JPH04132242U - デフアレンシヤル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多板クラッチなどの大掛りな差動制限装置を
用いない簡単な構成でトルクが掛らない状態でも差動制
限力が得られる、小型軽量なプラネタリーギヤ式のデフ
ァレンシャル装置の提供を目的とする。 【構成】 この考案のデファレンシャル装置は、インタ
ーナルギヤと、サンギヤと、これらのギヤと噛合うと共
に軸方向に分割されたピニオンギヤと、これらのピニオ
ンギヤを回転自在及び軸方向移動自在に支承するピニオ
ンシャフトと、このピニオンシャフトの両端を支持する
ピニオンキャリヤと、前記ピニオンギヤの間に配置され
ピニオンギヤをピニオンキャリヤ側に押圧する付勢部材
とを備えたことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、プラネタリーギヤ式のデファレンシャル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

Ｕ．Ｓ．パテント２１７８６１３号公報に「DIFFERENTIAL MECHANISM」が記載 されている。これはプラネタリーギヤ式のデファレンシャル装置であり、例えば 車軸上に配置された場合ピニオンギヤの自転と公転とにより左右の車輪間の差動 回転を許容して、円滑な旋回を行えるようにしている。

【０００３】 このように差動を許容する機能の他に、プラネタリーギヤ式差動装置には、ピ ニオンギヤ回転の摩擦抵抗による差動制限機能がある。従って、悪路などで左右 の車輪の一方が空転状態になるとこの差動制限機能によりエンジンの駆動力が他 方の車輪に伝達されて、悪路などでの走破性を向上させる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、この差動制限力はデファレンシャル装置にエンジントルクが掛らな いと生じないものであるから、エンジントルクが掛っていないときの差動制限ト ルク（以下、イニシャルトルクという）が得られず、低速走行中には充分な差動 制限力が得られない。しかし、このようなことを解決するために多板クラッチな どの差動制限装置を付けるとその締結手段などが加わって大掛りなものになり、 デファレンシャル装置の構造が複雑になり、大型で重くなる。

【０００５】 そこで、この考案は、構造簡単，小型軽量でイニシャルトルクが得られるプラ ネタリーギヤ式のデファレンシャル装置の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案のデファレンシャル装置は、インターナルギヤと、インターナルギヤ と、サンギヤと、これらのギヤと噛合うと共に軸方向に分割されたピニオンギヤ と、これらのピニオンギヤを回転自在及び軸方向移動自在に支承するピニオンシ ャフトと、このピニオンシャフトの両端を支持するピニオンキャリヤと、前記ピ ニオンギヤの間に配置されピニオンギヤをピニオンキャリヤ側に押圧する付勢部 材とを備えたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】

ピニオンギヤの間に配置された付勢部材の付勢力によりピニオンギヤがピニオ ンキャリヤに押し付けられ、生じた摩擦抵抗によりピニオンギヤの自転と公転と が制動されて差動制限力が発生し、イニシャルトルクが得られる。又、ピニオン ギヤとピニオンシャフト間の摩擦抵抗による差動制限力にこのイニシャルトルク が加わって、大きな差動制限トルクが得られる。

【０００８】 多板クラッチなどにより差動制限を行う装置と異って、ピニオンギヤの間に付 勢部材を配置するこの考案の装置は構造が簡単であり、小型軽量である。

【０００９】

【実施例】

図１ないし図４により一実施例の説明をする。図１はこの実施例のデファレン シャル装置を示し、図４はこのデファレンシャル装置を用いた車両の動力系を示 す。以下、左右の方向はこの車両及び図１での左右の方向であり、図１の上方は この車両の前方（図４の上方）に相当する。

【００１０】 先ず、図４によりこの動力系の構成を説明する。

【００１１】 この動力系は、エンジン１、トランスミッション３、左右の前輪５，７、プロ ペラシャフト９、リヤデフ１１（後輪側に用いた実施例のデファレンシャル装置 ）、後車軸１３，１５、左右の後輪１７，１９などから構成されている。

【００１２】 次に、リヤデフ１１の説明をする。

【００１３】 図４に示すように、リヤデフ１１のデフケース２１はデフキャリヤ２３内に回 転自在に支承されている。デフケース２１にはリングギヤ２５が固定されており 、このリングギヤ２５はドライブピニオンギヤ２７と噛合っている。ドライブピ ニオンギヤ２７はドライブピニオンシャフト２９の後端に一体形成されており、 ドライブピニオンシャフト２９はプロペラシャフト９側に連結されている。こう して、デフケース２１はエンジン１からの駆動力により回転駆動される。

【００１４】 図１に示すように、デフケース２１の内部には左右のハブ３１，３３が同軸配 置されている。左のハブ３１は左の後車軸１３にスプライン連結され、右のハブ ３３は右の後車軸１５にスプライン連結されている。

【００１５】 デフケース２１の内部にはプラネタリーギヤ式の差動機構３５が配置されてい る。この差動機構３５はインターナルギヤ３７と、左右に分割配置されインター ナルギヤ３７と噛合った外側のピニオンギヤ３９，４１と、左右に分割配置され ピニオンギヤ３９，４１と左右各別に噛合った内側のピニオンギヤ４３，４５と 、これらのピニオンギヤ４３，４５と噛合ったサンギヤ４７とを備えている。イ ンターナルギヤ３７はデフケース２１に形成され、サンギヤ４７は左のハブ３１ に形成されている。

【００１６】 外側のピニオンギヤ３９，４１はピニオンシャフト４９上に、又内側のピニオ ンギヤ４３，４５はピニオンシャフト５１上に、それぞれ回転及び軸方向移動自 在に支承されている。各ピニオンシャフト４９，５１は左右のピニオンキャリヤ ５３，５５に両端を加締めて固定されている。これらのピニオンキャリヤ５３， ５５は一体に連結されている。又、ピニオンシャフト４９，５１の外周には螺旋 状の油溝５７が設けられ各ピニオンギヤ３９，４１，４３，４５の回転を安定さ せている。図２に示されるように、各ピニオンギヤ３９，４１、４３，４５は４ 組設けられている。

【００１７】 デフキャリヤ２３にはオイルが封入されており、このオイルはデフケース２１ の回転に伴って、デフケース２１に設けられている貫通孔５９，６１からデフケ ース２１内のギヤ噛合い部や摺動部を潤滑する。

【００１８】 デフケース２１と左のハブ３１との間にはワッシャ６３が、ハブ３１とハブ３ ３の間にはワッシャ６５が、右のキャリヤ５５とデフケース２１との間にはワッ シャ６７がそれぞれ配置されている。又、左のピニオンギヤ３９，４３と左のキ ャリヤ５３との間、又右のピニオンギヤ４１，４５と右のキャリヤ５５との間に は、それぞれワッシャ６９が配置されている。

【００１９】 外側のピニオンギヤ３９，４１の間及び内側のピニオンギヤ４３，４５の間に はそれぞれ皿バネ７１（付勢部材）が２枚づつ配置され、左のピニオンギヤ３９ ，４３をワッシャ６９を介して左のピニオンキャリヤ５３に押し付け、右のピニ オンギヤ４１，４５をワッシャ６９を介して右のピニオンキャリヤ５５に押し付 けている。なお、各ピニオンギヤ３９，４１、４３，４５は相対回転しないから 皿バネ７１のエッジなどによる偏摩耗が生じない。

【００２０】 こうして、リヤデフ１１が構成されている。

【００２１】 エンジン１からの駆動力によりデフケース２１（インターナルギヤ３７）が回 転すると、この回転はピニオンギヤ３９，４１、４３，４５を介してサンギヤ４ ７（ハブ３１）とピニオンキャリヤ５５（ハブ３３）とに分割され、ハブ３１， ３３を介して左右の後輪１７，１９側に伝達される。又、後輪側に駆動抵抗差が 生じると、各ピニオンギヤ３９，４１、４３，４５の自転と公転とによりサンギ ヤ４７とピニオンキャリヤ５５とが差動回転し、エンジン１の駆動力は後輪１７ ，１９に差動分配される。

【００２２】 一方、各ピニオンギヤ３９，４１、４３，４５と各ピニオンシャフト４９，５ １との間にはトルク伝達時の摩擦力によって回転抵抗が生じる。又、各ピニオン ギヤ３９，４３、４１，４５と各ピニオンキャリヤ５３，５５との間には皿バネ ７１の付勢力によって回転抵抗が生じる。これらの回転抵抗によってピニオンギ ヤ３９，４１、４３，４５の自転と公転が制動されて、差動制限力が得られる。

【００２３】 このことを図３のグラフを用いて説明する。図３は車軸上に配置されたデファ レンシャル装置のトランスファーレシオ（差動制限力によって左右軸間に生じる トルク比）を示すグラフであり、縦軸は左軸トルクを示し、横軸は右軸トルクを 示す。左軸トルクとは右後輪が空転したときにデファレンシャル装置の差動制限 力により左車輪に送られるトルクであり、右軸トルクとは左車輪が空転したとき に同様にして右車輪に送られるトルクである。又、第１象限は車両の前進時、第 ３象限は後進である。

【００２４】 ４５°のグラフ７３は差動がフリーの場合のトランスファーレシオであり、差 動制限力が零であるから車輪間のトルクは常に等しく一方が完全に空転状態にな ると他方のトルクも零になり、悪路から脱出できないことを示している。

【００２５】 又、グラフ７３の上側は右車輪空転時の左車輪側トルクの領域であり、グラフ ７３の下側は左車輪空転時の右車輪側トルクの領域である。いずれもグラフ７３ から離れる程差動制限力が大きいことを示す。

【００２６】 グラフ７５，７７はピニオンギヤとピニオンシャフト間の摩擦抵抗だけのトラ ンスファーレシオであり、従来例に相当するグラフである。この場合、エンジン からの駆動力が大きい時は大きい差動制限力が得られるが、平地の低速走行時の ようにエンジンの駆動力が小さいと摩擦抵抗も小さく、充分な差動制限力が得ら れないことになる。

【００２７】 グラフ７９，８１はリヤデフ１１のトランスファーレシオである。この場合は 、グラフ７５，７７の差動制限力に皿バネ７１による差動制限力が加わって大き な差動制限力が生じるから左右軸共に大きな駆動力配分が得られ、これに加えて エンジン出力が零の時も皿バネ７１によるイニシャルトルク（Ｔi ）により一定 の差動制限力が得られる。

【００２８】 従って、低速走行時やあるいは中高速の慣性走行でも後輪１７，１９間の差動 がある程度制限されて、車両の直進安定性が向上する。又、悪路からの脱出性も 向上する。

【００２９】 又、大きな加速を行わない旋回中も内輪側の浮き上がりによる外輪側の駆動力 変動がイニシャルトルクによって抑えられるから、円滑で安定な旋回が行える。

【００３０】 このような、差動制限特性を得ながら、この考案のデファレンシャル装置は構 造が簡単であり、小型軽量である。

【００３１】 なお、実施例はピニオンギヤを２分割した例であるが、ピニオンギヤは３分割 以上でもよい。又、実施例は全ピニオンギヤを２分割した例であるが、分割する のは一部のピニオンギヤでもよい。これらのことは所望の差動制限特性に応じて 選択すればよい。又、実施例はインターナルギヤとサンギヤとを外側と内側のピ ニオンギヤで連結したダブルピニオンタイプであるが、これはシングルピニオン でもダブルピニオン以上でもよい。

【００３２】

【考案の効果】

この考案のデファレンシャル装置は、プラネタリーギヤ式のデファレンシャル 装置であって、分割したピニオンギヤの間に付勢部材を配置しピニオンキャリヤ との摩擦抵抗により差動制限力が発生するように構成したから、イニシャルトル クが得られると共に、この摩擦抵抗がピニオンシャフトとの摩擦抵抗に加わって 、差動制限力がそれだけ強化される。又、付勢部材を相対回転しないピニオンギ ヤ間に配置したからピニオンギヤとの間で摩耗が生じない。又、構造が簡単で、 小型軽量である。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の縦断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】実施例と従来例の特性を比較するグラフであ
る。

【図４】図１の実施例を用いた車両の動力系を示すスケ
ルトン機構図である。

【符号の説明】

１１ リヤデフ（デファレンシャル装置） ３７ インターナルギヤ ３９，４１，４３，４５ ピニオンギヤ ４７ サンギヤ ４９，５１ ピニオンシャフト ５３，５５ ピニオンキャリヤ ７１ 皿バネ（付勢部材）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 インターナルギヤと、サンギヤと、これ
   らのギヤと噛合うと共に軸方向に分割されたピニオンギ
   ヤと、これらのピニオンギヤを回転自在及び軸方向移動
   自在に支承するピニオンシャフトと、このピニオンシャ
   フトの両端を支持するピニオンキャリヤと、前記ピニオ
   ンギヤの間に配置されピニオンギヤをピニオンキャリヤ
   側に押圧する付勢部材とを備えたことを特徴とするデフ
   ァレンシャル装置。