JP2010121641A - 車両のデフロック装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両のデフロック装置において、全幅（アクスルシャフトの軸方向へのサイズ）の短縮を実現する。
【解決手段】スリーブ５０の外周とデフケース１０の内周との間をアクスルシャフトの軸方向へ離脱可能に係合するスプライン５２と、デフケース１０の内周スプライン５２ｂに対してスリーブ５０の外周スプライン５２ａを係脱させるべくアクスルシャフトの軸方向へスリーブ５０を移動させるシフト機構５４と、を備える。シフト機構５４は、ピストン６０から室５８と反対側へ延びるロッド部分６０ａの外周に嵌装されるシフトシャフト６２と、シフトシャフト６２の外周に基端部が結合される共に先端部がスリーブ５０の外周に係合するシフトフォーク６４と、シフトシャフト６２と共にピストン６０を初期位置へ付勢するスプリング６６と、を備え、シフトシャフト６２にスプリング６６の一端側を収装する凹部６８を設定する。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両のデフロック装置に関する。

差動機構のサイドギヤに連結される１対のアクスルシャフトの相対回転をロックして左右輪を一体で駆動させるためのデフロック装置として、アクスルシャフトとデフケースとの間をクラッチギヤを介して解除可能に係合させるようにしたものがよく採用される（特許文献１〜特許文献４、参照）。

図２，図３はその一例を説明するものであり、アクスルシャフト１２上を軸方向へ移動可能にスプライン結合されるクラッチギヤ１６が設けられ、その歯に咬合可能な歯を持つクラッチギヤ１４がデフケース１０の端部に形成される。クラッチギヤ１４，１６が咬合するロック位置と、クラッチギヤ１４，１６の咬合が解除される初期位置と、の間をアクスルシャフト１２上の軸方向へクラッチギヤ１６を移動させるシフト機構１８が備えられる。

シフト機構１８は、シリンダ２０の内部に室３０を画成するピストン２２と、ピストン２２から室３０と反対側へ延びるロッド部分２２ａの外周に基端部２４ａ（ボス部）が嵌装される共に先端部２４ｂがクラッチギヤ１６の外周（環状溝１６ａ）に係合するシフトフォーク２４と、シフトフォーク２４と共にピストン２２を初期位置へ付勢するスプリング２８と、から構成される。流体圧が室３０に供給されると、ピストン２２に押されてシフトフォーク２４がスプリング２８を圧縮しつつクラッチギヤ１６をロック位置へ移動させる一方、室３０の流体圧が排気されると、スプリング２８に押されてシフトフォーク２４がピストン２２を押し返しながらクラッチギヤ１６を初期位置へ移動させる。

クラッチギヤ１６は、初期位置（クラッチギヤ１４と非咬合状態）において、差動機構３２のサイドギヤ３４に連結される１対のアクスルシャフト１２の相対回転が許容され、車両の旋回時などにおいて、左右輪に回転速度差（車輪の回転抵抗の差に応じる）を発生させる。クラッチギヤ１６のロック位置（クラッチギヤ１４と咬合状態）においては、差動機構３２のサイドギヤ３４に連結される１対のアクスルシャフト１２の相対回転がロックされ、左右輪は一体に駆動するので、車両の泥濘などからの脱出が容易になる。

図１において、３６は差動機構３２のピニオンギヤであり、３８はドライブピニオン（図示せず）の回転をデフケース１０へ伝えるリングギヤであり、４６はピニオンシャフトである。
実用新案登録第２５４６２７６号 実公平０４−００５３７９号 特開平０６−２５７６４７号 特公平０６−１００２４７号

このような従来例においては、クラッチギヤ１４，１６がアクスルャフトの軸方向へ離脱可能に咬合する構成のため、クラッチギヤ１４の歯がアクスルハウジング４０の内部にデフケース１０を回転自在に支持するサイドベアリング３１からアクスルシャフト１２の軸方向へ突出する分、デフロック装置の全幅（アクスルシャフトの軸方向へのサイズ）が大きくなってしまう。このクラッチギヤ１４の歯の突出量にクラッチギヤ１６の移動量が
加わるため、アクスルハウジング４０のサイズが同一の場合、差動機構３２のピニオンギヤ３６の中心線とドライブピニオンの中心線との距離（図１のＤ、参照）を確保するのが難しく、ドライブピニオンのギヤ径の変更に対する設計の自由度も制約される。

この発明は、このような問題点を解決するための有効な手段の提供を目的とする。

第１の発明は、ドライブピニオンの回転をデフケースに伝えるリングギヤと、デフケースの回転に伴って自転可能に公転するピニオンギヤと、ピニオンギヤの回転をアクスルシャフトに伝えるサイドギヤと、アクスルシャフト上を軸方向へ移動可能にスプライン結合するスリーブと、スリーブの外周とデフケースの内周との間をアクスルシャフトの軸方向へ離脱可能に係合するスプラインと、スリーブの外周スプラインがデフケースの内周スプラインに係合するロック位置とスリーブの外周スプラインがデフケースの内周スプラインから離脱する初期位置との間をアクスルシャフトの軸方向へスリーブを移動させるシフト機構と、を備えることを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明において、前記シフト機構は、シリンダの内部に室を画成するピストンと、ピストンから室と反対側へ延びるロッド部分の外周に嵌装されるシフトシャフトと、シフトシャフトの外周に基端部が結合される共に先端部がスリーブの外周に係合するシフトフォークと、シフトシャフトと共にピストンを初期位置へ付勢するスプリングと、シリンダの内部にピストンが画成する室に対して流体圧を給排する手段と、を備え、シフトシャフトにスプリングの一端側を収装する凹部を設定したことを特徴とする。

第１の発明においては、スリーブが初期位置にあるときは、スリーブの外周スプラインがデフケースの内周スプラインから離脱するので、差動機構のサイドギヤに連結される１対のアクスルシャフトの相対回転が許容され、車両の旋回時などにおいて、左右輪に回転速度差（車輪の回転抵抗差に応じる）が発生する。スリーブがロック位置に移動すると、スリーブの外周スプラインがデフケースの内周スプラインと係合することにより、差動機構のサイドギヤに連結される１対のアクスルシャフトの相対回転がロックされ、左右輪は一体に駆動するので、車両の泥濘などからの脱出が容易になる。

デフケースとスリーブとの間は、スプラインにより、アクスルシャフトの軸方向へ係脱可能に設定されるので、従前のクラッチギヤと異なり、歯がアクスルシャフトの軸方向へ突出しないため、デフケースの端面とアクスルハウジングの内面とのレイアウト的な余裕（空間）が確保しやすく、ドライブピニオンのギヤ径の変更に対する設計の自由度も高められる。

第２の発明においては、シフトシャフトにスプリングの一端側を収装する凹部を設定することにより、スプリングの一部がシフトフォークと並列的なレイアウトになり、凹部にスプリングの伸縮量が吸収されるため、従前の場合（図２，図３において、スプリング２８は、シフトフォーク２４の基端部２４ａに一端が係止され、シフトフォーク２４と直列的なレイアウトとなる）に較べると、デフロック装置の全幅において、シフト機構の構成部品のレイアウトを短縮することができる。

図１において、４２はドライブピニオンであり、３８はドライブピニオン４２に咬合するリングギヤであり、４４はドライブピニオン４２をアクスルハウジング４０に支持するベアリングであり、リングギヤ３８はデフケース１０に配置される。３１はデフケース１０を支持するベアリングである。

サイドギヤ３４と共に差動機構３２を構成するのがピニオンギヤ３６であり、ピニオンシャフト４６によりデフケース１０に取り付けられ、デフケース１０の回転に伴ってピニオンシャフト４６回りを自転可能に公転する。ピニオンギヤ３６に咬合するサイドギヤ３４は、アクスルシャフト（図示せず）とスプライン結合され、ピニオンギヤ３６の回転をアクスルシャフトへ伝える。

差動機構のサイドギヤに連結される１対のアクスルシャフトの相対回転をロックして左右輪を一体で駆動させるためのデフロック装置として、アクスルシャフト上を軸方向へ移動可能にスプライン結合するスリーブ５０と、スリーブ５０の外周とデフケース１０の内周との間をアクスルシャフトの軸方向へ離脱可能に係合するスプライン５２（５２ａ，５２ｂ）と、スリーブ５０の外周スプライン５２ａがデフケース１０の内周スプライン５２ｂに係合するロック位置と、スリーブ５０の外周スプライン５２ａがデフケース１０の内周スプライン５２ｂから離脱する初期位置と、の間をアクスルシャフトの軸方向へスリーブ５０を移動させるシフト機構５４と、を備える。

シフト機構５４は、アクスルハウジング４０に配置されるシリンダ５６と、シリンダ５６の内部に室５８を画成するピストン６０と、ピストン６０から室５８と反対側へ延びるロッド部分６０ａの外周に嵌装されるシフトシャフト６２と、シフトシャフト６２の外周に基端部６４ａ（ボス部）が螺合される共に先端部６４ｂがスリーブ５０の外周（環状溝５０ａ）に係合するシフトフォーク６４と、シフトシャフト６２と共にピストン６０を初期位置へ付勢するスプリング６６と、シリンダ５６の内部にピストン６０が画成する室５８に対して流体圧を給排する手段と、から構成される。４０ａはアクスルハウジング４０側の部材であり、ピストン６０のロッド部分６０ａをアクスルシャフトの軸方向へ摺動自在に支持する。

シフトシャフト６２は、外径の異なる３つの部分からなり、中径部（一端部）の外周にシフトフォーク６４の基端部６４ａが螺合される。小径部（他端部）との関係から、シリンダ５６に対するピストン６０のカジリ等を防止するため、大径部（中間部）の外周により、シリンダ５６との摺接面が確保される。

６８はシフトシャフト６２の端面に開口する凹部であり、ピストン６０のロッド部分６０ａを巻回するスプリング６６の一部を収装する。スプリング６６は、一端がアクスルハウジング４０ａの部材に支持され、他端がシフトシャフト６２の凹部６８の底に支持される。

シリンダ５６の室５８に流体圧が供給されると、流体圧に押されてピストン６０がシフトシャフト６２をスプリング６６の圧縮方向へ移動させる。これにより、シフトシャフト６２の中径部に基端部が螺合するシフトフォーク６４がスリーブ５０をロック位置へ移動させる。スリーブ５０のロック位置においては、スリーブ５０の外周スプライン５２ａがデフケース１０の内周スプライン５２ｂに係合するため、差動機構３２のサイドギヤ３４に連結される１対のアクスルシャフトの相対回転がロックされ、左右輪は一体に駆動するので、車両の泥濘などからの脱出が容易になる。

シリンダ５６から室５８の流体圧が排気されると、スプリング６６に押されてシフトシャフト６２がピストン６０を押し戻しつつ、その中径部に基端部が螺合するシフトフォーク６４によってスリーブ５０を初期位置へ移動させる。スリーブ５０の初期位置においては、スリーブ５０の外周スプライン５２ａがデフケース１０の内周スプライン５２ｂから離脱するので、差動機構３２のサイドギヤ３４に連結される１対のアクスルシャフトの相対回転が許容され、左右輪は回転速度差（車輪の回転抵抗の差に応じる）が発生するため
、車両を無理なく円滑に旋回させることができる。

この例においては、スリーブ５０の外周とデフケース１０の内周との間にアクスルシャフトの軸方向へ係脱可能なスプライン５２が設定されるので、従前のクラッチギヤと異なり、歯がデフケース１０から外側へ突出しない。また、スプリング６６は、その一部がシフトシャフト６２の凹部６８に収装され、シフトフォーク６４と並列的なレイアウトになり、凹部６８にスプリング６６の伸縮量が吸収されるので、従前の場合（図２，図３において、スプリング２８は、シフトフォーク２４の基端部２４ａに一端が係止され、シフトフォーク２４と直列的なレイアウトとなる）に較べると、シフト機構５４の構成部品のレイアウトを短縮することができる。

これらの結果、デフロック装置の全幅（アクスルシャフトの軸方向へのサイズ）が短縮され、デフケース１０の端面とアクスルハウジング４０の内面とのレイアウト的な余裕（空間）を広く確保しやすくなり、その分、差動機構３２のピニオンギヤ４６の中心線とトライブピニオン４２の中心線との距離Ｄ（マウンティングディスタンス）を大きく設定可能となり、ドライブピニオン４２のギヤ径の変更に対する設計の自由度も向上する、という効果が得られる。

この発明の実施形態を表す差動機構の全体的な構成図である。 従来技術を説明する差動機構の部分的な構成図である。 同じくシフト機構を説明する構成図である。

符号の説明

１０ デフケース
３１ サイドベアリング
３２ 差動機構
３４ サイドギヤ
３６ ピニオンギヤ
３８ リングギヤ
４０ アクスルハウジング
５０ スリーブ
５２（５２ａ，５２ｂ） スプライン
５４ シフト機構
６０ ピストン
６２ シフトシャフト
６４ シフトフォーク
６６ スプリング
６８ 凹部

Claims (2)

1. ドライブピニオンの回転をデフケースに伝えるリングギヤと、デフケースの回転に伴って自転可能に公転するピニオンギヤと、ピニオンギヤの回転をアクスルシャフトに伝えるサイドギヤと、アクスルシャフト上を軸方向へ移動可能にスプライン結合するスリーブと、スリーブの外周とデフケースの内周との間をアクスルシャフトの軸方向へ離脱可能に係合するスプラインと、スリーブの外周スプラインがデフケースの内周スプラインに係合するロック位置とスリーブの外周スプラインがデフケースの内周スプラインから離脱する初期位置との間をアクスルシャフトの軸方向へスリーブを移動させるシフト機構と、を備えることを特徴とする車両のデフロック装置。
2. 前記シフト機構は、シリンダの内部に室を画成するピストンと、ピストンから室と反対側へ延びるロッド部分の外周に嵌装されるシフトシャフトと、シフトシャフトの外周に基端部が結合される共に先端部がスリーブの外周に係合するシフトフォークと、シフトシャフトと共にピストンを初期位置へ付勢するスプリングと、シリンダの内部にピストンが画成する室に対して流体圧を給排する手段と、を備え、シフトシャフトにスプリングの一端側を収装する凹部を設定したことを特徴とする請求項１の記載に係る車両のデフロック装置。

Images