JP2009250402A - Differential gear - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両において、入力軸のトルクを一対の出力軸に両出力軸間の差動を許容しながら配分する差動装置に関する。 The present invention relates to a differential device that distributes torque of an input shaft to a pair of output shafts while allowing a differential between both output shafts in a vehicle.
従来より、入力軸のトルクを一対の出力軸に対して両出力軸間の差動を許容しながら配分する差動装置として、ディファレンシャルギヤや、ＬＳＤ（差動制限機能付きディファレンシャルギヤ）、左右両輪へ駆動力を配分する左右駆動力配分装置など種々のものが知られている。これらの差動装置は、遊星機構に代表されるインボリュート歯車の組み合わせにより構成されている。 Conventionally, differential gears, LSD (differential gears with differential limiting function), left and right wheels have been used as differential gears to distribute the input shaft torque to a pair of output shafts while allowing the differential between the two output shafts. Various devices such as a left / right driving force distribution device that distributes driving force to the left and right are known. These differential devices are constituted by a combination of involute gears represented by a planetary mechanism.
例えば特開２００６−１１２４７４号公報（特許文献１）には、ディファレンシャル機構に対して、複数のサンギヤや、複数のプラネタリギヤ、複数のキャリヤ及び副動力源などを組み合わせてなる差動装置が開示されている。この特許文献１の場合には、第一プラネタリギヤが噛み合っている第一サンギヤと第二サンギヤの歯数がわずかに異なるように設定されていることや、各サンギヤ及び各プラネタリギヤを外歯のギヤで構成すること等によって、モータの体格の大型化及び構造の複雑化を招くことなく、精度の確保が容易な差動装置を得ることができるとされている。 For example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2006-112474 (Patent Document 1) discloses a differential device that combines a differential mechanism with a plurality of sun gears, a plurality of planetary gears, a plurality of carriers, a sub-power source, and the like. Yes. In the case of this Patent Document 1, the first sun gear and the second sun gear with which the first planetary gear is meshed are set to have slightly different number of teeth, or each sun gear and each planetary gear are externally geared. It is said that a differential device that can easily ensure accuracy can be obtained without increasing the size of the motor and complicating the structure.
ところが、特許文献１に開示された差動装置の場合にも、複数のサンギヤや複数のプラネタリギヤ等を組み合わせた遊星機構が採用されているため、極めて多くのインボリュート歯車が使用されている。また、更に特別な機能が付加されたり組み合わされたりする場合には、更に多くの歯車等の機能部材が必要になるため、結果的に、体格の大型化や構造の複雑化を招くこととなる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で小型化することが可能なディファレンシャルギヤや、ＬＳＤ、左右駆動力配分装置を実現することができる新規な差動装置を提供することを解決すべき課題とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a novel differential device that can realize a differential gear, an LSD, and a left / right driving force distribution device that can be miniaturized with a simple configuration. It is a problem to be solved.
以下、上記課題を解決するのに適した各手段について、必要に応じて作用効果等を付記しつつ説明する。 Hereinafter, each means suitable for solving the above-described problems will be described while adding effects and the like as necessary.
〔手段１〕 手段１の差動装置は、車両の駆動源のトルクを受けて回転する入力軸と、一対の出力軸とを備え、前記入力軸のトルクを一対の前記出力軸に両前記出力軸間の差動を許容しながら配分する差動装置であって、第１回転要素と、前記第１回転要素の回転に伴って前記第１回転要素とは異なる回転速度で回転し得る第２回転要素と、前記第１回転要素及び前記第２回転要素の回転速度に応じて回転速度が定まる第３回転要素とからなる第１及び第２変速機を備え、前記第１変速機の前記第１〜第３回転要素のうちの何れか２つと、前記第２変速機の前記第１〜第３回転要素のうちの何れか２つとがそれぞれ相対回転不能に結合されることにより、合計４つの回転体を備えた変速機構が構築され、４つの前記回転体のうちの１つが前記入力軸と連結され、４つの前記回転体のうちの２つが各前記出力軸とそれぞれ連結されていることを特徴としている。 [Means 1] A differential device of means 1 includes an input shaft that rotates in response to a torque of a driving source of a vehicle, and a pair of output shafts, and outputs the torque of the input shafts to a pair of the output shafts. A differential device that distributes while allowing a differential between shafts, and is a second that can rotate at a rotational speed different from that of the first rotating element as the first rotating element rotates. 1st and 2nd transmission which consists of a rotation element and the 3rd rotation element in which rotation speed is decided according to rotation speed of the 1st rotation element and the 2nd rotation element, The 1st and 2nd transmission of the 1st transmission Any two of the first to third rotating elements and any two of the first to third rotating elements of the second transmission are coupled in a relatively non-rotatable manner, so that a total of four A speed change mechanism including a rotating body is constructed, and one of the four rotating bodies is Is connected to the power shaft, it is characterized in that two of the four of the rotating body are connected respectively to each said output shaft.
手段１の差動装置では、第１回転要素と第２回転要素と第３回転要素とからなる第１及び第２変速機を備え、第１変速機の第１〜第３回転要素のうちの何れか２つと、第２変速機の第１〜第３回転要素のうちの何れか２つとがそれぞれ相対回転不能に結合されることにより、合計４つの回転体を備えた変速機構が構築されている。そして、４つの回転体のうちの１つが入力軸と連結され、４つの回転体のうちの２つが各出力軸とそれぞれ連結されている。 The differential device of the means 1 includes first and second transmissions each including a first rotation element, a second rotation element, and a third rotation element. Of the first to third rotation elements of the first transmission, Any two and any two of the first to third rotating elements of the second transmission are coupled so as not to rotate relative to each other, whereby a transmission mechanism having a total of four rotating bodies is constructed. Yes. One of the four rotators is connected to the input shaft, and two of the four rotators are connected to the output shafts.
これにより、４つの回転体のうちの残りの１つがフリー状態にされていれば、ディファレンシャルギヤが実現される。即ち、この場合には、入力軸に連結された第１回転体と一方の出力軸に連結された第２回転体とのギヤ比、及び入力軸に連結された第１回転体と他方の出力軸に連結された第３回転体とのギヤ比を適宜設定することによって、第２回転体が回転すると、第３回転体が逆回転するように構成される。また、第１回転体を回転させることにより、装置全体が回転するように構成される。 Thereby, if the remaining one of the four rotating bodies is in a free state, a differential gear is realized. That is, in this case, the gear ratio between the first rotating body connected to the input shaft and the second rotating body connected to one output shaft, and the first rotating body connected to the input shaft and the other output By appropriately setting the gear ratio with the third rotating body connected to the shaft, the third rotating body is configured to rotate in the reverse direction when the second rotating body rotates. Moreover, it is comprised so that the whole apparatus may rotate by rotating a 1st rotary body.
また、４つの回転体のうちの残りの１つの第４回転体と一方の出力軸との間のトルク伝達を断続させるクラッチなどの規制手段が設けられていればＬＳＤが実現される。即ち、この場合には、クラッチを繋げた状態にして、第４回転体を回転駆動することにより、第２回転体と第３回転体の回転差をなくすようにすることができる。これにより、車両の片方の車輪が脱輪した場合や泥濘に嵌った場合に脱出が容易となる。 Further, LSD can be realized if a restricting means such as a clutch for interrupting torque transmission between the remaining one fourth rotating body and one output shaft of the four rotating bodies is provided. That is, in this case, the rotational difference between the second rotating body and the third rotating body can be eliminated by rotationally driving the fourth rotating body with the clutch engaged. This facilitates escape when one wheel of the vehicle is derailed or fitted into a mud.
また、４つの回転体のうちの残りの１つの第４回転体が、回転速度を制御可能な制御軸と回転伝達可能に連結されていれば、車両用の左右駆動力配分装置が実現される。即ち、この場合には、制御軸を駆動して第４回転体の回転制御を行うことにより、第２及び第３回転体を介して左右の車輪に伝達される駆動力を適切に配分することができる。 Further, if the remaining one of the four rotating bodies is connected to a control shaft capable of controlling the rotation speed so as to be able to transmit the rotation, a left / right driving force distribution device for a vehicle is realized. . That is, in this case, the driving force transmitted to the left and right wheels via the second and third rotating bodies is appropriately distributed by driving the control shaft and controlling the rotation of the fourth rotating body. Can do.
したがって、手段１によれば、簡易な構成で小型化することが可能なディファレンシャルギヤや、ＬＳＤ、左右駆動力配分装置を実現することができる。 Therefore, according to the means 1, it is possible to realize a differential gear, an LSD, and a left / right driving force distribution device that can be reduced in size with a simple configuration.
〔手段２〕 手段２の差動装置は、手段１又は２に記載の差動装置において、前記入力軸に連結された第１回転体と各前記出力軸にそれぞれ連結された第２又は第３回転体とを差動回転可能に連結する差動回転部材を備えていることを特徴としている。 [Means 2] The differential device of the means 2 is the differential device according to the means 1 or 2, wherein the first rotating body connected to the input shaft and the second or third connected to the output shaft respectively. A differential rotating member that connects the rotating body so as to be differentially rotatable is provided.
手段２によれば、差動回転部材によって、第１回転体と第２回転体とのギヤ比、及び第１回転体と第３回転体とのギヤ比を、所定の条件を満たすように容易に設定することができる。 According to the means 2, the gear ratio between the first rotating body and the second rotating body and the gear ratio between the first rotating body and the third rotating body can be easily satisfied by the differential rotating member so as to satisfy predetermined conditions. Can be set to
〔手段３〕 手段３の差動装置は、手段１又は２に記載の差動装置において、４つの前記回転体は、各回転軸が同軸となるように配置されていることを特徴としている。 [Means 3] The differential device of the means 3 is characterized in that, in the differential device described in the means 1 or 2, the four rotating bodies are arranged so that the respective rotation axes are coaxial.
手段３によれば、従来のＬＳＤなどにおいて用いられていたピニオンが不要になる。また、従来の差動装置の場合、ピニオンに駆動力をもたせることは構造上において非常に困難なことであったが、手段２のように、４つの回転体の各回転軸が同軸となる構造にすることによって、入力軸及び出力軸に連結されない残りの１つの回転体に駆動力をもたせることが可能となる。 According to the means 3, the pinion used in the conventional LSD or the like becomes unnecessary. Further, in the case of the conventional differential device, it was very difficult in terms of the structure to give the driving force to the pinion. However, like the means 2, the structure in which the rotational axes of the four rotating bodies are coaxial. Thus, it becomes possible to give a driving force to the remaining one rotating body not connected to the input shaft and the output shaft.
〔手段４〕 手段４の差動装置は、手段１〜３の何れか一項に記載の差動装置において、前記変速機構は、ディファレンシャルギヤであることを特徴としている。 [Means 4] The differential device of the means 4 is the differential device according to any one of the means 1 to 3, wherein the speed change mechanism is a differential gear.
手段４によれば、変速機構は、４つの回転体を備えているので、ディファレンシャルギヤに求められる機能を、簡易な構成で容易に満たすことが可能となる。 According to the means 4, since the speed change mechanism includes the four rotating bodies, the function required for the differential gear can be easily satisfied with a simple configuration.
〔手段５〕 手段５の差動装置は、手段１〜４の何れか一つに記載の差動装置において、４つの前記回転体のうちの残りの１つがフリー状態にされていることを特徴としている。なお、ここでフリー状態にされているとは、他の部材との間でトルク伝達がされない状態にされていることをいう。 [Means 5] The differential device of the means 5 is the differential device according to any one of the means 1 to 4, wherein the remaining one of the four rotating bodies is in a free state. It is said. Here, being in a free state means that torque is not transmitted to or from another member.
手段５によれば、４つの回転体のうちの残りの１つがフリー状態にされていることにより、ディファレンシャルギヤを容易に実現することができる。 According to the means 5, the differential gear can be easily realized because the remaining one of the four rotating bodies is in the free state.
〔手段６〕 手段６の差動装置は、手段１〜４の何れか一つに記載の差動装置において、４つの前記回転体のうちの残りの１つが、回転速度を制御可能な制御軸と回転伝達可能に連結されていることを特徴としている。 [Means 6] The differential device of the means 6 is the differential device according to any one of the means 1 to 4, wherein the remaining one of the four rotating bodies is capable of controlling a rotational speed. And are connected so as to be able to transmit rotation.
手段６によれば、ＬＳＤや左右駆動力配分装置を容易に実現することができる。 According to the means 6, the LSD and the left / right driving force distribution device can be easily realized.
〔手段７〕 手段７の差動装置は、手段１〜４の何れか一つに記載の差動装置において、４つの前記回転体のうちの残りの１つと一方の前記出力軸との間のトルク伝達を断続させる規制手段を備えていることを特徴としている。 [Means 7] The differential device of the device 7 is the differential device according to any one of the devices 1 to 4, wherein the differential device between the remaining one of the four rotating bodies and one of the output shafts is provided. It is characterized by comprising a regulating means for intermittent torque transmission.
手段７によれば、ＬＳＤや左右駆動力配分装置を容易に実現することができる。 According to the means 7, the LSD and the left / right driving force distribution device can be easily realized.
〔手段８〕 手段８の差動装置は、手段７に記載の差動装置における前記規制手段がクラッチ装置であることを特徴としている。 [Means 8] The differential device of the means 8 is characterized in that the restricting means in the differential device described in the means 7 is a clutch device.
手段８によれば、手段７の規制手段を簡易な構成で容易に実現することができる。 According to the means 8, the restricting means of the means 7 can be easily realized with a simple configuration.
〔手段９〕 手段９の差動装置は、手段２〜８の何れか一つに記載の差動装置において、前記第１回転体の両端面にギヤが形成され、前記第２及び第３回転体の一端面にギヤが形成され、前記差動回転部材は、前記第１〜第３回転体の第１軸線に対して傾斜した軸線回りに回転可能であり、且つ前記差動回転部材の両端面に、前記第１〜第３回転体の前記ギヤそれぞれ噛合可能なギヤが形成され、４つの前記回転体のうちの残りの１つの第４回転体は、前記差動回転部材を回転可能に支持していることを特徴としている。 [Means 9] The differential device of the means 9 is the differential device according to any one of the means 2 to 8, wherein gears are formed on both end faces of the first rotating body, and the second and third rotations are performed. A gear is formed on one end surface of the body, and the differential rotating member is rotatable about an axis inclined with respect to the first axis of the first to third rotating bodies, and both ends of the differential rotating member A gear that can mesh with the gears of the first to third rotating bodies is formed on the surface, and the remaining one fourth rotating body of the four rotating bodies can rotate the differential rotating member. It is characterized by supporting.
手段９によれば、例えば、特開昭５８−５７５４４号公報などに記載されたシンクルギヤ（「ベアリング減速機」ともいう。）を適用した構成である。これにより、ディファレンシャルギヤやＬＳＤ、左右駆動力配分装置などの差動装置を有利に実現することができる。 According to the means 9, for example, a single gear (also referred to as “bearing speed reducer”) described in Japanese Patent Laid-Open No. 58-57544 is applied. Thereby, differential gears, such as a differential gear, LSD, and right-and-left driving force distribution device, can be realized advantageously.
〔手段１０〕 手段１０の差動装置は、手段２〜８の何れか一つに記載の差動装置において、前記入力軸と連結された第１回転体及び各前記出力軸とそれぞれ連結された第２及び第３回転体の内周面にギヤが形成され、前記差動回転部材は、外周面にギヤが形成された薄肉筒状のフレクスプラインであり、４つの前記回転体のうちの残りの１つの第４回転体は、前記フレクスプラインを回転可能に支持する楕円状のウェーブジェネレータであることを特徴としている。
[Means 10] The differential device of the
手段１０によれば、ハーモニックギヤ減速機（「ハーモニックドライブ（登録商標）機構」）を適用した構成である。これにより、ディファレンシャルギヤやＬＳＤ、左右駆動力配分装置などの差動装置を有利に実現することができる。
According to the
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
〔実施形態１〕
図１は実施形態１に係る差動装置の軸方向に沿う断面図である。実施形態１の差動装置は、前記のシンクルギヤ（ベアリング減速機）を採用して、ディファレンシャルギヤを実現したものである。この差動装置は、第１回転要素と、第１回転要素の回転に伴って第１回転要素とは異なる回転速度で回転し得る第２回転要素と、第１回転要素及び第２回転要素の回転速度に応じて回転速度が定まる第３回転要素とからなる第１及び第２変速機を備えている。
Embodiment 1
FIG. 1 is a cross-sectional view of the differential device according to the first embodiment along the axial direction. The differential gear according to the first embodiment realizes a differential gear by adopting the above-described single gear (bearing reducer). The differential device includes a first rotating element, a second rotating element that can rotate at a rotation speed different from the first rotating element as the first rotating element rotates, and the first rotating element and the second rotating element. First and second transmissions each including a third rotation element whose rotation speed is determined according to the rotation speed are provided.
この差動装置は、図１に示すように、第１回転体１０と、第２回転体２０と、第３回転体３０と、第４回転体４０と、転動体４５、４６と、第１差動回転部材５０と、第２差動回転部材６０とを備えている。
As shown in FIG. 1, the differential device includes a first
第１回転体１０は、第１変速機と第２変速機の第１回転要素同士が相対回転不能に結合されてなるものであり、リング板状に形成されている。この第１回転体１０は、図示しないキャリアに一体的に保持されている。そして、そのキャリアは、図示しない車両のプロペラシャフト（入力軸）に連結されている。これにより、第１回転体１０は、プロペラシャフトを介して、車両の駆動源からのトルクを受け、キャリアと共に軸線Ｌ１回りに回転可能とされている。第１回転体１０の両端面の内周側には、端面ギヤ１１、１２がそれぞれ設けられている。端面ギヤ１１、１２は、周方向に凹凸状であって、それぞれの凹凸は放射状に延びるように形成されている。端面ギヤ１１の歯数は５０とされ、端面ギヤ１２の歯数は４９とされている。
The first
第２回転体２０は、第１変速機の第２回転要素よりなるものであり、有底円筒状の筒部２１と、筒部２１の底部外面に同軸状に連結された軸部２２とからなる。この第２回転体２０は、筒部２１の開口側端面（図１の右端面）が第１回転体１０の一端面（図１の左端面）と所定距離を隔てて対向した状態で、前記キャリアに回転可能に支持されている。第２回転体２０の回転軸は、第１回転体１０の回転軸（軸線Ｌ１）と同軸である。第２回転体２０は、軸部２２が左右両輪のうちの図示しない一方の車輪（一方の出力軸）と連結されている。第１回転体１０の一端面と対向する筒部２１の開口側端面には、端面ギヤ２３が設けられている。この端面ギヤ２３は、周方向に凹凸状であって、それぞれの凹凸は放射状に延びるように形成されている。端面ギヤ２３の外径寸法は、第１回転体１０の端面ギヤ１１の外径寸法よりも少し小さい。この端面ギヤ２３の歯数は４９とされている。
The second
第３回転体３０は、第２変速機の第２回転要素よりなるものであり、第２回転体２０と同様に形成されている。第３回転体３０は、有底円筒状の筒部３１と、筒部３１の底部外面に同軸状に連結された軸部３２とからなる。
The third
この第３回転体３０は、筒部３１の開口側端面（図１の左端面）が第１回転体１０の他端面（図１の右端面）と所定距離を隔てて対向した状態で、前記キャリアに回転可能に支持されている。第３回転体３０の回転軸は、軸線Ｌ１と同軸である。この第３回転体３０は、軸部３２が左右両輪のうちの図示しない他方の車輪（他方の出力軸）と連結されている。第１回転体１０の他端面と対向する筒部３１の開口側端面には、端面ギヤ３３が設けられている。この端面ギヤ３３は、断面ギヤ２３と同様に、周方向に凹凸状であって、それぞれの凹凸は放射状に延びるように形成されている。端面ギヤ３３の外径寸法は、第１回転体１０の端面ギヤ１２の外径寸法よりも少し小さい。
The third
第４回転体４０は、第１変速機と第２変速機の第３回転要素同士が相対回転不能に結合されてなるものであり、軸部４１と、軸部４１の両端に一体に設けられた円形の斜板４２、４３とからなる。軸部４１は、第１回転体１０の内周側に第１回転体１０と同軸状に配置されている。そして、一方の斜板４２は、軸線Ｌ１方向において第１回転体１０と第２回転体２０の間に位置しており、その中心軸線が軸線Ｌ１に対して第１回転体１０側へ所定角度傾いた状態に設けられている。一方の斜板４２の外周面には、複数の球体からなる転動体４５が転動する円弧凹状断面の転動面４２ａが全周に亘って２列に形成されている。
The fourth rotating body 40 is formed by coupling the third rotating elements of the first transmission and the second transmission so that they cannot rotate relative to each other. The fourth rotating body 40 is provided integrally with the
また、他方の斜板４３は、軸線Ｌ１方向において第１回転体１０と第３回転体３０の間に位置しており、その中心軸線が軸線Ｌ１に対して第１回転体１０側へ所定角度傾いた状態に設けられている。なお、両斜板４２、４３の傾斜角度は同じにされている。他方の斜板４３の外周面には、複数の球体からなる転動体４６が転動する円弧凹状断面の転動面４３ａが全周に亘って２列形成されている。
The other
第１差動回転部材５０は、円筒状に形成されている。第１差動回転部材５０の内周面には、転動体４５が転動する円弧凹状断面の２列の転動面５１が全周に亘って形成されている。この第１差動回転部材５０は、第４回第転体４０の一方の斜板４２の外周に転動体４５を介して相対回転可能に嵌着されている。第１差動回転部材５０は、一方の斜板４２の中心軸線と同軸となるように設けられている。そして、第１差動回転部材５０の両端面には、周方向に凹凸状であって、それぞれの凹凸は放射状に延びるように形成された端面ギヤ５２、５３がそれぞれ設けられている。
The first
第１回転体１０側の端面に設けられた端面ギヤ５２は、第１回転体１０に設けられた端面ギヤ１１と対向しており、周方向の一部分において端面ギヤ１１と噛み合っている。この端面ギヤ５２の歯数は５０とされている。一方、第２回転体２０側の端面に設けられた端面ギヤ５３は、第２回転体２０に設けられた端面ギヤ２３と対向しており、周方向の一部分において端面ギヤ２３と噛み合っている。この端面ギヤ５３の歯数は５０とされている。
The
このように設けられた第１差動回転部材５０は、互いに噛み合う端面ギヤ５２と端面ギヤ１１、及び端面ギヤ５３と端面ギヤ２３のうちで、第２回転体２０に設けられた端面ギヤ２３の歯数のみが他よりも一つ少ない４９にされていることによって、第１回転体１０と第２回転体２０とを差動回転可能に連結している。なお、第１差動回転部材５０を一方の斜板４２で支持している第４回転体４０は、転動体４５を介して相対回転可能にされているため、第１差動回転部材５０の回転動作に拘束されない。即ち、第４回転体４０は、第１回転体１０及び第２回転体の回転動作にも拘束されない。
The first
第２差動回転部材６０は、第１差動回転部材５０と同様に円筒状に形成されている。第２差動回転部材６０の内周面には、転動体４６が転動する円弧凹状断面の２列の転動面６１が全周に亘って形成されている。この第２差動回転部材６０は、第４回第転体４０の他方の斜板４３の外周に転動体４６を介して相対回転可能に嵌着されている。第２差動回転部材６０は、他方の斜板４３の中心軸線と同軸状に設けられている。そして、第２差動回転部材６０の両端面には、周方向に凹凸状であって、それぞれの凹凸は放射状に延びるように形成された端面ギヤ６２、６３がそれぞれ設けられている。
Similar to the first
第１回転体１０側の端面に設けられた端面ギヤ６２は、第１回転体１０に設けられた端面ギヤ１２と対向しており、周方向の一部分において端面ギヤ１２と噛み合っている。この端面ギヤ６２の歯数は４９とされている。一方、第３回転体３０側の端面に設けられた端面ギヤ６３は、第３回転体３０に設けられた端面ギヤ３３と対向しており、周方向の一部分において端面ギヤ３３と噛み合っている。この端面ギヤ６３の歯数は５０とされている。
The
このように設けられた第２差動回転部材６０は、互いに噛み合う端面ギヤ６２と端面ギヤ１２、及び端面ギヤ６３と端面ギヤ３３のうちで、第１回転体１０に設けられた端面ギヤ１２の歯数のみが他よりも一つ少ない４９にされていることによって、第１回転体１０と第３回転体３０とを差動回転可能に連結している。なお、第２差動回転部材６０を他方の斜板４３で支持している第４回転体４０は、転動体４６を介して相対回転可能にされているため、第２差動回転部材６０の回転動作に拘束されない。即ち、第４回転体４０は、第１回転体１０及び第３回転体３０の回転動作にも拘束されない。よって、第４回転体４０は、第１〜第３回転体１０、２０、３０並びに第１及び第２差動回転部材５０、６０に対してフリー状態となっている。
The second
以上のようにディファレンシャルギヤとして構成された差動装置の動作を説明する。本実施形態の差動装置では、第４回転体４０は、第１〜第３回転体１０、２０、３０に対して軸線Ｌ１回りに相対回転可能となっている。したがって、第１及び第２差動回転部材５０、６０は、第１〜第３回転体１０、２０、３０に対して軸線Ｌ１回りに相対回転可能となる。即ち、第１及び第２差動回転部材５０、６０は、第１〜第３回転体１０、２０、３０に対して揺動可能となる。
The operation of the differential device configured as a differential gear as described above will be described. In the differential device of the present embodiment, the fourth rotator 40 is rotatable relative to the first to
ここで、説明の容易化のため、入力軸からのトルク入力により第１回転体１０が１回転した場合について説明する。第１回転体１０が１回転すると、第２回転体２０側においては、第１回転体１０の端面ギヤ１１の歯と第１差動回転部材５０の端面ギヤ５２の歯との噛み合い位置が、周方向にずれていく。同様に、第１差動回転部材５０の端面ギヤ５３の歯と第２回転体２０の端面ギヤ２３の歯との噛み合い位置が、周方向にずれていく。
Here, for ease of explanation, a case where the first
本実施形態では、第１回転体２０の端面ギヤ１１の歯数（５０）と第１差動回転部材５０の端面ギヤ５２の歯数（５０）が同一であるため、第１差動回転部材５０は回転しない。一方、第２回転体２０の端面ギヤ２３の歯数は４９にされ、第１差動回転部材５０の端面ギヤ５３の歯数（５０）と異なるように設定されている。そのため、その歯数の差分だけ第２回転体２０が進んで回転する。即ち、第１回転体１０が１回転すると、第２回転体２０は、第１回転体１０に対して５０分の１回転だけ進んで回転する。
In the present embodiment, since the number of teeth (50) of the
そして、第１回転体１０の第３回転体３０側においては、第１回転体１０が１回転すると、第１回転体１０の端面ギヤ１２の歯と第２差動回転部材６０の端面ギヤ６２の歯との噛み合い位置と、第２差動回転部材６０の端面ギヤ６３の歯と第３回転体３０の端面ギヤ３３の歯との噛み合い位置も、上記と同様に周方向にずれていく。
On the third
この場合、第１回転体１０の端面ギヤ１２の歯数は４９にされ、第２差動回転部材６０の端面ギヤ６２の歯数（５０）と異なるように設定されている。そのため、その歯数の差分だけ第３回転体３０が遅れて回転する。即ち、第１回転体１０が１回転すると、第２回転体２０は５０分の１回転だけ遅れて回転する。一方、第２差動回転部材６０の端面ギヤ６３の歯数（５０）と第３回転体３０の端面ギヤ３３の歯数（５０）が同一であるため、第３回転体３０は第２差動回転部材６０に対して回転しない。そのため、第１回転体１０が１回転すると、第３回転体３０は、第１回転体１０に対して５０分の１回転だけ遅れて回転する。その結果、第２回転体２０と第３回転体３０は、逆方向へ回転し回転差が発生する。即ち、本実施形態の差動装置では、入力軸から第１回転体１０に入力したトルクが、一方の出力軸に連結された第２回転体２０と、他方の出力軸に連結された第３回転体３０に差動を許容しながら配分される。
In this case, the number of teeth of the
以上のように、本実施形態の差動装置によれば、上記のように構成された第１〜第４の４つの回転体１０、２０、３０、４０を備えた変速機構を採用しているため、簡易な構成で小型化が可能なディファレンシャルギヤを実現することができる。
As described above, according to the differential device of the present embodiment, the transmission mechanism including the first to fourth
また、本実施形態では、第１回転体１０と第２又は第３回転体２０、３０とを差動回転可能に連結する第１及び第２差動回転部材５０、６０を備えているため、第１回転体１０と第２回転体２０との減速比や、第１回転体１０と第３回転体３０との減速比を、所定の条件を満たすように容易に設定することができる。
In the present embodiment, the first and second differential rotating
また、本実施形態では、シンクルギヤ（ベアリング減速機）を採用しているため、比較的減速の小さいディファレンシャルギヤを有利に実現することができる。 Further, in the present embodiment, since a single gear (bearing speed reducer) is employed, a differential gear with a relatively small speed reduction can be advantageously realized.
〔実施形態２〕
図２は実施形態２に係る差動装置の軸方向に沿う断面図であり、図３はハーモニックギヤの模式図であって、（ａ）は（ｂ）の左方向から見た図であり、（ｂ）は軸方向の断面図であり、（ｃ）は（ｂ）の右方向から見た図である。なお、図３には、図２の構成に対応する符号が付されている。
[Embodiment 2]
FIG. 2 is a cross-sectional view along the axial direction of the differential device according to the second embodiment, FIG. 3 is a schematic view of a harmonic gear, and (a) is a view seen from the left direction of (b). (B) is sectional drawing of an axial direction, (c) is the figure seen from the right direction of (b). In FIG. 3, reference numerals corresponding to the configuration of FIG. 2 are given.
実施形態２の差動装置は、実施形態１で採用したシンクルギヤ（ベアリング減速機）に代えて、前記のハーモニックギヤを採用して、ディファレンシャルギヤを実現したものである。なお、実施形態２において、実施形態１と同一の構成については、同一の符号を付して詳しい説明を省略する。 The differential gear according to the second embodiment realizes a differential gear by employing the above-described harmonic gear instead of the single gear (bearing speed reducer) employed in the first embodiment. Note that the same reference numerals in the second embodiment denote the same parts as those in the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.
この差動装置は、図２に示すように、第１回転体１１０と、第２回転体１２０と、第３回転体１３０と、第４回転体１４０と、転動体１４５と、外輪１５０と、差動回転部材１６０とを備えている。
As shown in FIG. 2, the differential device includes a first
第１回転体１１０は、実施形態１の第１回転体１０における端面ギヤ１１、１２に代えて、内周面ギヤ１１１が形成されている。即ち、この第１回転体１１０は、ハーモニックギヤのステータギヤを構成する。なお、他の構成は、実質的に、実施形態１の第１回転体１０と同一である。
The first
第２回転体１２０は、実施形態１の第２回転体２０における端面ギヤ２３に代えて、内周面ギヤ１２１が形成されている。この第２回転体１２０は、ハーモニックギヤのドリブンギヤを構成する。なお、他の構成は、実質的に、実施形態１の第２回転体２０と同一である。
The second
また、第３回転体１３０は、実施形態１の第３回転体３０における端面ギヤ３３に代えて、内周面ギヤ１３１が形成されている。この第３回転体１３０は、ハーモニックギヤのドリブンギヤを構成する。なお、他の構成は、実質的に、実施形態１の第３回転体３０と同一である。
Moreover, the 3rd
第４回転体１４０は、外周面が楕円状の円柱体により構成されている。この第４回転体１４の外周面には、転動体１４５が転動する２列の転動面１４１が全周に亘って形成されている。転動体１４５は、複数の球体からなり、転動面１４１を転動する。
The 4th
外輪１５０は、第４回転体１４０の外周面に対応する楕円状の筒体からなる。この外輪１５０の内周面には、転動体１４５が転動する２列の転動面１５１が全周に亘って形成されている。即ち、第４回転体１４０、転動体１４５及び外輪１５０は、ハーモニックギヤのウェーブジェネレータを構成する。
The
差動回転部材１６０は、外周面にギヤが形成された薄肉の筒状体からなる。この差動回転部材１６０は、外輪１５０の外周側に圧入固定されている。即ち、差動回転部材１６０は、第４回転体１４０に回転可能に支持されている。そして、差動回転部材１６０の外周面ギヤが、第１回転体１１０の内周面ギヤ１１１並びに第２及び第３回転体１２０、１３０の内周面ギヤ１２１、１３１に係合している。即ち、差動回転部材１６０は、ハーモニックギヤのフレクスプラインを構成する。
The differential rotating
以上のように構成した場合にも、実質的に、実施形態１の場合と同様のディファレンシャルギヤとしての動作をする。したがって、本実施形態においても、実施形態１と同様の効果を奏する。 Even when configured as described above, substantially the same operation as the differential gear as in the first embodiment is performed. Therefore, also in this embodiment, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
〔実施形態３〕
図４は実施形態３に係る差動装置の軸方向に沿う断面図である。実施形態３の差動装置は、実施形態１で採用したシンクルギヤ（ベアリング減速機）を採用して、車両用の左右駆動力配分装置を実現したものである。実施形態３の差動装置は、図４に示すように、実施形態１の差動装置に対して、第４回転体２４０Ａ、２４０Ｂが２つに分割形成されると共に、第１及び第２差動回転部材５０、６０の外周側に配置されている点で異なる。また、２つに分割形成された第４回転体２４０Ａ、２４０Ｂのそれぞれに対して、第４回転体２４０Ａ、２４０Ｂの回転速度を制御可能な制御軸２７０がギヤトレーン２８０を介して回転伝達可能に連結されている点で異なる。
[Embodiment 3]
FIG. 4 is a cross-sectional view along the axial direction of the differential according to the third embodiment. The differential device of the third embodiment employs the single gear (bearing speed reducer) employed in the first embodiment to realize a vehicle left-right driving force distribution device. As shown in FIG. 4, in the differential device of the third embodiment, the fourth rotating bodies 240 </ b> A and 240 </ b> B are divided into two, and the first and second differences are different from the differential device of the first embodiment. It is different in that it is arranged on the outer peripheral side of the dynamic
なお、実施形態３の差動装置のその他の構成は、実施形態１と実質的に同一であるため、同一の構成については、同一の符号を付して詳しい説明を省略し、以下、異なる点を説明する。 In addition, since the other structure of the differential apparatus of Embodiment 3 is substantially the same as Embodiment 1, about the same structure, the same code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted, and it is different hereafter. Will be explained.
本実施形態の第４回転体２４０Ａ、２５０Ｂは、第１及び第２差動回転部材５０、６０の外径よりも大きい内径を有する厚肉の筒状に形成されている。第４回転体２４０Ａ、２５０Ｂは、第１回転体１０を間に挟んで軸線Ｌ１方向に対向した状態で、第１及び第２差動回転部材５０、６０の外周側に配置されている。
The fourth
一方の第４回転体２４０Ａの内周面には、転動体４５が転動する２列の転動面２４２ａが全周に亘って形成されている。一方、実施形態１では、転動体４５の転動面５１が第１差動回転部材５０の内周面に設けられていたが、実施形態３では、転動体４５の転動面２４５は１第１差動回転部材５０の外周面に設けられている。この第４回転体２４０Ａは、軸線Ｌ１に対して所定角度傾いた第１差動回転部材５０の中心軸線と同軸になるように配置されている。これにより、第４回転体２４０Ａは、転動体４５を介して第１差動回転部材５０と相対回転可能である。第４回転体２４０Ａの外周面には、外周面ギヤ２４３Ａが形成されている。
On the inner peripheral surface of one fourth
また、他方の第４回転体２４０Ｂの内周面には、転動体４６が転動する２列の転動面２４３ａが全周に亘って形成されている。一方、実施形態１では、転動体４６の転動面６１が第２差動回転部材６０の内周面に設けられていたが、実施形態３では、転動体４６の転動面２４６は第２差動回転部材６０の外周面に設けられている。この第４回転体２４０Ｂは、軸線Ｌ１に対して所定角度傾いた第２差動回転部材６０の中心軸線と同軸になるように配置されている。これにより、第４回転体２４０Ｂは、転動体４６を介して第２差動回転部材６０と相対回転可能である。第４回転体２４０Ｂの外周面には、外周面ギヤ２４３Ｂが形成されている。
In addition, two rows of rolling surfaces 243a on which the rolling
そして、第４回転体２４０Ａ、２４０Ｂの外周側には、図示しないモータにより回転駆動制御される制御軸２７０が配置されている。この制御軸２７０には、第４回転体２４０Ａの外周面ギヤ２４３Ａと噛み合う第１ギヤ２８１と、第４回転体２４０Ｂの外周面ギヤ２４３Ｂと噛み合う第２ギヤ２８２とかなるギヤトレーン２８０が取り付けられている。
A
以上のように構成された本実施形態の差動装置は、モータで制御軸２７０の回転駆動制御を行うことによって、両第４回転体２４０Ａ、２４０Ｂの回転速度を同時に制御することができる。これにより、車両用の左右駆動力配分装置を容易に実現することができる。
The differential device of the present embodiment configured as described above can simultaneously control the rotation speeds of both the fourth
特に、本実施形態の差動装置は、４つの回転体のうちの１つを有効に利用することができるので、構造の簡素化や小型化を図る上で有利になる。 In particular, the differential device of the present embodiment can effectively use one of the four rotating bodies, which is advantageous in simplifying the structure and reducing the size.
〔実施形態４〕
図５は実施形態４に係る差動装置の軸方向に沿う断面図である。実施形態４の差動装置は、実施形態１及び３で採用したシンクルギヤ（ベアリング減速機）を採用して、ＬＳＤ（差動制限機能付きディファレンシャルギヤ）を実現したものである。
[Embodiment 4]
FIG. 5 is a sectional view of the differential device according to the fourth embodiment along the axial direction. The differential device of the fourth embodiment employs the single gear (bearing speed reducer) employed in the first and third embodiments to realize an LSD (differential gear with a differential limiting function).
実施形態４の差動装置は、図５に示すように、第１回転体３１０と、第２回転体３２０と、第３回転体３３０と、第４回転体３４０と、ヨーク３４５と、内輪３５０、３５１と、転動体３５５、３５６と、第１差動回転部材３６０と、第２差動回転部材３７０と、クラッチ部３８０と、電磁石３９０とを備えている。
As shown in FIG. 5, the differential device of the fourth embodiment includes a first
第１回転体３１０は、リングプレート３１１と、第１円筒部材３１２と、第２円筒部材３１３とからなる。第１円筒部材３１２は、大径部３１２ａと、大径部３１２ａの一端に形成されたリング状の外向きフランジ部３１２ｂと、大径部３１２ａの他端に形成されたリング状の内向きフランジ部３１２ｃと、内向きフランジ部３１２ｃの内周端から軸方向外方へ延出する小径部３１２ｄとからなる。また、第２円筒部材３１３は、大径部３１３ａと、大径部３１３ａの一端に形成されたリング状の外向きフランジ部３１３ｂと、大径部３１３ａの他端に形成されたリング状の内向きフランジ部３１３ｃと、内向きフランジ部３１３ｃの内周端から軸方向外方へ延出する小径部３１３ｄとからなる。
The first
大径部３１２ａと大径部３１３ａは同じ大きさの径を有し、外向きフランジ部３１２ｂと外向きフランジ部３１３ｂは、同じ形状で同じ大きさに形成されている。そして、第１円筒部材３１２と第２円筒部材３１３は、両外向きフランジ部３１２ｂ、３１３ｂ同士がリングプレート３１１を間に挟んで一体的に連結されている。リングプレート３１１は、両外向きフランジ部３１２ｂ、３１３ｂよりも内径が所定長さ小さくされており、その小さくされた分だけ、内周側端部が径方向内方へ突出している。リングプレート３１１の内周側端部の両端面には、それぞれ端面ギヤ３１５、３１６が形成されている。端面ギヤ３１５、３１６は、周方向に凹凸状であり、それぞれの凹凸は放射状に延びるように形成されている。
The
この第１回転体３１０は、キャリア３１４に対して、両端の小径部３１２ｄ、３１３ｄが軸受３１７を介して回転可能に支持されている。そして、第２円筒部材３１３の大径部３１３ａ外周には、プロペラシャフト３１８に固定されたピニオンギヤ３１８ａと噛み合うリングギヤ３１９が嵌着されている。これにより、第１回転体３１０は、プロペラシャフト３１８を介して、車両の駆動源からのトルクを受け、軸線Ｌ１回りに回転可能とされている。
In the first
第２回転体３２０は、有底円筒状の筒状部３２１と、筒状部３２１の底部外面に同軸的に連結された軸部３２２とからなる。筒状部３２１の外周面は、開口側から底部側に向かって２段の階段状に形成されている。また、筒状部３２１の内周面も、開口側から底部側に向かって２段の階段状に形成されており、底部の中央には円形凹部３２３が形成されている。そして、筒状部３２１の開口端面には、周方向に凹凸状であって、それぞれの凹凸が放射状に延びるように形成された端面ギヤ３２４が形成されている。この第２回転体３２０は、第１回転体３１０の小径部３１２ｄに軸部３２２が挿入されて、筒状部３２１が大径部３１２ａの内周に軸受３２５を介して軸線Ｌ１回りに回転可能に支持されている。この第２回転体３２０は、車両の左右輪の一方の出力軸に連結されている。
The second
第３回転体３３０は、有底円筒状の筒状部３３１と、筒状部３３１の底部外面に同軸的に連結された軸部３３２とからなる。筒状部３３１の外周面は、開口側から底部側に向かって２段の階段状に形成されている。また、筒状部３３１の内周面は、開口側から底部側に向かって２段の階段状に形成されており、底部の中央には円形凹部３３３が形成されている。さらに、筒状部３３１の内周面のうち円形凹部３２３よりも開口側には、周方向に凹凸状となるスプライン３３４が形成されている。
The third
そして、筒状部３３１の開口端面には、周方向に凹凸状であって、それぞれの凹凸が放射状に延びるように形成された端面ギヤ３４４が形成されている。この第３回転体３３０は、第１回転体３１０の小径部３１３ｄに軸部３３２が挿入されて、筒状部３３１が大径部３１３ａの内周に軸受３３５を介して軸線Ｌ１回りに回転可能に支持されている。この第３回転体３３０は、車両の左右輪の一方の出力軸に連結されている。
An
第４回転体３４０は、円盤部３４１と、円盤部３４１の軸方向両端にそれぞれ同軸上に連結された円盤部３４１よりも小径の軸部３４２、３４３とからなる。円盤部３４１の直径は、第１回転体３１０のリングプレート３１１の内径及び端面ギヤ３３４の内径よりも小さく設定されている。また、軸部３４３の外周面には、周方向に凹凸状となるスプライン３４７が形成されている。このスプライン３４７は、第３回転体４３０のスプライン３３４に対して径方向において対向する位置に設けられている。この第４回転体３４０は、第２回転体３２０の筒状部４２１内に軸部３４２が収容され、且つ、第３回転体３３０の筒状部３３１内に軸部３４３が収容されるように配置されている。この第４回転体３４０は、第１回転体３１０と第２及び第３回転体３２０、３３０との差動回転を増速して出力される。即ち、第４回転体３４０は、当該差動回転に応じた回転速度に増速される。
The fourth
ヨーク３４５は、磁性体からなり、全体として断面がＵ字形状の円筒状に形成されている。このヨーク３４５は、第１円筒部材３１３の小径部３１３ｄ外周に、軸受３４６を介して軸線Ｌ１回りに回転可能に支持されている。そして、ヨーク３４５は、車両ボディーに固定された図示しないホールケースに取り付けられている。即ち、このヨーク３４５は、車両ボディーに対して固定的に設けられている。
The
内輪３５０、３５１は、円筒状に形成されており、第４回転体３４０の円盤部３４１の外周面に固定されている。内輪３５０、３５１は、それらの軸線が軸線Ｌ１に対して互いに等角度同じ方向へ傾くように設けられている。内輪３５０、３５１の外周面には、転動体３５５、３５６が転動する転動面３５２、３５３が全周に亘って形成されている。転動体３５５、３５６は、複数の球体からなり、内輪３５０、３５１の転動面３５２、３５３を転動するように設けられている。
The
第１差動回転部材３６０は、円筒状に形成されている。第１差動回転部材３６０の内周面には、転動体３５５が転動する円弧凹状断面の転動面３６１が全周に亘って形成されている。この第１差動回転部材３６０は、一方の内輪３５０と同軸的に設けられており、内輪３５０に対して転動体３５５を介して相対回転可能に設けられている。第１差動回転部材３６０の両端面には、端面ギヤ３６２、３６３がそれぞれ設けられている。端面ギヤ３６２、３６３は、周方向に凹凸状であって、それぞれの凹凸が放射状に延びるように形成されている。
The first
リングプレート３１１側の端面に設けられた端面ギヤ３６２は、リングプレート３１に設けられた端面ギヤ３１５と対向しており、周方向の一部分において端面ギヤ３１５と噛み合っている。この端面ギヤ３６２の歯数は５０とされている。一方、第２回転体３２０側の端面に設けられた端面ギヤ３６３は、第２回転体３２０に設けられた端面ギヤ３２４と対向しており、周方向の一部分において端面ギヤ３２４と噛み合っている。この端面ギヤ３６３の歯数は５０とされている。
The
このように設けられた第１差動回転部材３６０は、互いに噛み合う端面ギヤ３６３と端面ギヤ３２４、及び端面ギヤ３６２と端面ギヤ３１５のうちで、第２回転体３２０に設けられた端面ギヤ３２４の歯数のみが他よりも一つ少ない４９にされていることによって、第１回転体３１０と第２回転体３２０とを差動回転可能に連結している。
The first
第２差動回転部材３７０は、第１差動回転部材３６０と同様に円筒状に形成されている。第２差動回転部材３７０の内周面には、転動体３５６が転動する円弧凹状断面の転動面３７１が全周に亘って形成されている。この第２差動回転部材３７０は、他方の内輪３５１の外周側に転動体３５６を介して相対回転可能に設けられている。第２差動回転部材３７０は、他方の内輪３５１の中心軸線と同軸となるように設けられている。そして、第２差動回転部材３７０の両端面には、周方向に凹凸状であって、それぞれの凹凸は放射状に延びるように形成された端面ギヤ３７２、３７３がそれぞれ設けられている。
Similar to the first
リングプレート３１１側の端面に設けられた端面ギヤ３７２は、リングプレート３１１に設けられた端面ギヤ３１６と対向しており、周方向の一部分において端面ギヤ３１６と噛み合っている。この端面ギヤ３７２の歯数は４９とされている。一方、第３回転体３３０側の端面に設けられた端面ギヤ３７３は、第３回転体３３０に設けられた端面ギヤ３４４と対向しており、周方向の一部分において端面ギヤ３４４と噛み合っている。この端面ギヤ６３の歯数は５０とされている。
The
このように設けられた第２差動回転部材３７０は、互いに噛み合う端面ギヤ３７２と端面ギヤ３１６、及び端面ギヤ３７３と端面ギヤ３４４のうちで、リングプレート３１１に設けられた端面ギヤ３１６の歯数のみが他よりも一つ少ない４９にされていることによって、第１回転体３１０と第３回転体３３０とを差動回転可能に連結している。
The second
クラッチ部３８０は、第３回転体３３０に係合する複数の第１クラッチ板３８１と、第４回転体３４０に係合する複数の第２クラッチ板３８２とからなる。それぞれの第１クラッチ板３８１の中央には、第４回転体４３０の他方の軸部３４３の外径よりも大きな円形孔が形成され、第１クラッチ板３８１の外周面は、周方向に凹凸状に形成されている。これらの第１クラッチ板３８１は、第３回転体３３０のスプライン３３４に係合される。即ち、第１クラッチ板３８１は、第３回転体３３０に対して、周方向に対する回転を規制され、且つ、軸方向に移動可能とされている。
The clutch unit 380 includes a plurality of first
第２クラッチ板３８２の中央には、貫通孔が形成されており、第２クラッチ板３８２の内周面は、周方向に凹凸状に形成されている。第２クラッチ板３８２の外径は、第３回転体３３０のスプライン３３４の内径よりも小さく形成されている。そして、第２クラッチ板３８２は、第４回転体３４０の軸部３４３のスプライン３４７に係合される。即ち、第２クラッチ板３８２は、第４回転体３４０に対して、周方向に対する回転を規制され、且つ、軸方向に移動可能とされている。ただし、複数の第２クラッチ板３８２のうち、ヨークに最も近い側に設けられている第２クラッチ板３８２は、第４回転体３４０の軸部３４３に対してリングプレート３１１側には移動しない。さらに、第１クラッチ板３８１と第２クラッチ板３８２とは、軸方向に交互に配置されて、相互に対向するように配置されている。即ち、クラッチ部３８０は、第４回転体３４０の第３回転体３３０に対する回転を抑制することができる。
A through hole is formed in the center of the second
電磁石３９０は、ヨーク３４５の内部に収納配置されている。この電磁石３９０は、コイルが巻回されている。この電磁石３９０のコイルに電流を供給すると、第１クラッチ板３８１及び第２クラッチ板３８２が電磁石３９０側に引き寄せられ、第１クラッチ板３８１と第２クラッチ板３８２とが係合する。
The
以上のように構成された差動装置では、電磁石３９０のコイルに電流を全く供給していない場合には、第１クラッチ板３８１と第２クラッチ板３８２とが完全に離間しているので、両クラッチ板３８１、３８２の間でトルク伝達が行われない。この場合、本実施形態の差動装置は、実施形態１の差動装置とギヤ比の設定が同じであるため、実施形態１と同様に、ディファレンシャルギヤの動作を行う。即ち、第１回転体３１０が１回転した場合に、第２回転体３２０は、第１回転体３１０に対して５０分の１回転だけ進んで回転し、第３回転体３３０は、第１回転体３１０に対して５０分の１回転だけ遅れて回転する。これにより、第２回転体３２０と第３回転体３３０とに差動を許容しながらトルクが配分される。
In the differential device configured as described above, when no current is supplied to the coil of the
なお、第１回転体３１０と、第２及び第３回転体３２０、３３０との間には５０分の１回転の差動が生じる。換言すると、第１回転体３１０が１回転すると、第４回転体３４０は５０回転に増速されることになる。そして、回転数とトルクは反比例の関係にあることから、回転数が大きいとトルクは小さくなり、回転数が小さくなるとトルクは大きくなる。ここで、第１回転体３１０と第４回転体３４０とで比較した場合に、第１回転体３１０が１回転に対して、第４回転体３４０は５０回転となる。即ち、第４回転体３４０のトルクは、第１回転体３１０に対して５０分の１に減少する。
A differential of 1/50 rotation is generated between the first
次に、電磁石３９０のコイルに最大電流を供給して、第１クラッチ板３８１と第２クラッチ板３８２とが完全に係合している場合について説明する。第１クラッチ板３８１と第２クラッチ板３８２とを完全に係合するためには、第４回転体３４０にかかるトルク以上の係合力を要する。ただし、上述したように、第４回転体３４０にかかるトルクは、第１回転体３１０にかかるトルクに対して５０分の１に減少している。したがって、第１及び第２クラッチ板３８１、３８２による係合力は、それほど大きなものでなくても、両クラッチ板３８１、３８２を完全に係合することができる。
Next, a case where the maximum current is supplied to the coil of the
このように、第１クラッチ板３８１と第２クラッチ板３８２とが完全に係合した場合には、第３回転体３３０と第４回転体３４０とは一体的となる。したがって、第１及び第２差動回転部材３６０、３７０は、第２及び第３回転体３２０、３３０に対して揺動しない。即ち、第１及び第２差動回転部材３６０、３７０は、第２〜第４回転体３２０、３３０、３４０と一体的となる。さらに、第１及び第２差動回転部材３６０、３７０は、第２及び第３回転体３２０、３３０に対して揺動しないということは、第１回転体３１０に対しても揺動しないということになる。したがって、第１及び第２差動回転部材３６０、３７０は、第１回転体３１０とも一体的となる。この場合、第１回転体３１０が車両の駆動源からトルクを受けて回転した場合に、全てが一体的に回転する。即ち、第１回転体３１０が受けたトルクそのものを第２及び第３回転体３２０、３３０に出力する。
As described above, when the first
また、第１クラッチ板３８１と第２クラッチ板３８２とが完全に係合している状態ではない、中間の係合状態の場合には、第１クラッチ板３８１と第２クラッチ板３８２との係合力は上記の最大係合状態の場合よりも小さな係合力で足りる。
Further, when the first
したがって、本実施形態の差動装置によれば、第１〜第４の４つの回転体３１０、３２０、３３０、３４０を備えた変速機構を採用しているため、簡易な構成で小型化することが可能なディファレンシャルギヤを実現することができる。また、４つの回転体３１０、３２０、３３０、３４０のうちので最もトルクの小さい回転体を有効に利用して、クラッチ機構を実現しているため、クラッチ部の小型化や構造の簡易化を図ることができる。
Therefore, according to the differential device of this embodiment, since the speed change mechanism including the first to fourth
１０、１１０、２１０、３１０…第１回転体
２０、１２０、３２０…第２回転体
３０、１３０、３３０…第３回転体
４０、１４０、２４０Ａ、２４０Ｂ、３４０…第４回転体
５０、１５０、３５０…第１差動回転部材
６０、１６０、３６０…第２差動回転部材
４５、４６、１４５…転動体
１１、１２、２３、３３、５２、５３、６２、６３…端面ギヤ
10, 110, 210, 310 ... first
Claims (10)
第１回転要素と、前記第１回転要素の回転に伴って前記第１回転要素とは異なる回転速度で回転し得る第２回転要素と、前記第１回転要素及び前記第２回転要素の回転速度に応じて回転速度が定まる第３回転要素とからなる第１及び第２変速機を備え、
前記第１変速機の前記第１〜第３回転要素のうちの何れか２つと、前記第２変速機の前記第１〜第３回転要素のうちの何れか２つとがそれぞれ相対回転不能に結合されることにより、合計４つの回転体を備えた変速機構が構築され、
４つの前記回転体のうちの１つが前記入力軸に連結され、４つの前記回転体のうちの２つが各前記出力軸にそれぞれ連結されていることを特徴とする差動装置。 A difference between an input shaft that rotates in response to torque of a vehicle drive source and a pair of output shafts, and distributes the torque of the input shafts to the pair of output shafts while allowing a difference between the output shafts. A moving device,
A first rotating element; a second rotating element that can rotate at a different rotational speed from the first rotating element as the first rotating element rotates; and the rotating speeds of the first rotating element and the second rotating element Comprising a first and a second transmission consisting of a third rotating element whose rotational speed is determined according to
Any two of the first to third rotating elements of the first transmission and any two of the first to third rotating elements of the second transmission are coupled so as not to be relatively rotatable. As a result, a transmission mechanism having a total of four rotating bodies is constructed,
One of the four rotating bodies is connected to the input shaft, and two of the four rotating bodies are connected to the output shafts, respectively.
前記第２及び第３回転体の一端面にギヤが形成され、
前記差動回転部材は、前記第１〜第３回転体の第１軸線に対して傾斜した軸線回りに回転可能であり、且つ前記差動回転部材の両端面に、前記第１〜第３回転体の前記ギヤそれぞれ噛合可能なギヤが形成され、
４つの前記回転体のうちの残りの１つの第４回転体は、前記差動回転部材を回転可能に支持していることを特徴とする請求項２〜８の何れか一項に記載の差動装置。 Gears are formed on both end faces of the first rotating body,
A gear is formed on one end surface of the second and third rotating bodies,
The differential rotation member is rotatable about an axis inclined with respect to the first axis of the first to third rotating bodies, and the first to third rotations are provided on both end faces of the differential rotation member. Gears that can mesh with each of the gears of the body are formed,
9. The difference according to claim 2, wherein one of the four rotating bodies, the remaining fourth rotating body, rotatably supports the differential rotating member. Moving device.
前記差動回転部材は、外周面にギヤが形成された薄肉筒状のフレクスプラインであり、
４つの前記回転体のうちの残りの１つの第４回転体は、前記フレクスプラインを回転可能に支持する楕円状のウェーブジェネレータであることを特徴とする請求項２〜８の何れか一項に記載の差動装置。 Gears are formed on the inner peripheral surfaces of the first rotating body connected to the input shaft and the second and third rotating bodies connected to the output shafts, respectively.
The differential rotating member is a thin-walled cylindrical flexspline having a gear formed on the outer peripheral surface,
9. The remaining one of the four rotating bodies is an elliptical wave generator that rotatably supports the flexspline. 9. The differential as described.
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