JP4344525B2 - デファレンシャル装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車などに供されるデファレンシャル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のデファレンシャル装置としては、例えば図１５に示すようなものがある。
【０００３】
図１５は、四輪駆動車の動力伝達系の一部を示す断面図である。この図１５のように、トルクコンバータ２０１の出力側に変速機２０３が結合されている。この変速機２０３に対し、センターデフ２０５が連動連結されている。センターデフ２０５の一方の出力側には後輪駆動軸２０７が連動連結され、他方の出力側にはフロントデフ２０９が連動連結されている。
【０００４】
前記フロントデフ２０９は、デフキャリア２１１内に回転自在に支持されている。フロントデフ２０９は、デフケース２１３内に左右のサイドギヤ２１５，２１７が回転可能に支持されている。左右のサイドギヤ２１５，２１７は、ピニオンギヤ２１９によって噛み合い結合されている。ピニオンギヤ２１９はピニオンシャフト２２１によって前記デフケース２１３に回転自在に支持されている。
【０００５】
前記サイドギヤ２１５，２１７には、一対の軸２２３，２２５が結合されている。軸２２３には自在継手２２７のアウターレース２２９が一体に設けられている。自在継手２２７には前輪側の一方のアクスルシャフト２３１が結合されている。前記他方の軸２２５にも同様に自在継手を介して、他方のアクスルシャフトが結合されている。
【０００６】
従って、トルクコンバータ２０１から変速機２０３、センターデフ２０５を介してフロントデフ２０９のデフケース２１３にトルクが入力されると、デフケース２１３からピニオンギヤ２１９及び一対のサイドギヤ２１５，２１７を介して左右の軸２２３，２２５にトルクが伝達される。左右の軸２２３，２２５からは自在継手２２７（軸２２５側は図視省略）を介してアクスルシャフト２３１（軸２２５側は図視省略）へトルクが伝達され、左右の車輪が駆動される。
【０００７】
また左右の前輪間に差動を生じたときには、差動回転が軸２２３，２２５を介してサイドギヤ２１５，２１７に入力される。このときピニオンギヤ２１９の自転を介して両サイドギヤ２１５，２１７は相対回転することができ、左右車輪間の差動回転を許容することができる。
【０００８】
また、車体のバウンド、リバウンド等によって、アクスルシャフト２３１（軸２２５側は図視省略）が揺動したときでも、自在継手２２７がこれを許容し、軸２２３、自在継手２２７、アクスルシャフト２３１を介し前輪へ駆動力を円滑に伝達することができる（例えば特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平４−３０３０２３号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の構造では、自在継手２２７がサイドギヤ２１５から延ばされた軸２２３に結合されているため、フロントデフ２０９に対し、自在継手２２７がより前輪寄りに位置することになる。従って、アクスルシャフト２３１を前輪側に結合する他方の自在継手と前記フロントデフ２０９側の自在継手２２７との間の間隔を拡大することに限界を生じ、アクスルシャフト２３１の長さを一定以上に長くすることができなかった。
【００１１】
このため前記自在継手２２７及び前輪寄りの自在継手のジョイントアングルの減少に限界があり、振動などを招き易く、耐久性向上に限界を招いていた。また自在継手２２７などでのフリクションの減少にも限界があり、燃費向上に限界を招いていた。
【００１２】
本発明は、自在継手のジョイントアングルの減少が可能なデファレンシャル装置の提供を課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、車体側に回転自在に支持される第１回転部材と、前記第１回転部材内に相対回転自在に支持され一対の軸がそれぞれ結合される一対の第２回転部材と、前記第１回転部材に支持されて前記各第２回転部材を噛み合い結合し前記第１回転部材及び各第２回転部材間のトルク伝達を可能にすると共に各第２回転部材間の相対回転を許容する第３回転部材とを備え、前記第２回転部材に、可動クラッチ部材を移動操作可能に設け、前記可動クラッチ部材に、前記自在継手の結合部を設け、前記第２回転部材と前記可動クラッチ部材とに、両者の連動回転を前記移動操作により断続するクラッチ部を設け、前記結合部に結合された自在継手を介して前記軸を結合したことを特徴とする。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１の発明では、例えば第１回転部材にトルクが入力されると、第３回転部材の噛み合い結合を介し第１回転部材から第２回転部材へトルクを伝達することができる。第２回転部材へ伝達されたトルクは、該第２回転部材に結合された一対の軸から出力することができる。一対の軸が相対回転したときには、第３回転部材が第２回転部材間の相対回転を許容し、一対の軸は相対回転することができる。
【００２７】
そして、前記各第２回転部材に、自在継手の結合部を直接的に設け、前記結合部に結合された自在継手を介して前記軸を結合したため、各第２回転部材と自在継手とを隣接して配置することができる。従って、自在継手を介して第２回転部材に結合する軸の長さをデファレンシャル装置側へ延ばすことが可能となり、自在継手のジョイントアングルを小さくすることができる。このため、自在継手での振動の発生等を軽減して耐久性を向上することができると共に、自在継手での摩擦力が軽減されて燃費向上を図ることが可能となる。
【００３７】
前記第２回転部材に、可動クラッチ部材を移動操作可能に設け、前記可動クラッチ部材に、前記自在継手の結合部を設け、前記第２回転部材と前記可動クラッチ部材とに、両者の連動回転を前記移動操作により断続するクラッチ部を設けたため、前記可動クラッチ部材の移動操作により前記クラッチ部を断続することができる。
【００３８】
従って、クラッチ部を接続したときは第２回転部材と可動クラッチ部材との間が連動連結され、第２回転部材間の差動を許容しながらトルク伝達を行うことができ、クラッチ部を切断したときは第２回転部材をフリー回転させトルク伝達を遮断することができる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
（第１参考例）
図１，図２は本発明の第１参考例に係り、図１は本発明の第１参考例に係るデファレンシャル装置の配置を示す四輪駆動車のスケルトン平面図、図２は第１参考例に係るデファレンシャル装置及びその周辺の断面図である。
【００４５】
まず、図１のように、本発明第１参考例のデファレンシャル装置は、左右の後輪３，５間に配置され、リヤデファレンシャル装置として構成されたものである。このデファレンシャル装置は、車体側のデフキャリア１内に回転自在に支持されている。デファレンシャル装置には、左右のアクスルシャフト７，９の一端側が後述する自在継手であるボール型等速ジョイントを介して結合されている。アクスルシャフト７，９の他端側は、例えばボール型等速ジョイント１１，１３を介して左右の後輪３，５側に結合されている。デフキャリア１内のデファレンシャル装置は、プロペラシャフト１５を介してトランスファ１７内の後輪側駆動軸に結合されている。トランスファ１７内のフロントデファレンシャル装置には、アクスルシャフト１９，２１を介して左右の前輪２３，２５が結合されている。
【００４６】
従って、エンジン２７の駆動力は、トランスミッション２９を介してトランスファ１７へ伝達され、該トランスファ１７から一方ではアクスルシャフト１９，２１を介して左右の前輪２３，２５へトルクが伝達され、他方ではプロペラシャフト１５を介してデフキャリア１内のデファレンシャル装置へトルクが伝達される。このデファレンシャル装置からは左右のアクスルシャフト７，９を介して左右の後輪３，５へトルクが伝達される。従って、前輪２３，２５、後輪３，５によって四輪駆動を行うことができる。
【００４７】
前記デフキャリア１内に配置された本発明第１参考例のデファレンシャル装置は、図２のようになっている。
【００４８】
図２のように、デファレンシャル装置３１は、第１回転部材としてデフケース３３と、一対の第２回転部材としてサイドギヤ３５，３７と、第３回転部材としてピニオンギヤ３９とを備えている。
【００４９】
前記デフケース３３は、全体がほぼ筒状を呈し、ワンピースの一体構造に形成されている。デフケース３３には、取付フランジ４１が設けられている。取付フランジ４１には、図示しないリングギヤが締結固定されている。リングギヤはドライブピニオンギヤに結合され、ドライブピニオンギヤは図１のプロペラシャフト１５側からトルクを入力するようになっている。
【００５０】
前記デフケース３３の左右端部の外周面には、支持部４３，４５が設けられている。支持部４３，４５は軸受４７，４９によって前記デフキャリア１に回転自在に支持されている。なお、デフキャリア１内には、潤滑剤としてデフオイルが注入されている。
【００５１】
前記デフケース３３の内周面には左右中央部に球面状の受部５１が設けられている。球面状の受部５１は、例えば周方向に９０°配置で４ヶ所設けられている。デフケース３３には、各受部５１を貫通するように嵌合穴５３が設けられている。前記受部５１の左右両側には、支持穴部５５，５７が設けられている。
【００５２】
前記サイドギヤ３５，３７は、ベベルギヤで構成され、前記第１回転部材であるデフケース３３内に相対回転自在に支持され、一対の軸としてアクスルシャフト７，９がそれぞれ結合されるものである。サイドギヤ３５，３７の内周側には、嵌合穴５９，６１が設けられている。サイドギヤ３５，３７には、前記嵌合穴５９，６１に隣接して嵌合段部６３，６５が設けられている。サイドギヤ３５，３７には、回転軸芯方向に結合筒部６７，６９が一体に設けられている。サイドギヤ３５，３７と結合筒部６７，６９との外周面は、同径に形成されている。サイドギヤ３５，３７及び結合筒部６７，６９は、その外周面がデフケース３３の支持穴部５５，５７に回転自在に支持されている。
【００５３】
前記結合筒部６７，６９の内周面には、ボール係合溝７１，７３が設けられている。ボール係合溝７１，７３には、後述する自在継手の結合部としてボール型等速ジョイントのトルク伝達ボールが係合可能となっている。従って、結合筒部６７，６９及びボール係合溝７１，７３は、本参考例において第２回転部材であるサイドギヤ３５，３７に設ける自在継手の結合部としてボール型等速ジョイント９５のアウターレースを構成している。
【００５４】
前記各結合部であるアウターレースを構成する結合筒部６７，６９は、支持部４３，４５側に至り、デフケース３３の回転軸芯方向に沿って重複し、デフケース３３の内周側に位置している。すなわち、結合筒部６７，６９は支持部４３，４５の内周側に位置し、支持部４３，４５を介し軸受４７，４９によりデフキャリア１側に支持された構成となっている。
【００５５】
前記ピニオンギヤ３９は、本参考例においてベベルギヤで構成され、前記デフケース３３に支持されて前記各サイドギヤ３５，３７を噛み合い結合し、前記デフケース３３及び各サイドギヤ３５，３７間の回転伝達を可能にすると共に、各サイドギヤ３５，３７間の相対回転を許容する。
【００５６】
すなわち、前記ピニオンギヤ３９は、ピニオンシャフト７５に回転自在に支持されると共に、前記各サイドギヤ３５，３７に噛み合っている。ピニオンシャフト７５は、デフケース３３の回転半径方向にその軸芯を向けて配置され、デフケース３３の嵌合穴５３に嵌合支持されている。前記ピニオンギヤ３９は、球面ワッシャ７７を介してデフケース３３側の前記受部５１に受けられている。
【００５７】
前記デフケース３３の回転軸芯部には、ボス部材７９が設けられている。ボス部材７９は、概ね円筒状に形成されている。ボス部材７９の一端部には、周回状の突条部８１が一体に設けられている。ボス部材７９の他端部には、段付き状のストッパ嵌合部８３が周回状に設けられている。このストッパ嵌合部８３には、リング状のストッパ８５が嵌合され、端面間の溶接によって該ストッパ８５がボス部材７９に固定されている。
【００５８】
前記ボス部材７９の外周面に、前記サイドギヤ３５，３７の嵌合穴５９，６１が相対回転可能に嵌合している。前記突条部８１は、サイドギヤ３７の前記一方の嵌合段部６５に嵌合し、前記ストッパ８５はサイドギヤ３５の前記他方の嵌合段部６３に嵌合している。ボス部材７９には、前記ストッパ８５を嵌合固定する前に、ストッパ嵌合部８３側から各サイドギヤ３５，３７を回転軸芯方向から挿入して嵌合支持可能となっている。
【００５９】
前記突条部８１及びストッパ８５の外周面には、前記嵌合段部６３，６５の内周面に取り付けられたシール部材８７が接している。このシール部材８７によって、サイドギヤ３５，３７及びピニオンギヤ３９の噛み合い側の空間と、前記結合筒部６７，６９の内周側とを区画することができる。すなわち、各サイドギヤ３５，３７と前記ボス部材７９との間に、シール部材８７を設けた構成となっている。なお、前記デフケース３３には、サイドギヤ３５，３７及びピニオンギヤ３９が噛み合う空間をデフキャリア１側に連通させる図視しない窓部が設けられている。
【００６０】
前記ボス部材７９には、その軸方向中央部に回転半径方向に軸芯を向けた貫通部８９が設けられている。貫通部８９は、前記ピニオンシャフト７５に嵌合支持されている。従って、ボス部材７９はデフケース３３の回転軸芯部にピニオンシャフト７５によりデフケース３３と同心状に支持されている。
【００６１】
前記軸受４７，４９の外側において、デフキャリア１と前記筒部６７，６９の外周面との間にシール部材９１が設けられている。シール部材９１は、デフケース３３よりも回転軸芯方向の外側で結合筒部６７，６９とデフキャリア１との間、換言すればアウターレースとデフキャリア１との間をシールするものである。前記結合筒部６７，６９には、前記アクスルシャフト７，９の他端側が自在継手としてのボール型等速ジョイント９３，９５を介して結合されている。
【００６２】
前記ボール型等速ジョイント９３，９５は、同一構造に形成されている。すなわち、前記アクスルシャフト７，９にインナーレース９７が回転方向に係合され、回転軸芯方向に位置決められている。ボール型等速ジョイント９３，９５のケージ９９には、トルク伝達ボール１０１が保持され、該トルク伝達ボール１０１は前記サイドギヤ３５，３７側のボール係合溝７１，７３に回転方向に係合している。従って、トルク伝達ボール１０１は、前記結合筒部６７，６９及びボール係合溝７１，７３と共に自在継手の結合部を構成している。トルク伝達ボール１０１は、軸受４７，４９の内周側に回転軸芯方向に位置的に対応して配置されている。
【００６３】
前記ボール係合溝７１の端部側には、ストッパリング１０３が着脱自在に取り付けられている。前記アウターレースを構成する結合筒部６７，６９の端部と、前記各軸であるアクスルシャフト７，９との間に、可撓のカバー１０５，１０７が装着されている。カバー１０５，１０７は、例えばゴム等で形成されている。
【００６４】
組み付けに際しては、デフケース３３に対しワッシャ７７を介しピニオンギヤ３９を受部５１に配置する。
【００６５】
次いで、サイドギヤ３７側にボス部材７９をシール部材８７を介して組み付け、デフケース３３の支持穴部５７側から挿入する。
【００６６】
次いで、嵌合穴５３にピニオンシャフト７５を挿入して、ピニオンギヤ３９及びボス部材７９の貫通部８９を貫通させ、ピニオンギヤ３９及びボス部材７９の支持を行う。
【００６７】
次に、サイドギヤ３５にシール部材８７及びストッパ８５を組み付けて、デフケース３３の支持部４３側から挿入し、ボス部材７９に嵌合させる。次ぎに、ストッパ８５をボス部材７９に溶接等によって固定する。なお、取付フランジ４１にはリングギヤが締結固定される。
【００６８】
こうして組み上げられたデファレンシャル装置３１は、軸受４７，４９を介してデフキャリア１に回転自在に取り付けられ、デフキャリア１と結合筒部６７，６９との間にシール部材９１が組み付けられる。
【００６９】
次に、ボール型等速ジョイント９３，９５、カバー１０５，１０７を組み付けた左右アクスルシャフト７，９を組み付け、ボール型等速ジョイント９３，９５のトルク伝達ボール１０１を結合筒部６７，６９のボール係合溝７１，７３に係合させる。次いで、ストッパリング１０３を組み付け、カバー１０７の端部を結合筒部６７，６９の外周面に嵌合支持させる。
【００７０】
次に作用を説明する。図１，図２のように、プロペラシャフト１５からドライブピニオンギヤ、リングギヤを介して、デフキャリア１内のデフケース３３にトルクが伝達されると、デフケース３３と一体に回転するピニオンシャフト７５を介し、ピニオンギヤ３５がデフケース３３の回転軸芯を中心に公転する。ピニオンギヤ３９の公転によって、該ピニオンギヤ３９により噛み合い結合された両サイドギヤ３５，３７がデフケース３３と一体に回転する。
【００７１】
前記サイドギヤ３５，３７の回転により、結合筒部６７，６９を介し、ボール係合溝７１、トルク伝達ボール１０１、ケージ９９、インナーレース９７を介して、アクスルシャフト７，９へトルクが伝達される。これによって、アクスルシャフト７，９がデフケース３３と一体的に回転し、左右外側のボール型等速ジョイント１１，１３を介し、左右の後輪３，５へトルクを伝達することができる。
【００７２】
前記左右の後輪３，５間に差動回転を生じたときには、左右のアクスルシャフト７，９を介して、左右のサイドギヤ３５，３７がピニオンギヤ３９のピニオンシャフト７９周りの自転を介して差動回転する。従って、コーナリング走行等を円滑に行うことができる。
【００７３】
このとき、ピニオンギヤ３９はサイドギヤ３５，３７との噛み合い反力によってデフケース３３の受部５１側に移動し、該受部５１にワッシャ７７を介して押しつけられる。これによって、ピニオンギヤ３９と受部５１との間にワッシャ７７を介して摩擦係合力が発生する。
【００７４】
前記サイドギヤ３５，３７間の差動回転が増大すれば増大するほど、ピニオンギヤ３９とサイドギヤ３５，３７との噛み合い反力が増大し、ピニオンギヤ３９は受部５１側により強く押しつけられ、摩擦係合力が増大する。これによって、ピニオンギヤ３９のデフケース３３に対する自転が制限され、サイドギヤ３５，３７間の差動回転も前記摩擦係合力に応じて制限される。
【００７５】
従って、左右の後輪３，５は差動制限力を受けながら差動回転し、安定したコーナリング走行等を行うことができる。
【００７６】
車体がバウンド、リバウンドなどしてアクスルシャフト７，９が上下揺動したときには、ボール型等速ジョイント９３，９５によってアクスルシャフト７，９の上下揺動を許容することができる。
【００７７】
本参考例においては、ボール型等速ジョイント９３，９５のトルク伝達ボール１０１がデフケース３３の支持部４３，４５の内周側に位置しているため、ボール型等速ジョイント９３，９５と結合筒部６７，６９との間の回転半径方向の反力を軸受４７，４９を介しデフキャリア１側で確実に支持することができ、安定したトルク伝達を行うことができる。
【００７８】
前記各サイドギヤ３５，３７にボール型等速ジョイント９３，９５のアウターレース（６７，６９，７１，７３）を直接的に設けたため、各サイドギヤ３５，３７とボール型等速ジョイント９３，９５とを隣接して配置することができる。従って、ボール型等速ジョイント９３，９５を介してサイドギヤ３５，３７に結合するアクスルシャフト７，９の長さをデファレンシャル装置３１側へ延ばすことが可能となり、ボール型等速ジョイント９３，９５、１１，１３のジョイントアングルを小さくすることができる。このため、ボール型等速ジョイント９３，９５、１１，１３での振動の発生等を軽減して耐久性を向上することができると共に、ボール型等速ジョイント９３，９５、１１，１３での摩擦力が軽減されて燃費向上を図ることが可能となる。
【００７９】
前記各サイドギヤ３５，３７にボール型等速ジョイント９３，９５のアウターレース（６７，６９，７１，７３）を直接的に設けたため、部品点数が少なくなり、構造が簡単で、重量軽減、設置スペースの減少を図ることができると共に、コスト軽減、信頼性向上を図ることができる。
【００８０】
前記ボール型等速ジョイント９３，９５は、サイドギヤ３５，３７のアウターレースを構成する結合筒部６７，６９へ容易に組み込むことができる。
【００８１】
前記デフケース３３よりも外側で前記アウターレースを構成する結合筒部６７，６９と前記デフキャリア１との間をシールするシール部材９１を設けたため、デフケース３３内部をデフキャリア１に注入されたデフオイルによって確実に潤滑することができると共に、結合筒部６７，６９を利用して、シール部材９１を極めて容易に取り付けることができる。
【００８２】
前記デフケース３３は、ワンピースの一体構造に形成されているため、部品点数が少なく、組み付け、部品管理が容易であると共に、安価に製造することができる。
【００８３】
前記ボス部材７９には、前記各サイドギヤ３５，３７を回転軸芯方向から挿入して嵌合支持させることができる。従って、デフケース３３がワンピースの一体構造であっても、各サイドギヤ３５，３７の組付けを無理なく行い、組み付け後はボス部材７９によって各サイドギヤ３５．３７を支持することができ、ピニオンギヤ３９との噛み合いを確実に行わせることができる。
【００８４】
前記各サイドギヤ３５，３７と前記ボス部材７９との間にシール部材８７を設けたため、各サイドギヤ３５，３７とピニオンギヤ３９との噛み合い部とボール型等速ジョイント９３，９５の部分とが区画されることになり、各サイドギヤ３５，３７とピニオンギヤ３９との噛み合い部の潤滑を確実かつ十分に行うことができる。
（第２参考例）
図３は本発明の第２参考例に係り、デファレンシャル装置３１Ａ及びその周辺の断面図である。なお、第１参考例と対応する構成部分には同符号を付して説明し、重複した説明は省略する。
【００８５】
本参考例のデファレンシャル装置３１Ａでは、第１参考例のシール部材８７を省略し、ボス部材７９Ａに流通孔１０９を設けたものである。流通孔１０９は、各ピニオンギヤ３９に対応して左右一対、周方向に４カ所それぞれ設けられている。流通孔１０９は、各サイドギヤ３５，３７間と、両アウターレースである結合筒部６７，６９内周側間とを連通している。
【００８６】
そして、デフケース３３内に進入した潤滑剤としてのデフオイルは、ピニオンギヤ３９及びサイドギヤ３５，３７側から流通孔１０９を介してボス部材７９内周側に流入する。ボス部材７９の内周側に流入したデフオイルは、左右のボール型等速ジョイント９３，９５側に至り、該ボール型等速ジョイント９３，９５などを潤滑する。
【００８７】
こうして、本参考例においても、第１参考例とほぼ同様な作用効果を奏することができる。また、本参考例では、前記ボス部材７９Ａに、流通孔１０９を設けたため、デフオイルを利用してボール型等速ジョイント９３，９５をも潤滑することができる。
（第３参考例）
図４は、本発明の第３参考例を示し、デファレンシャル装置３１Ｂ及びその周辺の断面図である。なお、第１参考例と対応する構成部分には同符号を付して説明し、重複した説明は省略する。また、図４では、左右アクスルシャフト７，９のボール型等速ジョイントを省略している。
【００８８】
本参考例のデファレンシャル装置３１Ｂでは、第１参考例のボス部材７９が一体の突条部８１を備えているのに対し、本参考例ではボス部材７９Ｂに後付けのストッパ１１１を溶接等によって固定したものである。従って、本参考例では、第１参考例とは異なった組付けを行うことができる。
【００８９】
本参考例では、デフケース３３に対し、まずピニオンギヤ３９及びボス部材７９Ｂをピニオンシャフト７５によって支持する。サイドギヤ３５，３７をデフケース３３の両端部から挿入してボス部材７９Ｂの両側に組み付け、ストッパ８５，１１１をボス部材７９Ｂの端部に溶接等によって固定する。
【００９０】
なお、前記ストッパ８５，１１１のいずれかを、組み付け前に予めボス部材７９Ｂに固定し、第１参考例と同様な組み付けを行わせることも可能である。
（第４参考例）
図５は本発明の第４参考例に係り、デファレンシャル装置３１Ｃ及びその周辺の断面図である。本参考例は、前記図３の第２参考例に対応し、前記第１参考例に対する第２参考例の相違と同様な相違点を図４の第３参考例に対して有している。なお、第２，第３参考例と対応する構成部分には同符号を付して説明する。
【００９１】
本参考例のデファレンシャル装置３１Ｃでは、図３の第２参考例と同様に流通孔１０９を備え、図４の参考例のようにボス部材７９Ｃが後付けのストッパ１１１を備えたものである。従って、本参考例においては、潤滑において第２参考例とほぼ同様な作用効果を奏し、組み付けにおいて図４の参考例とほぼ同様な作用効果を奏することができる。
（第５参考例）
図６は本発明の第５参考例を示し、デファレンシャル装置３１Ｄ及びその周辺の断面図を示している。なお、第１参考例と対応する構成部分には同符号を付して説明する。また、図６では、左右アクスルシャフト７，９、ボール型等速ジョイント等を省略している。
【００９２】
本参考例のデファレンシャル装置３１Ｄでは、デフケース３３Ｄが一体構造ではなく、分割構造となっている。すなわち、デフケース３３Ｄは、本体部３３Ｄａと、端板部３３Ｄｂとからなり、双方のフランジ４１Ｄａ，４１Ｄｂを併せて取付フランジ４１としている。
【００９３】
前記デフケース３３Ｄとサイドギヤ３５Ｄ，３７Ｄとに、回転軸芯方向に対向する受部として、受面１１３，１１５と周回状の摺動部１１７，１１９とを備えている。前記受面１１３，１１５は、前記デフケース３３Ｄの内面側に設けられ、前記摺動部１１７，１１９は前記サイドギヤ３５Ｄ，３７Ｄに設けられている。
【００９４】
本参考例では、上記参考例のようにボス部材は設けられていない。従って、前記サイドギヤ３５Ｄ，３７Ｄの軸心部には、嵌合穴は形成されず、壁部３５Ｄａ，３７Ｄａとなっている。
【００９５】
従って、本参考例においては、サイドギヤ３５Ｄ，３７Ｄの差動回転時に、ピニオンギヤ３９との噛み合い反力によって、両サイドギヤ３５Ｄ，３７Ｄがデフケース３３Ｄの回転軸芯方向に沿って移動し、摺動部１１７，１１９が受面１１３，１１５に押しつけられる。これによって受面１１３，１１５と摺動部１１７，１１９との間に摩擦係合力が発生し、ピニオンギヤ３９と受部５１との間の摩擦係合力に付加して、両サイドギヤ３５Ｄ，３７Ｄ間の差動制限力を増大することができる。
【００９６】
このため、本参考例では、両サイドギヤ３５Ｄ，３７Ｄの差動制限力を増大して、コーナリング走行等をより安定して行わせることが可能となる。
【００９７】
本参考例では、第１参考例のようなボス部材７９、ストッパ８５、シール部材８７が存在せず、構造を簡単にすることができる。
【００９８】
前記受面１１３，１１５と摺動部１１７，１１９との間には、図７のようにスラストワッシャ１２１を介設することもできる。このスラストワッシャ１２１の設定によって、より安定した差動制限力を得ることが可能となる。スラストワッシャ１２１が摩耗したときには、これを容易に交換することができる。図７の実施形態では、壁部３５Ｄｂ，３７Ｄｂを図６の壁部３５Ｄａ，３７Ｄａよりも薄く形成して、より軽量化を図ることができる。
（第６参考例）
図８は本発明の第６参考例を示し、デファレンシャル装置３１Ｅ及びその周辺の断面図を示している。本参考例は、第５参考例と対応し、対応する構成部分には同符号を付して説明する。
【００９９】
本参考例のデファレンシャル装置３１Ｅでは、受部がデフケース３３Ｅ側のテーパー面１１３Ｅ，１１５Ｅと、サイドギヤ３５Ｅ，３７Ｅ側のテーパー面１２３，１２５とを有した摺動部１１７Ｅ，１１９Ｅとで構成され、テーパー面１１３Ｅ，１１５Ｅとテーパー面１２３，１２５との間にスラストワッシャ１２１Ｅを介設したものである。
【０１００】
従って、本参考例では、サイドギヤ３５Ｄ，３７Ｄの差動回転時に、傾斜摺動面１２３，１２５がスラストワッシャ１２１Ｅを介して、受面１１３Ｅ，１１５Ｅに対し摺動する。そして、テーパー面１１３Ｅ，１１５Ｅとテーパー面１２３，１２５とによって、コーンクラッチのような働きをし、サイドギヤ３５Ｄ，３７Ｄの差動回転の増大に応じて、差動制限力を急増させることができる。
【０１０１】
従って、本参考例では、差動制限力をより増大し、コーナリング走行をより安定して行わせることができる。
【０１０２】
なお、上記参考例では、自在継手としてボール型等速ジョイントを用いたが、他の自在継手を用いることも可能である。
【０１０３】
上記参考例では、デファレンシャル装置をリヤデファレンシャル装置として構成したが、フロントデファレンシャル装置あるいはセンターデファレンシャル装置などとして構成することも可能である。
（第１実施形態）
図９は本発明の第１実施形態を示し、デファレンシャル装置３１Ｆ及びその周辺の断面図であり、右側上半分はトルク伝達を行わないフリーモードを示し、右下半分はトルク伝達を行うコンベンショナルモードの断面図を示している。本実施形態は、図６，図７の第５参考例に対応し、対応する構成部分には同符号を付して説明する。
【０１０４】
本実施形態のデファレンシャル装置３１Ｆでは、サイドギヤ３７Ｄに対して移動操作可能な可動クラッチ部材１２７を設けている。前記サイドギヤ３７Ｄの結合筒部６９Ｆは、本実施形態において断面円形のスリーブ状の支持部を構成している。前記結合筒部６９Ｆの端部には、クラッチ部を構成するドグクラッチ１２９の一方のクラッチ歯１３１が設けられている。従って、第２回転部材であるサイドギヤ３７Ｄに、クラッチ部が設けられた構成となっている。
【０１０５】
前記可動クラッチ部材１２７は、小径のスライド嵌合部１３３を有している。スライド嵌合部１３３は、前記結合筒部６９Ｆの内面に回転軸芯に沿った方向及び回転方向にスライド自在に嵌合している。可動クラッチ部材１２７の操作部１３５側は、前記結合筒部６９Ｆの外周面と同径の外周面を有している。可動クラッチ部材１２７の操作部１３５には、操作凹部１３７が周回状に形成されている。操作凹部１３７には、操作用のフォーク１３９が係合している。
【０１０６】
従って、可動クラッチ部材１２７は、例えば運転席からの電気的な駆動により、或いはワイヤ等を介した機械的な駆動によりフォーク１３９を操作し、操作凹部１３７を介してフォーク１３９の動きに対し可動クラッチ部材１２７を移動操作させることができる。この移動操作によって、可動クラッチ部材１２７は、回転軸芯に沿った方向へ前後移動可能となっている。
【０１０７】
前記可動クラッチ部材１２７の操作部１３５及びスライド嵌合部１３３間の段部には、前記ドグクラッチ１２９の他方のクラッチ歯１４１が設けられ、前記クラッチ歯１３１に対向している。従って、可動クラッチ部材１２７に、クラッチ部が設けられた構成となっている。
【０１０８】
前記可動クラッチ部材１２７の内周面には、ボール係合溝７３Ｆが設けられている。ボール係合溝７３Ｆには、ボール型等速ジョイント９５のトルク伝達ボール１０１が係合している。
【０１０９】
従って、本実施形態において、可動クラッチ部材１２７、ボール係合溝７３Ｆが自在継手の結合部としてボール型等速ジョイント９５のアウターレースを構成している。
【０１１０】
前記自在継手の結合部であるボール係合溝７３Ｆとトルク伝達ボール１０１との結合部は、前記ドグクラッチ１２９に対して回転軸芯に沿った方向で半径方向内外に位置的に重複して配置されている。
【０１１１】
前記可動クラッチ部材１２７の外周面とデフキャリア１との間には、シール部材９１Ｆが設けられ、デフケース３３Ｄよりも外側でアウターレース側である可動クラッチ部材１２７側と前記デフキャリア１との間をシールする構成となっている。
【０１１２】
ストッパリング１０３は、可動クラッチ部材１２７の外端部側内周面に取り付けられ、カバー１０７の端部は、可動クラッチ部材１２７の端部外周面に支持されている。
【０１１３】
そして、フォーク１３９を介した可動クラッチ部材１２７の移動操作により、例えば可動クラッチ部材１２７が結合筒部６９Ｆ側へ移動操作されると、図９右側下半分の状態となる。この状態では、可動クラッチ部材１２７のクラッチ歯１４１が結合筒部６９Ｆのクラッチ歯１３１に噛み合い結合される。これによって、デファレンシャル装置３１Ｆはコンベンショナルモードとなり、デフケース３３Ｄ側から入力されたトルクがピニオンギヤ３９、サイドギヤ３５Ｄ，３７Ｄ、ボール型等速ジョイント９３，９５を介してアクスルシャフト７，９側へ伝達される。
【０１１４】
前記サイドギヤ３７Ｄ側では、結合筒部６９Ｆからドグクラッチ１２９の噛み合いを介して可動クラッチ部材１２７にトルクが伝達され、可動クラッチ部１２７からボール型等速ジョイント９５を介してアクスルシャフト７側へトルク伝達が行われる。
【０１１５】
従って、上記実施形態と同様に、デファレンシャル装置３１Ｆによって、エンジン側からのトルクを後輪３，５へ伝達することができると共に、後輪３，５の差動回転をピニオンギヤ３９の自転を介したサイドギヤ３５Ｄ，３７Ｄ間の差動回転によって許容することができる。
【０１１６】
また、前記ボール係合溝７３Ｆに対するトルク伝達ボール１０１の結合部が、ドグクラッチ１２９に対して回転軸芯に沿った方向で半径方向内外に位置的に対応しているため、ドグクラッチ１２９とボール型等速ジョイント９５側のトルク伝達ボール１０１側との間のトルク伝達に際して、回転方向内外間で直接的にトルク伝達を行うことができる。従って、両者間で捩れトルクが働くのを抑制することができ、振動等を招くことがなく、トルク伝達を確実に行うことができ、耐久性も向上する。
【０１１７】
図１０は第１実施形態の変形例の実施形態に係るデファレンシャル装置３１Ｇ及びその周辺の断面図を示している。
【０１１８】
本実施形態のデファレンシャル装置３１Ｇでは、可動クラッチ部材１２７のボール係合溝７３Ｆに対するボール型等速ジョイント９５のトルク伝達ボール１０１の係合位置を、ドグクラッチ１２９の位置よりもサイドギヤ３７Ｄ側へより近づけたものである。ボール型等速ジョイント９３の位置もボール型等速ジョイント９５に合わせて設定される。
【０１１９】
そして、本実施形態においても、図９の実施形態と同様な作用効果を奏することができる他、ボール係合溝７３Ｆに対するトルク伝達ボール１０１の係合位置をずらしたことにより、アクスルシャフト９の長さをより長くとることができ、ボール型等速ジョイント９３，９５のジョイントアングルをより小さくすることができる。従って、トルク伝達を、振動少なく、より確実に行うことができると共に、耐久性も向上する。
【０１２０】
図１１は第１実施形態のさらに変形例の実施形態に係り、デファレンシャル装置３１Ｈ及びその周辺の断面図である。
【０１２１】
本実施形態のデファレンシャル装置３１Ｈでは、可動クラッチ部材１２７Ｈの長さをデフケース３３Ｄ外へ長く形成し、ボール係合溝７３Ｆに対するトルク伝達ボール１０１の結合位置を、ドグクラッチ１２９に対してデフケース３３Ｄ外に位置させたものである。
【０１２２】
そして、本実施形態
においても、基本的には第１実施形態とほぼ同様な作用効果を奏することができる。
（第２実施形態）
図１２〜図１４は本発明の第２実施形態に係り、図１２はコンベンショナルモードのデファレンシャル装置３１Ｉ及びその周辺の断面図、図１３はフリーモードのデファレンシャル装置３１Ｉ及びその周辺の断面図、図１４はロックモードのデファレンシャル装置３１Ｉ及びその周辺の断面図である。尚、本実施形態において基本的な構成は、図９の第１実施形態と同様であり、対応する構成部分には同符号を付して説明する。
【０１２３】
本実施形態のデファレンシャル装置３１Ｉでは、可動クラッチ部材１２７Ｉに大径に形成されたロック部１４３が周回状に形成されている。ロック部１４３の端面と、デフケース３３Ｄの支持部４５の端面とに、ロック用クラッチ部としてドグクラッチ１４５のクラッチ歯１４７，１４９がそれぞれ設けられている。従って、前記第１回転部材であるデフケース３３Ｄと前記可動クラッチ部材１２７Ｉとに、ロック用クラッチ部を設けた構成となっている。
【０１２４】
前記可動クラッチ部材１２７Ｉとサイドギヤ３７Ｄの結合筒部６９Ｆとの間に形成されるドグクラッチ１２９Ｉのクラッチ歯１３１Ｉ，１４１Ｉは、前記ドグクラッチ１４５のクラッチ歯１４７，１４９のほぼ倍の長さに形成されている。
【０１２５】
本実施形態のシール部材９１Ｉは、デフキャリア１と可動クラッチ部材１２７Ｉのロック部１４３外周面との間に設けられている。
【０１２６】
そして、前記フォーク１３９の操作によって、可動クラッチ部材１２７Ｉを移動操作させることにより、図１２のドグクラッチ１２９Ｉのみが噛み合うコンベンショナルモード、図１３のドグクラッチ１２９Ｉ，１４５のいずれもが噛み合わないフリーモード、図１４のドグクラッチ１２９Ｉ，１４５のいずれも噛み合うロックモードに切り換えることができる。
【０１２７】
すなわち、前記可動クラッチ部材１２７Ｉの移動操作により前記クラッチ部及びロック用クラッチ部双方の離脱状態及び接続状態とクラッチ部のみの接続状態とに切り換え可能となっている。
【０１２８】
図１２のコンベンショナルモード、図１３のフリーモードでは、図９の実施形態でのコンベンショナルモード及びフリーモードに対応した作用効果を奏することができる。
【０１２９】
図１４のロックモードでは、デフケース３３Ｄの本体部３３Ｄａと可動クラッチ部材１２７Ｉとがドグクラッチ１４５によって結合され、サイドギヤ３７Ｄと可動クラッチ部材１２７Ｉとがドグクラッチ１２９Ｉによって結合され、一体に回転する。従って、デファレンシャル装置３１Ｉはデフロック状態となり、悪路での走破性向上や発進走行の円滑化等を図ることができる。
【０１３０】
すなわち、本実施形態では、第１実施形態に加え、コンベンショナルモード、フリーモード、及びロックモードを任意に選択して、走行状態に応じたトルク伝達をより的確に行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 四輪駆動車のスケルトン平面図である。
【図２】 第１参考例に係り、デファレンシャル装置及びその周辺の断面図である。
【図３】 本発明の第２参考例に係り、デファレンシャル装置及びその周辺の断面図である。
【図４】 本発明の第３参考例に係り、デファレンシャル装置及びその周辺の断面図である。
【図５】 本発明の第４参考例に係り、デファレンシャル装置及びその周辺の断面図である。
【図６】 本発明の第５参考例に係り、デファレンシャル装置及びその周辺の断面図である。
【図７】 第５参考例の変形例に係り、デファレンシャル装置及びその周辺の断面図である。
【図８】 本発明の第６参考例に係り、デファレンシャル装置及びその周辺の断面図である。
【図９】 本発明の第１実施形態に係り、デファレンシャル装置及びその周辺の断面図である。
【図１０】 本発明の第１実施形態の変形例の実施形態に係り、デファレンシャル装置及びその周辺の断面図である。
【図１１】 本発明の第１実施形態のさらに変形例の実施形態に係り、デファレンシャル装置及びその周辺の断面図である。
【図１２】 本発明の第２実施形態に係り、コンベンショナルモードのデファレンシャル装置及びその周辺の断面図である。
【図１３】 本発明の第２実施形態に係り、フリーモードのデファレンシャル装置及びその周辺の断面図である。
【図１４】 本発明の第２実施形態に係り、ロックモードのデファレンシャル装置及びその周辺の断面図である。
【図１５】 従来例に係るデファレンシャル装置を備えた動力伝達系の断面図である。
【符号の説明】
１ デフキャリア（車体側）
３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ，３１Ｅ，３１Ｆ，３１Ｇ，３１Ｈ，
３１Ｉ デファレンシャル装置
３３，３３Ｄ デフケース（第１回転部材）
３５，３５Ｄ，３７，３７Ｄ サイドギヤ（第２回転部材）
３９ ピニオンギヤ（第３回転部材）
６７，６９ 結合筒部（アウターレース）（結合部）
６９Ｆ 結合筒部（スリーブ状の支持部）
７３，７３Ｆ ボール係合溝（アウターレース）（結合部）
７５ ピニオンシャフト
７９，７９Ａ，７９Ｂ ボス部材
８７，９１，９１Ｆ，９１Ｉ シール部材
９３，９５ ボール型等速ジョイント（自在継手）
１０１ トルク伝達ボール（結合部）
１０５，１０７ カバー
１０９ 流通孔
１１３，１１５ 受面（受部）
１１３Ｅ，１１５Ｅ テーパー面（受部）
１１７，１１９ 摺動部（受部）
１２３，１２５ テーパー面（受部）
１２７，１２７Ｈ，１２７Ｉ 可動クラッチ部材
１２９，１２９Ｉ，１４５ ドグクラッチ（クラッチ部）

Claims (1)

1. 車体側に回転自在に支持される第１回転部材と、
   前記第１回転部材内に相対回転自在に支持され一対の軸がそれぞれ結合される一対の第２回転部材と、
   前記第１回転部材に支持されて前記各第２回転部材を噛み合い結合し前記第１回転部材及び各第２回転部材間のトルク伝達を可能にすると共に各第２回転部材間の相対回転を許容する第３回転部材とを備え、
   前記第２回転部材に、可動クラッチ部材を移動操作可能に設け、
   前記可動クラッチ部材に、前記自在継手の結合部を設け、
   前記第２回転部材と前記可動クラッチ部材とに、両者の連動回転を前記移動操作により断続するクラッチ部を設け、
   前記結合部に結合された自在継手を介して前記軸を結合したことを特徴とするデファレンシャル装置。

Images