JP4891644B2 - 車両の左右駆動力配分装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両の左右駆動力配分装置に関し、さらに詳しくは、遊星歯車組を用いた差動機構によってエンジン駆動力を左右の駆動輪に配分する左右駆動力配分装置に関する。

従来、この種の車両の左右駆動力配分装置１は、図２に示されるように、ハウジング２内に回転可能に支持されると共に、エンジン駆動力を伝達するドライブピニオンギヤ３に噛み合うクラウンギヤ４が一体化されたデフケース５と、このデフケース５に伝達された駆動力を遊星歯車組６、つまり、デフケース５の内部に形成された内歯車７、この内歯車７に噛み合う複数のプラネタリギヤ８、複数のプラネタリギヤ８を回転可能に支持するプラネタリキャリヤ９、複数のプラネタリギヤ８に噛み合うサンギヤ１０、このサンギヤ１０に連なる左側駆動軸１１、及び、プラネタリキャリヤ９に連なる右側駆動軸１２、によって左右の駆動輪に配分する差動機構１３と、を備えて構成されていた（例えば、特許文献１参照）。

そして、この左右駆動力配分装置１は、車両直進時には、プラネタリギヤ８を介してデフケース５に伝達される駆動力をプラネタリキャリヤ９とサンギヤ１０とに均等に分配して、左右の駆動軸１１，１２をほぼ同一の回転数で回転させる。また、車両旋回時には、左右の駆動輪が路面から受ける反力等により、プラネタリギヤ８を介してデフケース５に伝達される駆動力をプラネタリキャリヤ９とサンギヤ１０とに不均等に分配して、旋回内側よりも外側の駆動輪をより多く回転させるように構成されていた。

しかしながら、上記した従来の車両の左右駆動力配分装置にあっては、プラネタリキャリヤ９の軸方向の位置決めをデフケース右部材５Ａによって行っている。さらには、プラネタリキャリヤ９をデフケース右部材５Ａ、左部材５Ｂ及びサンギヤ１０による３接点で支持している。このため、デフケース５及び差動機構１３は、より高い設計精度が求められるためにコストが上昇してしまう。さらには、デフケース５内に差動機構１３を組み付ける作業の難易度は高いという問題があった。また、部品点数が多いために車重が増加するという問題もある。

さらに、デフケース右部材５Ａを回転可能に支持するベアリング１４は、デフケース右部材５Ａとハウジング２との対向面間に配設されている。しかも、このベアリング１４の位置決めをデフケース右部材５Ａによって行っている。このため、ベアリング１４の外径を大きくすることはできず、高負荷の入力荷重に対処できない虞があった。また、一般的な市場流通品よりも薄型のベアリングを用いる必要があるため、コストをさらにアップさせてしまうという問題もあった。

また、左右の駆動軸１１，１２に回転数差が発生した場合、デフケース５内において互いに相対回転しながら摺接する箇所が最も回転数差が大きくなるので、左右の駆動軸１１，１２が互いに焼き付いてしまう虞があった。

特開２００１−１９９２５４号公報

そこで、この発明は、上記した従来技術が有している問題点を解決するためになされたものであって、デフケース及び差動機構の簡素化、軽量化及び低コスト化を図ること、差動機構の組付け作業の容易化を図ること、デフケースを支持する軸受部材の外径を大きくして高負荷の入力荷重に対処できること、デフケース内における駆動軸同士の焼き付けを大幅に低減して左右駆動輪への駆動力配分機能の安定化を図ること、等が可能な車両の左右駆動力配分装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため第１の発明は、動力源からの駆動力を伝達するシャフトと、前記シャフトに設けた第１の駆動力伝達要素と、ハウジング内に回転可能に支持されると共に、前記第１の駆動力伝達要素に噛み合う第２の駆動力伝達要素と、前記第２の駆動力伝達要素が一体化されたデフケースと、前記デフケースに伝達された駆動力を、前記デフケース内に形成された内歯車に噛み合う複数のプラネタリギヤを回転可能に支持するプラネタリキャリヤと、前記複数のプラネタリギヤに噛み合うサンギヤのうち互いに異なる方に連なる左右一対の駆動軸によって左右の駆動輪に配分する差動機構と、を備えた車両の左右駆動力配分装置において、
一方の駆動輪に連なる第１の駆動軸に前記プラネタリキャリヤの一方の駆動輪側をスプライン結合によって連接させ、他方の駆動輪に連なる中空の第２の駆動軸に前記サンギヤをスプライン結合によって連接させ、前記第１の駆動軸と前記第２の駆動軸とが同一軸心上に配置された状態で、前記デフケース内において前記第１の駆動軸が前記第２の駆動軸の内部に挿入された状態で相対回転可能に配置されることを特徴とする。

上記目的を達成するため第２の発明は、第１の発明において、前記スプライン結合において、前記プラネタリキャリヤが前記デフケースの小径部の内周面に沿うように前記一方の駆動輪方向に延設されていると共に、その延設された部分の内周面を前記一方の駆動軸の外周面に接合し、前記サンギヤが前記第２の駆動軸の前記第１の駆動軸側端部の外周面に接合することを特徴とする。

上記目的を達成するため第３の発明は、第１または第２の発明において、前記第１駆動軸の第２駆動軸側軸端部に配設された油圧モータが前記両駆動軸に相対的な回転力を付与することを特徴とする。

上記目的を達成するため第４の発明は、第１乃至第３の何れか１つの発明において、前記第１の軸受部材の位置決めを前記第２の伝達要素に嵌め込んだバネ輪によって行うことを特徴とする。上記目的を達成するため第５の発明は、第４の発明において、前記第１の軸受部材の位置決めを前記第２の伝達要素に嵌め込んだバネ輪によって行うことを特徴とする。上記目的を達成するため第６の発明は、第１乃至第５の何れか１つの発明において、前記デフケースは、前記プラネタリキャリヤの一方の駆動輪側に摺接する共に、前記デフケースを回転可能に支持する第２の軸受部材により支持される小径部と、前記内歯車が形成された大径部と、前記大径部から径方向外側に向かって拡径され、前記第２の伝達要素が固定されるフランジ部とを備えていることを特徴とする。

上記目的を達成するため第７の発明は、ハウジング内に回転可能に支持されると共に、エンジン駆動力を伝達するドライブピニオンギヤに噛み合うクラウンギヤが一体化されたデフケースと、
前記デフケースに伝達された駆動力を、前記デフケース内に形成された内歯車に噛み合う複数のプラネタリギヤを回転可能に支持するプラネタリキャリヤと、前記複数のプラネタリギヤに噛み合うサンギヤのうち互いに異なる方に連なる左右一対の駆動軸によって左右の駆動輪に配分する差動機構と、を備えた車両の左右駆動力配分装置において、
一方の駆動輪に連なる第１の駆動軸に前記プラネタリキャリヤの一方の駆動輪側をスプライン結合によって連接させ、他方の駆動輪に連なる中空の第２の駆動軸に前記サンギヤをスプライン結合によって連接させると共に、前記デフケースの他方の駆動輪側に前記クラウンギヤを固定し、且つ前記クラウンギヤが前記プラネタリキャリヤの他方の駆動輪側に摺接可能に接合して前記プラネタリキャリヤの軸方向の位置決めを行うと共に、前記デフケースを回転可能に支持する第１の軸受部材により前記クラウンギヤを直接支持させ、前記第１の軸受部材の位置決めを前記クラウンギヤに嵌め込んだバネ輪によって行い、
前記第１の駆動軸と前記第２の駆動軸とが同一軸心上に配置された状態で、前記デフケース内において前記第１の駆動軸が前記第２の駆動軸の内部に挿入された状態で相対回転可能に配置されることを特徴とする。

上記目的を達成するため第８の発明は、第７の発明において、前記スプライン結合において、前記プラネタリキャリヤが前記デフケースの小径部の内周面に沿うように前記一方の駆動輪方向に延設されていると共に、その延設された部分の内周面を前記一方の駆動軸の外周面に接合し、前記サンギヤが前記第２の駆動軸の前記第１の駆動軸側端部の外周面に接合することを特徴とする。上記目的を達成するため第９の発明は、第７または第８の発明において、前記第１駆動軸の第２駆動軸側軸端部に配設された油圧モータが前記両駆動軸に相対的な回転力を付与することを特徴とする。上記目的を達成するため第１０の発明は、第７乃至９の何れか１つの発明において、前記デフケースは、前記プラネタリキャリヤの一方の駆動輪側に摺接すると共に、前記デフケースを回転可能に支持する第２の軸受部材により支持される小径部と、前記内歯車が形成された大径部と、前記大径部から径方向外側に向かって拡径され、前記クラウンギヤが固定されるフランジ部とを備えていることを特徴とする。

第１乃至第１０の発明によれば、デフケースから、従来、プラネタリキャリヤの軸方向の位置決め等を行っていたデフケース右部材に相当する部分が削減され、且つデフケースに一体化されるクラウンギヤを第１の軸受部材によって直接支持させると共に、駆動軸周りに配置されるハウジングとクラウンギヤとの間の距離が従来のデフケースよりも拡大される。また、この第１の軸受部材の位置決めは、クラウンギヤに嵌め込んだバネ輪によって行われると共に、このクラウンギヤによってプラネタリキャリヤの軸方向の位置決めが行われる。さらに、プラネタリキャリヤは、デフケースの小径部及びサンギヤによる２接点で支持されると共に、プラネタリキャリヤの一方の駆動輪側を第１の駆動軸に連接し、サンギヤを第２の駆動軸に連接したので、デフケース内において左右の駆動軸同士が摺接する箇所が大幅に低減される。これにより、デフケース及び差動機構の簡素化、軽量化及び低コスト化を図ること、デフケース内への差動機構の組付けの容易化を図ること、ベアリング外径を大きくして高負荷の入力荷重に対処できること、デフケース内における駆動軸同士の焼き付けを大幅に低減して左右駆動輪への駆動力配分機能の安定化を図ること、等が可能な車両の左右駆動力配分装置を提供することができる。

本発明の車両の左右駆動力配分装置によれば、デフケースから従来のデフケース右部材に相当する部分が削減される。そして、プラネタリキャリヤは、従来のデフケース右部材に相当する部分が削減されたデフケースとサンギヤとの２接点により支持される。これにより、デフケース及び差動機構の簡素化、軽量化、低コスト化を図ることができる。しかも、第１の軸受部材は、内径を変化させずに外径が拡径されるので、高負荷の入力荷重にも対応することが可能となる。さらには、一般的な市場流通品のなかから第１の軸受部材に適したものが採用できるようになるので、コストをより低減化することができる。また、デフケース内において左側駆動軸と右側駆動軸とが摺接する箇所が大幅に低減されるため、デフケース内における左側駆動軸と右側駆動軸との焼き付きを防止することができる。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る車両の左右駆動力配分装置の断面図である。

図１に示されるように、本発明の車両の左右駆動力配分装置１００は、ハウジング１５内に回転可能に支持されると共に、エンジン駆動力を伝達するドライブピニオンギヤ１６に噛み合うクラウンギヤ１７が一体化されたデフケース１８と、デフケース１８に伝達された回転駆動力を遊星歯車組１９、つまり、デフケース１８の内部に形成された内歯車２０、内歯車２０に噛み合う複数のプラネタリギヤ２１、複数のプラネタリギヤ２１を回転可能に支持するプラネタリキャリヤ２２、プラネタリギヤ２１に噛み合うサンギヤ２３、及び、プラネタリキャリヤ２２或いはサンギヤ２３のうち互いに異なる方に連なる左右一対の駆動軸２４，２５によって左右の駆動輪（図示せず）に配分する差動機構２６と、を備えて構成されている。

ハウジング１５は、左右駆動力配分装置１００の外殻をなす部材である。このハウジング１５の内部には、エンジン駆動力を伝達する駆動力伝達軸２７がベアリング２８によって回転可能に軸支されている。また、この駆動力伝達軸２７の軸端部にはドライブピニオンギヤ１６が結合固定されている。

さらに、このハウジング１５の内部には、ドライブピニオンギヤ１６に噛み合うクラウンギヤ１７が一体化されたデフケース１８の両端部が第１及び第２の軸受部材としてのベアリング２９，３０によって回転可能に支持された状態で配置されている。

さらには、ハウジング１５の内部には、差動機構２６によって配分された駆動力を図中左側の駆動輪に伝達する第１の駆動軸としての左側駆動軸２４と、図中右側の駆動輪に伝達する第２の駆動軸としての右側駆動軸２５とが同一軸心上に配置された状態で、デフケース１８内において左側駆動軸２４の右軸部が右側駆動軸２５の左軸端部から軸内部に挿入された状態で相対回転可能に配置されている。なお、左側駆動軸２４の右軸端部には、左側及び右側駆動軸２４，２５に相対的な回転力を付与するための油圧モータ（図示せず）が配設されている。

デフケース１８は、従来、プラネタリキャリヤの軸方向の位置決め等を行っていたデフケース右部材５Ａに相当する部分が削除され、且つデフケース１８に一体化されるクラウンギヤ１７をベアリング２９によって直接支持させると共に、右側駆動軸２５の軸周りに配置されるハウジング１５とクラウンギヤ１７との間の距離を従来のデフケースよりも拡大させる目的で従来のデフケースとは異なった形状を有している。すなわち、デフケース１８は、プラネタリキャリヤ２２の左端部に摺接すると共に、デフケース１８を回転可能に支持するベアリング３０により支持される小径部１８Ａと、内歯車２０が形成された大径部１８Ｂと、大径部１８Ｂから径方向外側に向かって延びるように拡径形成され、クラウンギヤ１７が固定されるフランジ部１８Ｃとを備えた段付筒状部材である。

詳述すると、小径部１８Ａの外周面とハウジング１５との間にはベアリング３０が配設されていると共に、小径部１８Ａの内周面にはプラネタリキャリヤ２２の左端部が摺接可能に接合している。また、大径部１８Ｂの内周面に沿って内歯車２０が一体形成されていると共に、この内歯車２０には、プラネタリキャリヤ２２に左右軸端部を回転可能に支持された複数のプラネタリギヤ２１が噛み合わされている。そして、プラネタリキャリヤ２１の左端部は、小径部１８Ａの内周面に沿うように駆動軸方向に延設されていると共に、その延設された部分の内周面は、左側駆動軸２４の外周面に接合した状態で、例えばスプライン嵌合により一体的に結合固定されている。また、これら複数のプラネタリギヤ２１に噛み合うサンギヤ２３は、右側駆動軸２５の左軸端部の外周面に接合した状態で、例えばスプライン嵌合により一体的に結合固定されている。これにより、プラネタリキャリヤ２２は、デフケース１８の小径部１８Ａ及びサンギヤ２３による２接点で支持される。

フランジ部１８Ｃには、クラウンギヤ１７が固定用ボルト３１によって締結固定されていると共に、このクラウンギヤ１７には、右側駆動軸２５及び大径部１８Ｂの内周面側に向かって延設された延設部１７Ａが形成されている。そして、この延設部１７Ａがプラネタリキャリヤ２２の右側部に摺接可能に接合することによってプラネタリキャリヤ２２の位置決めがなされている。さらに、この延設部１７Ａの右側駆動軸２５に対向する面部には、環状の切り欠き溝１７Ｂが一体形成されており、この切り欠き溝１７Ｂに嵌合されたバネ輪としてのスナップリング３２によってベアリング２９の位置決めがなされている。

そして、この左右駆動力配分装置１００は、デフケース１８の回転を複数のプラネタリギヤ２１を介してサンギヤ２３に同方向の回転として伝達する。また、プラネタリキャリヤ２２には、複数のプラネタリギヤ２１の公転が伝達され、プラネタリキャリヤ２２もデフケース１８と同一方向に回転する。そして、車両直進時にあっては、ドライブピニオンギヤ１６及びクラウンギヤ１７によりデフケース１８に伝達される駆動力を複数のプラネタリギヤ２１を介してプラネタリキャリヤ２２とサンギヤ２３とに均等に分配して、左側及び右側駆動軸２４，２５をほぼ同一の回転数で回転させる。また、車両旋回時にあっては、左右の駆動輪が路面から受ける反力等により、デフケース１８に伝達される駆動力を複数のプラネタリギヤ２１を介してプラネタリキャリヤ２２とサンギヤ２３とに不均等に分配して、旋回内側よりも外側の駆動輪をより多く回転させる。さらには、複数のプラネタリギヤ２１の自転により左側及び右側駆動軸２４，２５の回転数差が吸収される。

以上述べたように本発明によれば、デフケース１８から、従来、プラネタリキャリヤの軸方向の位置決め等を行っていたデフケース右部材５Ａに相当する部分が削減され、且つデフケース１８に一体化されるクラウンギヤ１７をベアリング２９によって直接支持させると共に、右側駆動軸２５周りに配置されるハウジング１５とクラウンギヤ１７との間の距離が従来のデフケースよりも拡大される。また、このベアリング２９の位置決めは、クラウンギヤ１７に嵌め込んだスナップリング３２によって行われると共に、このクラウンギヤ１７によってプラネタリキャリヤ２２の軸方向の位置決めが行われる。さらに、プラネタリキャリヤ２２は、デフケース１８の小径部１８Ａ及びサンギヤ２３による２接点で支持されると共に、プラネタリキャリヤ２１の左端部を左側駆動軸２４の外周面に連接し、サンギヤ２３を右側駆動軸２５の左軸端部に連接したので、デフケース１８内において左右の駆動軸２４，２５同士が摺接する箇所が大幅に低減される。これにより、デフケース１８及び差動機構２６の簡素化、軽量化及び低コスト化を図ること、デフケース１８内への差動機構２６の組付けの容易化を図ること、ベアリング２９の外径を大きくして高負荷の入力荷重に対処できること、デフケース１８内における左側及び右側駆動軸２４，２５同士が焼き付く虞を大幅に低減して左右駆動輪への駆動力配分機能の安定化を図ること、等が可能な車両の左右駆動力配分装置を提供することができる。

本実施形態に係る車両の左右駆動力配分装置の断面図である。 従来の車両の左右駆動力配分装置の断面図である。

符号の説明

１５ ハウジング
１６ ドライブピニオンギヤ
１７ クラウンギヤ
１８ デフケース
１９ 遊星歯車組
２０ 内歯車
２１ 複数のプラネタリギヤ
２２ プラネタリキャリヤ
２３ サンギヤ
２４ 左側駆動軸（第１の駆動軸）
２５ 右側駆動軸（第２の駆動軸）
２６ 差動機構
２９ ベアリング（第１の軸受部材）
３０ ベアリング（第２の軸受部材）
３２ スナップリング（バネ輪）
１００ 左右駆動力配分装置

Claims (10)

1. 動力源からの駆動力を伝達するシャフトと、
   前記シャフトに設けた第１の駆動力伝達要素と、
   ハウジング内に回転可能に支持されると共に、前記第１の駆動力伝達要素に噛み合う第２の駆動力伝達要素と、
   前記第２の駆動力伝達要素が一体化されたデフケースと、
   前記デフケースに伝達された駆動力を、前記デフケース内に形成された内歯車に噛み合う複数のプラネタリギヤを回転可能に支持するプラネタリキャリヤと、前記複数のプラネタリギヤに噛み合うサンギヤのうち互いに異なる方に連なる左右一対の駆動軸によって左右の駆動輪に配分する差動機構と、
   を備えた車両の左右駆動力配分装置において、
   一方の駆動輪に連なる第１の駆動軸に前記プラネタリキャリヤの一方の駆動輪側をスプライン結合によって連接させ、他方の駆動輪に連なる中空の第２の駆動軸に前記サンギヤをスプライン結合によって連接させ、
   前記第１の駆動軸と前記第２の駆動軸とが同一軸心上に配置された状態で、前記デフケース内において前記第１の駆動軸が前記第２の駆動軸の内部に挿入された状態で相対回転可能に配置されることを特徴とする車両の左右駆動力配分装置。
2. 前記スプライン結合において、前記プラネタリキャリヤが前記デフケースの小径部の内周面に沿うように前記一方の駆動輪方向に延設されていると共に、その延設された部分の内周面を前記一方の駆動軸の外周面に接合し、前記サンギヤが前記第２の駆動軸の前記第１の駆動軸側端部の外周面に接合することを特徴とする請求項１に記載の車両の左右駆動力配分装置。
3. 前記第１駆動軸の第２駆動軸側軸端部に配設された油圧モータが前記両駆動軸に相対的な回転力を付与することを特徴とする請求項１または２に記載の車両の左右駆動力配分装置。
4. 前記第２の伝達要素が前記プラネタリキャリヤの他方の駆動輪側に摺接可能に接合し前記プラネタリキャリヤの軸方向の位置決めを行うと共に、前記デフケースを回転可能に支持する第１の軸受部材により前記第２の伝達要素を直接支持させたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１つに記載の車両の左右駆動力配分装置。
5. 前記第１の軸受部材の位置決めを前記第２の伝達要素に嵌め込んだバネ輪によって行うことを特徴とする請求項４に記載の車両の左右駆動力配分装置。
6. 前記デフケースは、前記プラネタリキャリヤの一方の駆動輪側に摺接する共に、前記デフケースを回転可能に支持する第２の軸受部材により支持される小径部と、前記内歯車が形成された大径部と、前記大径部から径方向外側に向かって拡径され、前記第２の伝達要素が固定されるフランジ部とを備えていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１つに記載の車両の左右駆動力配分装置。
7. ハウジング内に回転可能に支持されると共に、エンジン駆動力を伝達するドライブピニオンギヤに噛み合うクラウンギヤが一体化されたデフケースと、
   前記デフケースに伝達された駆動力を、前記デフケース内に形成された内歯車に噛み合う複数のプラネタリギヤを回転可能に支持するプラネタリキャリヤと、前記複数のプラネタリギヤに噛み合うサンギヤのうち互いに異なる方に連なる左右一対の駆動軸によって左右の駆動輪に配分する差動機構と、を備えた車両の左右駆動力配分装置において、
   一方の駆動輪に連なる第１の駆動軸に前記プラネタリキャリヤの一方の駆動輪側をスプライン結合によって連接させ、他方の駆動輪に連なる中空の第２の駆動軸に前記サンギヤをスプライン結合によって連接させると共に、前記デフケースの他方の駆動輪側に前記クラウンギヤを固定し、且つ前記クラウンギヤが前記プラネタリキャリヤの他方の駆動輪側に摺接可能に接合して前記プラネタリキャリヤの軸方向の位置決めを行うと共に、前記デフケースを回転可能に支持する第１の軸受部材により前記クラウンギヤを直接支持させ、前記第１の軸受部材の位置決めを前記クラウンギヤに嵌め込んだバネ輪によって行い、
   前記第１の駆動軸と前記第２の駆動軸とが同一軸心上に配置された状態で、前記デフケース内において前記第１の駆動軸が前記第２の駆動軸の内部に挿入された状態で相対回転可能に配置されることを特徴とする車両の左右駆動力配分装置。
8. 前記スプライン結合において、前記プラネタリキャリヤが前記デフケースの小径部の内周面に沿うように前記一方の駆動輪方向に延設されていると共に、その延設された部分の内周面を前記一方の駆動軸の外周面に接合し、前記サンギヤが前記第２の駆動軸の前記第１の駆動軸側端部の外周面に接合することを特徴とする請求項７に記載の車両の左右駆動力配分装置。
9. 前記第１駆動軸の第２駆動軸側軸端部に配設された油圧モータが前記両駆動軸に相対的な回転力を付与することを特徴とする請求項７または８に記載の車両の左右駆動力配分装置。
10. 前記デフケースは、前記プラネタリキャリヤの一方の駆動輪側に摺接すると共に、前記デフケースを回転可能に支持する第２の軸受部材により支持される小径部と、前記内歯車が形成された大径部と、前記大径部から径方向外側に向かって拡径され、前記クラウンギヤが固定されるフランジ部とを備えていることを特徴とする請求項７乃至９の何れか１つに記載の車両の左右駆動力配分装置。

Images