JP2006056512A - Vehicular right and left driving force distributing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば左,右の車輪軸に対する駆動力の配分を制御するのに好適に用いられる車両の左右駆動力配分装置に関し、特に、油圧モータを用いて駆動力を積極的に配分する構成とした車両の左右駆動力配分装置に関する。 The present invention relates to a vehicle left and right driving force distribution device that is preferably used to control the distribution of driving force to, for example, left and right wheel axles, and more particularly to a configuration that positively distributes driving force using a hydraulic motor. The present invention relates to a vehicle left-right driving force distribution device.
一般に、4輪車等の車両は、例えばコーナリング性能等を向上させるために、駆動輪となる左,右の車輪軸間にデファレンシャルギヤ等の差動機構からなる差動歯車装置を備え、エンジンからの駆動力を該差動歯車装置によって左,右の車輪軸に配分する構成としている。 In general, a vehicle such as a four-wheeled vehicle is provided with a differential gear device including a differential mechanism such as a differential gear between left and right wheel shafts serving as driving wheels in order to improve cornering performance, for example. Is distributed to the left and right wheel shafts by the differential gear device.
しかし、このような差動歯車装置による駆動力の配分制御は、左,右の車輪が路面から受ける反力等を利用してエンジンからの駆動力を左,右に配分しているに過ぎないため、例えば凍結等により摩擦係数が小さくなった低μ路面で車輪がスリップした場合に、安定した駆動力の配分制御が困難になることがある。 However, the drive force distribution control by such a differential gear device only distributes the drive force from the engine to the left and right using the reaction force received by the left and right wheels from the road surface. For this reason, for example, when a wheel slips on a low μ road surface having a reduced friction coefficient due to freezing or the like, stable drive force distribution control may be difficult.
そこで、車両の駆動力を左,右の車輪軸に対し安定して配分するため、差動歯車装置に油圧モータ等の補助モータを組込み、運転者のステアリング操作等に見合った駆動力を左,右の車輪軸に積極的に配分する制御が提案されている(例えば、特許文献1,2参照)。
Therefore, in order to stably distribute the driving force of the vehicle to the left and right wheel axles, an auxiliary motor such as a hydraulic motor is incorporated in the differential gear device, and the driving force suitable for the steering operation of the driver is Control that actively distributes to the right wheel shaft has been proposed (see, for example,
この種の従来技術による車両の左右駆動力配分装置は、ハウジングと、該ハウジングの入力側に設けられ車両のエンジンによって回転駆動される入力軸と、前記ハウジングの出力側に設けられ該入力軸からの駆動力を左,右の車輪軸に分配して伝達するデファレンシャルギヤ等からなる差動機構と、該差動機構と共に前記ハウジングの出力側に設けられ外部から圧油が給排されることにより左,右の車輪軸間に相対的な回転力を付与する可逆式の油圧モータ等とによって構成されている。 A vehicle left / right driving force distribution device according to this type of prior art includes a housing, an input shaft provided on the input side of the housing and driven to rotate by the engine of the vehicle, and provided on the output side of the housing from the input shaft. A differential mechanism composed of a differential gear that distributes and transmits the driving force to the left and right wheel axles, and pressure oil is supplied and discharged from the outside provided together with the differential mechanism on the output side of the housing It is composed of a reversible hydraulic motor or the like that applies a relative rotational force between the left and right wheel shafts.
そして、この油圧モータは車両の運転状態等に応じて外部の油圧源から圧油が給排されると、このときの油圧力により左,右の車輪軸間に相対的な回転力を付与する駆動力の配分制御を行い、例えば車両にヨーモーメントを積極的に発生させることによって、車両の走行安定性を確保できるようにするものである。 When hydraulic oil is supplied and discharged from an external hydraulic source according to the driving state of the vehicle, the hydraulic motor applies a relative rotational force between the left and right wheel shafts by the oil pressure at this time. By controlling the distribution of the driving force, for example, by actively generating a yaw moment in the vehicle, the running stability of the vehicle can be ensured.
ところで、上述した従来技術では、左,右の車輪軸と油圧モータとがそれぞれ別部材として構成されているため、油圧モータの中心側を軸方向に貫通させて車輪軸を設ける必要があり、部品点数が増加し、組立時の作業性を向上させるのが難しいという問題がある。 By the way, in the above-described prior art, since the left and right wheel shafts and the hydraulic motor are configured as separate members, it is necessary to provide the wheel shaft by penetrating the center side of the hydraulic motor in the axial direction. There is a problem that the number of points increases and it is difficult to improve workability during assembly.
また、油圧モータを貫通して設ける車輪軸は、軸方向の中間部が油圧モータの例えばシリンダブロック(内側回転体)内周側に挿通され、両者はスプライン等の手段を用いて連結されている。そして、この車輪軸の一端側は差動機構側で入力軸からの駆動トルクを受け、他端側がハウジングの外部に突出して車輪に連結されている。 Further, the wheel shaft provided through the hydraulic motor has an axial intermediate portion inserted into the inner peripheral side of the hydraulic motor, for example, a cylinder block (inner rotating body), and both are connected by means such as a spline. . One end side of the wheel shaft receives drive torque from the input shaft on the differential mechanism side, and the other end side protrudes outside the housing and is connected to the wheel.
このため、油圧モータを貫通して設ける車輪軸は、長尺のシャフトとして形成する必要がある上に、その一端側(差動機構側)から他端側の車輪へと大きな駆動トルクを伝達することが要求されるので、そのシャフト径を大きくして頑丈な構造にする必要が生じ、油圧モータ内を貫通して設ける上でレイアウトが制限されるという問題がある。 For this reason, the wheel shaft provided through the hydraulic motor needs to be formed as a long shaft, and transmits a large driving torque from one end side (differential mechanism side) to the wheel on the other end side. Therefore, it is necessary to make the shaft diameter large and to have a sturdy structure, and there is a problem that the layout is limited when it is provided through the hydraulic motor.
また、油圧モータ内に車輪軸を貫通させる構成であるため、差動機構側を潤滑状態に保つための油液と油圧モータの作動油とを互いに分離することが難しく、油圧モータに給排する圧油(作動油)の一部を差動機構側の潤滑油として兼用せざるを得ず、潤滑性能を必ずしも高めることができないという問題がある。 In addition, since the wheel shaft is penetrated into the hydraulic motor, it is difficult to separate the hydraulic fluid for maintaining the differential mechanism side in a lubricated state and the hydraulic fluid of the hydraulic motor, and the hydraulic motor is supplied to and discharged from the hydraulic motor. There is a problem that a part of the pressure oil (working oil) must be used as the lubricating oil on the differential mechanism side, and the lubrication performance cannot always be improved.
さらに、従来技術にあっては、例えば油圧モータのシリンダブロックに設けた複数のシリンダ内に圧油を順次切換えて給排するため、油圧モータには圧油の給排通路が複数個形成された通路ブロックをシリンダブロックとは別体に設けている。しかし、この通路ブロックは車輪軸の軸方向一側に大きく張出す構造となっているため、装置のハウジングは入力軸を基準として左,右が非対称な形状となり、左,右の車輪軸をそれぞれの車輪に連結する場合にレイアウト上の制約を受けるという問題がある。 Furthermore, in the prior art, for example, a plurality of pressure oil supply / discharge passages are formed in the hydraulic motor in order to supply and discharge the pressure oil sequentially in a plurality of cylinders provided in a cylinder block of the hydraulic motor. The passage block is provided separately from the cylinder block. However, since this passage block has a structure that protrudes greatly on one side of the wheel shaft in the axial direction, the housing of the device has an asymmetric shape on the left and right with respect to the input shaft, and the left and right wheel shafts are respectively There is a problem in that there are restrictions on the layout when connecting to other wheels.
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、油圧モータの外側回転体を一方の車輪軸として兼用させ、長尺で頑丈な大径のシャフト部材を不要にできると共に、部品点数を減らして組立時の作業性を向上できるようにした車両の左右駆動力配分装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to make the outer rotary body of a hydraulic motor also serve as one wheel shaft and eliminate the need for a long and sturdy large-diameter shaft member. Another object of the present invention is to provide a left / right driving force distribution device for a vehicle that can improve the workability during assembly by reducing the number of parts.
また、本発明の他の目的は、装置のハウジングを入力軸を基準として左,右にほぼ対称な形状に形成でき、左,右の車輪軸をそれぞれの車輪に連結する上でレイアウト設計の自由度を高め、車両への組付性を向上できるようにした車両の左右駆動力配分装置を提供することにある。 Another object of the present invention, the left relative to the input shaft housing of the device, right can be formed in substantially symmetrical, left, freedom of layout design right wheel axis on connecting the respective wheel It is an object of the present invention to provide a left / right driving force distribution device for a vehicle that can increase the degree of assembly and improve the ease of assembly to the vehicle.
上述した課題を解決するために、本発明は、ハウジングと、該ハウジングの入力側に設けられ車両のエンジンによって回転駆動される入力軸と、前記ハウジングの出力側に設けられ該入力軸からの駆動力を左,右の車輪軸に分配して伝達する差動機構と、該差動機構と共に前記ハウジングの出力側に設けられ外部から圧油が給排されることにより前記左,右の車輪軸間に相対的な回転力を付与する可逆式の油圧モータとを備えた車両の左右駆動力配分装置に適用される。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a housing, an input shaft provided on the input side of the housing and driven to rotate by a vehicle engine, and driven from the input shaft provided on the output side of the housing. A differential mechanism that distributes and transmits force to the left and right wheel axles, and the left and right wheel axles provided on the output side of the housing together with the differential mechanism by supplying and discharging pressure oil from the outside The present invention is applied to a left / right driving force distribution device for a vehicle including a reversible hydraulic motor that applies a relative rotational force therebetween.
そして、請求項1の発明が採用する構成の特徴は、前記油圧モータは、前記ハウジングの出力側に回転可能に設けられた外側回転体と、該外側回転体内に回転可能に設けられ前記圧油の給排により該外側回転体に対して相対回転する内側回転体とからなり、前記左,右の車輪軸のうち一方の車輪軸は、前記油圧モータの外側回転体と一体に回転する構成とし、他方の車輪軸は、前記油圧モータの内側回転体と一体回転可能に連結する構成としたことにある。
A feature of the configuration adopted by the invention of
上述した通り、請求項1の発明によれば、左,右の車輪軸のうち一方の車輪軸を油圧モータの外側回転体と一体に回転させ、他方の車輪軸は、前記油圧モータの内側回転体と一体回転可能に連結する構成としたので、油圧モータに外部から圧油を給排して油圧モータを回転駆動するときに、外側回転体と一体に回転する一方の車輪軸と、内側回転体に連結された他方の車輪軸との間に互いに逆向きの回転力を付与することができ、左,右の車輪軸に対して適正な駆動力配分を行うことができる。また、従来技術のように油圧モータ内を貫通する長尺で頑丈なシャフトを車輪軸として用いる必要がなくなり、部品点数を減らして組立時の作業性を向上することができる。 As described above, according to the first aspect of the present invention, one of the left and right wheel shafts is rotated integrally with the outer rotating body of the hydraulic motor, and the other wheel shaft rotates inward of the hydraulic motor. Since it is configured to be connected to the body so that it can rotate integrally, one wheel shaft that rotates integrally with the outer rotating body and the inner rotation when the hydraulic motor is driven to rotate by supplying and discharging pressure oil to the hydraulic motor from the outside. Rotational forces in opposite directions can be applied to the other wheel shaft connected to the body, and appropriate driving force distribution can be performed for the left and right wheel shafts. Moreover, it is not necessary to use as the wheel axis a robust shaft an elongate penetrating the hydraulic motor as in the prior art, it is possible to improve the workability during assembly by reducing the number of parts.
以下、本発明の実施の形態による車両の左右駆動力配分装置を添付図面の図1ないし図5に従って詳細に説明する。 Hereinafter, a left and right driving force distribution device for a vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5 of the accompanying drawings.
図中、1は当該駆動力配分装置のハウジングを示し、該ハウジング1は、入力側に位置する段付筒状の入力ハウジング部2と、出力側に位置して該入力ハウジング部2と一体に設けられ、左,右方向に延びた段付筒状の出力ハウジング部3とからなり、該出力ハウジング部3は、図2に示す如く中央に位置した筒状の胴部3Aと、該胴部3Aの左,右両側に設けられた段付筒状のカバー部3B,3Cとから大略構成されている。
In the figure,
また、出力ハウジング部3には胴部3Aの内側に位置してカバー部3Cとの間に段付筒部3Dが設けられ、カバー部3Cと段付筒部3Dとの間には後述の油圧モータ18が回転可能に配設されている。そして、段付筒部3Dはカバー部3C側からカバー部3B側に向けて軸方向に延び、段付筒部3Dの先端側は後述の入力歯車4Aとの干渉を避けるように縮径して形成されている。
Further, the output housing part 3 is provided with a stepped
4はハウジング1の入力ハウジング部2内に回転可能に設けられた入力軸としての推進軸を示し、該推進軸4は車両に搭載されたエンジンのクランク軸(図示せず)に連結され、エンジンによって回転駆動されるものである。また、推進軸4には出力ハウジング部3の胴部3A内へと延びる先端側に入力歯車4Aが設けられ、該入力歯車4Aは後述のリング歯車7に噛合している。
Reference numeral 4 denotes a propulsion shaft as an input shaft rotatably provided in the input housing portion 2 of the
5はカバー部3B側に位置して出力ハウジング部3内に回転可能に設けられた差動機構で、該差動機構5は例えば遊星歯車装置等により構成され、その外殻をなすデファレンシャルケース6(以下、デフケース6という)の外周側には入力歯車4Aに噛合するリング歯車7がボルト等により固定して設けられている。そして、デフケース6は推進軸4により入力歯車4A、リング歯車7を介して回転駆動され、このときの駆動力は後述の太陽歯車13とキャリア8とにより左,右の車輪軸16,17に分配して伝達されるものである。
A
ここで、差動機構5は、図3、図4に示す如くデフケース6の内周側に全周に亘って形成された内歯車6Aと、デフケース6内に相対回転可能に設けられたキャリア8と、該キャリア8により支軸9を介して回転可能に支持され内歯車6Aに噛合した複数の遊星歯車10,10,…と、該各遊星歯車10と噛合するようにキャリア8に支軸11を介して回転可能に支持された他の遊星歯車12,12,…と、該各遊星歯車12に噛合しキャリア8に対して相対回転可能となった太陽歯車13とにより大略構成されている。
Here, as shown in FIGS. 3 and 4, the
そして、太陽歯車13は後述の車輪軸16と一体回転するようにスプライン結合され、デフケース6の回転(例えば図4中の矢示A方向の回転)は2個の遊星歯車10,12を介して太陽歯車13に同方向の回転として伝えられる。また、キャリア8には各遊星歯車10,12の公転が支軸9,11を介して伝えられ、これによりキャリア8もデフケース6と同方向に回転するものである。
The
そして、車両の直進走行時にはデフケース6側の回転力が各遊星歯車10,12を介して太陽歯車13とキャリア8とに均等に分配され、太陽歯車13とキャリア8とは同一の回転数をもって左,右の車輪軸16,17を回転駆動するものである。
When the vehicle travels straight, the rotational force on the
また、車両のステアリング操作(旋回)時には、左,右の車輪(図示せず)が路面から受ける反力等により車輪軸16,17の一方が他方よりも速く回転するように、太陽歯車13とキャリア8にはデフケース6側の回転力が互いに異なる回転比をもって伝達される。これにより、旋回内側となる車輪は相対的に低い回転数となり、旋回外側の車輪はより高い回転数となって車両のコーナリング性能等を高める差動機能を発揮するものである。
Further, when the steering operation (turning) of the vehicle, the
14は差動機構5の一部を構成する段付のスリーブで、該スリーブ14は図3に示すようにキャリア8の端面側に各ボルト15(図4参照)等を用いて固着され、キャリア8の回転を後述のモータケース19(車輪軸17)側に導出するものである。そして、スリーブ14の内周側にはスプライン14Aが形成され、該スプライン14Aは後述する他側ケース22の筒状連結部22Bに結合されている。
14 is a stepped sleeve that constitutes a part of the
16,17は左,右の車輪軸で、左側の車輪軸16は単一のシャフト部材を用いて形成され、右側の車輪軸17は後述のモータケース19および継手フランジ24により構成されている。また、車輪軸16は出力ハウジング部3内に挿入された一端側端部が小径のスプライン軸部16Aとなり、該スプライン軸部16Aは後述するシリンダブロック25の中心側に廻止め状態で連結されている。
また、車輪軸16は出力ハウジング部3外に突出する他端側が大径の継手フランジ部16Bとなり、該継手フランジ部16Bとスプライン軸部16Aとの中間部位には、他のスプライン軸部16Cと円形状のシール段部16Dとが形成されている。そして、スプライン軸部16Cは太陽歯車13と一体回転するように該太陽歯車13の内周側に挿嵌され、太陽歯車13の回転を車輪軸16の継手フランジ部16B側に伝達するものである。
Further, the
このため、車輪軸16は継手フランジ部16Bからスプライン軸部16Cに亘る部位が比較的大径に形成され、大きな駆動力を外部の車輪に伝えるのに十分な剛性を有している。一方、スプライン軸部16Cの位置から先端側のスプライン軸部16Aに亘る部位は、後述する油圧モータ18のシリンダブロック25に発生する比較的小さい駆動力を伝達するだけでよいので、比較的小径に形成されるものである。また、シール段部16Dの外周側には後述のシール部材38が摺接し、後述の如く油液の漏洩、混合を防止している。
For this reason, the
18はカバー部3C側に位置して出力ハウジング部3内に回転可能に設けられた可逆式の油圧モータを示し、該油圧モータ18は、例えばラジアルピストン式の油圧モータからなり、後述のモータケース19、シリンダブロック25、ピストン27および通路ブロック32等により構成されている。
また、油圧モータ18は差動機構5に対し出力ハウジング部3内で左,右方向に横並び状態で配設され、通路ブロック32をシリンダブロック25と差動機構5との間に収める構成となっている。そして、油圧モータ18は後述の油圧ポンプ40から圧油が給排されることにより、モータケース19とシリンダブロック25とを相対回転させ、左,右の車輪軸16,17間に相対的な回転力を付与するものである。
Further, the
19は出力ハウジング部3内に回転可能に設けられ、油圧モータ18の外側回転体を構成するモータケースで、該モータケース19は、図2、図3に示すように有蓋筒状体として形成され、蓋部20Aの中心側に出力軸部20Bが一体形成された一側ケース20と、カムリング21および他側ケース22とからなり、カムリング21は一側ケース20と他側ケース22との間に複数のボルト23,23,…(図5参照)を用いて挟持され一体化されている。
A
そして、一側ケース20、カムリング21および他側ケース22からなるモータケース19全体は、後述する筒状連結部22Bの位置から出力軸部20Bの位置に亘って軸方向に延びる有蓋の段付筒状体として形成され、外側の継手フランジ24と共に右側の車輪軸17を構成しているものである。この場合、一側ケース20の出力軸部20Bは出力ハウジング部3のカバー部3Cから外側に向けて突出し、その突出端側に継手フランジ24がスプライン結合されている。
The
ここで、モータケース19のカムリング21は、図5に示すように内周側にカム面21Aが形成され、該カム面21Aは後述の各ローラ29を介してピストン27からの駆動力を受承することにより、モータケース19とシリンダブロック25との間に図5中の矢示A方向または矢示B方向の相対的な回転力を発生させるものである。
Here, as shown in FIG. 5, the
また、他側ケース22は図3に示す如くほぼ2段階に縮径した段付筒状体として形成され、一側ケース20との間でシリンダブロック25を挟み差動機構5側に向け軸方向に延設された筒状延設部22Aと、該筒状延設部22Aの先端側からスリーブ14の内周側に向けて延びた筒状連結部22Bとを有している。そして、筒状連結部22Bは外周側がスリーブ14のスプライン14Aに内側から係合し、モータケース19(車輪軸17)を差動機構5のスリーブ14と一体回転させる構成となっている。
Further, as shown in FIG. 3, the
25は油圧モータ18の内側回転体を構成するシリンダブロックで、該シリンダブロック25は扁平な段付円柱体からなるロータとして形成され、モータケース19内に複数の軸受等を介して回転可能に設けられている。また、シリンダブロック25の中心側には車輪軸16のスプライン軸部16Aが廻止め状態で嵌合される嵌合穴25Aが有底穴として形成されている。
ここで、シリンダブロック25には、図5に示すように放射状に延びた複数のシリンダ26,26,…が形成され、該各シリンダ26にはピストン27,27,…がそれぞれ摺動可能に挿嵌されている。
Here, a plurality of radially extending
また、シリンダブロック25には各シリンダ26と個別に連通する複数の油路28,28,…が形成され、該各油路28は後述する通路ブロック32の給排通路33A,33Bと順次連通することにより、外部からの圧油を各シリンダ26内に給排させるものである。そして、各ピストン27はシリンダ26内に給排される圧油によって該シリンダ26内を往復動し、油圧モータ18の回転力を発生するものである。
Further, the
29,29,…は各ピストン27の突出側端部に支軸30を介して回転可能に設けられたローラ、31,31,…は各ローラ29をカムリング21のカム面21Aに向けて付勢したスプリングで、該各スプリング31はシリンダ26とピストン27との間に配設され、ピストン27をシリンダ26から突出する方向に常時付勢している。そして、ローラ29はカムリング21のカム面21Aに沿って滑動し、シリンダブロック25とカムリング21(モータケース19)との円滑な相対回転を補償するものである。
, 29,... Are rollers provided rotatably at the projecting end of each
32はシリンダブロック25の各シリンダ26内に圧油を給排するための弁部材としての通路ブロックで、該通路ブロック32は図3に示す如く段付の筒体として形成され、車輪軸16の外周側に位置してモータケース19(他側ケース22)の筒状延設部22A内に、例えばノックピン、キー溝等を用いて廻止め状態で設けられている。そして、通路ブロック32はモータケース19と一体に回転し、一側ケース20の蓋部20A等との間でシリンダブロック25を相対回転可能に保持している。
32 is a passage block as a valve member for supplying and discharging pressure oil into and from each
また、通路ブロック32内には周方向に一定間隔をもって複数の給排通路33A,33Bが形成され、該各給排通路33A,33Bは車輪軸16と同心円をなす仮想円上に互い違いとなるように交互に配設されている。そして、シリンダブロック25の端面に摺接する通路ブロック32の端面側は、各給排通路33A,33Bをシリンダブロック25の各油路28に交互に連通させる切換弁部を構成するものである。
Further, a plurality of supply /
また、通路ブロック32の外周側には、各給排通路33A,33Bと個別に連通する環状油溝34A,34Bが形成され、該環状油溝34A,34Bは通路ブロック32の軸方向で互いに離間して配設されている。そして、環状油溝34A,34Bは、他側ケース22の筒状延設部22Aに形成した油穴35A,35Bと、出力ハウジング部3の段付筒部3Dに形成した給排ポート36A,36Bとに連通し、該給排ポート36A,36Bからの圧油を各給排通路33A,33Bにそれぞれ導くものである。
Further, on the outer peripheral side of the
37は出力ハウジング部3の段付筒部3Dと油圧モータ18のモータケース19との間に設けられたシール部材で、該シール部材37は図3に示すようにダブルリップシール等によって構成され、他側ケース22の筒状延設部22Aと段付筒部3Dとの間に締代をもって装着されている。そして、シール部材37は出力ハウジング部3とモータケース19との間で、例えば差動機構5側の潤滑油と油圧モータ18側の圧油(作動油)とを互いに分離し、これらの油液の漏洩、混合を防止するものである。
37 is a seal member provided between the stepped
38は車輪軸16のシール段部16Dとモータケース19との間に設けられたシール部材で、該シール部材38もダブルリップシール等により構成され、他側ケース22の筒状延設部22Aとシール段部16Dとの間に締代をもって装着されている。そして、シール部材38は車輪軸16とモータケース19との間で、例えば差動機構5側の潤滑油と油圧モータ18側の作動油とを互いに分離し、これらの油液の漏洩、混合を防止するものである。
38 is a seal member provided between the
次に、39は作動油が貯留されたリザーバ、40は該リザーバ39と共に油圧源を構成する油圧ポンプで、該油圧ポンプ40は、図1に示す推進軸4等により回転駆動され、リザーバ39内の作動油を高圧の圧油として管路41A,41Bに給排するものである。そして、管路41A,41Bの先端側は図2、図3に示すように出力ハウジング部3の段付筒部3Dに形成した給排ポート36A,36Bに接続されている。
Next, 39 is a reservoir in which hydraulic oil is stored, and 40 is a hydraulic pump that constitutes a hydraulic pressure source together with the
42は管路41A,41Bの途中に設けられた方向制御弁で、該方向制御弁42は例えば4ポート3位置の電磁式方向制御弁からなり、油圧モータ18に給排する圧油の方向を切換える切換手段を構成している。そして、方向制御弁42は左,右両側にソレノイド部42A,42Bを有し、該ソレノイド部42A,42Bには外部のコントロールユニット(図示せず)から制御信号が出力される。
これにより、方向制御弁42は図1に示すように中立位置(イ)から左,右の切換位置(ロ),(ハ)に切換えられ、この切換位置(ロ),(ハ)で油圧ポンプ40から油圧モータ18に給排する圧油の方向を切換えるものである。また、方向制御弁42は中立位置(イ)に保持される間、圧油の給排を停止することにより、油圧モータ18を実質的に停止させ、その回転出力を無効とするものである。
As a result, the
43は圧力可変式のリリーフ弁で、該リリーフ弁43は、油圧ポンプ40の吐出圧(圧油の圧力)を可変に制御する油圧制御手段を構成するものである。そして、リリーフ弁43は圧力調整用のソレノイド部43Aを有し、前記コントロールユニットからソレノイド部43Aに出力される制御信号の電流値またはパルスデューティ等に応じてリリーフ設定圧を可変に制御するものである。
43 is a variable pressure relief valve, and the
本実施の形態による車両の左右駆動力配分装置は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。 The left / right driving force distribution device for a vehicle according to the present embodiment has the above-described configuration. Next, the operation thereof will be described.
まず、車両のエンジンを回転駆動すると、この回転出力は推進軸4を介して差動機構5のデフケース6へと伝わり、デフケース6の回転(例えば図4中の矢示A方向の回転)は2個の遊星歯車10,12を介して太陽歯車13に同方向の回転として伝えられる。また、差動機構5のキャリア8には各遊星歯車10,12の公転が支軸9,11を介して伝えられ、これによりキャリア8もデフケース6と同方向に回転する。
First, when the vehicle engine is driven to rotate, the rotation output is transmitted to the
そして、車両の直進走行時には、デフケース6側の回転力が各遊星歯車10,12を介して太陽歯車13とキャリア8とに均等に分配され、太陽歯車13とキャリア8とは同一の回転数をもって左,右の車輪軸16,17を回転駆動するため、車両は左,右の車輪を通じて走行駆動されるものである。
When the vehicle travels straight, the rotational force on the
また、車両のステアリング操作(旋回)時には、左,右の車輪が路面から受ける反力等により車輪軸16,17の一方が他方よりも速く回転するように、太陽歯車13とキャリア8にはデフケース6側の回転力が互いに異なる回転比をもって伝達され、これにより、旋回内側となる車輪は相対的に低い回転数となり、旋回外側の車輪はより高い回転数となって車両のコーナリング性能等を高めることができる。
In addition, when steering the vehicle (turning), the
ところで、このような差動機構5による左,右の車輪軸16,17に対する駆動力配分は、左,右の車輪が路面から受ける反力等に依存した制御であるため、例えばスリップの発生時等には駆動力の分配機能を失い、車両の走行安定性を必ずしも向上できない場合がある。
By the way, since the driving force distribution to the left and
そこで、このような場合には、車両の運転状態を検出する各種センサ(図示せず)からの検出信号に従ってコントロールユニットから方向制御弁42およびリリーフ弁43に制御信号を出力し、例えば方向制御弁42を中立位置(イ)から切換位置(ロ)に切換えることにより、油圧ポンプ40からの圧油を管路41A,41Bを介して出力ハウジング部3内の油圧モータ18に圧油を給排する。
In such a case, a control signal is output from the control unit to the
そして、出力ハウジング部3内の油圧モータ18は、通路ブロック32の給排通路33A,33Bおよび各油路28等を介してシリンダブロック25内の各シリンダ26内に圧油が給排されると、各シリンダ26内でピストン27が往復動され、これによって油圧モータ18のモータケース19とシリンダブロック25とは相対回転することになる。
The
この結果、左,右の車輪軸16,17間には、モータケース19とシリンダブロック25との相対回転による回転力が互いに逆向き付与され、前記推進軸4から差動機構5に加えられた駆動力は、油圧モータ18による回転力に従って左,右の車輪軸16,17へと積極的に配分される。そして、このときの駆動力配分により、例えば車両にヨーモーメントを積極的に発生でき、車両の走行安定性を確保することができる。
As a result, between the left and
ここで、本実施の形態にあっては、左,右の車輪軸16,17のうち一方の車輪軸17を、油圧モータ18のモータケース19と継手フランジ24とにより構成し、差動機構5のスリーブ14に対してモータケース19の他側ケース22を筒状連結部22Bの位置でスプライン結合すると共に、一側ケース20の蓋部20Aに一体形成した出力軸部20Bを出力ハウジング部3の外側位置で継手フランジ24にスプライン結合する構成としている。
Here, in the present embodiment, one of the left and
これにより、油圧モータ18の外側回転体となるモータケース19を車輪軸17の一部として兼用でき、従来技術のように油圧モータとは別に長尺の車輪軸を用意する必要がなくなる。このため、当該駆動力配分装置の部品点数を削減することができ、組立時の作業性を向上できる。
As a result, the
また、油圧モータ18のモータケース19によって車輪軸17を兼用できるため、油圧モータ18の内側回転体となるシリンダブロック25は、例えば嵌合穴25Aを軸方向の貫通穴等として形成する必要がなくなり、例えば車輪軸16の小径に形成した先端部(スプライン軸部16A)を廻止め状態で嵌合するだけでよくなる。
Further, since the
これにより、油圧モータ18のシリンダブロック25を比較的小さい外径寸法に形成でき、モータケース19の外径寸法も小さくすることが可能となる。このため、出力ハウジング部3内には油圧モータ18をコンパクトに収納でき、装置全体の小型、軽量化を図ることができる。
As a result, the
また、車輪軸16については、継手フランジ部16Bからスプライン軸部16Cに亘る部位を比較的大径に形成することにより、大きな駆動力を外部の車輪に伝えるのに十分な剛性を与えることができる。そして、スプライン軸部16Cの位置から先端側のスプライン軸部16Aに亘る部位は、油圧モータ18のシリンダブロック25に発生する比較的小さい駆動力を伝達するだけでよいため、比較的小径に形成することができ、車輪軸16を全体的に大径で頑丈な長尺シャフトとして形成する必要がなくなる。
Further, with respect to the
また、車輪軸17の一部を兼用するためにモータケース19を有蓋の段付筒状体として形成し、モータケース19の他側ケース22内には、シリンダブロック25と差動機構5側との間に位置して通路ブロック32を収容する構成としているので、図1に示すように推進軸4の中心を基準とした左,右の車輪軸16,17の張出寸法L1 ,L2 をほぼ等しい寸法に設定できる。
Further, the
このため、入力ハウジング部2(推進軸4)を基準として出力ハウジング部3を左,右でほぼ対称な形状に形成でき、左,右の車輪軸16,17をそれぞれの車輪に対し高い自由度もって連結することができる。これにより、従来技術のように左右駆動力配分装置を車両に搭載する場合にレイアウト上の制約を受ける等の問題を解消できる。
For this reason, the output housing part 3 can be formed in a substantially symmetrical shape on the left and right with respect to the input housing part 2 (propulsion shaft 4), and the left and
さらに、油圧モータ18のモータケース19で車輪軸17を兼用させ、シリンダブロック25には軸方向の貫通穴等を形成する必要がなくなっているので、2個のシール部材37,38を用いるだけで、差動機構5側の潤滑油と油圧モータ18側の作動油とを簡単に分離することができ、これらの油液が漏洩、混合するのを良好に防止できる。
Further, since the
これにより、油圧モータ18に給排する圧油(作動油)の一部を差動機構5側の潤滑油として、従来技術のように兼用させる必要がなくなり、差動機構5側には専用のギヤオイル等を潤滑油として供給し、潤滑性能を高めることができる。また、油圧モータ18に給排する作動油についても、専用の油液を使用して寿命を延ばしメンテナンス性を向上させることができる。
As a result, part of the pressure oil (hydraulic oil) supplied to and discharged from the
従って、本実施の形態によれば、車輪軸17を油圧モータ18のモータケース19で兼用することにより、従来技術のように長尺で頑丈な大径のシャフト部材を用いる必要がなくなり、部品点数を減らして組立時の作業性を向上することができる。また、差動機構5等に用いる潤滑油を油圧モータ18側の作動油から良好に分離でき、潤滑性能を高めることができる。
Therefore, according to the present embodiment, since the
さらに、推進軸4を基準とした場合に、左,右の車輪軸16,17の張出寸法L1 ,L2 をほぼ等しい寸法に設定できるため、左,右の車輪軸16,17をそれぞれの車輪に連結する上でレイアウト設計の自由度を高めることができ、車両に搭載する上での組付性を向上できる。
Further, when the propulsion shaft 4 is used as a reference, the overhanging dimensions L1 and L2 of the left and
なお、前記実施の形態では、ラジアルピストン式の油圧モータ18を用いた場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば斜板式の油圧モータ、トロコイド式の油圧モータ等、種々の型式の油圧モータを採用してもよいものである。
In the above embodiment, the case where the radial piston type
また、前記実施の形態にあっては、差動機構5を遊星歯車10,12等によって構成した場合を例に挙げて説明したが、これに替えて、例えば特開平3−50028号公報、特開平10−329572号公報等に記載の従来技術と同様に傘歯車等を用いて差動機構を構成してもよい。
Further, in the above embodiment, the case where the
1 ハウジング
2 入力ハウジング部
3 出力ハウジング部
4 推進軸(入力軸)
5 差動機構
6 デフケース
7 リング歯車
16,17 車輪軸
18 油圧モータ
19 モータケース(外側回転体)
20 一側ケース
20A 蓋部
20B 出力軸部
21 カムリング
22 他側ケース
22A 筒状延設部
25 シリンダブロック(内側回転体)
26 シリンダ
27 ピストン
32 通路ブロック
33A,33B 給排通路
37,38 シール部材
39 リザーバ
40 油圧ポンプ(油圧源)
42 方向制御弁
43 リリーフ弁
DESCRIPTION OF
5
20 One
26
42
Claims (6)
前記油圧モータは、前記ハウジングの出力側に回転可能に設けられた外側回転体と、該外側回転体内に回転可能に設けられ前記圧油の給排により該外側回転体に対して相対回転する内側回転体とからなり、前記外側回転体は前記左,右の車輪軸のうち一方の車輪軸の一部を兼用する構成としたことを特徴とする車両の左右駆動力配分装置。 A housing, an input shaft provided on the input side of the housing and driven to rotate by a vehicle engine, and a driving force provided on the output side of the housing distributed from the input shaft to the left and right wheel shafts for transmission And a reversible mechanism for providing a relative rotational force between the left and right wheel shafts by supplying and discharging pressure oil from the outside provided on the output side of the housing together with the differential mechanism. In a vehicle left-right driving force distribution device including a hydraulic motor,
The hydraulic motor includes an outer rotating body that is rotatably provided on the output side of the housing, and an inner side that is rotatably provided in the outer rotating body and rotates relative to the outer rotating body by supplying and discharging the pressure oil. A left and right driving force distribution device for a vehicle, comprising: a rotating body, wherein the outer rotating body also serves as a part of one of the left and right wheel shafts.
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Cited By (2)
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CN105387171A (en) * | 2015-11-20 | 2016-03-09 | 王亮 | Axial cam type automobile four-wheel-driving system |
CN105480086A (en) * | 2015-11-20 | 2016-04-13 | 王亮 | Radial plunger type automobile four-wheel driving system |
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2005
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CN105480086A (en) * | 2015-11-20 | 2016-04-13 | 王亮 | Radial plunger type automobile four-wheel driving system |
CN105480086B (en) * | 2015-11-20 | 2017-10-10 | 王亮 | A kind of radial plunger type automobile four-wheel drive system |
CN105387171B (en) * | 2015-11-20 | 2018-01-02 | 王亮 | A kind of axial cam formula automobile four-wheel drive system |
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