JP2009150482A - 差動制限装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】遊星歯車装置14のリングギヤ144と後輪出力軸13との間に、トルクカム153によりトルク感応型LSD15の湿式多板クラッチ154を前方から後方に向かって押圧するクラッチハブ152を介設すると共に、クラッチドラム151の内周部とクラッチハブ152との対向面間にトルク感応型LSD15の湿式多板クラッチ154及び後方への移動が規制されたリテーナプレート155を設け、湿式多板クラッチ154を後方から前方に向かって押圧する電子制御式差動制限装置16を配設する。
【選択図】図1
Description
さらには、差動制限装置は、多板クラッチ(10)に電子制御型差動制限装置(31)を追加した構成なので、製造コスト(部品及び製造コスト)がかかるだけでなく、差動制限装置の大型化を招くという問題もある。また、差動制限装置は、電子制御型差動制限装置の有無によって2通りの仕様を設ける必要があり、コストがかかってしまうという問題もある。
前記遊星歯車装置のプラネタリキャリアを前記入力軸からの入力、サンギヤを前記第1の出力軸への出力、リングギヤを前記第2の出力軸への出力とし、
前記第1の出力軸と前記トルク感応型差動制限装置の外殻をなすドラム状部材の一端部をスプライン嵌合させ、前記ドラム状部材の内周部に前記リングギヤを相対回転可能に設けると共に、前記リングギヤと前記第2の出力軸との間に、前記トルクカムにより前記トルク感応型差動制限装置の摩擦材を前方から後方に向かって押圧する押圧部材を介設すると共に、前記リングギヤと前記押圧部材との対向面間に互いに噛み合うカム部を設けて前記トルクカムとし、
前記ドラム状部材の内周部と前記押圧部材との対向面間に前記トルク感応型差動制限装置の摩擦材及び後方への移動が規制されたリテーナプレートをスプライン嵌合し、前記リテーナプレートの後方に前記リテーナプレートを介して前記摩擦材を後方から前方に向かって押圧する前記電子制御式差動制限装置を配設したことを特徴とする。
なお、図1の差動制限装置にあっては、図面左側が前側(前輪側)、図面右側が後側(後輪側)として説明する。
ここで前輪出力ギヤ12について説明すると、前輪出力ギヤ12は、サンギヤ143が一体的に連なった中空状の軸部12a(第1の出力軸に相当)と、軸部12aの外周部(半径方向)に一体的に設けられたギヤ部12bとを備えている。軸部12aの後部における内周部は、入力軸11にニードルベアリング20を介して相対回転可能に支持されていると共に、外周部には上述したサンギヤ143が連なっている。また、軸部12aの前部における内周部は、入力軸11から離間していると共に、外周部は、ハウジング10にボールベアリング21を介して回転可能に支持されている。
また、クラッチドラム151との結合部よりも後側の軸部12aの外周部とプラネタリキャリア141の前端面との間には、スラストベアリング23がベアリングリテーナ24に保持された状態で介設されている。
また、ギヤ部12bは、図示しないリダクションギヤに噛み合うことによって、差動制限装置100により前輪側に配分された駆動力を前輪側に伝達する。
詳述すると、クラッチハブ152は、後輪出力軸13の外周部とリングギヤ144の後側の端面とを連接するように屈曲形成されているものであって、後輪出力軸13の外周部にスプライン嵌合する第1の軸部152aの前側に、湿式多板クラッチ154の摩擦材としての複数のドリブンプレート154aの内周部がスプライン嵌合する第2の軸部152bが延設されている。この第2の軸部152bの前部とプラネタリキャリア141との間には、スラストベアリング25が介設されている。また、この第2の軸部152bの前部が、半径方向に向かうように屈曲されることによって、湿式多板クラッチ154の摩擦材としてのドリブンプレート154a及びドライブプレート154bを前方から後方に向かって押圧する押圧部152cが形成されている。なお、この押圧部152cが直接押圧するのは、ドリブンプレート154aであると共に、ドリブンプレート154aとドライブプレート154bとは交互に配設されている。また、この押圧部152cの前端部は、前方に向かって屈曲形成されていると共に、その先端部には、カム部144aと噛み合うカム部152dが一体形成されている。
そして、このトルク感応型LSD15の後側に、電子制御式差動制限装置16が配設されている。
油圧ピストン161は、制御ユニットの制御下で前後方向に向かって往復動するようにハウジング10に保持されている。この油圧ピストン161の前側には、内周部がクラッチドラム151の外周部にスプライン嵌合しているクラッチ部162のクラッチプレート162aを後方から前方に向かって押圧するプレッシャプレート162bがボールベアリング26を介して回転可能に配設されている。そして、制御ユニットは、各車輪の回転速度を検出する車輪速センサ、前後加速度センサ、ヨーセンサ等の車両の挙動を検出するセンサが検出した検出値に基づいて、湿式多板クラッチ154に差動制限トルクを発生させるためのクラッチ部162の押圧力を設定し、その設定した押圧力に応じて油圧ピストン161をスライド移動させるようになっている。
(前後輪の回転速度差がない場合)
変速機から出力された駆動力は、入力軸11を介して差動制限装置100に入力され、入力軸11に連なったプラネタリキャリア141及びピニオンギヤ142を介して、サンギヤ143とリングギヤ144とに伝達される。サンギヤ143とリングギヤ144とに伝達される駆動力は、前後輪の回転速度差が殆どなく、差動制限がない場合では、サンギヤ143とリングギヤ144とのギヤ比で決定される配分比率(例えば、前輪4:後輪6)で配分されて、サンギヤ143に連なった前輪出力ギヤ12を介して前輪を回転駆動すると共に、リングギヤ144に連なったクラッチハブ152から後輪出力軸13に伝達されて後輪を回転駆動する。
アクセル開度が大きくなると、カム部144aとカム部152aとの間には後ろ向きの押圧力が発生し、クラッチハブ152を後方へ移動させる。すると、押圧部152cが湿式多板クラッチ154のドライブプレート154bとドリブンプレート154aとをリテーナプレート155に押し付け、湿式多板クラッチ154に差動制限トルク(クラッチ締結力)を発生させる。すると、リングギヤ144→クラッチハブ152→後輪出力軸13からなるトルク経路の他に、クラッチドラム151→ドライブプレート154b→ドリブンプレート154a→第2の軸部152b(クラッチハブ152)からなるトルクバイパス経路が形成されることとなり、その結果、前輪出力ギヤ12に伝達される駆動力の一部が後輪出力軸13に伝達(アドオン)され、後輪駆動力が増大する。
なお、湿式多板クラッチ154に発生する差動制限トルクは、ドライブプレート154b及びドリブンプレート154aの枚数に応じて設定されるようになっている。
例えば、車輪がスリップすると、走行時の抵抗(走行抵抗、加速抵抗)によってトルクカム153に生じるトルクは小さくなり、カム部144a,152d間に生じる軸方向への押圧力も小さくなるので、差動制限は殆ど行われなくなり、スリップしている車輪に駆動力が奪われてしまう。そこで、各車輪の回転速度を検出する車輪速センサで検出した車輪速に基づき、車輪のスリップを検出した場合は、電子制御式差動制限装置16のクラッチ部162を締結動作させて、前後輪の差動を積極的に制限するようになっている。
その結果、遊星歯車装置14により設定されたトルク配分を走行状況に応じて連続可変制御することにより、コーナリング時の優れた回頭性と直進時での走行安定性を両立することが可能なコンパクトな差動制限装置100がローコストに実現する。
10…ハウジング
11…入力軸
12…前輪出力ギヤ
12a…軸部(第1の出力軸)
13…後輪出力軸(第2の出力軸)
14…遊星歯車装置
141…プラネタリキャリア
143…サンギヤ
144…リングギヤ
144a…カム部(トルクカム)
15…トルク感応型LSD(トルク感応型差動制限装置)
151…クラッチドラム(ドラム状部材)
152…クラッチハブ(押圧部材)
152d…カム部
153…トルクカム
154…湿式多板クラッチ(摩擦材)
16…電子制御式差動制限装置
161…油圧ピストン
162…クラッチ部
Claims (3)
- 入力軸によって伝達された駆動力を第1の出力軸と第2の出力軸とに分配する遊星歯車装置と、前記第1の出力軸に連なった車輪と前記第2の出力軸に連なった車輪との差動をトルクカムにより制限するトルク感応型差動制限装置と、前記トルク感応型差動制限装置のクラッチ締結力を電子制御する電子制御式差動制限装置と、を備えた差動制限装置において、
前記遊星歯車装置のプラネタリキャリアを前記入力軸からの入力、サンギヤを前記第1の出力軸への出力、リングギヤを前記第2の出力軸への出力とし、
前記第1の出力軸と前記トルク感応型差動制限装置の外殻をなすドラム状部材の一端部をスプライン嵌合させ、前記ドラム状部材の内周部に前記リングギヤを相対回転可能に設けると共に、前記リングギヤと前記第2の出力軸との間に、前記トルクカムにより前記トルク感応型差動制限装置の摩擦材を前方から後方に向かって押圧する押圧部材を介設すると共に、前記リングギヤと前記押圧部材との対向面間に互いに噛み合うカム部を設けて前記トルクカムとし、
前記ドラム状部材の内周部と前記押圧部材との対向面間に前記トルク感応型差動制限装置の摩擦材及び後方への移動が規制されたリテーナプレートをスプライン嵌合し、前記リテーナプレートの後方に前記リテーナプレートを介して前記摩擦材を後方から前方に向かって押圧する前記電子制御式差動制限装置のクラッチ部を配設したことを特徴とする差動制限装置。 - 前記電子制御型差動制限装置は、車両の挙動に応じて前記トルク感応型差動制限装置に差動制限トルクを発生させるためのクラッチ部を油圧ピストンによって動作させることを特徴とする請求項1に記載の差動制限装置。
- 前記プラネタリキャリアと前記押圧部材との対向面間、及び前記プラネタリキャリアと前記第1の出力軸との対向面間にスラストベアリングをそれぞれ配設したことを特徴とする請求項1に記載の差動制限装置。
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