專利名稱：驅(qū)動(dòng)力分配裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及作為四輪驅(qū)動(dòng)車輛的分動(dòng)器而利用的驅(qū)動(dòng)力分配裝置的改進(jìn)技術(shù)。
背景技術(shù)：
作為驅(qū)動(dòng)力分配裝置，目前公知的是例如專利文獻(xiàn)1所記載的裝置。記載于該文獻(xiàn)的驅(qū)動(dòng)力分配裝置根據(jù)滾柱間的徑向推壓力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)力分配。專利文獻(xiàn)1 (日本)特開2002-349653號(hào)公報(bào)但是，由于上述的現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)力分配裝置使?jié)L柱之間持續(xù)在徑向上維持推壓接觸的狀態(tài)，因此，如車輛用分動(dòng)器，在要求兩輪/四輪驅(qū)動(dòng)切換功能的情況下，不能提供使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述的情況，其目的在于提供一種能夠開/關(guān)地控制滾柱間的傳遞扭矩容量，且也可作為要求兩輪/四輪驅(qū)動(dòng)切換功能的車輛的分動(dòng)器而實(shí)用的驅(qū)動(dòng)力分配裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種驅(qū)動(dòng)力分配裝置，以通過將向主驅(qū)動(dòng)輪的扭矩的一部分向從驅(qū)動(dòng)輪分配并輸出，決定主驅(qū)動(dòng)輪與從驅(qū)動(dòng)輪之間的扭矩分配為構(gòu)成的基礎(chǔ)前提，其特征在于，具有第一滾柱，其與形成向主驅(qū)動(dòng)輪的扭矩傳遞路徑的旋轉(zhuǎn)部件一起旋轉(zhuǎn)；第二滾柱，其與形成向從驅(qū)動(dòng)輪的扭矩傳遞路徑的旋轉(zhuǎn)部件一起旋轉(zhuǎn)；第二滾柱回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其使該第二滾柱圍繞從第二滾柱的旋轉(zhuǎn)軸線偏離的偏心軸線向與第二滾柱的傳動(dòng)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向回轉(zhuǎn)，并從第二滾柱離開所述第一滾柱的非傳動(dòng)位置向第二滾柱相對(duì)該第一滾柱向徑向推壓接觸的傳動(dòng)位置進(jìn)行位移。


圖1是表示從車輛上方觀察具備作為本發(fā)明一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)力分配裝置的四輪驅(qū)動(dòng)車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系的概略俯視圖；圖2是圖1的驅(qū)動(dòng)力分配裝置的縱向剖面?zhèn)让鎴D；圖3是表示圖1、圖2所示的實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)力分配裝置中使用的曲柄的橫向剖面正面圖；圖4是表示在圖1、圖2所示的驅(qū)動(dòng)力分配裝置中，使曲柄向與第二滾柱的傳動(dòng)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，作用于第一、第二滾柱間的法線力及切線力、和利用該滾柱間的法線力及滾柱間的切線力而圍繞曲柄的旋轉(zhuǎn)軸線作用的旋轉(zhuǎn)力矩的產(chǎn)生狀況的說明圖，圖4(a)是表示曲柄旋轉(zhuǎn)角θ為0°，第二滾柱旋轉(zhuǎn)軸線在離開第一滾柱旋轉(zhuǎn)軸線最遠(yuǎn)的下止點(diǎn)的狀態(tài)的說明圖，圖4(b)是表示曲柄旋轉(zhuǎn)角θ為45°，第二滾柱旋轉(zhuǎn)軸線接近第一滾柱旋轉(zhuǎn)軸線，第二滾柱以對(duì)應(yīng)的法線力對(duì)第一滾柱在徑向上進(jìn)行推壓接觸時(shí)的狀態(tài)的說明圖，圖4(c)是表示曲柄旋轉(zhuǎn)角θ為135°，第二滾柱旋轉(zhuǎn)軸線更接近第一滾柱旋轉(zhuǎn)軸線，第二滾柱以更大的法線力對(duì)第一滾柱在徑向上進(jìn)行推壓接觸時(shí)的狀態(tài)的說明圖，圖4(d)是表示曲柄旋轉(zhuǎn)角θ為180°，第二滾柱旋轉(zhuǎn)軸線在最接近第一滾柱旋轉(zhuǎn)軸線的上止點(diǎn)的狀態(tài)的說明圖；圖5是表示圖1、圖2所示的驅(qū)動(dòng)力分配裝置的曲柄旋轉(zhuǎn)角θ、和利用滾柱間的法線力1 及滾柱間的切線力Fc圍繞曲柄的旋轉(zhuǎn)軸線作用的旋轉(zhuǎn)力矩M( = Ma+Mc)的關(guān)系的特性線圖；圖6是表示在圖1、圖2所示的驅(qū)動(dòng)力分配裝置中，使曲柄向與第二滾柱的傳動(dòng)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，作用于第一、第二滾柱間的法線力及切線力、和利用該滾柱間的法線力及滾柱間的切線力圍繞曲柄的旋轉(zhuǎn)軸線作用的旋轉(zhuǎn)力矩的產(chǎn)生狀況的說明圖， 圖6(a)是表示曲柄旋轉(zhuǎn)角θ為0°，第二滾柱旋轉(zhuǎn)軸線在離開第一滾柱旋轉(zhuǎn)軸線最遠(yuǎn)的下止點(diǎn)的狀態(tài)的說明圖，圖6(b)是表示曲軸旋轉(zhuǎn)角θ為45°，第二滾柱旋轉(zhuǎn)軸線接近第一滾柱旋轉(zhuǎn)軸線，第二滾柱以對(duì)應(yīng)的法線力對(duì)第一滾柱在徑向上進(jìn)行推壓接觸時(shí)的狀態(tài)的說明圖，圖6 (c)是表示曲柄旋轉(zhuǎn)角θ為135°，第二滾柱旋轉(zhuǎn)軸線更接近第一滾柱旋轉(zhuǎn)軸線，第二滾柱以更大的法線力對(duì)第一滾柱在徑向上進(jìn)行推壓接觸時(shí)的狀態(tài)的說明圖，圖6(d)是表示曲柄旋轉(zhuǎn)角θ為180°，第二滾柱旋轉(zhuǎn)軸線在最接近第一滾柱旋轉(zhuǎn)軸線的上止點(diǎn)的狀態(tài)的說明圖；圖7是表示圖1、圖2所示的驅(qū)動(dòng)力分配裝置的曲柄旋轉(zhuǎn)角θ、和利用滾柱間的法線力1 及滾柱間的切線力Fc圍繞曲柄的旋轉(zhuǎn)軸線作用的旋轉(zhuǎn)力矩M( = Ma+Mc)的關(guān)系的特性線圖。
具體實(shí)施例方式因此，根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)力分配裝置，使第二滾柱圍繞上述偏心軸線向第二滾柱傳動(dòng)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向的相反方向回轉(zhuǎn)，并從離開第一滾柱的非傳動(dòng)位置，向相對(duì)于該第一滾柱向徑向推壓接觸的傳動(dòng)位置位移時(shí)，根據(jù)該推壓接觸狀態(tài)，向主驅(qū)動(dòng)輪的扭矩的一部分從第一滾柱經(jīng)第二滾柱朝向從驅(qū)動(dòng)輪傳遞，能夠驅(qū)動(dòng)主從驅(qū)動(dòng)輪雙方(四輪)。另一方面，使第二滾柱圍繞上述偏心軸線返回回轉(zhuǎn)，在從相對(duì)第一滾柱向徑向推壓接觸的傳動(dòng)位置向不與第一滾柱的非傳動(dòng)位置位移時(shí)，向主驅(qū)動(dòng)輪的扭矩都不會(huì)從第一滾柱經(jīng)第二滾柱朝向從驅(qū)動(dòng)輪傳遞，能夠得到僅驅(qū)動(dòng)主驅(qū)動(dòng)輪的兩輪驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。因此，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)力分配裝置也能夠開/關(guān)地控制第一滾柱及第二滾柱間的傳遞扭矩容量，能夠作為要求上述的兩輪/四輪驅(qū)動(dòng)切換功能的車輛的分動(dòng)器而使用。下面，基于圖示的實(shí)施例，詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。(構(gòu)成)圖1是表示從車輛上方觀察具備作為本發(fā)明一實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)力分配裝置1的四輪驅(qū)動(dòng)車輛的動(dòng)力傳動(dòng)系的概略俯視圖。圖1的四輪驅(qū)動(dòng)車輛為如下的車輛，S卩、將來自電動(dòng)機(jī)2的旋轉(zhuǎn)通過變速器3進(jìn)行變速后，經(jīng)后傳動(dòng)軸4及后主傳動(dòng)單元5傳遞到左右后輪6L、6R的后輪驅(qū)動(dòng)模式作為基本驅(qū)動(dòng)模式，將向左右后輪(主驅(qū)動(dòng)輪)6L、6R的扭矩的一部分由驅(qū)動(dòng)力分配裝置1經(jīng)前傳動(dòng)軸7及前主傳動(dòng)單元8傳遞到左右前輪(從驅(qū)動(dòng)輪)9L、9R，由此，可進(jìn)行四輪驅(qū)動(dòng)行駛(四輪驅(qū)動(dòng)模式)。如上所述，驅(qū)動(dòng)力分配裝置1通過將向左右后輪(主驅(qū)動(dòng)輪)6L、6R的扭矩的一部分向左右前輪(從驅(qū)動(dòng)輪)9L、9R分配并進(jìn)行輸出，從而決定左右后輪(主驅(qū)動(dòng)輪)6L、6R 及左右前輪(從驅(qū)動(dòng)輪)9L、9R間的扭矩分配，在本實(shí)施例中，如圖2所示構(gòu)成該驅(qū)動(dòng)力分配裝置1。在圖2中，在由符號(hào)11所示的殼體內(nèi)相互平行地配置并橫向架設(shè)輸入軸12及輸出軸13。輸入軸12通過其兩端的滾珠軸承14、15旋轉(zhuǎn)自如地支承于殼體11，輸入軸12進(jìn)而也通過配置于殼體11內(nèi)的滾柱軸承18、19旋轉(zhuǎn)自如地支承于殼體11。滾柱軸承18、19 分別保持于軸承保持架23、25內(nèi)，這些軸承保持架23、25通過螺栓等聯(lián)接裝置(未圖示) 安裝保持于殼體11的對(duì)應(yīng)的內(nèi)側(cè)面。在密封環(huán)27、28的液密密封下，使輸入軸12的兩端分別從殼體11突出，使該輸入軸12的圖中左端與變速器3 (參照?qǐng)D1)的輸出軸結(jié)合，且經(jīng)由后傳動(dòng)軸4 (參照?qǐng)D1)使圖中右端與后主傳動(dòng)單元5結(jié)合。在輸入軸12的軸線方向中間，同心地一體成形設(shè)置第一滾柱31，在輸出軸13的軸線方向中間，同心地一體成形設(shè)置第二滾柱32，將這些第一滾柱31及第二滾柱32相對(duì)輸入軸12和輸出軸13的兩方呈直角且配置于與這些滾柱共用的軸直角面內(nèi)。輸出軸13通過如下構(gòu)成相對(duì)于殼體11旋轉(zhuǎn)自如且間接地被支承。S卩，在一體成形于輸出軸13的軸線方向中間的第二滾柱32的軸線方向兩側(cè)配置， 且在輸出軸13的兩端側(cè)游離嵌合偏心曲柄機(jī)構(gòu)的中空曲柄(控制曲柄)51L、51R(下面， 簡(jiǎn)稱為“曲柄”)。在這些曲柄51L、51R的中心孔(偏心孔)51La、51Ra(由Ri圖示半徑)、 和輸出軸13的兩端部的游離嵌合部介設(shè)有軸承52L、52R，在曲柄51L、51R的中心孔51La、 51Ra內(nèi)，以圍繞這些中心軸線02可自如旋轉(zhuǎn)的方式支承輸出軸13。如圖3所示，在曲柄51L、51R設(shè)定相對(duì)中心孔(偏心孔)51La、51Ra(中心軸線02) 偏心的外周部51Lb、51Rb (由Ro圖示半徑)，這些偏心外周部51Lb、51Rb的中心軸線03從中心孔51La、51Ra的軸線02 (第二滾柱32的旋轉(zhuǎn)軸線)偏離兩者間的偏心量ε。曲柄51L、 51R的偏心外周部51Lb、51Rb經(jīng)由軸承53L、53R旋轉(zhuǎn)自如地支承于各軸承保持架23、25內(nèi)， 此時(shí)，曲柄51L、51R與第二滾柱32 —起通過推力軸承ML、54R在軸線方向上進(jìn)行定位。在曲柄51L、51R的相互相對(duì)的鄰接端與偏心外周部51Lb、51Rb同心分別一體地設(shè)置相同規(guī)格的齒圈51Lc、51Rc，使共同的曲柄驅(qū)動(dòng)小齒輪55與這些齒圈51Lc、51Rc嚙合。另外，在該嚙合中，在使曲柄51L、51R位于兩者的偏心外周部51Lb、51Rb在圓周方向上相互配列的旋轉(zhuǎn)位置的狀態(tài)下，使曲柄驅(qū)動(dòng)小齒輪55與齒圈51Lc、51Rc嚙合。曲柄驅(qū)動(dòng)小齒輪55與小齒輪軸56結(jié)合，將小齒輪軸56的兩端通過軸承56a、56b 旋轉(zhuǎn)自如地支承于殼體11。使圖2中右側(cè)的小齒輪軸56的右端露出于殼體11的外部，通過在該小齒輪軸56的露出端面上花鍵嵌合安裝于殼體11上的滾柱間推壓力控制電動(dòng)機(jī) (下面，稱為“滾柱間接觸壓控制電動(dòng)機(jī)”)45的輸出軸4 進(jìn)行驅(qū)動(dòng)結(jié)合。因此，在通過滾柱間接觸壓控制電動(dòng)機(jī)45經(jīng)由小齒輪55及齒圈51Lc、51Rc對(duì)曲柄51L、51R進(jìn)行旋轉(zhuǎn)位置控制時(shí)，輸出軸13及第二滾柱32的旋轉(zhuǎn)軸線02沿圖3中虛線所示的軌跡圓α進(jìn)行回轉(zhuǎn)位移。通過該旋轉(zhuǎn)軸線02的回轉(zhuǎn)，第一滾柱31及第二滾柱32的滾柱軸間距離Ll (參照?qǐng)D2)變更，可以在0到最大值之間任意地控制第二滾柱32相對(duì)于第一滾柱31的徑向推壓力、即接觸壓(滾柱間滾柱傳遞扭矩容量)。因此，滾柱間接觸壓控制電動(dòng)機(jī)45、小齒輪55及曲柄51L、51R與軸承保持架23、25 —起構(gòu)成本發(fā)明的第二滾柱回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(第二滾柱回轉(zhuǎn)裝置)。使曲柄51L及輸出軸13分別在圖2中左側(cè)從殼體11突出，在該突出部，將密封環(huán) 57介設(shè)于殼體11及曲柄51L間，同時(shí)，將密封環(huán)58介設(shè)于曲柄51L及輸出軸13間，通過該密封環(huán)57、58分別液密密封從殼體11突出的曲柄51L及輸出軸13的突出部。另外，在介設(shè)密封環(huán)57、58時(shí)，在設(shè)置這些密封環(huán)57、58的曲柄51L的端部，使其內(nèi)徑和外徑的中心與輸出軸13的支承位置同樣地偏心，將密封環(huán)57介設(shè)于曲柄51L的上述端部外徑和殼體11之間，且將密封環(huán)58介設(shè)于曲柄51L的上述端部內(nèi)徑和輸出軸13之間。根據(jù)該密封構(gòu)造，雖然通過輸出軸13及第二滾柱32的上述回轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)軸線02回轉(zhuǎn)位移，但可以將輸出軸13在從殼體11突出的部位持續(xù)良好地密封。(扭矩分配控制)下面，對(duì)如上述圖1 圖3所示的實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)力分配控制進(jìn)行說明。從變速器13 (參照?qǐng)D1)向輸入軸12的扭矩，一方面(滾柱間接觸壓為零的情況) 從輸入軸12直接經(jīng)后傳動(dòng)軸4及后主傳動(dòng)單元5 (均參照?qǐng)D1)傳遞到左右后輪6L、6R(主驅(qū)動(dòng)輪)。另一方面，在本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)力分配裝置1通過滾柱間接觸壓控制電動(dòng)機(jī)45經(jīng)由小齒輪陽及齒圈5ILc、5IRc對(duì)曲柄51L、51R進(jìn)行旋轉(zhuǎn)位置控制，且伴隨在赫茲接觸下(彈性接觸下)的、第一滾柱31和第二滾柱32的接觸區(qū)域的彈性變形，使?jié)L柱軸間距離Ll比第一滾柱31及第二滾柱32的半徑的和值小的情況下，由于這些滾柱31、32具有與接觸壓相應(yīng)的滾柱傳遞扭矩容量，因此，能夠根據(jù)該扭矩容量使向左右后輪6L、6R(主驅(qū)動(dòng)輪)的扭矩的一部分從第一滾柱31經(jīng)第二滾柱32朝向輸出軸13傳遞。其后，將該扭矩從輸出軸13的圖2中左端經(jīng)前傳動(dòng)軸7 (參照?qǐng)D1)及前主傳動(dòng)單元8(參照?qǐng)D1)向左右前輪(從驅(qū)動(dòng)輪)9L、9R傳遞。因此，車輛可進(jìn)行驅(qū)動(dòng)所有左右后輪6L、6R(主驅(qū)動(dòng)輪)及左右前輪(從驅(qū)動(dòng)輪)9L、9R的四輪驅(qū)動(dòng)行駛。另外，在滾柱間接觸壓控制電動(dòng)機(jī)45進(jìn)行的滾柱間接觸壓控制(滾柱滾柱傳遞扭矩容量控制)中，雖然輸出軸13及第二滾柱32 (該旋轉(zhuǎn)軸線02)圍繞偏心軸線03回轉(zhuǎn)位移，但這種輸出軸13及第二滾柱32 (該旋轉(zhuǎn)軸線0 的回轉(zhuǎn)位移可通過結(jié)合輸出軸13及前傳動(dòng)軸7間的萬向接頭而吸收，因此，即使沒有偏心接頭，也不會(huì)妨礙向上述左右前輪(從驅(qū)動(dòng)輪)9L、9R傳遞扭矩。(關(guān)于扭矩分配控制時(shí)的第二滾柱回轉(zhuǎn)方向)上述的驅(qū)動(dòng)力分配控制也可以通過利用曲柄51L、51R使第二滾柱32 (旋轉(zhuǎn)軸線 02)向與第二滾柱32的傳動(dòng)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向回轉(zhuǎn)而實(shí)現(xiàn)，另外，也可通過利用曲柄51L、51R使第二滾柱32 (旋轉(zhuǎn)軸線02)向與第二滾柱32的傳動(dòng)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向回轉(zhuǎn)而實(shí)現(xiàn)。如前者，首先對(duì)使第二滾柱32 (旋轉(zhuǎn)軸線02)向與第二滾柱32的傳動(dòng)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向回轉(zhuǎn)的情況進(jìn)行說明。若第二滾柱32的傳動(dòng)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)閳D4中用箭頭A2表示的方向(另一方面， Al為第一滾柱31的傳動(dòng)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向)，則使第二滾柱32 (旋轉(zhuǎn)軸線0 從圖4 (a)所示的下止點(diǎn)位置(曲柄旋轉(zhuǎn)角θ =0° )向圖中逆時(shí)針方向，經(jīng)圖4(b)、圖4(c)所示的中間位置回轉(zhuǎn)至圖4(d)所示的上止點(diǎn)位置(曲柄旋轉(zhuǎn)角θ = 180° )。另外，在圖4(a)的下止點(diǎn)位置(曲柄旋轉(zhuǎn)角θ =0° )，第二滾柱32的旋轉(zhuǎn)軸線 02離開第一滾柱31的旋轉(zhuǎn)軸線01最遠(yuǎn)，第二滾柱32成為不與第一滾柱31接觸的非傳動(dòng)位置。若從該下止點(diǎn)位置使第二滾柱32 (旋轉(zhuǎn)軸線02)向與第二滾柱32的傳動(dòng)時(shí)旋轉(zhuǎn)方向Α2相同的方向(圖中逆時(shí)針方向)回轉(zhuǎn)，則在到達(dá)圖4(b)的中間位置稍微之前，第二滾柱32開始與第一滾柱31接觸，成為傳動(dòng)開始位置。伴隨上述逆時(shí)針方向的第二滾柱32(旋轉(zhuǎn)軸線02)的回轉(zhuǎn)經(jīng)圖4(b)、圖4(c)的中間位置向圖4(d)的上止點(diǎn)位置前進(jìn)，第一滾柱31及第二滾柱32間的徑向推壓力(接觸壓)、即法線力1 逐漸增大，同時(shí)，切線力Fc逐漸增大，從而使?jié)L柱31、32間的傳動(dòng)容量變大。由于第二滾柱32的旋轉(zhuǎn)軸線02比偏心軸線03更靠近圖4中右側(cè)，因此，法線力 Fa圍繞偏心軸線03產(chǎn)生圖4中順時(shí)針方向的旋轉(zhuǎn)力矩Ma，由于切線力Fc的作用點(diǎn)位于比偏心軸線03更靠近圖4中上方，因此，圍繞偏心軸線03產(chǎn)生圖4中逆時(shí)針方向的旋轉(zhuǎn)力矩 Mc，該旋轉(zhuǎn)力矩Ma、Mc互為反向。但是，由于以從第二滾柱旋轉(zhuǎn)軸線02的回轉(zhuǎn)軌跡α明確的方式，法線力1 的旋轉(zhuǎn)力矩Ma的臂長二次曲線地變化，因此，旋轉(zhuǎn)力矩Ma的大小也具有同樣的趨勢(shì)如圖5那樣變化。另一方面，由于切線力Fc的作用點(diǎn)水平相同，因此，切線力Fc的旋轉(zhuǎn)力矩Mc的臂長雖然大致保持一定，但由于切線力Fc如其矢量長所示那樣進(jìn)行變化，因此，旋轉(zhuǎn)力矩Mc 的大小具有和切線力FC同樣的趨勢(shì)如圖5那樣進(jìn)行變化。所述的扭矩分配控制中所作用的圍繞偏心軸線03的合計(jì)旋轉(zhuǎn)力矩M為法線力1 的旋轉(zhuǎn)力矩Ma和切線力Fc的旋轉(zhuǎn)力矩Mc的和值(Ma+Mc)，該合計(jì)旋轉(zhuǎn)力矩M相對(duì)于曲柄旋轉(zhuǎn)角θ如圖5所示那樣擁有變化趨勢(shì)。因此，法線力1 的旋轉(zhuǎn)力矩Ma和切線力Fc的旋轉(zhuǎn)力矩Mc之間的支配關(guān)系如圖 4中的對(duì)應(yīng)箭頭的粗細(xì)所示的那樣，伴隨曲柄旋轉(zhuǎn)角θ增大，支配從法線力1 的旋轉(zhuǎn)力矩 Ma向切線力Fc的旋轉(zhuǎn)力矩Mc移動(dòng)。換言之，兩個(gè)反作用力、即法線力!^和切線力Fc的支配關(guān)系反轉(zhuǎn)。但是，由于旋轉(zhuǎn)力矩Ma、Mc互為反方向，因此，兩者的和值即合計(jì)旋轉(zhuǎn)力矩M(= Ma+Mc)以曲柄旋轉(zhuǎn)角θ為圖5的θ 1時(shí)為界限，方向(極性)發(fā)生反轉(zhuǎn)。其意味著在經(jīng)由曲柄旋轉(zhuǎn)角θ的控制操作的驅(qū)動(dòng)力分配控制的途中，對(duì)曲柄 51L、51R進(jìn)行旋轉(zhuǎn)位置控制的電動(dòng)機(jī)45的負(fù)荷方向發(fā)生反轉(zhuǎn)，不能避免驅(qū)動(dòng)力分配控制精度的降低。另外，也產(chǎn)生下述問題，即、在合計(jì)旋轉(zhuǎn)力矩M的方向(極性)反轉(zhuǎn)時(shí)，在形成曲柄 51L、51R的旋轉(zhuǎn)位置控制系的齒圈51Lc、51Rc和曲柄驅(qū)動(dòng)小齒輪55的嚙合部，因齒輪間的齒隙而產(chǎn)生齒輪噪聲。與之相對(duì)，在使第二滾柱32 (旋轉(zhuǎn)軸線02)向與第二滾柱32的傳動(dòng)時(shí)旋轉(zhuǎn)方向相反的方向回轉(zhuǎn)的情況下，如下所述。若第二滾柱32的傳動(dòng)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向與圖4相同，設(shè)定為圖6中用箭頭A2表示的方向(另一方面，Al為第一滾柱31的傳動(dòng)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向)，則使第二滾柱32 (旋轉(zhuǎn)軸線02) 從如圖6(a)所示的下止點(diǎn)位置(曲柄旋轉(zhuǎn)角θ =0° )，向圖的順時(shí)針方向經(jīng)如圖6(b)， 圖6(c)所示的中間位置，回轉(zhuǎn)到如圖6(d)所示的上止點(diǎn)位置(曲柄旋轉(zhuǎn)角θ =180° )。另外，在圖6(a)的下止點(diǎn)位置(曲柄旋轉(zhuǎn)角θ =0° )，第二滾柱32的旋轉(zhuǎn)軸線 02離開第一滾柱31的旋轉(zhuǎn)軸線01最遠(yuǎn)，第二滾柱32形成不與第一滾柱31接觸的非傳動(dòng)位置。若從該下止點(diǎn)位置使第二滾柱32 (旋轉(zhuǎn)軸線02)向與第二滾柱32的傳動(dòng)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向Α2相反的方向(圖的順時(shí)針方向)回轉(zhuǎn)，則在到達(dá)圖6(b)的中間位置稍微之前，第二滾柱32開始與第一滾柱31接觸，成為傳動(dòng)開始位置。伴隨上述順時(shí)針方向的第二滾柱32(旋轉(zhuǎn)軸線02)的回轉(zhuǎn)經(jīng)圖6(b)、圖6(c)的中間位置向圖6(d)的上止點(diǎn)位置前進(jìn)，第一滾柱31及第二滾柱32間的徑向推壓力(接觸壓)、即法線力1 逐漸增大，同時(shí)，切線力Fc逐漸增大，滾柱31、32間的傳動(dòng)容量變大。由于第二滾柱32的旋轉(zhuǎn)軸線02比偏心軸線03更靠近圖6的左側(cè)，因此，法線力 Fa圍繞偏心軸線03產(chǎn)生圖6的逆時(shí)針方向的旋轉(zhuǎn)力矩Ma，由于切線力Fc的作用點(diǎn)位于比偏心軸線03更靠近圖6的上方，因此，圍繞偏心軸線03產(chǎn)生圖6的逆時(shí)針方向的旋轉(zhuǎn)力矩 Mc，這些旋轉(zhuǎn)力矩Ma、Mc的方向都相同，為圖6中的逆時(shí)針方向。但是，由于以從第二滾柱旋轉(zhuǎn)軸線02的回轉(zhuǎn)軌跡α明確的方式，法線力1 的旋轉(zhuǎn)力矩Ma的臂長二次曲線地變化，因此，旋轉(zhuǎn)力矩Ma的大小也具有同樣的趨勢(shì)，如圖7所示那樣變化。另一方面，由于切線力Fc的作用點(diǎn)水平相同，因此，切線力Fc的旋轉(zhuǎn)力矩Mc的臂長雖然大致保持一定，但由于切線力Fc如其矢量長所示那樣進(jìn)行變化，因此，旋轉(zhuǎn)力矩Mc 的大小具有與切線力Fc同樣的趨勢(shì)，如圖7所示那樣進(jìn)行變化。所述扭矩分配控制中作用的圍繞偏心軸線03的合計(jì)旋轉(zhuǎn)力矩M為法線力1 的旋轉(zhuǎn)力矩Ma和切線力Fc的旋轉(zhuǎn)力矩Mc的和值(Ma+Mc)，該合計(jì)旋轉(zhuǎn)力矩M相對(duì)曲柄旋轉(zhuǎn)角 θ如圖7所示那樣具有變化趨勢(shì)。因此，法線力1 的旋轉(zhuǎn)力矩Ma和切線力Fc的旋轉(zhuǎn)力矩Mc之間的支配關(guān)系如以圖6中的對(duì)應(yīng)箭頭的粗細(xì)所示，伴隨曲柄旋轉(zhuǎn)角θ增大，支配從法線力1 的旋轉(zhuǎn)力矩Ma 向切線力Fc的旋轉(zhuǎn)力矩Mc移動(dòng)。換言之，兩個(gè)反作用力、即法線力!^和切線力Fc的支配關(guān)系反轉(zhuǎn)。但是，由于旋轉(zhuǎn)力矩Ma、Mc均為相同方向，因此兩者的和值即合計(jì)旋轉(zhuǎn)力矩M(= Ma+Mc)如圖7所示，在曲柄旋轉(zhuǎn)角θ的整個(gè)區(qū)域(θ =0° 180° )保持相同極性，合計(jì)旋轉(zhuǎn)力矩M的方向沒有發(fā)生變化。其意味著在經(jīng)由曲柄旋轉(zhuǎn)角θ的控制操作的驅(qū)動(dòng)力分配控制的途中，對(duì)曲柄 51L、51R進(jìn)行旋轉(zhuǎn)位置控制的電動(dòng)機(jī)45的負(fù)荷方向沒有反轉(zhuǎn)，能夠避免伴隨該反轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)力分配控制精度的降低。另外，由于合計(jì)旋轉(zhuǎn)力矩M的方向(極性)沒有反轉(zhuǎn)，因此，在構(gòu)成曲柄51L、51R 的旋轉(zhuǎn)位置控制系的齒圈51Lc、51Rc和曲柄驅(qū)動(dòng)小齒輪55的嚙合部，扭矩傳遞方向不會(huì)反轉(zhuǎn)，也能夠避免由齒輪間的齒隙引起的齒輪噪聲的問題?；谏鲜鍪聦?shí)的認(rèn)識(shí)，在本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)力分配控制裝置中，在經(jīng)由電動(dòng)機(jī)45的曲柄51L、51R的旋轉(zhuǎn)位置控制(第二滾柱旋轉(zhuǎn)軸線02的回轉(zhuǎn)位置控制)的驅(qū)動(dòng)力分配控制時(shí)，滾柱間徑向的推壓力增大控制中(滾柱間接觸壓增大控制中)，通過電動(dòng)機(jī)45經(jīng)由曲柄51L、51R使第二滾柱32 (旋轉(zhuǎn)軸線02)向與第二滾柱32的傳動(dòng)時(shí)旋轉(zhuǎn)方向A2相反的方向回轉(zhuǎn)。根據(jù)上述的本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)力分配裝置，在使第二滾柱32圍繞偏心軸線03向與第二滾柱32的傳動(dòng)時(shí)旋轉(zhuǎn)方向A2相反的方向回轉(zhuǎn)，從離開第一滾柱31的圖6(a)的非傳動(dòng)位置向相對(duì)于第一滾柱31向徑向被推壓接觸的圖6(b)、圖6(c)、圖6(d)的傳動(dòng)位置位移時(shí)，根據(jù)該推壓接觸狀態(tài)(接觸壓)，向后輪6L、6R(主驅(qū)動(dòng)輪)的扭矩的一部分從第一滾柱31經(jīng)第二滾柱32向前輪9L、9R(從驅(qū)動(dòng)輪)傳遞，能夠驅(qū)動(dòng)主從驅(qū)動(dòng)輪的雙方(四輪)。另一方面，在使第二滾柱32圍繞偏心軸線03返回回轉(zhuǎn)，從相對(duì)于第一滾柱31在徑向上推壓接觸的圖6 (b)、圖6 (c)、圖6 (d)的傳動(dòng)位置，向不與第一滾柱31接觸的圖6 (a) 的非傳動(dòng)位置位移時(shí)，向后輪6L、6R(主驅(qū)動(dòng)輪)的扭矩都不會(huì)從第一滾柱31經(jīng)第二滾柱 32朝向前輪9L、9R(從驅(qū)動(dòng)輪)傳遞，能夠獲得僅驅(qū)動(dòng)后輪6L、6R(主驅(qū)動(dòng)輪)的兩輪驅(qū)動(dòng)狀態(tài)(兩輪驅(qū)動(dòng)模式)。因此，本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)力分配裝置也能夠開/關(guān)地控制第一滾柱31及第二滾柱32 間的傳遞扭矩容量，作為要求兩輪/四輪驅(qū)動(dòng)模式轉(zhuǎn)換功能的車輛的分動(dòng)器，可沒有任何問題地應(yīng)用。在本實(shí)施例中，進(jìn)而在在經(jīng)由電動(dòng)機(jī)45的曲柄51L、5IR的旋轉(zhuǎn)位置控制(第二滾柱旋轉(zhuǎn)軸線02的回轉(zhuǎn)位置控制)的驅(qū)動(dòng)力分配控制時(shí)，滾柱間的徑向推壓力增大控制中 (滾柱間接觸壓增大控制中)，利用電動(dòng)機(jī)45經(jīng)由曲柄51L、51R使第二滾柱32 (旋轉(zhuǎn)軸線 02)向與第二滾柱32的傳動(dòng)時(shí)旋轉(zhuǎn)方向A2相反的方向回轉(zhuǎn)，因此，也起到如下的作用效果。S卩，在滾柱間的徑向推壓力增大控制中的第二滾柱32(旋轉(zhuǎn)軸線02)的回轉(zhuǎn)方向?yàn)榕c第二滾柱32的傳動(dòng)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向A2相反的方向的情況下，由于滾柱間的徑向推壓力 (法線力) 的旋轉(zhuǎn)力矩Ma和切線力Fc的旋轉(zhuǎn)力矩Mc為相同方向，所以即使兩者之間的支配關(guān)系如由圖6所述那樣變化，這些旋轉(zhuǎn)力矩Ma、Mc的和值即合計(jì)旋轉(zhuǎn)力矩M( = Ma+Mc) 如圖7所示，在曲柄旋轉(zhuǎn)角θ的整個(gè)區(qū)域(θ =0° 180° )也能夠保持相同極性，合計(jì)旋轉(zhuǎn)力矩M的方向不會(huì)發(fā)生變化。因此，在經(jīng)由曲柄旋轉(zhuǎn)角θ的控制操作的驅(qū)動(dòng)力分配控制的途中，對(duì)曲柄51L、 51R進(jìn)行旋轉(zhuǎn)位置控制的電動(dòng)機(jī)45的負(fù)荷方向沒有反轉(zhuǎn)，能夠避免伴隨該反轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)力分配控制精度的降低，能夠高精度地進(jìn)行上述驅(qū)動(dòng)力分配控制。另外，由于合計(jì)旋轉(zhuǎn)力矩M的方向(極性)沒有反轉(zhuǎn)，從而在構(gòu)成曲柄51L、51R的旋轉(zhuǎn)位置控制系的齒圈51Lc、51Rc和曲柄驅(qū)動(dòng)小齒輪55的嚙合部，扭矩傳遞方向不會(huì)反轉(zhuǎn)，也能夠避免齒輪間的齒隙引起的齒輪噪聲的問題。另外，在上述實(shí)施例中，對(duì)如圖2所示的第二滾柱32由曲柄51L、51R的偏心孔 5lLa、5IRa支承使其圍繞偏心軸線03旋轉(zhuǎn)自如，使曲柄51L、5IR向與第二滾柱32的傳動(dòng)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向A2相反的方向旋轉(zhuǎn)，使第二滾柱32從不與第一滾柱31接觸的非傳動(dòng)位置向與第一滾柱31推壓接觸的傳動(dòng)位置回轉(zhuǎn)的情況進(jìn)行了敘述，但也可以使用具有偏心軸部的偏心曲柄機(jī)構(gòu)代替具有偏心孔的偏心曲柄機(jī)構(gòu)。該情況下，不用說，即使將第二滾柱32支承在曲柄的偏心軸部上使其圍繞偏心軸線03旋轉(zhuǎn)自如，使該曲柄向與第二滾柱32的傳動(dòng)時(shí)旋轉(zhuǎn)方向A2相反的方向回轉(zhuǎn)，使第二滾柱32從不與第一滾柱31接觸的非傳動(dòng)位置向與第一滾柱31推壓接觸的傳動(dòng)位置回轉(zhuǎn)，也能夠起到相同的作用效果。另外，如圖6(a) 圖6(d)所示的驅(qū)動(dòng)力分配系統(tǒng)，在將第二滾柱32 (旋轉(zhuǎn)軸線 02)的圍繞偏心軸線03的公轉(zhuǎn)角度范圍設(shè)定為180°的系統(tǒng)的情況下，從兩輪驅(qū)動(dòng)狀態(tài)向四輪驅(qū)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行模式切換時(shí)，在前進(jìn)時(shí)和后退時(shí)兩方都可將第二滾柱(旋轉(zhuǎn)軸線02)的圍繞偏心軸線03的公轉(zhuǎn)方向控制為第二滾柱的自轉(zhuǎn)方向的反方向。與之相對(duì)，在將第二滾柱的公轉(zhuǎn)角度范圍設(shè)定為不足180°，且將第二滾柱的公轉(zhuǎn)的方向限定為一方向的系統(tǒng)的情況下，在前進(jìn)時(shí)和后退時(shí)兩方不能將第二滾柱的公轉(zhuǎn)方向控制為第二滾柱的自轉(zhuǎn)方向的反方向。在這種系統(tǒng)的情況下，設(shè)計(jì)構(gòu)成為在運(yùn)轉(zhuǎn)頻率比后退時(shí)高的前進(jìn)時(shí)，能夠?qū)⒌诙L柱的公轉(zhuǎn)方向控制為第二滾柱的自轉(zhuǎn)方向的反方向的系統(tǒng)即可。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動(dòng)力分配裝置，通過將向主驅(qū)動(dòng)輪的扭矩的一部分向從驅(qū)動(dòng)輪分配并輸出， 決定主驅(qū)動(dòng)輪與從驅(qū)動(dòng)輪之間的扭矩分配，其中，所述驅(qū)動(dòng)力分配裝置具有第一滾柱，其與形成向主驅(qū)動(dòng)輪的扭矩傳遞路徑的旋轉(zhuǎn)部件一起旋轉(zhuǎn)；第二滾柱，其與形成向從驅(qū)動(dòng)輪的扭矩傳遞路徑的旋轉(zhuǎn)部件一起旋轉(zhuǎn)；第二滾柱回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其使該第二滾柱圍繞從第二滾柱的旋轉(zhuǎn)軸線偏離的偏心軸線向與第二滾柱的傳動(dòng)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向回轉(zhuǎn)，并從第二滾柱離開所述第一滾柱的非傳動(dòng)位置向第二滾柱相對(duì)該第一滾柱向徑向推壓接觸的傳動(dòng)位置進(jìn)行位移。
2.如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)力分配裝置，其中，所述第二滾柱回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由偏心曲柄機(jī)構(gòu)構(gòu)成，所述偏心曲柄機(jī)構(gòu)支承所述第二滾柱， 使所述第二滾柱圍繞所述偏心軸線旋轉(zhuǎn)自如，該偏心曲柄機(jī)構(gòu)為如下構(gòu)成，即、使該偏心曲柄機(jī)構(gòu)的曲柄向與所述第二滾柱的傳動(dòng)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)，并使第二滾柱從所述非傳動(dòng)位置向傳動(dòng)位置回轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求2所述的驅(qū)動(dòng)力分配裝置，其中，所述偏心曲柄機(jī)構(gòu)的曲柄由在其內(nèi)部具有偏心孔的中空曲柄構(gòu)成，通過該中空曲柄的偏心孔支承所述第二滾柱，使所述第二滾柱圍繞所述偏心軸線旋轉(zhuǎn)自如，使該中空曲柄向與第二滾柱的傳動(dòng)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)，并使第二滾柱從所述非傳動(dòng)位置向傳動(dòng)位置回轉(zhuǎn)。
全文摘要
驅(qū)動(dòng)力分配裝置由摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，該摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有與形成向主驅(qū)動(dòng)輪的扭矩傳遞路徑的旋轉(zhuǎn)部件一起旋轉(zhuǎn)的第一滾柱；與形成向從驅(qū)動(dòng)輪的扭矩傳遞路徑的旋轉(zhuǎn)部件一起旋轉(zhuǎn)的第二滾柱，另外，設(shè)置有偏心曲柄機(jī)構(gòu)，該偏心曲柄機(jī)構(gòu)使該第二滾柱圍繞從第二滾柱的旋轉(zhuǎn)軸線偏離的偏心軸線向與第二滾柱的傳動(dòng)時(shí)旋轉(zhuǎn)方向相反的方向回轉(zhuǎn)，并從第二滾柱離開上述第一滾柱的非傳動(dòng)位置向第二滾柱相對(duì)該第一滾柱向徑向推壓接觸的傳動(dòng)位置位移，由此，雖然為摩擦傳動(dòng)式，但可在傳動(dòng)位置與非傳動(dòng)位置之間進(jìn)行驅(qū)動(dòng)力分配控制模式切換，且避免作用于該偏心曲柄機(jī)構(gòu)的曲柄的旋轉(zhuǎn)位置控制系的力矩的極性進(jìn)行反轉(zhuǎn)，能夠確保高的驅(qū)動(dòng)力分配控制精度。
文檔編號(hào)B60K17/344GK102272478SQ20098015429
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2009年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月22日
發(fā)明者山藤勝彥, 森淳弘 申請(qǐng)人:日產(chǎn)自動(dòng)車株式會(huì)社