JP2545796B2 - Differential - Google Patents

Differential

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JP2545796B2
JP2545796B2 JP61119060A JP11906086A JP2545796B2 JP 2545796 B2 JP2545796 B2 JP 2545796B2 JP 61119060 A JP61119060 A JP 61119060A JP 11906086 A JP11906086 A JP 11906086A JP 2545796 B2 JP2545796 B2 JP 2545796B2
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【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野) 本発明は差動装置に関し、特に車両の駆動系のディフ
ァレンシャルギヤとして適する差動装置に関する。
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a differential device, and more particularly to a differential device suitable as a differential gear of a drive system of a vehicle.

(従来技術) 差動装置を有する駆動系に連結される複数の車輪のう
ちの1輪が、雪等の低摩擦係数の路面に乗り上げて空転
すると、前記差動装置の本来的な特性ゆえに、駆動系に
連結される他の車輪への駆動力が少なくなったり、他の
車輪へ駆動力が全く伝わらなくなったりする現象が起こ
る。このような現象の発生を抑えると共に、旋回の回転
半径を能動的に制御するため、ピニオンを回転可能に支
持するディファレンシャルケースと、このディファレン
シャルケース内に回転可能に配置される2つのサイドギ
ヤとの3つの回転部品からなる遊星歯車列を備える差動
装置において、前記ディファレンシャルケースに動力を
伝達するリングギヤを取り付けると共に、前記2つのサ
イドギヤにそれぞれ連結される2本のシャフトの一方に
補助的な動力を伝達するアクチュエータを取り付け、ア
クチュエータを制御装置で制御する差動装置が提案され
ている(特開昭61−102333号公報)。
(Prior Art) When one wheel of a plurality of wheels coupled to a drive system having a differential gear rides on a road surface having a low friction coefficient such as snow and spins, due to the inherent characteristics of the differential gear, A phenomenon occurs in which the driving force to the other wheels connected to the driving system is reduced or the driving force is not transmitted to the other wheels at all. In order to suppress the occurrence of such a phenomenon and to actively control the turning radius of the turning, a differential case that rotatably supports the pinion and two side gears that are rotatably arranged in the differential case are provided. In a differential gear including a planetary gear train consisting of two rotating parts, a ring gear for transmitting power is attached to the differential case, and auxiliary power is transmitted to one of two shafts respectively connected to the two side gears. A differential device has been proposed in which the actuator is attached and the actuator is controlled by a control device (Japanese Patent Laid-Open No. 61-102333).

(発明が解決しようとする問題点) 前記提案に係る差動装置では、モータ等のアクチュエ
ータがディファレンシャルケースの外周に直接固定され
ているため、前記リングギヤとかみ合うドライブピニオ
ンとアクチュエータとの干渉を避ける必要があることか
ら、リングギヤの外径を大きくしなければならず、差動
装置の全体の寸法が大きくなってしまう。さらに、アク
チュエータや制御機器がディファレンシャルケースその
他の回転体に直接取り付けられているため、遠心力に対
する信頼性を確保すること、また回転体のバランスを取
ることが難しい。
(Problems to be Solved by the Invention) In the differential device according to the above proposal, since the actuator such as the motor is directly fixed to the outer periphery of the differential case, it is necessary to avoid the interference between the drive pinion meshing with the ring gear and the actuator. Therefore, it is necessary to increase the outer diameter of the ring gear, which increases the overall size of the differential device. Further, since the actuator and the control device are directly attached to the rotating body such as the differential case, it is difficult to secure the reliability against the centrifugal force and to balance the rotating body.

本発明の目的は、小型化が可能であり、遠心力に対す
る信頼性を容易に確保でき、バランスを取りやすい差動
装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a differential device that can be downsized, can easily secure reliability against centrifugal force, and can be easily balanced.

本発明の別の目的は、複数の駆動輪の1つが空転しよ
うとする場合、他の車輪へ伝えられる駆動力が少なくな
るのを防止できる差動装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a differential device which can prevent the driving force transmitted to the other wheels from being reduced when one of the plurality of driving wheels tries to idle.

(問題点を解決するための手段) 本発明に係る差動装置は、回転可能なピニオン(34)
のキャリアアッセンブリと、一対のサイドギヤ(36)と
を含む3つの回転部品を有し、かつ、前記サイドギヤ
(36)に連結される同心のシャフト(44、48)を有する
遊星歯車列と、この遊星歯車列の前記回転部品の1つを
回転する手段(50、62)と、前記回転部品の別のものを
駆動するウォームおよびウォームホイールの駆動手段
(54)と、操舵角センサ(108)および車速センサ(11
0)からの信号に基づいて演算し、かつ、前記ウォーム
およびウォームホイールの駆動手段(54)の回転数を制
御する制御装置(106)とを備える。この差動装置(3
0)は単一の遊星歯車列を有し、かつ、左右のドライブ
シャフト(118、124、142、148)の間に配置される。前
記シャフト(44、48)の一方が歯車列(116、120、14
0、144)を介して前記左右のドライブシャフト(118、1
24、142、148)の一方に連結されており、前記シャフト
(44、48)の他方が駆動力を同じ回転方向に伝達する駆
動カップリング(122、126、128、146、150、152)を介
して前記左右のドライブシャフト(118、124、142、14
8)の他方に連結されている。
(Means for Solving Problems) A differential device according to the present invention includes a rotatable pinion (34).
And a planetary gear train having three rotating parts including a pair of side gears (36) and concentric shafts (44, 48) connected to the side gears (36), and the planetary gear train. Means (50, 62) for rotating one of the rotating parts of the gear train, worm and worm wheel driving means (54) for driving another of the rotating parts, steering angle sensor (108) and vehicle speed Sensor (11
0), and a control device (106) for controlling the rotation speed of the drive means (54) for the worm and the worm wheel. This differential (3
0) has a single planetary gear train and is arranged between the left and right drive shafts (118, 124, 142, 148). One of the shafts (44, 48) has a gear train (116, 120, 14).
The left and right drive shafts (118, 1)
24, 142, 148), and the other of the shafts (44, 48) has drive couplings (122, 126, 128, 146, 150, 152) for transmitting driving force in the same rotational direction. Through the left and right drive shafts (118, 124, 142, 14
It is connected to the other side of 8).

(作用および効果) 差動装置が、前記駆動車のフロントディファレンシャ
ルギヤとして、または後輪駆動車のリヤディファレンシ
ャルギヤとして使用される場合、2つのシャフトは個別
に駆動輪に連結される。
(Operation and Effect) When the differential device is used as the front differential gear of the drive vehicle or as the rear differential gear of the rear wheel drive vehicle, the two shafts are individually connected to the drive wheels.

制御装置は、操舵角センサおよび車速センサからの信
号に基づいて演算し、前記ウォームおよびウォームホイ
ールの駆動手段の回転数を制御する。
The control device calculates based on the signals from the steering angle sensor and the vehicle speed sensor, and controls the rotation speed of the worm and the drive means of the worm wheel.

ウォームおよびウォームホイールを使用しているた
め、モータ等のアクチュエータを直接回転体の外周に固
定する必要がない。よって、差動装置を小型に形成する
ことができると共に、遠心力に対する信頼性を確保で
き、アンバランスによる振動発生を防止することができ
る。
Since the worm and the worm wheel are used, it is not necessary to fix an actuator such as a motor directly to the outer circumference of the rotating body. Therefore, the differential device can be formed in a small size, reliability against centrifugal force can be ensured, and vibration due to imbalance can be prevented.

差動装置の制御装置が、前記2本のシャフトの回転数
差を前もって定めた範囲内に維持するようにウォームお
よびウォームホイールの駆動手段を制御する態様によれ
ば、車両の直進時には、いずれかの駆動輪が雪等の上に
乗り上げた結果、その駆動輪が車速に見合った回転数を
上回る回転数で回転しようとすると、制御装置は当該駆
動輪の回転数を車速に見合った回転数に保ち、両駆動輪
の回転数差を所定の範囲内に保つ。その結果、複数の駆
動輪の1つが空転しようとした場合でも、他の駆動輪に
確実に動力を伝えることができる。また、車両の旋回時
には、制御装置は、旋回の外側に位置する駆動輪の回転
数と、内側に位置する駆動輪の回転数との差を前もって
定めた範囲内に維持するため、車両は支障なく旋回でき
る。
According to the aspect in which the control device of the differential device controls the driving means for the worm and the worm wheel so as to maintain the rotational speed difference between the two shafts within a predetermined range, when the vehicle goes straight, either As a result of the drive wheels of the vehicle riding on snow or the like, if the drive wheels try to rotate at a rotational speed that exceeds the rotational speed that corresponds to the vehicle speed, the control device sets the rotational speed of the drive wheel to the rotational speed that corresponds to the vehicle speed. And keep the difference in rotational speed between the two drive wheels within a predetermined range. As a result, even when one of the plurality of drive wheels tries to idle, the power can be reliably transmitted to the other drive wheels. Further, when the vehicle turns, the control device maintains the difference between the rotational speeds of the drive wheels located outside the turning and the rotational speeds of the drive wheels located inside the turning within a predetermined range. You can turn without.

(実施例) 第1図および第2図に示す差動装置30は、ケース32
と、ケース32内に配置されたピニオン34と、サイドギヤ
36とを含む。
(Embodiment) The differential device 30 shown in FIGS.
And the pinion 34 arranged in the case 32 and the side gear
And 36.

ケース32はいわゆるディファレンシャルケースと呼称
されるもので、ディファレンシャルキャリア38内に配置
され、ディファレンシャルキャリア38に装着された一対
のころがり軸受40によって回転可能に支持される。
The case 32 is a so-called differential case, which is arranged in the differential carrier 38 and is rotatably supported by a pair of rolling bearings 40 mounted on the differential carrier 38.

ピニオンシャフト42がケース32に取り付けられる。第
2図に示す実施例では、2本のピニオンシャフト42が互
いに直交して配置されている。これらピニオンシャフト
42はそれぞれの軸線がケース32の回転軸線に直交する配
列となる。各ピニオンシャフト42に一対のピニオン34が
軸線方向へ間隔をおいて装着され、これらピニオン34は
ピニオンシャフト42によって回転可能に支持されてい
る。ピニオンシャフト42が1本の場合、2個のピニオン
34がピニオンシャフト42によって回転可能に支持され
る。ケース32とピニオンシャフト42とはピニオン34のキ
ャリアアッセンブリとなる。
The pinion shaft 42 is attached to the case 32. In the embodiment shown in FIG. 2, two pinion shafts 42 are arranged orthogonal to each other. These pinion shafts
42 is an array in which each axis is orthogonal to the rotation axis of the case 32. A pair of pinions 34 are mounted on each pinion shaft 42 at intervals in the axial direction, and these pinions 34 are rotatably supported by the pinion shaft 42. If there is one pinion shaft 42, then two pinions
34 is rotatably supported by the pinion shaft 42. The case 32 and the pinion shaft 42 form a carrier assembly of the pinion 34.

2個のサイドギヤ36が間隔をおいてケース32に配置さ
れ、各サイドギヤ36は4個のピニオン34にかみ合ってい
る。前記ピニオンのキャリアアッセンブリと2個のサイ
ドギヤ36とは遊星歯車列を構成している。
Two side gears 36 are arranged in the case 32 at intervals, and each side gear 36 meshes with four pinions 34. The pinion carrier assembly and the two side gears 36 form a planetary gear train.

第1のシャフト44が一方のサイドギヤ36にセレーショ
ン結合され、ケース32から一方向へ伸び、ディファレン
シャルキャリア38から突出している。シャフト44はサイ
ドギヤ36のボス37を介してケース32の肩に、また後述す
る回転手段50を介して軸受46に支持され、ケース32の軸
線を中心として回転可能である。
The first shaft 44 is serration-coupled to the one side gear 36, extends in one direction from the case 32, and protrudes from the differential carrier 38. The shaft 44 is supported on the shoulder of the case 32 via the boss 37 of the side gear 36 and on the bearing 46 via a rotating means 50 described later, and is rotatable about the axis of the case 32.

第2のシャフト48が他方のサイドギヤ36にセレーショ
ン結合され、ケース32から第1のシャフト44とは反対の
方向へ伸び、ディファレンシャルキャリア38から突出し
ている。シャフト48はサイドギヤ36のボス37を介してケ
ース32の肩に、また図示しない軸受に支持され、ケース
32の軸線を中心として回転可能である。
A second shaft 48 is serration-coupled to the other side gear 36, extends from the case 32 in a direction opposite to the first shaft 44, and projects from the differential carrier 38. The shaft 48 is supported by the shoulder of the case 32 via the boss 37 of the side gear 36 and by a bearing (not shown).
It can rotate around 32 axes.

回転手段50がケース32、第1のシャフト44および第2
のシャフト48の1つに組み込まれる。第1図に示す実施
例では、回転手段50は平歯車50であり、第1のシャフト
44にセレーション結合されている。平歯車50の両側に張
り出したボス51とディファレンシャルキャリア38との間
に一対のころがり軸受が装着され、平歯車50は第1のシ
ャフト44と同じ軸線を中心として回転可能である。
The rotating means 50 includes a case 32, a first shaft 44 and a second shaft.
Incorporated into one of the shafts 48 of the. In the embodiment shown in FIG. 1, the rotating means 50 is a spur gear 50, and the first shaft
Serrated to 44. A pair of rolling bearings are mounted between the boss 51 projecting on both sides of the spur gear 50 and the differential carrier 38, and the spur gear 50 is rotatable about the same axis as the first shaft 44.

回転手段50に、後述する別の回転手段が係合され、両
者が相まって第1のシャフト44および第2のシャフト48
に駆動力を伝達する。
The rotating means 50 is engaged with another rotating means, which will be described later, so that the first shaft 44 and the second shaft 48 are combined with each other.
Transmits the driving force to.

ウォームホイール52がケース32、第1のシャフト44お
よび第2のシャフト48の1つであって回転手段50がない
ものに組み込まれる。第1図および第2図に示す実施例
では、ウォームホイール52はケース32に取り付けられて
いる。
A worm wheel 52 is incorporated into the case 32, one of the first shaft 44 and the second shaft 48 without the rotating means 50. In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the worm wheel 52 is attached to the case 32.

ウォームホイール52を駆動する手段54はウォーム55を
含む。ウォーム55がディファレンシャルキャリア38に回
転可能に支持され、さらに電動機56がディファレンシャ
ルキャリア38に取り付けられ、電動機56の出力軸57にウ
ォーム55の軸がセレーション結合されている。
The means 54 for driving the worm wheel 52 includes a worm 55. The worm 55 is rotatably supported by the differential carrier 38, the electric motor 56 is further attached to the differential carrier 38, and the shaft of the worm 55 is serration-coupled to the output shaft 57 of the electric motor 56.

後述するように、操舵角センサおよび車速センサから
の信号が制御装置に入力する。この制御装置は、駆動手
段54の回転数を制御して第1のシャフト44および第2の
シャフト48の回転数差を所定の範囲に保つ。また、後述
の演算によって得られる理論値よりわずかに高い回転数
で電動機56を回転させる。
As will be described later, signals from the steering angle sensor and the vehicle speed sensor are input to the control device. This control device controls the rotational speed of the driving means 54 to keep the rotational speed difference between the first shaft 44 and the second shaft 48 within a predetermined range. Further, the electric motor 56 is rotated at a rotational speed slightly higher than the theoretical value obtained by the calculation described later.

第3図に示す差動装置60は基本的な構成の点で第1図
および第2図に示した差動装置30と同じである。すなわ
ち、差動装置60は、ディファレンシャルキャリア38に回
転可能に支持されたケース32と、ケース32内に配置され
たピニオンシャフト42に回転可能に支持されたピニオン
34と、ピニオン34にかみ合ってケース32内に配置された
一対のサイドギヤ36とを備える。差動装置60はまた、一
方のサイドギヤ36から伸びる第1のシャフト44と、他方
のサイドギヤ36から第1のシャフト44とは反対の方向へ
伸びる第2のシャフト48とを備える。
The differential device 60 shown in FIG. 3 is the same as the differential device 30 shown in FIGS. 1 and 2 in terms of the basic configuration. That is, the differential device 60 includes a case 32 rotatably supported by the differential carrier 38 and a pinion rotatably supported by a pinion shaft 42 arranged in the case 32.
34 and a pair of side gears 36 which are arranged in the case 32 so as to be engaged with the pinion 34. The differential 60 also includes a first shaft 44 extending from one side gear 36 and a second shaft 48 extending from the other side gear 36 in a direction opposite to the first shaft 44.

差動装置60では、回転手段である平歯車62はケース32
にボルト64によって取り付けられている。平歯車62は別
の歯車によって回転され、第1のシャフト44および第2
のシャフト48に駆動力を伝達する。一方、ウォームホイ
ール66が第1のシャフト44にセレーション結合されてい
る。ウォームホイール66はウォーム68によって回転さ
れ、第1のシャフト44および第2のシャフト48の回転数
差を所定の範囲に保つ。
In the differential device 60, the spur gear 62, which is the rotating means, is the case 32.
It is attached by bolt 64 to. The spur gear 62 is rotated by another gear, the first shaft 44 and the second
The driving force is transmitted to the shaft 48 of. On the other hand, the worm wheel 66 is serration-coupled to the first shaft 44. The worm wheel 66 is rotated by the worm 68 to keep the rotational speed difference between the first shaft 44 and the second shaft 48 within a predetermined range.

前述の差動装置は種々の態様で使用される。 The aforementioned differential device is used in various ways.

差動装置30を前輪駆動車においてフロントディファレ
ンシャルギヤとして使用した実施例を模式的に示す第4
図において、差動装置30は前輪90、90の間に介在され
る。
Fourth Embodiment schematically showing an embodiment in which the differential device 30 is used as a front differential gear in a front-wheel drive vehicle
In the figure, the differential device 30 is interposed between the front wheels 90, 90.

差動装置30の第1のシャフト44に平歯車116が取り付
けられ、左ドライブシャフト118に平歯車120が取り付け
られ、これは平歯車116とかみ合っている。両平歯車の
歯数は等しく、これにより第1のシャフト44の回転が反
転されて、左ドライブシャフト118へ取り出される。
A spur gear 116 is attached to the first shaft 44 of the differential device 30 and a spur gear 120 is attached to the left drive shaft 118, which meshes with the spur gear 116. The spur gears have the same number of teeth, whereby the rotation of the first shaft 44 is reversed, and the first shaft 44 is taken out to the left drive shaft 118.

差動装置30の第2のシャフト48にスプロケットまたは
プーリ122が取り付けられ、他方、右ドライブシャフト1
24にスプロケットまたはプーリ126が取り付けられ、第
2のシャフト48と右ドライブシャフト124との間にチェ
ーンまたベルト128が張り渡される。これによって駆動
力を同じ回転方向へ伝達する駆動カップリングが形成さ
れている。
A sprocket or pulley 122 is mounted on the second shaft 48 of the differential 30 while the right drive shaft 1
A sprocket or pulley 126 is attached to 24, and a chain or belt 128 is stretched between the second shaft 48 and the right drive shaft 124. This forms a drive coupling that transmits the driving force in the same rotational direction.

平歯車98がトランスミッション100に連結され、平歯
車50とかみ合っている。その結果、トランスミッション
100からの動力は、一方では一対の平歯車116、120およ
び左ドライブシャフト118を経て左前輪90に、他方では
差動装置30、チェーンまたはベルト128および右ドライ
ブシャフト124を経て右前輪90へ伝えられる。
A spur gear 98 is connected to the transmission 100 and meshes with the spur gear 50. As a result, the transmission
Power from 100 is transmitted to the left front wheel 90 via the pair of spur gears 116, 120 and the left drive shaft 118 on the one hand, and to the right front wheel 90 via the differential 30, chain or belt 128 and the right drive shaft 124 on the other hand. To be

制御装置106に操舵角センサ108および車速センサ110
からの信号が入力する。制御装置106は、後述する前輪
の差動回転速度Δn1を1/2倍してケースの回転速度を演
算し、ケースの回転速度に差動装置30の終減速比iを乗
じて電動機56の理論回転速度Mを演算する。そして、理
論回転速度Mに定数Aを乗じて制御電圧とし、ケースを
回転する。ケースを回転することによって得られる電動
機56の実際の回転速度M0を検出し、左(MA−M0A)をフ
ィードバックしてケースを回転する。このようにして、
電動機56の回転数を制御する。
The control device 106 includes a steering angle sensor 108 and a vehicle speed sensor 110.
The signal from is input. The control device 106 calculates the rotational speed of the case by halving the differential rotational speed Δn 1 of the front wheels, which will be described later, and multiplies the rotational speed of the case by the final reduction ratio i of the differential device 30 to output the electric motor 56. The theoretical rotation speed M is calculated. Then, the theoretical rotation speed M is multiplied by a constant A to obtain a control voltage, and the case is rotated. The actual rotation speed M 0 of the electric motor 56 obtained by rotating the case is detected, and the left (MA−M 0 A) is fed back to rotate the case. In this way,
Controls the rotation speed of the electric motor 56.

2つの差動装置30を4輪駆動車においてフロントディ
ファレンシャルギヤおよびリヤディファレンシャルギヤ
として使用し、センタディファレンシャルギヤ130とし
て通常の差動装置を用いた実施例を模式的に示す第5図
において、フロント側の差動装置30のディファレンシャ
ルキャリアは前輪90、90の間に、リヤ側の差動装置30の
ディファレンシャルキャリアは後輪132、132の間に、そ
れぞれ配置され、車体に固定される。
In FIG. 5, which schematically shows an embodiment in which two differential devices 30 are used as a front differential gear and a rear differential gear in a four-wheel drive vehicle, and a normal differential device is used as the center differential gear 130, in FIG. The differential carrier of the differential device 30 is arranged between the front wheels 90, 90, and the differential carrier of the rear differential device 30 is arranged between the rear wheels 132, 132, respectively, and are fixed to the vehicle body.

フロント側の差動装置30の第1のシャフト44に平歯車
116が取り付けられ、さらに、左ドライブシャフト118に
平歯車120が取り付けられ、これは平歯車116とかみ合っ
ている。両平歯車の歯数は等しく、これにより第1のシ
ャフト44の回転が反転されて、左ドライブシャフト118
へ取り出される。
Spur gears on the first shaft 44 of the front side differential 30
116 is mounted, and further to the left drive shaft 118 is mounted a spur gear 120, which meshes with the spur gear 116. The spur gears have the same number of teeth, which reverses the rotation of the first shaft 44 and causes the left drive shaft 118 to rotate.
Taken out.

フロント側の差動装置30の第2のシャフト48にスプロ
ケットまたはプーリ122が取り付けられ、他方、右ドラ
イブシャフト124にスプロケットまたはプーリ126が取り
付けられ、第2のシャフト48と右ドライブシャフト124
との間にチェーンまたはベルト128が張り渡される。
The sprocket or pulley 122 is attached to the second shaft 48 of the front side differential device 30, while the sprocket or pulley 126 is attached to the right drive shaft 124, and the second shaft 48 and the right drive shaft 124 are attached.
A chain or belt 128 is stretched between and.

かさ歯車134が差動装置130のシャフト136に連結さ
れ、差動装置130を介してトランスミッション100に連結
されている。さらに、回転手段であるかさ歯車50がかさ
歯車134とかみ合っている。その結果、トランスミッシ
ョン100からの動力は、差動装置130、かさ歯車134、50
を経て第1のシャフト44へ至り、その後、一方では一対
の平歯車116、120および左ドライブシャフト118を経て
左前輪90に、他方では差動装置30、チェーンまたはベル
ト128および右ドライブシャフト124を経て右前輪90へ伝
えられる。
A bevel gear 134 is connected to the shaft 136 of the differential gear 130 and is connected to the transmission 100 via the differential gear 130. Further, a bevel gear 50 which is a rotating means meshes with a bevel gear 134. As a result, the power from the transmission 100 is transmitted to the differential device 130, the bevel gears 134, 50.
To the first shaft 44 and then to the left front wheel 90 via the pair of spur gears 116, 120 and the left drive shaft 118 on the one hand and the differential 30, the chain or belt 128 and the right drive shaft 124 on the other hand. After that, it is transmitted to the right front wheel 90.

リヤ側の差動装置30の第1のシャフト44に平歯車140
が取り付けられ、さらに、右ドライブシャフト142に平
歯車144が取り付けられ、これは平歯車140とかみ合って
いる。両平歯車の歯数は等しく、これにより第1のシャ
フト44の回転が反転されて、右ドライブシャフト142へ
取り出される。
The spur gear 140 is attached to the first shaft 44 of the differential device 30 on the rear side.
And a spur gear 144 is attached to the right drive shaft 142, which meshes with the spur gear 140. The spur gears have the same number of teeth, whereby the rotation of the first shaft 44 is reversed, and the first shaft 44 is taken out to the right drive shaft 142.

リヤ側の差動装置30の第2のシャフト48にスプロケッ
トまたはプール146が取り付けられ、他方、左ドライブ
シャフト148にスプロケットまたはプーリ150が取り付け
られ、第2のシャフト48と左ドライブシャフト148との
間にチェーンまたはベルト152が張り渡される。
A sprocket or pool 146 is attached to the second shaft 48 of the rear side differential device 30, while a sprocket or pulley 150 is attached to the left drive shaft 148, between the second shaft 48 and the left drive shaft 148. A chain or belt 152 is stretched over.

かさ歯車154が差動装置130のシャフト156に連結さ
れ、差動装置130を介してトランスミッション100に連結
されている。さらに回転手段であるかさ歯車50がかさ歯
車154とかみ合っている。その結果、トランスミッショ
ン100からの動力は、差動装置130、かさ歯車154、50を
経て第1のシャフト44へ至り、その後、一方では一対の
平歯車140、144および右ドライブシャフト142を経て右
後輪132に、他方では差動装置30、チェーンまたはベル
ト152および左ドライブシャフト148を経て左後輪132へ
伝えられる。
A bevel gear 154 is coupled to the shaft 156 of the differential 130 and is coupled to the transmission 100 via the differential 130. Further, a bevel gear 50, which is a rotating means, meshes with a bevel gear 154. As a result, the power from the transmission 100 reaches the first shaft 44 via the differential 130, the bevel gears 154, 50, and then, on the one hand, via the pair of spur gears 140, 144 and the right drive shaft 142. It is transmitted to the wheel 132, on the other hand, via the differential 30, the chain or belt 152 and the left drive shaft 148 to the left rear wheel 132.

制御装置106は、操舵角センサ108および車速センサ11
0からの信号を演算し、一方ではフロント側の差動装置3
0の電動機56を制御して左右のフロントドライブシャフ
ト118、124の回転数左を所定の範囲に保ち、他方ではリ
ヤ側の差動装置30の電動機56を制御して左右のリヤドラ
イブシャフト148、142の回転数差を所定の範囲に保つ。
The control device 106 includes a steering angle sensor 108 and a vehicle speed sensor 11
Calculates the signal from 0, while the front differential 3
0 to control the electric motor 56 of the left and right front drive shafts 118 and 124 to keep the left side of the rotational speed within a predetermined range, while controlling the electric motor 56 of the rear side differential device 30 to control the left and right rear drive shafts 148, The rotational speed difference of 142 is kept within a predetermined range.

制御装置における演算は次の諸式を適宜に使用して行
われる。
The calculation in the control device is performed by appropriately using the following equations.

第6図に示すように、フロントプロペラシャフトの回
転速度をN1、車両のホイールベースをl、トレッドを
m、タイヤ切れ角をδ、フロント側のディファレンシャ
ルギヤの終減速比をi1とする。上記要因中、回転速度N1
とタイヤ切れ角δとはそれぞれ車速センサ、操舵角セン
サによって検出される。
As shown in FIG. 6, the rotation speed of the front propeller shaft is N 1 , the vehicle wheel base is 1, the tread is m, the tire turning angle is δ, and the final reduction ratio of the front differential gear is i 1 . Rotation speed N 1
And the tire cutting angle δ are detected by a vehicle speed sensor and a steering angle sensor, respectively.

そうすると、前輪平均旋回半径R1(OB)、後輪平均旋
回半径R2(OA)、前方内輪旋回半径R11(OC)、前方外
輪旋回半径R12(OD)、後方内輪旋回半径R21(OE)、後
方外輪旋回半径R22(OF)は第6図に示すようになる。
Then, the front wheel average turning radius R 1 (OB), the rear wheel average turning radius R 2 (OA), the front inner wheel turning radius R 11 (OC), the front outer wheel turning radius R 12 (OD), and the rear inner wheel turning radius R 21 ( OE) and the rear outer wheel turning radius R 22 (OF) are as shown in Fig. 6.

リヤプロペラシャフトの回転速度N2、フロント・リヤ
プロペラシャフトの回転速度差ΔN、前輪平均回転速度
n1、後輪平均回転速度n2はそれぞれ次式のようになる。
Rear propeller shaft rotation speed N 2 , front / rear propeller shaft rotation speed difference ΔN, front wheel average rotation speed
n 1 and the rear wheel average rotation speed n 2 are as follows.

N2=cosδ・N1 ΔN=N1−N2=(1−cosδ)N1 そして、後方内輪回転速度n21は、 の関係から、 同様に、後方外輪回転速度n22は、 の関係から、 したがって、後輪差動回転速度Δn2は、 他方、前方内輪回転速度n11は、 の関係から、 同様に、前方外輪回転速度n12は、 の関係から、 したがって、前輪差動回転速度Δn1は、 Δn1=(n12−n11) から求められる。N 2 = cosδ ・ N 1 ΔN = N 1 −N 2 = (1-cosδ) N 1 Then, the rear inner wheel rotation speed n 21 is From the relationship, Similarly, the rear outer wheel rotation speed n 22 is From the relationship, Therefore, the rear wheel differential rotation speed Δn 2 is On the other hand, the front inner ring rotation speed n 11 is From the relationship, Similarly, the front outer wheel rotation speed n 12 is From the relationship, Therefore, the front wheel differential rotation speed Δn 1 is obtained from Δn 1 = (n 12 −n 11 ).

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は差動装置の、ケースの回転軸線に沿って切断し
た断面図、第2図は第1図の2−2線に沿って切断した
断面図、第3図は差動装置の別の実施例の、ケースの回
転軸線に沿って切断した断面図、第4図および第5図は
差動装置を使用した具体的な適用を模式的に示す図、第
6図は車両の旋回時の切れ角その他の諸元を示す図であ
る。 30、60……差動装置 32……ケース 34……ピニオン 36……サイドギヤ 38……ディファレンシャルギヤ 44、48……シャフト 50、62……回転手段(平歯車) 52、66……ウォームホイール 55、68……ウォーム
1 is a cross-sectional view of the differential gear cut along the rotation axis of the case, FIG. 2 is a cross-sectional view cut along the line 2-2 of FIG. 1, and FIG. 4 is a sectional view of the embodiment of the present invention taken along the axis of rotation of the case, FIG. 4 and FIG. 5 are diagrams schematically showing a specific application using a differential device, and FIG. It is a figure which shows the cutting angle and other specifications. 30、60 …… Differential unit 32 …… Case 34 …… Pinion 36 …… Side gear 38 …… Differential gear 44 …… 48 …… Shaft 50,62 …… Rotation means (spur gear) 52,66 …… Worm wheel 55 , 68 …… Warm

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】回転可能なピニオン(34)のキャリアアッ
センブリと、一対のサイドギヤ(36)とを含む3つの回
転部品を有し、かつ、前記サイドギヤ(36)に連結され
る同心のシャフト(44、48)を有する遊星歯車列と、 この遊星歯車列の前記回転部品の1つを回転する手段
(50、62)と、 前記回転部品の別のものを駆動するウォームおよびウォ
ームホイールの駆動手段(54)と、 操舵角センサ(108)および車速センサ(110)からの信
号に基づいて演算し、かつ、前記ウォームおよびウォー
ムホイールの駆動手段(54)の回転数を制御する制御装
置(106)とを備える差動装置(30)であって、 この差動装置(30)は単一の遊星歯車列を有し、かつ、
左右のドライブシャフト(118、124、142、148)の間に
配置されており、前記シャフト(44、48)の一方が歯車
列(116、120、140、144)を介して前記左右のドライブ
シャフト(118、124、142、148)の一方に連結されてお
り、前記シャフト(44、48)の他方が駆動力を同じ回転
方向に伝達する駆動カップリング(122、126、128、14
6、150、152)を介して前記左右のドライブシャフト(1
18、124、142、148)の他方に連結されている、差動装
置。
1. A concentric shaft (44) having three rotating parts including a rotatable pinion (34) carrier assembly and a pair of side gears (36) and connected to the side gears (36). , 48), means for rotating one of the rotating parts of the planetary gear train (50, 62), and means for driving a worm and a worm wheel for driving another of the rotating parts (50, 62). 54), and a control device (106) for performing calculation based on signals from the steering angle sensor (108) and the vehicle speed sensor (110) and controlling the rotational speed of the drive means (54) for the worm and the worm wheel. A differential gear (30) comprising a single planetary gear train, and
It is arranged between the left and right drive shafts (118, 124, 142, 148), and one of the shafts (44, 48) is the left and right drive shafts via a gear train (116, 120, 140, 144). (118, 124, 142, 148) and the other of the shafts (44, 48) is connected to one of the drive couplings (122, 126, 128, 14) for transmitting the driving force in the same rotational direction.
6, 150, 152) through the left and right drive shaft (1
18, 124, 142, 148) connected to the other of the differentials.
【請求項2】前記ウォームおよびウォームホイールの駆
動手段(54)は、前記ピニオンのキャリアアッセンブリ
を駆動し、前記回転手段(50)は前記シャフト(44、4
8)の一方を駆動する、特許請求の範囲(1)に記載の
差動装置。
2. A driving means (54) for the worm and worm wheel drives a carrier assembly of the pinion, and a rotating means (50) for the shaft (44, 4).
8) The differential device according to claim 1, which drives one side.
【請求項3】前記制御装置(106)は、前記シャフト(4
4、48)の回転数差を前もって定めた範囲内に維持する
ように前記ウォームおよびウォームホイールの駆動手段
(54)を制御する、特許請求の範囲(2)に記載の差動
装置。
3. The control device (106) includes the shaft (4).
4. The differential device according to claim 2, wherein the driving means (54) for the worm and the worm wheel are controlled so as to maintain the rotational speed difference (4, 48) within a predetermined range.
【請求項4】前記ウォームおよびウォームホイールの駆
動手段(66、68)は前記シャフト(44、48)の一方を駆
動し、前記回転手段(62)は前記ピニオンのキャリアア
ッセンブリを駆動する、特許請求の範囲(1)に記載の
差動装置。
4. The worm and worm wheel drive means (66, 68) drive one of the shafts (44, 48) and the rotating means (62) drives the pinion carrier assembly. The differential gear according to the range (1).
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EP87304632A EP0248582B2 (en) 1986-05-26 1987-05-26 Differential gear
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