JP2005076865A - Differential device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動力の断続機能を備えたデファレンシャル装置に関する。 The present invention relates to a differential apparatus having a driving force intermittent function.
特許文献1に図4のようなデファレンシャル装置501が記載されている。
このデファレンシャル装置501は、4輪駆動車において2輪駆動走行時に切り離される車輪側の動力伝達系に用いられており、デフケース503、ベベルギヤ式の差動機構505、噛み合いクラッチ507、リターンスプリング509、アクチュエータ511、押圧部材513などから構成されている。 This differential device 501 is used in a wheel-side power transmission system that is disconnected when a four-wheel drive vehicle is driven by two-wheel drive. A differential case 503, a bevel gear type differential mechanism 505, a meshing clutch 507, a return spring 509, an actuator 511, a pressing member 513, and the like.
差動機構505は、デフケース503に連結された複数本のピニオンシャフト515と、ピニオンシャフト515上に支承されたピニオンギア517と、これらのピニオンギア517と噛み合った出力側サイドギア519,521から構成されている。また、左のサイドギア519は、ピニオンギア517と噛み合ったギア部材523と、ボス部材525とに分割されており、噛み合いクラッチ507はこれらのギア部材523とボス部材525とを断続するように配置されている。ギア部材523は噛み合いクラッチ507とボス部材525と車軸を介して左の車輪側に連結され、右のサイドギア521は車軸を介して右の車輪側に連結されている。 The differential mechanism 505 includes a plurality of pinion shafts 515 connected to the differential case 503, a pinion gear 517 supported on the pinion shaft 515, and output side gears 519 and 521 meshed with these pinion gears 517. ing. The left side gear 519 is divided into a gear member 523 meshed with the pinion gear 517 and a boss member 525, and the meshing clutch 507 is arranged so as to intermittently connect the gear member 523 and the boss member 525. ing. The gear member 523 is connected to the left wheel side via the meshing clutch 507, the boss member 525, and the axle, and the right side gear 521 is connected to the right wheel side via the axle.
ボス部材525のフランジ部527外周に形成されたギア部529にはクラッチリング531が移動自在に連結されており、噛み合いクラッチ507は、ギア部材523の外周に形成されたギア部533とクラッチリング531との間に設けられている。 A clutch ring 531 is movably connected to a gear portion 529 formed on the outer periphery of the flange portion 527 of the boss member 525, and the meshing clutch 507 is connected to the gear portion 533 formed on the outer periphery of the gear member 523 and the clutch ring 531. Between.
リターンスプリング509は噛み合いクラッチ507の連結方向(図4の右方)にクラッチリング531を押圧し、アクチュエータ511は、リターンスプリング509を撓めながら、押圧部材513を介してクラッチリング531を左方に押圧し、噛み合いクラッチ507の連結を解除する。 The return spring 509 presses the clutch ring 531 in the connecting direction of the meshing clutch 507 (right side in FIG. 4), and the actuator 511 causes the clutch ring 531 to move leftward via the pressing member 513 while bending the return spring 509. Press to release the engagement of the meshing clutch 507.
エンジンの駆動力はデフケース503を回転させ、デフケース503の回転はピニオンシャフト515からピニオンギア517を介してギア部材523とサイドギア521とに配分される。 The driving force of the engine rotates the differential case 503, and the rotation of the differential case 503 is distributed from the pinion shaft 515 to the gear member 523 and the side gear 521 via the pinion gear 517.
このとき、噛み合いクラッチ507が連結されていると、駆動力はギア部材523と噛み合いクラッチ507とボス部材525とを介して左の車輪側に伝達されると共に、右のサイドギア521から右の車輪側に伝達され、車両は4輪駆動状態になる。 At this time, if the meshing clutch 507 is connected, the driving force is transmitted to the left wheel side via the gear member 523, the meshing clutch 507 and the boss member 525, and from the right side gear 521 to the right wheel side. Is transmitted to the four-wheel drive state.
また、噛み合いクラッチ507の連結が解除されていると、ギア部材523の空転に伴って差動機構505も差動しながら空転し、車輪側への駆動力伝達が遮断されて車両は2輪駆動状態になる。
上記のように駆動力の断続機能(断続手段)を有し4輪駆動車に用いられるデファレンシャル装置には、デフケースをアウターデフケースとその内部に収容されるインナーデフケースとで構成し、断続手段をこれらのアウターデフケースとインナーデフケースとの間に設けたものがある。このようにデフケースを2重構造にしたデファレンシャル装置は、それだけ大型(大径)で重量が嵩み、車載性が低下する恐れがある。また、インナーデフケースの厚みだけ差動機構が小径になり、ピニオンギアもそれだけ小径になってトルク伝達容量が低下するから、ピニオンギアの個数をさらに増やす必要があり、コストの上昇に繋がる。 In the differential device that has a driving force intermittent function (intermittent means) as described above and is used for a four-wheel drive vehicle, the differential case is composed of an outer differential case and an inner differential case accommodated therein, and the intermittent means is defined by these differential cases. Are provided between the outer differential case and the inner differential case. Thus, the differential device having a differential case with a double structure has a large size (large diameter) and a large weight, and there is a risk that the in-vehicle performance may be lowered. Further, since the differential mechanism has a smaller diameter corresponding to the thickness of the inner differential case, and the pinion gear also has a smaller diameter and the torque transmission capacity decreases, it is necessary to further increase the number of pinion gears, leading to an increase in cost.
そこで、上記のデファレンシャル装置501は、2分割したサイドギア519間で駆動力を断続するように構成したことにより、インナーデフケースを用いることに伴う上記の問題を解決している。 Therefore, the above-described differential device 501 solves the above-described problems associated with the use of the inner differential case by configuring the driving force to be intermittent between the two side gears 519.
ところが、デファレンシャル装置501の場合、噛み合いクラッチ507を構成するギア部533がギア部材523の外周に設けられ、また、クラッチリング531がボス部材525(フランジ部527)の外周に形成されたギア部529に連結されているから、これらのギア部533,529に充分なトルク容量(強度)を与えるにはそれぞれの歯幅(軸方向寸法)を広げなければならず、デファレンシャル装置501がそれだけ軸方向に大型化し、車載性が低下する恐れがある。 However, in the case of the differential device 501, the gear portion 533 constituting the meshing clutch 507 is provided on the outer periphery of the gear member 523, and the clutch ring 531 is formed on the outer periphery of the boss member 525 (flange portion 527). Therefore, in order to give a sufficient torque capacity (strength) to these gear portions 533 and 529, the respective tooth widths (axial dimensions) must be increased, and the differential device 501 can be axially increased accordingly. There is a risk that the size will increase and the in-vehicle performance will decrease.
また、噛み合いクラッチ507に伝達トルクや差動トルクが掛かった状態では、ギア部533とクラッチリング531間の摩擦抵抗を受けてクラッチリング531が抜けにくくなり、4輪駆動状態から2輪駆動状態への切り替えレスポンスが低下する恐れがある。 Further, when transmission torque or differential torque is applied to the meshing clutch 507, the clutch ring 531 is difficult to come off due to frictional resistance between the gear portion 533 and the clutch ring 531, and the four-wheel drive state is changed to the two-wheel drive state. There is a risk that the switching response will be reduced.
これを改善するには、アクチュエータ511を大型にし、リターンスプリング509を強化する必要があり、デファレンシャル装置501がそれだけ大型で重くなり、コストが上昇する。 In order to improve this, it is necessary to increase the size of the actuator 511 and strengthen the return spring 509, and the differential device 501 becomes larger and heavier, and the cost increases.
そこで、この発明は、差動機構の出力部材上に駆動力の断続手段を設けたデファレンシャル装置において、大型化と重量化とコストの上昇を避けながら、断続手段に充分なトルク伝達容量を与えることを目的としている。 Accordingly, the present invention provides a sufficient torque transmission capacity to the intermittent means while avoiding an increase in size, weight, and cost in a differential device in which an intermittent means for driving force is provided on the output member of the differential mechanism. It is an object.
請求項1の発明は、原動機からの駆動力を受けて回転するデフケースと、前記デフケースの回転を一対の出力部材からそれぞれの車輪側に配分する差動機構と、駆動力の断続手段とを有し、前記出力部材の一方が2箇の分割部材で構成されると共に、前記断続手段が、これらの分割部材を断続するように構成されたデファレンシャル装置であって、前記断続手段を、前記分割部材の軸方向対向部に設けたことを特徴とする。
The invention of
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、前記差動機構が、前記デフケースに連結されたピニオンシャフトと、前記ピニオンシャフト上に支承されたピニオンギアと、前記ピニオンギアとそれぞれ噛み合った前記一対の出力部材であるサイドギアとからなるベベルギア式の差動機構であり、前記サイドギアの一方が、前記ピニオンギアと噛み合ったギア部材と、前記車輪側に連結されたボス部材とに分割され、前記断続手段が、前記ボス部材と軸方向移動可能に連結されたクラッチ部材と、前記ギア部材との軸方向対向部に設けられた噛み合いクラッチであることを特徴とする。
The invention of claim 2 is the differential apparatus according to
請求項1のデファレンシャル装置は、駆動力の断続手段を分割部材の軸方向対向部に設けたから、断続手段を分割部材の外周に設けた従来例と異なって、分割部材の軸方向対向部の広い面を利用して断続手段の寸法(例えば、断続手段が噛み合いクラッチであれば、ギア部の歯幅)を大きくし、充分なトルク伝達容量(強度)を与えることができる。 In the differential device according to the first aspect, since the intermittent means for driving force is provided in the axially facing portion of the dividing member, unlike the conventional example in which the intermittent means is provided on the outer periphery of the dividing member, the axially facing portion of the dividing member is wide. By using the surface, it is possible to increase the size of the intermittent means (for example, if the intermittent means is a meshing clutch, the gear width of the gear portion) and provide sufficient torque transmission capacity (strength).
従って、トルク伝達容量を改善するためにギア部の歯幅を軸方向に広げる必要がなくなり、これに伴うデファレンシャル装置の大型化と車載性の低下が防止される。 Therefore, it is not necessary to increase the tooth width of the gear portion in the axial direction in order to improve the torque transmission capacity, and the accompanying increase in the size of the differential device and the reduction in in-vehicle performance are prevented.
また、断続手段を分割部材の軸方向対向部に設ける本発明の構成では、ギア部を軸方向に移動させて断続手段を操作することができる。従って、例えば噛み合い解除を促進するカム角をギア部に与えれば、差動トルクや伝達トルクを受けて発生するカムスラスト力により断続手段の連結解除が促進されるから、4輪駆動車を4輪駆動状態から2輪駆動状態へ切り替える際のレスポンスが改善されると共に、断続手段を操作するアクチュエータを大型にし、リターンスプリングを強化する必要がなくなり、これらに伴うデファレンシャル装置の大型化、重量化、車載性低下、コスト上昇などが避けられる。 Moreover, in the structure of this invention which provides an interruption means in the axial direction opposing part of a division member, a gear part can be moved to an axial direction and an interruption means can be operated. Therefore, for example, if a cam angle that promotes disengagement is applied to the gear portion, the disengagement of the intermittent means is promoted by the cam thrust force generated by receiving differential torque or transmission torque. The response when switching from the two-wheel drive state to the two-wheel drive state is improved, the actuator for operating the intermittent means is enlarged, the return spring need not be strengthened, and the differential device is increased in size, weight, and in-vehicle performance. Reduction and cost increase can be avoided.
請求項2のデファレンシャル装置は、請求項1の構成と同等の効果が得られる。 The differential apparatus according to the second aspect can obtain the same effects as those of the first aspect.
実施例1
図1と図2によってフロントデフ1(第1実施例のデファレンシャル装置)の説明をする。左右の方向はフロントデフ1を用いた4輪駆動車及び図1と図2での左右の方向であり、符号を与えていない部材等は図示されていない。
Example 1
The front differential 1 (the differential device of the first embodiment) will be described with reference to FIGS. The left and right directions are the four-wheel drive vehicle using the
[フロントデフ1の特徴]
フロントデフ1は、原動機からの駆動力を受けて回転するデフケース3と、
デフケース3の回転を一対の出力部材からそれぞれの車輪側に配分する差動機構5と、
駆動力を断続する噛み合いクラッチ7(断続手段)とを有し、
出力部材の一方を2箇の分割部材に分割し、噛み合いクラッチ7が、これらの分割部材を断続する構成において、
差動機構5が、デフケース3に連結されたピニオンシャフト27と、ピニオンシャフト27上に支承されたピニオンギア29と、ピニオンギア29とそれぞれ噛み合った前記一対の出力部材であるサイドギア31,33とからなり、
出力部材の一方であるサイドギア33が、ピニオンギア29と噛み合ったギア部材39と、車輪側に連結されたボス部材41とに分割され、
噛み合いクラッチ7を、ボス部材41と軸方向移動可能に連結されたクラッチリング55(クラッチ部材)とギア部材39との軸方向対向部に設けたことによって、
上記のように、噛み合いクラッチ7の歯幅を広くして充分なトルク伝達容量(強度)を与えることができ、歯幅を軸方向に広げることによるフロントデフ1の大型化と車載性低下を防止している。
[Features of front differential 1]
The
A
A meshing clutch 7 (interrupting means) for intermittently driving force,
In the configuration in which one of the output members is divided into two divided members, and the
The
The
By providing the
As described above, the tooth width of the meshing
また、噛み合いクラッチ7にカム角を与えて連結解除を促進することにより、4輪駆動状態から2輪駆動状態への切り替えレスポンスを改善すると共に、アクチュエータ11の大型化やリターンスプリング9の強化を不要にし、これらに伴うフロントデフ1の大型化、重量化、車載性低下、コスト上昇などを防止している。
In addition, by providing a cam angle to the
[4輪駆動車の動力伝達系の構成]
フロントデフ1(エンジンの駆動力を左右の前輪に配分するデファレンシャル装置)は、4輪駆動車の前輪側動力伝達系に用いられており、2輪駆動走行時は噛み合いクラッチ7によって前輪側への駆動力を切断するように構成されている。
[Configuration of power transmission system for four-wheel drive vehicles]
The front differential 1 (a differential device that distributes the driving force of the engine to the left and right front wheels) is used in a front wheel side power transmission system of a four-wheel drive vehicle. It is comprised so that a driving force may be cut | disconnected.
この4輪駆動車の動力伝達系は、エンジン(原動機)、トランスミッション、トランスファ、2−4切り換え機構、前輪側のプロペラシャフト、フロントデフ1、前車軸、左右の前輪、後輪側のプロペラシャフト、リヤデフ(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)、後車軸、左右の後輪などから構成されている。
The power transmission system of this four-wheel drive vehicle includes an engine (motor), transmission, transfer, 2-4 switching mechanism, front wheel side propeller shaft,
エンジンの駆動力はトランスミッションからトランスファに伝達され、トランスファから前輪側と後輪側に配分される。後輪側に配分された駆動力は、後輪側プロペラシャフトからリヤデフに伝達され、リヤデフから後車軸を介して左右の後輪に配分される。 The driving force of the engine is transmitted from the transmission to the transfer, and is distributed from the transfer to the front wheel side and the rear wheel side. The driving force distributed to the rear wheel side is transmitted from the rear wheel side propeller shaft to the rear differential, and is distributed from the rear differential to the left and right rear wheels via the rear axle.
前輪側に配分された駆動力は、2−4切り換え機構とフロントデフ1(噛み合いクラッチ7)が連結されている間は、2−4切り換え機構、前輪側プロペラシャフト、フロントデフ1から前車軸を介して左右の前輪に配分され、車両は4輪駆動状態になる。また、2−4切り換え機構とフロントデフ1(噛み合いクラッチ7)の連結をそれぞれ解除すると、前輪側がエンジンから切り離されて、車両は後輪駆動の2輪駆動状態になる。上記のように、2−4切り換え機構はトランスファの前輪側出力インターフェースを構成しており、フロントデフ1(噛み合いクラッチ7)と連動して連結解除操作及び連結操作され、前輪側への駆動力を断続する。 The driving force distributed to the front wheels is changed from the 2-4 switching mechanism, the front wheel side propeller shaft, and the front differential 1 to the front axle while the 2-4 switching mechanism and the front differential 1 (meshing clutch 7) are connected. And the vehicle is in a four-wheel drive state. Further, when the connection between the 2-4 switching mechanism and the front differential 1 (meshing clutch 7) is released, the front wheel side is disconnected from the engine, and the vehicle enters the two-wheel drive state of the rear wheel drive. As described above, the 2-4 switching mechanism constitutes the front wheel side output interface of the transfer, and the connection release operation and the connection operation are performed in conjunction with the front differential 1 (meshing clutch 7), so that the driving force to the front wheel side is increased. Intermittently.
[フロントデフ1の構成]
フロントデフ1は、デフケース3、ベベルギア式の差動機構5、噛み合いクラッチ7(断続手段)、リターンスプリング9、ギアプレート式アクチュエータ11などから構成されている。フロントデフ1はトランスファケース13の内部に配置されており、トランスファケース13にはオイル溜りが形成されている。
[Configuration of front differential 1]
The
デフケース3は、ケーシング本体15とカバー17をボルト19で固定して構成されており、ケーシング本体15のボス部21はスラストベアリング23を介してトランスファケース13に支承され、カバー17のボス部25はスラストベアリングを介してトランスファケース13に支承されている。
The
また、ケーシング本体15とカバー17にはリングギアがボルト止めされている。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前輪側プロペラシャフトなどを介してトランスファの2−4切り換え機構に連結されており、エンジンの駆動力はトランスファと2−4切り換え機構からこの前輪側動力伝達系を介してデフケース3を回転させる。
A ring gear is bolted to the
差動機構5は、3本のピニオンシャフト27、各ピニオンシャフト27上で回転自在に支承されたピニオンギア29、ピニオンギア29と噛み合った左右の出力側サイドギア31,33(一対の出力部材)から構成されている。各ピニオンシャフト27はそれぞれの先端をデフケース3の貫通孔35に係合し、スプリングピン37によって抜け止めされている。
The
右サイドギア33は、ピニオンギア29と噛み合ったギア部材39と、右前車軸に連結されたボス部材41とに分割されており、ギア部材39はボス部材41の外周上に相対回転自在に支承されている。下記のように、噛み合いクラッチ7はこれらのギア部材39とボス部材41とを断続するように配置されている。左サイドギア31のボス部43には左の前車軸がスプライン連結され、ボス部材41には右の前車軸がスプライン連結されており、左のサイドギア31は左前車軸を介して左の前輪側に連結され、ギア部材39(右サイドギア33)は噛み合いクラッチ7とボス部材41と右前車軸とを介して右の前輪側に連結されている。
The
左サイドギア31のボス部43はカバー17に形成された支承部45で支承され、右サイドギア33のボス部材41はケーシング本体15に形成された支承部47で支承されている。サイドギア31とカバー17との間にはスラストワッシャ49が配置されてサイドギア31の噛み合いスラスト力を受けており、ギア部材39とボス部材41との間にはスラストワッシャ51が配置され、ボス部材41と噛み合いクラッチ7のクラッチリング55との間にはスラストワッシャ51が配置され、それぞれサイドギア33(ギア部材39)の噛み合いスラスト力を受けている。
The
ケーシング本体15の内周には、各ピニオンギア29と対向して球面ワッシャ53が配置されており、ピニオンギア29の遠心力と、各サイドギア31,33との噛み合いによってピニオンギア29が受ける噛み合い反力とを負担している。
A
噛み合いクラッチ7は、クラッチリング55の左側面(軸方向対向部)に形成された噛み合い歯57と、サイドギア33のギア部材39の歯底の背面側に位置する右側面(軸方向対向部)に形成された噛み合い歯59とで構成されている。このクラッチリング55はサイドギア33のボス部材41外周との間に設けられた噛み合い部61,63によって軸方向移動自在に配置されている。
The meshing
また、各噛み合い部61、63には、クラッチの噛み合い歯57、59の噛み合いが生じるとこれらの噛み合い歯57、59からトルクを受けカムスラスト力を発生して噛み合いクラッチ7の噛み合いを促進するカム角が正逆回転両方向に与えれている。なおカム角はゼロ度でも良く、この場合にはクラッチ7の保持はクラッチ7自体の噛み合いによる駆動回転トルク及びアクチュエータ11の軸方向押圧力による軸方向移動規制に依存する。
Further, when the meshing
リターンスプリング9はコイルスプリングであり、リテーナ65を介してギア部材39とクラッチリング55との間に配置され、クラッチリングを噛み合いクラッチ7の連結解除方向(右方向)に付勢している。このリテーナ65はクラッチリング55の噛み合い部61に係合して廻り止めされている。
The
また、ケーシング本体15には複数の開口67が周方向等間隔に設けられており、同数の押圧部材69がこれらの開口67に係合し、外部に突き出している。
Further, the
下記のように、クラッチリング55はギアプレート式アクチュエータ11によって左右に移動操作され、左方に移動操作されると、図2のように噛み合いクラッチ7が噛み合ってサイドギア33のギア部材39とボス部材41とが連結され、右方に戻ると、図1のように噛み合いクラッチ7の噛み合いが解除され、ギア部材39とボス部材41とが切り離される。アクチュエータ11の押圧部材69とクラッチ7の噛み合い部57、59は略同一周上に配置されアクチュエータ11の移動操作力は押圧部材69を軸方向に直線的に噛み合い部57、59を押圧するように機能する。従って押圧からクラッチ断続に関わる各部材に無駄な曲げ力が作用することがない。
As will be described below, when the clutch ring 55 is moved to the left and right by the
ギアプレート式アクチュエータ11は、ギアプレート71、シフトスプリング、カム、電動モータ73などから構成されている。このシフトスプリングは上記のリターンスプリング9より付勢力が強く、カムが作動していない間はリターンスプリング9を撓めてクラッチリング55を左方に移動させ噛み合いクラッチ7を連結させる。また、電動モータ73はピニオンギア75とギアプレート71との噛み合いによりギアプレート71を一方向と他方向に回転させ、電動モータ73が一方向に回転するとカムが作動し、他方向に回転するとカムは作動を停止する。カムが作動するとそのカムスラスト力によってシフトスプリングが撓み、シフトスプリングが撓むと、リターンスプリング9によってクラッチリング55が右方に戻り噛み合いクラッチ7の連結が解除される。
The
デフケース3には、ケーシング本体15の開口67の他に、カバー17にも複数個の開口77が設けられている。また、ケーシング本体15とカバー17には、各ボス部21,25内周に螺旋状のオイル溝と、これらとそれぞれ連通した油路79,81が形成されている。トランスファケースに形成されたオイル溜りのオイルはフロントデフ1の回転に伴ってこれらの開口77と螺旋状オイル溝と油路79,81からデフケース3に流出入し、ギア29,31,33(ギア部材39)の噛み合い部、ピニオンシャフト27とピニオンギア29の摺動部、噛み合いクラッチ7(噛み合い歯57,59)、クラッチリング55とハブ部材41との噛み合い部61,63、押圧部材69と開口67との摺動部、スラストワッシャ49,51などに供給されてこれらを潤滑・冷却する。
In addition to the
[フロントデフ1の動作]
上記のように、2−4切り換え機構とフロントデフ1の噛み合いクラッチ7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。
[Operation of front differential 1]
As described above, the meshing
4輪駆動状態では、エンジンの駆動力が2−4切り換え機構から前輪側動力伝達系を介してデフケース3に伝達され、この回転はピニオンシャフト27からピニオンギア29を介して左サイドギア31と、また、ギア部材39と噛み合いクラッチ7とハブ部材41とに配分され、各車軸を介して左右の前輪に伝達される。また、例えば悪路走行中に前輪間に駆動抵抗差が生じ、前輪の左右いずれかが空転すると、各ピニオンギア29の自転に伴ってエンジンの駆動力は左右の前輪に差動配分される。
In the four-wheel drive state, the driving force of the engine is transmitted from the 2-4 switching mechanism to the
2輪駆動状態では、噛み合いクラッチ7によって右サイドギア33のギア部材39とハブ部材41が切り離され、ギア部材39の空転に伴って差動機構5も差動しながら空転するから、前輪側への駆動力伝達が遮断されて車両は2輪駆動状態になる。また、上記のようにカム角を持った噛み合い歯57,59に発生するカムスラスト力により、噛み合いクラッチ7の噛み合い解除が促進されるから、4輪駆動状態から2輪駆動状態への切り替えは迅速に行われる。
In the two-wheel drive state, the
また、2輪駆動状態では差動機構5から両前輪までがフリー回転状態になると共に、2−4切り換え機構からデフケース3までの動力伝達系は、エンジンの駆動力と前輪による連れ回りの両方から切り離されて回転が停止し、前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、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。
Further, in the two-wheel drive state, the
[フロントデフ1の効果]
フロントデフ1は、上記のように構成されたことによって次のような効果が得られる。
[Effect of front differential 1]
Since the
噛み合いクラッチ7をサイドギア33のギア部材39とクラッチリング55の軸方向対向部に設けたから、断続手段を分割部材の外周に設けた従来例と異なって、ギア部材39とクラッチリング55との軸方向対向部の広い面を利用して噛み合い歯57,59の歯幅を大きくし、充分なトルク容量(強度)を与えることができる。
Unlike the conventional example in which the meshing
従って、歯幅を軸方向に広げることによるフロントデフ1の大型化と車載性の低下を防止できる。 Therefore, it is possible to prevent the front differential 1 from being enlarged and the vehicle-mounted performance from being lowered by expanding the tooth width in the axial direction.
また、噛み合い歯57,59にカム角を与えたことによって噛み合いクラッチ7の連結解除が促進され、4輪駆動状態から2輪駆動状態への切り替えレスポンスが改善されると共に、噛み合いクラッチ7を操作するギアプレート式アクチュエータ11を大型にし、リターンスプリング9を強化する必要がなくなるから、これらに伴うフロントデフ1の大型化、重量化、車載性低下、コスト上昇などが避けられる。
Further, the cam angle is given to the meshing
また、噛み合い歯59はサイドギヤ33のギヤ部材39のギヤ部の歯底の背面側に位置するように一体的に形成されるのでギヤ部材のギヤ部の強度を十分に確保し、耐久性を向上可能である。
Further, the meshing
[第2実施例]
図3によってフロントデフ101(第2実施例のデファレンシャル装置)を説明する。以下、フロントデフ1と同機能の部材に同一の符号を与えて引用しながら、相違点を説明する。
[Second Embodiment]
The front differential 101 (differential device of the second embodiment) will be described with reference to FIG. Hereinafter, the difference will be described with reference to members having the same functions as those of the front differential 1 with the same reference numerals.
[フロントデフ101の特徴及び効果]
フロントデフ101は、フロントデフ1と異なって、デフケース3を1ピース構成にしたものである。デフケース3には開口103が形成されており、差動機構5と噛み合いクラッチ7を構成する各部材はこの開口103からデフケース3の内部に組み付けられている。
[Features and effects of front differential 101]
The
[フロントデフ101の効果]
フロントデフ101は、実施例1のフロントデフ1と同等の効果が得られる。
[Effect of front differential 101]
The front differential 101 can obtain the same effect as the
これに加え、サイドギア(出力部材)上で駆動力の断続を行う構成の効果によってインナーケースを用いないですむから、インナーケースを組み付けるための大きな開口(ケーシング本体の開口)を得るためにデフケースをケーシング本体とカバーとの2分割構成にする必要がなくなり、上記のようにデフケース3を1ピース構成にすることが可能になる。
In addition to this, since the inner case is not required due to the effect of intermittent driving force on the side gear (output member), the differential case is used to obtain a large opening (opening of the casing body) for assembling the inner case. There is no need to make the casing body and the cover divided into two parts, and the
これに伴って、カバー17とケーシング本体15にリングギアを共締めするボルト用孔の孔公差及び孔幾何公差を、単品加工用に厳しく設定する必要がなくなり、精密加工に伴う大幅なコスト上昇が避けられる上に、ケーシング本体15とカバー17を組み付けた状態で行うセット加工も不要になり、仮組み付け、機械加工(ボルト孔の加工)、分解、洗浄、再組み付けなど、セット加工に伴う工程が回避され、コストが大幅に低減される。
As a result, it is not necessary to set the hole tolerance and hole geometric tolerance of the bolt holes for fastening the ring gear together with the
[本発明の範囲に含まれる他の態様]
なお、本発明のデファレンシャル装置において、駆動力の断続手段は、噛み合いクラッチ(噛み合いクラッチ)に限らず、例えば、摩擦クラッチでもよい。
[Other Embodiments Included within the Scope of the Present Invention]
In the differential device of the present invention, the driving force intermittent means is not limited to the meshing clutch (meshing clutch), and may be, for example, a friction clutch.
また、断続手段を操作するアクチュエータは、電動モータとカムを用いた実施例のような電動式アクチュエータの他に、電磁式アクチュエータでも、空気式アクチュエータでも、油圧式アクチュエータでもよい。 The actuator for operating the intermittent means may be an electromagnetic actuator, a pneumatic actuator, or a hydraulic actuator in addition to the electric actuator as in the embodiment using the electric motor and the cam.
1 フロントデフ(デファレンシャル装置)
3 デフケース
5 ベベルギア式の差動機構
7 噛み合いクラッチ(断続手段)
9 リターンスプリング
11 アクチュエータ
27 ピニオンシャフト
29 ピニオンギア
31,33 サイドギア(一対の出力部材)
39 サイドギア33のギア部材
41 サイドギア33のボス部材
101 フロントデフ(デファレンシャル装置)
1 Front differential (differential device)
3
9
39 Gear member of
Claims (2)
前記デフケースの回転を一対の出力部材からそれぞれの車輪側に配分する差動機構と、
駆動力の断続手段とを有し、
前記出力部材の一方が2箇の分割部材で構成されると共に、前記断続手段が、これらの分割部材を断続するように構成されたデファレンシャル装置であって、
前記断続手段を、前記分割部材の軸方向対向部に設けたことを特徴とするデファレンシャル装置。 A differential case that rotates in response to the driving force from the prime mover;
A differential mechanism that distributes rotation of the differential case from a pair of output members to each wheel side;
Driving force intermittent means,
One of the output members is composed of two divided members, and the intermittent means is a differential device configured to intermittently connect these divided members,
A differential apparatus, wherein the intermittent means is provided in an axially opposed portion of the dividing member.
前記差動機構が、前記デフケースに連結されたピニオンシャフトと、前記ピニオンシャフト上に支承されたピニオンギアと、前記ピニオンギアとそれぞれ噛み合った前記一対の出力部材であるサイドギアとからなるベベルギア式の差動機構であり、
前記サイドギアの一方が、前記ピニオンギアと噛み合ったギア部材と、前記車輪側に連結されたボス部材とに分割され、
前記断続手段が、前記ボス部材と軸方向移動可能に連結されたクラッチ部材と、前記ギア部材との軸方向対向部に設けられた噛み合いクラッチであることを特徴とするデファレンシャル装置。 The invention according to claim 1,
The differential mechanism is a bevel gear type difference composed of a pinion shaft connected to the differential case, a pinion gear supported on the pinion shaft, and a pair of side gears that are the pair of output members respectively engaged with the pinion gear. Dynamic mechanism,
One of the side gears is divided into a gear member meshed with the pinion gear and a boss member connected to the wheel side,
The differential device according to claim 1, wherein the intermittent means is a clutch member connected to the boss member so as to be axially movable, and a meshing clutch provided at an axially opposed portion of the gear member.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003311755A JP2005076865A (en) | 2003-09-03 | 2003-09-03 | Differential device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003311755A JP2005076865A (en) | 2003-09-03 | 2003-09-03 | Differential device |
Publications (1)
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JP2005076865A true JP2005076865A (en) | 2005-03-24 |
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ID=34413235
Family Applications (1)
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JP2003311755A Pending JP2005076865A (en) | 2003-09-03 | 2003-09-03 | Differential device |
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Country | Link |
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-
2003
- 2003-09-03 JP JP2003311755A patent/JP2005076865A/en active Pending
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