(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ツインサイドシャフトトルクカップリングを備えた駆動ユニットであって、
ピニオンギアが付いたピニオンシャフトと、
前記ピニオンギアとかみ合うリングギアと、
第１端部、第２端部、ならびに、前記第１端部および前記第２端部によって境界が定められた中央部分を有する中間シャフトであって、前記リングギアは前記中間シャフトの前記中央部分に直接取り付けられる、中間シャフトと、
前記中間シャフトの前記第１端部に直接取り付けられる第１クラッチドラムであって、前記第１クラッチドラムの内面上で複数の第１クラッチプレートの選択的な軸方向の運動を支持する、第１クラッチドラムと、
前記リングギアと逆の向きに、前記第１クラッチドラムの実質的に垂直な壁の部分における第１の側から軸方向外側に延びるベアリングマウントであって、前記第１クラッチドラムの前記実質的に垂直の壁の部分の一部として一体的に形成される、ベアリングマウントと、
前記第１クラッチドラムの径方向内側に位置する第１クラッチ缶であって、 前記第１クラッチ缶は、前記第１クラッチ缶の外面上で複数の第２クラッチプレートの選択的な軸方向の運動を支持し、前記第１クラッチドラムの前記複数の第１クラッチプレートは、前記第１クラッチ缶の前記複数の第２クラッチプレートと交互に配置され、第１クラッチパックを形成し、前記第１クラッチ缶は、前記第１クラッチ缶の径方向内側に位置する第１出力シャフトの一方の端部に直接接続されている、第１クラッチ缶と、
前記第１クラッチドラムの前記第１クラッチ缶および前記ベアリングマウントから径方向内側に位置する第１クラッチドラムベアリングであって、前記第１クラッチドラムベアリングは、前記第１出力シャフトの内側端部を回転可能に支持する、第１クラッチドラムベアリングと、
アクチュエータと、前記アクチュエータによって駆動されるギアセットとを含む第１クラッチアクチュエータアセンブリであって、前記ギアセットは、前記第１クラッチアクチュエータアセンブリのローラーランプアセンブリの回転可能アクチュエータリングに接続され、少なくとも１つのローラーは、前記回転可能アクチュエータリングと、前記第１クラッチアクチュエータアセンブリの固定された回転不能プレッシャープレートとの間に位置し、 スラストベアリングは、前記第１クラッチアクチュエータアセンブリの前記回転可能アクチュエータリングと、前記第１クラッチパックとの間に位置し、前記第１クラッチアクチュエータアセンブリの一部の回転に応じて、前記スラストベアリングは、前記回転可能アクチュエータリングによって軸方向に駆動されて前記第１クラッチパックと直接接触し、前記第１クラッチパックの前記複数の第１クラッチプレートは、前記第１クラッチパックの前記複数の第２クラッチプレートと少なくとも可変的に摩擦係合する、第１クラッチアクチュエータアセンブリと、 
前記中間シャフトの前記第２端部に直接取り付けられる第２クラッチドラムであって、前記第２クラッチドラムの内面上で複数の第１クラッチプレートの選択的な軸方向の運動を支持する、第２クラッチドラムと、
前記リングギアと逆の向きに前記第２クラッチドラムの実質的に垂直の壁の部分における第１の側から軸方向外側に延びるベアリングマウントであって、前記ベアリングマウントは、前記第２クラッチドラムの前記実質的に垂直の壁の部分の一部として一体的に形成される、ベアリングマウントと、
前記第２クラッチドラムの径方向内側に位置する第２クラッチ缶であって、 前記第２クラッチ缶は、前記第２クラッチ缶の外面上で複数の第２クラッチプレートの選択的な軸方向の運動を支持し、前記第２クラッチドラムの前記複数の第１クラッチプレートは、前記第２クラッチ缶の前記複数の第２クラッチプレートと交互に配置されて、第２クラッチパックを形成し、前記第２クラッチ缶は、前記第２クラッチ缶から径方向内側に位置する第２出力シャフトの一方の端部に直接接続される、第２クラッチ缶と、
前記第２クラッチ缶および前記第２クラッチドラムの前記ベアリングマウントから径方向内側に位置する第２クラッチドラムベアリングであって、前記第２クラッチドラムベアリングは、前記第２出力シャフトの内側端部を回転可能に支持する、第２クラッチドラムベアリングと、
アクチュエータと、前記アクチュエータによって駆動されるギアセットとを含む第２クラッチアクチュエータアセンブリであって、前記ギアセットは、前記第２クラッチアクチュエータアセンブリのローラーランプアセンブリの回転可能アクチュエータリングに接続され、 少なくとも１つのローラーは、前記回転可能アクチュエータリングと、前記第２クラッチアクチュエータアセンブリの固定された回転不能プレッシャープレートとの間に位置し、 スラストベアリングは、前記第２クラッチアクチュエータアセンブリの前記回転可能アクチュエータリングと、前記第２クラッチパックとの間に位置し、前記第２クラッチアクチュエータアセンブリの一部の回転に応じて、前記スラストベアリングは、前記回転可能アクチュエータリングによって軸方向に駆動されて前記第２クラッチパックと直接接触し、前記第２クラッチパックの前記複数の第１クラッチプレートは、前記第２クラッチパックの前記複数の第２クラッチプレートと少なくとも可変的に摩擦係合する、第２クラッチアクチュエータアセンブリと、
を備える、駆動ユニット。
【請求項２】
前記中間シャフトの前記第１端部および前記第２端部は、前記第１クラッチドラムおよび第２クラッチドラムの軸方向内側で、少なくとも２つのベアリングに回転可能に取り付けられる、請求項１に記載の駆動ユニット。
【請求項３】
前記リングギアは、複数のサイドギア、複数のディファレンシャルピニオンギア、または、ディファレンシャルケースを有するディファレンシャルに取り付けられていない、請求項１または２に記載の駆動ユニット。
【請求項４】
前記第１クラッチアクチュエータアセンブリの前記固定された回転不能プレッシャープレートはさらに、軸方向延伸部分を有し、
前記軸方向延伸部分は、前記少なくとも１つのローラーと逆向きに、前記第１クラッチアクチュエータアセンブリの前記固定された回転不能プレッシャープレートの側から軸方向外側に延び、 
ベアリングは、前記第１クラッチアクチュエータアセンブリの前記固定された回転不能プレッシャープレートの前記軸方向延伸部分の内面から径方向内側に隣接して、前記軸方向延伸部分と、前記第１出力シャフトとの間に配置され、
前記ベアリングは、前記第１出力シャフトの外側端部を回転可能に支持し、
前記第２クラッチアクチュエータアセンブリの前記固定された回転不能プレッシャープレートは更に、軸方向延伸部分を有し、
前記軸方向延伸部分は、前記少なくとも１つのローラーと逆向きに、前記第２クラッチアクチュエータアセンブリの前記固定された回転不能プレッシャープレートの側から軸方向外側に延び、 
ベアリングは、前記第２クラッチアクチュエータアセンブリの前記固定された回転不能プレッシャープレートの前記軸方向延伸部分の内面から径方向内側に隣接して、前記軸方向延伸部分と前記第２出力シャフトとの間に配置され、 
前記ベアリングは、前記第２出力シャフトの外側端部を回転可能に支持する、
請求項１から３のいずれか一項に記載の駆動ユニット。
【請求項５】
前記第１クラッチドラム、前記第１クラッチ缶、および前記第１クラッチアクチュエータアセンブリは、前記第２クラッチドラム、前記第２クラッチ缶、および前記第２クラッチアクチュエータアセンブリと対称である、請求項１から４のいずれか一項に記載の駆動ユニット。
【請求項６】
ツインサイドシャフトトルクカップリングを備えた駆動ユニットであって、
ピニオンギアが付いたピニオンシャフトと、
前記ピニオンギアとかみ合うリングギアと、
第１端部、第２端部、ならびに、前記第１端部および前記第２端部によって境界が定められた中央部分を有する中間シャフトであって、前記リングギアは前記中間シャフトの前記中央部分の一部として一体的に形成される、中間シャフトと、
前記中間シャフトの前記第１端部に直接取り付けられる第１クラッチドラムであって、前記第１クラッチドラムの内面上で複数の第１クラッチプレートの選択的な軸方向の運動を支持する、第１クラッチドラムと、
前記リングギアと逆の向きに、前記第１クラッチドラムの実質的に垂直な壁の部分における第１の側から軸方向外側に延びるベアリングマウントであって、前記第１クラッチドラムの前記実質的に垂直の壁の部分の一部として一体的に形成される、ベアリングマウントと、
前記第１クラッチドラムの径方向内側に位置する第１クラッチ缶であって、 前記第１クラッチ缶は、前記第１クラッチ缶の外面上で複数の第２クラッチプレートの選択的な軸方向の運動を支持し、前記第１クラッチドラムの前記複数の第１クラッチプレートは、前記第１クラッチ缶の前記複数の第２クラッチプレートと交互に配置され、第１クラッチパックを形成し、 前記第１クラッチ缶は、前記第１クラッチ缶の径方向内側に位置する第１出力シャフトの一方の端部に直接接続されている、第１クラッチ缶と、 
前記第１クラッチドラムの前記第１クラッチ缶および前記ベアリングマウントから径方向内側に位置する第１クラッチドラムベアリングであって、前記第１クラッチドラムベアリングは、前記第１出力シャフトの内側端部を回転可能に支持する、第１クラッチドラムベアリングと、
アクチュエータと、前記アクチュエータによって駆動されるギアセットとを含む第１クラッチアクチュエータアセンブリであって、前記ギアセットは、前記第１クラッチアクチュエータアセンブリのローラーランプアセンブリの回転可能アクチュエータリングに接続され、 少なくとも１つのローラーは、前記回転可能アクチュエータリングと、前記第１クラッチアクチュエータアセンブリの固定された回転不能プレッシャープレートとの間に位置し、スラストベアリングは、前記第１クラッチアクチュエータアセンブリの前記回転可能アクチュエータリングと、前記第１クラッチパックとの間に位置し、前記第１クラッチアクチュエータアセンブリの一部の回転に応じて、前記スラストベアリングは、前記回転可能アクチュエータリングによって軸方向に駆動されて前記第１クラッチパックと直接接触し、前記第１クラッチパックの前記複数の第１クラッチプレートは、前記第１クラッチパックの前記複数の第２クラッチプレートと少なくとも可変的に摩擦係合する、第１クラッチアクチュエータアセンブリと、
前記中間シャフトの前記第２端部に直接取り付けられる第２クラッチドラムであって、前記第２クラッチドラムの内面上で複数の第１クラッチプレートの選択的な軸方向の運動を支持する、第２クラッチドラムと、
前記リングギアと逆の向きに前記第２クラッチドラムの実質的に垂直の壁の部分における第１の側から軸方向外側に延びるベアリングマウントであって、前記ベアリングマウントは、前記第２クラッチドラムの前記実質的に垂直の壁の部分の一部として一体的に形成される、ベアリングマウントと、
前記第２クラッチドラムの径方向内側に位置する第２クラッチ缶であって、前記第２クラッチ缶は、前記第２クラッチ缶の外面上で複数の第２クラッチプレートの選択的な軸方向の運動を支持し、前記第２クラッチドラムの前記複数の第１クラッチプレートは、前記第２クラッチ缶の前記複数の第２クラッチプレートと交互に配置されて、第２クラッチパックを形成し、前記第２クラッチ缶は、前記第２クラッチ缶から径方向内側に位置する第２出力シャフトの一方の端部に直接接続される、第２クラッチ缶と、
前記第２クラッチドラムの前記第２クラッチ缶および前記ベアリングマウントから径方向内側に位置する第２クラッチドラムベアリングであって、前記第２クラッチドラムベアリングは、前記第２出力シャフトの内側端部を回転可能に支持する、第２クラッチドラムベアリングと、
アクチュエータと、前記アクチュエータによって駆動されるギアセットとを含む第２クラッチアクチュエータアセンブリであって、前記ギアセットは、前記第２クラッチアクチュエータアセンブリのローラーランプアセンブリの回転可能アクチュエータリングに接続され、少なくとも１つのローラーは、前記回転可能アクチュエータリングと、前記第２クラッチアクチュエータアセンブリの固定された回転不能プレッシャープレートとの間に位置し、スラストベアリングは、前記第２クラッチアクチュエータアセンブリの前記回転可能アクチュエータリングと、前記第２クラッチパックとの間に位置し、前記第２クラッチアクチュエータアセンブリの一部の回転に応じて、前記スラストベアリングは、前記回転可能アクチュエータリングによって軸方向に駆動されて前記第２クラッチパックと直接接触し、前記第２クラッチパックの前記複数の第１クラッチプレートは、前記第２クラッチパックの前記複数の第２クラッチプレートと少なくとも可変的に摩擦係合する、第２クラッチアクチュエータアセンブリと、
を備える、駆動ユニット。
【請求項７】
前記中間シャフトの前記第１端部および前記第２端部は、前記第１クラッチドラムおよび第２クラッチドラムの軸方向内側で、少なくとも２つのベアリングに回転可能に取り付けられる、請求項６に記載の駆動ユニット。
【請求項８】
前記リングギアは、複数のサイドギア、複数のディファレンシャルピニオンギア、または、ディファレンシャルケースを有するディファレンシャルに取り付けられていない、請求項６または７に記載の駆動ユニット。
【請求項９】
前記第１クラッチアクチュエータアセンブリの前記固定された回転不能プレッシャープレートはさらに、軸方向延伸部分を有し、
前記軸方向延伸部分は、前記少なくとも１つのローラーと逆向きに、前記第１クラッチアクチュエータアセンブリの前記固定された回転不能プレッシャープレートの側から軸方向外側に延び、
ベアリングは、前記第１クラッチアクチュエータアセンブリの前記固定された回転不能プレッシャープレートの前記軸方向延伸部分の内面から径方向内側に隣接して、前記軸方向延伸部分と、前記第１出力シャフトとの間に配置され、
前記ベアリングは、前記第１出力シャフトの外側端部を回転可能に支持し、
前記第２クラッチアクチュエータアセンブリの前記固定された回転不能プレッシャープレートは更に、軸方向延伸部分を有し、
前記軸方向延伸部分は、前記少なくとも１つのローラーと逆向きに、前記第２クラッチアクチュエータアセンブリの前記固定された回転不能プレッシャープレートの側から軸方向外側に延び、 
ベアリングは、前記第２クラッチアクチュエータアセンブリの前記固定された回転不能プレッシャープレートの前記軸方向延伸部分の内面から径方向内側に隣接して、前記軸方向延伸部分と前記第２出力シャフトとの間に配置され、
前記ベアリングは、前記第２出力シャフトの外側端部を回転可能に支持する、
請求項６から８のいずれか一項に記載の駆動ユニット。
【請求項１０】
前記第１クラッチドラム、前記第１クラッチ缶、および前記第１クラッチアクチュエータアセンブリは、前記第２クラッチドラム、前記第２クラッチ缶、および前記第２クラッチアクチュエータアセンブリと対称である、請求項６から９のいずれか一項に記載の駆動ユニット。
【請求項１１】
駆動ユニットのツインサイドシャフトを通してトルクをカップリングする方法であって、
ピニオンギアが付いたピニオンシャフト、リングギア、中間シャフト、第１クラッチドラム、第２クラッチドラム、第１クラッチドラムベアリング、第２クラッチドラムベアリング、第１クラッチ缶、第２クラッチ缶、第１クラッチアクチュエータアセンブリ、第２クラッチアクチュエータアセンブリ、第１出力シャフト、第２出力シャフトを備える駆動ユニットを提供する段階であって、
前記第１及び第２クラッチドラムは、前記中間シャフトの端部に回転可能に取り付けられ、前記第１及び第２クラッチドラムの各々は、前記第１及び第２クラッチドラムの各々の内面上での複数の第１クラッチプレートの選択的な軸方向の運動を支持し、ベアリングマウントは、前記リングギアと逆の向きに、前記第１及び第２クラッチドラムの実質的に垂直な壁の部分における第１の側から軸方向外側に延び、前記ベアリングマウントは、前記第１及び第２クラッチドラムの前記実質的に垂直な壁の部分の一部として一体的に形成され、
前記第１及び第２クラッチ缶は、前記第１及び第２クラッチドラムから径方向内側に位置し、前記第１及び第２クラッチ缶の各々は、前記第１及び第２クラッチ缶の各々の外面上での複数の第２クラッチプレートの選択的な軸方向の運動を支持し、前記複数の第１クラッチプレートは、前記複数の第２クラッチプレートと交互に配置され、第１及び第２クラッチパックを形成し、前記第１及び第２クラッチ缶は、前記第１及び第２クラッチ缶から径方向内側に位置する前記第１及び第２出力シャフトの端部に直接接続され、
前記第１及び第２クラッチドラムベアリングは、前記第１及び第２クラッチ缶および前記第１及び第２クラッチドラムの複数の前記ベアリングマウントから径方向内側に位置し、
前記第１及び第２クラッチアクチュエータアセンブリは各々、複数のアクチュエータ、および、前記複数のアクチュエータによって駆動される複数のギアセットを有し、前記複数のギアセットは、第１及び第２ローラーランプアセンブリの複数の回転可能アクチュエータリングへ駆動的に接続され、少なくとも１つのローラーは、前記複数の回転可能アクチュエータリングと、前記第１及び第２ローラーランプアセンブリの複数の固定された回転不能プレッシャープレートとの間に位置し、複数のスラストベアリングは、前記複数の回転可能アクチュエータリングと前記第１及び第２クラッチパックとの間に位置する、
段階と、
前記駆動ユニットにアイドルモードを提供する段階であって、前記ピニオンギアが付いた前記ピニオンシャフト、前記リングギア、前記中間シャフト、前記第１クラッチドラム、および、前記第２クラッチドラムは、前記第１出力シャフトおよび前記第２出力シャフトから切断される、段階と、
係合モードを提供するする段階であって、前記ピニオンギアが付いた前記ピニオンシャフト、前記リングギア、前記中間シャフト、前記第１クラッチドラム、前記第２クラッチドラム、前記第１クラッチ缶、前記第２クラッチ缶、前記第１クラッチアクチュエータアセンブリ、および、前記第２クラッチアクチュエータアセンブリは、前記第１出力シャフトおよび前記第２出力シャフトのうち少なくとも１つに駆動力を提供する、段階と、
を有する、方法。
【請求項１２】
前記第１クラッチドラム、前記第２クラッチドラム、前記第１クラッチ缶、前記第２クラッチ缶、前記第１クラッチアクチュエータアセンブリ、前記第２クラッチアクチュエータアセンブリが、車両の後輪駆動を構成する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記リングギアが前記中間シャフトの中央部分の一部として一体的に形成される、請求項１１または１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願］
本出願は、参照によって本明細書に組み込まれる、２０１４年７月１６日に申請された米国仮特許出願第６２／０２５，２９７号の恩恵および優先権を主張する。
【０００２】
本開示は、自動車のディファレンシャル、および、関連するトルクカップリングユニットに関する。例えば、本開示は、ツインサイドシャフトトルクカップリングを備える後輪駆動ユニットに関し得る。本開示は更に、前輪が主駆動、後輪が補助駆動を提供するハイブリッド電気式、または、完全電気式の車両に関し得る。これらのいずれの場合も、本開示は、前輪と後輪との間の直接的な機械的接続を有しない車両に関し得る。
【背景技術】
【０００３】
全輪駆動車は、常用の主駆動系と、一時的な補助駆動系とを有してよく、補助駆動系は、車両の加速時または牽引力の乏しい条件下において付加的な牽引力を提供する。トルクカップリングは、補助駆動系において、主駆動系からのトルクの流れを制限し、主駆動系と補助駆動系との間の速度差を可能にするために使用されてよい。補助駆動系が付加的な牽引力を提供していない場合、それは回転し続け、摩擦および回転損失（オイル撹拌）を克服するのにエネルギーが失われる。そのどちらも燃費を低減させるように作用する。燃費を向上させるためには、補助駆動系との接続を自動的に切断して、エネルギー損失を取り除くことが望ましい。
【０００４】
後輪駆動ユニットが組み込まれている駆動系の効率を増大し、付加的な牽引力を駆動系に与えるために選択的に係合され得るツインサイドシャフトトルクカップリングを備える後輪駆動ユニットを開発することは有利であろう。
【発明の概要】
【０００５】
ツインサイドシャフトトルクカップリングを備える駆動ユニットは、第１端部および第２端部を有する中間シャフトと、リングギアを有する中央部分とを備える。第１クラッチドラムは、中間シャフトの第１端部に直接取り付けられる。第１クラッチドラムは、複数の第１クラッチプレートを有する。第１クラッチ缶は、第１クラッチドラムの径方向内側に位置する。第１クラッチ缶は、複数の第２クラッチプレートを有する。第１および第２のプレートは、交互に配置され、クラッチパックを形成する。第１クラッチ缶は、当該第１クラッチ缶から径方向内側に位置する第１出力シャフトの一方の端部に接続される。第１クラッチアクチュエータアセンブリは、第１クラッチを選択的に作動させる。また、駆動ユニットは、第２クラッチドラムと、クラッチ缶と、クラッチアクチュエータアセンブリとを有する。
【０００６】
複数のツインサイドシャフトを通してトルクをカップリングする方法は、アイドルモードを提供する段階を含む。このモードでは、２つのクラッチドラムと、両方のクラッチドラムに接続された中間シャフトと、中間シャフトに接続されたリングギアと、ピニオンギアとが、出力シャフトから切断される。また、係合モードも提供される。このモードでは、２つのクラッチドラムと、中間シャフトと、リングギアと、ピニオンギアとが、出力シャフトに駆動力を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
上述の内容、および、本開示の他の利点は、当業者であれば、添付の図面を参照しながら、以下の詳細な説明から容易に理解できるであろう。
【図１】本開示の実施形態によるツインサイドシャフトカップリングを備える後輪駆動ユニットの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明は、別途逆に明示した場合を除き、様々な代替的な向き及び段階の順序をとり得ることが理解されるべきである。添付の図面に示され、以下の明細書にて記載される特定のデバイスおよびプロセスは、本発明における発明の概念の単なる例示的な実施形態にすぎないこともまた理解されるべきである。従って、開示される実施形態に関連した特定の寸法、方向、向き、または、その他の物理的な特性は、そうでないと明示的に述べられていない限り、限定であるとみなされるべきではない。
【０００９】
本開示は、自動車用のディファレンシャルおよび関連するトルクカップリングユニットに関する。例えば、本開示は、ツインサイドシャフトトルクカップリングを備える後輪駆動ユニットに関する。本開示は更に、本明細書に記載した機構を介して、前輪が主駆動、後輪が補助駆動を提供するハイブリッド電気式、または、完全電気式の車両に関し得る。これらの場合のいずれかにおいて、本開示は、前輪と後輪との間に直接的な機械接続を有しない車両に関し得る。車両は、主に化石燃料で駆動する車両、ハイブリッド駆動車両、および電気車両のうち少なくとも１つであってよい。
【００１０】
図１は、第１サイドシャフトトルクカップリング１２および第２サイドシャフトトルクカップリング１４を有する後輪駆動ユニット１０を示す。後輪駆動ユニット１０は、ピニオンシャフト１６と駆動係合している。ピニオンシャフト１６は、ベアリング１８に回転可能に取り付けられ、限定はしないが、内燃エンジンのような回転動力源に駆動係合される。
【００１１】
ピニオンシャフト１６は、第１サイドシャフトトルクカップリング１２および第２サイドシャフトトルクカップリング１４を通して第１出力シャフト２０および第２出力シャフト２２とそれぞれ駆動係合する。第１出力シャフト２０は、内側端部２０Ａおよび外側端部２０Ｂを有する。ピニオンシャフト１６は、これに取り付けられ、ピニオンシャフト１６とともに回転するピニオンギア２４を含む。ピニオンギア２４は、後輪駆動ユニット１０のリングギア２６とかみ合う。ピニオンギア２４は複数の歯（図示せず）の第１の組を有し、リングギア２６は複数の歯（図示せず）の第２の組を有する。複数の歯の２つの組は互いに対して相補的であり、互いにかみ合い、ピニオンギア２４からリングギア２６へと回転駆動を与える。
【００１２】
後輪駆動ユニット１０は、リングギア２６、中間シャフト２８、第１サイドシャフトトルクカップリング１２、および第２サイドシャフトトルクカップリング１４を有する。リングギア２６は、中間シャフト２８と駆動係合する。更に、リングギア２６は、中間シャフト２８と一体的に形成され得るか、または、複数の留め具で中間シャフト２８に固定され得ることが理解される。リングギア２６と中間シャフト２８との接続の結果、リングギア２６がピニオンギア２４によって駆動されるときに中間シャフト２８が回転することが理解できる。後輪駆動ユニット１０はハウジング（図示せず）内に配置されるが、後輪駆動ユニット１０と共に使用されるハウジングは、いずれかの従来の手段で互いに連結された複数のハウジングを有し得ることを理解すべきである。
【００１３】
中間シャフト２８は、リングギア２６、第１サイドシャフトトルクカップリング１２、および、第２サイドシャフトトルクカップリング１４と駆動係合する、細長い剛性部材である。中間シャフト２８は、ハウジング（図示せず）内に配置された一対のベアリング３０によって回転可能に支持される。中間シャフト２８の第１端部３２は、第１サイドシャフトトルクカップリング１２と駆動係合し、中間シャフト２８の第２端部３４は、第２サイドシャフトトルクカップリング１４と駆動係合する。中間シャフト２８の中央部分３６は、リングギア２６と駆動係合する。
【００１４】
第１サイドシャフトトルクカップリング１２は、クラッチドラム３８、クラッチ缶４０、複数の第１クラッチプレート４２、複数の第２クラッチプレート４４、クラッチアクチュエータアセンブリ４６を有する。クラッチドラム３８は、中間シャフト２８の第１端部３２と駆動係合し、クラッチ缶４０は、第１出力シャフト２０の遠位端４８と駆動係合する。クラッチアクチュエータアセンブリ４６は、選択的に係合され、複数の第１クラッチプレート４２および複数の第２クラッチプレート４４を通してクラッチドラム３８とクラッチ缶４０との間の駆動係合を促進し得る。
【００１５】
クラッチドラム３８は、中空で円筒形状の部材である。クラッチドラム３８は、上述のように、中間シャフト２８と駆動係合する。クラッチドラム３８は、クラッチドラム３８の内面５０に位置する複数の第１クラッチプレート４２を格納する。複数の第１クラッチプレート４２は、内面５０に固定され、動作中、そこから離れないが、複数の第１クラッチプレート４２は、内面５０に沿って軸方向に移動可能である。複数の第１クラッチプレート４２は、複数の第２クラッチプレート４４と交互に配置される。交互に配置された複数のクラッチプレート４２、４４が共にクラッチパック５２を形成する。
【００１６】
クラッチ缶４０は、中空で円筒形状の部材である。クラッチ缶４０は、例えば複数のスプラインを通して、第１出力シャフト２０の遠位端４８と駆動係合する。複数の第２クラッチプレート４４は、クラッチ缶４０の外面５４上で、クラッチ缶４０の周囲に配置される。複数の第２クラッチプレート４４は、外面５４に固定され、動作中、そこから離れないが、複数の第２クラッチプレート４４は、外面５４に沿って軸方向に移動可能である。
【００１７】
クラッチ缶４０と第１出力シャフト２０との間にクラッチドラム３８の実質的に垂直な壁の部分５３の第１の側５１から延びる第１クラッチドラムベアリング５５は、第１出力シャフト２０の内側端部２０Ａを回転可能に支持する。より具体的には、ベアリングマウント５５Ａが、リングギア２６と逆の向きに、クラッチドラム３８の実質的に垂直な壁の部分５３の第１の側５１から延びることで、第１クラッチドラムベアリング５５がそれに取り付けられる。本開示の本実施形態によると、第１クラッチドラムベアリング５５は、ベアリングマウント５５Ａから径方向のすぐ内側に隣接して配置される。更に、本開示の本実施形態によると、第１クラッチドラムベアリング５５は、ベアリングマウント５５Ａと、第１出力シャフト２０の内側端部２０Ａとの間に配置される。本開示の別の実施形態によると、ベアリングマウント５５Ａは、クラッチドラム３８の実質的に垂直な壁の部分５３の第１の側５１の一部として一体的に形成される。第１クラッチドラムベアリング５５は、第１出力シャフト２０の内側端部２０Ａを回転可能に支持する。
【００１８】
クラッチアクチュエータアセンブリ４６は、クラッチパック５２に隣接する位置にある。クラッチアクチュエータアセンブリ４６は、アクチュエータ５６、ギアセット５８、および、ローラーランプアセンブリ６０を有する。アクチュエータ５６は、ギアセット５８と駆動係合し、ギアセット５８は、ローラーランプアセンブリ６０と駆動係合する。
【００１９】
アクチュエータ５６は、小型で容易に制御可能な可逆電動モータのようなものであってよい。油圧式または空圧式のように、その他任意の適切なタイプのアクチュエータが使用されてよく、これらも本開示の範囲内に入ることが理解されるであろう。
【００２０】
アクチュエータ５６は、一組の減速ギアであってよいギアセット５８を駆動する。記載される実施形態においては、アクチュエータ５６の第１ギア６２が、ギアセット５８の第２ギア６４を駆動する。第２ギア６４は、ギアセット５８の第３ギア６６を駆動する。ギア６２、６４、６６は、アクチュエータ５６と第３ギア６６との間で、所望のトルクおよび減速を実現する。示される以外のその他のギアの数および向きが可能であり、様々な速度およびトルクをもたらす。
【００２１】
第３ギア６６は、ローラーランプアセンブリ６０のアクチュエータリング６８と駆動係合する。より好ましくは、アクチュエータリング６８は、第３ギア６６上の複数の歯と係合する一組の歯（図示せず）を、径方向の外面に有する。アクチュエータリング６８の複数の歯は、アクチュエータリング６８の周りに円周方向に延びている。アクチュエータリング６８の複数の歯は、アクチュエータリング６８の周囲全体を覆うのでもよいし、あるいは周囲の一部分を覆うのでもよい。第３ギア６６の回転が、アクチュエータリング６８の複数の歯を回転させるのでアクチュエータリング６８を回転させる。
【００２２】
ローラーランプアセンブリ６０はまた、プレッシャープレート７０および複数のローラー７２を備える。複数のローラー７２は、プレッシャープレート７０とアクチュエータリング６８との間に配置される。代替的に、アクチュエータリングおよびプレッシャープレートの反対側に設けられた共働するカム面を含むカムディスクアクチュエータ（図示せず）が、ローラーランプアセンブリ６０の代わりに使用されてもよい。
【００２３】
プレッシャープレート７０は、アクチュエータリング６８とプレッシャープレート７０との間に発生する軸方向の力に耐え、クラッチパック５２に荷重を与えるべく軸スラストベアリング７４に加えられる軸方向の力を発生させる。プレッシャープレート７０は、複数のローラー７２に隣接して、回転不能に取り付けられる。プレッシャープレート７０の環状の径方向面７６は、アクチュエータリング６８に面しており、軸方向の深さが変化し円周方向に延びる一組の溝（図示せず）を有するように形成される。円周方向に延びる一組の溝は、アクチュエータリング６８の対向する環状面７８上の複数の相補的な溝（図示せず）に面する。対向する環状面７８における円周方向に延びる一組の溝の深さは、環状の径方向面７６における円周方向に延びる一組の溝から、円周の反対方向に変化する。
任意のコンポーネントであるアクチュエータリングベアリング８０は、アクチュエータリング６８に隣接して取り付けられる。本開示の一実施形態によると、アクチュエータリングベアリング８０は、スラストベアリング以外のベアリングである。本開示の図１で示すように、アクチュエータリングベアリング８０は、アクチュエータリング６８とプレッシャープレート７０との間に配置され、アクチュエータリング６８とプレッシャープレート７０との間の相対的回転を支持する。また、アクチュエータリングベアリング８０はブッシングであってもよいことが理解されるであろう。アクチュエータリングベアリング８０は、アクチュエータリング６８からの分離力に反応するが、代替的に、または追加的に、ローラーランプアセンブリ６０を通して分離力に反応してもよいことが理解されるであろう。
【００２４】
複数のローラー７２は複数の球体または複数の細長いローラーの一方である。複数のローラー７２の数は、対向する環状面７８および環状の径方向面７６の各々に形成される円周方向に延びる複数の溝の数に対応する。複数のローラー７２は、プレッシャープレート７０とアクチュエータリング６８との間において、円周方向に延びる複数の溝の各々の対に１つ配置される。 
【００２５】
アクチュエータ５６がアクチュエータリング６８を移動させて、プレッシャープレート７０に対して角度を持たせると、アクチュエータリング６８は軸方向に駆動されることが理解される。その結果、アクチュエータリング６８は、クラッチパック５２に摩擦による荷重を可変的に与える。アクチュエータリング６８の軸方向運動は、軸スラストベアリング７４を通じて、クラッチパック５２へと伝動される。その結果、アクチュエータリング６８がクラッチパック５２に摩擦による荷重を可変的に与えるとき、軸スラストベアリング７４の少なくとも一部が、クラッチパック５２の複数の第１のクラッチプレート４２、または、複数の第２のクラッチプレート４４と直接接触する。軸スラストベアリング７４は、プレッシャープレート７０とクラッチパック５２との間に設けられて、相対的な回転を可能にさせ、それらの間の摩擦を低減する。
【００２６】
複数のクラッチプレート４２、４４の間の粘性抵抗トルクを最小限にするべく、プレート４４が等間隔になることを確実にするために、複数の第２クラッチプレート４４の各々の間に複数の波状バネ（図示せず）が配置されてよい。複数の波状バネはまた、複数の軸スラストベアリング７４、および、ローラーランプアセンブリ６０の配置を確実にするための予圧を生じる。ローラーランプアセンブリ６０の作動に応じた複数のクラッチプレート４２、４４の圧縮により、複数のクラッチプレート４２、４４が共に回転させられる。クラッチパック５２を介してクラッチ缶４０をクラッチドラム３８へ接続することにより、第１出力シャフト２０を回転させ、そこへ駆動力を提供し、これにより、第１出力シャフト２０と駆動係合している接続された車輪（図示せず）へ駆動力を提供する。
【００２７】
第２出力シャフト２２は、内側端部２２Ａおよび外側端部２２Ｂを有する。本開示の図１に示すように、第１出力シャフト２０の外側端部２０Ｂの少なくとも一部は、ベアリング８２によって回転可能に支持される。ベアリング８２は、アクチュエータリング６８およびアクチュエータリングベアリング８０から径方向内側に位置する。更に、ベアリング８２は、アクチュエータリング６８およびアクチュエータリングベアリング８０から径方向外側に位置する。本開示の一実施形態によると、ベアリング８２は、複数のローラー７２と逆向きに、複数のプレッシャープレート７０の側８８から軸方向外側に延びる軸方向延伸部分８６の内面８４から径方向のすぐ内側に隣接して配置される。更に、本開示の本実施形態において、ベアリング８２は、軸方向延伸部分８６と、第１出力シャフトの外側端部２０Ｂとの間に配置される。非限定的な例として、軸方向延伸部分８６は、ハウジングまたはプレッシャープレート７０の一部である。
【００２８】
第２サイドシャフトトルクカップリング１４は、第１サイドシャフトトルクカップリング１２の鏡像であり、同一のコンポーネントおよびレイアウトを有する。カップリング１４は、カップリング１２と同一の、ただしプライム記号が追加された参照番号を使用して記載される。
【００２９】
第２サイドシャフトトルクカップリング１４は、クラッチドラム３８'クラッチ缶４０'、複数の第１クラッチプレート４２'、複数の第２クラッチプレート４４'、および、クラッチアクチュエータアセンブリ４６'を有する。クラッチドラム３８'は、中間シャフト２８の第２端部３４と駆動係合し、クラッチ缶４０'は、第１出力シャフト２２の遠位端４８'と駆動係合する。クラッチアクチュエータアセンブリ４６'は、選択的に係合され得て、複数の第１クラッチプレート４２'および複数の第２クラッチプレート４４'を通してクラッチドラム３８'とクラッチ缶４０'との間の駆動係合を促進する。
【００３０】
クラッチドラム３８'は、中空で円筒形状の部材である。クラッチドラム３８'は、上述のように、中間シャフト２８と駆動係合する。クラッチドラム３８'は、クラッチドラム３８'の内面５０'に位置する複数の第１クラッチプレート４２'を格納する。複数の第１クラッチプレート４２'は、内面５０'に固定され、動作中、そこから離れないが、複数の第１クラッチプレート４２'は、内面５０'に沿って軸方向に移動可能である。複数の第１クラッチプレート４２'は、複数の第２クラッチプレート４４'と交互に配置される。交互に配置された複数のクラッチプレート４２'、４４'が共にクラッチパック５２'を形成する。
【００３１】
クラッチ缶４０'は、中空で円筒形状の部材である。クラッチ缶４０'は、例えば複数のスプラインを通して、第２出力シャフト２２の遠位端４８'と駆動係合する。複数の第２クラッチプレート４４'は、クラッチ缶４０'の外面５４'上で、クラッチ缶４０の周囲に配置される。複数の第２クラッチプレート４４'は、外面５４'に固定され、動作中、そこから離れないが、複数の第２クラッチプレート４４'は、外面５４'に沿って軸方向に移動可能である。
【００３２】
クラッチドラム３８'の実質的に垂直な壁の部分５３'の第１の側５１'から延び、クラッチ缶４０'と第２出力シャフト２２との間にある第２クラッチドラムベアリング５５'は、第２出力シャフト２２の内側端部２２Ａを回転可能に支持する。より具体的には、ベアリングマウント５５Ａ'が、リングギア２６と逆向きに、クラッチドラム３８'の実質的に垂直な壁の部分５３'の第１の側５１'から軸方向外側に延びることで、第２クラッチドラムベアリング５５'がそれに取り付けられる。第２クラッチドラムベアリング５５'は、第２出力シャフト２２の内側端部２２Ａを回転可能に支持する。
【００３３】
クラッチアクチュエータアセンブリ４６'は、クラッチパック５２'に隣接する位置にある。クラッチアクチュエータアセンブリ４６'は、アクチュエータ５６'、ギアセット５８'、および、ローラーランプアセンブリ６０'を有する。アクチュエータ５６'は、ギアセット５８'と駆動係合し、ギアセット５８'は、ローラーランプアセンブリ６０'と駆動係合する。
【００３４】
アクチュエータ５６'は、小型で容易に制御可能なので、可逆電動モータのようなものであってよい。油圧式または空圧式のように、その他任意の適切なタイプのアクチュエータが使用されてよく、これらも本開示の範囲内に入ることが理解されるであろう。
【００３５】
アクチュエータ５６'は、一組の減速ギアであってよいギアセット５８'を駆動する。記載される実施形態においては、アクチュエータ５６'の第１ギア６２'が、ギアセット５８'の第２ギア６４'を駆動する。第２ギア６４'は、ギアセット５８'の第３ギア６６'を駆動する。ギア６２'、６４'、６６'は、アクチュエータ５６'と第３ギア６６'との間で、所望のトルクおよび減速を実現する。示される以外のその他のギアの数および向きが可能であり、様々な速度およびトルクをもたらす。
【００３６】
第３ギア６６'は、ローラーランプアセンブリ６０'のアクチュエータリング６８'と駆動係合する。より好ましくは、アクチュエータリング６８'は、第３ギア６６'上の複数の歯と係合する一組の歯（図示せず）を、径方向の外面に有する。アクチュエータリング６８'の複数の歯は、アクチュエータリング６８'の周りに円周方向に延びている。アクチュエータリング６８'の複数の歯は、アクチュエータリング６８'の周囲全体を覆うのでもよいし、あるいは周囲の一部分を覆うのでもよい。第３ギア６６'の回転が、アクチュエータリング６８'の複数の歯を回転させるのでアクチュエータリング６８'を回転させる。
【００３７】
ローラーランプアセンブリ６０'はまた、プレッシャープレート７０'および複数のローラー７２'を備える。複数のローラー７２'は、プレッシャープレート７０'とアクチュエータリング６８'との間に配置される。代替的に、アクチュエータリングおよびプレッシャープレートの反対側に設けられた共働するカム面を含むカムディスクアクチュエータ（図示せず）が、ローラーランプアセンブリ６０'の代わりに使用されてもよい。
【００３８】
プレッシャープレート７０'は、アクチュエータリング６８'とプレッシャープレート７０'との間に発生する軸方向の力に耐え、クラッチパック５２'に荷重を与えるべく軸スラストベアリング７４'に加えられる軸方向の力を発生させる。プレッシャープレート７０'は、複数のローラー７２'に隣接して、回転不能に取り付けられる。プレッシャープレート７０'の環状の径方向面７６'は、アクチュエータリング６８'に面しており、軸方向の深さが変化し円周方向に延びる一組の溝（図示せず）を有するように形成される。円周方向に延びる一組の溝は、アクチュエータリング６８'の対向する環状面７８'上の複数の相補的な溝（図示せず）に面する。対向する環状面７８'における円周方向に延びる一組の溝の深さは、環状の径方向面７６'における円周方向に延びる一組の溝から、円周の反対方向に変化する。任意のコンポーネントであるアクチュエータリングベアリング８０'は、アクチュエータリング６８'に隣接して取り付けられる。本開示の一実施形態によると、アクチュエータリングベアリング８０'は、スラストベアリング以外のベアリングである。本開示の図１で示すように、アクチュエータリングベアリング８０'は、アクチュエータリング６８'とプレッシャープレート７０'との間に配置され、アクチュエータリング６８'とプレッシャープレート７０'との間の相対的回転を支持する。また、アクチュエータリングベアリング８０'はブッシングであってもよいことが理解されるであろう。アクチュエータリングベアリング８０'は、アクチュエータリング６８'からの分離力に反応するが、代替的に、または追加的に、ローラーランプアセンブリ６０'を通して分離力に反応してもよいことを理解されたい。
【００３９】
複数のローラー７２'は複数の球体または複数の細長いローラーの一方である。複数のローラー７２'の数は、対向する環状面７８および環状の径方向面７６の各々に形成される円周方向に延びる複数の溝の数に対応する。複数のローラー７２'は、プレッシャープレート７０'とアクチュエータリング６８'との間において、円周方向に延びる複数の溝の各対に１つ配置される。
【００４０】
アクチュエータ５６'がアクチュエータリング６８'を移動させて、プレッシャープレート７０'に対して角度を持たせると、アクチュエータリング６８'は軸方向に駆動されることが理解される。その結果、アクチュエータリング６８'は、クラッチパック５２'に摩擦による荷重を可変的に与える。アクチュエータリング６８'の軸方向運動は、軸スラストベアリング７４'を通じて、クラッチパック５２'へと伝動される。その結果、アクチュエータリング６８'がクラッチパック５２'に摩擦による荷重を可変的に与えるとき、軸スラストベアリング７４'の少なくとも一部が、クラッチパック５２'の複数の第１のクラッチプレート４２'、または、複数の第２のクラッチプレート４４'と直接接触する。軸スラストベアリング７４'は、プレッシャープレート７０'とクラッチパック５２'との間に設けられて、相対的な回転を可能にさせ、それらの間の摩擦を低減する。
【００４１】
複数のクラッチプレート４２'、４４'の間の粘性抵抗トルクを最小限にするべく、プレート４４'が等間隔になることを確実にするために、複数の第２クラッチプレート４４'の各々の間に複数の波状バネ（図示せず）が配置されてよい。複数の波状バネはまた、複数の軸スラストベアリング７４'、および、ローラーランプアセンブリ６０'の配置を確実にするための予圧を生じる。ローラーランプアセンブリ６０'の作動に応じた複数のクラッチプレート４２'、４４'の圧縮により、複数のクラッチプレート４２'、４４'が共に回転させられる。クラッチパック５２'を介してクラッチ缶４０'をクラッチドラム３８'へ接続することにより、第２出力シャフト２２を回転させ、そこへ駆動力を提供し、これにより、第２出力シャフト２２と駆動係合している接続された車輪（図示せず）へ駆動力を提供する。本開示の図１に示すように、第１出力シャフト２０の外側端部２２Ｂの少なくとも一部は、ベアリング８２'によって回転可能に支持される。ベアリング８２'は、アクチュエータリング６８'およびアクチュエータリングベアリング８０'から径方向内側に位置する。更に、ベアリング８２'は、アクチュエータリング６８'およびアクチュエータリングベアリング８０'から径方向外側に位置する。本開示の一実施形態によると、ベアリング８２'は、複数のローラー７２'と逆向きに、複数のプレッシャープレート７０'の側８４'から軸方向外側に延びる軸方向延伸部分８６'の内面８４'から径方向のすぐ内側に隣接して配置される。更に、本開示の本実施形態において、ベアリング８２'は、軸方向延伸部分８６'と、第２出力シャフト２２の外側端部２０Ｂとの間に配置される。非限定的な例として、軸方向延伸部分８６'は、ハウジングまたはプレッシャープレート７０'の一部である。
【００４２】
使用中、後輪駆動ユニット１０の第１サイドシャフトトルクカップリング１２および第２サイドシャフトトルクカップリング１４は、後輪駆動ユニット１０が組み込まれている車両（図示せず）の駆動系（図示せず）の効率を高めるべく、選択的に切断され得る。クラッチアクチュエータアセンブリ４６、および４６'と、それに伴い、第１サイドシャフトトルクカップリング１２、および第２サイドシャフトトルクカップリング１４とは、電子制御ユニット（図示せず）によって制御される。その制御は、限定はしないが、車輪速度を含む、少なくとも１つの車両パラメータに従って、車両走行条件を判断することにより実行される。従って、後輪駆動ユニット１０には、切断機能が提供され、これにより、クラッチドラム３８、３８'、中間シャフト２８、リングギア２６、およびピニオンシャフト１６をアイドル状態に置くことが可能となる。アイドル状態において、クラッチドラム３８、３８'、中間シャフト２８、リングギア２６、および、ピニオンシャフト１６は、車両の駆動系の残り部分から駆動切断される。 
【００４３】
更に、後輪駆動ユニット１０の第１サイドシャフトトルクカップリング１２および第２サイドシャフトトルクカップリング１４は、後輪駆動ユニット１０が組み込まれる車両（図示せず）の駆動系（図示せず）に付加的な牽引力を提供するべく、選択的に係合され得る。クラッチアクチュエータアセンブリ４６、および４６'と、それに伴い、第１サイドシャフトトルクカップリング１２、および第２サイドシャフトトルクカップリング１４とは、電子制御ユニット（図示せず）によって制御される。その制御は、限定はしないが、車輪速度を含む、少なくとも１つの車両パラメータに従って、車両走行条件を判断することにより実行される。従って、第１サイドシャフトトルクカップリング１２および第２サイドシャフトトルクカップリング１４のうち少なくとも１つが係合されるとき、後輪駆動ユニット１０が車両に提供する牽引力が高くなる。クラッチドラム３８、３８'、中間シャフト２８、リングギア２６、および、ピニオンシャフト１６は、第１サイドシャフトトルクカップリング１２および第２サイドシャフトトルクカップリング１４の作動を通して、駆動状態に置かれる。 
【００４４】
クラッチアクチュエータアセンブリ４６、４６'が係合されるとき、クラッチアクチュエータアセンブリ４６、４６のうち少なくとも１つを滑り状態に置くことによって、車両の動作中に、接続された車輪のうち少なくとも１つの滑りを低減するべく、後輪駆動ユニット１０が使用され得る。後輪駆動ユニット１０はまた、望ましくない偏揺れ障害に対して車両を制動すべく、車両の加速動作中に係合されてもよい。更に、後輪駆動ユニット１０はまた、望ましくないオーバーステア状態を修正するための内側位置を有する車輪アセンブリにトルクを伝達すべく、車両のコーニング動作中に係合されてもよい。
【００４５】
特許法の規定に従って、その好ましい実施形態を表すと考えられるように本発明を記載してきた。しかしながら、発明は、その範囲または精神から逸脱することなく、具体的に示され、記載されたものとは別なように実施され得ることに留意されるべきである。
【図１】
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