CN109552038A - 车辆用驱动力分配装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种有利于断接机构中所使用的第一断接齿以及第二断接齿的强度的车辆用驱动力分配装置。被设置于断接套筒(60)的外周侧的外周断接齿(60a)与断接套筒(60)的内周侧的内周花键齿(60b)相比直径较大。因此，外周断接齿(60a)以及与其啮合的内周断接齿(56a)位于有利于转矩传递的位置上，因此，即使在由于具备同步机构而产生空间的制约的情况下，也能够将驱动力分配装置设置得有利于内周断接齿(56a)以及外周断接齿(60a)的强度，并能够提高内周断接齿(56a)以及外周断接齿(60a)的耐久性。

Description

车辆用驱动力分配装置
技术领域
本发明涉及一种将从驱动源传递的驱动力经由差动机构分配至左右的驱动轮的车辆用驱动力分配装置，尤其涉及一种提高断接机构中所使用的第一断接齿以及第二断接齿的强度从而使耐久性提高的技术。
背景技术
已知一种车辆用驱动力分配装置，其具备：(a)内啮合齿轮，其以通过被传递来自驱动源的驱动力从而能够围绕旋转轴线进行旋转的方式而设置；(b)差动装置，其具有在内部组装有一对差动齿轮的差速器壳体；(c)圆筒状旋转体，其在外周侧具有第一断接齿，且位于所述差速器壳体的一端部侧，并且能够与所述差速器壳体一起围绕所述旋转轴线进行旋转；断接机构，其包括在内周侧具有能够与所述第一断接齿进行卡合的第二断接齿并且以能够于所述旋转轴线方向上进行相对移动的方式与所述内啮合齿轮的内周侧花键嵌合的断接套筒，而且，所述断接机构通过使所述断接套筒在使所述第二断接齿和所述第一断接齿啮合在一起的啮合位置、与使所述第二断接齿和所述第一断接齿未啮合在一起的非啮合位置之间进行移动，从而对所述内啮合齿轮与所述差速器壳体之间的动力传递路径进行断开或连接；以及同步机构，其被设置于所述断接套筒与所述圆筒状旋转体之间，并且在所述第一断接齿与所述第二断接齿啮合之前，先减少所述第一断接齿以及所述第二断接齿的相对旋转，所述车辆用驱动力分配装置通过所述第一断接齿与所述第二断接齿之间的啮合，而将从所述驱动源传递过来的驱动力经由所述差动装置分配至左右的驱动轮。例如，专利文献1中所记载的车辆用驱动力分配装置为上述装置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-203875号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在如上文所述的专利文献1那样的车辆用驱动力分配装置中，采用如下结构，即，在被花键嵌合在内啮合齿轮的内周侧的断接套筒的内周侧形成有第二断接齿，并且通过使断接套筒在将第二断接齿啮合在第一断接齿上的啮合位置、与未将第二断接齿啮合在第一断接齿上的非啮合位置之间，于旋转轴线方向上进行移动，从而对内啮合齿轮与差速器壳体之间的动力传递路径进行断开或连接。但是，由于为了动力传递而被设置于断接套筒的内周侧的第二断接齿以及与其啮合的第一断接齿与被设置于断接套筒的外周侧的、用于花键嵌合的花键齿相比被设置于内周侧的原因，而相对地限制直径尺寸，因此，存在不利于齿强度的问题。
本发明是以上述情况为背景而完成的发明，其目的在于，提供一种有利于被用于断接机构中的第一断接齿以及第二断接齿的强度的车辆用驱动力分配装置。
用于解决课题的手段
第一发明的主旨在于，(a)一种车辆用驱动力分配装置，其具备内啮合齿轮和差动装置，所述内啮合齿轮以能够围绕一条旋转轴线进行旋转的方式设置，所述差动装置具有差速器壳体，所述差速器壳体以能够围绕所述旋转轴线进行旋转的方式设置，并且于内部组装有一对差动齿轮，并且，所述车辆用驱动力分配装置将从驱动源传递至所述内啮合齿轮的驱动力经由所述差动装置而分配至左右的驱动轮，所述车辆用驱动力分配装置的特征在于，包括：(b)第一断接齿，其被设置于所述内啮合齿轮的内周侧；(c)断接机构，其包括圆筒状的圆筒部件和断接套筒，所述圆筒状的圆筒部件以与所述差动齿轮同心的方式而配置，并且以无法相对旋转的方式被连结在所述差速器壳体的一端部中的轴插穿部上，所述断接套筒于外周侧具有第二断接齿，并且以能够于所述旋转轴线方向上进行移动且无法相对旋转的方式被花键嵌合在所述轴插穿部的外周侧上，并且，所述断接机构通过使所述断接套筒在所述旋转轴线方向上于啮合位置与非啮合位置之间进行移动，从而对所述内啮合齿轮与所述差速器壳体之间的动力传递路径进行断开或连接，所述啮合位置为，使所述第二断接齿啮合在所述第一断接齿上的位置，所述非啮合位置为，未使所述第二断接齿啮合在所述第一断接齿上的位置；(d)同步机构，其被设置于所述内啮合齿轮与所述圆筒部件之间，并且减少所述第一断接齿与所述第二断接齿之间的相对旋转。
第二发明的主旨在于，所述断接套筒具有内周花键齿，所述内周花键齿用于花键嵌合在所述轴插穿部的外周侧，并且，被设置于所述断接套筒的外周侧的第二断接齿的节圆与所述内周花键齿的节圆相比直径较大。
第三发明的主旨在于，被设置于所述断接套筒的外周侧的第二断接齿具有与所述内周花键齿的齿宽相比较小的齿宽。
第四发明的主旨在于，所述轴插穿部以及所述圆筒部件具有相互相等的共同的外径以及内径，并且通过将与所述轴插穿部以及所述圆筒部件的外径相比直径较小的管状连结部件嵌合于所述轴插穿部以及所述圆筒部件内，而使所述轴插穿部以及所述圆筒部件以连续的状态被相互连结。
第五发明的主旨在于，所述同步机构包括摩擦卡合部件，所述摩擦卡合部件于外周侧上具有第二锥状摩擦卡合面，所述第二锥状摩擦卡合面能够与被形成于所述内啮合齿轮的内周面上的第一锥状摩擦卡合面进行摩擦卡合，并且所述摩擦卡合部件以能够在所述旋转轴线方向上进行移动且无法进行相对旋转的方式而被花键嵌合于所述圆筒部件的外周侧上，并与所述断接套筒一起于所述旋转轴线方向上进行移动，并且，在所述非啮合位置处，通过所述第一锥状摩擦卡合面与所述第二锥状摩擦卡合面之间的摩擦卡合，而减少所述第一断接齿与所述第二断接齿之间的相对旋转。
第六发明的主旨在于，所述断接机构包括致动器和卡止机构，所述卡止机构包括：第一活塞，其根据所述致动器的接通或关断而于所述旋转轴线方向上进行往复移动；第二活塞，其以能够于所述旋转轴线方向上进行移动的方式而被设置于所述圆筒部件的外周侧，并且通过所述第一活塞而于所述旋转轴线方向上被驱动，从而对所述摩擦卡合部件以及所述断接套筒进行按压；弹簧，其朝向返回移动方向而对所述第二活塞进行施力；保持器，其根据所述第一活塞的往复移动而克服所述弹簧的施力并对所述第二活塞进行卡止，并且，通过根据所述第一活塞的往复移动而使所述第二活塞脱离，从而随着所述弹簧的施力而使所述第二活塞进行返回移动。
发明效果
根据第一发明的车辆用驱动力分配装置，因为包括如下的断接套筒和同步机构，从而使被设置于断接套筒的外周侧的第二断接齿与被用于断接套筒的内周侧的花键嵌合的花键齿相比直径较大，其中，所述断接套筒于外周侧具有第二断接齿，并且以能够于所述旋转轴线方向上进行移动且无法进行相对旋转的方式被花键嵌合在所述轴插穿部的外周侧，所述同步机构被设置于所述内啮合齿轮与所述圆筒部件之间，并且减少所述第一断接齿与所述第二断接齿之间的相对旋转。因此，能够提高第二断接齿以及与其啮合的第一断接齿的强度，因此，即使在由于具备同步机构而产生空间的制约的情况下，也能够将车辆用驱动力分配装置设置得有利于第一断接齿以及第二断接齿的强度，并能够提高第一断接齿以及第二断接齿的耐久性。此外，由于将同步机构配置于内啮合齿轮与圆筒部件之间的空间内，并且以在断接套筒与轴插穿部之间不实施动力传递的方式而设置，因此例如与在断接套筒与圆筒部件之间实施动力传递的情况下需要提高圆筒部件以及轴插穿部的双方的强度的情况相比，存在如下优点，即，为了提高强度，只需仅提高轴插穿部的强度即可。
根据第二发明的车辆用驱动力分配装置，所述断接套筒具有用于花键嵌合在所述轴插穿部的外周侧的内周花键齿，并且被设置于所述断接套筒的外周侧的第二断接齿的节圆与所述内周花键齿的节圆相比直径较大。由此，能够提高第二断接齿以及与其啮合的第一断接齿的强度，并且即使在由于具备同步机构而产生空间的制约的情况下，也能够将车辆用驱动力分配装置设置得有利于第一断接齿以及第二断接齿的强度。
根据第三发明的车辆用驱动力分配装置，被设置于所述断接套筒的外周侧的第二断接齿具有与所述内周花键齿的齿宽相比较小的齿宽。由此，能够减小断接套筒的往复行程，并且能够将车辆用驱动力分配装置于所述旋转轴线方向上的尺寸构成得较小。
根据第四发明的车辆用驱动力分配装置，所述轴插穿部以及所述圆筒部件具有相互相等的外径以及内径，并且通过使与所述轴插穿部以及所述圆筒部件的外径相比直径较小的管状连结部件嵌合在所述轴插穿部以及所述圆筒部件内，而使所述轴插穿部以及所述圆筒部件以连续的状态相互连结在一起。由此，存在如下优点，即，车辆用驱动力分配装置的径向尺寸进一步变小。
根据第五发明的车辆用驱动力分配装置，所述同步机构包括摩擦卡合部件，所述摩擦卡合部件于外周侧具有第二锥状摩擦卡合面，所述第二锥状摩擦卡合面能够与被形成于所述内啮合齿轮的内周面上的第一锥状摩擦卡合面进行摩擦卡合，并且所述摩擦卡合部件以能够在所述旋转轴线方向上进行移动且无法进行相对旋转的方式而被花键嵌合于所述圆筒部件的外周侧上，并与所述断接套筒一起于所述旋转轴线方向上进行移动，并且，在所述非啮合位置处，通过所述第一锥状摩擦卡合面与所述第二锥状摩擦卡合面之间的摩擦卡合，而减少所述第一断接齿与所述第二断接齿之间的相对旋转。由此，在第一断接齿和第二断接齿啮合之前，先减少内啮合齿轮与断接套筒之间的相对旋转，因此，能够适当地抑制第一断接齿与第二断接齿之间的齿轮噪音以及磨损。
根据第六发明的车辆用驱动力分配装置，所述断接机构包括致动器和卡止机构，所述卡止机构包括：第一活塞，其根据所述致动器的接通或关断而于所述旋转轴线方向上进行往复移动；第二活塞，其以能够于所述旋转轴线方向上进行移动的方式而被设置于所述圆筒部件的外周侧，并且通过所述第一活塞而于所述旋转轴线方向上被驱动，从而对所述摩擦卡合部件以及所述断接套筒进行按压；弹簧，其朝向返回移动方向而对所述第二活塞进行施力；保持器，其根据所述第一活塞的往复移动而克服所述弹簧的施力并对所述第二活塞进行卡止，并且，通过根据所述第一活塞的往复移动而使所述第二活塞脱离，从而随着所述弹簧的施力而使所述第二活塞进行返回移动。由此，只需在每当使断接套筒进行前进移动以及返回移动时在短时间内对致动器进行驱动即可，因此能够降低功率消耗。
附图说明
图1为简要地对适当地应用了本发明的四轮驱动车辆的结构进行说明的框架图。
图2为对被设置于图1的四轮驱动车辆中的后轮用驱动力分配装置的结构进行说明的剖视图。
图3为对被设置于图2的后轮用驱动力分配装置中的卡止机构的工作原理进行说明的示意图。
图4为对图2的后轮用驱动力分配装置的同步机构进行放大从而详细地进行说明的剖视图。
具体实施方式
在本发明的一个实施方式中，本发明的驱动力分配装置不仅能够应用于具备发动机以作为驱动源的车辆，而且还能够应用于利用电动机以作为驱动源的车辆。
在本发明的一个实施方式中，为了向车辆的左右一对的后轮分配驱动力，从而适当地使用了本发明的驱动力分配装置。
以下，参照附图，对本发明的实施例进行详细的说明。另外，在以下的实施例中，附图被适当地简化或者被变形，各部分的尺寸比以及形状等也未必一定被准确地描绘。
[实施例]
图1为简要地对适当地应用了本发明的四轮驱动车辆10的结构进行说明的框架图。在图1中，四轮驱动车辆10具备以FF(发动机前置前轮驱动)为基础的四轮驱动装置，所述四轮驱动装置以发动机12为驱动源，并具备第一动力传递路径和第二动力传递路径，所述第一动力传递路径为，将发动机12的动力传递至与主驱动轮相对应的左右一对的前轮14L、14R(在不特别区分的情况下，称为前轮14)上的路径，所述第二动力传递路径为，将发动机12的动力传递至与副驱动轮相对应的左右一对的后轮16L、16R(在不特别区分的情况下，称为后轮16)上的路径。
在该四轮驱动车辆10的两轮驱动状态下，从发动机12经由自动变速器18而传递的驱动力，通过前轮用驱动力分配装置20而传递至左右的车轴22L、22R以及左右的前轮14L、14R上。在该两轮驱动状态下，至少释放第一离合器24，从而不向分动器26、汽车传动轴28、后轮用驱动力分配装置(车辆用驱动力分配装置)30以及后轮16L、16R传递动力。但是，在四轮驱动状态下，第一离合器24以及第二离合器(断接机构)32均被卡合，从而向上述的分动器26、汽车传动轴28、后轮用驱动力分配装置30以及后轮16L、16R传递来自发动机12的驱动力。
另外，前轮用驱动力分配装置20在四轮驱动车辆10的两轮驱动状态以及四轮驱动状态下，将从发动机12传递的驱动力经由第一差动装置34而分配至前轮(驱动轮)14L、14R上。此外，后轮用驱动力分配装置30在四轮驱动车辆10的四轮驱动状态下，将从发动机12传递的驱动力经由第二差动装置(差动装置)36而分配至后轮(驱动轮)16L、16R上。另外，虽然在图1中未进行图示，但是在发动机12与自动变速器18之间设置有作为流体传动装置的变矩器、液力耦合器或者离合器。
在前轮用驱动力分配装置20中，以能够围绕第一旋转轴线c1进行旋转的方式而设置有第一差动装置34，所述第一差动装置34具有内啮合齿轮34r和差速器壳体34c，内啮合齿轮34r与自动变速器18的输出齿轮18a啮合，差速器壳体34c被一体地固定于内啮合齿轮34r上，并且内部组装有一对差动齿轮34s。通过第一差动装置34而在容许前轮14L、14R的左右的车轴22L、22R的转速差的同时，向这些部件传递来自发动机12的驱动力。另外，在差速器壳体34c上形成有内周嵌合齿34a，所述内周嵌合齿34a与被设置于分动器26上的第一旋转部件38的第一差动装置34侧的轴端部上所形成的外周嵌合齿38a嵌合在一起。由此，从发动机12传递至前轮14L、14R的驱动力的一部分，从差速器壳体34c被传递至分动器26。
如图1所示那样，分动器26具备形成有外周嵌合齿38a的第一旋转部件38、和一体地形成有内啮合齿轮40r的第二旋转部件40，所述内啮合齿轮40r用于向后轮16L、16R侧传递驱动力。此外，在分动器26中，第一旋转部件38与第二旋转部件40之间的动力传递路径通过由啮合式的犬牙式离合器构成的第一离合器24而被选择性地断开或连接。
如图1所示那样，第一旋转部件38为，车轴22R贯穿其内周侧的圆筒状部件，并且以能够与车轴22R以及第二旋转部件40同心、即能够围绕第一旋转轴线C1进行旋转的方式而设置。此外，在第一旋转部件38的与第一差动装置34相反侧的轴端部上，一体地形成有构成第一离合器24的一部分的第一离合器齿38b。
如图1所示那样，第二旋转部件40为，车轴22R以及第一旋转部件38贯穿于其内周侧的圆筒状部件，并且以能够与车轴22R以及第一旋转部件38同心、即能够围绕第一旋转轴线C1进行旋转的方式而设置。此外，在第二旋转部件40的第一差动装置34侧的轴端部上，一体地形成有与从动小齿轮42啮合的内啮合齿轮40r，并且在第二旋转部件40的与第一差动装置34侧相反侧的轴端部上，一体地形成有构成第一离合器24的一部分的第二离合器齿40a。另外，从动小齿轮42与汽车传动轴28的前轮14侧的端部连结，并且在汽车传动轴28的后轮16侧的端部上，经由控制联轴器44而设置有驱动小齿轮46，所述控制联轴器44通过未图示的电子控制装置从而对传递转矩进行控制。
第一离合器24为，用于对第一旋转部件38与第二旋转部件40之间进行断开或连接的啮合离合器，并且为具备套筒48、和使所述套筒48在第一非啮合位置与第一啮合位置之间于第一旋转轴线C1方向上进行驱动的第一致动器50的啮合式的犬牙式离合器，其中，所述套筒48上形成有内周齿48a，所述内周齿48a以能够于第一旋转轴线C1方向上进行相对移动的方式与被形成于第一旋转部件38上的第一离合器齿38b始终啮合，并且通过其第一旋转轴线C1方向上的移动从而还能够与被形成于第二旋转部件40上的第二离合器齿40a啮合。另外，上述第一啮合位置是指，通过使套筒48于第一旋转轴线C1方向上移动，从而使套筒48的内周齿48a和第二旋转部件40的第二离合器齿40a啮合的位置，上述第一非啮合位置是指，通过使套筒48于第一旋转轴线C1方向上移动，从而使套筒48的内周齿48a和第二旋转部件40的第二离合器齿40a未啮合的位置。此外，第一致动器50例如由利用电磁铁而能够进行电控制的致动器构成。此外，优选为，在第一离合器24中设置有同步机构52，在套筒48的内周齿48a与第二旋转部件40的第二离合器齿40a啮合时，所述同步机构52减少套筒48与第二旋转部件40两者之间的相对旋转差。图1表示释放了第一离合器24的状态。
如图1以及图2所示那样，在后轮用驱动力分配装置30中设置有第二差动装置(差动装置)36和差速器壳54，其中，所述第二差动装置36具有于内部组装有一对差动齿轮36sa、36sb的差速器壳体(Differential Case)36c，并且所述差速器壳54为以容纳第二差动装置36的状态被固定于未图示的车身上的非旋转部件，并且经由轴承64以及66而对差速器壳体36c以能够围绕第二旋转轴线(旋转轴线)C2进行旋转且不能于第二旋转轴线C2方向上进行移动的方式来进行支承。此外，在一对差动齿轮36sa、36sb的一方的差动齿轮36sa上，经由下文所述的中间轴74并通过花键嵌合的方式而连结有车轴72L，并且在另一方的差动齿轮36sb上，通过花键嵌合的方式而连结有车轴72R(参照图1)。
后轮用驱动力分配装置30具备圆筒状的内啮合齿轮56、第二离合器(断接机构)32和同步机构112(参照图2)。圆筒状的内啮合齿轮56在内周侧设置有内周断接齿(第一断接齿)56a。第二离合器(断接机构)32包括圆筒状的圆筒部件58和断接套筒60，圆筒状的圆筒部件58以与差动齿轮36sa以及36sb同心的方式而配置，并且以无法相对旋转的方式而与差速器壳体36c的一端部处的轴插穿部36a连结，所述断接套筒60于外周侧具有外周断接齿(第二断接齿)60a，并且以能够于第二旋转轴线C2方向上进行移动且无法相对旋转的方式被花键嵌合在轴插穿部36a的外周侧上。第二离合器(断接机构)32通过使断接套筒60在第二旋转轴线C2方向上在第二啮合位置(啮合位置)和第二非啮合位置(非啮合位置)之间移动，从而使内啮合齿轮56与差速器壳体36c之间的动力传递路径断开或连接，第二啮合位置为，外周断接齿(第二断接齿)60a和内周断接齿(第一断接齿)56a啮合的位置，第二非啮合位置为，外周断接齿(第二断接齿)60a和内周断接齿(第一断接齿)56a未啮合的位置。同步机构112被设置于内啮合齿轮56与圆筒部件58之间，并且在外周断接齿(第二断接齿)60a即将和内周断接齿(第一断接齿)56a啮合之前，减少这些外周断接齿(第二断接齿)60a与内周断接齿(第一断接齿)56a之间的相对旋转。
此外，在后轮用驱动力分配装置30中设置有中间轴74，所述中间轴74插穿于圆筒部件58以及差速器壳体36c的轴插穿部36a内，并且其第二差动装置36侧的端部(一端部)与差动齿轮36sa连结，且其与第二差动装置36侧相反的一侧的端部(另一端部)以能够传递动力的方式而与车轴(驱动轴)72L(参照图1)连结。
如图2所示那样，差速器壳体36c一体地具备：主体部36d，其对与一对差动齿轮36sa、36sb、和与该一对差动齿轮36sa、36sb啮合的一对小齿轮36b进行容纳；轴插穿部36a，其呈圆筒状地从该主体部36d的后轮16L侧的端部向后轮16L侧突出；突部36e，其呈圆筒状地从主体部36d的后轮16R侧的端部向后轮16R侧突出。另外，在差速器壳体36c上一体地具备圆柱状的小齿轮轴36f(参照图2)，所述小齿轮轴36f以能够旋转的方式对一对小齿轮36b进行支承。
此外，在差速器壳体36c内的差动齿轮36sa上形成有内周花键齿36g，从而在该差动齿轮36sa的内周花键齿36g上嵌合即花键嵌合有外周花键齿74a，外周花键齿74a被形成于中间轴74的第二差动装置36侧的端部上。此外，在中间轴74的第二差动装置36侧的相反侧的端部的内周上形成有内周花键齿74b，并且在该中间轴74的内周花键齿74b上花键嵌合有车轴72L的第二差动装置36侧的端部(参照图1)。
内啮合齿轮56为，通过差速器壳54以能够围绕第二旋转轴线C2进行旋转且于第二旋转轴线C2方向上无法移动的方式经由轴承78而被支承，且与驱动小齿轮46啮合的圆筒状的部件，并且在内周面中的第二差动装置(差动装置)36侧的端部上形成有内周断接齿(第一断接齿)56a。内啮合齿轮56例如为形成有准双曲面齿轮的伞齿轮，并且形成有呈大致圆筒状地从该内啮合齿轮56的内周部向后轮16L侧突出的轴部56b。此外，通过差速器壳54并经由轴承78而对内啮合齿轮56的轴部56b进行支承，从而圆筒状的内啮合齿轮56以能够围绕第二旋转轴线C2进行旋转的方式呈悬臂状地被支承。另外，在轴承78上形成有以环状从轴承78的外圈80向外周侧突出的凸缘部80a，通过用螺栓81(参照图2)来将凸缘部80a紧固在差速器壳54上，从而将轴承78固定在差速器壳54上。
轴插穿部36a为，从差速器壳体36c的后轮16L侧的端部(一端部)起于第二旋转轴线C2方向上突出设置的圆筒状部。圆筒状的圆筒部件58具有与轴插穿部36a相等的外径以及内径，通过使与轴插穿部36a相比小直径的管状连结部件62紧固嵌合或者花键嵌合在圆筒状的圆筒部件58以及轴插穿部36a内，从而在以与轴插穿部36a的后轮16L侧的端面对顶的状态于第二旋转轴线C2方向上一体地连续的状态下以无法相对旋转的方式被连结。管状连结部件62例如通过使被形成于其外周面上的外周花键齿、与被形成于轴插穿部36a以及圆筒部件58的内周面上的内周花键齿之间的花键嵌合或压入，从而使轴插穿部36a以及圆筒部件58以无法相对旋转的方式连结在一起。另外，虽然圆筒部件58可以与轴插穿部36a一体地形成，但是也可以通过与轴插穿部36a分体构成，从而提高了组装性。
断接套筒60具备被形成于其外周面即外周侧的外周断接齿(第二断接齿)60a、和被形成于其内周面即内周侧的内周花键齿60b，通过使该内周花键齿60b始终与被形成于轴插穿部36a的外周面上的外周花键齿36aa花键嵌合，从而以于轴插穿部36a的外周侧上能够在第二旋转轴线C2方向上进行移动且无法相对于轴插穿部36a进行相对旋转的方式配置。断接套筒60呈圆环状或者短圆筒状，被形成于相对大直径的外周面上的外周断接齿60a的节圆与被形成于相对小直径的内周面上的内周花键齿60b的节圆相比直径较大。此外，被设置于断接套筒60的外周侧的外周断接齿(第二断接齿)60a为，与由下文所述的球形凸轮106的驱动而形成的移动行程ST量相比较长的齿宽，但是具有与内周花键齿60b的齿宽相比较小的齿宽(参照图1)。
第二离合器32作为如下的断接机构而发挥功能，所述断接机构通过使断接套筒60在第二旋转轴线C2方向上移动于第二啮合位置(啮合位置)与第二非啮合位置(非啮合位置)之间，从而对内啮合齿轮56与差速器壳体36c之间的动力传递路径进行断开或连结，第二啮合位置为，使断接套筒60的外周断接齿60a啮合在内啮合齿轮56的内周断接齿56a上的位置，第二非啮合位置为，使断接套筒60的外周断接齿60a未啮合在内啮合齿轮56的内周断接齿56a上的位置。
如图2所示那样，在作为断接机构而发挥功能的第二离合器32中具备：控制离合器96，其通过作为致动器而发挥功能的电磁铁94而工作；棘轮机构即卡止机构92，其通过使断接套筒60于第二旋转轴线C2方向上进行移动，从而使断接套筒60在所述第二啮合位置与所述第二非啮合位置之间进行移动；同步机构112，其在被设置于内啮合齿轮56的内周侧的内周断接齿(第一断接齿)56a和被设置于断接套筒60的外周侧的外周断接齿(第二断接齿)60a啮合之前，先减少这些内周断接齿56a以及外周断接齿60a的相对旋转。
如图2所示那样，在差速器壳54中组装有作为致动器的环状的电磁铁94、和环状的可动片116，环状的可动片116经由环状的摩擦板114而与电磁铁94邻接，并且能够被电磁铁94磁性地吸引。摩擦板114在如下的第二凸轮102的外周侧以无法相对旋转的方式而被连结，所述第二凸轮102以能够围绕第二旋转轴线C2相对于圆筒部件58进行相对旋转的方式而设置。控制离合器96由电磁铁94、可动片116、摩擦板114构成，当通过电磁铁94的工作来吸引可动片116时，向摩擦板114以及以无法相对旋转的方式而与该摩擦板114连结的第二凸轮102传递旋转制动转矩。
如图2所示那样，卡止机构92具备第一弹簧90、第二活塞98、球形凸轮106、第二弹簧108(弹簧)以及保持器110。第二活塞98以能够围绕第二旋转轴线C2进行旋转且能够在第二旋转轴线C2方向上进行移动的方式而被设置于圆筒部件58的外周侧上。第二活塞98经由下文所述的摩擦卡合部件120来对断接套筒60进行按压，并且克服第二弹簧108的施力而使断接套筒60向所述第二非啮合位置进行移动。
球形凸轮106具有：环状的成一对的第一凸轮100(第一活塞)以及第二凸轮102，该一对凸轮以于第二旋转轴线C2方向上重叠的方式而被插入至第二活塞98与轴承64之间，并且通过电磁铁94的工作从而围绕第二旋转轴线C2进行相对旋转；多个(例如，三个)球状转动体104，这些球状转动体104被夹持在相互对置的槽状的一对凸轮面100b、102b之间，所述凸轮面100b、102b在上述第一凸轮100和第二凸轮102上被形成于周方向的多处(例如，三处)，并且于周向上深度发生变化。当使成一对的第一凸轮100以及第二凸轮102围绕第二旋转轴线C2进行相对旋转时，这些第一凸轮100和第二凸轮102于第二旋转轴线C2方向上被隔开，从而使第一凸轮100朝向第二活塞98进行移动。另外，虽然未图示，但是在第一凸轮100的内周面上形成有内周啮合齿，内周啮合齿以无法相对旋转且能够于第二旋转轴线C2方向上进行移动的方式与被形成于圆筒部件58上的外周花键齿啮合。当圆筒部件58例如围绕第二旋转轴线C2进行旋转时，第一凸轮100也围绕第二旋转轴线C2进行旋转，并且，例如在作为致动器的电磁铁94不工作的情况下，第二凸轮102经由球状转动体104而与第一凸轮100一体地进行旋转。
第一弹簧90以被预压的状态介于第一凸轮100与保持器110之间，朝向第二凸轮102而对第一凸轮100施力。第二弹簧108经由断接套筒60以及摩擦卡合部件120而于第二旋转轴线C2方向上向从第二差动装置36远离的一侧对第二活塞98进行施力。保持器110具有卡止齿110a(参照图3)，并且相对于圆筒部件58而以无法围绕第二旋转轴线C2进行相对旋转且无法在第二旋转轴线C2方向上进行移动的方式而设置，通过卡止齿110a从而对第二活塞98进行卡止。
在以上述方式构成的卡止机构92中，例如在于车辆行驶过程中圆筒部件58正在围绕第二旋转轴线C2进行旋转的状态下，当通过使作为致动器的电磁铁94工作从而通过电磁铁94来吸引可动片116时，旋转制动转矩向摩擦板114以及以无法相对旋转的方式与该摩擦板114连结的第二凸轮102传递。通过该旋转制动转矩，从而使相对于圆筒部件58而无法围绕第二旋转轴线C2进行相对旋转的第一凸轮100和相对于圆筒部件58而能够围绕第二旋转轴线C2进行相对旋转的第二凸轮102进行相对旋转，由此使第一凸轮100经由球状转动体104而在第二旋转轴线C2方向上克服第一弹簧90的施力从而朝向第二活塞98进行前进移动的同时，由第一凸轮100来按压第二活塞98。此外，当电磁铁94变成非工作状态时，在通过第一弹簧90的施力而使第一凸轮100从第二活塞98远离的同时，通过第一弹簧90的施力而使第一凸轮100向靠近第二凸轮102的方向进行返回移动。
图3为，对卡止机构92的工作原理进行说明的示意图，并且示出了将环状的第二活塞98、环状的第一凸轮100的按压部100c、以及环状的保持器110分别展开的状态。如图3所示那样，在环状的第二活塞98上形成有向保持器110侧突出设置的突起98a。此外，在环状的保持器110上周期性地形成有用于对第二活塞98的突起98a进行卡止的于圆周方向上连续的锯齿状的卡止齿110a，保持器110以位置固定的方式被配置在圆筒部件58上。
在环状的第一凸轮100的按压部100c上周期性地形成有如下的承接齿100d，所述承接齿100d虽然为与保持器110的卡止齿110a相同的锯齿形状，但是以于周向上偏移预定相位的形状而于周向上连续，并且对第二活塞98的突起98a进行承接。此外，环状的第一凸轮100的按压部100c以无法相对于保持器110进行相对旋转且能够于第二旋转轴线C2方向上进行移动的方式而设置，并且克服第一弹簧90以及第二弹簧108的施力，而使第二活塞98移动与球形凸轮106的一个行程相对应的距离。另外，在第一凸轮100的按压部100c的承接齿100d以及保持器110的卡止齿110a的顶端的斜面上，分别设置有对第二活塞98的突起98a的滑动进行阻止的止动部100e以及110b。
图3(a)以及(e)示出了断接套筒60位于所述第二啮合位置时的状态。如图3(a)以及(e)所示那样，在从第二活塞98起突出设置的突起98a位于从保持器110的卡止齿110a脱离的位置上的状态下，根据第二弹簧108的施力而使断接套筒60位于所述第二啮合位置上。
图3(b)示出了如下状态，即，第二活塞98通过由对作为致动器的电磁铁94的通电而实施的球形凸轮106的驱动，从而克服第一弹簧90以及第二弹簧108的施力，从其基准位置起移动与移动行程ST相对应的距离的状态。在该过程中，通过第一凸轮100的按压部100c而使第二活塞98移动并从保持器110远离，并且，第二活塞98于第一凸轮100的按压部100c的斜面100f上滑落。另外，图3(b)所示那样的单点划线为，为了对移动行程ST进行说明而表示图3(a)的第一凸轮100的按压部100c的基准位置的线条。
图3(c)示出了如下的状态，第一凸轮100的按压部100c通过由对电磁铁94的未通电而实现的球形凸轮106的未驱动，从而根据第一弹簧90的施力而返回与移动行程ST相对应的距离，进而位于基准位置的状态。在该过程中，通过克服第二弹簧108的施力而使第二活塞98卡止在保持器110的卡止齿110a上，从而使断接套筒60位于所述第二非啮合位置处。
图3(d)示出了如下的状态，再次使第一凸轮100的按压部100c通过由对电磁铁94的通电而实施的球形凸轮106的驱动，从而克服第一弹簧90以及第二弹簧108的施力而从其基准位置移动了与移动行程ST相对应的距离的状态。在该过程中，使第二活塞98进一步向第二差动装置36侧进行移动，从通过同步机构112来使内啮合齿轮56和断接套筒60进行同步旋转。
接下来，如图3(e)所示那样，当第一凸轮100的按压部100c通过由对电磁铁94的未通电而实现的球形凸轮106的未驱动，从而根据第一弹簧90以及第二弹簧108的施力而朝向基准位置返回时，在该过程中，在使第二活塞98从保持器110的卡止齿110a脱离的同时，根据第二弹簧108的施力从而返回至从保持器110的卡止齿110a上脱离的位置处，进而使断接套筒60位于所述第二啮合位置处。
由此，在卡止机构92中，通过球形凸轮106中的第一凸轮100的往复移动，而使第二活塞98向周向进给，从而使断接套筒60朝向所述第二非啮合位置、所述第二啮合位置进行移动。即，当第二活塞98通过第一凸轮100而进行一次往复移动时，使断接套筒60位于所述第二非啮合位置处。而且，当第二活塞98通过第一凸轮100而进行两次往复移动、即在断接套筒60位于所述第二非啮合位置处的状态下，进一步通过第一凸轮100而使第二活塞98进行一次往复移动时，第二活塞98从保持器110的卡止齿110a上脱离，并通过第二弹簧108的施力而使断接套筒60位于所述第二啮合位置处。
在以上述方式构成的四轮驱动车辆10中，例如在第一离合器24以及第二离合器32一起被卡合的四轮驱动状态下，通过未图示的电子控制装置而选择了两轮驱动行驶模式时，通过第一致动器50而使套筒48移动至所述第一非啮合位置处，从而释放了第一离合器24，并且在后轮用驱动力分配装置30中，通过电磁铁94而使断接套筒60移动至所述第二非啮合位置处，从而释放了第二离合器32，由此变成从发动机12起仅向作为主驱动轮的前轮14传递驱动力的两轮驱动状态。
此外，当在第一离合器24以及第二离合器32一起被释放的两轮驱动状态、即发动机12与汽车传动轴28之间的动力传递路径以及后轮16与汽车传动轴28之间的动力传递路径分别被断开的断开状态下，通过未图示的电子控制装置来选择四轮驱动行驶模式时，例如通过第一致动器50而使套筒48移动至所述第一啮合位置处从而使第一离合器24卡合，并且在该第一离合器24卡合后，通过电磁铁94来使断接套筒60移动至所述第二啮合位置处从而使第二离合器32卡合，由此解除了所述断开状态。
如在图4中详细所示那样，同步机构112具备如下的摩擦卡合部件120，所述摩擦卡合部件120于外周侧上具有能够与被形成于内啮合齿轮56的内周面上的第一锥状摩擦卡合面56c进行摩擦卡合的第二锥状摩擦卡合面120a，并且以能够于所述第二旋转轴线C2方向上进行移动且无法进行相对旋转的方式而被花键嵌合于圆筒部件58的外周侧，并且与断接套筒60一起在第二旋转轴线C2方向上进行移动，在第二非啮合位置处通过第一锥状摩擦卡合面56c与第二锥状摩擦卡合面120a之间的摩擦卡合，从而在内啮合齿轮56的内周侧断接齿(第一断接齿)56a和断接套筒60的外周断接齿(第二断接齿)60a啮合之前，先减少它们的相对旋转。摩擦卡合部件120被配置于第二活塞98与断接套筒60之间，并且通过由第二活塞98按压，能够与第二活塞98一起进行往复移动。
如上文所述那样，根据本实施例的后轮用的驱动力分配装置30，由于包含如下的内周断接齿(第一断接齿)56a、第二离合器(断接机构)32和同步机构112，因此，被设置于断接套筒60的外周侧的外周断接齿60a与断接套筒60的内周侧的内周花键齿60b相比直径较大，其中，所述内周断接齿(第一断接齿)56a被设置于内啮合齿轮56的内周侧；所述第二离合器(断接机构)32包括：圆筒状的圆筒部件58，其以与差动齿轮36sa、36sb同心的方式而配置，并且以无法相对旋转的方式被连结在差速器壳体36c的一端部处的轴插穿部36a上；断接套筒60，其于外周侧具有外周断接齿(第二断接齿)60a，并且以于第二旋转轴线C2方向上能够进行移动且无法相对旋转的方式被花键嵌合于轴插穿部36a的外周侧，并且，所述第二离合器(断接机构)32通过使断接套筒60在第二旋转轴线C2方向上移动于第二啮合位置和第二非啮合位置之间，从而对内啮合齿轮56与差速器壳体36c之间的动力传递路径进行断开或连接，第二啮合位置为使外周断接齿60a啮合在内周断接齿56a上的位置，第二非啮合位置为使外周断接齿60a未啮合在内周断接齿56a上的位置，所述同步机构112被设置于内啮合齿轮56与圆筒部件58之间，并减少外周断接齿60a与内周断接齿56a之间的相对旋转。
因此，能够提高外周断接齿60a以及与该外周断接齿60a啮合的内周断接齿56a的强度，从而即使存在由于具备同步机构112而产生的空间的制约，也能够将驱动力分配装置30设置得有利于内周断接齿56a以及外周断接齿60a的强度，并能够提高内周断接齿56a以及外周断接齿60a的耐久性。此外，由于将同步机构112配置在内啮合齿轮56与圆筒部件58之间的空间内，并且采用在断接套筒60与轴插穿部36a之间实施动力传递的结构，因此在例如在断接套筒60与圆筒部件58之间实施动力传递的情况下，与需要提高圆筒部件58以及轴插穿部36a的双方的强度的情况相比，存在如下优点，即，为了提高强度而只需提高轴插穿部36a的强度即可。
此外，根据本实施例的驱动力分配装置30，断接套筒60具有用于与轴插穿部36a的外周侧花键嵌合的内周花键齿60b，并且被设置于断接套筒60的外周侧的外周断接齿(第二断接齿)60a的节圆与内周花键齿60b的节圆相比直径较大。由此，能够提高外周断接齿(第二断接齿)60a以及与该外周断接齿60a啮合的内周断接齿(第一断接齿)56a的强度，从而即使存在由于设置同步机构112而产生的空间的制约，也能够将驱动力分配装置30设置得有利于外周断接齿(第二断接齿)60a以及与该外周断接齿60a啮合的内周断接齿(第一断接齿)56a的强度。
此外，根据本实施例的驱动力分配装置30，被设置于断接套筒60的外周侧的外周断接齿(第二断接齿)60a具有与被设置于断接套筒60的内周侧的内周花键齿60b的齿宽相比较小的齿宽。由此，能够减小断接套筒60的往复行程。此外，能够减小卡止机构92的球形凸轮106中的往复行程，并且能够将卡止机构92的第二旋转轴线C2方向上的尺寸构成得较小。因此，能够将驱动力分配装置30于第二旋转轴线C2方向上的尺寸构成得较小。
此外，根据本实施例的驱动力分配装置30，轴插穿部36a以及圆筒部件58具有相等的外径以及内径，并且通过使与轴插穿部36a以及圆筒部件58的外径相比直径较小的管状连结部件62嵌合在轴插穿部36a以及圆筒部件58内，从而使轴插穿部36a以及圆筒部件58在于第二旋转轴线C2方向上连续的状态下以无法相对旋转的方式被相互连结在一起。由此，进一步减小了驱动力分配装置30的径向尺寸，由此具有组装性变得容易的优点。
此外，根据本实施例的驱动力分配装置30，同步机构112包含如下的摩擦卡合部件120，摩擦卡合部件120于外周侧上具有能够与被形成于内啮合齿轮56的内周面上的第一锥状摩擦卡合面56c进行摩擦卡合的第二锥状摩擦卡合面120a，并且所述摩擦卡合部件120以能够于第二旋转轴线C2方向上进行移动且无法进行相对旋转的方式而被花键嵌合于圆筒部件58的外周侧，并且与断接套筒60一起在第二旋转轴线C2方向上进行移动，在第二非啮合位置处通过第一锥状摩擦卡合面56c与第二锥状摩擦卡合面120a之间的摩擦卡合，从而减少了内周断接齿(第一断接齿)56a与外周断接齿(第二断接齿)60a之间的相对旋转。由此，由于在第一断接齿56a和第二断接齿60a之间啮合之前，先减少内啮合齿轮56和断接套筒60之间的相对旋转，因此能够适当地抑制第一断接齿56a与第二断接齿60a之间的齿轮噪音以及磨损。
此外，根据本实施例的后轮用驱动力分配装置30，第二离合器(断接机构)32包括电磁铁(致动器)94和卡止机构92，并且卡止机构92包括：第一凸轮(第一活塞)100，其根据电磁铁94的接通或关断而于第二旋转轴线C2方向上进行往复移动；第二活塞98，其以能够于第二旋转轴线C2方向上进行移动的方式被设置于圆筒部件58的外周侧，并且通过第一凸轮(第一活塞)100而于第二旋转轴线C2方向上被驱动从而对摩擦卡合部件120以及断接套筒60进行按压；第二弹簧(弹簧)108，其朝向返回移动方向而对第二活塞98进行施力；保持器110，其根据第一凸轮100的往复移动而克服第二弹簧108的施力并对第二活塞98进行卡止，并且通过根据第一凸轮100的往复移动而使第二活塞98脱离，从而随着第二弹簧108的施力而使第二活塞98进行往复移动。由此，只需在每当使断接套筒60进行前进移动以及返回移动时在短时间内对电磁铁94进行驱动即可，因此能够降低功率消耗。
以上，基于附图，而对本发明的实施例详细地进行了说明，但是本发明也可以被应用于其它的方式中。
例如，虽然在上文所述的实施例中，在保持器110上形成有一级的卡止齿110a，但是也可以形成有例如两级以上的卡止齿即多级的卡止齿。
此外，虽然在上文所述的实施例中，后轮用驱动力分配装置30在四轮驱动车辆10的四轮驱动状态下将从发动机12传递的驱动力经由第二差动装置36而分配至后轮16L、16R，但是，例如也可以将后轮用驱动力分配装置30的结构应用于如下的前轮用驱动力分配装置中，所述前轮用驱动力分配装置在四轮驱动车辆10的两轮驱动状态以及四轮驱动状态下，将从发动机12传递的驱动力分配至前轮14L、14R上。
此外，虽然上文所述的实施例的控制离合器96作为致动器而具备电磁铁94，但是也可以为由形状记忆合金或者压电陶瓷等构成的其它形式的致动器。
另外，上文所述的内容只不过是一个实施方式，本发明能够在本领域技术人员的知识的基础上，以施加各种变更、改进的方式进行实施。
符号说明
12：发动机(驱动源)；16L、16R：后轮(驱动轮)；30：后轮用驱动力分配装置(车辆用驱动力分配装置)；32：第二离合器(断接机构)；36：第二差动装置(差动装置)；36a：轴插穿部；36c：差速器壳体；36sa、36sb：差动齿轮；56：内啮合齿轮；56a：内周断接齿(第一断接齿)；56c：第一锥状摩擦卡合面；58：圆筒部件；60：断接套筒；60a：外周断接齿(第二断接齿)；60b：内周花键齿；92：卡止机构；94：电磁铁(致动器)；98：第二活塞；100：第一凸轮(第一活塞)；102：第二凸轮；106：球形凸轮；108：第二弹簧(弹簧)；110：保持器；112：同步机构；120：摩擦卡合部件；120a：第二锥状摩擦卡合面；C2：第二旋转轴线(旋转轴线)。

Claims (6)

1.一种车辆用驱动力分配装置(30)，其具备内啮合齿轮(56)和差动装置(36)，所述内啮合齿轮(56)以能够围绕一条旋转轴线(C2)进行旋转的方式设置，所述差动装置(36)具有差速器壳体(36c)，所述差速器壳体(36c)以能够围绕所述旋转轴线进行旋转的方式设置，并且于内部组装有一对差动齿轮(36sa、36sb)，并且，所述车辆用驱动力分配装置(30)将从驱动源(12)传递至所述内啮合齿轮的驱动力经由所述差动装置而分配至左右的驱动轮(16L、16R)，
所述车辆用驱动力分配装置的特征在于，包括：
第一断接齿(56a)，其被设置于所述内啮合齿轮的内周侧；
断接机构(32)，其包括圆筒状的圆筒部件(58)和断接套筒(60)，所述圆筒状的圆筒部件(58)以与所述差动齿轮同心的方式而配置，并且以无法相对旋转的方式被连结在所述差速器壳体的一端部处的轴插穿部(36a)上，所述断接套筒于外周侧具有第二断接齿(60a)，并且以能够于所述旋转轴线方向上进行移动且无法相对旋转的方式被花键嵌合在所述轴插穿部的外周侧，并且，所述断接机构通过使所述断接套筒在所述旋转轴线方向上于啮合位置与非啮合位置之间进行移动，从而对所述内啮合齿轮与所述差速器壳体之间的动力传递路径进行断开或连接，所述啮合位置为，使所述第二断接齿啮合在所述第一断接齿上的位置，所述非啮合位置为，未使所述第二断接齿啮合在所述第一断接齿上的位置；
同步机构(112)，其被设置于所述内啮合齿轮与所述圆筒部件之间，并且减少所述第一断接齿与所述第二断接齿之间的相对旋转。
2.如权利要求1所述的车辆用驱动力分配装置，其特征在于，
所述断接套筒具有内周花键齿(60b)，所述内周花键齿(60b)用于花键嵌合在所述轴插穿部的外周侧，并且，被设置于所述断接套筒的外周侧的第二断接齿的节圆与所述内周花键齿的节圆相比直径较大。
3.如权利要求2所述的车辆用驱动力分配装置，其特征在于，
被设置于所述断接套筒的外周侧的第二断接齿具有与所述内周花键齿的齿宽相比较小的齿宽。
4.如权利要求1至权利要求3中的任意一项所述的车辆用驱动力分配装置，其特征在于，
所述轴插穿部以及所述圆筒部件具有相互相等的共同的外径以及内径，并且通过将与所述轴插穿部以及所述圆筒部件的外径相比直径较小的管状连结部件(62)嵌合于所述轴插穿部以及所述圆筒部件内，而使所述轴插穿部以及所述圆筒部件以连续的状态被相互连结。
5.如权利要求1至权利要求4中的任意一项所述的车辆用驱动力分配装置，其特征在于，
所述同步机构包括摩擦卡合部件(120)，所述摩擦卡合部件于外周侧具有第二锥状摩擦卡合面(120a)，所述第二锥状摩擦卡合面能够与被形成于所述内啮合齿轮的内周面上的第一锥状摩擦卡合面(56c)进行摩擦卡合，并且所述摩擦卡合部件以能够在所述旋转轴线方向上进行移动且无法进行相对旋转的方式而被花键嵌合于所述圆筒部件的外周侧上，并与所述断接套筒一起于所述旋转轴线方向上进行移动，并且，在所述非啮合位置处，通过所述第一锥状摩擦卡合面与所述第二锥状摩擦卡合面之间的摩擦卡合，而减少所述第一断接齿与所述第二断接齿之间的相对旋转。
6.如权利要求5所述的车辆用驱动力分配装置，其特征在于，
所述断接机构包括致动器(94)和卡止机构(92)，所述卡止机构包括：第一活塞(100)，其根据所述致动器的接通或关断而于所述旋转轴线方向上进行往复移动；第二活塞(98)，其以能够于所述旋转轴线方向上进行移动的方式而被设置于所述圆筒部件的外周侧，并且通过所述第一活塞而于所述旋转轴线方向上被驱动，从而对所述摩擦卡合部件以及所述断接套筒进行按压；弹簧(108)，其朝向返回移动方向而对所述第二活塞进行施力；保持器(110)，其根据所述第一活塞的往复移动而克服所述弹簧的施力并对所述第二活塞进行卡止，并且，通过根据所述第一活塞的往复移动而使所述第二活塞脱离，从而随着所述弹簧的施力而使所述第二活塞进行返回移动。
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