JP2018131008A - 後二軸駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両走行中においても「一軸駆動モード」及び「二軸駆動モード」の切り替えを容易に行えるようにする。
【解決手段】駆動力を第１シャフト３７及び第２シャフト３６に分配可能な中間差動装置３０と、第１シャフト３７からの駆動力が伝達可能な第３シャフト１４と、第２シャフト３６からの駆動力が伝達可能な第４シャフト１５と、第３シャフト１４からの駆動力を左右の後前駆動軸１８Ｌ，Ｒに伝達する後前差動装置６０と、第４シャフト１５からの駆動力を左右の後後駆動軸１９Ｌ，Ｒに伝達する後後差動装置７０と、第１シャフト３７と第２シャフト３６とを選択的に結合可能な第１結合機構４０と、第１シャフト３７と第２シャフト３６とを回転同期させる第１同期機構８０と、第２シャフト３６と第４シャフト３８とを選択的に結合可能な第２結合機構４８と、第２シャフト３６と第４シャフト３８とを回転同期させる第２同期機構８４とを備えた。
【選択図】図３

Description

本発明は、動力源の駆動力により駆動可能な駆動軸として、後前軸及び後後軸を有する車両における、動力源の駆動力を伝達させる技術に関する。

従来、トラック等の車両には、後軸に二本の駆動軸（後前軸及び後後軸）を備えた後二軸駆動車両が知られている。

このような後二軸駆動車両において、エンジンの駆動力を後前軸のみに伝達するようにして、駆動軸の駆動による伝達ロスを低減し、燃費性能の向上を図る技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−８６６８８号公報

ところで、上記特許文献１記載の構造では、スリーブのシフト移動により各シャフトを選択的に結合させることで、駆動力を後前軸のみに伝達する「一軸駆動モード」と、駆動力を後前軸及び後後軸の両軸に伝達する「二軸駆動モード」とに切り替えられるようになっている。しかしながら、当該構造において、車両走行中にモードの切り替えを行うと、回転数差が生じている各シャフトをスリーブにより強制的に結合させることになり、ギヤ鳴りや噛合要素の破損を招いたり、或いは、モードの切り替えに失敗したりする可能性がある。また、これらギヤ鳴りや噛合要素の破損を避けるべく、モードの切り替えを各シャフトの回転数が同期するまで待機させると、モードの切り替えに長時間を要する課題がある。

本開示の技術は、車両走行中においても、「一軸駆動モード」及び「二軸駆動モード」の切り替えを容易に行うことができる後二軸駆動装置を提供することを目的とする。

本開示の技術は、駆動源から駆動力が伝達されるプロペラシャフトと、前記プロペラシャフトからの駆動力を第１シャフト及び第２シャフトに中間差動機構を介して分配可能な中間差動装置と、前記第１シャフトからの駆動力が伝達可能な第３シャフトと、前記第２シャフトからの駆動力が伝達可能な第４シャフトと、前記第３シャフトからの駆動力を、少なくとも、該第３シャフトに設けられた後前ドライブギヤ、該後前ドライブギヤと噛合する後前リングギヤ、後前差動機構を介して左右の後前駆動軸に伝達する後前差動装置と、前記第４シャフトからの駆動力を、少なくとも、該第４シャフトに設けられた後後ドライブギヤ、該後後ドライブギヤと噛合する後後リングギヤ、後後差動機構を介して左右の後後駆動軸に伝達する後後差動装置と、前記第１シャフトと前記第２シャフトとを選択的に結合させて、前記中間差動機構をロック可能な第１結合機構と、前記第１結合機構により前記第１シャフトと前記第２シャフトとが結合される際に、前記第１シャフトと前記第２シャフトとの間に同期荷重を生じさせて当該第１及び第２シャフトを回転同期させる第１同期機構と、前記第２シャフトと前記第４シャフトとを選択的に結合させて、前記第２シャフトから前記第４シャフトへの駆動力を断接可能な第２結合機構と、前記第２結合機構により前記第２シャフトと前記第４シャフトとが結合される際に、前記第２シャフトと前記第４シャフトとの間に同期荷重を生じさせて当該第２及び第４シャフトを回転同期させる第２同期機構と、を備え、前記第２結合機構により前記第２シャフトと前記第４シャフトとが結合されると、前記後前駆動軸及び前記後後駆動軸に駆動力が伝達される二軸駆動となり、前記第２結合機構による前記第２シャフトと前記第４シャフトとの結合が解除されると、前記後前駆動軸のみに駆動力が伝達される一軸駆動となることを特徴とする。

また、前記第１シャフトと前記第３シャフトとを選択的に結合させて前記第１シャフトから前記第３シャフトへの駆動力を断接可能な第３結合機構と、前記第３結合機構により前記第１シャフトと前記第３シャフトとが結合される際に、前記第１シャフトと前記第３シャフトとの間に同期荷重を生じさせて当該第１及び第３シャフトを回転同期させる第３同期機構と、をさらに備え、前記第２結合機構により前記第２シャフトと前記第４シャフトとが結合され、前記第３結合機構による前記第１シャフトと前記第３シャフトとの結合が解除されると、前記後後駆動軸のみに駆動力が伝達される一軸駆動となることが好ましい。

また、前記後前ドライブギヤと前記後前リングギヤとのギヤ比が、前記後後ドライブギヤと前記後後リングギヤとのギヤ比と異なるギヤ比に設定されることが好ましい。

また、前記後前駆動軸又は前記後後駆動軸のうち、駆動力が伝達されていない駆動軸を上昇させて当該駆動軸に装着された駆動輪を路面から浮き上がらせるリフトアクスル装置をさらに備えてもよい。

本開示の技術によれば、車両走行中においても、「一軸駆動モード」及び「二軸駆動モード」の切り替えを容易に行うことができる後二軸駆動装置を提供することができる。

本発明の第一実施形態に係る車両を示す模式的な全体構成図である。 本発明の第一実施形態に係る後前デフ装置及び、後後デフ装置を示す模式図である。 本発明の第一実施形態に係る後二軸駆動装置を示す模式図である。 本発明の第一実施形態に係る「後前一軸駆動モード」を説明する模式図である。 本発明の第一実施形態に係る「後後一軸駆動モード」を説明する模式図である。 本発明の第一実施形態に係る「通常二軸駆動モード」を説明する模式図である。 本発明の第一実施形態に係る「デフロック二軸駆動モード」を説明する模式図である。 本発明の第二実施形態に係る後二軸駆動装置を示す模式図である。 本発明の他の実施形態に係る後二軸駆動装置を示す模式図である。

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態に係る後二軸駆動装置を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

［第一実施形態］
図１は、本実施形態に係る車両１を示す模式的な全体構成図である。車両１は、例えば、トラック等の後二軸駆動車両である。車両１には、動力源の一例としてエンジン１０が搭載されている。エンジン１０には、クラッチ装置１１を介して変速機１２が断接可能に接続されている。変速機１２には、プロペラシャフト１３を介してインターアクスルデファレンシャルギヤ装置（以下、中間デフ装置と称する）３０が接続されている。

中間デフ装置３０には、後前軸用入力シャフト１４（第３シャフトの一例）、後前軸用デファレンシャルギヤ装置（以下、後前デフ装置と称する）６０、左右の後前駆動軸１８Ｌ，Ｒを介して左右の後前駆動輪２０Ｌ，Ｒがそれぞれ接続されている。また、中間デフ装置３０には、後後軸用入力シャフト１５（第４シャフトの一例）、後後軸用デファレンシャルギヤ装置（以下、後後デフ装置）７０、左右の後後駆動軸１９Ｌ，Ｒを介して左右の後後駆動輪２１Ｌ，Ｒがそれぞれ接続されている。なお、図中において、符号２２Ｌ，Ｒは左右の前輪（操舵輪）、符号１００は電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ）、符号１０５は運転室に設けられたスイッチ装置をそれぞれ示している。

図２に示すように、後前デフ装置６０（後前差動装置の一例）は、潤滑油が封入された後前デフハウジング６１と、後前ドライブピニオンギヤ６２と、後前リングギヤ６３と、後前デフケース６４と、複数（例えば、４個）の後前デフピニオンギヤ６５と、左右一対の後前サイドギヤ６６，６７とを備えている。

後前ドライブピニオンギヤ６２は、後前軸用入力シャフト１４の出力端に一体回転可能に設けられている。後前ドライブピニオンギヤ６２は、後前リングギヤ６３と常時噛合する。

後前リングギヤ６３は、図示しないボルトにより後前デフケース６４に固定されている。後前デフピニオンギヤ６５は、後前デフケース６４の後前スパイダ軸６８に回転可能に軸支されている。後前デフピニオンギヤ６５は、左右の後前サイドギヤ６６，６７と常時噛合する。後前サイドギヤ６６，６７は、左右の後前駆動軸１８Ｌ，Ｒにそれぞれスプライン嵌合されている。

これら後前デフケース６４、後前デフピニオンギヤ６５、後前サイドギヤ６６，６７及び、後前スパイダ軸６８により、左右の後前駆動軸１８Ｌ，Ｒの回転差を許容しつつ駆動力を伝達する差動機構が構成されている。

後後デフ装置７０（後後差動装置の一例）は、潤滑油が封入された後後デフハウジング７１と、後後ドライブピニオンギヤ７２と、後後リングギヤ７３と、後後デフケース７４と、複数（例えば、４個）の後後デフピニオンギヤ７５と、左右一対の後後サイドギヤ７６，７７とを備えている。

後後ドライブピニオンギヤ７２は、後後軸用入力シャフト１５の出力端に一体回転可能に設けられている。後後ドライブピニオンギヤ７２は、後後リングギヤ７３と常時噛合する。

後後リングギヤ７３は、図示しないボルトにより後後デフケース７４に固定されている。後後デフピニオンギヤ７５は、後後デフケース７４の後後スパイダ軸７８に回転可能に軸支されている。後後デフピニオンギヤ７５は、左右の後後サイドギヤ７６，７７と常時噛合する。後後サイドギヤ７６，７７は、左右の後後駆動軸１９Ｌ，Ｒにそれぞれスプライン嵌合されている。

これら後後デフケース７４、後後デフピニオンギヤ７５、後後サイドギヤ７６，７７及び、後後スパイダ軸７８により、左右の後後駆動軸１９Ｌ，Ｒの回転差を許容しつつ駆動力を伝達する差動機構が構成されている。

本実施形態において、後前デフ装置６０のファイナルギヤ比（後前ドライブピニオンギヤ６２と後前リングギヤ６３とのギヤ比）は、高速走行に適した小さいギヤ比（例えば、約４．０）に設定され、後後デフ装置７０のファイナルギヤ比（後後ドライブピニオンギヤ７２と後後リングギヤ７３とのギヤ比）は、低速走行に適した大きいギヤ比（例えば、約６．０）に設定されている。

図３に示すように、中間デフ装置３０（中間差動装置の一例）は、潤滑油が封入された図示しない中間デフハウジングと、中間デフケース３１と、複数（例えば、４個）の中間デフピニオンギヤ３３と、中間前デフギヤ３４と、中間後デフギヤ３５と、スルーシャフト３６（第２シャフトの一例）と、アウターシャフト３７（第１シャフトの一例）と、中間出力シャフト３８（第４シャフトの一例）と、駆動ヘリカルギヤ４９と、従動ヘリカルギヤ５９と、第１結合機構４０と、第１同期機構８０と、第２結合機構４８と、第２同期機構８４と、第３結合機構５０と、第３同期機構９０とを備えている。

中間デフケース３１には、プロペラシャフト１３が一体回転可能に接続されている。中間デフピニオンギヤ３３は、中間デフケース３１の中間スパイダ軸３２に回転可能に軸支されている。

中間前デフギヤ３４は、中間デフピニオンギヤ３３と前側で噛合する。中間前デフギヤ３４には、スルーシャフト３６の入力端が一体回転可能に接続されている。

中間後デフギヤ３５は、中間デフピニオンギヤ３３と後側で噛合する。中間後デフギヤ３５には、スルーシャフト３６に挿通されたアウターシャフト３７の入力端が一体回転可能に接続されている。

これら中間デフケース３１、中間スパイダ軸３２、中間デフピニオンギヤ３３、中間前デフギヤ３４及び、中間後デフギヤ３５により、スルーシャフト３６とアウターシャフト３７との回転差を許容しつつ駆動力を伝達する差動機構が構成されている。

中間出力シャフト３８は、スルーシャフト３６の後端側に離間して配置されている。中間出力シャフト３８の出力端には、後後軸用入力シャフト１５の入力端がユニバーサルジョイント３９を介して接続されている。

駆動ヘリカルギヤ４９は、アウターシャフト３７の中間デフケース３１よりも出力側にスプライン嵌合等により一体回転可能に設けられている。駆動ヘリカルギヤ４９には、従動ヘリカルギヤ５９が常時噛合する。従動ヘリカルギヤ５９は、後前軸用入力シャフト１４の入力端側にニードルベアリング等を介して相対回転可能に設けられている。

第１結合機構４０は、アウターシャフト３７の出力端にスプライン嵌合等により一体回転可能に設けられた第１ハブ４１と、アウターシャフト３７から突出するスルーシャフト３６の出力端にスプライン嵌合等により一体回転可能に設けられて第１ハブ４１と対向する第２ハブ４２と、シフト移動により第１ハブ４１及び第２ハブ４２の外周歯と選択的に噛合可能な内周歯を有する第１スリーブ４４と、第１スリーブ４４をシフト移動させる第１アクチュエータ４６とを備えている。本実施形態において、第１結合機構４０は、第１スリーブ４４が第１ハブ４１のみと噛合する図３に示す状態を中立位置とし、該中立位置から第１スリーブ４４がシフト移動して第２ハブ４２と噛合することで、第１ハブ４１（アウターシャフト３７）と第２ハブ４２（スルーシャフト３６）とを結合させるように構成されている。

第１同期機構８０は、第２ハブ４２から第１ハブ４１側に突出する第１コーン部８１と、第１ハブ４１と第２ハブ４２との間に配された第１シンクロナイザリング８２とを備えている。第１コーン部８１は、第２ハブ４２に一体形成されており、その外周側には軸方向に対して傾斜するテーパ状の摩擦面が設けられている。第１シンクロナイザリング８２の内周側には、第１コーン部８１の摩擦面に摺接可能なテーパ状の摩擦面が形成されている。

第１同期機構８０は、第１スリーブ４４の第２ハブ４２側へのシフト移動に伴い第１シンクロナイザリング８２の摩擦面が第１コーン部８１の摩擦面に摺接して同期荷重を生じさせることで、第１ハブ４１（アウターシャフト３７）と第２ハブ４２（スルーシャフト３６）とを回転同期させるように構成されている。なお、第１スリーブ４４が第２ハブ４２のみと噛合する状態を第１結合機構４０の中立位置とする場合は、第１コーン部８１を第１ハブ４１側に設ければよい。

第２結合機構４８は、中間出力シャフト３８の入力端にスプライン嵌合等により一体回転可能に設けられて第２ハブ４２と対向する第３ハブ４３と、シフト移動により第２ハブ４２及び第３ハブ４３の外周歯と選択的に噛合可能な内周歯を有する第２スリーブ４５と、第２スリーブ４５をシフト移動させる第２アクチュエータ４７とを備えている。本実施形態において、第２結合機構４８は、第２スリーブ４５が第３ハブ４３のみと噛合する図３に示す状態を中立位置とし、該中立位置から第２スリーブ４５がシフト移動して第２ハブ４２と噛合することで、第３ハブ４３（中間出力シャフト３８）と第２ハブ４２（スルーシャフト３６）とを結合させるように構成されている。

第２同期機構８４は、第２ハブ４２から第３ハブ４３側に突出する第２コーン部８５と、第２ハブ４２と第３ハブ４３との間に配された第２シンクロナイザリング８６とを備えている。第２コーン部８５は、第２ハブ４２に一体形成されており、その外周側には軸方向に対して傾斜するテーパ状の摩擦面が設けられている。第２シンクロナイザリング８６の内周側には、第２コーン部８５の摩擦面に摺接可能なテーパ状の摩擦面が形成されている。

第２同期機構８４は、第２スリーブ４５の第２ハブ４２側へのシフト移動に伴い第２シンクロナイザリング８６の摩擦面が第２コーン部８５の摩擦面に摺接して同期荷重を生じさせることで、第３ハブ４３（中間出力シャフト３８）と第２ハブ４２（スルーシャフト３６）とを回転同期させるように構成されている。なお、第２スリーブ４５が第２ハブ４２のみと噛合する状態を第２結合機構４８の中立位置とする場合は、第２コーン部８５を第３ハブ４３側に設ければよい。

第３結合機構５０は、後前軸用入力シャフト１４の入力端にスプライン嵌合等により一体回転可能に設けられた第４ハブ５１と、従動ヘリカルギヤ５９に一体回転可能に設けられて第４ハブ５１と対向するドグギヤ５２と、シフト移動により第４ハブ５１の外周歯及びドグギヤ５２のドグ歯と選択的に噛合可能な内周歯を有する第３スリーブ５３と、第３スリーブ５３をシフト移動させる第３アクチュエータ５４とを備えている。本実施形態において、第３結合機構５０は、第３スリーブ５３が第４ハブ５１のみと噛合する図３に示す状態を中立位置とし、該中立位置から第３スリーブ５３がシフト移動してドグギヤ５２と噛合することで、第４ハブ５１（後前軸用入力シャフト１４）とドグギヤ５２（従動ヘリカルギヤ５９）とを結合させるように構成されている。

第３同期機構９０は、ドグギヤ５２から第４ハブ５１側に突出する第３コーン部９１と、ドグギヤ５２と第４ハブ５１との間に配された第３シンクロナイザリング９２とを備えている。第３コーン部９１は、ドグギヤ５２に一体形成されており、その外周側には軸方向に対して傾斜するテーパ状の摩擦面が設けられている。第３シンクロナイザリング９２の内周側には、第３コーン部９１の摩擦面に摺接可能なテーパ状の摩擦面が形成されている。

第３同期機構９０は、第３スリーブ５３の第４ハブ５１側へのシフト移動に伴い第３シンクロナイザリング９２の摩擦面が第３コーン部９１の摩擦面に摺接して同期荷重を生じさせることで、第４ハブ５１（後前軸用入力シャフト１４）とドグギヤ５２（従動ヘリカルギヤ５９）とを回転同期させるように構成されている。

本実施形態において、中間デフ装置３０は、（Ａ）駆動力を後前駆動軸１８Ｌ，Ｒのみに伝達する「後前一軸駆動モード」、（Ｂ）駆動力を後後駆動軸１９Ｌ，Ｒのみに伝達する「後後一軸駆動モード」、（Ｃ）中間デフ装置３０に差動を許容させつつ、駆動力を後前駆動軸１８Ｌ，Ｒ及び、後後駆動軸１９Ｌ，Ｒに伝達する「通常二軸駆動モード」、又は、（Ｄ）中間デフ装置３０をロックさせつつ、駆動力を後前駆動軸１８Ｌ，Ｒ及び、後後駆動軸１９Ｌ，Ｒに伝達する「デフロック二軸駆動モード」に選択的に切り替えられるようになっている。以下、各モードの詳細について説明する。

［後前一軸駆動モード］
図４に示すように、スイッチ装置１０５において、「Ａ：後前一軸駆動モード」がＯＮ操作されると、ＥＣＵ１００は、第１結合機構４０の第１アクチュエータ４６に第１スリーブ４４を第１ハブ４１と第２ハブ４２との両方に噛合する結合位置にシフト移動させる作動信号、第２結合機構４８の第２アクチュエータ４７に第２スリーブ４５を第２ハブ４２又は第３ハブ４３の何れか一方のみ（図示例では第３ハブ４３のみ）に噛合する中立位置にシフト移動させる作動信号及び、第３結合機構５０の第３アクチュエータ５４に第３スリーブ５３を第４ハブ５１とドグギヤ５２との両方に噛合する結合位置にシフト移動させる指示信号を出力する。

すなわち、「後前一軸駆動モード」が選択されると、第１結合機構４０によりアウターシャフト３７とスルーシャフト３６とが結合されると共に、第３結合機構５０により、従動ヘリカルギヤ５９と後前軸用入力シャフト１４とが結合され、さらに、第２結合機構４８によるスルーシャフト３６と中間出力シャフト３８との結合が解除されるようになる。

この状態で、プロペラシャフト１３が回転すると、中間前デフギヤ３４及び中間後デフギヤ３５が同一回転となるようにして回転する。中間後デフギヤ３５が回転すると、駆動力は、アウターシャフト３７→駆動ヘリカルギヤ４９→従動ヘリカルギヤ５９→後前軸用入力シャフト１４→後前デフ装置６０を介して左右の後前駆動軸１８Ｌ，Ｒに伝達される。一方、スルーシャフト３６と中間出力シャフト３８との結合は解除されているので、後後デフ装置７０には駆動力が伝達されない。すなわち、駆動力が、後後駆動軸１９Ｌ，Ｒには伝達されずに後前駆動軸１８Ｌ，Ｒのみに伝達される後前一軸駆動となる。

本実施形態において、後前デフ装置６０のファイナルギヤ比は、特に高速走行に適した小さいギヤ比で設定されている。すなわち、大きな駆動力を必要としない空荷時等に高速走行する際は、「後前一軸駆動モード」を選択することで、高速ギヤ比での走行が可能となり、燃費性能を効果的に向上することができる。

また、「後前一軸駆動モード」への切り替え時には、第１同期機構８０により第１ハブ４１（アウターシャフト３７）と第２ハブ４２（スルーシャフト３６）とが回転同期されると共に、第３同期機構９０により第４ハブ５１（後前軸用入力シャフト１４）とドグギヤ５２（従動ヘリカルギヤ５９）とが回転同期されるように構成されている。これにより、車両走行時においても、ギヤ鳴りや各噛合要素の破損等を生じることなく、「後前一軸駆動モード」への切り替えを容易に行うことが可能になる。

［後後一軸駆動モード］
図５に示すように、スイッチ装置１０５において、「Ｂ：後後一軸駆動モード」がＯＮ操作されると、ＥＣＵ１００は、第１結合機構４０の第１アクチュエータ４６に第１スリーブ４４を第１ハブ４１又は第２ハブ４２の何れか一方のみ（図示例では第１ハブ４１のみ）に噛合する中立位置にシフト移動させる作動信号、第２結合機構４８の第２アクチュエータ４７に第２スリーブ４５を第２ハブ４２と第３ハブ４３との両方に噛合する結合位置にシフト移動させる作動信号及び、第３結合機構５０の第３アクチュエータ５４に第３スリーブ５３を第４ハブ５１のみに噛合する中立位置にシフト移動させる指示信号を出力する。

すなわち、「後後一軸駆動モード」が選択されると、第２結合機構４８によりスルーシャフト３６と中間出力シャフト３８とが結合されると共に、第１結合機構４０によるアウターシャフト３７とスルーシャフト３６との結合及び、第３結合機構５０による従動ヘリカルギヤ５９と後前軸用入力シャフト１４との結合が解除されるようになる。

この状態で、プロペラシャフト１３が回転すると、中間前デフギヤ３４及び中間後デフギヤ３５が差動を許容しながら回転する。中間前デフギヤ３４が回転すると、駆動力は、スルーシャフト３６→中間出力シャフト３８→後後軸用入力シャフト１５→後後デフ装置７０を介して左右の後後駆動軸１９Ｌ，Ｒに伝達される。一方、従動ヘリカルギヤ５９と後前軸用入力シャフト１４との結合は解除されているので、後前デフ機構６０には駆動力が伝達されない。すなわち、駆動力が、後前駆動軸１８Ｌ，Ｒには伝達されずに後後駆動軸１９Ｌ，Ｒのみに伝達される後後一軸駆動となる。

本実施形態において、後後デフ装置７０のファイナルギヤ比は、特に低速走行に適した大きいギヤ比で設定されている。すなわち、大きな駆動力を必要とする積載状態での発進時や坂道発進時、或は、超低速走行をする場合等に「後後一軸駆動モード」を選択することで、低速ギヤ比での走行が可能となり、車両１の発進や低速走行に必要な駆動力を効果的に得ることができる。

また、「後後一軸駆動モード」への切り替え時には、第２同期機構８４により第３ハブ４３（中間出力シャフト３８）と第２ハブ４２（スルーシャフト３６）とが回転同期されるように構成されている。これにより、車両走行時においても、ギヤ鳴りや各噛合要素の破損等を生じることなく、「後後一軸駆動モード」への切り替えを容易に行うことが可能になる。

［通常二軸駆動モード］
図６に示すように、スイッチ装置１０５において、「Ｃ：通常二軸駆動モード」がＯＮ操作されると、ＥＣＵ１００は、第１結合機構４０の第１アクチュエータ４６に第１スリーブ４４を第１ハブ４１又は第２ハブ４２の何れか一方のみ（図示例では第１ハブ４１のみ）に噛合する中立位置にシフト移動させる作動信号、第２結合機構４８の第２アクチュエータ４７に第２スリーブ４５を第２ハブ４２と第３ハブ４３との両方に噛合する結合位置にシフト移動させる作動信号及び、第３結合機構５０の第３アクチュエータ５４に第３スリーブ５３を第４ハブ５１とドグギヤ５２との両方に噛合する結合位置にシフト移動させる指示信号を出力する。

すなわち、「通常二軸駆動モード」が選択されると、第２結合機構４８によりスルーシャフト３６と中間出力シャフト３８とが結合されると共に、第３結合機構５０により、従動ヘリカルギヤ５９と後前軸用入力シャフト１４とが結合され、さらに、第１結合機構４０によるアウターシャフト３７とスルーシャフト３６との結合が解除されるようになる。

この状態で、プロペラシャフト１３が回転すると、中間前デフギヤ３４及び中間後デフギヤ３５が差動を許容しながら回転する。中間後デフギヤ３５が回転すると、駆動力は、アウターシャフト３７→駆動ヘリカルギヤ４９→従動ヘリカルギヤ５９→後前軸用入力シャフト１４→後前デフ装置６０を介して左右の後前駆動軸１８Ｌ，Ｒに伝達される。一方、中間前デフギヤ３４が回転すると、駆動力は、スルーシャフト３６→中間出力シャフト３８→後後軸用入力シャフト１５→後後デフ装置７０を介して左右の後後駆動軸１９Ｌ，Ｒに伝達される。すなわち、中間デフ装置３０による中間前デフギヤ３４及び中間後デフギヤ３５の差動が許容された状態で、駆動力が、後前駆動軸１８Ｌ，Ｒ及び、後後駆動軸１９Ｌ，Ｒの両方に伝達される二軸駆動となる。

本実施形態において、後前デフ装置６０のファイナルギヤ比は小さいギヤ比（例えば、４．０）に設定され、後後デフ装置７０のファイナルギヤギヤ比は大きいギヤ比（例えば、６．０）に設定されている。すなわち、駆動力を必要とする積載走行時に「通常二軸駆動モード」を選択することで、中間デフ装置３０に差動を許容させつつ、車両１の最終変速比を後前デフ装置６０及び後後デフ装置７０の各ファイナルギヤ比の平均値（＝（４．０＋６．０）／２＝５．０）にして走行することが可能となり、燃費性能を効果的に向上することができる。

また、「通常二軸駆動モード」への切り替え時には、第２同期機構８４により第３ハブ４３（中間出力シャフト３８）と第２ハブ４２（スルーシャフト３６）とが回転同期されると共に、第３同期機構９０により第４ハブ５１（後前軸用入力シャフト１４）とドグギヤ５２（従動ヘリカルギヤ５９）とが回転同期されるように構成されている。これにより、車両走行時においても、ギヤ鳴りや各噛合要素の破損等を生じることなく、「通常二軸駆動モード」への切り替えを容易に行うことが可能になる。

［デフロック二軸駆動モード］
図７に示すように、スイッチ装置１０５において、「Ｄ：デフロック二軸駆動モード」がＯＮ操作されると、ＥＣＵ１００は、第１結合機構４０の第１アクチュエータ４６に第１スリーブ４４を第１ハブ４１と第２ハブ４２との両方に噛合する結合位置にシフト移動させる作動信号、第２結合機構４８の第２アクチュエータ４７に第２スリーブ４５を第２ハブ４２と第３ハブ４３との両方に噛合する結合位置にシフト移動させる作動信号及び、第３結合機構５０の第３アクチュエータ５４に第３スリーブ５３を第４ハブ５１とドグギヤ５２との両方に噛合する結合位置にシフト移動させる指示信号を出力する。

すなわち、「デフロック二軸駆動モード」が選択されると、第１結合機構４０によりアウターシャフト３７とスルーシャフト３６とが結合されると共に、第２結合機構４８によりスルーシャフト３６と中間出力シャフト３８とが結合され、さらに、第３結合機構５０により、従動ヘリカルギヤ５９と後前軸用入力シャフト１４とが結合されるようになる。

この状態で、プロペラシャフト１３が回転すると、中間前デフギヤ３４及び中間後デフギヤ３５が同一回転となるように回転する。中間後デフギヤ３５が回転すると、駆動力は、アウターシャフト３７→駆動ヘリカルギヤ４９→従動ヘリカルギヤ５９→後前軸用入力シャフト１４→後前デフ装置６０を介して左右の後前駆動軸１８Ｌ，Ｒに伝達される。一方、中間前デフギヤ３４が回転すると、駆動力は、スルーシャフト３６→中間出力シャフト３８→後後軸用入力シャフト１５→後後デフ装置７０を介して左右の後後駆動軸１９Ｌ，Ｒに伝達される。

すなわち、中間デフ装置３０がデフロックされた状態で、駆動力が、後前駆動軸１８Ｌ，Ｒ及び、後後駆動軸１９Ｌ，Ｒの両方に伝達される二軸駆動となる。これにより、後前駆動軸１８Ｌ，Ｒ又は後後駆動軸１９Ｌ，Ｒの一方が空転してしまう状態が発生しても、他方の駆動軸は回転が維持されるので、泥濘から車両１を効果的に脱出させることが可能になる。

また、「デフロック二軸駆動モード」への切り替え時には、第１同期機構８０により第１ハブ４１（アウターシャフト３７）と第２ハブ４２（スルーシャフト３６）とが回転同期されると共に、第２同期機構８４により第３ハブ４３（中間出力シャフト３８）と第２ハブ４２（スルーシャフト３６）とが回転同期され、さらに、第３同期機構９０により第４ハブ５１（後前軸用入力シャフト１４）とドグギヤ５２（従動ヘリカルギヤ５９）とが回転同期されるように構成されている。これにより、車両走行時においても、ギヤ鳴りや各噛合要素の破損等を生じることなく、「デフロック二軸駆動モード」への切り替えを容易に行うことが可能になる。

以上詳述したように、本実施形態によれば、後前デフ装置６０のファイナルギヤ比は、高速走行に適した小さいギヤ比に設定され、後後デフ装置７０のファイナルギヤ比は、低速走行に適した大きいギヤ比に設定されている。また、中間デフ装置３０が、各結合機構４０，４８,５０により、「後前一軸駆動モード」、「後後一軸駆動モード」、「通常二軸駆動モード」又は、「デフロック二軸駆動モード」の計４つのモードに選択的に切り替えられるようになっている。

すなわち、大きな駆動力を必要としない空荷時等に高速走行する際は、「後前一軸駆動モード」を選択することで、高速ギヤ比での走行が可能となり、燃費性能を効果的に向上することができる。また、大きな駆動力を必要とする積載状態での発進時や坂道発進時、或は、超低速走行をする場合等に「後後一軸駆動モード」を選択することで、低速ギヤ比での走行が可能となり、車両１の発進や低速走行に必要な駆動力を効果的に得ることができる。また、駆動力を必要とする積載走行時に「通常二軸駆動モード」を選択することで、中間デフ装置３０に差動を許容させつつ、車両１の最終変速比を後前デフ装置６０及び後後デフ装置７０の各ファイナルギヤ比の平均値にして走行することが可能となり、燃費性能を効果的に向上することができる。また、変速機１２にギヤ列や副変速機等を追加することなく車両１の最終変速比を変更することが可能となり、変速機１２のコンパクト化や軽量化を効果的に図ることができる。

また、各モードへの切り替え時には、結合機構４０，４８，５０により結合対象とされる各噛合要素４１，４２，４３，５１，５２が、同期機構８０，８４，９０によって回転同期されるように構成されている。これにより、車両走行時においても、ギヤ鳴りや各噛合要素の破損等を生じることなく、各モードの切り替えを容易に行うことができる。

［第二実施形態］
図８は、第二実施形態に係る後二軸駆動装置を示す模式図である。第二実施形態の後二軸駆動装置は、第一実施形態に、エアスプリング２１０Ｆ，Ｒ等を含むリフトアクスル装置２００Ｆ，Ｒを追加したものである。

より具体的には、図８に示すように、スイッチ装置１０５において、「Ａ：後前一軸駆動モード」が選択された際は、リフトアクスル装置２００Ｒのエアスプリング２１０Ｒからエアを排出して、後後駆動軸１９Ｌ，Ｒを上方にリフトさせ、後後駆動輪を路面から浮上させる。一方、「Ｂ：後後一軸駆動モード」が選択された際は、図示を省略するが、リフトアクスル装置２００Ｆのエアスプリング２１０Ｆからエアを排出して、後前駆動軸１８Ｌ，Ｒを上方にリフトさせ、後前駆動輪を路面から浮上させる。

このように、非駆動状態となる駆動輪をリフトアクスル装置２００Ｆ，Ｒにより路面から浮上させることで、転動抵抗や差動装置６０，７０の機械的なフリクションを効果的に低減することが可能となり、燃費性能をさらに向上することができる。

［その他］
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。

例えば、上記各実施形態において、後前デフ装置６０のファイナルギヤ比は後後デフ装置７０のファイナルギヤ比よりも小さく設定されるものとして説明したが、これらギヤ比の大小を入れ替えて構成してもよく、或は、これらファイナルギヤ比を同じ値に設定してもよい。

また、図９に示すように、従動ヘリカルギヤ５９を後前軸用入力シャフト１４に一体回転可能に設けると共に、第３結合機構５０及び第３同期機構９０を省略し、「後前一軸駆動モード」、「通常二軸駆動モード」及び、「デフロック二軸駆動モード」の計３つのモードに選択的に切り替え可能に構成してもよい。この構成において、「後前一軸駆動モード」にて高速ギヤ比が必要な場合は、後前デフ装置６０のファイナルギヤ比を後後デフ装置７０のファイナルギヤ比よりも小さく設定し、「後前一軸駆動モード」にて低速ギヤ比が必要な場合は、後前デフ装置６０のファイナルギヤ比を後後デフ装置７０のファイナルギヤ比よりも大きく設定すればよい。

また、同期機構８０，８４，９０は、各テーパ部８１，８５，９１の摩擦面と各シンクロナイザリング８２，８６，９２の摩擦面との摺接により同期荷重を生じさせるものとして説明したが、これらの機構を廃止し、後前駆動輪２０Ｌ，Ｒ及び、又は後後駆動輪２１Ｌ，Ｒに作用するブレーキ力を用いて各噛合要素を回転同期させるように構成してもよい。

また、車両１はトラックに限定されず、後二軸駆動車両であれば、トラック以外の他の車両にも広く適用することができる。

１ 車両
１０ エンジン
１１ クラッチ装置
１２ 変速機
１３ プロペラシャフト
１４ 後前軸用入力シャフト
１５ 後後軸用入力シャフト
１８Ｌ，Ｒ 後前駆動軸
１９Ｌ，Ｒ 後後駆動軸
３０ 中間デフ装置
３６ スルーシャフト
３７ アウターシャフト
４０ 第１結合機構
４８ 第２結合機構
５０ 第３結合機構
６０ 後前デフ装置
６２ 後前ドライブピニオンギヤ
６３ 後前リングギヤ
７０ 後後デフ装置
７２ 後後ドライブピニオンギヤ
７３ 後後リングギヤ
８０ 第１同期機構
８１ 第１コーン部
８２ 第１シンクロナイザリング
８４ 第２同期機構
８５ 第２コーン部
８６ 第２シンクロナイザリング
９０ 第３同期機構
９１ 第３コーン部
９２ 第３シンクロナイザリング

Claims (4)

1. 駆動源から駆動力が伝達されるプロペラシャフトと、
   前記プロペラシャフトからの駆動力を第１シャフト及び第２シャフトに中間差動機構を介して分配可能な中間差動装置と、
   前記第１シャフトからの駆動力が伝達可能な第３シャフトと、
   前記第２シャフトからの駆動力が伝達可能な第４シャフトと、
   前記第３シャフトからの駆動力を、少なくとも、該第３シャフトに設けられた後前ドライブギヤ、該後前ドライブギヤと噛合する後前リングギヤ、後前差動機構を介して左右の後前駆動軸に伝達する後前差動装置と、
   前記第４シャフトからの駆動力を、少なくとも、該第４シャフトに設けられた後後ドライブギヤ、該後後ドライブギヤと噛合する後後リングギヤ、後後差動機構を介して左右の後後駆動軸に伝達する後後差動装置と、
   前記第１シャフトと前記第２シャフトとを選択的に結合させて、前記中間差動機構をロック可能な第１結合機構と、
   前記第１結合機構により前記第１シャフトと前記第２シャフトとが結合される際に、前記第１シャフトと前記第２シャフトとの間に同期荷重を生じさせて当該第１及び第２シャフトを回転同期させる第１同期機構と、
   前記第２シャフトと前記第４シャフトとを選択的に結合させて、前記第２シャフトから前記第４シャフトへの駆動力を断接可能な第２結合機構と、
   前記第２結合機構により前記第２シャフトと前記第４シャフトとが結合される際に、前記第２シャフトと前記第４シャフトとの間に同期荷重を生じさせて当該第２及び第４シャフトを回転同期させる第２同期機構と、を備え、
   前記第２結合機構により前記第２シャフトと前記第４シャフトとが結合されると、前記後前駆動軸及び前記後後駆動軸に駆動力が伝達される二軸駆動となり、
   前記第２結合機構による前記第２シャフトと前記第４シャフトとの結合が解除されると、前記後前駆動軸のみに駆動力が伝達される一軸駆動となる
   ことを特徴とする後二軸駆動装置。
2. 前記第１シャフトと前記第３シャフトとを選択的に結合させて前記第１シャフトから前記第３シャフトへの駆動力を断接可能な第３結合機構と、
   前記第３結合機構により前記第１シャフトと前記第３シャフトとが結合される際に、前記第１シャフトと前記第３シャフトとの間に同期荷重を生じさせて当該第１及び第３シャフトを回転同期させる第３同期機構と、をさらに備え、
   前記第２結合機構により前記第２シャフトと前記第４シャフトとが結合され、前記第３結合機構による前記第１シャフトと前記第３シャフトとの結合が解除されると、前記後後駆動軸のみに駆動力が伝達される一軸駆動となる
   請求項１に記載の後二軸駆動装置。
3. 前記後前ドライブギヤと前記後前リングギヤとのギヤ比が、前記後後ドライブギヤと前記後後リングギヤとのギヤ比と異なるギヤ比に設定された
   請求項１又は２に記載の後二軸駆動装置。
4. 前記後前駆動軸又は前記後後駆動軸のうち、駆動力が伝達されていない駆動軸を上昇させて当該駆動軸に装着された駆動輪を路面から浮き上がらせるリフトアクスル装置をさらに備える
   請求項１から３の何れか一項に記載の後二軸駆動装置。

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