JPH0732252U - 差動制限用ボールカム装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パイロットクラッチの非作動時（電磁石の非
励磁時）において、多板クラッチ内の潤滑油の粘性に起
因する引き摺り（ドラグ）による差動制限トルクの発生
を防止し、差動制限の制御幅が大きく、クラッチ板の磨
耗のない差動制限用ボールカム装置を提供する 【構成】 パイロットクラッチの非作動時に左右の駆動
輪間の差動によって多板間に発生するドラグトルクによ
っては、前記差動制限用ボールカム装置におけるカムリ
ング１と押圧カムリング３間に相対回転が生じないよう
に前記カムボール２の妄動を防止するために、例えば前
記カムボール２を受け入れる前記カムリング１と前記押
圧カムリング３の対向するカム面４、５のそれぞれにさ
らにカムボール２係止用の第２カム６、７を刻設したも
のである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、差動制限装置、特に駆動輪間の差動制限を摩擦式多板クラッチの接 合によって行う差動制限装置であって、電磁石式パイロットクラッチの作動時に 多板クラッチの接合で回転するカムリングが押圧カムリングとの間に相対回転を 発生し、カムボールを介して押圧カムリングを軸方向に移動させてメインクラッ チにおける多板クラッチを接合させて差動制限力を発生させる差動制限用ボール カム装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、多板クラッチをカム装置によって圧接することにより差動制限作用を行 う電磁石式差動制限クラッチを備えるものとしては、例えば特開平５−１４１４ ８７号公報に記載されたものがある。 このものは、傘歯車からなるリングギヤによってエンジンからの駆動力を受け たインターナルギヤを内周に設けたデフケースの回転が、前記インターナルギヤ とプラネタリー歯車装置による差動装置を構成するところのピニオンギヤ、サン ギヤを介して左右の駆動輪に、左右の駆動輪の走行抵抗に応じてピニオンが自公 転して左右の駆動輪の回転差を吸収して駆動力が伝えられる。 プラネタリーキャリヤからの出力が右駆動輪に、サンギヤからの出力が左駆動 輪に伝えられる。 この種の差動装置における差動制限は、前記プラネタリーキャリヤとサンギヤ との間の差動を摩擦式多板クラッチの接合によって制限制御することになる。 そしてその差動制限は、適宜の電磁石の励磁よるパイロットクラッチの作動時 に多板クラッチの接合で回転するカムリングが押圧カムリングとの間に相対回転 を発生させ、カムボールを介して押圧カムリングを軸方向に移動させてメインク ラッチにおける多板クラッチを接合させて差動制限力を発生させる差動制限用ボ ールカム装置によって行われるものである。

【０００３】 このような、差動制限用ボールカム装置を備える電磁石式差動制限装置におけ るパイロットクラッチでは、デフケース側と回転を共にして軸方向に摺動自在な 板体とカムリング側と回転を共にして軸方向に摺動自在な板体とが交互に配置さ れて多板クラッチが構成されているが、これら多数の板体同士の間には常時潤滑 油等が満たされているために該潤滑油の粘性によって、差動制限制御が行われな い時、すなわち前記パイロットクラッチの非作動時（電磁石の非励磁時）にも拘 らず、左右駆動輪間での差動回転数の差が大きくなると、デフケース側と回転を 共にする板体に対してカムリング側と回転を共にする板体の連れ回り（引き摺り ；ドラグ）を引き起こしてしまい、ドラグトルクが発生してしまうことがあった 。 該ドラグトルクの発生により、図５（カムリング１、カムボール２および押圧 カムリング３より構成される差動制限用ボールカム装置の軸と平行な断面を示す 。後述の図２におけるＡ−Ａ断面に相当。）に示すように、前記カムリング１が 回転を始め、前記押圧カムリング３との間に相対回転を生じてしまう結果、前記 カムボール２を介して押圧カムリング３を軸方向に押圧するスラスト力（差動制 限力）を発生させ、前記メインクラッチにおける多板クラッチを接合させてしま うことになった。 この結果、メインクラッチの板体が絶えず磨耗の危険に晒され、装置の寿命を 短くしかねないものであった。 また、パイロットクラッチの作動時（電磁石の励磁時）における差動制限制御 の制御幅も前記ドラグトルク分だけ狭くなってしまうものであった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

このため、本考案では、上述した従来の差動制限用ボールカム装置に見られた ようなパイロットクラッチの非作動時（電磁石の非励磁時）における引き摺り（ ドラグ）による差動制限トルクの発生を防止し、差動制限の制御幅が大きく、ク ラッチ板の磨耗のない差動制限用ボールカム装置を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

そこで、本考案では、上記した従来の課題を解決するための手段として、左右 の駆動輪間の差動制限を摩擦式多板クラッチの接合によって行う差動制限装置で あって、パイロットクラッチの作動時に多板クラッチの接合で回転するカムリン グが押圧カムリングとの間に相対回転を発生し、カムボールを介して押圧カムリ ングを軸方向に移動させてメインクラッチにおける多板クラッチを接合させて差 動制限力を発生させる差動制限用ボールカム装置において、パイロットクラッチ の非作動時に左右の駆動輪間の差動によって多板間に発生するドラグトルクによ っては、前記差動制限用ボールカム装置におけるカムリングと押圧カムリング間 に相対回転が生じないように前記カムボールの妄動を防止するように構成したこ とを特徴とするものである。 そして、前記カムボールの妄動を防止するために、前記カムボールを受け入れ る前記カムリングと前記押圧カムリングの対向するカム面のそれぞれにさらにカ ムボール係止用の第２カムを刻設するようにしてもよいし、前記カムボールを受 け入れる前記カムリングと前記押圧カムリングの対向するカム面のそれぞれのカ ムボールの前後にカムボール係止用の突起を突設してもよい。 さらに、前記ドラグトルクによっては、前記カムリングと押圧カムリング間に 相対回転が生じて前記カムボールが妄動しないように、前記カムリングと前記押 圧カムリングとの間に前記ドラグトルクでは変位しないばね定数を有するスプリ ングを張設するようにしてもよい。 また、前記差動制限用ボールカム装置は上述した左右の駆動輪間の差動制限は もとより、前後の駆動輪間の差動制限を摩擦式多板クラッチの接合によって行う 差動制限装置にも採用できることは勿論である。

【０００６】

【作用】

本考案では、パイロットクラッチの非作動時における左右の駆動輪間の差動に よる潤滑油の粘性に起因して多板間に発生するドラグトルクによっては、前記差 動制限用ボールカム装置におけるカムリングと押圧カムリング間に相対回転が生 じないように、カムボールを受け入れるカムリングと押圧カムリングの対向する カム面のそれぞれにさらにカムボール係止用の第２カムを刻設し、あるいは前記 カムボールを受け入れる前記カムリングと前記押圧カムリングの対向するカム面 のそれぞれのカムボールの前後にカムボール係止用の突起を突設し、あるいは、 前記ドラグトルクによっては、前記カムリングと押圧カムリング間に相対回転が 生じて前記カムボールが妄動しないように、前記カムリングと前記押圧カムリン グとの間に前記ドラグトルクでは変位しないばね定数を有するスプリングを張設 するようにして前記カムボールの妄動を防止するように構成したので、パイロッ トクラッチの非作動時においては、差動による左右の駆動輪間の回転数の差が大 きくなってパイロットクラッチにおける多板間にドラグトルクが発生しても、前 記カムボール係止用の第２カム、カムボール係止用の突起あるいは前記カムリン グと前記押圧カムリングとの間の前記ドラグトルクでは変位しないばね定数を有 するスプリングの存在により、前記カムリング、カムボールおよび押圧カムリン グ間の位置関係が変わらないので、前記差動制限用ボールカム装置におけるカム リングと押圧カムリング間に相対回転を生じることを有効に防止でき、したがっ て、前記カムボールを介して押圧カムリングを軸方向に押圧するスラスト力を発 生させる差動制限トルクを発生させることがないので、前記メインクラッチにお ける多板クラッチを接合させることがなく、メインクラッチの板体が磨耗の危険 に晒されることがない。したがって、装置の寿命を伸ばすことができると共に、 差動制限制御の制御幅も前記ドラグトルク分により制限されることもないので、 その分だけ制御幅が大きくなることになる。

【０００７】

【実施例】

以下本考案の実施例を図面に基づいて説明する。 まず、図２に本考案の差動制限用ボールカム装置が適用されるピニオン型差動 装置の全体図を示し、これについて説明する。 傘歯車からなるリングギヤ２１によってエンジンからの駆動力を入力軸２０か ら受け、前記リングギヤ２１を固定したデフケース２２の回転はピニオン軸２３ に伝えられ、該ピニオン軸２３に軸支されたピニオン２４とこれに両側から噛合 する傘歯歯車からなる一対の左サイドギヤ２５と右サイドギヤ２７とで構成され るピニオン型差動装置を介して差動されて、左右の駆動軸を介して左右の駆動輪 に駆動力が分配される。 左サイドギヤ２５は内径側に左駆動軸をスプライン嵌合し、右サイドギヤ２７ は内径側に右駆動軸をスプライン嵌合する。 直進時は、通常、左右の駆動抵抗は等しいので、前記ピニオン２４は自転する ことなく、デフケース２２からの回転を左右の駆動軸にそのまま伝える。 一方、操向時には、左右の駆動輪の回転数が異なるので、操向時に内側となる 方のサイドギヤに対してピニオン２４が回転噛合する形となり、操向時に外側と なる方のサイドギヤをピニオン２４の自転周速分だけ増速して駆動するので、両 輪間の駆動抵抗差に応じて各ピニオン２４の公自転により駆動力が左右各側に差 動分配されることになる。 このような差動装置を備える車両が、路面との摩擦係数が左右駆動輪で異なる いわゆるスプリットμ路に遭遇したり、あるいは一方の駆動輪の脱輪等によって 路面抵抗の少ない駆動輪がいたずらに空転した場合には、電磁石式差動制限クラ ッチ１５を作動させることになる。

【０００８】 電磁石式差動制限クラッチ１５は次のように構成されている。 前記デフケース２２と左サイドギヤ２５との間には、デフケース２２側と回転 を共にして軸方向に摺動自在な板体と左サイドギヤ２５側と回転を共にして軸方 向に摺動自在な板体とが交互に配置された多板より構成されるメインクラッチ１ ７が配置され、該メインクラッチ１７の側方で前記デフケース２２と左サイドギ ヤ２５の延長軸部上のカムリング１との間には、デフケース２２側と回転を共に して軸方向に摺動自在な板体とカムリング１側と回転を共にして軸方向に摺動自 在な板体とが交互に配置された多板より構成され、電磁石１９の励磁により作動 するパイロットクラッチ１６が配置される。該パイロットクラッチ１６と前記メ インクラッチ１７との間には、カムボール２を挟持してカムリング１と押圧カム リング３が対向して構成されたボールカム装置が配置される。

【０００９】 したがって、差動制限が必要な時、電磁石１９の励磁によりアーマチャ１８を 吸引すると、パイロットクラッチ１６が押圧されて締結し、カムリング１はパイ ロットクラッチ１６を介してデフケース２２側に連結される。一方、カムリング １はカムボール２の介在によるボールカム装置によって押圧カムリング３側に関 連しているから、前記パイロットクラッチ１６の締結力（滑り）に応じて、前記 カムリング１と押圧カムリング３間に相対回転を生起させ、前記ボールカム装置 の作用によって軸方向のスラスト力（差動制限力）を発生させ、押圧カムリング ３をメインクラッチ１７に押し付けることにより速やかに差動トルクを発生させ ることができるので、メインクラッチ１７の締結力に応じてピニオン２４が公自 転し、ピニオン型差動装置を構成するデフケース２２に対してピニオン２４と左 右のサイドギヤ２５、２７間の差動が制限されて回転する。 パイロットクラッチ１６の締結力を最大にすれば、差動制限力も最大となり、 デフケース２２、ピニオン２４および左右サイドギヤすなわち左右の駆動軸が一 体回転し、いわゆる差動ロックの状態となる。

【００１０】 以上説明したような電磁石式差動制限装置に、図１に示した本考案の第１実施 例の差動制限用ボールカム装置が適用される。 図１は、図２におけるＡ−Ａ断面の拡大図である。 多板クラッチにより構成されたパイロットクラッチ１６の板体同士の間の潤滑 油の粘性によって、差動制限制御が行われない時、すなわち前記パイロットクラ ッチ１６の非作動時（電磁石の非励磁時）にも拘らず、左右駆動輪間での差動回 転数の差が大きくなると、デフケース２２側と回転を共にする板体に対してカム リング１側と回転を共にする板体が「連れ回り（引き摺り；ドラグ）」を引き起 こしてしまい、ドラグトルクが発生してカムリング１が回転を始め、前記押圧カ ムリング３との間に相対回転を生じてしまう結果、前記カムボール２を介して押 圧カムリング３を軸方向に押圧するスラスト力を発生させ、前記メインクラッチ １７における多板クラッチを接合させてしまうことがあることは、従来例の説明 で述べたところである。 しかしながら、本考案の第１実施例のものでは、図１にて明らかなように、パ イロットクラッチ１６の非作動時に左右の駆動輪間の差動によって多板間に発生 するドラグトルクによっては、前記差動制限用ボールカム装置におけるカムリン グ１と押圧カムリング３間に相対回転が生じないように前記カムボール２の妄動 を防止するために、前記カムボール２を受け入れる前記カムリング１と前記押圧 カムリング３の対向する球面等から形成されるカム面４、５のそれぞれにさらに カムボール係止用の溝状の第２カム面６、７を刻設したことを特徴とするもので ある。 該溝状の第２カム面６、７は前記カム面４、５の周面とのなす角度より急角度 に形成されて、例えば前記ドラグトルクの最大が２ｋｇ・ｍであれば、該２ｋｇ ・ｍのドラグトルクではカムボール２が前記第２カム面６、７から抜け出ること ができないように構成されており、したがって、電磁石式差動制限装置の非作動 時に、前記カムリング１、カムボール２および押圧カムリング３間の位置関係が 変わらないので、前記差動制限用ボールカム装置におけるカムリング１と押圧カ ムリング３間に相対回転を生じることを有効に防止でき、したがって、前記カム ボール２を介して押圧カムリング３を軸方向に押圧するスラスト力を発生させる ことがないので、前記メインクラッチ１７における多板クラッチを接合させるこ とがなく、メインクラッチ１７の板体が磨耗の危険に晒されることがない。した がって、装置の寿命を伸ばすことができると共に、差動制限制御の制御幅も前記 ドラグトルク分により制限されることもないので、その分だけ制御幅も大きくな るものである。 次に、差動制限制御をなすために電磁石１９を励磁してパイロットクラッチ１ ６を作動させたときには、多板クラッチの接合により充分な差動制限トルクを発 生させてカムリングを回転させることができるので、前記カムボール２を前記カ ムリング１および押圧カムリング３における溝状の第２カム６、７から容易に脱 出させることで、カムリング１と押圧カムリング３との間に相対回転を発生させ 、カムボール２を介して押圧カムリング３を軸方向に移動させてメインクラッチ １７における多板クラッチを接合させて充分に差動制限力を発生させることがで きる。

【００１１】 次に、本考案の第２実施例について説明する。 図３は、図２のＡ−Ａ断面の拡大図であり、前記差動制限用ボールカム装置に おけるカムリング１と押圧カムリング３間に相対回転が生じないように前記カム ボール２の妄動を防止するために、前記カムボール２を受け入れる前記カムリン グ１と前記押圧カムリング３の対向するカム面４、５のそれぞれのカムボール２ の前後にカムボール２係止用の突起８、８および９、９を突設したことを特徴と するものである。 この構成により、上述した第１実施例のものと同様に、電磁石式差動制限装置 におけるパイロットクラッチ１６の電磁石１９の非作動時に、ドラグトルクによ っては前記カムボール２がカムリング１および押圧カムリング３のカム面４、５ に突設されたカムボール２係止用の突起８、８および９、９を乗り越えることが できず、前記カムリング１、カムボール２および押圧カムリング３間の位置関係 が変わらないので、前記差動制限用ボールカム装置におけるカムリング１と押圧 カムリング３間に相対回転を生じることを有効に防止でき、したがって、前記カ ムボール２を介して押圧カムリング３を軸方向に押圧するスラスト力を発生させ ることがないので、前記メインクラッチ１７における多板クラッチを接合させる ことがない。

【００１２】 さらに、本発明の第３実施例について説明する。 図４は、図２のＡ−Ａ断面の拡大図であり、前記差動制限用ボールカム装置に おけるカムリング１と押圧カムリング３間に相対回転が生じないように前記カム ボール２の妄動を防止するために、前記カムリング１と押圧カムリング３との間 に前記ドラグトルクでは変位しないばね定数を有するスプリングを張設したもの である。 その具体的な構成は、カムリング１に凹部１０を設け、押圧カムリング３には 前記カムリング１の凹部１０に対応して該凹部１０に収納される凸部１１を設け 、これら凹部１０と凸部１１の回転方向の側壁間に、ドラグトルクでは変位しな いばね定数を有するスプリング１２、１３を張設したものである。 この構成により、上述した第１、第２実施例のものと同様に、電磁石式差動制 限装置におけるパイロットクラッチ１６の電磁石１９の非作動時に、ドラグトル クによっては前記カムリング１、カムボール２および押圧カムリング３間の位置 関係が変わらないので、前記差動制限用ボールカム装置におけるカムリング１と 押圧カムリング３間に相対回転を生じることを有効に防止でき、したがって、前 記カムボール２を介して押圧カムリング３を軸方向に押圧するスラスト力を発生 させることがないので、前記メインクラッチ１７における多板クラッチを接合さ せることがない。

【００１３】 以上述べてきた差動制限用ボールカム装置は、左右の駆動輪間における差動制 限装置における摩擦式多板クラッチに採用した実施例について示したが、この差 動制限用ボールカム装置は、前後の駆動輪間の差動制限を行う差動制限装置すな わちセンターデフに採用することができることは勿論である。 また、本考案の差動制限用ボールカム装置は、ピニオン型差動装置に採用され た例について述べてきたが、プラネタリー型差動装置等の適宜の差動装置にも採 用することができることは勿論である。

【００１４】

【考案の効果】

以上詳細に説明したように、本考案ではパイロットクラッチの非作動時におい て、左右の駆動輪間の差動による潤滑油の粘性に起因してパイロットクラッチの 多板間に発生するドラグトルクによっては、前記差動制限用ボールカム装置にお けるカムリングと押圧カムリング間に相対回転が生じないようにして前記カムボ ールの妄動を防止するように構成したので、差動による左右の駆動輪間の回転数 の差が大きくなってパイロットクラッチにおける多板間にドラグトルクが発生し ても、カムリング、カムボールおよび押圧カムリング間の位置関係が変わらない ので、前記差動制限用ボールカム装置におけるカムリングと押圧カムリング間に 相対回転を生じることを有効に防止でき、したがって、パイロットクラッチの非 作動時においては、前記カムボールを介して押圧カムリングを軸方向に押圧する スラスト力を発生させて差動制限力を発生させることがないので、前記メインク ラッチにおける多板クラッチを接合させることがなく、メインクラッチの板体が 磨耗の危険に晒されることもない。したがって、装置の寿命を伸ばすことができ ると共に、差動制限制御の制御幅も前記ドラグトルク分により制限されることも ないので、その分だけ制御幅が大きくなることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の差動制限用ボールカム装置の第１実施
例を示す図である。

【図２】本考案の差動制限用ボールカム装置が適用され
たピニオン型差動装置の全体図である。

【図３】本考案の差動制限用ボールカム装置の第２実施
例を示す図である。

【図４】本考案の差動制限用ボールカム装置の第３実施
例を示す図である。

【図５】従来の差動制限用ボールカム装置の例を示す図
である。

【符号の説明】

１ カムリング ２ カムボール ３ 押圧カムリング ４ カム面 ５ カム面 ６ 第２カム面 ７ 第２カム面 ８ 突起 ９ 突起 １０ 凹部 １１ 凸部 １２ スプリング １３ スプリング １５ 電磁石式差動制限クラッチ １６ パイロットクラッチ １７ メインクラッチ １８ アーマチャー １９ 電磁石 ２０ 入力軸 ２１ リングギヤ ２２ デフケース ２３ ピニオン軸 ２４ ピニオン ２５ 左サイドギヤ ２７ 右サイドギヤ

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右の駆動輪間の差動制限を摩擦式多板
   クラッチの接合によって行う差動制限装置であって、パ
   イロットクラッチの作動時に多板クラッチの接合で回転
   するカムリングが押圧カムリングとの間に相対回転を発
   生し、カムボールを介して押圧カムリングを軸方向に移
   動させてメインクラッチにおける多板クラッチを接合さ
   せて差動制限力を発生させる差動制限用ボールカム装置
   において、パイロットクラッチの非作動時に左右の駆動
   輪間の差動によって多板間に発生するドラグトルクによ
   っては、前記差動制限用ボールカム装置におけるカムリ
   ングと押圧カムリング間に相対回転が生じないように前
   記カムボールの妄動を防止するように構成したことを特
   徴とする差動制限用ボールカム装置。
2. 【請求項２】 前記パイロットクラッチの非作動時に左
   右の駆動輪間の差動によって多板間に発生するドラグト
   ルクによっては、前記差動制限用ボールカム装置におけ
   るカムリングと押圧カムリング間に相対回転が生じない
   ように前記カムボールの妄動を防止するために、前記カ
   ムボールを受け入れる前記カムリングと前記押圧カムリ
   ングの対向するカム面のそれぞれにさらにカムボール係
   止用の第２カムを刻設したことを特徴とする請求項１に
   記載の差動制限用ボールカム装置。
3. 【請求項３】 前記パイロットクラッチの非作動時に左
   右の駆動輪間の差動によって多板間に発生するドラグト
   ルクによっては、前記差動制限用ボールカム装置におけ
   るカムリングと押圧カムリング間に相対回転が生じない
   ように前記カムボールの妄動を防止するために、前記カ
   ムボールを受け入れる前記カムリングと前記押圧カムリ
   ングの対向するカム面のそれぞれのカムボールの前後に
   カムボール係止用の突起を突設したことを特徴とする請
   求項１に記載の差動制限用ボールカム装置。
4. 【請求項４】 前記パイロットクラッチの非作動時に左
   右の駆動輪間の差動によって多板間に発生するドラグト
   ルクによっては、前記差動制限用ボールカム装置におけ
   るカムリングと押圧カムリング間に相対回転が生じて前
   記カムボールが妄動しないように、前記カムリングと前
   記押圧カムリングとの間に前記ドラグトルクでは変位し
   ないばね定数を有するスプリングを張設したことを特徴
   とする請求項１に記載の差動制限用ボールカム装置。
5. 【請求項５】 前後の駆動輪間の差動制限を摩擦式多板
   クラッチの接合によって行う差動制限装置としたことを
   特徴とする請求項１ないし４に記載の差動制限用ボール
   カム装置。