JPH0237622Y2

JPH0237622Y2 -

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Publication number: JPH0237622Y2
Application number: JP1984021495U
Authority: JP
Priority date: 1984-02-16
Filing date: 1984-02-16
Publication date: 1990-10-11
Also published as: JPS60132928U

Description

【考案の詳細な説明】（技術分野）この考案は車両用差動歯車機構の制御装置、詳
しくは、車両の車速に応じて差動歯車機構の差動
を制御し、駆動車輪のスピンの阻止とともに車両
の走行安定性の向上を図つた車両用差動歯車機構
の制御装置に関する。

（従来技術）従来の車両用差動歯車機構としては、例えば、
実開昭57−70543号公報に記載されたものが知ら
れている。この車両用差動歯車機構は、デイフア
レンシヤルケースの内部で左右の両サイドギア
と、これらに噛み合つている一対のピニオンギヤ
とによつて囲まれた空間に、全体として筒状をな
し、その両端面をサイドギアの端面に摩擦摺動可
能に接触させた状態で組み込まれた差動制限部材
を、両サイドギアの軸芯線と直交する分割面で左
右の要素に分割し、この分割面を、両要素の相対
的な回転によつてサイドギアの端面に両要素を押
し付ける方向の分力を生じるカム形状に設定し、
サイドギアに所定値を超える相対回転が生じた
時、サイドギアの差動を阻止すなわちサイドギア
をロツク状態とするものである。

しかしながら、このような従来の車両用差動歯
車機構にあつては、常時所定の差動を許容し（ア
ンロツク状態）、差動量が所定値を超えた時（サ
イドギアに所定値を超える相対回転が生じた時）
差動を阻止する構成であるため、車両の発進時や
低速走行時において駆動車輪が空転するという問
題点があり、また、車両の高速走行時における直
進性および走行安定性が阻害されるという問題点
があつた。すなわち、駆動車輪の一方が接地抵抗
の小さいぬかるみ等の路面上にある状態の下で車
両が発進あるいは低速走行を行う場合、その一方
の駆動車輪の負荷が小さいため、この駆動車輪が
スピンを生じるおそれがあつた。また、車両の高
速走行時においては、その駆動車輪に差動が許容
されて両駆動車輪の路面反力が異なるため、車領
には旋回モーメントが加えられて直線性が損なわ
れ、さらに、高速旋回走行時においては、第５図
の実線で示すように、車両の横加速度Ｇに対する
旋回半径Ｒが小さくなり、車両の旋回特性がオー
バステア傾向となつて走行安定性が損なわれると
いう問題点があつた。

（考案の目的）この考案は、上述した各問題点を鑑みてなされ
たもので、車両の車速に応じて差動量が制御され
る車両用差動歯車機構の制御装置を提供し、車両
の発進および低速走行時における駆動車輪のスピ
ンを防止するとともに、高速走行時における車両
の直進性および安定性の向上を図ることを目的と
している。

（考案の構成）この考案にかかる車両用差動歯車機構の制御装
置は、入力部から入力するエンジンの動力を差動
が許容された２つの出力部からそれぞれ駆動車輪
へ分配して伝達する車両用差動歯車機構におい
て、所定の信号に従つて駆動するアクチユエータ
を有し該アクチユエータ駆動時に前記２つの出力
部の差動量を略零に制限する差動制限手段と、車
両の車速を検出する車速検出手段と、該車速検出
手段による検出車速が所定の低車速を下回るとき
に低車速域走行を判定しかつ所定の高車速を越え
るときに高車速域走行を判定する走行域判定手段
と、該走行域判定手段の判定結果が低車速域走行
あるいは高車速域走行のいずれかの場合に前記差
動制限手段のアクチユエータを駆動する信号を発
生する制御手段と、を有することを特徴として構
成する。

この車両用差動歯車機構の制御装置によれば、
車両の低車速域および高車速域において、駆動車
輪の差動が制限されて駆動車輪が略同一の回転数
で回転するよう駆動されるため、その発進時およ
び低速走行時における駆動車輪のスピンが防止さ
れ、また、高速走行時における車両の直進性およ
び安定性が向上する。

（実施例）以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図から第４図は、この考案の一実施例を示
す図である。

まず、構成を説明すると、第１図において、１
１，１１′は左右の前車輪、１２，１２′は左右の
後車輪（駆動車輪）、１３はエンジン、１４は変
速機、１５は後述する差動歯車機構１８および差
動制限機構２５が組み込まれた差動装置であり、
変速機１４の出力軸１４ａがプロペラシヤフト１
６を介して差動装置１５の入力軸１５ａに連結さ
れ、また、後車輪１２，１２′がそれぞれ駆動軸
１７，１７′を介して差動装置１５に連結されて
いる。

差動装置１５は、例えば第２図に示すように構
成されている。まず、差動歯車機構１８を説明す
ると、同図において、１９はデイフアレンシヤル
ケースを示し、このデイフアレンシヤルケース１
９に、前記入力軸（入力部）１５ａの端部に設け
られたドライブギア２０と噛合するドリブンギア
２１が設けられている。また、このデイフアレン
シヤルケース１９内には、一対のピニオンギア２
２，２２′が同軸的に対向して設けられるととも
に、これらピニオンギア２２，２２′と噛合する
一対のサイドギア（出力部）２３，２３′が同軸
的に対向して設けられている。ピニオンギア２
２，２２′は、それぞれがデイフアレンシヤルケ
ース１９へ回転自在に支持されたピニオンメート
シヤフト２４，２４′に固定され、サイドギア２
３，２３′はデイフアレンシヤルケース１９に回
転自在に支持されて駆動軸１７，１７′と一体回
転するよう連結している。

次に、差動制限機構２５を説明すると、第２図
において、２６，２６′はデイフアレンシヤルケ
ース１９の図中左右に配設された一対のドツグク
ラツチであり、これらドツグクラツチ２６，２
６′は、それぞれが駆動軸１７，１７′に図中左右
方向（軸方向）の変位可能にスプライン結合して
いる。また、デイフアレンシヤルケース１９に
は、一対のドツグクラツチ２７，２７′が前記ド
ツグクラツチ２６，２６′と対向して該ドツグク
ラツチ２６，２６′と駆動係合可能に固設されて
いる。これらドツグクラツチ２７，２７′には、
これらドツグクラツチ２７，２７′を軸線方向に
押圧可能なシフトフオーク２８，２８′が係合し
ている。シフトフオーク２８，２８′は、その一
端がドツグクラツチ２７，２７′に相対回転自在
に係合するとともに、他端がデイフアレンシヤル
ハウジング２９内に横架されたガイドロツド３０
に軸線方向の摺動自在に嵌合している。また、シ
フトフオーク２８，２８′の他端の各対向する面
には、ガイドロツド３０へ摺動自在に嵌合した摺
動ブロツク３１，３１′がそれぞれ固着されてい
る。ガイドロツド３０には、摺動ブロツク３１，
３１′の間に圧縮ばね３２が巻装され、摺動ブロ
ツク３１，３１′すなわちシフトフオーク２８，
２８′を互いに離間する方向に付勢している。ま
た、摺動ブロツク３１，３１′の間には、作動ロ
ツド３３ａ，３３ｂを各摺動ブロツク３１，３
１′に連結したソレノイド式のアクチユエータ３
３が介装されている。このアクチユエータ３３
は、後述のデフロツク制御回路３４からの通電電
流（発明の要旨記載の所定の信号に相当）によつ
てソレノイドが駆動すると各摺動ブロツク３１，
３１′を互いに接近する方向に付勢する。

この差動制限機構２５は、アクチユエータ３３が
作動して各摺動ブロツク３１，３１′を接近する
方向に付勢すると、シフトフオーク２８，２８′
を介してドツグクラツチ２６，２６′がそれぞれ
ドツグクラツチ２７，２７′と回転駆動係合し、
また、アクチユエータ３３の非作動時にあつて
は、圧縮ばね３２により各摺動ブロツク３１，３
１′が離間する方向に第２図中に図示する位置ま
で変位し、ドツグクラツチ２６，２６′をドツグ
クラツチ２７，２７′から離間させるものである。
すなわち、アクチユエータ３３の非作動時（非駆
動時）には、２つのサイドギア３３，３３′の差
動が許容され、入力軸１５ａに入力されたエンジ
ンの動力が、デフアレンシヤルケース１９、ピニ
オンメートシヤフト２４，２４′およびピニオン
ギア２２，２２′を介して２つのサイドギア３３，
３３′に伝えられ、この伝達動力が差動量に応じ
て分配される。一方、アクチユエータ３３の作動
時（駆動時）には、一対のドツグクラツチ２６，
２６′が対向するドツグクラツチ２７，２７′に係
合し、ドツグクラツチ２７，２７′と駆動軸１７，
１７′が一体的に結合されて、サイドギア３３，
３３′の差動量が略零となるように制限される。
したがつて、差動制限機構２５は差動制限手段と
して機能する。

再び、第１図において、３４はアクチユエータ
３３に接続するデフロツク制御回路（制御手段）
であり、このデフロツク制御回路３４には車速検
出手段としての車速センサ３５が接続している。
このデフロツク制御回路３４は、第３図に示すよ
うに、車速センサ３５が出力する車速に比例した
周波数の信号ｆを周波数に比例した電圧信号Ｖ
（第４図ａ参照）に変換するＦ−Ｖコンバータ３
６と、Ｆ−Ｖコンバータ３６が出力した電圧信号
Ｖを第１電源３７が出力する所定電圧信号V₁と
比較して電圧信号Ｖが所定電圧信号V₁以上の時
（Ｖ≧V₁）ハイレベル信号Ｈ（第４図ｂ参照）を
出力する第１比較器３８と、Ｆ−Ｖコンバータ３
６が出力した所定電圧信号Ｖを第２電源３９から
出力された所定電圧信号V₂と比較して電圧信号
Ｖが所定電圧信号V₂以下の時ハイレベル信号Ｈ
（第４図ｂ参照）を出力する時第２比較器４０と、
第１比較器３８または第２比較器４０の少なくと
も一方が、ハイレベル信号を出力する駆動信号Ｄ
を出力するオア回路４１と、オア回路４１が駆動
信号Ｄを出力する時前記アクチユエータ３８のソ
レノイドを通電する駆動回路４２と、を有してい
る。なお、第１電源３７が出力する電圧信号V₁
は、比較的高速の所定車速v_bに対応し、また、第
２電源３９が出力する電圧信号V₂は、比較的低
速の所定車速v_aに対応している。すなわち、第１
比較器３８は車速センサ３５の検出車速が、比較
的高速車の所定車速vbを越えると、高車速域走
行を判定し、第２比較器４０は車速センサ３５の
検出車速が、比較的低車速の所定車速vaを越え
ると、低車速域走行を判定し、オア回路４１は低
車速域判定時あるいは高車速域判定時のいずれか
に駆動信号Ｄを出力するから、これら第１比較器
３８、第２比較器４０およびオア回路４１は一体
として、走行域判定手段および制御手段としての
機能を有している。

次に、作用を説明する。

一方の車輪１２，１２′がぬかるみ等の接地抵
抗の小さい路面上にある状態のもとで車両が発進
をする場合、デフロツク制御回路３４は、第４図
ｂに示すように、第２比較器４０がハイレベル信
号Ｈをオア回路４１に出力して（車速が所定車速
以下）、駆動回路４２がアクチユエータ３３のソ
レノイドを通電する。このため、差動制限機構２
５は、アクチユエータ３３がシフトフオーク２
８，２８′を接近する方向に移動させてドツグク
ラツチ２６，２６′とドツグクラツチ２７，２
７′とが結合し、差動歯車機構１８をデイフアレ
ンシヤルケース１９が駆動軸１７，１７′に駆動
結合した状態（デフロツク状態）とする。したが
つて、デイフアレンシヤルケース１９に入力した
エンジン１３の動力は駆動軸１７，１７′に均等
に分配され、駆動軸１７，１７′を介して後車輪
１２，１２′が同一の回転数で駆動される。この
結果、車両は一方の後車輪１２，１２′がスピン
を生じることも無く、容易に発進できるものであ
る。

次に、一方の後車輪１２，１２′が接地抵抗の
小さい路面上にある状態の下で車両が所定車速v_a
以下の低速走行をしている場合、前述の発進時と
同様に、差動歯車機構１８はデフロツク状態にあ
る。このため、車両の後車輪１２，１２′の一方
がぬかるみ等の接地抵抗の小さい路面上にある場
合にあつても、その後車輪１２，１２′がスピン
を生じることも無い。

次に、車両が所定車速v_bを超える高車速で走行
している場合、デフロツク制御回路３４は、第４
図ｂに示すように、その第１比較器３８がハイレ
ベル信号Ｈを出力して、駆動回路４２がアクチユ
エータ３３のソレノイドを通電する。このため、
前述の発進時と同様に、差動歯車機構１８はロツ
ク状態となり、左右の後車輪１２，１２′が同一
の回転数で駆動されるため、車両の直進性が向上
するとともに車両の旋回特性がアンダーステア傾
向となつて走行安定性が向上する。すなわち、車
両は、左右の後車輪１２，１２′が同一の回転数
で駆動されているため、旋回等の後車輪１２，１
２′に回転数差を生じさせるような挙動に対して
抵抗が出じ、第５図の破線に示すように、旋回特
性がアンダーステア傾向となつて高速時の旋回走
行安定性が向上し、また、その直進性が向上す
る。

なお、車両の車速が前述の所定車速v_aと所定車
速v_bとの間の中速域にある場合、差動歯車機構１
８は差動を許容されるため、車両は予め設定され
た旋回特性を有し、良好な操縦性能が維持され
る。なお、差動制御手段は、前記実施例に示され
る様なドツグクラツチを用いた差動制限機構に限
定されるものではなく、公知の摩擦クラツチ又は
電磁クララツチを使用したものであつても良い事
は言うまでもない。

（考案の効果）以上説明してきたように、この考案によれば、
車両の発進時あるいは低速走行時における駆動車
輪のスピンが防止され、また、車両の高速走行時
において、その直進性および安定性が向上すると
ともに、高速旋回走行時における車両の特性がア
ンンダーステアに設定され、より良好な車両の操
縦性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図はこの考案の一実施例にかか
る車両用差動歯車機構の制御装置を示す図であ
り、第１図は全体概略図、第２図は差動装置の断
面図、第３図は制御回路の回路図、第４図ａおよ
び第４図ｂはそれぞれが制御回路の比較器の出力
信号を示す図である。第５図は車両の横加速度に
対する旋回半径をデフロツク時とデフ解除時とで
比較して示す図である。１２，１２′……後車輪（駆動車輪）、１３……
エンジン、１５……差動装置、１５ａ……入力軸
（入力部）、１８……差動歯車機構、２３，２３′
……サイドギア、２５……差動制限機構（差動制
限手段）、３４……デフロツク制御回路（走行域
判定手段、制御手段）、３５……車速センサ（車
速検出手段）。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

入力部から入力するエンジンの動力を差動が許
容された２つの出力部からそれぞれ駆動車輪へ分
配して伝達する車両用差動歯車機構において、所
定の信号に従つて駆動するアクチユエータを有し
該アクチユエータ駆動時に前記２つの出力部の差
動量を略零に制限する差動制限手段と、車両の車
速を検出する車速検出手段と、該車速検出手段に
よる検出車速が所定の低車速を下回るときに低車
速域走行を判定しかつ所定の高車速を越えるとき
に高車速域走行を判定する走行域判定手段と、該
走行域判定手段の判定結果が低車速域走行あるい
は高車速域走行のいずれかの場合に前記差動制限
手段のアクチユエータを駆動する信号を発生する
制御手段と、を有することを特徴とする車両用差
動歯車機構の制御装置。