JPH09328021A - 二つの調節クラッチを有する差動装置 - Google Patents

二つの調節クラッチを有する差動装置

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JPH09328021A
JPH09328021A JP9050501A JP5050197A JPH09328021A JP H09328021 A JPH09328021 A JP H09328021A JP 9050501 A JP9050501 A JP 9050501A JP 5050197 A JP5050197 A JP 5050197A JP H09328021 A JPH09328021 A JP H09328021A
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Dan J Showalter
ダン・ジェイ・ショワルター
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ４輪駆動車の２次駆動ライン用の共にまたは
別個に起動されて２次動力車輪へのトルク伝達を制御す
る車軸差動装置の提供する。 【解決手段】 ４輪駆動車１０の２次駆動ライン２８用
の車軸差動装置３４は、共にまたは別個に起動されて２
次動力車輪３８へのトルク伝達を制御する別個の調節自
在の車軸クラッチ９０Ａ、９０Ｂを含んでいる。前記差
動装置は、１組のベベルギヤ１６を駆動する入力軸４０
と、前記調節自在のクラッチ９０Ａ、９０Ｂと、左右の
出力軸１１４Ａ、１１４Ｂとを含んでいる。調節自在の
クラッチの各々は、第１及び第２の交互に配置された複
数のクラッチプレート１００、１０２を有するディスク
パッククラッチ組立体９０Ａ、９０Ｂと、ボールランプ
作動装置と、該ボールランプ作動装置に作用して前記交
互に配置されたクラッチプレートに圧縮力を付与させる
電磁コイル１３４とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【従来の技術】本発明は、自動車の差動装置に関し、よ
り詳細には４輪駆動車の２次駆動ラインに配置される個
々の調節自在の車軸クラッチを有する差動装置に関す
る。
【０００２】一般消費者向けの４輪駆動車及び駆動シス
テムは、より精巧なものになっている。初期において
は、４輪駆動システムは、トラックや主としてオフロー
ドでの使用を目的とした車両に限られていた。斯かるシ
ステムは、機械的な観点から見ると複雑なものであり、
且つ、操作上の観点から見ると込み入ったものであっ
た。駆動トレインを４輪駆動にするには必ず車両を停止
する必要があったし、更に、車両から降りて、手で駆動
ハブを起動させて駆動輪を駆動車軸に連結する必要があ
った。
【０００３】同時に、斯かるシステムは、より精巧で簡
素化され且つ使用が簡単になるに連れて軽量トラックや
スポーツ・ユーティリティ・ビークルバン、更には幾つ
かの乗用車にも拡大使用されるようになった。斯かる４
輪駆動システムは、前部差動装置に組込まれたフライホ
イール及び車軸切り離し装置（ｆｌｙ ａｎｄ ａｘｌ
ｅ ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｓ）で作動され、車両から降
りて車輪に取り付けられたハブをロックしたりすなわち
ロックを解除したりする必要がなくなった。
【０００４】現世代の４輪駆動車の特徴は適用性のある
駆動システムを含んでいることであり、この適用性のあ
る駆動システムでは、車軸及び車輪速度センサが制御装
置にデータを送り、制御装置が選択的にトルクを伝達し
たり、または、逆に制動を行って車輪の滑り、即ち、前
後輪の速度差を制御して４輪駆動車の操縦性を改善する
ようにされている。斯かる適用性のある車両駆動システ
ムの駆動ラインは、概ね、調節電磁または油圧作動クラ
ッチを介して１次駆動ライン及び車輪と、２次駆動ライ
ン及び車輪との間でトルクの伝達を変更する車両変速機
により駆動されるトランスファケースを含んでいる。車
両の前輪または後輪のいずれかに連結されてそれを駆動
する１次駆動ラインは、滑りのない状況下では、変速機
の略全トルク出力を受け且つ伝達するのが典型的であ
る。車輪の滑りが感知されると、クラッチが２つの駆動
ライン間の連結度合いを高めることでトルクが２次駆動
ライン及び車輪へ伝達される。調節クラッチが完全に係
合すると、１次及び２次駆動ライン間のトルク配分は５
０：５０になる。
【０００５】斯かる適用性のある駆動システムは、一般
に前部及び後部差動装置を含み、該前部及び後部差動装
置は、従来前部及び後部車軸のみにおいての左右の速度
差を調整するように作動する。従って、斯かる適用性の
ある駆動システムは左右の速度差に関係する運転状況や
操縦の改善に取り組むものではない。
【０００６】適用性のある駆動システムが更に精巧にな
って行く一環として、現在、前記の左右の速度差の問題
や、更には斯かる速度差を制御して車両の操縦特性や運
転性を向上させる能力に注意が注がれている。本発明
は、斯かる課題を解決するためになされたものである。
【０００７】
【解決しようとする課題】従って、本発明の目的は、左
右の出力軸を駆動する２つの別個の調節自在のクラッチ
を有する車軸差動装置を提供することである。
【０００８】本発明の別の目的は、共にまたは個別に起
動可能な一対の調節自在の車軸クラッチを有する車軸差
動装置を提供することである。
【０００９】本発明の更に別の目的は、入力軸と、ベベ
ルギヤのセットと、一対の調節クラッチと、左右の出力
軸とを有する車軸差動装置を提供することである。
【００１０】本発明の更に別の目的は、従来の差動歯車
装置のセットを含まない車軸差動装置を提供することで
ある。
【００１１】本発明の更に別の目的は、ディスクパック
クラッチ組立体と、ボールランプ作動装置とを各々が含
んだ一対の調節自在のクラッチを有する車軸差動装置を
提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本願の一つの発明による
アクティブ差動装置は、入力部材と、該入力部材に一定
の角度で配置された駆動部材と、前記入力部材から前記
駆動部材へ回転エネルギーを伝達するギヤセットと、前
記駆動部材に整列された一対の出力部材と、一対の独立
した調整クラッチ組立体であって、該一対の調節クラッ
チ組立体の一方が前記出力部材の各々と前記駆動部材と
の間に配置され且つ該出力部材の各々と駆動部材と作動
するように選択的に係合する一対の独立した調節クラッ
チ組立体とを組み合わせて備え、車両の駆動ラインに使
用される。
【００１３】本願の他の発明によるアクティブ差動装置
は、ハウジングと、該ハウジング内に回転自在に配置さ
れた入力部材と、 前記ハウジング内に配置された駆動
部材と、前記入力部材から前記駆動部材へ回転エネルギ
ーを伝達するギヤセットと、前記駆動部材と整合され且
つ前記ハウジング内で回転するように配置された一対の
出力部材と、一対の独立した調整クラッチ組立体であっ
て、該一対の調節クラッチ組立体の一方が前記出力部材
の各々と前記駆動部材との間に配置され且つ該出力部材
の各々と駆動部材と作動するように係合し、前記調節ク
ラッチ組立体が各々、第１及び第２の複数の交互に配置
されたクラッチプレートを含み、該第１の複数のクラッ
チプレートが作動するように前記駆動部材に連結され、
該第２の複数のクラッチプレートの各々が前記一対の出
力部材のそれぞれの部材に作動するように連結されてい
る一対の独立した調節クラッチ組立体と、互いに補完す
るような形状にされた対向する傾斜した凹所を有する一
対の対向する円形部材及び該凹所内に配置された転動部
材を有し、該円形部材が相対的に回転することで該円形
部材を軸線方向に移動するするボールランプ作動装置
と、電磁コイルと、を組み合わせて備え、適用性のある
４輪駆動車に使用される。
【００１４】４輪駆動車の２次駆動ライン用の車軸差動
装置は、共通にまたは個々に起動されて２次動力車輪へ
のトルク伝達を制御する個々の調節自在の車軸クラッチ
を含んでいる。前記差動装置は、１組のベベルギヤを駆
動する入力軸と、前記調節自在のクラッチと、左右の出
力軸とを含んでいる。調節自在のクラッチの各々は、第
１及び第２の交互に配置された複数のクラッチプレート
を有するディスクパッククラッチ組立体と、ボールラン
プ作動装置と、該ボールランプ作動装置に作用して前記
交互に配置されたクラッチプレートに圧縮力を付与させ
る電磁コイルとを含む。左右の２次車輪の滑りを制御す
るマイクロプロセッサ作動プログラムを前記差動装置と
共に使用することが可能である。本発明の差動装置で
は、該差動装置に従来の歯車装置を使用する必要がな
い。
【００１５】本発明の更なる目的及び利点は、下記の好
適な発明の実施の形態の説明、及びそれに記された同様
の符号が同一の要素、特徴すなわち部品を示す添付図面
を参照することで明白となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１を参照すると、適用性のある
４輪駆動車の駆動ラインの略図が例示されており且つ符
号１０で示されている。４輪駆動車の駆動ライン１０
は、トランスアクスル（ｔｒａｎｓａｘｌｅ）１４に連
結されて、該トランスアクスルを直接駆動する源動機１
２を含んでいる。トランスアクスル１４の出力がベベル
ギヤまたはスパイラルベベルギヤのセットを駆動し、該
スパイラルベベルギヤのセットが、前部すなわち１次推
進軸２０と、前部すなわち１次差動装置２２と、一対の
回転する前部車軸２４と、一対の前部すなわち１次タイ
ヤ及び車輪組立体２６とを備えた１次すなわち前部駆動
ライン１８に動力を提供する。ベベルキヤまたはスパイ
ラルベベルギヤのセット１６は、また、適切な自在継手
３２を有する２次推進軸３０と、後部すなわち２次差動
装置３４と、一対の回転する２次すなわち後部車軸３６
と、一対の２次すなわち後部タイヤ及び車輪組立体３８
とを備えた２次すなわち後部駆動ライン２８にも動力を
提供する。
【００１７】前記の説明は、１次駆動ライン１８が車両
の前部に配置され、従って、２次駆動ライン２８が車両
の後部に配置される、一般に前輪駆動車と呼ばれる車両
に関するものである。本書においては、「１次」及び
「２次」なる呼称は、それぞれ、常時駆動トルクを提供
する駆動ライン、及び、補助的すなわち間欠的に駆動ト
ルクを提供する駆動ラインについて言及されるものであ
る。本書において開示され且つ特許請求をなされる発明
は、１次駆動ライン１８が車両の後部に配置され、２次
駆動ライン２８及び２次差動装置３４内の部品が車両の
前部に配置される車両と共に容易に使用されることか
ら、前部駆動ライン及び後部駆動ラインよりは寧ろこれ
らの呼称（１次及び２次）の方を使用する。従って、１
次駆動ライン１８が車両の前部に配置されている図１の
例示は、発明を限定していると理解されるよりは寧ろ例
示のためであると理解されるべきであり、また、例示さ
れた部品及び該部品の配列は後輪駆動を主体とする車両
にも同様に適しており且つ使用できるものであると理解
するべきものである。
【００１８】ここで、図１及び図２を参照すると、２次
差動装置３４は、中央ハウジング４４内の適当なころ軸
受組立体４２上に回転自在に支持された入力軸４０を含
んでいる。該ハウジング４４の両端にはベル形ハウジン
グ４６があり、該ベル形ハウジングは、複数の絞め具４
８により中央ハウジング４４に固定されており、それら
の中の２つを図２に例示する。適切に配置されたオイル
シール５２が入力軸４０と、ハウジング４４との間に適
切な液密シールを提供する。トーンホイール５４もまた
入力軸４０に固定されて、入力軸と共に回転する。可変
リラクタンスセンサすなわちホール（Ｈａｌｌ）効果セ
ンサ等のセンサ５６が中央ハウジング４４を貫通して伸
長して、トーンホイール５４の回転を感知する。入力軸
４０は、また、該入力軸４０を駆動する自在継手３２、
その他の軸またはスタッブ軸への連結を容易にする雄ス
プラインすなわちその他の同様の特徴を含むことが可能
である。
【００１９】入力軸４０は、適当な絞め具７６により中
央に配置された筒状駆動部材７４上のフランジ７２に固
定されたリングギヤ６８の補完するような形状にされた
ギヤ歯６６に噛合するギヤ歯６４を有するベベルギヤ６
２内で終結する。筒状駆動部材７４は、中央ハウジング
４４内或いは中央ハウジング４４内に配置された環状ス
ペーサ８２内に固定された玉軸受組立体７８等の一対の
耐摩擦軸受により支持されている。筒状駆動部材７４の
各端には複数組の雄スプラインすなわちギヤ歯８４が形
成されている。一対のベル形ハウジング４６の各々の内
には一対の調節クラッチ組立体９０Ａ及び９０Ｂのそれ
ぞれ一方が入っている。前記２つの調節クラッチ組立体
９０Ａ及び９０Ｂが対向した鏡像配列にされていること
を除けば、下記に説明する２つのクラッチ組立体９０Ａ
及び９０Ｂの部品は同一であり、従って、図２の右に配
置された且つ図３に示した調節クラッチ組立体９０Ｂの
みについて完全に説明することとし、左の調節クラッチ
組立体９０Ａは全ての重要な点において右の調節クラッ
チ組立体９０Ｂと同一であると理解するすべきである。
【００２０】調節クラッチ組立体９０Ａ及び９０Ｂの各
々は、クラッチの端部ベル形部材９２（ｃｌｕｔｃｈ
ｅｎｄ ｂｅｌｌ）を含んでいる。クラッチのベル形部
材９２は同一ではあるが、筒状駆動部材７４の対向する
端に鏡像関係に配置される。ベル形部材９２の各々は、
端壁に形成された複数の雌スプラインすなわちギヤ歯９
４を含んでおり、該ギヤ歯は筒状駆動部材７４の雄スプ
ラインすなわちギヤ歯８４と補完し合っている。ベル形
ハウジングすなわち端部ベル形部材９２の内周面は、複
数の軸線方向に伸長する雌スプライン９６を画定し、該
雌スプラインは第１の複数のクラッチプレート１００上
に配置された相補の雄スプライン９８に係合されて、該
雄スプラインを回転駆動する。第１の複数のクラッチデ
ィスクすなわちクラッチプレート１００は、適当な摩擦
材料及び表面を含み、且つ、第２の小径の複数のクラッ
チディスクすなわちクラッチプレート１０２が交互に配
置されており、該第２の小径の複数のクラッチディスク
すなわちクラッチプレートも適当な摩擦材料及び表面を
含み且つ雌スプライン１０４を有しており、該雌スプラ
インは、クラッチカラー１０８上に配置された相補の雄
スプライン１０６と係合して回転駆動する。クラッチカ
ラー１０８は、同様に雌スプラインすなわちギヤ歯１１
０を含み、該雌スプラインすなわちギヤ歯は、出力軸１
１４Ｂ上に配置された補完するような形状にされた雄ス
プラインすなわちギヤ歯１１２と噛合する。
【００２１】ディスクパッククラッチ組立体９０Ｂは円
形の作用プレート１１６を含み、該作用プレートは内部
スプラインすなわちギヤ歯１１８を含み、該内部スプラ
インすなわちギヤ歯はクラッチカラー１０８上の雄スプ
ライン１０６と噛合する。従って、作用プレート１１６
は第２の複数のクラッチプレート１０２と一緒に回転
し、且つ、該第２の複数のクラッチプレートに対して軸
線方向に移動することが可能である。作用プレート１１
６は、ベルビル（Ｂｅｌｌｅｖｉｌｌｅ）ばね１２４を
位置決めし且つ収容するショルダ１２２を含んでいる。
ベルビルばねは、第１及び第２の複数のクラッチプレー
ト１００及び１０２に圧縮予備負荷すなわち付勢力を提
供し、滑りが発生する前にクラッチ９０Ａ及び９０Ｂを
介して２０．７４５ｋｇｍ（１５０ｆｔ−ｌｂ）の公称
最大トルクが伝達されるようにされている。各クラッチ
組立体９０Ａ及び９０Ｂを介した最大トルクしきい値を
５０％以上上下に、即ち、１０．３７２５ｋｇｍ（７５
ｆｔ−ｌｂ）から３１．１１７５ｋｇｍ（２２５ｆｔ−
ｌｂ）まで調整して、典型的な自動車、４輪駆動車及び
スポーツユーティリティビークル（ＳＵＶ）に応用する
ことが可能である。
【００２２】ベルビルばね１２４は、作用プレート１１
６及び電機子１２６の間に配置される。電機子１２６
は、その周囲に雄スプラインすなわちギヤ歯１２８を含
み、該雄スプラインすなわちギヤ歯は、端部ベル形部材
９２の内部の雌スプライン９６と係合する。従って、電
機子１２６は、端部ベル形部材９２及び第１の複数のク
ラッチプレート１００と一緒に回転する。電機子１２６
は、Ｕ字状の円形コイルハウジング１３２に隣接して配
置されている。コイルハウジング１３２は、概ね固定電
磁コイル１３４を囲繞し、該固定電磁コイルは複数のネ
ジの切られたスタッド及び絞め具１３６によりハウジン
グの端部ベル形部材４６に固定されている。電気エネル
ギーを導体１３８を介して電磁コイル１３４に提供する
ことが可能である。
【００２３】溶接、相互に係合したスプラインすなわち
締まり嵌め等のいずれかの適当な手段により第１の円形
部材１４０がコイルハウジング１３２に連結される。該
第１の円形部材１４０は、出力軸１１４Ｂの回りに自由
に回転できる隙間嵌めを画定し、これにより第１の円形
部材１４０及びコイルハウジング１３２が出力軸１１４
Ｂ及び電磁コイル１３４双方の回りを自由に回転するこ
とが可能となる。第１の円形部材１４０は、出力軸１１
４Ｂの軸線の回りに円形パターンに配列された複数の傾
斜面状の凹所１４２を含んでいる。該凹所１４２は、螺
旋状の円環面の斜めの部分を表している。傾斜面状凹所
１４２の各々内には負荷伝達ボール１４４または同様の
負荷伝達部材が配置されており、該負荷伝達ボールは前
記凹所１４２の斜め表面により画定される傾斜面に沿っ
て転動する。第２の円形部材１４６が第１の円形部材１
４０と対向する関係に配置され、且つ、同様の複数の補
完するようなサイズ及び配列にされた凹所１４８を含ん
でいる。負荷伝達ボール１４４は、従って、一対の対向
する凹所１４２及び１４８内に収容且つ捕捉され、該凹
所の端部は弯曲され且つ該凹所１４２及び１４８の内部
領域より斜面において遥かに急勾配にされて、負荷伝達
ボール１４４がそれにより画定される領域内に効果的に
捕捉されるようにされている。
【００２４】前記凹所１４２及び１４８、並びに負荷伝
達ボール１４４を円形部材１４０及び１４６間の相対的
な回転に応答して該円形部材を軸線方向に変位させる類
似の機械要素で置き換えることも可能である。例えば、
補完するような形状にされた円錐状のつる巻線内に配置
されたテーパの施されたローラを使用することも可能で
ある。
【００２５】傾斜面状凹所１４２及び１４８、並びに負
荷伝達ボール１４４に関する重要な設計上の配慮は、そ
れらの設計の幾何学形状、ベルビルばね１２４の設計及
びクラッチ組立体内の隙間が全体でクラッチ組立体９０
Ａ及び９０Ｂが自己係止しないのを確実にすることであ
る。電磁クラッチ組立体９０Ａ及び９０Ｂは、自己係止
をしてはならず、寧ろ、電磁コイル１３４への入力に正
比例してクラッチプレート１００及び１０２の把持及び
トルクの伝達を調節できるものでなくてはならない。
【００２６】第２の円形部材１４６は、複数の雌スプラ
インすなわちギヤ歯１５２を含んでおり、該雌スプライ
ンすなわちギヤ歯は出力軸１１４の雄スプラインすなわ
ちギヤ歯１１２と補完して係合し合う。第１の円形部材
１４０の軸線方向の位置は玉軸受組立体１５８に隣接し
て配置されたスラスト軸受１５６により確立される。出
力軸１１４Ａ及び１１４Ｂの各々はトーンホイール１６
２Ａ及び１６２Ｂを含む。可変リラクタンスセンサすな
わちホール効果センサ１６４Ａ及び１６４Ｂが前記トー
ンホイール１６２Ａ及び１６２Ｂの各々と隣接した感知
関係に配置されている。これらのセンサ１６４Ａ及び１
６４Ｂは、適当な電子装置に使用されてそれぞれ左右の
出力軸１１４Ａ及び１１４Ｂの速度を算出することが可
能な信号を提供する。オイルシール１６６が出力軸１１
４Ａ及び１１４Ｂとハウジングの端部ベル形部材１４６
との間に配置される。最後に、出力フランジ１６８が適
当なスプラインまたはその他の相互に連結する手段によ
り出力軸１１４に接続されて、該出力軸１１４の２次動
力装置２８の後部車軸３６内の関係した部品への連結を
容易にすることが可能である。
【００２７】２次駆動ラインの差動装置３４、特に調節
クラッチ組立体９０Ａ及び９０Ｂの部品を適切に冷却す
るために、ハウジング４４の内部が溜めを形成し、該溜
め内には潤滑及び冷却流体を配置することが可能であ
る。筒状駆動部材７４の回転方向の前方に向かって開口
した口を有する一対のすくい具すなわちスクープ１７２
が該筒状駆動部材から半径方向に伸長している。筒状駆
動部材７４が回転するに連れてスクープ１７２が潤滑及
び冷却流体を収集し且つ筒状駆動部材７４内の中央に配
置された中空室１７４に向けて内側方向へ押し出す。流
体は、次いで出力軸１１４内の軸線方向通路を貫通移動
して、調節クラッチ組立体９０Ａ及び９０Ｂが占める差
動装置３４の領域内へ入る。従って、調節クラッチ組立
体９０Ａ及び９０Ｂ内で発生した熱は循環する潤滑液及
び冷却液に伝達されて２次差動装置３４全体に拡散され
る。
【００２８】図５を参照すると、本発明の後部すなわち
２次差動装置３４と共に使用することが可能なマイクロ
プロセッサ１９０により実行されるソフトウェアサブル
ーチンが例示されている。該サブルーチンは初期化すな
わち開始段階２０２から始まり、該段階では、以前の全
てのデータがクリアされ且つ全ての計数装置がゼロに設
定されて、計数、データ記憶及び決定がなされるように
されている。次いで、サブルーチン２００は処理段階２
０４へ進み、該処理段階では、前部すなわち１次推進軸
の速度及びセンサ１６４Ａ及び１６４Ｂにより感知され
た後部車軸の各々の速度が読み取られる。１次駆動ライ
ンすなわち推進軸の速度は、左右のセンサを読み且つ感
知した速度の平均を出すことにより決定される算出され
た平均速度とするか、すなわち、前部すなわち１次駆動
軸２０に関係したセンサから直接に読むことが可能であ
る。例示した駆動ラインの構成では、双方の駆動軸２０
及び３２がベベルギヤのセット１６により駆動されるこ
とから、センサ５６を斯かるデータの源としても使用す
ることが可能である。次いで、サブルーチン２００は決
定点に進み、該決定点では、後部車軸すなわち出力軸１
１４Ａ及び１１４Ｂのいずれかが前部すなわち１次推進
軸２０の算出または検出された平均の前部速度より遅く
回転しているか否かが決定される。
【００２９】サブルーチン２００内で起きる全ての計算
及び比較は実際に検出された軸速度に適用されつつある
適切な係数逓減率（ｓｃａｌｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ）に
基づいたものであって、斯かる軸速度は適切に比較でき
るようにされていることに留意しておく必要がある。即
ち、ある一定の軸の速度が、例えば、減速歯車装置の前
の位置において感知され、別の軸の速度が比較可能な減
速装置の後で感知される場合には、適切な係数逓減率が
一方すなわち他方の感知速度に適用されて、２つの速度
が容易に比較されるようにされている。
【００３０】後部車軸１１４Ａまたは１１４Ｂの双方の
回転速度が前部推進軸２０の平均速度より遅くない場合
には、決定点２０６はノーへ抜けて、サブルーチン２０
０は終了点２１０で終結して、マイクロプロセッサ１９
０の監視システムまたはその他の主制御ループまたは計
画（ｓｃｈｅｍｅ）へ戻る。後部車軸１１４Ａ及び１１
４Ｂのいずれかの回転速度が推進軸２０の回転速度より
遅い場合には、決定点２０６はイエスへ抜け、サブルー
チン２００は処理段階２１２へ進む。
【００３１】処理段階２１２においては、後部差動装置
３４への算出された入力速度が決定される。これは、左
右の出力軸１１４Ａ及び１１４Ｂの速度を平均化するこ
とで達成される。次いで、サブルーチン２００は決定点
２１４へ進み、該決定点においては、平均前部または推
進軸速度が後部差動装置３４へ入力される算出速度より
大きいかすなわち速くなっている。平均の前部速度が算
出された後部速度入力より速くない場合には、決定点２
１４はノーへ抜けて、サブルーチン２００は段階２１０
で終結する。決定点２１４での質問の答えた肯定的であ
れば、サブルーチン２００は処理段階２１６へ進み、該
処理段階では、算出された後部速度入力より速く回転す
る車軸１１４Ａまたは１１４Ｂと関係するそれぞれの調
節クラッチ組立体９０Ａすなわち９０Ｂが起動される。
このより速く回転する車軸は旋回の外側の車軸となる。
サブルーチン２００は、旋回（車両の）中における外側
の後部車輪にトルクを加えることにより４輪駆動車がア
ンダーステアになる傾向を克服している。
【００３２】クラッチの起動の正確な範囲、即ち、クラ
ッチ起動のパーセントは、実際に感知された速度差及び
サブルーチン２００を通してなされる繰り返し数による
斯かる速度差が存在した時間等の変数から決定されるの
が好適である。好適には、調節クラッチ組立体９０Ａ及
び９０Ｂは、最初に、１００％より遥かに低いあるレベ
ル、例えば、２０％で起動され、事前に選定された傾斜
率（ｒａｍｐ ｒａｔｅ）で増大されるか、すなわち、
事前に選定された増分、例えば、１０％の増分で増大さ
れる。クラッチ起動の度合いもまた単純に４０パーセン
トすなわち５０パーセント等の固定した数とすることが
可能であり、斯かる４０パーセントすなわち５０パーセ
ントなる数は運転、車両及び関係する特定の車両及び機
械装置のトルク伝達力学に最も適していることが判明し
ている。
【００３３】サブルーチン２００は、次いで処理段階２
１８へ進み、該処理段階では、前部すなわち１次推進軸
２０及びセンサ１６４Ａ及び１６４Ｂにより感知された
後部車軸１１４Ａ及び１１４Ｂの各々の速度が再度読ま
れる。前部駆動ラインの速度は、左右のセンサの読みを
平均化して決定された算出された平均速度とするか、ま
たは、前部推進軸２０に関係したセンサから直接に読む
ことが可能である。サブルーチン２００は、次いで決定
点２２０へ移動し、該決定点では、後部車軸または出力
軸１１４Ａ及び１１４Ｂの回転速度が算出したまたは検
出した平均の前部速度より遅いか否かが決定される。後
部車軸１１４Ａまたは１１４Ｂいずれの回転速度も前部
推進軸の平均の速度より遅くない場合には、決定点はノ
ーへ抜けて、処理段階２２０へ移動し、該処理段階で
は、前に起動された特定の調節クラッチ組立体９０Ａ及
び９０Ｂの起動が停止される。次いで、サブルーチン２
００は終了点２１０で終結して、マイクロプロセッサ１
９０内の監視システムすなわちその他の主制御ループへ
戻る。後部車軸１１４Ａ及び１１４Ｂのいずれかの回転
速度が前部推進軸速度より遅い場合には、決定点はイエ
スへ抜けて、サブルーチン２００は処理段階２２４へ進
む。
【００３４】処理段階２２４では、算出された後部差動
装置３４への入力速度が再度計算される。サブルーチン
２００は次いで決定点２０６へ移動して、該決定点では
前部すなわち１次駆動軸２０の速度が読まれるかまたは
平均の前部速度が計算されて、該計算速度が後部差動装
置３４へ入力される算出された速度より速いか否かが決
定される。平均の前部速度が算出された後部速度入力よ
り速くない場合には、決定点２０６はノーへ抜けて、処
理段階２２２へ再度移動して、以前に起動された調節ク
ラッチ組立体９０Ａすなわち９０Ｂの一方の起動が停止
される。サブルーチン２００は次いで段階２１０で終結
する。決定点２０６での質問が肯定的に回答される場合
には、サブルーチン２００は処理段階２１６へ戻り、速
く回転する車軸１１４Ａすなわち１１４Ｂと関係する調
節クラッチ組立体９０Ａすなわち９０Ｂを更に起動す
る。従って、サブルーチン２００が繰り返され、更にト
ルクを外側の後部車輪へ追加して前輪駆動車のアンダス
テア傾向を克服する試みが更になされる。起動を停止す
る処理段階２２２は、起動処理段階２１６と同様に、単
純にオン−オフで作動するのではなく、段階的に、増分
すなわち傾斜的すなわち同様な方法で作動するようにす
ることが可能である点に留意しておく必要がある。
【００３５】以上の開示は本発明を実施する上で発明者
により考案された最良の態様である。しかしながら、修
正及び変更を組み入れた装置及び方法が可能であること
は車両駆動装置及び差動装置の分野の当業者には明白な
ことである。前記の開示は関連する技術分野の当業者が
本発明を実施するのを可能にするためのものであるか
ら、前記開示をもって本発明を限定するものではなく、
本発明は前記の明白な変更を含むものであり、冒頭の特
許請求の範囲趣旨およびその範囲によってのみ限定され
るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のデュアルクラッチ２次駆動ラインの
差動装置を組み込んだ４輪駆動車用の車両駆動システム
の略図である。
【図２】 本発明によるデュアルクラッチ差動装置の断
面図である。
【図３】 本発明によるデュアルクラッチ差動装置の部
分の拡大断面図である。
【図４】 図３の線４−４に沿った本発明によるクラッ
チのボールランプ作動装置の平面展開図である。
【図５】 本発明によるデュアルクラッチ差動装置を制
御するソフトウェアルーチンである。
【符号の説明】
１０ 車両 ３４ アクティブ差動装置 ４０ 入力軸 ６２、６８ ギヤセット ７４ 駆動部材 ９０Ａ、９０Ｂ 独立した調節クラッチ組立体 １１４ 出力部材

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入力部材（４０）と、 該入力部材（４０）に一定の角度で配置された駆動部材
    （７４）と、 前記入力部材（４０）から前記駆動部材（７４）へ回転
    エネルギーを伝達するギヤセット（６２、６８）と、 前記駆動部材（７４）に整列された一対の出力部材（１
    １４）と、 一対の独立した調整クラッチ組立体（９０Ａ、９０Ｂ）
    であって、該一対の調節クラッチ組立体（９０Ａ、９０
    Ｂ）の一方が前記出力部材（１１４）の各々と前記駆動
    部材（７４）との間に配置され且つ該出力部材の各々と
    駆動部材と作動するように選択的に係合する一対の独立
    した調節クラッチ組立体（９０Ａ、９０Ｂ）とを組み合
    わせて備えた車両（１０）の駆動ラインに使用されるア
    クティブ差動装置（３４）。
  2. 【請求項２】 前記調節クラッチ組立体（９０Ａ、９０
    Ｂ）が、各々、第１及び第２の複数の交互に配置された
    クラッチプレート（１００、１０２）を含み、該第１の
    複数のクラッチプレート（１００）が作動するように前
    記駆動部材に連結され、該第２の複数のクラッチプレー
    ト（１０２）の各々が前記一対の出力部材の一つに作動
    するように連結されている請求項１に記載のアクティブ
    差動装置。
  3. 【請求項３】 更に、前記一対の出力部材（１１４）の
    各々と一緒に回転するように配置されたトーンホイール
    （１６２）と、前記トーンホイール（１６２）の各々を
    検知する関係に配置されたセンサ（１６４）とを含む請
    求項１に記載のアクティブ差動装置。
  4. 【請求項４】 前記調節クラッチ組立体（９０Ａ、９０
    Ｂ）が各々、互いに補完するような形状にされた対向す
    る傾斜した凹所（１４２、１４８）及び該凹所（１４
    ２、１４８）内に配置された転動部材（１４４）を有す
    る一対の対向する円形部材（１４０、１４６）を有し、
    該円形部材（１４０、１４６）が相対的に回転すること
    で該円形部材が軸線方向に移動するボールランプ作動装
    置を含む請求項１に記載のアクティブ差動装置。
  5. 【請求項５】 前記駆動部材（７４）が中空内部（１７
    ４）を画定し、且つ、該駆動部材（７４）と一緒に回転
    するように配置された流体すくい部材（１７２）を含む
    請求項１に記載のアクティブ差動装置。
  6. 【請求項６】 前記出力軸（１１４）が前記駆動部材
    （７４）の前記中空内部と流体連絡する中空内部（１７
    ６）を画定する請求項５に記載のアクティブ差動装置。
  7. 【請求項７】 前記ギヤセットが一対の減速ベベルギヤ
    （６２、６８）を含む請求項１に記載のアクティブ差動
    装置。
  8. 【請求項８】 前記入力部材（４０）が一体に形成され
    たベベルギヤ（６２）を含み、且つ、前記駆動部材（７
    ４）が該駆動部材に固定されたリングギヤ（６８）を含
    む請求項１に記載のアクティブ差動装置。
  9. 【請求項９】 前記一対の調節クラッチ（９０Ａ、９０
    Ｂ）を制御するマイクロプロセッサ（１９０）を更に含
    む請求項１に記載のアクティブ差動装置。
  10. 【請求項１０】 前記調節クラッチ組立体（９０Ａ、９
    ０Ｂ）が各々電磁コイル（１３４）と、ハウジング（１
    ３２）とを含む請求項１に記載のアクティブ差動装置。
  11. 【請求項１１】 ハウジング（４４、４６）と、 該ハウジング（４４）内に回転自在に配置された入力部
    材（４０）と、 前記ハウジング（４４）内に配置され
    た駆動部材（７４）と、 前記入力部材（４０）から前記駆動部材（７４）へ回転
    エネルギーを伝達するギヤセット（６２、６８）と、 前記駆動部材（７４）と整合され且つ前記ハウジング
    （４６）内で回転するように配置された一対の出力部材
    （１１４）と、 一対の独立した調整クラッチ組立体（９０Ａ、９０Ｂ）
    であって、該一対の調節クラッチ組立体（９０Ａ、９０
    Ｂ）の一方が前記出力部材（１１４）の各々と前記駆動
    部材（７４）との間に配置され且つ該出力部材の各々と
    駆動部材と作動するように係合し、前記調節クラッチ組
    立体（９０Ａ、９０Ｂ）が各々、第１及び第２の複数の
    交互に配置されたクラッチプレート（１００、１０２）
    を含み、該第１の複数のクラッチプレート（１００）が
    作動するように前記駆動部材に連結され、該第２の複数
    のクラッチプレート（１０２）の各々が前記一対の出力
    部材のそれぞれの部材に作動するように連結されている
    一対の独立した調節クラッチ組立体（９０Ａ、９０Ｂ）
    と、 互いに補完するような形状にされた対向する傾斜した凹
    所（１４２、１４８）を有する一対の対向する円形部材
    （１４０、１４６）及び該凹所（１４２、１４８）内に
    配置された転動部材（１４４）を有し、該円形部材（１
    ４０、１４６）が相対的に回転することで該円形部材
    （１４０、１４６）を軸線方向に移動するするボールラ
    ンプ作動装置と、 電磁コイル（１３４）と、を組み合わせて備えた適用性
    のある４輪駆動車（１０）に使用されるアクティブ差動
    装置。
JP9050501A 1996-03-06 1997-03-05 二つの調節クラッチを有する差動装置 Pending JPH09328021A (ja)

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