JP2588918B2 - デファレンシャル装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、例えばパートタイム四輪駆動車に用いら
れるデファレンシャル装置に関する。

（従来の技術） 一般に、二輪駆動と四輪駆動との切換が可能なパート
タイム四輪駆動車において、二輪駆動走行時に非駆動側
となる車輪の動力伝達系が路面から受けるトルクによっ
て回転され、これに伴って発生する騒音、燃費の悪化、
各摺動部の摩耗などを防止するために非駆動側となる車
輪とその動力伝達系との間の連結を遮断してフリー状態
にすることが行われている。

また、デファレンシャル装置を介してトルクが伝達さ
れる左右両輪の一方がスリップした場合、スリップした
車輪だけにトルクが集中するのを防止するために、デフ
ァレンシャル装置をロック状態にしてスリップから抜け
出し、通常走行時はロック状態を解除するようにしてい
るものがある。

特開昭60−215428号公報には上記の機能を備えた装置
100Aが記載されている。この装置100Aは第２図、第３図
に示すように、フロントエンジン・フロントドライブ
（FF）ベースの四輪駆動車の後輪側に介設されているも
ので、デファレンシャル装置101と、その一方のサイド
ギヤ103に連結された車軸105上に移動自在に配置された
カップリングスリーブ107と、このカップリングスリー
ブ107を軸方向に移動させる移動機構109とからなってい
る。車軸105はサイドギヤ103側の軸部111と、車輪に連
結された軸部113とに分断されている。これらの軸部11
1、113とデファレンシャン装置101のデフケース115とに
はそれぞれスプライン部117,119,121が設けられ、カッ
プリングスリーブ107の内週面にはこれらのスプライン
部117,119,121と係合するスプライン部123が設けられて
いる。移動機構109はカップリングスリーブ107を軸方向
に移動させて上記スプライン部117,121との係脱を行
い、軸部111と軸部113とデフケース115との間の連結と
連結の解除とを行う。スリーブ107とスプライン117,121
との連結が解除されれば車輪からの回転はデフケース11
5の手前で遮断され、スリーブ107とスプライン117とを
連結して軸部111,113を連結すれば、装置は通常のデフ
ァレンシャル装置を含んだものとなり、スリーブ107と
スプライン117,121との連結を行なえばデフケース115と
車軸105とが連結されデファレンシャル装置101はロック
状態となる。

移動機構109はデファレンシャル装置101を収容するデ
フキャリア125に取り付けられ、デフキャリア125の外部
に大きく突き出している。

（発明が解決しようとする課題） このように、この装置は上記各切換えを車輪105上で
行なうからデフキャリア125の外部に移動機構109を設け
るスペースが必要になり大型化する。その上、デフキャ
リア125は移動機構109を取り付けるために大幅な設計変
更が強いられる。また、車軸105が２本の軸部111,113に
分断されているから部品点数が増えて構造が複雑になり
強度的にも不利になる。

そこでこの発明は動力遮断状態、デフロック状態等に
切換えることがきながらデフキャリアの設計変更を抑制
し、車軸が分断されないコンパクなデファレンシャル装
置の提供を目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記課題を解決するためにこの発明は、エンジンから
のトルクを入力して車軸を中心に回転するデフケース
と、このデフケース内に前記車軸と同軸状に設けられた
デフケースと相対回転可能ドライブリンぐと、このドラ
イブリングに支持されたピニオンシャフトと、このピニ
オンシャフトに回転自在に支承されたピニオンギヤと、
このピニオンギヤと噛み合う一対のサイドギヤと、前記
デフケース内で移動自在に配置され前記デフケース及び
ドライブリングを連結する状態とデフケース、ドライブ
リング及びサイドギヤを連結する状態と前記２つの連結
状態を解除する状態とを選択可能なスライギヤと、この
スライドギヤに一体的に連結され前記デフケース外に位
置する連動部材と、この連動部材を介して前記スライド
ギヤを移動させる移動機構とからなる構成とした。

（作用） 移動機構を操作して位置を換えることにより、スライ
ドギヤがデフケース、ドライブリング、サイドギアの一
部または全部と係合して連結が行われる。

これらが全部連結されるとデファレンシャル装置はロ
ック状態となり、デフケースとドライブリングが連結さ
れると通常のデファレンシャル装置となる。これらの場
合車両は四輪駆動走行可能な状態となる。すべての連結
が解除されるとデファレンシャル装置は動力伝達不能な
フリー状態となり、車両は二輪駆動走行可能な状態とな
る。

（実施例） 第１図より一実施例の説明を行う。この実施例はフロ
ントエンジンフロントドライブ（FF）ベースの四輪駆動
車の後輪車軸間に設けられたデファレンシャル装置を示
すが、フロントエンジン、リアドライブ（FR）ベースの
四輪駆動車の前輪車輪間に設けるデファレンシャル装置
等として適用することもできる。この図の上半部はロッ
ク状態を、下半部の実線状態はフリー状態、同鎖線状態
は通常のデファレンシャル装置の状態を示す。

１はエンジンから図外のトランスファを介して受けた
トルクを後輪側へ伝達するドライブピニオンギヤであ
り、デフキャリア３にベアリング5,7を介して回転自在
に支承されたドライブシャフト９の先端に取り付けられ
ている。11はドライブピニオンギヤ１と噛み合って回転
するリングギアである。

デフケース13はデフキャリア３にベアリング15,17を
介して回転自在に支承されている。このデフケース13は
２分割に構成され、ボルト19で一体化すると共に、共締
めしたリングギヤ11によりドライブピニオンギヤ１から
のトルクを受けて回転する。デフケース13の内部にはベ
アリング21が嵌入され、このベアリング21を介してドラ
イブリング23がデフケース13に対して相対回転自在に支
承されている。

ドライブリング23にはスリット23aが形成され、デフ
ケース13をボルト19で一体化する前に挿入したピニオン
シャフト25が回転方向に係合し、このピニオンシャフト
25にはピニオンギヤ27が回転自在に支承されている。こ
のピニオンギヤ27には一対のサイドギヤ29,31が噛合し
ており、これらのサイドギヤ29,31は左右の車軸33,35と
それぞれスプライン連結している。

左側のサイドギア29には外周面にスプライン37を設け
たリンク状のクラッチギヤ39がスプリング41等によって
固着して取り付けられている。デフケース13のサイドギ
ヤ29側には円筒部材43が装着されている。この円筒部材
43とクラッチギヤ39との間にはスラストワッシャ45が、
また右側のサイドギア31とデフケース13との間にもスラ
ストワッシャ47が配置されている。

前記デフケース13内にはスライドギヤ49が配置され、
スライドギヤ49は外周面の大径部にスプライン51を小径
部にスプライン53をまた内周面にスプライン55を有する
リング状の連結部材であり、デフケース13の内周面に設
けたスプライン57に大径部のスプライン51が摺動可能に
係合している。

また、小径部のスプライン53はドライブリング23の内
周面に設けたスプライン59と係脱、可能であり、内周面
のスプライン55は前記クラッチギヤ39のスプライン37と
係合可能である。このように、スライドギヤ49はデフケ
ース13内を回転軸方向に往復移動してドライブリング2
3、あるいはドライブリング23及びサイドギア29と係合
し、これを連結し、また連結を解除する。なお、ドライ
ブリング23にはスライドギヤ49の右方の移動範囲を規制
するストッパリング60が装着されている。

デフケース13の外周面にはスライドギヤ49と対応する
位置にスプライン61が設けてある。63は内周面に設けた
スプライン65によりスプライン61に摺動可能係合して連
動部材としてのスライドリングである。デフケース13に
は等間隔に例えば４個所の切り欠き67が設けてある。ス
ライドリング63にはこの切り欠き67を貫通してデフケー
ス13の内部に至る４本の腕69が溶接され、この腕69はス
ライドギヤ49に溶接された４本の腕71にボルト73で固定
されている。このように、スライドリング63とスライド
ギヤ49とは軸方向に連動可能に一体的に連結されてい
る。

スライドリング63の外周面には溝75が設けられ、この
溝75にはフォーク77が係合している。また、デフキャリ
ヤ３の一部をなすカバー79を貫通し車軸33,35の軸方向
に往復移動可能に作動ロッド81が取り付けられており、
フォーク77の基部83はデフキャリヤ３の内部でこの作動
ロッド81に溶接されている。作動ロッド81の外周面には
３本の溝85,87,89が設けられ、カバー79にはチェックボ
ール91とこのチェックボール91を作動ロッド81の外周面
に押圧するチェックスプリング93が装着されている。溝
89の左側においてカバー79と作動ロッド81との間にぱＯ
リング95が装着されている。作動ロッド81のカバー79か
ら突出した端部には、図示されていないが、この作動ロ
ッド81を押引する油圧装置やリンク機構等が接続されて
いる。この油圧装置等を例えば運転席から遠隔操作する
ことにより作動ロッド81とフォーク77は軸方向に移動
し、それに伴ってフォーク77と軸方向に係合してスライ
ドリング63がスライドギヤ49を軸方向に移動する。この
遠隔操作はマニュアルにより、あるいは、二輪−四輪切
換レバーの連動により、さらには、路面検知センサの検
知による自動により行なうことができる。

作動ロッド81の各溝85,87,89とチェックボール91とチ
ェックスプリング93とはチェック機構を構成し、チェッ
クボール91がチェックスプリング93の付勢力で各溝85,8
7,89と係合することにより作動ロッド81のポジションを
決める。チェックボール91が溝85,87,89と係合したとき
の作動ロッド81のポジションをそれぞれA,B,Cとする
と、各溝85,87,89とスライドギヤ49の位置は次のように
関係づけられている。すなわち、ポジションＡでは、第
１図の下半部に示すように、スライドギヤ49はドライブ
リング23およびサイドギヤ29のいずれとも係合しない解
除位置にあり、ポジションＢでは第１図の下半部におい
て鎖線で示すように、スライドギヤ49はドライブリング
23とだけ係合する場合にあり、ポジションＣでは、第１
図に上半部に示すように、スライドギヤ49はドライブリ
ング23とサイドギア29との両方と係合する位置にある。

このように構成された実施例の機能を説明する。

マニュアル操作等により作動ロッド81をポジションＡ
にすると、すべての連結が解除されてフリー状態となる
トルクの伝達がデフケース13とドライブリング23との間
で遮断されるから、トランスファの切換えで二輪駆動に
したとき、車輪からのトルクが後輪動力伝達系を無駄に
回転させることがなく、二輪駆動時の騒音、摺動部の摩
耗を抑制し、燃費向上を図ることができる。

ポジションＢでは、デフケース13とドライブリング23
とが連結されるからドライブピニオンギヤ１からの駆動
力は車輪に伝達されて車両は四輪駆動可能状態となり、
ドライブリング23とサイドギヤ29とは連結されないから
デファレンシャル装置は通常の機能を発揮し、動力伝達
を行なう。

ポジションＣでは、すべての連結が行われてロック状
態となる。すなわち、デフケース13とドライブリング23
との連結はそのまま保たれ、その上ドライブリング23と
サイドギヤ29とが連結されるかたデフケース13と、サイ
ドギヤ29,31とピニオンギヤ27との間の相対回転ができ
なくなり、デファレンシャル装置はロック状態となる。
従って、左右いずれかの車輪が泥地に落ち込んでも駆動
トルクがその車輪に集中しないから、容易に脱出するこ
とができる。

これらの切換はデフケース13の内部で行われるから移
動機構等をデフキャリア３のカバー79に取り付けること
ができる。従って、切換を車軸上で行うために移動機構
等をデフキャリアに取り付けざるを得ないと共にその移
動機構が車軸に並行して大きく張り出す従来の装置に比
べて小型でコンパクトである上に、カバー79を除いて従
来のデフキャリア３をそのまま用いることもできるか
ら、設計変更が極めて少なくコスト面で有利である。ま
た、スライドギヤ49等をデフケース13内に設けているか
ら、デフケース13を中心にしたサブアッセンブリ化が容
易で、組立てが極めて容易となる。さらに、車軸が分断
されないので、構造が複雑にならず、強度的にも有利で
あり、振動、騒音が極めて少なくなる。

［発明の効果］ このように、この発明のデファレンシャル装置は、デ
フロック状態、通常の動力伝達状態、フリー状態に切換
えることができる。しかも、小型、低コストであり、強
度も大きく、組立てが容易となり、振動、騒音も極めて
少なくなる。

【図面の簡単な説明】 第１図は一実施例を示し、上半部はロック状態を下半部
は通常状態とフリー状態とを示す断面図、第２図は従来
の装置の断面図、第３図はその全体図である。 13……デフケース、23……ドライブリング 25……ピニオンシャフト、27……ピニオンギヤ 29,31……サイドギヤ 33,35……車軸、49……スライドギヤ 63……スライドリング（連動部材） 77……フォーク（移動機構） 79……カバー（移動機構） 81……作動ロッド（移動機構） 85,87,89……溝（移動機構）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンからのトルクを入力して車軸を中
   心に回転するデフケースと、このデフケース内に前記車
   軸と同軸状に設けられデフケースと相対回転可能なドラ
   イブリングと、このドライブリングに支持されたピニオ
   ンシャフトと、このピニオンシャフトに回転自在に支承
   されたピニオンギヤと、このピニオンギヤと噛み合う一
   対のサイドギヤと、前記デフケース内で移動自在に配置
   され前記デフケース及びドライブリングを連結する状態
   とデフケース、ドライブリング及びサイドギヤを連結す
   る状態と前記２つの連結状態を解除する状態とを選択可
   能なスライドギヤと、このスライドギヤに一体的に連結
   され前記デフケース外に位置する連動部材と、この連動
   部材を介して前記スライドギヤを移動させる移動機構と
   からなることを特徴とするデファレンシャル装置。