左右輪駆動装置、前後輪駆動装置及びその制御方法
【課題】各出力要素を回転自由に設定可能な差動装置、この差動装置を用いた前後輪駆動装置及び、この前後輪駆動装置の制御方法を提供すること。
【解決手段】差動装置１は、２つの出力要素間に回転差を発生させるものである。この差動装置１は、２個の遊星歯車機構２０ａ、２０ｂを組み合わせた遊星歯車機構組２を有してなる。遊星歯車機構組２では、キャリア２１は、各遊星歯車機構２０ａ、２０ｂ間で相互に連結されている。一方の遊星歯車機構２０ａのリングギア２２ａがブレーキ機構２５１により回転を停止可能なように構成されていると共に他方の遊星歯車機構２０ｂのリングギア２２ｂが差動モータのモータ軸に連結されている。さらに、各構成要素のうちサンギア２３が、各出力要素にそれぞれ、直接的又は間接的に連結されている。
【解決手段】差動装置１は、２つの出力要素間に回転差を発生させるものである。この差動装置１は、２個の遊星歯車機構２０ａ、２０ｂを組み合わせた遊星歯車機構組２を有してなる。遊星歯車機構組２では、キャリア２１は、各遊星歯車機構２０ａ、２０ｂ間で相互に連結されている。一方の遊星歯車機構２０ａのリングギア２２ａがブレーキ機構２５１により回転を停止可能なように構成されていると共に他方の遊星歯車機構２０ｂのリングギア２２ｂが差動モータのモータ軸に連結されている。さらに、各構成要素のうちサンギア２３が、各出力要素にそれぞれ、直接的又は間接的に連結されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの出力要素間に回転差を発生させる差動装置、この差動装置を利用した４輪自動車用の前後輪駆動装置及び、この前後輪駆動装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２つの出力要素間に回転差を生じさせる差動装置として、例えば、遊星歯車機構を利用したものがある。そして、このような差動装置をセンターデファレンシャルとして利用して全車輪の常時駆動を可能とした全輪駆動方式の４輪自動車がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかしながら、上記従来の差動装置では、次のような問題がある。すなわち、上記差動装置では、例えば、外部の制御手段を用いて出力要素間の回転差を積極的に制御することが困難であるという問題がある。さらに、各出力要素を回転自由に設定するためには、例えば、遊星歯車機構を構成するサンギアとリングギアとの相対回転を規制するための機構等が必要となる。ここで、最内周に配置されるサンギアと、最外周に配置されるリングギアとの相対回転を規制するための機構は、その構成が比較的複雑となるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６４−４５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来の問題点を鑑みてなされたものであり、各出力要素を回転自由に設定可能な差動装置、この差動装置を用いた前後輪駆動装置及び、この前後輪駆動装置の制御方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、自動車の駆動輪を駆動する原動機を備え、上記駆動輪の左右輪の各ドライブシャフトが、差動装置が有する等配分デファレンシャルの各出力軸にそれぞれ連結されている左右輪駆動装置であって、
上記差動装置は、１軸の入力軸と２軸の出力軸とを含む上記等配分デファレンシャルを有し、上記２軸の出力軸からなる２つの出力要素を備え、該２つの出力要素間に回転差を発生させるものであり、サンギア、該サンギアの外周側に同軸配置されたリングギア及び、該リングギアと上記サンギアとにギア係合するプラネタリギアを保持するキャリアの３つの歯車要素である選択構成要素を含む遊星歯車機構を２個、組み合わせた遊星歯車機構組と、該遊星歯車機構組を収容するハウジングと、一方の上記遊星歯車機構における上記各構成要素のうちのいずれかの回転を停止させるように構成したブレーキ機構と、他方の上記遊星歯車機構における上記各構成要素のうちのいずれかを回転させる差動モータとを有し、
上記遊星歯車機構組では、上記サンギアの歯数と上記リングギアの歯数との比であるギア比が、上記各遊星歯車機構について一致しており、かつ、
上記各選択構成要素のうちの第１要素が上記遊星歯車機構間で相互に連結され、
上記各選択構成要素のうちの第２要素のうち、一方が上記ブレーキ機構により回転を停止可能なように構成されていると共に他方が上記差動モータのモータ軸に連結され、
上記各選択構成要素のうちの第３要素のうち、一方が上記等配分デファレンシャルの上記入力軸又は上記２軸の出力軸の一方に直接的に連結されていると共に、他方が上記２軸の出力軸の他方に直接的に連結されており、
かつ、上記原動機のモータ軸は、クラッチ機構を介して、上記等配分デファレンシャルの入力軸と連結してあることを特徴とする左右輪駆動装置にある（請求項１）。
第２の発明は、４輪駆動車の前輪或は後輪の主駆動輪を駆動する主原動機と、副駆動輪を駆動する副原動機とを備えた前後輪駆動装置であって、
第１の発明の左右輪駆動装置を上記副駆動輪の駆動装置として用いると共に、上記左右輪駆動装置における上記原動機を上記副原動機として用いたことを特徴とする前後輪駆動装置にある（請求項９）。
【０００７】
上記第１の発明を構成する差動装置における上記遊星歯車機構組は、上記第１要素を共通の歯車要素として有している。そして、一方の上記遊星歯車機構の上記第２要素の回転を、上記ブレーキ機構によって停止できるように構成してある。また、他方の上記遊星歯車機構の第２要素は、上記差動モータの出力軸と連結してある。それ故、上記ブレーキ機構によって上記一方の第２要素の回転を停止した状態で、上記差動モータのモータ軸の回転を他方の第２要素に入力すると、上記各遊星歯車機構を構成する第３要素間に、上記差動モータから入力された回転に応じて回転差を発生させることができる。
【０００８】
ここで、上記サンギアの歯数と上記リングギアの歯数との比であるギア比が略一致する２個の遊星歯車機構を組み合わせた上記遊星歯車機構組によれば、上記各第３要素の回転数の高低に関係なく、上記差動モータから入力された回転数に応じて２つの第３要素間の回転差を設定することができる。すなわち、例えば、差動モータから入力する回転数がｒ回転であれば、２つの第３要素の回転数の高低によらず、その回転差を必ずｒ回転とすることができる。そのため、２つの第３要素間で所望の回転差を実現するために差動モータから入力する回転数を、各第３要素の回転数に応じて変更する必要がない。一般的には、各第３要素の回転数が高くなるほど、２つの第３要素間に所望の回転差を得るために差動モータから入力すべき回転数が高くなる傾向にある。したがって、上記のごとく、上記サンギアの歯数と上記リングギアの歯数との比であるギア比が略一致する２個の遊星歯車機構を組み合わせた上記遊星歯車機構組では、相対的に、差動モータから入力すべき回転数を低く抑制することができる。
【０００９】
一方、上記ブレーキ機構を開放して一方の第２要素の回転を自由にすると、各出力要素の回転を自由に設定できる。すなわち、上記差動装置において、出力要素間の差動（回転差）を生じさせる機能を停止させることができる。例えば、各車輪の回転を個別に制御するアンチスキッド装置を搭載した自動車では、上記アンチスキッド装置が動作した場合に、上記各出力要素の回転を自由にできる。これにより、上記アンチスキッド装置による制御を優先させ、該アンチスキッド装置による各車輪の制御と、上記差動装置による制御との相互干渉を未然に防止できる。
【００１０】
【００１１】
上記第２の発明の前後輪駆動装置では、上記原動機のモータ軸と上記等配分デファレンシャルの上記入力軸との間に、上記クラッチ機構を介設してある。そのため、この前後輪駆動装置では、上記クラッチ機構を断続することで、上記副原動機から上記副駆動輪に駆動トルクを伝達するかしないかを適宜、切り換えることができる。
【００１２】
さらに、上記前後輪駆動装置における上記差動装置では、上記ブレーキ機構により上記一方の第２要素の回転を停止させた状態で上記差動モータを回転駆動すれば、その回転に応じて左右の上記副駆動輪の回転差を積極的に生じさせることができる。このように左右の副駆動輪の回転差を制御できれば、例えば、旋回走行時の旋回内輪と旋回外輪との間に適正な回転差を与えることができる。それ故、上記前後輪駆動装置によれば、旋回走行時における上記４輪自動車の走行安定性を高めることができる。
【００１３】
第３の発明は、第２の発明の前後輪駆動装置の制御方法であって、上記前後輪駆動装置を搭載する上記４輪駆動車が発進する際に、上記クラッチ機構を係合させて上記副原動機の出力軸と上記等配分デファレンシャルの上記入力軸とを直結すると共に、上記ブレーキ機構を開放して上記一方の第２要素の回転を自由にした状態で上記副原動機のモータ軸を回転駆動することを特徴とする前後輪駆動装置の制御方法にある（請求項１０）。
【００１４】
上記第３の発明の前後輪駆動装置の制御方法では、上記４輪駆動車が発進する際に、上記クラッチ機構を係合させた状態で上記副原動機のモータ軸を回転駆動する。これにより、上記副原動機の回転トルクを、上記副駆動輪の駆動力として伝達できる。さらに、上記の前後輪駆動装置の制御方法では、上記ブレーキ機構を開放することで上記一方の第２要素の回転を自由にしている。それ故、上記等配分デファレンシャルを介して上記遊星歯車機構組の各第３要素に連結されたドライブシャフトが、それぞれ自由に回転できる。そのため、上記４輪駆動車が旋回しながら発進する走行状況において、左右の副駆動輪間に生じる回転差を適切に吸収できる。
【００１５】
なお、上記４輪駆動車の発進時とは、４輪駆動車の停止状態から所定の車両速度に到達するまでの時間区間であって、かつ、ある一定以上の加速度で車両速度が増大していくような走行状況をいう。ここで、上記所定の車両速度及び、上記一定の加速度としては、上記主原動機及び上記副原動機の軸出力の大きさや、両者の軸出力のバランス等に応じて設定することができる。
【００１６】
第４の発明は、第２の発明の前後輪駆動装置の制御方法であって、上記前後輪駆動装置を搭載する上記４輪駆動車は、制動時に各車輪の回転を個別に制御するアンチスキッド装置を有してなり、該アンチスキッド装置が動作した際に、上記クラッチ機構を開放させて上記副原動機のモータ軸と上記等配分デファレンシャルの上記入力軸との接続を切断すると共に、上記ブレーキ機構を開放して上記一方の第２要素の回転を自由にすることを特徴とする前後輪駆動装置の制御方法にある（請求項１１）。
【００１７】
上記第４の発明の前後輪駆動装置の制御方法は、制動時に各車輪の回転を個別に制御するよう構成されたアンチスキッド装置を装備した４輪駆動車に関するものである。そして、この前後輪駆動装置の制御方法は、上記アンチスキッド装置が動作した際に、上記クラッチ機構を開放させて上記副原動機のモータ軸と上記等配分デファレンシャルの上記入力軸との接続を切断する。そのため、上記副原動機から上記等同配分デファレンシャルを介して上記副駆動輪に伝達される駆動トルクをゼロにできる。
【００１８】
さらに、上記前後輪駆動装置の制御方法では、上記アンチスキッド装置が動作した際に、上記ブレーキ機構を開放して上記一方の第２要素の回転を自由にしている。これにより、上記副駆動輪のドライブシャフトにそれぞれ連結された上記等配分デファレンシャルの各出力軸が、それぞれ自由に回転できる。そのため、上記アンチスキッド装置は、上記前後輪駆動装置による制御との干渉を生じるおそれなく上記各副駆動輪をそれぞれ、自在に制御することができる。
【００１９】
第５の発明は、第２の発明の前後輪駆動装置の制御方法であって、上記前後輪駆動装置を搭載する上記４輪駆動車が旋回走行する際に、上記クラッチ機構を開放させて上記副原動機のモータ軸と上記等配分デファレンシャルの上記入力軸との接続を切断すると共に、上記ブレーキ機構を係合して上記一方の第２要素の回転を停止しながら、上記差動モータのモータ軸を回転駆動することを特徴とする前後輪駆動装置の制御方法にある（請求項１２）。
【００２０】
上記第５の発明の前後輪駆動装置の制御方法では、上記自動車が旋回走行する際に、上記クラッチ機構を開放する。これにより、上記副原動機から上記副駆動輪に向けて伝達されるトルクをゼロにする。また、上記ブレーキ機構を係合して上記一方の第２要素の回転をロックすると共に上記差動モータを駆動している。これにより、該差動モータの回転を他方の第２要素に伝達することで、左右の副駆動輪に積極的に回転差を生じさせることができる。そしてそれ故、上記４輪自動車の旋回走行時に、内外輪の回転差を積極的に生じさせて旋回走行性を高めることができる。
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】
［００３５］
【図面の簡単な説明】
【００３５】
［０１０６］
【図１】実施例１における、前後輪駆動装置の構成を示すブロック図。
【図２】実施例１における、その他の前後輪駆動装置の構成を示すブロック図。
【図３】実施例１における、その他の前後輪駆動装置の構成を示すブロック図。
【図４】実施例１における、前後輪駆動装置の制御系統を示すシステム図。
【図５】実施例１における、発進時における前後輪駆動装置の動作を説明する説明図。
【図６】実施例１における、発進時における前後輪駆動装置での伝達トルクのフローを説明する説明図。
【図７】実施例１における、旋回走行時における前後輪駆動装置の動作を説明する説明図。
【図８】実施例１における、旋回走行時における前後輪駆動装置での伝達トルクのフローを説明する説明図（Ａ）。
【図９】実施例１における、旋回走行時における前後輪駆動装置での伝達トルクのフローを説明する説明図（Ｂ）。
【図１０】実施例１にける、前後輪駆動装置の作用を説明する説明図。
【図１１】実施例１における、アンチスキッド装置が動作した際の前後輪駆動装置の動作を説明する説明図。
【図１２】実施例１における、その他の差動装置の構成を示すブロック図。
【図１３】実施例１における、その他の差動装置の構成を示すブロック図。
【図１４】実施例１における、その他の前後輪駆動装置の構成を示すブロック図。
【図１５】実施例１における、その他の前後輪駆動装置の構成を示すブロック図。
【図１６】実施例１における、遊星歯車機構組の構成を示す構成図。
【図１７】実施例２における、遊星歯車機構組の第１の構成を示す構成図。
【図１８】実施例２における、遊星歯車機構組の第２の構成を示す構成図。
【図１９】実施例２における、遊星歯車機構の第３の構成を示す構成図。
【図２０】実施例２における、遊星歯車機構の第４の構成を示す構成図。
【図２１】実施例３における、差動装置の構成を示すブロック図。
【図２２】実施例４における、前後輪駆動装置の構成を示すブロック図。
【図２３】実施例５における、前後輪駆動装置の構成を示すブロック図。
【図２４】実施例５における、前後輪駆動装置の動作を説明する動作図（Ａ：発信時。Ｂ：旋回時。Ｃ：アンチスキッド装置動作時。）。
【図２５】実施例６における、前後輪駆動装置の構成を示すブロック図。
【図２６】実施例６における、その他の前後輪駆動装置の構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
上記差動装置は、例えば、４輪自動車の前輪或は後輪の左右輪間の差動を実現するため等に適用することができる。
【００３７】
また、上記差動装置は、１軸の入力軸と、上記２つの出力要素としての２軸の出力軸を含む等配分デファレンシャルを有してなり、
一方の上記遊星歯車機構の上記第３要素が、上記等配分デファレンシャルの上記入力軸又は上記２軸の出力軸の一方に直接的に連結されていると共に、他方の上記遊星歯車機構の上記第３要素が、上記２軸の出力軸の他方に直接的に連結されている。
【００３８】
この場合には、上記クラッチ機構を係合すれば、上記差動モータから上記等配分デファレンシャルの上記入力軸に伝達された回転トルクを、上記各出力軸にそれぞれ伝達できる。さらに、上記クラッチ機構を開放（切断）すれば、上記入力軸から上記各出力軸に伝達される回転トルクをゼロとすることができる。また、上記ブレーキ機構を開放すれば、上記各出力軸それぞれの回転を自由に設定できる。
なお、この差動装置は、２輪駆動の４輪自動車の駆動輪や、４輪駆動の４輪自動車の主駆動輪或いは副駆動輪に適用することができる。
【００３９】
【００４０】
また、上記各遊星歯車機構は、同一の仕様のものであることが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記遊星歯車機構組を構成する上記各遊星歯車機構について、構成部品を共通化できる。なお、上記歯車仕様とは、上記遊星歯車機構の歯数、径、歯ピッチ等の仕様をいう。
【００４１】
また、上記第２要素は上記リングギアであり、かつ、上記ブレーキ機構は、上記ハウジングに固定支持されていることが好ましい（請求項３）。
上記遊星歯車機構の外周側に配置される上記第２要素としての上記リングギアを、上記ハウジングに固定支持された上記ブレーキ機構によって制動させるように構成する場合には、上記遊星歯車機構組の外周側に上記ブレーキ機構を効率よく配置できる。
【００４２】
また、上記第１要素は上記キャリアであることが好ましい（請求項４）。
上記各遊星歯車機構では、キャリアが、上記サンギアの周りを公転するプラネタリギアを保持している。それ故、上記キャリアを上記第１要素として構成する場合には、２個１組の遊星歯車機構よりなる遊星歯車機構組において、共通要素としての上記キャリアを効率よく構成することができる。
【００４３】
また、上記等配分デファレンシャルは、ベベルギアを用いて構成されてなり、上記一方の第３要素が、上記等配分デファレンシャルの上記入力軸に連結してあり、かつ、上記他方の第３要素が上記等配分デファレンシャルの上記出力軸に連結してあることが好ましい（請求項５）。
この場合には、上記ベベルギアを用いて構成された上記等配分デファレンシャルと、上記遊星歯車機構組とを組み合わせて上記差動装置を実現できる。
【００４４】
また、上記等配分デファレンシャルは、ダブルピニオンギアを用いて構成されてなり、上記一方の第３要素が上記等配分デファレンシャルの上記２軸の出力軸の一方又は上記入力軸に連結してあり、上記他方の上記第３要素が上記等配分デファレンシャルの上記２軸の出力軸の他方と連結してあることが好ましい（請求項６）。
この場合には、上記ダブルピニオンギアを用いて構成された上記等配分デファレンシャルと、上記遊星歯車機構組とを組み合わせて上記差動装置を実現できる。
【００４５】
また、上記原動機と上記クラッチ機構との間には、上記原動機のモータ軸の回転を減速する減速機を配設してあることが好ましい（請求項７）。
この場合には、上記減速機を介して、上記副原動機の回転を上記等配分デファレンシャルの入力軸に伝達することで、上記差動装置の制御性を向上することができる。
【００４６】
【００４７】
【００４８】
【００４９】
また、上記等配分デファレンシャルは、差動制限型のものであることが好ましい（請求項８）。
この場合には、上記主原動機から上記副原動機へ入力される逆入力トルクの大きさ自体を抑制できる。そのため、逆入力トルクに対する上記副原動機の許容トルク範囲を抑制して、この副原動機として小型のものを採用することができる。
【００５０】
上記第５の発明においては、上記４輪駆動車は、制動時に各車輪の回転を個別に制御するアンチスキッド装置を有してなり、上記４輪駆動車が発進する際に、上記クラッチ機構を係合させて上記副原動機のモータ軸と上記等配分デファレンシャルの上記入力軸とを直結すると共に、上記ブレーキ機構を開放して上記一方の第２要素の回転を自由にした状態で上記副原動機のモータ軸を回転駆動し、
上記アンチスキッド装置が動作した際に、上記クラッチ機構を開放させて上記副原動機のモータ軸と上記等配分デファレンシャルの上記入力軸との接続を切断すると共に、上記ブレーキ機構を開放して上記一方の第２要素の回転を自由にすることが好ましい（請求項１３）。
【００５１】
この場合には、上記４輪駆動車が発進する際に、上記クラッチ機構を係合させて上記副原動機のモータ軸と上記等配分デファレンシャルの上記入力軸とを直結すると共に、上記ブレーキ機構を開放して上記一方の第２要素の回転を自由にした状態で上記副原動機のモータ軸を回転駆動することにより、上記４輪駆動車が発進する際に、上記副駆動輪に駆動力を伝達して発進加速を補助することができる。
さらに、上記アンチスキッド装置が動作した際には、上記クラッチ機構を開放させて上記副原動機のモータ軸と上記等配分デファレンシャルの上記入力軸との接続を切断すると共に、上記ブレーキ機構を開放して上記一方の第２要素の回転を自由にすることにより、上記副駆動輪の左右輪を回転自由に設定でき、上記アンチスキッド装置による制御との干渉を回避することができる。
【００５２】
【００５３】
【００５４】
【００５５】
【００５６】
【００５７】
【００５８】
【００５９】
【００６０】
【００６１】
【００６２】
【００６３】
【００６４】
【００６５】
【００６６】
【００６７】
【実施例】
【００６８】
（実施例１）
本例は、差動装置１及びこの差動装置１を用いた４輪駆動用の前後輪駆動装置１０に関する例である。この内容について図１〜図１５を用いて説明する。
差動装置１は、図１に示すごとく、２つの出力要素（本例では、等配分デファレンシャル３０の出力軸３２Ｌ、３２Ｒ。）間に回転差を発生させるものである。
この差動装置１は、サンギア２３、該サンギア２３の外周側に同軸配置されたリングギア２２及び、該リングギア２２とサンギア２３とにギア係合するプラネタリギア２４を保持するキャリア２１の３つの歯車要素である選択構成要素を含む遊星歯車機構２０を２個（２０ａと２０ｂ）組み合わせた遊星歯車機構組２と、該遊星歯車機構組２を収容するハウジング２５と、一方の遊星歯車機構２０ｂにおけるリングギア２２、サンギア２３及びキャリア２１の各構成要素のうちのいずれかを回転させる差動モータ（本例では、副原動機４０を兼用している。）と、他方の遊星歯車機構２０ａにおける上記各構成要素のうちのいずれかの回転を停止させるように構成したブレーキ機構２５１とを有してなる。
【００６９】
遊星歯車機構組２では、サンギア２３の歯数とリングギア２２の歯数との比であるギア比が一致している。
そして、上記各選択構成要素のうちの第１要素であるキャリア２１は、各遊星歯車機構２０ａ、２０ｂのキャリア２１ａ、２１ｂが相互に連結されている。
また、各選択構成要素のうちの第２要素であるリングギア２２は、一方の遊星歯車機構２０ａのリングギア２２ａがブレーキ機構２５１により回転を停止可能なように構成されていると共に他方の遊星歯車機構２０ｂのリングギア２２ｂが副原動機４０のモータ軸に連結されている。
さらに、各選択構成要素のうちの第３要素であるサンギア２３は、各遊星歯車機構２０ａ、２０ｂのサンギア２３ａ、２３ｂが、それぞれ、出力軸３２Ｌ又は３２Ｒと直接的又は間接的に連結されている。
以下に、この内容について詳しく説明する。
【００７０】
さらに、本例の差動装置１は、図１に示すごとく、１軸の入力軸３１と、出力要素としての２軸の出力軸３２Ｌ、３２Ｒを含むベベルギア式の等配分デファレンシャル３０を有してなる。そして、一方のサンギア２３ｂが、等配分デファレンシャル３０の入力軸３１に連結され、他方のサンギア２３ａが、出力軸３２Ｌに連結されている。図１の前後輪駆動装置１０では、等配分デファレンシャル３０の各出力軸３２Ｌ、３２Ｒが、差動装置１の出力要素となっている。
【００７１】
この差動装置１を利用した前後輪駆動装置１０は、図１に示すごとく、４輪自動車１００の前輪或は後輪の主駆動輪８０Ｌ、８０Ｒを駆動する主原動機８（以下、適宜車両エンジン８と記載。）と、副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒを駆動する副原動機４０とを備えたものである。
副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒの各ドライブシャフト５１Ｌ、５１Ｒは、差動装置１における等配分デファレンシャル３０の各出力軸３２Ｌ、３２Ｒに、それぞれ連結してある。また、副原動機４０のモータ軸は、クラッチ機構４１を介して等配分デファレンシャル３０の入力軸３１と連結してある。また、主駆動輪８０Ｌ、８０Ｒは、動力伝達ユニット８２を介して車両エンジン８と連結してある。
【００７２】
本例の遊星歯車機構組２は、図１に示すごとく、同一仕様の遊星歯車機構２０ａ、２０ｂ（以下、適宜ａ、ｂを省略して記載する。）を組み合わせて構成されてなり、共通のハウジング２５に一体的に収容されたものである。そして、各遊星歯車機構２０は、内周に配置されたサンギア２３と、キャリア２１に回転可能なように保持されていると共にサンギア２３の周りを公転する複数のプラネタリギア２４と、さらに、その外周側に配置されたリングギア２２とによる係合構造を有するものである。
【００７３】
本例の遊星歯車機構組２では、同図に示すごとく、キャリア２１を上記第１要素として構成してある。すなわち、各遊星歯車機構２０の各プラネタリギア２４が、共通のキャリア２１に保持される構造を有する。
また、本例では、リングギア２２を上記第２要素として構成してある。すなわち、一方の遊星歯車機構２０ａのリングギア２２ａが、ブレーキ機構２５１によって停止可能なように構成されており、かつ、他方の遊星歯車機構２０ｂのリングギア２２ｂが、差動モータのモータ軸に連結されている。なお、本例では、差動モータと副原動機４０とを共用してあるため、副原動機４０のモータ軸をリングギア２２ｂに連結してある。
【００７４】
さらに、本例では、図１に示すごとく、サンギア２３を上記第３要素として構成してある。そして、一方の遊星歯車機構２０ｂのサンギア２３ｂが、等配分デファレンシャル３０の入力軸３１に連結されており、他方の遊星歯車機構２０ａのサンギア２３ａが、等配分デファレンシャル３０の一方の出力軸３２Ｌ及び一方の駆動輪５０Ｌのドライブシャフト５１Ｌに連結されている。
【００７５】
ここで、本例の遊星歯車機構組２の動作について、図１を用いて簡単に説明する。なお、各サンギア２３の歯数を同数のＺｓ、各リングギア２２の歯数を同数のＺｒとする。ブレーキ機構２５１によって一方のリングギア２２ａを停止し、他方のリングギア２２ｂに入力する回転数ωｉをゼロに設定したとき、一方のサンギア２３ｂを回転数ω１で回転させると、第１要素であるキャリア２１の回転数がωｃ＝Ｚｓ／（Ｚｓ＋Ｚｒ）×ω１となる。このとき、他方のサンギア２３ａは、上記一方のサンギア２３ｂと同じω１で回転する。
【００７６】
また、ブレーキ機構２５１によって上記一方のリングギア２２ａを停止した状態で、回転数ω１のサンギア２３ａに対して、他方のサンギア２３ｂをω２＝ω１＋Δωで回転させるためには、第１要素であるキャリア２１をωｃ＝Ｚｓ／（Ｚｓ＋Ｚｒ）×ω１で回転させる必要がある。そして、このキャリア２１の回転数を得るためには、他方のリングギア２２ｂにωｉ＝（−Ｚｒ）／Ｚｓ×Δωの回転を入力する必要がある。
【００７７】
本例の等配分デファレンシャル３０は、図１に示すごとく、ベベルギアを用いて構成されたものである。この等配分デファレンシャル３０の入力軸３１は、クラッチ機構３３を介して、副原動機４０のモータ軸に連結された減速機４２に連結されている。すなわち、クラッチ機構３３を断続することで、副原動機４０から等配分デファレンシャル３０への回転トルクの伝達を断続できるように構成してある。そして、等配分デファレンシャル３０の右側の出力軸３２Ｒは、右側の副駆動輪５０Ｒに連結されたドライブシャフト５１Ｒに連結されている。また、左側の出力軸３２Ｌは、上記のごとく、一方の遊星歯車機構２０ａのサンギア２３ａと共に左側の副駆動輪５０Ｌに連結されたドライブシャフト５１Ｌに連結されている。
【００７８】
なお、等配分デファレンシャル３０としては、本例のベベルギアを用いて構成したものに代えて、図２及び図３に示すごとく、ダブルピニオンギアを用いて構成したものを適用することもできる。特に、ダブルピニオンを用いた等配分デファレンシャル３０の場合には、図３に示すごとく、２軸の出力軸３２Ｌ、３２Ｒに、各遊星歯車機構２０ａ、２０ｂの第３要素であるサンギア２３ａ、２３ｂをそれぞれ連結することもできる。
また、上記クラッチ機構３３としては、多板式クラッチや、単板式クラッチや、油圧式クラッチや、電磁式クラッチ等、さまざまな構造のクラッチを適用することができる。
【００７９】
次に、本例の前後輪駆動装置１０は、図４に示すごとく、制御ユニット６により制御されるように構成してある。なお、同図では、車両エンジン８及び主駆動輪８０Ｌ、８０Ｒ（図１）は、省略して示してある。この制御ユニット６は、車速センサ６１、ステアリング舵角センサ６２、ヨーレートセンサ６３、加速度センサ６４及びアンチスキッド装置７１の動作信号を取り込むように構成してある。なお、各センサの信号は、制御ユニット６に直接的に入力しても良く、車両エンジン８（図１）を制御するためのエンジンＥＣＵ等を介して間接的に入力することも良い。また、制御ユニット６は、副原動機モータ４０、クラッチ機構３３及びブレーキ機構２５１に向けて制御信号を出力するように構成してある。
なお、上記アンチスキッド装置７１は、制動下における車両コントロール性を向上するため、４輪又は２輪自動車の各車輪の回転を個別に制御するように構成されたものである。
【００８０】
車速センサ６１は、４輪自動車１００の走行速度を検出し、走行速度に応じた出力信号を生成するように構成してある。ステアリング舵角センサ６２は、運転者による操舵ハンドルの操作量としてのステアリング舵角を検出し、このステアリング舵角に応じた出力信号を生成するように構成してある。ヨーレートセンサ６３は、４輪自動車１００に生じるヨー角（鉛直方向の軸回りの自転角）の角速度を検出し、そのヨー角の角速度に応じた出力信号を生成するように構成してある。さらに、加速度センサ６４は、車両の横方向に作用する加速度を検出して、その加速度に応じた出力信号を生成するように構成してある。
【００８１】
次に、本例の前後輪駆動装置１０の制御方法について説明する。この前後輪駆動装置１０は、４輪自動車１００の発進時、旋回走行時及び、上記アンチスキッド装置７１の動作時に所定の動作を行うように制御される。
まず、４輪自動車１００の発進時における前後輪駆動装置１０の制御について説明する。なお、制御ユニット６（図４）は、車速センサ６１から取り込んだ車速値及びこの車速値を時間微分して得る加速度に応じて、４輪自動車１００が発進時にあるか否かを判断するように構成してある。本例では、車速値が２０ｋｍ／ｈ以内であって、かつ、加速度が０．０５Ｇ（Ｇは、重力加速度。）以上であるときに発進時と判断した。
【００８２】
そして、４輪自動車１００が発進時にあると判断したときには、図５に示すごとく、ブレーキ機構２５１を開放してリングギア２２ａの回転を自由にすると共に、クラッチ機構３３を係合させて副原動機４０から等配分デファレンシャル３０に向けて駆動トルクを伝達させる。これにより、図６の矢印線ａ、ｂに示すごとく、副原動機４０の回転トルクが各副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒに伝達され、各副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒが、主駆動輪８０Ｌ、８０Ｒと同一方向に回転する４輪駆動の状態となる。なお、同図中にハッチングして示す矢印は、副原動機４０のモータ軸の回転方向に対する各副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒの回転方向を示してある。
【００８３】
次に、旋回走行時における前後輪駆動装置１０の制御について説明する。なお、制御ユニット６（図４）は、車速センサ６１から取り込んだ車速値、ステアリング舵角センサ６２から取り込んだステアリング舵角値及び、ヨーレートセンサ６３から取り込んだヨーレートに応じて、４輪自動車１００が旋回走行中であるか否かを判断するように構成してある。本例では、車速値が１５ｋｍ／ｈ以上であって、かつ、ステアリング舵角が予め設定した所定値以上であり、かつ、ヨーレートが予め設定した所定値以上であるときに旋回走行中であると判断した。なお、ヨーレートセンサ６３を省略して構成し、車速値とステアリング舵角値の組み合わせにより、旋回走行中であるか否かを判断することもできる。
【００８４】
そして、４輪自動車１００が旋回走行中であると判断したときには、図７に示すごとく、クラッチ機構３３を開放すると共に、ブレーキ機構２５１を係合させる。この状態で、副原動機４０によりリングギア２２ｂを回転させれば、第３要素であるサンギア２３ａ、２３ｂ間に積極的に回転差を生じさせることができる。本例では、一方のサンギア２３ａには、上記のごとく、左副駆動輪５０Ｌのドライブシャフト５１Ｌが直接的に連結されている。そして、他方のサンギア２３ｂは、等配分デファレンシャル３０の入力軸３１と直接的に連結され、等配分デファレンシャル３０を介在して右副駆動輪５０Ｒのドライブシャフト５１Ｒに連結されている。それ故、上記のごとく前後輪駆動装置１を制御すれば、図８（Ａ）及び図９（Ｂ）の矢印線ｃ、ｄに示すごとく、副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒを逆方向に回転させるよう、回転トルクを伝達することができる。そして、副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒ間に積極的に回転差を生じさせることにより、４輪自動車１００の旋回走行を容易にできる。なお、図８（Ａ）及び図９（Ｂ）には、副原動機４０のモータ軸の逆向きの回転方向に対する各副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒの回転方向を対比して示してある。
【００８５】
なお、ここで、図１０（前輪駆動車を例示。）に示すごとく、旋回走行時の制御と同様、クラッチ３３を解放すると共にブレーキ機構２５１によりリングギア２２ａの回転を規制しながら、副原動機４０に界磁電流のみを通電すれば、４輪自動車１００の直進安定性を向上させることができる。すなわち、界磁電流が通電され、制動トルクを生じた副原動機４０によれば、副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒ間の差動を制限できる。そして、例えば、横風等の影響により４輪自動車１００に発生するおそれがあるヨー（図中、符号ｅ。）を抑制し、直進安定性を向上できる。さらに、例えば、ヨーレートセンサ６３で計測したヨーレートのうち、操舵ハンドルの操作に関係なく生じたヨーレートに応じて、副原動機４０を積極的に回転制御すれば、４輪自動車１００の直進安定性をさらに向上することもできる。
【００８６】
次に、アンチスキッド装置７１（図４）が動作したときの前後輪駆動装置１０の制御について説明する。なお、制御ユニット６は、アンチスキッド装置７１から取り込んだ動作信号によって、アンチスキッド装置７１が動作中であることを判断可能なように構成してある。そして、アンチスキッド装置７１が動作中であるときには、該アンチスキッド装置７１との相互干渉を防止するよう、前後輪駆動装置１０による各副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒの制御を停止する。具体的には、図１１に示すごとく、ブレーキ機構２５１を開放すると共に、クラッチ機構３３を開放する。これにより、前後輪駆動装置１０において各副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒに連結された出力軸３２Ｌ、３２Ｒの回転を自由に設定できる。
【００８７】
以上のように、本例の前後輪駆動装置１０は、４輪自動車１００の発進時には、副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒに駆動トルクを伝達する。また、旋回走行時には、副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒ間に回転差、すなわち差動を積極的に与え、４輪自動車１００の旋回走行をアシストすることができる。さらに、アンチスキッド装置７１など、４輪自動車１００の車輪を制御する他の装置等との干渉を避けるべく、アンチスキッド装置７１などの作動時には、出力軸３２Ｌ、３２Ｒの回転を自由に設定する。それ故、本例の前後輪駆動装置１０は、アンチスキッド装置７１等、他の装置による制御と干渉を生じるおそれがない。
【００８８】
なお、図１２に示すごとく、本例の前後輪駆動装置１０（図１）から減速機４２、クラッチ機構３３及び副原動機４０を省略すると共に差動モータ４５を追加して差動装置１を構成することもできる。この差動装置１によれば、差動モータ４５から入力された回転数に応じて各出力軸３２Ｌ、３２Ｒ間に、積極的に回転差を生じさせることができる。
さらに、図１２に示す前後輪駆動装置１０から等配分デファレンシャルを省略して、図１３に示すごとく、２輪駆動車の従動輪５７Ｌ、５７Ｒに回転差を付与する差動装置１を構成することもできる。この差動装置１の出力要素は、従動輪５７Ｌ、５７Ｒに連結されたシャフト５７１Ｌ、５７１Ｒである。そして、このシャフト５７１Ｌ、５７１Ｒに対しては、第３要素であるサンギア２３ａ、２３ｂがそれぞれ直結されている。この差動装置１によれば、差動モータ４５から入力する回転に応じて従動輪５７Ｌ、５７Ｒ間に積極的に回転差を生じさせることができる。
【００８９】
またさらに、図１４に示すごとく、本例の前後輪駆動装置１０に対して、遊星歯車機構組２専用の差動モータ４５を、副原動機４０とは別に設けることもできる。この場合には、副原動機４０によって各副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒを同方向に回転駆動しながら、副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒの間に、差動モータ４５から入力する回転数に応じた回転差を付与できる。そのため、発進しながらの旋回動作を積極的に補助することができ、前後輪駆動装置１０の制御性をさらに向上することができる。
【００９０】
さらには、図１５に示すごとく、クラッチ機構及び副原動機を省略し、車両エンジン８により駆動されるプロペラシャフト３１０と等配分デファレンシャル３０の入力軸３１とをハイポイドギア等を介して連結した前後輪駆動装置１０を構成することもできる。この前後輪駆動装置１０によれば、差動モータ４５の回転に応じて、車両エンジン８から伝達される駆動トルクを、各副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒに適切にトルク配分できる。
【００９１】
またさらに、図１５に示す前後輪駆動装置１０を、各車輪の空転を抑制するように構成されたトラクションコントロール装置を備えた車両に適用するのも良い。この場合には、左右の副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒの空転が生じにくい。すなわち、主原動機８から差動モータ４５へ入力されう逆入力トルクの大きさを抑制できる。そのため、この場合には、逆入力トルクに対する許容トルク範囲が小さい小型の差動モータ４５を採用することが可能になる。同様に、上記等配分デファレンシャル３０として差動制限機能を備えたリミテッドスリップデフを採用すれば、上記と同様の作用効果を得ることができる。
【００９２】
（実施例２）
本例は、実施例１の前後輪駆動装置に基づいて、遊星歯車機構組２の構成を変更した例である。この内容について、図１６〜図１８を用いて説明する。
実施例１の遊星歯車機構組２（図１参照。）では、キャリア２１を第１要素とし、リングギア２２を第２要素とし、さらに、サンギア２３を第３要素としている（図１６に示す構成。）。この構成は、構造が比較的、単純であり、低コスト、コンパクトに実現できるという特徴がある。特に、この構成では、入力に対して出力が増速されるため、タイヤ径が小さい車両など、左右輪の回転数差が大きい場合に特に有効となる。
【００９３】
実施例１の構成に代えて、図１７には、リングギア２２を第１要素とし、キャリア２１を第２要素とし、サンギア２３を第３要素とした構成を示している。この構成は、構造が単純であり、低コスト、コンパクトに実現し得る点で有利である。特に、この構成では、入力に対する出力の回転比である増速比を最も大きく確保することができる。
【００９４】
また、図１８には、サンギア２３を第１要素とし、リングギア２２を第２要素とし、キャリア２１を第３要素とした構成を示している。この構成は、構造を単純にでき、低コストに実現し得る。そして、この構成は、入力に対して出力が減速されるため出力トルクを大きくでき、歯車の負荷を少なくできるので遊星歯車機構を小型化できるという大トルクタイプのバランス型という特徴を有している。
【００９５】
また、図１９には、リングギア２２を第１要素とし、サンギア２３を第２要素とし、キャリア２１を第３要素とした構成を示している。この構成では、入力に対する出力の回転比である減速比を大きくできるため、出力に大トルクが要求される場合に有効である。
【００９６】
図２０は、サンギア２３を第１要素とし、キャリア２１を第２要素とし、リングギア２２を第３要素とした構成を示している。この構成は、構造が若干複雑となるもののサンギア２３を第３要素とする他の組み合わせよりも歯車の負荷を少なくでき、小型化できるという有利な点を有する。
なお、その他の構成及び作用効果については実施例１と同様である。さらになお、上記のほかには、構造が複雑になるが、キャリアを第１要素として、サンギアを第２要素として、リングギアを第３要素とすることもできる。
（実施例３）
本例は、実施例１における図１５に示した差動装置の他の適用例である。この内容について図２１を用いて説明する。
本例の差動装置１は、２輪駆動の４輪自動車の主駆動輪６０Ｌ、６０Ｒに回転差を付与するためのものである。この差動装置１では、車両エンジン８により駆動されるプロペラシャフト３１０と等配分デファレンシャル３０の入力軸３１とがハイポイドギア等を介して連結されている。この差動装置１によれば、差動モータ４５から入力する回転数に応じて、主駆動輪６０Ｌ、６０Ｒ間に、所望の回転差を付与することができる。
なお、その他の構成及び作用効果については、実施例１の図１５に示す差動装置と同様である。
なおまた、本例の差動装置１は、上記のほか、４輪駆動の４輪自動車の主駆動輪或いは、副駆動輪の差動装置として利用できる。さらに、４輪駆動の４輪自動車の前後輪間に回転差を付与する差動装置として利用することもできる。
【００９７】
（実施例４）
本例は、実施例１のその他の前後輪駆動装置（図１５参照。）を基にして、図２２に示すごとく、差動モータ４５と減速機４２との間にウォームギア機構２５３を配置した例である。
すなわち、同図に示すごとく、本例の前後輪駆動装置１０では、差動モータ４５から減速記４２を介して遊星歯車機構組２及び等配分デファレンシャル３０に至る回転伝達経路中に、ウォームギア機構２５３を配置してある。
【００９８】
このウォームギア機構２５３は、略円筒部材の外周にら旋状のギア歯を形成したウォームギアと、略円盤部材の外周側面に斜めギア歯を形成したウォームホィールとがギア係合したものである。このウォームギア機構２５３は、ウォームギア側からウォームホィールに向けてのトルク伝達率が高く、逆方向のトルク伝達率が非常に低いという特性を有している。それ故、このウォームギア機構２５３では、ウォームホィール側から作用した逆方向の伝達トルクは、ウォームギアに伝達されにくい。
【００９９】
本例の前後輪駆動装置１０では、差動モータ４５の回転トルクをウォームギア機構２５３を介して遊星歯車機構組２あるいは等配分デファレンシャル３０に入力している。そのため、この前後輪駆動装置１０では、左右の副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒのいずれかが空転するような場合にも、主原動機８の過大トルクが差動モータ４５に逆入力として伝達され難い。それ故、差動モータ４５は、比較的小さなトルクでこの逆入力に抗することができる。したがって、本例の前後輪駆動装置１０では、主原動機８が発生するトルクレンジに対して、差動モータ４５が発生するべきトルクレンジを低く抑制することができる。すなわち、本例の前後輪駆動装置１０では、差動モータ４５として小型のものを採用することができる。
なお、その他の構成及び作用効果については、実施例１と同様である。
【０１００】
（実施例５）
本例は、実施例１の前後輪駆動装置を基にして、差動装置１の構成を変更した例である。この内容について、図２３及び図２４を用いて説明する。
本例の差動装置１では、図２３に示すごとく、一方の遊星歯車機構２０ａのリングギア２２ａの回転を規制してある。そして、他方の遊星歯車機構２０ｂのリングギア２２ｂと、副原動機４０の回転を減速する減速機４２との間に、トルク伝達を断続するための差動クラッチ機構２５２を配設してある。なお、本例の差動装置１では、ハウジング２５とリングギア２２ａとを間接的に係合させることで、リングギア２２ａの回転を規制してある。
【０１０１】
次に、本例の前後輪駆動装置１０の制御方法について説明する。この前後輪駆動装置１０は、４輪自動車１００の発進時、旋回走行時及び、上記アンチスキッド装置７１の動作時に所定の動作を行うように制御される。
４輪自動車１００の発進時には、図２４（Ａ）に示すごとく、差動クラッチ機構２５２を開放すると共に、クラッチ機構３３を係合させて副原動機４０から等配分デファレンシャル３０に向けて駆動トルクを伝達させる。そして、副原動機４０の回転トルクを各副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒに伝達させることにより、各副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒが、主駆動輪８０Ｌ、８０Ｒ（図２３）と同一方向に回転する４輪駆動の状態となる。すなわち、実施例１で説明した図６と同様のトルク伝達状態が実現される。
【０１０２】
４輪自動車１００の旋回走行時には、図２４（Ｂ）に示すごとく、クラッチ機構３３を開放すると共に、差動クラッチ機構２５２を係合させる。この状態で、副原動機４０によりリングギア２２ｂを回転させれば、第３要素であるサンギア２３ａ、２３ｂ間に積極的に回転差を生じさせることができる。本例では、一方のサンギア２３ａには、上記のごとく、左副駆動輪５０Ｌのドライブシャフト５１Ｌが直接的に連結されている。そして、他方のサンギア２３ｂは、等配分デファレンシャル３０の入力軸３１と直接的に連結され、等配分デファレンシャル３０を介在して右副駆動輪５０Ｒのドライブシャフト５１Ｒに連結されている。それ故、上記のごとく前後輪駆動装置１を制御すれば、副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒを逆方向に回転させるよう、回転トルクを伝達することができる。そして、副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒ間に積極的に回転差を生じさせることにより、４輪自動車１００の旋回走行を容易にできる。すなわち、実施例１で説明した図８（Ａ）及び図９（Ｂ）と同様のトルク伝達状態が実現される。
【０１０３】
アンチスキッド装置７１（図４）が動作したときには、アンチスキッド装置７１による制御との相互干渉を防止するよう、前後輪駆動装置１０による各副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒの制御を停止する。具体的には、図２４（Ｃ）に示すごとく、差動クラッチ機構２５２を開放すると共に、クラッチ機構３３を開放する。これにより、前後輪駆動装置１０において各副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒに連結された出力軸３２Ｌ、３２Ｒを回転自由な状態にできる。
なお、その他の構成及び作用効果については、実施例１と同様である。
【０１０４】
（実施例６）
本例は、実施例１のその他の前後輪駆動装置（図１５参照。）を基にして、差動装置の構成を変更した例である。この内容について、図２５及び図２６を用いて説明する。
本例の差動装置１では、図２５に示すごとく、一方の遊星歯車機構２０ａのリングギア２２ａの回転を規制してある。そして、他方の遊星歯車機構２０ｂのリングギア２２ｂと、差動モータ４５の回転を減速する減速機４２との間に、差動クラッチ機構２５２を配設してある。
【０１０５】
なお、その他の構成及び作用効果については、実施例１と同様である。
さらになお、図２６に示すごとく、差動モータ４５と差動クラッチ機構２５２との間に、ウォームギア機構２５３を配置することもできる。逆方向のトルク伝達率が非常に低いウォームギア機構２５３によれば、副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒのいずれかが空転した場合に主原動機８から差動モータ４５に向けて伝達されるおそれのある過大な逆入力トルクを未然に回避することができる。
【符号の説明】
【０１０６】
［０１０７］
１ 差動装置
１０ 前後輪駆動装置
２ 遊星歯車機構組
２０ａ、２０ｂ 遊星歯車機構
２１ キャリア
２２ リングギア
２３ サンギア
２４ プラネタリギア
２５ ハウジング
２５１ ブレーキ機構
３０ 等配分デファレンシャル
３１ 入力軸
３２Ｌ、３２Ｒ 出力軸
３３ クラッチ機構
４０ 副原動機
４２ 減速機
４５ 差動モータ
５０Ｌ、５０Ｒ 副駆動輪
５１Ｌ、５１Ｒ ドライブシャフト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの出力要素間に回転差を発生させる差動装置、この差動装置を利用した４輪自動車用の前後輪駆動装置及び、この前後輪駆動装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２つの出力要素間に回転差を生じさせる差動装置として、例えば、遊星歯車機構を利用したものがある。そして、このような差動装置をセンターデファレンシャルとして利用して全車輪の常時駆動を可能とした全輪駆動方式の４輪自動車がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかしながら、上記従来の差動装置では、次のような問題がある。すなわち、上記差動装置では、例えば、外部の制御手段を用いて出力要素間の回転差を積極的に制御することが困難であるという問題がある。さらに、各出力要素を回転自由に設定するためには、例えば、遊星歯車機構を構成するサンギアとリングギアとの相対回転を規制するための機構等が必要となる。ここで、最内周に配置されるサンギアと、最外周に配置されるリングギアとの相対回転を規制するための機構は、その構成が比較的複雑となるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６４−４５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来の問題点を鑑みてなされたものであり、各出力要素を回転自由に設定可能な差動装置、この差動装置を用いた前後輪駆動装置及び、この前後輪駆動装置の制御方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、自動車の駆動輪を駆動する原動機を備え、上記駆動輪の左右輪の各ドライブシャフトが、差動装置が有する等配分デファレンシャルの各出力軸にそれぞれ連結されている左右輪駆動装置であって、
上記差動装置は、１軸の入力軸と２軸の出力軸とを含む上記等配分デファレンシャルを有し、上記２軸の出力軸からなる２つの出力要素を備え、該２つの出力要素間に回転差を発生させるものであり、サンギア、該サンギアの外周側に同軸配置されたリングギア及び、該リングギアと上記サンギアとにギア係合するプラネタリギアを保持するキャリアの３つの歯車要素である選択構成要素を含む遊星歯車機構を２個、組み合わせた遊星歯車機構組と、該遊星歯車機構組を収容するハウジングと、一方の上記遊星歯車機構における上記各構成要素のうちのいずれかの回転を停止させるように構成したブレーキ機構と、他方の上記遊星歯車機構における上記各構成要素のうちのいずれかを回転させる差動モータとを有し、
上記遊星歯車機構組では、上記サンギアの歯数と上記リングギアの歯数との比であるギア比が、上記各遊星歯車機構について一致しており、かつ、
上記各選択構成要素のうちの第１要素が上記遊星歯車機構間で相互に連結され、
上記各選択構成要素のうちの第２要素のうち、一方が上記ブレーキ機構により回転を停止可能なように構成されていると共に他方が上記差動モータのモータ軸に連結され、
上記各選択構成要素のうちの第３要素のうち、一方が上記等配分デファレンシャルの上記入力軸又は上記２軸の出力軸の一方に直接的に連結されていると共に、他方が上記２軸の出力軸の他方に直接的に連結されており、
かつ、上記原動機のモータ軸は、クラッチ機構を介して、上記等配分デファレンシャルの入力軸と連結してあることを特徴とする左右輪駆動装置にある（請求項１）。
第２の発明は、４輪駆動車の前輪或は後輪の主駆動輪を駆動する主原動機と、副駆動輪を駆動する副原動機とを備えた前後輪駆動装置であって、
第１の発明の左右輪駆動装置を上記副駆動輪の駆動装置として用いると共に、上記左右輪駆動装置における上記原動機を上記副原動機として用いたことを特徴とする前後輪駆動装置にある（請求項９）。
【０００７】
上記第１の発明を構成する差動装置における上記遊星歯車機構組は、上記第１要素を共通の歯車要素として有している。そして、一方の上記遊星歯車機構の上記第２要素の回転を、上記ブレーキ機構によって停止できるように構成してある。また、他方の上記遊星歯車機構の第２要素は、上記差動モータの出力軸と連結してある。それ故、上記ブレーキ機構によって上記一方の第２要素の回転を停止した状態で、上記差動モータのモータ軸の回転を他方の第２要素に入力すると、上記各遊星歯車機構を構成する第３要素間に、上記差動モータから入力された回転に応じて回転差を発生させることができる。
【０００８】
ここで、上記サンギアの歯数と上記リングギアの歯数との比であるギア比が略一致する２個の遊星歯車機構を組み合わせた上記遊星歯車機構組によれば、上記各第３要素の回転数の高低に関係なく、上記差動モータから入力された回転数に応じて２つの第３要素間の回転差を設定することができる。すなわち、例えば、差動モータから入力する回転数がｒ回転であれば、２つの第３要素の回転数の高低によらず、その回転差を必ずｒ回転とすることができる。そのため、２つの第３要素間で所望の回転差を実現するために差動モータから入力する回転数を、各第３要素の回転数に応じて変更する必要がない。一般的には、各第３要素の回転数が高くなるほど、２つの第３要素間に所望の回転差を得るために差動モータから入力すべき回転数が高くなる傾向にある。したがって、上記のごとく、上記サンギアの歯数と上記リングギアの歯数との比であるギア比が略一致する２個の遊星歯車機構を組み合わせた上記遊星歯車機構組では、相対的に、差動モータから入力すべき回転数を低く抑制することができる。
【０００９】
一方、上記ブレーキ機構を開放して一方の第２要素の回転を自由にすると、各出力要素の回転を自由に設定できる。すなわち、上記差動装置において、出力要素間の差動（回転差）を生じさせる機能を停止させることができる。例えば、各車輪の回転を個別に制御するアンチスキッド装置を搭載した自動車では、上記アンチスキッド装置が動作した場合に、上記各出力要素の回転を自由にできる。これにより、上記アンチスキッド装置による制御を優先させ、該アンチスキッド装置による各車輪の制御と、上記差動装置による制御との相互干渉を未然に防止できる。
【００１０】
【００１１】
上記第２の発明の前後輪駆動装置では、上記原動機のモータ軸と上記等配分デファレンシャルの上記入力軸との間に、上記クラッチ機構を介設してある。そのため、この前後輪駆動装置では、上記クラッチ機構を断続することで、上記副原動機から上記副駆動輪に駆動トルクを伝達するかしないかを適宜、切り換えることができる。
【００１２】
さらに、上記前後輪駆動装置における上記差動装置では、上記ブレーキ機構により上記一方の第２要素の回転を停止させた状態で上記差動モータを回転駆動すれば、その回転に応じて左右の上記副駆動輪の回転差を積極的に生じさせることができる。このように左右の副駆動輪の回転差を制御できれば、例えば、旋回走行時の旋回内輪と旋回外輪との間に適正な回転差を与えることができる。それ故、上記前後輪駆動装置によれば、旋回走行時における上記４輪自動車の走行安定性を高めることができる。
【００１３】
第３の発明は、第２の発明の前後輪駆動装置の制御方法であって、上記前後輪駆動装置を搭載する上記４輪駆動車が発進する際に、上記クラッチ機構を係合させて上記副原動機の出力軸と上記等配分デファレンシャルの上記入力軸とを直結すると共に、上記ブレーキ機構を開放して上記一方の第２要素の回転を自由にした状態で上記副原動機のモータ軸を回転駆動することを特徴とする前後輪駆動装置の制御方法にある（請求項１０）。
【００１４】
上記第３の発明の前後輪駆動装置の制御方法では、上記４輪駆動車が発進する際に、上記クラッチ機構を係合させた状態で上記副原動機のモータ軸を回転駆動する。これにより、上記副原動機の回転トルクを、上記副駆動輪の駆動力として伝達できる。さらに、上記の前後輪駆動装置の制御方法では、上記ブレーキ機構を開放することで上記一方の第２要素の回転を自由にしている。それ故、上記等配分デファレンシャルを介して上記遊星歯車機構組の各第３要素に連結されたドライブシャフトが、それぞれ自由に回転できる。そのため、上記４輪駆動車が旋回しながら発進する走行状況において、左右の副駆動輪間に生じる回転差を適切に吸収できる。
【００１５】
なお、上記４輪駆動車の発進時とは、４輪駆動車の停止状態から所定の車両速度に到達するまでの時間区間であって、かつ、ある一定以上の加速度で車両速度が増大していくような走行状況をいう。ここで、上記所定の車両速度及び、上記一定の加速度としては、上記主原動機及び上記副原動機の軸出力の大きさや、両者の軸出力のバランス等に応じて設定することができる。
【００１６】
第４の発明は、第２の発明の前後輪駆動装置の制御方法であって、上記前後輪駆動装置を搭載する上記４輪駆動車は、制動時に各車輪の回転を個別に制御するアンチスキッド装置を有してなり、該アンチスキッド装置が動作した際に、上記クラッチ機構を開放させて上記副原動機のモータ軸と上記等配分デファレンシャルの上記入力軸との接続を切断すると共に、上記ブレーキ機構を開放して上記一方の第２要素の回転を自由にすることを特徴とする前後輪駆動装置の制御方法にある（請求項１１）。
【００１７】
上記第４の発明の前後輪駆動装置の制御方法は、制動時に各車輪の回転を個別に制御するよう構成されたアンチスキッド装置を装備した４輪駆動車に関するものである。そして、この前後輪駆動装置の制御方法は、上記アンチスキッド装置が動作した際に、上記クラッチ機構を開放させて上記副原動機のモータ軸と上記等配分デファレンシャルの上記入力軸との接続を切断する。そのため、上記副原動機から上記等同配分デファレンシャルを介して上記副駆動輪に伝達される駆動トルクをゼロにできる。
【００１８】
さらに、上記前後輪駆動装置の制御方法では、上記アンチスキッド装置が動作した際に、上記ブレーキ機構を開放して上記一方の第２要素の回転を自由にしている。これにより、上記副駆動輪のドライブシャフトにそれぞれ連結された上記等配分デファレンシャルの各出力軸が、それぞれ自由に回転できる。そのため、上記アンチスキッド装置は、上記前後輪駆動装置による制御との干渉を生じるおそれなく上記各副駆動輪をそれぞれ、自在に制御することができる。
【００１９】
第５の発明は、第２の発明の前後輪駆動装置の制御方法であって、上記前後輪駆動装置を搭載する上記４輪駆動車が旋回走行する際に、上記クラッチ機構を開放させて上記副原動機のモータ軸と上記等配分デファレンシャルの上記入力軸との接続を切断すると共に、上記ブレーキ機構を係合して上記一方の第２要素の回転を停止しながら、上記差動モータのモータ軸を回転駆動することを特徴とする前後輪駆動装置の制御方法にある（請求項１２）。
【００２０】
上記第５の発明の前後輪駆動装置の制御方法では、上記自動車が旋回走行する際に、上記クラッチ機構を開放する。これにより、上記副原動機から上記副駆動輪に向けて伝達されるトルクをゼロにする。また、上記ブレーキ機構を係合して上記一方の第２要素の回転をロックすると共に上記差動モータを駆動している。これにより、該差動モータの回転を他方の第２要素に伝達することで、左右の副駆動輪に積極的に回転差を生じさせることができる。そしてそれ故、上記４輪自動車の旋回走行時に、内外輪の回転差を積極的に生じさせて旋回走行性を高めることができる。
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】
［００３５］
【図面の簡単な説明】
【００３５】
［０１０６］
【図１】実施例１における、前後輪駆動装置の構成を示すブロック図。
【図２】実施例１における、その他の前後輪駆動装置の構成を示すブロック図。
【図３】実施例１における、その他の前後輪駆動装置の構成を示すブロック図。
【図４】実施例１における、前後輪駆動装置の制御系統を示すシステム図。
【図５】実施例１における、発進時における前後輪駆動装置の動作を説明する説明図。
【図６】実施例１における、発進時における前後輪駆動装置での伝達トルクのフローを説明する説明図。
【図７】実施例１における、旋回走行時における前後輪駆動装置の動作を説明する説明図。
【図８】実施例１における、旋回走行時における前後輪駆動装置での伝達トルクのフローを説明する説明図（Ａ）。
【図９】実施例１における、旋回走行時における前後輪駆動装置での伝達トルクのフローを説明する説明図（Ｂ）。
【図１０】実施例１にける、前後輪駆動装置の作用を説明する説明図。
【図１１】実施例１における、アンチスキッド装置が動作した際の前後輪駆動装置の動作を説明する説明図。
【図１２】実施例１における、その他の差動装置の構成を示すブロック図。
【図１３】実施例１における、その他の差動装置の構成を示すブロック図。
【図１４】実施例１における、その他の前後輪駆動装置の構成を示すブロック図。
【図１５】実施例１における、その他の前後輪駆動装置の構成を示すブロック図。
【図１６】実施例１における、遊星歯車機構組の構成を示す構成図。
【図１７】実施例２における、遊星歯車機構組の第１の構成を示す構成図。
【図１８】実施例２における、遊星歯車機構組の第２の構成を示す構成図。
【図１９】実施例２における、遊星歯車機構の第３の構成を示す構成図。
【図２０】実施例２における、遊星歯車機構の第４の構成を示す構成図。
【図２１】実施例３における、差動装置の構成を示すブロック図。
【図２２】実施例４における、前後輪駆動装置の構成を示すブロック図。
【図２３】実施例５における、前後輪駆動装置の構成を示すブロック図。
【図２４】実施例５における、前後輪駆動装置の動作を説明する動作図（Ａ：発信時。Ｂ：旋回時。Ｃ：アンチスキッド装置動作時。）。
【図２５】実施例６における、前後輪駆動装置の構成を示すブロック図。
【図２６】実施例６における、その他の前後輪駆動装置の構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
上記差動装置は、例えば、４輪自動車の前輪或は後輪の左右輪間の差動を実現するため等に適用することができる。
【００３７】
また、上記差動装置は、１軸の入力軸と、上記２つの出力要素としての２軸の出力軸を含む等配分デファレンシャルを有してなり、
一方の上記遊星歯車機構の上記第３要素が、上記等配分デファレンシャルの上記入力軸又は上記２軸の出力軸の一方に直接的に連結されていると共に、他方の上記遊星歯車機構の上記第３要素が、上記２軸の出力軸の他方に直接的に連結されている。
【００３８】
この場合には、上記クラッチ機構を係合すれば、上記差動モータから上記等配分デファレンシャルの上記入力軸に伝達された回転トルクを、上記各出力軸にそれぞれ伝達できる。さらに、上記クラッチ機構を開放（切断）すれば、上記入力軸から上記各出力軸に伝達される回転トルクをゼロとすることができる。また、上記ブレーキ機構を開放すれば、上記各出力軸それぞれの回転を自由に設定できる。
なお、この差動装置は、２輪駆動の４輪自動車の駆動輪や、４輪駆動の４輪自動車の主駆動輪或いは副駆動輪に適用することができる。
【００３９】
【００４０】
また、上記各遊星歯車機構は、同一の仕様のものであることが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記遊星歯車機構組を構成する上記各遊星歯車機構について、構成部品を共通化できる。なお、上記歯車仕様とは、上記遊星歯車機構の歯数、径、歯ピッチ等の仕様をいう。
【００４１】
また、上記第２要素は上記リングギアであり、かつ、上記ブレーキ機構は、上記ハウジングに固定支持されていることが好ましい（請求項３）。
上記遊星歯車機構の外周側に配置される上記第２要素としての上記リングギアを、上記ハウジングに固定支持された上記ブレーキ機構によって制動させるように構成する場合には、上記遊星歯車機構組の外周側に上記ブレーキ機構を効率よく配置できる。
【００４２】
また、上記第１要素は上記キャリアであることが好ましい（請求項４）。
上記各遊星歯車機構では、キャリアが、上記サンギアの周りを公転するプラネタリギアを保持している。それ故、上記キャリアを上記第１要素として構成する場合には、２個１組の遊星歯車機構よりなる遊星歯車機構組において、共通要素としての上記キャリアを効率よく構成することができる。
【００４３】
また、上記等配分デファレンシャルは、ベベルギアを用いて構成されてなり、上記一方の第３要素が、上記等配分デファレンシャルの上記入力軸に連結してあり、かつ、上記他方の第３要素が上記等配分デファレンシャルの上記出力軸に連結してあることが好ましい（請求項５）。
この場合には、上記ベベルギアを用いて構成された上記等配分デファレンシャルと、上記遊星歯車機構組とを組み合わせて上記差動装置を実現できる。
【００４４】
また、上記等配分デファレンシャルは、ダブルピニオンギアを用いて構成されてなり、上記一方の第３要素が上記等配分デファレンシャルの上記２軸の出力軸の一方又は上記入力軸に連結してあり、上記他方の上記第３要素が上記等配分デファレンシャルの上記２軸の出力軸の他方と連結してあることが好ましい（請求項６）。
この場合には、上記ダブルピニオンギアを用いて構成された上記等配分デファレンシャルと、上記遊星歯車機構組とを組み合わせて上記差動装置を実現できる。
【００４５】
また、上記原動機と上記クラッチ機構との間には、上記原動機のモータ軸の回転を減速する減速機を配設してあることが好ましい（請求項７）。
この場合には、上記減速機を介して、上記副原動機の回転を上記等配分デファレンシャルの入力軸に伝達することで、上記差動装置の制御性を向上することができる。
【００４６】
【００４７】
【００４８】
【００４９】
また、上記等配分デファレンシャルは、差動制限型のものであることが好ましい（請求項８）。
この場合には、上記主原動機から上記副原動機へ入力される逆入力トルクの大きさ自体を抑制できる。そのため、逆入力トルクに対する上記副原動機の許容トルク範囲を抑制して、この副原動機として小型のものを採用することができる。
【００５０】
上記第５の発明においては、上記４輪駆動車は、制動時に各車輪の回転を個別に制御するアンチスキッド装置を有してなり、上記４輪駆動車が発進する際に、上記クラッチ機構を係合させて上記副原動機のモータ軸と上記等配分デファレンシャルの上記入力軸とを直結すると共に、上記ブレーキ機構を開放して上記一方の第２要素の回転を自由にした状態で上記副原動機のモータ軸を回転駆動し、
上記アンチスキッド装置が動作した際に、上記クラッチ機構を開放させて上記副原動機のモータ軸と上記等配分デファレンシャルの上記入力軸との接続を切断すると共に、上記ブレーキ機構を開放して上記一方の第２要素の回転を自由にすることが好ましい（請求項１３）。
【００５１】
この場合には、上記４輪駆動車が発進する際に、上記クラッチ機構を係合させて上記副原動機のモータ軸と上記等配分デファレンシャルの上記入力軸とを直結すると共に、上記ブレーキ機構を開放して上記一方の第２要素の回転を自由にした状態で上記副原動機のモータ軸を回転駆動することにより、上記４輪駆動車が発進する際に、上記副駆動輪に駆動力を伝達して発進加速を補助することができる。
さらに、上記アンチスキッド装置が動作した際には、上記クラッチ機構を開放させて上記副原動機のモータ軸と上記等配分デファレンシャルの上記入力軸との接続を切断すると共に、上記ブレーキ機構を開放して上記一方の第２要素の回転を自由にすることにより、上記副駆動輪の左右輪を回転自由に設定でき、上記アンチスキッド装置による制御との干渉を回避することができる。
【００５２】
【００５３】
【００５４】
【００５５】
【００５６】
【００５７】
【００５８】
【００５９】
【００６０】
【００６１】
【００６２】
【００６３】
【００６４】
【００６５】
【００６６】
【００６７】
【実施例】
【００６８】
（実施例１）
本例は、差動装置１及びこの差動装置１を用いた４輪駆動用の前後輪駆動装置１０に関する例である。この内容について図１〜図１５を用いて説明する。
差動装置１は、図１に示すごとく、２つの出力要素（本例では、等配分デファレンシャル３０の出力軸３２Ｌ、３２Ｒ。）間に回転差を発生させるものである。
この差動装置１は、サンギア２３、該サンギア２３の外周側に同軸配置されたリングギア２２及び、該リングギア２２とサンギア２３とにギア係合するプラネタリギア２４を保持するキャリア２１の３つの歯車要素である選択構成要素を含む遊星歯車機構２０を２個（２０ａと２０ｂ）組み合わせた遊星歯車機構組２と、該遊星歯車機構組２を収容するハウジング２５と、一方の遊星歯車機構２０ｂにおけるリングギア２２、サンギア２３及びキャリア２１の各構成要素のうちのいずれかを回転させる差動モータ（本例では、副原動機４０を兼用している。）と、他方の遊星歯車機構２０ａにおける上記各構成要素のうちのいずれかの回転を停止させるように構成したブレーキ機構２５１とを有してなる。
【００６９】
遊星歯車機構組２では、サンギア２３の歯数とリングギア２２の歯数との比であるギア比が一致している。
そして、上記各選択構成要素のうちの第１要素であるキャリア２１は、各遊星歯車機構２０ａ、２０ｂのキャリア２１ａ、２１ｂが相互に連結されている。
また、各選択構成要素のうちの第２要素であるリングギア２２は、一方の遊星歯車機構２０ａのリングギア２２ａがブレーキ機構２５１により回転を停止可能なように構成されていると共に他方の遊星歯車機構２０ｂのリングギア２２ｂが副原動機４０のモータ軸に連結されている。
さらに、各選択構成要素のうちの第３要素であるサンギア２３は、各遊星歯車機構２０ａ、２０ｂのサンギア２３ａ、２３ｂが、それぞれ、出力軸３２Ｌ又は３２Ｒと直接的又は間接的に連結されている。
以下に、この内容について詳しく説明する。
【００７０】
さらに、本例の差動装置１は、図１に示すごとく、１軸の入力軸３１と、出力要素としての２軸の出力軸３２Ｌ、３２Ｒを含むベベルギア式の等配分デファレンシャル３０を有してなる。そして、一方のサンギア２３ｂが、等配分デファレンシャル３０の入力軸３１に連結され、他方のサンギア２３ａが、出力軸３２Ｌに連結されている。図１の前後輪駆動装置１０では、等配分デファレンシャル３０の各出力軸３２Ｌ、３２Ｒが、差動装置１の出力要素となっている。
【００７１】
この差動装置１を利用した前後輪駆動装置１０は、図１に示すごとく、４輪自動車１００の前輪或は後輪の主駆動輪８０Ｌ、８０Ｒを駆動する主原動機８（以下、適宜車両エンジン８と記載。）と、副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒを駆動する副原動機４０とを備えたものである。
副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒの各ドライブシャフト５１Ｌ、５１Ｒは、差動装置１における等配分デファレンシャル３０の各出力軸３２Ｌ、３２Ｒに、それぞれ連結してある。また、副原動機４０のモータ軸は、クラッチ機構４１を介して等配分デファレンシャル３０の入力軸３１と連結してある。また、主駆動輪８０Ｌ、８０Ｒは、動力伝達ユニット８２を介して車両エンジン８と連結してある。
【００７２】
本例の遊星歯車機構組２は、図１に示すごとく、同一仕様の遊星歯車機構２０ａ、２０ｂ（以下、適宜ａ、ｂを省略して記載する。）を組み合わせて構成されてなり、共通のハウジング２５に一体的に収容されたものである。そして、各遊星歯車機構２０は、内周に配置されたサンギア２３と、キャリア２１に回転可能なように保持されていると共にサンギア２３の周りを公転する複数のプラネタリギア２４と、さらに、その外周側に配置されたリングギア２２とによる係合構造を有するものである。
【００７３】
本例の遊星歯車機構組２では、同図に示すごとく、キャリア２１を上記第１要素として構成してある。すなわち、各遊星歯車機構２０の各プラネタリギア２４が、共通のキャリア２１に保持される構造を有する。
また、本例では、リングギア２２を上記第２要素として構成してある。すなわち、一方の遊星歯車機構２０ａのリングギア２２ａが、ブレーキ機構２５１によって停止可能なように構成されており、かつ、他方の遊星歯車機構２０ｂのリングギア２２ｂが、差動モータのモータ軸に連結されている。なお、本例では、差動モータと副原動機４０とを共用してあるため、副原動機４０のモータ軸をリングギア２２ｂに連結してある。
【００７４】
さらに、本例では、図１に示すごとく、サンギア２３を上記第３要素として構成してある。そして、一方の遊星歯車機構２０ｂのサンギア２３ｂが、等配分デファレンシャル３０の入力軸３１に連結されており、他方の遊星歯車機構２０ａのサンギア２３ａが、等配分デファレンシャル３０の一方の出力軸３２Ｌ及び一方の駆動輪５０Ｌのドライブシャフト５１Ｌに連結されている。
【００７５】
ここで、本例の遊星歯車機構組２の動作について、図１を用いて簡単に説明する。なお、各サンギア２３の歯数を同数のＺｓ、各リングギア２２の歯数を同数のＺｒとする。ブレーキ機構２５１によって一方のリングギア２２ａを停止し、他方のリングギア２２ｂに入力する回転数ωｉをゼロに設定したとき、一方のサンギア２３ｂを回転数ω１で回転させると、第１要素であるキャリア２１の回転数がωｃ＝Ｚｓ／（Ｚｓ＋Ｚｒ）×ω１となる。このとき、他方のサンギア２３ａは、上記一方のサンギア２３ｂと同じω１で回転する。
【００７６】
また、ブレーキ機構２５１によって上記一方のリングギア２２ａを停止した状態で、回転数ω１のサンギア２３ａに対して、他方のサンギア２３ｂをω２＝ω１＋Δωで回転させるためには、第１要素であるキャリア２１をωｃ＝Ｚｓ／（Ｚｓ＋Ｚｒ）×ω１で回転させる必要がある。そして、このキャリア２１の回転数を得るためには、他方のリングギア２２ｂにωｉ＝（−Ｚｒ）／Ｚｓ×Δωの回転を入力する必要がある。
【００７７】
本例の等配分デファレンシャル３０は、図１に示すごとく、ベベルギアを用いて構成されたものである。この等配分デファレンシャル３０の入力軸３１は、クラッチ機構３３を介して、副原動機４０のモータ軸に連結された減速機４２に連結されている。すなわち、クラッチ機構３３を断続することで、副原動機４０から等配分デファレンシャル３０への回転トルクの伝達を断続できるように構成してある。そして、等配分デファレンシャル３０の右側の出力軸３２Ｒは、右側の副駆動輪５０Ｒに連結されたドライブシャフト５１Ｒに連結されている。また、左側の出力軸３２Ｌは、上記のごとく、一方の遊星歯車機構２０ａのサンギア２３ａと共に左側の副駆動輪５０Ｌに連結されたドライブシャフト５１Ｌに連結されている。
【００７８】
なお、等配分デファレンシャル３０としては、本例のベベルギアを用いて構成したものに代えて、図２及び図３に示すごとく、ダブルピニオンギアを用いて構成したものを適用することもできる。特に、ダブルピニオンを用いた等配分デファレンシャル３０の場合には、図３に示すごとく、２軸の出力軸３２Ｌ、３２Ｒに、各遊星歯車機構２０ａ、２０ｂの第３要素であるサンギア２３ａ、２３ｂをそれぞれ連結することもできる。
また、上記クラッチ機構３３としては、多板式クラッチや、単板式クラッチや、油圧式クラッチや、電磁式クラッチ等、さまざまな構造のクラッチを適用することができる。
【００７９】
次に、本例の前後輪駆動装置１０は、図４に示すごとく、制御ユニット６により制御されるように構成してある。なお、同図では、車両エンジン８及び主駆動輪８０Ｌ、８０Ｒ（図１）は、省略して示してある。この制御ユニット６は、車速センサ６１、ステアリング舵角センサ６２、ヨーレートセンサ６３、加速度センサ６４及びアンチスキッド装置７１の動作信号を取り込むように構成してある。なお、各センサの信号は、制御ユニット６に直接的に入力しても良く、車両エンジン８（図１）を制御するためのエンジンＥＣＵ等を介して間接的に入力することも良い。また、制御ユニット６は、副原動機モータ４０、クラッチ機構３３及びブレーキ機構２５１に向けて制御信号を出力するように構成してある。
なお、上記アンチスキッド装置７１は、制動下における車両コントロール性を向上するため、４輪又は２輪自動車の各車輪の回転を個別に制御するように構成されたものである。
【００８０】
車速センサ６１は、４輪自動車１００の走行速度を検出し、走行速度に応じた出力信号を生成するように構成してある。ステアリング舵角センサ６２は、運転者による操舵ハンドルの操作量としてのステアリング舵角を検出し、このステアリング舵角に応じた出力信号を生成するように構成してある。ヨーレートセンサ６３は、４輪自動車１００に生じるヨー角（鉛直方向の軸回りの自転角）の角速度を検出し、そのヨー角の角速度に応じた出力信号を生成するように構成してある。さらに、加速度センサ６４は、車両の横方向に作用する加速度を検出して、その加速度に応じた出力信号を生成するように構成してある。
【００８１】
次に、本例の前後輪駆動装置１０の制御方法について説明する。この前後輪駆動装置１０は、４輪自動車１００の発進時、旋回走行時及び、上記アンチスキッド装置７１の動作時に所定の動作を行うように制御される。
まず、４輪自動車１００の発進時における前後輪駆動装置１０の制御について説明する。なお、制御ユニット６（図４）は、車速センサ６１から取り込んだ車速値及びこの車速値を時間微分して得る加速度に応じて、４輪自動車１００が発進時にあるか否かを判断するように構成してある。本例では、車速値が２０ｋｍ／ｈ以内であって、かつ、加速度が０．０５Ｇ（Ｇは、重力加速度。）以上であるときに発進時と判断した。
【００８２】
そして、４輪自動車１００が発進時にあると判断したときには、図５に示すごとく、ブレーキ機構２５１を開放してリングギア２２ａの回転を自由にすると共に、クラッチ機構３３を係合させて副原動機４０から等配分デファレンシャル３０に向けて駆動トルクを伝達させる。これにより、図６の矢印線ａ、ｂに示すごとく、副原動機４０の回転トルクが各副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒに伝達され、各副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒが、主駆動輪８０Ｌ、８０Ｒと同一方向に回転する４輪駆動の状態となる。なお、同図中にハッチングして示す矢印は、副原動機４０のモータ軸の回転方向に対する各副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒの回転方向を示してある。
【００８３】
次に、旋回走行時における前後輪駆動装置１０の制御について説明する。なお、制御ユニット６（図４）は、車速センサ６１から取り込んだ車速値、ステアリング舵角センサ６２から取り込んだステアリング舵角値及び、ヨーレートセンサ６３から取り込んだヨーレートに応じて、４輪自動車１００が旋回走行中であるか否かを判断するように構成してある。本例では、車速値が１５ｋｍ／ｈ以上であって、かつ、ステアリング舵角が予め設定した所定値以上であり、かつ、ヨーレートが予め設定した所定値以上であるときに旋回走行中であると判断した。なお、ヨーレートセンサ６３を省略して構成し、車速値とステアリング舵角値の組み合わせにより、旋回走行中であるか否かを判断することもできる。
【００８４】
そして、４輪自動車１００が旋回走行中であると判断したときには、図７に示すごとく、クラッチ機構３３を開放すると共に、ブレーキ機構２５１を係合させる。この状態で、副原動機４０によりリングギア２２ｂを回転させれば、第３要素であるサンギア２３ａ、２３ｂ間に積極的に回転差を生じさせることができる。本例では、一方のサンギア２３ａには、上記のごとく、左副駆動輪５０Ｌのドライブシャフト５１Ｌが直接的に連結されている。そして、他方のサンギア２３ｂは、等配分デファレンシャル３０の入力軸３１と直接的に連結され、等配分デファレンシャル３０を介在して右副駆動輪５０Ｒのドライブシャフト５１Ｒに連結されている。それ故、上記のごとく前後輪駆動装置１を制御すれば、図８（Ａ）及び図９（Ｂ）の矢印線ｃ、ｄに示すごとく、副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒを逆方向に回転させるよう、回転トルクを伝達することができる。そして、副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒ間に積極的に回転差を生じさせることにより、４輪自動車１００の旋回走行を容易にできる。なお、図８（Ａ）及び図９（Ｂ）には、副原動機４０のモータ軸の逆向きの回転方向に対する各副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒの回転方向を対比して示してある。
【００８５】
なお、ここで、図１０（前輪駆動車を例示。）に示すごとく、旋回走行時の制御と同様、クラッチ３３を解放すると共にブレーキ機構２５１によりリングギア２２ａの回転を規制しながら、副原動機４０に界磁電流のみを通電すれば、４輪自動車１００の直進安定性を向上させることができる。すなわち、界磁電流が通電され、制動トルクを生じた副原動機４０によれば、副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒ間の差動を制限できる。そして、例えば、横風等の影響により４輪自動車１００に発生するおそれがあるヨー（図中、符号ｅ。）を抑制し、直進安定性を向上できる。さらに、例えば、ヨーレートセンサ６３で計測したヨーレートのうち、操舵ハンドルの操作に関係なく生じたヨーレートに応じて、副原動機４０を積極的に回転制御すれば、４輪自動車１００の直進安定性をさらに向上することもできる。
【００８６】
次に、アンチスキッド装置７１（図４）が動作したときの前後輪駆動装置１０の制御について説明する。なお、制御ユニット６は、アンチスキッド装置７１から取り込んだ動作信号によって、アンチスキッド装置７１が動作中であることを判断可能なように構成してある。そして、アンチスキッド装置７１が動作中であるときには、該アンチスキッド装置７１との相互干渉を防止するよう、前後輪駆動装置１０による各副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒの制御を停止する。具体的には、図１１に示すごとく、ブレーキ機構２５１を開放すると共に、クラッチ機構３３を開放する。これにより、前後輪駆動装置１０において各副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒに連結された出力軸３２Ｌ、３２Ｒの回転を自由に設定できる。
【００８７】
以上のように、本例の前後輪駆動装置１０は、４輪自動車１００の発進時には、副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒに駆動トルクを伝達する。また、旋回走行時には、副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒ間に回転差、すなわち差動を積極的に与え、４輪自動車１００の旋回走行をアシストすることができる。さらに、アンチスキッド装置７１など、４輪自動車１００の車輪を制御する他の装置等との干渉を避けるべく、アンチスキッド装置７１などの作動時には、出力軸３２Ｌ、３２Ｒの回転を自由に設定する。それ故、本例の前後輪駆動装置１０は、アンチスキッド装置７１等、他の装置による制御と干渉を生じるおそれがない。
【００８８】
なお、図１２に示すごとく、本例の前後輪駆動装置１０（図１）から減速機４２、クラッチ機構３３及び副原動機４０を省略すると共に差動モータ４５を追加して差動装置１を構成することもできる。この差動装置１によれば、差動モータ４５から入力された回転数に応じて各出力軸３２Ｌ、３２Ｒ間に、積極的に回転差を生じさせることができる。
さらに、図１２に示す前後輪駆動装置１０から等配分デファレンシャルを省略して、図１３に示すごとく、２輪駆動車の従動輪５７Ｌ、５７Ｒに回転差を付与する差動装置１を構成することもできる。この差動装置１の出力要素は、従動輪５７Ｌ、５７Ｒに連結されたシャフト５７１Ｌ、５７１Ｒである。そして、このシャフト５７１Ｌ、５７１Ｒに対しては、第３要素であるサンギア２３ａ、２３ｂがそれぞれ直結されている。この差動装置１によれば、差動モータ４５から入力する回転に応じて従動輪５７Ｌ、５７Ｒ間に積極的に回転差を生じさせることができる。
【００８９】
またさらに、図１４に示すごとく、本例の前後輪駆動装置１０に対して、遊星歯車機構組２専用の差動モータ４５を、副原動機４０とは別に設けることもできる。この場合には、副原動機４０によって各副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒを同方向に回転駆動しながら、副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒの間に、差動モータ４５から入力する回転数に応じた回転差を付与できる。そのため、発進しながらの旋回動作を積極的に補助することができ、前後輪駆動装置１０の制御性をさらに向上することができる。
【００９０】
さらには、図１５に示すごとく、クラッチ機構及び副原動機を省略し、車両エンジン８により駆動されるプロペラシャフト３１０と等配分デファレンシャル３０の入力軸３１とをハイポイドギア等を介して連結した前後輪駆動装置１０を構成することもできる。この前後輪駆動装置１０によれば、差動モータ４５の回転に応じて、車両エンジン８から伝達される駆動トルクを、各副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒに適切にトルク配分できる。
【００９１】
またさらに、図１５に示す前後輪駆動装置１０を、各車輪の空転を抑制するように構成されたトラクションコントロール装置を備えた車両に適用するのも良い。この場合には、左右の副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒの空転が生じにくい。すなわち、主原動機８から差動モータ４５へ入力されう逆入力トルクの大きさを抑制できる。そのため、この場合には、逆入力トルクに対する許容トルク範囲が小さい小型の差動モータ４５を採用することが可能になる。同様に、上記等配分デファレンシャル３０として差動制限機能を備えたリミテッドスリップデフを採用すれば、上記と同様の作用効果を得ることができる。
【００９２】
（実施例２）
本例は、実施例１の前後輪駆動装置に基づいて、遊星歯車機構組２の構成を変更した例である。この内容について、図１６〜図１８を用いて説明する。
実施例１の遊星歯車機構組２（図１参照。）では、キャリア２１を第１要素とし、リングギア２２を第２要素とし、さらに、サンギア２３を第３要素としている（図１６に示す構成。）。この構成は、構造が比較的、単純であり、低コスト、コンパクトに実現できるという特徴がある。特に、この構成では、入力に対して出力が増速されるため、タイヤ径が小さい車両など、左右輪の回転数差が大きい場合に特に有効となる。
【００９３】
実施例１の構成に代えて、図１７には、リングギア２２を第１要素とし、キャリア２１を第２要素とし、サンギア２３を第３要素とした構成を示している。この構成は、構造が単純であり、低コスト、コンパクトに実現し得る点で有利である。特に、この構成では、入力に対する出力の回転比である増速比を最も大きく確保することができる。
【００９４】
また、図１８には、サンギア２３を第１要素とし、リングギア２２を第２要素とし、キャリア２１を第３要素とした構成を示している。この構成は、構造を単純にでき、低コストに実現し得る。そして、この構成は、入力に対して出力が減速されるため出力トルクを大きくでき、歯車の負荷を少なくできるので遊星歯車機構を小型化できるという大トルクタイプのバランス型という特徴を有している。
【００９５】
また、図１９には、リングギア２２を第１要素とし、サンギア２３を第２要素とし、キャリア２１を第３要素とした構成を示している。この構成では、入力に対する出力の回転比である減速比を大きくできるため、出力に大トルクが要求される場合に有効である。
【００９６】
図２０は、サンギア２３を第１要素とし、キャリア２１を第２要素とし、リングギア２２を第３要素とした構成を示している。この構成は、構造が若干複雑となるもののサンギア２３を第３要素とする他の組み合わせよりも歯車の負荷を少なくでき、小型化できるという有利な点を有する。
なお、その他の構成及び作用効果については実施例１と同様である。さらになお、上記のほかには、構造が複雑になるが、キャリアを第１要素として、サンギアを第２要素として、リングギアを第３要素とすることもできる。
（実施例３）
本例は、実施例１における図１５に示した差動装置の他の適用例である。この内容について図２１を用いて説明する。
本例の差動装置１は、２輪駆動の４輪自動車の主駆動輪６０Ｌ、６０Ｒに回転差を付与するためのものである。この差動装置１では、車両エンジン８により駆動されるプロペラシャフト３１０と等配分デファレンシャル３０の入力軸３１とがハイポイドギア等を介して連結されている。この差動装置１によれば、差動モータ４５から入力する回転数に応じて、主駆動輪６０Ｌ、６０Ｒ間に、所望の回転差を付与することができる。
なお、その他の構成及び作用効果については、実施例１の図１５に示す差動装置と同様である。
なおまた、本例の差動装置１は、上記のほか、４輪駆動の４輪自動車の主駆動輪或いは、副駆動輪の差動装置として利用できる。さらに、４輪駆動の４輪自動車の前後輪間に回転差を付与する差動装置として利用することもできる。
【００９７】
（実施例４）
本例は、実施例１のその他の前後輪駆動装置（図１５参照。）を基にして、図２２に示すごとく、差動モータ４５と減速機４２との間にウォームギア機構２５３を配置した例である。
すなわち、同図に示すごとく、本例の前後輪駆動装置１０では、差動モータ４５から減速記４２を介して遊星歯車機構組２及び等配分デファレンシャル３０に至る回転伝達経路中に、ウォームギア機構２５３を配置してある。
【００９８】
このウォームギア機構２５３は、略円筒部材の外周にら旋状のギア歯を形成したウォームギアと、略円盤部材の外周側面に斜めギア歯を形成したウォームホィールとがギア係合したものである。このウォームギア機構２５３は、ウォームギア側からウォームホィールに向けてのトルク伝達率が高く、逆方向のトルク伝達率が非常に低いという特性を有している。それ故、このウォームギア機構２５３では、ウォームホィール側から作用した逆方向の伝達トルクは、ウォームギアに伝達されにくい。
【００９９】
本例の前後輪駆動装置１０では、差動モータ４５の回転トルクをウォームギア機構２５３を介して遊星歯車機構組２あるいは等配分デファレンシャル３０に入力している。そのため、この前後輪駆動装置１０では、左右の副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒのいずれかが空転するような場合にも、主原動機８の過大トルクが差動モータ４５に逆入力として伝達され難い。それ故、差動モータ４５は、比較的小さなトルクでこの逆入力に抗することができる。したがって、本例の前後輪駆動装置１０では、主原動機８が発生するトルクレンジに対して、差動モータ４５が発生するべきトルクレンジを低く抑制することができる。すなわち、本例の前後輪駆動装置１０では、差動モータ４５として小型のものを採用することができる。
なお、その他の構成及び作用効果については、実施例１と同様である。
【０１００】
（実施例５）
本例は、実施例１の前後輪駆動装置を基にして、差動装置１の構成を変更した例である。この内容について、図２３及び図２４を用いて説明する。
本例の差動装置１では、図２３に示すごとく、一方の遊星歯車機構２０ａのリングギア２２ａの回転を規制してある。そして、他方の遊星歯車機構２０ｂのリングギア２２ｂと、副原動機４０の回転を減速する減速機４２との間に、トルク伝達を断続するための差動クラッチ機構２５２を配設してある。なお、本例の差動装置１では、ハウジング２５とリングギア２２ａとを間接的に係合させることで、リングギア２２ａの回転を規制してある。
【０１０１】
次に、本例の前後輪駆動装置１０の制御方法について説明する。この前後輪駆動装置１０は、４輪自動車１００の発進時、旋回走行時及び、上記アンチスキッド装置７１の動作時に所定の動作を行うように制御される。
４輪自動車１００の発進時には、図２４（Ａ）に示すごとく、差動クラッチ機構２５２を開放すると共に、クラッチ機構３３を係合させて副原動機４０から等配分デファレンシャル３０に向けて駆動トルクを伝達させる。そして、副原動機４０の回転トルクを各副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒに伝達させることにより、各副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒが、主駆動輪８０Ｌ、８０Ｒ（図２３）と同一方向に回転する４輪駆動の状態となる。すなわち、実施例１で説明した図６と同様のトルク伝達状態が実現される。
【０１０２】
４輪自動車１００の旋回走行時には、図２４（Ｂ）に示すごとく、クラッチ機構３３を開放すると共に、差動クラッチ機構２５２を係合させる。この状態で、副原動機４０によりリングギア２２ｂを回転させれば、第３要素であるサンギア２３ａ、２３ｂ間に積極的に回転差を生じさせることができる。本例では、一方のサンギア２３ａには、上記のごとく、左副駆動輪５０Ｌのドライブシャフト５１Ｌが直接的に連結されている。そして、他方のサンギア２３ｂは、等配分デファレンシャル３０の入力軸３１と直接的に連結され、等配分デファレンシャル３０を介在して右副駆動輪５０Ｒのドライブシャフト５１Ｒに連結されている。それ故、上記のごとく前後輪駆動装置１を制御すれば、副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒを逆方向に回転させるよう、回転トルクを伝達することができる。そして、副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒ間に積極的に回転差を生じさせることにより、４輪自動車１００の旋回走行を容易にできる。すなわち、実施例１で説明した図８（Ａ）及び図９（Ｂ）と同様のトルク伝達状態が実現される。
【０１０３】
アンチスキッド装置７１（図４）が動作したときには、アンチスキッド装置７１による制御との相互干渉を防止するよう、前後輪駆動装置１０による各副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒの制御を停止する。具体的には、図２４（Ｃ）に示すごとく、差動クラッチ機構２５２を開放すると共に、クラッチ機構３３を開放する。これにより、前後輪駆動装置１０において各副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒに連結された出力軸３２Ｌ、３２Ｒを回転自由な状態にできる。
なお、その他の構成及び作用効果については、実施例１と同様である。
【０１０４】
（実施例６）
本例は、実施例１のその他の前後輪駆動装置（図１５参照。）を基にして、差動装置の構成を変更した例である。この内容について、図２５及び図２６を用いて説明する。
本例の差動装置１では、図２５に示すごとく、一方の遊星歯車機構２０ａのリングギア２２ａの回転を規制してある。そして、他方の遊星歯車機構２０ｂのリングギア２２ｂと、差動モータ４５の回転を減速する減速機４２との間に、差動クラッチ機構２５２を配設してある。
【０１０５】
なお、その他の構成及び作用効果については、実施例１と同様である。
さらになお、図２６に示すごとく、差動モータ４５と差動クラッチ機構２５２との間に、ウォームギア機構２５３を配置することもできる。逆方向のトルク伝達率が非常に低いウォームギア機構２５３によれば、副駆動輪５０Ｌ、５０Ｒのいずれかが空転した場合に主原動機８から差動モータ４５に向けて伝達されるおそれのある過大な逆入力トルクを未然に回避することができる。
【符号の説明】
【０１０６】
［０１０７］
１ 差動装置
１０ 前後輪駆動装置
２ 遊星歯車機構組
２０ａ、２０ｂ 遊星歯車機構
２１ キャリア
２２ リングギア
２３ サンギア
２４ プラネタリギア
２５ ハウジング
２５１ ブレーキ機構
３０ 等配分デファレンシャル
３１ 入力軸
３２Ｌ、３２Ｒ 出力軸
３３ クラッチ機構
４０ 副原動機
４２ 減速機
４５ 差動モータ
５０Ｌ、５０Ｒ 副駆動輪
５１Ｌ、５１Ｒ ドライブシャフト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の駆動輪を駆動する原動機を備え、上記駆動輪の左右輪の各ドライブシャフトが、差動装置が有する等配分デファレンシャルの各出力軸にそれぞれ連結されている左右輪駆動装置であって、
上記差動装置は、１軸の入力軸と２軸の出力軸とを含む上記等配分デファレンシャルを有し、上記２軸の出力軸からなる２つの出力要素を備え、該２つの出力要素間に回転差を発生させるものであり、サンギア、該サンギアの外周側に同軸配置されたリングギア及び、該リングギアと上記サンギアとにギア係合するプラネタリギアを保持するキャリアの３つの歯車要素である選択構成要素を含む遊星歯車機構を２個、組み合わせた遊星歯車機構組と、該遊星歯車機構組を収容するハウジングと、一方の上記遊星歯車機構における上記各構成要素のうちのいずれかの回転を停止させるように構成したブレーキ機構と、他方の上記遊星歯車機構における上記各構成要素のうちのいずれかを回転させる差動モータとを有し、
上記遊星歯車機構組では、上記サンギアの歯数と上記リングギアの歯数との比であるギア比が、上記各遊星歯車機構について一致しており、かつ、
上記各選択構成要素のうちの第１要素が上記遊星歯車機構間で相互に連結され、
上記各選択構成要素のうちの第２要素のうち、一方が上記ブレーキ機構により回転を停止可能なように構成されていると共に他方が上記差動モータのモータ軸に連結され、
上記各選択構成要素のうちの第３要素のうち、一方が上記等配分デファレンシャルの上記入力軸又は上記２軸の出力軸の一方に直接的に連結されていると共に、他方が上記２軸の出力軸の他方に直接的に連結されており、
かつ、上記原動機のモータ軸は、クラッチ機構を介して、上記等配分デファレンシャルの入力軸と連結してあることを特徴とする左右輪駆動装置。
【請求項２】
請求項１において、上記各遊星歯車機構は、同一の歯車仕様のものであることを特徴とする左右輪駆動装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、上記第２要素は上記リングギアであり、かつ、上記ブレーキ機構は、上記ハウジングに固定支持されていることを特徴とする左右輪駆動装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において、上記第１要素は上記キャリアであることを特徴とする左右輪駆動装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項において、上記等配分デファレンシャルは、ベベルギアを用いて構成されてなり、
上記差動装置では、上記一方の第３要素が、上記等配分デファレンシャルの上記入力軸に連結してあると共に、上記他方の第３要素が上記等配分デファレンシャルの上記出力軸に連結してあることを特徴とする左右輪駆動装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項において、上記等配分デファレンシャルは、ダブルピニオンギアを用いて構成されてなり、上記一方の第３要素が上記等配分デファレンシャルの上記２軸の出力軸の一方又は上記入力軸に連結してあり、上記他方の上記第３要素が上記等配分デファレンシャルの上記２軸の出力軸の他方と連結してあることを特徴とする左右輪駆動装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項において、上記原動機と上記クラッチ機構との間には、上記原動機のモータ軸の回転を減速する減速機を配設してあることを特徴とする左右輪駆動装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項において、上記等配分デファレンシャルは、差動制限型のものであることを特徴とする左右輪駆動装置。
【請求項９】
４輪駆動車の前輪或は後輪の主駆動輪を駆動する主原動機と、副駆動輪を駆動する副原動機とを備えた前後輪駆動装置であって、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の左右輪駆動装置を上記副駆動輪の駆動装置として用いると共に、上記左右輪駆動装置における上記原動機を上記副原動機として用いたことを特徴とする前後輪駆動装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の前後輪駆動装置の制御方法であって、上記前後輪駆動装置を搭載する上記４輪駆動車が発進する際に、上記クラッチ機構を係合させて上記副原動機の出力軸と上記等配分デファレンシャルの上記入力軸とを直結すると共に、上記ブレーキ機構を開放して上記一方の第２要素の回転を自由にした状態で上記副原動機のモータ軸を回転駆動することを特徴とする前後輪駆動装置の制御方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の前後輪駆動装置の制御方法であって、上記前後輪駆動装置を搭載する上記４輪駆動車は、制動時に各車輪の回転を個別に制御するアンチスキッド装置を有してなり、該アンチスキッド装置が動作した際に、上記クラッチ機構を開放させて上記副原動機のモータ軸と上記等配分デファレンシャルの上記入力軸との接続を切断すると共に、上記ブレーキ機構を開放して上記一方の第２要素の回転を自由にすることを特徴とする前後輪駆動装置の制御方法。
【請求項１２】
請求項９に記載の前後輪駆動装置の制御方法であって、上記前後輪駆動装置を搭載する上記４輪駆動車が旋回走行する際に、上記クラッチ機構を開放させて上記副原動機のモータ軸と上記等配分デファレンシャルの上記入力軸との接続を切断すると共に、上記ブレーキ機構を係合して上記一方の第２要素の回転を停止しながら、上記差動モータのモータ軸を回転駆動することを特徴とする前後輪駆動装置の制御方法。
【請求項１３】
請求項１２において、上記４輪駆動車は、制動時に各車輪の回転を個別に制御するアンチスキッド装置を有してなり、上記４輪駆動車が発進する際に、上記クラッチ機構を係合させて上記副原動機のモータ軸と上記等配分デファレンシャルの上記入力軸とを直結すると共に、上記ブレーキ機構を開放して上記一方の第２要素の回転を自由にした状態で上記副原動機のモータ軸を回転駆動し、
上記アンチスキッド装置が動作した際に、上記クラッチ機構を開放させて上記副原動機のモータ軸と上記等配分デファレンシャルの上記入力軸との接続を切断すると共に、上記ブレーキ機構を開放して上記一方の第２要素の回転を自由にすることを特徴とする前後輪駆動装置の制御方法。
【請求項１】
自動車の駆動輪を駆動する原動機を備え、上記駆動輪の左右輪の各ドライブシャフトが、差動装置が有する等配分デファレンシャルの各出力軸にそれぞれ連結されている左右輪駆動装置であって、
上記差動装置は、１軸の入力軸と２軸の出力軸とを含む上記等配分デファレンシャルを有し、上記２軸の出力軸からなる２つの出力要素を備え、該２つの出力要素間に回転差を発生させるものであり、サンギア、該サンギアの外周側に同軸配置されたリングギア及び、該リングギアと上記サンギアとにギア係合するプラネタリギアを保持するキャリアの３つの歯車要素である選択構成要素を含む遊星歯車機構を２個、組み合わせた遊星歯車機構組と、該遊星歯車機構組を収容するハウジングと、一方の上記遊星歯車機構における上記各構成要素のうちのいずれかの回転を停止させるように構成したブレーキ機構と、他方の上記遊星歯車機構における上記各構成要素のうちのいずれかを回転させる差動モータとを有し、
上記遊星歯車機構組では、上記サンギアの歯数と上記リングギアの歯数との比であるギア比が、上記各遊星歯車機構について一致しており、かつ、
上記各選択構成要素のうちの第１要素が上記遊星歯車機構間で相互に連結され、
上記各選択構成要素のうちの第２要素のうち、一方が上記ブレーキ機構により回転を停止可能なように構成されていると共に他方が上記差動モータのモータ軸に連結され、
上記各選択構成要素のうちの第３要素のうち、一方が上記等配分デファレンシャルの上記入力軸又は上記２軸の出力軸の一方に直接的に連結されていると共に、他方が上記２軸の出力軸の他方に直接的に連結されており、
かつ、上記原動機のモータ軸は、クラッチ機構を介して、上記等配分デファレンシャルの入力軸と連結してあることを特徴とする左右輪駆動装置。
【請求項２】
請求項１において、上記各遊星歯車機構は、同一の歯車仕様のものであることを特徴とする左右輪駆動装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、上記第２要素は上記リングギアであり、かつ、上記ブレーキ機構は、上記ハウジングに固定支持されていることを特徴とする左右輪駆動装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において、上記第１要素は上記キャリアであることを特徴とする左右輪駆動装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項において、上記等配分デファレンシャルは、ベベルギアを用いて構成されてなり、
上記差動装置では、上記一方の第３要素が、上記等配分デファレンシャルの上記入力軸に連結してあると共に、上記他方の第３要素が上記等配分デファレンシャルの上記出力軸に連結してあることを特徴とする左右輪駆動装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項において、上記等配分デファレンシャルは、ダブルピニオンギアを用いて構成されてなり、上記一方の第３要素が上記等配分デファレンシャルの上記２軸の出力軸の一方又は上記入力軸に連結してあり、上記他方の上記第３要素が上記等配分デファレンシャルの上記２軸の出力軸の他方と連結してあることを特徴とする左右輪駆動装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項において、上記原動機と上記クラッチ機構との間には、上記原動機のモータ軸の回転を減速する減速機を配設してあることを特徴とする左右輪駆動装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項において、上記等配分デファレンシャルは、差動制限型のものであることを特徴とする左右輪駆動装置。
【請求項９】
４輪駆動車の前輪或は後輪の主駆動輪を駆動する主原動機と、副駆動輪を駆動する副原動機とを備えた前後輪駆動装置であって、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の左右輪駆動装置を上記副駆動輪の駆動装置として用いると共に、上記左右輪駆動装置における上記原動機を上記副原動機として用いたことを特徴とする前後輪駆動装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の前後輪駆動装置の制御方法であって、上記前後輪駆動装置を搭載する上記４輪駆動車が発進する際に、上記クラッチ機構を係合させて上記副原動機の出力軸と上記等配分デファレンシャルの上記入力軸とを直結すると共に、上記ブレーキ機構を開放して上記一方の第２要素の回転を自由にした状態で上記副原動機のモータ軸を回転駆動することを特徴とする前後輪駆動装置の制御方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の前後輪駆動装置の制御方法であって、上記前後輪駆動装置を搭載する上記４輪駆動車は、制動時に各車輪の回転を個別に制御するアンチスキッド装置を有してなり、該アンチスキッド装置が動作した際に、上記クラッチ機構を開放させて上記副原動機のモータ軸と上記等配分デファレンシャルの上記入力軸との接続を切断すると共に、上記ブレーキ機構を開放して上記一方の第２要素の回転を自由にすることを特徴とする前後輪駆動装置の制御方法。
【請求項１２】
請求項９に記載の前後輪駆動装置の制御方法であって、上記前後輪駆動装置を搭載する上記４輪駆動車が旋回走行する際に、上記クラッチ機構を開放させて上記副原動機のモータ軸と上記等配分デファレンシャルの上記入力軸との接続を切断すると共に、上記ブレーキ機構を係合して上記一方の第２要素の回転を停止しながら、上記差動モータのモータ軸を回転駆動することを特徴とする前後輪駆動装置の制御方法。
【請求項１３】
請求項１２において、上記４輪駆動車は、制動時に各車輪の回転を個別に制御するアンチスキッド装置を有してなり、上記４輪駆動車が発進する際に、上記クラッチ機構を係合させて上記副原動機のモータ軸と上記等配分デファレンシャルの上記入力軸とを直結すると共に、上記ブレーキ機構を開放して上記一方の第２要素の回転を自由にした状態で上記副原動機のモータ軸を回転駆動し、
上記アンチスキッド装置が動作した際に、上記クラッチ機構を開放させて上記副原動機のモータ軸と上記等配分デファレンシャルの上記入力軸との接続を切断すると共に、上記ブレーキ機構を開放して上記一方の第２要素の回転を自由にすることを特徴とする前後輪駆動装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【公開番号】特開２０１１−１３３１１０（Ｐ２０１１−１３３１１０Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５７１８（Ｐ２０１１−２５７１８）
【出願日】平成２３年２月９日（２０１１．２．９）
【分割の表示】特願２００４−２１３３５７（Ｐ２００４−２１３３５７）の分割
【原出願日】平成１６年７月２１日（２００４．７．２１）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月９日（２０１１．２．９）
【分割の表示】特願２００４−２１３３５７（Ｐ２００４−２１３３５７）の分割
【原出願日】平成１６年７月２１日（２００４．７．２１）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]