(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力伝達ユニットのための切断組立体であって、
前記切断組立体は：
軸の周りで選択的に回転駆動され、前記回転軸に対して傾斜したカム表面と、前記カム表面から周方向に離間したボイドとを有する、カム；並びに
カム係合表面を有するカム従動子を備え、
前記カム係合表面は、前記カムの回転の少なくとも一部分の間に前記カム従動子が変位するように、前記カム表面によって係合されるよう配設され、
前記カム及び前記カム従動子の一方又は両方は、前記回転軸に対してある角度で設けられた境界表面を含み、これにより、前記カム表面が前記カム係合表面と係合していない場合に、前記カムの回転の少なくとも一部分の間の前記カム従動子の軸方向移動を制御し、
前記境界表面は、前記カム表面よりも急峻な角度で設けられ、これにより、カムの所定の回転量に関して、前記カム表面が前記カム従動子を変位させている時よりも、前記境界表面が前記カムによって係合された時の方が、前記カム従動子の更に大きな軸方向移動が発生する、切断組立体。
【請求項２】
前記カムは、それぞれが端部表面を画定する複数のランド部材と、各前記ランド部材の各側のボイドとを含み、
各前記ランド部材は、前記ランド部材の前記端部表面まで延在する、前記カム従動子を前記カムから離れるように軸方向に変位させるよう適合された、カム表面を含み、
各前記ランド部材はまた、前記端部表面から前記カムの回転方向に隣接するボイドまで延在する前記境界表面も含む、請求項１に記載の切断組立体。
【請求項３】
前記カム従動子は、それぞれが端部表面を画定する複数のランド部材と、各前記ランド部材の各側のボイドとを含み、
各前記ランド部材は、前記ランド部材の前記端部表面まで延在する、前記カム従動子を前記カムから離れるように軸方向に変位させるよう適合された、カム係合表面を含み、
各前記ランド部材はまた、前記カムの回転方向隣接するボイドまで延在する前記境界表面も含む、請求項１に記載の切断組立体。
【請求項４】
前記カムの回転中に、前記カムの前記カム表面は、前記カム従動子の１つの前記ランド部材の前記カム係合表面と係合し、これによって前記カム従動子を前記カムから離れる方向に軸方向に変位させ、
前記カムの前記ボイドに向かう前記カム従動子の前記ランド部材の移動は、前記カムを、前記カム従動子の隣接する境界表面と係合させ、これによって前記カムに向かう方向の前記カム従動子の軸方向移動を制御する、請求項３に記載の切断組立体。
【請求項５】
前記カムは、複数のランド部材と、各前記ランド部材の両側のボイドとを有し、
前記カム従動子は、複数のランド部材と、前記カム従動子の各前記ランド部材の両側のボイドとを有し、
前記カムは、前記カム従動子に対して回転することによって、前記カムの前記ランド部材を前記カム従動子の前記ボイド内で選択的に位置決めし、
前記カムの更なる回転は、前記カムの前記ランド部材を前記カム従動子の前記ボイドから除去して、前記カム従動子を前記カムから離れるように軸方向に変位させ、
前記境界表面は、前記カムの前記ランド部材が前記カム従動子の前記ボイド内へと移動する際の前記カム従動子の軸方向移動を制御する、請求項１に記載の切断組立体。
【請求項６】
前記切断組立体はまた、カラーも備え、
前記カラーは、前記カム従動子に動作可能に連結され、かつ前記カム従動子が軸方向に移動する際に軸方向に可動であり、
前記カラーは、前記カラーが軸方向移動する際に、２つのシャフトを選択的に一体に連結及び連結解除するよう配設される、請求項１に記載の切断組立体。
【請求項７】
前記カラーは、前記カラーが前記カム従動子の軸方向移動に反応するように、前記カラーを降伏可能に付勢する少なくとも１つのばねによって、前記カム従動子に連結される、請求項６に記載の切断組立体。
【請求項８】
前記切断組立体はまた：
前記カムに連結されて前記カムを選択的に回転させる、ウォーム歯車；
前記ウォーム歯車に連結されて前記ウォーム歯車を回転駆動するシャフト；並びに
前記ウォーム歯車及び前記シャフトによって係合されて、前記シャフトと前記ウォーム歯車との間の直接的な接触を制限する、ダンパも備える、請求項１に記載の切断組立体。
【請求項９】
前記切断組立体は：
ある軸の周りで回転する入力シャフト；
前記入力シャフトと軸方向に整列された切断シャフト；
カラー；及び
衝撃吸収デバイスをさらに備え、
前記カラーは、前記入力シャフト及び前記切断シャフトに対して、前記カラーが前記入力シャフトと前記切断シャフトとを一体に連結することによって前記入力シャフトの回転が前記切断シャフトの回転を引き起こす係合位置と、前記カラーが前記入力シャフトと前記切断シャフトとを連結せず、前記切断シャフトが前記入力シャフトと共に回転しない係合解除位置との間で可動であり、
前記衝撃吸収デバイスは、前記カラーが前記係合位置にある場合に前記カラーを係合させるために、前記入力シャフトによって支持される、請求項１に記載の切断組立体。
【請求項１０】
前記衝撃吸収デバイスは、ばねワッシャ、単回ターンの波状ワッシャ、複数回ターンの波状ワッシャ、円錐形の皿ばね、屈曲したワッシャ、湾曲したワッシャ、指状ワッシャ、調整可能なスペーサ、他の弾性部材、又はダンパである、請求項９に記載の切断組立体。
【請求項１１】
前記入力シャフトは、フランジを有する端部部分を有し、
前記フランジは前記衝撃吸収デバイスを支持し、前記衝撃吸収デバイスを前記カラーと前記フランジとの間で圧縮できるようにする、請求項９に記載の切断組立体。
【請求項１２】
前記入力シャフトは、スプライン付き部分を含み、
前記衝撃吸収デバイスは、前記スプライン付き部分と前記フランジとの間に配置される
、請求項１１に記載の切断組立体。
【請求項１３】
動力伝達ユニットのための切断組立体であって、
前記切断組立体は：
ある軸の周りで回転する入力シャフト；
前記入力シャフトと軸方向に整列された切断シャフト；
カラー；
カム；
カム従動子；及び
境界表面を備え、
前記カラーは、前記入力シャフト及び前記切断シャフトに対して、前記カラーが前記入力シャフトと前記切断シャフトとを一体に連結することによって前記入力シャフトの回転が前記切断シャフトの回転を引き起こす係合位置と、前記カラーが前記入力シャフトと前記切断シャフトとを連結せず、前記切断シャフトが前記入力シャフトと共に回転しない係合解除位置との間で可動であり、
前記カムは、軸の周りで選択的に回転駆動され、複数のランド部材と、各前記ランド部材の各側のボイドとを有し、各前記ランド部材は、前記回転軸に対して傾斜したカム表面を有し、
前記カム従動子は、複数のランド部材と、前記カム従動子の各前記ランド部材の両側のボイドとを有し、前記カムは、前記カム従動子に対して回転することによって、前記カムの前記ランド部材を前記カム従動子の前記ボイド内で選択的に位置決めし、また前記カムの前記ランド部材を前記カム従動子の前記ボイドから選択的に除去して、前記カム従動子を前記カムから離れるように軸方向に変位させ、
前記境界表面は、前記カム及び前記カム従動子の一方又は両方によって支持され、これにより、前記カムの前記ランド部材が前記カム従動子の前記ボイド内へと移動する際の前記カム従動子の軸方向移動を制御し、
前記カラーは、前記カム従動子に動作可能に連結され、これにより前記カラーは、前記カム従動子が軸方向に移動する際に軸方向に移動して、前記カラーを前記係合位置と前記係合解除位置との間で移動させ、
前記境界表面は、前記係合解除位置から前記係合位置への道程の少なくとも一部における前記カラーの移動に対応する、前記カム従動子の移動を制御し、
さらに前記境界表面は、前記カム表面よりも急峻な角度で設けられ、これにより、カムの所定の回転量に関して、前記カム表面が前記カム従動子を変位させている時よりも、前記境界表面が前記カムによって係合された時の方が、前記カム従動子の更に大きな軸方向移動が発生する、切断組立体。
【請求項１４】
前記組立体はまた、前記カラーが前記係合位置にある場合に前記カラーを係合させるために、前記入力シャフトによって支持される、衝撃吸収デバイスも含む、請求項１３に記載の切断組立体。
【請求項１５】
前記入力シャフトはフランジを有し、
前記フランジは前記衝撃吸収デバイスを支持し、前記衝撃吸収デバイスを前記カラーと前記フランジとの間で圧縮できるようにする、請求項１４に記載の切断組立体。
【請求項１６】
前記切断組立体はまた：
前記カムに連結されて前記カムを選択的に回転させる、ウォーム歯車；
前記ウォーム歯車に連結されて前記ウォーム歯車を回転駆動するシャフト；並びに
前記ウォーム歯車及び前記シャフトによって係合されて、前記シャフトと前記ウォーム歯車との間の直接的な接触を制限する、ダンパも備える、請求項１３に記載の切断組立体。
【請求項１７】
前記衝撃吸収デバイスは前記入力シャフトの端部部分で前記入力シャフトによって支持される、請求項９に記載の切断組立体。
【請求項１８】
カラーハウジング、前記カラーと前記カラーハウジングで作用するばねも備え、前記ばねは前記衝撃吸収デバイスから離れている、請求項９に記載の切断組立体。
【請求項１９】
前記入力切断シャフトおよび前記カラーハウジングで作用する付勢ばねも備える、請求項１８に記載の切断組立体。
【請求項２０】
前記カラーが係合位置にあるとき前記衝撃吸収デバイスがカラーと入力シャフトの一部との間で圧縮されるよう、前記衝撃吸収デバイスが前記入力シャフトの端部に形成されたチャネル内に受承されている請求項９に記載の切断組立体。
【請求項２１】
前記入力シャフトは、前記チャネルに隣接するフランジを含み、カラーが係合位置にあるとき、衝撃吸収装置はフランジに対して圧縮される請求項２０に記載の切断組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１３年４月１５日出願の米国仮特許出願第６１／８１１９７６号の便益を主張し、上記米国仮特許出願の内容全体として本出願に援用される。
【０００２】
本開示は、概して動力伝達ユニットに関し、より詳細には、回転構成部品の係合解除及び再係合のための切断機構を有する動力伝達ユニットに関する。
【背景技術】
【０００３】
動力伝達ユニットは一般に、前輪駆動ベースの全輪駆動システムにおいて利用される。動力伝達ユニットは、特定の車両動作条件中に前輪のみに動力を伝達するために、切断デバイスを含んでよい。切断デバイスは、後輪をアクティブに駆動する必要がない場合に、動力伝達ユニットと車両の後輪との間の連鎖及びシャフトを連結解除する。切断デバイスは、共線上の複数のシャフトの整列部分を連結するシフトカラーと、このシフトカラーを係合位置と係合解除位置との間で移動させるためにシフトカラーに連結されるカムデバイスとを含む。係合位置では、シフトカラーは共回転のためにシャフトを連結し、係合解除位置では、シャフトは連結されず、互いに独立して回転し得る。回転するシャフトの連結及び連結解除は、系内で生成される雑音、振動及び不快な触覚的フィードバックを含むがこれらに限定されない多くの課題を呈する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
少なくともいくつかの実装形態において、動力伝達ユニットのための切断組立体は、カム及びカム従動子を含む。カムは軸の周りで選択的に回転駆動され、回転軸に対して傾斜したカム表面と、このカム表面から周方向に離間したボイドとを有する。カム従動子はカム係合表面を有し、このカム係合表面は、カムの回転の少なくとも一部分の間にカム従動子が変位するように、カム表面によって係合されるよう配設される。カム及びカム従動子の一方又は両方は、回転軸に対してある角度で設けられた境界表面を含み、これにより、カム表面がカム係合表面と係合していない場合に、カムの回転の少なくとも一部分の間のカム従動子の軸方向移動を制御する。
【０００５】
動力伝達ユニットのための切断組立体は、ある軸の周りで回転する入力シャフト、入力シャフトと軸方向に整列された切断シャフト、カラー及び衝撃吸収デバイスを含んでよい。カラーは入力シャフト及び切断シャフトに対して、カラーが入力シャフトと切断シャフトとを一体に連結することによって入力シャフトの回転が切断シャフトの回転を引き起こす係合位置と、カラーが入力シャフトと切断シャフトとを連結せず、切断シャフトが入力シャフトと共に回転しない係合解除位置との間で可動である。衝撃吸収デバイスは、カラーが係合位置にある場合にカラーを係合させるために、入力シャフトによって支持される。衝撃吸収デバイスは、カラーの係合位置に向かう、及び係合位置に至る移動を制限してよく、また組立体に比べて衝突力を減衰させるか又は小さくしてよく、カラーは固定された停止表面に係合する。
【０００６】
更に、動力伝達ユニットのための切断組立体は、ある軸の周りで回転する入力シャフト、入力シャフトと軸方向に整列された切断シャフト、カラー、カム及びカム従動子を含んでよい。カラーは入力シャフト及び切断シャフトに対して、カラーが入力シャフトと切断シャフトとを一体に連結することによって入力シャフトの回転が切断シャフトの回転を引き起こす係合位置と、カラーが入力シャフトと切断シャフトとを連結せず、切断シャフトが入力シャフトと共に回転しない係合解除位置との間で可動である。カムは軸の周りで選択的に回転駆動され、複数のランド部材と、各ランド部材の両側のボイドとを有し、各ランド部材は、回転軸に対して傾斜したカム表面を含む。カム従動子は、複数のランド部材と、カム従動子の各ランド部材の両側のボイドとを有し、カムはカム従動子に対して回転することによって、カムのランド部材をカム従動子のボイド内で選択的に位置決めする、及びカムのランド部材をカム従動子のボイドから選択的に除去して、カム従動子をカムから離れるように軸方向に変位させる。境界表面は、カム及びカム従動子のうちの一方又は両方によって支持され、これにより、カムのランド部材がカム従動子のボイド内へと移動する際のカム従動子の軸方向移動を制御する。カラーを係合位置と係合解除位置との間で移動させるためにカム従動子が軸方向に移動する際に、カラーが軸方向に移動するよう、カラーはカム従動子に動作可能に連結され、また境界表面は、カラーの係合解除位置から係合位置への道程の少なくとも一部における移動に対応する、カム従動子の移動を制御する。
【０００７】
これより図面を参照して、例示的実施形態を詳細に示す。図面はいくつかの実施形態を表しているが、これらの図面は必ずしも正確な縮尺ではなく、本発明をより良好に例示及び説明するために、特定の部分を誇張、除去又は部分的に切断している場合がある。更に、本明細書に記載の実施形態は、単なる可能な例であり、包括的なものであることを意図したものではなく、又はそうでなくても、特許請求の範囲を図面に図示されかつ以下の詳細な説明に開示されている正確な形態及び構成に限定若しくは制限することを意図したものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、シフトカラー組立体を有する動力伝達ユニットの斜視図である。
【図２】図２は、係合位置に移動したシフトカラー組立体を示す、図１のシフトカラー組立体の斜視図である。
【図３】図３は、係合位置にあるシフトカラー組立体を示す、図１のシフトカラー組立体の部分破断斜視図である。
【図４】図４は、係合解除位置にあるシフトカラー組立体を示す、図１のシフトカラー組立体の部分破断斜視図である。
【図５】図５は、図２のシフトカラー組立体の、線５‐５に沿った断面図である。
【図６】図６は、図１のシフトカラー組立体の線形カム従動子の側面図である。
【図７】図７は、図６の線形カム従動子の端面図である。
【図８】図８は、係合解除構成へと移動したシフトカラー組立体を示す、図１のシフトカラー組立体の別の実施形態の断面図である。
【図９】図９は、係合構成へと移動したシフトカラー組立体を示す、図１のシフトカラー組立体の別の実施形態の断面図である。
【図１０】図１０は、係合解除構成へと移動したシフトカラー組立体を示す、図８の線形カム従動子及び回転カムの側面図である。
【図１１】図１１は、係合構成へと移動したシフトカラー組立体を示す、図９の線形カム従動子及び回転カムの側面図である。
【図１２】図１２は、衝撃吸収装置を受承するためのシートを有するシャフトを示す、図１のシフトカラー組立体の入力シャフトの側面図である。
【図１３】図１３は、図１２の入力シャフトの斜視図である。
【図１４】図１４は、ウォーム歯車と、ウォーム歯車を駆動しかつダンパを有するシャフトとを有するシフトカラー組立体を示す、図１のシフトカラー組立体の部分分解図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図面を更に詳細に参照すると、図１は、動力伝達ユニット組立体１００（ＰＴＵ）を示す。ＰＴＵ１００は、軸１１６の周りで回転駆動されかつ入力シャフト１０４内に設置される中間駆動シャフト１０１と、入力シャフト１０４上に設置される入力切断シャフト１０６とを含んでよい。入力シャフト１０４及び入力切断シャフト１０６は、シフトカラー組立体１０２によって選択的に一体に連結される。シャフト１０４、１０６がシフトカラー組立体１０２によって一体に連結されている場合、入力切断シャフト１０６は、入力シャフト１０４によって、入力シャフト１０４と共に回転するよう駆動される。しかしながらシャフト１０４、１０６が連結されていない場合、入力切断シャフト１０６は入力シャフト１０４によって駆動されず、入力シャフトは入力切断シャフト１０６に対して回転する。
【００１０】
入力切断シャフト１０６は、１つ又は複数の歯車を含む歯車接続１１７を介して出力シャフト組立体１１５に連結された第１の歯車部材１０７を支持する。従って、入力切断シャフト１０６が入力シャフト１０４に連結されている場合、出力シャフト組立体は、入力切断シャフト１０６及び歯車接続１１７を介して回転駆動される。また入力切断シャフト１０６が入力シャフト１０４に連結されていない場合、出力シャフト組立体は回転駆動されない。少なくともいくつかの実装形態において、出力シャフト組立体１１５は車両の後輪に動力を供給するために使用され、後輪に直接動力供給することが望ましい場合にしか駆動する必要がない。切断シャフト１０６と入力シャフト１０４とを選択的に連結することによって、出力シャフト組立体１１５を選択的に駆動でき、出力シャフト組立体１１５を駆動する必要ない場合に出力シャフト組立体１１５の駆動におけるエネルギの浪費を回避する。
【００１１】
出力シャフト組立体１１５の選択的な駆動を達成するために、シフトカラー組立体１０２を入力切断シャフト１０６に可動に設置してよく、これによって入力切断シャフト１０６を入力シャフト１０４に選択的に連結できる。ここで図２〜５を参照すると、シフトカラー組立体１０２は、スプライン付きカラー１０８及びばね１５６を含んでよく、これらは両方共カラーハウジング１２８内に位置決めしてよい。カラー１０８のスプラインは、入力シャフト１０４の隣接する部分上のスプライン１５８、及び入力切断シャフト１０６の隣接する部分上のスプライン１５９に対面し、これらと噛合するよう適合される。カラー１０８は、入力切断シャフト１０６及び入力シャフト１０４に対して選択的に摺動移動するよう設置されてよく、また係合解除位置においてシャフト１０４、１０６のうちの一方のみと重なるか、又は係合位置においてシャフト１０４、１０６の両方と重なるようなサイズのものであってよい。ばね１５６は、カラー１０８の端面とカラーハウジング１２８の内側表面１６０との間に設置してよく、カラー１０８に対して作用することによって、カラー１０８をカラーハウジング１２８の対向する内側表面１２１に隣接させて維持してよい。更に、入力切断シャフト１０６は付勢ばね１０９を支持してよく、この付勢ばね１０９は、カラーハウジング１２８を中間駆動シャフト１０１の第１の端部１１３に向かって（即ち図１のページの右側に向かって）移動させる傾向を有する付勢力をカラーハウジング１２８に付与する（図２〜５）。様々な図において、ばね１０９、１５６は波型ばね又は巻きばねとして示されているが、所望に応じていずれの好適なばね又は他の付勢部材を使用してよい。
【００１２】
図２〜５に最も良好に示すように、ＰＴＵ１００は線形移動可能なカム従動子１２６も有してよく、このカム従動子１２６は、カラーハウジング１２８に対して、付勢ばね１０９が位置決めされているカラーハウジング１２８の側部とは反対側の側部上に設置してよい。回転カム１１２は、カム従動子１２６と係合してカム従動子１２６を起動するために、中間駆動シャフト１０１を覆い、かつカム従動子１２６に隣接するように設置してよい。
【００１３】
図２〜５、８〜１１に最も良好に示すように、カム従動子１２６は、中間駆動シャフト１０１上に設置されるか又は中間駆動シャフト１０１によって支持されてよく、これにより、カム従動子１２６は駆動シャフト１０１と共に回転せず、（例えば軸受け又は軸受け面によって）駆動シャフト１０１に対して軸方向に移動できる。回転カム１１２もまた中間駆動シャフト１０１上に設置されるか又は中間駆動シャフト１０１によって（例えば軸受け若しくは軸受け面によって）支持されてよく、これにより、回転カムは駆動シャフト１０１と共に回転しないものの、駆動シャフト１０１に対して回転し得る。図示した実装形態では、カム１１２及びカム従動子１２６は概ね円筒形及び中空であり、駆動シャフト１０１がこれらを通って延在して、これらに対して回転する。
【００１４】
少なくとも図１０、１１に示すように、回転カム１１２は、少なくとも１つのランド部材１２０（例えばカムのローブ）及び各ランド部材１２０に隣接する少なくとも１つのボイド１６２によって少なくとも部分的に画定される、段差付き端面プロファイル１２３ａによって構成されてよい。図示した実装形態では、カム１１２は、複数のランド部材１２０及び複数のボイド１６２を含み、各ランド部材間に１つのボイドが存在する。各ランド部材１２０は、軸方向に傾斜しかつ周方向に配向されたランプ又はカム表面１２２を含み、これは谷状部１１８（例えばボイド１６２の底部）からランド部材１２０の軸方向外側端部１６４まで、回転カム１１２の１つの周方向（例えばカム１１２の回転方向）に沿って延在する。ボイド１６２は部分的にカム表面によって画定され、及び／又はカムの外側端部１６４における部分よりも軸方向寸法が小さい、カム１１２のいずれの部分を含んでよい。カム従動子１２６は、少なくとも１つのランド部材１４０及びランド部材に隣接する少なくとも１つのボイド１６６によって少なくとも部分的に画定される、相補的端面プロファイル１２３ｂを有してよい。図示した実装形態では、カム従動子１２６は、複数のランド部材１４０及び複数のボイド１６６を含み、各ランド部材１４０間に１つのボイド１６６が存在する。各ランド部材１４０は軸方向に傾斜したカム係合表面１４２を含み、これは谷状部１３８（例えばボイド１６６の底部）からランド部材１４０の軸方向外側端部１６８まで、回転カム１１２の１つの周方向に沿って延在する。カム係合表面１４２は、カム１１２の回転の少なくとも一部分の間にカム表面１２２によって係合されるよう配設される。
【００１５】
カム１１２の端面プロファイル１２３ａは、カム１１２の回転の少なくとも一部分がカム従動子１２６を所望の様式で駆動するように、カム従動子１２６の端面プロファイル１２３ｂと協働する。図示した実装形態では、カム１１２が回転すると、カム１１２のランド部材１２０は、カム従動子１２６のボイド１６６内に受承されることと、ボイド１６６から除去されることとを交互に繰り返し、この移動の間、カム従動子１２６はカム１１２に向かって及びカム１１２から離れるように軸方向に移動する。図２、３、５、９、１１に示すように、カム１１２のランド部材１２０がカム従動子１２６の谷状部１３８と整列されている場合、ランド部材１２０は、カラーハウジング１２８をカム従動子１２６へ、そしてカム従動子１２６をカム１１２に向かって付勢するばね１０９の力によって、ボイド１６６内に受承される。同様に、カム従動子１２６のランド部材１４０はカム１１２のボイド１６２内に受承される。カム１１２とカム従動子１２６とがこのようにして噛合することで、カム従動子１２６はカム１１２に可能な限り近接するように軸方向に位置決めされ、カラーハウジング１２８は駆動シャフト１０１に沿って位置決めされ、これによってカラー１０８は入力切断シャフト１０６及び入力シャフト１０４の両方と重なって噛合できる。従ってこの係合位置では、カラー１０８はシャフト１０４、１０８を、駆動シャフト１０１が回転するにつれてこれらシャフトが一体として回転するよう、一体に連結する。上述のように、入力切断シャフト１０６の回転は、歯車接続１１７を介して出力シャフト組立体１１５を駆動する。
【００１６】
カラーの係合位置から係合解除位置へと移動するために、カム１１２はカム従動子１２６に対して回転し、ランド部材１２０のカム表面１２２は従動子のカム係合表面１４２と係合し、これによってカム従動子１２６を、カム１１２から離れるように軸方向に駆動する。図４、８、１０に示すように、カム１１２のランド部材１２０が回転して、カム従動子１２６のボイド１６６との整列から外れると、ランド部材１２０の端部１６４はランド部材１４０の端部１６８と整列して係合する。この位置において、カム従動子１２６はカム１１２から最大軸方向距離に変位され、続いてカム従動子１２６は、ばね１０９の力に対抗して、カラーハウジング１２８をカム１１２から離れるように変位させる。この位置において、カラー１０８は入力切断シャフト１０６のみと重なって噛合し、カラーは入力シャフト１０４とは噛合しない。従って入力シャフト１０４の回転は、入力切断シャフト１０６を回転させない。入力切断シャフト１０６が回転駆動されないため、第１の歯車１０７は回転せず、出力シャフト組立体１１５もまた回転しない。
【００１７】
この例では、各ランド部材１２０の、カム表面１１２とは反対側の側部は、谷状部１１８の直近に隣接していてよい。表面１２４はシャフト１０１の軸１１６と整列されてよく、ランド部材１２０と隣接する谷状部１１８との間に延在して、ランド部材１２０の軸方向外側端部１６４から谷状部１１８への周方向の極めて短い遷移部分を提供してよい。当然のことながら、表面１２４は軸１１６と整列している必要はなく、外側端部１６４、１６８が回転して互いとの整列から外れる際のカム従動子１２６のカム１１２に対する軸方向移動の速度を制御するために、軸から傾斜していてよい。軸１１６に対するカム表面１２２の傾きは、カラー１０８が入力シャフト１０４から係合解除される速度を制御し、同様に、軸１１６に対する表面１２４の傾きは、カラー１０８が入力シャフト１０４と係合する速度を制御する。これは、カラー１０８が（ばね１５６を介して）カラーハウジング１２８と共に軸方向に移動し、カラーハウジング１２８が（ばね１０９を介して）カム従動子１２６と共に軸方向に移動するためである。従ってカラー１０８は、カラー１０８がカム従動子１２６の軸方向移動に反応するように、カラー１０８を降伏可能に付勢する少なくとも１つのばねによって、カム従動子１２６に連結されるものと考えてよい。また少なくともいくつかの実装形態では、カム従動子１２６の軸方向移動の速度はカラー１０８の軸方向移動の速度と相関する。
【００１８】
更に、カム従動子１２６は複数の境界表面１３０も含んでよく。これら境界表面１３０は軸に対して傾斜しており、ランド部材１４０の外側端部１６８から谷状部１３８に向かって、カム１１２の回転方向に対して延在する。境界表面１３０は、カムのランド部材１２０が回転してカム従動子のボイド１６６と整列する際の、カム１１２に対するカム従動子１２６の軸方向移動の速度を制御する。境界表面１３０は、端部１６８から谷状部１３８まで１つの周方向に沿って延在する、軸１１６とは整列していない中間部分を提供してよく、これによって、シフトカラー１０８の係合位置への軸方向移動の速度を制御し、シフトカラー１０８のスプラインが入力シャフト１０４のスプラインと再係合する際の速度に関連する雑音を低減する。この点において、境界表面により、端部１６８からすぐ谷状部１４２への直線状の軸方向遷移に関連する略瞬間的な速度よりも遅い速度で、シャフト１０４、１０６が互いに再係合できるようにすることができる。
【００１９】
これらの境界表面１３０は、いずれの好適な長さを有してよく、軸１１６に対していずれの角度で傾斜してよく、これによって、シフトカラー１０８が係合解除位置から係合位置へと移動する速度を更に制御できる。更に、又はその代わりに、カム１１２の代替的な表面構成を示す図２において破線１７０で示すように、端部１６４と、カム表面とは反対側の谷状部との間の回転カムに、同様の境界表面を形成してよい。少なくともいくつかの実装形態において、１つ又は複数の境界表面は、軸１１６に対して鋭角である狭角β（図１１）に配向してよく、βは５°〜５０°であるが、他の角度を使用してもよい。更に、１つ又は複数の境界表面１３０は、約１０°〜１８０°の角度α（図７）に亘って周方向に延在してよいが、更に小さい角度及び最大３６０°を含む他の角度を使用してよい。境界表面１３０は、カム表面１２２より急峻な角度で設けてよく、これにより、カムの所定の回転量に関して、カム表面１２２がカム従動子１２６を変位させている時よりも、境界表面１３０がカム１１２によって係合された時の方が、カム従動子１２６の更に大きな軸方向移動が発生する。図６に最も良好に示すように、表面１４５は、希望する場合、境界表面１３０と谷状部１３８との間に延在する、軸方向に配向される部分を含んでよい。
【００２０】
入力切断シャフト１０６を入力シャフト１０４に選択的に連結し、入力切断シャフト１０６を入力シャフト１０４から選択的に連結解除するために、アクチュエータ組立体１２９（図１４）は、カム従動子１２６に対して回転カム１１２を選択的に回転させてよい。一実装形態によると、図１４に示すように、アクチュエータ１２９は、出力シャフト１５２を回転させる電気モータを含む。出力シャフト１５２は、ウォーム歯車１１０として図示されている歯車に連結されて、ウォーム歯車を回転させる。ウォーム歯車１１０は、カム１１２によって支持される歯１７４と噛合する歯１７２を含み、これにより、ウォーム歯車１１０の回転は、駆動シャフト１０１及びカム従動子１２６に対するカム１１２の回転を引き起こす。出力シャフト１５２は、ウォーム歯車１１０内に少なくとも部分的に受承されてよく、またダンパ１５４を含むか又は支持してよく、このダンパ１５４はウォーム歯車とインタフェース接続し、出力シャフト１５２とウォーム歯車１１０との係合によって、又はこれらの構成部品によって若しくはこれらの構成部品の間で伝播される振動によって生成される雑音を低減する。ダンパ１５４は、Ｏリング又は同様の構成部品といった、出力シャフトの周りに受承される環状エラストマ部材であってよい。
【００２１】
図５に最も良好に示すように、シフトカラー組立体１０２は更に衝撃吸収装置１３２を含んでよく、この衝撃吸収装置１３２は、入力シャフト１０４の端部部分によって支持されることによって、例えばカラー１０８によって係合され、カラー１０８の軸方向移動を制限する、並びに／又はカラー１０８及び入力シャフト１０４によって若しくはカラー１０８と入力シャフト１０４との間で伝播される雑音及び振動を低減する。これは、係合解除位置から係合位置へと移動するシフトカラー１０８に関連する雑音を、シフトカラーが剛性停止表面に接触するデバイスと比較して低減してよい。衝撃吸収装置１３２は、ばねワッシャ等のいずれの弾性部材であってよく、これはある形態では単回ターンの波状ワッシャであってよい。しかしながら、衝撃吸収装置は上記の代わりに、複数回ターンの波状ワッシャ、円錐形の皿ばね、屈曲したワッシャ、湾曲したワッシャ、指状ワッシャ、調整可能なスペーサ、他の弾性部材若しくはダンパ、又はこれらのいずれの組み合わせであってよい。図示した実装形態では、ばねワッシャ１３２は、スプラインの軸方向外側の、入力シャフト１０４の端部部分１４６に形成されたチャネル１４４内に受承される（図１２、１３）。また、ばねワッシャ１３２は更に、入力シャフト１０４の端部１５０から径方向に延在しかつスプライン１５８から軸方向に離間したフランジ１４８等の停止表面によって、支持されてよく、これにより、フランジ１４８はばねワッシャ１３２の片側を支持又は補助して、係合位置で停止するまでシフトカラーの速度をある程度漸進的に遅くするために、ばねワッシャ１３２をシフトカラー１０８とフランジ１４８との間で圧縮できる。チャネル１４４及び衝撃吸収装置１３２は全ての図には図示されておらず、例えば図３、４、８、９には図示されていないが、これらの特徴部分は、望ましい場合、全ての図に示す実装形態に追加できる。
【００２２】
以上の実例を参照して本開示を特に図示及び説明したが、これらの実例は、本開示を実施するための最良の形態の単なる例示である。後続の請求項において定義される本開示の精神及び範囲から逸脱することなく本開示を実行するにあたって、本明細書に記載の本開示の実例に対する様々な代替例を使用してよいことを、当業者は理解するべきである。後続の請求項は本開示の範囲を定義すること、並びにこれらの請求項及びその均等物の範囲内の方法及び装置は本開示の範囲に包含されることが意図されている。本開示の以上の説明は、本明細書に記載の要素の、あらゆる新規のかつ明らかでない組み合わせを含むことを理解されたく、また本出願又は後続の出願において、これらの要素のいずれの新規のかつ明らかでない組み合わせに対して請求が行われ得る。更に、以上の実例は例示であり、いずれの単一の特徴部分又は要素は、本出願又は後続の出願において請求され得るあらゆる可能な組み合わせにとって本質的ではない。
【００２３】
請求項で使用される全ての用語は、本出願においてそうでないことが明示的に示されていない限り、当業者に理解されるようなこれらの用語の最も広範で合理的な解釈及び通常の意味で挙げられているものとする。特に、請求項にそうでないという明示的な限定が示されていない限り、「ある（ａ）」、「上記（ｔｈｅ）」等の単数の冠詞は、指示されている要素のうちの１つ又は複数を表現するものとして読むべきである。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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