JP2581512Y2 - デファレンシャル装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、自動変速機を備えた
前輪駆動車又は後輪駆動車に用いられるデファレンシャ
ル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年四輪駆動車（特開昭５８−６３５２
３号公報参照）は増加している。しかし、これは他の車
輪側の駆動力伝達系の分だけ、二輪駆動車よりコスト高
となり重量が増加し燃費も低下する。又、プロペラシャ
フトにより床面にフロアトンネルが形成されるから車両
の居住性が著しく損われる。

【０００３】一方、エンジン前置きの前輪駆動車（フロ
ントエンジン・フロントドライブ、以下「ＦＦ車」とい
う）やエンジン後置きの後輪駆動車（リヤエンジン・リ
ヤドライブ、以下「ＲＲ車」という）は長大なプロペラ
シャフトを含む他の車輪側の駆動力伝達系がないから、
それだけ低コストで軽量であり、燃費も向上する。又、
フロアトンネルが形成されないから車室が広く、居住性
が良い。

【０００４】又、ＦＦ車は車体重心の前方に駆動力を掛
けるから良路、悪路を問わず直進安定性が良く、ＲＲ車
は発進時や加速時に生じる車体後部への荷重移動により
駆動側である後輪のグリップ力が大きくなり、加速性や
登坂性が良い。

【０００５】又、デファレンシャル装置は車輪の空転が
起き易い悪路や寒冷地走行などのために差動制限機能が
必要である。

【０００６】特公昭３９−２９５１２号公報に差動制限
機能を備えた「差動歯車装置」が記載されている。これ
は、エンジンの駆動力の伝達系に介設されたカムのスラ
スト力により差動制限用の多板クラッチを締結させるよ
うに構成されている。この型式の差動制限装置は同公報
に記載されているように旋回中は差動制限力が生じな
い。しかし、旋回中に内輪（コーナ内側の車輪）が浮き
上がるか空転した場合、差動制限機能がないと外輪の駆
動力が大きく低下することになり、ＦＦ車ＲＲ車共に車
体のステア特性（アンダーステア、オーバステアなど）
に影響を与え車体が不安定になる。又、このようなこと
が前輪で生じるＦＦ車では前輪の不安定な挙動が操舵系
のリンクを介してステアリングホイールにフィードバッ
クされて操縦性を損なう。

【０００７】他方、摩擦クラッチを油圧アクチュエータ
で制御して差動制限を行うデファレンシャル装置には上
記のような欠点はない。しかし、そのためにオイルポン
プを新設するとそれだけコストが上昇し重量が増す。
又、油圧アクチュエータをデフケースの外部に設けたも
のがあるが、これは押圧力を回転するデフケース側に伝
える押圧系にトルクを遮断するベアリングを介在させな
れればならず、軸方向に大型になり易い。

【０００８】ＦＦ車とＲＲ車は、例外もあるが、中型車
以下の車両に適用されることが多く、従ってデファレン
シャル装置の配置スペースが限定されると共に安価であ
ることが要求される。又、ＦＦ車では操縦性の低下を防
止するためにデファレンシャル装置を車体中央に配置し
て左右の前車軸長の差を小さくしたいが、デファレンシ
ャル装置が軸方向に大型であるとこのようなレイアウト
上の制限を受け易い。

【０００９】更に、差動制限用の摩擦クラッチは充分な
潤滑を行わないと差動制限力が不安定になると共に、異
常摩耗や焼付きにより耐久性が著しく低下する。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】そこで、この考案は、
自動変速機を備えたＦＦ車又はＲＲ車に用いられ、油圧
操作の差動制限用摩擦クラッチを備えると共に摩擦クラ
ッチの潤滑が充分に行われる、安価で、小型軽量なデフ
ァレンシャル装置の提供を目的とする。

【００１１】この考案のデファレンシャル装置は、エン
ジン及び自動変速機を前に備えた前輪駆動車又は後に備
えた後輪駆動車に用いられ、前記自動変速機の動力伝達
部のケーシング内に回転自在のデフケースに収納され前
輪又は後輪の左右に動力を差動伝達するように構成され
たインタ−ナルギヤ，ピニオンキャリヤ，サンギヤの３
要素具備のプラネタリーギヤ式差動機構と、前記デフケ
ースに収納され前記３要素のうちの２要素の差動を制限
する差動制限用の摩擦クラッチと、前記デフケースと前
記ピニオンキャリヤとの間に形成された油圧室の油圧に
より前記ピニオンキャリヤを介して前記摩擦クラッチを
締結させる油圧アクチュエータと、前記ケーシングとデ
フケースとに設けられ前記自動変速機の制御油圧をこの
油圧アクチュエータの前記油圧室に導くように回転摺動
部にて互いに接続されている油路と、前記ピニオンキャ
リヤに設けられ前記油圧室の油の一部を前記摩擦クラッ
チに供給する油路とを備えたことを特徴とする。

【００１２】

【作用】油圧アクチュエータは自動変速機の制御油圧に
より作動して摩擦クラッチを締結し差動制限を行う。

【００１３】このように、自動変速機の油圧を利用する
ことにより油圧ポンプを新設する必要がないから、それ
だけ軽量、安価である。又、油圧室をデフケースに設け
たから、従来例と異なって静止系と回転系とを連結する
ベアリングが不要であり、それだけ小型に構成できる。

【００１４】又、摩擦クラッチには押圧系に設けた油路
を介して油圧室から加圧されたオイルが供給されるか
ら、差動制限力が安定すると共に、異常摩耗や焼付きが
防止されて耐久性が向上する。

【００１５】

【実施例】図１と図２により一実施例の説明をする。図
１はこの実施例のデファレンシャル装置を示し、図２は
このデファレンシャル装置を用いたＦＦ車の動力系を示
す。以下、左右の方向はこの車両及び図１での左右の方
向であり、図１の上方はこの車両の前方（図２の上方）
に相当する。なお、符号を付していない部材、装置等は
図示されていない。

【００１６】先ず、図２によりこの動力系の構成を説明
する。

【００１７】この動力系は、エンジン１、自動変速機
３、フロントデフ５（前輪側に用いられた図１のデファ
レンシャル装置）、前車軸７，９、左右の前輪１１，１
３、左右の後輪１５，１７などから構成されている。

【００１８】次に、フロントデフ５の説明をする。

【００１９】フロントデフ５のデフケース１９はベアリ
ング２１，２１を介してトランスアクスルケース２３
（ケーシング）に支承されている。デフケース１９には
リングギヤ２５が固定され、このリングギヤ２５は自動
変速機３の出力ギヤ２７と噛合っている。こうして、デ
フケース１９はエンジン１からの駆動力により回転駆動
される。

【００２０】デフケース１９の内部には左右のハブ２
９，３１が同軸配置されている。左のハブ２９は左の前
車軸７にスプライン連結され、右のハブ３１は右の前車
軸９にスプライン連結されている。

【００２１】デフケース１９の内部にはプラネタリーギ
ヤ式の差動機構３３が配置されている。この差動機構３
３はこの順に噛合ったインターナルギヤ３５、外側のピ
ニオンギヤ３７、内側のピニオンギヤ３９、サンギヤ４
１を備えている。インターナルギヤ３５はデフケース１
９に形成され、サンギヤ４１は左のハブ２９に形成され
ている。

【００２２】各ピニオンギヤ３７，３９はそれぞれピニ
オンシャフト４３，４５上に回転自在に支承されてい
る。各ピニオンシャフト４３，４５の外周には各ギヤ３
７，３９の回転を円滑にするために螺旋状の油溝４７が
形成されている。各ピニオンシャフト４３，４５は両端
を左右のピニオンキャリヤ４９，５１に支持されてい
る。左右のキャリヤ４９，５１は一体に固定されてお
り、右のキャリヤ５１は右のハブ３１と一体に形成され
ている。ピニオンギヤ３７，３９とキャリヤ４９，５１
の間にはワッシャ５３，５３が配置されている。

【００２３】こうして、差動機構３３が形成されてい
る。

【００２４】デフケース１９（インターナルギヤ３５）
に入力したエンジン１の駆動力はピニオンギヤ３７，３
９を介してサンギヤ４１（ハブ２９）とピニオンキャリ
ヤ５１（ハブ３１）とに分配され、ハブ２９，３１を介
して左右の前輪１１，１３側に伝達される。

【００２５】又、左右の前輪間に駆動抵抗差が生じると
ピニオンギヤ３７，３９の自転と公転とによりエンジン
１の駆動力は各前輪に差動分配される。

【００２６】差動機構３３の左には左のピニオンキャリ
ヤ４９の円筒部５５とハブ２９とを連結する多板クラッ
チ５７（摩擦クラッチ）が配置されている。クラッチ５
７の外側と内側の各摩擦板５９，６１は軸方向交互に配
置され、それぞれ円筒部５５の溝６２とサンギヤ４１と
に各別に係合している。

【００２７】クラッチ５７が締結されると、その締結力
に応じてピニオンキャリヤ４９，５１とサンギヤ４１と
の差動回転が制動され、差動機構３３の差動が制限され
る。

【００２８】クラッチ５７と差動機構３３との間にはシ
ム６３が配置され、クラッチ５７とデフケース１９との
間にはワッシャ６５が配置されている。デフケース１９
とワッシャ６５にはそれぞれ貫通孔６７，６９が設けら
れている。

【００２９】右のピニオンキャリヤ５１とデフケース１
９との間には、互いの間に配置されたＸシール７１，７
３（断面がＸ字状のシール）により圧力室７５が形成さ
れている。この圧力室７５にはデフケース１９と中継リ
ング７７とトランスアクスルケース２３とにそれぞれ設
けられた油路７９，８１，８３と、オイルプラグ８５及
びこれに接続されたパイプ８７とを介して自動変速機の
制御油圧系に接続されている。

【００３０】中継リング７７はデフケース１９とトラン
スアクスルケース２３との間に配置され、中継リング７
７とデフケース１９及びトランスアクスルケース２３と
の間にはそれぞれＯリング８９，８９，９１，９１が配
置されている。中継リング７７はトランスアクスルケー
ス２３側に固定されており、その油路８１のデフケース
１９側は円周溝９３になっておりデフケース１９と共に
回転する油路７９との接続を行っている。

【００３１】なお、中継リング７７を用いずにデフケー
ス１９とトランスアクスルケース２３とを、間にシール
を配置して対向させ、上記のように一方の油路に円周溝
を形成して互いの油路を接続するように構成してもよ
い。

【００３２】こうして、圧力室７５には自動変速機の制
御油圧系から加圧された油が供給され、右のピニオンキ
ャリヤ５１がその油圧を受けハブ３１が右の前車軸９と
のスプライン上を左へ移動し、左のピニオンキャリヤ４
９（シム６３）がデフケース１９（ワッシャ６５）との
間で多板クラッチ５７を押圧して接続させ、差動機構３
３の差動制限を行う。

【００３３】各キャリヤ４９，５１、ハブ３１、ピニオ
ンシャフト４３，４５により押圧系９５が構成され、こ
の押圧系と圧力室７５とで油圧アクチュエータ９７が構
成される。

【００３４】各ピニオンシャフト４３，４５の軸芯に
は、圧力室７５と多板クラッチ５７とを連通する小径の
油路９９と、この油路９９と各ピニオンギヤ３７，３９
の回転摺動部とを連通する径方向の油路１０１とが設け
られている。従って、圧力室７５の油はその油圧により
油路９９を通り、多板クラッチ５７の摩擦板５９，６１
を潤滑し、油路１０１を通ってギヤ３７，３９の回転摺
動部を潤滑する。潤滑後の油はワッシャ６５とデフケー
ス１９の貫通孔６９，６７からデフケース１９の外部に
排出される。

【００３５】油路９９，１０１は油の粘度と圧力室７５
の圧力とによって適当な流量が得られるように、又、圧
力室７５の圧力に大きな影響を与えないような径を与え
る。この実施例の場合は直径０．５mmにしてある。

【００３６】自動変速機の制御油圧を発生するオイルポ
ンプはエンジン直結で駆動され、エンジン回転数の上昇
に伴って吐出圧が上昇し多板クラッチ５７による差動制
限力が増大すると共に油路９９を介して多板クラッチ５
７へ供給される油量も増加する。このように、多板クラ
ッチ５７には押圧力が強い程多量の潤滑油が供給される
から摩擦力（差動制限力）が安定すると共に、焼付きや
異常摩擦が防止され、耐久性が大幅に向上する。

【００３７】以上のように、自動変速機の制御油圧を利
用することにより専用のオイルポンプが不要である。
又、油圧アクチュエータをデフケースの外部に設けた従
来例と異なって、摩擦クラッチの押圧系にベアリングを
介在させる必要がない。これに加えて、ピニオンキャリ
ヤをピストン部材に利用したからピストン部材のスペー
スだけ小型になる。これらの理由で、軽量、安価であ
り、特に軸方向に小型である。

【００３８】このようなことは、特に小型車に好適であ
る。又、軸方向に小型であることは、ＦＦ車において左
右の前車軸長の差を小さくするためのレイアウト上有利
であって、これにより操縦性を改善できる。

【００３９】差動制限力は油圧制御であるから、カムス
ラスト力を用いた従来例のような車輪の駆動力変動が起
らず、車体の挙動が安定し、特にＦＦ車ではステアリン
グホイールへの悪影響がなくなって、操縦性が更に向上
する。

【００４０】こうして、フロントデフ５が構成されてい
る。

【００４１】図２の車両において、発進時や加速時ある
いは悪路走行時のようにエンジンの回転数が上昇すると
きは、上記のようにフロントデフ５の差動制限力により
前輪１１，１３間の差動回転が大きく制限され、ＦＦ車
の特性に加えて直進安定性や悪路走破性が更に向上す
る。

【００４２】又、通常の走行時あるいは旋回時はエンジ
ン回転数は常用回転数に戻りフロントデフ５の差動制限
力は適度に緩和される。従って、路面の凹凸による前輪
１１，１３の差動は差動機構３３により吸収されて直進
性が保たれ、旋回時には適度な差動制限力により内輪の
空転が防止され安定で円滑な旋回が行える。

【００４３】

【００４４】

【考案の効果】この考案のデファレンシャル装置は、自
動変速機を備えたＦＦ車又はＲＲ車に用いられ、差動制
限用摩擦クラッチを操作する油圧アクチュエータをデフ
ケース内に設けたと共に自動変速機の制御油圧で作動す
るように構成したから、安価であり小型軽量である。従
って、中型車、小型車に多いＦＦ車、ＲＲ車に好適であ
り、車輪の駆動力変動が少ないから車体の安定性が向上
し、ＦＦ車では操縦性が改善される。又、油圧アクチュ
エータの油の一部を、摩擦クラッチに供給するように構
成したから、差動制限力が安定すると共に、異常摩耗や
焼き付きが防止されて、耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の断面図である。

【図２】図１の実施例を用いた車両の動力系を示すスケ
ルトン機構図である。

【符号の説明】

１９ デフケース ２３ トランスアクスルケース（ケーシング） ３３ 差動機構 ５７ 多板クラッチ（摩擦クラッチ） ７５ 油圧室 ７９，８１，８３ 油路 ９５ 押圧系 ９７ 油圧アクチュエータ ９９ 油路

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン及び自動変速機を前に備えた前
   輪駆動車又は後に備えた後輪駆動車に用いられ、前記自
   動変速機の動力伝達部のケーシング内に回転自在のデフ
   ケースに収納され前輪又は後輪の左右に動力を差動伝達
   するように構成されたインタ−ナルギヤ，ピニオンキャ
   リヤ，サンギヤの３要素具備のプラネタリーギヤ式差動
   機構と、前記デフケースに収納され前記３要素のうちの
   ２要素の差動を制限する差動制限用の摩擦クラッチと、
   前記デフケースと前記ピニオンキャリヤとの間に形成さ
   れた油圧室の油圧により前記ピニオンキャリヤを介して
   前記摩擦クラッチを締結させる油圧アクチュエータと、
   前記ケーシングとデフケースとに設けられ前記自動変速
   機の制御油圧をこの油圧アクチュエータの前記油圧室に
   導くように回転摺動部にて互いに接続されている油路
   と、前記ピニオンキャリヤに設けられ前記油圧室の油の
   一部を前記摩擦クラッチに供給する油路とを備えたこと
   を特徴とするデファレンシャル装置。