JP2017187135A

JP2017187135A - 差動装置

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Publication number: JP2017187135A
Application number: JP2016077429A
Authority: JP
Inventors: 康憲神谷; Yasunori Kamiya; 稔鬼武; Minoru Onitake; 正吉坂; Tadashi Yoshizaka; 鶴金; Hak Kim
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2016-04-07
Filing date: 2016-04-07
Publication date: 2017-10-12
Anticipated expiration: 2036-04-07
Also published as: JP6662161B2; US10173525B2; US20170291492A1

Abstract

【課題】駆動力伝達を断続可能で、かつデフケースの重量及びサイズの増大を抑制することが可能な差動装置を提供する。【解決手段】差動装置１は、差動機構３と、差動機構３を収容するデフケース２と、デフケース２と差動機構３の間で駆動力を伝達するクラッチ機構４とを備える。クラッチ機構４は、デフケース２内で軸方向に移動可能なスライド部材５、及びスライド部材５を軸方向移動させるアクチュエータ６を有し、アクチュエータ６がデフケース２の外側に配置されている。スライド部材５は、第１の噛み合い部５１、及び差動機構３のピニオンシャフト３０が係合する係合部５３０を有し、デフケース２は、第１の噛み合い部５１と噛み合う第２の噛み合い部２１１と、アクチュエータ６の移動力をスライド部材５に伝達するための複数の挿通孔２２２ａが形成された壁部２２２とを有し、第２の噛み合い部２１１と壁部２２２との間にスライド部材５が配置されている。【選択図】図１

Description

本発明は、入力された駆動力を一対の出力部材から差動を許容して出力する差動装置に関する。

従来、入力された駆動力を一対の出力部材から差動を許容して出力する差動装置が、例えば車両のディファレンシャル装置として用いられている。この種の差動装置には、入力された駆動力の出力部材への伝達を遮断可能なものがある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の差動装置は、軸状のジャーナルに支持された２つの差動歯車及び２つのサイドシャフト歯車を有する差動機構と、差動機構を収容するデフケース（ハウジング）と、デフケース内に回転可能に収容されたキャリヤエレメントと、キャリヤエレメントに固定された第２のクラッチ部と、第２のクラッチ部に噛み合い可能な第１のクラッチ部と、第１のクラッチ部を第２のクラッチ部に対して軸方向に移動させるアクチュエータとを有している。デフケースには、溶接やボルト締結によって外周面に固定された駆動歯車から駆動力が入力される。キャリヤエレメントには、２つのボアが設けられ、このボアにジャーナルが挿入され、かつ固定ピンによって固定されている。

第１のクラッチ部は、環状部と、環状部から軸方向に突出した複数の軸方向突出部とを有し、軸方向突出部の先端には第２のクラッチ部に噛み合う歯付リングセグメントが設けられている。第１のクラッチ部の環状部はデフケースの外側に配置され、軸方向突出部はデフケースの側壁に形成された軸方向孔に挿通されている。これにより、第１のクラッチ部は、デフケースに対して軸方向に相対移動可能かつ相対回転不能に連結されている。

アクチュエータの作動によって第１のクラッチ部が第２のクラッチ部側に軸方向移動すると、軸方向突出部の歯付リングセグメントが第２のクラッチ部に噛み合い、キャリヤエレメントがデフケースと一体に回転する。これにより、駆動歯車からデフケースに入力された駆動力が、第１のクラッチ部、第２のクラッチ部、及びキャリヤエレメントを介して差動歯車に伝達される。

一方、アクチュエータが非作動状態となると、戻しバネによって第１のクラッチ部が第２のクラッチ部から離間してこれらの噛み合いが解除され、キャリヤエレメントがデフケースに対して相対回転可能となる。これにより、デフケースから差動機構への駆動力の伝達が遮断される。

特開２０１５−８７０１５号公報

特許文献１に記載の差動装置では、デフケースに入力された駆動力がその側壁を介して第１のクラッチ部に伝達される。しかし、この側壁には、軸方向突出部を挿通させるための複数の軸方向孔が形成されているので、構造的に強度の確保が困難である。つまり、側壁の強度を確保して十分な駆動力を第１のクラッチ部に伝達するためには、デフケースの肉厚を厚くしなければならず、重量及びサイズの増大を招来してしまう。

そこで、本発明は、駆動力伝達を断続可能で、かつデフケースの重量及びサイズの増大を抑制することが可能な差動装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記の目的を達成するため、入力部材に入力された駆動力を一対の出力部材に差動を許容して配分する差動機構と、前記差動機構を収容するデフケースと、前記デフケースと前記差動機構の前記入力部材との間で前記駆動力を伝達するクラッチ機構とを備え、前記クラッチ機構は、前記デフケースの回転軸線に沿う中心軸方向に移動可能なスライド部材、及び前記スライド部材に前記中心軸方向への移動力を付与するアクチュエータを有し、前記スライド部材が前記デフケースの内側に配置されると共に前記アクチュエータが前記デフケースの外側に配置され、前記スライド部材は、前記中心軸方向の一端部に設けられた複数の噛み合い歯を有する第１の噛み合い部、及び前記差動機構の前記入力部材が周方向に係合する係合部を有し、前記デフケースは、前記第１の噛み合い部と前記中心軸方向に対向する部位に形成された複数の噛み合い歯を有する第２の噛み合い部、及び前記アクチュエータの前記移動力を前記スライド部材に伝達するための複数の挿通孔が形成された壁部を有し、前記第２の噛み合い部と前記壁部との間に前記スライド部材が配置され、前記アクチュエータの作動及び非作動によって、前記第１の噛み合い部と前記第２の噛み合い部とが周方向に噛み合って前記スライド部材と前記デフケースとが相対回転不能に連結される連結状態と、前記スライド部材と前記デフケースとが相対回転可能な非連結状態とが切り替わる、差動装置を提供する。

本発明によれば、デフケースの重量及びサイズの増大を抑制しながら、駆動力伝達を断続可能な差動装置を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る差動装置の構成例を示す断面図である。差動装置の分解斜視図である。差動装置のスライド部材を示す斜視図である。差動装置の差動機構を示す斜視図である。差動機構の分解斜視図である。差動装置の一部を拡大して示す断面図である。差動装置の動作を示す説明図であり、（ａ）はアクチュエータの非作動状態を、（ｂ）はアクチュエータの作動状態をそれぞれ示す。本発明の第２の実施の形態に係る差動機構をスライド部材と共に示す分解斜視図である。差動機構の第１乃至第３のピニオンシャフトを第１支持部材及び第２支持部材の断面と共に示す部分断面図である。本実施の形態に係る差動機構の入力部材としてのピニオンギヤ支持部材を示す構成図である。

［第１の実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至図７を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

（差動装置の構成）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る差動装置の構成例を示す断面図である。図２は、差動装置の分解斜視図である。図３は、差動装置のスライド部材を示す斜視図である。図４は、差動装置の差動機構を示す斜視図である。図５は、差動機構の分解斜視図である。図６は、差動装置の一部を拡大して示す断面図である。図７は、差動装置の動作を示す説明図であり、（ａ）はアクチュエータの非作動状態を、（ｂ）はアクチュエータの作動状態をそれぞれ示す。

この差動装置１は、車両のエンジン等の駆動源の駆動力を一対の出力軸に差動を許容して配分するために用いられる。より具体的には、本実施の形態に係る差動装置１は、駆動源の駆動力が常に伝達される左右一対の主駆動輪（例えば前輪）と、駆動源の駆動力が走行状態に応じて伝達される左右一対の補助駆動輪（例えば後輪）とを備えた四輪駆動車に搭載され、補助駆動輪の左右の車輪に駆動力を配分するディファレンシャル装置として用いられる。主駆動輪のみに駆動力が伝達される場合、車両が四輪駆動状態となり、主駆動輪及び補助駆動輪に駆動力が伝達される場合、車両が二輪駆動状態となる。差動装置１は、四輪駆動状態において、入力された駆動力を補助駆動輪側の左右のドライブシャフトに配分する。

差動装置１は、図略のデフキャリアに回転可能に支持されたデフケース２と、デフケース２に収容された差動機構３と、デフケース２と差動機構３との間で駆動力を断続可能に伝達するクラッチ機構４とを備えている。デフケース２の内部には、差動機構３を潤滑する潤滑油（デフオイル）が導入される。

差動機構３は、入力部材としてのピニオンシャフト３０と、デフケース２の回転軸線Ｏ周りに回転可能に支持された複数（４つ）のピニオンギヤ３１と、一対の出力部材としての一対のサイドギヤ３２とを有している。複数のピニオンギヤ３１及び一対のサイドギヤ３２は、傘歯車からなり、ギヤ軸を直交させて互いに噛み合っている。一対のサイドギヤ３２には、左右のドライブシャフトがそれぞれ相対回転不能に連結される。なお、ピニオンギヤ３１及びサイドギヤ３２には、複数のギヤ歯が形成されているが、図２，４，５では、これらのギヤ歯の図示を省略している。

差動機構３は、ピニオンシャフト３０に入力された駆動力を一対のドライブシャフトに差動を許容して出力する。本実施の形態では、差動機構３が一対のピニオンシャフト３０を有し、４つのピニオンギヤ３１のうち２つのピニオンギヤ３１が一方のピニオンシャフト３０に軸支され、他の２つのピニオンギヤ３１が他方のピニオンシャフト３０に軸支されている。

それぞれのピニオンシャフト３０は、図５に示すように、後述するクラッチ機構４のスライド部材５に係合する一対の被係合部３０１と、ピニオンギヤ３１に挿通される一対のピニオンギヤ支持部３０２と、一対のピニオンギヤ支持部３０２を連結する連結部３０３とを一体に有し、全体として軸状に形成されている。一対の被係合部３０１は、ピニオンシャフト３０の両端部に設けられ、連結部３０３はピニオンシャフト３０の軸方向の中央部に設けられている。一対のピニオンギヤ支持部３０２は、一対の被係合部３０１のそれぞれと連結部３０３との間に設けられ、ピニオンギヤ３１を軸支する。

一対のピニオンシャフト３０は、その軸方向の中央部において互いに噛み合わされている。具体的には、一方のピニオンシャフト３０における一対のピニオンギヤ支持部３０２の間に形成された凹部３００に他方のピニオンシャフト３０の連結部３０３が嵌合し、かつ他方のピニオンシャフト３０における一対のピニオンギヤ支持部３０２の間に形成された凹部３００に一方のピニオンシャフト３０の連結部３０３が嵌合している。一対のピニオンシャフト３０は、デフケース２の回転軸線Ｏに沿って見た場合に、互いに直交している。

クラッチ機構４は、デフケース２の回転軸線Ｏに沿う中心軸方向に移動可能なスライド部材５、スライド部材５に中心軸方向への移動力を付与するアクチュエータ６、及びスライド部材５とアクチュエータ６との間に配置された押圧部材７を有して構成されている。スライド部材５は、デフケース２の内側に配置されている。アクチュエータ６は、デフケース２の外側に配置されている。押圧部材７は、アクチュエータ６の移動力をスライド部材５に伝達する。スライド部材５は、押圧部材７によって中心軸方向に押圧されて移動する。

スライド部材５は、その中心軸線がデフケース２の回転軸線Ｏと一致する円筒状であり、差動機構３に対して、デフケース２の回転軸線Ｏに沿う中心軸方向に相対移動可能かつ相対回転不能に配置されている。また、スライド部材５は、鋼材を鍛造して形成され、図３に示すように、中心軸方向の一端部に設けられた複数の噛み合い歯５１０を有する第１の噛み合い部５１、第１の噛み合い部５１の内方に突出して設けられた環状の内鍔部５２、及びピニオンシャフト３０が周方向に係合する係合部５３０が形成された円筒部５３を一体に有している。第１の噛み合い部５１は、デフケース２に設けられた第２の噛み合い部２１１（後述）と周方向に噛み合う。係合部５３０は、円筒部５３の内外周面間を貫通し、スライド部材５の中心軸方向に延びる溝として形成されている。

係合部５３０には、ピニオンシャフト３０の両端部に設けられた被係合部３０１が係合する。ピニオンシャフト３０の被係合部３０１がスライド部材５の係合部５３０に係合することにより、スライド部材５は、ピニオンシャフト３０に軸支された複数のピニオンギヤ３１に対して中心軸方向に相対移動可能かつ相対回転不能である。複数のピニオンギヤ３１は、デフケース２の回転軸線Ｏ周りにスライド部材５と共に回転（公転）する。本実施の形態では、一対のピニオンシャフト３０のそれぞれの両端部に設けられた被係合部３０１がスライド部材５に係合するため、円筒部５３には４つの係合部５３０が形成されている。

図７に示すように、複数のピニオンギヤ３１の背面３１ａとスライド部材５の円筒部５３の内周面５３ａとの間には、ワッシャ３３が配置されている。ワッシャ３３は、ピニオンギヤ３１の背面３１ａに対向する内面３３ａが部分球面状であり、スライド部材５の円筒部５３の内周面５３ａに対向する外面３３ｂが平面状である。ピニオンギヤ３１がピニオンシャフト３０を中心として回転（自転）すると、ピニオンギヤ３１の背面３１ａがワッシャ３３の内面３３ａを摺動する。また、スライド部材５がピニオンシャフト３０に対して中心軸方向に移動すると、スライド部材５の円筒部５３の内周面５３ａがワッシャ３３の外面３３ｂを摺動する。

また、スライド部材５の円筒部５３には、潤滑油を流動させるための複数の開口部５３１が形成されている。本実施の形態では、４つの開口部５３１が円筒部５３の周方向に等間隔に形成されている。また、開口部５３１は、円筒部５３を径方向に貫通すると共に、第１の噛み合い部５１とは反対側の他端部に開放されている。ただし、開口部５３１の形状及び数はこれに限らず、適宜形状を変形すると共に数を増減させてもよい。

スライド部材５の内鍔部５２は、後述する付勢部材８１の付勢力を受ける環状の受面５２ａを有している。また、内鍔部５２には、付勢部材８１を保持する保持部材８２の複数の突起８２１（図２参照）がそれぞれ嵌合する複数の嵌合部５２０が形成されている。嵌合部５２０は、受面５２ａの内側に形成されている。

押圧部材７は、スライド部材５の円筒部５３における第１の噛み合い部５１とは反対側の軸方向端面５３ｂに当接する円環部７１と、円環部７１からデフケース２の回転軸線Ｏと平行に延設された複数の軸部７２とを有している。本実施の形態では、押圧部材７に３つの軸部７２が設けられている。押圧部材７は、鋼板をプレス加工して形成され、軸部７２の先端部（円環部７１側の基端部とは反対側の端部）が内側に屈曲されている。

アクチュエータ６は、コイル巻線６１１、及びコイル巻線６１１をモールドするモールド樹脂部６１２を有する環状の電磁石６１と、コイル巻線６１１への通電によって発生する電磁石６１の磁束の磁路となるヨーク６２と、モールド樹脂部６１２に摺接してデフケース２の回転軸線Ｏ方向に案内されるアーマチャ６３とを有している。モールド樹脂部６１２は、回転軸線Ｏに沿う断面の形状が矩形状である。アーマチャ６３は、コイル巻線６１１への通電により発生する磁力によって、デフケース２の第２の噛み合い部２１１に第１の噛み合い部５１が噛み合う方向にスライド部材５を移動させる。スライド部材５は、押圧部材７を介して伝達されるアクチュエータ６の移動力によって、第１の噛み合い部５１が第２の噛み合い部２１１に噛み合わされる。

コイル巻線６１１には、図略の制御装置から電線６１０（図２参照）を介して励磁電流が供給される。アクチュエータ６は、コイル巻線６１１に励磁電流が供給されることにより作動する。アクチュエータ６がデフケース２の外部に配置されていることにより、コイル巻線６１１への電流供給が容易である。ヨーク６２は、低炭素鋼等の軟磁性金属からなり、図６に示すように、モールド樹脂部６１２の内周面６１２ｂを内側から覆う円筒部６２１と、円筒部６２１の軸方向の一端部から外方に突出してモールド樹脂部６１２の軸方向端面６１２ｃを覆う鍔部６２２とを一体に有している。円筒部６２１の内径は、円筒部６２１の内周面６２１ａに対向する部分のデフケース２の外径よりも僅かに大きく形成されている。

円筒部６２１の内周面６２１ａには、圧入ピン８３によってデフケース２に固定された非磁性体からなる複数（本実施の形態では３つ）のプレート８４が嵌合する環状凹部６２０が形成されている。ヨーク６２は、環状凹部６２０にプレート８４が嵌合することで、デフケース２に対する軸方向移動が規制されている。環状凹部６２０の軸方向幅は、デフケース２が回転する際にヨーク６２との間で回転抵抗が発生しないように、プレート８４の厚みよりも大きく形成されている。

ヨーク６２の円筒部６２１における鍔部６２２とは反対側の端部には、ストッパリング６４が固定されている。ストッパリング６４は、オーステナイト系ステンレス等の非磁性金属からなり、ヨーク６２に固定される環状部６４１と、周方向の２箇所において環状部６４１から軸方向に突出する一対の突起部６４２と、突起部６４２の先端部から鋭角に折り返された折り返し部６４３とを一体に有している。ストッパリング６４は、一対の突起部６４２が図略のデフキャリアに係止されて回り止めされている。環状部６４１は、例えば溶接によってヨーク６２に固定されている。

アーマチャ６３は、低炭素鋼等の軟磁性金属からなり、電磁石６１の外周に配置される環状の外環部６３１と、電磁石６１と軸方向に対向する側板部６３２とを一体に有している。外環部６３１は、電磁石６１を外周側から覆う円筒状である。側板部６３２は、外環部６３１の軸方向の一端部から内方に突出している。側板部６３２は、モールド樹脂部６１２の軸方向端面６１２ｄ（ヨーク６２の鍔部６２２に対向する軸方向端面６１２ｃとは反対側の端面）、ストッパリング６４の環状部６４１、及びヨーク６２における円筒部６２１の軸方向端面６２１ｂと軸方向に対向する。

アーマチャ６３は、外環部６３１の内周面６３１ａがモールド樹脂部６１２の外周面６１２ａに接触して電磁石６１に支持されている。アーマチャ６３が軸方向に移動する際には、外環部６３１の内周面６３１ａがモールド樹脂部６１２の外周面６１２ａを摺動する。

アーマチャ６３の側板部６３２には、図２に示すように、ストッパリング６４の突起部６４２と係合する係合孔６３２ａ、電線６１０を挿通させる電線挿通孔６３２ｂ、及び潤滑油を流動される複数（図２に示す例では９個）の油孔６３２ｃが形成されている。また、側板部６３２の内周側の端部には、押圧部材７の軸部７２の先端部が当接している。アーマチャ６３は、ストッパリング６４の折り返し部６４３によってストッパリング６４から抜け止めされると共に、突起部６４２が係合孔６３２ａに係合することによってデフキャリアに対して回り止めされている。ストッパリング６４の突起部６４２は、係合孔６３２ａを挿通してデフキャリアに係止されている。

デフケース２は、回転軸線Ｏ方向に並列する第１のケース部材２１と第２のケース部材２２とを結合してなる。差動機構３における一対のサイドギヤ３２と第１のケース部材２１及び第２のケース部材２２との間には、それぞれ環板状のワッシャ３４が配置されている。

第２のケース部材２２は、差動機構３及びスライド部材５を収容する有底円筒状であり、円筒状の円筒部２２１と、円筒部２２１における第１のケース部材２１側の端部とは反対側の一端部から内方に突出する壁部２２２と、円筒部２２１の他端部から外方に突出するフランジ部２２３とを一体に有している。電磁石６１及びヨーク６２は、円筒部２２１と壁部２２２との間の角部に配置されている。

円筒部２２１には、潤滑油を流動させる複数の油孔２２１ａが形成されている。壁部２２２には、アクチュエータ６の移動力をスライド部材５に伝達するための複数（３つ）の挿通孔２２２ａ、及び一対のサイドギヤ３２のうち一方のサイドギヤ３２に相対回転不能に連結されるドライブシャフトが挿入されるシャフト挿入孔２２２ｂが形成されている。挿通孔２２２ａには、押圧部材７の複数の軸部７２がそれぞれ挿通されている。複数の挿通孔２２２ａ及びシャフト挿入孔２２２ｂは、回転軸線Ｏと平行な方向に壁部２２２を貫通している。

第１のケース部材２１は、例えば鍛造によって成形され、第２のケース部材２２の開口を覆蓋する円盤状であり、複数の噛み合い歯２１０を有する第２の噛み合い部２１１と、第２のケース部材２２のフランジ部２２３と突き合わされるフランジ部２１２とを一体に有している。第２の噛み合い部２１１は、第１の噛み合い部５１とスライド部材５の中心軸方向に対向する部位に形成されている。スライド部材５は、第１のケース部材２１の第２の噛み合い部２１１と、第２のケース部材２２の壁部２２２との間に配置されている。また、第１のケース部材２１には、一対のサイドギヤ３２のうち他方のサイドギヤ３２に相対回転不能に連結されるドライブシャフトが挿入されるシャフト挿入孔２１ａが形成されている。

デフケース２には、第１及び第２のケース部材２１，２２のフランジ部２１２，２２３に固定される入力ギヤとしてのリングギヤ２３（図１参照）から駆動力が入力される。フランジ部２１２，２２３は、リングギヤ２３が接合される接合部として機能する。本実施の形態では、第１のケース部材２１のフランジ部２１２に形成された複数のボルト挿通孔２１２ａ、及び第２のケース部材２２のフランジ部２２３に形成された複数のボルト挿通孔２２３ａにそれぞれ挿通された複数の締結ボルト２４によって、リングギヤ２３がデフケース２と一体に回転するように固定されている。締結ボルト２４は、頭部２４１が第１のケース部材２１のフランジ部２１２に当接し、雄ねじが形成された軸部２４２がボルト挿通孔２１２ａ，２２３ａを挿通してリングギヤ２３のねじ孔２３ａに螺合する。

なお、リングギヤ２３をデフケース２に固定する固定手段としては、ボルト締結に限らず、例えば溶接によってリングギヤ２３を第１のケース部材２１に固定してもよい。この場合、第１のケース部材２１におけるリングギヤ２３が溶接される部位が接合部となる。

第１のケース部材２１と第２のケース部材２２とは、複数の結合ボルト２５（図２参照）によって結合されている。本実施の形態では、第１のケース部材２１と第２のケース部材２２とが、リングギヤ２３を締結する前に、４つの結合ボルト２５によって結合されている。図２では、このうち３つの結合ボルト２５を図示している。結合ボルト２５は、第２のケース部材２２のフランジ部２２３に形成されたボルト挿通孔２２３ｂを挿通して第１のケース部材２１に形成されたねじ孔２１２ｂに螺合する。

第１のケース部材２１とスライド部材５の内鍔部５２との間には、弾性体からなる付勢部材８１と、付勢部材８１を保持する保持部材８２が配置されている。保持部材８２は、環状の本体部８２０と、本体部８２０から第２のケース部材２２の壁部２２２に向かって突出する３つの突起８２１とを有している。また、保持部材８２は、突起８２１がスライド部材５の内鍔部５２に形成された嵌合部５２０に嵌合することで、スライド部材５に対して回り止めされている。

付勢部材８１は、アクチュエータ６の作動によって、スライド部材５の中心軸方向に圧縮される。スライド部材５は、付勢部材８１の復元力（付勢力）によって第２のケース部材２２の壁部２２２側に付勢されている。付勢部材８１は、例えばコイルバネからなるが、これに限らずゴムによって付勢部材８１を形成してもよい。また、本実施の形態では、付勢部材８１が差動機構３と第２のケース部材２２の円筒部２２１との間に配置された環状であるが、これに限らず、スライド部材５の内鍔部５２に対向する複数箇所にそれぞれ付勢部材を配置してもよい。

（差動装置の動作）
差動装置１は、アクチュエータ６の作動及び非作動によって、第１の噛み合い部５１と第２の噛み合い部２１１とが周方向に噛み合ってスライド部材５とデフケース２とが相対回転不能に連結される連結状態と、スライド部材５とデフケース２とが相対回転可能な非連結状態とが切り替わる。

図７（ａ）は、アクチュエータ６の非作動時における差動装置１を示す部分断面図である。図７（ｂ）は、アクチュエータ６の作動時における差動装置１を示す部分断面図である。

電磁石６１のコイル巻線６１１に励磁電流が供給されないアクチュエータ６の非作動時には、付勢部材８１の復元力によってスライド部材５が第２のケース部材２２の壁部２２２側に移動して、第１の噛み合い部５１と第２の噛み合い部２１１との噛み合いが解除される。また、アーマチャ６３は、電磁石６１の非通電時において、スライド部材５及び押圧部材７を介して伝達される付勢部材８１の復元力により、壁部２２２から離間した初期位置に戻される。

このアクチュエータ６の非作動時には、デフケース２とスライド部材５が相対回転可能であるので、デフケース２から差動機構３への駆動力の伝達が遮断される。これにより、リングギヤ２３からデフケース２に入力された駆動力がドライブシャフトに伝達されず、車両が二輪駆動状態となる。

電磁石６１のコイル巻線６１１に励磁電流が供給されると、電磁石６１の磁力によって、アーマチャ６３の側板部６３２がヨーク６２における円筒部６２１の軸方向端面６２１ｂ（図６参照）に接近するように、アーマチャ６３が軸方向に移動する。これにより、押圧部材７がスライド部材５を第１のケース部材２１側に押圧し、第１の噛み合い部５１と第２の噛み合い部２１１とが噛み合わされる。具体的には、押圧部材７が軸部７２の先端部からアーマチャ６３の移動力を受け、この移動力によってスライド部材５を第１のケース部材２１側に押圧する。この際、押圧部材７の円環部７１がスライド部材５の円筒部５３における第１の噛み合い部５１とは反対側の軸方向端面５３ｂに当接する。

第１の噛み合い部５１と第２の噛み合い部２１１とが噛み合うと、リングギヤ２３からデフケース２の第１のケース部材２１に入力された駆動力が、スライド部材５、差動機構３の一対のピニオンシャフト３０、４つのピニオンギヤ３１、及び一対のサイドギヤ３２を介してドライブシャフトに伝達され、車両が四輪駆動状態となる。

アーマチャ６３の軸方向の位置は、ポジションセンサ１０によって検出され、その検出信号が制御装置に送信される。ポジションセンサ１０は、接触子１１と、接触子１１を支持する支持体１２とを有している。接触子１１は、支持体１２に対してデフケース２の回転軸線Ｏと平行に進退移動可能であり、その先端部がアーマチャ６３の側板部６３２に弾性的に接触している。支持体１２は、デフキャリアに固定されている。制御装置は、ポジションセンサ１０の検出信号によってアーマチャ６３の位置を認識することができ、これにより第１の噛み合い部５１と第２の噛み合い部２１１とが噛み合っているか否かを判定可能である。

制御装置は、アクチュエータ６を非作動状態から作動状態にする際、スライド部材５を速やかに移動させることが可能な大きな電流値の励磁電流を電磁石６１に供給し、その後、第１の噛み合い部５１と第２の噛み合い部２１１とが噛み合ったと判定されると、励磁電流の電流値を、第１の噛み合い部５１と第２の噛み合い部２１１との噛み合い状態を維持することができる程度の比較的小さな電流値に低減する。これにより、消費電力の低減を図ることができる。

（第１の実施の形態の作用及び効果）
以上説明した第１の実施の形態によれば、第２の噛み合い部２１１と、押圧部材７の複数の軸部７２を挿通させる複数の挿通孔２２２ａが形成された第２のケース部材２２の壁部２２２との間にスライド部材５が配置されているので、挿通孔２２２ａが形成されることにより強度が低下した壁部２２２が駆動力の伝達経路に含まれない。これにより、デフケース２の重量及びサイズの増大を抑制しながら、スライド部材５の軸方向移動によって駆動力伝達を断続可能とすることが可能となる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態に係る差動装置について、図８及び図９を参照して説明する。本実施の形態に係る差動装置は、差動機構の入力部材の構成が第１の実施の形態と異なる他は、第１の実施の形態に係る差動装置１と同様に構成されているので、この違いの部分について説明する。また、図８及び図９において、第１の実施の形態と共通する構成部材については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

図８は、本実施の形態に係る差動機構３Ａをスライド部材５と共に示す分解斜視図である。図９は、差動機構３Ａの第１乃至第３のピニオンシャフト３５〜３７を第１支持部材３８１及び第２支持部材３８２の断面と共に示す部分断面図である。

本実施の形態に係る差動機構３Ａは、軸状の第１乃至第３のピニオンシャフト３５〜３７を有し、４つのピニオンギヤ３１がこれら第１乃至第３のピニオンシャフト３５〜３７によって軸支されている。なお、図８では、４つのピニオンギヤ３１に噛み合う一対のサイドギヤ３２の図示を省略している。第１乃至第３のピニオンシャフト３５〜３７は、それぞれが差動機構３Ａにおける入力部材である。また、差動機構３Ａは、第１乃至第３のピニオンシャフト３５〜３７を支持する第１支持部材３８１及び第２支持部材３８２を有している。

第１のピニオンシャフト３５は、スライド部材５の係合部５３０に係合する一対の被係合部３５１と、ピニオンギヤ３１に挿通される一対のピニオンギヤ支持部３５２と、一対のピニオンギヤ支持部３５２を連結する連結部３５３とを一体に有している。第２のピニオンシャフト３６は、一方の端部にスライド部材５の係合部５３０に係合する被係合部３６１を有し、他方の端部に第１のピニオンシャフト３５の連結部３５３に突き当てられる突き当て部３６３を有している。また、第２のピニオンシャフト３６は、被係合部３６１と突き当て部３６３との間に、ピニオンギヤ３１に挿通されるピニオンギヤ支持部３６２を有している。

第３のピニオンシャフト３７は、第２のピニオンシャフト３６と同様に、一方の端部にスライド部材５の係合部５３０に係合する被係合部３７１を有すると共に、他方の端部に第１のピニオンシャフト３５の連結部３５３に突き当てられる突き当て部３７３を有し、被係合部３７１と突き当て部３７３との間にピニオンギヤ３１に挿通されるピニオンギヤ支持部３７２を有している。

第１乃至第３のピニオンシャフト３５〜３７は、第１支持部材３８１に形成された挿通孔３８１ａ、及び第２支持部材３８２に形成された挿通孔３８２ａを挿通している。第１支持部材３８１は、円筒状であり、スライド部材５の内側に配置されている。第２支持部材３８２は、角筒状であり、第１支持部材３８１の内側に配置されている。４つのピニオンギヤ３１は、第１支持部材３８１と第２支持部材３８２との間に配置されている。

また、第１乃至第３のピニオンシャフト３５〜３７は、４本のピン３８３によって第１支持部材３８１に対して回り止めされている。図８では、このうち３本のピン３８３を図示している。第１支持部材３８１には、４本のピン３８３をそれぞれ挿通させる４つのピン挿通孔３８１ｂ、及び潤滑油を流動させる４つの油孔３８１ｃが形成されている。また、第１のピニオンシャフト３５には、２つのピン挿通孔３５ａが被係合部３６１とピニオンギヤ支持部３６２の間に形成され、第２及び第３のピニオンシャフト３６，３７には、それぞれ１つのピン挿通孔３６ａ，３７ａが被係合部３６１，３７１とピニオンギヤ支持部３６２，３７２との間に形成されている。４本のピン３８３は、これらのピン挿通孔３８１ｂ，３５ａ，３６ａ，３７ａに、例えば圧入されて固定されている。

本実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様の作用及び効果が得られる。

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態に係る差動装置について、図１０を参照して説明する。本実施の形態に係る差動装置は、差動機構の入力部材の構成が第１の実施の形態と異なる他は、第１の実施の形態に係る差動装置１と同様に構成されているので、この違いの部分について説明する。また、図１０において、第１の実施の形態と共通する構成部材については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

図１０は、本実施の形態に係る差動機構の入力部材としてのピニオンギヤ支持部材３９を示す構成図である。本実施の形態では、ピニオンギヤ３１を支持するピニオンギヤ支持部材３９が、４つの軸部３９１と、これら４つの軸部３９１を相互に連結する連結部３９２とを有している。それぞれの軸部３９１は、スライド部材５の係合部５３０に係合する被係合部３９１ａと、ピニオンギヤ３１を軸支するピニオンギヤ支持部３９１ｂとを有している。このように、ピニオンギヤ支持部材３９は、４つの軸部３９１が放射状に設けられて中心軸方向視において十字状に一体成形され、４つの軸部３９１のそれぞれの端部がスライド部材５の係合部５３０に係合し、かつ４つの軸部３９１のそれぞれがピニオンギヤ３１を軸支する。

（付記）
以上、本発明を上記第１乃至第３の実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。

１…差動装置
２…デフケース
２１０…噛み合い歯
２１１…第２の噛み合い部
２２２…壁部
２２２ａ…挿通孔
３，３Ａ…差動機構
３０…ピニオンシャフト（差動機構の入力部材）
３１…ピニオンギヤ
３２…サイドギヤ（出力部材）
３５〜３７…第１乃至第３のピニオンシャフト（差動機構の入力部材）
３９…ピニオンギヤ支持部材（差動機構の入力部材）
４…クラッチ機構
５…スライド部材
５１…第１の噛み合い部
５１０…噛み合い歯
５３０…係合部
６…アクチュエータ
７２…軸部
８１…付勢部材

Claims

入力部材に入力された駆動力を一対の出力部材に差動を許容して配分する差動機構と、
前記差動機構を収容するデフケースと、
前記デフケースと前記差動機構の前記入力部材との間で前記駆動力を伝達するクラッチ機構とを備え、
前記クラッチ機構は、前記デフケースの回転軸線に沿う中心軸方向に移動可能なスライド部材、及び前記スライド部材に前記中心軸方向への移動力を付与するアクチュエータを有し、前記スライド部材が前記デフケースの内側に配置されると共に前記アクチュエータが前記デフケースの外側に配置され、
前記スライド部材は、前記中心軸方向の一端部に設けられた複数の噛み合い歯を有する第１の噛み合い部、及び前記差動機構の前記入力部材が周方向に係合する係合部を有し、
前記デフケースは、前記第１の噛み合い部と前記中心軸方向に対向する部位に形成された複数の噛み合い歯を有する第２の噛み合い部、及び前記アクチュエータの前記移動力を前記スライド部材に伝達するための複数の挿通孔が形成された壁部を有し、前記第２の噛み合い部と前記壁部との間に前記スライド部材が配置され、
前記アクチュエータの作動及び非作動によって、前記第１の噛み合い部と前記第２の噛み合い部とが周方向に噛み合って前記スライド部材と前記デフケースとが相対回転不能に連結される連結状態と、前記スライド部材と前記デフケースとが相対回転可能な非連結状態とが切り替わる、
差動装置。
前記スライド部材は、前記複数の挿通孔にそれぞれ挿通された複数の軸部を有する押圧部材を介して伝達される前記アクチュエータの前記移動力によって前記第１の噛み合い部が前記第２の噛み合い部に噛み合わされる、
請求項１に記載の差動装置。
前記差動機構は、前記デフケースの回転軸線周りに前記スライド部材と共に回転可能に支持された複数のピニオンギヤと、前記複数のピニオンギヤに噛み合う前記出力部材としての一対のサイドギヤとを有し、
前記スライド部材は、前記複数のピニオンギヤに対して前記中心軸方向に移動可能である、
請求項１又は２に記載の差動装置。
前記入力部材は、その端部が前記スライド部材の前記係合部に係合する軸状であり、
前記複数のピニオンギヤは、前記入力部材に軸支されている、
請求項３に記載の差動装置。
前記スライド部材は、その中心軸線が前記デフケースの回転軸線と一致する円筒状であり、前記入力部材の前記端部が係合する溝が前記係合部として形成されている、
請求項４に記載の差動装置。
前記スライド部材は、前記アクチュエータの作動によって圧縮される弾性体からなる付勢部材の復元力によって前記壁部側に付勢されている、
請求項１乃至５の何れか１項に記載の差動装置。
前記アクチュエータは、コイル巻線及び前記コイル巻線をモールドするモールド樹脂部を有する環状の電磁石と、前記モールド樹脂部に摺接して前記中心軸方向に案内される磁性部材とを有し、
前記磁性部材は、前記コイル巻線への通電により発生する磁力によって前記第２の噛み合い部に前記第１の噛み合い部が噛み合う方向に前記スライド部材を移動させ、
前記電磁石の非通電時に前記磁性部材が前記付勢部材の復元力によって前記壁部から離間した初期位置に戻される、
請求項６に記載の差動装置。