JP2000230631A - デファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 噛み合いクラッチによる動力断続機能を備
え、アウタ−ケ−スを必要な厚さに保ち、又、噛み合い
クラッチの耐久性を高める。 【解決手段】 互いに相対回転自在に配置されたアウタ
−ケ−ス３及びインナ−ケ−ス５と、ベベルギヤ式差動
機構９と、各ケ−ス３、５の連結を断続する噛み合いク
ラッチ１１とを備え、差動機構９のピニオンシャフト２
７とケ−ス５とを連結する連結部材７を設け、連結部材
７とケ−ス５との連結部４９をピニオンギヤ２９の周方
向に配置した。

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、四輪駆動車に用
いられるデファレンシャル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】第２５２９２４５号特許公報に動力の断
続機能を備えたデファレンシャル装置が記載されてい
る。

【０００３】図１１はこれと類似した構成のデファレン
シャル装置２０１を示している。

【０００４】アウタ−ケ−ス２０３にはリングギヤが固
定されており、エンジンの駆動力はこのリングギヤから
アウタ−ケ−ス２０３に入力し、噛み合いクラッチ２０
５を介してインナ−ケ−ス２０７に伝達され、インナ−
ケ−ス２０７の回転はベベルギヤ式の差動機構２０９に
よって左右の車輪側に分配される。

【０００５】噛み合いクラッチ２０５はアウタ−ケ−ス
２０３に移動自在に連結されたクラッチ部材２１１とイ
ンナ−ケ−ス２０７との間に形成されており、アクチュ
エ−タ２１３でクラッチ部材２１１を移動させることに
よって断続される。

【０００６】ベベルギヤ式差動機構２０９は、２本のピ
ニオンシャフト２１５にそれぞれ支承されたピニオンギ
ヤ２１７、２１７と、各ピニオンギヤ２１７と噛み合っ
た出力側サイドギヤ２１９、２２１などから構成されて
おり、各サイドギヤ２１９、２２１は左右の車輪側に連
結されている。

【０００７】各ピニオンシャフト２１５は、ピニオンギ
ヤ２１７の径方向外側で、先端部をインナ−ケ−ス２０
７の貫通孔２２３に係合し、スプリングピン２２５で固
定されている。

【０００８】このデファレンシャル装置２０１は、四輪
駆動車の前輪側、又は、後輪側に配置されている。

【０００９】噛み合いクラッチ２０５が連結されると、
エンジンの駆動力はインナ−ケ−ス２０７からピニオン
シャフト２１５、２１５を介して差動機構２０９に伝達
され、車両は四輪駆動状態になる。

【００１０】又、噛み合いクラッチ２０５の連結が解除
されると、アウタ−ケ−ス２０３とインナ−ケ−ス２０
７とが切り離されて、車両は二輪駆動状態になる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、ピニオ
ンシャフト２１５が係合するインナ−ケ−ス２０７の貫
通孔２２３はトルク伝達経路の一部を構成し、エンジン
の駆動力が掛かるから、インナ−ケ−ス２０７には貫通
孔２２３の部分で充分な厚さＴが必要である。

【００１２】更に、貫通孔２２３はピニオンギヤ２１７
の径方向外側に配置されているから、アウタ−ケ−ス２
０３は直径Ｄをそれだけ大径にする必要がある。

【００１３】ところが、アウタ−ケ−ス２０３の直径Ｄ
はリングギヤの内径に規制されるから、アウタ−ケ−ス
２０３の肉厚はインナ−ケ−ス２０７が厚くなるだけ薄
くなり、強度と剛性が不足し易い。

【００１４】又、インナ−ケ−ス２０７とピニオンシャ
フト２１５との間では、力が２箇所の貫通孔２２３にだ
け集中するから、インナ−ケ−ス２０７に撓みが生じ易
い。

【００１５】インナ−ケ−ス２０７が撓むと、クラッチ
部材２１１との間に形成された噛み合いクラッチ２０５
でそれぞれの噛み合い歯の当たりが不均等になり、イン
ナ−ケ−ス２０７とクラッチ部材２１１の両方で各噛み
合い歯に疲労が生じ、耐久性が低下する。

【００１６】しかし、撓みを小さくするためにインナ−
ケ−ス２０７を厚くすると、上記のように、アウタ−ケ
−ス２０３がそれだけ薄くなる。

【００１７】そこで、この発明は、アウタ−ケ−スとイ
ンナ−ケ−スとの間で動力を断続する噛み合いクラッチ
を備えたデファレンシャル装置であって、アウタ−ケ−
スを必要な厚さに保つことができ、又、噛み合いクラッ
チの耐久性が向上するデファレンシャル装置の提供を目
的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１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
アウタ−ケ−スと、アウタ−ケ−スと相対回転自在に配
置されたインナ−ケ−スと、ピニオンシャフトに支承さ
れたピニオンギヤを介して一対の出力側サイドギヤが連
結され、ピニオンギヤの公転を各サイドギヤから車輪側
に分配するベベルギヤ式の差動機構と、アウタ−ケ−ス
とインナ−ケ−スとの連結を断続する噛み合いクラッチ
と、噛み合いクラッチの連結と連結解除とを行う操作手
段とを備えたデファレンシャル装置であって、インナ−
ケ−スとピニオンシャフトとの間にこれらを連結する連
結部材を設け、この連結部材とインナ−ケ−スとの連結
部をピニオンギヤの周方向に配置したことを特徴とす
る。

【００１９】このように、本発明のデファレンシャル装
置は、インナ−ケ−スとピニオンシャフトの間に、これ
らを連結する連結部材を設け、この連結部材とインナ−
ケ−スとをピニオンギヤの周方向で連結した。

【００２０】従って、インナ−ケ−スとピニオンシャフ
トとをピニオンギヤの径方向外側で連結する従来例と異
なり、インナ−ケ−スにはピニオンギヤの径方向外側に
連結部がなく、それだけ小径になるから、アウタ−ケ−
スを必要な厚さに保ち、充分な強度と剛性とを与えるこ
とができる。

【００２１】請求項２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、インナ−ケ−スが、連結部材
にだけ連結されていることを特徴とし、請求項１の構成
と同等の効果を得る。

【００２２】この構成では、インナ−ケ−スを連結部材
にだけ連結させ、インナ−ケ−スとピニオンシャフトと
を直接連結させないから、請求項１で説明したように、
従来例と較べて、インナ−ケ−スが小径になり、アウタ
−ケ−スに充分な強度と剛性とを与えることができる。

【００２３】請求項３の発明は、請求項２記載のデファ
レンシャル装置であって、連結部材が、インナ−ケ−ス
の径方向内側に配置された基部と、この基部の径方向外
側に突き出た連結軸部とからなり、この連結軸部が、連
結部でインナ−ケ−スに連結されていることを特徴と
し、請求項２の構成と同等の効果を得る。

【００２４】請求項４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、インナ−ケ−スが、ピニオン
ギヤの径方向外側でピニオンシャフトに連結されている
ことを特徴とし、請求項１の構成と同等の効果を得る。

【００２５】これに加えて、インナ−ケ−スを連結部材
だけでなく、ピニオンギヤの径方向外側でピニオンシャ
フトと連結させたから、インナ−ケ−スと差動機構の間
でトルクを伝達する経路は、インナ−ケ−スと連結部材
とピニオンシャフトとを結ぶ第１のトルク伝達経路に加
えて、インナ−ケ−スとピニオンシャフトとを直接結ぶ
第２のトルク伝達経路が形成される。

【００２６】従って、力がピニオンシャフトの貫通孔に
だけ集中する従来例と異なって、インナ−ケ−スに掛か
る力がそれだけ分散し、インナ−ケ−スの撓みが軽減さ
れるから、噛み合いクラッチの当たりが均等になり、各
噛み合い歯の疲労が軽減し、耐久性が大きく向上する。

【００２７】又、撓みを小さくするためにインナ−ケ−
スを厚くする必要がないから、アウタ−ケ−スが薄くな
ることが避けられる。

【００２８】請求項５の発明は、請求項４記載のデファ
レンシャル装置であって、連結部材が、インナ−ケ−ス
の径方向内側に配置された基部と、この基部の径方向外
側に突き出た連結軸部とからなり、この連結軸部が、連
結部でインナ−ケ−スに連結されていると共に、ピニオ
ンシャフトが、ピニオンギヤの径方向外側でインナ−ケ
−スに連結されていることを特徴とし、請求項４の構成
と同等の効果を得る。

【００２９】請求項６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、インナ−ケ−ス
と連結部材とが一体に形成されていることを特徴とし、
請求項１又は請求項２の構成と同等の効果を得る。

【００３０】これに加えて、インナ−ケ−スと連結部材
とを一体にしたから、それだけ部品点数が低減され、軽
量化されると共に、これらの組付けコストが掛からな
い。

【００３１】又、一般に中空形状であるインナ−ケ−ス
の内側に連結部材を一体化して中実状にしたことによ
り、インナ−ケ−スの強度と剛性が大きく向上する。

【００３２】従って、インナ−ケ−スの噛み合い歯の撓
みが大幅に軽減されるから、噛み合いクラッチの当たり
が均等になり、各噛み合い歯の疲労が大幅に軽減し、耐
久性が向上する。

【００３３】請求項７の発明は、請求項１乃至請求項５
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、連結部材に、ピニオンシャフト部が一体に形成され
ていると共に、インナ−ケ−スが、径方向、又は、軸方
向の分割部分から形成されていることを特徴とし、請求
項１乃至請求項５の構成と同等の効果を得る。

【００３４】これに加えて、連結部材にピニオンシャフ
ト部を形成したから、それだけ部品点数が低減され、軽
量化されると共に、これらの組付けコストが掛からな
い。

【００３５】又、インナ−ケ−スを分割構成にしたか
ら、インナ−ケ−スに対する連結部材及びピニオンシャ
フト部とピニオンギヤの組付けが極めて容易になり、組
付けコストが大きく低減する。

【００３６】又、この構成では、インナ−ケ−スを分割
構成にしたことによって、請求項２、３の構成のよう
に、インナ−ケ−スを連結部材にだけ連結させることも
可能であり、請求項４、５の構成のように、インナ−ケ
−スを連結部材とピニオンシャフトの両方に連結させな
がら、上記のように、これらを容易に組付けることが可
能である。

【００３７】又、この構成では、インナ−ケ−スを径方
向に分割しても、あるいは、軸方向に分割してもよい。

【００３８】請求項８の発明は、請求項１乃至請求項５
と請求項７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、連結部材とピニオンシャフトの一方又は両
方が連結されるインナ−ケ−スの連結部が、開口を有す
る係止溝であることを特徴とし、請求項１乃至請求項５
と請求項７の構成と同等の効果を得る。

【００３９】これに加えて、インナ−ケ−スに開口を有
する係止溝を設け、連結部材とピニオンシャフトの一方
又は両方を、この係止溝に係合させるように構成したこ
とにより、これらをこの開口から係止溝に係止させるだ
けで、連結部材を、あるいは、連結部材とピニオンシャ
フトとピニオンギヤとをインナ−ケ−スに容易に組付け
ることが可能になり、組付けコストを大幅に低減するこ
とができる。

【００４０】

【発明の実施の形態】図１乃至図３によって本発明の第
１実施形態を説明する。

【００４１】図１は第１実施形態のデファレンシャル装
置１を示しており、このデファレンシャル装置１は請求
項１、２、３、８の特徴を備えている。なお、左右の方
向はデファレンシャル装置１が用いられた車両及び図１
と図３での左右の方向であり、符号を与えていない部材
等は図示されていない。

【００４２】デファレンシャル装置１は、四輪駆動車の
前輪側又は後輪側に配置されており、そのトランスファ
には、デファレンシャル装置１側の車輪に送られるエン
ジンの駆動力を断続する２−４切り換え機構が設けられ
ている。

【００４３】図１のように、デファレンシャル装置１
は、アウタ−ケ−ス３、インナ−ケ−ス５、連結部材
７、ベベルギヤ式の差動機構９、噛み合いクラッチ１
１、空気式のアクチュエ−タ１３（操作手段）、リタ−
ンスプリング１５（操作手段）などから構成されてい
る。

【００４４】アウタ−ケ−ス３はケ−シング本体１７に
ボルト１９でカバ−２１を固定して構成されている。ア
ウタ−ケ−ス３にはリングギヤが固定されており、この
リングギヤはドライブピニオンギヤと噛み合い、ドライ
ブピニオンギヤはプロペラシャフトを介してトランスフ
ァに連結されている。こうして、アウタ−ケ−ス３はエ
ンジンの駆動力によって回転駆動される。

【００４５】インナ−ケ−ス５はほぼリング状に形成さ
れており、その外周でアウタ−ケ−ス３の内周に摺動回
転自在に支承されている。

【００４６】デファレンシャル装置１はデフキャリヤの
内部に配置されており、アウタ−ケ−ス３のボス部２
３、２５はベアリングを介してデフキャリヤに支承され
ている。デフキャリヤにはオイル溜りが設けられてお
り、デファレンシャル装置１は、静止状態ではその下部
がオイル溜りに浸され、回転するとリングギヤによって
オイル溜りからオイルを撥ね上げる。

【００４７】差動機構９は、ピニオンシャフト２７と、
ピニオンシャフト２７の両端部上で回転自在に支承され
たピニオンギヤ２９と、各ピニオンギヤ２９と噛み合っ
た左右の出力側サイドギヤ３１、３３などから構成され
ている。

【００４８】各サイドギヤ３１、３３のボス部３５、３
７はアウタ−ケ−ス３の支承部３９、４１によって回転
自在に支承されている。又、ボス部３５、３７は左右の
車軸にスプライン連結され、各車軸を介して左右の車輪
に連結されている。

【００４９】各サイドギヤ３１、３３とアウタ−ケ−ス
３との間にはスラストワッシャ４３が配置されており、
それぞれサイドギヤ３１、３３の噛み合いスラスト力を
受けている。

【００５０】連結部材７は、図２のように、インナ−ケ
−ス５の径方向内側に配置された基部４５と２本の嵌め
込みシャフト部４７（連結軸部）とから構成されてお
り、これらの嵌め込みシャフト部４７は基部４５の径方
向外側へ互いに反対方向に突き出している。

【００５１】図３のように、嵌め込みシャフト部４７の
断面は矩形であり、インナ−ケ−ス５には軸方向に開口
した係止溝４９（連結部）が２箇所に形成されている。
連結部材７は各嵌め込みシャフト部４７を軸方向からこ
れらの係止溝４９に係止させてインナ−ケ−ス５に組付
けられ、ピンによって固定されている。

【００５２】図２のように、連結部材７の基部４５に
は、嵌め込みシャフト部４７、４７と直角方向に、ピニ
オンシャフト２７が貫通する貫通孔５０が形成されてい
る。

【００５３】又、インナ−ケ−ス５には、各係止溝４９
と直角の方向に、ピニオンギヤ２９を収容する２箇所の
収容部５１が形成されており、その軸方向両側には、強
度と剛性とを高めるリブ（力骨）５２、５２が形成され
ている。

【００５４】ピニオンギヤ２９とピニオンシャフト２７
の組付けは、上記のように連結部材７をインナ−ケ−ス
５に組付け、ピニオンシャフト２７を連結部材７の貫通
孔５０に貫通させた後、ピニオンギヤ２９をインナ−ケ
−ス５の収容部５１でピニオンシャフト２７の両端に取
り付けることによって行われる。

【００５５】ピニオンシャフト２７の外周には螺旋状の
オイル溝５３が設けられ、ピニオンギヤ２９との摺動部
にオイルを与えて潤滑している。又、インナ−ケ−ス５
の内周にはピニオンギヤ２９の遠心力と噛み合い反力と
を受ける球面ワッシャ部５４が形成されている。

【００５６】噛み合いクラッチ１１は、インナ−ケ−ス
５の左端部に設けられた噛み合い歯５５と、クラッチ部
材５７に設けられた噛み合い歯５９とで構成されてい
る。このクラッチ部材５７は複数本の腕６１をケ−シン
グ本体１７の開口６３から外部に貫通させ、軸方向移動
自在に配置されている。

【００５７】アクチュエ−タ１３の圧力室６５はダイヤ
フラム６７とケ−ス６９との間に形成されており、ダイ
ヤフラム６７には押圧部材７１が固定されている。ケ−
ス６９は支承部材７３を介してデフキャリヤに固定され
ている。

【００５８】クラッチ部材５７にはプレッシャプレ−ト
７５が固定されており、リタ−ンスプリング１５はこの
プレッシャプレ−ト７５とアウタ−ケ−ス３側のリテ−
ナ７７との間に配置されている。

【００５９】アクチュエ−タ１３の圧力室６５はエアパ
イプ７９を介してコントロ−ルバルブに接続されてお
り、コントロ−ルバルブにはエンジンに駆動されるエア
ポンプが接続されている。

【００６０】このコントロ−ルバルブはコントロ−ラに
よって操作される。

【００６１】コントロ−ラは、車両を四輪駆動状態に切
り換えるとき、コントロ−ルバルブを介して圧力室６５
に圧力を送り、二輪駆動状態に切り換えるときは圧力室
６５への圧力供給を停止する。

【００６２】圧力室６５に圧力が送られると、アクチュ
エ−タ１３はプレッシャプレ−ト７５を介してクラッチ
部材５７を、図１の位置から、右方の噛み合い位置に押
圧し、噛み合い歯５９、５５を噛み合わせて噛み合いク
ラッチ１１を連結させる。

【００６３】又、圧力室６５への圧力供給が停止する
と、リタ−ンスプリング１５によってクラッチ部材５７
が図１の噛み合い解除位置に戻り、噛み合いクラッチ１
１の噛み合いが解除される。

【００６４】噛み合いクラッチ１１が噛み合うと、アウ
タ−ケ−ス３を回転させるエンジンの駆動力は、図１と
図２に太線の矢印で示したように、インナ−ケ−ス５の
２箇所の係止溝４９から各嵌め込みシャフト部４７を介
して連結部材７に伝達され、更に、連結部材７からピニ
オンシャフト２７を介して差動機構９に伝達され、サイ
ドギヤ３１、３３から左右の車輪に分配される。

【００６５】噛み合いクラッチ１１が噛み合い操作され
るときは、トランスファで２−４切り換え機構の連結操
作が行われ、車両は四輪駆動状態になり、悪路走破性、
安定性などが向上する。

【００６６】又、噛み合いクラッチ１１の噛み合いが解
除されると、インナ−ケ−ス５以下はエンジン側から切
り離され、車輪はフリ−回転状態になる。

【００６７】噛み合いクラッチ１１の噛み合いが解除さ
れるときは、２−４切り換え機構の連結も解除され、車
両は二輪駆動状態になり、エンジンの燃費が向上する。

【００６８】又、二輪駆動状態では、連結が解除された
２−４切り換え機構からアウタ−ケ−ス３までの動力伝
達系は、エンジンの回転と車輪による連れ回りの両方か
ら遮断されて回転が停止するから、摩耗、振動、騒音な
どが防止される。

【００６９】アウタ−ケ−ス３には、開口６３、８１が
設けられ、各ボス部２３、２５の内周に螺旋状のオイル
溝８３が設けられており、デフキャリヤのオイル溜りか
らこれらの開口６３、８１とオイル溝８３を介してオイ
ルがアウタ−ケ−ス３に流出入し、アウタ−ケ−ス３と
インナ−ケ−ス５との摺動部、差動機構９の各ギヤの噛
み合い部と摺動部、噛み合いクラッチ１１、スラストワ
ッシャ４３や球面ワッシャ部５４の摺動面などを潤滑
し、耐久性を向上させている。

【００７０】こうして、デファレンシャル装置１が構成
されている。

【００７１】上記のように、デファレンシャル装置１
は、インナ−ケ−ス５とピニオンシャフト２７との間に
これらを連結する連結部材７を設け、この連結部材７と
インナ−ケ−ス５とを連結する係止溝４９をピニオンギ
ヤ２９の周方向に設けると共に、インナ−ケ−ス５とピ
ニオンシャフト２７とを直接連結させないから、インナ
−ケ−スとピニオンシャフトとをピニオンギヤの径方向
外側で連結させた従来例と較べると、図１に示すよう
に、ピニオンギヤ２９の径方向外側でインナ−ケ−ス５
の厚さＴが薄くなり、インナ−ケ−ス５がそれだけ小径
になる。

【００７２】従って、アウタ−ケ−ス３の円筒部を必要
な外径Ｄに保ったまま、アウタ−ケ−ス３を厚くし、充
分な強度と剛性とを与えることができる。

【００７３】又、インナ−ケ−ス５の連結部を、軸方向
に開口する係止溝４９にしたことにより、連結部材７の
嵌め込みシャフト部４７を軸方向からこの係止溝４９に
係止させるだけで、連結部材７をインナ−ケ−ス５に容
易に組付けることが可能になり、組付けコストが大きく
低減される。

【００７４】次に、図４によって本発明の第２実施形態
を説明する。

【００７５】図４は第２実施形態のデファレンシャル装
置８５を示しており、このデファレンシャル装置８５は
請求項１、４、５、８の特徴を備えている。なお、左右
の方向はデファレンシャル装置８５が用いられた車両及
び図４での左右の方向であり、符号を与えていない部材
等は図示されていない。

【００７６】デファレンシャル装置８５は、上記の四輪
駆動車に、デファレンシャル装置１と置き換えて、用い
られている。

【００７７】又、第２実施形態の説明と図４において、
第１実施形態のデファレンシャル装置１と同機能の部材
には同符号を与えて引用する。

【００７８】図４のように、デファレンシャル装置８５
は、アウタ−ケ−ス８７、インナ−ケ−ス８９、連結部
材９１、ベベルギヤ式差動機構９、噛み合いクラッチ９
３、アクチュエ−タ１３、リタ−ンスプリング１５など
から構成されている。

【００７９】アウタ−ケ−ス８７はケ−シング本体９４
にカバ−９５をボルト１９で固定して構成されている。
アウタ−ケ−ス８７の左右のボス部９７、９９はベアリ
ングによってデフキャリヤに支承されており、プロペラ
シャフト側のドライブピニオンギヤと噛み合ったリング
ギヤを介して、エンジンの駆動力により回転駆動され
る。

【００８０】インナ−ケ−ス８９はほぼリング状に形成
されており、その外周でアウタ−ケ−ス８７の内周に摺
動回転自在に支承されている。

【００８１】差動機構９の各サイドギヤ３１、３３はボ
ス部３５、３７をアウタ−ケ−ス８７の支承部１０１、
１０３で回転自在に支承されている。

【００８２】連結部材９１は、インナ−ケ−ス８９の径
方向内側に配置された基部１０５と２本の嵌め込みシャ
フト部１０７（連結軸部）とから構成されており、これ
らの嵌め込みシャフト部１０７は基部１０５の径方向外
側へ互いに反対方向に突き出している。

【００８３】嵌め込みシャフト部１０７の断面は矩形で
あり、インナ−ケ−ス８９には軸方向に開口した係止溝
１０９（連結部）が２箇所に形成されている。連結部材
９１は各嵌め込みシャフト部１０７を軸方向からこれら
の係止溝１０９に係止させてインナ−ケ−ス８９に組付
けられ、ピンによって固定されている。

【００８４】連結部材９１の基部１０５には、嵌め込み
シャフト部１０７、１０７と直角方向に、ピニオンシャ
フト２７が貫通する貫通孔１１１が形成されている。

【００８５】又、インナ−ケ−ス８９には、各係止溝１
０９と直角方向にピニオンギヤ２９を収容する収容部が
２箇所に形成されており、更に、各収容部の径方向外側
には、ピニオンシャフト２７の先端部が係合して連結さ
れる貫通孔１１３が形成されている。

【００８６】ピニオンギヤ２９とピニオンシャフト２７
の組付けは、上記のように連結部材９１をインナ−ケ−
ス８９に組付けた後、インナ−ケ−ス８９の各収容部に
それぞれピニオンギヤ２９を配置した状態で、ピニオン
シャフト２７を、インナ−ケ−ス８９とピニオンギヤ２
９と連結部材９１とピニオンギヤ２９とインナ−ケ−ス
８９の各貫通孔１１３、１１５、１１１、１１５、１１
３に順次貫通させて行う。

【００８７】インナ−ケ−ス８９の内周にはピニオンギ
ヤ２９の遠心力と噛み合い反力とを受ける球面ワッシャ
部１１７が形成されている。

【００８８】又、噛み合いクラッチ９３は、インナ−ケ
−ス８９の左端部に設けられた噛み合い歯１１９と、ク
ラッチ部材５７の噛み合い歯５９とで構成されている。
クラッチ部材５７は複数本の腕６１をケ−シング本体９
４の開口１２１から外部に貫通させ、軸方向移動自在に
配置されている。

【００８９】アクチュエ−タ１３の圧力室６５に圧力が
送られると、クラッチ部材５７が移動し、噛み合い歯５
９、１１９が噛み合ってクラッチ９３が連結され、圧力
室６５への圧力供給が停止すると、リタ−ンスプリング
１５によってクラッチ部材５７が反対方向に移動し、ク
ラッチ９３の噛み合いが解除される。

【００９０】上記のように、インナ−ケ−ス８９が、連
結部材９１を介してピニオンシャフト２７に連結されて
おり、更に、貫通孔１１３でピニオンシャフト２７に直
接連結されているから、インナ−ケ−ス８９と差動機構
９の間でトルクを伝達する経路は、図４に太線の矢印で
示したように、インナ−ケ−ス８９の各係止溝１０９か
ら各嵌め込みシャフト部１０７を介して連結部材９１に
伝達され、更に、連結部材９１からピニオンシャフト２
７に伝達される第１のトルク伝達経路１２３に加えて、
インナ−ケ−ス８９の各貫通孔１１３から各ピニオンシ
ャフト２７に直接伝達される第２のトルク伝達経路１２
５とが形成される。

【００９１】従って、噛み合いクラッチ９３が噛み合う
と、アウタ−ケ−ス８７を回転させるエンジンの駆動力
は、第１と第２のトルク伝達経路１２３、１２５を通っ
て差動機構９に伝達され、サイドギヤ３１、３３から左
右の車輪に分配される。

【００９２】トルク伝達経路１２３には２箇所の係止溝
１０９があり、トルク伝達経路１２５には２箇所の貫通
孔１１３があるから、トルクはこれらの４箇所を通って
伝達される。

【００９３】噛み合いクラッチ９３が噛み合い操作され
るとき、トランスファで２−４切り換え機構の連結操作
が行われ、車両は四輪駆動状態になり、悪路走破性、安
定性などが向上する。

【００９４】又、噛み合いクラッチ９３の噛み合い解除
操作に伴って、２−４切り換え機構の連結も解除され、
車両は二輪駆動状態になり、エンジンの燃費が向上す
る。

【００９５】又、噛み合いクラッチ９３の噛み合いが解
除されると、インナ−ケ−ス８９以下は切り離されて車
輪はフリ−回転状態になり、２−４切り換え機構からア
ウタ−ケ−ス８７までの動力伝達系は、エンジンの回転
と車輪による連れ回りの両方から遮断されて静止し、摩
耗、振動、騒音などが防止される。

【００９６】こうして、デファレンシャル装置８５が構
成されている。

【００９７】上記のように、デファレンシャル装置８５
は、連結部材９１を介してインナ−ケ−ス８９をピニオ
ンシャフト２７に連結し、更に、インナ−ケ−ス８９を
貫通孔１１３で直接ピニオンシャフト２７に連結して形
成した第１と第２のトルク伝達経路１２３、１２５上の
４箇所でトルクを伝達するから、力がピニオンシャフト
の貫通孔にだけ集中する従来例と異なって、インナ−ケ
−ス８９に掛かる力がそれだけ分散し、その撓みが軽減
される。

【００９８】従って、噛み合いクラッチ９３の当たりが
均等になり、各噛み合い歯５９、１１９の疲労が大幅に
軽減し、耐久性が向上する。

【００９９】又、撓みを小さくするためにインナ−ケ−
ス８９を厚くする必要がないから、アウタ−ケ−ス８７
が薄くなることが避けられる。

【０１００】又、インナ−ケ−ス８９の連結部を、軸方
向に開口する係止溝１０９にしたことにより、嵌め込み
シャフト部１０７を軸方向からこの係止溝１０９に係止
させるだけで、連結部材９１をインナ−ケ−ス８９に容
易に組付けることが可能になり、組付けコストが大きく
低減される。

【０１０１】次に、図５と図６によって本発明の第３実
施形態を説明する。

【０１０２】第３実施形態のデファレンシャル装置は請
求項１、２、６の特徴を備えている。なお、符号を与え
ていない部材等は図示されていない。

【０１０３】このデファレンシャル装置は、デファレン
シャル装置１が用いられた四輪駆動車に、これと置き換
えて用いられている。

【０１０４】又、第３実施形態の説明及び図５、６にお
いて、第１実施形態のデファレンシャル装置１と同機能
の部材には同符号を与えて引用する。

【０１０５】第３実施形態のデファレンシャル装置は、
アウタ−ケ−ス３、インナ−ケ−ス１２７、連結部材１
２９、ベベルギヤ式差動機構９、噛み合いクラッチ、ア
クチュエ−タ１３、リタ−ンスプリング１５などから構
成されている。

【０１０６】図５と図６のように、インナ−ケ−ス１２
７と連結部材１２９は一体に形成されている。

【０１０７】又、インナ−ケ−ス１２７は外周でアウタ
−ケ−ス３の内周に摺動回転自在に支承されている。

【０１０８】噛み合いクラッチは、インナ−ケ−ス５の
左端部に設けられた噛み合い歯１３１と、クラッチ部材
５７に設けられた噛み合い歯５９とで構成されている。

【０１０９】図６のように、ピニオンシャフト２７は連
結部材１２９を貫通し、その両端でピニオンギヤ２９を
支承している。

【０１１０】このように、第３実施形態のデファレンシ
ャル装置では、インナ−ケ−ス１２７と連結部材１２９
とを一体に形成し、ピニオンシャフト２７を連結部材１
２９に連結させたから、インナ−ケ−スとピニオンシャ
フトとをピニオンギヤの径方向外側で連結させた従来例
と較べると、インナ−ケ−ス１２７がそれだけ小径にな
る。

【０１１１】従って、アウタ−ケ−ス３の円筒部を必要
な外径Ｄに保ったまま、アウタ−ケ−ス３を厚くし、充
分な強度と剛性とを与えることができる。

【０１１２】又、インナ−ケ−ス１２７と連結部材１２
９とを一体に形成したから、それだけ部品点数が低減
し、軽量化されると共に、これらの組付けコストが掛か
らない。

【０１１３】又、一般に中空形状のインナ−ケ−スの内
側に連結部材１２９を一体化し、実質的に中実状にした
ことによって、インナ−ケ−ス１２７の強度と剛性が大
きく向上している。

【０１１４】従って、インナ−ケ−ス１２７の噛み合い
歯１３１の撓みが大幅に軽減されることにより、噛み合
いクラッチの噛み合い歯５９、１３１の当たりが均等に
なり、噛み合い歯５９、１３１の疲労が大幅に軽減し、
耐久性が向上する。

【０１１５】又、撓みを小さくするためにインナ−ケ−
ス１２７を厚く（大径に）する必要がないから、アウタ
−ケ−ス３が薄くなることが避けられる。

【０１１６】なお、図６の破線部分のように、ピニオン
ギヤ２９側に突き出した凸部１３３をインナ−ケ−ス１
２７に設けてもよい。

【０１１７】こうすれば、インナ−ケ−ス１２７の強度
と剛性と噛み合いクラッチの耐久性が更に向上すると共
に、噛み合い歯１３１の枚数が増加するから、噛み合い
歯１３１の耐久性も大きく向上する。

【０１１８】次に、図７乃至図１０によって本発明の第
４実施形態を説明する。

【０１１９】図７は第４実施形態のデファレンシャル装
置１３５を示しており、このデファレンシャル装置１３
５は請求項１、２、７の特徴を備えている。なお、左右
の方向はデファレンシャル装置１３５が用いられた車両
及び図７での左右の方向であり、符号を与えていない部
材等は図示されていない。

【０１２０】デファレンシャル装置１３５は、デファレ
ンシャル装置１が用いられた四輪駆動車に、これと置き
換えて用いられている。

【０１２１】又、第４実施形態の説明及び図７乃至図１
０において、第１、２実施形態のデファレンシャル装置
１、８５と同機能の部材には同符号を与えて引用する。

【０１２２】デファレンシャル装置１３５は、アウタ−
ケ−ス３、連結部材１３７、インナ−ケ−ス１３９、ベ
ベルギヤ式差動機構９、噛み合いクラッチ１４１、アク
チュエ−タ１３、リタ−ンスプリング１５などから構成
されている。

【０１２３】図８のように、連結部材１３７は、リング
１４３（基部）と、リング１４３の径方向に突き出して
形成された嵌め込みシャフト部１４５、１４５（連結軸
部）とピニオンシャフト部１４７、１４７から構成され
ている。

【０１２４】各嵌め込みシャフト部１４５、１４５は互
いに１８０°反対方向に形成されており、各ピニオンシ
ャフト部１４７、１４７も互いに１８０°反対方向に形
成されている。又、各連結部１４５、１４５と各ピニオ
ンシャフト部１４７、１４７は互いに直角方向に形成さ
れている。

【０１２５】インナ−ケ−ス１３９は径方向の分割部分
１４９、１４９からなる２分割構造であり、各分割部分
１４９は、互いの接合面１５１で接合し、ボルトで一体
にされている。

【０１２６】各分割部分１４９の接合面１５１には、こ
れらの間に嵌め込みシャフト部１４５を係止させて連結
部材１３７を連結する係止溝１５３（連結部）が設けら
れている。

【０１２７】又、各分割部分１４９にはピニオンシャフ
ト部１４７が貫通する貫通孔１５５が設けられている。
この貫通孔１５５とピニオンシャフト部１４７との間に
は隙間が形成されている。

【０１２８】又、各分割部分１４９には、ピニオンギヤ
２９を収容し、その遠心力と噛み合い反力とを受ける球
面ワッシャ部１５７と、強度と剛性とを高めるリブ（力
骨）１５９、１５９と、噛み合い歯１６１などが設けら
れている。

【０１２９】差動機構９のピニオンギヤ２９は連結部材
１３７のピニオンシャフト部１４７上に支承されてい
る。

【０１３０】噛み合いクラッチ１４１は、インナ−ケ−
ス１３９の噛み合い歯１６１と、クラッチ部材５７の噛
み合い歯５９とで構成されている。

【０１３１】噛み合いクラッチ１４１が噛み合うと、ア
ウタ−ケ−ス３を回転させるエンジンの駆動力は、イン
ナ−ケ−ス１３９の２箇所の係止溝１５３から各嵌め込
みシャフト部１４５を介して連結部材１３７に伝達さ
れ、更に、連結部材１３７から各ピニオンシャフト部１
４７を介して差動機構９に伝達される。

【０１３２】こうして、デファレンシャル装置１３５が
構成されている。

【０１３３】上記のように、デファレンシャル装置１３
５は、インナ−ケ−ス１３９と差動機構９の間に連結部
材１３７を設け、この連結部材１３７とインナ−ケ−ス
１３９とを連結する係止溝１５３をピニオンギヤ２９の
周方向に設けると共に、インナ−ケ−ス１３９と連結部
材１３７のピニオンシャフト部１４７とを直接連結させ
ないから、従来例と較べると、図７に示すように、ピニ
オンギヤ２９の径方向外側でインナ−ケ−ス１３９の厚
さＴが薄くなり、インナ−ケ−ス１３９がそれだけ小径
になる。

【０１３４】従って、アウタ−ケ−ス３の円筒部を必要
な外径Ｄに保ったまま、アウタ−ケ−ス３を厚くし、充
分な強度と剛性とを与えることができる。

【０１３５】更に、連結部材１３７にピニオンシャフト
部１４７を一体形成したから、それだけ部品点数が低減
され、軽量化されると共に、これらの組付けコストが掛
からない。

【０１３６】又、インナ−ケ−ス１３９を分割構成にし
たから、インナ−ケ−ス１３９に対する連結部材１３７
（ピニオンシャフト部１４７）とピニオンギヤ２９の組
付けが極めて容易になり、組付けコストが大きく低減す
る。

【０１３７】なお、本発明の請求項７の構成では、イン
ナ−ケ−スは、第４実施形態のように径方向に分割する
他に、軸方向に分割してもよい。

【０１３８】インナ−ケ−スを軸方向に分割すれば、噛
み合い歯が分割されないから、一体構造のインナ−ケ−
スと同等の精度の噛み合い歯が得られる。

【０１３９】又、本発明のデファレンシャル装置は、フ
ロントデフ（エンジンの駆動力を左右の前輪に分配する
デファレンシャル装置）と、リヤデフ（エンジンの駆動
力を左右の後輪に分配するデファレンシャル装置）に用
いることができる。

【０１４０】

【発明の効果】本発明のデファレンシャル装置は、イン
ナ−ケ−スとピニオンシャフトとを連結する連結部材
を、ピニオンギヤの周方向でインナ−ケ−スに連結させ
たことにより、従来例と異なって、インナ−ケ−スが小
径になり、アウタ−ケ−スを必要な厚さに保ち、充分な
強度と剛性とを与えることができる。

【０１４１】請求項２の発明は、請求項１の構成と同等
の効果を得ると共に、ピニオンシャフトと直接連結され
ないインナ−ケ−スが小径になり、アウタ−ケ−スに充
分な強度と剛性とが与えられる。

【０１４２】請求項３の発明は、請求項２の構成と同等
の効果を得る。

【０１４３】請求項４の発明は、請求項１の構成と同等
の効果を得ると共に、１系統の伝達経路でトルクが伝達
される従来例と異なって、２系統のトルク伝達経路に力
が分散し、インナ−ケ−スの撓みが軽減され、噛み合い
クラッチの疲労が軽減し、耐久性が大きく向上する。

【０１４４】又、撓みを小さくするためにインナ−ケ−
スを厚くする必要がないから、アウタ−ケ−スが薄くな
ることが避けられる。

【０１４５】請求項５の発明は、請求項４の構成と同等
の効果を得る。

【０１４６】請求項６の発明は、請求項１又は請求項２
の構成と同等の効果を得ると共に、インナ−ケ−スと連
結部材とを一体にしたから、部品点数が低減され、軽量
化されると共に、これらの組付けコストが掛からない。

【０１４７】又、連結部材と一体化されたインナ−ケ−
スは強度と剛性が向上し、噛み合い歯の撓みが大幅に軽
減され、噛み合いクラッチの疲労が大幅に軽減し、耐久
性が向上する。

【０１４８】請求項７の発明は、請求項１乃至請求項５
の構成と同等の効果を得ると共に、連結部材にピニオン
シャフト部を形成したから、部品点数が低減され、軽量
化されると共に、これらの組付けコストが掛からない。

【０１４９】又、インナ−ケ−スを分割構造にしたか
ら、インナ−ケ−スに対する連結部材及びピニオンシャ
フト部とピニオンギヤの組付けが極めて容易になり、組
付けコストが大きく低減する。

【０１５０】又、インナ−ケ−スを分割構造にしたこの
構成でも、インナ−ケ−スを連結部材にだけ連結させる
構成と、インナ−ケ−スを連結部材とピニオンシャフト
とに連結させる構成の両方を選択できる。

【０１５１】請求項８の発明は、請求項１乃至請求項５
と請求項７の構成と同等の効果を得ると共に、連結部材
を開口から係止溝に係止させるだけで、インナ−ケ−ス
と連結部材とを容易に組付けることが可能であり、組付
けコストが大きく低減する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す縦断面図である。

【図２】第１実施形態を要部で切断した横断面図であ
る。

【図３】図２のＡ矢視図である。

【図４】本発明の第２実施形態を示す縦断面図である。

【図５】本発明の第３実施形態に用いられ、インナ−ケ
−スと連結部材とを一体に形成した部材の斜視図であ
る。

【図６】第３実施形態を要部で切断した横断面図であ
る。

【図７】本発明の第４実施形態を示す縦断面図である。

【図８】第４実施形態を要部で切断した横断面図であ
る。

【図９】図８のＢ−Ｂ断面図である。

【図１０】第４実施形態に用いられたインナ−ケ−スの
分割部分を示す斜視図である。

【図１１】従来例の縦断面図である。

【符号の説明】

１、８５、１３５ デファレンシャル装置 ３ アウタ−ケ−ス ５ インナ−ケ−ス ７ 連結部材 ９ ベベルギヤ式差動機構 １１、９３、１４１ 噛み合いクラッチ １３ アクチュエ−タ（操作手段） １５ リタ−ンスプリング（操作手段） ２７ ピニオンシャフト ２９ ピニオンギヤ ３１、３３ 出力側サイドギヤ ４５ 連結部材７の基部 ４７ 連結部材７の嵌め込みシャフト部（連結軸部） ４９ インナ−ケ−ス５に形成された嵌め込みシャフト
部４７用の係止溝（連結部） ５５ インナ−ケ−ス５の噛み合い歯 ９１ 連結部材 ８７ アウタ−ケ−ス ８９ インナ−ケ−ス １０５ 連結部材９１の基部 １０７ 連結部材９１の嵌め込みシャフト部（連結軸
部） １０９ インナ−ケ−ス８９に形成された嵌め込みシャ
フト部１０７用の係止溝（連結部） １１３ インナ−ケ−ス８９に形成されたピニオンシャ
フト２７用の貫通孔 １１９ インナ−ケ−ス８９の噛み合い歯 １２３ 第１のトルク伝達経路 １２５ 第２のトルク伝達経路 １２７ 連結部材１２９と一体のインナ−ケ−ス １２９ インナ−ケ−ス１２７と一体の連結部材 １３１ インナ−ケ−ス１２７の噛み合い歯 １３７ 連結部材 １３９ 分割構造のインナ−ケ−ス １４３ リング（連結部材１３７の基部） １４５ 連結部材１３７の嵌め込みシャフト部（連結軸
部） １４７ 連結部材１３７と一体のピニオンシャフト部 １４９ インナ−ケ−ス１３９の分割部分 １５３ インナ−ケ−ス１３９に形成された嵌め込みシ
ャフト部１４５用の係止溝（連結部） １６１ インナ−ケ−ス１３９の噛み合い歯

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D042 AA07 AB17 CA03 CA13 CB02 CB03 CB25 CB26 3D043 AA07 AB17 EA02 EA17 EA43 EB06 EB12 EF12 3J027 FA37 FB04 HB07 HC07 HC12 HC22 HC26 HE03 HF02 3J063 AA01 AB13 AB54 AC11 BB11 CA03 CB02 CB52 CD45

Claims (8)

【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
   るアウタ−ケ−スと、アウタ−ケ−スと相対回転自在に
   配置されたインナ−ケ−スと、ピニオンシャフトに支承
   されたピニオンギヤを介して一対の出力側サイドギヤが
   連結され、ピニオンギヤの公転を各サイドギヤから車輪
   側に分配するベベルギヤ式の差動機構と、アウタ−ケ−
   スとインナ−ケ−スとの連結を断続する噛み合いクラッ
   チと、噛み合いクラッチの連結と連結解除を行う操作手
   段とを備えたデファレンシャル装置であって、インナ−
   ケ−スとピニオンシャフトとの間にこれらを連結する連
   結部材を設け、この連結部材とインナ−ケ−スとの連結
   部をピニオンギヤの周方向に配置し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、インナ−
   ケ−スが、連結部材にだけ連結されていることを特徴と
   するデファレンシャル装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の発明であって、連結部材
   が、インナ−ケ−スの径方向内側に配置された基部と、
   この基部の径方向外側に突き出た連結軸部とからなり、
   この連結軸部が、連結部でインナ−ケ−スに連結されて
   い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１記載の発明であって、インナ−
   ケ−スが、ピニオンギヤの径方向外側でピニオンシャフ
   トに連結されている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４記載の発明であって、連結部材
   が、インナ−ケ−スの径方向内側に配置された基部と、
   この基部の径方向外側に突き出た連結軸部とからなり、
   この連結軸部が、連結部でインナ−ケ−スに連結されて
   いると共に、ピニオンシャフトが、ピニオンギヤの径方
   向外側でインナ−ケ−スに連結されていることを特徴と
   するデファレンシャル装置。
6. 【請求項６】 請求項１又は請求項２記載の発明であっ
   て、インナ−ケ−スと連結部材とが一体に形成されてい
   ることを特徴とするデファレンシャル装置。
7. 【請求項７】 請求項１乃至請求項５のいずれか一項に
   記載の発明であって、連結部材に、ピニオンシャフト部
   が一体に形成されていると共に、インナ−ケ−スが、径
   方向、又は、軸方向の分割部分から形成されていること
   を特徴とするデファレンシャル装置。
8. 【請求項８】 請求項１乃至請求項５と請求項７のいず
   れか一項に記載の発明であって、連結部材とピニオンシ
   ャフトの一方又は両方が連結されるインナ−ケ−スの連
   結部が、開口を有する係止溝であることを特徴とするデ
   ファレンシャル装置。