JP2013159175A

JP2013159175A - Drive force switching apparatus for four-wheel-drive vehicle

Info

Publication number: JP2013159175A
Application number: JP2012020991A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Shibata; 真一郎柴田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-02-02
Filing date: 2012-02-02
Publication date: 2013-08-19

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drive force switching apparatus for a four-wheel-drive vehicle, in which an NV performance can be prevented from being reduced or the transmission efficiency of a drive force can be prevented from being deteriorated, while simplifying a configuration of the drive force switching apparatus for the four-wheel-drive vehicle.SOLUTION: In a drive force switching apparatus 6 for a four-wheel-drive vehicle, within a case 13 to which a drive force is transmitted from an engine 2, a flange member 15 connected to a rear drive shaft 17R is provided so as to be freely rotated relatively to a case 13. Within the case 13, a flange member 16 connected to a rear drive shaft 17L is provided so as to be freely rotated relatively to the case 13. Dog teeth 18A, 15B are provided in a slide member 18, which is driven by an electromagnetic solenoid 19, and the flange member 15, and dog teeth 18B, 16B are provided in the slide member 18 and the flange member 16.

Description

本発明は、四輪駆動車両の駆動力切換装置に関し、特に、四輪駆動車両に搭載され、駆動源から入力された駆動力を左右主駆動軸と左右副駆動軸とに分配する四輪駆動モードと、左右主駆動軸に伝達する二輪駆動モードとに切換える四輪駆動車両の駆動力切換装置に関する。 The present invention relates to a driving force switching device for a four-wheel drive vehicle, and in particular, a four-wheel drive that is mounted on a four-wheel drive vehicle and distributes a drive force input from a drive source to a left and right main drive shaft and a left and right sub drive shaft. The present invention relates to a driving force switching device for a four-wheel drive vehicle that switches between a mode and a two-wheel drive mode that transmits to a left and right main drive shaft.

四輪駆動車両には、二輪駆動モードと四輪駆動モードとを切換えて走行するため、ディファレンシャル装置にＡＤＤ装置（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＤｉｓｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇＤｉｆｆｅｒｎｔｉａｌ）等の駆動力切換装置を設けることが知られている（例えば、特許文献１参照）。 It is known that a four-wheel drive vehicle is provided with a driving force switching device such as an ADD device (Automatic Disconnecting Differential) in a differential device in order to travel by switching between a two-wheel drive mode and a four-wheel drive mode (for example, Patent Document 1).

この特許文献１に記載された四輪駆動車両は、ディファレンシャルギヤのデフケースのサイドギヤの一方に第１の右前方駆動軸が取付けられており、第１の右前方駆動軸に右前輪に連結された第２の右前方駆動軸が連結されている。また、ディファレンシャルギヤのデフケースのサイドギヤの他方に左前輪に連結された左前方駆動軸が取付けられている。 In the four-wheel drive vehicle described in Patent Document 1, a first right front drive shaft is attached to one side gear of a differential case differential gear, and the first right front drive shaft is connected to the right front wheel. A second right front drive shaft is coupled. A left front drive shaft connected to the left front wheel is attached to the other side gear of the differential gear differential case.

第１の右前方駆動軸と第２の右前方駆動軸にはドグ歯を有するクラッチハブが設けられており、駆動力切換装置は、第１の右前方駆動軸と第２の右前方駆動軸のクラッチハブの両方に係合する係合位置と、第１の右前方駆動軸のクラッチハブから離隔する離隔位置との間でスライドする噛合クラッチと、噛合クラッチを軸方向に駆動する駆動モータとを備えている。 A clutch hub having dog teeth is provided on the first right front drive shaft and the second right front drive shaft, and the driving force switching device includes the first right front drive shaft and the second right front drive shaft. A meshing clutch that slides between an engagement position that engages both of the clutch hubs and a separation position that is spaced apart from the clutch hub of the first right front drive shaft, and a drive motor that drives the meshing clutch in the axial direction. It has.

この駆動力切換装置は、駆動クラッチが離隔位置に移動すると、第１の右前方駆動軸が空転することにより、内燃機関の駆動力が後輪に伝達される二輪駆動モードに切換えられ、駆動クラッチが係合位置に移動すると、クラッチハブを介して第１の右前方駆動軸と第２の右前方駆動軸が連結されることにより、内燃機関の駆動力が前輪および後輪に分配される四輪駆動モードに切換えられる。 The drive force switching device is switched to a two-wheel drive mode in which the drive force of the internal combustion engine is transmitted to the rear wheels by causing the first right front drive shaft to idle when the drive clutch moves to the separation position. Is moved to the engagement position, the first right front drive shaft and the second right front drive shaft are connected via the clutch hub, whereby the driving force of the internal combustion engine is distributed to the front wheels and the rear wheels. Switch to wheel drive mode.

特開２０１０−２４２９２５号公報JP 2010-242925 A

しかしながら、このような従来の四輪駆動車両の駆動力切換装置にあっては、二輪駆動モードに切換えられたときに、第１の右前方駆動軸が空転するが、左前方駆動軸は、サイドギヤの他方と一体回転する。 However, in such a conventional four-wheel drive vehicle driving force switching device, the first right front drive shaft rotates idly when switched to the two-wheel drive mode. Rotate integrally with the other of the two.

このため、ディファレンシャルギヤのデフケースに収容された一対のピニオンギヤとピニオンギヤにそれぞれ噛合する一対のサイドギヤとによって右前方駆動軸と左前方駆動軸が差動回転を行うため、サイドギヤとピニオンギヤとの歯打ち音や噛み合い音が発生してしまい、ＮＶ（ノイズ・バイブレーション）性能が悪化してしまう。
これに加えて、サイドギヤやピニオンギヤの噛み合い抵抗が発生するため、この噛み合い抵抗が引き擦り抵抗となって駆動力の伝達効率が悪化してしまうことになる。 For this reason, since the right front drive shaft and the left front drive shaft perform differential rotation by the pair of pinion gears housed in the differential gear differential case and the pair of side gears respectively engaged with the pinion gears, the rattling noise between the side gears and the pinion gears. And a meshing sound is generated, and the NV (noise vibration) performance is deteriorated.
In addition to this, the meshing resistance of the side gear and the pinion gear is generated, and this meshing resistance becomes a rubbing resistance and the transmission efficiency of the driving force is deteriorated.

このようにＮＶ性能や駆動力の伝達効率が悪化するのを防止するためには、ディファレンシャルギヤのデフケースのサイドギヤの他方に第１の左前方駆動軸を連結するとともに、第１の左前方駆動軸に第２の左前方駆動軸を連結し、第１の左前方駆動軸と第２の左前方駆動軸とに設けられたクラッチハブに噛合する駆動力切換装置を追加することが考えられる。 In order to prevent the NV performance and the transmission efficiency of the driving force from deteriorating in this way, the first left front drive shaft is connected to the other side gear of the differential case of the differential gear, and the first left front drive shaft is connected. It is conceivable to add a driving force switching device that connects the second left front drive shaft to the clutch hub provided on the first left front drive shaft and the second left front drive shaft.

このようにすれば、二輪駆動モード時に左右の第１の前方駆動軸をディファレンシャルギヤと切り離すことができるため、サイドギヤとピニオンギヤとに差動回転を発生させないようにしてサイドギヤとピニオンギヤとの歯打ち音や噛み合い音の発生を防止することができるとともに、サイドギヤやピニオンギヤの噛み合い抵抗が発生するのを防止することができる。 In this way, since the left and right first front drive shafts can be separated from the differential gear in the two-wheel drive mode, the rattling noise between the side gear and the pinion gear is prevented without generating differential rotation between the side gear and the pinion gear. And meshing noise can be prevented, and the meshing resistance of the side gear and pinion gear can be prevented.

ところが、このように左右の前方駆動軸のそれぞれに駆動力切換装置を設けると、駆動力切換装置が２つ必要になる分だけ、車両の重量の増大、車両の製造コストの増大および駆動力切換装置の設置スペースの増大を招来してしまい、好ましくない。 However, when a driving force switching device is provided for each of the left and right front drive shafts as described above, an increase in the weight of the vehicle, an increase in the manufacturing cost of the vehicle, and a switching of the driving force by the amount required for two driving force switching devices. This increases the installation space of the apparatus, which is not preferable.

本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、四輪駆動車両の駆動力切換装置の構成を簡素化して、ＮＶ性能の低下や駆動力の伝達効率が悪化するのを防止することができる四輪駆動車両の駆動力切換装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described conventional problems, and simplifies the configuration of the driving force switching device for a four-wheel drive vehicle, thereby reducing the NV performance and the transmission efficiency of the driving force. It is an object of the present invention to provide a driving force switching device for a four-wheel drive vehicle that can prevent this.

本発明に係る四輪駆動車両の駆動力切換装置は、上記目的を達成するため、（１）左右の副駆動軸のいずれか一方に設けられ、駆動源から入力された駆動力を左右の主駆動軸および前記副駆動軸に分配する四輪駆動モードと、前記駆動源から入力された駆動力を前記主駆動軸に伝達する二輪駆動モードとに切換える四輪駆動車両の駆動力切換装置であって、前記駆動源からの駆動力が伝達されるケースと、前記ケース内に前記ケースに対して相対回転自在に設けられ、前記副駆動軸の一方に連結された第１のフランジ部材と、前記ケース内に前記ケースに対して相対回転自在に設けられ、前記副駆動軸の他方に連結された第２のフランジ部材と、前記ケース内に前記ケースと一体回転するように設けられ、アクチュエータによって駆動されることにより、前記副駆動軸の軸方向に移動自在なスライド部材と、前記スライド部材に設けられた第１のドグ歯と、前記第１のドグ歯に対向して前記第１のフランジ部材に設けられ、前記第１のドグ歯に噛合可能な第２のドグ歯と、前記スライド部材に設けられた第３のドグ歯と、前記第３のドグ歯に対向して前記第２のフランジ部材に設けられ、前記第３のドグ歯に噛合可能な第４のドグ歯とを備え、前記第１、２のドグ歯の高さと前記第３、４のドグ歯の高さとが異なるようにしたものから構成されている。 In order to achieve the above object, a driving force switching device for a four-wheel drive vehicle according to the present invention is (1) provided on either one of the left and right auxiliary drive shafts, A driving force switching device for a four-wheel drive vehicle that switches between a four-wheel drive mode that distributes the drive shaft and the auxiliary drive shaft and a two-wheel drive mode that transmits the drive force input from the drive source to the main drive shaft. A case to which a driving force from the driving source is transmitted, a first flange member provided in the case so as to be relatively rotatable with respect to the case, and connected to one of the auxiliary drive shafts; A second flange member provided in the case so as to be rotatable relative to the case and connected to the other side of the auxiliary drive shaft, and provided in the case so as to rotate integrally with the case and driven by an actuator Be done And a slide member that is movable in the axial direction of the auxiliary drive shaft, a first dog tooth provided on the slide member, and a first flange member that faces the first dog tooth. A second dog tooth engageable with the first dog tooth, a third dog tooth provided on the slide member, and the second flange member facing the third dog tooth. A fourth dog tooth that can be engaged with the third dog tooth, and the height of the first and second dog teeth is different from the height of the third and fourth dog teeth. It is composed of

この駆動力切換装置は、駆動源から駆動力が伝達されるケース内に副駆動軸の一方に連結された第１のフランジ部材がケースに対して相対回転自在に設けられるとともに、ケース内に副駆動軸の他方に連結された第２のフランジ部材がケースに対して相対回転自在に設けられ、スライド部材と第１のフランジ部材に第１、２のドグ歯が設けられるとともに、スライド部材と第２のフランジ部材に第３、４のドグ歯が設けられる。 In this drive force switching device, a first flange member connected to one of the sub drive shafts is provided in a case to which a drive force is transmitted from a drive source so as to be relatively rotatable with respect to the case, and the sub drive shaft is provided in the case. A second flange member connected to the other of the drive shafts is provided so as to be relatively rotatable with respect to the case. First and second dog teeth are provided on the slide member and the first flange member, and the slide member and the first Third and fourth dog teeth are provided on the second flange member.

このため、第１のドグ歯と第２のドグ歯とが非噛合状態にあり、第３のドグ歯と第４のドグ歯とが非噛合状態にある場合には、第１のフランジ部材および第２のフランジ部材とスライド部材とが非係合状態となり、第１のフランジ部材および第２のフランジ部材がケースに対して空転する。このため、駆動モードが二輪駆動モードに切換えられる。 Therefore, when the first dog tooth and the second dog tooth are in the non-meshing state, and the third dog tooth and the fourth dog tooth are in the non-meshing state, the first flange member and The second flange member and the slide member are brought into a disengaged state, and the first flange member and the second flange member idle with respect to the case. For this reason, the drive mode is switched to the two-wheel drive mode.

また、アクチュエータによってスライド部材が軸方向に移動して第１のドグ歯と第２のドグ歯とが噛合状態にあり、第３のドグ歯と第４のドグ歯とが噛合状態にある場合には、第１のフランジ部材および第２のフランジ部材がケースと一体回転するスライド部材に係合し、第１のフランジ部材および第２のフランジ部材がケースと一体回転する。このため、駆動モードが四輪駆動モードに切換えられる。 In addition, when the slide member is moved in the axial direction by the actuator and the first dog tooth and the second dog tooth are in the meshing state, and the third dog tooth and the fourth dog tooth are in the meshing state. The first flange member and the second flange member engage with a slide member that rotates integrally with the case, and the first flange member and the second flange member rotate integrally with the case. For this reason, the drive mode is switched to the four-wheel drive mode.

このため、従来のようにディファレンシャルギヤを廃止して駆動モードを二輪駆動モードと四輪駆動モードとに切換えることができるため、駆動力切換装置の構成を簡素化することができる。 For this reason, since the differential gear can be eliminated and the drive mode can be switched between the two-wheel drive mode and the four-wheel drive mode as in the prior art, the configuration of the drive force switching device can be simplified.

したがって、従来のようにディファレンシャルギヤの歯打ち音や噛み合い音が発生することがなく、ＮＶ性能が悪化してしまうのを防止することができる。また、従来のようにディファレンシャルギヤの噛み合い抵抗が発生することがないため、引き擦り抵抗が発生して駆動力の伝達効率が悪化してしまうのを防止することができる。 Therefore, there is no occurrence of rattling noise and meshing noise of the differential gear as in the prior art, and it is possible to prevent the NV performance from deteriorating. Further, since the meshing resistance of the differential gear does not occur as in the conventional case, it is possible to prevent the frictional resistance from being generated and the transmission efficiency of the driving force from being deteriorated.

また、簡素な構成によって駆動モードを二輪駆動モードと四輪駆動モードとに切換えることができるため、駆動力切換装置の重量の増大、製造コストの増大および駆動力切換装置の設置スペースの増大を招来するのを防止することができる。 In addition, since the driving mode can be switched between the two-wheel driving mode and the four-wheel driving mode with a simple configuration, the weight of the driving force switching device is increased, the manufacturing cost is increased, and the installation space of the driving force switching device is increased. Can be prevented.

また、二輪駆動モードから四輪駆動モードに切換えるときに、第１のフランジ部材と第２のフランジ部材に差回転が発生していることから、第１のフランジ部材の第２のドグ歯と第２のフランジ部材の第４のドグ歯との位相が異なり、スライド部材の第１、３のドグ歯を第２、４のドグ歯に同時に噛合させることができない。 In addition, when switching from the two-wheel drive mode to the four-wheel drive mode, a differential rotation has occurred between the first flange member and the second flange member, so that the second dog teeth of the first flange member and the second dog teeth The phase of the second flange member is different from that of the fourth dog tooth, and the first and third dog teeth of the slide member cannot be meshed with the second and fourth dog teeth simultaneously.

本発明では、第１、２のドグ歯の高さと第３、４のドグ歯の高さとが異なるようにしたので、例えば、第１、２のドグ歯の高さを第３、４のドグ歯の高さよりも高くした場合には、最初に第１のドグ歯と第２のドグ歯とが噛合してスライド部材が第１のフランジ部材に係合する。その後に第３のドグ歯と第４のドグ歯とが噛合してスライド部材が第２のフランジ部材に係合することによって、第１のフランジ部材および第２のフランジ部材をフランジ部材に係合させることができる。 In the present invention, the height of the first and second dog teeth is different from the height of the third and fourth dog teeth. For example, the height of the first and second dog teeth is set to the third and fourth dog teeth. When the height is higher than the height of the teeth, the first dog teeth and the second dog teeth first mesh with each other, and the slide member engages with the first flange member. Thereafter, the third dog tooth and the fourth dog tooth mesh with each other, and the slide member engages with the second flange member, thereby engaging the first flange member and the second flange member with the flange member. Can be made.

また、第１のドグ歯および第２のドグ歯の高さと第３のドグ歯および第４のドグ歯の高さの範囲でスライド部材を軸方向に移動させることにより、駆動モードを二輪駆動モードと四輪駆動モードとに切換えることができるため、スライド部材の軸方向へのストロークを短くして、駆動モードの切換時の応答性を向上させることができる。 Further, the drive mode is changed to the two-wheel drive mode by moving the slide member in the axial direction within the range of the heights of the first and second dog teeth and the third and fourth dog teeth. And the four-wheel drive mode, the stroke in the axial direction of the slide member can be shortened to improve the response when switching the drive mode.

上記（１）に記載の四輪駆動車両の駆動力切換装置において、（２）前記アクチュエータが前記ケースに取付けられ、前記スライド部材の半径方向内方が前記ケースの内周側面と前記第１のフランジ部材との間に位置するとともに、スライド部材の半径方向外方が前記ケースの内周側面と前記第２のフランジ部材との間に位置し、前記第１のドグ歯が前記スライド部材の半径方向内方に形成されるとともに、前記第３のドグ歯が前記スライド部材の半径方向外方に形成され、前記第１、２のドグ歯の高さを前記第３、４のドグ歯の高さよりも高くしたものから構成されている。 In the drive force switching device for a four-wheel drive vehicle described in (1) above, (2) the actuator is attached to the case, and the radially inner side of the slide member is the inner peripheral side surface of the case and the first The slide member is positioned between the flange member, the radially outer side of the slide member is positioned between the inner peripheral side surface of the case and the second flange member, and the first dog teeth are the radius of the slide member. The third dog teeth are formed radially outward of the slide member, and the heights of the first and second dog teeth are set to the heights of the third and fourth dog teeth. It is composed of something higher than that.

この駆動力切換装置は、アクチュエータによってスライド部材を軸方向の一方に移動させたときに、スライド部材に第１のフランジ部材および第２のフランジ部材を係合させることができるとともに、アクチュエータによってスライド部材を軸方向の他方に移動させたときに、スライド部材と第１のフランジ部材および第２のフランジ部材との係合を解除することができる。 The driving force switching device can engage the first flange member and the second flange member with the slide member when the slide member is moved in one axial direction by the actuator, and the slide member by the actuator. When the is moved to the other in the axial direction, the engagement between the slide member and the first flange member and the second flange member can be released.

このため、ディファレンシャルギヤを廃止して簡素な構成によって駆動モードを四輪駆動モードと二輪駆動モードとに切換えることができ、駆動力切換装置の製造コストを低減することができる。 For this reason, the differential gear can be eliminated and the drive mode can be switched between the four-wheel drive mode and the two-wheel drive mode with a simple configuration, and the manufacturing cost of the drive force switching device can be reduced.

上記（１）、（２）に記載の四輪駆動車両の駆動力切換装置において、（３）前記アクチュエータが電磁ソレノイドから構成され、前記電磁ソレノイドによって前記スライド部材が軸方向の一方に移動されたときに、前記第１のドグ歯および前記第２のドグ歯が噛合するとともに、前記第３のドグ歯および前記第４のドグ歯が噛合され、前記第１フランジ部材と前記スライド部材の半径方向内方との間に第１の付勢部材が介装されるとともに、前記第２のフランジ部材と前記スライド部材の半径方向外方との間に第２の付勢部材が介装され、前記第１の付勢部材および前記第２の付勢部材が前記スライド部材を軸方向の他方に付勢するものから構成されている。 In the driving force switching device for a four-wheel drive vehicle described in (1) and (2) above, (3) the actuator is configured by an electromagnetic solenoid, and the slide member is moved to one of the axial directions by the electromagnetic solenoid. When the first dog teeth and the second dog teeth mesh with each other, the third dog teeth and the fourth dog teeth mesh with each other, and the radial direction of the first flange member and the slide member A first biasing member is interposed between the second flange member and the radially outer side of the slide member, and a first biasing member is interposed between the inner side and the inner side. The first biasing member and the second biasing member are configured to bias the slide member in the other axial direction.

この駆動力切換装置は、電磁ソレノイドを励磁することによってスライド部材が軸方向の一方に移動されたときに、第１のドグ歯および第２のドグ歯が噛合するとともに、第３のドグ歯および第４のドグ歯が噛合される。
また、電磁ソレノイドが非励磁状態となったときに第１の付勢部材および第２の付勢部材の付勢力によってスライド部材を軸方向の他方に移動することにより、第１のドグ歯および第２のドグ歯が非噛合状態となるとともに、第３のドグ歯および第４のドグ歯が非噛合状態となる。 In this driving force switching device, when the slide member is moved in one axial direction by exciting the electromagnetic solenoid, the first dog tooth and the second dog tooth mesh with each other, and the third dog tooth and The fourth dog teeth are meshed.
Further, when the electromagnetic solenoid is in a non-excited state, the slide member is moved in the other axial direction by the biasing force of the first biasing member and the second biasing member. The second dog teeth are brought into a non-meshing state, and the third dog teeth and the fourth dog teeth are brought into a non-meshing state.

このため、電磁ソレノイドと第１、２の付勢部材によってスライド部材を軸方向に移動させることによって、スライド部材を軸方向に移動させる機構を簡素化することができる。このため、駆動力切換装置の製造コストを低減することができる。 For this reason, the mechanism for moving the slide member in the axial direction can be simplified by moving the slide member in the axial direction by the electromagnetic solenoid and the first and second urging members. For this reason, the manufacturing cost of the driving force switching device can be reduced.

上記（２）、（３）に記載の四輪駆動車両の駆動力切換装置において、（４）前記第１のドグ歯および第２のドグ歯が非噛合位置にあるとともに、前記第３のドグ歯および第４のドグ歯が非噛合位置にあるときに、前記第１のドグ歯と前記第２のドグ歯の先端の離隔距離に対して前記第３のドグ歯と前記第４のドグ歯の先端の離隔距離を大きくしたものから構成されている。 In the driving force switching device for a four-wheel drive vehicle described in (2) and (3) above, (4) the first dog tooth and the second dog tooth are in the non-engagement position, and the third dog tooth When the teeth and the fourth dog teeth are in the non-engagement position, the third dog teeth and the fourth dog teeth with respect to the separation distance between the tips of the first dog teeth and the second dog teeth It is comprised from what increased the separation distance of the front-end | tip.

この駆動力切換装置は、第１のドグ歯および第２のドグ歯が非噛合位置にあるとともに、第３のドグ歯および第４のドグ歯が非噛合位置にあるときに、第１のドグ歯と第２のドグ歯の先端の離隔距離に対して第３のドグ歯と第４のドグ歯の先端の離隔距離が大きいので、スライド部材が軸方向に移動したときに、最初に第１のドグ歯と第２のドグ歯とを噛合させた後に、第３のドグ歯と第４のドグ歯とを噛合させることができる。 The driving force switching device is configured such that when the first dog tooth and the second dog tooth are in the non-meshing position and the third dog tooth and the fourth dog tooth are in the non-meshing position, Since the distance between the tips of the third and fourth dog teeth is larger than the distance between the tips of the teeth and the second dog teeth, when the slide member moves in the axial direction, the first first After the dog teeth and the second dog teeth are engaged, the third dog teeth and the fourth dog teeth can be engaged.

また、第１、２のドグ歯の高さが第３、４のドグ歯の高さよりも高いので、第１のドグ歯と第２のドグ歯とが噛合された後の第３のドグ歯と第４のドグ歯との噛合時に、第１のドグ歯と第２のドグ歯との噛み合いを進行させることができる。このため、各ドグ歯を十分な面圧で噛合させることができる。 Further, since the height of the first and second dog teeth is higher than the height of the third and fourth dog teeth, the third dog teeth after the first dog teeth and the second dog teeth are meshed with each other. When the first and fourth dog teeth are engaged, the engagement between the first and second dog teeth can be advanced. For this reason, each dog tooth can be meshed with sufficient surface pressure.

本発明によれば、四輪駆動車両の駆動力切換装置の構成を簡素化して、ＮＶ性能の低下や駆動力の伝達効率が悪化するのを防止することができる四輪駆動車両の駆動力切換装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the structure of the drive force switching apparatus of a four-wheel drive vehicle can be simplified, and the drive force switching of a four-wheel drive vehicle which can prevent the fall of NV performance and the transmission efficiency of a drive force can be prevented. An apparatus can be provided.

本発明に係る四輪駆動車両の駆動力切換装置の一実施の形態を示す図であり、駆動力切換装置を備える四輪車両の構成を模式的に示した概略構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows one Embodiment of the driving force switching apparatus of the four-wheel drive vehicle which concerns on this invention, and is the schematic block diagram which showed typically the structure of the four-wheel vehicle provided with a driving force switching apparatus. 本発明に係る四輪駆動車両の駆動力切換装置の一実施の形態を示す図であり、駆動力切換装置の断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows one Embodiment of the driving force switching apparatus of the four-wheel drive vehicle based on this invention, and is sectional drawing of a driving force switching apparatus. 本発明に係る四輪駆動車両の駆動力切換装置の一実施の形態を示す図であり、駆動力切換装置の要部断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows one Embodiment of the driving force switching apparatus of the four-wheel drive vehicle which concerns on this invention, and is principal part sectional drawing of a driving force switching apparatus. 本発明に係る四輪駆動車両の駆動力切換装置の一実施の形態を示す図であり、ドグ歯の構成を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of the driving force switching apparatus of the four-wheel drive vehicle which concerns on this invention, and is a figure which shows the structure of a dog tooth. 本発明に係る四輪駆動車両の駆動力切換装置の一実施の形態を示す図であり、二輪駆動モードから四輪駆動モードに移行するときのドグ歯の噛合状態の変位を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of the driving force switching apparatus of the four-wheel drive vehicle which concerns on this invention, and is a figure which shows the displacement of the meshing state of a dog tooth when transfering from a two-wheel drive mode to a four-wheel drive mode.

以下、本発明に係る四輪駆動車両の駆動力切換装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１〜図５は、本発明に係る四輪駆動車両の駆動力切換装置の一実施の形態を示す図である。 Embodiments of a driving force switching device for a four-wheel drive vehicle according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
1-5 is a figure which shows one Embodiment of the driving force switching apparatus of the four-wheel drive vehicle which concerns on this invention.

まず、構成を説明する。
本実施の形態は、駆動力切換装置を、悪路走行時等のために必要に応じて二輪駆動モードを四輪駆動モードに変更して走行するパートタイム式の四輪駆動車両１に適用したものであり、ＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）式の四輪駆動車両１を例に説明を行う。 First, the configuration will be described.
In the present embodiment, the driving force switching device is applied to a part-time four-wheel drive vehicle 1 that travels by changing the two-wheel drive mode to the four-wheel drive mode as necessary for rough road driving or the like. Therefore, an FR (front engine / rear drive) type four-wheel drive vehicle 1 will be described as an example.

図１において、四輪駆動車両１は、走行用の駆動力源としてのエンジン２と、エンジン２の駆動力を変速して出力する変速機３と、変速機３の出力側に連結され、変速機３から伝達された駆動力を前方駆動軸４および後方駆動軸５をそれぞれ介して駆動力切換装置６およびリヤディファレンシャル装置７に分配するトランスファ装置８とを備えている。 In FIG. 1, a four-wheel drive vehicle 1 is connected to an engine 2 as a driving force source for traveling, a transmission 3 that shifts and outputs the driving force of the engine 2, and an output side of the transmission 3. And a transfer device 8 that distributes the driving force transmitted from the machine 3 to the driving force switching device 6 and the rear differential device 7 via the front drive shaft 4 and the rear drive shaft 5, respectively.

リヤディファレンシャル装置７には主駆動軸としての左右のフロントドライブシャフト９Ｌ、９Ｒが連結されており、左右のフロントドライブシャフト９Ｌ、９Ｒにはそれぞれ左右の駆動輪１０Ｌ、１０Ｒが連結されている。 Left and right front drive shafts 9L and 9R as main drive shafts are connected to the rear differential device 7, and left and right drive wheels 10L and 10R are connected to the left and right front drive shafts 9L and 9R, respectively.

このリヤディファレンシャル装置７は、車両旋回時や路面に凹凸がある場合等に、右左の駆動輪１０Ｌ、１０Ｒに回転差を与えて、フロントドライブシャフト９Ｌ、９Ｒに駆動力を伝達するようになっている。 The rear differential device 7 transmits a driving force to the front drive shafts 9L and 9R by giving a rotation difference to the right and left drive wheels 10L and 10R when the vehicle is turning or the road surface is uneven. Yes.

また、トランスファ装置８によって分割された駆動力は、前方駆動軸４を介して駆動力切換装置６に入力される。図２に示すように、前方駆動軸４の端部には傘歯車であるドライブピニオン１１が設けられており、ドライブピニオン１１は傘歯車であるリングギヤ１２に嵌合するようになっている。この傘歯車は、例えば、カーブを描いた歯が刻まれたスパイラルベベルギヤやハイポイドベベルギヤから構成されている。 In addition, the driving force divided by the transfer device 8 is input to the driving force switching device 6 through the front drive shaft 4. As shown in FIG. 2, a drive pinion 11 that is a bevel gear is provided at the end of the front drive shaft 4, and the drive pinion 11 is fitted to a ring gear 12 that is a bevel gear. This bevel gear is composed of, for example, a spiral bevel gear or a hypoid bevel gear in which curved teeth are carved.

このとき、ドライブピニオン１１の歯数とリングギヤ１２の歯数によって決定される減速比により、駆動力切換装置６は、終減速機としても作動する。 At this time, the driving force switching device 6 also operates as a final reduction gear according to a reduction gear ratio determined by the number of teeth of the drive pinion 11 and the number of teeth of the ring gear 12.

図２に示すように、駆動力切換装置６は、ケース１３を備えており、このケース１３にはボルト１４によってリングギヤ１２が固定されている。すなわち、ケース１３は、前方駆動軸４を介してエンジン２の駆動力が伝達されることにより、回転するようになっている。 As shown in FIG. 2, the driving force switching device 6 includes a case 13, and the ring gear 12 is fixed to the case 13 with bolts 14. That is, the case 13 is rotated by transmitting the driving force of the engine 2 through the front drive shaft 4.

ケース１３の内部には第１のフランジ部材としてのフランジ部材１５が収容されており、このフランジ部材１５は、ケース１３に対して相対回転自在となっている。 A flange member 15 as a first flange member is accommodated in the case 13, and the flange member 15 is rotatable relative to the case 13.

また、ケース１３内には第２の回転部材としてフランジ部材１６が設けられており、このフランジ部材１６は、フランジ部材１５に軸方向で対向し、ケース１３に対して相対回転自在となっている。なお、軸方向とは後述するリヤドライブシャフト１７Ｌ、１７Ｒの軸方向である。 Further, a flange member 16 is provided as a second rotating member in the case 13, and this flange member 16 is opposed to the flange member 15 in the axial direction and is rotatable relative to the case 13. . The axial direction is the axial direction of rear drive shafts 17L and 17R described later.

ケース１３の軸方向両端部にはボス部１３Ｌ、１３Ｒが形成されており、このボス部１３Ｌ、１３Ｒには副駆動軸としてのリヤドライブシャフト１７Ｌ、１７Ｒの端部が挿通され、リヤドライブシャフト１７Ｌ、１７Ｒにはそれぞれ左右の従動輪２５Ｌ、２５Ｒが連結されている（図１参照）。 Boss portions 13L and 13R are formed at both axial ends of the case 13, and the end portions of rear drive shafts 17L and 17R as auxiliary drive shafts are inserted into the boss portions 13L and 13R, and the rear drive shaft 17L. , 17R are connected to left and right driven wheels 25L, 25R, respectively (see FIG. 1).

フランジ部材１５の内周部には内周スプライン１５ａが形成されており、この内周スプライン１５ａにはリヤドライブシャフト１７Ｒの端部に形成された外周スプライン１７ａがスプライン嵌合されるようになっている。 An inner peripheral spline 15a is formed on the inner peripheral portion of the flange member 15, and an outer peripheral spline 17a formed at the end of the rear drive shaft 17R is spline-fitted to the inner peripheral spline 15a. Yes.

フランジ部材１６の内周部には内周スプライン１６ａが形成されており、この内周スプライン１６ａにはリヤドライブシャフト１７Ｌの端部に形成された外周スプライン１７ｂがスプライン嵌合されるようになっている。 An inner peripheral spline 16a is formed on the inner peripheral portion of the flange member 16, and an outer peripheral spline 17b formed at the end of the rear drive shaft 17L is spline-fitted to the inner peripheral spline 16a. Yes.

また、ケース１３の内周側面１３ａとフランジ部材１５との間にはスライド部材１８が設けられている。スライド部材１８の外周部には外周スプライン１８ｃが形成されており、この外周スプライン１８ｃは、ケース１３の内周部に形成された内周スプライン１３ｃにスプライン嵌合されている。したがって、スライド部材１８は、ケース１３に対して相対回転不能で、軸方向に移動自在となっている。すなわち、スライド部材１８は、ケース１３と一体回転する。 A slide member 18 is provided between the inner peripheral side surface 13 a of the case 13 and the flange member 15. An outer peripheral spline 18 c is formed on the outer peripheral portion of the slide member 18, and the outer peripheral spline 18 c is spline-fitted to an inner peripheral spline 13 c formed on the inner peripheral portion of the case 13. Therefore, the slide member 18 is not rotatable relative to the case 13 and is movable in the axial direction. That is, the slide member 18 rotates integrally with the case 13.

また、ケース１３にはアクチュエータとしての電磁ソレノイド１９が設けられており、この電磁ソレノイド１９は、ソレノイドカバー２４によってケース１３に取付けられている。
この電磁ソレノイド１９は、電子制御装置（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ：以下、単にＥＣＵという）２０からの指令信号に基づいて磁気反発力を発生させるようになっている。 The case 13 is provided with an electromagnetic solenoid 19 as an actuator. The electromagnetic solenoid 19 is attached to the case 13 by a solenoid cover 24.
The electromagnetic solenoid 19 generates a magnetic repulsive force based on a command signal from an electronic control unit (hereinafter referred to simply as ECU) 20.

電磁ソレノイド１９は、コイル１９ａと、コイル１９ａにより発生した磁気を効率よく通す強磁性体からなるフレーム１９ｂと、ケース１３に軸方向に摺動自在に設けられ、フレーム１９ｂと同一材料の金属片１９ｃとを含んで構成されている。 The electromagnetic solenoid 19 is provided with a coil 19a, a frame 19b made of a ferromagnetic material that efficiently passes the magnetism generated by the coil 19a, and a case 13 that is slidable in the axial direction. The metal piece 19c is made of the same material as the frame 19b. It is comprised including.

この金属片１９ｃは、ケース１３の円周方向（リヤドライブシャフト１７Ｌ、１７Ｒの中心軸周り）に一定の間隔で複数個設けられており、ケース１３に形成されたガイド溝１３ｂに挿通されている。 A plurality of the metal pieces 19c are provided at regular intervals in the circumferential direction of the case 13 (around the central axes of the rear drive shafts 17L and 17R), and are inserted into guide grooves 13b formed in the case 13. .

ＥＣＵ２０から電磁ソレノイド１９に駆動信号に出力されると、電磁ソレノイド１９のコイル１９ａが図示しない電源によって通電されるようになっており、コイル１９ａが通電されると、フレーム１９ｂと金属片１９ｃが同方向に磁化されることにより、フレーム１９ｂが金属片１９ｃに反発力を作用させて、金属片１９ｃをフレーム１９ｂから離隔する軸方向の一方（図２中、左方）に移動させるようになっている。このとき、スライド部材１８は、金属片１９ｃに押圧されて図２中、左方に移動する。 When the ECU 20 outputs a drive signal to the electromagnetic solenoid 19, the coil 19a of the electromagnetic solenoid 19 is energized by a power source (not shown). When the coil 19a is energized, the frame 19b and the metal piece 19c are the same. By being magnetized in the direction, the frame 19b applies a repulsive force to the metal piece 19c, and moves the metal piece 19c to one of the axial directions (leftward in FIG. 2) that is separated from the frame 19b. Yes. At this time, the slide member 18 is pressed by the metal piece 19c and moves to the left in FIG.

また、スライド部材１８の半径方向内方は、ケース１３の内周側面１３ａとフランジ部材１５との間に位置しており、スライド部材１８の半径方向内方にはスライド部材１８の円周方向に沿って第１のドグ歯としてのドグ歯１８Ａが形成されている（図３参照）。 Further, the radially inner side of the slide member 18 is located between the inner peripheral side surface 13a of the case 13 and the flange member 15, and the radially inner side of the slide member 18 is in the circumferential direction of the slide member 18. A dog tooth 18A serving as a first dog tooth is formed along (see FIG. 3).

また、ドグ歯１８Ａに対向するフランジ部材１５の側面にはフランジ部材１５の円周方向に沿って第２のドグ歯としてのドグ歯１５Ｂが形成されており（図３参照）、ドグ歯１５Ｂは、ドグ歯１８Ａに噛合および離隔自在となっている。 Also, dog teeth 15B as second dog teeth are formed along the circumferential direction of the flange member 15 on the side surface of the flange member 15 facing the dog teeth 18A (see FIG. 3). The dog teeth 18A can be engaged and separated.

また、スライド部材１８の半径方向外方は、ケース１３の内周側面１３ａとフランジ部材１６との間に位置しており、スライド部材１８の半径方向外方にはスライド部材１８の円周方向に沿って第３のドグ歯としてのドグ歯１８Ｂが形成されている（図３参照）。 Further, the outer side in the radial direction of the slide member 18 is located between the inner peripheral side surface 13a of the case 13 and the flange member 16, and the outer side in the radial direction of the slide member 18 is in the circumferential direction of the slide member 18. A dog tooth 18 B as a third dog tooth is formed along (see FIG. 3).

また、ドグ歯１８Ｂに対向するフランジ部材１６の側面にはフランジ部材１６の円周方向に沿って第４のドグ歯としてのドグ歯１６Ｂが形成されており（図３参照）、ドグ歯１６Ｂは、ドグ歯１８Ｂに噛合および離隔自在となっている。
図３に示すように、ドグ歯１５Ｂ、１６Ｂ、１８Ａ、１８Ｂの先端部にはそれぞれ山形のチャンファ１５ｂ、１６ｂ、１８ａ、１８ｂが形成されている。 Further, dog teeth 16B as fourth dog teeth are formed along the circumferential direction of the flange member 16 on the side surface of the flange member 16 facing the dog teeth 18B (see FIG. 3). The dog teeth 18B can be engaged and separated.
As shown in FIG. 3, chevron-shaped chamfers 15b, 16b, 18a, and 18b are formed at the tips of the dog teeth 15B, 16B, 18A, and 18B, respectively.

また、図３に示すドグ歯１５Ｂ、１８Ａの高さＴ１は、ドグ歯１６Ｂ、１８Ｂの高さＴ２よりも高く形成されており、ドグ歯１５Ｂ、１８Ａの高さとドグ歯１６Ｂ、１８Ｂの高さとは異なる高さとなっている。 Also, the height T1 of the dog teeth 15B and 18A shown in FIG. 3 is formed higher than the height T2 of the dog teeth 16B and 18B, and the height of the dog teeth 15B and 18A and the height of the dog teeth 16B and 18B Are at different heights.

また、ドグ歯１５Ｂ、１８Ａが非噛合位置にあるとともに、ドグ歯１６Ｂ、１８Ｂが非噛合位置にあるときに、ドグ歯１５Ｂ、１８Ａの先端の離隔距離Ｌ１に対してドグ歯１６Ｂ、１８Ｂの先端の離隔距離Ｌ２が大きくなっている。 When the dog teeth 15B and 18A are in the non-meshing position and the dog teeth 16B and 18B are in the non-meshing position, the tips of the dog teeth 16B and 18B with respect to the separation distance L1 of the tips of the dog teeth 15B and 18A The separation distance L2 is increased.

このため、電磁ソレノイド１９が通電されてスライド部材１８が図２中、左方に移動されると、最初にドグ歯１５Ｂおよびドグ歯１８Ａが噛合された後に、ドグ歯１６Ｂおよびドグ歯１８Ｂが噛合されることにより、フランジ部材１５、１６がスライド部材１８に係合される。このため、リヤドライブシャフト１７Ｌ、１７Ｒがフランジ部材１５、１６を介してケース１３に連結されてケース１３と一体回転する。 Therefore, when the electromagnetic solenoid 19 is energized and the slide member 18 is moved to the left in FIG. 2, after the dog teeth 15B and the dog teeth 18A are first meshed, the dog teeth 16B and the dog teeth 18B mesh. As a result, the flange members 15 and 16 are engaged with the slide member 18. For this reason, the rear drive shafts 17L and 17R are coupled to the case 13 via the flange members 15 and 16, and rotate integrally with the case 13.

また、フランジ部材１５とスライド部材１８の半径方向内方との間に第１の付勢部材としてのコイルスプリング２１が介装されており、このコイルスプリング２１は、スライド部材１８を軸方向の他方（図２中、右方）に付勢している。 Further, a coil spring 21 as a first urging member is interposed between the flange member 15 and the radially inner side of the slide member 18, and this coil spring 21 moves the slide member 18 in the other axial direction. It is energized (to the right in FIG. 2).

フランジ部材１５とスライド部材１８の半径方向外方との間に第２の付勢部材としてのコイルスプリング２２が介装されており、このコイルスプリング２２は、スライド部材１８を図２中、右方に付勢している。 A coil spring 22 as a second urging member is interposed between the flange member 15 and the outer side of the slide member 18 in the radial direction. The coil spring 22 moves the slide member 18 to the right in FIG. Is energized.

このため、電磁ソレノイド１９が非通電状態となると、コイルスプリング２１、２２がスライド部材１８を図２中、右方に付勢し、ドグ歯１５Ｂ、１８Ａおよびドグ歯１６Ｂ、１８Ｂをそれぞれ離隔させてフランジ部材１４、１５をスライド部材１８から離隔させることにより、ケース１３に対してフランジ部材１４、１５を空転させる。このため、リヤドライブシャフト１７Ｌ、１７Ｒがケース１３に対して空転する。 For this reason, when the electromagnetic solenoid 19 is deenergized, the coil springs 21 and 22 urge the slide member 18 to the right in FIG. 2 to separate the dog teeth 15B and 18A and the dog teeth 16B and 18B from each other. By separating the flange members 14 and 15 from the slide member 18, the flange members 14 and 15 are idled with respect to the case 13. For this reason, the rear drive shafts 17L and 17R idle with respect to the case 13.

また、四輪駆動車両１の室内には、二輪駆動モードと四輪駆動モードとを切換可能な駆動切換スイッチ２３（図１参照）が設けられている。この駆動切換スイッチ２３は、ＥＣＵ２０に接続されており、二輪駆動モードまたは四輪駆動モードに応じた信号をＥＣＵ２０に出力する。 A drive changeover switch 23 (see FIG. 1) that can switch between the two-wheel drive mode and the four-wheel drive mode is provided in the interior of the four-wheel drive vehicle 1. The drive changeover switch 23 is connected to the ECU 20 and outputs a signal corresponding to the two-wheel drive mode or the four-wheel drive mode to the ECU 20.

ＥＣＵ２０は、駆動切換スイッチ２３から四輪駆動モードに応じた信号が入力されると、電磁ソレノイド１９に駆動信号を出力して、電磁ソレノイド１９のコイル１９ａが通電されるように電磁ソレノイド１９を制御する。 When a signal corresponding to the four-wheel drive mode is input from the drive changeover switch 23, the ECU 20 outputs a drive signal to the electromagnetic solenoid 19 and controls the electromagnetic solenoid 19 so that the coil 19a of the electromagnetic solenoid 19 is energized. To do.

また、ＥＣＵ２０は、駆動切換スイッチ２３から二輪駆動モードに応じた信号が入力されると、電磁ソレノイド１９に駆動信号を出力するのを停止し、電磁ソレノイド１９のコイル１９ａへの通電が停止されるように電磁ソレノイド１９を制御する。 Further, when a signal corresponding to the two-wheel drive mode is input from the drive changeover switch 23, the ECU 20 stops outputting the drive signal to the electromagnetic solenoid 19 and the energization of the coil 19a of the electromagnetic solenoid 19 is stopped. Thus, the electromagnetic solenoid 19 is controlled.

次に、作用を説明する。
ＥＣＵ２０に駆動切換スイッチ２３から二輪駆動モードに応じた信号が入力されると、ＥＣＵ２０は、電磁ソレノイド１９に駆動信号を出力しないため、電磁ソレノイド１９のコイル１９ａが非通電状態となる。 Next, the operation will be described.
When a signal corresponding to the two-wheel drive mode is input from the drive changeover switch 23 to the ECU 20, the ECU 20 does not output a drive signal to the electromagnetic solenoid 19, so that the coil 19a of the electromagnetic solenoid 19 is not energized.

このとき、コイルスプリング２１、２２がスライド部材１８を図２中、右方に付勢するため、ドグ歯１５Ｂ、１８Ａが非噛合状態となるとともに、ドグ歯１６Ｂ、１８Ｂが非噛合状態となる。 At this time, since the coil springs 21 and 22 urge the slide member 18 to the right in FIG. 2, the dog teeth 15 B and 18 A are disengaged and the dog teeth 16 B and 18 B are disengaged.

また、トランスファ装置８によって分割された一方の駆動力は、後方駆動軸５を介してリヤディファレンシャル装置７に伝達されることにより、リヤドライブシャフト１７Ｌ、１７Ｒによって駆動輪１０Ｌ、１０Ｒが回転駆動される。 Further, one driving force divided by the transfer device 8 is transmitted to the rear differential device 7 via the rear drive shaft 5, whereby the drive wheels 10L and 10R are rotationally driven by the rear drive shafts 17L and 17R. .

また、トランスファ装置８によって分割された他方の駆動力は、前方駆動軸４を介して駆動力切換装置６に入力される。このとき、ドライブピニオン１１に噛合するリングギヤ１２によってケース１３が回転するが、ドグ歯１５Ｂ、ドグ歯１８Ａおよびドグ歯１６Ｂ、ドグ歯１８Ｂがそれぞれ非噛合状態となっているため、ケース１３と一体回転するスライド部材１８からフランジ部材１５、１６が離隔する。 The other driving force divided by the transfer device 8 is input to the driving force switching device 6 via the front drive shaft 4. At this time, the case 13 is rotated by the ring gear 12 meshing with the drive pinion 11, but the dog teeth 15B, the dog teeth 18A and the dog teeth 16B, and the dog teeth 18B are in the non-engaged state, and thus rotate integrally with the case 13. The flange members 15 and 16 are separated from the slide member 18 to be moved.

このため、リヤドライブシャフト１７Ｌ、１７Ｒがケース１３に対して空転してエンジン２の駆動力がリヤドライブシャフト１７Ｌ、１７Ｒに伝達されない。したがって、駆動モードが二輪駆動モードとなる。
また、悪路走行時等に運転者によって駆動切換スイッチ２３が操作されることにより、ＥＣＵ２０に駆動切換スイッチ２３から四輪駆動モードに応じた信号が入力されると、ＥＣＵ２０は、電磁ソレノイド１９に駆動信号を出力する。 For this reason, the rear drive shafts 17L and 17R idle with respect to the case 13, and the driving force of the engine 2 is not transmitted to the rear drive shafts 17L and 17R. Therefore, the drive mode is the two-wheel drive mode.
Further, when the drive changeover switch 23 is operated by the driver when traveling on a rough road or the like, a signal corresponding to the four-wheel drive mode is input from the drive changeover switch 23 to the ECU 20. A drive signal is output.

このとき、コイル１９ａが図示しない電源によって通電されてフレーム１９ｂと金属片１９ｃが同方向に磁化され、フレーム１９ｂが金属片１９ｃに反発力を作用させることにより、金属片１９ｃがフレーム１９ｂから離隔して図２中、左方に移動する。 At this time, the coil 19a is energized by a power source (not shown), the frame 19b and the metal piece 19c are magnetized in the same direction, and the metal piece 19c is separated from the frame 19b by the repulsive force acting on the metal piece 19c. 2 moves to the left in FIG.

金属片１９ｃが図２中、左方に移動すると、スライド部材１８が金属片１９ｃに押圧されて図２中、左方に移動する。このとき、図５（ａ）に示すように、スライド部材１８のドグ歯１８Ａのチャンファ１８ａがフランジ部材１５のドグ歯１５Ｂのチャンファ１５ｂに係合することでスライド部材１８とフランジ部材１５との同期が取られつつ、ドグ歯１８Ａがドグ歯１５Ｂに噛合される。 When the metal piece 19c moves to the left in FIG. 2, the slide member 18 is pressed by the metal piece 19c and moves to the left in FIG. At this time, as shown in FIG. 5A, the chamfer 18 a of the dog tooth 18 A of the slide member 18 is engaged with the chamfer 15 b of the dog tooth 15 B of the flange member 15, thereby synchronizing the slide member 18 and the flange member 15. The dog teeth 18A mesh with the dog teeth 15B.

ここで、二輪駆動モードから四輪駆動モードに切換えるときに、フランジ部材１５とフランジ部材１６とに差回転が発生していることから、フランジ部材１５のドグ歯１５Ｂとフランジ部材１６のドグ歯１６Ｂとの位相が異なり、スライド部材１８のドグ歯１８Ａ、１８Ｂをドグ歯１５Ｂ、１６Ｂに同時に噛合させることができない。 Here, when switching from the two-wheel drive mode to the four-wheel drive mode, since the differential rotation occurs between the flange member 15 and the flange member 16, the dog teeth 15B of the flange member 15 and the dog teeth 16B of the flange member 16 are used. And the dog teeth 18A and 18B of the slide member 18 cannot be meshed with the dog teeth 15B and 16B at the same time.

本実施の形態の駆動力切換装置６は、ドグ歯１５Ｂ、１８Ａの高さＴ１がドグ歯１６Ｂ、１８Ｂの高さＴ２よりも高く形成されており、ドグ歯１５Ｂ、１８Ａおよびドグ歯１６Ｂ、１８Ｂがそれぞれ非噛合位置にあるときに、ドグ歯１５Ｂ、１８Ａの先端の離隔距離Ｌ１に対してドグ歯１６Ｂ、１８Ｂの先端の離隔距離Ｌ２が大きくなっている。 In the driving force switching device 6 of the present embodiment, the height T1 of the dog teeth 15B and 18A is formed higher than the height T2 of the dog teeth 16B and 18B, and the dog teeth 15B and 18A and the dog teeth 16B and 18B are formed. Are in the non-engagement positions, the separation distance L2 of the tips of the dog teeth 16B and 18B is larger than the separation distance L1 of the tips of the dog teeth 15B and 18A.

このため、図５（ａ）に示すように、ドグ歯１８Ａがドグ歯１５Ｂに噛合された後に、図５（ｂ）に示すように、スライド部材１８のドグ歯１８Ｂのチャンファ１８ｂがフランジ部材１６のドグ歯１６Ｂのチャンファ１６ｂに係合し、スライド部材１８とフランジ部材１６との同期を取りつつ、ドグ歯１８Ａがドグ歯１６Ｂに噛合される。 Therefore, as shown in FIG. 5A, after the dog teeth 18A are engaged with the dog teeth 15B, the chamfer 18b of the dog teeth 18B of the slide member 18 is connected to the flange member 16 as shown in FIG. The dog teeth 16A are engaged with the dog teeth 16B while engaging the chamfer 16b of the dog teeth 16B and synchronizing the slide member 18 and the flange member 16.

すなわち、駆動力切換装置６は、最初にドグ歯１８Ａ、１５Ｂを噛合させた後に、ドグ歯１８Ｂ、ドグ歯１６Ｂを噛合させることができる。 That is, the driving force switching device 6 can mesh the dog teeth 18B and 16B after first meshing the dog teeth 18A and 15B.

そして、ドグ歯１８Ａ、１５Ｂの高さＴ１がドグ歯１８Ｂ、１６Ｂの高さＴ２よりも高いことから、ドグ歯１８Ａ、ドグ歯１５Ｂが噛合された後のドグ歯１８Ｂ、１６Ｂの噛合時に、ドグ歯１８Ａ、１５Ｂの噛み合いを進行させることができ、ドグ歯１８Ｂ、歯１６Ｂおよびドグ歯１８Ａ、１５Ｂを十分な面圧で噛合させることができる。 Since the height T1 of the dog teeth 18A, 15B is higher than the height T2 of the dog teeth 18B, 16B, the dog teeth 18B, 16B after meshing the dog teeth 18A, the dog teeth 15B are engaged. The meshing of the teeth 18A, 15B can be advanced, and the dog teeth 18B, 16B and the dog teeth 18A, 15B can be meshed with sufficient surface pressure.

一方、ドグ歯１８Ａ、１５Ｂおよびドグ歯１８Ｂ、１６Ｂがそれぞれ噛合されると、フランジ部材１５、１６がケース１３と一体回転するスライド部材１８に係合するため、リヤドライブシャフト１７Ｌ、１７Ｒがケース１３と一体回転してリヤドライブシャフト１７Ｌ、１７Ｒにエンジン２の駆動力が伝達される。
すなわち、本実施の形態の駆動力切換装置６は、スライド部材１８によってフランジ部材１５、１６の同期を取りつつスライド部材１８をフランジ部材１５、１６に連結することができる。 On the other hand, when the dog teeth 18A and 15B and the dog teeth 18B and 16B are engaged with each other, the flange members 15 and 16 engage with the slide member 18 that rotates integrally with the case 13, so that the rear drive shafts 17L and 17R And the driving force of the engine 2 is transmitted to the rear drive shafts 17L and 17R.
That is, the driving force switching device 6 of the present embodiment can connect the slide member 18 to the flange members 15 and 16 while synchronizing the flange members 15 and 16 by the slide member 18.

この結果、エンジン２の駆動力がフロントドライブシャフト９Ｌ、９Ｒとリヤドライブシャフト１７Ｌ、１７Ｒに分配され、四輪駆動モードに切換えられる。 As a result, the driving force of the engine 2 is distributed to the front drive shafts 9L, 9R and the rear drive shafts 17L, 17R, and switched to the four-wheel drive mode.

このように本実施の形態の駆動力切換装置６は、エンジン２から駆動力が伝達されるケース１３内にリヤドライブシャフト１７Ｒに連結されたフランジ部材１５がケース１３に対して相対回転自在に設けられるとともに、ケース１３内にリヤドライブシャフト１７Ｌに連結されたフランジ部材１６がケース１３に対して相対回転自在に設けられ、電磁ソレノイド１９によって駆動されるスライド部材１８およびフランジ部材１５にドグ歯１８Ａ、１５Ｂが設けられるとともに、スライド部材１８およびフランジ部材１６にドグ歯１８Ｂ、１６Ｂが設けられて構成される。 Thus, in the driving force switching device 6 of the present embodiment, the flange member 15 connected to the rear drive shaft 17R is provided in the case 13 to which the driving force is transmitted from the engine 2 so as to be rotatable relative to the case 13. In addition, a flange member 16 connected to the rear drive shaft 17L is provided in the case 13 so as to be relatively rotatable with respect to the case 13, and the dog member 18A is attached to the slide member 18 and the flange member 15 driven by the electromagnetic solenoid 19. 15B is provided, and the slide member 18 and the flange member 16 are provided with dog teeth 18B and 16B.

また、本実施の駆動力切換装置６は、電磁ソレノイド１９がケース１３に取付けられ、スライド部材１８の半径方向内方がケース１３の内周側面１３ａとフランジ部材１５との間に位置するとともに、スライド部材１８の半径方向外方がケース１３の内周側面１３ａとフランジ部材１６との間に位置し、ドグ歯１８Ａがスライド部材１８の半径方向内方に形成されるとともに、ドグ歯１８Ｂがスライド部材１８の半径方向外方に形成され、ドグ歯１８Ａ、１５Ｂの高さＴ１をドグ歯１８Ｂ、１６Ｂの高さＴ２よりも高くしたものから構成される。 Further, in the driving force switching device 6 of the present embodiment, the electromagnetic solenoid 19 is attached to the case 13, and the radially inner side of the slide member 18 is located between the inner peripheral side surface 13a of the case 13 and the flange member 15, The outer side of the slide member 18 in the radial direction is located between the inner peripheral side surface 13a of the case 13 and the flange member 16, the dog teeth 18A are formed inward in the radial direction of the slide member 18, and the dog teeth 18B slide. The member 18 is formed on the outer side in the radial direction, and is configured such that the height T1 of the dog teeth 18A and 15B is higher than the height T2 of the dog teeth 18B and 16B.

このため、従来のようにディファレンシャルギヤを廃止して駆動モードを二輪駆動モードと四輪駆動モードとに切換えることができ、駆動力切換装置６の構成を簡素化することができる。 For this reason, the differential gear can be eliminated and the drive mode can be switched between the two-wheel drive mode and the four-wheel drive mode as in the prior art, and the configuration of the drive force switching device 6 can be simplified.

また、本実施の形態の駆動力切換装置６は、簡素な構成によって駆動モードを二輪駆動モードと四輪駆動モードとに切換えることができるため、駆動力切換装置６の重量の増大、製造コストの増大および駆動力切換装置６の設置スペースの増大を招来するのを防止することができる。 Further, since the driving force switching device 6 of the present embodiment can switch the driving mode between the two-wheel driving mode and the four-wheel driving mode with a simple configuration, the weight of the driving force switching device 6 is increased and the manufacturing cost is reduced. It is possible to prevent the increase and the installation space of the driving force switching device 6 from being caused.

また、本実施の形態の駆動力切換装置６は、ドグ歯１８Ａ、１５Ｂの高さＴ１とドグ歯１８Ｂ、１６ＢのＴ２の高さの範囲でスライド部材１８を軸方向に移動させることにより、駆動モードを二輪駆動モードと四輪駆動モードとに切換えることができるため、スライド部材１８の軸方向へのストロークを短くして、駆動モードの切換時の応答性を向上させることができる。 Further, the driving force switching device 6 of the present embodiment is driven by moving the slide member 18 in the axial direction within the range of the height T1 of the dog teeth 18A and 15B and the height T2 of the dog teeth 18B and 16B. Since the mode can be switched between the two-wheel drive mode and the four-wheel drive mode, the stroke of the slide member 18 in the axial direction can be shortened, and the responsiveness when switching the drive mode can be improved.

なお、本実施の形態では、アクチュエータを電磁ソレノイド１９から構成しているが、これに限定されるものではない。例えば、ケース１３内に小型モータと小型モータの先端に取付けられたピニオンと、ピニオンに噛合するとともにスライド部材１８に連結されるラックを設け、小型モータの回転運動をラックによる直線運動に変換することにより、スライド部材１８を軸方向に移動させるようにしてもよい。 In the present embodiment, the actuator is composed of the electromagnetic solenoid 19, but the present invention is not limited to this. For example, a small motor, a pinion attached to the tip of the small motor, and a rack that meshes with the pinion and is connected to the slide member 18 are provided in the case 13 to convert the rotary motion of the small motor into a linear motion by the rack. Thus, the slide member 18 may be moved in the axial direction.

以上のように、本発明に係る四輪駆動車両の駆動力切換装置は、四輪駆動車両の駆動力切換装置の構成を簡素化して、ＮＶ性能の低下や駆動力の伝達効率が悪化するのを防止することができるという効果を有し、四輪駆動車両に搭載され、駆動源から入力された駆動力を左右主駆動軸と左右副駆動軸とに分配する四輪駆動モードと、左右主駆動軸に伝達する二輪駆動モードとに切換える四輪駆動車両の駆動力切換装置等として有用である。 As described above, the driving force switching device for a four-wheel drive vehicle according to the present invention simplifies the configuration of the driving force switching device for a four-wheel drive vehicle, so that the NV performance is reduced and the transmission efficiency of the driving force is deteriorated. A four-wheel drive mode that is mounted on a four-wheel drive vehicle and distributes the driving force input from the drive source to the left and right main drive shafts and the left and right sub drive shafts; This is useful as a driving force switching device for a four-wheel drive vehicle that switches to a two-wheel drive mode for transmission to a drive shaft.

１四輪駆動車両
６駆動力切換装置
９Ｌ、９Ｒフロントドライブシャフト（副駆動軸）
１３ケース
１３ａ内周側面
１５フランジ部材（第１のフランジ部材）
１５Ｂドグ歯（第２のドグ歯）
１６フランジ部材（第２のフランジ部材）
１６Ｂドグ歯（第４のドグ歯）
１７Ｌ、１７Ｒリヤドライブシャフト（主駆動軸）
１８スライド部材
１８Ａドグ歯（第１のドグ歯）
１８Ｂドグ歯（第３のドグ歯）
１９電磁ソレノイド（アクチュエータ）
２１コイルスプリング（第１の付勢部材）
２２コイルスプリング（第２の付勢部材） 1 Four-wheel drive vehicle 6 Drive force switching device 9L, 9R Front drive shaft (sub drive shaft)
13 Case 13a Inner peripheral side surface 15 Flange member (first flange member)
15B dog teeth (second dog teeth)
16 Flange member (second flange member)
16B dog teeth (fourth dog teeth)
17L, 17R Rear drive shaft (main drive shaft)
18 Slide member 18A Dog teeth (first dog teeth)
18B dog teeth (third dog teeth)
19 Electromagnetic solenoid (actuator)
21 Coil spring (first urging member)
22 Coil spring (second biasing member)

Claims

左右の副駆動軸のいずれか一方に設けられ、駆動源から入力された駆動力を左右の主駆動軸および前記副駆動軸に分配する四輪駆動モードと、前記駆動源から入力された駆動力を前記主駆動軸に伝達する二輪駆動モードとに切換える四輪駆動車両の駆動力切換装置であって、
前記駆動源からの駆動力が伝達されるケースと、前記ケース内に前記ケースに対して相対回転自在に設けられ、前記副駆動軸の一方に連結された第１のフランジ部材と、
前記ケース内に前記ケースに対して相対回転自在に設けられ、前記副駆動軸の他方に連結された第２のフランジ部材と、
前記ケース内に前記ケースと一体回転するように設けられ、アクチュエータによって駆動されることにより、前記副駆動軸の軸方向に移動自在なスライド部材と、
前記スライド部材に設けられた第１のドグ歯と、
前記第１のドグ歯に対向して前記第１のフランジ部材に設けられ、前記第１のドグ歯に噛合可能な第２のドグ歯と、
前記スライド部材に設けられた第３のドグ歯と、
前記第３のドグ歯に対向して前記第２のフランジ部材に設けられ、前記第３のドグ歯に噛合可能な第４のドグ歯とを備え、
前記第１、２のドグ歯の高さと前記第３、４のドグ歯の高さとが異なるようにしたことを特徴とする四輪駆動車両の駆動力切換装置。 A four-wheel drive mode that is provided on one of the left and right auxiliary drive shafts and distributes the drive force input from the drive source to the left and right main drive shafts and the auxiliary drive shaft, and the drive force input from the drive source A driving force switching device for a four-wheel drive vehicle for switching to a two-wheel drive mode for transmitting to the main drive shaft,
A case to which a driving force from the driving source is transmitted, a first flange member provided in the case so as to be relatively rotatable with respect to the case, and connected to one of the auxiliary driving shafts;
A second flange member provided in the case so as to be relatively rotatable with respect to the case, and connected to the other of the auxiliary drive shafts;
A slide member which is provided in the case so as to rotate integrally with the case and is driven by an actuator, and is movable in the axial direction of the sub drive shaft;
A first dog tooth provided on the slide member;
A second dog tooth provided on the first flange member facing the first dog tooth and meshable with the first dog tooth;
A third dog tooth provided on the slide member;
A fourth dog tooth provided on the second flange member so as to face the third dog tooth and meshable with the third dog tooth;
A driving force switching device for a four-wheel drive vehicle, wherein the height of the first and second dog teeth is different from the height of the third and fourth dog teeth.

前記アクチュエータが前記ケースに取付けられ、前記スライド部材の半径方向内方が前記ケースの内周側面と前記第１のフランジ部材との間に位置するとともに、スライド部材の半径方向外方が前記ケースの内周側面と前記第２のフランジ部材との間に位置し、
前記第１のドグ歯が前記スライド部材の半径方向内方に形成されるとともに、前記第３のドグ歯が前記スライド部材の半径方向外方に形成され、
前記第１、２のドグ歯の高さを前記第３、４のドグ歯の高さよりも高くしたことを特徴とする請求項１に記載の四輪駆動車両の駆動力切換装置。 The actuator is attached to the case, the radially inner side of the slide member is positioned between the inner peripheral side surface of the case and the first flange member, and the radially outer side of the slide member is Located between the inner peripheral side surface and the second flange member,
The first dog teeth are formed radially inward of the slide member, and the third dog teeth are formed radially outward of the slide member;
The driving force switching device for a four-wheel drive vehicle according to claim 1, wherein the height of the first and second dog teeth is set higher than the height of the third and fourth dog teeth.

前記アクチュエータが電磁ソレノイドから構成され、前記電磁ソレノイドによって前記スライド部材が軸方向の一方に移動されたときに、前記第１のドグ歯および前記第２のドグ歯が噛合するとともに、前記第３のドグ歯および前記第４のドグ歯が噛合され、
前記第１フランジ部材と前記スライド部材の半径方向内方との間に第１の付勢部材が介装されるとともに、前記第２のフランジ部材と前記スライド部材の半径方向外方との間に第２の付勢部材が介装され、
前記第１の付勢部材および前記第２の付勢部材が前記スライド部材を軸方向の他方に付勢すること特徴とする請求項１または請求項２に記載の駆動力切換装置。 The actuator comprises an electromagnetic solenoid, and when the slide member is moved in one axial direction by the electromagnetic solenoid, the first dog teeth and the second dog teeth mesh with each other, and the third dog teeth The dog teeth and the fourth dog teeth are meshed,
A first biasing member is interposed between the first flange member and the radially inner side of the slide member, and between the second flange member and the radially outer side of the slide member. A second biasing member is interposed;
The driving force switching device according to claim 1, wherein the first urging member and the second urging member urge the slide member in the other axial direction.

前記第１のドグ歯および第２のドグ歯が非噛合位置にあるとともに、前記第３のドグ歯および第４のドグ歯が非噛合位置にあるときに、前記第１のドグ歯と前記第２のドグ歯の先端の離隔距離に対して前記第３のドグ歯と前記第４のドグ歯の先端の離隔距離を大きくしたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の駆動力切換装置。 When the first dog tooth and the second dog tooth are in the non-meshing position, and the third dog tooth and the fourth dog tooth are in the non-meshing position, the first dog tooth and the first dog tooth 4. The driving force according to claim 2, wherein the distance between the tips of the third dog teeth and the tip of the fourth dog teeth is made larger than the distance between the tips of the second dog teeth. 5. Switching device.