JP2000001130A - デファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小さい旋回半径から大きい旋回半径にわたっ
て充分なヨ−モ−メント制御機能を得ながら、クラッチ
の耐久性を大幅に向上させる。 【解決手段】 エンジンの駆動力によって回転駆動され
るデフケ−ス９と、デフケ−ス９の回転をサイドギヤ２
３、２５から車軸２７、２９側に出力する差動機構１１
と、デフケ−ス９と車軸２７、２９側との間に配置さ
れ、変速機構３３、３７、３５と摩擦クラッチ４１、３
９とを有する急旋回用のヨ−モ−メント制御機構１３
と、変速機構５５、５９、５７と摩擦クラッチ４１、３
９とを有する緩い旋回用のヨ−モ−メント制御機構１５
とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車体のヨ−モ−
メント制御機能を備えたデファレンシャル装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】特開平１−１８２１２７号公報に図３の
ようなデファレンシャル装置２０１が記載されている。

【０００３】このデファレンシャル装置２０１におい
て、エンジンの駆動力は入力軸２０３からベベルギヤ２
０５、２０７の噛み合いによってデフケ−ス２０９を回
転させ、デフケ−ス２０９の回転は差動機構２１１から
車軸２１３、２１５を介して左右の車輪に分配される。

【０００４】又、デフケ−ス２０９の回転はギヤ２１
７、２１９からなる増速機構２２１を介して増速され、
カウンタ−シャフト２２３を回転させる。カウンタ−シ
ャフト２２３上には多板クラッチ２２５、２２７が配置
されており、差動機構２１１のサイドギヤ２２９、２３
１はそれぞれ車軸２１３、２１５に連結されたギヤ２３
３と多板クラッチ２２５、２２７側に連結されたギヤ２
３５からなる減速機構２３７、２３９と多板クラッチ２
２５、２２７とを介してカウンタ−シャフト２２３に連
結されている。

【０００５】左側多板クラッチ２２５の締結を解除し、
右側多板クラッチ２２７を締結すると、増速機構２２１
と減速機構２３９とによって右車軸２１５側が増速され
ると共に、その増速分だけ差動機構２１１を介して左車
軸２１３側が減速され、車体に左旋回を促すヨ−モ−メ
ントが働く。

【０００６】又、右側多板クラッチ２２７の締結を解除
し、左側多板クラッチ２２５を締結すると、増速機構２
２１と減速機構２３７とによってによって車体に右旋回
方向のヨ−モ−メントが与えられる。

【０００７】このように多板クラッチ２２５、２２７を
各別に断続すると、増速機構２２１と多板クラッチ２２
３、２２７と減速機構２３７、２３９とを介して駆動ト
ルクが移動し、車両のヨ−モ−メントを制御することが
できる。

【０００８】このヨ−モ−メント制御機能によって必要
な方向のヨ−モ−メントを車体に与えれば、車両の旋回
性が向上し、あるいは、直進安定性が向上する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】増速機構２２１と各減
速機構２３７、２３９からなる変速機構の変速比は、車
両が旋回するときに必要な回転差が発生するように設定
されている。

【００１０】従って、旋回半径が大きいときは小さな変
速比で充分なヨ−モ−メント制御機能が得られるが、旋
回半径が小さいときは大きな変速比が必要になる。

【００１１】ところが、変速機構の変速比を大きく設定
しておくと、旋回半径が大きいときは多板クラッチ２２
３、２２７を大きく滑らせる必要があり、この過度の滑
りによって多板クラッチ２２３、２２７の耐久性が低下
する。

【００１２】このように、クラッチの耐久性を高く保ち
ながら、小さい旋回半径から大きい旋回半径にわたって
充分なヨ−モ−メント制御機能を得ることは困難であ
る。

【００１３】そこで、この発明は、小さい旋回半径から
大きい旋回半径にわたって充分なヨ−モ−メント制御機
能が得られると共に、クラッチの耐久性を大幅に向上さ
せたデファレンシャル装置の提供を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１のデファレンシ
ャル装置は、エンジンの駆動力によって回転駆動される
デフケ−スと、デフケ−スの回転を一対のサイドギヤを
介して車軸側に出力する差動機構と、デフケ−スと車軸
側との間に配置された一対の変速機構及びこれら変速機
構の連結を各別に断続する一対の摩擦クラッチを有する
ヨ−モ−メント制御機構とを備えたデファレンシャル装
置であって、互いの間で変速比の異なった変速機構を有
する複数のヨ−モ−メント制御機構が用いられ、摩擦ク
ラッチの切り換えによってこれらのヨ−モ−メント制御
機構が選択的に作動することを特徴とする。

【００１５】選択されたヨ−モ−メント制御機構の一側
の摩擦クラッチを締結すると、この摩擦クラッチ側変速
機構の変速比に応じて一側の車輪が、例えば、増速され
ると、その増速分の駆動トルクが差動機構を介して他側
の車輪に移動してこれを減速し、車体に一方向のヨ−モ
−メントが与えられる。

【００１６】又、他側の摩擦クラッチを締結すると、こ
の摩擦クラッチ側変速機構によって他側の車輪が増速さ
れ、その増速分の駆動トルクが差動機構を介して一側の
車輪に移動してこれを減速し、車体に反対方向のヨ−モ
−メントが与えられる。

【００１７】すべてのヨ−モ−メント制御機構におい
て、同様に、車体のヨ−モ−メントを制御することがで
きる。

【００１８】このヨ−モ−メント制御機能により、車体
に必要な方向のヨ−モ−メントを与えれば、車体の挙動
を制御して操縦性や安定性などを大きく向上させること
ができる。

【００１９】例えば、旋回走行するときに外輪側のトル
クを大きくし、旋回を促すヨ−モ−メントを与えれば、
車両の旋回性が大きく向上する。

【００２０】又、悪路などで車体が蛇行する場合は、蛇
行と反対方向のヨ−モ−メントを車体に与えれば、蛇行
が収束し、安定性と直進性とが向上する。

【００２１】これに加えて、本発明のデファレンシャル
装置では、変速機構及び摩擦クラッチなどからなるヨ−
モ−メント制御機構を複数組用いたことにより、車両の
旋回半径に応じて各組の変速機構に異なった変速比を与
えることが可能になった。

【００２２】このように、各ヨ−モ−メント制御機構の
変速機構がそれぞれの旋回半径に対応する適正な変速比
に設定されているから、これらのヨ−モ−メント制御機
構を切り換えて選択的に作動させることにより、従来例
と異なって、摩擦クラッチに過度な滑りを与える必要が
なくなる。

【００２３】こうして、小さい旋回半径から大きい旋回
半径にわたって充分なヨ−モ−メント制御機能が得られ
ると共に、摩擦クラッチの耐久性が高く保たれる。

【００２４】なお、変速機構は、変速ギヤ組の他に、例
えば、変速機能を持ったベルト伝動機構やチェ−ン伝動
機構でもよい。

【００２５】請求項２の発明は、請求項１記載のデファ
レンシャル装置であって、ヨ−モ−メント制御機構が、
２組用いられており、一方の変速機構が、車両の小さい
旋回半径に応じた変速比に設定され、他方の変速機構
が、車両の大きい旋回半径に応じた変速比に設定されて
いることを特徴とし、請求項１の構成と同等の効果を得
る。

【００２６】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
記載のデファレンシャル装置であって、各ヨ−モ−メン
ト制御機構の変速機構が、デフケ−ス側ギヤと摩擦クラ
ッチ側ギヤからなる第１のギヤ組と、それぞれが摩擦ク
ラッチ側ギヤとサイドギヤ側ギヤからなる一対の第２ギ
ヤ組とからなり、各ヨ−モ−メント制御機構の内部で第
２ギヤ組の摩擦クラッチ側ギヤに同一のギヤが用いら
れ、各ヨ−モ−メント制御機構の間で第２ギヤ組のサイ
ドギヤ側ギヤに同一のギヤが用いられていることを特徴
とし、請求項１又は請求項２の構成と同等の効果を得
る。

【００２７】これに加えて、各ヨ−モ−メント制御機構
の内部で第２ギヤ組の摩擦クラッチ側ギヤに同一のギヤ
を用い、各ヨ−モ−メント制御機構の間で第２ギヤ組の
サイドギヤ側ギヤに同一のギヤを用いたことによって、
最小種類のギヤで、低コストに、上記のような効果が得
られる。

【００２８】請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３
のいずれか一項に記載のデファレンシャル装置であっ
て、各ヨ−モ−メント制御機構において、両方の車軸側
に、変速機構と摩擦クラッチがそれぞれ配置されている
ことを特徴とし、請求項１乃至請求項３のいずれかと同
等の効果を得る。

【００２９】これに加えて、各ヨ−モ−メント制御機構
で、両方の車軸側にそれぞれの変速機構と摩擦クラッチ
とを配置した構成は、デファレンシャル装置の軸方向の
重量バランスがとり易く、振動を防止し易い。

【００３０】又、このように、軸方向の重量バランスの
崩れを防止する効果は、ヨ−モ−メント制御機構を複数
組用いた本発明のデファレンシャル装置において特に大
きい。

【００３１】

【発明の実施の形態】図１と図２によって本発明の一実
施形態を説明する。各図はこの実施形態のリヤデフ１
（デファレンシャル装置）を示しており、このリヤデフ
１は請求項１、２、３、４の特徴を備えている。なお、
左右の方向はリヤデフ１を用いた車両及び図１での左右
の方向であり、符号を与えていない部材等は図示されて
いない。

【００３２】リヤデフ１は車体の前部にエンジンを縦置
き配置した後輪駆動車（ＦＲ車）に用いられている。

【００３３】図１に示したように、リヤデフ１は、ドラ
イブピニオンシャフト３、ドライブピニオンギヤ５、リ
ングギヤ７、デフケ−ス９、ベベルギヤ式の差動機構１
１、２組のヨ−モ−メント制御機構１３、１５などから
構成されている。

【００３４】リヤデフ１はデフキャリヤ１７の内部に配
置されており、デフケ−ス９はベアリングを介してデフ
キャリヤ１７に支承されている。又、デフキャリヤ１７
にはオイル溜りが設けられている。

【００３５】ドライブピニオンシャフト３は継ぎ手とプ
ロペラシャフトなどを介してトランスミッション側に連
結されており、ドライブピニオンギヤ５はドライブピニ
オンシャフト３の後端に形成されている。

【００３６】リングギヤ７はデフケ−ス９に固定されて
おり、ドライブピニオンギヤ５と噛み合っている。

【００３７】差動機構１１は、デフケ−ス９に固定され
たピニオンシャフト１９と、各ピニオンシャフト１９上
に支承されたピニオンギヤ２１と、左右からピニオンギ
ヤ２１と噛み合った出力側のサイドギヤ２３、２５から
構成されている。

【００３８】デフキャリヤ１７には左右の後輪側に連結
された車軸２７、２９が貫入しており、これらの車軸２
７、２９はそれぞれサイドギヤ２３、２５に連結されて
いる。

【００３９】エンジンの駆動力はトランスミッションか
らプロペラシャフト、ドライブピニオンギヤ５、リング
ギヤ７などを介してデフケ−ス９を回転駆動する。

【００４０】デフケ−ス９の回転はピニオンシャフト１
９からピニオンギヤ２１を介してサイドギヤ２３、２５
に分配され、車軸２７、２９を介して左右の後輪に伝達
される。

【００４１】又、車両が悪路などを走行中に、後輪間に
駆動抵抗差が生じると、エンジンの駆動力はピニオンギ
ヤ２１の自転によって左右の後輪に差動分配される。

【００４２】ヨ−モ−メント制御機構１３は、カウンタ
−シャフト３１、第１のギヤ組３３及び第２のギヤ組３
５、３７（変速機構）、多板クラッチ３９、４１（摩擦
クラッチ）、多板クラッチ３９、４１をそれぞれ押圧す
る一対の油圧アクチュエ−タなどから構成されており、
これらの油圧アクチュエ−タはコントロ−ラによって操
作される。

【００４３】カウンタ−シャフト３１はデフケ−ス９と
平行に配置されており、第１のギヤ組３３はカウンタ−
シャフト３１に固定されたギヤ４３と、デフケ−ス９に
固定されたギヤ４５とによって構成されている。

【００４４】多板クラッチ３９、４１は、それぞれカウ
ンタ−シャフト３１とクラッチハウジング４７との間に
配置されている。

【００４５】第２のギヤ組３５、３７は、多板クラッチ
３９、４１のクラッチハウジング４７に固定されたギヤ
４９、４９と、車軸２７、２９に固定されたギヤ５１、
５１とによってそれぞれ構成されている。

【００４６】又、ヨ−モ−メント制御機構１５は、カウ
ンタ−シャフト５３、第１のギヤ組５５及び第２のギヤ
組５７、５９（変速機構）、多板クラッチ３９、４１、
多板クラッチ３９、４１をそれぞれ押圧する一対の油圧
アクチュエ−タなどから構成されており、これらの油圧
アクチュエ−タはコントロ−ラによって操作される。

【００４７】カウンタ−シャフト５３はデフケ−ス９と
平行に配置されており、第１のギヤ組５５はカウンタ−
シャフト５３に固定されたギヤ６１と、デフケ−ス９に
固定されたギヤ４５とによって構成されている。

【００４８】多板クラッチ３９、４１は、それぞれカウ
ンタ−シャフト５３とクラッチハウジング４７との間に
配置されている。

【００４９】第２のギヤ組５７、５９は、クラッチハウ
ジング４７に固定されたギヤ６３、６３と、車軸２７、
２９に固定されたギヤ５１、５１とによってそれぞれ構
成されている。

【００５０】リヤデフ１では、ギヤ組３５、３７のギヤ
４９、４９の歯数Ｚ１＝Ｚ４は４０枚であり、ギヤ５
１、５１の歯数Ｚ２＝Ｚ５は６０枚である。又、ギヤ組
５７、５９のギヤ６３、６３の歯数Ｚ３＝Ｚ６は８０枚
である。又、ギヤ４３、５４、６１の歯数Ｚ７、８、９
はそれぞれ３５、６５、７５枚である。

【００５１】このように、各ギヤの歯数は、Ｚ１＝Ｚ４
＜Ｚ３＝Ｚ６、及び、Ｚ２＝Ｚ５の範囲から選択されて
いる。

【００５２】ヨ−モ−メント制御機構１３において、デ
フケ−ス９及び車軸２７、２９側からカウンタ−シャフ
ト３１側へのギヤ組３３とギヤ組３５、３７の変速比は
それぞれ０．５４と０．６７になる。

【００５３】又、ヨ−モ−メント制御機構１５では、デ
フケ−ス９及び車軸２７、２９側からカウンタ−シャフ
ト３１側へのギヤ組５５とギヤ組５７、５９の変速比は
それぞれ１．１５と１．３３になる。

【００５４】このように、ヨ−モ−メント制御機構１
３、１５は互いに異なった変速比に設定されている。

【００５５】ヨ−モ−メント制御機構１３、１５の各油
圧アクチュエ−タはエンジン駆動のオイルポンプから送
られる油圧によって作動し、左右の多板クラッチ４１、
３９をそれぞれ押圧して締結させる。

【００５６】コントロ−ラは、車両の旋回半径が設定値
より小さいとき（急旋回）はヨ−モ−メント制御機構１
３を選択し、旋回半径が設定値を超えたとき（緩い旋
回）はヨ−モ−メント制御機構１５を選択すると共に、
選択されたヨ−モ−メント制御機構１３、１５におい
て、多板クラッチ４１、３９を旋回方向、走行条件、路
面状態などに応じて各別に断続すると共に、締結した多
板クラッチ４１、３９の締結力を制御する。

【００５７】いずれのヨ−モ−メント制御機構１３、１
５においても、例えば、左側の多板クラッチ４１を締結
し、右側の多板クラッチ３９の締結を解除したとき、ギ
ヤ組３３、３７、あるいは、ギヤ組５５、５９の変速機
能によって車軸２７（左後輪）が増速されると、その増
速分だけの駆動トルクが差動機構１１から車軸２９に移
動して右後輪を減速し、車体に右旋回方向のヨ−モ−メ
ントが与えられる。

【００５８】又、右側の多板クラッチ３９を締結し、左
側の多板クラッチ４１の締結を解除すると、ギヤ組３
３、３５、あるいは、ギヤ組５５、５７の変速機能によ
って車軸２９（右後輪）が増速され、左後輪が減速され
て、車体に左旋回方向のヨ−モ−メントが与えられる。

【００５９】そこで、車両が右旋回をするときは車体に
右旋回方向のヨ−モ−メントを与え、左旋回のときは右
旋回方向のヨ−モ−メントを与えれば車両の旋回性が大
きく向上する。

【００６０】又、悪路などで車体が蛇行する場合は、同
様に、多板クラッチ４１、３９を切り換え操作し、蛇行
と反対方向のヨ−モ−メントを車体に与えることによっ
て、蛇行を収束し、直進性と安定性とを向上させること
ができる。

【００６１】又、多板クラッチ３９、４１の締結力を制
御しこれらを適度に滑らせれば、移動トルクが変わり、
ヨ−モ−メントを調整することができるから、走行中の
諸条件の変化に応じて車体の旋回性、直進性、安定性な
どを精密に制御することができる。

【００６２】又、全多板クラッチ４１、３９の締結を解
除すると、両ヨ−モ−メント制御機構１３、１５の機能
が停止する。

【００６３】こうして、リヤデフ１が構成されている。

【００６４】上記のように、リヤデフ１では、一方のヨ
−モ−メント制御機構１３は旋回半径が小さい急旋回の
際に必要な大きい回転差が得られるように変速比が設定
されており、他方のヨ−モ−メント制御機構１５は旋回
半径の大きい緩い旋回の際に適度な回転差が得られるよ
うに変速比が設定されている。

【００６５】従って、小さい旋回半径から大きい旋回半
径にわたって充分なヨ−モ−メント制御機能が得られ
る。

【００６６】又、急旋回用のヨ−モ−メント制御機構１
３を緩い旋回の際に用いないから、従来例と異なって、
ヨ−モ−メント制御機構１３の多板クラッチ３９、４１
を過度に滑らせる必要がなくなり、耐久性が大きく向上
する。

【００６７】又、ヨ−モ−メント制御機構１３ではギヤ
組３５、３７のギヤ４９に同一のギヤを用い、ヨ−モ−
メント制御機構１５ではギヤ組５７、５９のギヤ６３に
同一のギヤを用いると共に、各ヨ−モ−メント制御機構
１３、１５のギヤ組３５、３７とギヤ組５７、５９の間
でギヤ５１に同一のギヤを用いたから、ギヤの種類が最
小になり、それだけコストが低減される。

【００６８】又、リヤデフ１のように、各ヨ−モ−メン
ト制御機構１３、１５で、両方の車軸２７、２９側にギ
ヤ組３７、３５とギヤ組５９、５７と多板クラッチ４
１、３９とを各別に配置した構成は、軸方向の重量バラ
ンスがとり易く、振動を防止し易い。

【００６９】又、このように軸方向の重量バランスの崩
れを防止する効果は、２組のヨ−モ−メント制御機構１
３、１５を用いたリヤデフ１において特に大きい。

【００７０】なお、本発明において、差動機構はベベル
ギヤ式の差動機構に限らず、例えば、プラネタリ−ギヤ
式の差動機構、デフケ−スの収容孔に支承されたピニオ
ンギヤを介してサイドギヤを連結した差動機構、ウォ−
ムギヤを用いた差動機構などでもよい。

【００７１】又、必要ならば、３組以上のヨ−モ−メン
ト制御機構を用いてもよい。

【００７２】又、変速機構は、変速ギヤ組に限らず、例
えば、変速機能を持ったベルト伝動機構やチェ−ン伝動
機構でもよい。

【００７３】

【発明の効果】請求項１のデファレンシャル装置は、ヨ
−モ−メント制御機構を複数組備え、各組の変速機構に
車両の旋回半径に応じた適正な変速比を与えたことによ
り、小さい旋回半径から大きい旋回半径にわたって充分
なヨ−モ−メント制御機能が得られると共に、摩擦クラ
ッチの耐久性が大幅に向上する。

【００７４】請求項２の発明は、請求項１の構成と同等
の効果を得る。

【００７５】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
の構成と同等の効果を得ると共に、最小種類のギヤで、
低コストに構成できる。

【００７６】請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３
のいずれかと同等の効果を得ると共に、各ヨ−モ−メン
ト制御機構で、両方の車軸側に変速機構と摩擦クラッチ
を配置するこの構成は、デファレンシャル装置の軸方向
の重量バランスがとり易く、振動を防止し易い。

【００７７】又、軸方向の重量バランスの崩れを防止で
きる効果は、ヨ−モ−メント制御機構を複数組用いた本
発明のデファレンシャル装置において特に大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すスケルトン機構図で
ある。

【図２】図１の実施形態を側面から見たスケルトン機構
図である。

【図３】従来例のスケルトン機構図である。

【符号の説明】

１ リヤデフ（デファレンシャル装置） ９ デフケ−ス １１ ベベルギヤ式の差動機構 １３、１５ ヨ−モ−メント制御機構 ２３、２５ 出力側サイドギヤ ２７、２９ 車軸 ３３、５５ 第１のギヤ組（変速機構） ３５、３７、５７、５９ 第２のギヤ組（変速機構） ３９、４１ 多板クラッチ（摩擦クラッチ） ４９ 同一のギヤ ５１ 同一のギヤ ６３ 同一のギヤ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D036 GA05 GA38 GA40 GA41 GB08 GB09 GC03 GD02 GD04 GE04 GG41 GH03 GH05 GH16 GH17 GH18 GH20 GH23 GJ01 3J027 FA19 FA34 FA41 FB02 HA01 HB07 HB09 HB11 HE05 HF16 HG03 HH01 HH02 HH04 HH06 HH13 HH20 HK50

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの駆動力によって回転駆動され
   るデフケ−スと、デフケ−スの回転を一対のサイドギヤ
   を介して車軸側に出力する差動機構と、デフケ−スと車
   軸側との間に配置された一対の変速機構及びこれら変速
   機構の連結を各別に断続する一対の摩擦クラッチを有す
   るヨ−モ−メント制御機構とを備えたデファレンシャル
   装置であって、互いの間で変速比の異なった変速機構を
   有する複数のヨ−モ−メント制御機構が用いられ、摩擦
   クラッチの切り換えによってこれらのヨ−モ−メント制
   御機構が選択的に作動することを特徴とするデファレン
   シャル装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の発明であって、ヨ−モ−
   メント制御機構が、２組用いられており、一方の変速機
   構が、車両の小さい旋回半径に応じた変速比に設定さ
   れ、他方の変速機構が、車両の大きい旋回半径に応じた
   変速比に設定されていることを特徴とするデファレンシ
   ャル装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の発明であっ
   て、各ヨ−モ−メント制御機構の変速機構が、デフケ−
   ス側ギヤと摩擦クラッチ側ギヤからなる第１のギヤ組
   と、それぞれが摩擦クラッチ側ギヤとサイドギヤ側ギヤ
   からなる一対の第２ギヤ組とからなり、各ヨ−モ−メン
   ト制御機構の内部で第２ギヤ組の摩擦クラッチ側ギヤに
   同一のギヤが用いられ、各ヨ−モ−メント制御機構の間
   で第２ギヤ組のサイドギヤ側ギヤに同一のギヤが用いら
   れていることを特徴とするデファレンシャル装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に
   記載の発明であって、各ヨ−モ−メント制御機構におい
   て、両方の車軸側に、変速機構と摩擦クラッチがそれぞ
   れ配置されていることを特徴とするデファレンシャル装
   置。