JPH023069B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、車両等に用いられるフリーホイール
式車軸差動装置に関し、特に、車軸への動力伝達
の断続を切換制御できるようにしたものに関す
る。

【従来の技術】

車両における車軸の差動装置としては差動歯車
機構を用いたいわゆるデイフアレンシヤルギヤ装
置が永年使用されているが、これによると片輪の
接地力が失なわれた場合、他の車輪は駆動力を失
つてしまうという欠点がある。そこで近時におい
てはフリーホイール機構を用いて左右の車輪を独
立して駆動し、かつそれぞれ自由回転できるよう
にして左右の車軸に差動を許すようにしたフリー
ホイール式車軸差動装置が提案されるに至つてお
り、この種の先行技術としては、例えば米国特許
明細書第3124972号公報に記載のものが知られて
いる。

【発明が解決しようとする問題点】

しかし、従来知られるフリーホイール式車軸差
動装置では、左右の車軸を同時に自由回転させる
ことができないため、車軸側とこれへの駆動系と
が常時結合状態となる。従つてこれを、例えばト
ランスフアミツシヨンを介して２輪駆動と４輪駆
動の切換をする車両において、そのトランスフア
ミツシヨン以後の車軸側に適用する場合には、前
記２輪駆動の走行中に上記トランスフアミツシヨ
ン以後の駆動系が非駆動の車輪により逆駆動され
るようになり、走行抵抗が増大するばかりか騒音
の発生を伴うという不都合がある。 本発明は上記不都合を解消すべくなされたもの
で、２輪駆動と４輪駆動の切換えをする車両に適
用して２輪駆動時の走行抵抗を減少できると共
に、その静寂な走行を可能とするフリーホイール
式車軸差動装置を提供することを目的とする。

【問題点を解決するための手段】

この発明のため本発明は、左右に分割構成され
るリテーナが正転、逆転することで動力伝達を行
い、その一方が他方の中立位置を超す相対回動を
規制することで左右の車軸に差動を許すフリーホ
イール式車軸差動装置において、上記左右のリテ
ーナをそれぞれ中立位置に弾持するニユートラル
保持部材を設けると共に、これら両リテーナと車
軸側との間には、車軸の差動回転を許し、かつ上
記ニユートラル保持部材の弾持力に抗する所定の
圧接とその解除の切換操作を受ける摩擦クラツチ
を設けたことを特徴とする。

【実施例】

以下、本発明を図面に示す一実施例に基づいて
説明する。 第１図は本発明を適用した４輪駆動車両の駆動
系統を示し、図中符号１はエンジン、２は図示し
ないクラツチ装置を介して動力伝達されるミツシ
ヨンであり、前輪３，３の車軸４，４は上記ミツ
シヨン２に直結して駆動されるようになつてい
る。また、後輪５ａ，５ｂの車軸６ａ，６ｂに対
しては、上記ミツシヨン２からトランスフアミツ
シヨン７、プロペラシヨフト８、ドライブピニオ
ン軸９などで構成される駆動系からフリーホイー
ル式車軸差動装置１０を介して動力伝達されるよ
うになつている。なお図中符号Ｕはユニバーサル
ジヨイントを示し、また符号１１は上記差動装置
を収容するハウジングであつて、第２図に示すと
おり互いに直交するドライブピニオン軸９と左右
の車軸６ａ，６ｂをそれぞれ回転自在に支持して
いる。 ここでフリーホイール式車軸差動装置１０につ
いて詳述すると、ドライブピニオン１２に噛合う
クラウンギヤ１３を取付けたケーシング１４は、
上記ハウジング１１にアンギユラベアリング１５
を介して支持されていて、左右の車軸６ａ，６ｂ
に跨がり、これらの回りを回転するようになつて
おり、このケーシング１４の内面は、第３図に示
す波形断面の凹凸状に形成され、フリーホイール
の外輪を形成している。他方、ケーシング１４の
凹凸状内面との間にローラ１６の移動室１７を形
成するフリーホイールの内輪１８は円筒状に形成
され、左右の車軸６ａ，６ｂの対面する端部にお
いてそれぞれ車軸６ａ，６ｂにスプライン結合し
て車軸と一体化されている。このようにフリーホ
イールの外輪たるケーシング１４とその内輪１８
との間に形成される半月状のローラ移動室１７内
にはそれぞれ１個づつのローラ１６が配置され、
これらはローラリテーナ１９により軸方向の移動
が拘束され、かつ転動方向には上記移動室１７の
ピツチに合わせて互いの位置が保持されている。
そしてローラリテーナ１９がケーシング１４に対
して第３図に示す位置関係すなわち中立位置にあ
るときは内輪１８、ひいては車軸６ａ，６ｂの回
転が自由であり、この位置からローラリテーナ１
９が正転あるいは逆転方向に回動すると各ローラ
１６が移動室１７の端部においてケーシング１４
と内輪１８とを結合するようになつている。 上記したローラリテーナ１９は、左右の内輪１
８，１８に対応してそれぞれ左右に分割構成され
ると共に、その対向端面においては、所定の相対
回動を許す間隙をもつてドツグクラツチ状に爪係
合しており、その一方がケーシング１４に対して
回動しローラ１６を介してケーシング１４と内輪
１８とを結合状態におく係合位置のとき、他方の
ローラリテーナ１９が中立位置まで回動すること
を許し、それ以上の回動は規制するようになつて
いる。 以上に述べたフリーホイールの構成は従来と略
同様であるが、ここで本発明によれば、前記ロー
ラリテーナ１９を中立位置に弾持するニユートラ
ル保持部材２０と、このニユートラル保持部材２
０に抗してローラリテーナ１９を回動させる摩擦
クラツチ２１が設けられる。このニユートラル保
持部材２０は、第４図にも示すように、バネ鋼を
リング状に形成し、その衝合せ端部を直径方向の
外方に屈曲して所定間隔の二本の係合片２０ａ，
２０ｂを備えるもので、そのリング状部は上記ロ
ーラリテーナ１９の内周面に密着している。また
その係合片２０ａ，２０ｂは、ローラリテーナ１
９の円周一個所に穿つた窓孔２２から外方に突出
し、ケーシング１４の内面に形成した係合溝２３
内に嵌入してその側壁で係止されており、この状
態ではローラリテーナ１９を中立位置に保持し、
かつこのニユートラル保持部材２０の円周方向の
弾性力に抗すれば、ローラリテーナ１９が正転、
逆転方向に回動して係合位置をとり得るようにこ
れを保持している。そしてこのようなニユートラ
ル保持部材２０は、左右のローラリテーナ１９，
１９に対応して一対設けられる。 つぎに摩擦クラツチ２１は、第５図にも示すと
おり上記ローラリテーナ１９の外端部に爪係合
し、かつ車軸６ｂに遊嵌して内輪１８の端面に圧
接可能なクラツチ板２４を介し、このようなクラ
ツチ板２４は車軸６ａ側にも同様に配置される。
そしてこのクラツチ板２４を内輪１８の端面に圧
接すべく、車軸６ｂには前記ハウジング１１にね
じ嵌合して車軸６ｂの軸方向に進退自在なプレツ
シヤリング２５が遊嵌してあり、その内端面と車
軸６ｂ側のクラツチ板２４との間および左右の内
輪１８，１８の間、さらに車軸６ａ側のクラツチ
板２４とケーシング１４側壁との間に配置したベ
アリングを介して上記プレツシヤリング２５の進
出に伴う圧接力が左右のクラツチ板２４，２４に
及ぶよう構成される。なお、上記ベアリングはそ
れぞれ左右の端面が、一方は外輪で他方は内輪で
接するようになつていて、ベアリングを挟んだ左
右の部材の相対回転を自由にしている。 ここで上記プレツシヤリング２５は、Ｏリング
２６を介してその外端部がハウジング１１の外部
に臨み、そこに、プレツシヤリング２５の進退操
作用のレバー２７を取付けており、このように構
成される摩擦クラツチ２１は、レバー２７を第６
図の時計方向に回動操作することでプレツシヤリ
ング２５が進出して左右のクラツチ板２４，２４
を内輪１８，１８に圧接し、レバー２７の反時計
方向回動でその圧接力を解除するようになつてい
る。そしてクラツチ板２４の圧接による摩擦係合
力は、前記ニユートラル保持部材２０の弾発力に
抗する大きさで、しかも前記左右のローラリテー
ナ１９，１９の一方が、その他方に規制されて中
立位置を保つときには内輪１８との間にスベリを
生じて車軸６ａ、または６ｂを回転自由にする大
きさに設定されている。 また、上記レバー２７は、これに直交する負圧
アクチユエータ２８の操作ロツド２９に長孔結合
し、このアクチユエータ２８の作動、非作動に応
じてレバー２７は時計方向と反時計方向に回動操
作されるよう連繋されている。そしてこの負圧ア
クチユエータ２８への作動負圧の通路３０には、
２輪駆動から４輪駆動への切換動作に連動するス
イツチ３１の投入で通電して上記通路２９を開く
電磁開閉弁３２が設けてある。 以上の構成では、スイツチ３１が投入されるこ
とにより電磁開閉弁３２が通路３０を開き、作動
用の吸気負圧が負圧アクチユエータ２８に及んで
操作ロツド２９を引操作する。これによりレバー
２７が第６図の時計方向に回動して摩擦クラツチ
２１がクラツチ板２４，２４を内輪１８，１８に
圧接するようになり、左右のローラリテーナ１
９，１９は左右の車軸６ａ，６ｂ側にそれぞれ一
体化される。一方、４輪駆動への切換操作に伴
い、エンジン１の動力はミツシヨン２、トランス
フアミツシヨン７、プロペラシヤフト８、ドライ
ブピニオン軸９を経てケーシング１４に伝達され
る。そして、回転を止めている左右の車軸６ａ，
６ｂに対し、上記ケーシング１４が回転駆動され
ることにより、車軸６ａ，６ｂと一体化された左
右のローラリテーナ１９，１９は、ニユートラル
保持部材２０の弾持力に抗してケーシング１４に
対し逆方向に相対回動して第７図に示す係合位置
となる。従つて以後は、ローラ１６、内輪１８，
１８を介して車軸６ａ，６ｂにケーシング１４の
回転動力が伝達され、４輪駆動走行するのであ
る。このような４輪駆動走行は車両の前進走行に
限らず後退走行においても同様であり、この場合
にはローラリテーナ１９が第８図に示す係合位置
をとる。 ここで上述した４輪駆動状態で下り坂を走行す
る場合には、車両が重力加速を受けて左右の後輪
５ａ，５ｂが駆動回転数より高回転しようとする
が、車軸６ａ，６ｂと一体化されたローラリテー
ナ１９，１９がケーシング１４に対して正転方向
に相対回転することで係止位置となるので、第８
図に示すように車軸６ａ，６ｂの回転は内輪１
８、ローラ１６を介してケーシング１４に規制さ
れ、エンジンブレーキが働くことになる。 また、この４輪駆動走行において、例えば右旋
回をする場合には、左後輪５ａは右後輪５ｂより
長い路程を通ることになるので若干回転速度が上
がるが、これに伴い、左車軸６ａ側のローラリテ
ーナ１９は係合位置から正転方向に回動し、中立
位置となつたときに係止位置をとる右車軸６ｂ側
のローラリテーナ１９によりその回転が規制され
るので、エンジンブレーキ状態になることがな
い。そしてこのローラリテーナ１９の中立位置の
とき、内輪１８はケーシング１４に対して回転自
由であり、しかもクラツチ板２４との間の摩擦係
合力は内輪１８の回転を許容できる比較的小さい
値に設定されていることから、左車軸６ａは左後
輪５ａに追従して自由に回転することができ、円
滑に旋回走行することができる。なお、左旋回の
ときも同様であることは勿論である。 つぎに、トランスフアミツシヨン７以後のプロ
ペラシヤフト８ドライブピニオン軸９、ケーシン
グ１４などで構成される駆動系が非作動となる２
輪駆動走行について説明すると、この２輪駆動へ
の切換操作に連動してスイツチ３１が開かれこと
により、電磁開閉弁３２が通路３０を閉じて負圧
アクチユエータ２８を非作動に切換え、そのロツ
ド２９を介してレバー２７を第６図の反時計方向
に回動する。これにより摩擦クラツチ２１はクラ
ツチ板２４，２４の圧接力を解除するようにな
り、左右のローラリテーナ１９，１９はクラツチ
板２４，２４と共に内輪１８，１８ひいては車軸
６ａ，６ｂから切離されて回動自在となり、ニユ
ートラル保持部材２０の弾性保持力で中立位置を
保つようになる。従つて、左右の車軸６ａ，６ｂ
は回動自在となり、しかもフリーホイールの内輪
１８，１８の回転はケーシング１４側に伝達され
なくなるので、ドライブピニオン軸９やプロペラ
シヤフト８が非駆動の後輪車軸６ａ，６ｂの回転
で逆駆動されることは全くなくなる。その結果、
２輪駆動走行時の走行抵抗は減少し、騒音の発生
も防止される。

【発明の効果】

以上説明したとおり本発明によれば、摩擦クラ
ツチの圧接操作によりリテーナはニユートラル保
持部材に抗してケーシングに対し正逆両方向に回
動できるから、車両の前進、後退の動力伝達が確
実なことは勿論のこと、エンジンブレーキを効か
せることもできる。また、このような車軸の駆動
時においても、左右のリテーナは一方が他方の規
制を受けて中立位置を保つことができ、この状態
において車軸は摩擦クラツチの圧接力に抗して自
由回転することができるから、旋回走行を円滑に
行うことができる。そして特に、摩擦クラツチの
圧接解除の操作により、左右のリテーナはニユー
トラル保持部材の弾持力を受けて中立位置に保持
されるので、左右の車軸は駆動系から独立して自
由に回転することができる。従つてこれを、例え
ばトランスフアミツシヨン等を介して２輪駆動と
４輪駆動の切換をする車両において、そのトラン
スフアミツシヨン以後の車軸側に適用すること
で、２輪駆動走行中に上記トランスフアミツシヨ
ン以後の駆動系が非駆動の車輪によつて逆駆動さ
れることがなくなり、２輪駆動走行時の走行抵抗
を減少させることができ、かつ駆動系の逆駆動に
伴う騒音発生も防止できるなどの効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を適用した車両の駆
動系統図、第２図は要部の断面図、第３図は第２
図中の−線に沿う断面図、第４図は同−
線に沿う断面図、第５図は同−線に沿う断面
図、第６図は摩擦クラツチの操作系の構成説明
図、第７図、第８図はローラリテーナの作動説明
図である。 １……エンジン、２……ミツシヨン、３……前
輪、４……車軸、５ａ，５ｂ……後輪、６ａ，６
ｂ……車軸、７……トランスフアミツシヨン、８
……プロペラシヤフト、９……ドライブピニオン
軸、１０……フリーホイール式車軸差動装置、１
１……ハウジング、１２……ドライブピニオン、
１３……クラウンギヤ、１４……ケーシング、１
５……アンギユラベアリング、１６……ローラ、
１７……移動室、１８……内輪、１９……ローラ
リテーナ、２０……ニユートラル保持部材、２１
……摩擦クラツチ、２２……窓孔、２３……係合
溝、２４……クラツチ板、２５……プレツシヤリ
ング、２６……Ｏリング、２７……レバー、２８
……負圧アクチユエータ、２９……操作ロツド、
３０……通路、３１……スイツチ、３２……電磁
開閉弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転駆動されるケーシングと車軸側との間
   に、リテーナの正逆両方向回動で上記両者を係合
   させ、その回動中間で車軸の回転が自由な中立位
   置となるフリーホイールを設け、上記リテーナは
   左右の車軸に対応して分割構成し、その一方が係
   合位置のとき他方が中立位置をとり得るよう関連
   させて左右の車軸に差動を許すフリーホイール式
   車軸差動装置において、上記左右のリテーナをそ
   れぞれ中立位置に弾持するニユートラル保持部材
   を設けると共に、これら両リテーナと左右の車軸
   との間には、車軸の差動回転を許し、かつ上記ニ
   ユートラル保持部材の弾持力に抗する所定の圧接
   とその解除の切換操作を受ける摩擦クラツチを設
   けたことを特徴とするフリーホイール式車軸差動
   装置。