JP2013060147A - Four-wheel drive vehicle - Google Patents

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Yoshihiro Ikushima
嘉大 生島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a four-wheel drive vehicle capable of preventing the hunting of a two-way clutch in traveling in a four-wheel drive mode when the two-way clutch is employed as a switch clutch for switching two-wheel drive and four-wheel drive.SOLUTION: The four-wheel drive vehicle includes: the switch clutch 43 that can switch a four-wheel driving state and a two-wheel driving state; and intermittent clutches 7, 8 that can transmit and interrupt power between rear wheels 10L, 10R and a rear drive gear 6. The switch clutch 43 includes an inner wheel connected to an output member 41, an outer wheel connected to a transferring gear 42, a roller 46 provided between the inner wheel and the outer wheel, and a retainer retaining the roller 46. When a rotational speed of the inner wheel is higher than that of the outer wheel, the switch clutch is switched into the four-wheel drive state by the engagement of the roller 46 with a wedge. In the four-wheel driving, the intermittent clutches 7, 8 are switched into a transmission state, and the rotational speed of the inner wheel is set to be higher than that of the outer wheel so that the switch clutch 43 is kept into the four-wheel driving state.

Description

本発明は、四輪駆動車に関し、特に二輪駆動および四輪駆動を切替える切替クラッチとしてツーウェイクラッチを用いた四輪駆動車に関する。   The present invention relates to a four-wheel drive vehicle, and more particularly to a four-wheel drive vehicle using a two-way clutch as a switching clutch for switching between two-wheel drive and four-wheel drive.

四輪駆動車には、車両の走行状態に応じて二輪駆動および四輪駆動を切替可能なものがある。従来、この種の四輪駆動車では、二輪駆動走行時に、エンジンのトルクが伝達されない従駆動輪（例えば、後輪）が路面からのトルクを受けてプロペラシャフト等の伝達部材を回転させてしまう。このため、二輪駆動走行時には、従駆動輪側の伝達部材の回転により駆動ロスが生じ、燃費向上の妨げとなっていた。   Some four-wheel drive vehicles can switch between two-wheel drive and four-wheel drive according to the running state of the vehicle. Conventionally, in this type of four-wheel drive vehicle, during two-wheel drive driving, a driven wheel (for example, a rear wheel) to which engine torque is not transmitted receives torque from the road surface and rotates a transmission member such as a propeller shaft. . For this reason, at the time of two-wheel drive traveling, a drive loss occurs due to rotation of the transmission member on the driven wheel side, which hinders improvement in fuel consumption.

そこで、近年、このような駆動ロスを抑制する四輪駆動車として、二輪駆動走行時にプロペラシャフトを従駆動輪である後輪から切り離すことにより、後輪からのトルクがプロペラシャフトに伝達されないようにした四輪駆動車が知られている（例えば、特許文献１参照）。   Therefore, in recent years, as a four-wheel drive vehicle that suppresses such drive loss, the torque from the rear wheel is not transmitted to the propeller shaft by separating the propeller shaft from the rear wheel that is the driven wheel during two-wheel drive traveling. Such a four-wheel drive vehicle is known (for example, see Patent Document 1).

この特許文献１に記載の四輪駆動車は、トランスファ内に設けられ、二輪駆動および四輪駆動を切替可能な切替クラッチと、後輪側の左右ドライブシャフトとプロペラシャフトとの間の動力伝達経路上に設けられ、左右後輪とプロペラシャフトとの間の動力伝達を遮断あるいは接続可能な一対の多板クラッチとを備えている。したがって、この四輪駆動車にあっては、二輪駆動走行時、一対の多板クラッチを遮断状態とすることにより、一対の多板クラッチと切替クラッチとの間のプロペラシャフトを含む伝達部材の回転を停止させることができる。これにより、従来生じていた二輪駆動走行時の駆動ロスが軽減される。   The four-wheel drive vehicle described in Patent Document 1 is provided in a transfer, and includes a switching clutch capable of switching between two-wheel drive and four-wheel drive, and a power transmission path between a left and right drive shaft and a propeller shaft on the rear wheel side. A pair of multi-plate clutches provided on the top and capable of interrupting or connecting power transmission between the left and right rear wheels and the propeller shaft are provided. Therefore, in this four-wheel drive vehicle, the rotation of the transmission member including the propeller shaft between the pair of multi-plate clutches and the switching clutch is made by disengaging the pair of multi-plate clutches during two-wheel drive driving. Can be stopped. Thereby, the drive loss at the time of the two-wheel drive driving which has arisen conventionally is reduced.

ところで、上述の四輪駆動車では、切替クラッチとして、主駆動系の回転部材と従駆動系の回転部材とを軸方向移動可能なスリーブにより係合または非係合させて二輪駆動および四輪駆動を切替えるものを用いている。切替クラッチとしては、スリーブを用いたものの他、例えば中立空転状態および両方向の駆動状態をとり得るいわゆるツーウェイクラッチを用いることもできる。このようなツーウェイクラッチとしては、主駆動系の回転部材に連結され、正多角形状のカム面を有する内輪と、従駆動系の回転部材に連結された外輪と、内輪のカム面と外輪との間に配置された複数のローラと、このローラを保持する保持器とを含んで構成されたものがある。このツーウェイクラッチは、主駆動系の回転部材と従駆動系の回転部材との間の回転差に応じて、保持器とカム面の位相を切替える。これにより、このツーウェイクラッチは、ローラが外輪に接触しない中立空転状態、内輪と外輪の間でローラを介して動力伝達がなされ、回転方向に応じて伝達状態の異なる駆動状態のいずれかを形成する。このようなツーウェイクラッチを切替クラッチとして用いた場合、中立空転状態では主駆動系の回転部材と従駆動系の回転部材との間でトルクの伝達がなされず、駆動状態ではそれら回転部材間でトルクの伝達がなされる。したがって、四輪駆動走行時、ツーウェイクラッチは駆動状態に切替えられる。   By the way, in the above-described four-wheel drive vehicle, as the switching clutch, the two-wheel drive and the four-wheel drive are performed by engaging or disengaging the rotation member of the main drive system and the rotation member of the slave drive system by the sleeve that can move in the axial direction. Is used. As the switching clutch, a so-called two-way clutch capable of taking a neutral idling state and a driving state in both directions can be used in addition to the one using a sleeve. As such a two-way clutch, an inner ring having a regular polygonal cam surface coupled to a rotating member of a main drive system, an outer ring coupled to a rotating member of a slave drive system, a cam surface of the inner ring, and an outer ring Some of them are configured to include a plurality of rollers disposed between them and a holder that holds the rollers. This two-way clutch switches the phase of the cage and the cam surface in accordance with the rotational difference between the rotating member of the main drive system and the rotating member of the slave drive system. As a result, this two-way clutch forms either a neutral idle state where the roller does not contact the outer ring, or a drive state where the power is transmitted between the inner ring and the outer ring via the roller, and the transmission state differs depending on the rotational direction. . When such a two-way clutch is used as a switching clutch, torque is not transmitted between the rotating member of the main drive system and the rotating member of the slave drive system in the neutral idling state, and torque is not transmitted between these rotating members in the driving state. Is transmitted. Therefore, the two-way clutch is switched to the driving state during four-wheel drive traveling.

また、このようなツーウェイクラッチには、電磁石をさらに設け、電磁石の通電電流を制御することによって遮断状態および駆動状態を任意に切替可能なものもある。   Some of these two-way clutches are further provided with an electromagnet and can be arbitrarily switched between a cut-off state and a drive state by controlling an energization current of the electromagnet.

特開２０１０−７７８３号公報JP 2010-7783 A

しかしながら、上述の特許文献１に記載の四輪駆動車にあっては、切替クラッチとして前述のツーウェイクラッチを用いると、特に四輪駆動走行時に次のような問題が生ずる。すなわち、ツーウェイクラッチは、例えば外輪と内輪との間に回転差が生じると、内輪と保持器との間に位相差が発生する。この位相差により、ツーウェイクラッチは、外輪と内輪の間の楔にローラが噛み込み、内輪と外輪との間でトルクを伝達することが可能となる。ところが、前輪および後輪の回転速度が略同じ四輪駆動走行時、タイヤ径の僅かな違いや路面状況等により外輪と内輪との間の回転差に変化が生ずると、ローラが楔から外れて一時的に中立空転状態あるいは逆方向の駆動状態となり得る。このため、従来の四輪駆動車にあっては、切替クラッチとして前述のツーウェイクラッチを用いると、特に四輪駆動走行時にツーウェイクラッチが遮断状態と駆動状態とを繰り返すハンチングを生ずるおそれがある。   However, in the four-wheel drive vehicle described in Patent Document 1 described above, when the above-described two-way clutch is used as the switching clutch, the following problems occur particularly during four-wheel drive travel. That is, in the two-way clutch, for example, when a rotational difference is generated between the outer ring and the inner ring, a phase difference is generated between the inner ring and the cage. Due to this phase difference, the two-way clutch can transmit torque between the inner ring and the outer ring by the roller being engaged with the wedge between the outer ring and the inner ring. However, during four-wheel drive running where the front wheels and rear wheels have substantially the same rotational speed, if the rotational difference between the outer and inner wheels changes due to slight differences in tire diameter or road surface conditions, the rollers will come off the wedge. It can be temporarily in a neutral idling state or a reverse driving state. For this reason, in the conventional four-wheel drive vehicle, when the above-described two-way clutch is used as the switching clutch, there is a risk that the two-way clutch hunts repeatedly between the disengaged state and the driven state particularly during four-wheel drive traveling.

本発明は、上述のような従来の問題に鑑みてなされたもので、二輪駆動および四輪駆動を切替える切替クラッチとしてツーウェイクラッチを用いた場合であっても四輪駆動走行時のツーウェイクラッチのハンチングを防止することができる四輪駆動車を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and even when a two-way clutch is used as a switching clutch for switching between two-wheel drive and four-wheel drive, hunting of the two-way clutch during four-wheel drive traveling is performed. An object of the present invention is to provide a four-wheel drive vehicle that can prevent the above-mentioned problem.

本発明に係る四輪駆動車は、上記目的達成のため、（１）駆動力源に連結された第１の動力伝達手段と、前記第１の動力伝達手段に連結された一対の主駆動輪と、前記第１の動力伝達手段に連結された第２の動力伝達手段と、前記第２の動力伝達手段に連結された一対の従駆動輪と、前記第１の動力伝達手段と前記第２の動力伝達手段との連結部分に配置され、前記第１の動力伝達手段から前記第２の動力伝達手段に駆動力を伝達する四輪駆動状態と前記駆動力の伝達を遮断する二輪駆動状態とを切替可能な切替クラッチと、前記第２の動力伝達手段と前記一対の従駆動輪との間に設けられ、前記一対の従駆動輪と前記第２の動力伝達手段との間で動力を伝達する伝達状態と前記動力の伝達を遮断する遮断状態とを切替可能な動力断続装置と、を備え、前記切替クラッチは、前記第１の動力伝達手段に連結され、外周面に複数のカム面が形成された内輪部材と、前記第２の動力伝達手段に連結された外輪部材と、前記内輪部材と前記外輪部材との間に設けられた転動部材と、前記転動部材を保持する保持部材とを含み、前記内輪部材の回転速度が前記外輪部材の回転速度より速いとき、前記内輪部材と前記外輪部材との間の回転速度差に応じて前記転動部材が前記カム面と前記外輪部材の内周面とで形成された楔に噛み込むことにより、前記転動部材を介して前記内輪部材と前記外輪部材との間で駆動力が伝達される前記四輪駆動状態に切替えられ、四輪駆動走行時、前記動力断続装置を伝達状態に切替えるとともに、前記切替クラッチが前記四輪駆動状態に維持されるよう前記内輪部材の回転速度を前記外輪部材の回転速度より速くなるように設定した構成を有する。   In order to achieve the above object, a four-wheel drive vehicle according to the present invention includes (1) a first power transmission means coupled to a driving force source and a pair of main drive wheels coupled to the first power transmission means. A second power transmission means coupled to the first power transmission means, a pair of driven wheels coupled to the second power transmission means, the first power transmission means and the second A four-wheel drive state in which a driving force is transmitted from the first power transmission unit to the second power transmission unit, and a two-wheel drive state in which the transmission of the driving force is interrupted. Between the pair of slave drive wheels and the second power transmission means, and is provided between the switching clutch capable of switching between the second power transmission means and the pair of slave drive wheels. A power interrupting device capable of switching between a transmission state that performs transmission and a cutoff state that blocks transmission of the power; The switching clutch is connected to the first power transmission means, an inner ring member having a plurality of cam surfaces formed on an outer peripheral surface, an outer ring member connected to the second power transmission means, The inner ring member includes a rolling member provided between the inner ring member and the outer ring member, and a holding member that holds the rolling member, and the inner ring member has a rotation speed higher than that of the outer ring member. The rolling member engages with the wedge formed by the cam surface and the inner peripheral surface of the outer ring member in accordance with the difference in rotational speed between the member and the outer ring member, and thereby via the rolling member. The four-wheel drive state in which the driving force is transmitted between the inner ring member and the outer ring member is switched, and during the four-wheel drive traveling, the power interrupting device is switched to the transmission state, and the switching clutch is connected to the four-wheel drive state. To maintain the driving state It has a configuration in which the rotational speed of the member was set to be faster than the rotational speed of the outer ring member.

この構成により、本発明に係る四輪駆動車は、四輪駆動走行時に切替クラッチが四輪駆動状態に維持されるよう内輪部材の回転速度を外輪部材の回転速度より速くなるように設定した。例えば、前輪および後輪の回転速度が略同じ四輪駆動の直進走行時、外輪部材の回転速度が内輪部材の回転速度を超えないようにした。   With this configuration, the four-wheel drive vehicle according to the present invention sets the rotation speed of the inner ring member to be higher than the rotation speed of the outer ring member so that the switching clutch is maintained in the four-wheel drive state during four-wheel drive traveling. For example, the rotation speed of the outer ring member is set so as not to exceed the rotation speed of the inner ring member during four-wheel drive straight traveling with substantially the same rotation speed of the front and rear wheels.

このため、本発明に係る四輪駆動車は、四輪駆動走行中に、タイヤ径の僅かな違いや路面状況等により外輪部材と内輪部材との間の回転速度差に変化が生じても、転動部材が楔に噛み込んだ状態を維持することができる。すなわち、転動部材が楔から抜け、切替クラッチが一時的に二輪駆動状態に切替えられることを防止することができる。したがって、本発明に係る四輪駆動車は、四輪駆動走行中に切替クラッチが四輪駆動状態と二輪駆動状態とを繰り返すハンチングを防止することができる。この結果、本発明に係る四輪駆動車は、切替クラッチのハンチングに起因したショックを低減することができる。   For this reason, the four-wheel drive vehicle according to the present invention has a change in the rotational speed difference between the outer ring member and the inner ring member due to a slight difference in tire diameter or road surface conditions during the four-wheel drive traveling, It is possible to maintain the state in which the rolling member is in the wedge. That is, it can be prevented that the rolling member comes off the wedge and the switching clutch is temporarily switched to the two-wheel drive state. Therefore, the four-wheel drive vehicle according to the present invention can prevent hunting in which the switching clutch repeats the four-wheel drive state and the two-wheel drive state during the four-wheel drive traveling. As a result, the four-wheel drive vehicle according to the present invention can reduce the shock caused by the hunting of the switching clutch.

また、本発明に係る四輪駆動車は、上記（１）に記載の四輪駆動車において、（２）前記第２の動力伝達手段は、前記外輪部材に連結された第１のギヤと、前記第１のギヤと噛み合う第２のギヤと、前記動力断続装置を介して前記一対の従駆動輪に連結された第３のギヤと、前記第３のギヤと噛み合う第４のギヤと、前記第２のギヤと前記第４のギヤとを連結する回転軸とを有し、前記第１のギヤと前記第２のギヤとの間のギヤ比が、前記第４のギヤと前記第３のギヤとの間のギヤ比よりも大きなギヤ比に設定されている構成を有する。   The four-wheel drive vehicle according to the present invention is the four-wheel drive vehicle according to (1), wherein (2) the second power transmission means is a first gear coupled to the outer ring member; A second gear meshing with the first gear, a third gear coupled to the pair of driven wheels via the power interrupting device, a fourth gear meshing with the third gear, A rotation shaft that connects the second gear and the fourth gear, and a gear ratio between the first gear and the second gear is such that the fourth gear and the third gear are The gear ratio is set to be larger than the gear ratio with the gear.

この構成により、本発明に係る四輪駆動車は、第１のギヤと第２のギヤとの間のギヤ比が第４のギヤと第３のギヤとの間のギヤ比よりも大きなギヤ比に設定されている。このため、例えば直進走行時に二輪駆動から四輪駆動に切替える際には、従駆動輪の駆動力を受けて回転する外輪部材の回転速度が主駆動輪と同一の回転速度で回転する内輪部材の回転速度よりも遅くなっている。したがって、外輪部材と内輪部材の回転速度差に応じて切替クラッチが四輪駆動状態に切替えられるとともに、四輪駆動状態切替後は上記のような回転速度差に基づき切替クラッチが四輪駆動状態に維持される。この結果、本発明に係る四輪駆動車は、四輪駆動走行時の切替クラッチのハンチングを防止することができる。   With this configuration, in the four-wheel drive vehicle according to the present invention, the gear ratio between the first gear and the second gear is larger than the gear ratio between the fourth gear and the third gear. Is set to For this reason, for example, when switching from two-wheel drive to four-wheel drive during straight traveling, the rotation speed of the outer ring member that rotates by receiving the driving force of the driven wheel is the same as that of the inner ring member that rotates at the same rotation speed as the main drive wheel. It is slower than the rotation speed. Therefore, the switching clutch is switched to the four-wheel drive state in accordance with the rotational speed difference between the outer ring member and the inner ring member, and after the four-wheel drive state is switched, the switching clutch is switched to the four-wheel drive state based on the rotational speed difference as described above. Maintained. As a result, the four-wheel drive vehicle according to the present invention can prevent hunting of the switching clutch during four-wheel drive traveling.

また、本発明に係る四輪駆動車は、上述のようなギヤ比の関係に設定したので、四輪駆動走行時は第１のギヤに対して第３のギヤを増速させることができる。このため、四輪駆動走行時は、主駆動輪および従駆動輪の回転速度に対して第３のギヤの回転速度を速くすることができる。したがって、四輪駆動走行の旋回時は、動力断続装置の伝達トルクを増大させることにより、一対の従駆動輪のうち、旋回外輪の回転速度を最高で第３のギヤの回転速度まで増速させることができる。   In addition, since the four-wheel drive vehicle according to the present invention is set to have the above-described gear ratio relationship, the third gear can be accelerated relative to the first gear during four-wheel drive traveling. For this reason, during the four-wheel drive traveling, the rotation speed of the third gear can be increased with respect to the rotation speeds of the main drive wheel and the slave drive wheel. Accordingly, during turning in four-wheel drive traveling, the rotational speed of the turning outer wheel of the pair of driven wheels is increased up to the maximum rotational speed of the third gear by increasing the transmission torque of the power interrupting device. be able to.

また、本発明に係る四輪駆動車は、上記（１）または（２）に記載の四輪駆動車において、（３）前記動力断続装置は、一方の従駆動輪と前記第２の動力伝達手段との間および他方の従駆動輪と前記第２の動力伝達手段との間にそれぞれ配置されるとともに、前記第２の動力伝達手段と前記一対の従駆動輪との間の伝達トルクを走行状態に応じて変更可能に構成され、四輪駆動走行の旋回時、前記一対の従駆動輪のうち、旋回外輪側に配置された一方の動力断続装置の伝達トルクを旋回内輪側に配置された他方の動力断続装置の伝達トルクに比べて増大させる構成を有する。   The four-wheel drive vehicle according to the present invention is the four-wheel drive vehicle according to the above (1) or (2). (3) The power interrupting device includes one of the slave drive wheels and the second power transmission. Between the second power transmission means and the second power transmission means, and traveling torque transmitted between the second power transmission means and the pair of secondary drive wheels. It is configured to be changeable according to the state, and during the turning of the four-wheel drive traveling, the transmission torque of one of the power interrupting devices arranged on the outer turning wheel side of the pair of driven wheels is arranged on the inner turning wheel side. It has the structure which increases compared with the transmission torque of the other power interruption device.

この構成により、本発明に係る四輪駆動車は、四輪駆動走行の旋回時、一対の従駆動輪のうち、旋回外輪側に配置された一方の動力断続装置の伝達トルクを旋回内輪側に配置された他方の動力断続装置の伝達トルクに比べて増大させる。このため、四輪駆動走行の旋回時は、旋回外輪の回転速度を最高で第３のギヤの回転速度まで増速させることができる。したがって、本発明に係る四輪駆動車は、四輪駆動走行の旋回時の操縦性を従来と比較して向上させることができる。また、従駆動輪側に差動装置を設けなくとも旋回時の操縦正を向上させることができるので、従駆動輪側の機構を小型化することができる。   With this configuration, the four-wheel drive vehicle according to the present invention allows the transmission torque of one of the power interrupting devices arranged on the turning outer wheel side of the pair of driven wheels to turn to the turning inner wheel side when turning in four-wheel drive traveling. Increase compared to the transmission torque of the other power interrupting device arranged. For this reason, during turning in four-wheel drive traveling, the rotational speed of the outer turning wheel can be increased up to the rotational speed of the third gear. Therefore, the four-wheel drive vehicle according to the present invention can improve the maneuverability at the time of turning in the four-wheel drive traveling as compared with the conventional one. Further, since the steering control during turning can be improved without providing a differential on the driven wheel side, the mechanism on the driven wheel side can be reduced in size.

また、本発明に係る四輪駆動車は、上記（３）に記載の四輪駆動車において、（４）前
係記動力断続装置は、前記切替クラッチが四輪駆動状態とされているとき、走行中の前記伝達トルクに対して発進時の前記伝達トルクを増大させる構成を有する。 Further, the four-wheel drive vehicle according to the present invention is the four-wheel drive vehicle according to (3), wherein (4) the front engagement power interrupting device is configured such that when the switching clutch is in a four-wheel drive state, The transmission torque at the time of starting is increased with respect to the transmission torque during traveling.

この構成により、本発明に係る四輪駆動車は、切替クラッチが四輪駆動状態とされているとき、動力断続装置が走行中の伝達トルクに対して発進時の伝達トルクを増大させる。このため、発進時は、従駆動輪に伝達される駆動力源の駆動力を走行中に比べて増大させることができる。したがって、本発明に係る四輪駆動車は、発進時のトラクション機能を向上させることもできる。   With this configuration, in the four-wheel drive vehicle according to the present invention, when the switching clutch is in the four-wheel drive state, the transmission torque at the time of starting is increased with respect to the transmission torque while the power interrupting device is traveling. For this reason, at the time of start, the driving force of the driving force source transmitted to the driven wheel can be increased as compared to during traveling. Therefore, the four-wheel drive vehicle according to the present invention can also improve the traction function at the start.

本発明によれば、二輪駆動および四輪駆動を切替える切替クラッチとしてツーウェイクラッチを用いた場合であっても四輪駆動走行時のツーウェイクラッチのハンチングを防止することができる四輪駆動車を提供することができる。   The present invention provides a four-wheel drive vehicle capable of preventing hunting of a two-way clutch during four-wheel drive traveling even when a two-way clutch is used as a switching clutch for switching between two-wheel drive and four-wheel drive. be able to.

本発明の実施の形態に係る四輪駆動車の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a four-wheel drive vehicle according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る切替クラッチの一部断面図である。It is a partial cross section figure of the switching clutch which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る切替クラッチの作用を説明する図であって、（ａ）は、遮断状態を示し、（ｂ）は、正駆動状態を示し、（ｃ）は、逆駆動状態を示す。It is a figure explaining the effect | action of the switching clutch which concerns on embodiment of this invention, Comprising: (a) shows the interruption | blocking state, (b) shows a normal drive state, (c) shows a reverse drive state. Show. 本発明の実施の形態に係る断続クラッチの断面図である。It is sectional drawing of the intermittent clutch which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るボール・カム機構の概略図であって、（ａ）は、ボール・カム機構の簡易拡大図であり、（ｂ）は、ボール・カム機構の非作動時を示し、（ｃ）は、ボール・カム機構の作動時を示す。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is the schematic of the ball cam mechanism which concerns on embodiment of this invention, Comprising: (a) is a simple enlarged view of a ball cam mechanism, (b) shows the time of non-operation of a ball cam mechanism. (C) shows the operation of the ball cam mechanism. 本発明の実施の形態に係る四輪駆動車の走行状態に応じた各クラッチ、各ユニットの駆動状態および効果を示す表である。It is a table | surface which shows the drive state and effect of each clutch according to the driving | running | working state of the four-wheel drive vehicle which concerns on embodiment of this invention, and each unit.

以下、本発明の実施の形態に係る四輪駆動車について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, a four-wheel drive vehicle according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１に示すように、四輪駆動車１は、フロントエンジン・フロントドライブ形式を基本とし、走行状態に応じて前輪二輪駆動と四輪駆動とを切替可能な四輪駆動車である。四輪駆動車１は、駆動力源としてのエンジン２と、トランスアクスル３と、トランスファ４と、プロペラシャフト５と、リヤドライブギヤ６と、動力断続装置としての左右一対の断続クラッチ７、８と、左右一対の前輪９Ｌ、９Ｒと、左右一対の後輪１０Ｌ、１０Ｒと、を備えている。さらに、四輪駆動車１は、四輪駆動車１全体を制御するための車両用電子制御装置としてのＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１００を備えている。駆動力源としては、エンジン２等の内燃機関に限らず、電動モータであってもよいし、電動モータと内燃機関を併用したものであってもよい。   As shown in FIG. 1, the four-wheel drive vehicle 1 is a four-wheel drive vehicle that is based on a front engine / front drive type and can be switched between front-wheel two-wheel drive and four-wheel drive according to a traveling state. The four-wheel drive vehicle 1 includes an engine 2 as a driving force source, a transaxle 3, a transfer 4, a propeller shaft 5, a rear drive gear 6, and a pair of left and right intermittent clutches 7 and 8 as power interrupting devices. , A pair of left and right front wheels 9L and 9R, and a pair of left and right rear wheels 10L and 10R. Furthermore, the four-wheel drive vehicle 1 is provided with an ECU (Electronic Control Unit) 100 as a vehicle electronic control device for controlling the entire four-wheel drive vehicle 1. The driving force source is not limited to the internal combustion engine such as the engine 2 but may be an electric motor or a combination of the electric motor and the internal combustion engine.

トランスアクスル３は、デフケース３１ａを有するフロントディファレンシャル３１を備えている。フロントディファレンシャル３１は、エンジン２に連結されるとともに、前輪９Ｌ、９Ｒおよびトランスファ４に接続されている。トランスアクスル３は、エンジン２が発生した駆動力（以下、トルクという）を四輪駆動車１の走行状態に応じた変速比の回転速度に変換するようになっている。トランスアクスル３によって回転速度が変換されたエンジン２のトルクは、フロントディファレンシャル３１を介して前輪９Ｌ、９Ｒおよびトランスファ４に伝達されるようになっている。   The transaxle 3 includes a front differential 31 having a differential case 31a. The front differential 31 is connected to the engine 2 and is connected to the front wheels 9L and 9R and the transfer 4. The transaxle 3 converts the driving force (hereinafter referred to as torque) generated by the engine 2 into a rotational speed having a gear ratio according to the traveling state of the four-wheel drive vehicle 1. The torque of the engine 2 whose rotational speed has been converted by the transaxle 3 is transmitted to the front wheels 9L and 9R and the transfer 4 via the front differential 31.

前輪９Ｌ、９Ｒは、フロントディファレンシャル３１に連結されている。前輪９Ｌ、９Ｒは、エンジン２からフロントディファレンシャル３１を介して伝達されたトルクで駆動されるようになっている。   The front wheels 9L, 9R are connected to the front differential 31. The front wheels 9L and 9R are driven by the torque transmitted from the engine 2 via the front differential 31.

トランスファ４は、デフケース３１ａに一体回転可能に連結された出力部材４１と、出力部材４１に連結されたトランスファリングギヤ４２と、出力部材４１とトランスファリングギヤ４２との連結部分に配置された切替クラッチ４３とを備えている。   The transfer 4 includes an output member 41 coupled to the differential case 31a so as to be integrally rotatable, a transfer gear 42 coupled to the output member 41, and a switching clutch 43 disposed at a coupling portion between the output member 41 and the transfer gear 42. It has.

トランスファリングギヤ４２は、プロペラシャフト５のドリブンピニオンギヤ５ａと噛み合っている。出力部材４１は、フロントディファレンシャル３１を介してエンジン２に連結されている。本実施の形態におけるフロントディファレンシャル３１および出力部材４１は、本発明に係る第１の動力伝達部材を構成する。   The transfer gear 42 meshes with the driven pinion gear 5 a of the propeller shaft 5. The output member 41 is connected to the engine 2 via the front differential 31. The front differential 31 and the output member 41 in the present embodiment constitute a first power transmission member according to the present invention.

切替クラッチ４３は、出力部材４１からトランスファリングギヤ４２にトルクを伝達する四輪駆動状態と、出力部材４１からトランスファリングギヤ４２へのトルクの伝達を遮断する二輪駆動状態とを切替可能に構成されている。切替クラッチ４３の詳細な構成については、後述する。このように構成されたトランスファ４は、トランスアクスル３から出力されたトルクを直角に変更してプロペラシャフト５に伝達するようになっている。   The switching clutch 43 is configured to be switchable between a four-wheel drive state in which torque is transmitted from the output member 41 to the transfer gear 42 and a two-wheel drive state in which transmission of torque from the output member 41 to the transfer gear 42 is interrupted. . A detailed configuration of the switching clutch 43 will be described later. The transfer 4 configured as described above is configured to transmit the torque output from the transaxle 3 to the propeller shaft 5 while changing the torque to a right angle.

プロペラシャフト５は、前端部に固定されたドリブンピニオンギヤ５ａと、後端部に固定されたドライブピニオンギヤ５ｂとを備えている。ドライブピニオンギヤ５ｂは、リヤドライブギヤ６と噛み合っている。本実施の形態におけるトランスファリングギヤ４２、プロペラシャフト５およびリヤドライブギヤ６は、本発明に係る第２の動力伝達部材を構成する。   The propeller shaft 5 includes a driven pinion gear 5a fixed to the front end portion and a drive pinion gear 5b fixed to the rear end portion. The drive pinion gear 5b meshes with the rear drive gear 6. The transfer ring 42, the propeller shaft 5 and the rear drive gear 6 in the present embodiment constitute a second power transmission member according to the present invention.

後輪１０Ｌ、１０Ｒは、リヤドライブギヤ６に連結されている。トランスファ４からプロペラシャフト５に伝達されたトルクは、リヤドライブギヤ６を介して後輪１０Ｌ、１０Ｒに伝達されるようになっている。   The rear wheels 10L and 10R are connected to the rear drive gear 6. Torque transmitted from the transfer 4 to the propeller shaft 5 is transmitted to the rear wheels 10L and 10R via the rear drive gear 6.

本実施の形態では、エンジン２からのトルクが直接伝達される前輪９Ｌ、９Ｒを主駆動輪とし、エンジン２からのトルクがトランスファ４を介して伝達される後輪１０Ｌ、１０Ｒを従駆動輪とする。   In the present embodiment, the front wheels 9L and 9R to which the torque from the engine 2 is directly transmitted are used as main drive wheels, and the rear wheels 10L and 10R to which the torque from the engine 2 is transmitted through the transfer 4 are used as driven wheels. To do.

断続クラッチ７は、後輪１０Ｌとリヤドライブギヤ６との間に配置され、断続クラッチ８は、後輪１０Ｒとリヤドライブギヤ６との間に配置されている。断続クラッチ７、８は、後輪１０Ｌ、１０Ｒとリヤドライブギヤ６との間で動力を伝達する伝達状態と、後輪１０Ｌ、１０Ｒとリヤドライブギヤ６との間の動力の伝達を遮断する遮断状態とを切替可能に構成されている。また、断続クラッチ７、８は、伝達状態においてリヤドライブギヤ６と後輪１０Ｌ、１０Ｒとの間で伝達されるトルク（以下、伝達トルクという）を走行状態に応じて変更可能に構成されている。断続クラッチ７、８の詳細な構成については、後述する。   The intermittent clutch 7 is disposed between the rear wheel 10L and the rear drive gear 6, and the intermittent clutch 8 is disposed between the rear wheel 10R and the rear drive gear 6. Intermittent clutches 7, 8 are a transmission state that transmits power between rear wheels 10 L, 10 R and rear drive gear 6, and a cutoff that interrupts transmission of power between rear wheels 10 L, 10 R and rear drive gear 6. The state can be switched. Further, the intermittent clutches 7 and 8 are configured such that torque transmitted between the rear drive gear 6 and the rear wheels 10L and 10R in the transmission state (hereinafter referred to as transmission torque) can be changed according to the traveling state. . The detailed configuration of the intermittent clutches 7 and 8 will be described later.

ＥＣＵ１００は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、固定されたデータの記憶を行うＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、一時的にデータを記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、書き換え可能な不揮発性のメモリからなるＥＥＰＲＯＭ（登録商標：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）および入出力インターフェース回路（Ｉ／Ｆ）を備え、四輪駆動車１の制御を統括するようになっている。   The ECU 100 includes a CPU (Central Processing Unit) as a central processing unit, a ROM (Read Only Memory) for storing fixed data, a RAM (Random Access Memory) for temporarily storing data, and a rewritable nonvolatile memory. EEPROM (registered trademark: Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory) and an input / output interface circuit (I / F) composed of the above-described memory are provided to control the four-wheel drive vehicle 1.

ＥＣＵ１００には、加速度センサ１０１、車輪速センサ１０２、舵角センサ１０３およびヨーレートセンサ１０４等の各種センサが接続されている。加速度センサ１０１は、四輪駆動車１の加速度を検出し、その検出結果をＥＣＵ１００に出力する。車輪速センサ１０２は、前輪９Ｌ、９Ｒ、後輪１０Ｌ、１０Ｒの各車輪に設けられ、これら各車輪の回転速度を検出し、この検出結果をＥＣＵ１００に出力する。舵角センサ１０３は、図示しないステアリングの操舵角を検出し、その検出結果をＥＣＵ１００に出力する。ヨーレートセンサ１０４は、四輪駆動車１のヨーレートを検出し、その検出結果をＥＣＵ１００に出力する。   Various sensors such as an acceleration sensor 101, a wheel speed sensor 102, a rudder angle sensor 103, and a yaw rate sensor 104 are connected to the ECU 100. The acceleration sensor 101 detects the acceleration of the four-wheel drive vehicle 1 and outputs the detection result to the ECU 100. The wheel speed sensor 102 is provided on each of the front wheels 9L and 9R and the rear wheels 10L and 10R, detects the rotational speed of each wheel, and outputs the detection result to the ECU 100. The steering angle sensor 103 detects a steering angle of a steering (not shown) and outputs the detection result to the ECU 100. The yaw rate sensor 104 detects the yaw rate of the four-wheel drive vehicle 1 and outputs the detection result to the ECU 100.

ＥＣＵ１００は、車輪速センサ１０２の検出結果に基づき、例えば主駆動輪である前輪９Ｌ、９Ｒがスリップしているか否かを判定することができる。また、ＥＣＵ１００は、舵角センサ１０３の検出結果に基づき、例えば四輪駆動車１が左方向および右方向のいずれの方向に旋回しているかを判別することができる。さらに、ＥＣＵ１００は、加速度センサ１０１およびヨーレートセンサ１０４の検出結果に基づき、例えば四輪駆動車１が加速しながら旋回する旋回加速状態か否かを判定することができる。   Based on the detection result of the wheel speed sensor 102, the ECU 100 can determine, for example, whether or not the front wheels 9L and 9R that are main drive wheels are slipping. Further, the ECU 100 can determine, for example, whether the four-wheel drive vehicle 1 is turning in the left direction or the right direction based on the detection result of the rudder angle sensor 103. Furthermore, the ECU 100 can determine, for example, whether or not the four-wheel drive vehicle 1 is in a turning acceleration state where the four-wheel drive vehicle 1 turns while accelerating based on detection results of the acceleration sensor 101 and the yaw rate sensor 104.

また、ＥＣＵ１００は、切替クラッチ４３および断続クラッチ７、８と接続されており、前述した各種センサからの入力情報に基づき、切替クラッチ４３および断続クラッチ７、８を駆動するようになっている。例えば、ＥＣＵ１００は、加速度センサ１０１、車輪速センサ１０２、舵角センサ１０３およびヨーレートセンサ１０４の検出結果に基づき、四輪駆動走行が必要であると判断される場合、例えば直進走行時に加速要求があった場合や発進時等の場合には、切替クラッチ４３が四輪駆動状態となるよう切替クラッチ４３を駆動する。具体的には、ＥＣＵ１００は、後述する電磁コイル４８への通電を行う。   Further, the ECU 100 is connected to the switching clutch 43 and the intermittent clutches 7 and 8 and drives the switching clutch 43 and the intermittent clutches 7 and 8 based on the input information from the various sensors described above. For example, when the ECU 100 determines that four-wheel drive traveling is necessary based on the detection results of the acceleration sensor 101, the wheel speed sensor 102, the rudder angle sensor 103, and the yaw rate sensor 104, for example, there is an acceleration request during straight traveling. In the case of an accident or when starting, the switching clutch 43 is driven so that the switching clutch 43 is in a four-wheel drive state. Specifically, the ECU 100 energizes an electromagnetic coil 48 described later.

一方、ＥＣＵ１００は、加速度センサ１０１、車輪速センサ１０２、舵角センサ１０３およびヨーレートセンサ１０４の検出結果に基づき、四輪駆動走行が必要でないと判断される場合、例えば市街地走行等の定常走行時や加速度が比較的小さい発進時（緩加速の発進時）等の場合には、切替クラッチ４３が二輪駆動状態となるよう切替クラッチ４３の駆動を停止する。具体的には、ＥＣＵ１００は、後述する電磁コイル４８への通電を停止、あるいは通電を行わないようにする。   On the other hand, the ECU 100 determines that the four-wheel drive traveling is not necessary based on the detection results of the acceleration sensor 101, the wheel speed sensor 102, the rudder angle sensor 103, and the yaw rate sensor 104. In the case of a start with a relatively small acceleration (at the start of slow acceleration) or the like, the driving of the switching clutch 43 is stopped so that the switching clutch 43 is in a two-wheel drive state. Specifically, the ECU 100 stops energization or does not energize an electromagnetic coil 48 described later.

また、ＥＣＵ１００は、加速度センサ１０１、車輪速センサ１０２、舵角センサ１０３およびヨーレートセンサ１０４の検出結果に基づき、四輪駆動に切替えられた場合には、断続クラッチ７、８が伝達状態となるよう断続クラッチ７、８を駆動する。具体的には、ＥＣＵ１００は、後述する断続クラッチ７の電磁コイル７６および断続クラッチ８の電磁コイルへの通電を行う。ここで、例えば二輪駆動から四輪駆動に切替える場合、ＥＣＵ１００は、まず断続クラッチ７、８を伝達状態とする。これにより、後述するように二輪駆動走行時に回転停止していたトランスファリングギヤ４２、プロペラシャフト５およびリヤドライブギヤ６が回転することとなる。その後、ＥＣＵ１００は、トランスファリングギヤ４２の回転がある程度引き上げられた段階で切替クラッチ４３の電磁コイル４８への通電を行う。これにより切替クラッチ４３は、出力部材４１とトランスファリングギヤ４２との間の回転速度差に応じて後述するローラ４６が楔に噛み込み、四輪駆動状態に切替えられる。このとき、上述したようにトランスファリングギヤ４２の回転が引き上げられているので、ローラ４６が楔に噛み込む際のショック等が軽減される。   Further, when the ECU 100 is switched to the four-wheel drive based on the detection results of the acceleration sensor 101, the wheel speed sensor 102, the rudder angle sensor 103, and the yaw rate sensor 104, the intermittent clutches 7 and 8 are in a transmission state. The intermittent clutches 7 and 8 are driven. Specifically, the ECU 100 energizes an electromagnetic coil 76 of the intermittent clutch 7 and an electromagnetic coil of the intermittent clutch 8 which will be described later. Here, for example, when switching from two-wheel drive to four-wheel drive, the ECU 100 first places the intermittent clutches 7 and 8 in the transmission state. As a result, as will be described later, the transfer gear 42, the propeller shaft 5, and the rear drive gear 6 that have stopped rotating during the two-wheel drive running rotate. Thereafter, the ECU 100 energizes the electromagnetic coil 48 of the switching clutch 43 when the rotation of the transfer gear 42 is raised to some extent. As a result, the switching clutch 43 is switched to a four-wheel drive state by a roller 46 (described later) being engaged with the wedge according to the rotational speed difference between the output member 41 and the transfer gear 42. At this time, as described above, since the rotation of the transfer ring gear 42 is pulled up, a shock or the like when the roller 46 bites into the wedge is reduced.

一方で、ＥＣＵ１００は、加速度センサ１０１、車輪速センサ１０２、舵角センサ１０３およびヨーレートセンサ１０４の検出結果に基づき、二輪駆動走行に切替えられた場合には、断続クラッチ７、８が遮断状態となるよう断続クラッチ７、８の駆動を停止する。具体的には、ＥＣＵ１００は、後述する断続クラッチ７の電磁コイル７６および断続クラッチ８の電磁コイルへの通電を停止する。   On the other hand, when the ECU 100 is switched to the two-wheel drive traveling based on the detection results of the acceleration sensor 101, the wheel speed sensor 102, the rudder angle sensor 103, and the yaw rate sensor 104, the intermittent clutches 7 and 8 are disconnected. The driving of the intermittent clutches 7 and 8 is stopped. Specifically, the ECU 100 stops energization of an electromagnetic coil 76 of the intermittent clutch 7 and an electromagnetic coil of the intermittent clutch 8 which will be described later.

さらに、ＥＣＵ１００は、四輪駆動走行時に旋回加速状態と判定された場合には、後輪１０Ｌ、１０Ｒのうち、旋回外輪となる車輪の回転速度を増速させるよう断続クラッチ７、８の伝達トルクを制御する。   Further, when it is determined that the vehicle is in the turning acceleration state during four-wheel drive traveling, the ECU 100 transmits torque of the intermittent clutches 7 and 8 so as to increase the rotational speed of the rear wheel 10L, 10R. To control.

次に、図２、図３（ａ）〜図３（ｃ）を用いて、切替クラッチ４３の詳細な構成および作用について説明する。   Next, the detailed configuration and operation of the switching clutch 43 will be described with reference to FIGS. 2 and 3A to 3C.

図２に示すように、切替クラッチ４３は、正逆両方向への駆動と空転とを切替可能とし、遮断状態、正駆動状態および逆駆動状態の３つの伝達状態をとり得る、いわゆるツーウェイクラッチで構成されている。   As shown in FIG. 2, the switching clutch 43 is configured by a so-called two-way clutch that can switch between forward and reverse driving and idle rotation and can take three transmission states of a cutoff state, a forward driving state, and a reverse driving state. Has been.

切替クラッチ４３は、内輪部材としての内輪４４と、外輪部材としての外輪４５と、転動部材としてのローラ４６と、保持部材としての保持器４７とを含んで構成されている。   The switching clutch 43 includes an inner ring 44 as an inner ring member, an outer ring 45 as an outer ring member, a roller 46 as a rolling member, and a cage 47 as a holding member.

内輪４４は、出力部材４１に連結され、外周面に複数のカム面４４ａが形成されている。外輪４５は、内輪４４の径方向外方に配置され、トランスファリングギヤ４２（図１参照）に連結されている。ローラ４６は、内輪４４と外輪４５との間に周方向に亘って複数設けられている。保持器４７は、複数のローラ４６を周方向に等間隔で保持するようになっている。   The inner ring 44 is connected to the output member 41, and a plurality of cam surfaces 44a are formed on the outer peripheral surface. The outer ring 45 is disposed radially outward of the inner ring 44 and is coupled to the transfer gear 42 (see FIG. 1). A plurality of rollers 46 are provided between the inner ring 44 and the outer ring 45 in the circumferential direction. The retainer 47 is configured to retain the plurality of rollers 46 at equal intervals in the circumferential direction.

また、切替クラッチ４３は、電磁コイル４８（図１参照）と、電磁コイル４８により磁気吸引される図示しないアーマチュアと、スイッチばね４９とを有している。電磁コイル４８は、ＥＣＵ１００に接続されており、通電により駆動するようになっている。保持器４７は、電磁コイル４８が通電されていないときはスイッチばね４９を介して内輪４４に連結している。一方で、保持器４７は、電磁コイル４８が通電されアーマチュアが磁気吸引されると、外輪４５に連結されるようになっている。   The switching clutch 43 includes an electromagnetic coil 48 (see FIG. 1), an armature (not shown) that is magnetically attracted by the electromagnetic coil 48, and a switch spring 49. The electromagnetic coil 48 is connected to the ECU 100 and is driven by energization. The cage 47 is connected to the inner ring 44 via a switch spring 49 when the electromagnetic coil 48 is not energized. On the other hand, the cage 47 is connected to the outer ring 45 when the electromagnetic coil 48 is energized and the armature is magnetically attracted.

図３（ａ）に示すように、切替クラッチ４３は、電磁コイル４８が通電されていないときにはスイッチばね４９により、各ローラ４６が対応する各カム面４４ａの周方向中央に保持されるようになっている。このとき、ローラ４６の径がカム面４４ａの周方向中央と外輪４５の内周面との間の間隔よりも小さいため、ローラ４６が外輪４５と接触しないようになっている。したがって、切替クラッチ４３は、内輪４４および外輪４５が独立して回転（空転）し、内輪４４と外輪４５との間でトルクの伝達を行わない遮断状態とされる。すなわち、切替クラッチ４３は、二輪駆動状態とされる。   As shown in FIG. 3A, the switching clutch 43 is held by the switch spring 49 at the center in the circumferential direction of the corresponding cam surface 44a by the switch spring 49 when the electromagnetic coil 48 is not energized. ing. At this time, since the diameter of the roller 46 is smaller than the interval between the center in the circumferential direction of the cam surface 44 a and the inner peripheral surface of the outer ring 45, the roller 46 does not contact the outer ring 45. Therefore, the switching clutch 43 is in a shut-off state in which the inner ring 44 and the outer ring 45 rotate (idle) independently and no torque is transmitted between the inner ring 44 and the outer ring 45. That is, the switching clutch 43 is in a two-wheel drive state.

一方、図３（ｂ）、図３（ｃ）に示すように、切替クラッチ４３は、電磁コイル４８が通電されると、保持器４７が外輪４５とともに同方向に回転する。このとき、内輪４４と外輪４５との間に回転差が生じていると、内輪４４と保持器４７との間に位相差が発生する。これにより、ローラ４６が、スイッチばね４９の付勢力に抗してカム面４４ａの周方向両端部と外輪４５の内周面とによって形成された楔に移動し、この楔に噛み込む。ローラ４６が楔に噛み込むことにより、ローラ４６を介して内輪４４と外輪４５との間でトルクの伝達が可能となる。すなわち、切替クラッチ４３は、四輪駆動状態に切替えられる。   On the other hand, as shown in FIGS. 3B and 3C, in the switching clutch 43, when the electromagnetic coil 48 is energized, the retainer 47 rotates in the same direction together with the outer ring 45. At this time, if there is a rotational difference between the inner ring 44 and the outer ring 45, a phase difference is generated between the inner ring 44 and the cage 47. As a result, the roller 46 moves to the wedge formed by the circumferential ends of the cam surface 44 a and the inner peripheral surface of the outer ring 45 against the urging force of the switch spring 49, and bites into the wedge. When the roller 46 is engaged with the wedge, torque can be transmitted between the inner ring 44 and the outer ring 45 via the roller 46. That is, the switching clutch 43 is switched to the four-wheel drive state.

ここで、図３（ｂ）に示すように、内輪４４の回転速度が外輪４５の回転速度よりも速いときは、内輪４４と外輪４５との間の回転速度差に応じてローラ４６が図中、矢印方向に移動し、一方の楔に噛み込むようになっている。これにより、切替クラッチ４３は、正駆動状態となる。なお、後進時は、ローラ４６の移動方向が図３（ｂ）に示す方向と逆方向になる。   Here, as shown in FIG. 3B, when the rotation speed of the inner ring 44 is higher than the rotation speed of the outer ring 45, the roller 46 is shown in the drawing in accordance with the difference in rotation speed between the inner ring 44 and the outer ring 45. , It moves in the direction of the arrow and bites into one wedge. Thereby, the switching clutch 43 will be in a positive drive state. During reverse travel, the moving direction of the roller 46 is opposite to the direction shown in FIG.

他方、図３（ｃ）に示すように、外輪４５の回転速度が内輪４４の回転速度よりも速いと、ローラ４６が図中、矢印方向に移動し、他方の楔に噛み込むようになっている。これにより、切替クラッチ４３は、逆駆動状態となる。   On the other hand, as shown in FIG. 3 (c), when the rotation speed of the outer ring 45 is faster than the rotation speed of the inner ring 44, the roller 46 moves in the direction of the arrow in the drawing and engages with the other wedge. Yes. Thereby, the switching clutch 43 will be in a reverse drive state.

本実施の形態では、特に前輪９Ｌ、９Ｒおよび後輪１０Ｌ、１０Ｒの回転速度が略同一の四輪駆動の直進走行時は、切替クラッチ４３は図３（ｂ）に示す正駆動状態となる。   In the present embodiment, the switching clutch 43 is in the forward drive state shown in FIG. 3B, particularly during four-wheel drive straight traveling, in which the rotational speeds of the front wheels 9L and 9R and the rear wheels 10L and 10R are substantially the same.

次に、図４、図５を用いて、断続クラッチ７、８の詳細な構成および作用について説明する。本実施の形態の断続クラッチ７、８は、左右対称に配置されるが、構成は同様である。したがって、本実施の形態では、断続クラッチ７を例に説明し、断続クラッチ８の説明を省略する。   Next, the detailed configuration and operation of the intermittent clutches 7 and 8 will be described with reference to FIGS. The intermittent clutches 7 and 8 of the present embodiment are arranged symmetrically, but the configuration is the same. Therefore, in this embodiment, the intermittent clutch 7 will be described as an example, and the description of the intermittent clutch 8 will be omitted.

断続クラッチ７としては、例えば湿式多板クラッチを用いることができる。本実施の形態では、図１に示すリヤドライブギヤ６と後輪１０Ｌとの間の伝達トルクを電子制御により変更可能ないわゆる電子制御カップリング装置を断続クラッチ７として用いた。   As the intermittent clutch 7, for example, a wet multi-plate clutch can be used. In this embodiment, a so-called electronically controlled coupling device that can change the transmission torque between the rear drive gear 6 and the rear wheel 10L shown in FIG.

図４に示すように、断続クラッチ７は、アウタケース７１と、インナシャフト７２と、リヤカバー７３と、クラッチ機構７４と、アーマチュア７５と、電磁コイル７６とを備えている。ここで、アウタケース７１とインナシャフト７２とリヤカバー７３とで画成された空間には、オイルが満たされている。   As shown in FIG. 4, the intermittent clutch 7 includes an outer case 71, an inner shaft 72, a rear cover 73, a clutch mechanism 74, an armature 75, and an electromagnetic coil 76. Here, the space defined by the outer case 71, the inner shaft 72, and the rear cover 73 is filled with oil.

アウタケース７１は、後輪１０Ｌ（図１参照）に連結されるとともに、軸受１７ａを介してハウジング７０に回転可能に支持されている。ハウジング７０は、電磁コイル７６に接続される給電ケーブル７６ａを保持している。ハウジング７０は、図示していないが、四輪駆動車１（図１参照）の車体に固定されている。   The outer case 71 is coupled to the rear wheel 10L (see FIG. 1) and is rotatably supported by the housing 70 via a bearing 17a. The housing 70 holds a power supply cable 76 a connected to the electromagnetic coil 76. Although not shown, the housing 70 is fixed to the vehicle body of the four-wheel drive vehicle 1 (see FIG. 1).

インナシャフト７２は、アウタケース７１内にアウタケース７１と同軸で、かつリヤドライブギヤ６（図１参照）に連結されている。インナシャフト７２は、軸受１７ｂを介してアウタケース７１に対して相対回転可能に支持されている。また、インナシャフト７２は、パイロットクラッチ側カム部材２１を回転可能に支持している。   The inner shaft 72 is coaxially connected to the outer case 71 in the outer case 71 and connected to the rear drive gear 6 (see FIG. 1). The inner shaft 72 is supported so as to be rotatable relative to the outer case 71 via a bearing 17b. The inner shaft 72 rotatably supports the pilot clutch side cam member 21.

リヤカバー７３は、インナシャフト７２が貫通するよう構成されている。リヤカバー７３は、磁性体である外周部７３ａと、同じく磁性体である内周部７３ｂとを含んで構成されている。   The rear cover 73 is configured such that the inner shaft 72 passes therethrough. The rear cover 73 includes an outer peripheral portion 73a that is a magnetic body and an inner peripheral portion 73b that is also a magnetic body.

リヤカバー７３の外周部７３ａには、環状溝７３ｄが形成されている。この環状溝７３ｄには、Ｏリング７８が挿入される。これにより、リヤカバー７３は、アウタケース７１に液密状態で嵌合固定される。   An annular groove 73 d is formed in the outer peripheral portion 73 a of the rear cover 73. An O-ring 78 is inserted into the annular groove 73d. Thereby, the rear cover 73 is fitted and fixed to the outer case 71 in a liquid-tight state.

リヤカバー７３の内周部７３ｂには、環状溝７３ｅが形成されている。この環状溝７３ｅには、Ｘリング７９が挿入される。これにより、インナシャフト７２は、リヤカバー７３に対して液密状態で相対的に回転できるようになっている。   An annular groove 73 e is formed in the inner peripheral portion 73 b of the rear cover 73. An X ring 79 is inserted into the annular groove 73e. As a result, the inner shaft 72 can rotate relative to the rear cover 73 in a liquid-tight state.

また、リヤカバー７３は、後方に開口した円筒状の凹部７３ｆを有する。この凹部７３ｆには、同心円状の電磁コイル７６およびヨーク２０が配置される。電磁コイル７６およびヨーク２０は、ハウジング７０とともに四輪駆動車１（図１参照）の車体に固定されている。リヤカバー７３は、軸受１７ｃを介してヨーク２０に回転可能に結合されている。   The rear cover 73 has a cylindrical recess 73f that opens rearward. A concentric electromagnetic coil 76 and a yoke 20 are disposed in the recess 73f. The electromagnetic coil 76 and the yoke 20 are fixed to the vehicle body of the four-wheel drive vehicle 1 (see FIG. 1) together with the housing 70. The rear cover 73 is rotatably coupled to the yoke 20 via a bearing 17c.

クラッチ機構７４は、パイロットクラッチ５０と、メインクラッチ６０と、ボール・カム機構９０とを備えている。   The clutch mechanism 74 includes a pilot clutch 50, a main clutch 60, and a ball / cam mechanism 90.

パイロットクラッチ５０は、パイロットインナクラッチ板５１と、パイロットアウタクラッチ板５２とを有している。パイロットインナクラッチ板５１は、パイロットクラッチ側カム部材２１の外周部にスプライン結合され、パイロットクラッチ側カム部材２１に対して軸方向に移動可能、かつ一体回転可能に構成されている。パイロットアウタクラッチ板５２は、アウタケース７１の内周部にスプライン結合され、アウタケース７１に対して軸方向に移動可能、かつ一体回転可能に構成されている。パイロットインナクラッチ板５１とパイロットアウタクラッチ板５２は、軸線方向に交互に配置されている。   The pilot clutch 50 has a pilot inner clutch plate 51 and a pilot outer clutch plate 52. The pilot inner clutch plate 51 is splined to the outer periphery of the pilot clutch side cam member 21 and is configured to be movable in the axial direction with respect to the pilot clutch side cam member 21 and to be integrally rotatable. The pilot outer clutch plate 52 is splined to the inner peripheral portion of the outer case 71, and is configured to be movable in the axial direction with respect to the outer case 71 and to be integrally rotatable. The pilot inner clutch plates 51 and the pilot outer clutch plates 52 are alternately arranged in the axial direction.

このように構成されたパイロットクラッチ５０は、パイロットインナクラッチ板５１とパイロットアウタクラッチ板５２とを摩擦係合および解放するよう作動し、アウタケース７１とパイロットクラッチ側カム部材２１との間のトルクの伝達と非伝達を行うようになっている。   The pilot clutch 50 configured in this manner operates to frictionally engage and release the pilot inner clutch plate 51 and the pilot outer clutch plate 52, and the torque between the outer case 71 and the pilot clutch side cam member 21 is increased. Transmission and non-transmission are performed.

メインクラッチ６０は、軸線方向に交互に配置されたメインインナクラッチ板６１とメインアウタクラッチ板６２とを有している。   The main clutch 60 has main inner clutch plates 61 and main outer clutch plates 62 that are alternately arranged in the axial direction.

メインインナクラッチ板６１は、インナシャフト７２の外周部にスプライン結合され、インナシャフト７２に対して軸方向に移動可能、かつ一体回転可能に構成されている。メインアウタクラッチ板６２は、アウタケース７１の内周部にスプライン結合され、アウタケース７１に対して軸方向に移動可能、かつ一体回転可能に構成されている。   The main inner clutch plate 61 is splined to the outer periphery of the inner shaft 72 and is configured to be movable in the axial direction with respect to the inner shaft 72 and to be integrally rotatable. The main outer clutch plate 62 is splined to the inner peripheral portion of the outer case 71 and is configured to be movable in the axial direction with respect to the outer case 71 and to be integrally rotatable.

このように構成されたメインクラッチ６０は、メインインナクラッチ板６１とメインアウタクラッチ板６２とを摩擦係合および解放するよう作動し、アウタケース７１とインナシャフト７２との間のトルクの伝達と非伝達を行うようになっている。ここで、アウタケース７１とインナシャフト７２との間で伝達されるトルクは、上述した伝達トルクに相当する。   The main clutch 60 configured in this manner operates to frictionally engage and release the main inner clutch plate 61 and the main outer clutch plate 62, and transmits torque between the outer case 71 and the inner shaft 72. It is designed to communicate. Here, the torque transmitted between the outer case 71 and the inner shaft 72 corresponds to the transmission torque described above.

ボール・カム機構９０は、パイロットクラッチ側カム部材２１と、このパイロットクラッチ側カム部材２１に対向するメインクラッチ側カム部材２４と、パイロットクラッチ側カム部材２１およびメインクラッチ側カム部材２４間に保持されたカムボール２６とを有している。   The ball cam mechanism 90 is held between the pilot clutch side cam member 21, the main clutch side cam member 24 facing the pilot clutch side cam member 21, and the pilot clutch side cam member 21 and the main clutch side cam member 24. Cam ball 26.

パイロットクラッチ側カム部材２１は、インナシャフト７２に回転可能に支持されている。メインクラッチ側カム部材２４は、インナシャフト７２にスプライン結合され、インナシャフト７２に対して軸方向に移動可能、かつ一体回転可能に構成されている。   The pilot clutch side cam member 21 is rotatably supported by the inner shaft 72. The main clutch side cam member 24 is spline-coupled to the inner shaft 72 and is configured to be movable in the axial direction with respect to the inner shaft 72 and to be integrally rotatable.

図５（ａ）に示すように、パイロットクラッチ側カム部材２１およびメインクラッチ側カム部材２４には、それぞれ円弧状の凹部が形成されており、これらの凹部にカムボール２６が配置されている。パイロットクラッチ側カム部材２１とメインクラッチ側カム部材２４とは、カムボール２６を介してボールカム結合されており、パイロットクラッチ側カム部材２１のトルクをメインクラッチ側カム部材２４によるメインクラッチ６０の作動力に変換するようになっている。   As shown in FIG. 5A, the pilot clutch side cam member 21 and the main clutch side cam member 24 are respectively formed with arc-shaped recesses, and cam balls 26 are disposed in these recesses. The pilot clutch side cam member 21 and the main clutch side cam member 24 are ball cam coupled via a cam ball 26, and the torque of the pilot clutch side cam member 21 is converted to the operating force of the main clutch 60 by the main clutch side cam member 24. It is supposed to convert.

図４に示すように、アーマチュア７５は、パイロットクラッチ５０とメインクラッチ６０の間に配置されるとともに、アウタケース７１の内周部にスプライン結合されている。したがって、アーマチュア７５は、アウタケース７１に対して軸方向に移動可能、かつ一体回転可能に構成されている。また、アーマチュア７５は、電磁コイル７６が発生させる磁力により磁気吸引されるようになっている。   As shown in FIG. 4, the armature 75 is disposed between the pilot clutch 50 and the main clutch 60 and is splined to the inner peripheral portion of the outer case 71. Therefore, the armature 75 is configured to be movable in the axial direction with respect to the outer case 71 and to be integrally rotatable. The armature 75 is magnetically attracted by the magnetic force generated by the electromagnetic coil 76.

電磁コイル７６は、凹部７３ｆに配置されるとともに、ＥＣＵ１００に接続されている。電磁コイル７６は、通電によりアーマチュア７５を磁気吸引してパイロットクラッチ５０を作動するようになっている。つまり、電磁コイル７６が通電状態にあるときには、ヨーク２０、リヤカバー７３の外周部７３ａ、アーマチュア７５およびリヤカバー７３の内周部７３ｂに磁束回路が形成され、アーマチュア７５が磁気吸引される。電磁コイル７６への通電により、パイロットクラッチ５０が作動する。   The electromagnetic coil 76 is disposed in the recess 73f and is connected to the ECU 100. The electromagnetic coil 76 operates the pilot clutch 50 by magnetically attracting the armature 75 when energized. That is, when the electromagnetic coil 76 is energized, a magnetic flux circuit is formed on the yoke 20, the outer peripheral portion 73a of the rear cover 73, the armature 75, and the inner peripheral portion 73b of the rear cover 73, and the armature 75 is magnetically attracted. The pilot clutch 50 is operated by energizing the electromagnetic coil 76.

次に、図４および図５（ａ）〜図５（ｃ）を参照して、断続クラッチ７の動作について説明する。なお、図５（ｂ）および図５（ｃ）は、それぞれ図５（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。   Next, the operation of the intermittent clutch 7 will be described with reference to FIGS. 4 and 5 (a) to 5 (c). 5B and 5C are cross-sectional views taken along line AA in FIG. 5A, respectively.

電磁コイル７６が非通電状態であるときは、アーマチュア７５は、電磁コイル７６により磁気吸引されないので、アウタケース７１、パイロットインナクラッチ板５１およびパイロットアウタクラッチ板５２が非摩擦係合している状態となる。すなわち、パイロットクラッチ５０は解放状態となる。このため、アウタケース７１のトルクは、パイロットクラッチ側カム部材２１に伝達されないので、メインクラッチ６０も解放状態となる。したがって、アウタケース７１のトルクは、インナシャフト７２に伝達されない。   When the electromagnetic coil 76 is in a non-energized state, the armature 75 is not magnetically attracted by the electromagnetic coil 76, so that the outer case 71, the pilot inner clutch plate 51, and the pilot outer clutch plate 52 are in non-friction engagement. Become. That is, the pilot clutch 50 is released. For this reason, since the torque of the outer case 71 is not transmitted to the pilot clutch side cam member 21, the main clutch 60 is also released. Therefore, the torque of the outer case 71 is not transmitted to the inner shaft 72.

一方、電磁コイル７６が通電されたときは、電磁コイル７６が発生する磁力は、ヨーク２０、リヤカバー７３の外周部７３ａおよびリヤカバー７３の内周部７３ｂを介して、アーマチュア７５に作用される。このため、アーマチュア７５は、電磁コイル７６の方向（図４の右方向）に磁気吸引される。アーマチュア７５の磁気吸引により、アウタケース７１、パイロットアウタクラッチ板５２およびパイロットインナクラッチ板５１が互いに摩擦係合して、パイロットクラッチ５０が摩擦係合状態になる。   On the other hand, when the electromagnetic coil 76 is energized, the magnetic force generated by the electromagnetic coil 76 acts on the armature 75 via the yoke 20, the outer peripheral portion 73 a of the rear cover 73, and the inner peripheral portion 73 b of the rear cover 73. Therefore, the armature 75 is magnetically attracted in the direction of the electromagnetic coil 76 (right direction in FIG. 4). Due to the magnetic attraction of the armature 75, the outer case 71, the pilot outer clutch plate 52, and the pilot inner clutch plate 51 are frictionally engaged with each other, and the pilot clutch 50 is in a frictionally engaged state.

アウタケース７１が回転している場合、パイロットクラッチ５０が摩擦係合状態になると、アウタケース７１のトルクがパイロットクラッチ側カム部材２１に伝達され、パイロットクラッチ側カム部材２１が回転する。このとき、まだメインクラッチ側カム部材２４が回転していないので、パイロットクラッチ側カム部材２１とメインクラッチ側カム部材２４の間で回転速度差が発生する。これにより、パイロットクラッチ側カム部材２１とメインクラッチ側カム部材２４の間に挟持されているカムボール２６は、メインクラッチ側カム部材２４の凹部のカム面に沿って移動する。この移動に伴い、カムボール２６は、パイロットクラッチ側カム部材２１とメインクラッチ側カム部材２４の間の間隔を押し広げる（この力が、図５（ｃ）および以下に示すように、メインクラッチ押付け力となる）。   When the outer case 71 is rotating and the pilot clutch 50 is in a friction engagement state, the torque of the outer case 71 is transmitted to the pilot clutch side cam member 21 and the pilot clutch side cam member 21 rotates. At this time, since the main clutch side cam member 24 has not yet rotated, a rotational speed difference occurs between the pilot clutch side cam member 21 and the main clutch side cam member 24. As a result, the cam ball 26 held between the pilot clutch side cam member 21 and the main clutch side cam member 24 moves along the cam surface of the recess of the main clutch side cam member 24. Along with this movement, the cam ball 26 increases the distance between the pilot clutch side cam member 21 and the main clutch side cam member 24 (this force is the main clutch pressing force as shown in FIG. 5C and below). Becomes).

このため、メインクラッチ側カム部材２４がパイロットクラッチ側カム部材２１から離隔する方向（図４の左方向）に移動し、メインインナクラッチ板６１とメインアウタクラッチ板６２が互いに摩擦係合する。これにより、メインクラッチ６０が摩擦係合状態となる。この結果、アウタケース７１のトルクがインナシャフト７２に伝達され、インナシャフト７２が回転する。つまり、リヤドライブギヤ６と後輪１０Ｌ（図１参照）との間で、動力伝達が可能となる。   For this reason, the main clutch side cam member 24 moves in a direction away from the pilot clutch side cam member 21 (left direction in FIG. 4), and the main inner clutch plate 61 and the main outer clutch plate 62 are frictionally engaged with each other. Thereby, the main clutch 60 will be in a friction engagement state. As a result, the torque of the outer case 71 is transmitted to the inner shaft 72, and the inner shaft 72 rotates. That is, power can be transmitted between the rear drive gear 6 and the rear wheel 10L (see FIG. 1).

このように構成された断続クラッチ７は、ＥＣＵ１００により電磁コイル７６への通電量が制御されることによって、伝達トルクを変更可能としている。つまり、断続クラッチ７は、通電量が増加するほどメインクラッチ６０の摩擦係合力が高まり、伝達トルクを増大させることができる。一方で、断続クラッチ７は、通電量が減少するほどメインクラッチ６０の摩擦係合力が低下し、伝達トルクを減少させることができる。断続クラッチ８についても同様である。   The intermittent clutch 7 configured as described above can change the transmission torque by controlling the energization amount to the electromagnetic coil 76 by the ECU 100. That is, the intermittent clutch 7 increases the friction engagement force of the main clutch 60 as the energization amount increases, and can increase the transmission torque. On the other hand, the intermittent clutch 7 can reduce the transmission torque by reducing the frictional engagement force of the main clutch 60 as the energization amount decreases. The same applies to the intermittent clutch 8.

ここで、断続クラッチ７、８は、例えば四輪駆動の直進走行時、伝達トルクが直結状態の伝達トルクに比べて所定値だけ低下するようメインインナクラッチ板６１とメインアウタクラッチ板６２とをスリップ係合させるようになっている。このため、四輪駆動の直進走行時は、左右の後輪１０Ｌ、１０Ｒの回転速度がリヤドライブギヤ６の回転速度より所定値だけ低下した回転速度となる。したがって、例えば後述する四輪駆動の旋回加速時には、旋回外輪側に配置された断続クラッチのメインクラッチ６０の摩擦係合力を高める、すなわち伝達トルクを増大させることで旋回外輪の回転速度を旋回内輪の回転速度に比べて増速させることが可能となる。   Here, the intermittent clutches 7 and 8 slip the main inner clutch plate 61 and the main outer clutch plate 62 so that the transmission torque is reduced by a predetermined value compared to the transmission torque in the direct connection state, for example, when the vehicle is traveling straight in four-wheel drive. It is designed to be engaged. For this reason, during four-wheel drive straight traveling, the rotational speed of the left and right rear wheels 10L, 10R is a rotational speed that is lower than the rotational speed of the rear drive gear 6 by a predetermined value. Therefore, for example, during turning acceleration of a four-wheel drive, which will be described later, the friction engagement force of the main clutch 60 of the intermittent clutch arranged on the turning outer wheel side is increased, that is, the transmission torque is increased to increase the rotational speed of the turning outer wheel. It is possible to increase the speed compared to the rotational speed.

次に、四輪駆動車１の後輪駆動系の各ギヤ比について説明する。   Next, each gear ratio of the rear wheel drive system of the four-wheel drive vehicle 1 will be described.

図１に示すように、ドリブンピニオンギヤ５ａは、外輪４５に連結されたトランスファリングギヤ４２と噛み合っている。このように互いに噛み合うトランスファリングギヤ４２とドリブンピニオンギヤ５ａとの間のギヤ比ρＴ（以下、Ｔ／Ｆギヤ比ρＴという）は、プロペラシャフト５を増速させるよう所定の値に設定されている。 As shown in FIG. 1, the driven pinion gear 5 a meshes with a transfer gear 42 connected to the outer ring 45. The gear ratio ρ T (hereinafter referred to as T / F gear ratio ρ T ) between the transfer gear 42 and the driven pinion gear 5a meshing with each other is set to a predetermined value so as to increase the speed of the propeller shaft 5. .

また、ドライブピニオンギヤ５ｂは、各断続クラッチ７、８を介して左右の後輪１０Ｌ、１０Ｒに連結されたリヤドライブギヤ６と噛み合っている。このように互いに噛み合うリヤドライブギヤ６とドライブピニオンギヤ５ｂとの間のギヤ比ρＲ（以下、Ｒ／Ｄギヤ比ρＲという）は、プロペラシャフト５の回転速度を減速してリヤドライブギヤ６に伝達するよう所定の値に設定されている。プロペラシャフト５は、ドリブンピニオンギヤ５ａとドライブピニオンギヤ５ｂと連結している。本実施の形態におけるトランスファリングギヤ４２は、本発明に係る第１のギヤを構成し、ドリブンピニオンギヤ５ａは、本発明に係る第２のギヤを構成する。また、本実施の形態におけるリヤドライブギヤ６は、本発明に係る第３のギヤを構成し、ドライブピニオンギヤ５ｂは、本発明に係る第４のギヤを構成する。さらに、本実施の形態におけるプロペラシャフト５は、本発明に係る回転軸を構成する。 The drive pinion gear 5b meshes with the rear drive gear 6 connected to the left and right rear wheels 10L, 10R via the intermittent clutches 7, 8. The gear ratio ρ R (hereinafter referred to as R / D gear ratio ρ R ) between the rear drive gear 6 and the drive pinion gear 5b that mesh with each other in this manner reduces the rotational speed of the propeller shaft 5 to the rear drive gear 6. It is set to a predetermined value for transmission. Propeller shaft 5 is connected to driven pinion gear 5a and drive pinion gear 5b. The transfer gear 42 in the present embodiment constitutes a first gear according to the present invention, and the driven pinion gear 5a constitutes a second gear according to the present invention. Further, the rear drive gear 6 in the present embodiment constitutes a third gear according to the present invention, and the drive pinion gear 5b constitutes a fourth gear according to the present invention. Furthermore, the propeller shaft 5 in this Embodiment comprises the rotating shaft which concerns on this invention.

このような後輪駆動系においては、四輪駆動走行時、出力部材４１から切替クラッチ４３を介してトランスファリングギヤ４２に伝達されたトルクは、その回転速度がＴ／Ｆギヤ比ρＴに応じて増速され、プロペラシャフト５に伝達される。そして、プロペラシャフト５に伝達されたトルクは、その回転速度がＲ／Ｄギヤ比ρＲに応じて減速され、左右の後輪１０Ｌ、１０Ｒに伝達される。 In such a rear wheel drive system, during four-wheel drive traveling, the torque transmitted from the output member 41 to the transfer gear 42 via the switching clutch 43 has a rotational speed corresponding to the T / F gear ratio ρ T. The speed is increased and transmitted to the propeller shaft 5. Then, the torque transmitted to the propeller shaft 5 is decelerated according to the R / D gear ratio ρ R , and transmitted to the left and right rear wheels 10L, 10R.

ここで、Ｔ／Ｆギヤ比ρＴは、Ｒ／Ｄギヤ比ρＲよりも大きなギヤ比に設定されている。具体的には、Ｔ／Ｆギヤ比ρＴは、Ｒ／Ｄギヤ比ρＲに対して＋５％〜＋１０％程度、大きな値に設定されている。このため、前輪９Ｌ、９Ｒおよび後輪１０Ｌ、１０Ｒの回転速度ＮＦＬ、ＮＦＲ、ＮＲＬ、ＮＲＲ（ｒｐｍ）が略同一である四輪駆動の直進走行時は、各車輪の径の僅かな違いや路面状況等により前輪９Ｌ、９Ｒと後輪１０Ｌ、１０Ｒとの間に回転速度の変化が生じた場合であっても、切替クラッチ４３が図３（ｂ）に示す正駆動状態に維持されることとなる。 Here, T / F gear ratio [rho T is set to a larger gear ratio than the R / D gear ratio [rho R. Specifically, T / F gear ratio [rho T is, R / D gear ratio ρ + 5% ~ + 10% approximately relative to R, is set to a large value. For this reason, when the four-wheel drive straight traveling is performed in which the rotational speeds N FL , N FR , N RL , N RR (rpm) of the front wheels 9L, 9R and the rear wheels 10L, 10R are substantially the same, the diameter of each wheel is slightly Even when the rotational speed changes between the front wheels 9L, 9R and the rear wheels 10L, 10R due to a difference or road surface condition, the switching clutch 43 is maintained in the positive drive state shown in FIG. Will be.

ここで、上記のＴ／Ｆギヤ比ρＴおよびＲ／Ｄギヤ比ρＲの関係（ρＴ＞ρＲ）により切替クラッチ４３が図３（ｂ）に示す正駆動状態に維持される理由について、詳しく説明する。なお、本説明では、断続クラッチ７、８が直結状態とされ、後輪１０Ｌ、１０Ｒとリヤドライブギヤ６の回転速度が同一であり、かつ前輪９Ｌ、９Ｒと出力部材４１の回転速度が同一の場合を例に説明する。 Here, the reason why the switching clutch 43 is maintained in the positive drive state shown in FIG. 3B due to the relationship between the T / F gear ratio ρ T and the R / D gear ratio ρ R (ρ T > ρ R ). ,explain in detail. In this description, the intermittent clutches 7 and 8 are directly connected, the rotational speeds of the rear wheels 10L and 10R and the rear drive gear 6 are the same, and the rotational speeds of the front wheels 9L and 9R and the output member 41 are the same. A case will be described as an example.

まず、Ｔ／Ｆギヤ比ρＴとＲ／Ｄギヤ比ρＲとが同一（ρＴ＝ρＲ）に設定されていると仮定すると、二輪駆動から四輪駆動に切替えられる際、後輪１０Ｌ、１０Ｒのトルクにより回転するリヤドライブギヤ６の回転速度ＮＲＤ（ｒｐｍ）が減速されずにそのままトランスファリングギヤ４２の回転速度ＮＴＦ（ｒｐｍ）となる。つまり、直進走行時であれば、（ＮＦＬ、ＮＦＲ、ＮＲＬ、ＮＲＲ）＝ＮＲＤ＝ＮＴＦの関係が成立する。また、出力部材４１の回転速度ＮＦＤ（ｒｐｍ）は、前輪９Ｌ、９Ｒの回転速度ＮＦＬ、ＮＦＲ（ｒｐｍ）と同一である。したがって、回転速度ＮＦＤ（ｒｐｍ）と回転速度ＮＴＦ（ｒｐｍ）とは、略同一の回転速度となる。すなわち、内輪４４と外輪４５との間に回転速度差が生じにくい状態となっている。このため、仮に内輪４４と外輪４５との間に回転速度差が生じて切替クラッチ４３が正駆動状態に切替えられても、上記回転速度差に変化が生ずると切替クラッチ４３が遮断状態や逆駆動状態に切替えられてしまう。このように、Ｔ／Ｆギヤ比ρＴとＲ／Ｄギヤ比ρＲとが同一（ρＴ＝ρＲ）に設定されている場合には、切替クラッチ４３のハンチングが生じ易い。 First, assuming that the T / F gear ratio ρ T and the R / D gear ratio ρ R are set to be the same (ρ T = ρ R ), when switching from two-wheel drive to four-wheel drive, the rear wheel 10L The rotational speed N RD (rpm) of the rear drive gear 6 that is rotated by the torque of 10R is not reduced but becomes the rotational speed N TF (rpm) of the transfer gear 42 as it is. That is, in the case of straight traveling, the relationship of (N FL , N FR , N RL , N RR ) = N RD = N TF is established. Further, the rotation speed N FD (rpm) of the output member 41 is the same as the rotation speeds N FL and N FR (rpm) of the front wheels 9L and 9R. Therefore, the rotation speed N FD (rpm) and the rotation speed N TF (rpm) are substantially the same rotation speed. That is, a difference in rotational speed is hardly generated between the inner ring 44 and the outer ring 45. For this reason, even if a rotational speed difference is generated between the inner ring 44 and the outer ring 45 and the switching clutch 43 is switched to the normal driving state, if the rotational speed difference is changed, the switching clutch 43 is disconnected or reverse driven. It will be switched to the state. Thus, if the a T / F gear ratio [rho T and R / D gear ratio [rho R is set to the same (ρ T = ρ R) is likely hunting of switching the clutch 43 occurs.

これに対して、本実施の形態では、Ｔ／Ｆギヤ比ρＴがＲ／Ｄギヤ比ρＲよりも大きなギヤ比に設定されている（ρＴ＞ρＲ）ので、二輪駆動から四輪駆動に切替えられる際、後輪１０Ｌ、１０Ｒのトルクにより回転するリヤドライブギヤ６の回転速度ＮＲＤ（ｒｐｍ）に対してトランスファリングギヤ４２の回転速度ＮＴＦ（ｒｐｍ）が減速されている。つまり、直進走行時であれば、（ＮＦＬ、ＮＦＲ、ＮＲＬ、ＮＲＲ）＝ＮＲＤ＞ＮＴＦの関係が成立する。また、出力部材４１の回転速度ＮＦＤ（ｒｐｍ）は、前輪９Ｌ、９Ｒの回転速度ＮＦＬ、ＮＦＲ（ｒｐｍ）と同一である。したがって、回転速度ＮＦＤ（ｒｐｍ）は、回転速度ＮＴＦ（ｒｐｍ）よりも速い状態（ＮＦＤ＞ＮＴＦ）となっている。すなわち、内輪４４は、外輪４５よりも速い回転速度で回転していることとなる。すなわち、内輪４４と外輪４５との間には、上述のＴ／Ｆギヤ比ρＴとＲ／Ｄギヤ比ρＲとが同一（ρＴ＝ρＲ）の場合と比較して、比較的大きな回転速度差が生ずることなる。このため、切替クラッチ４３は、一旦正駆動状態に切替えられると、ローラ４６が楔から抜け難く、四輪駆動状態に維持され易いこととなる。この結果、Ｔ／Ｆギヤ比ρＴがＲ／Ｄギヤ比ρＲよりも大きなギヤ比に設定されている場合には、上述のＴ／Ｆギヤ比ρＴとＲ／Ｄギヤ比ρＲとが同一（ρＴ＝ρＲ）の場合と比較して、切替クラッチ４３のハンチングが防止される。 On the other hand, in the present embodiment, the T / F gear ratio ρ T is set to a gear ratio larger than the R / D gear ratio ρ R (ρ T > ρ R ). When switching to driving, the rotational speed N TF (rpm) of the transfer gear 42 is decelerated with respect to the rotational speed N RD (rpm) of the rear drive gear 6 that rotates by the torque of the rear wheels 10L, 10R. In other words, in the case of straight traveling, the relationship (N FL , N FR , N RL , N RR ) = N RD > N TF is established. Further, the rotation speed N FD (rpm) of the output member 41 is the same as the rotation speeds N FL and N FR (rpm) of the front wheels 9L and 9R. Therefore, the rotational speed N FD (rpm) is faster than the rotational speed N TF (rpm) (N FD > N TF ). That is, the inner ring 44 is rotating at a higher rotational speed than the outer ring 45. That is, between the inner ring 44 and outer ring 45, and the aforementioned T / F gear ratio [rho T and R / D gear ratio [rho R is compared with the case of the same (ρ T = ρ R), a relatively large A rotational speed difference will occur. For this reason, once the switching clutch 43 is switched to the normal driving state, the roller 46 is difficult to be removed from the wedge and is easily maintained in the four-wheel driving state. As a result, when the T / F gear ratio ρ T is set to a gear ratio larger than the R / D gear ratio ρ R , the above-described T / F gear ratio ρ T and R / D gear ratio ρ R Are the same (ρ T = ρ R ), the hunting of the switching clutch 43 is prevented.

このように、本実施の形態に係る四輪駆動車１は、四輪駆動走行時、断続クラッチ７、８を伝達状態に切替えるとともに、切替クラッチ４３が四輪駆動状態に維持されるよう内輪４４の回転速度を外輪４５の回転速度より速くなるように、Ｔ／Ｆギヤ比ρＴおよびＲ／Ｄギヤ比ρＲを設定している。 As described above, the four-wheel drive vehicle 1 according to the present embodiment switches the intermittent clutches 7 and 8 to the transmission state during four-wheel drive travel, and the inner wheel 44 so that the switching clutch 43 is maintained in the four-wheel drive state. the rotational speed to be faster than the rotational speed of the outer ring 45, is set to T / F gear ratio [rho T and R / D gear ratio [rho R.

また、四輪駆動状態となった後は、回転速度ＮＦＤ（ｒｐｍ）と回転速度ＮＴＦ（ｒｐｍ）が同一（ＮＦＤ＝ＮＴＦ）になるので、二輪駆動時は後輪１０Ｌ、１０Ｒと同一の回転速度であったリヤドライブギヤ６の回転速度ＮＲＤ（ｒｐｍ）が上述のギヤ比の関係（ρＴ＞ρＲ）によって増速される。このとき、断続クラッチ７、８をスリップ係合させることにより、回転速度ＮＲＤ（ｒｐｍ）が増速されても、後輪１０Ｌ、１０Ｒの回転速度ＮＲＬ、ＮＲＲ（ｒｐｍ）は増速されず、前輪９Ｌ、９Ｒの回転速度ＮＦＬ、ＮＦＲ（ｒｐｍ）と同一に保たれる。このように、本実施の形態では、四輪駆動走行時、断続クラッチ７、８のスリップ係合により回転速度ＮＲＤ（ｒｐｍ）を増速させた状態とすることができる。したがって、本実施の形態では、四輪駆動の旋回加速時に断続クラッチ７、８の伝達トルクを増大させることで、旋回内輪に対して旋回外輪を増速させることが可能となる。 In addition, after the four-wheel drive state is reached, the rotational speed N FD (rpm) and the rotational speed N TF (rpm) are the same (N FD = N TF ). The rotational speed N RD (rpm) of the rear drive gear 6 having the same rotational speed is increased according to the above-described gear ratio relationship (ρ T > ρ R ). At this time, even if the rotational speed N RD (rpm) is increased by slip-engaging the intermittent clutches 7 and 8, the rotational speeds N RL and N RR (rpm) of the rear wheels 10L and 10R are increased. In other words, the rotational speeds N FL and N FR (rpm) of the front wheels 9L and 9R are kept the same. As described above, in the present embodiment, during four-wheel drive traveling, the rotational speed N RD (rpm) can be increased by slip engagement of the intermittent clutches 7 and 8. Therefore, in the present embodiment, it is possible to increase the speed of the turning outer wheel with respect to the turning inner wheel by increasing the transmission torque of the intermittent clutches 7 and 8 during the turning acceleration of the four-wheel drive.

次に、図６を用いて、四輪駆動車１の走行状態に応じた各クラッチ、各ユニットの駆動状態および効果を説明する。なお、図６において、Ｔ／Ｆはトランスファ４、Ｒ／Ｄはリヤドライブギヤ６および断続クラッチ７、８を含むリヤドライブユニット、Ｐ／Ｓはプロペラシャフト５をそれぞれ示している。   Next, with reference to FIG. 6, the driving state and effect of each clutch and each unit according to the traveling state of the four-wheel drive vehicle 1 will be described. In FIG. 6, T / F denotes the transfer 4, R / D denotes the rear drive unit including the rear drive gear 6 and the intermittent clutches 7 and 8, and P / S denotes the propeller shaft 5.

図６に示すように、四輪駆動車１の走行状態が停止の時（加速度＝０）は、切替クラッチ４３は遮断状態（フリー）とされ、かつ断続クラッチ７（左）、断続クラッチ８（右）の伝達トルクは０（Ｎｍ）とされる。このとき、断続クラッチ７、８が遮断状態とされているため、プロペラシャフト５およびリヤドライブギヤ６の回転は停止される。このため、トランスファ４のトランスファリングギヤ４２の回転も停止している。この結果、四輪駆動車１の停止時は、トランスファリングギヤ４２、プロペラシャフト５およびリヤドライブギヤ６の回転による駆動ロスがなくなり、断続クラッチ７、８を有していない従来の四輪駆動車と比較して燃費向上が図られる。   As shown in FIG. 6, when the traveling state of the four-wheel drive vehicle 1 is stopped (acceleration = 0), the switching clutch 43 is disengaged (free), and the intermittent clutch 7 (left) and intermittent clutch 8 ( The transmission torque on the right) is 0 (Nm). At this time, since the intermittent clutches 7 and 8 are in the disconnected state, the rotation of the propeller shaft 5 and the rear drive gear 6 is stopped. For this reason, the rotation of the transfer ring gear 42 of the transfer 4 is also stopped. As a result, when the four-wheel drive vehicle 1 is stopped, there is no drive loss due to the rotation of the transfer gear 42, the propeller shaft 5 and the rear drive gear 6, and the conventional four-wheel drive vehicle without the intermittent clutches 7 and 8 Compared with the fuel efficiency improvement.

また、緩加速の発進（発進＿緩加速）時、および市街地走行等の定常走行（定常＿市街地）時は、切替クラッチ４３は遮断状態（フリー）とされ、かつ断続クラッチ７、８の伝達トルクは０（Ｎｍ）とされる。したがって、切替クラッチ４３が二輪駆動状態とされることにより、四輪駆動車１は二輪駆動走行状態となる。このとき、断続クラッチ７、８が遮断状態とされているため、プロペラシャフト５およびリヤドライブギヤ６の回転は停止される。このため、トランスファリングギヤ４２の回転も停止している。また、このとき、切替クラッチ４３は中立空転状態すなわち遮断状態とされる。この結果、緩加速の発進時、および市街地走行等の定常走行時は、トランスファリングギヤ４２、プロペラシャフト５およびリヤドライブギヤ６の回転を停止した状態で二輪駆動走行となる。このため、トランスファリングギヤ４２、プロペラシャフト５およびリヤドライブギヤ６の回転による駆動ロスがなくなり、断続クラッチ７、８を有していない従来の四輪駆動車と比較して燃費向上が図られる。なお、緩加速の発進時とは、所定の加速度Ｇ１（ｍ／ｓ２）以下の状態での発進をいう。また、市街地走行等の定常走行とは、例えば加速度Ｇ１（ｍ／ｓ２）ないし加速度−Ｇ１（ｍ／ｓ２）の範囲での走行をいう。加速度Ｇ１、−Ｇ１（ｍ／ｓ２）は、例えば四輪駆動走行に移行せずとも運転者の要求に応じた発進あるいは走行が可能とされる比較的小さい加速度である。四輪駆動車１が所定の加速度Ｇ１（ｍ／ｓ２）以下である、あるいは所定の加速度−Ｇ１（ｍ／ｓ２）以上であるか否かの判断は、加速度センサ１０１の検出結果に基づきＥＣＵ１００によりなされる。 In addition, at the time of slow acceleration start (start_slow acceleration) and steady travel (steady_urban area) such as urban travel, the switching clutch 43 is disengaged (free) and the transmission torque of the intermittent clutches 7 and 8 Is set to 0 (Nm). Therefore, when the switching clutch 43 is set to the two-wheel drive state, the four-wheel drive vehicle 1 is set to the two-wheel drive running state. At this time, since the intermittent clutches 7 and 8 are in the disconnected state, the rotation of the propeller shaft 5 and the rear drive gear 6 is stopped. For this reason, the rotation of the transfer gear 42 is also stopped. At this time, the switching clutch 43 is in a neutral idle state, that is, a disconnected state. As a result, when the vehicle starts slowly accelerating and during steady running such as city driving, the two-wheel drive running is performed with the rotation of the transfer gear 42, the propeller shaft 5 and the rear drive gear 6 stopped. For this reason, drive loss due to rotation of the transfer gear 42, the propeller shaft 5, and the rear drive gear 6 is eliminated, and fuel efficiency is improved as compared with a conventional four-wheel drive vehicle that does not have the intermittent clutches 7 and 8. In addition, at the time of start of slow acceleration means start in a state of a predetermined acceleration G 1 (m / s 2 ) or less. In addition, steady running such as urban running refers to running in the range of acceleration G 1 (m / s 2 ) to acceleration −G 1 (m / s 2 ), for example. The accelerations G 1 and -G 1 (m / s 2 ) are relatively small accelerations that can start or run according to the driver's request without shifting to, for example, four-wheel drive running. Four-wheel drive vehicle 1 is the predetermined acceleration G 1 (m / s 2) or less, or a determination is made as to whether a predetermined acceleration -G 1 (m / s 2) or more, the detection result of the acceleration sensor 101 Based on the above.

また、直進走行中の加速（加速＿直進）時は、切替クラッチ４３は正駆動状態（ロック）とされ、かつ断続クラッチ７、８の伝達トルクが０（Ｎｍ）よりも大きな所定の伝達トルクＦ１（Ｎｍ）とされる。したがって、切替クラッチ４３が四輪駆動状態とされることにより、トランスファリングギヤ４２、プロペラシャフト５およびリヤドライブギヤ６が回転し、四輪駆動車１は四輪駆動走行状態となる。このとき、エンジン２のトルクが伝達トルクＦ１（Ｎｍ）に応じて後輪１０Ｌ、１０Ｒに伝達される。この結果、直進走行中の加速時は、主駆動輪である前輪９Ｌ、９Ｒをスリップさせることなく四輪駆動車１を加速させることができ、トラクション機能が向上する。この直進走行中の加速は、四輪駆動車１が所定の加速度Ｇ２（ｍ／ｓ２）以上となったか否かにより判断される。所定の加速度Ｇ２（ｍ／ｓ２）は、所定の加速度Ｇ１（ｍ／ｓ２）よりも大きな加速度とされる。四輪駆動車１が所定の加速度Ｇ２（ｍ／ｓ２）以上となったか否かは、加速度センサ１０１の検出結果に基づきＥＣＵ１００によって判断される。 In addition, during acceleration (acceleration_straight) during straight running, the switching clutch 43 is in a positive drive state (locked), and the transmission torque of the intermittent clutches 7 and 8 is a predetermined transmission torque F greater than 0 (Nm). 1 (Nm). Accordingly, when the switching clutch 43 is set to the four-wheel drive state, the transfer gear 42, the propeller shaft 5 and the rear drive gear 6 rotate, and the four-wheel drive vehicle 1 enters the four-wheel drive running state. At this time, the torque of the engine 2 is transmitted to the rear wheels 10L and 10R according to the transmission torque F 1 (Nm). As a result, at the time of acceleration while traveling straight ahead, the four-wheel drive vehicle 1 can be accelerated without slipping the front wheels 9L and 9R, which are the main drive wheels, and the traction function is improved. This acceleration during straight running is determined by whether or not the four-wheel drive vehicle 1 has reached a predetermined acceleration G 2 (m / s 2 ) or more. The predetermined acceleration G 2 (m / s 2 ) is an acceleration larger than the predetermined acceleration G 1 (m / s 2 ). The ECU 100 determines whether or not the four-wheel drive vehicle 1 has reached a predetermined acceleration G 2 (m / s 2 ) or more based on the detection result of the acceleration sensor 101.

また、四輪駆動車１が加速しながら左旋回する左旋回加速（加速＿左旋回）時は、切替クラッチ４３は正駆動状態（ロック）とされ、かつ断続クラッチ７の伝達トルクが０（Ｎｍ）とされるとともに断続クラッチ８の伝達トルクが所定の伝達トルクＦ１（Ｎｍ）よりも大きな所定の伝達トルクＦ２（Ｎｍ）とされる。すなわち、四輪駆動走行の左旋回加速時は、後輪１０Ｌ、１０Ｒのうち、旋回外輪側に配置された断続クラッチ８の伝達トルクＦ２（Ｎｍ）を、旋回内輪側に配置された断続クラッチ７の伝達トルク０（Ｎｍ）に比べて増大させる。また、ユニット駆動状態は、直進走行中の加速時と同じである。したがって、左旋回加速時、後輪１０Ｌ、１０Ｒにおいては、旋回外輪にあたる後輪１０Ｒのみにエンジン２のトルクが伝達される。さらに、断続クラッチ８の伝達トルクＦ２（Ｎｍ）が伝達トルクＦ１（Ｎｍ）よりも増大しているので、旋回外輪の後輪１０Ｒの回転速度ＮＲＲ（ｒｐｍ）を旋回内輪の後輪１０Ｌに比べて増速させることができる。後輪１０Ｒの回転速度ＮＲＲ（ｒｐｍ）は、断続クラッチ８の伝達トルクを増大させるほど増速され、最高でリヤドライブギヤ６の回転速度ＮＲＤ（ｒｐｍ）まで増速させることが可能である。この結果、左旋回加速時は、操縦性が向上する。このため、本実施の形態では、いわゆるディファレンシャル（差動装置）が不要となる。なお、左旋回加速か否かは、舵角センサ１０３、加速度センサ１０１およびヨーレートセンサ１０４の検出結果に基づきＥＣＵ１００によって判断される。左旋回加速か否かの判断に用いられる加速度は、例えば所定の加速度Ｇ２（ｍ／ｓ２）である。 When the four-wheel drive vehicle 1 accelerates to the left while accelerating to the left (acceleration_left), the switching clutch 43 is in the positive drive state (locked) and the transmission torque of the intermittent clutch 7 is 0 (Nm). ) And the transmission torque of the intermittent clutch 8 is set to a predetermined transmission torque F 2 (Nm) larger than the predetermined transmission torque F 1 (Nm). That is, at the time of four-wheel drive traveling left acceleration, the transmission torque F 2 (Nm) of the intermittent clutch 8 arranged on the turning outer wheel side of the rear wheels 10L and 10R is used as the intermittent clutch arranged on the turning inner wheel side. 7 compared to 0 (Nm). The unit drive state is the same as that during acceleration during straight traveling. Therefore, at the time of left turning acceleration, the torque of the engine 2 is transmitted only to the rear wheels 10R corresponding to the turning outer wheels in the rear wheels 10L and 10R. Further, since the transmission torque F 2 (Nm) of the intermittent clutch 8 is greater than the transmission torque F 1 (Nm), the rotational speed N RR (rpm) of the rear wheel 10R of the turning outer wheel is set to the rear wheel 10L of the turning inner wheel. The speed can be increased compared to The rotational speed N RR (rpm) of the rear wheel 10R is increased as the transmission torque of the intermittent clutch 8 is increased, and can be increased up to the rotational speed N RD (rpm) of the rear drive gear 6. . As a result, maneuverability is improved during left turn acceleration. For this reason, in this Embodiment, what is called a differential (differential device) becomes unnecessary. Whether or not the acceleration is turning counterclockwise is determined by the ECU 100 based on the detection results of the steering angle sensor 103, the acceleration sensor 101, and the yaw rate sensor 104. The acceleration used for determining whether left-turn acceleration is, for example, a predetermined acceleration G 2 (m / s 2 ).

また、四輪駆動車１の右旋回加速（加速＿右旋回）時は、上述の左旋回加速時とは反対に断続クラッチ７の伝達トルクが所定の伝達トルクＦ２（Ｎｍ）とされ、後輪１０Ｌの回転速度ＮＲＬ（ｒｐｍ）が後輪１０Ｒに比べて増速される。右旋回加速時は、左旋回加速時と旋回方向が異なるものの、ユニット駆動状態および効果は左旋回加速時と同様である。したがって、詳細な説明は省略する。 Further, when the four-wheel drive vehicle 1 is accelerated to the right (acceleration_right turn), the transmission torque of the intermittent clutch 7 is set to a predetermined transmission torque F 2 (Nm), contrary to the above-described left turn acceleration. The rotational speed N RL (rpm) of the rear wheel 10L is increased as compared with the rear wheel 10R. While the right turn acceleration is different from the left turn acceleration, the unit driving state and effects are the same as those in the left turn acceleration. Therefore, detailed description is omitted.

また、緩加速でない前進または後進の発進（発進＿前進／後進）時、すなわち加速発進時は、切替クラッチ４３は正駆動状態（ロック）とされ、かつ断続クラッチ７、８の伝達トルクが伝達トルクＦ２（Ｎｍ）よりも大きな所定の伝達トルクＦ３（Ｎｍ）とされる。ユニット駆動状態は、直進走行中の加速時と同じであり、四輪駆動車１は四輪駆動走行状態となる。このとき、エンジン２のトルクが伝達トルクＦ３（Ｎｍ）に応じて後輪１０Ｌ、１０Ｒに伝達される。この結果、加速発進時は、主駆動輪である前輪９Ｌ、９Ｒをスリップさせることなく四輪駆動車１を発進させることができ、トラクション機能が向上する。加速発進時に該当するか否かの判断は、発進時の四輪駆動車１の加速度が所定の加速度Ｇ３（ｍ／ｓ２）以上となったか否かによりなされる。所定の加速度Ｇ３（ｍ／ｓ２）は、所定の加速度Ｇ２（ｍ／ｓ２）よりも大きな加速度とされる。発進時に所定の加速度Ｇ３（ｍ／ｓ２）以上となったか否かは、加速度センサ１０１の検出結果に基づきＥＣＵ１００によって判断される。 Further, at the time of forward or reverse start (start_advance / reverse) that is not slow acceleration, that is, at the time of acceleration start, the switching clutch 43 is in a positive drive state (locked) and the transmission torque of the intermittent clutches 7 and 8 is the transmission torque. The predetermined transmission torque F 3 (Nm) is larger than F 2 (Nm). The unit driving state is the same as during acceleration during straight traveling, and the four-wheel drive vehicle 1 is in a four-wheel drive traveling state. At this time, the torque of the engine 2 is transmitted to the rear wheels 10L and 10R according to the transmission torque F 3 (Nm). As a result, at the time of acceleration start, the four-wheel drive vehicle 1 can be started without slipping the front wheels 9L and 9R which are main drive wheels, and the traction function is improved. The determination as to whether or not this is the case at the time of acceleration start is made based on whether or not the acceleration of the four-wheel drive vehicle 1 at the start is equal to or greater than a predetermined acceleration G 3 (m / s 2 ). The predetermined acceleration G 3 (m / s 2 ) is larger than the predetermined acceleration G 2 (m / s 2 ). The ECU 100 determines whether or not a predetermined acceleration G 3 (m / s 2 ) or more is reached at the start based on the detection result of the acceleration sensor 101.

さらに、発進時に前輪９Ｌ、９Ｒがスリップした場合（発進＿前輪スリップ）、すなわちスリップ発進時は、切替クラッチ４３は正駆動状態（ロック）とされ、かつ断続クラッチ７、８の伝達トルクが伝達トルクＦ３（Ｎｍ）よりも大きな所定の伝達トルクＦ４（Ｎｍ）とされる。このスリップ発進時は、上述の加速発進時とは伝達トルクが異なるが、その他の点は同一である。したがって、アクチュエータ駆動状態およびユニット駆動状態の説明は省略する。このスリップ発進時では、断続クラッチ７、８の伝達トルクをスリップしていない発進時と比べて増大させる、例えば断続クラッチ７、８を直結状態とすることで、エンジン２のトルクを全駆動輪に均等に分配することができる。この結果、スリップ発進時であっても、四輪駆動車１は安定した発進を行うことができ、トラクション機能が向上する。なお、スリップ発進か否かの判断に用いられる加速度は、例えば所定の加速度Ｇ３（ｍ／ｓ２）である。また、前輪９Ｌ、９Ｒがスリップしているか否かは、車輪速センサ１０２の検出結果に基づきＥＣＵ１００により判断される。 Further, when the front wheels 9L and 9R slip when starting (start_front wheel slip), that is, when the slip starts, the switching clutch 43 is in a positive drive state (locked), and the transmission torque of the intermittent clutches 7 and 8 is the transmission torque. The predetermined transmission torque F 4 (Nm) is larger than F 3 (Nm). At the time of this slip start, the transmission torque is different from that at the above-mentioned acceleration start, but the other points are the same. Therefore, descriptions of the actuator driving state and the unit driving state are omitted. At the time of this slip start, the transmission torque of the intermittent clutches 7 and 8 is increased as compared with that at the time of non-slip start. For example, the intermittent clutches 7 and 8 are brought into a direct connection state, whereby the torque of the engine 2 is applied to all drive wheels. Can be distributed evenly. As a result, even at the time of slip start, the four-wheel drive vehicle 1 can start stably and the traction function is improved. Note that the acceleration used for determining whether or not to start slipping is, for example, a predetermined acceleration G 3 (m / s 2 ). Whether or not the front wheels 9L and 9R are slipping is determined by the ECU 100 based on the detection result of the wheel speed sensor 102.

このように、断続クラッチ７、８は、切替クラッチ４３が四輪駆動状態とされているとき、直進走行中の加速時の伝達トルクＦ１（Ｎｍ）に対して加速発進時およびスリップ発進時の伝達トルクをＦ３、Ｆ４（Ｎｍ）まで増大させる。このため、加速発進時およびスリップ発進時は、後輪１０Ｌ、１０Ｒに伝達されるエンジン２のトルクを走行中の加速時に比べて増大させることができる。したがって、本実施の形態に係る四輪駆動車１は、加速発進時およびスリップ発進時のトラクション機能を向上させることができる。 As described above, the intermittent clutches 7 and 8 can be used for the acceleration start and the slip start with respect to the transmission torque F 1 (Nm) during acceleration when the switching clutch 43 is in the four-wheel drive state. The transmission torque is increased to F 3 and F 4 (Nm). For this reason, at the time of acceleration start and slip start, the torque of the engine 2 transmitted to the rear wheels 10L, 10R can be increased as compared to the acceleration during traveling. Therefore, the four-wheel drive vehicle 1 according to the present embodiment can improve the traction function at the time of acceleration start and slip start.

上述の各伝達トルクＦ１〜Ｆ４（Ｎｍ）は、加速度（ｍ／ｓ２）と伝達トルク（Ｎｍ）との関係を予め実験的に求めて記憶されたマップ等により、加速度（ｍ／ｓ２）の大きさに応じて適宜最適な伝達トルク（Ｎｍ）が選択される。例えば、その特性として加速度（ｍ／ｓ２）が大きくなるほど、伝達トルク（Ｎｍ）が増大するようにする。 Each of the transmission torques F 1 to F 4 (Nm) described above is calculated based on the acceleration (m / s) based on a map or the like that is obtained by experimentally determining the relationship between the acceleration (m / s 2 ) and the transmission torque (Nm). The optimum transmission torque (Nm) is appropriately selected according to the magnitude of 2 ). For example, the transmission torque (Nm) increases as the acceleration (m / s 2 ) increases as the characteristic.

以上のように、本実施の形態に係る四輪駆動車１は、四輪駆動走行時に切替クラッチ４３が四輪駆動状態に維持されるよう内輪４４の回転速度を外輪４５の回転速度より速くなるように設定した。例えば、前輪９Ｌ、９Ｒおよび後輪１０Ｌ、１０Ｒの回転速度ＮＦＬ、ＮＦＲ、ＮＲＬ、ＮＲＲ（ｒｐｍ）が略同じ四輪駆動の直進走行時、外輪４５の回転速度が内輪４４の回転速度を超えないようにした。このため、本実施の形態に係る四輪駆動車１は、四輪駆動走行中に、タイヤ径の僅かな違いや路面状況等により外輪４５と内輪４４との間の回転速度差に変化が生じても、ローラ４６が楔に噛み込んだ状態を維持することができる。すなわち、ローラ４６が楔から抜け、切替クラッチ４３が一時的に二輪駆動状態に切替えられることを防止することができる。したがって、本実施の形態に係る四輪駆動車１は、四輪駆動走行中に切替クラッチ４３が四輪駆動状態と二輪駆動状態とを繰り返すハンチングを防止することができる。この結果、本実施の形態に係る四輪駆動車１は、切替クラッチ４３のハンチングに起因したショックを低減することができる。 As described above, in the four-wheel drive vehicle 1 according to the present embodiment, the rotation speed of the inner wheel 44 is higher than the rotation speed of the outer wheel 45 so that the switching clutch 43 is maintained in the four-wheel drive state during four-wheel drive traveling. Was set as follows. For example, when the four-wheel drive straight traveling is performed in which the rotational speeds N FL , N FR , N RL , and N RR (rpm) of the front wheels 9L and 9R and the rear wheels 10L and 10R are substantially the same, the rotational speed of the outer ring 45 is the rotational speed of the inner ring 44. The speed was not exceeded. For this reason, in the four-wheel drive vehicle 1 according to the present embodiment, during the four-wheel drive traveling, a change occurs in the rotational speed difference between the outer wheel 45 and the inner wheel 44 due to a slight difference in tire diameter, road surface conditions, and the like. However, it is possible to maintain the state in which the roller 46 is caught in the wedge. That is, it is possible to prevent the roller 46 from coming out of the wedge and temporarily switching the switching clutch 43 to the two-wheel drive state. Therefore, the four-wheel drive vehicle 1 according to the present embodiment can prevent hunting in which the switching clutch 43 repeats the four-wheel drive state and the two-wheel drive state during the four-wheel drive traveling. As a result, the four-wheel drive vehicle 1 according to the present embodiment can reduce the shock caused by the hunting of the switching clutch 43.

また、本実施の形態に係る四輪駆動車１は、Ｔ／Ｆギヤ比ρＴがＲ／Ｄギヤ比ρＲよりも大きなギヤ比に設定されている。このため、例えば直進走行時に二輪駆動から四輪駆動に切替える際には、後輪１０Ｌ、１０Ｒのトルクを受けて回転する外輪４５の回転速度が前輪９Ｌ、９Ｒと同一の回転速度で回転する内輪４４の回転速度よりも遅くなっている。したがって、外輪４５と内輪４４の回転速度差に応じて切替クラッチ４３が四輪駆動状態に切替えられるとともに、四輪駆動状態切替後は上記のような回転速度差に基づき切替クラッチ４３が四輪駆動状態に維持される。この結果、上述したような四輪駆動走行時の切替クラッチ４３のハンチングを防止することができる。 Further, four-wheel drive vehicle 1 according to this embodiment is set to a larger gear ratio than the T / F gear ratio [rho T is R / D gear ratio [rho R. For this reason, for example, when switching from two-wheel drive to four-wheel drive during straight traveling, the inner wheel rotates at the same rotation speed as that of the front wheels 9L and 9R. It is slower than the rotation speed of 44. Therefore, the switching clutch 43 is switched to the four-wheel drive state according to the difference in rotational speed between the outer wheel 45 and the inner wheel 44, and after the four-wheel drive state is switched, the switching clutch 43 is driven based on the rotational speed difference as described above. Maintained in a state. As a result, it is possible to prevent hunting of the switching clutch 43 during the four-wheel drive traveling as described above.

さらに、本実施の形態に係る四輪駆動車１は、上述のようなギヤ比の関係（ρＴ＞ρＲ）に設定したので、四輪駆動走行時はトランスファリングギヤ４２に対してリヤドライブギヤ６を増速させることができる。このため、四輪駆動走行時は、前輪９Ｌ、９Ｒおよび後輪１０Ｌ、１０Ｒの回転速度ＮＦＬ、ＮＦＲ、ＮＲＬ、ＮＲＲ（ｒｐｍ）に対してリヤドライブギヤ６の回転速度ＮＲＤ（ｒｐｍ）を速くすることができる。したがって、四輪駆動走行の旋回時は、断続クラッチ７、８のうち、旋回外輪側の断続クラッチの伝達トルクを増大させることにより、旋回外輪の回転速度を最高でリヤドライブギヤ６の回転速度ＮＲＤ（ｒｐｍ）まで増速させることができる。したがって、本実施の形態に係る四輪駆動車１は、四輪駆動走行の旋回時の操縦性を従来と比較して向上させることができる。また、後輪１０Ｌ、１０Ｒ側に差動装置を設けなくとも旋回時の操縦正を向上させることができるので、後輪１０Ｌ、１０Ｒ側の機構を小型化することができる。 Furthermore, since the four-wheel drive vehicle 1 according to the present embodiment is set to the gear ratio relationship (ρ T > ρ R ) as described above, the rear drive gear with respect to the transfer gear 42 during four-wheel drive travel. 6 can be increased. Therefore, during four-wheel drive traveling, the rotational speed N RD (rpm) of the rear drive gear 6 with respect to the rotational speeds N FL , N FR , N RL , N RR (rpm) of the front wheels 9L, 9R and the rear wheels 10L, 10R. rpm) can be increased. Accordingly, during turning in four-wheel drive traveling, the transmission torque of the intermittent clutch on the turning outer wheel side of the intermittent clutches 7 and 8 is increased, so that the rotational speed of the turning outer wheel is maximized and the rotational speed N of the rear drive gear 6 is increased. The speed can be increased to RD (rpm). Therefore, the four-wheel drive vehicle 1 according to the present embodiment can improve the maneuverability at the time of turning in the four-wheel drive traveling as compared with the conventional one. Further, since the steering control during turning can be improved without providing a differential on the rear wheels 10L, 10R side, the mechanism on the rear wheels 10L, 10R side can be reduced in size.

以上説明したように、本発明に係る四輪駆動車は、二輪駆動および四輪駆動を切替える切替クラッチとしてツーウェイクラッチを用いた場合であっても四輪駆動走行時のツーウェイクラッチのハンチングを防止することができ、二輪駆動および四輪駆動を切替える切替クラッチとしてツーウェイクラッチを用いた四輪駆動車に有用である。   As described above, the four-wheel drive vehicle according to the present invention prevents hunting of the two-way clutch during four-wheel drive traveling even when the two-way clutch is used as a switching clutch for switching between two-wheel drive and four-wheel drive. This is useful for a four-wheel drive vehicle using a two-way clutch as a switching clutch for switching between two-wheel drive and four-wheel drive.

１ 四輪駆動車
２ エンジン（駆動力源）
５ プロペラシャフト（回転軸、第２の動力伝達手段）
５ａ ドリブンピニオンギヤ（第２のギヤ）
５ｂ ドライブピニオンギヤ（第４のギヤ）
６ リヤドライブギヤ（第３のギヤ、第２の動力伝達手段）
７、８ 断続クラッチ（動力断続装置）
９Ｌ、９Ｒ 前輪（主駆動輪）
１０Ｌ、１０Ｒ 後輪（従駆動輪）
３１ フロントディファレンシャル（第１の動力伝達手段）
４１ 出力部材（第１の動力伝達手段）
４２ トランスファリングギヤ（第１のギヤ、第２の動力伝達手段）
４３ 切替クラッチ
４４ 内輪（内輪部材）
４４ａ カム面
４５ 外輪（外輪部材）
４６ ローラ（転動部材）
４７ 保持器（保持部材）
ρＴ Ｔ／Ｆギヤ比
ρＲ Ｒ／Ｄギヤ比 1 Four-wheel drive vehicle 2 Engine (drive power source)
5 Propeller shaft (rotary shaft, second power transmission means)
5a Driven pinion gear (second gear)
5b Drive pinion gear (fourth gear)
6 Rear drive gear (third gear, second power transmission means)
7, 8 Intermittent clutch (power interrupter)
9L, 9R front wheel (main drive wheel)
10L, 10R Rear wheel (slave drive wheel)
31 Front differential (first power transmission means)
41 Output member (first power transmission means)
42 Transferring gear (first gear, second power transmission means)
43 Switching clutch 44 Inner ring (inner ring member)
44a Cam surface 45 Outer ring (outer ring member)
46 Roller (rolling member)
47 Cage (holding member)
ρ T T / F gear ratio ρ R R / D gear ratio

Claims (4)

駆動力源に連結された第１の動力伝達手段と、
前記第１の動力伝達手段に連結された一対の主駆動輪と、
前記第１の動力伝達手段に連結された第２の動力伝達手段と、
前記第２の動力伝達手段に連結された一対の従駆動輪と、
前記第１の動力伝達手段と前記第２の動力伝達手段との連結部分に配置され、前記第１の動力伝達手段から前記第２の動力伝達手段に駆動力を伝達する四輪駆動状態と前記駆動力の伝達を遮断する二輪駆動状態とを切替可能な切替クラッチと、
前記第２の動力伝達手段と前記一対の従駆動輪との間に設けられ、前記一対の従駆動輪と前記第２の動力伝達手段との間で動力を伝達する伝達状態と前記動力の伝達を遮断する遮断状態とを切替可能な動力断続装置と、を備え、
前記切替クラッチは、前記第１の動力伝達手段に連結され、外周面に複数のカム面が形成された内輪部材と、前記第２の動力伝達手段に連結された外輪部材と、前記内輪部材と前記外輪部材との間に設けられた転動部材と、前記転動部材を保持する保持部材とを含み、前記内輪部材の回転速度が前記外輪部材の回転速度より速いとき、前記内輪部材と前記外輪部材との間の回転速度差に応じて前記転動部材が前記カム面と前記外輪部材の内周面とで形成された楔に噛み込むことにより、前記転動部材を介して前記内輪部材と前記外輪部材との間で駆動力が伝達される前記四輪駆動状態に切替えられ、
四輪駆動走行時、前記動力断続装置を伝達状態に切替えるとともに、前記切替クラッチが前記四輪駆動状態に維持されるよう前記内輪部材の回転速度を前記外輪部材の回転速度より速くなるように設定したことを特徴とする四輪駆動車。 First power transmission means coupled to the driving force source;
A pair of main drive wheels coupled to the first power transmission means;
Second power transmission means coupled to the first power transmission means;
A pair of driven wheels connected to the second power transmission means;
A four-wheel drive state that is disposed at a connecting portion between the first power transmission means and the second power transmission means, and that transmits a driving force from the first power transmission means to the second power transmission means; A switching clutch capable of switching between a two-wheel drive state that interrupts transmission of driving force;
A transmission state provided between the second power transmission means and the pair of secondary driving wheels, and transmitting power between the pair of secondary driving wheels and the second power transmission means, and transmission of the power A power interrupting device capable of switching between a shut-off state and a shut-off state,
The switching clutch is connected to the first power transmission means, an inner ring member having a plurality of cam surfaces formed on an outer peripheral surface, an outer ring member connected to the second power transmission means, and the inner ring member A rolling member provided between the outer ring member and a holding member that holds the rolling member, and when the rotation speed of the inner ring member is faster than the rotation speed of the outer ring member, The inner ring member is interposed via the rolling member when the rolling member is engaged with a wedge formed by the cam surface and the inner peripheral surface of the outer ring member in accordance with a rotational speed difference with the outer ring member. And the four-wheel drive state in which the driving force is transmitted between the outer ring member and the outer ring member,
During four-wheel drive running, the power interrupting device is switched to the transmission state, and the rotation speed of the inner ring member is set to be higher than the rotation speed of the outer ring member so that the switching clutch is maintained in the four-wheel drive state. A four-wheel drive vehicle characterized by 前記第２の動力伝達手段は、前記外輪部材に連結された第１のギヤと、前記第１のギヤと噛み合う第２のギヤと、前記動力断続装置を介して前記一対の従駆動輪に連結された第３のギヤと、前記第３のギヤと噛み合う第４のギヤと、前記第２のギヤと前記第４のギヤとを連結する回転軸とを有し、
前記第１のギヤと前記第２のギヤとの間のギヤ比が、前記第４のギヤと前記第３のギヤとの間のギヤ比よりも大きなギヤ比に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の四輪駆動車。 The second power transmission means is connected to the pair of driven wheels via the first gear connected to the outer ring member, the second gear meshing with the first gear, and the power interrupting device. A third gear, a fourth gear meshing with the third gear, and a rotating shaft connecting the second gear and the fourth gear;
The gear ratio between the first gear and the second gear is set to be larger than the gear ratio between the fourth gear and the third gear. The four-wheel drive vehicle according to claim 1. 前記動力断続装置は、一方の従駆動輪と前記第２の動力伝達手段との間および他方の従駆動輪と前記第２の動力伝達手段との間にそれぞれ配置されるとともに、前記第２の動力伝達手段と前記一対の従駆動輪との間の伝達トルクを走行状態に応じて変更可能に構成され、
四輪駆動走行の旋回時、前記一対の従駆動輪のうち、旋回外輪側に配置された一方の動力断続装置の伝達トルクを旋回内輪側に配置された他方の動力断続装置の伝達トルクに比べて増大させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の四輪駆動車。 The power interrupting device is disposed between one of the slave drive wheels and the second power transmission means, and between the other slave drive wheel and the second power transmission means, and the second power transmission means. The transmission torque between the power transmission means and the pair of sub driven wheels can be changed according to the running state,
When turning in four-wheel drive traveling, the transmission torque of one power interrupting device arranged on the turning outer wheel side of the pair of driven wheels is compared with the transmission torque of the other power interrupting device arranged on the turning inner wheel side. The four-wheel drive vehicle according to claim 1, wherein the four-wheel drive vehicle is increased. 前記動力断続装置は、前記切替クラッチが四輪駆動状態とされているとき、走行中の前記伝達トルクに対して発進時の前記伝達トルクを増大させることを特徴とする請求項３に記載の四輪駆動車。   4. The power transmission / reception device according to claim 3, wherein when the switching clutch is in a four-wheel drive state, the power interrupting device increases the transmission torque at the time of starting with respect to the transmission torque during traveling. Wheel drive car.
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