JPH0534266Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、自動車の駆動系統に組込まれている
差動機構の機能を制限して悪路あるいは不整地な
どでの脱出性能を向上させる自動車のリミテツド
スリツプデフ（差動機構の作動を制限する機構を
備えたデイフアレンシヤルをいう。以下同じ）に
係り、詳しくは、制限の程度を外部信号に基づい
て可変制御できるようにした装置に関するもので
ある。

〈従来の技術〉 自動車の片方の駆動輪が泥濘地又は雪道などの
ような低摩擦路面に嵌り込んだ場合は、この駆動
輪の接地抵抗（伝達トルク）が小さくなる。する
と、差動機構による差動作用で反対側の駆動輪に
も同じような小さなトルクしか伝えられなくなつ
てしまうために、自動車全体としての駆動トルク
が低下して脱出困難になる。

このような不具合を解消するために、差動機構
の内部にクラツチ機構を設け、このクラツチ機構
を作動させることによつて駆動トルクの低下を防
止するようにしたリミテツドスリツプデフが種々
提案されて実用化されている。

即ち、従来では例えば「自動車工学便覧」の第
５編１−31頁〜１−32頁（昭和57年11月26日、社
団法人自動車技術会発行）などに記載されている
ように、トルク比例式の作動制限装置、予圧式の
差動制限装置、トルク比例予圧式の差動制限装
置、機械式の差動制限装置あるいはZF式デフロ
ツク機構などを差動機構に組込むことにより、片
輪スリツプによるハンドル取られを防止するとと
もに低摩擦路面からの脱出性能を高くするように
していた。

〈考案が解決しようとする問題点〉 ところが、従来のリミテツドスリツプデフにお
いては何れも左右の駆動輪の回転差が充分に高く
なつた後でないと差動機構が制限されず、しか
も、差動機能の制限時には左右のアクスルシヤフ
ト間を固定してしまう構成であつたために、各ア
クスルシヤフトに加わるトルクが急激に変化して
走行安定性が低下するという問題点があつた。
尚、例えば特公昭43−30338号公報などに見られ
るように、人為的に操作されるオン・オフ形式の
差動制限装置を設けた場合は、差動機能の制限度
合いが急激に変化してしまう。従つて、斯るオ
ン・オフ形式の差動制限装置の技術思想をそのま
ま自動車の可変リミテツドスリツプデフに適用し
た場合は、自動車の走行安定性が損なわれてしま
うという不具合が生じる。

本考案は、このような従来の問題点を解消する
ためになされたものであり、差動機能を制限する
必要性が生じ、あるいは、作動機能を制限したほ
うが都合がよい場合に外部信号に基づいて差動制
限機能を徐々に発揮させることにより、低摩擦路
面での脱出性能の低下を伴なうことなくトルクの
急激な変化を防止して自動車の走行安定性をも向
上させることを目的としている。

〈問題点を解決するための手段〉 上記目的を達成するために本考案においては、
軸方向に移動可能に軸着したサイドギヤをデフケ
ースの中心側に向つて摺動付勢させるスプリング
を設けている。又、前記サイドギヤに廻り止め係
合させたクラツチ板と前記デフケースの廻り止め
係合された摩擦板とを、前記サイドギヤの外面に
形成した位置決め面とデフケースの内面に設けた
支持面との間で交互に重合させて摩擦クラツチ機
構を構成している。そして、前記デフケースの外
面に形成したシリンダに挿着したピストンに前記
サイドギヤを結合するとともに、左右駆動輪の回
転差に応じて前記シリンダの内圧を増減制御する
制御手段を設けることにより、前記シリンダの内
圧の増加にともなつて前記サイドギヤをスプリン
グに抗して外方に移動させて前記摩擦クラツチ機
構の伝達トルクを増加させるようにしたことを特
徴としている。

〔作用〕

上記のような構成になる自動の可変リミテツド
スリツプデフにおいて、左右駆動輪の回転差が所
定値より小さい通常の走行状態においては制御手
段がシリンダの内圧を低くする。すると、スプリ
ングの付勢力を受けてサイドギヤがデフケースの
中心側に移動するために、このサイドギヤに形成
されている位置決め面とデフケースに設けられて
いる支持面との間隔が拡大する。このようにして
位置決め面と支持面との間隔が大きくなると、ク
ラツチ板と摩擦板との間の摩擦力（摩擦クラツチ
の伝達トルク）が小さくなり、サイドギヤとデフ
ケースとの間の摩擦力が小さくなるために作動制
限機能が低下し、自動車の旋回性能（操縦性能）
が確保される。

尚、シリンダの内圧が例えば大気圧と同一値に
保持されているときは、スプリングの付勢力でサ
イドギヤが中心側に大きく移動保持されるため
に、摩擦クラツチ機構の引き摺りが予防されて円
滑な差動作用が確保されるとともに、この移動に
よつてサイドギヤのバツクラツシユが実質的にゼ
ロにされるために差動装置の騒音が低減される。

又、例えば一方の駆動輪が低摩擦路面に嵌り込
んで左右駆動輪の回転差が所定値より大きくなつ
た場合は、制御手段がシリンダの内圧を高くす
る。すると、スプリングの付勢力に抗してサイド
ギヤが外方に引き寄せられて位置決め面と支持面
との間隔を小さくするために、クラツチ板と摩擦
板との間の摩擦力が高くなつて摩擦クラツチの伝
達トルクが増大する。このようにして摩擦クラツ
チの伝達トルクが大きくなると、サイドギヤとデ
フケースとの間の摩擦力が大きくなつて作動制限
機能が高くなるために、低摩擦路面などの脱出性
能が高くなり、あるいは、直線路での直進性（走
行安定性）が改善される。

〈実施例〉 以下に本考案の実施例を詳細に説明する。

第１図は本考案に係る自動車の可変リミテツド
スリツプデフの一実施例を示す要部の概略断面図
であり、図示しないデフキヤリヤに収容されたデ
フケース１には左右一対のサイドギヤ２を軸着す
るとともに、デフケース１に固定したスパイダ３
にピニオン４を軸着することにより、該ピニオン
４を介して前記両サイドギヤ２を連動させてい
る。尚、このような構成は従来の差動機構の場合
と同様である。５はデフケース１に固定したリン
グギヤ、６は前記サイドギヤ２にスプライン嵌合
させたアクスルシヤフトであり、このアクスルシ
ヤフト６を介して前記サイドギヤ２と図示しない
駆動輪とを連動させている。

ここに前記左右一対のサイドギヤ２のうち、図
中右側に位置するサイドギヤ２を該ギヤ２の軸方
向（図中左右方向）に摺動可能に軸着している。
又、軸方向に摺動自在に支持されたサイドギヤ２
の外端面に形成した位置決め面７とデフケース１
の内面に形成した支持面８との間にクラツチ板９
と摩擦板１０とを交互に重合させている。そし
て、クラツチ板９をサイドギヤ２に廻り止め係合
させるとともに、摩擦板１０をデフケース１に廻
り止め係合させて摩擦クラツチ機構を構成してい
る。

一方、前記デフケース１の端部にはサイドギヤ
２の軸方向に沿うシリンダ１１を形成し、このシ
リンダ１１に摺動自在に嵌合させたピストン１２
を前記サイドギヤ２のボス部先端に図示しないボ
ルトで締付固定することにより、シリンダ１１内
におけるピストン１２の移動にともなつてサイド
ギヤ２が図中左右方向に移動してクラツチ板９と
摩擦板１０との間の摩擦力を増減させるようにし
ている。

又、前記シリンダ１１の内部と作動流体の供給
源（実施例ではエアタンク）１３とを接続する管
路１４に電磁三方弁１５を介装することにより、
コントローラ１６の出力に基づいて電磁三方弁１
５を開閉作動させてシリンダ１１の内圧を増減調
整できるようにしている。１７はクラツチ板９と
摩擦板１０との圧接力を軽減させるべくサイドギ
ヤ２を図中右側に摺動付勢するスプリングであ
り、前記コントローラ１６にはステアリング切れ
角、左右の前輪及び後輪の回転数、車速などに関
連する信号がそれぞれ制御情報として供給されて
いる。

このように構成された自動車の可変リミテツド
デフにおいて、左右駆動輪（後輪）の回転差が所
定値より小さいとき、つまり、自動車が通常の走
行に供されているときは、コントローラ１６から
の信号によつて電磁三方弁１５がシリンダ１１の
内部を大気に解放している。

従つて、この状態ではシリンダ１１の内圧が大
気圧と同一に保持されるために、スプリング１７
の付勢力を受けてサイドギヤ２が図中左側に押圧
されており、クラツチ板９と摩擦板１０との接触
圧力を充分に低くしている。このために、これら
クラツチ板９及び摩擦板１０などによつて構成さ
れた摩擦クラツチ機構はトルクを伝達せず、サイ
ドギヤ２がデフケース１に対して自由に回転する
ために差動作用が行なわれ、自動車の操縦性が確
保される。尚、このように差動制限が行なわれな
い通常の走行状態においてはスプリング１７によ
る付勢力でサイドギヤ２が中心側に移動保持され
てピニオン４との間のバツクラツシユを実質的に
ゼロの状態にする。従つて、自動車の走行にとも
なつて作動装置から発せられる騒音がきわめて低
いものとなり、しかも、サイドギヤを摩擦クラツ
チ機構の可動部品として利用しているために、摩
擦クラツチ機構の構成部品点数を少なくすること
もできる。

一方、例えば片方の駆動輪が低摩擦路面に嵌り
込んだ場合のように左右の駆動輪の回転差が所定
値より大きくなつたときは、コントローラ１６か
らの信号で電磁三方弁１５がシリンダ１１の内部
をエアタンク１３に切換接続する。すると、エア
タンク１３のエアが管路１４を介してシリンダ１
１内に供給されるために、シリンダ１１の内圧が
上昇してピストン１２を図中右側に移動させる推
力が発生する。

すると、この推力を受けてピストン１２が図中
右側に移動し、これにともなつてサイドギヤ２を
同方向に移動させるために、該サイドギヤ２の位
置決め面７とデフケース１の支持面８との間隔が
小さくなつてクラツチ板９と摩擦板１０との接触
圧力を高くするために摩擦クラツチ機構の伝達ト
ルクが増加し、サイドギヤ２とデフケース１との
間の摩擦力が増大する。又、この摩擦力はシリン
ダ１１の内圧が上昇するにともなつて大きくなる
ために、シリンダ１１の内圧を増減制御すること
によつて差動制限作用の程度を調整することがで
きる。従つて、左右駆動輪の回転差の程度（片側
駆動輪のスリツプの程度）に応じてシリンダ１１
の内圧を調整すればよい。

一方、自動車が高速走行に供されており、しか
も、ステアリング切れ角が充分に小さいとき、つ
まり、高速直進状態での走行であることを検出し
たときにもシリンダ１１に作動流体が供給され、
これにより差動制限作用を行なわせて直進性を高
くする。更に、低摩擦路面に突入する可能性があ
るときにもシリンダ１１に作動流体を供給して差
動制限作用を行なわせるが、このような場合及び
前記高速直進時にはシリンダ１１の内圧を適度に
保つて差動制限作用の程度を低くすることによ
り、自動車の操縦性を確保しつつ走行安定性を高
くすることが望まれる。

又、サイドギヤとデフケースとの間の摩擦力を
変化させることにより、自動車のOS−US特性
（操安特性）を変化させることができるために、
車速に応じてシリンダ１１の内圧を変化させて
OS−USを車速に応じて最適制御することもでき
る。

尚、実施例では作動流体としてエアを使用して
いるが、油圧を使用してシリンダ１１を小型化す
ることもできる。

〈考案の効果〉 以上の説明から明らかなように本考案において
は、左右駆動輪の回転差に応じて制御手段がシリ
ンダの内圧を可変制御してサイドギヤとデフケー
スとの間の摩擦力を変化させて差動の制限度合い
を変化させるようにしている。従つて、通常の走
行時のように左右駆動輪の回転差が小さい状態で
の走行時はスプリングによる付勢力でサイドギヤ
を中心側に移動保持されるために、摩擦クラツチ
機構の伝達トルクが十分に小さくなつて円滑な差
動作用を行なう。ところが、片方の駆動輪が低摩
擦路面に嵌り込んでスリツプするなどして左右駆
動輪の回転差が大きくなつた場合は、この回転差
に応じて差動機能が自動的に制限されるために低
摩擦路面などの脱出性能が高くなり、しかも、差
動の制限にともなうトルクの急激な変化が予防さ
れる。又、外部信号を任意に変化させてシリンダ
の内圧を適当に調整することにより、差動制限作
用の程度を調整することができるために、路面あ
るいは走行状態に応じたOS−US特性を得ること
ができ、自動車の操縦性及び走行安定性のいずれ
をも高くすることができる。さらに、サイドギヤ
を軸方向に移動させることによつて摩擦クラツチ
の伝達トルクを変化させて差動制限作用を行なわ
せるようにしたものであるから、摩擦クラツチ機
構の構成部品点数を少なくすることができ、しか
も、通常の走行状態においてはスプリングによる
付勢力でサイドギヤを中心側に移動保持させて前
記バツクラツシユを実質的にゼロにするようにし
ているために、差動装置の騒音を効果的に低減す
ることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る自動車の可変リミテツド
スリツプデフの一実施例を示す要部の概略断面図
である。 １……デフケース、２……サイドギヤ、３……
スパイダ、４……ピニオン、５……リングギヤ、
６……アクスルシヤフト、７……位置決め面、８
……支持面、９……クラツチ板、１０……摩擦
板、１１……シリンダ、１２……ピストン、１３
……作動流体の供給源、１４……管路、１５……
電磁三方弁、１６……コントローラ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. アクスルシヤフトにスプライン嵌合された一対
   のサイドギヤをデフケースに軸着した自動車にお
   いて、軸方向に移動可能に軸着したサイドギヤ
   と、該サイドギヤをデフケースの中心側に向つて
   摺動付勢させるスプリングと、前記サイドギヤに
   廻り止め係合させたクラツチ板と、前記デフケー
   スの廻り止め係合された摩擦板と、前記デフケー
   スの外面に形成したシリンダに挿着したピストン
   と、左右駆動輪の回転差に応じて前記シリンダの
   内圧を増減制御する制御手段を備え、前記クラツ
   チ板と摩擦板を前記サイドギヤの外面に形成した
   位置決め面とデフケースの内面に設けた支持面と
   の間で交互に重合させて摩擦クラツチ機構を構成
   し、前記サイドギヤを前記ピストンに結合すると
   ともに、前記シリンダの内圧の増加にともなつて
   前記サイドギヤをスプリングに抗して外方に移動
   させて前記摩擦クラツチ機構の伝達トルクを増加
   させるようにしたことを特徴とする自動車の可変
   リミテツドスリツプデフ。