JP3002040B2 - デファレンシャル装置 - Google Patents

デファレンシャル装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、車両に用いられるデ
ファレンシャル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】公開実用平成３−６８６３４号公報に差
動制限機構を備えたデファレンシャル装置が記載されて
いる。この差動制限機構はパイロットクラッチを介して
差動トルクを受けるカムのスラスト力によりメインクラ
ッチが締結され差動機構の差動回転を制限するように構
成されている。この差動機構はプラネタリーギヤ式であ
りそのピニオンキャリヤは車軸にスプライン連結された
ハブと一体に形成されていると共に、カムスラスト力に
よるメインクラッチの押圧部材になっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】車両が旋回するときの
車体の遠心力とこの遠心力により車軸に生じるスラスト
力とを相殺する方法は、車軸と車体との間で行う方法の
他に、例えば上記従来例の場合は車軸とハブ及びこのハ
ブとデフケースとをそれぞれ軸方向に位置決めしてデフ
ァレンシャル装置の内部で行う方法がある。
【０００４】ところが、この従来例のようにハブとピニ
オンキャリヤとが一体になっているものは車軸と共にピ
ニオンキャリヤが位置決めされて差動制限機能が作動不
能になり、又車軸のスラストを止めなければスラスト力
がメインクラッチとカムとに入力することになり、メイ
ンクラッチに掛るスラスト力により不都合な差動制限力
が生じ、カムに掛るスラスト力により差動制限力の正確
な制御が妨げられる。
【０００５】そこで、この発明は、第１の摩擦クラッチ
を介して差動トルクを受けるカムにより第２の摩擦クラ
ッチを操作して差動を制限するプラネタリーギヤ式の差
動機構を備え、差動制限機能を損なわずに車軸のスラス
ト力を内部で相殺できるデファレンシャル装置の提供を
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明のデファレンシ
ャル装置は、プラネタリーギヤ式の差動機構と、これを
収納するデフケースと、第１の摩擦クラッチ及びその締
結手段と、差動機構の差動を制限する第２の摩擦クラッ
チと、第１の摩擦クラッチを介して差動トルクを受け差
動機構のピニオンキャリヤを押圧部材又は受圧部材とし
て第２の摩擦クラッチを締結するカムと、前記ピニオン
キャリヤと軸方向移動自在に連結されると共に軸方向移
動不能に連結された一側の車軸に差動機構の出力を伝達
する一側のハブと、軸方向移動不能に連結された他側の
車軸に差動機構の出力を伝達する他側のハブと、これら
のハブをデフケースに対して位置決めする位置決め手段
とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
【作用】締結手段により第１の摩擦クラッチを締結する
とカムに差動機構の差動トルクが掛り、そのカムスラス
ト力により第２の摩擦クラッチが押圧されて締結し、差
動が制限される。このとき、ピニオンキャリヤは第２の
摩擦クラッチの操作系の一部を構成し、押圧側では押圧
部材として、又受圧側では受圧部材として働く。
【０００８】一側と他側の車軸はそれぞれのハブと軸方
向移動不能に連結され、各ハブは位置決め手段によりデ
フケースに対して位置決めされている。従って、旋回時
の車体の遠心力と車軸のスラスト力とはデフケース内で
互いに相殺される。
【０００９】ピニオンキャリヤはハブと軸方向移動自在
に連結されているからスラスト力がカムやクラッチに入
力することがなく、差動制限機能を損なうことがない。
【００１０】このように、差動制限機能とスラスト力の
キャンセルとを両立させることができる。
【００１１】
【実施例】図１と図２とにより第１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車両の動力系
を示す。左右の方向はこの車両及び図１での左右の方向
であり、符号を付していない部材は図示されていない。
【００１２】この動力系は、エンジン１，トランスミッ
ション３、プロペラシャフト５、リヤデフ７（後輪側に
配置された図１のデファレンシャル装置）、後車軸９，
１１、左右の後輪１３，１５、左右の前輪１７，１９な
どから構成されている。
【００１３】図２のように、リヤデフ７のデフケース２
１はデフキャリヤ２３内に回転自在に支承されている。
デフケース２１にはドライブピニオンギヤ２５と噛合っ
たリングギヤ２７が固定され、このドライブピニオンギ
ヤ２５はプロペラシャフト５側に連結されたドライブピ
ニオンシャフト２９と一体に形成されている。こうし
て、エンジン１の駆動力はトランスミッション３からプ
ロペラシャフト５を介してデフケース２１を回転駆動す
る。
【００１４】図１のように、デフケース２１の内部には
左右のハブ３１，３３が回転可能に配置されている。各
ハブ３１，３３の間にはベアリング３５（位置決め手
段）が配置されると共に、デフケース２１と各ハブ３
１，３３との間にはそれぞれスラストワッシャ３７，３
９（位置決め手段）が配置されている。又、ハブ３１，
３３はそれぞれ左右の後車軸９，１１にスプライン連結
されると共に、各周溝４１，４３に装着された止め輪に
より各後車軸９，１１に対して軸方向に位置決めされて
いる。
【００１５】従って、車両が旋回する際後車軸９，１１
のコーナー内輪側に生じるスラスト力はハブ３１，３３
からそれぞれスラストワッシャ３７，３９を介してデフ
ケース２１に入力し、コーナー外輪側に生じるスラスト
力は各ハブ３１，３３からベアリング３５とそれぞれハ
ブ３３，３１とスラストワッシャ３９，３７とを介して
デフケース２１に入力し、車体の遠心力と互いに相殺す
る。
【００１６】デフケース２１の内部にはプラネタリーギ
ヤ式の差動機構４５が配置されている。この差動機構４
５は、インターナルギヤ４７、外側と内側のピニオンギ
ヤ４９，５１、サンギヤ５３を備えている。インターナ
ルギヤ４７はデフケース２１に形成され、サンギヤ５３
は左のハブ３１に形成されている。ピニオンギヤ４９，
５１の各軸部５５，５７は左右のピニオンキャリヤ５
９，６１に回転自在に支承されている。各ピニオンキャ
リヤ５９，６１とピニオンギヤ４９，５１との間にはス
ラストワッシャ部６３を持ったすべり軸受６５が配置さ
れている。又、各ピニオンキャリヤ５９，６１は溶接で
一体にされており、右のピニオンキャリヤ６１と右のハ
ブ３３とはスプライン部６７により軸方向移動自在に連
結されている。
【００１７】デフケース２１（インターナルギヤ４７）
の回転は各ピニオンギヤ４９，５１を介してサンギヤ５
３（ハブ３１）とピニオンキャリヤ５９，６１（ハブ３
３）とに分配され、後車軸９，１１を介して左右の後輪
１３，１５に伝達されると共に、後輪間に駆動抵抗差が
生じると各ピニオンギヤ４９，５１の自転と公転とによ
り左右各側に差動分配される。
【００１８】差動機構４５の左側には左のピニオンキャ
リヤ５９とハブ３１とを連結する多板式のメインクラッ
チ６９（第２の摩擦クラッチ）が配置されている。メイ
ンクラッチ６９とピニオンキャリヤ５９との間にはシム
７１が配置されている。又、ハブ３３の外周にはカムリ
ング７３が配置されている。カムリング７３とピニオン
キャリヤ６１との間にはボールカム７５が形成されてお
り、カムリング７３とデフケース２１の右側壁７７との
間にはカム反力を受けるベアリング７９とワッシャ８１
とが配置されている。ボールカム７５の当りはシム７１
の厚さ調整により行われる。
【００１９】カムリング７３とデフケース２１との間に
は多板式のパイロットクラッチ８３（第１の摩擦クラッ
チ）が配置されている。パイロットクラッチ８３の左側
にはアーマチャ８５が配置され、内周をカムリング７３
の外周に軸方向移動自在に連結されている。デフケース
２１にはアーマチャ８５の位置決めを行う止め輪８７が
装着されている。
【００２０】デフケース２１の右ボス部８９外周側には
リング状の電磁石９１（締結手段）が配置され、デフキ
ャリヤ２３に支持されると共にベアリング９３を介して
ボス部８９に支承されている。電磁石９１を励磁する
と、アーマチャ８５が吸引されてパイロットクラッチ８
３が締結し、カムリング７３がデフケース２１側に連結
されて差動トルクがボールカム７５に掛り、カムスラス
ト力によってピニオンキャリヤ５９，６１が左へ押圧さ
れ、ピニオンキャリヤ５９（シム７１）とデフケース２
１（スラストワッシャ３７）との間でメインクラッチ６
９が押圧されて締結する。各クラッチ６９，８３の連結
力により差動機構４５の差動制限が行われる。
【００２１】電磁石９１の磁力は運転席からの手動操作
か、又は路面条件や操舵条件などに応じての自動操作に
より制御され、こうしてパイロットクラッチ８３の締結
力（滑り）を調節するとボールカム７５に掛る差動トル
クの変化によりカムスラスト力が変化しメインクラッチ
６９の締結力（滑り）が変化して、差動制限力を調節で
きる。各クラッチ６９，８３の締結力を充分大きくする
と後輪１３，１５の差動はロックされ、締結力を適度に
緩めると差動は許容される。パイロットクラッチ８３を
開放するとカムスラスト力が消失してメインクラッチ６
９も解放され、差動はフリーになる。
【００２２】上記のように、ピニオンキャリヤ６１はハ
ブ３３に対して軸方向移動自在であるから後車軸９，１
１のスラスト力により差動制限機能が損なわれることは
ない。
【００２３】こうして、リヤデフ７が構成されている。
【００２４】図２の車両において、悪路などで後輪１
３，１５の一方が空転状態になってもリヤデフ７の差動
制限力により他方の後輪に駆動力が送られて走破性が保
たれる。リヤデフ７の差動制限力を強めると車両の直進
安定性が向上し、差動制限力を緩めて差動を適度に許容
すると車両は円滑で安定な旋回が行える。
【００２５】車両は旋回中も、例えその遠心力が大きく
ても、後車軸９，１１からのスラスト力の影響を受けず
に上記のような差動制限機能の正確な制御が行え、操縦
性や安全性が高く保たれる。
【００２６】次に、図３により第２実施例の説明をす
る。この実施例は第１実施例の変形例であり、図２の車
両にリヤデフ９５として配置されている。以下その相違
点を説明する。なお、左右の方向は図３での左右の方向
であり、図３において図１と同機能の部材には同じ符号
を与えてある。又、符号を付していない部材は図示され
ていない。
【００２７】右のハブ９７は周溝９９に装着された止め
輪により右の後車軸１１に軸方向移動不能に連結されて
いると共に、右のピニオンキャリヤ６１にスプライン部
１０１を介して軸方向移動自在に連結されている。ハブ
９７の外周側にはカムリング１０３が配置され、カムリ
ング１０３とピニオンキャリヤ６１との間にはボールカ
ム１０５が形成されている。又、カムリング１０３とデ
フケース２１との間にはパイロットクラッチ８３が配置
され、カムリング１０３にはアーマチャ８５が軸方向移
動自在に係合している。
【００２８】ハブ９７とカムリング１０３との間にはハ
ブ９７に係る右方向のスラスト力を受けるストッパ部１
０７（位置決め手段）が形成されている。従って、車両
の旋回中に後車軸９，１１に生じる右方向のスラスト力
はこのストッパ部１０７からカムリング１０３とベアリ
ング７９（位置決め手段）及びワッシャ８１（位置決め
手段）とを介してデフケース２１に入力し、車体の遠心
力により相殺される。こうして、第１実施例のスラスト
ワッシャ３９が不要になる。又、ピニオンキャリヤ６１
とハブ９７とが軸方向移動自在に連結されていることか
ら差動制限機能は車軸９，１１のスラスト力により損な
われることがない。
【００２９】なお、この発明において、上記各実施例と
異なって、第１の摩擦クラッチと第２の摩擦クラッチと
差動機構とをこの順に軸方向配置してもよい。この場合
ピニオンキャリヤは第２の摩擦クラッチの押圧力の受圧
部材となる。
【００３０】
【発明の効果】この発明のデファレンシャル装置は、ピ
ニオンキャリヤを出力部材とするプラネタリーギヤ式の
差動機構と、これを収納するデフケースと、第１の摩擦
クラッチを介して差動トルクを受けピニオンキャリヤを
押圧力の伝達系として第２の摩擦クラッチを締結し差動
機構の差動制限を行うカムと、差動機構の出力側部材で
ありそれぞれが車軸と軸方向移動不能に連結された一対
のハブとを備えたデファレンシャル装置であって、ハブ
の一方とピニオンキャリヤとを軸方向移動自在に連結す
ると共に位置決め手段により各ハブをデフケースに対し
て位置決めしたから、車両の旋回により車軸に生じるス
ラスト力をデフケース内で受けることができると共に、
差動制限機能がこのスラスト力の影響から解放される。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の断面図である。
【図２】各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。
【図３】第２実施例の断面図である。
【符号の説明】
９ 車軸（他側の車軸） １１ 車軸（一側の車軸） ２１ デフケース ３１ ハブ（他側のハブ） ３３，９７ ハブ（一側のハブ） ３５ ベアリング（位置決め手段） ３７，３９ スラストワッシャ（位置決め手段） ４５ プラネタリーギヤ式差動機構 ６１ ピニオンキャリヤ ６９ メインクラッチ（第２の摩擦クラッチ） ７５，１０５ ボールカム（カム） ７９ ベアリング（位置決め手段） ８１ ワッシャ（位置決め手段） ８３ パイロットクラッチ（第１の摩擦クラッチ） ９１ 電磁石（締結手段） １０７ ストッパ部（位置決め手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16H 1/44

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 プラネタリーギヤ式の差動機構と、これ
    を収納するデフケースと、第１の摩擦クラッチ及びその
    締結手段と、差動機構の差動を制限する第２の摩擦クラ
    ッチと、第１の摩擦クラッチを介して差動トルクを受け
    差動機構のピニオンキャリヤを押圧部材又は受圧部材と
    して第２の摩擦クラッチを締結するカムと、前記ピニオ
    ンキャリヤと軸方向移動自在に連結されると共に軸方向
    移動不能に連結された一側の車軸に差動機構の出力を伝
    達する一側のハブと、軸方向移動不能に連結された他側
    の車軸に差動機構の出力を伝達する他側のハブと、これ
    らのハブをデフケースに対して位置決めする位置決め手
    段とを備えたことを特徴とするデファレンシャル装置。
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