JP2006071071A - デファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 差動制限及び差動ロックを的確に行いながら、全体をコンパクトに配置することを可能とする。
【解決手段】 デフケース４５から一対のアクスルシャフトへ差動回転を許容可能に回転力伝達を行う差動機構を備え、差動回転を制限可能な差動制限機構５７と、差動回転をロックアップ可能な作動ロック機構５９とを設け、差動制限機構５７は、動作用の制限アクチュエータ６３を備え、差動ロック機構５９は、動作用のロックアクチュエータ６７を備え、制限アクチュエータ６３及びロックアクチュエータ６７は、デフケース４５の両側に各別に配置されたことを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、差動制限及び差動ロック可能なデファレンシャル装置に関する。

従来のデファレンシャル装置では、電磁力により多板摩擦クラッチを締結制御しデファレンシャル装置の差動回転を制限するものがある。このデファレンシャル装置では、多板摩擦クラッチによる差動制限力を走行状況に応じて制御することにより、例えばオンロードにおいて天候状況、路面状況、走行状況に応じて適切なハンドリング特性を得ることができる。

ところで、オフロード走行においては、走破性の要求によりデファレンシャル装置の差動回転をロックアップする場合がある。このとき前記デファレンシャル装置において、前記電磁力を強くして多板摩擦クラッチの締結力を強くすれば、デファレンシャル装置の差動回転をロックアップすることは物理的に可能である。

しかし、所定のロックアップトルクを得るために、電磁石及び多板摩擦クラッチの容量を著しく増大しなければならず、現実には重量増、大型化を招く虞れがある。また、負荷の過大な差動回転力が入力されたときには、多板摩擦クラッチが滑り、異音を発生する虞れもある。

特開２０００−２４０６８５号公報 特開２００３−２３２４３２号公報

解決しようとする問題点は、差動制限機構によって差動回転をロックアップさせると装置が大型化し、重量増を招くと共に、負荷の大きな差動回転力が入力されたときに異音を発生する点である。

本発明は、差動回転の制限及びロックアップを確実に行いながら、装置の大型化、重量増を抑制すると共に、ロックアップ時の異音を抑制可能とするため、差動回転を制限可能な作動制限機構と差動回転をロックアップ可能な差動ロック機構とを各別に設けたことを最も主要な特徴とする。

本発明のデファレンシャル装置は、差動回転を制限可能な差動制限機構と差動回転をロックアップ可能な差動ロック機構とを各別に設けたため、差動制限機構によって差動機構の差動回転を制限し、この差動制限とは別に差動ロック機構によって差動回転をロックアップすることができる。従って、差動制限機構によって無理にロックアップする必要がなく、差動制限機構の大型化を抑制することができる。差動ロック機構は、ロックアップのみを行うため、差動ロック機構の大型化も抑制することができる。従って、全体としてそれぞれの機構の機能を別々に配置することにより、結果として全体的にコンパクトに形成することができる。

前記差動機構が、前記出力回転部材に連結する出力結合部を備え、前記差動制限機構又は差動ロック機構が、前記入力回転部材と前記出力回転部材又は出力結合部との間の差動回転を制限又はロックアップする場合は、デフケースに隣接配置する出力回転部材又は出力結合部との間に両機構を配置することで、連結経路の構造を簡単にすることができる。また、デフケース内の差動機構の部材の変更を極力抑制することができる。

前記差動機構が、前記出力回転部材に連結する出力結合部を備え、前記差動制限機構が、前記一対の出力回転部材間又は前記一対の出力結合部間の差動回転を制限し、前記差動ロック機構が、前記入力回転部材と前記出力回転部材間又は出力結合部間の差動回転をロックアップする場合は、構造を簡単にすることができる。すなわち、差動制限機構は、差動制限力の伝達を一対の出力回転部材間又は一対の出力結合部間に対して直接行わせ、構造を簡単にすることができる。差動ロック機構は、ロックアップ力の伝達をデフケースと前記出力回転部材間又は出力結合部間に対して直接行わせ、ロックアップ力の取り回しが容易となり、連結経路の構造を簡単にすることができる。

前記差動ロック機構が、作動力を伝達するロッドを前記出力回転部材の一方の軸心部に備えた場合は、入力回転部材や軸受の変更を行わずに、差動ロック機構の付加を容易に行うことができる。

前記入力回転部材が、前記差動機構を収容支持するデフケースであり、前記デフケースが、回転軸方向の一端側に回転入力を受ける入力部を備え、前記差動回転機構が、前記デフケースの入力部側に配置され、前記差動ロック機構が、前記デフケースの他側に配置された場合は、構造的にコンパクトに形成できる。また、差動ロック機構を空間容量が制限され易いデフケースの他側に配置し、空間容量を確保し易いデフケースの入力部側に差動制限機構を配置することができ、配置上のバランスを向上することができる。

前記入力回転部材が、前記差動機構を収容支持するデフケースであり、前記デフケースは、デフキャリヤに回転自在に支持され、前記デフケースと前記差動制限機構及び差動ロック機構とが、前記デフキャリヤ内に共に収容配置された場合は、デフキャリヤ内の空間でデフキャリヤ側のアッセンブリを完結させることができる。また、装置全体の冷却は、デフキャリヤ内の潤滑オイルによって充分に行うことができる。

前記入力回転部材が、前記差動機構を収容支持するデフケースであり、前記デフケースは、デフキャリヤに軸受を介して回転自在に支持され、前記差動制限機構及び差動ロック機構の一方が、前記デフケースと前記軸受との間に配置され、同他方が、前記デフケースに対して前記軸受の軸方向外側に配置された場合は、デフケースの軸受スパンの増大を抑制することができ、支持剛性を向上することができ、同他方の形状選定の自由度を向上することができる。すなわち、差動制限機構及び差動ロック機構の他方は、デフケースに対して軸受の軸方向外側に配置され、軸受とデフケースとの間の配置的な制約から解放されるので、機構の容量や特性等を比較的自由に選定することができる。

前記デフキャリヤに、前記軸受の軸方向外側に配置される収容部を着脱可能に設け、前記差動制限機構及び差動ロック機構の他方を、前記収容部に配置した場合は、差動制限機構及び差動ロック機構の他方の組付性を向上することができる。また、収容部の連結、支持、区画シール等の構造を適宜設定することで、デファレンシャル装置として他方の機構の必要性に応じて、附属配置の有無を選択することができる。

前記収容部が、前記デフキャリヤの側壁に固定された場合は、収容部の取付けを容易に行うことができる。

前記差動制限機構を、前記収容部に配置した場合は、差動ロック機構に比べ、比較的設置スペースを要する差動制限機構を軸受スパン外部に配置することで、支持剛性をより向上することができる。また、差動制限機構は、軸受とデフケースとの間の配置的な制約から解放されるので、機構の容量や特性等を比較的自由に選定することができる。

前記差動ロック機構を、前記収容部に配置した場合は、差動制限機構を標準的に搭載する構造とすることで、車両の走行安定性を大きく向上することができる。また、差動ロック機構は要望に応じて附属配置することで生産性を大幅に向上することができる。

前記入力回転部材が、前記差動機構を収容支持するデフケースであり、前記差動制限機構が、動作用の制限アクチュエータを備え、前記差動ロック機構が、動作用のロックアクチュエータを備え、前記制限アクチュエータ及びロックアクチュエータが、前記デフケースの両側に各別に配置された場合は、デフケースの搭載配置を主点として各機構を左右に振り分けて配置することができ、デフケースの配置構造の変更を抑制しながら、各機構を無理なく配置することができる。

前記制限アクチュエータ及びロックアクチュエータが、前記デフケースの回転軸方向両側壁にそれぞれ対向配置された場合は、デファレンシャル装置の回転軸方向長さの増大を抑制することができる。

前記制限アクチュエータ及びロックアクチュエータが、前記デフケースの回転軸方向両側壁を介して動作力を伝達する場合は、差動制限機構及び差動ロック機構の動作力を回転軸方向に伝達することができ、動作力伝達を無理なく行うことができる。

前記デフケースがデフキャリヤに回転自在に支持され、前記制限アクチュエータ及びロックアクチュエータが、前記デフキャリヤに支持された場合は、近距離での支持ができるためアクチュエータの支持が安定し、且つ組付けを容易に行うことができる。

前記デフケースが、デフキャリヤに軸受を介して回転自在に支持され、前記制限アクチュエータ及びロックアクチュエータが、前記デフケースと前記軸受との各間に各別に配置された場合は、両アクチュエータをデフケースの軸受スパン内に配置することができ、支持剛性を確保しながら全体的にコンパクトに形成することができる。

差動制限及び差動ロックを適切に行いながら、大型化、異音の発生を抑制するという目的を、差動制限機構の他に差動ロック機構を設けることによって実現した。

図１は、本発明の実施例１を適用した四輪駆動車のスケルトン平面図である。本発明の実施例１に係るデファレンシャル装置は、例えばリヤデファレンシャル装置１として適用され、デフキャリヤ３に回転自在に支持されている。リヤデファレンシャル装置１には、左右のアクスルシャフト５，７を介して左右の後輪９，１１が連動連結されている。

前記リヤデファレンシャル装置１には、ドライブピニオンシャフト１２を介してプロペラシャフト１３の回転力が入力されるようになっている。プロペラシャフト１３には、エンジン１５からトランスミッション１７、トランスファ１９を介し回転力伝達が行われるようになっている。

前記トランスファ１９のトランスファーケース２０には、伝動軸２１が支持されている。伝動軸２１には、断続機構２３及びスプロケット２５が設けられている。スプロケット２５には、他方のスプロケット２７との間にチェーン２９が掛け回されている。スプロケット２７は、前輪側への出力軸３１に固定されている。出力軸３１には、プロペラシャフト３３が連結され、プロペラシャフト３３からフロントデファレンシャル装置３５へ回転力伝達が行われる。フロントデファレンシャル装置３５は、デフキャリヤ３６に回転自在に支持されている。フロントデファレンシャル装置３５には、左右のアクスルシャフト３７，３９を介して左右の前輪４１，４３が連動連結されている。

従って、エンジン１５から出力された回転力は、トランスミッション１７からトランスファ１９へ伝達される。トランスファ１９の断続機構２３が接続状態であるとき、トランスミッション１７からの回転力が一方では伝動軸２１から後輪側のプロペラシャフト１３へ伝達され、他方では断続機構２３、スプロケット２５、チェン２９、スプロケット２７、及び出力軸３１を介して前輪側へのプロペラシャフト３３へ伝達される。

前記後輪側のプロペラシャフト１３からは、リヤデファレンシャル装置１へ回転力伝達が行われ、リヤデファレンシャル装置１から左右のアクスルシャフト５，７を介して左右の後輪９，１１へ回転力伝達が行われる。

前記前輪側へのプロペラシャフト３３からは、フロントデファレンシャル装置３５へ回転力伝達が行われ、フロントデファレンシャル装置３５から左右のアクスルシャフト３７，３９を介して、左右の前輪４１，４３へ回転力伝達が行われる。

従って、左右の前輪４１，４３及び左右の後輪９，１１によって、四輪駆動状態で走行することができる。

前記トランスファ１９の断続機構２３が切断状態であるとき、トランスミッション１７から伝動軸２１を介し、後輪側のプロペラシャフト１３側へのみ回転力伝達が行われ、後輪９，１１による二輪駆動状態で走行することができる。

図２は、リヤデファレンシャル装置と差動制限機構及び差動ロック機構との配置状態を示し、（ａ）は第１の配置状態、（ｂ）は第２の配置状態、（ｃ）は第３の配置状態を示すスケルトン平面図である。

実施例１は、（ａ）の第１の配置状態に対応している。しかし、図２では、説明の便宜上（ａ）（ｂ）（ｃ）の第１〜第３の配置状態を便宜上同符号を用いて予め説明しておく。

図２（ａ）のように、リヤデファレンシャル装置１は、本実施例の入力回転部材としてデフケース４５を備えている。デフケース４５内には、差動機構が収容支持され、該差動機構を介して、デフケース４５から一対の出力回転部材であるアクスルシャフト５，７（図１）へ差動回転を許容可能に回転力伝達を行う構成となっている。

前記デフケース４５は、軸受４７，４９を介しデフキャリヤ３に回転自在に支持されている。デフケース４５は、ほぼ円筒形状に形成され、回転軸方向の一側に回転入力を受ける入力部として結合フランジ５１を備えている。結合フランジ５１には、リングギヤ５３が取り付けられている。リングギヤ５３には、ドライブピニオンギヤ５５が噛み合っている。ドライブピニオンギヤ５５は、前記ドライブピニオンシャフト１２に取り付けられている。

前記リヤデファレンシャル装置１には、前記差動回転を制限可能な差動制限機構５７と、差動回転をロックアップ可能な差動ロック機構５９とが各別に設けられている。

前記デフケース４５と前記差動制限機構５７及び差動ロック機構５９とは、前記デフキャリヤ３内に共に収容配置されている。前記デフケース４５は、入力部として結合フランジ５１を備えている。前記差動制限機構５７は、前記結合フランジ５１側に配置され、前記差動ロック機構５９は、デフケース４５の他側に配置されている。

前記差動制限機構５７は、差動機構の差動回転を制限するものであり制限機構部６１及び動作用の制限アクチュエータ６３を備えている。差動ロック機構５９は、差動回転をロックアップするものであり、ロック機構部６５及び動作用のロックアクチュエータ６７を備えている。

前記制限機構部６１及びロック機構部６５は、デフケース４５内に配置されている。前記制限アクチュエータ６３及びロックアクチュエータ６７は、デフケース４５の両側に各別に配置され、デフケース４５の回転軸方向両側壁６９，７１にそれぞれ対向配置されている。前記制限アクチュエータ６３及びロックアクチュエータ６７は、デフケース４５と軸受４７，４９との各間に各別に配置されている。

前記制限アクチュエータ６３及びロックアクチュエータ６７は、デフケース４５の回転軸方向の両側壁６９，７１を介してデフケース４５内の制限機構部６１及びロック機構部６５に動作力を伝達する構成となっている。

そして、ドライブピニオンシャフト１２からドライブピニオンギヤ５５、リングギヤ５３を介して結合フランジ５１に回転入力が行われると、デフケース４５が回転し、差動機構を介して左右のアクスルシャフト５，７（図１）へ差動回転を許容可能に回転力伝達が行われる。

このとき、制限アクチュエータ６３によって、制限機構部６１を動作させると、アクスルシャフト５，７間の差動回転を制限することができる。また、ロックアクチュエータ６７によってロック機構部６５を動作させると、アクスルシャフト５，７間の差動をロックアップすることができる。

従って、差動制限機構５７及び差動ロック機構５９は、それぞれ本来の差動制限機能及びロックアップ機能を適切に奏するように設計すればよく、結果として差動制限機構５７を無理に大型化する必要がなく、全体としてコンパクトに形成することができる。

図２（ｂ）の第２の配置状態では、デフキャリヤ３に収容部として収容カバー７３を設けている。収容カバー７３は、ボルト７５によってデフキャリヤ３の側壁７４に固定されている。収容カバー７３内に、差動制限機構５７が配置されている。差動制限機構５７は、デフケース４５に対して軸受４７の軸方向外側に配置された構成となっている。

図２（ｃ）の第２の配置状態では、軸受４７，４９の軸方向外側に配置される収容カバー７３，７７をデフキャリヤ３Ｂの両側壁７４，７９にボルト７５，８１によって着脱可能に固定している。収容カバー７３内には、差動制限機構５７が配置され、収容カバー７７内に、差動ロック機構５９が配置されている。

尚、図２（ａ）〜（ｃ）において、差動制限機構５７及び差動ロック機構５９の配置位置は、交互に代えて配置することも可能である。

次に、デファレンシャル装置の詳細を説明する。

図３は、図２（ａ）に対応している。図３（ａ）は、リヤデファレンシャル装置及びその周辺を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の矢印ＳＡ方向から見たロック機構部を示す要部展開図である。

図３（ａ）のように、リヤデファレンシャル装置１と差動制限機構５７及び差動ロック機構５９とは、デフキャリヤ３内に共に収容配置されている。デフキャリヤ３は、本体部８３と後部カバー８５とからなっている。本体部８３及び後部カバー８５は、デフケース４５の回転軸心に沿って前後（車体前後）に分割され、ボルトナット等により相互に締結固定されている。前記ドライブピニオンシャフト１２は、ピニオン軸受９１によってデフキャリヤ３に回転自在に支持されている。

前記リヤデファレンシャル装置１のデフケース４５は、左右のボス部８７，８９が前記軸受４７，４９を介してデフキャリヤ３に回転自在に支持されている。ボス部８７，８９の内周には、螺旋状の油溝８８，９０が設けられている。

前記デフケース４５内にプラネタリギヤ機構で構成された差動機構９３が設けられている。差動機構９３は、インターナルギヤ９５、外側のプラネタリギヤ９７、内側のプラネタリギヤ（図示せず）、サンギヤ９９等から構成されている。

前記インターナルギヤ９５は、デフケース４５の内周に形成され、サンギヤ９９は、一方のハブ１０１に形成されている。ハブ１０１は、摺動リング１０２を介して、前記デフケース４５側に相対回転可能に支持されている。ハブ１０１は、出力結合部として本実施例の出力回転部材であるアクスルシャフト５に連結される。

前記外側のプラネタリギヤ９７及び内側のプラネタリギヤは互いに噛み合い、外側のプラネタリギヤ９７はインターナルギヤ９５と噛み合い、内側のプラネタリギヤはサンギヤ９９と噛み合っている。

前記外側のプラネタリギヤ９７及び内側のプラネタリギヤは、キャリヤピン１０３に回転自在に支持されている。キャリヤピン１０３は、キャリヤプレート１０５，１０７に支持されている。キャリヤピン１０３、キャリヤプレート１０５，１０７によって、プラネタリキャリヤ１０９を構成している。

前記キャリヤプレート１０７は、他方のハブ１１１に一体に設けられている。ハブ１１１は、出力結合部として本実施例の出力回転部材であるアクスルシャフト７に連結される。

前記ハブ１０１，１１１の軸方向間及びハブ１１１とデフケース４５との軸方向間には、摺動ワッシャ１１３，１１５が介設されている。

前記制限機構部６１は、押圧力の付与及び解除が可能な制限クラッチ１１７と、制限アクチュエータ６３の作用により締結されるパイロットクラッチ１１９と、パイロットクラッチ１１９の締結及び前記差動回転により動作するカム機構１２１とを備えている。

前記制限クラッチ１１７及びパイロットクラッチ１１９は、湿式多板クラッチで構成されている。制限クラッチ１１７は、デフケース４５及びハブ１０１間に介設され、キャリヤプレート１０５に隣接して配置されている。制限クラッチ１１７のアウタープレートは、デフケース４５にスプライン係合し、インナープレートは、ハブ１０１にスプライン係合している。

前記パイロットクラッチ１１９は、デフケース４５及びカムリング１２３間に配置されている。パイロットクラッチ１１９のアウタープレートは、デフケースの内周にスプライン係合し、インナープレートはカムリング１２３にスプライン係合している。

前記カム機構１２１は、ボールカムで構成され、カムボール１２５が前記カムリング１２３と押圧プレート１２７とのカム面間に配置された構成となっている。押圧プレート１２７は、ハブ１０１に噛み合い、回転方向に係合し、軸方向に移動可能となっている。カムリング１２３とデフケース４５の側壁６９との間には、スラストニードルベアリング１２８が介設されている。

前記制限アクチュエータ６３は、電磁アクチュエータであり、アーマチュア１２９を引き付ける電磁石１３１で構成されている。アーマチュア１２９は、パイロットクラッチ１１９の一側に隣接配置されている。

前記電磁石１３１は、ヨーク１３３及び電磁コイル１３５からなっている。ヨーク１３３は、軸受１３６によってデフケース４５側に支承されていると共に、係合部１３７がデフキャリヤ３側の係止部１３９に係合して、廻り止めがなされている。従って、制限アクチュエータ６３が、デフキャリヤ３に支持された構成となっている。前記デフケース４５の側壁６９には、電磁石１３１の磁束の短絡を防止するために、ステンレス鋼等で形成された非磁性体リング１４１が設けられている。

前記差動ロック機構５９のロック機構部６５は、図３（ａ），（ｂ）のように、ロックリング１４３を備えている。ロックリング１４３とデフケース４５とには、噛み合い係合離脱可能なドグクラッチ１４５が設けられている。ロックリング１４３の噛み合い凸部１４７は、キャリヤプレート１０７外周の噛み合い凹部１４９に噛み合っている。ロックリング１４３とデフケース４５との間には、スプリング１５１が介設されている。スプリング１５１は、デフケース４５に対しロックリング１４３をキャリヤプレート１０７側へ付勢している。

前記ロックアクチュエータ６７は、電磁アクチュエータであり、電磁石１５３で構成されている。電磁石１５３は、ヨーク１５５及び電磁コイル１５７からなっている。ヨーク１５５は、ステンレス等の非磁性体リング１５９を介して、デフケース４５のボス部８９外周に相対回転可能に支持されている。ヨーク１５５と前記軸受４９との間には、ステンレス等で形成された非磁性体ワッシャ１６１が介設されている。ヨーク１５５は、係合部１６３がデフキャリヤ３側の係止部１６５に回転方向に係止されている。従って、ロックアクチュエータ６７は、デフキャリヤ３側に支持された構成となっている。

前記デフケース４５の側壁７１には、電磁石１５３の磁束の短絡を防止するために、ステンレス鋼等で形成された非磁性体リング１６７が設けられている。

次に作用を説明する。

前記制限アクチュエータ６３及びロックアクチュエータ６７の双方が、通電制御されないときは、差動制限機構５７による差動制限、差動ロック機構５９による差動ロックアップは行われない。従って、ドライブピニオンシャフト１２からドライブピニオンギヤ５５、リングギヤ５３、結合フランジ５１を介してデフケース４５に伝達された回転力は、差動機構９３を介して左右のハブ１０１，１１１に伝達され、左右のハブ１０１，１１１から左右のアクスルシャフト５，７へ駆動出力される。

この回転出力において、前記左右のアクスルシャフト５，７間に差動回転を生じたとき、外側のプラネタリギヤ９７及び内側のプラネタリギヤの自転及びインターナルギヤ９５に対する公転によってデフケース４５から差動機構９３を介し、左右のハブ１０１，１１１へ回転力を伝達しながら左右のハブ１０１，１１１間の差動回転を許容することができる。

従って、ドライブピニオンシャフト１２側から左右アクスルシャフト５，７側へ回転力を伝達しながら差動回転を許容することができ、コーナリング走行等を無理なく行うことができる。

前記制限アクチュエータ６３を通電制御すると電磁石１３１が励磁され、磁力線ループ１６９が形成されてアーマチュア１２９が吸引される。このアーマチュア１２９の吸引によって、パイロットクラッチ１３１が締結され、パイロットトルクを発生させる。

前記パイロットクラッチ１３１にパイロットトルクが発生した状態で左右の後輪９，１１が差動回転を始めると、ハブ１０１，１１１がデフケース４５側に対し差動回転を始め、カムボール１２５に対しカムリング１２３及び押圧プレート１２７のカム面が回転方向前後に位置ずれ動作する。このカム面の位置ずれ動作により、カムボール１２５がカム面に乗り上げ、カム機構１２１が働いて推力を発生する。この推力は、スラストニードルベアリング１２８を介して、デフケース４５の側壁６９で受けられ、その反力として押圧プレート１２７が移動し、制限クラッチ１１７が締結される。

このように制限クラッチ１１７が締結されると、デフケース４５及びハブ１０１間の相対回転が制限され、結果としてハブ１０１，１１１間において差動機構９３の差動回転が制限される。この差動回転の制限により、左右後輪９，１１間に差動制限力が働く。このような差動制限力を、コントローラなどにより運転状況、路面状況などに応じて制御することができ、ハンドリング特性を大幅に向上させることができる。

尚、電磁石１３１の通電制御が解除されると、パイロットクラッチ１３１によるパイロットトルクが消滅し、カムリング１２３の回転がフリーとなる。従って、カムリング１２３は、カムボール１２５を介して押圧プレート１２７側と一体に回転可能となり、カム機構１２１による推力が解除される。この推力解除により制限クラッチ１１７の締結が解除され、差動機構９３による差動回転が再び自由となる。

悪路走行などにおいては、前記差動回転のロックアップを必要とする場合がある。このときは、前記ロックアクチュエータ６７の電磁石１５３が通電制御される。この通電制御によって、磁力線ループ１７１が形成され、ロックリング１４３が吸引される。

この吸引によって、ロックリング１４３が移動し、ドグクラッチ１４５が噛み合う。この噛み合いによって、デフケース４５及びキャリヤプレート１０７間がロックリング１４３を介してロックされる。このロックによって、差動機構９３の差動回転がロックアップされ、左右後輪９，１１の差動回転がロックされる。

前記電磁石１５３の通電制御が解除されると、スプリング１５１の付勢力によって、ロックリング１４３が元の位置へ移動し、ドグクラッチ１４５が離脱する。この離脱によって、差動機構９３のロックアップが直ちに解除される。

そして、前記差動回転のロックアップによって、悪路での走破性を大幅に向上することができる。また、差動制限機構５７が働いているときにも路面状況によって差動制限機構５７の差動制限力をそのまま維持しながら差動ロック機構５９を直ちに働かせることができる。路面状況が回復したときには、差動ロック機構５９を直ちに非作動状態にすると差動制限機構５７はロックアップ直前の差動制限状態を維持することができる。従って、差動制限機構５７及び差動ロック機構５９の協働によって、様々な走行条件に対応し、的確な差動制限及びロックアップを行うことができ、オンロードでのハンドリング特性、オフロードでの走破性を向上することができる。

以上、本実施例１のリヤデファレンシャル装置１は、差動回転を制限可能な差動制限機構５７と、差動回転をロックアップ可能な差動ロック機構５９とを各別に設けたため、差動制限機構５７によって差動機構の差動回転を制限し、この差動制限とは別途に差動ロック機構５９によって差動回転をロックアップすることができる。従って、差動制限機構５７によって無理にロックアップする必要がなく、差動制限機構５７の大型化を抑制することができる。差動ロック機構５９は、ロックアップのみを行うため、差動ロック機構５９の大型化も抑制することができる。従って、全体としてそれぞれの機構の機能を別々に配置することにより、結果として全体的にコンパクトに形成することができる。

前記差動制限機構５７が、デフケース４５とハブ１０１との間の差動回転を制限し、差動ロック機構５９が、デフケース４５とハブ１１１との間の差動回転をロックアップするため、デフケース４５に隣接配置するハブ１０１，１１１との間に両機構５７，５９を配置することで、連結経路の構造を簡単にすることができる。また、デフケース４５内の差動機構９３の部材の変更を極力抑制することができる。

前記差動回転機構５７が、前記デフケース４５の結合フランジ５１側に配置され、前記差動ロック機構５９が、前記デフケース４５の他側に配置されたため、構造的にコンパクトに形成できる。また、差動ロック機構５９を空間容量が制限され易いデフケース４５の他側に配置し、空間容量を確保し易いデフケース４５の結合フランジ５１側に差動制限機構５７を配置することができ、配置上のバランスを向上することができる。

前記デフケース４５と前記差動制限機構５７及び差動ロック機構５９とを、前記デフキャリヤ３内に共に収容配置したため、デフキャリヤ３内の空間でデフキャリヤ３側のアッセンブリを完結させることができる。また、装置全体の冷却は、デフキャリヤ３内の潤滑オイルによって充分に行うことができる。

前記制限アクチュエータ６３及びロックアクチュエータ６７を、前記デフケース４５の両側に各別に配置したため、デフケース４５の搭載配置を主点として各機構５７，５９を左右に振り分けて配置することで、デフケース４５の配置構造の変更を抑制しながら、各機構５７，５９を無理なく配置することができる。

前記制限アクチュエータ６３及びロックアクチュエータ６７を、前記デフケース４５の回転軸方向両側壁６９，７１にそれぞれ対向配置したため、デファレンシャル装置１の回転軸方向長さの増大を抑制することができる。

前記制限アクチュエータ６３及びロックアクチュエータ６７は、前記磁力線ループ１６９，１７１が形成されるように前記デフケース４５の回転軸方向両側壁６９，７１を介して動作力を伝達するため、差動制限機構５７及び差動ロック機構５９の動作力を回転軸方向に伝達することができ、動作力伝達を無理なく行うことができる。

前記制限アクチュエータ６３及びロックアクチュエータ６７は、前記デフキャリヤ３に回転方向に係合して支持されたため、近距離での支持ができるためアクチュエータ６３，６７の支持が安定し、且つ組付けを容易に行うことができる。

前記制限アクチュエータ６３及びロックアクチュエータ６７が、前記デフケース４５と前記軸受４７，４９との各間に各別に配置されたため、両アクチュエータ６３，６７をデフケース４５の軸受スパン内に配置することができ、支持剛性を確保しながら全体的にコンパクトに形成することができる。

図４は、実施例２に係るリヤデファレンシャル装置及びその周辺の断面図である。本実施例も図２（ａ）に対応し、基本的な構成は図３の実施例１と同様である。実施例１と対応する構成部分には同符号又は同符号にＡを付して説明する。

図４のように、本実施例では、差動機構９３Ａをベベルギヤ式とし、制限クラッチ１１７Ａａ，１１７Ａｂをデフケース４５Ａと左右サイドギヤ１７３，１７５側との間に振り分けて介設している。

前記差動機構９３Ａは、ピニオンシャフト１７７に回転自在に支持されたピニオンギヤ１７９に前記両サイドギヤ１７３，１７５が噛み合うことで構成されている。サイドギヤ１７３，１７５には、アクスルシャフト５，７が連結され、出力結合部を構成している。ピニオンシャフト１７７は、差動機構支持リング１８１の係合溝１８３に係合している。差動機構支持リング１８１は、前記デフケース４５Ａ内周面のインナースプライン１８５にスプライン係合している。

前記サイドギヤ１７３には、クラッチ係合部１８６が溶接などにより固定され、クラッチ係合部１８６の外周面に、スプライン１８７が一体に設けられている。前記サイドギヤ１７５には、クラッチ係合部１８８が一体に設けられ、クラッチ係合部１８８の外周にスプライン１８９が一体に設けられている。サイドギヤ１７５の側面側には、クラッチ係合部１８８の内周側に、インナースプライン１９１が設けられている。この場合の、サイドギヤ１７５の形状は、鍛造で形成することができる。

前記制限クラッチ１１７Ａａは、前記デフケース４５Ａとサイドギヤ１７３との間に介設されている。制限クラッチ１１７Ａａのアウタープレートは、デフケース４５Ａのインナースプライン１８５にスプライン係合し、同インナープレートは、サイドギヤ１７３側のスプライン１８７にスプライン係合している。制限クラッチ１１７Ａａと差動機構支持リング１８１との間には、伝達プレート１９３が介設されている。

前記制限クラッチ１１７Ａｂは、前記デフケース４５Ａとサイドギヤ１７５との間に介設されている。制限クラッチ１１７Ａｂのアウタープレートは、デフケース４５Ａのインナースプライン１８５にスプライン係合し、同インナープレートは、サイドギヤ１７５側のスプライン１８９にスプライン係合している。制限クラッチ１１７Ａｂと前記差動機構支持リング１８１との間にも、伝達プレート１９５が介設されている。制限クラッチ１１７Ａｂは、デフケース４５Ａ側に取り付けられたストッパリング１９７で受け止められるようになっている。

これら制限クラッチ１１７Ａａ，１１７Ａｂの配置により、本実施例では、前記差動制限機構５７Ａが、デフケース４５Ａとサイドギヤ１７３，１７５との間の差動回転を制限し、差動ロック機構５９Ａが、デフケース４５Ａとサイドギヤ１７５との間の差動回転をロックアップする構成となっている。

前記伝達プレート１９３，１９５間には、伝達ロッド１９９が介設されている。伝達ロッド１９９は、前記係合溝１８３を周方向に避けた位置で差動機構支持リング１８１を軸方向に貫通して配置されている。

前記差動制限機構５７Ａの押圧プレート１２７の内周には、インナースプライン１９０が設けられ、サイドギヤ１７３側に設けられたスプライン１９２にスプライン係合している。

本実施例のロックリング１４３Ａには、環状突部２０３の外周にスプライン２０１が設けられている。スプライン２０１は、クラッチ係合部１８８のインナースプライン１９１にスプライン係合している。

前記押圧プレート１２７及びデフケース４５Ａには、潤滑オイルを流通させるための開口１９４，２０４，２０５が設けられている。

そして、前記デフケース４５Ａからの駆動回転入力は、差動機構９３Ａにより差動回転を許容しつつ左右サイドギヤ１７３，１７５から左右アクスルシャフト５，７側へ出力することができる。

前記差動制限機構５７Ａが前記同様に動作したときには、前記のようにカム機構１２１により発生する推力が、押圧プレート１２７、制限クラッチ１１７Ａａ、伝達プレート１９３、伝達ロッド１９９、伝達プレート１９５、制限クラッチ１１７Ａｂへと伝達され、ストッパリング１９７を介し、デフケース４５Ａで受け止められる。

従って、制限クラッチ１１７Ａａ，１１７Ａｂが締結され、サイドギヤ１７３，１７５のデフケース４５Ａに対する相対回転が制限され、サイドギヤ１７３，１７５間の差動回転が制限される。

前記差動ロック機構５９Ａが動作したときには、ロックリング１４３Ａが移動して、ドグクラッチ１４３が噛み合い、ロックリング１４３Ａを介しデフケース４５Ａに対するサイドギヤ１７５の相対回転がロックされる。従って、サイドギヤ１７３，１７５間の差動回転がロックアップされる。

なお、前記差動機構９３Ａへの潤滑オイルの供給は、開口２０４等を介して行われ、パイロットクラッチ１１９への潤滑は、開口２０５等を介して行なわれる。

従って、本実施例でも実施例１とほ同様な作用効果を奏することができる。また、本実施例では、ベベルギヤを用いた従来のデファレンシャル装置の変更を少なくしながら、差動制限機構５７Ａ、差動ロック機構５９Ａを配置することができる。

前記差動制限機構５７Ａが、デフケース４５Ａとサイドギヤ１７３，１７５との間の差動回転を制限し、差動ロック機構５９が、デフケース４５とサイドギヤ１７５との間の差動回転をロックアップする構成となっているため、デフケース４５Ａに隣接配置するサイドギヤ１７３，１７５との間に両機構５７Ａ，５９Ａを配置することで、連結経路の構造を簡単にすることができる。また、デフケース４５内の差動機構９３Ａの部材の変更を極力抑制することができる。

図５は、本発明の実施例３に係り、（ａ）はデファレンシャル装置及びその周辺を示す断面図、（ｂ）は制限アクチュエータのデフキャリヤに対する係合を示す説明図である。本実施例は、図２（ｂ）に対応している。但し、本実施例では、収容カバー内に差動制限機構ではなく差動ロック機構を配置している。尚、デファレンシャル装置及び差動制限機構の基本的な構成は図４の実施例２とほぼ同様であり、対応する構成部分には同符号又は同符号にＢを付し、或いは符号のＡをＢに代えて説明する。

図５（ａ）のように、本実施例のデファレンシャル装置１Ｂでは、差動制限機構５７Ｂ及び差動ロック機構５９Ｂの配置を変更している。本実施例において、差動制限機構５７Ｂは、デフケース４５Ｂの結合フランジ５１に対して他側に配置されている。サイドギヤ１７５Ｂに設けられるクラッチ係合部１８８Ｂは、サイドギヤ１７３Ｂ側のクラッチ係合部１８６と同様に別体で形成され、サイドギヤ１７５Ｂに溶接等によって一体に固着されている。

前記差動制限機構５７Ｂの制限アクチュエータ６３Ｂも、デフキャリヤ３Ｂ側に支持された構成となっている。すなわち、制限アクチュエータ６３Ｂの電磁石１３１は、ヨーク１３３に固定された係合部１３７Ｂがデフキャリヤ３Ｂ側に固定されたピン状の係止部１３９Ｂに係止されて、廻り止めが行われている。

前記デフケース４５Ｂには、結合フランジ５１側において潤滑オイルを流通させる開口２０７が追加して設けられ、デフキャリヤ３Ｂの側壁７４側にも潤滑オイルを流通させる開口２０６が設けられている。

前記差動ロック機構５９Ｂは、収容カバー７３内に配置されている。収容カバー７３は、取付フランジ２１２側に取付凸部２１０が周回状に形成されている。この取付凸部２１０に対してデフキャリヤ３Ｂの側壁７４には、取付凹部２０８が周回状に形成されている。収容カバー７３の取付凸部２１０が、デフキャリヤ３Ｂの取付凹部２０８に嵌合し、取付フランジ２１２がボルト７５により側壁７４に締結固定されている。これにより、収容カバー７３のデフキャリヤ３Ｂに対する取り付けが行われている。前記取付凸部２１０の取付凹部２０８に対する嵌合により収容カバー７３、ひいては電磁石１５３Ｂのセンタリングが行われている。

前記収容カバー７３の先端２０９と、アクスルシャフト５Ｂとの間には、軸受２１１が介設されている。収容カバー７３の先端２０９及びアクスルシャフト５Ｂ間、デフキャリヤ３Ｂの他方の側壁７９及びアクスルシャフト７Ｂ間には、オイルシール２１３，２１４が介設されている。

前記差動ロック機構５９Ｂのロックリング１４３Ｂは、内周のインナースプライン２１５がアクスルシャフト５Ｂ側のスプライン２１７にスプライン係合している。ロックリング１４３Ｂは、係合リング２１９に対し外周側のドグクラッチ１４５Ｂで係脱する構成となっている。

前記係合リング２１９は、内周側の係合ボス部２２１がアクスルシャフト５Ｂ側に嵌合している。係合ボス部２２１とアクスルシャフト５Ｂ側の段部２２３との間には、摺動ワッシャ２２５が介設されている。係合ボス部２２１は、凹凸形状の噛み合い部２２７によってデフケース４５Ｂ側のボス部８７Ｂに噛み合い係合している。

前記係合ボス部２２１外周には、軸受２２９を介して、電磁石１５３Ｂが支持されている。電磁石１５３Ｂのヨーク１５５Ｂは、周フランジ２３１が収容カバー７３の位置決め凹部２３３内に嵌合して半径方向及び軸方向に位置決められている。位置決め凹部２３３の開口側には、ストッパリング２３５が設けられている。ストッパリング２３５によって位置決め凹部２３３に対する周フランジ２３１の抜け止めが行われている。前記係合リング２１９には、非磁性体リング２２０が設けられている。

前記電磁石１５３Ｂは、巻き線数が外周側へ漸次減るように形成されている。この巻き線数に合わせて電磁石１５３Ｂの端面２３７、係合リング２１９の壁部２３９、ロックリング１４３Ｂの壁部２４１、収容カバー７３の壁部２４３は、共にテーパ状に傾斜設定されている。

本実施例では、前記差動制限機構５７Ｂが、デフケース４５Ｂとサイドギヤ１７３Ｂ，１７５Ｂとの間の差動回転を制限し、差動ロック機構５９Ｂが、デフケース４５Ｂとアクスルシャフト５Ｂとの間の差動回転をロックアップする構成となっている。

そして、前記差動制限機構５７Ｂの電磁石１３１Ｂを通電制御することによって、実施例２と同様に、制限クラッチ１１７Ｂａ，１１７Ｂｂが締結され、差動機構９３Ｂの差動制限を行うことができる。

前記差動ロック機構５９Ｂを通電制御したときには、磁力線ループ１７１Ｂがヨーク１５５Ｂ、係合リング２１９、ロックリング１４３Ｂに渡って形成される。従って、ロックリング１４３Ｂがインナースプライン２１５及びスプライン２１７間で摺動し、ドグクラッチ１４５Ｂが係合する。この係合によって、アクスルシャフト５Ｂ、ロックリング１４３Ｂ、係合リング２１９、デフケース４５Ｂ間の相対回転がロックされ、差動機構９３Ｂがロックアップされる。

なお、前記差動機構９３Ｂへの潤滑オイルの供給は、開口２０４，２０７等を介して行われ、パイロットクラッチ１１９への潤滑は、開口２０５等を介して行われる。差動ロック機構５９Ｂの潤滑は、開口２０６等を介して行われる。

従って、本実施例でも実施例２とほぼ同様な作用効果を奏することができる。

また、本実施例では、前記差動制限機構５７Ｂの制限アクチュエータ６３Ｂが、前記デフケース４５Ｂと前記軸受４９との間に配置され、差動ロック機構５９Ｂが、前記デフケース４５Ｂに対して前記軸受４７の軸方向外側に配置されたため、デフケース４５Ｂの軸受スパンの増大を抑制することができ、支持剛性を向上することができる。また、差動ロック機構５９Ｂの構造形状選定の自由度を向上することができる。すなわち、差動ロック機構５９Ｂは、デフケース４５Ｂに対して軸受４７の軸方向外側に配置され、軸受４７とデフケース４５Ｂとの間の配置的な制約から解放されるので、機構の容量や特性等を比較的自由に選定することができる。

前記差動ロック機構５９Ｂを、前記収容カバー７３内に配置したため、差動ロック機構５９Ｂの組付性を向上することができる。また、収容カバー７３の連結、支持、区画シールであるオイルシール２１３等の構造を適宜設定することで、リヤデファレンシャル装置１Ｂとして差動ロック機構５９Ｂの必要性に応じて、附属配置の有無を選択することができる。すなわち、前記差動制限機構５７Ｂを標準的に搭載する構造とすれば、車両の走行安定性を大きく向上することができる。また、差動ロック機構５９Ｂは、要望に応じて附属配置することで生産性を大幅に向上することができる。

前記収容カバー７３が、前記デフキャリヤ３Ｂの側壁７４に固定されているため、収容カバー７３の取付けを容易に行うことができる。

図６は、本発明の実施例４に係り、（ａ）はリヤデファレンシャル装置及びその周辺の断面図、（ｂ）は制限アクチュエータのデフキャリヤに対する係合を示す説明図、（ｃ）はロックアクチュエータのデフキャリヤに対する係合を示す説明図である。本実施例は、図５の実施例３と同様に図２（ｂ）に対応している。尚、基本的な構成は実施例３と同様であり、対応する構成部分には同符号又は同符号にＣを付し、或いは符号のＢをＣに代えて説明する。

本実施例では、差動ロック機構５９Ｃの形態を変更したものである。本実施例の差動制限機構５７Ｃは、実施例３の差動制限機構５７Ｂと大きく異なる点はない。尚、図６（ａ），（ｂ）のように、係合部１３７Ｃが係止部１３９に係止されて、制限アクチュエータ６３Ｃの廻り止めが行われている。

前記差動ロック機構５９Ｃは、実施例３と同様に収容カバー７３Ｃ内に収容されている。差動ロック機構５９Ｃのロック機構部６５Ｃは、差動機構９３Ｃの内周側に配置されている。ロック機構部６５Ｃは、ロックブロック２４５を備えている。ロックブロック２４５は、差動機構９３Ｃの回転軸心と同心状に配置されている。

すなわち、ピニオンシャフト１７７Ｃの中心側ボス部２４７に、凹凸係合部２４９が設けられ、ロックブロック２４５の外周に設けられた凹凸係合部２５１が係合している。これら凹凸係合部２４９，２５１間の係合によって、ロックブロック２４５は回転軸方向へ移動可能となっている。

前記サイドギヤ１７５Ｃ側には、嵌入凹部２５３が設けられている。嵌入凹部２５３は、前記ロックブロック２４５の端部を嵌入させるものである。嵌入凹部２５３の内周面には、凹凸係合部２５５が設けられている。ロックブロック２４５が嵌入凹部２５３内へ嵌入し、凹凸係合部２５１が凹凸係合部２５５に係合可能となっている。

前記アクスルシャフト５Ｃの軸心部には、支持孔２５７が設けられ、動作力を伝達するロッド２５９が移動可能に支持されている。従って、差動ロック機構５９Ｃは、動作力を伝達するロッド２５９を出力回転部材の一方の軸心部に備えた構成となっている。

前記ロッド２５９の一端は、前記ロックブロック２４５に結合されている。ロッド２５９の一端に、スナップリング２４６が取り付けられ、ロックブロック２４５に対するロッド２５９の抜け止めが行われている。ロッド２５９の他端側には、連結ピン２６１が結合されている。連結ピン２６１は、アクスルシャフト５Ｃに設けられた半径方向の孔２６３に配置されている。孔２６３の断面は長穴となっており、連結ピン２６１がロッド２５９の移動と共に孔２６３内で平行移動できるようになっている。連結ピン２６１の外端には、連結リング２６４が結合されている。連結リング２６４は、アクスルシャフト５Ｃに嵌合し、軸方向に移動可能に支持されている。

前記ロックアクチュエータ６７Ｃは、ソレノイド１５３Ｃとプランジャ１２９Ｃとを備えている。

前記ソレノイド１５３Ｃは、ヨーク１５５Ｃ及び電磁コイル１５７Ｃからなっている。ヨーク１５５Ｃは、収容カバー７３Ｃの嵌合凹部２６５に嵌合すると共に、デフキャリヤ３Ｃの側壁７４壁面に当接している。ヨーク１５５Ｃの外周には、図６（ａ），（ｃ）のように、係合部１６３Ｃが取り付けられ、この係合部１６３Ｃが係止部１６５Ｃに係合している。係止部１６５Ｃは、デフキャリヤ３Ｃ側の側壁７４壁面に設けられた凹部で構成されている。ヨーク１５３Ｃの端部２６７は、プランジャ１２９Ｃのストッパとなっている。

前記プランジャ１２９Ｃは、磁性体リング２６６及び非磁性体リング１５９Ｃが一体的にリング状に形成されたものである。プランジャ１２９Ｃは、ソレノイド１５３Ｃの電磁力に応じてデフケース４５Ｃの回転軸心方向に移動可能である。非磁性体リング１５９Ｃは、前記結合リング２６４の外周面に嵌合固定されている。非磁性体リング１５９Ｃにスナップリング２６９が取り付けられ、結合リング２６４に対する非磁性体リング１５９Ｃの抜け止めが行われている。

上記構成により、本実施例では、前記差動制限機構５７Ｃが、デフケース４５Ｃとサイドギヤ１７３Ｃ，１７５Ｃとの間の差動回転を制限し、差動ロック機構５９Ｃが、ロックブロック２４５、ピニオンシャフト１７７Ｃ、差動機構支持リング１８１を介してデフケース４５Ｃとサイドギヤ１７５Ｃとの間の差動回転をロックアップする構成となっている。

そして、ソレノイド１５３Ｃが通電制御されると、磁力線ループ１７１Ｃが形成される。この磁力線ループ１７１Ｃの形成によって、プランジャ１２９Ｃがヨーク１５５Ｃの端部２６７側へ向かって移動する。プランジャ１２９Ｃの移動によって非磁性体リング１５９Ｃ、結合リング２６４、連結ピン２６１を介してロッド２５９へ移動力が伝達される。この移動力によって、ロッド２５９が支持孔２５７内で平行移動し、ロッド２５９の移動に応じてロックブロック２４５が同方向へ移動する。

前記ロックブロック２４５の移動によって、ロックブロック２４５の端部がサイドギヤ１７５Ｃの嵌入凹部２５３内へ嵌入し、ロックブロック２４５の凹凸係合部２５１がサイドギヤ１７５Ｃの凹凸係合部２５５に係合する。この係合によって、デフケース４５Ｃとサイドギヤ１７５Ｃとの相対回転が、差動機構支持リング１８１、ピニオンシャフト１７７Ｃ、ロックブロック２４５を介してロックされ、差動機構９３Ｃの差動回転がロックアップされる。

従って、本実施例でも、実施例３と同様な作用効果を奏することができる。また、前記差動ロック機構５９Ｃが、作動力を伝達するロッド２５９を前記アクスルシャフト５Ｃの軸心部に備えたため、デフケース４５Ｃや軸受４７の変更を行わずに、差動ロック機構５９Ｃの付加を容易に行うことができる。

図７は、実施例５に係り、リヤデファレンシャル装置及びその周辺の断面図である。本実施例は、図５の実施例３と同様に図２（ｂ）に対応している。尚、基本的な構成は実施例３と同様であり、対応する構成部分には同符号又は同符号にＤを付して、或いは符号ＢをＤに代えて説明する。

本実施例では、差動制限機構を収容カバー内に配置し、アクスルシャフト間の差動を直接制限するようにしたものである。

すなわち、本実施例の差動制限機構５７Ｄは、収容カバー７３Ｄ内に配置されている。収容カバー７３Ｄは、円筒部２７１とキャップ部２７３とから構成されている。円筒部２７１及びキャップ部２７３は、ボルトナット等によって着脱自在に結合されている。円筒部２７１は、デフキャリヤ３Ｄ側の側壁７４にボルト等によって着脱自在に結合されている。

本実施例の制限機構部６１Ｄは、クラッチハウジング２７５とクラッチハブ２７７間に、制限クラッチ１１７、パイロットクラッチ１１９及びカム機構１２１、押圧プレート１２７等を備えて構成されている。

前記クラッチハウジング２７５は、アクスルシャフト５Ｄに一体又は一体的に形成されている。クラッチハウジング２７５の一方の端壁２７９に、非磁性体リング１４１が設けられている。クラッチハウジング２７５の他方の端壁２８１は、サイドギヤ１７３Ｄから延設されたボス部２８３にスプライン係合している。

本実施例の制限アクチュエータ６３Ｄは、収容カバー７３Ｄのキャップ部２７３がヨークとして構成され、キャップ部２７３に電磁コイル１３５Ｄを直接備えている。キャップ部２７３の内周側とアクスルシャフト５Ｄとの間には、軸受１３６及びオイルシール２１３が介設されている。

前記クラッチハブ２７７の内周側は、差動機構９３Ｄの回転軸心部を貫通したアクスルシャフト７Ｄの端部にスプライン係合している。

前記クラッチハブ２７７とアクスルシャフト５Ｄとの間、及びクラッチハブ２７７とクラッチハウジング２７５の端壁２８１との間には、区画シール２８５，２８７が設けられている。これら区画シール２８５，２８７によって、制限機構部６１Ｄを周辺部分から隔離して独立した潤滑冷却環境の空間を形成することができる。また、デフキャリヤ３Ｄの側壁７４に対応する線分２８８において、相対回転部間に区画シールを設けることで、収容カバー７３Ｄ内を独立した潤滑冷却空間とすることができる。

本実施例の差動ロック機構５９Ｄでは、ロックリング１４３Ｄの環状突部２０３Ｄがサイドギヤ１７５Ｄのクラッチ結合部１８８Ｄにスプライン係合している。 従って、前記差動制限機構５７Ｄでは、電磁石１３１Ｄを通電制御すると、実施例３と同様に、パイロットクラッチ１１９、カム機構１２１、押圧プレート１２７によって制限クラッチ１１７が締結される。この締結によって、クラッチハウジング２７５、クラッチハブ２７７を介し、左右のアクスルシャフト５Ｄ，７Ｄ間の差動が直接制限される。

また、差動ロック機構５９Ｄでは、電磁石１５３Ｄの通電制御によって、ロックリング１４３Ｄがスプリング１５１の付勢力に抗して移動し、ドグクラッチ１４５が結合する。

従って、本実施例でも実施例３とほぼ同様な作用効果を奏することができる。
また、本実施例では、収容カバー７３Ｄを２分割構造とし、差動制限機構５７Ｄを無理なく収容することができる。さらに、収容カバー７３Ｄのキャップ部２７３がヨークとして構成され、部品点数を少なくして構造を簡単とし、組み付け、部品管理を容易にすることができる。

図８は、実施例６に係り、リヤデファレンシャル装置及びその周辺の断面図である。本実施例は、実施例５と同様に図２（ｂ）に対応している。尚、基本的な構成は実施例５に対応しており、対応する構成部分には同符号又は同符号にＥを付し、あるいは符号のＤをＥに代えて説明する。

本実施例では、差動制限機構がアクスルシャフトとデフケースとの間の差動回転を制限するようにしたものである。差動制限機構５７Ｅの制限機構部６１Ｅは、実施例５と同様に、クラッチハウジング２７５Ｅ、クラッチハブ２７７Ｅ間に制限クラッチ１１７、パイロットクラッチ１１９、カム機構１２１、押圧プレート１２７等を備えている。

前記クラッチハウジング２７５Ｅの端壁２８１Ｅは、デフケース４５Ｅのボス部８７Ｅの外周に、軸受４７外においてスプライン結合等によって結合されている。クラッチハウジング２７５Ｅの他方の端部側には、ロータ２９１が外周部において螺合結合されている。クラッチハウジング２７５Ｅの端部において、ロータ２９１の端部にロックナット２９３が締結され、ロータ２９１のクラッチハウジング２７５Ｅに対する緩み止めが行われている。ロータ２９１には、非磁性体リング１４１Ｅが設けられている。

制限アクチュエータ６３Ｅの電磁石１３１Ｅは、ヨーク１３３Ｅ、電磁コイル１３５Ｅからなり、ヨーク１３３Ｅは、一体形状の収容カバー７３Ｅの段部２９５に嵌合してセンタリングがなされている。収容カバー７３Ｅの端部は、デフキャリヤ３Ｅの側壁７４に設けた段部２８９に嵌合して、センタリングがなされている。収容カバー７３Ｅの側壁７４に対する固定は、前記同様、ボルト等によって行われている。

差動ロック機構５９Ｅのロック機構部６５Ｅには、サイドギヤ１７５Ｅとロックリング１４３Ｅとの間にドグクラッチ１４５Ｅが設けられている。また、スプリング１５１Ｅは、サイドギヤ１７５Ｅとロックリング１４３Ｅとの間に設けられている。ロックリング１４３Ｅには、周方向所定間隔で凸部２９７が設けられ、この凸部２９７がデフケース４５Ｅの貫通孔２９９からデフケース外に突出している。貫通孔２９９は、デフケース４５Ｅに周方向所定間隔で凸部２９７に対応して設けられている。凸部２９７には、係合プレート３０１が固定されている。

ロックアクチュエータ６７Ｅは、図６の実施例４と同様な構成となっており、ソレノイド１５３Ｅとプランジャ１２９Ｅとを備えている。ソレノイド１５３Ｅは、ヨーク１５５Ｅ及び電磁コイル１５７Ｅからなっている。プランジャ１２９Ｅは、磁性リング２６６Ｅ及び非磁性体リング１５９Ｅを一体に形成したものであり、前記係合プレート３０１に軸方向に対向している。

前記非磁性体リング１５９Ｅは、スライドリング３０３に嵌合して取り付けられている。スライドリング３０３は、デフケース４５Ｅのボス部８９Ｅに嵌合して固定されている。スライドリング３０３と軸受４９との間に、スペーサ３０５が介設されている。

デフキャリヤ３Ｅには、ポジションスイッチ３０７が取り付けられている。ポジションスイッチ３０７の係合部３０９が前記係合プレート３０１に係合する構成となっている。

従って、ロックリング１４３Ｅの移動に応じて、係合プレート３０１が移動すると、係合プレート３０１がポジションスイッチ３０７の係合部３０９に係合して、ポジションスイッチ３０７を動作させ、差動ロック機構５９Ｅのロック、アンロックの検出を行うことができる。

前記ソレノイド１５３Ｅのヨーク１５５Ｅには、図８（ｂ）のように、外周に軸方向に沿った凹部３１１が設けられ、ポジションスイッチ３０７の外周部に係合している。この係合によって、ソレノイド１５３Ｅがポジションスイッチ３０７を介してデフキャリヤ３Ｅ側に回転方向に係合する。すなわち、ロックアクチュエータ６７Ｅがデフキャリヤ３Ｅ側に支持された構成となっている。

そして、差動制限機構５７Ｅでは、制限アクチュエータ６３Ｅの電磁石１３１Ｅを通電制御すると、パイロットクラッチ１１９、カム機構１２１、押圧プレート１２７の動作により、制限クラッチ１１７が締結される。この締結によって、クラッチハウジング２７５Ｅ、クラッチハブ２７７Ｅ間の相対回転が制限され、結果としてアクスルシャフト５Ｅ、デフケース４５Ｅ間の差動回転が制限される。この差動回転の制限によって、差動機構９３Ｅの差動制限が行われる。

前記差動ロック機構５９Ｅでは、ロックアクチュエータ６７Ｅのソレノイド１５３Ｅを通電制御すると、プランジャ１２９Ｅが移動する。この移動は、非磁性体リング１５９Ｅがスライドリング３０３に対してスライドすることによって行われる。このプランジャ１２９Ｅの移動によって係合プレート３０１が移動力を受け、ロックリング１４３Ｅの凸部２９７に押圧力を付与する。この押圧力によって、ロックリング１４３Ｅがスプリング１５１Ｅの付勢力に抗して移動し、ドグクラッチ１４５Ｅが結合する。この結合によって、サイドギヤ１７５Ｅ、デフケース４５Ｅ間の差動がロックされ、結果的に差動機構９３Ｅがロックアップされる。

従って、本実施例でも上記実施例と同様な作用効果を奏することができる。

尚、上記実施例では、デファレンシャル装置をリヤデファレンシャル装置として説明したが、図１において、フロントデファレンシャル装置３５として適用し、或いはトランスファ１９にセンターデファレンシャル装置を設けることにより、このセンターデファレンシャル装置として構成することも可能である。

入力回転部材は、一方のアクスルシャフト側又はサイドギヤとし、出力回転部材を他方のアクスルシャフト側又はサイドギヤ及びデフケースとする構造にすることもできる。

差動制限機構又は差動ロック機構は、サイドギヤ間又はハブ間の差動制限をする構成にすることもできる。

差動制限機構又は差動ロック機構は、制限機構部及び制限アクチュエータ又はロック機構部及びロックアクチュエータを、デフケースとデフケースをデフキャリアに回転自在に支持する軸受との間に配置する構成にすることもできる。

制限機構部又はロック機構部を、デフケースとデフケースをデフキャリアに回転自在に支持する軸受との間に配置し、制限アクチュエータ又はロックアクチュエータを軸受外に配置する構成にすることもできる。

制限アクチュエータ又はロックアクチュエータとしては、電磁石を用いるものの他、電動モータ、流体シリンダ・ピストン、流体ポンプ、粘性・磁性流体ブレーキなどを起動動作源とすることもでき、場合により、動作源の動作力のベクトルを変換する変換機構、例えば回転力を軸方向に変換するカム、高速回転を減速した同一回転方向又は逆回転方向に変換するギヤ、ストローク量を変えるリンク、てこなどを含めることもできる。

制限アクチュエータ又はロックアクチュエータのデフキャリアへの支持は、前記回転方向の係合支持の他、軸方向支持、半径方向支持にすることもできる。

差動制限機構又は差動ロック機構を共にデフキャリヤ内に配置する場合の潤滑環境は、オイルシール、パッキンなどで区画して異ならせる設計を行うこともできる。

四輪駆動車のスケルトン平面図である（実施例１）。 デファレンシャル装置、差動制限機構及び差動ロック機構の配置等を示し、（ａ）は第１の配置例、（ｂ）は第２の配置例、（ｃ）は第３の配置例を示すスケルトン断面図である。 （ａ）はリヤデファレンシャル装置及びその周辺を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の矢印ＳＡ方向から見たロック機構部を示す要部展開図である（実施例１）。 リヤデファレンシャル装置及びその周辺を示す断面図である（実施例２）。 （ａ）はリヤデファレンシャル装置及びその周辺を示す断面図、（ｂ）は制限アクチュエータのデフキャリヤに対する係合を示す説明図である。 （ａ）はリヤデファレンシャル装置及びその周辺を示す断面図、（ｂ）は制限アクチュエータのデフキャリヤに対する係合を示す説明図、（ｃ）はロックアクチュエータのデフキャリヤに対する係合を示す説明図である（実施例４）。 リヤデファレンシャル装置及びその周辺を示す断面図である（実施例５）。 （ａ）はリヤデファレンシャル装置及びその周辺を示す断面図、（ｂ）はロックアクチュエータのデフキャリヤに対する係合を示す説明図である（実施例６）。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ リヤデファレンシャル装置
３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ デフキャリヤ
５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ アクスルシャフト（出力回転部材）
４５，４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃ，４５Ｄ，４５Ｅ デフケース（入力回転部材）
５１ 結合フランジ（入力部）
５７，５７Ａ，５７Ｂ，５７Ｃ，５７Ｄ，５７Ｅ 差動制限機構
５９，５９Ａ，５９Ｂ，５９Ｃ，５９Ｄ，５９Ｅ 差動ロック機構
６１，６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄ，６１Ｅ 制限機構部
６３，６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃ，６３Ｄ，６３Ｅ 制限アクチュエータ
６５，６５Ａ，６５Ｂ，６５Ｃ，６５Ｄ，６５Ｅ ロック機構部
６７，６７Ａ，６７Ｂ，６７Ｃ，６７Ｄ，６７Ｅ ロックアクチュエータ
６９，７１ デフケースの回転軸方向の側壁
７３，７３Ｃ，７３Ｄ，７３Ｅ 収容カバー（収容部）
７４，７９ デフキャリヤの側壁
１０１，１１１ ハブ（出力結合部）
１７３，１７３Ｂ，１７３Ｃ，１７３Ｄ，１７３Ｅ，１７５，１７５Ｂ，１７５Ｃ，１７５Ｄ，１７５Ｅ サイドギヤ（出力結合部）

Claims (16)

1. 入力回転部材から一対の出力回転部材へ差動回転を許容可能に回転力伝達を行う差動機構を備え、
   前記差動回転を制限可能な差動制限機構と前記差動回転をロックアップ可能な差動ロック機構とを各別に設けた
   ことを特徴とするデファレンシャル装置。
2. 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、前記出力回転部材に連結する出力結合部を備え、
   前記差動制限機構及び差動ロック機構は、前記入力回転部材と前記出力回転部材又は出力結合部との間の差動回転を制限又はロックアップする
   ことを特徴とするデファレンシャル装置。
3. 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、前記出力回転部材に連結する出力結合部を備え、
   前記差動制限機構は、前記一対の出力回転部材間又は前記一対の出力結合部間の差動回転を制限し、
   前記差動ロック機構は、前記入力回転部材と前記出力回転部材又は出力結合部との間の差動回転をロックアップする
   ことを特徴とするデファレンシャル装置。
4. 請求項１〜３の何れかに記載のデファレンシャル装置であって、
   前記差動ロック機構は、動作力を伝達するロッドを前記出力回転部材の一方の軸心部に備えた
   ことを特徴とするデファレンシャル装置。
5. 請求項１〜４の何れかに記載のデファレンシャル装置であって、
   前記入力回転部材は、前記差動機構を収容支持するデフケースであり、
   前記デフケースは、回転軸方向の一端側に回転入力を受ける入力部を備え、
   前記差動制限機構は、前記デフケースの入力部側に配置され、前記差動ロック機構は、前記デフケースの他側に配置された
   ことを特徴とするデファレンシャル装置。
6. 請求項１〜４の何れかに記載のデファレンシャル装置であって、
   前記入力回転部材は、前記差動機構を収容支持するデフケースであり、
   前記デフケースは、デフキャリヤに回転自在に支持され、
   前記デフケースと前記差動制限機構及び差動ロック機構とは、前記デフキャリヤ内に共に収容配置された
   ことを特徴とするデファレンシャル装置。
7. 請求項１〜４の何れかに記載のデファレンシャル装置であって、
   前記入力回転部材は、前記差動機構を収容支持するデフケースであり、
   前記デフケースは、デフキャリヤに軸受を介して回転自在に支持され、
   前記差動制限機構及び差動ロック機構の一方は、前記デフケースと前記軸受との間に配置され、同他方は、前記デフケースに対して前記軸受の軸方向外側に配置された
   ことを特徴とするデファレンシャル装置。
8. 請求項７記載のデファレンシャル装置であって、
   前記デフキャリヤに、前記軸受の軸方向外側に配置される収容部を着脱可能に設け、
   前記差動制限機構及び差動ロック機構の他方を、前記収容部に配置した
   ことを特徴とするデファレンシャル装置。
9. 請求項８記載のデファレンシャル装置であって、
   前記収容部は、前記デフキャリヤの側壁に固定された
   ことを特徴とするデファレンシャル装置。
10. 請求項８又は９記載のデファレンシャル装置であって、
    前記差動制限機構を、前記収容部に配置した
    ことを特徴とするデファレンシャル装置。
11. 請求項８又は９記載のデファレンシャル装置であって、
    前記差動ロック機構を、前記収容部に配置した
    ことを特徴とするデファレンシャル装置。
12. 請求項１〜１１の何れかに記載のデファレンシャル装置であって、
    前記入力回転部材は、前記差動機構を収容支持するデフケースであり、
    前記差動制限機構は、動作用の制限アクチュエータを備え、
    前記差動ロック機構は、動作用のロックアクチュエータを備え、
    前記制限アクチュエータ及びロックアクチュエータは、前記デフケースの両側に各別に配置された
    ことを特徴とするデファレンシャル装置。
13. 請求項１２記載のデファレンシャル装置であって、
    前記制限アクチュエータ及びロックアクチュエータは、前記デフケースの回転軸方向両側壁にそれぞれ対向配置された
    ことを特徴とするデファレンシャル装置。
14. 請求項１３記載のデファレンシャル装置であって、
    前記制限アクチュエータ及びロックアクチュエータは、前記デフケースの回転軸方向両側壁を介して動作力を伝達する
    ことを特徴とするデファレンシャル装置。
15. 請求項１２〜１４の何れかに記載のデファレンシャル装置であって、
    前記デフケースは、デフキャリヤに回転自在に支持され、
    前記制限アクチュエータ及びロックアクチュエータは、前記デフキャリヤに支持された
    ことを特徴とするデファレンシャル装置。
16. 請求項１２〜１５の何れかに記載のデファレンシャル装置であって、
    前記デフケースは、デフキャリヤに軸受を介して回転自在に支持され、
    前記制限アクチュエータ及びロックアクチュエータは、前記デフケースと前記軸受との各間に各別に配置された
    ことを特徴とするデファレンシャル装置。
    

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