(57)【要約】【課題】車両搭載性及び重量バランスに優れた駆動力配分装置を提供すること。【解決手段】駆動力配分装置としてのリヤディファレンシャル８は、入力される駆動力を相互の差動を許容しつつ左右のリヤアクスル９Ｌ，９Ｒに伝達する差動機構１１と、両リヤアクスル９Ｌ，９Ｒ間に介在されるとともにモータ２０に駆動連結された遊星歯車機構２１と、該遊星歯車機構２１に設定された変速比を補正するための変速機構３１とを備える。そして、変速機構３１は、差動機構１１を挟んで遊星歯車機構２１の反対側に配置される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される駆動力を相互の差動を許容しつつ車両の左右の車輪にそれぞれ連結された第１及び第２の出力軸に伝達する差動機構と、前記第１及び第２の出力軸間に介在されるとともにモータに駆動連結された遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構に設定された変速比を補正するための変速機構とを備え、モータトルクに基づき前記第１及び第２の出力軸間に差回転を生じさせることにより前記入力される駆動力の前記第１及び第２の出力軸への配分比率を制御可能な駆動力配分装置において、
前記変速機構は、前記差動機構を挟んで前記遊星歯車機構の反対側に配置されること、
を特徴とする駆動力配分装置。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動力配分装置において、
前記遊星歯車機構は、異なる径を有する二つの歯車を相対回転不能に連結した二連ピニオンと、前記二つの歯車にそれぞれ噛合し何れか一方の出力軸と同軸配置された一対の歯車と、前記二連ピニオンを自転及び公転可能に支承するプラネタリキャリヤとにより構成されるとともに、前記プラネタリキャリヤにより前記モータに駆動連結される入力要素が構成されるものであって、
前記変速機構は、前記遊星歯車機構と同一の構成を有する遊星歯車を前記差動機構を介して対称に連結し、そのプラネタリキャリヤを回転不能に固定することにより構成されること、を特徴とする駆動力配分装置。
【請求項３】
請求項２に記載の駆動力配分装置において、
前記モータは、前記出力軸と同軸に配置されること、を特徴とする駆動力配分装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の駆動力配分装置において、
前記差動機構には、遊星歯車が用いられること、を特徴とする駆動力配分装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源から入力された駆動力の第１及び第２の出力軸への配分比率を制御可能な駆動力配分装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記のような駆動力配分装置として、従来、入力された駆動力を相互の差動を許容しつつ第１及び第２の出力軸に伝達する差動機構（ディファレンシャル）と、第１及び第２の出力軸間に介在されるとともにモータに駆動連結された遊星歯車機構とを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。即ち、このような駆動力配分装置は、制御用駆動源であるモータのトルクを遊星歯車機構を介して第１又は第２の出力軸に伝達する。そして、そのモータトルクに基づき第１及び第２の出力軸間に差回転を生じさせることにより差動機構に入力される駆動力の第１及び第２の出力軸への配分比率を制御可能な構成となっている。そして、さらには、上記のような遊星歯車機構に設定された変速比を補正するための変速機構が設けられている。
【０００３】
具体的には、この駆動力配分装置において、遊星歯車機構は、同軸配置されたピッチ円径及び歯数の異なる一対のサンギヤと、両サンギヤに噛合する二連ピニオンと、この二連ピニオンを自転可能且つ公転可能に支承するプラネタリキャリヤとにより構成され、そのうちのプラネタリキャリヤがモータに駆動連結される入力要素として設定されている。そして、その変速比を補正するための変速機構は、モータに駆動連結された遊星歯車機構と同一の構成を有する遊星歯車機構を反転させて直列に接続し、そのプラネタリキャリヤを回転不能に固定することにより形成されている。即ち、同一の構成を有する二つの遊星歯車機構を反転させて直列に接続、つまり双方の二つのサンギヤのうち歯数の等しいサンギヤ同士を駆動連結することで、両者の変速比を相殺している。そして、変速機構を構成する側のプラネタリキャリヤを回転不能に固定することにより、入力軸及び第１及び第２の出力軸が回転しても、出力軸間において差動が生じない限り、モータは回転しない。したがって、信頼性及び耐久性の向上、並びにモータ負荷の低減が可能であり、ひいては、これによるモータ及び装置全体の小型化が可能な構成となっている。
【特許文献１】特開２００６−１１２４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の構成では、遊星歯車機構と変速機構とが直列に連結、即ち差動機構の片側に集約して配置される構成であるため、車両への搭載性に難がある。加えて、差動機構から変速機構までの距離が開くことで各ギヤの潤滑の観点からも不利である。そして、特に、左右駆動力配分装置として用いた場合には、その左右の重量バランスの偏りが車両操縦安定性向上の妨げとなるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、車両搭載性及び重量バランスに優れた駆動力配分装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、入力される駆動力を相互の差動を許容しつつ車両の左右の車輪にそれぞれ連結された第１及び第２の出力軸に伝達する差動機構と、前記第１及び第２の出力軸間に介在されるとともにモータに駆動連結された遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構に設定された変速比を補正するための変速機構とを備え、モータトルクに基づき前記第１及び第２の出力軸間に差回転を生じさせることにより前記入力される駆動力の前記第１及び第２の出力軸への配分比率を制御可能な駆動力配分装置において、前記変速機構は、前記差動機構を挟んで前記遊星歯車機構の反対側に配置されること、を要旨とする。
【０００７】
上記構成によれば、差動機構を挟んで遊星歯車機構と変速機構とを対称的に配置することで、重量バランスを改善することができるとともに、良好な車両搭載性を実現することができる。そして、更には、これに加え、潤滑状態の向上を図ることもできる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記遊星歯車機構は、何れか一方の出力軸と同軸配置された一対のサンギヤと、両サンギヤに噛合する二連ピニオンと、該二連ピニオンを自転及び公転可能に支承するプラネタリキャリヤとにより構成されるとともに、前記プラネタリキャリヤにより前記モータに駆動連結される入力要素が構成されるものであって、前記変速機構は、前記遊星歯車機構と同一の構成を有する遊星歯車を前記差動機構を介して対称に連結し、そのプラネタリキャリヤを回転不能に固定することにより構成されること、を要旨とする。
【０００９】
上記構成によれば、遊星歯車機構の変速比を補正するための最適な変速機構を容易に形成することができる。
請求項３に記載の発明は、前記モータは、前記出力軸と同軸に配置されること、を要旨とする。
【００１０】
上記構成によれば、より一層、装置の小型化を図ることができる。
請求項４に記載の発明は、前記差動機構には、遊星歯車が用いられること、を要旨とする。
【００１１】
即ち、差動機構を挟んで遊星歯車機構の反対側に変速機構を配置した構成では、差動機構に遊星歯車を用いることで、両出力軸が同速度で同方向に回転する場合、即ち車両の直進状態でも同差動機構の二出力軸間に回転差が生じ、そのプラネタリギヤが公転することになる。その結果、各プラネタリギヤによってケーシング内の潤滑油が攪拌され、これにより各ギヤの潤滑状態をより良好なものとすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、車両搭載性及び重量バランスに優れた駆動力配分装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、車両１は、前輪駆動車をベースとする四輪駆動車であり、エンジン２の片側に組み付けられたトランスアクスル３には、一対のフロントアクスル４Ｌ，４Ｒが連結されており、エンジン２の駆動力は、これらフロントアクスル４Ｌ，４Ｒを介して前輪５Ｌ，５Ｒに伝達される。また、トランスアクスル３には、上記各フロントアクスル４Ｌ，４Ｒとともにプロペラシャフト６が連結されており、同プロペラシャフト６は、トルクカップリング７及びリヤディファレンシャル８を介して一対のリヤアクスル９Ｌ，９Ｒと連結されている。そして、これらプロペラシャフト６、リヤディファレンシャル８、及びリヤアクスル９Ｌ，９Ｒを介して、後輪１０Ｌ，１０Ｒにも駆動力が伝達されるようになっている。
【００１４】
図２に示すように、本実施形態のリヤディファレンシャル８は、遊星歯車式の差動機構１１を備えている。具体的には、差動機構１１は、外歯ギヤ１２と一体に形成されたリングギヤ１３を有しており、同リングギヤ１３の内側にはサンギヤ１４が同軸に配置されている。また、これらリングギヤ１３及びサンギヤ１４の間には、第１プラネタリギヤ１５ａ及び第２プラネタリギヤ１５ｂからなる複数のプラネタリギヤ対１５が介在されており、各第１プラネタリギヤ１５ａはリングギヤ１３に、各第２プラネタリギヤ１５ｂはサンギヤ１４にそれぞれ噛合されている。そして、これら各プラネタリギヤ対１５を構成する第１プラネタリギヤ１５ａ及び第２プラネタリギヤ１５ｂは、互いに噛合された状態で、プラネタリキャリヤ１６によりそれぞれ自転可能且つ公転可能に支承されている。
【００１５】
本実施形態では、トルクカップリング７を介してプロペラシャフト６に連結された入力軸１７の一端には、ドライブピニオン１８が設けられており、リングギヤ１３は、その外周に形成された外歯ギヤ１２が、このドライブピニオン１８に噛合されることにより同ドライブピニオン１８と駆動連結されている。そして、サンギヤ１４は、左のリヤアクスル９Ｌの軸端に、プラネタリキャリヤ１６は、右のリヤアクスル９Ｒの軸端に固定されることにより、対応する各リヤアクスル９Ｌ，９Ｒとともに一体回転可能に設けられている。
【００１６】
即ち、プロペラシャフト６の回転は、トルクカップリング７及び入力軸１７からドライブピニオン１８を介してリングギヤ１３へと伝達され、同リングギヤ１３とともにサンギヤ１４及びプラネタリキャリヤ１６が一体的に回転することにより、その駆動力が両リヤアクスル９Ｌ，９Ｒから左右の後輪１０Ｌ，１０Ｒへと伝達される。そして、車両旋回時等、左右の後輪１０Ｌ，１０Ｒに生ずる回転差は、各第１プラネタリギヤ１５ａ及び各第２プラネタリギヤ１５ｂのそれぞれが、自転しつつサンギヤ１４の周りを公転することにより、これを許容する構成となっている。
【００１７】
また、本実施形態のリヤディファレンシャル８は、エンジン２の駆動力の左右の後輪１０Ｌ，１０Ｒへの配分比率を制御可能な駆動力配分装置としての機能を有している。
詳述すると、本実施形態では、駆動力配分装置の第１及び第２の出力軸を構成する両リヤアクスル９Ｌ，９Ｒ間には、制御用駆動源であるモータ２０と駆動連結された遊星歯車機構２１が介在されている。そして、そのモータトルクに基づき両リヤアクスル９Ｌ，９Ｒ間に差回転を生じさせることによりプロペラシャフト６からドライブピニオン１８を介して入力されるエンジン２の駆動力の両リヤアクスル９Ｌ，９Ｒへの配分比率を制御可能な構成となっている。
【００１８】
さらに詳述すると、本実施形態では、遊星歯車機構２１は、左側のリヤアクスル９Ｌと同軸配置されるとともに互いに歯数の異なる一対のサンギヤ２２，２３と、これら両サンギヤ２２，２３に噛合する複数の二連ピニオン２４と、これら各二連ピニオン２４を自転可能且つ公転可能に支承するプラネタリキャリヤ２５とにより構成されている。尚、本実施形態では、第１のサンギヤ２２の方が第２のサンギヤ２３よりも僅かに歯数が大きく設定されている。具体的には、第１のサンギヤ２２の歯数は３２、第２のサンギヤ２３の歯数は３０であり、これらの歯数の比は、第１のサンギヤ２２の歯数：第２のサンギヤ２３の歯数＝１：０．９〜１．１が望ましい。また、この歯数の比は両サンギヤのピッチ円径の比に等しい。つまり、第１のサンギヤ２２は第２のサンギヤ２３よりも大きな径を有している。そして、二連ピニオン２４は、これら第１及び第２のサンギヤ２２，２３に噛合する第１及び第２ピニオン２４ａ，２４ｂを一体回転可能に連結することにより形成されている。
【００１９】
本実施形態では、第１のサンギヤ２２は、左側のリヤアクスル９Ｌと同軸配置された中空状のスリーブ２６を介して差動機構１１のプラネタリキャリヤ１６と一体回転可能に連結されており、第２のサンギヤ２３は、左側のリヤアクスル９Ｌと一体回転可能に設けられている。そして、これら第１及び第２のサンギヤ２２，２３に噛合された二連ピニオン２４を支承するプラネタリキャリヤ２５が、モータ２０に駆動連結される入力要素として設定されている。尚、本実施形態のモータ２０には、中空状のモータ軸２０ａを有するブラシレスモータが採用されており、同モータ２０は、遊星歯車機構２１よりも左の後輪１０Ｌ側において左側のリヤアクスル９Ｌと同軸に配置されている。
【００２０】
即ち、モータ２０を作動させ、そのモータトルクに基づいてプラネタリキャリヤ２５を回転させることにより、第１及び第２の出力軸間に差回転が生ずる。そして、このモータトルクに基づく差回転を制御することにより、エンジン２の駆動力の両リヤアクスル９Ｌ，９Ｒへの配分比率を制御することが可能となっている。
【００２１】
一方、本実施形態では、右側のリヤアクスル９Ｒは、第１アクスル９Ｒａ及び第２アクスル９Ｒｂにより構成されており、これら第１アクスル９Ｒａ及び第２アクスル９Ｒｂは、変速機構３１を介して連結されている。そして、この変速機構３１により、遊星歯車機構２１に設定された変速比を補正して、非モータ駆動時におけるプラネタリキャリヤの回転を防止する構成となっている。
【００２２】
詳述すると、本実施形態の変速機構３１は、遊星歯車機構２１と同一の構成を有する遊星歯車を差動機構１１を介して対称に連結することにより形成されている。具体的には、本実施形態の変速機構３１は、遊星歯車機構２１と同様の第１及び第２のサンギヤ３２，３３、これら両サンギヤ３２，３３に噛合する複数の二連ピニオン３４、及びこれら各二連ピニオン３４を自転可能且つ公転可能に支承するプラネタリキャリヤ３５を備えている。そして、第１のサンギヤ３２は、差動機構１１のプラネタリキャリヤ１６に連結された第１アクスル９Ｒａと、第２のサンギヤ３３は、右側の後輪１０Ｒに連結された第２アクスル９Ｒｂに連結され、そのプラネタリキャリヤ３５は、図示しないケーシングに対して回転不能に固定されている。
【００２３】
即ち、プラネタリキャリヤ３５を回転不能に固定することにより、第１アクスル９Ｒａと第２アクスル９Ｒｂとの間に回転差が生ずる。そして、車両直進時においては、左右の後輪１０Ｌ，１０Ｒに回転差がないことから、左側のリヤアクスル９Ｌは、第２アクスル９Ｒｂと同一の速度で回転することになる。つまり、第１アクスル９Ｒａに連結された差動機構１１のプラネタリキャリヤ１６と左側のリヤアクスル９Ｌとの間には、変速機構３１の変速比に相当する回転差が生ずる。そして、この回転差により遊星歯車機構２１に設定された相殺して、非モータ駆動時における同遊星歯車機構２１のプラネタリキャリヤ２５の回転を防止する構成となっている。
【００２４】
以上、本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
（１）駆動力配分装置としてのリヤディファレンシャル８は、入力される駆動力を相互の差動を許容しつつ左右のリヤアクスル９Ｌ，９Ｒに伝達する差動機構１１と、両リヤアクスル９Ｌ，９Ｒ間に介在されるとともにモータ２０に駆動連結された遊星歯車機構２１と、該遊星歯車機構２１に設定された変速比を補正するための変速機構３１とを備える。そして、変速機構３１は、差動機構１１を挟んで遊星歯車機構２１の反対側に配置される。
【００２５】
上記構成によれば、差動機構１１を挟んで遊星歯車機構２１と変速機構３１とを対称的に配置することで、重量バランスを改善することができるとともに、良好な車両搭載性を実現することができる。そして、更には、これに加えて潤滑状態の向上を図ることもできる。
【００２６】
（２）遊星歯車機構２１は、リヤアクスル９Ｌと同軸配置された一対のサンギヤ２２，２３と、両サンギヤ２２，２３に噛合する複数の二連ピニオン２４と、各二連ピニオン２４を自転可能且つ公転可能に支承するプラネタリキャリヤ２５とからなり、モータ２０に駆動連結される入力要素は、そのプラネタリキャリヤ２５により構成される。そして、変速機構３１は、遊星歯車機構２１と同一の構成を有する遊星歯車を差動機構１１を介して対称に連結し、そのプラネタリキャリヤ３５を回転不能に固定することにより構成される。
【００２７】
上記構成によれば、遊星歯車機構２１の変速比を補正するため変速機構３１を容易に形成することができる。
（３）モータ２０は、リヤアクスル９Ｌと同軸に配置される。これにより、その車両搭載性及び、より一層の小型化を図ることができる。
【００２８】
（４）差動機構１１は、遊星歯車により構成される。即ち、差動機構１１を挟んで遊星歯車機構２１の反対側に変速機構３１を配置した構成では、差動機構１１の出力軸であるリヤアクスル９Ｌ，９Ｒ（第１アクスル９Ｒａ）間に回転差が生じ、そのプラネタリギヤ対１５（１５ａ，１５ｂ）が公転することになる。その結果、各プラネタリギヤ対１５によってケーシング４０内の潤滑油が攪拌され、これにより各ギヤの潤滑状態をより良好なものとすることができる（図３参照）。
【００２９】
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・本実施形態では、本発明を左右駆動力配分装置としてリヤディファレンシャル８に具体化したが、例えば、車両前後の駆動力を配分する駆動力配分装置等に具体化してもよい。
【００３０】
・本実施形態では、一対のサンギヤ２２，２３と、両サンギヤ２２，２３に噛合する複数の二連ピニオン２４と、各二連ピニオン２４を自転可能且つ公転可能に支承するプラネタリキャリヤ２５とを備えた遊星歯車機構２１を採用し、そのプラネタリキャリヤ２５をモータ２０に駆動連結される入力要素とした。しかし、遊星歯車機構の構成は、これに限るものではなく、その入力要素もプラネタリキャリヤに限るものではない。
【００３１】
・本実施形態では、遊星歯車機構２１と同一の構成を有する遊星歯車を差動機構１１を介して対称に連結することにより変速機構３１を形成したが、変速機構の構成は、これに限るものではない。
【００３２】
・本実施形態では、モータ２０をリヤアクスル９Ｌと同軸に配置したが、これに限らず、例えば、連結機構を介して遊星歯車機構２１と駆動連結する構成であってもよい。
・本実施形態では、左のリヤアクスル９Ｌ側に遊星歯車機構２１を、右のリヤアクスル９Ｒ側に変速機構３１を配置したが、この配置は左右逆転させてもよい。
【００３３】
・本実施形態では、差動機構１１には、遊星歯車を用いることとしたが、図４に示すように、ベベルギヤ４１を用いるものに適用してもよい。例えば、同図に示すベベルギヤ４１は、外周に外歯ギヤ１２が設けられた筒状のデフケース４２と、該デフケース４２と一体に公転するとともに自転可能に設けられたデフピニオン４３ａ，４３ｂと、これら各デフピニオン４３ａ，４３ｂに噛合される一対のデフサイドギヤ４４Ｒ，４４Ｌとを備える。そして、左右のリヤアクスル９Ｌ，９Ｒは、それぞれ、その軸端がデフサイドギヤ４４Ｒ，４４Ｌに連結される。この場合、遊星歯車機構２１の第１のサンギヤ２２は、デフケース４２に連結し、第２のサンギヤ２３は、左側のリヤアクスル９Ｌに連結する。そして、変速機構３１の第１のサンギヤ３２は、デフケース４２に連結し、第２のサンギヤ３３は、右側のリヤアクスル９Ｒに連結するとよい。
【００３４】
・本実施形態では、二連ピニオン２４，３４に噛み合う各ギヤをサンギヤで構成したが、その一部または全部を内周側に歯が形成されたリングギヤで構成してもよい。
・モータは、電気モータに限らず、油圧モータを使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】車両の概略構成図。
【図２】リヤディファレンシャルの概略構成図。
【図３】ケーシング内の潤滑油の流れを示す説明図。
【図４】別例のリヤディファレンシャルの概略構成図。
【符号の説明】
【００３６】
２…エンジン、６…プロペラシャフト、８…リヤディファレンシャル、９Ｌ，９Ｒ…リヤアクスル、１０Ｌ，１０Ｒ…後輪、１１…差動機構、２０…モータ、２１…遊星歯車機構、２２，３２…第１のサンギヤ、２３，３３…第２のサンギヤ、２４，３４…二連ピニオン、２５，３５…プラネタリキャリヤ、３１…変速機構。
【図１】
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【図２】
2008069812.tif 000004
【図３】
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【図４】
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