JPH04212631A - 差動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、４輪駆動車で使用され
る差動制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車を直進走行させる場合にお
いて、前輪駆動の方が後輪駆動に比べて一般に安定性が
良い。ところが前輪駆動の場合、コーナリング時には、
前輪コーナリングパワーの損失により大きな操蛇角に維
持する必要があるため、前輪駆動の方が曲がりにくい傾
向にある。一方、後輪駆動の場合は、コーナリングの性
能は良好であるが、トルクが強すぎると回りすぎてしま
うという欠点がある。

【０００３】したがって、前輪と後輪を半々位の力で駆
動するのが自動車の走行上理想的であり、その点では、
エンジンのトルクを中央差動装置において分割して前輪
と後輪に伝達する４輪駆動車は極めて優れたものである
。また、４輪駆動車用の動力伝達装置において、エンジ
ンのトルクは、まず中央差動装置に伝達される。該中央
差動装置は、ピニオンギヤと左右のサイドギヤから成る
ギヤユニット、又はプラネタリギヤユニットで構成され
る。そして、該中央差動装置に伝達されたトルクは分割
され、一方で前輪用差動装置に伝えられて、そこで左右
のサイドギヤに再び分配されて左右のフロントアクスル
に伝達される。また、他方で後輪駆動用のプロペラシャ
フトを介して後輪用差動装置に伝えられ、そこで左右の
サイドギヤに再び分配されて左右のリアアクスルに伝達
される。

【０００４】上記中央差動装置は、摩擦係数の高い路面
で低速急旋回を行う際に前後輪の回転差によってブレー
キングした状態と同じ、いわゆるタイトコーナブレーキ
ング現象が発生するのを防止し、旋回中のトルク伝達限
界値が増加する。また、前輪及び後輪を駆動するトルク
が等しい場合に牽引力が最大となる。ところが、上記中
央差動装置を配設したことにより、逆に４輪駆動車のい
ずれか１輪が雪路又は凍結した路面でスリップして無負
荷になると、上記中央差動装置が差動動作して駆動エネ
ルギーが上記１輪に逃げてしまいトルク伝達ができない
状態になる。

【０００５】したがって、この時上記中央差動装置の差
動動作を停止するための差動制限機構が設けられている
。該差動制限機構は、湿式の多板摩擦材クラッチと油圧
アクチュエータにより構成されている。また、通常の走
行時には、上記多板摩擦材クラッチを解放して中央差動
装置を差動状態に維持し、フロントアクスル及びリアア
クスルのそれぞれにトルクを分割して伝達するが、雪路
又は凍結した路面でタイヤがスリップした場合やその恐
れがある場合に、上記クラッチを係合させ中央差動装置
の差動状態を停止させるようになっている。

【０００６】そして、タイヤのスリップ限界特性は、タ
イヤの接地面に垂直に印加される荷重によって定まり、
該荷重は主に車両の重量配分により変化する。しかしな
がら、上記従来のクラッチによりロックアップされる中
央差動装置を搭載したリジット４輪駆動トランスミッシ
ョンにおいてドライブトレーンの直結状態が生ずると、
トルク伝達系において動力損失を引き起こすとともに、
クラッチ摩擦材及びギヤ部品の摩耗も増加してしまう。

【０００７】クラッチ開放状態において中央差動装置に
よる差動は起こっており、その時更に、トルクを上げて
いくと、前後輪のいずれか一方が先にスリップを起こし
、それ以上のトルクを得ることができなくなるという問
題を有していた。すなわち、トルクの伝達限界は、前輪
又は後輪のうちのトルクの低い方の値により定まる。 例えば、前輪の一方が空転すると、後輪のトルクもまた
瞬時に小さくなってしまい、トルクを路面に十分伝達す
ることができない。

【０００８】そこで、上記中央差動装置と並列に差動制
限用のクラッチを設け、該差動制限用のクラッチを電子
制御装置により係合を制限して、タイヤのスリップ限界
特性を高め、登坂能力、牽引力及び雪道などでの走行安
定性を高めるようにしたものが提供されている（特開昭
６３−１７６７２８号公報参照）　。また、このように
トルク配分を連続的に制御するシステムは自動車性能を
改善し、走行時の安全性をもたらす。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の差動制御装置においては、差動制限用としてクラッ
チを使用しているために、長期間使用しているとクラッ
チが摩耗して十分な差動制限を行うことができなくなっ
てしまう。本発明は、上記従来の差動制御装置の問題点
を解決して、長期間使用してもトルク制御を十分行うこ
とができる差動制御装置を提供することを目的としてい
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の差
動制御装置においては、回転自在に支持される第１の軸
と、該第１の軸に連結され、該第１の軸と共に回転する
導体と、回転自在に支持される第２の軸と、該第２の軸
に連結される磁場発生装置と、上記導体と磁場発生装置
間の相対位置を変える相対位置変更装置と、上記第１の
軸と第２の軸間に配設されるトルクスプリット装置を有
している。

【００１１】

【作用及び発明の効果】本発明によれば、上記のように
回転自在に支持される第１の軸と、該第１の軸に連結さ
れ、該第１の軸と共に回転する導体と、回転自在に支持
される第２の軸と、該第２の軸に連結される磁場発生装
置と、上記導体と磁場発生装置間の相対位置を変える相
対位置変更装置を有しているので、第１の軸と第２の軸
は相対回転するとともに、上記導体と磁場発生装置間の
相対位置を変えることによって、導体が磁場内の磁束と
交差する量を変更させ、導体内に流れるうず電流を変化
させ、各種抵抗トルクを発生させることができる。

【００１２】また、上記第１の軸と第２の軸、入力トル
クと出力トルク間にはトルクスプリット増速装置が設け
られているため、うず電流によって生じた抵抗トルクを
第１の軸と第２の軸間に配分することができ、しかも、
トルク制御装置を小型化することができる。また、差動
制限用としてクラッチを使用していないため、長期間使
用しても摩耗が生じない。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。本発明の差動制御装置は、エン
ジンのトルクを前輪と後輪で分割するためのトルク制御
装置としてマグネチック−メカニカルカプラを使用して
いる。該マグネチック−メカニカルカプラは、導体とし
て作用するカップ状体、例えばアルミニウムカップが、
磁場発生装置によって発生させた静止磁場内で回転する
ことによって作動する。この時、導体と磁場が相対的に
動作することにより起電力（ＥＭＦ）が発生し、導体す
なわちアルミカップ内にうず電流が流れる。レンツの法
則によりこのうず電流は、上記相対的な動作を抑制する
方向に流れる。

【００１４】したがって、上記磁場内でアルミニウムカ
ップが回転する時、アルミニウムカップは回転抵抗を受
ける。そして、アルミニウムカップと磁場の相対速度が
増加する場合、又はアルミニウムカップの磁場に掛かる
量（カップ深さ）が増加すると、交差する磁束が増加す
るため多くのうず電流が流れる。この時発生する回転抵
抗のトルクの大きさは、アルミニウムカップと磁場の大
きさに依存するが、本発明の差動制御装置において使用
されるマグネチック−メカニカルカプラにより得られる
回転抵抗は０から１ｆｔ−ｌｂｓ．の範囲となる。した
がって、４輪駆動車のエンジンのトルクを分割するため
に該マグネチック−メカニカルカプラを使用する場合、
上記回転抵抗を増幅するためプラネタリギヤユニットで
構成されるギヤボックスが採用される。

【００１５】該ギヤボックスはパワースプリット装置を
構成するとともに、トルクを０から３００ｆｔ−ｌｂｓ
．の範囲で制御するために使用される。そして、マグネ
チック−メカニカルカプラはうず電流現象領域でトルク
を０から６０ｆｔ−ｌｂｓ．の範囲で制御できる。また
、上記マグネチック−メカニカルカプラにおいては、ト
ルクを増やし、アルミニウムカップをロックアップして
相対回転を無くすためフリクション要素が設けられてい
て、該フリクション要素を使用した場合には６０〜３０
０ｆｔ−ｌｂｓ．のトルクを制御することができる。 すなわち雪路又は凍結した路面などオフロードで走行す
る場合、又は緊急発進を行う場合など最大トルクが設定
されると、マグネチック−メカニカルカプラはロックア
ップする。

【００１６】図１は本発明の差動制御装置の概略図であ
る。図１において、８は差動制御装置、２６は図示しな
いトランスミッションユニットを含むエンジン、２００
は前輪用差動装置、２１０は中央差動装置、３６は後輪
用差動装置である。通常の４輪駆動車と同様、中央差動
装置２１０は、チエーン又は歯車機構で構成され、エン
ジン２６（図示しないトランスミッションユニットを含
む。）から受けたトルクを前輪用差動装置２００及び後
輪用差動装置３６に等速で伝達する。上記差動制御装置
８は従来の差動制限クラッチに代わるものである。

【００１７】図１において、マグネチック−メカニカル
カプラ２とギヤボックス４はカップリング／ギヤボック
スケーシング６によって包囲されて差動制御装置８を構
成しており、該差動制御装置８全体は前輪用駆動軸１０
、後輪用駆動軸１２と共に回転する。上記マグネチック
−メカニカルカプラ２は、アルミニウムカップ１４と該
アルミニウムカップ１４に対向して相対回転自在に配設
されるマグネチックハウジング１６で構成される。上記
カップリング／ギヤボックスケーシング６は後軸に固定
して接続され、マグネチックハウジング１６と共に回転
する。

【００１８】上記マグネチックハウジング１６は、カッ
プリング／ギヤボックスケーシング６及び後輪用駆動軸
１２に対して相対的に縦方向Ａに移動することができる
ようになっていて、上記アルミニウムカップ１４の深さ
を調整することができるようになっている。また、両者
の相対位置を変更するために、相対位置変更装置が設け
られる。

【００１９】上記ギヤボックス４は、第１のプラネタリ
ギヤユニット２０、第２のプラネタリギヤユニット２２
及び第３のプラネタリギヤユニット２４を有している。 各プラネタリギヤユニット２０，　２２，　２４は共通
のリングギヤＲの中に第１のサンギヤＳ１　、第１のキ
ャリヤＣ１　、第２のサンギヤＳ２　、第２のキャリヤ
Ｃ２　、第３のサンギヤＳ３　、第３のキャリヤＣ３　
が噛合して配設されている。

【００２０】そして、エンジン２６　（図示しないトラ
ンスミッションを含む。）　の出力軸、すなわち前輪用
駆動軸１０が第１のキャリヤＣ１　に、第１のサンギヤ
Ｓ１　が第２のキャリヤＣ２　に、第２のサンギヤＳ２
　が第３のキャリヤＣ３　に、そして第３のサンギヤＳ
３　が中間軸２８を介してアルミニウムカップ１４に接
続されている。本発明の差動制御装置８におけるギヤボ
ックス４の場合、各プラネタリギヤユニット２０，　２
２，　２４のギヤ比によって前輪用駆動軸１０が１回転
するのに対して、もし後輪用駆動軸１２が静止している
なら、アルミニウムカップ１４が６０回転するように設
定されている。

【００２１】したがって、エンジン２６で発生し、トラ
ンスミッションで変速されて出力軸、すなわち前輪用駆
動軸１０を介して入力された回転は、上記各プラネタリ
ギヤユニット２０，　２２，　２４で増速され、アルミ
ニウムカップ１４に入力される。そして、アルミニウム
カップ１４がギヤボックス４の出力軸である中間軸２８
に接続しているため、マグネチック−メカニカルカプラ
２において前輪用として分割されたトルクは、前輪用駆
動軸１０を介して出力され、前輪用差動装置２００によ
って分割されて、前輪３２，　３４に伝達される。一方
、後輪用駆動軸１２を介して出力されたトルクは、後輪
用差動装置３６によって分割され、後輪３８，　４０に
伝達される。

【００２２】また、ほとんどの自動車は、タイヤの半径
、圧力及び特性の不一致、重量配分、ドライブラインコ
ンプライアンス及び道路性状により小さな速度差が発生
する。例えば、前輪用駆動軸１０と、後輪用駆動軸１２
の速度差Δｗであると、上記ギヤボックス４の増速作用
によって６０＊Δｗに等しい相対速度が上記アルミニウ
ムカップ１４とマグネチックハウジング１６間に発生す
る。

【００２３】上記マグネチックハウジング１６は、図示
しないサーボモータにより縦方向位置を制御され、アル
ミニウムカップ１４を収容する深さを変更する。この場
合、収容する深さが深いほどより多くのうず電流がアル
ミニウムカップ１４に発生する。このうず電流はマグネ
チックハウジング１６に対するアルミニウムカップ１４
の相対回転に対して抵抗トルクを発生するが、アルミニ
ウムカップ１４が中間軸２８を介してギヤボックス４に
接続されていて、中間軸２８に伝達された抵抗トルクは
ギヤボックス４によって６０倍に増幅されてカップリン
グ／ギヤボックスケーシング６に伝達される。

【００２４】上記マグネチック−メカニカルカプラ２は
ロックアップ機能を備えている。すなわち、上記マグネ
チックハウジング１６の底のアルミニウムカップ１４に
対向する位置にクラッチパッド４４が配設されていて、
マグネチックハウジング１６がアルミニウムカップ１４
方向に移動して接触すると、両者がロックアップする。 そしてうず電流現象によって供給することが可能な量以
上のトルクを、前輪用駆動軸１０と後輪用駆動軸１２間
に発生させる必要がある時は、サーボモータはマグネチ
ックハウジング１６をアルミニウムカップ１４の方向に
移動してクラッチパッド４４に接触させる。

【００２５】この場合、マグネチックハウジング１６を
アルミニウムカップ１４に十分な力で接触させる必要が
あるので、位置信号によって上記サーボモータ制御シス
テムが脱調（ｏｖｅｒｄｒｉｖｅ）させられる。すなわ
ち、アルミニウムカップ１４と接触した後はマグネチッ
クハウジング１６を動かすことができないため、リニア
ポテンションメータからフィードバックされた位置と命
じられた位置間のエラー信号が増加する。また、該エラ
ー信号が増加すると、マグネチックハウジング１６とア
ルミニウムカップ１４間でのスリップが起こらなくなる
まで、サーボモータに流れる電流が増加し、そのトルク
が増大する。そのようにして、クラッチ力は制御電圧に
より制御可能であり、エラー電圧を増加させることがで
きる。

【００２６】この時、アルミニウムカップ１４とマグネ
チックハウジング１６間の相対速度がなくなり、カップ
リング／ギヤボックスケーシング６全体が前輪用駆動軸
１０及び後輪用駆動軸１２と共に回転する。また、上記
ギヤボックス４により制御トルクが６０倍に増幅される
ので、ロックアップ中に後輪用駆動軸１２に３００ｆｔ
−ｌｂｓ．トルクを伝達させるためには上記クラッチパ
ッド４４により５ｆｔ−ｌｂｓ．のトルクを発生させる
だけで十分である。そして、このロックアップ時の差動
制御装置はトルクのロスがなくトルク伝達効率は１００
％になる。

【００２７】図２はマグネチック−メカニカルカプラの
入出力軸間のパワーフロー図である。図において、自動
車のエンジンと前輪駆動機構から入力軸（前輪用駆動軸
）１０を介して入力されるトルクＴ１の大きさは、制御
トルクＴ４と差動制御装置８内の残留抵抗によって決定
される。残留抵抗によって発生するトルクは小さく、即
座にマグネチック−メカニカルカプラ２とギヤボックス
ケーシング６を介して出力軸（後輪用駆動軸）１２に進
む。

【００２８】入力トルクＴ１の大部分は、ギヤボックス
４でトルクＴ２，Ｔ３に配分される。トルクＴ３はアル
ミニウムカップ１４に進む。ギヤボックス４のギヤ比は
６０：１であるため、中間軸２８におけるトルクＴ３は
実際にはトルクＴ１の１／６０倍である。トルクＴ３は
電磁抵抗によりマグネチックハウジング１６を介して出
力軸１２に進む。大量トルクＴ２はカップリング／ギヤ
ボックスケーシング６を介して出力軸１２で合同され、
出力Ｔ０を形成する。

【００２９】マグネチック−メカニカルカプラ２がロッ
クアップされた場合には、入力トルクＴ１の全部がマグ
ネチック−メカニカルカプラ２とギヤボックスケーシン
グ６を介して出力軸１２に進む。図３は本発明の差動制
御装置における相対回転速度／トルク関係図、図４は本
発明の差動制御装置におけるカップ深さ／トルク関係図
である。

【００３０】上記差動制御装置８を介して後輪用駆動軸
１２に伝達されるトルクは、マグネチックハウジング１
６内にアルミニウムカップ１４が収容される量、すなわ
ちカップ深さと前輪用駆動軸１０と後輪用駆動軸１２間
の相対回転速度との関数で表される。両要因とも可変（
ｖａｒｉａｂｌｅ）であるが、カップ深さは制御可能（
ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅ）である。相対回転速度は道
路状況及び自動車の各種パラメータに応じて変化する。

【００３１】図３においては、異なるカップ深さが相対
回転速度／トルク格子上にプロットされている。前輪用
駆動軸１０と後輪用駆動軸１２間の相対回転速度と伝達
されるトルク間が非線形関係にあることが分かる。すな
わち、相対回転速度が低い時（１０〜３０ｒｐｍ）は、
相対回転速度が増加するにつれトルクは急速に増加し、
相対回転速度が高くなると飽和状態になる。

【００３２】ロックアップモードにおいては相対回転速
度は０に等しく、この時伝達トルクはギヤボックスの最
大（〜３００ｆｔ−ｌｂｓ．）　になる。また、図のメ
カニカルフリクション領域において伝達トルクを制御す
ることは可能であり、カップリングは２個の作動モード
を有する。うず電流現象が不十分である場合は、メカニ
カルフリクションモードが所望のトルクを発生させる。

【００３３】図４においては、４個の異なる相対速度が
カップ深さ／トルク格子上にプロットされている。カッ
プ深さが０．２５ｉｎ．以上では、曲線は本質的には直
線となる。また、ロックアップが起きる時、曲線は一点
に集中し、すばやく最大伝達トルクまで増加する。図５
は本発明の差動制御装置の断面図、図６はアルミニウム
カップの平面図、図７はアルミニウムカップのＢ−Ｂ断
面図である。

【００３４】差動制御装置８は、ギヤボックス４、マグ
ネチック−メカニカルカプラ２を有している。上記ギヤ
ボックス４は、円筒型の形状を有しており、内部に３個
のプラネタリギヤユニットを備え、入力軸すなわち前輪
用駆動軸１０と出力軸すなわち後輪用駆動軸１２間での
相対回転を６０：１のギヤ比で増速させ、サンギヤイン
タフェース５０を介して中間軸２８に出力する。ギヤボ
ックス４は外周のほぼ中間位置及び端部にフランジ部５
２，５４を有する。フランジ部５４側にはギヤボックス
インタフェース５６が配設され、プラネタリギヤユニッ
トのセットは、上記ギヤボックス４及びギヤボックスイ
ンタフェース５６によりベアリング５８，６０を介して
回転自在に支持される。ギヤボックス４及びギヤボック
スインタフェース５６はボルト６２により接続される。

【００３５】上記ギヤボックス４から伝達され、増速さ
れた回転は中間軸２８を介してアルミニウムカップ１４
を回転させる。該アルミニウムカップ１４は「２０２４
アルミニウム合金」で作られ、図６及び図７に示すよう
に底部６６、筒状部６８、ボス部７０から成っている。 また、うず電流により発生する熱を放散させ、付加のト
ルク能力をもたせるために底部６６に１２枚のフィン７
２が放射状に突設されている。該フィン７２は、表面積
を大きくして放熱性を向上させるとともに、アルミニウ
ムカップ１４が回転するのに伴い周囲の空気を循環させ
、熱放散量を高める。そして、アルミニウムカップ１４
の底部６６に図５に示すような空気流通路７４，７６を
形成して空気の循環量を増加させるようにしてもよい。 上記アルミニウムカップ１４が放散した熱を保有する空
気を差動制御装置８の外部に排出するために、カップリ
ング／ギヤボックスケーシング６のアルミニウムカップ
１４に対応する位置に、空気循環孔７８が形成される。

【００３６】熱放散は大抵のカップリングシステムで主
要な問題点である。それがこのシステムでは、この簡単
な技術により解決される。上記カップリング／ギヤボッ
クスケーシング６の一端は、ボルト８０を介してギヤボ
ックスインタフェース５６に固定されるとともに、ケー
シング接続体８２に接続される。該ケーシング接続体８
２は他端において上記ギヤボックス４のフランジ部５２
に固定される。

【００３７】また、上記カップリング／ギヤボックスケ
ーシング６の他端は、ボルト８４を介して後輪用駆動軸
インタフェース８６を支持している。該後輪用駆動軸イ
ンタフェース８６は、後輪用駆動軸１２に連結されると
ともに、ベアリング９０によって中間軸２８を回転自在
に支持している。上記カップリング／ギヤボックスケー
シング６の内部にはマグネチックハウジング１６が軸方
向に移動自在に配設され、上記アルミニウムカップ１４
との相対的位置を変えることによってカップ深さを調節
している。

【００３８】そのために、上記マグネチックハウジング
１６の端面にはスタッド９２が固定され、該スタッド９
２がアルミニウムチューブ９４を介して上記後輪用駆動
軸インタフェース８６に摺動自在に支持されている。上
記スタッド９２の他端は、ベアリング９６を介してベア
リングクランプ９８に回転支持される。上記マグネチッ
クハウジング１６を縦方向に移動させるためのサーボシ
ステムは、リードスクリュ１００を備えたＤＣサーボモ
ータ１０２を使用している。該ＤＣサーボモータ１０２
が駆動されて回転すると、上記リードスクリュ１００が
回転してベアリングクランプ９８を左右に移動させる。 この動きはスタッド９２を介してマグネチックハウジン
グ１６に伝達される。上記ＤＣサーボモータ１０２には
、比例ポテンションメータが接続されていて、カップ位
置フィードバックを与える。カップ位置は図３及び図４
に示すように伝達トルクを決定する。

【００３９】図８はマグネチックハウジングの平面図、
図９はマグネチックハウジングのＣ−Ｃ断面図である。 上記マグネチックハウジング１６は図８及び図９に示す
ように、筒状のインナマグネット部１０４、アウタマグ
ネット部１０６及び底部１０８で構成される。上記イン
ナマグネット部１０４の外周表面及びアウタマグネット
部１０６の内周表面にはそれぞれ６箇所に希土類磁石１
１０が埋設され、該希土類磁石１１０によって磁場が形
成される。また、上記インナマグネット部１０４の外周
適宜箇所に位置決めのための調整ピンが配設される。

【００４０】上記インナマグネット部１０４及びアウタ
マグネット部１０６間には環状のカップ収容室１１４が
形成される。そして上記マグネチックハウジング１６が
縦方向に移動するのに伴い、アルミニウムカップ１４が
上記カップ収容室１１４内に収容されカップ深さが調節
される。上記環状のカップ収容室１１４の底面には、ク
ラッチパッド１１６が配設されている。該クラッチパッ
ド１１６にアルミニウムカップ１４の筒状部６８の端面
が当接すると、アルミニウムカップ１４とマグネチック
ハウジング１６間の相対回転が摩擦によりなくなる。

【００４１】また、上記マグネチックハウジング１６の
底面には、上記スタッド９２を固定するためのねじ孔１
１８が形成されている。次に図１０〜図１２により本発
明の差動制御装置のトルクスプリット機構について説明
する。図１０は本発明の差動制御装置のトルクスプリッ
ト機構図、図１１は本発明の差動制御装置の回転速度関
係図、図１２は本発明の差動制御装置のトルク関係図で
ある。

【００４２】ここでは、ギヤボックス４は１段のプラネ
タリギヤユニットで示してある。前輪側の回転速度をω
Ｆ　、後輪側の回転速度をωＲ、ギヤボックス４のサン
ギヤ、キャリヤ、リングギヤの回転速度をωｓ，　ωｃ
　，　ωｒ　とすると、 ωＦ　＝ωｃ　 ωＲ　＝ωｒ　 であり、ギヤボックス４の増速比をｉとすると、ωｓ　
＝ωｒ　＋（　ωｃ　−ωｒ　）　＊　ｉとなる。また
、 Δω＝　　ωｃ　−ωｒ　 とすると、 ωｓ　−ωｒ　＝Δω＊　ｉ となり、例えば増速比ｉが６０である時回転速度差は６
０倍に増速される。

【００４３】また、前輪側のトルクをＴＦ　、後輪側の
トルクをＴＲ　、ギヤボックス４のサンギヤ、キャリヤ
、リングギヤのトルクをＴｓ　，Ｔｃ　，Ｔｒ　、トル
ク分配率をｘとすると、 ＴＦ　＝Ｔｃ　 ＴＲ　＝Ｔｓ　＋Ｔｒ　 Ｔｓ　＝ＴＲ　＊　ｘ である。

【００４４】Ｔｒ　＝Ｔｓ　（ｉ−１）であるから、ｘ
＝１／ｉ例えば増速比ｉが６０である時、 ｘ≒０．０１７ となる。したがって、マグネチック−メカニカルカプラ
２は伝達トルクの１．７％を負担するだけでよい。

【００４５】また、上記構成の差動制御装置を自動車に
設置する場合、コンピュータによってマグネチック−メ
カニカルカプラを制御することができる。コンピュータ
はスロットル開度αとエンジン速度により絶対エンジン
トルクを決定するが、ダイヤル設定により運転者がトル
ク配分を指示すると、後輪に必要な伝達トルクを計算す
る。コンピュータはこの伝達トルクの値と車輪における
速度センサを通じて測定された相対回転速度に応じて後
輪駆動に必要な伝達トルクを求め、ＤＣサーボモータに
指示を与えてマグネチックハウジングを位置決めする。

【００４６】図１３は本発明の差動トルク制御装置の制
御ブロック図、図１４はサーボモータの制御電圧／伝達
トルク関係図である。図１３に示すように、運転者がダ
イヤル設定によって後輪駆動軸に与える分配率γ、スロ
ットル開度α及びギヤ選択の値Ｎが設定されると、それ
らの値によってＤＣサーボモータ１０２がフィードバッ
ク制御され、トルクＴを出力する。この場合、ＤＣサー
ボモータ１０２に印加する制御電圧が図１４に示すよう
に増大すると、アルミニウムカップ１４とマグネチック
ハウジング１６間の間隙Ｓが減少してカップ深さが大き
くなる。間隙Ｓが０になった後に上記制御電圧を更に増
加させると、エラー信号ｅが増加する。

【００４７】自動車トランスミッションギヤ比、スロッ
トル設定又は速度差が変化する場合は、上記ＤＣサーボ
モータによるサーボ制御はマグネチックハウジングを再
位置決めすることによって補正される。このようにして
上記差動制御装置は運転者が制御したダイヤル設定によ
り常時、前輪用駆動軸及び後輪用駆動軸間に適切にトル
ク配分を行い続ける。

【００４８】また、上記導体をカップ状体とし上記磁場
発生装置を該導体を包囲するハウジングとし、上記相対
位置変更装置を位置制御サーボモータとしているためト
ルク配分制御を効率よく行うことができる。そして、上
記第１の軸とカップ間に増速装置を設けて配分したトル
クを増幅することによってトルク制御装置を小型化する
ことができ、導体と磁場発生装置間、カップ状体とハウ
ジング間の相対回転をなくすロックアップ装置を設ける
ことにより、伝達されるトルクの最大値を増加すること
ができ、氷や雪状態に対し、ロックアップすることがで
きる。

【００４９】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形すること
が可能であり、それらを本発明の範囲から排除するもの
ではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の差動制御装置の概略図である。

【図２】マグネチック−メカニカルカプラの入出力軸間
のパワーフロー図である。

【図３】本発明の差動制御装置における相対回転速度／
トルク関係図である。

【図４】本発明の差動制御装置におけるカップ深さ／ト
ルク関係図である。

【図５】本発明の差動制御装置の断面図である。

【図６】アルミニウムカップの平面図である。

【図７】アルミニウムカップのＢ−Ｂ断面図である。

【図８】マグネチックハウジングの平面図である。

【図９】マグネチックハウジングのＣ−Ｃ断面図である
。

【図１０】本発明の差動制御装置のトルクスプリット機
構図である。

【図１１】本発明の差動制御装置の回転速度関係図であ
る。

【図１２】本発明の差動制御装置のトルク関係図である
。

【図１３】本発明の差動トルク制御装置の制御ブロック
図である。

【図１４】サーボモータの制御電圧／伝達トルク関係図
である。

【符号の説明】

２　　　　　　マグネチック−メカニカルカプラ４　　
　　　　ギヤボックス ６　　　　　　カップリング／ギヤボックスケーシング
８　　　　　　差動制御装置 １０　　　　前輪用駆動軸 １２　　　　後輪用駆動軸 １６　　　　マグネチックハウジング ２０　　　　第１のプラネタリギヤユニット２２　　　
　第２のプラネタリギヤユニット２４　　　　第３のプ
ラネタリギヤユニット２６　　　　エンジン ２８　　　　中間軸 ３６　　　　後輪用差動装置 ４４　　　　クラッチパッド

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　回転自在に支持される第１の軸と、該
   第１の軸に連結され、該第１の軸と共に回転する導体と
   、回転自在に支持される第２の軸と、該第２の軸に連結
   される磁場発生装置と、前記導体と磁場発生装置間の相
   対位置を変える相対位置変更装置と、前記第１の軸と第
   ２の軸間に配設されるトルクスプリット装置を有するこ
   とを特徴とする差動制御装置。
2. 【請求項２】　　回転自在に支持される第１の軸と、該
   第１の軸に連結され、該第１の軸と共に回転する導体と
   、回転自在に支持される第２の軸と、該第２の軸に連結
   される磁場発生装置と、発生した熱を発散させる空気冷
   却装置と、前記導体と磁場発生装置間の相対位置を変え
   る相対位置変更装置と、前記第１の軸と第２の軸間に配
   設されるトルクスプリット装置を有することを特徴とす
   る差動制御装置。
3. 【請求項３】　　前記導体はカップ状体であり、前記磁
   場発生装置は該導体を包囲するハウジングであり、前記
   相対位置変更装置はサーボモータである請求項１記載の
   差動制御装置。
4. 【請求項４】　　前記第１の軸とカップ状体間に増速装
   置を有する請求項３記載の差動制御装置。
5. 【請求項５】　　前記スプリット装置がプラネタリギヤ
   ユニットである請求項３記載の差動制御装置。
6. 【請求項６】　　前記導体と磁場発生装置間の相対回転
   を無くすロックアップ装置を有する請求項１記載の差動
   制御装置。
7. 【請求項７】　　前記カップ状体とハウジング間の相対
   回転をなくすロックアップ装置を有する請求項３〜５の
   いずれかに記載の差動制御装置。