JPH07217720A - 差動制限装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パイロットクラッチを備え、組付けが容易
で、応答性に優れる電磁石式差動制限装置を提供する。 【構成】 電磁石１４の励磁により吸引されるアーマチ
ャー８の軸方向移動によってパイロットクラッチ７を接
続させ、該パイロットクラッチ７の接続により生じたス
ラスト力によってメインクラッチ１を接続して差動制限
トルクを発生させる電磁石式差動制限装置において、前
記アーマチャー８に、回転時に該アーマチャー８を軸方
向に移動させるスラスト力発生手段として、軸心に対し
て所定傾斜角の例えば、フィン９Ａを多数設けたもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電磁石式差動制限装置
のパイロットクラッチにおけるアーマチャークラッチの
引きずり防止構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の、電磁石式差動制限装置として
は、従来、例えば図７に示したようなものがある。この
従来例のものは、図示しないエンジンからの駆動力がド
ライブピニオン１９と傘歯噛合するリングギヤ２０に伝
えられ、該リングギヤ２０を一体に固定するデフケース
１１を回転させる。該デフケース１１は軸方向に２分割
された左デフケース１１Ａと右デフケース１１Ｂとが連
結されて構成されている。前記デフケース１１内に差動
装置を構成するプラネタリーギヤ２を挟んで軸方向にメ
インクラッチ１とパイロットクラッチ７が配置される。
これらのクラッチがプラネタリーギヤ２の差動制限作用
を行う。前記デフケース１１から入力された駆動力は、
前記右デフケース１１Ｂの一部として差動装置を構成す
るところのプラネタリーギヤ２のインターナルギヤ１３
に伝えられ、さらにピニオンギヤ５を介して、キャリア
ー３およびサンギヤ１２に配分伝達されて行く。前記ピ
ニオンギヤ５はピニオン軸６によって前記キャリアー３
の円周上に複数個軸支され、これら各ピニオンギヤ５の
内外には、外接噛合する前記インターナルギヤ１３と、
内接噛合する前記サンギヤ１２がそれぞれ噛合してい
る。前記インターナルギヤ１３を有する右デフケース１
１Ｂはさらにアウター１５としてパイロットクラッチ７
の外側まで延び、該パイロットクラッチ７のローターク
ラッチ１８と一体に回転するよう構成されている。前記
ロータークラッチ１８は、前記キャリアー３の軸部に外
嵌し、該キャリアー３の軸部内には図示しないが右車輪
駆動軸がスプライン嵌合される。また、前記サンギヤ１
２の軸部内には同様に図示しないが左車輪駆動軸がスプ
ライン嵌合される。前記ピニオンギヤ５に伝えられたデ
フケース１１からの駆動力は、左右車輪間の駆動抵抗あ
るいは回転数差に応じて前記ピニオンギヤ５が公自転し
て右車輪系の前記キャリアー３および左車輪系の前記サ
ンギヤ１２に配分して伝えられるものである。

【０００３】このような差動駆動状態での走行時に、泥
濘地等の悪路に遭遇して左右車輪間での差動作用を制限
する必要が生じた場合には、前記パイロットクラッチ７
におけるロータークラッチ１８の外側に配置された電磁
石１４を励磁することによって、アーマチャー８を吸引
する。該アーマチャー８の吸引による軸方向右側への移
動によって該アーマチャー８と前記ロータークラッチ１
８の間に交互に配列されてパイロットクラッチ７を構成
しているアウタークラッチ板７Ａとインナークラッチ板
７Ｂを互いに圧接させる。前記アウタークラッチ板７Ａ
群は軸方向にスライド自在でインターナルギヤ１３を構
成する前記アウター１５と回転を共にし、前記インナー
クラッチ板７Ｂ群も軸方向にスライド自在で後記カムリ
ング１６と回転を共にするので、これらアウターおよび
インナークラッチ板７Ａ、７Ｂの圧接によって、カムリ
ング１６が前記アウター１５と連れ回り、ボール１７を
介して、前記プラネタリーギヤ２を構成するプレッシャ
ーリングを兼ねるキャリアー３を軸方向左方に押圧する
ことになる。これによって、前記ピニオンギヤ５を軸支
したキャリアー３全体が左方に移動して、プラネタリー
ギヤ２と左デフケース１１Ａとの間に配置されたメイン
クラッチ１を構成するアウタークラッチ板１Ａとインナ
ークラッチ板１Ｂを互いに圧接させる。前記アウターク
ラッチ板１Ａ群は軸方向にスライド自在で前記キャリア
ー３の延長筒部３Ａと回転を共にし、前記インナークラ
ッチ板１Ｂ群も軸方向にスライド自在で前記サンギヤ１
２と回転を共にするので、これらアウタークラッチ板１
Ａとインナークラッチ板１Ｂとの圧接により、前記キャ
リアー３とサンギヤ１２とは相対回転差がなくなり、左
右車輪間の差動は制限状態となるので、前記各ピニオン
ギヤ５は自転が制限され、前記インターナルギヤ１３、
ピニオンギヤ５、キャリアー３およびサンギヤ１２も相
対回転を制限されて回転し、前後輪間での路面とタイヤ
との摩擦係数の差によっていずれか一方の駆動系が空転
するという差動作用を有するが故の差動装置の宿命を取
り除き、悪路脱出を可能にするものである。

【０００４】このような差動装置を備えた従来の電磁石
式差動制限装置にあって、電磁石１４の励磁により吸引
されるアーマチャー８の軸方向移動によってパイロット
クラッチ７を接続させ、該パイロットクラッチ７の接続
により生じたスラスト力によってメインクラッチ１を接
続して差動制限トルクを発生させて差動制限作用を行う
ものであり、前記電磁石１４の励磁によるアーマチャー
８の吸引時には、該アーマチャー８がパイロットクラッ
チ７の差動制限トルクを受けて前記多板クラッチと回転
を共にすることになるが、差動制限トルク発生の動作開
始時期の応答性に迅速さを要求される場合、つまり、前
記電磁石１４の励磁によるアーマチャー８の吸引が速や
かになされるためには、常に前記アーマチャー８は前記
パイロットクラッチ７における多板クラッチに近接した
位置に待機して配置される必要がある。このため、従来
は、前記図７に示したように、前記プラネタリーギヤ２
のキャリアー３との間でアウター１５に係止されたスナ
ップリング４によって前記アーマチャー８のパイロット
クラッチ７から離反する方向の移動が規制されている。
しかしながら、このようなスナップリング４の採用は、
差動制限トルク発生の動作開始時期の応答性に関係する
ことから、その取付位置の精度の管理や組付けに手数を
要した。また、アーマチャー８の側面がスナップリング
４の側面と衝接して磨耗することによって、該アーマチ
ャー８がパイロットクラッチ７から離反する方向に移動
し、差動制限トルク発生の動作開始時期の応答遅れを招
来しかねない虞れが生じた。

【０００５】一方、上記のような場合と異なり、差動制
限作用を解除する場合には、該差動制限作用を停止する
ために前記電磁石１４を解磁しても前記アーマチャー８
は即座には回転を中止せずに、前記多板クラッチによる
引きずりトルクを受けて連れ回り現象を引き起こす。こ
れは、プラネタリーギヤ２やパイロットクラッチ７を潤
滑するために充填されている潤滑油の粘性によるもので
あると考えられている。このため、差動制限作用の解除
時に、メインクラッチ１に対するスラスト力を迅速に抜
き、速やかに差動制限トルクを解除することができない
虞れがあった。該差動制限作用の解除遅れは、例えば、
ＡＢＳ（アンチロックブレーキ装置）を装着した車両
が、悪路をカーブ走行する際等においては、ＡＢＳの速
やかなる作動のために、差動制限作用の解除すなわち引
きずりトルクの迅速な解消が行われなければならない。
そのためのＡＢＳと差動制限装置との迅速な連係制御に
悪影響を及ぼしかねないものであった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このため本発明では、
上記従来の差動装置を備えた電磁石式差動制限装置にお
ける諸課題を解決して、パイロットクラッチを備えた、
組付けが容易で、応答性に優れる差動制限装置を提供す
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、上
記した従来の課題を解決するための手段として、電磁石
の励磁により吸引されるアーマチャーの軸方向移動によ
ってパイロットクラッチを接続させ、該パイロットクラ
ッチの接続により生じたスラスト力によってメインクラ
ッチを接続して差動制限トルクを発生させる電磁石式差
動制限装置において、前記アーマチャーに、回転時に該
アーマチャーを軸方向に移動させるスラスト力発生手段
を設けたことを特徴とするもので、これを課題解決の手
段とするものである。好ましくは、前記アーマチャーに
おけるスラスト力発生手段として、該アーマチャーの外
周または内周に、軸心に対して所定傾斜角のフィンを多
数設ける。あるいは、前記アーマチャーの外周または内
周に、軸心に対して所定傾斜角で溝を多数刻設すること
によって、結果的に前記所定傾斜角のフィンを形成する
ようにしてもよい。あるいはまた、該アーマチャーの両
側面間に貫通して、軸心に対して所定傾斜角の傾斜孔を
多数設けるものである。また、前記アーマチャーにおけ
るスラスト力発生手段としての前記フィンまたは傾斜孔
を前記軸心に対して負の所定傾斜角としたものである。

【０００８】

【作用】本発明では、電磁石１４の励磁により吸引され
るアーマチャー８の軸方向移動によってパイロットクラ
ッチ７を接続させ、該パイロットクラッチ７の接続によ
り生じたスラスト力によってメインクラッチ１を接続し
て差動制限トルクを発生させる電磁石式差動制限装置に
おいて、前記アーマチャー８に、回転時に該アーマチャ
ー８を軸方向に移動させる所定傾斜角のフィン９Ａ、９
Ｂ、９Ｃあるいは傾斜孔１０より成るスラスト力発生手
段を設けたことにより、前記アーマチャー８が潤滑油の
影響で前記パイロットクラッチ７における多板クラッチ
と連れ回りしようとし、前記スラスト力発生手段によっ
て強制的に前記多板クラッチ側に近接するようなスラス
ト力を受け、常に前記アーマチャー８は前記パイロット
クラッチ７における多板クラッチに近接した位置に待機
して配置されることになるので、差動制限装置の作動時
には、前記電磁石１４の励磁によってアーマチャー８は
速やかにパイロットクラッチ７を接続して前記メインク
ラッチ１に対するスラスト力を発生させ、差動制限トル
ク発生の動作開始時期の応答性を向上させることができ
る。 しかも、前記アーマチャー８の位置を保持するた
めのスナップリングが不要となり、その取付位置の精度
の管理や組付けに手数を要することがない。

【０００９】また、前記アーマチャー８におけるスラス
ト力発生手段としての前記フィン９Ａ、９Ｂ、９Ｃまた
は傾斜孔１０を前記軸心に対して負の所定傾斜角とする
ことによって、差動制限装置の解除時には、前記電磁石
１４が解磁された後、差動制限装置における前記アーマ
チャー８が潤滑油の影響で前記パイロットクラッチ７に
おける多板クラッチと連れ回りしようとすると、前記フ
ィン９Ａ、９Ｂまたは傾斜孔１０から成るスラスト力発
生手段によって強制的に前記多板クラッチから離れるよ
うなスラスト力を受け、速やかにパイロットクラッチ７
を切断して前記メインクラッチ１に対するスラスト力を
迅速に抜き、速やかに差動制限トルクを解除するので、
例えばＡＢＳ装着車両におけるＡＢＳと差動制限装置と
の迅速な連係制御を可能とするものである。

【００１０】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１、図２は本発明の差動制限装置の第１実施例を
示すものである。本実施例の差動制限装置としての構成
は、基本的には先に示した図７の電磁石式差動制限装置
と同様である。差動制限装置としての動作の詳細は前記
例の説明に譲ることとし、以下本実施例の要部について
説明すると、電磁石１４の励磁により吸引されるアーマ
チャー８の軸方向移動によってパイロットクラッチ７を
接続させ、該パイロットクラッチ７の接続により相対回
転を伴うカムリング１６、ボール１７、キャリヤー３間
に生じたスラスト力によってメインクラッチ１を接続し
て差動制限トルクを発生させる電磁石式差動制限装置に
おいて、前記アーマチャー８の外周に、回転時に該アー
マチャー８を軸方向に移動させるスラスト力発生手段と
して、軸心に対して所定傾斜角のフィン９Ａを多数設け
たものである。該フィン９Ａは図示のごとく前記アーマ
チャー８の正回転（矢印Ａ方向）に対しパイロットクラ
ッチ７側が先行するように軸心に対して所定傾斜角を成
している。このため、アーマチャー８の正回転時Ａに
は、常時、前記フィン９Ａが潤滑油から矢印Ｂのごとき
スラスト力を受ける。したがって、常に前記アーマチャ
ー８は前記パイロットクラッチ７における多板クラッチ
に近接した位置に待機して配置されることになるので、
差動制限装置の作動時には、前記電磁石１４の励磁によ
ってアーマチャー８は速やかにパイロットクラッチ７を
接続して前記メインクラッチ１に対するスラスト力を発
生させ、差動制限トルク発生の動作開始時期の応答性を
向上させることができる。しかも、前記アーマチャー８
の位置を保持するためのスナップリングが不要となり、
その取付位置の精度の管理や組付けに手数を要すること
がない。

【００１１】図３は本発明の差動制限装置の第２実施例
を示すものである。本実施例の差動制限装置としての構
成も基本的には前記第１実施例のものと同様である。本
実施例では、前記アーマチャー８の外周に、回転時に該
アーマチャー８を軸方向に移動させるスラスト力発生手
段として、前記第１実施例のものとは異なり、軸心に対
して第１実施例のものとは負の関係にある所定傾斜角の
フィン９Ａを多数設けたものである。該フィン９Ａは図
示のごとく前記アーマチャー８の正回転（矢印Ａ方向）
に対しプラネタリーギヤ２側が先行するように軸心に対
して所定傾斜角を成している。したがって、差動制限装
置の解除時には、前記電磁石１４が解磁された後、差動
制限装置における前記アーマチャー８が潤滑油の影響で
前記パイロットクラッチ７における多板クラッチと正回
転Ａ方向に連れ回りしようとすると、前記フィン９Ａか
ら成るスラスト力発生手段によって潤滑油から強制的に
前記多板クラッチから離れるＣ方向のスラスト力を受
け、速やかにパイロットクラッチ７を切断して前記メイ
ンクラッチ１に対するスラスト力を迅速に抜き、速やか
に差動制限トルクを解除することができるので、例えば
ＡＢＳ装着車両におけるＡＢＳと差動制限装置との迅速
な連係制御を可能とするものである。

【００１２】図４は本発明の差動制限装置の第３実施例
を示すものである。本実施例の差動制限装置としての構
成も基本的には前記第１実施例のものと同様であり、前
記アーマチャー８におけるスラスト力発生手段として、
該アーマチャー８の内周に、軸心に対して所定傾斜角の
フィン９Ｂを多数設けたものである。本実施例のもので
は、アーマチャー８は前記第１実施例のものと同様の挙
動を示すことになるが、小さなスラスト力で充分な場合
やアーマチャー８の外周に空間的制約がある場合に好都
合である。また、本実施例でも、前記フィン９Ｂの軸心
に対する所定傾斜角を前記第２実施例のもののように、
負の関係に設定することで速やかな差動制限トルクの解
除ができるようにすることも可能なことは言うまでもな
い。

【００１３】図５は本発明の差動制限装置の第４実施例
を示すものである。本実施例の差動制限装置としての構
成も基本的には前記実施例のものと同様であり、前記ア
ーマチャー８におけるスラスト力発生手段として、該ア
ーマチャー８の外周または内周に、軸心に対して所定傾
斜角で傾斜溝９Ｄを多数刻設することによって、結果的
に前記所定傾斜角のフィン９Ｃ（９Ａ）を形成するよう
にしたものである。アーマチャー８としては、前記実施
例のものと同様の挙動を示すことになるが、小さなスラ
スト力で充分な場合やアーマチャー８の外周に空間的な
制約がある場合には、前記傾斜溝９Ｄを前記アーマチャ
ー８の内周に刻設することが好都合である。また、本実
施例でも、前記傾斜溝９Ｄの軸心に対する所定傾斜角を
前記第２実施例のもののように、負の関係に設定するこ
とで速やかな差動制限トルクの解除ができるようにする
ことも可能なことは言うまでもない。なお、８Ａはアー
マチャー８の側面に形成された小径のプレート押圧部を
示しており、パイロットクラッチ７におけるアウターク
ラッチ板７Ａの係合部あるいはスプライン溝と前記傾斜
溝９Ｄとが直接干渉するのを避けるものである。

【００１４】図６は本発明の差動制限装置の第５実施例
を示すものである。本実施例の差動制限装置としての構
成も基本的には前記第１実施例のものと同様であり、前
記アーマチャー８におけるスラスト力発生手段として、
該アーマチャー８の両側面間に貫通して、軸心に対して
所定傾斜角の傾斜孔１０を多数設けたものである。これ
によって、アーマチャー８の正回転時Ａには、常時、前
記傾斜孔１０内を流れる潤滑油によって矢印Ｂのごとき
スラスト力を受ける。したがって、前記第１実施例のも
のと同様に、常に前記アーマチャー８は前記パイロット
クラッチ７における多板クラッチに近接した位置に待機
して配置されることになるので、差動制限装置の作動時
には、前記電磁石１４の励磁によってアーマチャー８は
速やかにパイロットクラッチ７を接続して前記メインク
ラッチ１に対するスラスト力を発生させ、差動制限トル
ク発生の動作開始時期の応答性を向上させることができ
る。しかも、前記実施例同様に、前記アーマチャー８の
位置を保持するためのスナップリングが不要となり、そ
の取付位置の精度の管理や組付けに手数を要することが
ない。また、本実施例でも、前記傾斜孔１０の軸心に対
する所定傾斜角を前記第２実施例のもののように、負の
関係に設定することで速やかな差動制限トルクの解除が
できるようにすることも可能なことは言うまでもない。
さらにまた、デフケースの潤滑油の孔としてのアウター
１５の潤滑孔２２と、アーマチャー８に設けるスラスト
力発生手段９Ａ、９Ｂ、９Ｃおよび１０との関係を適当
に定めることにによっても、差動制限トルク発生の動作
開始時期の応答性を向上させるとができる。なお、本発
明の趣旨の範囲内で前記アーマチャーに設けられるスラ
スト力発生手段の構成として、種々の形状、組合せが採
用され得ることは言うまでもないことである。

【００１５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明で
は、電磁石の励磁により吸引されるアーマチャーの軸方
向移動によってパイロットクラッチを接続させ、該パイ
ロットクラッチの接続により生じたスラスト力によって
メインクラッチを接続して差動制限トルクを発生させる
電磁石式差動制限装置において、前記アーマチャーに、
回転時に該アーマチャーを軸方向に移動させる所定傾斜
角のフィンあるいは傾斜孔より成るスラスト力発生手段
を設けたことにより、前記アーマチャーが潤滑油の影響
で前記パイロットクラッチにおける多板クラッチと連れ
回りしようとし、前記スラスト力発生手段によって強制
的に前記多板クラッチ側に近接するようなスラスト力を
受け、常に前記アーマチャーは前記パイロットクラッチ
における多板クラッチに近接した位置に待機して配置さ
せ、差動制限装置の作動時には、前記電磁石の励磁によ
ってアーマチャーは速やかにパイロットクラッチを接続
して前記メインクラッチに対するスラスト力を発生さ
せ、差動制限トルク発生の動作開始時期の応答性を向上
させることができる。しかも、前記アーマチャーの位置
を保持するためのスナップリングが不要となり、その取
付位置の精度の管理や組付けに手数を要することがな
い。また、前記アーマチャーにおけるスラスト力発生手
段としての前記フィンまたは傾斜孔を前記軸心に対して
負の所定傾斜角とすることによって、差動制限装置の解
除時には、前記電磁石が解磁された後、差動制限装置に
おける前記アーマチャーが潤滑油の影響で前記パイロッ
トクラッチにおける多板クラッチと連れ回りしようとす
ると、前記フィンまたは傾斜孔から成るスラスト力発生
手段によって強制的に前記多板クラッチから離れるよう
なスラスト力を受け、速やかにパイロットクラッチを切
断して前記メインクラッチに対するスラスト力を迅速に
抜き、速やかに差動制限トルクを解除するので、例えば
ＡＢＳ装着車両におけるＡＢＳと差動制限装置との迅速
な連係制御を可能とするものである。このように、本発
明では、アーマチャーにスラスト力発生手段を設けるこ
とにより、格別な別部材を要することなく、しかも組付
け精度等に煩わされずに、自在にその差動制限特性を選
択発揮できることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の差動制限装置の第１実施例を示す図で
ある。

【図２】本発明の差動制限装置の要部の側面図である。

【図３】本発明の差動制限装置の第２実施例を示す図で
ある。

【図４】本発明の差動制限装置の第３実施例を示す図で
ある。

【図５】本発明の差動制限装置の第４実施例を示す図で
ある。

【図６】本発明の差動制限装置の第５実施例を示す図で
ある。

【図７】電磁石式差動制限装置の概要を示す図である。

【符号の説明】

１ メインクラッチ １Ａ アウタークラッチ板 １Ｂ インナークラッチ板 ２ プラネタリーギヤ ３ キャリアー ３Ａ 延長筒部 ４ スナップリング ５ ピニオンギヤ ６ ピニオン軸 ７ パイロットクラッチ ７Ａ アウタークラッチ板 ７Ｂ インナークラッチ板 ８ アーマチャー ８Ａ プレート押圧部 ９Ａ 外周フィン ９Ｂ 内周フィン ９Ｃ 外周フィン ９Ｄ 傾斜溝 １０ 傾斜孔 １１ デフケース １１Ａ 左デフケース １１Ｂ 右デフケース １２ サンギヤ １３ インターナルギヤ １４ 電磁石 １５ アウター １６ カムリング １７ ボール １８ ロータークラッチ １９ ドライブピニオン ２０ リングギヤ ２１ スラストベアリング ２２ 潤滑孔

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電磁石の励磁により吸引されるアーマチ
   ャーの軸方向移動によってパイロットクラッチを接続さ
   せ、該パイロットクラッチの接続により生じたスラスト
   力によってメインクラッチを接続して差動制限トルクを
   発生させる電磁石式差動制限装置において、前記アーマ
   チャーに、回転時に該アーマチャーを軸方向に移動させ
   るスラスト力発生手段を設けたことを特徴とする差動制
   限装置。
2. 【請求項２】 前記アーマチャーにおけるスラスト力発
   生手段として、該アーマチャーの外周または内周に、軸
   心に対して所定傾斜角のフィンを多数設けたことを特徴
   とする請求項１に記載の差動制限装置。
3. 【請求項３】 前記アーマチャーの外周または内周に、
   軸心に対して所定傾斜角で溝を多数刻設することによっ
   て、前記所定傾斜角のフィンを形成したことを特徴とす
   る請求項２に記載の差動制限装置。
4. 【請求項４】 前記アーマチャーにおけるスラスト力発
   生手段として、該アーマチャーの両側面間に貫通して、
   軸心に対して所定傾斜角の傾斜孔を多数設けたことを特
   徴とする請求項１に記載の差動制限装置。
5. 【請求項５】 前記アーマチャーにおけるスラスト力発
   生手段としての前記フィンまたは傾斜孔を前記軸心に対
   して負の所定傾斜角としたことを特徴とする請求項２な
   いし４に記載の差動制限装置。