JP2004138236A - 常時四輪駆動ディファレンシャル - Google Patents
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Abstract
【課題】前輪と後輪との差動を担当するセンターデフ機能と、前輪の左右輪の差動を担当するフロントデフ機能と、前輪と後輪の間及び前輪の左右輪の差動制限機能を有する常時四輪駆動デフを提供する。
【解決手段】回転軸の円周方向に沿って複数のポケット１１が備えられた外側ケース５と、前記外側ケース５の回転軸に平行な回転軸を有するように前記複数のポケット１１にはめ込まれた複数のピニオン９と、前記ピニオン９の内側に噛合されて後輪に動力を伝達するサンギア７と、前記ピニオン９の外側に噛合されるリングギア１３を備え、前記外側ケース５の内側に回転可能に設けられた内側ケース３と、前記内側ケース３にスパイダピニオンシャフト１５で設置されるスパイダピニオン１と、前記スパイダピニオン１に噛合される左／右側サイドギア１７，１９と、前記左／右側サイドギア１７，１９と内側ケース３との間に設けられたクラッチパック２１とから構成される。
【選択図】 図１
【解決手段】回転軸の円周方向に沿って複数のポケット１１が備えられた外側ケース５と、前記外側ケース５の回転軸に平行な回転軸を有するように前記複数のポケット１１にはめ込まれた複数のピニオン９と、前記ピニオン９の内側に噛合されて後輪に動力を伝達するサンギア７と、前記ピニオン９の外側に噛合されるリングギア１３を備え、前記外側ケース５の内側に回転可能に設けられた内側ケース３と、前記内側ケース３にスパイダピニオンシャフト１５で設置されるスパイダピニオン１と、前記スパイダピニオン１に噛合される左／右側サイドギア１７，１９と、前記左／右側サイドギア１７，１９と内側ケース３との間に設けられたクラッチパック２１とから構成される。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は常時四輪駆動車に使用される常時四輪駆動ディファレンシャルに関し、より詳しくは、その構造が簡単でコンパクトに構成されるようにする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
四輪駆動車は４輪すべてが駆動力を発揮するようにした構造であって、エンジン動力が地表面に確実に伝達されてすぐれた全天候走行性能を有するようになり、動力伝達方式によって一時四輪駆動（Ｐａｒｔ Ｔｉｍｅ ４ＷＤ）と常時四輪駆動（Ｆｕｌｌ Ｔｉｍｅ ４ＷＤ、Ａｌｌ Ｗｈｅｅｌ Ｄｒｉｖｅ）がある。
【０００３】
一時四輪駆動方式は平常時は走行性能を高めるために２輪駆動で運行し、険路や悪天候時に別途の四輪駆動専用トランスファーを利用して４輪に切り替えて力強い走行力を発揮することができる構造で、常時４輪駆動方式は常時４輪が駆動力を受ける構造であって、平素や悪天候時にも安定した走行が可能であるため一般的に高級乗用車に多く装着される。
【先行技術文献】
【特許文献１】特開２００２−３２１５４１
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような常時四輪駆動車に使用される常時四輪駆動ディファレンシャルは変速器からの動力を前輪と後輪に同時に伝達しながらその回転速度差を調節する差動作用をすると共に、前輪の左右輪の回転速度差を調節する差動作用をしなければならず、これに加えて険路脱出のための差動制限の機能も果たさなければならないため、その構造が複雑となる問題点を持っている。
【０００５】
すなわち、トランスアクスルとトランスファケース内にフロントディファレンシャルとセンターディファレンシャルの２つの差動装置が具備されなければならず、これら差動装置には差動制限装置が追加して設けられなければならないのである。
よって、上記したような常時四輪駆動ディファレンシャルの構造を簡単にしてコンパクト化することが最近のこの技術分野の主要開発課題である。
【０００６】
本発明の目的は、上記の技術的要求に応じてより簡単な構成で前輪と後輪との差動を担当するセンターディファレンシャルの機能と、前輪の左右輪の差動を担当するフロントディファレンシャルの機能と、前輪と後輪の間の差動制限機能及び前輪の左右輪の差動制限機能をすべて一度に果たせるようにした常時四輪駆動ディファレンシャルを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、提供される回転力によって回転し、回転軸の円周方向に沿って複数のポケットが具備された外側ケースと、前記外側ケースの回転軸に平行な回転軸を有するように前記複数のポケットにはめ込まれたヘリカル歯形を有する複数のピニオンと、前記ピニオンの内側に噛合されて後輪に動力を伝達するサンギアと、前記ピニオンの外側に噛合されるリングギアを備え、前記外側ケースの内側に回転可能に設けられた内側ケースと、前記内側ケースにスパイダピニオンシャフトで設置されるスパイダピニオンと、前記スパイダピニオンに噛合される左／右側サイドギアと、前記左／右側サイドギアと内側ケースとの間に設けられたクラッチパックと、から構成されたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を添付図によって詳述する。
図１は本発明による常時四輪駆動ディファレンシャルの構造を示し、図２はその適用状態を示したものである。従来の一般的なスパイダピニオン１を使用する差動装置が装備された内側ケース３を外側ケース５が包み込むもので、外側ケース５から供給される回転力を内側ケース３とサンギア７との間に装備されたピニオン９を内側ケース３とサンギア７に差動作用をしながら伝達するものである。
【０００９】
即ち、変速器などから回転力を伝達されて回転し、その回転軸の円周方向に沿って複数のポケット１１を備えた外側ケース５と、この外側ケースの回転軸に平行な回転軸を有するように複数のポケット１１にはめ込まれたヘリカル歯形を有する複数のピニオン９と、ピニオン９の内側に噛合されながら後輪に動力を伝達するサンギア７と、ピニオン９の外側に噛合されるリングギア１３を備え、外側ケース５の内側に回転可能に設けられた内側ケース３と、内側ケース３にスパイダピニオンシャフト１５で設置されるスパイダピニオン１と、スパイダピニオン１に噛合される左／右側サイドギア１７、１９と、左／右側サイドギア１７、１９と内側ケース３との間に設けられたクラッチパック２１とから構成されている。
【００１０】
外側ケース５には変速器などから回転力を伝えるようにドリブンギア２３が締結されており、複数のピニオン９と締結されるサンギア７、及びリングギア１３はもちろんヘリカル歯形を保有している。
ピニオン９はサンギア７とリングギア１３に外側ケース５からの回転力を伝達すると共にサンギア側とリングギア側の差動作用を果たす役目をする。サンギア７とリングギア１３にヘリカル歯形で噛合することによって、サンギア側とリングギア側の回転速度差が発生する時、ピニオン９がスラストフォース（ＴＨＲＵＳＴ ＦＯＲＣＥ）を受けるようになると同時に噛合している歯面で摩擦力が発生して差動制限機能を果たすようになる。
【００１１】
本実施例では、ピニオン９の歯面で発生する摩擦力による差動制限機能を補うために、ピニオン９とサンギア７が内側ケース３と対向する面の間と、ピニオン９とサンギア７が外側ケース５と対向する面の間とに空間を形成する。この空間にフリクションワッシャ２４を介して、ピニオン９が受けるスラストフォースによってフリクションワッシャ２４で発生する摩擦力によって差動制限機能がさらに強化できるようにした。
【００１２】
サンギア７は図２に示されたように推進軸２５に連結されて後輪に動力を伝達できるようになっている。
クラッチパック２１は従来の一般的な差動制限装置と同じく、左／右側サイドギア１７、１９に設けられる複数のフリクションディスク２７と、フリクションディスクと交番して内側ケース３に設けられる複数のプレート２９とから構成されており、このクラッチパック２１にはスパイダピニオン１と左／右側サイドギア１７、１９の歯形で発生するスラストフォースが作用する状態である。
【００１３】
以上の本発明実施例の構成を整理して見れば、ピニオン９と内側ケースのリングギア１３及びサンギア７が前輪と後輪との速度差を調節するセンターディファレンシャルを構成し、ピニオン９とリングギア１３及びサンギア７のヘリカル歯形、及びフリクションワッシャ２４がセンターディファレンシャルの差動制限装置の役目を果たし、内側ケース３の内部に備えられたスパイダピニオン１を利用したディファレンシャルがフロントディファレンシャルを構成し、フロントディファレンシャルに設置されたクラッチパック２１がフロントディファレンシャルの差動制限装置として使用されるのである。
【００１４】
次に、本発明の作用について述べる。
前輪と後輪とで回転速度差が発生しない直進走行状態では外側ケース５の回転力はピニオン９を通じてサンギア７とリングギア１３へ伝達される。この時、サンギア７とリングギア１３及びピニオン９は一体となって回転し、内側ケース３内のすべての構成部品も直進走行中であるため一体で回転する。
【００１５】
前輪と後輪とで回転速度差が発生すると、ピニオン９が自転しながら差動作用をするようになる。この時ピニオン９とリングギア１３及びサンギア７はヘリカルギアと噛合っているため、これらのギアはスラストフォースを発生し、噛合っているギアの歯面では摩擦力が発生する。この時スラストフォースはフリクションワッシャ２４に作用して歯面で発生する摩擦力と共に差動制限機能を果たすようになる。
【００１６】
次に、前輪の左／右車輪で回転速度差が発生するようになると、スパイダピニオンシャフト１５によって支持されているスパイダピニオン１が自転しながら差動作用をするようになり、この時左／右側サイドギア１７、１９と内側ケース３との間に設けられたクラッチパック２１で発生する摩擦力はフロントディファレンシャルの差動制限機能を果たすようになる。
【００１７】
本発明による常時四輪駆動ディファレンシャルは、図２に示すようにトランスアクスル３１内にすべての構成要素を含むコンパクトな構成を持っており、トランスファケース３３にはただ推進軸２５との連結部のみを有する簡単な構造である。
【００１８】
【発明の効果】
本発明において、センターディファレンシャル、フロントディファレンシャル、差動制限機能を構成することにより、常時四輪駆動ディファレンシャルがよりコンパクトに構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による常時四輪駆動ディファレンシャルの構造を示した図面である。
【図２】図１の常時四輪駆動ディファレンシャルが適用された状態を示した図面である。
【図３】図１の常時四輪駆動ディファレンシャルの自動制限作用を説明するための図面である。
【符号の説明】
１ スパイダピニオン
３ 内側ケース
５ 外側ケース
７ サンギア
９ ピニオン
１１ ポケット
１３ リングギア
１５ スパイダピニオンシャフト
１７ 左側サイドギア
１９ 右側サイドギア
２１ クラッチパック
２３ ドリブンギア
２４ フリクションワッシャ
２５ 推進軸
３１ トランスアクスル
３３ トランスファケース
【発明の属する技術分野】
本発明は常時四輪駆動車に使用される常時四輪駆動ディファレンシャルに関し、より詳しくは、その構造が簡単でコンパクトに構成されるようにする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
四輪駆動車は４輪すべてが駆動力を発揮するようにした構造であって、エンジン動力が地表面に確実に伝達されてすぐれた全天候走行性能を有するようになり、動力伝達方式によって一時四輪駆動（Ｐａｒｔ Ｔｉｍｅ ４ＷＤ）と常時四輪駆動（Ｆｕｌｌ Ｔｉｍｅ ４ＷＤ、Ａｌｌ Ｗｈｅｅｌ Ｄｒｉｖｅ）がある。
【０００３】
一時四輪駆動方式は平常時は走行性能を高めるために２輪駆動で運行し、険路や悪天候時に別途の四輪駆動専用トランスファーを利用して４輪に切り替えて力強い走行力を発揮することができる構造で、常時４輪駆動方式は常時４輪が駆動力を受ける構造であって、平素や悪天候時にも安定した走行が可能であるため一般的に高級乗用車に多く装着される。
【先行技術文献】
【特許文献１】特開２００２−３２１５４１
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような常時四輪駆動車に使用される常時四輪駆動ディファレンシャルは変速器からの動力を前輪と後輪に同時に伝達しながらその回転速度差を調節する差動作用をすると共に、前輪の左右輪の回転速度差を調節する差動作用をしなければならず、これに加えて険路脱出のための差動制限の機能も果たさなければならないため、その構造が複雑となる問題点を持っている。
【０００５】
すなわち、トランスアクスルとトランスファケース内にフロントディファレンシャルとセンターディファレンシャルの２つの差動装置が具備されなければならず、これら差動装置には差動制限装置が追加して設けられなければならないのである。
よって、上記したような常時四輪駆動ディファレンシャルの構造を簡単にしてコンパクト化することが最近のこの技術分野の主要開発課題である。
【０００６】
本発明の目的は、上記の技術的要求に応じてより簡単な構成で前輪と後輪との差動を担当するセンターディファレンシャルの機能と、前輪の左右輪の差動を担当するフロントディファレンシャルの機能と、前輪と後輪の間の差動制限機能及び前輪の左右輪の差動制限機能をすべて一度に果たせるようにした常時四輪駆動ディファレンシャルを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、提供される回転力によって回転し、回転軸の円周方向に沿って複数のポケットが具備された外側ケースと、前記外側ケースの回転軸に平行な回転軸を有するように前記複数のポケットにはめ込まれたヘリカル歯形を有する複数のピニオンと、前記ピニオンの内側に噛合されて後輪に動力を伝達するサンギアと、前記ピニオンの外側に噛合されるリングギアを備え、前記外側ケースの内側に回転可能に設けられた内側ケースと、前記内側ケースにスパイダピニオンシャフトで設置されるスパイダピニオンと、前記スパイダピニオンに噛合される左／右側サイドギアと、前記左／右側サイドギアと内側ケースとの間に設けられたクラッチパックと、から構成されたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を添付図によって詳述する。
図１は本発明による常時四輪駆動ディファレンシャルの構造を示し、図２はその適用状態を示したものである。従来の一般的なスパイダピニオン１を使用する差動装置が装備された内側ケース３を外側ケース５が包み込むもので、外側ケース５から供給される回転力を内側ケース３とサンギア７との間に装備されたピニオン９を内側ケース３とサンギア７に差動作用をしながら伝達するものである。
【０００９】
即ち、変速器などから回転力を伝達されて回転し、その回転軸の円周方向に沿って複数のポケット１１を備えた外側ケース５と、この外側ケースの回転軸に平行な回転軸を有するように複数のポケット１１にはめ込まれたヘリカル歯形を有する複数のピニオン９と、ピニオン９の内側に噛合されながら後輪に動力を伝達するサンギア７と、ピニオン９の外側に噛合されるリングギア１３を備え、外側ケース５の内側に回転可能に設けられた内側ケース３と、内側ケース３にスパイダピニオンシャフト１５で設置されるスパイダピニオン１と、スパイダピニオン１に噛合される左／右側サイドギア１７、１９と、左／右側サイドギア１７、１９と内側ケース３との間に設けられたクラッチパック２１とから構成されている。
【００１０】
外側ケース５には変速器などから回転力を伝えるようにドリブンギア２３が締結されており、複数のピニオン９と締結されるサンギア７、及びリングギア１３はもちろんヘリカル歯形を保有している。
ピニオン９はサンギア７とリングギア１３に外側ケース５からの回転力を伝達すると共にサンギア側とリングギア側の差動作用を果たす役目をする。サンギア７とリングギア１３にヘリカル歯形で噛合することによって、サンギア側とリングギア側の回転速度差が発生する時、ピニオン９がスラストフォース（ＴＨＲＵＳＴ ＦＯＲＣＥ）を受けるようになると同時に噛合している歯面で摩擦力が発生して差動制限機能を果たすようになる。
【００１１】
本実施例では、ピニオン９の歯面で発生する摩擦力による差動制限機能を補うために、ピニオン９とサンギア７が内側ケース３と対向する面の間と、ピニオン９とサンギア７が外側ケース５と対向する面の間とに空間を形成する。この空間にフリクションワッシャ２４を介して、ピニオン９が受けるスラストフォースによってフリクションワッシャ２４で発生する摩擦力によって差動制限機能がさらに強化できるようにした。
【００１２】
サンギア７は図２に示されたように推進軸２５に連結されて後輪に動力を伝達できるようになっている。
クラッチパック２１は従来の一般的な差動制限装置と同じく、左／右側サイドギア１７、１９に設けられる複数のフリクションディスク２７と、フリクションディスクと交番して内側ケース３に設けられる複数のプレート２９とから構成されており、このクラッチパック２１にはスパイダピニオン１と左／右側サイドギア１７、１９の歯形で発生するスラストフォースが作用する状態である。
【００１３】
以上の本発明実施例の構成を整理して見れば、ピニオン９と内側ケースのリングギア１３及びサンギア７が前輪と後輪との速度差を調節するセンターディファレンシャルを構成し、ピニオン９とリングギア１３及びサンギア７のヘリカル歯形、及びフリクションワッシャ２４がセンターディファレンシャルの差動制限装置の役目を果たし、内側ケース３の内部に備えられたスパイダピニオン１を利用したディファレンシャルがフロントディファレンシャルを構成し、フロントディファレンシャルに設置されたクラッチパック２１がフロントディファレンシャルの差動制限装置として使用されるのである。
【００１４】
次に、本発明の作用について述べる。
前輪と後輪とで回転速度差が発生しない直進走行状態では外側ケース５の回転力はピニオン９を通じてサンギア７とリングギア１３へ伝達される。この時、サンギア７とリングギア１３及びピニオン９は一体となって回転し、内側ケース３内のすべての構成部品も直進走行中であるため一体で回転する。
【００１５】
前輪と後輪とで回転速度差が発生すると、ピニオン９が自転しながら差動作用をするようになる。この時ピニオン９とリングギア１３及びサンギア７はヘリカルギアと噛合っているため、これらのギアはスラストフォースを発生し、噛合っているギアの歯面では摩擦力が発生する。この時スラストフォースはフリクションワッシャ２４に作用して歯面で発生する摩擦力と共に差動制限機能を果たすようになる。
【００１６】
次に、前輪の左／右車輪で回転速度差が発生するようになると、スパイダピニオンシャフト１５によって支持されているスパイダピニオン１が自転しながら差動作用をするようになり、この時左／右側サイドギア１７、１９と内側ケース３との間に設けられたクラッチパック２１で発生する摩擦力はフロントディファレンシャルの差動制限機能を果たすようになる。
【００１７】
本発明による常時四輪駆動ディファレンシャルは、図２に示すようにトランスアクスル３１内にすべての構成要素を含むコンパクトな構成を持っており、トランスファケース３３にはただ推進軸２５との連結部のみを有する簡単な構造である。
【００１８】
【発明の効果】
本発明において、センターディファレンシャル、フロントディファレンシャル、差動制限機能を構成することにより、常時四輪駆動ディファレンシャルがよりコンパクトに構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による常時四輪駆動ディファレンシャルの構造を示した図面である。
【図２】図１の常時四輪駆動ディファレンシャルが適用された状態を示した図面である。
【図３】図１の常時四輪駆動ディファレンシャルの自動制限作用を説明するための図面である。
【符号の説明】
１ スパイダピニオン
３ 内側ケース
５ 外側ケース
７ サンギア
９ ピニオン
１１ ポケット
１３ リングギア
１５ スパイダピニオンシャフト
１７ 左側サイドギア
１９ 右側サイドギア
２１ クラッチパック
２３ ドリブンギア
２４ フリクションワッシャ
２５ 推進軸
３１ トランスアクスル
３３ トランスファケース
Claims (3)
- 提供される回転力によって回転し、回転軸の円周方向に沿って複数のポケットが備えられた外側ケースと、
前記外側ケースの回転軸に平行な回転軸を有するように前記複数のポケットにはめ込まれたヘリカル歯形を有する複数のピニオンと、
前記ピニオンの内側に噛合されて後輪に動力を伝達するサンギアと、
前記ピニオンの外側に噛合されるリングギアを備え、前記外側ケースの内側に回転可能に設けられた内側ケースと、
前記内側ケースにスパイダピニオンシャフトで設置されるスパイダピニオンと、
前記スパイダピニオンに噛合される左／右側サイドギアと、
前記左／右側サイドギアと内側ケースとの間に設けられたクラッチパックと、
から構成されたことを特徴とする常時四輪駆動ディファレンシャル。 - 前記ピニオンとサンギアが前記内側ケースと対向する面の間と、前記ピニオンとサンギアが前記外側ケースと対向する面の間とに空間を形成し、前記空間にフリクションワッシャを介したことを特徴とする請求項１に記載の常時四輪駆動ディファレンシャル。
- 前記クラッチパックは、前記左／右側サイドギアに設けられる複数のフリクションディスクと、
前記フリクションディスクと交番して内側ケースに設けられる複数のプレートと、
から構成されたことを特徴とする請求項１に記載の常時四輪駆動ディファレンシャル。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2002-0063173A KR100521162B1 (ko) | 2002-10-16 | 2002-10-16 | 상시 사륜구동 디퍼렌셜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004138236A true JP2004138236A (ja) | 2004-05-13 |
Family
ID=32089714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
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| KR (1) | KR100521162B1 (ja) |
| CN (1) | CN1490540A (ja) |
Families Citing this family (3)
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|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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