JPH09196145A - デファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サイドギヤと差動制限装置との連結構造を単
純化し、出力軸の互換性を可能とするデファレンシャル
装置の提供を目的とする。 【解決手段】 差動機構８７と、ハウジング４１とハブ
４３とからなり一対のサイドギヤ４９，５１の間に配置
されて差動回転速度に応じて差動を制限する差動制限装
置３９とを備え、ハウジング４１は一方側の出力軸に連
結されるスプライン部６５を有すると共にサイドギヤ４
９に連結され、ハブ４３は他方側の出力軸に連結される
スプライン部６７を有するサイドギヤ５１にドグクラッ
チ機構９３を介して連結されるデファレンシャル装置で
あって、ドグクラッチ機構９３が各スプライン部６５，
６７よりも大径側に配置されてなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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】特開平６−３３９９６号公報に図３のよ
うなデファレンシャル装置２０１が記載されている。こ
のデファレンシャル装置２０１は、デフケース２０３
と、ヘリカルピニオンギヤ２０５及びこれと噛み合った
他のヘリカルピニオンギヤと、出力側のヘリカルサイド
ギヤ２０７，２０９と、速度感応型の差動制限装置２１
１とを備えている。ヘリカルピニオンギヤ２０５はデフ
ケース２０３の収納孔２１３に摺動回転自在に収納され
ており、他のヘリカルピニオンギヤも他の収納孔に摺動
回転自在に収納されている。ヘリカルサイドギヤ２０
７，２０９は各ヘリカルピニオンギヤを介して連結され
ており、差動制限装置２１１のハウジング２１５はヘリ
カルサイドギヤ２０７に連結され、ハブ２１７はヘリカ
ルサイドギヤ２０９に連結されている。

【０００３】エンジンの駆動力はデフケース２０３を回
転させ、各ヘリカルピニオンギヤからのヘリカルサイド
ギヤ２０７，２０９を介して車輪側に伝達される。

【０００４】トルクを伝達している間、各ギヤの噛み合
い反力と噛み合いスラスト力とにより、各ギヤ間や各ギ
ヤとデフケース２０３あるいはハウジング２１５などの
間で摩擦抵抗が生じ、これらの摩擦抵抗によってトルク
感応型の差動制限力を得ている。これに加えて、ヘリカ
ルサイドギヤ２０７，２０９の間で差動制限装置２１１
が差動して速度感応型の差動制限力が生じる。つまり、
トルク感応型の差動制限力と速度感応型の差動制限力の
相乗効果により車輪への駆動力が路面状況に関わらず適
確に伝達され、走行安定性が高く保たれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のデファレンシャル装置２０１では、差動制
限装置２１１のハブ２１７と右のヘリカルサイドギヤ２
０９との連結を、ハブ２１７に左のヘリカルサイドギヤ
２０７とハウジング２１５のハブ部２１９との隙間２２
１を右方へ貫通する延長部２２３を設け、この右端部に
内方へ屈曲部２２５と、この屈曲部２２５に右方へ延び
る連結部２２７を形成し、この連結部２２７を右のヘリ
カルサイドギヤ２０９のハブ部２２０左端部にスプライ
ン連結させている。

【０００６】ところが、このような連結方法では、連結
用のスプライン部を確保するための余分なスペースを必
要とし、さらにトルク伝達時において屈曲部２２５には
ねじり荷重がかかるため、該屈曲部２２５の肉厚を大き
くとる必要があり、連結部の軸方向スペースＸが大きく
なっていた。

【０００７】このため、例えば、屈曲部２２５を左方
（ハウジング２１５側）へ移動させると、左のヘリカル
サイドギヤ２０７側のスプライン部２２９のスプライン
長さが通常長さより小さくなるため、特別長さの車軸と
なり互換性が失われる。すなわち、差動制限機能をもた
ない普通のデファレンシャル装置とは別の車軸を製作し
なければならず、コスト高になったり、部品管理が煩雑
となる。

【０００８】また、図３のデファレンシャル装置に、左
右の車軸を位置決めするためのスラストブロックを設け
た場合、該スラストブロックの外径が左右のヘリカルサ
イドギヤ２０７，２０９側のスプライン２２９，２３１
の小径よりも小さくなるので、位置決めが困難になると
ともに、部品移送時等に脱落し易い。

【０００９】そこで、この発明は、サイドギヤと差動制
限装置との連結構造を単純化し、出力軸の互換性を可能
とするデファレンシャル装置の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１のデファレンシャル装置は、エンジンの駆
動力を一対の出力側サイドギヤを介して各出力軸に分配
する差動機構と、一側部材と他側部材とからなり前記一
対のサイドギヤの間に配置されて差動回転速度に応じて
差動を制限する差動制限装置とを備え、前記差動制限装
置の一側部材は、一方側の出力軸に連結される出力側連
結部を有すると共に前記一対のサイドギヤの一方に連結
され、前記差動制限装置の他側部材は、他方側の出力軸
に連結される出力側連結部を有する前記一対のサイドギ
ヤの他方に差動制限連結部を介して連結されるデファレ
ンシャル装置であって、前記差動制限連結部が、前記各
出力側連結部よりも大径側に配置されてなることを特徴
とする。

【００１１】したがって、この配置により、小径側の各
出力側連結部の軸方向長さ設定に及ぼす差動制限連結部
からの制約が大幅に緩和される。つまり大径側の差動制
限連結部の軸方向スペースを小さくすることが可能とな
り、その結果各出力側連結部の長さの選定幅が拡がる。
これにより、出力側連結部に連結される各出力軸は他の
デファレンシャル装置のものと互換性を保つことが可能
となる。

【００１２】また、差動制限連結部が各出力側連結部よ
りも大径側に配置されているので、差動制限連結部の径
方向内方の空間部にスラストブロックを脱落しないよう
に配置することも可能となる。

【００１３】請求項２のデファレンシャル装置は、請求
項１に記載のデファレンシャル装置であって、前記差動
制限連結部がドグクラッチ機構からなることを特徴とす
る。

【００１４】したがって、請求項１のデファレンシャル
装置と同等の作用が得られると共に、構造が単純で突き
合わせ噛み合いであるドグクラッチ機構により、差動制
限装置の他側部材への伝達トルク負荷のかかり方が単純
になるので、他側部材の肉厚強度の確保も容易になる。

【００１５】また、ドグクラッチ機構の噛み合いすきま
を通って径方向外方へ潤滑オイルが供給されるので、デ
ファレンシャル装置内部の各噛み合い部および摺動部の
潤滑性が向上する。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の第１実施形態を図１によ
り説明する。図１は第１実施形態に係るデファレンシャ
ル装置の断面図である。左右の方向は図１での左右の方
向である。

【００１７】図１に示すように、デフケース２１はケー
シング本体３１とカバー３３とリング３５とを有し、カ
バー３３はケーシング本体３１にボルトで固定され、リ
ング３５はケーシング本体３１にボルト３７で固定され
ている。そして、デフケース２１は図示しないデフキャ
リヤ内に回転自在に配置されており、デフキャリヤ内に
はオイル溜りが形成されている。

【００１８】デフケース２１の内部には差動回転速度感
応型の差動制限装置３９が配置されている。差動制限装
置３９はハウジング４１（一側部材）とハブ４３（他側
部材）とからなり、両者間に圧力室４５が形成されてい
る。この圧力室４５には一般的に用いられているベーン
ポンプ式やプランジャポンプ式のオイル吐出抵抗を利用
したものや粘性流体に対する部材のせん断抵抗を用いた
ものなどの差動回転速度感応型の機構が設けられてい
る。ハウジング４１とデフケース２１との間にはワッシ
ャ４７を配置して直接接触しないようにされている。

【００１９】また、デフケース２１の内部には左右一対
のヘリカルサイドギヤ４９，５１が配置されている。左
のサイドギヤ４９は差動制限装置３９のハウジング４１
に溶接で一体にされている。ハウジング４１の内周部５
３にはスプライン部（出力側連結部）６５が設けられ、
この部に図示しない左側（一方側）の出力軸が連結され
る。一方、右のサイドギヤ５１の内周部５５には上記ス
プライン部６５と同サイズのスプライン部６７が設けら
れ、この部に図示しない右側（他方側）の出力軸が連結
される。

【００２０】デフケース２１には短い収納孔６９と長い
収納孔７１が周方向に複数組形成されている。短い収納
孔６９には短いヘリカルピニオンギヤ７３が摺動回転自
在に収納され、長い収納孔７１には長いヘリカルピニオ
ンギヤ７５が摺動回転自在に収納されている。短いピニ
オンギヤ７３はケーシング本体３１に形成された短い収
納孔６９の壁面とリング３５とにより軸方向の位置決め
がなされ、長いピニオンギヤ７５はハウジング４１とリ
ング３５とによって軸方向の位置決めがなされている。

【００２１】短いピニオンギヤ７３は第１と第２のギヤ
部７７，７９からなり、第１ギヤ部７７は右のサイドギ
ヤ５１と噛み合っている。また、長いピニオンギヤ７５
は第１と第２のギヤ部８１，８３とこれらを連結する小
径の軸部８５とからなり、第１のギヤ部８１は左のサイ
ドギヤ４９と噛み合い、第２のギヤ部８３は短いピニオ
ンギヤ７３の第２ギヤ部７９と噛み合っている。こうし
て、差動機構８７が構成されている。

【００２２】上記差動制限装置３９のハブ４３には、ハ
ウジング４１の内周部５３と左のサイドギヤ４９との間
を通る延長部８９が形成され、この延長部８９の右端部
と右のサイドギヤ５１の左端部には互いに噛み合うドグ
クラッチ機構（差動制限連結部）９３が形成されてい
る。そして、ドグクラッチ機構９３は、図１示のよう
に、ハウジング４１および右のサイドギヤ５１の各スプ
ライン部６５，６７の谷径ｂよりも径方向外方（大径
側）に設けられている。こうして、差動制限装置３９の
ハブ４３は右のサイドギヤ５１と連結され、ドグクラッ
チ機構９３が占める軸方向スペースは図１のＸの範囲で
ある。

【００２３】そして、ドグクラッチ機構９３の径方向内
方の空間部にはスラストブロック９５が配置され、ブロ
ック９５の両端が左右の出力軸に対向している。なお、
ブロック９５の外径ａは各スプライン部６５，６７の内
径よりも大きいので、ブロック９５がデファレンシャル
装置から脱落する恐れはない。一方、このドグクラッチ
機構９３の径方向外方には両サイドギヤ４９，５１間に
スラストワッシャ９１が配置されている。また、右のサ
イドギヤ５１とデフケース２１との間にはスラストワッ
シャ９７が配置されている。

【００２４】つぎに、このデファレンシャル装置の作用
を説明する。

【００２５】デフケース２１を回転させるエンジンの駆
動力は各ピニオンギヤ７３，７５からサイドギヤ４９，
５１を介して左右の出力軸に分配される。また、例えば
悪路走行中に、左右の出力軸間に駆動抵抗差が生じると
各ピニオンギヤ７３，７５の自転によりエンジンの駆動
力は左右各側に差動分配される。

【００２６】このとき、各ピニオンギヤ７３，７５の歯
先はサイドギヤ４９，５１との噛み合い反力により収納
孔６９，７１の壁面に押し付けられて摩擦抵抗が発生す
ると共に、ヘリカルギヤの噛み合いスラスト力によって
各ピニオンギヤ７３，７５の端面とデフケース２１、リ
ング３５、差動制限装置３９のハウジング４１などとの
間で摩擦抵抗が発生し、これらの摩擦抵抗によってトル
ク感応型の差動制限力が得られる。また同時に、差動制
限装置３９のハウジング４１とハブ４３とは、それぞれ
左右のサイドギヤ４９，５１と一体に回転するので、こ
れによる回転速度感応型の差動制限力が得られる。

【００２７】したがって、このデファレンシャル装置を
駆動車軸に適用すれば、トルク感応型の差動制限力によ
って、発進時や加速時のように大きなトルクを掛けた時
の車体の挙動が安定し操縦性が向上すると共に、悪路な
どで駆動車軸の一方が空転するような条件でも、速度感
応型の差動制限力によって片輪空転が回避され、充分な
脱出性と走破性とが得られる。

【００２８】こうして、本実施形態によれば、ドグクラ
ッチ機構９３が単純構造の突き合わせ噛み合いであるの
でそれが占める軸方向スペースＸを小さくでき、かつス
プライン部６５，６７よりも大径側に配置されているの
で、スプライン部６５，６７長さの選定幅が拡がり、連
結される出力軸は他のデファレンシャル装置のものと共
通化でき、互換性を保つことが可能となる。

【００２９】なお、前記従来例の多段屈曲構造と異な
り、突き合わせ構造であるため伝達トルク負荷のかかり
方が単純になるので、ハブ４３の延長部８９の肉厚強度
の確保も容易になる。

【００３０】また、ドグクラッチ機構９３がスプライン
部６５，６７よりも大径側に配置されているのでスラス
トブロック９５を配置し易くなり、また、配置したスラ
ストブロック９５が輸送中に脱落する恐れもない。

【００３１】さらに、ドグクラッチ機構９３の噛み合い
すきまを通って径方向外方へ潤滑オイルが供給されるの
で、デフケース２１内部の各噛み合い部および摺動部の
潤滑性が向上する。

【００３２】つぎに、本発明の第２実施形態を図２によ
り説明する。図２はこのデファレンシャル装置の断面図
である。

【００３３】デフケース１０１の内部には回転速度感応
型の差動制限装置１０３と多板クラッチ１０４が配置さ
れている。差動制限装置１０３はハウジング１０５（一
側部材）とハブ１０７（他側部材）とからなり、両者間
に圧力室１０９が形成されている。圧力室１０９には速
度感応型の機構が設けられている。多板クラッチ１０４
はハウジング１０５の内周部１１１とデフケース１０１
との間に設けられている。これによりトルク感応型の差
動制限力が得られる。

【００３４】また、デフケース１０１の内部には、ピニ
オンシャフト１１３がデフケース１０１の回転軸に直角
方向に配置されており、ピニオンシャフト１１３は端部
をデフケース１０１の溝１１６に軸方向移動可能に支持
されている。ピニオンシャフト１１３上にはピニオンギ
ヤ１１７が回転自在に支承されている。ピニオンギヤ１
１７には左右一対の出力側サイドギヤ１１９，１２１が
配置されている。左のサイドギヤ１１９はハウジング１
０５に一体化されており、ハウジング１０５の内周部１
１１にはスプライン部（出力側連結部）１３１が設けら
れ、この部に左側（一方側）の出力軸９が連結されてい
る。一方、右のサイドギヤ１２１の内周部１２３にはス
プライン部（出力側連結部）１３３が設けられ、この部
に右側（他方側）の出力軸１１が連結されている。

【００３５】こうして、ベベルギヤ式の差動機構１３５
が構成されている。差動機構１３５のピニオンシャフト
１１３とピニオンギヤ１１７とサイドギヤ１１９，１２
１は軸方向に適度に移動可能である。

【００３６】上記差動制限装置１０３のハブ１０７に
は、ハウジング１０５の内周部１１１と左のサイドギヤ
１１９との間を通る延長部１３７が形成されている。ま
た、右のサイドギヤ１２１の内周部１２３にはピニオン
シャフト１１３の中心部を左方へ貫通する延長部１３９
が形成されている。両延長部１３７，１３９の対向端部
には互いに噛み合うドグクラッチ機構１４１が形成され
ている。そして、ドグクラッチ機構１４１は、図２示の
ように、各スプライン部１３１，１３３の谷径よりも径
方向外方（大径側）に設けられている（ａ＞ｂ）。こう
して、差動制限装置１０３のハブ１３７は右のサイドギ
ヤ１２１と連結されている。

【００３７】そして、ドグクラッチ機構１４１の内方の
空間部にはスラストブロック１４３が配置され、ブロッ
ク１４３の両端が左右の出力軸に対向している。なお、
ブロック１４３の外径は各スプライン部１３１，１３３
の谷径に略一致するので、ブロック１４３がデファレン
シャル装置から脱落する恐れはない。また、右のサイド
ギヤ１２１とデフケース１０１との間にはスラストワッ
シャ１４５が配置されている。

【００３８】このような構成により、デフケース１０１
を回転させるエンジンの駆動力は、ピニオンシャフト１
１３からピニオンギヤ１１７を介してサイドギヤ１１
９，１２１すなわち左右の出力軸９，１１に分配され
る。出力軸９，１１間に駆動抵抗差が生じると、ピニオ
ンギヤ１１７の自転によりエンジンの駆動力は左右各側
に差動分配される。このとき、多板クラッチ１０４はハ
ウジング１０５を介して左のサイドギヤ１１９により左
方へ押圧され、これによりトルク感応型の差動制限力が
得られると共に差動制限装置１０３による速度感応型の
差動制限力が得られる。

【００３９】こうして、本実施形態によれば、ドグクラ
ッチ機構１４１が単純構造の突き合わせ噛み合いである
のでそれが占める軸方向スペースを小さくでき、かつス
プライン部１３１，１３３よりも大径側に配置されてい
るので、スプライン部１３１，１３３長さの選定幅が拡
がり、連結される出力軸９，１１は他のデファレンシャ
ル装置のものと共通化でき、互換性を保つことが可能と
なる。

【００４０】なお、突き合わせ噛み合いであるため、伝
達トルク負荷のかかり方が単純になるので、各延長部１
３７，１３９の肉厚強度の確保も容易になる。

【００４１】また、ドグクラッチ機構１４１がスプライ
ン部１３１，１３３よりも大径側に配置されているので
スラストブロック１４３を配置し易くなり、また、配置
したスラストブロック１４３が輸送中に脱落する恐れも
ない。

【００４２】さらに、ドグクラッチ機構１４１の噛み合
いすきまを通って径方向外方へ潤滑オイルが供給される
ので、デフケース１０１内部の各噛み合い部および摺動
部の潤滑性が向上する。

【００４３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、差動制限連結部の軸方向スペ
ースを小さくできるため、各出力側連結部の長さの選定
幅が拡がる。これにより、出力側連結部に連結される各
出力軸は他のデファレンシャル装置のものと互換性を保
つことが可能となる。

【００４４】また、差動制限連結部が各出力側連結部よ
りも大径側に配置されているので、差動制限連結部の径
方向内方の空間部を利用してスラストブロックを脱落し
ないように配置することも可能となる。

【００４５】請求項２に記載の発明によれば、差動制限
連結部がドグクラッチ機構からなるので請求項１に記載
の発明と同等の効果が得られると共に、ドグクラッチ機
構により、差動制限装置の他側部材への伝達トルク負荷
のかかり方が単純になるので他側部材の肉厚強度の確保
も容易になる。

【００４６】また、ドグクラッチ機構の噛み合いすきま
を通って径方向外方へ潤滑オイルが供給されるので、デ
ファレンシャル装置内部の各噛み合い部および摺動部の
潤滑性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係るデファレンシャル装置の断
面図である。

【図２】第２実施形態に係るデファレンシャル装置の断
面図である。

【図３】従来例に係るデファレンシャル装置の断面図で
ある。

【符号の説明】

９，１１ 出力軸 ２１，１０１ デフケース ３９，１０３ 差動制限装置 ４１，１０５ ハウジング（一側部材） ４３，１０７ ハブ（他側部材） ４９，５１，１１９，１２１ サイドギヤ ６５，６７，１３１，１３３ スプライン部（出力側連
結部） ６９，７１ 収納孔 ７３，７５，１１７ ピニオンギヤ ８７，１３５ 差動機構 ８９，１３７，１３９ 延長部 ９３，１４１ ドグクラッチ機構（差動制限連結部） ９５，１４３ スラストブロック １０４ 多板クラッチ ａ スラストブロックの外径 ｂ スプライン部の谷径

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの駆動力を一対の出力側サイド
   ギヤを介して各出力軸に分配する差動機構と、一側部材
   と他側部材とからなり前記一対のサイドギヤの間に配置
   されて差動回転速度に応じて差動を制限する差動制限装
   置とを備え、 前記差動制限装置の一側部材は、一方側の出力軸に連結
   される出力側連結部を有すると共に前記一対のサイドギ
   ヤの一方に連結され、 前記差動制限装置の他側部材は、他方側の出力軸に連結
   される出力側連結部を有する前記一対のサイドギヤの他
   方に差動制限連結部を介して連結されるデファレンシャ
   ル装置であって、 前記差動制限連結部が、前記各出力側連結部よりも大径
   側に配置されてなることを特徴とするデファレンシャル
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のデファレンシャル装置
   であって、 前記差動制限連結部がドグクラッチ機構からなることを
   特徴とするデファレンシャル装置。