JP2006189149A - Differential device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デファレンシャル装置に関する。 The present invention relates to a differential apparatus.
デファレンシャル装置は殆どの車両に搭載されており、駆動源から伝達される駆動トルクを一対の出力軸に差動配分し、一般的に「コンベンショナルデフ」(以下「コンベデフ」という)と呼称されている。従来のコンベデフは、機能的に一対の出力軸のうち一方の駆動抵抗(車輪側に接続されていれば、車輪と路面間の駆動摩擦抵抗)が失われたとき、他方の出力軸への駆動トルクの伝達は行われなくなる。このような問題に対して、コンベデフに差動制限機能を付加することで、車両の走行性能を向上させることができる。以下に示す特許文献1、2、3に開示された差動制限機能を備えたデファレンシャル装置について説明する
特許文献1に記載されたデファレンシャル装置は、デフケースと、ピニオンシャフトと、ピニオンと、一対のサイドギアから構成されている通常の(コンベンショナルな)デファレンシャル装置(コンベデフ)であり、デフケースと一対のサイドギアとの間には多板クラッチからなる差動制限機構が付加されており、この差動制限機構は入力する駆動トルクに応じて機械的に伝達トルクを断続制御する(摩擦クラッチの締結トルクを制御する)ように構成されている。
The differential device is mounted on almost all vehicles, and the drive torque transmitted from the drive source is differentially distributed to a pair of output shafts, and is generally called “conventional differential” (hereinafter referred to as “combed differential”). . The conventional convex is functionally driven to the other output shaft when the drive resistance of one of the pair of output shafts (if connected to the wheels, the drive friction resistance between the wheels and the road surface) is lost. Torque is no longer transmitted. In response to such a problem, the running performance of the vehicle can be improved by adding a differential limiting function to the convex. A differential apparatus having a differential limiting function disclosed in
特許文献2に記載されたデファレンシャル装置は、特許文献1のデファレンシャル装置と同様なコンベンデフであり、デフケースと一方のサイドギアとの間に差動をロックする噛み合いクラッチと、これを外部から制御する電磁式アクチュエータを付加したものであり、必要に応じて伝達トルクが断続制御される。
The differential device described in Patent Document 2 is a conven- tive device similar to the differential device of
特許文献3に記載されたデファレンシャル装置も、コンベデフであり、デフケースと一方のサイドギアとの間には特許文献2と同様な噛み合いクラッチからなる差動制限装置が配置され、この噛み合いクラッチは外部から制御可能な電磁式アクチュエータにより必要に応じて伝達トルクが断続制御される。また、電磁式アクチュエータは、デフケースの、フランジ部と軸方向反対側に、配置されている。
デファレンシャル装置は、上記のようなコンベデフを基本にした構造になっており、その周辺部材の構造や寸法、例えば、デファレンシャル装置を収容し支持するキャリヤの諸寸法や支持部の位置、左右の出力軸などのサイズ(長さ)は、コンベデフを基本にして決定されている。これに加えて、車両のユーザーの要望や、車両メーカーによる車両システムに対する要求などにより、コンベデフに差動制限機構を付加したデファレンシャル装置が設定される。 The differential device has a structure based on the convex as described above, and the structure and dimensions of its peripheral members, for example, the dimensions of the carrier that accommodates and supports the differential device, the position of the support portion, and the left and right output shafts The size (length) is determined based on the convex. In addition to this, a differential device in which a differential limiting mechanism is added to a convex is set according to a request from a vehicle user or a request from a vehicle manufacturer for a vehicle system.
しかし、コンベデフに差動制限機構を付加すると、デファレンシャル装置全体が大型化するだけでなく、支持部の位置が移動するから、これに伴って、例えば、キャリヤも大型化すると共に、デファレンシャル装置を支持する支持部の間隔が広くなり、あるいは、出力軸との連結部位置が軸方向に移動するので、キャリヤや出力軸などは、上記のようにコンベデフをベースにしてサイズを決めたものと、差動制限機構付加モデル用との間で、互換性が低下し、車両への搭載性に制約が生じている。 However, if a differential limiting mechanism is added to the convex, not only the entire differential device is enlarged, but also the position of the support portion is moved. For this reason, for example, the carrier is also enlarged and the differential device is supported. Since the interval between the supporting parts becomes wider, or the position of the connecting part with the output shaft moves in the axial direction, the carrier and the output shaft are different from those determined based on the convex as described above. The compatibility with the model for adding the movement limiting mechanism is reduced, and there is a restriction on the mounting property on the vehicle.
そこで、本発明は、コンベデフと差動制限機構付加モデルとの間で、周辺部材との互換性を向上させることにより、車両への搭載性の制約を緩和し、デファレンシャル装置の設計上の自由度を向上させることが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 relaxes the restrictions on the mountability on the vehicle by improving the compatibility with the peripheral members between the convex and the differential limiting mechanism addition model, and the degree of freedom in designing the differential device. It is an object of the present invention to provide a differential device that can improve the performance.
請求項1の発明は、駆動源の駆動力により回転するデフケースと、このデフケースに入力する駆動トルクを一対の出力軸に伝達する一対の出力部材と、前記デフケースに入力する駆動トルクを前記一対の出力部材に分配すると共に、前記一対の出力部材間を相対回転自在に連結する差動部材からなる差動機構と、この差動機構の差動回転を制限する差動制限機構とを備えてキャリヤ内に収容されたデファレンシャル装置であって、前記一対の出力部材は一対の出力軸とそれぞれ連結する連結部を有し、少なくとも一方の連結部は出力部材の回転軸方向内側に延設された第1の筒状部の内周側に形成されていることを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, a differential case that is rotated by a driving force of a drive source, a pair of output members that transmit a drive torque input to the differential case to a pair of output shafts, and a drive torque that is input to the differential case A carrier comprising: a differential mechanism that includes a differential member that distributes to the output member and that couples the pair of output members in a relatively rotatable manner; and a differential limiting mechanism that limits the differential rotation of the differential mechanism. In the differential device accommodated in the first and second output devices, the pair of output members have connection portions respectively connected to the pair of output shafts, and at least one of the connection portions extends inward in the rotation axis direction of the output member. It is formed in the inner peripheral side of 1 cylindrical part, It is characterized by the above-mentioned.
請求項2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、前記差動部材は前記デフケースと一体的に回転するピニオンシャフトと、このピニオンシャフトに回転自在に支承されたピニオンであり、前記連結部は前記ピニオンシャフトの半径方向内側に延設されていることを特徴とする。
Invention of Claim 2 is the differential apparatus of
請求項3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、前記ピニオンシャフトは半径方向内側に第2の筒状部を備え、該第2の筒状部は前記出力部材との間で互いに支持されていることを特徴とする。 Invention of Claim 3 is a differential apparatus of Claim 2, Comprising: The said pinion shaft is equipped with the 2nd cylindrical part on the radial inside, and this 2nd cylindrical part is between the said output members. It is characterized by being supported by each other.
請求項4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、前記出力部材に回転軸方向外側面に凹部を設け、前記デフケースに側壁とこの側壁の軸方向内側面に凸部を設け、前記凹部と前記凸部とが嵌合して前記デフケースに対して前記出力部材が支持されていることを特徴とする。 The invention of claim 4 is the differential device according to claim 3, wherein the output member is provided with a recess on the outer surface in the rotational axis direction, the differential case is provided with a side wall and a convex portion on the axial inner side surface of the side wall, The output member is supported with respect to the differential case by fitting the concave portion and the convex portion.
請求項5の発明は、請求項4記載のデファレンシャル装置であって、前記差動制限機構は前記出力部材と前記差動部材との連結部位の半径方向外側に配置されていることを特徴とする。 A fifth aspect of the present invention is the differential apparatus according to the fourth aspect, wherein the differential limiting mechanism is disposed radially outside a connecting portion between the output member and the differential member. .
請求項6の発明は、駆動源の駆動力により回転するデフケースと、このデフケースに入力する駆動トルクを一対の出力軸に伝達する一対の出力部材と、前記デフケースに入力する駆動トルクを前記一対の出力部材に分配すると共に、前記一対の出力部材間を相対回転自在に連結する差動部材からなる差動機構と、前記差動機構の差動回転を制限する差動制限機構とを備えて軸受を介してキャリアに支持されたデファレンシャル装置であって、前記一対の出力部材は一対の出力軸とそれぞれ連結する連結部を有し、少なくとも一方の連結部は前記出力部材の回転軸方向外側に設けられた第3の筒状部の内周側で前記軸受の半径方向内側に形成されていることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a differential case that is rotated by a driving force of a drive source, a pair of output members that transmit a drive torque input to the differential case to a pair of output shafts, and a drive torque that is input to the differential case. A bearing comprising: a differential mechanism that includes a differential member that distributes to the output member and that couples the pair of output members in a relatively rotatable manner; and a differential limiting mechanism that limits differential rotation of the differential mechanism. A pair of output members each having a connection portion connected to a pair of output shafts, wherein at least one of the connection portions is provided outside the output member in the rotation axis direction. It is characterized in that it is formed on the inner peripheral side of the third cylindrical portion formed inside the bearing in the radial direction.
請求項7の発明は、請求項6記載のデファレンシャル装置であって、前記差動制限機構は差動機構の差動制限の制御を行うアクチュエータを備え、前記デフケースは前記アクチュエータを半径方向内側で回転軸方向にアクチュエータを跨いで前記軸受に支持される第4の筒状部を備え、前記第4の筒状部は前記第3の筒状部に対して連結部の外周側で支持されていることを特徴とする。 A seventh aspect of the present invention is the differential apparatus according to the sixth aspect, wherein the differential limiting mechanism includes an actuator that controls differential limiting of the differential mechanism, and the differential case rotates the actuator radially inward. A fourth cylindrical portion supported by the bearing across the actuator in the axial direction is provided, and the fourth cylindrical portion is supported on the outer peripheral side of the connecting portion with respect to the third cylindrical portion. It is characterized by that.
請求項8の発明は、駆動源の駆動力により回転するデフケースと、このデフケースに入力する駆動トルクを一対の出力軸に伝達する一対の出力部材と、前記デフケースに入力する駆動トルクを前記一対の出力部材に分配すると共に、前記一対の出力部材間を相対回転可能に連結する差動部材からなる差動機構と、この差動機構の差動回転を制限する差動制限機構とを備えてキャリヤ内に収容されたデファレンシャル装置であって、前記差動制限機構は差動機構の差動制限の制御を行うアクチュエータを備え、前記デフケースはエンジンからの駆動トルクが入力する一部材で形成されたフランジ部を有し、このフランジ部の半径方向内側に前記アクチュエータが配置されていることを特徴とする。
The invention according to
請求項9の発明は、請求項8記載のデファレンシャル装置であって、前記フランジ部の半径方向外側にリブが形成されていることを特徴とする。 A ninth aspect of the present invention is the differential apparatus according to the eighth aspect, characterized in that a rib is formed on the radially outer side of the flange portion.
請求項10の発明は、請求項1、6、8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、前記差動機構の中心は、前記キャリヤに搭載される差動制限機構を備えない第2のデファレンシャル装置における差動機構の中心と回転軸方向で異なる位置に設定され、前記一対の出力軸の回転軸方向内側端部は第2のデファレンシャル装置の差動機構の中心に対して軸方向対称位置に配置されていることを特徴とする。 A tenth aspect of the present invention is the differential apparatus according to any one of the first, sixth, and eighth aspects, wherein a center of the differential mechanism does not include a differential limiting mechanism mounted on the carrier. 2 is set at a position different from the center of the differential mechanism in the differential unit in the rotational axis direction, and the inner ends of the pair of output shafts in the rotational axis direction are axial directions with respect to the center of the differential mechanism of the second differential unit It arrange | positions in the symmetrical position, It is characterized by the above-mentioned.
請求項11の発明は、 請求項1、6、8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、前記連結部間の第1の中心は、一対の出力部材間の第2の中心に対して、回転軸方向に変位されていることを特徴とする。
Invention of Claim 11 is a differential apparatus as described in any one of
請求項12の発明は、請求項1、6、8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、前記連結部は、前記一対の出力部材間の第2の中心に対して、非対称であることを特徴とする。 A twelfth aspect of the present invention is the differential apparatus according to any one of the first, sixth, and eighth aspects, wherein the connecting portion is asymmetric with respect to a second center between the pair of output members. It is characterized by being.
請求項13の発明は、駆動源の駆動力により回転するデフケースと、このデフケースに入力する駆動トルクを一対の出力軸に伝達する一対の出力部材と、前記デフケースに入力する駆動トルクを前記一対の出力部材に分配すると共に、前記一対の出力部材間を相対回転自在に連結する差動部材からなる差動機構と、この差動機構の差動回転を制限する差動制限機構とを備えたデファレンシャル装置であって、前記差動制限装置は、前記差動機構の差動制限を制御するアクチュエータを有し、該アクチュエータは、電磁コイルと、前記電磁コイルの磁力によって軸方向に移動操作力を受けるプランジャとを含む電磁式アクチュエータであり、前記電磁コイルは、前記キャリヤによって支持され、前記デフケースは、前記電磁コイルの磁路の一部を構成し、前記プランジャは、前記デフケースで支持されていることを特徴とする。
The invention according to
請求項14の発明は、駆動源の駆動力により回転するデフケースと、このデフケースに入力する駆動トルクを一対の出力軸に伝達する一対の出力部材と、前記デフケースに入力する駆動トルクを前記一対の出力部材に分配すると共に、前記一対の出力部材間を相対回転自在に連結する差動部材からなる差動機構と、この差動機構の差動回転を制限する差動制限機構とを備えたデファレンシャル装置であって、前記差動制限装置は、前記差動機構の差動制限を制御するアクチュエータを有し、前記差動制限機構と前記アクチュエータとを、前記差動機構の軸方向中心に対して軸方向の反対側にそれぞれ配置すると共に、前記アクチュエータの操作力を前記差動制限機構に伝達する伝達機構を設けたことを特徴とする。 According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a differential case that is rotated by a driving force of a drive source, a pair of output members that transmit a drive torque input to the differential case to a pair of output shafts, and a drive torque that is input to the differential case. A differential mechanism comprising a differential mechanism that includes a differential member that distributes to the output member and connects the pair of output members so as to be relatively rotatable, and a differential limiting mechanism that limits the differential rotation of the differential mechanism. The differential limiting device includes an actuator that controls differential limiting of the differential mechanism, and the differential limiting mechanism and the actuator are arranged with respect to an axial center of the differential mechanism. A transmission mechanism is provided which is disposed on each side opposite to the axial direction and transmits the operating force of the actuator to the differential limiting mechanism.
請求項1のデファレンシャル装置は、少なくとも一方の連結部を出力部材の回転軸方向内側に設けた第1の筒状部の内周側に形成されているので、コンベデフと差動制限機構付きデファレンシャル装置との間で出力軸を共用することが可能になり、キャリヤを共用することが可能になる。
Since the differential device according to
従って、寸法の異なる出力軸及びキャリヤを、コンベデフ用と差動制限機構付きモデル用にそれぞれ設定する必要がなくなり、周辺部材に対する互換性の低下が防止され、車両への搭載性の制約が緩和される。この結果、デファレンシャル装置の設計上の自由度を向上させることができる。 Therefore, it is not necessary to set output shafts and carriers with different dimensions for a convex and a model with a differential limiting mechanism, respectively, and the compatibility with peripheral members is prevented from being lowered, and the restrictions on mounting on a vehicle are eased. The As a result, the degree of freedom in designing the differential device can be improved.
請求項2のデファレンシャル装置は、連結部がピニオンシャフトの半径方向内側に設けられているので、デファレンシャル装置全体の軸方向寸法を著しく縮小させることができる。 In the differential apparatus according to the second aspect, since the connecting portion is provided on the radially inner side of the pinion shaft, the axial dimension of the entire differential apparatus can be remarkably reduced.
また、出力軸と出力ギヤとの連結部が軸方向に変動しても、ピニオンシャフトの半径方向内側に連結部が設けられているので、連結部の設定が可能となる。 Even if the connecting portion between the output shaft and the output gear fluctuates in the axial direction, the connecting portion can be set because the connecting portion is provided on the radially inner side of the pinion shaft.
請求項3のデファレンシャル装置は、第2の筒状部は出力部材との間で互いに支持されているので、出力部材の支持が安定する。 In the differential device according to the third aspect, since the second cylindrical portion is supported with the output member, the support of the output member is stable.
請求項4のデファレンシャル装置は、凹部と凸部とが嵌合してデフケースに対して出力部材が支持されているので、デフケースを軸方向外側に大型化せずに出力部材の確実な支持が可能となる。 In the differential device according to the fourth aspect, since the concave portion and the convex portion are fitted and the output member is supported with respect to the differential case, the output member can be reliably supported without increasing the size of the differential case to the outside in the axial direction. It becomes.
請求項5のデファレンシャル装置は、差動制限機構が出力部材と差動部材との連結部位の半径方向外側に配置されているので、デフケースが軸方向に大型化しない。 In the differential device according to the fifth aspect, since the differential limiting mechanism is disposed on the radially outer side of the connecting portion between the output member and the differential member, the differential case does not increase in size in the axial direction.
請求項6のデファレンシャル装置は、少なくとも一方の連結部は出力部材の回転軸方向外側に設けられた第2の筒状部の内周側で軸受の半径方向内側に形成されているので、異なった長さの出力軸への対応が向上する。
The differential device according to
従って、寸法の大きく異なる出力軸及びキャリヤを、コンベデフ用と差動制限機構付きモデル用にそれぞれ設定する必要がなくなり、周辺部材に対する互換性の低下が防止され、車両への搭載性の制約が緩和される。この結果、デファレンシャル装置の設計上の自由度を向上させることができる。 Therefore, there is no need to set output shafts and carriers with greatly different dimensions for the convex and differential limiting models, preventing a drop in compatibility with peripheral members and reducing restrictions on mounting on vehicles. Is done. As a result, the degree of freedom in designing the differential device can be improved.
請求項7のデファレンシャル装置は、第2の筒状部が第3の筒状部に対して連結部の外周側で支持されているので、出力部材の支持状態が大きく向上する。 In the differential device according to the seventh aspect, since the second cylindrical portion is supported on the outer peripheral side of the connecting portion with respect to the third cylindrical portion, the support state of the output member is greatly improved.
請求項8のデファレンシャル装置は、フランジ部の半径方向内側にアクチュエータを配置したので、コンベデフと差動制限機能付きデファレンシャル装置との間で出力軸とキャリヤを共用することが可能になる。 In the differential device according to the eighth aspect, since the actuator is disposed radially inward of the flange portion, the output shaft and the carrier can be shared between the convex and the differential device with a differential limiting function.
従って、寸法の大きく異なる出力軸及びキャリヤをそれぞれ設定する必要がなくなり、周辺部材に対する互換性の低下が防止され、車両搭載に対する制約が解消され、デファレンシャル装置の設計上の自由度が向上する。 Accordingly, it is not necessary to set output shafts and carriers having greatly different dimensions, preventing deterioration of compatibility with peripheral members, eliminating restrictions on vehicle mounting, and improving the degree of freedom in design of the differential device.
請求項9のデファレンシャル装置は、フランジ部の半径方向外側にリブが形成されているので、フランジ部の強度がそれだけ向上する。 In the differential device according to the ninth aspect, since the rib is formed on the radially outer side of the flange portion, the strength of the flange portion is improved accordingly.
請求項10のデファレンシャル装置は、差動機構の中心は、前記キャリヤに搭載される差動制限機構を備えない第2のデファレンシャル装置における差動機構の中心と回転軸方向で異なる位置に設定され、前記一対の出力軸の回転軸方向内側端部は第2のデファレンシャル装置の差動機構の中心に対して軸方向対称位置に配置されているので、例えば、一側では長い出力軸が使用可能になり、他側では短い出力軸が使用可能になり、異なった長さの出力軸への対応性が向上するので、コンベデフと差動制限機能付きデファレンシャル装置との間で出力軸とキャリヤを共用することが可能になり、寸法の大きく異なった出力軸及びキャリヤをそれぞれ設定する必要がなくなり、周辺部材に対する互換性の低下が防止され、車両搭載性に対する制約が解消されて、デファレンシャル装置の設計上の自由度が向上する。
In the differential device according to
請求項11のデファレンシャル装置は、連結部間の第1の中心を、一対の出力部材間の第2の中心に対して回転軸方向に変位させたことにより、出力軸の互換性(異なった長さの出力軸に対する対応性)がそれだけ向上する。 The differential apparatus according to claim 11 is configured such that the first center between the connecting portions is displaced in the direction of the rotation axis with respect to the second center between the pair of output members, whereby the compatibility of the output shafts (different lengths). (Correspondence to the output shaft) is improved accordingly.
請求項12のデファレンシャル装置は、連結部を一対の出力部材の第2の中心に対して非対称にしたことにより、出力軸の互換性(異なった長さの出力軸に対する対応性)がそれだけ向上する。
In the differential device according to
請求項13のデファレンシャル装置は、デフケース上に電磁コイルを相対回転可能に配置しキャリヤとの間で回り止めするのではなく、電磁コイルをキャリヤに直接支持し、デフケースを電磁コイルの磁路の一部に利用し、プランジャをデフケースで支持したことによってアクチュエータがそれだけ小型化される。 In the differential device according to the thirteenth aspect, the electromagnetic coil is disposed on the differential case so as to be relatively rotatable and is not rotated between the differential coil and the carrier. Instead, the electromagnetic coil is directly supported by the carrier, and the differential case is attached to the magnetic path of the electromagnetic coil. Since the plunger is supported by a differential case, the actuator is reduced in size accordingly.
従って、アクチュエータは、リングギア側に配置されてもベアリングと干渉することがなくなる。 Therefore, the actuator does not interfere with the bearing even if it is arranged on the ring gear side.
また、アクチュエータが小型化されたことによって、差動機構とデファレンシャル装置とのオフセットが不要になるか、あるいは、オフセット量が最小限ですむから、出力軸やキャリヤなどの互換性低下を最小限に留めることができる。 In addition, since the actuator is downsized, the offset between the differential mechanism and the differential unit is no longer necessary, or the amount of offset is minimized, minimizing the drop in compatibility of the output shaft and carrier. Can be fastened.
請求項14のデファレンシャル装置は、差動制限機構部とアクチュエータ部を互いに分離し、差動機構の軸方向中心に対して軸方向の反対側にそれぞれ配置したことにより、差動制限機構部を分離しただけアクチュエータ部が小型化される。
The differential device according to
従って、アクチュエータは、リングギア側に配置されてもベアリングと干渉することがなくなる。 Therefore, the actuator does not interfere with the bearing even if it is arranged on the ring gear side.
また、アクチュエータが小型化されたことによって、差動機構とデファレンシャル装置とのオフセットが不要になるか、あるいは、オフセット量が最小限ですむから、出力軸やキャリヤなどの互換性低下を最小限に留めることができる。 In addition, since the actuator is downsized, the offset between the differential mechanism and the differential unit is no longer necessary, or the amount of offset is minimized, minimizing the drop in compatibility of the output shaft and carrier. Can be fastened.
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1〜図2を用いて第1実施形態について説明する。
(First embodiment)
The first embodiment will be described with reference to FIGS.
本実施形態のデファレンシャル装置1は、駆動源の駆動力により回転するデフケース2と、このデフケース2に入力する駆動トルクを一対の出力軸51、52に伝達する一対の出力ギヤ(一対の出力部材)21、22と、前記デフケース2に入力する駆動トルクを前記一対の出力ギヤ21、23に分配すると共に、前記一対の出力ギヤ21、22間を相対回転自在に連結するピニオン19からなる差動機構13と、この差動機構13の差動回転を制限する差動制限機構とを備えてキャリヤ53内に収容されている。
A
また、本実施形態のデファレンシャル装置1は、一対の出力ギヤ21、22は一対の出力軸51、52とそれぞれ連結する連結部35、36を有し、少なくとも一方の連結部35又は36は出力ギヤ21、22の回転軸方向内側に延設さられた第1の筒状部25又は26の内周側に形成されている。また、本実施形態のデファレンシャル装置は、ピニオンシャフト14の内径側に出力ギヤ21、22の一部が配置されている。
Further, in the
図1に示すように、デフケース2は、ケース本体4とこのケース本体4の一側開口を閉塞するカバー体3とから構成され、ケース本体4、カバー体3には左右の車軸がそれぞれ挿通されるボス部5、6が形成されている。これらのボス部5、6でベアリングを介してデフケース2がデフキャリア53の内部に回転自在に支承されている。デフケース2の左右の壁部7、8の軸方向内側には、環状の凸部9、10が突設されている。この環状の凸部9、10は、出力ギヤ21、22の環状の凹部30、31に嵌合する。環状の凸部9、10の外周には、デフケース2と出力ギヤ21、22との潤滑を行う油溝11、12が形成されている。また、デフケース2には、リングギヤ(不図示)がボルトで固定されており、エンジンの駆動力を伝達する動力伝達系のギヤと噛み合うことで、エンジンの駆動力が伝達され、この駆動力によってデフケース2が回転駆動されて差動機構13を介して左右の車軸に駆動力が伝達される。
As shown in FIG. 1, the differential case 2 includes a case body 4 and a cover body 3 that closes one side opening of the case body 4, and right and left axles are inserted through the case body 4 and the cover body 3, respectively.
差動機構13は、ピニオンシャフト14と、ピニオンシャフト14に回転自在に支承されたピニオン19と、ピニオン19と噛み合うと共に、一対の出力軸にそれぞれ連結される連結部35,36を有した一対の出力ギヤ21、22とから構成されている。
The
ピニオンシャフト14は、端部15の両側をデフケース2の内周にスプライン連結されたカムリング39、39によって支持され、デフケース2、カムリング39、39と一体に回転駆動される。また、ピニオンシャフト14の内径側には、後述する一対の出力ギヤ21、22のボス部25、26を支承する支承部(第2の筒状部)16、17が形成されている。これらの支承部16、17によって、一対の出力ギヤ21、22が位置決め支持されている。また、図2に示すように、ピニオンシャフト14は、4本の支持部18、18、18、18を有しており、各支持部18にはピニオン19、19、19、19が回転自在にそれぞれ支承されている。
The
各ピニオン19は、一対の出力ギヤ21、22の噛み合い歯27、28と噛み合う噛み合い歯20を有しており、一対の出力ギヤ21、22にエンジンからの駆動力を伝達すると共に、一対の出力ギヤ21、22に差回転が生じると回転駆動される。
Each
図1に示すように、一対の出力ギヤ21、22は、出力ギヤ本体23、24と、出力ギヤ本体23、24の互いに対向する対向面側に突設されたボス部(第1の筒状部)25、26と、各ピニオン19の噛み合い歯20と噛み合う噛み合い歯27、28とを備えている。この噛み合い歯27、28と各ピニオン19の噛み合い歯20とで噛み合い部29、29を形成している。噛み合い部29の背面側には、デフケース2の環状の凸部9、10に嵌合する環状の凹部30、31が形成されている。環状の凹部30、31とデフケース2の環状の凸部9、10とで支持部32、33を形成している。
As shown in FIG. 1, the pair of output gears 21, 22 includes an output gear
支持部32、33の外径側には、摺動材34、34が配置されている。この摺動材34、34で出力ギヤ21、22と各ピニオン19のギヤ反力を受けている。一対の出力ギヤ21、22のボス部25、26は、ピニオンシャフト14の内径側の支承部16、17で支承されると共に、ボス部25、26の内部には、連結部35、36が設けられ、左右の車輪に連結された車軸がこれらの連結部35、36にスプライン連結される。そして、連結部35、36によってエンジンからの駆動力が車輪側に伝達される。出力ギヤ本体23、24の外周には、差動制限手段が設けられている。
Sliding
差動制限手段は、ピニオン19とデフケース2内壁との間に設けられデフケース2の内壁に軸方向移動自在にスプライン連結されたカムリング39、39と、カムリング39、39の軸方向への移動によって締結される多板クラッチ37、37とで構成されている。
The differential limiting means is fastened by cam rings 39, 39 provided between the
図1及び図2に示すように、カムリング39、39には、周方向に等間隔に4つの溝42、42、42、42がそれぞれ形成されている。これらの溝42は、中央部40に向かって傾斜する傾斜面41、41を有している。そして、2つのカムリング39、39のこれらの溝42、42間にピニオンシャフト14の4つの端部15、15、15、15がそれぞれ挟まれて支持されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, four
出力ギヤ21、22に差動が生じていない場合、ピニオンシャフト14の各端部15は、カムリング39、39の各溝42、42の中央部40に位置されている。この状態では、出力ギヤ21、22に差動が生じた場合、各ピニオン19が回転駆動され噛み合い部29で噛み合い反力が発生し、各ピニオン19を支承するピニオンシャフト14が図2において時計方向又は反時計方向に移動する。このとき、ピニオンシャフト14の各端部15は、カムリング39の溝42の傾斜面41、41上に位置する。このピニオンシャフト14の各端部15の移動により、ピニオンシャフト14の端部15と、左右のカムリング39、39の溝42、42の各傾斜面41、41とでカムスラスト力が発生する。このカムスラスト力によって、カムリング39、39が軸方向外側に移動して多板クラッチ37、
37が締結する。
When there is no differential in the output gears 21 and 22, the
37 is fastened.
多板クラッチ37、37は、デフケース2の内周にスプライン連結された複数の外側摩擦板43と出力ギヤ21、22の外周にスプライン連結された複数の内側摩擦板38とを備え、カムリング39、39の軸方向外側及び噛み合い部29の外径側に配置されている。多板クラッチ37は、カムリング39、39の軸方向への移動によって締結され、出力ギヤ21、22とデフケース2とを連結し、差動機構13の差動を制限する。
The
本実施形態におけるデファレンシャル装置1では、ピニオンシャフト14の内径側に出力ギヤ21、22の支承部16、17を設けて、ピニオンシャフト14の内径側に出力ギヤ21、22のボス部25、26を配置しているので、デファレンシャル装置1全体の軸方向寸法を著しく縮小させることができる。
In the
また、ピニオンシャフト14の内径側に出力ギヤ21、22のボス部25、26を配置することによって出力軸と出力ギヤ21、22との連結部35、36が軸方向に変動しても連結部35、36の設定が可能となるので、デファレンシャル装置を構成する部材間の互換性及びデファレンシャル装置の設計の自由度が向上する。
Further, by arranging the
さらに、ピニオンシャフト14の内部で出力ギヤ21、22を支持しているので、出力ギヤ21、22の支持が安定する。また、ピニオンシャフト14の内部側に出力軸と出力ギヤ21、22との連結部35、36を設けているので、連結部35、36の長さを変更することなくデファレンシャル装置1全体の軸方向寸法を縮小させることができる。
Furthermore, since the output gears 21 and 22 are supported inside the
また、ピニオンシャフト14には4つのピニオン19、19、19、19が回転自在に支承されているので、小型でありながら高強度なデファレンシャル装置1を得ることができる。
Further, since the four
さらに、出力ギヤ21、22は、噛み合い部29の背面側に環状の凹部30、31を有してデフケース2の壁部7、8から軸方向内側に突出した環状の凸部9、10に支持されているので、デフケース2を軸方向外側に大型化せずに出力ギヤ21、22の確実な支持が可能となると共に、デファレンシャル装置1をコンパクト化することができる。
Further, the output gears 21, 22 are supported by annular
また、出力ギヤ21、22とデフケース2の壁部7、8との間で、凹部30、31と凸部9、10とからなる支持部32、33の外径側に摺動材34が配置されているので、出力ギヤ21、22のギヤ反力を摺動材34で受けることができる。また、デフケース2に出力ギヤ21、22の支承部を設けて出力ギヤ21、22のギヤ反力をデフケース2で直接受けずに摺動材34で受けると共に、摺動材34の外側が規制されないので、出力ギヤ21、22のギヤ反力を受けるデフケースの面圧を低減し摺動特性が安定する。
A sliding
さらに、出力ギヤ21、22と各ピニオン19との噛み合い部29の外径側に、出力ギヤ21、22とデフケース2との間の差動制限を行う多板クラッチ37が配置されているので、デフケース2が軸方向に大型化せずにデファレンシャル装置1をコンパクト化することができる。
Furthermore, since the multi-plate clutch 37 for limiting the differential between the output gears 21 and 22 and the differential case 2 is disposed on the outer diameter side of the meshing
また、連結部35、36と、噛み合い部29と、多板クラッチ37とが半径方向にオーバーラップしているので(多板クラッチ37が、噛み合い部29の半径方向外側に配置されているので)、デファレンシャル装置1をさらにコンパクト化することができる。また、凹部30、31と凸部9、10とからなる支持部32、33と、多板クラッチ37とが半径方向にオーバーラップしているので、デファレンシャル装置1をさらにコンパクト化することができる。
Further, since the connecting portions 35, 36, the meshing
なお、本実施形態のデファレンシャル装置1では、4つのピニオン19、19、19、19としたが、2つのピニオンであっても良い。
In the
(第2実施形態)
図3を用いて第2実施形態について説明する。
(Second Embodiment)
A second embodiment will be described with reference to FIG.
本実施形態のデファレンシャル装置100は、駆動源の駆動力により回転するデフケース101と、このデフケース101に入力する駆動トルクを一対の出力軸151、152に伝達する一対の出力ギヤ(出力部材)114、118と、前記デフケース101に入力する駆動トルクを前記一対の出力ギヤ114、118に分配すると共に、前記一対の出力ギヤ114、118間を相対回転自在に連結するピニオン(差動部材)112からなる差動機構109と、この差動機構109の差動回転を制限する差動制限機構とを備えてキャリヤ内に収容されている。
A
また、本実施形態のデファレンシャル装置100は、一対の出力ギヤ114、118が一対の出力軸151、152とそれぞれ連結する連結部129、130を有し、少なくとも一方の連結部129は出力ギヤ114の回転軸方向内側に延設さられたボス部(第1の筒状部)116の内周側に形成されている。また、本実施形態においてもピニオンシャフト110の内径側に出力ギヤ114の一部が配置されている。
In addition, the
図3に示すように、デフケース101は、ケース本体103とこのケース本体103の一側開口を閉塞するカバー体102とから構成され、左右の車軸が挿通されるボス部104、105がそれぞれ形成されている。これらのボス部104、105の外周側でベアリングを介してデフケース101がデフキャリア(不図示)の内部に回転自在に支承されている。デフケース101の左の壁部106の軸方向内側には、環状の凸部107が突設されている。この環状の凸部107は、出力ギヤ114の環状の凹部124に嵌合する。デフケース101のボス部105には、出力ギヤ114のボス部116を支承する支承部108が形成されている。また、デフケース101には、リングギヤ(不図示)がボルトで固定されており、エンジンの駆動力を伝達する動力伝達系のギヤと噛み合うことで、エンジンの駆動力が伝達され、この駆動力によってデフケース101が回転駆動されて差動機構109を介して左右の車軸に駆動力が伝達される。
As shown in FIG. 3, the
差動機構109は、ピニオンシャフト110と、ピニオンシャフト110に回転自在に支承されたピニオン112と、ピニオン112と噛み合うと共に、一対の出力軸にそれぞれ連結される連結部129、130を有した一対の出力ギヤ114、118とから構成されている。
The
ピニオンシャフト110は、端部がデフケース101に連結されデフケース101と一体に回転駆動される。ピニオンシャフト110には、ピニオン112が支承されている。このピニオン112は、一対の出力ギヤ114、118の噛み合い歯117、121と噛み合う噛み合い歯111を有し、一対の出力ギヤ114、118にエンジンからの駆動力を伝達すると共に、一対の出力ギヤ114、118に差回転が生じると回転駆動する。また、ピニオンシャフト110の中間部内径側には、出力ギヤ114のボス部116を支承する支承部113が形成されている。この支承部113によって、出力ギヤ114を位置決め支持している。
The end of the
出力ギヤ114は、出力ギヤ本体115と、出力ギヤ本体115の軸方向内側側に突設されたボス部116と、ピニオン112の噛み合い歯111と噛み合う噛み合い歯117とを備えている。出力ギヤ118は、出力ギヤ本体119と、出力ギヤ本体119の軸方向外側に突設されたボス部120と、ピニオン112の噛み合い歯111と噛み合う噛み合い歯121とを備えている。一対の出力ギヤ114、118の噛み合い歯117、121とピニオン112の噛み合い歯111とで噛み合い部122、123を形成している。
The
噛み合い部122の背面側には、デフケース101の環状の凸部107に嵌合する環状の凹部124が形成されている。この環状の凹部124とデフケース101の環状の凸部107とで支持部125を形成している。支持部125の外径側には、摺動材126が配置されている。
On the back side of the meshing
噛み合い部123の背面側には、ボス部120が形成され、デフケース101の支承部108に支承されている。支承部108とボス部120の軸方向外側の先端部127との間には摺動材128が配置されている。
A
この摺動材126、128で出力ギヤ114、118とピニオン112のギヤ反力を受けている。出力ギヤ114のボス部116は、ピニオンシャフト110の内径側の支承部113で支承されている。出力ギヤ114、118のボス部116、120の内部には、連結部129、130が設けられ、左右の車輪に連結された車軸がこれらの連結部129、130にスプライン連結される。そして、連結部129、130によってエンジンからの駆動力が車輪側に伝達される。出力ギヤ本体115、119の外周には、差動制限手段であるメインクラッチ143、143が設けられている。
The sliding
差動制限機構は、電磁石131と、電磁石131の磁気的吸引力により軸方向へ移動可能に配置された環状のアーマチャ135と、アーマチャ135の軸方向への移動により締結されるパイロットクラッチ136と、パイロットクラッチ136の締結によりスラスト力を発生するカム機構139と、カム機構139のスラスト力をメインクラッチ143へ伝達する環状のプレッシャリング141と、プレッシャリング141の軸方向への移動により締結されるメインクラッチ143とを備え、差動機構109の差動を制限する。
The differential limiting mechanism includes an
電磁石131は、電磁コイル132とコア133とから構成され、デフキャリアに固定されると共に、ベアリング134を介してデフケース101のボス部105の外周に支持されている。環状のアーマチャ135は、磁性体から形成され、パイロットクラッチ136を挟んで電磁石131の一側に配置されている。
The
パイロットクラッチ136は、デフケース101の内周にスプライン連結された複数の外側摩擦板137とカムリング140の外周にスプライン連結された複数の内側摩擦板138とから構成され、電磁石131とアーマチャ135との間に配置されている。このパイロットクラッチ136は、電磁石131に通電した際にアーマチャ135が電磁石131側に吸引されることにより締結され、カムリング140とプレッシャリング141との間に差回転が生じることによりカム機構139がカムスラスト力を発生する。
The
カム機構139は、出力ギヤ118のボス部120の外周に嵌合されたカムリング140と、出力ギヤ118のボス部120の外周に出力ギヤ118と軸方向に相対移動可能で回転方向に一体回転可能に配置された低磁性体からなるプレッシャリング141と、カムリング140とプレッシャリング141との間に配置されたカムボール142とから構成されている。パイロットクラッチ136が締結されると、パイロットクラッチ136に連結されたカムリング140とプレッシャリング141との間に差回転が生じ、カム機構139のカムスラスト力によってプレッシャリング141がメインクラッチ143側へ移動されてメインクラッチ143、143が締結する。
The
メインクラッチ143、143は、デフケース101の内周にスプライン連結された外側摩擦板144、144と出力ギヤ本体115、119の外周にスプライン連結された内側摩擦板145、145とから構成されている。メインクラッチ143、143は、パイロットクラッチ136の締結によってメインクラッチ143側に移動されたプレッシャリング141によって締結される。メインクラッチ143、143が締結されると、デフケース101と出力ギヤ114、118とが連結され差動機構109の差動が制限される。
The
本実施形態におけるデファレンシャル装置100では、ピニオンシャフト110の内径側に出力ギヤ114の支承部113を設けて、ピニオンシャフト110の内径側に出力ギヤ114のボス部116を配置しているので、デファレンシャル装置100全体の軸方向寸法を著しく縮小させることができる。
In the
また、ピニオンシャフト110の内径側に出力ギヤ114のボス部116を配置することによって出力軸と出力ギヤ114との連結部129が軸方向に変動しても連結部129の設定が可能となるので、デファレンシャル装置を構成する部材間の互換性及びデファレンシャル装置の設計の自由度が向上する。
Further, by arranging the
さらに、ピニオンシャフト110の内部で出力ギヤ114を支持しているので、出力ギヤ114の支持が安定する。また、ピニオンシャフト110の内部側に出力軸と出力ギヤ114との連結部129を設けているので、連結部129の長さを変更することなくデファレンシャル装置100全体の軸方向寸法を縮小させることができる。
Furthermore, since the
また、出力ギヤ114は、噛み合い部122の背面側に環状の凹部124を有してデフケース101の壁部106から軸方向内側に突出した環状の凸部107に支持されているので、デフケース101を軸方向外側に大型化せずに出力ギヤ114の確実な支持が可能となると共に、デファレンシャル装置100をコンパクト化することができる。
The
さらに、出力ギヤ114とデフケース101の壁部106との間で、凹部124と凸部107とからなる支持部125の外径側に摺動材126が配置されているので、出力ギヤ114のギヤ反力を摺動材126で受けることができる。また、デフケース101に出力ギヤ114の支承部を設けて出力ギヤ114のギヤ反力をデフケース101で直接受けずに摺動材126で受けると共に、摺動材126の外側が規制されないので、出力ギヤ114のギヤ反力を受けるデフケースの面圧を低減し摺動特性が安定する。
Further, since the sliding
また、出力ギヤ114、118とピニオン112との噛み合い部122、123の外径側に、出力ギヤ114、118とデフケース101との間の差動制限を行うメインクラッチ143が配置されているので、デフケース101が軸方向に大型化せずにデファレンシャル装置100をコンパクト化することができる。
Further, since the
さらに、連結部129と、噛み合い部122と、メインクラッチ143とが半径方向にオーバーラップしているので、デファレンシャル装置100をさらにコンパクト化することができる。また、凹部124と凸部107とからなる支持部125と、メインクラッチ143とが半径方向にオーバーラップしているので、デファレンシャル装置100をさらにコンパクト化することができる。
Furthermore, since the connecting
なお、本実施形態のデファレンシャル装置100においても、4つのピニオンとしても良い。この場合、小型でありながら高強度なデファレンシャル装置100を得ることができる。
Note that the
(変形例)
また、第1、第2実施形態では、ピニオンシャフト14、110の内径側に出力軸と出力ギヤ21、22、114との連結部35、36、129が配置されている構成としたが、図4に示すデファレンシャル装置200のように、ピニオンシャフト201の内径側に出力ギヤ202を位置決め支持する支承部203を設け、出力ギヤ202に支承部203に支持される突部204を設けて、支承部203と突部204とで形成される支持部205のみとしても良い。この場合にも、出力ギヤ202の強度が向上すると共に、デファレンシャル装置200の軸方向寸法を縮小することができる。
(Modification)
In the first and second embodiments, the connecting
なお、図4に示すデファレンシャル装置200は、基本的な構成は図3に示すデファレンシャル装置100と同じであり、デフケース206と、デフケース206に収容された差動機構207と、差動機構207の差動制限を行う差動制限手段とから構成されている。また、差動制限手段は、電磁石208と、電磁石208の磁気的吸引力により軸方向へ移動可能に配置された環状のアーマチャ209と、アーマチャ209の軸方向への移動により締結されるパイロットクラッチ210と、パイロットクラッチ210の締結によりスラスト力を発生するカム機構211と、カム機構211のスラスト力をメインクラッチ213へ伝達する環状のプレッシャリング212と、プレッシャリング212の軸方向への移動により締結されるメインクラッチ213、213とを備え、差動機構207の差動を制限する。
4 has the same basic configuration as that of the
(第3実施形態)
図5と図12によってデファレンシャル装置(以下「リヤデフ」という)301(本発明の第3実施形態)の説明をする。以下の説明の中で左右の方向はリヤデフ1が用いられた4輪駆動車(図12)及び図5での左右の方向である。
(Third embodiment)
A differential apparatus (hereinafter referred to as “rear differential”) 301 (a third embodiment of the present invention) will be described with reference to FIGS. 5 and 12. In the following description, the left and right directions are the four-wheel drive vehicle (FIG. 12) in which the
[リヤデフ301の特徴]
リヤデフ301は、駆動源の駆動力により回転するデフケース307と、このデフケース307に入力する駆動トルクを一対の出力軸323、325に伝達する一対の出力部材315、317と、前記デフケース307に入力する駆動トルクを前記一対の出力部材315、317に分配すると共に、前記一対の出力部材315、317間を相対回転自在に連結する差動部材309からなる差動機構319と、前記差動機構319の差動回転を制限する差動制限機構321とを備えて軸受303を介してキャリアに支持されている。
[Features of rear differential 301]
The
また、本実施形態のリヤデフ301は、前記一対の出力部材315、317が一対の出力軸323、325とそれぞれ連結する連結部327、329を有し、少なくとも一方の連結部329は前記出力部材315の回転軸方向外側に延設された第1のスリーブ(第3の筒状部)331の内周側で前記軸受303の半径方向内側に形成されている。
Further, the
また、本実施形態のデファレンシャル装置301は、出力部材(以下「サイドギア」という)317は噛み合い部313に対して回転軸方向外側に位置決め(形成)された第1のスリーブ331を含み、スプライン部329は第1のスリーブ331の内周に形成されており、差動制限装置321は差動制限機能を制御する電磁式のアクチュエータ333を含み、デフケース307はアクチュエータ333の半径方向内側にアクチュエータ333を回転軸方向に跨ぐ第2のスリーブ(第3の筒状部)335を含み、第1のスリーブ331は第2のスリーブ335によりスプライン部329の外周側で支持されており、差動制限装置321は、サイドギア315の噛み合い部311とサイドギア317の噛み合い部313のそれぞれ半径方向外側に配置されている。
In addition, the
また、サイドギア315は回転軸方向外側面に凹部337を有し、デフケース307の側壁は回転軸方向内側面に凸部339を有し、これらの凸部339及び凹部337が係合しサイドギア315をデフケース307に支持している。
Further, the
さらに、各スプライン部327,329の間の第1の中心は、各サイドギア315,317の間の第2の中心S(各噛合いピッチ線の交点)に対して回転軸方向に変位されている。
Further, the first center between the
[図12の4輪駆動車の動力系の構成]
この動力系は、縦置きのエンジン801(原動機)及びトランスミッション803及びトランスファ805と、トランスファ805の一部を構成する2−4切替え機構807と、前輪側のプロペラシャフト809と、フロントデフ811(原動機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)と、前車軸813,815と、左右の前輪817,819と、後輪側のプロペラシャフト821と、第1実施形態のリヤデフ301(原動機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)と、後車軸823,825と、左右の後輪827,829と、コントローラなどから構成されている。
[Configuration of Power System of Four-wheel Drive Vehicle in FIG. 12]
This power system includes a vertically installed engine 801 (prime mover), a
2−4切替え機構807は、トランスミッション803の出力軸と前輪側プロペラシャフト809との間でエンジン801の駆動力を断続し、トランスミッション803の出力軸はトランスファ805を介して後輪側のプロペラシャフト821に駆動力を伝達する。
The 2-4
フロントデフ811は、駆動力を受けて回転するデフケース831と、デフケース831に連結されたベベルギア式の差動機構833と、差動機構833の差動を制限する差動制限機構835とで構成されている。前輪側プロペラシャフト809はギア伝動機構837などを介してデフケース831に連結されており、差動機構833の左右の出力部材は前車軸813,815を介して左右の前輪817,819にそれぞれ連結されている。
The
後輪側プロペラシャフト821に伝達された駆動力は、ドライブピニオンシャフト839と方向変換歯車組841とを介してリヤデフ301のデフケース307に伝達される。方向変換歯車組841はベベルギア843,845によって構成されており、ベベルギア843はドライブピニオンシャフト839に形成され、ベベルギア845はデフケース307に固定されている。出力軸323,325は後車軸823,825の一部をなし、リヤデフ301のサイドギア315,317は後車軸823,825を介して左右の後輪827,829に連結されている。
The driving force transmitted to the rear wheel
また、前車軸813,815と左右の前輪817,819との間にはハブクラッチ847,849がそれぞれ配置されており、ハブクラッチ847,849はコントローラによって操作され、前車軸813,815と左右の前輪817,819とを断続する。
コントローラは、車両が4輪駆動走行するとき、トランスファ805の2−4切替え機構807を連結させると共に、ハブクラッチ847,849を連結させる。トランスミッション803からトランスファ805に入力したエンジン801の駆動力は、プロペラシャフト821などからリヤデフ301に伝達され左右の後輪827,829に配分されると共に、2−4切替え機構807とプロペラシャフト809などを介してフロントデフ811に伝達され左右の前輪817,819に配分される。
When the vehicle travels on four wheels, the controller connects the 2-4
車両が2輪駆動走行するとき、コントローラは2−4切替え機構807の連結とハブクラッチ847,849の連結をそれぞれ解除させ、車両は後輪駆動の2輪駆動状態になる。
When the vehicle travels by two-wheel drive, the controller releases the connection of the 2-4
[リヤデフ301の構成]
リヤデフ301は、デフケース307と、差動機構319と、差動制限装置321と、リターンスプリング341と、ポジションスイッチ343などから構成されており、差動制限装置321は、電磁式アクチュエータ333と、ドッグクラッチ345と、コントローラなどから構成されている。
[Configuration of rear differential 301]
The
デフケース307は、ケーシング本体347と左のカバー349から構成されており、ケーシング本体347とカバー349はボルト351で固定されている。デフケース307はキャリヤ305の内部に配置されており、カバー349のボス部353(スリーブ)とケーシング本体347のスリーブ337はスラスト力を受けるベアリング303を介してそれぞれキャリヤ305に支承されている。キャリヤ305の内部にはオイル溜りが形成されており、デフケース307は上記のようにエンジンの駆動力によって回転駆動される。
The
差動機構319の各ピニオン309は複数本のピニオンシャフト355(出力部材)上で回転可能に支持されており、サイドギア315,317は各ピニオン309と噛み合っている。各ピニオンシャフト355の内側端部は係合部356で互いに係合し合っており、外側端部はデフケース307(ケーシング本体347)に設けられた貫通孔357に係合し、スプリングピン359によって抜け止めされている。
Each
ドッグクラッチ345は、右サイドギア317に溶接された噛み合い歯361と、クラッチリング363に形成された噛み合い歯365によって構成されている。クラッチリング363はデフケース7側に回り止めされ、軸方向移動自在に配置されている。図5の下半部のようにクラッチリング363が左に移動するとドッグクラッチ345が噛み合って差動機構319の差動がロックされ、図5の上半部のようにクラッチリング363が右に移動するとドッグクラッチ345の噛み合いと差動ロックが解除される。リターンスプリング341は右サイドギア317とクラッチリング363との間に配置され、クラッチリング363をドッグクラッチ345の噛み合い解除側(右方)に付勢している。
The
電磁式アクチュエータ333は、電磁コイル367と、電磁コイル367を包むコイルハウジング369と、プランジャ371などから構成されている。コイルハウジング369とプランジャ371は磁性材料(S10C)で作られており、電磁コイル367の磁路を形成する。
The
ドッグクラッチ345のクラッチリング363にはプレッシャープレート373が連結されており、電磁式アクチュエータ333(プランジャ371)の押圧力はプレッシャープレート373を介してクラッチリング363を右に移動させ、リターンスプリング341の付勢力はクラッチリング363とプレッシャープレート373を介してプランジャ371を右方に押し返す。
A
コントローラは、電磁コイル367の励磁、励磁停止を行う。
The controller performs excitation and excitation stop of the
電磁コイル367が励磁されるとプランジャ371がプレッシャープレート373を介してクラッチリング363を押圧し、ドッグクラッチ345を噛み合わせて差動機構319の差動がロックされる。悪路走行中のように、左右の後輪827,829が空転し易い状況で差動をロックさせると、悪路などの脱出性、走破性が向上し、車両のスタックが防止される。
When the
電磁コイル367の励磁を停止すると、リターンスプリング341によってドッグクラッチ345の噛み合いが解除され、差動機構319の差動が自由になる。
When excitation of the
ポジションスイッチ343はドッグクラッチ345が断続されるときのプレッシャープレート373の移動に伴って断続(0FF−ON)し、リヤデフ301の差動ロック状態を運転席に表示させる。
The
[リヤデフ301の効果]
リヤデフ301は次のような効果が得られる。
[Effect of rear differential 301]
The
サイドギア317のスプライン部329を、ピニオン309との噛み合い部313の回転軸方向外側で、且つ、ベアリング303の半径方向内側に設けたこと、及び、サイドギア317の噛み合い部313の回転軸方向外側に設けられた第1のスリーブ331の内周にスプライン部329を設けたことにより、例えば、出力軸325に短いものを用いることが可能になり、異なった長さの出力軸への対応性が向上するから、コンベデフと、差動制限機構付きデファレンシャル装置であるリヤデフ301との間で出力軸とキャリヤ305を共用することが可能になる。
The
従って、寸法の異なった出力軸及びキャリヤを、コンベデフ用と差動制限機構付きモデル用にそれぞれ設定する必要がなくなり、周辺部材に対する互換性低下が防止され、車両搭載性に対する制約が解消され、デファレンシャル装置の設計自由度が向上すると共に、コスト上昇と誤組み付けも防止される。 Therefore, it is not necessary to set the output shaft and the carrier with different dimensions for the convex and the models with the differential limiting mechanism, respectively, the deterioration of compatibility with the peripheral members is prevented, the restriction on the vehicle mounting property is eliminated, and the differential The degree of freedom in designing the device is improved, and cost increases and misassembly are prevented.
また、デフケース307に、電磁式アクチュエータ333の半径方向内側で、このアクチュエータ333を軸方向に跨ぐ第2のスリーブ335を設け、サイドギア317のスリーブ331をこのスリーブ335によりスプライン部329の外周側で支持したことによって、サイドギア317の支持状態が大きく向上する。
The
また、各スプライン部327,329の間の第1の中心を、各サイドギア315,317の間の第2の中心Sに対して回転軸方向に変位させたことにより、出力軸の互換性(異なった長さの出力軸に対する対応性)が向上するから、上記のような効果がさらに得易くなる。
Further, the first center between the
また、サイドギア315は、凹部337でデフケース7の凸部339に支持されたことにより支持状態が大きく向上している。
Further, the support state of the
また、右サイドギア317のスプライン部329と差動制限装置321(特に、ドッグクラッチ345)が径方向にオーバーラップしているから、リヤデフ301はそれだけコンパクトに構成される。
In addition, since the
(第4実施形態)
図6と図7によってリヤデフ401(本発明の第4実施形態)の説明をする。リヤデフ(デファレンシャル装置)401は図12の4輪駆動車においてリヤデフ301と置き換えて用いられている。以下、リヤデフ301と同機能の部材には同符号を与えて引用しながら相違点を説明する。
(Fourth embodiment)
The rear differential 401 (fourth embodiment of the present invention) will be described with reference to FIGS. A rear differential (differential device) 401 is used in place of the rear differential 301 in the four-wheel drive vehicle of FIG. In the following, the difference between the members having the same functions as those of the
[リヤデフ401の特徴]
本実施形態のデファレンシャル装置401は、駆動源の駆動力により回転するデフケース403と、このデフケース403に入力する駆動トルクを一対の出力軸323、325に伝達する一対の出力部材315、317と、前記デフケース403に入力する駆動トルクを前記一対の出力部材315、317に分配すると共に、前記一対の出力部材315、317間を相対回転自在に連結する差動部材309からなる差動機構319と、前記差動機構319の差動回転を制限する差動制限機構321とを備えて軸受303、303を介してキャリア305に支持されている。
[Features of rear differential 401]
The
また、本実施形態のデファレンシャル装置401は、差動制限機構321が差動機構319の差動制限の制御を行うアクチュエータ333を備え、前記デフケース403はエンジンからの駆動トルクが入力する一部材で形成されたフランジ部405を有し、このフランジ部405の半径方向内側に前記アクチュエータ333が配置されている。
Further, the
また、本実施形態のデファレンシャル装置401では、フランジ部405の半径方向外側にリブ407が形成されている。
Moreover, in the
[リヤデフ401の構成]
デフケース403は一体に形成され、キャリヤ305の内部に配置されており、左右のボス部413,415はベアリング303を介してキャリヤ305に支承されている。デフケース403はフランジ405に入力するエンジンの駆動力によって回転駆動される。差動機構319のピニオンシャフト355はデフケース403の貫通孔417に外側端部を係合している。
[Configuration of rear differential 401]
The
ドッグクラッチ345の噛み合い歯361は左サイドギア315に溶接されており、クラッチリング363はデフケース403側に回り止めされ、軸方向移動自在に配置されている。
The meshing
[リヤデフ401の効果]
リヤデフ401は次のような効果が得られる。
[Effect of rear differential 401]
The
デフケース403に設けられたフランジ405の径方向内側に電磁式アクチュエータ333を配置したことによって、コンベデフとリヤデフ401(差動制限機構付きデファレンシャル装置)との間で出力軸とキャリヤを共用することが可能になり、従って、寸法の異なった出力軸及びキャリヤをそれぞれ設定する必要がなくなり、周辺部材に対する互換性低下が防止され、車両搭載性に対する制約が解消され、デファレンシャル装置の設計自由度が向上すると共に、コスト上昇と誤組み付けも防止される。
By arranging the
また、フランジ405に設けたリブ407によりフランジ405の強度がそれだけ向上している。
Further, the
これに加えて、リヤデフ401は、各サイドギア315,317の中心Sをスプライン部327,329の第1の中心に対して回転軸方向に変位させたことによる効果を除き、リヤデフ301と同等の効果が得られる。
In addition, the
(第5実施形態)
図8と図12によってリヤデフ501(本発明の第5実施形態)を、リヤデフ301との相違点を主にして、説明する。
(Fifth embodiment)
The rear differential 501 (fifth embodiment of the present invention) will be described mainly with respect to the differences from the rear differential 301 with reference to FIGS.
[リヤデフ501の特徴]
本実施形態のリヤデフ501は、駆動源の駆動力により回転するデフケース307と、このデフケース307に入力する駆動トルクを一対の出力軸323、325に伝達する一対の出力部材315、317と、前記デフケース307に入力する駆動トルクを前記一対の出力部材315、317に分配すると共に、前記一対の出力部材315、317間を相対回転自在に連結する差動部材309からなる差動機構319と、前記差動機構319の差動回転を制限する差動制限機構321とを備えて軸受303、303を介してキャリア305に支持されている。
[Features of rear differential 501]
The
また、前記一対の出力部材315、317は一対の出力軸323、325とそれぞれ連結する連結部327、329を有し、少なくとも一方の連結部329は前記サイドギヤ(出力部材)317の回転軸方向外側に延設された第3の筒状部331の内周側で前記軸受303の半径方向内側に形成されている。
The pair of
さらに、差動制限機構321は差動機構319の差動制限の制御を行うアクチュエータ333を備え、前記デフケース307は前記アクチュエータ333を半径方向内側で回転軸方向にアクチュエータ333を跨いで前記軸受303に支持される第4の筒状部335を備え、前記第4の筒状部335は前記第3の筒状部331に対して連結部329の外周側で支持されている。
Further, the differential limiting
また、連結部327、329間の第1の中心Gは、一対の出力部材315、317間の第2の中心Sに対して、回転軸方向に変位されている。
Further, the first center G between the connecting
また、連結部327、329は、一対の出力部材315、317間の第2の中心Sに対して、非対称に形成されている。
Further, the connecting
[リヤデフ501の構成]
ピニオンシャフト505の外側端部はデフケース307の貫通孔357に係合し、スプリングピン359によって抜け止めされており、スリーブ507は各係合部513によってピニオンシャフト505の内側端部を連結し、サイドギア315のスリーブ503は外周をスリーブ507の内周で支持されている。
[Configuration of rear differential 501]
The outer end portion of the
[リヤデフ501の効果]
リヤデフ501は次のような効果が得られる。
[Effect of rear differential 501]
The
ピニオンシャフト505の径方向内側にサイドギア315のスプライン部327を設けたことにより、一側では長い出力軸が使用可能になり他側では短い出力軸が使用可能になり、異なった長さの出力軸への対応性が向上するから、コンベデフと、差動制限機構付きデファレンシャル装置であるリヤデフ501との間で出力軸とキャリヤ305などを共用することが可能になり、従って、寸法の異なった出力軸及びキャリヤをそれぞれ設定する必要がなくなり、周辺部材に対する互換性低下が防止され、車両搭載性に対する制約が解消され、デファレンシャル装置の設計自由度が向上すると共に、コスト上昇と誤組み付けも防止される。
By providing the
また、ピニオンシャフト505の径方向内側に形成したスリーブ507でサイドギア315を支持したことにより、サイドギア315の支持状態が大きく向上する。
Further, since the
また、差動機構319の中心Sを、差動制限機構を備えない第2のデファレンシャル装置の差動機構の中心Gに対して軸方向の異なった位置に設定し、出力軸23,25の内側端部209,211を中心Gから等距離に配置したことによって、出力軸の長さに対する自由度がさらに向上する。
Further, the center S of the
これに加えて、リヤデフ501は、リヤデフ301と同等の効果が得られる。
In addition, the
(第6実施形態)
図9と図12によってリヤデフ601(本発明の第6実施形態)を、リヤデフ301との相違点を主にして、説明する。
(Sixth embodiment)
The rear differential 601 (sixth embodiment of the present invention) will be described with reference to FIGS. 9 and 12 mainly with respect to the differences from the
[リヤデフ601の特徴]
本実施形態のリヤデフ301は、ベアリング303,303によって回転可能にキャリヤ305に支持されエンジン801の駆動トルクが入力するデフケース307と、ピニオン309と、駆動トルクを授受する噛み合い部311,313を介してピニオン19と相対回転可能に連結された第1及び第2のサイドギア315,317とを含みデフケース307と共に同軸回転可能なベベルギア式の差動機構319と、差動機構319の差動回転を制限する差動制限装置321とを含み、サイドギア315,317は、それぞれ出力軸323,325と連結されたスプライン部327,329を有し、サイドギア317のスプライン部329はその噛み合い部313の軸方向外側でベアリング303の径方向内側に位置決めされている。
[Features of rear differential 601]
The rear differential 301 according to the present embodiment is supported by a
また、サイドギア317には、噛み合い部313の軸方向外側に第4のスリーブ603が形成され、スプライン部329はこのスリーブ603の内周に形成されている。
The
また、差動制限装置321はアクチュエータ333を有し、デフケース307にはアクチュエータ333の半径方向内側にアクチュエータ333を回転軸方向に跨ぐ第2のスリーブ335が形成され、スリーブ331はスリーブ335によりスプライン部329の外周側で支持されている。
Further, the differential limiting
さらに、差動制限装置321は、サイドギア315の噛み合い部311とサイドギア317の噛み合い部313のそれぞれ半径方向外側に配置されており、サイドギア315は回転軸方向外側面に凹部337を有し、デフケース307の側壁は回転軸方向内側面に凸部339を有し、これら凸部339と凹部337の係合によりデフケース307がサイドギア315を支持している。
Further, the differential limiting
差動機構319の中心Sは、差動制限装置321を備えない第2のデファレンシャル装置における差動機構の中心Gに対して回転軸方向に異なる位置に設定され、出力軸323,325は各軸方向内側に第1及び第2の端部605,607を有し、これらの端部605,607は中心Gに対して軸方向対称位置に配置されており、各スプライン部327,329の第1の中心は、各サイドギア315,317の第2の中心Sに対して回転軸方向に変位されている。
The center S of the
[リヤデフ601の効果]
リヤデフ601は次のような効果が得られる。
[Effect of rear differential 601]
The
差動機構319の中心Sを差動制限機構を備えない第2のデファレンシャル装置の差動機構の中心Gに対して軸方向の異なった位置に設定し、出力軸323,325の内側端部509,511を中心Gから等距離に配置したことによって、一側では長い出力軸が使用可能になり他側では短い出力軸が使用可能になり、異なった長さの出力軸への対応性が向上するから、コンベデフと、差動制限機構付きデファレンシャル装置であるリヤデフ601との間で出力軸とキャリヤ305などを共用することが可能になり、従って、寸法の異なった出力軸及びキャリヤをそれぞれ設定する必要がなくなり、周辺部材に対する互換性低下が防止され、車両搭載性に対する制約が解消され、デファレンシャル装置の設計自由度が向上すると共に、コスト上昇と誤組み付けも防止される。
The center S of the
これに加えて、リヤデフ601は、リヤデフ301と同等の効果が得られる。 (第7実施形態)
図10によってリヤデフ701(本発明の第7実施形態)の説明をする。リヤデフ701は図12の4輪駆動車においてリヤデフ301と置き換えて用いられている。以下、リヤデフ1と同機能の部材には同符号を与えて引用しながら相違点を説明する。
In addition, the
The rear differential 701 (seventh embodiment of the present invention) will be described with reference to FIG. The
[リヤデフ701の特徴]
リヤデフ701は、キャリヤ305に収容され、入力するエンジンの駆動トルクによって回転可能なデフケース703(入力部材)と、回転可能なピニオン309と、駆動トルクを授受する噛み合い部311,313を介してピニオン309と相対回転可能に連結されたサイドギア315,317とを含み、デフケース703と共に同軸回転可能な差動機構319と、差動機構319の差動回転を制限する差動制限装置321とを含み、差動制限装置321は、差動機構319の差動制限を制御する電磁式アクチュエータ333を含む。
[Features of rear differential 701]
The
デフケース703は、エンジンからの駆動トルクが入力されるリングギア717が固定されたフランジ705を含み、アクチュエータ333は、デフケース703のボス部711の外周側に位置する環状のコイル367と、このコイル367の外周側と軸方向の一方側の側壁と内周側の一部とを環状に覆うコイルハウジング369とからなる電磁ソレノイドと、電磁ソレノイドのコイル367に電流が供給されるとコイルの周囲のコイルハウジング369と環状のプランジャ707とデフケース703の側壁とを透過する磁力線ループに作用するように磁力によって軸方向に移動操作力を受けるプランジャ707とを含む電磁式アクチュエータ333である。電磁ソレノイドは、リングギア717側に配置され、キャリヤ305によって支持され、デフケース703の側壁は、電磁ソレノイドの磁路の一部を構成し、プランジャ707は、デフケース703のボス部711の外周に支持されていることを特徴とする。
The
上記4輪駆動車では、4輪駆動走行するとき、トランスファ内蔵の2−4切替え機構を連結させるとエンジンの駆動力は後輪側プロペラシャフトなどからリヤデフ701に伝達され左右の後輪に配分されると共に、2−4切替え機構と前輪側プロペラシャフトなどを介してフロントデフに伝達され左右の前輪に配分される。
In the above four-wheel drive vehicle, when driving a four-wheel drive, if a 2-4 switching mechanism with a built-in transfer is connected, the driving force of the engine is transmitted from the rear wheel side propeller shaft to the
また、車両が2輪駆動走行するときは、2−4切替え機構の連結を解除させると、車両は後輪駆動の2輪駆動状態になる。 In addition, when the vehicle travels on two wheels, if the connection of the 2-4 switching mechanism is released, the vehicle enters a two-wheel drive state of rear wheel drive.
[リヤデフ701の構成]
デフケース703は一体に形成されており、キャリヤ305の内部に配置され、左のボス部711はベアリング713を介し、右のボス部715はベアリングを介し、それぞれキャリヤ305に支承されている。リングギア717はフランジ705にボルトで固定されており、デフケース703はリングギア717から入力するエンジンの駆動力によって回転駆動される。
[Configuration of rear differential 701]
The
差動機構319において、ピニオン309はピニオンシャフト355に支持されており、ピニオンシャフト355はデフケース703の貫通孔719に外側端部を係合し、ネジ付きロッド721で回り止め及び抜け止めされている。ロッド721はネジ付きにしたことによって自身の抜き出しが容易であり、ネジ付きロッド721を用いたことによりピニオンシャフト355の組付けや抜き出し(外側への移動)も容易になっている。また、左右のサイドギア315,317のスプライン部327,329には出力軸323,325が連結されており、各サイドギア315,317と出力軸323,325はCクリップと、サイドギア315,317の内周に設けられた溝723,723とによって軸方向に位置決め(抜け止め)されている。
In the
差動制限装置321は、電磁式アクチュエータ333と、ドッグクラッチ345と、リターンスプリング341と、コントローラなどから構成されている。
The differential limiting
ドッグクラッチ345は軸方向アクチュエータ側でデフケース703の内側に軸方向移動可能に配置されたクラッチリング363(クラッチ部材)に設けられた噛み合い歯365と第1のサイドギヤ315のギヤ部の背面側に溶接にて一体的に固着されたリングに形成された噛み合い歯361が軸方向に対向して設けられている。クラッチリング363は脚部725をデフケース703の貫通孔727で回り止めされ、軸方向移動自在に配置されている。図10の下半部のようにクラッチリング363が右に移動するとドッグクラッチ345が噛み合い、図10の上半部のようにクラッチリング363が左に移動するとドッグクラッチ345の噛み合いが解除される。リターンスプリング341は左サイドギア315とクラッチリング363との間に配置され、クラッチリング363をドッグクラッチ345の噛み合い解除側(左方)に付勢している。
The
デフケース703には2点鎖線で描いた開口709が設けられており、内部の各コンポーネント(部材319、345、341、361、363)はこの開口709から組み付けられる。つまり、デフケース703は1ピース構造を採用している。
An
電磁式アクチュエータ333は、電磁ソレノイドと、電磁ソレノイドを包むコイルハウジング369と、プランジャ707などから構成されている。コイルハウジング369とプランジャ707とデフケース703は磁性材料(例えば、JISS10Cなど)で作られており、電磁ソレノイドの磁路はこれらの部材上に磁束ループのように形成される。コイルハウジング369(電磁ソレノイド)は支持部材729を介してキャリヤ305に支持され、回り止めされ、デフケース703との間で軸方向に相対移動しないように、配置されている。
The
プランジャ707は、内周側にステンレスなどの非磁性材のガイド部材731の外周にプランジャ本体733を一体に固定して構成されており、ガイド部材731は左ボス部711(デフケース703)の外周で軸方向移動可能に支持され、その先端部は側壁に形成された貫通孔727を通してクラッチリング369の脚部725の端壁面を押圧できるようになっている。
The plunger 707 is configured such that a plunger
図示外のコントローラからの指令によりバッテリーからリード線を伝わりコイル367へ電流が供給されると電磁ソレノイドが励磁され、コイルハウジング369とプランジャ本体733の側壁との間に磁束ループが生じると共に、ガイド部材731を支持するデフケース703の左ボス部711も磁路の一部になって磁束ループが強化され、プランジャ707(プランジャ本体733)を右方に移動させてクラッチリング369を押圧し、ドッグクラッチ345を噛み合わせて差動機構319の差動をロックする。また、電磁ソレノイドの励磁を停止するとリターンスプリング341によってドッグクラッチ345の噛み合いと差動機構319の差動ロックが解除される。
When a current is supplied from the battery to the
[リヤデフ701の効果]
リヤデフ701は次のような効果が得られる。
[Effect of rear differential 701]
The
クラッチハウジング369(電磁コイル367)をキャリヤ305で支持し、デフケース703を電磁コイル367の磁路の一部に利用し、プランジャ707をデフケース703で支持したことによって電磁式アクチュエータ333がそれだけ小型化されている。
Since the clutch housing 369 (electromagnetic coil 367) is supported by the
従って、電磁式アクチュエータ333は、デフケース703のリングギア717側に配置されてもベアリング713と干渉することがなくなり、搭載可能な機種(デファレンシャル装置)の制限が回避されると共に、Cクリップによる出力軸323,325の位置決め(ピニオンシャフト355の抜き出しを伴う)は可能に保たれている。
Therefore, even if the
また、電磁式アクチュエータ333が小型化されたことによって、差動機構319とリヤデフ701とのオフセットが不要になるか、あるいは、オフセット量が最小限ですむから、出力軸323,325やキャリヤ305などの互換性低下を最小限に留めることができる。
Further, since the
(第8実施形態)
図11によってリヤデフ751(本発明の第8実施形態)の説明をする。リヤデフ751は図12の4輪駆動車においてリヤデフ301と置き換えて用いられている。以下、リヤデフ301と同機能の部材には同符号を与えて引用しながら相違点を説明する。
(Eighth embodiment)
The rear differential 751 (eighth embodiment of the present invention) will be described with reference to FIG. The
[リヤデフ751の特徴]
リヤデフ751は、入力する駆動トルクによって回転可能なデフケース753(入力部材)と;回転可能なピニオン309(差動部材)と、前記駆動トルクを授受する噛み合い部311,313(トルク伝達部)を介してピニオン309と噛み合った(相対回転可能に連結された)サイドギア315,317(第1及び第2の出力部材)とを含み、デフケース753と共に同軸回転可能な差動機構319と;差動機構319の差動制限装置321とを含む。
[Features of rear differential 751]
The
差動制限装置321は、差動機構319の差動回転を制限するドッグクラッチ755(差動制限機構部)と、ドッグクラッチ755を操作する電磁式アクチュエータ333(アクチュエータ部)とを含み、ドッグクラッチ755と電磁式アクチュエータ333とを差動機構319の軸方向中心に対して軸方向の反対側にそれぞれ配置すると共に、電磁式アクチュエータ333の操作力をドッグクラッチ755に伝達する複数本のプッシュロッド757(伝達機構)が設けられ、ドッグクラッチ755は、サイドギア315と一体回転可能に連結されたクラッチリング774(第1の部材)と、デフケース753と一体回転可能に連結されたクラッチリング772(第2の部材)との間に設けられ、サイドギア315とクラッチリング774の間には、差動トルクを受けて作動しドッグクラッチ755の差動制限力を強化するカム機構775が設けられている。
The differential limiting
[リヤデフ751の構成]
差動制限装置321は、上記のドッグクラッチ755と電磁式アクチュエータ333とプッシュロッド757と、コントローラによって構成されている。
[Configuration of rear differential 751]
The differential limiting
デフケース753は、ケーシング本体776とカバー778をボルトで固定して構成されており、キャリヤの内部に配置され、ケーシング本体776とカバー778に形成された左右のボス部759,761がベアリングを介してキャリヤに支承され、フランジ部763にはリングギア717がボルトで固定され、リングギア717に入力するエンジンからの駆動力によって回転駆動される。
The
差動機構319のピニオンシャフト355はデフケース753の貫通孔765に外側端部を係合している。左右のサイドギア315,317のスプライン部327,329には出力軸がそれぞれ連結され、各サイドギア315,317と出力軸はCクリップと、サイドギア315,317の内周に設けられた溝767,767とによって軸方向に位置決めされている。
The
サイドギア315側のクラッチリング774はカム機構775を介してサイドギア315に軸方向移動可能に連結され、デフケース753側のクラッチリング772は連結部でデフケース753に連結され左方への移動を規制されており、ドッグクラッチ755は、サイドギア317側クラッチリング774に形成された噛み合い歯773とデフケース753側クラッチリング772に形成された噛み合い歯773とで構成されている。図11の下半部のようにクラッチリング774が左に移動するとドッグクラッチ755が噛み合い、図11の上半部のようにクラッチリング774が右に戻るとドッグクラッチ755の噛み合いが解除される。リターンスプリング341は各クラッチリング772,774の間に配置され、クラッチリング774をドッグクラッチ755の噛み合い解除側(右方)に付勢している。
The
カム機構775は、ドッグクラッチ755のセルフロック用カムであり、ドッグクラッチ755が噛み合った状態で差動トルクを受けると作動し、生じたカムスラスト力によってクラッチリング774をドッグクラッチ755の噛み合い側(左方)へ付勢し、電磁式アクチュエータ333の操作力(ドッグクラッチ755の差動制限力)を強化する。
The
電磁式アクチュエータ333は、電磁コイル367と、コイルハウジング369と、プランジャ371と、プランジャ371の外周に固定されたガイド部材777などから構成されており、コイルハウジング369とプランジャ371は磁性材料(S10C)で作られ、電磁コイル367の磁路はこれらの部材上で形成される。コイルハウジング369(電磁コイル367)は、コイルハウジング369の内周側に固定されたガイド部777がデフケース753の段差部779とベアリング側のワッシャ781とに挟まれて軸方向に位置決めされている。
The
各プッシュロッド757、757はデフケース753の貫通孔783を貫通し、サイドギア315、317の径方向外側から各ピニオン309の間を通りそれぞれの左端部でドッグクラッチ755のクラッチリング774を左方へ押圧できるように配置されている。各プッシュロッド757、757の右端部にはリング785が取り付けられており、プランジャ371のガイド部材777はこのリング785と各プッシュロッド757とを介しクラッチリング774を左方へ押圧できるようにされている。
Each
電磁コイル367が励磁されると、上記のようにプランジャ371(ガイド部材777)がリング785と各プッシュロッド757とを介してクラッチリング774を左方へ押圧し、ドッグクラッチ755を噛み合わせて差動機構319の差動をロックする。このとき作動したカム機構775のカムスラスト力がクラッチリング774を左へ付勢し、ドッグクラッチ755を噛み合い状態に保つ。
When the
電磁コイル367の励磁を停止するとリターンスプリング341によってドッグクラッチ755の噛み合いと差動機構319の差動ロックが解除される。
When the excitation of the
[リヤデフ751の効果]
リヤデフ751は次のような効果が得られる。
[Effect of rear differential 751]
The
差動制限装置321を構成するドッグクラッチ755と電磁式アクチュエータ333を互いに分離し、これらを差動機構319の軸方向中心に対して軸方向の反対側にそれぞれ配置したことにより、(ドッグクラッチ755を分離しただけ)電磁式アクチュエータ333が小型化されている。
By separating the
このように電磁式アクチュエータ333が小型化されたことによって、差動機構319とリヤデフ751とのオフセットが不要になるか、あるいは、オフセット量が最小限ですむから、出力軸やキャリヤなどの互換性低下を最小限に留めることができる。
Since the
また、電磁式アクチュエータ333は、ベアリングと干渉することがなくなり、搭載可能なデファレンシャル装置の制限が回避されると共に、Cクリップによる出力軸の位置決め(ピニオンシャフト355の径方向外側移動を伴う)は可能に保たれる。
In addition, the
なお、小型化された電磁式アクチュエータ333は、フランジ部763(リングギア717)側に配置することも可能であり、そのような場合でもベアリングとの干渉が防止されるから、搭載可能なデファレンシャル装置の制限が回避されると共に、Cクリップによる出力軸の位置決めが可能に保たれる。
The miniaturized
[本発明の範囲に含まれる他の態様]
本発明のデファレンシャル装置に適用可能な差動機構は、ベベルギア式の差動機構に限らず、他のギア機構を用いた差動機構でも、あるいは、ギア機構を用いない差動機構でもよい。
[Other Embodiments Included within the Scope of the Present Invention]
The differential mechanism applicable to the differential device of the present invention is not limited to a bevel gear type differential mechanism, and may be a differential mechanism using another gear mechanism or a differential mechanism not using a gear mechanism.
また、差動制限機構(差動制限装置)は、差動をロックするものに限らず、例えば、摩擦クラッチで差動制限力を連続的に制御するものでもよい。 Further, the differential limiting mechanism (differential limiting device) is not limited to the one that locks the differential, and may be one that continuously controls the differential limiting force with a friction clutch, for example.
また、差動制限力を調整するアクチュエータは、特定されているものを除いて、プランジャ式の電磁式アクチュエータに限らず、他の形式の電磁式アクチュエータでも、あるいは、油圧アクチュエータや空気圧アクチュエータなどでもよい。 In addition, the actuator for adjusting the differential limiting force is not limited to the plunger type electromagnetic actuator except the specified one, and may be another type of electromagnetic actuator, or a hydraulic actuator or a pneumatic actuator. .
また、本発明のデファレンシャル装置は、各実施形態と異なって、リヤデフでなく、フロントデフ(例えば、図8のフロントデフ511)や、センターデフ(原動機の駆動トルクを前後の車輪に配分するデファレンシャル装置)として用いてもよい。 Further, unlike the embodiments, the differential device of the present invention is not a rear differential, but a front differential (for example, the front differential 511 in FIG. 8) or a center differential (a differential device that distributes the driving torque of the prime mover to the front and rear wheels. ).
また、本発明のデファレンシャル装置は、本実施形態のようにデフケースとデフケースと一体的に回転するピニオンシャフトとピニオンシャフトに回転自在に支承されたピニオンとピニオンを差回転が生じることによって回転させる一対の出力ギヤとを備えたデファレンシャル装置だけでなく、ケースと一体的に回転する支持軸と支持軸に回転自在に支承された回転部材と回転部材を差回転が生じることによって回転させる一対の回転部材とを備えた一般機械などにも広く適用することができる。 Further, the differential device of the present invention is a pair of a differential case, a pinion shaft that rotates integrally with the differential case, and a pinion that is rotatably supported by the pinion shaft, and a pair of pinions that rotate when differential rotation occurs. In addition to the differential device including the output gear, a support shaft that rotates integrally with the case, a rotating member that is rotatably supported by the supporting shaft, and a pair of rotating members that rotate the rotating member by causing a differential rotation, It can also be widely applied to general machines equipped with.
1、100、200、301、401、501、601、701、751…デファレンシャル装置
2、101、206、307、403、703、753、831…デフケース
13、109、207、319、833…差動機構
14、110、201、355、839…ピニオンシャフト
16、17、108…支承部
19、112、309、…ピニオン
21、22、114、118、315、317…出力ギヤ
35、36、129、130、…連結部
37…多板クラッチ
39…カムリング
131、208…電磁石
135、209…アーマチャ
136、210…パイロットクラッチ
139、211…カム機構
141、212…プレッシャリング
143、213…メインクラッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,100,200,301,401,501,601,701,751 ... Differential apparatus 2,101,206,307,403,703,753,831 ... Differential case 13,109,207,319,833 ...
Claims (14)
前記一対の出力部材は一対の出力軸とそれぞれ連結する連結部を有し、少なくとも一方の連結部は出力部材の回転軸方向内側に延設された第1の筒状部の内周側に形成されていることを特徴とするデファレンシャル装置。 A differential case that is rotated by the driving force of the drive source, a pair of output members that transmit drive torque input to the differential case to a pair of output shafts, and a drive torque that is input to the differential case are distributed to the pair of output members, A differential device housed in a carrier having a differential mechanism composed of a differential member that couples the pair of output members so as to be relatively rotatable, and a differential limiting mechanism that limits the differential rotation of the differential mechanism. Because
The pair of output members have connecting portions that are connected to the pair of output shafts, respectively, and at least one of the connecting portions is formed on the inner peripheral side of the first cylindrical portion that extends inward in the rotation axis direction of the output member. The differential apparatus characterized by the above-mentioned.
前記差動部材は前記デフケースと一体的に回転するピニオンシャフトと、このピニオンシャルに回転自在に支承されたピニオンであり、前記連結部は前記ピニオンシャフトの半径方向内側に延設されていることを特徴とするデファレンシャル装置。 The differential device according to claim 1,
The differential member is a pinion shaft that rotates integrally with the differential case, and a pinion that is rotatably supported by the pinion shaft, and the connecting portion extends radially inward of the pinion shaft. Feature differential device.
前記ピニオンシャフトは半径方向内側に第2の筒状部を備え、該第2の筒状部は前記出力部材との間で互いに支持されていることを特徴とするデファレンシャル装置。 A differential device according to claim 2, wherein
The differential device according to claim 1, wherein the pinion shaft includes a second cylindrical portion radially inward, and the second cylindrical portion is supported with the output member.
前記出力部材に回転軸方向外側面に凹部を設け、前記デフケースに側壁とこの側壁の軸方向内側面に凸部を設け、前記凹部と前記凸部とが嵌合して前記デフケースに対して前記出力部材が支持されていることを特徴とするデファレンシャル装置。 A differential device according to claim 3, wherein
The output member is provided with a concave portion on the outer surface in the rotational axis direction, the differential case is provided with a side wall and a convex portion on the axial inner side surface of the side wall, and the concave portion and the convex portion are fitted to the differential case with respect to the differential case. A differential device characterized in that an output member is supported.
前記差動制限機構は前記出力部材と前記差動部材との連結部位の半径方向外側に配置されていることを特徴とするデファレンシャル装置。 A differential device according to claim 4, wherein
The differential device is characterized in that the differential limiting mechanism is disposed radially outside a connecting portion between the output member and the differential member.
前記一対の出力部材は一対の出力軸とそれぞれ連結する連結部を有し、少なくとも一方の連結部は前記出力部材の回転軸方向外側に延設された第3の筒状部の内周側で前記軸受の半径方向内側に形成されていることを特徴とするデファレンシャル装置。 A differential case that is rotated by the driving force of the drive source, a pair of output members that transmit drive torque input to the differential case to a pair of output shafts, and a drive torque that is input to the differential case are distributed to the pair of output members, A differential mechanism composed of a differential member that couples the pair of output members so as to be relatively rotatable, and a differential limiting mechanism that limits differential rotation of the differential mechanism, and is supported by a carrier via a bearing. Differential device,
The pair of output members have connection portions that are respectively connected to the pair of output shafts, and at least one of the connection portions is on the inner peripheral side of a third cylindrical portion that extends outward in the rotation axis direction of the output member. A differential apparatus, wherein the differential apparatus is formed on an inner side in a radial direction of the bearing.
前記差動制限機構は差動機構の差動制限の制御を行うアクチュエータを備え、前記デフケースは前記アクチュエータを半径方向内側で回転軸方向にアクチュエータを跨いで前記軸受に支持される第4の筒状部を備え、前記第4の筒状部は前記第3の筒状部に対して連結部の外周側で支持されていることを特徴とするデファレンシャル装置。 The differential device according to claim 6, comprising:
The differential limiting mechanism includes an actuator that controls differential limiting of the differential mechanism, and the differential case is a fourth cylindrical shape that is supported by the bearing across the actuator radially inward and across the actuator in the rotation axis direction. And the fourth cylindrical part is supported on the outer peripheral side of the connecting part with respect to the third cylindrical part.
前記差動制限機構は差動機構の差動制限の制御を行うアクチュエータを備え、前記デフケースはエンジンからの駆動トルクが入力する一部材で形成されたフランジ部を有し、このフランジ部の半径方向内側に前記アクチュエータが配置されていることを特徴とするデファレンシャル装置。 A differential case that is rotated by the driving force of the drive source, a pair of output members that transmit drive torque input to the differential case to a pair of output shafts, and a drive torque that is input to the differential case are distributed to the pair of output members, A differential device housed in a carrier having a differential mechanism composed of a differential member that connects the pair of output members so as to be relatively rotatable, and a differential limiting mechanism that limits the differential rotation of the differential mechanism. Because
The differential limiting mechanism includes an actuator for controlling differential limiting of the differential mechanism, and the differential case has a flange portion formed by a single member to which driving torque from the engine is input, and the radial direction of the flange portion A differential device characterized in that the actuator is arranged inside.
前記フランジ部の半径方向外側にリブが形成されていることを特徴とするデファレンシャル装置。 A differential device according to claim 8, wherein
A differential device, wherein a rib is formed on an outer side in a radial direction of the flange portion.
前記差動機構の中心は、前記キャリヤに搭載される差動制限機構を備えない第2のデファレンシャル装置における差動機構の中心と回転軸方向で異なる位置に設定され、前記一対の出力軸の回転軸方向内側端部は第2のデファレンシャル装置の差動機構の中心に対して軸方向対称位置に配置されていることを特徴とするデファレンシャル装置。 The differential device according to any one of claims 1, 6, and 8,
The center of the differential mechanism is set at a position different from the center of the differential mechanism in the second differential device that does not include the differential limiting mechanism mounted on the carrier in the rotation axis direction, and the rotation of the pair of output shafts A differential device characterized in that the axially inner end portion is disposed at a position symmetrical in the axial direction with respect to the center of the differential mechanism of the second differential device.
前記連結部間の第1の中心は、一対の出力部材間の第2の中心に対して、回転軸方向に変位されていることを特徴とするデファレンシャル装置。 The differential device according to any one of claims 1, 6, and 8,
The differential device according to claim 1, wherein a first center between the connecting portions is displaced in a rotation axis direction with respect to a second center between the pair of output members.
前記連結部は、前記一対の出力部材間の第2の中心に対して、非対称であることを特徴とするデファレンシャル装置。 The differential device according to any one of claims 1, 6, and 8,
The differential device according to claim 1, wherein the connecting portion is asymmetric with respect to a second center between the pair of output members.
前記差動制限装置は、前記差動機構の差動制限を制御するアクチュエータを有し、
該アクチュエータは、電磁コイルと、前記電磁コイルの磁力によって軸方向に移動操作力を受けるプランジャとを含む電磁式アクチュエータであり、
前記電磁コイルは、前記キャリヤによって支持され、
前記デフケースは、前記電磁コイルの磁路の一部を構成し、
前記プランジャは、前記デフケースで支持されていることを特徴とするデファレンシャル装置。 A differential case that is rotated by the driving force of the drive source, a pair of output members that transmit drive torque input to the differential case to a pair of output shafts, and a drive torque that is input to the differential case are distributed to the pair of output members, A differential device comprising a differential mechanism composed of a differential member that couples the pair of output members so as to be relatively rotatable, and a differential limiting mechanism that limits the differential rotation of the differential mechanism,
The differential limiting device has an actuator for controlling the differential limitation of the differential mechanism,
The actuator is an electromagnetic actuator including an electromagnetic coil and a plunger that receives a moving operation force in the axial direction by the magnetic force of the electromagnetic coil,
The electromagnetic coil is supported by the carrier;
The differential case constitutes a part of the magnetic path of the electromagnetic coil,
The differential is characterized in that the plunger is supported by the differential case.
前記差動制限装置は、前記差動機構の差動制限を制御するアクチュエータを有し、前記差動制限機構と前記アクチュエータとを、前記差動機構の軸方向中心に対して軸方向の反対側にそれぞれ配置すると共に、前記アクチュエータの操作力を前記差動制限機構に伝達する伝達機構を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 is rotated by the driving force of the drive source, a pair of output members that transmit drive torque input to the differential case to a pair of output shafts, and a drive torque that is input to the differential case are distributed to the pair of output members, A differential device comprising a differential mechanism composed of a differential member that couples the pair of output members so as to be relatively rotatable, and a differential limiting mechanism that limits the differential rotation of the differential mechanism,
The differential limiting device includes an actuator that controls differential limiting of the differential mechanism, and the differential limiting mechanism and the actuator are opposite to each other in the axial direction with respect to the axial center of the differential mechanism. And a transmission mechanism for transmitting the operating force of the actuator to the differential limiting mechanism.
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