(57)【要約】【課題】動力源の出力が制限されることを抑制できるトルクリミッタを提供することにある。【解決手段】車両用トルクリミッタ２３は、電動モータ１１から後輪９までの動力伝達経路に配置され、軸方向に移動不能な固定クラウンギヤ５１と、軸方向に移動可能であって、固定クラウンギヤ５１と噛み合う可動クラウンギヤ５２と、軸方向において、可動クラウンギヤ５２を固定クラウンギヤ５１に向かって押圧する押圧機構と、を備える。そして、固定クラウンギヤ５１及び可動クラウンギヤ５２は、歯先面７２，８２と歯底面７５，８５と歯先面７２，７５及び歯底面７５，８５を接続する歯面７３，８３と、を有する。固定クラウンギヤ５１及び可動クラウンギヤ５２の歯底面７５，８５は、それぞれ摩擦面７６，８６を有する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源から車輪までの動力伝達経路に配置されるトルクリミッタであって、
軸方向に移動不能な固定クラウンギヤと、
前記軸方向に移動可能であって、前記固定クラウンギヤと同軸上に配置され、前記固定クラウンギヤと噛み合う可動クラウンギヤと、
前記軸方向において、前記可動クラウンギヤを前記固定クラウンギヤに向かって押圧する押圧機構と、を備え、
前記固定クラウンギヤ及び前記可動クラウンギヤは、歯先面と、歯底面と、前記歯先面及び前記歯底面を接続する歯面と、をそれぞれ有し、噛み合い状態において、一方のクラウンギヤの前記歯先面が他方のクラウンギヤの前記歯底面に接するものであり、
前記一方のクラウンギヤの前記歯先面及び前記他方のクラウンギヤの前記歯底面の少なくとも一方は、摩擦面を有する
車両用トルクリミッタ。
【請求項２】
前記一方のクラウンギヤの前記歯底面及び前記他方のクラウンギヤの前記歯底面の少なくとも一方は、前記摩擦面を有する
請求項１に記載の車両用トルクリミッタ。
【請求項３】
前記一方のクラウンギヤの前記歯先面と前記他方のクラウンギヤの前記歯底面との間の摩擦係数及び前記他方のクラウンギヤの前記歯先面と前記一方のクラウンギヤの前記歯底面との間の摩擦係数は、前記一方のクラウンギヤの前記歯面と前記他方のクラウンギヤの前記歯面との間の摩擦係数よりも高い
請求項２に記載の車両用トルクリミッタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用トルクリミッタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、動力源などの駆動装置と車輪などの従動装置との間における動力伝達経路に設けられ、許容トルク以上のトルクの伝達を制限するトルクリミッタが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、軸方向おいて移動可能に支持された第１回転体と、軸方向において移動不能に支持された第２回転体と、第２回転体に対して第１回転体を引き寄せるように液圧を付勢し、その液体を貯留する液体貯留室と、を備えるトルクリミッタが記載されている。このトルクリミッタにおいて、第１回転体及び第２回転体は、軸方向において対向する面に設けられ、当該軸方向に噛み合う一対のフェイスギヤを有している。
【０００４】
そして、このトルクリミッタは、許容トルク以上のトルクが伝達される際、第１回転体が第２回転体から離れる方向に移動する。これにより、一対のフェイスギヤの噛み合いが解かれて、第１回転体と第２回転体との間の動力伝達が遮断される。すなわち、この場合には、一方のフェイスギヤが他方のフェイスギヤを乗り越えることで、第１回転体と第２回転体とが相対的に回転する。こうして、このトルクリミッタは、許容トルク以上のトルクを伝達することを制限している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−６４７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、トルクリミッタが作動する場合には、一方のフェイスギヤが他方のフェイスギヤを乗り越え始めてから、一方のフェイスギヤが他方のフェイスギヤを乗り越えるまでに、トルクリミッタに作用するトルクが上昇する。このため、一方のフェイスギヤが他方のフェイスギヤを乗り越え始めるときのトルク（以下、「作動開始トルク」とも言う。）は、トルクリミッタが作動するときの許容トルク未満に設定される。具体的には、一方のフェイスギヤが他方のフェイスギヤを乗り越え始めてから一方のフェイスギヤが他方のフェイスギヤを乗り越えるまでのトルクリミッタに作用するトルクの上昇量である上昇トルクを加算しても、許容トルク未満となるように作動開始トルクが設定される。
【０００７】
したがって、駆動装置が従動装置にトルクを伝達する際に、許容トルク未満であって且つ作動開始トルク以上のトルクがトルクリミッタに作用する場合には、トルクリミッタが作動しなくてもよい状況下において、トルクリミッタが作動し得る。すなわち、トルクリミッタが作動しなくてもよい状況下において、駆動装置の出力が制限されるおそれがある。
【０００８】
本発明はこうした実情に鑑みてなされたものである。その目的は、動力源の出力が制限されることを抑制できるトルクリミッタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決する車両用トルクリミッタは、動力源から車輪までの動力伝達経路に配置されるトルクリミッタであって、軸方向に移動不能な固定クラウンギヤと、前記軸方向に移動可能であって、前記固定クラウンギヤと同軸上に配置され、前記固定クラウンギヤと噛み合う可動クラウンギヤと、前記軸方向において、前記可動クラウンギヤを前記固定クラウンギヤに向かって押圧する押圧機構と、を備え、前記固定クラウンギヤ及び前記可動クラウンギヤは、歯先面と歯底面と前記歯先面及び前記歯底面を接続する歯面とをそれぞれ有し、噛み合い状態において、一方のクラウンギヤの前記歯先面が他方のクラウンギヤの前記歯底面に接するものであり、前記一方のクラウンギヤの前記歯先面及び前記他方のクラウンギヤの前記歯底面の少なくとも一方は、摩擦面を有する。
【００１０】
上記構成によれば、固定クラウンギヤ及び可動クラウンギヤは、一方のクラウンギヤの歯先面と他方のクラウンギヤの歯底面とが摩擦面を介して接触する。すなわち、トルクリミッタは、摩擦面に生じる摩擦力によってトルクを伝達でき、固定クラウンギヤ及び可動クラウンギヤの歯面を介さなくても、トルクを伝達できる。
【００１１】
したがって、固定クラウンギヤ及び可動クラウンギヤの歯面の傾きを緩やかにすることで、一方のクラウンギヤが他方のクラウンギヤを乗り越え始めてから、一方のクラウンギヤが他方のクラウンギヤを乗り越えるまでのトルクの増大量である上昇トルクを小さくしてもよくなる。このため、当該上昇トルクを小さくすることで、作動開始トルクと許容トルクとのトルク差を小さくすることが可能となり、動力源の出力が制限されることを抑制できる。
【００１２】
上記車両用トルクリミッタにおいて、前記一方のクラウンギヤの前記歯底面及び前記他方のクラウンギヤの前記歯底面の少なくとも一方は、前記摩擦面を有することが好ましい。
【００１３】
一方のクラウンギヤが他方のクラウンギヤを乗り越える場合には、一方のクラウンギヤ及び他方のクラウンギヤの歯先面同士が摺動しやすい。この点、上記構成では、一方のクラウンギヤ及び他方のクラウンギヤの歯先面の少なくとも一方に摩擦面を設けるのではなく、一方のクラウンギヤ及び他方のクラウンギヤの歯底面の少なくとも一方に摩擦面を設ける。このため、一方のクラウンギヤが他方のクラウンギヤを乗り越える場合に、歯底面に設けられた摩擦面が摺動しにくくなる点で摩擦面の不要な摩耗を抑制できる。
【００１４】
前記一方のクラウンギヤの前記歯先面と前記他方のクラウンギヤの前記歯底面との間の摩擦係数及び前記他方のクラウンギヤの前記歯先面と前記一方のクラウンギヤの前記歯底面との間の摩擦係数は、前記一方のクラウンギヤの前記歯面と前記他方のクラウンギヤの前記歯面との間の摩擦係数よりも高いことが好ましい。
【００１５】
上記構成によれば、上述した上昇トルクをより小さくすることで、作動開始トルクと許容トルクとのトルク差をより小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態に係る車両のリアトランスアクスルの概略構成を示す模式図。
【図２】上記リアトランスアクスルが備えるトルクリミッタの斜視図。
【図３】分解したトルクリミッタの断面図
【図４】トルクリミッタの断面図。
【図５】（ａ）は可動クラウンギヤの正面図、（ｂ）は固定クラウンギヤの正面図。
【図６】一対のクラウンギヤの状態を模式的に示す断面図であって、（ａ）は接続状態を示し、（ｂ）は接続状態から遮断状態の移行状態を示し、（ｃ）は遮断状態を示す。
【図７】一対のクラウンギヤの噛み合い状態を模式的に示す断面図であって、（ａ）は第１の比較例を示し、（ｂ）は第２の比較例を示す。
【図８】トルクリミッタの伝達トルクの変化を示すタイミングチャート。
【図９】トルクリミッタの伝達トルクの変化を示すタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、トルクリミッタを車両に適用した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態の車両は、前輪がエンジンによって駆動され、後輪が電動モータによって駆動される電気式４輪駆動車両を前提としている。
【００１８】
図１に示すように、車両のリアトランスアクスル１０は、動力源としての電動モータ１１と、その電動モータ１１の出力軸１２と、出力軸１２と平行に配置されるカウンタ軸１３と、カウンタ軸１３に平行且つ出力軸１２と同軸の差動歯車装置１４と、差動歯車装置１４に接続される一対の後輪用車軸１５と、をトランスアクスルケース１６内に備えて構成される２軸型の電動式車両駆動装置である。
【００１９】
電動モータ１１は、出力軸１２と一体回転可能に固定されるロータ１１ａと、ロータ１１ａの外周を覆うステータ１１ｂと、を備えている。ステータ１１ｂは、トランスアクスルケース１６に固定されている。
【００２０】
図１及び図２に示すように、出力軸１２は、一対の軸受３１を介してトランスアクスルケース１６に回転可能に支持されている。また、出力軸１２は、スプライン軸２１と、スプライン軸２１よりも小径の小径軸２２と、を有する。さらに、出力軸１２の回転軸方向（以下「軸方向」とも言う。）において、ロータ１１ａが設けられる一端側とは反対側には、伝達するトルクの大きさを制限するトルクリミッタ２３が設けられる。
【００２１】
図１に示すように、カウンタ軸１３には、当該カウンタ軸１３の軸方向に間隔をおいて、カウンタドリブンギヤ２４と、ファイナルドライブギヤ２５と、が設けられる。カウンタドリブンギヤ２４及びファイナルドライブギヤ２５は、カウンタ軸１３に一体回転可能に連結される。また、カウンタ軸１３は、一対の軸受３２を介してトランスアクスルケース１６に回転可能に支持される。また、カウンタドリブンギヤ２４は、後述するトルクリミッタ２３のカウンタドライブギヤ２６と噛み合う。
【００２２】
差動歯車装置１４は、周知の所謂傘歯車式のものである。差動歯車装置１４は、デファレンシャルケース４１と、ファイナルドリブンギヤ２７と、ピニオンシャフト４２と、一対のピニオンギヤ４３と、一対のサイドギヤ４４と、を有する。デファレンシャルケース４１は、一対の軸受３３を介してトランスアクスルケース１６に出力軸１２と同軸に回転可能に支持されている。ファイナルドリブンギヤ２７は、ファイナルドライブギヤ２５と噛み合い、デファレンシャルケース４１と一体回転可能に配置される。
【００２３】
また、ピニオンシャフト４２は、デファレンシャルケース４１の回転軸方向と直交するように、当該デファレンシャルケース４１に回転不能に設置される。一対のピニオンギヤ４３は、ピニオンシャフト４２の両端において、ピニオンシャフト４２と相対回転可能に配置される。一対のサイドギヤ４４は、デファレンシャルケース４１と同軸上に、一対のピニオンギヤ４３とそれぞれ噛み合うように配置される。
【００２４】
一対の後輪用車軸１５は、差動歯車装置１４の一対のサイドギヤ４４と一体回転可能に連結される。差動歯車装置１４は、電動モータ１１から伝達されたトルクを、一対の後輪用車軸１５の回転速度差を許容しつつ、当該一対の後輪用車軸１５を回転駆動するものである。電動モータ１１の出力軸１２と一対の後輪用車軸１５とは、同軸上に配置される。そして、一対の後輪用車軸１５の一方は、中空円筒状に形成された出力軸１２を挿通した状態で、一対の後輪９の一方（左後輪）に連結されている。また、一対の後輪用車軸１５の他方は、一対の後輪９の他方（右後輪）に連結されている。なお、一対の後輪用車軸１５とトランスアクスルケース１６との間には、一対のシール部材１７と一対の軸受け３４が設けられている。
【００２５】
次に、図２〜図５を参照して、トルクリミッタ２３について詳しく説明する。
【００２６】
図２及び図３に示すように、トルクリミッタ２３は、出力軸１２に対して軸方向に移動不能な固定クラウンギヤ５１と、出力軸１２に対して軸方向に移動可能な可動クラウンギヤ５２と、軸方向において、可動クラウンギヤ５２を固定クラウンギヤ５１に向かって押圧する押圧機構５３と、を備える。また、トルクリミッタ２３は、カウンタドリブンギヤ２４と噛み合うカウンタドライブギヤ２６と、出力軸１２とカウンタドライブギヤ２６との相対回転を許容するニードルベアリング５４と、出力軸１２と可動クラウンギヤ５２とを連結する連結部材５５と、を備える。なお、以降の説明では、軸方向において、固定クラウンギヤ５１から可動クラウンギヤ５２に向かう方向を「第１方向」とし、軸方向において、可動クラウンギヤ５２から固定クラウンギヤ５１に向かう方向を「第２方向」とする。
【００２７】
図１に示すように、カウンタドライブギヤ２６は、カウンタドリブンギヤ２４より小径である。また、図２及び図３に示すように、カウンタドライブギヤ２６には、出力軸１２が挿通される第１貫通孔６１が形成されている。
【００２８】
また、図３に示すように、カウンタドライブギヤ２６の一方の面には、環状の凹部６２が形成されている。凹部６２は、回転軸方向と直交する底面６３と、径方向外側の外周面６４と、径方向内側の内周面６５と、を有している。また、凹部６２の外周面６４には、周方向に間隔をおいて３つのキー溝６６が形成される。また、凹部６２の外周面６４には、当該凹部６２の周方向に亘って周溝６７が形成される。凹部６２の内周面６５は、第１内周面６５ａと、第１内周面６５ａよりも小径の第２内周面６５ｂと、第２内周面６５ｂよりも小径の第３内周面６５ｃと、を含んでいる。
【００２９】
図３及び図５（ｂ）に示すように、固定クラウンギヤ５１は、円板状をなしている。固定クラウンギヤ５１の中央部には、軸方向に第２貫通孔７１が形成される。固定クラウンギヤ５１は、外径がカウンタドライブギヤ２６の凹部６２の外周面６４における内径と略等しく、内径が凹部６２の第１内周面６５ａにおける内径と略等しい。
【００３０】
図５（ｂ）及び図６（ｂ）に示すように、固定クラウンギヤ５１は、第１歯先面７２と第１歯面７３とを含む複数の第１歯部７４と、隣り合う第１歯部７４の対向する第１歯面７３同士を接続する第１歯底面７５と、を有する。複数の第１歯部７４は、固定クラウンギヤ５１の周方向に沿うように、固定クラウンギヤ５１の第１方向側の面から当該第１方向に向かって突出している。第１歯部７４は、その突出方向に向かうに連れて歯厚が次第に薄くなっている。このため、第１歯部７４において、第１歯面７３と第１歯底面７５との間をなす角度は鋭角となっている。また、第１歯底面７５には、第１歯先面７２及び第１歯面７３よりも粗面の第１摩擦面７６が設けてある。第１摩擦面７６は、例えば、焼結摩擦材、レジンモールド摩擦材、ウーブン摩擦材、ソフトモールド摩擦材などの摩擦材を設けることで構成すればよい。
【００３１】
図３及び図５（ａ）に示すように、可動クラウンギヤ５２は、円板状をなしている。可動クラウンギヤ５２には、軸方向に第３貫通孔８０が形成される。可動クラウンギヤ５２は、外径がカウンタドライブギヤ２６の凹部６２の外周面６４における内径より短く、内径が凹部６２の第２内周面６５ｂにおける外径より長い。こうして、可動クラウンギヤ５２は、その外径及び内径が隙間を有した状態で、カウンタドライブギヤ２６の凹部６２の中に収容される。また、可動クラウンギヤ５２の第１方向側には、連結部材５５と係合する第１係合部８１が形成されている。
【００３２】
図５（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、可動クラウンギヤ５２は、第２歯先面８２と第２歯面８３とを含む複数の第２歯部８４と、隣り合う第２歯部８４の対向する第２歯面８３同士を接続する第２歯底面８５と、を有する。複数の第２歯部８４は、可動クラウンギヤ５２の周方向に沿うように、可動クラウンギヤ５２の第２方向側の面から当該第２方向に向かって突出している。第２歯部８４は、その突出方向に向かうに連れて歯厚が次第に薄くなっている。このため、第２歯部８４において、第２歯面８３と第２歯底面８５との間をなす角度は鋭角となっている。第２歯底面８５には、第２歯先面８２及び第２歯面８３よりも粗面の第２摩擦面８６となっている。また、第２摩擦面８６は、第１摩擦面７６と同様の構成とすればよい。
【００３３】
こうした点で、本実施形態では、互いに接触する固定クラウンギヤ５１の第１歯先面７２及び可動クラウンギヤ５２の第２歯底面８５のうち、可動クラウンギヤ５２の第２歯底面８５が第２摩擦面８６を有する。また、互いに接触する可動クラウンギヤ５２の第２歯先面８２及び固定クラウンギヤ５１の第１歯底面７５のうち、固定クラウンギヤ５１の第１歯底面７５が第１摩擦面７６を有する。
【００３４】
図２及び図３に示すように、押圧機構５３は、皿ばね９１と、可動クラウンギヤ５２を保護する保護板９２と、皿ばね９１を凹部６２内に留めるガイドリング９３と、ガイドリング９３を凹部６２内に留めるスナップリング９４と、を有する。
【００３５】
保護板９２は、円環状をなしている。保護板９２には、突出片９６が保護板９２の外周部から径方向外側に突出形成されている。突出片９６は、保護板９２の周方向において間隔をおいて複数（本実施形態では３つ）形成されている。
【００３６】
ガイドリング９３は、円環状をなしている。また、ガイドリング９３は、第１方向側に当接面９５が形成される。当接面９５は、ガイドリング９３の外径方向にフランジ状に突出している。
【００３７】
スナップリング９４は、周方向における一部が欠如した略円環状をなしている。
【００３８】
連結部材５５は、略円筒状をなしている。連結部材５５の内周側には、出力軸１２のスプライン軸２１と係合するスプライン溝９７が形成されている。また、連結部材５５の外周側には、可動クラウンギヤ５２の第１係合部８１と係合する第２係合部９８が形成されている。
【００３９】
図２〜図４に示すように、本実施形態のトルクリミッタ２３は、カウンタドライブギヤ２６の凹部６２の中に、固定クラウンギヤ５１、可動クラウンギヤ５２、保護板９２、皿ばね９１、ガイドリング９３及びスナップリング９４を収容することで構成される。詳しくは、カウンタドライブギヤ２６の凹部６２の中に固定クラウンギヤ５１の第１歯部７４と可動クラウンギヤ５２の第２の歯部８４が対向するように配置する。固定クラウンギヤ５１は、カウンタドライブギヤ２６の凹部６２の中で、カウンタドライブギヤ２６と一体回転可能に配置される。一方、可動クラウンギヤ５２は、カウンタドライブギヤ２６の凹部６２内において、当該カウンタドライブギヤ２６と相対回転可能に収容される。また、可動クラウンギヤ５２は、固定クラウンギヤ５１と噛み合い可能に収容される。
【００４０】
その後、カウンタドライブギヤ２６の第１方向側に保護板９２、皿ばね９１及びガイドリング９３を配置する。詳しくは、保護板９２は、突出片９６をカウンタドライブギヤ２６のキー溝６６に挿入させることで、カウンタドライブギヤ２６と一体回転可能とされる。また、ガイドリング９３の第２方向側で皿ばね９１を圧縮変形させつつ、カウンタドライブギヤ２６の周溝６７にスナップリング９４を嵌合させる。そして、皿ばね９１の付勢力により、ガイドリング９３の当接面９５が、スナップリング９４に当接する。これにより、皿ばね９１は、凹部６２内で軸方向に圧縮した状態で配置される。その結果、押圧機構５３は、可動クラウンギヤ５２を固定クラウンギヤ５１に向けて押圧することが可能となる。
【００４１】
図６（ａ）に示すように、本実施形態において、トルクリミッタ２３が作動していない状態では、固定クラウンギヤ５１と可動クラウンギヤ５２とが噛み合う。具体的には、固定クラウンギヤ５１の第１歯底面７５と可動クラウンギヤ５２の第２歯先面８２とが接触すると共に、固定クラウンギヤ５１の第１歯先面７２と可動クラウンギヤ５２の第２歯底面８５とが接触する。このとき、固定クラウンギヤ５１の第１歯面７３と可動クラウンギヤ５２の第２歯面８３とが接触しても良い。このように、固定クラウンギヤ５１と可動クラウンギヤ５２とが噛み合い、トルクリミッタ２３がトルクを伝達できる状態を「接続状態」とも言う。
【００４２】
その一方で、本実施形態では、可動クラウンギヤ５２が皿ばね９１の付勢力に抗して第１の方向に移動する場合には、可動クラウンギヤ５２と固定クラウンギヤ５１とが噛み合わなくなる。このように、可動クラウンギヤ５２と固定クラウンギヤ５１との噛み合いが外れ、トルクリミッタ２３がトルクを伝達できなくなる状態を「遮断状態」とも言う。
【００４３】
図２〜図４に示すように、連結部材５５のスプライン溝９７に出力軸１２のスプライン軸２１が挿入されて、連結部材５５と出力軸１２とが係合される。また、連結部材５５の第２係合部９８は、カウンタドライブギヤ２６の凹部６２内に収容された可動クラウンギヤ５２の第１係合部８１と係合する。これにより、出力軸１２の出力が可動クラウンギヤ５２に伝達される。また、出力軸１２の小径軸２２の外周には、ニードルベアリング５４が設けられる。そして、カウンタドライブギヤ２６の第１貫通孔６１にニードルベアリング５４が設けられた出力軸１２が挿入される。こうして、カウンタドライブギヤ２６は、ニードルベアリング５４を介して相対回転可能に出力軸１２に軸支される。
【００４４】
なお、本実施形態では、固定クラウンギヤ５１の第１歯底面７５及び可動クラウンギヤ５２の第２歯底面８５に摩擦面が設けられる一方で、固定クラウンギヤ５１の第１歯先面７２及び第１歯面７３並びに可動クラウンギヤ５２の第２歯先面８２及び第２歯面８３に摩擦面が設けられない。その結果、第１歯先面７２と第２歯底面８５との間の摩擦係数及び第２歯先面８２と第１歯底面７５との間の摩擦係数は、第１歯先面７２と第２歯先面８２との間の摩擦係数及び第１歯面７３と第２歯面８３との間の摩擦係数よりも高くなる。
【００４５】
次に、図４及び図６を参照して、本実施形態のトルクリミッタ２３の作用について説明する。
【００４６】
さて、車両がエンジンの駆動力とリアトランスアクスル１０の駆動力とを併用して走行する場合には、リアトランスアクスル１０の電動モータ１１が駆動される。詳しくは、電動モータ１１の出力は、出力軸１２、カウンタドライブギヤ２６を含むトルクリミッタ２３、カウンタドリブンギヤ２４、カウンタ軸１３、ファイナルドライブギヤ２５、ファイナルドリブンギヤ２７、差動歯車装置１４及び後輪用車軸１５を介して後輪９に伝達される。
【００４７】
ここで、図６（ａ）に示すように、本実施形態のトルクリミッタ２３は、電動モータ１１側の可動クラウンギヤ５２と後輪９側の固定クラウンギヤ５１との間に生じる摩擦力によりトルクを伝達する。詳しくは、トルクリミッタ２３は、固定クラウンギヤ５１及び可動クラウンギヤ５２の歯先面７２，８２と歯底面８５，７５（摩擦面８６，７６）との間に生じる摩擦力によって、トルクを伝達する。このため、トルクリミッタ２３がトルクを伝達する場合には、固定クラウンギヤ５１の第１歯面７３と可動クラウンギヤ５２の第２歯面８３との接触圧力が大きくなくてもよい。そのため、トルクリミッタ２３は、固定クラウンギヤ５１の第１歯面７３及び可動クラウンギヤ５２の第２歯面８３の傾きを比較的緩勾配とすることが可能となる。
【００４８】
その一方で、車両が走行する場合には、路面の凹凸により後輪９を介して、トランスアクスル１０の動力伝達経路に外乱が入力されることがある。この場合に、後輪９から伝わるトルクは、後輪用車軸１５、差動歯車装置１４、ファイナルドリブンギヤ２７、ファイナルドライブギヤ２５、カウンタ軸１３、カウンタドリブンギヤ２４及びカウンタドライブギヤ２６を介してトルクリミッタ２３に伝達される。
【００４９】
図６（ｂ）に示すように、トルクリミッタ２３に入力されるトルクが、可動クラウンギヤ５２の第１摩擦面７６と固定クラウンギヤ５１の第２摩擦面８６とを介して伝達可能なトルク以上である場合、固定クラウンギヤ５１が、皿ばね９１の付勢力に抗して可動クラウンギヤ５２を第１方向に押し返し始める。すなわち、固定クラウンギヤ５１の第１歯面７３と可動クラウンギヤ５２の第２歯面８３とが摺動を開始し、固定クラウンギヤ５１と可動クラウンギヤ５２との噛み合いが外れ始める。その結果、固定クラウンギヤ５１と可動クラウンギヤ５２とが相対的に回転し始める。以降の説明では、固定クラウンギヤ５１と可動クラウンギヤ５２とが相対的に回転し始めるときのトルク、言い換えれば、固定クラウンギヤ５１と可動クラウンギヤ５２との噛み合いが外れ始めるときのトルクを「作動開始トルクＴＢ」と言う。
【００５０】
その後、トルクリミッタ２３に作動開始トルクＴＢ以上のトルクが入力され続けることで、固定クラウンギヤ５１が可動クラウンギヤ５２を押し戻し続ける。ここで、固定クラウンギヤ５１が可動クラウンギヤ５２を押し戻すときには、固定クラウンギヤ５１の第１歯面７３と可動クラウンギヤ５２の第２歯面８３とが摺動することとなる。そのため、トルクリミッタ２３の伝達トルクは上昇を続ける。そして、固定クラウンギヤ５１が可動クラウンギヤ５２を第１歯部７４の高さに相当する距離だけ押し戻すと、固定クラウンギヤ５１と可動クラウンギヤ５２との噛み合いが外れる。
【００５１】
そして、図６（ｃ）に示すように、トルクリミッタ２３は、固定クラウンギヤ５１の第１歯先面７２と可動クラウンギヤ５２の第２歯先面８２が摺動するだけで、トルクを略伝達不能な遮断状態となる。以降の説明では、作動開始トルクＴＢから、固定クラウンギヤ５１と可動クラウンギヤ５２との噛み合いが外れるときのトルクまでの上昇量、言い換えれば、作動開始トルクＴＢから、固定クラウンギヤ５１の第１歯面７３と可動クラウンギヤ５２の第２歯面８３とが摺動しなくなるときのトルクまでの上昇量を「上昇トルクＴＲ」とも言う。上昇トルクＴＲは、固定クラウンギヤ５１の第１歯面７３及び可動クラウンギヤ５２の第２歯面８３の傾きが急勾配であるほど大きくなる。
【００５２】
そして、後輪９から入力される外乱が作動開始トルクＴＢよりも小さくなると、固定クラウンギヤ５１と可動クラウンギヤ５２とが再度噛み合う。すると、固定クラウンギヤ５１と可動クラウンギヤ５２とが一体的に回転するようになり、トルクリミッタ２３は、遮断状態から、トルクを伝達可能な接続状態に移行する。こうして、トルクリミッタ２３は、トランスアクスル１０の動力伝達経路を構成する各部品に対して過大なトルクを伝達しないように、後輪９から入力される外乱の伝達を遮断する。
【００５３】
また、以降の説明では、トルクリミッタ２３が伝達不能なトルクを許容トルクＴＰとも言う。すなわち、トルクリミッタ２３は、その動力伝達経路の上流側及び下流側の一方から他方に対して、許容トルクＴＰ以上のトルクが伝達されることを制限する。例えば、許容トルクＴＰは、電動モータ１１に入力させたくないトルクに基づいて設定される。
【００５４】
また、トルクリミッタ２３は、作動開始トルクＴＢと上昇トルクＴＲとを合算したトルクが許容トルクＴＰに達しないように作動開始トルクＴＢが設定される。すなわち、作動開始トルクＴＢと上昇トルクＴＲとを合算したトルクが許容トルクＴＰに達しないように、固定クラウンギヤ５１の第１摩擦面７６と可動クラウンギヤ５２の第２歯先面８２との間及び可動クラウンギヤ５２の第２摩擦面８６と固定クラウンギヤ５１の第１歯先面７２との間に作用する摩擦力が決定される。詳しくは、固定クラウンギヤ５１の第１摩擦面７６と可動クラウンギヤ５２の第２歯先面８２との間及び可動クラウンギヤ５２の第２摩擦面８６と固定クラウンギヤ５１の第１歯先面７２との間の摩擦係数と、押圧機構５３（皿ばね９１）による固定クラウンギヤ５１に対する可動クラウンギヤ５２の押圧力と、が決定される。
【００５５】
続いて、図６〜図９を参照して、本実施形態のトルクリミッタ２３の伝達トルクの変化について、比較例を参照しつつ説明する。なお、以降の説明では、図７（ａ）に示すように、本実施形態のトルクリミッタ２３から第１摩擦面７６及び第２摩擦面８６を取り除いたものを第１の比較例のトルクリミッタ２３ａとする。また、図７（ｂ）に示すように、本実施形態のトルクリミッタ２３から第１摩擦面７６及び第２摩擦面８６を取り除くとともに、固定クラウンギヤ５１の第１歯面７３及び可動クラウンギヤ５２の第２歯面８３の傾きを急勾配にしたものを第２の比較例のトルクリミッタ２３ｂとする。
【００５６】
図７（ｂ）に示すように、第２の比較例のトルクリミッタ２３ｂでは、本実施形態と同等の作動開始トルクＴＢ２を得るために、固定クラウンギヤ５１ｂの第１歯面７３ｂ及び可動クラウンギヤ５２ｂの第２歯面８３ｂを急勾配とすることで、固定クラウンギヤ５１ｂが可動クラウンギヤ５２ｂを押し戻しにくくされる。
【００５７】
また、図８及び図９では、トランスアクスル１０にトルクリミッタ２３を設けなかった場合に作用するトルク（デフォルトトルク）Ｔ０を実線で示し、本実施形態のトルクリミッタ２３の伝達トルクＴを破線で示し、第１の比較例のトルクリミッタ２３ａの伝達トルクＴａを一点鎖線で示し、第２の比較例のトルクリミッタ２３ｂの伝達トルクＴｂを二点鎖線で示している。
【００５８】
まず、図８を参照して、電動モータ１１の出力トルクが、本実施形態のトルクリミッタ２３の許容トルクＴＰよりも小さい場合の伝達トルクについて説明する。
【００５９】
図８に一点鎖線で示すように、第１の時刻ｔ１において、電動モータ１１の出力が上がり、第１の比較例のトルクリミッタ２３ａに作用するトルクＴａが増大し始める。このとき、トルクリミッタ２３ａはトルク伝達が可能な接続状態であり、第１の時刻ｔ１以降では、当該第１の時刻ｔ１からの時間経過に伴って、伝達トルクＴａが次第に上昇する。続いて、伝達トルクがトルクリミッタ２３ａの作動開始トルクＴＢ１に到達する第２の時刻ｔ２において、固定クラウンギヤ５１ａと可動クラウンギヤ５２ａとの噛み合いが外れ始める。そして、第３の時刻ｔ３では、許容トルクＴＰより大幅に小さいトルクで可動クラウンギヤ５２ａと固定クラウンギヤ５１ａとの噛み合いが外れることで、トルクリミッタ２３ａが遮断状態となる。このため、第３の時刻ｔ３以降では、伝達トルクが急激に減少し、トルクリミッタ２３ａが、後輪９への電動モータ１１の出力トルクの伝達を制限する。そして、第５の時刻ｔ５では、可動クラウンギヤ５２ａと固定クラウンギヤ５１ａとが再び噛み合うことで、トルクリミッタ２３ａがトルクを伝達可能な接続状態へ戻る。
【００６０】
その後、第１の比較例のトルクリミッタ２３ａでは、第６の時刻ｔ６において、第２の時刻ｔ２と同様に、伝達トルクＴａが作動開始トルクＴＢ１に到達する。このため、第６の時刻以降では、第２の時刻以降と同様に、トルクリミッタ２３ａが再び遮断状態となる。こうして、第１の比較例のトルクリミッタ２３ａは、接続状態と遮断状態とを交互に切り替えながら、作動開始トルクＴＢ１に上昇トルクＴＲ１を加算したトルク未満に伝達トルクを制限する。すなわち、トルクリミッタ２３ａに安定したトルク伝達をさせるために、電動モータ１１の出力トルクが制限され得る。
【００６１】
これに対し、図８に破線で示すように、本実施形態のトルクリミッタ２３は、作動開始トルクＴＢが電動モータ１１の最大出力トルクＴＭよりも大きくなっている。そのため、電動モータ１１の出力トルクが次第に増大される第１の時刻ｔ１においても、電動モータ１１の最大出力トルクＴＭとなる第４の時刻ｔ４においても、伝達トルクＴは、作動開始トルクＴＢ未満である。このため、本実施形態のトルクリミッタ２３においては、作動開始トルクＴＢ未満の出力トルクを伝達する場合に、遮断状態となることがなく、電動モータ１１の出力が制限されることは無い。
【００６２】
続いて、図９を参照して、後輪９から外乱（過大なトルク）が入力されるときの伝達トルクの変化について説明する。なお、図９では、トルクリミッタ２３及び第２の比較例のトルクリミッタ２３ｂが一定のトルクを伝達している状況下で、過大なトルクが入力されるものとする。
【００６３】
図９に二点鎖線で示すように、第２の比較例のトルクリミッタ２３ｂは、第１１の時刻ｔ１１において、過大なトルクが作用し始める。また、第１１の時刻ｔ１１以降では、当該第１１の時刻ｔ１１からの時間経過に伴って、トルクリミッタ２３ｂの伝達トルクＴｂが次第に上昇する。続いて、伝達トルクＴｂが作動開始トルクＴＢ２に到達する第１２の時刻ｔ１２において、可動クラウンギヤ５２ｂと固定クラウンギヤ５１ｂとの噛み合いが外れ始める。そして、第２の比較例のトルクリミッタ２３ｂは、第１の歯面７３ｂ及び第２の歯面８３ｂの傾きが急勾配とされるため、固定クラウンギヤ５１ｂと可動クラウンギヤ５２ｂとが噛み外れるまでに上昇トルクＴＲ２が大きく増大する。そのため、第１３の時刻ｔ１３において、第２の比較例のトルクリミッタ２３ｂの伝達トルクＴｂは、許容トルクＴＰを超える。そして、第１５の時刻ｔ１５では、可動クラウンギヤ５２ｂと固定クラウンギヤ５１ｂとの噛み合いが外れることで、トルクリミッタ２３ｂが遮断状態となる。このため、第１５の時刻ｔ１５以降では、トルクリミッタ２３ｂの伝達トルクＴｂが急激に減少する。そして、その後の第１７の時刻ｔ１７では、可動クラウンギヤ５２ｂと固定クラウンギヤ５１ｂとが再び噛み合うことで、トルクリミッタ２３ｂがトルクを伝達可能な状態となる。
【００６４】
こうして、第２の比較例のトルクリミッタ２３ｂでは、作動開始トルクＴＢを大きくできる一方で、上昇トルクＴＲも大きくなる。このため、トルクリミッタ２３ａが遮断状態に切り替わるときのトルク（＝作動開始トルクＴＢ＋上昇トルクＴＲ）が許容トルクＴＰよりも大きくなる。すなわち、許容トルクＴＰ以上のトルクの伝達を許容する可能性がある。
【００６５】
これに対し、図９に破線で示すように、本実施形態のトルクリミッタ２３は、第１１の時刻ｔ１１において、過大なトルクが作用し始める。また、第１１の時刻ｔ１１以降では、当該第１１の時刻ｔ１１からの時間経過に伴って、トルクリミッタ２３の伝達トルクＴが次第に上昇する。続いて、トルクリミッタ２３の伝達トルクＴが作動開始トルクＴＢとなる第１２の時刻ｔ１２において、固定クラウンギヤ５１と可動クラウンギヤ５２との噛み合いが外れ始める。そして、本実施形態のトルクリミッタ２３は、第１の歯面７３及び第２の歯面８３の傾きが比較的緩勾配なので、固定クラウンギヤ５１と可動クラウンギヤ５２との噛み合いが外れるまでに上昇トルクＴＲが増大しにくい。続いて、トルクリミッタ２３の伝達トルクＴが許容トルク未満である第１４の時刻ｔ１４において、固定クラウンギヤ５１と可動クラウンギヤ５２との噛み合いが外れることで、トルクリミッタ２３が遮断状態となる。このため、第１４の時刻ｔ１４以降では、トルクリミッタ２３伝達トルクＴが急激に減少し、許容トルクＴＰ以上になる事態が回避される。そして、第１６の時刻ｔ１６では、可動クラウンギヤ５２と固定クラウンギヤ５１とが再び噛み合うことで、トルクリミッタ２３がトルクを伝達可能な状態となる。
【００６６】
こうして、本実施形態によれば、本実施形態のトルクリミッタ２３は第１摩擦面７６と第２歯先面８３との間及び第２摩擦面８６と第１歯先面７２との間に生じる摩擦力でトルクを伝達するので、第１歯面７３及び第２歯面８３は、第２の比較例の第１歯面７３ｂ及び第２歯面８３ｂのように傾きを急勾配にしなくてよい。言い換えれば、第１歯面７３及び第２歯面８３の傾きを比較的緩勾配にできる。このため、本実施形態のトルクリミッタ２３は、上昇トルクＴＲを小さくできる。そのため、本実施形態のトルクリミッタ２３は、作動開始トルクＴＢを許容トルクＴＰに近いトルクに設定した場合であっても、許容トルクＴＰよりも大きなトルクを伝達することを抑制できる。
【００６７】
上記実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
【００６８】
（１）例えば、第１の比較例のトルクリミッタ２３ａのように、固定クラウンギヤ５１ａの第１歯面７３ａ及び可動クラウンギヤ５２ａの第２歯面８３ａの傾きを緩勾配にすることで、トルクリミッタ２３ａの上昇トルクＴＲ１を小さくすることができる。すなわち、トルクリミッタ２３ａの伝達トルクＴａが作動開始トルクＴＢ１となった後、早期にトルクリミッタ２３ａを遮断状態に移行させることができる。ところが、この場合には、トルクリミッタ２３ａの作動開始トルクＴＢ１も小さくなるため、トルクリミッタ２３ａが作動しやすくなる。すなわち、車両を走行させるための電動モータ１１の出力トルクが、トルクリミッタ２３ａにより後輪９への伝達を制限されるおそれがある。
【００６９】
一方、第２の比較例のトルクリミッタ２３ｂのように、固定クラウンギヤ５１ｂの第１歯面７３ｂ及び可動クラウンギヤ５２ｂの第２歯面８３ｂの傾きを急勾配にすることで、トルクリミッタ２３ｂの作動開始トルクＴＢ２を大きくすることができる。すなわち、作動開始トルクＴＢ２を許容トルクＴＰに近いトルクに設定することで、車両を走行させるための電動モータ１１の出力トルクが、トルクリミッタ２３ｂにより後輪９への伝達を制限されることを抑制できる。ところが、この場合には、トルクリミッタ２３ｂの上昇トルクＴＲ２も大きくなるため、トルクリミッタ２３ｂが作動しにくくなる。すなわち、トルクリミッタ２３ｂの伝達トルクＴｂが作動開始トルクＴＢ２以上となった後、早期にトルクリミッタ２３ｂが遮断状態に移行することができなくなり、トルクリミッタ２３ｂが許容トルクＴＰ以上のトルクを伝達するおそれがある。
【００７０】
この点、本実施形態のトルクリミッタ２３は、固定クラウンギヤ５１の第１摩擦面７６と可動クラウンギヤ５２の第２歯先面８２が接触すると共に、固定クラウンギヤ５１の第１歯先面７２と可動クラウンギヤ５２の第２摩擦面８６とが接触することで生じる摩擦力によってトルクを伝達する。言い換えれば、第１の比較例のトルクリミッタ２３ａ及び第２の比較例のトルクリミッタ２３ｂのように、固定クラウンギヤ５１の第１歯面７３と可動クラウンギヤ５２の第２歯面８３との接触を介さずともトルクを伝達できる。
【００７１】
したがって、本実施形態のトルクリミッタ２３は、固定クラウンギヤ５１の第１摩擦面７６と可動クラウンギヤ５２の第２歯先面８２との間及び可動クラウンギヤ５２の第２摩擦面８６と固定クラウンギヤ５１の第１歯先面７２との間の摩擦力を大きくすることで、作動開始トルクＴＢを選択的に大きくできる。また、固定クラウンギヤ５１の第１歯面７３及び可動クラウンギヤ５２の第２歯面８３の傾きを緩勾配とすることで、上昇トルクＴＲを選択的に小さくできる。このため、本実施形態のトルクリミッタ２３は、作動開始トルクＴＢを大きくする一方で上昇トルクＴＲを小さくできる。そして、本実施形態のトルクリミッタ２３は、必要なトルクを伝達する一方で、過大なトルクの伝達を制限できる。
【００７２】
（２）固定クラウンギヤ５１の第１歯先面７２及び可動クラウンギヤ５２の第２歯先面８２に摩擦面を設けた場合、固定クラウンギヤ５１と可動クラウンギヤ５２との噛み合いが外れた際に、第１歯先面７２と第２歯先面８２とが互いに摺動する。このため、固定クラウンギヤ５１及び可動クラウンギヤ５２の摩擦面が消耗しやすい。
【００７３】
これに対し、本実施形態によれば、固定クラウンギヤ５１の第１歯底面７５及び可動クラウンギヤ５２の第２歯底面８５に第１摩擦面７６及び第２摩擦面８６を設けた。そのため、固定クラウンギヤ５１と可動クラウンギヤ５２との噛み合いが外れた際に、第１摩擦面７６と第２摩擦面８６とが互いに摺動しない。その結果、固定クラウンギヤ５１の第１摩擦面７６及び可動クラウンギヤ５２の第２摩擦面８６の不要な摩耗を抑制できる。
【００７４】
（３）第１摩擦面７６と第２歯先面８２との間及び第２摩擦面８６と第１歯先面７２との間の摩擦係数は、第１歯先面７２と第２歯先面８２との間の摩擦係数よりも高く設定されるとともに、第１歯面７３と第２歯面８３との間の摩擦係数よりも高く設定される。このため、上述した上昇トルクＴＲをより小さくすることができ、作動開始トルクＴＢと許容トルクＴＰとのトルク差をより小さくすることができる。
【００７５】
（４）本実施形態によれば、皿ばね９１と可動クラウンギヤ５２との間に保護板９２が配置されているので、可動クラウンギヤ５２が皿ばねに傷つけられるのを抑制できる。
【００７６】
なお、上記実施形態は、以下に示すように変更してもよい。
【００７７】
・固定クラウンギヤ５１の第１歯底面７５及び可動クラウンギヤ５２の第２歯底面８５のうち、一方の歯底面に摩擦面を設けなくてもよい。
【００７８】
・固定クラウンギヤ５１及び可動クラウンギヤ５２が噛み合い状態にあるとき、少なくとも一方のクラウンギヤの歯先面が他方のクラウンギヤの歯底面に当接できるのであれば、他方のクラウンギヤの歯先面は一方のクラウンギヤの歯底面に当接していなくてもよい。この場合、他方のクラウンギヤの歯底面に摩擦面が設けられているものとする。
【００７９】
・第１摩擦面７６と第２歯先面７２との間の摩擦係数及び第２摩擦面８６と第１歯先面８２との間の摩擦係数は異なる摩擦係数としてもよい。
【００８０】
・固定クラウンギヤ５１の第１歯先面７２及び可動クラウンギヤ５２の第２歯先面８２のうち少なくとも一方の歯先面に摩擦面を設けてもよい。この場合、固定クラウンギヤ５１の第１歯底面７５及び可動クラウンギヤ５２の第２歯底面８５のうち少なくとも一方の歯底面に摩擦面を設けてもよい。
【００８１】
・動力源の一例としての電動モータ１１は、エンジンであってもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１１…電動モータ（動力源の一例）、１２…出力軸、２３…トルクリミッタ、２６…カウンタドライブギヤ、５１…固定クラウンギヤ、５２…可動クラウンギヤ、５３…押圧機構、５４…ニードルベアリング、５５…連結部材、７６…第１摩擦面、８６…第２摩擦面、９１…皿ばね、９２…保護板、９３…ガイドリング、９４…スナップリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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