JP2012224229A - Power transmission device for four-wheel drive vehicle - Google Patents

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JP2012224229A JP2011094053A JP2011094053A JP2012224229A JP 2012224229 A JP2012224229 A JP 2012224229A JP 2011094053 A JP2011094053 A JP 2011094053A JP 2011094053 A JP2011094053 A JP 2011094053A JP 2012224229 A JP2012224229 A JP 2012224229A
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英樹 田本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power transmission device for a four-wheel drive vehicle that can reduce drag torque while improving torque transmission responsiveness toward secondary drive wheels side.SOLUTION: The power transmission device 100 positioned between a propeller shaft 16 at a front wheels 14 side and a drive pinion shaft 21 at a rear wheels 19 side includes: a coupling unit 110 that can be switched between an engagement state where torque input from the propeller shaft 16 is transmitted to the drive pinion shaft 21 due to engagement torque of a multiplate wet clutch and a release state where the torque is not transmitted; a diff-lock unit 120 that can be switched between a connected state where the propeller shaft 16 is connected directly with the drive pinion shaft 21 and a non-connected state where the torque is not transmitted wherein a common actuator 130 performs switching between the engagement state and the release state at the coupling unit 110, and between the connected state and the non-connected state at the diff-lock unit 120.

Description

本発明は、四輪駆動車の動力伝達装置に関する。   The present invention relates to a power transmission device for a four-wheel drive vehicle.

四輪駆動車の動力伝達装置として、主駆動輪側に設けられた入力軸と、副駆動輪側に設けられた出力軸との間に配置されるものが知られている。このような動力伝達装置では、駆動源からのトルクを副駆動輪に伝達せず主駆動輪のみに伝達する二輪駆動状態と、駆動源からのトルクを主駆動輪および副駆動輪の両方に伝達する四輪駆動状態とを切り替えるようにしている。   As a power transmission device for a four-wheel drive vehicle, an apparatus disposed between an input shaft provided on the main drive wheel side and an output shaft provided on the sub drive wheel side is known. In such a power transmission device, the two-wheel drive state in which the torque from the drive source is not transmitted to the auxiliary drive wheel but only to the main drive wheel, and the torque from the drive source is transmitted to both the main drive wheel and the auxiliary drive wheel. The four-wheel drive state is switched.

例えば、前輪駆動ベースの四輪駆動車に用いられる動力伝達装置として、湿式多板クラッチを有する電子制御カップリングがある。しかし、電子制御カップリングを主駆動輪側(前輪側)の入力軸と副駆動輪側(後輪側)の出力軸との間に単に配置したのでは、次のような問題が懸念される。湿式多板クラッチの摩擦板間のオイルの粘性抵抗による引きずりトルクが発生し、引きずりトルクによる損失が懸念される。ハイブリッド車両では、回生制動時に引きずりトルクの分だけ後輪側にトルクが伝達されるため、前輪側での回生エネルギーが低減されるという問題もある。さらに、後輪側へのトルク容量を確保するために、湿式多板クラッチの摩擦板の枚数を多くすると、引きずりトルクの増大を招くといった問題もある。また、エンジンの停止時に後輪だけを接地させた状態で車両が牽引(いわゆる二輪被牽引)されると、入力軸と出力軸との間に大きな回転数差が発生し、湿式多板クラッチの発熱量が大きくなることも懸念される。   For example, there is an electronically controlled coupling having a wet multi-plate clutch as a power transmission device used in a four-wheel drive vehicle based on a front wheel drive. However, if the electronically controlled coupling is simply disposed between the input shaft on the main drive wheel side (front wheel side) and the output shaft on the sub drive wheel side (rear wheel side), the following problems are concerned. . Drag torque due to the viscous resistance of oil between the friction plates of the wet multi-plate clutch is generated, and there is a concern about loss due to drag torque. In the hybrid vehicle, torque is transmitted to the rear wheel side by the drag torque at the time of regenerative braking, so that there is a problem that regenerative energy on the front wheel side is reduced. Furthermore, if the number of friction plates of the wet multi-plate clutch is increased in order to secure the torque capacity to the rear wheel side, there is a problem that the drag torque is increased. In addition, when the vehicle is towed (so-called two-wheel towed) with only the rear wheels in contact with the ground when the engine is stopped, a large rotational speed difference occurs between the input shaft and the output shaft. There is also concern that the calorific value will increase.

従来では、湿式多板クラッチの摩擦板を接続解除方向に付勢する付勢部材を設けた電子制御カップリングが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この電子制御カップリングによれば、上述したような引きずりトルクに起因する損失を低減可能であり、また、二輪被牽引時、湿式多板クラッチの発熱量を低減可能である。   Conventionally, there has been proposed an electronically controlled coupling provided with a biasing member that biases a friction plate of a wet multi-plate clutch in a connection release direction (see, for example, Patent Document 1). According to this electronically controlled coupling, the loss due to the drag torque as described above can be reduced, and the amount of heat generated by the wet multi-plate clutch can be reduced when the two-wheel is towed.

なお、四輪駆動車として、エンジン、電動機などを含む駆動源により前輪を駆動し、電動機により後輪を必要に応じて駆動することによって、二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切り替えるものも知られているが、次のような問題がある。すなわち、電動機の場合、出力トルクがエンジンに比べて小さいため、登坂時やスタック状態からの脱出時における四輪駆動性能が、エンジントルクを伝達して後輪を駆動する四輪駆動車に比べて劣るという問題がある。また、上述したような二輪被牽引時、電動機によって発電が行われる結果、バッテリが過充電となるおそれがあるといった問題がある。   It is also known as a four-wheel drive vehicle that switches between a two-wheel drive state and a four-wheel drive state by driving front wheels with a drive source including an engine, an electric motor, etc., and driving rear wheels with an electric motor as required. However, there are the following problems. In other words, in the case of an electric motor, the output torque is smaller than that of an engine, so that the four-wheel drive performance when climbing or escaping from a stack is higher than that of a four-wheel drive vehicle that transmits engine torque and drives the rear wheels. There is a problem of being inferior. In addition, there is a problem that the battery may be overcharged as a result of power generation by the motor when the two-wheel is towed as described above.

特開2009−257558号公報JP 2009-257558 A

ところで、上記特許文献1に記載の電子制御カップリングにおいては、湿式多板クラッチに付勢部材を設けることに起因して、次のような問題が発生する可能性がある。   By the way, in the electronically controlled coupling described in Patent Document 1, the following problem may occur due to the provision of the biasing member in the wet multi-plate clutch.

すなわち、付勢部材の付勢力に抗して湿式多板クラッチの摩擦板同士を係合させる必要があるため、四輪駆動状態で副駆動輪側(後輪側)への伝達トルクの立ち上がりの応答遅れが発生する可能性がある。また、車両が登坂路で停止している状態で車両を発進させる時(登坂路発進時)、運転者の意図に反して車両が後進する現象(いわゆるずり下がりの現象)が発生する可能性がある。   That is, since it is necessary to engage the friction plates of the wet multi-plate clutch against the urging force of the urging member, the transmission torque rises to the auxiliary driving wheel side (rear wheel side) in the four-wheel drive state. Response delay may occur. In addition, when starting the vehicle while the vehicle is stopped on an uphill road (when starting up an uphill road), there is a possibility that a phenomenon in which the vehicle moves backward against the driver's intention (so-called sliding phenomenon) may occur. is there.

本発明は、そのような問題点に鑑みてなされたものであり、湿式多板クラッチの引きずりトルクを低減しつつ、副駆動輪側へのトルク伝達応答性を向上させることが可能な四輪駆動車の動力伝達装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and is a four-wheel drive capable of improving the torque transmission response to the auxiliary drive wheel side while reducing the drag torque of the wet multi-plate clutch. It aims at providing the power transmission device of a car.

本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、駆動源からのトルクを副駆動輪に伝達せず主駆動輪のみに伝達する二輪駆動状態と、前記駆動源からのトルクを主駆動輪および副駆動輪の両方に伝達する四輪駆動状態とを切替可能に構成された四輪駆動車の動力伝達装置であって、前記主駆動輪側に設けられた入力軸と、前記副駆動輪側に設けられた出力軸との間に配置され、前記入力軸から入力されたトルクを湿式多板クラッチの係合トルクに応じて前記出力軸に伝達する係合状態と、トルク伝達を行わない解放状態とを切替可能に構成されたカップリング部と、前記入力軸および前記出力軸を直結する連結状態と、トルク伝達を行わない非連結状態とを切替可能に構成されたデフロック部とを備え、前記カップリング部の係合状態と解放状態との切り替え、および、前記デフロック部の連結状態と非連結状態との切り替えが、共通のアクチュエータによって行われることを特徴としている。この場合、前記カップリング部が係合状態、かつ、前記デフロック部が非連結状態となる第1の四輪駆動状態と、前記カップリング部が解放状態、かつ、前記デフロック部が連結状態となる第2の四輪駆動状態と、前記カップリング部が解放状態、かつ、前記デフロック部が非連結状態となる二輪駆動状態とが、前記アクチュエータにより切り替えられることが好ましい。   In the present invention, means for solving the above-described problems are configured as follows. That is, the present invention transmits the torque from the drive source to only the main drive wheel without transmitting it to the sub drive wheel, and transmits the torque from the drive source to both the main drive wheel and the sub drive wheel. A power transmission device for a four-wheel drive vehicle configured to be switchable between four-wheel drive states, comprising: an input shaft provided on the main drive wheel side; and an output shaft provided on the sub drive wheel side It is arranged between the engagement state in which the torque input from the input shaft is transmitted to the output shaft according to the engagement torque of the wet multi-plate clutch and the release state in which torque transmission is not performed. A coupling portion, and a differential lock portion configured to be able to switch between a connection state in which the input shaft and the output shaft are directly connected and a non-connection state in which torque transmission is not performed, and the engagement state of the coupling portion And switching to the released state, and Switching between the connected state and the non-connected state of the differential lock portion, and characterized by being performed by a common actuator. In this case, the first four-wheel drive state in which the coupling portion is in an engaged state and the differential lock portion is in a disconnected state, the coupling portion is in a released state, and the differential lock portion is in a connected state. It is preferable that the second four-wheel drive state and a two-wheel drive state in which the coupling portion is in a released state and the differential lock portion is in a disconnected state are switched by the actuator.

上記構成の四輪駆動車の動力伝達装置によれば、共通のアクチュエータによって、カップリング部の係合状態と解放状態との切り替え、および、デフロック部の連結状態と非連結状態との切り替えが行われるので、構成の簡素化を図ることができる。   According to the power transmission device for a four-wheel drive vehicle having the above-described configuration, the common actuator switches between the engaged state and the released state of the coupling portion and the connected state and the unconnected state of the differential lock portion. Therefore, the configuration can be simplified.

また、カップリング部の湿式多板クラッチの引きずりトルクを低減しつつ、副駆動輪側へのトルク伝達応答性を向上させることが可能になる。この点について詳しく説明する。第2の四輪駆動状態では、デフロック部を連結状態に切り替えることで、入力軸と出力軸とが直結されるので、副駆動輪側に要求されるトルクを容易に確保することができ、登坂時やスタック状態からの脱出時における四輪駆動性能を向上させることができる。そして、副駆動輪側へのトルク伝達応答性を向上させることができ、登坂路発進時のずり下がりの現象を回避することができる。   Further, it is possible to improve the torque transmission responsiveness to the auxiliary drive wheel side while reducing the drag torque of the wet multi-plate clutch of the coupling portion. This point will be described in detail. In the second four-wheel drive state, the input shaft and the output shaft are directly connected by switching the differential lock portion to the connected state, so that the torque required for the auxiliary drive wheel can be easily secured, It is possible to improve the four-wheel drive performance when escaping from the time or from the stack. And the torque transmission responsiveness to the sub drive wheel side can be improved, and the phenomenon of the sliding down at the time of starting uphill road can be avoided.

ここで、デフロック部が設けられていなければ、スタック状態からの脱出時等における副駆動輪側への要求トルクをカップリング部のみによって確保する必要がある。このため、カップリング部の湿式多板クラッチの摩擦板同士の間隔を小さくしたり、摩擦板の枚数を多くする必要がある。また、スタック状態からの脱出時等において、熱害からカップリング部を保護するために長時間、カップリング部による四輪駆動状態を継続することが難しいといった問題もある。   Here, if the differential lock portion is not provided, it is necessary to ensure the required torque to the auxiliary drive wheel side only when the vehicle is escaped from the stacked state. For this reason, it is necessary to reduce the space | interval of the friction plates of the wet multi-plate clutch of a coupling part, or to increase the number of friction plates. In addition, there is also a problem that it is difficult to continue the four-wheel drive state by the coupling portion for a long time in order to protect the coupling portion from heat damage when exiting from the stack state.

しかし、上記構成によれば、第2の四輪駆動状態でデフロック部が連結状態に切り替えられることよって、スタック状態からの脱出時等における副駆動輪側への要求トルクを容易に確保することができ、その要求トルクをカップリング部によって確保する必要がなくなる。カップリング部では、第1の四輪駆動状態で車両の旋回時や加速時等において副駆動輪側に要求されるトルクを確保できれば十分なので、カップリング部の湿式多板クラッチの係合容量を小さく抑えることができる。これにより、カップリング部の湿式多板クラッチの摩擦板の枚数を減らすことができ、カップリング部の小型化を図ることができる。また、カップリング部の湿式多板クラッチの摩擦板同士の間隔を大きく確保することができる。さらに、スタック状態からの脱出時等において、デフロック部を連結状態とする第2の四輪駆動状態の長時間の継続が可能になるとともに、第2の四輪駆動状態ではカップリング部が解放状態に切り替えられるので、カップリング部の湿式多板クラッチの熱害を確実かつ容易に回避することができる。   However, according to the above configuration, it is possible to easily secure the required torque on the side of the auxiliary drive wheel when the differential lock portion is switched to the connected state in the second four-wheel drive state, for example, when escaping from the stack state. This eliminates the need to secure the required torque by the coupling portion. In the coupling section, it is sufficient to ensure the torque required for the auxiliary drive wheels when the vehicle is turning or accelerating in the first four-wheel drive state. It can be kept small. Thereby, the number of friction plates of the wet multi-plate clutch of the coupling portion can be reduced, and the coupling portion can be downsized. Further, a large interval between the friction plates of the wet multi-plate clutch of the coupling portion can be ensured. In addition, the second four-wheel drive state in which the differential lock portion is connected can be continued for a long time, for example, when the diff lock portion is connected, and the coupling portion is released in the second four-wheel drive state. Therefore, the heat damage of the wet multi-plate clutch of the coupling portion can be avoided reliably and easily.

そして、カップリング部の湿式多板クラッチの摩擦板同士の間隔を確保したり、摩擦板の枚数を少なくできるため、摩擦板間のオイルの粘性抵抗による引きずりトルクを低減することができ、引きずりトルクによる損失を低減することができ、二輪駆動状態での燃費向上を図ることができる。さらに、二輪被牽引時、カップリング部の湿式多板クラッチの発熱量を低減することができる。   In addition, since the distance between the friction plates of the wet multi-plate clutch of the coupling part can be secured and the number of friction plates can be reduced, the drag torque due to the viscous resistance of oil between the friction plates can be reduced, and the drag torque Loss can be reduced, and fuel consumption can be improved in a two-wheel drive state. Furthermore, when the two-wheel is towed, the amount of heat generated by the wet multi-plate clutch of the coupling portion can be reduced.

また、第1の四輪駆動状態では、アクチュエータによりカップリング部の湿式多板クラッチの係合トルクを制御することで、副駆動輪側への伝達トルクを車両の走行状態等に応じて適切に制御することができ、従来のスタンバイ式の四輪駆動車と同等の四輪駆動性能を確保することができる。   Further, in the first four-wheel drive state, the engagement torque of the wet multi-plate clutch of the coupling portion is controlled by the actuator, so that the transmission torque to the auxiliary drive wheel side is appropriately set according to the traveling state of the vehicle. The four-wheel drive performance equivalent to that of a conventional standby-type four-wheel drive vehicle can be ensured.

上記構成の四輪駆動車の動力伝達装置において、前記アクチュエータは、電動モータと、前記電動モータの出力軸に連結されたネジ軸と、前記ネジ軸に螺合されたナット部材とを備え、前記電動モータの駆動により前記ナット部材が前記ネジ軸に沿って軸方向に移動することで、前記第1の四輪駆動状態、前記第2の四輪駆動状態、および前記二輪駆動状態のうち1つに切り替えられることが好ましい。   In the power transmission device for a four-wheel drive vehicle configured as described above, the actuator includes an electric motor, a screw shaft connected to an output shaft of the electric motor, and a nut member screwed to the screw shaft, One of the first four-wheel drive state, the second four-wheel drive state, and the two-wheel drive state is achieved when the nut member moves in the axial direction along the screw shaft by driving the electric motor. It is preferable to be switched to.

上記構成の四輪駆動車の動力伝達装置によれば、電動モータの駆動によりナット部材を軸方向に移動させるだけで、第1の四輪駆動状態、第2の四輪駆動状態、および二輪駆動状態の相互の切り替えを容易に行うことができる。   According to the power transmission device for a four-wheel drive vehicle having the above-described configuration, the first four-wheel drive state, the second four-wheel drive state, and the two-wheel drive can be achieved simply by moving the nut member in the axial direction by driving the electric motor. It is possible to easily switch between states.

上記構成の四輪駆動車の動力伝達装置において、前記デフロック部は、前記入力軸にギヤにより連結された駆動側カウンタ軸と、前記出力軸にギヤにより連結された従動側カウンタ軸と、前記駆動側カウンタ軸および前記従動側カウンタ軸の連結/非連結を切り替えるスリーブとを備え、前記ナット部材には、前記湿式多板クラッチの摩擦板を押圧する押圧部材、および、前記デフロック部のスリーブが、軸方向に一体的に移動するように設けられていることが好ましい。   In the power transmission device for a four-wheel drive vehicle configured as described above, the differential lock portion includes a drive-side counter shaft connected to the input shaft by a gear, a driven-side counter shaft connected to the output shaft by a gear, and the drive A sleeve that switches connection / disconnection of the side counter shaft and the driven counter shaft, and the nut member includes a pressing member that presses a friction plate of the wet multi-plate clutch, and a sleeve of the differential lock portion, It is preferable to be provided so as to move integrally in the axial direction.

より具体的には、前記ナット部材の軸方向の一端側への移動により、前記押圧部材により前記湿式多板クラッチの摩擦板が押圧されるとともに、前記スリーブによる前記駆動側カウンタ軸および前記従動側カウンタ軸の連結が解除されることで、前記第1の四輪駆動状態に切り替えられ、前記ナット部材の軸方向の他端位置への移動により、前記押圧部材による前記湿式多板クラッチの摩擦板の押圧が解除されるとともに、前記スリーブにより前記駆動側カウンタ軸および前記従動側カウンタ軸が連結されることで、前記第2の四輪駆動状態に切り替えられ、前記ナット部材の軸方向の中間位置への移動により、前記押圧部材による前記湿式多板クラッチの摩擦板の押圧が解除されるとともに、前記スリーブによる前記駆動側カウンタ軸および前記従動側カウンタ軸の連結が解除されることで、前記二輪駆動状態に切り替えられることが好ましい。   More specifically, the friction plate of the wet multi-plate clutch is pressed by the pressing member by the movement of the nut member toward the one end side in the axial direction, and the driving side counter shaft and the driven side by the sleeve The friction shaft of the wet multi-plate clutch by the pressing member is switched to the first four-wheel drive state by releasing the connection of the counter shaft, and the nut member is moved to the other end position in the axial direction. Is released, and the drive-side counter shaft and the driven-side counter shaft are connected by the sleeve, so that the second four-wheel drive state is switched, and the axial position of the nut member is changed. Movement of the friction plate of the wet multi-plate clutch by the pressing member is released, and the drive-side counter shaft and the sleeve by the sleeve are released. By connecting the driven-side counter shaft is released, it is preferable to switch to the two-wheel drive state.

上記構成の四輪駆動車の動力伝達装置によれば、電動モータの駆動によりナット部材を軸方向に移動させるだけで、押圧部材およびスリーブがナット部材と一体的に軸方向に移動されるので、第1の四輪駆動状態、第2の四輪駆動状態、および二輪駆動状態の相互の切り替えを容易に行うことができる。   According to the power transmission device for a four-wheel drive vehicle configured as described above, the pressing member and the sleeve are moved in the axial direction integrally with the nut member simply by moving the nut member in the axial direction by driving the electric motor. Switching between the first four-wheel drive state, the second four-wheel drive state, and the two-wheel drive state can be easily performed.

本発明の四輪駆動車の動力伝達装置によれば、共通のアクチュエータによって、カップリング部の係合状態と解放状態との切り替え、および、デフロック部の連結状態と非連結状態との切り替えが行われるので、構成の簡素化を図ることができる。しかも、カップリング部の湿式多板クラッチの引きずりトルクを低減しつつ、副駆動輪側へのトルク伝達応答性を向上させることが可能になる。   According to the power transmission device for a four-wheel drive vehicle of the present invention, the common actuator is used to switch the coupling portion between the engaged state and the released state, and to switch the differential lock portion between the connected state and the disconnected state. Therefore, the configuration can be simplified. In addition, it is possible to improve the torque transmission response to the auxiliary drive wheel side while reducing the drag torque of the wet multi-plate clutch of the coupling portion.

本発明の実施形態に係る動力伝達装置を備える四輪駆動車の一例を模式的に示す図である。It is a figure showing typically an example of a four-wheel drive vehicle provided with a power transmission device concerning an embodiment of the present invention. 実施形態に係る動力伝達装置の概略構成を模式的に示す図であって、動力伝達装置の4WD−AUTOモードを示す図である。It is a figure which shows typically the schematic structure of the power transmission device which concerns on embodiment, Comprising: It is a figure which shows 4WD-AUTO mode of a power transmission device. 動力伝達装置の2WDモードを示す図である。It is a figure which shows 2WD mode of a power transmission device. 動力伝達装置の4WD−LOCKモードを示す図である。It is a figure which shows 4WD-LOCK mode of a power transmission device. 動力伝達装置の変形例1を模式的に示す図2に対応する図である。It is a figure corresponding to Drawing 2 showing modification 1 of a power transmission device typically. 他の実施形態1に係る動力伝達装置を模式的に示す図2に対応する図である。It is a figure corresponding to Drawing 2 showing the power transmission device concerning other Embodiments 1 typically. 他の実施形態2に係る動力伝達装置を模式的に示す図2に対応する図である。It is a figure corresponding to Drawing 2 showing the power transmission device concerning other Embodiments 2 typically.

本発明を具体化した実施形態について添付図面を参照しながら説明する。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

まず、実施形態に係る動力伝達装置を備える四輪駆動車の概略構成について、図1を参照して説明する。図1には、前輪駆動ベース(FFベース)の四輪駆動車を例示している。なお、この例の四輪駆動車は、駆動源としてエンジン10とモータジェネレータとが搭載されたハイブリッド車両とされている。モータジェネレータは、トランスアクスル(ハイブリッドユニット)11内に配置されており、車両前部のエンジンルーム内に設置された図示しないバッテリに接続されている。   First, a schematic configuration of a four-wheel drive vehicle including a power transmission device according to the embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 illustrates a front wheel drive base (FF base) four-wheel drive vehicle. The four-wheel drive vehicle of this example is a hybrid vehicle equipped with an engine 10 and a motor generator as drive sources. The motor generator is disposed in a transaxle (hybrid unit) 11 and is connected to a battery (not shown) installed in the engine room at the front of the vehicle.

図1に示すように、車両のフロント側(図1では上側)には、エンジン10が配置されている。エンジン10の出力軸は、トランスアクスル11に連結されている。トランスアクスル11には、フロントディファレンシャル(差動機構)12が内蔵されている。トランスアクスル11により、エンジン10により発生されるトルクと、モータジェネレータにより発生されるトルクとの一方または両方が駆動輪に出力されるようになっている。   As shown in FIG. 1, an engine 10 is arranged on the front side of the vehicle (upper side in FIG. 1). An output shaft of the engine 10 is connected to the transaxle 11. The transaxle 11 includes a front differential (differential mechanism) 12. The transaxle 11 outputs one or both of torque generated by the engine 10 and torque generated by the motor generator to the drive wheels.

車両のフロント側には、主駆動輪(駆動源からのトルクが動力伝達装置100を介さずに直接的に伝達される駆動輪)である左右一対の前輪14,14が配置されている。左右の前輪14,14は、互いにフロントディファレンシャル12を介して連結されている。左右の前輪14,14とフロントディファレンシャル12とは、それぞれアクスルシャフト13,13により連結されている。トランスアクスル11から出力されたトルクは、フロントディファレンシャル12に伝達され、これにより、前輪14,14が駆動されるようになっている。   On the front side of the vehicle, a pair of left and right front wheels 14, 14 which are main drive wheels (drive wheels to which torque from a drive source is directly transmitted without going through the power transmission device 100) are arranged. The left and right front wheels 14 and 14 are connected to each other via a front differential 12. The left and right front wheels 14 and 14 and the front differential 12 are connected by axle shafts 13 and 13, respectively. Torque output from the transaxle 11 is transmitted to the front differential 12 so that the front wheels 14 and 14 are driven.

具体的には、フロントディファレンシャル12のデフケース12aにリングギヤ12bが一体的に設けられている。リングギヤ12bは、トランスアクスル11の出力ギヤ11aと噛合されている。フロントディファレンシャル12は、左右の前輪14,14へのトルクの差動配分を行う差動動作が可能なものであれば、いかなる構成のものであってもよい。図1では、フロントディファレンシャル12として、互いに噛み合いながら回転する一対のピニオンギヤ12c,12cおよび一対のサイドギヤ12d,12dを備えたものが用いられている。ピニオンギヤ12c,12cおよびサイドギヤ12d,12dは、デフケース12a内に収容されている。   Specifically, a ring gear 12 b is integrally provided on the differential case 12 a of the front differential 12. The ring gear 12b is meshed with the output gear 11a of the transaxle 11. The front differential 12 may have any configuration as long as it can perform a differential operation for differentially distributing torque to the left and right front wheels 14 and 14. In FIG. 1, the front differential 12 includes a pair of pinion gears 12c and 12c and a pair of side gears 12d and 12d that rotate while meshing with each other. The pinion gears 12c and 12c and the side gears 12d and 12d are accommodated in the differential case 12a.

フロントディファレンシャル12は、トランスファ15に連結されている。トランスファ15には、車両のリヤ側(図1では下側)へ向けて延びるプロペラシャフト(前輪側回転軸)16が連結されている。トランスファ15により、トランスアクスル11から出力されたトルクを車両のリヤ側へも取り出すことが可能となっている。   The front differential 12 is connected to the transfer 15. A propeller shaft (front wheel side rotating shaft) 16 extending toward the rear side (lower side in FIG. 1) of the vehicle is connected to the transfer 15. With the transfer 15, the torque output from the transaxle 11 can be taken out to the rear side of the vehicle.

車両のリヤ側には、副駆動輪(駆動源からのトルクが動力伝達装置100を介して伝達される駆動輪)である左右一対の後輪19,19が配置されている。左右の後輪19,19は、互いにリヤディファレンシャル(差動機構)17を介して連結されている。左右の後輪19,19とリヤディファレンシャル17とは、それぞれアクスルシャフト18,18により連結されている。リヤディファレンシャル17の構成および機能は、上述したフロントディファレンシャル12と同様となっている。つまり、リヤディファレンシャル17は、デフケース17a、ドライブピニオンシャフト(後輪側回転軸)21の後端部に設けられたドライブピニオンギヤ21aと噛み合うリングギヤ17b、ピニオンギヤ17c,17c、および、サイドギヤ17d,17dを備えた構成となっている。   On the rear side of the vehicle, a pair of left and right rear wheels 19, 19 are arranged as auxiliary drive wheels (drive wheels to which torque from a drive source is transmitted via the power transmission device 100). The left and right rear wheels 19, 19 are connected to each other via a rear differential (differential mechanism) 17. The left and right rear wheels 19, 19 and the rear differential 17 are connected by axle shafts 18, 18, respectively. The configuration and function of the rear differential 17 are the same as those of the front differential 12 described above. That is, the rear differential 17 includes a differential case 17a, a ring gear 17b that meshes with a drive pinion gear 21a provided at a rear end portion of a drive pinion shaft (rear wheel side rotating shaft) 21, pinion gears 17c and 17c, and side gears 17d and 17d. It becomes the composition.

プロペラシャフト16とドライブピニオンシャフト21との間には、動力伝達装置100が設けられている。動力伝達装置100は、アクチュエータ130を備えており、アクチュエータ130は、制御装置としてのECU(Electronic Control Unit)200に接続されている。ECU200は、各種センサからの検出信号、各種スイッチの設定等に基づいてアクチュエータ130を制御することにより、動力伝達装置100の各種制御を行う。この実施形態では、運転席近傍に配設されたモード切替用スイッチ201を運転者が操作することによって、アクチュエータ130が駆動されるようになっている。そして、アクチュエータ130の駆動により、動力伝達装置100の動作状態(動作モード)が、2WDモード(二輪駆動モード)、4WD−AUTOモード(第1の四輪駆動モード)、および4WD−LOCKモード(第2の四輪駆動モード)のうち、いずれか1つに切り替えられるようになっている。なお、モード切替用スイッチ201に限らず、他の操作手段(例えばレバーなど)によって動力伝達装置100の動作モードを切り替える構成としてもよい。   A power transmission device 100 is provided between the propeller shaft 16 and the drive pinion shaft 21. The power transmission device 100 includes an actuator 130, and the actuator 130 is connected to an ECU (Electronic Control Unit) 200 as a control device. The ECU 200 controls the power transmission device 100 by controlling the actuator 130 based on detection signals from various sensors, settings of various switches, and the like. In this embodiment, the actuator 130 is driven when the driver operates a mode switching switch 201 disposed in the vicinity of the driver's seat. When the actuator 130 is driven, the operation state (operation mode) of the power transmission device 100 is changed to 2WD mode (two-wheel drive mode), 4WD-AUTO mode (first four-wheel drive mode), and 4WD-LOCK mode (first mode). 2 four-wheel drive mode). Note that the operation mode of the power transmission device 100 may be switched not only by the mode switching switch 201 but also by other operation means (for example, a lever or the like).

次に、上記構成の四輪駆動車に備えられる動力伝達装置100について、図1〜図4を参照して詳しく説明する。動力伝達装置100は、駆動源からのトルクを副駆動輪である後輪19,19に伝達せず主駆動輪である前輪14,14のみに伝達する二輪駆動状態と、駆動源からのトルクを前輪14,14および後輪19,19の両方に伝達する四輪駆動状態とを切替可能に構成されている。   Next, the power transmission device 100 provided in the four-wheel drive vehicle having the above configuration will be described in detail with reference to FIGS. The power transmission device 100 transmits the torque from the drive source to the front wheels 14 and 14 as the main drive wheels without transmitting the torque from the drive source to the rear wheels 19 and 19 as the auxiliary drive wheels, and the torque from the drive source. The four-wheel drive state transmitted to both the front wheels 14 and 14 and the rear wheels 19 and 19 can be switched.

具体的には、図2に示すように、動力伝達装置100は、トルク伝達部としてのカップリング部110およびデフロック部120と、これらカップリング部110およびデフロック部120に共用される駆動部としてのアクチュエータ130とを備えている。カップリング部110、デフロック部120、およびアクチュエータ130は、ケース101内に収容されている。また、入力軸であるプロペラシャフト16がケース101に設けられたベアリング102によって支持されている。ケース101の後方側には、リヤディファレンシャル17を収容する図示しないディファレンシャルキャリヤが一体的に連結されるようになっている。そして、動力伝達装置100およびリヤディファレンシャル17が1つのアッシとして構成されるようになっている。なお、動力伝達装置100およびリヤディファレンシャル17をそれぞれ別々に設ける構成としてもよい。   Specifically, as shown in FIG. 2, the power transmission device 100 includes a coupling unit 110 and a differential lock unit 120 as a torque transmission unit, and a drive unit shared by the coupling unit 110 and the differential lock unit 120. And an actuator 130. The coupling part 110, the differential lock part 120, and the actuator 130 are accommodated in the case 101. A propeller shaft 16 that is an input shaft is supported by a bearing 102 provided in the case 101. A differential carrier (not shown) that houses the rear differential 17 is integrally connected to the rear side of the case 101. The power transmission device 100 and the rear differential 17 are configured as one assembly. The power transmission device 100 and the rear differential 17 may be provided separately.

動力伝達装置100において、カップリング部110およびデフロック部120は、並列に配置されている。そして、四輪駆動状態では、カップリング部110およびデフロック部120のうちいずれか一方によって、プロペラシャフト16から出力軸であるドライブピニオンシャフト21へのトルク伝達が可能になっている。一方、二輪駆動状態では、カップリング部110およびデフロック部120によるトルク伝達は行われない。以下、動力伝達装置100の各部についてそれぞれ説明する。   In the power transmission device 100, the coupling unit 110 and the differential lock unit 120 are arranged in parallel. In the four-wheel drive state, torque can be transmitted from the propeller shaft 16 to the drive pinion shaft 21 that is the output shaft by any one of the coupling portion 110 and the differential lock portion 120. On the other hand, in the two-wheel drive state, torque transmission by the coupling unit 110 and the differential lock unit 120 is not performed. Hereinafter, each part of the power transmission device 100 will be described.

まず、カップリング部110は、図2に示すように、湿式多板クラッチとして構成されている。カップリング部110は、複数のクラッチディスク(摩擦板)111と、複数のクラッチプレート(摩擦板)112とが、軸方向に交互に配置された構成となっている。複数のクラッチディスク111は、円筒状に形成されたクラッチケース113の内周面にスプライン嵌合されており、クラッチケース113に対し、一体回転可能且つ軸方向に変位可能に設けられている。複数のクラッチプレート111は、ドライブピニオンシャフト21の外周面にスプライン嵌合されており、ドライブピニオンシャフト21に対し、一体回転可能且つ軸方向に変位可能に設けられている。   First, the coupling part 110 is configured as a wet multi-plate clutch as shown in FIG. The coupling unit 110 has a configuration in which a plurality of clutch disks (friction plates) 111 and a plurality of clutch plates (friction plates) 112 are alternately arranged in the axial direction. The plurality of clutch discs 111 are spline-fitted to the inner peripheral surface of a clutch case 113 formed in a cylindrical shape, and are provided so as to be able to rotate integrally with the clutch case 113 and to be displaced in the axial direction. The plurality of clutch plates 111 are spline-fitted to the outer peripheral surface of the drive pinion shaft 21, and are provided so as to be able to rotate integrally with the drive pinion shaft 21 and be displaced in the axial direction.

クラッチケース113は、プロペラシャフト16と一体回転可能に設けられている。クラッチケース113は、リヤディファレンシャル17側に延びるドライブピニオンシャフト21に対し、相対回転可能に設けられている。一方、クラッチケース113は、軸方向には移動不能とされている。クラッチケース113の軸方向の一端部(前端部)の外周には、デフロック部120の入力ギヤ123aが一体回転可能に設けられている。   The clutch case 113 is provided so as to be able to rotate integrally with the propeller shaft 16. The clutch case 113 is provided so as to be rotatable relative to the drive pinion shaft 21 extending toward the rear differential 17. On the other hand, the clutch case 113 is not movable in the axial direction. An input gear 123a of the differential lock portion 120 is provided on the outer periphery of one end portion (front end portion) in the axial direction of the clutch case 113 so as to be integrally rotatable.

クラッチケース113の軸方向の他端側(後端側)には、摩擦板111,112を軸方向の一方側(前方側)に押圧して、摩擦板111,112同士の間に押付力を発生させるための押圧部材114が設けられている。押圧部材114は、アクチュエータ130のナット部材133と一体的に設けられており、ナット部材133とともに軸方向に移動可能に設けられている。この場合、押圧部材114は、クラッチケース113の外側において、第1押圧部材114aと第2押圧部材114bとに分割された構成となっている。具体的には、押圧部材114は、アクチュエータ130のナット部材133と一体的に設けられ、軸方向と直交する方向に延びる第1押圧部材114aと、摩擦板111,112のうちの一方(ここでは、摩擦板112)と一体的に設けられ、軸方向に延びる筒状の第2押圧部材114bとを備えている。第1押圧部材114aと、第2押圧部材114bとの間には、スラストベアリング114cが介在されている。スラストベアリング114cは、第1押圧部材114aの一方の面(摩擦板111,112側の面)に取り付けられており、スラストベアリング114cによって、第1押圧部材114aに対し、第2押圧部材114bおよび摩擦板112が回転自在になっている。第2押圧部材114bは、クラッチケース113と同心状に配置されており、第2押圧部材114bの内部にドライブピニオンシャフト21が挿通されている。また、第1押圧部材114aには、図示しない貫通孔が形成されており、この貫通孔にドライブピニオンシャフト21が挿通されている。   On the other end side (rear end side) of the clutch case 113 in the axial direction, the friction plates 111 and 112 are pressed toward one side (front side) in the axial direction, and a pressing force is applied between the friction plates 111 and 112. A pressing member 114 is provided for generation. The pressing member 114 is provided integrally with the nut member 133 of the actuator 130 and is provided so as to be movable in the axial direction together with the nut member 133. In this case, the pressing member 114 is divided into a first pressing member 114 a and a second pressing member 114 b outside the clutch case 113. Specifically, the pressing member 114 is provided integrally with the nut member 133 of the actuator 130, and is one of the first pressing member 114a extending in a direction orthogonal to the axial direction and the friction plates 111 and 112 (here, , A friction plate 112) and a cylindrical second pressing member 114b extending in the axial direction. A thrust bearing 114c is interposed between the first pressing member 114a and the second pressing member 114b. The thrust bearing 114c is attached to one surface (the surface on the friction plates 111 and 112 side) of the first pressing member 114a, and the second pressing member 114b and the friction against the first pressing member 114a by the thrust bearing 114c. The plate 112 is rotatable. The second pressing member 114b is disposed concentrically with the clutch case 113, and the drive pinion shaft 21 is inserted into the second pressing member 114b. Further, a through hole (not shown) is formed in the first pressing member 114a, and the drive pinion shaft 21 is inserted through the through hole.

なお、図示しないシール部材によってクラッチケース113内は液密に保たれており、クラッチケース113内にはオイル(作動油)が封入されている。なお、クラッチケース113内にオイルを封入する構成に限らず、動力伝達装置100の各部を潤滑するオイル(ケース101内のオイル)、あるいは、リヤディファレンシャル17を潤滑するオイルをクラッチケース113内に導入する構成としてもよい。   In addition, the inside of the clutch case 113 is kept liquid-tight by a seal member (not shown), and oil (operating oil) is sealed in the clutch case 113. The clutch case 113 is not limited to a configuration in which oil is sealed, but oil that lubricates each part of the power transmission device 100 (oil in the case 101) or oil that lubricates the rear differential 17 is introduced into the clutch case 113. It is good also as composition to do.

カップリング部110は、アクチュエータ130によって押圧部材114が軸方向に移動されることで、係合状態または解放状態に切り替えられる。具体的には、動力伝達装置100が、2WDモード(図3参照)または4WD−LOCKモード(図4参照)に切り替えられているとき、カップリング部110は、解放状態に切り替えられる。カップリング部110の解放状態では、第1押圧部材114aは、図3に示す軸方向の中間位置または図4に示す軸方向の後端位置まで移動され、第1押圧部材114aが第2押圧部材114bから離間される。これにより、押圧部材114による摩擦板111,112への押圧力が作用しなくなり、摩擦板111,112間にオイルが流れ込み、摩擦板111,112同士が互いに離間される。その結果、カップリング部110によるプロペラシャフト16からドライブピニオンシャフト21へのトルク伝達は行われなくなる。なお、この場合、摩擦板111,112の軸方向の他方側(後方側)への移動は、クラッチケース113の段差部113aによって規制される。   The coupling unit 110 is switched to the engaged state or the released state when the pressing member 114 is moved in the axial direction by the actuator 130. Specifically, when the power transmission device 100 is switched to the 2WD mode (see FIG. 3) or the 4WD-LOCK mode (see FIG. 4), the coupling unit 110 is switched to the released state. In the released state of the coupling portion 110, the first pressing member 114a is moved to the axial intermediate position shown in FIG. 3 or the axial rear end position shown in FIG. 4, and the first pressing member 114a is moved to the second pressing member. It is separated from 114b. Thereby, the pressing force on the friction plates 111 and 112 by the pressing member 114 does not act, oil flows between the friction plates 111 and 112, and the friction plates 111 and 112 are separated from each other. As a result, torque transmission from the propeller shaft 16 to the drive pinion shaft 21 by the coupling unit 110 is not performed. In this case, the movement of the friction plates 111 and 112 to the other side (rear side) in the axial direction is restricted by the step 113 a of the clutch case 113.

一方、動力伝達装置100が、4WD−AUTOモード(図2参照)に切り替えられているとき、カップリング部110は、係合状態に切り替えられる。カップリング部110の係合状態では、第1押圧部材114aは、図2に示すように、軸方向の一方側(前方側)に移動され、第1押圧部材114aによって第2押圧部材114bが押圧される。これにより、押圧部材114による摩擦板111,112への押圧力が作用するようになり、摩擦板111,112同士が互いに圧接される。その結果、カップリング部110によるプロペラシャフト16からドライブピニオンシャフト21へのトルク伝達が行われるようになる。   On the other hand, when the power transmission device 100 is switched to the 4WD-AUTO mode (see FIG. 2), the coupling unit 110 is switched to the engaged state. In the engaged state of the coupling part 110, as shown in FIG. 2, the first pressing member 114a is moved to one side (front side) in the axial direction, and the second pressing member 114b is pressed by the first pressing member 114a. Is done. As a result, a pressing force is applied to the friction plates 111 and 112 by the pressing member 114, and the friction plates 111 and 112 are brought into pressure contact with each other. As a result, torque is transmitted from the propeller shaft 16 to the drive pinion shaft 21 by the coupling unit 110.

次に、デフロック部120は、プロペラシャフト16とドライブピニオンシャフト21とを直結状態として、プロペラシャフト16とドライブピニオンシャフト21との間をデフロック状態(差動制限状態)とするために設けられている。図2に示すように、デフロック部120は、プロペラシャフト16およびドライブピニオンシャフト21と平行に設けられたカウンタシャフトを備えている。カウンタシャフトは、駆動側カウンタシャフト121aと、この駆動側カウンタシャフト121aの後方側に同軸上に配置される従動側カウンタシャフト121bとに分割されている。駆動側カウンタシャフト121aと、従動側カウンタシャフト121bとの間には、これら駆動側カウンタシャフト121aと従動側カウンタシャフト121bとの連結/非連結を切り替える同期機構122が設けられている。駆動側カウンタシャフト121aは、ケース101に設けられたベアリング103,103によって支持されている。従動側カウンタシャフト121bは、ケース101に設けられたベアリング104,104によって支持されている。   Next, the differential lock portion 120 is provided in order to bring the propeller shaft 16 and the drive pinion shaft 21 into a directly connected state and to place the propeller shaft 16 and the drive pinion shaft 21 in a differential lock state (differential limited state). . As shown in FIG. 2, the differential lock portion 120 includes a counter shaft provided in parallel with the propeller shaft 16 and the drive pinion shaft 21. The countershaft is divided into a drive-side countershaft 121a and a driven-side countershaft 121b disposed coaxially on the rear side of the drive-side countershaft 121a. A synchronization mechanism 122 is provided between the drive-side countershaft 121a and the driven-side countershaft 121b to switch connection / disconnection between the drive-side countershaft 121a and the driven-side countershaft 121b. The drive-side countershaft 121a is supported by bearings 103 and 103 provided on the case 101. The driven countershaft 121b is supported by bearings 104 and 104 provided on the case 101.

詳細には、駆動側カウンタシャフト121aは、互いに噛み合う入力ギヤ123a,123bを介して、プロペラシャフト16に動力伝達可能に連結されている。入力ギヤ123aは、プロペラシャフト16に一体的に取り付けられたクラッチケース113の外周に設けられており、入力ギヤ123bは、駆動側カウンタシャフト121aの前端側に設けられている。これにより、入力ギヤ123a,123bを介して、プロペラシャフト16の回転が駆動側カウンタシャフト121aに伝達されるようになっている。駆動側カウンタシャフト121aの後端側には、同期機構122のギヤピース122aが設けられている。   Specifically, the drive-side countershaft 121a is connected to the propeller shaft 16 through the input gears 123a and 123b that mesh with each other so as to transmit power. The input gear 123a is provided on the outer periphery of the clutch case 113 that is integrally attached to the propeller shaft 16, and the input gear 123b is provided on the front end side of the drive side countershaft 121a. As a result, the rotation of the propeller shaft 16 is transmitted to the drive-side countershaft 121a via the input gears 123a and 123b. A gear piece 122a of the synchronization mechanism 122 is provided on the rear end side of the drive side countershaft 121a.

また、従動側カウンタシャフト121bは、互いに噛み合う出力ギヤ124a,124bを介して、ドライブピニオンシャフト21に動力伝達可能に連結されている。出力ギヤ124aは、従動側カウンタシャフト121bの後端側に設けられている。出力ギヤ124bは、カップリング部110の押圧部材114よりも後方に配置されている。これにより、出力ギヤ124a,124bを介して、従動側カウンタシャフト121bの回転がドライブピニオンシャフト21に伝達可能になっている。従動側カウンタシャフト121bの前端側には、同期機構122のギヤピース122bが設けられている。   The driven countershaft 121b is connected to the drive pinion shaft 21 through output gears 124a and 124b that mesh with each other so as to transmit power. The output gear 124a is provided on the rear end side of the driven counter shaft 121b. The output gear 124 b is disposed behind the pressing member 114 of the coupling part 110. As a result, the rotation of the driven counter shaft 121b can be transmitted to the drive pinion shaft 21 via the output gears 124a and 124b. A gear piece 122b of the synchronization mechanism 122 is provided on the front end side of the driven counter shaft 121b.

同期機構122としては、例えば、一般的に公知のシンクロメッシュ機構などが用いられるが、ここではその詳細な説明は省略し、簡単に説明する。同期機構122は、ギヤピース122a,122b、ほぼ円筒状のスリーブ122cなどを備えている。スリーブ122cの内周面の前端部には、駆動側カウンタシャフト121aのギヤピース122aと噛合可能な内周歯122dが形成されている。スリーブ122cの内周面の後端部には、従動側カウンタシャフト121bのギヤピース122bと噛合可能な内周歯122eが形成されている。   For example, a generally known synchromesh mechanism or the like is used as the synchronization mechanism 122, but a detailed description thereof will be omitted here and will be briefly described. The synchronization mechanism 122 includes gear pieces 122a and 122b, a substantially cylindrical sleeve 122c, and the like. Inner peripheral teeth 122d that can mesh with the gear piece 122a of the drive-side counter shaft 121a are formed at the front end portion of the inner peripheral surface of the sleeve 122c. Inner peripheral teeth 122e that can mesh with the gear piece 122b of the driven counter shaft 121b are formed at the rear end of the inner peripheral surface of the sleeve 122c.

スリーブ122cは、アクチュエータ130のナット部材133と一体的に設けられており、ナット部材133とともに軸方向に移動可能に設けられている。また、スリーブ122cと、ナット部材133との間には、ベアリング125が介在されており、ベアリング125によって、ナット部材133に対し、スリーブ122cが回転自在になっている。そして、スリーブ122cが軸方向に移動することによって、駆動側カウンタシャフト121aと従動側カウンタシャフト121bとの連結/非連結が切り替えられるようになっている。なお、同期機構122は、駆動側カウンタシャフト121aと従動側カウンタシャフト121bとの連結/非連結を切り替えることが可能なものであれば、他の構成としてもよい。   The sleeve 122c is provided integrally with the nut member 133 of the actuator 130, and is provided so as to be movable in the axial direction together with the nut member 133. A bearing 125 is interposed between the sleeve 122 c and the nut member 133, and the sleeve 122 c is rotatable with respect to the nut member 133 by the bearing 125. Then, when the sleeve 122c moves in the axial direction, the connection / disconnection between the drive-side counter shaft 121a and the driven-side counter shaft 121b is switched. The synchronization mechanism 122 may have other configurations as long as it can switch between connection / disconnection of the drive-side counter shaft 121a and the driven-side counter shaft 121b.

デフロック部120は、アクチュエータ130によってスリーブ122cが軸方向に移動されることで、連結状態または非連結状態に切り替えられる。具体的には、動力伝達装置100が、4WD−AUTOモード(図2参照)または2WDモード(図3参照)に切り替えられているとき、デフロック部120は、非連結状態に切り替えられる。デフロック部120の非連結状態では、スリーブ122cは、図3に示す軸方向の中間位置よりも軸方向の一方側(前方側)に移動され、スリーブ122cの内周歯122eと従動側カウンタシャフト121bのギヤピース122bとの噛み合いが解除されている。これにより、スリーブ122cによる駆動側カウンタシャフト121aと従動側カウンタシャフト121bとの連結が解除され、駆動側カウンタシャフト121aと従動側カウンタシャフト121bとが非連結状態になる。その結果、デフロック部120によるプロペラシャフト16からドライブピニオンシャフト21へのトルク伝達は行われなくなる。   The differential lock portion 120 is switched between a connected state and a non-connected state when the sleeve 122 c is moved in the axial direction by the actuator 130. Specifically, when the power transmission device 100 is switched to the 4WD-AUTO mode (see FIG. 2) or the 2WD mode (see FIG. 3), the differential lock unit 120 is switched to the unconnected state. In the non-connected state of the diff lock portion 120, the sleeve 122c is moved to one axial side (front side) from the axial intermediate position shown in FIG. 3, and the inner peripheral teeth 122e of the sleeve 122c and the driven side countershaft 121b. The meshing with the gear piece 122b is released. As a result, the connection between the drive-side counter shaft 121a and the driven-side counter shaft 121b by the sleeve 122c is released, and the drive-side counter shaft 121a and the driven-side counter shaft 121b are disconnected. As a result, torque transmission from the propeller shaft 16 to the drive pinion shaft 21 by the differential lock portion 120 is not performed.

一方、動力伝達装置100が、4WD−LOCKモード(図4参照)に切り替えられているとき、デフロック部120は、連結状態に切り替えられる。デフロック部120の連結状態では、スリーブ122cは、図4に示す軸方向の後端位置まで移動され、スリーブ122cの内周歯122d,122eがギヤピース122a,122bにそれぞれ噛み合っている。これにより、駆動側カウンタシャフト121aと従動側カウンタシャフト121bとが連結状態になる。その結果、デフロック部120によるプロペラシャフト16からドライブピニオンシャフト21へのトルク伝達が行われるようになる。   On the other hand, when the power transmission device 100 is switched to the 4WD-LOCK mode (see FIG. 4), the differential lock unit 120 is switched to the connected state. In the connected state of the differential lock portion 120, the sleeve 122c is moved to the rear end position in the axial direction shown in FIG. 4, and the inner peripheral teeth 122d and 122e of the sleeve 122c are engaged with the gear pieces 122a and 122b, respectively. As a result, the driving side countershaft 121a and the driven side countershaft 121b are connected. As a result, torque transmission from the propeller shaft 16 to the drive pinion shaft 21 is performed by the differential lock portion 120.

次に、アクチュエータ130は、上述したカップリング部110およびデフロック部120の動作状態を切り替えるもので、図2に示すように、カップリング部110およびデフロック部120に共通して用いられている。つまり、単一のアクチュエータ130によって、カップリング部110の係合状態と解放状態との切り替え、および、デフロック部120の連結状態と非連結状態との切り替えが並行して行われるようになっている。   Next, the actuator 130 switches the operation state of the coupling unit 110 and the diff lock unit 120 described above, and is commonly used for the coupling unit 110 and the diff lock unit 120 as shown in FIG. That is, the single actuator 130 switches the coupling state 110 between the engaged state and the released state, and the differential lock unit 120 between the connected state and the unconnected state in parallel. .

図2に示すように、アクチュエータ130は、電動モータ131と、ネジ軸132と、ナット部材(可動部材)133とを備えている。電動モータ131の出力軸には、ネジ軸132の一端が一体回転可能に連結されている。ネジ軸132は、ドライブピニオンシャフト21と平行に延びる棒状の部材であり、その表面には螺旋状のネジ溝132aが形成されている。ネジ軸132の他端部には、ネジ軸132を回転自在に支持するベアリング134が設けられている。一方、ネジ軸132の軸方向の移動は規制されている。   As shown in FIG. 2, the actuator 130 includes an electric motor 131, a screw shaft 132, and a nut member (movable member) 133. One end of a screw shaft 132 is connected to the output shaft of the electric motor 131 so as to be integrally rotatable. The screw shaft 132 is a rod-like member extending in parallel with the drive pinion shaft 21, and a helical screw groove 132a is formed on the surface thereof. A bearing 134 that rotatably supports the screw shaft 132 is provided at the other end of the screw shaft 132. On the other hand, the axial movement of the screw shaft 132 is restricted.

ネジ軸132には、ナット部材133が螺合されている。ナット部材133は、例えば、ボールネジとされている。この場合、ナット部材133とネジ軸132との間にボールが循環可能な状態で配置される。上述したように、ナット部材133は、カップリング部110の押圧部材114の第1押圧部材114aおよびデフロック部120のスリーブ122cと一体的に軸方向に移動可能になっている。   A nut member 133 is screwed onto the screw shaft 132. The nut member 133 is a ball screw, for example. In this case, the ball can be circulated between the nut member 133 and the screw shaft 132. As described above, the nut member 133 is movable in the axial direction integrally with the first pressing member 114 a of the pressing member 114 of the coupling portion 110 and the sleeve 122 c of the differential lock portion 120.

そして、電動モータ131の駆動によりネジ軸132が回転すると、ナット部材133と第1押圧部材114aとスリーブ122cとが、ネジ軸132に沿って軸方向に移動する。電動モータ131が正回転方向に駆動されると、ナット部材133と第1押圧部材114aとスリーブ122cとが軸方向の一方側(前方側)に移動され、逆に、電動モータ131が逆回転方向に駆動されると、ナット部材133と第1押圧部材114aとスリーブ122cとが軸方向の他方側(後方側)に移動される。なお、アクチュエータ130は、第1押圧部材114aおよびスリーブ122cを移動させる可動部材を軸方向に移動可能なものであれば、他の構成としてもよく、例えば、直動モータにより可動部材を軸方向に移動する構成としてもよい。   When the screw shaft 132 is rotated by driving the electric motor 131, the nut member 133, the first pressing member 114 a, and the sleeve 122 c are moved along the screw shaft 132 in the axial direction. When the electric motor 131 is driven in the forward rotation direction, the nut member 133, the first pressing member 114a, and the sleeve 122c are moved to one side (front side) in the axial direction, and conversely, the electric motor 131 is moved in the reverse rotation direction. The nut member 133, the first pressing member 114a, and the sleeve 122c are moved to the other side (rear side) in the axial direction. The actuator 130 may have another configuration as long as the movable member that moves the first pressing member 114a and the sleeve 122c can be moved in the axial direction. For example, the actuator 130 may be moved in the axial direction by a linear motion motor. It is good also as a structure which moves.

この実施形態では、アクチュエータ130のナット部材133の軸方向の位置に応じて、カップリング部110およびデフロック部120の動作状態が切り替えられ、これにともなって、動力伝達装置100が、4WD−AUTOモード(図2参照)、2WDモード(図3参照)、および4WD−LOCKモード(図4参照)のうち、いずれか1つに切り替えられるようになっている。以下、動力伝達装置100の各モードについてそれぞれ説明する。   In this embodiment, the operating state of the coupling unit 110 and the differential lock unit 120 is switched according to the position of the nut member 133 of the actuator 130 in the axial direction, and accordingly, the power transmission device 100 operates in the 4WD-AUTO mode. (Refer to FIG. 2) The mode can be switched to any one of 2WD mode (see FIG. 3) and 4WD-LOCK mode (see FIG. 4). Hereinafter, each mode of the power transmission device 100 will be described.

まず、運転者によりモード切替用スイッチ201が操作され、4WD−AUTOモードが選択されると、アクチュエータ130が駆動され、図2に示すように、ナット部材133が軸方向の一方側(前方側)に移動される。これにより、カップリング部110の押圧部材114の第1押圧部材114aが軸方向の一方側に移動され、カップリング部110が係合状態に切り替えられるとともに、デフロック部120のスリーブ122cが軸方向の一方側に移動され、デフロック部120が非連結状態に切り替えられる。カップリング部110が係合状態に切り替えられることで、プロペラシャフト16からドライブピニオンシャフト21へのトルク伝達が行われ、後輪19,19側にトルクが伝達される。   First, when the mode switch 201 is operated by the driver and the 4WD-AUTO mode is selected, the actuator 130 is driven, and as shown in FIG. 2, the nut member 133 is on one side (front side) in the axial direction. Moved to. As a result, the first pressing member 114a of the pressing member 114 of the coupling part 110 is moved to one side in the axial direction, the coupling part 110 is switched to the engaged state, and the sleeve 122c of the differential lock part 120 is moved in the axial direction. It moves to one side and the diff lock part 120 is switched to a non-connecting state. By switching the coupling portion 110 to the engaged state, torque is transmitted from the propeller shaft 16 to the drive pinion shaft 21, and torque is transmitted to the rear wheels 19 and 19.

この4WD−AUTOモードでは、ナット部材133の軸方向の位置に応じて、プロペラシャフト16からドライブピニオンシャフト21への伝達トルクが変化する。つまり、ナット部材133の軸方向の位置に応じて、カップリング部110の第1押圧部材114aの軸方向の位置が変化し、押圧部材114による摩擦板111,112への押圧力が変化する。これにともない、カップリング部110の係合トルクが変化し、プロペラシャフト16からドライブピニオンシャフト21への伝達トルクが変化する。具体的には、ナット部材133が軸方向の一方側(前方側)に移動されるほど、カップリング部110の係合トルクが大きくなり、プロペラシャフト16からドライブピニオンシャフト21への伝達トルクが大きくなる。そして、ナット部材133が、図2に示す軸方向の前端位置まで移動されると、カップリング部110の係合トルクが最大になり、プロペラシャフト16からドライブピニオンシャフト21への伝達トルクが最大になる。   In the 4WD-AUTO mode, the transmission torque from the propeller shaft 16 to the drive pinion shaft 21 changes according to the position of the nut member 133 in the axial direction. That is, the axial position of the first pressing member 114a of the coupling part 110 changes according to the axial position of the nut member 133, and the pressing force of the pressing member 114 on the friction plates 111 and 112 changes. Along with this, the engagement torque of the coupling part 110 changes, and the transmission torque from the propeller shaft 16 to the drive pinion shaft 21 changes. Specifically, as the nut member 133 is moved to one side (front side) in the axial direction, the engagement torque of the coupling portion 110 increases and the transmission torque from the propeller shaft 16 to the drive pinion shaft 21 increases. Become. When the nut member 133 is moved to the front end position in the axial direction shown in FIG. 2, the engagement torque of the coupling portion 110 is maximized, and the transmission torque from the propeller shaft 16 to the drive pinion shaft 21 is maximized. Become.

次に、運転者によりモード切替用スイッチ201が操作され、2WDモードが選択されると、アクチュエータ130が駆動され、ナット部材133が図3に示す軸方向の中間位置(中立位置)まで移動される。これにより、カップリング部110の押圧部材114の第1押圧部材114aが図3に示す軸方向の中間位置まで移動され、カップリング部110が解放状態に切り替えられるとともに、デフロック部120のスリーブ122cが図3に示す軸方向の中間位置まで移動され、デフロック部120が非連結状態に切り替えられる。カップリング部110が解放状態に切り替えられ、デフロック部120が非連結状態に切り替えられることで、プロペラシャフト16からドライブピニオンシャフト21へのトルク伝達が行われなくなり、後輪19,19側にトルクが伝達されなくなる。   Next, when the driver operates the mode switching switch 201 to select the 2WD mode, the actuator 130 is driven and the nut member 133 is moved to the intermediate position (neutral position) in the axial direction shown in FIG. . Thereby, the first pressing member 114a of the pressing member 114 of the coupling part 110 is moved to the intermediate position in the axial direction shown in FIG. 3, the coupling part 110 is switched to the released state, and the sleeve 122c of the differential lock part 120 is moved. It moves to the intermediate position of the axial direction shown in FIG. 3, and the differential lock | rock part 120 is switched to a non-connecting state. When the coupling part 110 is switched to the released state and the differential lock part 120 is switched to the disconnected state, torque transmission from the propeller shaft 16 to the drive pinion shaft 21 is not performed, and torque is applied to the rear wheels 19 and 19 side. It will not be transmitted.

次に、運転者によりモード切替用スイッチ201が操作され、4WD−LOCKモードが選択されると、アクチュエータ130が駆動され、図4に示すように、ナット部材133が軸方向の他方側(後方側)に移動される。これにより、カップリング部110の押圧部材114の第1押圧部材114aが軸方向の他方側に移動され、カップリング部110が解放状態に切り替えられるとともに、デフロック部120のスリーブ122cが軸方向の他方側に移動される。そして、同期装置122によって駆動側カウンタシャフト121aと従動側カウンタシャフト121bとの回転が同期された後、スリーブ122cが図4に示す後端位置まで移動されると、スリーブ122cの内周歯122d,122eがギヤピース122a,122bにそれぞれ噛み合う。これにより、駆動側カウンタシャフト121aと従動側カウンタシャフト121bとが連結状態になり、デフロック部120が連結状態に切り替えられる。デフロック部120が連結状態に切り替えられることで、プロペラシャフト16からドライブピニオンシャフト21へのトルク伝達が行われ、後輪19,19側にトルクが伝達される。   Next, when the driver operates the mode switching switch 201 to select the 4WD-LOCK mode, the actuator 130 is driven, and the nut member 133 is moved to the other side (rear side) in the axial direction as shown in FIG. ). As a result, the first pressing member 114a of the pressing member 114 of the coupling part 110 is moved to the other side in the axial direction, the coupling part 110 is switched to the released state, and the sleeve 122c of the differential lock part 120 is moved to the other side in the axial direction. Moved to the side. Then, after the synchronizing device 122 synchronizes the rotation of the drive side countershaft 121a and the driven side countershaft 121b, when the sleeve 122c is moved to the rear end position shown in FIG. 4, the inner peripheral teeth 122d, 122e meshes with the gear pieces 122a and 122b, respectively. As a result, the drive-side counter shaft 121a and the driven-side counter shaft 121b are connected, and the differential lock portion 120 is switched to the connected state. By switching the differential lock portion 120 to the connected state, torque is transmitted from the propeller shaft 16 to the drive pinion shaft 21, and torque is transmitted to the rear wheels 19 and 19.

この4WD−LOCKモードでは、プロペラシャフト16から入力されたトルクが、デフロック部120を介してドライブピニオンシャフト21にそのまま出力されるようになっている。そして、デフロック部120による伝達トルクは、カップリング部110による最大の伝達トルクよりも大きい。言い換えれば、4WD−LOCKモードにおける動力伝達装置100による伝達トルクは、4WD−AUTOモードにおける動力伝達装置100による最大の伝達トルクよりも大きい。   In the 4WD-LOCK mode, the torque input from the propeller shaft 16 is directly output to the drive pinion shaft 21 via the differential lock unit 120. And the transmission torque by the differential lock | rock part 120 is larger than the largest transmission torque by the coupling part 110. FIG. In other words, the transmission torque by the power transmission device 100 in the 4WD-LOCK mode is larger than the maximum transmission torque by the power transmission device 100 in the 4WD-AUTO mode.

この実施形態によれば、共通のアクチュエータ130によって、カップリング部110の係合状態と解放状態との切り替え、および、デフロック部120の連結状態と非連結状態との切り替えが行われるので、動力伝達装置100の構成の簡素化を図ることができる。そして、電動モータ131の駆動によりナット部材133を軸方向に移動させるだけで、押圧部材114およびスリーブ122cがナット部材133と一体的に軸方向に移動されるので、4WD−AUTOモード、2WDモード、および4WD−LOCKモードの相互の切り替えを容易に行うことができる。   According to this embodiment, the common actuator 130 switches between the engaged state and the released state of the coupling unit 110 and the switched state between the connected state and the unconnected state of the differential lock unit 120. The configuration of the device 100 can be simplified. Then, simply by moving the nut member 133 in the axial direction by driving the electric motor 131, the pressing member 114 and the sleeve 122c are moved in the axial direction integrally with the nut member 133, so that the 4WD-AUTO mode, 2WD mode, And 4WD-LOCK mode can be switched easily.

また、カップリング部110の引きずりトルクを低減しつつ、後輪19,19側へのトルク伝達応答性を向上させることが可能になる。この点について詳しく説明する。4WD−LOCKモードでは、デフロック部120を連結状態に切り替えることで、プロペラシャフト16とドライブピニオンシャフト21とが直結されるので、後輪19,19側に要求されるトルクを容易に確保することができ、登坂時やスタック状態からの脱出時における四輪駆動性能を向上させることができる。そして、後輪19,19側へのトルク伝達応答性を向上させることができ、登坂路発進時のずり下がりの現象を回避することができる。   Further, the torque transmission response to the rear wheels 19, 19 can be improved while reducing the drag torque of the coupling part 110. This point will be described in detail. In the 4WD-LOCK mode, the propeller shaft 16 and the drive pinion shaft 21 are directly connected by switching the differential lock portion 120 to the connected state, so that the torque required for the rear wheels 19 and 19 can be easily secured. It is possible to improve the four-wheel drive performance when climbing or escaping from the stack. And the torque transmission responsiveness to the rear wheels 19 and 19 side can be improved, and the phenomenon of sliding down when starting uphill can be avoided.

ここで、デフロック部120が設けられていなければ、スタック状態からの脱出時等における後輪19,19側への要求トルクをカップリング部110のみによって確保する必要がある。このため、カップリング部110の摩擦板111,112同士の間隔を小さくしたり、摩擦板111,112の枚数を多くする必要がある。また、スタック状態からの脱出時等において、熱害からカップリング部110を保護する観点から長時間、カップリング部110による四輪駆動状態を継続することが難しいといった問題もある。   Here, if the differential lock part 120 is not provided, it is necessary to ensure only the coupling part 110 the required torque to the rear wheels 19 and 19 when escaping from the stacked state. For this reason, it is necessary to reduce the interval between the friction plates 111 and 112 of the coupling portion 110 or to increase the number of the friction plates 111 and 112. In addition, there is also a problem that it is difficult to continue the four-wheel drive state by the coupling unit 110 for a long time from the viewpoint of protecting the coupling unit 110 from heat damage when exiting the stack state.

しかし、この実施形態によれば、4WD−LOCKモードでデフロック部120が連結状態に切り替えられることによって、スタック状態からの脱出時等における後輪19,19側への要求トルクをデフロック部120によって容易に確保することができ、その要求トルクをカップリング部110によって確保する必要がなくなる。カップリング部110では、4WD−AUTOモードで車両の旋回時、加速時等に後輪19,19側に要求されるトルクを少なくとも確保できれば十分なので、カップリング部110の最大の係合トルク(係合容量)を小さく抑えることができる。これにより、カップリング部110の摩擦板111,112の枚数を減らすことができ、カップリング部110の小型化を図ることができる。また、カップリング部110の摩擦板111,112同士の間隔を大きく確保することができる。さらに、スタック状態からの脱出時等において、デフロック部120を連結状態とする4WD−LOCKモードの長時間の継続が可能になるとともに、この4WD−LOCKモードではカップリング部110が解放状態に切り替えられるので、カップリング部110の熱害を確実かつ容易に回避することができる。   However, according to this embodiment, when the differential lock unit 120 is switched to the connected state in the 4WD-LOCK mode, the required torque to the rear wheels 19 and 19 when the vehicle exits from the stacked state can be easily achieved by the differential lock unit 120. It is not necessary to secure the required torque by the coupling part 110. In the coupling part 110, it is sufficient to secure at least the torque required for the rear wheels 19 and 19 when the vehicle is turning or accelerating in the 4WD-AUTO mode. Combined capacity) can be kept small. Thereby, the number of the friction plates 111 and 112 of the coupling part 110 can be reduced, and the coupling part 110 can be reduced in size. Further, a large interval between the friction plates 111 and 112 of the coupling part 110 can be ensured. Further, when exiting from the stack state, the 4WD-LOCK mode in which the differential lock unit 120 is connected can be continued for a long time, and in this 4WD-LOCK mode, the coupling unit 110 is switched to the released state. Therefore, the heat damage of the coupling part 110 can be avoided reliably and easily.

そして、カップリング部110の摩擦板111,112同士の間隔を確保したり、摩擦板111,112の枚数を少なくできるため、摩擦板111,112間のオイルの粘性抵抗による引きずりトルクを低減することができ、引きずりトルクによる損失を低減することができ、2WDモードでの燃費向上を図ることができる。また、回生制動時に前輪14,14側での回生エネルギーの低減を抑制することができる。さらに、二輪被牽引時、カップリング部110の発熱量を低減することができる。   And since the space | interval of the friction plates 111 and 112 of the coupling part 110 can be ensured or the number of the friction plates 111 and 112 can be decreased, the drag torque by the viscous resistance of the oil between the friction plates 111 and 112 can be reduced. Thus, loss due to drag torque can be reduced, and fuel efficiency can be improved in the 2WD mode. Further, it is possible to suppress a reduction in regenerative energy on the front wheels 14 and 14 side during regenerative braking. Furthermore, the amount of heat generated by the coupling unit 110 can be reduced when the two-wheel is towed.

また、4WD−AUTOモードでは、アクチュエータ130によりカップリング部110の係合トルクを制御することで、後輪19,19側への伝達トルクを車両の走行状態等に応じて適切に制御することができ、従来のスタンバイ式の四輪駆動車と同等の四輪駆動性能を確保することができる。   In the 4WD-AUTO mode, by controlling the engagement torque of the coupling unit 110 by the actuator 130, the transmission torque to the rear wheels 19 and 19 can be appropriately controlled according to the traveling state of the vehicle. The same four-wheel drive performance as that of a conventional standby four-wheel drive vehicle can be ensured.

−他の実施形態−
本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲で包含されるすべての変形や応用が可能である。
-Other embodiments-
The present invention is not limited only to the above-described embodiments, and all modifications and applications within the scope of the claims and within the scope equivalent to the scope are possible.

カップリング部は、湿式多板クラッチを備えるものであれば、特に限定されず、上述した以外の構成であってもよい。また、デフロック部は、入力軸と出力軸とを直結可能なものであれば、特に限定されず、上述した以外の構成であってもよい。   The coupling unit is not particularly limited as long as it includes a wet multi-plate clutch, and may have a configuration other than those described above. In addition, the differential lock unit is not particularly limited as long as it can directly connect the input shaft and the output shaft, and may have a configuration other than those described above.

上記実施形態では、カップリング部110の押圧部材114は、第1押圧部材114aおよび第2押圧部材114bを備える構成としたが、アクチュエータ130によって摩擦板111,112を押圧することが可能な構成であれば、他の構成としてもよい。例えば、図5に示すように、押圧部材115を、第1押圧部115aおよび第2押圧部115bが一体的に形成された構成としてもよい。図5に示す変形例1では、第1押圧部115aは、軸方向と直交する方向に延びており、アクチュエータ130のナット部材133に一体的に取り付けられている。第2押圧部115bは、筒状に形成され軸方向に延びており、クラッチケース113と同心状に配置されている。また、第2押圧部115bは、第1押圧部115aの一方の面(摩擦板111,112側の面)に一体的に取り付けられている。そして、第2押圧部115bと、摩擦板111,112のうちの一方(ここでは、摩擦板112)との間には、スラストベアリング115cが介在されている。スラストベアリング115cは、摩擦板112に取り付けられており、スラストベアリング115cによって、押圧部材115(第2押圧部115b)に対し、摩擦板112が回転自在になっている。   In the above embodiment, the pressing member 114 of the coupling unit 110 includes the first pressing member 114a and the second pressing member 114b. However, the actuator 130 can press the friction plates 111 and 112. Any other configuration may be used. For example, as shown in FIG. 5, the pressing member 115 may have a configuration in which a first pressing portion 115a and a second pressing portion 115b are integrally formed. In the first modification shown in FIG. 5, the first pressing portion 115 a extends in a direction orthogonal to the axial direction and is integrally attached to the nut member 133 of the actuator 130. The second pressing portion 115 b is formed in a cylindrical shape and extends in the axial direction, and is disposed concentrically with the clutch case 113. The second pressing portion 115b is integrally attached to one surface (the surface on the friction plates 111 and 112 side) of the first pressing portion 115a. A thrust bearing 115c is interposed between the second pressing portion 115b and one of the friction plates 111 and 112 (here, the friction plate 112). The thrust bearing 115c is attached to the friction plate 112, and the friction plate 112 is rotatable with respect to the pressing member 115 (second pressing portion 115b) by the thrust bearing 115c.

また、上記実施形態では、動力伝達装置100をプロペラシャフト16とドライブピニオンシャフト21との間に配置したが、駆動源からのトルクを副駆動輪側に伝達可能な箇所であれば、それ以外の箇所に動力伝達装置を配置してもよい。例えば、フロントプロペラシャフトとリヤプロペラシャフトとの間に動力伝達装置を配置する構成としてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the power transmission device 100 was arrange | positioned between the propeller shaft 16 and the drive pinion shaft 21, if it is a location which can transmit the torque from a drive source to the sub drive wheel side, it will be other than that You may arrange | position a power transmission device in a location. For example, a power transmission device may be arranged between the front propeller shaft and the rear propeller shaft.

上記実施形態では、動力伝達装置100が4WD−AUTOモードおよび4WD−LOCKモードを両方とも備えていたが、動力伝達装置を、図6、図7に示すように、4WD−AUTOモードおよび4WD−LOCKモードのうち片方しか備えない構成とすることも可能である。   In the above embodiment, the power transmission device 100 has both the 4WD-AUTO mode and the 4WD-LOCK mode. However, as shown in FIGS. 6 and 7, the power transmission device has a 4WD-AUTO mode and a 4WD-LOCK mode. A configuration in which only one of the modes is provided is also possible.

図6に示す他の実施形態1に係る動力伝達装置100Aは、図2等に示す上記実施形態の動力伝達装置100からデフロック部120を省略した構成になっている。動力伝達装置100Aは、2WDモード、および4WD−AUTOモードのうちいずれか一方に切り替えられるようになっており、上記実施形態の動力伝達装置100の4WD−LOCKモードを備えていない。なお、便宜上、クラッチケース113の軸方向の一端部(前端部)の外周に設けられた入力ギヤ123aと、ドライブピニオンシャフト21に設けられた出力ギヤ124bとが残されている。   A power transmission device 100A according to another embodiment 1 shown in FIG. 6 has a configuration in which the diff lock portion 120 is omitted from the power transmission device 100 of the above-described embodiment shown in FIG. The power transmission device 100A can be switched to either the 2WD mode or the 4WD-AUTO mode, and does not include the 4WD-LOCK mode of the power transmission device 100 of the above embodiment. For convenience, the input gear 123a provided on the outer periphery of one end (front end) in the axial direction of the clutch case 113 and the output gear 124b provided on the drive pinion shaft 21 are left.

これに対し、図7に示す他の実施形態2に係る動力伝達装置100Bは、図2等に示す上記実施形態の動力伝達装置100からカップリング部110を省略した構成になっている。動力伝達装置100Bは、2WDモード、および4WD−LOCKモードのうちいずれか一方に切り替えられるようになっており、上記実施形態の動力伝達装置100の4WD−AUTOモードを備えていない。なお、便宜上、プロペラシャフト16を支持するベアリング105と、ドライブピニオンシャフト21を支持するベアリング106とが追加されている。   In contrast, a power transmission device 100B according to another embodiment 2 shown in FIG. 7 has a configuration in which the coupling portion 110 is omitted from the power transmission device 100 according to the above-described embodiment shown in FIG. The power transmission device 100B can be switched to either the 2WD mode or the 4WD-LOCK mode, and does not include the 4WD-AUTO mode of the power transmission device 100 of the above embodiment. For convenience, a bearing 105 that supports the propeller shaft 16 and a bearing 106 that supports the drive pinion shaft 21 are added.

ここで、ケース101に対し、カップリング部110とデフロック部120とを着脱可能に設けておくことで、同じユニットで3つの動力伝達装置100、100A、100Bを必要に応じて提供することができる。つまり、4WD−AUTOモードと4WD−LOCKモードを両方とも備える動力伝達装置100、4WD−AUTOモードのみを備える動力伝達装置100A、および4WD−LOCKモードのみを備える動力伝達装置100Bのうちいずれか1つを選択的に提供することができる。   Here, by providing the coupling part 110 and the differential lock part 120 so as to be detachable with respect to the case 101, three power transmission devices 100, 100A, and 100B can be provided as needed by the same unit. . That is, any one of the power transmission device 100 having both the 4WD-AUTO mode and the 4WD-LOCK mode, the power transmission device 100A having only the 4WD-AUTO mode, and the power transmission device 100B having only the 4WD-LOCK mode. Can be selectively provided.

上記実施形態では、前輪駆動ベースの四輪駆動車に本発明を適用した例を挙げたが、本発明は、後輪駆動ベースの四輪駆動車にも適用可能である。また、駆動源としてエンジンおよびモータジェネレータを備えたハイブリッド車両に本発明を適用した例を挙げたが、本発明は、駆動源としてエンジンのみを備えた車両にも適用可能である。   In the above embodiment, an example in which the present invention is applied to a front wheel drive-based four-wheel drive vehicle has been described, but the present invention is also applicable to a rear wheel drive-based four-wheel drive vehicle. Moreover, although the example which applied this invention to the hybrid vehicle provided with the engine and the motor generator as a drive source was given, this invention is applicable also to the vehicle provided only with the engine as a drive source.

本発明は、駆動源からのトルクを副駆動輪に伝達せず主駆動輪のみに伝達する二輪駆動状態と、駆動源からのトルクを主駆動輪および副駆動輪の両方に伝達する四輪駆動状態とを切替可能に構成された四輪駆動車の動力伝達装置に利用可能である。   The present invention includes a two-wheel drive state in which torque from a drive source is transmitted to only the main drive wheel without transmitting it to the sub drive wheel, and four-wheel drive in which torque from the drive source is transmitted to both the main drive wheel and the sub drive wheel. The present invention can be used for a power transmission device of a four-wheel drive vehicle configured to be switchable between states.

10 エンジン
14 前輪(主駆動輪)
16 プロペラシャフト(入力軸)
19 後輪(副駆動輪)
21 ドライブピニオンシャフト(出力軸)
100 動力伝達装置
110 カップリング部
111 クラッチディスク(摩擦板)
112 クラッチプレート(摩擦板)
114 押圧部材
120 デフロック部
121a 駆動側カウンタシャフト
121b 従動側カウンタシャフト
122 同期機構
122c スリーブ
130 アクチュエータ
131 電動モータ
132 ネジ軸
133 ナット部材
10 Engine 14 Front wheel (Main drive wheel)
16 Propeller shaft (input shaft)
19 Rear wheel (sub-drive wheel)
21 Drive pinion shaft (output shaft)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Power transmission device 110 Coupling part 111 Clutch disc (friction plate)
112 Clutch plate (friction plate)
114 Pressing member 120 Differential lock part 121a Driving side countershaft 121b Driven side countershaft 122 Synchronizing mechanism 122c Sleeve 130 Actuator 131 Electric motor 132 Screw shaft 133 Nut member

Claims (5)

駆動源からのトルクを副駆動輪に伝達せず主駆動輪のみに伝達する二輪駆動状態と、前記駆動源からのトルクを主駆動輪および副駆動輪の両方に伝達する四輪駆動状態とを切替可能に構成された四輪駆動車の動力伝達装置であって、
前記主駆動輪側に設けられた入力軸と、前記副駆動輪側に設けられた出力軸との間に配置され、
前記入力軸から入力されたトルクを湿式多板クラッチの係合トルクに応じて前記出力軸に伝達する係合状態と、トルク伝達を行わない解放状態とを切替可能に構成されたカップリング部と、
前記入力軸および前記出力軸を直結する連結状態と、トルク伝達を行わない非連結状態とを切替可能に構成されたデフロック部とを備え、
前記カップリング部の係合状態と解放状態との切り替え、および、前記デフロック部の連結状態と非連結状態との切り替えが、共通のアクチュエータによって行われることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
A two-wheel drive state in which the torque from the drive source is transmitted to only the main drive wheel without being transmitted to the sub drive wheel, and a four-wheel drive state in which the torque from the drive source is transmitted to both the main drive wheel and the sub drive wheel. A power transmission device for a four-wheel drive vehicle configured to be switchable,
Arranged between an input shaft provided on the main drive wheel side and an output shaft provided on the sub drive wheel side;
A coupling portion configured to be able to switch between an engagement state in which torque input from the input shaft is transmitted to the output shaft in accordance with an engagement torque of a wet multi-plate clutch and a release state in which torque transmission is not performed; ,
A differential lock portion configured to be able to switch between a connected state in which the input shaft and the output shaft are directly connected and a non-connected state in which torque transmission is not performed;
Power transmission of a four-wheel drive vehicle, wherein switching between the engaged state and the released state of the coupling portion and switching between the connected state and the disconnected state of the differential lock portion are performed by a common actuator. apparatus.
請求項1に記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、
前記カップリング部が係合状態、かつ、前記デフロック部が非連結状態となる第1の四輪駆動状態と、
前記カップリング部が解放状態、かつ、前記デフロック部が連結状態となる第2の四輪駆動状態と、
前記カップリング部が解放状態、かつ、前記デフロック部が非連結状態となる二輪駆動状態とが、前記アクチュエータにより切り替えられることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
The power transmission device for a four-wheel drive vehicle according to claim 1,
A first four-wheel drive state in which the coupling portion is in an engaged state, and the differential lock portion is in a disconnected state;
A second four-wheel drive state in which the coupling portion is in a released state, and the differential lock portion is in a connected state;
A power transmission device for a four-wheel drive vehicle, wherein the actuator is switched between a two-wheel drive state in which the coupling portion is in a released state and the differential lock portion is in a disconnected state.
請求項2に記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、
前記アクチュエータは、電動モータと、前記電動モータの出力軸に連結されたネジ軸と、前記ネジ軸に螺合されたナット部材とを備え、
前記電動モータの駆動により前記ナット部材が前記ネジ軸に沿って軸方向に移動することで、前記第1の四輪駆動状態、前記第2の四輪駆動状態、および前記二輪駆動状態のうち1つに切り替えられることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
The power transmission device for a four-wheel drive vehicle according to claim 2,
The actuator includes an electric motor, a screw shaft connected to the output shaft of the electric motor, and a nut member screwed to the screw shaft,
One of the first four-wheel drive state, the second four-wheel drive state, and the two-wheel drive state is caused by the nut member moving in the axial direction along the screw shaft by driving the electric motor. A power transmission device for a four-wheel drive vehicle characterized by being switched to one.
請求項3に記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、
前記デフロック部は、前記入力軸にギヤにより連結された駆動側カウンタ軸と、前記出力軸にギヤにより連結された従動側カウンタ軸と、前記駆動側カウンタ軸および前記従動側カウンタ軸の連結/非連結を切り替えるスリーブとを備え、
前記ナット部材には、前記湿式多板クラッチの摩擦板を押圧する押圧部材、および、前記デフロック部のスリーブが、軸方向に一体的に移動するように設けられていることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
The power transmission device for a four-wheel drive vehicle according to claim 3,
The differential lock unit includes a drive-side counter shaft connected to the input shaft by a gear, a driven-side counter shaft connected to the output shaft by a gear, and connection / non-connection of the drive-side counter shaft and the driven-side counter shaft. A sleeve for switching the connection,
The four-wheeled vehicle characterized in that a pressing member that presses the friction plate of the wet multi-plate clutch and a sleeve of the differential lock portion are provided on the nut member so as to move integrally in the axial direction. Power transmission device for driving car.
請求項4に記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、
前記ナット部材の軸方向の一端側への移動により、前記押圧部材により前記湿式多板クラッチの摩擦板が押圧されるとともに、前記スリーブによる前記駆動側カウンタ軸および前記従動側カウンタ軸の連結が解除されることで、前記第1の四輪駆動状態に切り替えられ、
前記ナット部材の軸方向の他端位置への移動により、前記押圧部材による前記湿式多板クラッチの摩擦板の押圧が解除されるとともに、前記スリーブにより前記駆動側カウンタ軸および前記従動側カウンタ軸が連結されることで、前記第2の四輪駆動状態に切り替えられ、
前記ナット部材の軸方向の中間位置への移動により、前記押圧部材による前記湿式多板クラッチの摩擦板の押圧が解除されるとともに、前記スリーブによる前記駆動側カウンタ軸および前記従動側カウンタ軸の連結が解除されることで、前記二輪駆動状態に切り替えられることを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
The power transmission device for a four-wheel drive vehicle according to claim 4,
As the nut member moves toward one end in the axial direction, the friction plate of the wet multi-plate clutch is pressed by the pressing member, and the connection of the driving side counter shaft and the driven side counter shaft by the sleeve is released. Is switched to the first four-wheel drive state,
The movement of the nut member to the other end position in the axial direction releases the pressing of the friction plate of the wet multi-plate clutch by the pressing member, and the drive-side counter shaft and the driven-side counter shaft are moved by the sleeve. By being connected, it is switched to the second four-wheel drive state,
When the nut member moves to an intermediate position in the axial direction, the pressing of the friction plate of the wet multi-plate clutch by the pressing member is released, and the driving side counter shaft and the driven side counter shaft are connected by the sleeve. The power transmission device for a four-wheel drive vehicle can be switched to the two-wheel drive state by releasing.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016074342A (en) * 2014-10-07 2016-05-12 トヨタ自動車株式会社 Vehicle transfer case

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