JPH04312248A - デファレンシャル装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両に用いるデファ
レンシャル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６３−１９５４４９号公報に「す
べり制限差動歯車アセンブリ」が記載されている。これ
はプラネタリーギヤ式の差動機構と、電磁多板クラッチ
による差動制限機構とを備えたデファレンシャル装置で
あり、差動制限力を強化するために差動トルクを受けて
多板クラッチに押圧力を与えるカムが設けられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この装置では差動機構
のピニオンキャリヤに直接カムが形成されている。一般
にピニオンキャリヤはピニオンギヤの両側に配置された
２部材を溶接して作られている。このようにピニオンキ
ャリヤがカムと一体であるとカムを交換するにはピニオ
ンキャリヤ全体を交換しなければならず、例えば差動制
限特性を変えるためにカム（カム角）を交換するのは困
難である。

【０００４】又、プラネタリーギヤ式のデファレンシャ
ル装置ではピニオンギヤの径を変えることにより差動出
力間のトルク配分割合いを変えることができるが、ピニ
オンキャリヤに支持されるピニオンギヤシャフトの径方
向位置がカムによって制限されるから、トルク配分割合
いの選択範囲が狭い。

【０００５】そこで、この発明は、カム力により差動制
限を行うプラネタリーギヤ式の差動機構を有するデファ
レンシャル装置であって、カムの交換が容易であり、広
い範囲でトルク配分割合いを選択できるデファレンシャ
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】この発明のデファレンシ
ャル装置は、プラネタリーギヤ式の差動機構と、その差
動を制限する摩擦式のメインクラッチと、操作手段によ
り連結操作されるパイロットクラッチと、このパイロッ
トクラッチが連結されると前記差動機構のピニオンキャ
リヤと回転方向に係合した一側のカム部材を介して差動
トルクを受けスラスト力を発生してメインクラッチを締
結するカムとを備えたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】ピニオンキャリヤとカム部材とを別体にしたか
らカムは、他の部材の交換を伴なわずに、単独で交換す
ることが可能となり、カム角の変更による差動制限特性
の変更が容易になった。

【０００８】又、ピニオンシャフトの位置がカムによる
制限を受けないから、ピニオンギヤ径の変更によるトル
ク配分割合いの選択範囲が広がった。

【０００９】

【実施例】図１ないし図３により一実施例の説明をする
。

【００１０】図１はこの実施例のデファレンシャル装置
を示し、図３はこの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３の上方）に相
当する。又、附号を附していない部材等は図示されてい
ない。

【００１１】先ず、図３によりこの動力系の構成を説明
する。

【００１２】この動力系は、エンジン１、トランスミッ
ション３、プロペラシャフト５、リヤデフ７（後輪側に
配置した実施例のデファレンシャル装置）、後車軸９，
１１、左右の後輪１３，１５、左右の前輪１７，１９な
どから構成されている。

【００１３】次に、リヤデフ７の説明をする。

【００１４】デフケース２１はデフキャリヤ２３内にベ
アリングを介して支承されている。図３に示すように、
デフケース２１にはリングギヤ２５が固定され、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はプロペラシャフト５側に連
結されたドライブピニオンシャフト２９の後端に一体形
成されている。こうして、エンジン１の回転はトランス
ミッション３からプロペラシャフト５を介してデフケー
ス２１を回転駆動する。

【００１５】デフケース２１の内部には左右のハブ３１
，３３が同軸配置されており、左のハブ３１は左の後車
軸９にスプライン連結され、右のハブ３３は右の後車軸
１１にスプライン連結されている。各ハブ３１，３３は
スリーブ３５，３７によりデフケース２１に回転自在に
支承されている。

【００１６】又、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３９が配置されている。すなわち、
インターナルギヤ４１には外側のピニオンギヤ４３が噛
合い、このギヤ４３には内側のピニオンギヤ４５が噛合
い、このギヤ４５にはサンギヤ４７が噛合っている。

【００１７】各ピニオンギヤ４３，４５はそれぞれのピ
ニオンシャフト４９，５１上で回転自在に支承され、各
シャフト４９，５１は左右のピニオンキャリヤ５３，５
５に両端を支持されている。インターナルギヤ４１はデ
フケース２１に形成され、サンギヤ４７はハブ３１に形
成されている。左右のピニオンキャリヤ５３，５５は一
体に溶接されている。又、右のキャリヤ５５は右のハブ
３３のフランジ部をなしている。各ギヤ４３，４５と各
キャリヤ５３，５５の間にはワッシャ５７，５７が配置
されている。

【００１８】こうして、差動機構３９が構成されており
、デフケース２１（インターナルギヤ４１）の回転はピ
ニオンギヤ４３，４５を介してサンギヤ４７（ハブ３１
）とピニオンキャリヤ５３，５５（ハブ３３）とに分割
され、ハブ３１，３３を介して左右の後輪１３，１５側
に伝達されると共に、後輪間の駆動抵抗差に応じ各ピニ
オンギヤ４３，４５の自転と公転とにより左右各側に差
動分配される。なお、インターナルギヤ４１とサンギヤ
４７とに対し各ピニオンギヤ４３，４５の径は左右への
トルク配分割合いが１：１になるようにしてある。

【００１９】差動機構３９の左側には左のピニオンキャ
リヤ５３の円筒部５９と左のハブ３１とを連結する多板
式のメインクラッチ６１が配置されている。デフケース
２１の左側壁６３とクラッチ６１との間にはワッシャ６
５が配置され、キャリヤ５３とクラッチ６１との間には
シム６７が配置されている。

【００２０】デフケース２１とワッシャ６５にはそれぞ
れ開口６９，７０，７１が設けられており、ワッシャ６
５の爪７３はデフケース２１の開口６９に折り込んであ
る。デフキャリヤ２３には潤滑油が封入されており、デ
フケース２１の回転に伴いこの潤滑油は各開口６９，７
０，７１から流入して、デフケース２１内部の潤滑を行
う。

【００２１】ピニオンキャリヤ５５の右側にはカム部材
７５が配置されている。図２（ａ）に示すように、カム
部材７５のフランジ部７７には４辺の直線部７９が設け
られており、この直線部７９を各ピニオンシャフト４９
，５１の右端部に設けられた直線部８１に係合すること
により、ピニオンキャリヤ５５側と回転方向に係合する
と共に、各シャフト４９，５１の回り止めを行っている
。

【００２２】又、各ピニオンシャフト４９，５１とピニ
オンキャリヤ５５との間には左方に向って小径になる段
差部８３が設けられている。このように、ピニオンシャ
フト４９，５１にはカム部材７５により右方向の抜け止
めが施され、段差部８３により左方向の抜け止めが施さ
れている。従って、左のピニオンキャリヤ５３と各ピニ
オンシャフト４９，５１の左端部との間では回り止めも
抜け止めも不要である。

【００２３】カム部材７５の右方にはカムリング８５が
配置されており、デフケース２１とカムリング８５との
間にはこれらを連結する多板式のパイロットクラッチ８
７が配置されている。クラッチ８７の左側にはアーマチ
ャ８９が配置され、その内周部でカムリング８５にスプ
ライン連結されている。デフケース２１にはアーマチャ
８９とキャリヤ５５側との接触を防止する止め輪９１が
装着されている。

【００２４】カム部材７５とカムリング８５との間には
、図１（ｂ）に示すように、ボール９３を介してカム９
５が形成されている。デフケース２１の右側壁９７とカ
ムリング８５との間には左からニードルベアリング９９
とワッシャ１０１とが配置されている。

【００２５】右側壁９７の右方にはリング状の電磁石１
０３が配置されている。電磁石１０３はベアリング１０
５を介してデフケース２１の円筒部１０７上に支承され
ると共に支持部材を介してデフキャリヤ２３に固定され
ている。右側壁９７には電磁石１０３の磁力の短絡を防
ぎアーマチャ８９へ導くために非磁性体のリング１０９
が埋め込まれている。

【００２６】電磁石１０３によりアーマチャ８９が吸引
されるとパイロットクラッチ８７が右側壁９７との間で
押圧されて締結し、カムリング８５はクラッチ８７を介
してデフケース２１に連結される。一方、カムリング８
５はカム９５を介してピニオンキャリヤ５５側に連結さ
れているから、クラッチ８７の締結力（滑り）に応じて
インターナルギヤ４１とピニオンギヤ４３，４５との間
の差動回転が制限され、差動機構３９の差動制限が行わ
れる。

【００２７】又、パイロットクラッチ８７が締結される
と、差動機構３９の差動トルクがカム９５に作用し、図
１（ｂ）に示すように、左右のカムスラスト力１１１，
１１３が生じる。左のスラスト力１１１によりピニオン
キャリヤ５３，５５は左方へ移動してメインクラッチ６
１をキャリヤ５３（シム６７）とデフケース２１（ワッ
シャ６５）との間で押圧し締結させる。このように、電
磁石１０３とパイロットクラッチ８７とカム９５とでメ
インクラッチ６１の操作手段が構成されている。

【００２８】こうして、パイロットクラッチ８７の締結
力にメインクラッチ６１の締結力が加わって、差動機構
３９の差動制限力が強化される。なお、右のスラスト力
１１３はベアリング９９とワッシャ１０１とを介してデ
フケース２１に入力し、左のスラスト力１１１によって
相殺される。

【００２９】電磁石１０３によりパイロットクラッチ８
７の滑りを調節すると、スラスト力１１１が変化しメイ
ンクラッチ６１の締結力が変化して差動機構３９の差動
制限力を制御できる。又、カム９５のカム角を変えれば
メインクラッチ６１に対する押圧力が変わり、異った差
動制限特性が選べる。

【００３０】各クラッチ６１，８７の締結力が充分に大
きいと後輪１３，１５間の差動がロックされ、締結力を
適度に緩めると差動は許容される。クラッチ８７を開放
するとクラッチ６１も開放され、差動はフリーになる。

【００３１】電磁石１０３によるこのような差動制限機
能の操作は運転席から手動操作可能か、又は路面条件や
車両の操舵条件などに応じて自動操作可能に構成されて
いる。

【００３２】こうして、リヤデフ７が構成されている。

【００３３】このリヤデフ７において、カム部材７５を
設けることによりカム９５とピニオンキャリヤ５５とを
別体にしたから、カム部の交換はピニオンキャリヤ全体
の交換を伴う従来例と異って、容易である。従って、カ
ム角を変えて差動制限特性を変えることが容易に行える
。

【００３４】又、ピニオンキャリヤ５３，５５において
ピニオンシャフト４９，５１の径方向内側への位置変更
がカム９５による制限を受けないからピニオンギヤ４３
，４５の径（ピニオンシャフト４９，５１の径方向位置
）が広い範囲で変更可能になり、インターナルギヤ４１
と外側のピニオンギヤ４３との噛合い部半径ａと内側の
ピニオンギヤ４５とサンギヤ４７との噛合い部半径ｂと
を変えることにより、１：１以外のトルク配分割合いに
することができる。例えば４輪駆動車のセンターデファ
レンシャル装置に用いた場合に必要なトルク配分割合い
が選択できる。

【００３５】又、上記のように、カム部材７５との係合
及び段差部８３により各ピニオンシャフト４９，５１の
回り止めと抜け止めとをそれぞれの右端部だけで行うか
ら、従来一般に行われている両端部の加締め、あるいは
スナップリング装着などが不要となり、分解組立てが容
易となりコストを低減できる。

【００３６】図２の車両において、悪路などで後輪１３
，１５の一方が空転状態になっても差動制限力によりリ
ヤデフ７を介して他方の後輪に送られる駆動力により走
破性が保たれる。リヤデフ７の差動制限力を強めれば後
輪間の差動制限により車両の直進安定性が向上し、差動
制限力を弱めれば後輪間の差動が許容されて円滑な旋回
が行える。

【００３７】上記のように、カム９５の交換によりカム
角を変えれば、車両の目的に応じた適切な差動制限特性
を容易に選ぶことができる。

【００３８】なお、この発明でカム部材はピニオンキャ
リヤに直接係合させてもよい。

【００３９】

【発明の効果】この発明のデファレンシャル装置は、ピ
ニオンキャリヤとカム部材とを別体にしたから、カム交
換が容易であり差動制限特性の変更が容易になると共に
、ピニオンシャフトの径方向内側への位置変更がカム位
置による制限から解放されトルク配分割合いの選択幅が
広がった。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の断面図である。

【図２】要部の説明図である。

【図３】こ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】 ３９　　差動機構 ５５　　ピニオンキャリヤ ６１　　メインクラッチ ７５　　カム部材 ８７　　パイロットクラッチ ９５　　カム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　プラネタリーギヤ式の差動機構と、そ
   の差動を制限する摩擦式のメインクラッチと、操作手段
   により連結操作されるパイロットクラッチと、このパイ
   ロットクラッチが連結されると前記差動機構のピニオン
   キャリヤと回転方向に係合した一側のカム部材を介して
   差動トルクを受けスラスト力を発生してメインクラッチ
   を締結するカムとを備えたことを特徴とするデファレン
   シャル装置。