(57)【要約】【課題】構成簡素且つ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】リヤディファレンシャル７は、一方のデフピニオン１６ｂとともに一体回転するサブピニオン２１と、デフケース１１の外側において回転自在に同軸配置されるとともにサブピニオン２１と駆動連結された一対の環状部材２２Ｌ，２２Ｒと、該各環状部材２２Ｌ，２２Ｒの外側に同軸配置されデフケース１１と異なる回転速度を有する筒状部材２３とを備える。そして、これら各環状部材２２Ｌ，２２Ｒと筒状部材２３との間には一対のクラッチ機構２４Ｌ，２４Ｒが介在される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源の発生する駆動力に基づき回転するデフケースと、
前記デフケース内に設けられて該デフケースと一体に公転するとともに自転可能なデフピニオンと、
二系統の出力軸の各軸端に設けられるとともに前記デフピニオンに噛合される一対のデフサイドギヤと、
前記デフピニオンに前記駆動力を伝達することにより該デフピニオンの回転を制御可能な駆動力伝達系と、を備えた駆動力配分装置。
【請求項２】
駆動源の発生する駆動力に基づき回転するデフケースと、
前記デフケース内に設けられて該デフケースと一体に公転するとともに自転可能なデフピニオンと、
二系統の出力軸の各軸端に設けられるとともに前記デフピニオンに噛合された一対のデフサイドギヤと、
前記デフピニオンとともに一体回転するサブピニオンと、
前記デフケースの外側において回転自在に同軸配置されるとともに前記サブピニオンと駆動連結された一対の環状部材と、
前記各環状部材の外周側に前記同軸配置され前記デフケースと異なる回転速度を有する筒状部材と、
前記各環状部材のそれぞれと前記筒状部材とをトルク伝達可能に連結するとともに、該伝達可能なトルク容量を自在に変更可能な一対のクラッチ機構と、
を備えた駆動力配分装置。
【請求項３】
請求項２に記載の駆動力配分装置において、
前記筒状部材は、前記駆動力に基づいて前記デフケースと同一方向に回転駆動されること、を特徴とする駆動力配分装置。
【請求項４】
請求項３に記載の駆動力配分装置において、
前記筒状部材は、変速機構を介して前記デフケースと駆動連結されること、
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、入力された駆動力を二系統の出力軸に対し任意の比率で配分可能な駆動力配分装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記のような車両用の駆動力配分装置としては、例えば特許文献１に示されるような、二系統（左右）の出力軸間の差動を許容しつつ入力された駆動力を各出力軸に伝達する差動機構（ディファレンシャル）と、出力軸に接続された変速機構と、該変速機構と駆動力入力部との間に設けられた伝達トルク容量可変式のクラッチ機構とを備えたものがある。そして、クラッチ機構を作動させて何れか一方の出力軸の回転を増速又は減速することにより強制的に両出力軸間に差回転を生じさせ、そのクラッチ機構の伝達トルク容量を変化させることにより、駆動力の配分比率を任意に制御可能な構成となっている。
【特許文献１】特開平５−３４５５３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の構成は、入力部（主にデフケース）と出力軸の回転差を利用することから、必然的にその変速機構及びクラッチ機構が作動機構の側方に張り出す形態となるため、その搭載性に難がある。更に、各出力軸のそれぞれに上記変速機構及びクラッチ機構を設けることにより該各出力軸の駆動力を自在に増減可能とする構成（例えば特許文献１の第７，１３，１４図等を参照）が考えられるが、このような構成とすれば、その二重の変速機構及びクラッチ機構を備えることによる大型化が避けられない。そして、これを避けるべく変速機構に回転切替機能を付加した場合（同じく第１５図参照）には、構造の複雑化によりコスト高となるのに加え、車両搭載時における左右の重量バランスが悪化するという問題がある。
【０００４】
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、構成簡素且つ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】
【０００５】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、駆動源の発生する駆動力に基づき回転するデフケースと、前記デフケース内に設けられて該デフケースと一体に公転するとともに自転可能なデフピニオンと、二系統の出力軸の各軸端に設けられるとともに前記デフピニオンに噛合される一対のデフサイドギヤと、前記デフピニオンに前記駆動力を伝達することにより該デフピニオンの回転を制御可能な駆動力伝達系と、を備えた駆動力配分装置であることを要旨とする。
【０００６】
上記構成によれば、簡素な構成にて駆動源の駆動力を二系統の出力軸に任意の比率で配分することができる。そして、その駆動力配分装置としての機能を実現する駆動力伝達系をデフケースの外周部分に集約することができ、これにより、優れた搭載性を実現することができるとともに、車両搭載時における良好な重量バランスを確保することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、駆動源の発生する駆動力に基づき回転するデフケースと、前記デフケース内に設けられて該デフケースと一体に公転するとともに自転可能なデフピニオンと、二系統の出力軸の各軸端に設けられるとともに前記デフピニオンに噛合された一対のデフサイドギヤと、前記デフピニオンとともに一体回転するサブピニオンと、前記デフケースの外側において回転自在に同軸配置されるとともに前記サブピニオンと駆動連結された一対の環状部材と、前記各環状部材の外周側に前記同軸配置され前記デフケースと異なる回転速度を有する筒状部材と、前記各環状部材のそれぞれと前記筒状部材とをトルク伝達可能に連結するとともに、該伝達可能なトルク容量を自在に変更可能な一対のクラッチ機構と、を備えた駆動力配分装置であることを要旨とする。
【０００８】
上記構成によれば、簡素な構成にて駆動源の駆動力を二系統の出力軸に任意の比率で配分することができる。そして、その駆動力配分装置としての機能を実現する駆動力伝達系、即ちデフピニオンに駆動力を伝達し該デフピニオンの回転を制御するための構成であるサブピニオン、各環状部材、筒状部材及び各クラッチ機構がデフケースの外周部分に集約される。これにより、優れた搭載性を実現することができるとともに、車両搭載時における良好な重量バランスを確保することができる。その結果、重量物の車幅方向中央部分への集中による車両旋回性能の向上や、回転部位の大径化による回転の安定化とこれに伴う高速安定性の向上、更には各出力軸先端の等速ジョイントにおけるジョイント角狭小化によるフリクションの低下等といった効果を期待することができる。加えて、二つのクラッチ機構が隣接する構造であるため配線（電磁式の場合、油圧式を用いた場合には油圧回路の配設）が容易であり、更に各クラッチ機構を同時に作動させることによりリミテッドスリップデフとしての機能を奏することが可能という利点もある。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記筒状部材は、前記駆動力に基づいて前記デフケースと同一方向に回転駆動されること、を要旨とする。
即ち、サブピニオンと駆動連結された各環状部材は、デフケースと同一方向に回転しようとする。従って、上記構成によれば、各環状部材と筒状部材との間の過大な回転速度差に起因する各クラッチ機構の発熱やエネルギーロスの発生を抑制することができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、前記筒状部材は、変速機構を介して前記デフケースと駆動連結されること、を要旨とする。
上記構成によれば、各環状部材と筒状部材との間の回転速度差が安定する。その結果、各クラッチ機構における発熱やエネルギーロスの発生をより効果的に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、構成簡素且つ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】
【００１２】
以下、本発明を四輪駆動車の駆動力配分装置に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、リヤディファレンシャル７を介して一対のリヤアクスル８Ｌ，８Ｒ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７、及びリヤアクスル８Ｌ，８Ｒを介して、後輪９Ｌ，９Ｒにも駆動力が伝達されるようになっている。
【００１３】
図２に示すように、リヤディファレンシャル７は、略円筒状をなすデフケース１１を有しており、同デフケース１１は、両リヤアクスル８Ｌ，８Ｒの軸端を内包する状態でこれらリヤアクスル８Ｌ，８Ｒと同軸に配置されている。
【００１４】
デフケース１１の外周には、リングギヤ１２が同軸固定されており、同リングギヤ１２には、プロペラシャフト６の一端に設けられたドライブピニオン１４が噛合されている。また、デフケース１１内には、同デフケース１１の軸線と直交するようにピニオンシャフト１５が設けられるとともに、このピニオンシャフト１５により、一対のデフピニオン１６ａ，１６ｂが互いに対向する状態で、デフケース１１と一体に公転可能に支承されている。そして、これら両デフピニオン１６ａ，１６ｂは、互いに独立して自転可能に設けられている。
【００１５】
尚、本実施形態において、デフピニオンの「公転」とは、これらデフピニオン１６ａ，１６ｂがピニオンシャフト１５に支承された状態でデフケース１１とともに回転する状態をいう。また、デフピニオンの「自転」とは、これらデフピニオン１６ａ，１６ｂがピニオンシャフト１５の中心軸廻りに回転することをいう。
【００１６】
そして、これらの各デフピニオン１６ａ，１６ｂは、ともに上記リヤアクスル８Ｌ，８Ｒの軸端に設けられた各デフサイドギヤ１７Ｌ，１７Ｒと噛合されている。
即ち、プロペラシャフト６の回転は、ドライブピニオン１４からリングギヤ１２を介してデフケース１１へと伝達され、同デフケース１１とともに両デフピニオン１６ａ，１６ｂが公転することにより、両デフサイドギヤ１７Ｌ，１７Ｒからリヤアクスル８Ｌ，８Ｒを介して左右の後輪９Ｌ，９Ｒへと伝達される。そして、車両旋回時等、左右の後輪９Ｌ，９Ｒに生ずる回転差、即ちリヤアクスル８Ｌ，８Ｒ軸端に設けられたデフサイドギヤ１７Ｌ，１７Ｒの回転差は、これら両デフサイドギヤ１７Ｌ，１７Ｒに噛合されたデフピニオン１６ａ，１６ｂが互いに逆方向に回転することにより、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７は、エンジン２の駆動力を左右の後輪９Ｌ，９Ｒに対し任意の比率で配分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、リヤディファレンシャル７は、一方のデフピニオン１６ｂとともに一体回転するサブピニオン２１と、デフケース１１の外側において回転自在に同軸配置されるとともにサブピニオン２１と駆動連結された一対の環状部材２２Ｌ，２２Ｒと、該各環状部材２２Ｌ，２２Ｒの外側に同軸配置されデフケース１１と異なる回転速度を有する筒状部材２３とを備えている。そして、これら各環状部材２２Ｌ，２２Ｒと筒状部材２３との間には一対のクラッチ機構２４Ｌ，２４Ｒが介在されている。
【００１８】
即ち、各クラッチ機構２４Ｌ，２４Ｒの何れか一方を作動させることにより、駆動力を各環状部材２２Ｌ，２２Ｒからサブピニオン２１に伝達し、該サブピニオン２１とともにデフピニオン１６ｂを回転させることで、強制的に両デフサイドギヤ１７Ｒ，１７Ｌ間に回転差を発生させる。そして、これにより、各リヤアクスル８Ｌ，８Ｒに配分される駆動力の比率を変化させる構成となっている。
【００１９】
さらに詳述すると、本実施形態では、デフピニオン１６ｂは、ピニオンシャフト１５により回転可能に支承された中空シャフト２５の一端に固定されており、同中空シャフト２５の他端は、デフケース１１の外側に突出されている。そして、サブピニオン２１は、この中空シャフト２５の他端に固定されている。また、各環状部材２２Ｌ，２２Ｒは、その間にサブピニオン２１を挟むように、デフケース１１の径方向外側において回転自在に同軸配置されている。そして、これら両環状部材２２Ｌ，２２Ｒは、その一面に形成されたクラウンギヤ２６がサブピニオン２１に噛合されることにより同サブピニオン２１と駆動連結されている。
【００２０】
一方、筒状部材２３は、これら両環状部材２２Ｌ，２２Ｒの径方向外側において、回転自在にデフケース１１と同軸配置されている。本実施形態では、筒状部材２３の外周及びデフケース１１の外周には、それぞれリングギヤ２７，２８が同軸固定されている。そして、筒状部材２３は、これらリングギヤ２７，２８が変速機構としての増速機２９を介して駆動連結されることにより、デフケース１１よりも速い速度で同デフケース１１と同一方向に回転するように構成されている。
【００２１】
また、本実施形態では、各クラッチ機構２４Ｌ，２４Ｒには、周知の電磁式多板摩擦クラッチが採用されており、その摩擦クラッチ部は、各環状部材２２Ｌ，２２Ｒの外周に設けられた複数のインナクラッチプレート３１、及び筒状部材２３の内周に設けられた複数のアウタクラッチプレート３２を交互に配置することにより構成されている。そして、各クラッチ機構２４Ｌ，２４Ｒは、図示しない電磁石を駆動源としてその摩擦クラッチ部を係合させることにより、それぞれが対応する環状部材２２Ｌ，２２Ｒと筒状部材２３とをトルク伝達可能に連結するとともに、その摩擦係合力（すべり量）を制御することにより伝達可能なトルク容量（伝達トルク容量）を自在に変更可能な構成となっている。
【００２２】
即ち、例えば、左側のクラッチ機構２４Ｌを作動させて筒状部材２３を左側の環状部材２２Ｌと連結することにより、デフピニオン１６ｂは、サブピニオン２１と一体となって、左側のデフサイドギヤ１７Ｌを増速（右側のデフサイドギヤ１７Ｒを減速）させる方向に回転する。そして、左側のデフサイドギヤ１７Ｌが右側のデフサイドギヤ１７Ｒよりも速く回転することにより、同デフサイドギヤ１７Ｌの連結された左側のリヤアクスル８Ｌ、即ち左の後輪９Ｌ側により多くの駆動力が配分される。同様に、右側のクラッチ機構２４Ｒを作動させて筒状部材２３を右側の環状部材２２Ｒと連結することにより、デフピニオン１６ｂは、右側のデフサイドギヤ１７Ｒを増速させる方向に回転し、これによりデフサイドギヤ１７Ｒが連結されたリヤアクスル８Ｒ側、即ち右の後輪９Ｒ側により多くの駆動力が配分される。そして、その配分比率は、各クラッチ機構２４Ｒ，２４Ｌが伝達可能なトルク容量を変化させることで任意の比率に制御することが可能となっている。
【００２３】
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）リヤディファレンシャル７は、一方のデフピニオン１６ｂとともに一体回転するサブピニオン２１と、デフケース１１の外側において回転自在に同軸配置されるとともにサブピニオン２１と駆動連結された一対の環状部材２２Ｌ，２２Ｒと、該各環状部材２２Ｌ，２２Ｒの外側に同軸配置されデフケース１１と異なる回転速度を有する筒状部材２３とを備える。そして、これら各環状部材２２Ｌ，２２Ｒと筒状部材２３との間には一対のクラッチ機構２４Ｌ，２４Ｒが介在される。
【００２４】
上記構成によれば、簡素な構成にて駆動源であるエンジン２の駆動力を二系統の出力軸、即ち各リヤアクスル８Ｌ，８Ｒに任意の比率で配分することができる。そして、その駆動力配分装置としての機能を実現する駆動力伝達系、即ちデフピニオン１６ｂに駆動力を伝達し該デフピニオン１６ｂの回転を制御するための構成であるサブピニオン２１、各環状部材２２Ｌ，２２Ｒ、筒状部材２３及び各クラッチ機構２４Ｌ，２４Ｒがデフケース１１の外周部分に集約される。これにより、優れた搭載性を実現することができるとともに、車両搭載時における良好な重量バランスを確保することができる。その結果、重量物の車幅方向中央部分への集中による車両旋回性能の向上や、回転部位の大径化による回転の安定化とこれに伴う高速安定性の向上、更には各リヤアクスル８Ｌ，８Ｒ先端の等速ジョイントにおけるジョイント角狭小化によるフリクションの低下等といった効果を期待することができる。加えて、二つのクラッチ機構が隣接する構造であるため配線容易であり、更に各クラッチ機構２４Ｌ，２４Ｒを同時に作動させることによりデフピニオン１６ｂの回転が抑制され、リミテッドスリップデフとしての機能を奏することが可能という利点もある。
【００２５】
（２）筒状部材２３は、変速機としての増速機２９を介してデフケース１１と駆動連結されることにより、該デフケース１１と同一方向に回転する。即ち、サブピニオン２１と駆動連結された各環状部材２２Ｌ，２２Ｒは、デフケース１１と同一方向に回転しようとする。従って、このような構成とすることで、筒状部材２３と両環状部材２２Ｌ，２２Ｒとの間の回転速度差が安定する。その結果、各クラッチ機構２４Ｌ，２４Ｒにおける発熱やエネルギーロスの発生を抑制することができる。
【００２６】
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、変速機構として増速機２９を用いたが、減速機を用いてもよい。
・本実施形態では、筒状部材２３は、変速機としての増速機２９を介してデフケース１１と駆動連結されることとした。しかし、これに限らず、例えば、図３に示すように、ドライブピニオン１４と筒状部材２３の外周に設けられたリングギヤ２７との間に連結機構３３を介在させて、より直接的に筒状部材２３を回転駆動する構成としてもよい。尚、筒状部材２３をデフケース１１と異なる速度で回転させることができれば、必ずしも連結機構３３は、変速機構としての機能を持たせる必要はない。そして、このような構成を採用する場合においても、各クラッチ機構２４Ｌ，２４Ｒにおける発熱やエネルギーロスを考慮すれば、本実施形態と同様に、筒状部材２３をデフケースと同一方向に回転させることが望ましい。
【００２７】
・更に、図４に示すように、筒状部材２３を非回転部位に固定する構成としてもよい。このような構成すれば、各クラッチ機構２４Ｌ，２４Ｒにおける発熱やエネルギーロスという課題はあるものの、その構成をより簡素なものとして一層の低コスト化を図ることができる。
【００２８】
・本実施形態では、デフピニオン１６ｂ側にのみサブピニオン２１を設けたが、デフピニオン１６ａ側にもサブピニオンを設けてもよい。つまり、両デフピニオン１６ａ，１６ｂを介して駆動力を伝達する構成とすることで、より大きなトルク伝達が可能となり、より積極的に両リヤアクスル８Ｌ，８Ｒに差動を生じさせることができる。
【００２９】
・本実施形態では、本発明を、デフピニオン１６ａ，１６ｂの自転軸がデフサイドギヤ１７Ｌ，１７Ｒの自転軸と直交するタイプのディファレンシャル装置に具体化したが、デフピニオンの自転軸がデフサイドギヤの自転軸と平行する所謂平行タイプのものに適用してもよい。
【００３０】
・本実施形態では、本発明を四輪駆動車のリヤディファレンシャル７に具体化したが、その他、車両前部にエンジンを搭載して前輪を駆動する前輪駆動車（ＦＦ車）や、後輪を駆動する後輪駆動車（ＦＲ車）のディファレンシャル装置等に具体化してもよい。
【００３１】
・本実施形態では、各クラッチ機構２４Ｌ，２４Ｒには、電磁クラッチを用いることとしたが、伝達トルク容量可変式のものであれば、油圧式のクラッチ機構を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本実施形態の車両の概略構成図。
【図２】本実施形態のリヤディファレンシャルの概略構成図。
【図３】別例のリヤディファレンシャルの概略構成図。
【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】
【００３３】
１…車両、２…エンジン、７…リヤディファレンシャル、８Ｌ，８Ｒ…リヤアクスル、９Ｌ，９Ｒ…後輪、１１…デフケース、１６ａ，１６ｂ…デフピニオン、１７Ｌ，１７Ｒ…デフサイドギヤ、２１…サブピニオン、２２Ｌ，２２Ｒ…環状部材、２３…筒状部材、２４Ｌ，２４Ｒ…クラッチ機構。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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