JP2018059590A - 車両用差動制限装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】機械的に一対のサイドギヤの差動回転を制限することができ且つ車両用差動制限装置を好適に小型化させることができる車両用差動制限装置を提供する。【解決手段】ネジ機構７６によって電動モータ７４の回転がナット部材９０のサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１方向の直線運動に変換されて、ナット部材９０に設けられたピストン８４が、摩擦係合要素８２を押圧する側とは反対側に移動させられると、ピストン８４とクラッチドラム７８とが相対回転不能に係合させられるので、機械的に一対のサイドギヤ５６および５８の差動回転が制限される。これにより、一つの電動モータ７４の回転によって、後輪用デファレンシャル装置３０に一対のサイドギヤ５６および５８の差動回転を制限させる差動制限トルクを発生させたり、または、機械的に一対のサイドギヤ５６および５８の差動回転を制限させたりすることができる。【選択図】図５

Description

本発明は、デファレンシャル装置に設けられた一対のサイドギヤの差動回転を制限する車両用差動制限装置において、その車両用差動制限装置を好適に小型化させる技術に関するものである。
例えば、デファレンシャル装置に設けられた一対のサイドギヤの差動回転を制限する車両用差動制限装置が知られている。特許文献１に記載された車両用差動制限装置がそれである。特許文献１に記載された車両用差動制限装置では、複数の摩擦係合要素およびピストンを有する摩擦クラッチと、モータと、前記モータの回転トルクを前記ピストンの推力に変換するボールカムとが備えられており、前記モータの回転トルクを前記ボールカムにより前記ピストンの推力に変換し、前記ピストンにより前記摩擦係合要素を押圧することで、前記一対のサイドギヤの差動回転を制限させる差動制限トルクを発生させている。
米国特許出願公開第２００２／００３２０９６号明細書
ところで、上記のような車両用差動制限装置では、比較的ハードなオフロードでの走行中において、前記摩擦クラッチのトルク容量不足によって前記摩擦係合要素が滑り、前記摩擦クラッチに焼き付けが発生するという問題があった。これに対して、前記摩擦クラッチのトルク容量を上げずに、比較的ハードなオフロードでの走行中に必要なトルク容量を確保する手法として、例えばドグクラッチ等を設けて機械的に一対のサイドギヤの差動回転を制限してデファレンシャル装置をロック（デフロック）させることが考えられる。しかしながら、そのためには、ドグクラッチを係合・断接する機構例えばドグクラッチを係合・断接させるアクチュエータ等を車両用差動制限装置に追加する必要があるので、その車両用差動制限装置の大きさが大きくなるという問題がある。
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、機械的に一対のサイドギヤの差動回転を制限することができ且つ車両用差動制限装置を好適に小型化させることができる車両用差動制限装置を提供することにある。
第１発明の要旨とするところは、（ａ）デファレンシャル装置に設けられた一対のサイドギヤの差動回転を制限する車両用差動制限装置であって、（ｂ）前記デファレンシャル装置のデファレンシャルケースおよび前記サイドギヤに連結されたサイドギヤシャフトのいずれか一方および他方にそれぞれ連結されたクラッチハブおよびクラッチドラムと、前記クラッチハブおよび前記クラッチドラムの一方または他方にそれぞれ相対回転不能に係合し且つ互いに重ねられて相互に摩擦可能な複数の摩擦係合要素と、前記摩擦係合要素を押圧するピストンと、を有する摩擦クラッチと、（ｃ）アクチュエータと、（ｄ）互いに螺合するネジ軸部材およびナット部材の一方のネジ部材が前記アクチュエータにより前記サイドギヤシャフトの軸心まわりに回転駆動されることによって、前記アクチュエータの回転を前記ナット部材の前記サイドギヤシャフトの軸心方向の直線運動に変換するネジ機構と、を備え、（ｅ）前記ピストンは、前記ナット部材に対して前記サイドギヤシャフトの軸心回りに相対回転可能且つ前記サイドギヤシャフトの軸心方向に移動不能に設けられるとともに、前記クラッチハブおよび前記クラッチドラムの一方に対して前記サイドギヤシャフトの軸心まわりに相対回転不能且つ軸心方向に相対移動可能に設けられており、（ｆ）前記ナット部材によって前記ピストンが前記摩擦係合要素を押圧する側とは反対側に移動させられると、前記ピストンと前記クラッチハブおよび前記クラッチドラムの他方とが相対回転不能に係合されることにある。
また、第２発明の要旨とするところは、（ａ）前記ピストンは、前記クラッチハブおよび前記クラッチドラムの一方に対して前記サイドギヤシャフトの軸心方向に移動可能且つ前記クラッチハブおよび前記クラッチドラムの一方に相対回転不能にスプライン嵌合しており、（ｂ）前記ピストンには、前記クラッチハブおよび前記クラッチドラムの他方に形成された噛合歯と噛合い可能な噛合歯が形成されており、（ｃ）前記ナット部材によって前記ピストンが前記摩擦係合要素を押圧する側とは反対側に移動させられると、前記ピストンに形成された噛合歯が前記クラッチハブおよび前記クラッチドラムの他方に形成された噛合歯と噛み合うことにある。
また、第３発明の要旨とするところは、前記一方のネジ部材が、前記ナット部材である場合には、前記ナット部材は、前記サイドギヤシャフトの軸心まわりに回転可能に前記サイドギヤシャフトに支持され、前記ネジ軸部材は、前記サイドギヤシャフトの軸心方向に移動不能且つ前記サイドギヤシャフトの軸心まわりに回転不能に前記サイドギヤシャフトに支持されていることにある。
また、第４発明の要旨とするところは、前記一方のネジ部材が、前記ネジ軸部材である場合には、前記ナット部材は、前記サイドギヤシャフトの軸心まわりに回転不能に前記サイドギヤシャフトに支持され、前記ネジ軸部材は前記サイドギヤシャフトの軸心方向に移動不能且つ前記サイドギヤシャフトの軸心まわりに回転可能に前記サイドギヤシャフトに支持されていることにある。
また、第５発明の要旨とするところは、前記アクチュエータは、前記ネジ機構にウォームギヤを介して連結されていることにある。
また、第６発明の要旨とするところは、前記ナット部材は、複数のボールを介して前記ネジ軸部材と螺合することにある。
第１発明によれば、前記デファレンシャル装置のデファレンシャルケースおよび前記サイドギヤに連結されたサイドギヤシャフトのいずれか一方および他方にそれぞれ連結されたクラッチハブおよびクラッチドラムと、前記クラッチハブおよび前記クラッチドラムの一方または他方にそれぞれ相対回転不能に係合し且つ互いに重ねられて相互に摩擦可能な複数の摩擦係合要素と、前記摩擦係合要素を押圧するピストンと、を有する摩擦クラッチと、アクチュエータと、互いに螺合するネジ軸部材およびナット部材の一方のネジ部材が前記アクチュエータにより前記サイドギヤシャフトの軸心まわりに回転駆動されることによって、前記アクチュエータの回転を前記ナット部材の前記サイドギヤシャフトの軸心方向の直線運動に変換するネジ機構と、を備え、前記ピストンは、前記ナット部材に対して前記サイドギヤシャフトの軸心回りに相対回転可能且つ前記サイドギヤシャフトの軸心方向に移動不能に設けられるとともに、前記クラッチハブおよび前記クラッチドラムの一方に対して前記サイドギヤシャフトの軸心まわりに相対回転不能且つ軸心方向に相対移動可能に設けられており、前記ナット部材によって前記ピストンが前記摩擦係合要素を押圧する側とは反対側に移動させられると、前記ピストンと前記クラッチハブおよび前記クラッチドラムの他方とが相対回転不能に係合される。このため、前記ネジ機構によって前記アクチュエータの回転が前記ナット部材の前記サイドギヤシャフトの軸心方向の直線運動に変換されて、前記ナット部材に設けられた前記ピストンが、前記摩擦係合要素を押圧する側とは反対側に移動させられると、前記ピストンと前記クラッチハブおよび前記クラッチドラムの他方とが相対回転不能に係合させられるので、機械的に前記一対のサイドギヤの差動回転が制限される。これにより、一つの前記アクチュエータの回転によって、前記デファレンシャル装置に前記一対のサイドギヤの差動回転を制限させる差動制限トルクを発生させたり、または、機械的に前記一対のサイドギヤの差動回転を制限させたりすることができるので、例えば、機械的に前記一対のサイドギヤの差動回転を制限させるためだけに、車両用差動制限装置にドグクラッチを係合・断接する機構すなわちドグクラッチを係合・断接させるアクチュエータを追加するものに比較して、前記車両用差動制限装置の構成を好適に少なくすることができ、前記車両用差動制限装置を好適に小型化させることができる。
第２発明によれば、前記ピストンは、前記クラッチハブおよび前記クラッチドラムの一方に対して前記サイドギヤシャフトの軸心方向に移動可能且つ前記クラッチハブおよび前記クラッチドラムの一方に相対回転不能にスプライン嵌合しており、前記ピストンには、前記クラッチハブおよび前記クラッチドラムの他方に形成された噛合歯と噛合い可能な噛合歯が形成されており、前記ナット部材によって前記ピストンが前記摩擦係合要素を押圧する側とは反対側に移動させられると、前記ピストンに形成された噛合歯が前記クラッチハブおよび前記クラッチドラムの他方に形成された噛合歯と噛み合う。このため、前記ピストンが前記摩擦係合要素を押圧する側とは反対側に移動させられると、前記ピストンに形成された噛合歯が前記クラッチハブおよび前記クラッチドラムの他方に形成された噛合歯と噛み合うので、前記ピストンと前記クラッチハブおよび前記クラッチドラムの他方とが相対回転不能に係合される。
第３発明によれば、前記一方のネジ部材が、前記ナット部材である場合には、前記ナット部材は、前記サイドギヤシャフトの軸心まわりに回転可能に前記サイドギヤシャフトに支持され、前記ネジ軸部材は、前記サイドギヤシャフトの軸心方向に移動不能且つ前記サイドギヤシャフトの軸心まわりに回転不能に前記サイドギヤシャフトに支持される。このように、前記一方のネジ部材が、前記ナット部材である場合には、前記アクチュエータによって前記ナット部材が回転駆動させられると、前記ナット部材が前記サイドギヤシャフトの軸心方向に移動して前記ナット部材の前記サイドギヤシャフトの軸心方向の直線運動が前記摩擦クラッチに伝達される。
第４発明によれば、前記一方のネジ部材が、前記ネジ軸部材である場合には、前記ナット部材は、前記サイドギヤシャフトの軸心まわりに回転不能に前記サイドギヤシャフトに支持され、前記ネジ軸部材は前記サイドギヤシャフトの軸心方向に移動不能且つ前記サイドギヤシャフトの軸心まわりに回転可能に前記サイドギヤシャフトに支持される。このように、前記一方のネジ部材が、前記ネジ軸部材である場合には、前記アクチュエータによって前記ネジ軸部材が回転駆動させられると、前記ナット部材が前記サイドギヤシャフトの軸心方向に移動して前記ナット部材の直線運動が前記摩擦クラッチに伝達される。
第５発明によれば、前記アクチュエータは、前記ネジ機構にウォームギヤを介して連結されているので、前記アクチュエータによる前記一方のネジ部材の前記サイドギヤシャフトの軸心まわりのトルクを維持しながら、前記アクチュエータを比較的出力の低い小型のアクチュエータに変更することができる。
第６発明によれば、前記ナット部材は、複数のボールを介して前記ネジ軸部材と螺合する。このため、前記ナット部材と前記ネジ軸部材との間の相対回転が滑らかになるので、前記ピストンが前記摩擦係合要素を押圧する側または前記摩擦係合要素を押圧する側とは反対側に移動する時の前記アクチュエータの必要電力が安定的に低下する。
本発明が適用される車両の概略構成を説明する図である。 後輪用デファレンシャル装置の概略構成を説明する断面図である。 後輪用デファレンシャル装置の概略構成を説明する骨子図である。 図２の後輪用デファレンシャル装置に設けられた差動制限装置の概略構成を説明する断面図である。 図４の差動制限装置の一部を拡大した拡大図である。 本発明の他の実施例の差動制限装置の概略構成を説明する図である。 本発明の他の実施例の差動制限装置の概略構成を説明する図である。 本発明の他の実施例の差動制限装置の概略構成を説明する骨子図である。
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
図１は、本発明が適用される車両１０の概略構成を説明する図である。図１において、車両１０は、駆動力源としてのエンジン１２、左右の前輪１４Ｌ，１４Ｒ（特に区別しない場合には前輪１４という）、左右の後輪１６Ｌ，１６Ｒ（特に区別しない場合には後輪１６という）、エンジン１２の動力を前輪１４と後輪１６とへそれぞれ伝達する動力伝達装置１８等を備えている。後輪１６は、２輪駆動（２ＷＤ）走行中及び４輪駆動（４ＷＤ）走行中のときに共に駆動輪となる主駆動輪である。前輪１４は、２ＷＤ走行中のときに従動輪となり且つ４ＷＤ走行中のときに駆動輪となる副駆動輪である。車両１０は、前置エンジン後輪駆動（ＦＲ）をベースとする４輪駆動車両である。
図１に示すように、動力伝達装置１８は、エンジン１２に連結された変速機（トランスミッション）２０と、変速機２０に連結された前後輪動力分配装置である４輪駆動車両用のトランスファ２２と、トランスファ２２にそれぞれ連結されたフロントプロペラシャフト２４及びリヤプロペラシャフト２６と、フロントプロペラシャフト２４に連結された前輪用デファレンシャル装置２８と、リヤプロペラシャフト２６に連結された後輪用デファレンシャル装置（デファレンシャル装置）３０と、前輪用デファレンシャル装置２８に連結された左右の前輪車軸３２Ｌ，３２Ｒ（特に区別しない場合には前輪車軸３２という）と、後輪用デファレンシャル装置３０に連結された左右の後輪車軸３４Ｌ，３４Ｒ（特に区別しない場合には後輪車軸３４という）等とを備えている。このように構成された動力伝達装置１８において、変速機２０を介してトランスファ２２へ伝達されたエンジン１２の動力は、トランスファ２２から、リヤプロペラシャフト２６、後輪用デファレンシャル装置３０、後輪車軸３４等の後輪１６側の動力伝達経路を順次介して後輪１６へ伝達される。また、後輪１６側へ伝達されるエンジン１２の動力の一部は、トランスファ２２にて前輪１４側へ分配されて、フロントプロペラシャフト２４、前輪用デファレンシャル装置２８、前輪車軸３２等の前輪１４側の動力伝達経路を順次介して前輪１４へ伝達される。
また、図１に示すように、前輪用デファレンシャル装置２８は、フロント側クラッチ３６を前輪車軸３２Ｒ側に（すなわち前輪用デファレンシャル装置２８と前輪１４Ｒとの間に）備えている。フロント側クラッチ３６は、前輪用デファレンシャル装置２８と前輪１４Ｒとの間の動力伝達経路を選択的に接続または遮断する、電気的（電磁的）に制御される噛合式クラッチである。フロント側クラッチ３６において、更に、同期機構（シンクロ機構）が備えられていても構わない。なお、トランスファ２２には、図示していないが、後輪１６側へ伝達されるエンジン１２の動力の一部を前輪１４側へすなわちフロントプロペラシャフト２４に伝達および遮断するディスコネクト用のクラッチが設けられている。
以上のように構成された車両１０では、図示しない電子制御装置で例えば４輪駆動走行モードが選択されると、フロント側クラッチ３６およびトランスファ２２に設けられた前記クラッチが係合させられ、エンジン１２から左右の後輪１６Ｌ、１６Ｒおよび左右の前輪１４Ｌ、１４Ｒへ駆動力を伝達する４輪駆動状態が形成される。また、前記電子制御装置で例えば２輪駆動走行モードが選択されると、フロント側クラッチ３６およびトランスファ２２に設けられた前記クラッチが解放させられ、エンジン１２から左右の後輪１６Ｌ、１６Ｒへ駆動力を伝達する２輪駆動状態が形成される。なお、上記２輪駆動状態では、フロント側クラッチ３６およびトランスファ２２に設けられた前記クラッチが解放されるので、上記４輪駆動状態において専ら左右の前輪１４Ｌ、１４Ｒへ駆動力を伝達するためのフロントプロペラシャフト２４をエンジン１２および左右の前輪１４Ｌ、１４Ｒから切り離すディスコネクト状態となる。すなわち、車両１０は、２輪駆動状態では４輪駆動状態において専ら副駆動輪である左右の前輪１４Ｌ、１４Ｒへ駆動力を伝達するための動力伝達部材（フロントプロペラシャフト２４）をエンジン１２およびその副駆動輪から切り離すディスコネクト機能付の４輪駆動車両である。
図２および図３は、図１に示す後輪用デファレンシャル装置３０の構成を説明する図である。なお、図２は後輪用デファレンシャル装置３０の構成を説明する断面図であり、図３は後輪用デファレンシャル装置３０の構成を説明する骨子図である。
図２および図３に示すように、後輪用デファレンシャル装置３０には、後輪用デファレンシャル装置３０を収容するハウジング３８と、ハウジング３８内において第１軸受４０および第２軸受４２を介して後述するサイドギヤシャフト４４の第１軸線（軸心）Ｃ１まわりに回転可能に支持されたデファレンシャルケース４６（以下、デフケース４６という）と、デフケース４６の外周部４６ａ（図２参照）に締結ボルト４８により固定されたリングギヤ５０と、デフケース４６に両端部が支持され、サイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１に直交する姿勢でノックピン５２によりデフケース４６に固定された円柱形状のピニオンシャフト５４と、ピニオンシャフト５４を挟んで対向する状態で、デフケース４６によって第１軸線Ｃ１まわりに回転可能（自転可能）に支持された一対のサイドギヤ５６および５８と、ピニオンシャフト５４が貫通させられることによってそのピニオンシャフト５４により回転可能（自転可能）に支持されて一対のサイドギヤ５６および５８の間でそれらとそれぞれ噛み合う一対のピニオンギヤ６０および６２と、が備えられている。なお、リングギヤ５０には、リヤプロペラシャフト２６の後輪１６側の端部に連結されたドライブギヤ６４が噛み合わされている。また、サイドギヤ５８には、サイドギヤシャフト４４が相対回転不能に連結されており、サイドギヤシャフト４４には、後輪車軸３４Ｒが相対回転不能に連結されている。また、サイドギヤ５６には、後輪車軸３４Ｌが相対回転不能に連結されている。このように構成された後輪用デファレンシャル装置３０では、リヤプロペラシャフト２６を介して伝達されるエンジン１２からの動力が、左右の後輪車軸３４Ｌ、３４Ｒにそれらの差動回転を許容しつつ後輪１６Ｌ、１６Ｒへ伝達するようになっている。
また、図２および図３に示すように、後輪用デファレンシャル装置３０には、一対のサイドギヤ５６、５８の差動回転を制限する差動制限装置（車両用差動制限装置）６６が備えられている。差動制限装置６６には、図４に示すように、差動制限装置６６を収容しハウジング３８に締結ボルト６８によって一体的に固定されたケース部材７０と、デフケース４６とサイドギヤシャフト４４との間の動力伝達経路を係合または解放する摩擦クラッチ７２と、電動モータ（アクチュエータ）７４（図３参照）と、電動モータ７４の回転運動を直線運動に変換して摩擦クラッチ７２へ伝達するネジ機構７６と、が備えられている。
摩擦クラッチ７４は、図４に示すように、ケース部材７０内においてサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１まわりに回転可能に支持され、デフケース４６に動力伝達可能に連結されたクラッチドラム７８と、サイドギヤシャフト４４に動力伝達可能に連結されたクラッチハブ８０と、クラッチドラム７８とクラッチハブ８０とにそれぞれ相対回転不能に係合し且つ互いに重ねられて相互に摩擦可能な複数の摩擦係合要素８２と、摩擦係合要素８２を押圧するピストン８４とを有する。
クラッチドラム７８は、図４に示すように、ニードルベアリング８６ａ、８６ｂを介してサイドギヤシャフト４４に対して相対回転可能に支持された円筒状の第１円筒部７８ａと、クラッチハブ８０の外周側に配置され内周部に内周スプライン歯７８ｅが形成された円筒状の第２円筒部７８ｂと、第１円筒部７８ａと第２円筒部７８ｂとを連結する連結部７８ｃとを一体に備えている。なお、クラッチドラム７８の第１円筒部７８ａには、デフケース４６に形成された内周スプライン歯４６ｂとスプライン嵌合する外周スプライン歯７８ｄが形成されており、クラッチドラム７８とデフケース４６とが相対回転不能に連結されている。
クラッチハブ８０は、図４に示すように、サイドギヤシャフト４４に形成された外周スプライン歯４４ａにスプライン嵌合する内周スプライン歯８０ａが形成された円筒状の第１円筒部８０ｂと、クラッチドラム７８の第２円筒部７８ｂの内周側に配置され外周部に外周スプライン歯８０ｃが形成された円筒状の第２円筒部８０ｄと、第１円筒部８０ｂと第２円筒部８０ｄとを連結する連結部８０ｅとを一体に備えており、クラッチハブ８０とサイドギヤシャフト４４とが相対回転不能に連結されている。
摩擦係合要素８２は、図４に示すように、クラッチドラム７８に対して第１軸線Ｃ１方向に相対移動可能且つ第１軸線Ｃ１まわりに相対回転不能にクラッチドラム７８に係合した環状の複数の第１摩擦板８２ａと、クラッチハブ８０に対して第１軸線Ｃ１方向に相対移動可能且つ第１軸線Ｃ１まわりに相対回転不能にクラッチハブ８０に係合した環状の複数の第２摩擦板８２ｂとを備えている。なお、図５に示すように、環状の第１摩擦板８２ａには、第１摩擦板８２ａの外周部にクラッチドラム７８の第２円筒部７８ｂに形成された内周スプライン歯７８ｅと噛み合う外周歯８２ｃが形成されている。また、環状の第２摩擦板８２ｂには、第２摩擦板８２ｂの内周部にクラッチハブ８０の第２円筒部８０ｄに形成された外周スプライン歯８０ｃと噛み合う内周歯８２ｄが形成されている。
図４に示すように、ネジ機構７６は、ウォームギヤ８８を介して電動モータ７４に間接的に動力伝達可能に連結された回転部材としてのナット部材（一方のネジ部材）９０と、ナット部材９０に螺合するネジ軸部材（他方のネジ部材）９２と、ネジ軸部材９２をサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１方向に移動不能且つ第１軸線Ｃ１回りの回動不能にサイドギヤシャフト４４に配設するためにネジ軸部材９２の後輪１６Ｒ側の端部と非回転部材であるケース部材７０との間を連結する連結部材９４とを備えている。なお、ナット部材９０は、複数のボール９６を介してネジ軸部材９２と螺合しており、ネジ機構７６は、ナット部材９０とネジ軸部材９２とが複数のボール９６を介して作動するボールネジである。また、ネジ軸部材９２は、ニードルベアリング９８によって相対回転可能にサイドギヤシャフト４４に支持されている。このように構成されたネジ機構７６では、互いに螺合するネジ軸部材９２およびナット部材９０のいずれか一方のネジ部材であるナット部材９０が電動モータ７４によりサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１まわりに回転駆動させられることによって、電動モータ７４の回転をナット部材９０のサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１方向の直線運動に変換させられる。なお、ネジ機構７６において、ナット部材９０がネジ軸部材９２に螺合することによって、ナット部材９０はサイドギヤシャフト４４にサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１まわりに回転可能に支持され、連結部材９４およびクラッチハブ８０の第１円筒部８０ｂによって、ネジ軸部材９２はサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１方向に移動不能且つサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１まわりに回転不能にサイドギヤシャフト４４に支持されている。また、図４に示すように、ナット部材９０が電動モータ７４によって第１軸線Ｃ１まわり矢印Ｆ１方向に回動させられると、ナット部材９０がネジ軸部材９２とのネジの作用によって第１軸線方向Ｃ１において摩擦クラッチ７２の摩擦係合要素８２から離間する方向すなわち矢印Ｆ２方向に移動するようになっている。また、ナット部材９０が電動モータ７４によって第１軸線Ｃ１まわり矢印Ｆ１方向とは反対方向すなわち矢印Ｆ３方向に回動させられると、ナット部材９０がネジ軸部材９２とのネジの作用によって第１軸線Ｃ１方向において矢印Ｆ２方向とは反対方向すなわち矢印Ｆ４方向に移動するようになっている。
ウォームギヤ８８は、電動モータ７４のモータシャフトと一体的に形成されたウォーム１００と、ナット部材９０の後輪１６Ｒ側の端部に形成された鍔部９０ａに固設されたウォームホイール１０２とを備えた歯車対である。また、電動モータ７４が回転駆動することによって、ナット部材９０に連結すなわち固設されたウォームホイール１０２がサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１方向に移動するが、ウォームホイール１０２が移動しても、ウォームホイール１０２とケース部材７０に固定された電動モータ７４のモータシャフトに形成されたウォーム１００とが常時噛み合うように、ウォームホイール１０２の第１軸線Ｃ１方向の幅寸法が上記モータシャフトに形成されたウォーム１００の第１軸線Ｃ１方向の幅寸法より大きくなっており、ウォームホイール１０２の外周歯１０２ａが平歯に形成されている。
摩擦クラッチ７２のピストン８４には、図４および図５に示すように、ナット部材９０に対してサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１まわりに相対回転可能且つサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１方向に移動不能にナット部材９０に設けられた円筒状の基端部８４ａと、クラッチドラム７８の第２円筒部７８ｂとクラッチハブ８０の第２円筒部８０ｄとの間に配置され、摩擦係合要素８２を押圧する環状の押圧部８４ｂと、基端部８４ａと押圧部８４ｂとを連結する連結部８４ｃと、環状の押圧部８４ｂの内周部に形成され、クラッチハブ８０の第２円筒部８０ｄに形成された外周スプライン歯８０ｃにスプライン嵌合する第１噛合歯８４ｄと、が一体に備えられている。なお、図４および図５に示すように、ピストン８４とナット部材９０の鍔部９０ａとの間には、スラストベアリング１０４が介在されており、ナット部材９０における鍔部９０ａ側とは反対側の端部には、ピストン８４のナット部材９０に対する摩擦係合要素８２側への相対移動を阻止する環状のストッパ部材１０６が備えられている。このため、ピストン８４は、スラストベアリング１０４およびストッパ部材１０６によって、ナット部材９０に対してサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１まわりに相対回転可能且つナット部材９０に対してサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１方向に移動不能にナット部材９０に設けられている。また、ピストン８４の第１噛合歯８４ｄがクラッチハブ８０の第２円筒部８０ｄに形成された外周スプライン歯８０ｃにスプライン嵌合されているので、ピストン８４は、クラッチハブ８０に対してサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１まわりに相対回転不能且つクラッチハブ８０に対してサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１方向に相対移動可能にナット部材９０に設けられている。なお、サイドギヤ５６および５８、デフケース４６、クラッチドラム７８、クラッチハブ８０、ピストン８４、ナット部材９０、およびウォームホイール１０２においてそれぞれ回転する回転軸線は、サイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１と一致している。
図５に示すように、クラッチドラム７８の第２円筒部７８ｂに形成された内周スプライン歯７８ｅには、その内周スプライン歯７８ｅのピストン８４側の端部からピストン８４の押圧部８４ｂに接近する方向に突出した噛合歯７８ｆが形成されている。また、ピストン８４の押圧部８４ｂには、その押圧部８４ｂの外周の一部からクラッチドラム７８の第２円筒部７８ｂに形成された内周スプライン歯７８ｅに接近する方向に突き出され、その内周スプライン歯７８ｅに形成された噛合歯７８ｆと噛み合い可能な第２噛合歯（噛合歯）８４ｅが形成されている。なお、ピストン８４の押圧部８４ｂに形成された第２噛合歯８４ｅは、図４において摩擦クラッチ７２の第１軸線Ｃ１に対して上側（エンジン１２側）に示すようにピストン８４の押圧部８４ｂが摩擦クラッチ７２の摩擦係合要素８２に接触する位置において、クラッチドラム７８に形成された噛合歯７８ｆと噛み合わず、図４において摩擦クラッチ７２の第１軸線Ｃ１に対して下側（エンジン１２側とは反対側）に示すようにピストン８４の押圧部８４ｂが摩擦クラッチ７２の摩擦係合要素８２から所定距離Ａ離れる位置において、クラッチドラム７８に形成された噛合歯７８ｆと噛み合うように、ピストン８４の押圧部８４ｂにおける第２噛合歯８４ｅの第１軸線Ｃ１方向の位置が設定されている。また、ピストン８４の押圧部８４ｂに形成された第２噛合歯８４ｅの歯先円の径Ｄは、クラッチドラム７８の第２円筒部７８ｂに形成された内周スプライン歯７８ｅの歯先円の径Ｄ１より小さく且つクラッチドラム７８の第２円筒部７８ｂに形成された噛合歯７８ｆの歯先円の径Ｄ２より大きくなるように設定されている。
以上のように構成された差動制限装置６６では、電動モータ７４の回転量が図示しない電子制御装置によって制御されることによってネジ機構７６のナット部材９０の第１軸線Ｃ１方向における移動量が制御される。電動モータ７４によってナット部材９０が第１軸線Ｃ１まわり矢印Ｆ３方向に回動させられて、ナット部材９０に設けられたピストン８４が摩擦係合要素８２に接近する側すなわち摩擦係合要素８２を押圧する側に移動つまりピストン８４が矢印Ｆ４方向に移動すると、図５に示すように、摩擦係合要素８２において第１摩擦板８２ａと第２摩擦板８２ｂとがピストン８４によって押圧されるので、クラッチドラム７８に連結されたデフケース４６とクラッチハブ８０に連結されたサイドギヤシャフト４４とが一体的に回転して、後輪用デファレンシャル装置３０において一対のサイドギヤ５６および５８の差動回転を制限させる差動制限トルクが発生する。また、図５に示すように摩擦係合要素８２がピストン８４に押圧された状態から、電動モータ７４によってナット部材９０が第１軸線Ｃ１まわり矢印Ｆ１方向に回動させられて、ナット部材９０に設けられたピストン８４が摩擦係合要素８２から離間する側すなわち摩擦係合要素８２を押圧する側とは反対側に移動つまりピストン８４が矢印Ｆ２方向に移動すると、ピストン８４の押圧部８４ｂに形成された第２噛合歯８４ｅがクラッチドラム７８の第２円筒部７８ｂに形成された噛合歯７８ｆに噛み合うので、ピストン８４とクラッチドラム７８とが相対回転不能に係合されると共に、クラッチドラム７８に連結されたデフケース４６とクラッチハブ８０に連結されたサイドギヤシャフト４４とが相対回転不能に係合されて、機械的に一対のサイドギヤ５６および５８の差動回転が制限させられる。
上述のように、本実施例の差動制限装置６６によれば、後輪用デファレンシャル装置３０のデフケース４６に連結されたクラッチドラム７８およびサイドギヤシャフト４４に連結されたクラッチハブ８０と、クラッチハブ８０およびクラッチドラム７８の一方または他方にそれぞれ相対回転不能に係合し且つ互いに重ねられて相互に摩擦可能な複数の摩擦係合要素８２と、摩擦係合要素８２を押圧するピストン８４と、を有する摩擦クラッチ７２と、電動モータ７４と、互いに螺合するネジ軸部材９２およびナット部材９０の一方のネジ部材であるナット部材９０が電動モータ７４によりサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１まわりに回転駆動されることによって、電動モータ７４の回転をナット部材９０のサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１方向の直線運動に変換するネジ機構７６と、を備え、ピストン８４は、ナット部材９０に対してサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１回りに相対回転可能且つサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１方向に移動不能に設けられるとともに、クラッチハブ８０に対してサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１まわりに相対回転不能且つ第１軸線Ｃ１方向に相対移動可能に設けられており、ナット部材９０によってピストン８４が摩擦係合要素８２を押圧する側とは反対側に移動させられると、ピストン８４とクラッチドラム７８とが相対回転不能に係合される。このため、ネジ機構７６によって電動モータ７４の回転がナット部材９０のサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１方向の直線運動に変換されて、ナット部材９０に設けられたピストン８４が、摩擦係合要素８２を押圧する側とは反対側に移動させられると、ピストン８４とクラッチドラム７８とが相対回転不能に係合させられるので、機械的に一対のサイドギヤ５６および５８の差動回転が制限される。これにより、一つの電動モータ７４の回転によって、後輪用デファレンシャル装置３０に一対のサイドギヤ５６および５８の差動回転を制限させる差動制限トルクを発生させたり、または、機械的に一対のサイドギヤ５６および５８の差動回転を制限させたりすることができるので、例えば、機械的に一対のサイドギヤ５６および５８の差動回転を制限させるためだけに、車両用差動制限装置にドグクラッチを係合・断接する機構すなわちドグクラッチを係合・断接させるアクチュエータを追加するものに比較して、差動制限装置６６の構成を好適に少なくすることができ、差動制限装置６６を好適に小型化させることができる。
また、本実施例の差動制限装置６６によれば、ピストン８４は、クラッチハブ８０に対してサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１方向に移動可能且つクラッチハブ８０に相対回転不能にスプライン嵌合しており、ピストン８４には、クラッチドラム７８に形成された噛合歯７８ｆと噛合い可能な第２噛合歯８４ｅが形成されており、ナット部材９０によってピストン８４が摩擦係合要素８２を押圧する側とは反対側に移動させられると、ピストン８４に形成された第２噛合歯８４ｅがクラッチドラム７８に形成された噛合歯７８ｆと噛み合う。このため、ピストン８４が摩擦係合要素８２を押圧する側とは反対側に移動させられると、ピストン８４に形成された第２噛合歯８４ｅがクラッチドラム７８に形成された噛合歯７８ｆと噛み合うので、ピストン８４とクラッチドラム７８とが相対回転不能に係合される。
また、本実施例の差動制限装置６６によれば、ナット部材９０は、サイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１まわりに回転可能にサイドギヤシャフト４４に支持され、ネジ軸部材９２は、サイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１方向に移動不能且つサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１まわりに回転不能にサイドギヤシャフト４４に支持される。このように、電動モータ７４によってナット部材９０が回転駆動させられると、ナット部材９０がサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１方向に移動してナット部材９０のサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１方向の直線運動が摩擦クラッチ７２に伝達される。
また、本実施例の差動制限装置６６によれば、電動モータ７４は、ネジ機構７６のナット部材９０にウォームギヤ８８を介して連結されているので、電動モータ７４によるナット部材９０のサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１まわりのトルクを維持しながら、電動モータ７４を比較的出力の低い小型のモータに変更することができる。
また、本実施例の差動制限装置６６によれば、ナット部材９０は、複数のボール９６を介してネジ軸部材９２と螺合する。このため、ナット部材９０とネジ軸部材９２との間の相対回転が滑らかになるので、ピストン８４が摩擦係合要素８２を押圧する側または摩擦係合要素８２を押圧する側とは反対側に移動する時の電動モータ７４の必要電力が安定的に低下する。
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、前述の実施例１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
図６は、本発明の他の実施例の差動制限装置（車両用差動制限装置）１１０を説明する図である。本実施例の差動制限装置１１０は、実施例１の差動制限装置６６に比較して、ピストン１１２がクラッチドラム１１４に対してサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１まわりに相対回転不能且つ第１軸線Ｃ１方向に移動可能にナット部材９０に設けられている点と、ピストン１１２にクラッチハブ１１６に形成された噛合歯１１６ａと噛合い可能な第１噛合歯（噛合歯）１１２ａが形成されている点とで相違しており、その他は実施例１の差動制限装置６６と略同じである。
クラッチドラム１１４は、図６に示すように、ニードルベアリング８６ａ、８６ｂを介してサイドギヤシャフト４４に対して相対回転可能に支持された円筒状の第１円筒部１１４ａと、クラッチハブ１１６の外周側に配置され内周部に内周スプライン歯１１４ｂが形成された円筒状の第２円筒部１１４ｃと、第１円筒部１１４ａと第２円筒部１１４ｃとを連結する連結部１１４ｄとを一体に備えている。なお、クラッチドラム１１４の第１円筒部１１４ａには、デフケース４６に形成された内周スプライン歯４６ｂとスプライン嵌合する外周スプライン歯１１４ｅが形成されており、クラッチドラム１１４とデフケース４６とが相対回転不能に連結されている。また、第１摩擦板８２ａに形成された外周歯８２ｃ（図５参照）は、クラッチドラム１１４に対して第１軸線Ｃ１方向に相対移動可能且つ第１軸線Ｃ１まわりに相対回転不能にクラッチドラム１１４の内周スプライン歯１１４ｂに係合している。
クラッチハブ１１６は、図６に示すように、サイドギヤシャフト４４に形成された外周スプライン歯４４ａにスプライン嵌合する内周スプライン歯１１６ｂが形成された円筒状の第１円筒部１１６ｃと、クラッチドラム１１４の第２円筒部１１４ｃの内周側に配置され外周部に外周スプライン歯１１６ｄが形成された円筒状の第２円筒部１１６ｅと、第１円筒部１１６ｃと第２円筒部１１６ｅとを連結する連結部１１６ｆとを一体に備えており、クラッチハブ１１６とサイドギヤシャフト４４とが相対回転不能に連結されている。また、第２摩擦板８２ｂに形成された内周歯８２ｄ（図５参照）は、クラッチハブ１１６に対して第１軸線Ｃ１方向に相対移動可能且つ第１軸線Ｃ１まわりに相対回転不能にクラッチハブ１１６の外周スプライン歯１１６ｄに係合している。
摩擦クラッチ１１８のピストン１１２には、図６に示すように、スラストベアリング１０４およびストッパ部材１０６によってナット部材９０に対してサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１まわりに相対回転可能且つサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１方向に移動不能にナット部材９０に設けられた円筒状の基端部１１２ｂと、クラッチドラム１１４の第２円筒部１１４ｃとクラッチハブ１１６の第２円筒部１１６ｅとの間に配置され、摩擦係合要素８２を押圧する環状の押圧部１１２ｃと、基端部１１２ｂと押圧部１１２ｃとを連結する連結部１１２ｄと、環状の押圧部１１２ｃの外周部に形成され、クラッチドラム１１４の第２円筒部１１４ｃに形成された内周スプライン歯１１４ｂにスプライン嵌合する第２噛合歯１１２ｅと、が一体に備えられている。なお、ピストン１１２の第２噛合歯１１２ｅがクラッチドラム１１４の第２円筒部１１４ｃに形成された内周スプライン歯１１４ｂにスプライン嵌合されているので、ピストン１１２は、クラッチドラム１１４に対してサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１まわりに相対回転不能且つクラッチドラム１１４に対してサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１方向に相対移動可能にナット部材９０に設けられている。なお、クラッチドラム１１４、クラッチハブ１１６、およびピストン１１２においてそれぞれ回転する回転軸線は、サイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１と一致している。
図６に示すように、クラッチハブ１１６の第２円筒部１１６ｅに形成された外周スプライン歯１１６ｄには、その外周スプライン歯１１６ｄのピストン１１２側の端部からピストン１１２の押圧部１１２ｃに接近する方向に突出した噛合歯１１６ａが形成されている。また、ピストン１１２の押圧部１１２ｃには、その押圧部１１２ｃの内周の一部からクラッチハブ１１６の第２円筒部１１６ｅに形成された外周スプライン歯１１６ｄに接近する方向に突き出され、その外周スプライン歯１１６ｄに形成された噛合歯１１６ａと噛み合い可能な第１噛合歯１１２ａが形成されている。なお、ピストン１１２の押圧部１１２ｃに形成された第１噛合歯１１２ａは、図６において摩擦クラッチ１１８の第１軸線Ｃ１に対して上側（エンジン１２側）に示すようにピストン１１２の押圧部１１２ｃが摩擦係合要素８２に接触する位置において、クラッチハブ１１６に形成された噛合歯１１６ａと噛み合わず、図６において摩擦クラッチ１１８の第１軸線Ｃ１に対して下側（エンジン１２側とは反対側）に示すようにピストン１１２の押圧部１１２ｃが摩擦係合要素８２から所定距離Ａ１離れる位置において、クラッチハブ１１６に形成された噛合歯１１６ａと噛み合うように、ピストン１１２の押圧部１１２ｃにおける第１噛合歯１１２ａの第１軸線Ｃ１方向の位置が設定されている。また、ピストン１１２の押圧部１１２ｃに形成された第１噛合歯１１２ａの歯先円の径Ｄ３は、クラッチハブ１１６の第２円筒部１１６ｅに形成された外周スプライン歯１１６ｄの歯先円の径Ｄ４より大きく且つクラッチハブ１１６の第２円筒部１１６ｅに形成された噛合歯１１６ａの歯先円の径Ｄ５より小さくなるように設定されている。
以上のように構成された差動制限装置１１０では、電動モータ７４によってナット部材９０が第１軸線Ｃ１まわり矢印Ｆ３方向に回動させられて、ナット部材９０に設けられたピストン１１２が摩擦係合要素８２を押圧する側に移動すなわちピストン８４が矢印Ｆ４方向に移動すると、摩擦係合要素８２において第１摩擦板８２ａと第２摩擦板８２ｂとがピストン１１２によって押圧されるので、クラッチドラム１１４に連結されたデフケース４６とクラッチハブ１１６に連結されたサイドギヤシャフト４４とが一体的に回転して、後輪用デファレンシャル装置３０において一対のサイドギヤ５６および５８の差動回転を制限させる差動制限トルクが発生する。また、摩擦係合要素８２がピストン１１２に押圧された状態から、電動モータ７４によってナット部材９０が第１軸線Ｃ１まわり矢印Ｆ１方向に回動させられて、ナット部材９０に設けられたピストン１１２が摩擦係合要素８２を押圧する側とは反対側に移動すなわちピストン１１２が矢印Ｆ２方向に移動すると、ピストン１１２の押圧部１１２ｃに形成された第１噛合歯１１２ａがクラッチハブ１１６の第２円筒部１１６ｅに形成された噛合歯１１６ａに噛み合うので、ピストン１１２とクラッチハブ１１６とが相対回転不能に係合されると共に、クラッチドラム１１４に連結されたデフケース４６とクラッチハブ１１６に連結されたサイドギヤシャフト４４とが相対回転不能に係合されて、機械的に一対のサイドギヤ５６および５８の差動回転が制限させられる。
上述のように、本実施例の差動制限装置１１０によれば、後輪用デファレンシャル装置３０のデフケース４６に連結されたクラッチドラム１１４およびサイドギヤシャフト４４に連結されたクラッチハブ１１６と、クラッチハブ１１６およびクラッチドラム１１４の一方または他方にそれぞれ相対回転不能に係合し且つ互いに重ねられて相互に摩擦可能な複数の摩擦係合要素８２と、摩擦係合要素８２を押圧するピストン１１２と、を有する摩擦クラッチ１１８と、電動モータ７４と、互いに螺合するネジ軸部材９２およびナット部材９０の一方のネジ部材であるナット部材９０が電動モータ７４によりサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１まわりに回転駆動されることによって、電動モータ７４の回転をナット部材９０のサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１方向の直線運動に変換するネジ機構７６と、を備え、ピストン１１２は、ナット部材９０に対してサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１回りに相対回転可能且つサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１方向に移動不能に設けられるとともに、クラッチドラム１１４に対してサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１まわりに相対回転不能且つ第１軸線Ｃ１方向に相対移動可能に設けられており、ナット部材９０によってピストン１１２が摩擦係合要素８２を押圧する側とは反対側に移動させられると、ピストン１１２とクラッチハブ１１６とが相対回転不能に係合される。このため、ネジ機構７６によって電動モータ７４の回転がナット部材９０のサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１方向の直線運動に変換されて、ナット部材９０に設けられたピストン１１２が、摩擦係合要素８２を押圧する側とは反対側に移動させられると、ピストン１１２とクラッチハブ１１６とが相対回転不能に係合させられるので、機械的に一対のサイドギヤ５６および５８の差動回転が制限される。これにより、一つの電動モータ７４の回転によって、後輪用デファレンシャル装置３０に一対のサイドギヤ５６および５８の差動回転を制限させる差動制限トルクを発生させたり、または、機械的に一対のサイドギヤ５６および５８の差動回転を制限させたりすることができるので、例えば、機械的に一対のサイドギヤ５６および５８の差動回転を制限させるためだけに、車両用差動制限装置にドグクラッチを係合・断接する機構すなわちドグクラッチを係合・断接させるアクチュエータを追加するものに比較して、差動制限装置１１０の構成を好適に少なくすることができ、差動制限装置１１０を好適に小型化させることができる。
また、本実施例の差動制限装置１１０によれば、ピストン１１２は、クラッチドラム１１４に対してサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１方向に移動可能且つクラッチドラム１１４に相対回転不能にスプライン嵌合しており、ピストン１１２には、クラッチハブ１１６に形成された噛合歯１１６ａと噛合い可能な第１噛合歯１１２ａが形成されており、ナット部材９０によってピストン１１２が摩擦係合要素８２を押圧する側とは反対側に移動させられると、ピストン１１２に形成された第１噛合歯１１２ａがクラッチハブ１１６に形成された噛合歯１１６ａと噛み合う。このため、ピストン１１２が摩擦係合要素８２を押圧する側とは反対側に移動させられると、ピストン１１２に形成された第１噛合歯１１２ａがクラッチハブ１１６に形成された噛合歯１１６ａと噛み合うので、ピストン１１２とクラッチハブ１１６とが相対回転不能に係合される。
図７は、本発明の他の実施例の差動制限装置（車両用差動制限装置）１２０を説明する図である。本実施例の差動制限装置１２０は、実施例１の差動制限装置６６に比較して、デフケース４６がクラッチハブ１２２に動力伝達可能に連結されている点と、サイドギヤシャフト１２４がクラッチドラム１２６に動力伝達可能に連結されている点とで相違しており、その他は実施例１の差動制限装置６６と略同じである。なお、本実施例の差動制限装置１２０では、実施例１の差動制限装置６６に対して、電動モータ７４、ウォームギヤ８８、ネジ機構７６、スラストベアリング１０４、ストッパ部材１０６、およびピストン８４が、サイドギヤシャフト１２４の第１軸線Ｃ１に直交する線Ｌ１（図７参照）に対して反転するように配置されている。また、ネジ軸部材９２は、実施例１の連結部材９４と同様の機能を有する連結部材１３６およびクラッチハブ１２２の第１円筒部１２２ａによって、第１軸線Ｃ１方向に移動不能且つ第１軸線Ｃ１まわりに回転不能に後述する円筒部材１３２を介してサイドギヤシャフト１２４に支持されている。なお、図７に示すように、ナット部材９０が電動モータ７４によって第１軸線Ｃ１まわり矢印Ｆ１方向に回動させられると、ナット部材９０がネジ軸部材９２とのネジの作用によって第１軸線方向Ｃ１において摩擦係合要素８２から離間する方向すなわち矢印Ｆ４方向に移動するようになっている。また、ナット部材９０が電動モータ７４によって第１軸線Ｃ１まわり矢印Ｆ１方向とは反対方向すなわち矢印Ｆ３方向に回動させられると、ナット部材９０がネジ軸部材９２とのネジの作用によって第１軸線Ｃ１方向において矢印Ｆ４方向とは反対方向すなわち矢印Ｆ２方向に移動するようになっている。
クラッチドラム１２６は、図７に示すように、サイドギヤシャフト１２４に形成された外周スプライン歯１２４ａにスプライン嵌合する第１内周スプライン歯１２６ａが形成された円筒状の第１円筒部１２６ｂと、クラッチハブ１２２の外周側に配置され内周部に第２内周スプライン歯１２６ｃが形成された円筒状の第２円筒部１２６ｄと、第１円筒部１２６ｂと第２円筒部１２６ｄとを連結する連結部１２６ｅとを一体に備えており、クラッチドラム１２６とサイドギヤシャフト１２４とが相対回転不能に連結されている。なお、サイドギヤ５８に連結されたサイドギヤシャフト１２４は、実施例１のサイドギヤシャフト４４と同様に第１軸線Ｃ１まわりに回転可能にケース部材７０に設けられた軸受１３０およびサイドギヤ５８等によって支持されている。また、第１摩擦板８２ａに形成された外周歯８２ｃ（図５参照）は、クラッチドラム１２６に対して第１軸線Ｃ１方向に相対移動可能且つ第１軸線Ｃ１まわりに相対回転不能にクラッチドラム１２６の第２内周スプライン歯１２６ｃに係合している。
クラッチハブ１２２は、図７に示すように、ニードルベアリング１２８ａ、１２８ｂ等を介してサイドギヤシャフト１２４に対して相対回転可能に支持された円筒状の第１円筒部１２２ａと、クラッチドラム１２６の第２円筒部１２６ｄの内周側に配置され外周部に外周スプライン歯１２２ｂが形成された円筒状の第２円筒部１２２ｃと、第１円筒部１２２ａと第２円筒部１２２ｃとを連結する連結部１２２ｄとを一体に備えている。なお、クラッチハブ１２２とデフケース４６との間には、クラッチハブ１２２とデフケース４６との間の動力伝達経路を接続し、円筒状に形成された円筒部材１３２が設けられている。つまり、円筒部材１３２のデフケース４６側の端部には、デフケース４６の内周スプライン歯４６ｂとスプライン嵌合する外周スプライン歯１３２ａが形成されており、円筒部材１３２のデフケース４６側とは反対側の端部には、クラッチハブ１２２の第１円筒部１２２ａに形成された内周スプライン歯１２２ｅとスプライン嵌合する外周スプライン歯１３２ｂが形成されている。また、第２摩擦板８２ｂに形成された内周歯８２ｄ（図５参照）は、クラッチハブ１２２に対して第１軸線Ｃ１方向に相対移動可能且つ第１軸線Ｃ１まわりに相対回転不能にクラッチハブ１２２の外周スプライン歯１２２ｂに係合している。
図７に示すように、クラッチドラム１２６の第２円筒部１２６ｄに形成された第２内周スプライン歯１２６ｃには、その第２内周スプライン歯１２６ｃのピストン８４側の端部からピストン８４の押圧部８４ｂに接近する方向に突出した噛合歯１２６ｆが形成されている。なお、ピストン８４の押圧部８４ｂに形成された第２噛合歯８４ｅは、図７において摩擦クラッチ１３４の第１軸線Ｃ１に対して上側（エンジン１２側）に示すようにピストン８４の押圧部８４ｂが摩擦係合要素８２に接触する位置において、クラッチドラム１２６に形成された噛合歯１２６ｆと噛み合わず、図７において摩擦クラッチ１３４の第１軸線Ｃ１に対して下側（エンジン１２側とは反対側）に示すようにピストン８４の押圧部８４ｂが摩擦クラッチ７２の摩擦係合要素８２から所定距離Ａ２離れる位置において、クラッチドラム１２６に形成された噛合歯１２６ｆと噛み合うように、クラッチドラム１２６に形成された第２内周スプライン歯１２６ｃにおける噛合歯１２６ｆの第１軸線Ｃ１方向の位置が設定されている。
以上のように構成された差動制限装置１２０では、電動モータ７４によってナット部材９０が第１軸線Ｃ１まわり矢印Ｆ３方向に回動させられて、ナット部材９０に設けられたピストン８４が摩擦係合要素８２を押圧する側に移動つまりピストン８４が矢印Ｆ２方向に移動すると、第１摩擦板８２ａと第２摩擦板８２ｂとがピストン８４によって押圧されるので、クラッチドラム１２６に連結されたサイドギヤシャフト１２４とクラッチハブ１２２に連結されたデフケース４６とが一体的に回転して、後輪用デファレンシャル装置３０において一対のサイドギヤ５６および５８の差動回転を制限させる差動制限トルクが発生する。また、摩擦係合要素８２がピストン８４に押圧された状態から、電動モータ７４によってナット部材９０が第１軸線Ｃ１まわり矢印Ｆ１方向に回動させられて、ナット部材９０に設けられたピストン８４が摩擦係合要素８２を押圧する側とは反対側に移動つまりピストン８４が矢印Ｆ４方向に移動すると、ピストン８４の押圧部８４ｂに形成された第２噛合歯８４ｅがクラッチドラム１２６の第２円筒部１２６ｄに形成された噛合歯１２６ｆに噛み合うので、ピストン８４とクラッチドラム１２６とが相対回転不能に係合されると共に、クラッチドラム１２６に連結されたサイドギヤシャフト１２４とクラッチハブ１２２に連結されたデフケース４６とが相対回転不能に係合されて、機械的に一対のサイドギヤ５６および５８の差動回転が制限させられる。
上述のように、本実施例の差動制限装置１２０によれば、後輪用デファレンシャル装置３０のデフケース４６に連結されたクラッチハブ１２２およびサイドギヤシャフト１２４に連結されたクラッチドラム１２６と、クラッチハブ１２２およびクラッチドラム１２６の一方または他方にそれぞれ相対回転不能に係合し且つ互いに重ねられて相互に摩擦可能な複数の摩擦係合要素８２と、摩擦係合要素８２を押圧するピストン８４と、を有する摩擦クラッチ１３４と、電動モータ７４と、互いに螺合するネジ軸部材９２およびナット部材９０の一方のネジ部材であるナット部材９０が電動モータ７４によりサイドギヤシャフト１２４の第１軸線Ｃ１まわりに回転駆動されることによって、電動モータ７４の回転をナット部材９０のサイドギヤシャフト１２４の第１軸線Ｃ１方向の直線運動に変換するネジ機構７６と、を備え、ピストン８４は、ナット部材９０に対してサイドギヤシャフト１２４の第１軸線Ｃ１回りに相対回転可能且つサイドギヤシャフト１２４の第１軸線Ｃ１方向に移動不能に設けられるとともに、クラッチハブ１２２に対してサイドギヤシャフト１２４の第１軸線Ｃ１まわりに相対回転不能且つ第１軸線Ｃ１方向に相対移動可能に設けられており、ナット部材９０によってピストン８４が摩擦係合要素８２を押圧する側とは反対側に移動させられると、ピストン８４とクラッチドラム１２６とが相対回転不能に係合される。このため、ネジ機構７６によって電動モータ７４の回転がナット部材９０のサイドギヤシャフト１２４の第１軸線Ｃ１方向の直線運動に変換されて、ナット部材９０に設けられたピストン８４が、摩擦係合要素８２を押圧する側とは反対側に移動させられると、ピストン８４とクラッチドラム１２６とが相対回転不能に係合させられるので、機械的に一対のサイドギヤ５６および５８の差動回転が制限される。これにより、一つの電動モータ７４の回転によって、後輪用デファレンシャル装置３０に一対のサイドギヤ５６および５８の差動回転を制限させる差動制限トルクを発生させたり、または、機械的に一対のサイドギヤ５６および５８の差動回転を制限させたりすることができるので、例えば、機械的に一対のサイドギヤ５６および５８の差動回転を制限させるためだけに、車両用差動制限装置にドグクラッチを係合・断接する機構すなわちドグクラッチを係合・断接させるアクチュエータを追加するものに比較して、差動制限装置１２０の構成を好適に少なくすることができ、差動制限装置１２０を好適に小型化させることができる。
図８は、本発明の他の実施例の差動制限装置（車両用差動制限装置）１４０を説明する図である。本実施例の差動制限装置１４０は、実施例１の差動制限装置６６に比較して、ネジ軸部材（一方のネジ部材）１４２が電動モータ７４により回転駆動されることによって、ナット部材１４４がサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１方向に移動されるようにネジ機構１４６の構造が変更されている点で相違しており、その他は実施例１の差動制限装置６６と略同じである。
図８に示すように、クラッチハブ８０の連結部８０ｅには、ネジ軸部材１４２の後輪１６Ｒ側とは反対側の端部に接近する方向に突出した突部８０ｆが形成されており、その突部８０ｆとネジ軸部材１４２の後輪１６Ｒ側とは反対側の端部との間には、第１スラストベアリング１４８が配置されている。また、ケース部材７０には、ネジ軸部材１４２の後輪１６Ｒ側の端部に接近する方向に突出した突部７０ａが形成されており、その突部７０ａとネジ軸部材１４２の後輪１６Ｒ側の端部との間には、第２スラストベアリング１５０が配置されている。なお、ネジ軸部材１４２は、ニードルベアリング９８によって相対回転可能にサイドギヤシャフト４４に支持されている。すなわち、クラッチハブ８０の突部８０ｆおよびケース部材７０の突部７０ａによってネジ軸部材１４２はサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１方向に移動不能に、且つニードルベアリング９８によってサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１まわりに回転可能にサイドギヤシャフト４４に支持されている。なお、ネジ軸部材１４２には、電動モータ７４のモータシャフトに形成されたウォーム１００と噛み合うウォームホイール１４２ａが形成されている。
また、図８に示すように、ケース部材７０には、内周スプライン歯７０ｂが形成され、ナット部材１４４には、その内周スプライン歯７０ｂとスプライン嵌合する外周スプライン歯１４４ａが形成されている。なお、ナット部材１４４は、複数のボール１５２を介してネジ軸部材１４２と螺合している。すなわち、ケース部材７０の内周スプライン歯７０ｂによって、ナット部材１４４は、サイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１方向に移動可能且つ第１軸線Ｃ１まわりに回転不能にサイドギヤシャフト４４に支持されている。これによって、電動モータ７４によってネジ軸部材１４２が回転駆動させられると、ナット部材１４４がサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１方向に移動してナット部材１４４の直線運動が摩擦クラッチ７２に伝達される。
上述のように、本実施例の差動制限装置１４０によれば、ナット部材１４４は、サイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１まわりに回転不能にサイドギヤシャフト４４に支持され、ネジ軸部材１４２はサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１方向に移動不能且つサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１まわりに回転可能にサイドギヤシャフト４４に支持される。このため、電動モータ７４によってネジ軸部材１４２が回転駆動させられると、ナット部材１４４がサイドギヤシャフト４４の第１軸線Ｃ１方向に移動してナット部材１４４の直線運動が摩擦クラッチ７２に伝達される。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
例えば、前述の実施例において、差動制限装置６６、１１０、１２０、１４０は、後輪用デファレンシャル装置３０に備えられていたが、前輪用デファレンシャル装置２８に備えられていても良い。また、差動制限装置６６、１１０、１２０、１４０が備えられた後輪用デファレンシャル装置３０は、ディスコネクト機能付の４輪駆動車両に設けられていたが、例えばディスコネクト機能がない４輪駆動車両に設けても良いし、さらに２輪駆動車両に設けても良い。
また、前述の実施例において、ネジ機構７６、１４６としてボールネジを例示したが、この態様に限らない。例えば、ネジ機構７６、１４６は、電動モータ７４の回転運動を直線運動に変換する変換機構であれば良く、直接的に相互に螺合する単純なネジ軸部材９２、１４２とナット部材９０、１４４とを組み合わせたような機構であっても良い。具体的には、ネジ機構７６、１４６は、すべりねじなどであっても良い。すべりねじの場合には、ボールネジと比較して回転運動を直線運動に変換する機械効率が低くされるが、摩擦クラッチ７２へ高い推力を付与することができるという、一定の効果は得られる。
また、前述の実施例では、ネジ機構７６はウォームギヤ８８を介して電動モータ７４に間接的に連結されたが、この態様に限らない。例えば、ネジ機構７６のナット部材９０と電動モータ７４とは、ウォームギヤ８８を介すことなく直接的に連結されても良い。具体的には、ナット部材９０と電動モータ７４とは、電動モータ７４のモータシャフトに設けられたピニオンとナット部材９０に形成されたギヤ歯とが噛み合うように、直接的に連結されても良い。
また、前述の実施例では、ネジ機構７６のナット部材９０は、電動モータ７４によって回転駆動されていたが、たとえば、ベーン式ポンプと同様の機構を有する型式の油圧モータや、ラックピニオンのラックを油圧式又は空圧式のシリンダで駆動する型式のアクチュエータ等のアクチュエータによって回転駆動されても良い。
尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
３０：後輪用デファレンシャル装置（デファレンシャル装置）
４４、１２４：サイドギヤシャフト
４６：デファレンシャルケース
５６、５８：サイドギヤ
６６、１１０、１２０、１４０：差動制限装置（車両用差動制限装置）
７２、１１８、１３４：摩擦クラッチ
７４：電動モータ（アクチュエータ）
７６、１４６：ネジ機構
７８、１１４、１２６：クラッチドラム
７８ｆ、１２６ｆ：噛合歯
８０、１１６、１２２：クラッチハブ
１１６ａ：噛合歯
８２：摩擦係合要素
８４、１１２：ピストン
８４ｅ：第２噛合歯（噛合歯）
１１２ａ：第１噛合歯（噛合歯）
８８：ウォームギヤ
９０、１４４：ナット部材
９２、１４２：ネジ軸部材
９６、１５２：ボール
Ｃ１：第１軸線（軸心）

Claims (6)

  1. デファレンシャル装置に設けられた一対のサイドギヤの差動回転を制限する車両用差動制限装置であって、
    前記デファレンシャル装置のデファレンシャルケースおよび前記サイドギヤに連結されたサイドギヤシャフトのいずれか一方および他方にそれぞれ連結されたクラッチハブおよびクラッチドラムと、前記クラッチハブおよび前記クラッチドラムの一方または他方にそれぞれ相対回転不能に係合し且つ互いに重ねられて相互に摩擦可能な複数の摩擦係合要素と、前記摩擦係合要素を押圧するピストンと、を有する摩擦クラッチと、
    アクチュエータと、
    互いに螺合するネジ軸部材およびナット部材の一方のネジ部材が前記アクチュエータにより前記サイドギヤシャフトの軸心まわりに回転駆動されることによって、前記アクチュエータの回転を前記ナット部材の前記サイドギヤシャフトの軸心方向の直線運動に変換するネジ機構と、を備え、
    前記ピストンは、前記ナット部材に対して前記サイドギヤシャフトの軸心回りに相対回転可能且つ前記サイドギヤシャフトの軸心方向に移動不能に設けられるとともに、前記クラッチハブおよび前記クラッチドラムの一方に対して前記サイドギヤシャフトの軸心まわりに相対回転不能且つ軸心方向に相対移動可能に設けられており、
    前記ナット部材によって前記ピストンが前記摩擦係合要素を押圧する側とは反対側に移動させられると、前記ピストンと前記クラッチハブおよび前記クラッチドラムの他方とが相対回転不能に係合されることを特徴とする車両用差動制限装置。
  2. 前記ピストンは、前記クラッチハブおよび前記クラッチドラムの一方に対して前記サイドギヤシャフトの軸心方向に移動可能且つ前記クラッチハブおよび前記クラッチドラムの一方に相対回転不能にスプライン嵌合しており、
    前記ピストンには、前記クラッチハブおよび前記クラッチドラムの他方に形成された噛合歯と噛合い可能な噛合歯が形成されており、
    前記ナット部材によって前記ピストンが前記摩擦係合要素を押圧する側とは反対側に移動させられると、前記ピストンに形成された噛合歯が前記クラッチハブおよび前記クラッチドラムの他方に形成された噛合歯と噛み合う請求項１の車両用差動制限装置。
  3. 前記一方のネジ部材が、前記ナット部材である場合には、前記ナット部材は、前記サイドギヤシャフトの軸心まわりに回転可能に前記サイドギヤシャフトに支持され、前記ネジ軸部材は、前記サイドギヤシャフトの軸心方向に移動不能且つ前記サイドギヤシャフトの軸心まわりに回転不能に前記サイドギヤシャフトに支持される請求項１または２の車両用差動制限装置。
  4. 前記一方のネジ部材が、前記ネジ軸部材である場合には、前記ナット部材は、前記サイドギヤシャフトの軸心まわりに回転不能に前記サイドギヤシャフトに支持され、前記ネジ軸部材は前記サイドギヤシャフトの軸心方向に移動不能且つ前記サイドギヤシャフトの軸心まわりに回転可能に前記サイドギヤシャフトに支持される請求項１または２の車両用差動制限装置。
  5. 前記アクチュエータは、前記ネジ機構にウォームギヤを介して連結されている請求項１から４のいずれか１の車両用差動制限装置。
  6. 前記ナット部材は、複数のボールを介して前記ネジ軸部材と螺合する請求項１から５のいずれか１の車両用差動制限装置。
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