(57)【要約】  ＦＦ方式を基本とする四輪駆動車両において、プロペラシャフト４の前端及び後端にそれぞれ駆動力伝達装置３，５を配設する。各駆動力伝達装置３，５は、ハイポイドギヤで成るトランスファ機構３２，５２と、このトランスファ機構３２，５２のハイポイドリングギヤ３６，５６に連結されたクラッチ機構３１，５１とを備えている。プロペラシャフト４には電動モータ４１が備えられ、２ＷＤ走行状態で、電動モータ４１を車両後進側に回転させると、フロント側駆動力伝達装置３のトランスファ機構３２のハイポイドリングギヤ３６が軸心に沿って移動してクラッチ機構３１を継合させる。この継合によりエンジントルクがプロペラシャフト４を介してリヤ側駆動力伝達装置５に伝達され、このリヤ側駆動力伝達装置５のトランスファ機構５２のハイポイドリングギヤ５６が軸心に沿って移動してクラッチ機構５１を継合させる。これにより４ＷＤ走行状態に切り換わる。
2013001598.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸心に沿って作動することで伝達トルクを変更可能とする断接手段と、
前記断接手段に回転一体に取り付けられた第１の曲がり歯かさ歯車と、
前記第１の曲がり歯かさ歯車と噛み合うことにより、この第１の曲がり歯かさ歯車との間で曲がり歯かさ歯車対を構成する第２の曲がり歯かさ歯車とを備え、
前記第１の曲がり歯かさ歯車と前記第２の曲がり歯かさ歯車との間で動力伝達が行われている際の噛合歯面に応じて前記第１の曲がり歯かさ歯車がその回転軸心に沿って移動し、それに伴って前記断接手段が回転軸心に沿って作動する構成とされていることを特徴とする駆動力伝達装置。
【請求項２】
請求項１記載の駆動力伝達装置において、
前記曲がり歯かさ歯車対はハイポイドギヤにより構成されていることを特徴とする駆動力伝達装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の駆動力伝達装置において、
前記各曲がり歯かさ歯車の歯の圧力角、歯の捩れ角、前記第１の曲がり歯かさ歯車の回転軸心と前記第２の曲がり歯かさ歯車の回転軸心とのオフセット寸法それぞれにより、各曲がり歯かさ歯車の噛合歯面に応じた前記断接手段の回転軸心に沿う作動方向が設定されていることを特徴とする駆動力伝達装置。
【請求項４】
請求項１記載の駆動力伝達装置において、
前記第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車は、それぞれの各歯面のうち、駆動力源からの駆動力が伝達されて正転側に回転する場合の噛合歯面同士の接触によって動力伝達を行っている状態で、前記第１の曲がり歯かさ歯車がその回転軸心に沿って移動して前記断接手段を継合側に作動させる構成となっていることを特徴とする駆動力伝達装置。
【請求項５】
請求項１記載の駆動力伝達装置において、
前記第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車は、それぞれの各歯面のうち、駆動力源が被駆動状態にある際に正転側に回転する場合の噛合歯面同士の接触によって動力伝達を行っている状態で、前記第１の曲がり歯かさ歯車がその回転軸心に沿って移動して前記断接手段を解放側に作動させる構成となっていることを特徴とする駆動力伝達装置。
【請求項６】
請求項１〜５のうち何れか一つに記載の駆動力伝達装置を備えた車両であって、
走行用の駆動力を出力する駆動力源が備えられ、この駆動力源から曲がり歯かさ歯車対に伝達されるトルクが、車輪が路面から受けるトルクよりも大きい場合は、前記第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車の前進側噛合歯面同士の当接により前記第１の曲がり歯かさ歯車が回転軸心に沿って一方向に移動して前記断接手段が継合側に作動する一方、駆動力源から曲がり歯かさ歯車対に伝達されるトルクが、車輪が路面から受けるトルクよりも小さい場合は、前記第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車の後進側噛合歯面同士の当接により前記第１の曲がり歯かさ歯車が回転軸心に沿って他方向に移動して前記断接手段が解放側に作動するよう構成されていることを特徴とする駆動力伝達装置を備えた車両。
【請求項７】
請求項６記載の駆動力伝達装置を備えた車両において、
前記駆動力伝達装置は、車体前後方向に延びるプロペラシャフトの前端側及び後端側にそれぞれ配設されている一方、前記プロペラシャフトに対して回転力を与える電動モータが配設されており、
前記各駆動力伝達装置の断接手段がそれぞれ解放状態にある二輪駆動状態から、前記電動モータによってプロペラシャフトに車両後進方向の回転力が与えられることで、前記プロペラシャフトの前端側に配設された駆動力伝達装置の第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車の前進側噛合歯面同士が当接して前記断接手段が継合側に作動し、この断接手段の継合側への作動によって、駆動力源からの駆動力によりプロペラシャフトに車両前進方向の回転力が与えられることで、前記プロペラシャフトの後端側に配設された駆動力伝達装置の第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車の前進側噛合歯面同士が当接して前記断接手段が継合側に作動することにより四輪駆動状態となる構成とされていることを特徴とする駆動力伝達装置を備えた車両。
【請求項８】
請求項７記載の駆動力伝達装置を備えた車両において、
前記各駆動力伝達装置の断接手段がそれぞれ継合状態にある四輪駆動状態から、運転者のアクセルＯＦＦ操作によって駆動力源が被駆動状態となることで、前記プロペラシャフトの前端側に配設された駆動力伝達装置の第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車の後進側噛合歯面同士が当接して前記断接手段が解放側に作動し、この断接手段の解放側への作動によって、前記プロペラシャフトの後端側に配設された駆動力伝達装置の曲がり歯かさ歯車対に伝達される駆動力源からのトルクが、車輪が路面から受けるトルクよりも小さくなり、第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車の後進側噛合歯面同士が当接して前記断接手段が解放側に作動することにより二輪駆動状態となる構成とされていることを特徴とする駆動力伝達装置を備えた車両。
【請求項９】
請求項７記載の駆動力伝達装置を備えた車両において、
前記駆動力源が停止している状態で、前記電動モータによってプロペラシャフトに車両前進方向の回転力が与えられることで、前記プロペラシャフトの後端側に配設された駆動力伝達装置の第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車の前進側噛合歯面同士が当接して前記断接手段が継合側に作動し、この断接手段の継合側への作動によって、電動モータからの前進方向の回転力により後輪を駆動輪とする前進走行が可能とされていることを特徴とする駆動力伝達装置を備えた車両。
【請求項１０】
請求項７記載の駆動力伝達装置を備えた車両において、
前記駆動力源が停止している状態で、前記電動モータによってプロペラシャフトに車両後進方向の回転力が与えられることで、前記プロペラシャフトの前端側に配設された駆動力伝達装置の第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車の前進側噛合歯面同士が当接して前記断接手段が継合側に作動し、この断接手段の継合側への作動によって、電動モータからの後進方向の回転力により前輪を駆動輪とする後進走行が可能とされていることを特徴とする駆動力伝達装置を備えた車両。
【請求項１１】
請求項７記載の駆動力伝達装置を備えた車両において、
前記プロペラシャフトには、前輪及び後輪に対する駆動力の配分率を変更することにより前記後輪への駆動力伝達量を可変とする電子制御カップリングが配設されていることを特徴とする駆動力伝達装置を備えた車両。
【請求項１２】
請求項６記載の駆動力伝達装置を備えた車両において、
前記駆動力伝達装置は、車体前後方向に延びるプロペラシャフトの前端及び後端のうち前端側のみに配設されていることを特徴とする駆動力伝達装置を備えた車両。
【請求項１３】
請求項６記載の駆動力伝達装置を備えた車両において、
前記駆動力伝達装置は、車体前後方向に延びるプロペラシャフトの前端及び後端のうち後端側のみに配設されていることを特徴とする駆動力伝達装置を備えた車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン等の駆動力源からの駆動力を伝達する駆動力伝達装置及びその駆動力伝達装置を備えた車両に係る。特に、本発明は、駆動力の伝達及び非伝達を切り換えるための機構の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば下記の特許文献１や特許文献２に開示されているように、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り換え可能な車両が知られている。この種の車両は、悪路走行等に適した四輪駆動状態（以下、四輪駆動モードと呼ぶ場合もある）と、エネルギ消費率（内燃機関の場合には燃料消費率）の改善が図れる二輪駆動状態（以下、二輪駆動モードと呼ぶ場合もある）とが切り換え可能となっている。【０００３】
具体的に、各特許文献の車両は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式を基本とする四輪駆動方式のものであって、フロントデファレンシャルとプロペラシャフトとの間のトルク伝達を断接するフロント側断接機構と、プロペラシャフトとリヤデファレンシャルとの間のトルク伝達を断接するリヤ側断接機構とを備えている。そして、四輪駆動モードでの走行を行う際には、各断接機構をそれぞれ継合させることで、エンジントルクを、プロペラシャフト及びリヤデファレンシャルを介して後輪に伝達する。一方、二輪駆動モードでの走行を行う際には、各断接機構をそれぞれ解放する（切り離す）ことで、前輪のみによる二輪駆動状態としながら、エンジントルク及び後輪の回転力（路面との摩擦により後輪が被回転となる回転力）がプロペラシャフトに伝達されないようにすることで、走行中におけるプロペラシャフトの回転を停止させる。これにより、プロペラシャフトの回転に伴って発生する振動や騒音を低減すると共に、動力損失の削減による燃料消費率の改善を図るようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１２７６８７号公報
【特許文献２】特開２００２−３７０５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、前記各特許文献に開示されている車両では、前記フロント側断接機構及びリヤ側断接機構が共に電磁ソレノイド等のアクチュエータ（電子制御アクチュエータ）を備えたものとなっている。このため、各断接機構が大型であると共に質量が大きく、また、製造コストの高騰を招くものとなっていた。また、四輪駆動モードでの走行中には、前記各アクチュエータに常時通電しておく必要があるため、四輪駆動モードでの走行が継続される状況では消費電力が大きくなり、燃料消費率や耐久性の面で課題があった。特に、悪路走行時等において後輪に大きなトルクを必要とする場合には、リヤ側断接機構のアクチュエータに大電流を流す必要があり、前記課題は顕著となる。【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電力の消費が大幅に削減できる駆動力伝達装置及びその駆動力伝達装置を備えた車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
−発明の概要−
前記の目的を達成するために講じられた本発明の概要は、曲がり歯かさ歯車によって駆動力を伝達する駆動力伝達装置において、この曲がり歯かさ歯車にクラッチ装置を連結する。そして、曲がり歯かさ歯車にトルク伝達された際、歯車に対してその軸線に沿う方向の荷重が作用することを利用してクラッチ装置の継合と解放とを切り換えるようにしている。つまり、曲がり歯かさ歯車に伝達されるトルクに応じて、クラッチ装置及び曲がり歯かさ歯車による駆動力の伝達と非伝達とが切り換えられるようにしている。【０００８】
−解決手段−
具体的に、本発明は、回転軸心に沿って作動することで伝達トルクを変更可能とする断接手段と、この断接手段に回転一体に取り付けられた第１の曲がり歯かさ歯車と、この第１の曲がり歯かさ歯車と噛み合うことにより、この第１の曲がり歯かさ歯車との間で曲がり歯かさ歯車対を構成する第２の曲がり歯かさ歯車とを備え、前記第１の曲がり歯かさ歯車と前記第２の曲がり歯かさ歯車との間で動力伝達が行われている際の噛合歯面に応じて前記第１の曲がり歯かさ歯車がその回転軸心に沿って移動し、それに伴って前記断接手段が回転軸心に沿って作動する構成となっている。【０００９】
この特定事項により、曲がり歯かさ歯車対を構成する第１の曲がり歯かさ歯車と第２の曲がり歯かさ歯車との間で動力伝達が行われている際、その動力伝達方向に応じて第１の曲がり歯かさ歯車と第２の曲がり歯かさ歯車との噛合歯面が決定される。そして、一方の噛合歯面での接触により第１の曲がり歯かさ歯車と前記第２の曲がり歯かさ歯車との間で動力伝達が行われている場合には、第１の曲がり歯かさ歯車がその回転軸心に沿って一方向に移動する。これに対し、他方の噛合歯面での接触により第１の曲がり歯かさ歯車と前記第２の曲がり歯かさ歯車との間で動力伝達が行われている場合には、第１の曲がり歯かさ歯車がその回転軸心に沿って他方向に移動する。そして、前記断接手段は第１の曲がり歯かさ歯車に回転一体に取り付けられているため、この第１の曲がり歯かさ歯車の移動に伴って断接手段も回転軸心に沿って作動することになる。これにより、第１の曲がり歯かさ歯車の移動方向に応じて、断接手段が継合状態と解放状態との間で切り換えられることになる。つまり、曲がり歯かさ歯車対に対する動力伝達方向に応じて断接手段の継合状態と解放状態とが切り換えられることになる。【００１０】
従来の駆動力伝達装置にあってはアクチュエータ（電子制御アクチュエータ）の作動によって断接手段の継合状態と解放状態とを切り換えていたため、断接手段の継合中はアクチュエータに常時通電しておく必要があり、エネルギ消費率や耐久性の面で課題があった。これに対し、本解決手段の駆動力伝達装置では、曲がり歯かさ歯車対に伝達される動力を利用して断接手段の継合状態と解放状態とを切り換えているため、切り換え時の動力が継続して伝達されている状態では、断接手段の状態（継合状態または解放状態）は維持されることになる。このため、電子制御アクチュエータを備えさせる必要がなく消費電力を大幅に削減することができる。【００１１】
前記曲がり歯かさ歯車対として具体的にはハイポイドギヤを採用している。また、前記各曲がり歯かさ歯車の歯の圧力角、歯の捩れ角、前記第１の曲がり歯かさ歯車の回転軸心と前記第２の曲がり歯かさ歯車の回転軸心とのオフセット寸法それぞれにより、各曲がり歯かさ歯車の噛合歯面に応じた前記断接手段の回転軸心に沿う作動方向が設定されている。【００１２】
ハイポイドギヤの場合、各曲がり歯かさ歯車の噛合歯面に応じて前記断接手段の回転軸心に沿う作動方向を設定するパラメータ（諸元）として、歯の圧力角、歯の捩れ角に加えて、第１の曲がり歯かさ歯車の回転軸心と第２の曲がり歯かさ歯車の回転軸心とのオフセット寸法を付加することができる。つまり、前記パラメータ数を増やすことができ、前記断接手段の作動方向を設定するための設計自由度を高めることができる。そして、これら諸元を適切に設定することで、前記断接手段の回転軸心に沿う作動方向を所望のものとして設定することが可能である。【００１３】
前記曲がり歯かさ歯車対に対する動力の伝達方向と断接手段の作動との関係について具体的には以下のものが挙げられる。つまり、前記第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車は、それぞれの各歯面のうち、駆動力源からの駆動力が伝達されて正転側に回転する場合の噛合歯面同士の接触によって動力伝達を行っている状態で、前記第１の曲がり歯かさ歯車がその回転軸心に沿って移動して前記断接手段を継合側に作動させる構成となっている。【００１４】
一方、前記第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車は、それぞれの各歯面のうち、駆動力源が被駆動状態にある際に正転側に回転する場合の噛合歯面同士の接触によって動力伝達を行っている状態で、前記第１の曲がり歯かさ歯車がその回転軸心に沿って移動して前記断接手段を解放側に作動させる構成となっている。【００１５】
このように曲がり歯かさ歯車対に対する動力の伝達方向、つまり、第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車の噛合歯面に応じて断接手段は継合と解放とが切り換えられる。そして、駆動力源からの駆動力が伝達されて正転側に回転する場合の噛合歯面同士が接触している場合には、断接手段が継合側に作動し、断接手段及び曲がり歯かさ歯車対による駆動力の伝達が行われる。一方、駆動力源が被駆動状態にある際に正転側に回転する場合の噛合歯面同士が接触している場合には、断接手段が解放側に作動し、断接手段による駆動力の伝達が行われない状態となる。例えば四輪駆動車の後輪側への駆動力伝達状態を断接手段によって切り換えるようにした場合には、四輪駆動走行状態と二輪駆動走行状態とが切り換え可能となる。【００１６】
前記駆動力伝達装置を車両に搭載した場合の構成として具体的には以下のものが挙げられる。先ず、走行用の駆動力を出力する駆動力源が備えられ、この駆動力源から曲がり歯かさ歯車対に伝達されるトルクが、車輪が路面から受けるトルクよりも大きい場合は、前記第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車の前進側噛合歯面同士の当接により前記第１の曲がり歯かさ歯車が回転軸心に沿って一方向に移動して前記断接手段が継合側に作動する。一方、駆動力源から曲がり歯かさ歯車対に伝達されるトルクが、車輪が路面から受けるトルクよりも小さい場合は、前記第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車の後進側噛合歯面同士の当接により前記第１の曲がり歯かさ歯車が回転軸心に沿って他方向に移動して前記断接手段が解放側に作動する構成としている。【００１７】
このため、車両の運転者によるアクセルペダルの踏み込み操作などに伴って駆動力源から曲がり歯かさ歯車対に伝達されるトルクが大きくなった場合には、第１の曲がり歯かさ歯車が回転軸心に沿って一方向に移動して前記断接手段が継合側に作動する。つまり、この断接手段の継合により、他の車輪（例えば後輪）に対するトルク伝達が可能な状態となる。一方、運転者によるアクセルペダルの踏み込み解除操作などに伴って駆動力源から曲がり歯かさ歯車対に伝達されるトルクが小さくなった場合には、第１の曲がり歯かさ歯車が回転軸心に沿って他方向に移動して前記断接手段が解放側に作動する。つまり、この断接手段の解放により、他の車輪（例えば後輪）に対するトルク伝達が解除される状態となる。このように、駆動力源から曲がり歯かさ歯車対に伝達されるトルクを利用することで、特別なアクチュエータを必要とすることなく、トルクが伝達される車輪を切り換えることが可能となる。【００１８】
前記駆動力伝達装置をスタンバイ四輪駆動方式の車両に適用した場合の構成として具体的には以下のものが挙げられる。つまり、前記駆動力伝達装置を、車体前後方向に延びるプロペラシャフトの前端側及び後端側にそれぞれ配設する一方、前記プロペラシャフトに対して回転力を与える電動モータを配設する。そして、各駆動力伝達装置の断接手段がそれぞれ解放状態にある二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り換える場合には、前記電動モータによってプロペラシャフトに車両後進方向の回転力が与えられることで、前記プロペラシャフトの前端側に配設された駆動力伝達装置の第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車の前進側噛合歯面同士が当接して前記断接手段が継合側に作動し、この断接手段の継合側への作動によって、駆動力源からの駆動力によりプロペラシャフトに車両前進方向の回転力が与えられることで、前記プロペラシャフトの後端側に配設された駆動力伝達装置の第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車の前進側噛合歯面同士が当接して前記断接手段が継合側に作動することにより四輪駆動状態となる構成としている。【００１９】
一方、各駆動力伝達装置の断接手段がそれぞれ継合状態にある四輪駆動状態から二輪駆動状態に切り換える場合には、運転者のアクセルＯＦＦ操作によって駆動力源が被駆動状態となることで、前記プロペラシャフトの前端側に配設された駆動力伝達装置の第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車の後進側噛合歯面同士が当接して前記断接手段が解放側に作動し、この断接手段の解放側への作動によって、前記プロペラシャフトの後端側に配設された駆動力伝達装置の曲がり歯かさ歯車対に伝達される駆動力源からのトルクが、車輪が路面から受けるトルクよりも小さくなり、第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車の後進側噛合歯面同士が当接して前記断接手段が解放側に作動することにより二輪駆動状態となる構成としている。【００２０】
このように、二輪駆動状態から四輪駆動状態への切り換え開始時にのみ電動モータを作動させ、四輪駆動状態での走行中や、四輪駆動状態から二輪駆動状態に切り換える際には、電動モータを作動させる必要がないため、消費電力を大幅に削減することができる。また、二輪駆動状態では、各断接手段が解放されるため、プロペラシャフトの回転を停止させることができ、このプロペラシャフトの回転に伴う振動や騒音が発生することがなく、また、動力損失の削減によるエネルギ消費率の改善を図ることもできる。【００２１】
前記電動モータを利用した走行を行うための構成として具体的には以下のものが挙げられる。先ず、前記駆動力源が停止している状態で、前記電動モータによってプロペラシャフトに車両前進方向の回転力が与えられることで、前記プロペラシャフトの後端側に配設された駆動力伝達装置の第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車の前進側噛合歯面同士が当接して前記断接手段が継合側に作動し、この断接手段の継合側への作動によって、電動モータからの前進方向の回転力により後輪を駆動輪とする前進走行が可能となる構成としている。【００２２】
また、前記駆動力源が停止している状態で、前記電動モータによってプロペラシャフトに車両後進方向の回転力が与えられることで、前記プロペラシャフトの前端側に配設された駆動力伝達装置の第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車の前進側噛合歯面同士が当接して前記断接手段が継合側に作動し、この断接手段の継合側への作動によって、電動モータからの後進方向の回転力により前輪を駆動輪とする後進走行が可能となる構成としている。【００２３】
このように、二輪駆動状態から四輪駆動状態への切り換え開始時に作動する電動モータを利用して、後輪を駆動輪とする車両前進走行や、前輪を駆動輪とする車両後進走行が可能となっている。このため、これら走行時の静粛性の向上や、駆動力源が内燃機関である場合の燃料消費量の削減を図ることができる。【００２４】
また、前記プロペラシャフトに、前輪及び後輪に対する駆動力の配分率を変更することにより前記後輪への駆動力伝達量を可変とする電子制御カップリングを配設した場合には、前輪及び後輪に対する駆動力配分率を任意に調整することが可能となり、路面状態に適した駆動力配分率での四輪駆動走行を実現することができる。【００２５】
更に、前記駆動力伝達装置の適用箇所としては、前記プロペラシャフトの前端及び後端のうち前端のみに配設した構成や、後端のみに配設した構成とすることもできる。【００２６】
特に、前記駆動力伝達装置をプロペラシャフトの後端のみに配設した場合には、駆動力源からの駆動力の上昇に伴って各曲がり歯かさ歯車の前進側噛合歯面同士の当接による断接手段の継合が行われる。つまり、前記電動モータを必要とすることなしに二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り換えることが可能となる。このため、前記電動モータを廃することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明では、曲がり歯かさ歯車に断接手段を回転一体に取り付け、曲がり歯かさ歯車にトルク伝達された際、歯車に対してその軸線に沿う方向の荷重が作用することを利用して断接手段の継合と解放とを切り換えるようにしている。このため、断接手段を切り換えるための電子制御アクチュエータを備えさせる必要がなく、消費電力を大幅に削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、第１実施形態に係る車両の駆動系の概略構成を示す図である。
【図２】図２は、フロントデファレンシャル装置及びフロント側駆動力伝達装置を拡大して示す模式図である。
【図３】図３は、リヤデファレンシャル装置及びリヤ側駆動力伝達装置を拡大して示す模式図である。
【図４】図４は、トランスファ機構を構成するハイポイドギヤを示す側面図である。
【図５】図５は、車両の制御系の概略構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、車速及びアクセル開度に応じてモータ走行とエンジン走行とを切り換えるための駆動力選択マップを示す図である。
【図７】図７は、２ＷＤから４ＷＤへの切り換え開始時における動作を説明するための図１相当図である。
【図８】図８は、２ＷＤから４ＷＤへの切り換え完了時における動作を説明するための図１相当図である。
【図９】図９は、４ＷＤから２ＷＤへの切り換え時における動作を説明するための図１相当図である。
【図１０】図１０は、ＥＶ前進走行時における動作を説明するための図１相当図である。
【図１１】図１１は、ＥＶ後進走行時における動作を説明するための図１相当図である。
【図１２】図１２は、第２実施形態に係る車両の駆動系の概略構成を示す図である。
【図１３】図１３は、第３実施形態に係る車両の駆動系の概略構成を示す図である。
【図１４】図１４は、第４実施形態に係る車両の駆動系の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式を基本とするスタンバイ四輪駆動方式を採用した車両に本発明を適用した場合について説明する。
【００３０】
−第１実施形態−
先ず、第１実施形態について説明する。図１は本実施形態に係る車両の駆動系の概略構成を示す図である。
【００３１】
この図１に示すように、本実施形態に係る車両は、走行用の駆動力（以下、トルクと呼ぶ場合もある）を発生するエンジン１、トルクコンバータ１１、自動変速機１２、フロントデファレンシャル装置２、前輪車軸（フロントドライブシャフト）２１Ｌ，２１Ｒ、前輪２２Ｌ，２２Ｒ、フロント側駆動力伝達装置３、プロペラシャフト４、リヤ側駆動力伝達装置５、リヤデファレンシャル装置６、後輪車軸（リヤドライブシャフト）６１Ｌ，６１Ｒ、後輪６２Ｌ，６２Ｒ、及び、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１００などを備えている。
【００３２】
次に、エンジン１、トルクコンバータ１１、自動変速機１２、フロントデファレンシャル装置２、フロント側駆動力伝達装置３、プロペラシャフト４、リヤ側駆動力伝達装置５、リヤデファレンシャル装置６、及び、ＥＣＵ１００などの各部について説明する。
【００３３】
（エンジン）
エンジン１は、燃料を燃焼させて駆動力を出力する公知の動力装置（駆動力源）であって、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどにより構成されている。そして、例えばガソリンエンジンの場合には、吸気通路に設けられたスロットルバルブ（図示せず）のスロットル開度（吸入空気量）、燃料噴射量、点火時期などの運転状態が前記ＥＣＵ１００によって制御されるようになっている。
【００３４】
（トルクコンバータ）
トルクコンバータ１１は、入力側のポンプインペラ及び出力側のタービンランナ（共に図示省略）などを備えており、それらポンプインペラとタービンランナとの間で流体（作動油）を介して動力伝達を行う。ポンプインペラはエンジン１の出力軸であるクランクシャフトに連結されている。タービンランナはタービンシャフトを介して自動変速機１２の入力軸に連結されている。
【００３５】
（自動変速機）
自動変速機１２は、例えば、クラッチ及びブレーキ等の摩擦継合装置と遊星歯車装置とを用いてギヤ段を設定する有段式（遊星歯車式）の自動変速機である。なお、自動変速機１２については、変速比を無段階に調整可能なベルト式無段変速機（ＣＶＴ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）であってもよい。また、変速機については、マニュアルトランスミッション（手動変速機）であってもよい。
【００３６】
自動変速機１２の出力軸には出力ギヤ（図示省略）が回転一体に連結されている。その出力ギヤはフロントデファレンシャル装置２のデフドリブンギヤ２３に噛み合っており、自動変速機１２の出力軸に伝達された駆動力（エンジン１からの駆動力）が、フロントデファレンシャル装置２及び前輪車軸２１Ｌ，２１Ｒを介して左右の前輪２２Ｌ，２２Ｒに伝達されるようになっている。
【００３７】
（フロントデファレンシャル装置）
フロントデファレンシャル装置２は、デフケース２４に前記デフドリブンギヤ２３が一体的に設けられている。また、このフロントデファレンシャル装置２は、左右の前輪車軸２１Ｌ，２１Ｒへのトルクの差動配分を行う差動動作が可能なものであれば、いかなる構成のものであってもよい。図１に示す例では、フロントデファレンシャル装置２として、互いに噛み合いながら回転する一対のピニオンギヤ２５，２５及び一対のサイドギヤ２６，２６を備えたものが用いられている。これらピニオンギヤ２５，２５及びサイドギヤ２６，２６は、前記デフケース２４内に収容されている。
【００３８】
（フロント側駆動力伝達装置）
フロント側駆動力伝達装置３は、本実施形態における特徴の一つであって、駆動力の伝達及び非伝達を切り換えるクラッチ機構（断接手段）３１と、駆動力の伝達方向を切り換える（車幅方向と車体前後方向との間で切り換える）トランスファ機構（曲がり歯かさ歯車対）３２とが一体的に組み付けられて構成されている。図２は、これらクラッチ機構３１及びトランスファ機構３２を拡大して示す模式図である。
【００３９】
クラッチ機構３１は湿式多板クラッチにより構成されており、複数のクラッチプレート（摩擦板）３３，３３，…と複数のクラッチディスク（摩擦板）３４，３４，…とが、前輪車軸２１Ｒの軸方向に沿って交互に配置（例えばクラッチプレート３３とクラッチディスク３４との間隔が０．８ｍｍ程度に設定されて配置）された構成となっている。この間隔寸法はこれに限定されるものではないが、クラッチプレート３３とクラッチディスク３４との間でのトルク伝達が行われない範囲で可能な限り小さい寸法であることが好ましい。
【００４０】
前記各クラッチプレート３３，３３，…は、前記デフケース２４から前輪車軸２１Ｒの軸方向に沿って延びる円筒状の後輪側出力軸２７の外周面にスプライン嵌合されており、この後輪側出力軸２７に対し、一体回転可能且つ軸方向に変位可能に設けられている。尚、前記前輪車軸２１Ｒは、この後輪側出力軸２７の内部に挿通されて前輪２２Ｒに連結されている。
【００４１】
一方、クラッチディスク３４は、トランスファ機構３２を構成している後述するハイポイドリングギヤ（第１の曲がり歯かさ歯車）３６の内周端に取り付けられた円筒状のクラッチケース３５の内周面にスプライン嵌合されており、このクラッチケース３５に対し、一体回転可能且つ軸方向に変位可能に設けられている。
【００４２】
また、前記後輪側出力軸２７の外面には、各クラッチプレート３３，３３，…のうち最もフロントデファレンシャル装置２側に位置するクラッチプレート３３のフロントデファレンシャル装置２側への移動を規制するスナップリング３３ａが装着されている。一方、前記クラッチケース３５の内面には、各クラッチディスク３４，３４，…のうち最もハイポイドリングギヤ３６側に位置するクラッチディスク３４のハイポイドリングギヤ３６側への移動を規制するスナップリング３４ａが装着されている。
【００４３】
これにより、ハイポイドリングギヤ３６がフロントデファレンシャル装置２から後退している場合（図１及び図２における右側に移動している場合）には、各クラッチプレート３３，３３，…と各クラッチディスク３４，３４，…との間隔が比較的大きくなり、これらクラッチプレート３３，３３，…とクラッチディスク３４，３４，…との間でのトルク伝達が行われない状態、つまり、クラッチ解放状態となる。これに対し、ハイポイドリングギヤ３６がフロントデファレンシャル装置２に向けて前進している場合（図１及び図２における左側に移動している場合）には、各クラッチプレート３３，３３，…と各クラッチディスク３４，３４，…との間隔が比較的小さくなり、または、各クラッチプレート３３，３３，…と各クラッチディスク３４，３４，…とが互いに接触し、これらクラッチプレート３３，３３，…とクラッチディスク３４，３４，…との間でのトルク伝達が行われる状態、つまり、クラッチ継合状態となるように構成されている。尚、前記ハイポイドリングギヤ３６の後退移動及び前進移動の原理については後述する。
【００４４】
トランスファ機構３２はハイポイドギヤにより構成されている。具体的には、前記クラッチケース３５が回転一体に取り付けられ且つ回転軸心が車幅方向に延びるハイポイドリングギヤ３６と、前記プロペラシャフト４が回転一体に取り付けられ且つ回転軸心が車体前後方向に延びるハイポイドピニオンギヤ（第２の曲がり歯かさ歯車）３７とが互いに噛み合った構成とされている。
【００４５】
これらハイポイドリングギヤ３６及びハイポイドピニオンギヤ３７は、図４に示すように、互いの回転軸心Ｏ１，Ｏ２がオフセットされた曲がり歯かさ歯車により構成されている。また、ハイポイドピニオンギヤ３７の回転軸心Ｏ２は、ハイポイドリングギヤ３６の回転軸心Ｏ１よりも低い位置に設定されている。尚、前記前輪車軸２１Ｒは、このハイポイドリングギヤ３６の内部空間に挿通されている。
【００４６】
また、このトランスファ機構３２を構成しているハイポイドリングギヤ３６及びハイポイドピニオンギヤ３７の諸元としては、例えば、各曲がり歯の圧力角及び捩れ角、各回転軸心Ｏ１，Ｏ２のオフセット寸法などが挙げられる。そして、ハイポイドリングギヤ３６とハイポイドピニオンギヤ３７との間でトルク伝達を行う場合には、これら諸元に応じて、ハイポイドリングギヤ３６に対して発生する回転軸心Ｏ１に沿う方向の荷重の発生方向及びその荷重の大きさが決定されることになる。以下、この荷重を「軸方向荷重」と呼ぶこととする。そして、この軸方向荷重が、図１及び図２における左側（ハイポイドリングギヤ３６がフロントデファレンシャル装置２に向けて前進する側）に発生する場合には、前記クラッチ機構３１においては、各クラッチプレート３３，３３，…と各クラッチディスク３４，３４，…との間隔が比較的小さくなり、これらクラッチプレート３３，３３，…と各クラッチディスク３４，３４，…との間でのトルク伝達が行われる状態、つまり、クラッチ継合状態となる。一方、前記軸方向荷重が、図１及び図２における右側（ハイポイドリングギヤ３６がフロントデファレンシャル装置２から離れる側）に発生する場合には、前記クラッチ機構３１においては、各クラッチプレート３３，３３，…と各クラッチディスク３４，３４，…との間隔が比較的大きくなり、これらクラッチプレート３３，３３，…と各クラッチディスク３４，３４，…との間でのトルク伝達が行われない状態、つまり、クラッチ解放状態となる。
【００４７】
そして、本実施形態では、ハイポイドリングギヤ３６からハイポイドピニオンギヤ３７に向けて前進走行側（車両の前進走行側）のトルクが伝達される状態（ハイポイドリングギヤ３６が駆動側となりハイポイドピニオンギヤ３７が被駆動側となって前進走行側トルクが伝達される状態；本発明でいう、第１の曲がり歯かさ歯車及び第２の曲がり歯かさ歯車が、駆動力源からの駆動力が伝達されて正転側に回転している状態）で互いに当接するハイポイドリングギヤ３６の歯面（噛合歯面）とハイポイドピニオンギヤ３７の歯面（噛合歯面）との接触力が発生した場合には、ハイポイドリングギヤ３６がフロントデファレンシャル装置２に向けて前進する軸方向荷重が発生するように前記各諸元が設定されている。この場合に互いに当接するハイポイドリングギヤ３６及びハイポイドピニオンギヤ３７の各歯面が、本発明でいう前進側噛合歯面となっている。
【００４８】
このハイポイドリングギヤ３６の前進移動により、前記クラッチ機構３１においては、各クラッチプレート３３，３３，…と各クラッチディスク３４，３４，…との間隔が比較的小さくなり、これらクラッチプレート３３，３３，…と各クラッチディスク３４，３４，…との間でのトルク伝達が行われる状態、つまり、クラッチ継合状態となる。また、このようなハイポイドリングギヤ３６の前進移動は、ハイポイドピニオンギヤ３７からハイポイドリングギヤ３６に向けて後進走行側（車両の後進走行側）のトルクが伝達される状態（ハイポイドピニオンギヤ３７が駆動側となりハイポイドリングギヤ３６が被駆動側となって後進走行側トルクが伝達される状態）においても行われる。これは、ハイポイドピニオンギヤ３７からハイポイドリングギヤ３６に向けて後進走行側のトルクが伝達される状態と、ハイポイドリングギヤ３６からハイポイドピニオンギヤ３７に向けて前進走行側のトルクが伝達される状態とでは、互いに当接するハイポイドリングギヤ３６の歯面とハイポイドピニオンギヤ３７の歯面との接触力が同方向に発生するためである。
【００４９】
逆に、ハイポイドピニオンギヤ３７からハイポイドリングギヤ３６に向けて前進走行側のトルクが伝達される状態（ハイポイドピニオンギヤ３７が駆動側となりハイポイドリングギヤ３６が被駆動側となって前進走行側トルクが伝達される状態；本発明でいう、第１の曲がり歯かさ歯車及び第２の曲がり歯かさ歯車が、駆動力源が被駆動状態にある際に正転側に回転している状態）で互いに当接するハイポイドリングギヤ３６の歯面とハイポイドピニオンギヤ３７の歯面との接触力が発生した場合には、ハイポイドリングギヤ３６がフロントデファレンシャル装置２から後退する軸方向荷重が発生するように前記各諸元が設定されている。この場合に互いに当接するハイポイドリングギヤ３６及びハイポイドピニオンギヤ３７の各歯面が、本発明でいう後進側噛合歯面となっている。
【００５０】
このハイポイドリングギヤ３６の後退移動により、前記クラッチ機構３１においては、各クラッチプレート３３，３３，…と各クラッチディスク３４，３４，…との間隔が比較的大きくなり、これらクラッチプレート３３，３３，…と各クラッチディスク３４，３４，…との間でのトルク伝達が行われない状態、つまり、クラッチ解放状態となる。また、このようなハイポイドリングギヤ３６の後退移動は、ハイポイドリングギヤ３６からハイポイドピニオンギヤ３７に向けて後進走行側のトルクが伝達される状態（ハイポイドリングギヤ３６が駆動側となりハイポイドピニオンギヤ３７が被駆動側となって後進走行側トルクが伝達される状態）においても行われる。これは、ハイポイドリングギヤ３６からハイポイドピニオンギヤ３７に向けて後進走行側のトルクが伝達される状態と、ハイポイドピニオンギヤ３７からハイポイドリングギヤ３６に向けて前進走行側のトルクが伝達される状態とでは、互いに当接するハイポイドリングギヤ３６の歯面とハイポイドピニオンギヤ３７の歯面との接触力が同方向に発生するためである。
【００５１】
以上のような動作を行わせるための前記ハイポイドリングギヤ３６及びハイポイドピニオンギヤ３７の前記諸元（各曲がり歯の圧力角及び捩れ角、各回転軸心Ｏ１，Ｏ２のオフセット寸法）は、予め実験やシミュレーションによって求められている。
【００５２】
（リヤデファレンシャル装置）
リヤデファレンシャル装置６は、左右の後輪車軸６１Ｌ，６１Ｒへのトルクの差動配分を行う差動動作が可能なものであって、互いに噛み合いながら回転する一対のピニオンギヤ６５，６５及び一対のサイドギヤ６６，６６を備えている。ピニオンギヤ６５，６５及びサイドギヤ６６，６６はデフケース６４内に収容されている。このリヤデファレンシャル装置６も、前記差動動作が可能なものであれば、いかなる構成のものであってもよい。
【００５３】
（リヤ側駆動力伝達装置）
リヤ側駆動力伝達装置５は、本実施形態における特徴の一つであって、駆動力の伝達及び非伝達を切り換えるクラッチ機構（断接手段）５１と、駆動力の伝達方向を切り換える（車体前後方向と車幅方向との間で切り換える）トランスファ機構（曲がり歯かさ歯車対）５２とが一体的に組み付けられて構成されている。図３は、これらクラッチ機構５１及びトランスファ機構５２を拡大して示す模式図である。
【００５４】
クラッチ機構５１は湿式多板クラッチにより構成されており、複数のクラッチプレート（摩擦板）５３，５３，…と複数のクラッチディスク（摩擦板）５４，５４，…とが、後輪車軸６１Ｌの軸方向に沿って交互に配置（例えばクラッチプレート５３とクラッチディスク５４との間隔が０．８ｍｍ程度に設定されて配置）された構成となっている。この間隔寸法もこれに限定されるものではないが、クラッチプレート５３とクラッチディスク５４との間でのトルク伝達が行われない範囲で可能な限り小さい寸法であることが好ましい。
【００５５】
前記各クラッチプレート５３，５３，…は、前記デフケース６４から後輪車軸６１Ｌの軸方向に沿って延びる円筒状の後輪側入力軸６７の外周面にスプライン嵌合されており、この後輪側入力軸６７に対し、一体回転可能且つ軸方向に変位可能に設けられている。尚、前記後輪車軸６１Ｌは、この後輪側入力軸６７の内部に挿通されて後輪６２Ｌに連結されている。
【００５６】
一方、クラッチディスク５４は、トランスファ機構５２を構成している後述するハイポイドリングギヤ（第１の曲がり歯かさ歯車）５６の内周端に取り付けられた円筒状のクラッチケース５５の内周面にスプライン嵌合されており、このクラッチケース５５に対し、一体回転可能且つ軸方向に変位可能に設けられている。
【００５７】
また、前記後輪側入力軸６７の外面には、各クラッチプレート５３，５３，…のうち最もリヤデファレンシャル装置６側に位置するクラッチプレート５３のリヤデファレンシャル装置６側への移動を規制するスナップリング５３ａが装着されている。一方、前記クラッチケース５５の内面には、各クラッチディスク５４，５４，…のうち最もリヤデファレンシャル装置６から離れる側に位置するクラッチディスク５４の反リヤデファレンシャル装置６側への移動を規制するスナップリング５４ａが装着されている。
【００５８】
これにより、ハイポイドリングギヤ５６がリヤデファレンシャル装置６から後退している場合（図１及び図３における左側に移動している場合）には、各クラッチプレート５３，５３，…と各クラッチディスク５４，５４，…との間隔が比較的大きくなり、これらクラッチプレート５３，５３，…とクラッチディスク５４，５４，…との間でのトルク伝達が行われない状態、つまり、クラッチ解放状態となる。これに対し、ハイポイドリングギヤ５６がリヤデファレンシャル装置６に向けて前進している場合（図１及び図３における右側に移動している場合）には、各クラッチプレート５３，５３，…と各クラッチディスク５４，５４，…との間隔が比較的小さくなり、または、各クラッチプレート５３，５３，…と各クラッチディスク５４，５４，…とが互いに接触し、これらクラッチプレート５３，５３，…とクラッチディスク５４，５４，…との間でのトルク伝達が行われる状態、つまり、クラッチ継合状態となるように構成されている。尚、前記ハイポイドリングギヤ５６の後退移動及び前進移動の原理については後述する。
【００５９】
トランスファ機構５２は前記フロント側駆動力伝達装置３のトランスファ機構３２と同様にハイポイドギヤにより構成されている。具体的には、前記プロペラシャフト４が回転一体に取り付けられ且つ回転軸心が車体前後方向に延びるハイポイドピニオンギヤ（第２の曲がり歯かさ歯車）５７と、前記クラッチケース５５が回転一体に取り付けられ且つ回転軸心が車幅方向に延びるハイポイドリングギヤ５６とが互いに噛み合った構成とされている。これらハイポイドリングギヤ５６及びハイポイドピニオンギヤ５７の構成は、前述したフロント側駆動力伝達装置３の各ギヤ３６，３７と略同一であるので、ここでの説明は省略する。
【００６０】
また、このトランスファ機構５２を構成しているハイポイドリングギヤ５６及びハイポイドピニオンギヤ５７の諸元としても、例えば、各曲がり歯の圧力角及び捩れ角、各回転軸心のオフセット寸法などが挙げられる。そして、ハイポイドリングギヤ５６とハイポイドピニオンギヤ５７との間でトルク伝達を行う場合には、これら諸元に応じて、ハイポイドリングギヤ５６に対して発生する回転軸心に沿う方向の荷重である「軸方向荷重」の発生方向及び大きさが決定されることになる。そして、この軸方向荷重が、図１及び図３における右側（ハイポイドリングギヤ５６がリヤデファレンシャル装置６に向けて前進する側）に発生する場合には、前記クラッチ機構５１においては、各クラッチプレート５３，５３，…と各クラッチディスク５４，５４，…との間隔が比較的小さくなり、これらクラッチプレート５３，５３，…と各クラッチディスク５４，５４，…との間でのトルク伝達が行われる状態、つまり、クラッチ継合状態となる。一方、前記軸方向荷重が、図１及び図３における左側（ハイポイドリングギヤ５６がリヤデファレンシャル装置６から離れる側）に発生する場合には、前記クラッチ機構５１においては、各クラッチプレート５３，５３，…と各クラッチディスク５４，５４，…との間隔が比較的大きくなり、これらクラッチプレート５３，５３，…と各クラッチディスク５４，５４，…との間でのトルク伝達が行われない状態、つまり、クラッチ解放状態となる。
【００６１】
そして、本実施形態では、ハイポイドピニオンギヤ５７からハイポイドリングギヤ５６に向けて前進走行側のトルクが伝達される状態（ハイポイドピニオンギヤ５７が駆動側となりハイポイドリングギヤ５６が被駆動側となって前進走行側トルクが伝達される状態；本発明でいう、第１の曲がり歯かさ歯車及び第２の曲がり歯かさ歯車が、駆動力源からの駆動力が伝達されて正転側に回転している状態）で互いに当接するハイポイドピニオンギヤ５７の歯面とハイポイドリングギヤ５６の歯面との接触力が発生した場合には、ハイポイドリングギヤ５６がリヤデファレンシャル装置６に向けて前進する軸方向荷重が発生するように前記各諸元が設定されている。この場合に互いに当接するハイポイドリングギヤ５６及びハイポイドピニオンギヤ５７の各歯面が、本発明でいう前進側噛合歯面となっている。
【００６２】
このハイポイドリングギヤ５６の前進移動により、前記クラッチ機構５１においては、各クラッチプレート５３，５３，…と各クラッチディスク５４，５４，…との間隔が比較的小さくなり、これらクラッチプレート５３，５３，…と各クラッチディスク５４，５４，…との間でのトルク伝達が行われる状態、つまり、クラッチ継合状態となる。また、このようなハイポイドリングギヤ５６の前進移動は、ハイポイドリングギヤ５６からハイポイドピニオンギヤ５７に向けて後進走行側のトルクが伝達される状態（ハイポイドリングギヤ５６が駆動側となりハイポイドピニオンギヤ３７が被駆動側となって後進走行側トルクが伝達される状態）においても行われる。これは、ハイポイドリングギヤ５６からハイポイドピニオンギヤ５７に向けて後進走行側のトルクが伝達される状態と、ハイポイドピニオンギヤ５７からハイポイドリングギヤ５６に向けて前進走行側のトルクが伝達される状態とでは、互いに当接するハイポイドピニオンギヤ５７の歯面とハイポイドリングギヤ５６の歯面との接触力が同方向に発生するためである。
【００６３】
逆に、ハイポイドピニオンギヤ５７からハイポイドリングギヤ５６に向けて後進走行側のトルクが伝達される状態（ハイポイドピニオンギヤ５７が駆動側となりハイポイドリングギヤ５６が被駆動側となって後進走行側トルクが伝達される状態）で互いに当接するハイポイドピニオンギヤ５７の歯面とハイポイドリングギヤ５６の歯面との接触力が発生した場合には、ハイポイドリングギヤ５６がリヤデファレンシャル装置６から後退する軸方向荷重が発生するように前記各諸元が設定されている。この場合に互いに当接するハイポイドリングギヤ５６及びハイポイドピニオンギヤ５７の各歯面が、本発明でいう後進側噛合歯面となっている。
【００６４】
このハイポイドリングギヤ５６の後退移動により、前記クラッチ機構５１においては、各クラッチプレート５３，５３，…と各クラッチディスク５４，５４，…との間隔が比較的大きくなり、これらクラッチプレート５３，５３，…と各クラッチディスク５４，５４，…との間でのトルク伝達が行われない状態、つまり、クラッチ解放状態となる。また、このようなハイポイドリングギヤ５６の後退移動は、ハイポイドリングギヤ５６からハイポイドピニオンギヤ５７に向けて前進走行側のトルクが伝達される状態（ハイポイドリングギヤ５６が駆動側となりハイポイドピニオンギヤ５７が被駆動側となって前進走行側トルクが伝達される状態；本発明でいう、第１の曲がり歯かさ歯車及び第２の曲がり歯かさ歯車が、駆動力源が被駆動状態にある際に正転側に回転している状態）においても行われる。これは、ハイポイドリングギヤ５６からハイポイドピニオンギヤ５７に向けて前進走行側のトルクが伝達される状態と、ハイポイドピニオンギヤ５７からハイポイドリングギヤ５６に向けて後進走行側のトルクが伝達される状態とでは、互いに当接するハイポイドピニオンギヤ５７の歯面とハイポイドリングギヤ５６の歯面との接触力が同方向に発生するためである。
【００６５】
以上のような動作を行わせるための前記ハイポイドリングギヤ５６及びハイポイドピニオンギヤ５７の前記諸元（各曲がり歯の圧力角及び捩れ角、各回転軸心のオフセット寸法）は、予め実験やシミュレーションによって求められている。
【００６６】
（プロペラシャフト）
プロペラシャフト４は、エンジントルクを後輪６２Ｌ，６２Ｒに向けて伝達するものであって、車体の前後方向に沿って延びている。そして、このプロペラシャフト４の前端には前記フロント側駆動力伝達装置３のハイポイドピニオンギヤ３７が、後端にはリヤ側駆動力伝達装置５のハイポイドピニオンギヤ５７がそれぞれ回転一体に連結されている。
【００６７】
そして、このプロペラシャフト４には、電動モータ４１が配設されている。この電動モータ４１は、プロペラシャフト４に回転一体に取り付けられた永久磁石から成るロータ４１ａと、コイルが巻回されたステータ４１ｂとを備えた構成となっている。そして、この電動モータ４１は、ＥＣＵ１００からの制御信号によって回転制御されるようになっている。
【００６８】
例えば、ＥＣＵ１００からの制御信号によって電動モータ４１のロータ４１ａに後進側（車両が後進走行する側）のトルクが発生した場合には、プロペラシャフト４に同方向のトルクが発生し、前記フロント側駆動力伝達装置３のハイポイドピニオンギヤ３７からハイポイドリングギヤ３６に向けて後進走行側のトルクが伝達される状態となり、前述した如くハイポイドリングギヤ３６の前進移動によってクラッチ機構３１が継合状態となる。この際、前記リヤ側駆動力伝達装置５のハイポイドピニオンギヤ５７からハイポイドリングギヤ５６に向けて後進走行側のトルクが伝達される状態となるため、前述した如くハイポイドリングギヤ５６の後退移動によってクラッチ機構５１が解放状態となる。
【００６９】
一方、ＥＣＵ１００からの制御信号によって電動モータ４１のロータ４１ａに前進側（車両が前進走行する側）のトルクが発生した場合には、プロペラシャフト４に同方向のトルクが発生し、前記フロント側駆動力伝達装置３のハイポイドピニオンギヤ３７からハイポイドリングギヤ３６に向けて前進走行側のトルクが伝達される状態となり、前述した如くハイポイドリングギヤ３６の後退移動によってクラッチ機構３１が解放状態となる。この際、前記リヤ側駆動力伝達装置５のハイポイドピニオンギヤ５７からハイポイドリングギヤ５６に向けて前進走行側のトルクが伝達される状態となるため、前述した如くハイポイドリングギヤ５６の前進移動によってクラッチ機構５１が継合状態となる。
【００７０】
（ＥＣＵ）
ＥＣＵ１００は、エンジン１の運転制御、電動モータ４１の制御などを含む各種制御を実行する電子制御装置であって、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）及びバックアップＲＡＭなどを備えている。
【００７１】
ＲＯＭには、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭはＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭは図示しないイグニッションスイッチのＯＦＦ時などにおいて保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
【００７２】
ＥＣＵ１００には、図５に示すように、アクセルペダルの踏み込み量であるアクセル開度Ａｃｃを検出するアクセル開度センサ１０１、クランクシャフトが所定角度だけ回転する度にパルス信号を発信するクランクポジションセンサ１０２、右前輪２２Ｒの回転速度（回転数）を検出する右前輪速度センサ１０３、左前輪２２Ｌの回転速度を検出する左前輪速度センサ１０４、右後輪６２Ｒの回転速度を検出する右後輪速度センサ１０５、左後輪６２Ｌの回転速度を検出する左後輪速度センサ１０６などが接続されている。尚、このＥＣＵ１００には、その他のセンサ類として、ステアリングの操舵角を検出する操舵角センサ、ブレーキペダルのＯＮ／ＯＦＦを検出するブレーキペダルセンサ、エンジン冷却水温を検出する水温センサ、吸気通路に配置されたスロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサ、吸入空気量を検出するエアフローメータ、バッテリの充放電電流を検出する電流センサ、及び、バッテリ温度センサなども接続されており、これらの各センサからの信号がＥＣＵ１００に入力されるようになっている。
【００７３】
そして、ＥＣＵ１００は、前述した各種センサの出力信号に基づいて、エンジン１のスロットル開度制御（吸入空気量制御）、燃料噴射量制御、及び、点火時期制御などを含むエンジン１の各種制御を実行する。また、ＥＣＵ１００は、後述する「２ＷＤ−４ＷＤ切り換え制御」や「ＥＶ走行制御」を含む電動モータ４１の制御を実行する。
【００７４】
（走行モード）
本実施形態に係る車両においては、低速走行時等であってエンジン１の運転効率が悪い走行条件である場合には、電動モータ４１のみによる走行（以下、「ＥＶ走行」ともいう）が可能となっている。また、車室内に配置された走行モード選択スイッチによって運転者がＥＶ走行モードを選択した場合にもＥＶ走行を行うようになっている。
【００７５】
一方、エンジン１を駆動して走行を行う通常走行（以下、「エンジン走行」ともいう）時には、路面状態などに応じ、エンジン１の駆動力を前輪２２Ｌ，２２Ｒのみに伝達する二輪駆動走行（２ＷＤ走行）と、エンジン１の駆動力を前輪２２Ｌ，２２Ｒ及び後輪６２Ｌ，６２Ｒに伝達する四輪駆動走行（４ＷＤ走行）とが選択的に実行される。また、車室内に配置された２ＷＤ−４ＷＤ選択スイッチを運転者が操作することによっても２ＷＤ走行と４ＷＤ走行とが選択的に実行される。
【００７６】
次に、ＥＶ走行とエンジン走行との走行モードの切り換えについて説明する。図６は、車速Ｖ及びアクセル開度Ａｃｃに応じてＥＶ走行とエンジン走行とを切り換えるための駆動力選択マップを示す図である。この図６の実線Ａは、車両の発進／走行用（以下、走行用という）の駆動力源をエンジン１と電動モータ４１とで切り換えるための、言い換えればエンジン１を走行用の駆動力源として車両を走行させるエンジン走行と、電動モータ４１を走行用の駆動力源として車両を走行させるモータ走行とを切り換えるための、エンジン走行領域とモータ走行領域との境界線である。この図６に示す駆動力選択マップは、車速Ｖとアクセル開度Ａｃｃとをパラメータとする二次元座標で構成され、前記ＥＣＵ１００のＲＯＭに予め記憶されている。
【００７７】
そして、ＥＣＵ１００は、図６の駆動力選択マップから車速Ｖとアクセル開度Ａｃｃとで示される車両状態に基づいてモータ走行領域とエンジン走行領域との何れであるかを判断してモータ走行またはエンジン走行を実行する。図６から明らかなように、モータ走行は、一般的にエンジン効率が高トルク域に比較して悪いとされる比較的低アクセル開度時すなわち低負荷時、または、比較的低車速時すなわち低エンジントルク時で実行される。
【００７８】
（車両走行状態）
次に、前述の如く構成された車両の走行状態について図７〜図１１を用いて説明する。以下では、エンジン走行時において、二輪駆動走行（以下、２ＷＤ走行と呼ぶ場合もある）から四輪駆動走行（以下、４ＷＤ走行と呼ぶ場合もある）に切り換えられる際の動作、同じくエンジン走行時において、４ＷＤ走行から２ＷＤ走行に切り換えられる際の動作、ＥＶ走行時（ＥＶ前進走行時及びＥＶ後進走行時）の動作について順に説明する。
【００７９】
尚、図７〜図１１における各車軸２１Ｌ，２１Ｒ，６１Ｌ，６１Ｒに付した矢印は、実線がトルク伝達（エンジン１や電動モータ４１からのトルク伝達）によって駆動力が付与されて回転している状態、つまり駆動輪として回転している状態を示し、破線がトルク伝達されておらず路面との摩擦力によって回転している状態を示している。
【００８０】
＜２ＷＤ→４ＷＤ切り換え＞
先ず、２ＷＤ走行から４ＷＤ走行への切り換え時の動作について説明する。この動作は、舗装路を２ＷＤで走行している状態から、悪路や低μ路の走行に移って４ＷＤでの走行が要求された場合などに実行される。例えば、前記各車輪速度センサ１０３〜１０６の検知信号に基づき一部の車輪でスリップが発生した場合には低μ路での走行に移ったと判断して２ＷＤ走行から４ＷＤ走行への切り換えが行われる。また、車室内に配置された２ＷＤ−４ＷＤ選択スイッチによって運転者が４ＷＤ走行モードを選択した場合にも２ＷＤ走行から４ＷＤ走行への切り換えが行われる。
【００８１】
先ず、２ＷＤ走行状態では、各クラッチ機構３１，５１は共に解放状態となっている。このため、前記フロント側駆動力伝達装置３及び前記リヤ側駆動力伝達装置５では、ハイポイドリングギヤ３６，５６、ハイポイドピニオンギヤ３７，５７が共に停止している。その結果、プロペラシャフト４は回転を停止しており、プロペラシャフト４の回転に伴って発生する振動や騒音が低減されると共に、動力損失の削減による燃料消費率の改善を図ることができる。
【００８２】
このような２ＷＤ走行状態において４ＷＤでの走行が要求された場合、先ず、図７に示すように、ＥＣＵ１００からの制御信号によって電動モータ４１のロータ４１ａに後進側（車両が後進走行する側）のトルクを発生させる。これによりプロペラシャフト４は車両後進側に僅かに回転する（図７における矢印Ｐ１を参照）。
【００８３】
このプロペラシャフト４の回転により、前記フロント側駆動力伝達装置３にあっては、ハイポイドピニオンギヤ３７からハイポイドリングギヤ３６に向けて後進走行側のトルクが伝達される状態となる。前述した如く、この方向にトルクが伝達された場合には、前記前進側噛合歯面同士が当接することでハイポイドリングギヤ３６がフロントデファレンシャル装置２側に向けて前進移動し（図７でハイポイドリングギヤ３６に付した矢印を参照）、これによってクラッチ機構３１が継合状態となるように作動を開始する。この際のクラッチ機構３１の継合状態（クラッチのトルク容量）としては、エンジン１からのトルクがトランスファ機構３２に伝達されればよく、クラッチプレート３３，３３，…とクラッチディスク３４，３４，…との間でスリップが生じながらエンジン１からのトルクが伝達される程度でよい。例えば、前記クラッチケース３５内のオイルの粘性によってエンジン１からのトルクがトランスファ機構３２に伝達される程度のクラッチ継合力が発生されていればよい。
【００８４】
また、リヤ側駆動力伝達装置５にあっては、ハイポイドピニオンギヤ５７からハイポイドリングギヤ５６に向けて後進走行側のトルクが伝達される状態となるため、ハイポイドリングギヤ５６がリヤデファレンシャル装置６から離れる側に後退移動し（図７でハイポイドリングギヤ５６に付した矢印を参照）、これによってクラッチ機構５１は解放状態が維持される。
【００８５】
このようにフロント側駆動力伝達装置３のクラッチ機構３１の継合動作が開始された時点（プロペラシャフト４が車両後進側に僅かに回転されたことに伴ってクラッチ機構３１のハイポイドリングギヤ３６の前進移動が開始された時点）では、エンジン１の駆動力は前輪車軸２１Ｌ，２１Ｒに伝達されているものの（前輪車軸２１Ｌ，２１Ｒに付した矢印Ｆ１を参照）、未だ後輪車軸６１Ｌ，６１Ｒには伝達されていない（後輪車軸６１Ｌ，６１Ｒに付した破線の矢印Ｒ１を参照）。
【００８６】
その後、前記フロント側駆動力伝達装置３のクラッチ機構３１が継合状態になると、図８に示すように、エンジン１のトルクは、後輪側出力軸２７、クラッチ機構３１、トランスファ機構３２を介してプロペラシャフト４に伝達されることになる。このエンジン１のトルクがトランスファ機構３２に伝達されることで、ハイポイドリングギヤ３６からハイポイドピニオンギヤ３７に向けて前進走行側に比較的大きなトルクが伝達される状態となるため、ハイポイドリングギヤ３６がフロントデファレンシャル装置２側に向けて更に前進移動し、これによってクラッチ機構３１が高い継合力で継合されることになる。
【００８７】
そして、このクラッチ機構３１の継合により、プロペラシャフト４がエンジン１からのトルクを受けて前進方向側に回転することになる（図８における矢印Ｐ２を参照）。このプロペラシャフト４の回転力はリヤ側駆動力伝達装置５のトランスファ機構５２に伝達され、このトランスファ機構５２にあっては、ハイポイドピニオンギヤ５７からハイポイドリングギヤ５６に向けて前進走行側のトルクが伝達される状態となる。前述した如く、この方向にトルクが伝達された場合には、前記前進側噛合歯面同士が当接することでハイポイドリングギヤ５６がリヤデファレンシャル装置６側に向けて前進移動し（図８でハイポイドリングギヤ５６に付した矢印を参照）、これによってクラッチ機構５１が継合状態となる。
【００８８】
これにより、各クラッチ機構３１，５１が共に継合状態となり、エンジン１からの駆動力は、プロペラシャフト４、トランスファ機構５２、クラッチ機構５１、リヤデファレンシャル装置６、後輪車軸６１Ｌ，６１Ｒを介して後輪６２Ｌ，６２Ｒに伝達される（後輪車軸６１Ｌ，６１Ｒに付した矢印Ｒ２を参照）。これにより前輪２２Ｌ，２２Ｒ及び後輪６２Ｌ，６２Ｒを共に駆動輪とする４ＷＤ走行への切り換えが完了する。
【００８９】
＜４ＷＤ→２ＷＤ切り換え＞
次に、前述したような４ＷＤ走行状態から２ＷＤ走行状態に移る動作について説明する。この動作は、例えば、運転者によるアクセルペダルの踏み込み解除（アクセルＯＦＦ）操作に伴って行われる。つまり、アクセルペダルの踏み込み解除操作により、エンジン１のトルクが低下する（例えばフューエルカットによってエンジントルクが低下する）ことで、エンジン１は被駆動状態となる。つまり、フロント側駆動力伝達装置３にあっては、ハイポイドピニオンギヤ３７からハイポイドリングギヤ３６に向けて前進走行側のトルクが伝達される状態となる。前述した如く、この方向にトルクが伝達された場合には、前記後進側噛合歯面同士が当接することでハイポイドリングギヤ３６がフロントデファレンシャル装置２から離れる方向に後退移動し（図９でハイポイドリングギヤ３６に付した矢印を参照）、これによってクラッチ機構３１が解放状態となるように作動する。また、プロペラシャフト４に入力されるエンジントルクも減少しているため、リヤ側駆動力伝達装置５においても、ハイポイドリングギヤ５６からハイポイドピニオンギヤ５７に向けて前進走行側のトルクが伝達される状態となる。前述した如く、この方向にトルクが伝達された場合には、前記後進側噛合歯面同士が当接することでハイポイドリングギヤ５６がリヤデファレンシャル装置６から離れる方向に後退移動し（図９でハイポイドリングギヤ５６に付した矢印を参照）、これによってクラッチ機構５１が解放状態となるように作動する。
【００９０】
このようにして各クラッチ機構３１，５１が共に解放状態となることで、後輪車軸６１Ｌ，６１Ｒにはエンジン１のトルクが伝達されない状態となり（後輪車軸６１Ｌ，６１Ｒに付した破線の矢印Ｒ３を参照）、２ＷＤ走行状態に移る。また、この際、前記フロント側駆動力伝達装置３及び前記リヤ側駆動力伝達装置５では、ハイポイドリングギヤ３６，５６、ハイポイドピニオンギヤ３７，５７が共に停止し、プロペラシャフト４は回転を停止することになる。
【００９１】
また、本実施形態では、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量が減少していくに従って、フロント側駆動力伝達装置３に伝達されるエンジントルクが減少していくため、このフロント側駆動力伝達装置３にあっては、ハイポイドリングギヤ３６がフロントデファレンシャル装置２から離れる方向への後退移動量が徐々に大きくなっていく。また、リヤ側駆動力伝達装置５にあっても、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量が減少していくに従って、プロペラシャフト４に伝達されるエンジントルクが減少していくため、ハイポイドリングギヤ５６がリヤデファレンシャル装置６から離れる方向への後退移動量が徐々に大きくなっていく。このため、このアクセルペダルの踏み込み量に応じて、前輪２２Ｌ，２２Ｒと後輪６２Ｌ，６２Ｒとの駆動力配分率を、各クラッチ機構３１，５１でのスリップ量が変化することに伴って変更させることが可能となっている。例えば、アクセルペダルの踏み込み量を、所定量（例えばアクセルペダル開度３０％）まで戻すことで、前輪２２Ｌ，２２Ｒへの駆動力配分率と後輪６２Ｌ，６２Ｒへの駆動力配分率とを「７：３」の比率とすることができる。これらアクセルペダル開度と駆動力配分率との関係はこれに限定されるものではない。
【００９２】
更に、本実施形態では、４ＷＤ走行状態において、ＥＣＵ１００からの制御信号によって電動モータ４１のロータ４１ａに前進側のトルクを発生させることで、ハイポイドピニオンギヤ３７とハイポイドリングギヤ３６との噛合歯面を切り換える（前記前進側噛合歯面同士が当接している状態から後進側噛合歯面同士が当接する状態に切り換える）ことで、強制的に２ＷＤ走行状態に切り換えることも可能である。つまり、この電動モータ４１のロータ４１ａに前進側のトルクを発生させると、フロント側駆動力伝達装置３にあっては、ハイポイドピニオンギヤ３７からハイポイドリングギヤ３６に向けて前進走行側のトルクが伝達される状態となり、前述した如くクラッチ機構３１が解放状態となる。それに伴って、プロペラシャフト４に入力されるエンジントルクが減少するため、リヤ側駆動力伝達装置５においても、ハイポイドリングギヤ５６からハイポイドピニオンギヤ５７に向けて前進走行側のトルクが伝達される状態となり、クラッチ機構５１が解放状態となって、２ＷＤ走行状態に移ることになる。
【００９３】
＜ＥＶ走行＞
次に、電動モータ４１により走行するＥＶ走行時について説明する。このＥＶ走行では、前進走行時には後輪６２Ｌ，６２Ｒを駆動輪とし、後進走行時には前輪２２Ｌ，２２Ｒを駆動輪とするようになっている。
【００９４】
具体的に、ＥＶ前進走行時には、図１０に示すように、ＥＣＵ１００からの制御信号によって電動モータ４１のロータ４１ａに前進側のトルクを発生させる。これによりプロペラシャフト４は車両前進側に回転する（図１０における矢印Ｐ４を参照）。
【００９５】
このプロペラシャフト４の回転により、前記リヤ側駆動力伝達装置５にあっては、ハイポイドピニオンギヤ５７からハイポイドリングギヤ５６に向けて前進走行側のトルクが伝達される状態となる。前述した如く、この方向にトルクが伝達された場合には、前記前進側噛合歯面同士が当接することでハイポイドリングギヤ５６がリヤデファレンシャル装置６側に向けて前進移動し（図１０でハイポイドリングギヤ５６に付した矢印を参照）、これによってクラッチ機構５１が継合状態となる。また、フロント側駆動力伝達装置３にあっては、ハイポイドピニオンギヤ３７からハイポイドリングギヤ３６に向けて前進走行側のトルクが伝達される状態となるため、ハイポイドリングギヤ３６がフロントデファレンシャル装置２から離れる側に後退移動し（図１０でハイポイドリングギヤ３６に付した矢印を参照）、これによってクラッチ機構３１は解放状態となる。つまり、電動モータ４１の駆動力（前進方向の駆動力）によりリヤ側駆動力伝達装置５のクラッチ機構５１のみが継合され、これによって後輪６２Ｌ，６２Ｒを駆動輪としたＥＶ前進走行が行われる（後輪車軸６１Ｌ，６１Ｒに付した矢印Ｒ４を参照）。
【００９６】
一方、ＥＶ後進走行時には、図１１に示すように、ＥＣＵ１００からの制御信号によって電動モータ４１のロータ４１ａに後進側のトルクを発生させる。これによりプロペラシャフト４は車両後進側に回転する（図１１における矢印Ｐ５を参照）。
【００９７】
このプロペラシャフト４の回転により、前記フロント側駆動力伝達装置３にあっては、ハイポイドピニオンギヤ３７からハイポイドリングギヤ３６に向けて後進走行側のトルクが伝達される状態となる。前述した如く、この方向にトルクが伝達された場合には、前記前進側噛合歯面同士が当接することでハイポイドリングギヤ３６がフロントデファレンシャル装置２側に向けて前進移動し（図１１でハイポイドリングギヤ３６に付した矢印を参照）、これによってクラッチ機構３１が継合状態となる。また、リヤ側駆動力伝達装置５にあっては、ハイポイドピニオンギヤ５７からハイポイドリングギヤ５６に向けて後進走行側のトルクが伝達される状態となるため、ハイポイドリングギヤ５６がリヤデファレンシャル装置６から離れる側に後退移動し（図１１でハイポイドリングギヤ５６に付した矢印を参照）、これによってクラッチ機構５１は解放状態となる。つまり、電動モータ４１の駆動力（後進方向の駆動力）によりフロント側駆動力伝達装置３のクラッチ機構３１のみが継合され、これによって前輪２２Ｌ，２２Ｒを駆動輪としたＥＶ後進走行が行われる（前輪車軸２１Ｌ，２１Ｒに付した矢印Ｆ５を参照）。
【００９８】
以上説明したように、本実施形態では、各トランスファ機構３２，５２を構成しているハイポイドギヤにトルク伝達された際、そのトルクの伝達方向に応じてハイポイドリングギヤ３６，５６に軸線に沿う方向の荷重（軸方向荷重）が作用することを利用してクラッチ機構３１，５１の継合と解放とを切り換え、これによって２ＷＤ走行状態と４ＷＤ走行状態とを切り換え可能にしている。従来のスタンバイ四輪駆動方式の車両（例えば前記特許文献に開示された車両）において２ＷＤ走行状態と４ＷＤ走行状態とを切り換えるために備えられたフロント側断接機構やリヤ側断接機構は、アクチュエータ（電子制御アクチュエータ）を備えていたため、各断接機構が大型であると共に質量が大きく、また、製造コストの高騰を招くものとなっていた。また、四輪駆動モードでの走行中には、前記アクチュエータに常時通電しておく必要があるため、四輪駆動モードでの走行が継続される状況では消費電力が大きくなり、燃料消費率や耐久性の面で課題があった。これに対し、本実施形態の各駆動力伝達装置３，５では、トルクの伝達方向に応じてクラッチ機構３１，５１の継合と解放とが切り換わるため、それぞれに個別の電子制御アクチュエータを備えさせる必要がなく、小型軽量化を図ることができ、製造コストの低廉化を図ることができる。また、２ＷＤ走行から４ＷＤ走行への切り換え開始時にのみ電動モータ４１を駆動するだけであり、４ＷＤ走行中や、４ＷＤ走行から２ＷＤ走行への切り換え時には電動モータ４１を駆動する必要がない。このため、消費電力を大幅に削減することができる。また、２ＷＤ走行時には、プロペラシャフト４の回転を停止させることができるため、このプロペラシャフト４の回転に伴う振動や騒音が発生することがなく、また、動力損失の削減による燃料消費率の改善を図ることもできる。更に、前記２ＷＤ走行から４ＷＤ走行への切り換え開始時に使用する電動モータ４１を利用してＥＶ走行も可能となっているため、燃料消費量の削減や走行時の静粛性の向上を図ることもできる。
【００９９】
−第２実施形態−
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態は、前記プロペラシャフト４の構成が前記第１実施形態のものと異なっている。その他の構成及び動作は第１実施形態と同様であるため、ここでは第１実施形態との相違点についてのみ説明する。
【０１００】
図１２は、本実施形態に係る車両の駆動系の概略構成を示す図である。この図に示すように、本実施形態におけるプロペラシャフト４には、電動モータ４１の後方側に電子制御カップリング４２が設けられている。
【０１０１】
具体的に、この電子制御カップリング４２は、パイロットクラッチ式のものであって、例えば、多板摩擦クラッチで構成されたメインクラッチ、パイロットクラッチ（電磁多板クラッチ）、カム機構及び電磁石などを備えており、電磁石の電磁力によってパイロットクラッチが継合され、その継合力をカム機構にてメインクラッチに伝達することにより、当該メインクラッチが継合するように構成されている（具体的な構成については、例えば、特開２０１０−２５４１３５号公報を参照）。
【０１０２】
そして、この電子制御カップリング４２においては、前記電磁石に供給する励磁電流Ｉｅを制御することによってトルク容量つまりカップリングトルクＴｃが制御されるようになっている。このため、前述した４ＷＤ走行時において、全駆動力に対する後輪６２Ｌ，６２Ｒ側への駆動力配分率を、例えば０〜０．５の範囲で無段階に調整することができる。この電子制御カップリング４２の電磁石への励磁電流ＩｅはＥＣＵ１００によって制御される。
【０１０３】
例えば、電子制御カップリング４２への励磁電流Ｉｅが「０」のときは、前記メインクラッチは非継合（解放）状態とされて、伝達トルクＴｃは「０％」となるので、前輪駆動状態（前輪駆動による二輪駆動状態）と同等の走行状態が実現されることになる。一方、電子制御カップリング４２への励磁電流Ｉｅを増加させると、伝達トルクＴｃは増大し、伝達トルクＴｃが「１００％」となった場合に、後輪６２Ｌ，６２Ｒへの駆動力配分率が最大となって直結四輪駆動状態と同等の走行状態が実現されることになる。
【０１０４】
このように、本実施形態では、プロペラシャフト４に電子制御カップリング４２を設けたことにより、前輪２２Ｌ，２２Ｒ及び後輪６２Ｌ，６２Ｒに対する駆動力配分率を任意に調整することが可能となり、路面状態に適した駆動力配分率での４ＷＤ走行を実現することができる。
【０１０５】
また、２ＷＤ走行から４ＷＤ走行へ切り換える際、前述した如くプロペラシャフト４に車両後進側へのトルクを付与してフロント側駆動力伝達装置３のクラッチ機構３１を継合させた状態において、電子制御カップリング４２への励磁電流Ｉｅを「０」としている場合には、リヤ側駆動力伝達装置５にエンジントルクが伝達されないため、クラッチ機構５１は解放状態となる。そして、電子制御カップリング４２への励磁電流Ｉｅを増大していくと、リヤ側駆動力伝達装置５にエンジントルクが伝達され、クラッチ機構５１は継合状態となる。このため、２ＷＤ走行から４ＷＤ走行への切り換えタイミングを、電子制御カップリング４２への励磁電流Ｉｅによって制御することが可能となる。例えば、プロペラシャフト４に十分なエンジントルクが伝達される状態となった時点で、リヤ側駆動力伝達装置５のクラッチ機構５１を継合させて、２ＷＤ走行から４ＷＤ走行への切り換えを行うようにすることができる。
【０１０６】
−第３実施形態−
次に、第３実施形態について説明する。前述した各実施形態は、フロント側駆動力伝達装置３及びリヤ側駆動力伝達装置５のそれぞれにクラッチ機構３１，５１が設けられていた。本実施形態に係る車両は、リヤ側駆動力伝達装置５にはクラッチ機構が設けられておらず、フロント側駆動力伝達装置３のみにクラッチ機構３１が設けられている。その他の構成及び動作は第１実施形態と同様であるため、ここでは第１実施形態との相違点についてのみ説明する。
【０１０７】
図１３は、第３実施形態に係る車両の駆動系の概略構成を示す図である。この図に示すように、リヤ側駆動力伝達装置５にはクラッチ機構が設けられておらず、トランスファ機構５２のハイポイドリングギヤ５６は、デフケース６４に直接的に取り付けられている。
【０１０８】
このため、本実施形態にあっては、２ＷＤ走行状態であっても、後輪６２Ｌ，６２Ｒの回転に伴ってプロペラシャフト４が回転するものとなっている。
【０１０９】
そして、本実施形態における２ＷＤ走行から４ＷＤ走行への切り換え時の動作としては、２ＷＤ走行状態で回転（前進方向側に回転）しているプロペラシャフト４に対して、その回転に抵抗を付与するように電動モータ４１のロータ４１ａに後進側（車両が後進走行する側）のトルクを発生させる。これにより、前記フロント側駆動力伝達装置３にあっては、ハイポイドピニオンギヤ３７とハイポイドリングギヤ３６との噛合歯面が切り換わる（前記後進側噛合歯面同士が当接している状態からが前進側噛合歯面同士が当接する状態に切り換わる）。つまり、ハイポイドピニオンギヤ３７からハイポイドリングギヤ３６に向けて後進走行側のトルクが伝達された場合と同様の噛み合い状態となる。前述した如く、この方向にトルクが伝達された場合には、ハイポイドリングギヤ３６がフロントデファレンシャル装置２側に向けて前進移動し（図１３でハイポイドリングギヤ３６に付した矢印を参照）、これによってクラッチ機構３１が継合状態となる。その結果、前述した第１実施形態における２ＷＤ走行から４ＷＤ走行への切り換え時の動作時と同様に、４ＷＤ走行への切り換えが行われることになる。
【０１１０】
−第４実施形態−
次に、第４実施形態について説明する。図１４は、第４実施形態に係る車両の駆動系の概略構成を示す図である。この図に示すように、本実施形態に係る車両は、フロント側駆動力伝達装置３にクラッチ機構が設けられておらず、リヤ側駆動力伝達装置５のみにクラッチ機構５１が設けられている。また、プロペラシャフト４には電動モータは設けられていない。その他の構成及び動作は第１実施形態と同様であるため、ここでは第１実施形態との相違点についてのみ説明する。
【０１１１】
本実施形態にあっては、２ＷＤ走行状態であっても、エンジン１の駆動力がプロペラシャフト４に常時伝達されるため、プロペラシャフト４が回転するものとなっている。
【０１１２】
そして、本実施形態にあっては、前進走行時に、運転者によるアクセルペダルの踏み込み操作等によってエンジン１のトルクが大きくなると、プロペラシャフト４の前進回転方向への回転力も大きくなる。これに伴い、リヤ側駆動力伝達装置５のトランスファ機構５２にあっては、ハイポイドピニオンギヤ５７からハイポイドリングギヤ５６に向けて前進走行側のトルクが伝達される状態となる。前述した如く、この方向にトルクが伝達された場合には、前記前進側噛合歯面同士が当接することでハイポイドリングギヤ５６がリヤデファレンシャル装置６側に向けて前進移動し（図１４でハイポイドリングギヤ５６に付した矢印を参照）、これによってクラッチ機構５１が継合状態となる。
【０１１３】
これにより、プロペラシャフト４の回転力は、トランスファ機構５２、クラッチ機構５１、リヤデファレンシャル装置６、後輪車軸６１Ｌ，６１Ｒを介して後輪６２Ｌ，６２Ｒに伝達され、前輪２２Ｌ，２２Ｒ及び後輪６２Ｌ，６２Ｒを共に駆動輪とする４ＷＤ走行への切り換えが行われる。
【０１１４】
また、本実施形態では、４ＷＤ走行状態から、運転者によるアクセルペダルの踏み込み解除（アクセルＯＦＦ）操作が行われると、エンジン１のトルクが低下することに伴ってプロペラシャフト４の前進回転方向への回転力が小さくなる。これに伴い、リヤ側駆動力伝達装置５のトランスファ機構５２にあっては、ハイポイドピニオンギヤ５７とハイポイドリングギヤ５６との噛合歯面が切り換わる（前記前進側噛合歯面同士が当接している状態からが後進側噛合歯面同士が当接する状態に切り換わる）。つまり、ハイポイドリングギヤ５６からハイポイドピニオンギヤ５７に向けて前進走行側のトルクが伝達された場合と同様の噛み合い状態となる。前述した如く、この方向にトルクが伝達された場合には、ハイポイドリングギヤ５６がリヤデファレンシャル装置６から離れる方向に後退移動し、これによってクラッチ機構５１が解放状態となる。このようにしてクラッチ機構５１が解放状態となることで、後輪車軸６１Ｌ，６１Ｒにはエンジン１のトルクが伝達されない状態となり、２ＷＤ走行状態に移る。
【０１１５】
このように、本実施形態では、運転者によるアクセルペダルの踏み込み操作に伴って４ＷＤ走行状態に切り換わり、アクセルペダルの踏み込み解除操作に伴って２ＷＤ走行状態に切り換わることになる。つまり、車両の加速時には４ＷＤ走行状態となり、コースト走行時には２ＷＤ走行状態となるといった切り換え動作が行われるようになっている。
【０１１６】
−他の実施形態−
以上説明した各実施形態は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式を基本とする四輪駆動車に本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、ＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）方式やＲＲ（リヤエンジン・リヤドライブ）方式を基本とする四輪駆動車に対しても適用可能である。
【０１１７】
また、前記各実施形態では、フロント側駆動力伝達装置３のトランスファ機構３２及びリヤ側駆動力伝達装置５のトランスファ機構５２の何れにおいても、ハイポイドリングギヤ３６，５６にクラッチ機構３１，５１を一体的に取り付けた構成としていた。本発明は、これに限らず、一方のトランスファ機構３２（５２）にあっては、ハイポイドピニオンギヤ３７（５７）にクラッチ機構３１（５１）を一体的に取り付け、このハイポイドピニオンギヤ３７（５７）の進退移動によってクラッチ機構３１（５１）の継合及び解放を切り換えるようにしてもよい。また、両トランスファ機構３２，５２共に、ハイポイドピニオンギヤ３７，５７にクラッチ機構３１，５１を一体的に取り付け、このハイポイドピニオンギヤ３７，５７の進退移動によってクラッチ機構３１，５１の継合及び解放を切り換えるようにしてもよい。
【０１１８】
また、前記各実施形態では、ハイポイドピニオンギヤ３７，５７の回転軸心Ｏ２を、ハイポイドリングギヤ３６，５６の回転軸心Ｏ１よりも低い位置に設定していた。本発明はこれに限らず、ハイポイドピニオンギヤ３７，５７の回転軸心Ｏ２を、ハイポイドリングギヤ３６，５６の回転軸心Ｏ１よりも高い位置に設定してもよい。
【０１１９】
また、クラッチ機構３１，５１としては、湿式多板クラッチに限らず、円錐クラッチ（コーンクラッチ）など種々のクラッチ機構が適用可能である。
【０１２０】
また、前記各実施形態では、各クラッチディスク３４，５４をそれぞれクラッチケース３５，５５の内周面にスプライン嵌合させるようにしていた。本発明はこれに限らず、クラッチ機構３１，５１の内部に、軸心方向に沿って移動自在なシリンダ部材を備えさせ、このシリンダ部材の内周面に各クラッチディスク３４，５４をそれぞれスプライン嵌合した構成としてもよい。この場合、前記シリンダ部材がハイポイドリングギヤ３６，５６に一体的に取り付けられることになり、ハイポイドリングギヤ３６，５６の進退移動に従ってシリンダ部材も進退移動することになる。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明は、プロペラシャフトの前後にクラッチ機構を有し二輪駆動状態と四輪駆動状態とを選択的に切り換えることが可能な車両に適用可能である。
【符号の説明】
【０１２２】
１              エンジン（駆動力源）
２２Ｌ，２２Ｒ  前輪
３              フロント側駆動力伝達装置
４              プロペラシャフト
４１            電動モータ
５              リヤ側駆動力伝達装置
３１，５１      クラッチ機構（断接手段）
３２，５２      トランスファ機構（曲がり歯かさ歯車対）
３６，５６      ハイポイドリングギヤ（第１の曲がり歯かさ歯車）
３７，５７      ハイポイドピニオンギヤ（第２の曲がり歯かさ歯車）
６２Ｌ，６２Ｒ  後輪
【図１】
2013001598.tif 000003
【図２】
2013001598.tif 000004
【図３】
2013001598.tif 000005
【図４】
2013001598.tif 000006
【図５】
2013001598.tif 000007
【図６】
2013001598.tif 000008
【図７】
2013001598.tif 000009
【図８】
2013001598.tif 000010
【図９】
2013001598.tif 000011
【図１０】
2013001598.tif 000012
【図１１】
2013001598.tif 000013
【図１２】
2013001598.tif 000014
【図１３】
2013001598.tif 000015
【図１４】
2013001598.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成24年6月25日(2012.6.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸心に沿って作動することで伝達トルクを変更可能とする断接手段と、
前記断接手段に回転一体に取り付けられた第１の曲がり歯かさ歯車と、
前記第１の曲がり歯かさ歯車と噛み合うことにより、この第１の曲がり歯かさ歯車との間でハイポイドギヤにより成る曲がり歯かさ歯車対を構成する第２の曲がり歯かさ歯車とを備え、
前記第１の曲がり歯かさ歯車と前記第２の曲がり歯かさ歯車との間で動力伝達が行われている際の噛合歯面に応じて前記第１の曲がり歯かさ歯車がその回転軸心に沿って移動し、それに伴って前記断接手段が回転軸心に沿って作動する構成とされていることを特徴とする駆動力伝達装置。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
請求項１記載の駆動力伝達装置において、
前記各曲がり歯かさ歯車の歯の圧力角、歯の捩れ角、前記第１の曲がり歯かさ歯車の回転軸心と前記第２の曲がり歯かさ歯車の回転軸心とのオフセット寸法それぞれにより、各曲がり歯かさ歯車の噛合歯面に応じた前記断接手段の回転軸心に沿う作動方向が設定されていることを特徴とする駆動力伝達装置。
【請求項４】
請求項１記載の駆動力伝達装置において、
前記第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車は、それぞれの各歯面のうち、駆動力源からの駆動力が伝達されて正転側に回転する場合の噛合歯面同士の接触によって動力伝達を行っている状態で、前記第１の曲がり歯かさ歯車がその回転軸心に沿って移動して前記断接手段を継合側に作動させる構成となっていることを特徴とする駆動力伝達装置。
【請求項５】
請求項１記載の駆動力伝達装置において、
前記第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車は、それぞれの各歯面のうち、駆動力源が被駆動状態にある際に正転側に回転する場合の噛合歯面同士の接触によって動力伝達を行っている状態で、前記第１の曲がり歯かさ歯車がその回転軸心に沿って移動して前記断接手段を解放側に作動させる構成となっていることを特徴とする駆動力伝達装置。
【請求項６】
請求項１、３〜５のうち何れか一つに記載の駆動力伝達装置を備えた車両であって、
走行用の駆動力を出力する駆動力源が備えられ、この駆動力源から曲がり歯かさ歯車対に伝達されるトルクが、車輪が路面から受けるトルクよりも大きい場合は、前記第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車の前進側噛合歯面同士の当接により前記第１の曲がり歯かさ歯車が回転軸心に沿って一方向に移動して前記断接手段が継合側に作動する一方、駆動力源から曲がり歯かさ歯車対に伝達されるトルクが、車輪が路面から受けるトルクよりも小さい場合は、前記第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車の後進側噛合歯面同士の当接により前記第１の曲がり歯かさ歯車が回転軸心に沿って他方向に移動して前記断接手段が解放側に作動するよう構成されていることを特徴とする駆動力伝達装置を備えた車両。
【請求項７】
請求項６記載の駆動力伝達装置を備えた車両において、
前記駆動力伝達装置は、車体前後方向に延びるプロペラシャフトの前端側及び後端側にそれぞれ配設されている一方、前記プロペラシャフトに対して回転力を与える電動モータが配設されており、
前記各駆動力伝達装置の断接手段がそれぞれ解放状態にある二輪駆動状態から、前記電動モータによってプロペラシャフトに車両後進方向の回転力が与えられることで、前記プロペラシャフトの前端側に配設された駆動力伝達装置の第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車の前進側噛合歯面同士が当接して前記断接手段が継合側に作動し、この断接手段の継合側への作動によって、駆動力源からの駆動力によりプロペラシャフトに車両前進方向の回転力が与えられることで、前記プロペラシャフトの後端側に配設された駆動力伝達装置の第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車の前進側噛合歯面同士が当接して前記断接手段が継合側に作動することにより四輪駆動状態となる構成とされていることを特徴とする駆動力伝達装置を備えた車両。
【請求項８】
請求項７記載の駆動力伝達装置を備えた車両において、
前記各駆動力伝達装置の断接手段がそれぞれ継合状態にある四輪駆動状態から、運転者のアクセルＯＦＦ操作によって駆動力源が被駆動状態となることで、前記プロペラシャフトの前端側に配設された駆動力伝達装置の第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車の後進側噛合歯面同士が当接して前記断接手段が解放側に作動し、この断接手段の解放側への作動によって、前記プロペラシャフトの後端側に配設された駆動力伝達装置の曲がり歯かさ歯車対に伝達される駆動力源からのトルクが、車輪が路面から受けるトルクよりも小さくなり、第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車の後進側噛合歯面同士が当接して前記断接手段が解放側に作動することにより二輪駆動状態となる構成とされていることを特徴とする駆動力伝達装置を備えた車両。
【請求項９】
請求項７記載の駆動力伝達装置を備えた車両において、
前記駆動力源が停止している状態で、前記電動モータによってプロペラシャフトに車両前進方向の回転力が与えられることで、前記プロペラシャフトの後端側に配設された駆動力伝達装置の第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車の前進側噛合歯面同士が当接して前記断接手段が継合側に作動し、この断接手段の継合側への作動によって、電動モータからの前進方向の回転力により後輪を駆動輪とする前進走行が可能とされていることを特徴とする駆動力伝達装置を備えた車両。
【請求項１０】
請求項７記載の駆動力伝達装置を備えた車両において、
前記駆動力源が停止している状態で、前記電動モータによってプロペラシャフトに車両後進方向の回転力が与えられることで、前記プロペラシャフトの前端側に配設された駆動力伝達装置の第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車の前進側噛合歯面同士が当接して前記断接手段が継合側に作動し、この断接手段の継合側への作動によって、電動モータからの後進方向の回転力により前輪を駆動輪とする後進走行が可能とされていることを特徴とする駆動力伝達装置を備えた車両。
【請求項１１】
請求項７記載の駆動力伝達装置を備えた車両において、
前記プロペラシャフトには、前輪及び後輪に対する駆動力の配分率を変更することにより前記後輪への駆動力伝達量を可変とする電子制御カップリングが配設されていることを特徴とする駆動力伝達装置を備えた車両。
【請求項１２】
請求項６記載の駆動力伝達装置を備えた車両において、
前記駆動力伝達装置は、車体前後方向に延びるプロペラシャフトの前端及び後端のうち前端側のみに配設されていることを特徴とする駆動力伝達装置を備えた車両。
【請求項１３】
請求項６記載の駆動力伝達装置を備えた車両において、
前記駆動力伝達装置は、車体前後方向に延びるプロペラシャフトの前端及び後端のうち後端側のみに配設されていることを特徴とする駆動力伝達装置を備えた車両。
【請求項１４】
回転軸心に沿って作動することで伝達トルクを変更可能とする断接手段と、前記断接手段に回転一体に取り付けられた第１の曲がり歯かさ歯車と、前記第１の曲がり歯かさ歯車と噛み合うことにより、この第１の曲がり歯かさ歯車との間で曲がり歯かさ歯車対を構成する第２の曲がり歯かさ歯車とを備え、前記第１の曲がり歯かさ歯車と前記第２の曲がり歯かさ歯車との間で動力伝達が行われている際の噛合歯面に応じて前記第１の曲がり歯かさ歯車がその回転軸心に沿って移動し、それに伴って前記断接手段が回転軸心に沿って作動する構成とされた駆動力伝達装置を備えた車両であって、
走行用の駆動力を出力する駆動力源が備えられ、この駆動力源から曲がり歯かさ歯車対に伝達されるトルクが、車輪が路面から受けるトルクよりも大きい場合は、前記第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車の前進側噛合歯面同士の当接により前記第１の曲がり歯かさ歯車が回転軸心に沿って一方向に移動して前記断接手段が継合側に作動する一方、駆動力源から曲がり歯かさ歯車対に伝達されるトルクが、車輪が路面から受けるトルクよりも小さい場合は、前記第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車の後進側噛合歯面同士の当接により前記第１の曲がり歯かさ歯車が回転軸心に沿って他方向に移動して前記断接手段が解放側に作動するよう構成されていることを特徴とする駆動力伝達装置を備えた車両。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
かさ歯車に伝達されるトルクに応じて、クラッチ装置及び曲がり歯かさ歯車による駆動力の伝達と非伝達とが切り換えられるようにしている。
［０００８］
−解決手段−
具体的に、本発明は、回転軸心に沿って作動することで伝達トルクを変更可能とする断接手段と、この断接手段に回転一体に取り付けられた第１の曲がり歯かさ歯車と、この第１の曲がり歯かさ歯車と噛み合うことにより、この第１の曲がり歯かさ歯車との間でハイポイドギヤにより成る曲がり歯かさ歯車対を構成する第２の曲がり歯かさ歯車とを備え、前記第１の曲がり歯かさ歯車と前記第２の曲がり歯かさ歯車との間で動力伝達が行われている際の噛合歯面に応じて前記第１の曲がり歯かさ歯車がその回転軸心に沿って移動し、それに伴って前記断接手段が回転軸心に沿って作動する構成となっている。
［０００９］
この特定事項により、曲がり歯かさ歯車対を構成する第１の曲がり歯かさ歯車と第２の曲がり歯かさ歯車との間で動力伝達が行われている際、その動力伝達方向に応じて第１の曲がり歯かさ歯車と第２の曲がり歯かさ歯車との噛合歯面が決定される。そして、一方の噛合歯面での接触により第１の曲がり歯かさ歯車と前記第２の曲がり歯かさ歯車との間で動力伝達が行われている場合には、第１の曲がり歯かさ歯車がその回転軸心に沿って一方向に移動する。これに対し、他方の噛合歯面での接触により第１の曲がり歯かさ歯車と前記第２の曲がり歯かさ歯車との間で動力伝達が行われている場合には、第１の曲がり歯かさ歯車がその回転軸心に沿って他方向に移動する。そして、前記断接手段は第１の曲がり歯かさ歯車に回転一体に取り付けられているため、この第１の曲がり歯かさ歯車の移動に伴って断接手段も回転軸心に沿って作動することになる。これにより、第１の曲がり歯かさ歯車の移動方向に応じて、断接手段が継合状態と解放状態との間で切り換えられることになる。つまり、曲がり歯かさ歯車対に対する動力伝達方向に応じて断接手段の継合状態と解放状態とが切り換えられることになる。
［００１０］
従来の駆動力伝達装置にあってはアクチュエータ（電子制御アクチュエータ）の作動によって断接手段の継合状態と解放状態とを切り換えていたため
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
、断接手段の継合中はアクチュエータに常時通電しておく必要があり、エネルギ消費率や耐久性の面で課題があった。これに対し、本解決手段の駆動力伝達装置では、曲がり歯かさ歯車対に伝達される動力を利用して断接手段の継合状態と解放状態とを切り換えているため、切り換え時の動力が継続して伝達されている状態では、断接手段の状態（継合状態または解放状態）は維持されることになる。このため、電子制御アクチュエータを備えさせる必要がなく消費電力を大幅に削減することができる。
［００１１］
また、前記各曲がり歯かさ歯車の歯の圧力角、歯の捩れ角、前記第１の曲がり歯かさ歯車の回転軸心と前記第２の曲がり歯かさ歯車の回転軸心とのオフセット寸法それぞれにより、各曲がり歯かさ歯車の噛合歯面に応じた前記断接手段の回転軸心に沿う作動方向が設定されている。
［００１２］
ハイポイドギヤの場合、各曲がり歯かさ歯車の噛合歯面に応じて前記断接手段の回転軸心に沿う作動方向を設定するパラメータ（諸元）として、歯の圧力角、歯の捩れ角に加えて、第１の曲がり歯かさ歯車の回転軸心と第２の曲がり歯かさ歯車の回転軸心とのオフセット寸法を付加することができる。つまり、前記パラメータ数を増やすことができ、前記断接手段の作動方向を設定するための設計自由度を高めることができる。そして、これら諸元を適切に設定することで、前記断接手段の回転軸心に沿う作動方向を所望のものとして設定することが可能である。
［００１３］
前記曲がり歯かさ歯車対に対する動力の伝達方向と断接手段の作動との関係について具体的には以下のものが挙げられる。つまり、前記第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車は、それぞれの各歯面のうち、駆動力源からの駆動力が伝達されて正転側に回転する場合の噛合歯面同士の接触によって動力伝達を行っている状態で、前記第１の曲がり歯かさ歯車がその回転軸心に沿って移動して前記断接手段を継合側に作動させる構成となっている。
［００１４］
一方、前記第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車は、
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
としている。
［００２３］
このように、二輪駆動状態から四輪駆動状態への切り換え開始時に作動する電動モータを利用して、後輪を駆動輪とする車両前進走行や、前輪を駆動輪とする車両後進走行が可能となっている。このため、これら走行時の静粛性の向上や、駆動力源が内燃機関である場合の燃料消費量の削減を図ることができる。
［００２４］
また、前記プロペラシャフトに、前輪及び後輪に対する駆動力の配分率を変更することにより前記後輪への駆動力伝達量を可変とする電子制御カップリングを配設した場合には、前輪及び後輪に対する駆動力配分率を任意に調整することが可能となり、路面状態に適した駆動力配分率での四輪駆動走行を実現することができる。
［００２５］
更に、前記駆動力伝達装置の適用箇所としては、前記プロペラシャフトの前端及び後端のうち前端のみに配設した構成や、後端のみに配設した構成とすることもできる。
［００２６］
特に、前記駆動力伝達装置をプロペラシャフトの後端のみに配設した場合には、駆動力源からの駆動力の上昇に伴って各曲がり歯かさ歯車の前進側噛合歯面同士の当接による断接手段の継合が行われる。つまり、前記電動モータを必要とすることなしに二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り換えることが可能となる。このため、前記電動モータを廃することができる。
また、駆動力伝達装置を車両に搭載した場合の構成として以下のものも挙げられる。まず、回転軸心に沿って作動することで伝達トルクを変更可能とする断接手段と、前記断接手段に回転一体に取り付けられた第１の曲がり歯かさ歯車と、前記第１の曲がり歯かさ歯車と噛み合うことにより、この第１の曲がり歯かさ歯車との間で曲がり歯かさ歯車対を構成する第２の曲がり歯かさ歯車とを備え、前記第１の曲がり歯かさ歯車と前記第２の曲がり歯かさ歯車との間で動力伝達が行われている際の噛合歯面に応じて前記第１の曲がり歯かさ歯車がその回転軸心に沿って移動し、それに伴って前記断接手段が回転軸心に沿って作動する構成とされた駆動力伝達装置を備えた車両である。この車両に対し、走行用の駆動力を出力する駆動力源が備えられ、この駆動力源から曲がり歯かさ歯車対に伝達されるトルクが、車輪が路面から受けるトルクよりも大きい場合は、前記第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車の前進側噛合歯面同士の当接により前記第１の曲がり歯かさ歯車が回転軸心に沿って一方向に移動して前記断接手段が継合側に作動する一方、駆動力源から曲がり歯かさ歯車対に伝達されるトルクが、車輪が路面から受けるトルクよりも小さい場合は、前記第１の曲がり歯かさ歯車及び前記第２の曲がり歯かさ歯車の後進側噛合歯面同士の当接により前記第１の曲がり歯かさ歯車が回転軸心に沿って他方向に移動して前記断接手段が解放側に作動するよう構成している。
発明の効果
［００２７］
本発明では、曲がり歯かさ歯車に断接手段を回転一体に取り付け、曲がり歯かさ歯車にトルク伝達された際、歯車に対してその軸線に沿う方向の荷重が作用することを利用して断接手段の継合と解放とを切り換えるようにしている。このため、断接手段を切り換えるための電子制御アクチュエータを備えさせる必要がなく、消費電力を大幅に削減することができる。
図面の簡単な説明
［００２８］
［図１］図１は、第１実施形態に係る車両の駆動系の概略構成を示す図である。
［図２］図２は、フロントデファレンシャル装置及びフロント側駆動力伝達装置
【国際調査報告】
2013001598.tif 000017
2013001598.tif 000018
2013001598.tif 000019
2013001598.tif 000020