JP2000027977A - デファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 摩擦クラッチを車軸とカウンターシャフト上
に配置し、摩擦クラッチを大径にして軸方向にコンパク
ト化し、変速機構用ギヤの種類を減らす。 【解決手段】 デフケース５の回転をサイドギヤ２９、
３１を介して車軸３３、３５側に出力する差動機構７
と、車軸３５とカウンターシャフト９との間に配置され
た変速ギヤ組１１と、車軸３３とシャフト９との間に配
置され、変速ギヤ組１１との間でそれぞれ増速機能と減
速機能を持った第２及び第３の変速ギヤ組１３、１５
と、シャフト９上で変速ギヤ組１３との連結を断続する
摩擦クラッチ１７と、車軸３３上で変速ギヤ組１５との
連結を断続する摩擦クラッチ１９とを備え、各摩擦クラ
ッチ１７、１９を選択的に締結する。

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、車体のヨーモー
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（第２６
４１７２４号特許公報）に図２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ース２０９を回
転させ、デフケース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、デフケース２０９の回転はギヤ２１
７、２１９からなる変速機構２２１を介して変速され、
カウンターシャフト２２３を回転させる。カウンターシ
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を介してカウンターシ
ャフト２２３に連結されたギヤ２３５からなる変速機構
２３７、２３９によってカウンターシャフト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、変速機構２２１
と変速機構２３９が連結され、全体の増速機能によって
右車軸２１５側が増速され、その増速分だけ差動機構２
１１を介して左車軸２１３側が減速され、車体に左旋回
方向のヨーモーメントが働く。

【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、変速機構２
２１と変速機構２３７が連結され、全体の増速機能によ
って車体に右旋回方向のヨーモーメントが働く。

【０００７】このように多板クラッチ２２５、２２７を
各別に締結すると、変速機構２２１と多板クラッチ２２
３、２２７と変速機構２３７、２３９とを介して駆動ト
ルクが左右に移動し、車体のヨーモーメントを制御する
ことができる。

【０００８】このヨーモーメント制御機能によって必要
な方向のヨーモー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】上記のようなヨーモー
メント制御機能を持った従来のデファレンシャル装置
は、デファレンシャル装置２０１のように、両方の多板
クラッチ２２５、２２７がカウンターシャフト２２３上
に配置されているか、又は、上記の特開平１−１８２１
２７号公報に記載された他の従来例のように、両方の多
板クラッチが車軸上に配置されている。

【００１０】又、デファレンシャル装置２０１では、多
板クラッチ２２５、２２７が変速機構２３７、２３９の
小径のギヤ２３５側に配置されているから、大径化する
ことができず、容量が小さい。

【００１１】従って、必要なクラッチ容量を得るために
は多板クラッチ２２５、２２７の幅を広くする必要があ
り、それだけデファレンシャル装置２０１が軸方向に大
型になる。

【００１２】又、変速機構２２１にはギヤ２１７、２１
９が用いられ、変速機構２３７、２３９にはそれぞれギ
ヤ２３３、２３５が用いられており、４種類の異なった
ギヤが必要である。

【００１３】デファレンシャル装置の低コスト化のため
には、ギヤの種類をなるべく減らしたい。

【００１４】そこで、この発明は、ヨーモーメント制御
用の摩擦クラッチをそれぞれ車軸とカウンターシャフト
上に配置すると共に、摩擦クラッチの大径化が可能で、
軸方向にコンパクトであり、変速機構用ギヤの種類が少
ないデファレンシャル装置の提供を目的とする。

【００１５】

【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
デフケースと、デフケースの回転を一対の車軸側に分配
出力する差動機構と、各車軸に対して配置されたカウン
ターシャフトと、一側車軸とカウンターシャフトとの間
に配置された第１の変速機構と、他側車軸とカウンター
シャフトとの間に配置され、第１の変速機構と連結され
たとき全体で増速機構になる第２の変速機構と、第１の
変速機構と連結されたとき全体が減速機構になる第３の
変速機構と、カウンターシャフト上で第２の変速機構と
の連結を断続する第１の摩擦クラッチと、車軸上で第３
の変速機構との連結を断続する第２の摩擦クラッチとを
備え、第１と第２の摩擦クラッチを選択的に締結するこ
とを特徴とする。

【００１６】このように、請求項１のデファレンシャル
装置では、第１の摩擦クラッチがカウンターシャフト上
に配置され、第２の摩擦クラッチが車軸上に配置されて
おり、従来例と異なって、一方の摩擦クラッチがカウン
ターシャフト上に配置され、他方の摩擦クラッチが車軸
上に配置されている。

【００１７】第１の摩擦クラッチを締結して第１の変速
機構と第２の変速機構とを連結し、第２の摩擦クラッチ
を開放して第１の変速機構と第３の変速機構との連結を
解除すると、第１の変速機構（一側車軸）と第２の変速
機構（他側車軸）の全体の変速機能によって、例えば、
一側車軸から他側車軸に駆動力が移動し他側の車輪が増
速されると、他側車輪が外輪側になるヨーモーメントが
車体に生じる。

【００１８】又、第２の摩擦クラッチを締結して第３の
変速機構を連結し、第１の摩擦クラッチを開放して第２
の変速機構の連結を解除すると、第１の変速機構（一側
車軸）と第３の変速機構（他側車軸）の全体の変速機能
により、他側車軸から一側車軸に駆動力が移動して一側
の車輪が増速され、一側車輪が外輪側になるヨーモーメ
ントが車体に生じる。

【００１９】このようなヨーモーメント制御機能によ
り、車体に必要な方向のヨーモーメントを与えれば、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。

【００２０】例えば、中低速で旋回走行するときは、外
輪側のトルクを大きくして旋回を促すヨーモーメントを
与えれば、車両の旋回性が大きく向上し、高速で旋回走
行するときは、内輪側のトルクを大きくすれば、高速安
定性が向上する。

【００２１】又、悪路などで車体が蛇行する場合は、蛇
行と反対方向のヨーモー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。

【００２２】これに加えて、請求項４に記載したよう
に、変速機構に変速ギヤ組を用いた場合、各摩擦クラッ
チを第２変速ギヤ組と第３変速ギヤ組の各大径ギヤ側に
配置すれば、摩擦クラッチの大径化が可能になる。

【００２３】従って、従来例と異なり、摩擦クラッチは
幅を広くせずに必要なクラッチ容量が得られるから、デ
ファレンシャル装置をそれだけ軸方向にコンパクトにで
きる。

【００２４】更に、変速機構に変速ギヤ組を用いた場
合、第１変速ギヤ組を同一径の２枚のギヤで構成すると
共に、第２変速ギヤ組と第３変速ギヤ組をそれぞれ異径
の２枚のギヤで構成して互いにギヤを流用すれば、第
１、第２、第３の全変速ギヤ組を３種類のギヤだけで構
成することが可能になり、４種類のギヤを用いた従来例
と較べて、ギヤの種類が低減され、デファレンシャル装
置がそれだけ低コストになる。

【００２５】請求項２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ースと、デ
フケースの回転を一対の車軸側に分配出力する差動機構
と、各車軸に対して配置されたカウンターシャフトと、
デフケースとカウンターシャフトとの間に配置された第
１の変速機構と、一方の車軸とカウンターシャフトとの
間にそれぞれ配置され、第１の変速機構と連結されたと
き全体が増速機構になる第２の変速機構と、第１の変速
機構と連結されたとき全体が減速機構になる第３の変速
機構と、カウンターシャフト上で第２の変速機構との連
結を断続する第１の摩擦クラッチと、車軸上で第３の変
速機構との連結を断続する第２の摩擦クラッチとを備
え、第１と第２の摩擦クラッチを選択的に締結すること
を特徴とする。

【００２６】この構成では、デフケースと一方の車軸と
の間でトルクを移動させし、請求項１の構成と同等の効
果を得る。

【００２７】請求項３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ースと、デ
フケースの回転を一対の車軸側に分配出力する差動機構
と、各車軸に対して配置されたカウンターシャフトと、
デフケースとカウンターシャフトとの間に配置された第
１の変速機構と、一方が一側車軸とカウンターシャフト
との間に配置され、他方が他側車軸とカウンターシャフ
トとの間に配置され、それぞれが第１の変速機構と連結
されたとき全体が増速機構又は減速機構になる第２の変
速機構及び第３の変速機構と、カウンターシャフト上で
第２の変速機構との連結を断続する第１の摩擦クラッチ
と、車軸上で第３の変速機構との連結を断続する第２の
摩擦クラッチとを備え、第１と第２の摩擦クラッチを選
択的に締結することを特徴とする。

【００２８】この構成では、デフケースと両方の車軸と
の間でトルクを移動させ、請求項１の構成と同等の効果
を得る。

【００２９】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、変速機構が変速ギヤ組であり、各摩擦クラッチが、
変速ギヤ組の大径ギヤ側に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。

【００３０】又、この構成は、請求項１で説明したよう
に、変速機構に変速ギヤ組を用いた場合、各摩擦クラッ
チを第２変速ギヤ組と第３変速ギヤ組の大径ギヤ側に配
置することによって摩擦クラッチの大径化が可能であ
り、幅を広くせずに必要なクラッチ容量が得られ、デフ
ァレンシャル装置を軸方向にコンパクトにできる。

【００３１】

【発明の実施の形態】図１によって本発明の一実施形態
を説明する。図１はこの実施形態のデファレンシャル装
置１を示しており、デファレンシャル装置１は請求項
１、４の特徴を備えている。なお、左右の方向はデファ
レンシャル装置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】図１に示したように、デファレンシャル装
置１は、リングギヤ３、デフケース５、ベベルギヤ式の
差動機構７、カウンターシャフト９、第１の変速ギヤ組
１１（変速機構）、第２の変速ギヤ組１３（変速機
構）、第３の変速ギヤ組１５（変速機構）、多板クラッ
チ１７（第１の摩擦クラッチ）、多板クラッチ１９（第
２の摩擦クラッチ）、多板クラッチ１７、１９をそれぞ
れ押圧する一対の油圧アクチュエータ、これらの油圧ア
クチュエータを操作するコントローラなどから構成され
ている。

【００３３】デファレンシャル装置１はオイル溜りが設
けられたデフキャリヤの内部に配置されている。リング
ギヤ３はデフケース５に固定されており、デフケース５
の左右のボス部２１、２３はベアリングを介してデフキ
ャリヤに支承されている。

【００３４】リングギヤ３はエンジン側の出力ギヤと噛
み合っており、デフケース５はエンジンの駆動力によっ
て回転駆動される。

【００３５】差動機構７は、デフケース５に固定された
ピニオンシャフト２５と、ピニオンシャフト２５上に支
承されたピニオンギヤ２７と、左右からピニオンギヤ２
７と噛み合った出力側のサイドギヤ２９、３１から構成
されている。

【００３６】デフキャリヤには左右の車輪側に連結され
た一対の車軸３３、３５が貫入しており、左の車軸３３
はサイドギヤ２９に連結され、右の車軸３５はサイドギ
ヤ３１に連結されている。

【００３７】デフケース５を回転させるエンジンの駆動
力はピニオンシャフト２５からピニオンギヤ２７を介し
てサイドギヤ２９、３１に分配出力され、車軸３３、３
５を介して左右の車輪に伝達される。

【００３８】又、車両が悪路などを走行中に、車輪間に
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２７の自転によって左右の車輪に差動分配される。

【００３９】カウンターシャフト９はデフケース５及び
車軸３３、３５と平行に配置されている。

【００４０】第１の変速ギヤ組１１は、カウンターシャ
フト９と右の車軸３５にそれぞれ固定された同一のギヤ
３７、３７によって構成されている。なお、この構成と
は異なり、第１の変速ギヤ組１１に代る変速ギヤ組とし
て、リングギヤ３と噛み合うギヤをカウンターシャフト
９上に固定する構成を採ってもよい。

【００４１】第２の変速ギヤ組１３は、多板クラッチ１
７を介してカウンターシャフト９に連結された大径のギ
ヤ３９と、左の車軸３３に固定された小径のギヤ４１に
よって構成されている。

【００４２】第３の変速ギヤ組１５は、多板クラッチ１
９を介して左の車軸３３に連結された大径のギヤ３９
と、カウンターシャフト９に固定された小径のギヤ４１
によって構成されている。なお、上述の第１の変速ギヤ
組１１に代る代替変速ギヤ組を採用する場合には、この
第３の変速ギヤ組１５に代って代替変速ギヤ組を右の車
軸３５側へ移動して配置してもよい。

【００４３】第２の変速ギヤ組１３と第３の変速ギヤ組
１５との間では互いにギヤ３９、４１の流用が可能であ
る。

【００４４】多板クラッチ１７、１９用の各油圧アクチ
ュエー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、多板クラッチ１７、１９をそれぞれ
押圧して締結させる。

【００４５】又、コントローラは、これらの油圧アクチ
ュエータを操作し、車両の旋回方向、走行条件、路面状
態などに応じて多板クラッチ１７、１９を選択的に締結
すると共に、締結した多板クラッチ１７、１９の締結力
を制御する。

【００４６】多板クラッチ１７を締結して第２変速ギヤ
組１３をカウンターシャフト９に連結し、多板クラッチ
１９を開放して第３変速ギヤ組１５の連結を解除する
と、カウンターシャフト９を介して第１変速ギヤ組１１
と第２変速ギヤ組１３が連結され、右車軸３５側の第１
変速ギヤ組１１と左車軸３３側の第２変速ギヤ組１３の
全体の変速機能によって、例えば、左車軸３３側から右
車軸３５側に駆動力が移動して右車輪が増速されると、
左旋回方向のヨーモーメントが車体に生じる。

【００４７】又、多板クラッチ１９を締結して第３変速
ギヤ組１５を連結し、多板クラッチ１７を開放して第２
変速ギヤ組１３の連結を解除すると、カウンターシャフ
ト９を介して第１変速ギヤ組１１と第３変速ギヤ組１５
が連結され、第１変速ギヤ組１１と第３変速ギヤ組１５
の全体の変速機能により、上記と反対に、右車軸３５側
から左車軸３３側に駆動力が移動して左車輪が増速さ
れ、右旋回方向のヨーモーメントが車体に生じる。

【００４８】そこで、中低速で旋回走行するときは、外
輪側のトルクを大きくして旋回を促すヨーモーメントを
与えれば、車両の旋回性が大きく向上する。又、高速で
旋回走行するときは、内輪側のトルクを大きくすれば、
高速安定性が向上する。

【００４９】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１７、１９を切り換え操作し、蛇行
と反対方向のヨーモー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。

【００５０】又、多板クラッチ１７、１９の締結力を制
御しこれらを適度に滑らせれば、ヨーモーメントを調整
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。

【００５１】又、両多板クラッチ１７、１９の締結を解
除すると、ヨーモーメント制御機能が停止する。

【００５２】こうして、デファレンシャル装置１が構成
されている。

【００５３】上記のように、デファレンシャル装置１で
は、従来例と異なって、多板クラッチ１７がカウンター
シャフト９上に配置され、多板クラッチ１９が車軸３３
上に配置されている。

【００５４】又、多板クラッチ１７、１９を第２変速ギ
ヤ組１３と第３変速ギヤ組１５の大径ギヤ３９側にそれ
ぞれ配置したから、多板クラッチ１７、１９の大径化が
可能になる。

【００５５】従って、従来例と異なり、多板クラッチ１
７、１９は幅を広くせずに必要なクラッチ容量が得られ
るから、デファレンシャル装置１をそれだけ軸方向にコ
ンパクトにできる。

【００５６】又、第１変速ギヤ組１１を同一径の２枚の
ギヤ３７で構成すると共に、第２変速ギヤ組１３と第３
変速ギヤ組１５をそれぞれ異径の２枚のギヤ３９、４１
で構成して互いにギヤを流用したことにより、第１、第
２、第３の各変速ギヤ組１１、１３、１５を３種類のギ
ヤだけで構成することが可能になり、４種類のギヤを用
いた従来例と較べて、ギヤの種類が低減され、デファレ
ンシャル装置１がそれだけ低コストになる。

【００５７】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、プラネタリーギヤ
式の差動機構、デフケー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、ウォー
ムギヤを用いた差動機構などでもよい。

【００５８】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ーン伝動
機構でもよい。

【００５９】

【発明の効果】請求項１のデファレンシャル装置は、第
１の摩擦クラッチがカウンターシャフト上に配置され、
第２の摩擦クラッチが車軸上に配置されており、これら
の摩擦クラッチを選択的に締結することによって得られ
るヨーモーメント制御機能により、車体に必要な方向の
ヨーモーメントを与え、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。

【００６０】又、各摩擦クラッチを第２変速ギヤ組と第
３変速ギヤ組の大径ギヤ側に配置することによって摩擦
クラッチの大径化が可能であり、幅を広くせずに必要な
クラッチ容量が得られ、デファレンシャル装置を軸方向
にコンパクトにできる。

【００６１】又、第１変速ギヤ組を同一径の２枚のギヤ
で構成し、異径の２枚のギヤで第２変速ギヤ組と第３変
速ギヤ組を構成すれば、従来例と較べて、ギヤの種類が
低減され、デファレンシャル装置がそれだけ低コストに
なる。

【００６２】請求項２のデファレンシャル装置は、請求
項１の構成と同等の効果を得る。

【００６３】請求項３のデファレンシャル装置は、請求
項１の構成と同等の効果を得る。

【００６４】請求項４の発明は、摩擦クラッチの大径化
が可能であり、デファレンシャル装置を軸方向にコンパ
クトにできる。

【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】従来例のスケルトン機構図である。

【符号の説明】

１ デファレンシャル装置 ５ デフケース ７ ベベルギヤ式の差動機構 ９ カウンターシャフト １１ 第１の変速ギヤ組（変速機構） １３ 第２の変速ギヤ組（変速機構） １５ 第３の変速ギヤ組（変速機構） １７ カウンターシャフト９上に配置された多板クラッ
チ（第１の摩擦クラッチ） １９ 車軸３３上に配置された多板クラッチ（第２の摩
擦クラッチ） ２９、３１ 出力側サイドギヤ ３３、３５ 車軸 ３９ 第２と第３の各変速ギヤ組を構成する大径ギヤ

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
   るデフケースと、デフケースの回転を一対の車軸側に分
   配出力する差動機構と、各車軸に対して配置されたカウ
   ンターシャフトと、一側車軸とカウンターシャフトとの
   間に配置された第１の変速機構と、他側車軸とカウンタ
   ーシャフトとの間に配置され、第１の変速機構と連結さ
   れたとき全体で増速機構になる第２の変速機構と、第１
   の変速機構と連結されたとき全体が減速機構になる第３
   の変速機構と、カウンターシャフト上で第２の変速機構
   との連結を断続する第１の摩擦クラッチと、車軸上で第
   ３の変速機構との連結を断続する第２の摩擦クラッチと
   を備え、第１と第２の摩擦クラッチを選択的に締結する
   ことを特徴とするデファレンシャル装置。
2. 【請求項２】 エンジンの駆動力によって回転駆動され
   るデフケースと、デフケースの回転を一対の車軸側に分
   配出力する差動機構と、各車軸に対して配置されたカウ
   ンターシャフトと、デフケースとカウンターシャフトと
   の間に配置された第１の変速機構と、一方の車軸とカウ
   ンターシャフトとの間にそれぞれ配置され、第１の変速
   機構と連結されたとき全体が増速機構になる第２の変速
   機構と、第１の変速機構と連結されたとき全体が減速機
   構になる第３の変速機構と、カウンターシャフト上で第
   ２の変速機構との連結を断続する第１の摩擦クラッチ
   と、車軸上で第３の変速機構との連結を断続する第２の
   摩擦クラッチとを備え、第１と第２の摩擦クラッチを選
   択的に締結することを特徴とするデファレンシャル装
   置。
3. 【請求項３】 エンジンの駆動力によって回転駆動され
   るデフケースと、デフケースの回転を一対の車軸側に分
   配出力する差動機構と、各車軸に対して配置されたカウ
   ンターシャフトと、デフケースとカウンターシャフトと
   の間に配置された第１の変速機構と、一方が一側車軸と
   カウンターシャフトとの間に配置され、他方が他側車軸
   とカウンターシャフトとの間に配置され、それぞれが第
   １の変速機構と連結されたとき全体が増速機構又は減速
   機構になる第２の変速機構及び第３の変速機構と、カウ
   ンターシャフト上で第２の変速機構との連結を断続する
   第１の摩擦クラッチと、車軸上で第３の変速機構との連
   結を断続する第２の摩擦クラッチとを備え、第１と第２
   の摩擦クラッチを選択的に締結す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、変速機構が変速ギヤ組であり、各
   摩擦クラッチが、変速ギヤ組の大径ギヤ側に配置されて
   いることを特徴とするデファレンシャル装置。