JP6595938B2 - 動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、前輪及び後輪が動力源の動力により駆動される車両において、動力源の動力を前輪及び後輪の一方である左右の車輪に伝達するための動力伝達装置に関する。

従来、この種の動力伝達装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この動力伝達装置が適用された全輪駆動式の車両では、動力源としての内燃機関の動力が、前輪用ディファレンシャルギヤを介して、車両の前輪に伝達される。また、この従来の動力伝達装置は、車両の左右の後輪に連結された後輪用ディファレンシャルギヤと、上記の前輪用ディファレンシャルギヤ及び後輪用ディファレンシャルギヤに連結されたプロペラシャフトと、前輪用ディファレンシャルギヤとプロペラシャフトの間を接続／遮断するための第１クラッチと、後輪用ディファレンシャルギヤと右後輪の間を接続／遮断するための多板式の第２クラッチを備えている。

後輪用ディファレンシャルギヤは、左右の後輪の差回転を許容するように構成された一般的なものであり、プロペラシャフトのハイポイドピニオンギヤに噛み合うハイポイドリングギヤが一体に設けられたデフケースと、デフケースに回転自在に支持された複数のピニオンギヤと、ピニオンギヤに噛み合うとともに、左右の後輪にそれぞれ連結された左右一対のサイドギヤを有している。また、第２クラッチは、後輪用ディファレンシャルギヤの右サイドギヤと一体の回転軸にスプライン嵌合するインナーと、右後輪に連結されたアウターと、インナー及びアウターに、軸線方向に交互に一体に設けられた多数のクラッチ板と、インナーをスラスト軸受け及びピストンを介して軸線方向に駆動することでクラッチ板を押圧するためのアクチュエータを有している。

上述した構成の従来の動力伝達装置では、その動作モードとして、全輪駆動モード及び前輪駆動モードが設定されている。全輪駆動モード中には、前輪用ディファレンシャルギヤとプロペラシャフトの間が、第１クラッチにより接続されるとともに、右サイドギヤと右後輪の間が、第２クラッチにより接続される。これにより、内燃機関の動力が、前輪及び後輪に伝達される。

また、前輪駆動モード中には、前輪用ディファレンシャルギヤとプロペラシャフトの間が、第１クラッチにより遮断されるとともに、右サイドギヤと右後輪の間が、第２クラッチにより遮断される。第１クラッチによる遮断により、内燃機関の動力が前輪のみに伝達される。また、この場合、プロペラシャフトやデフケースのフリクションが右サイドギヤ及びピニオンギヤのフリクションよりも大きいため、車両の走行に伴って左車輪から左サイドギヤに伝達された動力が、デフケースには伝達されずに、ピニオンギヤ及び右サイドギヤに伝達され、それにより、ピニオンギヤがデフケースに対して空転するとともに、右サイドギヤが、左サイドギヤの回転方向と逆方向に空転する。以上により、この従来の動力伝達装置では、前輪駆動モード中に、デフケースやプロペラシャフトなどのフリクションが後輪に作用するのを防止することによって、車両の効率（燃費）を向上させるようにしている。

特開２０１０−２６０３８３号公報

一般に、上述したようなプロペラシャフトのハイポイドピニオンギヤ及びディファレンシャルギヤのハイポイドリングギヤは、内燃機関の動力を減速した状態で車輪に伝達する関係上、比較的大きなトルクが作用するため、これに対応するために、それらの軸部の径が比較的大きく設定される傾向にある。これにより、従来の動力伝達装置では、その全体の大型化及び重量化を招いてしまう。また、ハイポイドピニオンギヤ及びハイポイドリングギヤの軸部の径が大きいことによって、両者に作用する潤滑油の攪拌抵抗が大きくなり、それにより、車両の効率が悪化してしまう。また、従来の動力伝達装置では、回転している右サイドギヤ及び右後輪の間を第２クラッチで接続するため、第２クラッチに前述したスラスト軸受けが必要であり、その分、動力伝達装置の構成が複雑になってしまう。

また、一般に、前述したようなディファレンシャルギヤでは、ピニオンギヤが常に空転することを想定していないため、ピニオンギヤは軸受けを介してデフケースに支持されておらず、また、ピニオンギヤ及び左サイドギヤは、両者の軸線が互いに直交する関係上、すぐばかさ歯車で構成されている。以上から、ピニオンギヤ及び左サイドギヤのフリクションは、プロペラシャフトなどのフリクションよりは小さいものの、比較的大きい傾向にある。前述したように、従来の動力伝達装置では、前輪駆動モード中、そのようなピニオンギヤ及び左サイドギヤが、左後輪の動力が伝達されることにより常に空転するので、このことによっても、車両の効率が悪化してしまう。同じ理由により、これらのギヤの焼き付きが発生し、ひいては、動力伝達装置の耐久性が低下するおそれがある。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、小型化、軽量化、構成の簡略化及び耐久性の向上を図ることができるとともに、車両の効率を向上させることができる動力伝達装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、前輪ＷＦＬ、ＷＦＲ及び後輪ＷＲＬ、ＷＲＲが動力源（実施形態における（以下、本項において同じ）エンジン３）の動力により駆動される車両Ｖにおいて、動力源の動力を前輪ＷＦＬ、ＷＦＲ及び後輪ＷＲＬ、ＷＲＲの一方である左右の車輪（左右の後輪ＷＲＬ、ＷＲＲ）に伝達するための動力伝達装置１、２１、３１であって、動力源に機械的に連結された回転軸１６と、動力源と回転軸１６の間を接続／遮断するための接断装置（クラッチ１３）と、デフケース１５ａを有するとともに、左右の車輪に機械的に連結され、デフケース１５ａに伝達された動力を左右の車輪に伝達するように構成されたディファレンシャルギヤ（後輪用ディファレンシャルギヤ１５）と、第１回転要素（サンギヤ１７ａ、リングギヤ１７ｄ）、第２回転要素（キャリヤ１７ｃ）及び第３回転要素（リングギヤ１７ｄ、サンギヤ１７ａ）を有し、第１〜第３回転要素の回転数が共線図において単一の直線上にこの順で並ぶ共線関係を満たすように構成され、第１回転要素が回転軸１６に機械的に連結されるとともに、第２及び第３回転要素の一方である一方の回転要素（キャリヤ１７ｃ、リングギヤ１７ｄ）がデフケース１５ａに機械的に連結された遊星歯車装置１７と、第２及び第３回転要素の他方である他方の回転要素（リングギヤ１７ｄ、キャリヤ１７ｃ、サンギヤ１７ａ）を制動するための制動装置（ブレーキ１８）と、を備え、遊星歯車装置１７は、他方の回転要素が制動装置で制動されている場合において、動力源の動力が回転軸１６を介して第１回転要素に入力されているときに、入力された動力を、減速した状態で一方の回転要素に出力するように構成されていることを特徴とする。

この構成によれば、前輪及び後輪が動力源の動力により駆動される車両において、回転軸が動力源に機械的に連結されており、動力源と回転軸の間が接断装置によって接続／遮断される。また、ディファレンシャルギヤが、前輪及び後輪の一方である左右の車輪に機械的に連結されており、ディファレンシャルギヤのデフケースに伝達された動力は、これらの左右の車輪に伝達される。さらに、遊星歯車装置の第１〜第３回転要素の回転数が、共線図において単一の直線上にこの順で並ぶ共線関係を満たしている。第１回転要素は、回転軸に機械的に連結されるとともに、第２及び第３回転要素の一方である一方の回転要素は、デフケースに連結されており、第２及び第３回転要素の他方である他方の回転要素は、制動装置によって制動される。

以上の構成より、動力源と回転軸の間を接断装置で接続するとともに、他方の回転要素を制動装置で制動すると、動力源からの動力は、回転軸を介して第１回転要素に入力され、第１回転要素に入力された動力は、他方の回転要素に作用する制動装置の制動力を反力として、一方の回転要素に伝達され、さらにディファレンシャルギヤを介して、左右の車輪すなわち前輪及び後輪の一方に伝達される。その結果、この場合には、前輪及び後輪が動力源の動力で駆動されるようになる。また、この場合、第１回転要素に入力された動力は、減速した状態で一方の回転要素に出力され、左右の車輪に伝達される。このように、動力源からの動力を遊星歯車装置で減速した状態で車輪に伝達できるため、動力源と回転軸の間に前述したようなハイポイドピニオンギヤ及びハイポイドリングギヤを設けた場合に、これらの減速比を小さく設定することができる。これにより、両ギヤに作用するトルクが小さくなるため、それに応じて両ギヤの軸部の径を小さく設定することによって、動力伝達装置全体の小型化及び軽量化を図ることができる。同じ理由により、ハイポイドピニオンギヤ及びハイポイドリングギヤに作用する潤滑油の攪拌抵抗を小さくできるので、車両の効率を向上させることができる。

また、動力源と回転軸の間を接断装置で遮断すると、動力源の動力が回転軸を介して左右の車輪に伝達されなくなることによって、左右の車輪すなわち前輪及び後輪の一方が、動力源の動力で駆動されなくなるとともに、回転軸を含む動力伝達装置の各種の回転要素のフリクションが動力源に作用しなくなる。その結果、この場合には、前輪及び後輪の他方のみが動力源の動力で駆動されるようになる。さらに、制動装置による制動を解除すると、それにより他方の回転要素に作用する制動装置の制動力による反力がなくなることと、回転軸及び第１回転要素のフリクションが他方の回転要素のフリクションよりも大きいこととによって、走行する車両の左右の車輪からディファレンシャルギヤを介して一方の回転要素に伝達された動力は、第１回転要素には伝達されず、他方の回転要素に伝達される結果、他方の回転要素が空転する。このように、制動装置による制動を解除することによって、左右の車輪に連結された一方の回転要素から回転軸及び第１回転要素への動力の伝達が、遮断される。以上のように、接断装置による遮断と制動装置による制動の解除とによって、回転軸及び第１回転要素の全体の比較的大きなフリクションが動力源及び左右の車輪に作用するのを防止でき、それにより、車両の効率を向上させることができる。

この場合、上述したように、前述した従来の動力伝達装置と異なり、回転軸及び第１回転要素とディファレンシャルギヤとの間の動力の伝達が遮断され、ディファレンシャルギヤと左右の車輪の連結は保たれるので、この遮断に起因して、ディファレンシャルギヤを構成する各種のギヤが常に空転するという状況が発生しない。また、この場合、上述したように遊星歯車装置の他方の回転要素が空転するものの、遊星歯車装置の各種の回転要素を構成する各種のギヤは、それらの軸線が互いに平行に延びる関係上、前述したディファレンシャルギヤのサイドギヤ及びピニオンギヤとは異なり、すぐばかさ歯車では構成されず、平歯車などで構成されるので、そのフリクションが比較的小さい傾向にある。以上より、車両の効率をさらに向上させることができる。また、遊星歯車装置は既存技術であるため、他方の回転要素の空転による焼き付きを容易に抑制でき、それにより、動力伝達装置全体の耐久性を向上させることができる。

さらに、上述したように、回転軸及び第１回転要素とディファレンシャルギヤとの間における動力の伝達の接続／遮断を、前述した従来の動力伝達装置と異なり、制動装置の制動／制動の解除により行えるので、制動装置を構成するにあたって、前述したような従来の第２クラッチのスラスト軸受けは不要であり、その分、動力伝達装置の構成を簡略化することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の動力伝達装置１において、遊星歯車装置１７は、シングルピニオンタイプの遊星歯車装置であり、第１回転要素としてのサンギヤ１７ａと、第２回転要素及び一方の回転要素としてのキャリヤ１７ｃと、第３回転要素及び他方の回転要素としてのリングギヤ１７ｄを有することを特徴とする。

この構成によれば、遊星歯車装置は、シングルピニオンタイプの遊星歯車装置であり、第１回転要素としてのサンギヤと、第２回転要素及び一方の回転要素としてのキャリヤと、第３回転要素及び他方の回転要素としてのリングギヤを有している。したがって、動力源からサンギヤに入力された動力を、リングギヤに作用する制動装置の制動力を反力として、減速した状態でキャリヤに出力することができ、ひいては、請求項１に係る発明による前述した効果、すなわち、動力伝達装置全体の小型化、軽量化及び車両の効率の向上を図れるという効果を有効に得ることができる。

また、シングルピニオンタイプの遊星歯車装置を用いるので、請求項１に係る発明の説明で述べたように他方の回転要素としてのリングギヤの空転に伴ってピニオンギヤが空転しているときに、ダブルピニオンタイプの遊星歯車装置を用いた場合と比較して、この空転によるフリクションを小さくでき、ひいては、車両の効率をさらに向上させることができる。

さらに、他方の回転要素としてのリングギヤを制動することにより遊星歯車装置を介した動力の伝達を接続するので、キャリヤを制動する場合と比較して、制動装置が受け持つ反力を小さくでき、それに応じて制動装置の小型化を図ることができる。

請求項３に係る発明は、請求項１に記載の動力伝達装置２１において、遊星歯車装置１７は、シングルピニオンタイプの遊星歯車装置であり、第１回転要素としてのサンギヤ１７ａと、第２回転要素及び他方の回転要素としてのキャリヤ１７ｃと、第３回転要素及び一方の回転要素としてのリングギヤ１７ｄを有することを特徴とする。

この構成によれば、遊星歯車装置は、シングルピニオンタイプの遊星歯車装置であり、第１回転要素としてのサンギヤと、第２回転要素及び他方の回転要素としてのキャリヤと、第３回転要素及び一方の回転要素としてのリングギヤを有している。したがって、動力源からサンギヤに入力された動力を、キャリヤに作用する制動装置の制動力を反力として、減速した状態でリングギヤに出力することができ、ひいては、請求項１に係る発明による前述した効果、すなわち、動力伝達装置全体の小型化、軽量化及び車両の効率の向上を図れるという効果を有効に得ることができる。

また、シングルピニオンタイプの遊星歯車装置を用いるので、請求項１に係る発明の説明で述べたように他方の回転要素としてのキャリヤの空転に伴ってピニオンギヤが空転しているときに、ダブルピニオンタイプの遊星歯車装置を用いた場合と比較して、この空転によるフリクションを小さくでき、ひいては、車両の効率をさらに向上させることができる。

請求項４に係る発明は、請求項１に記載の動力伝達装置３１において、遊星歯車装置１７は、シングルピニオンタイプの遊星歯車装置であり、第１回転要素としてのリングギヤ１７ｄと、第２回転要素及び一方の回転要素としてのキャリヤ１７ｃと、第３回転要素及び他方の回転要素としてのサンギヤ１７ａを有することを特徴とする。

この構成によれば、遊星歯車装置は、シングルピニオンタイプの遊星歯車装置であり、第１回転要素としてのリングギヤと、第２回転要素及び一方の回転要素としてのキャリヤと、第３回転要素及び他方の回転要素としてのサンギヤを有している。したがって、動力源からリングギヤに入力された動力を、サンギヤに作用する制動装置の制動力を反力として、減速した状態でキャリヤに出力することができ、ひいては、請求項１に係る発明による前述した効果、すなわち、動力伝達装置全体の小型化、軽量化及び車両の効率の向上を図れるという効果を有効に得ることができる。

また、シングルピニオンタイプの遊星歯車装置を用いるので、請求項１に係る発明の説明で述べたように他方の回転要素としてのサンギヤの空転に伴ってピニオンギヤが空転しているときに、ダブルピニオンタイプの遊星歯車装置を用いた場合と比較して、この空転によるフリクションを小さくでき、ひいては、車両の効率をさらに向上させることができる。

さらに、他方の回転要素としてのサンギヤを制動することにより遊星歯車装置を介した動力の伝達を接続するので、キャリヤを制動する場合と比較して、制動装置が受け持つ反力を小さくでき、それに応じて制動装置の小型化を図ることができる。

請求項５に係る発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の動力伝達装置１、２１、３１において、一方の回転要素がデフケース１５ａに一体に設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、一方の回転要素がデフケースに一体に設けられているので、両者を互いに別個に設けるとともにギヤなどを介して連結する場合と比較して、動力伝達装置全体を小型化することができる。

請求項６に係る発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の動力伝達装置１、２１、３１において、動力源は車両Ｖの前部に設けられ、ディファレンシャルギヤが機械的に連結された左右の車輪は、左右の後輪ＷＲＬ、ＷＲＲであり、前後方向に延びるとともに、前端部が動力源に機械的に連結されたプロペラシャフト１４と、プロペラシャフト１４の後端部に一体に設けられたハイポイドピニオンギヤ（第２ハイポイドピニオンギヤ１４ｂ）と、回転軸１６に一体に設けられるとともに、ハイポイドピニオンギヤに噛み合うハイポイドリングギヤ（第２ハイポイドリングギヤ１６ａ）と、をさらに備え、接断装置は、動力源とプロペラシャフト１４及び回転軸１６との間を接続／遮断するように構成されていることを特徴とする。

この構成によれば、動力源が車両の前部に設けられており、ディファレンシャルギヤが、左右の後輪に機械的に連結されている。また、前後方向に延びるプロペラシャフトの前端部が動力源に機械的に連結されており、プロペラシャフトの後端部には、ハイポイドピニオンギヤが一体に設けられている。さらに、ハイポイドリングギヤが、回転軸に一体に設けられるとともに、ハイポイドピニオンギヤに噛み合っている。以上のように、動力源は、プロペラシャフトに連結され、さらにハイポイドピニオンギヤ、ハイポイドリングギヤ、回転軸、遊星歯車装置、及びディファレンシャルギヤを介して、左右の後輪に連結されている。

また、動力源とプロペラシャフト及び回転軸との間が接断装置により接続／遮断される。以上の構成より、動力源とプロペラシャフト及び回転軸との間を接断装置により接続するとともに、遊星歯車装置の他方の回転要素を制動装置で制動すると、動力源の動力が左右の後輪すなわち前輪及び後輪の一方に伝達され、その結果、この場合には、前輪及び後輪が動力源の動力で駆動されるようになる。さらに、動力源とプロペラシャフト及び回転軸との間を接断装置により遮断するとともに、制動装置による他方の回転要素の制動を解除すると、動力源の動力が後輪に伝達されなくなり、その結果、この場合には、前輪のみが動力源の動力で駆動されるようになる。この場合、接断装置による遮断と制動装置による制動の解除とによって、プロペラシャフト、ハイポイドピニオンギヤ、ハイポイドリングギヤ、回転軸及び第１回転要素のフリクションが、動力源及び後輪に作用しなくなるので、請求項１に係る発明で説明したディファレンシャルギヤの各種のギヤの空転防止と相まって、車両の効率をさらに向上させることができる。

本発明の第１実施形態による動力伝達装置を、これを適用した車両とともに概略的に示す図である。 図１の動力伝達装置の遊星歯車装置や後輪用ディファレンシャルギヤなどを示すスケルトン図である。 ＥＣＵなどを示すブロック図である。 本発明の第２実施形態による動力伝達装置の遊星歯車装置や後輪用ディファレンシャルギヤなどを示すスケルトン図である。 本発明の第３実施形態による動力伝達装置の遊星歯車装置や後輪用ディファレンシャルギヤなどを示すスケルトン図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態による動力伝達装置１を、これを適用した車両Ｖとともに概略的に示している。この車両Ｖは、全輪駆動式の四輪車両であり、左右の前輪ＷＦＬ、ＷＦＲと、左右の後輪ＷＲＬ、ＷＲＲを有している。また、車両Ｖの前部には、動力源としての内燃機関（以下「エンジン」という）３と、エンジン３の動力を変速するための変速装置４が設けられている。エンジン３は、例えば複数の気筒（図示せず）を有するガソリンエンジンである。変速装置４は、例えば有段式の自動変速装置であって、その入力軸がエンジン３のクランク軸（いずれも図示せず）に機械的に連結されており、エンジン３の動力は、変速装置４の入力軸に伝達され、さらに、変速された状態で出力軸に伝達される。変速装置４の出力軸には、ギヤ４ａが同軸状に一体に設けられている。

また、車両Ｖの前部には、前輪用ディファレンシャルギヤ５が設けられている。前輪用ディファレンシャルギヤ５は、一般的なものであり、デフケース５ａと、デフケース５ａに同軸状に一体に設けられたリングギヤ５ｂと、デフケース５ａに回転自在に支持された複数のピニオンギヤ５ｃ（２つのみ図示）と、ピニオンギヤ５ｃに噛み合う左右のサイドギヤ５ｄ、５ｅなどで構成されている。リングギヤ５ｂは、変速装置４のギヤ４ａに噛み合っている。また、左サイドギヤ５ｄは、左前駆動軸ＳＦＬを介して、左前輪ＷＦＬに機械的に連結されており、右サイドギヤ５ｅは、右前駆動軸ＳＦＲを介して、右前輪ＷＦＲに機械的に連結されている。ピニオンギヤ５ｃ及び左右のサイドギヤ５ｄ、５ｅは、例えばすぐばかさ歯車で構成されている。

以上の構成により、エンジン３の動力は、変速装置４、ギヤ４ａ、リングギヤ５ｂを介してデフケース５ａに伝達され、さらに、ピニオンギヤ５ｃ、左右のサイドギヤ５ｄ、５ｅ及び左右の前駆動軸ＳＦＬ、ＳＦＲをそれぞれ介して、左右の前輪ＷＦＬ、ＷＦＲに伝達される。

動力伝達装置１は、エンジン３の動力を左右の後輪ＷＲＬ、ＷＲＲに伝達するためのものであり、図１に示すように、左右方向に延びる中空の第１回転軸１１及び第２回転軸１２と、第１及び第２回転軸１１、１２の間を接続／遮断するためのクラッチ１３と、第２回転軸１２に連結されたプロペラシャフト１４を備えている。第１回転軸１１の左端部は、上述した前輪用ディファレンシャルギヤ５のケース５ａに同軸状に取り付けられており、その内側には、右前駆動軸ＳＦＲが回転自在に嵌合している。第１回転軸１１の右端部には、周方向に並んだ多数のドグ歯が設けられている。

上記の第２回転軸１２は、第１回転軸１１と同軸状に、かつ、その左端部が第１回転軸１１の右端部と対向するように配置されており、その内側には、右前駆動軸ＳＦＲが回転自在に嵌合している。第２回転軸１２の右端部には、例えばはすばかさ歯車で構成された第１ハイポイドリングギヤ１２ａが同軸状に一体に設けられている。クラッチ１３は、例えばシンクロクラッチであり、本出願人による特許第３７１２６６０号に開示されたものと同様に構成されているので、その構成及び動作について以下、簡単に説明する。

クラッチ１３は、第２回転軸１２の左端部に、相対的に回転不能にかつ軸線方向に移動可能に設けられたリング状のスリーブ１３ａと、スリーブ１３ａを第２回転軸１２に対して軸線方向に駆動するためのアクチュエータ１３ｂを有している。スリーブ１３ａは、その内周面に、軸線方向に延びるとともに、周方向に並んだ多数のスプライン歯（図示せず）が形成されている。アクチュエータ１３ｂは、例えば電磁式のものであり、その動作が後述するＥＣＵ２によって制御される（図３参照）。

クラッチ１３では、アクチュエータ１３ｂで駆動されたスリーブ１３ａが図１に示すニュートラル位置にあるときには、スリーブ１３ａのスプライン歯が第１回転軸１１の前述したドグ歯と噛み合わず（係合せず）、それにより、第１及び第２回転軸１１、１２の間が遮断される。一方、アクチュエータ１３ｂで駆動されたスリーブ１３ａが噛み合い位置（図示せず）にあるときには、スリーブ１３ａのスプライン歯が第１回転軸１１のドグ歯と噛み合い（係合し）、それにより、第１及び第２回転軸１１、１２の間が接続される。以上のように、クラッチ１３による第１及び第２回転軸１１、１２の間の接続／遮断は、ＥＣＵ２により、クラッチ１３のアクチュエータ１３ｂを介して制御される。

前記プロペラシャフト１４は、前後方向に延びており、その前端部には、第１ハイポイドピニオンギヤ１４ａが同軸状に一体に設けられている。第１ハイポイドピニオンギヤ１４ａは、例えばはすばかさ歯車で構成されており、前述した第２回転軸１２の第１ハイポイドリングギヤ１２ａに、左方から噛み合っている。また、図２に示すように、プロペラシャフト１４の後端部には、第２ハイポイドピニオンギヤ１４ｂが同軸状に一体に設けられており、第２ハイポイドピニオンギヤ１４ｂは、第１ハイポイドピニオンギヤ１４ａと同様、例えばはすばかさ歯車で構成されている。

さらに、図１及び図２に示すように、動力伝達装置１は、ケースＣＡに収容された後輪用ディファレンシャルギヤ１５、回転軸１６、遊星歯車装置１７及びブレーキ１８を備えている。ケースＣＡは、車両Ｖのシャーシ（図示せず）に固定されており、その内部には、後輪用ディファレンシャルギヤ１５や遊星歯車装置１７などを潤滑するための潤滑油が充填されている。後輪用ディファレンシャルギヤ１５は、前輪用ディファレンシャルギヤ５と同様に構成されており、デフケース１５ａと、デフケース１５ａに回転自在に支持された複数のピニオンギヤ１５ｂ（２つのみ図示）と、ピニオンギヤ１５ｂに噛み合う左右のサイドギヤ１５ｃ、１５ｄなどで構成されている。左サイドギヤ１５ｃは、左後駆動軸ＳＲＬを介して、左後輪ＷＲＬに機械的に連結されており、右サイドギヤ１５ｄは、右後駆動軸ＳＲＲを介して、右後輪ＷＲＲに機械的に連結されている。ピニオンギヤ１５ｂ及び左右のサイドギヤ１５ｃ、１５ｄは、例えばすぐばかさ歯車で構成されている。

回転軸１６は、中空状に形成されており、その内側には、左後駆動軸ＳＲＬが同軸状に回転自在に嵌合している。また、回転軸１６の左端部には、第２ハイポイドリングギヤ１６ａが同軸状に一体に設けられており、第２ハイポイドリングギヤ１６ａは、例えばはすばかさ歯車で構成され、前述したプロペラシャフト１４の第２ハイポイドピニオンギヤ１４ｂに、左方から噛み合っている。第２ハイポイドピニオンギヤ１４ｂ及び第２ハイポイドリングギヤ１６ａは、エンジン３の動力を減速して左右の後輪ＷＲＬ、ＷＲＲに伝達するための減速ギヤとして構成されている。

前記遊星歯車装置１７は、シングルピニオンタイプのものであり、回転軸１６の右端部に同軸状に一体に設けられたサンギヤ１７ａと、サンギヤ１７ａと噛み合う複数のピニオンギヤ１７ｂ（２つのみ図示）と、ピニオンギヤ１７ｂを回転自在に支持するキャリヤ１７ｃと、サンギヤ１７ａの外周に設けられ、ピニオンギヤ１７ｂと噛み合うリングギヤ１７ｄを有している。キャリヤ１７ｃは、後輪用ディファレンシャルギヤ１５のデフケース１５ａに同軸状に一体に設けられている。サンギヤ１７ａ、ピニオンギヤ１７ｂ及びリングギヤ１７ｄは、例えば平歯車で構成されており、ピニオンギヤ１７ｂは、キャリヤ１７ｃに軸受け（図示せず）を介して支持されている。

ブレーキ１８は、上述した遊星歯車装置１７のリングギヤ１７ｄを制動するためのものであって、多板式の摩擦クラッチなどで構成されており、多数のクラッチ板が設けられたリング状のインナー１８ａと、多数のクラッチ板が設けられたリング状のアウター１８ｂと、アウター１８ｂを駆動するためのアクチュエータ１８ｃを有している。インナー１８ａのクラッチ板と、アウター１８ｂのクラッチ板は、軸線方向に交互に配置されている。また、インナー１８ａは、リングギヤ１７ｄの外周面に同軸状に取り付けられている。アウター１８ｂは、前記ケースＣＡに軸線方向に移動可能にかつ回転不能に設けられており、リターンスプリング（図示せず）で付勢されることによって、図２に示す解放位置に保持されている。アクチュエータ１８ｃは、例えば電磁式のものであり、その動作がＥＣＵ２によって制御される（図３参照）。

ブレーキ１８では、アウター１８ｂが図２に示す解放位置にあるときには、インナー１８ａのクラッチ板及びアウター１８ｂのクラッチ板が互いに係合せず、それにより、ブレーキ１８によるリングギヤ１７ｄの制動が解除される。また、アクチュエータ１８ｃで駆動されたアウター１８ｂが、リターンスプリングの付勢力に抗して係合位置（図示せず）に位置しているときには、回転不能なアウター１８ｂのクラッチ板が、リングギヤ１７ｄと一体のインナー１８ａのクラッチ板に押しつけられ、係合することによって、リングギヤ１７ｄが制動される。以上のように、ブレーキ１８によるリングギヤ１７ｄの制動及び制動の解除は、ＥＣＵ２により、ブレーキ１８のアクチュエータ１８ｃを介して制御される。

ＥＣＵ２は、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭなどから成るマイクロコンピュータで構成されており、ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従って、アクチュエータ１３ｂ及び１８ｃを制御する。

以上の構成の動力伝達装置１では、その動作モードとして、前輪ＷＦＬ、ＷＦＲ及び後輪ＷＲＬ、ＷＲＲをすべて駆動する際に用いられる全輪駆動モードと、前輪ＷＦＬ、ＷＦＲのみを駆動する際に用いられる前輪駆動モードが設定されている。以下、これらの全輪駆動モード及び前輪駆動モードにおける動力伝達装置１の動作について説明する。

［全輪駆動モード］
全輪駆動モード中には、クラッチ１３により第１及び第２回転軸１１、１２の間が接続されるとともに、ブレーキ１８によりリングギヤ１７ｄが回転不能に制動される。変速装置４を介して前輪用ディファレンシャルギヤ５のデフケース５ａに伝達されたエンジン３からの動力は、ピニオンギヤ５ｃや左右のサイドギヤ５ｄ、５ｅなどをそれぞれ介して、左右の前輪ＷＦＬ、ＷＦＲに伝達される。

また、デフケース５ａに伝達されたエンジン３からの動力は、第１回転軸１１及びクラッチ１３を介して第２回転軸１２に伝達され、第１ハイポイドリングギヤ１２ａ、第１ハイポイドピニオンギヤ１４ａ、プロペラシャフト１４、第２ハイポイドピニオンギヤ１４ｂ、第２ハイポイドリングギヤ１６ａ、回転軸１６を介して、遊星歯車装置１７のサンギヤ１７ａに伝達される。サンギヤ１７ａに伝達されたエンジン３からの動力は、リングギヤ１７ｄに作用するブレーキ１８の制動力を反力として、ピニオンギヤ１７ｂ及びキャリヤ１７ｃを介して、後輪用ディファレンシャルギヤ１５のデフケース１５ａに伝達され、さらに、ピニオンギヤ１５ｂ、左右のサイドギヤ１５ｃ、１５ｄ及び左右の後駆動軸ＳＲＬ、ＳＲＲをそれぞれ介して、左右の後輪ＷＲＬ、ＷＲＲに伝達される。

全輪駆動モード中、上述した動作から明らかなように、サンギヤ１７ａに伝達されたエンジン３からの動力は、減速した状態でキャリヤ１７ｃを介して後輪用ディファレンシャルギヤ１５に伝達される。この場合、サンギヤ１７ａの歯数をＺｓとし、リングギヤ１７ｄの歯数をＺｒとすると、減速比（サンギヤ１７ａの回転数／キャリヤ１７ｃの回転数）は、１＋Ｚｒ／Ｚｓである。このように、全輪駆動モード中、エンジン３からの動力が遊星歯車装置１７により減速した状態で左右の後輪ＷＲＬ、ＷＲＲに伝達されるため、前述した第２ハイポイドピニオンギヤ１４ｂ及び第２ハイポイドリングギヤ１６ａの減速比は、それに応じて比較的小さな値に設定されている。

［前輪駆動モード］
前輪駆動モード中には、クラッチ１３により第１及び第２回転軸１１、１２の間が遮断されるとともに、ブレーキ１８によるリングギヤ１７ｄの制動が解除される。クラッチ１３による第１及び第２回転軸１１、１２の間の遮断によって、動力伝達装置１のうちの第２回転軸１２から後輪ＷＲＬ、ＷＲＲ側の動力伝達経路に、エンジン３からの動力が伝達されなくなり、エンジン３からの動力は、前輪ＷＦＬ、ＷＦＲにのみ伝達される。また、後輪用ディファレンシャルギヤ１５のデフケース１５ａ、及びこれと一体の遊星歯車装置１７のキャリヤ１７ｃには、走行する車両Ｖの後輪ＷＲＬ、ＷＲＲから動力が伝達される。

この場合、サンギヤ１７ａと、サンギヤ１７ａに連結された各種の回転要素、すなわち、回転軸１６、第２ハイポイドリングギヤ１６ａ、第２ハイポイドピニオンギヤ１４ｂ、プロペラシャフト１４、第１ハイポイドピニオンギヤ１４ａ、第１ハイポイドリングギヤ１２ａ、及び第２回転軸１２とから成る動力伝達経路全体のフリクションは、リングギヤ１７ｄ及びブレーキ１８のインナー１８ａに作用するフリクションよりも大きい。このことと、ブレーキ１８によるリングギヤ１７ｄの制動が解除されていることとによって、車両Ｖの後輪ＷＲＬ、ＷＲＲからキャリヤ１７ｃに伝達された動力は、サンギヤ１７ａには伝達されず、ピニオンギヤ１７ｂを介してリングギヤ１７ｄに伝達され、それにより、リングギヤ１７ｄ及びインナー１８ａが空転する。このように、ブレーキ１８によるリングギヤ１７ｄの制動を解除することによって、左右の後輪ＷＲＬ、ＷＲＲに連結されたキャリヤ１７ｃから、サンギヤ１７ａや回転軸１６、プロペラシャフト１４などの動力伝達経路への動力の伝達が、遮断される。

なお、全輪駆動モードから前輪駆動モードに動作モードを変更する場合には、クラッチ１３による遮断とブレーキ１８による制動の解除が、併行して行われる。また、前輪駆動モードから全輪駆動モードに動作モードを変更する場合には、まず、ブレーキ１８による制動を行い、それにより後輪ＷＲＬ、ＷＲＲの動力を、サンギヤ１７ａや、回転軸１６、プロペラシャフト１４、第２回転軸１２に伝達した後に、クラッチ１３による接続が行われる。

また、第１実施形態における各種の要素と、本発明における各種の要素との対応関係は、次のとおりである。すなわち、第１実施形態におけるクラッチ１３及びブレーキ１８が、本発明における接断装置及び制動装置にそれぞれ相当する。また、第１実施形態におけるサンギヤ１７ａ、キャリヤ１７ｃ及びリングギヤ１７ｄが、本発明における第１回転要素、第２回転要素及び第３回転要素にそれぞれ相当するとともに、キャリヤ１７ｃ及びリングギヤ１７ｄが、本発明における一方の回転要素及び他方の回転要素にそれぞれ相当する。さらに、第１実施形態における左右の後輪ＷＲＬ、ＷＲＲが、本発明における左右の車輪に相当する。

以上のように、第１実施形態によれば、前輪ＷＦＬ、ＷＦＲ及び後輪ＷＲＬ、ＷＲＲがエンジン３の動力により駆動される車両Ｖにおいて、エンジン３が、プロペラシャフト１４に連結され、さらに第２ハイポイドピニオンギヤ１４ｂ、第２ハイポイドリングギヤ１６ａ、回転軸１６、遊星歯車装置１７、及び後輪用ディファレンシャルギヤ１５を介して、左右の後輪ＷＲＬ、ＷＲＲに連結されている。また、遊星歯車装置１７のサンギヤ１７ａが回転軸１６に一体に設けられ、キャリヤ１７ｃが後輪用ディファレンシャルギヤ１５のデフケース１５ａに一体に設けられるとともに、変速装置４とプロペラシャフト１４の間がクラッチ１３により接続／遮断され、リングギヤ１７ｄがブレーキ１８で制動される。

全輪駆動モード中、前述したように、エンジン３と、第２回転軸１２、プロペラシャフト１４及び回転軸１６との間がクラッチ１３により接続されるとともに、リングギヤ１７ｄがブレーキ１８で制動される。これにより、エンジン３の動力は、車両Ｖの左右の前輪ＷＦＬ、ＷＦＲに加え、左右の後輪ＷＲＬ、ＷＲＲに伝達され、ひいては、これらの前後左右の車輪ＷＦＬ、ＷＦＲ、ＷＲＬ、ＷＲＲが駆動される。

また、全輪駆動モード中には、エンジン３からサンギヤ１７ａに入力された動力は、減速した状態でキャリヤ１７ｃに出力され、左右の後輪ＷＲＬ、ＷＲＲに伝達される。このため、第２ハイポイドピニオンギヤ１４ｂ及び第２ハイポイドリングギヤ１６ａの減速比は、それに応じて比較的小さな値に設定されている。したがって、第２ハイポイドピニオンギヤ１４ｂ及び第２ハイポイドリングギヤ１６ａに作用するトルクが小さくなるため、それに応じて両ギヤ１４ｂ、１６ａの軸部の径を小さく設定することによって、動力伝達装置１全体の小型化及び軽量化を図ることができる。同じ理由により、第２ハイポイドピニオンギヤ１４ｂ及び第２ハイポイドリングギヤ１６ａに作用する潤滑油の攪拌抵抗を小さくできるので、車両Ｖの効率を向上させることができる。

また、前輪駆動モード中には、前述したように、エンジン３と、第２回転軸１２、プロペラシャフト１４及び回転軸１６との間をクラッチ１３により遮断するとともに、ブレーキ１８によるリングギヤ１７ｄの制動を解除することによって、エンジン３の動力は前輪ＷＦＬ、ＷＦＲにのみ伝達され、前輪ＷＦＬ、ＷＦＲのみが駆動される。この場合、クラッチ１３による遮断及びブレーキ１８による制動の解除によって、第２回転軸１２、第１ハイポイドリングギヤ１２ａ、第１ハイポイドピニオンギヤ１４ａ、プロペラシャフト１４、第２ハイポイドピニオンギヤ１４ｂ、第２ハイポイドリングギヤ１６ａ、回転軸１６及びサンギヤ１７ａから成る動力伝達経路の比較的大きなフリクションが、エンジン３及び後輪ＷＲＬ、ＷＲＲに作用しなくなるので、車両Ｖの効率をさらに向上させることができる。

また、この場合、前述した従来の動力伝達装置と異なり、回転軸１６及びサンギヤ１７ａと後輪用ディファレンシャルギヤ１５との間の動力の伝達が遮断され、後輪用ディファレンシャルギヤ１５と後輪ＷＲＬ、ＷＲＲの連結は保たれるので、この遮断に起因して、後輪用ディファレンシャルギヤ１５を構成する各種のギヤが常に空転するという状況が発生しない。さらに、この場合、前述したように、遊星歯車装置１７のリングギヤ１７ｄが空転するものの、遊星歯車装置１７の各種の回転要素を構成する各種のギヤは、それらの軸線が互いに平行に延びる関係上、前述した後輪用ディファレンシャルギヤ１５のピニオンギヤ１５ｂ及びサイドギヤ１５ｃ、１５ｄとは異なり、すぐばかさ歯車では構成されず、平歯車などで構成されるので、そのフリクションが比較的小さい傾向にある。以上より、車両Ｖの効率をさらに向上させることができる。また、遊星歯車装置１７は既存技術であるため、リングギヤ１７ｄの空転による焼き付きを容易に抑制でき、それにより、動力伝達装置１全体の耐久性を向上させることができる。

さらに、回転軸１６及びサンギヤ１７ａと後輪用ディファレンシャルギヤ１５との間における動力の伝達の接続／遮断を、前述した従来の動力伝達装置と異なり、ブレーキ１８の制動／制動の解除により行えるので、ブレーキ１８を構成するにあたって、前述したような従来の第２クラッチのスラスト軸受けは不要であり、その分、動力伝達装置１の構成を簡略化することができる。

また、シングルピニオンタイプの遊星歯車装置１７を用いるので、リングギヤ１７ｄの空転に伴ってピニオンギヤ１７ｂが空転しているときに、ダブルピニオンタイプの遊星歯車装置を用いた場合と比較して、この空転によるフリクションを小さくでき、ひいては、車両Ｖの効率をさらに向上させることができる。さらに、リングギヤ１７ｄを制動することにより遊星歯車装置１７を介した動力の伝達を接続するので、キャリヤ１７ｃを制動する場合と比較して、ブレーキ１８が受け持つ反力を小さくでき、それに応じてブレーキ１８の小型化を図ることができる。

また、キャリヤ１７ｃがデフケース１５ａに一体に設けられているので、両者１７ｃ、１５ａを互いに別個に設けるとともにギヤなどを介して連結する場合と比較して、動力伝達装置１全体を小型化することができる。

次に、図４を参照しながら、本発明の第２実施形態による動力伝達装置２１について説明する。この動力伝達装置２１は、第１実施形態と比較して、遊星歯車装置１７のキャリヤ１７ｃがブレーキ１８のインナー１８ａに、リングギヤ１７ｄが後輪用ディファレンシャルギヤ１５のデフケース１５ａに、それぞれ同軸状に一体に設けられている点が、主に異なっている。図４において、第１実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を付している。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

図４に示すように、回転軸１６の第２ハイポイドリングギヤ１６ａは、第１実施形態の場合と異なり、プロペラシャフト１４の第２ハイポイドリングギヤ１４ｂに右方から噛み合っている。これは次の理由による。すなわち、第２実施形態では、上述した構成の相違から明らかなように、サンギヤ１７ａに入力されたエンジン３からの動力は、キャリヤ１７ｃに作用するブレーキ１８の制動力を反力として、ピニオンギヤ１７ｂを介してリングギヤ１７ｄに伝達され、さらに後輪用ディファレンシャルギヤ１５などを介して、左右の後輪ＷＲＬ、ＷＲＲに伝達される。この場合、エンジン３からの動力がサンギヤ１７ａからピニオンギヤ１７ｂを介してリングギヤ１７ｄに伝達される際に、動力の回転方向が逆方向に変更されるためである。

動力伝達装置２１では、第１実施形態と同様、その動作モードとして、全輪駆動モード及び前輪駆動モードが設定されている。以下、これらの動作モードにおける動力伝達装置２１の動作について説明する。

［全輪駆動モード］
全輪駆動モード中には、クラッチ１３（図１参照）により第１及び第２回転軸１１、１２の間が接続されるとともに、ブレーキ１８によりキャリヤ１７ｃが回転不能に制動される。前輪用ディファレンシャルギヤ５のデフケース５ａに伝達されたエンジン３の動力は、第１実施形態と同様、第１回転軸１１及びクラッチ１３を介して第２回転軸１２に伝達され、プロペラシャフト１４や回転軸１６を介して、遊星歯車装置１７のサンギヤ１７ａに伝達される。サンギヤ１７ａに伝達されたエンジン３からの動力は、キャリヤ１７ｃに作用するブレーキ１８の制動力を反力として、ピニオンギヤ１７ｂ及びリングギヤ１７ｄを介して、後輪用ディファレンシャルギヤ１５のデフケース１５ａに伝達され、さらに、ピニオンギヤ１５ｂや左右のサイドギヤ１５ｃ、１５ｄなどをそれぞれ介して、左右の後輪ＷＲＬ、ＷＲＲに伝達される。

全輪駆動モード中、上述した動作から明らかなように、サンギヤ１７ａに伝達されたエンジン３からの動力は、減速した状態でリングギヤ１７ｄを介して後輪用ディファレンシャルギヤ１５に伝達される。この場合の減速比（サンギヤ１７ａの回転数／リングギヤ１７ｄの回転数）は、Ｚｒ／Ｚｓである。このように、第１実施形態と同様、全輪駆動モード中、エンジン３からの動力が遊星歯車装置１７により減速した状態で左右の後輪ＷＲＬ、ＷＲＲに伝達されるため、第２ハイポイドピニオンギヤ１４ｂ及び第２ハイポイドリングギヤ１６ａの減速比は、それに応じて比較的小さな値に設定されている。

［前輪駆動モード］
前輪駆動モード中には、クラッチ１３により第１及び第２回転軸１１、１２の間が遮断されるとともに、ブレーキ１８によるキャリヤ１７ｃの制動が解除される。クラッチ１３による第１及び第２回転軸１１、１２の間の遮断によって、第１実施形態と同様、動力伝達装置２１のうちの第２回転軸１２から後輪ＷＲＬ、ＷＲＲ側の動力伝達経路に、エンジン３からの動力が伝達されなくなる。一方、後輪用ディファレンシャルギヤ１５のデフケース１５ａ、及びこれと一体の遊星歯車装置１７のリングギヤ１７ｄには、走行する車両Ｖの後輪ＷＲＬ、ＷＲＲから動力が伝達される。

この場合、サンギヤ１７ａから第２回転軸１２までの動力伝達経路全体のフリクションは、キャリヤ１７ｃ及びブレーキ１８のインナー１８ａに作用するフリクションよりも大きい。このことと、ブレーキ１８によるキャリヤ１７ｃの制動が解除されていることから、車両Ｖの後輪ＷＲＬ、ＷＲＲからリングギヤ１７ｄに伝達された動力は、サンギヤ１７ａには伝達されず、ピニオンギヤ１７ｂを介してキャリヤ１７ｃに伝達され、それにより、キャリヤ１７ｃ及びインナー１８ａが空転する。このように、ブレーキ１８によるキャリヤ１７ｃの制動を解除することによって、左右の後輪ＷＲＬ、ＷＲＲに連結されたリングギヤ１７ｄから、サンギヤ１７ａや回転軸１６、プロペラシャフト１４などの動力伝達経路への動力の伝達が、遮断される。

また、第２実施形態における各種の要素と、本発明における各種の要素との対応関係は、次のとおりである。すなわち、第２実施形態におけるキャリヤ１７ｃ及びリングギヤ１７ｄが、本発明における他方の回転要素及び一方の回転要素にそれぞれ相当する。その他の対応関係については、第１実施形態と同様である。

以上のように、第２実施形態によれば、全輪駆動モード中、エンジン３からサンギヤ１７ａに入力された動力は、減速した状態でリングギヤ１７ｄに出力され、左右の後輪ＷＲＬ、ＷＲＲに伝達される。このため、第２ハイポイドピニオンギヤ１４ｂ及び第２ハイポイドリングギヤ１６ａの減速比は、それに応じて比較的小さな値に設定されている。したがって、第１実施形態と同様、動力伝達装置２１全体の小型化及び軽量化を図ることができるとともに、車両Ｖの効率を向上させることができる。

また、前輪駆動モード中、クラッチ１３による遮断及びブレーキ１８による制動の解除によって、第１実施形態と同様、第２回転軸１２、第１ハイポイドリングギヤ１２ａ、第１ハイポイドピニオンギヤ１４ａ、プロペラシャフト１４、第２ハイポイドピニオンギヤ１４ｂ、第２ハイポイドリングギヤ１６ａ、回転軸１６及びサンギヤ１７ａから成る動力伝達経路の比較的大きなフリクションが、エンジン３及び後輪ＷＲＬ、ＷＲＲに作用しなくなるので、車両Ｖの効率をさらに向上させることができる。

この場合、第１実施形態と同様、後輪用ディファレンシャルギヤ１５と後輪ＷＲＬ、ＷＲＲの連結が保たれるので、この遮断に起因して、後輪用ディファレンシャルギヤ１５を構成する各種のギヤが常に空転するという状況が発生しない。また、この場合、前述したように、遊星歯車装置１７のキャリヤ１７ｃ及びピニオンギヤ１７ｂが空転するものの、遊星歯車装置１７の各種のギヤのフリクションは、比較的小さい傾向にある。以上より、車両Ｖの効率をさらに向上させることができる。また、遊星歯車装置１７は既存技術であるため、キャリヤ１７ｃの空転による焼き付きを容易に抑制でき、それにより、動力伝達装置２１全体の耐久性を向上させることができる。

さらに、第１実施形態と同様、回転軸１６及びサンギヤ１７ａと後輪用ディファレンシャルギヤ１５との間における動力の伝達の接続／遮断を、ブレーキ１８の制動／制動の解除により行えるので、動力伝達装置２１の構成を簡略化することができる。また、シングルピニオンタイプの遊星歯車装置１７を用いるので、キャリヤ１７ｃの空転に伴ってピニオンギヤ１７ｂが空転しているときに、ダブルピニオンタイプの遊星歯車装置を用いた場合と比較して、この空転によるフリクションを小さくでき、ひいては、車両Ｖの効率をさらに向上させることができる。さらに、リングギヤ１７ｄがデフケース１５ａに一体に設けられているので、動力伝達装置２１全体を小型化することができる。

次に、図５を参照しながら、本発明の第３実施形態による動力伝達装置３１について説明する。この動力伝達装置３１は、第１実施形態と比較して、遊星歯車装置１７のリングギヤ１７ｄが回転軸１６に、キャリヤ１７ｃが後輪用ディファレンシャルギヤ１５のデフケース１５ａに、サンギヤ１７ａがブレーキ１８のインナー１８ａに、それぞれ同軸状に一体に設けられている点が異なっており、その他の構成については、第１実施形態と同様である。図５において、第１実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を付している。

動力伝達装置３１では、第１実施形態と同様、その動作モードとして、全輪駆動モード及び前輪駆動モードが設定されており、上述した第１実施形態との構成の相違から、これらの動作モードにおける動力伝達装置３１の動作も若干、異なっている。

［全輪駆動モード］
全輪駆動モード中には、クラッチ１３（図１参照）により第１及び第２回転軸１１、１２の間が接続されるとともに、ブレーキ１８によりサンギヤ１７ａが回転不能に制動される。前輪用ディファレンシャルギヤ５のデフケース５ａに伝達されたエンジン３の動力は、第１回転軸１１及びクラッチ１３を介して第２回転軸１２に伝達され、プロペラシャフト１４や回転軸１６を介して、遊星歯車装置１７のリングギヤ１７ｄに伝達される。リングギヤ１７ｄに伝達されたエンジン３からの動力は、サンギヤ１７ａに作用するブレーキ１８の制動力を反力として、ピニオンギヤ１７ｂ及びキャリヤ１７ｃを介して、後輪用ディファレンシャルギヤ１５のデフケース１５ａに伝達され、さらに、ピニオンギヤ１５ｂや左右のサイドギヤ１５ｃ、１５ｄなどをそれぞれ介して、左右の後輪ＷＲＬ、ＷＲＲに伝達される。

全輪駆動モード中、上述した動作から明らかなように、リングギヤ１７ｄに伝達されたエンジン３からの動力は、減速した状態でキャリヤ１７ｃを介して後輪用ディファレンシャルギヤ１５に伝達される。この場合の減速比（リングギヤ１７ｄの回転数／キャリヤ１７ｃの回転数）は、１＋Ｚｓ／Ｚｒである。このように、第１実施形態と同様、全輪駆動モード中、エンジン３からの動力が遊星歯車装置１７により減速した状態で左右の後輪ＷＲＬ、ＷＲＲに伝達されるため、第２ハイポイドピニオンギヤ１４ｂ及び第２ハイポイドリングギヤ１６ａの減速比は、それに応じて比較的小さな値に設定されている。

［前輪駆動モード］
前輪駆動モード中には、クラッチ１３により第１及び第２回転軸１１、１２の間が遮断されるとともに、ブレーキ１８によるサンギヤ１７ａの制動が解除される。クラッチ１３による第１及び第２回転軸１１、１２の間の遮断によって、第１実施形態と同様、動力伝達装置３１のうちの第２回転軸１２から後輪ＷＲＬ、ＷＲＲ側の動力伝達経路に、エンジン３からの動力が伝達されなくなる。一方、後輪用ディファレンシャルギヤ１５のデフケース１５ａ、及びこれと一体の遊星歯車装置１７のキャリヤ１７ｃには、走行する車両Ｖの後輪ＷＲＬ、ＷＲＲから動力が伝達される。

この場合、リングギヤ１７ｄから第２回転軸１２までの動力伝達経路全体のフリクションは、サンギヤ１７ａ及びブレーキ１８のインナー１８ａに作用するフリクションよりも大きい。このことと、ブレーキ１８によるサンギヤ１７ａの制動が解除されていることから、車両Ｖの後輪ＷＲＬ、ＷＲＲからキャリヤ１７ｃに伝達された動力は、リングギヤ１７ｄには伝達されず、ピニオンギヤ１７ｂを介してサンギヤ１７ａに伝達され、それにより、サンギヤ１７ａ及びインナー１８ａが空転する。このように、ブレーキ１８によるサンギヤ１７ａの制動を解除することによって、左右の後輪ＷＲＬ、ＷＲＲに連結されたキャリヤ１７ｃから、リングギヤ１７ｄや回転軸１６、プロペラシャフト１４などの動力伝達経路への動力の伝達が、遮断される。

また、第３実施形態における各種の要素と、本発明における各種の要素との対応関係は、次のとおりである。すなわち、第３実施形態におけるリングギヤ１７ｄ、キャリヤ１７ｃ及びサンギヤ１７ａが、本発明における第１回転要素、第２回転要素及び第３回転要素にそれぞれ相当するとともに、キャリヤ１７ｃ及びサンギヤ１７ａが、本発明における一方の回転要素及び他方の回転要素にそれぞれ相当する。その他の対応関係については、第１実施形態と同様である。

以上のように、第３実施形態によれば、全輪駆動モード中、エンジン３からリングギヤ１７ｄに入力された動力は、減速した状態でサンギヤ１７ａに出力され、左右の後輪ＷＲＬ、ＷＲＲに伝達される。このため、第２ハイポイドピニオンギヤ１４ｂ及び第２ハイポイドリングギヤ１６ａの減速比は、それに応じて比較的小さな値に設定されている。したがって、第１実施形態と同様、動力伝達装置３１全体の小型化及び軽量化を図ることができるとともに、車両Ｖの効率を向上させることができる。

また、前輪駆動モード中、クラッチ１３による遮断及びブレーキ１８による制動の解除によって、第２回転軸１２、第１ハイポイドリングギヤ１２ａ、第１ハイポイドピニオンギヤ１４ａ、プロペラシャフト１４、第２ハイポイドピニオンギヤ１４ｂ、第２ハイポイドリングギヤ１６ａ、回転軸１６及びリングギヤ１７ｄから成る動力伝達経路の比較的大きなフリクションが、エンジン３及び後輪ＷＲＬ、ＷＲＲに作用しなくなるので、車両Ｖの効率をさらに向上させることができる。

この場合、第１実施形態と同様、後輪用ディファレンシャルギヤ１５と後輪ＷＲＬ、ＷＲＲの連結が保たれるので、この遮断に起因して、後輪用ディファレンシャルギヤ１５を構成する各種のギヤが常に空転するという状況が発生しない。また、この場合、前述したように、遊星歯車装置１７のサンギヤ１７ａが空転するものの、遊星歯車装置１７の各種のギヤのフリクションは、比較的小さい傾向にある。以上より、車両Ｖの効率をさらに向上させることができる。また、遊星歯車装置１７は既存技術であるため、サンギヤ１７ａの空転による焼き付きを容易に抑制でき、それにより、動力伝達装置３１全体の耐久性を向上させることができる。

さらに、第１実施形態と同様、回転軸１６及びリングギヤ１７ｄと後輪用ディファレンシャルギヤ１５との間における動力の伝達の接続／遮断を、ブレーキ１８の制動／制動の解除により行えるので、動力伝達装置３１の構成を簡略化することができる。また、シングルピニオンタイプの遊星歯車装置１７を用いるので、サンギヤ１７ａの空転に伴ってピニオンギヤ１７ｂが空転しているときに、ダブルピニオンタイプの遊星歯車装置を用いた場合と比較して、この空転によるフリクションを小さくでき、ひいては、車両Ｖの効率をさらに向上させることができる。さらに、サンギヤ１７ａを制動することにより遊星歯車装置１７を介した動力の伝達を接続するので、キャリヤ１７ｃを制動する場合と比較して、ブレーキ１８が受け持つ反力を小さくでき、それに応じてブレーキ１８の小型化を図ることができる。また、キャリヤ１７ｃがデフケース１５ａに一体に設けられているので、動力伝達装置３１全体を小型化することができる。

なお、本発明は、説明した第１〜第３実施形態（以下、総称して「実施形態」という）に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、シングルピニオンタイプの遊星歯車装置１７を用いているが、本願の特許請求の範囲に記載された条件を満たす他の適当な遊星歯車装置、例えば、ダブルピニオンタイプの遊星歯車装置や、２つのサンギヤと、これらの２つのサンギヤにそれぞれ噛み合う２つのピニオンギヤを一体に有する２連ピニオンギヤと、２連ピニオンギヤを回転自在に支持するキャリヤとを有する遊星歯車装置などを用いてもよい。また、実施形態では、本発明における一方の回転要素（キャリヤ１７ｃ又はリングギヤ１７ｄ）を、デフケース１５ａに一体に設けているが、デフケースと別体に設けるとともに、ギヤなどを介して、デフケースに連結してもよい。

さらに、実施形態では、回転軸１６をエンジン３に、プロペラシャフト１４を介して連結しているが、他の適当な連結要素を介して連結してもよい。例えば、回転軸１６及び第２回転軸１２の各々にギヤを一体に設けるとともに、これらのギヤにアイドラギヤを噛み合わせることによって、回転軸１６をエンジン３に連結してもよく、あるいは、スプロケットやチェーンなどを介して連結してもよい。また、実施形態では、本発明における接断装置として、シンクロクラッチであるクラッチ１３を用いているが、他の適当な接断装置、例えば電磁式のクラッチなどを用いてもよい。さらに、実施形態では、本発明における制動装置として、摩擦クラッチで構成されたブレーキ１８を用いているが、他の適当な制動装置、例えば電磁式のブレーキなどを用いてもよい。

さらに、実施形態は、全輪駆動式の車両Ｖに、本発明による動力伝達装置１、２１、３１を適用した例であるが、動力源で常に駆動されない車輪（従動輪）を有する車両に本発明を適用してもよいことは、もちろんである。また、実施形態は、動力源としてのエンジン３が前部に設けられるとともに、前輪ＷＦＬ、ＷＦＲのみを駆動する走行モードが設定された車両Ｖに、本発明による動力伝達装置１、２１、３１を適用した例であるが、動力源が後部に設けられるとともに、後輪のみを駆動する走行モードが設定された車両に、本発明を適用してもよい。あるいは、動力源が中央に設けられるとともに、前輪のみ又は後輪のみを駆動する走行モードが設定された車両に、本発明を適用してもよい。

また、実施形態は、エンジン３を動力源として備える車両Ｖに、本発明による動力伝達装置１、２１、３１を適用した例であるが、他の適当な動力源、例えば回転電機などを備える車両に、本発明を適用してもよい。さらに、実施形態では、本発明による動力伝達装置１、２１、３１が適用された車両Ｖの車輪の数は、４つであるが、３つ又は５つ以上でもよい。以上の実施形態に関するバリエーションを適宜、組み合わせて適用してもよいことは、もちろんである。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。

Ｖ 車両
ＷＦＬ 左前輪
ＷＦＲ 右前輪
ＷＲＬ 左後輪（左右の車輪）
ＷＲＲ 右後輪（左右の車輪）
１ 動力伝達装置
３ エンジン（動力源）
１３ クラッチ（接断装置）
１４ プロペラシャフト
１４ｂ 第２ハイポイドピニオンギヤ（ハイポイドピニオンギヤ）
１５ 後輪用ディファレンシャルギヤ
１５ａ デフケース
１６ 回転軸
１６ａ 第２ハイポイドリングギヤ（ハイポイドリングギヤ）
１７ 遊星歯車装置
１７ａ サンギヤ（第１回転要素、第３回転要素、他方の回転要素）
１７ｃ キャリヤ（第２回転要素、一方の回転要素、他方の回転要素）
１７ｄ リングギヤ（第３回転要素、他方の回転要素、一方の回転要素、第１回転要素）
１８ ブレーキ（制動装置）
２１ 動力伝達装置
３１ 動力伝達装置

Claims (6)

1. 前輪及び後輪が動力源の動力により駆動される車両において、前記動力源の動力を前記前輪及び前記後輪の一方である左右の車輪に伝達するための動力伝達装置であって、
   前記動力源に機械的に連結された回転軸と、
   前記動力源と前記回転軸の間を接続／遮断するための接断装置と、
   デフケースを有するとともに、前記左右の車輪に機械的に連結され、前記デフケースに伝達された動力を前記左右の車輪に伝達するように構成されたディファレンシャルギヤと、
   第１回転要素、第２回転要素及び第３回転要素を有し、前記第１〜第３回転要素の回転数が共線図において単一の直線上にこの順で並ぶ共線関係を満たすように構成され、前記第１回転要素が前記回転軸に機械的に連結されるとともに、前記第２及び第３回転要素の一方である一方の回転要素が前記デフケースに機械的に連結された遊星歯車装置と、
   前記第２及び第３回転要素の他方である他方の回転要素を制動するための制動装置と、を備え、
   前記遊星歯車装置は、前記他方の回転要素が前記制動装置で制動されている場合において、前記動力源の動力が前記回転軸を介して前記第１回転要素に入力されているときに、該入力された動力を、減速した状態で前記一方の回転要素に出力するように構成されていることを特徴とする動力伝達装置。
2. 前記遊星歯車装置は、シングルピニオンタイプの遊星歯車装置であり、前記第１回転要素としてのサンギヤと、前記第２回転要素及び前記一方の回転要素としてのキャリヤと、前記第３回転要素及び前記他方の回転要素としてのリングギヤを有することを特徴とする、請求項１に記載の動力伝達装置。
3. 前記遊星歯車装置は、シングルピニオンタイプの遊星歯車装置であり、前記第１回転要素としてのサンギヤと、前記第２回転要素及び前記他方の回転要素としてのキャリヤと、前記第３回転要素及び前記一方の回転要素としてのリングギヤを有することを特徴とする、請求項１に記載の動力伝達装置。
4. 前記遊星歯車装置は、シングルピニオンタイプの遊星歯車装置であり、前記第１回転要素としてのリングギヤと、前記第２回転要素及び前記一方の回転要素としてのキャリヤと、前記第３回転要素及び前記他方の回転要素としてのサンギヤを有することを特徴とする、請求項１に記載の動力伝達装置。
5. 前記一方の回転要素が前記デフケースに一体に設けられていることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の動力伝達装置。
6. 前記動力源は、前記車両の前部に設けられ、
   前記ディファレンシャルギヤが機械的に連結された前記左右の車輪は、左右の前記後輪であり、
   前後方向に延びるとともに、前端部が前記動力源に機械的に連結されたプロペラシャフトと、
   該プロペラシャフトの後端部に一体に設けられたハイポイドピニオンギヤと、
   前記回転軸に一体に設けられるとともに、前記ハイポイドピニオンギヤに噛み合うハイポイドリングギヤと、をさらに備え、
   前記接断装置は、前記動力源と前記プロペラシャフト及び前記回転軸との間を接続／遮断するように構成されていることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の動力伝達装置。

Images