JP2004116594A - 差動制限装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】差動部材5、1間に差動制限力を発生させる摩擦クラッチ部材8、9を備える差動制限装置において、前記クラッチ部材8、9と軸方向に重複して差動制限力を解除する弾性部材10、11を配設したことを特徴とするもので、差動制限力の解除を迅速に行えて、カム作用に基づく多板の摩擦クラッチ部材の引きずりトルクの発生を有効に抑制できる弾性部材を配設しても装置の軸方向の嵩が肥大化することがなくコンパクトな差動制限装置が実現できる。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、差動部材間に差動制限力を発生させる摩擦クラッチ部材を備える差動制限装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の差動部材間に差動制限力を発生させる摩擦クラッチ部材は多くの種類のものが使用されている。差動装置は、転向時に回転数に差がある内輪側と外輪側とに差動配分して駆動トルクを伝達するものとして古くから車両に採用されているが、左右輪で摩擦係数の異なる路面状態すなわちオフロード等の悪路走行時には、脱輪タイヤの空転スリップを引き起こすことから、差動装置における差動部材間の差動を制限して、一方のタイヤが脱輪して空転スリップしても、他方のタイヤに駆動力を発生させることにより悪路脱出を可能にした差動制限装置が提案された。
【0003】
差動部材間に差動制限力を発生させる形態としては種々のものが採用されており、差動部材間を固定ロックするものもあるが、通常は、差動部材間に駆動力に応じた差動制限力を緩やかに発生させるものが主流を占めている。そのようなものの典型例として、差動部材間に摩擦クラッチ部材を配設したものがあり、比較的構造が簡単なことから、デフケースと差動制限力発生部材である加圧リング(プレッシャリング)との間に多板クラッチプレートから構成される摩擦クラッチ部材を配設したもの(例えば下記特許文献1参照)がある。
【0004】
【特許文献1】
特公昭39−29512号公報(公報第2頁左欄下から第10行目〜右欄第17行目)
【0005】
前記特許文献1に記載された従来例のものについて図4を用いて簡単に説明すると、図4(A)に示すように、直進走行時には、デフケース15に伝達された図示外のエンジンからの回転駆動力は、デフケース15の内周面に刻設されたラグ溝に軸方向にスライドのみ自在に装着された左右一対の加圧リング46、48がドライブ方向に回転することになるが、図4(B)に示すように、これら加圧リング46、48の対向面のカム面50、52間に配置されたピニオン軸36との間のカム作用により、加圧リング46、48は路面抵抗を受ける差動歯車のピニオン軸36に対して軸方向の外側に向いたスラスト力を受けて拡開し、デフケース15と回転を共にするクラッチ板とサイドギヤ24あるいは26と回転を共にするクラッチ板とを交互に配設した多板の摩擦クラッチ部材(60〜70、72〜78)が締結される。これにより、差動装置は一体化して強力な駆動力により直進走行がなされる。
【0006】
次に、車両の転向時、例えば右側に転向する場合について考察すると、右駆動軸34に接続された右サイドギヤ26よりも、左駆動軸32に接続された左サイドギヤ24の方が回転速度が大きいため、ピニオンギヤ42、44は自転しつつ公転して、前記多板の摩擦クラッチ部材へのスラスト力を解除し、デフケース15からの駆動力を差動配分して左右の駆動軸32および34に駆動力を伝達する。なお、本従来例のものでは、前記サイドギヤ24、26の背面と加圧リング46、48との間にスラストワッシャ30が介設されていて、多板の摩擦クラッチ部材へのイニシャルトルクを付与することにより、片輪浮上時等にあっても空転することなく適正に駆動力を伝達することができるように構成されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
このようなイニシャルトルク付与タイプのものであれば、入力トルクが解除された場合に、加圧リング46、48におけるそれぞれのカム面50、52をピニオン軸36から迅速に隔離することができるので、カム作用に基づく多板の摩擦クラッチ部材の引きずりが発生することがない。しかしながら、片輪浮上の虞れのない重車両等についてはイニシャルトルクを付与する必要がなく、構造の簡素化が図られている。
【0008】
また、ABS(アンチブレーキシステム)装備車両等については、イニシャルトルクの挙動がABS制御に悪影響を与えないようにする必要がある等、イニシャルトルクを必要としない差動制限装置の需要がある。ところが、このようなイニシャルトルクを付与しないものでは、入力トルクが解除された場合に、加圧リング等の差動制限力発生部材におけるカム面をピニオン軸から迅速に隔離できず、カム作用に基づく多板の摩擦クラッチ部材の切断がされない引きずり現象が発生してしまい、差動走行に支障を来す虞れがあった。そのため、もし、イニシャルトルク付与手段を廃止したものにおいて、差動制限力を迅速に解除しようとすると、別途の解除手段の設置により装置が複雑かつ肥大化する虞れがあった。
【0009】
そこで本発明では、上記従来の差動制限装置における課題を解決して、イニシャルトルク付与手段がなくても迅速に差動制限作用を解除できるコンパクトな差動制限装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明は、差動部材間に差動制限力を発生させる摩擦クラッチ部材を備える差動制限装置において、前記クラッチ部材と軸方向に重複して差動制限力を解除する弾性部材を配設したことを特徴とする。また本発明は、差動部材間に差動制限力を発生させる摩擦クラッチ部材を備える差動制限装置において、差動制限力発生部材とデフケース内側面との間に差動制限力を解除する弾性部材を配設したことを特徴とする。また本発明は、前記弾性部材を、デフケース内周面に設けられた摩擦クラッチ部材におけるクラッチプレートの係合突起を係合する係合溝の中、クラッチプレートの係合突起が係合される係合部を除いた係合溝内に配設したことを特徴とする。また本発明は、前記摩擦クラッチ部材における軸方向の最外側のクラッチプレートを前記弾性部材とデフケース内側面との間に介設したことを特徴とするもので、これらを課題解決のための手段とする。
【0011】
【実施の形態】
以下本発明の差動制限装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1(A)は本発明の差動制限装置の第1実施の形態を示す全体の断面図、図1(B)は図1(A)のB−B矢視図、図2は図1(A)のA−A矢視図である。本発明の基本構成は、図1(A)に示すように、差動部材間(図示の例では、左デフケース1Aと左プレッシャリング4との間および右デフケース1Bと右プレッシャリング5との間)に差動制限力を発生させる摩擦クラッチ部材8、9を備える差動制限装置において、前記クラッチ部材8、9と軸方向に(径方向から見て)重複して差動制限力を解除する弾性部材10、11を配設したことを特徴とするものである。
【0012】
以下に詳述する。本実施の形態のものは、デフケースの回転駆動力をカム機構を介してプレッシャリングへのスラスト力に変換して、プレッシャリングとデフケース内側面との間に配設された摩擦クラッチ部材に差動制限力を付与する差動制限装置(LOMタイプ)に適用された例である。デフケース1は、差動歯車装置を収容した右デフケース1Bと、該右デフケース1Bを蓋状に閉塞する左デフケース1Aとが締結ボルト等により締結一体化して構成される。
【0013】
右デフケース1Bの内周面には、後述するプレッシャリングおよび各摩擦クラッチ部材におけるクラッチプレートアウタを軸方向にスライド自在および回止めのための軸方向の係合溝1Cが複数個設けられる。この係合溝1Cの設置状態は図2に明瞭に示される。詳しくは後述するが、係合溝1Cは円周方向に等分に8個設けられており、これは、各クラッチプレートアウタ8A(図2ではクラッチ部材8)における4つの係合突起の倍の数だけ設けられていることになる。
【0014】
前記右デフケース1Bの内周面の係合溝1Cには、左右一対のプレッシャリング4、5における係合突起4C、5Cが係合されるとともに、これらプレッシャリング4、5のそれぞれの背面とデフケース1A、1Bの内側面との間に配設された摩擦クラッチ部材8、9におけるクラッチプレートアウタ8A、9Aにおける外周側の各係合突起が係合される(図2も参照)。前記一対のプレッシャリング4、5は、回転軸に直交配置されたピニオン軸2を挟んだ形態にて配設され、図1(B)に示すように、それらの対向面にはカム面4Aおよび5Aが形成される。そして、前記クラッチプレートアウタ8A、9Aと軸方向に交互配列された摩擦クラッチ部材8、9における各クラッチプレートインナ8B、9Bは、左右のサイドギヤ6、7とそれぞれ回転を共にすべく、内周側の係合突起を各サイドギヤ6、7におけるボス部外周に設けられた軸方向の係合溝6C、7Cに軸方向にスライド自在に係合される。
【0015】
本実施の形態のものは、前記ピニオン軸2がデフケース1に対して浮動状態にあり、デフケース1と一体回転するプレッシャリング4、5からの回転駆動力を前記プレッシャリングのカム面4A、5Aを介してピニオン軸2に伝達されるように構成されている。ピニオン軸2に伝達された駆動力は、該ピニオン軸2に軸支された複数のピニオンギヤ3と、これらピニオンギヤ3の左右両側から傘歯噛合する左右一対のサイドギヤ6、7とに差動配分されて伝達され、これらのサイドギヤ6、7に連結された図示省略の左右の駆動軸を回転駆動して車両の走行に供される。なお、ピニオン軸とプレッシャリングとの間にカム機構が設置されるなら、プレッシャリングが浮動状態に配設され、ピニオン軸がデフケースに固定されたタイプにも適用できることは言うまでもない。
【0016】
本発明の最も特徴的な構成は、前記クラッチ部材8、9と軸方向に(径方向から見て)重複して差動制限力を解除する弾性部材10、11を配設したことである。図1の第1実施の形態のものでは、差動制限力発生部材であるプレッシャリング4、5とデフケース1A、1B内側面との間に差動制限力を解除する弾性部材であるリターンスプリング10、11を配設した。そして、リターンスプリング10、11を、デフケース1B内周面に設けられた係合溝1Cの中、クラッチプレート8A、9Aの係合突起が係合される係合部を除いた係合溝1C内に配設したものである。
【0017】
つまり、図1(A)のA−A矢視図である図2(摩擦クラッチ部材8のみが見えている)に示すように、デフケース1の内周面の8個の係合溝1Cの中、半分の4個を各クラッチプレートアウタ8Aにおける外周部の係合突起の係合に使用して係合部とし、これら係合部間の係合溝1C内に4個のリターンスプリング10を配置させたものである。図示の例では、図1(A)にて明確なように、前記摩擦クラッチ部材8における軸方向の最外側のクラッチプレート8−Nを前記弾性部材10とデフケース1Aの内側面との間に介設したものである。すなわち、図2に戻って、他のクラッチプレートアウタ8A群に対して、最外側のクラッチプレートアウタ8−Nを円周上の係合溝1C、1Cの間隔分(45°)だけずらせて組み付けることにより、最外側のクラッチプレートアウタ8−Nの係合突起8Cのみをリターンスプリング10の受座として利用するものである。
【0018】
図3は本発明の差動制限装置の第2実施の形態を示す全体の断面図である。本実施の形態のものは、デフケースの回転駆動力を、傘歯噛合の噛合反力によって生じるピニオンギヤからサイドギヤへのスラスト力の変換により、サイドギヤとデフケース内側面との間に配設された摩擦クラッチ部材に差動制限力を付与する差動制限装置(TLタイプ)に適用された例である。デフケース1は、ピニオン軸2を境にして2分割され、左デフケース1Aには左サイドギヤ6および左摩擦クラッチ部材8が配設され、右デフケース1Bには右サイドギヤ7および右摩擦クラッチ部材9が配設される、これらの左右デフケース1A、1Bとは適宜の締結ボルト等により締結一体化して構成される。
【0019】
デフケース1の回転軸に直交してデフケース1に固定されたピニオン軸2に複数のピニオンギヤ3が軸支され、これらのピニオンギヤ3の左右両側から左右のサイドギヤ6、7が傘歯噛合して配設される。各サイドギヤ6、7の背面と左右のデフケース1A、1Bとの間にはそれぞれ多板の摩擦クラッチ部材8、9が配設される。摩擦クラッチ部材8、9における各クラッチプレートアウタ8A、9A群は、それらの外周部の係合突起がデフケース1の内周面の係合溝1Cに係合してデフケース1と回転を共にし、摩擦クラッチ部材8、9における各クラッチプレートインナ8B、9B群は、それらの内周部の係合突起が各サイドギヤ6、7のボス部の外周面の係合溝6C、7Cに係合してサイドギヤ6、7と回転を共にする。本実施の形態のものも、図2に示したものと同様の形態にてデフケース1の内周面の係合溝1C内にリターンスプリング10、11が配設される。
【0020】
本実施の形態のものでは、好適には、クラッチプレートアウタ8A、9A群の中、最内側のもの8−1および最外側のもの8−Nをその他のものと45°ずらせて配置することにより、これらのものにおける係合突起がリターンスプリング10、11の両端部の座部として機能することができ、デフケースの内側面およびサイドギヤの背面にリターンスプリング端部のためにの表面処理の必要がなくなる。
【0021】
以上本発明の実施例を述べてきたが、本発明の趣旨の範囲内にて、左右のデフケースの形状およびその接続形態、プレッシャリングの形状およびそのデフケースとの関連構成(プレッシャリングがデフケースと一体回転してピニオン軸が浮動形態にあるものの他、ピニオン軸がデフケースと一体でプレッシャリングが浮動形態にあってもよい)、ピニオン軸とプレッシャリングとの間のカム機構の形態、摩擦クラッチ部材の形状、形式(設計上許容されるなら多板に限らない)、係合溝の数を含む摩擦クラッチ部材におけるクラッチプレートのデフケースおよびサイドギヤへの係合形態、ピニオン軸の形状およびピニオンギヤの数、リターンスプリングの形状、形式、クラッチプレートによるリターンスプリング端部の保持形態(他のクラッチプレートに対して円周方向に回転してずらせて最外側のクラッチプレートの係合突起で保持するものの他、最内側のクラッチプレートも同様にずらせてリターンスプリングの他端部を保持させてもよいし、最外側のクラッチプレートのみにリターンスプリングに対応した係合突起をさらに形成してもよい。あるいは、全てのクラッチプレートの係合突起とデフケース内周面の係合溝とを過不足なく同数とし、少なくとも最外側のクラッチプレートのみを除いて他の全てのクラッチプレートの係合突起にリターンスプリングを貫通させる孔を穿設することもできる)等については適宜選定することができる。
【0022】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば、差動部材間に差動制限力を発生させる摩擦クラッチ部材を備える差動制限装置において、前記クラッチ部材と軸方向に重複して差動制限力を解除する弾性部材を配設したことにより、差動制限力の解除を迅速に行えて、カム作用に基づく多板の摩擦クラッチ部材の引きずりトルクの発生を有効に抑制できる弾性部材を配設しても装置の軸方向の嵩が肥大化することがなくコンパクトな差動制限装置が実現できる。
【0023】
また、差動部材間に差動制限力を発生させる摩擦クラッチ部材を備える差動制限装置において、差動制限力発生部材とデフケース内側面との間に差動制限力を解除する弾性部材を配設したことにより、差動制限力の解除を迅速に行える弾性部材を配設するに際して、摩擦クラッチ部材を跨ぐ比較的大きなスペース内に弾性部材が配設できるので、弾性部材による差動制限力の解除の力の調整の自由度が大きくなり、設計がし易くなる。
さらに、前記弾性部材を、デフケース内周面に設けられた摩擦クラッチ部材におけるクラッチプレートの係合突起を係合する係合溝の中、クラッチプレートの係合突起が係合される係合部を除いた係合溝内に配設した場合は、同一規格にて比較的容易に設置した倍数の係合溝を準備するだけで、クラッチプレートの係合に使用した残りの係合溝をそのまま利用して弾性部材を配設できるので、低コストとなる。
【0024】
さらにまた、前記摩擦クラッチ部材における軸方向の最外側のクラッチプレートを前記弾性部材とデフケース内側面との間に介設した場合は、最外側のクラッチプレートのみを他のプレートと回転方向にずらせる等して、比較的耐磨耗性等に優れるクラッチプレートを弾性部材の座部として活用できるのみならず、該最外側のクラッチプレートの厚みを選定することで、弾性部材のばね力を変更して差動制限力解除の応答性の調整も可能となる。
かくして、イニシャルトルク付与手段がなくても迅速に差動制限作用を解除できるコンパクトな差動制限装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の差動制限装置の第1実施の形態を示すもので、図1(A)は全体の断面図、図1(B)は図1(A)のB−B矢視平面図である。
【図2】同、図1(A)のA−A矢視図である。
【図3】本発明の差動制限装置の第2実施の形態を示す全体断面図である。
【図4】従来の差動制限装置の全体断面図およびカム部拡大平面図である。
【符号の説明】
1 デフケース
1A 左デフケース
1B 右デフケース
1C 係合溝
2 ピニオン軸
3 ピニオンギヤ
4 左プレッシャリング(差動制限力発生部材)
4A カム面
4C 係合突起
5 右プレッシャリング(差動制限力発生部材)
5A カム面
5C 係合突起
6 左サイドギヤ
6C 係合溝
7 右サイドギヤ
7C 係合溝
8 左クラッチ部材
8−1 最内側クラッチプレート
8A クラッチプレートアウタ
8B クラッチプレートインナ
8C 係合突起
8−N 最外側クラッチプレート
9 右クラッチ部材
9−1 最内側クラッチプレート
9A クラッチプレートアウタ
9B クラッチプレートインナ
9−N 最外側クラッチプレート
10 左弾性部材
11 右弾性部材
Claims (4)
- 差動部材間に差動制限力を発生させる摩擦クラッチ部材を備える差動制限装置において、前記クラッチ部材と軸方向に重複して差動制限力を解除する弾性部材を配設したことを特徴とする差動制限装置。
- 差動部材間に差動制限力を発生させる摩擦クラッチ部材を備える差動制限装置において、差動制限力発生部材とデフケース内側面との間に差動制限力を解除する弾性部材を配設したことを特徴とする差動制限装置。
- 前記弾性部材を、デフケース内周面に設けられた摩擦クラッチ部材におけるクラッチプレートの係合突起を係合する係合溝の中、クラッチプレートの係合突起が係合される係合部を除いた係合溝内に配設したことを特徴とする請求項1または2に記載の差動制限装置。
- 前記摩擦クラッチ部材における軸方向の最外側のクラッチプレートを前記弾性部材とデフケース内側面との間に介設したことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の差動制限装置。
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