(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワートレイン(23)であって、
入力軸(29)と、
前側差動装置(35)を含む前側キャリア組立体(33)を備える前側駆動車軸組立体(31)と、
駆動軸(41)により前記前側駆動車軸組立体(31)に結合されると共に、後側差動装置(45)を含む後側キャリヤ組立体(43)を備える後側駆動車軸組立体(39)と、
を備え、
前記前側キャリア組立体(33)は軸間差動装置（ＩＡＤ）(49)を含み、前記軸間差動装置（ＩＡＤ）(49)は、ＩＡＤハウジング(51)と、前記ＩＡＤハウジング(51)に取り付けられる複数の脚部(55)と前記脚部(55)上に設けられる複数のスパイダギヤ(57)とを含む差動スパイダ(53)と、前記差動スパイダ(53)の第１の側において前記スパイダギヤ(57)と係合すると共に前記駆動軸(41)を駆動する軸(61)を駆動するように構成される第１のサイドギヤ(59)と、前記差動スパイダ(53)の第２の側において前記スパイダギヤ(57)と係合すると共に前記前側差動装置(35)を駆動するように構成される第２のサイドギヤ(63)とを含み、
ロック解除位置と後退位置との間において移動可能なクラッチ(65)であって、前記ロック解除位置にある時に前記入力軸(29)と前記ＩＡＤハウジング(51)とを回転的に結合させると共に、前記後退位置にある時に前記入力軸(29)を前記ＩＡＤハウジング(51)から回転的に結合解除させるクラッチ(65)とを備えるパワートレイン(23)を含み
前記入力軸(29)は、前記クラッチ(65)が前記後退位置にある時に前記第１のサイドギヤ(59)を駆動するとともに、前記ＩＡＤハウジング(51)が回転不能にされるように構成される
タンデムアクスル式自動車。
【請求項２】
前記クラッチ(65)は、前記ＩＡＤハウジング(51)及び前記第１のサイドギヤ(59)上の内側スプライン(71),(73)と噛み合うようになっている１つ以上の外側スプライン(69)を備えるカラー(67)を含む請求項１に記載のタンデムアクスル式自動車。
【請求項３】
前記カラー(67)は、前記入力軸(29)上において軸方向に摺動可能であり且つ前記入力軸(29)に対して回転不能であると共に、軸方向に摺動して前記カラー(67)の１つ以上の外側スプライン(69)を前記ＩＡＤハウジング(51)及び前記第１のサイドギヤ(59)上の前記内側スプライン(71),(73)と係合及び係合解除させることができる請求項２に記載のタンデムアクスル式自動車。
【請求項４】
前記カラー(67)の前記１つ以上の外側スプライン(69)は常に前記ＩＡＤハウジング(51)上の前記内側スプライン(71)及び前記第１のサイドギヤ(59)上の前記内側スプライン(73)の少なくとも一方と係合している請求項３に記載のタンデムアクスル式自動車。
【請求項５】
前記クラッチ(65)が前記後退位置にある時に前記軸(61)と前記駆動軸(41)とを接続解除するように構成される第２のクラッチ(81)を含む請求項１乃至４のいずれかに記載のタンデムアクスル式自動車。
【請求項６】
前記第２のクラッチ(81)は、前記軸(61)上において係合位置と係合解除位置との間で軸方向に摺動可能なカラー(83)を含み、前記カラー(83)は前記軸(61)に対して回転不能であり、前記カラー(83)は、前記カラー(83)が前記係合位置にある時に前記後側差動装置(45)に接続される駆動軸(41)の内側スプライン(89)と係合するようになっている外側スプライン(87)を有する請求項５に記載のタンデムアクスル式自動車。
【請求項７】
前記クラッチ(65)が前記後退位置にある時に前記ＩＡＤハウジング(51)を回転的に固定するように構成される第３のクラッチ(93)を含む請求項１乃至６のいずれかに記載のタンデムアクスル式自動車。
【請求項８】
前記クラッチ(65)は前記入力軸(29)上において軸方向に移動可能に設けられるカラー(67)を含み、前記カラー(67)は前記クラッチ(65)が前記ロック解除位置と前記後退位置との間において移動する時に移動し、前記第３のクラッチ(93)は、前記カラー(67)上に設けられるフォーク(97)と、前記ＩＡＤハウジング(51)とスプライン係合すると共に、前記クラッチ(65)が前記後退位置に移動する時に前記カラー(67)が移動すると前記フォーク(97)により移動されてばね(101)を圧縮してばね荷重ピストン(99)と前記前側キャリア組立体(33)のキャリア組立体ハウジング(95)とのスプラインを係合させるように構成されるばね荷重ピストン(99)とを含む請求項７に記載のタンデムアクスル式自動車。
【請求項９】
前記クラッチ(65)は、前記クラッチ(65)が前記入力軸(29)を前記ＩＡＤハウジング(51)及び前記第１のサイドギヤ(59)に回転的に結合させるロック位置に移動可能である請求項１乃至８のいずれかに記載のタンデムアクスル式自動車。
【請求項１０】
前記第２のサイドギヤ(63)はピニオン歯車(75)を駆動するように構成され、前記ピニオン歯車(75)はリングギヤ(79)と噛合い係合し、前記リングギヤ(79)は前記前側差動装置(35)に動作可能に結合される請求項１乃至９のいずれかに記載のタンデムアクスル式自動車。
【請求項１１】
前記軸(61)は前記ピニオン歯車(75)を貫通して延在する請求項１０に記載のタンデムアクスル式自動車。
【請求項１２】
前記軸(61)と前記ピニオン歯車(75)とは同軸をなす請求項１１に記載のタンデムアクスル式自動車。
【請求項１３】
前記第１のサイドギヤ(59)は前記差動スパイダ(53)の前記入力軸(29)と同じ側に配設される請求項１１に記載のタンデムアクスル式自動車。
【請求項１４】
前記前側差動装置(35)は１対の前側車軸(37),(37)に動作可能に結合され、前記後側差動装置(45)は１対の後側車軸(47),(47)に動作可能に結合される請求項１乃至１３のいずれかに記載のタンデムアクスル式自動車。
【請求項１５】
前記パワートレイン(23)は、更に、エンジン(25)と、前記入力軸(29)を駆動するように構成される動力伝達装置(27)とを含む請求項１乃至１４のいずれかに記載のタンデムアクスル式自動車。
【請求項１６】
タンデムアクスル式自動車用前側キャリア組立体(33)において：
内側スプライン(71)を有するＩＡＤハウジング(51)を備える軸間差動装置（ＩＡＤ）(49)と；
前記ＩＡＤハウジング(51)に取り付けられる複数の脚部(55)と前記脚部(55)上に設けられる複数のスパイダギヤ(57)とを備える差動スパイダ(53)と；
前記差動スパイダ(53)の第１の側において前記スパイダギヤ(57)と係合する第１のサイドギヤ(59)であって、内側スプライン(73)を有する第１のサイドギヤ(59)と；
前記差動スパイダ(53)の第２の側において前記スパイダギヤ(57)と係合する第２のサイドギヤ(63)と；
１つ以上の外側スプライン(69)を有し入力軸(29)に係合するカラー(67)であって、前記１つ以上の外側スプライン(69)が前記ＩＡＤハウジング(51)の前記内側スプライン(71)及び前記第１のサイドギヤ(59)の前記内側スプライン(73)と係合する第１の位置と、前記１つ以上の外側スプラインが前記ＩＡＤハウジング(51)の前記内側スプライン(71)から係合解除されると共に前記第１のサイドギヤ(59)の前記内側スプライン(73)と係合する第２の位置との間において移動可能であるカラー(67)とを含み、
前記第１の位置にあるときに前記ＩＡＤハウジング(51)は回転可能とされるとともに、前記第２の位置にあるときに前記ＩＡＤハウジング(51)は回転不能とされる
前側キャリア組立体(33)。
【請求項１７】
前記カラー(67)は、前記１つ以上の外側スプライン(69)が前記ＩＡＤハウジング(51)の前記内側スプライン(71)と係合すると共に前記第１のサイドギヤ(59)の前記内側スプライン(73)から係合解除される第３の位置に移動可能である請求項１６に記載の前側キャリア組立体(33)。
【請求項１８】
前記カラー(67)は、前記１つ以上の外側スプライン(69)の少なくとも１つが前記ＩＡＤハウジング(51)の前記内側スプライン(71)及び前記第１のサイドギヤ(59)の前記内側スプライン(73)の少なくとも一方と係合するように移動可能である請求項１６または１７に記載の前側キャリア組立体(33)。
【請求項１９】
後側キャリヤ組立体(43)に接続されるようになっている軸(61)を含み、前記第１のサイドギヤ(59)は前記軸(61)上に設けられる請求項１６乃至１８のいずれかに記載の前側キャリア組立体(33)。
【請求項２０】
ピニオン歯車(75)とリングギヤ(79)とを含み、前記ピニオン歯車(75)は前記リングギヤ(79)と噛合い係合し、前記リングギヤ(79)は前側差動装置(35)に動作可能に結合され、前記第２のサイドギヤ(63)は前記ピニオン歯車(75)を駆動するように構成される請求項１９に記載の前側キャリア組立体(33)。
【請求項２１】
前記軸(61)は前記ピニオン歯車(75)を貫通して延在する請求項２０に記載の前側キャリア組立体(33)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にタンデムアクスル式自動車に関し、特にタンデムアクスル式自動車用前側キャリヤ組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常的に、自動車は１つ以上の前進歯車に加えて少なくとも１つの後退歯車を有することが望ましい。一般に、これは複数の副軸歯車を自身上に有する１つ以上の副軸であって、エンジンにより駆動される入力軸を有する歯車接続部によって通常的に駆動される副軸を含む動力伝達装置を設けることにより達成される。副軸上の歯車は、例えば出力軸上に設けられる歯車と噛み合う。あらゆる任意の時点において、出力軸駆動装置上の歯車の１つが変速操作等により出力軸に駆動的に結合されて、出力軸を駆動する。後退歯車の場合は、中間歯車が副軸歯車と出力軸歯車との間に配設されて、入力軸又は副軸の回転方向を変化させなくても、後退歯車が係合している時の出力軸の回転がいずれの前進歯車が係合している時の歯車の回転に対しても逆の方向になるようになっている。付加的な後退歯車は動力伝達装置を複雑にする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
別途の後退歯車を有する動力伝達装置を必要としない自動車及びパワートレインを提供することが望ましい。更にまた、実質的に動力伝達装置を更に複雑にすることなしに十分な個数の後退歯車を設けることができる自動車及びパワートレインを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の１つの態様によれば、タンデムアクスル式自動車はパワートレインを含み、このパワートレインは、入力軸と、前側差動装置を含む前側キャリヤ組立体を備える前側駆動車軸組立体と、接続駆動軸により前側駆動車軸組立体に結合されると共に後側差動装置を含む後側キャリヤ組立体を備える後側駆動車軸組立体とを含み、前側キャリヤ組立体は軸間差動装置（ＩＡＤ）を含み、ＩＡＤは、ＩＡＤハウジングと、ＩＡＤハウジングに取り付けられる複数の脚部とこれらの脚部上に設けられる複数のスパイダギヤとを含む差動スパイダと、スパイダの第１の側においてスパイダギヤと係合すると共に駆動軸を駆動する軸を駆動するように構成される第１のサイドギヤと、スパイダの第２の側においてスパイダギヤと係合すると共に前側差動装置を駆動するように構成される第２のサイドギヤと、ロック解除位置と後退位置との間において移動可能なクラッチであって、ロック解除位置にある時に入力軸とＩＡＤハウジングとを回転的に結合させると共に、後退位置にある時に入力軸をＩＡＤハウジングから回転的に結合解除させるクラッチとを含む。
【０００５】
本発明のまた他の態様によれば、タンデムアクスル式自動車用前側キャリヤ組立体は、軸間差動装置（ＩＡＤ）を含み、このＩＡＤは、内側スプラインを有するＩＡＤハウジングと、ＩＡＤハウジングに取り付けられる複数の脚部と脚部上に設けられる複数のスパイダギヤとを含む差動スパイダと、スパイダの第１の側においてスパイダギヤと係合する第１のサイドギヤであって、内側スプラインを有する第１のサイドギヤと、スパイダの第２の側においてスパイダギヤと係合する第２のサイドギヤと、１つ以上の外側スプラインを有するカラーであって、１つ以上の外側スプラインがＩＡＤハウジングの内側スプライン及び第１のサイドギヤの内側スプラインと係合する第１の位置と１つ以上の外側スプラインがＩＡＤハウジングの内側スプラインから係合解除されると共に第１のサイドギヤの内側スプラインと係合する第２の位置との間において移動可能なカラーとを含む。
【０００６】
本発明の特徴及び利点は、同様の符号が同様の要素を示す図面と併せて以下の詳細な説明を読むことにより、よく理解される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の１つの態様に従ったタンデムアクスル式自動車の略図である。
【図２】本発明の１つの態様に従ったタンデムアクスル式自動車用パワートレインの一部分の断面図である。
【図３Ａ】本発明の１つの態様に従ったタンデムアクスル式自動車用前側キャリヤ組立体の一部分の、ロックモードにおける動作を示す断面図である。
【図３Ｂ】本発明の１つの態様に従ったタンデムアクスル式自動車用前側キャリヤ組立体の一部分の、ロック解除モードにおける動作を示す断面図である。
【図３Ｃ】本発明の１つの態様に従ったタンデムアクスル式自動車用前側キャリヤ組立体の一部分の、後退モードにおける動作を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
タンデムアクスル式自動車２１が図１に簡略的に（且つ破線で）示されている。自動車２１は、エンジン２５と入力軸２９を駆動するために従来の態様で構成される動力伝達装置２７とを備えるパワートレイン２３を含む。
【０００９】
入力軸２９は前側駆動車軸組立体３１に接続される。前側駆動車軸組立体３１は、１対の前側車軸３７に動作可能に接続される前側差動装置３５を含む前側キャリヤ組立体３３を備える。後側駆動車軸組立体３９は、接続駆動軸４１により前側駆動車軸組立体３１に結合されると共に、１対の後側車軸４７に動作可能に接続される後側差動装置４５を含む後側キャリヤ組立体４３を備える。
【００１０】
前側キャリヤ組立体３３は、図２に示す軸間差動装置（ＩＡＤ）４９を含む。ＩＡＤ４９は、ＩＡＤハウジング５１と、ＩＡＤハウジングに取り付けられる複数の脚部５５と脚部上に設けられる複数のスパイダギヤ５７とを備える差動スパイダ５３とを含む。ＩＡＤ４９は、更に、スパイダ５３の第１の側においてスパイダギヤ５７と係合すると共に駆動軸４１を駆動する軸６１を駆動するように構成される第１のサイドギヤ５９を含む。ＩＡＤ４９は、更に、スパイダ５３の第２の側においてスパイダギヤ５７と係合すると共に前側差動装置３５を駆動するように構成される第２のサイドギヤ６３を含む。
【００１１】
クラッチ６５は、前側キャリヤ組立体に付随すると共に、図３Ａに示す「ロック」位置と図３Ｂに示す「通常」又は「ロック解除」位置と図３Ｃに示す後退位置との間において移動可能である。ロック解除及びロック位置（図３Ａ及び３Ｂ）のいずれにおいても、クラッチ６５は、入力軸２９とＩＡＤハウジング５１とを回転的に結合させる。後退位置（図３Ｃ）において、クラッチ６５は、入力軸２９をＩＡＤハウジング５１から回転的に結合解除させるような位置にある。
【００１２】
通常的に、入力軸２９は、クラッチ６５が後退位置（図３Ｃ）にある時には、第１のサイドギヤ５９のみを駆動する。入力軸２９の第１の方向の、例えば時計回りの回転は、第１のサイドギヤ５９を第１の方向に、即ち時計回りに回転させ、第１のサイドギヤがスパイダギヤ５７を回転させ、スパイダギヤは第２のサイドギヤ６３を第１の方向とは逆の方向に、即ち反時計回りに回転させる。クラッチ６５が後退位置へと移動される時に何らかの適切な態様で後側駆動軸組立体３９を係合解除することにより、動力伝達装置２７における後退歯車の配設を排除することが可能になり、自動車２１は、動力伝達装置が自動車を前進方向に駆動する場合と同じ個数の歯車で後退方向に駆動可能になる。換言すれば、自動車２１を後退方向に駆動するために入力軸２９の回転を逆転させる必要がなくなる。
【００１３】
図２及び３Ａ〜３Ｃに示す実施形態において、クラッチ６５は、それぞれＩＡＤハウジング５１及び第１のサイドギヤ５９上の内側スプライン７１及び７３と噛み合うようになっている１つ以上の外側スプライン６９を備えるカラー６７を含む。カラー６７は、入力軸２９（図２に点線で示すが符号表示しない軸受等の構造により支持される）上において軸方向に摺動可能であり且つ入力軸２９に対して回転不能であると共に、軸方向に摺動してカラーの１つ以上の外側スプライン６９を、それぞれＩＡＤハウジング５１及び第１のサイドギヤ５９上の内側スプライン７１及び７３と係合及び係合解除させることができる。通常的に、カラー６７の１つ以上の外側スプライン６９は常にＩＡＤハウジング５１上の内側スプライン７１及び第１のサイドギヤ５９上の内側スプライン７３の少なくとも一方と係合する。カラー６７に接続されるピン１０５及びフォーク９７を前進又は後退させる空気式又は油圧式ピストン／シリンダ機構（通常的に３位置ピストン）等の適切な駆動手段１０３を設けて、カラーを入力軸２９に対して摺動させることができる。
【００１４】
図３Ｂ（通常ロック解除位置の図）に示すように、カラー６７の１つ以上の外側スプライン６９がＩＡＤハウジング５１上の内側スプライン７１と係合すると共に第１のサイドギヤ５９の内側スプライン７３から係合解除されている時、前側駆動車軸組立体３１は、ＩＡＤ４９が入力軸２９からの駆動力を前側車軸と後側車軸との間で分割することで、対をなす前側車軸３７が前進方向に駆動され且つ対をなす後側車軸４７が前進方向に駆動される通常の前進駆動動作を行なうように構成される。特に、入力軸２９が回転すると、カラー６７及びＩＡＤハウジング５１は入力軸と共に回転する。スパイダ５３がＩＡＤハウジング５１と一緒に回転し、いずれもスパイダ上のスパイダギヤ５７と係合する第１のサイドギヤ５９及び第２のサイドギヤ６３はスパイダと一緒に回転する。図３Ｂの通常位置において、スパイダギヤ５７は、スパイダ脚部５５上において回転することができ、これにより第１のサイドギヤ５９と第２のサイドギヤ６３との、そして最終的には前側差動装置３５（図１）と後側差動装置４５（図１）との間におけるあらゆる必要な速度差に対応する。
【００１５】
第１のサイドギヤ５９は軸６１を駆動し、この軸が次には、後側キャリヤ組立体４３（図１）に接続される駆動軸４１を駆動して、最終的に後側車軸４７が駆動される。図に示す実施形態において、第２のサイドギヤ６３は、第２のサイドギヤの内側開口とピニオン歯車から延在する軸７７上の外側スプラインとの間におけるスプライン式接続部等により、ピニオン歯車７５（図２）を駆動するように構成される。第２のサイドギヤ６３の軸は、軸受（図２〜３Ｃに図示するが符号表示せず）により前側キャリヤ組立体ハウジング９５に対して支持される。ピニオン歯車７５は、リングギヤ７９（その一部分を図２に点線で示す）と噛合い係合し、リングギヤは前側車軸３７（図１）を駆動する前側差動装置３５に動作可能に結合される。軸６１はピニオン歯車７５を貫通して延在すると共にピニオン歯車と同軸をなしてよく、これによって空間効率の良い構成を得ることが容易になる。
【００１６】
図２に示すように、第２のクラッチ８１は、クラッチ６５が図３Ｂに示す通常位置又は図３Ａに示すロック位置にある時に軸６１と駆動軸４１とを接続すると共に、クラッチが図３Ｃに示す後退位置にある時に軸と駆動軸とを接続解除するように構成される。第２のクラッチ８１として用いるのに適する様々な構造を得ることができるが、図２に示す特定の実施形態の第２のクラッチは、スプライン式接続部により取り付けられることによって軸６１に対して軸方向に摺動可能であるが回転不能である第１のカラー８３と、駆動軸４１に回転不能に（且つ通常的に摺動不能に）取り付けられる第２のカラー８５とを含む。第１のカラー８３は、第２のカラー８５上の内側スプライン８９に係合して軸６１と駆動軸４１とを接続するようになっている外側スプライン８７を有する。空気式又は油圧式ピストン／シリンダ機構（通常的に２位置ピストン）等の適切な駆動手段９１を設けて、第１のカラー８３を軸６１に対して、第１のカラーが第２のカラー８５に接続される位置と第２のカラーから接続解除される位置との間において摺動させることができる。制御装置（図示せず）を設けて、クラッチ６５がロック解除位置（図３Ａ）又はロック位置（図３Ｃ）にある時に駆動手段９１を制御して軸６１と駆動軸４１とが接続されるようにカラー８３及び８５を配置すると共に、クラッチが後退位置（図３Ｂ）にある時に駆動手段を制御してこれらが係合解除されて軸と駆動軸とが接続されないようにカラー８３及び８５を配置することができる。
【００１７】
図２に示すように、第３のクラッチ９３が設けられると共に、クラッチ６５が後退位置にある時にＩＡＤハウジング５１を前側キャリヤ組立体ハウジング９５に対して回転的に固定するように構成される。第３のクラッチ９３として用いるのに適する様々な構造を得ることができるが、図２に示す特定の実施形態の第３のクラッチは、カラー６７上に取り付けられるフォーク９７と、クラッチが後退位置に移動する時にカラーが移動すると、フォークにより移動されてばね１０１を圧縮するように構成される、本明細書ではピストン９９として示されるばね荷重部材とを含む。ピストン９９はＩＡＤハウジング５１にスプライン結合され、ばね１０１はＩＡＤハウジング５１の一部分とピストンとの間に配設される。図３Ｃに示すように、カラー６７がピストン９９を移動させてばね１０１を圧縮すると、ピストン９９上のスプラインが前側キャリヤ組立体ハウジング９５上のスプラインに係合して、これもまたピストンにスプライン結合されるＩＡＤハウジング５１は前側キャリヤ組立体ハウジング９５に対して固定されるようになる。カラー６７が前側キャリヤ組立体ハウジング９５及びＩＡＤハウジング５１から離れる方向に移動すると、図３Ａ及び３Ｂに示すように、ばね１０１がピストン９９を移動させて、ピストンは前側キャリヤ組立体ハウジングから係合解除されると共に、ＩＡＤハウジングと前側キャリヤハウジング組立体との間における相対的な回転が可能になるようになっている。クラッチ６５が後退位置（図３Ｃ）にあり且つ入力軸２９が回転すると、第１のサイドギヤ５９が回転し、第１のサイドギヤ５９がスパイダギヤ５７を回転させ、スパイダギヤが第２のサイドギヤ６１を、第１のサイドギヤが回転する方向とは反対の方向（例えば後退方向）に回転させる。第３のクラッチ９３により前側キャリヤ組立体ハウジング９５に対するＩＡＤハウジング５１の移動を防ぐことにより、例えば第１のサイドギヤからスパイダギヤ５７及びスパイダ脚部５５を介してＩＡＤハウジングに加えられる力の結果として、通常的に後退モードにおける動作を邪魔し且つ／又はこの動作を妨げるＩＡＤハウジングの回転が起こらなくなる。このような態様で、本明細書において「逆転可能軸間差動装置」と呼ぶものを得ることができる。
【００１８】
クラッチ６５は、クラッチが入力軸２９をＩＡＤハウジング５１と第１のサイドギヤ５９との両方に回転的に結合させる、図３Ａに示すロック位置に移動可能であってよい。特に、カラー６７は、カラー上の外側スプライン６９がそれぞれＩＡＤハウジング５１及び第１のサイドギヤ５９の双方の内側スプライン７１及び７３と同時に噛み合うように配置可能である。このロック位置において、第１のサイドギヤ５９とＩＡＤハウジング５１との回転速度は常に等しい。特に、路面が非常に滑りやすいために牽引の達成が困難である場合等の極度に厳しい動作条件においては、ロック位置を利用して前後のキャリヤを互いに結合させて直結確動機構構成（straight-through positive drive arrangement）にして、オペレータが最大限の牽引力を達成することを可能にする。
【００１９】
次に、それぞれ図３Ａ、３Ｂ及び３Ｃに示すロック、ロック解除及び後退位置にあるクラッチ６５を有するパワートレイン２３の動作を説明する。図３Ａのロック位置において、クラッチ６５のカラー６７は、カラー上の外側スプライン６９がそれぞれＩＡＤハウジング５１及び第１のサイドギヤ５９の双方の内側スプライン７１及び７３と同時に噛み合うように配置される。入力軸２９とカラー６７との回転は、第１のサイドギヤ５９とＩＡＤハウジング５１とを入力軸と同じ回転速度で且つ同じ回転方向に駆動する。ＩＡＤハウジング５１及びこれに取り付けられるスパイダ５３の回転は、スパイダギヤ５７を介して第２のサイドギヤ６３にＩＡＤハウジング（及び入力軸２９及び第１のサイドギヤ５９）の回転方向と同じ回転方向に駆動力を伝達する。スパイダギヤ５７がスパイダ脚部５５上において回転しない場合は、第２のサイドギヤ６３の回転速度はＩＡＤハウジング５１及び第１のサイドギヤ５９の回転速度と等しい。スパイダギヤ５７がスパイダ脚部５５上において回転する場合は、第２のサイドギヤ６３の回転速度はＩＡＤハウジング５１及び第１のサイドギヤ５９の回転速度とは異なる。カラー６７上のフォーク９７が設けられるピン１０５は通常的に前側キャリヤ組立体ハウジング９５の開口１０７内において摺動可能に受けられる。ピン１０５は、通常的に油圧式又は空気式ピストンである駆動手段１０３により移動されて、フォーク９７及びカラー６７を移動させる。通常的に、ピン１０５及び開口１０７は、ピンの長さの幾らかが常に開口内に配置されるように十分な長さとされるが、ピン及び開口は、ある一定の状況下でピンが図３Ｂに示すように開口から抜脱されることが可能になる大きさとされてよい。
【００２０】
図３Ｂに示すロック解除位置において、クラッチ６５のカラー６７は、カラー上の外側スプライン６９がＩＡＤハウジング５１の内側スプライン７１のみと噛み合うと共に、第１のサイドギヤ５９の内側スプライン７３から係合解除されるように配置される。入力軸２９及びカラー６７の回転はＩＡＤハウジングを入力軸と同じ回転速度で且つ同じ回転方向に駆動する。ＩＡＤハウジング５１及びこれに取り付けられるスパイダ５３の回転は、スパイダギヤ５７を介して第１のサイドギヤ５９と第２のサイドギヤ６３との両方に入力軸２９及びＩＡＤハウジングの回転方向と同じ回転方向に駆動力を伝達する。前側車軸３７（図１）が後側車軸４７（図１）と異なる速度で回転する場合等、第１のサイドギヤ５９と第２のサイドギヤ６３とが異なる回転速度で回転することが必要である場合は、スパイダギヤ５７がスパイダ脚部５５上において回転して、異なる回転速度を可能にする。
【００２１】
図３Ｃに示す後退位置において、クラッチ６５のカラー６７は、カラー上の外側スプライン６９が第１のサイドギヤ５９の内側スプライン７３のみと噛み合うと共に、ＩＡＤハウジング５１の内側スプライン７１から係合解除されるように配置される。通常的に、フォーク９７上のピン１０５が前側キャリヤハウジング組立体９５の開口１０７から抜脱されている場合は、駆動手段１０３がピン１０５を移動させてカラー６７とフォーク９７とを移動させ、ピンは前側キャリヤ組立体ハウジングの開口１０７内に受けられる。ピン１０５が前側キャリヤハウジング組立体９５の方へと移動する時に、フォーク９７（又はカラー６７）がばね荷重ピストン９９に接触すると共に、ばね１０１をＩＡＤハウジング５１に対して圧縮する。ピストン９９と前側キャリヤハウジング組立体とのスプラインが係合して、ＩＡＤハウジングは前側キャリヤ組立体ハウジングに対して実質的に回転することができないようになる。同時に、第２のクラッチ８１の第１のカラー８３が第２のクラッチの第２のカラー８５に対して移動して、駆動軸４１が軸６１から接続解除される。入力軸２９とカラー６７との回転は、第１のサイドギヤ５９及び軸６１を入力軸と同じ方向に且つ同じ回転速度で回転させる。接続解除された駆動軸４１は駆動されない。第１のサイドギヤ５９の回転はスパイダギヤ５７の回転を引き起こし、それが次に第２のサイドギヤ６３を逆方向に且つ通常的に第１のサイドギヤと同じ回転速度で（ただし逆方向に）回転させる。更には、第２のサイドギヤ６３の回転が最終的に前側車軸の後退方向の回転を引き起こす。これにより、自動車を前進及び後退方向に駆動することができ且つ後退歯車を有する動力伝達装置２７を必要としないパワートレイン２３を得ることができる。
【００２２】
本出願において、「含む」等の用語の使用は限定的ではなく、「備える」等の用語と同じ意味を有することを意図するものであって、その他の構造、材料又は作用の存在を排除することを意図するものではない。同様に、「ことがある」又は「してよい」等の用語の使用は限定的ではなく、構造、材料又は作用が必須ではないことを表すものであるが、こうした用語が用いられていないことが、構造、材料又は作用が不可欠であることを表すものではない。構造、材料又は作用は、現在のところ不可欠であると考えられる程度に不可欠であると認められる。
【００２３】
好適な実施形態に従って本発明を図示し且つ説明したが、特許請求の範囲に記載の本発明から逸脱することなしに改変及び変更を加えてよいことがわかる。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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