KR100935511B1

KR100935511B1 - 좌우 구동력 배분 장치

Info

Publication number: KR100935511B1
Application number: KR1020080012964A
Authority: KR
Inventors: 타쿠야 야마무라; 유이치 우시로다; 카오루 사와세
Original assignee: 미쯔비시 지도샤 고교 가부시끼가이샤
Priority date: 2007-05-31
Filing date: 2008-02-13
Publication date: 2010-01-06
Also published as: US7628721B2; RU2008110637A; CN101315122A; JP2008298191A; EP1997665A1; US20080296081A1; EP1997665B1; CN101315122B; JP4313828B2; KR20080105974A; RU2381916C2

Abstract

본 발명의 목적은 간이한 구성으로, 운전 상태에 따른 구동력 배분을 보다 적정하게 행할 수 있는 좌우 구동력 배분 장치를 제공하기 위한 것으로서, 상기 목적을 달성하기 위한 해결 수단에 있어서, 좌우 구동력 배분 장치(28)를, 본체 케이스(30) 내에, 프로펠러 샤프트(18)의 일단측을 이루는 입력부(32), 해당 입력부(32)와 접속되고 좌후륜 회전축(24) 및 우후륜 회전축(26)상에 배설된 차동 기구부(34), 우후륜 회전축상에 배설된 좌우 구동력 조정 기구부(36), 및 좌후륜 회전축상에 배설된 차동 제한 기구부(38)를 수납한 구성으로 한다.

좌우 구동력 배분 장치

Description

좌우 구동력 배분 장치{DRIVING FORCE DISTRIBUTOR BETWEEN RIGHT-LEFT WHEEL FOR VEHICLES}

본 발명은, 좌우 구동력 배분 장치에 관한 것으로, 상세하게는 엔진 등의 구동력원으로부터의 구동력을 차량의 운전 상태에 따라 좌우륜에 적정하게 배분하는 기술에 관한 것이다.

근래, 차량의 선회(旋回)주행시 등에 좌우륜 사이에서 구동력 차(差)를 발생시킴으로써 차량에 작용하는 요 모멘트를 제어하고, 해당 차량의 선회 성능을 향상시키는 장치가 개발되어 있다.

이와 같은 장치로서 구체적으로는, 엔진의 구동력이 전달되는 입력부로부터, 좌우륜의 회전차(回轉差)를 허용하면서 해당 좌우륜의 회전축에 구동력을 전달하는 차동 기구를 통하여, 또한 해당 좌우륜의 회전축의 한쪽의 구동력을 다른쪽의 구동력에 이동시킴으로써 좌우륜의 구동력을 배분하는 구동력 전달 제어 기구를 갖는 좌우 구동력 조정 장치가 개시되어 있다(특허 문헌 1 참조).

특허 문헌 1 : 일본국 특허 제2738225호 공보

그러나, 상기 특허 문헌 1에 개시된 기술에서는, 좌우륜의 어느 하나에 구동력을 이동시킴으로써 좌우륜 사이에 구동력차를 발생시키는 것이고, 해당 구동력차를 제한할 수는 없다.

따라서, 차량 직진시에 있어서의 좌우 구동륜의 슬립을 억제할 수 없다는 문제가 있다.

예를 들면, 상기 특허 문헌 1의 기술에 의해 차량 직진시에 있어서의 좌우 구동륜의 슬립을 억제하려고 하면, 좌우륜의 어느 하나에 구동력이 이동하여 버려 차량이 선회하여 버린다는 문제가 생긴다.

본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 간이한 구성으로, 운전 상태에 따른 구동력 배분을 보다 적정하게 행할 수 있는 좌우 구동력 배분 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 청구항 제 1항의 좌우 구동력 배분 장치에서는, 차량의 구동원으로부터의 구동력을 해당 차량의 운전 상태에 따라 좌우륜 회전축에 배분하는 좌우 구동력 배분 장치로서, 상기 구동원으로부터의 구동력을, 차량의 좌우륜 회전축의 회전차를 허용하면서, 해당 좌우륜 회전축에 전달 가능한 차동 수단과, 상기 좌우륜 회전축에 전달되는 구동력의 해당 전달 상태를 제어하여 해당 좌우륜 회전축에의 구동력 배분을 조정 가능한 좌우 구동력 조정 수단과, 상기 차 동 수단에 제한 토오크를 작용시켜서 상기 좌우륜 회전축의 회전차를 제한 가능한 차동 제한 수단을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 제 2항의 좌우 구동력 배분 장치에서는, 청구항 제 1항에 있어서, 상기 차동 수단, 상기 좌우 구동력 조정 수단, 상기 차동 제한 수단을 수납하고, 해당 차동 수단 및 해당 차동 제한 수단을 수납하는 일영역측과 해당 좌우 구동력 조정 수단을 수납하는 타영역측을 액밀(liquid-tight; 液密)하게 구획하는 벽부(壁部)를 가지며, 해당 일영역 내 및 해당 타영역 내에 각각 다른 오일이 저장된 본체 케이스를 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 제 3항의 좌우 구동력 배분 장치에서는, 청구항 제 2항에 있어서, 상기 본체 케이스는, 상기 차동 수단에 대해 상기 좌우륜 회전의 축선 방향의 일측에 상기 구동력 조정 수단을 수납하고 타측에 상기 차동 제한 수단을 수납함과 함께, 해당 차동 수단측과 해당 차동 제한 수단측을 구획하는 격벽부(隔壁部)를 갖고 있고, 해당 격벽부에는, 해당 격벽부의 일측면으로부터 상기 좌우륜 회전축의 축선 방향이며 축경(軸徑) 방향으로 늘어난 리브부가 복수 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 제 4항의 좌우 구동력 배분 장치에서는, 청구항 제 3항에 있어서, 상기 차동 제한 수단은, 걸어 맞춤으로써(계합) 상기 차동 수단에 제한 토오크를 작용시키는 마찰 클러치부를 갖고 있고, 해당 마찰 클러치부는, 가압 수단에 의해 상기 좌우륜 회전축의 축선 방향의 타측으로부터 일측을 향하여 가압됨으로써 걸어 맞추는(계합) 것이고, 해당 마찰 클러치부의 일측면은 상기 격벽부의 타측면과 맞 닿아 있는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 수단을 이용하는 본 발명의 청구항 제 1항의 좌우 구동력 배분 장치에 의하면, 차동 수단, 좌우 구동력 조정 수단에 더하여 차동 제한 수단을 마련하고, 해당 차동 제한 수단에 의해 차동 수단에 따라 허용되는 좌우륜의 회전차를 제한함으로써, 직진 주행시에 있어서의 해당 좌우륜의 슬립을 억제시킬 수 있다.

이로써, 차량 직진 주행시에 있어서의 주행 안정성을 향상시킬 수 있고, 보다 적정하게 운전 상태에 따른 구동력 배분을 행할 수 있다.

청구항 제 2항의 좌우 구동력 배분 장치에 의하면, 본체 케이스 내에 차동 수단, 좌우 구동력 조정 수단, 및 차동 제한 수단을 수납하고, 해당 차동 수단 및 상기 차동 제한 수단이 수납된 일영역측과, 상기 구동력 조정 수단이 수납된 타영역측을 벽부에 의해 액밀(liquid-tight)하게 구획함과 함께, 해당 일영역 내 및 해당 타영역 내에 각각 다른 오일을 저장한 구성으로 함으로써, 본체 케이스 내에 각 수단이 수납되고, 또한 차동 수단과 차동 제한 수단의 오일을 동일하게 한 컴팩트하고 간단한 구성으로 할 수 있다.

예를 들면 해당 좌우 구동력 배분 장치에 있어서 클러치 또는 브레이크 등의 마찰재를 슬립 상태로 이용하는데 대해, 차동 제한 수단에서는 클러치 또는 브레이크 등의 마찰재를 슬립이 작은 상태 또는 완전히 직결시켜서 이용하는 경우라도, 본 발명의 구성에서는 각각의 수법에 적합한 오일 및 마찰재를 용이하게 나누어 사용할 수가 있어서, 해당 좌우 구동력 조정 수단 밍 차동 제한 수단을 최적으로 동 작시킬 수 있다.

이들로 부터, 해당 죄우 구동력 배분 장치에서의 구조 및 레이아웃의 복잡화나 비용 증가 등을 억제시킬 수 있다.

청구항 제 3항의 좌우 구동력 배분 장치에 의하면, 상기 본체 케이스에 있어서, 차동 수단의 일측에 좌우 구동력 조정 수단을, 타측에 차동 제한 수단을 수납하고, 해당 차동 수단측과 차동 제한 수단측을 격벽부에 의해 구획하여, 해당 격벽부의 일측면으로부터 좌우륜 회전축의 축선 방향이며 축경 방향으로 늘어난 리브부를 복수 형성한다.

이와 같이, 차동 수단에 대해, 좌우 구동력 조정 수단의 역측(逆側)에 차동 제한 수단을 배설함으로써, 해당 차동 제한 수단의 스페이스를 충분히 확보할 수 있다.

또한, 차동 제한 수단과 차동 수단 사이를 구획하는 격벽부에 리브부를 형성함으로써, 차동 제한 수단이나 본체 케이스 자체를 충분히 지지할 수 있다.

또한, 리브부는 좌우륜 회전축의 축선 방향이며 축경 방향, 즉 좌우륜 회전축에 대해 방사형상으로 늘어나 있기 때문에 해당 좌우륜 회전축 주위의 회전에 수반하는 오일의 교반을 억제하고, 또한 해당 리브부에 의한 방열에 의해, 오일이나 본체 케이스의 온도가 과잉으로 상승하는 것을 억제할 수 있다.

이로써, 차동 수단이나 차동 제한 수단의 동작을 양호하게 유지할 수 있다.

청구항 제 4항의 좌우 구동력 배분 장치에 의하면, 차동 제어 수단은 가압 수단에 가압됨으로써 계합하고 차동 수단에 제한 토오크를 작용시키는 마찰 클러치 부를 갖고 있고, 해당 마찰 클러치부의 일측면이 상기 격벽부의 타측면과 맞닿아 있기 때문에, 해당 마찰 클러치부 계합 상태시에 있어서의 가압력을 격벽부에 분산시킬 수 있다.

해당 격벽부에는 리브부가 형성되어 있기 때문에 해당 가압력을 충분히 허용할 수 있다. 이로써, 탄성 변형이 억제되고, 차동 제한의 응답성이 향상하고, 또한, 차동 제한 수단의 내구성을 양호하게 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면에 의거하여 설명한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 도 1에는 본 발명에 관한 좌우 구동력 배분 장치를 구비한 차량의 전체 구성도, 도 2에는 본 발명에 관한 좌우 구동력 배분 장치의 단면도, 도 3에는 본 발명에 관한 좌우 구동력 배분 장치를 모식적으로 도시한 구성도, 도 4에는 좌격벽부의 사시도가 각각 도시되어 있다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 차량(1)은, 차체 앞 부분에 탑재된 구동원으로서의 엔진(2), 해당 엔진(2)의 일측에 연결된 트랜스미션(4), 해당 트랜스미션(4)과 연결되고 전륜측 및 후륜측에 구동력을 분배하는 센터 데프(6), 해당 센터 데프(6)에 의해 전륜측에 분배된 구동력을 좌전륜(8) 및 우전륜(10)의 각각의 회전축(12, 14)에 분배하는 프런트 데프(16), 센터 데프(6)에 의해 후륜측에 분배된 구동력을 후륜측에 전달하는 프로펠러 샤프트(18), 및 해당 프로펠러 샤프트(18)의 일단과 접속되고 좌후륜(20) 및 우후륜(22)의 각각의 회전축(24, 26)(좌우륜 회전축)에 차량(1)의 운전 상태에 따라 구동력을 배분하는 좌우 구동력 배분 장치(28) 로 구성된 사륜 구동차이다.

상기 엔진(2), 트랜스미션(4), 센터 데프(6), 프런트 데프(16)는 공지의 것이고, 이하, 본 발명에 관한 좌우 구동력 배분 장치(28)에 관해 상세하게 설명한다.

해당 좌우 구동력 배분 장치(28)는, 본체 케이스(30) 내에, 상기 프로펠러 샤프트(18)의 일단측을 이루는 입력부(32), 해당 입력부(32)와 접속되고 좌후륜 회전축(24) 및 우후륜 회전축(26)상에 배설된 차동 기구부(34)(차동 수단), 우후륜 회전축(26)상에 배설된 좌우 구동력 조정 기구부(36)(좌우 구동력 조정 수단), 및 좌후륜 회전축(24)상에 배설된 차동 제한 기구부(38)(차동 제한 수단)가 수납되어 구성되어 있다.

본체 케이스(30)는, 입력부(32)를 수납하는 입력 케이스부(40), 해당 입력 케이스부(40)와 연결되어 있음과 함께 차동 기구부(34)와 좌우 구동력 조정 기구부(36)를 구획하는 중앙 벽부(42), 우격벽부(44)를 개장시키면서 중앙 벽부(42)와 함께 좌우 구동력 조정 기구부(36)를 수납하는 우측 벽부(46), 중앙 벽부(42)와 함께 차동 기구부(34)를 수납하고 또한 차동 기구부(34)와 차동 제한부(38)를 구획하는 좌격벽부(48), 해당 좌격벽부(48)와 함께 차동 제한 기구부(38)를 수납하는 좌측 벽부(50)로 구성되어 있다.

우측 벽부(46), 좌격벽부(48), 좌측 벽부(50)는, 각각 중앙 벽부(42)측에 개구하고 또한 좌우륜(20, 22)의 회전축(24, 26) 등이 관통 가능한 구멍을 갖는 개략 주발(椀) 형상을 하고 있다.

또한, 중앙 벽부(42) 및 우격벽부(44)에도 중심 부분에 상기 회전축(24, 26) 등이 관통 가능한 구멍이 형성되어 있다. 그리고, 이들 각 벽부(42, 44, 46, 48, 50)의 각 구멍 부분에서, 좌후륜 회전축(24)이나 우후륜 회전축(26) 등의 각 축 부재가 베어링 등을 통하여 회전 자유롭게 축지(軸支)되어 있다.

특히 중앙 벽부(42)는, 구멍 부분에 오일 실(seal) 부재(42a, 42b)가 배설되어 있고, 차동 기구부(34)측과 좌우 구동력 조정 기구부(36)측을 액밀(液密)하게 구획하는 것이다.

그리고, 해당 본체 케이스(30) 내에서, 액밀하게 구획된 차동 기구부(34)측, 즉 입력부(32), 차동 기구부(34), 차동 제한 기구부(38)가 수납되어 있는 일영역 내와, 좌우 구동력 조정 기구부(36)측의 타영역 내에는, 각각 다른 종류의 오일이 저장되어 있다.

또한, 좌격벽부(48)에서는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 내주면에 좌우 후륜(22, 26)의 회전축(24, 26)의 축선(軸線) 방향(이하 단지 회전축 방향이라고 한다) 또한 축경(軸徑) 방향, 즉 해당 회전축(24, 26)에 대해 방사형상으로 판형상의 리브부(48a)가 복수 형성되어 있다. 또한, 해당 리브부(48a)는 차동 기구부(34)와는 소정의 간격을 갖고 있고, 해당 차동 기구부(34)와 직접 간섭하지 않도록 위치하고 있다.

이하, 해당 본체 케이스(30) 내에 수납되어 있는 각 부분의 구체적인 구성에 관해 설명한다.

입력부(32)에는, 선단에 드라이브 기어(32a)가 마련되어 있고, 해당 드라이 브 기어(32a)가 차동 기구부(34)의 크라운 기어(52)와 맞물려 있다.

차동 기구부(34)에서는, 크라운 기어(52)의 좌측면에 개략 통형상의 데프 케이스(54)가 연결되어 있다.

그리고, 해당 데프 케이스(54)는 이른바 더블 피니언식의 유성치차 기구를 갖고 있다. 상세하게는, 데프 케이스(54) 내주(內周)에 링 기어(54a)가 형성되어 있음과 함께, 우후륜 회전축(26)의 일단부에 선 기어(56)가 스플라인 감합(嵌合)되어 있고, 해당 링 기어(54a) 및 선 기어(56) 사이에 한쪽이 링 기어(54a)와 다른쪽이 선 기어(56)와 맞물린 한 쌍의 플래너터리 피니언(58a, 58b)이 배설되어 있다. 또한, 도 2, 3에는 플래너터리 피니언(58a, 58b)이 각각 하나씩 도시되어 있지만, 해당 한 쌍의 플래너터리 피니언(58a, 58b)은 링 기어(54a)와 선 기어(56) 사이에, 전부 3조(組) 배설되어 있다.

그리고, 각 플래너터리 피니언(58a, 58b)의 회전축의 좌단부는, 좌후륜 회전축(24)의 일단부에 스플라인 감합된 좌측 플래너터리 캐리어(60a)에 축지되어 있다. 한편, 각 플래너터리 피니언(58a, 58b)의 회전축의 우단부는, 우후륜 회전축(26)에 회전 자유롭게 외감(外嵌)된 입력 중간축(62)의 좌단부와 스플라인 감합된 우측 플래너터리 캐리어(60b)에 축지되어 있다.

즉, 해당 차동 기구부(34)에서는, 엔진(2)으로부터의 회전 구동력이 프로펠러 샤프트(18)를 통하여 입력부(32)로부터 크라운 기어(52)에 전달되고, 해당 크라운 기어(52)와 함께 데프 케이스(54)가 회전한다. 그리고, 해당 데프 케이스(54) 내주의 링 기어(54a)가 회전함으로써, 플래너터리 피니언(58a, 58b)이 자전하면서 선 기어(56)의 주위를 공전하고 좌측 플래너터리 캐리어(60a)를 통하여 좌후륜 회전축(24)에, 우측 플래너터리 캐리어(60b)를 통하여 좌우 구동력 조정 기구부(36)의 입력 중간축(62)에, 및 선 기어(56)를 통하여 우 후륜 회전축(26)에 각각 회전 구동력이 전달된다.

좌우 구동력 조정 기구부(36)에는, 우후륜 회전축(26)의 외주에 회전 자유롭게 외감되고 상기 우측 플래너터리 캐리어(60b)와 동기(同期) 회전하는 입력 중간축(62), 해당 입력 중간축(62)의 우측에 배설되고 마찬가지로 우후륜 회전축(26)의 외주에 회전 자유롭게 외감된 증속(增速) 중간축(64), 해당 증속 중간축(64)의 외주에 회전 자유롭게 외감된 감속(減速) 중간축(66)이 배설되어 있다.

그리고, 해당 입력 중간축(62)의 우단부, 증속 중간축(64)의 좌단부, 및 감속 중간축(66)의 좌단부에는 각각 입력 카운터 기어부(62a), 증속 카운터 기어부(64a), 감속 카운터 기어부(66a)가 형성되어 있다. 이들 각 카운터 기어부(62a, 64a, 66a)는 회전축 방향으로 나열하여 있고, 각각의 치수(齒數)는, 입력 카운터 기어부(62a)에 대해 증속 카운터 기어부(64a)는 적게, 감속 카운터 기어부(66a)는 많게 설정되어 있다.

또한, 상기 각 카운터 기어부(62a, 64a, 66a)의 외주측에는 증감속 기어(68)가 배설되어 있다. 또한, 도 2, 3에는 하나의 증감속 기어(68)만이 도시되어 있지만, 해당 증감속 기어(68)는, 해당 각 카운터 기어부(62a, 64a, 66a)의 외주측에 전부 3조 배설되어 있다.

해당 증감속 기어(68)는 중심축(70)이 본체 케이스(30)의 단부가 중앙 벽 부(42) 및 우격벽부(44)에 지지되어 있다. 그리고, 해당 중심축(70)의 외주에 상기 입력 카운터 기어부(62a)와 맞물리는 입력 기어부(72), 상기 증속 카운터 기어부(64a)와 맞물리는 증속 기어부(74), 및 상기 감속 카운터 기어부(66a)와 맞물리는 감속 기어부(76)가, 일체를 이루어 회전 자유롭게 형성되어 있다. 이들 각 기어부(72, 74, 76)의 치수는, 입력 기어부(72)에 대해, 증속 기어부(74)는 많게, 감속 기어부(76)는 적게 설정되어 있다.

즉, 상기 입력 중간축(62)에 전달된 회전 구동력은, 입력 카운터 기어부(62a)로부터 입력 기어부(72)를 통하여 증감속 기어(68)에 전달된다. 그리고, 해당 증감속 기어(68)의 증속 기어부(74)로부터 증속 카운터 기어부(64a)를 통하여 전달되는 증속 중간축(64)의 회전 속도는 상기 치수의 관계, 즉 기어비(比)의 관계로부터 입력 중간축(62)의 회전 속도보다도 증속되고, 한편, 감속 기어부(76)로부터 감속 카운터 기어부(66a)를 통하여 전달되는 감속 중간축(66)의 회전 속도는 입력 중간축(62)보다 감속되어 전달된다.

또한, 증속 중간축(64) 및 감속 중간축(66)의 우측 단부에는 다판식의 마찰 클러치인 증속 클러치부(78) 및 감속 클러치부(80)가 형성되어 있다.

상세하게는, 증속 중간축(64)의 우측 단부에 증속측 디스크 지지 부재(82)가 스플라인 감합되어 있고, 해당 증속측 디스크 지지 부재(82)의 외주에는 복수의 증속측 이너 디스크(84)가 서로 소정의 간격을 갖으면서 스플라인 감합되어 있다. 한편, 감속 중간축(66)의 우단부에는, 상기 증속측 디스크 지지 부재(82)의 좌측에 위치하여, 감속측 디스크 지지 부재(86)가 스플라인 감합되어 있고, 해당 감속측 디스크 지지 부재(86)의 외주에는 복수의 감속측 이너 디스크(88)가 서로 소정의 간격을 갖으면서 스플라인 감합되어 있다.

그리고, 각 증속측 이너 디스크(84) 사이 및 각 감속측 이너 디스크(88) 사이에는, 각각 아우터 디스크(90)가 배설되어 있다.

또한, 이들 각 디스크(84, 88, 90) 및 각 디스크 지지 부재(82, 86)를 덮도록 통 형상의 클러치 하우징(92)이 마련되어 있고, 상기 아우터 디스크(90)의 외주는 해당 클러치 하우징(92)의 내주와 스플라인 감합되어 있다.

해당 클러치 하우징(92)에는, 증속측의 각 디스크(84, 90) 및 감속측의 각 디스크(88, 90) 사이를 구획하는 구획판(92a)이 형성되어 있다. 또한, 해당 클러치 하우징(92)의 좌우 양측면에는 각각 복수의 관통구멍(92b, 92c)이 둘레 방향으로 나열하여 천공(穿孔)되어 있고, 해당 관통구멍(92b, 92c)에는 각각 축방향으로 활주 가능한 피스톤(94a, 96a)이 삽입(嵌揷)되어 있다.

해당 피스톤(94a, 96a)은 클러치 하우징(92)의 좌우 양측에 위치하고 본체 케이스(30)의 우측 벽부(46) 및 우격벽부(44)에 각각 마련된 유압 피스톤 기구(94, 96)의 일부이다. 해당 유압 피스톤 기구(94, 96)는 차량(1)에 탑재된 도시하지 않은 ECU에 의해 작동이 제어되는 전자 제어 유압 발생 장치의 일부이다.

또한, 클러치 하우징(92)은 우측 단부가 우후륜 회전축(26)과 스플라인 끼워 맞추어져(嵌合) 있다.

즉, 증속 클러치부(78)는 해당 클러치 하우징(92), 우측 벽부(46)에 마련된 유압 피스톤 기구(94), 증속측 디스크 지지 부재(82), 증속측의 이너 디스크(84) 및 아우터 디스크(90)로 구성되고, 감속 클러치부(80)는 클러치 하우징(92), 우격벽부(44)에 마련된 유압 유닛(96), 감속측 디스크 지지 부재(86), 감속측의 이너 디스크(88) 및 아우터 디스크(90)로 구성되어 있다.

그리고, 예를 들면 증속측의 피스톤(94a)에 의해 증속측의 각 디스크(84, 90)가 가압됨으로써 증속 중간축(64) 및 우후륜 회전축(26) 사이에서 구동력의 전달이 행하여지고, 감속측의 피스톤(96a)에 의해 감속측의 각 디스크(88, 90)군(群)이 가압됨으로써 감속 중간축(66) 및 우후륜 회전축(26) 사이에서 구동력의 전달이 행하여진다. 또한, 해당 증속 클러치부(78) 및 감속 클러치부(80)에 마련되어 있는 각 디스크(84, 88, 90)는, 기본적으로 슬립 상태, 즉 반(半)클러치 상태로 사용되는 것이다.

한편, 차동 제한 기구부(38)는, 다판식의 마찰 클러치로 이루어지는 이른바 차동 제한용 클러치이다.

상세하게는, 상기 차동 기구부(34)의 데프 케이스(54)의 좌측 단부에 차동 제한용 클러치 디스크 지지 부재(100)가 스플라인 끼워 맞추어져(嵌合) 있고, 해당 차동 제한용 클러치 디스크 지지 부재(100)의 외주에 복수의 차동 제한용 클러치 이너 디스크(102)가 서로 소정의 간격을 갖으면서 스플라인 끼워 맞추어져(嵌合) 있다.

그리고, 각 차동 제한용 클러치 이너 디스크(102) 사이에는 차동 제한용 클러치 아우터 디스크(104)가 배설되어 있다.

또한, 이들 각 디스크(102, 104)를 덮도록 통형상의 차동 제한용 클러치 하 우징(106)이 마련되어 있고, 상기 차동 제한용 클러치 아우터 디스크(104)는 해당 차동 제한용 클러치 하우징(106)의 내주와 스플라인 끼워 맞추어져(嵌合) 있다.

해당 차동 제한용 클러치 하우징(106)은, 우측면이 스러스트 베어링(108)을 통하여 본체 케이스(30)의 좌격벽부(48)와 회전 자유롭게 맞닿아 있다.

또한, 차동 제한용 클러치 하우징(106)은, 클러치 케이스(106a)와 클러치 플랜지(106b)의 2 부품으로 구성되고, 클러치 케이스(106a)와 클러치 플랜지(106b)는 스플라인 끼워 맞춤(嵌合)을 하고 있다. 따라서, 마찰 클러치 디스크를 차동 제한용 클러치 하우징(106) 내에 조립하는 것이 가능하게 되어 있다.

한편, 해당 차동 제한용 클러치 하우징(106)의 좌측면에는 둘레 방향으로 나열하여 복수의 관통구멍(106c)이 천공되어 있고, 해당 관통구멍(106c)에는 각각 축방향으로 활주 가능한 피스톤(110a)이 삽입(嵌揷)되어 있다.

해당 피스톤(110a)은 차동 제한용 클러치 하우징(106)의 좌측에 위치하고 본체 케이스(30)의 좌측 벽부(50)에 마련된 차동 제한용 클러치 유압 피스톤 기구(110)의 일부이다. 해당 차동 제한용 클러치 유압 피스톤 기구(110)도 상기 증속 클러치(78) 및 감속 클러치(80)의 유압 피스톤 기구(94, 96)와 마찬가지로 차량(1)의 ECU에 의해 작동이 제어되는 전자 제어 유압 발생 장치의 일부이다.

그리고, 차동 제한용 클러치 하우징(106)의 좌측 단부는 좌후륜 회전축(24)과 스플라인 끼워 맞추어져(嵌合) 있다.

이와 같이, 해당 차동 제한 기구부(38)는 차동 제한용 클러치 디스크 지지 부재(100), 차동 제한용 클러치 하우징(106), 차동 제한용 클러치 유압 피스톤 기 구(110), 차동 제한용 클러치 이너 디스크(102) 및 차동 제한용 클러치 아우터 디스크(104)로 구성되어 있다.

그리고, 예를 들면 피스톤(110a)에 의해 각 디스크(102, 104)가 가압되어 결합(계합)됨으로써, 데프 케이스(54)로부터 전달되는 회전이 차동 제한용 클러치 하우징(106)을 통하여 그대로 좌후륜 구동축(24)에 전달되게 된다. 또한, 해당 차동 제한용 클러치 이너 디스크(102) 및 차동 제한용 클러치 아우터 디스크(104)는 완전하게 결합(계합)(직결)시키는 것이 가능한, 예를 들면 스틸 디스크를 사용한다.

이하, 이와 같이 구성된 본 발명에 관한 좌우 구동력 배분 장치의 작용에 관해 설명한다.

해당 좌우 구동력 배분 장치(28)에서는, 엔진(2)으로부터의 회전 구동력이 입력부(32)의 드라이브 기어(32a)로부터 차동 기구부(34)의 크라운 기어(52)에 전달된다.

그리고, 해당 차동 기구부(34)에서는, 데프 케이스(54)가 회전함으로써 링 기어(54a)를 통하여 플래너터리 피니언(58a, 58b)이 자전 및 공전하고, 좌측 플래너터리 캐리어(60a)를 통하여 좌후륜 회전축(24)에, 선 기어(56)를 통하여 우후륜 회전축(26)에 회전 구동력이 전달된다.

이러한 차동 기구부(34)의 동작에 의해, 회전축(24, 26)의 회전 속도차는 플래너터리 피니언(58a, 58b)의 거동으로 허용되고, 입력되는 회전 구동력은 좌우륜(20, 22)의 회전축(24, 26)에 균등하게 전달된다.

또한, 우측 플래너터리 캐리어(60b)의 회전은 입력 중간축(62)을 통하여 좌 우 구동력 조정 기구부(36)에 전달된다.

해당 좌우 구동력 조정 기구부(36)에서는, 입력 중간축(62)으로부터 입력되는 회전 속도가 증감속 기어(68)를 통함으로써, 증속 중간축(64)에는 증속되고, 감속 중간축(66)에는 감속되어 전달된다.

한편, 상기 차동 기구부(34)의 선 기어(56)를 통하여 우후륜 회전축(26)이 회전함으로써 좌우 구동력 조정 기구부(36)의 클러치 하우징(92)도 회전한다.

그리고, ECU의 제어에 따라 증속측 및 감속측의 어느 하나의 유압 피스톤 기구(94, 96)의 피스톤(94a, 96a)이 대응하는 각 디스크(84, 88, 90)를 가압함으로써, 증속 클러치부(78) 또는 감속 클러치부(80)에서 증속 중간축(64) 또는 감속 중간축(66)과 우후륜 회전축(26) 사이의 구동력의 전달이 행하여진다.

구체적으로는, 증속 클러치부(78)에서는, 증속 중간축(64)측의 증속 이너 디스크(84)의 회전 속도의 쪽이 우후륜 회전축(26)측의 아우터 디스크(90)의 회전 속도보다도 빠르기 때문에, 이 상태에서 해당 각 디스크(84, 90)가 결합(계합)되어 가면, 회전 속도가 빠른 측으로부터 느린 측으로 구동력이 전달된다는 원리에 의해, 증속 중간축(64)측의 회전 구동력이 우후륜 회전축(26)측으로 이동한다. 이로써, 우후륜 회전축(26)의 구동력은 증가하고, 한편, 증속 중간축(64)으로부터 증감속 기어(68), 입력 중간축(62), 차동 기구부(34)를 통하여 전달되는 좌후륜 회전축(24)의 회전 구동력은 감소한다.

또한, 감속 클러치부(80)를 계합시킨 경우에는, 역으로 우후륜 회전축(26)의 회전 구동력이 감소하고, 좌후륜 회전축(24)의 회전 구동력이 증가한다.

또한, 상기 증속 클러치부(78) 및 감속 클러치부(80)가 각각 비결합(계합) 상태일 때는, 차동 기구부(34)의 작용만으로 좌우륜(20, 22)의 회전축(24, 26)에 회전 구동력은 전달된다.

한편, 차동 기구부(34)의 데프 케이스(54)의 회전 구동력은 차동 제한 기구부(38)의 차동 제한용 클러치 디스크 지지 부재(100)를 통하여 차동 제한용 클러치 이너 디스크(102)에 전달된다.

그리고, ECU의 제어에 따라 차동 제한용 클러치 유압 피스톤 기구(110)의 피스톤(110a)이 각 차동 제한용 클러치의 마찰 클러치(102, 104)를 가압하고 해당 각 차동 제한용 클러치의 마찰 클러치(102, 104)를 계합시킴으로써, 차동 기구부(34)에서 허용되어 있던 데프 케이스(54) 및 좌후륜 회전축(24)의 차동이 제한된다.

즉, 입력부(32)로부터의 회전 구동력이 직접 좌후륜 회전축(24)에 전달된다.

또한, 차동 기구부(34)에서는, 데프 케이스(54), 좌후륜 회전축(24)과 연결되어 있는 좌측 플래너터리 캐리어(60a), 즉 플래너터리 기어(58a, 58b), 선 기어(56)와의 차동이 제한되기 때문에, 선 기어(56)를 통하는 우후륜 회전축(26)의 차동도 제한되고, 즉 좌우 후륜(20, 22)의 회전축(24, 26)의 차동이 제한된다.

이상과 같은 작용에 의거하여, ECU는 차량(1)의 운전 상태에 따라, 좌우 구동력 조정 기구부(36)의 증속 클러치부(78) 및 감속 클러치부(80), 및 차동 제한부(38)의 차동 제한용 클러치를 제어하여, 좌우 후륜(20, 22)에 적정한 구동력을 배분한다.

예를 들면, 차량(1)의 선회 주행시에는, 상기 좌우 구동력 조정 기구에 의해 좌우 후륜(20, 22)에 해당 선회에 적합한 구동력차를 발생시켜서 선회 성능 및 트랙션 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 차량(1)의 직선 주행시에는, 상기 차동 제한 기구에 의해 좌우 후륜(20, 22)의 슬립을 억제하고 트랙션 성능을 향상시킬 수 있다.

이와 같이, 선회 주행시에 더하여, 직진 주행시에 있어서의 주행 안정성도 향상시킬 수 있고, 보다 적정하게 운전 상태에 따른 구동력 배분을 행할 수 있다.

또한, 해당 좌우 구동력 배분 장치(28)는, 본체 케이스(30) 내에 각 부분(32, 34, 36, 38)이 수납되어 있고, 입력부(32), 차동 기구부(34), 및 차동 제한 기구부(38)의 오일을 동일하게 하고 있기 때문에, 해당 좌우 구동력 배분 장치(28)를 컴팩트하고 간단한 구성으로 할 수 있고, 해당 구조 및 레이아웃의 복잡화나 비용 증가 등을 억제할 수 있다.

또한, 차동 제한 기구부(38)는 차동 기구부(34)의 좌측, 즉 좌우 구동력 조정 기구부(36)와는 역측에 배설되어 있음으로서, 차동 제한 기구부(38)의 스페이스를 충분히 확보할 수 있다.

그리고, 차동 기구부(34)와 차동 제한부(38)를 구획하는 해당 좌격벽부(48)에 리브부(48a)가 형성되어 있음으로서, 차동 제한 기구부(38)나 본체 케이스(30) 자체를 충분히 지지할 수 있다. 또한, 해당 리브부(48a)는 회전축 방향에 대해 방사형상으로 형성되어 있기 때문에 차동 기구부(34)의 데프 케이스(54)의 회전 등에 의한 오일의 교반을 억제하고, 또한 해당 리브부(48a)에 의한 방열에 의해, 오일이나 본체 케이스(30)의 온도가 과잉으로 상승하는 것을 억제할 수 있고, 차동 기구 부(34)나 차동 제한 기구(38) 등의 동작을 양호하게 유지할 수 있다.

또한, 차동 제한 기구부(38)의 차동 제한용 클러치 하우징(106)의 우측면은, 해당 리브부(48a)를 갖는 좌격벽부(48)와 스러스트 베어링(108)을 통하여 맞닿아 있기 때문에, 해당 차동 제한 기구부(38)의 피스톤(110a)에 의해 각 디스크(102, 104)가 가압된 때, 해당 가압력을 좌격벽부(48)에 분산시킬 수 있고, 해당 차동 제한 기구부(38)의 탄성 변형이 억제되고, 차동 제한의 응답성이 향상하고, 또한, 내구성을 양호하게 향상시킬 수 있다.

이러하기 때문에, 본 발명에 관한 좌우 구동력 배분 장치에서는, 간이한 구성으로, 운전 상태에 따른 구동력 배분을 보다 적정하게 행할 수 있다.

이상으로 본 발명에 관한 좌우 구동력 배분 장치의 실시 형태에 관한 설명을 마치지만, 실시 형태는 상기 실시 형태로 한정되는 것이 아니다.

예를 들면, 상기 실시 형태의 변형례로서, 도 5 밍 도 9와 같은 구성의 자우 구동력 배분 장치로 하여도 상관없다

상세하게는, 도 5에 도시하는 제 1 변형례에서의 좌우 구동력 배분 장치(200)는, 상기 실시 형태의 차동 기구부(34)에 마련된 유성치차 기구를 갖는 데프 케이스(54) 대신에, 차동 기구부(202)에 이른바 베벨 기어를 갖는 데프 케이스(204)를 마련한 구성을 하고 있다.

도 6에 도시하는 제 2 변형례에서의 좌우 구동력 배분 장치(300)는 상기 실시 형태의 좌우 구동력 조정부(36)를 좌우에 할당하고, 차동 기구부(302)의 우측에, 좌후륜으로부터 우후륜으로 구동력을 배분하는 우구동력 조정부(304)를 배설하고, 차동 제한부(306)의 좌측에, 우후륜으로부터 좌후ㅡ륜으로 구동력을 배분하는 좌구동력 조정부(308)를 배설한 구성을 하고 있다.

도 7에 도시하는 제 3 병형례에서의 좌우 구동력 배분 장치(400)는, 상기 실시 형태의 좌우 구동력 조정부(36)에 마련되고 3개의 기어부로 이루어지는 증감속 기어(68) 대신에, 좌우 구동력 조정부(402)에 2개의 기어부를 갖는 증속 기어(404)를 마련한 구성을 하고 있다.

도 8에 도시하는 제 4 병형례에서의 좌우 구동력 배분 장치(500)는, 상기 실시 형태의 좌우 구동력 조정부(36)에 마련되어 있는 증속 클러치부(78) 및 감속 클러치부(80) 대신에, 좌우 구동력 조정부(502)에, 좌축으로부터 우축으로 구동력을 이동하는 브레이크(504) 및 우축으로부터 좌축으로 구동력을 이동하는 브레이크(506)를 마련한 구성을 하고 있다.

도 9에 도시하는 제 5 병형례에서의 좌우 구동력 배분 장치(600)는, 상기 제 2 변형례와 같이 구동력 조정부를 우구동력 조정부(602) 및 좌구동력 조정부(604)로 할당하고, 각각의 구동력 조정부에 상기 제 4 변형례와 같이 클러치 대신에 좌축으로부터 우축으로 구동력을 아동하는 브레이크(606) 및 우축으로부터 좌축으로 구동력을 이동하는 브레이크(608)를 마련한 구성을 하고 있다.

또한, 이들 각 변형례에서의 차동 기구부, 구동력 조정부, 차동 제한 기구부의 기능은 상기 실시예의 차동 기구부(34), 구동력 조정부(36), 차동 제한 기구부(38)와 개략 동일하다.

또한, 이들의 변형례 외에도, 예를 들면, 상기 실시 형태에서는 4륜 구동차 의 후륜측에 해당 좌우 구동력 배분 장치(28)가 마련되어 있지만, 이것으로 한하는것이 아니고, 예를 들면 4륜 구동의 전륜측에 마련하거나, 전륜 구동차 또는 후륜 구동차에 마련하는 것도 가능하다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 차량(1)은 엔진(2)을 구동원으로 하고 있지만, 구동원은 이것으로 한하는 것이 아니라, 예를 들면 모터 등의 구동원이라도 상관없다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 좌우 구동력 재분 장치(28)에서, 차동 기구부(34)에 대해 우측에 좌우 구동력 조정 기구부(36), 좌측에 차동 제한 기구부(38)가 각각 배설되어 있지만, 좌우 역전시킨 구성이라도 상관없다.

도 1은 본 발명에 관한 좌우 구동력 배분 장치를 구비한 차량의 전체 구성도.

도 2는 본 발명에 관한 좌우 구동력 배분 장치의 단면도.

도 3은 본 발명에 관한 좌우 구동력 배분 장치를 모식적으로 도시한 구성도.

도 4는 본 발명에 관한 좌우 구동력 배분 장치에서의 좌격벽부의 사시도.

도 5는 제 1 변형례에 관한 좌우 구동력 배분 장치를 모식적으로 도시한 구성도.

도 6은 제 2 변형례에 관한 좌우 구동력 배분 장치를 모식적으로 도시한 구성도.

도 7은 제 3 변형례에 관한 좌우 구동력 배분 장치를 모식적으로 도시한 구성도.

도 8은 제 4 변형례에 관한 좌우 구동력 배분 장치를 모식적으로 도시한 구성도.

도 9는 제 5 변형례에 관한 좌우 구동력 배분 장치를 모식적으로 도시한 구성도.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

1 : 차량

20 : 좌후륜

22 : 우후륜

24 : 좌후륜 회전축

26 : 우후륜 회전축

28 : 좌우 구동력 배분 장치

30 : 본체 케이스

32 : 입력부

32a : 드라이브 기어

34 : 차동 기구부(차동 수단)

36 : 좌우 구동력 조정 기구부(좌우 구동력 조정 수단)

38 : 차동 제한 기구부(차동 제한 수단)

42 : 중앙 벽부(벽부)

42a, 42b : 오일 실 부재

44 : 우격벽부

46 : 우측 벽부

48 : 좌격벽부(격벽부)

48a : 리브부

50 : 좌측 벽부

100 : 차동 제한용 클러치 디스크 지지 부재

102 : 차동 제한용 클러치 이너 디스크

104 : 차동 제한용 클러치 아우터 디스크

106 : 차동 제한용 클러치 하우징

108 : 스러스트 베어링

110 : 차동 제한용 클러치 유압 피스톤 기구

110a : 피스톤

Claims

차량의 구동원으로부터의 구동력을 해당 차량의 운전 상태에 응하여 좌우륜 회전축에 배분하는 좌우 구동력 배분 장치로서,

상기 구동원으로부터의 구동력을, 차량의 좌우륜 회전축의 회전차를 허용하면서, 해당 좌우륜 회전축에 전달 가능한 차동 수단과,

상기 차동 수단에 대해 상기 좌우륜 회전축의 축선과 동축상에 배치됨과 함께, 상기 좌우륜 회전축에 전달되는 구동력의 해당 전달 상태를 제어하여 해당 좌우륜 회전축에의 구동력 배분을 조정 가능한 좌우 구동력 조정 수단과,

상기 차동 수단에 대해 상기 좌우륜 회전축의 축선과 동축상에 배치됨과 함께, 상기 차동 수단에 제한 토오크를 작용시켜서 상기 좌우륜 회전축의 회전차를 제한 가능한 차동 제한 수단과,

상기 차동 수단, 상기 좌우 구동력 조정 수단, 상기 차동 제한 수단을 수납하는 본체 케이스를 구비하고,

상기 본체 케이스는, 상기 차동 수단과 상기 차동 제한 수단 사이에 마련되는 격벽부와, 상기 차동 수단과 상기 좌우 구동력 조정 수단 사이에 마련되는 벽부를 가지며,

해당 벽부는 해당 차동 수단과 해당 차동 제한 수단과 해당 격벽부를 수납하는 일영역측과 해당 좌우 구동력 조정 수단을 수납하는 타영역측을 액밀하게 구획하여 해당 일영역 내 및 해당 타영역 내에 각각 다른 오일이 저류된 것을 특징으로 하는 좌우 구동력 배분 장치.
제 1항에 있어서,

상기 격벽부에는, 해당 격벽부의 일측면으로부터 상기 좌우륜 회전축의 축선 방향 또한 축지름 방향으로 늘어난 리브부가 복수 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 좌우 구동력 배분 장치.
제 2항에 있어서,

상기 차동 제한 수단은, 계합함으로써 상기 차동 수단에 제한 토오크를 작용시키는 마찰 클러치부를 갖고 있고,

해당 마찰 클러치부는, 가압 수단에 의해 상기 좌우륜 회전축의 축선 방향의 타측부터 일측을 향하여 가압됨으로써 계합하는 것이고, 해당 마찰 클러치부의 일측면은 상기 격벽부의 타측면과 맞대어 있는 것을 특징으로 하는 좌우 구동력 배분 장치.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 벽부는, 상기 좌우륜 회전축이 관통 가능한 축구멍을 가지며,

상기 축구멍에 상기 일영역측 및 타영역측을 액밀하게 밀봉하는 실(seal) 부재가 배설되어 있는 것을 특징으로 하는 좌우 구동력 배분 장치.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 벽부는, 상기 좌우륜 회전축 방향에 있어서 상기 좌우 구동력 조정 수단측부터 상기 차동 수단 방향으로 팽창하여 나오도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 좌우 구동력 배분 장치.
제 5항에 있어서,

차량의 구동원으로부터의 구동력를 상기 차동 수단에 전달하는 전달축을 구비하고,

상기 벽부는, 상기 좌우륜 회전축 방향에 있어서 상기 전달축의 위치까지 덮도록, 상기 좌우 구동력 조정 수단측부터 상기 차동 수단 방향으로 팽창하여 나와 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 구동력 배분 장치.