(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の車輪セットと第２の車輪セットへ動力源からのトルクを伝達する車両用ドライブトレインであって、前記ドライブトレインは、
前記動力源から前記第１の車輪セットへトルクを伝達するように適合され、同期クラッチを含む、第１のドライブラインと、
前記同期クラッチが接続状態であるときに前記第１のドライブラインからトルクを受取るプロペラシャフトと、
接続状態の摩擦クラッチを介して前記プロペラシャフトからトルクを受取り、前記第２の車輪セットへトルクを伝達するように適合され、動力遮断装置を含む、第２のドライブラインと、
前記プロペラシャフトと前記動力遮断装置との間かつ前記第２のドライブライン内に配置された、ハイポイドギアセットと、
を含み、
前記第１のドライブラインは、前記動力源と前記プロペラシャフトとの間に配置されており、
前記摩擦クラッチと前記動力遮断装置とは、前記ハイポイドギアセットの相反対側に配置され、
前記動力遮断装置は、前記ハイポイドギアセットを基準として、前記摩擦クラッチに比べて前記第２の車輪セットに近い側に配置され、
前記ハイポイドギアセットは、前記同期クラッチ及び前記動力遮断装置が切断状態にされてトルク非伝達モードで運転される場合に、前記第１のドライブライン及び前記第１の車輪セット、または前記第２の車輪セットによる駆動から選択的に遮断される、車両用ドライブトレイン。
【請求項２】
前記同期クラッチは、動力取出しユニット内に配置され、前記プロペラシャフトへの動力の流れを遮断するための軸方向可動スリーブを含む、請求項１に記載の車両用ドライブトレイン。
【請求項３】
前記第１のドライブラインは、同期クラッチに連結する出力を有する差動ギアセットを含む、請求項２に記載の車両用ドライブトレイン。
【請求項４】
前記第１のドライブラインは、前記同期クラッチと前記プロペラシャフトとの間の動力伝達路中に配置された別のハイポイドギアセットを含む、請求項３に記載の車両用ドライブトレイン。
【請求項５】
前記動力遮断装置は、前記第２の車輪セットの車輪の１つを駆動するように適合された車軸の分離部を選択的に結合させる、請求項４に記載の車両用ドライブトレイン。
【請求項６】
第１に前記同期クラッチを介して、第２に前記摩擦クラッチを介して、そして最後に前記動力遮断装置を介して、トルクを伝達することにより、２輪駆動モードから４輪駆動モードへ切り替えが可能である、請求項１に記載の車両用ドライブトレイン。
【請求項７】
前記摩擦クラッチへ作動力をかけるピストンに加圧流体を供給するポンプを更に含む、請求項１に記載の車両用ドライブトレイン。
【請求項８】
前記ポンプは前記摩擦クラッチの両端での速度差に基づいて駆動される、請求項７に記載の車両用ドライブトレイン。
【請求項９】
動力源からのトルクを第１の車輪セットと第２の車輪セットへ伝達する車両用ドライブトレインであって、前記ドライブトレインは、
前記動力源から前記第１の車輪セットへトルクを伝達するように適合され、差動装置と、第１のハイポイドギアセットと、前記差動装置と前記第１のハイポイドギアセットとの間に配置された同期装置とを含み、前記動力源から前記第１のハイポイドギアセットへのトルクを選択的に伝達または伝達中止を行う動力取り出しユニットと、を含む第１のドライブラインと、
前記第１のハイポイドギアセットからのトルクを受け取るプロペラシャフトと、
前記プロペラシャフトからのトルクを受取り、前記第２の車輪セットへトルクを伝達し、前記第１のハイポイドギアセットと第２のドライブラインに係わる第２のハイポイドギアセットとの間のトルク伝達のための摩擦クラッチを含み、前記第２の車輪セットから前記第１のハイポイドギアセット及び前記第２のハイポイドギアセットへのトルクの伝達を選択的に中断する動力遮断装置を含む、第２のドライブラインと、
を含み、
前記第１のドライブラインは、前記動力源と前記プロペラシャフトとの間に配置されている、
車両用ドライブトレイン。
【請求項１０】
前記動力取出しユニットは、入力シャフト上に回転可能に支持された駆動ギアと、前記入力シャフトと共に回転するように固定された第１のハブと前記駆動ギアと共に回転するように固定された第２のハブとを有する前記同期装置と、前記第１と第２のハブの１つまたは両方と係合するために軸方向に移動可能なスリーブと、を含む、請求項９に記載の車両用ドライブトレイン。
【請求項１１】
前記動力取出しユニットは、従動ギアと、対向シャフトと共に回転するように固定されたハイポイドギアセットのリングギアとを含み、前記従動ギアは、前記駆動ギアと噛合する、請求項１０に記載の車両用ドライブトレイン。
【請求項１２】
前記摩擦クラッチへの作動力をかけるピストンへ加圧流体を供給するポンプを更に含む、請求項９に記載の車両用ドライブトレイン。
【請求項１３】
前記ポンプは前記摩擦クラッチの両端での速度差に基づいて駆動される、請求項１２に記載の車両用ドライブトレイン。
【請求項１４】
前記第２のドライブラインは、前記第２のハイポイドギアセットとデファレンシャルアセンブリとリア車軸と動力遮断装置とを含むリア駆動車軸を含み、前記デファレンシャルアセンブリは１対のサイドギアと噛合する１対のピニオンギアを含むキャリアを含み、前記動力遮断装置は、１つのリア車軸の部分の間に一列に配置されている、請求項９に記載の車両用ドライブトレイン。
【請求項１５】
第１に同期クラッチを介して、第２に前記摩擦クラッチを介して、そして最後に前記動力遮断装置を介して、トルクを伝達することにより、２輪駆動モードから４輪駆動モードへ切り替えが可能である、請求項９に記載の車両用ドライブトレイン。
【請求項１６】
動力源から車両用ドライブトレインの第１の車輪ペアおよび第２の車輪ペアへトルクを伝達する方法であって、
前記動力源から第１の動力伝達装置を介して前記第１の車輪ペアへトルクを伝達し、
前記第１の動力伝達装置内の同期クラッチを作動させて、前記第１および第２の車輪ペアを相互に連結するプロペラシャフトへトルクを伝達し、
次いで、摩擦クラッチを作動させて、前記プロペラシャフトからのトルクをリア駆動車軸に伝達して、前記リア駆動車軸内のギアセットの回転を開始させ、
遮断装置に連結された部品間の速度の同期が達成された後、前記第２の車輪ペアの１つの車輪に連結されたシャフトと、前記リア駆動車軸の回転部材とを駆動的に相互連結、または遮断するように前記遮断装置を作動させ、
前記第１の動力伝達装置は、前記動力源と前記プロペラシャフトとの間に配置されている、
ことを含む方法。
【請求項１７】
前記摩擦クラッチによって相互連結されている部品間の速度差に基づいて前記摩擦クラッチを作動させるステップを更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
ポンプを駆動し、前記摩擦クラッチ内のインターリーブプレートに作用するピストンへ加圧流体を供給するステップを更に含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記同期クラッチは、前記第１の動力伝達装置内に配置された差動装置から入力トルクを受取り、前記同期クラッチと摩擦クラッチの間の前記プロペラシャフト内に配置されたハイポイドギアセットへトルクを出力する、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００９年１月２１日出願の米国特許出願第６１／１４５，９８５号の利益を主張するものである。
【０００２】
本出願は、ドライブライン速度でハイポイドリングギアを回転から遮断するシステムを有する、自動車用ドライブラインに関する。特に、動力取出しユニットが、動力源からリアドライブラインへのトルク伝達を中止するためのカップリングを含み、別の遮断装置が、車輪からリアドライブラインのハイポイドリングギアへの動力の流れを選択的に中断する。トルクカップリングが選択的に、リアドライブラインの一部をハイポイドリングギアへの入力へ接続する。
【背景技術】
【０００３】
一般的な動力取出しユニットは、車両の動力源からトルクを受けるトランスアクスルからの動力を伝達する。動力取出しユニットは、通常ハイポイド交差軸ギアセットを含むギア構成を介して、動力をプロペラシャフトへ伝達する。平行軸ギアなどのようなその他のギア構成が動力取出しユニット内に備えられて更なるトルク低減を行なうこともできる。
【０００４】
動力取出しユニットは、伝統的にトランスアクスルの出力差動装置に接続される。従って、動力取出しユニットの部品の少なくともあるものは、トランスアクスルの差動装置の出力速度で回転する。ハイポイドギアが潤滑液を撹拌することで、動力損失が発生する。動力取出しユニット部品の回転中に、ベアリングのプレロードとギアの噛合状態とによる効率低下も発生する。
【０００５】
ドライブラインの他の部品が回転する場合にも、同様のエネルギー損失を生じる。例えば、リア従動車軸の多くは、少なくとも部分的に潤滑液中に浸漬されたリングギアを有するハイポイドギアセットを含んでいる。フルタイム全輪駆動構成の少なくともあるものにおいては、リア駆動車軸のハイポイドギアセットは、全動作モードにおいて連続して回転し、あるレベルのトルクを伝達する。別の用途においては、車両が動いている時、リア車軸のハイポイドギアセットは回転はするが、動力の伝達はしない。どのような構成であっても、撹拌ロスは、本来車輪に伝達すべきエネルギーを熱エネルギーに変換し、それが不用に車両に吸収される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、よりエネルギー効率のよい車両用ドライブラインを提供するための改良の余地が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１と第２の車輪セットへトルクを伝達するための車両用ドライブトレインが、第１の車輪セットへトルクを伝達するように適合された第１のドライブラインと同期クラッチとを含む。第２のドライブラインは、第２の車輪セットへトルクを伝達するように適合され、動力遮断装置と摩擦クラッチとを含む。ハイポイドギアセットは、第２のドライブライン内の、同期クラッチと動力遮断装置との間の動力伝達路中に配置される。摩擦クラッチと動力遮断装置は、ハイポイドギアセットのそれぞれ反対側に配置される。同期クラッチと動力遮断装置が、切断されてトルク非伝達モードで運転される場合に、ハイポイドギアセットは、第１のドライブライン、第２のドライブライン、または車輪による駆動から選択的に遮断される。
【０００８】
さらに、動力源から第１と第２の車輪セットへトルクを伝達するための車両用ドライブトレインは、動力源から第１の車輪セットへトルクを伝達するように構成された第１のドライブラインを含み、また動力取出しユニットを含む。第１のドライブラインは、差動装置と第１のハイポインドギアセットと、その差動装置と第１のハイポインドギアセットとの間に配置され、動力源から第１のハイポインドギアセットとへのトルクを選択的に伝達したり、伝達を中止したりするための同期装置とを含む。第２のドライブラインは、第１のハイポイドギアセットからトルクを受取り、第２の車輪セットへトルクを伝達する。第２のドライブラインは、第２の車輪セットから第１のハイポイドギアセットへのトルク伝達を選択的に中断する、動力遮断装置を含んでいる。第２のドライブラインはまた、第１のハイポイドギアセットと第２のドライブラインに係わる第２のハイポイドギアセットとの間のトルクの伝達のための摩擦クラッチも含んでいる。
【０００９】
さらに、車両用ドライブトレインにおいて、動力源から第１および第２の車輪ペアへトルクを伝達する方法が開示される。この方法は、動力源から第１の伝達装置を介して第１の車輪ペアへトルクを伝達することを含む。第１の動力伝達装置内の同期クラッチを作動させて、第１の車輪ペアと第２の車輪ペアとを相互連結するドライブラインへトルクを伝達する。次いで摩擦クラッチを作動させて、ドライブラインからのトルクをリア駆動車軸に伝達して、リア駆動車軸内のギアセットの回転を開始させる。この方法はさらに、遮断装置に連結された部品間の速度の同期が達成された後、第２の車輪ペアの１つの車輪に連結されたシャフトと、リア駆動車軸の回転部材とを駆動的に相互連結するように遮断装置を作動させることを含む。
【００１０】
更なる適用可能な領域に関しては、以下での説明で明白となるであろう。以下の記述と特定の実施例とは、説明を目的とするためのものであり、本発明の範囲を制限する意図は全くないことを理解されたい。
【００１１】
ここに記述される図面は説明を目的としたものであり、いかなる形にせよ、本発明の範囲を制限することは意図されていない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の車両ドライブトレインを装備した例示的車両の概略図である。
【図２】図１のドライブトレインの一部を拡大した概略図である。
【図３】図１のドライブトレインの別の一部を拡大した概略図である。
【図３Ａ】図１のドライブトレインの代替部分を拡大した概略図である。
【図４】別のドライブトレインを装備した別の例示的車両の概略図である。
【図５】図４のドライブトレインの一部を拡大した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下の説明は、本質的に単なる例示であり、本開示、適用、または利用方法を制限することを意図するものではない。図面全体に亘り、同じ参照番号は、同様または相当する部品または特徴を示すことを理解されたい。
【００１４】
一般的に、本開示は自動車のドライブラインのカップリングおよびハイポイド遮断システムに関する。動力取り込みユニットは、動力源をドライブラインの一部から遮断し、ドライブラインの同期を介して再接続するための同期装置を装備している。ドッグクラッチまたはローラクラッチが、１つまたは複数の車輪からドライブラインの一部を遮断するために備えられる。さらに、摩擦カップリングがドライブライン中に直列に配置され、動力を再結合しようとする場合にフロントドライブラインの部品とリアドライブラインの部品の間の速度の同期を取る。車両ドライブラインのハイポイドギアは動力の駆動元から分離されて、撹拌ロス（ｃｈｕｒｎｉｎｇ  ｌｏｓｓ）やその他の機械的効率の悪さを低減させる。
【００１５】
図１〜図３を特に参照すると、四輪駆動車のドライブトレイン１０が示されている。ドライブトレイン１０は、フロントドライブライン１２とリアドライブライン１４とを含み、そのいずれも、エンジン１６等の動力源から、マニュアルまたはオートマチックのいずれかのトランスミッション１８を介して駆動することができる。図に示した特定の実施形態において、ドライブトレイン１０は、エンジン１６とトランスミッション１８からフロントドライブライン１２およびリアドライブライン１４へ駆動トルクを伝達する、動力伝達装置２０を組み込んだ、四輪駆動用システムである。動力伝達装置２０は動力取出しユニットとして示されている。
【００１６】
図に示したフロントドライブライン１２には、デファレンシャルアセンブリ３２と共に、１対の前輪２４が含まれており、後輪は第１の車軸２６と第２の車軸２８で個別に駆動される。動力取出しユニット２０は、減速ギアセット３０、同期クラッチ３４、出力ギアセット３５、および直角駆動アセンブリ３６を含んでいる。
【００１７】
リアドライブライン１４は、プロペラシャフト３８を含み、これは一端が直角駆動アセンブリ３６の第１の端部と、反対の端が摩擦カップリング３９の一端に接続されている。摩擦カップリング３９の反対側は、リア車軸アセンブリ４０へ接続されている。リアドライブライン１４はまた、１対の後輪４２を含み、それらは第１のリア車軸４４と第２のリア車軸４６で個別に駆動される。リア車軸アセンブリ４０は、デファレンシャルアセンブリ５０を駆動する、ハイポイド・リング及びピニオンギアセット４８も含んでいる。遮断装置５２は、第２のリア車軸４６を、リング及びピニオンギアセット４８とデファレンシャルアセンブリ５０から駆動しながら選択的に遮断する。
【００１８】
動力取出しユニット２０の減速ギアセット３０は、トランスミッション１８の出力シャフトと一緒に回転するように固定された駆動ギア５６を含んでいる。従動ギア５８は駆動ギア５６と固定比で噛合係合しており、デファレンシャルアセンブリ３２のキャリア６０と一緒に回転するように固定されている。デファレンシャルアセンブリ３２は、第１の車軸２６と回転固定されている第１のサイドギア６２、および第２の車軸２８と回転固定されている第２のサイドギア６４とを含んでいる。第１のサイドギア６２と第２のサイドギア６４は、それぞれピニオンギア６６、６８と噛合係合している。
【００１９】
動力取出しユニット２０には、ハウジング内で軸支されている入力シャフト７６も含まれている。駆動ギア７８は入力シャフト７６上に軸支されている。従動ギア８０は、駆動ギア７８と噛合係合し、直角駆動アセンブリ３６のリングギア８２に回転固定されている。従動ギア８０とリングギア８２は、カウンターシャフト８４に回転固定されている。同期クラッチ３４は、入力シャフト７６と駆動ギア７８とを、駆動したまま選択的に相互接続する。同期クラッチ３４は、入力シャフト７６を固定して回転させるハブ８６を含んでいる。軸方向に移動可能なスリーブ８８は、ハブ８６とスプラインで係合している。第２のハブ９０は、駆動ギア７８に固定されて回転し、外部スプライン９２を含んでいる。同期クラッチ３４も、ハブ８６と第２のハブ９０の間に配置された、ブロッカーリング９４を含んでいる。ブロッカーリング９４は、ハブ８６と第２のハブ９０とがスリーブ８８を介して駆動結合する前に、入力シャフト７６の回転速度が駆動ギア７８と実質的に同じになるように確保する機能がある。別の同期クラッチ（図示せず）では、動作にブロッカーリングを必要としない場合もあることを理解されたい。
【００２０】
同期クラッチの作動機構９６は、スリーブ８８内に形成された溝１００に摺動して位置決めされるシフトフォーク９８を含んでいる。アクチュエータ１０２は、スリーブ８８がスプライン９２から離脱している第１の位置から、スリーブ８８がハブ８６と第２のハブ９０を同時に駆動しながら係合する第２の位置まで、フォーク９８とスリーブ９８を動かすように操作可能である。
【００２１】
直角駆動アセンブリ３６は、リングギア８２と、リングギア８２に噛合係合したピニオンギア１０８とを含んでいる。ピニオンギア１０８はピニオンシャフト１１０と一体に形成されていてもよい。ピニオンシャフト１１０は、フランジ１１２を介してプロペラシャフト３８に固定されて一緒に回転する。同期クラッチ３４は、入力シャフト７６と駆動ギア７８の間でトルクが伝達される作動モードに配置することができる。同期クラッチ３４はまた、リアドライブライン１４へのトルクの伝達が行なわれない、非作動モードで操作することもできる。同期クラッチ３４が非作動モードにある場合には、エンジン１６からの動力は直角駆動アセンブリ３６へは伝達されない。
【００２２】
摩擦カップリング３９は、リア車軸アセンブリ１１３に固定された摩擦クラッチとして示されている。リア車軸アセンブリ１１３は、デファレンシャルアセンブリ５０とリア車軸４４とリア車軸４６と遮断装置５２とを含んでいる。デファレンシャル５０は、リング及びピニオンギアセット４８のリングギア１１５に固定されて一緒に回転するキャリアハウジング１１４を含む。デファレンシャルアセンブリ５０も、リア車軸４４、４６のそれぞれに固定されて一緒に回転する第１のサイドギア１１６と第２のサイドギア１１７とを含む。１対のピニオンギア１１８は、キャリアハウジング１１４内に配置され、サイドギア１１６、１１７と固定比で噛合係合している。摩擦カップリング３９は、プロペラシャフト３８に固定されて一緒に回転するドラム１２０を含む。ハブ１２２は、ピニオンシャフト１２４に固定されて一緒に回転する。ピニオンギアセット４８のピニオンギア１２６は、ピニオンシャフト１２４と一体に形成されていてもよい。外側クラッチプレート１２８は、スプライン止めされてドラム１２０と一緒に回転する。複数の内側クラッチプレート１３０は、スプライン止めされてハブ１２２と一緒に回転し、外側クラッチプレート１２８の間に差し込まれている。アクチュエータ１３４は、クラッチ作動力をクラッチプレート１２８、１３０にかけて、摩擦カップリング３９を介してトルクを伝達するように操作可能である。一実施例において、軸方向に移動可能なピストンが加圧された流体を受けて、作動力を与える。あるいはまた、電気モータが力の増大機構に協力してもよい。以下に詳細を述べる更に別の実施形態において、車輪のスリップや摩擦クラッチ上での回転速度の違いによって、摩擦クラッチが作動されてもよい。
【００２３】
遮断装置５２は、図１、図３ではドッグクラッチとして示されている。遮断装置５２は、デファレンシャルアセンブリ５０のサイドギア１４４に係合して駆動するシャフト１４２を固定して一緒に回転する第１のハブ１４０を含んでいる。第１のハブ１４０上には外部スプライン１４６が形成されている。軸方向に移動可能なスリーブ１４８は、第１のハブ１４０とスプラインで係合している。第２のハブ１５０は、リア車軸４６に固定されて一緒に回転する。第２のハブ１５０の外周部にスプライン１５２が形成されている。
【００２４】
ドッグクラッチの作動機構１５６は、スリーブ１４８内に形成された溝１６０に摺動して位置決めされるフォーク１５８を含んでいる。アクチュエータ１６２は、フォーク１５８とスリーブ１４８を移動させるように作用し、スリーブ１４８が第１のハブ１４０とのみ係合している第１のポジションと、スリーブ１４８がスプライン１４６と１５２に同時に係合してシャフト１４２をリア車軸４６と相互結合させて駆動するポジション２とを取ることができる。
【００２５】
図３Ａは別のリアドライブライン１４Ａとリア車軸アセンブリ４０Ａを示す。リア車軸アセンブリ４０Ａは、前述のリア車軸アセンブリ４０と実質的に同じである。従って、同様な部品には前述の符号がそのまま用いられている。リア車軸アセンブリ４０Ａは、遮断装置５２Ａとして示したもう１つの遮断装置を含んでいる。遮断装置５２Ａの要素は、遮断装置５２と同様に示されているが、添字“Ａ”が付けられている。遮断装置５２Ａは、サイドギア１１６に固定されて回転する車軸部１４２Ａに対して、車軸４４を選択的に駆動接合および切断を行なう。動作時には、リング及びピニオンギアセット４８とデファレンシャルアセンブリ５０は、リア車軸４４とリア車軸４６から完全に遮断される。従って、後輪４２から入力があっても、デファレンシャルアセンブリ５０の内部部品は回転しない。四輪駆動モードに戻るには、アクチュエータ１６２Ａをアクチュエータ１６２とほぼ同時に制御して、シャフト１４２がリア車軸４６に連結されるのと同様に、シャフト１４２Ａをリア車軸４４に再結合させる。
【００２６】
図４、図５は別のドライブトレイン１０’を示している。ドライブトレイン１０’は、ドライブトレイン１０とほぼ同じである。従って、同様な要素には添字「’」を含めて前述の符号が使われている。ドライブトレイン１０’は動力取出しユニット２０’を含むが、これは、単軸の動力伝達装置であってカウンターシャフト８４を含んでいない点が、前述の動力取出しユニット２０とは異なっている。逆に、動力取出しユニット２０’は、リングギア８２’が固定された同心シャフト１６６を含んでいる。リングギア８２’はピニオンギア１０８’と噛合係合して、プロペラシャフト３８’を駆動する。
【００２７】
図４、図５では、遮断装置５２に代わって、符号５２’で示されたローラクラッチが形成されている。図１と図４に示したドライブラインは、ドッグクラッチか、ローラクラッチか、回転シャフト間でトルクの伝達と遮断を選択的に行えるその他のいくつかの動力伝達装置の１つか、のいずれかを含むことが出来る。図示した実施例では、ローラクラッチ５２’が、リア車軸４６’と一緒に回転するように固定された内側部材１７０と、シャフト１４２’と一緒に回転するように固定された外側部材１７２とを含む。内側部材１７０は、複数の曲面リセスを有する面１７４を含んでいる。それぞれのリセスが、ローラ１７６を受ける。分割リング１７８がローラ１７６と外側部材１７２との間に入れられる。分割リング１７８には複数の曲面リセスも含まれていて、内側部材１７０のリセスに対向し、ローラ１７６を受ける。制御アーム１８０が分割リング１７８と一緒に作用して、内側部材１７０と分割リング１７８との間の相対的な回転を制限または許容する。相対的な回転が許容される場合、ローラ１７６は半径方向外側へ向けて力が掛けられ、分割リング１７８を半径方向外側へ拡げて外側部材１７２と係合させ、ローラクラッチ５２’を通してトルクを伝達する。内側部材１７０と分割リング１７８との相対的な回転が制限されている場合には、ローラは移動せずに、ローラは分割リング１７８と内側部材１７０の間にくさび止めされることがなく、遮断装置５２’を通してのトルクの伝達は行なわれない。アクチュエータ１８２は、制御アーム１８０を動かして遮断装置５２’を運転することができる。
【００２８】
車両が運転されている時、駆動リングとピニオンギアセット４８、並びに直角駆動アセンブリ３６に関連する撹拌ロスを低減できれば好都合である。図１を参照すると、コントローラ１９０は、車両速度、四駆モード、車輪のスリップ、車両の加速度などのパラメータを示すデータを提供するさまざまな車両センサ１９２に接続されている。１つのセンサ１９２がリング及びピニオンギアセット４８付近に配置されて、リング及びピニオンギアセットの部品の回転速度を示す信号を提供する。適切なタイミングで、コントローラ１９０は制御アクチュエータ９６に信号を送り、同期クラッチ３４を非作動モードにして、エンジン１６からのトルクがリアドライブライン１４へ伝達されないようにする。コントローラ１９０はまた、遮断装置５２に関連するアクチュエータ１６２へ信号を送り、フォーク１５８を挿入して遮断装置５２から先へのトルク伝達を中止し、回転する後輪４２の１つに係わるエネルギがリング及びピニオンギアセット４８やデファレンシャルアセンブリ５０へ伝達されないようにする。従って、ハイポイドギアセット３６、４８は、デファレンシャルアセンブリ３２で駆動されない。さらには、サイドギア１４４は回転を拘束されていないので、リア車軸４４から供給される入力トルクは、デファレンシャルアセンブリ５０内の内部ギアを回転させるだけである。リング及びピニオンギアセット４８は駆動されない。このときリアドライブライン１４は回転せずに、同期クラッチ３４と遮断装置５２がトルクを伝達しないので、摩擦カップリング３９は、オープンモードまたはトルク伝達モードで運転されることに注意されたい。
【００２９】
コントローラ１９０が四輪駆動モードの運転開始を決定すると、コントローラ１９０はアクチュエータ１０２に信号を送って、スリーブ８８をハブ９０方向へスライドさせる。この運転において、入力シャフト７６と駆動ギア７８との間で速度の同期化が起きる。速度が一致すると、スリーブ８８はハブ８６と第２のハブ９０を相互結合して駆動させる。この時、直角駆動アセンブリ３６もエンジン１６によって駆動される。フロントドライブライン部品と直角駆動部品の速度が一致すると、コントローラ１９０はアクチュエータ１３４へ信号を送り、リング及びピニオンギアセット４８並びにデファレンシャルアセンブリ５０の速度の同期化を開始させる。この操作の手順によって、シャフト１４２の速度がリア車軸４６の速度に一致する。このタイミングで、コントローラ１９０はアクチュエータ１６２に信号を送って、スリーブ１４８を軸方向に移動させて遮断装置５２をトルク伝達モードにする。この手順の最後に、ドライブトレイン１０は全輪駆動モードで運転可能となる。上述の手順は、車両の移動中に実行されることを理解されたい。
【００３０】
摩擦カップリング３９は、これとは別に、プロペラシャフト３８とピニオンシャフト１２４の速度差に応じて操作可能な作動システムを有する受動装置として構成されることも考えられる。特に、図４では、プロペラシャフト３８’とピニオンシャフト１２４との間に速度差がある場合、摩擦カップリング３９は、プロペラシャフト３８で駆動されるポンプ２０２を備えているように示されている。ポンプ２０２から加圧された流体がピストン２０４に供給され、内側クラッチ板１３０’と外側クラッチ板１２８’へ圧縮力を掛ける。この構成では、同期クラッチ３４を制御することは摩擦カップリング３９’への制御も提供する。それは、ピニオンシャフト１２４’に対するプロペラシャフト３８’の相対的な回転が、加圧流体による摩擦カップリング３９’を通したトルク伝達を起こさせ、それによってフロントドライブラインとリアドライブライン部品との速度の同期化が迅速に達成されるからである。さらには、摩擦カップリング３９または３９’が含まれることで、同期クラッチ３４または３４’は相対的に寸法を最小化することが出来る。それは、同期クラッチ３４の作動を通じてプロペラシャフト３８との速度の同期化を行うのは、動力伝達装置２０の部品のいくつかのみであるからである。リア車軸アセンブリ４０内の比較的大きな回転体は、摩擦カップリング３９の作動によって加速される。
【００３１】
以上、幾つかの車両ドライブラインを説明したが、説明した特定の構成は単なる例示であることに留意されたい。従って、図に示された部品の異なる組合せの相互構成により、明示されていないが本発明の範囲内にあるドライブトレインを構築しうるということも考慮されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図４】
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【図５】
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