CN103619631A - 驱动力传递装置及具有该驱动力传递装置的车辆 - Google Patents

Abstract

在以FF方式为基本的四轮驱动车辆中，在传动轴（4）的前端及后端分别配设驱动力传递装置（3、5）。各驱动力传递装置（3、5）包括由双曲线齿轮构成的传动机构（32、52）和与该传动机构（32、52）的双曲线冕状齿轮（36、56）连结的离合机构（31、51）。在传动轴（4）具有电动马达（41），在2WD行驶状态下使电动马达（41）向车辆后退侧旋转时，前侧驱动力传递装置（3）的传动机构（32）的双曲线冕状齿轮（36）沿轴心移动而使离合机构（31）接合。通过该接合，发动机转矩经由传动轴（4）传递到后侧驱动力传递装置（5），该后侧驱动力传递装置（5）的传动机构（52）的双曲线冕状齿轮（56）沿轴心移动而使离合机构（51）接合。由此切换到4WD行驶状态。

Description

驱动力传递装置及具有该驱动力传递装置的车辆

技术领域

本发明涉及传递来自发动机等驱动力源的驱动力的驱动力传递装置及具有该驱动力传递装置的车辆。尤其是，本发明涉及用于切换驱动力的传递及非传递的机构的改进。

背景技术

以往，如例如下述的专利文献1、专利文献2所示，公知有可切换二轮驱动状态和四轮驱动状态的车辆。这种车辆可切换适于恶劣路面行驶等的四轮驱动状态（以下，有时也称之为四轮驱动模式）和谋求能量消耗率（采用内燃机时为燃料消耗率）的改善的二轮驱动状态（以下，有时也称之为二轮驱动模式）。

具体而言，各专利文献的车辆是以FF（前置发动机前驱动）方式为基本的四轮驱动方式的车辆，具有使前差速器与传动轴之间的转矩传递切断/接合的前侧切断接合机构和使传动轴与后差速器之间的转矩传递切断/接合的后侧切断接合机构。并且，在以四轮驱动模式进行行驶时，通过使各切断接合机构分别接合，从而将发动机转矩经由传动轴及后差速器向后轮传递。另一方面，在以二轮驱动模式进行行驶时，通过将各切断接合机构分别释放（分离），从而成为仅利用前轮的二轮驱动状态，并使发动机转矩及后轮的旋转力（由于与路面的摩擦而使后轮被动旋转的旋转力）不传递到传动轴，由此使行驶中的传动轴的旋转停止。由此，降低随着传动轴的旋转所产生的振动、噪音，并谋求通过减少动力损失来改善燃料消耗率。

现有技术文献

专利文献1:日本特开2003－127687号公报

专利文献2:日本特开2002－370557号公报

发明内容

在上述各专利文献所公开的车辆中，所述前侧切断接合机构及后侧切断接合机构都具有电磁螺线管等执行器（电子控制执行器）。因此，各切断接合机构大型，且质量大，还招致制造成本变高。此外，在以四轮驱动模式进行行驶中，所述各执行器需要始终通电，因此在持续以四轮驱动模式进行行驶的状况下，耗电变大，在燃料消耗率、耐久性方面存在问题。尤其是，在恶劣路面行驶时等后轮需要较大转矩的情况下，需要对后侧切断接合机构的执行器流过大电流，所述问题变得显著。

本发明是鉴于上述问题点而做出的，其目的在于提供一种能够大幅度减少耗电的驱动力传递装置及具有该驱动力传递装置的车辆。

－发明的概要－

为了达到所述目的而构筑的本发明的概要为：在由曲线齿锥齿轮传递驱动力的驱动力传递装置中，将离合器装置连结于该曲线齿锥齿轮。并且，利用在对曲线齿锥齿轮传递转矩时对齿轮作用沿其轴线的方向的载荷这一点，来切换离合器装置的接合和释放。就是说，与传递到曲线齿锥齿轮的转矩相应地，切换利用离合器装置及曲线齿锥齿轮进行的驱动力的传递和非传递。

－解决手段－

具体而言，本发明，包括：切断接合单元，其通过沿旋转轴心动作而能够改变传递转矩；第1曲线齿锥齿轮，其与所述切断接合单元一体旋转地安装于所述切断接合单元；和第2曲线齿锥齿轮，其通过与所述第1曲线齿锥齿轮啮合而在该第2曲线齿锥齿轮与该第1曲线齿锥齿轮之间构成曲线齿锥齿轮对，构成为：与在所述第1曲线齿锥齿轮和所述第2曲线齿锥齿轮之间进行动力传递时的啮合齿面相应地所述第1曲线齿锥齿轮沿其旋转轴心移动，与此相伴所述切断接合单元沿着旋转轴心动作。

根据该特定方案，在构成曲线齿锥齿轮对的第1曲线齿锥齿轮与第2曲线齿锥齿轮之间进行动力传递时，与该动力传递方向相应地决定第1曲线齿锥齿轮与第2曲线齿锥齿轮的啮合齿面。并且，在通过一方的啮合齿面的接触而在第1曲线齿锥齿轮与所述第2曲线齿锥齿轮之间进行动力传递的情况下，第1曲线齿锥齿轮沿着其旋转轴心向一方向移动。与此相对，在通过另一方啮合齿面的接触而在第1曲线齿锥齿轮与所述第2曲线齿锥齿轮之间进行动力传递的情况下，第1曲线齿锥齿轮沿着其旋转轴心向另一方向移动。并且，所述切断接合单元一体旋转地安装于第1曲线齿锥齿轮，因此随着该第1曲线齿锥齿轮的移动，切断接合单元也沿着旋转轴心动作。由此，与第1曲线齿锥齿轮的移动方向相应地，切断接合单元在接合状态和释放状态之间切换。就是说，与对曲线齿锥齿轮对的动力传递方向相应地切换切断接合单元的接合状态和释放状态。

在以往的驱动力传递装置中，通过执行器（电子控制执行器）的动作来切换切断接合单元的接合状态和释放状态，因此在切断接合单元的接合中需要对执行器始终通电，在能量消耗率、耐久性方面存在问题。与此相对，在本解决手段的驱动力传递装置中，利用传递到曲线齿锥齿轮对的动力来切换切断接合单元的接合状态和释放状态，因此在切换时的动力持续传递的状态下，切断接合单元的状态（接合状态或释放状态）得以维持。因此，不需要具有电子控制执行器，能够大幅度减少耗电。

作为所述曲线齿锥齿轮对，具体采用双曲线齿轮。此外，通过所述各曲线齿锥齿轮的齿的压力角、齿的扭转角、以及所述第1曲线齿锥齿轮的旋转轴心与所述第2曲线齿锥齿轮的旋转轴心的偏心尺寸，设定与各曲线齿锥齿轮的啮合齿面相应的、所述切断接合单元沿着旋转轴心的动作方向。

在采用双曲线齿轮时，作为设定与各曲线齿锥齿轮的啮合齿面相应地所述切断接合单元沿旋转轴心的动作方向的参数（要素），除了齿的压力角、齿的扭转角之外，还可以附加第1曲线齿锥齿轮的旋转轴心与第2曲线齿锥齿轮的旋转轴心的偏心尺寸。就是说，可以增加所述参数数目，能够提高用于设定所述切断接合单元的动作方向的设计自由度。并且，通过适当设定上述要素，从而能够将所述切断接合单元沿旋转轴心的动作方向设定为所希望的方向。

关于对所述曲线齿锥齿轮对的动力传递方向和切断接合单元的动作的关系，具体而言可举出以下所示。就是说，述第1曲线齿锥齿轮及所述第2曲线齿锥齿轮构成为：在通过所述第1曲线齿锥齿轮及所述第2曲线齿锥齿轮的各齿面中的、在被传递来自驱动力源的驱动力而向正转侧旋转的情况下啮合的齿面彼此的接触来进行动力传递的状态下，所述第1曲线齿锥齿轮沿其旋转轴心移动而使所述切断接合单元向接合侧动作。

另一方面，所述第1曲线齿锥齿轮及所述第2曲线齿锥齿轮构成为：在通过所述第1曲线齿锥齿轮及所述第2曲线齿锥齿轮的各齿面中的、在驱动力源处于被驱动状态时向正转侧旋转的情况下啮合的齿面彼此的接触而进行动力传递的状态下，所述第1曲线齿锥齿轮沿其旋转轴心移动而使所述切断接合单元向释放侧动作。

如此，与对曲线齿锥齿轮对的动力的传递方向、即第1曲线齿锥齿轮及所述第2曲线齿锥齿轮的啮合齿面相应地切断接合单元切换接合和释放。并且，在被传递来自驱动力源的驱动力而向正转侧旋转时的啮合齿面彼此接触的情况下，切断接合单元向接合侧动作，进行基于切断接合单元及曲线齿锥齿轮对的驱动力传递。另一方面，在驱动力源处于被驱动状态时向正转侧旋转时的啮合齿面彼此接触的情况下，切断接合单元向释放侧动作，成为不进行利用切断接合单元的驱动力传递的状态。例如在通过切断接合单元切换向四轮驱动车的后轮侧传递的驱动力传递状态的情况下，可切换四轮驱动行驶状态和二轮驱动行驶状态。

作为将所述驱动力传递装置搭载于车辆时的构成，具体而言可举出以下所示。首先，包括输出行驶用驱动力的驱动力源，在从该驱动力源向曲线齿锥齿轮对传递的转矩大于车轮从路面受到的转矩的情况下，通过所述第1曲线齿锥齿轮及所述第2曲线齿锥齿轮的前进侧啮合齿面彼此的抵接，所述第1曲线齿锥齿轮沿旋转轴心向一个方向移动，从而所述切断接合单元向接合侧动作。另一方面，在从驱动力源向曲线齿锥齿轮对传递的转矩小于车轮从路面受到的转矩的情况下，通过所述第1曲线齿锥齿轮及所述第2曲线齿锥齿轮的后退侧啮合齿面彼此的抵接，所述第1曲线齿锥齿轮沿旋转轴心向另一方向移动，从而所述切断接合单元向释放侧动作。

因此，在随着车辆的驾驶者对油门踏板的踏下操作等而从驱动力源传递到曲线齿锥齿轮对的转矩变大的情况下，第1曲线齿锥齿轮沿旋转轴心向一个方向移动而所述切断接合单元向接合侧动作。就是说，通过该切断接合单元的接合，成为可对其他车轮（例如后轮）传递转矩的状态。另一方面，在随着车辆的驾驶者对油门踏板解除踏下操作等而从驱动力源传递到曲线齿锥齿轮对的转矩变小的情况下，第1曲线齿锥齿轮沿旋转轴心向另一方向移动而所述切断接合单元向释放侧动作。就是说，通过该切断接合单元的释放，成为解除对其他车轮（例如后轮）传递转矩的状态。如此，通过利用从驱动力源传递到曲线齿锥齿轮对的转矩，从而不需要特别的执行器，就能够切换被传递转矩的车轮。

作为将所述驱动力传递装置应用于备用四轮驱动方式的车辆时的构成，具体而言可举出以下所示。就是说，所述驱动力传递装置分别配设在沿着车体前后方向延伸的传动轴的前端侧及后端侧，另一方面配设有用于对所述传动轴施加旋转力的电动马达。并且，在从各个驱动力传递装置的切断接合单元分别处于释放状态的二轮驱动状态切换到四轮驱动状态的情况下，由所述电动马达对传动轴施加车辆后退方向的旋转力，由此配设于所述传动轴的前端侧的驱动力传递装置的第1曲线齿锥齿轮及所述第2曲线齿锥齿轮的前进侧啮合齿面彼此抵接从而所述切断接合单元向接合侧动作，由于该切断接合单元向接合侧的动作，通过来自驱动力源的驱动力对传动轴施加车辆前进方向的旋转力，由此配设于所述传动轴的后端侧的驱动力传递装置的第1曲线齿锥齿轮及所述第2曲线齿锥齿轮的前进侧啮合齿面彼此抵接从而所述切断接合单元向接合侧动作，由此成为四轮驱动状态。

另一方面，在从所述各驱动力传递装置的切断接合单元分别处于接合状态的四轮驱动状态向二轮驱动状态切换的情况下，通过驾驶者解除踩踏油门操作使得驱动力源成为被驱动状态，由此配设于所述传动轴的前端侧的驱动力传递装置的第1曲线齿锥齿轮及所述第2曲线齿锥齿轮的后退侧啮合齿面彼此抵接从而所述切断接合单元向释放侧动作，由于该切断接合单元向释放侧的动作，向配设于所述传动轴的后端侧的驱动力传递装置的曲线齿锥齿轮对传递的来自驱动力源的转矩小于车轮从路面受到的转矩，第1曲线齿锥齿轮及所述第2曲线齿锥齿轮的后退侧啮合齿面彼此抵接从而所述切断接合单元向释放侧动作，由此成为二轮驱动状态。

如此，仅在从二轮驱动状态向四轮驱动状态的切换开始时使电动马达动作，在以四轮驱动状态的行驶中、从四轮驱动状态切换到二轮驱动状态时，不需要使电动马达动作，因此可大幅度减少耗电。此外，在二轮驱动状态，各切断接合单元被释放，因此可以停止传动轴的旋转，不会产生随着该传动轴的旋转导致的振动、噪音，还能谋求通过动力损失的减少而改善能量消耗率。

作为用于进行利用所述电动马达的行驶的构成，具体而言可举出以下所示。首先，在所述驱动力源停止的状态下，由所述电动马达对传动轴施加车辆前进方向的旋转力，由此配设于所述传动轴的后端侧的驱动力传递装置的第1曲线齿锥齿轮及所述第2曲线齿锥齿轮的前进侧啮合齿面彼此抵接从而所述切断接合单元向接合侧动作，由于该切断接合单元向接合侧的动作，利用来自电动马达的前进方向的旋转力能够进行以后轮为驱动轮的前进行驶。

此外，在所述驱动力源停止的状态下，由所述电动马达对传动轴施加车辆后退方向的旋转力，由此配设于所述传动轴的前端侧的驱动力传递装置的第1曲线齿锥齿轮及所述第2曲线齿锥齿轮的前进侧啮合齿面彼此抵接从而所述切断接合单元向接合侧动作，由于该切断接合单元向接合侧的动作，利用来自电动马达的后退方向的旋转力能够进行以前轮为驱动轮的后退行驶。

如此，利用在从二轮驱动状态向四轮驱动状态的切换开始时动作的电动马达，可进行以后轮为驱动轮的车辆前进行驶、以前轮为驱动轮的车辆后退行驶。因此，可以谋求提高上述行驶时的安静性、减少驱动力源为内燃机时的燃料消耗量。

此外，在所述传动轴配设有电子控制联轴器，该电子控制联轴器通过改变对前轮及后轮的驱动力的分配率而使对所述后轮的驱动力传递量可变，在该情况下，能够任意调整对前轮及后轮的驱动力分配率，能够实现以适于路面状态的驱动力分配率进行的四轮驱动行驶。

而且，作为所述驱动力传递装置的适用部位，可以是仅在所述传动轴的前端及后端中的前端配设的结构，也可以是仅在后端配设的结构。

尤其是，在仅在传动轴的后端配设所述驱动力传递装置的情况下，随着来自驱动力源的驱动力的上升，通过各曲线齿锥齿轮的前进侧啮合齿面彼此的抵接而进行切断接合单元的接合。就是说，不需要所述电动马达就能从二轮驱动状态切换到四轮驱动状态。因此，可以废弃所述电动马达。

在本发明中，在曲线齿锥齿轮一体旋转地安装切断接合单元，利用在对曲线齿锥齿轮传递转矩时对齿轮作用沿其轴线的方向的载荷这一点，来切换切断接合单元的接合和释放。因此，不需要具有用于切换切断接合单元的电子控制执行器，能够大幅度减少耗电。

附图说明

图1是表示第1实施方式的车辆的驱动系的概略结构的图。

图2是放大表示前差速器装置及前侧驱动力传递装置的示意图。

图3是放大表示后差速器装置及后侧驱动力传递装置的示意图。

图4是表示构成传动机构的双曲线齿轮的侧视图。

图5是表示车辆的控制系统的概略结构的框图。

图6是表示用于根据车速及油门开度而切换马达行驶和发动机行驶的驱动力选择映射的图。

图7是用于说明从2WD向4WD切换的切换开始时的动作的与图1相当的图。

图8是用于说明从2WD向4WD切换的切换完成时的动作的与图1相当的图。

图9是用于说明从4WD向2WD切换的切换时的动作的与图1相当的图。

图10是用于说明EV前进行驶时的动作的与图1相当的图。

图11是用于说明EV后退行驶时的动作的与图1相当的图。

图12是表示第2实施方式的车辆的驱动系的概略结构的图。

图13是表示第3实施方式的车辆的驱动系的概略结构的图。

图14是表示第4实施方式的车辆的驱动系的概略结构的图。

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的实施方式。本实施方式是对在采用了以FF（前置发动机前驱动）方式为基本的备用四轮驱动方式的车辆中应用本发明的情况进行说明。

－第1实施方式－

首先，说明第1实施方式。图1是表示本实施方式的车辆的驱动系的概略结构的图。

如该图1所示，本实施方式的车辆包括：产生行驶用的驱动力（以下，有时称为转矩）的发动机1；变矩器11；自动变速器12；前差速器装置2；前轮车轴（前驱动轴）21L、21R；前轮22L、22R；前侧驱动力传递装置3；传动轴4；后侧驱动力传递装置5；后差速器装置6；后轮车轴（后驱动轴）61L、61R；后轮62L、62R，及ECU（Electronic Control Unit，电子控制单元）100等。

接着，对发动机1、变矩器11、自动变速器12、前差速器装置2、前侧驱动力传递装置3、传动轴4、后侧驱动力传递装置5、后差速器装置6及ECU100等各部进行说明。

（发动机）

发动机1是使燃料燃烧而输出驱动力的公知的动力装置（驱动力源），由汽油发动机或柴油发动机等构成。并且，在例如采用汽油发动机时，由所述ECU100控制设于进气通路的节气门（未图示）的节气门开度（吸入空气量）、燃料喷射量、点火时期等运转状态。

（变矩器）

变矩器11具有输入侧的泵叶轮及输出侧的涡轮（turbine runner）（均省略图示）等，在这些泵叶轮与涡轮之间经由流体（工作油）来进行动力传递。泵叶轮与发动机1的输出轴即曲柄连结。涡轮经由涡轮轴与自动变速器12的输入轴连结。

（自动变速器）

自动变速器12例如是使用离合器及制动器等摩擦接合装置和行星齿轮装置来设定排档的有级式（行星齿轮式）的自动变速器。另外，关于自动变速器12，也可以是可无级调整变速比的带式无级变速器（CVT：Continuously Variable Transmission）。此外，变速器可以是手动变速器。

输出齿轮（图示省略）与自动变速器12的输出轴一体旋转地连结。该输出齿轮与前差速器装置2的差速从动齿轮23啮合，传递到自动变速器12的输出轴的驱动力（来自发动机1的驱动力）经由前差速器装置2及前轮车轴21L、21R而向左右的前轮22L、22R传递。

（前差速器装置）

前差速器装置2中，所述差速从动齿轮23一体地设于差速器壳24。此外，该前差速器装置2只要是能进行向左右的前轮车轴21L、21R差动分配转矩的差动动作的装置，可以是任意结构。在图1所示的例子中，作为前差速器装置2，采用具有一边相互啮合一边旋转的一对小齿轮25、25及一对侧面齿轮26、26的结构。这些小齿轮25、25及侧面齿轮26、26收容于所述差速器壳24内。

（前侧驱动力传递装置）

前侧驱动力传递装置3是本实施方式的特征之一，将切换驱动力的传递及非传递的离合机构（切断接合单元）31、切换驱动力的传递方向的（在车宽方向与车体前后方向之间切换）传动机构（曲线齿锥齿轮对）32一体组装而构成。图2是放大表示这些离合机构31及传动机构32的示意图。

离合机构31由湿式多板离合器构成，是多个离合器板（clutch plate）（摩擦板）33、33、…和多个离合器盘（clutch disk）（摩擦板）34、34、…沿着前轮车轴21R的轴向交替配置（例如离合器板33与离合器盘34的间隔设定为0.8mm左右地配置）的结构。该间隔尺寸不限于此，优选是在离合器板33与离合器盘34之间不进行转矩传递的范围内尽可能小的尺寸。

所述各离合器板33、33、…花键嵌合在从所述差速器壳24沿着前轮车轴21R的轴向延伸的圆筒状的后轮侧输出轴27的外周面，以可与该后轮侧输出轴27一体旋转且可相对于该后轮侧输出轴27沿轴向位移的方式设置。另外，所述前轮车轴21R穿过该后轮侧输出轴27的内部而与前轮22R连结。

另一方面，离合器盘34与圆筒状的离合器壳35的内周面花键嵌合，该离合器壳35安装于构成传动机构32的后述的双曲线冕状齿轮（ringgear）（第1曲线齿锥齿轮）36的内周端，离合器盘34被设置成相对于离合器壳35可一体旋转且可沿轴向位移。

此外，在所述后轮侧输出轴27的外面安装有用于限制各离合器板33、33、…中的位于最靠近前差速器装置2侧的离合器板33向前差速器装置2侧移动的卡环33a。另一方面，在所述离合器壳35的内面安装有用于限制各离合器盘34、34、…中的位于最靠近双曲线冕状齿轮36侧的离合器盘34向双曲线冕状齿轮36侧移动的卡环34a。

由此，在双曲线冕状齿轮36从前差速器装置2后退的情况下（向图1及图2中右侧移动的情况下），各离合器板33、33、…与各离合器盘34、34、…之间的间隔变得较大，成为在这些离合器板33、33、…与离合器盘34、34、…之间不进行转矩传递的状态，就是说成为离合器释放状态。与此相对，在双曲线冕状齿轮36朝向前差速器装置2前进的情况下（向图1及图2中左侧移动的情况下），各离合器板33、33、…与各离合器盘34、34、…之间的间隔变得较小，或者，各离合器板33、33、…与各离合器盘34、34、…彼此接触，而成为在这些离合器板33、33、…与离合器盘34、34、…之间进行转矩传递的状态，就是说成为离合器接合状态。另外，关于所述双曲线冕状齿轮36的后退移动及前进移动的原理将后述。

传动机构32由双曲线齿轮构成。具体而言，传动机构32为双曲线冕状齿轮36与双曲线小齿轮（第2曲线齿锥齿轮）37相互啮合的结构，在该双曲线冕状齿轮36一体旋转地安装有所述离合器壳35且该双曲线冕状齿轮36的旋转轴心沿着车宽方向延伸，在所述双曲线小齿轮37一体旋转地安装有所述传动轴4且所述双曲线小齿轮37的旋转轴心沿着车体前后方向延伸。

如图4所示，这些双曲线冕状齿轮36及双曲线小齿轮37由彼此的旋转轴心O1、O2偏心的曲线齿锥齿轮构成。此外，双曲线小齿轮37的旋转轴心O2设定在比双曲线冕状齿轮36的旋转轴心O1低的位置。另外，所述前轮车轴21R穿插于该双曲线冕状齿轮36的内部空间。

此外，作为构成该传动机构32的双曲线冕状齿轮36及双曲线小齿轮37的各要素，例如可举出各曲线齿的压力角及扭转角、各旋转轴心O1、O2的偏心尺寸等。并且，在双曲线冕状齿轮36与双曲线小齿轮37之间进行转矩传递的情况下，根据这些各要素，决定对双曲线冕状齿轮36产生的沿旋转轴心O1的方向的载荷的产生方向及该载荷的大小。以下，将该载荷称为“轴向载荷”。并且，向图1及图2的左侧（双曲线冕状齿轮36朝向前差速器装置2前进的一侧）产生所述轴向载荷的情况下，在所述离合机构31，各离合器板33、33、…与各离合器盘34、34、…之间的间隔变得较小，成为在这些离合器板33、33、…与各离合器盘34、34、…之间进行转矩传递的状态，即成为离合器接合状态。另一方面，向图1及图2的右侧（双曲线冕状齿轮36远离前差速器装置2的一侧）产生所述轴向载荷的情况下，在所述离合机构31，各离合器板33、33、…与各离合器盘34、34、…之间的间隔变得较大，成为在这些离合器板33、33、…与各离合器盘34、34、…之间不进行转矩传递的状态，即成为离合器释放状态。

并且，在本实施方式中，所述各要素设定为：在以从双曲线冕状齿轮36向双曲线小齿轮37传递前进行驶侧（车辆的前进行驶侧）的转矩的状态（双曲线冕状齿轮36成为驱动侧、双曲线小齿轮37成为被驱动侧地传递前进行驶侧转矩的状态；本发明所说的、第1曲线齿锥齿轮及第2曲线齿锥齿轮被传递来自驱动力源的驱动力而向正转侧旋转的状态）相互抵接的双曲线冕状齿轮36的齿面（啮合齿面）与双曲线小齿轮37的齿面（啮合齿面）产生接触力的情况下，产生使双曲线冕状齿轮36朝向前差速器装置2前进的轴向载荷。在该情况下相互抵接的双曲线冕状齿轮36及双曲线小齿轮37的各齿面成为本发明所说的前进侧啮合齿面。

通过该双曲线冕状齿轮36的前进移动，在所述离合机构31，各离合器板33、33、…与各离合器盘34、34、…之间的间隔变得较小，成为在这些离合器板33、33、…与各离合器盘34、34、…之间进行转矩传递的状态，即成为离合器接合状态。此外，这样的双曲线冕状齿轮36的前进移动，在从双曲线小齿轮37向双曲线冕状齿轮36传递后退行驶侧（车辆的后退行驶侧）的转矩的状态（双曲线小齿轮37成为驱动侧、双曲线冕状齿轮36成为被驱动侧地传递后退行驶侧转矩的状态）下也进行。这是由于，在从双曲线小齿轮37向双曲线冕状齿轮36传递后退行驶侧的转矩的状态下和在从双曲线冕状齿轮36向双曲线小齿轮37传递前进行驶侧的转矩的状态下，相互抵接的双曲线冕状齿轮36的齿面与双曲线小齿轮37的齿面之间产生的接触力为相同方向。

相反，所述各要素被设定为：在以从双曲线小齿轮37向双曲线冕状齿轮36传递前进行驶侧的转矩的状态（双曲线小齿轮37成为驱动侧、双曲线冕状齿轮36成为被驱动侧地传递前进行驶侧转矩的状态；本发明所说的、第1曲线齿锥齿轮及第2曲线齿锥齿轮在驱动力源处于被驱动状态时向正转侧旋转的状态）相互抵接的双曲线冕状齿轮36的齿面与双曲线小齿轮37的齿面产生了接触力的情况下，产生使双曲线冕状齿轮36从前差速器装置2后退的轴向载荷。在该情况下，相互抵接的双曲线冕状齿轮36及双曲线小齿轮37的各齿面成为本发明所说的后退侧啮合齿面。

通过该双曲线冕状齿轮36的后退移动，在所述离合机构31，各离合器板33、33、…与各离合器盘34、34、…之间的间隔变得较大，成为这些离合器板33、33、…与各离合器盘34、34、…之间不进行转矩传递的状态，即成为离合器释放状态。此外，这样的双曲线冕状齿轮36的后退移动，在从双曲线冕状齿轮36向双曲线小齿轮37传递后退行驶侧的转矩的状态（双曲线冕状齿轮36成为驱动侧、双曲线小齿轮37成为被驱动侧地传递后退行驶侧转矩的状态）下也进行。这是由于，在从双曲线冕状齿轮36向双曲线小齿轮37传递后退行驶侧的转矩的状态下和在从双曲线小齿轮37向双曲线冕状齿轮36传递前进行驶侧的转矩的状态下，在相互抵接的双曲线冕状齿轮36的齿面与双曲线小齿轮37的齿面之间产生的接触力为相同方向。

用于进行以上动作的所述双曲线冕状齿轮36及双曲线小齿轮37的所述各要素（各曲线齿的压力角及扭转角、各旋转轴心O1、O2的偏心尺寸）预先通过实验、模拟而求出。

（后差速器装置）

后差速器装置6是可实现向左右的后轮车轴61L、61R进行转矩的差动分配的差动动作的装置，包括一边相互啮合一边旋转的一对的小齿轮65、65及一对的侧面齿轮66、66。小齿轮65、65及侧面齿轮66、66收容在差速器壳64内。该后差速器装置6也是只要是能实现所述差动动作的装置即可，可以是任意构成。

（后侧驱动力传递装置）

后侧驱动力传递装置5是本实施方式的特征之一，是将切换驱动力的传递及非传递的离合机构（切断接合单元）51和切换驱动力的传递方向的（在车体前后方向与车宽方向之间切换）传动机构（曲线齿锥齿轮对）52一体组装而构成。图3是放大表示这些离合机构51及传动机构52的示意图。

离合机构51由湿式多板离合器构成，是多个离合器板（摩擦板）53、53、…与多个离合器盘（摩擦板）54、54、…沿着后轮车轴61L的轴向交替配置（例如离合器板53与离合器盘54之间的间隔设定为0.8mm左右地配置）的结构。该间隔尺寸也不限于此，但优选是在离合器板53与离合器盘54之间不进行转矩传递的范围内尽可能小的尺寸。

所述各离合器板53、53、…花键嵌合于从所述差速器壳64沿着后轮车轴61L的轴向延伸的圆筒状的后轮侧输入轴67的外周面，设置成相对于该后轮侧输入轴67可一体旋转且可沿轴向位移。另外，所述后轮车轴61L穿插于该后轮侧输入轴67的内部而与后轮62L连结。

另一方面，离合器盘54花键嵌合于在构成传动机构52的后述的双曲线冕状齿轮（第1曲线齿锥齿轮）56的内周端安装的圆筒状的离合器壳55的内周面，设置成相对于离合器壳55可一体旋转且可沿轴向位移。

此外，在所述后轮侧输入轴67的外面安装有限制各离合器板53、53、…中的位于最靠近后差速器装置6侧的离合器板53向后差速器装置6侧移动的卡环53a。另一方面，在所述离合器壳55的内面安装有限制各离合器盘54、54、…中的位于最远离后差速器装置6的一侧的离合器盘54向与后差速器装置6相反侧移动的卡环54a。

由此，在双曲线冕状齿轮56从后差速器装置6后退的情况下（向图1及图3的左侧移动的情况下），各离合器板53、53、…与各离合器盘54、54、…之间的间隔变得较大，成为在这些离合器板53、53、…与离合器盘54、54、…之间不进行转矩传递的状态，即成为离合器释放状态。与此相对，在双曲线冕状齿轮56向后差速器装置6前进的情况下（向图1及图3的右侧移动的情况下），各离合器板53、53、…与各离合器盘54、54、…之间的间隔变得较小，或者各离合器板53、53、…与各离合器盘54、54、…相互接触，成为在这些离合器板53、53、…与离合器盘54、54、…之间进行转矩传递的状态，即成为离合器接合状态。另外，关于所述双曲线冕状齿轮56的后退移动及前进移动的原理将后述。

传动机构52与所述前侧驱动力传递装置3的传动机构32同样，由双曲线齿轮构成。具体而言，为双曲线小齿轮（第2曲线齿锥齿轮）57和双曲线冕状齿轮56相互啮合的结构，在所述双曲线小齿轮57一体旋转地安装有所述传动轴4且所述双曲线小齿轮57的旋转轴心沿车体前后方向延伸，在所述双曲线冕状齿轮56一体旋转地安装有所述离合器壳55且所述双曲线冕状齿轮56的旋转轴心沿车宽方向延伸。这些双曲线冕状齿轮56及双曲线小齿轮57的结构与前述的前侧驱动力传递装置3的各齿轮36、37大致相同，所以在此省略说明。

此外，作为构成该传动机构52的双曲线冕状齿轮56及双曲线小齿轮57的各要素，例如可举出各曲线齿的压力角及扭转角、各旋转轴心的偏心尺寸等。并且，在双曲线冕状齿轮56与双曲线小齿轮57之间进行转矩传递的情况下，根据这些各要素，决定对双曲线冕状齿轮56产生的沿着旋转轴心的方向的载荷即“轴向载荷”的产生方向及大小。并且，向图1及图3的右侧（双曲线冕状齿轮56向后差速器装置6前进的一侧）产生该轴向载荷的情况下，在所述离合机构51，各离合器板53、53、…与各离合器盘54、54、…之间的间隔变得较小，成为在这些离合器板53、53、…与各离合器盘54、54、…之间进行转矩传递的状态，即成为离合器接合状态。另一方面，向图1及图3的左侧（双曲线冕状齿轮56远离后差速器装置6的一侧）产生所述轴向载荷的情况下，在所述离合机构51，各离合器板53、53、…与各离合器盘54、54、…之间的间隔变得较大，成为在这些离合器板53、53、…与各离合器盘54、54、…之间不进行转矩传递的状态，即成为离合器释放状态。

并且，在本实施方式中，所述各要素被设定成：在以从双曲线小齿轮57向双曲线冕状齿轮56传递前进行驶侧的转矩的状态（双曲线小齿轮57成为驱动侧、双曲线冕状齿轮56成为被驱动侧地传递前进行驶侧转矩的状态；本发明所说的、第1曲线齿锥齿轮及第2曲线齿锥齿轮被传递来自驱动力源的驱动力而向正转侧旋转的状态）相互抵接的双曲线小齿轮57的齿面与双曲线冕状齿轮56的齿面之间产生了接触力的情况下，产生使双曲线冕状齿轮56向后差速器装置6前进的轴向载荷。在该情况下相互抵接的双曲线冕状齿轮56及双曲线小齿轮57的各齿面成为本发明所说的前进侧啮合齿面。

通过该双曲线冕状齿轮56的前进移动，在所述离合机构51，各离合器板53、53、…与各离合器盘54、54、…之间的间隔变得较小，成为在这些离合器板53、53、…与各离合器盘54、54、…之间进行转矩传递的状态，即成为离合器接合状态。此外，这样的双曲线冕状齿轮56的前进移动，在从双曲线冕状齿轮56向双曲线小齿轮57传递后退行驶侧的转矩的状态（双曲线冕状齿轮56成为驱动侧、双曲线小齿轮37成为被驱动侧地传递后退行驶侧转矩的状态）下也进行。这是由于，在从双曲线冕状齿轮56向双曲线小齿轮57传递后退行驶侧的转矩的状态下和从双曲线小齿轮57向双曲线冕状齿轮56传递前进行驶侧的转矩的状态下，相互抵接的双曲线小齿轮57的齿面与双曲线冕状齿轮56的齿面之间产生的接触力为相同方向。

相反，所述各要素被设定成：在以从双曲线小齿轮57向双曲线冕状齿轮56传递后退行驶侧的转矩的状态（双曲线小齿轮57成为驱动侧、双曲线冕状齿轮56成为被驱动侧地传递后退行驶侧转矩的状态）相互抵接的双曲线小齿轮57的齿面与双曲线冕状齿轮56的齿面之间发生了接触力的情况下，产生使双曲线冕状齿轮56从后差速器装置6后退的轴向载荷。在该情况下，相互抵接的双曲线冕状齿轮56及双曲线小齿轮57的各齿面成为本发明所说的后退侧啮合齿面。

通过该双曲线冕状齿轮56的后退移动，在所述离合机构51，各离合器板53、53、…与各离合器盘54、54、…之间的间隔变得较大，成为在这些离合器板53、53、…与各离合器盘54、54、…之间不进行转矩传递的状态，就是说成为离合器释放状态。此外，这样的双曲线冕状齿轮56的后退移动，在从双曲线冕状齿轮56向双曲线小齿轮57传递前进行驶侧的转矩的状态（双曲线冕状齿轮56成为驱动侧、双曲线小齿轮57成为被驱动侧地传递前进行驶侧转矩的状态；本发明所说的、第1曲线齿锥齿轮及第2曲线齿锥齿轮在驱动力源处于被驱动状态时向正转侧旋转的状态）下也进行。这是由于，在从双曲线冕状齿轮56向双曲线小齿轮57传递前进行驶侧的转矩的状态下和在从双曲线小齿轮57向双曲线冕状齿轮56传递后退行驶侧的转矩的状态下，相互抵接的双曲线小齿轮57的齿面与双曲线冕状齿轮56的齿面之间产生的接触力为同一方向。

用于进行以上动作的所述双曲线冕状齿轮56及双曲线小齿轮57的所述各要素（各曲线齿的压力角及扭转角、各旋转轴心的偏心尺寸）预先通过实验、模拟而求出。

（传动轴）

传动轴4是向后轮62L、62R传递发动机转矩的部件，沿车体的前后方向延伸。并且，在该传动轴4的前端一体旋转地连结有所述前侧驱动力传递装置3的双曲线小齿轮37，在后端一体旋转地连结有后侧驱动力传递装置5的双曲线小齿轮57。

并且，在该传动轴4配设有电动马达41。该电动马达41包括一体旋转地安装于传动轴4的由永磁体构成的转子41a、和卷绕有线圈的定子41b。并且，该电动马达41被来自ECU100的控制信号控制旋转。

例如，在通过来自ECU100的控制信号而在电动马达41的转子41a产生了后退侧（车辆后退行驶的一侧）的转矩的情况下，在传动轴4产生相同方向的转矩，成为从所述前侧驱动力传递装置3的双曲线小齿轮37向双曲线冕状齿轮36传递后退行驶侧的转矩的状态，如上所述，通过双曲线冕状齿轮36的前进移动而离合机构31成为接合状态。此时，成为从所述后侧驱动力传递装置5的双曲线小齿轮57向双曲线冕状齿轮56传递后退行驶侧的转矩的状态，因此，如上所述，通过双曲线冕状齿轮56的后退移动而离合机构51成为释放状态。

另一方面，在通过来自ECU100的控制信号而在电动马达41的转子41a产生了前进侧（车辆前进行驶的一侧）的转矩的情况下，在传动轴4产生相同方向的转矩，成为从所述前侧驱动力传递装置3的双曲线小齿轮37向双曲线冕状齿轮36传递前进行驶侧的转矩的状态，如上所述，通过双曲线冕状齿轮36的后退移动而离合机构31成为释放状态。此时，成为从所述后侧驱动力传递装置5的双曲线小齿轮57向双曲线冕状齿轮56传递前进行驶侧的转矩的状态，因此，如上所述，通过双曲线冕状齿轮56的前进移动而离合机构51成为接合状态。

（ECU）

ECU100是执行包括发动机1的运转控制、电动马达41的控制等的各种控制的电子控制装置，包括CPU（Central Processing Unit）、ROM（ReadOnly Memory）、RAM（Random Access Memory）及备份RAM等。

在ROM存储有各种控制程序、执行这些各种控制程序时所参照的映射等。CPU基于存储于ROM的各种控制程序和/或映射而执行运算处理。此外，RAM是暂时存储CPU的运算结果、从各传感器输入的数据等的存储器，备份RAM是在未图示的点火开关的OFF时等存储应保存的数据等的非易失性存储器。

如图5所示，在ECU100连接有：检测油门踏板的踏下量即油门开度Acc的油门开度传感器101、在曲柄每旋转预定角度时发出脉冲信号的曲柄位置传感器102、检测右前轮22R的旋转速度（旋转数）的右前轮速度传感器103、检测左前轮22L的旋转速度的左前轮速度传感器104、检测右后轮62R的旋转速度的右后轮速度传感器105、检测左后轮62L的旋转速度的左后轮速度传感器106等。另外，在该ECU100还连接有作为其他传感器类的：检测方向盘的操舵角的操舵角传感器、检测制动踏板的踏下／松开的制动踏板传感器、检测发动机冷却水温的水温传感器、检测配置在进气通路的节气门的开度的节气门开度传感器、检测吸入空气量的空气流量计、检测蓄电池的充放电电流的电流传感器、及电池温度传感器等，来自这些各传感器的信号输入到ECU100。

并且，ECU100基于上述的各种传感器的输出信号，执行包括发动机1的节气门开度控制（吸入空气量控制）、燃料喷射量控制及点火时期控制等在内的发动机1的各种控制。此外，ECU100执行包括后述的“2WD－4WD切换控制”、“EV行驶控制”在内的电动马达41的控制。

（行驶模式）

在本实施方式的车辆中，在低速行驶时等这样的处于发动机1的运转效率差的行驶条件的情况下，可进行仅利用电动马达41的行驶（以下，也称为“EV行驶”）。此外，在驾驶者通过配置在车厢内的行驶模式选择开关选择了EV行驶模式的情况下也进行EV行驶。

另一方面，在驱动发动机1进行行驶的通常行驶（以下，也称为“发动机行驶”）时，根据路面状态等，选择性地实施将发动机1的驱动力仅传递到前轮22L、22R的二轮驱动行驶（2WD行驶）和将发动机1的驱动力传递到前轮22L、22R及后轮62L、62R的四轮驱动行驶（4WD行驶）。此外，也可以通过驾驶者操作配置在车厢内的2WD－4WD选择开关而选择性地实施2WD行驶和4WD行驶。

接着，对EV行驶和发动机行驶的行驶模式的切换进行说明。图6是表示用于根据车速V及油门开度Acc而切换EV行驶和发动机行驶的驱动力选择映射的图。该图6的实线A是用于将车辆的起步／行驶用（以下，称为行驶用）的驱动力源在发动机1和电动马达41之间切换的、换言之用于在将发动机1作为行驶用驱动力源来使车辆行驶的发动机行驶和将电动马达41作为行驶用的驱动力源来使车辆行驶的马达行驶之间进行切换的、发动机行驶区域与马达行驶区域的分界线。该图6所示的驱动力选择映射由以车速V和油门开度Acc为参数的二维坐标构成，预先存储于所述ECU100的ROM。

并且，ECU100从图6的驱动力选择映射，基于由车速V和油门开度Acc所示的车辆状态来判断是处于马达行驶区域和发动机行驶区域的哪一个，执行马达行驶或发动机行驶。从图6可知，通常在发动机效率比高转矩区域差的、较低的油门开度时即低负荷时、或较低车速时即低发动机转矩时执行马达行驶。

（车辆行驶状态）

接着，使用图7～图11说明如上所述构成的车辆的行驶状态。以下，按顺序说明在发动机行驶时从二轮驱动行驶（以下，有时也称为2WD行驶）切换到四轮驱动行驶（以下，有时也称为4WD行驶）时的动作、同样在发动机行驶时从4WD行驶切换到2WD行驶时的动作、EV行驶时（EV前进行驶时及EV后退行驶时）的动作。

另外，图7～图11中对各车轴21L、21R、61L、61R标注的实线箭头表示由转矩传递（来自发动机1、电动马达41的转矩传递）施加驱动力而旋转的状态，就是说作为驱动轮而旋转的状态，虚线箭头表示未被传递转矩而是由于与路面的摩擦力而旋转的状态。

＜2WD→4WD切换＞

首先，说明从2WD行驶向4WD行驶切换时的动作。在从以2WD在铺装路面行驶的状态向恶劣路面、低μ路的行驶变化而要求以4WD进行行驶的情况下等执行该动作。例如，在基于所述各车轮速度传感器103～106的检测信号而得知一部分车轮发生了滑移的情况下，判断为变化到在低μ路的行驶，进行从2WD行驶向4WD行驶的切换。此外，在驾驶者通过配置在车厢内的2WD－4WD选择开关而选择了4WD行驶模式的情况下，也进行从2WD行驶向4WD行驶的切换。

首先，在2WD行驶状态，各离合机构31、51均为释放状态。因此，在所述前侧驱动力传递装置3及所述后侧驱动力传递装置5，双曲线冕状齿轮36、56、双曲线小齿轮37、57均停止。结果，传动轴4停止旋转，随着传动轴4的旋转所产生的振动、噪音降低，并且可谋求因动力损失的减少而改善燃料消耗率。

在这样的2WD行驶状态下要求4WD行驶时，首先，如图7所示，通过来自ECU100的控制信号而使电动马达41的转子41a产生后退侧（车辆后退行驶的一侧）的转矩。由此传动轴4向车辆后退侧稍微旋转（参照图7的箭头P1）。

通过该传动轴4的旋转，所述前侧驱动力传递装置3中，成为从双曲线小齿轮37向双曲线冕状齿轮36传递后退行驶侧的转矩的状态。如上所述，在向该方向传递转矩的情况下，所述前进侧啮合齿面彼此抵接从而双曲线冕状齿轮36向前差速器装置2侧前进移动（参照在图7对双曲线冕状齿轮36标注的箭头），由此离合机构31成为接合状态地开始动作。作为此时的离合机构31的接合状态（离合器的转矩容量（转矩传递承载能力）），只要是来自发动机1的转矩传递到传动机构32即可，可以是在离合器板33、33、…与离合器盘34、34、…之间一边发生滑移一边传递来自发动机1的转矩的程度。例如，可以是产生能利用所述离合器壳35内的油的粘性将来自发动机1的转矩传递到传动机构32的程度的离合器接合力。

此外，在后侧驱动力传递装置5中，成为从双曲线小齿轮57向双曲线冕状齿轮56传递后退行驶侧的转矩的状态，因此双曲线冕状齿轮56向远离后差速器装置6的一侧后退移动（参照图7中对双曲线冕状齿轮56标注的箭头），由此离合机构51维持释放状态。

这样在前侧驱动力传递装置3的离合机构31开始接合动作的时刻（随着传动轴4向车辆后退侧稍微旋转而离合机构31的双曲线冕状齿轮36的前进移动开始的时刻），发动机1的驱动力被传递到前轮车轴21L、21R（参照对前轮车轴21L、21R标注的箭头F1），但尚未传递到后轮车轴61L、61R（参照对后轮车轴61L、61R标注的虚线箭头R1）。

其后，当所述前侧驱动力传递装置3的离合机构31成为接合状态时，如图8所示，发动机1的转矩经由后轮侧输出轴27、离合机构31、传动机构32而传递到传动轴4。通过该发动机1的转矩被传递到传动机构32，从而成为从双曲线冕状齿轮36向双曲线小齿轮37传递向前进行驶侧的较大转矩的状态，因此双曲线冕状齿轮36向前差速器装置2侧进一步前进移动，由此离合机构31以高接合力被接合。

然后，通过该离合机构31的接合，传动轴4受到来自发动机1的转矩而向前进方向侧旋转（参照图8的箭头P2）。该传动轴4的旋转力传递到后侧驱动力传递装置5的传动机构52，在该传动机构52中，成为从双曲线小齿轮57向双曲线冕状齿轮56传递前进行驶侧的转矩的状态。如上所述，在向该方向传递转矩的情况下，所述前进侧啮合齿面彼此抵接从而双曲线冕状齿轮56向后差速器装置6侧前进移动（参照在图8对双曲线冕状齿轮56标注的箭头），由此离合机构51成为接合状态。

由此，各离合机构31、51均成为接合状态，来自发动机1的驱动力经由传动轴4、传动机构52、离合机构51、后差速器装置6、后轮车轴61L、61R而传递到后轮62L、62R（参照对后轮车轴61L、61R标注的箭头R2）。由此，完成向将前轮22L、22R及后轮62L、62R均作为驱动轮的4WD行驶的切换。

＜4WD→2WD切换＞

接着，说明从上述的4WD行驶状态变至2WD行驶状态的动作。例如随着驾驶者对油门踏板的踏下解除（油门OFF）操作而进行该动作。就是说，通过油门踏板的踏下解除操作，发动机1的转矩降低（例如通过切断燃料而使发动机转矩降低），从而发动机1成为被驱动状态。就是说，在前侧驱动力传递装置3中，成为从双曲线小齿轮37向双曲线冕状齿轮36传递前进行驶侧的转矩的状态。如上所述，在向该方向传递转矩的情况下，所述后退侧啮合齿面彼此抵接，从而双曲线冕状齿轮36向远离前差速器装置2的方向后退移动（参照在图9对双曲线冕状齿轮36标注的箭头），由此离合机构31成为释放状态地进行动作。此外，输入到传动轴4的发动机转矩也减少，因此在后侧驱动力传递装置5中，也成为从双曲线冕状齿轮56向双曲线小齿轮57传递前进行驶侧的转矩的状态。如上所述，在向该方向传递转矩的情况下，所述后退侧啮合齿面彼此抵接从而双曲线冕状齿轮56向远离后差速器装置6的方向后退移动（参照在图9对双曲线冕状齿轮56标注的箭头），由此，离合机构51成为释放状态地进行动作。

如此，各离合机构31、51均成为释放状态，从而成为对后轮车轴61L、61R不传递发动机1的转矩的状态（参照对后轮车轴61L、61R标注的虚线箭头R3），变至2WD行驶状态。此外，此时，在所述前侧驱动力传递装置3及所述后侧驱动力传递装置5中，双曲线冕状齿轮36、56、双曲线小齿轮37、57均停止，传动轴4停止旋转。

此外，在本实施方式中，随着驾驶者对油门踏板的踏下量减少，传递到前侧驱动力传递装置3的发动机转矩减少，因此在该前侧驱动力传递装置3中，双曲线冕状齿轮36向远离前差速器装置2的方向的后退移动量逐渐变大。此外，在后侧驱动力传递装置5中也是，随着驾驶者对油门踏板的踏下量减少，传递到传动轴4的发动机转矩减少，因此双曲线冕状齿轮56向远离后差速器装置6的方向的后退移动量逐渐变大。因此，能够与该油门踏板的踏下量相应地，随着在各离合机构31、51的滑移量的变化而改变对前轮22L、22R和后轮62L、62R的驱动力分配率。例如，通过使油门踏板的踏下量返回到预定量（例如油门踏板开度30％），能够使对前轮22L、22R的驱动力分配率和对后轮62L、62R的驱动力分配率为“7：3”的比率。这些油门踏板开度与驱动力分配率的关系不限于此。

而且，在本实施方式中，也能够在4WD行驶状态，通过来自ECU100的控制信号而使电动马达41的转子41a产生前进侧的转矩，由此切换双曲线小齿轮37与双曲线冕状齿轮36的啮合齿面（从所述前进侧啮合齿面彼此抵接的状态切换到后退侧啮合齿面彼此抵接的状态），从而强制性地切换到2WD行驶状态。就是说，当使该电动马达41的转子41a产生前进侧的转矩时，在前侧驱动力传递装置3，成为从双曲线小齿轮37向双曲线冕状齿轮36传递前进行驶侧的转矩的状态，如上所述，离合机构31成为释放状态。伴随于此，输入到传动轴4的发动机转矩减少，因此在后侧驱动力传递装置5中也是，成为从双曲线冕状齿轮56向双曲线小齿轮57传递前进行驶侧的转矩的状态，离合机构51成为释放状态，变化到2WD行驶状态。

＜EV行驶＞

接着，说明利用电动马达41行驶的EV行驶时。在该EV行驶中，在前进行驶时以后轮62L、62R为驱动轮，在后退行驶时以前轮22L、22R为驱动轮。

具体而言，在EV前进行驶时，如图10所示，通过来自ECU100的控制信号使电动马达41的转子41a产生前进侧的转矩。由此传动轴4向车辆前进侧旋转（参照图10的箭头P4）。

通过该传动轴4的旋转，在所述后侧驱动力传递装置5中，成为从双曲线小齿轮57向双曲线冕状齿轮56传递前进行驶侧的转矩的状态。如上所述，在向该方向传递转矩的情况下，所述前进侧啮合齿面彼此抵接从而双曲线冕状齿轮56向后差速器装置6侧前进移动（参照在图10对双曲线冕状齿轮56标注的箭头），由此离合机构51成为接合状态。此外，在前侧驱动力传递装置3中，成为从双曲线小齿轮37向双曲线冕状齿轮36传递前进行驶侧的转矩的状态，因此双曲线冕状齿轮36向远离前差速器装置2的一侧后退移动（参照在图10对双曲线冕状齿轮36标注的箭头），由此离合机构31成为释放状态。就是说，通过电动马达41的驱动力（前进方向的驱动力）仅使后侧驱动力传递装置5的离合机构51接合，由此进行以后轮62L、62R为驱动轮的EV前进行驶（参照对后轮车轴61L、61R标注的箭头R4）。

另一方面，在EV后退行驶时，如图11所示，通过来自ECU100的控制信号使电动马达41的转子41a产生后退侧的转矩。由此传动轴4向车辆后退侧旋转（参照图11的箭头P5）。

通过该传动轴4的旋转，在所述前侧驱动力传递装置3中，成为从双曲线小齿轮37向双曲线冕状齿轮36传递后退行驶侧的转矩的状态。如上所述，在向该方向传递转矩的情况下，所述前进侧啮合齿面彼此抵接从而双曲线冕状齿轮36向前差速器装置2侧前进移动（参照在图11对双曲线冕状齿轮36标注的箭头），由此离合机构31成为接合状态。此外，在后侧驱动力传递装置5中，成为从双曲线小齿轮57向双曲线冕状齿轮56传递后退行驶侧的转矩的状态，因此双曲线冕状齿轮56向远离后差速器装置6的一侧后退移动（参照在图11对双曲线冕状齿轮56标注的箭头），由此离合机构51成为释放状态。就是说，通过电动马达41的驱动力（后退方向的驱动力）仅使前侧驱动力传递装置3的离合机构31接合，由此进行以前轮22L、22R为驱动轮的EV后退行驶（参照对前轮车轴21L、21R标注的箭头F5）。

如以上所说明，在本实施方式中，在对构成各传动机构32、52的双曲线齿轮传递转矩时，根据该转矩的传递方向，沿轴线的方向的载荷（轴向载荷）作用于双曲线冕状齿轮36、56，利用该构成来切换离合机构31、51的接合和释放，由此可切换2WD行驶状态和4WD行驶状态。在以往的备用四轮驱动方式的车辆（例如上述专利文献所示的车辆）中，为了切换2WD行驶状态和4WD行驶状态而设置的前侧切断接合机构、后侧切断接合机构，包括执行器（电子控制执行器），因此各切断接合机构大型且质量大，而且，也招致制造成本的提高。此外，在四轮驱动模式的行驶中，需要对所述执行器始终通电，因此在持续四轮驱动模式的行驶的状况下耗电大，在燃料消耗率、耐久性方面存在问题。与此相对，在本实施方式的各驱动力传递装置3、5中，根据转矩的传递方向切换离合机构31、51的接合和释放，因此不需要分别设置单独的电子控制执行器，可谋求小型轻量化，能谋求制造成本的低廉化。此外，仅在从2WD行驶向4WD行驶的切换开始时驱动电动马达41，在4WD行驶中、从4WD行驶向2WD行驶切换时不需要驱动电动马达41。因此，可大幅度减少耗电。此外，在2WD行驶时，可以使传动轴4的旋转停止，因此不会产生伴随该传动轴4的旋转的振动、噪音，此外，能够谋求通过动力损失的减少而改善燃料消耗率。而且，也可以利用在从所述2WD行驶向4WD行驶的切换开始时所使用的电动马达41来进行EV行驶，因此可谋求燃料消耗量的减少、行驶时的安静性的提高。

－第2实施方式－

接着，说明第2实施方式。本实施方式中，所述传动轴4的构成与所述第1实施方式的不同。其他构成及动作与第1实施方式同样，因此在此仅说明与第1实施方式的不同点。

图12是表示本实施方式的车辆的驱动系的概略结构的图。如该图所示，在本实施方式的传动轴4，在电动马达41的后方侧设有电子控制联轴器42。

具体而言，该电子控制联轴器42是离合器组（pilot clutch）式的，例如包括由多板摩擦离合器构成的主离合器、离合器组（电磁多板离合器）、凸轮机构及电磁体等，构成为：通过电磁体的电磁力使离合器组接合，由凸轮机构将该接合力向主离合器传递，从而该主离合器接合（关于其具体结构，例如参照日本特开2010－254135号公报）。

并且，在该电子控制联轴器42中，通过控制向所述电磁体供给的励磁电流Ie来控制转矩容量即联轴器转矩Tc。因此，在上述的4WD行驶时，可以在例如0～0.5的范围无级调整对后轮62L、62R侧分配的驱动力相对于全部驱动力的驱动力分配率。由ECU100控制对该电子控制联轴器42的电磁体的励磁电流Ie。

例如，对电子控制联轴器42的励磁电流Ie为“0”时，所述主离合器为非接合（释放）状态，传递转矩Tc为“0％”，因此实现与前轮驱动状态（基于前轮驱动的二轮驱动状态）同等的行驶状态。另一方面，若对电子控制联轴器42的励磁电流Ie增加，则传递转矩Tc增大，在传递转矩Tc成为“100％”时，对后轮62L、62R的驱动力分配率变得最大，实现与直接连结四轮驱动状态同等的行驶状态。

如此，在本实施方式中，通过在传动轴4设置电子控制联轴器42，从而可任意调整对前轮22L、22R及后轮62L、62R的驱动力分配率，可以实现以适于路面状态的驱动力分配率进行的4WD行驶。

此外，在从2WD行驶向4WD行驶切换时，如上所述，在向传动轴4施加向车辆后退侧的转矩而使前侧驱动力传递装置3的离合机构31接合的状态下，使对电子控制联轴器42的励磁电流Ie为“0”时，不对后侧驱动力传递装置5传递发动机转矩，因此离合机构51成为释放状态。然后，若对电子控制联轴器42的励磁电流Ie增大，则对后侧驱动力传递装置5传递发动机转矩，离合机构51成为接合状态。因此，可以通过对电子控制联轴器42的励磁电流Ie来控制从2WD行驶向4WD行驶的切换定时。例如，可以在成为向传动轴4传递充分的发动机转矩的状态的时刻，使后侧驱动力传递装置5的离合机构51接合，进行从2WD行驶向4WD行驶的切换。

－第3实施方式－

接着，说明第3实施方式。上述的各实施方式中，在前侧驱动力传递装置3及后侧驱动力传递装置5分别设有离合机构31、51。本实施方式的车辆，在后侧驱动力传递装置5不设置离合机构，仅在前侧驱动力传递装置3设置离合机构31。其他构成及动作与第1实施方式同样，因此在此仅说明与第1实施方式的不同点。

图13是表示第3实施方式的车辆的驱动系的概略结构的图。如该图所示，在后侧驱动力传递装置5不设置离合机构，传动机构52的双曲线冕状齿轮56直接安装于差速器壳64。

因此，在本实施方式中，即使在2WD行驶状态下，传动轴4也随着后轮62L、62R的旋转而旋转。

于是，作为本实施方式的从2WD行驶向4WD行驶的切换时的动作，以对在2WD行驶状态下旋转着（向前进方向侧旋转）的传动轴4的旋转施加阻力的方式使电动马达41的转子41a产生后退侧（车辆后退行驶的一侧）的转矩。由此，在所述前侧驱动力传递装置3中，双曲线小齿轮37与双曲线冕状齿轮36的啮合齿面切换（从所述后退侧啮合齿面彼此抵接的状态切换到前进侧啮合齿面彼此抵接的状态）。就是说，成为与从双曲线小齿轮37向双曲线冕状齿轮36传递后退行驶侧的转矩的情况同样的啮合状态。如上所述，在向该方向传递转矩的情况下，双曲线冕状齿轮36向前差速器装置2侧前进移动（参照在图13对双曲线冕状齿轮36标注的箭头），由此离合机构31成为接合状态。结果，与上述第1实施方式的从2WD行驶向4WD行驶切换时的动作时同样，进行向4WD行驶的切换。

－第4实施方式－

接着，说明第4实施方式。图14是表示第4实施方式的车辆的驱动系的概略结构的图。如该图所示，本实施方式的车辆中，在前侧驱动力传递装置3不设置离合机构，仅在后侧驱动力传递装置5设置离合机构51。此外，在传动轴4不设置电动马达。其他构成及动作与第1实施方式同样，因此在此仅说明与第1实施方式的不同点。

在本实施方式中，即使在2WD行驶状态下，发动机1的驱动力也始终传递到传动轴4，因此传动轴4旋转。

并且，在本实施方式中，在前进行驶时，当通过驾驶者对油门踏板的踏下操作等而发动机1的转矩变大时，传动轴4的向前进旋转方向的旋转力也变大。伴随于此，在后侧驱动力传递装置5的传动机构52中，成为从双曲线小齿轮57向双曲线冕状齿轮56传递前进行驶侧的转矩的状态。如上所述，在向该方向传递转矩的情况下，所述前进侧啮合齿面彼此抵接从而双曲线冕状齿轮56向后差速器装置6侧前进移动（参照在图14对双曲线冕状齿轮56标注的箭头），由此离合机构51成为接合状态。

由此，传动轴4的旋转力经由传动机构52、离合机构51、后差速器装置6、后轮车轴61L、61R传递到后轮62L、62R，进行向将前轮22L、22R及后轮62L、62R都作为驱动轮的4WD行驶的切换。

此外，在本实施方式中，若从4WD行驶状态进行驾驶者对油门踏板的踏下解除（油门OFF）操作，则随着发动机1的转矩降低，传动轴4向前进旋转方向的旋转力变小。伴随于此，在后侧驱动力传递装置5的传动机构52中，双曲线小齿轮57与双曲线冕状齿轮56的啮合齿面切换（从所述前进侧啮合齿面彼此抵接的状态切换到后退侧啮合齿面彼此抵接的状态）。就是说，成为与从双曲线冕状齿轮56向双曲线小齿轮57传递前进行驶侧的转矩的情况同样的啮合状态。如上所述，在向该方向传递转矩的情况下，双曲线冕状齿轮56向远离后差速器装置6的方向后退移动，由此离合机构51成为释放状态。这样离合机构51成为释放状态，从而成为不对后轮车轴61L、61R传递发动机1的转矩的状态，变化到2WD行驶状态。

如此，在本实施方式中，随着驾驶者对油门踏板的踏下操作而切换到4WD行驶状态，随着油门踏板的踏下解除操作而切换到2WD行驶状态。就是说，进行在车辆加速时成为4WD行驶状态、在惯性行驶时成为2WD行驶状态这样的切换动作。

－其他实施方式－

以上说明的各实施方式中，说明了将本发明应用于以FF（前置发动机前驱动）方式为基本的四轮驱动车的情况。但本发明不限于此，也可以应用于以FR（前置发动机后驱动）方式、RR（后置发动机后驱动）方式为基本的四轮驱动车。

此外，在所述各实施方式中，不论是前侧驱动力传递装置3的传动机构32还是后侧驱动力传递装置5的传动机构52，都是将离合机构31、51一体地安装于双曲线冕状齿轮36、56的结构。本发明不限于此，可以在一方的传动机构32（52），在双曲线小齿轮37（57）一体地安装离合机构31（51），通过该双曲线小齿轮37（57）的进退移动来切换离合机构31（51）的接合及释放。此外，也可以在两传动机构32、52中均是在双曲线小齿轮37、57一体地安装离合机构31、51，通过该双曲线小齿轮37、57的进退移动来切换离合机构31、51的接合及释放。

此外，在所述各实施方式中，将双曲线小齿轮37、57的旋转轴心O2设定在比双曲线冕状齿轮36、56的旋转轴心O1低的位置。本发明不限于此，也可以将双曲线小齿轮37、57的旋转轴心O2设定在比双曲线冕状齿轮36、56的旋转轴心O1高的位置。

此外，作为离合机构31、51，不限于湿式多板离合器，可以应用锥形离合器等各种离合机构。

此外，在所述各实施方式中，将各离合器盘34、54分别花键嵌合于离合器壳35、55的内周面。本发明不限于此，也可以是在离合机构31、51的内部具有沿轴心方向自由移动的缸体（cylinder，液压缸）部件，在该缸体部件的内周面分别花键嵌合各离合器盘34、54的结构。在该情况下，所述缸体部件一体地安装于双曲线冕状齿轮36、56，随着双曲线冕状齿轮36、56的进退移动，缸体部件也进退移动。

产业上的可利用性

本发明可应用于在传动轴的前后具有离合机构、可选择性地切换二轮驱动状态和四轮驱动状态的车辆。

附图标记的说明

1 发动机（驱动力源）

22L、22R 前轮

3 前侧驱动力传递装置

4 传动轴

41 电动马达

5 后侧驱动力传递装置

31、51 离合机构（切断接合单元）

32、52 传动机构（曲线齿锥齿轮对）

36、56 双曲线冕状齿轮（第1曲线齿锥齿轮）

37、57 双曲线小齿轮（第2曲线齿锥齿轮）

62L、62R 后轮

Claims (13)

1.一种驱动力传递装置，其特征在于，包括：

切断接合单元，其通过沿旋转轴心动作而能够改变传递转矩；

第1曲线齿锥齿轮，其与所述切断接合单元一体旋转地安装于所述切断接合单元；和

第2曲线齿锥齿轮，其通过与所述第1曲线齿锥齿轮啮合而在该第2曲线齿锥齿轮与该第1曲线齿锥齿轮之间构成曲线齿锥齿轮对，

构成为：与在所述第1曲线齿锥齿轮和所述第2曲线齿锥齿轮之间进行动力传递时的啮合齿面相应地所述第1曲线齿锥齿轮沿其旋转轴心移动，与此相伴所述切断接合单元沿着旋转轴心动作。

2.根据权利要求1所述的驱动力传递装置，其特征在于，

所述曲线齿锥齿轮对由双曲线齿轮构成。

3.根据权利要求1或2所述的驱动力传递装置，其特征在于，

通过所述各曲线齿锥齿轮的齿的压力角、齿的扭转角、以及所述第1曲线齿锥齿轮的旋转轴心与所述第2曲线齿锥齿轮的旋转轴心的偏心尺寸，设定与各曲线齿锥齿轮的啮合齿面相应的、所述切断接合单元沿着旋转轴心的动作方向。

4.根据权利要求1所述的驱动力传递装置，其特征在于，

所述第1曲线齿锥齿轮及所述第2曲线齿锥齿轮构成为：在通过所述第1曲线齿锥齿轮及所述第2曲线齿锥齿轮的各齿面中的、在被传递来自驱动力源的驱动力而向正转侧旋转的情况下啮合的齿面彼此的接触来进行动力传递的状态下，所述第1曲线齿锥齿轮沿其旋转轴心移动而使所述切断接合单元向接合侧动作。

5.根据权利要求1所述的驱动力传递装置，其特征在于，

所述第1曲线齿锥齿轮及所述第2曲线齿锥齿轮构成为：在通过所述第1曲线齿锥齿轮及所述第2曲线齿锥齿轮的各齿面中的、在驱动力源处于被驱动状态时向正转侧旋转的情况下啮合的齿面彼此的接触而进行动力传递的状态下，所述第1曲线齿锥齿轮沿其旋转轴心移动而使所述切断接合单元向释放侧动作。

6.一种具有驱动力传递装置的车辆，具有权利要求1～5中的任一项所述的驱动力传递装置，其特征在于，

包括输出行驶用驱动力的驱动力源，在从该驱动力源向曲线齿锥齿轮对传递的转矩大于车轮从路面受到的转矩的情况下，通过所述第1曲线齿锥齿轮及所述第2曲线齿锥齿轮的前进侧啮合齿面彼此的抵接，所述第1曲线齿锥齿轮沿旋转轴心向一个方向移动，从而所述切断接合单元向接合侧动作，另一方面，在从驱动力源向曲线齿锥齿轮对传递的转矩小于车轮从路面受到的转矩的情况下，通过所述第1曲线齿锥齿轮及所述第2曲线齿锥齿轮的后退侧啮合齿面彼此的抵接，所述第1曲线齿锥齿轮沿旋转轴心向另一方向移动，从而所述切断接合单元向释放侧动作。

7.根据权利要求6所述的具有驱动力传递装置的车辆，其特征在于，

所述驱动力传递装置分别配设在沿着车体前后方向延伸的传动轴的前端侧及后端侧，并配设有对所述传动轴施加旋转力的电动马达，

构成为：从所述各驱动力传递装置的切断接合单元分别处于释放状态的二轮驱动状态，由所述电动马达对传动轴施加车辆后退方向的旋转力，由此配设于所述传动轴的前端侧的驱动力传递装置的第1曲线齿锥齿轮及所述第2曲线齿锥齿轮的前进侧啮合齿面彼此抵接从而所述切断接合单元向接合侧动作，由于该切断接合单元向接合侧的动作，通过来自驱动力源的驱动力对传动轴施加车辆前进方向的旋转力，由此配设于所述传动轴的后端侧的驱动力传递装置的第1曲线齿锥齿轮及所述第2曲线齿锥齿轮的前进侧啮合齿面彼此抵接从而所述切断接合单元向接合侧动作，由此成为四轮驱动状态。

8.根据权利要求7所述的具有驱动力传递装置的车辆，其特征在于，

构成为：从所述各驱动力传递装置的切断接合单元分别处于接合状态的四轮驱动状态，通过驾驶者解除踩踏油门操作使得驱动力源成为被驱动状态，由此配设于所述传动轴的前端侧的驱动力传递装置的第1曲线齿锥齿轮及所述第2曲线齿锥齿轮的后退侧啮合齿面彼此抵接从而所述切断接合单元向释放侧动作，由于该切断接合单元向释放侧的动作，向配设于所述传动轴的后端侧的驱动力传递装置的曲线齿锥齿轮对传递的来自驱动力源的转矩小于车轮从路面受到的转矩，第1曲线齿锥齿轮及所述第2曲线齿锥齿轮的后退侧啮合齿面彼此抵接从而所述切断接合单元向释放侧动作，由此成为二轮驱动状态。

9.根据权利要求7所述的具有驱动力传递装置的车辆，其特征在于，

在所述驱动力源停止的状态下，由所述电动马达对传动轴施加车辆前进方向的旋转力，由此配设于所述传动轴的后端侧的驱动力传递装置的第1曲线齿锥齿轮及所述第2曲线齿锥齿轮的前进侧啮合齿面彼此抵接从而所述切断接合单元向接合侧动作，由于该切断接合单元向接合侧的动作，利用来自电动马达的前进方向的旋转力能够进行以后轮为驱动轮的前进行驶。

10.根据权利要求7所述的具有驱动力传递装置的车辆，其特征在于，

在所述驱动力源停止的状态下，由所述电动马达对传动轴施加车辆后退方向的旋转力，由此配设于所述传动轴的前端侧的驱动力传递装置的第1曲线齿锥齿轮及所述第2曲线齿锥齿轮的前进侧啮合齿面彼此抵接从而所述切断接合单元向接合侧动作，由于该切断接合单元向接合侧的动作，利用来自电动马达的后退方向的旋转力能够进行以前轮为驱动轮的后退行驶。

11.根据权利要求7所述的具有驱动力传递装置的车辆，其特征在于，

在所述传动轴配设有电子控制联轴器，该电子控制联轴器通过改变对前轮及后轮的驱动力的分配率而使对所述后轮的驱动力传递量可变。

12.根据权利要求6所述的具有驱动力传递装置的车辆，其特征在于，

所述驱动力传递装置仅配设于沿车体前后方向延伸的传动轴的前端及后端中的前端侧。

13.根据权利要求6所述的具有驱动力传递装置的车辆，其特征在于，

所述驱动力传递装置仅配设于沿车体前后方向延伸的传动轴的前端及后端中的后端侧。

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