１実施例を示すもので、図１は四輪駆動車両の動力伝達系の全体構成を示す図、図２は動力伝達装置の構造を示す図、図３は図２の３−３線拡大断面図、図４は二方向クラッチ機構の作用説明図、図５は油圧クラッチを作動させる油圧回路図である。
【００１９】
図１および図２に示すように、四輪駆動車両の前部に搭載されたエンジンＥの出力はトランスミッション１を介して前輪側のディファレンシャルギヤ２に入力され、そのディファレンシャルギヤ２の出力はドライブシャフト３，３を介して主駆動輪たる左右の前輪Ｗｆ，Ｗｆに伝達される。ディファレンシャルギヤ２に入力されたエンジンＥの出力は傘歯車装置４および駆動軸５を介して後述する動力伝達装置Ｔに入力され、その動力伝達装置Ｔの出力は被駆動軸６および傘歯車装置７を介して後輪側のディファレンシャルギヤ８に伝達され、更にディファレンシャルギヤ８の出力はドライブシャフト９，９を介して副駆動輪たる左右の後輪Ｗｒ，Ｗｒに伝達される。
【００２０】
動力伝達装置Ｔは、駆動軸５の後部をボールベアリング１１を介して支持するケーシング１２を備えており、このケーシング１２の後部開口にカバー１３がボルト１４…で固定される。被駆動軸６はカバー１３を貫通してケーシング１２内に延び、その前端が駆動軸５の後端内周にローラベアリング１５を介して相対回転自在に支持される。
【００２１】
駆動軸５および被駆動軸６間のトルクの伝達および遮断を司る油圧クラッチ１６は、駆動軸５と一体に回転するクラッチアウター１７にスプライン嵌合する複数の摩擦係合部材１８…と、被駆動軸６と一体に回転するクラッチインナー１９にスプライン嵌合する複数の摩擦係合部材２０…と、ポンプハウジング２１に形成したクラッチシリンダ２１ａと、このクラッチシリンダ２１ａに摺動自在に支持したクラッチピストン２２と、クラッチアウター１７にスプライン嵌合するプレッシャプレート２３と、クラッチピストン２２およびプレッシャプレート２３間に配置したスラストベアリング２４とを備える。
【００２２】
従って、後述する油圧ポンプ２６が吐出する作動油がクラッチシリンダ２１ａ内のクラッチ油室２５に供給されると、前進するクラッチピストン２２にスラストベアリング２４を介して押圧されたプレッシャプレート２３が両摩擦係合部材１８…，２０…を密着させることにより、油圧クラッチ１６が締結して駆動軸５および被駆動軸６を一体化する。そして油圧クラッチ１６が締結した状態では前輪Ｗｆ，Ｗｆから後輪Ｗｒ，Ｗｒにトルクが伝達され、油圧クラッチ１６が締結解除した状態では前輪Ｗｆ，Ｗｆから後輪Ｗｒ，Ｗｒへのトルクの伝達が遮断される。
【００２３】
例えばトロコイドポンプよりなる油圧ポンプ２６は、ポンプハウジング２１に形成したポンプ室２１ｂに収納されたインナーロータ２７およびアウターロータ２８を備えており、それらインナーロータ２７およびアウターロータ２８の一側面はポンプハウジング２１にボルト２９…およびピン３０で固定された前記カバー１３で覆われる。
【００２４】
図２および図３から明らかなように、被駆動軸６の外周に相対回転自在に嵌合するスリーブ３１の前端が油圧クラッチ１６のプレッシャプレート２３の半径方向内端に固定されており、このスリーブ３１の後端外周と油圧ポンプ２６のインナーロータ２７の内周との間に二方向クラッチ機構３２が配置される。二方向クラッチ機構３２は、半径方向内側に位置してスリーブ３１にスプライン結合されたリング状の第１クラッチ要素３３と、第１クラッチ要素３３の外部に同軸に配置されてインナーロータ２７の内周にキー結合された第２クラッチ要素３４と、第１、第２クラッチ要素３３，３４の間に相対回転自在に配置された環状の方向切換要素３５と、方向切換要素３５に所定間隔で形成した複数のポケット３５ａ…内に嵌合するように支持された複数のローラ３６…とを備える。
【００２５】
内側の第１クラッチ要素３３の外周面には、前記ポケット３５ａ…の位置に対応して平坦面３３ａ…が形成されるが、外側の第２クラッチ要素３４の内周面には円弧面３４ａが形成される。従って、ローラ３６…は第１クラッチ要素３３の平坦面３３ａ…、第２クラッチ要素３４の円弧面３４ａおよび方向切換要素３５のポケット３５ａ…に囲まれて保持される。第１クラッチ要素３３から半径方向に突出するピン３７が方向切換要素３５に形成した切欠３５ｂに係合することにより、方向切換要素３５が第１クラッチ要素３３に対して相対回転できる角度範囲が規制される。また方向切換要素３５は、図示せぬスプリングによって図４（Ａ）に示す中立位置に向けて付勢される。
【００２６】
図４（Ｂ），（Ｃ）に示すように、車両の前進走行時に駆動軸５に接続された第１クラッチ要素３３と、被駆動軸６に接続された方向切換要素３５とは共に矢印方向に回転する。このとき、図４（Ｂ）に示すように第１クラッチ要素３３の回転数Ｎｆが方向切換要素３５の回転数Ｎｒを上回れば、方向切換要素３５が第１クラッチ要素３３に対して回転方向遅れ側に位相ずれし、二方向クラッチ機構３２が締結して第１クラッチ要素３３から第２クラッチ要素３４にトルクが伝達され、駆動軸５によりクラッチアウター１７およびスリーブ３１を介して油圧ポンプ２６が駆動される。また図４（Ｃ）に示すように方向切換要素３５の回転数Ｎｒが第１クラッチ要素３３の回転数Ｎｆを上回れば、方向切換要素３５が第１クラッチ要素３３に対して回転方向進み側に位相ずれし、二方向クラッチ機構３２が締結解除して第１クラッチ要素３３から第２クラッチ要素３４にトルクが伝達されなくなり、油圧ポンプ２６は駆動されなくなる。
【００２７】
車両の後進走行時に二方向クラッチ機構３２の第１クラッチ要素３３および方向切換要素３５は共に前述と逆方向に回転するが、この後進走行時にも、第１クラッチ要素３３の回転数Ｎｆが方向切換要素３５の回転数Ｎｒを上回れば二方向クラッチ機構３２が締結し、方向切換要素３５の回転数Ｎｒが第１クラッチ要素３３の回転数Ｎｆを上回れば二方向クラッチ機構３２が締結解除する。
【００２８】
二方向クラッチ機構３２の方向切換要素３５と被駆動軸６とを接続する増速手段３８は、被駆動軸６の外周に固定した第１ギヤ３９と、カバー１３に設けたブラケット４０に支持した中間軸４１に各々独立して回転自在に支持した第２、第３ギヤ４２，４３と、方向切換要素３５から一体に延びるアーム３５ｂの先端に設けた第４ギヤ４４と、第２、第３ギヤ４２，４３間に配置した摩擦部材としての皿ばね４５とから構成される。従って、被駆動軸６の回転が第１ギヤ３９、第２ギヤ４２、第３ギヤ４３および第４ギヤ４４を介して方向切換要素３５に伝達されるとき、その回転数が数％程度増速される。また前記ピン３７が切欠３５ｄの端部に達して方向切換要素３５の回転が規制されたとき、皿ばね４５を介して第２、第３ギヤ４２，４３が相互にスリップし、被駆動軸６から方向切換要素３５へのトルク伝達が遮断されるため、二方向クラッチ機構３２に過剰な負荷が作用するのを回避して耐久性を高めることができる。
【００２９】
以上のように、動力伝達装置Ｔは油圧ポンプ２６を１個しか備えていないため、油圧ポンプを２個備えたものに比べて部品点数、組付工数、重量およびコストの削減に寄与することができる。しかも、後述するように前輪Ｗｆ，Ｗｆの回転数が後輪Ｗｒ，Ｗｒの回転数を所定の比率で上回ったときだけ油圧ポンプ２６が作動するため、油圧ポンプ２６の駆動に要するエネルギーを最小限に抑えて燃料消費量を節減することができる。また被駆動軸６の外周に二方向クラッチ機構３２を配置し、この二方向クラッチ機構３２の外周に油圧ポンプ２６を配置したので、動力伝達装置Ｔの軸方向寸法を小型化することができる。
【００３０】
図５に示すように、オイルタンク５１から延びる作動油吸入通路Ｌ１は第１作動油吸入通路Ｌ２および第２作動油吸入通路Ｌ３に分岐し、それぞれ油圧ポンプ２６の第１ポート２６ａおよび第２ポート２６ｂに接続される。第１作動油吸入通路Ｌ２および第２作動油吸入通路Ｌ３には、オイルタンク５１側から油圧ポンプ２６側への作動油の通過のみを許容するチェックバルブ５２，５３がそれぞれ設けられる。油圧ポンプ２６の第１ポート２６ａおよび第２ポート２６ｂから延びる第１作動油吐出通路Ｌ４および第２作動油吐出通路Ｌ５は作動油吐出通路Ｌ６に合流し、油圧の立ち上がり特性を調整するチョーク５４を介して油圧クラッチ１６の油室２５に連通する。第１作動油吐出通路Ｌ４および第２作動油吐出通路Ｌ５には、油圧ポンプ２６側から油圧クラッチ１６側への作動油の通過のみを許容するチェックバルブ５５，５６がそれぞれ設けられる。作動油をオイルタンク５１に戻す作動油戻し通路Ｌ７と油圧クラッチ１６の油室２５とが、該油室２５に油圧を発生させるオリフィス５７で接続され、また油室２５に作用する油圧の上限値を規制すべく、作動油吐出通路Ｌ６がリリーフバルブ５８を作動油戻し通路Ｌ７に接続される。
【００３１】
而して、車両の前進走行時に油圧ポンプ２６が一方向に回転すると、第１ポート２６ａが高圧の吐出ポートになり、第２ポート２６ｂが低圧の吸入ポートになるため、２個のチェックバルブ５２，５６が閉弁して２個のチェックバルブ５３，５５が開弁する。その結果、オイルタンク５１の作動油はチェックバルブ５３、第２ポート２６ｂ、第１ポート２６ａ、チェックバルブ５５およびチョーク５４を経て油圧クラッチ１６の油室２５に供給され、そこからオリフィス５７を経てオイルタンク５１に戻される。このとき、油室２５に作用する油圧によってクラッチピストン２２が押圧され、油圧クラッチ１６が締結して前輪Ｗｆ，Ｗｆのトルクが後輪Ｗｒ，Ｗｒに配分される。
【００３２】
逆に、車両の後進走行時に油圧ポンプ２６が他方向に回転すると、第２ポート２６ｂが高圧の吐出ポートになり、第１ポート２６ａが低圧の吸入ポートになるため、２個のチェックバルブ５３，５５が閉弁して２個のチェックバルブ５２，５６が開弁する。その結果、オイルタンク５１の作動油はチェックバルブ５２、第１ポート２６ａ、第２ポート２６ｂ、チェックバルブ５６およびチョーク５４を経て油圧クラッチ１６の油室２５に供給され、そこからオリフィス５７を経てオイルタンク５１に戻される。このとき、油室２５に作用する油圧によってクラッチピストン２２が押圧され、油圧クラッチ１６が締結して前輪Ｗｆ，Ｗｆのトルクが後輪Ｗｒ，Ｗｒに配分される。
【００３３】
以上のように、車両の前進および後進により油圧ポンプ２６の回転方向が変化しても、油圧クラッチ１６の油室２５に支障なく油圧を供給して四輪駆動状態にすることができる。
【００３４】
次に、前述の構成を備えた本発明の実施例の作用を説明する。
(1) 前進定速走行時
前輪Ｗｆ，Ｗｆおよび後輪Ｗｒ，Ｗｒが同速度で回転する車両の前進定速走行時には駆動軸５および被駆動軸６の回転数が等しくなるが、被駆動軸６に増速手段３８を介して接続された二方向クラッチ機構３２の方向切換要素３５の回転数Ｎｒが第１クラッチ要素３３の回転数Ｎｆを上回るため、二方向クラッチ機構３２は締結解除される（図４（Ｃ）参照）。その結果、油圧ポンプ２６は駆動軸５から切り離されて油圧を発生しないため、油圧クラッチ１６が締結解除されて前輪Ｗｆ，Ｗｆから後輪Ｗｒ，Ｗｒへのトルクの配分が遮断され、車両は二輪駆動状態になる。
(2) 前進発進時あるいは前進加速時
低摩擦係数の路面での急発進や急加速によって前輪Ｗｆ，Ｗｆがスリップすると、前輪Ｗｆ，Ｗｆの回転数が後輪Ｗｒ，Ｗｒの回転数を上回る。このとき、前輪Ｗｆ，Ｗｆの回転数が後輪Ｗｒ，Ｗｒの回転数を増速手段３８の増速率を越えて上回ると、二方向クラッチ機構３２の第１クラッチ要素３３の回転数Ｎｆが方向切換要素３５の回転数Ｎｒを上回るため、二方向クラッチ機構３２が締結する（図４（Ｂ）参照）。その結果、油圧ポンプ２６が駆動軸５により駆動され、油圧ポンプ２６が発生した油圧によって油圧クラッチ１６が締結して前輪Ｗｆ，Ｗｆのトルクの一部が後輪Ｗｒ，Ｗｒに配分され、車両が四輪駆動状態になって走破性が高められる。
【００３５】
車両が四輪駆動状態になったとき、後輪Ｗｒ，Ｗｒに配分されるトルクの大きさを、前輪Ｗｆ，Ｗｆおよび後輪Ｗｒ，Ｗｒの差回転の増加に応じて、つまり前輪Ｗｆ，Ｗｆのスリップ量の増加に応じて増加させることができる。また前輪Ｗｆ，Ｗｆから後輪Ｗｒ，Ｗｒへのトルク伝達は油圧クラッチ１６により行われ、二方向クラッチ機構３２には油圧ポンプ２６を駆動する微少なトルクだけが伝達されるため、二方向クラッチ機構３２にトルク伝達容量の小さいものを使用して小型軽量化することができるだけでなく、耐久性の向上にも寄与することができる。
(3) 前進制動時
低摩擦係数の路面での前進走行時に急制動を行うと、一般に前輪Ｗｆ，Ｗｆの制動力は後輪Ｗｒ，Ｗｒの制動力を上回るように設定されているため、前輪Ｗｆ，Ｗｆが先にロック状態になって後輪Ｗｒ，Ｗｒの回転数が前輪Ｗｆ，Ｗｆの回転数を上回る場合がある。このような場合に油圧クラッチ１６が締結して四輪駆動状態になると、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）の作動に影響が及んで制動性能が低下する可能性があるため、この前進制動時には車両を二輪駆動状態に維持する必要がある。
【００３６】
前述した前進定速走行時には、二方向クラッチ機構３２の第１クラッチ要素３３の回転数Ｎｆが方向切換要素３５の回転数Ｎｒを下回るが、前輪Ｗｆ，Ｗｆがロックすると、前輪Ｗｆ，Ｗｆの回転に連動する第１クラッチ要素３３の回転数Ｎｆが更に低下するため、二方向クラッチ機構３２が締結解除状態のままになって車両は二輪駆動状態に維持される。
(4) 後進時
車両の後進時には動力伝達系の全ての要素の回転方向が逆になるため、二方向クラッチ機構３２の第１クラッチ要素３３、第２クラッチ要素３４および方向切換要素３５の回転方向が図４（Ｂ），（Ｃ）に示す方向と逆になる。しかしながら、前進時と同様に、二方向クラッチ機構３２は第１クラッチ要素３３の回転数Ｎｆが方向切換要素３５の回転数Ｎｒを上回ったときに締結し、第１クラッチ要素３３の回転数Ｎｆが方向切換要素３５の回転数Ｎｒを下回ったときに締結解除するため、車両は後進定速走行時と、後進制動時に前輪Ｗｆ，Ｗｆがロックした場合とに二輪駆動状態に維持され、後進発進時や後進急加速時に前輪Ｗｆ，Ｗｆがスリップした場合に四輪駆動状態に切り換えられる。
【００３７】
前進時および後進時の何れの場合にも、前輪Ｗｆ，Ｗｆがスリップして二方向クラッチ機構３２の第１クラッチ要素３３の回転数Ｎｆが方向切換要素３５の回転数Ｎｒを上回ると四輪駆動状態になるが、方向切換要素３５の回転数Ｎｒは被駆動軸６の回転数を増速手段３８で増速したものであるため、駆動軸５の回転数が副駆動軸５の回転数を増速手段３８の増速率を越えて上回ったときに、始めて二方向クラッチ３２が締結する。従って、タイトターン時や車庫入れ時に前輪Ｗｆ，Ｗｆおよび後輪Ｗｒ，Ｗｒに若干の回転数差が発生しても二方向クラッチ３２は締結しない。その結果、車両は二輪駆動状態に維持されてタイトコーナーブレーキング現象が回避され、エンジンの燃料消費量の増加を防止することができる。
【００３８】
次に、図６に基づいて本発明の第２実施例を説明する。
【００３９】
図１および図６を比較すると明らかなように、第１実施例の増速手段３８は第２ギヤ４２および第３ギヤ４３間に摩擦部材としての皿ばね４５を配置しているが、第２実施例では被駆動軸６および第１ギヤ４１間に摩擦部材としての皿ばね４５を配置している。本第２実施例によっても、第１実施例と同様の作用効果を達成することができる。
【００４０】
次に、図７に基づいて本発明の第３実施例を説明する。
【００４１】
第３実施例の二方向クラッチ機構３２は、第１クラッチ要素３３、第２クラッチ要素３４、方向切換要素３５およびスプラグ６１…を備える。第１クラッチ要素３３はスリーブ３１に接続され、第２クラッチ要素３４は油圧ポンプ２６のインナーロータ２７に接続され、方向切換要素３５は増速手段３８に接続される。方向切換要素３５のポケット３５ａ…に嵌合するスプラグ６１の半径方向内端は第１クラッチ要素３３の外周の凹部３３ｂ…に嵌合し、スプラグ６１の半径方向外端は第２クラッチ要素３４の内周の円弧面３４ｃ当接する。方向切換要素３５のポケット３５ａ…の両側にはスプラグ６１の両側面に当接するスプリング６２…が設けられており、これらスプリング６２…の弾発力で方向切換要素３５は第１クラッチ要素３３に対して中立位置（図７（Ａ）参照）に付勢される。方向切換要素３５の第１クラッチ要素３３に対する相対回転角は、図示せぬピンおよび切欠の係合により規制される。
【００４２】
図７（Ｂ），（Ｃ）に示すように、車両の前進走行時に、駆動軸５にクラッチアウター１７およびスリーブ３１を介して接続された二方向クラッチ機構３２の第１クラッチ要素３３と、被駆動軸６に増速手段３８を介して接続された方向切換要素３５とは共に矢印方向に回転する。このとき、図７（Ｂ）に示すように第１クラッチ要素３３の回転数Ｎｆが方向切換要素３５の回転数Ｎｒを上回れば、方向切換要素３５が第１クラッチ要素３３に対して回転方向遅れ側に位相ずれし、二方向クラッチ機構３２が締結して油圧ポンプ２６が駆動される。また図７（Ｃ）に示すように方向切換要素３５の回転数Ｎｒが第１クラッチ要素３３の回転数Ｎｆを上回れば、方向切換要素３５が第１クラッチ要素３３に対して回転方向進み側に位相ずれし、二方向クラッチ機構３２の締結が解除されて油圧ポンプ２６は駆動されなくなる。
【００４３】
このように、第３実施例の二方向クラッチ機構３２によっても、第１実施例の二方向クラッチ機構３２と同様の機能を発揮させることができる。
【００４４】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００４５】
例えば、実施例では被駆動軸６の回転を増速手段３８で増速して二方向クラッチ機構３２の方向切換要素３５に伝達しているが、被駆動軸６の回転をそのまま方向切換要素３５に伝達しても良い。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、主駆動輪の回転数が副駆動輪の回転数に一致する車両の前進定速走行時と、主駆動輪の回転数が副駆動輪の回転数を下回る車両の前進制動時とには二方向クラッチ機構が非締結状態になる。その結果、油圧ポンプが駆動軸から切り離されて油圧を発生しなくなるため、油圧クラッチが非締結状態になって車両は二輪駆動状態に維持される。
【００４７】
主駆動輪の回転数が副駆動輪の回転数を上回る車両の前進発進時や前進加速時には、第１、第２クラッチ要素が係合要素を介して締結して二方向クラッチ機構が締結状態になるため、油圧ポンプが駆動軸により駆動されて油圧を発生し、油圧クラッチが締結状態になって車両は四輪駆動状態に切り換えられる。
【００４８】
車両の後進走行時には動力伝達装置の各要素の回転方向が前進走行時の回転方向の逆になるが、二方向クラッチ機構は駆動軸の回転数が被駆動軸の回転数を上回ったときに、駆動軸の回転方向に関わらず、第１、第２クラッチ要素が係合要素を介して締結するため、前進走行時と同様に車両の後進定速走行時と後進制動時とに二方向クラッチ機構を非締結状態にして車両を二輪駆動状態に維持し、車両の後進発進時や後進加速時に二方向クラッチ機構を締結状態にして車両を四輪駆動状態に切り換えることができる。
【００４９】
そして二方向クラッチ機構には主駆動輪から副駆動輪に伝達されるトルクが直接作用することがなく、油圧ポンプを駆動する微小なトルクだけが作用するため、二方向クラッチ機構のトルク伝達容量を小さくして小型化およびコストダウンを図ることができる。また油圧ポンプの個数が１個で済むため、部品点数、組付工数、重量およびコストの削減に寄与することができ、しかも主駆動輪の回転数が副駆動輪の回転数を上回ったときだけ油圧ポンプが作動するため、油圧ポンプの駆動に要するエネルギーを最小限に抑えてエンジンの燃料消費量を節減することができる。
【００５０】
しかも方向切換要素が被駆動軸に摩擦部材を介してスリップ可能に接続されるので、主駆動輪および副駆動輪の回転数差が大きくなっても方向切換要素に過剰な負荷が加わるのを防止して二方向クラッチ機構の耐久性を確保することができる。
【００５１】
また請求項２に記載された発明によれば、被駆動軸の回転が増速手段で増速されて方向切換要素に伝達されるので、主駆動輪の回転数が副駆動輪の回転数を増速手段の増速率を越えて上回ったときに、始めて二方向クラッチが締結する。従って、タイトターン時や車庫入れ時に主駆動輪および副駆動輪に若干の回転数差が発生しても、二方向クラッチが締結しないので四輪駆動状態にならず、タイトコーナーブレーキング現象を回避することができる。これにより、不必要に四輪駆動状態になるのを防止してエンジンの燃料消費量を節減することができる。
【００５２】
また請求項３に記載された発明によれば、二方向クラッチ機構が油圧ポンプの内部に同軸に配置されるので、動力伝達装置の軸方向寸法を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  四輪駆動車両の動力伝達系の全体構成を示す図
【図２】  動力伝達装置の構造を示す図
【図３】  図２の３−３線拡大断面図
【図４】  二方向クラッチ機構の作用説明図
【図５】  油圧クラッチを作動させる油圧回路図
【図６】  本発明の第２実施例に係る四輪駆動車両の動力伝達系の全体構成を示す図
【図７】  本発明の第３実施例に係る二方向クラッチ機構を示す図
【符号の説明】
５          駆動軸
６          被駆動軸
１６        油圧クラッチ
２６        油圧ポンプ
３２        二方向クラッチ機構
３３        第１クラッチ要素
３４        第２クラッチ要素
３５        方向切換要素
３５ａ ポケット
３６ ローラ（係合要素）
３８        増速手段
４５        皿ばね（摩擦部材）
６１ スプラグ（係合要素）
Ｅ          エンジン
Ｗｆ        前輪（主駆動輪）
Ｗｒ        後輪（副駆動輪）
【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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