JPH0311061Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、車両において使用される自動デイフ
アレンシヤル機構に関する。

従来の技術 自動車等の車両においては、一般にデイフアレ
ンシヤル装置（差動装置）が装備されているが、
このデイフアレンシヤル装置には、旋回時にスム
ースなステアリングを呈して旋回抵抗を小さく
し、かつそれ以外のときはスリツプを起こさず駆
動力を確保するために、差動制限装置が設けられ
ている。従来の差動制限装置としては、ノースリ
ツプデイフアレンシヤル装置、ノースピンデイフ
アレンシヤル装置、デフロツク装置等が一般的で
ある。

このうち、ノースリツプデイフアレンシヤル装
置は、デイフアレンシヤルケースと左右の車軸す
なわちサイドギヤとの間に摩擦クラツチを設け、
スリツプ等により差動が生じると、摩擦クラツチ
における摩擦トルクにより低速側車軸への伝達ト
ルクを増大させるようにしたものである。

ノースピンデイフアレンシヤル装置は、歯車に
代えて噛合クラツチを用い、旋回時には高速側車
軸のクラツチが外されて低速側のみに動力が伝達
さるようにしたものである。

デフロツク装置は、レバー等を用い外力により
強制的に一方の車軸とデイフアレンシヤルケース
とを結合させるものであり、ステアリングに連動
させることにより自動ロツク、アンロツクも可能
とするものもある。

考案が解決しようとする問題点 ところが、前記ノースリツプデイフアレンシヤ
ル装置では、摩擦クラツチの作用により旋回時に
多少のブレーキロスが生じて、抵抗が生じたり駆
動力ロスが生じたりする問題がある。また、ノー
スピンデイフアレンシヤル装置では、高速側には
全く動力が伝達されなくなるため、旋回時に駆動
に寄与するのは旋回内輪のみとなり、駆動力が低
下するという問題がある。さらに、デフロツク装
置では、アンロツク時のスリツプを防止できない
という問題がある。

そこで本考案は、前記従来の各装置における問
題点をことごとく解消し、旋回時にブレーキロス
が駆動力の低下を少なくするとともに、スリツプ
の発生を防止できるようにすることを目的とす
る。

問題点を解決するための手段 前記目的を達成するため本考案は、 左右いずれか一方の車軸に、軸心方向に摺動可
能かつこの車軸と一体回転可能に外嵌された第１
のカムスリーブと、 この第１のカムスリーブをデイフアレンシヤル
ケースに向けて付勢するばねと、 前記第１のカムスリーブとデイフアレンシヤル
ケースとの間における車軸部分に軸心方向の移動
を阻止して外嵌されるとともに、前記デイフアレ
ンシヤルケースの端面と噛合するロツク爪が形成
された第２のカムスリーブと、 前記第１および第２のカムスリーブの互いに対
向する端面にそれぞれ形成された周方向の傾斜面
を有し、前記ばねの付勢力によりこれら傾斜面が
互いに当接されて前記第１のカムスリーブとデイ
フアレンシヤルケースとを一体回転可能とさせる
とともに、車両旋回時に前記傾斜面に作用する旋
回モーメントにもとづき発生する車軸トルクによ
り、前記ばねの付勢力に抗してこれら傾斜面どう
しを当接解除させて前記第１のカムスリーブとデ
イフアレンシヤルケースとを解放させるカム機構
と、 を有するようにしたものである。

作 用 このようなものであると、車両直進時にはカム
スリーブとデイフアレンシヤルケースとが互いに
連結されてデフロツクされ、また旋回時にはデイ
フアレンシヤル機構が確実に機能することにな
る。旋回時にスリツプが生じた場合は、このスリ
ツプ側では地面からの反力が無くなるため、ばね
の付勢力により再びカムスリーブとデイフアレン
シヤルケースとが連結され、デフロツク状態に戻
される。また、第１のカムスリーブとデイフアレ
ンシヤルケースとの間に第２のカムスリーブを設
け、第１のカムスリーブと第２のカムスリーブと
の間にカム機構を設けたため、この第２のカムス
リーブに形成されるロツク爪は、前記カム機構に
関係なくデイフアレンシヤルケースの爪に合わせ
たものとすることができ、このため従来のデフロ
ツク用デイフアレンシヤル装置がそつくりそのま
ま使えることになる。この結果、前記カム機構を
フレキシビリテイーに富んだものとすることがで
きる。

実施例 第１図において、１は一方の車軸、２は他方の
車軸であり、３はデイフアレンシヤル装置であ
る。デイフアレンシヤル装置３において、４は駆
動軸５側のピニオン、６はこのピニオン４と噛合
するリングギヤである。リングギヤ６は、スプラ
イン部７を介してデイフアレンシヤルケース８に
一体回転可能に取付けられている。デイフアレン
シヤルケース８は、その両端が、ベアリング９，
１０を介して車軸ケース１１に回転自在に支持さ
れている。デイフアレンシヤルケース８内には、
シヤフト１２により一対のピニオン１３が回転自
在に支持されている。車軸１，２の先端には、ス
プライン部１４，１５を介してサイドギヤ１６，
１７が一体回転可能に取付けられ、これらサイド
ギヤ１６，１７は前記ピニオン１３に噛合されて
いる。１８は車軸１，２およびサイドギヤ１６，
１７の先端に当接して位置規制するためのストツ
パである。

サイドギヤ１６に続く車軸１部分にはストツパ
としてのスリーブ１９が外嵌されている。このス
リーブ１９は、その一端がサイドギヤ１６の端面
に当接し、かつ車軸１に対し相対回転自在なよう
にスプライン部１４に外嵌されている。このスリ
ーブ１９には、さらに第２のカムスリーブ２０が
外嵌されている。２１，２２はベアリングであ
り、カムスリーブ２０を車軸ケース１１に回転自
在に支持させている。カムスリーブ２０には環状
の突起２３が形成されており、この突起２３を、
車軸ケース１１に係止されるベアリング２１と、
ベアリング９を介してデイフアレンシヤルケース
８に係止されるベアリング２２とで挟み込むこと
により、カムスリーブ２０を車軸１の軸心方向に
位置規制している。２４は突起２３に対応してベ
アリング２１，２２間に介装されたスペーサリン
グである。

デイフアレンシヤルケース８の端面には、第３
図に示すような周方向に複数のロツク爪２５が形
成されており、このロツク爪２５は、前述の従来
のデフロツク装置用に形成されたものである。第
２のカムスリーブ２０の端面にも同様のロツク爪
２６が形成され、両ロツク爪２５，２６は互いに
噛合されている。したがつて、前述のようにカム
スリーブ２０は車軸１の軸心方向に位置規制され
ていることから、これらロツク爪２５，２６どう
しの噛合は解除されることはなく、カムスリーブ
２０は絶えずデイフアレンシヤルケース８と一体
回転することになる。

第２のカムスリーブ２０に続く車軸１部分に
は、第１のカムスリーブ２７が外嵌されている。
すなわち、車軸１のスプライン部１４はこの第１
のカムスリーブ２７を越えた位置まで形成されて
おり、前記第１のカムスリーブ２７は、車軸１に
スプライン嵌合されるカムスリーブ本体２８と、
このカムスリーブ本体２８の外側に配置される軸
受ハウジング２９と、前記カムスリーブ本体２８
を軸受ハウジング２９内に回転自在に支持するベ
アリング３０とを有している。

互いに対向する第１および第２のカムスリーブ
２７，２０の端部には、カム機構３１が形成され
ている。すなわち、第４図に示すように、第２の
カムスリーブ２０の端部には、周方向180度おき
に、周方向の傾斜面３２を有した突部３３が形成
されている。また、カムスリーブ本体２８には突
部３３に対応した突部３４が形成されており、こ
の突部３４には、傾斜面３２に当接可能な傾斜面
３５が形成されている。３６，３７は谷部であ
る。

前記スリーブ１９は、カム機構３１の内部を通
り、その先端３８がカムスリーブ本体２８の谷部
３７に当接している。すなわち、これによりカム
スリーブ本体２８は位置規制され、突部３３と谷
部３７、あるいは突部３４と谷部３６が互いに距
離をおいて、接触しないようにされている。

第１のカムスリーブ２７は、フオーク３９の作
用により、スプライン部１４に沿つて車軸１の軸
心方向に移動可能とされている。すなわち、第２
図にも示すように、４０は両端が車軸ケース１１
に回転自在に支持されたシヤフトであり、このシ
ヤフト４０にはカラー４１がスプライン嵌合され
ている。カラー４１には、軸受ハウジング２９を
挟む一対のフオークアーム４２が固定されてお
り、各フオークアーム４２の先端には、軸受ハウ
ジング２９に形成された環状溝４３に係合するフ
オークピン４４が固定されている。

シヤフト４０の一端は車軸ケース１１から突出
し、この突出部４５にはフオークレバー４６がス
プライン嵌合されている。フオークレバー４６に
は、車軸ケース１１外に配置された引張コイル式
のばね４７の一端部が掛けられており、このばね
４７によりフオーク３９を介して第１のカムスリ
ーブ２７をデイフアレンシヤルケース８側に付勢
している。ばね４７の他端部はブラケツト４８に
掛けられ、このブラケツト４８は、ばね４７の長
さ方向に変位することによりばね力を調節可能と
されている。

このような構成において、直進時等通常の場合
には、ばね４７の作用により第１のカムスリーブ
２７はデイフアレンシヤルケース８すなわち第２
のカムスリーブ２０側に付勢され、カム機構３１
の突部３３，３４の傾斜面３２，３５が互いに当
接する。これにより、デイフアレンシヤルケース
８からの回転力は、第２および第１のカムスリー
ブ２０，２７を経て車軸１に伝達される。このた
めデフロツクが施された状態となり、安定した走
行性が得られる。

旋回時には、デイフアレンシヤルケース８と車
軸１との間で相対運動が生じることになるが、例
えば車軸１を旋回内輪側としたときは、タイヤと
地面との間の摩擦力で発生するモーメントによる
旋回トルクと、車輪の走行抵抗による負荷トルク
との和が、第１のカムスリーブ２７に作用する。
一方、デイフアレンシヤルケース８には左右車軸
トルクの総和で反対方向の駆動トルクが作用して
いる。旋回トルクと負荷トルクとの和が一定値を
越えると、ばね４７力に抗して傾斜面３２，３５
どうしにすべりが生じ、第１のカムスリーブ２７
が第２のカムスリーブ２０から外れる方向に変位
し、突部３３，３４の係合が解かれる。これによ
りアンロツクが達成され、デイフアレンシヤル装
置３が機能することになつて、スムースな旋回が
可能となる。

このとき、第１のカムスリーブ２７のカムスリ
ーブ本体２８はスリーブ１９に係止され、突部３
３，３４どうしは互いの頂部近傍のみが当接して
いるため、車両の旋回中は、突部３３，３４どう
しは互いが乗り越えるまでの間だけしかすべりが
生じないことになる。この結果、突部３３，３４
の摩耗が抑えられ、これとともに摩耗粉の発生も
大幅に低減される。また、突部３３，３４は周方
向に距離をおいて形成されているため、一度その
係合が外れると、しばらくの間は再係合せず、こ
のため旋回駆動抵抗の軽減化を図ることも可能と
なる。なお、突部３３，３４どうしの係合の度合
は、スリーブ１９の長さを変更してカムスリーブ
本体２８の位置を変えることにより調節できる。

突部３３，３４の係合が外れるときの前記旋回
トルクと負荷トルクとの和の値は、走行面の状態
に対応して、ばね４７の力と、傾斜面３２，３５
の傾斜角とによつて調節できる。ばね４７の力
は、ブラケツト４８の位置を変更してこのばね４
７の長さを変えることにより調節できるが、ばね
４７およびブラケツト４８は車軸ケース１１の外
側に設けられているため、この調節を簡単に行な
うことができる。

旋回中にスリツプが発生した場合は、地面から
の負荷が小さくなり、このときの車軸トルクはス
リツプが生じない場合よりも小さくなる。このた
め、ばね４７の力が車軸トルクに勝ち、突部３
３，３４が互いに係合する。これにより再びデフ
ロツク状態に戻るため、上記スリツプは速やかに
収められる。

第１のカムスリーブ２７とデイフアレンシヤル
ケース８との間には第２のカムスリーブ２０が設
けられ、両カムスリーブ２７，２０の間にカム機
構３１が形成され、第２のカムスリーブ２０とデ
イフアレンシヤルケース８とはロツク爪２５，２
６にて連結される構成としたため、前述の従来の
デフロツク用デイフアレンシヤル装置がそつくり
そのまま使え、安価でフレキシブルな機構とする
ことが可能となる。すなわち、上記従来のデイフ
アレンシヤル装置を用いても、カム機構３１は任
意の形状とできるためその制約がなく、摩耗粉の
出やすいカム機構３１をベアリング２１から遠ざ
けることができ、また上記本考案による自動デイ
フアレンシヤル機構を、従来のデフロツク車両に
追加装置として簡単に取付けることが可能とな
る。

考案の効果 以上述べたように本考案によると、車両直進時
にはデフロツクが施されることになるためスリツ
プが起きずに駆動力が確保され、また旋回時には
デイフアレンシヤル機構が確実に機能するためス
ムースなステアリングが可能となり、余分なブレ
ーキロスや駆動力の低下を防止できる。また、旋
回時等アンロツク時にスリツプが生じても、速や
かにデフロツク状態に戻されることになつて、こ
のスリツプを直ちに解消できる。さらに、カム機
構は第１のカムスリーブと第２のカムスリーブと
の間に設けられているため、この第２のカムスリ
ーブに形成されるロツク爪は、前記カム機構に関
係なくデイフアレンシヤルケースの爪に合わせた
ものとすることができ、このため従来のデフロツ
ク用デイフアレンシヤル装置がそつくりそのまま
使えることになる。この結果、安価でフレキシブ
ルな機構とすることが可能となる。すなわち、カ
ム機構は任意の形状にできるためその制約がな
く、摩耗粉の出やすいカム機構をベアリングから
遠ざけることができ、また本考案による自動デイ
フアレンシヤル機構を、従来のデフロツク車両に
追加装置として簡単に取付けることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の断面図、第２図は
第１図における−断面図、第３図はロツク爪
の展開図、第４図はカム機構の展開図である。 １……車軸、８……デイフアレンシヤルケー
ス、２０……第２のカムスリーブ、２５，２６…
…ロツク爪、２７……第１のカムスリーブ、３１
……カム機構、３２，３５……傾斜面、４７……
ばね。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 左右いずれか一方の車軸に、軸心方向に摺動可
   能かつこの車軸と一体回転可能に外嵌された第１
   のカムスリーブと、 この第１のカムスリーブをデイフアレンシヤル
   ケースに向けて付勢するばねと、 前記第１のカムスリーブとデイフアレンシヤル
   ケースとの間における車軸部分に軸心方向の移動
   を阻止して外嵌されるとともに、前記デイフアレ
   ンシヤルケースの端面と噛合するロツク爪が形成
   された第２のカムスリーブと、 前記第１および第２のカムスリーブの互いに対
   向する端面にそれぞれ形成された周方向の傾斜面
   を有し、前記ばねの付勢力によりこれら傾斜面が
   互いに当接されて前記第１のカムスリーブとデイ
   フアレンシヤルケースとを一体回転可能とさせる
   とともに、車両旋回時に前記傾斜面に作用する旋
   回モーメントにもとづき発生する車軸トルクによ
   り、前記ばねの付勢力に抗してこれら傾斜面どう
   しを当接解除させて前記第１のカムスリーブとデ
   イフアレンシヤルケースとを解放させるカム機構
   と、 を有することを特徴とする自動デイフアレンシヤ
   ル機構。