JP5131427B2 - 駆動力配分装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動源から入力された駆動力の第１及び第２の出力軸への配分比率を制御可能な駆動力配分装置に関するものである。

従来、入力された駆動力を相互の差動を許容しつつ第１及び第２の出力軸に伝達する差動機構と、その第１及び第２の出力軸間に介在された遊星歯車機構と、該遊星歯車機構に駆動連結されたモータとを備えた駆動力配分装置がある。即ち、このような駆動力配分装置は、モータを制御用駆動源として遊星歯車機構を駆動することにより第１及び第２の出力軸間に差回転を生じさせる。そして、その制御用トルクとして遊星歯車機構に入力するモータトルクを制御することにより、エンジン等の主駆動源から差動機構に入力される駆動力の第１及び第２の出力軸への配分比率を制御可能な構成となっている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−１１２４７４号公報 特開２００３−１１３８７４号公報

このように、遊星歯車機構を用い、ギヤ間の噛み合いによりトルク伝達を行う構成とすることで、高いトルク伝達効率及び信頼性を確保することができる。しかしながら、上記従来の構成には、その一方で、各出力軸に対して衝撃的な逆入トルクが印加された場合には、その逆入力トルクを吸収する或いは外部に逃がすことができないという問題があり、ひいては、その衝撃によって遊星歯車機構を構成する各ギヤ等に損傷が生ずるおそれがある。

例えば、上記特許文献１のように車両の左右駆動力配分として用いた場合、各出力軸に連結された駆動輪の何れかが低μ路から高μ路へと移動した際、その急速なグリップの回復によって一方の駆動輪の回転が規制されることにより、当該駆動輪と連結された出力軸に衝撃的な逆入力トルクが印加されることになる。このとき、遊星歯車機構においては、モータと連結されたその制御トルクの入力要素（特許文献１に記載の駆動力配分装置においては、プラネタリキャリヤ）が当該逆入力トルクにより回転しようとする。しかしながら、モータは、このように逆入力トルクにより回転する際には、発電機、即ち回生ブレーキとして機能する。即ち、当該制御トルクの入力要素は、モータによって、その回転が規制されることになり、その結果、出力軸に入力された逆入力トルクは、衝撃力として遊星歯車機構を構成する各ギヤに直接作用することとなる。このため、上記従来の構成では、その最弱部位、例えばプラネタリギヤ等の強度を、定常使用時に要求される水準よりも強固なものとする必要があり、これにより、装置全体の寸法及び重量が大きくなってしまうという問題がある。

尚、特許文献２には、連れ周りによるモータの過回転を防止すべく、モータと減速機構との間にトルクリミッタとして遠心クラッチを介在した駆動力配分装置が開示されている。しかしながら、遠心クラッチは、その第１軸と第２軸との間の回転速度差に基づき作動するため、上記のような突発的且つ急激なトルク変動には対処することができない。従って、この特許文献２に記載の構成は、上記の課題を何ら解消するものではない。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、逆入力トルクによる各ギヤの損傷を回避することのできる駆動力配分装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、入力される駆動力を相互の差動を許容しつつ第１及び第２の出力軸に伝達する差動機構と、前記第１及び第２の出力軸間に介在されるとともにモータに駆動連結された遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構に設定された変速比を補正するための変速機構とを備え、モータトルクに基づき前記第１及び第２の出力軸間に差回転を生じさせることにより前記入力される駆動力の前記第１及び第２の出力軸への配分比率を制御可能な駆動力配分装置において、前記モータから前記第１及び第２の出力軸に至るモータトルク伝達系の途中には、予め設定された所定のトルク範囲内においてトルク伝達可能なトルクリミッタが設けられ、前記トルクリミッタは、軸状に形成された第１部材と、筒状に形成されて前記第１部材の径方向外側に同軸配置される第２部材と、前記第１部材と前記第２部材との間に介在されて該第１部材及び第２部材の少なくとも一方と摩擦係合することにより前記所定のトルク範囲内において前記第１部材及び前記第２部材間をトルク伝達可能に連結する第３部材とを備えた摩擦クラッチにより構成されること、を要旨とする。

上記構成によれば、第１及び第２の出力軸に印加された逆入力トルクをトルクリミッタにおいて開放することができる。そして、入力トルクの大きさに基づき作動する摩擦クラッチを用いることで、突発的且つ急激なトルク変動が生ずる衝撃的な逆入力トルクの印加にも対応することができる。その結果、遊星歯車機構（及び変速機構）の各ギヤに作用する衝撃を緩和して、その損傷を回避することができる。

また、駆動力伝達系には、多くの軸状部分が存在する。従って、上記のように軸状（中空軸状）に構成されたトルクリミッタを用いることで、その配置自由度を向上させることができる。その結果、装置の大型化を招くことなく逆入力トルクに起因する問題を回避することができる。加えて、構成簡素、且つ可動部が少ないことから高い耐久性及び信頼性を確保することができる。

請求項２に記載の発明は、前記第１部材又は第２部材に螺着されることにより前記第３部材を軸方向に押圧する締結部材を備え、前記第１部材の外周及び前記第２部材の内周の少なくとも一方には、軸方向に傾斜する第１斜面が形成されるとともに、前記第３部材には、前記第１斜面に当接し前記押圧により該第１斜面との間で径方向押圧力を発生する第２斜面が形成されること、を要旨とする。

上記構成によれば、締結部材を締め付けることで、第３部材は、同締結部材の螺子対偶に基づく軸方向移動により軸方向に押圧され、その軸方向押圧力に基づいて第１斜面と第２斜面との間に径方向の押圧力が発生する。従って、その締結部材の締め付け量を調節することにより、第１部材及び第２部材と第３部材との間の摩擦係合力を変化させることができ、これにより、伝達可能なトルク容量の設定を容易に行うことができるようになる。

請求項３に記載の発明は、前記第３部材は、前記第１部材又は第２部材の何れか一方に対して相対回転不能に周り止めされ、前記摩擦係合する摩擦係合面は、他方側に形成されること、を要旨とする。

上記構成によれば、その摩擦係合面を前記第１部材側又は第２部材側の何れか一方に限定して、安定的な摩擦係合力を発生させることができる。その結果、より精度よくトルク容量を設定することができるとともに、その作動むらの低減を図ることができるようになる。

請求項４に記載の発明は、前記摩擦係合する摩擦係合面には、摩擦材が介在されること、を要旨とする。
上記構成によれば、より好適なトルク伝達特性を得ることができる。

請求項５に記載の発明は、前記トルクリミッタは、前記遊星歯車機構と前記変速機構との間、又は前記遊星歯車機構と前記差動機構との間に設けられること、を要旨とする。
上記構成によれば、摩擦係合部分の直径、即ち摩擦クラッチとしての有効径を比較的大きくとることができる。その結果、安定的な摩擦係合力を発生させて、その作動むらの低減を図ることができる。

本発明によれば、遊星歯車機構を備えた駆動力配分装置の各ギヤに作用する衝撃を緩和して逆入力トルクによる各ギヤの損傷を回避することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は駆動力配分装置としてのリヤディファレンシャルの断面図、図２はその拡大断面図、図３はトルクリミッタの断面図、そして、図４は車両の概略構成図である。

図４に示すように、車両１は、前輪駆動車をベースとする四輪駆動車であり、エンジン２の傍らに組み付けられたトランスアクスル３には、一対のフロントアクスル４Ｌ，４Ｒが連結されており、エンジン２の駆動力は、これらフロントアクスル４Ｌ，４Ｒを介して前輪５Ｌ，５Ｒに伝達される。また、トランスアクスル３には、上記各フロントアクスル４Ｌ，４Ｒとともにプロペラシャフト６が連結されており、同プロペラシャフト６は、トルクカップリング７及びリヤディファレンシャル８を介して一対のリヤアクスル９Ｌ，９Ｒと連結されている。そして、これらプロペラシャフト６、リヤディファレンシャル８、及びリヤアクスル９Ｌ，９Ｒを介して、後輪１０Ｌ，１０Ｒにも駆動力が伝達されるようになっている。

図１及び図２に示すように、本実施形態のリヤディファレンシャル８は、略円筒状のハウジング１１を備えており、同ハウジング１１内には、上記リヤアクスル９Ｌ，９Ｒをそれぞれ構成する第１及び第２の出力軸１２Ｌ，１２Ｒが、その軸線方向に沿うように収容されている。本実施形態では、ハウジング１１は、第１ハウジング１１ａ及び第２ハウジング１１ｂを連結してなり、第１ハウジング１１ａには、同第１ハウジング１１ａの軸線に対して略直交する方向（図１中上側）に延びる円筒部１１ｃが形成されている。この円筒部１１ｃ内には、プロペラシャフト６から入力される駆動力を伝達する上記トルクカップリング７が収容されており、同トルクカップリング７から延びる入力軸１３は、第１ハウジング１１ａ内において、第１及び第２の出力軸１２Ｌ，１２Ｒと略直交するように配置されている。そして、本実施形態のリヤディファレンシャル８では、これら第１及び第２の出力軸１２Ｌ，１２Ｒ、並びに入力軸１３は、ベベルギヤ式の差動機構１４を介して連結されている。

詳述すると、差動機構１４は、略円筒状に形成されたデフケース１７を有しており、同デフケース１７は、上記第１及び第２の出力軸１２Ｌ，１２Ｒの各基端１２Ｌａ，１２Ｒａを内包する状態でこれら第１及び第２の出力軸１２Ｌ，１２Ｒと同軸に配置されている。また、デフケース１７は、軸受１８ａ，１８ｂによって回転自在に支承されており、同デフケースの外周には、外歯ギヤ２０が相対回転不能に同軸固定されている。そして、この外歯ギヤ２０には、上記入力軸１３の先端に形成されたドライブピニオン２１が噛合されている。

デフケース１７内には、同デフケース１７の軸線と直交するようにピニオンシャフト２２が設けられており、同ピニオンシャフト２２には、対向する一対のデフピニオン２３ａ，２３ｂがそれぞれ独立して回転可能、即ち自転可能に支承されている。また、これら各デフピニオン２３ａ，２３ｂには、一対のデフサイドギヤ２４Ｌ，２４Ｒが噛合されている。そして、これら各デフサイドギヤ２４Ｌ，２４Ｒは、デフケース１７内に配置された上記第１及び第２の出力軸１２Ｌ，１２Ｒの各基端１２Ｌａ，１２Ｒａに対して相対回転不能に連結されている。

即ち、トルクカップリング７を介して入力軸１３に伝達されるプロペラシャフト６の回転は、その先端のドライブピニオン２１に噛合された外歯ギヤ２０からデフケース１７へと伝達される。そして、デフケース１７とともに両デフピニオン２３ａ，２３ｂが一体回転する、つまり両デフピニオン２３ａ，２３ｂがデフケース１７の軸線周りに公転することにより、その駆動力は、各デフサイドギヤ２４Ｌ，２４Ｒを介して第１及び第２の出力軸１２Ｌ，１２Ｒ、即ち両リヤアクスル９Ｌ，９Ｒから左右の後輪１０Ｌ，１０Ｒへと伝達される。

一方、車両旋回時等、左右の後輪１０Ｌ，１０Ｒに回転差が生じた場合には、各デフサイドギヤ２４Ｌ，２４Ｒと噛合された各デフピニオン２３ａ，２３ｂが、相反する方向に自転する。そして、これにより、各デフサイドギヤ２４Ｌ，２４Ｒの相対回転、即ち該各デフサイドギヤ２４Ｌ，２４Ｒに連結された第１及び第２の出力軸１２Ｌ，１２Ｒ間の差動を許容する構成となっている。

（駆動力配分装置）
また、本実施形態のリヤディファレンシャル８は、エンジン２の駆動力の左右の後輪１０Ｌ，１０Ｒへの配分比率を制御可能な駆動力配分装置３０としての機能を有している。

詳述すると、図１及び図２に示すように、本実施形態の駆動力配分装置３０では、第１及び第２の出力軸１２Ｌ，１２Ｒ間には、遊星歯車機構３１が介在されており、同遊星歯車機構３１は、減速機構３２を介して制御用駆動源であるモータ３３と駆動連結されている。そして、制御用トルクとして遊星歯車機構３１に入力されるモータトルクに基づき第１及び第２の出力軸１２Ｌ，１２Ｒ間に差回転を生じさせることにより、プロペラシャフト６から入力されるエンジン２の駆動力を走行状態に応じた適切な比率で第１及び第２の出力軸１２Ｌ，１２Ｒに配分することが可能な構成となっている。

尚、本実施形態では、減速機構３２は、ピニオン３４、第１及び第２の二連ピニオン３５，３６を駆動連結してなり、これらの各ピニオンギヤは、第２ハウジング１１ｂの外周から上記円筒部１１ｃと平行するように突出形成されたギヤ収容部１１ｄ内に収容されている。また、モータ３３は、その軸線が第１の出力軸１２Ｌと略平行するように、上記ギヤ収容部１１ｄの側面に固定されている。そして、同モータ３３は、その出力軸３３ａとピニオン３４とが相対回転不能に連結されることにより、減速機構３２と駆動連結されている。

さらに詳述すると、本実施形態の遊星歯車機構３１は、ピッチ円径の異なる第１ピニオン４２及び第２ピニオン４３を相対回転不能に連結してなるプラネタリギヤ４４と、該プラネタリギヤ４４を公転可能且つ自転可能に支承するプラネタリキャリヤ４５とを備えている。尚、本実施形態では、第１ピニオン４２のピッチ円径は、第２ピニオン４３のピッチ円径よりも僅かに大きく設定されている。また、遊星歯車機構３１は、第１の出力軸１２Ｌと同軸に並置された第１サンギヤ４６及び第２サンギヤ４７を備えている。そして、第１サンギヤ４６は、第１ピニオン４２に噛合され、第２サンギヤ４７は、第２ピニオン４３に噛合されている。

プラネタリキャリヤ４５は、軸受４８ａに支承される第１部材４５ａと軸受４８ｂに支承される第２部材４５ｂとを締結してなり、プラネタリギヤ４４は、これら第１部材４５ａと第２部材４５ｂとの間に架け渡された支持軸４９により回転自在に支承されている。具体的には、プラネタリギヤ４４は、その第１ピニオン４２側を第１の出力軸１２Ｌの先端側（図２中左側）に向けた状態で軸支されている。そして、プラネタリキャリヤ４５は、上記軸受４８ａ，４８ｂに支承されることにより、回転自在に第１の出力軸１２Ｌと同軸配置されている。

また、プラネタリキャリヤ４５を構成する第２部材４５ｂの外周には、外歯５０が形成されており、同外歯５０は、上記減速機構３２を構成する第２の二連ピニオン３６（の小径ピニオン３６ａ）に噛合されている。そして、これにより、遊星歯車機構３１は、同第２部材４５ｂ（プラネタリキャリヤ４５）を連結部として、減速機構３２と駆動連結されている。即ち、本実施形態では、プラネタリキャリヤ４５がモータトルクの入力要素となっている。

また、本実施形態では、第２サンギヤ４７は、第１の出力軸１２Ｌが挿通される筒状部４７ａを有しており、同第２サンギヤ４７は、この筒状部４７ａにおいて、上記差動機構１４を構成するデフケース１７と相対回転不能に連結されている。そして、第１サンギヤ４６は、変速機構５１を介して、第１の出力軸１２Ｌに接続されている。

即ち、遊星歯車機構３１には、同遊星歯車機構３１を構成する各ギヤの噛み合わせに基づく所定のギヤ比が存在することから、第１及び第２の出力軸１２Ｌ，１２Ｒ間に差動が発生していない場合であっても、モータトルクの入力要素であるプラネタリキャリヤ４５が回転することになり、これによりモータ３３に大きな負荷がかかる。

この点を踏まえ、本実施形態では、第１の出力軸１２Ｌの軸線上において、遊星歯車機構３１よりも先端側（図２中左側）には、遊星歯車機構３１に設定された変速比を補正するための変速機構５１が並置されている。そして、遊星歯車機構３１を構成する第１サンギヤ４６と第１の出力軸１２Ｌとの間に、この変速機構５１が介在させることにより、両リヤアクスル９Ｌ，９Ｒが同速度で同方向に回転する際のプラネタリキャリヤ４５の回転を抑制、即ち差動が発生していない場合には、モータ３３が回転しないように構成されている。

詳述すると、本実施形態の変速機構５１は、上記遊星歯車機構３１側のプラネタリギヤ４４を構成する第１ピニオン４２と同一のピッチ円径を有する第３ピニオン５２及び上記第２ピニオン４３と同一のピッチ円径を有する第４ピニオン５３を相対回転不能に連結してなる複数の二連ピニオン５４を有している。即ち、第３ピニオン５２と第４ピニオン５３とのピッチ円径の比は、第１ピニオン４２と第２ピニオン４３とのピッチ円径の比に等しい。また、変速機構５１は、円環状に形成された支持部材５５を備えており、同支持部材５５は、非回転部位であるハウジング１１（第２ハウジング１１ｂ）に固定されることにより、遊星歯車機構３１のプラネタリキャリヤ４５を構成する第２部材４５ｂの傍ら（図２中右側）において、第１の出力軸１２Ｌと同軸配置されている。そして、各二連ピニオン５４は、その第３ピニオン５２側を第１の出力軸１２Ｌの基端１２Ｌａ側（図２中右側）に向けた状態で、上記支持部材５５とハウジング１１（第２ハウジング１１ｂの軸方向壁面）との間に架け渡された支持軸５９により回転可能に支承されている。

また、変速機構５１は、第１の出力軸１２Ｌと同軸に並置された第３サンギヤ５６及び第４サンギヤ５７を備えており、第３サンギヤ５６は、第３ピニオン５２に噛合され、第４サンギヤ５７は、第４ピニオン５３に噛合されている。そして、第４サンギヤ５７は、第１の出力軸１２Ｌと相対回転不能に連結され、第３ピニオン５２に噛合された第３サンギヤ５６は、遊星歯車機構３１側の第１サンギヤ４６と一体回転可能に連結されている。

即ち、本実施形態の変速機構５１は、上記遊星歯車機構３１と略同一の構成を有する遊星歯車機構として構成されており、変速機構５１の各二連ピニオン５４は、遊星歯車機構３１の各プラネタリギヤ４４に相当する。そして、遊星歯車機構３１側のプラネタリキャリヤ４５に相当する支持部材５５を、非回転部位であるハウジング１１との固定部とした構成となっている。

以上のように構成された駆動力配分装置３０では、第１及び第２の出力軸１２Ｌ，１２Ｒ間に差動が発生していない場合には、モータ３３に連結された遊星歯車機構３１のプラネタリキャリヤ４５は回転しない。一方、モータトルクによりプラネタリキャリヤ４５を回転駆動することにより、第１及び第２の出力軸１２Ｌ，１２Ｒ、即ち両リヤアクスル９Ｌ，９Ｒ間に差回転を生じさせることができる。そして、その制御用トルクとして遊星歯車機構３１に入力されるモータトルクを制御することにより、両リヤアクスル９Ｌ，９Ｒに配分するエンジン２の駆動力の比率を可変制御することが可能となっている。

（逆入力トルク開放構造）
次に、本実施形態の駆動力配分装置における逆入力トルク開放構造について説明する。
上述のように、遊星歯車機構を用いた駆動力配分装置において、出力軸に対し衝撃的な逆入トルクが印加された場合、そのプラネタリキャリヤは急激に回転（プラネタリギヤが自転及び公転）しようとするにも関わらず、その回転は、減速機構の各ギヤやモータの慣性或いは回転抵抗によって抑えられてしまう。そのため、こうした駆動力配分装置では、その逆入力トルクを吸収する或いは外部に逃がすことができないという問題があり、ひいては、その衝撃によって遊星歯車機構を構成する各ギヤ等が損傷するおそれがある。

この点を踏まえ、本実施形態の駆動力配分装置３０では、モータ３３から第１及び第２の出力軸１２Ｌ，１２Ｒに至るトルク伝達系の途中、詳しくは、遊星歯車機構３１を構成する第１サンギヤ４６と変速機構５１を構成する第３サンギヤ５６との間には、予め設定された所定のトルク範囲内においてトルク伝達可能なトルクリミッタ７０が設けられている。そして、両リヤアクスル９Ｌ，９Ｒに、衝撃的な逆入力トルクが印加された場合には、このトルクリミッタ７０においてその逆入力トルクを開放し、これにより、遊星歯車機構３１（及び変速機構５１）の各ギヤに作用する衝撃を緩和して、その損傷を回避する構成となっている。尚、この所定のトルクは、各ギヤ等の強度に応じて逆入力トルクが印加された場合にも各構成要素の損傷が発生しない値に設定されている。

詳述すると、図３に示すように、本実施形態では、第３サンギヤ５６の側面５６ａには、同側面５６ａから軸方向第１サンギヤ側（同図中右側）に延びる筒状（中空軸状）の軸状部７１が形成されている。また、第１サンギヤ４６の側面４６ａには、上記軸状部７１よりも大径に形成された筒状部材７２が連結されており、同筒状部材７２は、軸状部７１の径方向外側に同軸配置されている。尚、本実施形態では、筒状部材７２は、レーザ溶接により第１サンギヤ４６と相対回転不能に連結されている。そして、本実施形態のトルクリミッタ７０は、これら第１部材としての軸状部７１、及び第２部材としての筒状部材７２、該軸状部７１及び筒状部材７２間に介在される第３部材としての中間部材７３により構成されている。

本実施形態では、筒状部材７２の内周７２ａには、径方向内側に延びるフランジ部７４が形成されており、同筒状部材７２は、このフランジ部７４に上記軸状部７１の先端が当接されることにより位置決めされる。そして、これにより、その内周７２ａが軸状部７１の外周７１ａと対向配置されるように構成されている。

一方、本実施形態では、中間部材７３は、上記軸状部７１の外径と略等しい（僅かに大きい）内径を有する筒状に形成されており、同中間部材７３は、軸状部７１に外嵌されることにより、該軸状部７１と筒状部材７２の間に介在されている。そして、中間部材７３及び筒状部材７２間には、これら中間部材７３と筒状部材７２との間の相対回転を規制する周り止め機構７５が形成されるとともに、中間部材７３の内周７３ａには、軸状部７１の外周７１ａとの間で摩擦係合力を発生する摩擦材７６が設けられている。尚、本実施形態では、上記周り止め機構７５は、筒状部材７２及び中間部材７３に形成された貫通孔７７，７８と、これら両貫通孔７７，７８に挿通された周り止め部材７９により構成されている。そして、摩擦材７６には不織布を基材とするものが用いられている。

即ち、本実施形態のトルクリミッタ７０は、中間部材７３の内周７３ａと軸状部７１の外周７１ａとの間の摩擦係合力に基づいて、軸状部７１及び筒状部材７２間をトルク伝達可能に連結する摩擦クラッチとして構成されている。そして、本実施形態のトルクリミッタ７０では、その摩擦係合力を調節することにより、伝達可能なトルクの大きさ（トルク容量）を任意に設定することが可能な構成となっている。

さらに詳述すると、本実施形態では、筒状部材７２の内周７２ａは、軸方向、第３サンギヤ５６側（同図中左側）から第１サンギヤ４６側（同図中右側）へ向かって縮径するようにテーパ状に形成されている。即ち、筒状部材７２の内周７２ａには、軸方向に傾斜する斜面８１が形成されている。また、中間部材７３の外周７３ｂには、この筒状部材７２側の斜面８１に当接する斜面８２が形成されている。尚、本実施形態では、中間部材７３側の斜面８２は、同中間部材７３の第３サンギヤ５６側の端部をテーパ状とすることにより形成されている。また、本実施形態では、筒状部材７２の外周７２ｂには、螺子部８３が螺刻されており、同螺子部８３には、締結部材としてのナット８４が螺着されている。ナット８４には、径方向内側に延設されて中間部材７３の軸方向端部７３ｃに当接するフランジ部８５が形成されている。そして、本実施形態では、この筒状部材７２に螺着されたナット８４を締め付けることにより、上記中間部材７３の内周７３ａと軸状部７１の外周７１ａとの間の摩擦係合力を調節することが可能となっている。

つまり、ナット８４を締め付けることで、中間部材７３は、同ナット８４の螺子対偶に基づく軸方向移動により軸方向第３サンギヤ５６側に押圧される。そして、その軸方向押圧力に基づいて筒状部材７２側及び中間部材７３側の両斜面８１，８２間に径方向の押圧力が発生する。即ち、本実施形態では、筒状部材７２側の斜面８１が第１斜面を構成し、中間部材７３側の斜面８２が第２斜面を構成する。そして、本実施形態のトルクリミッタ７０では、そのナット８４の締め付け量を調節することにより、上記摩擦係合力、即ち伝達可能なトルク容量を設定することが可能となっている。

以上、本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
（１）モータ３３から第１及び第２の出力軸１２Ｌ，１２Ｒに至るトルク伝達系の途中には、予め設定された所定のトルク範囲内においてトルク伝達可能なトルクリミッタ７０が設けられる。そして、同トルクリミッタ７０は、摩擦クラッチにより構成される。

上記構成によれば、第１及び第２の出力軸としての両リヤアクスル９Ｌ，９Ｒに印加された逆入力トルクをトルクリミッタ７０において開放することができる。そして、入力トルクの大きさに基づき作動する摩擦クラッチを用いることで、突発的且つ急激なトルク変動が生ずる衝撃的な逆入力トルクの印加にも対応することができる。その結果、遊星歯車機構３１（及び変速機構５１）の各ギヤに作用する衝撃を緩和して、その損傷を回避することができる。更に、トルクリミッタ７０において逆入力トルクを開放することで、トルク伝達系における急激なトルク変動を抑制することができる。その結果、左右駆動力配分の変動に伴う車両挙動の乱れを回避して、車両姿勢の安定化を図るとともに、搭乗者に与える違和感を和らげることができる。

（２）トルクリミッタ７０は、第３サンギヤ５６に形成された軸状部７１及び第１サンギヤ４６に連結されて軸状部７１の径方向外側に同軸配置される筒状部材７２と、これら軸状部７１及び筒状部材７２間に介在されて軸状部７１と摩擦係合する中間部材７３とを備えて構成される。

即ち、駆動力伝達系には、多くの軸状部分が存在する。従って、上記のように軸状（中空軸状）に構成されたトルクリミッタ７０を用いることで、その配置自由度を向上させることができる。その結果、装置の大型化を招くことなく逆入力トルクに起因する問題を回避することができる。特に、遊星歯車機構３１を構成する第１サンギヤ４６と変速機構５１を構成する第３サンギヤ５６との間に配置することで、摩擦係合部分の直径、即ち摩擦クラッチとしての有効径を比較的大きくとることができる。その結果、安定的な摩擦係合力を発生させて、その作動むらの低減を図ることができる。加えて、構成簡素、且つ可動部が少ないことから高い耐久性及び信頼性を確保することができる。

（３）筒状部材７２の内周７２ａは、軸方向に傾斜する斜面８１が形成され、中間部材７３の外周７３ｂには、筒状部材７２側の斜面８１に当接する斜面８２が形成される。また、本実施形態では、筒状部材７２の外周７２ｂには、螺子部８３が螺刻され、同螺子部８３には、ナット８４が螺着される。そして、同ナット８４には、径方向内側に延設されて中間部材７３の軸方向端部７３ｃに当接するフランジ部８５が形成される。

上記構成によれば、ナット８４を締め付けることで、中間部材７３は、同ナット８４の螺子対偶に基づく軸方向移動により軸方向第３サンギヤ５６側に押圧され、その軸方向押圧力に基づいて筒状部材７２側及び中間部材７３側の両斜面８１，８２間に径方向の押圧力が発生する。従って、そのナット８４の締め付け量を調節することにより、上記中間部材７３の内周７３ａと軸状部７１の外周７１ａとの間の摩擦係合力を変化させることができ、これにより、伝達可能なトルク容量の設定を容易に行うことができるようになる。

（４）中間部材７３及び筒状部材７２の間には、これら中間部材７３と筒状部材７２との間の相対回転を規制する周り止め機構７５が形成されるとともに、中間部材７３の内周７３ａには、軸状部７１の外周７１ａとの間で摩擦係合力を発生する摩擦材７６が設けられる。

上記構成によれば、その摩擦係合面を中間部材７３の内周７３ａ及び軸状部７１の外周７１ａに限定して、安定的な摩擦係合力を発生させることができる。その結果、より精度よくトルク容量を設定することができるとともに、その作動むらの低減を図ることができるようになる。そして、摩擦係合面に摩擦材７６を介在させることにより、より好適なトルク伝達特性を得ることができる。

なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・本実施形態では、遊星歯車機構３１を構成する第１サンギヤ４６と変速機構５１を構成する第３サンギヤ５６との間にトルクリミッタ７０を設けることとした。しかし、これに限らず、例えば、遊星歯車機構３１（第２サンギヤ４７）と差動機構１４（デフケース１７）との間等、その他の箇所にトルクリミッタ７０を設ける構成としてもよい。

・本実施形態では、第３サンギヤ５６の側面５６ａに形成された筒状（中空軸状）の軸状部７１を第１部材としたが、第１部材は、必ずしも筒状である必要はなく、配置箇所によっては非中空（中実）の軸状であってもよい。

・本実施形態では、本発明を、プラネタリキャリヤ４５をモータトルクの入力要素とする遊星歯車機構３１（及びプラネタリキャリヤ４５に相当する支持部材５５を非回転部位に対する固定部とする変速機構５１）を備えた駆動力配分装置３０に具体化した。しかし、これに限らず、プラネタリキャリヤ以外の要素（プラネタリギヤに噛合される各ギヤ）をモータトルクの入力要素とするものに具体化してもよい。尚、そのプラネタリギヤに噛合される各ギヤは、サンギヤに限るものではないことはいうまでもない。

・本実施形態では、モータ３３は、減速機構３２を介して遊星歯車機構３１と駆動連結されることとした。しかし、これに限らず、モータ３３と遊星歯車機構３１とを直接駆動連結する構成であってもよい。また、モータ３３の配置についても、本実施形態に示されるものに限るものではない。

・本実施形態では、中間部材７３及び筒状部材７２の間には、これら中間部材７３と筒状部材７２との間の相対回転を規制する周り止め機構７５が形成されるととした。しかしながら、このような周り止め機構は、必ずしも設けなくともよい。即ち、中間部材７３が軸状部７１及び筒状部材７２の両方と摩擦係合する構成であってもよい。そして、軸状部７１及び中間部材７３の間に周り止め機構を設け、筒状部材７２側を摩擦係合面とする構成であってもよい。即ち、第３部材としての中間部材７３が、第１部材としての軸状部７１及び第２部材としての筒状部材７２の少なくとも一方と摩擦係合する構成であればよい。

・また、本実施形態では、筒状部材７２側に斜面８１を形成したが、図５に示すように、軸状部７１側に斜面９１を形成する構成としてもよく、図６に示すように、軸状部７１側及び筒状部材７２側にそれぞれ斜面９２，９３を形成する構成としてもよい。

・さらに、本実施形態では、摩擦係合面を構成する中間部材７３の内周７３ａには、摩擦材７６が設けられることとしたが、このような摩擦材７６は、必ずしも設けなくともよい。

・本実施形態では、締結部材としてのナット８４は、筒状部材７２の外周７２ｂに形成された螺子部８３に螺着されることにより、中間部材７３を軸方向に押圧可能な構成とした。しかし、これに限らず、例えば、図７に示すように、軸状部７１の外周７１ａに螺子部９４を形成し、この螺子部９４に螺着されたナット９５の螺子対偶に基づく軸方向移動により、中間部材７３を押圧する構成としてもよい。そして、図８に示すように、筒状部材７２の内周７２ａに螺子部９６に形成し、この螺子部９６に螺着された締結部材９７により、筒状部材７２の内側から中間部材７３を軸方向に押圧する構成としてもよい。尚、このような構成とした場合の斜面９８は、その傾斜が本実施形態の斜面８１とは反対側となることはいうまでもない。

・本実施形態では、中間部材７３は、筒状に形成され、その斜面８２は、同中間部材７３の第３サンギヤ５６側の端部をテーパ状とすることにより形成されることとした。しかし、これに限らず、例えば、くさび状等、その他の形状を有するものを用いてもよい。

駆動力配分装置としてのリヤディファレンシャルの断面図。 リヤディファレンシャルの拡大断面図。 トルクリミッタの断面図。 車両の概略構成図。 別例のトルクリミッタの断面図。 別例のトルクリミッタの断面図。 別例のトルクリミッタの断面図。 別例のトルクリミッタの断面図。

符号の説明

１…車両、２…エンジン、６…プロペラシャフト、８…リヤディファレンシャル、９Ｌ，９Ｒ…リヤアクスル、１０Ｌ，１０Ｒ…後輪、１１…ハウジング、１１ａ…第１ハウジング、１１ｂ…第２ハウジング、１１ｃ…円筒部、１１ｂ…ギヤ収容部、１２Ｌ，１２Ｒ…出力軸、１２Ｌａ，１２Ｒａ…基端、１３…入力軸、１４…差動機構、３０…駆動力配分装置、３１…遊星歯車機構、３２…減速機構、３３…モータ、３３ａ…出力軸、４２…第１ピニオン、４３…第２ピニオン、４４…プラネタリギヤ、４５…プラネタリキャリヤ、４６…第１サンギヤ、４７…第２サンギヤ、５１…変速機構、５２…第３ピニオン、５３…第４ピニオン、５４…二連ピニオン、５５…支持部材、５６…第３サンギヤ、５７…第４サンギヤ、７０…トルクリミッタ、７１…軸状部、７１ａ…外周、７２…筒状部材、７２ａ…内周、７２ｂ…外周、７３…中間部材、７３ａ…内周、７３ｂ…外周、７５…周り止め機構、７６…摩擦材、８１，８２，９１，９２，９３，９８…斜面、８３，９４，９６…螺子部、８４，９５…ナット、９６…締結部材。

Claims (5)

1. 入力される駆動力を相互の差動を許容しつつ第１及び第２の出力軸に伝達する差動機構と、前記第１及び第２の出力軸間に介在されるとともにモータに駆動連結された遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構に設定された変速比を補正するための変速機構とを備え、モータトルクに基づき前記第１及び第２の出力軸間に差回転を生じさせることにより前記入力される駆動力の前記第１及び第２の出力軸への配分比率を制御可能な駆動力配分装置において、
   前記モータから前記第１及び第２の出力軸に至るモータトルク伝達系の途中には、予め設定された所定のトルク範囲内においてトルク伝達可能なトルクリミッタが設けられ、
   前記トルクリミッタは、軸状に形成された第１部材と、筒状に形成されて前記第１部材の径方向外側に同軸配置される第２部材と、前記第１部材と前記第２部材との間に介在されて該第１部材及び第２部材の少なくとも一方と摩擦係合することにより前記所定のトルク範囲内において前記第１部材及び前記第２部材間をトルク伝達可能に連結する第３部材とを備えた摩擦クラッチにより構成されること、を特徴とする駆動力配分装置。
2. 請求項１に記載の駆動力配分装置において、
   前記第１部材又は第２部材に螺着されることにより前記第３部材を軸方向に押圧する締結部材を備え、
   前記第１部材の外周及び前記第２部材の内周の少なくとも一方には、軸方向に傾斜する第１斜面が形成されるとともに、前記第３部材には、前記第１斜面に当接し前記押圧により該第１斜面との間で径方向押圧力を発生する第２斜面が形成されること、
   を特徴とする駆動力配分装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の駆動力配分装置において、
   前記第３部材は、前記第１部材又は第２部材の何れか一方に対して相対回転不能に周り止めされ、前記摩擦係合する摩擦係合面は、他方側に形成されること、
   を特徴とする駆動力配分装置。
4. 請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の駆動力配分装置において、
   前記摩擦係合する摩擦係合面には、摩擦材が介在されること、
   を特徴とする駆動力配分装置。
5. 請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の駆動力配分装置において、
   前記トルクリミッタは、前記遊星歯車機構と前記変速機構との間、又は前記遊星歯車機構と前記差動機構との間に設けられること、を特徴とする駆動力配分装置。

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