JPH0579090U - デファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 差動機構の差動制限用摩擦クラッチにばねを
介してイニシャルトルクを与えるように構成され、ばね
を交換せずにイニシャルトルクを調節する機能を備える
と共に大型化することのない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７は、デフ
ケース２１の内部に配置されたダブルピニオンのプラネ
タリーギヤ式差動機構３５と、ピニオンギヤ４１，４３
の回転部５３の摩擦及び又はギヤ噛合い部の摩擦を用い
た差動制限手段５７と、差動機構３５の軸方向一側に配
置された差動制限用の摩擦クラッチ５９と、デフケース
２１を貫通すると共にばね７３を介在配置させた押圧系
７５と、デフケース２１外周に螺着されこの押圧系７５
を介して摩擦クラッチ５９にイニシャルトルクを与える
と共に回転操作を受けてばね７３の撓み量を変えイニシ
ャルトルクを調節するナット７１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、車両に用いられるデファレンシャル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

実開昭６０−７０４２６号公報に図７に示すようなデファレンシャル装置が記 載されている。この装置では差動機構２０１の軸方向両側に差動制限用の多板ク ラッチ２０３，２０３が配置されており、これらにはばね２０５，２０５により イニシャルトルクが与えられている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

このイニシャルトルクは適用車種によって変える必要があり、走行条件によっ て調節したい場合がある。又、ばね定数や多板クラッチ２０３の経時変化に応じ てもイニシャルトルクを調節しなければならない。

【０００４】 ところが、上記従来例の構成ではイニシャルトルクを変えるか調節するにはば ねを交換する必要があり、そのためにはデファレンシャル装置を分解しなければ ならない。又、イニシャルトルクを調節する機能を加えるとそれだけ装置が大型 になる。

【０００５】 そこで、この考案は、差動機構の差動制限用摩擦クラッチにばねによってイニ シャルトルクを与えるように構成されたデファレンシャル装置であって、ばねを 交換せずにイニシャルトルクを調節する機能を有すると共に、この機能を備えた ことにより特別に大型化することがない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、デフケースの内部に配置されたダブルピ ニオンのプラネタリーギヤ式差動機構と、ピニオンギヤ回転部の摩擦及び又はギ ヤ噛合い部の摩擦を用いた差動制限手段と、差動機構の軸方向一側に配置された 差動制限用の摩擦クラッチと、デフケースを貫通すると共にばねを介在配置させ た押圧系と、デフケース外周に螺着されこの押圧系を介して前記摩擦クラッチに イニシャルトルクを与えると共に回転操作を受けて前記ばねの撓み量を変えイニ シャルトルクを調節するナットとを備えたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】

デフケースの外周に螺着されたナットを回転操作すると押圧系に配置したばね の撓み量が変わり、イニシャルトルクを調節できる。このように、デファレンシ ャル装置の分解やばねの交換を行わずにイニシャルトルクの調節を容易に行うこ とができる。又、ばねはデフケースの外部に配置することも可能であり、この場 合はばねの交換も容易になる。

【０００８】 このように、イニシャルトルクの調節機能を備えているから、イニシャルトル クに関してデファレンシャル装置の汎用性が向上し広い車種に一機種で対応可能 になり、車種毎に異なったものを用意するより低コストになる。又、走行条件や 経時変化にも容易に対応できる。

【０００９】 ダブルピニオンのプラネタリーギヤ式差動機構では、ピニオンギヤの回転部に 押圧力が働き摩擦抵抗が生じる。又、各ギヤのバックラッシを狭くすることによ り噛合い部で摩擦抵抗が得られる。このような回転部や噛合い部の摩擦抵抗を用 いた差動制限手段と摩擦クラッチにより従来例の一対の多板クラッチ２０３，２ ０３と同等の差動制限力が得られる。又、上記のナットはこの従来例の一方の多 板クラッチの個所に配置されている。このように、この考案のデファレンシャル 装置はイニシャルトルクの調節機能を備えると共に従来例のデファレンシャル装 置に対し大型にならずに同等の差動制限力を備えている。

【００１０】

【実施例】 図１ないし図５により第１実施例の説明をする。図１と図２はこの実施例のデ ファレンシャル装置を示し、図５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。左右の方向はこの車両及び図１での左右の方向である。

【００１１】 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（後輪に配置されたこの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。 エンジン１の駆動力はトランスミッション３とプロペラシャフト５を介し、後述 のように、リヤデフ７に伝達され左右の後輪１３，１５に分配される。

【００１２】 図５のように、リヤデフ７のデフケース２１はデフキャリヤ２３内に回転自在 に配置されている。デフケース２１にはリングギヤ２５が固定され、このリング ギヤ２５はドライブピニオンギヤ２７と噛合っており、ドライブピニオンギヤ２ ７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と一体に 形成されている。こうして、デフケース２１はエンジン１の駆動力により回転駆 動される。

【００１３】 図１のように、デフケース２１内には左右のハブ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。

【００１４】 図１と図２のように、デフケース２１内にはダブルピニオンのプラネタリーギ ヤ式差動機構３５が配置され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３９は左のハブ３１に形成されている。又、外側と内側のピニ オンギヤ４１，４３はそれぞれピニオンシャフト４５，４７上に回転自在に支承 されており、ピニオンシャフト４５，４７は左右のピニオンキャリヤ４９，５１ に両端を支持されている。各ピニオンキャリヤ４９，５１は溶接で一体にされ、 右のハブ３３は右のピニオンキャリヤ５１と一体に形成されている。

【００１５】 デフケース２１に入力したエンジン１の駆動力はピニオンギヤ４１，４３から サンギヤ３９（ハブ３１）とピニオンキャリヤ５１（ハブ３３）を介して左右の 後輪１３，１５に分配される。又、後輪間に駆動抵抗差が生じるとピニオンギヤ ４１，４３の自転と公転とによりエンジン１の駆動力は左右各側に差動分配され る。

【００１６】 図２において、Ｒ₁ はインターナルギヤ３７の噛合いピッチ円半径、Ｒ₂ はサ ンギヤ３９の噛合いピッチ円半径、ｒは各ピニオンギヤ４１，４３のピッチ円半 径、αは噛合い圧力角を示す。

【００１７】 インターナルギヤ３７にエンジン１からの回転力Ｆが掛ると、各ギヤの噛合い ピッチ点Ｐ₁ ，Ｐ₂ ，Ｐ₃ には、それぞれ回転力Ｆの分力Ｆ₁ ，Ｆ₂ ，Ｆ₃ とこ れらの反力Ｆ_1R，Ｆ_2R，Ｆ_3Rが生じる。外側のピニオンギヤ４１とピニオンシャ フト４５との回転部５３には分力Ｆ₁ と反力Ｆ_2Rの合成力Ｍが働き、内側のピニ オンギヤ４３とピニオンシャフト４７との回転部５５には分力Ｆ₂ と反力Ｆ_3Rの 合成力Ｎが働く。従って、これらの合成力Ｍ，Ｎにより各回転部５３，５５に生 じる摩擦力によってピニオンギヤ４１，４３の回転が制動され、差動機構３５の 差動が制限される。こうして、ピニオンギヤ４１，４３の回転部５３，５５の摩 擦を用いた差動制限手段５７が構成されている。又、各回転部５３，５５の嵌合 はこの摩擦力を大きくする目的で密にしてある。

【００１８】 なお、各ギヤ３７，３９，４１，４３間のバックラッシを小さく設定すれば噛 合い部の摩擦が大きくなり、この摩擦を用いた差動制限手段が得られる。この考 案ではこのような噛合い部と上記の回転部５３，５５のいずれか一方、又は両方 で差動制限手段を構成する。

【００１９】 図１のように、左のピニオンキャリヤ４９の円筒部５８とサンギヤ３９との間 には多板クラッチ５９が配置されている。又、デフケース２１の右側壁６１を挟 んでデフケース２１の内側と外側にはリング６３，６５が配置され、リング６３ ，６５の間には右側壁６１を貫通する押圧部材６７が配置されている。デフケー ス２１の右ボス部６９には図３のようなナット７１が螺着されており、ナット７ １とリング６５との間には皿ばね７３（ばね）が配置されている。こうして、皿 ばね７３、リング６５、押圧部材６７、リング６３、ピニオンキャリヤ４９，５ １により押圧系７５が構成される。ナット７１の溝７７に工具を当てて回転操作 するとそのスラスト力により押圧系７５を介し多板クラッチ５９が押圧されイニ シャルトルクが与えられる。ナット７１を左右に移動操作すると皿ばね７３の撓 みが変化してイニシャルトルクを調節できる。差動制限手段５７に加えて、この イニシャルトルクにより差動機構３５の差動制限力が得られる。

【００２０】 こうして、リヤデフ７が構成されている。

【００２１】 図４のグラフ７９，８１，８３，８５，８７，８９は上記のような差動制限力 によるリヤデフ７のトルク配分特性を示す。グラフ７９，８１，８３は右後輪１ ５が空転したときに左後輪１３に配分される軸トルクを示し、グラフ８５，８７ ，８９は左後輪１３が空転したときに右後輪１５に配分される軸トルクを示す。 又、グラフ９１はこれらとの比較のために示した差動制限機能のないデファレン シャル装置のトルク配分特性であり、両輪のトルクが常に等しいから一方の車輪 が空転すると他方の車輪も駆動力を失うことを示している。

【００２２】 グラフ７９，８５はナット７１を右に移動操作して多板クラッチ５９のイニシ ャルトルクを零にしたときの差動制限手段５７による特性である。回転部５３， ５５の摩擦抵抗は伝達トルクが大きい程強くなるから各グラフ７９，８５は伝達 トルクが大きくなると左右それぞれの配分トルクが増加する方向に傾斜している 。ここで、ナット７１を左に移動操作するとイニシャルトルクによる差動制限力 が生じ、グラフ７９，８５をそれぞれ平行移動したグラフ８１，８３，８７，８ ９が得られる。

【００２３】 こうして、ナット７１を操作するだけでイニシャルトルクの調節によりトルク 配分特性の調節が可能であり、従来例と異なってデファレンシャル装置の分解を 伴うばねの交換を行う必要がない。又、この実施例では皿ばね７３をデフケース ２１の外部に配置したからその交換も比較的容易である。このようなイニシャル トルク調節機能によりリヤデフ７は広い車種に適用可能であると共に、走行条件 や皿ばね７３及び多板クラッチ５９の経時変化にも容易に対応できる。

【００２４】 又、皿ばね７３は差動回転を受けないリング６５とナット７１との間に配置し たから異常摩擦を生じない。

【００２５】 リヤデフ７は差動制限手段５７と多板クラッチ５９により充分な差動制限力が 得られる上に、ナット７１や皿ばね７３などを従来例の一側の多板クラッチ２０ ３の個所に配置したから、大型化せずにイニシャルトルクの調節機能が得られる 。

【００２６】 図５の車両は、リヤデフ７により低トルク域から高トルク域まで後輪の一方が 空転すると他方に大きな駆動力が配分されるから、優れた悪路走破性と直性安定 性及び安定で円滑な旋回性が得られる。

【００２７】 次に、図６により第２実施例の説明をする。この実施例は第１実施例において 多板クラッチ５９をコーンクラッチにしたものであり、同機能の部材には同じ符 号を与えてある。

【００２８】 ピニオンシャフト４５は両端をピニオンキャリヤ９３，５１に支持されており 、サンギヤ３９にはリング９５が噛合っている。ピニオンキャリヤ９３とリング ９５との間にはコーンクラッチ９７が形成されており、ナット７１を左に移動操 作すると、皿ばね７３の撓みによりコーンクラッチ９７にイニシャルトルクが与 えられる。このイニシャルトルクを調節することにより、図４と同様にトルク配 分特性を調節できる。

【００２９】 なお、ばねはデフケースの外部だけでなく、デフケース内部の押圧系に配置し てもよい。又、ナットは差動機能に対して摩擦クラッチと同じ側に配置してもよ い。

【００３０】

【考案の効果】

この考案のデファレンシャル装置は、デフケースを貫通して形成された押圧系 にばねを介在させ、デフケース外周に螺着したナットを回転操作しこの押圧系を 介して差動制限用摩擦クラッチにイニシャルトルクを与えるように構成したから 、デファレンシャル装置の分解を伴ったばねの交換を行わずにイニシャルトルク の調節が可能になり、走行条件及びばねや摩擦クラッチなどの経時変化に対応で きると共に、汎用性が向上し適用車種が広がり、それだけ低コストになる。又、 ダブルピニオンのプラネタリーギヤ組の摩擦を利用した差動制限手段及び摩擦ク ラッチにより充分な差動制限力が得られると共に、大型化が避けられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の断面図である。

【図２】第１実施例の各ギヤの噛合い状態を示す説明図
である。

【図３】ナットの正面図である。

【図４】第１実施例の特性などを示すグラフである。

【図５】第１実施例のデファレンシャル装置を用いた車
両の動力系を示すスケルトン機構図である。

【図６】第２実施例の断面図である。

【図７】従来例の断面図である。

【符号の説明】

７ リヤデフ（デファレンシャル装置） ２１ デフケース ３５ 差動機構 ４１，４３ ピニオンギヤ ５３，５５ 回転部 ５７ 差動制限手段 ５９ 多板クラッチ（摩擦クラッチ） ７１ ナット ７３ 皿ばね（ばね） ７５ 押圧系 ９７ コーンクラッチ（摩擦クラッチ）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 デフケースの内部に配置されたダブルピ
   ニオンのプラネタリーギヤ式差動機構と、ピニオンギヤ
   回転部の摩擦及び又はギヤ噛合い部の摩擦を用いた差動
   制限手段と、差動機構の軸方向一側に配置された差動制
   限用の摩擦クラッチと、デフケースを貫通すると共にば
   ねを介在配置させた押圧系と、デフケース外周に螺着さ
   れこの押圧系を介して前記摩擦クラッチにイニシャルト
   ルクを与えると共に回転操作を受けて前記ばねの撓み量
   を変えイニシャルトルクを調節するナットとを備えたこ
   とを特徴とするデファレンシャル装置。