驅(qū)動力傳遞裝置及具有該驅(qū)動力傳遞裝置的車輛的制作方法
驅(qū)動力傳遞裝置及具有該驅(qū)動力傳遞裝置的車輛的制作方法
【專利摘要】在以FF方式為基本的四輪驅(qū)動車輛中，在傳動軸（4）的前端及后端分別配設(shè)驅(qū)動力傳遞裝置（3、5）。各驅(qū)動力傳遞裝置（3、5）包括由雙曲線齒輪構(gòu)成的傳動機構(gòu)（32、52）和與該傳動機構(gòu)（32、52）的雙曲線冕狀齒輪（36、56）連結(jié)的離合機構(gòu)（31、51）。在傳動軸（4）具有電動馬達（41），在2WD行駛狀態(tài)下使電動馬達（41）向車輛后退側(cè)旋轉(zhuǎn)時，前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置（3）的傳動機構(gòu)（32）的雙曲線冕狀齒輪（36）沿軸心移動而使離合機構(gòu)（31）接合。通過該接合，發(fā)動機轉(zhuǎn)矩經(jīng)由傳動軸（4）傳遞到后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置（5），該后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置（5）的傳動機構(gòu)（52）的雙曲線冕狀齒輪（56）沿軸心移動而使離合機構(gòu)（51）接合。由此切換到4WD行駛狀態(tài)。
【專利說明】驅(qū)動力傳遞裝置及具有該驅(qū)動力傳遞裝置的車輛
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及傳遞來自發(fā)動機等驅(qū)動力源的驅(qū)動力的驅(qū)動力傳遞裝置及具有該驅(qū)動力傳遞裝置的車輛。尤其是，本發(fā)明涉及用于切換驅(qū)動力的傳遞及非傳遞的機構(gòu)的改進。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，如例如下述的專利文獻1、專利文獻2所示，公知有可切換二輪驅(qū)動狀態(tài)和四輪驅(qū)動狀態(tài)的車輛。這種車輛可切換適于惡劣路面行駛等的四輪驅(qū)動狀態(tài)(以下，有時也稱之為四輪驅(qū)動模式)和謀求能量消耗率(采用內(nèi)燃機時為燃料消耗率)的改善的二輪驅(qū)動狀態(tài)(以下，有時也稱之為二輪驅(qū)動模式)。
[0003]具體而言，各專利文獻的車輛是以FF (前置發(fā)動機前驅(qū)動)方式為基本的四輪驅(qū)動方式的車輛，具有使前差速器與傳動軸之間的轉(zhuǎn)矩傳遞切斷/接合的前側(cè)切斷接合機構(gòu)和使傳動軸與后差速器之間的轉(zhuǎn)矩傳遞切斷/接合的后側(cè)切斷接合機構(gòu)。并且，在以四輪驅(qū)動模式進行行駛時，通過使各切斷接合機構(gòu)分別接合，從而將發(fā)動機轉(zhuǎn)矩經(jīng)由傳動軸及后差速器向后輪傳遞。另一方面，在以二輪驅(qū)動模式進行行駛時，通過將各切斷接合機構(gòu)分別釋放(分離)，從而成為僅利用前輪的二輪驅(qū)動狀態(tài)，并使發(fā)動機轉(zhuǎn)矩及后輪的旋轉(zhuǎn)力(由于與路面的摩擦而使后輪被動旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)力)不傳遞到傳動軸，由此使行駛中的傳動軸的旋轉(zhuǎn)停止。由此，降低隨著傳動軸的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的振動、噪音，并謀求通過減少動力損失來改善燃料消耗率。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2003 - 127687號公報
[0006]專利文獻2:日本特開2002 - 370557號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]在上述各專利文獻所公開的車輛中，所述前側(cè)切斷接合機構(gòu)及后側(cè)切斷接合機構(gòu)都具有電磁螺線管等執(zhí)行器(電子控制執(zhí)行器)。因此，各切斷接合機構(gòu)大型，且質(zhì)量大，還招致制造成本變高。此外，在以四輪驅(qū)動模式進行行駛中，所述各執(zhí)行器需要始終通電，因此在持續(xù)以四輪驅(qū)動模式進行行駛的狀況下，耗電變大，在燃料消耗率、耐久性方面存在問題。尤其是，在惡劣路面行駛時等后輪需要較大轉(zhuǎn)矩的情況下，需要對后側(cè)切斷接合機構(gòu)的執(zhí)行器流過大電流，所述問題變得顯著。
[0008]本發(fā)明是鑒于上述問題點而做出的，其目的在于提供一種能夠大幅度減少耗電的驅(qū)動力傳遞裝置及具有該驅(qū)動力傳遞裝置的車輛。
[0009]—發(fā)明的概要一
[0010]為了達到所述目的而構(gòu)筑的本發(fā)明的概要為:在由曲線齒錐齒輪傳遞驅(qū)動力的驅(qū)動力傳遞裝置中，將離合器裝置連結(jié)于該曲線齒錐齒輪。并且，利用在對曲線齒錐齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩時對齒輪作用沿其軸線的方向的載荷這一點，來切換離合器裝置的接合和釋放。就是說，與傳遞到曲線齒錐齒輪的轉(zhuǎn)矩相應(yīng)地，切換利用離合器裝置及曲線齒錐齒輪進行的驅(qū)動力的傳遞和非傳遞。
[0011]—解決手段一
[0012]具體而言，本發(fā)明，包括:切斷接合單元，其通過沿旋轉(zhuǎn)軸心動作而能夠改變傳遞轉(zhuǎn)矩?’第I曲線齒錐齒輪，其與所述切斷接合單元一體旋轉(zhuǎn)地安裝于所述切斷接合單元；和第2曲線齒錐齒輪，其通過與所述第I曲線齒錐齒輪嚙合而在該第2曲線齒錐齒輪與該第I曲線齒錐齒輪之間構(gòu)成曲線齒錐齒輪對，構(gòu)成為:與在所述第I曲線齒錐齒輪和所述第2曲線齒錐齒輪之間進行動力傳遞時的嚙合齒面相應(yīng)地所述第I曲線齒錐齒輪沿其旋轉(zhuǎn)軸心移動，與此相伴所述切斷接合單元沿著旋轉(zhuǎn)軸心動作。
[0013]根據(jù)該特定方案，在構(gòu)成曲線齒錐齒輪對的第I曲線齒錐齒輪與第2曲線齒錐齒輪之間進行動力傳遞時，與該動力傳遞方向相應(yīng)地決定第I曲線齒錐齒輪與第2曲線齒錐齒輪的嚙合齒面。并且，在通過一方的嚙合齒面的接觸而在第I曲線齒錐齒輪與所述第2曲線齒錐齒輪之間進行動力傳遞的情況下，第I曲線齒錐齒輪沿著其旋轉(zhuǎn)軸心向一方向移動。與此相對，在通過另一方嚙合齒面的接觸而在第I曲線齒錐齒輪與所述第2曲線齒錐齒輪之間進行動力傳遞的情況下，第I曲線齒錐齒輪沿著其旋轉(zhuǎn)軸心向另一方向移動。并且，所述切斷接合單元一體旋轉(zhuǎn)地安裝于第I曲線齒錐齒輪，因此隨著該第I曲線齒錐齒輪的移動，切斷接合單元也沿著旋轉(zhuǎn)軸心動作。由此，與第I曲線齒錐齒輪的移動方向相應(yīng)地，切斷接合單元在接合狀態(tài)和釋放狀態(tài)之間切換。就是說，與對曲線齒錐齒輪對的動力傳遞方向相應(yīng)地切換切斷接合單元的接合狀態(tài)和釋放狀態(tài)。
[0014]在以往的驅(qū)動力傳遞裝置中，通過執(zhí)行器(電子控制執(zhí)行器)的動作來切換切斷接合單元的接合狀態(tài)和釋放狀態(tài)，因此在切斷接合單元的接合中需要對執(zhí)行器始終通電，在能量消耗率、耐久性方面存在問題。與此相對，在本解決手段的驅(qū)動力傳遞裝置中，利用傳遞到曲線齒錐齒輪對的動力來切換切斷接合單元的接合狀態(tài)和釋放狀態(tài)，因此在切換時的動力持續(xù)傳遞的狀態(tài)下，切斷接合單元的狀態(tài)(接合狀態(tài)或釋放狀態(tài))得以維持。因此，不需要具有電子控制執(zhí)行器，能夠大幅度減少耗電。
[0015]作為所述曲線齒錐齒輪對，具體采用雙曲線齒輪。此外，通過所述各曲線齒錐齒輪的齒的壓力角、齒的扭轉(zhuǎn)角、以及所述第I曲線齒錐齒輪的旋轉(zhuǎn)軸心與所述第2曲線齒錐齒輪的旋轉(zhuǎn)軸心的偏心尺寸，設(shè)定與各曲線齒錐齒輪的嚙合齒面相應(yīng)的、所述切斷接合單元沿著旋轉(zhuǎn)軸心的動作方向。
[0016]在采用雙曲線齒輪時，作為設(shè)定與各曲線齒錐齒輪的嚙合齒面相應(yīng)地所述切斷接合單元沿旋轉(zhuǎn)軸心的動作方向的參數(shù)(要素)，除了齒的壓力角、齒的扭轉(zhuǎn)角之外，還可以附加第I曲線齒錐齒輪的旋轉(zhuǎn)軸心與第2曲線齒錐齒輪的旋轉(zhuǎn)軸心的偏心尺寸。就是說，可以增加所述參數(shù)數(shù)目，能夠提高用于設(shè)定所述切斷接合單元的動作方向的設(shè)計自由度。并且，通過適當(dāng)設(shè)定上述要素，從而能夠?qū)⑺銮袛嘟雍蠁卧匦D(zhuǎn)軸心的動作方向設(shè)定為所希望的方向。
[0017]關(guān)于對所述曲線齒錐齒輪對的動力傳遞方向和切斷接合單元的動作的關(guān)系，具體而言可舉出以下所示。就是說，述第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪構(gòu)成為:在通過所述第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的各齒面中的、在被傳遞來自驅(qū)動力源的驅(qū)動力而向正轉(zhuǎn)側(cè)旋轉(zhuǎn)的情況下嚙合的齒面彼此的接觸來進行動力傳遞的狀態(tài)下，所述第I曲線齒錐齒輪沿其旋轉(zhuǎn)軸心移動而使所述切斷接合單元向接合側(cè)動作。[0018]另一方面，所述第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪構(gòu)成為:在通過所述第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的各齒面中的、在驅(qū)動力源處于被驅(qū)動狀態(tài)時向正轉(zhuǎn)側(cè)旋轉(zhuǎn)的情況下嚙合的齒面彼此的接觸而進行動力傳遞的狀態(tài)下，所述第I曲線齒錐齒輪沿其旋轉(zhuǎn)軸心移動而使所述切斷接合單元向釋放側(cè)動作。
[0019]如此，與對曲線齒錐齒輪對的動力的傳遞方向、即第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的嚙合齒面相應(yīng)地切斷接合單元切換接合和釋放。并且，在被傳遞來自驅(qū)動力源的驅(qū)動力而向正轉(zhuǎn)側(cè)旋轉(zhuǎn)時的嚙合齒面彼此接觸的情況下，切斷接合單元向接合側(cè)動作，進行基于切斷接合單元及曲線齒錐齒輪對的驅(qū)動力傳遞。另一方面，在驅(qū)動力源處于被驅(qū)動狀態(tài)時向正轉(zhuǎn)側(cè)旋轉(zhuǎn)時的嚙合齒面彼此接觸的情況下，切斷接合單元向釋放側(cè)動作，成為不進行利用切斷接合單元的驅(qū)動力傳遞的狀態(tài)。例如在通過切斷接合單元切換向四輪驅(qū)動車的后輪側(cè)傳遞的驅(qū)動力傳遞狀態(tài)的情況下，可切換四輪驅(qū)動行駛狀態(tài)和二輪驅(qū)動行駛狀態(tài)。
[0020]作為將所述驅(qū)動力傳遞裝置搭載于車輛時的構(gòu)成，具體而言可舉出以下所示。首先，包括輸出行駛用驅(qū)動力的驅(qū)動力源，在從該驅(qū)動力源向曲線齒錐齒輪對傳遞的轉(zhuǎn)矩大于車輪從路面受到的轉(zhuǎn)矩的情況下，通過所述第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的前進側(cè)嚙合齒面彼此的抵接，所述第I曲線齒錐齒輪沿旋轉(zhuǎn)軸心向一個方向移動，從而所述切斷接合單元向接合側(cè)動作。另一方面，在從驅(qū)動力源向曲線齒錐齒輪對傳遞的轉(zhuǎn)矩小于車輪從路面受到的轉(zhuǎn)矩的情況下，通過所述第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的后退側(cè)嚙合齒面彼此的抵接，所述第I曲線齒錐齒輪沿旋轉(zhuǎn)軸心向另一方向移動，從而所述切斷接合單元向釋放側(cè)動作。
[0021]因此，在隨著車輛的駕駛者對油門踏板的踏下操作等而從驅(qū)動力源傳遞到曲線齒錐齒輪對的轉(zhuǎn)矩變大的情況下，第I曲線齒錐齒輪沿旋轉(zhuǎn)軸心向一個方向移動而所述切斷接合單元向接合側(cè)動作。就是說，通過該切斷接合單元的接合，成為可對其他車輪(例如后輪)傳遞轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)。另一方面，在隨著車輛的駕駛者對油門踏板解除踏下操作等而從驅(qū)動力源傳遞到曲線齒錐齒輪對的轉(zhuǎn)矩變小的情況下，第I曲線齒錐齒輪沿旋轉(zhuǎn)軸心向另一方向移動而所述切斷接合單元向釋放側(cè)動作。就是說，通過該切斷接合單元的釋放，成為解除對其他車輪(例如后輪)傳遞轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)。如此，通過利用從驅(qū)動力源傳遞到曲線齒錐齒輪對的轉(zhuǎn)矩，從而不需要特別的執(zhí)行器，就能夠切換被傳遞轉(zhuǎn)矩的車輪。
[0022]作為將所述驅(qū)動力傳遞裝置應(yīng)用于備用四輪驅(qū)動方式的車輛時的構(gòu)成，具體而言可舉出以下所示。就是說，所述驅(qū)動力傳遞裝置分別配設(shè)在沿著車體前后方向延伸的傳動軸的前端側(cè)及后端側(cè)，另一方面配設(shè)有用于對所述傳動軸施加旋轉(zhuǎn)力的電動馬達。并且，在從各個驅(qū)動力傳遞裝置的切斷接合單元分別處于釋放狀態(tài)的二輪驅(qū)動狀態(tài)切換到四輪驅(qū)動狀態(tài)的情況下，由所述電動馬達對傳動軸施加車輛后退方向的旋轉(zhuǎn)力，由此配設(shè)于所述傳動軸的前端側(cè)的驅(qū)動力傳遞裝置的第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的前進側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而所述切斷接合單元向接合側(cè)動作，由于該切斷接合單元向接合側(cè)的動作，通過來自驅(qū)動力源的驅(qū)動力對傳動軸施加車輛前進方向的旋轉(zhuǎn)力，由此配設(shè)于所述傳動軸的后端側(cè)的驅(qū)動力傳遞裝置的第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的前進側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而所述切斷接合單元向接合側(cè)動作，由此成為四輪驅(qū)動狀態(tài)。
[0023]另一方面，在從所述各驅(qū)動力傳遞裝置的切斷接合單元分別處于接合狀態(tài)的四輪驅(qū)動狀態(tài)向二輪驅(qū)動狀態(tài)切換的情況下，通過駕駛者解除踩踏油門操作使得驅(qū)動力源成為被驅(qū)動狀態(tài)，由此配設(shè)于所述傳動軸的前端側(cè)的驅(qū)動力傳遞裝置的第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的后退側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而所述切斷接合單元向釋放側(cè)動作，由于該切斷接合單元向釋放側(cè)的動作，向配設(shè)于所述傳動軸的后端側(cè)的驅(qū)動力傳遞裝置的曲線齒錐齒輪對傳遞的來自驅(qū)動力源的轉(zhuǎn)矩小于車輪從路面受到的轉(zhuǎn)矩，第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的后退側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而所述切斷接合單元向釋放側(cè)動作，由此成為二輪驅(qū)動狀態(tài)。
[0024]如此，僅在從二輪驅(qū)動狀態(tài)向四輪驅(qū)動狀態(tài)的切換開始時使電動馬達動作，在以四輪驅(qū)動狀態(tài)的行駛中、從四輪驅(qū)動狀態(tài)切換到二輪驅(qū)動狀態(tài)時，不需要使電動馬達動作，因此可大幅度減少耗電。此外，在二輪驅(qū)動狀態(tài)，各切斷接合單元被釋放，因此可以停止傳動軸的旋轉(zhuǎn)，不會產(chǎn)生隨著該傳動軸的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的振動、噪音，還能謀求通過動力損失的減少而改善能量消耗率。
[0025]作為用于進行利用所述電動馬達的行駛的構(gòu)成，具體而言可舉出以下所示。首先，在所述驅(qū)動力源停止的狀態(tài)下，由所述電動馬達對傳動軸施加車輛前進方向的旋轉(zhuǎn)力，由此配設(shè)于所述傳動軸的后端側(cè)的驅(qū)動力傳遞裝置的第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的前進側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而所述切斷接合單元向接合側(cè)動作，由于該切斷接合單元向接合側(cè)的動作，利用來自電動馬達的前進方向的旋轉(zhuǎn)力能夠進行以后輪為驅(qū)動輪的前進行駛。
[0026]此外，在所述驅(qū)動力源停止的狀態(tài)下，由所述電動馬達對傳動軸施加車輛后退方向的旋轉(zhuǎn)力，由此配設(shè)于所述傳動軸的前端側(cè)的驅(qū)動力傳遞裝置的第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的前進側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而所述切斷接合單元向接合側(cè)動作，由于該切斷接合單元向接合側(cè)的動作，利用來自電動馬達的后退方向的旋轉(zhuǎn)力能夠進行以前輪為驅(qū)動輪的后退行駛。
[0027]如此，利用在從二輪驅(qū)動狀態(tài)向四輪驅(qū)動狀態(tài)的切換開始時動作的電動馬達，可進行以后輪為驅(qū)動輪的車輛前進行駛、以前輪為驅(qū)動輪的車輛后退行駛。因此，可以謀求提高上述行駛時的安靜性、減少驅(qū)動力源為內(nèi)燃機時的燃料消耗量。
[0028]此外，在所述傳動軸配設(shè)有電子控制聯(lián)軸器，該電子控制聯(lián)軸器通過改變對前輪及后輪的驅(qū)動力的分配率而使對所述后輪的驅(qū)動力傳遞量可變，在該情況下，能夠任意調(diào)整對前輪及后輪的驅(qū)動力分配率，能夠?qū)崿F(xiàn)以適于路面狀態(tài)的驅(qū)動力分配率進行的四輪驅(qū)動行駛。
[0029]而且，作為所述驅(qū)動力傳遞裝置的適用部位，可以是僅在所述傳動軸的前端及后端中的前端配設(shè)的結(jié)構(gòu)，也可以是僅在后端配設(shè)的結(jié)構(gòu)。
[0030]尤其是，在僅在傳動軸的后端配設(shè)所述驅(qū)動力傳遞裝置的情況下，隨著來自驅(qū)動力源的驅(qū)動力的上升，通過各曲線齒錐齒輪的前進側(cè)嚙合齒面彼此的抵接而進行切斷接合單元的接合。就是說，不需要所述電動馬達就能從二輪驅(qū)動狀態(tài)切換到四輪驅(qū)動狀態(tài)。因此，可以廢棄所述電動馬達。
[0031]在本發(fā)明中，在曲線齒錐齒輪一體旋轉(zhuǎn)地安裝切斷接合單元，利用在對曲線齒錐齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩時對齒輪作用沿其軸線的方向的載荷這一點，來切換切斷接合單元的接合和釋放。因此，不需要具有用于切換切斷接合單元的電子控制執(zhí)行器，能夠大幅度減少耗電?！緦＠綀D】
【附圖說明】
[0032]圖1是表示第I實施方式的車輛的驅(qū)動系的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0033]圖2是放大表示前差速器裝置及前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置的示意圖。
[0034]圖3是放大表示后差速器裝置及后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置的示意圖。
[0035]圖4是表示構(gòu)成傳動機構(gòu)的雙曲線齒輪的側(cè)視圖。
[0036]圖5是表示車輛的控制系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
[0037]圖6是表示用于根據(jù)車速及油門開度而切換馬達行駛和發(fā)動機行駛的驅(qū)動力選擇映射的圖。
[0038]圖7是用于說明從2WD向4WD切換的切換開始時的動作的與圖1相當(dāng)?shù)膱D。
[0039]圖8是用于說明從2WD向4WD切換的切換完成時的動作的與圖1相當(dāng)?shù)膱D。
[0040]圖9是用于說明從4WD向2WD切換的切換時的動作的與圖1相當(dāng)?shù)膱D。
[0041]圖10是用于說明EV前進行駛時的動作的與圖1相當(dāng)?shù)膱D。
[0042]圖11是用于說明EV后退行駛時的動作的與圖1相當(dāng)?shù)膱D。
[0043]圖12是表示第2實施方式的車輛的驅(qū)動系的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0044]圖13是表示第3實施方式的車輛的驅(qū)動系的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0045]圖14是表示第4實施方式的車輛的驅(qū)動系的概略結(jié)構(gòu)的圖。
【具體實施方式】
[0046]以下，基于【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。本實施方式是對在采用了以FF (前置發(fā)動機前驅(qū)動)方式為基本的備用四輪驅(qū)動方式的車輛中應(yīng)用本發(fā)明的情況進行說明。
[0047]—第I實施方式一
[0048]首先，說明第I實施方式。圖1是表示本實施方式的車輛的驅(qū)動系的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0049]如該圖1所示，本實施方式的車輛包括:產(chǎn)生行駛用的驅(qū)動力(以下，有時稱為轉(zhuǎn)矩)的發(fā)動機I ;變矩器11 ；自動變速器12 ;前差速器裝置2 ;前輪車軸(前驅(qū)動軸)21L、21R ；前輪22L、22R ;前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3 ;傳動軸4 ;后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5 ;后差速器裝置6 ；后輪車軸(后驅(qū)動軸)61L、61R ;后輪 62L、62R，及 ECU (Electronic Control Unit，電子控制單元)100等。
[0050]接著，對發(fā)動機1、變矩器11、自動變速器12、前差速器裝置2、前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3、傳動軸4、后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5、后差速器裝置6及E⑶100等各部進行說明。
[0051](發(fā)動機)
[0052]發(fā)動機I是使燃料燃燒而輸出驅(qū)動力的公知的動力裝置(驅(qū)動力源)，由汽油發(fā)動機或柴油發(fā)動機等構(gòu)成。并且，在例如采用汽油發(fā)動機時，由所述ECU100控制設(shè)于進氣通路的節(jié)氣門(未圖示)的節(jié)氣門開度(吸入空氣量)、燃料噴射量、點火時期等運轉(zhuǎn)狀態(tài)。
[0053](變矩器)
[0054]變矩器11具有輸入側(cè)的泵葉輪及輸出側(cè)的潤輪(turbine runner)(均省略圖示)等，在這些泵葉輪與渦輪之間經(jīng)由流體(工作油)來進行動力傳遞。泵葉輪與發(fā)動機I的輸出軸即曲柄連結(jié)。渦輪經(jīng)由渦輪軸與自動變速器12的輸入軸連結(jié)。[0055](自動變速器)
[0056]自動變速器12例如是使用離合器及制動器等摩擦接合裝置和行星齒輪裝置來設(shè)定排檔的有級式(行星齒輪式)的自動變速器。另外，關(guān)于自動變速器12，也可以是可無級調(diào)整變速比的帶式無級變速器(CVT Continuously Variable Transmission)。此外，變速器可以是手動變速器。
[0057]輸出齒輪(圖示省略)與自動變速器12的輸出軸一體旋轉(zhuǎn)地連結(jié)。該輸出齒輪與前差速器裝置2的差速從動齒輪23嚙合，傳遞到自動變速器12的輸出軸的驅(qū)動力(來自發(fā)動機I的驅(qū)動力)經(jīng)由前差速器裝置2及前輪車軸21L、21R而向左右的前輪22L、22R傳遞。
[0058](前差速器裝置)
[0059]前差速器裝置2中，所述差速從動齒輪23 —體地設(shè)于差速器殼24。此外，該前差速器裝置2只要是能進行向左右的前輪車軸21L、21R差動分配轉(zhuǎn)矩的差動動作的裝置，可以是任意結(jié)構(gòu)。在圖1所示的例子中，作為前差速器裝置2，采用具有一邊相互嚙合一邊旋轉(zhuǎn)的一對小齒輪25、25及一對側(cè)面齒輪26、26的結(jié)構(gòu)。這些小齒輪25、25及側(cè)面齒輪26、26收容于所述差速器殼24內(nèi)。
[0060](前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置)
[0061]前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3是本實施方式的特征之一，將切換驅(qū)動力的傳遞及非傳遞的離合機構(gòu)(切斷接合單元)31、切換驅(qū)動力的傳遞方向的(在車寬方向與車體前后方向之間切換)傳動機構(gòu)(曲線齒錐齒輪對)32 —體組裝而構(gòu)成。圖2是放大表示這些離合機構(gòu)31及傳動機構(gòu)32的示意圖。
[0062]離合機構(gòu)31由濕式多板離合器構(gòu)成，是多個離合器板(clutch plate)(摩擦板)
33、33、…和多個離合器盤(clutch disk)(摩擦板)34、34、…沿著前輪車軸21R的軸向交替配置(例如離合器板33與離合器盤34的間隔設(shè)定為0.8mm左右地配置)的結(jié)構(gòu)。該間隔尺寸不限于此，優(yōu)選是在離合器板33與離合器盤34之間不進行轉(zhuǎn)矩傳遞的范圍內(nèi)盡可能小的尺寸。
[0063]所述各離合器板33、33、…花鍵嵌合在從所述差速器殼24沿著前輪車軸21R的軸向延伸的圓筒狀的后輪側(cè)輸出軸27的外周面，以可與該后輪側(cè)輸出軸27 —體旋轉(zhuǎn)且可相對于該后輪側(cè)輸出軸27沿軸向位移的方式設(shè)置。另外，所述前輪車軸21R穿過該后輪側(cè)輸出軸27的內(nèi)部而與前輪22R連結(jié) 。
[0064]另一方面，離合器盤34與圓筒狀的離合器殼35的內(nèi)周面花鍵嵌合,該離合器殼35安裝于構(gòu)成傳動機構(gòu)32的后述的雙曲線冕狀齒輪(ring gear)(第I曲線齒錐齒輪)36的內(nèi)周端，離合器盤34被設(shè)置成相對于離合器殼35可一體旋轉(zhuǎn)且可沿軸向位移。
[0065]此外，在所述后輪側(cè)輸出軸27的外面安裝有用于限制各離合器板33、33、…中的位于最靠近前差速器裝置2側(cè)的離合器板33向前差速器裝置2側(cè)移動的卡環(huán)33a。另一方面，在所述離合器殼35的內(nèi)面安裝有用于限制各離合器盤34、34、…中的位于最靠近雙曲線冕狀齒輪36側(cè)的離合器盤34向雙曲線冕狀齒輪36側(cè)移動的卡環(huán)34a。
[0066]由此，在雙曲線冕狀齒輪36從前差速器裝置2后退的情況下(向圖1及圖2中右側(cè)移動的情況下)，各離合器板33、33、…與各離合器盤34、34、…之間的間隔變得較大，成為在這些離合器板33、33、…與離合器盤34、34、…之間不進行轉(zhuǎn)矩傳遞的狀態(tài)，就是說成為離合器釋放狀態(tài)。與此相對，在雙曲線冕狀齒輪36朝向前差速器裝置2前進的情況下(向圖1及圖2中左側(cè)移動的情況下)，各離合器板33、33、…與各離合器盤34、34、…之間的間隔變得較小，或者，各離合器板33、33、…與各離合器盤34、34、…彼此接觸，而成為在這些離合器板33、33、…與離合器盤34、34、…之間進行轉(zhuǎn)矩傳遞的狀態(tài)，就是說成為離合器接合狀態(tài)。另外，關(guān)于所述雙曲線冕狀齒輪36的后退移動及前進移動的原理將后述。
[0067]傳動機構(gòu)32由雙曲線齒輪構(gòu)成。具體而言，傳動機構(gòu)32為雙曲線冕狀齒輪36與雙曲線小齒輪(第2曲線齒錐齒輪)37相互嚙合的結(jié)構(gòu)，在該雙曲線冕狀齒輪36 —體旋轉(zhuǎn)地安裝有所述離合器殼35且該雙曲線冕狀齒輪36的旋轉(zhuǎn)軸心沿著車寬方向延伸，在所述雙曲線小齒輪37 —體旋轉(zhuǎn)地安裝有所述傳動軸4且所述雙曲線小齒輪37的旋轉(zhuǎn)軸心沿著車體前后方向延伸。
[0068]如圖4所示，這些雙曲線冕狀齒輪36及雙曲線小齒輪37由彼此的旋轉(zhuǎn)軸心01、02偏心的曲線齒錐齒輪構(gòu)成。此外，雙曲線小齒輪37的旋轉(zhuǎn)軸心02設(shè)定在比雙曲線冕狀齒輪36的旋轉(zhuǎn)軸心01低的位置。另外，所述前輪車軸21R穿插于該雙曲線冕狀齒輪36的內(nèi)部空間。
[0069]此外，作為構(gòu)成該傳動機構(gòu)32的雙曲線冕狀齒輪36及雙曲線小齒輪37的各要素，例如可舉出各曲線齒的壓力角及扭轉(zhuǎn)角、各旋轉(zhuǎn)軸心01、02的偏心尺寸等。并且，在雙曲線冕狀齒輪36與雙曲線小齒輪37之間進行轉(zhuǎn)矩傳遞的情況下，根據(jù)這些各要素，決定對雙曲線冕狀齒輪36產(chǎn)生的沿旋轉(zhuǎn)軸心01的方向的載荷的產(chǎn)生方向及該載荷的大小。以下，將該載荷稱為“軸向載荷”。并且，向圖1及圖2的左側(cè)(雙曲線冕狀齒輪36朝向前差速器裝置2前進的一側(cè))產(chǎn)生所述軸向載荷的情況下，在所述離合機構(gòu)31，各離合器板33、
33、…與各離合器盤34、34、…之間的間隔變得較小,成為在這些離合器板33、33、…與各離合器盤34、34、…之間進行轉(zhuǎn)矩傳遞的狀態(tài)，即成為離合器接合狀態(tài)。另一方面，向圖1及圖2的右側(cè)(雙曲線 冕狀齒輪36遠離前差速器裝置2的一側(cè))產(chǎn)生所述軸向載荷的情況下，在所述離合機構(gòu)31，各離合器板33、33、…與各離合器盤34、34、…之間的間隔變得較大，成為在這些離合器板33、33、…與各離合器盤34、34、…之間不進行轉(zhuǎn)矩傳遞的狀態(tài)，即成為離合器釋放狀態(tài)。
[0070]并且，在本實施方式中，所述各要素設(shè)定為:在以從雙曲線冕狀齒輪36向雙曲線小齒輪37傳遞前進行駛側(cè)(車輛的前進行駛側(cè))的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)(雙曲線冕狀齒輪36成為驅(qū)動側(cè)、雙曲線小齒輪37成為被驅(qū)動側(cè)地傳遞前進行駛側(cè)轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)；本發(fā)明所說的、第I曲線齒錐齒輪及第2曲線齒錐齒輪被傳遞來自驅(qū)動力源的驅(qū)動力而向正轉(zhuǎn)側(cè)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài))相互抵接的雙曲線冕狀齒輪36的齒面(嚙合齒面)與雙曲線小齒輪37的齒面(嚙合齒面)產(chǎn)生接觸力的情況下，產(chǎn)生使雙曲線冕狀齒輪36朝向前差速器裝置2前進的軸向載荷。在該情況下相互抵接的雙曲線冕狀齒輪36及雙曲線小齒輪37的各齒面成為本發(fā)明所說的前進側(cè)嚙合齒面。
[0071 ] 通過該雙曲線冕狀齒輪36的前進移動，在所述離合機構(gòu)31，各離合器板33、33、…與各離合器盤34、34、…之間的間隔變得較小，成為在這些離合器板33、33、…與各離合器盤34、34、…之間進行轉(zhuǎn)矩傳遞的狀態(tài)，即成為離合器接合狀態(tài)。此外，這樣的雙曲線冕狀齒輪36的前進移動，在從雙曲線小齒輪37向雙曲線冕狀齒輪36傳遞后退行駛側(cè)(車輛的后退行駛側(cè))的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)(雙曲線小齒輪37成為驅(qū)動側(cè)、雙曲線冕狀齒輪36成為被驅(qū)動側(cè)地傳遞后退行駛側(cè)轉(zhuǎn)矩的狀態(tài))下也進行。這是由于，在從雙曲線小齒輪37向雙曲線冕狀齒輪36傳遞后退行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)下和在從雙曲線冕狀齒輪36向雙曲線小齒輪37傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)下，相互抵接的雙曲線冕狀齒輪36的齒面與雙曲線小齒輪37的齒面之間產(chǎn)生的接觸力為相同方向。
[0072] 相反，所述各要素被設(shè)定為:在以從雙曲線小齒輪37向雙曲線冕狀齒輪36傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)(雙曲線小齒輪37成為驅(qū)動側(cè)、雙曲線冕狀齒輪36成為被驅(qū)動側(cè)地傳遞前進行駛側(cè)轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)；本發(fā)明所說的、第I曲線齒錐齒輪及第2曲線齒錐齒輪在驅(qū)動力源處于被驅(qū)動狀態(tài)時向正轉(zhuǎn)側(cè)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài))相互抵接的雙曲線冕狀齒輪36的齒面與雙曲線小齒輪37的齒面產(chǎn)生了接觸力的情況下，產(chǎn)生使雙曲線冕狀齒輪36從前差速器裝置2后退的軸向載荷。在該情況下，相互抵接的雙曲線冕狀齒輪36及雙曲線小齒輪37的各齒面成為本發(fā)明所說的后退側(cè)嚙合齒面。
[0073]通過該雙曲線冕狀齒輪36的后退移動，在所述離合機構(gòu)31，各離合器板33、33、…與各離合器盤34、34、…之間的間隔變得較大，成為這些離合器板33、33、…與各離合器盤
34、34、…之間不進行轉(zhuǎn)矩傳遞的狀態(tài)，即成為離合器釋放狀態(tài)。此外，這樣的雙曲線冕狀齒輪36的后退移動,在從雙曲線冕狀齒輪36向雙曲線小齒輪37傳遞后退行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)(雙曲線冕狀齒輪36成為驅(qū)動側(cè)、雙曲線小齒輪37成為被驅(qū)動側(cè)地傳遞后退行駛側(cè)轉(zhuǎn)矩的狀態(tài))下也進行。這是由于，在從雙曲線冕狀齒輪36向雙曲線小齒輪37傳遞后退行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)下和在從雙曲線小齒輪37向雙曲線冕狀齒輪36傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)下，在相互抵接的雙曲線冕狀齒輪36的齒面與雙曲線小齒輪37的齒面之間產(chǎn)生的接觸力為相同方向。
[0074]用于進行以上動作的所述雙曲線冕狀齒輪36及雙曲線小齒輪37的所述各要素(各曲線齒的壓力角及扭轉(zhuǎn)角、各旋轉(zhuǎn)軸心01、02的偏心尺寸)預(yù)先通過實驗、模擬而求出。
[0075](后差速器裝置)
[0076]后差速器裝置6是可實現(xiàn)向左右的后輪車軸61L、61R進行轉(zhuǎn)矩的差動分配的差動動作的裝置，包括一邊相互嚙合一邊旋轉(zhuǎn)的一對的小齒輪65、65及一對的側(cè)面齒輪66、66。小齒輪65、65及側(cè)面齒輪66、66收容在差速器殼64內(nèi)。該后差速器裝置6也是只要是能實現(xiàn)所述差動動作的裝置即可，可以是任意構(gòu)成。
[0077](后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置)
[0078]后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5是本實施方式的特征之一，是將切換驅(qū)動力的傳遞及非傳遞的離合機構(gòu)(切斷接合單元)51和切換驅(qū)動力的傳遞方向的(在車體前后方向與車寬方向之間切換)傳動機構(gòu)(曲線齒錐齒輪對)52 —體組裝而構(gòu)成。圖3是放大表示這些離合機構(gòu)51及傳動機構(gòu)52的示意圖。
[0079]離合機構(gòu)51由濕式多板離合器構(gòu)成，是多個離合器板(摩擦板)53、53、…與多個離合器盤(摩擦板)54、54、…沿著后輪車軸61L的軸向交替配置(例如離合器板53與離合器盤54之間的間隔設(shè)定為0.8_左右地配置)的結(jié)構(gòu)。該間隔尺寸也不限于此，但優(yōu)選是在離合器板53與離合器盤54之間不進行轉(zhuǎn)矩傳遞的范圍內(nèi)盡可能小的尺寸。
[0080]所述各離合器板53、53、…花鍵嵌合于從所述差速器殼64沿著后輪車軸61L的軸向延伸的圓筒狀的后輪側(cè)輸入軸67的外周面，設(shè)置成相對于該后輪側(cè)輸入軸67可一體旋轉(zhuǎn)且可沿軸向位移。另外，所述后輪車軸61L穿插于該后輪側(cè)輸入軸67的內(nèi)部而與后輪62L連結(jié)。[0081]另一方面,離合器盤54花鍵嵌合于在構(gòu)成傳動機構(gòu)52的后述的雙曲線冕狀齒輪(第I曲線齒錐齒輪)56的內(nèi)周端安裝的圓筒狀的離合器殼55的內(nèi)周面，設(shè)置成相對于離合器殼55可一體旋轉(zhuǎn)且可沿軸向位移。
[0082]此外，在所述后輪側(cè)輸入軸67的外面安裝有限制各離合器板53、53、…中的位于最靠近后差速器裝置6側(cè)的離合器板53向后差速器裝置6側(cè)移動的卡環(huán)53a。另一方面，在所述離合器殼55的內(nèi)面安裝有限制各離合器盤54、54、…中的位于最遠離后差速器裝置6的一側(cè)的離合器盤54向與后差速器裝置6相反側(cè)移動的卡環(huán)54a。
[0083]由此，在雙曲線冕狀齒輪56從后差速器裝置6后退的情況下(向圖1及圖3的左側(cè)移動的情況下)，各離合器板53、53、…與各離合器盤54、54、…之間的間隔變得較大,成為在這些離合器板53、53、…與離合器盤54、54、…之間不進行轉(zhuǎn)矩傳遞的狀態(tài)，即成為離合器釋放狀態(tài)。與此相對，在雙曲線冕狀齒輪56向后差速器裝置6前進的情況下(向圖1及圖3的右側(cè)移動的情況下),各離合器板53、53、…與各離合器盤54、54、…之間的間隔變得較小，或者各離合器板53、53、…與各離合器盤54、54、…相互接觸，成為在這些離合器板53、53、…與離合器盤54、54、…之間進行轉(zhuǎn)矩傳遞的狀態(tài)，即成為離合器接合狀態(tài)。另外，關(guān)于所述雙曲線冕狀齒輪56的后退移動及前進移動的原理將后述。
[0084]傳動機構(gòu)52與所述前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3的傳動機構(gòu)32同樣，由雙曲線齒輪構(gòu)成。具體而言，為雙曲線小齒輪(第2曲線齒錐齒輪)57和雙曲線冕狀齒輪56相互嚙合的結(jié)構(gòu)，在所述雙曲線小齒輪57 —體旋轉(zhuǎn)地安裝有所述傳動軸4且所述雙曲線小齒輪57的旋轉(zhuǎn)軸心沿車體前后方向延伸，在所述雙曲線冕狀齒輪56 —體旋轉(zhuǎn)地安裝有所述離合器殼55且所述雙曲線冕狀齒輪56的旋轉(zhuǎn)軸心沿車寬方向延伸。這些雙曲線冕狀齒輪56及雙曲線小齒輪57的結(jié)構(gòu)與前述的前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3的各齒輪36、37大致相同，所以在此省略說明。
[0085]此外，作為構(gòu)成該傳動機構(gòu)52的雙曲線冕狀齒輪56及雙曲線小齒輪57的各要素，例如可舉出各曲線齒的壓力角及扭轉(zhuǎn)角、各旋轉(zhuǎn)軸心的偏心尺寸等。并且，在雙曲線冕狀齒輪56與雙曲線小齒輪57之間進行轉(zhuǎn)矩傳遞的情況下，根據(jù)這些各要素，決定對雙曲線冕狀齒輪56產(chǎn)生的沿著旋轉(zhuǎn)軸心的方向的載荷即“軸向載荷”的產(chǎn)生方向及大小。并且，向圖1及圖3的右側(cè)(雙曲線冕狀齒輪56向后差速器裝置6前進的一側(cè))產(chǎn)生該軸向載荷的情況下，在所述離合機構(gòu)51,各離合器板53、53、…與各離合器盤54、54、…之間的間隔變得較小，成為在這些離合器板53、53、…與各離合器盤54、54、…之間進行轉(zhuǎn)矩傳遞的狀態(tài)，即成為離合器接合狀態(tài)。另一方面，向圖1及圖3的左側(cè)(雙曲線冕狀齒輪56遠離后差速器裝置6的一側(cè))產(chǎn)生所述軸向載荷的情況下,在所述離合機構(gòu)51,各離合器板53、53、…與各離合器盤54、54、…之間的間隔變得較大,成為在這些離合器板53、53、…與各離合器盤54、54、…之間不進行轉(zhuǎn)矩傳遞的狀態(tài)，即成為離合器釋放狀態(tài)。
[0086]并且，在本實施方式中，所述各要素被設(shè)定成:在以從雙曲線小齒輪57向雙曲線冕狀齒輪56傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)(雙曲線小齒輪57成為驅(qū)動側(cè)、雙曲線冕狀齒輪56成為被驅(qū)動側(cè)地傳遞前進行駛側(cè)轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)；本發(fā)明所說的、第I曲線齒錐齒輪及第2曲線齒錐齒輪被傳遞來自驅(qū)動力源的驅(qū)動力而向正轉(zhuǎn)側(cè)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài))相互抵接的雙曲線小齒輪57的齒面與雙曲線冕狀齒輪56的齒面之間產(chǎn)生了接觸力的情況下，產(chǎn)生使雙曲線冕狀齒輪56向后差速器裝置6前進的軸向載荷。在該情況下相互抵接的雙曲線冕狀齒輪56及雙曲線小齒輪57的各齒面成為本發(fā)明所說的前進側(cè)嚙合齒面。
[0087]通過該雙曲線冕狀齒輪56的前進移動,在所述離合機構(gòu)51,各離合器板53、53、…與各離合器盤54、54、…之間的間隔變得較小,成為在這些離合器板53、53、…與各離合器盤54、54、…之間進行轉(zhuǎn)矩傳遞的狀態(tài)，即成為離合器接合狀態(tài)。此外，這樣的雙曲線冕狀齒輪56的前進移動,在從雙曲線冕狀齒輪56向雙曲線小齒輪57傳遞后退行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)(雙曲線冕狀齒輪56成為驅(qū)動側(cè)、雙曲線小齒輪37成為被驅(qū)動側(cè)地傳遞后退行駛側(cè)轉(zhuǎn)矩的狀態(tài))下也進行。這是由于，在從雙曲線冕狀齒輪56向雙曲線小齒輪57傳遞后退行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)下和從雙曲線小齒輪57向雙曲線冕狀齒輪56傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)下，相互抵接的雙曲線小齒輪57的齒面與雙曲線冕狀齒輪56的齒面之間產(chǎn)生的接觸力為相同方向。
[0088]相反,所述各要素被設(shè)定成:在以從雙曲線小齒輪57向雙曲線冕狀齒輪56傳遞后退行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)(雙曲線小齒輪57成為驅(qū)動側(cè)、雙曲線冕狀齒輪56成為被驅(qū)動側(cè)地傳遞后退行駛側(cè)轉(zhuǎn)矩的狀態(tài))相互抵接的雙曲線小齒輪57的齒面與雙曲線冕狀齒輪56的齒面之間發(fā)生了接觸力的情況下，產(chǎn)生使雙曲線冕狀齒輪56從后差速器裝置6后退的軸向載荷。在該情況下，相互抵接的雙曲線冕狀齒輪56及雙曲線小齒輪57的各齒面成為本發(fā)明所說的后退側(cè)嚙合齒面。
[0089]通過該雙曲線冕狀齒輪56的后退移動,在所述離合機構(gòu)51,各離合器板53、53、…與各離合器盤54、54、…之間的間隔變得較大,成為在這些離合器板53、53、…與各離合器盤54、54、…之間不進行轉(zhuǎn)矩傳遞的狀態(tài)，就是說成為離合器釋放狀態(tài)。此外，這樣的雙曲線冕狀齒輪56的后退移動，在從雙曲線冕狀齒輪56向雙曲線小齒輪57傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)(雙曲線冕狀齒輪56成為驅(qū)動側(cè)、雙曲線小齒輪57成為被驅(qū)動側(cè)地傳遞前進行駛側(cè)轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)；本發(fā)明所說的、第I曲線齒錐齒輪及第2曲線齒錐齒輪在驅(qū)動力源處于被驅(qū)動狀態(tài)時向正轉(zhuǎn)側(cè)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài))下也進行。這是由于，在從雙曲線冕狀齒輪56向雙曲線小齒輪57傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)下和在從雙曲線小齒輪57向雙曲線冕狀齒輪56傳遞后退行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)下，相互抵接的雙曲線小齒輪57的齒面與雙曲線冕狀齒輪56的齒面之間產(chǎn)生的接觸力為同一方向。
[0090]用于進行以上動作的所述雙曲線冕狀齒輪56及雙曲線小齒輪57的所述各要素(各曲線齒的壓力角及扭轉(zhuǎn)角、各旋轉(zhuǎn)軸心的偏心尺寸)預(yù)先通過實驗、模擬而求出。
[0091](傳動軸)
[0092]傳動軸4是向后輪62L、62R傳遞發(fā)動機轉(zhuǎn)矩的部件，沿車體的前后方向延伸。并且，在該傳動軸4的前端一體旋轉(zhuǎn)地連結(jié)有所述前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3的雙曲線小齒輪37，在后端一體旋轉(zhuǎn)地連結(jié)有后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5的雙曲線小齒輪57。
[0093]并且，在該傳動軸4配設(shè)有電動馬達41。該電動馬達41包括一體旋轉(zhuǎn)地安裝于傳動軸4的由永磁體構(gòu)成的轉(zhuǎn)子41a、和卷繞有線圈的定子41b。并且，該電動馬達41被來自E⑶100的控制信號控制旋轉(zhuǎn)。
[0094]例如，在通過來自ECU100的控制信號而在電動馬達41的轉(zhuǎn)子41a產(chǎn)生了后退側(cè)(車輛后退行駛的一側(cè))的轉(zhuǎn)矩的情況下，在傳動軸4產(chǎn)生相同方向的轉(zhuǎn)矩，成為從所述前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3的雙曲線小齒輪37向雙曲線冕狀齒輪36傳遞后退行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)，如上所述，通過雙曲線冕狀齒輪36的前進移動而離合機構(gòu)31成為接合狀態(tài)。此時,成為從所述后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5的雙曲線小齒輪57向雙曲線冕狀齒輪56傳遞后退行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)，因此，如上所述，通過雙曲線冕狀齒輪56的后退移動而離合機構(gòu)51成為釋放狀態(tài)。
[0095]另一方面，在通過來自E⑶100的控制信號而在電動馬達41的轉(zhuǎn)子41a產(chǎn)生了前進側(cè)(車輛前進行駛的一側(cè))的轉(zhuǎn)矩的情況下，在傳動軸4產(chǎn)生相同方向的轉(zhuǎn)矩，成為從所述前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3的雙曲線小齒輪37向雙曲線冕狀齒輪36傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài),如上所述,通過雙曲線冕狀齒輪36的后退移動而離合機構(gòu)31成為釋放狀態(tài)。此時，成為從所述后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5的雙曲線小齒輪57向雙曲線冕狀齒輪56傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)，因此，如上所述，通過雙曲線冕狀齒輪56的前進移動而離合機構(gòu)51成為接合狀態(tài)。
[0096](ECU)
[0097]E⑶100是執(zhí)行包括發(fā)動機I的運轉(zhuǎn)控制、電動馬達41的控制等的各種控制的電子控制裝置，包括 CPU (Central Processing Unit)、R0M (Read Only Memory)>RAM (RandomAccess Memory)及備份 RAM 等。
[0098]在ROM存儲有各種控制程序、執(zhí)行這些各種控制程序時所參照的映射等。CPU基于存儲于ROM的各種控制程序和/或映射而執(zhí)行運算處理。此外，RAM是暫時存儲CPU的運算結(jié)果、從各傳感器輸入的數(shù)據(jù)等的存儲器，備份RAM是在未圖示的點火開關(guān)的OFF時等存儲應(yīng)保存的數(shù)據(jù)等的非易失性存儲器。
[0099]如圖5所示，在ECU100連接有:檢測油門踏板的踏下量即油門開度Acc的油門開度傳感器101、在曲柄每旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度時發(fā)出脈沖信號的曲柄位置傳感器102、檢測右前輪22R的旋轉(zhuǎn)速度(旋轉(zhuǎn)數(shù))的右前輪速度傳感器103、檢測左前輪22L的旋轉(zhuǎn)速度的左前輪速度傳感器104、檢測右后輪62R的旋轉(zhuǎn)速度的右后輪速度傳感器105、檢測左后輪62L的旋轉(zhuǎn)速度的左后輪速度傳感器106等。另外，在該ECU100還連接有作為其他傳感器類的:檢測方向盤的操舵角的操舵角傳感器、檢測制動踏板的踏下/松開的制動踏板傳感器、檢測發(fā)動機冷卻水溫的水溫傳感器、檢測配置在進氣通路的節(jié)氣門的開度的節(jié)氣門開度傳感器、檢測吸入空氣量的空氣流量計、檢測蓄電池的充放電電流的電流傳感器、及電池溫度傳感器等，來自這些各傳感器的信號輸入到E⑶100。
[0100]并且，E⑶100基于上述的各種傳感器的輸出信號,執(zhí)行包括發(fā)動機I的節(jié)氣門開度控制(吸入空氣量控制)、燃料噴射量控制及點火時期控制等在內(nèi)的發(fā)動機I的各種控制。此外，E⑶100執(zhí)行包括后述的“2WD - 4WD切換控制”、“EV行駛控制”在內(nèi)的電動馬達41的控制。
[0101](行駛模式)
[0102]在本實施方式的車輛中，在低速行駛時等這樣的處于發(fā)動機I的運轉(zhuǎn)效率差的行駛條件的情況下，可進行僅利用電動馬達41的行駛(以下，也稱為“EV行駛”)。此外，在駕駛者通過配置在車廂內(nèi)的行駛模式選擇開關(guān)選擇了 EV行駛模式的情況下也進行EV行駛。
[0103]另一方面，在驅(qū)動發(fā)動機I進行行駛的通常行駛(以下，也稱為“發(fā)動機行駛”)時，根據(jù)路面狀態(tài)等，選擇性地實施將發(fā)動機I的驅(qū)動力僅傳遞到前輪22L、22R的二輪驅(qū)動行駛(2WD行駛)和將發(fā)動機I的驅(qū)動力傳遞到前輪22L、22R及后輪62L、62R的四輪驅(qū)動行駛(4WD行駛)。此外，也可以通過駕駛者操作配置在車廂內(nèi)的2WD - 4WD選擇開關(guān)而選擇性地實施2WD行駛和4WD行駛。
[0104]接著，對EV行駛和發(fā)動機行駛的行駛模式的切換進行說明。圖6是表示用于根據(jù)車速V及油門開度Acc而切換EV行駛和發(fā)動機行駛的驅(qū)動力選擇映射的圖。該圖6的實線A是用于將車輛的起步/行駛用(以下，稱為行駛用)的驅(qū)動力源在發(fā)動機I和電動馬達41之間切換的、換言之用于在將發(fā)動機I作為行駛用驅(qū)動力源來使車輛行駛的發(fā)動機行駛和將電動馬達41作為行駛用的驅(qū)動力源來使車輛行駛的馬達行駛之間進行切換的、發(fā)動機行駛區(qū)域與馬達行駛區(qū)域的分界線。該圖6所示的驅(qū)動力選擇映射由以車速V和油門開度Acc為參數(shù)的二維坐標(biāo)構(gòu)成，預(yù)先存儲于所述E⑶100的ROM。
[0105]并且，E⑶100從圖6的驅(qū)動力選擇映射，基于由車速V和油門開度Acc所示的車輛狀態(tài)來判斷是處于馬達行駛區(qū)域和發(fā)動機行駛區(qū)域的哪一個，執(zhí)行馬達行駛或發(fā)動機行駛。從圖6可知，通常在發(fā)動機效率比高轉(zhuǎn)矩區(qū)域差的、較低的油門開度時即低負荷時、或較低車速時即低發(fā)動機轉(zhuǎn)矩時執(zhí)行馬達行駛。
[0106](車輛行駛狀態(tài))
[0107]接著，使用圖7?圖11說明如上所述構(gòu)成的車輛的行駛狀態(tài)。以下，按順序說明在發(fā)動機行駛時從二輪驅(qū)動行駛(以下，有時也稱為2WD行駛)切換到四輪驅(qū)動行駛(以下，有時也稱為4WD行駛)時的動作、同樣在發(fā)動機行駛時從4WD行駛切換到2WD行駛時的動作、EV行駛時(EV前進行駛時及EV后退行駛時)的動作。
[0108]另外，圖7?圖11中對各車軸21L、21R、61L、61R標(biāo)注的實線箭頭表示由轉(zhuǎn)矩傳遞(來自發(fā)動機1、電動馬達41的轉(zhuǎn)矩傳遞)施加驅(qū)動力而旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，就是說作為驅(qū)動輪而旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，虛線箭頭表示未被傳遞轉(zhuǎn)矩而是由于與路面的摩擦力而旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。
[0109]< 2WD — 4WD 切換>
[0110]首先，說明從2WD行駛向4WD行駛切換時的動作。在從以2WD在鋪裝路面行駛的狀態(tài)向惡劣路面、低U路的行駛變化而要求以4WD進行行駛的情況下等執(zhí)行該動作。例如，在基于所述各車輪速度傳感器103?106的檢測信號而得知一部分車輪發(fā)生了滑移的情況下，判斷為變化到在低U路的行駛，進行從2WD行駛向4WD行駛的切換。此外，在駕駛者通過配置在車廂內(nèi)的2WD - 4WD選擇開關(guān)而選擇了 4WD行駛模式的情況下，也進行從2WD行駛向4WD行駛的切換。
[0111]首先，在2WD行駛狀態(tài)，各離合機構(gòu)31、51均為釋放狀態(tài)。因此，在所述前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3及所述后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5，雙曲線冕狀齒輪36、56、雙曲線小齒輪37、57均停止。結(jié)果，傳動軸4停止旋轉(zhuǎn)，隨著傳動軸4的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的振動、噪音降低，并且可謀求因動力損失的減少而改善燃料消耗率。
[0112]在這樣的2WD行駛狀態(tài)下要求4WD行駛時，首先，如圖7所示，通過來自E⑶100的控制信號而使電動馬達41的轉(zhuǎn)子41a產(chǎn)生后退側(cè)(車輛后退行駛的一側(cè))的轉(zhuǎn)矩。由此傳動軸4向車輛后退側(cè)稍微旋轉(zhuǎn)(參照圖7的箭頭P1)。
[0113]通過該傳動軸4的旋轉(zhuǎn)，所述前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3中，成為從雙曲線小齒輪37向雙曲線冕狀齒輪36傳遞后退行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)。如上所述，在向該方向傳遞轉(zhuǎn)矩的情況下，所述前進側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而雙曲線冕狀齒輪36向前差速器裝置2側(cè)前進移動(參照在圖7對雙曲線冕狀齒輪36標(biāo)注的箭頭)，由此離合機構(gòu)31成為接合狀態(tài)地開始動作。作為此時的離合機構(gòu)31的接合狀態(tài)(離合器的轉(zhuǎn)矩容量(轉(zhuǎn)矩傳遞承載能力))，只要是來自發(fā)動機I的轉(zhuǎn)矩傳遞到傳動機構(gòu)32即可，可以是在離合器板33、33、…與離合器盤
34、34、…之間一邊發(fā)生滑移一邊傳遞來自發(fā)動機I的轉(zhuǎn)矩的程度。例如，可以是產(chǎn)生能利用所述離合器殼35內(nèi)的油的粘性將來自發(fā)動機I的轉(zhuǎn)矩傳遞到傳動機構(gòu)32的程度的離合器接合力。
[0114]此外，在后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5中，成為從雙曲線小齒輪57向雙曲線冕狀齒輪56傳遞后退行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)，因此雙曲線冕狀齒輪56向遠離后差速器裝置6的一側(cè)后退移動(參照圖7中對雙曲線冕狀齒輪56標(biāo)注的箭頭)，由此離合機構(gòu)51維持釋放狀態(tài)。
[0115]這樣在前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3的離合機構(gòu)31開始接合動作的時刻(隨著傳動軸4向車輛后退側(cè)稍微旋轉(zhuǎn)而離合機構(gòu)31的雙曲線冕狀齒輪36的前進移動開始的時刻)，發(fā)動機I的驅(qū)動力被傳遞到前輪車軸21L、21R (參照對前輪車軸21L、21R標(biāo)注的箭頭F1)，但尚未傳遞到后輪車軸61L、61R (參照對后輪車軸61L、6IR標(biāo)注的虛線箭頭Rl )。
[0116]其后，當(dāng)所述前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3的離合機構(gòu)31成為接合狀態(tài)時，如圖8所示，發(fā)動機I的轉(zhuǎn)矩經(jīng)由后輪側(cè)輸出軸27、離合機構(gòu)31、傳動機構(gòu)32而傳遞到傳動軸4。通過該發(fā)動機I的轉(zhuǎn)矩被傳遞到傳動機構(gòu)32，從而成為從雙曲線冕狀齒輪36向雙曲線小齒輪37傳遞向前進行駛側(cè)的較大轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)，因此雙曲線冕狀齒輪36向前差速器裝置2側(cè)進一步前進移動，由此離合機構(gòu)31以高接合力被接合。
[0117]然后，通過該離合機構(gòu)31的接合，傳動軸4受到來自發(fā)動機I的轉(zhuǎn)矩而向前進方向側(cè)旋轉(zhuǎn)(參照圖8的箭頭P2)。該傳動軸4的旋轉(zhuǎn)力傳遞到后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5的傳動機構(gòu)52，在該傳動機構(gòu)52中，成為從雙曲線小齒輪57向雙曲線冕狀齒輪56傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)。如上所述，在向該方向傳遞轉(zhuǎn)矩的情況下，所述前進側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而雙曲線冕狀齒輪56向后差速器裝置6側(cè)前進移動(參照在圖8對雙曲線冕狀齒輪56標(biāo)注的箭頭)，由此 離合機構(gòu)51成為接合狀態(tài)。
[0118]由此，各離合機構(gòu)31、51均成為接合狀態(tài)，來自發(fā)動機I的驅(qū)動力經(jīng)由傳動軸4、傳動機構(gòu)52、離合機構(gòu)51、后差速器裝置6、后輪車軸61L、61R而傳遞到后輪62L、62R (參照對后輪車軸61L、61R標(biāo)注的箭頭R2)。由此，完成向?qū)⑶拜?2L、22R及后輪62L、62R均作為驅(qū)動輪的4WD行駛的切換。
[0119]< 4WD — 2WD 切換 >
[0120]接著，說明從上述的4WD行駛狀態(tài)變至2WD行駛狀態(tài)的動作。例如隨著駕駛者對油門踏板的踏下解除(油門OFF)操作而進行該動作。就是說，通過油門踏板的踏下解除操作，發(fā)動機I的轉(zhuǎn)矩降低(例如通過切斷燃料而使發(fā)動機轉(zhuǎn)矩降低)，從而發(fā)動機I成為被驅(qū)動狀態(tài)。就是說，在前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3中，成為從雙曲線小齒輪37向雙曲線冕狀齒輪36傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)。如上所述，在向該方向傳遞轉(zhuǎn)矩的情況下，所述后退側(cè)嚙合齒面彼此抵接，從而雙曲線冕狀齒輪36向遠離前差速器裝置2的方向后退移動(參照在圖9對雙曲線冕狀齒輪36標(biāo)注的箭頭)，由此離合機構(gòu)31成為釋放狀態(tài)地進行動作。此外，輸入到傳動軸4的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩也減少，因此在后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5中，也成為從雙曲線冕狀齒輪56向雙曲線小齒輪57傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)。如上所述，在向該方向傳遞轉(zhuǎn)矩的情況下，所述后退側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而雙曲線冕狀齒輪56向遠離后差速器裝置6的方向后退移動(參照在圖9對雙曲線冕狀齒輪56標(biāo)注的箭頭)，由此，離合機構(gòu)51成為釋放狀態(tài)地進行動作。[0121]如此，各離合機構(gòu)31、51均成為釋放狀態(tài)，從而成為對后輪車軸61L、61R不傳遞發(fā)動機I的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)(參照對后輪車軸61L、61R標(biāo)注的虛線箭頭R3)，變至2WD行駛狀態(tài)。此外，此時，在所述前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3及所述后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5中，雙曲線冕狀齒輪36、56、雙曲線小齒輪37、57均停止，傳動軸4停止旋轉(zhuǎn)。
[0122]此外，在本實施方式中，隨著駕駛者對油門踏板的踏下量減少，傳遞到前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩減少，因此在該前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3中，雙曲線冕狀齒輪36向遠離前差速器裝置2的方向的后退移動量逐漸變大。此外，在后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5中也是，隨著駕駛者對油門踏板的踏下量減少，傳遞到傳動軸4的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩減少，因此雙曲線冕狀齒輪56向遠離后差速器裝置6的方向的后退移動量逐漸變大。因此，能夠與該油門踏板的踏下量相應(yīng)地，隨著在各離合機構(gòu)31、51的滑移量的變化而改變對前輪22L、22R和后輪62L、62R的驅(qū)動力分配率。例如，通過使油門踏板的踏下量返回到預(yù)定量(例如油門踏板開度30%)，能夠使對前輪22L、22R的驅(qū)動力分配率和對后輪62L、62R的驅(qū)動力分配率為“7:3”的比率。這些油門踏板開度與驅(qū)動力分配率的關(guān)系不限于此。
[0123]而且，在本實施方式中，也能夠在4WD行駛狀態(tài)，通過來自E⑶100的控制信號而使電動馬達41的轉(zhuǎn)子41a產(chǎn)生前進側(cè)的轉(zhuǎn)矩，由此切換雙曲線小齒輪37與雙曲線冕狀齒輪36的嚙合齒面(從所述前進側(cè)嚙合齒面彼此抵接的狀態(tài)切換到后退側(cè)嚙合齒面彼此抵接的狀態(tài))，從而強制性地切換到2WD行駛狀態(tài)。就是說，當(dāng)使該電動馬達41的轉(zhuǎn)子41a產(chǎn)生前進側(cè)的轉(zhuǎn)矩時，在前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3，成為從雙曲線小齒輪37向雙曲線冕狀齒輪36傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)，如上所述，離合機構(gòu)31成為釋放狀態(tài)。伴隨于此，輸入到傳動軸4的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩減少，因此在后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5中也是，成為從雙曲線冕狀齒輪56向雙曲線小齒輪57傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)，離合機構(gòu)51成為釋放狀態(tài)，變化到2WD行駛狀態(tài)。
[0124]<EV 行駛 >
[0125]接著，說明利用電動馬達41行駛的EV行駛時。在該EV行駛中，在前進行駛時以后輪62L、62R為驅(qū)動輪,在后退行駛時以前輪22L、22R為驅(qū)動輪。
[0126]具體而言，在EV前進行駛時，如圖10所示，通過來自E⑶100的控制信號使電動馬達41的轉(zhuǎn)子41a產(chǎn)生前進側(cè)的轉(zhuǎn)矩。由此傳動軸4向車輛前進側(cè)旋轉(zhuǎn)(參照圖10的箭頭P4)。
[0127]通過該傳動軸4的旋轉(zhuǎn)，在所述后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5中，成為從雙曲線小齒輪57向雙曲線冕狀齒輪56傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)。如上所述，在向該方向傳遞轉(zhuǎn)矩的情況下，所述前進側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而雙曲線冕狀齒輪56向后差速器裝置6側(cè)前進移動(參照在圖10對雙曲線冕狀齒輪56標(biāo)注的箭頭)，由此離合機構(gòu)51成為接合狀態(tài)。此外，在前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3中，成為從雙曲線小齒輪37向雙曲線冕狀齒輪36傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)，因此雙曲線冕狀齒輪36向遠離前差速器裝置2的一側(cè)后退移動(參照在圖10對雙曲線冕狀齒輪36標(biāo)注的箭頭)，由此離合機構(gòu)31成為釋放狀態(tài)。就是說，通過電動馬達41的驅(qū)動力(前進方向的驅(qū)動力)僅使后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5的離合機構(gòu)51接合，由此進行以后輪62L、62R為驅(qū)動輪的EV前進行駛(參照對后輪車軸61L、61R標(biāo)注的箭頭R4)。
[0128]另一方面，在EV后退行駛時，如圖11所示，通過來自E⑶100的控制信號使電動馬達41的轉(zhuǎn)子41a產(chǎn)生后退側(cè)的轉(zhuǎn)矩。由此傳動軸4向車輛后退側(cè)旋轉(zhuǎn)(參照圖11的箭頭P5)。
[0129]通過該傳動軸4的旋轉(zhuǎn)，在所述前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3中，成為從雙曲線小齒輪37向雙曲線冕狀齒輪36傳遞后退行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)。如上所述，在向該方向傳遞轉(zhuǎn)矩的情況下，所述前進側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而雙曲線冕狀齒輪36向前差速器裝置2側(cè)前進移動(參照在圖11對雙曲線冕狀齒輪36標(biāo)注的箭頭)，由此離合機構(gòu)31成為接合狀態(tài)。此外，在后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5中，成為從雙曲線小齒輪57向雙曲線冕狀齒輪56傳遞后退行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)，因此雙曲線冕狀齒輪56向遠離后差速器裝置6的一側(cè)后退移動(參照在圖11對雙曲線冕狀齒輪56標(biāo)注的箭頭)，由此離合機構(gòu)51成為釋放狀態(tài)。就是說，通過電動馬達41的驅(qū)動力(后退方向的驅(qū)動力)僅使前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3的離合機構(gòu)31接合，由此進行以前輪22L、22R為驅(qū)動輪的EV后退行駛(參照對前輪車軸21L、2IR標(biāo)注的箭頭F5 )。
[0130]如以上所說明，在本實施方式中，在對構(gòu)成各傳動機構(gòu)32、52的雙曲線齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩時，根據(jù)該轉(zhuǎn)矩的傳遞方向，沿軸線的方向的載荷(軸向載荷)作用于雙曲線冕狀齒輪36、56，利用該構(gòu)成來切換離合機構(gòu)31、51的接合和釋放，由此可切換2WD行駛狀態(tài)和4WD行駛狀態(tài)。在以往的備用四輪驅(qū)動方式的車輛(例如上述專利文獻所示的車輛)中，為了切換2WD行駛狀態(tài)和4WD行駛狀態(tài)而設(shè)置的前側(cè)切斷接合機構(gòu)、后側(cè)切斷接合機構(gòu),包括執(zhí)行器(電子控制執(zhí)行器)，因此各切斷接合機構(gòu)大型且質(zhì)量大，而且，也招致制造成本的提高。此外，在四輪驅(qū)動模式的行駛中，需要對所述執(zhí)行器始終通電，因此在持續(xù)四輪驅(qū)動模式的行駛的狀況下耗電大，在燃料消耗率、耐久性方面存在問題。與此相對，在本實施方式的各驅(qū)動力傳遞裝置3、5中，根據(jù)轉(zhuǎn)矩的傳遞方向切換離合機構(gòu)31、51的接合和釋放，因此不需要分別設(shè)置單獨的電子控制執(zhí)行器，可謀求小型輕量化，能謀求制造成本的低廉化。此外，僅在從2WD行駛向4WD行駛的切換開始時驅(qū)動電動馬達41，在4WD行駛中、從4WD行駛向2WD行駛切換時不需要驅(qū)動電動馬達41。因此，可大幅度減少耗電。此外，在2WD行駛時，可以使傳動軸4的旋轉(zhuǎn)停止，因此不會產(chǎn)生伴隨該傳動軸4的旋轉(zhuǎn)的振動、噪音，此外，能夠謀求通過動力損失的減少而改善燃料消耗率。而且，也可以利用在從所述2WD行駛向4WD行駛的切換開始時所使用的電動馬達41來進行EV行駛，因此可謀求燃料消耗量的減少、行駛時的安靜性的提高。
[0131]—第2實施方式一
[0132]接著，說明第2實施方式。本實施方式中，所述傳動軸4的構(gòu)成與所述第I實施方式的不同。其他構(gòu)成及動作與第I實施方式同樣，因此在此僅說明與第I實施方式的不同點。
[0133]圖12是表示本實施方式的車輛的驅(qū)動系的概略結(jié)構(gòu)的圖。如該圖所示，在本實施方式的傳動軸4，在電動馬達41的后方側(cè)設(shè)有電子控制聯(lián)軸器42。
[0134]具體而言，該電子控制聯(lián)軸器42是離合器組(pilot clutch)式的，例如包括由多板摩擦離合器構(gòu)成的主離合器、離合器組(電磁多板離合器)、凸輪機構(gòu)及電磁體等，構(gòu)成為:通過電磁體的電磁力使離合器組接合，由凸輪機構(gòu)將該接合力向主離合器傳遞，從而該主離合器接合(關(guān)于其具體結(jié)構(gòu)，例如參照日本特開2010 - 254135號公報)。
[0135]并且，在該電子控制聯(lián)軸器42中，通過控制向所述電磁體供給的勵磁電流Ie來控制轉(zhuǎn)矩容量即聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩Tc。因此，在上述的4WD行駛時，可以在例如0?0.5的范圍無級調(diào)整對后輪62L、62R側(cè)分配的驅(qū)動力相對于全部驅(qū)動力的驅(qū)動力分配率。由E⑶100控制對該電子控制聯(lián)軸器42的電磁體的勵磁電流Ie。
[0136]例如，對電子控制聯(lián)軸器42的勵磁電流Ie為“0”時，所述主離合器為非接合(釋放)狀態(tài)，傳遞轉(zhuǎn)矩Tc為“0%”，因此實現(xiàn)與前輪驅(qū)動狀態(tài)(基于前輪驅(qū)動的二輪驅(qū)動狀態(tài))同等的行駛狀態(tài)。另一方面，若對電子控制聯(lián)軸器42的勵磁電流Ie增加，則傳遞轉(zhuǎn)矩Tc增大，在傳遞轉(zhuǎn)矩Tc成為“ 100% ”時，對后輪62L、62R的驅(qū)動力分配率變得最大，實現(xiàn)與直接連結(jié)四輪驅(qū)動狀態(tài)同等的行駛狀態(tài)。
[0137]如此，在本實施方式中，通過在傳動軸4設(shè)置電子控制聯(lián)軸器42，從而可任意調(diào)整對前輪22L、22R及后輪62L、62R的驅(qū)動力分配率，可以實現(xiàn)以適于路面狀態(tài)的驅(qū)動力分配率進行的4WD行駛。
[0138]此外，在從2WD行駛向4WD行駛切換時，如上所述，在向傳動軸4施加向車輛后退側(cè)的轉(zhuǎn)矩而使前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3的離合機構(gòu)31接合的狀態(tài)下，使對電子控制聯(lián)軸器42的勵磁電流Ie為“0”時，不對后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5傳遞發(fā)動機轉(zhuǎn)矩，因此離合機構(gòu)51成為釋放狀態(tài)。然后，若對電子控制聯(lián)軸器42的勵磁電流Ie增大，則對后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5傳遞發(fā)動機轉(zhuǎn)矩，離合機構(gòu)51成為接合狀態(tài)。因此，可以通過對電子控制聯(lián)軸器42的勵磁電流Ie來控制從2WD行駛向4WD行駛的切換定時。例如，可以在成為向傳動軸4傳遞充分的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)的時刻，使后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5的離合機構(gòu)51接合，進行從2WD行駛向4WD行駛的切換。
[0139]—第3實施方式一
[0140]接著，說明第3實施方式。上述的各實施方式中，在前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3及后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5分別設(shè)有離合機構(gòu)31、51。本實施方式的車輛，在后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5不設(shè)置離合機構(gòu)，僅在前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3設(shè)置離合機構(gòu)31。其他構(gòu)成及動作與第I實施方式同樣，因此在此僅說明與第I實施方式的不同點。
[0141]圖13是表示第3實施方式的車輛的驅(qū)動系的概略結(jié)構(gòu)的圖。如該圖所示，在后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5不設(shè)置離合機構(gòu)，傳動機構(gòu)52的雙曲線冕狀齒輪56直接安裝于差速器殼64。
[0142]因此，在本實施方式中，即使在2WD行駛狀態(tài)下，傳動軸4也隨著后輪62L、62R的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。
[0143]于是，作為本實施方式的從2WD行駛向4WD行駛的切換時的動作，以對在2WD行駛狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)著(向前進方向側(cè)旋轉(zhuǎn))的傳動軸4的旋轉(zhuǎn)施加阻力的方式使電動馬達41的轉(zhuǎn)子41a產(chǎn)生后退側(cè)(車輛后退行駛的一側(cè))的轉(zhuǎn)矩。由此，在所述前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3中，雙曲線小齒輪37與雙曲線冕狀齒輪36的嚙合齒面切換(從所述后退側(cè)嚙合齒面彼此抵接的狀態(tài)切換到前進側(cè)嚙合齒面彼此抵接的狀態(tài))。就是說，成為與從雙曲線小齒輪37向雙曲線冕狀齒輪36傳遞后退行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的情況同樣的嚙合狀態(tài)。如上所述，在向該方向傳遞轉(zhuǎn)矩的情況下，雙曲線冕狀齒輪36向前差速器裝置2側(cè)前進移動(參照在圖13對雙曲線冕狀齒輪36標(biāo)注的箭頭)，由此離合機構(gòu)31成為接合狀態(tài)。結(jié)果，與上述第I實施方式的從2WD行駛向4WD行駛切換時的動作時同樣，進行向4WD行駛的切換。
[0144]—第4實施方式一
[0145]接著，說明第4實施方式。圖14是表示第4實施方式的車輛的驅(qū)動系的概略結(jié)構(gòu)的圖。如該圖所示，本實施方式的車輛中，在前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3不設(shè)置離合機構(gòu)，僅在后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5設(shè)置離合機構(gòu)51。此外，在傳動軸4不設(shè)置電動馬達。其他構(gòu)成及動作與第I實施方式同樣，因此在此僅說明與第I實施方式的不同點。
[0146]在本實施方式中，即使在2WD行駛狀態(tài)下，發(fā)動機I的驅(qū)動力也始終傳遞到傳動軸4，因此傳動軸4旋轉(zhuǎn)。
[0147]并且，在本實施方式中，在前進行駛時，當(dāng)通過駕駛者對油門踏板的踏下操作等而發(fā)動機I的轉(zhuǎn)矩變大時，傳動軸4的向前進旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)力也變大。伴隨于此，在后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5的傳動機構(gòu)52中，成為從雙曲線小齒輪57向雙曲線冕狀齒輪56傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)。如上所述，在向該方向傳遞轉(zhuǎn)矩的情況下，所述前進側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而雙曲線冕狀齒輪56向后差速器裝置6側(cè)前進移動(參照在圖14對雙曲線冕狀齒輪56標(biāo)注的箭頭)，由此離合機構(gòu)51成為接合狀態(tài)。
[0148]由此，傳動軸4的旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由傳動機構(gòu)52、離合機構(gòu)51、后差速器裝置6、后輪車軸61L、61R傳遞到后輪62L、62R，進行向?qū)⑶拜?2L、22R及后輪62L、62R都作為驅(qū)動輪的4WD行駛的切換。
[0149]此外，在本實施方式中，若從4WD行駛狀態(tài)進行駕駛者對油門踏板的踏下解除(油門OFF)操作，則隨著發(fā)動機I的轉(zhuǎn)矩降低，傳動軸4向前進旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)力變小。伴隨于此，在后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5的傳動機構(gòu)52中，雙曲線小齒輪57與雙曲線冕狀齒輪56的嚙合齒面切換(從所述前進側(cè)嚙合齒面彼此抵接的狀態(tài)切換到后退側(cè)嚙合齒面彼此抵接的狀態(tài))。就是說，成為與從雙曲線冕狀齒輪56向雙曲線小齒輪57傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的情況同樣的嚙合狀態(tài)。如上所述，在向該方向傳遞轉(zhuǎn)矩的情況下，雙曲線冕狀齒輪56向遠離后差速器裝置6的方向后退移動，由此離合機構(gòu)51成為釋放狀態(tài)。這樣離合機構(gòu)51成為釋放狀態(tài)，從而成為不對后輪車軸61L、61R傳遞發(fā)動機I的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)，變化到2WD行駛狀態(tài)。
[0150]如此，在本實施方式中，隨著駕駛者對油門踏板的踏下操作而切換到4WD行駛狀態(tài)，隨著油門踏板的踏下解除操作而切換到2WD行駛狀態(tài)。就是說，進行在車輛加速時成為4WD行駛狀態(tài)、在慣性行駛時成為2WD行駛狀態(tài)這樣的切換動作。
[0151]一其他實施方式一
[0152]以上說明的各實施方式中，說明了將本發(fā)明應(yīng)用于以FF (前置發(fā)動機前驅(qū)動)方式為基本的四輪驅(qū)動車的情況。但本發(fā)明不限于此，也可以應(yīng)用于以FR (前置發(fā)動機后驅(qū)動)方式、RR (后置發(fā)動機后驅(qū)動)方式為基本的四輪驅(qū)動車。
[0153]此外，在所述各實施方式中，不論是前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3的傳動機構(gòu)32還是后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5的傳動機構(gòu)52，都是將離合機構(gòu)31、51 —體地安裝于雙曲線冕狀齒輪36,56的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明不限于此，可以在一方的傳動機構(gòu)32 (52)，在雙曲線小齒輪37 (57)一體地安裝離合機構(gòu)31 (51)，通過該雙曲線小齒輪37 (57)的進退移動來切換離合機構(gòu)31
(51)的接合及釋放。此外，也可以在兩傳動機構(gòu)32、52中均是在雙曲線小齒輪37、57 —體地安裝離合機構(gòu)31、51，通過該雙曲線小齒輪37、57的進退移動來切換離合機構(gòu)31、51的接合及釋放。
[0154]此外，在所述各實施方式中，將雙曲線小齒輪37、57的旋轉(zhuǎn)軸心02設(shè)定在比雙曲線冕狀齒輪36、56的旋轉(zhuǎn)軸心01低的位置。本發(fā)明不限于此，也可以將雙曲線小齒輪37、57的旋轉(zhuǎn)軸心02設(shè)定在比雙曲線冕狀齒輪36、56的旋轉(zhuǎn)軸心01高的位置。[0155]此外，作為離合機構(gòu)31、51，不限于濕式多板離合器，可以應(yīng)用錐形離合器等各種離合機構(gòu)。
[0156]此外,在所述各實施方式中，將各離合器盤34、54分別花鍵嵌合于離合器殼35、55的內(nèi)周面。本發(fā)明不限于此，也可以是在離合機構(gòu)31、51的內(nèi)部具有沿軸心方向自由移動的缸體(cylinder，液壓缸)部件，在該缸體部件的內(nèi)周面分別花鍵嵌合各離合器盤34、54的結(jié)構(gòu)。在該情況下，所述缸體部件一體地安裝于雙曲線冕狀齒輪36、56，隨著雙曲線冕狀齒輪36、56的進退移動，缸體部件也進退移動。
[0157]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0158]本發(fā)明可應(yīng)用于在傳動軸的前后具有離合機構(gòu)、可選擇性地切換二輪驅(qū)動狀態(tài)和四輪驅(qū)動狀態(tài)的車輛。
[0159]附圖標(biāo)記的說明
[0160]I發(fā)動機(驅(qū)動力源)
[0161]22L、22R 前輪
[0162]3前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置
[0163]4傳動軸
[0164]41電動馬達
[0165]5后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置
[0166]31、51離合機構(gòu)(切斷接合單元)
[0167]32,52傳動機構(gòu)(曲線齒錐齒輪對)
[0168]36,56雙曲線冕狀齒輪(第I曲線齒錐齒輪)
[0169]37、57雙曲線小齒輪(第2曲線齒錐齒輪)
[0170]62L、62R 后輪
【權(quán)利要求】
1.一種驅(qū)動力傳遞裝置，其特征在于，包括: 切斷接合單元，其通過沿旋轉(zhuǎn)軸心動作而能夠改變傳遞轉(zhuǎn)矩； 第I曲線齒錐齒輪，其與所述切斷接合單元一體旋轉(zhuǎn)地安裝于所述切斷接合單元；和 第2曲線齒錐齒輪，其通過與所述第I曲線齒錐齒輪嚙合而在該第2曲線齒錐齒輪與該第I曲線齒錐齒輪之間構(gòu)成曲線齒錐齒輪對， 構(gòu)成為:與在所述第I曲線齒錐齒輪和所述第2曲線齒錐齒輪之間進行動力傳遞時的嚙合齒面相應(yīng)地所述第I曲線齒錐齒輪沿其旋轉(zhuǎn)軸心移動，與此相伴所述切斷接合單元沿著旋轉(zhuǎn)軸心動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動力傳遞裝置，其特征在于， 所述曲線齒錐齒輪對由雙曲線齒輪構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的驅(qū)動力傳遞裝置，其特征在于， 通過所述各曲線齒錐齒輪的齒的壓力角、齒的扭轉(zhuǎn)角、以及所述第I曲線齒錐齒輪的旋轉(zhuǎn)軸心與所述第2曲線齒錐齒輪的旋轉(zhuǎn)軸心的偏心尺寸，設(shè)定與各曲線齒錐齒輪的嚙合齒面相應(yīng)的、所述切斷接合單元沿著旋轉(zhuǎn)軸心的動作方向。
4.根據(jù)權(quán)利 要求1所述的驅(qū)動力傳遞裝置，其特征在于， 所述第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪構(gòu)成為:在通過所述第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的各齒面中的、在被傳遞來自驅(qū)動力源的驅(qū)動力而向正轉(zhuǎn)側(cè)旋轉(zhuǎn)的情況下嚙合的齒面彼此的接觸來進行動力傳遞的狀態(tài)下，所述第I曲線齒錐齒輪沿其旋轉(zhuǎn)軸心移動而使所述切斷接合單元向接合側(cè)動作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動力傳遞裝置，其特征在于， 所述第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪構(gòu)成為:在通過所述第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的各齒面中的、在驅(qū)動力源處于被驅(qū)動狀態(tài)時向正轉(zhuǎn)側(cè)旋轉(zhuǎn)的情況下嚙合的齒面彼此的接觸而進行動力傳遞的狀態(tài)下，所述第I曲線齒錐齒輪沿其旋轉(zhuǎn)軸心移動而使所述切斷接合單元向釋放側(cè)動作。
6.一種具有驅(qū)動力傳遞裝置的車輛，具有權(quán)利要求1~5中的任一項所述的驅(qū)動力傳遞裝置，其特征在于， 包括輸出行駛用驅(qū)動力的驅(qū)動力源，在從該驅(qū)動力源向曲線齒錐齒輪對傳遞的轉(zhuǎn)矩大于車輪從路面受到的轉(zhuǎn)矩的情況下，通過所述第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的前進側(cè)嚙合齒面彼此的抵接，所述第I曲線齒錐齒輪沿旋轉(zhuǎn)軸心向一個方向移動，從而所述切斷接合單元向接合側(cè)動作，另一方面，在從驅(qū)動力源向曲線齒錐齒輪對傳遞的轉(zhuǎn)矩小于車輪從路面受到的轉(zhuǎn)矩的情況下，通過所述第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的后退側(cè)嚙合齒面彼此的抵接，所述第I曲線齒錐齒輪沿旋轉(zhuǎn)軸心向另一方向移動，從而所述切斷接合單元向釋放側(cè)動作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有驅(qū)動力傳遞裝置的車輛，其特征在于， 所述驅(qū)動力傳遞裝置分別配設(shè)在沿著車體前后方向延伸的傳動軸的前端側(cè)及后端側(cè)，并配設(shè)有對所述傳動軸施加旋轉(zhuǎn)力的電動馬達， 構(gòu)成為:從所述各驅(qū)動力傳遞裝置的切斷接合單元分別處于釋放狀態(tài)的二輪驅(qū)動狀態(tài)，由所述電動馬達對傳動軸施加車輛后退方向的旋轉(zhuǎn)力，由此配設(shè)于所述傳動軸的前端側(cè)的驅(qū)動力傳遞裝置的第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的前進側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而所述切斷接合單元向接合側(cè)動作，由于該切斷接合單元向接合側(cè)的動作，通過來自驅(qū)動力源的驅(qū)動力對傳動軸施加車輛前進方向的旋轉(zhuǎn)力，由此配設(shè)于所述傳動軸的后端側(cè)的驅(qū)動力傳遞裝置的第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的前進側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而所述切斷接合單元向接合側(cè)動作，由此成為四輪驅(qū)動狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有驅(qū)動力傳遞裝置的車輛，其特征在于， 構(gòu)成為:從所述各驅(qū)動力傳遞裝置的切斷接合單元分別處于接合狀態(tài)的四輪驅(qū)動狀態(tài)，通過駕駛者解除踩踏油門操作使得驅(qū)動力源成為被驅(qū)動狀態(tài)，由此配設(shè)于所述傳動軸的前端側(cè)的驅(qū)動力傳遞裝置的第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的后退側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而所述切斷接合單元向釋放側(cè)動作，由于該切斷接合單元向釋放側(cè)的動作，向配設(shè)于所述傳動軸的后端側(cè)的驅(qū)動力傳遞裝置的曲線齒錐齒輪對傳遞的來自驅(qū)動力源的轉(zhuǎn)矩小于車輪從路面受到的轉(zhuǎn)矩，第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的后退側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而所述切斷接合單元向釋放側(cè)動作，由此成為二輪驅(qū)動狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有驅(qū)動力傳遞裝置的車輛，其特征在于， 在所述驅(qū)動力源停止的狀態(tài)下，由所述電動馬達對傳動軸施加車輛前進方向的旋轉(zhuǎn)力，由此配設(shè)于所述傳動軸的后端側(cè)的驅(qū)動力傳遞裝置的第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的前進側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而所述切斷接合單元向接合側(cè)動作，由于該切斷接合單元向接合側(cè)的動作，利用來自電動馬達的前進方向的旋轉(zhuǎn)力能夠進行以后輪為驅(qū)動輪的前進行駛。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有驅(qū)動力傳遞裝置的車輛，其特征在于， 在所述驅(qū)動力源停止的狀態(tài)下，由所述電動馬達對傳動軸施加車輛后退方向的旋轉(zhuǎn)力，由此配設(shè)于所述傳動軸 的前端側(cè)的驅(qū)動力傳遞裝置的第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的前進側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而所述切斷接合單元向接合側(cè)動作，由于該切斷接合單元向接合側(cè)的動作，利用來自電動馬達的后退方向的旋轉(zhuǎn)力能夠進行以前輪為驅(qū)動輪的后退行駛。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有驅(qū)動力傳遞裝置的車輛，其特征在于， 在所述傳動軸配設(shè)有電子控制聯(lián)軸器，該電子控制聯(lián)軸器通過改變對前輪及后輪的驅(qū)動力的分配率而使對所述后輪的驅(qū)動力傳遞量可變。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有驅(qū)動力傳遞裝置的車輛，其特征在于， 所述驅(qū)動力傳遞裝置僅配設(shè)于沿車體前后方向延伸的傳動軸的前端及后端中的前端側(cè)。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有驅(qū)動力傳遞裝置的車輛，其特征在于， 所述驅(qū)動力傳遞裝置僅配設(shè)于沿車體前后方向延伸的傳動軸的前端及后端中的后端側(cè)。
【文檔編號】B60K23/08GK103619631SQ201180071980
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月28日
【發(fā)明者】橫尾貴己 申請人:豐田自動車株式會社
【專利摘要】在以FF方式為基本的四輪驅(qū)動車輛中，在傳動軸（4）的前端及后端分別配設(shè)驅(qū)動力傳遞裝置（3、5）。各驅(qū)動力傳遞裝置（3、5）包括由雙曲線齒輪構(gòu)成的傳動機構(gòu)（32、52）和與該傳動機構(gòu)（32、52）的雙曲線冕狀齒輪（36、56）連結(jié)的離合機構(gòu)（31、51）。在傳動軸（4）具有電動馬達（41），在2WD行駛狀態(tài)下使電動馬達（41）向車輛后退側(cè)旋轉(zhuǎn)時，前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置（3）的傳動機構(gòu)（32）的雙曲線冕狀齒輪（36）沿軸心移動而使離合機構(gòu)（31）接合。通過該接合，發(fā)動機轉(zhuǎn)矩經(jīng)由傳動軸（4）傳遞到后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置（5），該后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置（5）的傳動機構(gòu)（52）的雙曲線冕狀齒輪（56）沿軸心移動而使離合機構(gòu)（51）接合。由此切換到4WD行駛狀態(tài)。
【專利說明】驅(qū)動力傳遞裝置及具有該驅(qū)動力傳遞裝置的車輛
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及傳遞來自發(fā)動機等驅(qū)動力源的驅(qū)動力的驅(qū)動力傳遞裝置及具有該驅(qū)動力傳遞裝置的車輛。尤其是，本發(fā)明涉及用于切換驅(qū)動力的傳遞及非傳遞的機構(gòu)的改進。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，如例如下述的專利文獻1、專利文獻2所示，公知有可切換二輪驅(qū)動狀態(tài)和四輪驅(qū)動狀態(tài)的車輛。這種車輛可切換適于惡劣路面行駛等的四輪驅(qū)動狀態(tài)(以下，有時也稱之為四輪驅(qū)動模式)和謀求能量消耗率(采用內(nèi)燃機時為燃料消耗率)的改善的二輪驅(qū)動狀態(tài)(以下，有時也稱之為二輪驅(qū)動模式)。
[0003]具體而言，各專利文獻的車輛是以FF (前置發(fā)動機前驅(qū)動)方式為基本的四輪驅(qū)動方式的車輛，具有使前差速器與傳動軸之間的轉(zhuǎn)矩傳遞切斷/接合的前側(cè)切斷接合機構(gòu)和使傳動軸與后差速器之間的轉(zhuǎn)矩傳遞切斷/接合的后側(cè)切斷接合機構(gòu)。并且，在以四輪驅(qū)動模式進行行駛時，通過使各切斷接合機構(gòu)分別接合，從而將發(fā)動機轉(zhuǎn)矩經(jīng)由傳動軸及后差速器向后輪傳遞。另一方面，在以二輪驅(qū)動模式進行行駛時，通過將各切斷接合機構(gòu)分別釋放(分離)，從而成為僅利用前輪的二輪驅(qū)動狀態(tài)，并使發(fā)動機轉(zhuǎn)矩及后輪的旋轉(zhuǎn)力(由于與路面的摩擦而使后輪被動旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)力)不傳遞到傳動軸，由此使行駛中的傳動軸的旋轉(zhuǎn)停止。由此，降低隨著傳動軸的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的振動、噪音，并謀求通過減少動力損失來改善燃料消耗率。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2003 - 127687號公報
[0006]專利文獻2:日本特開2002 - 370557號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]在上述各專利文獻所公開的車輛中，所述前側(cè)切斷接合機構(gòu)及后側(cè)切斷接合機構(gòu)都具有電磁螺線管等執(zhí)行器(電子控制執(zhí)行器)。因此，各切斷接合機構(gòu)大型，且質(zhì)量大，還招致制造成本變高。此外，在以四輪驅(qū)動模式進行行駛中，所述各執(zhí)行器需要始終通電，因此在持續(xù)以四輪驅(qū)動模式進行行駛的狀況下，耗電變大，在燃料消耗率、耐久性方面存在問題。尤其是，在惡劣路面行駛時等后輪需要較大轉(zhuǎn)矩的情況下，需要對后側(cè)切斷接合機構(gòu)的執(zhí)行器流過大電流，所述問題變得顯著。
[0008]本發(fā)明是鑒于上述問題點而做出的，其目的在于提供一種能夠大幅度減少耗電的驅(qū)動力傳遞裝置及具有該驅(qū)動力傳遞裝置的車輛。
[0009]—發(fā)明的概要一
[0010]為了達到所述目的而構(gòu)筑的本發(fā)明的概要為:在由曲線齒錐齒輪傳遞驅(qū)動力的驅(qū)動力傳遞裝置中，將離合器裝置連結(jié)于該曲線齒錐齒輪。并且，利用在對曲線齒錐齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩時對齒輪作用沿其軸線的方向的載荷這一點，來切換離合器裝置的接合和釋放。就是說，與傳遞到曲線齒錐齒輪的轉(zhuǎn)矩相應(yīng)地，切換利用離合器裝置及曲線齒錐齒輪進行的驅(qū)動力的傳遞和非傳遞。
[0011]—解決手段一
[0012]具體而言，本發(fā)明，包括:切斷接合單元，其通過沿旋轉(zhuǎn)軸心動作而能夠改變傳遞轉(zhuǎn)矩?’第I曲線齒錐齒輪，其與所述切斷接合單元一體旋轉(zhuǎn)地安裝于所述切斷接合單元；和第2曲線齒錐齒輪，其通過與所述第I曲線齒錐齒輪嚙合而在該第2曲線齒錐齒輪與該第I曲線齒錐齒輪之間構(gòu)成曲線齒錐齒輪對，構(gòu)成為:與在所述第I曲線齒錐齒輪和所述第2曲線齒錐齒輪之間進行動力傳遞時的嚙合齒面相應(yīng)地所述第I曲線齒錐齒輪沿其旋轉(zhuǎn)軸心移動，與此相伴所述切斷接合單元沿著旋轉(zhuǎn)軸心動作。
[0013]根據(jù)該特定方案，在構(gòu)成曲線齒錐齒輪對的第I曲線齒錐齒輪與第2曲線齒錐齒輪之間進行動力傳遞時，與該動力傳遞方向相應(yīng)地決定第I曲線齒錐齒輪與第2曲線齒錐齒輪的嚙合齒面。并且，在通過一方的嚙合齒面的接觸而在第I曲線齒錐齒輪與所述第2曲線齒錐齒輪之間進行動力傳遞的情況下，第I曲線齒錐齒輪沿著其旋轉(zhuǎn)軸心向一方向移動。與此相對，在通過另一方嚙合齒面的接觸而在第I曲線齒錐齒輪與所述第2曲線齒錐齒輪之間進行動力傳遞的情況下，第I曲線齒錐齒輪沿著其旋轉(zhuǎn)軸心向另一方向移動。并且，所述切斷接合單元一體旋轉(zhuǎn)地安裝于第I曲線齒錐齒輪，因此隨著該第I曲線齒錐齒輪的移動，切斷接合單元也沿著旋轉(zhuǎn)軸心動作。由此，與第I曲線齒錐齒輪的移動方向相應(yīng)地，切斷接合單元在接合狀態(tài)和釋放狀態(tài)之間切換。就是說，與對曲線齒錐齒輪對的動力傳遞方向相應(yīng)地切換切斷接合單元的接合狀態(tài)和釋放狀態(tài)。
[0014]在以往的驅(qū)動力傳遞裝置中，通過執(zhí)行器(電子控制執(zhí)行器)的動作來切換切斷接合單元的接合狀態(tài)和釋放狀態(tài)，因此在切斷接合單元的接合中需要對執(zhí)行器始終通電，在能量消耗率、耐久性方面存在問題。與此相對，在本解決手段的驅(qū)動力傳遞裝置中，利用傳遞到曲線齒錐齒輪對的動力來切換切斷接合單元的接合狀態(tài)和釋放狀態(tài)，因此在切換時的動力持續(xù)傳遞的狀態(tài)下，切斷接合單元的狀態(tài)(接合狀態(tài)或釋放狀態(tài))得以維持。因此，不需要具有電子控制執(zhí)行器，能夠大幅度減少耗電。
[0015]作為所述曲線齒錐齒輪對，具體采用雙曲線齒輪。此外，通過所述各曲線齒錐齒輪的齒的壓力角、齒的扭轉(zhuǎn)角、以及所述第I曲線齒錐齒輪的旋轉(zhuǎn)軸心與所述第2曲線齒錐齒輪的旋轉(zhuǎn)軸心的偏心尺寸，設(shè)定與各曲線齒錐齒輪的嚙合齒面相應(yīng)的、所述切斷接合單元沿著旋轉(zhuǎn)軸心的動作方向。
[0016]在采用雙曲線齒輪時，作為設(shè)定與各曲線齒錐齒輪的嚙合齒面相應(yīng)地所述切斷接合單元沿旋轉(zhuǎn)軸心的動作方向的參數(shù)(要素)，除了齒的壓力角、齒的扭轉(zhuǎn)角之外，還可以附加第I曲線齒錐齒輪的旋轉(zhuǎn)軸心與第2曲線齒錐齒輪的旋轉(zhuǎn)軸心的偏心尺寸。就是說，可以增加所述參數(shù)數(shù)目，能夠提高用于設(shè)定所述切斷接合單元的動作方向的設(shè)計自由度。并且，通過適當(dāng)設(shè)定上述要素，從而能夠?qū)⑺銮袛嘟雍蠁卧匦D(zhuǎn)軸心的動作方向設(shè)定為所希望的方向。
[0017]關(guān)于對所述曲線齒錐齒輪對的動力傳遞方向和切斷接合單元的動作的關(guān)系，具體而言可舉出以下所示。就是說，述第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪構(gòu)成為:在通過所述第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的各齒面中的、在被傳遞來自驅(qū)動力源的驅(qū)動力而向正轉(zhuǎn)側(cè)旋轉(zhuǎn)的情況下嚙合的齒面彼此的接觸來進行動力傳遞的狀態(tài)下，所述第I曲線齒錐齒輪沿其旋轉(zhuǎn)軸心移動而使所述切斷接合單元向接合側(cè)動作。[0018]另一方面，所述第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪構(gòu)成為:在通過所述第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的各齒面中的、在驅(qū)動力源處于被驅(qū)動狀態(tài)時向正轉(zhuǎn)側(cè)旋轉(zhuǎn)的情況下嚙合的齒面彼此的接觸而進行動力傳遞的狀態(tài)下，所述第I曲線齒錐齒輪沿其旋轉(zhuǎn)軸心移動而使所述切斷接合單元向釋放側(cè)動作。
[0019]如此，與對曲線齒錐齒輪對的動力的傳遞方向、即第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的嚙合齒面相應(yīng)地切斷接合單元切換接合和釋放。并且，在被傳遞來自驅(qū)動力源的驅(qū)動力而向正轉(zhuǎn)側(cè)旋轉(zhuǎn)時的嚙合齒面彼此接觸的情況下，切斷接合單元向接合側(cè)動作，進行基于切斷接合單元及曲線齒錐齒輪對的驅(qū)動力傳遞。另一方面，在驅(qū)動力源處于被驅(qū)動狀態(tài)時向正轉(zhuǎn)側(cè)旋轉(zhuǎn)時的嚙合齒面彼此接觸的情況下，切斷接合單元向釋放側(cè)動作，成為不進行利用切斷接合單元的驅(qū)動力傳遞的狀態(tài)。例如在通過切斷接合單元切換向四輪驅(qū)動車的后輪側(cè)傳遞的驅(qū)動力傳遞狀態(tài)的情況下，可切換四輪驅(qū)動行駛狀態(tài)和二輪驅(qū)動行駛狀態(tài)。
[0020]作為將所述驅(qū)動力傳遞裝置搭載于車輛時的構(gòu)成，具體而言可舉出以下所示。首先，包括輸出行駛用驅(qū)動力的驅(qū)動力源，在從該驅(qū)動力源向曲線齒錐齒輪對傳遞的轉(zhuǎn)矩大于車輪從路面受到的轉(zhuǎn)矩的情況下，通過所述第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的前進側(cè)嚙合齒面彼此的抵接，所述第I曲線齒錐齒輪沿旋轉(zhuǎn)軸心向一個方向移動，從而所述切斷接合單元向接合側(cè)動作。另一方面，在從驅(qū)動力源向曲線齒錐齒輪對傳遞的轉(zhuǎn)矩小于車輪從路面受到的轉(zhuǎn)矩的情況下，通過所述第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的后退側(cè)嚙合齒面彼此的抵接，所述第I曲線齒錐齒輪沿旋轉(zhuǎn)軸心向另一方向移動，從而所述切斷接合單元向釋放側(cè)動作。
[0021]因此，在隨著車輛的駕駛者對油門踏板的踏下操作等而從驅(qū)動力源傳遞到曲線齒錐齒輪對的轉(zhuǎn)矩變大的情況下，第I曲線齒錐齒輪沿旋轉(zhuǎn)軸心向一個方向移動而所述切斷接合單元向接合側(cè)動作。就是說，通過該切斷接合單元的接合，成為可對其他車輪(例如后輪)傳遞轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)。另一方面，在隨著車輛的駕駛者對油門踏板解除踏下操作等而從驅(qū)動力源傳遞到曲線齒錐齒輪對的轉(zhuǎn)矩變小的情況下，第I曲線齒錐齒輪沿旋轉(zhuǎn)軸心向另一方向移動而所述切斷接合單元向釋放側(cè)動作。就是說，通過該切斷接合單元的釋放，成為解除對其他車輪(例如后輪)傳遞轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)。如此，通過利用從驅(qū)動力源傳遞到曲線齒錐齒輪對的轉(zhuǎn)矩，從而不需要特別的執(zhí)行器，就能夠切換被傳遞轉(zhuǎn)矩的車輪。
[0022]作為將所述驅(qū)動力傳遞裝置應(yīng)用于備用四輪驅(qū)動方式的車輛時的構(gòu)成，具體而言可舉出以下所示。就是說，所述驅(qū)動力傳遞裝置分別配設(shè)在沿著車體前后方向延伸的傳動軸的前端側(cè)及后端側(cè)，另一方面配設(shè)有用于對所述傳動軸施加旋轉(zhuǎn)力的電動馬達。并且，在從各個驅(qū)動力傳遞裝置的切斷接合單元分別處于釋放狀態(tài)的二輪驅(qū)動狀態(tài)切換到四輪驅(qū)動狀態(tài)的情況下，由所述電動馬達對傳動軸施加車輛后退方向的旋轉(zhuǎn)力，由此配設(shè)于所述傳動軸的前端側(cè)的驅(qū)動力傳遞裝置的第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的前進側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而所述切斷接合單元向接合側(cè)動作，由于該切斷接合單元向接合側(cè)的動作，通過來自驅(qū)動力源的驅(qū)動力對傳動軸施加車輛前進方向的旋轉(zhuǎn)力，由此配設(shè)于所述傳動軸的后端側(cè)的驅(qū)動力傳遞裝置的第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的前進側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而所述切斷接合單元向接合側(cè)動作，由此成為四輪驅(qū)動狀態(tài)。
[0023]另一方面，在從所述各驅(qū)動力傳遞裝置的切斷接合單元分別處于接合狀態(tài)的四輪驅(qū)動狀態(tài)向二輪驅(qū)動狀態(tài)切換的情況下，通過駕駛者解除踩踏油門操作使得驅(qū)動力源成為被驅(qū)動狀態(tài)，由此配設(shè)于所述傳動軸的前端側(cè)的驅(qū)動力傳遞裝置的第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的后退側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而所述切斷接合單元向釋放側(cè)動作，由于該切斷接合單元向釋放側(cè)的動作，向配設(shè)于所述傳動軸的后端側(cè)的驅(qū)動力傳遞裝置的曲線齒錐齒輪對傳遞的來自驅(qū)動力源的轉(zhuǎn)矩小于車輪從路面受到的轉(zhuǎn)矩，第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的后退側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而所述切斷接合單元向釋放側(cè)動作，由此成為二輪驅(qū)動狀態(tài)。
[0024]如此，僅在從二輪驅(qū)動狀態(tài)向四輪驅(qū)動狀態(tài)的切換開始時使電動馬達動作，在以四輪驅(qū)動狀態(tài)的行駛中、從四輪驅(qū)動狀態(tài)切換到二輪驅(qū)動狀態(tài)時，不需要使電動馬達動作，因此可大幅度減少耗電。此外，在二輪驅(qū)動狀態(tài)，各切斷接合單元被釋放，因此可以停止傳動軸的旋轉(zhuǎn)，不會產(chǎn)生隨著該傳動軸的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的振動、噪音，還能謀求通過動力損失的減少而改善能量消耗率。
[0025]作為用于進行利用所述電動馬達的行駛的構(gòu)成，具體而言可舉出以下所示。首先，在所述驅(qū)動力源停止的狀態(tài)下，由所述電動馬達對傳動軸施加車輛前進方向的旋轉(zhuǎn)力，由此配設(shè)于所述傳動軸的后端側(cè)的驅(qū)動力傳遞裝置的第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的前進側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而所述切斷接合單元向接合側(cè)動作，由于該切斷接合單元向接合側(cè)的動作，利用來自電動馬達的前進方向的旋轉(zhuǎn)力能夠進行以后輪為驅(qū)動輪的前進行駛。
[0026]此外，在所述驅(qū)動力源停止的狀態(tài)下，由所述電動馬達對傳動軸施加車輛后退方向的旋轉(zhuǎn)力，由此配設(shè)于所述傳動軸的前端側(cè)的驅(qū)動力傳遞裝置的第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的前進側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而所述切斷接合單元向接合側(cè)動作，由于該切斷接合單元向接合側(cè)的動作，利用來自電動馬達的后退方向的旋轉(zhuǎn)力能夠進行以前輪為驅(qū)動輪的后退行駛。
[0027]如此，利用在從二輪驅(qū)動狀態(tài)向四輪驅(qū)動狀態(tài)的切換開始時動作的電動馬達，可進行以后輪為驅(qū)動輪的車輛前進行駛、以前輪為驅(qū)動輪的車輛后退行駛。因此，可以謀求提高上述行駛時的安靜性、減少驅(qū)動力源為內(nèi)燃機時的燃料消耗量。
[0028]此外，在所述傳動軸配設(shè)有電子控制聯(lián)軸器，該電子控制聯(lián)軸器通過改變對前輪及后輪的驅(qū)動力的分配率而使對所述后輪的驅(qū)動力傳遞量可變，在該情況下，能夠任意調(diào)整對前輪及后輪的驅(qū)動力分配率，能夠?qū)崿F(xiàn)以適于路面狀態(tài)的驅(qū)動力分配率進行的四輪驅(qū)動行駛。
[0029]而且，作為所述驅(qū)動力傳遞裝置的適用部位，可以是僅在所述傳動軸的前端及后端中的前端配設(shè)的結(jié)構(gòu)，也可以是僅在后端配設(shè)的結(jié)構(gòu)。
[0030]尤其是，在僅在傳動軸的后端配設(shè)所述驅(qū)動力傳遞裝置的情況下，隨著來自驅(qū)動力源的驅(qū)動力的上升，通過各曲線齒錐齒輪的前進側(cè)嚙合齒面彼此的抵接而進行切斷接合單元的接合。就是說，不需要所述電動馬達就能從二輪驅(qū)動狀態(tài)切換到四輪驅(qū)動狀態(tài)。因此，可以廢棄所述電動馬達。
[0031]在本發(fā)明中，在曲線齒錐齒輪一體旋轉(zhuǎn)地安裝切斷接合單元，利用在對曲線齒錐齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩時對齒輪作用沿其軸線的方向的載荷這一點，來切換切斷接合單元的接合和釋放。因此，不需要具有用于切換切斷接合單元的電子控制執(zhí)行器，能夠大幅度減少耗電?！緦＠綀D】
【附圖說明】
[0032]圖1是表示第I實施方式的車輛的驅(qū)動系的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0033]圖2是放大表示前差速器裝置及前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置的示意圖。
[0034]圖3是放大表示后差速器裝置及后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置的示意圖。
[0035]圖4是表示構(gòu)成傳動機構(gòu)的雙曲線齒輪的側(cè)視圖。
[0036]圖5是表示車輛的控制系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的框圖。
[0037]圖6是表示用于根據(jù)車速及油門開度而切換馬達行駛和發(fā)動機行駛的驅(qū)動力選擇映射的圖。
[0038]圖7是用于說明從2WD向4WD切換的切換開始時的動作的與圖1相當(dāng)?shù)膱D。
[0039]圖8是用于說明從2WD向4WD切換的切換完成時的動作的與圖1相當(dāng)?shù)膱D。
[0040]圖9是用于說明從4WD向2WD切換的切換時的動作的與圖1相當(dāng)?shù)膱D。
[0041]圖10是用于說明EV前進行駛時的動作的與圖1相當(dāng)?shù)膱D。
[0042]圖11是用于說明EV后退行駛時的動作的與圖1相當(dāng)?shù)膱D。
[0043]圖12是表示第2實施方式的車輛的驅(qū)動系的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0044]圖13是表示第3實施方式的車輛的驅(qū)動系的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0045]圖14是表示第4實施方式的車輛的驅(qū)動系的概略結(jié)構(gòu)的圖。
【具體實施方式】
[0046]以下，基于【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。本實施方式是對在采用了以FF (前置發(fā)動機前驅(qū)動)方式為基本的備用四輪驅(qū)動方式的車輛中應(yīng)用本發(fā)明的情況進行說明。
[0047]—第I實施方式一
[0048]首先，說明第I實施方式。圖1是表示本實施方式的車輛的驅(qū)動系的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0049]如該圖1所示，本實施方式的車輛包括:產(chǎn)生行駛用的驅(qū)動力(以下，有時稱為轉(zhuǎn)矩)的發(fā)動機I ;變矩器11 ；自動變速器12 ;前差速器裝置2 ;前輪車軸(前驅(qū)動軸)21L、21R ；前輪22L、22R ;前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3 ;傳動軸4 ;后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5 ;后差速器裝置6 ；后輪車軸(后驅(qū)動軸)61L、61R ;后輪 62L、62R，及 ECU (Electronic Control Unit，電子控制單元)100等。
[0050]接著，對發(fā)動機1、變矩器11、自動變速器12、前差速器裝置2、前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3、傳動軸4、后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5、后差速器裝置6及E⑶100等各部進行說明。
[0051](發(fā)動機)
[0052]發(fā)動機I是使燃料燃燒而輸出驅(qū)動力的公知的動力裝置(驅(qū)動力源)，由汽油發(fā)動機或柴油發(fā)動機等構(gòu)成。并且，在例如采用汽油發(fā)動機時，由所述ECU100控制設(shè)于進氣通路的節(jié)氣門(未圖示)的節(jié)氣門開度(吸入空氣量)、燃料噴射量、點火時期等運轉(zhuǎn)狀態(tài)。
[0053](變矩器)
[0054]變矩器11具有輸入側(cè)的泵葉輪及輸出側(cè)的潤輪(turbine runner)(均省略圖示)等，在這些泵葉輪與渦輪之間經(jīng)由流體(工作油)來進行動力傳遞。泵葉輪與發(fā)動機I的輸出軸即曲柄連結(jié)。渦輪經(jīng)由渦輪軸與自動變速器12的輸入軸連結(jié)。[0055](自動變速器)
[0056]自動變速器12例如是使用離合器及制動器等摩擦接合裝置和行星齒輪裝置來設(shè)定排檔的有級式(行星齒輪式)的自動變速器。另外，關(guān)于自動變速器12，也可以是可無級調(diào)整變速比的帶式無級變速器(CVT Continuously Variable Transmission)。此外，變速器可以是手動變速器。
[0057]輸出齒輪(圖示省略)與自動變速器12的輸出軸一體旋轉(zhuǎn)地連結(jié)。該輸出齒輪與前差速器裝置2的差速從動齒輪23嚙合，傳遞到自動變速器12的輸出軸的驅(qū)動力(來自發(fā)動機I的驅(qū)動力)經(jīng)由前差速器裝置2及前輪車軸21L、21R而向左右的前輪22L、22R傳遞。
[0058](前差速器裝置)
[0059]前差速器裝置2中，所述差速從動齒輪23 —體地設(shè)于差速器殼24。此外，該前差速器裝置2只要是能進行向左右的前輪車軸21L、21R差動分配轉(zhuǎn)矩的差動動作的裝置，可以是任意結(jié)構(gòu)。在圖1所示的例子中，作為前差速器裝置2，采用具有一邊相互嚙合一邊旋轉(zhuǎn)的一對小齒輪25、25及一對側(cè)面齒輪26、26的結(jié)構(gòu)。這些小齒輪25、25及側(cè)面齒輪26、26收容于所述差速器殼24內(nèi)。
[0060](前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置)
[0061]前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3是本實施方式的特征之一，將切換驅(qū)動力的傳遞及非傳遞的離合機構(gòu)(切斷接合單元)31、切換驅(qū)動力的傳遞方向的(在車寬方向與車體前后方向之間切換)傳動機構(gòu)(曲線齒錐齒輪對)32 —體組裝而構(gòu)成。圖2是放大表示這些離合機構(gòu)31及傳動機構(gòu)32的示意圖。
[0062]離合機構(gòu)31由濕式多板離合器構(gòu)成，是多個離合器板(clutch plate)(摩擦板)
33、33、…和多個離合器盤(clutch disk)(摩擦板)34、34、…沿著前輪車軸21R的軸向交替配置(例如離合器板33與離合器盤34的間隔設(shè)定為0.8mm左右地配置)的結(jié)構(gòu)。該間隔尺寸不限于此，優(yōu)選是在離合器板33與離合器盤34之間不進行轉(zhuǎn)矩傳遞的范圍內(nèi)盡可能小的尺寸。
[0063]所述各離合器板33、33、…花鍵嵌合在從所述差速器殼24沿著前輪車軸21R的軸向延伸的圓筒狀的后輪側(cè)輸出軸27的外周面，以可與該后輪側(cè)輸出軸27 —體旋轉(zhuǎn)且可相對于該后輪側(cè)輸出軸27沿軸向位移的方式設(shè)置。另外，所述前輪車軸21R穿過該后輪側(cè)輸出軸27的內(nèi)部而與前輪22R連結(jié) 。
[0064]另一方面，離合器盤34與圓筒狀的離合器殼35的內(nèi)周面花鍵嵌合,該離合器殼35安裝于構(gòu)成傳動機構(gòu)32的后述的雙曲線冕狀齒輪(ring gear)(第I曲線齒錐齒輪)36的內(nèi)周端，離合器盤34被設(shè)置成相對于離合器殼35可一體旋轉(zhuǎn)且可沿軸向位移。
[0065]此外，在所述后輪側(cè)輸出軸27的外面安裝有用于限制各離合器板33、33、…中的位于最靠近前差速器裝置2側(cè)的離合器板33向前差速器裝置2側(cè)移動的卡環(huán)33a。另一方面，在所述離合器殼35的內(nèi)面安裝有用于限制各離合器盤34、34、…中的位于最靠近雙曲線冕狀齒輪36側(cè)的離合器盤34向雙曲線冕狀齒輪36側(cè)移動的卡環(huán)34a。
[0066]由此，在雙曲線冕狀齒輪36從前差速器裝置2后退的情況下(向圖1及圖2中右側(cè)移動的情況下)，各離合器板33、33、…與各離合器盤34、34、…之間的間隔變得較大，成為在這些離合器板33、33、…與離合器盤34、34、…之間不進行轉(zhuǎn)矩傳遞的狀態(tài)，就是說成為離合器釋放狀態(tài)。與此相對，在雙曲線冕狀齒輪36朝向前差速器裝置2前進的情況下(向圖1及圖2中左側(cè)移動的情況下)，各離合器板33、33、…與各離合器盤34、34、…之間的間隔變得較小，或者，各離合器板33、33、…與各離合器盤34、34、…彼此接觸，而成為在這些離合器板33、33、…與離合器盤34、34、…之間進行轉(zhuǎn)矩傳遞的狀態(tài)，就是說成為離合器接合狀態(tài)。另外，關(guān)于所述雙曲線冕狀齒輪36的后退移動及前進移動的原理將后述。
[0067]傳動機構(gòu)32由雙曲線齒輪構(gòu)成。具體而言，傳動機構(gòu)32為雙曲線冕狀齒輪36與雙曲線小齒輪(第2曲線齒錐齒輪)37相互嚙合的結(jié)構(gòu)，在該雙曲線冕狀齒輪36 —體旋轉(zhuǎn)地安裝有所述離合器殼35且該雙曲線冕狀齒輪36的旋轉(zhuǎn)軸心沿著車寬方向延伸，在所述雙曲線小齒輪37 —體旋轉(zhuǎn)地安裝有所述傳動軸4且所述雙曲線小齒輪37的旋轉(zhuǎn)軸心沿著車體前后方向延伸。
[0068]如圖4所示，這些雙曲線冕狀齒輪36及雙曲線小齒輪37由彼此的旋轉(zhuǎn)軸心01、02偏心的曲線齒錐齒輪構(gòu)成。此外，雙曲線小齒輪37的旋轉(zhuǎn)軸心02設(shè)定在比雙曲線冕狀齒輪36的旋轉(zhuǎn)軸心01低的位置。另外，所述前輪車軸21R穿插于該雙曲線冕狀齒輪36的內(nèi)部空間。
[0069]此外，作為構(gòu)成該傳動機構(gòu)32的雙曲線冕狀齒輪36及雙曲線小齒輪37的各要素，例如可舉出各曲線齒的壓力角及扭轉(zhuǎn)角、各旋轉(zhuǎn)軸心01、02的偏心尺寸等。并且，在雙曲線冕狀齒輪36與雙曲線小齒輪37之間進行轉(zhuǎn)矩傳遞的情況下，根據(jù)這些各要素，決定對雙曲線冕狀齒輪36產(chǎn)生的沿旋轉(zhuǎn)軸心01的方向的載荷的產(chǎn)生方向及該載荷的大小。以下，將該載荷稱為“軸向載荷”。并且，向圖1及圖2的左側(cè)(雙曲線冕狀齒輪36朝向前差速器裝置2前進的一側(cè))產(chǎn)生所述軸向載荷的情況下，在所述離合機構(gòu)31，各離合器板33、
33、…與各離合器盤34、34、…之間的間隔變得較小,成為在這些離合器板33、33、…與各離合器盤34、34、…之間進行轉(zhuǎn)矩傳遞的狀態(tài)，即成為離合器接合狀態(tài)。另一方面，向圖1及圖2的右側(cè)(雙曲線 冕狀齒輪36遠離前差速器裝置2的一側(cè))產(chǎn)生所述軸向載荷的情況下，在所述離合機構(gòu)31，各離合器板33、33、…與各離合器盤34、34、…之間的間隔變得較大，成為在這些離合器板33、33、…與各離合器盤34、34、…之間不進行轉(zhuǎn)矩傳遞的狀態(tài)，即成為離合器釋放狀態(tài)。
[0070]并且，在本實施方式中，所述各要素設(shè)定為:在以從雙曲線冕狀齒輪36向雙曲線小齒輪37傳遞前進行駛側(cè)(車輛的前進行駛側(cè))的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)(雙曲線冕狀齒輪36成為驅(qū)動側(cè)、雙曲線小齒輪37成為被驅(qū)動側(cè)地傳遞前進行駛側(cè)轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)；本發(fā)明所說的、第I曲線齒錐齒輪及第2曲線齒錐齒輪被傳遞來自驅(qū)動力源的驅(qū)動力而向正轉(zhuǎn)側(cè)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài))相互抵接的雙曲線冕狀齒輪36的齒面(嚙合齒面)與雙曲線小齒輪37的齒面(嚙合齒面)產(chǎn)生接觸力的情況下，產(chǎn)生使雙曲線冕狀齒輪36朝向前差速器裝置2前進的軸向載荷。在該情況下相互抵接的雙曲線冕狀齒輪36及雙曲線小齒輪37的各齒面成為本發(fā)明所說的前進側(cè)嚙合齒面。
[0071 ] 通過該雙曲線冕狀齒輪36的前進移動，在所述離合機構(gòu)31，各離合器板33、33、…與各離合器盤34、34、…之間的間隔變得較小，成為在這些離合器板33、33、…與各離合器盤34、34、…之間進行轉(zhuǎn)矩傳遞的狀態(tài)，即成為離合器接合狀態(tài)。此外，這樣的雙曲線冕狀齒輪36的前進移動，在從雙曲線小齒輪37向雙曲線冕狀齒輪36傳遞后退行駛側(cè)(車輛的后退行駛側(cè))的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)(雙曲線小齒輪37成為驅(qū)動側(cè)、雙曲線冕狀齒輪36成為被驅(qū)動側(cè)地傳遞后退行駛側(cè)轉(zhuǎn)矩的狀態(tài))下也進行。這是由于，在從雙曲線小齒輪37向雙曲線冕狀齒輪36傳遞后退行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)下和在從雙曲線冕狀齒輪36向雙曲線小齒輪37傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)下，相互抵接的雙曲線冕狀齒輪36的齒面與雙曲線小齒輪37的齒面之間產(chǎn)生的接觸力為相同方向。
[0072] 相反，所述各要素被設(shè)定為:在以從雙曲線小齒輪37向雙曲線冕狀齒輪36傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)(雙曲線小齒輪37成為驅(qū)動側(cè)、雙曲線冕狀齒輪36成為被驅(qū)動側(cè)地傳遞前進行駛側(cè)轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)；本發(fā)明所說的、第I曲線齒錐齒輪及第2曲線齒錐齒輪在驅(qū)動力源處于被驅(qū)動狀態(tài)時向正轉(zhuǎn)側(cè)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài))相互抵接的雙曲線冕狀齒輪36的齒面與雙曲線小齒輪37的齒面產(chǎn)生了接觸力的情況下，產(chǎn)生使雙曲線冕狀齒輪36從前差速器裝置2后退的軸向載荷。在該情況下，相互抵接的雙曲線冕狀齒輪36及雙曲線小齒輪37的各齒面成為本發(fā)明所說的后退側(cè)嚙合齒面。
[0073]通過該雙曲線冕狀齒輪36的后退移動，在所述離合機構(gòu)31，各離合器板33、33、…與各離合器盤34、34、…之間的間隔變得較大，成為這些離合器板33、33、…與各離合器盤
34、34、…之間不進行轉(zhuǎn)矩傳遞的狀態(tài)，即成為離合器釋放狀態(tài)。此外，這樣的雙曲線冕狀齒輪36的后退移動,在從雙曲線冕狀齒輪36向雙曲線小齒輪37傳遞后退行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)(雙曲線冕狀齒輪36成為驅(qū)動側(cè)、雙曲線小齒輪37成為被驅(qū)動側(cè)地傳遞后退行駛側(cè)轉(zhuǎn)矩的狀態(tài))下也進行。這是由于，在從雙曲線冕狀齒輪36向雙曲線小齒輪37傳遞后退行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)下和在從雙曲線小齒輪37向雙曲線冕狀齒輪36傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)下，在相互抵接的雙曲線冕狀齒輪36的齒面與雙曲線小齒輪37的齒面之間產(chǎn)生的接觸力為相同方向。
[0074]用于進行以上動作的所述雙曲線冕狀齒輪36及雙曲線小齒輪37的所述各要素(各曲線齒的壓力角及扭轉(zhuǎn)角、各旋轉(zhuǎn)軸心01、02的偏心尺寸)預(yù)先通過實驗、模擬而求出。
[0075](后差速器裝置)
[0076]后差速器裝置6是可實現(xiàn)向左右的后輪車軸61L、61R進行轉(zhuǎn)矩的差動分配的差動動作的裝置，包括一邊相互嚙合一邊旋轉(zhuǎn)的一對的小齒輪65、65及一對的側(cè)面齒輪66、66。小齒輪65、65及側(cè)面齒輪66、66收容在差速器殼64內(nèi)。該后差速器裝置6也是只要是能實現(xiàn)所述差動動作的裝置即可，可以是任意構(gòu)成。
[0077](后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置)
[0078]后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5是本實施方式的特征之一，是將切換驅(qū)動力的傳遞及非傳遞的離合機構(gòu)(切斷接合單元)51和切換驅(qū)動力的傳遞方向的(在車體前后方向與車寬方向之間切換)傳動機構(gòu)(曲線齒錐齒輪對)52 —體組裝而構(gòu)成。圖3是放大表示這些離合機構(gòu)51及傳動機構(gòu)52的示意圖。
[0079]離合機構(gòu)51由濕式多板離合器構(gòu)成，是多個離合器板(摩擦板)53、53、…與多個離合器盤(摩擦板)54、54、…沿著后輪車軸61L的軸向交替配置(例如離合器板53與離合器盤54之間的間隔設(shè)定為0.8_左右地配置)的結(jié)構(gòu)。該間隔尺寸也不限于此，但優(yōu)選是在離合器板53與離合器盤54之間不進行轉(zhuǎn)矩傳遞的范圍內(nèi)盡可能小的尺寸。
[0080]所述各離合器板53、53、…花鍵嵌合于從所述差速器殼64沿著后輪車軸61L的軸向延伸的圓筒狀的后輪側(cè)輸入軸67的外周面，設(shè)置成相對于該后輪側(cè)輸入軸67可一體旋轉(zhuǎn)且可沿軸向位移。另外，所述后輪車軸61L穿插于該后輪側(cè)輸入軸67的內(nèi)部而與后輪62L連結(jié)。[0081]另一方面,離合器盤54花鍵嵌合于在構(gòu)成傳動機構(gòu)52的后述的雙曲線冕狀齒輪(第I曲線齒錐齒輪)56的內(nèi)周端安裝的圓筒狀的離合器殼55的內(nèi)周面，設(shè)置成相對于離合器殼55可一體旋轉(zhuǎn)且可沿軸向位移。
[0082]此外，在所述后輪側(cè)輸入軸67的外面安裝有限制各離合器板53、53、…中的位于最靠近后差速器裝置6側(cè)的離合器板53向后差速器裝置6側(cè)移動的卡環(huán)53a。另一方面，在所述離合器殼55的內(nèi)面安裝有限制各離合器盤54、54、…中的位于最遠離后差速器裝置6的一側(cè)的離合器盤54向與后差速器裝置6相反側(cè)移動的卡環(huán)54a。
[0083]由此，在雙曲線冕狀齒輪56從后差速器裝置6后退的情況下(向圖1及圖3的左側(cè)移動的情況下)，各離合器板53、53、…與各離合器盤54、54、…之間的間隔變得較大,成為在這些離合器板53、53、…與離合器盤54、54、…之間不進行轉(zhuǎn)矩傳遞的狀態(tài)，即成為離合器釋放狀態(tài)。與此相對，在雙曲線冕狀齒輪56向后差速器裝置6前進的情況下(向圖1及圖3的右側(cè)移動的情況下),各離合器板53、53、…與各離合器盤54、54、…之間的間隔變得較小，或者各離合器板53、53、…與各離合器盤54、54、…相互接觸，成為在這些離合器板53、53、…與離合器盤54、54、…之間進行轉(zhuǎn)矩傳遞的狀態(tài)，即成為離合器接合狀態(tài)。另外，關(guān)于所述雙曲線冕狀齒輪56的后退移動及前進移動的原理將后述。
[0084]傳動機構(gòu)52與所述前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3的傳動機構(gòu)32同樣，由雙曲線齒輪構(gòu)成。具體而言，為雙曲線小齒輪(第2曲線齒錐齒輪)57和雙曲線冕狀齒輪56相互嚙合的結(jié)構(gòu)，在所述雙曲線小齒輪57 —體旋轉(zhuǎn)地安裝有所述傳動軸4且所述雙曲線小齒輪57的旋轉(zhuǎn)軸心沿車體前后方向延伸，在所述雙曲線冕狀齒輪56 —體旋轉(zhuǎn)地安裝有所述離合器殼55且所述雙曲線冕狀齒輪56的旋轉(zhuǎn)軸心沿車寬方向延伸。這些雙曲線冕狀齒輪56及雙曲線小齒輪57的結(jié)構(gòu)與前述的前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3的各齒輪36、37大致相同，所以在此省略說明。
[0085]此外，作為構(gòu)成該傳動機構(gòu)52的雙曲線冕狀齒輪56及雙曲線小齒輪57的各要素，例如可舉出各曲線齒的壓力角及扭轉(zhuǎn)角、各旋轉(zhuǎn)軸心的偏心尺寸等。并且，在雙曲線冕狀齒輪56與雙曲線小齒輪57之間進行轉(zhuǎn)矩傳遞的情況下，根據(jù)這些各要素，決定對雙曲線冕狀齒輪56產(chǎn)生的沿著旋轉(zhuǎn)軸心的方向的載荷即“軸向載荷”的產(chǎn)生方向及大小。并且，向圖1及圖3的右側(cè)(雙曲線冕狀齒輪56向后差速器裝置6前進的一側(cè))產(chǎn)生該軸向載荷的情況下，在所述離合機構(gòu)51,各離合器板53、53、…與各離合器盤54、54、…之間的間隔變得較小，成為在這些離合器板53、53、…與各離合器盤54、54、…之間進行轉(zhuǎn)矩傳遞的狀態(tài)，即成為離合器接合狀態(tài)。另一方面，向圖1及圖3的左側(cè)(雙曲線冕狀齒輪56遠離后差速器裝置6的一側(cè))產(chǎn)生所述軸向載荷的情況下,在所述離合機構(gòu)51,各離合器板53、53、…與各離合器盤54、54、…之間的間隔變得較大,成為在這些離合器板53、53、…與各離合器盤54、54、…之間不進行轉(zhuǎn)矩傳遞的狀態(tài)，即成為離合器釋放狀態(tài)。
[0086]并且，在本實施方式中，所述各要素被設(shè)定成:在以從雙曲線小齒輪57向雙曲線冕狀齒輪56傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)(雙曲線小齒輪57成為驅(qū)動側(cè)、雙曲線冕狀齒輪56成為被驅(qū)動側(cè)地傳遞前進行駛側(cè)轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)；本發(fā)明所說的、第I曲線齒錐齒輪及第2曲線齒錐齒輪被傳遞來自驅(qū)動力源的驅(qū)動力而向正轉(zhuǎn)側(cè)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài))相互抵接的雙曲線小齒輪57的齒面與雙曲線冕狀齒輪56的齒面之間產(chǎn)生了接觸力的情況下，產(chǎn)生使雙曲線冕狀齒輪56向后差速器裝置6前進的軸向載荷。在該情況下相互抵接的雙曲線冕狀齒輪56及雙曲線小齒輪57的各齒面成為本發(fā)明所說的前進側(cè)嚙合齒面。
[0087]通過該雙曲線冕狀齒輪56的前進移動,在所述離合機構(gòu)51,各離合器板53、53、…與各離合器盤54、54、…之間的間隔變得較小,成為在這些離合器板53、53、…與各離合器盤54、54、…之間進行轉(zhuǎn)矩傳遞的狀態(tài)，即成為離合器接合狀態(tài)。此外，這樣的雙曲線冕狀齒輪56的前進移動,在從雙曲線冕狀齒輪56向雙曲線小齒輪57傳遞后退行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)(雙曲線冕狀齒輪56成為驅(qū)動側(cè)、雙曲線小齒輪37成為被驅(qū)動側(cè)地傳遞后退行駛側(cè)轉(zhuǎn)矩的狀態(tài))下也進行。這是由于，在從雙曲線冕狀齒輪56向雙曲線小齒輪57傳遞后退行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)下和從雙曲線小齒輪57向雙曲線冕狀齒輪56傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)下，相互抵接的雙曲線小齒輪57的齒面與雙曲線冕狀齒輪56的齒面之間產(chǎn)生的接觸力為相同方向。
[0088]相反,所述各要素被設(shè)定成:在以從雙曲線小齒輪57向雙曲線冕狀齒輪56傳遞后退行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)(雙曲線小齒輪57成為驅(qū)動側(cè)、雙曲線冕狀齒輪56成為被驅(qū)動側(cè)地傳遞后退行駛側(cè)轉(zhuǎn)矩的狀態(tài))相互抵接的雙曲線小齒輪57的齒面與雙曲線冕狀齒輪56的齒面之間發(fā)生了接觸力的情況下，產(chǎn)生使雙曲線冕狀齒輪56從后差速器裝置6后退的軸向載荷。在該情況下，相互抵接的雙曲線冕狀齒輪56及雙曲線小齒輪57的各齒面成為本發(fā)明所說的后退側(cè)嚙合齒面。
[0089]通過該雙曲線冕狀齒輪56的后退移動,在所述離合機構(gòu)51,各離合器板53、53、…與各離合器盤54、54、…之間的間隔變得較大,成為在這些離合器板53、53、…與各離合器盤54、54、…之間不進行轉(zhuǎn)矩傳遞的狀態(tài)，就是說成為離合器釋放狀態(tài)。此外，這樣的雙曲線冕狀齒輪56的后退移動，在從雙曲線冕狀齒輪56向雙曲線小齒輪57傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)(雙曲線冕狀齒輪56成為驅(qū)動側(cè)、雙曲線小齒輪57成為被驅(qū)動側(cè)地傳遞前進行駛側(cè)轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)；本發(fā)明所說的、第I曲線齒錐齒輪及第2曲線齒錐齒輪在驅(qū)動力源處于被驅(qū)動狀態(tài)時向正轉(zhuǎn)側(cè)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài))下也進行。這是由于，在從雙曲線冕狀齒輪56向雙曲線小齒輪57傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)下和在從雙曲線小齒輪57向雙曲線冕狀齒輪56傳遞后退行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)下，相互抵接的雙曲線小齒輪57的齒面與雙曲線冕狀齒輪56的齒面之間產(chǎn)生的接觸力為同一方向。
[0090]用于進行以上動作的所述雙曲線冕狀齒輪56及雙曲線小齒輪57的所述各要素(各曲線齒的壓力角及扭轉(zhuǎn)角、各旋轉(zhuǎn)軸心的偏心尺寸)預(yù)先通過實驗、模擬而求出。
[0091](傳動軸)
[0092]傳動軸4是向后輪62L、62R傳遞發(fā)動機轉(zhuǎn)矩的部件，沿車體的前后方向延伸。并且，在該傳動軸4的前端一體旋轉(zhuǎn)地連結(jié)有所述前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3的雙曲線小齒輪37，在后端一體旋轉(zhuǎn)地連結(jié)有后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5的雙曲線小齒輪57。
[0093]并且，在該傳動軸4配設(shè)有電動馬達41。該電動馬達41包括一體旋轉(zhuǎn)地安裝于傳動軸4的由永磁體構(gòu)成的轉(zhuǎn)子41a、和卷繞有線圈的定子41b。并且，該電動馬達41被來自E⑶100的控制信號控制旋轉(zhuǎn)。
[0094]例如，在通過來自ECU100的控制信號而在電動馬達41的轉(zhuǎn)子41a產(chǎn)生了后退側(cè)(車輛后退行駛的一側(cè))的轉(zhuǎn)矩的情況下，在傳動軸4產(chǎn)生相同方向的轉(zhuǎn)矩，成為從所述前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3的雙曲線小齒輪37向雙曲線冕狀齒輪36傳遞后退行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)，如上所述，通過雙曲線冕狀齒輪36的前進移動而離合機構(gòu)31成為接合狀態(tài)。此時,成為從所述后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5的雙曲線小齒輪57向雙曲線冕狀齒輪56傳遞后退行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)，因此，如上所述，通過雙曲線冕狀齒輪56的后退移動而離合機構(gòu)51成為釋放狀態(tài)。
[0095]另一方面，在通過來自E⑶100的控制信號而在電動馬達41的轉(zhuǎn)子41a產(chǎn)生了前進側(cè)(車輛前進行駛的一側(cè))的轉(zhuǎn)矩的情況下，在傳動軸4產(chǎn)生相同方向的轉(zhuǎn)矩，成為從所述前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3的雙曲線小齒輪37向雙曲線冕狀齒輪36傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài),如上所述,通過雙曲線冕狀齒輪36的后退移動而離合機構(gòu)31成為釋放狀態(tài)。此時，成為從所述后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5的雙曲線小齒輪57向雙曲線冕狀齒輪56傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)，因此，如上所述，通過雙曲線冕狀齒輪56的前進移動而離合機構(gòu)51成為接合狀態(tài)。
[0096](ECU)
[0097]E⑶100是執(zhí)行包括發(fā)動機I的運轉(zhuǎn)控制、電動馬達41的控制等的各種控制的電子控制裝置，包括 CPU (Central Processing Unit)、R0M (Read Only Memory)>RAM (RandomAccess Memory)及備份 RAM 等。
[0098]在ROM存儲有各種控制程序、執(zhí)行這些各種控制程序時所參照的映射等。CPU基于存儲于ROM的各種控制程序和/或映射而執(zhí)行運算處理。此外，RAM是暫時存儲CPU的運算結(jié)果、從各傳感器輸入的數(shù)據(jù)等的存儲器，備份RAM是在未圖示的點火開關(guān)的OFF時等存儲應(yīng)保存的數(shù)據(jù)等的非易失性存儲器。
[0099]如圖5所示，在ECU100連接有:檢測油門踏板的踏下量即油門開度Acc的油門開度傳感器101、在曲柄每旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度時發(fā)出脈沖信號的曲柄位置傳感器102、檢測右前輪22R的旋轉(zhuǎn)速度(旋轉(zhuǎn)數(shù))的右前輪速度傳感器103、檢測左前輪22L的旋轉(zhuǎn)速度的左前輪速度傳感器104、檢測右后輪62R的旋轉(zhuǎn)速度的右后輪速度傳感器105、檢測左后輪62L的旋轉(zhuǎn)速度的左后輪速度傳感器106等。另外，在該ECU100還連接有作為其他傳感器類的:檢測方向盤的操舵角的操舵角傳感器、檢測制動踏板的踏下/松開的制動踏板傳感器、檢測發(fā)動機冷卻水溫的水溫傳感器、檢測配置在進氣通路的節(jié)氣門的開度的節(jié)氣門開度傳感器、檢測吸入空氣量的空氣流量計、檢測蓄電池的充放電電流的電流傳感器、及電池溫度傳感器等，來自這些各傳感器的信號輸入到E⑶100。
[0100]并且，E⑶100基于上述的各種傳感器的輸出信號,執(zhí)行包括發(fā)動機I的節(jié)氣門開度控制(吸入空氣量控制)、燃料噴射量控制及點火時期控制等在內(nèi)的發(fā)動機I的各種控制。此外，E⑶100執(zhí)行包括后述的“2WD - 4WD切換控制”、“EV行駛控制”在內(nèi)的電動馬達41的控制。
[0101](行駛模式)
[0102]在本實施方式的車輛中，在低速行駛時等這樣的處于發(fā)動機I的運轉(zhuǎn)效率差的行駛條件的情況下，可進行僅利用電動馬達41的行駛(以下，也稱為“EV行駛”)。此外，在駕駛者通過配置在車廂內(nèi)的行駛模式選擇開關(guān)選擇了 EV行駛模式的情況下也進行EV行駛。
[0103]另一方面，在驅(qū)動發(fā)動機I進行行駛的通常行駛(以下，也稱為“發(fā)動機行駛”)時，根據(jù)路面狀態(tài)等，選擇性地實施將發(fā)動機I的驅(qū)動力僅傳遞到前輪22L、22R的二輪驅(qū)動行駛(2WD行駛)和將發(fā)動機I的驅(qū)動力傳遞到前輪22L、22R及后輪62L、62R的四輪驅(qū)動行駛(4WD行駛)。此外，也可以通過駕駛者操作配置在車廂內(nèi)的2WD - 4WD選擇開關(guān)而選擇性地實施2WD行駛和4WD行駛。
[0104]接著，對EV行駛和發(fā)動機行駛的行駛模式的切換進行說明。圖6是表示用于根據(jù)車速V及油門開度Acc而切換EV行駛和發(fā)動機行駛的驅(qū)動力選擇映射的圖。該圖6的實線A是用于將車輛的起步/行駛用(以下，稱為行駛用)的驅(qū)動力源在發(fā)動機I和電動馬達41之間切換的、換言之用于在將發(fā)動機I作為行駛用驅(qū)動力源來使車輛行駛的發(fā)動機行駛和將電動馬達41作為行駛用的驅(qū)動力源來使車輛行駛的馬達行駛之間進行切換的、發(fā)動機行駛區(qū)域與馬達行駛區(qū)域的分界線。該圖6所示的驅(qū)動力選擇映射由以車速V和油門開度Acc為參數(shù)的二維坐標(biāo)構(gòu)成，預(yù)先存儲于所述E⑶100的ROM。
[0105]并且，E⑶100從圖6的驅(qū)動力選擇映射，基于由車速V和油門開度Acc所示的車輛狀態(tài)來判斷是處于馬達行駛區(qū)域和發(fā)動機行駛區(qū)域的哪一個，執(zhí)行馬達行駛或發(fā)動機行駛。從圖6可知，通常在發(fā)動機效率比高轉(zhuǎn)矩區(qū)域差的、較低的油門開度時即低負荷時、或較低車速時即低發(fā)動機轉(zhuǎn)矩時執(zhí)行馬達行駛。
[0106](車輛行駛狀態(tài))
[0107]接著，使用圖7?圖11說明如上所述構(gòu)成的車輛的行駛狀態(tài)。以下，按順序說明在發(fā)動機行駛時從二輪驅(qū)動行駛(以下，有時也稱為2WD行駛)切換到四輪驅(qū)動行駛(以下，有時也稱為4WD行駛)時的動作、同樣在發(fā)動機行駛時從4WD行駛切換到2WD行駛時的動作、EV行駛時(EV前進行駛時及EV后退行駛時)的動作。
[0108]另外，圖7?圖11中對各車軸21L、21R、61L、61R標(biāo)注的實線箭頭表示由轉(zhuǎn)矩傳遞(來自發(fā)動機1、電動馬達41的轉(zhuǎn)矩傳遞)施加驅(qū)動力而旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，就是說作為驅(qū)動輪而旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，虛線箭頭表示未被傳遞轉(zhuǎn)矩而是由于與路面的摩擦力而旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。
[0109]< 2WD — 4WD 切換>
[0110]首先，說明從2WD行駛向4WD行駛切換時的動作。在從以2WD在鋪裝路面行駛的狀態(tài)向惡劣路面、低U路的行駛變化而要求以4WD進行行駛的情況下等執(zhí)行該動作。例如，在基于所述各車輪速度傳感器103?106的檢測信號而得知一部分車輪發(fā)生了滑移的情況下，判斷為變化到在低U路的行駛，進行從2WD行駛向4WD行駛的切換。此外，在駕駛者通過配置在車廂內(nèi)的2WD - 4WD選擇開關(guān)而選擇了 4WD行駛模式的情況下，也進行從2WD行駛向4WD行駛的切換。
[0111]首先，在2WD行駛狀態(tài)，各離合機構(gòu)31、51均為釋放狀態(tài)。因此，在所述前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3及所述后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5，雙曲線冕狀齒輪36、56、雙曲線小齒輪37、57均停止。結(jié)果，傳動軸4停止旋轉(zhuǎn)，隨著傳動軸4的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的振動、噪音降低，并且可謀求因動力損失的減少而改善燃料消耗率。
[0112]在這樣的2WD行駛狀態(tài)下要求4WD行駛時，首先，如圖7所示，通過來自E⑶100的控制信號而使電動馬達41的轉(zhuǎn)子41a產(chǎn)生后退側(cè)(車輛后退行駛的一側(cè))的轉(zhuǎn)矩。由此傳動軸4向車輛后退側(cè)稍微旋轉(zhuǎn)(參照圖7的箭頭P1)。
[0113]通過該傳動軸4的旋轉(zhuǎn)，所述前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3中，成為從雙曲線小齒輪37向雙曲線冕狀齒輪36傳遞后退行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)。如上所述，在向該方向傳遞轉(zhuǎn)矩的情況下，所述前進側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而雙曲線冕狀齒輪36向前差速器裝置2側(cè)前進移動(參照在圖7對雙曲線冕狀齒輪36標(biāo)注的箭頭)，由此離合機構(gòu)31成為接合狀態(tài)地開始動作。作為此時的離合機構(gòu)31的接合狀態(tài)(離合器的轉(zhuǎn)矩容量(轉(zhuǎn)矩傳遞承載能力))，只要是來自發(fā)動機I的轉(zhuǎn)矩傳遞到傳動機構(gòu)32即可，可以是在離合器板33、33、…與離合器盤
34、34、…之間一邊發(fā)生滑移一邊傳遞來自發(fā)動機I的轉(zhuǎn)矩的程度。例如，可以是產(chǎn)生能利用所述離合器殼35內(nèi)的油的粘性將來自發(fā)動機I的轉(zhuǎn)矩傳遞到傳動機構(gòu)32的程度的離合器接合力。
[0114]此外，在后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5中，成為從雙曲線小齒輪57向雙曲線冕狀齒輪56傳遞后退行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)，因此雙曲線冕狀齒輪56向遠離后差速器裝置6的一側(cè)后退移動(參照圖7中對雙曲線冕狀齒輪56標(biāo)注的箭頭)，由此離合機構(gòu)51維持釋放狀態(tài)。
[0115]這樣在前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3的離合機構(gòu)31開始接合動作的時刻(隨著傳動軸4向車輛后退側(cè)稍微旋轉(zhuǎn)而離合機構(gòu)31的雙曲線冕狀齒輪36的前進移動開始的時刻)，發(fā)動機I的驅(qū)動力被傳遞到前輪車軸21L、21R (參照對前輪車軸21L、21R標(biāo)注的箭頭F1)，但尚未傳遞到后輪車軸61L、61R (參照對后輪車軸61L、6IR標(biāo)注的虛線箭頭Rl )。
[0116]其后，當(dāng)所述前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3的離合機構(gòu)31成為接合狀態(tài)時，如圖8所示，發(fā)動機I的轉(zhuǎn)矩經(jīng)由后輪側(cè)輸出軸27、離合機構(gòu)31、傳動機構(gòu)32而傳遞到傳動軸4。通過該發(fā)動機I的轉(zhuǎn)矩被傳遞到傳動機構(gòu)32，從而成為從雙曲線冕狀齒輪36向雙曲線小齒輪37傳遞向前進行駛側(cè)的較大轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)，因此雙曲線冕狀齒輪36向前差速器裝置2側(cè)進一步前進移動，由此離合機構(gòu)31以高接合力被接合。
[0117]然后，通過該離合機構(gòu)31的接合，傳動軸4受到來自發(fā)動機I的轉(zhuǎn)矩而向前進方向側(cè)旋轉(zhuǎn)(參照圖8的箭頭P2)。該傳動軸4的旋轉(zhuǎn)力傳遞到后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5的傳動機構(gòu)52，在該傳動機構(gòu)52中，成為從雙曲線小齒輪57向雙曲線冕狀齒輪56傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)。如上所述，在向該方向傳遞轉(zhuǎn)矩的情況下，所述前進側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而雙曲線冕狀齒輪56向后差速器裝置6側(cè)前進移動(參照在圖8對雙曲線冕狀齒輪56標(biāo)注的箭頭)，由此 離合機構(gòu)51成為接合狀態(tài)。
[0118]由此，各離合機構(gòu)31、51均成為接合狀態(tài)，來自發(fā)動機I的驅(qū)動力經(jīng)由傳動軸4、傳動機構(gòu)52、離合機構(gòu)51、后差速器裝置6、后輪車軸61L、61R而傳遞到后輪62L、62R (參照對后輪車軸61L、61R標(biāo)注的箭頭R2)。由此，完成向?qū)⑶拜?2L、22R及后輪62L、62R均作為驅(qū)動輪的4WD行駛的切換。
[0119]< 4WD — 2WD 切換 >
[0120]接著，說明從上述的4WD行駛狀態(tài)變至2WD行駛狀態(tài)的動作。例如隨著駕駛者對油門踏板的踏下解除(油門OFF)操作而進行該動作。就是說，通過油門踏板的踏下解除操作，發(fā)動機I的轉(zhuǎn)矩降低(例如通過切斷燃料而使發(fā)動機轉(zhuǎn)矩降低)，從而發(fā)動機I成為被驅(qū)動狀態(tài)。就是說，在前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3中，成為從雙曲線小齒輪37向雙曲線冕狀齒輪36傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)。如上所述，在向該方向傳遞轉(zhuǎn)矩的情況下，所述后退側(cè)嚙合齒面彼此抵接，從而雙曲線冕狀齒輪36向遠離前差速器裝置2的方向后退移動(參照在圖9對雙曲線冕狀齒輪36標(biāo)注的箭頭)，由此離合機構(gòu)31成為釋放狀態(tài)地進行動作。此外，輸入到傳動軸4的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩也減少，因此在后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5中，也成為從雙曲線冕狀齒輪56向雙曲線小齒輪57傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)。如上所述，在向該方向傳遞轉(zhuǎn)矩的情況下，所述后退側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而雙曲線冕狀齒輪56向遠離后差速器裝置6的方向后退移動(參照在圖9對雙曲線冕狀齒輪56標(biāo)注的箭頭)，由此，離合機構(gòu)51成為釋放狀態(tài)地進行動作。[0121]如此，各離合機構(gòu)31、51均成為釋放狀態(tài)，從而成為對后輪車軸61L、61R不傳遞發(fā)動機I的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)(參照對后輪車軸61L、61R標(biāo)注的虛線箭頭R3)，變至2WD行駛狀態(tài)。此外，此時，在所述前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3及所述后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5中，雙曲線冕狀齒輪36、56、雙曲線小齒輪37、57均停止，傳動軸4停止旋轉(zhuǎn)。
[0122]此外，在本實施方式中，隨著駕駛者對油門踏板的踏下量減少，傳遞到前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩減少，因此在該前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3中，雙曲線冕狀齒輪36向遠離前差速器裝置2的方向的后退移動量逐漸變大。此外，在后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5中也是，隨著駕駛者對油門踏板的踏下量減少，傳遞到傳動軸4的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩減少，因此雙曲線冕狀齒輪56向遠離后差速器裝置6的方向的后退移動量逐漸變大。因此，能夠與該油門踏板的踏下量相應(yīng)地，隨著在各離合機構(gòu)31、51的滑移量的變化而改變對前輪22L、22R和后輪62L、62R的驅(qū)動力分配率。例如，通過使油門踏板的踏下量返回到預(yù)定量(例如油門踏板開度30%)，能夠使對前輪22L、22R的驅(qū)動力分配率和對后輪62L、62R的驅(qū)動力分配率為“7:3”的比率。這些油門踏板開度與驅(qū)動力分配率的關(guān)系不限于此。
[0123]而且，在本實施方式中，也能夠在4WD行駛狀態(tài)，通過來自E⑶100的控制信號而使電動馬達41的轉(zhuǎn)子41a產(chǎn)生前進側(cè)的轉(zhuǎn)矩，由此切換雙曲線小齒輪37與雙曲線冕狀齒輪36的嚙合齒面(從所述前進側(cè)嚙合齒面彼此抵接的狀態(tài)切換到后退側(cè)嚙合齒面彼此抵接的狀態(tài))，從而強制性地切換到2WD行駛狀態(tài)。就是說，當(dāng)使該電動馬達41的轉(zhuǎn)子41a產(chǎn)生前進側(cè)的轉(zhuǎn)矩時，在前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3，成為從雙曲線小齒輪37向雙曲線冕狀齒輪36傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)，如上所述，離合機構(gòu)31成為釋放狀態(tài)。伴隨于此，輸入到傳動軸4的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩減少，因此在后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5中也是，成為從雙曲線冕狀齒輪56向雙曲線小齒輪57傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)，離合機構(gòu)51成為釋放狀態(tài)，變化到2WD行駛狀態(tài)。
[0124]<EV 行駛 >
[0125]接著，說明利用電動馬達41行駛的EV行駛時。在該EV行駛中，在前進行駛時以后輪62L、62R為驅(qū)動輪,在后退行駛時以前輪22L、22R為驅(qū)動輪。
[0126]具體而言，在EV前進行駛時，如圖10所示，通過來自E⑶100的控制信號使電動馬達41的轉(zhuǎn)子41a產(chǎn)生前進側(cè)的轉(zhuǎn)矩。由此傳動軸4向車輛前進側(cè)旋轉(zhuǎn)(參照圖10的箭頭P4)。
[0127]通過該傳動軸4的旋轉(zhuǎn)，在所述后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5中，成為從雙曲線小齒輪57向雙曲線冕狀齒輪56傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)。如上所述，在向該方向傳遞轉(zhuǎn)矩的情況下，所述前進側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而雙曲線冕狀齒輪56向后差速器裝置6側(cè)前進移動(參照在圖10對雙曲線冕狀齒輪56標(biāo)注的箭頭)，由此離合機構(gòu)51成為接合狀態(tài)。此外，在前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3中，成為從雙曲線小齒輪37向雙曲線冕狀齒輪36傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)，因此雙曲線冕狀齒輪36向遠離前差速器裝置2的一側(cè)后退移動(參照在圖10對雙曲線冕狀齒輪36標(biāo)注的箭頭)，由此離合機構(gòu)31成為釋放狀態(tài)。就是說，通過電動馬達41的驅(qū)動力(前進方向的驅(qū)動力)僅使后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5的離合機構(gòu)51接合，由此進行以后輪62L、62R為驅(qū)動輪的EV前進行駛(參照對后輪車軸61L、61R標(biāo)注的箭頭R4)。
[0128]另一方面，在EV后退行駛時，如圖11所示，通過來自E⑶100的控制信號使電動馬達41的轉(zhuǎn)子41a產(chǎn)生后退側(cè)的轉(zhuǎn)矩。由此傳動軸4向車輛后退側(cè)旋轉(zhuǎn)(參照圖11的箭頭P5)。
[0129]通過該傳動軸4的旋轉(zhuǎn)，在所述前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3中，成為從雙曲線小齒輪37向雙曲線冕狀齒輪36傳遞后退行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)。如上所述，在向該方向傳遞轉(zhuǎn)矩的情況下，所述前進側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而雙曲線冕狀齒輪36向前差速器裝置2側(cè)前進移動(參照在圖11對雙曲線冕狀齒輪36標(biāo)注的箭頭)，由此離合機構(gòu)31成為接合狀態(tài)。此外，在后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5中，成為從雙曲線小齒輪57向雙曲線冕狀齒輪56傳遞后退行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)，因此雙曲線冕狀齒輪56向遠離后差速器裝置6的一側(cè)后退移動(參照在圖11對雙曲線冕狀齒輪56標(biāo)注的箭頭)，由此離合機構(gòu)51成為釋放狀態(tài)。就是說，通過電動馬達41的驅(qū)動力(后退方向的驅(qū)動力)僅使前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3的離合機構(gòu)31接合，由此進行以前輪22L、22R為驅(qū)動輪的EV后退行駛(參照對前輪車軸21L、2IR標(biāo)注的箭頭F5 )。
[0130]如以上所說明，在本實施方式中，在對構(gòu)成各傳動機構(gòu)32、52的雙曲線齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩時，根據(jù)該轉(zhuǎn)矩的傳遞方向，沿軸線的方向的載荷(軸向載荷)作用于雙曲線冕狀齒輪36、56，利用該構(gòu)成來切換離合機構(gòu)31、51的接合和釋放，由此可切換2WD行駛狀態(tài)和4WD行駛狀態(tài)。在以往的備用四輪驅(qū)動方式的車輛(例如上述專利文獻所示的車輛)中，為了切換2WD行駛狀態(tài)和4WD行駛狀態(tài)而設(shè)置的前側(cè)切斷接合機構(gòu)、后側(cè)切斷接合機構(gòu),包括執(zhí)行器(電子控制執(zhí)行器)，因此各切斷接合機構(gòu)大型且質(zhì)量大，而且，也招致制造成本的提高。此外，在四輪驅(qū)動模式的行駛中，需要對所述執(zhí)行器始終通電，因此在持續(xù)四輪驅(qū)動模式的行駛的狀況下耗電大，在燃料消耗率、耐久性方面存在問題。與此相對，在本實施方式的各驅(qū)動力傳遞裝置3、5中，根據(jù)轉(zhuǎn)矩的傳遞方向切換離合機構(gòu)31、51的接合和釋放，因此不需要分別設(shè)置單獨的電子控制執(zhí)行器，可謀求小型輕量化，能謀求制造成本的低廉化。此外，僅在從2WD行駛向4WD行駛的切換開始時驅(qū)動電動馬達41，在4WD行駛中、從4WD行駛向2WD行駛切換時不需要驅(qū)動電動馬達41。因此，可大幅度減少耗電。此外，在2WD行駛時，可以使傳動軸4的旋轉(zhuǎn)停止，因此不會產(chǎn)生伴隨該傳動軸4的旋轉(zhuǎn)的振動、噪音，此外，能夠謀求通過動力損失的減少而改善燃料消耗率。而且，也可以利用在從所述2WD行駛向4WD行駛的切換開始時所使用的電動馬達41來進行EV行駛，因此可謀求燃料消耗量的減少、行駛時的安靜性的提高。
[0131]—第2實施方式一
[0132]接著，說明第2實施方式。本實施方式中，所述傳動軸4的構(gòu)成與所述第I實施方式的不同。其他構(gòu)成及動作與第I實施方式同樣，因此在此僅說明與第I實施方式的不同點。
[0133]圖12是表示本實施方式的車輛的驅(qū)動系的概略結(jié)構(gòu)的圖。如該圖所示，在本實施方式的傳動軸4，在電動馬達41的后方側(cè)設(shè)有電子控制聯(lián)軸器42。
[0134]具體而言，該電子控制聯(lián)軸器42是離合器組(pilot clutch)式的，例如包括由多板摩擦離合器構(gòu)成的主離合器、離合器組(電磁多板離合器)、凸輪機構(gòu)及電磁體等，構(gòu)成為:通過電磁體的電磁力使離合器組接合，由凸輪機構(gòu)將該接合力向主離合器傳遞，從而該主離合器接合(關(guān)于其具體結(jié)構(gòu)，例如參照日本特開2010 - 254135號公報)。
[0135]并且，在該電子控制聯(lián)軸器42中，通過控制向所述電磁體供給的勵磁電流Ie來控制轉(zhuǎn)矩容量即聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩Tc。因此，在上述的4WD行駛時，可以在例如0?0.5的范圍無級調(diào)整對后輪62L、62R側(cè)分配的驅(qū)動力相對于全部驅(qū)動力的驅(qū)動力分配率。由E⑶100控制對該電子控制聯(lián)軸器42的電磁體的勵磁電流Ie。
[0136]例如，對電子控制聯(lián)軸器42的勵磁電流Ie為“0”時，所述主離合器為非接合(釋放)狀態(tài)，傳遞轉(zhuǎn)矩Tc為“0%”，因此實現(xiàn)與前輪驅(qū)動狀態(tài)(基于前輪驅(qū)動的二輪驅(qū)動狀態(tài))同等的行駛狀態(tài)。另一方面，若對電子控制聯(lián)軸器42的勵磁電流Ie增加，則傳遞轉(zhuǎn)矩Tc增大，在傳遞轉(zhuǎn)矩Tc成為“ 100% ”時，對后輪62L、62R的驅(qū)動力分配率變得最大，實現(xiàn)與直接連結(jié)四輪驅(qū)動狀態(tài)同等的行駛狀態(tài)。
[0137]如此，在本實施方式中，通過在傳動軸4設(shè)置電子控制聯(lián)軸器42，從而可任意調(diào)整對前輪22L、22R及后輪62L、62R的驅(qū)動力分配率，可以實現(xiàn)以適于路面狀態(tài)的驅(qū)動力分配率進行的4WD行駛。
[0138]此外，在從2WD行駛向4WD行駛切換時，如上所述，在向傳動軸4施加向車輛后退側(cè)的轉(zhuǎn)矩而使前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3的離合機構(gòu)31接合的狀態(tài)下，使對電子控制聯(lián)軸器42的勵磁電流Ie為“0”時，不對后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5傳遞發(fā)動機轉(zhuǎn)矩，因此離合機構(gòu)51成為釋放狀態(tài)。然后，若對電子控制聯(lián)軸器42的勵磁電流Ie增大，則對后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5傳遞發(fā)動機轉(zhuǎn)矩，離合機構(gòu)51成為接合狀態(tài)。因此，可以通過對電子控制聯(lián)軸器42的勵磁電流Ie來控制從2WD行駛向4WD行駛的切換定時。例如，可以在成為向傳動軸4傳遞充分的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)的時刻，使后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5的離合機構(gòu)51接合，進行從2WD行駛向4WD行駛的切換。
[0139]—第3實施方式一
[0140]接著，說明第3實施方式。上述的各實施方式中，在前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3及后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5分別設(shè)有離合機構(gòu)31、51。本實施方式的車輛，在后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5不設(shè)置離合機構(gòu)，僅在前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3設(shè)置離合機構(gòu)31。其他構(gòu)成及動作與第I實施方式同樣，因此在此僅說明與第I實施方式的不同點。
[0141]圖13是表示第3實施方式的車輛的驅(qū)動系的概略結(jié)構(gòu)的圖。如該圖所示，在后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5不設(shè)置離合機構(gòu)，傳動機構(gòu)52的雙曲線冕狀齒輪56直接安裝于差速器殼64。
[0142]因此，在本實施方式中，即使在2WD行駛狀態(tài)下，傳動軸4也隨著后輪62L、62R的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。
[0143]于是，作為本實施方式的從2WD行駛向4WD行駛的切換時的動作，以對在2WD行駛狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)著(向前進方向側(cè)旋轉(zhuǎn))的傳動軸4的旋轉(zhuǎn)施加阻力的方式使電動馬達41的轉(zhuǎn)子41a產(chǎn)生后退側(cè)(車輛后退行駛的一側(cè))的轉(zhuǎn)矩。由此，在所述前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3中，雙曲線小齒輪37與雙曲線冕狀齒輪36的嚙合齒面切換(從所述后退側(cè)嚙合齒面彼此抵接的狀態(tài)切換到前進側(cè)嚙合齒面彼此抵接的狀態(tài))。就是說，成為與從雙曲線小齒輪37向雙曲線冕狀齒輪36傳遞后退行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的情況同樣的嚙合狀態(tài)。如上所述，在向該方向傳遞轉(zhuǎn)矩的情況下，雙曲線冕狀齒輪36向前差速器裝置2側(cè)前進移動(參照在圖13對雙曲線冕狀齒輪36標(biāo)注的箭頭)，由此離合機構(gòu)31成為接合狀態(tài)。結(jié)果，與上述第I實施方式的從2WD行駛向4WD行駛切換時的動作時同樣，進行向4WD行駛的切換。
[0144]—第4實施方式一
[0145]接著，說明第4實施方式。圖14是表示第4實施方式的車輛的驅(qū)動系的概略結(jié)構(gòu)的圖。如該圖所示，本實施方式的車輛中，在前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3不設(shè)置離合機構(gòu)，僅在后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5設(shè)置離合機構(gòu)51。此外，在傳動軸4不設(shè)置電動馬達。其他構(gòu)成及動作與第I實施方式同樣，因此在此僅說明與第I實施方式的不同點。
[0146]在本實施方式中，即使在2WD行駛狀態(tài)下，發(fā)動機I的驅(qū)動力也始終傳遞到傳動軸4，因此傳動軸4旋轉(zhuǎn)。
[0147]并且，在本實施方式中，在前進行駛時，當(dāng)通過駕駛者對油門踏板的踏下操作等而發(fā)動機I的轉(zhuǎn)矩變大時，傳動軸4的向前進旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)力也變大。伴隨于此，在后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5的傳動機構(gòu)52中，成為從雙曲線小齒輪57向雙曲線冕狀齒輪56傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)。如上所述，在向該方向傳遞轉(zhuǎn)矩的情況下，所述前進側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而雙曲線冕狀齒輪56向后差速器裝置6側(cè)前進移動(參照在圖14對雙曲線冕狀齒輪56標(biāo)注的箭頭)，由此離合機構(gòu)51成為接合狀態(tài)。
[0148]由此，傳動軸4的旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由傳動機構(gòu)52、離合機構(gòu)51、后差速器裝置6、后輪車軸61L、61R傳遞到后輪62L、62R，進行向?qū)⑶拜?2L、22R及后輪62L、62R都作為驅(qū)動輪的4WD行駛的切換。
[0149]此外，在本實施方式中，若從4WD行駛狀態(tài)進行駕駛者對油門踏板的踏下解除(油門OFF)操作，則隨著發(fā)動機I的轉(zhuǎn)矩降低，傳動軸4向前進旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)力變小。伴隨于此，在后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5的傳動機構(gòu)52中，雙曲線小齒輪57與雙曲線冕狀齒輪56的嚙合齒面切換(從所述前進側(cè)嚙合齒面彼此抵接的狀態(tài)切換到后退側(cè)嚙合齒面彼此抵接的狀態(tài))。就是說，成為與從雙曲線冕狀齒輪56向雙曲線小齒輪57傳遞前進行駛側(cè)的轉(zhuǎn)矩的情況同樣的嚙合狀態(tài)。如上所述，在向該方向傳遞轉(zhuǎn)矩的情況下，雙曲線冕狀齒輪56向遠離后差速器裝置6的方向后退移動，由此離合機構(gòu)51成為釋放狀態(tài)。這樣離合機構(gòu)51成為釋放狀態(tài)，從而成為不對后輪車軸61L、61R傳遞發(fā)動機I的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)，變化到2WD行駛狀態(tài)。
[0150]如此，在本實施方式中，隨著駕駛者對油門踏板的踏下操作而切換到4WD行駛狀態(tài)，隨著油門踏板的踏下解除操作而切換到2WD行駛狀態(tài)。就是說，進行在車輛加速時成為4WD行駛狀態(tài)、在慣性行駛時成為2WD行駛狀態(tài)這樣的切換動作。
[0151]一其他實施方式一
[0152]以上說明的各實施方式中，說明了將本發(fā)明應(yīng)用于以FF (前置發(fā)動機前驅(qū)動)方式為基本的四輪驅(qū)動車的情況。但本發(fā)明不限于此，也可以應(yīng)用于以FR (前置發(fā)動機后驅(qū)動)方式、RR (后置發(fā)動機后驅(qū)動)方式為基本的四輪驅(qū)動車。
[0153]此外，在所述各實施方式中，不論是前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置3的傳動機構(gòu)32還是后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置5的傳動機構(gòu)52，都是將離合機構(gòu)31、51 —體地安裝于雙曲線冕狀齒輪36,56的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明不限于此，可以在一方的傳動機構(gòu)32 (52)，在雙曲線小齒輪37 (57)一體地安裝離合機構(gòu)31 (51)，通過該雙曲線小齒輪37 (57)的進退移動來切換離合機構(gòu)31
(51)的接合及釋放。此外，也可以在兩傳動機構(gòu)32、52中均是在雙曲線小齒輪37、57 —體地安裝離合機構(gòu)31、51，通過該雙曲線小齒輪37、57的進退移動來切換離合機構(gòu)31、51的接合及釋放。
[0154]此外，在所述各實施方式中，將雙曲線小齒輪37、57的旋轉(zhuǎn)軸心02設(shè)定在比雙曲線冕狀齒輪36、56的旋轉(zhuǎn)軸心01低的位置。本發(fā)明不限于此，也可以將雙曲線小齒輪37、57的旋轉(zhuǎn)軸心02設(shè)定在比雙曲線冕狀齒輪36、56的旋轉(zhuǎn)軸心01高的位置。[0155]此外，作為離合機構(gòu)31、51，不限于濕式多板離合器，可以應(yīng)用錐形離合器等各種離合機構(gòu)。
[0156]此外,在所述各實施方式中，將各離合器盤34、54分別花鍵嵌合于離合器殼35、55的內(nèi)周面。本發(fā)明不限于此，也可以是在離合機構(gòu)31、51的內(nèi)部具有沿軸心方向自由移動的缸體(cylinder，液壓缸)部件，在該缸體部件的內(nèi)周面分別花鍵嵌合各離合器盤34、54的結(jié)構(gòu)。在該情況下，所述缸體部件一體地安裝于雙曲線冕狀齒輪36、56，隨著雙曲線冕狀齒輪36、56的進退移動，缸體部件也進退移動。
[0157]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0158]本發(fā)明可應(yīng)用于在傳動軸的前后具有離合機構(gòu)、可選擇性地切換二輪驅(qū)動狀態(tài)和四輪驅(qū)動狀態(tài)的車輛。
[0159]附圖標(biāo)記的說明
[0160]I發(fā)動機(驅(qū)動力源)
[0161]22L、22R 前輪
[0162]3前側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置
[0163]4傳動軸
[0164]41電動馬達
[0165]5后側(cè)驅(qū)動力傳遞裝置
[0166]31、51離合機構(gòu)(切斷接合單元)
[0167]32,52傳動機構(gòu)(曲線齒錐齒輪對)
[0168]36,56雙曲線冕狀齒輪(第I曲線齒錐齒輪)
[0169]37、57雙曲線小齒輪(第2曲線齒錐齒輪)
[0170]62L、62R 后輪
【權(quán)利要求】
1.一種驅(qū)動力傳遞裝置，其特征在于，包括: 切斷接合單元，其通過沿旋轉(zhuǎn)軸心動作而能夠改變傳遞轉(zhuǎn)矩； 第I曲線齒錐齒輪，其與所述切斷接合單元一體旋轉(zhuǎn)地安裝于所述切斷接合單元；和 第2曲線齒錐齒輪，其通過與所述第I曲線齒錐齒輪嚙合而在該第2曲線齒錐齒輪與該第I曲線齒錐齒輪之間構(gòu)成曲線齒錐齒輪對， 構(gòu)成為:與在所述第I曲線齒錐齒輪和所述第2曲線齒錐齒輪之間進行動力傳遞時的嚙合齒面相應(yīng)地所述第I曲線齒錐齒輪沿其旋轉(zhuǎn)軸心移動，與此相伴所述切斷接合單元沿著旋轉(zhuǎn)軸心動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動力傳遞裝置，其特征在于， 所述曲線齒錐齒輪對由雙曲線齒輪構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的驅(qū)動力傳遞裝置，其特征在于， 通過所述各曲線齒錐齒輪的齒的壓力角、齒的扭轉(zhuǎn)角、以及所述第I曲線齒錐齒輪的旋轉(zhuǎn)軸心與所述第2曲線齒錐齒輪的旋轉(zhuǎn)軸心的偏心尺寸，設(shè)定與各曲線齒錐齒輪的嚙合齒面相應(yīng)的、所述切斷接合單元沿著旋轉(zhuǎn)軸心的動作方向。
4.根據(jù)權(quán)利 要求1所述的驅(qū)動力傳遞裝置，其特征在于， 所述第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪構(gòu)成為:在通過所述第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的各齒面中的、在被傳遞來自驅(qū)動力源的驅(qū)動力而向正轉(zhuǎn)側(cè)旋轉(zhuǎn)的情況下嚙合的齒面彼此的接觸來進行動力傳遞的狀態(tài)下，所述第I曲線齒錐齒輪沿其旋轉(zhuǎn)軸心移動而使所述切斷接合單元向接合側(cè)動作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動力傳遞裝置，其特征在于， 所述第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪構(gòu)成為:在通過所述第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的各齒面中的、在驅(qū)動力源處于被驅(qū)動狀態(tài)時向正轉(zhuǎn)側(cè)旋轉(zhuǎn)的情況下嚙合的齒面彼此的接觸而進行動力傳遞的狀態(tài)下，所述第I曲線齒錐齒輪沿其旋轉(zhuǎn)軸心移動而使所述切斷接合單元向釋放側(cè)動作。
6.一種具有驅(qū)動力傳遞裝置的車輛，具有權(quán)利要求1~5中的任一項所述的驅(qū)動力傳遞裝置，其特征在于， 包括輸出行駛用驅(qū)動力的驅(qū)動力源，在從該驅(qū)動力源向曲線齒錐齒輪對傳遞的轉(zhuǎn)矩大于車輪從路面受到的轉(zhuǎn)矩的情況下，通過所述第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的前進側(cè)嚙合齒面彼此的抵接，所述第I曲線齒錐齒輪沿旋轉(zhuǎn)軸心向一個方向移動，從而所述切斷接合單元向接合側(cè)動作，另一方面，在從驅(qū)動力源向曲線齒錐齒輪對傳遞的轉(zhuǎn)矩小于車輪從路面受到的轉(zhuǎn)矩的情況下，通過所述第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的后退側(cè)嚙合齒面彼此的抵接，所述第I曲線齒錐齒輪沿旋轉(zhuǎn)軸心向另一方向移動，從而所述切斷接合單元向釋放側(cè)動作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有驅(qū)動力傳遞裝置的車輛，其特征在于， 所述驅(qū)動力傳遞裝置分別配設(shè)在沿著車體前后方向延伸的傳動軸的前端側(cè)及后端側(cè)，并配設(shè)有對所述傳動軸施加旋轉(zhuǎn)力的電動馬達， 構(gòu)成為:從所述各驅(qū)動力傳遞裝置的切斷接合單元分別處于釋放狀態(tài)的二輪驅(qū)動狀態(tài)，由所述電動馬達對傳動軸施加車輛后退方向的旋轉(zhuǎn)力，由此配設(shè)于所述傳動軸的前端側(cè)的驅(qū)動力傳遞裝置的第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的前進側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而所述切斷接合單元向接合側(cè)動作，由于該切斷接合單元向接合側(cè)的動作，通過來自驅(qū)動力源的驅(qū)動力對傳動軸施加車輛前進方向的旋轉(zhuǎn)力，由此配設(shè)于所述傳動軸的后端側(cè)的驅(qū)動力傳遞裝置的第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的前進側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而所述切斷接合單元向接合側(cè)動作，由此成為四輪驅(qū)動狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有驅(qū)動力傳遞裝置的車輛，其特征在于， 構(gòu)成為:從所述各驅(qū)動力傳遞裝置的切斷接合單元分別處于接合狀態(tài)的四輪驅(qū)動狀態(tài)，通過駕駛者解除踩踏油門操作使得驅(qū)動力源成為被驅(qū)動狀態(tài)，由此配設(shè)于所述傳動軸的前端側(cè)的驅(qū)動力傳遞裝置的第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的后退側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而所述切斷接合單元向釋放側(cè)動作，由于該切斷接合單元向釋放側(cè)的動作，向配設(shè)于所述傳動軸的后端側(cè)的驅(qū)動力傳遞裝置的曲線齒錐齒輪對傳遞的來自驅(qū)動力源的轉(zhuǎn)矩小于車輪從路面受到的轉(zhuǎn)矩，第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的后退側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而所述切斷接合單元向釋放側(cè)動作，由此成為二輪驅(qū)動狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有驅(qū)動力傳遞裝置的車輛，其特征在于， 在所述驅(qū)動力源停止的狀態(tài)下，由所述電動馬達對傳動軸施加車輛前進方向的旋轉(zhuǎn)力，由此配設(shè)于所述傳動軸的后端側(cè)的驅(qū)動力傳遞裝置的第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的前進側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而所述切斷接合單元向接合側(cè)動作，由于該切斷接合單元向接合側(cè)的動作，利用來自電動馬達的前進方向的旋轉(zhuǎn)力能夠進行以后輪為驅(qū)動輪的前進行駛。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有驅(qū)動力傳遞裝置的車輛，其特征在于， 在所述驅(qū)動力源停止的狀態(tài)下，由所述電動馬達對傳動軸施加車輛后退方向的旋轉(zhuǎn)力，由此配設(shè)于所述傳動軸 的前端側(cè)的驅(qū)動力傳遞裝置的第I曲線齒錐齒輪及所述第2曲線齒錐齒輪的前進側(cè)嚙合齒面彼此抵接從而所述切斷接合單元向接合側(cè)動作，由于該切斷接合單元向接合側(cè)的動作，利用來自電動馬達的后退方向的旋轉(zhuǎn)力能夠進行以前輪為驅(qū)動輪的后退行駛。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有驅(qū)動力傳遞裝置的車輛，其特征在于， 在所述傳動軸配設(shè)有電子控制聯(lián)軸器，該電子控制聯(lián)軸器通過改變對前輪及后輪的驅(qū)動力的分配率而使對所述后輪的驅(qū)動力傳遞量可變。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有驅(qū)動力傳遞裝置的車輛，其特征在于， 所述驅(qū)動力傳遞裝置僅配設(shè)于沿車體前后方向延伸的傳動軸的前端及后端中的前端側(cè)。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有驅(qū)動力傳遞裝置的車輛，其特征在于， 所述驅(qū)動力傳遞裝置僅配設(shè)于沿車體前后方向延伸的傳動軸的前端及后端中的后端側(cè)。
【文檔編號】B60K23/08GK103619631SQ201180071980
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月28日
【發(fā)明者】橫尾貴己 申請人:豐田自動車株式會社
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