JPH0648199A - デファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 差動制限用摩擦クラッチの押圧手段が万一不
調になっても実質的に充分な差動制限力が得られるデフ
ァレンシャル装置の提供を目的とする。 【構成】 この発明のデファレンシャル装置７は差動歯
車３７，４１の噛合いによりスラスト力を生じる差動歯
車機構３３と、差動制限用の摩擦クラッチ６９と、摩擦
クラッチ６９を押圧し差動制限力を調節する押圧手段８
７とを備えると共に、摩擦クラッチ６９がスラスト力を
受けて締結されるように構成したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両のデファレンシ
ャル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６３−１９５４４９公報に図５に
ようなデファレンシャル装置２０１が記載されている。
これは、車軸上に配置されたデファレンシャル装置であ
って多板クラッチ２０３を電磁石２０５で締結し差動機
構２０７の差動制限を行うように構成されており、多板
クラッチ２０３が締結されると差動機構２０７の差動ト
ルクを受けて多板クラッチ２０３を押圧するカム２０９
を備えている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図６はデファレンシャ
ル装置２０１のトルク配分特性図であり、グラフ２１
１，２１３は右車輪と左車輪が空転したときにそれぞれ
左車輪と右車輪に送られる軸トルクである。４５°のグ
ラフ２１５は多板クラッチ２０３が開放されたときの理
論的な特性であってこの特性によれば一方の車輪が空転
すると他方の車輪の輪トルクも零になるが、実際には差
動機構２０７の摩擦によりグラフ２１７，２１９のよう
な特性になる。このようにデファレンシャル装置２０１
では例えば電磁石２０５が不調であると多板クラッチ２
０３が作動せず、多板クラッチ２０３が締結されないと
カム２０９も作動しないからグラフ２１７，２１９のよ
うにほとんど差動制限力が得られない。

【０００４】そこで、この発明は、差動制限用摩擦クラ
ッチの押圧手段が万一不調になっても実質的に充分な差
動制限力が得られるデファレンシャル装置の提供を目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】差動歯車の噛合によりス
ラスト力を生る差動歯車機構と、差動制限用の摩擦クラ
ッチと、摩擦クラッチを押圧し差動制限力を調節する押
圧手段とを備えると共に、摩擦クラッチが前記スラスト
力を受けて締結されるように構成したことを特徴とす
る。

【０００６】

【作用】押圧手段による押圧に加えて差動歯車の噛合い
により生じるスラスト力によって摩擦クラッチは強く締
結され、大きな差動制限力が得られる。又、万一押圧手
段が不調になっても常時噛合いスラスト力による充分な
差動制限力が得られ操安性が保たれる。又、噛合いスラ
スト力によるトルク感応型の差動制限特性と押圧手段に
よる任意の差動制限特性の両方が得られ、走行条件の変
化に対して広範囲に対応できる。

【０００７】

【実施例】図１、図２、図４により一実施例の説明をす
る。図１はこの実施例を示し、図４はこの実施例を用い
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。

【０００８】図４のように、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（後輪側に配置され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などから構成される。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
れており、デフケース２１にボルト２５で固定されたリ
ングギヤ２７はドライブピニオンシャフト２９と一体の
ドライブピニオンギヤ３１と噛合っており、ドライブピ
ニオンシャフト２９はプロペラシャフト５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。

【０００９】図１のように、デフケース２１の内部には
傘歯車式の差動機構３３が配置されている。この差動機
構３３は、ピニオンシャフト３５上に回転自在に支承さ
れたピニオンギヤ３７（差動歯車）と、ピニオンギヤ３
７と噛合った左右のサイドギヤ３９，４１とを備えてい
る。左のサイドギヤ３９は左の後車軸９にスプライン連
結され、右のサイドギヤ４１（差動歯車）は右の後車軸
１１にスプライン連結されている。又、ピニオンシャフ
ト３５は球面ワッシャ４３に両端を支持されており、球
面ワッシャ４３はデフケース２１の内周にスプライン連
結されている。サイドギヤ３９とデフケース２１との間
にはワッシャ４８が配置されている。

【００１０】デフケース２１に入力したエンジン１の駆
動力は球面ワッシャ４３、ピニオンシャフト３５、ピニ
オンギヤ３７からサイトギヤ３９，４１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３７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。

【００１１】サイドギヤ３９，４１とデフケース２１と
の間にはそれぞれ多板式のメインクラッチ５１，５３が
配置されている。又、右のメインクラッチ５３の左側に
は押圧部材５２が配置されている。押圧部材５２は球面
ワッシャ４３の間に脚部を有しており、左のメインクラ
ッチを押圧可能となっている。さらに右のメインクラッ
チ５３の右側にはボールカム５５が配置されている。ボ
ールカム５５は左右のカムリング５７，５９とボール６
１とからなり、左のカムリング５７はデフケース２１に
軸方向移動自在にスプライン連結されており、右のカム
リング５９とデフケース２１との間にはボールカム５５
のスラスト反力を受けるベアリング６３が配置されてい
る。又、カムリング５９には外側摩擦板６５が係合し右
のサイドギヤ４１には内側摩擦板６７が係合して多板式
のパイロットクラッチ６９が構成されている。

【００１２】パイロットクラッチ６９とデフケース２１
との間には受圧リング７１が配置されている。

【００１３】又、右のサイドギヤ４１とパイロットクラ
ッチ６９との間にはリング状の押圧部材７３が配置され
ている。押圧部材７３には複数本の脚７５が形成され、
これらの脚７５は内側摩擦板６７の左側の一枚を貫通
し、右側の他の摩擦板６５，６７を押圧可能になってい
る。脚７５が貫通した摩擦板に対応した左側の部分をパ
イロットクラッチ６９の第１群７７とし，右側の他の部
分を第２群７９とする。右のサイドギヤ４１にはピニオ
ンギヤ３７との噛合いにより右方向のスラスト力が生
じ、このスラスト力により押圧部材７３を介してパイロ
ットクラッチ６９の第２群７９が押圧され締結される。
第２群７９のパイロットクラッチ６９が締結されるとデ
フケース２１とサイドギヤ４１間の差動トルクがボール
カム５５に掛り、そのカムスラスト力により右のメイン
クラッチ５３が締結され、更に押圧部材５２を介して左
のメインクラッチ５１が締結される。各クラッチ７９，
５１，５３の連結力により差動機構３３の差動が制限さ
れる。

【００１４】図２は後輪１３，１５の一方が空転したと
きに他方の車輪に送られる軸トルクを示すトルク配分特
性図であり、グラフ８１は差動制限機能がない場合のト
ルク配分特性である。サイドギヤ４１の噛合いスラスト
力は伝達トルクが大きい程強くなるからグラフ８３，８
５の範囲内で伝達トルクに感応したトルク配分特性が得
られる。

【００１５】デフケース２１の右側にはリング状の電磁
石８７（押圧手段）が配置されている。電磁石８７はベ
アリング８９，８９によりデフケース２１の右ボス部９
１に支承されると共にデフキャリヤ２３側に回り止めさ
れている。又、電磁石８７とデフケース２１の右側壁９
３との間にはリング状のアーマチャ９５が配置されてい
る。アーマチャ９５に設けられた複数体の脚９７は右側
壁９３及び外側摩擦板６５に設けられた各開口９９，１
０１を貫通し、その先端は径方向内側に屈曲してパイロ
ットクラッチ６９の押圧部１０３をなしている。電磁石
８７はアーマチャ９５を吸引し押圧部１０３でパイロッ
トクラッチ６９（第１群７７と第２群７９）を押圧して
締結し、締結力を調節する。

【００１６】電磁石８７によりパイロットクラッチ６９
が締結されると、上記と同様にボールカム５５のカムス
ラスト力によりメインクラッチ５１，５３が締結され、
差動機構３３の差動が制限される。電磁石８７による差
動制限力はグラフ８３，８５に加算されて大きな差動制
限力となり、グラフ１０５，１０７のようなトルク配分
特性が得られる。電磁石８７の磁力調節によりグラフ８
３とグラフ１０５の間及びグラフ８５とグラフ１０７と
の間でトルク配分特性を任意に制御できる。

【００１７】こうしてリヤデフ７が構成されている。

【００１８】良路における走行ではその伝達トルクに応
じたグラフ８３，８５の特性により差動制限力が発生し
電磁石８７を作動させなくても車両の直進安定性を向上
させることが出来る。

【００１９】悪路やオフロードで後輪１３，１５の一方
が空転してもリヤデフ７の大きな差動制限力により他方
の車輪に駆動力が送られて走破性が高く保たれる。この
ように空転が大きくなる状態でも電磁石８７を作動させ
ることによってグラフ１０５，１０７の特性により大き
な差動制限力が発生し、走破性を大きく向上させること
ができる。パイロットクラッチ６９の締結力が充分に大
きいと差動機構３３の差動はロックされて車両の直進安
定性が向上する。又、電磁石８７の磁力を弱めるか又は
通電を停止し、パイロットクラッチ６９を適度に滑らせ
れば、差動が許容されて円滑で安定な旋回が行える。

【００２０】上記のように、リヤデフ７はトルク感応型
のトルク配分特性と任意に制御可能なトルク配分特性の
両方を有すると共に電磁石８７が不調でも噛合いスラス
ト力により実質的に充分な差動制限力が得られて操安性
が保たれる。又、路面条件や操舵条件などに応じて電磁
石８７のコイル電流を減らすか又は停止できるから、電
磁石８７の負担と消費電力とを軽減できる。

【００２１】次に図２と図３とにより第２実施例の説明
をする。上記第１実施例がギヤの噛合いスラスト力によ
りパイロットクラッチ６９の一部を締結するように構成
されているのに対して第２実施例は噛合いスラスト力に
よりパイロットクラッチの全部を締結するように構成し
たものである。この実施例は図４の車両のリヤデフ１０
９であり、図３において、図１と同機能の部材には同一
の符号が与えられており、これらについての説明は省
く。又、左右の方向は図３での左右の方向である。

【００２２】デフケース２１内には傘歯車式の差動機構
３３、メインクラッチ５１，５３、ボールカム５５など
が配置されている。

【００２３】ボールカム５５のカムリング５９と右のサ
イドギヤ４１との間には多板式のパイロットクラッチ１
１１が配置されている。パイロットクラッチ１１１と右
のサイドギヤ４１との間にはリング状の押圧部材１１３
が配置されている。この押圧部材１１３は右サイドギヤ
４１の噛合いスラスト力を受けてパイロットクラッチ１
１１を押圧し、締結する。又、デフケース２１外部には
アーマチャ９５を吸引してパイロットクラッチ１１１を
締結する電磁石８７が配置されている。

【００２４】噛合いスラスト力による差動制限力は、パ
イロットクラッチ１１１の全部に掛るから第１実施例の
グラフ８３，８５より勾配の大きい破線のグラフ１１
５，１１７のトルク配分特性が得られ、これに電磁石８
７による差動制限力を加えると破線のグラフ１１９，１
２１のようなトルク配分特性が得られる。

【００２５】このようにリヤデフ１０９では電磁石８７
を使用しない状態あるいは電磁石８７が不調の状態で、
リヤデフ７より更に大きい差動制限力が得られ、そけだ
け操安性が高く保たれると共に電磁石８７の負担と消費
電力とを大きく軽減できる。なお、この発明では、ヘリ
カルギヤで構成されたプラネタリーギヤ式差動機構の噛
合いスラスト力により摩擦クラッチを締結するように構
成してもよい。摩擦クラッチの押圧手段は電磁石に限ら
ず、例えば油圧アクチュエータでもよい。又、特に第２
実施例のように摩擦クラッチ全体を噛合いスラスト力で
押圧する場合は押圧部材を介在させずに歯車で直接摩擦
クラッチを押圧するように構成してもよい。

【００２６】

【発明の効果】この発明のデファレンシャル装置は、差
動歯車の噛合いスラスト力が得られる差動歯車機構を用
い、差動制限用クラッチが押圧手段の他にこの噛合いス
ラスト力で締結されるように構成したから任意に制御可
能な差動制限特性とトルク感応型の差動制限特性の両方
が得られる。又、万一押圧手段が不調の場合でも充分な
差動制限力が得られて操安性が保たれると共に押圧手段
の負担が軽減する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の断面図である。

【図２】各実施例トルク配分特性図である。

【図３】第２実施例の断面図である。

【図４】各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。

【図５】従来例の断面図である。

【図６】従来例のトルク配分特性図である。

【符号の説明】

７，１０９ リヤデフ（デファレンシャル装置） ３３ 差動歯車機構 ３７ ピニオンギヤ（差動歯車） ３９，４１ サイドギヤ（差動歯車） ６９，１１１ パイロットクラッチ（摩擦クラッチ） ８７ 電磁石（押圧手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 差動歯車の噛合いによりスラスト力を生
   じる差動歯車機構と、差動制限用の摩擦クラッチと、摩
   擦クラッチを押圧し差動制限力を調節する押圧手段とを
   備えると共に、摩擦クラッチが前記スラスト力を受けて
   締結されるように構成したことを特徴とするデファレン
   シャル装置。