JP6041810B2 - トルクベクタリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、それを通じて例えば燃焼エンジンの様な推進モータから駆動トルクが供給される従来の差動装置（ディファレンシャル）とともに設けられる、車両の駆動軸（ドライブアクスル）の２つのハーフアクスル（車軸）のためのトルクベクタリング装置に関する。

道路用の車両、特に自動車においては、車両の動的な駆動を強調するために、駆動トルクを異なるホイールに自由に分配できることは有利である。この望まれる結果を達成するための装置は、トルクベクタリング装置と呼ばれる技術に属する。

一般的に言って、トルクベクタリング装置は、２輪駆動車か、４輪駆動車で使用され得る。

トルクベクタリング装置の技術と道路用の車両におけるその使用方法について、一般的により良く理解できる従来のトルクベクタリング装置が開示されているものとしてＷＯ ２０１０／１０１５０６を参照する。この公報におけるトルクベクタリング装置は、電気推進モータとともに用いられるように示されているが、本来それに限定されるものではなく、用いられる駆動源は、燃焼エンジンであってもよい。

この公報のトルクベクタリング装置は、差動機構を介して車両の駆動軸の２つのハーフアクスルの間でトルクを伝達するように構成され、電気モータの形式のトルク源を有している。

本発明の主たる目的は、従来の車両の差動装置（ディファレンシャル）とともに、ユニットとして用いられるトルクベクタリング装置を達成することである。また、さらなる目的は、現在のトルクベクタリング装置よりも、このユニットを小さく、軽く、簡単に装着でき、安価にすることである。

本発明によれば、トルクベクタリング装置は、ハーフアクスルの一方に接続される一方、差動装置の枠組みか、あるいはもう一方のハーフアクスルに接続され、
前記トルクベクタリング装置の回転トルク源は、遊星歯車機構の形式の作動伝達装置を介して、前記ハーフアクスルの一方と、前記枠組みまたは前記もう一方のハーフアクスルとに接続され、
前記ハーフアクスルと、前記枠組みまたは前記もう一方のハーフアクスルの回転速度とが同じ時、前記トルクベクタリング装置において、前記回転トルク源が静止している。

前記車両の２つの駆動ハーフアクスルが同じ速度で回転するとき、前記回転トルク源には回転が与えられないこと、それにより本発明のトルクベクタリング装置は２つのハーフアクスルの回転速度の違いに対して動作すること、は重要な側面である。

中空軸は、実際上は前記差動装置の枠組みに接続され、一方、前記ハーフアクスルの一方に接続された軸は、中空軸を通って延びる。

第１のギヤ列が前記軸と遊星歯車機構の遊星枠に接続された軸構造の間に配置されており、前記遊星枠は遊星歯車を支持し、一方、第２のギヤ列が前記中空軸と前記遊星歯車機構のリングギヤの間に配置されており、前記第２のギヤ列の最後の歯車が前記軸構造の上で回転可能である
前記回転トルク源は、前記遊星歯車機構の太陽ギヤに接続されている。

前記回転トルク源は、好ましくは電気モータである。本発明のトルクベクタリング装置の動作状態により、この電気モータは、車両の通常の電気システムとして動作されることができ、通常より大きい電圧レベルは必要とされない。

減速ギヤ機構が前記電気モータと前記遊星歯車機構の前記太陽ギヤの間に配置され得る。

本発明に係わるトルクベクタリング装置の斜視図である。 トルクベクタリング装置の断面図である。 図１とは異なる角度から見たトルクベクタリング装置の斜視図である。 本発明のトルクベクタリング装置と接続するための手段を有する従来のディファレンシャルの模式図である。

本発明のトルクベクタリング装置は、例えば後輪駆動車のプロペラシャフト（カルダンシャフト）を介して駆動トルクが加えられる従来のディファレンシャルに接続される２つのハーフアクスル（車軸）を備える車両の駆動軸のために意図されている。

軸１は、ディファレンシャルのサイドギヤのうちの１つに接続されている（図４に示す）。軸１は、例えばフランジ２を介して車両の第１の駆動ハーフアクスル（不図示）に接続されている。内部を軸１が通る中空軸３が、ディファレンシャルの冠歯車あるいは枠組みに接続されている。

第１ギヤ４が軸１に取り付けられており、第２ギヤ５と噛み合っている。この第２ギヤ５は、軸構造７を介して遊星歯車機構１０の遊星歯車９のための遊星枠８に接続された第３ギヤ６と噛み合っている。これらのギヤ４〜６は、第１ギヤ列と呼ばれ得る。

変形例として、第２ギヤ５を省略して、第１ギヤ４と第３ギヤ６が直接噛み合っていてもよい。

同様に、第４ギヤ１１が中空軸３に取り付けられており、第５ギヤ１２と噛み合っている。この第５ギヤ１２は、軸構造７の上で回転可能であり、遊星歯車機構１０のリングギヤ１４に接続されている。これらのギヤ１１〜１３は、第２のギヤ列と呼ばれ得る。

変形例として、（上記の変形例と同様に）第５ギヤ１２を省略して、第４ギヤ１１と第６ギヤ１３が直接噛み合っていてもよい。

回転トルク源１５、好ましくは電気モータは、例えば、太陽歯車１６の軸上のより大きい第８ギヤ１８に噛み合う、電気モータの軸上のより小さい第７ギヤ１７を備える減速ギヤ機構を介して、太陽歯車１６に接続されている。

遊星歯車機構１０と第１〜第６ギヤ４〜６，１１〜１３のギヤ比の違いは、軸１と中空軸３が同じ速度で回転している時、つまり車両の左右のホイールが同じ速度で回転するとき、電気モータ１５が作動しないかあるいは回転しないように計算される。２つのホイールの回転速度の差、つまり軸１と中空軸３の回転速度の差は、電気モータ１５によりトルクを加えることで中和される。あるいは、電気モータ１５は、２つのホイールの間に望まれる回転速度差を生成するのに用いられ得る。

図１〜図３を用いて説明したトルクベクタリング装置の配置と取り付けが、従来のディファレンシャルとともに図４に模式的に描かれている。軸１と、フランジ２と、中空軸３が示されている。軸１が１つのサイドギヤ２０に接続される一方、第２のサイドギヤ２１は第２の駆動ハーフアクスル２２に接続されている。サイドギヤ２０，２１は、ディファレンシャルの枠組み２４内に支持された遊星歯車２３に接続されている。枠組み２４に接続された冠歯車２６はプロペラシャフト２８上のピニオンギヤ２７と噛み合っている。

本発明の装置の他のトルクベクタリング装置に比較しての重要な利点は、他の車種ではなく特定の車種に他のどんな変形も必要とすることなく取り付けられる自立したユニットとして組み立てられ得ることである。

なお、添付の特許請求の範囲の趣旨内で、種々の変形が可能である。

Claims (4)

1. 従来の差動装置（２０−２７）とともに設けられ、推進モータからの駆動トルクが供給される車両の駆動軸の既に存在する構成の２つのハーフアクスルのためのトルクベクタリング装置（４−１８）であって、
   回転トルク源（１５）を有する前記トルクベクタリング装置（４−１８）は、既に存在する構成である前記ハーフアクスルの一方（１）に接続される一方、前記差動装置（２０−２７）の枠組み（２４）に接続される、自立したユニットであり、
   前記回転トルク源（１５）は、単一の遊星歯車機構（１０）の形式の作動伝達装置を介して、前記ハーフアクスルの一方（１）と、前記枠組み（２４）とに接続され、
   前記ハーフアクスル（１）と、前記枠組み（２４）の回転速度とが同じ時、前記トルクベクタリング装置において、前記回転トルク源が静止しており、
   中空軸（３）が前記差動装置（２０−２７）の枠組み（２４）に接続されており、前記ハーフアクスルの一方に接続された軸（１）が前記中空軸（３）を通って延びており、
   第１のギヤ列（４−６）が前記軸（１）と遊星歯車機構（１０）の遊星枠（８）に接続された軸構造（７）の間に配置されており、前記遊星枠は遊星歯車（９）を支持し、第２のギヤ列（１１−１３）が前記中空軸（３）と前記遊星歯車機構のリングギヤ（１４）の間に配置されており、前記第２のギヤ列の最後の歯車（１３）が前記軸構造（７）の上で回転可能であることを特徴とする、トルクベクタリング装置。
2. 前記回転トルク源（１５）が前記遊星歯車機構（１０）の太陽ギヤ（１６）に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記回転トルク源（１５）が電気モータであることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 減速ギヤ機構（１７，１８）が前記電気モータ（１５）と前記遊星歯車機構（８，９，１４，１６）の前記太陽ギヤ（１６）との間に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の装置。

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