JP2005048915A - 断続装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 固定側への組付誤差に拘わらず、作動部の種類を増加させずに作動ストロークを一定にすることを可能とする。
【解決手段】 デフケース３と、インナーケース５と、一対のサイドギヤ７，９と、ピニオンギヤ１１とを備え、デフケース３に移動可能に支持されデフケース３とインナーケース５とを連動回転可能に結合すると共に該結合を遮断可能な可動リング３１と、電動モータにより駆動され可動リング３１を移動させる作動機構４１とを備え、デフケース３に、回転軸心に沿った方向に位置決められ相対回転自在なマウントリング３９を設け、作動機構４１を、マウントリング３９に取り付けたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、四輪駆動車等に適用される断続装置に関する。

従来の断続装置としては、例えば図３に示すようなものがある。この図３のフリーランニング差動装置は、デフケース１０１内にインナーケース１０３が相対回転可能に配置されている。インナーケース１０３には、ピニオンシャフト１０５を介してピニオンギヤ１０７が回転自在に支持されている。ピニオンギヤ１０７には、左右のサイドギヤ１０９，１１１が噛み合っている。

前記デフケース１０１には、可動部１１３がデフケース１０１の回転軸心に沿った方向に前後移動できるように配置されている。前記インナーケース１０３と前記可動部１１３との対向面には、ドグクラッチを構成するクラッチ歯１１５，１１７が設けられている。

前記デフケース１０１外には、固定側のデフキャリアに支持された作動部１１９が配置されている。作動部１１９に対し駆動部であるコンプレッサにより圧縮エアを供給すると、作動部１１９のダイアフラムの動きにより可動部１１３が移動して、クラッチ歯１１７がインナーケース１０３のクラッチ歯１１５に噛み合う。作動部１１９から圧縮エアが抜かれると、可動部１１３の前記移動が復帰し、クラッチ歯１１７がクラッチ歯１１５から離脱する。

前記クラッチ歯１１５，１１７が結合されたときは、デフケース１０１に入力されたトルクが、可動部１１３、インナーケース１０３を介して、ピニオンシャフト１０５へ伝達される。ピニオンシャフト１０５からは、ピニオンギヤ１０７を介して、左右のサイドギヤ１０９，１１１にトルク伝達が行われる。

従って、左右のサイドギヤ１０９，１１１は、デフケース１０１と共に一体に回転し、左右の車輪へトルク伝達を行うことができる。また、左右の車輪が差動回転したときには、ピニオンギヤ１０７が自転することによって許容することができる。

前記クラッチ歯１１５，１１７が離脱されたときは、デフケース１０１に伝達されたトルクは、インナーケース１０３に伝達されることはなく、デフケース１０１からサイドギヤ１０９，１１１へのトルク伝達は遮断状態となる。

従って、四輪駆動時は、トルク伝達を行うことができ、二輪駆動時は、トルク伝達を遮断することができる。

しかし、前記フリーランニング差動装置では、前記作動部１１９をデフキャリアに支持すると、デフケース１０１と作動部１１９とのデフキャリア側への組付誤差によって、作動部１１９の必要ストロークが変化してしまうため、組付け作業が難しく、非常に煩雑であるという問題があった。

これに対し、作動部１１９の一部を形状変更して、デフケース１０１にマウントする構成にしたものも存在する。

この場合は、作動部１１９そのものが特定のデフケース１０１専用のものとなってしまい、作動部１１９を変更して使用しようとするときには、種々の仕様のものをデフケース１０１に搭載できるように用意しなければならない。しかもこれらは他のデフケースに使用することができず、全体として作動部１１９の種類が多岐にわたり、部品管理等が極めて煩雑になり、コストダウンにも不利であるという問題があった。

特開平２００２−８９６６１号公報

解決しようとする問題点は、組付誤差により作動ストロークが変化し、これを改善するために作動部をデフケースにマウントすると作動部の種類が多岐にわたり、部品管理等が極めて煩雑になり、コストダウンにも不利であるという点である。

本発明は、組付誤差に拘わらず、作動部の種類を増加させずに作動ストロークを変化させないようにするため、マウントリングによって作動部を第１回転部材に支持させることを最も主要な特徴とする。

本発明の断続装置は、第１回転部材に、回転軸心に沿った方向に位置決められ相対回転自在なマウントリングを設け、作動部をマウントリングに取り付けたため、固定側に対して第１回転部材の組付誤差があっても、第１回転部材と作動部とを一定した位置関係に保持させることができ、作動部の一定した作動ストロークで可動部を移動させることができる。また、同じ作動部を他の仕様の第１回転部材にマウントするときは、マウントリングを交換すれば該作動部を無理なくマウントすることができ、作動部の種類が増加せず、部品管理等が極めて簡単になり、コストダウンにも有利である。

組付誤差によって、作動部の作動ストロークを変化させないようにするという目的を作動部の種類を増加させずに実現した。

図１は、本発明の断続装置を適用した実施例１のフリーランニング差動装置の断面図である。図１は、上半分と下半分とが９０°異なった位置の断面となっている。

図１のフリーランニング差動装置１は、例えば四輪駆動車の後輪車軸間に設けられ、四輪駆動時にトルク伝達状態とし、二輪駆動時にトルク遮断状態とするものである。このフリーランニング差動装置１は、第１回転部材としてのデフケース３と、第２回転部材としてのインナーケース５と、第３回転部材としてのサイドギヤ７，９と、第４回転部材としてのピニオンギヤ１１とを備えている。

前記デフケース３は、左右のボス部１３，１５がデフキャリア１２に対してベアリング１６により回転自在に支持されている。デフケース３のフランジ部１７には、リングギヤが締結固定され、ドライブピニオンギヤに噛み合って終減速機構を構成している。デフケース３には、可動部用の窓部１９が設けられている。窓部１９は、デフケース３に回転軸心周りの周方向に等間隔で複数箇所に設けられている。窓部１９に隣接して、マウント部２１が設けられている。

前記インナーケース５は、ほぼ円筒状に形成され、前記デフケース３の内周に相対回転自在に支持されている。インナーケース５の一方の端面には、ドグクラッチ２３のクラッチ歯２５が設けられている。前記サイドギヤ７，９は、前記デフケース３内に相対回転自在に支持され、回転軸心に沿った方向に対向配置されている。

前記ピニオンギヤ１１は、ピニオンシャフト２７に回転自在に支持されている。ピニオンギヤ１１は、サイドギヤ７，９を噛み合い結合すると共に、サイドギヤ７，９間の相対回転を許容する。ピニオンシャフト２７は、前記インナーケース５に嵌合固定され、スプリングピン２９によって抜け止めがなされている。

従って、インナーケース５とサイドギヤ７，９とがピニオンシャフト２７、ピニオンギヤ１１を介して連動回転可能に結合されている。

前記インナーケース５に対して、可動部としての可動リング３１が隣接配置されている。可動リング３１のインナーケース５に対する対向面には、前記ドグクラッチ２３を構成するクラッチ歯３３が設けられている。可動リング３１は、デフケース３に回転軸心に沿った方向に移動可能に支持され、クラッチ歯２５にクラッチ歯３３が結合されると、デフケース３とインナーケース５との連動回転を可能とし、クラッチ歯２５からクラッチ歯３３が離脱すると連動回転が遮断される状態となる。

前記可動リング３１には、前記窓部１９に対応して、アーム部３５が一体に突設されている。アーム部３５は、窓部１９を貫通してデフケース３外へ突出し、マウント部２１外周囲に臨んでいる。前記アーム部３５には、係合凹部３７が設けられている。

前記マウント部２１には、マウントリング３９を介して作動部としての作動機構４１がマウントされている。

前記マウントリング３９は、円筒部４３と、フランジ部４５とが一体に形成されたものである。前記マウントリング３９は、デフケース３のマウント部２１に円筒部４３が嵌合し、デフケース３の回転軸心に沿った方向に位置決められ、相対回転自在となっている。

前記フランジ部４５は、マウント部２１に取り付けられたストッパリング４７によって、回転軸心に沿った方向で位置決められている。円筒部４３の先端は、デフケース３の壁面４９によって位置決められている。

前記マウントリング３９には、その一部に取付部５１が折り曲げ形成によって突設されている。

前記作動機構４１は、第１プレート５３と、第２プレート５５と、第３プレート５７と、カム部５９とを備えている。

図２は作動機構４１の説明図であり、図１，図２のように、前記第１プレート５３は、前記マウントリング３９に支持されている。具体的には、第１プレート５３の締結部６１がボルトナット６３によってマウントリング３９の取付部５１に締結されている。

前記第１プレート５３又はマウントリング３９には、デフキャリア側に対して回り止め係合する突起部が設けられている。マウントリング３９及び第１プレート５３は、デフキャリア側に対して、回転止めはされるが、デフケース３の回転軸心に沿った方向への相対移動は可能となっている。

前記第２プレート５５は、第１プレート５３に重ね合わされ、設定角度の範囲で往復回転可能となっている。第２プレート５５には、部分的なウォームホイールで構成されたギヤ部６５が設けられている。第２プレート５５には、前記カム部５９を構成するカム面６７が設けられている。

前記第３プレート５７には、係合部６９が周回状に設けられている。係合部６９は、前記可動リング３１のアーム部３５の係合凹部３７に係合している。従って、第３プレート５７が回転軸心に沿った方向へ移動すると、可動リング３１も同方向へ連動して移動する。第３プレート５７は、第１プレート５３に対して、回転方向に係合しており、回り止めがなされている。

前記第３プレート５７には、前記カム部５９を構成する爪部７０が設けられている。第３プレート５７と第１プレート５３との間には、付勢部材として板ばね７１が介設されている。板ばね７１により、第３プレート５７を付勢移動させて可動リング３１を連動させる。この連動でドグクラッチ２３を噛み合わせ、デフケース３とインナーケース５とを連動回転可能に結合する。

前記第２プレート５５は、デフキャリアに取り付けられた駆動部である電動モータ７３により駆動される構成となっている。電動モータ７３の出力軸７５には、ウォームギヤ７７が取り付けられている。ウォームギヤ７７は、前記第２プレート５５のギヤ部６５に噛み合っている。従って、電動モータ７３の正逆駆動によって出力軸７５を介し、ウォームギヤ７７が正逆駆動される。

前記ウォームギヤ７７の正逆駆動によってギヤ部６５を介し第２プレート５５が正逆駆動される。

例えば、第２プレート５５が正転駆動されると、第２，第３プレート５５，５７間のカム部５９において、カム面６７に爪部７０が乗り上げ、第３プレート５７は板ばね７１の付勢力に抗して、デフケース３から遠ざかるように回転軸心に沿った方向へ移動する（図１では右方向）。この移動によって、係合部６９、係合凹部３７の係合を介し、可動リング３１が同方向へ移動し、ドグクラッチ２３のクラッチ歯２５，３３が離脱する。この状態で、フリーランニング差動装置１は、前記のようにトルク遮断状態となり、デフケース３とサイドギヤ７，９との間におけるトルク伝達は行われない。

従って、二輪駆動時に車輪側の回転によってサイドギヤ７，９が連動しても、この回転はピニオンギヤ１１、ピニオンシャフト２７、インナーケース５へと伝達されるが、インナーケース５がデフケース３に対し相対回転し、デフケース３が回転することはない。

このため、前記リングギヤ及びドライブピニオンギヤで形成される終減速機構等が駆動されることがなく、燃費向上を図ることができる。

前記第２プレート５５が逆転駆動されると、前記カム部５９のカム面の乗り上げは解除され、板ばね７１の付勢力によって、第３プレート５７がデフケース３内方向へ回転軸心に沿った方向で移動する（図１では左方向）。この移動により、前記とは逆に、可動リング３１が移動しドグクラッチ２３が噛み合う。

このとき、クラッチ歯２５，３３が突き合わさって噛み合わないときでも、板ばね７１の付勢力によって、待ち機構の作用が奏される。クラッチ歯２５，３３の噛み合い関係が同期したときに、前記板ばね７１の付勢力によって直ちに噛み合うことができる。従って、ドグクラッチ２３の噛み合いを円滑に行わせることができる。

この噛み合い状態では、デフケース３から前記のようにサイドギヤ７，９側へトルク伝達を行うことができ、四輪駆動時にフリーランニング差動装置１を介し車輪側へ円滑にトルク伝達を行うことができる。

そして、前記作動機構４１は、マウントリング３９を介して、デフケース３のマウント部２１にマウントされているため、デフケース３のデフキャリアに対する軸受１６による組付けに誤差を招いても、作動機構４１とデフケース３との取付位置は一定に維持することができる。

従って、作動機構４１の作動ストロークは、デフケース３のデフキャリア１２に対する組付誤差に拘わらず一定に維持することができ、正確な断続動作を行わせることができる。

また、マウントリング３９を用いているため、作動機構４１を交換する場合にも、マウントリング３９に取り付けるだけでよく、作動機構そのものはデフケース３に合わせる必要がなく、種類が増加することはない。

前記作動機構４１を他のフリーランニング差動装置に取り付ける場合にも、該他のフリーランニング差動装置に対応したマウントリングを用いるだけで組み付けることができ、作動機構の共用化を図り、種々の作動機構を取りそろえる必要がなく、部品管理を容易に行わせ、コストダウンを図ることもできる。

尚、上記実施例では、板ばね７１の付勢力によって第３プレート５７を可動リング３１側へ付勢移動させるようにしたが、板ばね７１を省略し、第３プレート５７とマウントリング３９との間に前記カム部５９に対して位相のずれたカム部を設けることにより、該カム部の作用によって、第３プレート５７を可動リング３１側へ移動させる構成にすることも可能である。

すなわち、前記カム部５９がカム面を乗り上げているときには、第３プレート５７とマウントリング３９との間のカム部はカム面の乗り上げは行わず、カム部５９のカム面の乗り上げが行われないときには、第３プレート５７とマウントリング３９との間のカム部はカム面の乗り上げを行うといったように、回転方向の位相をずらすことによって、第３プレート５７をデフケース３の回転軸心に沿った方向で前後移動させることが可能となる。

前記作動機構の形態は特に限定されるものではなく、ダイヤフラムを用いた圧縮エア式のものなど種種適用することができる。また、本発明の断続装置は、デファレンシャルロック機構に適用することもできる。

本発明の実施例１を適用したフリーランニング差動装置の断面図である（実施例１）。 作動機構の説明図である（実施例１）。 従来例に係るフリーランニング差動装置の半断面図である。

符号の説明

１ フリーランニング差動装置（断続装置）
３ デフケース（第１回転部材）
５ インナーケース（第２回転部材）
７，９ サイドギヤ（第３回転部材）
１１ ピニオンギヤ（第４回転部材）
３１ 可動リング（可動部）
３９ マウントリング
４１ 作動機構（作動部）
５３ 第１プレート
５５ 第２プレート
５７ 第３プレート
５９ カム部
７１ 板ばね（付勢部材）
７３ 電動モータ（駆動部）

Claims (4)

1. 固定側に回転自在に支持される第１回転部材と、
   前記第１回転部材内に相対回転自在に配置された第２回転部材と、
   前記第１回転部材に移動可能に支持され該第１回転部材と前記第２回転部材とを連動回転可能に結合すると共に該結合を遮断可能な可動部と、
   前記固定側に支持された駆動部により駆動され前記可動部を移動させる作動部とを備え、
   前記第１回転部材に、回転軸心に沿った方向に位置決められ相対回転自在なマウントリングを設け、
   前記作動部を、前記マウントリングに取り付けたことを特徴とする断続装置。
2. 請求項１記載の断続装置であって、
   前記作動部は、前記マウントリングに支持された第１プレートと、該第１プレートに対して設定角度の範囲で往復回転可能な第２プレートと、前記可動部に係合し第１，第２プレートに対して前記第１回転部材の回転軸心に沿った方向へ相対移動可能な第３プレートと、前記第２，第３プレート間に設けられ第２プレートの回転により働き前記第３プレートを移動させるカム部とを備え、
   前記駆動部により前記第２プレートを回転駆動することにより前記カム部を作用させることを特徴とする断続装置。
3. 請求項２記載の断続装置であって、
   前記第１，第３プレート間に、前記第３プレートの前記移動を戻す付勢部材を設けたことを特徴とする断続装置。
4. 固定側に回転自在に支持される第１回転部材と、
   前記第１回転部材内に相対回転自在に配置された第２回転部材と、
   前記第１回転部材内に相対回転自在に支持され回転軸芯に沿った方向に対向する一対の第３回転部材と、
   前記第２回転部材に回転自在に支持され前記各第３回転部材を噛み合い結合して前記第２回転部材と前記各第３回転部材とを連動回転可能に結合すると共に第３回転部材間の相対回転を許容する第４回転部材とを備え、
   前記第１回転部材に移動可能に支持され該第１回転部材と前記第２回転部材とを連動回転可能に結合すると共に該結合を遮断可能な可動部と、
   前記固定側に支持された駆動部により駆動され前記可動部を移動させる作動部とを備え、
   前記第１回転部材に、回転軸心に沿った方向に位置決められ相対回転自在なマウントリングを設け、
   前記作動部を、前記マウントリングに取り付けたことを特徴とする断続装置。
   

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