JPH088372Y2 - 車両用デファレンシャル装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） この考案は、差動制限装置を備えた車両用デファレン
シャル装置に関する。

（従来の技術） 従来、車両の走行中に悪路で発生するスタック状態か
ら脱出するため、あるいはスタック状態をあらかじめ回
避するため等に、車両用のデファレンシャル装置には差
動制限装置が備えられている。

差動制限装置の一般的なものとして、デフケースとサ
イドギヤとの間に摩擦クラッチを設け、この摩擦クラッ
チにピニオンシャフトと、プレッシャリングとの間のカ
ム機構で発生した押付け力を与えることにより、差動抵
抗を発生させるものがある。このカム機構を一方向作動
の構造とすると、前進方向に駆動する伝達トルクにほぼ
比例した摩擦クラッチの押付け力および差動抵抗が発生
しスタック状態を未然に回避することができ、操作性、
走破性を向上させることができる。

また、前進時だけでなく後退時にも有効な差動抵抗を
発生させようとした場合、カム機構を双方向で作動する
構造としたものや、左右両軸の差動を強制的に禁止する
ロックアップ装置を設けることもある。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、前進方向のみに差動抵抗を発生させる
デファレンシャル装置の場合、後退時にスタック状態に
陥いりやすい欠点がある。

また、双方向作動する構成とした場合、制動の制御に
アンチロックブレーキシステム（ABS）を用いると、ABS
の作動中に前進時と同様なトルクがカム機構に与えら
れ、そのトルクに応じた差動抵抗を発生した左右車軸の
差動が制限される。その結果、ABSの制御動作と干渉し
てしまい、ABSの機能を充分に発揮できない問題があ
る。

さらに強制的に左右車軸の差動を禁止するロックアッ
プ装置を設けた場合も、ロックアップ装置を作動させた
状態の走行中に制動を加えると、同様にABSの制御動作
と干渉してしまう問題がある。

つまり従来の差動制限装置においてABSを併用した場
合、ABSの制御動作と干渉させないようにカム機構を前
進時に差動する一方向の構成にすると、後退時には差動
制限がされずに走破性が悪化しスタック状態におちいり
やすい。

反対に前進、後退いずれでもスタック状態を回避でき
るようにカム機構を双方向作動としたり、強制的なロッ
クアップ装置を備えると、ABSの制御動作に干渉してし
まう問題があった。

そこでこの考案の目的は、ABSを備えた車両において
もABSの制御動作と干渉することなくしかも走行中は有
効な差動抵抗を発生して操作性に優れた車両用デファレ
ンシャル装置を提供することにある。

［考案の構成］ （課題を解決するための手段） この考案は上記目的を達成するために、デフケースと
サイドギヤとの間に介装された摩擦クラッチと、デフケ
ースに軸方向移動自在に支持されるとともに前記摩擦ク
ラッチを押圧可能なプレッシャリングと、このプレッシ
ャリングに係合しサイドギヤと噛み合うピニオンギヤを
軸支するピニオンシャフトと、このピニオンシャフトと
前記プレッシャリングとの間に設けられ、車両前進方向
のトルク伝達時のみ伝達トルク値に応じて前記プレッシ
ャリングを摩擦クラッチ押圧方向へ移動させるカム機構
と、少なくとも車両後退時にデフケース外部からの操作
力により前記摩擦クラッチと別個に前記デフケースと前
記サイドギヤの相対回転を禁止可能なデフロック手段と
を備えたものである。

（作用） この考案は上記のように構成したので、通常の前進走
行中はカム機構が摩擦クラッチを押圧し、伝達されるト
ルク値に応じた差動抵抗を発生し、車輪がスタック状態
になるのを回避して走行性を安定させる。

後退時にはデフロック手段を作動させて差動を制限す
ることにより、車輪がスタック状態におちいるのを回避
する。

さらには、前進走行中に制動する場合に、スロットル
が閉じられて駆動系のトルクが減少しさらに制動される
ことにより、カム機構には後退時と同一方向のトルクが
加えられるためカム機構が作動せずに摩擦クラッチがフ
リーとなり、左右の車輪がABSによりそれぞれ制動制御
されても干渉がなくなる。

（実施例） 第１図ないし第４図により一実施例の説明をする。

第３図はこの実施例を用いた車両の動力系を示す。
又、左右の方向は第１図の左右の方向とし、その上方は
この車両の前方（第３図の上方）に相当する。なお、番
号を付さない部材等は図示されていない。

先ず、第３図の車両の動力系を説明する。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７、リヤデフ９（後輪側に用いたこの実施例のデフ
ァレンシャル装置）、後輪軸11,13、左右の後輪15,17、
左右の前輪19,21などから構成されている。

第１図のようにリヤデフ９のデフケース23はベアリン
グ25,27によってデフキャリヤ29内に回転自在に支承さ
れている。デフケース23によりリングギヤ31がボルト33
で固定され、このギヤ31は、プロペラシャフト７側に連
結されデフキャリヤ29にベアリング35で回転自在に支承
されたドライブピニオンシャフト37の後端に一体成形さ
れたドライブピニオンギヤ39と噛合っている。デフケー
ス23はエンジン１からの駆動力により回転駆動される。

デフケース23の内側には軸方向の溝41が設けられてお
り、溝41にはプレッシャリング43,45が各凸部47,49を係
合して軸方向移動自在に支持されている。各リング43,4
5の間には第４図に示すようにピニオンシャフト51が支
持され、これらの間には車両を前進方向へ駆動する回転
トルクにより各リング43,45にそれぞれ左右のスラスト
力を与えるカム機構52が形成されている。なお、車両が
後退する方向に駆動するトルクがピニオンシャフト51と
リング43,45との間に加えられた場合、リング43,45には
スラスト力が発生しない。

ピニオンシャフト51にはピニオンギヤ53が回転自在に
支承され、このギヤ53には左右のサイドギヤ55,57が噛
合い、差動機構59が構成されている。各サイドギヤ55,5
7はそれぞれ左右の車軸管61,63に収められた後車軸11,1
3にスプライン連結されている。

従って、エンジン１からの駆動力によりデフケース23
が回転すると、この回転はプレッシャリング43,45から
カム機構52を介し、ピニオンシャフト51、ピニオンギヤ
53、サイドギヤ55,57を経て、左右の後輪15,17側へ伝達
される。

サイドギヤ55,57とデフケース23との間には交互に配
置された複数枚の摩擦板65,67を各ギヤ55,57とケース23
とに各別にスプライン係合して構成される多板クラッチ
69,71（摩擦クラッチ）が配置されている。これらのク
ラッチ69,71はプレッシャリング43,45とデフケース23と
の間で押圧され締結する。この締結力に応じてピニオン
ギヤ53の自転が制限され差動機構59の差動機能が制限さ
れる。なお、各サイドギヤ55,57とデフケース23との間
に配置されたワッシャ72,72を介してギヤ53との噛合い
による各ギヤ55,57のスラスト力はデフケース23により
受け止められる為多板クラッチ69,71には作用しない。

デフケース23の右側壁73には凹部75が設けられてい
る。この凹部75にはクラッチリング77が軸方向移動自在
に配置されている。凹部75の右端側（底部）とこのリン
グ77との間には、第１図と第２図（ｄ）に示すようにカ
ム79が形成されている。又リング77の左端側とクラッチ
71の受圧部材80の右端側との間にはドッグクラッチ81が
形成されている。受圧部材80は多板クラッチ71の内側の
摩擦板65と同じスプラインでサイドギヤ57に連結されて
いる。ドグクラッチ81はリング77が左方へ移動すると噛
合い、右方へ移動（図面の状態）すると開放される。カ
ム79の高さはリング77のこのような移動距離より大きい
からカム79は常時噛合い状態にあり、リング77とデフケ
ース23とは常時連結されている。

従って、ドグクラッチ81が噛合うと差動機構59の差動
機能が停止しデフロック状態になる。又、この状態で差
動が発生しようとするとカム79が働き、クラッチ69,71
を強固に締結してドグクラッチ81の負荷を低減する。

リング77と受圧部材80との間にはリング77を右方へ付
勢するリターンスプリング83が配置されている。又、第
２図（ａ），（ｂ）に示すようにデフケース23の右端側
において溝41の延長位置には内外を連通する穴85が設け
られ、この穴85を貫通してクラッチリング77にボルト89
により保持板91が固定されている。穴85は前記凹部75を
含んでいる。

保持板91の右方にはリング状のアクチュエータ93が配
置されボルト95によりデフキャリヤ29に固定されてい
る。アクチュエータ93には圧力源から制御弁装置を介し
て流体圧が供給される。アクチュエータ93の圧力室97に
流体圧が供給されると、ダイヤフラム99が図中左方へ撓
み、保持板91を介してクラッチリング77が、リターンス
プリング83の付勢力に抗して、左方へ移動し上記のよう
にドグクラッチ81が噛合う。この圧力供給を停止すると
リターンスプリング83の付勢力によりクラッチリング77
は右方に戻りドグクラッチ81は開放される。又このと
き、ドグクラッチ81は圧力角を持っているので開放は円
滑に行われる。このような、制御弁装置の操作は運転席
から手動操作可能に構成されている。こうして、デフロ
ック手段101が構成されている。

次に、第３図の車両の性能に即して実施例の機能を説
明する。

リヤデフ９のデフロック手段101を開放しておけば、
差動機構59の差動機能により後輪15,17間の差動が許容
されるから車両は円滑な旋回が行える。

発進時など前進方向の加速時はエンジン１からのトル
クと後輪15,17側からの駆動抵抗によりピニオンシャフ
ト51とプレッシャリング43,45間のカム機構52に回転ト
ルクが働き、上記のように、リング43,45のスラスト力
により多板クラッチ69,71が締結されたリヤデフによる
後輪15,17間の差動が制限され、車両の直進安定性が向
上する。

又、例えば悪路において、一方の後輪がスリップ状態
になったときデフロック手段101により差動を停止すれ
ば他方の後輪にも駆動力が伝達され、車両はスタック状
態に陥らず走破性が向上する。特に、後退時にはプレッ
シャリング43,45にはスラストが働かず、前述の差動制
限が期待できないので、デフロック手段101による差動
鎖錠式デフロックの作用が有効となる。

またさらに、車両が前進走行中に制動しようとする場
合、通常はスロットルが閉じられて駆動系のトルクが減
少し、しかも制動されることにより、ピニオンシャフト
51はプレッシャリング43,45のフラット面側に当接する
ため、プレッシャリング43,45を拡開するスラスト力が
発生しない。その結果、多板クラッチ69,71がフリーと
なり、各車輪の差動はなんら制限されることがなくな
り、車両にABSを備えている場合でも、左右の車輪はそ
れぞれ個々に制動制御されて互いに干渉することがなく
なり、ABS機能を充分に発揮した制動が可能になる。

また、デフロック手段のアクチュエータとして、流体
圧で作動するダイヤフラム以外に真空式、電動式で駆動
されるアクチュエータを用いることもできる。

なお、この考案は前述した実施例に限定さることな
く、適宜の変更を行うことにより、その他の態様で実施
し得るものである。

［考案の効果］ 以上の実施例で明らかなようにこの考案は、トルク伝
達が前進一方向の場合のみに動作するカム機構を備えて
摩擦クラッチを動作させることにより、車両の制動装置
にABSを採用した場合も、制動時に各車輪の差動はなん
ら制限されないため、左右の車輪はそれぞれ個々に制動
制御された互いに干渉することがなくなり、ABS機能を
充分に発揮した制動が可能になる。

また、通常の前進走行中は、駆動トルクに応じた差動
抵抗が発生して安定した走破性の良い走行が可能にな
る。

また、後退時および前進時であっても、必要によりデ
フロック手段を作動させることで、スタック状態から容
易に脱出することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例の構成を示す断面図、第２図（ａ）〜
（ｄ）はそれぞれ第１図に関し、（ａ）はＩ−Ｉ矢視
図、（ｂ）はII−II矢視図、（ｄ）はIV−IV断面図、第
３図はこの実施例を用いた車両の動力系を示すスケルト
ン図、第４図は第１図Ｖ−Ｖ断面図である。 23…デフケース 43,45…プレッシャリング 51…ピニオンシャフト 52…カム機構 53…ピニオンギヤ 55,57…サイドギヤ 69,71…多板クラッチ（摩擦クラッチ） 101…デフロック手段

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】デフケースとサイドギヤとの間に介装され
   た摩擦クラッチと、デフケースに軸方向移動自在に支持
   されるとともに前記摩擦クラッチを押圧可能なプレッシ
   ャリングと、このプレッシャリングに係合しサイドギヤ
   と噛み合うピニオンギヤを軸支するピニオンシャフト
   と、このピニオンシャフトと前記プレッシャリングとの
   間に設けられ、車両前進方向のトルク伝達時のみ伝達ト
   ルク値に応じて前記プレッシャリングを摩擦クラッチ押
   圧方向へ移動させるカム機構と、少なくとも車両後退時
   にデフケース外部からの操作力により前記摩擦クラッチ
   と別個に前記デフケースと前記サイドギヤの相対回転を
   禁止可能なデフロック手段とを備えた車両用デファレン
   シャル装置。