JP5941136B2

JP5941136B2 - 動力伝達装置

Info

Publication number: JP5941136B2
Application number: JP2014506561A
Authority: JP
Inventors: グライス，バーンド; ガーディング，オースティン・アール; ボック，ジェイソン
Original assignee: ジーケーエヌ・ドライブライン・ニュートン・エルエルシイ
Priority date: 2011-04-20
Filing date: 2012-04-20
Publication date: 2016-06-29
Anticipated expiration: 2032-04-20
Also published as: PL2699441T3; US9182012B2; WO2012145580A1; EP2699441B1; EP2699441A4; US20140020490A1; JP2014523357A; CN103596794B; KR101904450B1; KR20140021669A; EP2699441A1; CN103596794A

Description

関連出願

本願は、２０１２年４月２０日付で出願した、米国仮特許出願第６１／４７７，５７０号の優先権を主張するものである。この米国仮特許出願第６１／４７７，５７０号全体が、本明細書の内容となる。

本願は、概して、自動車用ドライブトレインの分野に関する。特に、本願は、駆動トルクを後輪に選択的に供給するためにドライブトレインシステムで使用する動力伝達装置であって、起動及び停止サイクルを調節して、速度及び効率を最適化できるカムアセンブリによって、起動及び停止する動力伝達装置に関する。

幾つかの自動車では（トラックやスポーツユーティリティビークルでは、より一般的に）、切替可能な四輪駆動を提供するドライブトレインを有することが知られている。これらのシステムは、通常、トランスミッションによって駆動するプロペラシャフトからのトルクによって、連続的に駆動する後輪を有する。これらのシステムは、ユーザがレバー（例えば、シフタ、スイッチ）を通じてトルクの一部を後輪から前輪に再供給するトランスファケースを係合するような、ユーザが切替可能な四輪駆動を有する傾向がある。これらのシステムは、雪やオフロードといった状態で発生する滑りやすい状態等の、低トラクション状態中に動作するように主に設計されている。

他の自動車（より一般的には、セダン等の乗用車）では、全輪駆動（ＡＷＤ）を提供するドライブトレインを有することが知られている。これらのシステムは、通常、片方の組の車輪（通常、前輪）をトランスミッションからのトルクによって駆動させ、必要に応じて、トルクを、クラッチシステムを作動することによって、他方の組の車輪（通常、後輪）に再供給する。前輪の角速度が、後輪の角速度から所定量異なる、つまりトルクがトラクションを上回ったために、前輪のスリップが発生していることを示すと、このトルクの再供給を、自動車が自動的に伝達できる。自動車が、車輪間にそうした角速度差があると判定すると、自動車は、クラッチ機構を係合させ、該クラッチ機構が、ドライブシャフトを、パワートレインを介して生成したトルクの一部を後輪に再供給する動作用パワートレインに結合する。このシステムは、スリップ車輪に対して駆動するトルクを、再びトラクションを達成するポイントまで、低減させ、低減したトルクをスリップしていない車輪に再供給する。より効率的にトルクを再供給する（即ち、パワー損失を低減する）ことによって、運転者が選択可能なＡＷＤ性能を提供するドライブトレインシステムを備えると、有利であろう。また、従来のＡＷＤシステムより低コストで、且つ高い信頼性で製造できるＡＷＤドライブトレインシステムを有すると、有利であろう。

一実施形態は、トルクを伝達するために車両で使用する動力伝達装置に関する。動力伝達装置は、第１装置からトルクを受承するよう構成した第１シャフト、第２装置からトルクを出力するよう構成した第２シャフト、及び第１シャフトから第２シャフトにトルクを選択的に伝達する起動アセンブリを含む。起動アセンブリは、摺動カム、回転カム、摺動カムに対して回転カムを選択的に回転するよう構成したアクチュエータ、及び可動ギヤを含む。上記ギヤを、摺動カムによって、トルクを第１シャフトから第２シャフトに上記ギヤを通じて伝達する第１係合位置と、トルクを第２シャフトに伝達しない第２分断位置との間で移動するよう構成する。回転カムと摺動カムとの間の相対回転により、摺動カムを移動させ、それによりギヤを、第１係合位置と第２分断位置との間で移動させる。

例示的な実施形態によるドライブトレインシステムの概略平面図である。図１のドライブトレインシステム等のドライブトレインシステム内で使用するよう構成した動力伝達装置の例示的な実施形態の断面図であり、停止動作モードで、分離シャフトをインプットシャフトから切断した状態で構成して示している。起動動作モードで、分離シャフトをインプットシャフトと結合した状態で構成した、図２の動力伝達装置を説明する断面図である。図２の動力伝達装置の起動アセンブリの例示的実施形態に関する詳細図である。図２の動力伝達装置等の、動力伝達装置の起動アセンブリで使用する摺動カムの例示的な実施形態に関する斜視図である。図２の動力伝達装置等の、動力伝達装置の起動アセンブリで使用する回転カムの例示的な実施形態に関する斜視図である。回転カムの１回転に対する回転カムの角回転の関数として、摺動カムの変位を示すグラフである。回転カムの３分の１回転に対する回転カムの角回転の関数として、摺動カムの変位を示すグラフである。

全体的に図面を参照して、本明細書で開示するのは、前駆動輪組から後駆動輪組へ等、推進力を伝達する車両のパワートレイン又はドライブトレインシステムで使用する動力伝達装置である。本明細書で開示する動力伝達装置は、トルクを受承するよう構成した第１シャフト又はインプットシャフト、トルクを出力するよう構成した第２シャフト又は分離シャフト、及び第１シャフトを第２シャフトに結合する／第２シャフトを第１シャフトから切断することによって、第１シャフトから第２シャフトに選択的にトルクを伝達する起動アセンブリを含むことができる。起動アセンブリは、可動ギヤ、摺動カム、回転カム、摺動カムに対して回転カムを選択的回転するよう構成したアクチュエータを含むことができる。ギヤを、第１係合位置と第２分断位置との間で、摺動カムによって、移動又は摺動するよう構成できる。第１係合位置では、トルクを、可動ギヤを通じて、第１シャフトから第２シャフトに伝達する。第２分断位置では、トルクを第２シャフトに伝達しない。つまり、ギヤの分断位置では、第１シャフトから第２シャフトに全くトルクを伝達しない。更に、回転カムと摺動カムとの間の相対回転により、摺動カムを移動し、それにより、ギヤを、第１係合位置と第２分断位置との間で移動することができる。

図１は、自動車で使用するように構成され、推進力を提供して、自動車を推進又は走行させるパワートレイン又はドライブトレインシステム１０について説明している。例示的な実施形態によると、ドライブトレインシステム１０は、エンジン１３、トランスミッション１５、ファイナルドライブユニット１７、フロントディファレンシャルアセンブリ１９、第１（又は前部右側）ドライブシャフト２１、第２（又は前部左側）ドライブシャフト２３、第３（又は後部右側）ドライブシャフト２５、第３（又は後部右側）車輪２６、第４（又は後部左側）ドライブシャフト２７、第１（又は前部右側）車輪２２、第２（又は前部左側）車輪２６、第４（又は後部左側）車輪２８、プロペラシャフト２９、動力伝達装置３０、及びリヤドライブユニット９０を含む。エンジン１３を、車両下で横断方向、又は直列に長手方向に取付けることができ、出力及びトルクをトランスミッション１５に供給するよう構成し、上記トランスミッション１５を、適宜、パワー及びトルクをファイナルドライブユニット１７に供給するよう構成する。ファイナルドライブユニット１７を、パワー及びトルクをフロントディファレンシャルアセンブリ１９に供給するよう構成し、ファイナルドライブユニット１７は、トルクをフロントディファレンシャルアセンブリ１９の噛合う相手方のギヤにトルクを伝達するよう構成できる、少なくとも１つのべベルギヤ、ハイポイドギヤ、又はハスバギヤを含むことができる。第１及び第２ドライブシャフト２１、２３を、フロントディファレンシャルアセンブリ１９に回転可能に結合し、それにより、駆動トルクをエンジン１３から、トランスミッション１５を通じて、ファイナルドライブユニット１７を通じてフロントディファレンシャルアセンブリ１９に伝達可能になり、その結果、第１及び第２ドライブシャフト２１、２３を駆動する。フロントディファレンシャルアセンブリ１９は、第１及び第２ドライブシャフト２１、２３を異なる角速度で回転可能にして、１本のドライブシャフトによって車両の旋回又はトラクション損失を調節するギヤトレインを含む。

動力伝達装置（ＰＴＵ：ｐｏｗｅｒｔｒａｎｓｆｅｒｕｎｉｔ）３０は、フロントディファレンシャルアセンブリ１９の部品（例えば、ケース、キャリヤ、サイドギヤ）と結合できるインプットシャフト３１、及び上記インプットシャフト３１をＰＴＵ３０のギヤアセンブリを通じてプロペラシャフト２９と選択的に結合できる起動アセンブリ５０を含む。カム及びギヤアセンブリ及び起動アセンブリ５０を含む動力伝達装置３０について、以下でより詳細に述べる。例示的な実施形態によると、ドライブトレインは、車両の第１車輪２２を回転するために第１ドライブシャフト２１に連結する中間ドライブシャフト２０を含む。

車両の電子制御装置（ＥＣＵ：ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｃｏｎｔｒｏｌｕｎｉｔ）又は電子制御モジュール（ＥＣＭ：ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｕｌｅ）は、起動アセンブリ５０の係合を作動させ、ＰＴＵ３０を通じてプロペラシャフト２９をインプットシャフト３１に結合させることができる。プロペラシャフト２９を、リヤディファレンシャルアセンブリ９２を含むリヤドライブユニット（ＲＤＵ：ｒｅａｒｄｒｉｖｅｕｎｉｔ）９０に結合する。従って、プロペラシャフト２９を通じて伝達したトルクを、リヤディファレンシャルアセンブリ９２に伝達できる。リヤディファレンシャルアセンブリ９２は、第３及び第４ドライブシャフト２５、２７を異なる角速度で回転可能にして、１本のドライブシャフトによって車両の旋回又はトラクション損失を調節するギヤトレインを含む。また、車両のＥＣＵは、ＲＤＵ９０内に含む１つ又は複数の第２クラッチ機構９４を、略同時に係合させる真空システム又は別の作動システム（例えば、油圧システム、電子システム）も作動させ、それにより、トルクをリヤディファレンシャルアセンブリ９２から第３と第４ドライブシャフト２５、２７の両方に伝達する。真空又は作動システムを、起動アセンブリ５０の作動に続き、ドライブトレインシステム１０の速度を上げた後に、起動できる、或いは起動アセンブリ５０を作動する前に起動できる。

図２乃至図６は、図１のドライブトレインシステム１０等のドライブトレインシステムで使用するＰＴＵ３０の例示的な実施形態を説明している。ＰＴＵ３０は、インプットシャフト３１、分離シャフト３６、起動アセンブリ５０、及びＰＴＵ３０の少なくとも一部を囲むよう構成したハウジング４０を含む。インプットシャフト３１を、フロントディファレンシャルアセンブリ１９の部品（例えば、ケース、キャリヤ、サイドギヤ）から等の入力トルクを受承し、回転軸３４周りにインプットシャフト３１を回転させるよう構成する。例示的な実施形態によると、インプットシャフト３１を、フロントディファレンシャルアセンブリ１９のケースと結合して、ディファレンシャルアセンブリからトルクを受承する中空管部材とする。インプットシャフト３１を、鋼鉄、アルミニウム、アルミ合金、又は自動車の耐用期間中必要なトルクを伝達できる程十分頑丈な、他の適当な材料から作製することができる。

例示的な実施形態によると、インプットシャフト３１を、車両の長手（又は走行）方向を横断する方向に延伸するよう構成し、インプットシャフト３１は、第１端３２及び第２端３３を含む。第２端３３を、フロントディファレンシャルアセンブリ１９と結合でき、その結果、フロントディファレンシャルアセンブリ１９を通じて伝達するトルクにより、略同じトルク及び回転数で、対応する回転方向に、インプットシャフト３１を駆動できる。第１端３２を、受承したトルクを、起動アセンブリ５０を通じて分離シャフト３６等へ、出力（又は伝達）するよう構成できる。例示的な実施形態によると、インプットシャフト３１の第１端３２は、ギヤ噛合によって、起動アセンブリ５０の部品（例えば、係合部材）等、別の装置の相手側ギヤ歯に係合するよう構成したギヤ歯を有するギヤ４８を含む。インプットシャフト３１のギヤ４８を、スパーギヤ、ハスバギヤ、ベベルギヤ、又は運動を通じてトルクを伝達する適切に形成した任意のギヤとして、構成できる。ギヤ４８を、インプットシャフト３１と一体的に形成でき、又は別々に形成して、その後溶接等の任意の適切な加工方法によってインプットシャフト３１に連結でき、ギヤ４８とインプットシャフト３１は、一部材として動作する。

分離シャフト３６を、回転軸３４周りに選択的に回転させてトルクを伝達するよう構成する。例示的な実施形態によれば、分離シャフト３６を、インプットシャフト３１のギヤ４８を通じて、及び起動アセンブリ５０を通じて、インプットシャフト３１に選択的に結合して、トルクをインプットシャフト３１から分離シャフト３６に伝達するよう構成する。起動アセンブリ５０を起動すると、分離シャフト３６を、インプットシャフト３１に選択的に結合して、略同じトルク及び回転数で回転する。起動アセンブリ５０を停止すると、分離シャフト３６を、インプットシャフト３１から選択的に切断し、それによって、インプットシャフト３１から分離シャフト３６にトルクが全く伝達されなくなる。インプットシャフト３１と分離シャフト３６を切断すると、両シャフトは、異なる回転数とトルクで回転できる。

例示的な実施形態によると、分離シャフト３６を、第１端３７、第２端３８及び第１端３７と第２端３８との間に設けてトルクを伝達する第１ギヤ３９を含むよう構成する。他の実施形態によると、第１ギヤ３９を、第１端に、第２端に、又は分離シャフト３６の長さに沿った任意の場所に設けることができる。第１及び第２端３７、３８を、同様な又は異なる直径を有する中空管として構成できる。例えば、分離シャフト３６を、同様の内径を有することができ、異なる外径を有することができる第１及び第２端３７、３８で、構成できる。第１ギヤ３９を、スパーギヤ、ハスバギヤ、ベベルギヤ、又は運動を通じてトルクを伝達する適切に形成した任意のギヤとして、構成できる。分離シャフト３６を、鋼鉄、アルミニウム、アルミ合金、又は自動車の耐用期間中必要なトルクを伝達できる程十分頑丈な、他の適当な材料から作製することができる。

例示的な実施形態によると、分離シャフト３６の第１端３７は、分離シャフト３６と一体的に形成した第２ギヤ４７を含み、第２ギヤ４７は、起動アセンブリ５０等の装置によって係合すると、トルクを伝達するよう構成したギヤ歯を含む。分離シャフト３６の第２ギヤ４７を、スパーギヤ、ハスバギヤ、ベベルギヤヤ、又は運動を通じてトルクを伝達する適切に形成した任意のギヤとして、構成できる。他の実施形態によれば、第２ギヤ４７を、第２端等、分離シャフト３６の長さに沿った任意の場所に構成できる、及び／又は第２ギヤ４７を、分離シャフト３６と別々に形成して、その後溶接等の任意の適切な加工方法によって分離シャフト３６に連結できる。

ＰＴＵ３０は、ＰＴＵ部品の回転で発生する摩擦を軽減すること等によって、ＰＴＵ部品間の相対回転の効率を高めるために、ベアリングを含むことができる。例示的な実施形態によると、ベアリング又はニードルベアリング４１を、分離シャフト３６とインプットシャフト３１との間に設けて、分離シャフト３６に対してインプットシャフト３１を効率的に回転可能にできる。例えば、ＰＴＵ３０は、分離シャフト３６の第１端３７とインプットシャフト３１の第１端３２との間に設ける第１ニードルベアリング４１を含むことができ、分離シャフト３６の第２端３８とインプットシャフト３１の第２端３３との間に設ける第２ニードルベアリング４１を含むことができ、両ベアリング４１により、分離シャフト３６に対してインプットシャフト３１が同心で効率的に回転可能になる。ＰＴＵ３０は、更なるベアリングを含むことができる。例えば、ＰＴＵ３０は、ハウジング４０及び／又はインプットシャフト３１に対して分離シャフト３６を同心に効率的に回転可能にするために、ハウジング４０と分離シャフト３６との間に設けるベアリング４２を含むことができる。

別の例示的な実施形態によると、起動アセンブリ５０を、起動すると、分離シャフト３６をインプットシャフト３１に結合するよう構成し、停止すると、分離シャフト３６をインプットシャフト３１から切断するよう構成する。起動アセンブリ５０を起動すると、インプットシャフト３１からのトルクを、分離シャフト３６に伝達し、その結果分離シャフトがインプットシャフトと同じ回転数及びトルクで回転する。起動アセンブリ５０を停止すると、インプットシャフト３１から分離シャフト３６にトルクを全く伝達せず、インプットシャフトは、分離シャフトとは異なる可能性があるトルク及び回転数で回転する。

例示的な実施形態によると、起動アセンブリ５０は、回転カム５１、摺動カム５２、係合ギヤ５４、及びアクチュエータ５７を含む。アクチュエータ５７を、回転カム５１を所定の角度移動（例えば、１２０°、１０°等）回転するよう構成でき、上記回転カム５１の回転により、摺動カム５２を、第１停止位置から第２起動位置に移動可能にし、それにより分離シャフト３６をインプットシャフト３１に結合させて、インプットシャフト３１から分離シャフト３６にトルクを伝達する。また、アクチュエータ５７を、その後、回転カム５１を別の所定角度移動回転するよう構成でき、上記回転カムの回転により、インプットシャフト３１から分離シャフト３６にトルクを伝達しないように、摺動カム５２を、第２起動位置から第１停止位置に戻すよう駆動又は移動させる。アクチュエータ５７を、ＰＴＵ及び／又はドライブトレインシステムによって、必要に応じて、起動位置と停止位置との間で、回転カム５１を回転するよう構成できる。

例示的な実施形態によると、アクチュエータ５７は、モータ（例えば、電気モータ）、上記モータによって回転駆動できるシャフト、及びモータによって選択的に駆動した際に、シャフトと共に回転させるために、シャフトに連結するギヤを含む。また、アクチュエータは、ギヤを減速させる等して、ギヤリング（即ち、ギヤ比）を変化させるために、プラネタリギヤトレイン等の装置も含むことができる。或いは、アクチュエータ５７を、結合ギヤの回転を駆動できる任意の装置とすることができる。

ＰＴＵ３０の起動アセンブリ５０は、回転カム５１の角度位置をモニタリングするよう構成できるセンサ（図示せず）を含むことができる。センサは、回転カム５１のモニタリングした角度位置を、車両の電子制御装置（ＥＣＵ）（図示せず）等の別の装置に伝えることができる。従って、ＥＣＵは、回転カムを起動位置と停止位置との間で移動させる等、回転カム５１を所定の角度移動で回転するために、アクチュエータ５０を起動する期間を制御できる。

図５は、ＰＴＵ３０の起動アセンブリ５０で使用する摺動カム５２の例示的な実施形態を示す。摺動カム５２は、環状部分６５、１面又は複数の分断カム面６６、１面又は複数の係合カム面６７、及び１つ又は複数の突出部（又はアーム若しくはスプライン）６８を含むことができる。図５で示した例示的な実施形態によると、摺動カム５２は、環状部分６５、３分断カム面６６、３係合カム面６７、及び３突出部（又はアーム若しくはスプライン）６８を含む。摺動カム５２を、鋼鉄、アルミニウム、アルミ合金、プラスチック若しくは高分子材料、複合材料、粉末金属、又は自動車の耐用期間中回転カムや他のＰＴＵ部品に、起動位置と停止位置との間で等、繰返し係合するのに十分頑丈な、任意の他の適当な材料から作製することができる。摺動カム５２を、鋳造、鍛造、機械加工、成形（例えば、射出成形）、粉末金属（例えば、焼結又は成形）、又は任意の適当な加工方法によって、形成できる。

例示的な実施形態によると、摺動カム５２の分断カム面６６を、隣接する２係合カム面６７の間で徐々に傾きを増大させる傾斜面又は斜面として構成する。しかしながら、分断カム面６６を、湾曲させる（例えば、凹状、凸状にする）ことができる、又は任意の適当な形状に構成できる。例示的な実施形態によると、摺動カム５２の摺動カム面６７を、隣接する２分断カム面６６間で、略垂直面又は急激に傾下する面として構成する。しかしながら、係合カム面を、湾曲させる（例えば、凹状、凸状にする）ことができる、又は任意の適当な形状に構成できる。回転カム５１のカム面と共に集合的に動作させて、カムの角回転（例えば、回転カムの）に対するシフト距離（例えば、摺動カムの）を規定するため等、起動アセンブリ５０の性能を調節するために、摺動カム５２の係合カム面及び分断カム面の形状を、変更できる。つまり、様々な顧客の仕様又は好みに対応するため等、ＰＴＵの性能を調節するために、カム（例えば、摺動及び回転）のプロフィール又は形状を変更できる。従って、本明細書に開示したカムの形状は、例示的な実施形態を意味するもので、限定を意味するものではない。

回転カム５１が摺動カム５２と接触しながら回転する可能性があるため、摺動カム５２の突出部６８を、摺動カム５２の回転を防止するよう構成する。

例示的な実施形態によると、突出部６８は、ＰＴＵ３０のハウジング４０内のキャビティに係合するよう構成した矩形の断面形状を有し、ハウジング４０のキャビティを、同様の断面形状を有し、それによりキャビティ内に突出部６８を保持すること等によって、摺動カム５２の回転を防止するよう構成できる。

他の実施形態によると、突出部を、任意の形状（例えば、円、半円、不規則、スプライン形状）で構成でき、ＰＴＵ３０の回転可能に固定した（又は静止）部品に係合して、回転カム５１に対する摺動カム５２の回転を防ぐよう構成できる。

また、摺動カム５２は、図４で示したような、中間ドライブシャフト２０等、別の自動車部品を受容するよう構成できる開口部６９も含むことができる。開口部６９の大きさ（例えば、直径）は可変で、開口部６９の大きさを、摺動カム５２と上記カムを通過する他の部品（例えば、中間ドライブシャフト２０）との間にクリアランスを設けて、例えば、回転シャフトと回転静止状態の摺動カム５２との間の接触から発生する可能性がある摩擦等によるエネルギ損失を招かずに、中間ドライブシャフト２０を摺動カム５２に対して回転可能にするよう構成できる。

図６は、ＰＴＵ３０の起動アセンブリ５０で使用する回転カム５１の例示的な実施形態を示す。回転カム５１は、環状部分６０、１面又は複数の分断カム面６１、及び１面又は複数の係合カム面６２を含むことができる。図６で示した例示的な実施形態によると、回転カム５１は、環状部分６０、３分断カム面６１、及び３係合カム面６２を含む。回転カム５１を、鋼鉄、アルミニウム、アルミ合金、プラスチック若しくは高分子材料、複合材料、粉末金属、又は自動車の耐用期間中摺動カムや他のＰＴＵ部品（例えば、アクチュエータ）に繰返し係合するのに十分頑丈な、任意の他の適当な材料から作製することができる。回転カム５１を、鋳造、鍛造、機械加工、成形（例えば、射出成形）、粉末金属（例えば、焼結又は成形）、又は任意の適当な加工方法によって、形成できる。

例示的な実施形態によると、回転カム５１の分断カム面６１を、隣接する２係合カム面６２の間で傾きが増大する傾斜面（又は斜面）として構成する。しかしながら、分断カム面を、湾曲させる（例えば、凹状、凸状にする）ことができる、又は任意の適当な形状に構成できる。例示的な実施形態によると、回転カム５１の摺動カム面６２を、隣接する２分断カム面６１間で、略垂直面又は急激に傾下する面として構成する。しかしながら、係合カム面を、湾曲させる（例えば、凹状、凸状にする）ことができる、又は任意の適当な形状に構成できる。摺動カム５２のカム面と共に集合的に動作させて、カムの角回転（例えば、回転カムの）に対するシフト距離（例えば、摺動カムの）を規定するため等、起動アセンブリ５０の性能を調節するために、回転カム５１の係合カム面及び分断カム面の形状を、変更できる。つまり、様々な顧客の仕様又は好みに対応するため等、ＰＴＵの性能を調節するために、カム（例えば、摺動及び回転）のプロフィール又は形状を変更できる。従って、本明細書に開示したカムの形状は、例示的な実施形態を意味するもので、限定を意味するものではない。

例示的な実施形態によると、回転カム５１の環状ギヤ部分６０を、アクチュエータ５７等のアクチュエータの相手ギヤに、ギヤ噛合によって係合するよう構成し、アクチュエータにより、ギヤ部分６０とギヤ噛合によって回転カム５１の回転を制御及び駆動する。環状ギヤ部分６０を、スパーギヤ、ハスバギヤ、ベベルギヤ、又は運動（例えば、円運動）を通じてトルクを伝達する適切に形成した任意のギヤとして、構成できる。ギヤ部分６０を、回転カム５１と一体的に形成でき、又は別々に形成して、その後一部材として動作するよう回転カム５１に連結できる。

また、回転カム５１は、図４で示したような、中間ドライブシャフト２０等、車両の別の部品を受容するよう構成できる開口部６３も含むことができる。開口部６３の大きさ（例えば、直径）は可変で、開口部６３の大きさを、回転カム５１と上記カムを通過する他の部品（例えば、中間ドライブシャフト２０）との間にクリアランスを設けて、例えば、異なる回転速度で回転する可能性がある、回転シャフトと回転静止状態の回転カムとの間の接触から発生する可能性がある摩擦等によるエネルギ損失を招かずに、中間ドライブシャフト２０を回転カム５１に対して回転可能にするよう構成できる。

回転カム５１及び摺動カム５２に設けるカム面６１、６２の数は、起動位置と停止位置との間で摺動カム５２を移動するのに必要な回転カム５１の角度移動に影響を及ぼす。例えば、回転カム５１を、回転カム５１が１２０度（１２０°）の回転する間に、ＰＴＵ３０を分断と係合の両方を行うよう（即ち、インプットシャフト３１から分離シャフト３６を切断及び結合するよう）構成する。このように、回転カム５１を、回転カム５１が１回転する毎（即ち、３６０度（３６０°）の角回転する間）に、ＰＴＵ３０を３回分断及び係合するよう構成する。従って、回転カム５１を、任意の面数のカム面６１、６２を含むよう構成でき、そうすることで、ＰＴＵ３０を起動及び停止するのに必要な回転カム５１の角回転を変更できる。

別の例示的な実施形態によると、摺動カム５２は、環状部分６５、及び１つ又は複数の突出部６８（又はアーム若しくはスプライン）を含む。このように、摺動カム５２を、カム面６６、６７を含まずに構成でき、回転カム５１のカム面６１、６２（例えば、係合、停止）により、必要に応じて、起動（又は係合）位置と停止（又は分断）位置との間で摺動カム５２を駆動させる。回転カム５１を、任意の形状を有するカム面６１、６２を、任意の数含むよう構成し、それにより回転カム５１の回転位置（又は方位）を通じて、摺動カム５２の位置を制御してもよい。

例示的な実施形態によると、起動アセンブリ５０を、ＰＴＵ３０のハウジング４０内等、ＰＴＵ３０内に設ける。別の例示的な実施形態によると、起動アセンブリ５０を、ハウジング４０に連結できる、別のケース（図示せず）内に設ける。

また、図２乃至図６に示したように、起動アセンブリ５０を、分離シャフト３６の第１端３７付近にあるＰＴＵ３０の領域に設けることができ、ギヤ４８等、インプットシャフト３１の少なくとも一部を包囲するよう構成できる。

或いは、起動アセンブリ５０を、ＰＴＵ３０の任意の場所に設けることができる。回転カム５１は、中間ドライブシャフト２０の一部を包囲でき、上記中間ドライブシャフト２０は、回転カム５１の開口部６３を通過する。回転カム５１をアクチュエータ５７によって駆動して回転させると、回転カム５１が略回転軸３４周りに回転するように、回転カム５１を、中間ドライブシャフト２０に同心とすることができる。回転カム５１を、ハウジング４０によって位置決めできる、又は回転カム５１を、任意の他の部品によって位置決めでき、ベアリングを、回転カム５１と別のＰＴＵ３０の部品（例えば、ハウジング４０）との間に設けて、回転カム５１が当該他の部品に対して回転可能にすることができる。

摺動カム５２のカム面６６、６７が、回転カム５１のカム面６１、６２と接触できるように、摺動カム５２を、回転カム５１に隣接して設けることができる。例示的な実施形態によると、回転カム５１の各分断カム面６１を、摺動カム５２の１カム面６６と接触させたままにする。回転カム５１が回転静止状態の摺動カム５２に対して回転するため、回転カム５１の分断カム面６２が接触する摺動カム５２の分断カム面６６は、回転カム５１の回転位置応じて変化することができる。回転カム５１が回転するにつれて、摺動カムと回転カムとの間で接触するカム面の部分が変化して、接触位置に応じて、摺動カム５２を、回転カム５１から離隔させる又は回転カム５１に向けて移動させる。回転カム５１と摺動カム５２との間のアライメント又は角度方向に応じて、回転カム５１は、摺動カム５２を駆動できる、又は起動位置と停止位置との間で摺動カム５２を移動可能にできる。摺動カム５２を起動位置にすると、起動アセンブリ５０は、分離シャフト３６をインプットシャフト３１に結合して、トルクをインプットシャフト３１から分離シャフト３６に伝達する。摺動カム５２を停止位置にすると、起動アセンブリ５０は、分離シャフト３６をインプットシャフト３１から切断し、トルクをインプットシャフト３１から分離シャフト３６に伝達しなくなる。

例示的な実施形態によると、係合ギヤ５４を、分離シャフト３６をインプットシャフト３１に結合する及び分離シャフト３６をインプットシャフト３１から切断して、インプットシャフト３１から分離シャフト３６にトルクを伝達する（又は、伝達しない）よう構成する。係合ギヤ５４を、内面（又は内径）に沿って設けたギヤ歯を有する環状部材として構成でき、ギヤ歯が、分離シャフト３６とインプットシャフト３１のどちらか又は両方のギヤ歯に、ギヤ噛合によって、係合できる。更に、係合ギヤ５４を、分離シャフト３６及びインプットシャフト３１に結合するために、スプライン付きスリーブ又は任意の適当な部品とすることができる。例えば、係合ギヤ５４を、分離シャフト３６の第２ギヤ４７に係合するよう構成でき、且つインプットシャフト３１のギヤ４８に選択的に係合するよう構成できる。図２乃至図６で示した例示的な実施形態によると、ＰＴＵ３０を、インプットシャフト３１から分離シャフト３６にトルクを全く伝達しない、分離又は停止動作モードで構成した場合、係合ギヤ５４を、分離シャフト３６及び第２ギヤ４７にのみ、ギヤ噛合によって、係合するよう構成する。ＰＴＵ３０を、連結又は起動動作モードで構成した場合、係合ギヤ５４を、ギヤ噛合によって、第２ギヤ４７を介して分離シャフト３６と、ギヤ４８を介してインプットシャフト３１の両方に係合して、インプットシャフト３１から分離シャフト３６にトルクを伝達するよう構成する。

別の例示的な実施形態によると、ＰＴＵ３０を、インプットシャフト３１から分離シャフト３６にトルクを全く伝達しない、分離又は停止動作モードで構成した場合、起動アセンブリの係合ギヤ５４を、インプットシャフト３１にのみ、ギヤ噛合によって、係合するよう構成できる。ＰＴＵ３０を、連結又は起動動作モードで構成した場合、係合ギヤ５４を、ギヤ噛合によって、分離シャフト３６とインプットシャフト３１の両方に係合して、インプットシャフト３１から分離シャフト３６にトルクを伝達するよう構成できる。

また、起動アセンブリ５０は、係合ギヤ５４等起動アセンブリ５０の部品を付勢する力を提供するために、第１付勢部材５５を含むこともできる。

例示的な実施形態によると、第１付勢部材５５を、コイルばねとして構成し、第１付勢部材５５は、起動位置（即ち、係合ギヤ５４が、分離シャフト３６とインプットシャフト３１の両方に係合して、インプットシャフト３１から分離シャフト３６にトルクを伝達する）に向かう方向に係合ギヤ５４を付勢する力を提供する。他の例示的な実施形態によると、第１付勢部材５５を、板ばね又は係合ギヤ５４を、停止位置（即ち、係合ギヤ５４が、分離シャフト３６又はインプットシャフト３１のみに係合する）に向かう方向等の方向に付勢できる他の適当な種類のばねとして構成できる。

また、起動アセンブリ５０は、係合ギヤ５４等起動アセンブリ５０の部品を付勢する力を提供するために、第２付勢部材５６を含むこともできる。

例示的な実施形態によると、第１付勢部材５５を、コイルばねとして構成し、第１付勢部材５５は、停止位置（即ち、係合ギヤ５４が、分離シャフト３６又はインプットシャフト３１のみに係合する）に向かう方向に係合ギヤ５４を付勢する力を提供する。他の例示的な実施形態によると、第２付勢部材５６は、任意の適当な形状を有することができ、第２付勢部材５６は、係合ギヤ５４を、起動位置（即ち、係合ギヤ５４が、分離シャフト３６とインプットシャフト３１の両方に係合して、インプットシャフト３１から分離シャフト３６にトルクを伝達する）に向かう方向等の異なる方向に付勢できる。また、第２付勢部材５６を、アクチュエータ５７をストール（ｓｔａｌｌ）や損傷から保護するようにも構成できる。

また、起動動作モードと停止動作モードとの間で係合ギヤ５４の移動をガイド又は駆動するために、起動アセンブリ５０は、ガイド部材５３（又はシェル形外輪）を含むこともできる。例示的な実施形態によると、ガイド部材５３を、Ｃ形断面を有する薄壁で形成した部材として構成し、ガイド部材５３の片端は、係合ギヤ５４の少なくとも一部を囲み、ガイド部材の他端は、回転カム５１と接触する端と反対側の摺動カム５２の端等、摺動カム５２に当接する。また、係合ギヤ５４と、摺動カム５２に当接するガイド部材５３の端との間に、第２付勢部材５６を保持できる空間を設け、第２付勢部材５６により、摺動カム５２に当接するガイド部材５３の端から係合ギヤ５４を離隔するよう付勢する力を提供する、及び／又は、トルクの拘束（ｂｉｎｄｉｎｇ）等の、不所望な動作状態からアクチュエータ５７を保護する。

ガイド部材５３を、鋼鉄、アルミニウム、又は自動車の耐用期間中、摺動カム５２及び他のＰＴＵ部品に繰返し係合するのに十分頑丈な、他の適当な材料から作製することができる。ガイド部材５３を、スタンピング、ブランキング、ファインブランキング、又は任意の適当な加工方法によって形成できる。

図２で示すように、起動アセンブリ５０を、トルクを全くインプットシャフト３１から分離シャフト３６に伝達しない停止又は分離動作モードで構成した場合、係合ギヤ５４は、分離シャフト３６の第２ギヤ４７等を通じて、分離シャフト３６のみに係合する（又は回転可能に結合する）。この停止動作モードでは、回転カム５１を、アクチュエータ５７によって所定の角回転で回転させ、回転カム５１と摺動カム５２のカム面が、摺動カム５２を、回転カム５１から離隔する方向に移動させ、それに従い、ガイド部材５３を略同じ距離移動させ、それにより第１付勢部材５５を圧縮し、該部材中にエネルギを蓄積させる。蓄積したエネルギを有する第２付勢部材５６は、係合ギヤ５４が第１付勢部材５５と隣接するガイド部材５３の端に当接するように、係合ギヤ５４を、インプットシャフト３１の係合から外れる方向（即ち、摺動カム５２から離隔する方向）に付勢する力を作用させる。従って、停止又は分離動作モードでは、係合ギヤ５４のギヤ歯は、分離シャフト３６だけに係合し、インプットシャフト３１には係合しない。

図３で示すように、起動アセンブリ５０を、インプットシャフトから分離シャフト３６に、係合ギヤ５４を通じて、トルクを伝達する起動又は連結動作モードで構成した場合、係合ギヤ５４は、分離シャフト３６とインプットシャフト３１の両方に同時に係合する（又は回転可能に結合する）。この起動動作モードでは、回転カム５１を、アクチュエータ５７によって所定の角回転で回転させ、回転カム５１のカム面により、摺動カム５２を、回転カム５１に向かう方向に移動でき、それに従い、ガイド部材５３を、第１付勢部材５５の非圧縮によって作用させた力で、略同じ距離移動できる。つまり、第１付勢部材５５内に蓄積したエネルギは、ガイド部材５３と摺動カム５２の当接（又は係合）を維持すると共に、ガイド部材５３と摺動カム５２を回転カム５１に向けて移動する力を作用させる。蓄積したエネルギを有する第２付勢部材５６は、係合ギヤ５４が、第１付勢部材５５に隣接するガイド部材５３の端に当接するように、係合ギヤ５４を、摺動カム５２から離隔する方向に（又は第１付勢部材５５に向けて）付勢する力を作用させる。ガイド部材５３が摺動カム５２と共に回転カム５１に向けて移動すると、係合ギヤ５４を引張りインプットシャフト３１と係合させ、その結果、係合ギヤ５４は、分離シャフト３６とも係合し続ける。従って、起動又は連結動作モードでは、係合ギヤ５４のギヤ歯は、分離シャフト３６とインプットシャフト３１の両方に同時に係合する。

また、ＰＴＵ３０は、後輪を駆動するために、分離シャフト３６からトルクを受承し、上記トルクをアウトプットシャフトに又はプロペラシャフト２９に直接伝達するように構成する第２シャフト４３も含むことができる。第２シャフト４３を、インプットシャフト３１と平行に、且つインプットシャフト３１から離隔して設けることができる。第２シャフト４３を、インプットシャフト３１の回転軸３４と平行することができる第２回転軸４６周りに回転するよう構成できる。第２シャフト４３は、スパーギヤ、ハスバギヤ、又は運動（例えば、回転運動）を通じてトルクを伝達する任意の適切なギヤとして構成できるギヤ４４を含むことができる。

ギヤ４４の歯は、分離シャフト３６からトルクを受承するために、ギヤ噛合によって、分離シャフト３６の第１ギヤ３９の歯に係合できる。

第２シャフト４３は、第２リングギヤ４５も含むことができ、第２リングギヤ４５を、第２シャフト４３とは別に形成し、その後連結できる、又は一部材として、第２シャフト４３と一体的に形成できる。第２リングギヤ４５を、ベベルギヤ若しくはスパーギヤ、ハスバギヤ、又は任意の適当なギヤとすることができ、トルクを第２シャフト４３から、アウトプットシャフトのピニオン等に伝達するよう構成する。第２シャフト４３を、ＰＴＵ３０のハウジング４０内に設けることができる、又はハウジング４０から分離した構造体内に設けることができる。第２シャフト４３を、ハウジング４０に対して第２回転軸４６周りに回転可能にするために、１つ又は複数のベアリング４２によって、ハウジング４０又は構造体に回転可能に結合できる。

別の例示的な実施形態によると、トルクを、分離シャフト３６から直接アウトプットシャフト４３に伝達する。別の例示的な実施形態によると、トルクを、分離シャフト３６から直接、車両のプロペラシャフト２９等、ＰＴＵの外部にある部品に伝達する。

図７及び図８は、例示的な実施形態による、回転カムの角回転（度）における摺動カムのシフト距離（ｍｍ）を示すグラフである。図７は、回転カムが１回転（即ち、３６０度（３６０°））する間の摺動カムのシフト距離（ｍｍ）を示す。図８は、回転カムがおよそ３分の１回転（即ち、１２０度（１２０°）回転）する間の摺動カムのシフト距離（ｍｍ）を示す。回転カムが回転するにつれて、摺動カムのシフト距離が徐々に増大する。完全に分断した位置では、シフト距離に若干戻り（ｄｅｔｅｎｔ）又は減少がある。その後、作動時には、急速にエネルギを解放して、カムを係合状態にシフトさせ、シフト距離を減少させる。

図示した例示的な実施形態については、回転カムを、約０．７０秒で、係合（又は起動）位置から分断（又は停止）位置に回転するよう構成し、約０．０９秒で、分断（又は停止）位置から係合（又は起動）位置に回転するよう構成している。カム面を、ＰＴＵが、ＰＴＵの分断（又は停止）を徐々に行い、インプットシャフト（又はインプットシャフト）から分離シャフトを切断できるよう構成する。カム面を、ＰＴＵが、ＰＴＵの係合（又は起動）を迅速に行い、分離シャフトをインプットシャフトに結合できるよう構成する。図７及び図８のグラフでは、例示的な実施形態について説明したが、分断（又は停止）と係合（又は起動）両方の傾きを変更して、ＰＴＵの性能を特定の顧客の要求に適合するよう変更できる、又は起動アセンブリのカムのプロフィール又は表面（例えば、係合、分断）を適合する等によって、特定の性能を提供するよう変更できる。更に、シフト距離（ｍｍ）を変更して、性能を調節できる。これらのグラフは、例示的な実施形態について説明しており、限定として解釈されるべきではない。

例示的な実施形態によると、回転カムを分断位置から係合位置に回転する、及び係合位置から分断位置に回転するのに必要な時間（秒）を、計算できる。例えば、起動アセンブリを、アクチュエータとして、モータを含むよう構成し、上記モータを、カムの駆動比９８：１で、毎分２５００回転（ｒｐｍ）で回転するよう構成すると、モータは、約０．０８７秒間に約１３．３°回転カムを回転でき、回転カムは、分断位置から係合位置に回転できる。また、例えば、同様に構成した起動アセンブリを、約０．６９７秒間に約１０６．７°回転カムを回転させるようにも構成でき、回転カムは、係合位置から分断位置に回転できる。これらの計算は、ＰＴＵの例示的な一実施形態に関するものであるが、本明細書で開示したＰＴＵを、回転カムを回転するのに必要な時間を様々にできる、様々な性能特性（例えば、速度、駆動比等）を持つ様々な部品（例えば、アクチュエータ）を有して構成できるため、これらの計算は、限定を意味するものではない。例えば、起動アセンブリを通じてＰＴＵを係合及び／又は分断するのに必要な時間を、特定の車両の性能や顧客の要求に基づいて調節できる。

ＰＴＵの例示的な実施形態（従って、車両のドライブトレイン）を停止又は分離動作モードから起動又は連結動作モードに切り替えて、それにより車両を、二輪駆動動作モードから四輪駆動又は全輪駆動動作モードに切り替えるのに必要な合計時間（秒）を、計算できる。例えば、ＰＴＵの起動アセンブリは、０．１００秒未満で、ＰＴＵを、分断又は停止動作モードから係合又は起動動作モードに切り替え（それにより、車両を、二輪駆動動作モードから全輪駆動動作モードに切り替え）できる。この急速な係合は、以下で述べる幾つかの利点を提供する。この計算は、ＰＴＵの例示的な一実施形態に関するものであるが、本明細書で開示したＰＴＵを、ＰＴＵを起動又は停止するのに必要な時間を様々にできる、様々な性能特性（例えば、速度、駆動比等）を持つ様々な部品（例えば、アクチュエータ）を有して構成できるため、この計算は、限定を意味するものではない。例えば、起動アセンブリを通じてＰＴＵを係合及び分断するのに必要な時間を、特定の車両の性能や顧客の要求に基づいて調節できる。

本明細書で開示したような、カム及びギヤアセンブリを有する起動アセンブリを含むＰＴＵは、他の種類の起動装置を有する他のＰＴＵに勝る幾つかの利点を提供するが、本明細書では、そうした利点のほんの数点のみを記述している。第１に、起動アセンブリは、より速い係合時間（又はより短いシフト時間）をＰＴＵに提供する、つまり、ＰＴＵは、比較的短時間で、車両のドライブトレインを、二輪駆動動作モードから全輪駆動動作モードに切り替えできる。例えば、例示的な実施形態によると、総係合時間は、０．１００秒未満と計算された。シフト時間が短くなることで、例えば、車両の１本又は複数の駆動輪がスリップした場合等で、他の車輪にトルクを再配分するための車両の応答性が向上し、それにより車両のハンドリングを向上できる。また、係合時間が速くなることで、インプットシャフトと分離シャフトの速度（例えば、ｒｐｍ）の相対的な差（又は速度変化）が大きい場合でも、ＰＴＵは動作モードを切り替えできる。つまり、ＰＴＵの係合時間が速くなることで、インプットシャフトと分離シャフトとの間の動作速度における相対的な差が大きい場合でも、分離シャフトをインプットシャフトに結合できる。分離シャフトをインプットシャフトに連結するのに必要な時間が短くなることで、より迅速に互いに歯を完全に係合させてギヤ噛合状態にして、ギヤ衝突で歯先に与える衝撃を抑制して、ギヤ歯が損傷する可能性を軽減することによって、ＰＴＵの耐久性が向上する。また、分離シャフトをインプットシャフトに結合するのに必要な時間が短くなることで、ギヤ歯を噛合する際のギヤ衝突に関連するノイズを低減して、ＰＴＵのノイズを低減することもできる。第２に、カムの表面のプロフィールを変更することによって、係合時間と分断時間を、様々な顧客の要求（例えば、性能要件）に容易に適合できる。第３に、本明細書で開示したような、起動アセンブリは、シフトフォークといった多数の部品なしに、且つ小パッケージ内に構成可能となるため、比較的小さいパッケージサイズを有する。小さいパッケージサイズは、比較的低質量を有するよう構成でき、自動車メータは、車両のサイズや質量を減少できる。第４に、アクチュエータ（例えば、モータ）を、あまり複雑でなく且つあまり高価でなく構成できる。例えば、モータを、一回転方向でのみ回転するよう構成でき、回路基板を必要としない等によって、より単純な（及びあまり高価でない）電子装置で構成できるため、モータを比較的小さいパッケージサイズを有するよう構成できる。また、例えば、モータを、少ない電流引込で、同様の速度及び力を提供するよう構成できる。また、こうした変化により、モータの動作寿命を伸ばすこともできる。

本明細書で使用したように、用語「およそ（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」、「約（ａｂｏｕｔ）」、「略（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」、及び類似の用語を、本開示の主題が有する、当業者に周知且つ許容できる用法と一致する広範な意味を有するものとし、これらの用語は、これらの特徴の範囲を、提供した厳密な数値範囲に限定することなく、特定の特徴に関する記述を、記載及び請求可能にするためのものと、本開示を検討する当業者は、理解すべきである。従って、これらの用語については、記載及び請求した主題に関する極僅かな又は些細な変形或いは変更も、付記した特許請求の範囲で述べるような本発明の範囲内にあると見なすことを示すものとして、解釈すべきである。

様々な実施形態を記載するために本明細書で使用したような用語「例示的な（ｅｘｅｍｐｌａｒｙ）」は、そうした実施形態が、可能な実施形態に関する可能な例、表現、及び／又は説明であることを示すものであること（及び、かかる用語は、かかる実施形態が必ずしも特別な又は最良な実施例であると含意するものではないこと）に、注意すべきである。

本明細書で使用したような「結合する（ｃｏｕｐｌｅｄ）」、「連結する（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」等は、直接的又は間接的に２部材を互いに接合することを意味する。かかる接合を、固定（例えば、永久的な）又は可動（例えば、取外可能又は解除可能）とすることができる。かかる接合を、２部材又は２部材と任意の更なる中間部材を、互いに単一体として一体形成して、或いは２部材又は２部材と任意の更なる中間部材を互いに取着して、達成することができる。

本明細書における要素の位置に関する言及（例えば、「上部（ｔｏｐ）」、「下部（ｂｏｔｔｏｍ）」、「上に（ａｂｏｖｅ）」、「下に（ｂｅｌｏｗ）」等）は、図面での様々な要素の方位について記載するのに単に使用しており、様々な要素の方位は、他の例示的な実施形態に応じて異なる可能性があり、かかるバリエーションも、本開示が包含するものとすることに、注意すべきである。

様々な例示的な実施形態で示したような動力伝達装置の構造及び構成は、一例に過ぎないことに注意しなくてはならない。本開示では、数例の実施形態のみについて詳細に記載したが、本開示を検討する当業者は、多くの変更例（例えば、大きさ、寸法、構造、形状、様々な要素の比率、パラメータの値、取付方法、材料の使用、色、方位等に関するバリエーション）が、本明細書に記載した主題に関する教示及び効果から実質的に逸脱せずに、可能であることを容易に理解するであろう。例えば、一体形成したように示した要素を、複数の部分又は要素から構成することができ、要素の位置を逆にする、又は別の方法で変更することができ、個別要素の性質若しくは数又は位置を変える又は変更することができる。如何なる工程又は方法ステップの順番又は順序も、代替実施形態に応じて、変更する又は並べ替えることができる。また、置換、変形、変更、及び省略も、様々な例示的な実施形態の設計、動作条件、構成について、本発明の範囲から逸脱せずに、行うことができる。

Claims

トルクを伝達するために車両で使用する動力伝達装置（３０）であって、該動力伝達装置（３０）は：
第１ギヤ（４８）を有する第１シャフト（３１）であってトランスミッション（１５）又はこのトランスミッション（１５）に直接的に接続する装置から前記トルクを受承するよう構成した第１シャフト（３１）と、
第２ギヤ（４７）を有する第２シャフト（３６）であってプロペラシャフト（２９）に前記トルクを出力するよう構成した第２シャフト（３６）と、
前記第１シャフト（３１）から前記第２シャフト（３６）に前記トルクを選択的に伝達する起動アセンブリ（５０）であって、
係合カム面（６７）と分断カム面（６６）とを有する摺動カム（５２）と、
前記摺動カム（５２）の係合カム面（６７）と係合する係合カム面（６２）と前記摺動カム（５２）の分断カム面（６６）と係合する分断カム面（６１）とを有する回転カム（５１）であって、前記摺動カム（５２）と前記回転カム（５１）との間の相対回転により前記摺動カム（５２）を移動させる回転カム（５１）と、
前記摺動カム（５２）に対して前記回転カム（５１）を選択的に回転するよう構成したアクチュエータ（５７）と、
係合ギヤ（５４）と
を含む起動アセンブリ（５０）と
を備え、
前記係合ギヤ（５４）は、前記摺動カム（５２）によって第１係合位置と第２分断位置とに移動でき、前記第１係合位置では前記第１ギヤ（４８）と前記第２ギヤ（４７）の両方に同時に係合して前記トルクを前記第１シャフト（３１）から前記第２シャフト（３６）に前記係合ギヤ（５４）を通じて伝達し、前記第２分断位置では前記第２ギヤ（４７）に係合しないでトルクを前記第２シャフト（３６）に伝達しないよう構成し、
前記回転カム（５１）と前記摺動カム（５２）との間の相対回転により、前記摺動カム（５２）を移動させ、それにより前記係合ギヤ（５４）を、前記第１係合位置と前記第２分断位置との間で移動させ、さらに前記回転カム（５１）と摺動カム（５２）双方の係合カム面（６７、６２）および分断カム面（６６、６１）は前記回転カム（５１）の回転方向に配置され、それによって前記回転カム（５１）が前記係合ギヤ（５４）を前記第１係合位置から第２分断位置に、あるいは前記第２分断位置から第１係合位置に一方向に移動させる、動力伝達装置。
前記分断カム面（６６、６１）及び前記係合カム面（６７、６２）の少なくとも片方を、傾斜面として構成する、請求項１に記載の動力伝達装置。
前記分断カム面（６６、６１）及び前記係合カム面（６７、６２）の少なくとも片方を、略垂直面として構成する、請求項１に記載の動力伝達装置。
前記分断カム面（６６、６１）及び前記係合カム面（６７、６２）の少なくとも片方を、曲面として構成する、請求項１に記載の動力伝達装置。
前記起動アセンブリ（５０）は、前記摺動カム（５２）によって駆動し、前記係合ギヤ（５４）を、前記第１係合位置と前記第２分断位置との間で移動するよう構成したガイド部材（５３）も含む、請求項１に記載の動力伝達装置。
前記係合ギヤ（５４）を前記摺動カム（５２）に向けて付勢するよう構成した付勢部材（５５）を更に備える、請求項１に記載の動力伝達装置。
前記ガイド部材（５３）は、第１端、第２端、及び該両端を繋ぐ壁を含み、前記第１端を、前記摺動カム（５２）に当接するよう構成し、前記第２端を、前記係合ギヤ（５４）の移動を駆動するよう構成する、請求項５に記載の動力伝達装置。
前記起動アセンブリ（５０）は、前記ガイド部材（５３）の前記第１端と前記係合ギヤ（５４）間に配置する第１付勢部材（５６）も含み、前記係合ギヤ（５４）を前記ガイド部材（５３）の前記第２端に向けて付勢する、請求項７に記載の動力伝達装置。
前記起動アセンブリ（５０）は、前記ガイド部材（５３）を前記摺動カム（５２）に向けて付勢するよう構成した第２付勢部材（５５）も含む、請求項８に記載の動力伝達装置。
前記回転カム（５１）の角度位置をモニタリングするよう構成したセンサを更に備える、請求項１に記載の動力伝達装置。
ハウジング（４０）を更に備え、前記摺動カム（５２）は、前記ハウジング（４０）に係合する突出部（６８）を含み、前記ハウジング及び前記回転カム（５１）に対する前記摺動カム（５２）の回転を防ぐ、請求項１に記載の動力伝達装置。