JPH01153343A - 差動機構の差動制限装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は差動機構の差動制限装置に関する。

（従来技術） 差動機構にはフロントデフ、リアデフ、センタデフがあ
り、フロントデフ、リアデフが車輪間デフとして用いら
れ、センタデフが車軸間デフとして用いられていること
は広く知られている。

ところで、上記差動機構の差動を制限するものとして差
動制限装置がある。差動制限装置には、液体ポンプを用
いて差動制限力を調整可能としたものがあり、そのよう
な差動制限装置は、例えば、英国特許１３９４１２１号
明細書及び図面に示すように、４輪駆動車において、前
輪駆動軸と後輪駆動軸との相対回転差に基づいて液体ポ
ンプを作動させ、該液体ポンプの吐出圧を絞り調整機構
により絞り調整するようにして用いられている。これに
よれば、絞り調整機構の絞り調整により、液体ポンプの
吐出抵抗が調整できることになり、この吐出抵抗によっ
て、前輪駆動軸と後輪駆動軸との相対回転を制限する差
動制限力を制御応答性良く生じさせることができること
になる。この結果、その差動制限力の調整により、前・
後輪への動力配分を変更することができ、アンチスキッ
ドブレーキ作動時等においては、絞り調整を解除して差
動制限力を生じさせないようにすることができることに
なる。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、−Ｆ記差動制限装置にあっては、差動制限力を
生じさせるような場合には、絞り調整により液体ポンプ
の吐出抵抗を調整するようにしていることから、仮りに
、絞り調整機構の絞りを全閉としたような場合には、液
体ポンプは、その内部にエンジン出力トルクに基づく圧
力を受け′ることになり、該液体ポンプがその圧力に耐
えるためには高吐出圧用液体ポンプを用いなければなら
なかった。この結果、液体ポンプは必然的に大きくなり
、これに伴って、上記差動制限装置は大型化せざるを得
なかった。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、その目的は
、制御応答性の良い液体ポンプ式差動制限装置を極力小
型化することにある。

（問題点を解決するための手段、作用）かかる目的を達
成するために本発明にあっては、差動機構の２つの動力
分配構成要素に一対の回転体がそれぞれ連結され、 前記一対の回転体は、同心状に相対回転可能に配設され
、 前記一対の回転体の間には、該一対の回転体の相対回転
に応じて吐出圧を発生させる液体ポンプ部と該吐出圧に
基づき該一対の回転体の相対回転を制限するクラッチ部
とが該一対の回転体の軸心方向に並設されている、 ことを特徴とする差動機構の差動制限装置とした構成と
しである。

Ｌ述の構成により、クラッチ部を作動させて差動制限力
を得るようにしていることから、絞り調整に基づく吐出
抵抗を問題にする必要がなくなり、差動制限力を得るた
めにクラッチ部の作動圧のような小さな吐出圧を吐出す
る液体ポンプ部を用いても強度上回等問題は生じなくな
る。このため、液体ポンプ部自体を小さくすることがで
きることになり、このような液体ポンプ部と比較的コン
パクトなりラッチ部とを並列的に組合わせることにより
上記液体ポンプ式差動制限装置を極力小型化することが
できることになる。

（実施例） 以ド、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

４輪駆動車の全体構成を示す第１図において、１はエン
ジンで、エンジンｌの側方には変速Ｉ！２が隣接して配
置されている。この変速機２にはエンジン１の動力が伝
達されるようになっており、その動力は、変速機２内の
変速歯車機構３を介して出力ギヤ４から出力されるよう
になってい、　　る。

前記変速機２よりも車体後方側（第１図中、右側）には
左右一対のフロントアクスル軸５．６が設けられており
、一対のフロントアクスル＠５．６は車幅方向（第１図
中、上下方向）に延びている。フロントアクスル軸５に
はジヨイント７を介してドライブ軸８が連結され、ドラ
イブ軸８には左前輪９が取付けられており、フロントア
クスル＠６にはジヨイントＩＯを介してドライブ軸１１
が連結され、ドライブ軸１１には右前輪１２が取付けら
れている。

前記フロントアクスル軸５上には、一方の車輪間デフと
してのフロントデフ１３、車軸間デフとしてのセンタデ
フ１４、差動制限装置１５が配設されている。

前記フロン］・デフ１３は、長尺のデフケース１６と、
一対のピニオン１７と、一対のサイドギヤ１８とにより
概略構成されている。デフケース１６は、その一端側（
第１図中、上端側）がフロントアクスル軸６外周に相対
回転可能に嵌合されており、該デフケース１６の他端側
（第１図中、ド端側）はフロントアクスル軸５に向って
延びていて、該デフケース１６の他端側には略球形状に
膨らむ球形部１９が形成されている。一対のピニオン１
７は、ピニオン軸２０を介して球形部１９内に回転可能
に支持されており、両ピニオン１７は相対向している。

一対のサイドギヤ１８は前記各ピニオン１７に噛合され
ており、一方のサイドギヤ１８にはフロントアクスル軸
５が取付けられ、他方のサイドギヤ１８にはフロントア
クスル軸６が取付けられている。

前記センタデフ１４は、前記デフケース１６の他端側に
設けられている。このセンタデフ１６は、サンギヤ２１
と、複数のビニオン２２と、ビニオンキャリヤ２３と、
リングギヤ２４とからなるダブルピニオン型遊星歯車機
構で構成されている。サンギヤ２１はフロントアクスル
軸５外周に相対回転可能に嵌合ぎれており、このサンギ
ヤ２１に複数のビニオン２２が噛合されている。ピニオ
ンキャリヤ２３は、複数のピニオン２２を担持しており
、該ピニオンキャリヤ２３はデフケース１６の他端側外
周に対して一体的に取付けられている。リングギヤ２４
は、複数のピニオン２２の外周側に設けられており、該
リングギヤ２４の内歯部が該複数のビニオン２２に噛合
し、該リングギヤ２４の外歯部が前記変速機２の出力ギ
ヤ４にＩ＋！合している。

前記デフケース１６の一端側にはデフロック機構２５が
設けられている。すなわち、前記デフケース１６の外周
には長尺の筒状中間部材２６が相対回転Ｏｆ能に嵌合さ
れており、この中間部材２６の一端側（第１図中、上端
側）外周と前記デフケース１６の一端側外周とに同径の
スプライン２７．２８が隣接してそれぞれ形成されてい
る。このスプライン２７．２８にはスリーブ２９がスラ
イド可能に嵌合されており、このスリーブ２９のスライ
ドにより、リングギヤ２４とデフケース１６とが結合又
は分離できることになっている。

前記差動制限装置１５は、一対の回転体としての円筒部
材３０及び円部状のハウジング３１と、ポンプ部３２と
、クラッチ部３３とで構成されている。円筒部材３０は
、フロントアクスル軸５外周に相対回転ＯＴ簡に嵌合さ
れており、その一端には前記センタデフ１４の一方の出
力部材である前記サンギヤ２１が取付けられ、その他端
には伝達ギヤ３４が取付けられている。伝達ギヤ３４は
、第１図に示すように、ギヤ３５、中間軸３６、ギヤ３
７．３８、推進軸３９、リヤデフ４０、左右ドライブ軸
４１．４２を介して左右の後輪４３゜４４に連係されて
おり、伝達ギヤ３４から左右の後輪４３．４４に動力が
伝達できるようになっている。

ハウジング３１は、前記伝達ギヤ３４と複数のピニオン
２２との間において円筒部材３０外周に同心状に相対回
転可能に嵌合されており、そのハウジング３１の一端側
（第１図中、上端側）は前記センタデフ１４の他方の出
力部材である前記ピニオンキャリヤ２３に固定されてい
る。このハウジング３１は、第２図、第３図に示すよう
に、複数の環状平板４５〜５０を積層して、それをポル
ト５１とナツト５２で固定することにより形成されてお
り、このハウジング３１内部には、平板４６と平板４８
との間において内部空間５３が形成され、平板４８と平
板５０との間において内部空間５４が形成されている。

ポンプ部３２は、前記内部空間５３においてベーンポン
プとして構成されており、そのベーンポンプを構成する
ために、ベーンポンプ用インナロータ５５が前記円筒部
材３０外周に相対回転不能に嵌合され、そのインナロー
タ５５とアウタロータとしてのハウジング３１との相対
回転によりポンプ作用が生じるようになっている。

前記平板４５には、油液が貯留される円弧状のドレン室
５６が形成され、前記平板４６には油路５７と５８とが
形成され、前記平板４８には油路５９と６０とが形成さ
れている。ドレン室５６と前記ポンプ部３２の流出入口
６１とは前記油路５７を介して連通し、ドレン室５６と
ポンプ部３２の流出入口６２とは前記油路５８を介して
連通しており、ポンプ部３２の流出入口６１と前記内部
空間５４とは前記油路５９を介して連通し、ポンプ部３
２の流出入口６２と前記内部空間５４とは前記油路６０
を介して連通している（第５図参照）、上記油路５７と
５８とには逆止弁６３ａ、６３ｂがそれぞれ介装されて
おり、両逆止弁６３ａ、６３ｂはドレン室５６から各流
出入口６１．６２への油液のみを許容するようになって
いる。

また、上記油路５９と６０とには逆止弁６４ａ、６４ｂ
がそれぞれ介装されており、両逆止弁６４ａ、６４ｂは
ポンプ部３２の各流出入口６１．６２から内部空間５４
への油液の流れのみを許容する機能を有している。

本実施例においては、ポンプ部３２に２つの流出入口６
１．６２を設け、逆止弁６３ａ、６３ｂ、６４ａ、６４
ｂを上述のように配設しているが、これは、インナロー
タ５５とハウジング３１の回転速度の大小が逆転する場
合を考慮しているからであり、例えば、流出入口６１が
油液の流入口として機能するときには、流出入口６２は
流出口として機能−し、流出入口６２が油液の流入口と
して機能するときには、流出入口６１は流出口として機
能するようになっている。

クラッチ部３３は、内部空間５４において、構成されて
おり、該クラッチ部３３は、フリーピストン６５と、フ
リクションプレート６６．６７とにより構成されている
。フリーピストン６５は、内部空間５４に摺動可能に嵌
合されており、該フリーピストン６５は該内部空間５４
を油室６８とクラッチプレート作動室６９とに画成して
いる。

油室６８には前記油路５９．６０が開口してポンプ部３
２から油液が流入するようになっており、この油液流入
に基づく油圧によりフリーピストン６５はクラッチプレ
ート作動室６９に向って摺動するようになっている。一
方、このフリーピストン６５と前記円筒部材３０との間
には板ばね７０が介在されており、フリーピストン６５
は、上記油室６８側に向って付勢されている。この板ば
ね７０の付勢力は、油圧が低い場合を考慮して設定され
ており、油圧が低くて板ばね７０の付勢力に勝つことが
できないときには、フリーピストン６５は、クラッチプ
レート作動室６９に向って変位動できないようになって
いる。各フリクションプレート６６は、クラッチプレー
ト作動室６９において円筒部材３０にスプライン結合さ
れており、該各フリクション６６は、円筒部材３０と共
に一体的に回転すると共に該円筒部材３０の軸心方向に
変位動可能となっている。各フリクションプレート６７
は、クラッチプレート作動室６９においてハウジング３
１（平板４９）内周面にスプライン結合されており、該
各スチールプレート６７はハウジング３１と一体的に回
転すると共に該ハウジング３１の軸心方向に変位動可能
となっている。この各スチールプレート６７と前記フリ
クションプレート６６とは交互に配設されており、該両
者６６．６７は、フリーピストン６５がクラッチプレー
ト作動室６９に向って変位動したとき、該フリーピスト
ン６５により押圧されて摩擦接触するようになっている
。尚、クラッチプレート作動室６９とドレン室５６とは
油路７１を介して連通しており、該クラッチプレート作
動室６９には油液が充填されている。

前記油室６８と前記ドレン室５６とは、第４図、第５図
に示すように油路７２を介して連通しており、その油路
７２途中にはレリーフ弁７３が介装されている０本実施
例においては、レリーフ弁７３上流の油圧が所定値例え
ば１０　ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ２以上になったとき、該レ
リーフ弁７３が開弁するように設定されており、レリー
フ弁７３上流側が所定値例えば１０ｋｇ／ｃｍ２以上の
油圧状態とならないようになっている。

また、油室６８とドレン室５６とは、第４図。

第５図に示すように前記油路７２とは別の油路７４を介
して連通しており、その油路７４途中には電磁弁７５が
介装されている。この電磁弁７５は、コイル７６に電流
が流れたとき開弁し、コイル７６に電流が流れないとき
には閉弁するようになっている。このコイル７６には、
第５図に示すように、ブラシ７７、スリップスプリング
７８等を介して、ブレーキペダルに連動するスイッチ７
９が電気的に連係されており、ブレーキペダルを踏込ん
だときにはスイッチ７９が閉成されてコイル７６に電流
が流れるようになっている。

したがって、上記構成によれば、エンジンｌより出力さ
れた動力は、変速ａ２を介して出力ギヤ４から出力され
、その出力ギヤ４の出力はリングギヤ２４に入力される
。リングギヤ２４に入力された動力は、センタデフ１４
において分配されることになり、その動力はピニオンキ
ャリア２３とサンギヤ２１とからそれぞれ出力される。

ピニオンキャリア２３からの出力はフロントデフ１３、
左右のドライブ軸８．１１を介して左右の前輪９．１２
を駆動することになり、サンギヤ２１からの出力は、伝
達ギヤ３４、ギヤ３５、中間軸３６、ギヤ３７．３８、
推進軸３９、リヤデフ４０、左右のドライブ軸４１．４
２を介して後輪４３．４４を駆動することになる。

この場合において、前輪９，１２と後輪４３．４４との
間に相対回転差があるときには、差動制限装置１５にお
いてハウジング３１とインナロータ５５とが相対回転す
ることになり、ポンプ部３２において油圧が発生するこ
とになる。

この油圧は、逆止弁６４ａ（又は６４ｂ）を介して油室
６８に導入され、その油圧が板ばね７０に打勝つだけの
圧力になったときには、フリーピストン６５は、その油
圧の大きさに応じてクラッチプレート作動室６９に向っ
て変位動される。このフリーピストン６５の変位動によ
りスチールプレート６７とフリクションプレート６６と
が摩擦接触することになり、制動トルク（差動制限力）
が発生することになる。この制動トルクにより、ハウジ
ング３１と内筒部材３０との相対回転差が減少し、前・
後輪９．１２．４３．４４への動力分配が所定状態に維
持され、運転性が改善されることになる。

また、アンチスキッドブレーキシステムを備えた自動車
において、フットブレーキを作動させたときには、瞬時
に制動トルクを解除する必要があるが、本装置において
は、ブレーキペダルを踏込めば、スイッチ７９が閉成さ
れてコイル７６に電施が流れ、電磁弁７５は開弁するこ
とになる。このため、油圧は瞬時にドレン室５６に逃が
すことができることになる。

さらに、上記差動制限装置においては、差動制限力（本
実施例の場合は制動トルク）を生じさせるためにクラッ
チ部３３を作動させる構成としていることから、絞り調
整に基づく吐出抵抗を問題にする必要がなくなり、クラ
ッチ部３３を作動させる作動圧のような小さな油圧を液
体ポンプ部３２から吐出圧として吐出させても、強度上
、何等問題は生じなくなる。このため、ポンプ部３２自
体を小さくすることができることになる。一方、絞り調
整機構に代えて、クラッチ部３３を設ける必要になるが
、クラッチ部３３自体、スチールプレート６７、フリク
ションプレート６６等の薄いプレートを交互に配設すれ
ばよいものであって、コンパクトにまとめることができ
るものである。

しかも、本実施例の場合には、上記両プレート６６．６
７を直接接触させる構成をとっていることから、よりコ
ンパクトにすることができることになる。したがって、
このような小型化された液圧ポンプ部３２と、コンパク
トにまとまるクラッチ部３３とをフロントアクスル軸５
上において隣接して配置すれば、液圧ポンプ式差動制限
装置はフロントアクスル軸５の軸心方向において大幅に
小さくすることができることになる。

さらにまた、ポンプ部３２の吐出圧をクラッチ部の作動
圧として利用し、その吐出圧に応じた制動トルクを得る
ことができることから、センサ、コントロールユニット
等の制御機器が不要となり、小型化を一層進めることが
できると共に、制御の簡素化及び信頼性を高めることが
できることになる。

なお、本実施例において、電磁弁７５はブレーキスイッ
チ７９によりオン争オフ制御するものであったが、これ
とは別にマニュアルあるいは車両の運転状態に応じてオ
ン・オフあるいはリニアに制御されるものとしてもよい
。

ＯＡ明の効果） 本発明は以上述べたように、制御応答性の良い液体ポン
プ式差動制限装置を極力小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すスケルトン図、 第２図は本発明の一実施例に係る差動制限装置を示す正
面図、 第３図は第２図の縦断面図、 第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線断面図、第５図は第２図
に係る差動制限装置を示す概念図である。 １４：センタデフ １５：差動制限装置 ２１：サンギヤ ２３：ビニオンキャリア ３０：円筒部材 ３１：ハウジング ３２：ポンプ部 ３３：クラッチ部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）差動機構の２つの動力分配構成要素に一対の回転
   体がそれぞれ連結され、 前記一対の回転体は、同心状に相対回転可能に配設され
   、 前記一対の回転体の間には、該一対の回転体の相対回転
   に応じて吐出圧を発生させる液体ポンプ部と該吐出圧に
   基づき該一対の回転体の相対回転を制限するクラッチ部
   とが該一対の回転体の軸心方向に並設して設けられてい
   る、 ことを特徴とする差動機構の差動制限装置。