JP3028243B2 - スリップ制限式差動歯車機構 - Google Patents
スリップ制限式差動歯車機構Info
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- JP3028243B2 JP3028243B2 JP2414261A JP41426190A JP3028243B2 JP 3028243 B2 JP3028243 B2 JP 3028243B2 JP 2414261 A JP2414261 A JP 2414261A JP 41426190 A JP41426190 A JP 41426190A JP 3028243 B2 JP3028243 B2 JP 3028243B2
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H48/20—Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices
- F16H48/22—Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using friction clutches or brakes
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
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- F16H48/08—Differential gearings with gears having orbital motion comprising bevel gears
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H48/30—Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using externally-actuatable means
- F16H48/34—Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using externally-actuatable means using electromagnetic or electric actuators
- F16H2048/346—Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using externally-actuatable means using electromagnetic or electric actuators using a linear motor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Retarders (AREA)
- Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スリップ制限式差動歯
車機構に関し、さらに詳しく言えば、差動作用を制限す
る手段および差動制限手段を作動させる作動手段とを備
えた、差動歯車固定装置と称される型式の差動歯車機構
に関するものである。
車機構に関し、さらに詳しく言えば、差動作用を制限す
る手段および差動制限手段を作動させる作動手段とを備
えた、差動歯車固定装置と称される型式の差動歯車機構
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】本発明が関連する型式のスリップ制限式
差動歯車固定装置は、一般にギヤ室を形成しているギヤ
ケースおよびギヤ室内に配備され、少なくとも１つの入
力小歯車および一対の出力サイドギヤを備えている差動
歯車セットを有する。クラッチパックは一般的にサイド
ギヤの一方とギヤケースの隣接面との間に配備されてお
り、その結果クラッチパックは、ギヤケースとサイドギ
ヤとの間の回転を制限するため、または防止するために
さえ作動可能である。差動歯車固定装置では、カム部材
の相対回転によってクラッチパックを嵌合するために作
動可能なカム手段が、クラッチパックおよびその隣接サ
イドギヤ間に配備されている。
差動歯車固定装置は、一般にギヤ室を形成しているギヤ
ケースおよびギヤ室内に配備され、少なくとも１つの入
力小歯車および一対の出力サイドギヤを備えている差動
歯車セットを有する。クラッチパックは一般的にサイド
ギヤの一方とギヤケースの隣接面との間に配備されてお
り、その結果クラッチパックは、ギヤケースとサイドギ
ヤとの間の回転を制限するため、または防止するために
さえ作動可能である。差動歯車固定装置では、カム部材
の相対回転によってクラッチパックを嵌合するために作
動可能なカム手段が、クラッチパックおよびその隣接サ
イドギヤ間に配備されている。
【０００３】数多くのスリップ制限式差動歯車固定装置
には、クラッチパックを嵌合状態まで作動または移動さ
せるために、ある種の作動機構が具備されている。車両
のトラクションコントロールの分野における現在の傾向
の１つは、先行技術の場合の特徴とされてきたように予
め決められた速度差の感知に応答するというよりもむし
ろ外部信号に応答してクラッチパックを作動させ得るこ
とが要望されていることである。 米国特許第 4,583,4
24号は、ピストン−シリンダ形のアクチュエータによっ
てクラッチを作動させる差動歯車固定装置について開示
している。米国特許第 4,583,424号に開示された装置
は、操作上の観点からは概ね満足であり得るが、しかし
装置全体は極度に複雑で、流体通路および費用のかかる
密閉装置を必要とする。
には、クラッチパックを嵌合状態まで作動または移動さ
せるために、ある種の作動機構が具備されている。車両
のトラクションコントロールの分野における現在の傾向
の１つは、先行技術の場合の特徴とされてきたように予
め決められた速度差の感知に応答するというよりもむし
ろ外部信号に応答してクラッチパックを作動させ得るこ
とが要望されていることである。 米国特許第 4,583,4
24号は、ピストン−シリンダ形のアクチュエータによっ
てクラッチを作動させる差動歯車固定装置について開示
している。米国特許第 4,583,424号に開示された装置
は、操作上の観点からは概ね満足であり得るが、しかし
装置全体は極度に複雑で、流体通路および費用のかかる
密閉装置を必要とする。
【０００４】もう１つの先行技術の装置は米国特許第
3,133,454号に示されており、同特許は、固定作用が入
力電気信号に応答して電磁式に達成される差動歯車固定
装置について開示している。この装置もまた極度に複雑
で、差動歯車箱内の電磁コイルおよび部品の全体の数の
実質的増加を必要とする。
3,133,454号に示されており、同特許は、固定作用が入
力電気信号に応答して電磁式に達成される差動歯車固定
装置について開示している。この装置もまた極度に複雑
で、差動歯車箱内の電磁コイルおよび部品の全体の数の
実質的増加を必要とする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、クラ
ッチパックが外部信号に応答して作動され得る型式で、
差動機構が先行技術の装置と関連した問題を克服するこ
とを特徴とする改良された、スリップ制限式差動歯車固
定装置を提供することである。
ッチパックが外部信号に応答して作動され得る型式で、
差動機構が先行技術の装置と関連した問題を克服するこ
とを特徴とする改良された、スリップ制限式差動歯車固
定装置を提供することである。
【０００６】特に、本発明の目的は、クラッチ作動手段
が、作動機構−その一部は差動歯車箱の外側に配備され
る−によって作動されるカム手段である改良されたスリ
ップ制限式差動歯車固定装置を提供することである。
が、作動機構−その一部は差動歯車箱の外側に配備され
る−によって作動されるカム手段である改良されたスリ
ップ制限式差動歯車固定装置を提供することである。
【０００７】上述した目的を達成する、かつ構造が比較
的簡単で、現在市販されているスリップ制限式差動歯車
固定装置をほとんど修正する必要のない改良されたスリ
ップ制限式差動歯車固定装置を提供することが本発明の
関連目的である。
的簡単で、現在市販されているスリップ制限式差動歯車
固定装置をほとんど修正する必要のない改良されたスリ
ップ制限式差動歯車固定装置を提供することが本発明の
関連目的である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の上記およびその
他の目的は、回転軸およびギヤ室とを形成するギヤケー
スを備えた型式の改良された差動歯車機構を提供するこ
とによって達成される。差動歯車手段はギヤ室に配備さ
れ、少なくとも１つの入力ギヤおよび第１，第２出力ギ
ヤを備えている。入力信号に応答して差動歯車手段の差
動作用を制限する手段、すなわちギヤケースと出力ギヤ
間の相対回転を制限するのに有効な嵌合状態および離脱
状態の間で作動可能なクラッチ手段を含んでいる差動制
限手段が具備されている。該差動制限手段は、さらに、
クラッチ手段と作動自在に組合わされ、第１および第２
カム部材を含んだカム手段を備えており、第２カム部材
は、クラッチ手段の嵌合状態をもたらすために、中立位
置から離れて、両部材間の相対回転に応答して第１カム
部材に対して軸方向に移動可能である。伸長作動部材
は、ギヤケースに対して移動するように取付けられ、第
２カム部材と嵌合状態になるように作動可能である。
他の目的は、回転軸およびギヤ室とを形成するギヤケー
スを備えた型式の改良された差動歯車機構を提供するこ
とによって達成される。差動歯車手段はギヤ室に配備さ
れ、少なくとも１つの入力ギヤおよび第１，第２出力ギ
ヤを備えている。入力信号に応答して差動歯車手段の差
動作用を制限する手段、すなわちギヤケースと出力ギヤ
間の相対回転を制限するのに有効な嵌合状態および離脱
状態の間で作動可能なクラッチ手段を含んでいる差動制
限手段が具備されている。該差動制限手段は、さらに、
クラッチ手段と作動自在に組合わされ、第１および第２
カム部材を含んだカム手段を備えており、第２カム部材
は、クラッチ手段の嵌合状態をもたらすために、中立位
置から離れて、両部材間の相対回転に応答して第１カム
部材に対して軸方向に移動可能である。伸長作動部材
は、ギヤケースに対して移動するように取付けられ、第
２カム部材と嵌合状態になるように作動可能である。
【０００９】
【作用】改良された差動歯車機構は、伸長作動部材が入
力ギヤの軸の両側に位置する軸方向に間隔をもった２つ
の部位でギヤケースによって支えられ、かつギヤケース
を通ってその外側まで伸びている終端部分を備えている
ことを特徴とする。伸長作動部材は、ギヤケースに対し
て軸方向に移動可能で、第１および第２カム部材が中立
位置に留まっている通常の離脱状態に伸長作動部材を付
勢する手段を備えている。差動機構はさらに、伸長作動
部材を嵌合して、付勢手段の力に逆らって該部材の軸方
向運動を惹起こすために、入力信号に応答して作動可能
な作動手段も備えている。伸長作動部材は第２カム部材
と作動自在に嵌合され、そのため、作動部材の軸方向運
動が、第１カム部材に関して、中立位置から離れる第２
カム部材の軸方向運動を生ずる結果となる。
力ギヤの軸の両側に位置する軸方向に間隔をもった２つ
の部位でギヤケースによって支えられ、かつギヤケース
を通ってその外側まで伸びている終端部分を備えている
ことを特徴とする。伸長作動部材は、ギヤケースに対し
て軸方向に移動可能で、第１および第２カム部材が中立
位置に留まっている通常の離脱状態に伸長作動部材を付
勢する手段を備えている。差動機構はさらに、伸長作動
部材を嵌合して、付勢手段の力に逆らって該部材の軸方
向運動を惹起こすために、入力信号に応答して作動可能
な作動手段も備えている。伸長作動部材は第２カム部材
と作動自在に嵌合され、そのため、作動部材の軸方向運
動が、第１カム部材に関して、中立位置から離れる第２
カム部材の軸方向運動を生ずる結果となる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。
細に説明する。
【００１１】参考とする図面により本発明を限定するつ
もりはないが、図１は本発明が適用され得る型式の差動
歯車固定機構の軸方向の断面図である。図１に図示され
た差動歯車固定機構の構造および操作は、本発明の譲受
人に譲渡され、本文中に参考として引用された米国特許
第 3,831,462号を参照することによってより一層理解さ
れ得る。
もりはないが、図１は本発明が適用され得る型式の差動
歯車固定機構の軸方向の断面図である。図１に図示され
た差動歯車固定機構の構造および操作は、本発明の譲受
人に譲渡され、本文中に参考として引用された米国特許
第 3,831,462号を参照することによってより一層理解さ
れ得る。
【００１２】差動歯車機構は、13で示されるギヤ室を中
に形成するギヤケース11を備えている。差動歯車機構へ
のトルク入力は、一般に複数個のボルトによってギヤケ
ース11に取付けられ得る入力環状ギヤによって行なわれ
る。環状ギヤもボルトも本発明には何ら関与しないの
で、図１に示されていないが、上記の米国特許第 3,83
1,462号には明確に図示され、かつ説明されている。
に形成するギヤケース11を備えている。差動歯車機構へ
のトルク入力は、一般に複数個のボルトによってギヤケ
ース11に取付けられ得る入力環状ギヤによって行なわれ
る。環状ギヤもボルトも本発明には何ら関与しないの
で、図１に示されていないが、上記の米国特許第 3,83
1,462号には明確に図示され、かつ説明されている。
【００１３】何らかの適当な手段によってギヤケース11
に固定されている小歯車軸21に回転自在に取付けられた
複数個の遊星小歯車（図１には示されていないが、上記
の米国特許第 3,831,462号には図示され、かつ説明され
ている）を含む差動歯車セットはギヤ室13内に配備され
ている。遊星小歯車群は差動歯車セットの入力ギヤを含
み、差動歯車セットの出力ギヤを含んだ一対のサイドギ
ヤ23および25と噛み合い嵌合している。サイドギヤ23お
よび25は、それぞれ一対の車軸27および29に対しスプラ
イン結合がなされている。ギヤケース11は環状ハブ部分
31および33を具備し、該ハブ部分には外側差動歯車ハウ
ジングＨ（図３にのみ示されている）に関して差動歯車
機構に対して回転支持部を備えるために使用される一対
の軸受セット（ここには図示されていない）が取付けら
れ得る。
に固定されている小歯車軸21に回転自在に取付けられた
複数個の遊星小歯車（図１には示されていないが、上記
の米国特許第 3,831,462号には図示され、かつ説明され
ている）を含む差動歯車セットはギヤ室13内に配備され
ている。遊星小歯車群は差動歯車セットの入力ギヤを含
み、差動歯車セットの出力ギヤを含んだ一対のサイドギ
ヤ23および25と噛み合い嵌合している。サイドギヤ23お
よび25は、それぞれ一対の車軸27および29に対しスプラ
イン結合がなされている。ギヤケース11は環状ハブ部分
31および33を具備し、該ハブ部分には外側差動歯車ハウ
ジングＨ（図３にのみ示されている）に関して差動歯車
機構に対して回転支持部を備えるために使用される一対
の軸受セット（ここには図示されていない）が取付けら
れ得る。
【００１４】当業者にとって周知なように、車の正常な
直進運転中は左右の車軸27および29間には何らの差動も
生じないので、従って小歯車は小歯車軸21に対して回転
しない。ギヤケース11、小歯車群、サイドギヤ23および
25、および車軸27および29は、一体ユニットとして全て
が軸27および29の回転軸の回りで回転する。
直進運転中は左右の車軸27および29間には何らの差動も
生じないので、従って小歯車は小歯車軸21に対して回転
しない。ギヤケース11、小歯車群、サイドギヤ23および
25、および車軸27および29は、一体ユニットとして全て
が軸27および29の回転軸の回りで回転する。
【００１５】車が旋回している時、またはタイヤの寸法
にわずかな差がある時などの運転条件下では、サイドギ
ヤ23および25の間に幾らかの差動作用が生じることは許
容される。サイドギヤ23および25の速度間の一定の、予
め決められた差動を越えたときには、過剰な差動作用を
防止するために、ギヤケース11とサイドギヤ23および25
と間の相対回転を制限することが望ましい。いかなる差
動作用も、それが生ずる機会を有する前でさえも、それ
を防止するために差動歯車機構をロックアップすること
が望ましい運転条件もあり得る。
にわずかな差がある時などの運転条件下では、サイドギ
ヤ23および25の間に幾らかの差動作用が生じることは許
容される。サイドギヤ23および25の速度間の一定の、予
め決められた差動を越えたときには、過剰な差動作用を
防止するために、ギヤケース11とサイドギヤ23および25
と間の相対回転を制限することが望ましい。いかなる差
動作用も、それが生ずる機会を有する前でさえも、それ
を防止するために差動歯車機構をロックアップすること
が望ましい運転条件もあり得る。
【００１６】差動作用を制限するために、差動歯車機構
は差動歯車セットをロックするロックアップ手段および
ロックアップ手段を作動させる作動手段とを具備する。
ロックアップ手段の大体の構造および作用は技術上周知
であり、ここでは簡潔に説明するに留める。ロックアッ
プ手段についてのさらに詳しい説明は、上記の米国特許
第 3,831,462号を参照せねばならない。
は差動歯車セットをロックするロックアップ手段および
ロックアップ手段を作動させる作動手段とを具備する。
ロックアップ手段の大体の構造および作用は技術上周知
であり、ここでは簡潔に説明するに留める。ロックアッ
プ手段についてのさらに詳しい説明は、上記の米国特許
第 3,831,462号を参照せねばならない。
【００１７】基本実施態様において、ロックアップ手段
は、ギヤケース11にスプライン結合された複数個のクラ
ッチ板37およびサイドギヤ23にスプライン結合された複
数個のクラッチ板39とを具備したクラッチパック35を含
んでいる。ロックアップ手段はさらに、カム機構41を含
んでいる。スリップ制限式差動固定装置の技術分野の当
業者にとって周知であるように、カム機構41の主な機能
は、図１に示された離脱状態から嵌合状態へのクラッチ
パック35の移動を遂行することである。嵌合状態では、
クラッチパックはギヤケース11およびサイドギヤ23およ
び25の間の相対回転を制限するのに有効である。
は、ギヤケース11にスプライン結合された複数個のクラ
ッチ板37およびサイドギヤ23にスプライン結合された複
数個のクラッチ板39とを具備したクラッチパック35を含
んでいる。ロックアップ手段はさらに、カム機構41を含
んでいる。スリップ制限式差動固定装置の技術分野の当
業者にとって周知であるように、カム機構41の主な機能
は、図１に示された離脱状態から嵌合状態へのクラッチ
パック35の移動を遂行することである。嵌合状態では、
クラッチパックはギヤケース11およびサイドギヤ23およ
び25の間の相対回転を制限するのに有効である。
【００１８】カム機構41はサイドギヤ23および主カム部
材43を含んでいる。サイドギヤ23はカム面45を形成し、
カム部材43は技術上周知の型式の噛み合い式昇降カム面
47を形成する。ほとんどまたは全く差動が生じない状態
にある、車の正常な直進運転中は、カム面45および47は
図１に示されるように中立位置に留まっており、カム部
材43は同じ回転速度でサイドギヤ23と共に回転する。ク
ラッチパック35の嵌合状態への移動は、カム部材43の回
転をサイドギヤ23の回転に対して制限することによって
達成されるが、それはカム面45および47の”ランピン
グ”（異面に対し傾斜をなすこと）をなし、図１の左方
へのカム部材43の軸方向運動を生ずる結果となる。
材43を含んでいる。サイドギヤ23はカム面45を形成し、
カム部材43は技術上周知の型式の噛み合い式昇降カム面
47を形成する。ほとんどまたは全く差動が生じない状態
にある、車の正常な直進運転中は、カム面45および47は
図１に示されるように中立位置に留まっており、カム部
材43は同じ回転速度でサイドギヤ23と共に回転する。ク
ラッチパック35の嵌合状態への移動は、カム部材43の回
転をサイドギヤ23の回転に対して制限することによって
達成されるが、それはカム面45および47の”ランピン
グ”（異面に対し傾斜をなすこと）をなし、図１の左方
へのカム部材43の軸方向運動を生ずる結果となる。
【００１９】サイドギヤ23の回転に対して、カム部材43
の回転を制限するために、本発明の差動歯車機構は図１
に一部分が示され、51で示される作動機構を備えてい
る。作動機構51は一対の実質上全く同一の、伸長作動部
材53を含み、その各々は図１における左末端部に、ギヤ
ケース11によって形成された孔内に収納された縮径部55
を有する。さらに作動部材53の各々は、図１における右
末端部の方向に、ギヤケース11を通ってその外部に伸び
ている拡径終端部分57も含んでいる。基本実施態様で
は、２個の作動部材53があり、その各々は入力小歯車群
の各々からおよそ90度で円周方向に配備されている。し
かしながら、当業者は本発明の範囲内では、作動部材53
の数は２個より少なくてもまたは２個より多くてもよ
く、その数は本発明の本質的な特徴ではないことを理解
できるであろう。
の回転を制限するために、本発明の差動歯車機構は図１
に一部分が示され、51で示される作動機構を備えてい
る。作動機構51は一対の実質上全く同一の、伸長作動部
材53を含み、その各々は図１における左末端部に、ギヤ
ケース11によって形成された孔内に収納された縮径部55
を有する。さらに作動部材53の各々は、図１における右
末端部の方向に、ギヤケース11を通ってその外部に伸び
ている拡径終端部分57も含んでいる。基本実施態様で
は、２個の作動部材53があり、その各々は入力小歯車群
の各々からおよそ90度で円周方向に配備されている。し
かしながら、当業者は本発明の範囲内では、作動部材53
の数は２個より少なくてもまたは２個より多くてもよ
く、その数は本発明の本質的な特徴ではないことを理解
できるであろう。
【００２０】作動部材53の各々に対して、図１に関連し
て図４を参照すると、ギヤケース11には、作動部材53の
終端部分57を収納する拡径孔59が形成されている。拡径
孔59の各々の左末端部には、ギヤケース11はらせん圧縮
ばね63のためのシートを形成する縮径部61が形成されて
いるが、圧縮ばねの機能は後に説明する理由により図１
および４の右方向へ作動部材53を付勢することである。
て図４を参照すると、ギヤケース11には、作動部材53の
終端部分57を収納する拡径孔59が形成されている。拡径
孔59の各々の左末端部には、ギヤケース11はらせん圧縮
ばね63のためのシートを形成する縮径部61が形成されて
いるが、圧縮ばねの機能は後に説明する理由により図１
および４の右方向へ作動部材53を付勢することである。
【００２１】再び図１を主に参照すると、作動部材53の
各々は、その縮径部55の回りに配備された座金部材65を
有する。各座金部材65は、カム部材43の外周縁部から半
径方向に伸びている張出し部分67と嵌合した状態で据え
付けられている。
各々は、その縮径部55の回りに配備された座金部材65を
有する。各座金部材65は、カム部材43の外周縁部から半
径方向に伸びている張出し部分67と嵌合した状態で据え
付けられている。
【００２２】図１と関連して図２を参照すると、作動機
構51はさらに、ハブ部分33の回りに配備された、半径方
向内側部分73を含んでいるプレート状の作動カム部材71
も具備している。図４に最もよく見られるように、作動
カム部材71は内側部分71の半径方向、外方向に配備され
た、波形部分75を含んでいる。波形部分75は作動部材53
の終端部分57が付勢されてカム面77と嵌合する形で、昇
降カム面77を形成している。図４に示された中立位置か
ら両方向への回転軸Ａの回りでの作動カム部材71の回転
は、付勢ばね63の力とは反対に図１および４の左方へ作
動部材53を移動させる結果となる。作動カム部材71は、
好ましい実施態様では、複数個の周縁切欠き部を具備し
て外周に制動面79を形成し、その中へ制動部材が伸び
て、嵌合し、それによってギヤケース11と共に作動カム
部材71が回転するのを防止するようになっている。
構51はさらに、ハブ部分33の回りに配備された、半径方
向内側部分73を含んでいるプレート状の作動カム部材71
も具備している。図４に最もよく見られるように、作動
カム部材71は内側部分71の半径方向、外方向に配備され
た、波形部分75を含んでいる。波形部分75は作動部材53
の終端部分57が付勢されてカム面77と嵌合する形で、昇
降カム面77を形成している。図４に示された中立位置か
ら両方向への回転軸Ａの回りでの作動カム部材71の回転
は、付勢ばね63の力とは反対に図１および４の左方へ作
動部材53を移動させる結果となる。作動カム部材71は、
好ましい実施態様では、複数個の周縁切欠き部を具備し
て外周に制動面79を形成し、その中へ制動部材が伸び
て、嵌合し、それによってギヤケース11と共に作動カム
部材71が回転するのを防止するようになっている。
【００２３】主に図３を参照すると、同図には電磁アク
チュエータ81が示されており、図３では固定式外側差動
ハウジングＨに溶接された形で図示されている。該アク
チュエータの特殊な構造は本発明に何ら関与しないけれ
ども、その代わり、差動機構が、外部信号に応答して、
ギヤケース11の回転に対する作動カム部材71の回転を制
限することのできるある形態の制限手段を備えていると
いうことだけは重要であることが理解されねばならな
い。さらに図３を参照すると、アクチュエータ81は一組
の電線83によって外部電気信号を受け、かつさらに電機
子部材85を含むが、該部材は図３に示される該部材85が
制動面79と嵌合した状態にある位置へ電気信号に応答し
て半径方向に移動することができる。
チュエータ81が示されており、図３では固定式外側差動
ハウジングＨに溶接された形で図示されている。該アク
チュエータの特殊な構造は本発明に何ら関与しないけれ
ども、その代わり、差動機構が、外部信号に応答して、
ギヤケース11の回転に対する作動カム部材71の回転を制
限することのできるある形態の制限手段を備えていると
いうことだけは重要であることが理解されねばならな
い。さらに図３を参照すると、アクチュエータ81は一組
の電線83によって外部電気信号を受け、かつさらに電機
子部材85を含むが、該部材は図３に示される該部材85が
制動面79と嵌合した状態にある位置へ電気信号に応答し
て半径方向に移動することができる。
【００２４】操作において、電機子部材85が制動面79を
構成する切欠き部のいずれか１つに嵌合した時はいつで
も、差動ハウジングＨに対する作動カム部材71の回転が
防止され、その結果、ギヤケース11は作動カム部材71に
対して回転している状態になる。伸長作動部材53と作動
カム部材71の間に結果的に生ずる相対運動は、カム面77
に終端部分57のランピング作用を生ずる結果となり、従
って作動部材53の軸方向運動（図１，３および４の左方
へ）を生ずる結果となる。作動部材53のこのような左方
向運動は図１の左方向ヘカム部材43をわずかに移動さ
せ、その結果、カム面45に対してカム面47のランピング
を開始する。当業者にとって周知なように、このランピ
ング作用が始まると、クラッチパック35が嵌合を開始
し、そのような嵌合はカム部材43に加えられる摩擦制動
を生ずる結果となり、さらに一層のランピングを惹起こ
し、次に一層のクラッチパック35の嵌合を惹起こす。
構成する切欠き部のいずれか１つに嵌合した時はいつで
も、差動ハウジングＨに対する作動カム部材71の回転が
防止され、その結果、ギヤケース11は作動カム部材71に
対して回転している状態になる。伸長作動部材53と作動
カム部材71の間に結果的に生ずる相対運動は、カム面77
に終端部分57のランピング作用を生ずる結果となり、従
って作動部材53の軸方向運動（図１，３および４の左方
へ）を生ずる結果となる。作動部材53のこのような左方
向運動は図１の左方向ヘカム部材43をわずかに移動さ
せ、その結果、カム面45に対してカム面47のランピング
を開始する。当業者にとって周知なように、このランピ
ング作用が始まると、クラッチパック35が嵌合を開始
し、そのような嵌合はカム部材43に加えられる摩擦制動
を生ずる結果となり、さらに一層のランピングを惹起こ
し、次に一層のクラッチパック35の嵌合を惹起こす。
【００２５】図１−４の実施態様では、作動カム部材71
は単純な、一体型の型打ちされた部材から成っているこ
とは注目されねばならない。該部材がアクチュエータ81
によって嵌合されて、外側差動ハウジングＨに対する回
転を停止させた時、終端部分57がギヤケース11の表面か
ら引っ込んで、固定された作動カム部材71に対してケー
ス11が回転できるように、作動部材53のために十分な左
方への軸方向移動空間を設ける必要がある。
は単純な、一体型の型打ちされた部材から成っているこ
とは注目されねばならない。該部材がアクチュエータ81
によって嵌合されて、外側差動ハウジングＨに対する回
転を停止させた時、終端部分57がギヤケース11の表面か
ら引っ込んで、固定された作動カム部材71に対してケー
ス11が回転できるように、作動部材53のために十分な左
方への軸方向移動空間を設ける必要がある。
【００２６】図５および６の実施態様 情況によっては、作動カム部材71を、終端部分57を通り
越して連続的に回転させることが望ましくないと考えら
れ得る。従って、図５および６では、そのような相対運
動を除去する本発明の他の実施態様が図示されている。
図５および６の実施態様では、図１から４までの実施態
様における場合と同じ要素は同じ参照番号をもち、実質
上変更されている要素は90以上の参照番号を付与されて
いる。
越して連続的に回転させることが望ましくないと考えら
れ得る。従って、図５および６では、そのような相対運
動を除去する本発明の他の実施態様が図示されている。
図５および６の実施態様では、図１から４までの実施態
様における場合と同じ要素は同じ参照番号をもち、実質
上変更されている要素は90以上の参照番号を付与されて
いる。
【００２７】図５の実施態様は、互いに複数個のねじ山
付き留め具97によって固定された、一対のハウジング部
材93および95を備えている作動カム組立体91を含む。終
端部分57の各々に隣接して配備された昇降カム面101 を
形成している作動カム部材99は、ハウジング部材93およ
び95内に配備されている。部材99はギヤケース11に隣接
して配備された半径方向内側部分103 （図５にのみ図
示）を含み、波形ばね装置105 は半径方向内側部分103
およびハウジング部材93の間に配備され、該ばねの機能
の１つは、図５に示される位置に部分103 を維持するこ
とである。
付き留め具97によって固定された、一対のハウジング部
材93および95を備えている作動カム組立体91を含む。終
端部分57の各々に隣接して配備された昇降カム面101 を
形成している作動カム部材99は、ハウジング部材93およ
び95内に配備されている。部材99はギヤケース11に隣接
して配備された半径方向内側部分103 （図５にのみ図
示）を含み、波形ばね装置105 は半径方向内側部分103
およびハウジング部材93の間に配備され、該ばねの機能
の１つは、図５に示される位置に部分103 を維持するこ
とである。
【００２８】さらに主として図５を参照すると、電磁コ
イル111 によって直接的に作動される内側プランジャ10
9 を含む電磁アクチュエータ107 は、組立体91に隣接し
て配備されている。プランジャ109 は次に、半径方向内
方向に配備された外側プランジャ113 を作動させ、ハウ
ジング部材93および95によって形成された制動面と嵌合
させる。制動面は図１−４の実施態様の制動面79に類似
するように形成されてもよい。アクチュエータ107 が電
気的入力信号を受け、プランジャ113 がカム組立体91の
制動面を嵌合すると、外側ハウジングＨに対してその回
転が防止され、ここでギヤケース11がカム組立体91に対
して回転する。波形ばね装置105 の付勢力は、ハウジン
グ部材93および95に対する作動カム部材99の回転を制限
するのに十分であるように選択され、それによって、カ
ム面101 での終端部分57のランピング作用が開始する。
イル111 によって直接的に作動される内側プランジャ10
9 を含む電磁アクチュエータ107 は、組立体91に隣接し
て配備されている。プランジャ109 は次に、半径方向内
方向に配備された外側プランジャ113 を作動させ、ハウ
ジング部材93および95によって形成された制動面と嵌合
させる。制動面は図１−４の実施態様の制動面79に類似
するように形成されてもよい。アクチュエータ107 が電
気的入力信号を受け、プランジャ113 がカム組立体91の
制動面を嵌合すると、外側ハウジングＨに対してその回
転が防止され、ここでギヤケース11がカム組立体91に対
して回転する。波形ばね装置105 の付勢力は、ハウジン
グ部材93および95に対する作動カム部材99の回転を制限
するのに十分であるように選択され、それによって、カ
ム面101 での終端部分57のランピング作用が開始する。
【００２９】図５および６の実施態様で注目され得る１
つの相違点は、終端部分57がギヤケース11から軸方向に
さらに伸びているため、クラッチパック35の嵌合を開始
するため作動部材53を左方向へ移動させた後でも、終端
部分57はまたカム面101 と嵌合状態にある点である。従
って、作動カム部材99は次にハウジング部材93に対して
ギヤケース11と同じ速度で回転し、その結果作動部材53
を左方向作動位置に維持することになる。
つの相違点は、終端部分57がギヤケース11から軸方向に
さらに伸びているため、クラッチパック35の嵌合を開始
するため作動部材53を左方向へ移動させた後でも、終端
部分57はまたカム面101 と嵌合状態にある点である。従
って、作動カム部材99は次にハウジング部材93に対して
ギヤケース11と同じ速度で回転し、その結果作動部材53
を左方向作動位置に維持することになる。
【００３０】当業者であれば本発明を製造して使用でき
る程度まで十分に詳細に本発明を説明してきた。以上の
説明を読んで理解すれば、当業者は本発明の様々な変更
および変化が請求の範囲に入っていれば、それらはすべ
て本発明の一部と見なされるものとする。
る程度まで十分に詳細に本発明を説明してきた。以上の
説明を読んで理解すれば、当業者は本発明の様々な変更
および変化が請求の範囲に入っていれば、それらはすべ
て本発明の一部と見なされるものとする。
【００３１】
【発明の効果】本発明は、クラッチパックが外部信号に
応答して作動され得るが、相対的に簡単でかつ費用のか
からない構造から成る型式の、改良された差動歯車機構
を提供することが理解されねばならない。その上、クラ
ッチパック35の作動は作動部材53およびカム部材43の軸
方向運動によって始められるので、相対的に小さい軸方
向力しか要求されない。クラッチパック35の嵌合を開始
するには、わずか約９Kg（20ポンド）の軸方向の力が作
動部材53に必要であることが分かっている。これとは対
照的に、軸方向に力を直接的に付与することによってク
ラッチパック35を嵌合するには、一般におよそ 453Kg
（1000ポンド）の力を必要とするであろう。本発明の付
加的な利点は、上記の米国特許第 3,831,462号に示され
た型式の装置に生ずることが知られている種類の”自己
嵌合”を本機構が被る傾向を実質上除去することにあ
る。
応答して作動され得るが、相対的に簡単でかつ費用のか
からない構造から成る型式の、改良された差動歯車機構
を提供することが理解されねばならない。その上、クラ
ッチパック35の作動は作動部材53およびカム部材43の軸
方向運動によって始められるので、相対的に小さい軸方
向力しか要求されない。クラッチパック35の嵌合を開始
するには、わずか約９Kg（20ポンド）の軸方向の力が作
動部材53に必要であることが分かっている。これとは対
照的に、軸方向に力を直接的に付与することによってク
ラッチパック35を嵌合するには、一般におよそ 453Kg
（1000ポンド）の力を必要とするであろう。本発明の付
加的な利点は、上記の米国特許第 3,831,462号に示され
た型式の装置に生ずることが知られている種類の”自己
嵌合”を本機構が被る傾向を実質上除去することにあ
る。
【図１】本発明のスリップ制限式差動歯車固定装置の軸
方向断面図である。
方向断面図である。
【図２】本発明の作動カム部材を、図１の右端部から見
た平面図である。
た平面図である。
【図３】作動カム部材と嵌合状態にある電磁アクチュエ
ータを示す図１と同一平面についての軸方向部分断面図
である。
ータを示す図１と同一平面についての軸方向部分断面図
である。
【図４】図２の線４−４について、かつ図１および３の
平面に垂直な平面についての、伸長作動部材および作動
カム部材の嵌合を拡大寸法で示した軸方向断面図であ
る。
平面に垂直な平面についての、伸長作動部材および作動
カム部材の嵌合を拡大寸法で示した軸方向断面図であ
る。
【図５】本発明のアクチュエータおよび作動カム部材の
他の実施態様を示した、図３に類似した軸方向部分断面
図である。
他の実施態様を示した、図３に類似した軸方向部分断面
図である。
【図６】図５の線６−６についての、図４に類似した軸
方向断面図である。
方向断面図である。
11…ギヤケース 13…ギヤ室 23，25…サイドギヤ 35…クラッチ手段 37，39…クラッチ部材 41…カム機構 43…カム部材 45，47…カム面 51…作動機構 53…伸長作動部材 57…終端部分 63…圧縮ばね（付勢手段） 71…作動カム部材 79…制動面 81…電磁アクチュエータ 83…電線（入力信号） 85…プランジャ部材 91…作動カム組立体 101 …カム面 107 …アクチュエータ 113 …プランジャ部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 390033020 Ｅａｔｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃｌｅｖｅ ｌａｎｄ，Ｏｈｉｏ 44114，Ｕ．Ｓ. Ａ. (56)参考文献 特開 平１−279136（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−111327（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4876921（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60K 23/04 F16H 48/30
Claims (14)
- 【請求項１】 回転軸(A) およびギヤ室(13)を形成する
ギヤケース(11)と、 該ギヤケース内に配置されて少なくとも１つの入力ギヤ
並びに第１および第２出力ギヤ(23,25) を含む差動歯車
手段と、 前記ギヤケースと前記出力ギヤとの相対回転を制限する
係合状態と離脱状態との間で作動可能なクラッチ手段(3
5)と、第１および第２カム部材(23,43) を有し、これら
の中立位置から離れる相対回転に応答して前記第２カム
部材が前記第１カム部材に対して軸方向に移動して前記
クラッチ手段を係合状態とするように前記クラッチ手段
と連動するカム手段(41)とを含み、入力信号(83)に応答
して前記差動歯車手段の差動を制限する差動制限手段(3
5,41,51)と、 前記ギヤケースに対して移動可能に取付けられ、前記第
２カム部材と係合状態となるように作動する伸長作動部
材(53)とを備えた形式の差動歯車機構であって、 （ａ）前記伸長作動部材(53)は、前記入力ギヤの軸の両
側に位置する軸方向に間隔をもった２つの部位で前記ギ
ヤケース(11)によって支持されており、また、該ギヤケ
ースを通ってその外部へ延出する終端部分(57)を含み、 （ｂ）前記伸長作動部材(53)は、前記ギヤケースに対し
て軸方向に移動可能であり、また、当該伸長作動部材を
前記第１および第２カム部材(23,43) がその中立位置に
留まる通常の離脱状態に向かって付勢する付勢手段(63)
を含み、 （ｃ）前記差動制限手段は、前記ギヤケース(11)の外部
に配置され、前記伸長作動部材(53)の終端部分(57)と係
合するカム面(77;101)を有し、通常は前記ギヤケースと
共に回転する作動カム部材(71;91) を備え、かつ、前記
入力信号(83)に応答して前記伸長作動部材と係合して、
前記付勢手段(63)の付勢力に抗して前記伸長作動部材を
軸方向に移動させる作動手段(51)を含み、 （ｄ）さらに、前記伸長作動部材(53)は、その軸方向の
移動によって前記第２カム部材(43)を前記第１カム部材
(23)に対して軸方向に移動させて前記中立位置から離す
ように、前記第２カム部材と作動的に係合されているこ
とを特徴とする差動歯車機構。 - 【請求項２】 前記第２カム部材(43)の前記第１カム部
材(23)に対する前記軸方向移動が、前記第２カム部材と
前記クラッチ手段(35)とを係合させて、前記第１カム部
材の回転に対して前記第２カム部材の回転を制限するこ
とを特徴とする請求項１に記載の差動歯車機構。 - 【請求項３】 前記クラッチ手段(35)は、前記第１出力
ギヤ(23)と前記ギヤケース(11)との軸方向の間に配置さ
れた複数のクラッチ部材(37,39) を備え、前記第２カム
部材(43)は、前記第１カム部材(23)と前記クラッチ部材
(35)との間に配置されていることを特徴とする請求項１
に記載の差動歯車機構。 - 【請求項４】 一対の前記伸長差動部材(53)を備え、該
伸長作動部材の各々は、前記入力ギヤの軸の両側に位置
する軸方向に間隔をもった２つの部位で前記ギヤケース
(11)によって支持されており、また、該ギヤケースを通
ってその外部へ延出する終端部分(57)を含んでいること
を特徴とする請求項１に記載の差動歯車機構。 - 【請求項５】 一対の前記伸長差動部材(53)を備え、該
伸長作動部材の各々は、前記ギヤケースに対して軸方向
に移動可能であり、また、当該伸長作動部材を前記第１
および第２カム部材(23,43) がその中立位置に留まる通
常の前記離脱状態に向かって付勢する付勢手段(63)を含
んでいることを特徴とする請求項１に記載の差動歯車機
構。 - 【請求項６】 前記作動カム部材(71;91) の前記カム面
(77;101)は、前記作動カム部材の前記ギヤケース(11)に
対する回転が、前記伸長作動部材(53)を軸方向に移動さ
せるように形成されていることを特徴とする特徴とする
請求項１に記載の差動歯車機構。 - 【請求項７】 前記作動手段(51)は、さらに、前記入力
信号(83)に応答して作動して、前記ギヤケース(11)の回
転に対して前記作動カム部材(71;91) の回転を制限する
制限手段(81;107)を備えていることを特徴とする請求項
６に記載の差動歯車機構。 - 【請求項８】 前記制限手段は、電磁的手段(81;107)
と、外周部の制動面(79)を含む前記作動カム部材(71;9
1) を備え、前記電磁的手段(81;107)は、前記入力信号
(83)に応答して作動して、前記制動面(79)に係合し、前
記ギヤケース(11)の回転に対して前記作動カム部材(71;
91) の回転を制限する可動プランジャ部材(85;113)を含
んでいることを特徴とする請求項７に記載の差動歯車機
構。 - 【請求項９】 回転軸(A) およびギヤ室(13)を形成する
ギヤケース(11)と、 該ギヤケース内に配置されて少なくとも１つの入力ギヤ
並びに第１および第２出力ギヤ(23,25) を含む差動歯車
手段と、 前記ギヤケースと前記出力ギヤとの相対回転を制限する
係合状態と離脱状態との間で作動可能なクラッチ手段(3
5)と、第１および第２カム部材(23,43) を有し、これら
の中立位置から離れる相対回転に応答して前記第２カム
部材が前記第１カム部材に対して軸方向に移動して前記
クラッチ手段を係合状態とするように前記クラッチ手段
と連動するカム手段(41)とを含み、入力信号(83)に応答
して前記差動歯車手段の差動を制限する差動制限手段(3
5,41,51)と、 前記ギヤケースに対して移動可能に取付けられ、前記第
２カム部材と係合状態となるように作動する一対の伸長
作動部材(53)とを備えた形式の差動歯車機構であって、 （ａ）前記一対の伸長作動部材(53)は、前記ギヤケース
(11)によって支持され、前記回転軸に対してほぼ反対に
配置されており、また、各々が前記ギヤケースを通って
その外部へ延出する終端部分(57)を含み、 （ｂ）前記一対の伸長作動部材(53)の各々は、前記ギヤ
ケースに対して軸方向に移動可能であり、また、当該伸
長作動部材を前記第１および第２カム部材(23,43) がそ
の中立位置に留まる通常の離脱状態に向かって付勢する
付勢手段(63)を含み、 （ｃ）前記差動制限手段は、前記ギヤケース(11)の外部
に配置され、前記伸長作動部材(53)の終端部分(57)と係
合するカム面(77;101)を有し、通常は前記ギヤケースと
共に回転する作動カム部材(71;91) を備え、かつ、前記
入力信号(83)に応答して前記伸長作動部材と係合して、
前記付勢手段(63)の付勢力に抗して前記伸長作動部材を
軸方向に移動させる作動手段(51)を含み、 （ｄ）さらに、前記伸長作動部材(53)の各々は、その軸
方向の移動によって前記第２カム部材(43)を前記第１カ
ム部材(23)に対して軸方向に移動させて前記中立位置か
ら離すように、前記第２カム部材と作動的に係合されて
いることを特徴とする差動歯車機構。 - 【請求項１０】 前記第２カム部材(43)の前記第１カム
部材(23)に対する前記軸方向移動が、前記第２カム部材
と前記クラッチ手段(35)とを係合させて、前記第１カム
部材の回転に対して前記第２カム部材の回転を制限する
ことを特徴とする請求項９に記載の差動歯車機構。 - 【請求項１１】 前記クラッチ手段(35)は、前記第１出
力ギヤ(23)と前記ギヤケース(11)との軸方向の間に配置
された複数のクラッチ部材(37,39) を備え、前記第２カ
ム部材(43)は、前記第１カム部材(23)と前記クラッチ部
材(35)との間に配置されていることを特徴とする請求項
９に記載の差動歯車機構。 - 【請求項１２】 前記作動カム部材(71;91) の前記カム
面(77;101)は、前記作動カム部材の前記ギヤケース(11)
に対する回転が、前記伸長作動部材(53)を軸方向に移動
させるように形成されていることを特徴とする特徴とす
る請求項９に記載の差動歯車機構。 - 【請求項１３】 前記作動手段(51)は、さらに、前記入
力信号(83)に応答して作動して、前記ギヤケース(11)の
回転に対して前記作動カム部材(71;91) の回転を制限す
る制限手段(81;107)を備えていることを特徴とする請求
項12に記載の差動歯車機構。 - 【請求項１４】 前記制限手段は、電磁的手段(81;107)
と、外周部の制動面(79)を含む前記作動カム部材(71;9
1) を備え、前記電磁的手段(81;107)は、前記入力信号
(83)に応答して作動して、前記制動面(79)に係合し、前
記ギヤケース(11)の回転に対して前記作動カム部材(71;
91) の回転を制限する可動プランジャ部材(85;113)を含
んでいることを特徴とする請求項13に記載の差動歯車機
構。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/457,072 US5007886A (en) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | Limited slip differential |
| US457072 | 1989-12-26 |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH04252737A JPH04252737A (ja) | 1992-09-08 |
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Family
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|---|---|---|---|
| JP2414261A Expired - Lifetime JP3028243B2 (ja) | 1989-12-26 | 1990-12-26 | スリップ制限式差動歯車機構 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5007886A (ja) |
| EP (1) | EP0495145B1 (ja) |
| JP (1) | JP3028243B2 (ja) |
Families Citing this family (54)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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