JPS62297559A

JPS62297559A - 能動型差動機構

Info

Publication number: JPS62297559A
Application number: JP14004586A
Authority: JP
Inventors: Makoto Shiotani; 塩谷　真; Masao Adachi; 足立　正雄; Teruji Sekosawa; 瀬古沢　照治; Seiju Funabashi; 舩橋　誠寿; Mikihiko Onari; 大成　幹彦; Shizuhisa Watanabe; 渡辺　静久
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-06-18
Filing date: 1986-06-18
Publication date: 1987-12-24
Anticipated expiration: 2013-05-18
Also published as: JP2753219B2

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】３、発明の詳細な説明〔産業上の利用分野〕本発明は動力伝達系における差＃機構に係り、特に入力
軸ないしは出力軸の少なくともどちらか一方が２個以上
ある動力伝達系の各軸間のトルク分配比や回転数比を連
続的に変更するのに好適な能動型差動機構に関する。

〔従来の技術〕

以ド、動力伝達系が自動車の場合を例にとって説明する
。自動車ではエンジンの出力を変速機にて減速した誂、
差動装置を通して左右の車輪に伝達している。従来は差
動装置は左右輪に等トルクを分配する型が普通でるるが
、マサンを利用してトルク分配を左右で不均一にした有
限溝Ｄｆｉと呼ばれる特殊なものもあった。後者のもの
は負荷に応じたトルクの分配や方図転換時の自動車の運
動性向上を実現することがるる程度可能であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来技術では、左右輪へのトルク分配比は左右輪の回転
数差に対して予め決められており、実走行時に必要とさ
れるトルクをきめ細かく調整できるようには配慮されて
いなかった。また、左右輪のトルク分配比調整はマサツ
によシ余分なトルクを熱に変えて捨てる方式なので、損
失に関する配慮もめまシされていなかった。

本発明の目的は、Ｍ限滑シ差動機能を有し、少ない損失
で各軸間に任意のトルク比を与える能動型差動機構を提
供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明においては、従来の左右輪に等トルクを分配する
差動＝ｔｉｔにおける少なくとも１つの駆動回転車軸に
無段変速機構を挿入することによ）目的を実現する。

また１本発明においては、従来の左右輪に等トルクを分
配する差動装置に２ける差動小歯車の代フに無段変速機
構で結ばれた少なくとも２個以上の小歯車を利用するこ
とによシ目的を実現する。

また、不発明においては、従来の左右輪に等トルクを分
配する差動装置における差動小歯車の代りに無段変速！
−Ａ構で結ばれた少なくとも２個以上の差動小歯車を用
い、かつ、２つの駆動回転車軸の間を無段変速機構で結
ぶ。

さらに本発明においては、従来の左右輪に等トルクを分
配する差動装置における少なくとも１つの駆動回転車軸
に無段変速機構を挿入し、かつ。

２つの駆動回転車軸の間を無段変速機構で結ぶことによ
シ目的を実現する。

〔作用〕

上記構成によシ、左右の差動犬−卓を通して差動小歯車
に伝えられる負荷トルクは上記無段変速機構による変速
比の割合だけ重みづけされてバランスをとられることに
なるため、結果として左右輪に、１５速比に相当する割
合でトルクを配分することになる。

また、左右の差動大ｆｆ１４４１して上記小歯車に伝え
られる負荷トルクは上記差動小歯車の間を結んだ無段変
速機構による変速比の割合だけ重みづけされてバランス
ととられることになるため、結果として左右輪に変速比
に相当する割合でトルクを分配することになる。

また、２つの駆動回転車軸の間の回転数比が無段変速機
構で制約されるので、全体として左右輪に任意のトルク
比と回転数比とを与えることが可能になる。

さらに、左右の差動大歯車を通して差動小歯車に伝えら
れる負荷トルクは上記駆動回転車軸に挿入した無段変速
機構による変速比の割付だけ重みづけされてバランスを
とられることになるため、結果として左右輪に変速比に
相当する割合でトルクを配分することになる、また、２つの駆動回転車軸の間の回転数比が無段変速機
構で制約されるので、全体として左右輪に任意のトルク
比と回転数比とを与えることが可能になる。

〔実施例〕

以ド、本発明の一実施例を第１図によシ説明する。第１
図に示す本発明による能動型差動機構１００は、駆動小
１車１、駆動小歯車軸２、駆動犬１車３、差動歯車箱４
．差動大歯車５および７、差動大歯車軸６お工び８およ
び９、差動小歯車１０、差動小歯車軸１１、無段変速機
構１２、とから構成される。

自動車の場合であれば、駆動小歯車軸２はエンジン１０
１に、差動犬歯車軸６，９はそれぞれ車輪１０２，１０
３に接続される。今、駆動小歯車軸２から入力されたト
ルクは駆動大歯車３、差動歯車箱４、差動小歯車軸１１
．差動小歯車１０、差動大歯車５および７を順に経由し
て差動犬歯車軸６および８および９に伝えられる。今、
車軸６および９の負荷トルクが等しく、無段変速機構１
２（たとえば、「機械工学便覧」“無段変速装置”の項
）における変速比も１になっていれば。

差動小歯車軸１１は回転を生じず車軸６および８および
９が同じ回転数で回転し、それらの軸に等しいトルクが
伝達される。このとき無段変速機構１２によシ変速比を
１でない値にすれば、差動小歯車１０に加わるトルクの
バランスが崩れ、差動小歯車軸は回転し、結果的に軸６
および９に変速比に応じた割合でトルクを分配する。車
軸６および９の負荷トルクがもともと等しくない場合で
も、差動小歯車軸１１は回転して変速比に応じた割合で
同様にトルクを分配するが、負荷トルク比が変速比に等
しければ左右のトルクがつり合い、差動小歯車が回転し
ない状態で軸６および９に変速比に応じた割合でトルク
を分配する。

つぎに、本発明の他の実施例を第２図によシ説明する。

第２図に示す本発明による能動型差動機構１００は、駆
動小歯車１、駆動小歯車軸２、駆動大歯車３、差動歯車
箱４．差動大歯車５および７、差動大歯車軸６お工び８
．差動小歯車９および１１、差動小歯車軸１０および１
２、無段変速機構１３．とから構成される。自動車の場
合であれば、駆動小歯単軸２は工／ジン１０１に、差動
大歯車軸６，８はそれぞれ車輪１０２，１０３に接続さ
れる。

今、駆動小歯車軸２から入力されたトルクは駆動大歯車
３．差動歯車箱４、差動大歯車軸工０および１２、差動
小歯車９および１１．差動大歯車５および７を順に経由
して差動大歯車軸６および８に伝えられる。今、車軸６
および８の負荷トルクが等しく、無段変速機構１３にお
ける変速比も１になっていれば、差動小歯車軸１０およ
び１２は回転を生じず車軸６および８だけが回転を生じ
。

両軸に等しいトルクが伝達される。このとき無段変速機
構１３によシ変速比を１でない値にすれば。

差動小歯車軸１０および１２に加わるトルク間のバラン
スが崩れ、軸１０および１２は変速比に応じた割合で回
転し、結果的に軸６および８に変速比に応じた割合でト
ルクを分配する。車軸６および８の負荷トルクがもとも
と等しくない場せでも、差動小歯車軸１０および１２は
回転して変速比に応じた割合で同様にトルクを分配する
が、負荷トルクの比が変速比に等しければ左右のトルク
がつシ合い、差動小歯車が回転しない状、襟で−６およ
び８に変速比に応じた割合でトルクを分配する。

つぎに、本発明のざらに他の実施例を第３図と第４図に
より説明する。第３図に示す本発明による能動型差動機
構の第１の実施例は、駆動小歯車１、駆動小歯車軸２、
駆動大１車３、差動歯車箱４、差動大歯車５および７、
差動大歯車軸６および８、差動小歯車９および１１、差
動小歯車軸１０および１２．無段変速機構１３および１
４゜とから構成される。

今、駆動小歯車軸２から入力されたトルクは駆動大歯車
３、差動歯車箱４、差動小歯車＄１０および１２．差動
車１車９および１１．差動大歯車５および７を順に経由
して差動犬歯車軸６および８に伝えられる。今、車軸６
および８の負荷トルクが等しく、無段変速機構１３にお
ける変速比も１になっていれば、差動小歯車１０および
１２は回転を生じず車軸６お工び８だけが回転を生じ、
両軸に等しいトルクが伝達される。このとき無段変速機
構１３により変速比を１でない値にすれば、差動小歯車
軸１０および１２に加わるトルク間のバランスが崩れ、
軸ｌＯおよび１２は変速比に応じた割合で回転し。

結果的に軸６および８に変速比に応じた割合でトルクを
分配する。車１ＩＩＩ６および８の負荷トルクがもとも
と等しくない場合でも、差動小歯車軸１０および１２は
回転して変速比に応じた割合で同様にトルクを分配する
が、負荷トルクの比が変速比に等しければ左右のトルク
がつシ合い、差動小歯車が回転しない状態で軸６および
８に変速比に応じた割合でトルクを分配する。

次に、無段変速機構１４を考慮するＯ７どの場合は、無
段変速機構１４の変速比に制約されて軸６および８の回
転数比が定まる。一方、無段変速機構１３の変速比に応
じた割合で差動小歯車９および１１を通じて差動大歯車
５および７にトルクが分配される構造となっているので
、車軸６および８の各負荷トルクが上記の谷分配トルク
に等しければ車軸はそのままの回転数を維持する。この
状態で、もし負荷トルクのバランスが崩れて変動すれば
、各分配トルクとの差トルクが発生し、それぞれの差ト
ルクが車軸６および８に加わシ、その大きさが異なれば
機構内部に循環トルクを発生することがある。しかし、
その時逆に無段変速機構１３の変速比の値を目的に応じ
て適当に変えてやれば、循環トルクを無くすか極く少な
くすることが可能でるり、微少循環トルクの状態を保ち
つつ各車軸に差トルクを供給して車軸の加減速を回転数
比を保ったまま任意の程度に行なうことができる。無段
変速機構１４の変速比を変えた場合にも負荷トルクが変
わることに相当するので同様である。

第４図は本実施例の変形例であるが、無段変速機構１４
の位置を除いては本実施例と同じである。

無段変速機構１４をこの位置に置くと無段変速機構１４
を小さく作らなくてもすむという利点がある。

なお、無段変速機構１３，１４の代シにほとんど無段に
近い有段変速機構を用いても良いことは言うまでもない
。

最後に１本発明のさらに他の実施例を第５図と第６図に
よシ説明する。

第５図に示す本発明による能動型差動機構は。

駆動小歯車１．駆動小１車軸２．駆動大國車３゜差動１
車箱４．差動犬歯卓５お工び７、差動大歯車軸６および
８および９．差動小歯車１０．差動小歯車軸１１．無段
変速機構１２および１３．とから構成される。

今、駆動小歯車軸２から入力されたトルクは駆動大歯車
３．差動歯車箱４．差動小歯車軸１１゜差動小歯車１０
．差動大歯車５および７を順に経由して差動大歯車軸６
および８および９に伝えられる。

今、車軸６および９の負荷トルクが等しく、無段変速機
構１２における変速比もＩＫなっていれば、差動小歯車
軸１１は回転が生じず車軸６および８および９が同じ回
転数で回転し、それらの軸に等しいトルクが伝達される
。このとき無段変速機構１２により変速比を１でない値
にすれば、差動小歯車１０に加わるトルクのバランスが
崩れ、差動小歯車軸は回転し、結果的に軸６および９に
変速比に応じた割合でトルクを分配する。車軸６および
９の負荷トルクがもともと等しくない場合でも、差動小
歯車、ｌＩ［ｌＩ１１は回転して変速比に応じた割合で
同様にトルクを分配するが、負荷トルク比が変速比に等
しければ左右のトルクがつり合い、差動小歯車が回転し
ない状態で軸６および９に変速比に応じた割合でトルク
を分配する。

次に、無段変速機構１３を考慮する。この場合は、無段
変速機構１３の変速比に制約されて軸６および９０回転
数比が定まる。一方、無段変速機構１２の変速比に応じ
た割合で車軸６および９にトルクが分配される構造とな
っているので、車軸６′ｓ？工び９の各負荷トルクが上
記の各分配トルクに等しければ車軸はそのままの回転数
を維持する。この状態で、もし負荷トルクのバランスが
崩れて変動すれば、各分配トルクとの差トルクが発生し
、それぞれの差トルクが単軸６お↓び９に那わり、その
大きさが異なれば機構内部に循環トルクを発生すること
がらる。しかし、その時逆に無段変速機構１２の変速比
の値を目的に応じて適当に変えてやれば、循環トルクを
無くすか極〈少なくすることが可能で１）、微少循環ト
ルクの状態を保ちつつ各車軸に差トルクを供給して車軸
の刃口減速を回転数比を保ったまま任意の程度に行なう
ことができる。無段変速機構１３の変速比を変えた場合
にも負荷トルクが変わることに相当するので同様である
。

第６図は本実施例の変形例でるるか、無段変速機構１３
の位置を除いては本実施例と同じでめる。

無段変速機構１３をこの位置に置くと軸６と８を狭い空
間で直接リンクすることが可能であり、軸６．８とリン
クするための大型のリンク機構が第−の実施例に比べて
不要となる。

なお、無段変速機構１２．１３の代りに、はとんど無段
に近い有段変速機構を用いても良いことは言うまでもな
い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、入力軸又は出力軸の少なくともどちら
か一方が２ｊｌｉｉ！以上ある動力伝達系の各軸間のト
ルク分配比の変更を連続的にかつ４擦損失をほとんど生
ぜしめずｌｃ’ＯｉＴ能となる。各軸の負荷トルク特性
が時々刻々変ってもそれらの特性や目的に応じた適切な
トルクを本発明の機構全周いて分配することが可能にな
る。

本発明を自動車に応用した場合には、左右ないしは前後
の車輪の駆動カバランス制御ができるため、駆動力や駆
動力の影響を受けるコーナリングフォースに支配される
ステア特性を時々刻々調整できて走行性能を希望に応じ
て制御できるようＫなるとともに、その場旋回等の特殊
走行やスリップの制御等も可能となる。このとき、摩擦
損失がないため、全駆動トルクの低下を防げる１等の効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明による能動型差動機構筒／図案Ｚ図第３図り子図第５　図第６図

Claims

【特許請求の範囲】１、少なくとも１つの差動機構を有する動力伝達系にお
いて、少なくとも１つの駆動回転車軸に無段変速機構を
挿入したことを特徴とする能動型差動機構。２、上記無段変速機構の少なくとも１つ以上をほとんど
無段に近い有段変速機構で置き換えたことを特徴とする
第１項の能動型差動機構。３、少なくとも１つの差動機構を有する動力伝達系にお
いて、差動小歯車機能を有する機構を無段変速機構で結
ばれた少なくとも２個以上の小歯車で置き換えたことを
特徴とする能動型差動機構。４、上記無段変速機構の少なくとも１つ以上をほとんど
無段に近い有段変速機構で置き換えたことを特徴とする
第３項の能動型差動機構。５、少なくとも１つの差動機構を有する動力伝達系にお
いて、差動小歯車機能を有する機構を無段変速機構で結
ばれた少なくとも２個以上の小歯車で置き換え、かつ、
少なくとも２つの駆動回転車軸の間を無段変速機構で結
んだことを特徴とする能動型差動機構。６、上記無段変速機構の少なくとも１つ以上をほとんど
無段に近い有段変速機構で置き換えたことを特徴とする
第５項の能動型差動機構。７、少なくとも１つの差動機構を有する動力伝達系にお
いて、少なくとも１つの駆動回転車軸に無段変速機構を
挿入し、かつ、少なくとも２つの駆動回転車軸の間を無
段変速機構で結んだことを特徴とする能動型差動機構。８、上記無段変速機構の少なくとも１つ以上をほとんど
無段に近い有段変速機構で置き換えることを特徴とする
第７項の能動型差動機構。