JP3936236B2 - デファレンシャル装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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】
特公平３−３３９３９号公報に図７のようなデファレンシャル装置５０１が記載されている。
【０００３】
エンジンの駆動力はデフケース５０３を回転させ、ベベルギア式差動機構５０５の出力側サイドギア５０７，５０９からそれぞれの車軸５１１，５１３を介して左右の車輪に配分される。
【０００４】
また、サイドギア５０７，５０９とデフケース５０３との間にはそれぞれ多板クラッチ５１５，５１７が配置されている。
【０００５】
これらの多板クラッチ５１５，５１７は各サイドギア５０７，５０９の噛み合い反力を受けて締結され、そのトルク感応型差動制限機能によって差動機構５０５の差動を制限する
また、デフケース５０３の左右両側にはアクチュエータ５１９，５２１が設けられており、各アクチュエータ５１９，５２１はそれぞれ車軸５１１，５１３を介して各サイドギア５０７，５０９を引き付けることにより各多板クラッチ５１５，５１７を締結し、差動制限機能を調整する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、デファレンシャル装置５０１のように、一対の摩擦クラッチを備えたデファレンシャル装置では、これらの一方だけをアクチュエータで締結させると、片効きになり、締結される摩擦クラッチの磨耗だけが大きくなる。
【０００７】
従って、デファレンシャル装置５０１では、両方の多板クラッチ５１５，５１７を締結し片効きを防止するために、上記のように、サイドギア５０７側の多板クラッチ５１５及びその操作用アクチュエータ５１９と、サイドギア５０９側の多板クラッチ５１７及びその操作用アクチュエータ５２１との２セット設けられている。
【０００８】
従って、構造がそれだけ複雑で高価であり、また、大型で重くなるから車載性の点で不利である。
【０００９】
また、多板クラッチ５１５，５１７が配置されているデフケース５０３とサイドギア５０７，５０９との間に発生する差動回転は、サイドギア５０７，５０９の間に発生する差動回転の１／２であり、差動トルクは２倍になる。
【００１０】
このように大きな差動トルクが掛かる多板クラッチ５１５，５１７にはそれだけ大きなクラッチ容量が要求される上に、多板クラッチ５１５，５１７それぞれの差動制限機能は半分になる。
【００１１】
そこで、この発明は、構造簡単、低コスト、小型軽量で車載性に優れている上に、充分な差動制限力が得られるデファレンシャル装置の提供を目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１のデファレンシャル装置は、原動機の駆動力によって回転駆動されるデフケースと、前記デフケースの回転を一対の出力側サイドギアから一側車軸と他側車軸を介して車輪側に配分する差動機構と、前記一側車軸に連結される一側動力伝達部材と、前記他側車軸に連結される他側動力伝達部材と、前記一側動力伝達部材に軸方向移動可能且つ相対回転不能に連結された一側摩擦板と、前記他側動力伝達部材に軸方向移動可能且つ相対回転不能に連結された他側摩擦板と、前記一側摩擦板と前記他側摩擦板から構成され、前記差動機構に対して前記一側車軸側に配置された摩擦クラッチと、前記差動機構に対して前記他側車軸側に配置され、前記摩擦クラッチを締結操作するアクチュエータとを備え、前記他側車軸を前記アクチュエータの締結力によって移動させ、前記他側車軸の車軸の移動に伴って前記摩擦クラッチを締結することを特徴とする。
【００１３】
アクチュエータによって摩擦クラッチの締結力を調整することにより、例えば、差動機構に掛かる伝達トルクや差動機構に生じる差動回転速度とは無関係に一定の差動制限力（イニシャルトルク）を設定することができ、あるいは、このイニシャルトルクを調整することができる。
【００１４】
また、走行条件の変化などに応じて摩擦クラッチの締結力（差動制限力）を調整することが可能であり、例えば、トルク感応型の差動制限機能や速度感応型の差動制限機能に準じた差動制限機能が得られる。
【００１５】
また、本発明のデファレンシャル装置は、摩擦クラッチが両車軸（あるいは、両サイドギア）の間に１セット配置されているから、操作用のアクチュエータも１セットですみ、摩擦クラッチとアクチュエータを２セット用いた従来例と較べて、構造が簡単で低コストになる上に、それだけ小型・軽量化され、車載性が大幅に向上する。
【００１６】
また、摩擦クラッチが配置された両車軸（あるいは、両サイドギア）の間に生じる差動回転は、デフケースと各サイドギアとの間に発生する差動回転の２倍であり、差動トルクは１／２になるから、摩擦クラッチは１セットで、従来例の２セットの多板クラッチ５１５，５１７と同等の差動制限機能が得られる。
【００１７】
さらに、一側動力伝達部材を介して一側車軸の回転を一側摩擦板に伝達し、他側動力伝達部材を介して他側車軸の回転を他側摩擦板に伝達することにより、両車軸（あるいは、両サイドギア）の間に生じる差回転を両摩擦板の差回転に変換するための変換機構を別途設けることなく、直接的に両摩擦板間に生じる差回転に導くことができるので、デファレンシャル装置の構成を簡素化することができる。
【００１８】
これにより、部品点数を削減することができるので、差回転の伝達に関わる部品の寸法精度のばらつき、差回転の伝達に関わる部品間の組み付けガタによる応答性の遅れ、および差回転の伝達に関わる部品の倒れによる性能のばらつきを大幅に抑制することが可能である。
【００１９】
従って、車両としての信頼性を向上させることができる。
【００２０】
また、部品点数の削減が可能なことから製造コストの削減が可能である。
【００２１】
請求項２の発明は、請求項１に記載されたデファレンシャル装置であって、前記アクチュエータの締結力を増幅する梃子を設けたことを特徴としており、請求項１の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００２２】
また、梃子の増幅機能によって、摩擦クラッチのクラッチ容量とアクチュエータの締結機能が向上するから、摩擦クラッチとアクチュエータをさらに小型・軽量にし、車載性を向上させることが可能になる。
【００２３】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載されたデファレンシャル装置であって、トルクを受けて作動し、前記摩擦クラッチを締結してトルク感応型の差動制限力を発生するカムを設けたことを特徴としており、請求項１または請求項２の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００２４】
また、請求項３の構成では、アクチュエータによる摩擦クラッチの差動制限機能に加え、トルクを受けて作動し摩擦クラッチを締結するカムによってトルク感応型の差動制限機能が得られるから、デファレンシャル装置に大きな駆動力が掛かる発進時や加速時などで差動制限力が強化され、車両の操縦性や安定性が大きく向上する。
【００２５】
なお、このカムは、差動機構のトルク伝達経路に設けたカム、あるいは、噛み合いスラスト力によってサイドギアを摩擦クラッチ側に移動させるサイドギアとピニオンギアの各歯面を含む。
【００２６】
請求項４の発明は、原動機の駆動力によって回転駆動されるデフケースと、前記デフケースの回転を一対の出力側サイドギアから一側車軸と他側車軸を介して車輪側に配分する差動機構と、前記一側車軸に連結される一側動力伝達部材と、前記他側車軸に連結される他側動力伝達部材と、前記一側動力伝達部材に軸方向移動可能且つ相対回転不能に連結された一側摩擦板と、前記他側動力伝達部材に軸方向移動可能且つ相対回転不能に連結された他側摩擦板と、前記一側摩擦板と前記他側摩擦板から構成される摩擦クラッチと、前記一側車軸を移動させ、前記摩擦クラッチを締結操作するアクチュエータと、前記デフケース側に突き当て可能に配置された押圧部材と、前記一側動力伝達部材に設けられ、且つ前記押圧部材が挿通される貫通孔とを備え、前記一側車軸の移動に伴って前記押圧部材が前記デフケースに突き当たり前記摩擦クラッチを押圧することを特徴としており、アクチュエータによって摩擦クラッチの締結力を調整することにより、例えば、差動機構に掛かる伝達トルクや差動機構に生じる差動回転速度とは無関係に一定の差動制限力（イニシャルトルク）を設定することができ、あるいは、このイニシャルトルクを調整することができる。
また、走行条件の変化などに応じて摩擦クラッチの締結力（差動制限力）を調整することが可能であり、例えば、トルク感応型の差動制限機能や速度感応型の差動制限機能に準じた差動制限機能が得られる。
また、本発明のデファレンシャル装置は、摩擦クラッチが両車軸（あるいは、両サイドギア）の間に１セット配置されているから、操作用のアクチュエータも１セットですみ、摩擦クラッチとアクチュエータを２セット用いた従来例と較べて、構造が簡単で低コストになる上に、それだけ小型・軽量化され、車載性が大幅に向上する。
また、摩擦クラッチが配置された両車軸（あるいは、両サイドギア）の間に生じる差動回転は、デフケースと各サイドギアとの間に発生する差動回転の２倍であり、差動トルクは１／２になるから、摩擦クラッチは１セットで、従来例の２セットの多板クラッチ５１５，５１７と同等の差動制限機能が得られる。
さらに、一側動力伝達部材を介して一側車軸の回転を一側摩擦板に伝達し、他側動力伝達部材を介して他側車軸の回転を他側摩擦板に伝達することにより、両車軸（あるいは、両サイドギア）の間に生じる差回転を両摩擦板の差回転に変換するための変換機構を別途設けることなく、直接的に両摩擦板間に生じる差回転に導くことができるので、デファレンシャル装置の構成を簡素化することができる。
これにより、部品点数を削減することができるので、差回転の伝達に関わる部品の寸法精度のばらつき、差回転の伝達に関わる部品間の組み付けガタによる応答性の遅れ、および差回転の伝達に関わる部品の倒れによる性能のばらつきを大幅に抑制することが可能である。
従って、車両としての信頼性を向上させることができる。
【００２７】
また、摩擦クラッチが押圧部材を介してデフケース側に押圧される請求項４の構成では、第２実施形態のように、摩擦クラッチに対するアクチュエータの押圧力をサイドギアの噛み合い反力と同方向にすることが可能になり、これらの押圧力と噛み合い反力の干渉が防止され、安定した差動制限機能が得られる。
【００２８】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載された発明であって、前記アクチュエータが、前記デフケースの外部で、前記車軸上に配置されていることを特徴としており、請求項１〜４の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００２９】
また、車軸上に配置されたアクチュエータは、メンテナンスが容易であり、冷却し易い。
【００３０】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載されたデファレンシャル装置であって、前記摩擦クラッチが、前記差動機構の軸方向一側に配置されていることを特徴としており、請求項１〜５の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００３１】
また、差動機構の軸方向一側に配置された摩擦クラッチは、組み付け性とメンテナンス性に優れている上に、例えば、差動機構を構成するギア組の内側に配置された構成と異なって、充分な配置スペースによる充分なクラッチ容量（差動制限力）が得られる。
【００３２】
例えば、摩擦クラッチが多板クラッチである場合、必要な枚数のクラッチ板を配置できると共に、これらを大径にすることができるから、充分な差動制限力が得られる。
【００３３】
また、クラッチ板を大径にすればクラッチ板枚数を減らすことができるから、これに伴って摩擦クラッチとデファレンシャル装置を軸方向にさらに小型にすることができる。
【００３４】
また、摩擦クラッチを差動機構の軸方向一側に配置した請求項６の構成では、例えば、摩擦クラッチ部分のユニット化（サブアセンブリ化）が可能であり、このサブアセンブリ化に伴って組み付け性が大きく向上する。
【００３５】
請求項７の発明は、請求項６に記載されたデファレンシャル装置であって、前記デフケースが、軸方向一側の開口を有し、前記摩擦クラッチが、前記開口側に配置されていることを特徴としており、請求項６の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００３６】
また、摩擦クラッチをデフケースの開口側に配置する請求項７の構成は、組み付け性とメンテナンス性に優れている。
【００３７】
請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載された発明であって、前記摩擦クラッチが、一側と他側のクラッチ板によって構成されると共に、該一側クラッチ板が前記一側動力伝達部材に連結されており、前記車軸の一方が、前記一側動力伝達部材に連結されており、前記一側クラッチ板と一側動力伝達部材を連結する一側クラッチ板連結部と、前記一方の車軸と一側動力伝達部材を連結する一側車軸連結部とが、軸方向にオーバーラップしていることを特徴としており、請求項１〜７の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００３８】
軸方向にオーバーラップするとは、径方向の投影が互いに重なることを意味しており、一側クラッチ板と一側動力伝達部材の連結部と、車軸と一側動力伝達部材の連結部とを軸方向にオーバーラップさせたことにより、デファレンシャル装置がそれだけ軸方向に小型化され、車載性が向上する。
【００３９】
請求項９の発明は、請求項８に記載されたデファレンシャル装置であって、前記摩擦クラッチの一側動力伝達部材に、一方のサイドギアが連結され、該一方のサイドギアに連結される一側車軸連結部が、前記一側動力伝達部材に形成されており、前記摩擦クラッチの他側動力伝達部材に、他方のサイドギアに連結される他側車軸連結部が形成されており、前記一側動力伝達部材と、前記一方のサイドギアと、前記一側車軸連結部と、前記他側動力伝達部材と、前記他側車軸連結部とが予め組み付けられていることを特徴とし、請求項８の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００４０】
また、摩擦クラッチの一側動力伝達部材と、一方のサイドギアと、一側車軸連結部と、摩擦クラッチの他側動力伝達部材と、他側車軸連結部とを予め組み付けておくことによって、デファレンシャル装置の組み付け性とメンテナンス性が大きく向上する。
【００４１】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
図１〜図３及び図６によってフロントデフ１（本発明の第１実施形態：デファレンシャル装置）の説明をする。左右の方向はフロントデフ１を用いた車両及び図１，３での左右の方向であり、符号を与えていない部材等は図示されていない。
【００４２】
この車両の動力系はエンジン（原動機）、トランスミッション、フロントデフ１（エンジンの駆動力を左右の前輪に配分するデファレンシャル装置）、左右の前輪などから構成されており、エンジンの駆動力はトランスミッションからフロントデフ１に送られ、フロントデフ１から左右の前輪に配分される。
【００４３】
図１のように、フロントデフ１は、デフケース３、ベベルギヤ式の差動機構５、多板クラッチ７（摩擦クラッチ）、左右の前車軸９，１１、３個の梃子１３、電磁石１５（アクチュエータ）、コントローラなどから構成されている。
【００４４】
デフケース３は、カバー１７とケーシング本体１９からなり、カバー１７はケーシング本体１９の左開口部にボルト２０で固定されている。
【００４５】
デフケース３はトランスミッションケース２１の内部に配置されており、ベアリング２２，２２を介して左右のボス部２３，２４をそれぞれトランスミッションケース２１に支承されている。トランスミッションケース２１の内部にはオイル溜りが形成されている。
【００４６】
デフケース３にはリングギア２５がボルト２６で固定されている。このリングギア２５はトランスミッションの出力ギアと噛み合っており、デフケース３はトランスミッションを介して伝達されるエンジン（原動機）の駆動力によって回転駆動される。
【００４７】
差動機構５は、複数本のピニオンシャフト２７、ピニオンギア２９（カム）、出力側のサイドギア３１，３３（カム）から構成されている。
【００４８】
各ピニオンシャフト２７はハブ３５を中心にして放射状に配置されており、それぞれの端部を切り欠いて設けられた平行面３７，３７により、ケーシング本体１９に設けられた軸方向溝３９に移動自在に係合している。ピニオンギア２９はピニオンシャフト２７上に支承されており、サイドギア３１，３３は左右からピニオンギア２９と噛み合っている。
【００４９】
ケーシング本体１９とピニオンギア２９との間には、ピニオンギア２９の遠心力と、サイドギア３１，３３との噛み合いによって生じたピニオンギア２９の噛み合い反力を受ける球面ワッシャ４１が配置されている。
【００５０】
多板クラッチ７は、クラッチハウジング４３（摩擦クラッチの一側動力伝達部材）とクラッチハブ４５（摩擦クラッチの他側動力伝達部材）との間に配置されており、そのアウタープレート４７（一側のクラッチ板）はクラッチハウジング４３の内周に設けられたスプライン部４９（一側クラッチ板連結部）に連結され、インナープレート５１（他側のクラッチ板）はクラッチハブ４５の外周に設けられたスプライン部５３に連結されている。また、多板クラッチ７の右側には押圧リング５４がスプライン部４９に連結されている。
【００５１】
左サイドギア３１（一方のサイドギア）の外周に溶接されたリング５５はクラッチハウジング４３のスプライン部４９に連結され、スナップリング５７によって脱落を防止されている。また、クラッチハウジング４３に形成されたハブ５９はカバー１７の支承部６１で支承されており、右サイドギア３３（他方のサイドギア）の内周に溶接されたハブ６３はケーシング本体１９の支承部６５で支承されている。
【００５２】
また、クラッチハウジング４３とカバー１７の間と、右サイドギア３３とケーシング本体１９の間には、スラストワッシャ６６がそれぞれ配置され、下記のように、各サイドギア３１，３３の噛み合い反力と、電磁石１５による引き付け力を受けている。
【００５３】
前車軸９，１１は継ぎ手と他の車軸を介してそれぞれ左前輪と右前輪に連結されている。
【００５４】
左の車軸９はハブ５９（クラッチハウジング４３）に設けられたスプライン部６７ａ（一側車軸連結部）に連結され、左サイドギア３１に連結されており、車軸９とクラッチハウジング４３（ハブ５９）はスナップリング６８によって位置決めされている。また、右の車軸１１はハブ６３に設けられたスプライン部６７ｃに連結されると共に、ハブ３５を左に貫通してクラッチハブ４５に設けられたスプライン部６７ｂ（他側車軸連結部）に連結されている。また、右車軸１１とクラッチハブ４５はボルト６９とフランジ７１とによって一体にされている。
【００５５】
各梃子１３は押圧リング５４と左サイドギア３１との間で、図２のように周方向等間隔に配置されている。梃子１３の力点７３はクラッチハブ４５の段差部７５に係合し、支点７７は左サイドギア３１と接触し、作用点７９は押圧リング５４を介して多板クラッチ７と対向している。
【００５６】
図３のように、多板クラッチ７（アウタープレート４７とインナープレート５１）、押圧リング５４、各梃子１３、左サイドギア３１は、クラッチハウジング４３とクラッチハブ４５に予め組み付けることでサブアセンブリ化されている。サブアセンブリされた状態で、クラッチハブ４５の左端はクラッチハウジング４３のハブ５９の外周で支承され、左サイドギア３１はクラッチハブ４５の右端の外周で支承されている。
【００５７】
このサブアセンブリでは、クラッチハウジング４３とクラッチハブ４５に、アウタープレート４７、インナープレート５１、押圧リング５４、各梃子１３、左サイドギア３１を組付けた後、スナップリング５７で左サイドギア３１を固定することにより、組付けられた各部材が左サイドギア３１を介して軸方向に位置決めされている。
【００５８】
また、スナップリング５７を外せば、組付けられた各部材の取り外し、交換などが可能である。
【００５９】
また、フロントデフ１の組付けは、右のスラストワッシャ６６、右サイドギア３３、ピニオンシャフト２７に支承されたピニオンギア２９などを組み付けたケーシング本体１９に、左サイドギア３１を各ピニオンギア２９と噛み合わせながらこのサブアセンブリを組み付ける。
【００６０】
その後、クラッチハブ４５と右車軸１１とをボルト６９とフランジ７１で連結し、左のスラストワッシャ６６を入れてカバー１７とケーシング本体１９とをボルト２０で固定してフロントデフ１の組付けを終了する。
【００６１】
また、上記のサブアセンブリでは、アウタープレート４７が連結されたクラッチハウジング４３のスプライン部４９と、車軸９が連結されたクラッチハウジング４３（ハブ５９）のスプライン部６７ａとが軸方向にオーバーラップし、各スプライン部４９，６７ａの径方向投影が互いに重なっており、それだけ軸方向に短く構成されている。
【００６２】
電磁石１５は、トランスミッションケース２１に連結された右の車軸管８０側に固定されており、そのリード線８１はグロメット８２を通して外部に引き出され、車載のコントローラに接続されている。
【００６３】
また、左車軸９とトランスミッションケース２１との間にはメカニカルシール８３が配置され、右車軸１１と車軸管８０との間にはメカニカルシール８４が配置されており、トランスミッションケース２１及び車軸管８０からのオイル漏れと外部からの異物の侵入とを防止している。
【００６４】
デフケース３には、開口８５，８７，８９が形成されており、ボス部２３，２４の内周にはそれぞれ螺旋状のオイル溝９１，９３が形成されている。また、クラッチハウジング４３とクラッチハブ４５にはそれぞれアウタープレート４７とインナープレート５１との摺動面にオイルを送るオイル孔９５，９７が形成され、各インナープレート５１にはこのオイルの移動を促進するオイル孔９９が形成されている。
【００６５】
また、デフケース３（ケーシング本体１９）の外周にはスピードメータ用のパルスギア１０１が形成されている。
【００６６】
デフケース３を回転させるエンジンの駆動力は、ピニオンシャフト２７とピニオンギア２９とを介して左右のサイドギア３１，３３に配分され、左サイドギア３１とクラッチハウジング４３から車軸９を介して左前輪側に伝達され、右サイドギア３３から車軸１１を介して右前輪側に伝達される。
【００６７】
また、悪路走行中などに、左右の前輪間に駆動抵抗差が生じると、エンジンの駆動力は各ピニオンギア２９の自転によって左右各側に差動配分される。
【００６８】
各サイドギア３１，３３とピニオンギア２９の噛み合い部（各歯面）はカムを構成しており、差動機構５にトルクが掛かると、これらのカムが作動し、右サイドギア３３の噛み合い反力によってピニオンギア２９、ピニオンシャフト２７、左サイドギア３１が左に押圧されると共に、左サイドギア３１の噛み合い反力がこれに加わり、各梃子１３と押圧リング５４とを介して多板クラッチ７を押圧し締結させる。
【００６９】
トルクに比例して変化するサイドギア３１，３３の噛み合い反力を受けて締結された多板クラッチ７の摩擦抵抗により、車両の前進走行時と後進走行時との両方で、トルク感応型の差動制限機能が得られ、差動機構５の差動が制限される。
【００７０】
車両は、このトルク感応型差動制限機能により、大きな駆動トルクが掛かる発進時や加速時に前輪の空転が防止され、車体の挙動が安定して操縦性が向上すると共に、走行中の走行性、安定性、操縦性が向上する。
【００７１】
コントローラは、車速、操舵角、横Ｇなどから旋回走行を検知し、あるいは、路面状態などに応じて、電磁石１５の励磁、励磁電流の制御、励磁停止などを行う。
【００７２】
電磁石１５が励磁されると、右車軸１１上に固定されたアーマチャ１０３が吸引され、図１の矢印１０５のように右車軸１１とクラッチハブ４５を右方向に引き付ける。
【００７３】
クラッチハブ４５が右方向に引き付けられると、各梃子１３は力点７３を押圧されて支点７７を中心に揺動し、引き付け力を増幅して生じた大きな押圧力により各作用点７９で押圧リング５４を介して多板クラッチ７を押圧し締結する。このとき、各梃子１３の支点７７から左サイドギア３１に掛かる力はスナップリング５７が負担する。
【００７４】
コントローラは、電磁石１５により多板クラッチ７を常時一定の力で締結することによって、差動トルクや差動回転速度とは無関係なイニシャルトルク（一定の差動制限力）を、例えば、異なった車種毎に設定し、あるいは、同一の車種でも、走行条件に応じてイニシャルトルクを任意に変更することができる。
【００７５】
このイニシャルトルクによって、発進時や加速時、悪路走行時などのように、前輪の一方が大きく空転して上記のトルク感応型差動制限機能が低下する条件下でも、発進性、加速性、悪路走破性などの低下が防止され、車体の挙動が安定し、操縦性が大きく向上する。
【００７６】
また、このイニシャルトルクは、一般的な構成である予圧バネの押圧力によって得られるイニシャルトルクと異なり、差動制限力の立ち上がりに遅れが生じることはない。
【００７７】
また、コントローラは、路面状態、操舵、加速、旋回のような走行条件の変化に応じて電磁石１５の励磁電流（吸引力）を制御することにより、多板クラッチ７の差動制限力を調整することができ、あるいは、差動機構５の差動をロックすることができる。
【００７８】
このような差動制限機能により、悪路走行中、発進時、加速時などで、悪路走破性、発進性、加速性、操縦性、安定性を大きく向上させることができる。
【００７９】
また、電磁石１５の吸引力を制御し、多板クラッチ７のアウタープレート４７とインナープレート５１を適度に滑らせて前輪間の差動回転数を調整すれば、旋回性と旋回時の車体の安定性とを向上させることができる。
【００８０】
図６のグラフ１５１，１５３，１５５は、フロントデフ１の多板クラッチ７によるトルクバイアスレシオ（トルク配分特性）であり、縦軸を左軸トルクの座標にし、横軸を右軸トルクの座標にして示している。また、勾配が４５°のグラフ１５７は差動制限機能を持たないデファレンシャル装置のトルクバイアスレシオである。
【００８１】
グラフ１５７の左上範囲（第Ｉ，II，III象限）の各グラフ１５１，１５３，１５５は、右の前輪が空転したとき多板クラッチ７の差動制限力によって左の前輪に送られる駆動トルク（軸トルク）の大きさを示し、グラフ１５７の右下範囲（第Ｉ，III，IV象限）の各グラフ１５１，１５３，１５５は左の前輪が空転したとき多板クラッチ７の差動制限力によって右の前輪に送られる駆動トルクの大きさを示す。
【００８２】
また、各グラフ１５３，１５５の縦軸の各切片Ｔｉ１５３，Ｔｉ１５５はそれぞれのイニシャルトルクを示しており、グラフ１５１はイニシャルトルクを設定しない特性である。
【００８３】
フロントデフ１では電磁石１５で多板クラッチ７の差動制限力を調整することにより、このように種々のトルクバイアスレシオとイニシャルトルクを設定することができる。
【００８４】
例えば、右前輪が空転してその軸トルクがＴＲまで低下したときに左前輪に送られる駆動トルクは、グラフ１５１ではＴＬ１であり、グラフ１５３ではＴＬ２であり、グラフ１５５ではＴＬ３であり、悪路走破性、発進性、加速性、操縦性、安定性などの向上効果がこの順に大きくなる。
【００８５】
また、発進性低下、加速性低下、悪路走破性低下などのイニシャルトルクによる防止効果は、イニシャルトルク（Ｔｉ１５３，Ｔｉ１５５）の大きいグラフ１５３，１５５の順に向上する。
【００８６】
また、多板クラッチ７は、左車軸９（シャフト）に連結されているクラッチハウジング４３と右車軸１１（シャフト）に連結されているクラッチハブ４５との間にシャフトーシャフト（ＳーＳ）配置されているから、デフケース（Ｈ：ハウジング）とシャフト（Ｓ）間に（ＨーＳ）配置された構成と較べて、入力する差動回転数が２倍になり、差動トルクが１／２になる。
【００８７】
このように１／２の差動トルクが掛かる多板クラッチ７は、同一のクラッチ容量で２倍の差動制限力が得られ、上記の悪路走破性、発進性、加速性、操縦性、安定性などがさらに大きく向上する。
【００８８】
また、多板クラッチ７がＳーＳ配置されているフロントデフ１では、左車輪が空転したときのトルクバイアスレシオと右車輪が空転したときのトルクバイアスレシオ（グラフ１５７の左上範囲と右下範囲で各グラフ１５１，１５３，１５５のグラフ１５７に対する角度）が等しくなっており、悪路走破時、発進時、加速時などで車体の挙動が安定するから、悪路走破性、発進性、加速性、操縦性などがさらに向上する。
【００８９】
デフケース３が回転すると、オイル溜りから掻き上げられたオイルは開口８５，８７，８９から、また、オイル溝９１，９３のネジポンプ作用によって、デフケース３に流出入し、流入したオイルは、多板クラッチ７、差動機構５の各ギア２９，３１，３３の噛み合い部、ピニオンシャフト２７上のピニオンギア２９支承部、スラストワッシャ６６，６６、ピニオンシャフト２７の平行面３７，３７とケーシング本体１９の軸方向溝３９、スプライン部４９，５３、梃子１３、球面ワッシャ４１などを充分に潤滑・冷却し、耐久性を高めている。
【００９０】
また、クラッチハウジング４３とクラッチハブ４５のオイル孔９５，９７はアウタープレート４７とインナープレート５１の摺動面にオイルを送り、インナープレート５１のオイル孔９９はこのオイルの移動を促進し、潤滑・冷却効果と耐久性を高めている。
【００９１】
こうして、フロントデフ１が構成されている。
【００９２】
フロントデフ１では、上記のように、電磁石１５によって多板クラッチ７の締結力を調整することにより、イニシャルトルクを設定し、あるいは、イニシャルトルクを調整することができる。
【００９３】
また、走行条件の変化に応じて多板クラッチ７の締結力を調整すれば、トルク感応型や速度感応型に準じた差動制限機能を得ることができる。
【００９４】
また、多板クラッチ７が両車軸９，１１（サイドギア３１，３３）の間に配置されたフロントデフ１では、アクチュエータの電磁石１５が１セットですむから、多板クラッチとアクチュエータを２セット用いた従来例と較べて、構造が簡単で低コストになる上に、それだけ小型・軽量化され、車載性が大幅に向上する。
【００９５】
また、両車軸９，１１の間に配置された多板クラッチ７に掛かる差動トルクは、デフケースと各サイドギアとの間に摩擦クラッチが配置された従来例の１／２になるから、多板クラッチ７は１セットで、２セットの多板クラッチ５１５，５１７を用いた従来例と同等の差動制限機能が得られる。
【００９６】
また、梃子１３の増幅機能によって多板クラッチ７のクラッチ容量と電磁石１５の締結機能が向上するから、多板クラッチ７と電磁石１５をさらに小型・軽量にし、車載性を向上させることができる。
【００９７】
また、電磁石１５による多板クラッチ７の差動制限機能に加え、サイドギア３１，３３の噛み合い反力によってトルク感応型の差動制限機能が得られるから、フロントデフ１に大きな駆動力が掛かる発進時や加速時などで差動制限力が強化され、車両の操縦性や安定性がさらに向上する。
【００９８】
また、サイドギア３１，３３の噛み合い反力を利用したことによって、差動機構５のトルク伝達経路にカムを設ける必要がなくなり、実施コストがそれだけ低減されている。
【００９９】
また、電磁石１５は、車軸１１上に配置したことによってメンテナンスが容易になると共に、冷却効果が向上している。
【０１００】
また、差動機構５の軸方向に配置された多板クラッチ７は、組み付け性とメンテナンス性に優れている上に、例えば、差動機構５を構成するギア組の内側に多板クラッチが配置された構成と異なって、充分な配置スペースが得られるから、必要な枚数のアウタープレート４７とインナープレート５１を用いると共に、これらを大径にすることによって、充分な差動制限力が得られている。
【０１０１】
また、アウタープレート４７とインナープレート５１は、大径にすれば枚数を減らすことができるから、これに伴って多板クラッチ７とフロントデフ１をそれだけ軸方向に小型化することができる。
【０１０２】
また、多板クラッチ７は、デフケース３（ケーシング本体１９）の開口側に配置したことによって、組み付け性とメンテナンス性が向上している。
【０１０３】
また、アウタープレート４７が連結されたクラッチハウジング４３のスプライン部４９と、車軸９が連結されたクラッチハウジング４３（ハブ５９）のスプライン部６７ａとを軸方向にオーバーラップさせたから、フロントデフ１はそれだけ軸方向に小型化され、車載性が向上している。
【０１０４】
また、多板クラッチ７（アウタープレート４７とインナープレート５１）、左サイドギア３１、梃子１３などをクラッチハウジング４３とクラッチハブ４５上にユニット化（サブアセンブリ化）したことによって、これらの部材の組み付け性とメンテナンス性が大きく向上している。
【０１０５】
また、スナップリング５７を外せば、このサブアセンブリからアウタープレート４７、インナープレート５１、押圧リング５４、各梃子１３、左サイドギア３１などの取り外しが可能であり、これらを容易にメンテナンスし、あるいは、交換することができる。
【０１０６】
［第２実施形態］
図４と図６によってフロントデフ２０１（本発明の第２実施形態：デファレンシャル装置）の説明をする。
【０１０７】
フロントデフ２０１は、第１実施形態のフロントデフ１が用いられた車両に、フロントデフ１と置き換えて用いられている。なお、左右の方向はこの車両及び図４での左右の方向であり、符号を与えていない部材等は図示されていない。
【０１０８】
以下、フロントデフ１と同機能の部材には同一の符号を与えて引用しながら、相違点を説明する。
【０１０９】
フロントデフ２０１は、デフケース３、ベベルギヤ式の差動機構５、多板クラッチ７、左右の前車軸９，１１、複数個の押圧ピン２０３（デフケース側に突き当て可能に配置された押圧部材）、受圧リング２０５、電磁石１５、コントローラなどから構成されている。
【０１１０】
左サイドギア３１はクラッチハウジング４３に溶接されている。この溶接は多板クラッチ７のクラッチハウジング４３にクラッチハブ４５、アウタープレート４７、インナープレート５１などを組み付けた後に行われる。
【０１１１】
クラッチハウジング４３にはオイル孔２０７，２０７が形成され、デフケース３の開口８５に対向した位置にはオイル孔２０９が形成されており、これらはアウタープレート４７とインナープレート５１の摺動面にオイルを送り、潤滑・冷却効果と耐久性を高めている。
【０１１２】
各押圧ピン２０３は周方向等間隔に配置されており、クラッチハウジング４３に形成された貫通孔２１１（押圧部材が貫通する貫通孔）を貫通している。また、各押圧ピン２０３は受圧リング２０５に形成された係合孔２１３に係合しており、受圧リング２０５は各押圧ピン２０３を介してクラッチハウジング４３に一体回転可能に連結されている。
【０１１３】
また、受圧リング２０５とデフケース３（カバー１７）との間には、受圧リング２０５と摺動するスラストワッシャ２１５が配置されており、このスラストワッシャ２１５は腕部２１７を開口８５に係止して、デフケース３に回り止めされている。
【０１１４】
左車軸９はボルト６９とフランジ７１によってクラッチハウジング４３と一体にされている。また、左車軸９上にはアーマチャ１０３が固定されている。
【０１１５】
電磁石１５は、トランスミッションケース２１に連結された左の車軸管側に固定されており、そのリード線８１はグロメット８２を通して外部に引き出され、車載のコントローラに接続されている。
【０１１６】
コントローラは、車速、操舵角、横Ｇなどから旋回走行を検知し、あるいは、路面状態などに応じて、電磁石１５の励磁、励磁電流の制御、励磁停止などを行う。
【０１１７】
電磁石１５が励磁されると、アーマチャ１０３が吸引され、図４の矢印２１９のように、左車軸９とクラッチハウジング４３と左サイドギア３１を左方向に引き付ける。
【０１１８】
左サイドギア３１が左方向に引き付けられると、多板クラッチ７が左方に移動し、左サイドギア３１と押圧ピン２０３との間で押圧されて締結される。
【０１１９】
また、フロントデフ１と同様に、サイドギア３１，３３の噛み合い反力によって多板クラッチ７が締結され、発生するトルク感応型の差動制限機能によって差動機構５の差動が制限される。
【０１２０】
コントローラは、異なった車種毎に多板クラッチ７のイニシャルトルクを設定し、あるいは、同一の車種でも走行条件に応じてイニシャルトルクを任意に変更することができる。
【０１２１】
また、コントローラは、走行条件の変化に応じて多板クラッチ７の差動制限力を調整し、あるいは、差動機構５の差動をロックすることにより、図６のグラフ１５１，１５３，１５５のようなトルクバイアスレシオを設定し、悪路走破性、発進性、加速性、操縦性、旋回性、旋回時の車体の安定性などを大きく向上させることができる。
【０１２２】
こうして、フロントデフ２０１が構成されている。
【０１２３】
フロントデフ２０１は、梃子１３の増幅機能を除いて、第１実施形態のフロントデフ１と同等の効果が得られる。
【０１２４】
これに加えて、多板クラッチ７が移動し押圧ピン２０３に押し付けられるフロントデフ２０１は、多板クラッチ７に対する電磁石１５の操作力（吸引力）と左サイドギア３１の噛み合い反力とが同方向になっているから、これらの吸引力と噛み合い反力の干渉が防止され、安定した差動制限機能が得られる。
【０１２５】
［第３実施形態］
図５と図６によってフロントデフ３０１（本発明の第３実施形態：デファレンシャル装置）の説明をする。
【０１２６】
フロントデフ３０１は、第１，２実施形態のフロントデフ１，２０１が用いられた車両に、フロントデフ１，２０１と置き換えて用いられている。なお、左右の方向はこの車両及び図５での左右の方向であり、符号を与えていない部材等は図示されていない。
【０１２７】
以下、フロントデフ１，２０１と同機能の部材には同一の符号を与えて引用しながら、相違点を説明する。
【０１２８】
フロントデフ３０１は、デフケース３、ベベルギヤ式の差動機構５、多板クラッチ７、左右の前車軸９，１１、電磁石１５、コントローラなどから構成されている。
【０１２９】
フロントデフ１と同様に、電磁石１５は右の車軸管８０側に固定されており、右車軸１１はボルト６９とフランジ７１によってクラッチハブ４５と一体にされている。
【０１３０】
また、クラッチハブ４５には多板クラッチ７の押圧プレート部３０３が形成されており、左サイドギア３１及びクラッチハウジング４３とケーシング本体１９との間には、押圧力を受けるスラストワッシャ３０５が配置されている。
【０１３１】
電磁石１５が励磁されると車軸１１上のアーマチャ１０３が吸引され、図５の矢印３０７のように、車軸１１とクラッチハブ４５（押圧プレート部３０３）が右方向に引き付けられて、押圧プレート部３０３と左サイドギア３１の間で多板クラッチ７が押圧され締結される。
【０１３２】
また、電磁石１５によってアーマチャ１０３が吸引されている間は、フロントデフ１，２０１と同様に、サイドギア３１，３３の噛み合い反力によってトルク感応型の差動制限機能が得られる。
【０１３３】
また、異なった車種毎に多板クラッチ７のイニシャルトルクを設定し、あるいは、同一の車種でも走行条件に応じてイニシャルトルクを任意に変更することができる。
【０１３４】
また、走行条件の変化に応じて多板クラッチ７の差動制限力を調整し、あるいは、差動機構５の差動をロックすることにより、図６のグラフ１５１，１５３，１５５のようなトルクバイアスレシオを設定し、悪路走破性、発進性、加速性、操縦性、旋回性、旋回時の車体の安定性などを大きく向上させることができる。
【０１３５】
こうして、フロントデフ３０１が構成されている。
【０１３６】
フロントデフ３０１は、梃子１３の増幅機能を除いて、第１実施形態のフロントデフ１と同等の効果が得られる。
【０１３７】
なお、本発明のデファレンシャル装置において、アクチュエータは電磁石に限らず、例えば、電動モータを用いたアクチュエータや、油圧アクチュエータのような流体圧アクチュエータでもよい。
【０１３８】
また、摩擦クラッチは多板クラッチに限らず、例えば、単板クラッチやコーンクラッチでもよい。
【０１３９】
また、差動機構は、ベベルギア式の差動機構に限らず、プラネタリーギア式の差動機構、デフケースの収容孔に回転自在に収容されたピニオンギアで出力側のサイドギアを連結した差動機構、ウォームギアを用いた差動機構などでもよい。
【０１４０】
また、本発明のデファレンシャル装置は、フロントデフ（エンジンの駆動力を左右の前輪に配分するデファレンシャル装置）の他に、リヤデフ（エンジンの駆動力を左右の後輪に配分するデファレンシャル装置）と、センターデフ（エンジンの駆動力を前輪と後輪とに配分するデファレンシャル装置）のいずれにも用いることができる。
【０１４１】
【発明の効果】
請求項１のデファレンシャル装置は、摩擦クラッチと操作用のアクチュエータが１セットですみ、従来例と較べて、構造簡単で低コストであり、小型・軽量化されて、車載性が大幅に向上する。
【０１４２】
また、車軸間に配置された摩擦クラッチは、小型で充分な差動制限機能が得られる。
【０１４３】
さらに、一側動力伝達部材を介して一側車軸の回転を一側摩擦板に伝達し、他側動力伝達部材を介して他側車軸の回転を他側摩擦板に伝達することにより、両車軸（あるいは、両サイドギア）の間に生じる差回転を両摩擦板の差回転に変換するための変換機構を別途設けることなく、直接的に両摩擦板間に生じる差回転に導くことができるので、デファレンシャル装置の構成を簡素化することができる。
【０１４４】
これにより、部品点数を削減することができるので、差回転の伝達に関わる部品の寸法精度のばらつき、差回転の伝達に関わる部品間の組み付けガタによる応答性の遅れ、および差回転の伝達に関わる部品の倒れによる性能のばらつきを大幅に抑制することが可能である。
【０１４５】
従って、車両としての信頼性を向上させることができる。
【０１４６】
また、部品点数の削減が可能なことから製造コストの削減が可能である。
【０１４７】
請求項２のデファレンシャル装置は、請求項１の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１４８】
また、梃子の増幅機能によって摩擦クラッチとアクチュエータの容量が向上するから、これらをさらに小型・軽量にし、車載性を向上させることができる。
【０１４９】
請求項３のデファレンシャル装置は、請求項１または請求項２の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１５０】
また、トルクを受けて作動するカムによりトルク感応型の差動制限機能が得られ、発進時や加速時などで差動制限力が強化されて車両の操縦性や安定性が大きく向上する。
【０１５１】
請求項４のデファレンシャル装置は、摩擦クラッチと操作用のアクチュエータが１セットですみ、従来例と較べて、構造簡単で低コストであり、小型・軽量化されて、車載性が大幅に向上する。
また、車軸間に配置された摩擦クラッチは、小型で充分な差動制限機能が得られる。
さらに、一側動力伝達部材を介して一側車軸の回転を一側摩擦板に伝達し、他側動力伝達部材を介して他側車軸の回転を他側摩擦板に伝達することにより、両車軸（あるいは、両サイドギア）の間に生じる差回転を両摩擦板の差回転に変換するための変換機構を別途設けることなく、直接的に両摩擦板間に生じる差回転に導くことができるので、デファレンシャル装置の構成を簡素化することができる。
これにより、部品点数を削減することができるので、差回転の伝達に関わる部品の寸法精度のばらつき、差回転の伝達に関わる部品間の組み付けガタによる応答性の遅れ、および差回転の伝達に関わる部品の倒れによる性能のばらつきを大幅に抑制することが可能である。
従って、車両としての信頼性を向上させることができる。
また、部品点数の削減が可能なことから製造コストの削減が可能である。
【０１５２】
また、摩擦クラッチに対するアクチュエータの押圧力をサイドギアの噛み合い反力と同方向にすることが可能になり、これらの押圧力と噛み合い反力の干渉が防止され、安定した差動制限機能が得られる。
【０１５３】
請求項５のデファレンシャル装置は、請求項１〜４の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１５４】
また、車軸上に配置されたアクチュエータはメンテナンスが容易であり、冷却し易い。
【０１５５】
請求項６のデファレンシャル装置は、請求項１〜５の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１５６】
また、差動機構の軸方向一側に配置された摩擦クラッチは組み付け性とメンテナンス性が向上する上に、充分な配置スペースによって充分なクラッチ容量（差動制限力）が得られる。
【０１５７】
また、クラッチ板を大径にして枚数を減らせば、摩擦クラッチとデファレンシャル装置がそれだけ軸方向に小型化される。
【０１５８】
請求項７のデファレンシャル装置は、請求項６の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１５９】
また、摩擦クラッチをデフケースの開口側に配置する構成は、組み付け性とメンテナンス性に優れている。
【０１６０】
請求項８のデファレンシャル装置は、請求項１〜７の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１６１】
また、軸方向のオーバーラップによってデファレンシャル装置が軸方向に小型化され、車載性が向上する。
【０１６２】
請求項９のデファレンシャル装置は、請求項８の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１６３】
また、摩擦クラッチの一側動力伝達部材と、一方のサイドギアと、一側車軸連結部と、摩擦クラッチの他側動力伝達部材と、他側車軸連結部とを予め組み付けておくことによって、デファレンシャル装置の組み付け性とメンテナンス性が大きく向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態を示す断面図である。
【図２】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図３】第１実施形態の要部を示す断面図である。
【図４】第２実施形態を示す断面図である。
【図５】第３実施形態を示す断面図である。
【図６】各実施形態のトルクバイアスレシオを示すグラフである。
【図７】従来例の断面図である。
【符号の説明】
１ フロントデフ（デファレンシャル装置）
３ デフケース
５ ベベルギヤ式の差動機構
７ 多板クラッチ（摩擦クラッチ）
９，１１ 車軸
１３ 梃子
１５ 電磁石（アクチュエータ）
２９ ピニオンギア（カム）
３１，３３ 出力側サイドギア（カム）
４３ クラッチハウジング（摩擦クラッチの一側動力伝達部材）
４５ クラッチハブ（摩擦クラッチの他側動力伝達部材）
４７ アウタープレート（一側のクラッチ板）
４９ スプライン部（一側クラッチ板連結部）
５１ インナープレート（他側のクラッチ板）
６７ａ スプライン部（一側車軸連結部）
６７ｂ スプライン部（他側車軸連結部）
２０１ フロントデフ（デファレンシャル装置）
２０３ 押圧ピン（デフケース側に突き当て可能に配置された押圧部材）
２１１ 貫通孔（押圧部材が貫通する貫通孔）
３０１ フロントデフ（デファレンシャル装置）
【発明の属する技術分野】
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】
特公平３−３３９３９号公報に図７のようなデファレンシャル装置５０１が記載されている。
【０００３】
エンジンの駆動力はデフケース５０３を回転させ、ベベルギア式差動機構５０５の出力側サイドギア５０７，５０９からそれぞれの車軸５１１，５１３を介して左右の車輪に配分される。
【０００４】
また、サイドギア５０７，５０９とデフケース５０３との間にはそれぞれ多板クラッチ５１５，５１７が配置されている。
【０００５】
これらの多板クラッチ５１５，５１７は各サイドギア５０７，５０９の噛み合い反力を受けて締結され、そのトルク感応型差動制限機能によって差動機構５０５の差動を制限する
また、デフケース５０３の左右両側にはアクチュエータ５１９，５２１が設けられており、各アクチュエータ５１９，５２１はそれぞれ車軸５１１，５１３を介して各サイドギア５０７，５０９を引き付けることにより各多板クラッチ５１５，５１７を締結し、差動制限機能を調整する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、デファレンシャル装置５０１のように、一対の摩擦クラッチを備えたデファレンシャル装置では、これらの一方だけをアクチュエータで締結させると、片効きになり、締結される摩擦クラッチの磨耗だけが大きくなる。
【０００７】
従って、デファレンシャル装置５０１では、両方の多板クラッチ５１５，５１７を締結し片効きを防止するために、上記のように、サイドギア５０７側の多板クラッチ５１５及びその操作用アクチュエータ５１９と、サイドギア５０９側の多板クラッチ５１７及びその操作用アクチュエータ５２１との２セット設けられている。
【０００８】
従って、構造がそれだけ複雑で高価であり、また、大型で重くなるから車載性の点で不利である。
【０００９】
また、多板クラッチ５１５，５１７が配置されているデフケース５０３とサイドギア５０７，５０９との間に発生する差動回転は、サイドギア５０７，５０９の間に発生する差動回転の１／２であり、差動トルクは２倍になる。
【００１０】
このように大きな差動トルクが掛かる多板クラッチ５１５，５１７にはそれだけ大きなクラッチ容量が要求される上に、多板クラッチ５１５，５１７それぞれの差動制限機能は半分になる。
【００１１】
そこで、この発明は、構造簡単、低コスト、小型軽量で車載性に優れている上に、充分な差動制限力が得られるデファレンシャル装置の提供を目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１のデファレンシャル装置は、原動機の駆動力によって回転駆動されるデフケースと、前記デフケースの回転を一対の出力側サイドギアから一側車軸と他側車軸を介して車輪側に配分する差動機構と、前記一側車軸に連結される一側動力伝達部材と、前記他側車軸に連結される他側動力伝達部材と、前記一側動力伝達部材に軸方向移動可能且つ相対回転不能に連結された一側摩擦板と、前記他側動力伝達部材に軸方向移動可能且つ相対回転不能に連結された他側摩擦板と、前記一側摩擦板と前記他側摩擦板から構成され、前記差動機構に対して前記一側車軸側に配置された摩擦クラッチと、前記差動機構に対して前記他側車軸側に配置され、前記摩擦クラッチを締結操作するアクチュエータとを備え、前記他側車軸を前記アクチュエータの締結力によって移動させ、前記他側車軸の車軸の移動に伴って前記摩擦クラッチを締結することを特徴とする。
【００１３】
アクチュエータによって摩擦クラッチの締結力を調整することにより、例えば、差動機構に掛かる伝達トルクや差動機構に生じる差動回転速度とは無関係に一定の差動制限力（イニシャルトルク）を設定することができ、あるいは、このイニシャルトルクを調整することができる。
【００１４】
また、走行条件の変化などに応じて摩擦クラッチの締結力（差動制限力）を調整することが可能であり、例えば、トルク感応型の差動制限機能や速度感応型の差動制限機能に準じた差動制限機能が得られる。
【００１５】
また、本発明のデファレンシャル装置は、摩擦クラッチが両車軸（あるいは、両サイドギア）の間に１セット配置されているから、操作用のアクチュエータも１セットですみ、摩擦クラッチとアクチュエータを２セット用いた従来例と較べて、構造が簡単で低コストになる上に、それだけ小型・軽量化され、車載性が大幅に向上する。
【００１６】
また、摩擦クラッチが配置された両車軸（あるいは、両サイドギア）の間に生じる差動回転は、デフケースと各サイドギアとの間に発生する差動回転の２倍であり、差動トルクは１／２になるから、摩擦クラッチは１セットで、従来例の２セットの多板クラッチ５１５，５１７と同等の差動制限機能が得られる。
【００１７】
さらに、一側動力伝達部材を介して一側車軸の回転を一側摩擦板に伝達し、他側動力伝達部材を介して他側車軸の回転を他側摩擦板に伝達することにより、両車軸（あるいは、両サイドギア）の間に生じる差回転を両摩擦板の差回転に変換するための変換機構を別途設けることなく、直接的に両摩擦板間に生じる差回転に導くことができるので、デファレンシャル装置の構成を簡素化することができる。
【００１８】
これにより、部品点数を削減することができるので、差回転の伝達に関わる部品の寸法精度のばらつき、差回転の伝達に関わる部品間の組み付けガタによる応答性の遅れ、および差回転の伝達に関わる部品の倒れによる性能のばらつきを大幅に抑制することが可能である。
【００１９】
従って、車両としての信頼性を向上させることができる。
【００２０】
また、部品点数の削減が可能なことから製造コストの削減が可能である。
【００２１】
請求項２の発明は、請求項１に記載されたデファレンシャル装置であって、前記アクチュエータの締結力を増幅する梃子を設けたことを特徴としており、請求項１の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００２２】
また、梃子の増幅機能によって、摩擦クラッチのクラッチ容量とアクチュエータの締結機能が向上するから、摩擦クラッチとアクチュエータをさらに小型・軽量にし、車載性を向上させることが可能になる。
【００２３】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載されたデファレンシャル装置であって、トルクを受けて作動し、前記摩擦クラッチを締結してトルク感応型の差動制限力を発生するカムを設けたことを特徴としており、請求項１または請求項２の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００２４】
また、請求項３の構成では、アクチュエータによる摩擦クラッチの差動制限機能に加え、トルクを受けて作動し摩擦クラッチを締結するカムによってトルク感応型の差動制限機能が得られるから、デファレンシャル装置に大きな駆動力が掛かる発進時や加速時などで差動制限力が強化され、車両の操縦性や安定性が大きく向上する。
【００２５】
なお、このカムは、差動機構のトルク伝達経路に設けたカム、あるいは、噛み合いスラスト力によってサイドギアを摩擦クラッチ側に移動させるサイドギアとピニオンギアの各歯面を含む。
【００２６】
請求項４の発明は、原動機の駆動力によって回転駆動されるデフケースと、前記デフケースの回転を一対の出力側サイドギアから一側車軸と他側車軸を介して車輪側に配分する差動機構と、前記一側車軸に連結される一側動力伝達部材と、前記他側車軸に連結される他側動力伝達部材と、前記一側動力伝達部材に軸方向移動可能且つ相対回転不能に連結された一側摩擦板と、前記他側動力伝達部材に軸方向移動可能且つ相対回転不能に連結された他側摩擦板と、前記一側摩擦板と前記他側摩擦板から構成される摩擦クラッチと、前記一側車軸を移動させ、前記摩擦クラッチを締結操作するアクチュエータと、前記デフケース側に突き当て可能に配置された押圧部材と、前記一側動力伝達部材に設けられ、且つ前記押圧部材が挿通される貫通孔とを備え、前記一側車軸の移動に伴って前記押圧部材が前記デフケースに突き当たり前記摩擦クラッチを押圧することを特徴としており、アクチュエータによって摩擦クラッチの締結力を調整することにより、例えば、差動機構に掛かる伝達トルクや差動機構に生じる差動回転速度とは無関係に一定の差動制限力（イニシャルトルク）を設定することができ、あるいは、このイニシャルトルクを調整することができる。
また、走行条件の変化などに応じて摩擦クラッチの締結力（差動制限力）を調整することが可能であり、例えば、トルク感応型の差動制限機能や速度感応型の差動制限機能に準じた差動制限機能が得られる。
また、本発明のデファレンシャル装置は、摩擦クラッチが両車軸（あるいは、両サイドギア）の間に１セット配置されているから、操作用のアクチュエータも１セットですみ、摩擦クラッチとアクチュエータを２セット用いた従来例と較べて、構造が簡単で低コストになる上に、それだけ小型・軽量化され、車載性が大幅に向上する。
また、摩擦クラッチが配置された両車軸（あるいは、両サイドギア）の間に生じる差動回転は、デフケースと各サイドギアとの間に発生する差動回転の２倍であり、差動トルクは１／２になるから、摩擦クラッチは１セットで、従来例の２セットの多板クラッチ５１５，５１７と同等の差動制限機能が得られる。
さらに、一側動力伝達部材を介して一側車軸の回転を一側摩擦板に伝達し、他側動力伝達部材を介して他側車軸の回転を他側摩擦板に伝達することにより、両車軸（あるいは、両サイドギア）の間に生じる差回転を両摩擦板の差回転に変換するための変換機構を別途設けることなく、直接的に両摩擦板間に生じる差回転に導くことができるので、デファレンシャル装置の構成を簡素化することができる。
これにより、部品点数を削減することができるので、差回転の伝達に関わる部品の寸法精度のばらつき、差回転の伝達に関わる部品間の組み付けガタによる応答性の遅れ、および差回転の伝達に関わる部品の倒れによる性能のばらつきを大幅に抑制することが可能である。
従って、車両としての信頼性を向上させることができる。
【００２７】
また、摩擦クラッチが押圧部材を介してデフケース側に押圧される請求項４の構成では、第２実施形態のように、摩擦クラッチに対するアクチュエータの押圧力をサイドギアの噛み合い反力と同方向にすることが可能になり、これらの押圧力と噛み合い反力の干渉が防止され、安定した差動制限機能が得られる。
【００２８】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載された発明であって、前記アクチュエータが、前記デフケースの外部で、前記車軸上に配置されていることを特徴としており、請求項１〜４の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００２９】
また、車軸上に配置されたアクチュエータは、メンテナンスが容易であり、冷却し易い。
【００３０】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載されたデファレンシャル装置であって、前記摩擦クラッチが、前記差動機構の軸方向一側に配置されていることを特徴としており、請求項１〜５の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００３１】
また、差動機構の軸方向一側に配置された摩擦クラッチは、組み付け性とメンテナンス性に優れている上に、例えば、差動機構を構成するギア組の内側に配置された構成と異なって、充分な配置スペースによる充分なクラッチ容量（差動制限力）が得られる。
【００３２】
例えば、摩擦クラッチが多板クラッチである場合、必要な枚数のクラッチ板を配置できると共に、これらを大径にすることができるから、充分な差動制限力が得られる。
【００３３】
また、クラッチ板を大径にすればクラッチ板枚数を減らすことができるから、これに伴って摩擦クラッチとデファレンシャル装置を軸方向にさらに小型にすることができる。
【００３４】
また、摩擦クラッチを差動機構の軸方向一側に配置した請求項６の構成では、例えば、摩擦クラッチ部分のユニット化（サブアセンブリ化）が可能であり、このサブアセンブリ化に伴って組み付け性が大きく向上する。
【００３５】
請求項７の発明は、請求項６に記載されたデファレンシャル装置であって、前記デフケースが、軸方向一側の開口を有し、前記摩擦クラッチが、前記開口側に配置されていることを特徴としており、請求項６の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００３６】
また、摩擦クラッチをデフケースの開口側に配置する請求項７の構成は、組み付け性とメンテナンス性に優れている。
【００３７】
請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載された発明であって、前記摩擦クラッチが、一側と他側のクラッチ板によって構成されると共に、該一側クラッチ板が前記一側動力伝達部材に連結されており、前記車軸の一方が、前記一側動力伝達部材に連結されており、前記一側クラッチ板と一側動力伝達部材を連結する一側クラッチ板連結部と、前記一方の車軸と一側動力伝達部材を連結する一側車軸連結部とが、軸方向にオーバーラップしていることを特徴としており、請求項１〜７の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００３８】
軸方向にオーバーラップするとは、径方向の投影が互いに重なることを意味しており、一側クラッチ板と一側動力伝達部材の連結部と、車軸と一側動力伝達部材の連結部とを軸方向にオーバーラップさせたことにより、デファレンシャル装置がそれだけ軸方向に小型化され、車載性が向上する。
【００３９】
請求項９の発明は、請求項８に記載されたデファレンシャル装置であって、前記摩擦クラッチの一側動力伝達部材に、一方のサイドギアが連結され、該一方のサイドギアに連結される一側車軸連結部が、前記一側動力伝達部材に形成されており、前記摩擦クラッチの他側動力伝達部材に、他方のサイドギアに連結される他側車軸連結部が形成されており、前記一側動力伝達部材と、前記一方のサイドギアと、前記一側車軸連結部と、前記他側動力伝達部材と、前記他側車軸連結部とが予め組み付けられていることを特徴とし、請求項８の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００４０】
また、摩擦クラッチの一側動力伝達部材と、一方のサイドギアと、一側車軸連結部と、摩擦クラッチの他側動力伝達部材と、他側車軸連結部とを予め組み付けておくことによって、デファレンシャル装置の組み付け性とメンテナンス性が大きく向上する。
【００４１】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
図１〜図３及び図６によってフロントデフ１（本発明の第１実施形態：デファレンシャル装置）の説明をする。左右の方向はフロントデフ１を用いた車両及び図１，３での左右の方向であり、符号を与えていない部材等は図示されていない。
【００４２】
この車両の動力系はエンジン（原動機）、トランスミッション、フロントデフ１（エンジンの駆動力を左右の前輪に配分するデファレンシャル装置）、左右の前輪などから構成されており、エンジンの駆動力はトランスミッションからフロントデフ１に送られ、フロントデフ１から左右の前輪に配分される。
【００４３】
図１のように、フロントデフ１は、デフケース３、ベベルギヤ式の差動機構５、多板クラッチ７（摩擦クラッチ）、左右の前車軸９，１１、３個の梃子１３、電磁石１５（アクチュエータ）、コントローラなどから構成されている。
【００４４】
デフケース３は、カバー１７とケーシング本体１９からなり、カバー１７はケーシング本体１９の左開口部にボルト２０で固定されている。
【００４５】
デフケース３はトランスミッションケース２１の内部に配置されており、ベアリング２２，２２を介して左右のボス部２３，２４をそれぞれトランスミッションケース２１に支承されている。トランスミッションケース２１の内部にはオイル溜りが形成されている。
【００４６】
デフケース３にはリングギア２５がボルト２６で固定されている。このリングギア２５はトランスミッションの出力ギアと噛み合っており、デフケース３はトランスミッションを介して伝達されるエンジン（原動機）の駆動力によって回転駆動される。
【００４７】
差動機構５は、複数本のピニオンシャフト２７、ピニオンギア２９（カム）、出力側のサイドギア３１，３３（カム）から構成されている。
【００４８】
各ピニオンシャフト２７はハブ３５を中心にして放射状に配置されており、それぞれの端部を切り欠いて設けられた平行面３７，３７により、ケーシング本体１９に設けられた軸方向溝３９に移動自在に係合している。ピニオンギア２９はピニオンシャフト２７上に支承されており、サイドギア３１，３３は左右からピニオンギア２９と噛み合っている。
【００４９】
ケーシング本体１９とピニオンギア２９との間には、ピニオンギア２９の遠心力と、サイドギア３１，３３との噛み合いによって生じたピニオンギア２９の噛み合い反力を受ける球面ワッシャ４１が配置されている。
【００５０】
多板クラッチ７は、クラッチハウジング４３（摩擦クラッチの一側動力伝達部材）とクラッチハブ４５（摩擦クラッチの他側動力伝達部材）との間に配置されており、そのアウタープレート４７（一側のクラッチ板）はクラッチハウジング４３の内周に設けられたスプライン部４９（一側クラッチ板連結部）に連結され、インナープレート５１（他側のクラッチ板）はクラッチハブ４５の外周に設けられたスプライン部５３に連結されている。また、多板クラッチ７の右側には押圧リング５４がスプライン部４９に連結されている。
【００５１】
左サイドギア３１（一方のサイドギア）の外周に溶接されたリング５５はクラッチハウジング４３のスプライン部４９に連結され、スナップリング５７によって脱落を防止されている。また、クラッチハウジング４３に形成されたハブ５９はカバー１７の支承部６１で支承されており、右サイドギア３３（他方のサイドギア）の内周に溶接されたハブ６３はケーシング本体１９の支承部６５で支承されている。
【００５２】
また、クラッチハウジング４３とカバー１７の間と、右サイドギア３３とケーシング本体１９の間には、スラストワッシャ６６がそれぞれ配置され、下記のように、各サイドギア３１，３３の噛み合い反力と、電磁石１５による引き付け力を受けている。
【００５３】
前車軸９，１１は継ぎ手と他の車軸を介してそれぞれ左前輪と右前輪に連結されている。
【００５４】
左の車軸９はハブ５９（クラッチハウジング４３）に設けられたスプライン部６７ａ（一側車軸連結部）に連結され、左サイドギア３１に連結されており、車軸９とクラッチハウジング４３（ハブ５９）はスナップリング６８によって位置決めされている。また、右の車軸１１はハブ６３に設けられたスプライン部６７ｃに連結されると共に、ハブ３５を左に貫通してクラッチハブ４５に設けられたスプライン部６７ｂ（他側車軸連結部）に連結されている。また、右車軸１１とクラッチハブ４５はボルト６９とフランジ７１とによって一体にされている。
【００５５】
各梃子１３は押圧リング５４と左サイドギア３１との間で、図２のように周方向等間隔に配置されている。梃子１３の力点７３はクラッチハブ４５の段差部７５に係合し、支点７７は左サイドギア３１と接触し、作用点７９は押圧リング５４を介して多板クラッチ７と対向している。
【００５６】
図３のように、多板クラッチ７（アウタープレート４７とインナープレート５１）、押圧リング５４、各梃子１３、左サイドギア３１は、クラッチハウジング４３とクラッチハブ４５に予め組み付けることでサブアセンブリ化されている。サブアセンブリされた状態で、クラッチハブ４５の左端はクラッチハウジング４３のハブ５９の外周で支承され、左サイドギア３１はクラッチハブ４５の右端の外周で支承されている。
【００５７】
このサブアセンブリでは、クラッチハウジング４３とクラッチハブ４５に、アウタープレート４７、インナープレート５１、押圧リング５４、各梃子１３、左サイドギア３１を組付けた後、スナップリング５７で左サイドギア３１を固定することにより、組付けられた各部材が左サイドギア３１を介して軸方向に位置決めされている。
【００５８】
また、スナップリング５７を外せば、組付けられた各部材の取り外し、交換などが可能である。
【００５９】
また、フロントデフ１の組付けは、右のスラストワッシャ６６、右サイドギア３３、ピニオンシャフト２７に支承されたピニオンギア２９などを組み付けたケーシング本体１９に、左サイドギア３１を各ピニオンギア２９と噛み合わせながらこのサブアセンブリを組み付ける。
【００６０】
その後、クラッチハブ４５と右車軸１１とをボルト６９とフランジ７１で連結し、左のスラストワッシャ６６を入れてカバー１７とケーシング本体１９とをボルト２０で固定してフロントデフ１の組付けを終了する。
【００６１】
また、上記のサブアセンブリでは、アウタープレート４７が連結されたクラッチハウジング４３のスプライン部４９と、車軸９が連結されたクラッチハウジング４３（ハブ５９）のスプライン部６７ａとが軸方向にオーバーラップし、各スプライン部４９，６７ａの径方向投影が互いに重なっており、それだけ軸方向に短く構成されている。
【００６２】
電磁石１５は、トランスミッションケース２１に連結された右の車軸管８０側に固定されており、そのリード線８１はグロメット８２を通して外部に引き出され、車載のコントローラに接続されている。
【００６３】
また、左車軸９とトランスミッションケース２１との間にはメカニカルシール８３が配置され、右車軸１１と車軸管８０との間にはメカニカルシール８４が配置されており、トランスミッションケース２１及び車軸管８０からのオイル漏れと外部からの異物の侵入とを防止している。
【００６４】
デフケース３には、開口８５，８７，８９が形成されており、ボス部２３，２４の内周にはそれぞれ螺旋状のオイル溝９１，９３が形成されている。また、クラッチハウジング４３とクラッチハブ４５にはそれぞれアウタープレート４７とインナープレート５１との摺動面にオイルを送るオイル孔９５，９７が形成され、各インナープレート５１にはこのオイルの移動を促進するオイル孔９９が形成されている。
【００６５】
また、デフケース３（ケーシング本体１９）の外周にはスピードメータ用のパルスギア１０１が形成されている。
【００６６】
デフケース３を回転させるエンジンの駆動力は、ピニオンシャフト２７とピニオンギア２９とを介して左右のサイドギア３１，３３に配分され、左サイドギア３１とクラッチハウジング４３から車軸９を介して左前輪側に伝達され、右サイドギア３３から車軸１１を介して右前輪側に伝達される。
【００６７】
また、悪路走行中などに、左右の前輪間に駆動抵抗差が生じると、エンジンの駆動力は各ピニオンギア２９の自転によって左右各側に差動配分される。
【００６８】
各サイドギア３１，３３とピニオンギア２９の噛み合い部（各歯面）はカムを構成しており、差動機構５にトルクが掛かると、これらのカムが作動し、右サイドギア３３の噛み合い反力によってピニオンギア２９、ピニオンシャフト２７、左サイドギア３１が左に押圧されると共に、左サイドギア３１の噛み合い反力がこれに加わり、各梃子１３と押圧リング５４とを介して多板クラッチ７を押圧し締結させる。
【００６９】
トルクに比例して変化するサイドギア３１，３３の噛み合い反力を受けて締結された多板クラッチ７の摩擦抵抗により、車両の前進走行時と後進走行時との両方で、トルク感応型の差動制限機能が得られ、差動機構５の差動が制限される。
【００７０】
車両は、このトルク感応型差動制限機能により、大きな駆動トルクが掛かる発進時や加速時に前輪の空転が防止され、車体の挙動が安定して操縦性が向上すると共に、走行中の走行性、安定性、操縦性が向上する。
【００７１】
コントローラは、車速、操舵角、横Ｇなどから旋回走行を検知し、あるいは、路面状態などに応じて、電磁石１５の励磁、励磁電流の制御、励磁停止などを行う。
【００７２】
電磁石１５が励磁されると、右車軸１１上に固定されたアーマチャ１０３が吸引され、図１の矢印１０５のように右車軸１１とクラッチハブ４５を右方向に引き付ける。
【００７３】
クラッチハブ４５が右方向に引き付けられると、各梃子１３は力点７３を押圧されて支点７７を中心に揺動し、引き付け力を増幅して生じた大きな押圧力により各作用点７９で押圧リング５４を介して多板クラッチ７を押圧し締結する。このとき、各梃子１３の支点７７から左サイドギア３１に掛かる力はスナップリング５７が負担する。
【００７４】
コントローラは、電磁石１５により多板クラッチ７を常時一定の力で締結することによって、差動トルクや差動回転速度とは無関係なイニシャルトルク（一定の差動制限力）を、例えば、異なった車種毎に設定し、あるいは、同一の車種でも、走行条件に応じてイニシャルトルクを任意に変更することができる。
【００７５】
このイニシャルトルクによって、発進時や加速時、悪路走行時などのように、前輪の一方が大きく空転して上記のトルク感応型差動制限機能が低下する条件下でも、発進性、加速性、悪路走破性などの低下が防止され、車体の挙動が安定し、操縦性が大きく向上する。
【００７６】
また、このイニシャルトルクは、一般的な構成である予圧バネの押圧力によって得られるイニシャルトルクと異なり、差動制限力の立ち上がりに遅れが生じることはない。
【００７７】
また、コントローラは、路面状態、操舵、加速、旋回のような走行条件の変化に応じて電磁石１５の励磁電流（吸引力）を制御することにより、多板クラッチ７の差動制限力を調整することができ、あるいは、差動機構５の差動をロックすることができる。
【００７８】
このような差動制限機能により、悪路走行中、発進時、加速時などで、悪路走破性、発進性、加速性、操縦性、安定性を大きく向上させることができる。
【００７９】
また、電磁石１５の吸引力を制御し、多板クラッチ７のアウタープレート４７とインナープレート５１を適度に滑らせて前輪間の差動回転数を調整すれば、旋回性と旋回時の車体の安定性とを向上させることができる。
【００８０】
図６のグラフ１５１，１５３，１５５は、フロントデフ１の多板クラッチ７によるトルクバイアスレシオ（トルク配分特性）であり、縦軸を左軸トルクの座標にし、横軸を右軸トルクの座標にして示している。また、勾配が４５°のグラフ１５７は差動制限機能を持たないデファレンシャル装置のトルクバイアスレシオである。
【００８１】
グラフ１５７の左上範囲（第Ｉ，II，III象限）の各グラフ１５１，１５３，１５５は、右の前輪が空転したとき多板クラッチ７の差動制限力によって左の前輪に送られる駆動トルク（軸トルク）の大きさを示し、グラフ１５７の右下範囲（第Ｉ，III，IV象限）の各グラフ１５１，１５３，１５５は左の前輪が空転したとき多板クラッチ７の差動制限力によって右の前輪に送られる駆動トルクの大きさを示す。
【００８２】
また、各グラフ１５３，１５５の縦軸の各切片Ｔｉ１５３，Ｔｉ１５５はそれぞれのイニシャルトルクを示しており、グラフ１５１はイニシャルトルクを設定しない特性である。
【００８３】
フロントデフ１では電磁石１５で多板クラッチ７の差動制限力を調整することにより、このように種々のトルクバイアスレシオとイニシャルトルクを設定することができる。
【００８４】
例えば、右前輪が空転してその軸トルクがＴＲまで低下したときに左前輪に送られる駆動トルクは、グラフ１５１ではＴＬ１であり、グラフ１５３ではＴＬ２であり、グラフ１５５ではＴＬ３であり、悪路走破性、発進性、加速性、操縦性、安定性などの向上効果がこの順に大きくなる。
【００８５】
また、発進性低下、加速性低下、悪路走破性低下などのイニシャルトルクによる防止効果は、イニシャルトルク（Ｔｉ１５３，Ｔｉ１５５）の大きいグラフ１５３，１５５の順に向上する。
【００８６】
また、多板クラッチ７は、左車軸９（シャフト）に連結されているクラッチハウジング４３と右車軸１１（シャフト）に連結されているクラッチハブ４５との間にシャフトーシャフト（ＳーＳ）配置されているから、デフケース（Ｈ：ハウジング）とシャフト（Ｓ）間に（ＨーＳ）配置された構成と較べて、入力する差動回転数が２倍になり、差動トルクが１／２になる。
【００８７】
このように１／２の差動トルクが掛かる多板クラッチ７は、同一のクラッチ容量で２倍の差動制限力が得られ、上記の悪路走破性、発進性、加速性、操縦性、安定性などがさらに大きく向上する。
【００８８】
また、多板クラッチ７がＳーＳ配置されているフロントデフ１では、左車輪が空転したときのトルクバイアスレシオと右車輪が空転したときのトルクバイアスレシオ（グラフ１５７の左上範囲と右下範囲で各グラフ１５１，１５３，１５５のグラフ１５７に対する角度）が等しくなっており、悪路走破時、発進時、加速時などで車体の挙動が安定するから、悪路走破性、発進性、加速性、操縦性などがさらに向上する。
【００８９】
デフケース３が回転すると、オイル溜りから掻き上げられたオイルは開口８５，８７，８９から、また、オイル溝９１，９３のネジポンプ作用によって、デフケース３に流出入し、流入したオイルは、多板クラッチ７、差動機構５の各ギア２９，３１，３３の噛み合い部、ピニオンシャフト２７上のピニオンギア２９支承部、スラストワッシャ６６，６６、ピニオンシャフト２７の平行面３７，３７とケーシング本体１９の軸方向溝３９、スプライン部４９，５３、梃子１３、球面ワッシャ４１などを充分に潤滑・冷却し、耐久性を高めている。
【００９０】
また、クラッチハウジング４３とクラッチハブ４５のオイル孔９５，９７はアウタープレート４７とインナープレート５１の摺動面にオイルを送り、インナープレート５１のオイル孔９９はこのオイルの移動を促進し、潤滑・冷却効果と耐久性を高めている。
【００９１】
こうして、フロントデフ１が構成されている。
【００９２】
フロントデフ１では、上記のように、電磁石１５によって多板クラッチ７の締結力を調整することにより、イニシャルトルクを設定し、あるいは、イニシャルトルクを調整することができる。
【００９３】
また、走行条件の変化に応じて多板クラッチ７の締結力を調整すれば、トルク感応型や速度感応型に準じた差動制限機能を得ることができる。
【００９４】
また、多板クラッチ７が両車軸９，１１（サイドギア３１，３３）の間に配置されたフロントデフ１では、アクチュエータの電磁石１５が１セットですむから、多板クラッチとアクチュエータを２セット用いた従来例と較べて、構造が簡単で低コストになる上に、それだけ小型・軽量化され、車載性が大幅に向上する。
【００９５】
また、両車軸９，１１の間に配置された多板クラッチ７に掛かる差動トルクは、デフケースと各サイドギアとの間に摩擦クラッチが配置された従来例の１／２になるから、多板クラッチ７は１セットで、２セットの多板クラッチ５１５，５１７を用いた従来例と同等の差動制限機能が得られる。
【００９６】
また、梃子１３の増幅機能によって多板クラッチ７のクラッチ容量と電磁石１５の締結機能が向上するから、多板クラッチ７と電磁石１５をさらに小型・軽量にし、車載性を向上させることができる。
【００９７】
また、電磁石１５による多板クラッチ７の差動制限機能に加え、サイドギア３１，３３の噛み合い反力によってトルク感応型の差動制限機能が得られるから、フロントデフ１に大きな駆動力が掛かる発進時や加速時などで差動制限力が強化され、車両の操縦性や安定性がさらに向上する。
【００９８】
また、サイドギア３１，３３の噛み合い反力を利用したことによって、差動機構５のトルク伝達経路にカムを設ける必要がなくなり、実施コストがそれだけ低減されている。
【００９９】
また、電磁石１５は、車軸１１上に配置したことによってメンテナンスが容易になると共に、冷却効果が向上している。
【０１００】
また、差動機構５の軸方向に配置された多板クラッチ７は、組み付け性とメンテナンス性に優れている上に、例えば、差動機構５を構成するギア組の内側に多板クラッチが配置された構成と異なって、充分な配置スペースが得られるから、必要な枚数のアウタープレート４７とインナープレート５１を用いると共に、これらを大径にすることによって、充分な差動制限力が得られている。
【０１０１】
また、アウタープレート４７とインナープレート５１は、大径にすれば枚数を減らすことができるから、これに伴って多板クラッチ７とフロントデフ１をそれだけ軸方向に小型化することができる。
【０１０２】
また、多板クラッチ７は、デフケース３（ケーシング本体１９）の開口側に配置したことによって、組み付け性とメンテナンス性が向上している。
【０１０３】
また、アウタープレート４７が連結されたクラッチハウジング４３のスプライン部４９と、車軸９が連結されたクラッチハウジング４３（ハブ５９）のスプライン部６７ａとを軸方向にオーバーラップさせたから、フロントデフ１はそれだけ軸方向に小型化され、車載性が向上している。
【０１０４】
また、多板クラッチ７（アウタープレート４７とインナープレート５１）、左サイドギア３１、梃子１３などをクラッチハウジング４３とクラッチハブ４５上にユニット化（サブアセンブリ化）したことによって、これらの部材の組み付け性とメンテナンス性が大きく向上している。
【０１０５】
また、スナップリング５７を外せば、このサブアセンブリからアウタープレート４７、インナープレート５１、押圧リング５４、各梃子１３、左サイドギア３１などの取り外しが可能であり、これらを容易にメンテナンスし、あるいは、交換することができる。
【０１０６】
［第２実施形態］
図４と図６によってフロントデフ２０１（本発明の第２実施形態：デファレンシャル装置）の説明をする。
【０１０７】
フロントデフ２０１は、第１実施形態のフロントデフ１が用いられた車両に、フロントデフ１と置き換えて用いられている。なお、左右の方向はこの車両及び図４での左右の方向であり、符号を与えていない部材等は図示されていない。
【０１０８】
以下、フロントデフ１と同機能の部材には同一の符号を与えて引用しながら、相違点を説明する。
【０１０９】
フロントデフ２０１は、デフケース３、ベベルギヤ式の差動機構５、多板クラッチ７、左右の前車軸９，１１、複数個の押圧ピン２０３（デフケース側に突き当て可能に配置された押圧部材）、受圧リング２０５、電磁石１５、コントローラなどから構成されている。
【０１１０】
左サイドギア３１はクラッチハウジング４３に溶接されている。この溶接は多板クラッチ７のクラッチハウジング４３にクラッチハブ４５、アウタープレート４７、インナープレート５１などを組み付けた後に行われる。
【０１１１】
クラッチハウジング４３にはオイル孔２０７，２０７が形成され、デフケース３の開口８５に対向した位置にはオイル孔２０９が形成されており、これらはアウタープレート４７とインナープレート５１の摺動面にオイルを送り、潤滑・冷却効果と耐久性を高めている。
【０１１２】
各押圧ピン２０３は周方向等間隔に配置されており、クラッチハウジング４３に形成された貫通孔２１１（押圧部材が貫通する貫通孔）を貫通している。また、各押圧ピン２０３は受圧リング２０５に形成された係合孔２１３に係合しており、受圧リング２０５は各押圧ピン２０３を介してクラッチハウジング４３に一体回転可能に連結されている。
【０１１３】
また、受圧リング２０５とデフケース３（カバー１７）との間には、受圧リング２０５と摺動するスラストワッシャ２１５が配置されており、このスラストワッシャ２１５は腕部２１７を開口８５に係止して、デフケース３に回り止めされている。
【０１１４】
左車軸９はボルト６９とフランジ７１によってクラッチハウジング４３と一体にされている。また、左車軸９上にはアーマチャ１０３が固定されている。
【０１１５】
電磁石１５は、トランスミッションケース２１に連結された左の車軸管側に固定されており、そのリード線８１はグロメット８２を通して外部に引き出され、車載のコントローラに接続されている。
【０１１６】
コントローラは、車速、操舵角、横Ｇなどから旋回走行を検知し、あるいは、路面状態などに応じて、電磁石１５の励磁、励磁電流の制御、励磁停止などを行う。
【０１１７】
電磁石１５が励磁されると、アーマチャ１０３が吸引され、図４の矢印２１９のように、左車軸９とクラッチハウジング４３と左サイドギア３１を左方向に引き付ける。
【０１１８】
左サイドギア３１が左方向に引き付けられると、多板クラッチ７が左方に移動し、左サイドギア３１と押圧ピン２０３との間で押圧されて締結される。
【０１１９】
また、フロントデフ１と同様に、サイドギア３１，３３の噛み合い反力によって多板クラッチ７が締結され、発生するトルク感応型の差動制限機能によって差動機構５の差動が制限される。
【０１２０】
コントローラは、異なった車種毎に多板クラッチ７のイニシャルトルクを設定し、あるいは、同一の車種でも走行条件に応じてイニシャルトルクを任意に変更することができる。
【０１２１】
また、コントローラは、走行条件の変化に応じて多板クラッチ７の差動制限力を調整し、あるいは、差動機構５の差動をロックすることにより、図６のグラフ１５１，１５３，１５５のようなトルクバイアスレシオを設定し、悪路走破性、発進性、加速性、操縦性、旋回性、旋回時の車体の安定性などを大きく向上させることができる。
【０１２２】
こうして、フロントデフ２０１が構成されている。
【０１２３】
フロントデフ２０１は、梃子１３の増幅機能を除いて、第１実施形態のフロントデフ１と同等の効果が得られる。
【０１２４】
これに加えて、多板クラッチ７が移動し押圧ピン２０３に押し付けられるフロントデフ２０１は、多板クラッチ７に対する電磁石１５の操作力（吸引力）と左サイドギア３１の噛み合い反力とが同方向になっているから、これらの吸引力と噛み合い反力の干渉が防止され、安定した差動制限機能が得られる。
【０１２５】
［第３実施形態］
図５と図６によってフロントデフ３０１（本発明の第３実施形態：デファレンシャル装置）の説明をする。
【０１２６】
フロントデフ３０１は、第１，２実施形態のフロントデフ１，２０１が用いられた車両に、フロントデフ１，２０１と置き換えて用いられている。なお、左右の方向はこの車両及び図５での左右の方向であり、符号を与えていない部材等は図示されていない。
【０１２７】
以下、フロントデフ１，２０１と同機能の部材には同一の符号を与えて引用しながら、相違点を説明する。
【０１２８】
フロントデフ３０１は、デフケース３、ベベルギヤ式の差動機構５、多板クラッチ７、左右の前車軸９，１１、電磁石１５、コントローラなどから構成されている。
【０１２９】
フロントデフ１と同様に、電磁石１５は右の車軸管８０側に固定されており、右車軸１１はボルト６９とフランジ７１によってクラッチハブ４５と一体にされている。
【０１３０】
また、クラッチハブ４５には多板クラッチ７の押圧プレート部３０３が形成されており、左サイドギア３１及びクラッチハウジング４３とケーシング本体１９との間には、押圧力を受けるスラストワッシャ３０５が配置されている。
【０１３１】
電磁石１５が励磁されると車軸１１上のアーマチャ１０３が吸引され、図５の矢印３０７のように、車軸１１とクラッチハブ４５（押圧プレート部３０３）が右方向に引き付けられて、押圧プレート部３０３と左サイドギア３１の間で多板クラッチ７が押圧され締結される。
【０１３２】
また、電磁石１５によってアーマチャ１０３が吸引されている間は、フロントデフ１，２０１と同様に、サイドギア３１，３３の噛み合い反力によってトルク感応型の差動制限機能が得られる。
【０１３３】
また、異なった車種毎に多板クラッチ７のイニシャルトルクを設定し、あるいは、同一の車種でも走行条件に応じてイニシャルトルクを任意に変更することができる。
【０１３４】
また、走行条件の変化に応じて多板クラッチ７の差動制限力を調整し、あるいは、差動機構５の差動をロックすることにより、図６のグラフ１５１，１５３，１５５のようなトルクバイアスレシオを設定し、悪路走破性、発進性、加速性、操縦性、旋回性、旋回時の車体の安定性などを大きく向上させることができる。
【０１３５】
こうして、フロントデフ３０１が構成されている。
【０１３６】
フロントデフ３０１は、梃子１３の増幅機能を除いて、第１実施形態のフロントデフ１と同等の効果が得られる。
【０１３７】
なお、本発明のデファレンシャル装置において、アクチュエータは電磁石に限らず、例えば、電動モータを用いたアクチュエータや、油圧アクチュエータのような流体圧アクチュエータでもよい。
【０１３８】
また、摩擦クラッチは多板クラッチに限らず、例えば、単板クラッチやコーンクラッチでもよい。
【０１３９】
また、差動機構は、ベベルギア式の差動機構に限らず、プラネタリーギア式の差動機構、デフケースの収容孔に回転自在に収容されたピニオンギアで出力側のサイドギアを連結した差動機構、ウォームギアを用いた差動機構などでもよい。
【０１４０】
また、本発明のデファレンシャル装置は、フロントデフ（エンジンの駆動力を左右の前輪に配分するデファレンシャル装置）の他に、リヤデフ（エンジンの駆動力を左右の後輪に配分するデファレンシャル装置）と、センターデフ（エンジンの駆動力を前輪と後輪とに配分するデファレンシャル装置）のいずれにも用いることができる。
【０１４１】
【発明の効果】
請求項１のデファレンシャル装置は、摩擦クラッチと操作用のアクチュエータが１セットですみ、従来例と較べて、構造簡単で低コストであり、小型・軽量化されて、車載性が大幅に向上する。
【０１４２】
また、車軸間に配置された摩擦クラッチは、小型で充分な差動制限機能が得られる。
【０１４３】
さらに、一側動力伝達部材を介して一側車軸の回転を一側摩擦板に伝達し、他側動力伝達部材を介して他側車軸の回転を他側摩擦板に伝達することにより、両車軸（あるいは、両サイドギア）の間に生じる差回転を両摩擦板の差回転に変換するための変換機構を別途設けることなく、直接的に両摩擦板間に生じる差回転に導くことができるので、デファレンシャル装置の構成を簡素化することができる。
【０１４４】
これにより、部品点数を削減することができるので、差回転の伝達に関わる部品の寸法精度のばらつき、差回転の伝達に関わる部品間の組み付けガタによる応答性の遅れ、および差回転の伝達に関わる部品の倒れによる性能のばらつきを大幅に抑制することが可能である。
【０１４５】
従って、車両としての信頼性を向上させることができる。
【０１４６】
また、部品点数の削減が可能なことから製造コストの削減が可能である。
【０１４７】
請求項２のデファレンシャル装置は、請求項１の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１４８】
また、梃子の増幅機能によって摩擦クラッチとアクチュエータの容量が向上するから、これらをさらに小型・軽量にし、車載性を向上させることができる。
【０１４９】
請求項３のデファレンシャル装置は、請求項１または請求項２の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１５０】
また、トルクを受けて作動するカムによりトルク感応型の差動制限機能が得られ、発進時や加速時などで差動制限力が強化されて車両の操縦性や安定性が大きく向上する。
【０１５１】
請求項４のデファレンシャル装置は、摩擦クラッチと操作用のアクチュエータが１セットですみ、従来例と較べて、構造簡単で低コストであり、小型・軽量化されて、車載性が大幅に向上する。
また、車軸間に配置された摩擦クラッチは、小型で充分な差動制限機能が得られる。
さらに、一側動力伝達部材を介して一側車軸の回転を一側摩擦板に伝達し、他側動力伝達部材を介して他側車軸の回転を他側摩擦板に伝達することにより、両車軸（あるいは、両サイドギア）の間に生じる差回転を両摩擦板の差回転に変換するための変換機構を別途設けることなく、直接的に両摩擦板間に生じる差回転に導くことができるので、デファレンシャル装置の構成を簡素化することができる。
これにより、部品点数を削減することができるので、差回転の伝達に関わる部品の寸法精度のばらつき、差回転の伝達に関わる部品間の組み付けガタによる応答性の遅れ、および差回転の伝達に関わる部品の倒れによる性能のばらつきを大幅に抑制することが可能である。
従って、車両としての信頼性を向上させることができる。
また、部品点数の削減が可能なことから製造コストの削減が可能である。
【０１５２】
また、摩擦クラッチに対するアクチュエータの押圧力をサイドギアの噛み合い反力と同方向にすることが可能になり、これらの押圧力と噛み合い反力の干渉が防止され、安定した差動制限機能が得られる。
【０１５３】
請求項５のデファレンシャル装置は、請求項１〜４の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１５４】
また、車軸上に配置されたアクチュエータはメンテナンスが容易であり、冷却し易い。
【０１５５】
請求項６のデファレンシャル装置は、請求項１〜５の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１５６】
また、差動機構の軸方向一側に配置された摩擦クラッチは組み付け性とメンテナンス性が向上する上に、充分な配置スペースによって充分なクラッチ容量（差動制限力）が得られる。
【０１５７】
また、クラッチ板を大径にして枚数を減らせば、摩擦クラッチとデファレンシャル装置がそれだけ軸方向に小型化される。
【０１５８】
請求項７のデファレンシャル装置は、請求項６の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１５９】
また、摩擦クラッチをデフケースの開口側に配置する構成は、組み付け性とメンテナンス性に優れている。
【０１６０】
請求項８のデファレンシャル装置は、請求項１〜７の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１６１】
また、軸方向のオーバーラップによってデファレンシャル装置が軸方向に小型化され、車載性が向上する。
【０１６２】
請求項９のデファレンシャル装置は、請求項８の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１６３】
また、摩擦クラッチの一側動力伝達部材と、一方のサイドギアと、一側車軸連結部と、摩擦クラッチの他側動力伝達部材と、他側車軸連結部とを予め組み付けておくことによって、デファレンシャル装置の組み付け性とメンテナンス性が大きく向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態を示す断面図である。
【図２】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図３】第１実施形態の要部を示す断面図である。
【図４】第２実施形態を示す断面図である。
【図５】第３実施形態を示す断面図である。
【図６】各実施形態のトルクバイアスレシオを示すグラフである。
【図７】従来例の断面図である。
【符号の説明】
１ フロントデフ（デファレンシャル装置）
３ デフケース
５ ベベルギヤ式の差動機構
７ 多板クラッチ（摩擦クラッチ）
９，１１ 車軸
１３ 梃子
１５ 電磁石（アクチュエータ）
２９ ピニオンギア（カム）
３１，３３ 出力側サイドギア（カム）
４３ クラッチハウジング（摩擦クラッチの一側動力伝達部材）
４５ クラッチハブ（摩擦クラッチの他側動力伝達部材）
４７ アウタープレート（一側のクラッチ板）
４９ スプライン部（一側クラッチ板連結部）
５１ インナープレート（他側のクラッチ板）
６７ａ スプライン部（一側車軸連結部）
６７ｂ スプライン部（他側車軸連結部）
２０１ フロントデフ（デファレンシャル装置）
２０３ 押圧ピン（デフケース側に突き当て可能に配置された押圧部材）
２１１ 貫通孔（押圧部材が貫通する貫通孔）
３０１ フロントデフ（デファレンシャル装置）
Claims (9)
- 原動機の駆動力によって回転駆動されるデフケースと、
前記デフケースの回転を一対の出力側サイドギアから一側車軸と他側車軸を介して車輪側に配分する差動機構と、
前記一側車軸に連結される一側動力伝達部材と、
前記他側車軸に連結される他側動力伝達部材と、
前記一側動力伝達部材に軸方向移動可能且つ相対回転不能に連結された一側摩擦板と、
前記他側動力伝達部材に軸方向移動可能且つ相対回転不能に連結された他側摩擦板と、
前記一側摩擦板と前記他側摩擦板から構成され、前記差動機構に対して前記一側車軸側に配置された摩擦クラッチと、
前記差動機構に対して前記他側車軸側に配置され、前記摩擦クラッチを締結操作するアクチュエータとを備え、
前記他側車軸を前記アクチュエータの締結力によって移動させ、前記他側車軸の車軸の移動に伴って前記摩擦クラッチを締結することを特徴とするデファレンシャル装置。 - 請求項１に記載された発明であって、
前記アクチュエータの締結力を増幅する梃子を設けたことを特徴とするデファレンシャル装置。 - 請求項１または請求項２に記載された発明であって、
トルクを受けて作動し、前記摩擦クラッチを締結してトルク感応型の差動制限力を発生するカムを設けたことを特徴とするデファレンシャル装置。 - 原動機の駆動力によって回転駆動されるデフケースと、
前記デフケースの回転を一対の出力側サイドギアから一側車軸と他側車軸を介して車輪側に配分する差動機構と、
前記一側車軸に連結される一側動力伝達部材と、
前記他側車軸に連結される他側動力伝達部材と、
前記一側動力伝達部材に軸方向移動可能且つ相対回転不能に連結された一側摩擦板と、
前記他側動力伝達部材に軸方向移動可能且つ相対回転不能に連結された他側摩擦板と、
前記一側摩擦板と前記他側摩擦板から構成される摩擦クラッチと、
前記一側車軸を移動させ、前記摩擦クラッチを締結操作するアクチュエータと、
前記デフケース側に突き当て可能に配置された押圧部材と、
前記一側動力伝達部材に設けられ、且つ前記押圧部材が挿通される貫通孔とを備え、
前記一側車軸の移動に伴って前記押圧部材が前記デフケースに突き当たり前記摩擦クラッチを押圧することを特徴とするデファレンシャル装置。 - 請求項１〜４のいずれかに記載された発明であって、
前記アクチュエータが、前記デフケースの外部で、前記車軸上に配置されていることを特徴とするデファレンシャル装置。 - 請求項１〜５のいずれかに記載された発明であって、
前記摩擦クラッチが、前記差動機構の軸方向一側に配置されていることを特徴とするデファレンシャル装置。 - 請求項６に記載された発明であって、
前記デフケースが、軸方向一側の開口を有し、
前記摩擦クラッチが、前記開口側に配置されていることを特徴とするデファレンシャル装置。 - 請求項１〜７のいずれかに記載された発明であって、
前記摩擦クラッチが、一側と他側のクラッチ板によって構成されると共に、該一側クラッチ板が前記一側動力伝達部材に連結されており、
前記車軸の一方が、前記一側動力伝達部材に連結されており、
前記一側クラッチ板と一側動力伝達部材を連結する一側クラッチ板連結部と、前記一方の車軸と一側動力伝達部材を連結する一側車軸連結部とが、軸方向にオーバーラップしていることを特徴とするデファレンシャル装置。 - 請求項８に記載された発明であって、
前記摩擦クラッチの一側動力伝達部材に、一方のサイドギアが連結され、
該一方のサイドギアに連結される前記一側車軸連結部が、前記一側動力伝達部材に形成されており、
前記摩擦クラッチの他側動力伝達部材に、他方のサイドギアに連結される他側車軸連結部が形成されており、
前記一側動力伝達部材と、前記一方のサイドギアと、前記一側車軸連結部と、前記他側動力伝達部材と、前記他側車軸連結部とが予め組み付けられていることを特徴とするデファレンシャル装置。
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