(57)【要約】【課題】  動力損失が少なく、また車載性に優れた動力伝達装置を提供する。【解決手段】  入力部材４から複数の被駆動部材１，２に動力を分配して伝達する動力伝達装置において、ケーシング９Ｃに収容された第１入力要素９Ｒの相対回転によって圧力流体を吐出するとともにその吐出量が可変であり更にその吐出量に応じたトルクが第１出力要素９Ｒに現れる可変容量型のポンプ９として機能することの可能な第１アクチュエータを含む第１差動部が、入力部材４といずれか一つの被駆動部材２との間に配置され、前記ケーシング９Ｃもしくは他のケーシング８Ｃに相対回転可能に収容された第２出力要素８Ｒを備えるとともに、供給された圧力流体に応じたトルクが第２出力要素８Ｒに付加されて出力される可変容量型のモータ８として機能する第２アクチュエータを含む第２差動部が、入力部材４と他のいずれか一つの被駆動部材１との間に配置されている。【選択図】  図１
2006316856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力部材から複数の被駆動部材に動力を分配して伝達する動力伝達装置において、
ケーシングに収容された第１入力要素の相対回転によって圧力流体を吐出するとともにその吐出量が可変であり更にその吐出量に応じたトルクが前記第１入力要素に現れる可変容量型のポンプとして機能することの可能な第１アクチュエータを含む第１差動部が、前記入力部材といずれか一つの被駆動部材との間に配置され、
前記ケーシングもしくは他のケーシングに相対回転可能に収容された第２出力要素を備えるとともに、供給された圧力流体に応じたトルクが前記第２出力要素に付加されて出力される可変容量型のモータとして機能する第２アクチュエータを含む第２差動部が、前記入力部材と他のいずれか一つの被駆動部材との間に配置されている
ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記第１差動部が、前記第１入力要素の相対回転数に対する圧力流体の吐出量が可変な前記第１アクチュエータとしての可変容量型差動ポンプによって構成されるとともに、前記ケーシングと第１入力要素とのいずれか一方が前記入力部材に連結され、かつ他方が前記いずれか一つの被駆動部材に連結され、かつ
前記第２差動部が、圧力流体の供給量に基づく前記第２出力要素への出力トルクが可変な前記第２アクチュエータとしての可変容量型差動流体圧モータによって構成されるとともに、前記ケーシングもしくは前記他のケーシングと前記第２出力要素といずれか一方が前記入力部材に連結され、他方が前記他のいずれかの被駆動部材に連結されている
ことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記第１差動部と前記第２差動部との少なくともいずれか一方が、その差動部に対する入力回転数とその差動部の出力回転数との比である変速比を予め定めた値に設定する変速機を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記第１アクチュエータと前記第２アクチュエータとの少なくともいずれか一方が、前記第１入力要素もしくは前記第２出力要素とを、固定されたケーシングの内部に収容したアクチュエータによって構成され、
前記変速機が、差動入力要素と差動出力要素と差動反力要素との三つの要素を有する差動歯車機構によって構成され、
その差動入力要素に前記入力部材が連結され、その差動出力要素が前記いずれかの被駆動部材に連結され、その差動反力要素に前記第１入力要素もしくは前記第２出力要素が連結されている
ことを特徴とする請求項３に記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記入力部材が入力軸によって構成されるとともに、その入力軸と前記第１入力要素および第２出力要素との間にギヤ対が設けられ、さらに前記各アクチュエータが前記入力軸と平行な軸線上に互いに隣接して配置されていることを特徴とする請求項４に記載の動力伝達装置。
【請求項６】
前記入力部材が入力軸によって構成されるとともに、前記各アクチュエータが前記入力軸と平行な軸線上に互いに隣接して配置され、かつ前記第１入力要素もしくは第２出力要素とそれぞれのアクチュエータに対応させて設けられた前記差動歯車機構における反力要素との間にギヤ対が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の動力伝達装置。
【請求項７】
前記第１アクチュエータから吐出された圧力流体を前記第２アクチュエータに供給して該第２アクチュエータをモータとして機能させる高圧流路が設けられていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項８】
前記第１アクチュエータと前記第２アクチュエータとの間で圧力流体を循環させる循環流路が設けられていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項９】
前記入力部材から前記被駆動部材に対して動力を伝達しない場合には、前記各アクチュエータの容量を最少にする制御手段を更に備えていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、入力軸などの入力部材から複数の被駆動部材に動力を分配して伝達する動力伝達装置に関し、例えば駆動軸から左右の車輪などに動力を分配して伝達する場合に利用できる動力伝達装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
動力を複数の箇所もしくは被駆動部材に対して分配して伝達する装置の一例として、車両に用いられているデファレンシャルが知られている。このデファレンシャルは、同一軸線上に対向させて配置した一対のサイドギヤの間にピニオンギヤを介在させて噛合させ、そのピニオンギヤをデフケースに自転かつ公転可能に保持させ、そのデフケースに動力を伝達することにより、ピニオンギヤを介して左右のサイドギヤに動力を分配して伝達するように構成されている。その場合、ピニオンギヤが自転しなければ、左右のサイドギヤに対する動力の分配率は等しくなり、これに対してピニオンギヤが自転することにより左右のサイドギヤに差動回転が生じる。
【０００３】
この種のいわゆる差動歯車機構では、差動回転を許容できるものの、伝達するトルクを積極的には制御できない。そこで、例えば特許文献１には、油圧ポンプと油圧モータとを用いて、トルクの分配率を積極的に制御するように構成した装置が記載されている。この特許文献１に記載された装置は、デファレンシャルに上記の油圧ポンプと油圧モータとを組み込んだものであって、デフハウジング（デフキャリヤ）と動力が入力されるデフケースとの間に配置されたラジアルピストンポンプと、デフケースと他方の車輪軸との間に配置されたアキシアルピストンモータと、これらのポンプとモータとの間の油圧を制御する油圧制御弁および連通・遮断の切り替えを行う切替弁を備えている。
【０００４】
上記の特許文献１に記載されている装置によれば、デフケースに動力を伝達してこれが回転することにより、ラジアルピストンポンプが動作して油圧を発生し、その油圧を上記の油圧制御弁および切替弁によって適宜に制御して他方の車輪軸側のアキシアルピストンモータに供給することにより、左右の車輪軸に対するトルクの分配率を積極的に変化させることができる。
【特許文献１】特開平１０−３２９５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の特許文献１に記載された装置では、ポンプがデフハウジングとデフケースとの間に配置されているから、車両がたとえ直進走行していても、デフケースが回転しているためにポンプが駆動状態となり、走行中には常時油圧を発生させることになる。その油圧は、切替弁によってリザーバに送られるが、オイルの撹拌や流動に伴う抵抗（すなわち引き摺りトルク）が不可避的に生じるから、これが動力損失の要因となる可能性がある。
【０００６】
また、上記の特許文献１に記載された装置は、デファレンシャルに油圧ポンプおよび油圧モータを追加して組み込む構成であるから、装置の全体としての構成部材が多くなって大型化し、あるいは重量が増大して車載性が悪化する可能性がある。また、上記の切替弁および油圧制御弁ならびにこれらを制御する機器を必要とするので、この点でも車載性が損なわれる可能性がある。
【０００７】
この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであり、入力部材から複数の被駆動部材に対して動力を分配して伝達するにあたり、動力損失を可及的に抑制し、また車載性を向上させることのできる動力伝達装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、入力部材から複数の被駆動部材に動力を分配して伝達する動力伝達装置において、ケーシングに収容された第１入力要素の相対回転によって圧力流体を吐出するとともにその吐出量が可変であり更にその吐出量に応じたトルクが前記第１出力要素に現れる可変容量型のポンプとして機能することの可能な第１アクチュエータを含む第１差動部が、前記入力部材といずれか一つの被駆動部材との間に配置され、前記ケーシングもしくは他のケーシングに相対回転可能に収容された第２出力要素を備えるとともに、供給された圧力流体に応じたトルクが前記第２出力要素に付加されて出力される可変容量型のモータとして機能する第２アクチュエータを含む第２差動部が、前記入力部材と他のいずれか一つの被駆動部材との間に配置されていることを特徴とする装置である。
【０００９】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記第１差動部が、前記第１入力要素の相対回転数に対する圧力流体の吐出量が可変な前記第１アクチュエータとしての可変容量型差動ポンプによって構成されるとともに、前記ケーシングと第１入力要素とのいずれか一方が前記入力部材に連結され、かつ他方が前記いずれか一つの被駆動部材に連結され、かつ前記第２差動部が、圧力流体の供給量に基づく前記第２出力要素への出力トルクが可変な前記第２アクチュエータとしての可変容量型差動流体圧モータによって構成されるとともに、前記ケーシングもしくは前記他のケーシングと前記第２出力要素といずれか一方が前記入力部材に連結され、他方が前記他のいずれかの被駆動部材に連結されていることを特徴とする動力伝達装置である。
【００１０】
さらに、請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記第１差動部と前記第２差動部との少なくともいずれか一方が、その差動部に対する入力回転数とその差動部の出力回転数との比である変速比を予め定めた値に設定する変速機を含むことを特徴とする動力伝達装置である。
【００１１】
また、請求項４の発明は、上記の請求項３の発明において、前記第１アクチュエータと前記第２アクチュエータとの少なくともいずれか一方が、前記第１入力要素もしくは前記第２出力要素とを、固定されたケーシングの内部に収容したアクチュエータによって構成され、前記変速機が、差動入力要素と差動出力要素と差動反力要素との三つの要素を有する差動歯車機構によって構成され、その差動入力要素に前記入力部材が連結され、その差動出力要素が前記いずれかの被駆動部材に連結され、その差動反力要素に前記第１入力要素もしくは前記第２出力要素が連結されていることを特徴とする動力伝達装置である。
【００１２】
さらにまた、請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記入力部材が入力軸によって構成されるとともに、その入力軸と前記第１入力要素および第２出力要素との間にギヤ対が設けられ、さらに前記各アクチュエータが前記入力軸と平行な軸線上に互いに隣接して配置されていることを特徴とする動力伝達装置である。
【００１３】
そして、請求項６の発明は、請求項４の発明において、前記入力部材が入力軸によって構成されるとともに、前記各アクチュエータが前記入力軸と平行な軸線上に互いに隣接して配置され、かつ前記第１入力要素もしくは第２出力要素とそれぞれのアクチュエータに対応させて設けられた前記差動歯車機構における反力要素との間にギヤ対が設けられていることを特徴とする動力伝達装置である。
【００１４】
さらに、請求項７の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の発明において、前記第１アクチュエータから吐出された圧力流体を前記第２アクチュエータに供給して該第２アクチュエータをモータとして機能させる高圧流路が設けられていることを特徴とする動力伝達装置である。
【００１５】
また、請求項８の発明は、請求項１ないし７のいずれかに記載の発明において、前記第１アクチュエータと前記第２アクチュエータとの間で圧力流体を循環させる循環流路が設けられていることを特徴とする動力伝達装置である。
【００１６】
またさらに、請求項９の発明は、請求項１ないし８のいずれかの発明において、前記入力部材から前記被駆動部材に対して動力を伝達しない場合には、前記各アクチュエータの容量を最少にする制御手段を更に備えていることを特徴とする動力伝達装置である。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明によれば、入力部材といずれかの被駆動部材との間に第１差動部が設けられ、また入力部材と他の被駆動部材との間に第２の差動部が設けられ、第１差動部が可変容量型のポンプとして機能するアクチュエータを有し、また第２差動部が可変容量型の流体圧モータとして機能するアクチュエータを有している。これらのポンプおよびモータは、いずれとしても機能するいわゆるモータ・ポンプであってもよい。したがって、各被駆動部材に回転数差がない場合には、ポンプとモータとのいずれも動作しないから、流体を撹拌もしくは流動させることによる動力損失が生じず、もしくは動力損失が抑制される。また、ポンプもしくはモータの容量を変化させれば、入力部材から被駆動部材に伝達されるトルクが変化するので、各被駆動部材の差動回転を許容できるとともに、その差動状態でのトルクの分配率を適宜に設定することができる。さらに、各被駆動部材の差動回転のための歯車機構を必要としないので、軽量・コンパクト化を図り、車両に用いる場合には、車載性を向上させることができる。
【００１８】
請求項２の発明によれば、差動型のポンプあるいはモータを介して入力部材から各被駆動部材に対して動力を分配して伝達するので、その差動作用によって各被駆動部材の差動回転を行わせることができ、またそれらのポンプあるいはモータが可変容量型であるから、その容量に応じてトルクを分配し、トルク分配率を適宜に制御できる。そのため、動力損失を防止もしくは抑制することができるとともに、全体としての構成を軽量・コンパクト化し、車両に用いる場合には車載性を向上させることができる。
【００１９】
請求項３の発明によれば、上述した請求項１の発明による効果に加えて、可変容量型の差動ポンプもしくはモータと変速機とによって、いずれか少なくとも一方の差動部が構成されているので、各被駆動部材に対するトルクの分配率を多様化することができる。
【００２０】
請求項４の発明によれば、変速機が差動歯車機構を主体として構成され、その差動反力要素に、ハウジングを固定した可変容量型差動ポンプもしくはモータである前記アクチュエータの入力要素もしくは出力要素が連結されているから、そのアクチュエータとして比較的構成が簡単で安価なものを採用することができ、また差動歯車機構を含んでいることにより被駆動部材に対する伝達トルクの制御を多様化でき、さらに必要とするアクチュエータの容量を大きくし、あるいは反対に小さくするなどの設計の自由度を増大させることができる。
【００２１】
請求項５あるいは６の発明によれば、各差動部に動力を伝達する入力軸に対しその半径方向に離れた箇所に、前記各アクチュエータを配置でき、そのため、各アクチュエータの配置の自由度が増し、例えば各アクチュエータを互いに隣接して配置することが可能になり、その結果、車両に採用する場合には、車載性を向上させることができる。
【００２２】
請求項７あるいは８の発明によれば、上述した各請求項の発明による効果に加えて、ポンプとして機能する第１アクチュエータで発生した流体を、モータとして機能する第２アクチュエータに、高圧流路を介して供給することができ、したがって各被駆動部材の差動回転が生じた場合には、一方の被駆動部材側から他方の被駆動部材側に、圧力流体によって動力を伝達でき、そのため動力損失を更に防止もしくは抑制できるとともに、トルクの分配率の制御を更に多様化することができる。
【００２３】
そして、請求項９の発明によれば、被駆動部材に動力を分配して伝達しない場合には、上記の各アクチュエータの容量がゼロもしくは最少に設定されるので、流体の加圧や流動が生じず、その結果、いわゆる引き摺りトルクによる動力損失を防止もしくは抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。図１にこの発明の一例をスケルトン図で示してあり、ここに示す例は、車両の左右の車輪１，２に動力を分配して伝達する装置にこの発明を適用した例である。エンジンや変速機などのパワープラント（図示せず）の出力部に連結されている駆動軸３と、この発明における入力部材に相当する入力軸４とがギヤ対５によって動力伝達可能に連結されている。その駆動軸３と入力軸４とは、その中心軸線が直交するように配置されているので、ギヤ対５としては一対の傘歯車（ベベルギヤ）が用いられている。
【００２５】
また、入力軸４は、左右の車輪１，２の車輪軸６，７とほぼ同一軸線上に配置されている。そして、その入力軸４と一方（図１での左側）の車輪軸６との間に、この発明の第２差動部に相当する可変容量型の差動流体圧モータ８が設けられている。これに対して、入力軸４と他方（図１での右側）の車輪軸７との間に、この発明の第１差動部に相当する可変容量型の差動ポンプ９が設けられている。これらの差動流体圧モータ８および差動ポンプ９は、入力要素と出力要素との相対回転によって圧力流体（一例として圧油）を発生させて吐出し、また圧力流体が供給されることにより、入力要素と出力要素との相対回転が生じるように構成されたアクチュエータであり、したがってポンプおよびモータとのいずれとしても機能するものである。そのため、図には、差動流体圧モータ８を「Ｐ／Ｍ１」と表記し、また差動ポンプ９を「Ｐ／Ｍ２」と表記してある。
【００２６】
なお、この発明では、差動流体圧モータ８としてモータの機能のみを有するものを使用し、差動ポンプ９としてポンプの機能のみを有するものを使用してもよい。また、以下の説明では、差動流体圧モータ８を左ポンプ・モータ８と記載し、差動ポンプ９を右ポンプ・モータ９と記載する。
【００２７】
さらに、上記の左ポンプ・モータ８および右ポンプ・モータ９は、具体的には、可変容量型のラジアルピストンポンプや斜板の角度を変更して容量を変えるアキシアルピストンポンプもしくは可変容量型のベーンポンプなどであって、特に図１に示す例では、差動型のものが使用されている。すなわち、それぞれのケーシング８Ｃ，９Ｃの内部に、ケーシング８Ｃ，９Ｃに対して相対回転することにより圧油を発生し、もしくは圧油が供給されて相対回転する回転部材（例えばロータ）８Ｒ，９Ｒが収容されている。これらケーシング８Ｃ，９Ｃおよび回転部材８Ｒ，９Ｒの一方が、入力要素であり、他方が出力要素であって、図１に示す例では、ケーシング８Ｃ，９Ｃが入力要素とされていて前記入力軸４に連結されており、これに対して回転部材８Ｒ，９Ｒが出力要素とされていて前記車輪軸６，７に連結されている。
【００２８】
そして、左ポンプ・モータ８と右ポンプ・モータ９との吐出口８Ｄ，９Ｄ同士、および吸入口８Ｓ，９Ｓ同士が油路１０，１１によってそれぞれ連通されている。すなわち、特にバルブを介装していない循環流路が形成されており、そのうちの吐出口８Ｄ，９Ｄを連通している流路１０がこの発明の高圧流路に相当している。なお、「吐出口８Ｄ，９Ｄ」とは、左ポンプ・モータ８あるいは右ポンプ・モータ９がポンプとして動作した場合に油圧を吐出するポートを意味している。
【００２９】
上記の左ポンプ・モータ８および右ポンプ・モータ９の容量を変更するための操作機構１２，１３が設けられている。これらの操作機構１２，１３は、左ポンプ・モータ８および右ポンプ・モータ９の構造に応じた操作力を発生するように構成されており、左ポンプ・モータ８および右ポンプ・モータ９の容量を変更するための可動部分（図示せず）に加える力を発生する油圧機構や、電磁石による駆動機構、電気モータを用いた推力機構などによって構成されている。
【００３０】
この操作機構１２，１３に対して指令信号を出力する制御装置（ＥＣＵ）１４が設けられている。この制御装置１４は、一例としてマイクロコンピュータを主体として構成されており、入力されたデータおよび予め記憶しているデータとを用いてプログラムに従った演算を行い、所定の指令信号を出力するように構成されている。その入力されるデータの例を挙げると、車両のヨーレートセンサーからのヨー信号、アクセル開度ＡCC、車速Ｖ、操舵角度θなどの各信号が制御装置１４に入力されている。この制御装置１４がこの発明の制御手段に相当する。
【００３１】
つぎに上述した装置の作用について説明する。直進走行しているなどのことによって左右の車輪１，２の回転数が等しい場合、入力軸４から各車輪軸６，７に等しく動力を伝達すればよいから、左右のポンプ・モータ８，９は、ロック状態に制御される。すなわち、オイルを閉じ込めた状態もしくはこれに近い状態に設定する。その結果、左右のポンプ・モータ８，９は、圧油を吐出できないことにより、入力要素であるケーシング８Ｃ，９Ｃと出力要素である回転部材８Ｒ，９Ｒとの相対回転が許容されず、入力軸４の動力が、ほぼそのまま各車輪軸６，７に伝達される。したがって左右の車輪１，２や路面状況が同じであってタイヤスリップが生じていなければ、トルクの分配率は、５０：５０となる。
【００３２】
この場合、いずれのポンプ・モータ８，９も動作していないので、オイルの加圧や撹拌が生じない。したがって差動が生じていないいわゆる通常状態ではいわゆる引き摺りトルクやそれに起因する動力損失が回避もしくは抑制される。
【００３３】
これに対して車両が旋回する場合には、各車輪軸６，７の旋回半径の相違に応じた回転数差が各車輪軸６，７の間に生じる。図１には、右旋回する例を示してあり、左車輪１の回転数が相対的に大きくなる。この状態で各ポンプ・モータ８，９での油圧の吐出および供給が可能になるように、それぞれのポンプ容量（一回転当たりのオイルの流量）を所定値に設定すると、右車輪２側の右ポンプ・モータ９が、入力軸４に連結された入力要素であるケーシング９Ｃと右側の車輪軸７に連結された入力要素である回転部材９Ｒとの相対回転によって油圧ポンプとして機能する。
【００３４】
したがって旋回半径で内側の車輪２に動力を伝達する右ポンプ・モータ９では、入力軸４から伝達された動力の一部が、油圧として外部に出力されるので、車輪２もしくは車輪軸７に伝達されるトルクは、入力軸４のトルクの半分より小さくなる。なお、この場合の入力軸４から車輪軸７に対して伝達されるトルクは、右ポンプ・モータ９のポンプ容量に応じたトルクとなる。
【００３５】
一方、旋回半径で外側の車輪１は、旋回半径に応じて右側の車輪２より速い速度で回転する。その結果、入力軸４と車輪軸６との間に回転数差が生じることになるが、左ポンプ・モータ８のポンプ容量（すなわち一回転当たりのオイルの流量）を適宜に設定することにより、オイルの吸入・排出が可能になって差動回転が許容される。またこの場合、右ポンプ・モータ９で生じた油圧が、高圧油路１０を介して左ポンプ・モータ８に供給され、左ポンプ・モータ８にモータとしての機能が生じる。すなわち、右ポンプ・モータ９から油圧の形で出力された動力が、左ポンプ・モータ８に付加される。
【００３６】
したがって旋回半径で外側の車輪１に動力を伝達する左ポンプ・モータ８では、入力軸４から伝達されるトルクに、油圧として右ポンプ・モータ９から伝達される動力に基づくトルクが加わるから、入力軸４のトルクの半分より大きくなる。そして、そのトルクは、左ポンプ・モータ８のポンプ容量に応じたトルクとなる。図１には、各車輪１，２でのトルクの大きさを矢印の長さで示してある。
【００３７】
これらのトルクの関係をまとめると、入力トルクをＴin（Ｎｍ：以下同じ）、左側の車輪１のトルクをＴ1、右側の車輪２のトルクをＴ2、左ポンプ・モータ８のポンプ容量（cc/rev：以下同じ）をｑ1、右ポンプ・モータ９のポンプ容量をｑ2とすると、
Ｔin≒Ｔ1＋Ｔ2
Ｔ1：Ｔ2＝ｑ1：ｑ2
となる。また、参考として回転数について説明すると、入力軸４の回転数をω1（rad/sec：以下同じ）、左側の車輪１の回転数をω1、右側の車輪２の回転数をω2とすると、
ωin≒（ｑ1・ω1＋ｑ2・ω2）／（ｑ1＋ｑ2）≒（Ｔ1・ω1＋Ｔ2・ω2）／Ｔin
となる。
【００３８】
したがって、この発明に係る上記の動力伝達装置では、各ポンプ・モータ８，９が入力軸４と各車輪軸６，７との差動回転を許容するように動作するので、従来のデファレンシャルなどの差動歯車機構を必要とすることがなく、その結果、全体としての構成を軽量でコンパクトなものとすることができる。また、差動回転が生じた場合に、ポンプ・モータ９，８が動作して油圧を発生し、その油圧によって一方のポンプ・モータ９，８から他方のポンプ・モータ８，９に動力を配分して他方のポンプ・モータ８，９に動力を付加し、しかもその油圧は適宜に設定してポンプ容量に応じたものとなるから、動力損失を防止もしくは抑制した状態で左右の車輪１，２に対する動力もしくはトルクの分配率を適宜に設定することができる。特に、上述したように、旋回半径で外側の車輪１に対してトルクを付加するように制御すれば、その車輪１に対応して設けられているポンプ・モータ８が増速機構として作用し、その結果、車両の旋回性能を向上させることができる。
【００３９】
さらに、左右の車輪１，２に伝達されるトルクが、それぞれに対応させて設けられているポンプ・モータ８，９の容量に応じたものとなり、そのため動力もしくはトルクの分配率を制御するためには各ポンプ・モータ８，９の容量を変更すればよく、油圧制御弁や切替弁などが不要であるから、この点でも全体としての構成を軽量でコンパクトなものとすることができ、車載性を向上させることができる。
【００４０】
そして、動力もしくはトルクの分配率を設定するための機構として摩擦によりトルクを伝達し、かつ滑りによって伝達トルクを可変とする機構を含まないので、摩耗や発熱による耐久性の低下がなく、また引き摺りトルクによる動力損失がないことと相まって、車両の燃費を向上させることができる。
【００４１】
上記の具体例は、ポンプ・モータが単独で差動部を構成する例であるが、この発明では、ポンプ・モータと差動歯車機構とを組み合わせて差動部を構成することができる。その例を以下に説明する。なお、以下に述べる例では、上述した操作機構や制御装置は省略してある。
【００４２】
図２に示す例は、差動歯車機構としてシングルピニオン型の遊星歯車機構１５，１６を用いて構成した例であり、入力軸４の左右の軸端側に、遊星歯車機構１５，１６が同軸上に配置されている。これらの遊星歯車機構１５，１６は、外歯歯車であるサンギヤ１７，１８と、そのサンギヤ１７，１８に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ１９，２０と、これらサンギヤ１７，１８とリングギヤ１９，２０との間に配置されたピニオンギヤを自転かつ公転自在に保持するキャリヤ２１，２２とを有し、これら三つの回転要素の間で差動作用が生じるように構成されている。
【００４３】
各遊星歯車機構１５，１６におけるサンギヤ１７，１８に入力軸４が連結されており、したがってサンギヤ１７，１８が入力要素となっている。また、各キャリヤ２１，２２が左右の車輪軸６，７に連結されており、したがってこれらのキャリヤ２１，２２が出力要素となっている。そして、左ポンプ・モータ８の出力要素である回転部材８Ｒが遊星歯車機構１５のリングギヤ１９に連結され、また右ポンプ・モータ９の入力要素である回転部材９Ｒが遊星歯車機構１６のリングギヤ２０に連結されている。したがって、これらのリングギヤ８Ｒ，９Ｒが反力要素となっている。
【００４４】
そして、各ポンプ・モータ８，９のケーシングは固定されており、いわゆる固定型のポンプ・モータが採用されている。なお、図２に示す例における他の構成は、図１に示す構成と同様であるから、図２に図１と同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４５】
図２に示すように構成した場合であっても、直進走行する際には、左右の車輪１，２の回転数が等しくなり、またそれぞれに等しくトルクを分配することになるから、各ポンプ・モータ８，９をいわゆるロック状態とする。すなわち、オイルを閉じ込めた状態とする。その結果、ケーシング８Ｃ，９Ｃと回転部材８Ｒ，９Ｒとの相対回転が生じないから、それぞれの遊星歯車機構１５，１６におけるリングギヤ１９，２０の回転が止められる。
【００４６】
その結果、各遊星歯車機構１５，１６では、リングギヤ１９，２０が固定された状態でサンギヤ１７，１８に動力が入力されることにより、出力要素であるキャリヤ２１，２２がサンギヤ１７，１８より低速で回転する。すなわち、各遊星歯車機構１５，１６が減速機（変速機）として機能する。その減速比は、遊星歯車機構１５，１６におけるサンギヤ１７，１８の歯数とリングギヤ１９，２０の歯数との比であるギヤ比（もしくはプラネタリ比）をρとすれば、（１＋ρ）／ρとなる。また、それに伴い、ポンプ・モータ８，９での必要トルクは、１／ρとなる。すなわち、図２に示す例では、容量の大きいポンプ・モータ８，９を使用することにより、大きい減速比を設定し、車両の駆動性能を向上させることができる。
【００４７】
そして、左右のポンプ・モータ８，９および遊星歯車機構１５，１６の構成が同一であるから、各車輪軸６，７の回転数は等しく、またこれらの車輪軸６，７に対して入力軸４から均等にトルクが分配される。この場合、各ポンプ・モータ８，９はポンプあるいはモータとして動作することがないので、オイルの加圧や撹拌が生じることがなく、したがって差動が生じていないいわゆる通常状態では引き摺りトルクやそれに起因する動力損失が回避もしくは抑制される。
【００４８】
一方、車両が旋回走行する場合には、例えば旋回半径で内側のポンプ・モータ９，８がポンプとして機能し、これとは反対側のポンプ・モータ８，９がモータとして機能する。すなわち右旋回する場合、図２の右側の車輪２の回転数が低下し、それに伴ってキャリヤ２２の回転数が低下するので、リングギヤ２０およびこれが連結されている右ポンプ・モータ９の回転部材９Ｒの回転数が低下する。
【００４９】
その場合、ポンプ容量を適宜に設定して油圧を吐出させる状態とすれば、回転部材９Ｒの回転によって油圧が発生するとともに、設定されたポンプ容量に応じた油圧が吐出される。すなわち、この状態は、サンギヤ１８に入力軸４から入力した動力が車輪軸７と右ポンプ・モータ９とに分配されている状態であり、右側の車輪２のトルクは、相対的に低下する。なお、右ポンプ・モータ９からリングギヤ２０に作用するトルクは、右ポンプ・モータ９のポンプ容量に応じたトルクとなる。
【００５０】
一方、左ポンプ・モータ８のロックを解除して所定のポンプ容量に設定しておくことにより、その回転部材８Ｒの回転が許容され、左側の車輪１が右側の車輪２より速い速度で回転する。これは、遊星歯車機構１５の差動作用によるものである。
【００５１】
この状態で、前記右ポンプ・モータ９で発生した油圧が、油路１０を介して左ポンプ・モータ８に供給され、入力軸４から右ポンプ・モータ９に伝達される動力の一部が、油圧の形で左ポンプ・モータ８に伝達される。すなわち、左ポンプ・モータ８がモータとして機能し、油圧の形で伝達された動力に基づくトルクを、出力要素である回転部材８Ｒに付加して出力する。そして、この左ポンプ・モータ８による出力トルクは、設定されているポンプ容量に応じたトルクとなる。このように、図２に示す構成であっても、ポンプ容量を適宜に制御することにより、トルクの分配率を適宜に変更することができる。また、各ポンプ・モータ８，９は、いわゆる固定型の通常用いられているポンプ・モータでよく、そのため低コスト化あるいはコンパクト化を図りやすくなる。
【００５２】
ポンプ・モータと遊星歯車機構とを組み合わせてこの発明における差動部を構成する場合、図３あるいは図４に示すように構成することができる。すなわち、図３に示す例は、図２に示す構成の一部を変更したものであって、各遊星歯車機構１５，１６のリングギヤ１９，２０に入力軸４が連結されていて、そのリングギヤ１９，２０が入力要素となり、これに対して各サンギヤ１７，１８に各ポンプ・モータ８，９の回転部材８Ｒ，９Ｒが連結されていてそのサンギヤ１７，１８が反力要素となっている。したがって図３に示す例は、図２に示す構成と比較すると、各遊星歯車機構１５，１６での反力要素と入力要素とを入れた替えた関係にあり、その他の構成は同一である。
【００５３】
したがって、図３に示すように構成した場合、遊星歯車機構１５，１６による減速比は（１＋ρ）となり、小さい減速比となる。また、ポンプ・モータ８，９で必要とされるトルクは「ρ」であり、したがって容量が相対的に小さいポンプ・モータ８，９を用いることが可能になる。なお、直進走行時や旋回時の作用は、上述した図２に示す例と同様である。
【００５４】
さらに、図４に示す例は、シングルピニオン型の遊星歯車機構に替えてダブルピニオン型の遊星歯車機構を用いた例である。シングルピニオン型の遊星歯車機構とダブルピニオン型の遊星歯車機構との機構上の相違は、それぞれの共線図で、リングギヤとキャリヤとの位置を入れ替えた点にあり、したがって図２の構成ではキャリヤ２１，２２が出力要素とされているのに対して、図４に示す構成ではリングギヤ１９，２０が出力要素とされ、これに各車輪軸６，７が連結されている。また、図２に示す構成では、リングギヤ１９，２０が反力要素とされているのに対して、図４に示す構成では、キャリヤ２１，２２が反力要素とされ、これに各ポンプ・モータ８，９が連結されている。他の構成は、図２に示す構成と同様である。
【００５５】
したがって、図４に示すように構成した場合、遊星歯車機構１５，１６による減速比は（１／ρ）となり、上記の各例と比較すると「中程度」の減速比となる。また、ポンプ・モータ８，９で必要とされるトルクは（１−ρ）／ρであり、したがって上記の各例と比較すると、中程度の容量のポンプ・モータ８，９を用いることが可能になる。なお、直進走行時や旋回時の作用は、上述した図２に示す例と同様である。また、ダブルピニオン型の遊星歯車機構を差動部に併用した場合、その出力要素と反力要素とを入れ替え、リングギヤを反力要素とし、キャリヤを出力要素として構成することもできる。
【００５６】
上述した各具体例では、各ポンプ・モータ８，９を入力軸４の左右それぞれの軸端側に配置して構成したが、この発明は、上記の構成に限らず、以下に述べるように構成することもできる。すなわち、図５は、左右のポンプ・モータ８，９を互いに隣接して配置するとともに、各吐出口８Ｄ，９Ｄ同士および吸入口８Ｓ，９Ｓ同士を連結することにより、これらのポンプ・モータ８，９をポンプユニット２３として構成した例である。左右の遊星歯車機構１５，１６は、左右の車輪軸６，７と同一軸線上に配置されていて、その車輪軸６，７がそれぞれの遊星歯車機構１５，１６のキャリヤ２１，２２に連結されている。
【００５７】
そして、ポンプユニット２３は、これらの遊星歯車機構１５，１６の間でかつ遊星歯車機構１５，１６と同一軸線上に配置されており、左ポンプ・モータ８の出力要素である回転部材８Ｒが左側の遊星歯車機構１５におけるサンギヤ１７に連結されている。また、右ポンプ・モータ９の回転部材９Ｒが右側の遊星歯車機構１６のサンギヤ１８に連結されている。
【００５８】
一方、入力軸４は、各遊星歯車機構１６，１７やポンプユニット２３の中心軸線から半径方向に離隔しかつその中心軸線に対して平行に配置されている。その入力軸４と各遊星歯車機構１５，１６の入力要素であるリングギヤ１９，２０との間には、それぞれカウンタギヤ対２４，２５が設けられている。
【００５９】
図５に示す装置の作用を、各遊星歯車機構１５，１６についての共線図を参照して説明する。図６の（Ａ）は、右旋回の状態を示しており、旋回半径での内側の右車輪２の回転数が相対的に低下することに伴って、これが連結されているキャリヤ２２の回転数が低下し、その結果、反力要素であるサンギヤ１８およびこれが連結されている右ポンプ・モータ９の回転部材９Ｒが逆回転する。回転部材９Ｒの回転によって油圧が発生し、その際に設定しているポンプ容量に応じて圧油が吐出されるとともに、サンギヤ１８にその回転を止める方向のいわゆる反力トルクが作用する。この状態を図６の（Ａ）における右側の共線図に示してある。
【００６０】
これに対して右旋回時における左側の車輪１は相対的に高速で回転する。これは、左ポンプ・モータ８を所定のポンプ容量に設定してその回転部材８Ｒが回転することにより可能になる。その場合、上記の右ポンプ・モータ９で発生した圧油が油路１０を介して左ポンプ・モータ８に供給されることにより、入力軸４から右側の遊星歯車機構１６に伝達されるトルクの一部が、油圧の形で左ポンプ・モータ８に伝達される。そのため、左側の車輪１のトルクが、その分、増大する。その状態を図６の（Ａ）における左側の共線図に示してある。
【００６１】
すなわち、右側の差動部においては、入力軸４から伝達されるトルクが車輪軸７と圧油の吐出とに分配されるから、右側の車輪２に対するトルクの分配率は最大で５０％となり、上記のように、ポンプ容量に応じて圧油を吐出させると、その分、右側の車輪２に対するトルクの分配率が低下し、最少で０％となる。それに応じて、左側の車輪１に対するトルクの分配率は、５０％〜１００％になる。このような制御は、各ポンプ・モータ８，９のポンプ容量を前述した操作機構１２，１３によって同時に制御することにより実行することができる。
【００６２】
なお、右旋回時に左側の車輪２に対するトルクの分配率を１００％とした場合の動作状態を図６の（Ｂ）に共線図で示してある。すなわち、左ポンプ・モータ８をオイルを閉じ込めて回転部材８Ｒの回転を阻止したロック状態とし、これに対して右ポンプ・モータ９をポンプ容量がゼロのフリー状態とする。なお、フリー状態は、ポンプ容量が最少で、回転部材９Ｒが回転してもオイルの実質的な加圧や撹拌が生じず、反力トルクや駆動トルクが生じない状態である。
【００６３】
したがって、右側の遊星歯車機構１６では、サンギヤ１８にトルクが生じないので、反力要素としての機能がなく、そのため、リングギヤ２０にトルクを伝達しても出力要素であるキャリヤ２２にトルクが現れず、右側の車輪２での駆動トルクがゼロとなる。これを図６の（Ｂ）における右側に示してある。これに対して、左ポンプ・モータ８がロック状態となる左側の遊星歯車機構１５におけるサンギヤ１７が回転しないので、入力軸４からリングギヤ１９に伝達されたトルクが、所定の減速比に応じて増大させられて左側の車輪１に伝達される。その結果、左側の車輪１に対する入力軸４からのトルクの分配率が１００％になる。その状態を図６の（Ｂ）における左側に示してある。なお、減速比は（１＋ρ）であり、ポンプ・モータ８，９に要求されるトルクは、ρであり、減速比および要求トルクは共に、相対的に小さくなる。
【００６４】
以上の説明から知られるように、左右の車輪１，２に対して均等にトルクを分配するためには、各ポンプ・モータ８，９を共にロック状態として、左右いずれでもいわゆるトルク抜けが生じたり、一方から他方への油圧の供給が生じないようにすればよい。その状態を図６の（Ｃ）に示してある。このような状態は、左右の駆動輪（二輪駆動および四輪駆動での駆動輪）のトルクを等しくして直進走行する場合に設定する。
【００６５】
なお、直進走行時に左右の車輪１，２の駆動トルクを共にゼロにする場合がある。その一例が、上述した動力伝達装置を四輪駆動車の前輪もしくは後輪に採用し、かつ二輪駆動状態で走行する場合である。このような場合、左右の各ポンプ・モータ８，９をフリー状態とする。こうすれば、各遊星歯車機構１５，１６のサンギヤ１７，１８にいわゆる反力トルクが生じずにこれらのサンギヤ１７，１８からいわゆるトルク抜けが生じ、各車輪１，２にトルクが伝達されない。その状態を図６の（Ｄ）に示してある。
【００６６】
したがって図５に示す構成であっても、左右の車輪１，２に対するトルクの分配率を適宜に制御できるなど、前述した各具体例と同様の作用が生じる。これに加えて、図５に示す構成では、各ポンプ・モータ８，９をポンプユニット２３としてまとめて配置でき、そのため各ポンプ・モータ８，９間の油路の取り回しが簡素化されるなど、装置の全体をコンパクト化できるとともに車両に用いる場合には車載性の良好なものとすることができる。
【００６７】
なお、図５に示す例は、各遊星歯車機構１５，１６あるいは各車輪軸６，７の中心軸線に対して入力軸４をオフセットさせて配置した例であるが、これとは反対にポンプユニット２３を各遊星歯車機構１５，１６あるいは各車輪軸６，７の中心軸線に対してオフセットさせて配置してもよい。その例を図７に示してある。図７に示す構成では、ポンプユニット２３が各遊星歯車機構１５，１６あるいは各車輪軸６，７の中心軸線に対してオフセットさせられているので、その左右のポンプ・モータ８，９がカウンタギヤ対２４，２５に連結され、また各遊星歯車機構１５，１６では、リンクギヤ１９，２０が入力要素とされており、これらがカウンタギヤ対２４，２５を介してポンプ・モータ８，９に連結されている。したがって、図７に示す構成では、減速比が（１＋ρ）／ρとなり、ポンプ・モータ８，９に要求されるトルクはκ／ρとなる。その減速比は相対的に大きくなり、必要トルクはκに応じて小ないし大となる。なお、κはカウンタギヤ対２４，２５のギヤ比である。他の構成は、図５と同様であるから、図７に示す例については、図５に付した符号と同様の符号を図７に付してその説明を省略する。
【００６８】
前述したように、シングルピニオン型遊星歯車機構をダブルピニオン型遊星歯車機構に置き換えることができ、これは、図７に示す装置についても同様であり、図７に示す例におけるシングルピニオン型遊星歯車機構をダブルピニオン型遊星歯車機構に変更して構成した例を図８に示してある。したがって図８に示す例では、キャリヤ２１，２２が反力要素となっていてこれがカウンタギヤ対２４，２５を介して各ポンプ・モータ８，９に連結され、また各リングギヤ１９，２０が出力要素となっていて左右の車輪軸６，７に連結されている。したがって、減速比は（１／ρ）であって相対的に中程度の値となり、またポンプ・モータ８，９に要求されるトルクはκ（１−ρ）／ρとなり、必要トルクはκに応じて小ないし大となる。他の構成は、図５と同様であるから、図７に示す例については、図５に付した符号と同様の符号を図７に付してその説明を省略する。
【００６９】
なお、上述した各具体例では、右旋回する際に右の車輪側から左車輪側にトルクを供給してトルク分配率を積極的に変更もしくは制御する例を説明したが、この発明の装置は、左旋回時や旋回時以外においても左右の車輪に分配するトルクの分配率を適宜に制御することができる。その制御は、各ポンプ・モータのポンプ容量を変更することによって実行できる。また、この発明は、車両における左右の車輪に対して動力を分配する装置に限らず、適宜の産業機械・装置における動力の分配装置に適用することができる。さらに、動力の分配を受ける被駆動部材は二つに限らず、要は複数であればよい。そして、この発明における変速機は、要は、入力された動力を減速もしくは増速して出力できる機構であればよく、遊星歯車機構からなるものに限定されない。またそして、この発明における差動歯車機構は、同一軸線上にサンギヤ、ピニオンギヤならびにリングギヤを配置したシングルピニオン型遊星歯車機構あるいはダブルピニオン型遊星歯車機構以外の形式のものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】この発明の一例を模式的に示す模式図である。
【図２】この発明の他の例を模式的に示す模式図である。
【図３】この発明の更に他の例を模式的に示す模式図である。
【図４】この発明のまた更に他の例を模式的に示す模式図である。
【図５】入力軸とポンプユニットとを半径方向にオフセットしたこの発明の他の例を模式的に示す模式図である。
【図６】図５に示す装置の動作を説明するための遊星歯車機構についての共線図である。
【図７】入力軸とポンプユニットとを半径方向にオフセットしたこの発明の更に他の例を模式的に示す模式図である。
【図８】入力軸とポンプユニットとを半径方向にオフセットしたこの発明のまた更に他の例を模式的に示す模式図である。
【符号の説明】
【００７１】
１，２…車輪、  ４…入力軸、  ８…可変容量型差動流体圧モータ（左ポンプ・モータ）、  ９…可変容量型差動ポンプ（右ポンプ・モータ）、  １０，１１…油路、  １５，１６…遊星歯車機構、  ２３…ポンプユニット、  ２４，２５…カウンタギヤ対。
【図１】
2006316856.tif 000003
【図２】
2006316856.tif 000004
【図３】
2006316856.tif 000005
【図４】
2006316856.tif 000006
【図５】
2006316856.tif 000007
【図６】
2006316856.tif 000008
【図７】
2006316856.tif 000009
【図８】
2006316856.tif 000010