JP4142768B2 - デファレンシャル装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車体のヨ−モ−メント制御機能を備えたデファレンシャル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１−１８２１２７号公報に図４のようなデファレンシャル装置２０１が記載されている。
【０００３】
このデファレンシャル装置２０１において、エンジンの駆動力は入力軸２０３からベベルギヤ２０５、２０７の噛み合いによってデフケ−ス２０９を回転させ、デフケ−ス２０９の回転は差動機構２１１から車軸２１３、２１５を介して左右の車輪に分配される。
【０００４】
又、デフケ−ス２０９の回転はスパ−ギヤ２１７、２１９からなる増速機構２２１を介して増速され、カウンタ−シャフト２２３を回転させる。カウンタ−シャフト２２３上には多板クラッチ２２５、２２７が配置されており、差動機構２１１のサイドギヤ２２９、２３１はそれぞれ車軸２１３、２１５に連結されたスパ−ギヤ２３３と多板クラッチ２２５、２２７側に連結されたスパ−ギヤ２３５からなる減速機構２３７、２３９と多板クラッチ２２５、２２７とを介してカウンタ−シャフト２２３に連結されている。
【０００５】
増速機構２２１の変速比と各減速機構２３７、２３９の変速比の積は１より大きくしてある。
【０００６】
左側多板クラッチ２２５の締結を解除し、右側多板クラッチ２２７を締結すると、増速機構２２１と減速機構２３９とによって右車軸２１５側が増速されると共に、その増速分だけ差動機構２１１を介して左車軸２１３側が減速され、車体に左旋回を促すヨ−モ−メントが働く。
【０００７】
又、右側多板クラッチ２２７の締結を解除し、左側多板クラッチ２２５を締結すると、増速機構２２１と減速機構２３７とによってによって車体に右旋回方向のヨ−モ−メントが与えられる。
【０００８】
このように多板クラッチ２２５、２２７を各別に断続すると、増速機構２２１と多板クラッチ２２３、２２７と減速機構２３７、２３９とを介して駆動トルクが移動し、車両のヨ−モ−メントを制御することができる。
【０００９】
このヨ−モ−メント制御機能によって必要な方向のヨ−モ−メントを車体に与えれば、車両の旋回性が向上し、あるいは、直進安定性が向上する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
デフケ−ス２０９が小型になれば、その周辺に配置される多板クラッチ２２５、２２７の容量を大きくし、大きな移動トルクを扱うことが可能になり、ヨ−モ−メント制御機能を向上させることができる。
【００１１】
又、デファレンシャル装置２０１がコンパクトで軽量になれば、これを収容するケ−シングもコンパクトで軽量にすることができ、例えば、車軸管やサスンペション部材などとの干渉が防止されると共に、エンジンの燃費が向上する。
【００１２】
しかし、デファレンシャル装置２０１では、差動機構２１１のサイドギヤ２２９、２３１が車軸２１３、２１５に直接連結されているから、例えば、デフケ−ス２０９と差動機構２１１の伝達トルクを小さくすることによって、これらを小型化し、デファレンシャル装置２０１全体をコンパクトにすることは不可能である。
【００１３】
従って、ヨ−モ−メント制御機能の向上や、ケ−シングのコンパクト化と軽量化は難しい。
【００１４】
そこで、この発明は、ヨ−モ−メントの制御機能を備えながら、コンパクトに構成できるデファレンシャル装置の提供を目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１のデファレンシャル装置は、エンジンの駆動力によって回転駆動されるデフケ−スと、デフケ−スの回転を一対のサイドギヤを介して出力する差動機構と、各サイドギヤと車軸側とをそれぞれ連結する減速ギヤ組からなる第１の変速機構と、デフケ−スに対する平行軸とデフケ−スとを連結し前記第１の変速機構と変速比が異なるギヤ組からなる第２の変速機構と、この平行軸上に配置され、平行軸と車軸側との連結を断続するクラッチと、クラッチを断続操作するアクチュエ−タとを備え、前記クラッチは前記デフケースの径方向外側であって、前記第１の変速機構の軸方向内側に配置されていることを特徴とする。
【００１６】
デフケ−スを回転させるエンジンの駆動力は、差動機構の各サイドギヤから第１の変速機構を介してそれぞれの車軸に伝達される。
【００１７】
クラッチを連結すると、第２の変速機構と車軸側とが連結され、第２の変速機構の変速比と第１の変速機構の変速比に応じて、この車軸側車輪が増速、又は、減速されると共に、その変速分の駆動トルクが差動機構を介して反対側の車輪に移動してこれを減速、又は、増速し、車体にヨ−モ−メントが与えられる。
【００１８】
このヨ−モ−メント制御機能により、車体に必要な方向のヨ−モ−メントを与えれば、車体の挙動を制御して操縦性や安定性などを大きく向上させることができる。
【００１９】
例えば、旋回走行するときに外輪側のトルクを大きくし、旋回を促すヨ−モ−メントを与えれば、車両の旋回性が大きく向上する。
【００２０】
又、悪路などのように車体が蛇行するような路面状態や操舵条件では、蛇行と反対方向のヨ−モ−メントを車体に与えれば、蛇行が収束し、安定性と直進性とが向上する。
【００２１】
これに加えて、本発明のデファレンシャル装置では、上記のように、差動機構の各サイドギヤと車軸とが第１の変速機構を介して連結されているから、例えば、この変速機構を減速機構にすることが可能になり、各サイドギヤと車軸とを減速機構で連結することによって、デフケ−スと差動機構の各ギヤとがそれだけ高速回転型になり、高速で回転させることによって伝達トルクが小さくなる。
【００２２】
伝達トルクが小さくなれば、差動機構を構成するギヤのモジュ−ルを小さくすることが可能になると共に、ギヤの個数、例えば、ベベルギヤ式差動機構の場合は、ピニオンギヤの個数を減らすことが可能になり、差動機構とデフケ−スが大幅に小型で軽量になるから、デファレンシャル装置をそれだけコンパクトで軽量に構成することができる。
【００２３】
又、このようにデフケ−スが小型になるから、その周辺に配置されるクラッチに大型で容量の大きいものを用いることが可能になるから、大きなトルクを移動させてヨ−モ−メント制御機能を向上させると共に、耐久性を大幅に向上させることができる。
【００２４】
又、デフケ−スが小型になるから、デファレンシャル装置全体を径方向に大型化せずに、クラッチをデフケ−スの径方向に配置することが可能になり、デフケ−スの軸方向にクラッチを配置した構成に較べて、デファレンシャル装置の軸方向寸法が大幅に短縮される。
【００２５】
又、デファレンシャル装置がコンパクトで軽量になるから、これを収容するケ−シングもコンパクトで軽量になり、例えば、車軸管やサスンペション用部材などとの干渉が防止されると共に、エンジンの燃費が向上する。
【００２６】
なお、変速機構は、変速ギヤ組の他に、例えば、変速機能を持ったベルト伝動機構やチェ−ン伝動機構でもよい。
【００２７】
請求項２の発明は、請求項１記載の発明であって、前記第２の変速機構のギヤ組が、デフケ−スと平行軸とにそれぞれ固定されたギヤからなるギヤ組であり、エンジンの駆動力が入力するデフケ−ス側のリングギヤを、前記第２の変速機構のギヤ組の一側ギヤに利用したことを特徴とする。
【００２８】
これに加えて、デフケ−スに固定されてエンジンの駆動力が入力するリングギヤを、第２変速機構を構成するギヤ組に利用したことにより、ギヤの枚数が低減されるから、それだけ軽量になり、低コストになる。
【００２９】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明であって、クラッチが、平行軸と両車軸側との間にそれぞれ配置されていることを特徴とする。
【００３０】
この構成では、一側のクラッチを連結し、他側のクラッチの連結を解除すると、第１の変速機構と第２の変速機構の各変速比によって、例えば、一側の車軸が増速されると、その増速分だけ差動機構を介して他側の車軸が減速される。
【００３１】
又、一側のクラッチの連結を解除し、他側のクラッチを連結すると、他側の車軸が増速され、その増速分だけ一側の車軸が減速される。
【００３２】
こうして、各クラッチを各別に断続することにより、車体のヨ−モ−メント制御が行われる。
【００３３】
これに加えて、両車軸側にそれぞれクラッチを配置した構成は、デファレンシャル装置の軸方向の重量バランスがとり易く、振動を防止し易い。
【００３４】
請求項４の発明は、エンジンの駆動力によって回転駆動されるデフケ−スと、デフケ−スの回転を一対のサイドギヤを介して出力する差動機構と、各サイドギヤと車軸側とをそれぞれ連結する減速ギヤ組からなる第１の変速機構と、デフケ−スに対する平行軸とデフケ−スとを連結し前記第１の変速機構と変速比が異なるギヤ組からなる第２の変速機構と、この平行軸上に配置され、平行軸と車軸側との連結を断続するクラッチと、クラッチを断続操作するアクチュエ−タとを備え、前記平行軸が、一側の車軸と一体に形成されていると共に、デフケ−スとこの平行軸部分とが第１の変速機構に対してそれぞれ増速機能と減速機能を持った増速ギヤ組と減速ギヤ組とからなる第２の変速機構とクラッチとで連結されていることを特徴とする。
【００３５】
この構成では、増速機能を持った第２変速機構側のクラッチが連結されると、平行軸と一体の車軸が増速され、その増速分だけ差動機構を介して他側の車軸が減速される。
【００３６】
又、減速機能を持った第２変速機構側のクラッチが連結されると、平行軸側車軸が減速され、その減速分だけ他側の車軸が増速される。
【００３７】
こうして、車体のヨ−モ−メント制御が行われる。
【００３８】
これに加えて、平行軸を一側の車軸と一体に形成したから、それだけ部品点数が低減され、低コストになる。
【００３９】
又、増速機能と減速機能を持った第２の変速機構を変速ギヤで構成する場合は、これらのギヤに転位ギヤを用いれば、増速側と減速側との間でデフケ−ス側ギヤ又は平行軸部分側ギヤが共用可能になるから、それだけ部品点数とコストとが低減される。
【００４４】
【発明の実施の形態】
図１によって本発明の第１実施形態を説明する。図１はこの実施形態のフロントデフ１（デファレンシャル装置）を示している。なお、左右の方向はフロントデフ１を用いた車両及び図１での左右の方向であり、符号を与えていない部材等は図示されていない。
【００４５】
フロントデフ１は車体の前部にエンジンを横置き配置した前輪駆動車（ＦＦ車）に用いられている。
【００４６】
図１に示したように、フロントデフ１は、入力軸３、ドライブピニオンギヤ５（スパ−ギヤ）、リングギヤ７（スパ−ギヤ）、デフケ−ス９、ベベルギヤ式の差動機構１１、カウンタ−シャフト１３（平行軸）、増速ギヤ組１５（第２の変速機構）、減速ギヤ組１７、１９（第１の変速機構）、多板クラッチ２１、２３（クラッチ）、多板クラッチ２１、２３をそれぞれ押圧する油圧アクチュエ−タ（アクチュエ−タ）、各油圧アクチュエ−タを操作するコントロ−ラなどから構成されている。
【００４７】
フロントデフ１はキャリヤハウジングの内部に配置されており、デフケ−ス９はベアリングを介してキャリヤハウジングに支承されている。
【００４８】
入力軸３はトランスミッションの出力軸であり、ドライブピニオンギヤ５は入力軸３に固定されている。
【００４９】
リングギヤ７はデフケ−ス９に固定されており、ドライブピニオンギヤ５と噛み合っている。
【００５０】
エンジンの駆動力はトランスミッションから入力軸３とドライブピニオンギヤ５とリングギヤ７とを介してデフケ−ス９を回転駆動する。
【００５１】
キャリヤハウジングには、左右の前輪側に連結された車軸２５、２７が貫入している。カウンタ−シャフト１３はデフケ−ス９と平行に配置されており、これらの車軸２５、２７はカウンタ−シャフト１３と同軸に配置されている。
【００５２】
増速ギヤ組１５は、カウンタ−シャフト１３に固定されたギヤ２９と、デフケ−ス９側のリングギヤ７とによって構成されている。
【００５３】
各多板クラッチ２１、２３は、それぞれカウンタ−シャフト１３とクラッチハウジング３１との間に配置されており、各車軸２５、２７はそれぞれのクラッチハウジング３１に連結されている。
【００５４】
又、各多板クラッチ２１、２３はデフケ−ス９の径方向外側に配置されており、減速ギヤ組１７、１９の軸方向内側に配置されている。
【００５５】
差動機構１１は、デフケ−ス９に固定された２本のピニオンシャフト３３と、各ピニオンシャフト３３上に支承されたピニオンギヤ３５と、左右からピニオンギヤ３５と噛み合ったサイドギヤ３７、３９から構成されている。
【００５６】
減速ギヤ組１７、１９は、連結軸４１を介してサイドギヤ３７、３９に固定されたギヤ４３と、クラッチハウジング３１に固定されたギヤ４５とによってそれぞれ構成されている。
【００５７】
このように、各サイドギヤ３７、３９はそれぞれ減速ギヤ組１７、１９を介して車軸２５、２７に連結されている。
【００５８】
デフケ−ス９を回転させるエンジンの駆動力は、ピニオンシャフト３３からピニオンギヤ３５を介してサイドギヤ３７、３９に分配され、更に、減速ギヤ組１７、１９から車軸２５、２７を介して左右の前輪に伝達される。
【００５９】
又、車両が悪路などを走行中に、前輪間に駆動抵抗差が生じると、エンジンの駆動力はピニオンギヤ３５の自転によって左右の前輪に差動分配される。
【００６０】
減速ギヤ組１９、１７を構成するギヤ４３、４３の歯数をＺ１＝Ｚ３とし、ギヤ４５、４５の歯数をＺ２＝Ｚ４とすると、Ｚ１＝Ｚ３＜Ｚ２＝Ｚ４であり、各減速ギヤ組１９、１７はデフケ−ス９側から見て減速機能を持っている。
【００６１】
又、増速ギヤ組１５を構成するリングギヤ７の歯数Ｚ５とギヤ２９の歯数Ｚ６は、増速ギヤ組１５と減速ギヤ組１９、１７との間で各多板クラッチ２１、２３に適度な差動回転が生じるように設定されており、デフケ−ス９側から見て増速機能を持っている。
【００６２】
各油圧アクチュエ−タはエンジン駆動のオイルポンプから送られる油圧によって作動し、左右の多板クラッチ２１、２３をそれぞれ押圧して締結させる。
【００６３】
コントロ−ラは、車両の操舵条件、走行条件、路面状態などに応じ、油圧アクチュエ−タを介して多板クラッチ２１、２３を各別に断続すると共に、締結した多板クラッチ２１、２３の締結力を制御する。
【００６４】
左側の多板クラッチ２１を締結し、右側の多板クラッチ２３の締結を解除すると、減速ギヤ組１７を介して車軸２５に伝達される回転より、増速ギヤ組１５を介して車軸２５に伝達される回転の方が高速であるから、車軸２５を介して左前輪が増速されると共に、その増速分だけの駆動トルクが差動機構１１を介して右車軸２７に移動し右前輪を減速する。
【００６５】
こうして、車体に右旋回方向のヨ−モ−メントが与えられる。
【００６６】
又、右側の多板クラッチ２３を締結し、左側の多板クラッチ２１の締結を解除すると、右前輪が増速されると共に、左前輪が減速され、車体に左旋回方向のヨ−モ−メントが与えられる。
【００６７】
そこで、車両が左旋回をするときは右の多板クラッチ２３を締結し、右旋回のときは左の多板クラッチ２１を締結すればそれぞれ車両の旋回性が向上する。
【００６８】
又、悪路などで車体が蛇行する場合は、同様に、左右の多板クラッチ２１、２３を切り換え操作し、蛇行と反対方向のヨ−モ−メントを車体に与えることによって、蛇行を収束し、直進性と安定性とを向上させることができる。
【００６９】
又、多板クラッチ２１、２３の締結力を制御しこれらを適度に滑らせることによって、車軸２５、２７に伝達される増速ギヤ組１５の変速比が変わり、ヨ−モ−メントを調整することが可能であるから、走行中の諸条件の変化に応じて車体の旋回性、直進性、安定性などを精密に制御することができる。
【００７０】
又、両多板クラッチ２１、２３の締結を解除すると、増速ギヤ組１５が各車軸２５、２７から切り離されて、ヨ−モ−メントの制御機能が停止する。
【００７１】
又、差動機構１１の各サイドギヤ３７、３９と車軸２５、２７は減速ギヤ組１７、１９を介して連結されており、こうすることによって、デフケ−ス９や各ギヤ３５、３７、３９がそれだけ高速回転型になり、高速で回転させることによってこれらの伝達トルクが小さくなる。
【００７２】
差動機構１１の伝達トルクが小さいから、各ギヤ３５、３７、３９はモジュ−ルをそれだけ小さくしている。
【００７３】
又、ピニオンギヤ３５の個数は、従来の４個から２個に低減されているが、伝達トルクが小さいから２個のピニオンギヤ３５で充分にトルクを伝達することができる。
【００７４】
こうして、フロントデフ１が構成されている。
【００７５】
上記のように、フロントデフ１は、サイドギヤ３７、３９と車軸２５、２７とを減速ギヤ組１７、１９で連結することによってデフケ−ス９や差動機構１１の伝達トルクを小さくし、これらを小型で軽量にしたから、それだけコンパクトで軽量に構成されている。
【００７６】
又、デフケ−ス９が小型になるから、その周辺に配置される多板クラッチ２１、２３に大型で容量の大きいものを用いて、大きな移動トルクを扱うことが可能であるから、それだけヨ−モ−メントの制御機能が向上すると共に、耐久性も大幅に向上している。
【００７７】
又、デフケ−ス９が小型になるから、フロントデフ１を径方向に大型化せずに、多板クラッチ２１、２３をデフケ−ス９の径方向に配置することが可能になり、軸方向寸法が大幅に短縮されている。
【００７８】
このように、フロントデフ１がコンパクトで軽量であるから、これを収容するキャリヤハウジングもコンパクトで軽量であり、車軸管やサスンペション用部材などとの干渉が防止されると共に、エンジンの燃費も向上する。
【００７９】
又、このようにコンパクト化され、軽量化されたフロントデフ１及びキャリヤハウジングは、配置スペ−スと支持部（取り付け部）の強度などの点で、車体への搭載性が大きく向上している。
【００８０】
又、エンジンの駆動力が入力するデフケ−ス９側のリングギヤ７を、増速ギヤ組１５に利用したことにより、ギヤの枚数が低減され、それだけ軽量になり、低コストになる。
【００８１】
又、両方の車軸２５、２７側にそれぞれ多板クラッチ２１、２３を配置したことによって、フロントデフ１は軸方向の重量バランスがとり易く、振動を防止し易い。
【００８２】
又、入力軸３を各車軸２５、２７と平行に配置したフロントデフ１は、エンジン横置きのＦＦ車に好適である。
【００８３】
次に、図２によって本発明の第２実施形態を説明する。図２はこの実施形態のリヤデフ４７（デファレンシャル装置）を示している。又、左右の方向はリヤデフ４７を用いた車両及び図２での左右の方向であり、符号を与えていない部材等は図示されていない。
【００８４】
なお、図２と第２実施形態の説明の中で、第１実施形態と同機能の部材等には同一の符号を与えて引用し、これら同機能部材の重複説明は省略する。
【００８５】
リヤデフ４７は車体の前部にエンジンを縦置き配置した後輪駆動車（ＦＲ車）に用いられている。
【００８６】
図２に示したように、リヤデフ４７は、ドライブピニオンシャフト４９（入力軸）、ドライブピニオンギヤ５１（ベベルギヤ）、リングギヤ５３（ベベルギヤ）、デフケ−ス９、ベベルギヤ式の差動機構１１、カウンタ−シャフト１３、増速ギヤ組１５、減速ギヤ組１７、１９、多板クラッチ２１、２３、多板クラッチ２１、２３をそれぞれ押圧する油圧アクチュエ−タ、各油圧アクチュエ−タを操作するコントロ−ラなどから構成されている。
【００８７】
リヤデフ４７は、デフキャリヤ５５の内部に配置されており、デフケ−ス９はベアリングを介してデフキャリヤ５５に支承されている。
【００８８】
ドライブピニオンシャフト４９は継ぎ手とプロペラシャフトなどを介してトランスミッションに連結されており、ドライブピニオンギヤ５１はドライブピニオンシャフト４９の後端に形成されている。
【００８９】
リングギヤ５３はデフケ−ス９に固定されており、ドライブピニオンギヤ５１と噛み合っている。
【００９０】
エンジンの駆動力はトランスミッションからプロペラシャフト、ドライブピニオンギヤ５１、リングギヤ５３などを介してデフケ−ス９を回転駆動する。
【００９１】
デフキャリヤ５５には、左右の後輪側に連結された車軸５７、５９が貫入しており、これらの車軸５７、５９はカウンタ−シャフト１３と同軸に配置されている。
【００９２】
各車軸５７、５９はそれぞれ多板クラッチ２１、２３のクラッチハウジング３１に連結されている。
【００９３】
又、各多板クラッチ２１、２３はデフケ−ス９の径方向外側に配置されており、減速ギヤ組１７、１９の軸方向内側に配置されている。
【００９４】
デフケ−ス９を回転させるエンジンの駆動力は、差動機構１１のサイドギヤ３７、３９からそれぞれ減速ギヤ組１７、１９と車軸５７、５９とを介して左右の後輪に伝達される。
【００９５】
左側の多板クラッチ２１を締結し、右側の多板クラッチ２３の締結を解除すると、車軸５７を介して左後輪が増速されると共に、その増速分だけの駆動トルクが差動機構１１から右車軸５９に移動して右後輪が減速され、車体に右旋回方向のヨ−モ−メントが与えられる。
【００９６】
又、右側の多板クラッチ２３を締結し、左側の多板クラッチ２１の締結を解除すると、右後輪が増速され左後輪が減速されて、車体に左旋回方向のヨ−モ−メントが与えられる。
【００９７】
そこで、車両が左旋回をするときは右の多板クラッチ２３を締結し、右旋回のときは左の多板クラッチ２１を締結すればそれぞれ車両の旋回性が向上し、悪路などで車体が蛇行する場合は、蛇行と反対方向のヨ−モ−メントを車体に与えれば、蛇行を収束し、直進性と安定性とを向上させることができる。
【００９８】
又、多板クラッチ２１、２３を適度に滑らせてヨ−モ−メントを調整すれば、走行中の諸条件の変化に応じて車体の旋回性、直進性、安定性などを精密に制御することができる。
【００９９】
又、差動機構１１の各サイドギヤ３７、３９と車軸５７、５９とを減速ギヤ組１７、１９で連結し、デフケ−ス９や各ギヤ３５、３７、３９を高速で回転させることによって、これらの伝達トルクが小さくなっている。
【０１００】
又、差動機構１１の伝達トルクが小さいから、各ギヤ３５、３７、３９のモジュ−ルを小さくできると共に、２個のピニオンギヤ３５でトルクを充分に伝達できる。
【０１０１】
こうして、リヤデフ４７が構成されている。
【０１０２】
リヤデフ４７は、上記のように、サイドギヤ３７、３９と車軸５７、５９とを減速ギヤ組１７、１９で連結することによってデフケ−ス９や差動機構１１の伝達トルクを小さくし、これらを小型で軽量にしたから、それだけコンパクトで軽量に構成されている。
【０１０３】
又、デフケ−ス９が小型であるから、その周辺に配置される多板クラッチ２１、２３に大型で容量の大きいものを用いることが可能になり、それだけヨ−モ−メント制御機能が向上し、耐久性も大幅に向上している。
【０１０４】
又、デフケ−ス９が小型になるから、リヤデフ４７を径方向に大型化せずに、多板クラッチ２１、２３をデフケ−ス９の径方向に配置することが可能になり、軸方向寸法が大幅に短縮されている。
【０１０５】
このように、リヤデフ４７がコンパクトで軽量であるから、これを収容するデフキャリヤ５５もコンパクトで軽量であり、車軸管やサスンペション用部材などとの干渉が防止されると共に、エンジンの燃費も向上する。
【０１０６】
又、コンパクト化され、軽量化されたリヤデフ４７及びデフキャリヤ５５は、配置スペ−スと支持部（取り付け部）の強度などの点で、車体への搭載性が大きく向上している。
【０１０７】
又、両方の車軸５７、５９側にそれぞれ多板クラッチ２１、２３を配置したことによって、リヤデフ４７は軸方向の重量バランスがとり易く、振動を防止し易い。
【０１０８】
又、ドライブピニオンシャフト４９を車軸５７、５９と直角に配置したリヤデフ４７は、エンジン縦置きのＦＲ車に好適である。
【０１０９】
次に、図３によって本発明の第３実施形態を説明する。図３はこの実施形態のリヤデフ６１（デファレンシャル装置）を示している。又、左右の方向はリヤデフ６１を用いた車両及び図３での左右の方向であり、符号を与えていない部材等は図示されていない。
【０１１０】
なお、図３と第３実施形態の説明の中で、第１、２実施形態と同機能の部材等には同一の符号を与えて引用し、これら同機能部材の重複説明は省略する。
【０１１１】
リヤデフ６１もＦＲ車に用いられている。
【０１１２】
図３に示したように、リヤデフ６１は、ドライブピニオンシャフト４９、ドライブピニオンギヤ５１、リングギヤ５３、デフケ−ス９、ベベルギヤ式の差動機構１１、車輪５９の平行軸部分６３、増速ギヤ組６５（第２の変速機構）、減速ギヤ組６７（第２の変速機構）、減速ギヤ組１７、１９、多板クラッチ２１、２３、多板クラッチ２１、２３をそれぞれ押圧する油圧アクチュエ−タ、各油圧アクチュエ−タを操作するコントロ−ラなどから構成されている。
【０１１３】
リヤデフ６１では、右側の車軸５９にデフケ−ス９に対する平行軸部分６３が形成されており、多板クラッチ２１、２３はこの平行軸部分６３上に配置されている。
【０１１４】
又、デフケ−ス９と平行軸部分６３（車軸５９）は、増速ギヤ組６５と多板クラッチ２１と、減速ギヤ組６７と多板クラッチ２３とを介してそれぞれ連結されている。
【０１１５】
増速ギヤ組６５はデフケ−ス９に固定されたギヤ６９と多板クラッチ２１のクラッチハウジング３１に固定されたギヤ７１とから構成され、減速ギヤ組６７はデフケ−ス９に固定されたギヤ７３と多板クラッチ２３のクラッチハウジング３１に固定されたギヤ７５とから構成されている。
【０１１６】
増速ギヤ組６５のギヤ６９の歯数Ｚ５とギヤ７１の歯数Ｚ６は、減速ギヤ組１９に対して増速機能を持つように設定されており、減速ギヤ組６７のギヤ７３の歯数Ｚ７とギヤ７５の歯数Ｚ８は、減速ギヤ組１９より大きい減速機能を持つように設定されている。
【０１１７】
左側の多板クラッチ２１を締結し、右側の多板クラッチ２３の締結を解除すると、減速ギヤ組１９を介して車軸５９に伝達される回転より、増速ギヤ組６５を介して車軸５９に伝達される回転の方が高速であるから、車軸５９を介して右後輪が増速されると共に、その増速分だけの駆動トルクが差動機構１１を介して左後輪５７に移動し左後輪を減速する。
【０１１８】
こうして、車体に左旋回方向のヨ−モ−メントが与えられる。
【０１１９】
又、右側の多板クラッチ２３を締結し、左側の多板クラッチ２１の締結を解除すると、減速ギヤ組１９を介して車軸５９に伝達される回転より、減速ギヤ組６７を介して車軸５９に伝達される回転の方が低速であるから、車軸５９を介して右後輪が減速されると共に、その減速分だけ左後輪が増速される。
【０１２０】
こうして、車体に右旋回方向のヨ−モ−メントが与えられる。
【０１２１】
そこで、車両が左旋回をするときは左の多板クラッチ２１を締結し、右旋回のときは右の多板クラッチ２３を締結すればそれぞれ車両の旋回性が向上し、悪路などで車体が蛇行する場合は、左右の多板クラッチ２１、２３を切り換え操作し、蛇行と反対方向のヨ−モ−メントを車体に与えれば、蛇行を収束し、直進性と安定性とを向上させることができる。
【０１２２】
又、多板クラッチ２１、２３を適度に滑らせてヨ−モ−メントを調整すれば、走行中の諸条件の変化に応じて車体の旋回性、直進性、安定性などを精密に制御することができる。
【０１２３】
又、差動機構１１の各サイドギヤ３７、３９と車軸５７、５９とを減速ギヤ組１７、１９で連結し、デフケ−ス９や各ギヤ３５、３７、３９を高速で回転させることによって、これらの伝達トルクが小さくなっている。
【０１２４】
又、差動機構１１の伝達トルクが小さいから、各ギヤ３５、３７、３９のモジュ−ルを小さくできると共に、２個のピニオンギヤ３５でトルクを充分に伝達できる。
【０１２５】
こうして、リヤデフ６１が構成されている。
【０１２６】
上記のように、リヤデフ６１では、平行軸部分６３を車軸５９と一体に形成したから、部品点数が低減され、それだけ低コストになる。
【０１２７】
その他、リヤデフ４７の多板クラッチ２１、２３を各車軸５７、５９側に配置した効果を除いて、リヤデフ６１は、リヤデフ４７と同等の効果を得る。
【０１２８】
なお、本発明において、差動機構はベベルギヤ式の差動機構に限らず、例えば、プラネタリ−ギヤ式の差動機構、デフケ−スの収容孔に支承されたピニオンギヤを介してサイドギヤを連結した差動機構、ウォ−ムギヤを用いた差動機構などでもよい。
【０１２９】
又、変速機構は、変速ギヤ組に限らず、例えば、変速機能を持ったベルト伝動機構やチェ−ン伝動機構でもよい。
【０１３０】
【発明の効果】
請求項１のデファレンシャル装置は、差動機構の各サイドギヤと車軸とを第１の変速機構を介して連結したことにより、この変速機構を減速機構にし、デフケ−スや差動機構の各ギヤを高速で回転させ、これらの伝達トルクを小さくすることができる。
【０１３１】
伝達トルクを小さくしたことにより、差動機構のギヤのモジュ−ルを小さくすることが可能になると共に、ギヤの個数を減すことが可能になり、その結果、差動機構とデフケ−スなどが大幅に小型で軽量になるから、デファレンシャル装置がそれだけコンパクト化され軽量化される。
【０１３２】
又、デフケ−スが小型になるから、その周辺に配置されるクラッチを大型で容量の大きいものにすることが可能になり、それだけヨ−モ−メント制御機能が向上し、耐久性も向上する。
【０１３３】
又、デフケ−スが小型になるから、径方向の大型化を伴わずに、クラッチをデフケ−スの径方向に配置して、デファレンシャル装置の軸方向寸法を大幅に短縮することができる。
【０１３４】
又、デファレンシャル装置のコンパクト化と軽量化とに伴って、これを収容するケ−シングもコンパクトで軽量になるから、例えば、車軸管やサスンペション用部材などとの干渉が防止されると共に、エンジンの燃費が向上する。
【０１３５】
請求項２の発明は、請求項１の構成と同等の効果を得ると共に、エンジンの駆動力が入力するデフケ−ス側のリングギヤを、第２変速機構のギヤ組に利用したことにより、ギヤの枚数が低減され、軽量になり、低コストになる。
【０１３６】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の構成と同等の効果を得ると共に、両方の車軸側にそれぞれクラッチを配置した構成は、デファレンシャル装置の軸方向の重量バランスがとり易く、振動を防止し易い。
【０１３７】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかと同等の効果を得ると共に、平行軸を一側の車軸と一体に形成したことにより、部品点数が低減され、低コストになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示すスケルトン機構図である。
【図２】本発明の第２実施形態を示すスケルトン機構図である。
【図３】本発明の第３実施形態を示すスケルトン機構図である。
【図４】従来例のスケルトン機構図である。
【符号の説明】
１ フロントデフ（デファレンシャル装置）
３ 入力軸
５ ドライブピニオンギヤ（スパ−ギヤ）
７ リングギヤ（スパ−ギヤ）
９ デフケ−ス
１１ ベベルギヤ式の差動機構
１３ カウンタ−シャフト（平行軸）
１５ 増速ギヤ組（第２の変速機構）
１７、１９ 減速ギヤ組（第１の変速機構）
２１、２３ 多板クラッチ（クラッチ）
２５、２７、５７、５９ 車軸
４７、６１ リヤデフ（デファレンシャル装置）
４９ ドライブピニオンシャフト（入力軸）
５１ ドライブピニオンギヤ（ベベルギヤ）
５３ リングギヤ（ベベルギヤ）
６３ 車軸５９の平行軸部分
６５ 増速ギヤ組（第２の変速機構）
６７ 減速ギヤ組（第２の変速機構）
【発明の属する技術分野】
この発明は、車体のヨ−モ−メント制御機能を備えたデファレンシャル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１−１８２１２７号公報に図４のようなデファレンシャル装置２０１が記載されている。
【０００３】
このデファレンシャル装置２０１において、エンジンの駆動力は入力軸２０３からベベルギヤ２０５、２０７の噛み合いによってデフケ−ス２０９を回転させ、デフケ−ス２０９の回転は差動機構２１１から車軸２１３、２１５を介して左右の車輪に分配される。
【０００４】
又、デフケ−ス２０９の回転はスパ−ギヤ２１７、２１９からなる増速機構２２１を介して増速され、カウンタ−シャフト２２３を回転させる。カウンタ−シャフト２２３上には多板クラッチ２２５、２２７が配置されており、差動機構２１１のサイドギヤ２２９、２３１はそれぞれ車軸２１３、２１５に連結されたスパ−ギヤ２３３と多板クラッチ２２５、２２７側に連結されたスパ−ギヤ２３５からなる減速機構２３７、２３９と多板クラッチ２２５、２２７とを介してカウンタ−シャフト２２３に連結されている。
【０００５】
増速機構２２１の変速比と各減速機構２３７、２３９の変速比の積は１より大きくしてある。
【０００６】
左側多板クラッチ２２５の締結を解除し、右側多板クラッチ２２７を締結すると、増速機構２２１と減速機構２３９とによって右車軸２１５側が増速されると共に、その増速分だけ差動機構２１１を介して左車軸２１３側が減速され、車体に左旋回を促すヨ−モ−メントが働く。
【０００７】
又、右側多板クラッチ２２７の締結を解除し、左側多板クラッチ２２５を締結すると、増速機構２２１と減速機構２３７とによってによって車体に右旋回方向のヨ−モ−メントが与えられる。
【０００８】
このように多板クラッチ２２５、２２７を各別に断続すると、増速機構２２１と多板クラッチ２２３、２２７と減速機構２３７、２３９とを介して駆動トルクが移動し、車両のヨ−モ−メントを制御することができる。
【０００９】
このヨ−モ−メント制御機能によって必要な方向のヨ−モ−メントを車体に与えれば、車両の旋回性が向上し、あるいは、直進安定性が向上する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
デフケ−ス２０９が小型になれば、その周辺に配置される多板クラッチ２２５、２２７の容量を大きくし、大きな移動トルクを扱うことが可能になり、ヨ−モ−メント制御機能を向上させることができる。
【００１１】
又、デファレンシャル装置２０１がコンパクトで軽量になれば、これを収容するケ−シングもコンパクトで軽量にすることができ、例えば、車軸管やサスンペション部材などとの干渉が防止されると共に、エンジンの燃費が向上する。
【００１２】
しかし、デファレンシャル装置２０１では、差動機構２１１のサイドギヤ２２９、２３１が車軸２１３、２１５に直接連結されているから、例えば、デフケ−ス２０９と差動機構２１１の伝達トルクを小さくすることによって、これらを小型化し、デファレンシャル装置２０１全体をコンパクトにすることは不可能である。
【００１３】
従って、ヨ−モ−メント制御機能の向上や、ケ−シングのコンパクト化と軽量化は難しい。
【００１４】
そこで、この発明は、ヨ−モ−メントの制御機能を備えながら、コンパクトに構成できるデファレンシャル装置の提供を目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１のデファレンシャル装置は、エンジンの駆動力によって回転駆動されるデフケ−スと、デフケ−スの回転を一対のサイドギヤを介して出力する差動機構と、各サイドギヤと車軸側とをそれぞれ連結する減速ギヤ組からなる第１の変速機構と、デフケ−スに対する平行軸とデフケ−スとを連結し前記第１の変速機構と変速比が異なるギヤ組からなる第２の変速機構と、この平行軸上に配置され、平行軸と車軸側との連結を断続するクラッチと、クラッチを断続操作するアクチュエ−タとを備え、前記クラッチは前記デフケースの径方向外側であって、前記第１の変速機構の軸方向内側に配置されていることを特徴とする。
【００１６】
デフケ−スを回転させるエンジンの駆動力は、差動機構の各サイドギヤから第１の変速機構を介してそれぞれの車軸に伝達される。
【００１７】
クラッチを連結すると、第２の変速機構と車軸側とが連結され、第２の変速機構の変速比と第１の変速機構の変速比に応じて、この車軸側車輪が増速、又は、減速されると共に、その変速分の駆動トルクが差動機構を介して反対側の車輪に移動してこれを減速、又は、増速し、車体にヨ−モ−メントが与えられる。
【００１８】
このヨ−モ−メント制御機能により、車体に必要な方向のヨ−モ−メントを与えれば、車体の挙動を制御して操縦性や安定性などを大きく向上させることができる。
【００１９】
例えば、旋回走行するときに外輪側のトルクを大きくし、旋回を促すヨ−モ−メントを与えれば、車両の旋回性が大きく向上する。
【００２０】
又、悪路などのように車体が蛇行するような路面状態や操舵条件では、蛇行と反対方向のヨ−モ−メントを車体に与えれば、蛇行が収束し、安定性と直進性とが向上する。
【００２１】
これに加えて、本発明のデファレンシャル装置では、上記のように、差動機構の各サイドギヤと車軸とが第１の変速機構を介して連結されているから、例えば、この変速機構を減速機構にすることが可能になり、各サイドギヤと車軸とを減速機構で連結することによって、デフケ−スと差動機構の各ギヤとがそれだけ高速回転型になり、高速で回転させることによって伝達トルクが小さくなる。
【００２２】
伝達トルクが小さくなれば、差動機構を構成するギヤのモジュ−ルを小さくすることが可能になると共に、ギヤの個数、例えば、ベベルギヤ式差動機構の場合は、ピニオンギヤの個数を減らすことが可能になり、差動機構とデフケ−スが大幅に小型で軽量になるから、デファレンシャル装置をそれだけコンパクトで軽量に構成することができる。
【００２３】
又、このようにデフケ−スが小型になるから、その周辺に配置されるクラッチに大型で容量の大きいものを用いることが可能になるから、大きなトルクを移動させてヨ−モ−メント制御機能を向上させると共に、耐久性を大幅に向上させることができる。
【００２４】
又、デフケ−スが小型になるから、デファレンシャル装置全体を径方向に大型化せずに、クラッチをデフケ−スの径方向に配置することが可能になり、デフケ−スの軸方向にクラッチを配置した構成に較べて、デファレンシャル装置の軸方向寸法が大幅に短縮される。
【００２５】
又、デファレンシャル装置がコンパクトで軽量になるから、これを収容するケ−シングもコンパクトで軽量になり、例えば、車軸管やサスンペション用部材などとの干渉が防止されると共に、エンジンの燃費が向上する。
【００２６】
なお、変速機構は、変速ギヤ組の他に、例えば、変速機能を持ったベルト伝動機構やチェ−ン伝動機構でもよい。
【００２７】
請求項２の発明は、請求項１記載の発明であって、前記第２の変速機構のギヤ組が、デフケ−スと平行軸とにそれぞれ固定されたギヤからなるギヤ組であり、エンジンの駆動力が入力するデフケ−ス側のリングギヤを、前記第２の変速機構のギヤ組の一側ギヤに利用したことを特徴とする。
【００２８】
これに加えて、デフケ−スに固定されてエンジンの駆動力が入力するリングギヤを、第２変速機構を構成するギヤ組に利用したことにより、ギヤの枚数が低減されるから、それだけ軽量になり、低コストになる。
【００２９】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明であって、クラッチが、平行軸と両車軸側との間にそれぞれ配置されていることを特徴とする。
【００３０】
この構成では、一側のクラッチを連結し、他側のクラッチの連結を解除すると、第１の変速機構と第２の変速機構の各変速比によって、例えば、一側の車軸が増速されると、その増速分だけ差動機構を介して他側の車軸が減速される。
【００３１】
又、一側のクラッチの連結を解除し、他側のクラッチを連結すると、他側の車軸が増速され、その増速分だけ一側の車軸が減速される。
【００３２】
こうして、各クラッチを各別に断続することにより、車体のヨ−モ−メント制御が行われる。
【００３３】
これに加えて、両車軸側にそれぞれクラッチを配置した構成は、デファレンシャル装置の軸方向の重量バランスがとり易く、振動を防止し易い。
【００３４】
請求項４の発明は、エンジンの駆動力によって回転駆動されるデフケ−スと、デフケ−スの回転を一対のサイドギヤを介して出力する差動機構と、各サイドギヤと車軸側とをそれぞれ連結する減速ギヤ組からなる第１の変速機構と、デフケ−スに対する平行軸とデフケ−スとを連結し前記第１の変速機構と変速比が異なるギヤ組からなる第２の変速機構と、この平行軸上に配置され、平行軸と車軸側との連結を断続するクラッチと、クラッチを断続操作するアクチュエ−タとを備え、前記平行軸が、一側の車軸と一体に形成されていると共に、デフケ−スとこの平行軸部分とが第１の変速機構に対してそれぞれ増速機能と減速機能を持った増速ギヤ組と減速ギヤ組とからなる第２の変速機構とクラッチとで連結されていることを特徴とする。
【００３５】
この構成では、増速機能を持った第２変速機構側のクラッチが連結されると、平行軸と一体の車軸が増速され、その増速分だけ差動機構を介して他側の車軸が減速される。
【００３６】
又、減速機能を持った第２変速機構側のクラッチが連結されると、平行軸側車軸が減速され、その減速分だけ他側の車軸が増速される。
【００３７】
こうして、車体のヨ−モ−メント制御が行われる。
【００３８】
これに加えて、平行軸を一側の車軸と一体に形成したから、それだけ部品点数が低減され、低コストになる。
【００３９】
又、増速機能と減速機能を持った第２の変速機構を変速ギヤで構成する場合は、これらのギヤに転位ギヤを用いれば、増速側と減速側との間でデフケ−ス側ギヤ又は平行軸部分側ギヤが共用可能になるから、それだけ部品点数とコストとが低減される。
【００４４】
【発明の実施の形態】
図１によって本発明の第１実施形態を説明する。図１はこの実施形態のフロントデフ１（デファレンシャル装置）を示している。なお、左右の方向はフロントデフ１を用いた車両及び図１での左右の方向であり、符号を与えていない部材等は図示されていない。
【００４５】
フロントデフ１は車体の前部にエンジンを横置き配置した前輪駆動車（ＦＦ車）に用いられている。
【００４６】
図１に示したように、フロントデフ１は、入力軸３、ドライブピニオンギヤ５（スパ−ギヤ）、リングギヤ７（スパ−ギヤ）、デフケ−ス９、ベベルギヤ式の差動機構１１、カウンタ−シャフト１３（平行軸）、増速ギヤ組１５（第２の変速機構）、減速ギヤ組１７、１９（第１の変速機構）、多板クラッチ２１、２３（クラッチ）、多板クラッチ２１、２３をそれぞれ押圧する油圧アクチュエ−タ（アクチュエ−タ）、各油圧アクチュエ−タを操作するコントロ−ラなどから構成されている。
【００４７】
フロントデフ１はキャリヤハウジングの内部に配置されており、デフケ−ス９はベアリングを介してキャリヤハウジングに支承されている。
【００４８】
入力軸３はトランスミッションの出力軸であり、ドライブピニオンギヤ５は入力軸３に固定されている。
【００４９】
リングギヤ７はデフケ−ス９に固定されており、ドライブピニオンギヤ５と噛み合っている。
【００５０】
エンジンの駆動力はトランスミッションから入力軸３とドライブピニオンギヤ５とリングギヤ７とを介してデフケ−ス９を回転駆動する。
【００５１】
キャリヤハウジングには、左右の前輪側に連結された車軸２５、２７が貫入している。カウンタ−シャフト１３はデフケ−ス９と平行に配置されており、これらの車軸２５、２７はカウンタ−シャフト１３と同軸に配置されている。
【００５２】
増速ギヤ組１５は、カウンタ−シャフト１３に固定されたギヤ２９と、デフケ−ス９側のリングギヤ７とによって構成されている。
【００５３】
各多板クラッチ２１、２３は、それぞれカウンタ−シャフト１３とクラッチハウジング３１との間に配置されており、各車軸２５、２７はそれぞれのクラッチハウジング３１に連結されている。
【００５４】
又、各多板クラッチ２１、２３はデフケ−ス９の径方向外側に配置されており、減速ギヤ組１７、１９の軸方向内側に配置されている。
【００５５】
差動機構１１は、デフケ−ス９に固定された２本のピニオンシャフト３３と、各ピニオンシャフト３３上に支承されたピニオンギヤ３５と、左右からピニオンギヤ３５と噛み合ったサイドギヤ３７、３９から構成されている。
【００５６】
減速ギヤ組１７、１９は、連結軸４１を介してサイドギヤ３７、３９に固定されたギヤ４３と、クラッチハウジング３１に固定されたギヤ４５とによってそれぞれ構成されている。
【００５７】
このように、各サイドギヤ３７、３９はそれぞれ減速ギヤ組１７、１９を介して車軸２５、２７に連結されている。
【００５８】
デフケ−ス９を回転させるエンジンの駆動力は、ピニオンシャフト３３からピニオンギヤ３５を介してサイドギヤ３７、３９に分配され、更に、減速ギヤ組１７、１９から車軸２５、２７を介して左右の前輪に伝達される。
【００５９】
又、車両が悪路などを走行中に、前輪間に駆動抵抗差が生じると、エンジンの駆動力はピニオンギヤ３５の自転によって左右の前輪に差動分配される。
【００６０】
減速ギヤ組１９、１７を構成するギヤ４３、４３の歯数をＺ１＝Ｚ３とし、ギヤ４５、４５の歯数をＺ２＝Ｚ４とすると、Ｚ１＝Ｚ３＜Ｚ２＝Ｚ４であり、各減速ギヤ組１９、１７はデフケ−ス９側から見て減速機能を持っている。
【００６１】
又、増速ギヤ組１５を構成するリングギヤ７の歯数Ｚ５とギヤ２９の歯数Ｚ６は、増速ギヤ組１５と減速ギヤ組１９、１７との間で各多板クラッチ２１、２３に適度な差動回転が生じるように設定されており、デフケ−ス９側から見て増速機能を持っている。
【００６２】
各油圧アクチュエ−タはエンジン駆動のオイルポンプから送られる油圧によって作動し、左右の多板クラッチ２１、２３をそれぞれ押圧して締結させる。
【００６３】
コントロ−ラは、車両の操舵条件、走行条件、路面状態などに応じ、油圧アクチュエ−タを介して多板クラッチ２１、２３を各別に断続すると共に、締結した多板クラッチ２１、２３の締結力を制御する。
【００６４】
左側の多板クラッチ２１を締結し、右側の多板クラッチ２３の締結を解除すると、減速ギヤ組１７を介して車軸２５に伝達される回転より、増速ギヤ組１５を介して車軸２５に伝達される回転の方が高速であるから、車軸２５を介して左前輪が増速されると共に、その増速分だけの駆動トルクが差動機構１１を介して右車軸２７に移動し右前輪を減速する。
【００６５】
こうして、車体に右旋回方向のヨ−モ−メントが与えられる。
【００６６】
又、右側の多板クラッチ２３を締結し、左側の多板クラッチ２１の締結を解除すると、右前輪が増速されると共に、左前輪が減速され、車体に左旋回方向のヨ−モ−メントが与えられる。
【００６７】
そこで、車両が左旋回をするときは右の多板クラッチ２３を締結し、右旋回のときは左の多板クラッチ２１を締結すればそれぞれ車両の旋回性が向上する。
【００６８】
又、悪路などで車体が蛇行する場合は、同様に、左右の多板クラッチ２１、２３を切り換え操作し、蛇行と反対方向のヨ−モ−メントを車体に与えることによって、蛇行を収束し、直進性と安定性とを向上させることができる。
【００６９】
又、多板クラッチ２１、２３の締結力を制御しこれらを適度に滑らせることによって、車軸２５、２７に伝達される増速ギヤ組１５の変速比が変わり、ヨ−モ−メントを調整することが可能であるから、走行中の諸条件の変化に応じて車体の旋回性、直進性、安定性などを精密に制御することができる。
【００７０】
又、両多板クラッチ２１、２３の締結を解除すると、増速ギヤ組１５が各車軸２５、２７から切り離されて、ヨ−モ−メントの制御機能が停止する。
【００７１】
又、差動機構１１の各サイドギヤ３７、３９と車軸２５、２７は減速ギヤ組１７、１９を介して連結されており、こうすることによって、デフケ−ス９や各ギヤ３５、３７、３９がそれだけ高速回転型になり、高速で回転させることによってこれらの伝達トルクが小さくなる。
【００７２】
差動機構１１の伝達トルクが小さいから、各ギヤ３５、３７、３９はモジュ−ルをそれだけ小さくしている。
【００７３】
又、ピニオンギヤ３５の個数は、従来の４個から２個に低減されているが、伝達トルクが小さいから２個のピニオンギヤ３５で充分にトルクを伝達することができる。
【００７４】
こうして、フロントデフ１が構成されている。
【００７５】
上記のように、フロントデフ１は、サイドギヤ３７、３９と車軸２５、２７とを減速ギヤ組１７、１９で連結することによってデフケ−ス９や差動機構１１の伝達トルクを小さくし、これらを小型で軽量にしたから、それだけコンパクトで軽量に構成されている。
【００７６】
又、デフケ−ス９が小型になるから、その周辺に配置される多板クラッチ２１、２３に大型で容量の大きいものを用いて、大きな移動トルクを扱うことが可能であるから、それだけヨ−モ−メントの制御機能が向上すると共に、耐久性も大幅に向上している。
【００７７】
又、デフケ−ス９が小型になるから、フロントデフ１を径方向に大型化せずに、多板クラッチ２１、２３をデフケ−ス９の径方向に配置することが可能になり、軸方向寸法が大幅に短縮されている。
【００７８】
このように、フロントデフ１がコンパクトで軽量であるから、これを収容するキャリヤハウジングもコンパクトで軽量であり、車軸管やサスンペション用部材などとの干渉が防止されると共に、エンジンの燃費も向上する。
【００７９】
又、このようにコンパクト化され、軽量化されたフロントデフ１及びキャリヤハウジングは、配置スペ−スと支持部（取り付け部）の強度などの点で、車体への搭載性が大きく向上している。
【００８０】
又、エンジンの駆動力が入力するデフケ−ス９側のリングギヤ７を、増速ギヤ組１５に利用したことにより、ギヤの枚数が低減され、それだけ軽量になり、低コストになる。
【００８１】
又、両方の車軸２５、２７側にそれぞれ多板クラッチ２１、２３を配置したことによって、フロントデフ１は軸方向の重量バランスがとり易く、振動を防止し易い。
【００８２】
又、入力軸３を各車軸２５、２７と平行に配置したフロントデフ１は、エンジン横置きのＦＦ車に好適である。
【００８３】
次に、図２によって本発明の第２実施形態を説明する。図２はこの実施形態のリヤデフ４７（デファレンシャル装置）を示している。又、左右の方向はリヤデフ４７を用いた車両及び図２での左右の方向であり、符号を与えていない部材等は図示されていない。
【００８４】
なお、図２と第２実施形態の説明の中で、第１実施形態と同機能の部材等には同一の符号を与えて引用し、これら同機能部材の重複説明は省略する。
【００８５】
リヤデフ４７は車体の前部にエンジンを縦置き配置した後輪駆動車（ＦＲ車）に用いられている。
【００８６】
図２に示したように、リヤデフ４７は、ドライブピニオンシャフト４９（入力軸）、ドライブピニオンギヤ５１（ベベルギヤ）、リングギヤ５３（ベベルギヤ）、デフケ−ス９、ベベルギヤ式の差動機構１１、カウンタ−シャフト１３、増速ギヤ組１５、減速ギヤ組１７、１９、多板クラッチ２１、２３、多板クラッチ２１、２３をそれぞれ押圧する油圧アクチュエ−タ、各油圧アクチュエ−タを操作するコントロ−ラなどから構成されている。
【００８７】
リヤデフ４７は、デフキャリヤ５５の内部に配置されており、デフケ−ス９はベアリングを介してデフキャリヤ５５に支承されている。
【００８８】
ドライブピニオンシャフト４９は継ぎ手とプロペラシャフトなどを介してトランスミッションに連結されており、ドライブピニオンギヤ５１はドライブピニオンシャフト４９の後端に形成されている。
【００８９】
リングギヤ５３はデフケ−ス９に固定されており、ドライブピニオンギヤ５１と噛み合っている。
【００９０】
エンジンの駆動力はトランスミッションからプロペラシャフト、ドライブピニオンギヤ５１、リングギヤ５３などを介してデフケ−ス９を回転駆動する。
【００９１】
デフキャリヤ５５には、左右の後輪側に連結された車軸５７、５９が貫入しており、これらの車軸５７、５９はカウンタ−シャフト１３と同軸に配置されている。
【００９２】
各車軸５７、５９はそれぞれ多板クラッチ２１、２３のクラッチハウジング３１に連結されている。
【００９３】
又、各多板クラッチ２１、２３はデフケ−ス９の径方向外側に配置されており、減速ギヤ組１７、１９の軸方向内側に配置されている。
【００９４】
デフケ−ス９を回転させるエンジンの駆動力は、差動機構１１のサイドギヤ３７、３９からそれぞれ減速ギヤ組１７、１９と車軸５７、５９とを介して左右の後輪に伝達される。
【００９５】
左側の多板クラッチ２１を締結し、右側の多板クラッチ２３の締結を解除すると、車軸５７を介して左後輪が増速されると共に、その増速分だけの駆動トルクが差動機構１１から右車軸５９に移動して右後輪が減速され、車体に右旋回方向のヨ−モ−メントが与えられる。
【００９６】
又、右側の多板クラッチ２３を締結し、左側の多板クラッチ２１の締結を解除すると、右後輪が増速され左後輪が減速されて、車体に左旋回方向のヨ−モ−メントが与えられる。
【００９７】
そこで、車両が左旋回をするときは右の多板クラッチ２３を締結し、右旋回のときは左の多板クラッチ２１を締結すればそれぞれ車両の旋回性が向上し、悪路などで車体が蛇行する場合は、蛇行と反対方向のヨ−モ−メントを車体に与えれば、蛇行を収束し、直進性と安定性とを向上させることができる。
【００９８】
又、多板クラッチ２１、２３を適度に滑らせてヨ−モ−メントを調整すれば、走行中の諸条件の変化に応じて車体の旋回性、直進性、安定性などを精密に制御することができる。
【００９９】
又、差動機構１１の各サイドギヤ３７、３９と車軸５７、５９とを減速ギヤ組１７、１９で連結し、デフケ−ス９や各ギヤ３５、３７、３９を高速で回転させることによって、これらの伝達トルクが小さくなっている。
【０１００】
又、差動機構１１の伝達トルクが小さいから、各ギヤ３５、３７、３９のモジュ−ルを小さくできると共に、２個のピニオンギヤ３５でトルクを充分に伝達できる。
【０１０１】
こうして、リヤデフ４７が構成されている。
【０１０２】
リヤデフ４７は、上記のように、サイドギヤ３７、３９と車軸５７、５９とを減速ギヤ組１７、１９で連結することによってデフケ−ス９や差動機構１１の伝達トルクを小さくし、これらを小型で軽量にしたから、それだけコンパクトで軽量に構成されている。
【０１０３】
又、デフケ−ス９が小型であるから、その周辺に配置される多板クラッチ２１、２３に大型で容量の大きいものを用いることが可能になり、それだけヨ−モ−メント制御機能が向上し、耐久性も大幅に向上している。
【０１０４】
又、デフケ−ス９が小型になるから、リヤデフ４７を径方向に大型化せずに、多板クラッチ２１、２３をデフケ−ス９の径方向に配置することが可能になり、軸方向寸法が大幅に短縮されている。
【０１０５】
このように、リヤデフ４７がコンパクトで軽量であるから、これを収容するデフキャリヤ５５もコンパクトで軽量であり、車軸管やサスンペション用部材などとの干渉が防止されると共に、エンジンの燃費も向上する。
【０１０６】
又、コンパクト化され、軽量化されたリヤデフ４７及びデフキャリヤ５５は、配置スペ−スと支持部（取り付け部）の強度などの点で、車体への搭載性が大きく向上している。
【０１０７】
又、両方の車軸５７、５９側にそれぞれ多板クラッチ２１、２３を配置したことによって、リヤデフ４７は軸方向の重量バランスがとり易く、振動を防止し易い。
【０１０８】
又、ドライブピニオンシャフト４９を車軸５７、５９と直角に配置したリヤデフ４７は、エンジン縦置きのＦＲ車に好適である。
【０１０９】
次に、図３によって本発明の第３実施形態を説明する。図３はこの実施形態のリヤデフ６１（デファレンシャル装置）を示している。又、左右の方向はリヤデフ６１を用いた車両及び図３での左右の方向であり、符号を与えていない部材等は図示されていない。
【０１１０】
なお、図３と第３実施形態の説明の中で、第１、２実施形態と同機能の部材等には同一の符号を与えて引用し、これら同機能部材の重複説明は省略する。
【０１１１】
リヤデフ６１もＦＲ車に用いられている。
【０１１２】
図３に示したように、リヤデフ６１は、ドライブピニオンシャフト４９、ドライブピニオンギヤ５１、リングギヤ５３、デフケ−ス９、ベベルギヤ式の差動機構１１、車輪５９の平行軸部分６３、増速ギヤ組６５（第２の変速機構）、減速ギヤ組６７（第２の変速機構）、減速ギヤ組１７、１９、多板クラッチ２１、２３、多板クラッチ２１、２３をそれぞれ押圧する油圧アクチュエ−タ、各油圧アクチュエ−タを操作するコントロ−ラなどから構成されている。
【０１１３】
リヤデフ６１では、右側の車軸５９にデフケ−ス９に対する平行軸部分６３が形成されており、多板クラッチ２１、２３はこの平行軸部分６３上に配置されている。
【０１１４】
又、デフケ−ス９と平行軸部分６３（車軸５９）は、増速ギヤ組６５と多板クラッチ２１と、減速ギヤ組６７と多板クラッチ２３とを介してそれぞれ連結されている。
【０１１５】
増速ギヤ組６５はデフケ−ス９に固定されたギヤ６９と多板クラッチ２１のクラッチハウジング３１に固定されたギヤ７１とから構成され、減速ギヤ組６７はデフケ−ス９に固定されたギヤ７３と多板クラッチ２３のクラッチハウジング３１に固定されたギヤ７５とから構成されている。
【０１１６】
増速ギヤ組６５のギヤ６９の歯数Ｚ５とギヤ７１の歯数Ｚ６は、減速ギヤ組１９に対して増速機能を持つように設定されており、減速ギヤ組６７のギヤ７３の歯数Ｚ７とギヤ７５の歯数Ｚ８は、減速ギヤ組１９より大きい減速機能を持つように設定されている。
【０１１７】
左側の多板クラッチ２１を締結し、右側の多板クラッチ２３の締結を解除すると、減速ギヤ組１９を介して車軸５９に伝達される回転より、増速ギヤ組６５を介して車軸５９に伝達される回転の方が高速であるから、車軸５９を介して右後輪が増速されると共に、その増速分だけの駆動トルクが差動機構１１を介して左後輪５７に移動し左後輪を減速する。
【０１１８】
こうして、車体に左旋回方向のヨ−モ−メントが与えられる。
【０１１９】
又、右側の多板クラッチ２３を締結し、左側の多板クラッチ２１の締結を解除すると、減速ギヤ組１９を介して車軸５９に伝達される回転より、減速ギヤ組６７を介して車軸５９に伝達される回転の方が低速であるから、車軸５９を介して右後輪が減速されると共に、その減速分だけ左後輪が増速される。
【０１２０】
こうして、車体に右旋回方向のヨ−モ−メントが与えられる。
【０１２１】
そこで、車両が左旋回をするときは左の多板クラッチ２１を締結し、右旋回のときは右の多板クラッチ２３を締結すればそれぞれ車両の旋回性が向上し、悪路などで車体が蛇行する場合は、左右の多板クラッチ２１、２３を切り換え操作し、蛇行と反対方向のヨ−モ−メントを車体に与えれば、蛇行を収束し、直進性と安定性とを向上させることができる。
【０１２２】
又、多板クラッチ２１、２３を適度に滑らせてヨ−モ−メントを調整すれば、走行中の諸条件の変化に応じて車体の旋回性、直進性、安定性などを精密に制御することができる。
【０１２３】
又、差動機構１１の各サイドギヤ３７、３９と車軸５７、５９とを減速ギヤ組１７、１９で連結し、デフケ−ス９や各ギヤ３５、３７、３９を高速で回転させることによって、これらの伝達トルクが小さくなっている。
【０１２４】
又、差動機構１１の伝達トルクが小さいから、各ギヤ３５、３７、３９のモジュ−ルを小さくできると共に、２個のピニオンギヤ３５でトルクを充分に伝達できる。
【０１２５】
こうして、リヤデフ６１が構成されている。
【０１２６】
上記のように、リヤデフ６１では、平行軸部分６３を車軸５９と一体に形成したから、部品点数が低減され、それだけ低コストになる。
【０１２７】
その他、リヤデフ４７の多板クラッチ２１、２３を各車軸５７、５９側に配置した効果を除いて、リヤデフ６１は、リヤデフ４７と同等の効果を得る。
【０１２８】
なお、本発明において、差動機構はベベルギヤ式の差動機構に限らず、例えば、プラネタリ−ギヤ式の差動機構、デフケ−スの収容孔に支承されたピニオンギヤを介してサイドギヤを連結した差動機構、ウォ−ムギヤを用いた差動機構などでもよい。
【０１２９】
又、変速機構は、変速ギヤ組に限らず、例えば、変速機能を持ったベルト伝動機構やチェ−ン伝動機構でもよい。
【０１３０】
【発明の効果】
請求項１のデファレンシャル装置は、差動機構の各サイドギヤと車軸とを第１の変速機構を介して連結したことにより、この変速機構を減速機構にし、デフケ−スや差動機構の各ギヤを高速で回転させ、これらの伝達トルクを小さくすることができる。
【０１３１】
伝達トルクを小さくしたことにより、差動機構のギヤのモジュ−ルを小さくすることが可能になると共に、ギヤの個数を減すことが可能になり、その結果、差動機構とデフケ−スなどが大幅に小型で軽量になるから、デファレンシャル装置がそれだけコンパクト化され軽量化される。
【０１３２】
又、デフケ−スが小型になるから、その周辺に配置されるクラッチを大型で容量の大きいものにすることが可能になり、それだけヨ−モ−メント制御機能が向上し、耐久性も向上する。
【０１３３】
又、デフケ−スが小型になるから、径方向の大型化を伴わずに、クラッチをデフケ−スの径方向に配置して、デファレンシャル装置の軸方向寸法を大幅に短縮することができる。
【０１３４】
又、デファレンシャル装置のコンパクト化と軽量化とに伴って、これを収容するケ−シングもコンパクトで軽量になるから、例えば、車軸管やサスンペション用部材などとの干渉が防止されると共に、エンジンの燃費が向上する。
【０１３５】
請求項２の発明は、請求項１の構成と同等の効果を得ると共に、エンジンの駆動力が入力するデフケ−ス側のリングギヤを、第２変速機構のギヤ組に利用したことにより、ギヤの枚数が低減され、軽量になり、低コストになる。
【０１３６】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の構成と同等の効果を得ると共に、両方の車軸側にそれぞれクラッチを配置した構成は、デファレンシャル装置の軸方向の重量バランスがとり易く、振動を防止し易い。
【０１３７】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかと同等の効果を得ると共に、平行軸を一側の車軸と一体に形成したことにより、部品点数が低減され、低コストになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示すスケルトン機構図である。
【図２】本発明の第２実施形態を示すスケルトン機構図である。
【図３】本発明の第３実施形態を示すスケルトン機構図である。
【図４】従来例のスケルトン機構図である。
【符号の説明】
１ フロントデフ（デファレンシャル装置）
３ 入力軸
５ ドライブピニオンギヤ（スパ−ギヤ）
７ リングギヤ（スパ−ギヤ）
９ デフケ−ス
１１ ベベルギヤ式の差動機構
１３ カウンタ−シャフト（平行軸）
１５ 増速ギヤ組（第２の変速機構）
１７、１９ 減速ギヤ組（第１の変速機構）
２１、２３ 多板クラッチ（クラッチ）
２５、２７、５７、５９ 車軸
４７、６１ リヤデフ（デファレンシャル装置）
４９ ドライブピニオンシャフト（入力軸）
５１ ドライブピニオンギヤ（ベベルギヤ）
５３ リングギヤ（ベベルギヤ）
６３ 車軸５９の平行軸部分
６５ 増速ギヤ組（第２の変速機構）
６７ 減速ギヤ組（第２の変速機構）
Claims (4)
- エンジンの駆動力によって回転駆動されるデフケ−スと、デフケ−スの回転を一対のサイドギヤを介して出力する差動機構と、各サイドギヤと車軸側とをそれぞれ連結する減速ギヤ組からなる第１の変速機構と、デフケ−スに対する平行軸とデフケ−スとを連結し前記第１の変速機構と変速比が異なるギヤ組からなる第２の変速機構と、この平行軸上に配置され、平行軸と車軸側との連結を断続するクラッチと、クラッチを断続操作するアクチュエ−タとを備え、前記クラッチは前記デフケースの径方向外側であって、前記第１の変速機構の軸方向内側に配置されていることを特徴とするデファレンシャル装置。
- 請求項１記載の発明であって、前記第２の変速機構のギヤ組が、デフケ−スと平行軸とにそれぞれ固定されたギヤからなるギヤ組であり、エンジンの駆動力が入力するデフケ−ス側のリングギヤを、前記第２の変速機構のギヤ組の一側ギヤに利用したことを特徴とするデファレンシャル装置。
- 請求項１又は請求項２記載の発明であって、クラッチが、平行軸と両車軸側との間にそれぞれ配置されていることを特徴とするデファレンシャル装置。
- エンジンの駆動力によって回転駆動されるデフケ−スと、デフケ−スの回転を一対のサイドギヤを介して出力する差動機構と、各サイドギヤと車軸側とをそれぞれ連結する減速ギヤ組からなる第１の変速機構と、デフケ−スに対する平行軸とデフケ−スとを連結し前記第１の変速機構と変速比が異なるギヤ組からなる第２の変速機構と、この平行軸上に配置され、平行軸と車軸側との連結を断続するクラッチと、クラッチを断続操作するアクチュエ−タとを備え、前記平行軸が、一側の車軸と一体に形成されていると共に、デフケ−スとこの平行軸部分とが第１の変速機構に対してそれぞれ増速機能と減速機能を持った増速ギヤ組と減速ギヤ組とからなる第２の変速機構とクラッチとで連結されていることを特徴とするデファレンシャル装置。
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