JP2004225715A - トルク感応型差動制限機能付き差動装置 - Google Patents
トルク感応型差動制限機能付き差動装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004225715A JP2004225715A JP2003010350A JP2003010350A JP2004225715A JP 2004225715 A JP2004225715 A JP 2004225715A JP 2003010350 A JP2003010350 A JP 2003010350A JP 2003010350 A JP2003010350 A JP 2003010350A JP 2004225715 A JP2004225715 A JP 2004225715A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft
- rotating member
- torque
- differential
- ring gear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)
- Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)
- Retarders (AREA)
Abstract
【課題】差動制限トルクを得るために特殊なギヤを必要とせず、安価で標準的なギヤで差動装置を構成するできるようにする。
【解決手段】入力軸３とリングギヤ部材６とをプラネタリピニオン軸１１を介して連設し、リングギヤ部材６の出力側をリヤドライブ軸８にスプライン嵌合させ、又サンギヤ軸５をフロントドライブ軸に結合させると共に、入力軸３と一体回転するデフケース２とリヤドライブ軸８との間に湿式多板クラッチ１０を介装する。リングギヤ部材６はプラネタリピニオン１１ａに噛合する入力側リングギヤ部材６ａとリヤドライブ軸８にスプライン結合する出力側リングギヤ部材６ｂとに二分割し、この両部材６ａ，６ｂ間にドグ１５が設けられている。図３に示すように、ドグ１５の互いに噛合するカム面１３ａ，１４ａに、走行時の抵抗によって生じるトルクが印加されて、軸方向に作用する押圧力ＴＳが発生すると、出力側リングギヤ部材６ｂが押圧され、プレッシャプレート６ｄを介して湿式多板クラッチ１０が締結されて前後輪の差動が制限される。
【選択図】図２
【解決手段】入力軸３とリングギヤ部材６とをプラネタリピニオン軸１１を介して連設し、リングギヤ部材６の出力側をリヤドライブ軸８にスプライン嵌合させ、又サンギヤ軸５をフロントドライブ軸に結合させると共に、入力軸３と一体回転するデフケース２とリヤドライブ軸８との間に湿式多板クラッチ１０を介装する。リングギヤ部材６はプラネタリピニオン１１ａに噛合する入力側リングギヤ部材６ａとリヤドライブ軸８にスプライン結合する出力側リングギヤ部材６ｂとに二分割し、この両部材６ａ，６ｂ間にドグ１５が設けられている。図３に示すように、ドグ１５の互いに噛合するカム面１３ａ，１４ａに、走行時の抵抗によって生じるトルクが印加されて、軸方向に作用する押圧力ＴＳが発生すると、出力側リングギヤ部材６ｂが押圧され、プレッシャプレート６ｄを介して湿式多板クラッチ１０が締結されて前後輪の差動が制限される。
【選択図】図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラネタリギヤ機構を有する差動装置に関し、詳しくはプラネタリギヤ機構の入力側、或は出力側の何れかの要素に作用するトルクに応じて差動制限トルクを発生させるトルク感応型差動制限機能付き差動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、フルタイム式の４輪駆動車では、センタデファレンシャルとしてプラネタリギヤ機構を用いたものが知られている。
【０００３】
更に、この種のセンタデファレンシャルには、このセンタデファレンシャルに作用するトルクに応じて前後輪の差動を制限することで、トルク配分を適切に行うトルク感応型差動制限機構を併設するものがある。
【０００４】
この種のトルク感応型差動制限装置として、例えば、特開平４−２７１９２６号公報には、入力側のハウジング内に、両出力軸の端部にそれぞれ連結した一対のサイドギヤ（ウォームギヤ）と、両端に形成した歯車で互いに噛合する複数対のエレメントギヤ（ウォームホィール）とを噛合させて設け、エレメントギヤの端部とハウジングの壁部との間にスラストワッシャ等を介装し、各ギヤの噛み合い部や摺動部の摩擦力等を利用して差動制限トルクを発生させる技術が開示されている。
【０００５】
又、特許２７７４０１６号（特開平５−２８０５９７号）公報には、２つの出力軸とそれぞれ連結した第１，第２のサイドギヤと、一端に第１のサイドギヤと噛み合う第１のギヤ部が形成され他端に第２のギヤ部が形成された第１のピニオンギヤと、一端に第１のギヤ部と噛み合う第３のギヤ部が形成され他端に第２のサイドギヤと噛み合うと共に第２のギヤ部と噛み合う第４のギヤ部が形成された第２のピニオンギヤとをケース内に備え、一端側の側壁と他端側の側壁に、第１の軸孔及び第２の軸孔の外周に沿って所定の間隔を有する複数対の収容孔をケースに形成し、第１のピニオンギヤと第２のピニオンギヤとをこの収容孔で回転自在に支持するとともに、互いに噛み合わせ、各ギヤの噛み合い部や摺動部の摩擦力等を利用して差動制限トルクを発生させる技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平４−２７１９２６号公報
【０００７】
【特許文献１】
特許２７７４０１６号（特開平５−２８０５９７号）公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した各公報に開示されている技術では、差動制限トルクを得るために特殊なギヤを必要としており、差動制限装置自体が高価なものとなってしまう問題がある。
【０００９】
又、ギヤの押付力で差動制限トルクを発生させるようにしているため、差動制限トルクを機種毎に調整することが困難で、汎用性に欠ける問題がある。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑み、差動制限トルクを得るために特殊なギヤを必要とせず、安価で標準的なギヤで差動装置を構成するができ、又、差動制限トルクを発生させるための押付力を機種毎に容易に設定することが可能で、しかも差動制限トルクをドライブ走行時とコースト走行時とで異なる特性に設定することの可能なトルク感応型差動制限機能付き差動装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、エンジンからの駆動トルクを入力軸を介してプラネタリギヤ機構に伝達し、該プラネタリギヤ機構を介して第１の出力軸と第２の出力軸とに対して上記駆動トルクをトルク配分する差動装置において、上記入力軸と上記第１の出力軸と上記第２の出力軸との何れかに連設する第１の回転部材と、上記入力軸と上記第１の出力軸と上記第２の出力軸のうち上記第１の回転部材に連設する軸を除く何れかの軸に連設する第２の回転部材と、上記第１の回転部材と上記第２の回転部材との間に介装したクラッチ部材と、上記クラッチ部材を押圧すると共に上記第１の回転部材に連設するプレッシャプレートとを備え、上記第１の回転部材を入力側回転部材と出力側回転部材とに二分割すると共に、上記出力側回転部材を軸方向へスライド自在に設け、上記入力側回転部材と上記出力側回転部材との対向面にドグを設けると共に該ドグの噛合面をカム面とし、走行時の抵抗によって生じるトルクにて上記カム面に発生する軸方向への押圧力で上記プレッシャプレートを介して上記クラッチ部材を締結動作させることを特徴とする。
【００１２】
この場合、好ましい態様としては、上記第１の回転部材が上記入力軸にプラネタリピニオン軸を介して連設するリングギヤ部材であることを特徴とする。
【００１３】
他の好ましい態様としては、上記第１の回転部材が上記入力軸にプラネタリピニオン軸を介して連設するサンギヤ軸であることを特徴とする。
【００１４】
別の好ましい態様としては、上記第１の回転部材が上記入力軸と一体回転するプラネタリキャリアであることを特徴とする。
【００１５】
更に、他の好ましい態様としては、上記第２の回転部材が上記入力軸と一体回転するプラネタリキャリアであることを特徴とする。
【００１６】
更に、別の好ましい態様としては、上記第２の回転部材が上記入力軸にプラネタリピニオン軸を介して連設するサンギヤ軸であることを特徴とする。
【００１７】
更に又、他の好ましい態様としては、上記第２の回転部材が上記入力軸にプラネタリピニオン軸を介して連設するリングギヤ部材であることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。図１〜図６は本発明の第１実施の形態を示し、図１は差動装置の軸方向に沿った断面側面図、図２は差動装置のスケルトン図、図３はリングギヤ部材の要部側面図、図４は差動制限トルクの特性を示す説明図である。尚、以下の説明では、エンジントルクを前後輪へ配分するいわゆるセンタデファレンシャル装置に、本実施の形態による差動装置１Ａを採用した場合を例示して説明する。又、伝達トルクを説明するに際しては、便宜的に、図面左側を前輪（前）側、右側を後輪（後）側として説明する。
【００１９】
この差動装置１Ａはプラネタリギヤ式であり、円筒状のデフケース２の前端に入力軸３がプラネタリキャリア４を介して一体結合されている。尚、この入力軸３に、トランスミッションの出力軸（図示せず）が結合される。
【００２０】
又、デフケース２の内部にはサンギヤ軸５が、デフケース２と同軸上に配設されており、このサンギヤ軸５の前端に、第１の出力軸であるフロントドライブ軸（図示せず）が一体結合される。
【００２１】
更に、デフケース２の内周に、第１の回転部材であるリングギヤ部材６が、デフケース２に対して相対摺動自在に支持されている。このリングギヤ部材６は円筒状に形成されており、前方へ開口する入力側の開口端がプラネタリキャリア４の内側面に対し、ニードルベアリング或はワッシャ等の軸受け部材７を介して当接されており、又、このリングギヤ部材６の出力側である後部にボス部６ｅが形成されている。
【００２２】
一方、サンギヤ軸５の後端に形成された軸部５ａの外周に、第２の出力軸であるリヤドライブ軸８の内周が軸受を介して相対回動自在に支持されている。更に、このリヤドライブ軸８の入力側である前部に、第２の回転部材としてのクラッチハブ８ａが形成され、又、このリヤドライブ軸８の出力側である後部にボス部８ｂが突設され、このボス部８ｂに、このボス部８ｂを図示しないトランスミッションケースに回動自在に支持する軸受９が嵌合されている。
【００２３】
又、このリヤドライブ軸８の出力側に設けられたリヤドライブギヤ８ｃが、このリヤドライブギヤ８ｃに噛合するリダクションギヤ１６ａを有するリダクションギヤ軸１６（図２参照）に連設されており、このリダクションギヤ軸１６が後輪側へ延出されているトランスファ軸、プロペラ軸及びリヤデフ装置等を介して後輪軸（何れも図示せず）に連設される。
【００２４】
更に、リヤドライブ軸８に形成されているクラッチハブ８ａの外周に、リングギヤ部材６のボス部６ｅの内周がスプライン嵌合されている。又、このクラッチハブ８ａと、このクラッチハブ８ａに対向するデフケース２の内周との間に、クラッチ部材としての湿式多板クラッチ１０を構成するドライブプレート１０ａとドリブンプレート１０ｂとが所定間隔を開けて交互に配設されており、この湿式多板クラッチ１０の後端側にリテーナプレート１０ｃが配設されている。尚、このリテーナプレート１０ｃは、デフケース２の内周に嵌着されているスナップリング１０ｄにて抜け止めされている。
【００２５】
一方、湿式多板クラッチ１０の前端側に、リングギヤ部材６の出力側に一体形成されているプレッシャプレート６ｄが対設されている。
【００２６】
更に、サンギヤ軸５の外周とリングギヤ部材６の内周との間にブラネタリピニオン軸１１が介装されており、このブラネタリピニオン軸１１に形成されているプラネタリピニオン１１ａが、サンギヤ軸５に形成されているサンギヤ５ｂと、リングギヤ部材６に形成されているリングギヤ６ｃとに噛合されている。又、このプラネタリピニオン軸１１の両端が、互いにの対抗するプラネタリキャリア４，１２に軸受けを介して回動自在に支持されている。尚、この両プラネタリキャリア４，１２は、プラネタリピニオン軸１１と干渉しない部位で、連結部材を介して一体的に結合されている。
【００２７】
一方、リングギヤ部材６は、入力側回転部材としての入力側リングギヤ部材６ａと、出力側回転部材としての出力側リングギヤ部材６ｂとに二分割されている。図１、図２に示すように入力側リングギヤ部材６ａに、プラネタリピニオン１１ａに噛合するリングギヤ６ｃが形成されており、一方、出力側リングギヤ部材６ｂの出力側端部にボス部６ｅが形成されている。
【００２８】
出力側リングギヤ部材６ｂは、クラッチハブ８ａの外周にスプライン嵌合されているボス部６ｅに支持されて軸方向へスライド自在にされている。又、入力側リングギヤ部材６ａと出力側リングギヤ部材６ｂとの対向面間にドグ１５が設けられている。
【００２９】
図３に示すように、ドグ１５は、入力側リングギヤ部材６ａの端面の円周上に一定の間隔で形成されている入力側ドグ歯１３と、この入力側ドグ歯１３に噛合すると共に、出力側リングギヤ部材６ｂの端面の円周上に一定間隔で形成されている出力側ドグ歯１４とで構成されている。尚、図においては、前進走行時の回転方向を紙面上方から下方への流れとして示す。
【００３０】
又、この各ドグ歯１３，１４の噛合面に、ドライブ走行時に係合するドライブ側カム面１３ａ，１４ａと、コースト走行時に係合するコースト側カム面１３ｂ，１４ｂとが形成されている。尚、ドライブ側カム面１３ａ，１４ａの傾斜角θ１とコースト側カム面１３ｂ，１４ｂの傾斜角θ２とは、ドライブ走行時とコース走行時とに応じて各々最適な差動制限トルクを得ることができるような値に設定されている。
【００３１】
次に、このような構成による本実施の形態の作用について説明する。
前進走行時において、変速機にて所定に変速されて出力軸から出力される駆動トルクは、この出力軸に結合されている差動装置１Ａの入力軸３に入力され、この入力軸３に連設するプラネタリキャリア４，１２を介して、このプラネタリキャリア４，１２に支持されているプラネタリピニオン軸１１を公転させる。
【００３２】
このプラネタリピニオン軸１１に形成されているプラネタリピニオン１１ａは、サンギヤ軸５に形成されているサンギヤ５ｂとリングギヤ部材６に形成されているリングギヤ６ｃとに噛合されている。又、サンギヤ軸５がフロントドライブ軸（図示せず）に結合され、一方、リングギヤ部材６がボス部６ｅを介してリヤドライブ軸８にスプライン嵌合されている。
【００３３】
従って、変速機から出力された駆動トルクは、このプラネタリピニオン軸１１により、サンギヤ軸５側とリングギヤ部材６側とに、サンギヤ５ｂとリングギヤ６ｃとのギヤ比で決定される配分比率（例えば、前輪４：後輪６）で配分され、前後輪側へ伝達されて４輪駆動走行が行われる。
【００３４】
ところで、リングギヤ部材６の入力側リングギヤ部材６ａには、プラネタリギヤによって所定に配分された駆動トルクが伝達されており、一方、出力側リングギヤ部材６ｂには、走行時の抵抗（走行抵抗、加速抵抗等）によって生じるトルクが印加されているため、この両者の分割面に設けたドグ１５のドグ歯１３，１４に形成されているドライブ側カム面１３ａ，１４ａ間には、図３に示すように、回転方向に作用する回転トルクＴＦと軸方向に作用する押圧力ＴＳとが発生する。
【００３５】
この場合、入力側リングギヤ部材６ａの入力側端面は、プラネタリキャリア４の内側面に軸受け部材７を介して当接されて軸方向への移動が規制されているため、ドライブ側カム面１３ａ，１４ａ間に発生した押圧力ＴＳにて、出力側リングギヤ部材６ｂが後方へ押圧移動される。その結果、この出力側リングギヤ部材６ｂに一体形成されているプレッシャプレート６ｄが、湿式多板クラッチ１０の、交互に配設されているドライブプレート１０ａとドリブンプレート１０ｂとをリテーナプレート１０ｃに押し付け、この各プレート１０ａ，１０ｂ間に差動制限トルク（クラッチ締結力）を発生させ、入力軸３に対しプラネタリキャリア４を介して連結されているデフケース２とリヤドライブ軸８との間に、湿式多板クラッチ１０を介してトルク経路をバイパス形成させる。
【００３６】
その結果、フロントドライブ軸に連結されているサンギヤ軸５とリヤドライブ軸８との間で、この両者の回転数ＮＦ，ＮＲの大きい方から小さい方へ、バイパス形成されたトルク経路を経て、一定割合のトルク移動が行われる。
【００３７】
尚、湿式多板クラッチ１０に発生する差動制限トルク（クラッチ締結力）は、各プレート１０ａ，１０ｂの枚数に応じて適宜設定することが可能で、更にドグ歯１３，１４に形成されているドライブ側カム面１３ａ，１４ａの傾斜角θ１の角度を調整することで、個別的な微調整が可能である。
【００３８】
一方、コースト走行においては、後輪側から駆動トルクがリヤドライブ軸８を介して出力側リングギヤ部材６ｂに印加されるため、出力側リングギヤ部材６ｂに形成されている出力側ドグ歯１４のコースト側カム面１４ｂが、入力側リングギヤ部材６ａの入力側ドグ歯１３に形成されているコースト側カム面１３ｂを押圧する。
【００３９】
すると、入力側リングギヤ部材６ａからの反作用により、出力側リングギヤ部材６ｂに発生する押圧力ＴＳにて湿式多板クラッチ１０を押し付けて、湿式多板クラッチ１０に差動制限トルクを発生させる。
【００４０】
その結果、リヤドライブ軸８とサンギヤ軸５との間で、この両者の回転数ＮＲ，ＮＦの大きい方から小さい方へ、一定割合のトルク移動が行われる。尚、この場合も、ドグ歯１４，１３に形成されているコースト側カム面１４ｂ，１３ｂの傾斜角θ２の角度を調整することで、コースト走行時の最適な差動制限トルク（クラッチ締結力）を個別に設定することが可能である。
【００４１】
以下、図５〜図６を用いて、前輪側回転数ＮＦと後輪側回転数ＮＲとの関係から、前輪側へ伝達される駆動トルク（以下「前輪側伝達トルクＴＦ」と称する）と、後輪側へ伝達される駆動トルク（以下「後輪側伝達トルクＴＲ」と称する）の変化について説明する。
【００４２】
先ず、駆動トルクがほとんど作用していない場合、すなわち、実走行では、カーブに進入する際にアクセルペダルを放した場合等の状態では、互いに噛合しているドグ１５のドグ歯１３，１４に作用するトルクが減少するため、軸方向への押圧力ＴＳが減少し、そのため、湿式多板クラッチ１０は開放状態となる。
【００４３】
その結果、カーブの進入の際、ステアリングを操作して旋回するときには差動制限トルクが発生しないため前後輪の回転差が滑らかに吸収されスムーズな旋回ができる。
【００４４】
次に、図５に示すように、駆動トルクが作用しながら前輪側回転数ＮＦと後輪側回転数ＮＲとが等しい状態から、前輪側回転数ＮＦが後輪側回転数ＮＲよりも大きくなろうとする状態、すなわち、実走行ではカーブに進入した後、アクセルペダルを踏込んで加速した場合に生じるアンダーステア状態等では、アクセルペダルの踏込み量に応じたトルクが互いに噛合しているドグ１５のドグ歯１３、１４に作用することで、入力側リングギヤ部材６ａに形成されている入力側ドグ歯１３のドライブ側カム面１３ａが、出力側リングギヤ部材６ｂの出力側ドグ歯１４に形成されているドライブ側カム面１４ａを押圧して、軸方向への押圧力ＴＳが発生し、この押圧力ＴＳによって、湿式多板クラッチ１０が締結されて、差動が制限されると共に、デフケース２とリヤドライブ軸８との間にトルク経路がバイパス形成される。
【００４５】
すると、図５に中線で示す矢印のように、入力軸３に入力された駆動トルクの一部が、湿式多板クラッチ１０を介して形成されたトルク経路を経て、リヤドライブ軸８側へ伝達されるため、このリヤドライブ軸８には、リングギヤ部材６を介して入力される駆動トルク（細線の矢印で示す）と、上述したトルク経路を経て入力される駆動トルク（中線の矢印で示す）とが合算された伝達トルクＴＲ（太線の矢印で示す）が入力される。
【００４６】
その結果、アンダーステア等の状態では、前輪側伝達トルクＴＦが減少するためアンダーステアを抑制し、良好なハンドル操作を行うことが可能になる。
【００４７】
又、図６に示すように、駆動トルクが作用しながら前輪側回転数ＮＦと後輪側回転数ＮＲとが等しい状態から、後輪側回転数ＮＲが前輪側回転数ＮＦよりも大きくなろうとする状態、すなわち、カーブを加速走行中に、後輪が横滑りした場合等の状態では、アクセルペダルの踏込み量に応じたトルクがドグ１５のドグ歯１３、１４に作用することで、入力側リングギヤ部材６ａに形成されている入力側ドグ歯１３のドライブ側カム面１３ａが、出力側リングギヤ部材６ｂの出力側ドグ歯１４に形成されているドライブ側カム面１４ａを押圧して軸方向への押圧力ＴＳが発生する。
【００４８】
すると、この押圧力ＴＳによって、湿式多板クラッチ１０が締結されて、デフケース２とリヤドライブ軸８との間にトルク経路がバイパス形成され、図６に中線で示す矢印のように、リングギヤ部材６を介してリヤドライブ軸８に入力された駆動トルクの一部が、湿式多板クラッチ１０によって形成されたトルク経路を経て、デフケース２、プラネタリキャリア４からプラネタリピニオン軸１１に再び入力される。
【００４９】
その結果、サンギヤ軸５には、プラネタリピニオン軸１１側から入力される駆動トルク（細線の矢印で示す）と、上述したトルク経路を経てデフケース２側から入力される駆動トルク（中線で示す）とが合算された伝達トルクＴＦ（太線の矢印で示す）が入力される。
【００５０】
従って、カーブを加速走行中に後輪が横滑りする場合等の状態では、後輪側伝達トルクＴＲが減少するため、横滑りが抑制されて良好な走行性を得ることができる。
【００５１】
次に、図４に示す特性図を用いて、前輪側回転数ＮＦ及び後輪側回転数ＮＲと、前輪側伝達トルクＴＦ及び後輪側伝達トルクＴＲとの関係を説明する。
【００５２】
前輪側回転数ＮＦと後輪側回転数ＮＲとの回転数が等しく湿式多板クラッチ１０によるトルクの伝達が行われない場合、図の中央に実線で示すように、プラネタリギヤにより設定されるトルク配分で、前輪側伝達トルクＴＦと後輪側伝達トルクＴＲとが設定される。
【００５３】
一方、前輪側回転数ＮＦが後輪側回転数ＮＲよりも大きくなろうとする状態では、湿式多板クラッチ１０が締結動作されるため、その差動が制限されると共に、前輪側へ伝達される駆動トルクの一部が後輪側へ伝達されて、後輪側伝達トルクＴＲが大きくなる。
【００５４】
又、後輪側回転数ＮＲが前輪側回転数ＮＦよりも大きくなろうとする状態においても、湿式多板クラッチ１０が締結動作されるため、その差動が制限されると共に、後輪側へ伝達される駆動トルクの一部が前輪側へ伝達されて、前輪側伝達トルクＴＦが増加される。
【００５５】
その結果、図４のハッチングで示す領域では差動が制限され、又、このハッチングで示す領域から外れた領域、すなわち、差動制限トルク（クラッチ締結力）を越えた伝達トルクが発生する領域では、差動が許容され、又、差動制限トルクは前輪側伝達トルクと後輪側伝達トルクに比例して増減するため、例えばタイトコーナブレーキング現象を有効に回避することができる。
【００５６】
このように、本実施の形態では、前輪側回転数ＮＦと後輪側回転数ＮＲとの間に差回転が発生した場合、湿式多板クラッチ１０を介して回転数が高い側から低い側へ、一定割合のトルク移動が行われるようにしたので、コーナリング走行等においては良好な走行性能を得ることができる。
【００５７】
その際、ドグ１５の各ドグ歯１３，１４に形成したカム面１３ａ，１４ａ（１３ｂ，１４ｂ）によって差動制限トルクを発生させるようにしたので、構造が簡単で、製造が容易となり、製品コストの低減を実現することができる。
【００５８】
又、差動制限トルクを発生させるための押付力を、各ドグ歯１３，１４に形成したカム面１３ａ，１４ａ（１３ｂ，１４ｂ）の傾斜角θ１（θ２）にて機種毎に容易に設定することができるため、優れた汎用性を得ることができる。
【００５９】
又、差動制限トルクをドライブ走行時とコースト走行時とで異なる特性に設定することができるため、例えば、ドグ１５のドグ歯１３，１４に形成されているコースト側カム面１３ｂ，１４ｂの傾斜角θ２を０°とし、コースト走行時は差動制限トルクを発生させないようにするなど、各車両の走行特性に応じて、差動制限特性を自在に設定することが可能となり、設計の自由度を増すことができる。
【００６０】
更に、ドグ１５により湿式多板クラッチ１０を締結動作させるようにしたので、プラネタリギヤ機構自体は、特殊なギヤを使用する必要がなく、標準的なギヤで構成することができるため、製品コストをより一層低減させることができる。
【００６１】
又、図７に本発明の第２実施の形態による差動装置のスケルトン図を示す。
本実施の形態に示す差動装置１Ｂは、円筒状に形成されている第１の回転部材としてのサンギヤ軸２５を、入力側回転部材としての入力側サンギヤ軸２５ａと、出力側回転部材としての出力側サンギヤ軸２５ｂとに二分割したもので、この入力側サンギヤ軸２５ａと出力側サンギヤ軸２５ｂとの対向面に、第１実施の形態と同様の構成を有するドグ１５が設けられている。
【００６２】
又、このサンギヤ軸２５に対して、第１の出力軸としてのフロントドライブ軸３５が同軸上に挿通され、このフロントドライブ軸３５の入力端部に、第２の回転部材としてのクラッチハブ３５ａが形成され、このクラッチハブ３５ａと、このクラッチハブ３５ａに対向するリングギヤ部材６の出力端部との間に湿式多板クラッチ１０が配設されていると共に、このリングギヤ部材６の出力端がリヤドライブ軸８に結合されている。
【００６３】
更に、出力側サンギヤ軸２５ｂの出力端に、クラッチハブ３５ａにスプライン嵌合するボス部２５ｃが形成されていると共に湿式多板クラッチ１０を押圧するプレッシャプレート６ｄが設けられている。一方、入力側サンギヤ軸２５ａに、プラネタリピニオン１１ａに噛合するサンギヤ５ｂが設けられている。
【００６４】
尚、符号７ａは入力側サンギヤ軸２５ａの端面をプラネタリキャリア４に対して相対回動自在に当接する軸受け部材、７ｂはリヤドライブ軸８とデフケース２との間の相対摺動を許容する軸受け部材である。
【００６５】
このような構成では、入力側サンギヤ軸２５ａと出力側サンギヤ軸２５ｂとの間に設けたドグ１５に走行時の抵抗（走行抵抗、加速抵抗等）によって生じるトルクが印加されると、ドグ１５のドグ歯１３，１４（図３参照）の互いに噛合するカム面１３ａ，１４ａ（１３ｂ，１４ｂ）に、軸方向に作用する押圧力ＴＳが発生する。
【００６６】
すると、この押圧力ＴＳにて、出力側サンギヤ軸２５ｂが押圧され、この出力側サンギヤ軸２５ｂに設けられているプレッシャプレート６ｄが湿式多板クラッチ１０を押圧して、この湿式多板クラッチ１０に差動制限トルク（クラッチ締結力）が発生され、フロントドライブ軸３５とリヤドライブ軸８との差動が制限されると共に、湿式多板クラッチ１０を介して、フロントドライブ軸３５に連結するクラッチハブ３５ａとリングギヤ部材６との間にトルク経路がバイパス形成される。
【００６７】
その結果、前輪側回転数ＮＦが後輪側回転数ＮＲよりも大きくなろうとする状態では、出力側サンギヤ軸２５ｂ側から湿式多板クラッチ１０を介してリヤドライブ軸８側へ、一定割合のトルク移動が行われるため、後輪側伝達トルクＴＲが増加し、相対的に前輪側伝達トルクＴＦが低下される。
【００６８】
一方、後輪側回転数ＮＲが前輪側回転数ＮＦよりも大きくなろうとする状態では、リングギヤ部材６側から湿式多板クラッチ１０を介してフロントドライブ軸３５側へ、トルク移動が行われるため、前輪側伝達トルクＴＦが増加し、相対的に後輪側伝達トルクＴＲが低下される。従って、上述した第１実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００６９】
又、図８に本発明の第３実施の形態による差動装置のスケルトン図を示す。
本実施の形態に示す差動装置１Ｃは、第１の回転部材としてのプラネタリキャリア４を、入力軸３に連結する入力側回転部材としての入力側プラネタリキャリア４ａと、プラネタリピニオン軸１１を支持する出力側回転部材としての出力側プラネタリキャリア４ｂとに二分割し、この両プラネタリキャリア４ａ，４ｂ間に、上述した第１実施の形態と同様の構成を有するドグ１５を設けたものである。
【００７０】
更に詳しく説明すると、フロントドライブ軸（図示せず）に結合するサンギヤ軸５にクラッチハブ５ｃが形成され、このクラッチハブ５ｃとリングギヤ部材６との間に湿式多板クラッチ１０が配設されている。更に、リングギヤ部材６の出力端にリヤドライブ軸８が結合されている。
【００７１】
又、プラネタリピニオン軸１１の一端をプラネタリキャリア４と、プラネタリピニオン軸１１の他端を支持するプラネタリキャリア１２とが、プラネタリピニオン軸１１と干渉しない部位で連結部材３６を介して一体的に結合されている。更に、プラネタリキャリア１２に、湿式多板クラッチ１０を押圧するプレッシャプレート６ｄが設けられている。
【００７２】
このような構成では、プラネタリキャリア４を構成する入力側プラネタリキャリア４ａと出力側プラネタリキャリア４ｂとの間に設けたドグ１５に走行時の抵抗（走行抵抗、加速抵抗等）によって生じるトルクが印加されると、このドグ１５のドグ歯１３，１４（図３参照）の互いに噛合するカム面１３ａ，１４ａ（１３ｂ，１４ｂ）に、軸方向に作用する押圧力ＴＳが発生する。
【００７３】
すると、この押圧力ＴＳにより出力側プラネタリキャリア４ｂが押圧され、この出力側プラネタリキャリア４ｂに対して連結部材３６を介して一体に連結されているプラネタリキャリア１２が軸方向へ移動し、このプラネタリキャリア１２に設けられているプレッシャプレート６ｄが湿式多板クラッチ１０を押圧して差動制限トルク（クラッチ締結力）を発生させる。
【００７４】
その結果、サンギヤ軸５とリヤドライブ軸８との差動が制限されると共に湿式多板クラッチ１０を介して、サンギヤ軸５に連結するクラッチハブ５ｃとリングギヤ部材６との間にトルク経路がバイパス形成される。
【００７５】
そして、前輪側回転数ＮＦが後輪側回転数ＮＲよりも大きくなろうとする状態では、サンギヤ軸５側から湿式多板クラッチ１０を介してリヤドライブ軸８側へ、一定割合のトルク移動が行われて、後輪側伝達トルクＴＲが増加し、相対的に前輪側伝達トルクＴＦが低下される。
【００７６】
一方、後輪側回転数ＮＲが前輪側回転数ＮＦよりも大きくなろうとする状態では、リングギヤ部材６側から湿式多板クラッチ１０を介してサンギヤ軸５側へ、一定割合のトルク移動が行われて、前輪側伝達トルクＴＦが増加し、相対的に後輪側伝達トルクＴＲが低下する。従って、この場合も、上述した第１実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００７７】
尚、本発明は、上述した各実施の形態に限るものではなく、例えば、サンギヤ側をリヤドライブ軸と連設し、リングギヤ側をリヤドライブ軸と連設させるようにしても良い。
【００７８】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、差動制限トルクを得るために特殊なギヤを必要とせず、安価で標準的なギヤで差動装置を構成することができ、又、差動制限トルクを発生させるための押付力を機種毎に容易に設定することが可能で、しかも差動制限トルクをドライブ走行時とコースト走行時とで異なる特性に簡単に設定することができる等、優れた効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施の形態による差動装置の軸方向に沿った断面側面図
【図２】同、差動装置のスケルトン図
【図３】同、リングギヤ部材の要部側面図
【図４】同、差動制限トルクの特性を示す説明図
【図５】同、駆動トルクが作用しながら前輪側回転数が後輪側回転数よりも大きくなろうとする場合の前後輪へのトルク伝達経路を示す説明図
【図６】同、駆動トルクが作用しながら後輪側回転数が前輪側回転数よりも大きくなろうとする場合の前後輪へのトルク伝達経路を示す説明図
【図７】第２実施の形態による差動装置のスケルトン図
【図８】第３実施の形態による差動装置のスケルトン図
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 差動装置
３ 入力軸
４ プラネタリキャリア（第１の回転部材）
４ａ 入力側プラネタリキャリア（入力側回転部材）
４ｂ 出力側プラネタリキャリア（出力側回転部材）
６ リングギヤ部材（第１の回転部材）
６ａ 入力側リングギヤ部材（入力側回転部材）
６ｂ 出力側リングギヤ部材（出力側回転部材）
６ｄ プレッシャプレート
８ リヤドライブ軸（第２の出力軸）
８ａ，３５ａ クラッチハブ（第２の回転部材）
１０ 湿式多板クラッチ（クラッチ部材）
１１ プラネタリピニオン軸
１３，１４ ドグ歯
１３ａ，１４ａ ドライブ側カム面
１３ｂ，１４ｂ コースト側カム面
１５ ドグ
２５ サンギヤ軸（第１の回転部材）
２５ａ 入力側サンギヤ軸（入力側回転部材）
２５ｂ 出力側サンギヤ軸（出力側回転部材）
３５ フロントドライブ軸（第１の出力軸）
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラネタリギヤ機構を有する差動装置に関し、詳しくはプラネタリギヤ機構の入力側、或は出力側の何れかの要素に作用するトルクに応じて差動制限トルクを発生させるトルク感応型差動制限機能付き差動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、フルタイム式の４輪駆動車では、センタデファレンシャルとしてプラネタリギヤ機構を用いたものが知られている。
【０００３】
更に、この種のセンタデファレンシャルには、このセンタデファレンシャルに作用するトルクに応じて前後輪の差動を制限することで、トルク配分を適切に行うトルク感応型差動制限機構を併設するものがある。
【０００４】
この種のトルク感応型差動制限装置として、例えば、特開平４−２７１９２６号公報には、入力側のハウジング内に、両出力軸の端部にそれぞれ連結した一対のサイドギヤ（ウォームギヤ）と、両端に形成した歯車で互いに噛合する複数対のエレメントギヤ（ウォームホィール）とを噛合させて設け、エレメントギヤの端部とハウジングの壁部との間にスラストワッシャ等を介装し、各ギヤの噛み合い部や摺動部の摩擦力等を利用して差動制限トルクを発生させる技術が開示されている。
【０００５】
又、特許２７７４０１６号（特開平５−２８０５９７号）公報には、２つの出力軸とそれぞれ連結した第１，第２のサイドギヤと、一端に第１のサイドギヤと噛み合う第１のギヤ部が形成され他端に第２のギヤ部が形成された第１のピニオンギヤと、一端に第１のギヤ部と噛み合う第３のギヤ部が形成され他端に第２のサイドギヤと噛み合うと共に第２のギヤ部と噛み合う第４のギヤ部が形成された第２のピニオンギヤとをケース内に備え、一端側の側壁と他端側の側壁に、第１の軸孔及び第２の軸孔の外周に沿って所定の間隔を有する複数対の収容孔をケースに形成し、第１のピニオンギヤと第２のピニオンギヤとをこの収容孔で回転自在に支持するとともに、互いに噛み合わせ、各ギヤの噛み合い部や摺動部の摩擦力等を利用して差動制限トルクを発生させる技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平４−２７１９２６号公報
【０００７】
【特許文献１】
特許２７７４０１６号（特開平５−２８０５９７号）公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した各公報に開示されている技術では、差動制限トルクを得るために特殊なギヤを必要としており、差動制限装置自体が高価なものとなってしまう問題がある。
【０００９】
又、ギヤの押付力で差動制限トルクを発生させるようにしているため、差動制限トルクを機種毎に調整することが困難で、汎用性に欠ける問題がある。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑み、差動制限トルクを得るために特殊なギヤを必要とせず、安価で標準的なギヤで差動装置を構成するができ、又、差動制限トルクを発生させるための押付力を機種毎に容易に設定することが可能で、しかも差動制限トルクをドライブ走行時とコースト走行時とで異なる特性に設定することの可能なトルク感応型差動制限機能付き差動装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、エンジンからの駆動トルクを入力軸を介してプラネタリギヤ機構に伝達し、該プラネタリギヤ機構を介して第１の出力軸と第２の出力軸とに対して上記駆動トルクをトルク配分する差動装置において、上記入力軸と上記第１の出力軸と上記第２の出力軸との何れかに連設する第１の回転部材と、上記入力軸と上記第１の出力軸と上記第２の出力軸のうち上記第１の回転部材に連設する軸を除く何れかの軸に連設する第２の回転部材と、上記第１の回転部材と上記第２の回転部材との間に介装したクラッチ部材と、上記クラッチ部材を押圧すると共に上記第１の回転部材に連設するプレッシャプレートとを備え、上記第１の回転部材を入力側回転部材と出力側回転部材とに二分割すると共に、上記出力側回転部材を軸方向へスライド自在に設け、上記入力側回転部材と上記出力側回転部材との対向面にドグを設けると共に該ドグの噛合面をカム面とし、走行時の抵抗によって生じるトルクにて上記カム面に発生する軸方向への押圧力で上記プレッシャプレートを介して上記クラッチ部材を締結動作させることを特徴とする。
【００１２】
この場合、好ましい態様としては、上記第１の回転部材が上記入力軸にプラネタリピニオン軸を介して連設するリングギヤ部材であることを特徴とする。
【００１３】
他の好ましい態様としては、上記第１の回転部材が上記入力軸にプラネタリピニオン軸を介して連設するサンギヤ軸であることを特徴とする。
【００１４】
別の好ましい態様としては、上記第１の回転部材が上記入力軸と一体回転するプラネタリキャリアであることを特徴とする。
【００１５】
更に、他の好ましい態様としては、上記第２の回転部材が上記入力軸と一体回転するプラネタリキャリアであることを特徴とする。
【００１６】
更に、別の好ましい態様としては、上記第２の回転部材が上記入力軸にプラネタリピニオン軸を介して連設するサンギヤ軸であることを特徴とする。
【００１７】
更に又、他の好ましい態様としては、上記第２の回転部材が上記入力軸にプラネタリピニオン軸を介して連設するリングギヤ部材であることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。図１〜図６は本発明の第１実施の形態を示し、図１は差動装置の軸方向に沿った断面側面図、図２は差動装置のスケルトン図、図３はリングギヤ部材の要部側面図、図４は差動制限トルクの特性を示す説明図である。尚、以下の説明では、エンジントルクを前後輪へ配分するいわゆるセンタデファレンシャル装置に、本実施の形態による差動装置１Ａを採用した場合を例示して説明する。又、伝達トルクを説明するに際しては、便宜的に、図面左側を前輪（前）側、右側を後輪（後）側として説明する。
【００１９】
この差動装置１Ａはプラネタリギヤ式であり、円筒状のデフケース２の前端に入力軸３がプラネタリキャリア４を介して一体結合されている。尚、この入力軸３に、トランスミッションの出力軸（図示せず）が結合される。
【００２０】
又、デフケース２の内部にはサンギヤ軸５が、デフケース２と同軸上に配設されており、このサンギヤ軸５の前端に、第１の出力軸であるフロントドライブ軸（図示せず）が一体結合される。
【００２１】
更に、デフケース２の内周に、第１の回転部材であるリングギヤ部材６が、デフケース２に対して相対摺動自在に支持されている。このリングギヤ部材６は円筒状に形成されており、前方へ開口する入力側の開口端がプラネタリキャリア４の内側面に対し、ニードルベアリング或はワッシャ等の軸受け部材７を介して当接されており、又、このリングギヤ部材６の出力側である後部にボス部６ｅが形成されている。
【００２２】
一方、サンギヤ軸５の後端に形成された軸部５ａの外周に、第２の出力軸であるリヤドライブ軸８の内周が軸受を介して相対回動自在に支持されている。更に、このリヤドライブ軸８の入力側である前部に、第２の回転部材としてのクラッチハブ８ａが形成され、又、このリヤドライブ軸８の出力側である後部にボス部８ｂが突設され、このボス部８ｂに、このボス部８ｂを図示しないトランスミッションケースに回動自在に支持する軸受９が嵌合されている。
【００２３】
又、このリヤドライブ軸８の出力側に設けられたリヤドライブギヤ８ｃが、このリヤドライブギヤ８ｃに噛合するリダクションギヤ１６ａを有するリダクションギヤ軸１６（図２参照）に連設されており、このリダクションギヤ軸１６が後輪側へ延出されているトランスファ軸、プロペラ軸及びリヤデフ装置等を介して後輪軸（何れも図示せず）に連設される。
【００２４】
更に、リヤドライブ軸８に形成されているクラッチハブ８ａの外周に、リングギヤ部材６のボス部６ｅの内周がスプライン嵌合されている。又、このクラッチハブ８ａと、このクラッチハブ８ａに対向するデフケース２の内周との間に、クラッチ部材としての湿式多板クラッチ１０を構成するドライブプレート１０ａとドリブンプレート１０ｂとが所定間隔を開けて交互に配設されており、この湿式多板クラッチ１０の後端側にリテーナプレート１０ｃが配設されている。尚、このリテーナプレート１０ｃは、デフケース２の内周に嵌着されているスナップリング１０ｄにて抜け止めされている。
【００２５】
一方、湿式多板クラッチ１０の前端側に、リングギヤ部材６の出力側に一体形成されているプレッシャプレート６ｄが対設されている。
【００２６】
更に、サンギヤ軸５の外周とリングギヤ部材６の内周との間にブラネタリピニオン軸１１が介装されており、このブラネタリピニオン軸１１に形成されているプラネタリピニオン１１ａが、サンギヤ軸５に形成されているサンギヤ５ｂと、リングギヤ部材６に形成されているリングギヤ６ｃとに噛合されている。又、このプラネタリピニオン軸１１の両端が、互いにの対抗するプラネタリキャリア４，１２に軸受けを介して回動自在に支持されている。尚、この両プラネタリキャリア４，１２は、プラネタリピニオン軸１１と干渉しない部位で、連結部材を介して一体的に結合されている。
【００２７】
一方、リングギヤ部材６は、入力側回転部材としての入力側リングギヤ部材６ａと、出力側回転部材としての出力側リングギヤ部材６ｂとに二分割されている。図１、図２に示すように入力側リングギヤ部材６ａに、プラネタリピニオン１１ａに噛合するリングギヤ６ｃが形成されており、一方、出力側リングギヤ部材６ｂの出力側端部にボス部６ｅが形成されている。
【００２８】
出力側リングギヤ部材６ｂは、クラッチハブ８ａの外周にスプライン嵌合されているボス部６ｅに支持されて軸方向へスライド自在にされている。又、入力側リングギヤ部材６ａと出力側リングギヤ部材６ｂとの対向面間にドグ１５が設けられている。
【００２９】
図３に示すように、ドグ１５は、入力側リングギヤ部材６ａの端面の円周上に一定の間隔で形成されている入力側ドグ歯１３と、この入力側ドグ歯１３に噛合すると共に、出力側リングギヤ部材６ｂの端面の円周上に一定間隔で形成されている出力側ドグ歯１４とで構成されている。尚、図においては、前進走行時の回転方向を紙面上方から下方への流れとして示す。
【００３０】
又、この各ドグ歯１３，１４の噛合面に、ドライブ走行時に係合するドライブ側カム面１３ａ，１４ａと、コースト走行時に係合するコースト側カム面１３ｂ，１４ｂとが形成されている。尚、ドライブ側カム面１３ａ，１４ａの傾斜角θ１とコースト側カム面１３ｂ，１４ｂの傾斜角θ２とは、ドライブ走行時とコース走行時とに応じて各々最適な差動制限トルクを得ることができるような値に設定されている。
【００３１】
次に、このような構成による本実施の形態の作用について説明する。
前進走行時において、変速機にて所定に変速されて出力軸から出力される駆動トルクは、この出力軸に結合されている差動装置１Ａの入力軸３に入力され、この入力軸３に連設するプラネタリキャリア４，１２を介して、このプラネタリキャリア４，１２に支持されているプラネタリピニオン軸１１を公転させる。
【００３２】
このプラネタリピニオン軸１１に形成されているプラネタリピニオン１１ａは、サンギヤ軸５に形成されているサンギヤ５ｂとリングギヤ部材６に形成されているリングギヤ６ｃとに噛合されている。又、サンギヤ軸５がフロントドライブ軸（図示せず）に結合され、一方、リングギヤ部材６がボス部６ｅを介してリヤドライブ軸８にスプライン嵌合されている。
【００３３】
従って、変速機から出力された駆動トルクは、このプラネタリピニオン軸１１により、サンギヤ軸５側とリングギヤ部材６側とに、サンギヤ５ｂとリングギヤ６ｃとのギヤ比で決定される配分比率（例えば、前輪４：後輪６）で配分され、前後輪側へ伝達されて４輪駆動走行が行われる。
【００３４】
ところで、リングギヤ部材６の入力側リングギヤ部材６ａには、プラネタリギヤによって所定に配分された駆動トルクが伝達されており、一方、出力側リングギヤ部材６ｂには、走行時の抵抗（走行抵抗、加速抵抗等）によって生じるトルクが印加されているため、この両者の分割面に設けたドグ１５のドグ歯１３，１４に形成されているドライブ側カム面１３ａ，１４ａ間には、図３に示すように、回転方向に作用する回転トルクＴＦと軸方向に作用する押圧力ＴＳとが発生する。
【００３５】
この場合、入力側リングギヤ部材６ａの入力側端面は、プラネタリキャリア４の内側面に軸受け部材７を介して当接されて軸方向への移動が規制されているため、ドライブ側カム面１３ａ，１４ａ間に発生した押圧力ＴＳにて、出力側リングギヤ部材６ｂが後方へ押圧移動される。その結果、この出力側リングギヤ部材６ｂに一体形成されているプレッシャプレート６ｄが、湿式多板クラッチ１０の、交互に配設されているドライブプレート１０ａとドリブンプレート１０ｂとをリテーナプレート１０ｃに押し付け、この各プレート１０ａ，１０ｂ間に差動制限トルク（クラッチ締結力）を発生させ、入力軸３に対しプラネタリキャリア４を介して連結されているデフケース２とリヤドライブ軸８との間に、湿式多板クラッチ１０を介してトルク経路をバイパス形成させる。
【００３６】
その結果、フロントドライブ軸に連結されているサンギヤ軸５とリヤドライブ軸８との間で、この両者の回転数ＮＦ，ＮＲの大きい方から小さい方へ、バイパス形成されたトルク経路を経て、一定割合のトルク移動が行われる。
【００３７】
尚、湿式多板クラッチ１０に発生する差動制限トルク（クラッチ締結力）は、各プレート１０ａ，１０ｂの枚数に応じて適宜設定することが可能で、更にドグ歯１３，１４に形成されているドライブ側カム面１３ａ，１４ａの傾斜角θ１の角度を調整することで、個別的な微調整が可能である。
【００３８】
一方、コースト走行においては、後輪側から駆動トルクがリヤドライブ軸８を介して出力側リングギヤ部材６ｂに印加されるため、出力側リングギヤ部材６ｂに形成されている出力側ドグ歯１４のコースト側カム面１４ｂが、入力側リングギヤ部材６ａの入力側ドグ歯１３に形成されているコースト側カム面１３ｂを押圧する。
【００３９】
すると、入力側リングギヤ部材６ａからの反作用により、出力側リングギヤ部材６ｂに発生する押圧力ＴＳにて湿式多板クラッチ１０を押し付けて、湿式多板クラッチ１０に差動制限トルクを発生させる。
【００４０】
その結果、リヤドライブ軸８とサンギヤ軸５との間で、この両者の回転数ＮＲ，ＮＦの大きい方から小さい方へ、一定割合のトルク移動が行われる。尚、この場合も、ドグ歯１４，１３に形成されているコースト側カム面１４ｂ，１３ｂの傾斜角θ２の角度を調整することで、コースト走行時の最適な差動制限トルク（クラッチ締結力）を個別に設定することが可能である。
【００４１】
以下、図５〜図６を用いて、前輪側回転数ＮＦと後輪側回転数ＮＲとの関係から、前輪側へ伝達される駆動トルク（以下「前輪側伝達トルクＴＦ」と称する）と、後輪側へ伝達される駆動トルク（以下「後輪側伝達トルクＴＲ」と称する）の変化について説明する。
【００４２】
先ず、駆動トルクがほとんど作用していない場合、すなわち、実走行では、カーブに進入する際にアクセルペダルを放した場合等の状態では、互いに噛合しているドグ１５のドグ歯１３，１４に作用するトルクが減少するため、軸方向への押圧力ＴＳが減少し、そのため、湿式多板クラッチ１０は開放状態となる。
【００４３】
その結果、カーブの進入の際、ステアリングを操作して旋回するときには差動制限トルクが発生しないため前後輪の回転差が滑らかに吸収されスムーズな旋回ができる。
【００４４】
次に、図５に示すように、駆動トルクが作用しながら前輪側回転数ＮＦと後輪側回転数ＮＲとが等しい状態から、前輪側回転数ＮＦが後輪側回転数ＮＲよりも大きくなろうとする状態、すなわち、実走行ではカーブに進入した後、アクセルペダルを踏込んで加速した場合に生じるアンダーステア状態等では、アクセルペダルの踏込み量に応じたトルクが互いに噛合しているドグ１５のドグ歯１３、１４に作用することで、入力側リングギヤ部材６ａに形成されている入力側ドグ歯１３のドライブ側カム面１３ａが、出力側リングギヤ部材６ｂの出力側ドグ歯１４に形成されているドライブ側カム面１４ａを押圧して、軸方向への押圧力ＴＳが発生し、この押圧力ＴＳによって、湿式多板クラッチ１０が締結されて、差動が制限されると共に、デフケース２とリヤドライブ軸８との間にトルク経路がバイパス形成される。
【００４５】
すると、図５に中線で示す矢印のように、入力軸３に入力された駆動トルクの一部が、湿式多板クラッチ１０を介して形成されたトルク経路を経て、リヤドライブ軸８側へ伝達されるため、このリヤドライブ軸８には、リングギヤ部材６を介して入力される駆動トルク（細線の矢印で示す）と、上述したトルク経路を経て入力される駆動トルク（中線の矢印で示す）とが合算された伝達トルクＴＲ（太線の矢印で示す）が入力される。
【００４６】
その結果、アンダーステア等の状態では、前輪側伝達トルクＴＦが減少するためアンダーステアを抑制し、良好なハンドル操作を行うことが可能になる。
【００４７】
又、図６に示すように、駆動トルクが作用しながら前輪側回転数ＮＦと後輪側回転数ＮＲとが等しい状態から、後輪側回転数ＮＲが前輪側回転数ＮＦよりも大きくなろうとする状態、すなわち、カーブを加速走行中に、後輪が横滑りした場合等の状態では、アクセルペダルの踏込み量に応じたトルクがドグ１５のドグ歯１３、１４に作用することで、入力側リングギヤ部材６ａに形成されている入力側ドグ歯１３のドライブ側カム面１３ａが、出力側リングギヤ部材６ｂの出力側ドグ歯１４に形成されているドライブ側カム面１４ａを押圧して軸方向への押圧力ＴＳが発生する。
【００４８】
すると、この押圧力ＴＳによって、湿式多板クラッチ１０が締結されて、デフケース２とリヤドライブ軸８との間にトルク経路がバイパス形成され、図６に中線で示す矢印のように、リングギヤ部材６を介してリヤドライブ軸８に入力された駆動トルクの一部が、湿式多板クラッチ１０によって形成されたトルク経路を経て、デフケース２、プラネタリキャリア４からプラネタリピニオン軸１１に再び入力される。
【００４９】
その結果、サンギヤ軸５には、プラネタリピニオン軸１１側から入力される駆動トルク（細線の矢印で示す）と、上述したトルク経路を経てデフケース２側から入力される駆動トルク（中線で示す）とが合算された伝達トルクＴＦ（太線の矢印で示す）が入力される。
【００５０】
従って、カーブを加速走行中に後輪が横滑りする場合等の状態では、後輪側伝達トルクＴＲが減少するため、横滑りが抑制されて良好な走行性を得ることができる。
【００５１】
次に、図４に示す特性図を用いて、前輪側回転数ＮＦ及び後輪側回転数ＮＲと、前輪側伝達トルクＴＦ及び後輪側伝達トルクＴＲとの関係を説明する。
【００５２】
前輪側回転数ＮＦと後輪側回転数ＮＲとの回転数が等しく湿式多板クラッチ１０によるトルクの伝達が行われない場合、図の中央に実線で示すように、プラネタリギヤにより設定されるトルク配分で、前輪側伝達トルクＴＦと後輪側伝達トルクＴＲとが設定される。
【００５３】
一方、前輪側回転数ＮＦが後輪側回転数ＮＲよりも大きくなろうとする状態では、湿式多板クラッチ１０が締結動作されるため、その差動が制限されると共に、前輪側へ伝達される駆動トルクの一部が後輪側へ伝達されて、後輪側伝達トルクＴＲが大きくなる。
【００５４】
又、後輪側回転数ＮＲが前輪側回転数ＮＦよりも大きくなろうとする状態においても、湿式多板クラッチ１０が締結動作されるため、その差動が制限されると共に、後輪側へ伝達される駆動トルクの一部が前輪側へ伝達されて、前輪側伝達トルクＴＦが増加される。
【００５５】
その結果、図４のハッチングで示す領域では差動が制限され、又、このハッチングで示す領域から外れた領域、すなわち、差動制限トルク（クラッチ締結力）を越えた伝達トルクが発生する領域では、差動が許容され、又、差動制限トルクは前輪側伝達トルクと後輪側伝達トルクに比例して増減するため、例えばタイトコーナブレーキング現象を有効に回避することができる。
【００５６】
このように、本実施の形態では、前輪側回転数ＮＦと後輪側回転数ＮＲとの間に差回転が発生した場合、湿式多板クラッチ１０を介して回転数が高い側から低い側へ、一定割合のトルク移動が行われるようにしたので、コーナリング走行等においては良好な走行性能を得ることができる。
【００５７】
その際、ドグ１５の各ドグ歯１３，１４に形成したカム面１３ａ，１４ａ（１３ｂ，１４ｂ）によって差動制限トルクを発生させるようにしたので、構造が簡単で、製造が容易となり、製品コストの低減を実現することができる。
【００５８】
又、差動制限トルクを発生させるための押付力を、各ドグ歯１３，１４に形成したカム面１３ａ，１４ａ（１３ｂ，１４ｂ）の傾斜角θ１（θ２）にて機種毎に容易に設定することができるため、優れた汎用性を得ることができる。
【００５９】
又、差動制限トルクをドライブ走行時とコースト走行時とで異なる特性に設定することができるため、例えば、ドグ１５のドグ歯１３，１４に形成されているコースト側カム面１３ｂ，１４ｂの傾斜角θ２を０°とし、コースト走行時は差動制限トルクを発生させないようにするなど、各車両の走行特性に応じて、差動制限特性を自在に設定することが可能となり、設計の自由度を増すことができる。
【００６０】
更に、ドグ１５により湿式多板クラッチ１０を締結動作させるようにしたので、プラネタリギヤ機構自体は、特殊なギヤを使用する必要がなく、標準的なギヤで構成することができるため、製品コストをより一層低減させることができる。
【００６１】
又、図７に本発明の第２実施の形態による差動装置のスケルトン図を示す。
本実施の形態に示す差動装置１Ｂは、円筒状に形成されている第１の回転部材としてのサンギヤ軸２５を、入力側回転部材としての入力側サンギヤ軸２５ａと、出力側回転部材としての出力側サンギヤ軸２５ｂとに二分割したもので、この入力側サンギヤ軸２５ａと出力側サンギヤ軸２５ｂとの対向面に、第１実施の形態と同様の構成を有するドグ１５が設けられている。
【００６２】
又、このサンギヤ軸２５に対して、第１の出力軸としてのフロントドライブ軸３５が同軸上に挿通され、このフロントドライブ軸３５の入力端部に、第２の回転部材としてのクラッチハブ３５ａが形成され、このクラッチハブ３５ａと、このクラッチハブ３５ａに対向するリングギヤ部材６の出力端部との間に湿式多板クラッチ１０が配設されていると共に、このリングギヤ部材６の出力端がリヤドライブ軸８に結合されている。
【００６３】
更に、出力側サンギヤ軸２５ｂの出力端に、クラッチハブ３５ａにスプライン嵌合するボス部２５ｃが形成されていると共に湿式多板クラッチ１０を押圧するプレッシャプレート６ｄが設けられている。一方、入力側サンギヤ軸２５ａに、プラネタリピニオン１１ａに噛合するサンギヤ５ｂが設けられている。
【００６４】
尚、符号７ａは入力側サンギヤ軸２５ａの端面をプラネタリキャリア４に対して相対回動自在に当接する軸受け部材、７ｂはリヤドライブ軸８とデフケース２との間の相対摺動を許容する軸受け部材である。
【００６５】
このような構成では、入力側サンギヤ軸２５ａと出力側サンギヤ軸２５ｂとの間に設けたドグ１５に走行時の抵抗（走行抵抗、加速抵抗等）によって生じるトルクが印加されると、ドグ１５のドグ歯１３，１４（図３参照）の互いに噛合するカム面１３ａ，１４ａ（１３ｂ，１４ｂ）に、軸方向に作用する押圧力ＴＳが発生する。
【００６６】
すると、この押圧力ＴＳにて、出力側サンギヤ軸２５ｂが押圧され、この出力側サンギヤ軸２５ｂに設けられているプレッシャプレート６ｄが湿式多板クラッチ１０を押圧して、この湿式多板クラッチ１０に差動制限トルク（クラッチ締結力）が発生され、フロントドライブ軸３５とリヤドライブ軸８との差動が制限されると共に、湿式多板クラッチ１０を介して、フロントドライブ軸３５に連結するクラッチハブ３５ａとリングギヤ部材６との間にトルク経路がバイパス形成される。
【００６７】
その結果、前輪側回転数ＮＦが後輪側回転数ＮＲよりも大きくなろうとする状態では、出力側サンギヤ軸２５ｂ側から湿式多板クラッチ１０を介してリヤドライブ軸８側へ、一定割合のトルク移動が行われるため、後輪側伝達トルクＴＲが増加し、相対的に前輪側伝達トルクＴＦが低下される。
【００６８】
一方、後輪側回転数ＮＲが前輪側回転数ＮＦよりも大きくなろうとする状態では、リングギヤ部材６側から湿式多板クラッチ１０を介してフロントドライブ軸３５側へ、トルク移動が行われるため、前輪側伝達トルクＴＦが増加し、相対的に後輪側伝達トルクＴＲが低下される。従って、上述した第１実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００６９】
又、図８に本発明の第３実施の形態による差動装置のスケルトン図を示す。
本実施の形態に示す差動装置１Ｃは、第１の回転部材としてのプラネタリキャリア４を、入力軸３に連結する入力側回転部材としての入力側プラネタリキャリア４ａと、プラネタリピニオン軸１１を支持する出力側回転部材としての出力側プラネタリキャリア４ｂとに二分割し、この両プラネタリキャリア４ａ，４ｂ間に、上述した第１実施の形態と同様の構成を有するドグ１５を設けたものである。
【００７０】
更に詳しく説明すると、フロントドライブ軸（図示せず）に結合するサンギヤ軸５にクラッチハブ５ｃが形成され、このクラッチハブ５ｃとリングギヤ部材６との間に湿式多板クラッチ１０が配設されている。更に、リングギヤ部材６の出力端にリヤドライブ軸８が結合されている。
【００７１】
又、プラネタリピニオン軸１１の一端をプラネタリキャリア４と、プラネタリピニオン軸１１の他端を支持するプラネタリキャリア１２とが、プラネタリピニオン軸１１と干渉しない部位で連結部材３６を介して一体的に結合されている。更に、プラネタリキャリア１２に、湿式多板クラッチ１０を押圧するプレッシャプレート６ｄが設けられている。
【００７２】
このような構成では、プラネタリキャリア４を構成する入力側プラネタリキャリア４ａと出力側プラネタリキャリア４ｂとの間に設けたドグ１５に走行時の抵抗（走行抵抗、加速抵抗等）によって生じるトルクが印加されると、このドグ１５のドグ歯１３，１４（図３参照）の互いに噛合するカム面１３ａ，１４ａ（１３ｂ，１４ｂ）に、軸方向に作用する押圧力ＴＳが発生する。
【００７３】
すると、この押圧力ＴＳにより出力側プラネタリキャリア４ｂが押圧され、この出力側プラネタリキャリア４ｂに対して連結部材３６を介して一体に連結されているプラネタリキャリア１２が軸方向へ移動し、このプラネタリキャリア１２に設けられているプレッシャプレート６ｄが湿式多板クラッチ１０を押圧して差動制限トルク（クラッチ締結力）を発生させる。
【００７４】
その結果、サンギヤ軸５とリヤドライブ軸８との差動が制限されると共に湿式多板クラッチ１０を介して、サンギヤ軸５に連結するクラッチハブ５ｃとリングギヤ部材６との間にトルク経路がバイパス形成される。
【００７５】
そして、前輪側回転数ＮＦが後輪側回転数ＮＲよりも大きくなろうとする状態では、サンギヤ軸５側から湿式多板クラッチ１０を介してリヤドライブ軸８側へ、一定割合のトルク移動が行われて、後輪側伝達トルクＴＲが増加し、相対的に前輪側伝達トルクＴＦが低下される。
【００７６】
一方、後輪側回転数ＮＲが前輪側回転数ＮＦよりも大きくなろうとする状態では、リングギヤ部材６側から湿式多板クラッチ１０を介してサンギヤ軸５側へ、一定割合のトルク移動が行われて、前輪側伝達トルクＴＦが増加し、相対的に後輪側伝達トルクＴＲが低下する。従って、この場合も、上述した第１実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００７７】
尚、本発明は、上述した各実施の形態に限るものではなく、例えば、サンギヤ側をリヤドライブ軸と連設し、リングギヤ側をリヤドライブ軸と連設させるようにしても良い。
【００７８】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、差動制限トルクを得るために特殊なギヤを必要とせず、安価で標準的なギヤで差動装置を構成することができ、又、差動制限トルクを発生させるための押付力を機種毎に容易に設定することが可能で、しかも差動制限トルクをドライブ走行時とコースト走行時とで異なる特性に簡単に設定することができる等、優れた効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施の形態による差動装置の軸方向に沿った断面側面図
【図２】同、差動装置のスケルトン図
【図３】同、リングギヤ部材の要部側面図
【図４】同、差動制限トルクの特性を示す説明図
【図５】同、駆動トルクが作用しながら前輪側回転数が後輪側回転数よりも大きくなろうとする場合の前後輪へのトルク伝達経路を示す説明図
【図６】同、駆動トルクが作用しながら後輪側回転数が前輪側回転数よりも大きくなろうとする場合の前後輪へのトルク伝達経路を示す説明図
【図７】第２実施の形態による差動装置のスケルトン図
【図８】第３実施の形態による差動装置のスケルトン図
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 差動装置
３ 入力軸
４ プラネタリキャリア（第１の回転部材）
４ａ 入力側プラネタリキャリア（入力側回転部材）
４ｂ 出力側プラネタリキャリア（出力側回転部材）
６ リングギヤ部材（第１の回転部材）
６ａ 入力側リングギヤ部材（入力側回転部材）
６ｂ 出力側リングギヤ部材（出力側回転部材）
６ｄ プレッシャプレート
８ リヤドライブ軸（第２の出力軸）
８ａ，３５ａ クラッチハブ（第２の回転部材）
１０ 湿式多板クラッチ（クラッチ部材）
１１ プラネタリピニオン軸
１３，１４ ドグ歯
１３ａ，１４ａ ドライブ側カム面
１３ｂ，１４ｂ コースト側カム面
１５ ドグ
２５ サンギヤ軸（第１の回転部材）
２５ａ 入力側サンギヤ軸（入力側回転部材）
２５ｂ 出力側サンギヤ軸（出力側回転部材）
３５ フロントドライブ軸（第１の出力軸）
Claims (7)
- エンジンからの駆動トルクを入力軸を介してプラネタリギヤ機構に伝達し、該プラネタリギヤ機構を介して第１の出力軸と第２の出力軸とに対して上記駆動トルクをトルク配分する差動装置において、
上記入力軸と上記第１の出力軸と上記第２の出力軸との何れかに連設する第１の回転部材と、
上記入力軸と上記第１の出力軸と上記第２の出力軸のうち上記第１の回転部材に連設する軸を除く何れかの軸に連設する第２の回転部材と、
上記第１の回転部材と上記第２の回転部材との間に介装したクラッチ部材と、
上記クラッチ部材を押圧すると共に上記第１の回転部材に連設するプレッシャプレートと、
を備え、
上記第１の回転部材を入力側回転部材と出力側回転部材とに二分割すると共に、
上記出力側回転部材を軸方向へスライド自在に設け、
上記入力側回転部材と上記出力側回転部材との対向面にドグを設けると共に該ドグの噛合面をカム面とし、
走行時の抵抗によって生じるトルクにて上記カム面に発生する軸方向への押圧力で上記プレッシャプレートを介して上記クラッチ部材を締結動作させることを特徴とするトルク感応型差動制限機能付き差動装置。 - 上記第１の回転部材が上記入力軸にプラネタリピニオン軸を介して連設するリングギヤ部材であることを特徴とする請求項１記載のトルク感応型差動制限機能付き差動装置。
- 上記第１の回転部材が上記入力軸にプラネタリピニオン軸を介して連設するサンギヤ軸であることを特徴とする請求項１記載のトルク感応型差動制限機能付き差動装置。
- 上記第１の回転部材が上記入力軸と一体回転するプラネタリキャリアであることを特徴とする請求項１記載のトルク感応型差動制限機能付き差動装置。
- 上記第２の回転部材が上記入力軸と一体回転するプラネタリキャリアであることを特徴とする請求項２或は３記載の記載のトルク感応型差動制限機能付き差動装置。
- 上記第２の回転部材が上記入力軸にプラネタリピニオン軸を介して連設するサンギヤ軸であることを特徴とする請求項２或は４記載の記載のトルク感応型差動制限機能付き差動装置。
- 上記第２の回転部材が上記入力軸にプラネタリピニオン軸を介して連設するリングギヤ部材であることを特徴とする請求項３或は４記載の記載のトルク感応型差動制限機能付き差動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003010350A JP2004225715A (ja) | 2003-01-17 | 2003-01-17 | トルク感応型差動制限機能付き差動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003010350A JP2004225715A (ja) | 2003-01-17 | 2003-01-17 | トルク感応型差動制限機能付き差動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004225715A true JP2004225715A (ja) | 2004-08-12 |
Family
ID=32899577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003010350A Pending JP2004225715A (ja) | 2003-01-17 | 2003-01-17 | トルク感応型差動制限機能付き差動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004225715A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006341826A (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Fuji Heavy Ind Ltd | 車両の前後駆動力配分制御装置 |
| EP1715219A3 (en) * | 2005-04-20 | 2009-05-20 | GKN Driveline Torque Technology KK | Differential limiter |
| JP2011230536A (ja) * | 2010-04-23 | 2011-11-17 | Toyota Motor Corp | 駆動力伝達装置 |
-
2003
- 2003-01-17 JP JP2003010350A patent/JP2004225715A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1715219A3 (en) * | 2005-04-20 | 2009-05-20 | GKN Driveline Torque Technology KK | Differential limiter |
| JP2006341826A (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Fuji Heavy Ind Ltd | 車両の前後駆動力配分制御装置 |
| JP2011230536A (ja) * | 2010-04-23 | 2011-11-17 | Toyota Motor Corp | 駆動力伝達装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH10129295A (ja) | ディファレンシャル装置 | |
| JP2971920B2 (ja) | 遊星歯車式差動装置 | |
| JP2006348983A (ja) | 差動制限機構付き差動装置 | |
| JP2006062637A (ja) | 車両用四輪駆動装置 | |
| JP4063155B2 (ja) | 車両用差動歯車装置 | |
| US7029415B2 (en) | Differential apparatus | |
| JPH11315905A (ja) | デファレンシャル装置 | |
| JP3844532B2 (ja) | デファレンシャル装置 | |
| JPH1044802A (ja) | ４輪駆動車の動力配分制御装置 | |
| JP2004225715A (ja) | トルク感応型差動制限機能付き差動装置 | |
| JP4237508B2 (ja) | 差動装置 | |
| JPH0949560A (ja) | デファレンシャル装置 | |
| JP5049765B2 (ja) | 差動制限装置 | |
| US20020035005A1 (en) | Drive power transmission apparatus | |
| JP5302811B2 (ja) | トランスファ | |
| JP3039514B2 (ja) | ワンウェイクラッチ | |
| JP2007002984A (ja) | 差動制限機構付き差動装置 | |
| JP2008537068A (ja) | 多段速度式動力伝達装置 | |
| JP2652715B2 (ja) | ４輪駆動車の動力配分制御装置 | |
| JP2000027977A (ja) | デファレンシャル装置 | |
| JPS6231296Y2 (ja) | ||
| US7404780B2 (en) | Torque distribution-controlling apparatus | |
| JP2004125050A (ja) | 変速機 | |
| JPH08226525A (ja) | デファレンシャル装置 | |
| JP4953602B2 (ja) | 自動車 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060106 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080815 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080902 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081202 |