JPH01172658A

JPH01172658A - 差動制限機構

Info

Publication number: JPH01172658A
Application number: JP33111587A
Authority: JP
Inventors: Mutsumi Kawamoto; 睦川本
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1987-12-26
Filing date: 1987-12-26
Publication date: 1989-07-07

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、ブラネタリギヤと係止機構とを用い、差動相
対回転により係止トルクを発生させる差動制限機構に関
する。

〔従来の技術〕

一般に、自動車走行においては、前輪駆動の方が後輪駆
動に比して直進安定性が良いが、コーナリング時には、
戻ろうとするタイヤにハンドルで力を加えなければなら
ないので、前輪駆動の場合的がりにくい傾向がある。そ
の点、後輪駆動の方が曲がり易いが、駆動力が強すぎる
と、回り過ぎてしまう欠点がある。そこで、前輪と後輪
半々位の力で駆動するのが自動車走行上理想的であり、
その点、４輪駆動車は極めて優れている。

ところで、自動車の左右の車輪は、コーナリングの際に
旋回半径が異なるので、この影響を吸収し、スムーズに
コーナリングを行うために、旋回半径の差に応じて左右
の車輪の回転数差を吸収する機構、すなわちデフ機構（
フロントデフ、リア、デフ）を備えている。この旋回半
径の差は、前輪と後輪との間にも生じるので、４輪駆動
車においては、旋回半径の差に応じて前輪と後輪の回転
数差を吸収する機構、すなわちセンターデフ機構を備え
たものが堤案されている。

しかしながら、このセンターデフ機構は、前輪と後輪の
トルクを均等な比率に分配する機能を有するため、駆動
力伝達限界は、前輪あるいは後輪のうちの駆動力の低い
方の値にバランスすることとなる０例えば、前輪の一方
が空転すると、駆動エネルギーはそこに逃げてしまい、
後輪の駆動力は極めて小さくなってしまう。このため、
センターデフ付４輪駆動車は、センターデフ無し４輪駆
動車に比べて、路面摩擦係数が低い時などに伝達駆動力
が劣ることがある。このことは、例えば加速時のように
大きな駆動力を発生させた時に、駆動力を充分に路面に
伝達できず、前輪或いは後輪のスリップ（空転）などの
現象として現れる。

このような悪影響を防止するために、従来、前輪と後輪
間の差動制限をセンターデフを介することなく直結させ
るロック機構を設け、加速時或いは悪路走行時のような
大きな駆動力を必要とする時は、センターデフ機構を手
動でロックさせ、大きな駆動力を必要としない通常走行
時には、手動でロックを解除していた。

第７図はエンジンをフロント側に＠置したセンターデフ
付フルタイム式４輪駆動車の駆動力伝達ａ構を説明する
ための図である。この駆動力伝達機構では、エンジンか
らの動力が自動変速［４０内に配置されたトルクコンバ
ータ４１、主変速機４２、及び副変速８４３に伝達され
、その出力が駆動歯車４４、次いで該駆動歯車４４を介
して前輪駆動軸４６に伝達され、前輪が駆動される。こ
こで、フロントデフａ横４５は、前輪の右側車輪と左側
車輪の間の差動機構である。一方、後輪駆動用プロペラ
シャフト４７は傘歯車４８を介して、前後輪の間の差動
ａｌｌであるところのセンターデフ機構４９に連結され
、該センターデフ機構４９は後輪伝達装置５０に結合さ
れている。さらに、該センターデフ機構４９と並列的に
センターデフロック用クラッチ５１を配置している。従
って、油圧回路（１！圧ソレノイド）５２によって該ク
ラッチ５１の結合状態を制御することによって、センタ
ーデフのロックが制御される。

一般に、４輪駆動車としては、上記フルタイム４輪駆動
車に対してパートタイム４輪駆動車がある。これは、セ
ンターデフがなく通常は前輪又は後輪のどちらかを駆動
し、雪道等の駆動力が必要な場合に適宜残りの車輪を駆
動軸にクラッチ等を介して直結させて２輪駆動と４輪駆
動との切換えを断続的に行うものである。

また、パートタイム４輪駆動車の自動化手段として、ビ
スコスカップリングを前輪駆動軸と後輪駆動軸との間に
配設して主に前輪を駆動し、スリ・７ブにより前後輪の
差動が発生した時にビスコスカップリングの粘性で動力
を後輪に分配するという手法が採用されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記の如きビスコスカップリング式のパ
ートタイム４輪駆動車では、粘性オイルの剪断力により
トルクを伝達するものであるため、トルク容量が小さか
ったり、レスポンスにタイムラグが発生したり、また、
差動を連続すると高温になり、性能が劣化する等の問題
がある。

本発明は、上記の問題点を解決するものであって、低容
量、コンパクトで且つレスポンスの速い差動制限機構を
提供することを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

そのために本発明の差動制限機構は、ブラネタリギヤの
リングギヤとサンギヤとの間に係止機構を連結してリン
グギヤとピニオンキャリアとの間に入出力軸を連結し、
リングギヤとサンギヤとの相対回転により係止機構に係
止トルクを発生せしめるように構成したことを特徴とす
るものである。

〔作用〕

本発明の差動制限機構では、例えばパートタイム４輪駆
動車において入力側を通常のエンジン駆動輪側に結合し
、出力側を被駆動輪側に結合すると、前輪側が過トルク
のためスリップした場合、係止機構の相対回転が前後輪
回転差の数倍になるため、係止機構としてビスコスカッ
プリング等を用いるとより早く係止トルクを発生させる
ことができる。また、係止必要トルクは数分の１ですむ
ため、レスポンスの速い差動制限が行える。

〔実施例〕

以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。

第１図は本発明に係る差動制限機構の１実施例を示す閏
であり、１は入力シャフト、２は出力シャフト、３はブ
ラネタリギヤ、４は係止機構（ビスコスカップリング）
、３ｒはリングギヤ、３ｐはピニオン、３ｓはサンギヤ
、４１はインナープレート、４０はアウタープレート、
Ｚ「、Ｚｐ、Ｚｓはそれぞれリングギヤ、ピニオン、サ
ンギヤの歯数を示す。

第１図に示す例は、入カシャフｌ−１にブラネタリギヤ
３のピニオン３ｐに連結し、出力シャフト２にブラネタ
リギヤ３のリングギヤ３ｒ及びビスコスカップリングを
用いた係止機構４のアウタープレート４０側を連結する
と共に、ブラネタリギヤ３のサンギヤ３ｓに係止機構４
のインナープレート４　ｉを連結したものである。つま
り、ブラネタリギヤ３と組み合わせて係止機構４を係止
機構として用いたものである。従って、例えばパートタ
イム４輪駆動車において入力シャフト側を通常のエンジ
ン駆動輪側に結合し、出力シャフト側を被駆動輪側に結
合すると、前輪側が過トルクのためスリップして回転数
が後輪のそれより大きくなると、係止機構４に回転数の
差が発生し、係止トルクが発生する。　　　゛上記の構成において、第１図ｆａｌに示すよ−うに入力
回転をＮｉ、出力回転をＮｏとすると、サンギヤ３Ｓの
回転数をＮｓは、ＺｓＮｓ＝　（Ｚｒ＋Ｚｓ）Ｎｉ−ＺｒＮ。

λＮｓ＝　（１＋λ）Ｎｉ−Ｎｏ　　′λ　　　　　　
λ ただし、λ−Ｚｓ／　Ｚ　ｒ’、となり、出力回転Ｎ。

に対する相対回転は、Ｎｒ＊＋　＝Ｎ！ｆ　　Ｎ。

λ　　　　　　　　λ λ すなわち、入出力の速度差の（１＋λ）７７倍の速度差
となる。この値はほぼ３倍になる。

また、係止トルクは、入力トルクに対してＺｓ／　（Ｚ
ｒ＋Ｚｓ）　＝λ／（１＋λ）倍となり、１／３程度に
なる。

第２図は係止機構として遠心クラッチを用いた本発明の
他の実施例を示す図、第３図は係止機構として油圧ボン
、プと多板クラッチを用いた本発明の他の実施例を示す
図、第４図は係止機構として油圧ポンプを用いた本発明
の他の実施例を示す図、第５図は係止機構として発電機
と電磁クラッチを用いた本発明の他の実施例を示す図で
ある。図中、１１は遠心重り、１２は多板クラッチ、１
３は油圧ピストン、１４は油圧ポンプ、１５は調圧オリ
フィス、１６はポンプ吸込口、１７はポンプ吐出口、１
８はピストンチャンバー、２１は油圧ポンプケース、２
２は油圧ポンプドライブギヤ、２３は電磁クラッチ、２
４は発電機を示す。

第２図に示す例は、ブラネタリギヤ３のサンギヤ側の回
転速度により遠心重り１１に遠心力が発生し、多板クラ
ッチ１２を係合せしめるものである。

第３図に示す例は、ポンプハウジングを出力軸に連結し
、ブラネタリギヤ３のサンギヤを油圧ポンプ１４のドラ
イブギヤに連結して差動により油圧を発生させるもので
あり、この油圧により多板クラッチ１２を係合せしめる
。

第４図に示す例は、ブラネタリギヤ３のサンギヤを油圧
ポンプドライブギヤ２２に連結し、油圧ポンプケース２
１に出力軸を連結したものであり、ポンプの吐出抵抗に
より動力を伝達する。

また、第５図に示す例は、ブラネタリギヤ３のサンギヤ
に発電ａ２４のローターを連結し、固定子側に出力軸を
固定したものであり、差動により発電し、電磁クラッチ
２３を励磁する。

第６図は後輪駆動軸の両輪に係止機構としてビスコスカ
ップリングを用いた例を示す図であり、３１は入力軸、
３２はビスコスカップリング、３３は左輪軸、３４は右
輪軸、３５は傘歯車、３６はブラネタリギヤを示す。

第６図に示す例は、ビスコスカップリング３２及びブラ
ネタリギヤ３６を左右輪用にそれぞれ２組設け、プロペ
ラシャフトからの入力軸３１に傘歯車３５を介してブラ
ネタリギヤのリングギヤ及びビスコスカップリング３２
のアウタープレートを連結し、左輪軸３３、右輪軸３４
にブラネタリギヤ３６のピニオンを連結し、ビスコスカ
ップリング３２のインナープレートとブラネタリギヤ３
６のザンギャとを連結したものである。

なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではな
く、種々の変形が可能である０例えば上記の実施例では
、入力シャフトをブラネタリギヤのピニオン側に連結し
、出力シャフトをブラネタリギヤのリングギヤ側に連結
したが、この逆の構成でもよい。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、駆動
側と被駆動側とをブラネタリギヤで連結すると共にこれ
らの間での相対回転でブラネタリギヤのリングギヤとビ
ニオンとの間の係止機構の係止トルクを発生させるので
、低容量の係止機構によりコンパクトでレスポンスの速
い差動制限機構を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る差動制限機構の１実施例を示す図
、第２図は係止機構として遠心クラッチを用いた本発明
の他の実施例を示す図、第３図は係止機構として油圧ポ
ンプと多板゛クラッチを用いた本発明の他の実施例を示
す図、第４図は係止機構として油圧ポンプを用いた本発
明の他の実施例を示す図、第５図は係止機構として発電
機と電磁クラッチを用いた本発明の他の実施例を示す図
、第６図は後輪駆動軸の両輪に係止機構としてビスコス
カップリングを用いた例を示す図、第７図はエンジンを
フロント側に載置したセンターデフ付フルタイム式４輪
駆動車の駆動力伝達機構を説明するための図である。１・・・入力シャフト、２・・・出力シャフト、３・・
・ブラネタリギヤ、４・・・係止機構（ビスコスカップ
リング）。出　願　人　アイシン・ワーナー株式会社代理人　弁理
士　阿　部　龍　吉（外３名）第１図第２図（ｂ）第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ブラネタリギヤのリングギヤとサンギヤとの間に
係止機構を連結してリングギヤとピニオンキャリアとの
間に入出力軸を連結し、リングギヤとサンギヤとの相対
回転により係止機構に係止トルクを発生せしめるように
構成したことを特徴とする差動制限機構。
（２）入力側をエンジン駆動輪側に出力側を被駆動輪側
に結合したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の差動制限機構。
（３）ビスコスカップリングを係止機構として用いたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の差動制限機
構。
（４）遠心クラッチを係止機構として用いたことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の差動制限機構。
（５）多板クラッチを係止機構として用いたことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の差動制限機構。