JP7452457B2 - 動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、動力伝達装置に関する。

車両に搭載される動力伝達装置として、エンジン（第１動力源）からの動力を前輪と後輪とに分配して伝達するトランスファが知られている。トランスファの出力側は、前輪用プロペラシャフトと後輪用プロペラシャフトとに連結されている。そして、トランスファでは、一方のプロペラシャフトのみに動力を出力する二輪駆動状態と、両方のプロペラシャフトに動力を出力する四輪駆動状態との間で切り替え可能である。

特許文献１には、トランスファケース内に副動力源（第２動力源）を備えたトランスファにおいて、第２動力源から出力された動力を、差動装置を介して前輪および後輪へ伝達することが開示されている。特許文献１に記載の構成では、差動装置に含まれる三つの回転要素のうちの一つの回転要素をトランスファケースに固定することによって、差動装置を変速機として機能させ、第１動力源の回転を差動装置で変速して出力部材に伝達することができる。

国際公開第２０１０／１４１６８２号

特許文献１に記載の構成では、差動装置が差動作用をなす状態で四輪駆動を行う際、第２動力源のトルクが第１出力軸と第２出力軸に作用することにより、それぞれの出力軸のトルクが逆向きになる虞がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、差動装置を介して動力伝達する際、それぞれの出力軸のトルクが逆向きになることを抑制す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。

本発明は、第１動力源からの動力を入力する第１入力軸と、第２動力源からの動力を入力する第２入力軸と、第１駆動輪に動力を出力する第１出力軸と、第２駆動輪に動力を出力する第２出力軸と、三つの回転要素として、前記第２入力軸が連結された第１回転要素と、前記第２出力軸が連結された第２回転要素と、前記第１入力軸および前記第１出力軸が連結された第３回転要素とを有する差動装置と、を備えた動力伝達装置であって、前記三つの回転要素のうちのいずれか二つを選択的に連結する係合装置を備えていることを特徴とする。

この構成によれば、係合装置が、差動装置に含まれる三つの回転要素のうちのいずれか二つを連結することによって、差動装置の差動作用を制限することができる。これにより、差動装置を介して動力伝達する際、係合装置により差動装置の差動作用を制限されていると、それぞれの出力軸のトルクが逆向きになることを抑制することができる。

また、前記係合装置は、前記三つの回転要素を一体回転可能とする係合状態と、前記三つの回転要素が差動可能となる解放状態との間で切り替わってもよい。

この構成によれば、係合装置を係合状態と解放状態との間で切り替えることにより、差動装置の差動作用を制限した状態と制限しない状態とを切り替えることができる。

また、前記係合装置は、前記第２回転要素と前記第３回転要素とを選択的に連結してもよい。

この構成によれば、係合装置により第２回転要素と第３回転要素とを連結すると、三つの回転要素が一体回転可能になる。これにより、差動装置の差動作用を制限することができ、第２動力源のトルクが作用しても第１出力軸と第２出力軸のトルクが逆向きになることを抑制することができる。

また、前記係合装置は、摩擦係合装置であってもよい。

この構成によれば、係合装置を摩擦係合装置により構成することが可能である。

また、前記係合装置は、前記第１回転要素と前記第２回転要素とを選択的に連結してもよい。

この構成によれば、係合装置により第１回転要素と第２回転要素とを連結すると、三つの回転要素が一体回転可能になる。これにより、差動装置の差動作用を制限することができ、第２動力源のトルクが作用しても第１出力軸と第２出力軸のトルクが逆向きになることを抑制することができる。

また、前記差動装置は、遊星歯車装置であってもよい。

この構成によれば、差動装置を遊星歯車装置により構成することが可能である。

また、前記差動装置と前記第２出力軸との間の動力伝達経路に設けられた第１伝達装置をさらに備え、前記第１出力軸は、前記第１入力軸と同一軸線上に配置され、前記第２出力軸は、前記第１出力軸と平行に配置され、前記第１伝達装置を介して前記差動装置と動力伝達可能に接続されてもよい。

この構成によれば、差動装置と第１伝達装置とを介して第２出力軸および第２駆動輪に動力を伝達することができる。

また、前記第１伝達装置は、チェーンベルトを含んで構成されてもよい。

この構成によれば、第１伝達装置がチェーンベルトを含んだ機構とすることができる。

また、前記第１出力軸と同一軸線上に、前記第１動力源側から前記第１伝達装置、前記差動装置の順に配置され、前記第２出力軸は、軸方向において前記第１伝達装置から前記第１動力源側に延在してもよい。

この構成によれば、第１伝達装置が差動装置よりも第１動力源側に位置することにより、第２出力軸を短くすることができる。

また、前記第１出力軸と同一軸線上に、前記第１動力源側から前記第１伝達装置、前記係合装置の順に配置され、前記第２出力軸は、軸方向において前記第１伝達装置から前記第１動力源側に延在してもよい。

この構成によれば、第１伝達装置が係合装置よりも第１動力源側に位置することにより、第２出力軸を短くすることができる。

また、前記第１出力軸と同一軸線上に、前記第１動力源側から前記差動装置、前記第２動力源の順に配置され、前記第２出力軸は、軸方向において前記差動装置と前記第２動力源との間の位置から前記第１動力源側に延在してもよい。

この構成によれば、差動装置と第２動力源との間の軸方向位置から第１動力源側に第２出力軸が延在することにより、第２出力軸を短くすることができる。

また、前記第２動力源と前記差動装置との間の動力伝達経路に設けられた第２伝達装置をさらに備え、前記第２動力源は、前記第１出力軸および前記第２出力軸に対して別軸上に配置され、前記第２伝達装置を介して前記差動装置と動力伝達可能に接続されてもよい。

この構成によれば、第２動力源の配置または差動装置の配置の自由度が得られる。

また、前記第２伝達装置は、減速機であってもよい。

この構成によれば、第２動力源の回転を減速して第２入力軸に伝達することができる。

本発明では、係合装置が、差動装置に含まれる三つの回転要素のうちのいずれか二つを連結することによって、差動装置の差動作用を制限することができる。これにより、差動装置を介して動力伝達する際、係合装置により差動装置の差動作用を制限されていると、それぞれの出力軸のトルクが逆向きになることを抑制することができる。

図１は、実施形態の動力伝達装置を搭載した車両を模式的に示すスケルトン図である。 図２は、実施形態におけるトランスファの構成を模式的に示すスケルトン図である。 図３は、一体化状態の遊星歯車装置における回転要素の状態を示す共線図である。 図４は、第１変形例におけるトランスファの構成を模式的に示すスケルトン図である。 図５は、第２変形例におけるトランスファの構成を模式的に示すスケルトン図である。 図６は、第３変形例におけるトランスファの構成を模式的に示すスケルトン図である。 図７は、第４変形例におけるトランスファの構成を模式的に示すスケルトン図である。 図８は、第５変形例におけるトランスファの構成を模式的に示すスケルトン図である。 図９は、第６変形例におけるトランスファの構成を模式的に示すスケルトン図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態における動力伝達装置について具体的に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。

図１は、実施形態の動力伝達装置を搭載した車両を模式的に示すスケルトン図である。車両１は、動力源としてのエンジン２と、左右の前輪３Ｌ，３Ｒと、左右の後輪４Ｌ，４Ｒと、エンジン２の動力を前輪３と後輪４とにそれぞれ伝達する動力伝達装置１０と、を備えている。この車両１は前置エンジン後輪駆動をベースとする四輪駆動車両である。後輪４は、二輪駆動走行中、四輪駆動走行中ともに駆動輪となる主駆動輪である。一方、前輪３は、二輪駆動走行中には従動輪となり、四輪駆動走行中に駆動輪となる副駆動輪である。本実施形態において、後輪４は第１駆動輪であり、前輪３は第２駆動輪である。

動力伝達装置１０は、エンジン２に連結された変速機１１と、変速機１１に連結された前後輪動力分配装置であるトランスファ１２と、トランスファ１２にそれぞれ連結されたフロントプロペラシャフト１３およびリヤプロペラシャフト１４と、フロントプロペラシャフト１３に連結された前輪用デファレンシャルギヤ機構１５と、リヤプロペラシャフト１４に連結された後輪用デファレンシャルギヤ機構１６と、前輪用デファレンシャルギヤ機構１５に連結された左右の前輪車軸１７Ｌ，１７Ｒと、後輪用デファレンシャルギヤ機構１６に連結された左右の後輪車軸１８Ｌ，１８Ｒと、を備えている。なお、車輪と車軸について左右を特に区別しない場合には、符号Ｌ，Ｒを省略して、前輪３、後輪４、前輪車軸１７、後輪車軸１８と記載する。

エンジン２から出力された動力は変速機１１を介してトランスファ１２へ伝達される。そして、トランスファ１２に伝達された動力は、トランスファ１２から、リヤプロペラシャフト１４、後輪用デファレンシャルギヤ機構１６、後輪車軸１８の後輪側の動力伝達経路を順次介して後輪４へ伝達される。また、後輪４側へ伝達される動力の一部は、トランスファ１２によって前輪３側へ分配され、フロントプロペラシャフト１３、前輪用デファレンシャルギヤ機構１５、前輪車軸１７の前輪側の動力伝達経路を順次介して前輪３へ伝達される。

図２は、実施形態におけるトランスファの構成を模式的に示すスケルトン図である。トランスファ１２は、非回転部材であるトランスファケース２０を備えている。また、トランスファ１２は、トランスファケース２０内に、第１入力軸２１と、第２入力軸２２と、後輪側出力軸２３と、前輪側出力軸２４と、遊星歯車装置２５と、伝達装置２６と、モータ３０と、係合装置４０と、を備えている。

第１入力軸２１は、エンジン２からの動力をトランスファ１２に入力する入力部材である。第１入力軸２１には、エンジン２からの動力が変速機１１を介して伝達される。例えば、第１入力軸２１は変速機１１の出力部材にスプライン嵌合されている。

第２入力軸２２は、モータ３０からの動力を遊星歯車装置２５に入力する入力部材である。第２入力軸２２には、モータ３０からの動力がそのままで入力される。例えば、第２入力軸２２はモータ３０の出力部材（ロータ軸３３）にスプライン嵌合されており、ロータ軸３３と一体回転する。

後輪側出力軸２３は、トランスファ１２から後輪４へ動力を出力する出力部材である。この後輪側出力軸２３は、第１入力軸２１と同一軸線上に配置され、リヤプロペラシャフト１４に連結された主駆動軸である。トランスファ１２では、後輪側出力軸２３が第１出力軸である。

前輪側出力軸２４は、トランスファ１２から前輪３へ動力を出力する第２出力軸である。この前輪側出力軸２４は、第１入力軸２１および後輪側出力軸２３とは異なる軸線上に配置され、フロントプロペラシャフト１３に連結された副駆動軸である。トランスファ１２では、前輪側出力軸２４は、第１出力軸と平行に配置され、伝達装置２６を介して遊星歯車装置２５と動力伝達可能に接続された第２出力軸である。

遊星歯車装置２５は、三つの回転要素を有する差動装置であり、シングルピニオン型の遊星歯車装置によって構成されている。この遊星歯車装置２５は、動力源の動力を前輪３と後輪４とに分割する動力分割機構として機能する。

図２に示すように、遊星歯車装置２５は、三つの回転要素として、サンギヤＳと、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤを自転可能かつ公転可能に支持するキャリアＣと、ピニオンギヤを介してサンギヤＳと噛み合うリングギヤＲと、を備えている。本実施形態では、サンギヤＳが第１回転要素であり、キャリアＣが第２回転要素であり、リングギヤＲが第３回転要素である。

サンギヤＳには、第２入力軸２２が一体回転するように連結されている。つまり、サンギヤＳにはモータ３０が連結されている。

キャリアＣには、第１回転部材５１が一体回転するように連結されている。第１回転部材５１は、キャリアＣと一体回転する部材であり、係合要素してのギヤ歯５１ａを有する。この第１回転部材５１には、伝達装置２６のドライブギヤ２７が一体回転するように連結されている。伝達装置２６は遊星歯車装置２５と前輪側出力軸２４との間の動力伝達経路を形成している。つまり、キャリアＣには前輪側出力軸２４が連結されている。

リングギヤＲには、第２回転部材５２が一体回転するように連結されている。第２回転部材５２は、リングギヤＲと一体回転する部材であり、係合要素としてのギヤ歯５２ａを有する。この第２回転部材５２には、第１入力軸２１と後輪側出力軸２３とが一体回転するように連結されている。つまり、リングギヤＲには第１入力軸２１と後輪側出力軸２３とが連結されている。

伝達装置２６は、前輪側の動力伝達経路を形成する機構であり、遊星歯車装置２５と前輪側出力軸２４との間の動力伝達経路に設けられている。この伝達装置２６は、ドライブギヤ２７と、ドリブンギヤ２８と、チェーンベルト２９とを備えている。

ドライブギヤ２７は、前輪側への出力部として機能する回転部材であって、前輪側出力軸２４へ動力を伝達する出力ギヤである。このドライブギヤ２７は、第１入力軸２１および後輪側出力軸２３と同一軸線上で、第１入力軸２１および後輪側出力軸２３に対して相対回転可能に配置され、キャリアＣと一体回転するように連結されている。トランスファ１２では、後輪側出力軸２３と同一の回転中心上にドライブギヤ２７と遊星歯車装置２５の各回転要素とが配置されている。

ドリブンギヤ２８は、前輪側出力軸２４に一体的に設けられたギヤである。チェーンベルト２９は、ドライブギヤ２７とドリブンギヤ２８との間を連結する前輪用駆動チェーンである。そして、ドライブギヤ２７が回転することによってドリブンギヤ２８が回転し、ドリブンギヤ２８と前輪側出力軸２４とが一体回転する。本実施形態では、伝達装置２６が第１伝達装置である。

モータ３０は、電動機および発電機として機能することが可能な回転電機（モータ・ジェネレータ）である。また、モータ３０はインバータを介してバッテリと電気的に接続されている。このモータ３０は、ロータ３１と、ステータ３２と、ロータ軸３３とを備えている。ロータ３１は、ロータ軸３３と一体回転する。ステータ３２は、ステータコアと、ステータコアに巻き付けられたステータコイルとを有する。ロータ軸３３には第２入力軸２２が一体回転するように連結されている。

係合装置４０は、遊星歯車装置２５の状態を切り替えるクラッチであって、係合状態と解放状態との間で切り替わる。この係合装置４０は、キャリアＣとリングギヤＲとを一体回転するように連結する。そして、係合装置４０は、キャリアＣとリングギヤＲとが一体回転可能な一体化状態と、キャリアＣとリングギヤＲとが相対回転可能な差動状態とを切り替える。つまり、係合装置４０は、遊星歯車装置２５の差動作用を制限する係合状態と、遊星歯車装置２５の差動作用が制限されない解放状態とに切り替わる。

この係合装置４０は、ドグクラッチにより構成されており、切替スリーブ４１を有する。切替スリーブ４１は、係合要素としてのギヤ歯４１ａを有する。ギヤ歯４１ａは、キャリアＣと一体回転する第１回転部材５１のギヤ歯５１ａ、およびリングギヤＲと一体回転する第２回転部材５２のギヤ歯５２ａと噛み合う。また、切替スリーブ４１は係合装置４０のアクチュエータによって軸方向に移動する。そして、切替スリーブ４１は、キャリアＣとリングギヤＲとを一体回転可能に連結する一体化状態と、三つの回転要素が差動作用をなす差動状態との間で切り替わる。つまり、係合装置４０は、切替スリーブ４１のギヤ歯４１ａがギヤ歯５１ａとギヤ歯５２ａの両方に噛み合うことにより係合状態となり、切替スリーブ４１のギヤ歯４１ａがギヤ歯５１ａとギヤ歯５２ａのうちの一方のみに噛み合うことにより解放状態となる。

また、トランスファケース２０の内部では、後輪側出力軸２３と同一軸線上に、軸方向のエンジン側から、モータ３０、伝達装置２６、遊星歯車装置２５の順に配置されている。さらに、前輪側出力軸２４は、軸方向において伝達装置２６からエンジン側に延在している。

そして、トランスファ１２は四輪駆動状態となる際に、リヤプロペラシャフト１４とフロントプロペラシャフト１３との間の回転差動が制限されない差動状態と、それらの間の回転差動が制限された非差動状態とを切り替える。すなわち、トランスファ１２は動力分割状態において、後輪側出力軸２３とドライブギヤ２７とが差動可能な状態となる場合と、後輪側出力軸２３とドライブギヤ２７とが非差動状態となる場合とを切り替え可能である。

また、車両１は、図１に示すように、車両１を制御する電子制御装置１００を備えている。電子制御装置１００は、係合装置４０を作動させるアクチュエータに指令信号を出力し、係合装置４０の動作を制御する。例えば、電子制御装置１００は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えたマイクロコンピュータを含んで構成されている。ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことによって車両１の各種制御を実行する。

電子制御装置１００には、車両１に搭載された各種センサからの信号が入力される。例えば、エンジン回転数センサ、モータ回転角度センサ、車速センサ、アクセル開度センサ、運転者の操作によって四輪駆動状態を選択するための４ＷＤ選択スイッチからのセンサ信号が電子制御装置１００に入力される。電子制御装置１００は、入力されたセンサ信号に基づいて車両１の駆動制御等を実行する。そして、電子制御装置１００からは、エンジン２を制御する指令信号、変速機１１を制御する指令信号、トランスファ１２を制御する指令信号等を出力する。トランスファ１２を制御する指令信号には、モータ３０を制御する指令信号、係合装置４０を制御する指令信号が含まれる。

そこで、電子制御装置１００は、トランスファ１２の駆動状態を制御する際、モータ３０の動作を制御するとともに、係合装置４０の状態を制御することによって、遊星歯車装置２５の状態を制御する。遊星歯車装置２５は、電子制御装置１００が係合装置４０の切替制御が実行することによって、一体化状態と差動状態との間で切り替わることが可能である。一体化状態は、遊星歯車装置２５に含まれる三つの回転要素のうち、二つの回転要素が互いに連結された状態である。差動状態は、遊星歯車装置２５に含まれる三つの回転要素が差動作用をなすことが可能な状態である。そして、トランスファ１２では、遊星歯車装置２５の状態によらず、三つの回転要素がそれぞれ、モータ３０と、エンジン２および後輪側出力軸２３と、前輪側出力軸２４とに連結されている。

図３は、一体化状態の遊星歯車装置における回転要素の状態を示す共線図である。なお、図３には、モータ３０を「ＭＧ」、エンジン２が「ＥＮＧ」、サンギヤＳが「Ｓ」、キャリアＣが「Ｃ」、リングギヤＲが「Ｒ」、係合装置４０が「ＣＬ」と記載されている。

トランスファ１２では、図３に示すように、係合装置４０が係合状態となることにより遊星歯車装置２５が一体化状態となる。この一体化状態では、前輪３と後輪４とに動力が伝達される四輪駆動状態として固定配分４ＷＤモードが可能である。すなわち、トランスファ１２が固定配分４ＷＤモードとなる場合、切替スリーブ４１は第１回転部材５１と第２回転部材５２とに噛み合う。

この固定配分４ＷＤモードでは、エンジン２から第１入力軸２１に伝達された動力が、後輪側出力軸２３に伝達されるとともに、一体化状態の遊星歯車装置２５を介して前輪側出力軸２４に伝達される。つまり、固定配分４ＷＤモードでは、エンジン２の動力を前輪側出力軸２４に分配する際、係合装置４０が係合状態であることにより遊星歯車装置２５の差動作用が制限され、三つの回転要素が同一回転数となる。そのため、モータ３０のトルクＴｍを前輪側出力軸２４に作用させる際、前輪側出力軸２４に作用するトルクＴ２と後輪側出力軸２３に作用するトルクＴ１とをいずれも正方向のトルクにすることが可能である。これにより、遊星歯車装置２５を介してモータ３０のトルクＴｍを前輪側出力軸２４に伝達する際、それぞれの出力軸のトルクＴ１，Ｔ２が逆向きになることを抑制することができる。なお、それぞれの出力軸のトルクが逆向きになるとは、前輪側出力軸２４に正方向のトルクが作用するようにモータ３０がトルクを出力する際、そのトルク反力が後輪側出力軸２３に作用することによって、前輪側出力軸２４のトルクが正方向であるのに対して後輪側出力軸２３のトルクが負方向となる場合のことを表す。つまり、前輪側出力軸２４と後輪側出力軸２３とでトルクの方向が反対方向になることを表す。本実施形態では、前輪側出力軸２４に正方向のトルクを作用させるために、モータ３０は正方向のトルクを出力する。

また、トランスファ１２では、係合装置４０が解放状態となることにより遊星歯車装置２５が差動状態となる。この差動状態では、前輪３と後輪４とに動力が伝達される四輪駆動状態として、いわゆるトルクスプリット４ＷＤモードが可能である。トルクスプリットモードは、モータ３０の動力により前輪３に駆動力を発生させ、後輪側出力軸２３と前輪側出力軸２４とに伝達される動力配分を変化させることを目的としている。つまり、トルクスプリット４ＷＤモードでは、モータ３０から出力されるモータトルクによって前後配分制御が可能である。トランスファ１２がトルクスプリット４ＷＤモードとなる場合、切替スリーブ４１は第１回転部材５１と第２回転部材５２とのうちの一方のみに噛み合う。

このトルクスプリット４ＷＤモードでは、エンジン２から第１入力軸２１に伝達された動力が後輪側出力軸２３に伝達されるとともに、モータ３０から第２入力軸２２に伝達された動力が差動状態の遊星歯車装置２５を介して前輪側出力軸２４に伝達される。つまり、トルクスプリット４ＷＤモードでは、動力源からの動力を前輪３と後輪４とに分配する際、係合装置４０が解放状態であることにより遊星歯車装置２５が差動可能である。そのため、トルクスプリット４ＷＤモードでは、モータ３０から出力されるトルクによって、前輪側と後輪側とに伝達される動力の配分を制御することが可能になる。この場合、遊星歯車装置２５の差動作用が制限されていないため、モータ３０によって前輪側出力軸２４に正方向のトルクを作用させる際に、そのトルク反力して後輪側出力軸２３に負方向のトルクが作用する。つまり、後輪側出力軸２３には、エンジン２からのトルクによる正方向のトルクと、モータトルクのトルク反力による負方向のトルクとが作用することになる。

以上説明した通り、実施形態によれば、係合装置４０を係合状態と解放状態とに切り替えることによって、遊星歯車装置２５の差動作用を選択的に制限することができる。そのため、遊星歯車装置２５の差動作用が制限される場合には、モータ３０のトルクによって前輪側出力軸２４に正方向のトルクを作用させても、それぞれの出力軸のトルクの方向が逆向きになることを抑制することができる。

なお、モータ３０は、回転電機（モータ・ジェネレータ）により構成されているため、エンジン２からの動力によって発電し、あるいは駆動輪から入力される動力によって回生発電することが可能である。モータ３０により発電された電力はバッテリに蓄えられる。さらに、第１動力源と第２動力源とは、エンジンと回転電機とのどちらでもよい。例えば、第１動力源が回転電機であってもよく、第２動力源がエンジンであってもよい。

また、上述した実施形態の変形例として、噛み合い式の係合装置４０に代えて、摩擦式の係合装置を備えてもよい。例えば図４に示すように、第１変形例のトランスファ１２は、キャリアＣとリングギヤＲとを選択的に連結する摩擦係合装置６０を備えている。

摩擦係合装置６０は、キャリアＣと一体回転する第１回転部材５１と、リングギヤＲと一体回転する第２回転部材５２とを選択的に連結する。この摩擦係合装置６０は、第１回転部材５１と一体回転する第１摩擦係合要素と、第２回転部材５２と一体回転する第２摩擦係合要素とを有する。そして、摩擦係合装置６０は油圧式アクチュエータにより作動する。また、この第１変形例では、後輪側出力軸２３と同一軸線上に、軸方向のエンジン側から、モータ３０、伝達装置２６、摩擦係合装置６０、遊星歯車装置２５の順に配置されている。摩擦係合装置６０が伝達装置２６よりも後方に位置することにより、前輪側出力軸２４を短くすることができる。

さらに、遊星歯車装置２５の差動作用を制限するために三つの回転要素を一体化させる際、キャリアＣとリングギヤＲとが一体回転可能に連結される場合に限定されない。つまり、一体回転可能に連結される二つの回転要素は特に限定されず、遊星歯車装置２５において三つの回転要素のうちのいずれか二つが選択的に連結されればよい。例えば図５に示すように、第２変形例のトランスファ１２は、サンギヤＳとリングギヤＲとを選択的に連結する摩擦係合装置６１を備えている。

摩擦係合装置６１は、サンギヤＳと一体回転する第３回転部材５３と、リングギヤＲと一体回転する第２回転部材５２とを選択的に連結する。この摩擦係合装置６１は、第３回転部材５３と一体回転する第１摩擦係合要素と、第２回転部材５２と一体回転する第２摩擦係合要素とを有する。そして、摩擦係合装置６１は油圧式アクチュエータにより作動する。さらに、この第２変形例では、後輪側出力軸２３と同一軸線上に、軸方向のエンジン側から、モータ３０、伝達装置２６、遊星歯車装置２５、摩擦係合装置６１の順に配置されている。摩擦係合装置６１が伝達装置２６よりも後方に位置することにより、前輪側出力軸２４を短くすることができる。

また、第２変形例のさらなる変形例として、軸方向においてモータ３０と伝達装置２６と遊星歯車装置２５と摩擦係合装置６１との配置は、図５に例示した配置とは異なる配置であってもよい。例えば図６に示すように、第３変形例のトランスファ１２は、軸方向においてエンジン側から、摩擦係合装置６１、遊星歯車装置２５、伝達装置２６、モータ３０の順に配置されている。これにより、モータ３０の配置または遊星歯車装置２５の配置の自由度が得られる。

また、別の変形例として、モータ３０は、第１入力軸２１および後輪側出力軸２３と同一軸線上に配置される構成に限定されず、第１入力軸２１および後輪側出力軸２３とは異なる軸線上に配置されてもよい。この変形例の一例を図７と図８に例示する。

例えば図７に示すように、第４変形例のトランスファ１２は、第１入力軸２１および第２入力軸２２とは異なる軸線上に配置されたモータ３０と、モータ３０と第２入力軸２２との間の動力伝達経路に設けられた第２伝達装置７０と、を備えている。この第４変形例は、第２変形例のさらなる変形例である。そして、トランスファ１２では、軸方向においてエンジン側から第２伝達装置７０、伝達装置２６、摩擦係合装置６０、遊星歯車装置２５の順に配置されている。

第２伝達装置７０は、リダクションギヤ７１と、カウンタギヤ７２と、入力ギヤ７３とを有する。モータ３０のロータ軸３３にはリダクションギヤ７１が設けられている。リダクションギヤ７１はカウンタギヤ７２と噛み合っている。カウンタギヤ７２は入力ギヤ７３と噛み合っている。入力ギヤ７３は第２入力軸２２に取り付けられ、第２入力軸２２と一体回転する。そして、リダクションギヤ７１とカウンタギヤ７２と入力ギヤ７３とによって減速ギヤ列が形成されている。そのため、第４変形例では、モータ３０から出力された動力が第２伝達装置７０を介して第２入力軸２２に伝達される際、モータ３０の回転は変速（減速）されてサンギヤＳに伝達される。また、モータ３０が第１入力軸２１および後輪側出力軸２３とは異なる軸線上に配置されるため、軸方向において伝達装置２６と重なる位置にモータ３０を配置することが可能になり、トランスファ１２の軸方向の体格を小型化することができる。このようにモータ３０の配置または遊星歯車装置２５の配置の自由度が得られる。

例えば図８に示すように、第５変形例のトランスファ１２は、第１入力軸２１および第２入力軸２２とは異なる軸線上に配置されたモータ３０と、モータ３０と第２入力軸２２との間の動力伝達経路に設けられた第２伝達装置８０と、を備えている。この第５変形例は、第３変形例のさらなる変形例である。そして、トランスファ１２では、軸方向においてエンジン側から摩擦係合装置６１、遊星歯車装置２５、伝達装置２６、第２伝達装置８０、モータ３０の順に配置されている。

第２伝達装置８０は、リダクションギヤ８１と、入力ギヤ８２とを有する。モータ３０のロータ軸３３にはリダクションギヤ８１が設けられている。リダクションギヤ８１は入力ギヤ８２と噛み合っている。入力ギヤ８２は第２入力軸２２に取り付けられ、第２入力軸２２と一体回転する。リダクションギヤ８１は入力ギヤ８２よりも小径ギヤであるため、リダクションギヤ８１と入力ギヤ８２とによって減速ギヤ列が形成されている。つまり、第２伝達装置８０は減速機である。そのため、第５変形例では、モータ３０から出力された動力が第２伝達装置８０を介して第２入力軸２２に伝達される際、モータ３０の回転は変速（減速）されてサンギヤＳに伝達される。

また、別の変形例として、図９に示すように、第６変形例のトランスファ１２では、遊星歯車装置２５において、サンギヤＳにはモータ３０が連結され、キャリアＣには第１入力軸２１および後輪側出力軸２３が連結され、リングギヤＲには前輪側出力軸２４が連結されている。この第６変形例では、サンギヤＳが第１回転要素であり、リングギヤＲが第２回転要素であり、キャリアＣが第３回転要素である。

この第６変形例のトルクスプリット４ＷＤモードでは、前輪側出力軸２４に正方向のトルクを作用させるために、モータ３０は負方向のトルクを出力する。つまり、モータ３０が負方向のトルクを出力して前輪側出力軸２４（リングギヤＲ）に正方向のトルクを作用させる際に、そのトルク反力して後輪側出力軸２３（キャリアＣ）に負方向のトルクが作用することになる。これにより、後輪側出力軸２３には、エンジン２からのトルクによる正方向のトルクと、モータトルクのトルク反力による負方向のトルクとが作用することになる。

１ 車両
２ エンジン（第１動力源）
３，３Ｒ，３Ｌ 前輪
４，４Ｒ，４Ｌ 後輪
１０ 動力伝達装置
１１ 変速機
１２ トランスファ
１３ フロントプロペラシャフト
１４ リヤプロペラシャフト
２１ 第１入力軸
２２ 第２入力軸
２３ 後輪側出力軸（第１出力軸）
２４ 前輪側出力軸（第２出力軸）
２５ 遊星歯車装置
２６ 伝達装置
２７ ドライブギヤ
２８ ドリブンギヤ
２９ チェーンベルト
３０ モータ
４０ 係合装置
４１ 切替スリーブ
５１ 第１回転部材
５２ 第２回転部材
Ｃ キャリア
Ｓ サンギヤ
Ｒ リングギヤ

Claims (4)

1. 第１動力源からの動力を入力する第１入力軸と、
   第２動力源からの動力を入力する第２入力軸と、
   第１駆動輪に動力を出力する第１出力軸と、
   第２駆動輪に動力を出力する第２出力軸と、
   三つの回転要素として、前記第２入力軸が連結された第１回転要素と、前記第２出力軸が連結された第２回転要素と、前記第１入力軸および前記第１出力軸が連結された第３回転要素とを有する差動装置と、
   を備えた動力伝達装置であって、
   前記三つの回転要素のうちのいずれか二つを選択的に連結する係合装置と、
   前記差動装置と前記第２出力軸との間の動力伝達経路に設けられた第１伝達装置と、
   を備え、
   前記第１出力軸は、前記第１入力軸と同一軸線上に配置され、
   前記第２出力軸は、前記第１出力軸と平行に配置され、前記第１伝達装置を介して前記差動装置と動力伝達可能に接続され、
   前記第１出力軸と同一軸線上に、前記第１動力源側から前記第１伝達装置、前記差動装置の順に配置され、
   前記第２出力軸は、軸方向において前記第１伝達装置から前記第１動力源側に延在している
   ことを特徴とする動力伝達装置。
2. 第１動力源からの動力を入力する第１入力軸と、
   第２動力源からの動力を入力する第２入力軸と、
   第１駆動輪に動力を出力する第１出力軸と、
   第２駆動輪に動力を出力する第２出力軸と、
   三つの回転要素として、前記第２入力軸が連結された第１回転要素と、前記第２出力軸が連結された第２回転要素と、前記第１入力軸および前記第１出力軸が連結された第３回転要素とを有する差動装置と、
   を備えた動力伝達装置であって、
   前記三つの回転要素のうちのいずれか二つを選択的に連結する係合装置と、
   前記差動装置と前記第２出力軸との間の動力伝達経路に設けられた第１伝達装置と、
   を備え、
   前記第１出力軸は、前記第１入力軸と同一軸線上に配置され、
   前記第２出力軸は、前記第１出力軸と平行に配置され、前記第１伝達装置を介して前記差動装置と動力伝達可能に接続され、
   前記第１伝達装置は、チェーンベルトを含んで構成され、
   前記第１出力軸と同一軸線上に、前記第１動力源側から前記第１伝達装置、前記差動装置の順に配置され、
   前記第２出力軸は、軸方向において前記第１伝達装置から前記第１動力源側に延在している
   ことを特徴とする動力伝達装置。
3. 第１動力源からの動力を入力する第１入力軸と、
   第２動力源からの動力を入力する第２入力軸と、
   第１駆動輪に動力を出力する第１出力軸と、
   第２駆動輪に動力を出力する第２出力軸と、
   三つの回転要素として、前記第２入力軸が連結された第１回転要素と、前記第２出力軸が連結された第２回転要素と、前記第１入力軸および前記第１出力軸が連結された第３回転要素とを有する差動装置と、
   を備えた動力伝達装置であって、
   前記三つの回転要素のうちのいずれか二つを選択的に連結する係合装置と、
   前記差動装置と前記第２出力軸との間の動力伝達経路に設けられた第１伝達装置と、
   を備え、
   前記第１出力軸は、前記第１入力軸と同一軸線上に配置され、
   前記第２出力軸は、前記第１出力軸と平行に配置され、前記第１伝達装置を介して前記差動装置と動力伝達可能に接続され、
   前記第１出力軸と同一軸線上に、前記第１動力源側から前記第１伝達装置、前記係合装置の順に配置され、
   前記第２出力軸は、軸方向において前記第１伝達装置から前記第１動力源側に延在している
   ことを特徴とする動力伝達装置。
4. 第１動力源からの動力を入力する第１入力軸と、
   第２動力源からの動力を入力する第２入力軸と、
   第１駆動輪に動力を出力する第１出力軸と、
   第２駆動輪に動力を出力する第２出力軸と、
   三つの回転要素として、前記第２入力軸が連結された第１回転要素と、前記第２出力軸が連結された第２回転要素と、前記第１入力軸および前記第１出力軸が連結された第３回転要素とを有する差動装置と、
   を備えた動力伝達装置であって、
   前記三つの回転要素のうちのいずれか二つを選択的に連結する係合装置と、
   前記差動装置と前記第２出力軸との間の動力伝達経路に設けられた第１伝達装置と、
   を備え、
   前記第１出力軸は、前記第１入力軸と同一軸線上に配置され、
   前記第２出力軸は、前記第１出力軸と平行に配置され、前記第１伝達装置を介して前記差動装置と動力伝達可能に接続され、
   前記第１伝達装置は、チェーンベルトを含んで構成され、
   前記第１出力軸と同一軸線上に、前記第１動力源側から前記第１伝達装置、前記係合装置の順に配置され、
   前記第２出力軸は、軸方向において前記第１伝達装置から前記第１動力源側に延在している
   ことを特徴とする動力伝達装置。

Images