JPH0825396B2 - 差動装置 - Google Patents

差動装置

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JPH0825396B2
JPH0825396B2 JP12014086A JP12014086A JPH0825396B2 JP H0825396 B2 JPH0825396 B2 JP H0825396B2 JP 12014086 A JP12014086 A JP 12014086A JP 12014086 A JP12014086 A JP 12014086A JP H0825396 B2 JPH0825396 B2 JP H0825396B2
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JP
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shaft
case
differential
pinion
gear
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均 東
健太郎 友
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  • Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)
  • Motor Power Transmission Devices (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
  • Retarders (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野) 本発明は差動装置に関し、特に車両の駆動系のディフ
ァレンシャルギヤや、4輪駆動車のセンタディファレン
シャルギヤとして適する差動装置に関する。
(従来技術) 差動装置を有する駆動系に連結される複数の車輪のう
ちの1輪が、雪等の低摩擦係数の路面に乗り上げて空転
すると、前記差動装置の本来的な特性ゆえに、駆動系に
連結される他の車輪への駆動力が少なくなったり、他の
車輪へ駆動力が全く伝わらなくなったりする現象が起こ
る。
同じことは、常時4輪駆動車において、旋回時の前後
輪の回転差を吸収するために設置されるセンタディファ
レンシャルギヤについても当てはまる。そこで、常時4
輪駆動車では、センタディファレンシャルギヤにロック
機構または差動制限機構を並設している。
(発明が解決しようとする問題点) 常時4輪駆動車では、ロック機構または差動制限機構
が必要となるため、センタディファレンシャルギヤの構
造が複雑になっている。
ロック機構がセンタディファレンシャルギヤに並設さ
れる場合、運転者がロックやロックの解除を操作しなけ
ればならない煩雑さがあるばかりでなく、旋回時にロッ
クしてしまうような誤操作の危険性がある。
差動制限機構がセンタディファレンシャルギヤに組み
込まれる場合、その構造上、駆動力伝達容量に限界があ
り、十分な駆動力の伝達ができない。
本発明の目的は、駆動系に連結される複数の車輪の1
つが空転しようとしたとき、これを積極的に抑えること
により、駆動系にある他の車輪へ伝えられる駆動力が少
なくなるのを防止できる差動装置を提供することにあ
る。
本発明の別の目的は、センタディファレンシャルギヤ
として使用される場合、ロック機構や差動制限機構を不
要とする差動装置を提供することにある。
本発明のさらに別の目的は、運転者による操作を不要
とする差動装置を提供することにある。
(問題点を解決するための手段) 本発明に係る差動装置は、回転可能な第1のケース
と、該ケース内に配置されたピニオンシャフトに回転可
能に支持されたピニオンと、該ピニオンにかみ合って前
記ケース内に配置された一対の第1のサイドギヤと、前
記ケースの軸線を中心として回転可能に支持された、一
方の前記サイドギヤから伸びる第1のシャフトと、前記
軸線を中心として回転可能に支持された、他方の前記サ
イドギヤから前記第1のシャフトとは反対の方向へ伸び
る第2のシャフトと、回転不可に支持された第2のケー
スと、該第2のケース内に配置されたピニオンシャフト
に回転可能に支持されたピニオンと、該ピニオンにかみ
合って前記第2のケース内に配置された一対の第2のサ
イドギヤであってその一方に前記第1のシャフトが結合
された第2のサイドギヤと、前記第1のケースの軸線を
中心として回転可能に支持された、他方の前記第2のサ
イドギヤから前記第1のシャフトとは反対の方向へ伸び
る第3のシャフトと、前記第1のケース、第1のシャフ
ト、第2のシャフトおよび第3のシャフトの1つに組み
込まれた第1の従動手段と、該従動手段を回転して前記
第1ないし第3のシャフトに駆動力を与える第1の手段
と、前記第1のケース、第1のシャフト、第2のシャフ
トおよび第3のシャフトの1つであって前記第1の従動
手段がないものに組み込まれた第2の従動手段と、該第
2の従動手段を回転する第2の手段と、操舵角センサお
よび車速センサからの信号が入力する制御装置とを含
み、該制御装置は前記第2の回転手段の回転数を制御し
て前記第2および第3のシャフトの回転数差を所定の範
囲に保つ。
好ましい実施態様では、第2の従動手段はウォームホ
イールであり、第2の回転手段はウォームを含む。
(作用および効果) 差動装置が、前輪駆動車のフロントディファレンシャ
ルギヤとして、または後輪駆動車のリヤディファレンシ
ャルギヤとして使用される場合、第2および第3のシャ
フトは個別に駆動輪に連結される。
車両の直進時、いずれかの駆動輪が雪等の上に乗り上
げた結果、その駆動輪が車速に見合った回転数を上回る
回転数で回転しようとすると、制御装置は該駆動輪の回
転数を車速に見合った回転数に保ち、両駆動輪の回転数
差がゼロとなるように、第2の回転手段の回転数を制御
する。
車両の旋回時、制御装置は、旋回の外側に位置する駆
動輪の回転数と、内側に位置する駆動輪の回転数との差
を操舵角および車速から演算し、両駆動輪にこの差の範
囲の回転数を与えるように、第2の回転手段を制御す
る。
差動装置に、本来の従動手段および回転手段の外に、
これから独立して作動する第2の従動手段と回転手段と
を設け、第2の回転手段によって第2および第3のシャ
フトの回転数を所定の範囲に保つので、複数の駆動輪の
1つが空転しようとした場合でも、他の駆動輪に確実に
動力を伝えることができる。
第2の回転手段を制御装置で操作するので、運転者の
煩雑さが解消される。
差動装置がセンサディファレンシャルギヤとして使用
される場合、ロック機構や差動制限装置を不要とするの
で、差動装置の構造を簡単にできる。また、差動装置を
4輪駆動車のフロントおよびリヤディファレンシャルギ
ヤとして使用する一方、トランスファのセンサディファ
レンシャルギヤとして使用することにより、4輪の回転
速度を制御できる。したがって、急制動時においても、
車輪の1つがロックされることはなく、アンチロックシ
ステムに代えることができる。
(実施例) 第1図に示すように、差動装置10は、第1のケース12
と、ケース12内に配置された第1のピニオン17と、第1
のサイドギヤ16と、第2のケース18と、第2のケース18
内に配置された第2のピニオン20と、第2のサイドギヤ
22とを含む。
ケース12はいわゆるディファレンシャルケースと呼称
されるもので、ディファレンシャルキャリア24内に配置
され、ディファレンシャルキャリア24に装着された一対
のころがり軸受26によって回転可能に支持される。
ピニオンシャフト28がケース12に、その軸線がケース
12の回転軸線に直交するように取り付けられる。ピニオ
ンシャフト28に2個のピニオン14が軸線方向へ間隔をお
いて装着され、これらピニオン14はピニオンシャフト28
によって回転可能に支持されている。
2個のサイドギヤ16が間隔をおいてケース12に配置さ
れ、各サイドギヤ16は2個のピニオン14にかみ合ってい
る。
第1のシャフト30が一方のサイドギヤ16にセレーショ
ン結合され、サイドギヤ16から第2のサイドギヤ22へ向
けて伸びている。第1のシャフト30は後述する第2のサ
イドギヤ22に結合される。第1のシャフト30は、サイド
ギヤ16のボスを介してケース12の肩に支持され、ケース
12の軸線を中心として回転可能である。
第2のシャフト32が他方のサイドギヤ16にセレーショ
ン結合される。シャフト32はサイドギヤ16から第1のシ
ャフト30とは反対の方向へ伸び、ディファレンシャルキ
ャリア24から突出する。第2のシャフト32は一体に形成
されたボス33を有する。第2のシャフト32は、ディファ
レンシャルキャリア24に装着された一対のころがり軸受
34によって、ケース12の軸線を中心として回転可能に支
持される。
第1図に示す第2のケース18はディファレンシャルキ
ャリア24の一部として形成されている。ケース18は、デ
ィファレンシャルキャリア24が車体に固定されることか
ら、回転不可に保持されることとなる。ピニオンシャフ
ト36がケース18に、第1のケース12の軸線に直交するよ
うに取り付けられる。
2個の第2のピニオン20がケース18内に配置され、ピ
ニオンシャフト36によって回転可能に支持される。2個
の第2のサイドギヤ22がケース18内に配置されてピニオ
ン20とかみ合っている。
一方のサイドギヤ22、すなわち第1のサイドギヤ16の
近くに位置するサイドギヤ22は第1のシャフト30と一体
に形成され、第1のシャフト30に結合されている。第3
のシャフト38が他方のサイドギヤ22にセレーション結合
され、サイドギヤ22から第1のシャフト30とは反対の方
向へ伸び、ディファレンシャルキャリア24から突出して
いる。第3のシャフト38は図示しない軸受によって、第
1のケーク12の軸線を中心として回転可能に支持され
る。
第1の従動手段40が第1のケース12、第1のシャフト
30、第2のシャフト32および第3のシャフト38の1つに
組み込まれる。第1図に示す実施例では、従動手段40は
かさ歯車であり、第2のシャフト32に設けられたボス33
に、ボルト42によって結合されている。
第1の回転手段が第1の従動手段40に係合し、両者が
相まって第1ないし第3のシャフト30、32、38に駆動力
を与える。図示の実施例では、第1の回転手段は小かさ
歯車44を含み、このかさ歯車44はかさ歯車40とかみ合
う。
第2の従動手段46が第1のケース12、第1のシャフト
30、第2のシャフト32および第3のシャフト38の1つで
あって第1の従動手段40がないものに組み込まれる。第
1図に示す実施例では、第2の従動手段46はウォームホ
イールであり、ケース12に取り付けられている。
第2の従動手段46を回転する第2の手段はウォーム48
を含む。ウォーム48はディファレンシャルキャリア24に
回転可能に支持され、他方、電動機(図示せず)がディ
ファレンシャルキャリア24に取り付けられ、ウォーム48
は電動機の出力軸に結合される。
第1図に示す差動装置10では、駆動力は、第1の回転
手段から第2のシャフト32に結合された第1の従動手段
40を経て、第2のシャフト32、第1のシャフト30および
第3のシャフト38へ伝達される。この場合、第1のシャ
フト30は第2のシャフト32とは逆向きの回転をする。そ
こで、差動装置10に第2のケース18、第2のピニオン20
および第2のサイドギヤ22が設けられ、第3のシャフト
38が第2のシャフト32と同じ向きの回転ができるように
構成されている。その結果、差動装置10はそのまま、フ
ロントディファレンシャルギヤまたはリヤディファレン
シャルギヤとして使用可能である。
第2図は差動装置50を模式的に示したものであって、
その構成は前述の差動装置10と実質的に同じである。す
なわち、差動装置50は回転可能な第1のケース52と、ケ
ース52内に配置された第1のピニオン54と、2個の第1
のサイドギヤ56と、回転不可に支持される第2のケース
58と、第2のケース58内に配置された第2のピニオン60
と、2個の第2のサイドギヤ62とを含む。
一方の第1のサイドギヤ56から伸びる第1のシャフト
64は第2のケース58内の一方の第2のサイドギヤ62に結
合され、第2のシャフト66が他方の第1のサイドギヤ56
から第1のシャフト64とは反対方向へ伸びている。そし
て、第3のシャフト68が他方の第2のサイドギヤ62から
第1のシャフト64とは反対の方向へ伸びている。第2お
よび第3のシャフト66、68はタイヤに連結される。
第2図の差動装置50では、第1の従動手段であるかさ
歯車70が第3のシャフト68に取り付けられ、かさ歯車70
は第1の回転手段に含まれるかさ歯車72とかみ合う。プ
ロペラシャフト74がかさ歯車72に結合される。他方、第
2の従動手段であるウォームホイール76が第1のケース
52に取り付けられ、これは電動機78によって回転される
ウォーム80とかみ合う。
電動機78は制御装置、すなわちCPU82によって制御さ
れる。操舵角センサ84および車速センサ86からの信号が
CPU82に入力し、CPU82は電動機78の回転数を制御して、
第2のシャフト66および第3のシャフト68の回転差を所
定の範囲に保つ。
(実施例の作用) 第3図に示すように、操舵角センサ84および車速セン
サ86からの信号が制御信号に入力すると、制御装置は差
動回転数N0を演算する(88)。この場合、差動回転数は
操舵角および車速から一義的に決定されるが、その差動
回転数を正確に電動機78に与えると、差動装置のケース
52が受ける反力が発生しないため、駆動力をシャフト6
6、68を介してタイヤに伝えることができない。そこ
で、第4図に示すように、理論差動回転数N0からわずか
に外れた差動回転数N1を制御値として求め(90)、制御
値N1で電動機78の回転数を制御する(92)。その後、電
動機78実際の差動回転数N2を検出し(94)、これを制御
値と比較し(96)、フィードバックする。
第2の従動手段はウォームホイール76であり、第2の
回転手段はウォーム80を含むので、ウォーム80によって
ウォームホイール76の回転は可能であるが、逆の作動、
すなわちウォームホイール76によってウォーム80を回転
することは、ウォーム80の特性からしてできない。その
ため、差動装置50は電動機78の回転数によって確実に制
御される。
【図面の簡単な説明】
第1図は差動装置の、ケースの回転軸線に沿って切断し
た断面図、第2図は差動装置の別の例を模式的に示した
図、第3図は制御のフローチャート、第4図は操舵角と
差動回転数との相関を示すグラフである。 10、50:差動装置、 12、52:第1のケース、 14、54:第1のピニオン、 16、56:第1のサイドギヤ、 18、58:第2のケース、 20、60:第2のピニオン、 22、62:第2のサイドギヤ、 30、64:第1のシャフト、 32、66:第2のシャフト、 38、68:第3のシャフト、 40、70:第1の従動手段、 44、72:かさ歯車、 46、78:ウォームホイール、 48、80:ウォーム、 78:電動機。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回転可能な第1のケースと、該ケース内に
    配置されたピニオンシャフトに回転可能に支持されたピ
    ニオンと、該ピニオンにかみ合って前記ケース内に配置
    された一対の第1のサイドギヤと、前記ケースの軸線を
    中心として回転可能に支持された、一方の前記サイドギ
    ヤから伸びる第1のシャフトと、前記軸線を中心として
    回転可能に支持された、他方の前記サイドギヤから前記
    第1のシャフトとは反対の方向へ伸びる第2のシャフト
    と、回転不可に支持された第2のケースと、該第2のケ
    ース内に配置されたピニオンシャフトに回転可能に支持
    されたピニオンと、該ピニオンにかみ合って前記第2の
    ケース内に配置された一対の第2のサイドギヤであって
    その一方に前記第1のシャフトが結合された第2のサイ
    ドギヤと、前記第1のケースの軸線を中心として回転可
    能に支持された、他方の前記第2のサイドギヤから前記
    第1のシャフトとは反対の方向へ伸びる第3のシャフト
    と、前記第1のケース、第1のシャフト、第2のシャフ
    トおよび第3のシャフトの1つに組み込まれた第1の従
    動手段と、該従動手段を回転して前記第1ないし第3の
    シャフトに駆動力を与える第1の手段と、前記第1のケ
    ース、第1のシャフト、第2のシャフトおよび第3のシ
    ャフトの1つであって前記第1の従動手段がないものに
    組み込まれた第2の従動手段と、該第2の従動手段を回
    転する第2の手段と、操舵角センサおよび車速センサか
    らの信号が入力する制御装置とを含み、該制御装置は前
    記第2の回転手段の回転数を制御して前記第2および第
    3のシャフトの回転数差を所定の範囲に保つ、差動装
    置。
  2. 【請求項2】前記第2の従動手段はウォームホイールで
    あり、前記第2の回転手段はウォームを含む、特許請求
    の範囲第(1)項に記載の差動装置。
JP12014086A 1986-05-26 1986-05-27 差動装置 Expired - Lifetime JPH0825396B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12014086A JPH0825396B2 (ja) 1986-05-27 1986-05-27 差動装置
US07/053,683 US4813297A (en) 1986-05-26 1987-05-26 Differential gear
EP87304632A EP0248582B2 (en) 1986-05-26 1987-05-26 Differential gear
DE3780871T DE3780871T2 (de) 1986-05-26 1987-05-26 Differentialgetriebe.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12014086A JPH0825396B2 (ja) 1986-05-27 1986-05-27 差動装置

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Publication Number Publication Date
JPS62279135A JPS62279135A (ja) 1987-12-04
JPH0825396B2 true JPH0825396B2 (ja) 1996-03-13

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ID=14778956

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JP12014086A Expired - Lifetime JPH0825396B2 (ja) 1986-05-26 1986-05-27 差動装置

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JPS62279135A (ja) 1987-12-04

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