JP3095908B2 - デファレンシャル装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両のデファレンシ
ャル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６３−７６９３８号公報に図７の
ような「トルク釣合い式はすばピニオン型の差動機構」
が記載されている。この差動機構２０１においてデフケ
ース２０３を回転させるエンジンの駆動力はデフケース
２０３の収納孔２０５に収納されたピニオンギヤ２０
６、２０７からサイドギヤ２０９、２１１を介して各車
輪側に分配される。各ギヤ２０６、２０７、２０９、２
１１はヘリカルギヤである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】差動機構２０１がトル
ク伝達をしている間、ピニオンギヤ２０６、２０７はサ
イドギヤ２０９、２１１からの噛合い反力により収納孔
２０５に押し付けられて摩擦抵抗が生じる。又、サイド
ギヤ２０９、２１１にはピニオンギヤ２０６、２０７と
の噛合いによるスラスト力が働き、サイドギヤ２０９、
２１１間やサイドギヤ２０９、２１１とデフケース２０
３との間で摩擦抵抗が生じる。これらの摩擦抵抗により
差動機構２０１の差動が制限される。

【０００４】ところが、差動機構２０１を備えたデファ
レンシャル装置を車両に用いた場合、これらの摩擦抵抗
のみでは十分な差動制限力を得ることができず、従っ
て、良路での直進時及び旋回時の操安性や悪路での走破
性を十分に発揮することができない。

【０００５】そこで、この発明は、車両の差動制限力を
十分に得ることが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】請求項１に記載の発明
は、車両のエンジンにより回転駆動されるデフケース
と、デフケースの回転軸芯と平行に複数組にてデフケー
スに設けられた収納孔に収納された対のピニオンギヤ
と、ピニオンギヤと噛合ってエンジンの駆動力を各車輪
側に伝達するサイドギアとを有し、各ギヤがヘリカルギ
ヤである差動機構と、前記両サイドギヤ間に共に挟まれ
て配置されたカムプレートと低摩擦部材とからなり、前
記カムプレートをデフケース側に回転方向で係合し、ピ
ニオンギヤとの噛合いによりサイドギヤに生じるスラス
ト力を受けてサイドギヤとカムプレートの相対回転に基
づく摩擦抵抗にて車両の差動制限力を上昇させる差動制
限力上昇手段とを備えたデファレンシャル装置であっ
て、前記ピニオンギヤの少なくとも一方のピニオンギヤ
は前記サイドギヤとの干渉を避けるための小径の軸部を
有し、前記カムプレートは前記ピニオンギヤの軸部に係
合し前記差動機構の差動時に該軸部を介してピニオンギ
ヤを収納孔に押し付けるカムを備えたことを特徴とす
る。

【０００７】

【作用】請求項１の発明によれば、エンジンの駆動力は
デフケースとピニオンギヤから各サイドギヤを介して車
輪側に分配され、各車輪間に駆動抵抗差が生じるとピニ
オンギヤの自転によりエンジンの駆動力は各車輪に差動
分配される。

【０００８】このとき、カムプレートと低摩擦部材から
なる差動制限力上昇手段がサイドギヤに生じるスラスト
力を受けて差動制限力を上昇させるので、車両の直進時
と旋回時とを問わず操安性と悪路走破性とが向上され
る。

【０００９】この場合、差動機構の差動時には、低摩擦
部材と接する側のカムプレートの面には摺動摩擦トルク
が発生しないが、他側の面にはサイドギヤとの相対回転
により摺動摩擦トルクが発生し差動制限力が得られる。
これと共に、カムプレートには回転トルクが働き、カム
を介してピニオンギヤをサイドギヤ周りに回転させよう
とすることでピニオンギヤを収納孔の内壁に押し付け
る。これにより、ピニオンギヤの回転（自転）抵抗が大
きくなり、差動制限力が強化される。

【００１０】

【実施例】図１ないし図６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６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ないし図４での
左右の方向である。

【００１１】図６のように、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実施例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。リヤデフ７に
おいて、デフケース２１はデフキャリヤ２３内に回転自
在に配置されており、デフケース２１に固定されたリン
グギヤ２５はドライブピニオンギヤ２７と噛合ってい
る。ドライブピニオンギヤ２７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。

【００１２】図１のように、デフケース２１は本体３１
と、本体３１にボルト３３で固定されたカバー３５とか
らなっており、内部には左右のサイドギヤ３７，３９が
配置されている。各サイドギヤ３７，３９はデフケース
２１との間に設けられた軸支部４１，４３によりデフケ
ース２１に支承されると共に、互いの間に設けられた軸
支部４５により各対向端のセンタリングを行っている。
左右のサイドギヤ３７、３９はそれぞれ左右の後車軸
９，１１にスプライン連結され、後車軸９，１１間には
スラストブロック４７が配置されている。又、右のサイ
ドギヤ３９とデフケース２１との間にはシム４９が配置
されている。

【００１３】本体３１にはサイドギヤ３７，３９の径方
向外側にデフケース２１の回転軸心と平行に長短の収納
孔５１，５３が４組形成されており、各収納孔５１、５
３にはそれぞれピニオンギヤ５５，５７が摺動回転自在
に収納されている。図２に示したように、ピニオンギヤ
５５は左右のギヤ部５９，６１とこれらを連結する小径
の軸部６３とからなっている。ギヤ部５９はピニオンギ
ヤ５７の左端部と噛合い、ギヤ部６１は右のサイドギヤ
３９と噛合っている。又、ピニオンギヤ５７の右端部は
左のサイドギヤ３７と噛合っている。

【００１４】こうして、差動機構６５が構成されてい
る。差動機構６５の各ギヤはヘリカルギヤであり、図３
と図４とに示したように、各サイドギヤ３７、３９のね
じれ角は互いに反対向きにされている。図３の矢印６７
は車両前進時のデフケース２１の回転方向（ピニオンギ
ヤ５５，５７の公転方向）を示しており、図４の矢印６
９は車両後進時（差動機構６５の各ギヤの歯当りは前進
中のエンジンブレーキ使用時に相当する）のデフケース
２１の回転方向を示す。

【００１５】デフケース２１を回転させるエンジン１の
駆動力は各ピニオンギヤ５５、５７からサイドギヤ３
７、３９を介して左右の後輪１３、１５に分配され、後
輪間に駆動抵抗差が生じるとピニオンギヤ５５、５７の
自転により左右各側に差動分配される。このとき、各ピ
ニオンギヤ５５、５７はサイドギヤ３７、３９との噛合
い反力により各収納孔５１、５３に押し付けられ、その
摩擦抵抗により差動機構６５の差動が制限される。

【００１６】サイドギヤ３７、３９の間には図５に示し
たプロフィールのカムプレート７１が配置され、カムプ
レート７１と右のサイドギヤ３９との間にはスラストベ
アリング（低摩擦部材）７３が配置されている。カムプ
レート７１の外周７７には半円形のカム７５が４箇所に
設けられ、図２に一点鎖線で示すように、各カム７５に
はピニオンギヤ５５の軸部６３が係合している。従っ
て、カムプレート７１に回転トルクが働くとカム７５に
よりピニオンギヤ５５に回転トルクが伝達されサイドギ
ヤ３７周りにピニオンギヤ５５が回転しようとすること
で、ピニオンギヤ５５が収納孔５１に押し付けられる。
これにより、ピニオンギヤ５５と収納孔５１の内壁との
摩擦によってピニオンギヤ５５の回転（自転）抵抗が大
きくなり、差動制限力が強化される。カムプレート７１
とスラストベアリング７３とで差動制限力上昇手段７９
を構成している。

【００１７】こうして、リヤデフ７７が構成されてい
る。

【００１８】車両が前進するとピニオンギヤ５５、５７
との噛合いによりサイドギヤ３７、３９には図３のよう
に内向きのスラスト力８１、８３が生じ、カムプレート
７１とスラストベアリング７３とは押圧される。差動機
構６５の差動時には、サイドギヤ３７、３９との噛み合
いによりピニオンギヤ５５、５７が収納孔５１、５３に
押付けられて生じる差動制限力に加えて、サイドギヤ３
７、３９側ではカムプレート７１がサイドギヤ３７から
右向きのスラスト力８１を受け、また、サイドギヤ３９
からは左向きのスラスト力８３を受け、サイドギヤ３７
とカムプレート７１との間の摺動部に摩擦抵抗トルク
（差動制限力）が生じる。そして、さらにカムプレート
７１はその摩擦抵抗トルクによりカム７５を介してピニ
オンギヤ５５を収納孔５１に押しつけるので、差動制限
力が強化される。なお、サイドギヤ３９から受ける左向
きのスラスト力８３によってはサイドギヤ３９とカムプ
レート７１との間には摺動摩擦抵抗トルクはほどんど生
じない。

【００１９】例えば車両が図３の矢印８５のように左旋
回すると（又は悪路などで右後輪１５が空転すると）旋
回の外輪側（又は空転側）である右後輪１５のデフケー
ス２１に対する先行回転により左のサイドギヤ３７の駆
動トルクは増加し、カムプレート７１は大きなスラスト
力８７を受ける。従って、サイドギヤ３７側の大きな差
動制限力が付加されるので、差動制限力が強化される。

【００２０】また、車両が上記と逆に右旋回すると（又
は悪路などで左後輪１３が空転すると）旋回外側（又は
空転側）の左後輪１３（左のサイドギヤ３７）はデフケ
ース２１よりも高速回転し、旋回内側である右後輪１５
（右のサイドギア３９）はデフケース２１よりも低速回
転する。このとき、カムプレート７１は高速回転側のサ
イドギヤ３７に矢印６７と逆の方向に摺動摩擦抵抗を作
用し、差動を制限すると共に、カム７５を介してピニオ
ンギヤ５５を収納孔５１に押し付け摺動摩擦抵抗を付加
する。

【００２１】又、車両の後進時または前進のエンジンブ
レーキ時にはサイドギヤ３７、３９には外向きのスラス
ト力８９、９１が生じてカムプレート７１には摺動摩擦
トルクが生じないので、カム７５が作用しない。このよ
うに、後進時または前進のエンジンブレーキ時には前進
時に較べて差動制限力が小さいから、前進のエンジンブ
レーキ使用時のＡＢＳとの干渉が防止される。

【００２２】こうして、本実施例によれば、サイドギヤ
３７，３９間にカムプレート７１とスラストベアリング
７３とを配置すると共に、カムプレート７１のカム７５
がピニオンギヤ５５の軸部６３に係合しているので、前
進時の差動制限力が上昇され、十分な差動制限力が得ら
れる。

【００２３】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、差動機構の差
動時には、カムプレートと低摩擦部材とからなる差動制
限力上昇手段がサイドギヤに生じるスラスト力を受けて
差動制限力を上昇させるので、車両の操安性と悪路走破
性とが向上される。

【００２４】また、差動機構の差動時には、サイドギヤ
のスラスト力を直接受けてサイドギヤと相対回転するカ
ムプレートの摺動部に摩擦トルク（差動制限力）が生じ
ると共に、この摩擦トルクを受けてカムプレートがカム
を介してピニオンギヤを収納孔に押し付けて摩擦抵抗を
上昇させる。

【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の実施例の分解斜視図である。

【図３】図１の実施例の動作を示す概略図である。

【図４】図１の実施例の動作を示す概略図である。

【図５】図１の実施例に用いられるカムプレートの平面
図である。

【図６】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７】従来例の断面図である。

【符号の説明】 ７ リヤデフ（デファレンシャル装置） ２１ デフケース ３７、３９ サイドギヤ ５１、５３ 収納孔 ５５、５７ ピニオンギヤ ６５ 差動機構 ７９ 差動制限力上昇手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両のエンジンにより回転駆動されるデ
   フケースと、デフケースの回転軸芯と平行に複数組にて
   デフケースに設けられた収納孔に収納された対のピニオ
   ンギヤと、ピニオンギヤと噛合ってエンジンの駆動力を
   各車輪側に伝達するサイドギアとを有し、各ギヤがヘリ
   カルギヤである差動機構と、 前記両サイドギヤ間に共に挟まれて配置されたカムプレ
   ートと低摩擦部材とからなり、前記カムプレートをデフ
   ケース側に回転方向で係合し、ピニオンギヤとの噛合い
   によりサイドギヤに生じるスラスト力を受けてサイドギ
   ヤとカムプレートの相対回転に基づく摩擦抵抗にて車両
   の差動制限力を上昇させる差動制限力上昇手段とを備え
   たデファレンシャル装置であって、前記ピニオンギヤの
   少なくとも一方のピニオンギヤは前記サイドギヤとの干
   渉を避けるための小径の軸部を有し、前記カムプレート
   は前記ピニオンギヤの軸部に係合し前記差動機構の差動
   時に該軸部を介してピニオンギヤを収納孔に押し付ける
   カムを備えたことを特徴とするデファレンシャル装置。