(57)【要約】【課題】構造を簡易化し、部品点数を削減することができる断続装置を提供する。【解決手段】相対回転可能に配置された一対の回転部材３，５と、この一対の回転部材３，５との間に設けられた断続部７と、この断続部７を断続操作するアクチュエータ９とを備えた断続装置１において、断続部７を、一方の回転部材３に軸方向移動可能で一体回転可能に係合された断続部材１１と、他方の回転部材５との間に設けられた噛み合い可能な噛み合いクラッチとし、アクチュエータ９が、断続部材１１に隣接配置され回転差によって断続部材１１を軸方向に移動操作する軸方向推力を発生する変換機構１３と、静止系部材１５に固定された電磁石１７と、変換機構１３に接続され電磁石１７が励磁されたときに電磁石１７に連結して制動される起動部材１９とを有した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転可能に配置された一対の回転部材と、この一対の回転部材間に設けられた断続部と、この断続部を断続操作するアクチュエータとを備えた断続装置であって、
前記断続部は、前記一対の回転部材のうち一方の回転部材に軸方向移動可能で一体回転可能に係合された断続部材と、他方の回転部材との間に設けられた噛み合い可能な噛み合いクラッチであり、
前記アクチュエータは、前記断続部材に隣接配置され回転差によって前記断続部材を軸方向に移動操作する軸方向推力を発生する変換機構と、静止系部材に固定された電磁石と、前記変換機構に接続され前記電磁石が励磁されたときに前記電磁石に連結して制動される起動部材とを有することを特徴とする断続装置。
【請求項２】
請求項１記載の断続装置であって、
前記一方の回転部材と前記断続部材との係合部には、前記断続部材を前記断続部の接続方向に移動させるカムが設けられていることを特徴とする断続装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の断続装置を備えた動力伝達装置であって、
前記一方の回転部材は、駆動力を入出力する部材の一方の部材であり、前記他方の回転部材は、駆動力を入出力する部材の他方の部材であることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項４】
請求項３記載の動力伝達装置を備えた車両用駆動装置であって、
電動モータと、電動モータからの駆動力を減速する減速機構と、この減速機構で減速された駆動力が伝達され車輪側に駆動力を伝達する分配機構とを有し、
前記動力伝達装置は、前記電動モータと前記分配機構との間に配置されていることを特徴とする車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に適用される断続装置及びこの断続装置を用いた動力伝達装置及びこの動力伝達装置を用いた車両用駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、断続装置としては、相対回転可能に配置された一対の回転部材としてのアウタデフケース及びインナデフケースと、このアウタデフケースとインナデフケースとの間に設けられた断続部としてのメインクラッチと、このメインクラッチを断続操作するアクチュエータとを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この断続装置では、メインクラッチが多板式の摩擦クラッチであり、アクチュエータがボールカム、プレッシャプレート、カムリング、多板式のパイロットクラッチ、アーマチャ、電磁石などを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−８０９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１のような断続装置では、断続部が多板式の摩擦クラッチであり、アクチュエータに多板式のパイロットクラッチを適用し、この他にもカム機構やアーマチャなどを適用しているので、構造が複雑であり、部品点数が非常に多くなっていた。
【０００６】
そこで、この発明は、構造を簡易化し、部品点数を削減することができる断続装置及びこの断続装置を用いた動力伝達装置及びこの動力伝達装置を用いた車両用駆動装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、相対回転可能に配置された一対の回転部材と、この一対の回転部材間に設けられた断続部と、この断続部を断続操作するアクチュエータとを備えた断続装置であって、前記断続部は、前記一対の回転部材のうち一方の回転部材に軸方向移動可能で一体回転可能に係合された断続部材と、他方の回転部材との間に設けられた噛み合い可能な噛み合いクラッチであり、前記アクチュエータは、前記断続部材に隣接配置され回転差によって前記断続部材を軸方向に移動操作する軸方向推力を発生する変換機構と、静止系部材に固定された電磁石と、前記変換機構に接続され前記電磁石が励磁されたときに前記電磁石に連結して制動される起動部材とを有することを特徴とする。
【０００８】
この断続装置では、断続部が噛み合いクラッチであり、アクチュエータが変換機構と電磁石と起動部材とを有するので、構造を簡易化することができ、部品点数を大幅に削減することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、構造を簡易化し、部品点数を削減することができる断続装置及びこの断続装置を用いた動力伝達装置及びこの動力伝達装置を用いた車両用駆動装置を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る断続装置、動力伝達装置、車両用駆動装置の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る断続装置が接続状態であるときの断続装置、動力伝達装置、車両用駆動装置の断面図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
まず、図１，図２を用いて本発明の実施の形態に係る断続装置が搭載された動力伝達装置及び車両用駆動装置について説明する。
【００１２】
本実施の形態に係る車両用駆動装置２０１は、電動モータ（不図示）と、電動モータからの駆動力を減速する減速機構２０３と、この減速機構２０３で減速された駆動力が伝達され車輪側に駆動力を伝達する分配機構２０５とを有する。
【００１３】
そして、動力伝達装置１０１は、電動モータと分配機構２０５との間に配置されている。
【００１４】
図１，図２に示すように、車両用駆動装置２０１は、ケーシング１５と、電動モータと、減速機構２０３と、分配機構２０５と、動力伝達装置１０１とを備えている。
【００１５】
ケーシング１５は、複数の分割ケーシング１８，２０がボルト１６などの固定手段によって一体的に固定され、内部が主に減速機構２０３を収容する入力側収容部と、主に分配機構２０５を収容する出力側収容部となっている。このケーシング１５の入力側収容部の軸方向側面には、電動モータが組付けられている。
【００１６】
電動モータは、ケーシング１５の外部に組付けられ、接続ボックスや接続端子などを介して通電を制御するコントローラ（不図示）に接続されている。この電動モータの回転軸には、連結部２０７を介して減速機構２０３の入力軸２０９が一体回転可能に連結されている。
【００１７】
減速機構２０３は、ケーシング１５の入力側収容部内に収容され、入力軸２０９と、第１ギヤ組２１１と、中間軸２１３と、第２ギヤ組２１５と、入力部材３とを備えている。
【００１８】
入力軸２０９は、回転軸心が電動モータの回転軸と平行に配置されている。また、入力軸２０９は、軸方向の両側外周でベアリング２１７，２１９を介してケーシング１５に回転可能に支持され、軸方向の一端側に設けられた連結部２０７を介して電動モータの回転軸が一体回転可能に連結されている。また、入力軸２０９の軸方向一端側の外周とケーシング１５の内周との径方向間には、ケーシング１５の内部を減速機構２０３側と電動モータ側とに区画するシール部材２２１が配置されている。この入力軸２０９の軸方向他端側の外周には、第１小径ギヤ部２２３が連続する一部材で形成され、第１大径ギヤ部２２５と第１ギヤ組２１１を構成している。
【００１９】
第１ギヤ組２１１は、入力軸２０９に設けられた第１小径ギヤ部２２３と、中間軸２１３に設けられた第１大径ギヤ部２２５とからなる。第１大径ギヤ部２２５は、中間軸２１３と一体回転可能に圧入などの固定手段で固定され、第１小径ギヤ部２２３と噛み合っている。この第１ギヤ組２１１は、電動モータから出力される駆動力を入力軸２０９から減速させて中間軸２１３に出力する。
【００２０】
中間軸２１３は、回転軸心が入力軸２０９と平行に配置され、軸方向の両側外周でベアリング２２７，２２９を介してケーシング１５に回転可能に支持されている。また、中間軸２１３の軸方向一端側は、ケーシング１５との径方向間にシール部材２３１及びダストカバー２３３を介してケーシング１５の外部に配置されている。このケーシング１５から露出する中間軸２１３の端部には、中間軸２１３と一体回転可能に回転センサ２３５が設けられている。この回転センサ２３５の回転は、コントローラに接続された検出手段（不図示）によって検出されて電動モータの回転情報がコントローラに入力され、コントローラが電動モータへの通電を制御する。この中間軸２１３の外周には、第２小径ギヤ部２３７が連続する一部材で形成され、第２小径ギヤ部２３７と第２大径ギヤ部２３９とで第２ギヤ組２１５が構成されている。
【００２１】
第２ギヤ組２１５は、中間軸２１３に設けられた第２小径ギヤ部２３７と、入力部材３に設けられた第２大径ギヤ部２３９とからなる。第２大径ギヤ部２３９は、入力部材３の外周にボルトなどの固定手段を介して一体回転可能に固定され、第２小径ギヤ部２３７と噛み合っている。この第２ギヤ組２１５は、中間軸２１３から出力される第１ギヤ組２１１で減速された駆動力をさらに減速させて入力部材３に出力する。
【００２２】
入力部材３は、ケース状に形成され、回転軸心が中間軸２１３と平行に配置され、軸方向の両側に設けられたボス部外周でそれぞれベアリング２４１，２４３を介してケーシング１５に回転可能に支持されている。この入力部材３は、中間軸２１３から第２ギヤ組２１５を介して減速された駆動力が入力され、断続部７を介して内部に収容された分配機構２０５に出力する。
【００２３】
分配機構２０５は、ケーシング１５の出力側収容部内で入力部材３内に収容され、インナケース５と、ピニオンシャフト２４５と、ピニオン２４７と、一対のサイドギヤ２４９，２５１とを備えた差動機構からなる。
【００２４】
インナケース５は、回転軸心が入力部材３と平行に配置され、入力部材３内に入力部材３と相対回転可能に収容されている。このインナケース５には、ピニオンシャフト２４５と、ピニオン２４７と、一対のサイドギヤ２４９，２５１とが収容されている。
【００２５】
ピニオンシャフト２４５は、端部をインナケース５に係合してピンなどの抜け止め部材で抜け止めされインナケース５と一体に回転駆動される。このピニオンシャフト２４５には、ピニオン２４７が支承されている。
【００２６】
ピニオン２４７は、インナケース５の周方向等間隔に複数配置され、それぞれピニオンシャフト２４５に支承されてインナケース５の回転によって公転する。また、ピニオン２４７の背面側とインナケース５との径方向間には、ピニオン２４７の径方向への移動を受ける球面ワッシャが配置されている。このピニオン２４７は、一対のサイドギヤ２４９，２５１に駆動力を伝達すると共に、噛み合っている一対のサイドギヤ２４９，２５１に差回転が生じると回転駆動されるようにピニオンシャフト２４５に自転可能に支持されている。
【００２７】
一対のサイドギヤ２４９，２５１は、それぞれに形成されたボス部で入力部材３に相対回転可能に支持され、ピニオン２４７と噛み合っている。また、サイドギヤ２４９，２５１と入力部材３との軸方向間には、ピニオン２４７との噛み合い反力によるサイドギヤ２４９，２５１の軸方向への移動を受けるスラストワッシャがそれぞれ配置されている。
【００２８】
この一対のサイドギヤ２４９，２５１は、内周側にスプライン形状の連結部がそれぞれ設けられ、例えば、左右輪（不図示）に一体回転可能に連結された駆動軸（不図示）がそれぞれサイドギヤ２４９，２５１と一体回転可能に連結され、インナケース５に入力された駆動力を駆動軸を介して左右輪に出力する。なお、一対のサイドギヤ２４９，２５１に接続される駆動軸とケーシング１５との径方向間には、ケーシング１５の内部と外部とを区画するシール部材２５３，２５５がそれぞれ配置されている。
【００２９】
このような分配機構２０５に伝達される駆動力は、動力伝達装置１０１において、駆動力を入力する一方の回転部材としての入力部材３と、駆動力を出力する他方の回転部材としてのインナケース５との間に設けられた断続部７によって断続される。なお、動力伝達装置１０１のように入力部材３とインナケース５との間に断続部７が配置された機構は、いわゆるフリーランニングデフとなっている。
【００３０】
このような動力伝達装置１０１には、断続装置１が搭載されている。以下、図１〜図３を用いて本発明の実施の形態に係る断続装置について説明する。
【００３１】
本実施の形態に係る断続装置１は、相対回転可能に配置された一対の回転部材としての入力部材３とインナケース５と、この入力部材３とインナケース５との間に設けられた断続部７と、この断続部７を断続操作するアクチュエータ９とを備えている。
【００３２】
そして、断続部７は、入力部材３に軸方向移動可能で一体回転可能に係合された断続部材１１と、インナケース５との間に設けられた噛み合い可能な噛み合いクラッチであり、アクチュエータ９は、断続部材１１に隣接配置され回転差によって断続部材１１を軸方向に移動操作する軸方向推力を発生する変換機構１３と、静止系部材としてのケーシング１５に固定された電磁石１７と、変換機構１３に接続され電磁石１７が励磁されたときに電磁石１７に連結して制動される起動部材１９とを有する。
【００３３】
また、入力部材３と断続部材１１との係合部２１には、断続部材１１を断続部７の接続方向に移動させるカムが設けられている。
【００３４】
図１〜図３に示すように、断続部材１１は、環状に形成され、周方向に連続する一部材で形成された基部２３が入力部材３の壁部とインナケース５との軸方向間に軸方向移動可能に配置されている。この断続部材１１の入力部材３の壁部側には、入力部材３と一体回転可能に係合する係合部２１が設けられている。
【００３５】
係合部２１は、断続部材１１の基部２３に周方向等間隔に設けられた複数の凸部２５と、入力部材３の壁部に周方向等間隔に貫通して設けられた軸方向孔２７とからなる。この凸部２５と軸方向孔２７とが回転方向に係合することにより、断続部材１１が入力部材３に回り止めされ、断続部材１１と入力部材３とが一体回転可能となる。
【００３６】
このような係合部２１には、断続部材１１を断続部７の接続方向に移動させるカムが設けられている。詳細には、凸部２５と軸方向孔２７との周方向両側の対向面には、同一傾斜のカム面２９，３１がそれぞれ形成されている。このため、断続部材１１が断続部７の接続方向に移動され、入力部材３とインナケース５との間の断続部７に回転方向の噛み合い作用が生じたときに、入力部材３の回転によってカム面２９，３１が係合することにより、断続部材１１をさらに断続部７の噛み合い方向に移動させ、断続部７の接続を強化させる。このような断続部材１１の係合部２１の軸方向反対側の基部２３の側面には、断続部７が設けられている。
【００３７】
断続部７は、断続部材１１とインナケース５との軸方向間に設けられ、断続部材１１とインナケース５とにそれぞれ周方向に複数形成されて互いに噛み合う噛み合い歯となっている。また、断続部材１１は、断続部材１１の基部２３の内周側であって、入力部材３の壁部側からサイドギヤ２５１側に軸方向に延設された環状の支持部４にスナップリング６などの規制部材によって軸方向移動が規制されたリターンスプリング３３によって断続部７の接続解除方向に付勢力が付与されている。
【００３８】
この断続部７は、互いの噛み合い歯が噛み合うことにより、断続部材１１とインナケース５とが一体可能に接続、すなわち動力伝達装置１０１においては入力部材３とインナケース５とが一体回転可能に接続され、車両用駆動装置２０１においては減速機構２０３と分配機構２０５との間の動力伝達が可能となる。このような断続部７は、断続部材１１を軸方向に移動操作するアクチュエータ９によって制御可能に断続操作される。
【００３９】
アクチュエータ９は、変換機構１３と、電磁石１７と、起動部材１９とを備えている。変換機構１３は、押圧部材３５と、カムリング３７と、カムボール３９とを備えている。押圧部材３５は、入力部材３のボス部の外周側で断続部材１１に対して軸方向に隣接配置され、軸方向移動可能に配置されている。この押圧部材３５は、断続部材１１の凸部２５の軸方向に対向する端面に突設された摺動部４１に当接されている。このような摺動部４１に押圧部材３５を当接させることにより、断続部材１１と押圧部材３５との摺動面積を大幅に減少させることができ、係合部２１や変換機構１３におけるカムスラスト力の発生を防止することができる。
【００４０】
カムリング３７は、入力部材３のボス部の外周に回転可能に配置されている。また、カムリング３７には、入力部材３にニードルベアリング３８やスナップリング４０などの規制部材によって軸方向移動が規制されカムリング３７の軸方向移動を規制すると共に、変換機構１３で生じるスラスト反力を受けるスラストベアリング３８が当接されている。このカムリング３７と押圧部材３５との軸方向間には、それぞれ周方向に複数のカム面が形成され、カム面間にはカムボール３９が介在されている。
【００４１】
カムボール３９は、カムリング３７と押圧部材３５とに周方向に形成された複数のカム面を対向させ、これらのカム面間に介在されている。このカムボール３９は、電磁石１７の励磁による起動部材１９の制動によってカムリング３７と押圧部材３５との間に差回転が生じることにより、押圧部材３５を断続部材１１側へ軸方向押圧移動させるカムスラスト力を発生させる。
【００４２】
電磁石１７は、入力部材３のボス部の外周側に配置され、静止系部材としてのケーシング１５に対して回り止めされている。この電磁石１７は、電磁コイルが環状に所定巻き数巻回されて樹脂でモールド成形され、この電磁コイルが通電を制御するコントローラに接続されている。また、電磁コイルの周囲には、電磁コイルへの通電により磁界が形成されるように磁性材料から形成され、所定の磁路断面積を有するコアが配置されている。このような電磁石１７の変換機構１３側には、起動部材１９が軸方向に隣接配置されている。
【００４３】
起動部材１９は、環状に形成され、カムリング３７の外周にカムリング３７と一体回転可能に係合されている。この起動部材１９は、電磁石１７の励磁により電磁石１７側に吸引移動され、電磁石１７に連結されて制動される。この起動部材１９の制動により、カムリング３７と押圧部材３５との間に回転差が生じ、変換機構１３でカムスラスト力が発生される。なお、起動部材１９と電磁石１７とで構成される機構は、いわゆる電磁ブレーキとなっている。
【００４４】
このように構成された断続装置１では、電磁石１７の電磁コイルへの通電により、起動部材１９が電磁石１７側に吸引移動されて起動部材１９が制動される。この起動部材１９の制動により、変換機構１３で軸方向推力が発生され、押圧部材３５がリターンスプリング３３の付勢力に抗して断続部材１１を断続部７の接続方向に押圧し、断続部７としての噛み合いクラッチが回転方向に係合すると、係合部２１でカムスラスト力が発生され、断続部材１１がリターンスプリング３３の付勢力に抗して断続部７の接続方向への付勢力が強化され、断続部７の接続が維持される。
【００４５】
この断続部７の接続により、動力伝達装置１０１においては入力部材３とインナケース５とが接続され、車両用駆動装置２０１においては減速機構２０３で減速された駆動力が分配機構２０５に伝達される。
【００４６】
この断続部７の接続状態から断続作用を解除するには、電磁石１７への通電を停止することにより、起動部材１９の制動が解除され、リターンスプリング３３の付勢力によって断続部材１１が断続部７の接続解除方向に軸方向移動されて解除される。
【００４７】
なお、断続部７が入力部材３から回転駆動トルクが入力され接続状態のときには、係合部２１のカム作用によって、断続部材１１の凸部２５の端面である摺動部４１は押圧部材３７による推力を受けずとも自力で接続状態を保持可能である。すなわち、起動部材１９に対する電磁石１７のブレーキ作用（通電）を低減することができる。
【００４８】
この断続部７の接続解除により、動力伝達装置１０１においては入力部材３とインナケース５との間の動力伝達が遮断され、車両用駆動装置２０１においては、例えば、車両の走行による左右輪の回転が分配機構２０５から減速機構２０３に入力されることがなく、車両の燃費向上を図ることができる。
【００４９】
このような断続装置１では、断続部７が噛み合いクラッチであり、アクチュエータ９が変換機構１３と電磁石１７と起動部材１９とを有するので、構造を簡易化することができ、部品点数を大幅に削減することができる。
【００５０】
また、入力部材３と断続部材１１との係合部２１には、断続部材１１を断続部７の接続方向に移動させるカムが設けられているので、アクチュエータ９による断続部材１１の軸方向操作力を低減することができ、アクチュエータ９を小型化することができる。
【００５１】
さらに、動力伝達装置１０１では、入力部材３が駆動力を入力する部材であり、インナケース５が駆動力を出力する部材であるので、駆動力を伝達する伝達経路の構造を簡易化することができる。
【００５２】
また、車両用駆動装置２０１では、動力伝達装置１０１が電動モータと分配機構２０５との間に配置されているので、構造が簡易化され部品点数が削減された動力伝達装置１０１を適用することにより、車両への搭載性を向上することができる。
【００５３】
なお、本発明の実施の形態に係る断続装置では、入力部材と断続部材との係合部にカムが設けられているが、アクチュエータのみで断続部材の操作力を得られる場合には係合部にカムを設けなくともよい。
【００５４】
また、本発明の実施の形態に係る動力伝達装置では、フリーランニングデフとなっており、断続装置が動力伝達を断続する構造となっているが、これに限らず、例えば、動力伝達装置をデフロック機能を有するデファレンシャル装置とし、断続装置を差動機構の差動を断続する構造としてもよい。加えて、一対の回転部材の入出力の関係は、駆動力を入出力できる関係であればどちらであってもよい。
【００５５】
さらに、本発明の実施の形態に係る車両用駆動装置では、駆動源として電動モータを適用しているが、これに限らず、例えば、２つの電動モータ、エンジン、エンジンと電動モータなど、駆動源はどのような形態であってもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１…断続装置
３…入力部材（回転部材）
５…インナケース（回転部材）
７…断続部
９…アクチュエータ
１１…断続部材
１３…変換機構
１５…ケーシング（静止系部材）
１７…電磁石
１９…起動部材
２１…係合部
１０１…動力伝達装置
２０１…車両用駆動装置
２０３…減速機構
２０５…分配機構
【図１】
2014137068.tif 000003
【図２】
2014137068.tif 000004
【図３】
2014137068.tif 000005