(57)【要約】【課題】左右輪トルク差制御と差動制限機能とを有すると共に、構造がコンパクトな車両用駆動力配分装置を提供する。【解決手段】機械式差動制限機構を有する差動装置４２は、左ピニオンギヤ５４の回転を制御して左サイドギヤ５２のトルクを制御する左輪トルク制御部６０と、右ピニオンギヤ５８の回転を制御して右サイドギヤ５６のトルクを制御する右輪トルク制御部６２とを、備えるため、従来の機械式差動制限によって充分な差動制限が可能となると共に、左輪および右輪トルク制御部６０、６２によって左右輪トルク差制御が可能となる。これにより、車両の走行状況に応じて、選択的に差動制限機能と左右輪トルク差制御の２つの作用を実現することができ、車両の操縦性および安定性を大幅に向上させることができる。【選択図】図２
2008057748.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘリカル歯で構成されて共通の軸心上に隣り合うように配設されている一対の右サイドギヤおよび左サイドギヤと、ヘリカル歯で構成されて該右サイドギヤに噛み合う右ピニオンギヤおよび左サイドギヤに噛み合う左ピニオンギヤと、前記軸心まわりに回転可能に設けられ該左および右サイドギヤと該左および右ピニオンギヤとを回転可能に支持すると共に該左および右ピニオンギヤを前記軸心上で公転可能に支持するデフケースとを、非回転部材であるデフキャリヤ内に備え、前記右ピニオンギヤおよび左ピニオンギヤは互いに噛み合わされて、前記右サイドギヤおよび左サイドギヤの差動の際には該左および右ピニオンギヤが互いに逆方向に回転すると共に、前記左および右サイドギヤと前記左および右ピニオンギヤとの噛合部から発生するスラスト力によって前記差動が制限される機械式差動制限機構を有する差動装置を備える車両用駆動力配分装置であって、
前記左ピニオンギヤの回転を制御して左サイドギヤのトルクを制御する第１トルク制御部と、
前記右ピニオンギヤの回転を制御して右サイドギヤのトルクを制御する第２トルク制御部と、
を備えることを特徴とする車両用駆動力配分装置。
【請求項２】
前記第１トルク制御部は、
前記左ピニオンギヤと一体的に回転させられる左輪トルク移動用ピニオンギヤと、該左輪トルク移動用ピニオンギヤに噛み合う左輪トルク移動用リングギヤと、該左輪トルク移動用リングギヤと前記デフキャリヤとの間に介装されてこれらを適宜スリップ係合させるための左輪トルク増幅クラッチとを備え、
前記第２トルク制御部は、
前記右ピニオンギヤと一体的に回転させられる右輪トルク移動用ピニオンギヤと、該右輪トルク移動用ピニオンギヤに噛み合う右輪トルク移動用リングギヤと、該右輪トルク移動用リングギヤと前記デフキャリヤとの間に介装されてこれらを適宜スリップ係合させるための右輪トルク増幅クラッチとを備えていることを特徴とする請求項１の車両用駆動力配分装置。
【請求項３】
前記デフキャリヤに連結されたリングギヤと、前記デフケースに連結されたサンギヤと、該リングギヤおよびサンギヤと噛み合うピニオンギヤを自転および公転可能に支持するキャリヤとを備え、該キャリヤから減速させられた前記デフケースの回転を出力させる遊星歯車装置が、前記共通の軸心上に配設されており、
前記第１トルク制御部は、
前記左ピニオンギヤと一体的に回転させられる左輪トルク移動用ピニオンギヤと、該左輪トルク移動用ピニオンギヤに噛み合う左輪トルク移動用リングギヤと、該左輪トルク移動用リングギヤと前記遊星歯車装置のキャリヤとの間に介装されてこれらを適宜スリップ係合させるための左輪トルク増幅クラッチとを備え、
前記第２トルク制御部は、
前記右ピニオンギヤと一体的に回転させられる右輪トルク移動用ピニオンギヤと、該右輪トルク移動用ピニオンギヤに噛み合う右輪トルク移動用リングギヤと、該右輪トルク移動用リングギヤと前記遊星歯車装置のキャリヤとの間に介装されてこれらを適宜スリップ係合させるための右輪トルク増幅クラッチとを備えていることを特徴とする請求項１の車両用駆動力配分装置。
【請求項４】
前記デフキャリヤに連結されたサンギヤと、前記デフケースに連結されたリングギヤと、該サンギヤおよびリングギヤと噛み合うピニオンギヤを自転および公転可能に支持するキャリヤとを備え、該キャリヤから減速させられた前記デフケースの回転を出力させる遊星歯車装置が、前記共通の軸心上に配設されており、
前記第１トルク制御部は、
前記左ピニオンギヤと一体的に回転させられる左輪トルク移動用ピニオンギヤと、該左輪トルク移動用ピニオンギヤに噛み合う左輪トルク移動用リングギヤと、該左輪トルク移動用リングギヤと前記遊星歯車装置のキャリヤとの間に介装されてこれらを適宜スリップ係合させるための左輪トルク増幅クラッチとを備え、
前記第２トルク制御部は、
前記右ピニオンギヤと一体的に回転させられる右輪トルク移動用ピニオンギヤと、該右輪トルク移動用ピニオンギヤに噛み合う右輪トルク移動用リングギヤと、該右輪トルク移動用リングギヤと前記遊星歯車装置のキャリヤとの間に介装されてこれらを適宜スリップ係合させるための右輪トルク増幅クラッチとを備えていることを特徴とする請求項１の車両用駆動力配分装置。
【請求項５】
前記左ピニオンギヤのねじれ方向と前記左輪トルク移動用ピニオンギヤのねじれ方向とは、互いに逆向きのヘリカル歯で形成され、
前記右ピニオンギヤのねじれ方向と前記右輪トルク移動用ピニオンギヤのねじれ方向とは、互いに逆向きのヘリカル歯で形成されていることを特徴とする請求項２乃至４の何れかの車両用駆動力配分装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に備えられる駆動力配分装置に関し、特に、機械式差動制限機能を有する差動装置において、左右トルク差制御を可能とする車両用駆動力配分装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジン等の駆動源により発生させられる駆動力を左右の駆動輪に配分する車両用駆動力配分装置が知られている。例えば特許文献１の車両用駆動力配分装置がそれである。特許文献１では、差動装置に駆動トルクを受け持たせ、入力回転を増減速ギヤによって増速および減速させ、その増減速ギヤによる増減速回転を差動装置の一方のサイドギヤに選択的に油圧式多板クラッチを介して伝達させることで、左右輪にトルク差を発生させる技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１１４０４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の車両用駆動力配分装置では、駆動力配分機能と差動制限機能とを両立させたものは、構造が大型化するため、実用化は困難であった。しかし、この２つの機能を有すると、走行状況に応じて「左右輪トルク差制御」と「差動制限機能」とを、適宜選択的に適用することで、車両の操縦性および安定性を大幅に向上させることができる。これに対して、例えば特許文献１の車両用駆動力配分装置では、差動制限機能を左右輪トルク差制御によって為しているが、この構造では、差動制限トルクが増減速ギヤで設定される増減速回転数によって制限され、差動制限の自由度に制約が与えられていた。さらに、駆動力配分装置の増減速ギヤは３連ギヤで構成されているため軸心方向に長く、しかも油圧式多板クラッチも増減速ギヤと並列配置されているために、全長が増大し、車両の搭載性には不利であった。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、左右輪トルク差制御と差動制限機能とを有すると共に、構造がコンパクトな車両用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】
上記目的を達成するための、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、（ａ）ヘリカル歯で構成されて共通の軸心上に隣り合うように配設されている一対の右サイドギヤおよび左サイドギヤと、ヘリカル歯で構成されてその右サイドギヤに噛み合う右ピニオンギヤおよび左サイドギヤに噛み合う左ピニオンギヤと、前記軸心まわりに回転可能に設けられその左および右サイドギヤとその左および右ピニオンギヤとを回転可能に支持すると共にその左および右ピニオンギヤを前記軸心上で公転可能に支持するデフケースとを、非回転部材であるデフキャリヤ内に備え、前記右ピニオンギヤおよび左ピニオンギヤは互いに噛み合わされて、前記右サイドギヤおよび左サイドギヤの差動の際にはその左および右ピニオンギヤが互いに逆方向に回転すると共に、前記左および右サイドギヤと前記左および右ピニオンギヤとの噛合部から発生するスラスト力によって前記差動が制限される機械式差動制限機構を有する差動装置を備える車両用駆動力配分装置において、（ｂ）前記左ピニオンギヤの回転を制御して左サイドギヤのトルクを制御する第１トルク制御部と、（ｃ）前記右ピニオンギヤの回転を制御して右サイドギヤのトルクを制御する第２トルク制御部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、請求項１の車両用駆動力配分装置において、（ａ）前記第１トルク制御部は、（ｂ）前記左ピニオンギヤと一体的に回転させられる左輪トルク移動用ピニオンギヤと、その左輪トルク移動用ピニオンギヤに噛み合う左輪トルク移動用リングギヤと、その左輪トルク移動用リングギヤと前記デフキャリヤとの間に介装されてこれらを適宜スリップ係合させるための左輪トルク増幅クラッチとを備え、（ｃ）前記第２トルク制御部は、（ｄ）前記右ピニオンギヤと一体的に回転させられる右輪トルク移動用ピニオンギヤと、その右輪トルク移動用ピニオンギヤに噛み合う右輪トルク移動用リングギヤと、その右輪トルク移動用リングギヤと前記デフキャリヤとの間に介装されてこれらを適宜スリップ係合させるための右輪トルク増幅クラッチとを備えていることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、請求項１の車両用駆動力配分装置において、（ａ）前記デフキャリヤに連結されたリングギヤと、前記デフケースに連結されたサンギヤと、そのリングギヤおよびサンギヤと噛み合うピニオンギヤを自転および公転可能に支持するキャリヤとを備え、そのキャリヤから減速させられた前記デフケースの回転を出力させる遊星歯車装置が、前記共通の軸心上に配設されており、（ｂ）前記第１トルク制御部は、（ｃ）前記左ピニオンギヤと一体的に回転させられる左輪トルク移動用ピニオンギヤと、その左輪トルク移動用ピニオンギヤに噛み合う左輪トルク移動用リングギヤと、その左輪トルク移動用リングギヤと前記遊星歯車装置のキャリヤとの間に介装されてこれらを適宜スリップ係合させるための左輪トルク増幅クラッチとを備え、（ｄ）前記第２トルク制御部は、（ｅ）前記右ピニオンギヤと一体的に回転させられる右輪トルク移動用ピニオンギヤと、その右輪トルク移動用ピニオンギヤに噛み合う右輪トルク移動用リングギヤと、その右輪トルク移動用リングギヤと前記遊星歯車装置のキャリヤとの間に介装されてこれらを適宜スリップ係合させるための右輪トルク増幅クラッチとを備えていることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４にかかる発明の要旨とするところは、請求項１の車両用駆動力配分装置において、（ａ）前記デフキャリヤに連結されたサンギヤと、前記デフケースに連結されたリングギヤと、そのサンギヤおよびリングギヤと噛み合うピニオンギヤを自転および公転可能に支持するキャリヤとを備え、そのキャリヤから減速させられた前記デフケースの回転を出力させる遊星歯車装置が、前記共通の軸心上に配設されており、（ｂ）前記第１トルク制御部は、（ｃ）前記左ピニオンギヤと一体的に回転させられる左輪トルク移動用ピニオンギヤと、その左輪トルク移動用ピニオンギヤに噛み合う左輪トルク移動用リングギヤと、その左輪トルク移動用リングギヤと前記遊星歯車装置のキャリヤとの間に介装されてこれらを適宜スリップ係合させるための左輪トルク増幅クラッチとを備え、（ｄ）前記第２トルク制御部は、（ｅ）前記右ピニオンギヤと一体的に回転させられる右輪トルク移動用ピニオンギヤと、その右輪トルク移動用ピニオンギヤに噛み合う右輪トルク移動用リングギヤと、その右輪トルク移動用リングギヤと前記遊星歯車装置のキャリヤとの間に介装されてこれらを適宜スリップ係合させるための右輪トルク増幅クラッチとを備えていることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５にかかる発明の要旨とするところは、請求項２乃至４の何れかの車両用駆動力配分装置において、（ａ）前記左ピニオンギヤのねじれ方向と前記左輪トルク移動用ピニオンギヤのねじれ方向とは、互いに逆向きのヘリカル歯で形成され、（ｂ）前記右ピニオンギヤのねじれ方向と前記右輪トルク移動用ピニオンギヤのねじれ方向とは、互いに逆向きのヘリカル歯で形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１にかかる発明の車両用駆動力配分装置によれば、機械式差動制限機構を有する差動装置は、前記左ピニオンギヤの回転を制御して左サイドギヤのトルクを制御する第１トルク制御部と、前記右ピニオンギヤの回転を制御して右サイドギヤのトルクを制御する第２トルク制御部とを、備えるため、従来の機械式差動制限によって充分な差動制限が可能となると共に、第１および第２トルク制御部によって左右輪トルク差制御が可能となる。これにより、車両の走行状況に応じて、選択的に差動制限機能と左右輪トルク差制御の２つの作用を実現することができ、車両の操縦性および安定性を大幅に向上させることができる。
【００１２】
また、請求項２にかかる発明の車両用駆動力配分装置によれば、前記第１および第２トルク制御部は、左輪および右輪トルク移動用ピニオンギヤ、左輪および右輪トルク移動用リングギヤ、ならびに、左輪および右輪トルク増幅クラッチと、それぞれ従来の機械要素によって構成されているため、前述の効果に加えて装置をコンパクト化することができ、低コストな装置を実現することができる。
【００１３】
また、請求項３にかかる発明の車両用駆動力配分装置によれば、前記第１および第２トルク制御部は、左輪および右輪トルク移動用ピニオンギヤ、左輪および右輪トルク移動用リングギヤ、ならびに左輪および右輪トルク増幅クラッチと、それぞれ従来の機械要素によって構成され、さらに前記遊星歯車装置も従来の機械要素によって構成されているため、装置をコンパクト化することができる。また、遊星歯車装置を設けることで、左輪および右輪トルク移動用ピニオンギヤと遊星歯車装置のキャリヤとの間の相対回転差を少なくすることができるため、これらの部材をスリップ係合させる左輪および右輪トルク増幅クラッチによるトルク損失を低減させることができる。
【００１４】
また、請求項４にかかる発明の車両用駆動力配分装置によれば、前記第１および第２トルク制御部は、左輪および右輪トルク移動用ピニオンギヤ、左輪および右輪トルク移動用リングギヤ、ならびに左輪および右輪トルク増幅クラッチと、それぞれ従来の機械要素によって構成され、さらに前記遊星歯車装置も従来の機械要素によって構成されているため、装置をコンパクト化することができる。また、遊星歯車装置を設けることで、左輪および右輪トルク移動用ピニオンギヤと遊星歯車装置のキャリヤとの間の相対回転差を少なくすることができるため、これらの部材をスリップ係合させる左輪および右輪トルク増幅クラッチによるトルク損失を低減させることができる。
【００１５】
また、請求項５にかかる発明の車両用駆動力配分装置によれば、前記左ピニオンギヤのねじれ方向と前記左輪トルク移動用ピニオンギヤのねじれ方向とは、互いに逆向きのヘリカル歯で形成され、前記右ピニオンギヤのねじれ方向と前記右輪トルク移動用ピニオンギヤのねじれ方向とは、互いに逆向きのヘリカル歯で形成されているため、第１トルク制御部の左輪トルク増幅クラッチおよび第２トルク制御部の右輪トルク増幅クラッチのスリップ係合時において、差動制限機構による左および右ピニオンギヤで発生するスラスト力に対して、左輪および右輪トルク移動用ピニオンギヤでは、そのスラスト力を相殺させる方向にスラスト力を発生させるため、差動制限機構の影響を抑制させつつ左右輪トルク差制御が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明が好適に適用される駆動力伝達装置１０を有する前置エンジン前輪駆動（ＦＦ）を基本とする前後輪駆動車両の構成を説明する骨子図である。この図１において、駆動力源であるエンジン１２により発生させられた駆動力（トルク）は、自動変速機１４、前輪用差動歯車装置１６、及び左右１対の前輪車軸１８ｌ、１８ｒを介して左右１対の前輪２０ｌ、２０ｒへ伝達される一方、中央差動歯車装置（センターデフ）２２、駆動力伝達軸であるプロペラシャフト２４、本発明の一実施例である後輪用差動歯車ユニット２６、及び左右１対の後輪車軸２８ｌ、２８ｒ（以下、特に区別しない場合には単に後輪車軸２８という）を介して左右１対の後輪３０ｌ、３０ｒ（以下、特に区別しない場合には単に後輪３０という）へ伝達される。ここで、図１に示すように、本実施例の駆動力伝達装置１０では、上記後輪用差動歯車ユニット２６による駆動力の配分に係る駆動輪としての後輪３０の回転軸と上記プロペラシャフト２４の回転軸とが相互に直交するように配設されている。また、上記駆動力伝達装置１０には、後輪用差動歯車ユニット２６内に供給される油圧等を制御する油圧回路３４と、その油圧回路３４に備えられた図示しない電磁制御弁等を介してその油圧回路３４から後輪用差動歯車ユニット２６内に供給される油圧等を制御する制御装置３６とが、設けられている。なお、図１では、前記油圧回路３４から出力される油圧を細線矢印で、前記制御装置３６から出力される制御指令を細い破線矢印でそれぞれ示している。
【００１８】
上記エンジン１２は、例えば、気筒内噴射される燃料の燃焼によって駆動力を発生させるガソリンエンジン或いはディーゼルエンジン等の内燃機関である。また、上記自動変速機１４は、例えば、上記エンジン１２から入力される回転を所定の変速比γで減速或いは増速して出力する有段式の自動変速機（オートマチックトランスミッション）であり、前進変速段、後進変速段、及びニュートラルのうち何れかが選択的に成立させられ、それぞれの変速比γに応じた速度変換が成される。なお、この自動変速機１４の入力軸は、図示しないトルクコンバータ等を介して上記エンジン１２の出力軸に連結されている。
【００１９】
前記制御装置３６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェイス等を含んで構成され、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を実行する所謂マイクロコンピュータであり、例えば、前記油圧回路３４に備えられた電磁制御弁に供給される電流の指令値を制御することにより前記後輪用差動歯車ユニット２６に備えられた後述するクラッチおよびブレーキ装置へ供給されるその油圧を制御することで、後述する左右輪トルク差制御を実行する。また、前記動力伝達装置１０には、車速に対応する前記後輪３０の実際の回転速度を検出する車輪速センサ、前記自動変速機１４の変速段を検出するシフト段センサ、前記エンジン１２の給排気管内に設けられた図示しないスロットル弁の実際の開度を検出するスロットルセンサ、そのエンジン１２の実際の回転速度を検出するエンジン回転速度センサ、操舵角センサ、横加速度センサ、および前後加速度センサ等が設けられており、それぞれのセンサから車速を表す信号、シフト段を表す信号、スロットル開度を表す信号、エンジン回転速度を表す信号、ステアリング操舵角を表す信号、横方向の加速度を表す信号、および前後方向の加速度を表す信号等が前記電子制御装置３６へ供給されるようになっている。
【００２０】
図２は、前記後輪用差動歯車ユニット２６の構成を説明する骨子図である。後輪用差動歯車ユニット２６は、非回転部材であるデフキャリヤ４０内に収容されているヘリカル式差動制限機構を有する差動装置４２および左右輪トルク移動機構４４によって主に構成されている。差動装置４２および左右輪トルク移動機構４４は、ぞれぞれ従来の機械要素によって構成されており、後輪用差動歯車ユニット２６はコンパクトな構成となっている。なお、本実施例の後輪用差動歯車ユニット２６が、本発明の車両用駆動力配分装置に対応している。
【００２１】
差動装置４２は、プロペラシャフト２４の端部に設けられている傘歯車４６、およびその傘歯車４６と噛み合う傘歯車４８を介して後輪車軸２８と共通の軸心Ｊまわりに回転駆動させられるデフケース５０、後輪車軸２８ｌに連結されている左サイドギヤ５２、その左サイドギヤ５２に噛み合う左ピニオンギヤ５４、後輪車軸２８ｒに連結されている右サイドギヤ５６、その右サイドギヤ５６に噛み合う右ピニオンギヤ５８を備えている。また、デフケース５０は、左および右サイドギヤ５２、５６と左および右ピニオンギヤ５４、５８とを回転可能に支持すると共に左および右ピニオンギヤ５４、５８を軸心Ｊ上で公転可能に支持している。なお、左および右サイドギヤ５２、５６、左および右ピニオンギヤ５４、５８の外周歯は、それぞれねじり角を有するヘリカル歯で構成されている。
【００２２】
左ピニオンギヤ５４の外周歯は、その軸心方向に離間した２ヶ所に形成されており、後輪３０ｌ側に形成されている外周歯５４ａが左サイドギヤ５２の外周歯と噛み合わされている。また、右ピニオンギヤ５８の外周歯は、軸心方向に離間した２ヶ所に形成されており、後輪３０ｒ側に形成されている外周歯５８ａが右サイドギヤ５６の外周歯と噛み合わされている。
【００２３】
図３は、後輪用差動歯車ユニット２６を図２に示す一点鎖線Ａ乃至Ｆの位置で切断した断面図である。なお、断面Ａ乃至Ｆは、一点鎖線Ａ乃至Ｆの位置での断面と対応している。断面Ａ、Ｄに示されるように、左および右ピニオンギヤ５４、５８は、それぞれ等角度間隔に４つ設けられており、左および右ピニオンギヤ５４、５８は、互いに噛み合わされている。具体的には、左ピニオンギヤ５４の外周歯５４ａと右ピニオンギヤ５８の車輪３０ｌ側に形成されている外周歯５８ｂとが噛み合わされており、右ピニオンギヤ５８の外周歯５８ａと左ピニオンギヤ５４の車輪３０ｒ側に形成されている外周歯５４ｂとが噛み合わされている。これにより、左ピニオンギヤ５４および右ピニオンギヤ５８は、互いに逆方向に自転させられる。
【００２４】
また、図３の断面Ｂに示されるように、左ピニオンギヤ５４の外周歯５４ａと左サイドギヤ５２の外周歯とが噛み合わされている一方、右ピニオンギヤ５８は、左サイドギヤ５２と噛合可能な外周歯を備えていない。同様に、図３の断面Ｃに示されるように、右ピニオンギヤ５８の外周歯５８ａと右サイドギヤ５６の外周歯とが噛み合わされている一方、左ピニオンギヤ５４は、右サイドギヤ５６と噛合可能な外周歯を備えていない。
【００２５】
図２に戻り、デフケース５０は、同軸上に隣り合うように配設されている一対の左および右サイドギヤ５２、５６を図示しない軸受を介して後輪車軸２８の軸心まわりに回転可能に支持すると共に、左および右ピニオンギヤ５４、５８を後輪車軸２８の軸心まわりに公転可能、且つ自転可能に支持している。また、デフケース５０の壁面は、左および右サイドギヤ５２、５６の側壁、ならびに、左および右ピニオンギヤ５４、５８の側壁や外周歯の歯先と隣接するように形成されている。
【００２６】
左右輪トルク移動機構４４は、差動装置４２の右後輪３０ｒ側に設けられており、左ピニオンギヤ５４の回転を制御して左サイドギヤ５２のトルクを制御する左輪トルク制御部６０と、右ピニオンギヤ５８の回転を制御して右サイドギヤ５６のトルクを制御する右輪トルク制御部６２とを、備えている。なお、本実施例の左輪トルク制御部６０が、本発明の第１トルク制御部に対応しており、右輪トルク制御部６２が、本発明の第２トルク制御部に対応している。
【００２７】
左輪トルク制御部６０は、左ピニオンギヤ５４から一体的に延設された連結軸６４を介して同軸上に一体的に回転させられる左輪トルク移動用ピニオンギヤ６６と、その左輪トルク移動用ピニオンギヤ６６と互いに噛み合う左輪トルク移動用リングギヤ６８と、左輪トルク移動用リングギヤ６８と非回転部材であるデフキャリヤ４０との間に介装されてこれらを適宜スリップ係合させるための左輪トルク増幅クラッチ７０とを、備えている。なお、本実施例では、左ピニオンギヤ５４のピッチ径と左輪トルク移動用ピニオンギヤ６６のピッチ径とは同径に形成されており、図３の断面Ｅに示されるように、左輪トルク移動用ピニオンギヤ６６は、軸心Ｊまわりの等角度間隔に４つ設けられている。
【００２８】
右輪トルク制御部６２は、右ピニオンギヤ５８に連結された連結軸７２を介して同軸上に一体的に回転させられる右輪トルク移動用ピニオンギヤ７４と、その右輪トルク移動用ピニオンギヤ７４に互いに噛み合う右輪トルク移動用リングギヤ７６と、右輪トルク移動用リングギヤ７６と非回転部材であるデフキャリヤ４０との間に介装されてこれらを適宜スリップ係合させるための右輪トルク増幅クラッチ７８とを、備えている。なお、本実施例では、右ピニオンギヤ５６のピッチ径と右輪トルク移動用ピニオンギヤ７４のピッチ径とは同径に形成されており、図３の断面Ｆに示されるように、右輪トルク移動用ピニオンギヤ７４は、等角度間隔に４つ設けられている。
【００２９】
左輪および右輪トルク増幅クラッチ７０、７８は何れも油圧アクチュエータによって摩擦係合させられるスリップ係合可能な多板式の摩擦係合装置で、制御装置３６によって油圧回路３４が切り換えられることにより、それぞれ係合或いは解放されると共に、必要に応じて油圧制御が行われることによりスリップ係合時の伝達トルクが制御される。
【００３０】
次に、このように構成される後輪用差動歯車ユニット２６の作動について説明する。本実施例の後輪用差動歯車ユニット２６では、トラクション性能および直進安定性が必要な直進走行のような場面では、左輪トルク制御部６０の左輪トルク増幅クラッチ７０および右輪トルク制御部６２の右輪トルク増幅クラッチ７８を解放させることで、差動機能および差動制限機能を作用させる、すなわち、左右輪トルク移動機構４４を両トルク増幅クラッチ７０、７８を解放させることでトルク移動非作動状態とする。図３の上段側には、車両の直進時において、左右輪トルク移動機構４４のトルク移動非作動時の各ギヤの回転状態が示されている。
【００３１】
プロペラシャフト２４の駆動力は、傘歯車４６、４８を介してデフケース５０に伝達される。デフケース５０は、後輪車軸２８の軸心Ｊまわりに回転駆動させられる。これにより、デフケース５０は、デフケース５０に支持されている左および右ピニオンギヤ５４、５８を後輪車軸２８の軸心Ｊまわりに公転させる。また、図３の断面Ｂ、Ｃに示されるように、左および右ピニオンギヤ５４、５８の公転によって、これらと噛み合う左および右サイドギヤ５２、５４も一体回転させられる。このような状態では、左および右ピニオンギヤ５４、５８は自転せず、非差動状態となる。このとき、左輪トルク制御部６０では、断面Ｅに示されるように、左輪トルク移動用ピニオンギヤ６６は、左ピニオンギヤ５４と一体的に回転させられ、左輪トルク移動用ピニオンギヤ６６と噛み合う左輪トルク移動用リングギヤ６８は、無負荷状態となっているため、左輪トルク移動用ピニオンギヤ６６と一体的に回転させられる。また、右輪トルク制御部６２では、断面Ｆに示されるように、右輪トルク移動用ピニオンギヤ７４は、右ピニオンギヤ５８と一体的に回転させられ、右輪トルク移動用ピニオンギヤ７４と噛み合う右輪トルク移動用リングギヤ７６は、無負荷状態となっているため、右輪トルク移動用ピニオンギヤ７４と一体的に回転させられる。
【００３２】
図４は、図３の上段側に対応する状態、すなわち車両の直進時で且つ非差動時のデフケース５０および各ギヤの回転速度の相対関係を示す回転速度線図である。ここで、中央の縦線と横線との交点が、デフケース５０の回転速度であり、この中央の縦線から左側のＲ１が左輪トルク移動用リングギヤ６８の回転速度、Ｃ１が左輪トルク移動用ピニオンギヤ６６の公転回転速度すなわちデフケース５０の回転速度、Ｓ１が左サイドギヤ５２の回転速度を示している。また、中央の縦線から右側のＲ２が右輪トルク移動用リングギヤ７６の回転速度、Ｃ２が右輪トルク移動用ピニオンギヤ７４の公転回転速度すなわちデフケース５０の回転速度、Ｓ２が右サイドギヤ５６の回転速度を示している。図４に示されるように、左および右輪トルク移動用ピニオンギヤ６６、７４の公転回転速度Ｃ１、Ｃ２は、デフケース５０の回転速度と等しいため、常時デフケース５０の回転速度と等しくなる。また、左および右サイドギヤ５２、５６の回転速度Ｓ１、Ｓ２は、左輪および右輪トルク移動用ピニオンギヤ６６、７４が自転しないため、左および右ピニオンギヤ５４、５８も自転せず、デフケース５０の回転速度と等しくなる。また、左輪および右輪トルク移動用リングギヤ６８、７６の回転速度Ｒ１、Ｒ２は、それぞれ無負荷状態であるため、左輪および右輪トルク移動用ピニオンギヤ６６、７４と一体的に回転させられ、デフケース５０の回転速度と等しくなる。
【００３３】
また、例えばなだらかな旋回走行状態では、差動装置４２が機能することで差動状態となる。このような状態では、左および右ピニオンギヤ５４、５８が自転することで互いに逆方向に回転しあい、左および右ピニオンギヤ５４、５８の逆方向の回転によって、左および右サイドギヤ５２、５６を互いに逆方向に回転させる。これにより、左サイドギヤ５２および右サイドギヤ５６には、回転差が生じ、差動状態となる。
【００３４】
ここで、左および右サイドギヤ５２、５６と左および右ピニオンギヤ５４、５８の外周歯は、それぞれヘリカル歯で構成されているため、差動回転が生じる、すなわち左および右ピニオンギヤ５４、５８が自転すると、それぞれの外周歯の噛合部から軸心方向に働くスラスト力が発生する。このスラスト力によって、隣接する左サイドギヤ５２と右サイドギヤ５６との間、デフケース５０の壁面と左および右サイドギヤ５２、５６の側壁との間、および／またはデフケース５０の壁面と左および右ピニオンギヤ５４、５８の側壁との間には、摩擦力が発生する。また、左および右ピニオンギヤ５４、５８と左および右サイドギヤ５２、５６とが互いに噛み合って回転させられることで、摩擦力が発生する。さらに左および右ピニオンギヤ５４、５８と左および右サイドギヤ５２、５６とが噛み合うことで、左および右ピニオンギヤ５４、５８の外周歯の歯先がデフケース５０に押し付けられて摩擦力が発生する。直進走行時において、後輪３０の一方が滑りやすい路面等でスリップした際には、これらの摩擦力が差動制限力として機能することで、大幅な差動が制限される。
【００３５】
一方、車両旋回走行中において、例えば車両のアンダーステアを抑制したい場合などは、左右輪トルク移動機構４４を作動させる。左右輪トルク移動機構４４は、左輪トルク制御部６０の左輪トルク増幅クラッチ７０または右輪トルク制御部６２の右輪トルク増幅クラッチ７８を適宜スリップ係合させることで左右輪の駆動力配分が可能となる。
【００３６】
左右輪トルク移動機構４４の一例として、車両の右輪トルク（右後輪３０ｒ側）を増大させた場合について説明する。右輪トルク（右後輪３０ｒ側）を増大させる場合は、右輪トルク制御部７２の右輪トルク増幅クラッチ７８をスリップ係合させる。図３の下段側は、右輪トルク増幅クラッチ７８をスリップ係合させることで右輪トルクを増大させた際の後輪用差動歯車ユニット２６の各ギヤの状態を示している。右輪トルク増幅クラッチ７８がスリップ係合させられることで、断面Ｆに示されように、右輪トルク移動用リングギヤ７６の回転が減速させられる。この減速によって、右輪トルク移動用ピニオンギヤ７４は、矢印方向に自転させられながらデフケース５０と同様の回転速度で公転させられる。この右輪トルク移動用ピニオンギヤ７４の自転は、右ピニオンギヤ５８に伝達され、この右ピニオンギヤ５８の自転および公転によって、断面Ｃに示されるように、右サイドギヤ５６は増速回転させられる。
【００３７】
また、断面Ａ、Ｄに示されるように、右ピニオンギヤ５８が自転させられるに伴い、右ピニオンギヤ５８と噛み合う左ピニオンギヤ５４が、右ピニオンギヤ５８とは逆方向に自転させられる。この左ピニオンギヤ５４の自転は、断面Ｂに示されるように、左サイドギヤ５２の回転を減速させる方向に作用するため、左サイドギヤ５２は減速回転させられる。なお、右輪トルク制御部６２では、断面Ｅに示されるように、左輪トルク移動用ピニオンギヤ６６が左ピニオンギヤ５４と同様に自転させられて、無負荷状態の左輪トルク移動用リングギヤ６８は、この左輪トルク移動用ピニオンギヤ６６の自転および公転によって、増速させられる。
【００３８】
図５は、図３の下段側に対応する状態、すなわち右輪トルク増大時のデフケース５０および各ギヤの回転速度を示す回転速度線図である。なお、各回転要素は、前述した図４と同様の回転要素となっている。右輪トルク増幅クラッチ７８がスリップ係合されているため、右輪トルク移動用リングギヤ７６の回転速度Ｒ２は減速回転となる。右輪トルク移動用ピニオンギヤ７４は、デフケース５０と一体的に回転させられるため、右輪トルク移動用ピニオンギヤ７４の公転回転速度Ｃ２はデフケース５０の回転速度と同様となる。また、右サイドギヤ５６の回転速度Ｓ２は、右輪トルク移動用リングギヤ７６の回転速度Ｒ２と右輪トルク移動用ピニオンギヤ７４の公転回転速度Ｃ２とを結んだ直線と右サイドギヤ５６の回転速度Ｓ２を表す縦線との交点で示される。これにより、右サイドギヤ５６は、増速回転させられる。一方、右サイドギヤ５６が増速回転させられることにより、差動装置４２の差動作用によって、左サイドギヤ５２は回転速度Ｓ１に減速回転させられる。また、左輪トルク移動用ピニオンギヤ６６の公転速度Ｃ１は、デフケース５０の回転速度と同様となり、左輪トルク移動用リングギヤ６８の回転速度Ｒ１は、右輪トルク移動用ピニオンギヤ７４の回転速度Ｒ２とは反対に増速回転となる。このように、右輪トルク増幅クラッチ７８をスリップ係合させることで、右輪増速方向に差動装置４２を差動させて、右輪トルクを増大させる。また、左輪トルク増大は、左輪トルク増幅クラッチ７０をスリップ係合させることで、左輪トルクを増大させる。なお、左輪トルク増大の作用は、前述の右輪トルク増大時と同様であるため、その説明を省略する。このように、例えば左旋回中では、左右輪トルク移動機構４４の右輪トルク増幅クラッチ７８をスリップ係合させることで、左後輪３０ｌのトルクを減少させ、右後輪３０ｒのトルクを増大させて、車両重心廻りの旋回運動をアシストするヨーモーメントを与え、左旋回中のアンダーステアを抑制することができる。また、例えば右旋回中では、左右輪トルク移動機構４４の左輪トルク増幅クラッチ７０をスリップ係合させることで、右後輪３０ｒのトルクを減少させ、左後輪３０ｌのトルクを増大させて、車両重心廻りの旋回運動をアシストするヨーモーメントを与え、右旋回中のアンダーステアを抑制することができる。
【００３９】
ここで、本実施例の後輪用差動歯車ユニット２６では、左ピニオンギヤ５４の外周歯のねじり方向と左輪トルク移動用ピニオンギヤ６６の外周歯のねじり方向とが、互いに逆向きに形成されている。同様に、右ピニオンギヤ５８の外周歯のねじり方向と右輪トルク移動用ピニオンギヤ７４の外周歯のねじり方向とが、互いに逆向きに形成されている。このように構成することで、例えば右輪トルク増幅クラッチ７８がスリップ係合させられると、右輪トルク移動用ピニオンギヤ７４が自転させられるが、この自転によって、右輪トルク移動用ピニオンギヤ７４と右輪トルク移動用リングギヤ７６との噛合部から軸心方向のスラスト力が発生する。一方、前記自転によって、右サイドギヤ５６と右ピニオンギヤ５８との噛合部からも軸心方向のスラスト力が発生する。ここで、前述したように、互いのピニオンギヤ５８、７４の外周歯のねじり方向が逆方向に形成されているため、それぞれのスラスト力は、互いのスラスト力を相殺する方向に作用する。これにより、右ピニオンギヤ５８で発生するスラスト力が、右輪トルク移動用ピニオンギヤ７４で発生するスラスト力によって低減されて、差動装置４２の差動制限力が抑制される。また、左輪トルク増幅クラッチ７０がスリップ係合させられた場合も同様に、左ピニオンギヤ５４で発生するスラスト力が、左輪トルク移動用ピニオンギヤ６６で発生するスラスト力によって低減されて、差動装置４２の差動制限力が抑制される。このように、左右輪トルク移動機構４４を作動させる際には、その妨げとなる差動装置４２の差動制限力を抑制させる方向に各ギヤのねじり角が形成されており、差動制限力の影響を受けることなく左右輪のトルク差を制御することが可能となる。
【００４０】
上述のように、本実施例の左右輪トルク移動機構４４によれば、機械式差動制限機構を有する差動装置４２は、左ピニオンギヤ５４の回転を制御して左サイドギヤ５２のトルクを制御する左輪トルク制御部６０と、右ピニオンギヤ５８の回転を制御して右サイドギヤ５６のトルクを制御する右輪トルク制御部６２とを、備えるため、従来の機械式差動制限によって充分な差動制限が可能となると共に、左輪および右輪トルク制御部６０、６２によって左右輪トルク差制御が可能となる。これにより、車両の走行状況に応じて、選択的に差動制限機能と左右輪トルク差制御の２つの作用を実現することができ、車両の操縦性および安定性を大幅に向上させることができる。
【００４１】
また、本実施例の左右輪トルク移動機構４４によれば、左輪および右輪トルク制御部６０、６２は、左輪および右輪トルク移動用ピニオンギヤ６６、７４、左輪および右輪トルク移動用リングギヤ６８、７６、ならびに、左輪および右輪トルク増幅クラッチ７０、７８と、それぞれ従来の機械要素によって構成されているため、前述の効果に加えて装置をコンパクト化することができ、低コストな装置を実現することができる。
【００４２】
また、本実施例の左右輪トルク移動機構４４によれば、左ピニオンギヤ５４のねじれ方向と左輪トルク移動用ピニオンギヤ６６のねじれ方向とは、互いに逆向きのヘリカル歯で形成され、右ピニオンギヤ５８のねじれ方向と右輪トルク移動用ピニオンギヤ７４のねじれ方向とは、互いに逆向きのヘリカル歯で形成されているため、左輪トルク制御部６０の左輪トルク増幅クラッチ７０および右輪トルク制御部６２の右輪トルク増幅クラッチ７８のスリップ係合時において、差動制限機構による左および右ピニオンギヤ５４、５８で発生するスラスト力に対して、左輪および右輪トルク移動用ピニオンギヤ６６、７４では、そのスラスト力を相殺させる方向にスラスト力を発生させるため、差動制限機構の影響を抑制させつつ左右輪トルク差制御が可能となる。
【００４３】
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【実施例２】
【００４４】
図６は、本発明の他の実施例である後輪用差動歯車ユニット９０を説明する骨子図である。後輪用差動歯車ユニット９０は、前述の実施例と同様の構成および機能を有する差動装置４２および左右輪トルク移動機構９２によって主に構成されている。差動装置４２および左右輪トルク移動機構９２は、それぞれ従来の機械要素によって構成されており、後輪用差動歯車ユニット９０はコンパクトな構成となっている。なお、本実施例の後輪用差動歯車ユニット９０が、本発明の車両用駆動力配分装置に対応している。また、差動装置４２の構成および機能については、前述の実施例と同様であるため、その説明を省略する。
【００４５】
左右輪トルク移動機構９２は、差動装置４２の右後輪３０ｒ側に設けられており、左ピニオンギヤ５４の回転を制御して左サイドギヤ５２のトルクを制御する左輪トルク制御部９４と、右ピニオンギヤ５８の回転を制御して右サイドギヤ５６のトルクを制御する右輪トルク制御部９６と、右輪トルク制御部９６と右後輪３０ｒとの間に設けられている差動緩和遊星歯車装置９８とを、備えている。なお、本実施例の左輪トルク制御部９４が、本発明の第１トルク制御部に対応しており、右輪トルク制御部９６が、本発明の第２トルク制御部に対応しており、差動緩和遊星歯車装置９８が、本発明の遊星歯車装置に対応している。
【００４６】
差動緩和遊星歯車装置９８は、デフケース５０と共通の軸心まわりに配設されており、リングギヤ１００が非回転部材であるデフキャリヤ４０に連結され、サンギヤ１０２がデフケース４０に連結されている。また、リングギヤ１００とサンギヤ１０２との間にはピニオンギヤ１０４が互いに噛み合わされており、キャリヤ１０６によって軸心まわりに公転可能且つ自転可能に支持されている。これにより、キャリヤ１０６からは、デフケース５０の回転が減速されて出力される。
【００４７】
左輪トルク制御部９４は、左ピニオンギヤ５４から一体的に延設された連結軸６４を介して同軸上に一体的に回転させられる左輪トルク移動用ピニオンギヤ１０８と、その左輪トルク移動用ピニオンギヤ１０８と互いに噛み合う左輪トルク移動用リングギヤ１１０と、左輪トルク移動用リングギヤ１１０と差動緩和遊星歯車装置９８のキャリヤ１０６との間に介装されてこれらの部材を適宜スリップ係合させるための左輪トルク増幅クラッチ１１２とを、備えている。
【００４８】
右輪トルク制御部９６は、右ピニオンギヤ５８から一体的に延設された連結軸７２を介して同軸上に一体的に回転させられる右輪トルク移動用ピニオンギヤ１１４と、その右輪トルク移動用ピニオンギヤ１１４と互いに噛み合う右輪トルク移動用リングギヤ１１６と、右輪トルク移動用リングギヤ１１６と差動緩和遊星歯車装置９８のキャリヤ１０６との間に介装されてこれらの部材を適宜スリップ係合させるための右輪トルク増幅クラッチ１１８とを、備えている。
【００４９】
左輪および右輪トルク増幅クラッチ１１２、１１８は何れも油圧アクチュエータによって摩擦係合させられるスリップ係合可能な多板式の摩擦係合装置で、制御装置３６によって油圧回路３４が切り換えられることにより、それぞれ係合或いは解放されると共に、必要に応じて油圧制御が行われることによりスリップ係合時の伝達トルクが制御される。
【００５０】
次に、このように構成される後輪用差動歯車ユニット９０の作動について説明する。本実施例の後輪用差動歯車ユニット９０では、トラクション性能および直進安定性が必要な直進走行のような場面では、左輪トルク制御部９４の左輪トルク増幅クラッチ１１２および右輪トルク制御部９６の右輪トルク増幅クラッチ１１８を解放させることで、差動機能および差動制限機能を作用させる、すなわち、左右輪トルク移動機構９２の両トルク増幅クラッチ１１２、１１８を解放させることで左右輪トルク移動機構９２をトルク移動非作動状態とする。このような状態では、前述した後輪用差動歯車ユニット２６と作動が同様であるため、その説明を省略する。
【００５１】
一方、車両旋回中において、例えば車両のアンダーステアを抑制したい場合などは、左右輪トルク移動機構９２を作動させる。左右輪トルク移動機構９２は、左輪トルク制御部９４の左輪トルク増幅クラッチ１１２または右輪トルク制御部９６の右輪トルク増幅クラッチ１１８を適宜スリップ係合させることで左右輪の駆動力配分が可能となる。
【００５２】
左右輪トルク移動機構９２の一例として、車両の右輪トルク（右後輪３０ｒ側）を増大させた場合について説明する。右輪トルク（右後輪３０ｒ側）を増大させる場合は、右輪トルク制御部９６の右輪トルク増幅クラッチ１１８をスリップ係合させる。ここで、差動緩和遊星歯車装置９８では、リングギヤ１００が回転不能に固定され、サンギヤ１０２がデフケース５０と連結されることでデフケース５０と一体的に回転させられることから、キャリヤ１０６の回転は、サンギヤ１０２（デフケース５０）の回転方向に対して同回転方向に減速回転で出力されている。これにより、右輪トルク増幅クラッチ１１８がスリップ係合されると、右輪トルク移動用ピニオンギヤ１１４の公転回転速度と右輪トルク移動用リングギヤ１１６との回転速度差によって、右輪トルク移動用ピニオンギヤ１１４は、前述した図３の下段側の断面Ｆに示す右輪トルク移動用ピニオンギヤ７４と同様に、例えば右トルク移動用ピニオンギヤ１１４の時計回りの公転に対して反時計方向に自転させられる。この右輪トルク移動用ピニオンギヤ１１４の自転は、右ピニオンギヤ５８に伝達され、この右ピニオンギヤ５８の自転および公転によって、図３の下段側の断面Ｃと同様に、右サイドギヤ５６は増速回転させられる。
【００５３】
また、前述した図３の断面Ａ、Ｄと同様に、右ピニオンギヤ５８が自転させられるに伴い、右ピニオンギヤ５８と噛み合う左ピニオンギヤ５４が、右ピニオンギヤ５８とは逆方向に自転させられる。この左ピニオンギヤ５４の自転は、断面Ｂと同様に、左サイドギヤ５２の回転を減速させる方向に作用するため、左サイドギヤ５２は減速回転させられる。この回転状態は前述した図５の回転速度線図と対応しており、右輪トルク増幅クラッチ１１８をスリップ係合させることで、右後輪３０ｒを増速させる方向に差動装置４２を差動させ、右輪トルクを増大させる。また、左輪トルク増大は、左輪トルク増幅クラッチ１１２をスリップ係合させることで左輪トルクを増大させる。なお、左輪トルク増大の作用は、前述の右輪トルク増大と同様であるため、その説明を省略する。このように、例えば左旋回中では、左右輪トルク移動機構９２の右輪トルク増幅クラッチ１１８をスリップ係合させることで、左後輪３０ｌのトルクを減少させ、右後輪３０ｒのトルクを増大させて、車両重心廻りの旋回運動をアシストするヨーモーメントを与え、左旋回中のアンダーステアを抑制することができる。また、例えば右旋回中では、左右輪トルク移動機構９２の左輪トルク増幅クラッチ１１２をスリップ係合させることで、右後輪３０ｒのトルクを減少させ、左後輪３０ｌのトルクを増大させて、車両重心廻りの旋回運動をアシストするヨーモーメントを与え、右旋回中のアンダーステアを抑制することができる。
【００５４】
また、本実施例では差動緩和遊星歯車装置９８を設けたことで、デフケース５０と差動緩和遊星歯車装置９８の出力要素であるキャリヤ１０６との相対回転差を少なくしており、左輪および右輪トルク増幅クラッチ１１２、１１８のスリップ係合の際のトルク損失を低減させている。なお、本実施例においても、左ピニオンギヤ５４の外周歯のねじり方向と左輪トルク移動用ピニオンギヤ１０８の外周歯のねじり方向とは、互いに逆向きに形成されており、左右輪トルク移動機構９２の作動の際の差動装置４２の差動制限力を抑制させている。また、右ピニオンギヤ５８の外周歯のねじり方向と右輪トルク移動用ピニオンギヤ１１４の外周歯のねじり方向とは、互いに逆向きに形成されており、左右輪トルク移動機構９２の作動の際の差動装置４２の差動制限力を抑制させている。
【００５５】
上述のように、本実施例の左右輪トルク移動機構９２によれば、機械式差動制限機構を有する差動装置４２は、左ピニオンギヤ５４の回転を制御して左サイドギヤ５２のトルクを制御する左輪トルク制御部９４と、右ピニオンギヤ５８の回転を制御して右サイドギヤ５６のトルクを制御する右輪トルク制御部９６とを、備えるため、従来の機械式差動制限によって充分な差動制限が可能となると共に、左輪および右輪トルク制御部９４、９６によって左右輪トルク差制御が可能となる。これにより、車両の走行状況に応じて、選択的に差動制限機能と左右輪トルク差制御の２つの作用を実現することができ、車両の操縦性および安定性を大幅に向上させることができる。
【００５６】
また、本実施例の左右輪トルク移動機構９２によれば、左輪および右輪トルク制御部９４、９６は、左輪および右輪トルク移動用ピニオンギヤ１０８、１１４、左輪および右輪トルク移動用リングギヤ１１０、１１６ならびに左輪および右輪トルク増幅クラッチ１１２、１１８と、それぞれ従来の機械要素によって構成され、さらに差動緩和遊星歯車装置９８も従来の機械要素によって構成されているため、装置をコンパクト化することができる。また、差動緩和遊星歯車装置９８を設けることで、左輪および右輪トルク移動用ピニオンギヤ１０８、１１４と差動緩和遊星歯車装置９８のキャリヤ１０６との間の相対回転差を少なくすることができるため、これらの部材をスリップ係合させる左輪および右輪トルク増幅クラッチ１１２、１１８によるトルク損失を低減させることができる。
【実施例３】
【００５７】
図７は、本発明の他の実施例である後輪用差動歯車ユニット１３０を説明する骨子図である。後輪用差動歯車ユニット１３０は、前述の実施例と同様の構成および作用を有する差動装置４２および左右輪トルク移動機構１３２によって主に構成されている。差動装置４２および左右輪トルク移動機構１３２は、それぞれ従来の機械要素によって構成されており、後輪用差動歯車ユニット１３０はコンパクトな構成となっている。なお、本実施例の後輪用差動歯車ユニット１３０が、本発明の車両用駆動力配分装置に対応している。また、差動装置４２の構成および機能については、前述の実施例と同じであるため、その説明を省略する。
【００５８】
左右輪トルク移動機構１３２は、差動装置４２の右後輪３０ｒ側に設けられており、左ピニオンギヤ５４の回転を制御して左サイドギヤ５２とトルクを制御する左輪トルク制御部１３４と、右ピニオンギヤ５８の回転を制御して右サイドギヤ５６のトルクを制御する右輪トルク制御部１３６と、右輪トルク制御部１３６と右後輪３０ｒとの間に設けられている差動緩和遊星歯車装置１３８とを、備えている。なお、本実施例の左輪トルク制御部１３４が、本発明の第１トルク制御部に対応しており、右輪トルク制御部１３６が、本発明の第２トルク制御部に対応しており、差動緩和遊星歯車装置１３８が、本発明の遊星歯車装置に対応している。
【００５９】
差動緩和遊星歯車装置１３８は、デフケース５０と共通の軸心まわりに配設されており、サンギヤ１４０が非回転部材であるデフキャリヤ４０に連結され、リングヤ１４２がデフケース４０に連結されている。また、リングギヤ１４２とサンギヤ１４０との間にはピニオンギヤ１４４が互いに噛み合わされており、キャリヤ１４６によって軸心まわりに公転可能且つ自転可能に支持されている。これにより、キャリヤ１４６からは、デフケース５０の回転が減速されて出力される。
【００６０】
左輪トルク制御部１３４は、左ピニオンギヤ５４から一体的に延設された連結軸６４を介して同軸上に一体的に回転させられる左輪トルク移動用ピニオンギヤ１４８と、その左輪トルク移動用ピニオンギヤ１４８と互いに噛み合う左輪トルク移動用リングギヤ１５０と、左輪トルク移動用リングギヤ１５０と差動緩和遊星歯車装置１３８のキャリヤ１４６との間に介装されてこれらを適宜スリップ係合させるための左輪トルク増幅クラッチ１５２とを、備えている。
【００６１】
右輪トルク制御部１３６は、右ピニオンギヤ５８から一体的に延設された連結軸７２を介して同軸上に一体的に回転させられる右輪トルク移動用ピニオンギヤ１５４と、その右輪トルク移動用ピニオンギヤ１５４と互いに噛み合う右輪トルク移動用リングギヤ１５６と、右輪トルク移動用リングギヤ１５６と差動緩和遊星歯車装置１３８のキャリヤ１４６との間に介装されてこれらを適宜スリップ係合させるための右輪トルク増幅クラッチ１５８とを、備えている。
【００６２】
左輪および右輪トルク増幅クラッチ１５２、１５８は何れも油圧アクチュエータによって摩擦係合させられるスリップ係合可能な多板式の摩擦係合装置で、制御装置３６によって油圧回路３４が切り換えられることにより、それぞれ係合或いは解放されると共に、必要に応じて油圧制御が行われることによりスリップ係合時の伝達トルクが制御される。
【００６３】
次に、このように構成される後輪用差動歯車ユニット１３０の作動について説明する。本実施例の後輪用差動歯車ユニット１３０では、トラクション性能および直進安定性が必要な直進走行のような場面では、左輪トルク制御部１３４の左輪トルク増幅クラッチ１５２および右輪トルク制御部１３６の右輪トルク増幅クラッチ１５８を解放させることで、差動機能および差動制限機能を作用させる、すなわち、左右輪トルク移動機構１３２の両トルク増幅クラッチ１５２、１５８を解放させることで左右輪トルク移動機構１３２をトルク移動非作動状態とする。このような状態では、前述した後輪用差動歯車ユニット２６と作動が同様であるため、その説明を省略する。
【００６４】
一方、車両旋回中において、例えば車両のアンダーステアを抑制したい場合などは、左右輪トルク移動機構１３２を作動させる。左右輪トルク移動機構１３２は、左輪トルク制御部１３４の左輪トルク増幅クラッチ１５２または右輪トルク制御部１３６の右輪トルク増幅クラッチ１５８を適宜スリップ係合させることで左右輪の駆動力配分が可能となる。
【００６５】
左右輪トルク移動機構１３２の一例として、車両の右輪トルク（右後輪３０ｒ側）を増大させた場合について説明する。右輪トルク（右後輪３０ｒ側）を増大させる場合は、右輪トルク制御部１３６の右輪トルク増幅クラッチ１５８をスリップ係合させる。ここで、差動緩和遊星歯車装置１３８では、サンギヤ１４０が回転不能に固定され、リングギヤ１４２がデフケース５０と連結されることでデフケース５０と一体的に回転させられることから、キャリヤ１４６の回転は、リングギヤ１４２（デフケース５０）の回転方向に対して同回転方向に減速回転で出力されている。これにより、右輪トルク増幅クラッチ１５８がスリップ係合されると、右輪トルク移動用ピニオンギヤ１５４の公転回転速度と右輪トルク移動用リングギヤ１５６との回転速度差によって、右輪トルク移動用ピニオンギヤ１５４は、前述した図３の下段側の断面Ｆに示す右輪トルク移動用ピニオンギヤ７４と同様に、例えば右トルク移動用ピニオンギヤ１５４の時計回り方向の公転に対して、反時計回りに自転させられる。この右輪トルク移動用ピニオンギヤ１５４の自転は、右ピニオンギヤ５８に伝達され、この右ピニオンギヤ５８の自転および公転によって、図３の下段側の断面Ｃと同様に、右サイドギヤ５６は増速回転させられる。
【００６６】
また、前述した図３の断面Ａ、Ｄと同様に、右ピニオンギヤ５８が自転させられるに伴い、右ピニオンギヤ５８と噛み合う左ピニオンギヤ５４が、右ピニオンギヤ５８とは逆方向に自転させられる。この左ピニオンギヤ５４の自転は、断面Ｂと同様に、左サイドギヤ５２の回転を減速させる方向に作用するため、左サイドギヤ５２は減速回転させられる。この回転状態は前述した図５の回転速度線図と対応しており、右輪トルク増幅クラッチ１５８をスリップ係合させることで、右後輪３０ｒを増速させる方向に差動装置４２を差動させ、右輪トルクを増大させる。また、左輪トルク増大は、左輪トルク増幅クラッチ１５２をスリップ係合させることで左輪トルクを増大させる。なお、左輪トルク増大の作用は、前述の右輪トルク増大と同様であるため、その説明を省略する。このように、例えば左旋回中では、左右輪トルク移動機構１３２の右輪トルク増幅クラッチ１５８をスリップ係合させることで、左後輪３０ｌのトルクを減少させ、右後輪３０ｒのトルクを増大させて、車両重心廻りの旋回運動をアシストするヨーモーメントを与え、左旋回中のアンダーステアを抑制することができる。また、例えば右旋回中では、左右輪トルク移動機構１３２の左輪トルク増幅クラッチ１５２をスリップ係合させることで、右後輪３０ｒのトルクを減少させ、左後輪３０ｌのトルクを増大させて、車両重心廻りの旋回運動をアシストするヨーモーメントを与え、右旋回中のアンダーステアを抑制することができる。
【００６７】
また、本実施例では差動緩和遊星歯車装置１３８を設けたことで、デフケース５０と差動緩和遊星歯車装置１３８の出力要素であるキャリヤ１４６との相対回転差を少なくしており、左輪および右輪トルク増幅クラッチ１５２、１５８のスリップ係合の際のトルク損失を低減させている。なお、本実施例においても、左ピニオンギヤ５４の外周歯のねじり方向と左輪トルク移動用ピニオンギヤ１４８の外周歯のねじり方向とは、互いに逆向きに形成されており、左輪トルク増幅クラッチ１５２のスリップ係合の際の差動装置４２の差動制限力を抑制させている。また、右ピニオンギヤ５８の外周歯のねじり方向と右輪トルク移動用ピニオンギヤ１５４の外周歯のねじり方向とは、互いに逆向きに形成されており、右輪トルク増幅クラッチ１５８のスリップ係合の際の差動装置４２の差動制限力を抑制させている。
【００６８】
上述のように、本実施例の左右輪トルク移動機構１３２によれば、機械式差動制限機構を有する差動装置４２は、左ピニオンギヤ５４の回転を制御して左サイドギヤ５２のトルクを制御する左輪トルク制御部１３４と、右ピニオンギヤ５８の回転を制御して右サイドギヤ５６のトルクを制御する右輪トルク制御部１３６とを、備えるため、従来の機械式差動制限によって充分な差動制限が可能となると共に、右輪および左輪トルク制御部１３４、１３６によって左右輪トルク差制御が可能となる。これにより、車両の走行状況に応じて、選択的に差動制限機能と左右輪トルク差制御の２つの作用を実現することができ、車両の操縦性および安定性を大幅に向上させることができる。
【００６９】
また、本実施例の左右輪トルク移動機構１３２によれば、左輪および右輪トルク制御部１３４、１３６は、左輪および右輪トルク移動用ピニオンギヤ１４８、１５４、左輪および右輪トルク移動用リングギヤ１５０、１５６、ならびに左輪および右輪トルク増幅クラッチ１５２、１５８と、それぞれ従来の機械要素によって構成され、さらに差動緩和遊星歯車装置１３８も従来の機械要素によって構成されているため、装置をコンパクト化することができる。また、差動緩和遊星歯車装置１３８を設けたことで、左輪および右輪トルク移動用ピニオンギヤ１４８、１５４と差動緩和遊星歯車装置１３８との間の相対回転差を少なくすることができるため、これらの部材をスリップ係合させる左輪および右輪トルク増幅クラッチ１５２、１５８によるトルク損失を低減させることができる。
【００７０】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００７１】
例えば、前述の実施例の左右輪トルク移動機構４４、９２、１３２は、後輪側の後輪用差動歯車ユニット２６に設けられているが、前輪側の前輪用差動歯車装置１６にも同機構を設けて実施することができる。
【００７２】
また、前述の実施例の左右輪トルク移動機構４４、９２、１３２は、差動装置４２の右後輪３０ｒ側に設けられているが、左右輪トルク移動機構４４は左右のどちらに設けてもよく、左後輪３０ｌ側に設けて実施することもできる。
【００７３】
また、前述の実施例の左右輪トルク移動機構４４、９２、１３２では、左ピニオンギヤ５４のピッチ径と左輪トルク移動用ピニオンギヤ６６のピッチ径、および右ピニオンギヤ５８のピッチ径と右輪トルク移動用ピニオンギヤ７４のピッチ径とは、同径に形成されているが、必ずしも同径にする必要はなく、ピッチ径が異なっても本発明は適用することができる。
【００７４】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明が好適に適用される駆動力伝達装置を有する前置エンジン前輪駆動（ＦＦ）を基本とする前後輪駆動車両の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１の後輪用差動歯車ユニットの構成を説明する骨子図である。
【図３】後輪用差動歯車ユニットを図２に示す一点鎖線Ａ乃至Ｆの位置で切断した断面図である。
【図４】車両の直進時で且つ非差動時の各ギヤの回転速度を示す回転速度線図である。
【図５】右輪トルク増大時の各ギヤの回転速度を示す回転速度線図である。
【図６】本発明の他の実施例である後輪用差動歯車ユニットの構成を説明する骨子図である。
【図７】本発明のさらに他の実施例である後輪用差動歯車ユニットの構成を説明する骨子図である。
【符号の説明】
【００７６】
２６、９０、１３０：後輪用差動歯車ユニット（車両用駆動力配分装置）  ４２：差動装置  ５０：デフケース  ５２：左サイドギヤ  ５４：左ピニオンギヤ  ５６：右サイドギヤ  ５８：右ピニオンギヤ  ６０、９４、１３４：左輪トルク制御部（第１トルク制御部）  ６２、９６、１３６：右輪トルク制御部（第２トルク制御部）  ６６、１０８、１４８：左輪トルク移動用ピニオンギヤ  ６８、１１０、１５０：左輪トルク移動用リングギヤ  ７０、１１２、１５２：左輪トルク増幅クラッチ  ７４、１１４、１５４：右輪トルク移動用ピニオンギヤ  ７６、１１６、１５６：右輪トルク移動用リングギヤ  ７８、１１８、１５８：右輪トルク増幅クラッチ  ９８、１３８：差動緩和遊星歯車装置（遊星歯車装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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