JP2509361Y2 - 差動制限装置 - Google Patents

差動制限装置

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JP2509361Y2
JP2509361Y2 JP8557890U JP8557890U JP2509361Y2 JP 2509361 Y2 JP2509361 Y2 JP 2509361Y2 JP 8557890 U JP8557890 U JP 8557890U JP 8557890 U JP8557890 U JP 8557890U JP 2509361 Y2 JP2509361 Y2 JP 2509361Y2
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栃木富士産業株式会社
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は差動制限装置に関し、特に、ワンウェー(on
e way)タイプと称されている、ディファレンシャルケ
ースへの回転トルクの入力経路によって、左右の車軸間
の差動回転を制限することのないようにして差動制限装
置に関する。
〔従来の技術〕
従来の差動制限装置として、例えば、第4図(a)
(b)に示すものがある。この差動制限装置100は、所
謂ワンウェータイプの差動制限装置と称されているもの
である。ここでワンウェータイプの差動制限装置とは、
アクセル・オンのドライブ時(ディファレンシャルケー
ス側から車軸へ回転トルクが入力される状態)には、ト
ランスファーレシオを1以上にして左右の車軸間の差動
回転を制限し、その一方でアクセル・オフのコースト時
(車軸側からディファレンシャルケースへ回転トルクが
入力される状態)には、トランスファーレシオを1にし
て、左右車軸間の差動回転を制限する作用のない差動制
限装置のことを言う。
この差動制限装置100は、ドライビングピニオン(図
示せず)からリングギヤ(図示せず)を介して回転力が
伝達されるディファレンシャルケース102と、このディ
ファレンシャルケース102内に配設されたピニオンシャ
フト104と、このピニオンシャフト104に回転自在に取り
付けられたピニオンギヤ106と、このピニオンギヤ106と
噛み合いかつ左右の車軸108L,108Rにスプライン結合さ
れた左右一対のサイドギヤ110L,110Rと、ピニオンシャ
フト104とカム部112を介して係合するとともに、ピニオ
ンシャフト104の両側にそれぞれ配置され、ディファレ
ンシャルケース102に回転方向に固定されるとともに軸
方向移動自在に嵌合されたプレッシャリング114L,114R
と、多板クラッチとしてディファレンシャルケース102
とプレッシャリング114L,114Rとの間に各々交互に位置
され、サイドギヤ110L,110Rと係合する第1のクラッチ
板116及びディファレンシャルケース102と係合する第2
のクラッチ板118とを有している。
第1のクラッチ板116とサイドギヤ110L,110R及び第2
のクラッチ板118とディファレンシャルケース102との係
合関係は、第1のクラッチ板116の内周ラグ部116aがサ
イドギヤ110L,110Rの係合溝110aに係合し、第2のクラ
ッチ板118の外周ラグ部118aがディファレンシャルケー
ス102の係合溝102aに係合している。
プレッシャリング114L,114Rのカム部112は、カム角度
を45°として形成されたカム面112aと、カム角度を0°
とされたピニオンシャフト104の回転方向と直交する方
向に延長する壁面112bとを有して形成されている。ま
た、ピニオンシャフト104の断面は、壁面112b側に位置
する部位が面取りされ、壁面112bと合致するピニオンシ
ャフト104の回転方向と直交する方向に延長する平面部1
04aを有する略半円形とされており、平面部104aと壁面1
12bとが面接触するようにして当接している。
以上の構成において、まず図示しない車輪に加わる抵
抗が等しく、車輪108L,108Rに加わる抵抗が等しいアク
セル・オンのドライブ時には、図示しないドライビング
ピニオンからリングギヤを介して入力される第4図
(b)上実線矢印方向の車輌前進方向のトルクが、ディ
ファレンシャルケース102に伝達され、ディファレンシ
ャルケース102の回転が、このディファレンシャルケー
ス102と嵌合されているプレッシャリング114L,114Rを介
してピニオンシャフト104に伝達され、ピニオンシャフ
ト104も回転する。このピニオンシャフト104の回転がピ
ニオンギヤ106を経て、サイドギヤ110L,110Rへ伝えら
れ、車軸108L,108Rに等分にトルクが伝えられ、車輪を
所望の方向へ回転させる。
またドライブ時において、車輌が旋回するとき、例え
ば右に曲がろうとするときには、右の車輪により大きな
抵抗が加わり、また道路条件が悪くて辺側の車輪が空転
するとき、例えば左側車輪がぬかるみにはまったとき
は、右側の車輪により大きな抵抗が加わるため、図面上
右側の車輪108R及びサイドギヤ110Rはディファレンシャ
ルケース102より遅く回ろうとする。従って、右側の車
軸108Rと連動する右側の第1のクラッチ板116も、ディ
ファレンシャルケース102よりも遅く回転する。一方、
左の車輪は、ピニオンギヤ106が自転するため、ディフ
ァレンシャルケース102より速く回転し、左側の車軸108
L及び左側のサイドギヤ110Lも、ディファレンシャルケ
ース102より速く回転し、左側の車軸108Lと一体的に嵌
合された第1のクラッチ板116もディファレンシャルケ
ース102より速く回転しようする。ここにおいて、プレ
ッシャリング114L,114Rとピニオンシャフト104との間の
ピニオンシャフト104とカム面112aとのカム作用によっ
て、ピニオンシャフト104とプレッシャリング114L,114R
との間に、それぞれスラスト力が発生する。そして、こ
のスラスト力は、左側のプレッシャリング114Lを軸方向
左側(第4図(a)(b)上左方向)、右側のプレッシ
ャリング114Rを軸方向右側(第4図(a)(b)上右方
向)へ移動させ、第1,第2のクラッチ板116,118を押圧
して互いに圧接させ、左右に位置する車軸108L,108Rと
ディファレンシャルケース102とをクラッチ結合する。
このようにして車軸108L,108R間の差動回転が制限され
る。
従って、車軸108Rには、ディファレンシャルケース10
2から第1,第2のクラッチ板116,118を介して直接トルク
が伝達され、エンジンからの駆動トルクは、車軸108Lよ
り大きなトルクが伝達される。
一方、アクセル・オフのコースト時には、ディファレ
ンシャルケース102はリングギヤから止まろうとする逆
方向のトルクを受けるので、ピニオンシャフト104は、
第4図(b)上実線矢印方向に車軸108L,108Rの回転に
伴い、サイドギヤ110L,110R及びピニオンギヤ106を介し
て周知方向に回転される。このピニオンシャフト104の
回転により、平面部104aと壁面112bとが当接し、プレッ
シャリング114L,114Rが第3図(b)上実線矢印方向へ
回転させられる。この際に、平面部104aと壁面112bは、
ピニオンシャフト104の回転方向と直交する面で当接し
ているため、両者の当接によって、プレッシャリング11
4L,114Rを軸方向移動させるスラスト力は発生しない。
従って、車軸108L,108R内の差動回転が制限されること
はない。
〔考案が解決しようとする課題〕
従来の差動制限装置にあっては、コースト時におい
て、ピニオンシャフト104とプレッシャリング114L,114R
との間でスラスト力を発生することはないが、サイドギ
ヤ110L,110Rとピニオンギヤ106との噛み合いによるギヤ
反力は、プレッシャリング114L,114Rへサイドギヤ110L,
110Rを介して入力されている。このギヤ反力が、プレッ
シャリング114Lを軸方向左側、プレッシャリング114Rを
軸方向右側へそれぞれ移動させることになり、第1,第2
のクラッチ板106,108を押圧し互いに圧接することにな
る。このため、コースト時においてもトランスファーレ
シオは1にならず、車軸108L,108R間の差動回転を制限
するようになるという問題点があった。
本考案は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的とするところは、コ
ースト時にトランスファーレシオを1にして、左右の車
軸間の差動回転を制限することない差動制限装置を提供
しようとするものである。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本考案における差動制限
装置は、コースト時に当接するピニオンシャフトと左右
のプレッシャリングの部位を、ピニオンシャフトが回転
すると、左右のプレッシャリングが互いに引きつけられ
る方向のスラスト力を発生するように形成してなるもの
である。このスラスト力は、サイドギヤとピニオンギヤ
との噛み合いによる反力よりも大となるように設定され
ている。
〔作用〕
コースト時において、車軸からの回転力によりピニオ
ンシャフトが回転されると、このピニオンシャフトと当
接する左右のプレッシャリングも回転されることにな
る。この際左右のプレッシャリングを互いに引き付ける
方向にスラスト力が発生し、このスラスト力がサイドギ
ヤとピニオンギヤとの噛み合い反力よりも大であるた
め、左右のプレッシャリングがそれぞれ軸方向左側ある
いは軸方向右側へ移動して、第1,第2のクラッチ板を互
いに圧接することはない。
従って、コースト時のトランスファーレシオを1とす
ることができ、左右の車軸間の差動回転は制限されな
い。
〔実施例〕
以下、図面に基づいて本考案による差動制限装置を詳
細に説明する。なお、第4図(a)(b)に示す構成と
同一の部分は同一の符号で示すこととし、重複する構成
及び作用の説明は省略するものとする。
第1図(a)(b)は、本考案による差動制限装置を
示し、第4図(a)(b)に示すものとは、ピニオンシ
ャフト及び左右のプレッシャリングのコースト時に当接
する部位の形状のみ異なる。この差動制限装置のプレッ
シャリング10L,10Rは、コースト時にピニオンシャフト1
2と当接する部位が、ドライブ時にプレッシャリング10
L,10Rを互いに離隔する方向へ移動させるスラスト力を
発生させるカム面112aと略平行にそれぞれ形成されたカ
ム面10aとされている。また、ピニオンシャフト12は、
コースト時に左右のプレッシャリング10L,10Rと当接す
る部位が、カム面10aと合致するように形成された切欠
面12aとされている。
カム面10aと切欠面12aとのカム角度αは、第2図にお
いて、 r1:第1のクラッチ板116と第2のクラッチ板118との
摩擦半径 r2:カム面10aと切欠面12aとのカム係合におけるカム
半径 r3:ピニオンギヤ106とサイドギヤ110L,110Rの咬み合
い半径 α:カム角度 β:ピニオンギヤ106とサイドギヤ110L,110Rのギヤ圧力
角 γ:ピニオンギヤ106とサイドギヤ110L,110Rのギヤピッ
チ角 F1:カム面10aと切欠面12aとのカム係合によるコースト
時におけるスラスト力 F2:ピニオンギヤ106とサイドギヤ110L,110Rの噛み合い
によるギヤ反力 T:トルク とすると、 となり、 F1>F2と設定するには、 となるようにカム角度αを設定すればよい。
以上の構成において、コースト時には、車軸108L,108
Rが、サイドギヤ110L,110R及びピニオンギヤ106を介し
て、ピニオンシャフト12に第1図(b)上実線矢印方向
に回転力を伝達する。このためピニオンシャフト12とと
もにプレッシャリング10L,10Rが第1図上実線矢印方向
に回転する。この際、カム角度αが第2図に基づいて説
明したように、 と設定されているため、ピニオンギヤ106とサイドギヤ1
10L,110Rの噛み合いによるギヤ反力F2より、カム面10a
と切欠面12aとの係合による第1図(b)上の破線矢印
方向のスラスト力F1の方が大きくなるので、プレッシャ
リング10L,10Rは第1図(b)上破線矢印方向へ移動さ
れる。従って、第1,第2のクラッチ板116,118が、プレ
ッシャリング10L,10Rによって互いに圧接されることな
く、トランスファーレシオを1に維持することができる
ので、車軸108L,108R間で差動制限が生ずることはな
い。
なお、特殊な走行条件下で使用される車輌などには、
第3図で示すように、左右とちらか一方(本変形例にお
いては右側)のプレッシャリング10Rにのみ、カム面10a
を形成しても良いこと勿論である。この変形例において
は、カム面10aを形成されていないプレッシャリング10L
は、ピニオンギヤとサイドギヤとの咬み合いによるギヤ
反力で軸方向左側へスラスト力が発生し、軸方向の左側
の第1,第2のクラッチ板のみ圧接する。このためコース
ト時において、左右のプレッシャリング10L,10Rにカム
面10aを形成した場合の左右の車軸間の差動回転が制限
されない状態と比較すると、多少の差動制限力を与える
ことができる。
〔考案の効果〕
本考案は、以上説明したように構成されているので、
以下に記載されるような効果を奏する。
コースト時におけるピニオンシャフトの回転力によ
り、左右のプレッシャリングを互いに引きつける方向の
スラスト力を発生するようにしたので、左右のプレッシ
ャリングにより第1,第2のクラッチ板が圧接されること
がなく、左右の車軸間の差動回転を制限することがなく
なる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)(b)は、本考案による差動制限装置の一
実施例を示し、第1図(a)は縦断全体構成説明図、第
1図(b)は要部を抜き出して示した第1図(a)のX
線矢視図である。 第2図は、カム角度の設定方法を説明するための第1図
(a)に対応する要部拡大図である。 第3図は、本考案による差動制限装置の変形例を示す第
1図(b)に対応する図面である。 第4図(a)(b)は、従来の差動制限装置を示し、第
4図(a)は縦断全体構成説明図、第4図(b)は要部
を抜き出して示した第4図(a)のX線矢視図である。 符号の説明 10L,10R……プレッシャリング 10a……カム面 12……ピニオンシャフト、12a……切欠面 100……差動制限装置 102……ディファレンシャルケース 102a……係合溝 104……ピニオンシャフト、104a……平面部 106……ピニオンギヤ、108L,108R……車軸 110L,110R……サイドギヤ、110a……係合溝 112……カム部、112a……カム面 112b……壁面 114L,114R……プレッシャリング 116……第1のクラッチ板、116a……ラグ部 118……第2のクラッチ板、118a……ラグ部

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】車輌の駆動源からの駆動力により回転され
    るディファレンシャルケースと、 前記ディファレンシャルケース内に配設されたピニオン
    シャフトと、 前記ピニオンシャフトに回転自在に取り付けられたピニ
    オンギヤと、 前記ピニオンギヤと噛み合う左右一対のサイドギヤと、 異なるカム角度を有した複数のカム面を有し、前記カム
    面と前記ピニオンシャフトを係合するようにして前記ピ
    ニオンシャフトの両側部にそれぞれ配置されるとともに
    前記ディファレンシャルケースに軸方向摺動可能に嵌合
    された左右一対のプレッシャリングと、 前記ディファレンシャルケースと前記プレッシャリング
    との間に交互に配設されたクラッチ板とを有する差動制
    限装置において、 前記プレッシャリングの前記カム面は、2種類の異なる
    カム角度を有し、前記ピニオンシャフトと係合して、互
    いに離隔する方向にスラスト力を発生する第1カム面
    と、前記ピニオンシャフトと係合して、互いに接近する
    方向にスラスト力を発生する第2のカム面とよりなり、
    前記ピニオンシャフトの前記第1及び第2のカム面との
    当接部が、前記第1及び第2のカム面と係合するように
    形成されたことを特徴とする差動制限装置。
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