JP2003042262A - デファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２輪駆動状態と４輪駆動状態の切り換え及び
デフロックを行う機構をコンパクトにし、車載性を向上
させ、軽量化及び低コスト化を行う。 【解決手段】エンジンの駆動力が入力して回転するアウ
タデフケース３と、エンジンの駆動力を車軸側に差動分
配する差動機構２９を内部に有し、アウタデフケース３
内に同軸に回転可能に支持されたインナデフケース５
と、インナデフケース５に隣接して配置され、軸方向に
移動可能で、かつ、アウタデフケース３と一体に回転す
るクラッチ部材５５とを備える。インナデフケース５及
び車軸側５９に、クラッチ部材５５と係合離脱可能に係
合する係合部５３ａ、５９ａをクラッチ部材５５の移動
方向に沿って設ける。

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、駆動力断続機能
を備えたデファレンシャル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平９−１０４２５６号公報に図３の
ようなデファレンシャル装置３０１が記載されている。

【０００３】このデファレンシャル装置３０１は、デフ
カバー３０３を備えており、デフカバー３０３内部に支
持されているデフケース３０９が、リングギア３０５と
ドライブシャフト３０７を介し、さらにトランスファを
介してエンジンと回転自在に連結されている。デフケー
ス３０９には一体的に回転するピニオンギア３１１が連
結され、このピニオンギア３１１に一対のサイドギア３
１３，３１５が噛み合わされている。一対のサイドギア
３１３，３１５にはそれぞれ車軸３１７，３１９が連結
される。

【０００４】また、デフカバー３０３は車軸３１７に沿
って延設されており、その延設部分の内部に動力伝達部
材３２１が配置されている。動力伝達部材３２１では、
車軸３１７が入力軸部３１７ａと、車輪側の従動軸部３
１７ｂとに同軸上で分離されている。

【０００５】従動軸部３１７ｂには外輪３１９がスプラ
イン連結され、入力軸部３１７ａには内輪３２１がスプ
ライン連結される。外輪３１９はデフカバー３０３に回
転自在に支持される一方、内輪３２１は外輪３１９の内
部に回転自在に嵌り合っており、外輪３１９及び内輪３
２１との間には、内輪３２１を含む一方向クラッチ３２
３が組み込まれている。

【０００６】一方向クラッチ３２３は、内輪３２１（車
軸３１７）の回転が外輪３１９（ホイールハブ）の回転
を上回っているときにトルクを伝達し、逆の場合には、
トルクの伝達を行わないように作用する。

【０００７】入力軸３１７ａには、外部からの操作で軸
方向に移動するクラッチ手段３２５が設けられている。
クラッチ手段３２５は、車軸３１７の軸方向に沿ってデ
フカバー３０３を延設した部分に設けられており、入力
軸３１７ａと一体的に回転すると共に入力軸３１７ａの
軸方向への移動が可能なスライダ３２７と、スライダ３
２７の外側に嵌められ、多板の摩擦部材３２９を介して
た多板ケース３３１とを備えている。

【０００８】スライダ３２７の端部には、ギア部３２７
ａが形成される一方、外輪３１９にはギア部３２７ａが
噛み合い可能なギア部３１９ａが形成されている。そし
て、ギア部３２７ａ、３１９ａが噛み合うことにより、
スライダ３２７及び外輪３１９が回転方向に結合し、噛
み合いが外れると結合が解除される。また、多板ケース
３３１には、外輪３１９のギア部３１９ａに噛み合うギ
ア部３３１が形成されている。なお、スライダ３２７の
移動は、操作フォーク３３３を操作することにより行わ
れる。

【０００９】このデファレンシャル装置３０１におい
て、スライダ３２７が退避した状態では、外輪３１９の
ギア部３１９ａにギア部３２７ａ、３３１ａが噛み込ん
でおらず、入力軸部３１７ａと従動軸部３１７ｂとが切
り離され、後輪だけの２輪駆動状態となる。

【００１０】これに対し、スライダ３２７が中間位置に
前進移動すると、スライダ３２７のギア部３２７ａが切
り離された状態で、多板ケース３３１のギア部３３１ａ
が外輪３１９のギア部３１９ａに噛み込んで、これらが
一体化する。この状態で、従動軸部３１７ａが入力軸部
３１７ａの回転数を上回ると、一方向クラッチ３２３に
よって駆動力が伝達が遮断される。すなわち、車両が旋
回して蛇角を持つと、前輪と外輪の旋回距離の差によ
り、外輪がフリーランニングする。

【００１１】また、スライダ３２７が最前進位置に移動
すると、多板ケース３３１のギア部３３１ａと外輪３１
９のギア部３１９ａとが噛み込んだ状態で、スライダ３
２７のギア部３２７ａが外輪３１９のギア部３１９ａに
噛み込む。これにより、外輪３１９とスライダ３２７と
が一体になって、外輪３１９と入力軸部３１７ａとが直
結した状態となって４輪駆動状態となる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来のデファレンシャ
ル装置３０１では、デフケース３０３の内部で車軸３１
７，３１９に対して差動を行うピニオンギア３１１，サ
イドギア３１３，３１５等の機構に対し、２輪駆動状態
と４輪駆動状態の切り換え及びフリーランニングを制御
するクラッチ手段３２５とが軸方向に離れて配置されて
いるため、全体が大型化して、車載性に影響を与えてし
まうという問題があった。

【００１３】また、差動機構及びクラッチ手段３２５が
それぞれ別の部品を用いて別個に組み立てられているた
め、これらを一体化するための組み立てが面倒であると
共に、大重量となっており、コスト的に不利となってい
る。

【００１４】そこで、本発明は、差動及び２輪駆動状態
と４輪駆動状態の駆動に切り換えを行う機構をコンパク
トにし、車載性を向上させると共に、軽量化及び低コス
ト化を可能としたデファレンシャル装置を提供すること
を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明のデファ
レンシャル装置は、エンジンの駆動力が入力して回転す
るアウタデフケースと、エンジンの駆動力を車軸側に差
動分配する差動機構を内部に有し、アウタデフケース内
に同軸に回転可能に支持されたインナデフケースと、イ
ンナデフケースに隣接して配置され、軸方向に移動可能
で、かつ、アウタデフケースと一体に回転するクラッチ
部材とを備えたデファレンシャル装置であって、インナ
デフケース及び車軸と一体に回転する車軸側部材に、ク
ラッチ部材と係合離脱可能に係合する係合部をクラッチ
部材の移動方向に沿って設けたことを特徴としている。

【００１６】このデファレンシャル装置は、４輪駆動車
において、２輪駆動状態走行時に切り離される車輪側に
配置され、クラッチ部材を軸方向移動して連結すると、
この車輪側にトルク（駆動力）が送られて車両は４輪駆
動状態になり、クラッチ部材の連結を解除すると、この
車輪側が切り離されて車両は２輪駆動状態になる。

【００１７】また、この発明のように、クラッチ部材と
係脱自在に係合する係合部をクラッチ部材の移動方向に
沿って設けた構造では、クラッチ部材、インナデフケー
ス、車軸側を近接して配置することができるため、小型
化することができ、車載性が向上する。

【００１８】また、部品の共通化が可能であり、部品点
数が少なくなって、組み立て性が良好となると共に軽量
化及び低コスト化することができる。

【００１９】請求項２の発明は、請求項１に記載された
デファレンシャル装置であって、インナデフケースの係
合部及び車軸側部材の係合部をアウタデフケースの内側
に配置したことを特徴とし、請求項１と同様な作用及び
効果を有している。

【００２０】また、インナデフケースの係合部及び車軸
側の係合部をアウタデフケースの内側に配置することに
より、さらにコンパクトとなり、車載性が向上する。

【００２１】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２に記載のデファレンシャル装置であって、前記差動機
構が、インナデフケースに直角方向に固定されたピニオ
ンシャフトと、ピニオンシャフト上に回転可能に支持さ
れたピニオンギアと、ピニオンギアと噛み合って車軸へ
駆動力を出力する一対のサイドギアとからなり、車軸側
部材の係合部をサイドギアに設けたことを特徴とし、請
求項１及び２の発明と同様な作用及び効果を有してい
る。

【００２２】また、車軸側の係合部を差動機構のサイド
ギアに対して設けるため、サイドギアと車軸側の係合部
とを共通化することができる。このため、部品点数が少
なくなり、軽量化ができると共に、組み立て性を向上す
ることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１及び図２によってリアデフ１
の説明をする。

【００２４】リアデフ１は請求項１〜３の特徴を備えて
いる。リアデフ１はトルク断続機能付きのデファレンシ
ャル装置であり、４輪駆動車に用いられ、２輪駆動状態
時に切り離される。図１はリアデフ１を示しており、左
右の方向はこの４輪駆動車及び図１での左右の方向であ
る。また、以下の説明の中で符号を与えていない部材等
は図示されていない。

【００２５】リアデフ１（エンジンの駆動力を左右の後
輪に配分するデファレンシャル装置）はデフキャリアの
内部に配置されており、デフキャリアの内部にはオイル
溜りが形成されている。

【００２６】図１のように、リアデフ１はアウタデフケ
ース３とインナデフケース５からなる２重のケーシング
構造になっており、インナデフケース５はアウタデフケ
ース３の内周に同軸に回転自在に支承されている。アウ
タデフケース３は左右のボス部７，９でベアリングを介
してデフキャリアに支承されている。

【００２７】アウタデフケース３にはリングギアがボル
トで固定されている。このリングギアはドライブピニオ
ンギアと噛み合っており、ドライブピニオンギアはドラ
イブピニオンシャフトと一体に形成されている。このド
ライブピニオンシャフトは継ぎ手とプロペラシャフトな
どを介してトランスファ装置に連結されており、エンジ
ンの駆動力はトランスファ装置からこの後輪側動力伝達
系を介してアウタデフケース３を回転させる。

【００２８】また、トランスファ装置には、２輪駆動状
態時に後輪側動力伝達系を切り離す２−４切り換え機構
が配置されている。

【００２９】インナデフケース５には複数個の貫通孔が
周方向等間隔に設けられており、これらの貫通孔にはベ
ベルギア式差動機構２９のピニオンシャフト３１がその
先端を係合し、スプリングピン３３で抜け止めされてい
る。各ピニオンシャフト３１上にはピニオンギア３５が
回転自在に支承されており、各ピニオンギア３５には左
右から出力側のサイドギア３７，３９が噛み合ってい
る。

【００３０】各サイドギア３７，３９には、ボス部４
１，４３が軸方向に一体的に延びており、ボス部４１，
４３は左右の後車軸にそれぞれスプライン連結されてい
る。また、各サイドギア３７，３９とアウタデフケース
３との間にはスラストワッシャ４９，５１がそれぞれ配
置され、サイドギア３７，３９の噛み合いスラスト力を
受けている。なお、左側のサイドギア３７のボス部４１
は、アウタデフケース３に形成された支承部４５によっ
て支承されている。

【００３１】インナデフケース５における右側のサイド
ギア３９に対応した部分は、軸方向に沿って径が小さく
なる円弧状となっていると共に、その端部は軸方向に延
びた係合筒５３となっており、係合筒５３の外周には図
２に示すように、係合歯５３ａ（インナデフケース５の
係合部）が形成されている。

【００３２】インナデフケース５の円弧状部分には、ア
ウタデフケース３と係合することによリアウタデフケー
ス３と一体回転するクラッチ部材５５が隣接して配置さ
れている。このクラッチ部材５５の内周には、係合歯５
５ａが形成されている。

【００３３】また、右側のサイドギア３９のボス部４３
には、スプライン歯５７が外周面に形成されており、同
様にスプライン歯が形成された断面Ｌ字形のロック部材
５９（車軸側）がボス部４３と一体回転するように連結
されている。ロック部材５９における軸方向端部の外周
には、クラッチ部材５５の係合歯５５ａが噛み込む係合
歯５９ａ（車軸側の係合部）が形成されている。ロック
部材５９はアウタデフケース３の右側のボス部９に形成
したフランジ部９ａによって軸方向への抜け止めがなさ
れている。

【００３４】クラッチ部材５５の係合歯５５ａは、係合
筒５３（インナデフケース５）の係合歯５３ａ及びロッ
ク部材５９（サイドギア３９）の係合歯５９ａに対して
係合離脱可能に噛み込む。この噛み込みは、クラッチ部
材５５が軸方向に移動することにより行われる。このた
め、クラッチ部材５５の外面には、フォーク部６１が形
成されており、このフォーク部６１にアクチュエータが
係合状態で連結することにより、クラッチ部材５５が軸
方向へ往復移動可能となっている。

【００３５】以上の係合筒５３及びロック部材５９は、
アウタデフケース３と一体回転するクラッチ部材５５の
内側に設けられることにより、アウタデフケース３の内
側に配置されている。

【００３６】図１において、クラッチ部材５５が実線で
示すＡ位置にあるとき、係合歯５５ａは係合筒５３の係
合歯５３ａ及びロック部材５９の係合歯５９ａのいずれ
にも噛み込んでおらず、アウタデフケース３とインナデ
フケース５とが切り離された状態となり、アウタデフケ
ース３の回転がインナデフケース５に伝達されることが
なく、車両は２輪駆動状態で走行する。

【００３７】クラッチ部材５５が鎖線で示すＢ位置にあ
るとき、係合歯５５ａが係合筒５３の係合歯５３ａに噛
み込むため、アウタデフケース３とインナデフケース５
とが連結され、車両は４輪駆動状態で走行する。

【００３８】クラッチ部材５５が鎖線で示す軸方向最外
部位のＣ位置にあるとき、係合歯５５ａは係合筒５３の
係合歯５３ａ及びロック部材５９の係合歯５９ａの双方
に噛み込み、車両はデフロック状態となる。

【００３９】上記の２−４切り換え機構とクラッチ部材
５５は、２輪駆動状態から４輪駆動状態への切り換えに
当たって同時に連結操作され、４輪駆動状態から２輪駆
動状態への切り換えに当たって同時に連結解除操作され
る。

【００４０】４輪駆動状態では、２−４切り換え機構を
介してエンジンの駆動力が後輪側動力伝達系からアウタ
デフケース３に伝達され、クラッチ部材５５を介してイ
ンナデフケース５が回転駆動される。この回転はピニオ
ンシャフト３１からピニオンギア３５を介してサイドギ
ア３７，３９に配分され、各車軸を介して左右の後輪に
伝達される。また、例えば、悪路走行中に後輪間に駆動
抵抗差が生じ、後輪のいずれかが空転すると、各ピニオ
ンギア３５が自転することによってエンジンの駆動力は
左右の後輪側に差動配分される。

【００４１】また、２輪駆動状態では、クラッチ部材５
５によってインナデフケース５から後輪までがフリー回
転状態になると共に、２−４切り換え機構からアウタデ
フケース３までの動力伝達系は、エンジンの駆動力と後
輪による連れ回りの両方から切り離され、回転が停止す
る。

【００４２】このように、２輪駆動状態では、後輪側動
力伝達系の連れ回りが防止されるから、振動が軽減して
乗り心地が向上すると共に、後輪側動力伝達系の各部で
磨耗が軽減されて耐久性が向上し、さらに、回転抵抗の
低減分だけエンジンの負担が軽減し、燃費が向上する。

【００４３】アウタデフケース３には、ボス部７，９の
内周にそれぞれ螺旋状のオイル溝８１，８３が形成され
ている。また、アウタデフケース３と左側のサイドギア
３７との間には、オイル空間２５が形成されている。

【００４４】デフキャリアに形成されたオイル溜りのオ
イルは、アウタデフケース３（リングギア）の回転に伴
って掻き上げられ、掻き上げられたオイルは、オイル溝
８１，８３のネジポンプ作用によリアウタデフケース３
の内部に入り、潤滑・冷却効果を向上させる。

【００４５】こうして、リアデフ１が構成されている。

【００４６】リアデフ１は、上記のように、クラッチ部
材５５の係合歯５５ａが係合離脱可能に噛み込む係合筒
５３の係合歯５３ａ及びロック部材５９の係合歯５９ａ
をクラッチ部材５５の移動方向に沿って配置しているた
め、クラッチ部材５５、係合筒５３（インナデフケース
５）及びロック部材５９（車軸側）を近接して配置する
ことができる。このため、小型化することができ、車載
性が向上する。

【００４７】また、クラッチ部材５５が軸方向に移動す
ることによって、その係合歯５５ａが、係合筒５３の係
合歯５３ａ及びロック部材５９の係合歯５９ａの双方に
噛み込むため、これらに個々に噛み込む構造とする必要
がなく、部品の共通化が可能となる。このため、部品点
数が少なくなって、組み立て性が良好となると共に軽量
化及び低コスト化することができる。

【００４８】また、係合筒５３及びロック部材５９をア
ウタデフケース３の内側に配置するため、さらにコンパ
クトとなり、車載性が向上する。

【００４９】また、車軸側の係合部であるロック部材５
９の係合歯５９ａをサイドギア３９のボス部４３に設け
ているため、簡単な構造で動力を車軸側に伝達すること
ができ、軽量化ができると共に、組み立て性も向上す
る。

【００５０】なお、本発明において、差動機構２９は、
ベベル式の差動機構に限らず、例えば、プラネタリーギ
ア式の差動機構、ウォームギアを用いた差動機構などで
もよい。

【００５１】また、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配分す
るリアデフ）とリアデフ（エンジンの駆動力を左右の後
輪に配分するリアデフ）のいずれにも用いることがで
き、さらには、センターデフ（エンジンの駆動力を前輪
と後輪に配分するデファレンシャル装置）にも用いるこ
とができる。

【００５２】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、クラッチ部材
と係脱自在に係合する係合部をクラッチ部材の移動方向
に沿って設けるため、クラッチ部材、インナデフケー
ス、車軸側を近接して配置することができ、小型化がで
き、車載性を向上することができる。

【００５３】また、部品の共通化が可能であるため、部
品点数が少なくなって、組み立て性が良好となると共に
軽量化及び低コスト化することができる。

【００５４】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
と同様な効果を有するのに加えて、インナデフケースの
係合部及び車軸側の係合部をアウタデフケースの内側に
配置するため、さらにコンパクトとなり、車載性を向上
することができる。

【００５５】請求項３の発明によれば、請求項１または
請求項２の発明と同様な効果を有するのに加えて、サイ
ドギアと車軸側の係合部とを共通化することができ、部
品点数が少なくなり、軽量化ができると共に、組み立て
性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す断面図である。

【図２】図１の要部の端面図である。

【図３】従来例の断面図である。

【符号の説明】

１ リアデフ（デファレンシャル装置） ３ アウタデフケース ５ インナデフケース ２９ 差動機構 ３７ サイドギア ３９ サイドギア ５３ 係合筒 ５３ａ 係合歯 ５５ クラッチ部材 ５５ａ 係合歯 ５９ ロック部材 ５９ａ 係合歯

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの駆動力が入力して回転するア
   ウタデフケースと、エンジンの駆動力を車軸側に差動分
   配する差動機構を内部に有し、アウタデフケース内に同
   軸に回転可能に支持されたインナデフケースと、インナ
   デフケースに隣接して配置され、軸方向に移動可能で、
   かつ、アウタデフケースと一体に回転するクラッチ部材
   とを備えたデファレンシャル装置であって、 インナデフケース及び車軸と一体に回転する車軸側部材
   に、クラッチ部材と係合離脱可能に係合する係合部をク
   ラッチ部材の移動方向に沿って設け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に記載されたデファレンシャル
   装置であって、インナデフケースの係合部及び車軸側部
   材の係合部をアウタデフケースの内側に配置したことを
   特徴とするデファレンシャル装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載のデファ
   レンシャル装置であって、前記差動機構が、インナデフ
   ケースに直角方向に固定されたピニオンシャフトと、ピ
   ニオンシャフト上に回転可能に支持されたピニオンギア
   と、ピニオンギアと噛み合って車軸へ駆動力を出力する
   一対のサイドギアとからなり、車軸側部材の係合部をサ
   イドギアに設けたことを特徴とするデファレンシャル装
   置。