JP5926113B2 - 自動車の駆動系装置 - Google Patents

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    • B60K17/3462—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear the transfer gear being a differential gear with means for changing distribution of torque between front and rear wheels
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Description

本発明は、ディスコネクト機構を備えた四輪駆動車などの自動車の駆動系装置に関する。
従来、この種の自動車の駆動系装置として特許文献１に記載のものがある。
この自動車の駆動系装置は、例えばエンジンからトランスミッション及びフロント・デファレンシャル装置を介して前輪側車軸へ駆動力を伝達する第1の駆動力伝達系機構と、エンジンから第1のクラッチ機構の接続によりプロペラ・シャフトへ伝達し第２のクラッチ機構の接続によりプロペラ・シャフトからリヤ・デファレンシャル装置を介して後輪側車軸へ駆動力を伝達する第２の駆動力伝達系機構とを備えている。
第1のクラッチ機構は、例えば噛合いクラッチで構成され、シンクロメッシュ機構が備えられている。第２のクラッチ機構は、例えば多板クラッチで構成されている。
したがって、第1の駆動力伝達系機構により前輪側車軸へ駆動力を伝達すると共に、第1、第２のクラッチ機構の接続による第２の駆動力伝達系機構により後輪側車軸へ駆動力を伝達することができ、四輪駆動を行わせることができる。
また、第1、第２のクラッチ機構の切断により、二輪駆動を行わせると共に、前後輪側車軸に対するプロペラ・シャフトの連れ回りを防止することができ、燃費の向上等を図ることができる。
しかし、二輪駆動から四輪駆動への切り替えに際しては、特に噛合いクラッチである第1のクラッチ機構接続のために多板クラッチの第２のクラッチ機構の接続調整により静止状態のプロペラ・シャフトを車速相等まで増速する必要があり、第２のクラッチ機構の作動による発熱消耗及びレスポンス低下の原因となる。
特開２００９−２６９６０５号公報
解決しょうとする問題点は、二輪駆動から四輪駆動への切り替えに際しては、第１又は第２のクラッチ機構の接続調整により静止状態のプロペラ・シャフトを車速相等まで増速する必要があり、接続調整される側のクラッチ機構の発熱消耗及びレスポンス低下の原因となる点である。
本発明は、接続調整されるクラッチ機構の発熱消耗及びレスポンス低下を抑制可能とするため、駆動源からトランスミッションを介して前輪側車軸又は後輪側車軸の一方へ駆動力を伝達する第1の駆動力伝達系機構と、前記駆動源から第1のクラッチ機構の接続によりプロペラ・シャフトへ伝達し第２のクラッチ機構の接続によりプロペラ・シャフトから前輪側車軸又は後輪側車軸の他方へ駆動力を伝達する第２の駆動力伝達系機構と、前記第1のクラッチ機構と第２のクラッチ機構との間で前記第２の駆動力伝達系機構に介設された電動モータと、前記第１又は第２のクラッチ機構を接続する前に、前記電動モータを予め前記第１又は第２のクラッチ機構が同期可能な回転数に駆動させる制御手段とを備えたことを特徴とする。
本発明の自動車の駆動系装置は、上記構成であるから、二輪駆動から四輪駆動への切り替えに際しては、電動モータにより静止状態のプロペラ・シャフトを車速相等まで増速することができ、クラッチ機構の発熱消耗及びレスポンス低下を抑制することができる。
自動車の駆動系装置を示すスケルトン図である。（実施例１） 走行モードを示す図表である。（実施例１） 自動車の駆動系装置を示すスケルトン図である。（実施例２） 自動車の駆動系装置を示すスケルトン図である。（実施例３） 自動車の駆動系装置を示すスケルトン図である。（実施例４）
クラッチ機構の発熱消耗及びレスポンス低下を抑制可能とするという目的を、エンジン９からトランスミッション１１及びフロント・デファレンシャル装置１３を介して前輪側車軸１５、１７へ駆動力を伝達する第1の駆動力伝達系機構３と、エンジン９から第1のクラッチ機構３５の接続によりプロペラ・シャフト３７へ伝達し第２のクラッチ機構３９の接続によりプロペラ・シャフト３７からリヤ・デファレンシャル装置６３を介して後輪側車軸７５、７７へ駆動力を伝達する第２の駆動力伝達系機構５と、第1のクラッチ機構３５と第２のクラッチ機構３９との間で第２の駆動力伝達系機構５に介設された電動モータ７とにより実現した。
図１は、自動車の駆動系装置を示すスケルトン図である。
図１のように、本発明実施例における自動車の駆動系装置１は、ＦＦベースの四輪駆動車に適用され、第1、第２の駆動力伝達系機構３、５の他に、電動モータ７を備えている。
前記第1の駆動力伝達系機構３は、駆動源としてのエンジン９からトランスミッション１１及びフロント・デファレンシャル装置１３を介して前輪側車軸又は後輪側車軸の一方である前輪側車軸１５、１７へ駆動力を伝達するものである。
フロント・デファレンシャル装置１３は、トランスミッション１１側のケースであるベル・ハウジング１９内に支持され、トランスミッション１１側からリング・ギヤ２１を介して駆動力が伝達される。
フロント・デファレンシャル装置１３の出力部である左右のサイド・ギヤ２３、２５には、フロント側中間軸２７、２９がそれぞれ結合されている。この各フロント側中間軸２７、２９が左右の前輪側車軸１５、１７に結合されている。左右の前輪側車軸１５、１７には、左右の前輪３１、３３がそれぞれ連動連結されている。
前記第２の駆動力伝達系機構５は、エンジン９から第1のクラッチ機構３５の接続によりプロペラ・シャフト３７へ駆動力を伝達し第２のクラッチ機構３９の接続によりプロペラ・シャフト３７から前輪側車軸又は後輪側車軸の他方である後述する後輪側車軸へ駆動力を伝達するものである。
第1のクラッチ機構３５は、トランスファ４１に備えられ、トランスファ４１は、フロント・デファレンシャル装置１３の一側で前輪側の一方のフロント側中間軸２９の外周に配置されている。トランスファ４１は、フロント・デファレンシャル装置１３への駆動入力を後輪側へ分配するものである。トランスファ４１のケースであるトランスファ・ケース４３は、ベル・ハウジング１９に取り付けられている。
トランスファ・ケース４３内には、連結中空軸４５が回転自在に支持されている。連結中空軸４５の一端は、フロント・デフ・ケース４７に連動連結され、他端側には、べベル・ギヤのリング・ギヤ４９が固定支持されている。連結中空軸４５の中間部には、ディスコネクト機構として前記第１のクラッチ機構３５が介設されている。
第１のクラッチ機構３５は、噛合いクラッチ、例えばドグ・クラッチで構成され、電磁式、電動モータなどのアクチュエータにより断続できるようになっている。トランスファ４１の後輪側出力軸５１は、べベル・ギヤのピニオン・ギヤ５３を備え、ピニオン・ギヤ５３は、リング・ギヤ４９に噛み合っている。
プロペラ・シャフト３７の前端は、ユニバーサル・ジョイント５５を介して後輪側出力軸５１に連動連結されている。ユニバーサル・ジョイント５５の後端に、ユニバーサル・ジョイント５７を介して終減速装置のドライブ・ピニオン・シャフト５９が結合されている。
ドライブ・ピニオン・シャフト５９は、ドライブ・ピニオン・ギヤ６１を備えている。ドライブ・ピニオン・ギヤ６１は、リヤ・デファレンシャル装置６３のリヤ・デフ・ケース６４に取り付けられたリング・ギヤ６５に噛み合っている。
リヤ・デファレンシャル装置６３は、キャリヤ・ケース（図示せず）に回転自在に支持されている。リヤ・デファレンシャル装置６３の出力部であるリヤ・デフケース６４内の左右のサイド・ギヤ６７、６９には、リヤ・デフケース６４外から挿入されたリヤ側中間軸７１、７３がそれぞれ結合されている。この各リヤ側中間軸７１、７３は、左右の後輪側車軸７５、７７に結合され、左右の後輪側車軸７５、７７に、左右の後輪７９、８１が連動連結されている。
他方のリヤ側中間軸７３には、前記第２のクラッチ機構３９が結合されている。
第２のクラッチ機構３９は、クラッチ・ケース８３とハブ・シャフト８５との間に設けられた多板クラッチ８７で構成され、電磁石８９の動作により締結結合されるようになっている。クラッチ・ケース８３は、リヤ側中間軸７３に結合され、ハブ・シャフト８５は、後輪側車軸７７に結合されている。
前記電動モータ７は、第1のクラッチ機構３５と第２のクラッチ機構３９との間で前記第２の駆動力伝達系機構５に介設されたものである。本実施例では、前記第２の駆動力伝達系機構５にギヤ機構９３を用いて介設されている。ギヤ機構９３は、減速ギヤ機構であり、電動モータ７側の小径ギヤ９５とドライブ・ピニオン・シャフト５９側の大径ギヤ９７との噛合いにより構成されている。
［二輪駆動、四輪駆動］
第1のクラッチ機構３５及び第２のクラッチ機構３９を切断すると、エンジン９からトランスミッション１１を介してフロント・デファレンシャル装置１３へ伝達された駆動力は、フロント側中間軸２７、２９、左右の前輪側車軸１５、１７を介して左右の前輪３１、３３へ伝達され、二輪駆動状態で走行可能となる。
第1のクラッチ機構３５及び第２のクラッチ機構３９を接続すると、前記のように左右の前輪３１、３３へ駆動力が伝達されると共に、フロント・デファレンシャル装置１３のフロント・デフ・ケース４７、連結中空軸４５、リング・ギヤ４９及びピニオン・ギヤ５３を介して後輪側出力軸５１へトルク伝達が行われる。
後輪側出力軸５１からは、ユニバーサル・ジョイント５５、プロペラ・シャフト３７、ユニバーサル・ジョイント５７、ドライブ・ピニオン・シャフト５９、ドライブ・ピニオン・ギヤ６１、リング・ギヤ６５、リヤ・デフ・ケース６４を介して、リヤ・デファレンシャル装置６３に駆動力が伝達される。リヤ・デファレンシャル装置６３からは、リヤ側中間軸７１、７３、後輪側車軸７５、７７を介して、左右の後輪７９、８１へトルク伝達が行われる。
この駆動力伝達により、前後輪３１、３３、７９、８１によって、四輪駆動状態で走行可能となる。
二輪駆動状態から四輪駆動状態へ切り替えるときは、電動モータ７を予め駆動回転させてプロペラ・シャフト３７等を車速相当まで増速させる。プロペラ・シャフト３７の回転数は、前後何れかの左右車輪の回転数を検出してＥＣＵ８（制御手段）により演算処理されて決定される。
二輪駆動状態では、第1のクラッチ機構３５及び第２のクラッチ機構３９が切断されているため、プロペラ・シャフト３７を主体に、前側では、トランスファ４１の連結中空軸４５のリング・ギヤ４９側部分、リング・ギヤ４９、ピニオン・ギヤ５３、後輪側出力軸５１、同後側では、ドライブ・ピニオン・シャフト５９、ドライブ・ピニオン・ギヤ６１、リング・ギヤ６５、リヤ・デフ・ケース６４が静止している。
このため、二輪駆動状態から四輪駆動状態とするために電動モータ７を予め駆動回転させてギヤ機構９３によりドライブ・ピニオン・シャフト５９を回転駆動すると、プロペラ・シャフト３７が回転駆動され、二輪駆動状態で上記のように静止している各部材が回転する。したがって、この回転を走行速度に応じてＥＣＵ８で制御することで第1のクラッチ機構３５及び第２のクラッチ機構３９それぞれの接続の同期を図ることができ、第1のクラッチ機構３５及び第２のクラッチ機構３９を負担なく接続させることができる。第１、第２のクラッチ機構３５、３９の接続順、切断順については、車両の停止、走行状態、電動モータ７による駆動などを考慮して適宜決定できるものである。
なお、ＥＣＵ８は、プロペラ・シャフト３７を必要な回転数に駆動すると共に、第１、第２のクラッチ機構３５，３９を接続、切断するためのアクチュエータの作動を制御している。
［走行モード］
図２は、走行モードを示す図表である。
上記構造の自動車の駆動系装置は、第1のクラッチ機構３５及び第２のクラッチ機構３９の断続、電動モータ７の駆動、非駆動を組み合わせることで、図２の７種の走行モードを得ることができる。
図２の最左欄において、上段からＴ／Ｍは、トランスミッション１１、クラッチ１は、第１のクラッチ機構３５、クラッチ２は、第２のクラッチ機構３９、モータは、電動モータ７を意味し、プロペラ回転は、プロペラ・シャフト３７の回転を意味する。
図２において、Ｔ／ＭのＯＮ、ＯＦＦは、トランスミッション１１内のメイン・クラッチのＯＮ、ＯＦＦ、クラッチ１のＯＰＥＮ、ＣＬＯＳＥは、第１のクラッチ機構３５の断続、クラッチ２のＯＰＥＮ、ＣＬＯＳＥは、第２のクラッチ機構３９の断続、モータのＯＮ、ＯＦＦは、電動モータ７の駆動、非駆動、プロペラ回転の回転、停止は、プロペラ・シャフト３７の回転、停止を意味する。
最上段において、７種の走行モードを示している。
ノーマルＦＦモードでは、Ｔ／Ｍ：ＯＮ、クラッチ１：ＣＬＯＳＥ、クラッチ２：ＯＰＥＮ、モータ：ＯＦＦで、前輪３１、３３による二輪駆動の走行モードとなり、この走行モードでは、プロペラ・シャフト３７は回転する。
ディスコネクトモードは、Ｔ／Ｍ：ＯＮ、クラッチ１：ＯＰＥＮ、クラッチ２：ＯＰＥＮ、モータ：ＯＦＦで、前輪３１、３３による二輪駆動の走行モードとなり、この走行モードでは、プロペラ・シャフト３７等は停止する。
ノーマル４ＷＤモードでは、Ｔ／Ｍ：ＯＮ、クラッチ１：ＣＬＯＳＥ、クラッチ２：ＣＬＯＳＥ、モータ：ＯＦＦで、前輪３１、３３及び後輪７９、８１による四輪駆動の走行モードとなり、この走行モードでは、電動モータ７は非駆動となる。第２のクラッチ機構３９の多板クラッチ８７の締結力を中間制御すれば、必要に応じ、必要な駆動トルクを後輪７９、８１側に出力できる、いわゆるオンデマンドカップリング機能を備えた４ＷＤモードとして四輪駆動が可能となる。
ハイブリッドＦＦモードでは、Ｔ／Ｍ：ＯＮ、クラッチ１：ＣＬＯＳＥ、クラッチ２：ＯＰＥＮ、モータ：ＯＮで、前輪３１、３３及び後輪７９、８１による四輪駆動の走行モードとなり、電動モータ７は駆動となる。前輪３１、３３による二輪駆動の走行モードで、エンジン９と共に電動モータ７を機能させる。
したがって、電動モータ７の出力が、ギヤ機構９１により減速されてドライブ・ピニオン・シャフト５９側へ入力される。第２のクラッチ機構３９は切断状態であるから、電動モータ７の出力は、プロペラ・シャフト３７、トランスファ４１の後輪側出力軸５１、ピニオン・ギヤ５３、リング・ギヤ２１、連結中空軸４５を介してフロント・デファレンシャル装置１３のフロント・デフ・ケース４７に伝達される。
この駆動力の伝達により、電動モータ７を各種センサで検出する走行状態に応じて駆動制御し、発進時や加速走行時の前輪駆動のアシストを行わせることができる。
ハイブリッド４ＷＤモードでは、Ｔ／Ｍ：ＯＮ、クラッチ１：ＣＬＯＳＥ、クラッチ２：ＣＬＯＳＥ、モータ：ＯＮで、前輪３１、３３及び後輪７９、８１による四輪駆動の走行モードとなり、電動モータ７は駆動となる。前後輪３１、３３、７９、８１による四輪駆動の走行モードで、エンジン９と共に電動モータ７を機能させる。
したがって、電動モータ７の出力が、ギヤ機構９１により減速されてドライブ・ピニオン・シャフト５９側へ入力される。第１、第２のクラッチ機構３５、３９は接続状態であるから、電動モータ７の出力は、一方で、プロペラ・シャフト３７、トランスファ４１の後輪側出力軸５１、ピニオン・ギヤ５３、リング・ギヤ２１、連結中空軸４５を介してフロント・デファレンシャル装置１３のフロント・デフ・ケース４７に伝達され、他方で、ドライブ・ピニオン・ギヤ６１、リング・ギヤ６５を介してリヤ・デファレンシャル装置６３のリヤ・デフ・ケース６４に伝達される。
この駆動力の伝達により、電動モータ７を各種センサで検出する走行状態に応じて駆動制御し、発進時や加速走行時の四輪駆動のアシストを行わせることができる。
ピュアＥＶモード前輪駆動では、Ｔ／Ｍ：ＯＦＦ、クラッチ１：ＣＬＯＳＥ、クラッチ２：ＯＰＥＮ、モータ：ＯＮで、前輪３１、３３による二輪駆動の走行モードとなり、この走行モードでは、電動モータ７は駆動となる。前輪３１、３３による二輪駆動の走行モードにおいて、エンジン９が停止した状態で電動モータ７を機能させる。
したがって、電動モータ７の出力が、ギヤ機構９１により減速されてドライブ・ピニオン・シャフト５９側へ入力される。第１のクラッチ機構３５は接続状態、第２のクラッチ機構３９は切断状態であるから、電動モータ７の出力は、プロペラ・シャフト３７、トランスファ４１の後輪側出力軸５１、ピニオン・ギヤ５３、リング・ギヤ２１、連結中空軸４５を介してフロント・デファレンシャル装置１３のフロント・デフ・ケース４７に伝達される。
この駆動力の伝達により、電動モータ７を各種センサで検出する走行状態に応じて駆動制御し、電動モータ７による前輪駆動を行わせることができる。
ピュアＥＶモード後輪駆動では、Ｔ／Ｍ：ＯＦＦ、クラッチ１：ＯＰＥＮ、クラッチ２：ＣＬＯＳＥ、モータ：ＯＮで、後輪７９、８１による二輪駆動の走行モードとなり、この走行モードでは、電動モータ７は駆動となる。後輪７９、８１による二輪駆動の走行モードにおいて、エンジン９が停止した状態で電動モータ７を機能させる。
したがって、電動モータ７の出力が、ギヤ機構９１により減速されてドライブ・ピニオン・シャフト５９側へ入力される。第１のクラッチ機構３５は切断状態、第２のクラッチ機構３９は接続状態であるから、電動モータ７の出力は、ドライブ・ピニオン・ギヤ６１、リング・ギヤ６５を介してリヤ・デファレンシャル装置６３のリヤ・デフ・ケース６４に伝達される。
この駆動力の伝達により、電動モータ７を各種センサで検出する走行状態に応じて駆動制御し、電動モータ７による後輪駆動を行わせることができる。
［実施例１の効果］
本発明の実施例１では、エンジン９からトランスミッション１１を介して前輪側車軸１５、１７へ駆動力を伝達する第1の駆動力伝達系機構３と、エンジン９から断続可能な噛合いクラッチによる第1のクラッチ機構３５の接続によりプロペラ・シャフト３７へ駆動力を伝達し多板クラッチによる第２のクラッチ機構３９の接続によりプロペラ・シャフト３７から後輪側車軸７５、７７へ駆動力を伝達する第２の駆動力伝達系機構５と、第1のクラッチ機構３５と第２のクラッチ機構３９との間で第２の駆動力伝達系機構５に介設された電動モータ７とを備えた。
このため、二輪駆動状態から四輪駆動状態への切り替え時に、電動モータ７を用いてプロペラ・シャフト３７の増速を行わせることができ、ディスコネクト機構の第1のクラッチ機構３５、第２のクラッチ機構３９を接続する際の応答性を、クラッチの負担を軽減して向上させることができる。
二輪駆動状態では、第1のクラッチ機構３５及び第２のクラッチ機構３９を切断できるため、プロペラ・シャフト３７を主体に、前側では、トランスファ４１の連結中空軸４５のリング・ギヤ４９側部分、リング・ギヤ４９、ピニオン・ギヤ５３、後輪側出力軸５１、後側では、ドライブ・ピニオン・シャフト５９、ドライブ・ピニオン・ギヤ６１、リング・ギヤ６５、リヤ・デフ・ケース６４を静止させ、無駄な回転を無くし、燃費、音振性能を向上させることができる。
ディスコネクト機構の第1のクラッチ機構３５、第２のクラッチ機構３９を用いてハイブリッドとして機能する電動モータ７の駆動力を断続できるため、安価な構造で高い効果を得ることができる。
高い駆動力の四輪駆動状態を必要とするときは、オン・デマンドの四輪駆動として十分な後輪駆動力を得ることができる。
図３は、本発明実施例２に係り、自動車の駆動系装置を示すスケルトン図である。なお、基本的な構成は実施例１と同一であり、同一構成部分には、同符号を付し、対応する構成部分には、同符号にＡを付し、重複した構成及び機能説明は省略する。
図３のように、本実施例の自動車の駆動系装置１Ａは、電動モータ７Ａを第２の駆動力伝達系機構５Ａのドライブ・ピニオン・シャフト５９Ａに直接同軸上に介設した。
したがって、本実施例においても、実施例１と同様な作用効果を奏することができる。なお、電動モータ７Ａには、プラネタリーギヤなどの減速機構を同軸上に配置することも好ましい。
図４は、本発明実施例３に係り、自動車の駆動系装置を示すスケルトン図である。なお、基本的な構成は実施例１と同一であり、同一構成部分には、同符号を付し、対応する構成部分には、同符号にＢを付し、重複した構成及び機能説明は省略する。
図４のように、本実施例の自動車の駆動系装置１Ｂは、ＲＲベースの四輪駆動車に適用され、図１の前後の向きを逆構成とし、図1の前後輪３１、３３、７９、８１を図３では前後輪７９Ｂ、８１Ｂ、３１Ｂ、３３Ｂとした。図１のフロント・デファレンシャル装置１３、リヤ・デファレンシャル装置６３は、図３のリヤ・デファレンシャル装置１３Ｂ、フロント・デファレンシャル装置６３Ｂとなる。
したがって、本実施例においても、実施例１と同様な作用効果を奏することができる。
なお、本実施例においても、電動モータ７を第２の駆動力伝達系機構５Ｂのドライブ・ピニオン・シャフト５９Ｂに直接介設することもできる。
図５は、本発明実施例４に係り、自動車の駆動系装置を示すスケルトン図である。なお、基本的な構成は実施例１と同一であり、同一構成部分には、同符号を付し、対応する構成部分には、同符号にＣを付し、重複した構成及び機能説明は省略する。
図５のように、本実施例の自動車の駆動系装置１Ｃは、ＦＲベースの四輪駆動車のものであり、上記実施例同様に第1、第２の駆動力伝達系機構３Ｃ、５Ｃの他に、電動モータ７Ｃを備えている。
第1のクラッチ機構３５Ｃは、トランスミッション１１Ｃの出力側に結合されたトランスファ４１Ｃ内に設けられ、第２のクラッチ機構３９Ｃは、フロント・デファレンシャル装置１３Ｃ側にが設けられている。
第1のクラッチ機構３５Ｃは、トランスミッション１１Ｃの出力軸９９とクラッチ・ケース１０１との間の多板クラッチ１０３で構成され、電磁石１０５の動作により締結結合されるようになっている。クラッチ・ケース１０１の端部側には、ギヤ１０７が取り付けられ、トランスファ４１Ｃの出力軸１０９のギヤ１１１との間にチェーン１１２が巻き回されている。
出力軸１０９には、一端に電動モータ７Ｃが結合され、他端にプロペラ・シャフトとしてフロント・プロペラ・シャフト１１３が結合されている。フロント・プロペラ・シャフト１１３は、フロント・ドライブ・ピニオン・シャフト１１５に結合され、フロント・ドライブ・ピニオン・シャフト１１５のフロント・ドライブ・ピニオン・ギヤ１１７がリング・ギヤ１１９に噛み合っている。
フロント・デファレンシャル装置１３Ｃは、リング・ギヤ１１９を備えたアウター・ケース１２１内に収容され、サイド・ギヤ２３Ｃ、２５Ｃが、フロント側中間軸２７Ｃ、２９Ｃに結合されている。
第２のクラッチ機構３９Ｃは、アウター・ケース１２１とフロント・デフ・ケース４７Ｃとの間の噛合いクラッチ１２３で構成され、電磁石１２５の動作により噛合い結合されるようになっている。
そして、第1のクラッチ機構３５Ｃ及び第２のクラッチ機構３９Ｃを切断すると、エンジン９Ｃからトランスミッション１１Ｃ、プロペラ・シャフト３７Ｃ、ドライブ・ピニオン・シャフト５９Ｃ、ドライブ・ピニオン・ギヤ６１、リング・ギヤ６５、リヤ・デフ・ケース６４を介してリヤ・デファレンシャル装置６３に駆動力が伝達される。リヤ・デファレンシャル装置６３からは、リヤ側中間軸７１、７１、後輪側車軸７５、７７を介して、左右の後輪７９、８１へトルク伝達が行われる。
このトルク伝達により、後輪７９、８１によって、二輪駆動状態で走行可能となる。
第1のクラッチ機構３５Ｃ及び第２のクラッチ機構３９Ｃを接続すると、前記のように左右の後輪７９、８１へ駆動力が伝達されると共に、第1のクラッチ機構３５Ｃ、チェーン１１２、フロント・プロペラ・シャフト１１３、フロント・ドライブ・ピニオン・シャフト１１５、フロント・ドライブ・ピニオン・ギヤ１１７、リング・ギヤ１１９、第２のクラッチ機構３９Ｃ、フロント・デフ・ケース４７Ｃを介してフロント・デファレンシャル装置１３Ｃに駆動力が伝達される。フロント・デファレンシャル装置１３Ｃからは、フロント側中間軸２７Ｃ、２９Ｃ、前輪側車軸１５Ｃ、１７Ｃを介して、左右の前輪３１、３３へ駆動力伝達が行われる。
この駆動力伝達により、前後輪３１、３３、７９、８１によって、四輪駆動状態で走行可能となる。
二輪駆動状態から四輪駆動状態へ切り替えるときは、電動モータ７Ｃを駆動させてフロント・プロペラ・シャフト１１３等を車速相当まで増速させる。
すなわち、二輪駆動状態では、第1のクラッチ機構３５Ｃ及び第２のクラッチ機構３９Ｃが切断されているため、フロント・プロペラ・シャフト１１３を主体に、トランスファ４１Ｃのクラッチ・ケース１０１、チェーン１１２、出力軸１０９、フロント・プロペラ・シャフト１１３、フロント・ドライブ・ピニオン・シャフト１１５、フロント・ドライブ・ピニオン・ギヤ１１７、リング・ギヤ１１９、アウター・ケース１２１が静止している。
このため、二輪駆動状態から四輪駆動状態とするために電動モータ７Ｃを駆動させて出力軸１０９を回転駆動すると、フロント・プロペラ・シャフト１１３が回転駆動され、二輪駆動状態で上記のように静止している各部材が回転する。したがって、この回転を走行速度に応じて制御することで第1のクラッチ機構３５Ｃ及び第２のクラッチ機構３９Ｃそれぞれの接続の同期を図ることができ、第1のクラッチ機構３５Ｃ及び第２のクラッチ機構３９Ｃを負担なく接続させることができる。
かかる構造により本実施例でも、エンジン９Ｃからトランスミッション１１Ｃを介して前輪側車軸又は後輪側車軸の一方である後輪側車軸７５Ｃ、７７Ｃへ駆動力を伝達する第1の駆動力伝達系機構３Ｃと、エンジン９Ｃから断続可能な第1のクラッチ機構３５Ｃの接続によりプロペラ・シャフトであるフロント・プロペラ・シャフト１１３へ駆動力を伝達し第２のクラッチ機構３９Ｃの接続によりフロント・プロペラ・シャフト１１３から前輪側車軸又は後輪側車軸の他方である前輪側車軸１５Ｃ、１７Ｃへ駆動力を伝達する第２の駆動力伝達系機構５Ｃと、第1のクラッチ機構３５Ｃと第２のクラッチ機構３９Ｃとの間で第２の駆動力伝達系機構５Ｃに介設された電動モータ７Ｃとを備えた構成となっている。
したがって、本実施例においても、実施例１と同様な作用効果を奏することができる。
［その他］
自動車としては、四輪駆動車に限らず、前後輪を備えるものであれば、６輪、８輪なども含まれる。
本願発明の電動モータを用いれば、第１、第２のクラッチ機構の何れにも噛み合いクラッチを用いることもできる。
第１、第２のクラッチ機構としては、何れも、多板クラッチ、噛合いクラッチとしてのスプラインやドグ・クラッチ等の種種のクラッチ機構から適宜必要な機能を考慮して選定し、用いることができる。
ドグ・クラッチやスプラインを用いる場合には、シンクロナイザリングを併用しても良い。 電動モータはプロペラ・シャフトの駆動のみならず、車両の減速エネルギーの回収を行うジェネレータ機能を併せ持つモータ・ジェネレータであっても良い。
プロペラ・シャフトの回転数は、制御手段により第１、第２のクラッチ機構の何れか一方が同期可能な回転数に制御されれば、車両の走行状態に応じて他方は容易に接続が可能である。
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ 自動車の駆動系装置
３、３Ｃ 第1の駆動力伝達系機構
５、５Ｃ 第２の駆動力伝達系機構
７、７Ｃ 電動モータ
１１、１１Ｃ トランスミッション
１５、１７、１５Ｃ、１７Ｃ、７５Ｂ、７７Ｂ 前輪側車軸
７５、７７、７５Ｃ、７７Ｃ、１５Ｂ、１７Ｂ 後輪側車軸
３５、３５Ｃ 第1のクラッチ機構
３７ プロペラ・シャフト
３９、３９Ｃ 第２のクラッチ機構
８７ 多板クラッチ
１１３ フロント・プロペラ・シャフト（プロペラ・シャフト）
１２３ 噛合いクラッチ

Claims (3)

  1. 駆動源からトランスミッションを介して前輪側車軸又は後輪側車軸の一方へ駆動力を伝達する第1の駆動力伝達系機構と、
    前記駆動源から第1のクラッチ機構の接続によりプロペラ・シャフトへ駆動力を伝達し第２のクラッチ機構の接続によりプロペラ・シャフトから前輪側車軸又は後輪側車軸の他方へ駆動力を伝達する第２の駆動力伝達系機構と、
    前記第1のクラッチ機構と第２のクラッチ機構との間で前記第２の駆動力伝達系機構に介設された電動モータと、
    前記第１又は第２のクラッチ機構を接続する前に、前記電動モータを予め前記第１又は第２のクラッチ機構が同期可能な回転数に駆動させる制御手段と、
    を備えたことを特徴とする自動車の駆動系装置。
  2. 請求項１記載の自動車の駆動系装置であって、
    前記電動モータは、前記第２の駆動力伝達系機構にギヤ機構を介し又は直接介設された、
    ことを特徴とする自動車の駆動系装置。
  3. 請求項１又は２記載の自動車の駆動系装置であって、
    前記第1のクラッチ機構及び前記第２のクラッチ機構の何れか一方は噛合いクラッチであり、他方は多板クラッチである、
    ことを特徴とする自動車の駆動系装置。
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