JP3484409B2 - 不整地走行車の車輪駆動装置 - Google Patents

不整地走行車の車輪駆動装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、左右の車輪を減
速ギヤケース内の差動ギヤ機構を介してエンジン側の駆
動軸に連動連結している不整地走行車の車輪駆動装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】差動ギヤ機構を備えた車輌では、空転等
を防ぐために差動制限機構の１つとしてデフロック装置
が備えられており、それらはドグ歯噛合方式又はスプラ
イン結合方式を利用して、差動ギヤ機構をロックできる
ようにしてある。先行技術文献としては特開昭５９−２
０７３０号公報がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記デフロック装置は
オンオフの切換、すなわち完全にロックした状態と完全
に解除した状態の間の切換しか行なえず、左右の車輪に
かかる負荷の相違量の大小に関係なく、ロック操作によ
り完全ロックされるものであり、任意のトルク伝達量で
制限することはできない。また、ロックオン操作時にお
いてドグ歯同士あるいはスプライン同士の噛み合いに時
間がかかる。
【０００４】上記のようなオンオフ制御のデフロック装
置の他に、たとえば皿ばね等を利用して一定の差動制限
トルクを発生させる差動制限機構があるが、差動制限ト
ルクの伝達量が固定されており、走行中において、車輌
の走行状態あるいは旋回状況に応じて差動制限トルクを
変更することはできなかった。
【０００５】
【発明の目的】本願発明は、車輌の各種走行状況あるい
は旋回状況に対し、左右の車輪にかかる負荷の相違量の
大小に応じて、差動制限トルク伝達量を変更できるよう
にすることにより、差動性能を向上させることを目的と
している。また、減速ギヤケー−ス内の各種機構及びギ
ヤをコンパクトに納められるようにすることも目的の１
つである。
【０００６】上記課題を解決するために本願請求項１記
載の発明は、左右の車輪を減速ギヤケース１３内の差動
ギヤ機構３０を介してエンジン側の駆動軸に連動連結し
ている不整地走行車の車輪駆動装置において、差動ギヤ
機構３０より入力側の差動ケース４６に、該差動ケース
４６から突出するハブ部５６を形成し、車軸側の回転部
材に前記ハブ部５６の径方向外方に位置するハウジング
６５を連結し、該ハウジング６５とハブ部５６の間に、
多数の摩擦板６１及び金属板６２を配置し、金属板６２
の内周端部をハブ部５６の外周にスプライン嵌合し、摩
擦板６１の外周端部をハウジング６５にスプライン嵌合
することにより、差動制限トルクが伝達可能でかつその
トルク伝達量が変更可能な多板摩擦型差動制限機構を構
成し、差動制限操作機構により上記差動制限トルクの伝
達量を変更操作できるようにしている。これにより、走
行中においても、差動制限トルクの伝達量を、無段階
に、かつ、速やかに変更することができ、差動性及び操
作性が向上する。
【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の不
整地走行車の車輪駆動装置において、多板摩擦型差動制
限機構をオイル内に浸した湿式構造としている。これに
より、初期の差動制限トルクとして、摩擦板等の間のオ
イルの粘性を利用することができる。すなわち、簡単に
初期差動制限トルク伝達量を設定することができる。
【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の不整地走行車の車輪駆動装置において、多板摩擦型
差動制限機構の摩擦板挟圧方向の一方側に、押圧用カム
プレートを回動可能に配置し、該カムプレートの回動に
よりカム機構を介して摩擦板を圧接するようにしてい
る。これにより、減速ギヤケース内の差動制限機構の押
圧用部材をコンパクトに配置することができる。
【０００９】請求項４記載の発明は、請求項１，２又は
３記載の不整地走行車の車輪駆動装置において、差動制
限操作機構の手元操作部として、ハンドルのグリップ近
傍に、回動量に対応して差動制限トルクを変更する回動
可能な操作レバーを設けている。これにより、ライダー
は通常の乗車姿勢を保ちながら、簡単に差動制限機構の
差動制限トルク伝達量を調節することができ、また、操
作レバーを離すことにより、自動的に差動制限トルクを
初期の値に戻すことができる。
【００１０】請求項５記載の発明は、請求項１，２，３
又は４記載の不整地走行車の車輪駆動装置において、差
動ケースに固着された減速大ギヤに対し、入力側の減速
小ギヤの配置側とは反対側に差動制限機構を配置してい
ることを特徴としている。これにより、減速ギヤケース
内のコンパクト化を達成することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は本願発明を適用した騎乗型
四輪不整地走行車の外観斜視図であり、車体フレーム１
の前部に左右１対の前輪２を備え、後部に左右１対の後
輪３を備え、中央部にエンジン５及び変速機ケース（ク
ランクケース）６を搭載し、車輌上部には、ハンドルバ
ー７及び騎乗型シート８等が設けてある。ハンドルバー
７の端部にはグリップ１５が設けられ、該グリップ１５
の近傍にブレーキレバー２０及び差動制限操作レバー２
１等各種操作レバーが設けられている。
【００１２】図２は不整地走行車の平面図であり、エン
ジン５及び変速機ケース６の下側には前輪用プロペラ軸
１１と後輪用プロペラ軸１２が同一軸芯上に配置されて
おり、両プロペラ軸１１、１２は変速機ケース６内の変
速出力軸、ギヤ変速機及びＶベルト式無段変速機等の動
力伝達機構を介してエンジン５に連動連結している。前
進用プロペラ軸１１は前方に延び、前輪用減速ギヤケー
ス１３内の入力ギヤ軸２２に連結し、後輪用プロペラ軸
１２は後方に延び、後輪用減速ギヤケース１４内の入力
ギヤ軸に連結している。
【００１３】前輪用減速ギヤケース１３の左右両端から
はそれぞれボール継手軸２５が突出し、左右の前車軸２
６にそれぞれ連結している。後輪用減速ギヤケース１４
の左右両端からは後車軸２８がそれぞれ突出している。
【００１４】図３は前輪用減速ギヤケース１３の水平断
面拡大図であり、減速ギヤケース１３は、左右方向中央
部の中央ケース部材１３ａと、左右のケース部材１３
ｂ，１３ｃとから３分割構造となっている。減速ギヤケ
ース１３内には差動ギヤ機構３０が内蔵されると共に、
差動ギヤ機構３０の左側に湿式多板摩擦型の差動制限機
構３１が配置され、右側に前記入力ギヤ軸２２に一体成
形された減速小ギヤ３３が配置されている。該減速小ギ
ヤ３３は減速大ギヤ３４に噛み合っており、減速大ギヤ
３４は差動ギヤ機構３０の差動ケース４６の外周に一体
的に結合されている。
【００１５】左右の前記ボール継手軸２５は、ボール
（鋼球）４４及び係合溝４５等から折曲げ可能に構成さ
れた関節部２５ａを介して左右の差動ギヤ軸３６に連動
連結している。関節部２５ａは、差動ギヤ軸３６に一体
形成された外筒部４０の内周面に前記係合溝４５を有
し、ボール継手軸２５の先端ボール保持部４２にボール
４４を保持し、該ボール４４を係合溝４５に係合してい
る。なお、ボール継手軸２５の車輪側の端部も同様な関
節部２５ａ（図２）により前車軸２６に連結している。
【００１６】図３の差動ギヤ機構３０の基本構造は周知
の通りであり、前記差動ケース４６と、該差動ケース４
６内に配置された左右１対の差動大ギヤ５０と、両差動
大ギヤ５０に直角に噛合う１対の差動小ギヤ５１を備え
ており、差動大ギヤ５０はそれぞれ左右の差動ギヤ軸３
６にスプライン嵌合により固着され、差動小ギヤ５１
は、差動ギヤ軸３６の軸芯と直角な姿勢で差動ケース４
６に固定された支軸５３に回転自在に支持されている。
【００１７】差動ケース４６の右端部は軸受４８を介し
て右側ケース部材１３ｃに回転可能に支持され、左端部
は中央ケース部材１３ａに一体成形された中間壁５５に
軸受４９を介して回転可能に支持されると共に、さらに
左方へ突出するハブ部５６が一体に形成され、該ハブ部
５６は差動制限機構３１の環状金属板６２の支持部材と
して利用されている。
【００１８】湿式多板摩擦型の差動制限機構３１の構造
を説明する。左側ケース部材１３ｂと前記中間壁５５の
間で差動制限機構収納室６０が形成されており、該収納
室６０は差動ケース４６が収納されている減速ギヤケー
ス内室と連通すると共に、一定量の潤滑油オイルが収納
されている。
【００１９】図５は差動制限機構３１の拡大図であり、
左右方向に間隔をおいて対向する１対の環状押圧板６
３、６４間に、多数の環状摩擦板６１と環状金属板６２
を交互に配置しており、環状金属板６２の内周端部は前
記ハブ部５６の外周スプライン溝５６ａに軸方向移動可
能にスプライン嵌合し、環状摩擦板６１の外周端部は、
筒状のハウジング６５の軸方向溝に軸方向移動可能にス
プライン嵌合している。
【００２０】ハウジング６５は左端部に軸芯側に延びる
端壁６５ａを一体に有し、該端壁６５ａの内周端部には
ドグ歯６７が形成され、該ドグ歯６７は前記外筒部４０
に形成されたドグ歯６８に噛み合い、ハウジング６５と
外筒部４０が一体に回転するようになっている。ハウジ
ング端壁６５ａの左端面はニードル軸受７０を介して左
側ケース部材１３ｂの内側面に当接し、右端面は左側押
圧板６３の左面に貼着された摩擦材６３ａに圧接可能に
対向している。
【００２１】押圧板６３，６４と金属板６２には、左右
方向に延びるピン７３が挿入され、該ピン７３のつば部
７３ａとサークリップ７４により、両押圧板６３，６４
間の最大間隔を規制している。すなわち、両押圧板６
３，６４間の間隔を大きくすることにより、初期の差動
制限トルク伝達量を小さくすることができ、たとえば
「０」に設定することも可能である。
【００２２】右側押圧板６４の右側には、ニードル軸受
７１を介して押圧用の環状カムプレート７２が回動可能
に配置されている。該カムプレート７２は右端面に複数
のカム溝７６を有し、カムプレート７２に対向する中間
壁５５には上記カム溝７６に対応する位置に半球状の凹
部７８が形成され、該凹部７８内にはカム用のボール
（鋼球）７７が回転可能に保持され、該ボール７７に上
記カム溝７６が係合している。
【００２３】図６はカムプレート７２の左側面図、図７
は図６のVII-VII断面拡大図であり、矢印Ｒ１で示す回
動方向は差動制限トルク増大方向を示し、矢印Ｒ２で示
す回動方向は差動制限トルク減少方向を示しており、図
７に示すようにカム溝７６の深さは矢印Ｒ２側に行くに
従い緩やかに浅くなるように傾斜している。すなわち、
カムプレート７２をボール７７に対して矢印Ｒ１方向に
回動することにより、カムプレート７２がボール７７に
乗り上げ、ニードル軸受７１を介して右側押圧板６４を
左方に押圧するように構成されている。
【００２４】図６において、カム溝７６は周方向に等間
隔をおいて６つ形成されており、カムプレート７２の操
作機構として、カムプレート７２の外周に形成された係
合凹部８０に作動レバー８１が係合し、作動レバー８１
はコイルばね８６により矢印Ａ２側（制限トルク減少
側）に付勢されると共に、レバー軸８２の一端部に固着
されている。レバー軸８２の他端部にはケーブル連結用
の外部レバー８３が固着されており、外部レバー８３に
連結されたワイヤケーブル８５は、前記グリップ１５近
傍の差動制限操作レバー２１に連動連結している。すな
わち、該操作レバー２１を矢印Ｂ１方向に握ることによ
り、外部レバー８３、レバー軸８２及び作動レバー８１
をコイルばね８６に抗して矢印Ａ１方向に回動し、それ
によりカムプレート７２を差動制限トルク増大方向（Ｒ
１方向）に回動できるようになっている。
【００２５】レバー軸８２は、図３に示すように左側ケ
ース部材１３ｂと中央ケース部材１３ａにより回動可能
に両持支持されている。また、図５は外部レバー８３の
形状を明確に記載してある。
【００２６】
【作用】差動ギヤ機構３０の基本的動作は周知の通りで
ある。図３において、前輪用プロペラ軸１１の回転は入
力ギヤ軸２２、終減速小ギヤ３３及び終減速大ギヤ３４
を介して差動ギヤ機構３０の差動ケース４６に伝達さ
れ、該差動ケース４６からは支軸５３、差動小ギヤ５１
及び差動大ギヤ５０を介して左右の差動ギヤ軸３６及び
ボール継手軸２５に伝達される。左右の車輪２(図２）
の負荷が概ね等しい時には左右の車輪２は等速で回転
し、旋回時等、左右の負荷の差が大きい時には、差動小
ギヤ５１の自転により差動する。
【００２７】差動制限機構３１の作用を説明する。図６
において、差動制限操作レバー２１を握っていない場合
には、作動レバー８１はコイルばね８６により矢印Ａ２
方向に戻ると共に操作レバー２１も矢印Ｂ２方向に戻っ
て非操作状態となっており、カムプレート７２も矢印Ｒ
２方向に戻っていることにより、図７のようにカム溝７
６の最深部がボール７７に係合して、カムプレート７２
は右方に退き、押圧板６４を押圧していない状態となっ
ている。すなわち、初期の差動制限トルク伝達状態とな
っており、該実施の形態では、図５の金属板６２と摩擦
板６１の間のオイルの粘性により、僅かな差動制限トル
クが伝達されている。勿論、差動制限トルクの初期設定
値を０に設定している場合には、差動制限トルクが全く
伝達されない状態となる。
【００２８】所望の大きさの差動制限トルクを得たい場
合には、図６の差動制限操作レバー２１を握り、その握
り量を調節する。操作レバー２１を握ることにより、前
述のようにワイヤケーブル８５、外部レバー８３、レバ
ー軸８２、作動レバー８１を介してカムプレート７２を
矢印Ｒ１方向（差動制限トルク増大方向）に回動し、図
７のカム溝７６及びボール７７のカム作用により、カム
プレート７２が右側押圧板６４を左方へ押圧し、図５の
両押圧板６３，６４間で摩擦板６１及び金属板６２を挟
圧する。これにより、操作レバー２１の握り量に対応し
た差動制限トルクを得ることごできる。
【００２９】図６の操作レバー２１を全ストローク握っ
た場合は、従来のドグ歯噛合式デフロック装置と概ね同
等の差動制限トルクを得ることができる。また、操作レ
バー２１を離すことにより、自動的に操作レバー２１、
レバー軸８２及びカムプレート７２が差動制限トルク減
少方向（矢印Ａ２，Ｂ２、Ｒ２方向）に戻り、差動制限
トルクの伝達量を初期状態に戻すことができる。
【００３０】初期の差動制限トルクの伝達量は、図５の
サークリップ７４の位置を変更することで変更すること
ができる。
【００３１】
【その他の発明の実施の形態】（１）前輪用の差動ギヤ
機構には限定されず、後輪用の差動ギヤ機構にも適用で
きる。
【００３２】（２）図示の実施の形態では、差動制限ト
ルクの伝達量の可変操作を、手動式の操作レバー２１に
よりワイヤケーブル８５を介して行なうように構成して
いるが、アクチュエータ制御又は油圧制御とすることも
できる。
【００３３】（３）乾式多板摩擦型の差動制限機構とす
ることも可能である。
【００３４】以上説明したように本願発明によると、
（１）左右の車輪を減速ギヤケース１３内の差動ギヤ機
構３０を介してエンジン側の駆動軸に連動連結している
不整地走行車の車輪駆動装置において、差動ギヤ機構３
０より入力側の差動ケース４６に、該差動ケース４６か
ら突出するハブ部５６を形成し、車軸側の回転部材に前
記ハブ部５６の径方向外方に位置するハウジング６５を
連結し、該ハウジング６５とハブ部５６の間に、多数の
摩擦板６１及び金属板６２を配置し、金属板６２の内周
端部をハブ部５６の外周にスプライン嵌合し、摩擦板６
１の外周端部をハウジング６５にスプライン嵌合するこ
とにより、差動制限トルクが伝達可能でかつそのトルク
伝達量が変更可能な多板摩擦型差動制限機構を構成し、
差動制限操作機構により上記差動制限トルクの伝達量を
変更操作できるようにしているので、走行中において
も、差動制限トルクの伝達量を、無段階に、かつ、速や
かに変更することができ、差動性及び操作性が向上す
る。
【００３５】（２）多板摩擦型差動制限機構３１をオイ
ル内に浸した湿式構造としていると、初期の差動制限ト
ルクとして、多板間のオイルの粘性を利用することがで
きる。すなわち、簡単に初期差動制限トルク伝達を設定
することができる。
【００３６】（３）多板摩擦型差動制限機構３１の摩擦
板挟圧方向の一方側に、押圧用カムプレート７２を回動
可能に配置し、該カムプレート７２の回動によりボール
７７及びカム溝７６等よりなるカム機構を介して摩擦板
６１を圧接するようにしていると、減速ギヤケース１３
内の差動制限機構３１の押圧用部材をコンパクトに配置
することができる。
【００３７】（４）操作機構の手元操作部として、ハン
ドルのグリップ１５近傍に、回動量に対応して差動制限
トルクを変更する回動可能な操作レバー２１を設けてい
ると、これにより、ライダーは通常の乗車姿勢を保ちな
がら、簡単に差動制限機構の差動制限トルク伝達量を調
節することができ、また、操作レバーを離すことによ
り、自動的に差動制限トルクを初期の値に戻すことがで
きる。
【００３８】（５）差動ケース４６に固着された減速大
ギヤ３４に対し、入力側の減速小ギヤ３３の配置側とは
反対側に差動制限機構３１を配置していると、減速ギヤ
ケース１３内のコンパクト化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明が適用される不整地走行車の外観斜
視図である。
【図２】 図１の不整地走行車の平面図である。
【図３】 前輪用減速ギヤケースの水平断面拡大図であ
る。
【図４】 図３の左側面図である。
【図５】 図３の差動制限機構部分の拡大図である。
【図６】 カムプレートの左側面図である。
【図７】 図６のVII-VII断面拡大図である。
【符号の説明】 ２ 前輪 ３ 後輪 ５ エンジン ６ 変速機ケース ７ ハンドルバー １５ グリップ ２１ 差動制限操作レバー（手元操作部） ２２ 入力ギヤ軸（差動ギヤ機構より入力側の駆動軸の
一例） ２５ ボール継手軸 ２６ 前車軸 ３０ 差動ギヤ機構 ３１ 差動制限機構 ３３ 減速小ギヤ ３４ 減速大ギヤ ３６ 差動ギヤ軸 ４６ 差動ケース ６１ 摩擦板 ６２ 金属板 ６３，６４ 押圧板 ７２ カムプレート ７６，７７ カム溝，ボール（カム機構）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲高▼木 泉 兵庫県明石市川崎町１−１ 川崎重工業 株式会社明石工場内 (56)参考文献 特開 平３−4055（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−282645（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−20730（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−177942（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−249645（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−83945（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−320353（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−9769（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−234732（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−241730（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−175125（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−178231（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−180047（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−45832（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16H 1/445 B60K 17/35 F16H 1/40

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 左右の車輪を減速ギヤケース１３内の差
    動ギヤ機構３０を介してエンジン側の駆動軸に連動連結
    している不整地走行車の車輪駆動装置において、差動ギヤ機構３０より入力側の差動ケース４６に、該差
    動ケース４６から突出するハブ部５６を形成し、車軸側
    の回転部材に前記ハブ部５６の径方向外方に位置するハ
    ウジング６５を連結し、 該ハウジング６５とハブ部５６の間に、多数の摩擦板６
    １及び金属板６２を配置し、金属板６２の内周端部をハ
    ブ部５６の外周にスプライン嵌合し、摩擦板６１の外周
    端部をハウジング６５にスプライン嵌合することによ
    り、差動制限トルクが伝達可能でかつそのトルク伝達量
    が変更可能な多板摩擦型差動制限機構を構成し、 差動制限操作機構により上記差動制限トルクの伝達量を
    変更操作できるようにしていることを特徴とする不整地
    走行車の車輪駆動装置。
  2. 【請求項２】 多板摩擦型差動制限機構はオイル内に浸
    った湿式構造となっていることを特徴とする請求項１記
    載の不整地走行車の車輪駆動装置。
  3. 【請求項３】 多板摩擦型差動制限機構の摩擦板挟圧方
    向の一方側に、押圧用カムプレートを回動可能に配置
    し、該カムプレートの回動によりカム機構を介して摩擦
    板を圧接するようにしていることを特徴とする請求項１
    又は２記載の不整地走行車の車輪駆動装置。
  4. 【請求項４】 差動制限操作機構の手元操作部として、
    ハンドルのグリップ近傍に、回動量に対応して差動制限
    トルクを変更する回動可能な操作レバーを設けているこ
    とを特徴とする請求項１，２又は３記載の不整地走行車
    の車輪駆動装置。
  5. 【請求項５】 差動ケースに固着された減速大ギヤに対
    し、入力側の減速小ギヤの配置側とは反対側に差動制限
    機構を配置していることを特徴とする請求項１、２，３
    又は４記載の不整地走行車の車輪駆動装置。
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