JPH10338049A - デファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部クラッチなどを用いずに、一側の駆動力
を随時遮断する。 【解決手段】 エンジンの駆動力によって回転駆動され
るデフケース１１と、出力側部材９１、９３と、カム部
材８７、８９と、デフケース１１に固定されたピン８５
と、カム部材８７、８９と出力側部材９１、９３との間
に設けられた噛み合いクラッチ９９、１０１と、ピン８
５とカム部材８７、８９との間に設けられデフケース１
１の回転トルクを受けて作動し噛み合いクラッチ９９、
１０１を噛み合わせるカム９５、９７とを備え、連結解
除手段が、押圧部材１２７を介してカム部材８９を押圧
し噛み合いクラッチ１０１の噛み合いを解除する。

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】「ＫＵＢＯＴＡ ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ
ＲＥＰＯＲＴ Ｎｏ．２６ １９９３８１頁」に図５と
図６のような動力伝達装置２０１が記載されている。

【０００３】この動力伝達装置２０１は４輪駆動のゼロ
旋回式芝刈機の前輪駆動系トランスミッションをなすも
のであり、センターデフ２０３と、湿式クラッチ２０５
と、フロントデフ２０７と、ペダル２０９の操作で湿式
クラッチ２０５の連結を解除する操作系２１１などを備
えている。

【０００４】エンジンの駆動力はセンターデフ２０３に
よって前輪側と後輪側に分割され、後輪側の駆動力は後
輪側駆動力伝達系２１３からリヤデフに送られ、左右の
後輪に配分される。又、前輪側の駆動力は湿式クラッチ
２０５からフロントデフ２０７に送られ、左右の前輪に
配分される。

【０００５】前輪は後輪より僅かに早く回転するように
設定されていると共に、センターデフ２０３には後輪側
への駆動力を断続するクラッチがある。このクラッチは
後輪が前輪より早く回転すると連結が解除されるように
してあり、通常の走行中はこのクラッチによって後輪側
が切り離されて、ゼロ旋回式芝刈機は２輪駆動状態にな
る。

【０００６】又、前輪側が空転すると、前輪が後輪より
早く回転してこのクラッチが連結されてるから、後輪側
にも駆動力が伝達され、ゼロ旋回式芝刈機は４輪駆動状
態になり、傾斜地や軟弱地での作業性が向上する。

【０００７】又、芝刈り中に急旋回するときは、ペダル
２０９を踏むと、操作系２１１のカム２１５によってシ
フトロッド２１７が移動し、湿式クラッチ２０５の連結
が解除されて前輪側が切り離される。舵角は後輪に与え
られ、ゼロ旋回式芝刈機は後輪操舵によってゼロ旋回可
能になり、芝の刈り残しや、旋回時の車輪による芝傷め
を少なくする。

【０００８】又、実開平４−７７０４５号公報に図７の
ようなデファレンシャル装置２１９が記載されている。

【０００９】このデファレンシャル装置２１９は、デフ
ケース２２１と、デフケース２２１に固定されたピン２
２３と、一対のカム部材２２５、２２７と、一対の出力
側部材２２９、２３１と、ピン２２３とカム部材２２
５、２２７との間にそれぞれ設けられたカム２３３、２
３５と、カム部材２２５、２２７と出力側部材２２９、
２３１との間にそれぞれ設けられた噛み合いクラッチ２
３７、２３９と、カム部材２２５、２２７を出力側部材
２２９、２３１側（噛み合いクラッチ２３７、２３９の
噛み合い側）に押圧するコイルばね２４１などから構成
されている。

【００１０】出力側部材２２９、２３１は左右の車輪側
にそれぞれ連結されている。

【００１１】又、噛み合いクラッチ２３７、２３９には
カム２３３、２３５より小さいカム力が生じるカム角が
与えられている。車両の直進走行時のように、いずれの
出力側部材２２９、２３１もデフケース２２１より先行
回転しない場合は、デフケース２２１からピン２２３を
介して入力するトルクによってカム２３３、２３５が作
動し、そのカム力によって噛み合いクラッチ２３７、２
３９が噛み合い、エンジンの駆動力は左右の車輪に伝達
される。

【００１２】又、旋回時、例えば、左旋回の場合は、右
の出力側部材２３１の先行回転により右のカム２３５が
カム力を失うと共に、右の噛み合いクラッチ２３９がそ
のカム力によりコイルばね２４１を撓めて噛み合いが解
除され、右車輪が切り離される。

【００１３】こうして、デファレンシャル装置２１９は
左右輪の差動を吸収可能になり、車両を円滑に旋回させ
る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図５と図６の
動力伝達装置２０１では、上記のように、ゼロ旋回のと
きだけしか使用されない湿式クラッチ２０５を配置した
ことによって、構造が複雑になり、大型で重くなり、コ
ストが上昇し、駆動力系のケーシングも湿式クラッチ２
０５の配置スペースだけ大きくしなければならない。
又、湿式クラッチ２０５の摩擦損失によって駆動力ロス
が生じる。

【００１５】又、図７のデファレンシャル装置２１９で
は、上記のように、先行回転した車輪側の駆動力が遮断
されるよう構成されているから、例えば、デファレンシ
ャル装置２１９をゼロ旋回式芝刈機に用いても、ゼロ旋
回するときに駆動力を遮断することはできない。

【００１６】そこで、この発明は、必要なときに、外部
クラッチなどを用いずに、単独で一側の駆動力を遮断す
ることができるデファレンシャル装置の提供を目的とす
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のデファレ
ンシャル装置は、エンジンの駆動力によって回転駆動さ
れるデフケースと、一対の出力側部材と、各出力側部材
とデフケース側とを連結する一対のクラッチと、いずれ
か一方のクラッチに連結解除力を伝達する押圧部材と、
外部から操作力を与え、押圧部材を介してクラッチの連
結を解除する連結解除手段とを備えたことを特徴とす
る。

【００１８】このように、請求項１記載のデファレンシ
ャル装置は、外部操作力によって内蔵クラッチの連結を
解除する連結解除手段により、図７の従来例と異なっ
て、必要なときは随時一側の駆動力を遮断することがで
きる。

【００１９】請求項２記載の発明は、請求項１記載のデ
ファレンシャル装置であって、一方の出力側部材が前輪
側に連結され、他方の出力側部材が後輪側に連結され、
連結解除手段で前輪側クラッチ又は後輪側クラッチの連
結を解除することを特徴とし、請求項１の構成と同等の
効果を得る。

【００２０】これに加えて、この構成のデファレンシャ
ル装置を、４輪駆動のゼロ旋回式芝刈機のセンターデフ
にすれば、湿式クラッチ２０５を用いる図５と図６の従
来例と異なって、外部クラッチを用いずに一側の駆動力
を遮断できるから、構造簡単、小型軽量、低コストであ
り、ケーシングも小さくできる。

【００２１】又、湿式クラッチ２０５を用いないから、
摩擦損失による駆動力ロスが防止される。

【００２２】請求項３記載の発明は、請求項１又は請求
項２記載のデファレンシャル装置であって、一対のカム
部材と、デフケースに固定されたピンと、各カム部材と
出力側部材との間に設けられた噛み合いクラッチと、ピ
ンと各カム部材との間に設けられデフケースの回転トル
クを受けて作動し各カム部材を噛み合いクラッチの噛み
合い方向に押圧するカムとを備え、前記クラッチが、噛
み合いクラッチであり、前記連結解除手段が、押圧部材
を介して一方のカム部材を押圧し噛み合いクラッチの連
結を解除することを特徴とする。

【００２３】このように、連結解除手段によって噛み合
いクラッチの連結を解除するように構成したから、図７
の従来例と異なって、一側の駆動力を随時遮断すること
可能であり、請求項１又は請求項２の構成と同等の効果
を得る。

【００２４】請求項４記載の発明は、請求項３記載のデ
ファレンシャル装置であって、押圧部材が、デフケース
を貫通して、一方のカム部材を噛み合いクラッチの噛み
合い解除方向に押圧可能に配置されたことを特徴とし、
請求項３の構成と同等の効果を得る。

【００２５】請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求
項４のいずれか一項に記載のデファレンシャル装置であ
って、連結解除手段が、ペダル操作による操作力で押圧
部材を押圧し、クラッチの連結を解除することを特徴と
し、請求項１乃至請求項４のいずれかと同等の効果を得
る。

【００２６】これに加えて、ペダル操作によってクラッ
チの連結を解除する連結解除手段は、構造が簡単であ
り、故障が少ない。

【００２７】

【発明の実施の形態】図１乃至図４によって本発明の一
実施形態の説明をする。この実施形態は請求項１、２、
３、４、５の特徴を備えている。図１と図２はこの実施
形態のデファレンシャル装置１を示している。又、図３
と図４は４輪駆動のゼロ旋回式芝刈機に用いられた動力
伝達装置３を示しており、デファレンシャル装置１はこ
の動力伝達装置３のセンターデフに用いられている。

【００２８】なお、符号を与えていない部材は図示され
ていない。又、図３ではデファレンシャル装置１が図１
及び図２と左右反対に描かれている。

【００２９】図３と図４のように、動力伝達装置３は、
センターデフ１（デファレンシャル装置１）と、連結解
除手段５と、フロントデフ７と、これらを収容するキャ
リヤ９などから構成されている。

【００３０】センターデフ１のデフケース１１はベアリ
ング１３、１５を介してキャリヤ９に支承されている。
キャリヤ９にはオイル溜りが設けられている。

【００３１】デフケース１１にはリングギヤ１７が固定
されており、センターデフ１はこのリングギヤ１７に入
るエンジンからの駆動力（矢印１９）によって回転駆動
される。センターデフ１はこの回転を、下記のように分
配し、前輪側出力軸２１と後輪側出力軸２３から出力す
る。

【００３２】前輪側出力軸２１はベアリング２５を介し
てキャリヤ９に支承されており、後輪側出力軸２３はベ
アリング２７を介してキャリヤ９に支承されている。

【００３３】フロントデフ７はベベルギヤ式のものであ
り、そのデフケース２９はベアリング３１、３３を介し
てキャリヤ９に支承されている。デフケース２９にはリ
ングギヤ３５が固定されており、前輪側出力軸２１には
リングギヤ３５と噛み合うギヤ３７が固定されている。
こうして、前輪側の駆動力は前輪側出力軸２１を介して
デフケース２９を回転させる。

【００３４】フロントデフ７は入力した回転を車軸３
９、４１を介して左右の前輪に配分する。各車軸３９、
４１はベアリング４３、４５を介してキャリヤ９に支承
されている。

【００３５】後輪側には一対のベベルギヤ４７、４９か
らなる方向変換ギヤ組５１が配置されている。ベベルギ
ヤ４７は後輪側出力軸２３に固定され、ベベルギヤ４９
は出力軸５３に固定されている。この出力軸５３はベア
リング５５を介してキャリヤ９に支承されている。後輪
側出力軸２３の回転は方向変換ギヤ組５１で方向を変換
され、出力軸５３からリヤデフに送られる。リヤデフは
入力した回転を左右の後輪に配分する。

【００３６】連結解除手段５は、図４のように、ペダル
５７と、リンク機構５９と、レバー６１と、カム６３
と、シフトロッド６５と、シフトフォーク６７と、リン
グ６９などから構成されている。

【００３７】矢印７１のようにペダル５７を踏むと、リ
ンク機構５９が矢印７３のようにレバー６１を回転さ
せ、この回転によってカム６３がシフトロッド６５を矢
印７５の方向に移動させる。

【００３８】シフトフォーク６７はシフトロッド６５上
に固定されていると共に、図１のように、フォークの先
端部７７がリング６９に設けられた周溝７９に摺動可能
に係合しているから、リング６９はシフトフォーク６７
と共に矢印８１の方向に移動する。

【００３９】図１と図２のように、センターデフ１は、
デフケース１１と、スプリングピン８３によってデフケ
ース１１に固定された２本のピン８５と、一対のカム部
材８７、８９と、一対の出力側部材９１、９３と、各ピ
ン８５とカム部材８７、８９との間にそれぞれ設けられ
たカム９５、９７と、カム部材８７、８９と出力側部材
９１、９３との間にそれぞれ設けられた噛み合いクラッ
チ９９、１０１（クラッチ）と、支持管１０３と、ばね
１０５などから構成されている。

【００４０】出力側部材９１は後輪側出力軸２３にスプ
ライン連結されており、出力側部材９３は前輪側出力軸
２１にスプライン連結されている。

【００４１】又、図２のように、噛み合いクラッチ９
９、１０１にはカム９５、９７より小さいカム力が生じ
るカム角が与えられている。

【００４２】ばね１０５は、図２のように、各カム部材
８７、８９を出力側部材９１、９３側（噛み合いクラッ
チ９９、１０１の噛み合い方向）に押圧している。

【００４３】又、各ピン８５の内側先端部は支持管１０
３の貫通孔１０７に隙間１０９を介して貫入している。
又、支持管１０３は出力側部材９１、９３の凹部１１
１、１１３の両端を支持されている。支持管１０３の両
端部には切り欠き１１５、１１７が設けられており、カ
ム部材８７、８９は内周に設けられた凸部１１９、１２
１をこれらの切り欠き１１５、１１７に係合することに
より、互いの位相ずれを規制している。

【００４４】又、出力側部材９１、９３とデフケース１
１との間には、スラストワッシャ１２３、１２３が配置
され、カム９５、９７と噛み合いクラッチ９９、１０１
のカム力を受けている。

【００４５】図１のように、デフケース１１にはその側
壁１２５を貫通して複数本のピン１２７（押圧部材）が
前輪側のカム部材８９を押圧可能に配置されている。
又、デフケース１１のボス部１２９の外周には、連結解
除手段５のリング６９が移動自在に支承されており、各
ピン１２７の外側端部はこのリング６９に貫入して固定
されている。

【００４６】図２の後輪側に示したように、デフケース
１１の回転力１３１を受けるとカム９５のカムスラスト
力１３３によって噛み合いクラッチ９９が噛み合う。前
輪側の噛み合いクラッチ１０１も同様にして噛み合い、
こうしてエンジンの駆動力は前輪側と後輪側に送られ、
ゼロ旋回式芝刈り機は４輪駆動状態になり、傾斜地や軟
弱地での作業性が向上する。

【００４７】又、芝刈り中に急旋回するときは、ペダル
５７を踏むと、上記のように、リング６９が移動し、ピ
ン１２７が矢印１３５の方向に移動して前輪側のカム部
材８９を押圧し、カム９７のカム力に抗して噛み合いク
ラッチ１０１の噛み合いを解除させる。

【００４８】こうして、前輪側が切り離されると、エン
ジンの駆動力は矢印１３７のように後輪側にだけ送ら
れ、ゼロ旋回式芝刈り機は後輪駆動の２輪駆動状態にな
る。

【００４９】この芝刈り機は後輪操舵であり、このよう
に前輪側が切り離されるとゼロ旋回が可能になり、芝の
刈り残しや、旋回時の車輪による芝傷めが少なくなる。

【００５０】図１のように、デフケース１１には開口１
３９、１４１が設けられており、キャリヤ９のオイル溜
りからこれらの開口１３９、１４１を介してオイルが流
出入し、カム９５、９７、噛み合いクラッチ９９、１０
１、スラストワッシャ１２３、１２３などを潤滑する。

【００５１】こうして、センターデフ１と動力伝達装置
３とが構成されている。

【００５２】上記のように、カム９５、９７により噛み
合うクラッチ９９、１０１を介して出力側部材９１、９
３を連結するセンターデフ１は、図７の従来例と異な
り、連結解除手段５のペダル操作によって噛み合いクラ
ッチ１０１の噛み合いを解除するように構成したから、
必要なときは随時駆動力の遮断を行える。

【００５３】従って、センターデフ１を用いたゼロ旋回
式芝刈機の動力伝達装置３は、湿式クラッチ２０５を用
いる図５と図６の従来例と異なって、外部クラッチを用
いずに前輪側の駆動力を遮断できるから、構造簡単、小
型軽量で、低コストであり、キャリヤも小さくできる。

【００５４】又、湿式クラッチ２０５を用いないから、
摩擦損失による駆動力ロスが防止される。

【００５５】又、ペダル操作によって噛み合いクラッチ
１０１の噛み合いを解除する連結解除手段５は、構造が
簡単であり、故障が少ない。

【００５６】

【発明の効果】請求項１記載のデファレンシャル装置
は、外部から内蔵クラッチの連結を解除する連結解除手
段を設けたことにより、図７の従来例と異なって、必要
なときは随時一側の駆動力を遮断することができる。

【００５７】請求項２記載の発明は、請求項１の構成と
同等の効果を得ると共に、本発明のデファレンシャル装
置を、ゼロ旋回式芝刈機のセンターデフにすれば、図５
と図６の従来例と異なって、外部クラッチを用いずに一
側の駆動力を遮断できるから、構造簡単、小型軽量で、
低コストであり、ケーシングも小さくできる。

【００５８】又、外部クラッチを用いないから、摩擦損
失による駆動力ロスが防止される。

【００５９】請求項３記載の発明は、連結解除手段によ
り噛み合いクラッチの連結を解除するように構成されて
いるから、図７の従来例と異なって、一側の駆動力を随
時遮断すること可能であり、請求項１又は請求項２の構
成と同等の効果を得る。

【００６０】請求項４記載の発明は、請求項３の構成と
同等の効果を得る。

【００６１】請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求
項４のいずれかと同等の効果を得ると共に、ペダル操作
によってクラッチの連結を解除する連結解除手段は、構
造が簡単であり、故障が少ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す断面図である。

【図２】図１の要部を示す図面である。

【図３】図１の実施形態をセンターデフに用いたゼロ旋
回式芝刈機用の動力伝達装置を示す断面図である。

【図４】図３の動力伝達装置の一部をなす連結解除手段
を示す図面である。

【図５】第１の従来例を示す断面図である。

【図６】図５の従来例の一部をなすペダル操作機構を示
す図面である。

【図７】第２の従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ センターデフ（デファレンシャル装置） ５ 連結解除手段 １１ デフケース ８５ ピン ８７、８９ カム部材 ９１ 出力側部材（後輪側） ９３ 出力側部材（前輪側） ９５、９７ カム ９９、１０１ 噛み合いクラッチ（クラッチ） １２７ ピン（押圧部材）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの駆動力によって回転駆動され
   るデフケースと、一対の出力側部材と、各出力側部材と
   デフケース側とを連結する一対のクラッチと、いずれか
   一方のクラッチに連結解除力を伝達する押圧部材と、外
   部から操作力を与え、押圧部材を介してクラッチの連結
   を解除する連結解除手段とを備えた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記載の発明であって、一方の出
   力側部材が前輪側に連結され、他方の出力側部材が後輪
   側に連結され、連結解除手段で前輪側クラッチ又は後輪
   側クラッチの連結を解除することを特徴とするデファレ
   ンシャル装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の発明であっ
   て、一対のカム部材と、デフケースに固定されたピン
   と、各カム部材と出力側部材との間に設けられた噛み合
   いクラッチと、ピンと各カム部材との間に設けられデフ
   ケースの回転トルクを受けて作動し各カム部材を噛み合
   いクラッチの噛み合い方向に押圧するカムとを備え、前
   記クラッチが、噛み合いクラッチであり、前記連結解除
   手段が、押圧部材を介して一方のカム部材を押圧し噛み
   合いクラッチの連結を解除することを特徴とするデファ
   レンシャル装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の発明であって、押圧部材
   が、デフケースを貫通して、一方のカム部材を噛み合い
   クラッチの噛み合い解除方向に押圧可能に配置されたこ
   とを特徴とするデファレンシャル装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に
   記載の発明であって、連結解除手段が、ペダル操作によ
   る操作力で押圧部材を押圧し、クラッチの連結を解除す
   ることを特徴とするデファレンシャル装置。