JP2000205376A - ディファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で、配置の自由度が大きいクラッ
チ操作機構を備えたディファレンシャル装置の提供を目
的とする。 【解決手段】 デフキャリア１５内に回転可能に支持さ
れたデフケース５と、デフケース５内に相対回転可能に
支持され内部にベベルギヤ式差動ギヤ機構３を備えるイ
ンナケース１７と、デフケース５とインナケース１７と
の間の連結を断続するクラッチ機構２７とを備え、クラ
ッチ機構２７は可撓性を有するプッシュプル式ケーブル
４３を備える操作機構３３によりデフキャリア１５の外
部から手動で断続操作可能であ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】本発明は、パートタイム式４
ＷＤ車の２ＷＤ時に非駆動輪側となる車軸に用いられる
ディファレンシャル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の、この種のディファレンシャル装
置としては、例えば特許第２５２９２４５号に図３に示
すものが示されている。

【０００３】このディファレンシャル装置２０１は、別
に設けられた図外の４ＷＤ／２ＷＤ切換装置の操作によ
り車両が４ＷＤ状態から２ＷＤ状態に切換えられた場合
に、デフケース２０３内のドグクラッチ２０５を開放す
ることにより、該切換装置とデフケース２０３間の駆動
系が非駆動輪により回転させられないようにするもので
ある。

【０００４】すなわち、それまでの４ＷＤ状態で、図外
の油圧源からホース２０７を経て圧油がシリンダ２０９
に供給され、油圧によるピストン２１１の移動によりド
グクラッチ２０５が噛合ってデフケース２０３とピニオ
ンシャフト２１３間が連結保持されていた状態が、切換
え装置の２ＷＤ状態への切換え操作に伴い、油圧源から
シリンダ２０９内への圧油の供給が停止されて、リター
ンスプリング２１５の付勢力によりドグクラッチ２０５
の噛合いが開放される。このようにドグクラッチ２０５
を断続制御する制御手段２１７は、ベアリングキャップ
２２１に固定された上記シリンダ２０９、ピストン２１
１のほかに、ピストン２１１の移動をドグクラッチ２０
５に伝達するフォーク２２３、スラストベアリング２２
５、スプリング２２７などを備えている。

【０００５】こうして、２ＷＤ状態では、デフケース２
０３とピニオンシャフト２１３間の連結（ドグクラッチ
２０５）が開放されるので、デフケース２０３と上記切
換え装置間の駆動系が非駆動輪により回転させられる現
象がなくなり、騒音の発生や燃費の悪化などが防止され
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この制御手
段２１７は、上述のように油圧源、ホース２０７やシリ
ンダ２０９などの油圧ユニットが必要であり、これとド
グクラッチ２０５との間を連結する部品点数が多く、複
雑な構成になるので、それだけコスト高になるという問
題がある。

【０００７】また、固定のシリンダ２０９側と回転する
ドグクラッチ２０５側との間を上記の各種剛体部材を介
して連結する構成であるので配置の自由度が小さいとい
う問題がある。

【０００８】そこで、本発明は、簡単な構成で、配置の
自由度が大きいクラッチ操作機構を備えたディファレン
シャル装置の提供を目的とする。

【０００９】

【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に記載の発明は、キャリアケース内に回転
可能に支持されエンジンにより回転駆動されるデフケー
スと、前記デフケース内に相対回転可能に支持され内部
に差動ギヤ機構を備えるインナケースと、前記デフケー
スとインナケースとの間の連結を断続するクラッチ機構
とを備えるディファレンシャル装置において、前記クラ
ッチ機構は、可撓性を有する連結部材を備える操作機構
により前記キャリアケース外から断続操作可能であるこ
とを特徴とする。

【００１０】したがって、例えばプッシュプル式ケーブ
ルのような可撓性を有する部材を用いることにより操作
機構の構成が簡素化されると共に、操作機構の配置の自
由度が大きくなる。

【００１１】また、これによりコスト低減が図れる。

【００１２】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のディファレンシャル装置であって、前記操作機構の断
続操作が、手動操作であることを特徴とする。

【００１３】したがって、請求項１の発明と同等の作用
・効果が得られるうえに、手動でクラッチ機構の断続操
作を行う構成であるので構成が一層簡素化し易くなる。

【００１４】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載のディファレンシャル装置であって、前記可撓
性を有する連結部材が、プッシュプル式ケーブルである
ことを特徴とする。

【００１５】したがって、請求項１または２の発明と同
等の作用・効果が得られるうえに、プッシュプル式ケー
ブルにより構成の簡素化が促進される。

【００１６】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれかに記載のディファレンシャル装置であって、前
記操作機構は、前記クラッチ機構の断続操作とエンジン
の駆動力伝達系に設けられた４ＷＤ／２ＷＤの切換装置
の切換操作とを同時に操作可能であることを特徴とす
る。

【００１７】したがって、請求項１〜３のいずれかの発
明と同等の作用・効果が得られるうえに、操作機構の構
成の簡素化およびコスト低減が一層促進される。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図１、図２
により説明する。図１は本実施形態のディファレンシャ
ル装置１の差動ギヤ機構３部とクラッチ機構２７部の断
面図である。図２はディファレンシャル装置１の操作機
構３３部を概念的に示す図である。

【００１９】図１に示すように、このディファレンシャ
ル装置１のベベルギヤ式の差動ギヤ機構３はインナケー
ス１７に収納され，後述するピニオンギヤ２１、サイド
ギヤ２３，２５などを含む。エンジンの駆動力はデフケ
ース５にボルト６（図２参照）により固定されたリング
ギヤ７（図２参照）を介してデフケース５に入力され
る。

【００２０】デフケース５はケース本体９とカバー１１
とがボルト１３により結合されてなり、それぞれのボス
部９ａ，１１ａがデフキャリア（キャリアケース）１５
（図２参照）に図示しないベアリングを介して回転可能
に支持されている。

【００２１】上記差動ギヤ機構３はつぎのように構成さ
れている。すなわち、図１に示すように、デフケース５
の内周には、ほぼリング状のインナケース１７がデフケ
ース５と同心に、かつ相対回転可能に摺接配置され、支
持されている。そして、インナケース１７の右半部はそ
の回転軸に直交方向にピニオンシャフト１９を支持し、
さらにピニオンシャフト１９上にはピニオンギヤ２１が
回転可能に支持され、対向配置された左右の出力側サイ
ドギヤ２３，２５と噛み合っている。サイドギヤ２３，
２５の内周には図示しない左右の車軸がそれぞれ連結さ
れる。

【００２２】上記クラッチ機構２７はつぎのように構成
されている。すなわち、図１に示すように、インナケー
ス１７の左半部は外周よりも小径に形成され、図の左方
へ延出して外歯の係合歯１７ａが設けられると共に、そ
の外端部に先細のテーパ軸部１７ｂが形成されている。
そして、さらにその外隣（左隣）には同期リング２９が
配置されている。同期リング２９の内周にはテーパ孔部
２９ｄがインナケース１７の上記テーパ軸部１７ｂに摺
接可能に形成され、後述するクラッチリング３１の係合
歯３１ａがインナケース１７の係合歯１７ａと係合する
ときの同期機構３３を構成している。

【００２３】また、同期リング２９の外周の左右両端部
には、インナケース１７の係合歯１７ａと同一諸元の係
合歯２９ａ，２９ｂが周方向に僅かな所定量だけずれて
形成されている。両係合歯３１ａ，２９ａの中間部は小
径の軸部２９ｃに形成されている。

【００２４】そして、図１の部分拡大図に示す（一点鎖
線の円内に示す）ように、右端の係合歯２９ａの左端部
と、これに対向する後述のクラッチリング３１の係合歯
３１ａの右端部とには大きな面取りが施されている。

【００２５】上記操作機構３３のうちの、デフケース５
の内部側に配設された各部材はつぎのように構成されて
いる。

【００２６】すなわち、同期リング２９の径方向外方に
クラッチリング３１が配置されている。クラッチリング
３１はリング状に形成され、デフケース５の周壁９ｂの
周囲に外挿されている。そして、リング状の一部が軸心
方向に延出して形成され、その延出部３１ｂが、図１に
示すように、ケース本体９の周壁９ｂと左端壁９ｃとに
またがって周方向所定範囲に設けられた開口９ｄの周方
向幅内に内挿されている。これにより、クラッチリング
３１はデフケース５と一体的に回転する。

【００２７】そして、延出部３１ｂの軸心側円弧部に形
成された内歯の係合歯３１ａが同期リング２９の外歯の
係合歯２９ａ，２９ｂと係合する。図１は、クラッチリ
ング３１の係合歯３１ａが同期リング２９の係合歯２９
ｂとだけ係合した状態を示し、このとき、クラッチ機構
２７は開放された状態にある。

【００２８】同期リング２９はクラッチリング３１と係
合によりクラッチリング３１と一体的に回転する。後述
するように、クラッチリング３１がインナケース１７の
係合歯１７ａに係合すると、クラッチ機構２７が係合さ
れ、デフケース５とインナケース１７とが連結される。

【００２９】また、クラッチリング３１の外周には凹溝
３１ｃが形成され、この凹溝３１ｃにシフトフォーク３
５の内周の凸部３５ｃが係合している。これにより、ク
ラッチリング３１はセンタリングされ、シフトフォーク
３５の軸方向移動に伴い、シフトフォーク３５と一体的
に軸方向に移動する。

【００３０】さらに、クラッチ機構２７の操作機構３３
のうちの、デフケース５の外部側およびデフキャリア１
５の外部側に配設された各部材はつぎのように構成され
ている。

【００３１】すなわち、図２に示すように、クラッチ機
構２７の断続操作は切換レバー３７の手動操作により行
われる構成であり、切換レバー３７は例えばトランスフ
ァケース側部材３９にその支持孔３９ａ内に揺動可能に
取り付けられている。そして、切換レバー３７の先端部
３７ａはシフトロッド４１の凹溝４１ａに係合してい
る。シフトロッド４１は図示外の部分で同ケース側部材
３９に支持され、左右方向に移動可能にされている。そ
して、シフトロッド４１の右端側には、ボール４４、コ
イルばね４６、溝４８ａ，４８ｂからなるチェックボー
ル機構４２が設けられ、シフトロッド４１の移動時の位
置決めを行う。これにより、誤作動が防止されている。
一方、シフトロッド４１の左端の係止孔４１ｂに、可撓
性のプッシュプル式ケーブル４３（連結部材）のインナ
ケーブル４５の一側端部４５ｂが係止されている。

【００３２】プッシュプル式ケーブル４３はインナケー
ブル４５とアウタケーブル４７とからなる。インナケー
ブル４５の他側端部４５ｃはデフキャリア１５の壁部１
５ａに移動可能に支持されたシフトフォーク３５のロッ
ド４９の右端の係止孔４９ｂに係止されている。アウタ
ケーブル４７はブラケット５１，５１を介して例えばト
ランスファケース側部材３９の適切部位に固定されてい
る。

【００３３】シフトフォーク３５はロッド４９にねじ固
定され、左右方向に一体に移動可能にされている。ま
た、シフトフォーク３５とデフキャリアの壁部１５ａと
の間にはコイルばね５３が間挿され、コイルばね５３は
シフトフォーク３５を常時クラッチ機構２７を係合する
方向（左方）へ付勢し、クラッチ機構２７の係合時の待
ち機構５５を構成している。また、ロッド４９の右端の
係止孔４９ｂ部はデフキャリア１５の外部に露出してい
るので、シール５７により油密にされている。

【００３４】図２に示す切換レバー３７が直立位置にあ
るときはクラッチ機構２７は開放状態（２ＷＤ状態）に
あり、切換レバー３７が右方へ倒されるとクラッチ機構
２７は係合状態（４ＷＤ状態）にある。

【００３５】つぎにクラッチ機構２７および操作機構３
３の作用を説明する。

【００３６】トランスファ装置に設けられた４ＷＤ／２
ＷＤ切換装置が４ＷＤ状態から２ＷＤ状態に切換えられ
ると、ディファレンシャル装置１側の切換レバー３７が
４ＷＤ位置（傾斜位置）から直立位置（２ＷＤ状態）に
手動操作される。

【００３７】この操作に伴い、シフトロッド４１が右方
へ移動し、チェックボール機構４２のボール４４が溝４
８ａに係合し、その位置決め作用により移動位置に保持
される。このとき、ケーブル４３（インナケーブル４
５）は引っ張られ、コイルばね５３の付勢力に抗してシ
フトフォーク３５を図２の右方へ移動させる。シフトフ
ォーク３５の上記移動に伴い、クラッチリング３１も一
体的に移動して図１に示す同期リング２９の左端の係合
歯２９ｂと係合する位置に保持され、クラッチリング３
１（つまりデフケース５）とインナケース１７との係合
状態が解除される。２ＷＤ状態への切換えは、車両の走
行中に可能である。

【００３８】こうして、クラッチ機構２７が開放され、
デフケース５とインナケース１７との連結が断たれる。
このとき、車輪側から左右の車軸を経てインナケース１
７までは回転させられるが、操作機構３３のクラッチリ
ング３１、デフケース５までの４ＷＤ／２ＷＤ切換装置
以降の駆動系部材は回転しない。したがって、駆動系部
材の無駄な回転を防止できるので、騒音の低減や燃費の
向上が得られる。

【００３９】一方、トランスファ装置の４ＷＤ／２ＷＤ
切換装置が４ＷＤ状態に切り換えられると、ディファレ
ンシャル装置１のクラッチ機構２７の切換レバー３７は
４ＷＤ位置に倒される。このとき、インナケーブル４５
はプッシュケーブルとして作用し、待ち機構５５のコイ
ルばね５３と共にシフトフォーク３５を図１の右方へ移
動させる。

【００４０】クラッチリング３１はシフトフォーク３５
と一体的に移動しながら、同期リング２９の右端の係合
歯２９ａの面取り部を右方へ押す。押された同期リング
２９は右方へ移動し、内周のテーパ孔部２９ｄがインナ
ケース１７のテーパ軸部１７ｂに摺接することにより、
同期リング２９（クラッチリング３１、デフケース５）
とインナケース１７の回転が同調し、クラッチリング３
１の内歯の係合歯３１ａとインナケース１７の係合歯１
７ａとが円滑に係合する。

【００４１】こうして、クラッチ機構２７が係合され、
４ＷＤ状態への切り換えが完了し、ディファレンシャル
装置１は本来の駆動力配分作用および差動作用を行う。
４ＷＤ状態への切換えは、車両の走行中に可能である。

【００４２】こうして、本実施形態によれば、クラッチ
機構２７の操作機構３３に可撓性を有するプッシュプル
式ケーブル４３を用いることにより、操作機構３３の構
成が簡素化されると共に、操作機構３３の配置の自由度
が大幅に向上される。

【００４３】なお、本実施形態では同期リング２９を備
えるクラッチ機構２７を示したが、同期リング２９を用
いない構成であってもよい。

【００４４】また、切換レバー３７の操作を手動によら
ずに、電動の操作機構によるトランスファ装置の４ＷＤ
／２ＷＤの切換え作動に連動してディファレンシャル装
置のクラッチ断続操作を行う構成にしてももちろんよ
い。その場合には、例えばシフトロッド４１の一端部に
駆動モータを配置し、ウォームギヤ機構などを用いてシ
フトロッド４１を軸方向移動させることが考えられる。

【００４５】また、逆に、電動の操作機構によらずに、
本実施形態の手動の操作機構の操作により同時に４ＷＤ
／２ＷＤの切換装置を作動させる構成にしてもよい。

【００４６】また、クラッチ機構は本実施形態に限定さ
れずに、回転軸に直交する対向面に形成された噛み合い
クラッチであってもよい。

【００４７】また、デフケース５とインナケース１７間
のクラッチ機構は、インナケース１７の小径の円筒部
を、デフケース５のボス部９ａ，１１ａの内周側から軸
方向に延長した部分に設ける構成にしてもよい。

【００４８】

【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、例えばプッシュプル式ケーブ
ルのような可撓性を有する部材を用いることにより操作
機構の構成が簡素化されると共に、操作機構の配置の自
由度が大きくなる。

【００４９】また、これによりコスト低減が図れる。

【００５０】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
の発明と同等の効果が得られるうえに、手動でクラッチ
機構の断続操作を行う構成であるので構成が一層簡素化
し易くなる。

【００５１】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
または２の発明と同等の効果が得られるうえに、プッシ
ュプル式ケーブルにより構成の簡素化が促進される。

【００５２】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
〜３のいずれかの発明と同等の効果が得られるうえに、
操作機構の構成の簡素化およびコスト低減が一層促進さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の差動ギヤ機構部の断面図
である。

【図２】一実施形態の操作機構を概念的に示す図であ
る。

【図３】従来例の断面図である。

【符号の説明】

３ 差動ギヤ機構 ５ デフケース ９ ケース本体 ９ｄ 開口 １５ デフキャリア（キャリアケース） １７ インナケース １７ａ，２９ａ，２９ｂ，３１ａ 係合歯 １７ｂ テーパ軸部 ２７ クラッチ機構 ２９ 同期リング ２９ｄ テーパ孔部 ３１ クラッチリング ３３ 操作機構 ３５ シフトフォーク ３７ 切換レバー ４１ シフトロッド ４３ ケーブル（連結部材） ４５ インナケーブル ４７ アウタケーブル ４９ ロッド ５３ コイルばね ５５ 待ち機構

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャリアケース内に回転可能に支持され
   エンジンにより回転駆動されるデフケースと、前記デフ
   ケース内に相対回転可能に支持され内部に差動ギヤ機構
   を備えるインナケースと、 前記デフケースとインナケースとの間の連結を断続する
   クラッチ機構とを備えるディファレンシャル装置におい
   て、 前記クラッチ機構は、可撓性を有する連結部材を備える
   操作機構により前記キャリアケース外から断続操作可能
   であることを特徴とするディファレンシャル装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のディファレンシャル装
   置であって、 前記操作機構の断続操作が、手動操作であることを特徴
   とするディファレンシャル装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のディファレン
   シャル装置であって、 前記可撓性を有する連結部材が、プッシュプル式ケーブ
   ルであることを特徴とするディファレンシャル装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載のディフ
   ァレンシャル装置であって、 前記操作機構は、前記クラッチ機構の断続操作とエンジ
   ンの駆動力伝達系に設けられた４ＷＤ／２ＷＤの切換装
   置の切換操作とを同時に操作可能であることを特徴とす
   るディファレンシャル装置。