JPH07113457A - デファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動車輪のいずれが空転しても差動制限力を
均等にし、部品点数を低減する。 【構成】 この発明のデファレンシャル装置７は、デフ
ケース２１の収納孔５７，５９の開口側から底部６１，
６３と突当たる位置迄組付けられた長短のピニオンギヤ
６５，６７と、短いピニオンギヤ６７の収納孔５９の開
口側に配置されたスペーサ８１と、ピニオンギヤ６５，
６７を介して連結されたサイドギヤ３７，３９とを有
し、トルク感応型の差動制限機能を持った差動機構９１
と、速度感応型の差動制限機構４１とを備えている。

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】図１０は特願平４−２３４６３１で本出
願人が提案したデファレンシャル装置２０１である。こ
れは、デフケース２０３の本体２０５に設けられた長い
収納孔２０７に収納された長いヘリカルピニオンギヤ２
０９と短い収納孔に収納された短いヘリカルピニオンギ
ヤと、一対のヘリカルサイドギヤ２１１，２１３とから
なる差動機構２１５と、その差動を制限するビスカスカ
ップリング２１７とを備えている。

【０００３】長短のヘリカルピニオンギヤはそれぞれの
右端部（左右の方向は図１０での左右の方向）で互いに
噛合っており、ヘリカルサイドギヤ２１１，２１３はこ
れらのヘリカルピニオンギヤを介して連結されている。
差動機構２１５は各ギヤの噛合い反力と噛合いスラスト
力によって生じる摩擦抵抗によりトルク感応型の差動制
限機能を持っており、ビスカスカップリング２１７の速
度感応型差動制限機能を合わせて特性の異った２種類の
差動制限機能を備えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このデファレンシャル
装置２０１では、各ヘリカルピニオンギヤが右方から各
収納孔に組付けられている。従って、組付けた後ワッシ
ャ２１９と止め輪２２１とで各収納孔の組付け側（右端
側）に脱落防止を施さなければならず、それだけ部品点
数が多くて不利である。しかし、部品点数を減らすため
に各収納孔の右端に底部を設けるとヘリカルピニオンギ
ヤを左方から組付けることになり、この場合短いピニオ
ンギヤの収納孔の左端側（矢印２２３で示す）に空洞が
残される。従って、短いピニオンギヤに右方向の噛合い
スラスト力が生じた時は収納孔の底部と摺動するが左方
向の噛合いスラスト力が生じた時は摺動する相手部材が
ない。噛合いスラスト力の方向はサイドギヤ２１１，２
１３が連結された左右の駆動車輪のいずれが空転するか
で変化するから左の車輪が空転した時と右の車輪が空転
した時とで差動制限力の大きさに差が生じる。

【０００５】そこで、この発明は、ヘリカルサイドギヤ
が連結された車輪のいずれが空転しても均等な差動制限
力が得られると共に、ヘリカルピニオンギヤの脱落防止
手段を不要にし部品点数を低減した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、エンジンの駆動力により回転駆動されるデ
フケースと、デフケースに形成され軸方向一側に開口を
他側に底部を有する収納孔と、収納孔の底部との当接位
置に摺動回転自在に収納され互いに噛合った長短のピニ
オンギヤと、短いピニオンギヤの収納孔の開口側に配置
されたスペーサと、ピニオンギヤを介して連結された一
対の車輪側サイドギヤとを有しトルク感応型の差動制御
機能を持った差動機構と、速度感応型の差動制御機構と
を備えたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】長短のピニオンギヤを収納孔の開口から組付け
て底部に突当たる箇所に配置すると共に、短いピニオン
ギヤの収納孔の開口側に、このピニオンギヤと一体又は
別体のスペーサを配置した。従って、短いピニオンギヤ
にいずれの方向の噛合いスラスト力が生じても、つまり
サイドギヤが連結された車輪のいずれがデフケースの回
転速度よりも速く回転しても生じる差動制限力は均等に
なる。こうして、この発明のデファレンシャル装置は上
記のように均等な特性をもったトルク感応型の差動制限
機能と、速度感応型の差動制限機能とにより車両の操安
性を大幅に向上させる。

【０００８】これに加えて、収納孔に底部を設けたこと
により図１０の従来例のようなワッシャ２１９や止め輪
２２１が不要になり、部品点数が低減する。

【０００９】

【実施例】図１ないし図３及び図１１により第１実施例
の説明をする。図１はこの実施例を示し、図１１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，図３での左右の方向であり、符号を付し
ていない部材等は図示されていない。

【００１０】図１１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図１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。

【００１１】リヤデフ７のデフケース２１はデフキャリ
ア２３内で回転自在に配置されており、デフケース２１
にはリングギヤ２５が固定されている。リングギヤ２５
はドライブピニオンギヤ２７と噛合い、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と一体に形成されている。こう
して、エンジン１の駆動力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。

【００１２】図１のように、デフケース２１は本体３１
と、この本体３１にボルト３３で固定されたカバー３５
とからなり、内部には中空のヘリカルギヤで形成され
た、サイドギヤ３７，３９が左右に配置されている。サ
イドギヤ３７の左方には速度感応型の差動制限機構とし
て、この実施例においては、ビスカスカップリング４１
が配置されている。

【００１３】ビスカスカップリング４１のハウジング４
３にはその隙間４５からハブ４７が貫入している。これ
らの間に形成された作動室４９には高粘度のシリコンオ
イルが封入されており、Ｘリング５１，５１（断面がＸ
字状のシール）とバックアップリング５３，５３とによ
りオイル洩れが防止されている。作動室４９の中で、ハ
ウジング４３には多数枚のアウタープレートが係合し、
ハブ４７にはアウタープレートと交互に配置されたイン
ナープレートが係合している。

【００１４】左のサイドギヤ３７はハウジング４３と一
体にされ、右のサイドギヤ３９はハブ４７とスプライン
連結されている。又、ハウジング４３（サイドギヤ３
７）は左の後車軸９にスプライン連結され、右のサイド
ギヤ３９は右の後車軸１１にスプライン連結されてい
る。又、ハウジング４３とデフケース２１との間及びサ
イドギヤ３７，３９の間にはそれぞれワッシャ５５が配
置されている。

【００１５】デフケース２１の本体３１には、図２のよ
うに、収納孔５７，５９が周方向に４組配置されてお
り、各収納孔５７，５９は左方が開口し右方には底部６
１，６３が設けられている。各収納孔５７，５９は周方
向交互に配置されており、各開口からそれぞれ長短のヘ
リカルギヤで形成されたピニオンギヤ６５，６７が組付
けられ、図３のように底部６１，６３と当接する位置に
摺動回転自在に配置されている。

【００１６】図３のように、長いピニオンギヤ６５は第
１と第２のギヤ部６９，７１と、これを連結する小径の
軸部７３と、第１のギヤ部６９の左方に形成された凸部
７５とを備えており、第１のギヤ部６９は左のサイドギ
ヤ３７と噛合っている。又、短いピニオンギヤ６７は右
端部７７で第２のギヤ部７１と噛合うと共に左端部７９
で右のサイドギヤ３９と噛合っている。又、短いピニオ
ンギヤ６７には左方にスペーサ８１が一体に形成され、
長いピニオンギヤ６５と等長にされている。このスペー
サ８１及びピニオンギヤ６５の凸部７５はビスカスカッ
プリング４１のハウジング４３と対向しており、各頂部
８３，８５は等面積である。更に各ピニオンギヤ６５，
６７の右端面８７，８９と収納孔５７，５９の底部６
１，６３との接触面積も各頂部８３，８５の面積と等し
くされている。

【００１７】こうして、差動機構９１が構成されてい
る。

【００１８】デフケース２１を回転させるエンジン１の
駆動力はピニオンギヤ６５，６７からサイドギヤ３７，
３９を介して左右の後輪１３，１５に分割され、後輪間
に駆動抵抗差が生じるとピニオンギヤ６５，６７の回転
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。

【００１９】このようにトルクを伝達している間、各ピ
ニオンギヤ６５，６７はサイドギヤ３７，３９とのヘリ
カルギヤで形成されることによる噛合い反力で積極的に
収納孔５７，５９の壁面に押付けられて摩擦抵抗が生じ
る。又、各ギヤ３７，３９，６５，６７にはヘリカルギ
ヤの噛合いスラスト力が生じ、この噛合いスラスト力を
受けて、サイドギヤ３７，３９はワッシャ５５を介して
互いに押圧し合い、あるいはデフケース２１側を押圧し
て、摩擦抵抗が生じる。又、ピニオンギヤ６５，６７も
頂部８５，８３でハウジング４３を押圧し、あるいは右
端面８７，８９で底部６１，６３を押圧して摩擦抵抗が
生じる。この時、短いピニオンギヤ６７に生じる噛合い
スラスト力が左方向でも右方向でも左右両端で摺動が生
じるから、後輪１３，１５のいずれが空転側になっても
均等な摩擦抵抗が得られる。

【００２０】これらの摩擦抵抗により差動機構９１の差
動が制限される。各摩擦抵抗は各ギヤ３７，３９，６
５，６７の伝達トルクに比例するから、この差動制限機
能はトルク感応型であると共に、前記の理由により、後
輪１３，１５のいずれが空転または、デフケースの回転
速度よりも速く回転してもその車輪に送られる駆動力と
他方の後輪に送られる駆動力の比Ｒｔ（トランスファー
レシオ）は均等である。

【００２１】又、ビスカスカップリング４１はシリコン
オイルの剪断抵抗によりアウタープレートとインナープ
レートの相対回転を制限し、サイドギヤ３７，３９（後
輪１３，１５）間の差動を、この差動回転速度が大きく
なる程強い力で制限する。

【００２２】図９の車両が、悪路などを走行中に後輪１
３，１５の一方が空転しても上記のように２種類の差動
制限機能によって大きな駆動力が他方の後輪に送られ
て、悪路走破性が高く保たれる。又、良路走行時は一般
に大トルクを掛けず又差動回転速度も大きくないからリ
ヤデフ７の差動制限力が緩やかになり、安定で円滑な走
行性と旋回性とが得られる。又、リヤデフ７は後輪１
３，１５のいずれかが空転または、左右旋回により先行
回転してもＲｔが均等であるから操縦性と安定性とが特
に良好になる。

【００２３】リヤデフ７は、デフケース２１の収納孔５
７，５９に底部６１，６３を設けたことにより、図１２
の従来例でのワッシャ２１９と止め輪２２１のようなピ
ニオンギヤの脱落防止手段が不要になり、部品点数の低
減効果と脱落防止手段の組付けコストの削除効果とによ
りコストが低減される。又、短いピニオンギヤ６７にス
ペーサ８１を設けたことによりいずれの後輪１３，１５
が空転しても均等なＲｔが得られるようになった。又、
収納孔５９の内径とスペーサ８１の外径の差だけデフケ
ース２１が軽量になっている。

【００２４】なお、図４のように、別体のスペーサ９３
をピン９５で短いピニオンギヤ６７に連結させてもよ
い。

【００２５】又、上記の実施例と異ってスペーサを短い
ピニオンギヤ側ではなくデフケース２１に配置してもよ
い。図５ないし図８はそのような例を示している。な
お、以下の説明とこれらの図面の中で上記実施例の部材
と同機能の部材には同じ符号が与えられている。

【００２６】図５と図６はスペーサ９７を示している。
このスペーサ９７は４本の脚９９とこれらを連結するリ
ング１０１とを備えている。スペーサ９７はリング１０
１の矢印１０３で示した面がビスカスカップリング４１
のハウジング４３と接触するようにデフケース２１に組
付けられ、各脚９９は図７に示す収納孔５９の空洞部１
０５に装着され、先端がピニオンギヤ６７の左端面１０
７と当接する。又、ピニオンギヤ６５の頂部８５はリン
グ１０１の脚９９側の面１０９と当接する。ピニオンギ
ヤ６７の左端面１０７とピニオンギヤ６５の頂部８５と
は等面積にされている。又、図８はスペーサ９７を装着
した本体３１を脚９９の部分で切断した断面図であり、
図６と図８に示すように各脚９９には長いピニオンギヤ
６５の第１ギヤ部６９との干渉を避けるための切り欠き
１１１およびサイドギヤ３７との干渉を避けるための切
欠き１１３が形成されている。

【００２７】図９と図１０は、スペーサ１２１を収納孔
５９毎に別個形成したものであり、スペーサ１２１に
は、スペーサ１２１の回転防止するための凸起１２３が
形成され、デフケース２１には凸起が入り込む溝１２５
が設けられている点において図５と相違する。

【００２８】このようなスペーサ９７，１２１を配置し
たことにより、デフケース２１は各ピニオンギヤ６５，
６７の脱落防止手段が不要で部品点数が低減し、駆動輪
のいずれが空転または、左右旋回により先行回転しても
均等なＲｔが得られる。

【００２９】

【発明の効果】この発明のデファレンシャル装置は、長
短のヘリカルピニオンギヤをデフケース収納孔の開口か
ら底部まで組付けると共に短いピニオンギヤの収納孔の
開口側にスペーサを配置して両端面で摺動抵抗が得られ
るようにした。従って、駆動輪のいずれが空転しても均
等な差動制限力が得られると共に、各ピニオンギヤの脱
落防止手段が不要になり部品点数が低減された。

【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実施例のデフケース本体の開口側正面図で
ある。

【図３】第１実施例のヘリカルピニオンギヤの側面図で
ある。

【図４】別体のスペーサを連結した短いヘリカルピニオ
ンギヤの側面図である。

【図５】他のスペーサの例を示す斜視図である。

【図６】図５のＡ矢視図である。

【図７】図５のスペーサを用いた場合のヘルカルピニオ
ンギヤを示す側面図である。

【図８】図５のスペーサを装着したデフケース本体の横
断面図である。

【図９】他のスペーサの例を示す斜視図である。

【図１０】図９のスペーサを装着したデフケース本体の
横方向図である。

【図１１】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。

【図１２】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 ３７，３９ ヘリカルサイドギヤ ４１ ビスカスカップリング（速度感応型の差動制限機
構） ５７，５９ 収納孔 ６１，６３ 底部 ６５，６７ ヘリカルピニオンギヤ ８１，９３，９７，１２１ スペーサ ９１ 差動機構

フロントページの続き (72)発明者 小野 修平 栃木県栃木市大宮町2388番地 栃木富士産 業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの駆動力により回転駆動される
   デフケースと、デフケースに形成され軸方向一側に開口
   を他側に底部を有する収納孔と、収納孔の底部との当接
   位置に摺動回転自在に収納され互いに噛合った長短のピ
   ニオンギヤと、短いピニオンギヤの収納孔の開口側に配
   置されたスペーサと、ピニオンギヤを介して連結された
   一対の車輪側サイドギヤとを有しトルク感応型の差動制
   御機能を持った差動機構と、速度感応型の差動制御機構
   とを備えたことを特徴とするデファレンシャル装置。