JP2018059606A - Differential device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a differential device which does not require to operate an actuator while running in a four-wheel drive state, and which can suppress deterioration of engagement strength of a clutch member while suppressing increase in the number of components and assembly man-hours.SOLUTION: A differential device 1 includes a differential mechanism 3, a differential case 2, a clutch member 5, an actuator 6 and a wave washer 8. The actuator 6 presses the clutch member 5 via a through-hole 222a penetrating the differential case 2 in an axial direction. The clutch member 5 has a first engagement part 51. At the differential case 2, a second engagement part 224 is provided at a position opposing to the first engagement part 51 in the axial direction, and the through-hole 222a is formed at a position which does not oppose to the first engagement part 51. While the actuator 6 is not operating, the first engagement part 51 and the second engagement part 224 are engaged with each other by an energization force of the wave washer 8, and the engagement is released by the operation of the actuator 6.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、差動装置に関する。   The present invention relates to a differential device.

従来、主駆動輪及び補助駆動輪を有する四輪駆動車に搭載され、駆動源の駆動力を左右の補助駆動輪に差動を許容して配分すると共に、これらの補助駆動輪への駆動力の伝達を遮断することが可能な差動装置が知られている(例えば、特許文献1,2参照)。   Conventionally, it is mounted on a four-wheel drive vehicle having main drive wheels and auxiliary drive wheels, and distributes the drive force of the drive source to the left and right auxiliary drive wheels while allowing the differential to be driven, and the drive force to these auxiliary drive wheels. There is known a differential device capable of interrupting transmission of the signal (for example, see Patent Documents 1 and 2).

特許文献1,2に記載された差動装置は、アウターケースと、アウターケース内に配置されたインナーケースと、インナーケースに収容された差動機構と、アウターケース内で軸方向移動可能に配置されたクラッチ部材と、クラッチ部材を軸方向移動させるアクチュエータとを備えている。アクチュエータは、アウターケースの外部に配置されている。クラッチ部材は、その軸方向移動によって、アウターケースとインナーケースとが相対回転不能に連結された連結状態と、アウターケースに対してインナーケースが相対回転可能な非連結状態とを切り替え可能である。この連結状態では、アウターケースに入力された駆動力が差動機構から左右の補助駆動輪に配分され、車両が四輪駆動状態となる。また、非連結状態では、補助駆動輪への駆動力の伝達が遮断され、主駆動輪のみに駆動力が伝達される二輪駆動状態となる。   The differential device described in Patent Documents 1 and 2 is arranged to be movable in the axial direction in the outer case, the inner case disposed in the outer case, the differential mechanism accommodated in the inner case, and the outer case. And an actuator that moves the clutch member in the axial direction. The actuator is disposed outside the outer case. The axial movement of the clutch member can be switched between a connected state in which the outer case and the inner case are connected in a relatively non-rotatable manner and a non-connected state in which the inner case is relatively rotatable with respect to the outer case. In this connected state, the driving force input to the outer case is distributed from the differential mechanism to the left and right auxiliary drive wheels, and the vehicle is in a four-wheel drive state. Further, in the non-connected state, the transmission of the driving force to the auxiliary driving wheel is cut off, and the two-wheel driving state in which the driving force is transmitted only to the main driving wheel is achieved.

特許文献1に記載された差動装置は、インナーケース及びクラッチ部材のそれぞれの対向面に複数の噛み合い歯が形成され、アウターケースの内面とクラッチ部材の軸方向端面との間に配置された弾性部材によってクラッチ部材がインナーケース側に付勢されている。クラッチ部材は、アウターケースを軸方向に貫通して形成された孔部を挿通する突起を有し、アウターケースに対する回転が規制されている。そして、アクチュエータが作動していないときには弾性部材の付勢力によってクラッチ部材がインナーケースに噛み合い、アウターケースからクラッチ部材を介してインナーケースに駆動力が伝達される。また、アクチュエータは、その作動によってクラッチ部材を弾性部材の付勢力に抗して軸方向移動させ、クラッチ部材とインナーケースとの噛み合いを解除する。アクチュエータは、電磁石と、電磁石の磁力により軸方向移動する環状のプランジャとを有し、プランジャの内側に非磁性体からなるリングが固定されている。リングは、アウターケースの孔部に挿通されたクラッチ部材の突起の先端部に対向する連結部を有し、この連結部とクラッチ部材の突起とがボルトによって固定されている。   In the differential device described in Patent Document 1, a plurality of meshing teeth are formed on the opposing surfaces of the inner case and the clutch member, and the elastic device is disposed between the inner surface of the outer case and the axial end surface of the clutch member. The clutch member is biased toward the inner case by the member. The clutch member has a protrusion that passes through a hole formed through the outer case in the axial direction, and rotation with respect to the outer case is restricted. When the actuator is not operating, the clutch member is engaged with the inner case by the urging force of the elastic member, and the driving force is transmitted from the outer case to the inner case via the clutch member. Further, the actuator moves the clutch member in the axial direction against the urging force of the elastic member by the operation thereof, and releases the engagement between the clutch member and the inner case. The actuator has an electromagnet and an annular plunger that moves in the axial direction by the magnetic force of the electromagnet, and a ring made of a non-magnetic material is fixed inside the plunger. The ring has a connecting portion facing the tip of the protrusion of the clutch member inserted through the hole of the outer case, and the connecting portion and the protrusion of the clutch member are fixed by a bolt.

特許文献2に記載された差動装置は、アウターケース及びクラッチ部材のそれぞれの対向面に複数の噛み合い歯が形成され、クラッチ部材がインナーケースに対して軸方向移動可能かつ相対回転不能に配置されている。クラッチ部材とインナーケースとの間にはシフトスプリングが配置され、このシフトスプリングがクラッチ部材をアウターケースとの噛み合い方向に付勢している。アウターケースには、その側壁を軸方向に貫通する孔部が形成され、アクチュエータによって押圧力が付与されるプレッシャプレ−トの腕がこの孔部に挿通されている。そして、アクチュエータが作動していないときにはシフトスプリングの付勢力によってクラッチ部材がアウターケースに噛み合い、アウターケースからクラッチ部材を介してインナーケースに駆動力が伝達される。また、アクチュエータは、その作動によってクラッチ部材をプレッシャプレ−トを介して押圧し、クラッチ部材とアウターケースとの噛み合いを解除する。アウターケースの径方向において、複数の噛み合い歯と孔部とは同じ位置に形成されている。つまり、クラッチ部材と軸方向に向かい合うアウターケースの側壁の内面には、周方向の一部に複数の噛み合い歯が形成され、この噛み合い歯が形成されていない部位に孔部が形成されている。   In the differential device described in Patent Document 2, a plurality of meshing teeth are formed on the opposing surfaces of the outer case and the clutch member, and the clutch member is disposed so as to be axially movable and relatively non-rotatable with respect to the inner case. ing. A shift spring is disposed between the clutch member and the inner case, and this shift spring urges the clutch member in the meshing direction with the outer case. The outer case is formed with a hole that penetrates the side wall in the axial direction, and an arm of a pressure plate to which a pressing force is applied by an actuator is inserted into the hole. When the actuator is not operating, the clutch member is engaged with the outer case by the biasing force of the shift spring, and the driving force is transmitted from the outer case to the inner case via the clutch member. Further, the actuator presses the clutch member through the pressure plate by its operation, and releases the engagement between the clutch member and the outer case. In the radial direction of the outer case, the plurality of meshing teeth and the hole are formed at the same position. That is, on the inner surface of the side wall of the outer case facing the clutch member in the axial direction, a plurality of meshing teeth are formed in a part in the circumferential direction, and a hole is formed in a portion where these meshing teeth are not formed.

上記のように構成された差動装置によれば、四輪駆動状態での走行時にアクチュエータを作動させておく必要がなく、例えば雪道等の低μ路を長時間走行する場合でも、アクチュエータの発熱や電力消費を抑制することが可能である。   According to the differential device configured as described above, it is not necessary to operate the actuator when traveling in a four-wheel drive state, and even when traveling on a low μ road such as a snowy road for a long time, Heat generation and power consumption can be suppressed.

特開2009−228840号公報JP 2009-228840 A 特開平10−78110号公報JP-A-10-78110

特許文献1に記載された差動装置では、アクチュエータがその作動によってクラッチ部材の突起をアウターケースの孔部から外側に引き出すように移動させるので、上記のようにリングの連結部とクラッチ部材の突起とをボルトによって固定しなければならず、この固定のために部品点数や組み付け工数が増大してしまう。   In the differential device described in Patent Document 1, the actuator moves the protrusion of the clutch member so as to be pulled out from the hole of the outer case by its operation, so that the connection portion of the ring and the protrusion of the clutch member as described above Must be fixed with bolts, and this fixing increases the number of parts and the number of assembly steps.

また、特許文献2に記載された差動装置では、アウターケースの径方向において複数の噛み合い歯と孔部とが同じ位置に形成されているので、クラッチ部材の複数の噛み合い歯のうち一部の噛み合い歯がアウターケースの噛み合い歯に噛み合わないこととなる。このため、噛み合い強度が低下し、アウターケースからインナーケースにクラッチ部材を介して伝達可能な駆動力が制限されてしまうおそれがある。つまり、クラッチ部材とアウターケースとの噛み合い部が駆動力伝達における最弱部位となりやすくなる。   Moreover, in the differential device described in Patent Document 2, since the plurality of meshing teeth and the hole are formed at the same position in the radial direction of the outer case, some of the plurality of meshing teeth of the clutch member The meshing teeth will not mesh with the meshing teeth of the outer case. For this reason, the meshing strength is reduced, and there is a possibility that the driving force that can be transmitted from the outer case to the inner case via the clutch member may be limited. That is, the meshing portion between the clutch member and the outer case tends to be the weakest part in driving force transmission.

そこで、本発明は、四輪駆動状態での走行時にアクチュエータを作動させておく必要がなく、かつ部品点数や組み付け工数の増大を抑制しながらクラッチ部材の噛み合い部における噛み合い強度の低下を抑えることが可能な差動装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention does not require an actuator to be operated when traveling in a four-wheel drive state, and suppresses a decrease in meshing strength at the meshing portion of the clutch member while suppressing an increase in the number of parts and assembly man-hours. The object is to provide a possible differential.

本発明は、上記の目的を達成するため、少なくとも3つの回転要素を有し、前記複数の回転要素のうち第1の回転要素に入力された駆動力を第2及び第3の回転要素に差動を許容して伝達する差動機構と、前記差動機構を収容するデフケースと、前記デフケースの回転軸線と平行な軸方向に移動可能に配置され、前記デフケースと前記複数の回転要素のうち何れかの1つの回転要素とを相対回転不能に連結することが可能なクラッチ部材と、前記クラッチ部材を前記軸方向の一側に押圧する押圧力を発生するアクチュエータと、前記クラッチ部材を前記軸方向の他側に付勢する付勢部材とを備え、前記アクチュエータは、前記デフケースを軸方向に貫通する貫通孔を介して前記クラッチ部材を押圧し、前記クラッチ部材は、前記貫通孔が形成された前記デフケースの側壁との対向面に複数の噛み合い歯を有する第1の噛み合い部を有し、前記デフケースの前記側壁には、前記第1の噛み合い部と前記軸方向に向かい合う位置に複数の噛み合い歯を有する第2の噛み合い部が設けられると共に、前記第1の噛み合い部と対向しない位置に前記貫通孔が形成され、前記アクチュエータが前記押圧力を発生しないとき、前記付勢部材の付勢力によって前記第1の噛み合い部と前記第2の噛み合い部が噛み合わされて前記デフケースと前記1つの回転要素とが相対回転不能に連結され、前記アクチュエータの作動による前記押圧力によって前記第1の噛み合い部と前記第2の噛み合い部との噛み合いが解除される、差動装置を提供する。   In order to achieve the above object, the present invention has at least three rotating elements, and the driving force input to the first rotating element among the plurality of rotating elements is differentiated between the second and third rotating elements. A differential mechanism that allows movement to be transmitted; a differential case that accommodates the differential mechanism; and a differential case that is movably disposed in an axial direction parallel to a rotation axis of the differential case. A clutch member that can be coupled to the one rotating element so as not to be relatively rotatable, an actuator that generates a pressing force that presses the clutch member to one side in the axial direction, and the clutch member in the axial direction. A biasing member that biases to the other side, and the actuator presses the clutch member through a through-hole penetrating the differential case in the axial direction, and the clutch member is formed by the through-hole. A first meshing portion having a plurality of meshing teeth on a surface facing the side wall of the differential case, and the side wall of the differential case has a plurality of positions at positions facing the first meshing portion and the axial direction. A biasing force of the biasing member is provided when a second meshing portion having meshing teeth is provided, the through hole is formed at a position not facing the first meshing portion, and the actuator does not generate the pressing force. The first meshing portion and the second meshing portion are meshed with each other so that the differential case and the one rotating element are connected to each other so as not to rotate relative to each other, and the first meshing portion is caused by the pressing force generated by the operation of the actuator. And the second engagement portion are disengaged from each other.

本発明に係る差動装置によると、四輪駆動状態での走行時にアクチュエータを作動させておく必要がなく、かつ部品点数や組み付け工数の増大を抑制しながらクラッチ部材の噛み合い部における噛み合い強度の低下を抑えることが可能となる。   According to the differential device of the present invention, it is not necessary to operate the actuator during traveling in a four-wheel drive state, and the meshing strength of the meshing portion of the clutch member is reduced while suppressing an increase in the number of parts and assembly man-hours. Can be suppressed.

本発明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。It is sectional drawing which shows the structural example of the differential gear which concerns on embodiment of this invention. 差動装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a differential. 差動装置の第2のケース部材を第1のケース部材側から見た平面図である。It is the top view which looked at the 2nd case member of the differential from the 1st case member side. 差動装置のクラッチ部材を示す斜視図であり、(a)は第1の噛み合い部側から見た斜視図、(b)は円筒部側から見た斜視図である。It is the perspective view which shows the clutch member of a differential gear, (a) is the perspective view seen from the 1st meshing part side, (b) is the perspective view seen from the cylindrical part side. 差動装置の一部を拡大して差動装置の動作を示す断面図であり、アクチュエータの非作動状態を示す。It is sectional drawing which expands a part of differential device and shows operation | movement of a differential device, and shows the non-operation state of an actuator. 差動装置の一部を拡大して差動装置の動作を示す断面図であり、アクチュエータの作動状態を示す。It is sectional drawing which expands a part of differential device and shows operation | movement of a differential device, and shows the operating state of an actuator. 本発明の一変形例に係る差動装置の一部を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows a part of differential device which concerns on one modification of this invention.

[実施の形態]
本発明の実施の形態について、図1乃至図6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。
[Embodiment]
Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, although embodiment described below is shown as a suitable specific example in implementing this invention, although there are some parts which have illustrated various technical matters that are technically preferable. The technical scope of the present invention is not limited to this specific embodiment.

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、差動装置の第2のケース部材を第1のケース部材側から見た平面図である。図4は、差動装置のクラッチ部材を示す斜視図である。図5は、差動装置の一部を拡大して差動装置の動作を示す断面図であり、アクチュエータの非作動状態を示す。図6は、差動装置の一部を拡大して差動装置の動作を示す断面図であり、アクチュエータの作動状態をそれぞれ示す。   FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a differential device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view of the differential. FIG. 3 is a plan view of the second case member of the differential device as viewed from the first case member side. FIG. 4 is a perspective view showing a clutch member of the differential gear. FIG. 5 is a cross-sectional view showing an operation of the differential device by enlarging a part of the differential device, and shows a non-actuated state of the actuator. FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an operation of the differential device by enlarging a part of the differential device, and illustrating an operation state of the actuator.

(差動装置の構成)
差動装置1は、エンジン等の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。また、差動装置1は、補助駆動輪への駆動力の伝達を断続可能である。主駆動輪のみに駆動力が伝達される場合、車両が二輪駆動状態となり、主駆動輪及び補助駆動輪に駆動力が伝達される場合、車両が四輪駆動状態となる。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。
(Configuration of differential device)
The differential device 1 includes a pair of left and right main drive wheels (for example, front wheels) to which the driving force of a driving source such as an engine is always transmitted, and a pair of left and right auxiliary drives to which the driving force of the driving source is transmitted according to a running state It is mounted on a four-wheel drive vehicle having wheels (for example, rear wheels), and is used as a differential device that distributes drive force to the left and right wheels of the auxiliary drive wheels. Further, the differential device 1 can intermittently transmit the driving force to the auxiliary driving wheels. When the driving force is transmitted only to the main driving wheel, the vehicle is in a two-wheel driving state, and when the driving force is transmitted to the main driving wheel and the auxiliary driving wheel, the vehicle is in a four-wheel driving state. In the four-wheel drive state, the differential device 1 distributes the input driving force to the left and right drive shafts on the auxiliary drive wheel side.

差動装置1は、車体に固定された収容部材としてのデフキャリア9に一対の軸受91,92を介して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。   The differential device 1 includes a differential case 2 rotatably supported via a pair of bearings 91 and 92 on a differential carrier 9 as an accommodating member fixed to the vehicle body, a differential mechanism 3 accommodated in the differential case 2, A clutch mechanism 4 is provided between the differential case 2 and the differential mechanism 3 for transmitting the driving force in an intermittent manner. Lubricating oil (diff oil) for lubricating the differential mechanism 3 is introduced into the differential case 2.

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。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、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を一体に有している。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21aが形成されている。   The differential case 2 is formed by coupling a first case member 21 and a second case member 22 that are arranged in parallel in the direction of the rotation axis O. The first case member 21 is formed by forging, for example, and has a disk shape that covers the opening of the second case member 22. The flange portion 212 that abuts the flange portion 223 of the second case member 22 is integrated with the first case member 21. Have. Further, the first case member 21 is formed with a shaft insertion hole 21 a into which a drive shaft connected to one side gear 32 of the pair of side gears 32 so as not to be relatively rotatable is inserted.

第2のケース部材22は、差動機構3及びクラッチ部材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延在する側壁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。   The second case member 22 has a bottomed cylindrical shape that accommodates the differential mechanism 3 and the clutch member 5, and the cylindrical part 221 and the end part of the cylindrical part 221 on the first case member 21 side are: A side wall 222 extending inward from one end on the opposite side and a flange 223 projecting outward from the other end of the cylindrical portion 221 are integrally provided.

側壁222には、後述するクラッチ部材5の第1の噛み合い部51の噛み合い歯510と対向しない位置に、デフケース2を回転軸線Oと平行な軸方向に貫通する貫通孔222aが形成されている。本実施の形態では、側壁222に複数(4つ)の貫通孔222aがデフケース2の周方向において約90度おきに形成されている。また、側壁222には、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が中心部に形成されている。複数の貫通孔222a及びシャフト挿入孔222bは、回転軸線Oと平行な方向に側壁222を貫通している。また、この側壁222の内面(第1のケース部材21との対向面)には、複数の噛み合い歯220を有する第2の噛み合い部224が設けられている。複数の噛み合い歯220は、側壁222の内面における径方向の一部の領域に、全周にわたって等間隔に設けられている。   A through hole 222 a that penetrates the differential case 2 in the axial direction parallel to the rotation axis O is formed in the side wall 222 at a position that does not face meshing teeth 510 of the first meshing portion 51 of the clutch member 5 described later. In the present embodiment, a plurality of (four) through holes 222 a are formed in the side wall 222 at intervals of about 90 degrees in the circumferential direction of the differential case 2. Further, a shaft insertion hole 222b into which a drive shaft connected to one side gear 32 of the pair of side gears 32 so as not to be relatively rotatable is inserted in the side wall 222. The plurality of through holes 222a and the shaft insertion hole 222b penetrate the side wall 222 in a direction parallel to the rotation axis O. Further, a second meshing portion 224 having a plurality of meshing teeth 220 is provided on the inner surface of the side wall 222 (the surface facing the first case member 21). The plurality of meshing teeth 220 are provided at equal intervals over the entire circumference in a partial region in the radial direction on the inner surface of the side wall 222.

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に固定されるリングギヤ23(図1参照)から駆動力が入力される。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。   A driving force is input to the differential case 2 from a ring gear 23 (see FIG. 1) fixed to the flange portions 212 and 223 of the first and second case members 21 and 22. In the present embodiment, a plurality of bolt insertion holes 212a formed in the flange portion 212 of the first case member 21 and a plurality of bolt insertion holes 223a formed in the flange portion 223 of the second case member 22, respectively. The ring gear 23 is fixed so as to rotate integrally with the differential case 2 by a plurality of fastening bolts 24 inserted. The fastening bolt 24 has a head portion 241 that abuts on the flange portion 212 of the first case member 21, and a shaft portion 242 having a male screw formed through the bolt insertion holes 212 a and 223 a and screwed into the screw hole 23 a of the ring gear 23. Match.

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。   The first case member 21 and the second case member 22 are coupled by a plurality of coupling bolts 25 (see FIG. 2). In the present embodiment, the first case member 21 and the second case member 22 are coupled by the four coupling bolts 25 before the ring gear 23 is fastened. In FIG. 2, three of these coupling bolts 25 are shown. The coupling bolt 25 is inserted into a bolt insertion hole 223 b formed in the flange portion 223 of the second case member 22 and screwed into a screw hole 212 b formed in the first case member 21.

差動機構3は、少なくとも3つの回転要素を有し、これらの回転要素のうち第1の回転要素に入力された駆動源の駆動力を第2及び第3の回転要素に差動を許容して伝達することが可能である。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と、4つのピニオンギヤ31と、一対のサイドギヤ32とを回転要素として有している。一対のピニオンシャフト30は第1の回転要素の一態様であり、一対のサイドギヤ32は第2及び第3の回転要素の一態様である。4つのピニオンギヤ31のうち2つのピニオンギヤ31は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は他方のピニオンシャフト30に軸支されている。ピニオンギヤ31及びサイドギヤ32は、傘歯車からなり、ギヤ軸を直交させて噛み合っている。   The differential mechanism 3 has at least three rotating elements, and allows the second and third rotating elements to differentially drive the driving force input to the first rotating element among these rotating elements. Can be transmitted. In the present embodiment, the differential mechanism 3 has a pair of pinion shafts 30, four pinion gears 31, and a pair of side gears 32 as rotating elements. The pair of pinion shafts 30 is an aspect of the first rotating element, and the pair of side gears 32 is an aspect of the second and third rotating elements. Of the four pinion gears 31, two pinion gears 31 are pivotally supported by one pinion shaft 30, and the other two pinion gears 31 are pivotally supported by the other pinion shaft 30. The pinion gear 31 and the side gear 32 are composed of bevel gears, and mesh with each other with the gear shafts orthogonal to each other.

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。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。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では、これらのギヤ歯の図示を省略している。   The left and right drive shafts are coupled to the pair of side gears 32 so as not to rotate relative to each other. Between the pair of side gears 32 and the first case member 21 and the second case member 22, annular plate washers 34 are respectively disposed. The pinion gear 31 and the side gear 32 have a plurality of gear teeth, but these gear teeth are not shown in FIG.

それぞれのピニオンシャフト30は、後述するクラッチ機構4のクラッチ部材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。   Each pinion shaft 30 includes a pair of engaged portions 301 that are engaged with a clutch member 5 of the clutch mechanism 4 described later, a pair of pinion gear support portions 302 that are inserted through the pinion gear 31, and a pair of pinion gear support portions 302. A connecting portion 303 to be connected is integrally formed, and is formed in a shaft shape as a whole. The pair of engaged portions 301 are provided at both ends of the pinion shaft 30, and the connecting portion 303 is provided at the center portion in the axial direction of the pinion shaft 30. The pair of pinion gear support portions 302 is provided between each of the pair of engaged portions 301 and the connecting portion 303 and pivotally supports the pinion gear 31.

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。   The pair of pinion shafts 30 are meshed with each other at the center in the axial direction. Specifically, the coupling portion 303 of the other pinion shaft 30 is fitted into the recess 300 formed between the pair of pinion gear support portions 302 in the one pinion shaft 30, and the pair of pinion gears in the other pinion shaft 30. The connecting portion 303 of one pinion shaft 30 is fitted in the recess 300 formed between the support portions 302. The pair of pinion shafts 30 are orthogonal to each other when viewed along the rotation axis O of the differential case 2.

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クラッチ部材5、クラッチ部材5を中心軸方向の一側に押圧する押圧力を発生するアクチュエータ6、クラッチ部材5とアクチュエータ6との間に配置された伝達部材7、及びクラッチ部材5を中心軸方向の他側に付勢する付勢部材としてのウェーブワッシャ8を有して構成されている。クラッチ部材5は、デフケース2の内側、より具体的には、差動機構3と第2のケース部材22の円筒部221との間に配置されている。アクチュエータ6は、デフケース2の外側、より具体的には、第2ケース部材22の側壁222の外側に配置されている。伝達部材7は、貫通孔222aに挿通される脚部72を有している。係る構成により、アクチュエータ6は、貫通孔222aを介して、クラッチ部材5を押圧する。   The clutch mechanism 4 includes a clutch member 5 that is movable in the central axis direction along the rotation axis O of the differential case 2, an actuator 6 that generates a pressing force that presses the clutch member 5 to one side in the central axis direction, the clutch member 5, and the actuator 6 and a wave washer 8 as an urging member for urging the clutch member 5 to the other side in the central axis direction. The clutch member 5 is disposed inside the differential case 2, more specifically, between the differential mechanism 3 and the cylindrical portion 221 of the second case member 22. The actuator 6 is disposed outside the differential case 2, more specifically, outside the side wall 222 of the second case member 22. The transmission member 7 has a leg portion 72 inserted through the through hole 222a. With this configuration, the actuator 6 presses the clutch member 5 through the through hole 222a.

クラッチ部材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、クラッチ部材5は、鋼材を鍛造して形成され、図2、図4に示すように、第2のケース部材22の側壁222との対向面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、及び第1の噛み合い部51側から第1のケース部材21側に延在し、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。   The clutch member 5 has a cylindrical shape whose central axis coincides with the rotational axis O of the differential case 2, and is relatively movable in the central axial direction along the rotational axis O of the differential case 2 with respect to the differential mechanism 3 and is not relatively rotatable. Is arranged. The clutch member 5 is formed by forging a steel material, and has a plurality of meshing teeth 510 provided on the surface facing the side wall 222 of the second case member 22 as shown in FIGS. 1 engaging portion 51 and a cylindrical portion 53 that extends from the first engaging portion 51 side to the first case member 21 side and is formed with an engaging portion 530 that the pinion shaft 30 engages in the circumferential direction. Have.

第2のケース部材22の側壁222の内面には、第1の噛み合い部51とデフケース2の回転軸線Oに沿う中心軸方向に向かい合う位置に第2の噛み合い部224が設けられている。第1の噛み合い部51は、第2のケース部材ケース22の第2の噛み合い部224と周方向に噛み合う。貫通孔222aは、第2の噛み合い部224の外周側に形成されている。なお、図3に示す例では、貫通孔222aが、第2のケース部材22の径方向における噛み合い歯220の外径側の一部に開口するように形成されているが、クラッチ部材5の第1の噛み合い部51の噛み合い歯510は、その全体が貫通孔222aよりも内径側の噛み合い歯220に噛み合う。ただし、複数の噛み合い歯220を貫通孔222aよりも内側のみに形成してもよい。   On the inner surface of the side wall 222 of the second case member 22, a second engagement portion 224 is provided at a position facing the first engagement portion 51 and the central axis direction along the rotation axis O of the differential case 2. The first meshing portion 51 meshes with the second meshing portion 224 of the second case member case 22 in the circumferential direction. The through hole 222 a is formed on the outer peripheral side of the second meshing portion 224. In the example shown in FIG. 3, the through hole 222 a is formed so as to open to a part of the outer diameter side of the meshing tooth 220 in the radial direction of the second case member 22. The meshing teeth 510 of one meshing portion 51 are meshed with the meshing teeth 220 on the inner diameter side of the through hole 222a as a whole. However, the plurality of meshing teeth 220 may be formed only inside the through hole 222a.

クラッチ部材5の係合部530は、円筒部53の内外周面間を貫通し、クラッチ部材5の中心軸方向に延びる溝として形成されている。また、クラッチ部材5の円筒部53は、第1の噛み合い部51の反対側の端面に、後述する付勢部材としてのウェーブワッシャ8の付勢力を受ける環状の受面53cを有している。   The engaging portion 530 of the clutch member 5 is formed as a groove that penetrates between the inner and outer peripheral surfaces of the cylindrical portion 53 and extends in the central axis direction of the clutch member 5. Further, the cylindrical portion 53 of the clutch member 5 has an annular receiving surface 53 c that receives an urging force of a wave washer 8 as an urging member, which will be described later, on an end surface opposite to the first meshing portion 51.

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がクラッチ部材5の係合部530に係合することにより、クラッチ部材5は、ピニオンシャフト30に対してデフケース2の回転軸線Oと平行な軸方向に相対移動可能かつ相対回転不能である。換言すれば、クラッチ部材5は、デフケース2に対して軸方向に移動可能に配置され、デフケース2とピニオンシャフト30とを相対回転不能に連結することが可能である。複数のピニオンギヤ31は、デフケース2の回転軸線O周りにクラッチ部材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がクラッチ部材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。   The engaged portions 301 provided at both ends of the pinion shaft 30 are engaged with the engaging portions 530. When the engaged portion 301 of the pinion shaft 30 is engaged with the engaging portion 530 of the clutch member 5, the clutch member 5 moves relative to the pinion shaft 30 in the axial direction parallel to the rotational axis O of the differential case 2. Possible and non-rotatable. In other words, the clutch member 5 is disposed so as to be movable in the axial direction with respect to the differential case 2 and can connect the differential case 2 and the pinion shaft 30 so as not to be relatively rotatable. The plurality of pinion gears 31 rotate (revolve) together with the clutch member 5 around the rotation axis O of the differential case 2. In the present embodiment, the engaged portions 301 provided at both ends of the pair of pinion shafts 30 are engaged with the clutch member 5, so that four engaging portions 530 are formed in the cylindrical portion 53. Yes.

複数のピニオンギヤ31の背面31aとクラッチ部材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、クラッチ部材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。クラッチ部材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、クラッチ部材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。   A washer 33 is disposed between the back surface 31 a of the plurality of pinion gears 31 and the inner peripheral surface 53 a of the cylindrical portion 53 of the clutch member 5. In the washer 33, the inner surface 33a facing the back surface 31a of the pinion gear 31 has a partial spherical shape, and the outer surface 33b facing the inner peripheral surface 53a of the cylindrical portion 53 of the clutch member 5 has a planar shape. When the pinion gear 31 rotates (rotates) around the pinion shaft 30, the back surface 31 a of the pinion gear 31 slides on the inner surface 33 a of the washer 33. When the clutch member 5 moves in the central axis direction with respect to the pinion shaft 30, the inner peripheral surface 53 a of the cylindrical portion 53 of the clutch member 5 slides on the outer surface 33 b of the washer 33.

伝達部材7は、第2のケース部材22の側壁222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脚部72とを有している。複数の脚部72は、貫通孔222aに挿入されて、クラッチ部材5の円筒部53における第1の噛み合い部51が設けられている側の軸方向端面53bと摺動する。本実施の形態では、伝達部材7に4つの脚部72が設けられ、これらの脚部72が円環部71の周方向において均等に、換言すれば約90度おきに、配置されている。また、伝達部材7は、鋼板をプレス加工して形成され、脚部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。伝達部材7の脚部72はそれぞれ、複数の貫通孔222aに挿通されている。また、脚部72と摺動するクラッチ部材5の円筒部53の軸方向端面53bは、貫通孔222aの開口と軸方向に対向している。   The transmission member 7 includes an annular portion 71 that contacts the side wall 222 of the second case member 22, and a plurality of leg portions 72 that extend from the annular portion 71 in parallel with the rotation axis O of the differential case 2. ing. The plurality of leg portions 72 are inserted into the through holes 222a and slide with the axial end surface 53b of the cylindrical portion 53 of the clutch member 5 on the side where the first meshing portion 51 is provided. In the present embodiment, the transmission member 7 is provided with four leg portions 72, and these leg portions 72 are arranged equally in the circumferential direction of the annular portion 71, in other words, about every 90 degrees. The transmission member 7 is formed by pressing a steel plate, and the distal end portion of the leg portion 72 (the end portion opposite to the base end portion on the annular portion 71 side) is bent inward. Each of the leg portions 72 of the transmission member 7 is inserted into the plurality of through holes 222a. Further, the axial end surface 53b of the cylindrical portion 53 of the clutch member 5 that slides with the leg portion 72 is opposed to the opening of the through hole 222a in the axial direction.

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方向に案内されると共に、伝達部材7を押圧するアーマチャ63と、デフケース2の第2のケース部材22に対するヨーク62の軸方向移動を規制する規制部材65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224に第1の噛み合い部51が噛み合う方向にクラッチ部材5を移動させる。クラッチ部材5は、伝達部材7を介して伝達されるアクチュエータ6の押圧力によって、第1の噛み合い部51が第2の噛み合い部224に噛み合わされる。   The actuator 6 includes a coil winding 611 and an annular electromagnet 61 having a mold resin portion 612 for molding the coil winding 611, and a yoke 62 serving as a magnetic path of the magnetic flux of the electromagnet 61 generated by energization of the coil winding 611. And the axial movement of the yoke 62 relative to the second case member 22 of the differential case 2 and the armature 63 that presses the transmission member 7 while being in sliding contact with the mold resin portion 612 and guided in the direction of the rotational axis O of the differential case 2. And a regulating member 65 for regulating. The mold resin portion 612 has a rectangular cross-sectional shape along the rotation axis O. The armature 63 moves the clutch member 5 in a direction in which the first engagement portion 51 is engaged with the second engagement portion 224 of the differential case 2 by a magnetic force generated by energization of the coil winding 611. In the clutch member 5, the first engagement part 51 is engaged with the second engagement part 224 by the pressing force of the actuator 6 transmitted via the transmission member 7.

コイル巻線611には、モールド樹脂部612に設けられたボス部612cから導出される図略の電線を介して図略の制御装置から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。   An exciting current is supplied to the coil winding 611 from a control device (not shown) via a wire (not shown) led out from a boss portion 612c provided in the mold resin portion 612. The actuator 6 operates when an exciting current is supplied to the coil winding 611. Since the actuator 6 is disposed outside the differential case 2, current supply to the coil winding 611 is easy.

ヨーク62は、低炭素鋼等の軟磁性金属からなり、図5、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。   The yoke 62 is made of a soft magnetic metal such as low carbon steel, and as shown in FIGS. 5 and 6, a cylindrical portion 621 that covers the inner peripheral surface 612 b of the mold resin portion 612 from the inside, and an axial direction of the cylindrical portion 621. A flange portion 622 that projects outward from one end portion and covers the axial end surface 612c of the mold resin portion 612 is integrally provided. The inner diameter of the cylindrical portion 621 is slightly larger than the outer diameter of the differential case 2 at a portion facing the inner peripheral surface 621 a of the cylindrical portion 621.

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に連結される環状部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がデフキャリア9の凹部90に係止されて回り止めされている。   A stopper ring 64 is fixed to an end portion of the cylindrical portion 621 of the yoke 62 opposite to the flange portion 622. The stopper ring 64 is made of a nonmagnetic metal such as austenitic stainless steel, and includes an annular portion 641 connected to the yoke 62, a pair of projecting portions 642 that project in the axial direction from the annular portion 641 at two circumferential positions, and a projection It integrally has a folded portion 643 that is folded at an acute angle from the tip of the portion 642. The stopper ring 64 is prevented from rotating by a pair of protrusions 642 being engaged with the recess 90 of the differential carrier 9.

環状部641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)と軸方向に対向する。環状部641には、その内径側の端部に径方向に突出する係合突部641aを有し、この係合突部641aがヨーク62の円筒部621に形成された係合凹部642aに係合している。ストッパリング64は、係合突部641aが係合凹部642aに係合することで、ヨーク62をデフキャリア9に対して回り止めしている。   The annular portion 641 faces the axial end surface 612d of the mold resin portion 612 (the end surface opposite to the axial end surface 612c facing the flange portion 622 of the yoke 62) in the axial direction. The annular portion 641 has an engaging protrusion 641 a that protrudes in the radial direction at the inner diameter end thereof, and the engaging protrusion 641 a is engaged with an engaging recess 642 a formed in the cylindrical portion 621 of the yoke 62. Match. The stopper ring 64 prevents the yoke 62 from rotating with respect to the differential carrier 9 by engaging the engaging protrusion 641a with the engaging recess 642a.

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、外環部631の軸方向のデフケース2側の端部から外方に突出して形成されたフランジ部633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、規制部材65と軸方向に対向する。フランジ部633は、伝達部材7の円環部71と当接する。   The armature 63 is made of a soft magnetic metal such as low carbon steel, and has an annular outer ring portion 631 disposed on the outer periphery of the electromagnet 61, a side plate portion 632 facing the electromagnet 61 in the axial direction, and a shaft of the outer ring portion 631. It integrally has a flange portion 633 formed so as to protrude outward from the end portion on the differential case 2 side in the direction. The outer ring portion 631 has a cylindrical shape that covers the electromagnet 61 from the outer peripheral side. The side plate portion 632 protrudes inward from one end portion of the outer ring portion 631 in the axial direction, and faces the regulating member 65 in the axial direction. The flange portion 633 is in contact with the annular portion 71 of the transmission member 7.

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。   The armature 63 is supported by the electromagnet 61 with the inner peripheral surface 631 a of the outer ring portion 631 in contact with the outer peripheral surface 612 a of the mold resin portion 612. When the armature 63 moves in the axial direction, the inner peripheral surface 631a of the outer ring portion 631 slides on the outer peripheral surface 612a of the mold resin portion 612.

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、電磁石61のボス部612cを挿通させる挿通孔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、フランジ部633のデフケース2側の面633aには、伝達部材7の円環部71のデフケース2と反対側の面71a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9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9に係止されている。   As shown in FIG. 2, the side plate 632 of the armature 63 flows through the engagement hole 632a that engages with the protrusion 642 of the stopper ring 64, the insertion hole 632b through which the boss 612c of the electromagnet 61 is inserted, and the lubricating oil. A plurality of (9 in the example shown in FIG. 2) oil holes 632c are formed. Further, a surface 71a of the annular portion 71 of the transmission member 7 on the side opposite to the differential case 2 is in contact with the surface 633a of the flange portion 633 on the differential case 2 side. The armature 63 is prevented from being detached from the stopper ring 64 by the folded-back portion 643 of the stopper ring 64 and is prevented from rotating with respect to the differential carrier 9 by the protrusions 642 engaging with the engagement holes 632a. The protrusion 642 of the stopper ring 64 is engaged with the differential carrier 9 through the engagement hole 632a.

規制部材65は、低炭素鋼等の軟磁性金属からなる環状の部材であり、ストッパリング64とアーマチャ63の円環部632との間に配置されている。また、規制部材65は、その内径側の端部が、例えば、溶接によってヨーク62の円筒部621の端部に固定され、ストッパリング64のヨーク62の円筒部621に対する軸方向移動を規制している。   The restricting member 65 is an annular member made of a soft magnetic metal such as low carbon steel, and is disposed between the stopper ring 64 and the annular portion 632 of the armature 63. Further, the inner end of the restricting member 65 is fixed to the end of the cylindrical portion 621 of the yoke 62 by welding, for example, and the axial movement of the stopper ring 64 relative to the cylindrical portion 621 of the yoke 62 is restricted. Yes.

第1のケース部材21と差動機構3との間には、弾性体からなる円環状の付勢部材としてのウェーブワッシャ8が配置されている。ウェーブワッシャ8は、第1のケース部材21の第2ケース部材22側の端面に設けられた環状突起213に外嵌され、クラッチ部材5の円筒部53の先端の受面53cと当接している。ウェーブワッシャ8は、クラッチ部材5の中心軸方向に圧縮された状態で配置されている。クラッチ部材5は、ウェーブワッシャ8の付勢力(復元力)によって第2のケース部材22の側壁222側に付勢されている。   Between the first case member 21 and the differential mechanism 3, a wave washer 8 is disposed as an annular urging member made of an elastic body. The wave washer 8 is externally fitted to an annular protrusion 213 provided on the end surface of the first case member 21 on the second case member 22 side, and is in contact with the receiving surface 53 c at the tip of the cylindrical portion 53 of the clutch member 5. . The wave washer 8 is disposed in a compressed state in the central axis direction of the clutch member 5. The clutch member 5 is urged toward the side wall 222 of the second case member 22 by the urging force (restoring force) of the wave washer 8.

なお、本実施の形態では、付勢部材をウェーブワッシャ8としたが、これに限らず、コイルバネやゴムによって付勢部材を形成してもよい。また、本実施の形態では、ウェーブワッシャ8が差動機構3と第1のケース部材21との間に配置された環状であるが、これに限らず、クラッチ部材5の円筒部53の受面53c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。   In this embodiment, the urging member is the wave washer 8. However, the urging member may be formed by a coil spring or rubber. In the present embodiment, the wave washer 8 has an annular shape disposed between the differential mechanism 3 and the first case member 21, but is not limited to this, and the receiving surface of the cylindrical portion 53 of the clutch member 5. The urging members may be arranged at a plurality of locations facing 53c.

(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224とが周方向に噛み合ってクラッチ部材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、クラッチ部材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。
(Differential operation)
In the differential device 1, the first engagement portion 51 and the second engagement portion 224 are engaged in the circumferential direction by the operation and non-operation of the actuator 6, and the clutch member 5 and the differential case 2 are connected so as not to be relatively rotatable. The connection state and the non-connection state in which the clutch member 5 and the differential case 2 are relatively rotatable are switched.

電磁石61のコイル巻線611に励磁電流が供給されていないとき、すなわち、アクチュエータ6が押圧力を発生しない非作動のときには、ウェーブワッシャ8の付勢力によってクラッチ部材5が第2のケース部材22の側壁222側に付勢されて第1の噛み合い部51と第2の噛み合い部224とが噛み合わされ、デフケース2とクラッチ部材5とが相対回転不能に連結される。このことにより、デフケース2とピニオンシャフト30とが相対回転不能に連結される。また、アーマチャ63は、電磁石61の非通電時において、クラッチ部材5及び伝達部材7を介して伝達されるウェーブワッシャ8の付勢力により、板部632がストッパリング64の折り返し部643に当接する初期位置に戻される。   When the exciting current is not supplied to the coil winding 611 of the electromagnet 61, that is, when the actuator 6 is not operated so as not to generate a pressing force, the clutch member 5 is moved to the second case member 22 by the urging force of the wave washer 8. The first engagement portion 51 and the second engagement portion 224 are engaged with each other by being biased toward the side wall 222, and the differential case 2 and the clutch member 5 are connected so as not to be relatively rotatable. Thus, the differential case 2 and the pinion shaft 30 are connected so as not to be relatively rotatable. In addition, the armature 63 is an initial stage where the plate portion 632 contacts the folded portion 643 of the stopper ring 64 by the urging force of the wave washer 8 transmitted through the clutch member 5 and the transmission member 7 when the electromagnet 61 is not energized. Return to position.

このアクチュエータ6が非作動のときには、第1の噛み合い部51と第2の噛み合い部224とが噛み合い、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、クラッチ部材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。   When the actuator 6 is inactive, the first meshing portion 51 and the second meshing portion 224 are meshed, and the driving force input from the ring gear 23 to the first case member 21 of the differential case 2 is applied to the clutch member 5, The vehicle is transmitted to the drive shaft via the pair of pinion shafts 30, the four pinion gears 31, and the pair of side gears 32 of the differential mechanism 3, and the vehicle is in a four-wheel drive state.

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における鍔部622側(図5参照)に移動する。これにより、伝達部材7がクラッチ部材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224との噛み合いが解除される。具体的には、伝達部材7が、円環部71におけるデフケース2と反対側の面71aからアーマチャ63のフランジ部633を介してアクチュエータ6の押圧力を受け、この押圧力によってクラッチ部材5を第1のケース部材21側に押圧する。   When an excitation current is supplied to the coil winding 611 of the electromagnet 61, the side plate portion 632 of the armature 63 moves to the flange 622 side (see FIG. 5) of the yoke 62 by the magnetic force of the electromagnet 61. Thereby, the transmission member 7 presses the clutch member 5 toward the first case member 21, and the meshing between the first meshing portion 51 and the second meshing portion 224 is released. Specifically, the transmission member 7 receives the pressing force of the actuator 6 from the surface 71a opposite to the differential case 2 in the annular portion 71 via the flange portion 633 of the armature 63, and the clutch member 5 is moved by this pressing force. 1 to the case member 21 side.

第1の噛み合い部51と第2の噛み合い部224との噛み合いが解除されると、デフケース2とクラッチ部材5が相対回転可能となるので、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。   When the meshing between the first meshing part 51 and the second meshing part 224 is released, the differential case 2 and the clutch member 5 can be rotated relative to each other, so that the driving force is transmitted from the differential case 2 to the differential mechanism 3. Blocked. As a result, the driving force input from the ring gear 23 to the differential case 2 is not transmitted to the drive shaft, and the vehicle enters a two-wheel drive state.

アーマチャ63の軸方向の位置は、デフキャリア9に固定されるポジションセンサ93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93は、アーマチャ63の側板部632に当接するロッド931を有している。制御装置は、ポジションセンサ93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224とが噛み合っているか否かを判定可能である。   The position of the armature 63 in the axial direction is detected by a position sensor 93 fixed to the differential carrier 9, and the detection signal is transmitted to the control device. The position sensor 93 has a rod 931 that contacts the side plate portion 632 of the armature 63. The control device can recognize the position of the armature 63 based on the detection signal of the position sensor 93, and can determine whether or not the first meshing portion 51 and the second meshing portion 224 are meshed.

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、クラッチ部材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224との噛み合いが解除されていると判定されると、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224との噛み合いが解除されている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。   The control device supplies an excitation current having a large current value that can quickly move the clutch member 5 to the electromagnet 61 when the actuator 6 is changed from the non-operating state to the operating state, and then the first meshing portion 51. When the engagement between the first engagement portion 224 and the second engagement portion 224 is determined to be released, the current value of the excitation current is determined based on the state where the engagement between the first engagement portion 51 and the second engagement portion 224 is released. The current value is reduced to a relatively small value that can maintain the current. Thereby, power consumption can be reduced.

(変形例)
図7は、変形例に係る差動装置の一部を拡大して示す断面図である。上述の実施の形態では、貫通孔222aが第2の噛み合い部224の外周側に形成され、伝達部材7は、脚部72の先端部が内側に屈曲され、円環部71が、アーマチャ63の外環部631から外方に突出して形成されたフランジ部633と当接するように構成したが、図7に示すように、貫通孔222aが複数の噛み合い歯220を有する第2の噛み合い部224の内周側に形成され、脚部72の先端部が内側に屈曲され、円環部71が、アーマチャ63の側板部632の内周側に当接するように構成することもできる。なお、この場合は、アーマチャ63において、フランジ部633を設けなくてもよい。
(Modification)
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a part of the differential according to the modification. In the above-described embodiment, the through hole 222 a is formed on the outer peripheral side of the second meshing portion 224, the transmission member 7 has the distal end portion of the leg portion 72 bent inward, and the annular portion 71 is formed on the armature 63. Although configured so as to abut on a flange portion 633 formed to protrude outward from the outer ring portion 631, as shown in FIG. 7, the through hole 222 a has a plurality of meshing teeth 220 of the second meshing portion 224. It can also be configured such that it is formed on the inner peripheral side, the distal end portion of the leg portion 72 is bent inward, and the annular portion 71 abuts on the inner peripheral side of the side plate portion 632 of the armature 63. In this case, the flange portion 633 may not be provided in the armature 63.

(実施の形態の作用及び効果)
以上説明した第1の実施の形態及びその変形例によれば、ウェーブワッシャ8の付勢力によりクラッチ部材5の第1の噛み合い部51とデフケース2の第2の噛み合い部224とが噛み合わされ車両が四輪駆動状態となる。このため、四輪駆動状態での走行時には、電磁石61に通電する必要がない。
(Operation and effect of the embodiment)
According to the first embodiment and the modification thereof described above, the first meshing portion 51 of the clutch member 5 and the second meshing portion 224 of the differential case 2 are meshed with each other by the urging force of the wave washer 8. It becomes a four-wheel drive state. For this reason, it is not necessary to energize the electromagnet 61 when traveling in the four-wheel drive state.

また、アクチュエータ6が第2のケース部材22の側壁222に形成された貫通孔222aを介してクラッチ部材5を押圧することにより、第1の噛み合い部51と第2の噛み合い部224との噛み合いが解除されるため、アーマチャ63と伝達部材7、及び伝達部材7とクラッチ部材5をそれぞれ分離不能に固定することが不要である。このため、部品点数や組み付け工数の増大を抑制することが可能である。   Further, when the actuator 6 presses the clutch member 5 through the through-hole 222a formed in the side wall 222 of the second case member 22, the engagement between the first engagement portion 51 and the second engagement portion 224 is achieved. Therefore, it is unnecessary to fix the armature 63 and the transmission member 7 and the transmission member 7 and the clutch member 5 so that they cannot be separated from each other. For this reason, it is possible to suppress an increase in the number of parts and assembly man-hours.

またさらに、デフケース2の貫通孔222は、クラッチ部材5の第1の噛み合い部51と軸方向に対向しない位置に形成されているので、第1の噛み合い部51の複数の噛み合い歯510の全てが第2の噛み合い部224の複数の噛み合い歯220に噛み合い、第1及び第2の噛み合い部51,224における噛み合い強度の低下を抑えることが可能となる。   Furthermore, since the through hole 222 of the differential case 2 is formed at a position that does not oppose the first meshing portion 51 of the clutch member 5 in the axial direction, all of the plurality of meshing teeth 510 of the first meshing portion 51 are formed. It is possible to mesh with the plurality of meshing teeth 220 of the second meshing portion 224 and suppress a decrease in meshing strength at the first and second meshing portions 51, 224.

(付記)
以上、本発明を上記第1の実施の形態及びその変形例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。例えば、上記の実施の形態では、クラッチ部材5によりデフケース2とピニオンシャフト30との連結を断続する場合について説明したが、これに限らず、例えば差動機構のピニオンシャフトをデフケースに固定し、クラッチ部材によってデフケースと一方のサイドギヤとを相対回転不能に連結するようにしてもよい。この場合、クラッチ部材の軸方向移動によって、一対のサイドギヤの差動が許容される状態と、一対のサイドギヤの差動が許容されないデフロック状態とを切り替えることができる。デフロック状態では、ウェーブワッシャの付勢力によりクラッチ部材がデフケースに噛み合わされ、デフロック状態を解除する場合にはアクチュエータがデフケースの貫通孔を介してクラッチ部材を押圧する。
(Appendix)
The present invention has been described above based on the first embodiment and its modifications. However, the present invention is not limited to these embodiments and may be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Can be implemented. For example, in the above-described embodiment, the case where the clutch case 5 connects and disconnects the differential case 2 and the pinion shaft 30 has been described. However, the present invention is not limited to this. The differential case and the one side gear may be connected so as not to be relatively rotatable by a member. In this case, the axial movement of the clutch member can switch between a state where the differential of the pair of side gears is allowed and a differential lock state where the differential of the pair of side gears is not allowed. In the differential lock state, the clutch member is engaged with the differential case by the urging force of the wave washer, and when releasing the differential lock state, the actuator presses the clutch member through the through hole of the differential case.

1…差動装置
2…デフケース
220…噛み合い歯
222…側壁
222a…貫通孔
224…第2の噛み合い部
3…差動機構
5…クラッチ部材
51…第1の噛み合い部
510…噛み合い歯
6…アクチュエータ
7…伝達部材
72…脚部
8…ウェーブワッシャ(付勢部材)
O…回転軸線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Differential device 2 ... Differential case 220 ... Meshing tooth 222 ... Side wall 222a ... Through-hole 224 ... 2nd meshing part 3 ... Differential mechanism 5 ... Clutch member 51 ... 1st meshing part 510 ... Meshing tooth 6 ... Actuator 7 ... Transmission member 72 ... Leg 8 ... Wave washer (biasing member)
O ... Rotation axis

Claims (5)

少なくとも3つの回転要素を有し、前記複数の回転要素のうち第1の回転要素に入力された駆動力を第2及び第3の回転要素に差動を許容して伝達する差動機構と、
前記差動機構を収容するデフケースと、
前記デフケースの回転軸線と平行な軸方向に移動可能に配置され、前記デフケースと前記複数の回転要素のうち何れかの1つの回転要素とを相対回転不能に連結することが可能なクラッチ部材と、
前記クラッチ部材を前記軸方向の一側に押圧する押圧力を発生するアクチュエータと、
前記クラッチ部材を前記軸方向の他側に付勢する付勢部材とを備え、
前記アクチュエータは、前記デフケースを軸方向に貫通する貫通孔を介して前記クラッチ部材を押圧し、
前記クラッチ部材は、前記貫通孔が形成された前記デフケースの側壁との対向面に複数の噛み合い歯を有する第1の噛み合い部を有し、
前記デフケースの前記側壁には、前記第1の噛み合い部と前記軸方向に向かい合う位置に複数の噛み合い歯を有する第2の噛み合い部が設けられると共に、前記第1の噛み合い部と対向しない位置に前記貫通孔が形成され、
前記アクチュエータが前記押圧力を発生しないとき、前記付勢部材の付勢力によって前記第1の噛み合い部と前記第2の噛み合い部が噛み合わされて前記デフケースと前記1つの回転要素とが相対回転不能に連結され、
前記アクチュエータの作動による前記押圧力によって前記第1の噛み合い部と前記第2の噛み合い部との噛み合いが解除される、
差動装置。
A differential mechanism having at least three rotating elements and transmitting the driving force input to the first rotating element among the plurality of rotating elements while allowing a differential to be transmitted to the second and third rotating elements;
A differential case that houses the differential mechanism;
A clutch member disposed so as to be movable in an axial direction parallel to the rotation axis of the differential case, and capable of connecting the differential case and any one of the plurality of rotating elements so as not to be relatively rotatable;
An actuator for generating a pressing force for pressing the clutch member to one side in the axial direction;
A biasing member that biases the clutch member to the other side in the axial direction,
The actuator presses the clutch member through a through-hole penetrating the differential case in the axial direction;
The clutch member has a first meshing portion having a plurality of meshing teeth on a surface facing the side wall of the differential case in which the through hole is formed,
The side wall of the differential case is provided with a second meshing portion having a plurality of meshing teeth at a position facing the first meshing portion in the axial direction, and at a position not facing the first meshing portion. A through hole is formed,
When the actuator does not generate the pressing force, the first engagement portion and the second engagement portion are engaged with each other by the urging force of the urging member so that the differential case and the one rotation element cannot be rotated relative to each other. Concatenated,
The meshing between the first meshing portion and the second meshing portion is released by the pressing force due to the operation of the actuator.
Differential device.
前記アクチュエータは、前記押圧力を前記クラッチ部材に伝達する伝達部材を備え、
前記伝達部材は、前記貫通孔に挿通される脚部を有し、前記脚部を介して前記クラッチ部材を押圧する、
請求項1に記載の差動装置。
The actuator includes a transmission member that transmits the pressing force to the clutch member,
The transmission member has a leg portion inserted through the through hole, and presses the clutch member via the leg portion.
The differential device according to claim 1.
前記クラッチ部材は、前記脚部と摺動する摺動面が、前記貫通孔と前記軸方向に対向する位置に形成されている、
請求項2に記載の差動装置。
The clutch member is formed at a position where a sliding surface sliding with the leg portion faces the through hole in the axial direction.
The differential device according to claim 2.
前記貫通孔は、前記第2の噛み合い部の内周側に形成されている、
請求項1乃至3の何れか1項に記載の差動装置。
The through hole is formed on the inner peripheral side of the second meshing portion,
The differential device according to any one of claims 1 to 3.
前記貫通孔は、前記第2の噛み合い部の外周側に形成されている、
請求項1乃至3の何れか1項に記載の差動装置。
The through hole is formed on the outer peripheral side of the second meshing portion,
The differential device according to any one of claims 1 to 3.
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