JP2006046422A

JP2006046422A - Differential device

Info

Publication number: JP2006046422A
Application number: JP2004225973A
Authority: JP
Inventors: Isao Hirota; 功広田; Hisafumi Yoshida; 尚史吉田; Isao Kimura; 功木村
Original assignee: GKN Driveline Torque Technology KK
Current assignee: GKN Driveline Japan Ltd
Priority date: 2004-08-02
Filing date: 2004-08-02
Publication date: 2006-02-16

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a differential device with a pilot clutch having a larger outer diameter to increase torque capacity while reducing resistance when thrusting a main clutch. <P>SOLUTION: The differential device 50 comprises a differential case 51, a differential mechanism 52 arranged in the differential case 51, the main clutch 53 for restricting the differential rotation of the differential mechanism 52, the pilot clutch 54 for operating the main clutch 53, and an actuator 55 for controlling the pilot clutch 54. The differential case 51 consists of a first case 56 having an assembling opening 62 storing the differential mechanism 52 and the main clutch 53 and a second case 57 fastened to the first case 56 and having an assembling opening 94 storing the pilot clutch 54 adjacent to the main clutch 53 in the axial direction. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、エンジンからの駆動力を左右の車輪に伝えるデファレンシャル装置に関する。 The present invention relates to a differential device that transmits driving force from an engine to left and right wheels.

特許文献１には、車両用のデファレンシャル装置が開示されている。このデファレンシャル装置１は、図２に示す車両の動力系２に組み込まれている。動力系２は、エンジン３と、エンジン３から駆動力が伝達されるトランスミッション４と、左右の後輪５、５間に配置されたリヤデフ（上記デファレンシャル装置）１と、トランスミッション４とリヤデフ（デファレンシャル装置）１とを連結して駆動力をリヤデフ１に伝達するプロペラシャフト６とで構成されている。また、上記リヤデフ１は、デフキャリヤ７内に回転可能に配置されると共に、左右の後輪からの車軸８、８と連結されている。 Patent Document 1 discloses a vehicle differential device. The differential apparatus 1 is incorporated in a vehicle power system 2 shown in FIG. The power system 2 includes an engine 3, a transmission 4 to which driving force is transmitted from the engine 3, a rear differential (the differential device) 1 disposed between the left and right rear wheels 5 and 5, a transmission 4 and a rear differential (differential device). ) 1 and a propeller shaft 6 that transmits a driving force to the rear differential 1 by connecting to the rear differential 1. The rear differential 1 is rotatably disposed in the differential carrier 7 and is connected to axles 8 and 8 from the left and right rear wheels.

リヤデフ１は、図３に示すように、デフケース９と、デフケース９内に配置されたプラネタリーギヤ式の差動機構１０と、この差動機構１０の一側に配置されたパイロットクラッチ１１と、他側に配置されたメインクラッチ１２と、デフケース９の外側に配置されてパイロットクラッチ１１を駆動する電磁石１３と、パイロットクラッチ１１と差動機構１０との間に設けられたカム手段１４とで構成されている。 As shown in FIG. 3, the rear differential 1 includes a differential case 9, a planetary gear type differential mechanism 10 disposed in the differential case 9, a pilot clutch 11 disposed on one side of the differential mechanism 10, A main clutch 12 disposed on the other side, an electromagnet 13 disposed on the outer side of the differential case 9 to drive the pilot clutch 11, and a cam means 14 provided between the pilot clutch 11 and the differential mechanism 10. Has been.

デフケース９には、リングギヤ１５（図２参照）がねじ止め固定されており、このリングギヤ１５はプロペラシャフト６の端末に連結されたドライブピニオンギヤ１６と噛み合っている。そして、エンジンからの駆動力がトランスミッション４、プロペラシャフト６、ドライブピニオンギヤ１６、リングギヤ１５を介してデフケース９に伝達される。 A ring gear 15 (see FIG. 2) is screwed and fixed to the differential case 9, and the ring gear 15 meshes with a drive pinion gear 16 connected to the end of the propeller shaft 6. The driving force from the engine is transmitted to the differential case 9 via the transmission 4, the propeller shaft 6, the drive pinion gear 16, and the ring gear 15.

上記プラネタリーギヤ式の差動機構１０は、デフケース９の内壁に設けられたインターナルギヤ１７と、左車軸８とスプライン連結されたハブ１８と、このハブ１８の外周に設けられたサンギヤ１９と、ピニオンギヤ２０と、このピニオンギヤ２０の両側を支持するピニオンキャリヤ２１、２２と、ピニオンキャリヤ２２とスプライン連結されると共に、右車軸８とスプライン連結されるハブ２３とで構成されている。 The planetary gear type differential mechanism 10 includes an internal gear 17 provided on the inner wall of the differential case 9, a hub 18 splined to the left axle 8, and a sun gear 19 provided on the outer periphery of the hub 18. The pinion gear 20, the pinion carriers 21 and 22 that support both sides of the pinion gear 20, and the hub 23 that is splined to the pinion carrier 22 and splined to the right axle 8.

また、ピニオンキャリヤ２１には、カム手段１４のボールカム２４を介してカムリング２５が連結されており、カムリング２５はパイロットクラッチ１１の締結によりデフケース９と連結されるようになっている。 A cam ring 25 is connected to the pinion carrier 21 via a ball cam 24 of the cam means 14, and the cam ring 25 is connected to the differential case 9 by fastening of the pilot clutch 11.

電磁石１３の駆動力でパイロットクラッチ１１が締結されると、カムリング２５がデフケース９に連結され、カム手段１４がスラスト力を発生してピニオンキャリヤ２１を、図３において左側へ押圧する。ピニオンキャリヤ２１が左側に押圧されるとピニオンキャリヤ２２を介してメインクラッチ１２が締結されて、差動機構１０の差動が制限される。 When the pilot clutch 11 is engaged by the driving force of the electromagnet 13, the cam ring 25 is connected to the differential case 9, and the cam means 14 generates a thrust force to press the pinion carrier 21 to the left in FIG. When the pinion carrier 21 is pressed to the left side, the main clutch 12 is engaged via the pinion carrier 22, and the differential of the differential mechanism 10 is limited.

また、パイロットクラッチ１１の締結が解除されると、カム手段１４のスラスト力が消失してメインクラッチ１２の締結状態が解除され、差動機構１０の差動がフリーになる。
実開平７−３４２５０号公報（段落番号００１２〜００１７、図１） When the engagement of the pilot clutch 11 is released, the thrust force of the cam means 14 disappears, the engagement state of the main clutch 12 is released, and the differential of the differential mechanism 10 becomes free.
Japanese Utility Model Publication No. 7-34250 (paragraph numbers 0012 to 0017, FIG. 1)

しかしながら、特許文献１に記載されている従来技術では、ドライブピニオンギヤ１６がデフケース９及び電磁石１３の近傍に配置されており、ドライブピニオンギヤ１６の先端との干渉を避けるようにデフケース９及び電磁石１３の各外径寸法が規制されている。これに伴って、リヤデフ１の組立ての都合上、プラネタリーギヤ式の差動機構１０の寸法に合わせてパイロットクラッチ１１の大きさが決まってしまうため、パイロットクラッチ１１のトルク容量を大小種々設定することができないという問題がある。 However, in the prior art described in Patent Document 1, the drive pinion gear 16 is disposed in the vicinity of the differential case 9 and the electromagnet 13, and each of the differential case 9 and the electromagnet 13 is avoided so as to avoid interference with the tip of the drive pinion gear 16. The outer diameter is regulated. Along with this, for the convenience of assembling the rear differential 1, the size of the pilot clutch 11 is determined in accordance with the size of the planetary gear type differential mechanism 10, so that the torque capacity of the pilot clutch 11 is set in various sizes. There is a problem that can not be.

例えば、差動機構１０のインターナルギヤ１７の外径寸法を大きくしようとすると、デフケース９の外径寸法を大きくする必要があるので、このデフケース９がドライブピニオンギヤ１６と干渉するおそれがある。このため、上記のようにパイロットクラッチ１１の大きさが限定されてしまう。同様に、電磁石１３の外径寸法も限定されているため、電磁石１３の容量を大きくするには軸方向の寸法を大きくする必要がある。 For example, if the outer diameter of the internal gear 17 of the differential mechanism 10 is to be increased, the outer diameter of the differential case 9 needs to be increased, so that the differential case 9 may interfere with the drive pinion gear 16. For this reason, the size of the pilot clutch 11 is limited as described above. Similarly, since the outer diameter dimension of the electromagnet 13 is also limited, it is necessary to increase the axial dimension in order to increase the capacity of the electromagnet 13.

また、パイロットクラッチ１１の作動時にピニオンギヤ２０及びピニオンキャリア２１、２２を介してメインクラッチ１２を押圧するようになっているので、このときの抵抗が比較的大きくメインクラッチ１２を迅速に押圧することが困難で、メインクラッチ１２のトルク立上げ応答性が劣るという問題がある。 Further, since the main clutch 12 is pressed through the pinion gear 20 and the pinion carriers 21 and 22 when the pilot clutch 11 is operated, the resistance at this time is relatively large, and the main clutch 12 can be pressed quickly. There is a problem that the torque startup response of the main clutch 12 is inferior.

さらに、メインクラッチ１２の磨耗に伴ってトルク立上げ応答性の経時変化が大きいという問題もある。また、ピニオンキャリア２４と接触しないようにスナップリングによりアーマチャ３２の移動を規制しているので、上記のスナップリングを支持する構造を設けるために煩雑な手間を要するという問題もある。 Furthermore, there is also a problem that a change in torque rise response with time is large as the main clutch 12 is worn. Further, since the movement of the armature 32 is regulated by the snap ring so as not to come into contact with the pinion carrier 24, there is a problem that it takes a troublesome work to provide the structure for supporting the snap ring.

そこで、本発明は、パイロットクラッチの外径寸法を大きくしてトルク容量の設定幅を広くすることができ、しかも、パイロットクラッチがメインクラッチを押圧する際の抵抗を少なくすることのできるデファレンシャル装置の提供を目的とする。 Therefore, the present invention provides a differential device that can increase the outer diameter dimension of the pilot clutch to widen the setting range of the torque capacity and reduce the resistance when the pilot clutch presses the main clutch. For the purpose of provision.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、デフケースと、デフケース内に配置された差動機構と、差動機構の差動回転を制限するクラッチ手段と、クラッチ手段を作動させるパイロット機構と、パイロット機構を制御するアクチュエータとからなるデファレンシャル装置であって、前記デフケースが、前記差動機構と前記クラッチ手段を収容する第１の開口を備えた第１のケースと、前記クラッチ手段と軸方向に隣接するパイロットクラッチ機構を収容する第２の開口を備え第１のケースに対して締結される第２のケースとを備えていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 includes a differential case, a differential mechanism disposed in the differential case, clutch means for limiting differential rotation of the differential mechanism, and a pilot for operating the clutch means. A differential device comprising a mechanism and an actuator for controlling a pilot mechanism, wherein the differential case includes a first case having a first opening for accommodating the differential mechanism and the clutch means; and the clutch means; And a second case that includes a second opening that accommodates an axially adjacent pilot clutch mechanism and is fastened to the first case.

請求項２に記載の発明は、請求項１記載のデファレンシャル装置であって、前記差動機構は、インターナルギヤと、インターナルギヤと噛み合うピニオンギヤを支持するキャリヤと、前記ピニオンと噛み合うサンギヤとからなるプラネタリーギヤを用いた差動機構であり、前記インターナルギヤと前記ピニオンギヤと前記サンギヤのうちの何れか一つを前記第１のケースに形成し、残る２つを一対の出力軸に連結することを特徴とする。 The invention according to claim 2 is the differential device according to claim 1, wherein the differential mechanism includes an internal gear, a carrier that supports a pinion gear that meshes with the internal gear, and a sun gear that meshes with the pinion. A differential mechanism using a planetary gear, wherein one of the internal gear, the pinion gear, and the sun gear is formed in the first case, and the remaining two are connected to a pair of output shafts. It is characterized by doing.

請求項３に記載の発明は、請求項２記載のデファレンシャル装置であって、前記インターナルギヤは前記第１のケースに形成され、前記キャリヤ及び前記サンギヤが一対の出力軸に連結されていることを特徴とする。 The invention according to claim 3 is the differential apparatus according to claim 2, wherein the internal gear is formed in the first case, and the carrier and the sun gear are connected to a pair of output shafts. It is characterized by.

請求項４に記載の発明は、請求項３記載のデファレンシャル装置であって、前記第１のケースは、前記インターナルギヤに隣接し一体的に連結される側壁を備えていることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is the differential apparatus according to claim 3, wherein the first case includes a side wall adjacent to and integrally connected to the internal gear. .

請求項５に記載の発明は、請求項１記載のデファレンシャル装置であって、前記クラッチ手段と前記パイロット機構を軸方向に隣接配置したことを特徴とする。 A fifth aspect of the present invention is the differential apparatus according to the first aspect, wherein the clutch means and the pilot mechanism are arranged adjacent to each other in the axial direction.

請求項６に記載の発明は、請求項１記載のデファレンシャル装置であって、前記第１のケースは前記第１の開口の外周側に第１のフランジ部を備え、前記第２のケースは前記第２の開口の外周側に第２のフランジ部を備え、前記第１のフランジ部に対して駆動力伝達用のリングギヤを取り付け、前記第１と第２のフランジ部を境として駆動力伝達用のリングギヤの反対側にアクチュエータを備えていることを特徴とする。 The invention according to claim 6 is the differential apparatus according to claim 1, wherein the first case includes a first flange portion on an outer peripheral side of the first opening, and the second case includes the first case. A second flange portion is provided on the outer peripheral side of the second opening, a ring gear for transmitting a driving force is attached to the first flange portion, and a driving force is transmitted across the first and second flange portions. An actuator is provided on the opposite side of the ring gear.

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のデファレンシャル装置であって、前記第１の開口の縁部が前記パイロットクラッチ機構に対向することを特徴とする。 A seventh aspect of the present invention is the differential apparatus according to any one of the first to sixth aspects, wherein an edge portion of the first opening faces the pilot clutch mechanism. To do.

請求項１に記載の発明によれば、クラッチ手段、差動機構のトルク容量に応じた第１のケースの形状とし、パイロットクラッチ機構のトルク容量に応じた第２のケース形状を各々独立して設定することができる。 According to the first aspect of the present invention, the first case shape corresponding to the torque capacity of the clutch means and the differential mechanism is used, and the second case shape corresponding to the torque capacity of the pilot clutch mechanism is independently set. Can be set.

また、請求項１の発明によれば、第１のケースに差動機構及びクラッチ手段を内蔵し、第２のケースにパイロットクラッチ機構を設けたので、差動機構の寸法に合わせてパイロットクラッチ機構の大きさを決める必要がないため、パイロットクラッチの外径寸法を大きくしてトルク容量を増加するなど種々設定幅を広くすることができる。 According to the first aspect of the present invention, the differential mechanism and the clutch means are incorporated in the first case, and the pilot clutch mechanism is provided in the second case. Therefore, the pilot clutch mechanism is adapted to the dimensions of the differential mechanism. Since it is not necessary to determine the size of the pilot clutch, it is possible to widen various setting ranges such as increasing the outer diameter of the pilot clutch and increasing the torque capacity.

請求項２に記載の発明によれば、差動機構がプラネタリーギヤ式のものであり、この差動機構のインターナルギヤの外径寸法が限定されているが、この外径寸法に合わせてパイロットクラッチ機構の大きさを決める必要がないので、上記のようにパイロットクラッチ機構の外径寸法を大きくしてトルク容量を増加することができる。 According to the invention described in claim 2, the differential mechanism is of a planetary gear type, and the outer diameter of the internal gear of the differential mechanism is limited. Since it is not necessary to determine the size of the pilot clutch mechanism, the torque capacity can be increased by increasing the outer diameter of the pilot clutch mechanism as described above.

請求項３に記載の発明によれば、インターナルギヤが第１のケースに形成されるので、高強度なギヤとすることができる。 According to the invention described in claim 3, since the internal gear is formed in the first case, a high-strength gear can be obtained.

請求項４に記載の発明によれば、側壁を備えることで第１のケース分割構成とすることができ、第１のケースのインターナルギヤ部をブローチなどによる打ち抜き加工や、転造などで容易に形成することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the first case can be divided by providing the side wall, and the internal gear portion of the first case can be easily punched by a broach or rolled. Can be formed.

請求項５に記載の発明によれば、パイロットクラッチ及びメインクラッチが隣接しているので、パイロットクラッチがメインクラッチを直接的に押圧することができる。これによって、パイロットクラッチがメインクラッチを押圧する際の抵抗を少なくすることができる。 According to the invention described in claim 5, since the pilot clutch and the main clutch are adjacent to each other, the pilot clutch can directly press the main clutch. Thereby, the resistance when the pilot clutch presses the main clutch can be reduced.

請求項６に記載の発明によれば、パイロットクラッチを駆動するアクチュエータが第２のケースに設けられ、フランジ部を境として駆動力伝達用のリングギヤの反対側に配置されているので、リングギヤと噛み合うピニオンギヤからアクチュエータが離れており、ピニオンギヤと干渉することなくアクチュエータの外径寸法を大きくすることができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the actuator for driving the pilot clutch is provided in the second case, and is disposed on the opposite side of the ring gear for transmitting the driving force with the flange portion as a boundary, and therefore meshes with the ring gear. The actuator is separated from the pinion gear, and the outer diameter of the actuator can be increased without interfering with the pinion gear.

請求項７に記載の発明によれば、第１の開口の縁部をパイロットクラッチ機構に対向させたので、パイロットクラッチ機構の位置決めを容易に行うことができる。 According to the seventh aspect of the present invention, since the edge of the first opening is opposed to the pilot clutch mechanism, the pilot clutch mechanism can be easily positioned.

以下、本発明の実施の形態に係るデファレンシャル装置について図面に基づいて説明する。 Hereinafter, a differential apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１に示すデファレンシャル装置５０、デフケース５１と、デフケース５１内に配置されたプラネタリーギヤ式の差動機構５２と、差動機構５２の差動回転を制限する多板式のメインクラッチ（クラッチ手段）５３と、メインクラッチ５３を差動させる多板式のパイロットクラッチ（パイロット機構）５４と、パイロットクラッチ５４を制御するアクチュエータ５５とから構成されている。 A differential device 50, a differential case 51, a planetary gear type differential mechanism 52 disposed in the differential case 51, and a multi-plate main clutch (clutch means) for limiting differential rotation of the differential mechanism 52 shown in FIG. 53, a multi-plate pilot clutch (pilot mechanism) 54 that makes the main clutch 53 differential, and an actuator 55 that controls the pilot clutch 54.

また、本実施形態のデファレンシャル装置５０は、デフケース５１が、差動機構５２とメインクラッチ５３を収容する組付開口（第１の開口）６２を備えた第１のケース５６と、メインクラッチ５３と軸方向に隣接するパイロットクラッチ５４を収容する組付開口（第２の開口）９４を備え第１のケース５６に対して締結される第２のケース５７とを備えている。 Further, in the differential device 50 of the present embodiment, the differential case 51 includes a first case 56 having an assembly opening (first opening) 62 that houses the differential mechanism 52 and the main clutch 53, and the main clutch 53. A second case 57 that includes an assembly opening (second opening) 94 that accommodates the pilot clutch 54 adjacent in the axial direction and is fastened to the first case 56 is provided.

第１のケース５６は、上記差動機構５２及びメインクラッチ５３を収容する円筒部５８を有している。この円筒部５８の一端側には、この一端側を塞ぐ右側壁部（壁部）５９、及び出力軸（図３に示す車軸６）が貫通する小開口６０を形成する右ボス部（ボス部）６１が設けられ、円筒部５８の他端側には、差動機構５２及びメインクラッチ５３を組み付ける組付開口６２、及び外径方向へ広がるフランジ部６３が形成されている。このフランジ部６３に対して駆動力伝達用のリングギヤ１５がボルト６４により取付けられている。 The first case 56 has a cylindrical portion 58 that houses the differential mechanism 52 and the main clutch 53. On one end side of the cylindrical portion 58, a right boss portion (boss portion) that forms a small opening 60 through which a right side wall portion (wall portion) 59 closing the one end side and an output shaft (axle 6 shown in FIG. 3) penetrates. 61) is provided, and an assembly opening 62 for assembling the differential mechanism 52 and the main clutch 53 and a flange portion 63 extending in the outer diameter direction are formed on the other end side of the cylindrical portion 58. A ring gear 15 for driving force transmission is attached to the flange portion 63 by a bolt 64.

第２のケース５７は、第１のケース５６に対して組付開口６２側に固定され、この第２のケース５７の一端側に他の出力軸（図２に示す車軸８）が貫通する小開口６５を形成する左ボス部（ボス部）６６が設けられ、他端側に組付開口６２を塞ぐ左側壁部（壁部）６７と、パイロットクラッチ５４を組み付ける組付開口９４が形成されている。また、左側壁部６７より外径方向へ広がりフランジ部６３にねじ６８により締結される他のフランジ部６９が形成されている。フランジ部６３，６９を境としてリングギヤ１５の反対側に、パイロットクラッチ５４を駆動するアクチュエータ５５が配置されている。 The second case 57 is fixed to the assembly opening 62 side with respect to the first case 56, and a small output through which another output shaft (the axle 8 shown in FIG. 2) passes through one end side of the second case 57. A left boss portion (boss portion) 66 that forms the opening 65 is provided, and a left side wall portion (wall portion) 67 that closes the assembly opening 62 and an assembly opening 94 for assembling the pilot clutch 54 are formed on the other end side. Yes. Further, another flange portion 69 is formed which extends from the left side wall portion 67 in the outer diameter direction and is fastened to the flange portion 63 with a screw 68. An actuator 55 that drives the pilot clutch 54 is disposed on the opposite side of the ring gear 15 with the flange portions 63 and 69 as a boundary.

上記差動機構５２は第１のケース５６の一端側（図１、図２の右側）に内蔵されている。この差動機構５２は、円筒部５８の内周に形成されるインターナルギヤ７２と、左のハブ７０の外周に形成されるサンギヤ７３と、これらのインターナルギヤ７２及びサンギヤ７３とそれぞれ噛み合う複数のピニオンギヤ７４と、左右のハブ７０、７１とを有し、各ピニオンギヤ７４の軸部７５は右のハブ７１及びピニオンキャリア７６に支承されている。 The differential mechanism 52 is built in one end side of the first case 56 (right side in FIGS. 1 and 2). The differential mechanism 52 includes an internal gear 72 formed on the inner periphery of the cylindrical portion 58, a sun gear 73 formed on the outer periphery of the left hub 70, and a plurality of meshing gears with the internal gear 72 and the sun gear 73. The pinion gear 74 and the left and right hubs 70 and 71 are provided. The shaft portion 75 of each pinion gear 74 is supported by the right hub 71 and the pinion carrier 76.

ピニオンキャリア７６の円筒部７７と左のハブ７０との間にはメインクラッチ５３が配置されている。このメインクラッチ５３の押圧時に、エンジン１の駆動力はデフケース５１（インターナルギヤ７２）からピニオンギヤ７４を介してサンギヤ７３（左のハブ７０）と右のハブ７１とに分配され、左右の後輪７，８に送られる。図示を省略したが、メインクラッチ５３のプレート間の所定箇所に皿ばねなどの弾性部材を介在させることにより与圧を与えてイニシャルトルクを発生できることもできる。また、左右のハブ７０、７１は、図２に示す左右の後車軸８、８にそれぞれスプライン連結されている。 A main clutch 53 is disposed between the cylindrical portion 77 of the pinion carrier 76 and the left hub 70. When the main clutch 53 is pressed, the driving force of the engine 1 is distributed from the differential case 51 (internal gear 72) to the sun gear 73 (left hub 70) and the right hub 71 via the pinion gear 74, and left and right rear wheels. 7 and 8. Although not shown, it is also possible to generate an initial torque by applying pressure by interposing an elastic member such as a disc spring at a predetermined position between the plates of the main clutch 53. The left and right hubs 70 and 71 are splined to the left and right rear axles 8 and 8 shown in FIG.

ハブ７０の外周にはカムリング７８及び押圧部材７９が配置されており、カムリング７８と押圧部材７９との間にはボールカム８０が形成されている。第２のケース５７とカムリング７８との間にはパイロットクラッチ５４が配置されている。 A cam ring 78 and a pressing member 79 are disposed on the outer periphery of the hub 70, and a ball cam 80 is formed between the cam ring 78 and the pressing member 79. A pilot clutch 54 is disposed between the second case 57 and the cam ring 78.

アクチュエータ５５は、第２のケース５７の左ボス部６６にベアリング８１，８２を介して支承され、図２のデフキャリア７側に回り止めされるリング状の電磁石８３と、電磁石８３と対向する位置に配置され、左側壁部６７を貫通して磁束の短絡を防ぐ複数の非磁性材８４と、パイロットクラッチ５４の右側に配置され、非磁性材８４を介して磁束が付させるアーマチャ８５とから構成されている。アーマチャ８５の一端側はパイロットクラッチ５４に当接し、アーマチャ８５の他端側は第１のケース５６の組付開口６２の縁部に当接している。 The actuator 55 is supported on the left boss portion 66 of the second case 57 via bearings 81 and 82, and is a ring-shaped electromagnet 83 that is prevented from rotating toward the differential carrier 7 in FIG. And a plurality of non-magnetic materials 84 that pass through the left side wall portion 67 to prevent magnetic flux short-circuiting, and an armature 85 that is arranged on the right side of the pilot clutch 54 and to which the magnetic flux is attached via the non-magnetic material 84. Has been. One end side of the armature 85 is in contact with the pilot clutch 54, and the other end side of the armature 85 is in contact with the edge of the assembly opening 62 of the first case 56.

左のハブ７０の外周と左ボス部６６の内周との間には軸受用ブッシュ８６が介在し、左のハブ７０の一端と左ボス部６６の段部との間、及び左のハブ７０の他端と右のハブ７１の段部との間には、それぞれ組付隙間調整用ワッシャ８７，８８が介在している。左ボス部６６の端部とカムリング７８との間には、ボールカム８０のスラスト反力を受けるベアリング８９とワッシャ９０とが配置され。同様に右のハブ７１と右ボス部６１の端部の間にも、ボールカム８０のスラスト反力を受けるベアリング９１とワッシャ９２とが配置されている。デファレンシャル装置５０の組立時には、所定厚さのワッシャ８７，８８を選択して使用することにより、左右のハブ７０、７１の軸方向の組付隙間を調整するようになっている。 A bearing bush 86 is interposed between the outer periphery of the left hub 70 and the inner periphery of the left boss portion 66, between one end of the left hub 70 and the stepped portion of the left boss portion 66, and the left hub 70. Assembling gap adjusting washers 87 and 88 are interposed between the other end and the step portion of the right hub 71, respectively. Between the end portion of the left boss portion 66 and the cam ring 78, a bearing 89 and a washer 90 for receiving a thrust reaction force of the ball cam 80 are disposed. Similarly, a bearing 91 and a washer 92 that receive the thrust reaction force of the ball cam 80 are disposed between the right hub 71 and the end of the right boss 61. At the time of assembling the differential device 50, the assembling gaps in the axial direction of the left and right hubs 70 and 71 are adjusted by selecting and using washers 87 and 88 having a predetermined thickness.

さらに、軸部７５と右のハブ７１及びピニオンキャリア７６との間にはそれぞれワッシャ９３が介在している。これらの軸部７５と右のハブ７１及びピニオンキャリア７６との摺動面、またはピニオンギヤ７４と軸部７５との摺動面には所定の隙間設定や表面処理などが施され、差動機構５２へ駆動トルクが掛ったときに摺動面の摩擦抵抗を差動制限力として用いることが可能であり、いわゆるトルク感応型の差動制限機能を有している。 Further, washers 93 are interposed between the shaft portion 75 and the right hub 71 and pinion carrier 76, respectively. A predetermined clearance is set and surface treatment is applied to the sliding surface between the shaft portion 75 and the right hub 71 and the pinion carrier 76, or the sliding surface between the pinion gear 74 and the shaft portion 75, so that the differential mechanism 52 is provided. When a driving torque is applied, the frictional resistance of the sliding surface can be used as a differential limiting force, which has a so-called torque-sensitive differential limiting function.

そして、電磁石８３がアーマチャ８５を吸収するとパイロットクラッチ５４が締結されてカムリング７８がデフケース５１（第２のケース５７）側に連結され、差動機構５２の差動トルクがボールカム８０に掛る。そのカムスラスト力により押圧部材７９でメインクラッチ５３が押圧されて締結し、各クラッチ５４，５３の摩擦トルクにより差動が制限される。 When the electromagnet 83 absorbs the armature 85, the pilot clutch 54 is engaged, the cam ring 78 is connected to the differential case 51 (second case 57), and the differential torque of the differential mechanism 52 is applied to the ball cam 80. The main clutch 53 is pressed and fastened by the pressing member 79 by the cam thrust force, and the differential is limited by the friction torque of the clutches 54 and 53.

このようにして電磁石８３によりパイロットクラッチ５４の滑りを調節し差動制限力を適度に緩めると、車両は円滑で安定な旋回が行える。また、差動制限力を強めるかまたは差動をロックすると車両の直進安定性が向上すると共に、悪路などで後輪の一方が空転してもデファンレンシャル装置５０の差動制限力により大きな駆動力が他方の後輪に送られて悪路走破性が向上する。パイロットクラッチ５４を開放するとボールカム８０のカムスラスト力が消失してメインクラッチ５３も開放され、差動はフリーになる。 Thus, when the slip of the pilot clutch 54 is adjusted by the electromagnet 83 and the differential limiting force is moderately loosened, the vehicle can make a smooth and stable turn. Further, if the differential limiting force is increased or the differential is locked, the straight running stability of the vehicle is improved, and the differential limiting force of the differential device 50 is increased even if one of the rear wheels idles on a rough road or the like. Driving force is sent to the other rear wheel, and rough road running performance is improved. When the pilot clutch 54 is released, the cam thrust force of the ball cam 80 disappears, the main clutch 53 is also released, and the differential becomes free.

本実施形態のデファレンシャル装置５０では、メインクラッチ５３、差動機構５２のトルク容量に応じた第１のケース５６の形状とし、パイロットクラッチ５４のトルク容量に応じた第２のケース５７形状を各々独立して設定することができる。 In the differential device 50 of the present embodiment, the shape of the first case 56 according to the torque capacity of the main clutch 53 and the differential mechanism 52 is used, and the shape of the second case 57 according to the torque capacity of the pilot clutch 54 is independent of each other. Can be set.

また、本実施形態のデファレンシャル装置５０では、第１のケース５６にプラネタリーギヤ式差動機構５２及びメインクラッチ５３を内蔵し、第２のケース５７にパイロットクラッチ５４を設けたので、差動機構５２の寸法、特にインターナルギヤ７２の外径寸法に合わせてパイロットクラッチ５４の大きさが決める必要がないため、パイロットクラッチ５４の外径寸法を大きくしてトルク容量を増加することができる。その結果、パイロットクラッチ５４によりメインクラッチ５３を円滑に押圧できるため、メインクラッチ５３のトルク立上げ応答性を向上でき、しかも、メインクラッチ５３の磨耗に伴うトルク立上げ応答性の経時変化を抑制できる。さらに、第１のケース５６側で大部分の駆動トルクを受けるので、第２のケース５７側ではパイロットクラッチ５４の駆動トルクを主に考慮して、比較的低い強度で第２のケース５７の肉厚設定ができる。なお、第２のケース５７の形状を所望のパイロットトルクを得られるようなパイロットクラッチ５４の大きさを選定してこれに合わせて、決定することが可能になる。 Further, in the differential device 50 of the present embodiment, the planetary gear type differential mechanism 52 and the main clutch 53 are built in the first case 56 and the pilot clutch 54 is provided in the second case 57, so that the differential mechanism Since it is not necessary to determine the size of the pilot clutch 54 in accordance with the dimensions of 52, particularly the outer diameter of the internal gear 72, the outer diameter of the pilot clutch 54 can be increased to increase the torque capacity. As a result, the main clutch 53 can be smoothly pressed by the pilot clutch 54, so that the torque startup response of the main clutch 53 can be improved, and the change over time in the torque startup response accompanying wear of the main clutch 53 can be suppressed. . Furthermore, since most of the driving torque is received on the first case 56 side, the second case 57 side has a relatively low strength and the meat of the second case 57 mainly considering the driving torque of the pilot clutch 54. Thickness can be set. The shape of the second case 57 can be determined in accordance with the size of the pilot clutch 54 that can obtain a desired pilot torque.

また、本実施形態によれば、パイロットクラッチ５３及びメインクラッチ５４が隣接し、パイロットクラッチ５４がメインクラッチ５３を押圧部材７９により直接的に押圧するので、その際の抵抗を少なくすることができる。その結果、この点からもパイロットクラッチ５４によりメインクラッチ５３を円滑に押圧できる。 Further, according to the present embodiment, the pilot clutch 53 and the main clutch 54 are adjacent to each other, and the pilot clutch 54 directly presses the main clutch 53 by the pressing member 79, so that the resistance at that time can be reduced. As a result, the main clutch 53 can be smoothly pressed by the pilot clutch 54 also from this point.

また、本実施形態の配置構造にあっては、パイロットクラッチ５４を駆動するアクチュエータ５５が第２のケース５７に設けられ、フランジ部６３，６９を境として駆動力伝達用リングギヤ１３の反対側に配置されているので、リングギヤ１３と噛み合う駆動力伝達用ピニオンギヤ１４からアクチュエータ５５が離れており、ピニオンギヤ１４と干渉することなくアクチュエータ５５の電磁石８３の外径寸法を大きくすることができる。その結果、電磁石８３を軸方向に延長することなく電磁石８３の駆動力を増加させることができる。 Further, in the arrangement structure of the present embodiment, the actuator 55 for driving the pilot clutch 54 is provided in the second case 57 and arranged on the opposite side of the driving force transmission ring gear 13 with the flange portions 63 and 69 as a boundary. Therefore, the actuator 55 is separated from the driving force transmitting pinion gear 14 meshing with the ring gear 13, and the outer diameter of the electromagnet 83 of the actuator 55 can be increased without interfering with the pinion gear 14. As a result, the driving force of the electromagnet 83 can be increased without extending the electromagnet 83 in the axial direction.

また、本実施形態によれば、アーマチャ８５の他端側を第１のケース５６の組付開口６２の縁部に当接するように設けたので、アーマチャ８５の移動を規制するスナップリングなどを特に設ける必要がなく、このスナップリングを支持する構造を設ける際の煩雑な手間を省くことができる。 In addition, according to the present embodiment, since the other end side of the armature 85 is provided so as to contact the edge of the assembly opening 62 of the first case 56, a snap ring that restricts the movement of the armature 85 is particularly provided. There is no need to provide it, and it is possible to save troublesome work when providing a structure for supporting the snap ring.

なお、上記実施形態にあっては、左側壁部６７を貫通する複数の非磁性材８４により磁束の短絡を防いでアーマチャ８５へ導くようにしたが、非磁性材８４の代わりに複数の開口を設けることもできる。そして、第２のケース５７をロータに用いた場合には、パイロットクラッチ５４の駆動トルクに合わせて非磁性体接合強度または複数開口を設けたブリッジ部強度を低く設定することができるので、成立性及び製作性が向上する。 In the above-described embodiment, the plurality of nonmagnetic materials 84 penetrating the left wall portion 67 prevent the magnetic flux from being short-circuited and lead to the armature 85. However, instead of the nonmagnetic material 84, a plurality of openings are provided. It can also be provided. When the second case 57 is used as a rotor, the nonmagnetic bonding strength or the bridge portion strength provided with a plurality of openings can be set low according to the driving torque of the pilot clutch 54. And the manufacturability is improved.

さらに、上記実施形態にあっては、第１のケース５６を円筒部５８、右側壁部５９、右ボス部６１、組付開口６２、及びフランジ部６３から一体的に鍛造成形したが、本発明はこれに限らず、円筒部５８及び右側壁部５９を点線符号６０のように分割可能に構成して、円筒部５８をブローチ引抜加工によりインターナルギヤ７２と同時成形して、その後溶接などで円筒部５８と左側壁５９とを一体的に連結しても良い。 Further, in the above embodiment, the first case 56 is integrally forged from the cylindrical portion 58, the right side wall portion 59, the right boss portion 61, the assembly opening 62, and the flange portion 63. The cylindrical portion 58 and the right side wall portion 59 are configured to be separable as indicated by a dotted line symbol 60, and the cylindrical portion 58 is formed simultaneously with the internal gear 72 by broach drawing, and then welded or the like. The cylindrical portion 58 and the left side wall 59 may be integrally connected.

本発明は、メインクラッチのトルク立上げ応答性を向上でき、しかも、メインクラッチの磨耗に伴うトルク立上げ応答性の経時変化を抑制できるパイロットクラッチの配置構造が得られるという効果があるので、車両内の動力伝達経路の伝達切換えを行なうデファレンシャル装置などに適用することができる。 The present invention has the effect of providing an arrangement structure of a pilot clutch that can improve the torque rise response of the main clutch and can suppress a change with time of the torque rise response associated with wear of the main clutch. The present invention can be applied to a differential device that performs transmission switching of an internal power transmission path.

本発明の一実施形態に係るデファレンシャル装置の横断面図である。It is a cross-sectional view of the differential apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 一般的な車両の動力系を説明する図である。It is a figure explaining the power system of a general vehicle. 従来のデファレンシャル装置の横断面図である。It is a cross-sectional view of a conventional differential device.

Explanation of symbols

５０デファレンシャル装置
５１デフケース
５２差動機構
５３メインクラッチ（クラッチ手段）
５４パイロットクラッチ（パイロットクラッチ機構）
５５アクチュエータ
５６第１のケース
５７第２のケース
６２、９４組付開口 50 differential device 51 differential case 52 differential mechanism 53 main clutch (clutch means)
54 Pilot clutch (pilot clutch mechanism)
55 Actuator 56 First case 57 Second case 62, 94 Assembly opening

Claims

A differential device comprising a differential case, a differential mechanism disposed in the differential case, clutch means for limiting differential rotation of the differential mechanism, a pilot mechanism for operating the clutch means, and an actuator for controlling the pilot mechanism. And
The differential case includes a first case having a first opening for accommodating the differential mechanism and the clutch means, and a second opening for accommodating a pilot mechanism adjacent to the clutch means in the axial direction. And a second case that is fastened to the case.

The differential apparatus according to claim 1, wherein the differential mechanism uses a planetary gear including an internal gear, a carrier that supports a pinion gear that meshes with the internal gear, and a sun gear that meshes with the pinion. A differential device, wherein one of the internal gear, the pinion gear, and the sun gear is formed in the first case, and the remaining two are connected to a pair of output shafts.

3. The differential apparatus according to claim 2, wherein the internal gear is formed in the first case, and the carrier and the sun gear are connected to a pair of output shafts.

The differential apparatus according to claim 3, wherein the first case includes a side wall adjacent to and integrally connected to the internal gear.

2. The differential apparatus according to claim 1, wherein the clutch means and the pilot mechanism are arranged adjacent to each other in the axial direction.

The differential apparatus according to claim 1, wherein the first case includes a first flange portion on an outer peripheral side of the first opening, and the second case includes a first flange on an outer peripheral side of the second opening. And a driving force transmission ring gear is attached to the first flange portion, and an actuator is provided on the opposite side of the driving force transmission ring gear with the first and second flange portions as a boundary. A differential device characterized by that.

7. The differential apparatus according to claim 1, wherein an edge portion of the first opening faces the pilot mechanism. 8.