JP3633697B2 - 自動ロック式の差動装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
ロック式差動装置は、両サイドギア上の接合面と協働するために出力軸の近接する各端末にある周縁の溝にそれぞれ取り付けられている複数のＣ字形クリップのリテーナを備え、これによって両出力軸の軸方向の隔離を妨げており、同心をなすように配置されている中央のカム部材と中央の駆動ギア部材とに心合せされたアクセス窓が備えられている。
【０００２】
【従来の技術】
オーバーランしている出力軸を駆動機構から自動的に係合を外すためのロック式の差動装置は、いずれも本発明と同じ譲受人に譲渡されているディセット他の特許第４，５５７，１５８号およびチョーマ他の特許第４，６４４，８１８号そしてエドワーズ他の特許第４，７４５，８１８号によって示されているように、従来の技術においてよく知られている。これらの差動装置では、中央のカム手段がオーバーランしている出力軸の係合を外し、そしてこのオーバーラン状態が継続している限り、ホールドアウトリングが出力軸のこの係合外し状態を維持する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような差動装置においては、両出力軸を互いに近づけようとする軸方向の力に抗するために、両出力軸の近接する各端末の間にしばしばスペーサリングが備えられる。このような差動装置に生じる１つの問題は、差動動作中に両出力軸を隔離させようとする軸方向の力に抗することである。
【０００４】
本発明はロック式の差動装置の公知の種類の上述の欠点およびその他の欠点を避けるために開発された。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の主要な目的は、ハウジングおよび同心に配置された中央カム部材と中央駆動部材が、心揃いして半径方向に延びてるアクセス窓を備え、これらアクセス窓は、出力軸の近接する端末にそれぞれ対応する周面溝内に手働でＣ字型クリップリテーナを挿入でき、それによって出力軸を作動装置のハウジングに対して軸方向に隔離するのに抵抗して保持することができる、改良されたロック式の差動装置を提供することである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
より特殊な目的によれば、これらのＣ字形クリップは、両サイドギアの近接する各端末にあるカウンタボア内に収められ、これらのカウンタボアは、両Ｃ字形クリップとこれらクリップに連結されている両出力軸との軸方向の隔離を妨げるために接合部を形成する面として作用するばかりでなく、これらのＣ字形クリップを両出力軸にあるそれぞれの溝に保持するための手段としても働く。
【０００７】
更に本発明のもう一つの目的は、両出力軸の近接する各端末の間に延びておりかつこれら出力軸に直交する方向に配置されているスペーサピンと、そしてロック式の差動装置のハウジングにこのスペーサピンを取外し可能なようにボルト止めする手段とを供することである。したがって、スペーサピンが取り外されている状態で、Ｃ字形クリップを出力軸の溝に取り付け、そしてカウンタボアの底面の壁と接合してＣ字形クリップをこのカウンタボア内に収納させるように、両出力軸を幾分軸方向に隔てた後に、スペーサピンを近接する出力軸の各端末の間に挿入し、そしてハウジングにボルト止めすることができる、これにより駆動系列を完成することができる。
【０００８】
本発明の他の目的と利点は、添付の図面を参照しながら以下に行われる説明によって、明確になるであろう。
【０００９】
【実施例】
先ず、特に図１について述べると、本発明の差動装置は、ピニオン８とリングギア１０を介して入力軸６による回転従動運動のために、この差動装置のケーシング４内に回転できるように支えられているハウジング２を含み、これによって車両の従動輪（不図示）とそれぞれ係合している心合せされた２つの出力軸または出力車輪軸１２と１４を駆動させる。
【００１０】
このハウジング２は、主本体部２ａと、そしてボルト１６によって所定の位置にボルト止めされている取外し可能な端末カバー部２ｂとを含む。当業者には公知であるように、１対のサイドギア１８と２０がそれぞれ出力軸１２と１４のキー溝に回転しないように嵌め込まれており、そして１対のギアクラッチ部材２２と２４が軸方向の滑動のためにそれぞれサイドギア１８と２０に取り付けられている。環状の中央の駆動ギア部材２６は両ギアクラッチ部材２２と２４の間において回転できないようにハウジング２のキー溝に嵌め込まれており、この中央の駆動ギア部材は図１４〜１６に最もよく示されているように各端末に駆動ギアの歯を備えている。
【００１１】
中央の駆動ギア部材２６とクラッチ部材２２と２４との間に同心になるように中央のカム部材３０が配置されており、図１１〜１３に最もよく示されているようにこのカム部材の各端末には複数のカム歯３０ａと３０ｂが備えられている。当業者に公知であるように、この中央のカム部材３０は、中央駆動ギア部材２６に対する限定された角運動のために、内側周縁の内側キー２６ｂ（図１４参照）と、中央の駆動ギア部材２６と、そして中央のカム部材３０の外側周縁にある対応する過大なスロット３２との協働により調整される。中央のカム部材と中央の駆動ギア部材との外側と内側の周縁面にある対応する溝の中に、スナップリング３６が延びており、これによってこの２つの部材間の相対的な軸方向の動きを妨げている。在来型のホールドアウトリング３８と４０がそれぞれクラッチ部材２２と２４に連結されており、これによって以下に詳述するように、オーバーランしている出力軸１２または１４にそれぞれ連結されている当該のギアクラッチ部材２２または２４を係合外し状態に維持する。
【００１２】
サイドギア１８（図９と１０参照）は、図１に示されているようにハウジングチャンバの内壁にある対応する環状の面に接する環状の外側のリブ部１８ａを備えている。このリブ部であるショルダ１８ａはまた、ギアクラッチ部材２２を中央の駆動ギア部材２６と係合させるように常態に偏移させるばね手段４２を支持している。
【００１３】
出力軸または出力車輪軸１２と１４は、この出力軸１２と１４の端末にそれぞれ隣接している対応する周縁の溝５４と５６内に延びている１対のＣ字形クリップ５０と５２によって、軸方向へ離れる力に抗して間隔を保っている。このＣ字形クリップは、サイドギア１８と２０の近接している各端末にそれぞれあるカウンタボア１８ｃと２０ｃの中に収められる。後に説明されるように、Ｃ字形クリップは、このＣ字形クリップとこれに連結されている出力軸１２と１４との相対的な軸方向の隔離を妨げるために、カウンタボア１８ｃと２０ｃの底面の壁に接合している。
【００１４】
出力軸１２と１４が互いに軸方向に離れないように、ハウジングチャンバを横切って直交するように延びているスペーサピン６０が備えられている。スペーサピン６０は、出力軸１２と１４の近接する各端末に接している円筒形の本体部６０ａと、この本体部６０ａにある対応する開口部５（図４参照）内に収容されている拡大ヘッド部分６０ｂとを含む。ボルト６２は、ハウジング２との連結関係を解除できる形でスペーサピンを保持する役割を果たす。その他端において、円筒状の本体部分６０ａは、ハウジング本体部分２ａに含まれている対応する孔７内に延びている。
【００１５】
本発明の特徴として、ハウジングのアクセス開口部５に加えて、スペーサピン６０が差動装置から取り外されているとき、Ｃ字形クリップ５０，５２にアクセスするために、半径方向に心合せされた１対のアクセス窓２７（図１６）と３１（図１３）が中央の駆動ギア部材２６と中央のカム部材３０とにそれぞれに設けられている。スペーサピン６０の本体部６０ａを受ける通し孔２９（図１５）と３３（図１２）が、そのアクセス窓の反対側のこれら部材内に直交するように配置されている。
【００１６】
中央駆動ギア部材はハウジングに連結されているので、アクセス窓２７は、ハウジングアクセス窓３１と向き合っており、アクセス窓２７と３１は、中央駆動部材２６（図１４）の内側の突起２６ｂと中央カム部材（図１１）の外周面上のスロット３２との間で協働し、普通互いに向き合う状態が維持される。
【００１７】
組み立てられた差動機構に出力軸１２と１４を連結するには、スペーサピン６０をハウジングから取り外せるようにボルト６２を抜き、次に中央のカム部材と中央の駆動ギア部材とにある心合せされたアクセス窓３１と２７から溝５４が露出するまで、出力軸１２を軸方向に向かって差動装置に導入してサイドギア１８内に入れる。Ｃ字型クリップ５０は、開口部５，２７，３１を介してハウジング室に誘導され、溝５４内に挿入される。それからＣ字形クリップ５０をカウンタボア１８ｃ内に収めるために出力軸１２を軸方向左に移動し、これによってこのＣ字形クリップを溝５４の中に保持し、そして出力軸１２の軸方向左への移動を妨げる。それから同様に、溝５６がアクセス窓５，２７，３１に露出されるまで、軸方向に向かって出力軸１４を差動機構に挿入し、次いでこの出力軸１４の外側の周縁にある溝５６内に第２のＣ字形クリップ５０も挿入する。次にＣ字形クリップ５２をカウンタボア２０ｃ内に導入するために、出力軸１４を右に移動させ、これによってこのＣ字形クリップを溝５６内に保持する。さらに、Ｃ字形クリップはカウンタボア２０ｃの底部の壁に接合させ、これによって出力軸１４がもっと右方向へ移動することを妨げる。通常このＣ字型クリップと軸は、作動装置のユーザーにより提供される。
【００１８】
【発明の効果】
組み立てられた差動装置は在来型のように作動する。例えば、出力軸１２の回転速度が所定の数値を超えて出力軸１４の回転速度をオーバーランしていると仮定する。この場合、中央のカム部材３０のカム歯３０ａはギアクラッチ部材２２を左にシフトし、これによってクラッチの歯と、中央の駆動ギア部材２６上の対応する駆動歯２６ａとの係合を外す。ギアクラッチ部材２２をこの係合外し状態に維持するために、ホールドアウトリング３８はいくらか角変位して、このリングの軸方向タブが中央のカム部材の外側のフランジ部３０ｃと係合している保留位置に移動する。オーバーラン状態が終了すると、ホールドアウトリングは角変位してその初期の位置に戻り、そしてばね手段４２の偏移力によってギアクラッチ部材２２は中央の駆動ギア部材２６との掛合状態に戻る。右側の出力軸１４が左側の出力軸１２を予め定められた一定量を超えてオーバーランした場合にも、同様な差動動作が起こる。
【００１９】
図１７〜２０の修正例を以下に説明すると、この実施例ではスペーサピン１６０はほぼ円筒形の拡大されたヘッド部分１６０ｂを有し、このヘッド部分は、直交するように配置されているリブ部１０２ｃによって画定されているほぼ円形のアクセス開口部内に収められている。その他の差動構造は図１の構造と同様である。
【００２０】
特許法の規定にしたがって、本発明の好ましい形態と実施例が図示され説明されたが、上述の発明の基本概念から逸脱することなく様々な変更が可能であることは、当業者には明瞭であろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のロック式の差動装置の縦断面図である。
【図２】出力軸のうちの１つにおける溝付きの端末の詳細な立面図である。
【図３】図１におけるＣ字形クリップのリテーナの１つを示す立面図である。
【図４】差動装置のハウジングの主本体部の断面図である。
【図５】差動装置のハウジングのカバー部の断面図である。
【図６】図４の線６−６に沿って取られたハウジングの詳細図である。
【図７】図１の差動装置のスペーサピンの縦方向の側面図である。
【図８】図１の差動装置のスペーサピンの左側の端面図である。
【図９】図１のサイドギアの１つの縦断面図である。
【図１０】図１のサイドギアの右側の端面図である。
【図１１】図１の中央カム部材の端面図である。
【図１２】図１１の線１２─１２に沿って切断した断面図である。
【図１３】図１１の線１３─１３に沿って切断した断面図である。
【図１４】図１の中央駆動ギア部材の端面図である。
【図１５】図１４の線１５−１５に沿って切断した断面図である。
【図１６】図１４の線１６−１６に沿って切断した断面図である。
【図１７】図４のハウジングの主本体部の１修正例の縦断面図である。
【図１８】図１７の線１８−１８に沿って取られた細部側面図である。
【図１９】図１７のハウジング部とともに用いるために設計されたスペーサピンの縦方向の立面図である。
【図２０】図１７のハウジング部とともに用いるために設計されたスペーサピンの端面図である。
【符号の説明】
２ ハウジング
２ａ 主本体部
２ｂ 端末カバー部
３，７，２９，３３，１Ｏ７ 通し孔
４，１０２ ケーシング
５，１０５ 開口部
６ 入力軸
８ ピニオン
１０ リングギア
１２，１４ 出力軸
１６，６２ ボルト
１８，２０ サイドギア
１８ａ，２０ａ，１０２ｃ 外側のリブ部
１８ｃ，２０ｃ カウンタボア
２２，２４ ギアクラッチ部材
２６ 駆動ギア部材
２６ａ 歯
２６ｂ 内側のキー
２７，３１ アクセス窓
３０ カム部材
３０ａ，３０ｂ カム歯
３０ｃ 外側のフランジ部
３２ スロット
３６ スナップリング
３８，４０ ホールドアウトリング
４２，４４ ばね手段
５０，５２ Ｃ字形クリップ
５４，５６ 溝
６０，１６０ スペーサピン
６０ａ，１６０ａ 本体部分
６０ｂ，１６０ｂ 拡大ヘッド部分
１０２ ケーシング

Claims (12)

1. 同軸線上に互いに軸方向に隔てられて配置され、各々の端部にＣ字型保持部材を収容する周縁溝を有する１対の出力軸を、回転駆動される入力軸から回転駆動する自動ロック式の差動装置であって、
   チャンバを含み、かつ、前記両出力軸の互いに隣接する各端部をそれぞれ回転可能に収容する対向する１対の開口部を有するハウジングと、
   前記両開口部に近接する前記チャンバ内で回転し、かつ前記両出力軸と相対回転不能に連結されるように、同軸線上にそれぞれ配置されている１対の環状のサイドギアと、
   前記両サイドギアと同心に配置され、かつ該両サイドギアに対して軸方向に動けるようにスプラインが形成されている１対の環状のギアクラッチ部材と、
   前記両サイドギア間に該サイドギアと同軸線上に配置され、かつ前記ハウジングと相対回転不能に連結されている環状の中央駆動ギア手段と、
   通常状態で、前記ギアクラッチ部材を共に、前記中央駆動ギア手段と係合する位置に向けて動かすばね手段と、
   一方の前記出力軸の回転速度が他方の前記出力軸の回転速度を所定量だけ超過したときに、前記の一方の出力軸に連結された一方の前記サイドギアを前記中央駆動ギア手段から切り離す、前記中央駆動ギア手段と同心で、かつ前記両サイドギア間に配置されている環状の中央カム手段と、
   前記の超過状態が続く限り、前記の一方のサイドギアを前記中央駆動ギア手段と切り離された状態に保持する、環状のホールドアウトリング手段と、
   前記両出力軸が互いに近づく向きに軸方向に動くことを防止する、前記ハウジングに取外し可能に連結されているスペーサ手段と
   を有し、
   前記ハウジング、前記中央駆動ギア手段、および前記中央カム手段は各々、前記Ｃ字型クリップ部材を前記出力軸の前記周縁溝の中に手動で挿入することができるように、互いに一列に揃えられ、半径方向に延びているアクセス窓を含む、
   自動ロック式の差動装置。
2. 前記中央カム手段と前記中央駆動ギア手段との相対的な回転角を制限する手段をさらに含む、請求項１に記載の差動装置。
3. 前記中央カム手段は、前記中央駆動ギア手段内に同心に配置されている、請求項２に記載の差動装置。
4. 前記スペーサ手段は、前記両出力軸の互いに隣接する各端部の間を、前記ハウジングの前記チャンバを直径方向に横切って延びている本体部分と、前記ハウジングの軸開口部に取り付けられた拡大頭部とを有するスペーサピンと、前記スペーサピンの前記ハウジングからの脱落を防止する手段とを含む、請求項３に記載の差動装置。
5. 前記スペーサピンは、前記中央駆動ギア手段と前記中央カム手段の両方の前記アクセス窓を貫通して延びている、請求項４に記載の差動装置。
6. 前記ハウジングは、部分に分かれており、主本体部分と、該主本体部分にボルト止めされている取外し可能な端部カバー部とを有し、前記の各部分は各々、前記出力軸の前記開口部のいずれか一方を有している、請求項１に記載の差動装置。
7. 前記サイドギアは、前記両出力軸が軸方向に互いに離れることを防止するため、前記ハウジングと協働し、かつ前記Ｃ字型保持部材と係合するように配置された当接手段を含む、請求項６に記載の差動装置。
8. 前記当接手段は、前記サイドギアが軸方向に互いに離れることを防止するため、前記ハウジング手段のそれぞれ対応する支持面と協働するように前記各サイドギアに配置された第１の当接手段を含む、請求項７に記載の差動装置。
9. 前記の第１の当接手段は、前記の各サイドギアの周囲を周面方向に延びている環状のリブ部を含む、請求項８に記載の差動装置。
10. 前記当接手段は、前記両サイドギアの互いに隣接する各端部のカウンタボアの奥壁によって形成されている第２の当接手段を含む、請求項９に記載の差動装置。
11. 前記サイドギアのカウンタボアの直径は、前記Ｃ字型保持部材の対応する外径寸法よりも僅かに大きく、それにより、前記両Ｃ字型保持部材をそれぞれの出力軸の前記周縁溝に保持する、請求項１０に記載の差動装置。
12. １対の出力軸を入力軸から駆動する作動装置であって、
    チャンバと、１対の対向する開口部とを含み、前記入力軸によって回転駆動されるようになっているハウジングと、
    同軸線上に互いに軸方向に隔てられて配置され、互いに隣接する各端部がそれぞれ前記ハウジングの開口部で回転可能に支持されている１対の出力軸と、
    前記チャンバ内に配置され、それぞれ前記出力軸の周りに、該出力軸と同心に回転不能に取り付けられた１対の環状のサイドギアと、
    前記両サイドギアと同心に配置され、かつ該両サイドギアに対して軸方向に動けるようにスプラインが形成されている１対の環状のギアクラッチ部材と、
    前記両サイドギア間に該サイドギアと同軸線上に配置され、かつ前記ハウジングと相対回転不能に連結されている環状の中央駆動ギア手段と、
    通常状態で、前記ギアクラッチ部材を共に、前記中央駆動ギア手段と係合する位置に向けて動かすばね手段と、
    一方の前記出力軸の回転速度が他方の前記出力軸の回転速度を所定量だけ超過したときに、前記の一方の出力軸に連結された一方の前記サイドギアを前記中央駆動ギア手段から切り離す、前記中央駆動ギア手段と同心で、かつ前記両サイドギア間に配置されている環状の中央カム手段と、
    前記の超過状態が続く限り、前記の一方のサイドギアを前記中央駆動ギア手段と切り離された状態に保持する環状のホールドアウトリング手段と、
    前記両出力軸が互いに近づく向きに軸方向に動くことを防止する、前記ハウジングに取外し可能に連結されているスペーサ手段と、
    前記出力軸が軸方向に互いに離れることを防止する防止手段であって、
    （１）１対のＣ字型クリップと、
    （２）前記Ｃ字型クリップを各々、前記出力軸の互いに隣接する端部にある、対応する固定用の周縁溝内に同心に手動で取り付けるようにするために、前記ハウジング、前記中央カム手段、および前記中央駆動ギア手段に設けられたアクセス窓手段と、
    （３）前記Ｃ字型クリップが互いに離れる方向に軸方向に動くことを防止する当接手段とを含む防止手段と
    を有する差動装置。

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