JP7396238B2 - 差動装置 - Google Patents
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Description
u1=zs13/zr21=17/19≒0.895
u2=zs14/zr22=17/21≒0.809
u3=zs15/zr23=17/20=0.85
となる。上記のとおり、第1サンギヤ13の歯数zs13と第2サンギヤ14の歯数zs14と第3サンギヤ15の歯数zs15とを、互いに等しくするとともに、第3偏心リングギヤ23の歯数zr23に対して第1偏心リングギヤ21の歯数zr21を、“1歯”少なく異ならせてあり、第3偏心リングギヤ23の歯数zr23に対して第2偏心リングギヤ22の歯数zr22を、“1歯”多く異ならせてある。それにより、第1ギヤ比u1、第2ギヤ比u2、および、第3ギヤ比u3は、いずれも一致することはなく、わずかな値ではあるが異なっている。
R1=1/{1-(zr21/zs13)×(zs15/zr23)}
=1/{1-(19/17)×(17/20)}
=20
となる。従来の一般的な遊星歯車機構で実現可能な減速比が、概ね“4”から“10”程度であることと比較して、相対的に、大きな減速比が得られている。
R2=1/{1-(zr22/zs14)×(zs15/zr23)}
=1/{1-(21/17)×(17/20)}
=-20
となる。この場合は、入力回転要素に相当する偏心キャリア24の回転方向に対して、出力回転要素に相当する第2サンギヤ14が逆の方向に回転する。そのため、この第2減速比R2に、便宜上、負(-)の符号を付けている。上記の第1減速比R1と同様に、従来の一般的な遊星歯車機構で実現可能な減速比が、概ね“4”から“10”程度であることと比較して、相対的に、大きな減速比が得られている。なお、図1には、上記の第1減速比R1および第2減速比R2を、まとめて、括弧内に“R=±20”と記してある。
R’=±20×3=±60
となる。減速遊星歯車機構28の減速機能により、より一層大きな減速比R’を得ることができる。
u1=zr105/zr101=17/22≒0.773
u2=zr106/zr102=19/22≒0.864
u3=zr107/zr103=18/22≒0.818
となる。上記のとおり、第1リングギヤ101の歯数zr101と第2リングギヤ102の歯数zr102と第3リングギヤ103の歯数zr103とを、互いに等しくするとともに、第3偏心リングギヤ107の歯数zr107に対して第1偏心リングギヤ105の歯数zr105を、“1歯”少なく異ならせてあり、第3偏心リングギヤ107の歯数zr107に対して第2偏心リングギヤ106の歯数zr106を、“1歯”多く異ならせてある。それにより、第1ギヤ比u1、第2ギヤ比u2、および、第3ギヤ比u3は、いずれも一致することはなく、わずかな値ではあるが異なっている。
R1=1/{1-(zr105/zr101)×(zr103/zr107)}
=1/{1-(17/22)×(22/18)}
≒18
となる。従来の一般的な遊星歯車機構で実現可能な減速比が、概ね“4”から“10”程度であることと比較して、相対的に、大きな減速比が得られている。
R2=1/{1-(zr106/zr102)×(zr103/zr107)}
=1/{1-(19/22)×(22/18)}
≒-18
となる。この場合は、入力回転要素に相当する偏心カム108の回転方向に対して、出力回転要素に相当する第2リングギヤ102が逆の方向に回転する。そのため、この第2減速比R2に、便宜上、負(-)の符号を付けている。上記の第1減速比R1と同様に、従来の一般的な遊星歯車機構で実現可能な減速比が、概ね“4”から“10”程度であることと比較して、相対的に、大きな減速比が得られている。なお、図5には、上記の第1減速比R1および第2減速比R2を、まとめて、括弧内に“R=±18”と記してある。
R’=±18×3=±54
となる。減速遊星歯車機構111の減速機能により、より一層大きな減速比R’を得ることができる。
2 第2回転軸
3 差動回転機構
4 第1ギヤ
5 第2ギヤ
6 第3ギヤ
7 第1偏心ギヤ
8 第2偏心ギヤ
9 第3偏心ギヤ
10 偏心部材
11 デファレンシャル機構
12 ケース
13 第1サンギヤ(“外歯歯車”)
14 第2サンギヤ(“外歯歯車”)
15 第3サンギヤ(“外歯歯車”)
16 入力部材
17 デフリングギヤ(入力部材)
18 (第3サンギヤの)回転軸
19 プロペラシャフト
20 ドライブピニオン
21 第1偏心リングギヤ(“内歯歯車”)
21a (第1偏心リングギヤの)外周面
22 第2偏心リングギヤ(“内歯歯車”)
22a (第2偏心リングギヤの)外周面
23 第3偏心リングギヤ(“内歯歯車”)
23a (第3偏心リングギヤの)外周面
24 偏心キャリア
24a (偏心キャリアの)保持部
24b (偏心キャリアの保持部の)内周面
25 ローラーベアリング(または、ニードルベアリング)
26 カウンタバランスウエイト
27 制御用モータ
27a (制御用モータの)ロータ
27b (制御用モータの)制御トルク出力軸
28 減速遊星歯車機構
28a (減速遊星歯車機構の)減速サンギヤ
28b (減速遊星歯車機構の)減速リングギヤ
28c (減速遊星歯車機構の)減速キャリア
28d (減速遊星歯車機構の)プラネタリギヤ
29 増速遊星歯車機構
29a (増速遊星歯車機構の)増速サンギヤ
29b (増速遊星歯車機構の)増速リングギヤ
29c (増速遊星歯車機構の)増速キャリア
29d (増速遊星歯車機構の)プラネタリギヤ
30 連結部材
40 動力ユニット
41 動力モータ
41a (動力モータの)出力軸
42 ブレーキ機構
42a (ブレーキ機構の)回転軸
43 動力軸
44 ピニオン
45 第1カウンタギヤ
46 カウンタ軸
47 第2カウンタギヤ
48 入力ギヤ
50 センターデファレンシャル装置
51 動力モータ
51a (動力モータの)ロータ
51b (動力モータの)ロータ軸
52 (センターデファレンシャル装置の)ケース
53 減速ギヤ機構
53a (減速ギヤ機構の)サンギヤ
53b (減速ギヤ機構の)リングギヤ
53c (減速ギヤ機構の)キャリア
53d (減速ギヤ機構の)プラネタリギヤ
101 第1リングギヤ(“内歯歯車”)
102 第2リングギヤ(“内歯歯車”)
103 第3リングギヤ(“内歯歯車”)
104 (第3リングギヤの)回転軸
105 第1偏心リングギヤ(“外歯歯車”)
105a (第1偏心リングギヤの)内周面
106 第2偏心リングギヤ(“外歯歯車”)
106a (第2偏心リングギヤの)内周面
107 第3偏心リングギヤ(“外歯歯車”)
107a (第8偏心リングギヤの)内周面
108 偏心カム
108a (偏心カムの)外周面
108b (偏心カムの)中空部
109 ボールベアリング
110 カウンタバランスウエイト
111 減速遊星歯車機構
111a (減速遊星歯車機構の)減速サンギヤ
111b (減速遊星歯車機構の)減速リングギヤ
111c (減速遊星歯車機構の)減速キャリア
111d (減速遊星歯車機構の)プラネタリギヤ
112 増速遊星歯車機構
112a (減速遊星歯車機構の)減速サンギヤ
112b (減速遊星歯車機構の)減速リングギヤ
112c (減速遊星歯車機構の)減速キャリア
112d (減速遊星歯車機構の)プラネタリギヤ
120 動力ユニット
130 センターデファレンシャル装置
200 電磁ブレーキ
201 (電磁ブレーキの)コイル
300 電動ブレーキ
301 (電動ブレーキの)電気モータ
302 (電動ブレーキの)送りねじ機構
D 差動装置
AL 回転軸線
EL 偏心軸線
e 偏心量
Claims (7)
- 所定の動力源から駆動トルクが入力される入力部材と、互いに同軸上に配置され、互いに相対回転可能な第1回転軸および第2回転軸と、前記駆動トルクを前記第1回転軸と前記第2回転軸とに分配して伝達するとともに、前記第1回転軸と前記第2回転軸との間の差動回転を可能にする差動回転機構と、を備えた差動装置であって、
前記差動回転機構は、
前記第1回転軸および前記第2回転軸の回転軸線上に配置され、前記第1回転軸と一体に回転する第1ギヤと、
前記回転軸線上に配置され、前記第2回転軸と一体に回転し、前記第1ギヤと相対回転可能な第2ギヤと、
前記回転軸線上に配置され、前記入力部材から前記駆動トルクが伝達され、前記第1ギヤおよび前記第2ギヤのそれぞれと相対回転可能な第3ギヤと、
前記回転軸線から偏心した偏心軸線上に配置され、前記第1ギヤと噛み合う第1偏心ギヤと、
前記偏心軸線上に配置され、前記第2ギヤと噛み合い、前記第1偏心ギヤと一体に回転する第2偏心ギヤと、
前記偏心軸線上に配置され、前記第3ギヤと噛み合い、前記第1偏心ギヤおよび前記第2偏心ギヤと一体に回転する第3偏心ギヤと、
前記回転軸線上に配置され、前記第1偏心ギヤ、前記第2偏心ギヤ、および、前記第3偏心ギヤを、前記偏心軸線周りに自転可能にかつ前記回転軸線周りに公転可能に支持する偏心部材と、を有し、
前記第1ギヤ、前記第2ギヤ、および、前記第3ギヤと、前記第1偏心ギヤ、前記第2偏心ギヤ、および、前記第3偏心ギヤとは、いずれか一方が内歯歯車であり、他方が前記内歯歯車に内接して噛み合う外歯歯車であって、
前記第1ギヤと前記第1偏心ギヤとの間の第1ギヤ比と、前記第2ギヤと前記第2偏心ギヤとの間の第2ギヤ比と、前記第3ギヤと前記第3偏心ギヤとの間の第3ギヤ比とが、それぞれ、互いに異なり、前記第3ギヤ比よりも前記第1ギヤ比が大きく、かつ、前記第3ギヤ比よりも前記第2ギヤ比が小さくなっており、
前記偏心部材の回転数に対して前記第1ギヤの回転数および前記第2ギヤの回転数をいずれも減少させるとともに、
前記駆動トルクとは異なる制御トルクを出力し、前記制御トルクを前記偏心部材に付与する制御用モータを更に備え、
前記差動回転機構は、
前記偏心部材に前記制御トルクが伝達されることにより、前記第1ギヤと前記第2ギヤとを互いに逆方向に相対回転させ、
前記制御トルクを制御することにより、前記入力部材から前記第1回転軸および前記第2回転軸にそれぞれ伝達される前記駆動トルクの配分を制御するとともに、
増速サンギヤ、増速キャリア、および、増速リングギヤを有する増速遊星歯車機構と、減速サンギヤ、減速キャリア、および、減速リングギヤを有する減速遊星歯車機構とを更に備え、
前記増速遊星歯車機構および前記減速遊星歯車機構は、いずれも、前記回転軸線上に配置されており、
前記増速サンギヤは、回転不可能に固定され、
前記増速キャリアは、前記第1ギヤと一体に回転し、
前記増速リングギヤは、前記増速キャリアが回転する際に、前記増速キャリアの回転数に対して回転数が増大し、
前記減速リングギヤは、前記増速リングギヤに連結されて前記増速リングギヤと一体に回転し、
前記減速キャリアは、前記偏心部材と一体に回転するとともに、前記減速リングギヤの回転数に対して回転数が減少し、
前記減速サンギヤは、前記制御用モータが前記制御トルクを出力する制御トルク出力軸と一体に回転するとともに、前記第1回転軸と前記第2回転軸とが同方向に等速で回転して前記第1ギヤおよび前記偏心部材と共に連れ回りする場合に、前記第1ギヤおよび前記偏心部材と相対回転する
ことを特徴とする差動装置。 - 請求項1に記載の差動装置であって、
前記動力源および前記制御用モータと共に、車幅方向の左右に駆動輪を有する車両に搭載され、
前記第1回転軸は、前記左右のいずれか一方の前記駆動輪と前記第1ギヤとの間でトルクを伝達し、
前記第2回転軸は、前記左右の他方の前記駆動輪と前記第2ギヤとの間でトルクを伝達し、
前記第1回転軸と前記第2回転軸とは、それぞれ、前記左右に対向して配置される
ことを特徴とする差動装置。 - 請求項1に記載の差動装置であって、
前記動力源および前記制御用モータと共に、全長方向の前後に駆動輪を有する車両に搭載され、
前記第1回転軸は、前記前後のいずれか一方の駆動輪と前記第1ギヤとの間でトルクを伝達し、
前記第2回転軸は、前記前後の他方の駆動輪と前記第2ギヤとの間でトルクを伝達し、
前記第1回転軸と前記第2回転軸とは、それぞれ、前記前後に対向して配置される
ことを特徴とする差動装置。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の差動装置であって、
前記第1ギヤは、前記外歯歯車の第1サンギヤであり、
前記第2ギヤは、前記外歯歯車の第2サンギヤであり、
前記第3ギヤは、前記外歯歯車の第3サンギヤであり、
前記第1偏心ギヤは、前記内歯歯車の第1偏心リングギヤであり、
前記第2偏心ギヤは、前記内歯歯車の第2偏心リングギヤであり、
前記第3偏心ギヤは、前記内歯歯車の第3偏心リングギヤであり、
前記偏心部材は、前記第1偏心リングギヤの外周面、前記第2偏心リングギヤの外周面、および、前記第3偏心リングギヤの外周面を回転自在に保持する偏心キャリアであり、
前記偏心キャリアは、前記偏心キャリアが回転する際に、前記第1偏心リングギヤ、前記第2偏心リングギヤ、および、前記第3偏心リングギヤを、前記偏心軸線周りに自転させつつ前記回転軸線周りに公転させる
ことを特徴とする差動装置。 - 請求項4に記載の差動装置であって、
前記偏心キャリアは、前記回転軸線を径方向の中心とする円柱形状に形成され、
前記偏心キャリアの外周部分に、前記偏心キャリアが回転する際のアンバランスを補正するカウンタバランスウエイトを設けている
ことを特徴とする差動装置。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の差動装置であって、
前記第1ギヤは、前記内歯歯車の第1リングギヤであり、
前記第2ギヤは、前記内歯歯車の第2リングギヤであり、
前記第3ギヤは、前記内歯歯車の第3リングギヤであり、
前記第1偏心ギヤは、前記外歯歯車の第1偏心リングギヤであり、
前記第2偏心ギヤは、前記外歯歯車の第2偏心リングギヤであり、
前記第3偏心ギヤは、前記外歯歯車の第3偏心リングギヤであり、
前記偏心部材は、前記第1偏心リングギヤの内周面、前記第2偏心リングギヤの内周面、および、前記第3偏心リングギヤの内周面を回転自在に支持する偏心カムであり、
前記偏心カムは、前記偏心カムが回転する際に、前記第1偏心リングギヤ、前記第2偏心リングギヤ、および、前記第3偏心リングギヤを、前記偏心軸線周りに自転させつつ前記回転軸線周りに公転させる
ことを特徴とする差動装置。 - 請求項6に記載の差動装置であって、
前記偏心カムは、前記偏心軸線を径方向の中心とする円筒形状に形成され、
前記偏心カムの内周部分に、前記偏心カムが回転する際のアンバランスを補正するカウンタバランスウエイトを設けている
ことを特徴とする差動装置。
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