KR101097531B1

KR101097531B1 - 구동력 조정 장치

Info

Publication number: KR101097531B1
Application number: KR1020100019519A
Authority: KR
Inventors: 토모 카토; 카오루 사와세; 유이치 우시로다
Original assignee: 미쯔비시 지도샤 고교 가부시끼가이샤
Priority date: 2009-03-12
Filing date: 2010-03-04
Publication date: 2011-12-22
Also published as: CN101839322A; JP2010210055A; KR20100103369A; US20100234161A1; DE102010011178A1; JP5141605B2; FR2943110A1; CN101839322B; FR2943110B1; US8403796B2

Abstract

선회중의 주행 부하의 변화를 억제하고, 선회 특성을 일정하게 함과 함께 주행 부하를 저감할 수 있는 구동력 조정 장치를 제공한다.
구동력 조정 장치의 구성에서, 소정의 방법에 의거하여 입력 요소(I), 제 1 출력 요소(R), 제 2 출력 요소(L), 모터 입력 요소(M), 고정 요소(F), 연결 요소(C)를 설정하고, 종축에 회전수, 횡축에 각 요소의 상대적인 회전수비를 취한 그래프 상에 각 요소를 점으로서 표현한 때에, L-I와 R-I와의 길이가 동등하고, 또한, L-I-R, L-C-M 및 F-C-I의 순서, 또는, L-I-R, R-C-M 및 F-C-I의 순서로 직선으로 이어지는 속도선도를 실현하는 구성으로 한다.

Description

구동력 조정 장치{Drive force adjustment appapatus}

본 발명은, 구동력 조정 장치에 관한 것이다.

차량의 좌우륜에의 구동력의 배분량을 조정하는 구동력 조정 장치가 알려져 있다. 구동력 조정 장치는, 좌우의 구동륜의 사이에 디퍼렌셜과 함께 구동력 조정 기구를 마련하고, 이 구동력 조정 기구의 작동을 제어함으로써 구동력 배분 상태가 제어된다. 구동력 조정 기구로서는, 좌우륜중 한쪽의 차륜을 다른쪽의 차륜보다 증속 및 감속하는 2개의 치차기구와, 좌우륜에 토오크 배분을 행함으로써, 좌우륜에 토오크차(差)를 발생시키는 모터를 구비하는 구성이 알려져 있다. 이와 같은 관련 기술의 한 예가 일본 특개 2006-112474호 공보에 개시되어 있다.

그러나, 상술한 일본 특개 2006-112474호 공보에 개시되는 구동력 조정 장치는, 차량의 선회 방향이나 좌우륜 사이의 회전수 차에 의해, 일본 특개 2006-112474호 공보 중의 제 2 선기어의 회전수가 변화하기 때문에, 주행 부하가 변화하여 선회 특성이 변해 버린다는 문제가 있다.

또한, 상기 일본 특개 2006-112474호 공보 중의 제 2 선기어의 회전수는, 차량의 선회 방향이나 좌우륜 사이의 회전수 차에 의해 디퍼렌셜의 케이스의 회전수보다 많아져 주행 부하가 증가하여 버린다는 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 선회중의 주행 부하의 변화를 억제하고, 선회 특성을 일정하게 함과 함께 주행 부하를 저감할 수 있는 구동력 조정 장치를 제공하는 것이다.

상기한 과제를 해결하는 제 1의 발명에 관한 구동력 조정 장치는,

구동원으로부터의 구동력이 입력되어 2개의 출력축 사이의 회전수 차를 흡수하는 디퍼렌셜과,

상기 출력축 사이의 토오크차를 발생시켜 직진시의 회전수는 0인 모터와,

상기 출력축의 한 쪽의 토오크를 소정의 크기로 증가 또는 감소시켜, 상기 출력축의 다른 쪽의 토오크를 상기 소정의 크기로 감소 또는 증가시키는 제 1의 3요소 2자유도 치차기구와 제 2의 3요소 2자유도 치차기구를 구비하고,

상기 디퍼렌셜의 토오크가 입력되는 회전 요소와 상기 제 2의 3요소 2자유도 치차기구의 하나의 회전 요소를 접속한 요소를 입력 요소로 하고,

상기 출력축의 한 쪽의 회전 요소를 제 1 출력 요소로 하고,

상기 출력축의 다른 쪽의 회전 요소를 제 2 출력 요소로 하고,

상기 제 1 출력 요소와 상기 제 2 출력 요소의 어느 한쪽이 상기 제 1의 3요소 2자유도 치차기구의 하나의 회전 요소와 접속하고,

상기 제 1의 3요소 2자유도 치차기구와 상기 모터를 접속한 요소를 모터 입력 요소로 하고,

상기 제 2의 3요소 2자유도 치차기구와 케이싱을 접속한 요소로서, 회전수가 0이 되는 요소를 고정 요소로 하고,

상기 제 1의 3요소 2자유도 치차기구와 제 2의 3요소 2자유도 치차기구를 접속한 요소를 연결 요소로 하고,

종축에 회전수, 횡축에 상기 제 1의 3요소 2자유도 치차기구의 회전요소와 상기 제 2의 3요소 2자유도 치차기구의 회전요소의 상대적인 회전수비를 취한 그래프 상에 상기 압력요소, 상기 제 1출력요소, 상기 제 2출력요소, 상기 모터 입력요소, 상기 고정요소, 상기 연결요소를 각각 I, R, L, M, F, C 점으로서 표현한 때에, 상기 그래프 상에 있어서,

L-I와 R-I와의 길이가 동등하고, 또한, 직선 L-R 상에서 L-R의 사이에 I가 위치 하며, 직선 L-M 상에서 L-M의 사이에 C가 위치하고 직선 F-I 상에서 F-I의 사이에 C가 위치하며, 또한,

L-I와 R-I와의 길이가 동등하고, 또한, 직선 L-R 상에서 L-R 의 사이에 I가 위치하며, 직선 R-M 상에서 R-M의 사이에 C가 위치하고, 직선 F-I 상에서 F-I의 사이에 C가 위치하는 구동력 조정장치.

상기한 과제를 해결하는 제 2의 발명에 관한 구동력 조정 장치는, 제 1의 발명에 관한 구동력 조정 장치에 있어서,

상기 제 1의 3요소 2자유도 치차기구는,

상기 출력축의 한 쪽에 접속된 제 1 선기어와,

상기 제 1 선기어의 주위에 마련되고 해당 제 1 선기어에 맞물리는 제 1 플라네타리 기어와,

상기 제 1 플라네타리 기어와 동축 상에 마련됨과 함께 해당 제 1 플라네타리 기어와 일체로 회전하는 제 2 플라네타리 기어와,

상기 제 1 플라네타리 기어 및 상기 제 2 플라네타리 기어를 회전 자유롭게 축지지함과 함께, 상기 모터의 회전축에 접속된 제 1 캐리어와,

상기 제 1 선기어와 동축 상에 마련되고, 상기 제 2 플라네타리 기어와 맞물리는 제 2 선기어를 구비하고,

상기 제 2의 3요소 2자유도 치차기구는,

상기 디퍼렌셜의 케이스에 접속된 제 3 선기어와,

상기 제 3 선기어의 주위에 마련되고 해당 제 3 선기어에 맞물리는 제 3 플라네타리 기어와,

상기 제 3 플라네타리 기어와 동축 상에 마련되고 해당 제 3 플라네타리 기어와 일체로 회전하는 제 4 플라네타리 기어와,

상기 제 3 플라네타리 기어 및 상기 제 4 플라네타리 기어를 회전 자유롭게 축지지함과 함께, 상기 케이싱에 고정되는 제 2 캐리어와,

상기 제 3 선기어와 동축 상에 마련되고, 상기 제 4 플라네타리 기어와 맞물림과 함께 상기 제 2 선기어와 일체로 회전하는 제 4 선기어를 구비하는 것을 특징으로 하는 구동력 조정장치.

상기한 과제를 해결하는 제 3의 발명에 관한 구동력 조정 장치는, 제 2의 발명에 관한 구동력 조정 장치에 있어서,

상기 제 1 선기어와 상기 제 3 선기어의 기어수는 동일이며, 상기 제 1 플라네타리 기어와 상기 제 3 플라네타리 기어의 치수는 동일이며, 상기 제 2 선기어와 상기 제 4 선기어의 치수는 동일이며, 상기 제 2 플라네타리 기어와 상기 제 4 플라네타리 기어의 치수는 동일이며,

상기 제 1 선기어와 상기 제 1 플라네타리 기어의 상기 치수의 비(比)를 상기 제 2 선기어와 상기 제 2 플라네타리 기어의 상기 치수의 비보다 크게하며,

상기 제 3 선기어와 상기 제 3 플라네타리 기어의 상기 치수의 비를 상기 제 4 선기어와 상기 제 4 플라네타리 기어의 상기 치수의 비보다 크게 형성하는 것을 특징으로 하는 구동력 조정장치.

본 발명에 의하면, 선회중의 주행 부하의 변화를 억제하고, 선회 특성을 일정하게 함과 함께 주행 저항을 저감할 수 있는 구동력 조정 장치를 제공할 수 있다 .

도 1은 제 1의 실시예에 관한 구동력 조정 장치의 구조도.
도 2는 제 1의 실시예에 관한 구동력 조정 장치의 속도선도.
도 3은 제 2의 실시예에 관한 구동력 조정 장치의 구조도.
도 4는 제 3의 실시예에 관한 구동력 조정 장치의 구조도.
도 5는 제 4의 실시예에 관한 구동력 조정 장치의 구조도.
도 6은 본 검토에서의 구동력 조정 장치의 구조예의 구조도.
도 7은 본 검토에서의 구동력 조정 장치의 구조예의 속도선도.
도 8(a) 내지 도 8(d)는 각 치차기구에서 각 회전 요소에 작용하는 토오크를 도시한 도면.
도 9(a) 내지 도 9(c)는 직진시에 있어서의 제 1의 3요소 2자유도 치차기구 및 제 2의 3요소 2자유도 치차기구가 취할 수 있는 속도선도.
도 10은 본 검토에서의 구동력 조정 장치가 성립하는 구조의 속도선도.
도 11(a) 내지 도 11(d)는 A/SS형(Type)의 속도선도.
도 12는 각 구조에서의 속도선도를 도시한 도면.
도 13은 각 회전 요소의 회전수를 N_I로 정규화한 속도선도.
도 14(a) 및 도 14(b)는 시스템 게인을 일정하게 한 경우의 각각의 연결 요소의 회전수의 비교 결과를 도시한 도면.

이하, 본 발명에 관한 구동력 조정 장치를 실시하기 위한 형태에 관해, 도면을 참조하면서 설명한다.

본 발명에 관한 구동력 조정 장치의 설계에 있어서는, 구동력 조정 장치에 관해, 어떤 구성으로 하면 좋은지를 발견하기 위해, 처음에, 구동력 조정 장치의 구조 및 특성에 관해 검토를 행하였다. 또한, 이하에서는, 예로서, 차량의 좌우륜 사이의 구동력을 조정하는 구동력 조정 장치를 인용하여 설명을 행하는 것으로 한다. 이하, 이 검토의 내용에 관해 설명한다.

1. 본 검토에서의 구동력 조정 장치의 구조 검토

1. 1. 본 검토에서의 구동력 조정 장치의 설계사양

본 검토에서의 구동력 조정 장치의 설계사양을 하기와 같이 정의한다.

설계 사양 1 : 입력 토오크를 좌우륜에 등배분(等配分)하고, 좌우륜 사이의 차회전(差回轉)을 허용하는 디퍼렌셜을 갖는다.

설계 사양 2 : 좌우륜 사이의 토오크차를 발생시키는 액추에이터로서 전동 모터를 이용한다.

설계 사양 3 : 전동 모터의 탑재 수는 1개로 한다.

설계 사양 4 : 직진시, 전동 모터의 회전수는 0으로 한다.

설계 사양 5 : 전동 모터에 의한 토오크의 부여에 의해, 우륜의 토오크를 증가 또는 감소시키고, 같은 크기의 토오크를 좌륜에서 감소 또는 증가시킨다.

1. 2. 구성의 검토

상기 설계 사양을 충족시킨 구조를 예로 하여, 본 검토에서의 구동력 조정 장치의 구성을 검토한다.

1. 2. 1. 회전 요소의 구성

도 6은, 본 검토에서의 구동력 조정 장치의 구조예의 구조도이다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 본 검토에서의 구동력 조정 장치의 구조예에서는, 3개의 3요소 2자유도의 치차기구가 이용되고 있다. 좌측의 치차기구는 디퍼렌셜(100)이고, 디퍼렌셜(100)의 우측에 있는 2개의 치차기구의 우측을 제 1 치차기구(101), 좌측을 제 2 치차기구(102)로 한다.

제 1 치차기구(101)의 2개의 선기어중 치수가 많은 선기어를 제 1 선기어(110), 치수가 적은 선기어를 제 2 선기어(111)로 한다. 제 2 치차기구(102)의 2개의 선기어중 치수가 많은 선기어를 제 3 선기어(112), 치수가 적은 선기어를 제 4 선기어(124)로 한다.

제 1 선기어(110), 제 2 선기어(111), 제 3 선기어(112) 및 제 4 선기어(124)가 맞물리는 각각의 플라네타리 기어를 제 1 플라네타리 기어(120), 제 2 플라네타리 기어(121), 제 3 플라네타리 기어(122) 및 제 4 플라네타리 기어(123)로 한다. 또한, 제 1 플라네타리 기어(120)와 제 3 플라네타리 기어(122)의 치수는 동등하고, 제 2 플라네타리 기어(121)와 제 4 플라네타리 기어(123)의 치수는 동등하다.

제 1 플라네타리 기어(120)와 제 2 플라네타리 기어(121)의 캐리어를 제 1 캐리어(130)로 하고, 제 3 플라네타리 기어(122)와 제 4 플라네타리 기어(123)의 캐리어를 제 2 캐리어(131)로 한다.

여기서, 디퍼렌셜(100)의 프로펠러 샤프트(104)로부터 토오크가 입력되는 회전 요소를, 입력 요소(Input Element)(I), 우륜측의 회전 요소를 우륜 출력 요소(Right Wheel Output Element)(R), 좌륜측의 회전 요소를 좌륜 출력 요소(Left Wheel Output Element)(L)로 한다.

제 1 선기어(120)는 우륜 출력 요소(R)에 접속되어 있다. 제 2 선기어(111)는 모터(103)와 접속되어 있다. 이 회전 요소를, 모터 입력 요소(Motor Input Element)(M)로 한다.

제 3 선기어(112)는 입력 요소(I)와 접속되어 있다. 제 4 선기어(124)는 케이싱(132)과 접속되고, 회전수는 0이 된다. 이 회전 요소를, 고정 요소(F)(Fixed Element)로 한다.

제 1 캐리어(130)는 제 2 캐리어(131)와 접속되어 있다. 이 회전 요소를, 연결 요소(Connecting Element)(C)로 한다.

1. 2. 2. 속도선도에 의한 기구 해석

속도선도에서는 각 회전 요소를 점(点)으로서 표현한다. 종축은 각 회전 요소의 회전수, 횡축은 각 회전 요소의 상대적인 회전수비를 나타낸다. 치차기구의 3요소는 직선으로 이어진다. 치차기구의 회전 요소의 회전수가 변화하는 경우, 각 회전 요소의 상대적인 회전수비가 변하지 않기 때문에 회전 요소는 종방향으로만 이동하고, 회전 요소를 잇는 직선의 각도가 변화한다.

도 7은, 본 검토에서의 구동력 조정 장치의 구조예의 속도선도이다.

도 7에 도시하는 바와 같이, 본 검토에서의 구동력 조정 장치의 구조예의 속도선도에서는, 차량이 회전수(N_I), 좌우륜 회전수 차(△N)로 좌선회하고 있는 상태를 나타낸다. 따라서 우륜 출력 요소(R)가 입력 요소(I)보다 빠르고 좌륜 출력 요소(L)는 입력 요소(I)보다 느리다. 또한, 도 7에서, L-I-R은 디퍼렌셜(100), C-R-M은 제 1 치차기구(101), F-I-C는 제 2 치차기구(102)를 나타내고 있다.

좌우륜 회전수 차가 발생한 경우, 디퍼렌셜(100)은 좌우륜의 한쪽을 입력 요소(I)의 회전수(N_I)에 대해 증속하고, 또한쪽을 감속한다. 이 증속 또는 감속되는 회전수의 크기는 동등하다. 즉, 우륜 출력 요소(R) 및 좌륜 출력 요소(L)의 입력 요소(I)에 대한 상대적인 회전수비는 동등하기 때문에, 속도선도중의 L-I와 R-I의 길이는 동등하게 된다.

도 7에 도시하는 바와 같이, 제 1 치차기구(101)에서의 우륜 출력 요소(R)에 대한 각 요소의 상대적인 회전수비를 a 및 b, 제 2 치차기구(102)에서의 입력 요소(I)에 대한 각 요소의 상대적인 회전수비를 c 및 d로 한다. 회전수비(a, b, c, d)는 각각의 기어의 치수를 이용한 하기 식에 의해 정의된다.

여기서, Z_S1는 제 1 선기어 치수, Z_S2는 제 2 선기어 치수, Z_P1는 제 1 플라네타리 기어 치수, Z_P2는 제 2 플라네타리 기어 치수, Z_S3는 제 3 선기어 치수, Z_S4는 제 4 선기어 치수, Z_P4는 제 3 플라네타리 기어 치수, Z_P4는 제 4 플라네타리 기어 치수를 의미한다.

처음에, 각 회전 요소의 회전수를 해석한다.

도 7에 도시하는 주행 상태에서의 우륜 출력 요소(R)의 회전수(N_R), 좌륜 출력 요소(L)의 회전수(N_L)는, 입력 요소(I)의 회전수(N_I), 좌우륜 회전수 차(△N)를 이용한 하기 식으로 표시할 수 있다.

제 2 치차기구(102)의 고정 요소(F)의 회전수는 항상 0, 입력 요소(I)의 회전수는 N_I이다. 제 2 치차기구(102)는 3요소 2자유도이기 때문에, 연결 요소(C)의 회전수(N_C)는 일의적(一意的)으로 정해지고, 하기 식으로 표시할 수 있다.

제 1 치차기구(101)의 우륜 출력 요소(R)의 회전수(N_R)는 회전수(N_I)와 좌우륜 회전수 차(△N)에 의해 정해지고, 연결 요소(C)의 회전수(N_C)는 제 2 치차기구(102)에 의해 일의적으로 정하여져 있다. 제 1 치차기구(101)도 3요소 2자유도이기 때문에, 모터 입력 요소(M)의 회전수(N_m)는 일의적으로 정해지고, 하기 식으로 표시할 수 있다.

식(8)을 우륜 출력 요소(R)의 회전수(N_R)와 연결 요소(C)의 회전수(N_C)로 정리하면 하기 식이 얻어진다.

식(9)으로부터 회전수(N_R)와 회전수(N_C)를 소거하기 위해, 식(9)에 식(5), (7)을 대입하면 하기식이 얻어진다.

이상으로부터, 본 검토에서의 구동력 조정 장치의 구조예에서는, 입력 요소(I)의 회전수(N_I)와 좌우륜 회전수 차(△N)로 연결 요소(C), 모터 입력 요소(M)의 우륜 출력 요소(R) 및 좌륜 출력 요소(L)의 회전수가 정해진다. 즉, 5요소 2자유도의 구조이다.

여기서, 1. 1항의 설계 사양 4의 직진시에 모터 입력 요소(M)의 회전수(N_m)를 0으로 하기 위해 필요한 조건을 검토한다. 직진시, 즉, 좌우륜 회전수 차(△N)를 0으로 한 경우, 모터 입력 요소(M)의 회전수를 나타내는 식(10)에서 좌우륜 회전수 차(△N)와 계수의 곱으로 표시되는 제 2항은 0이 되고, 회전수(N_I)와 계수의 곱으로 표시된 제 1항이 남는다. 주행시에는 N_I>0이 되기 때문에, 설계 조건을 충족시키기 위해서는 제 1항의 N_I의 계수를 0으로 할 필요가 있다. 이 조건을 하기 식으로 표시한다.

식(11)을 정리하면 하기 식이 얻어진다.

다음에, 각 회전 요소에 전달되는 토오크를 해석한다.

속도선도에서는, 치차기구의 각 회전 요소에 전달되는 토오크의 관계를 지레의 원리와 마찬가지로 해석할 수 있다. 즉, 속도선도에서 토오크와 각 회전 요소의 상대적인 회전수 차는, 지레의 원리에서의 힘과 지레 봉의 길이의 비와 같은 요소라고 생각할 수 있다. 따라서 각 회전 요소에 전달되는 토오크의 관계는 토오크의 총합의 균형식이나 모멘트의 균형식을 풀음으로써 각 회전 요소에 전달되는 토오크를 해석할 수 있다.

도 8(a) 내지 도 8(d)는, 각 치차기구에서 각 회전 요소에 작용하는 토오크를 도시한 도면이다. 또한, 도 8(a)는 제 2 치차기구(a), 도 8(b)는 제 2 치차기구(b), 도 8(c)는 제 1 치차기구, 도 8(d)는 디퍼렌셜에 관해 도시하고 있다. 또한, 도 8(a) 내지 도 8(d)에서, T_I는 입력 요소에 입력되는 동력 토오크, T_R는 우륜 출력 토오크, T_L는 좌륜 출력 토오크, T_m는 모터 입력 토오크, T_C는 연결 요소에 전달되는 모터 토오크, △T_R는 우륜 출력 요소에 전달되는 모터 토오크, △T_I는 입력 요소에 전달되는 모터 토오크를 의미한다.

도 8(a)로부터, C점을 지점(支點)으로 한 토오크의 모멘트의 균형을 하기 식으로 표시한다.

도 8(b)로부터, R점을 지점으로 한 토오크의 모멘트의 균형을 하기 식으로 표시한다.

도 8(c)로부터, F점을 지점으로 한 토오크의 모멘트의 균형을 하기 식으로 표시한다.

도 8(d)로부터, 토오크의 총합의 균형, 및, I점을 지점으로 한 토오크의 모멘트의 균형을 하기 식으로 표시한다.

식(13) 내지 (17)로부터, 우륜 출력 요소(R) 및 좌륜 출력 요소(L)의 출력 토오크는 하기 식으로 표시할 수 있다.

식(18), (19)로부터, 좌우륜 사이의 토오크차(△T)는 하기 식으로 표시할 수 있다.

이상으로부터, 제 1 치차기구(101)에서 모터 입력 요소(M)에 모터 토오크가 입력된다. 연결 요소(C)는 모터 토오크의 반력(反力)을 담당하고, 모터(103)가 발생한 토오크와 같은 방향의 토오크를 우륜 출력 요소(R)에 전달한다. 연결 요소(C)는 모터 토오크의 반력을 제 2 치차기구(102)에 전달한다.

제 2 치차기구(102)에서 고정 요소(F)는 연결 요소(C)로부터 전달되는 모터 토오크의 반력의 반력을 담당하고, 모터(103)가 발생한 토오크와는 역방향의 토오크를 입력 요소(I)에 전달한다.

디퍼렌셜(100)은 구동 토오크와 모터(103)가 발생한 토오크와는 역방향의 토오크를 우륜 출력 요소(R) 및 좌륜 출력 요소(L)에 등배분한다. 따라서, 우륜 출력 요소(R)에는 모터(103)가 발생한 토오크와 같은 방향의 토오크, 좌륜 출력 요소(L)에는 모터가 발생한 토오크와는 역방향의 토오크를 부여하고, 좌우륜 사이의 토오크차를 발생시킨다.

여기서, 1. 1항의 설계 사양 5인 토오크 이동량의 크기를 동등하게 하기 위한 조건을 검토한다. 우륜 출력 요소(R) 및 좌륜 출력 요소(L)의 토오크 이동량의 크기는, 각각 식(18), (19)에서의 제 2항의 모터 토오크(T_m)와 계수의 곱으로 정해진다. 토오크 이동시에는 T_m≠0이기 때문에, 설계 사양을 충족시키기 위해서는 이들 계수를 동등하게 할 필요가 있다. 이 조건을 하기 식으로 표시한다.

식(21)을 정리하면 식(12)과 같은 하기 식이 얻어진다.

1. 2. 3. 정리

전항의 해석 결과로부터 각 회전 요소의 역할을 이하에 나타낸다.

입력 요소(I), 우륜 출력 요소(R) 및 좌륜 출력 요소(L)는 디퍼렌셜(100)에 필요한3개의 회전 요소이다.

모터 토오크(T_m)를 입력하는 모터 입력 요소(M)는, 1. 1항의 설계 사양 4로부터 직진시에는 회전수를 0으로 할 필요가 있다.

따라서, 모터 입력 요소(M)는 디퍼렌셜(100)의 3요소와는 다른 요소가 될 필요가 있는 회전 요소이다.

모터 입력 요소(M)와 우륜 출력 요소(R)는, 모터 토오크(T_m)를 우륜 출력 요소(R)에 전달하기 위해, 제 1 치차기구(101)의 회전 요소로 한다. 또한, 연결 요소(C)를 제 1 치차기구(101)의 나머지 1요소로 한다.

연결 요소(C)는 모터 토오크(T_m)의 반력을 담당하고, 우륜 출력 요소(R)에 모터 토오크(T_m)를 전달한다.

연결 요소(C)에서 담당하는 모터 토오크(T_m)의 반력을 제 2 치차기구(102)에 전달하기 위해 연결 요소(C)를 통하여 제 1 치차기구(101)와 제 2 치차기구(102)를 접속한다. 제 2 치차기구(102)의 나머지 2요소를 입력 요소(I)와 고정 요소(F)로 한다.

고정 요소(F)는 연결 요소(C)에 의해 전달된 모터 토오크(T_m)의 반력의 반력을 담당하고, 입력 요소(I)에 모터 토오크(T_m)를 전달한다. 고정 요소(F)가 고정됨에 의해 이 구조는, 5개의 회전 요소의 회전수가 회전수(N_I)와 좌우륜 회전수 차(△N)로 일의적으로 정해지는 5요소 2자유도의 구조가 된다.

또한, 1. 1항의 설계 사양 4, 5를 만족하기 위해서는, 2개의 치차기구에서의 각 회전 요소끼리의 상대적인 회전수비(a, b, c, d)로 표시되는 조건식(a/b=c/d)을 충족시킬 필요가 있다. 이 조건식을 충족시키기 위해서는, 2개의 치차기구에서의 각 회전 요소끼리의 상대적인 회전수비가 동등하게 하는, 즉, a=c면서 b=d가 성립할 필요가 있다.

이상으로부터, 하나의 디퍼렌셜(100)과, 각 회전 요소끼리의 상대적인 회전수비가 각각 동등한 2개의 3요소 2자유도 치차기구에서, 치차기구의 1회전 요소가 다른 치차기구의 1회전 요소와 각각 접속되는, 5요소 2자유도의 구조가 본 검토에서의 구동력 조정 장치의 구조예에 포함되는 구성인 것을 알았다.

1. 3. 본 검토에서의 구동력 조정 장치의 구조 분류

속도선도를 이용하여 본 검토에서의 구동력 조정 장치가 실현할 수 있는 모든 구조를 검토하고, 그들을 분류한다.

1. 2항으로부터, 본 검토에서의 구동력 조정 장치를 구성하기 위해서는, 하나의 디퍼렌셜(100)과, 각 회전 요소끼리의 상대적인 회전수비가 각각 동등한 2개의 3요소 2자유도 치차기구가 필요해지는 것을 알 수 있다. 이들의 치차기구의 회전 요소는 입력 요소(I), 우륜 출력 요소(R), 좌륜 출력 요소(L), 모터 입력 요소(M), 및, 연결 요소(C) 또는 고정 요소(F)의 어느 하나의 요소로서 정의할 수 있고, 필요 충분한 역할이 주어져 있다.

여기서, 각 치차기구의 각 회전 요소를 하기와 같이 정의한다.

디퍼렌셜(100)의 회전 요소를 각각 입력 요소(I), 우륜 출력 요소(R), 좌륜 출력 요소(L)로 한다.

디퍼렌셜(100)을 제외한 2개의 치차기구중 한쪽을 제 1 치차기구(101), 또한쪽을 제 2 치차기구(102)로 한다.

제 1 치차기구(101)와 제 2 치차기구(102)가 접속하는 회전 요소를 연결 요소(C)로 한다. 연결 요소(C)는, 제 1 치차기구(101) 및 제 2 치차기구(102) 쌍방의 회전 요소가 된다.

모터 입력 요소(M)와 고정 요소(F)는, 각가의 치차기구의 회전 요소가 될 필요가 있다. 모터 입력 요소(M)를 제 1 치차기구의 회전 요소, 고정 요소(F)를 제 2 치차기구의 요소로 한다.

제 1 치차기구(101)의 나머지 1요소는, 디퍼렌셜(100)의 회전 요소인 입력 요소(I), 우륜 출력 요소(R) 및 좌륜 출력 요소(L)의 어느 하나와 접속한다. 이 회전 요소를 디퍼렌셜 접속 요소(D1)로 한다.

또한, 제 2 치차기구(102)의 나머지 1요소는, 디퍼렌셜 접속 요소(D1)와 접속하고 있는 디퍼렌셜(100)의 회전 요소 이외에 나며지 2요소중의 어느 한쪽과 접속한다. 이 회전 요소를 디퍼렌셜 접속 요소(D2)로 한다.

처음에, 직진시의 제 1 치차기구(101) 및 제 2 치차기구(102)의 회전 요소의 회전수를 비교하고, 이들의 치차기구가 취할 수 있는 구조를 검토한다.

직진시에는 디퍼렌셜(100)의 회전 요소인 입력 요소(I), 우륜 출력 요소(R) 및 좌륜 출력 요소(L)의 회전수는 동등하고, 0보다 큰 값이 된다. 따라서, 디퍼렌셜(100)의 회전 요소와 접속하는 디퍼렌셜 접속 요소(D1 및 D2)도 디퍼렌셜의 회전 요소와 동등한 회전수가 되고, 0보다 큰 값이 된다.

모터 입력 요소(M)의 회전수는, 설계 사양으로부터 직진시에는 0이 된다. 또한, 고정 요소의 회전수는 항상 0이다.

연결 요소(C)의 회전수는, 제 1 치차기구(101) 및 제 2 치차기구(102)에서 다른 2요소가 어느 기어에 적용되는지에 의해 정해진다. 이하에, 제 1 치차기구(101) 및 제 2 치차기구(102)에서의 각 회전 요소의 회전수가 취할 수 있는 대소 관계의 조합을 나타낸다.

「모터 입력 요소(M)·고정 요소(F)(=0)<디퍼렌셜 접속 요소(D1, D2)<연결 요소(C)」

「연결 요소(C)<모터 입력 요소(M)·고정 요소(F)(=0)<디퍼렌셜 접속 요소(D1, D2)」

「모터 입력 요소(M)·고정 요소(F)(=0)<연결 요소(C)<디퍼렌셜 접속 요소(D1, D2)」

디퍼렌셜 접속 요소(D1와 D2)의 회전수는 동등하고, 0보다 큰 값이 된다. 모터 입력 요소(M)와 고정 요소(F)의 회전수는 동등하고, 0이 된다. 따라서, 연결 요소(C)에 대한 디퍼렌셜 접속 요소(D1 및 D2)의 상대적인 회전수비는 동등하고, 마찬가지로, 연결 요소(C)에 대한 모터 입력 요소(M)와 고정 요소(F)의 상대수비도 동등하다.

도 9(a) 내지 도 9(c)는, 직진시에 있어서의 제 1 치차기구(101) 및 제 2 치차기구(102)가 취할 수 있는 속도선도이다.

도 9(a) 내지 도 9(c)에서는, 직진시에 있어서의 제 1 치차기구(101) 및 제 2 치차기구(102)의 각 회전 요소의 회전수가 취할 수 있는 대소 관계의 조합과 연결 요소(C)에 대한 각 회전 요소의 상대적인 회전수비의 조건이 충족되어 있다.

여기서, 직진시에 있어서의 회전 요소의 회전수의 관계에 주목함으로써, 제 1 치차기구(101) 및 제 2 치차기구(102)가 취할 수 있는 구조를 분류할 수 있다. 이하에, 이 분류의 정의를 나타낸다.

도 9(a)에 도시하는, 연결 요소(C)의 회전수(N_C)가 다른 회전 요소와 비교하여, 가장 높은 구조를 A형(Type)으로 한다.

도 9(b)에 도시하는, 연결 요소(C)의 회전수(N_C)가 디퍼렌셜(100)의 회전 방향에 대해 역회전하고 있는 구조를 V형으로 한다.

도 9(c)에 도시하는, 연결 요소(C)의 회전수(N_C)가 디퍼렌셜(100)의 회전 요소보다 늦어지는 구조를 X형으로 한다.

다음에, 제 1 치차기구(101) 및 제 2 치차기구(102)의 회전 요소인 디퍼렌셜 접속 요소(D1, D2)와 디퍼렌셜(100)의 회전 요소의 접속의 조합으로부터, 이들의 치차기구가 취할 수 있는 구조를 검토한다.

표 1은, 디퍼렌셜 접속 요소(D1, D2)의 2요소와 디퍼렌셜(100)의 3요소가 접속하는 경우의 모든 조합을 표시한 표이다.

직진시에 있어서의 회전 요소의 회전수의 관계에 주목한 분류인 A형, V형 및 X형과, 디퍼렌셜(100)과 제 1 치차기구(101) 및 제 2 치차기구(102)의 접속의 조합인 표 1에 표시하는 조합(1 내지 6)을 조합한 전(全) 18종류가 본 검토에서의 구동력 조정 장치를 실현할 수 있는 모든 구조이다.

도 10은, 본 검토에서의 구동력 조정 장치가 성립하는 구조의 속도선도이다.

표 1에 표시하는 조합(1)과 조합(2), 조합(3)과 조합(4) 및 조합(5)과 조합(6)은 각각 좌우 대칭의 접속이다. 따라서, 표 1에 표시하는 6개의 조합은, 이하에 나타내는 3개의 분류로서 정의할 수 있다.

디퍼렌셜 접속 요소(D1, D2)가 각각 우륜 출력 요소(R) 및 좌륜 출력 요소(L)와 접속되는 구조를 SS(Shaft to Shaft 접속)형으로 정의한다.

디퍼렌셜 접속 요소(D1)와 우륜 출력 요소(R) 또는 좌륜 출력 요소(L), 디퍼렌셜 접속 요소(D2)와 입력 요소(I)가 접속되는 구조를 SC(Shaft to Case 접속)형으로 정의한다.

디퍼렌셜 접속 요소(D1)와 입력 요소(I), 디퍼렌셜 접속 요소(D2)와 우륜 출력 요소(R) 또는 좌륜 출력 요소(L)가 접속되는 구조를 CS(Case to Shaft 접속)형으로 정의한다.

이상으로부터, 직진시에 있어서의 회전 요소의 회전수의 관계에 주목한 분류인 A형, V형 및 X형과, 제 1 치차기구(101) 및 제 2 치차기구(102)와 디퍼렌셜(100)의 접속에 주목한 분류인 SS형, SC형 및 CS형과의 조합에 의해, 도 10에 도시하는 속도선도로 표시된 본 검토에서의 구동력 조정 장치를 실현할 수 있는 모든 구조는 9 종류로 분류할 수 있다.

또한, 1. 2항에서 이용한 구동력 조정 장치의 구조예는 직진시에는 연결 요소(C)의 회전수(N_C)가 가장 높아진다. 또한, 모터 입력 요소(M)가 포함되는 제 1 치차기구(101)는 우륜 출력 요소(R)와 접속되고, 고정 요소(F)가 포함되는 제 2 치차기구(102)는 입력 요소(I)와 접속되어 있다. 따라서, 1. 2항에서 이용한 구동력 조정 장치의 구조예는 A/SC형으로 분류된다.

2. 본 검토에서의 구동력 조정 장치의 특성 검토

2. 1. 각 구조에서의 회전수와 토오크

좌우륜 사이의 토오크차를 △T로 한 경우, 우륜 및 좌륜의 각각에의 토오크 이동량(△T/2)과 모터 토오크(T_m)의 관계를 하기 식과 같이 가정한다.

여기서, 시스템 게인(G)은 토오크 이동량(△T)에 대한 모터 토오크(T_m)의 증폭률을 의미한다.

디퍼렌셜(100)에서의 입력 요소(I)와 우륜 출력 요소(R), 입력 요소(I)와 좌륜 출력 요소(L)의 기어비를 1대1로 하고, 식(23)을 성립시킨 경우, 회전 요소 사이의 상대적인 회전수비를 시스템 게인(G)을 이용하여 도시한 속도선도를 검토한다.

여기서, 한 예로서 A/SS형의 속도선도에 관해 검토한다.

도 11(a) 내지 도 11(d)는, A/SS형의 속도선도이다. 또한, 도 11(a)는 제 1 치차기구에서 우륜 출력 요소(R)에 작용하는 토오크(△T_R)에 관해 도시한 도면, 도 11(b)는 제 1 치차기구에서 연결 요소(C)에 작용하는 토오크(T_C)에 관해 도시한 도면, 도 11(c)는 제 2 치차기구에 관해 도시한 도면, 도 11(d)는 디퍼렌셜에 관해 도시한 도면이다.

도 11(a) 내지 도 11(d)에서는, 우륜 출력 요소(R)와 모터 입력 요소(M), 및, 좌륜 출력 요소(L)와 고정 요소(F)의 상대적인 회전수비를 a로 하고, 각 치차기구에서의 토오크의 관계를 나타내고 있다.

또한, 표 2는, 도 11(a) 내지 도 11(d)에 도시하는 속도선도중에서 이용되고 있는 기호의 일람을 표시한 표이다.

도 11(a)로부터, C점을 중심으로 한 토오크의 모멘트의 균형을 하기 식으로 표시한다.

도 11(b)로부터, R점을 중심으로 한 토오크의 모멘트의 균형을 하기 식으로 표시한다.

도 11(c)로부터, F점을 중심으로 한 토오크의 모멘트의 균형을 하기 식으로 표시한다.

도 11(d)로부터, 토오크의 총합의 균형, 및, I점을 중심으로 한 토오크의 모멘트의 균형을 하기 식으로 표시한다.

식(24) 내지 (28)로부터, 우륜 출력 요소(R) 및 좌륜 출력 요소(L)에 걸리는 토오크는 하기 식으로 표시할 수 있다.

식(29), (30)으로부터, 모터 출력에 의해 우륜의 토오크(T_R)를 증가시키고, 좌륜의 토오크(T_L)를 감소시키는, 즉, 모터 출력에 의해 토오크가 이동하고 있는 것을 알 수 있다. 또한, 좌우륜 사이의 토오크차(△T)는 하기 식으로 표시할 수 있다.

토오크 이동량(△T)을 표시하는 식(23), (31)로부터 하기 식이 얻어진다.

윗식을 정리함으로써 회전수비(a)는 하기 식으로 표시할 수 있다.

도 12는, 각 구조에서의 속도선도를 도시한 도면이다.

도 12에서는, A/SS형 이외의 구조도 상기한 바와 마찬가지로 연산하고, 회전수비(a)를 시스템 게인(G)으로 도시한 속도선도이다.

도 12로부터, A/SS형의 우륜과 좌륜의 회전수 차(△N)와 모터 회전수(N_m)의 관계를 구한다.

제 1 치차기구(101) 및 제 2 치차기구(102)의 각 요소의 회전수의 관계로부터, 연결 요소(C)의 회전수(N_C)는 하기 식으로 표시할 수 있다.

식(34), (35)로부터 회전수(N_C)를 소거하면 하기 식이 얻어진다.

식(36)을 정리함으로써 하기 식이 얻어진다.

우륜 출력 요소(R)와 좌륜 출력 요소(L)의 회전수 차는 △N으로 나타낼 수 있기 때문에, 식(37)은 하기 식으로 표시할 수 있다.

이상으로부터, 모터 회전수(N_m)는, 시스템 게인(G) 및 좌우륜의 회전수 차(△N)에 비례한다. 그리고, 이 관계는 모든 구조에서 성립한다.

2. 2. 각 회전 요소 회전수의 정규화

각 회전 요소의 회전수의 비교를 간이화하기 위해, 속도선도중의 각 회전수를 입력 회전수(N_I)로 정규화한다.

또한, 입력 회전수(N_I)와 우륜 회전수(N_R)의 차를 정규화한 값을 S로 한다.

S는, 디퍼렌셜(100)의 케이스(140)와 차륜의 회전수 차이이기 때문에 △N/(2N_m)과 같은 값이 되고, 모터 회전수(N_m)는 하기 식과 같이 표시할 수 있다.

디퍼렌셜(100)의 각 회전 요소의 회전수는 하기 식과 같이 표시할 수 있다.

여기서, A/SS형의 연결 요소(C)의 정규화한 회전수(N_C/N_I)를 구하기 위해, 식(35)을 입력 회전수(N_I)로 정규화하면 하기 식이 얻어진다.

식(44)에 식(43)을 대입하면 하기 식이 얻어진다.

A/SS형 이외의 구조도 상기한 바와 마찬가지로 정규화한 연결 요소(C)의 회전수(N_C)를 연산한다. 표 3은, 각 구조에서의 정규화한 연결 요소(C)의 회전수(N_C)를 표시한 표이다.

이상으로부터, 각 구조에서 입력 회전수(N_I)로 각 요소의 회전수를 정규화하면, 각 회전수는 시스템 게인(G 및 S)으로 나타낼 수 있다.

도 13은, 각 회전 요소의 회전수를 N_I로 정규화한 속도선도이다.

2. 3. 각 구조에서의 특성의 비교

각 구조의 차이를 명확히 하기 위해 하기 항목의 특성을 비교한다.

모터의 소비 에너지

시스템 게인(G)이 취할 수 있는 범위

회전 요소의 회전수

2. 3. 1. 모터의 소비 에너지의 비교

식(1)과 식(14)으로부터, 모터 토오크(T_m)와 모터 회전수(N_m)의 곱으로부터 모터(103)의 소비 에너지(P)를 구한다.

따라서, 모터(103)의 소비 에너지(P)는 시스템 게인(G)나 구조에 관계없이, 토오크차(△T)와 좌우륜의 회전수 차(△N)의 값에 의해 정해지는 것을 알 수 있다.

2. 3. 2. 시스템 게인(G)이 취할 수 있는 범위

표 4는, 각 구조의 시스템 게인(G)이 취할 수 있는 범위를 표시한 표이다.

2. 3. 3. 회전 요소의 회전수의 비교

디퍼렌셜의 회전 요소인 입력 요소(N_I), 우륜 출력 요소(N_R), 좌륜 출력 요소(N_L)는 식(17) 내지 (19)로 표시되고, 구조의 차이에 의한 차는 없다.

모터 회전수(N_m)는, 식(16)으로부터 S와 시스템 게인(G)에 비례하기 때문에, 각 구조에서 시스템 게인(G)이 동등한 경우에는 구조의 차이에 의한 차는 없다.

연결 요소(C)의 회전수(N_C)는, 구조의 차이에 의해 표 3과 같이 다른 값이 된다.

도 14(a) 및 도 14(b)는, 시스템 게인(G)을 일정하게 한 경우의 각각의 연결 요소(C)의 회전수(N_C)의 비교 결과를 도시한 도면이다. 또한, 도 14(a)에서는 시스템 게인(G)=4이고, 도 14(b)에서는 시스템 게인(G)=0.2이다.

도 14(a) 및 도 14(b)로부터, 시스템 게인(G)이 일정 때에는, SC형은, S에 관계없이 회전수(N_C)는 일정하게 되는 것을 알 수 있다. 이에 대해, SS형 및 CS형은, S에 비례하고 회전수(N_C)가 증대하는 것을 알 수 있다.

2. 3. 4. 정리

표 5는, 각 구조의 특성 비교의 일람을 표시한 표이다.

처음에, 시스템 게인(G)의 범위를 비교한다.

표 5에 표시하는 바와 같이, V/SS형의 시스템 게인(G)은 1 미만, V/SC형 및 V/CS형의 시스템 게인(G)은 0.5 미만이 된다. 따라서 V형을 적용하는 경우에는 적어도 소망하는 토오크차의 반분 이상의 토오크를 출력하는 모터(103)가 필요해지기 때문에 대형 모터가 필요해진다.

이에 대해, A/SS형의 시스템 게인(G)은 1보다 큰 값, A/SC형 및 A/CS형의 시스템 게인(G)은 0.5보다 큰 값이 된다. 또한, X형의 시스템 게인(G)은 0보다 큰 값이 된다. 따라서 시스템 게인(G)을 1보다 큰 값으로 설정할 수 있기 때문에, 소망하는 좌우륜의 토오크차보다 작은 최대 토오크를 발생할 수 있는 모터(103)를 사용할 수 있고, 모터(103)를 소형화하고, 구동력 조정 장치의 경량화를 도모할 수 있다.

다음에, 연결 요소(C)의 회전수(N_C)를 비교한다.

표 5에 표시하는 바와 같이, SS형 및 CS형은 선회시에 연결 요소(C)의 회전수도 증감한다. 따라서 SS형 및 CS형을 적용하는 경우는 선회시에 주행 저항이 변화하고, 주행 특성이 변화할 우려가 있다. 이에 대해, SC형은 선회시의 연결 요소(C)의 회전수가 일정하기 때문에, 주행 저항이 변화하지 않고, 주행 특성이 변화하는 일이 없다. 특히, A/SC형 및 X/SC형은, 회전수(N_C)가 항상 정의 값이기 때문에, 제 1 캐리어(130) 및 제 2 캐리어(131)의 회전 방향이 디퍼렌셜(100)의 케이스(140)나 출력축에 대해 항상 같은 방향으로 회전하기 때문에, 구동력 조정 장치의 케이싱 내부에서의 교반 저항을 저감시키고, 주행 부하를 감소시킬 수 있다.

[실시예 1]

이하, 본 발명에 관한 구동력 조정 장치의 제 1의 실시예에 관해 설명한다.

본 실시예에 관한 구동력 조정 장치는, 상술한 검토의 결과로부터, 회전수(N_C)가

일정하고, 회전수(N_C)가 항상 디퍼렌셜의 케이스의 회전수보다 작은 X/SC형을 실현할 수 있는 구성으로 하였다.

도 1은, 제 1의 실시예에 관한 구동력 조정 장치의 구조도이다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 디퍼렌셜(1)에는, 좌륜과 우륜에 전달되는 구동력 배분을 조정 가능한 좌우륜 구동력 배분 기구(2)가 설치되어 있다. 본 실시예에서는, 디퍼렌셜(1)은, 관련기술의 베벨기어식의 차동 장치를 이용하고 있다.

디퍼렌셜(1)은, 디퍼렌셜(1)의 케이스(15)의 내부에 좌우의 사이드기어(10, 11)와 디퍼렌셜 피니언 기어(12, 13)를 구비하고, 케이스(15)의 외주면에 입력기어(14)를 구비하고 있다. 좌우의 사이드기어(10, 11)는 서로 대향하고, 또한 입력기어(14)와 동축 상에 마련되어 있다. 입력기어(14)는, 프로펠러 샤프트(9)의 단부(端部)에 설치된 출력기어(90)와 맞물려 있다.

또한, 좌우의 사이드기어(10, 11)의 사이에 데푸 피니언(12, 13)이 마련됨과 함께, 이들의 데푸 피니언(12, 13)은 자전(自轉) 가능하게 입력기어(14)에 지지되어 있다. 그리고, 좌측의 사이드기어(11)에 좌측 드라이브 샤프트(20)가 접속되고, 우측의 사이드기어(10)에 우측 드라이브 샤프트(21)가 접속되어 있다.

그리고, 직진시에는, 좌우의 사이드기어(10, 11) 및 디퍼렌셜 피니언 기어(12, 13)가 상대 회전한 일 없게 일체가 되어 회전함과 함께, 선회시에는, 각 기어가 자전함으로써 좌우의 드라이브 샤프트(20, 21)의 회전수 차가 흡수되도록 되어 있다.

또한, 좌우륜 구동력 배분 기구(2)는, 각각 병렬로 배설된 제 1 및 제 2의 3요소 2자유도 치차기구(3, 4) 및 모터(5)로 구성되어 있고, 제 1 및 제 2의 3요소 2자유도 치차기구(3, 4) 및 모터(5)는 어느것이나 디퍼렌셜(1)의 회전축(즉, 입력기어(14)의 회전 중심 축)과 동축 상에 배설되어 있다.

좌륜측에 배설된 3요소 2자유도 치차기구(3)는, 좌측의 드라이브 샤프트(20)에 접속된 제 1 선기어(30)와, 제 1 선기어(30)의 주위에 복수 마련되어 제 1 선기어(30)와 맞물리는 제 1 플라네타리 기어(31)와, 제 1 플라네타리 기어(31)와 일체로 회전하는 제 2 플라네타리 기어(32)와, 제 1 및 제 2 플라네타리 기어(31, 32)를 회전 자유롭게 축지하는 제 1 캐리어(34)와, 제 1 선기어(30)와 동축 상에 마련되고, 제 2 플라네타리 기어(32)와 맞물리는 제 2 선기어(33)를 구비하고 있다.

제 1 캐리어(34)는, 모터(5)의 로터(회전자)(50)에 접속되는 중공축(모터 회전축)(8)에 일체로 형성되어 있다. 또한, 중공축(8)의 내부에는, 우측 드라이브 샤프트(20)가 동축 상에 배설되어 있다.

모터(5)는, 제 1의 3요소 2자유도 치차기구(3)의 차축 방향(차폭 방향)으로 배치되어 있고, 본 실시예에서는, 외주측에 스테이터(고정자)(51)가 배치되고, 스테이터(51)의 내측에 로터(50)가 배치되어 있다. 또한, 로터(50)를 외주측에 배설하고 스테이터(51)를 내측에 배치하는 구성으로 하여도 좋다.

우륜측에 배설된 3요소 2자유도 치차기구(4)는, 디퍼렌셜(1)의 입력기어(14)에 접속된 제 3 선기어(40)와, 제 3 선기어(40)의 주위에 복수 마련되고, 제 3 선기어(40)가와 맞물리는 제 3 플라네타리 기어(41)와, 제 3 플라네타리 기어(41)에 대해 동축 상에 마련됨과 함께 제 3 플라네타리 기어(41)와 일체로 회전하는 제 4 플라네타리 기어(42)와, 제 3 및 제 4 플라네타리 기어(41, 42)를 회전 자유롭게 축지지함과 함께, 제 1 및 제 2의 3요소 2자유도 치차기구(3, 4)를 수납하는 케이싱(22)에 고정된 제 2 캐리어(44)와, 제 3 선기어(40)와 동축 상에 마련되고, 제 4 플라네타리 기어(42)와 맞물리는 제 4 선기어(43)를 구비하고 있다.

제 3 선기어(40)와 디퍼렌셜(1)의 입력기어(14)는 중공축(7)을 통여 접속되어 있고, 이로써 제 3 선기어(40)와 디퍼렌셜(1)의 입력기어(14)가 일체로 회전하도록 되어 있다. 중공축(7, 8)의 내부에는, 디퍼렌셜(1)의 사이드기어(11)에 접속된 좌측 드라이브 샤프트(20)가 배설되어 있고, 이 드라이브 샤프트(20)는, 제 1 선기어(30) 및 중공축(7, 8)과 동축 상에 배설되어 있다.

제 2 선기어(33)와 제 4 선기어(43)는 중공축(6)을 통하여 접속되어 있고, 이로써 제 2 선기어(33)와 제 4 선기어(43)가 일체로 회전하도록 되어 있다. 중공축(6)의 내부에는, 디퍼렌셜(1)의 사이드기어(11)에 접속된 좌측 드라이브 샤프트(20)가 배설되어 있고, 이 드라이브 샤프트(20)는, 제 1 선기어(30) 및 중공축(6)과 동축 상에 배설되어 있다.

본 실시예에서는, 제 1 선기어(30)와 제 3 선기어(40)는 동일 치수(齒數)로 형성되어 있다. 또한, 제 1 플라네타리 기어(31)와 제 3 플라네타리 기어(41)도 동일 치수로 형성되어 있다. 또한, 제 2 선기어(33)와 제 4 선기어(43)는 동일 치수로 형성되어 있다. 또한, 제 2 플라네타리 기어(32)와 제 4 플라네타리 기어(42)도 동일 치수로 형성되어 있다.

또한, 제 1 및 제 3 선기어(30, 40)와, 제 2 및 제 4 선기어(33, 43)에서는, 제 1 및 제 3 선기어(30, 40)의 쪽이 치수가 적게 형성되어 있다. 또한, 제 1 및 제 3 플라네타리 기어(31, 41)와, 제 2 및 제 4 플라네타리 기어(32, 42)에서는, 제 1 및 제 3 플라네타리 기어(31, 41)의 쪽이 치수가 많게 형성되어 있다.

본 실시예에 관한 구동력 조정 장치는 상술한 구성에 의해, 차량의 주행 상황 등에 응하여 모터(5)의 작동을 제어함으로써, 좌우륜의 사이에서 구동력 배분(토오크 배분)의 상태를 적절히 변경하여, 한쪽의 차륜의 구동 토오크를 증대 또는 감소시킬 수 있다.

다음에, 본 실시예에 관한 구동력 조정 장치의 작용에 관해 설명한다.

도 2는, 제 1의 실시예에 관한 구동력 조정 장치의 속도선도이다. 또한, 본 실시예에서는, 중공축(6)이 연결 요소(C)이다.

도 2에 도시하는 연결 요소(C)의 회전수(N_C)는, 하기 식으로 표시할 수 있다.

여기서, △T는 좌우의 드라이브 샤프트(20, 21)상의 토오크차, T_m는 모터 토오크, N_I은 디퍼렌셜(1)의 케이스(15)의 회전수를 의미한다.

본 실시예에 관한 구동력 조정 장치에 의하면, 식(47)으로부터, 차속이 일정하면 좌우륜 사이의 회전수 차에 관계없이, 연결 요소(C)의 회전수(N_C)는 항상 일정한 회전수가 되고, 중공축(6)에 의한 주행 부하를 일정하게 할 수 있다. 따라서 선회에 의한 주행 부하의 변화를 억제하고, 선회 특성을 일정하게 할 수 있다.

또한, 일본 특개2006-112474호 공보에 개시되는 구동력 조정 장치는, A/SS형 또는 A/CS형의 구동력 조정 장치이기 때문에, 차량의 선회 방향이나 좌우륜 사이의 회전수 차에 의해, 연결 요소(C)의 회전수가 변화하기 때문에, 선회중의 주행 부하가 변화하고, 선회 특성이 변하여 버린다.

또한, 본 실시예에 관한 구동력 조정 장치에 의하면, 도 14(a)에 도시하는 바와 같이, X/SC형의 구동력 조정 장치인 경우, 연결 요소(C)의 회전수(N_C)를 디퍼렌셜(1)의 케이스(15)나 중공축(7)의 회전수보다 항상 작게 할 수 있다.

또한, 일본 특개2006-112474호 공보에 개시되는 구동력 조정 장치는, A/SS형 또는 A/CS형의 구동력 조정 장치이기 때문에, 모터 토오크(T_m)의 시스템 게인(G)이 A/SS형 및 A/CS형에서 같은 값인 경우, 특히 A/SS형의 쪽이 차량의 선회 방향이나 좌우륜 사이의 회전수 차에 의해 연결 요소(C)의 회전수(N_C)가 디퍼렌셜(1)의 케이스(15)의 회전수보다 많아지고, 주행 부하가 증가한다.

[실시예 2]

이하, 본 발명에 관한 구동력 조정 장치의 제 2의 실시예에 관해 설명한다.

본 실시예에 관한 구동력 조정 장치는, 모터(18)를 좌우륜 구동력 배분 기구(15)의 차량 전후 방향에서의 측방에 설치한 점이 제 1의 실시예에 관한 구동력 조정 장치의 구성과 다르다.

도 3은, 제 2의 실시예에 관한 구동력 조정 장치의 구조도이다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 본 실시예에 관한 구동력 조정 장치는, 모터(5)를 좌우륜 구동력 배분 기구(2)의 차량 전후 방향에서의 측방에 설치하고, 로터(50)에 기어(52)를 설치하고, 이 기어(52)와 맞물리는 기어(53)를 중공축(8)의 외주면에 설치하여, 모터(5)와 좌우륜 구동력 배분 기구(2)를 접속하고 있다.

본 실시예에 관한 구동력 조정 장치에 의하면, 구동력 조정 장치의 차폭 방향의 크기를 작게 할 수 있기 때문에, 제 1의 실시예에 관한 구동력 조정 장치와 같이 차폭 방향에 모터(5)를 설치할 여유가 없는 차량이라도, 본 실시예에 관한 구동력 조정 장치를 탑재할 수 있다.

[실시예 3]

이하, 본 발명에 관한 구동력 조정 장치의 제 3의 실시예에 관해 설명한다.

본 실시예에 관한 구동력 조정 장치는, 상술한 검토의 결과로부터, 회전수(N_C)가 일정하고, 회전수(N_C)가 항상 디퍼렌셜의 케이스의 회전수보다 작은 X/SC형을 실현할 수 있는 구성으로 하였다. 또한, 본 실시예에 관한 구동력 조정 장치는, 좌우륜 구동력 조정 기구(2)의 구성 이외에 관해서는, 제 1의 실시예에 관한 구동력 조정 장치의 구성과 마찬가지이다.

도 4는, 제 3의 실시예에 관한 구동력 조정 장치의 구조도이다.

도 4에 도시하는 바와 같이, 본 실시예에 관한 구동력 조정 장치에서의 좌우륜 구동력 조정 기구(2)는, 각각 병렬로 배설된 제 1 및 제 2의 3요소 2자유도 치차기구(3, 4) 및 모터(5)로 구성되어 있다.

좌륜측에 배설된 3요소 2자유도 치차기구(3)는, 좌측의 드라이브 샤프트(20)에 접속된 제 1 내치기어(200)와, 제 1 내치기어(200)의 내측에 마련되어 제 1 내치기어(200)와 맞물리는 제 1 외치기어(201)와, 제 1 외치기어(201)와 중공축(204)을 통하여 접속되고 일체로 회전하는 제 2 외치기어(202)와, 제 2 외치기어(202)의 외측에 마련되어 제 2 외치기어(202)와 맞물리는 제 2 내치기어(203)를 구비하고 있다.

중공축(204)의 외주면에는, 축받이(205)가 설치되어 있다. 축받이(205)의 외측에는, 모터(5)의 로터(회전자)(50)에 접속되는 중공축(모터 회전축)(8)이 접속되어 있다. 즉, 중공축(204)과 중공축(8)은, 축받이(205)를 통하여 접속되어 있다. 그리고, 중공축(8)의 내부에는, 좌측 드라이브 샤프트(20) 및 제 1 내치기어(200)가 동축 상에 배설되고, 제 1 외치기어(201) 및 중공축(204)이 편심하여 배설되어 있다.

모터(5)는, 제 1 및 제 2의 3요소 2자유도 치차기구(3, 4)의 차축 방향(차폭 방향)으로 배치되어 있고, 본 실시예에서는, 외주측에 스테이터(고정자)(51)가 배치되고, 스테이터(51)의 내측에 로터(50)가 배치되어 있다. 또한, 로터(50)를 외주측에 배설하고 스테이터(51)를 내측에 배치하는 구성으로 하여도 좋다.

우륜측에 배설된 3요소 2자유도 치차기구(4)는, 디퍼렌셜(1)의 입력기어(14)에 접속된 제 3 내치기어(210)와, 제 3 내치기어(210)의 내측에 마련되고, 제 3 내치기어(210)와 맞물리는 제 3 외치기어(211)와, 제 3 외치기어(211)와 중공축(214)을 통하여 접속되고 일체로 회전하는 제 4 외치기어(212)와, 제 4 외치기어(212)의 외측에 마련되어 제4 외치기어(212)와 맞물리는 제 4 내치기어(213)를 구비하고 있다.

제 2 내치기어(203)와 제 4 내치기어(213)는 중공원통(215)을 통하여 접속되어 있고, 이로써 제 2 내치기어(203)와 제 4 내치기어(213)가 일체로 회전하도록 되어 있다. 제 3 내치기어(210)와 디퍼렌셜(1)의 입력기어(14)는 중공축(7)을 통여 접속되어 있고, 이로써 제 3 내치기어(210)와 디퍼렌셜(1)의 입력기어(14)가 일체로 회전하도록 되어 있다.

중공축(7, 8, 204, 214) 및 중공원통(215)의 내부에는, 디퍼렌셜(1)의 사이드기어(11)에 접속된 좌측 드라이브 샤프트(20)가 배설되어 있고, 이 드라이브 샤프트(20)는, 중공축(7, 8) 및 중공원통(215)과 동축 상에 배설되어 있다. 또한, 중공축(204, 214)은 드라이브 샤프트(20)에 대해 편심하여 배설되어 있다.

본 실시예에서는, 제 1 내치기어(200)와 제 3 내치기어(210)는 동일 치수로 형성되어 있다. 또한, 제 1 외치기어(201)와 제 3 외치기어(211)도 동일 치수로 형성되어 있다. 또한, 제 2 내치기어(203)와 제 4 내치기어(213)는 동일 치수로 형성되어 있다. 또한, 제 2 외치기어(202)와 제 4 외치기어(212)도 동일 치수로 형성되어 있다.

또한, 제 1 및 제 3 내치기어(200, 210)와, 제 2 및 제 4 내치기어(203, 213)에서는, 제 1 및 제 3 내치기어(200, 210)의 쪽의 치수가 적게 형성되어 있다. 또한, 제 1 및 제 3 외치기어(201, 211)와, 제 2 및 제 4 외치기어(202, 212)에서는, 제 1 및 제 3 외치기어(201, 211)의 쪽의 치수가 적게 형성되어 있다.

즉, 본 실시예에서는, 제 1 및 제 3 내치기어(200, 210)와 제 1 및 제 3 외치기어(201, 211)의 치수비는, 제 2 및 제 4 내치기어(203, 213)와 제 2 및 제 4 외치기어(202, 212)의 치수비보다 크게 설정되어 있다.

본 실시예에 관한 구동력 조정 장치는 상술한 구성에 의해, 차량의 주행 상황 등에 응하여 모터(5)의 작동을 제어함으로써, 좌우륜의 사이에서 구동력 배분(토오크 배분)의 상태를 적절히 변경하여, 한쪽의 차륜의 구동 토오크를 증대 또는 감소시킬 수 있다. 그리고, 본 실시예에 관한 구동력 조정 장치는, 제 1의 실시예에 관한 구동력 조정 장치와 같은 작용 및 효과를 이룬다.

[실시예 4]

이하, 본 발명에 관한 구동력 조정 장치의 제 4의 실시예에 관해 설명한다.

도 5는, 제 4의 실시예에 관한 구동력 조정 장치의 구조도이다.

도 5에 도시하는 바와 같이, 본 실시예에 관한 구동력 조정 장치에서의 좌우륜 구동력 조정 기구(2)는, 각각 병렬로 배설된 제 1 및 제 2의 3요소 2자유도 치차기구(3, 4) 및 모터(5)로 구성되어 있다.

좌륜측에 배설된 3요소 2자유도 치차기구(3)는, 좌측의 드라이브 샤프트(20)에 접속된 제 1 외치기어(220)와, 제 1 외치기어(220)의 외측에 마련되어 제 1 외치기어(220)와 맞물리는 제 1 내치기어(221)와, 제 1 외치기어(221)와 중공축(224)을 통하여 접속되고 일체로 회전하는 제 2 외치기어(222)와, 제 2 외치기어(222)의 외측에 마련되어 제 2 외치기어(222)와 맞물리는 제 2 내치기어(223)를 구비하고 있다. 그리고, 본 실시예에서는, 제 1 내치기어(221)는 중공축(224)의 내주면에 마련되고, 제 2 외치기어(222)는 중공축(224)의 외주면에 마련되어 있다.

중공축(224)의 좌륜측의 단부의 외주면에는, 축받이(225)가 설치되어 있다. 축받이(225)의 외측에는, 모터(5)의 로터(회전자)(50)에 접속되는 중공축(모터 회전축)(8)이 접속되어 있다. 즉, 중공축(224)과 중공축(8)은, 축받이(225)를 통하여 접속되어 있다. 그리고, 중공축(8)의 내부에는, 좌측 드라이브 샤프트(20)가 동축 상에 배설되고, 중공축(224)이 편심하여 배설되어 있다.

모터(5)는, 제 1 및 제 2의 3요소 2자유도 치차기구(3, 4)의 차축 방향(차폭 방향)에 배치되어 있고, 본 실시예에서는, 외주측에 스테이터(고정자)(51)가 배치되고, 스테이터(51)의 내측에 로터(50)가 배치되어 있다. 또한, 로터(50)를 외주측에 배설하고 스테이터(51)를 내측에 배치하는 구성으로 하여도 좋다.

우륜측에 배설된 3요소 2자유도 치차기구(4)는, 디퍼렌셜(1)의 입력기어(14)에 접속된 제 3 외치기어(230)와, 제 3 외치기어(230)의 외측에 마련되고, 제 3 외치기어(230)와 맞물리는 제 3 내치기어(231)와, 제 3 내치기어(231)와 중공축(234)을 통하여 접속되고 일체로 회전하는 제 4 외치기어(232)와, 제 4 외치기어(232)의 외측에 마련되어 제 4 외치기어(232)와 맞물리는 제 4 내치기어(233)를 구비하고 있다. 그리고, 본 실시예에서는, 제 3 내치기어(231)는 중공축(234)의 내주면에 마련되고, 제 4 외치기어(232)는 중공축(234)의 외주면에 마련되어 있다.

제 2 내치기어(223)와 제 4 내치기어(233)는 중공원통(235)을 통하여 접속되어 있고, 이로써 제 2 내치기어(223)와 제 4 내치기어(233)가 일체로 회전하도록 되어 있다. 제 3 내치기어(230)와 디퍼렌셜(1)의 입력기어(14)는 중공축(7)을 통여 접속되어 있고, 이로써 제 3 내치기어(230)와 디퍼렌셜(1)의 입력기어(14)가 일체로 회전하도록 되어 있다.

중공축(7, 8, 224, 234) 및 중공원통(235)의 내부에는, 디퍼렌셜(1)의 사이드기어(11)에 접속된 좌측 드라이브 샤프트(20)가 배설되어 있고, 이 드라이브 샤프트(20)는, 중공축(7, 8) 및 중공원통(235)과 동축 상에 배설되어 있다. 또한, 중공축(224, 234)은 드라이브 샤프트(21)에 대해 편심하여 배설되어 있다.

본 실시예에서는, 제 1 외치기어(220)와 제 3 외치기어(230)는 동일 치수로 형성되어 있다. 또한, 제 1 내치기어(221)와 제 3 내치기어(231)도 동일 치수로 형성되어 있다. 또한, 제 2 내치기어(223)와 제 4 내치기어(233)는 동일 치수로 형성되어 있다. 또한, 제 2 외치기어(222)와 제 4 외치기어(232)도 동일 치수로 형성되어 있다.

또한, 제 1 및 제 3 외치기어(220, 230)와, 제 2 및 제 4 내치기어(223, 233)에서는, 제 1 및 제 3 외치기어(220, 230)의 쪽의 치수가 적게 형성되어 있다. 또한, 제 1 및 제 3 내치기어(221, 231)와, 제 2 및 제 4 외치기의 외치기어(222, 232)에서는는, 제 1 및 제 3 내치기어(221, 231)의 쪽의 치수가 적게 형성되어 있다.

즉, 본 실시예에서는, 제 1 및 제 3 내치기어(221, 231)와 제 1 및 제 3 외치기어(220, 230)의 치수비는, 제 2 및 제 4 내치기어(223, 233)와 제 2 및 제 4 외치기어(222, 232)의 치수비보다 작게 설정되어 있다.

또한, 이상의 본 발명의 실시 형태의 설명에서는, 예로서, 차량의 좌우륜의 구동력을 조정하는 구동력 조정 장치를 인용하여 설명하였지만, 좌우륜의 구동력의 조정으로 한하는 일 없이, 좌우륜를 전후륜으로 하여, 차량의 전후륜의 구동력을 조정하는 구동력 조정 장치로 할 수도 있다.

또한, 상술한 각 실시예는 본 발명에 관한 구동력 조정 장치의 사양을 충족시키는 구성의 한 예에 관해 설명하는 것이고, 이들 이외의 구성의 3요소 2자유도 치차기구라도 본 발명에 관한 구동력 조정 장치의 사양을 충족시키는 구성을 실현하는 것은 가능하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 관한 구동력 조정 장치는, 구동원으로부터의 토오크가 입력됨과 함께, 2개의 출력축의 회전수 차를 흡수하는 디퍼렌셜(1)과, 디퍼렌셜(1)의 출력축 사이의 토오크차를 발생시키는 액추에이터로서 하나의 모터(5)와, 모터(5)에 의한 토오크의 부여에 의해, 디퍼렌셜(1)의 제 1 출력축(제 1 내지 4의 실시예에서는 우륜측의 출력축)의 토오크를 증가 또는 감소시키고, 같은 크기의 토오크를 디퍼렌셜(1)의 제 2 출력축(제 1 내지 4의 실시예에서는 좌륜측의 출력축)에서 감소 또는 증가시키는 제 1의 3요소 2자유도 치차기구(3)와 제 2의 3요소 2자유도 치차기구(4)를 구비하는 구동력 조정 기구를 구비하고, 직진시의 모터(5)의 회전수는 0인 구동력 조정 장치에 있어서, 디퍼렌셜(1)의 토오크가 입력되는 회전 요소와 제 2의 3요소 2자유도 치차기구(4)의 하나의 회전 요소를 접속한 요소를 입력 요소(I)로 하고, 디퍼렌셜(1)의 제 1 출력축의 회전 요소를 제 1 출력 요소(R), 디퍼렌셜(1)의 제 2 출력축의 회전 요소를 제 2 출력 요소(L)로 하고, 제 1 출력 요소(R)와 제 2 출력 요소(L)의 어느 한쪽이 제 1의 3요소 2자유도 치차기구(3)의 하나의 회전 요소와 접속하고, 제 1의 3요소 2자유도 치차기구(3)와 모터(5)를 접속한 요소를 모터 입력 요소(M)로 하고, 제 2의 3요소 2자유도 치차기구(4)와 케이싱(22)을 접속하고, 회전수가 0이 되는 요소를 고정 요소(F)로 하고, 제 1의 3요소 2자유도 치차기구(3)와 제 2의 3요소 2자유도 치차기구(4)를 접속한 요소를 연결 요소(C)로 하고, 종축에 회전수, 횡축에 각 요소의 상대적인 회전수비를 취한 그래프 상에 각 요소를 점으로서 표현한 때에, L-I와 R-I와의 길이가 동등하고, 또한, L-I-R, L-C-M 및 F-C-I의 순서, 또는, L-I-R, R-C-M 및 F-C-I의 순서로 직선으로 이어지는 속도선도를 실현하는 구성으로 함에 의해, 차속이 일정하면 좌우륜 사이의 회전수 차에 관계없이, 연결 요소(C)의 회전수(N_C)는 항상 일정한 회전수가 되기 때문에, 연결 요소(C)에 상당하는 중공축(6)(도 1, 3 참조)의 주행 부하를 일정하게 할 수 있다. 따라서 선회중의 주행 부하의 변화를 억제하고, 선회 특성을 일정하게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 구동력 조정 장치는, X/SC형의 구동력 조정 장치이기 때문에, 도 14(a)에 도시하는 바와 같이, 연결 요소(C)의 회전수(N_C)를 디퍼렌셜(1)의 케이스(15)나 중공축(7)의 회전수보다 항상 작게 할 수 있다.

본 발명은, 예를 들면, 차량의 좌우륜나 전후륜의 구동력을 조정하는 구동력 조정 장치에 이용한 것이 가능하다.

1 : 디퍼렌셜
2 : 좌우륜 구동력 조정 기구
3 : 제 1의 3요소 2자유도 치차기구
4 : 제 2의 3요소 2자유도 치차기구
5 : 모터
6, 7, 8 : 중공축
9 : 프로펠러 샤프트
10 : 우사이드기어
11 : 좌사이드기어
12, 13 : 디퍼렌셜 피니언 기어
14 : 입력기어
15 : 케이스
20 : 좌측 드라이브 샤프트
21 : 우측 드라이브 샤프트
22 : 케이싱
30 : 제 1 선기어
31 : 제 1 플라네타리 기어
32 : 제 2 플라네타리 기어
33 : 제 2 선기어
34 : 제 1 캐리어
40 : 제 3 선기어
41 : 제 3 플라네타리 기어
42 : 제 4 플라네타리 기어
43 : 제 4 선기어
44 : 제 2 캐리어
50 : 로터
51 : 스테이터
52, 53 : 기어
90 : 출력기어
200, 221 : 제 1 내치기어
201, 220 : 제 1 외치기어
202, 222 : 제 2 외치기어
203, 223 : 제 2 내치기어
204, 224 : 중공축
205, 225 : 축받이
210, 231 : 제 3 내치기어
211, 230 : 제 3 외치기어
212, 232 : 제 4 외치기어
213, 233 : 제 4 내치기어
214, 234 : 중공축
215, 235 : 중공원통

Claims

구동원으로부터의 구동력이 입력되어 2개의 출력축 사이의 회전수 차를 흡수하는 디퍼렌셜과,
상기 출력축 사이의 토오크차를 발생시켜 직진시의 회전수는 0인 모터와,
상기 출력축의 한 쪽의 토오크를 소정의 크기로 증가 또는 감소시켜, 상기 출력축의 다른 쪽의 토오크를 상기 소정의 크기로 감소 또는 증가시키는 제 1의 3요소 2자유도 치차기구와 제 2의 3요소 2자유도 치차기구를 구비하고,
상기 디퍼렌셜의 토오크가 입력되는 회전 요소와 상기 제 2의 3요소 2자유도 치차기구의 하나의 회전 요소를 접속한 요소를 입력 요소로 하고,
상기 출력축의 한 쪽의 회전 요소를 제 1 출력 요소로 하고,
상기 출력축의 다른 쪽의 회전 요소를 제 2 출력 요소로 하고,
상기 제 1 출력 요소와 상기 제 2 출력 요소의 어느 한쪽이 상기 제 1의 3요소 2자유도 치차기구의 하나의 회전 요소와 접속하고,
상기 제 1의 3요소 2자유도 치차기구와 상기 모터를 접속한 요소를 모터 입력 요소로 하고,
상기 제 2의 3요소 2자유도 치차기구와 케이싱을 접속한 요소로서, 회전수가 0이 되는 요소를 고정 요소로 하고,
상기 제 1의 3요소 2자유도 치차기구와 제 2의 3요소 2자유도 치차기구를 접속한 요소를 연결 요소로 하고,
종축에 회전수, 횡축에 각 회전 요소의 상대적인 회전수 비를 나타내는 그래프 상에 상기 입력요소, 상기 제 1출력요소, 상기 제 2출력요소, 상기 모터 입력요소, 상기 고정요소, 상기 연결요소를 각각 I, R, L, M, F, C 점으로서 표현한 때에, 상기 그래프 상에 있어서,
L-I와 R-I와의 길이가 동등하고, 또한, 직선 L-R 상에서 L-R의 사이에 I가 위치 하며, 직선 L-M 상에서 L-M의 사이에 C가 위치하고 직선 F-I 상에서 F-I의 사이에 C가 위치하거나, 또는,
L-I와 R-I와의 길이가 동등하고, 또한, 직선 L-R 상에서 L-R 의 사이에 I가 위치하며, 직선 R-M 상에서 R-M의 사이에 C가 위치하고, 직선 F-I 상에서 F-I의 사이에 C가 위치하는 것을 특징으로 하는 구동력 조정 장치.
제 1항에 있어서,
상기 제 1의 3요소 2자유도 치차기구는,
상기 출력축의 한 쪽에 접속된 제 1 선기어와,
상기 제 1 선기어의 주위에 마련되고 해당 제 1 선기어에 맞물리는 제 1 플라네타리 기어와,
상기 제 1 플라네타리 기어와 동축 상에 마련됨과 함께 해당 제 1 플라네타리 기어와 일체로 회전하는 제 2 플라네타리 기어와,
상기 제 1 플라네타리 기어 및 상기 제 2 플라네타리 기어를 회전 자유롭게 축지지함과 함께, 상기 모터의 회전축에 접속된 제 1 캐리어와,
상기 제 1 선기어와 동축 상에 마련되고, 상기 제 2 플라네타리 기어와 맞물리는 제 2 선기어를 구비하고,
상기 제 2의 3요소 2자유도 치차기구는,
상기 디퍼렌셜의 케이스에 접속된 제 3 선기어와,
상기 제 3 선기어의 주위에 마련되고 해당 제 3 선기어에 맞물리는 제 3 플라네타리 기어와,
상기 제 3 플라네타리 기어와 동축 상에 마련되고 해당 제 3 플라네타리 기어와 일체로 회전하는 제 4 플라네타리 기어와,
상기 제 3 플라네타리 기어 및 상기 제 4 플라네타리 기어를 회전 자유롭게 축지지함과 함께, 상기 케이싱에 고정되는 제 2 캐리어와,
상기 제 3 선기어와 동축 상에 마련되고, 상기 제 4 플라네타리 기어와 맞물림과 함께 상기 제 2 선기어와 일체로 회전하는 제 4 선기어를 구비하는 것을 특징으로 하는 구동력 조정장치.
제 2항에 있어서,
상기 제 1 선기어와 상기 제 3 선기어의 기어의 치수(the number of teeth)는 동일이며, 상기 제 1 플라네타리 기어와 상기 제 3 플라네타리 기어의 치수는 동일이며, 상기 제 2 선기어와 상기 제 4 선기어의 치수는 동일이며, 상기 제 2 플라네타리 기어와 상기 제 4 플라네타리 기어의 치수는 동일이며,
상기 제 1 선기어와 상기 제 1 플라네타리 기어의 상기 치수의 비(比)를 상기 제 2 선기어와 상기 제 2 플라네타리 기어의 상기 치수의 비보다 크게 하며,
상기 제 3 선기어와 상기 제 3 플라네타리 기어의 상기 치수의 비를 상기 제 4 선기어와 상기 제 4 플라네타리 기어의 상기 치수의 비보다 크게 형성하는 것을 특징으로 하는 구동력 조정장치.