JP4790361B2 - Differential limiter - Google Patents

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Description

この発明は、差動制限装置に関し、さらに詳しくは、フロントデフ、リヤデフやセンタデフ等、車両の駆動輪間の差動装置に組み込まれる差動制限装置に関する。   The present invention relates to a differential limiting device, and more particularly to a differential limiting device incorporated in a differential device between drive wheels of a vehicle, such as a front differential, a rear differential, and a center differential.

一般に、差動制限装置(リミテッドスリップデフ)は、フロントデフ、リヤデフやセンタデフ等の差動装置に組み込まれて、ぬかるみ、砂地、凍結路等路面摩擦係数の小さい路面で駆動輪の1輪が空転する、または旋回時に駆動輪の1輪が浮くと、駆動トルクを残りの駆動輪に伝達して走行性能の低下を防止する差動制限機構を備えている。
従来、このような差動制限装置には、横Gセンサが検出した検出値に基づいて車両の旋回状態を判断し、その車両の旋回状態に応じて摩擦多板クラッチの締結力をきめ細かく電子制御することによって、駆動輪の差動制御(トルク配分制御)を行う差動制限機構部が備えられている(例えば、特許文献1参照)。
In general, a differential limiting device (limited slip differential) is incorporated in a differential device such as a front differential, a rear differential, or a center differential, and one of the drive wheels is idled on a road surface with a small coefficient of surface friction, such as muddy, sandy, and frozen roads. Or a differential limiting mechanism that prevents driving performance from being deteriorated by transmitting driving torque to the remaining driving wheels when one of the driving wheels floats during turning.
Conventionally, in such a differential limiting device, the turning state of the vehicle is determined based on the detection value detected by the lateral G sensor, and the engagement force of the friction multi-plate clutch is finely electronically controlled according to the turning state of the vehicle. By doing so, the differential limiting mechanism part which performs the differential control (torque distribution control) of a driving wheel is provided (for example, refer patent document 1).

しかしながら、上記した従来の差動制限装置にあっては、摩擦多板クラッチの締結力をきめ細かく電子制御するための横Gセンサ及び電子制御部は、部品コストが高い。そのため、横Gセンサ及び電子制御部の採用は車両コストの上昇を招くという問題があった。また、横Gセンサ及び電子制御部は、回路不良や断線等が発生する虞があり、それらが発生すると、差動制御が不安定になってしまうという問題があった。   However, in the above-described conventional differential limiting device, the lateral G sensor and the electronic control unit for finely electronically controlling the fastening force of the friction multi-plate clutch have high component costs. For this reason, there is a problem that the adoption of the lateral G sensor and the electronic control unit causes an increase in vehicle cost. Further, the lateral G sensor and the electronic control unit may cause a circuit failure, disconnection, and the like, and there is a problem that differential control becomes unstable when they occur.

特開平09−193686号公報JP 09-193686 A

そこで、この発明は、上記した従来技術が有している問題点を解決するためになされたものであって、部品コストの低減化を図ること、常に安定性、信頼性の高い差動制限を行うこと等が可能な差動制限装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and is intended to reduce the cost of parts and always provide a differential limit with high stability and reliability. An object of the present invention is to provide a differential limiting device that can be performed.

上記目的を達成するため第1の発明は、車両の駆動輪間の差動装置に組み込まれる差動制限装置であって、
横Gが発生すると、前記横Gを受けた重りによって旋回方向外側に首振動作するリンク機構によって、該首振り動作が押し付け荷重として作用することによって、左右、或いは前後の駆動輪の差動を制限するための多板クラッチを締結させて、前記左右、或いは前後の駆動輪に駆動トルクを伝達させる横G感応型機械式差動制限機構部を備えたことを特徴とする。
The first invention for achieving the above object, a differential limiting device incorporated in the differential between the driving wheels of the vehicle,
When the lateral G is generated, the link mechanism that swings outward in the turning direction by the weight receiving the lateral G causes the swing motion to act as a pressing load, so that the differential between the left and right or front and rear drive wheels can be obtained. A lateral G-sensitive mechanical differential limiting mechanism for transmitting a driving torque to the left and right or front and rear driving wheels by fastening a multi-plate clutch for limiting is provided.

上記目的を達成するため第2の発明は、第1の発明において、左右、或いは前後の駆動輪のうち1輪が空転すると、エンジン駆動力によって回転駆動されるディファレンシャルケースと共に回転する駆動力伝達部材が左右一対のプレッシャーリングを押し広げることによって前記多板クラッチを締結させて、空転している駆動輪の駆動トルクを減少させると共に、空転していない駆動輪の駆動トルクを増大させるトルク感応型機械式差動制限機構部を備えていることを特徴とする。   To achieve the above object, according to a second invention, in the first invention, when one of the left and right or front and rear driving wheels idles, the driving force transmitting member that rotates together with the differential case that is driven to rotate by the engine driving force. Presses the pair of left and right pressure rings to engage the multi-plate clutch, thereby reducing the driving torque of the idling driving wheel and increasing the driving torque of the non-idling driving wheel. It is characterized by comprising a type differential limiting mechanism.

第1、2の発明によれば、差動制限装置の差動制限装置の横G感応型機械式差動制限機構部は、横Gが発生すると、横Gに応じて動作するリンク機構が多板クラッチを締結させ、左右、或いは前後の駆動輪に駆動トルクを伝達させる。また、差動制限装置のトルク感応型機械式差動制限機構部は、左右、或いは前後の駆動輪のうち1輪が空転すると、エンジン駆動力によって回転駆動されるディファレンシャルケースと共に回転する駆動力伝達部材が左右一対のプレッシャーリングを押し広げることによって多板クラッチを締結させ、空転している駆動輪の駆動トルクを減少させると共に、空転していない駆動輪の駆動トルクを増大させる。これにより、コーナ脱出時における全駆動輪のトラクションが確保され、旋回性能をより向上させることができると共に、スタック時の脱出性及び直進時の安定性を確保することができる。また、いずれの差動制限機構部も機械式に作動するため、従来の電子式の差動制限機構部に比べて、作動レスポンスを向上させることができるうえに、車両構造を簡素化することができる。そのうえ、部品コストのかかる電子部品を用いていないので、製造コストを低減化することができると共に、作動が確実で、信頼性を向上させることができる。   According to the first and second inventions, the lateral G-sensitive mechanical differential limiting mechanism portion of the differential limiting device of the differential limiting device has many link mechanisms that operate according to the lateral G when the lateral G occurs. The plate clutch is engaged, and the driving torque is transmitted to the left and right or front and rear driving wheels. Further, the torque-sensitive mechanical differential limiting mechanism of the differential limiting device is configured to transmit a driving force that rotates with a differential case that is rotated by an engine driving force when one of the left, right, or front and rear driving wheels idles. The member pushes the pair of left and right pressure rings to fasten the multi-plate clutch, thereby reducing the driving torque of the idling driving wheel and increasing the driving torque of the non-idling driving wheel. Thereby, the traction of all the driving wheels at the time of escape from the corner can be secured, the turning performance can be further improved, and the escape performance at the time of stacking and the stability at the time of straight running can be secured. In addition, since any differential limiting mechanism portion operates mechanically, the operation response can be improved and the vehicle structure can be simplified as compared with the conventional electronic differential limiting mechanism portion. it can. In addition, since electronic components that require high component costs are not used, manufacturing costs can be reduced, operation is reliable, and reliability can be improved.

上記目的を達成するため第3の発明は、前記リンク機構は、
旋回方向外側に向かって回動可能となるように前記多板クラッチを納めたハウジングから車体後方向に向かって張り出された左右一対の第1のアーム及び第2のアームと、
当該第1のアームと第2のアームの後端部を結び、且つ、それぞれの後端部に左右両端部が回動可能に取り付けられた第3のアームと、を有し、
前記リンク機構のほぼ左右対称となる位置に重りが着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a third invention is characterized in that the link mechanism comprises:
A pair of left and right first and second arms projecting rearward from the housing housing the multi-plate clutch so as to be rotatable outward in the turning direction;
A third arm that connects the rear end of the first arm and the second arm, and has left and right ends rotatably attached to the respective rear ends,
A weight is detachably attached to a position that is substantially symmetrical with respect to the link mechanism.

第3の発明によれば、リンク機構は、多板クラッチを納めたハウジングから車体前後方向に向かって張り出されていると共に、リンク機構のほぼ左右対称となる位置には重りが着脱可能に取り付けられている。そして、リンク機構は、加わった横Gに応じて動作することによって、左右、或いは前後の駆動輪の差動を制限するための多板クラッチを締結させる。これにより、第1または第2の発明の作用効果に加えて、リンク機構の張り出し量や重りの重量を変更すると、横Gが加わった際の動作量が変化するので、多板クラッチを締結させる締結力を容易に調整することができる。   According to the third aspect of the invention, the link mechanism projects from the housing in which the multi-plate clutch is housed in the longitudinal direction of the vehicle body, and the weight is detachably attached to a position that is substantially symmetrical with respect to the link mechanism. It has been. The link mechanism operates according to the added lateral G, thereby fastening a multi-plate clutch for limiting the differential between the left and right or front and rear drive wheels. As a result, in addition to the operational effects of the first or second invention, when the amount of overhang of the link mechanism or the weight of the weight is changed, the amount of operation when the lateral G is added changes, so the multi-plate clutch is fastened. The fastening force can be easily adjusted.

横Gが発生すると、機械式に多板クラッチを締結させて、左右、或いは前後の駆動輪に駆動トルクを伝達させると共に、左右、或いは前後の駆動輪のうち1輪が空転すると、機械式に多板クラッチを締結させ、空転している駆動輪の駆動トルクを減少させると共に、空転していない駆動輪の駆動トルクを増大させる機械式差動制限機構部を差動制限装置に備えた。これにより、部品コストの低減化を図ること、常に安定性、信頼性の高い差動制限を行うこと等が可能な差動制限装置を提供することができる。   When the lateral G occurs, a multi-plate clutch is mechanically engaged to transmit driving torque to the left and right or front and rear driving wheels, and when one of the left and right or front and rear driving wheels idles, The differential limiting device is provided with a mechanical differential limiting mechanism that engages the multi-plate clutch to reduce the driving torque of the idling driving wheel and increases the driving torque of the non-idling driving wheel. Accordingly, it is possible to provide a differential limiting device capable of reducing the component cost and always performing differential limiting with high stability and reliability.

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図1は、本実施形態に係る差動制限装置が装着された差動装置の断面図、図2は、同例におけるピニオンシャフトとプレッシャーリングとの噛み合い状態を示した模式図である。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a differential device to which a differential limiting device according to the present embodiment is attached, and FIG.

本発明の差動制限装置について説明する。図1に示されるように、本差動制限装置10は、トルク感応型機械式差動制限機構部11と横G感応型機械式差動制限機構部12とを備えている。
トルク感応型機械式差動制限機構部11は、ハウジング13、ディファレンシャルケース14、リングギヤ15、左右一対のV型カム(プレッシャーリング)16,17、多板クラッチ18,19、駆動力伝達部材としての十字型ピニオンシャフト20、複数のデフベベルピニオン21、左右一対のデフベベルギヤ(サイドギヤ)22,23を備えて構成されている。
The differential limiting device of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the differential limiting device 10 includes a torque-sensitive mechanical differential limiting mechanism unit 11 and a lateral G-sensitive mechanical differential limiting mechanism unit 12.
The torque sensitive mechanical differential limiting mechanism 11 includes a housing 13, a differential case 14, a ring gear 15, a pair of left and right V-shaped cams (pressure rings) 16, 17, multi-plate clutches 18, 19, and a driving force transmission member. A cross-shaped pinion shaft 20, a plurality of differential bevel pinions 21, and a pair of left and right differential bevel gears (side gears) 22 and 23 are provided.

差動装置(リヤデフ)24の外殻をなすハウジング13の内部には、エンジンからの駆動力を伝達するためのプロペラシャフト25が、テーパーローラベアリング26によって回転可能に軸支されている。このプロペラシャフト25の軸端部にはピニオンギヤ27が一体的に設けられている。このピニオンギヤ27に噛み合うリングギヤ15は、固定用ボルト28によってディファレンシャルケース14に固定されていると共に、このディファレンシャルケース14は、その左右端部がそれぞれテーパーローラベアリング29,30によって軸支されることによって、ハウジング13内部において回転可能とされている。これにより、エンジンからの駆動力によってディファレンシャルケース14が回転駆動される。   A propeller shaft 25 for transmitting a driving force from the engine is rotatably supported by a tapered roller bearing 26 inside the housing 13 that forms an outer shell of the differential (rear differential) 24. A pinion gear 27 is integrally provided at the shaft end of the propeller shaft 25. The ring gear 15 that meshes with the pinion gear 27 is fixed to the differential case 14 by fixing bolts 28, and the differential case 14 is supported by taper roller bearings 29 and 30 at the left and right ends thereof, respectively. The housing 13 can be rotated. Thereby, the differential case 14 is rotationally driven by the driving force from the engine.

このディファレンシャルケース14の内部には、図示しない複数の嵌合溝が一体的に形成されていると共に、これらの嵌合溝には、左右一対のプレッシャーリング16,17が車体幅方向に向かってスライド可能に嵌合している。さらに、これらプレッシャーリング16,17によって十字型ピニオンシャフト20のV型の先端部が支持されていると共に(図2参照)、プレッシャーリング16,17の内側において、十字型ピニオンシャフト20の各シャフト端部に一体的に設けられた複数のデフベベルピニオン21が左右1対のデフベベルギヤ22,23にそれぞれ噛み合わされている。図中左側のデフベベルギヤ22には、左の駆動輪を回転駆動する駆動軸(アクスルドライブシャフト)31がスプライン嵌合していると共に、図中右側のデフベベルギヤ23には、右の駆動輪を駆動する駆動軸(アクスルドライブシャフト)32がスプライン嵌合している。   A plurality of fitting grooves (not shown) are integrally formed in the differential case 14, and a pair of left and right pressure rings 16, 17 slides in the vehicle body width direction in these fitting grooves. It is possible to fit. Furthermore, the V-shaped tip of the cross-shaped pinion shaft 20 is supported by the pressure rings 16 and 17 (see FIG. 2), and the shaft ends of the cross-shaped pinion shaft 20 are located inside the pressure rings 16 and 17. A plurality of differential bevel pinions 21 provided integrally with each other are engaged with a pair of left and right differential bevel gears 22 and 23, respectively. A drive shaft (axle drive shaft) 31 for rotationally driving the left drive wheel is spline-fitted to the left differential bevel gear 22 in the drawing, and the right drive wheel is connected to the right differential bevel gear 23 in the drawing. A drive shaft (axle drive shaft) 32 to be driven is spline-fitted.

さらに、ディファレンシャルケース14とプレッシャーリング16,17との間には、多板クラッチ18,19が配設されている。多板クラッチ18,19は、ディファレンシャルケース14に固定されフリクションプレート18A,19Aと、デフベベルギヤ22,23に固定されたフリクションディスク18B,19Bとが交互に配置されることによって構成されている。さらに、この多板クラッチ18,19の側方には、ディファレンシャルケース14に固定されたスプリングプレート33,34と、デフベベルギヤ22,23に固定されたスプリングディスク35,36とが交互に配置されており、これらにより多板クラッチ18,19にはプレッシャーリング16,17に向けて常時圧力が掛けられている。   Further, multi-plate clutches 18 and 19 are disposed between the differential case 14 and the pressure rings 16 and 17. The multi-plate clutches 18 and 19 are configured by alternately arranging friction plates 18A and 19A fixed to the differential case 14 and friction disks 18B and 19B fixed to the differential bevel gears 22 and 23. Further, on the sides of the multi-plate clutches 18 and 19, spring plates 33 and 34 fixed to the differential case 14 and spring disks 35 and 36 fixed to the differential bevel gears 22 and 23 are alternately arranged. As a result, the multi-plate clutches 18 and 19 are constantly pressurized toward the pressure rings 16 and 17.

ディファレンシャルケース14とデフベベルギヤ22,23とをつなぐクラッチ作用に必要な荷重は、図2に示されるように、ピニオンシャフト20とプレッシャーリング16,17のV型カム接触面とで発生し、その荷重の大きさはディファレンシャルケース14に伝達された駆動トルクに比例する。ディファレンシャルケース14に伝達された駆動トルクはプレッシャーリング16,17に伝達され、ディファレンシャルケース14とプレッシャーリング16,17とが一体となって回転する。プレッシャーリング16,17が図中矢印方向に回転しようとすると、V字型カムで支持しているピニオンシャフト20に駆動トルクが伝達され、プレッシャーリング16,17はその反力を受ける。反力は、プレッシャーリング16,17を左右方向に向かって押し開き、多板クラッチ18,19の押し付け荷重として作用する。これにより、アクセル操作による車両の加減速と多板クラッチ18,19の締結のタイミングとがほぼ一致する。   As shown in FIG. 2, the load necessary for the clutch action connecting the differential case 14 and the differential bevel gears 22 and 23 is generated between the pinion shaft 20 and the V-shaped cam contact surfaces of the pressure rings 16 and 17, and the load Is proportional to the drive torque transmitted to the differential case 14. The driving torque transmitted to the differential case 14 is transmitted to the pressure rings 16 and 17, and the differential case 14 and the pressure rings 16 and 17 rotate together. When the pressure rings 16 and 17 try to rotate in the direction of the arrow in the figure, driving torque is transmitted to the pinion shaft 20 supported by the V-shaped cam, and the pressure rings 16 and 17 receive the reaction force. The reaction force pushes and opens the pressure rings 16 and 17 in the left-right direction, and acts as a pressing load for the multi-plate clutches 18 and 19. Thereby, the acceleration / deceleration of the vehicle by the accelerator operation and the timing of engagement of the multi-plate clutches 18 and 19 substantially coincide.

そして、左右駆動輪に回転差がある場合(例えば、右駆動輪が空転)、ディファレンシャルケース14より速く回転しようとする右側のデフベベルギヤ23には、プレッシャーリング17に押圧された多板クラッチ19によってブレーキが掛けられた状態になる。ブレーキがかけられた状態の右側のデフベベルギヤ23からは、多板クラッチ19を介してディファレンシャルケース14に駆動トルクの一部が伝達される。一方、右駆動輪の空転に伴って低速回転しようとする左側のデフベベルギヤ22には、高速回転するディファレンシャルケース14から左側の多板クラッチ18を介して駆動トルクが伝達される。これにより、左側のデフベベルギヤ22には、デフベベルピニオン21から伝達される駆動トルクの他に、右側のデフベベルギヤ23から左右の多板クラッチ18,19及びディファレンシャルケース14を介して伝達される駆動トルクが加えられる。すなわち、トルク感応型機械式差動制限機構部は、加減速時に左右の駆動輪のうち1輪が空転すると、直ちに空転している駆動輪の駆動トルクを減少させると共に、空転していない駆動輪の駆動トルクを増大させることによって、左右駆動輪の駆動力の変化に応じて左右駆動輪へ適切にトルク配分する。   When there is a rotation difference between the left and right drive wheels (for example, the right drive wheel is idling), the right differential bevel gear 23 that tries to rotate faster than the differential case 14 is caused by the multi-plate clutch 19 pressed by the pressure ring 17. The brake is applied. A part of the driving torque is transmitted to the differential case 14 via the multi-plate clutch 19 from the right differential bevel gear 23 in the braked state. On the other hand, the driving torque is transmitted to the left differential bevel gear 22 which is about to rotate at low speed as the right drive wheel idles, from the differential case 14 which rotates at high speed via the left multi-plate clutch 18. As a result, in addition to the drive torque transmitted from the differential bevel pinion 21 to the left differential bevel gear 22, the drive transmitted from the right differential bevel gear 23 via the left and right multi-plate clutches 18, 19 and the differential case 14. Torque is applied. In other words, the torque-sensitive mechanical differential limiting mechanism unit immediately reduces the drive torque of the idle driving wheel when one of the left and right driving wheels idles during acceleration / deceleration, and the non-idling driving wheel. By increasing the driving torque, the torque is appropriately distributed to the left and right driving wheels in accordance with the change in the driving force of the left and right driving wheels.

なお、十字型のピニオンシャフト20を用いたトルク感応型機械式差動制限機構部に代えて、カムを用いたトルク感応型カム式差動制限機構部を用いることが可能である。また、十字型ピニオンシャフト20の先端形状を、加減速時に押し付け荷重を発生させる2ウェイ形状に代えて、加速時にのみ押し付け荷重を発生させる1ウェイ、或いは加速時に発生させる押し付け荷重よりも減速時に発生させる押し付け荷重を小さくする1.5ウェイ形状とすることも可能である。   In place of the torque sensitive mechanical differential limiting mechanism using the cross-shaped pinion shaft 20, a torque sensitive cam differential limiting mechanism using a cam can be used. Also, the tip of the cross-shaped pinion shaft 20 is replaced with a two-way shape that generates a pressing load during acceleration / deceleration. It is also possible to use a 1.5-way shape that reduces the pressing load.

次に、横G感応型機械式差動制限機構部12について説明する。横G感応型機械式差動制限機構部12は、図1に示されるように、トルク感応型機械式差動制限機構部11に付設されたリンク機構37、左右一対のフォーク38,39、スリーブ40,41、ピストン42,43、プレッシャプレート44,45、重り46を備えて構成されている。   Next, the lateral G-sensitive mechanical differential limiting mechanism 12 will be described. As shown in FIG. 1, the lateral G-sensitive mechanical differential limiting mechanism section 12 includes a link mechanism 37 attached to the torque-sensitive mechanical differential limiting mechanism section 11, a pair of left and right forks 38, 39, and a sleeve. 40, 41, pistons 42, 43, pressure plates 44, 45, and weights 46.

リンク機構37は、平面視コ字状となるように、ハウジング13から車体後方に向かって張り出され、且つ旋回方向外側に向かって回動可能となるようにハウジング13に支持された左右一対の第1及び第2のアーム37A,37Bと、これら第1及び第2のアーム37A,37Bの後端部を結び、且つそれぞれの後端部に左右両端部が回動可能に取り付けられた第3のアーム37Cとを備えている。   The link mechanism 37 projects from the housing 13 toward the rear of the vehicle body so as to be U-shaped in plan view, and is supported by the housing 13 so as to be rotatable outward in the turning direction. The first and second arms 37A and 37B are connected to the rear ends of the first and second arms 37A and 37B, and the left and right ends are pivotally attached to the respective rear ends. Arm 37C.

第1及び第2のアーム37A,37Bの前部には、それぞれ上下方向に2又状とされたフォーク38,39が車体前方に向かって延びるように設けられている。これらのフォーク38,39は、ハウジング14を挟み込むように左右の駆動軸31,32に摺動可能に嵌合された左右一対のスリーブ40,41に揺動可能に嵌合している。スリーブ40,41のハウジング対向面側には、スリーブ40,41と同様、駆動軸31,32に摺動可能に嵌合された筒状のピストン42,43の外端部が離脱可能に接合している。これらのピストン42,43は、その内端部がディファレンシャルケース14内部に達するように延設されていると共にその内端部は拡径されている。そして、その内端部がディファレンシャルケース14内部の側端面に離脱可能に接合することによって、ディファレンシャルケース14からのピストン42,43の抜け止めが行われている。これらピストン42,43の内端部と多板クラッチ18,19との間には、環状のプレッシャプレート44,45が配設されている。また、第3のアーム37Cのほぼ左右対称となる中央位置には、予め設定された重量の重り46が着脱可能に固定されている。   Forks 38 and 39 that are bifurcated in the vertical direction are provided at the front portions of the first and second arms 37A and 37B so as to extend toward the front of the vehicle body. The forks 38 and 39 are swingably fitted to a pair of left and right sleeves 40 and 41 slidably fitted to the left and right drive shafts 31 and 32 so as to sandwich the housing 14. Similar to the sleeves 40 and 41, the outer end portions of the cylindrical pistons 42 and 43 slidably fitted to the drive shafts 31 and 32 are detachably joined to the housing facing surface side of the sleeves 40 and 41. ing. These pistons 42 and 43 are extended so that the inner ends thereof reach the inside of the differential case 14 and the inner ends thereof are expanded in diameter. The inner end of the piston 42 and 43 is prevented from coming off from the differential case 14 by releasably joining to the side end surface inside the differential case 14. Between the inner ends of the pistons 42 and 43 and the multi-plate clutches 18 and 19, annular pressure plates 44 and 45 are disposed. In addition, a weight 46 having a preset weight is detachably fixed at a substantially central position of the third arm 37C that is symmetrical.

リンク機構37は、コーナリング中に発生する横Gを受けた重り46によって旋回方向外側に首振り動作し、このリンク機構37に連なった旋回方向外側のフォーク38がスリーブ40を介してピストン42をディファレンシャルケース14内部方向に向かって押圧する。押圧されたピストン42は、プレッシャプレート44を介して多板クラッチ18を圧着させる。左右の多板クラッチ18,19が圧着すると、ディファレンシャルケース14から左右の多板クラッチ18,19を介して左右のデフベベルギヤ22,23に駆動トルクが伝達される。このように、リンク機構37の首振り動作は、多板クラッチ18,19を圧着させる押し付け荷重として作用し、リンク機構37の動作量、つまり横Gに比例して多板クラッチ18,19の締結力を増加させる。そして、多板クラッチ18,19が互いに摩擦し合って動きを止めた場合には、左右の駆動輪はロックされる。   The link mechanism 37 swings outward in the turning direction by a weight 46 that receives the lateral G generated during cornering, and the fork 38 on the outer side in the turning direction connected to the link mechanism 37 causes the piston 42 to differentially move through the sleeve 40. Press toward the inside of the case 14. The pressed piston 42 presses the multi-plate clutch 18 through the pressure plate 44. When the left and right multi-plate clutches 18 and 19 are pressure-bonded, driving torque is transmitted from the differential case 14 to the left and right differential bevel gears 22 and 23 via the left and right multi-plate clutches 18 and 19. Thus, the swinging motion of the link mechanism 37 acts as a pressing load for crimping the multi-plate clutches 18 and 19, and the multi-plate clutches 18 and 19 are engaged in proportion to the operation amount of the link mechanism 37, that is, the lateral G. Increase power. When the multi-plate clutches 18 and 19 rub against each other and stop moving, the left and right drive wheels are locked.

このように、横G感応型機械式差動制限機構部12は、横Gのかからないコーナ入口では、差動制限を行わないことで回頭性を向上させると共に、特に、コーナ出口のように、大きな横Gがかかり、且つ早くコーナを脱出するために大きな駆動力が必要となる状態にあっては、差動制限を確実に行うことで左右の駆動輪のトラクションを確保し、駆動力を路面に有効に伝達させることによって旋回性能を向上させるように構成されている。   In this way, the lateral G-sensitive mechanical differential limiting mechanism 12 improves the turning performance by not limiting the differential at the corner inlet where the lateral G is not applied, and is particularly large like the corner outlet. In a state where a lateral G is applied and a large driving force is required to escape the corner quickly, the differential restriction is ensured to ensure the traction of the left and right driving wheels, and the driving force is applied to the road surface. It is comprised so that turning performance may be improved by transmitting effectively.

なお、トルク感応型機械式差動制限機構部11と横G感応型機械式差動制限機構部12とが同時に作動した場合には、差動制限力、つまり多板クラッチ18,19の圧着力が強い方の作動が優先されるようになっており、差動制限力の強い方の差動制限機構部の作動に支障を来すようなことはない。   When the torque-sensitive mechanical differential limiting mechanism 11 and the lateral G-sensitive mechanical differential limiting mechanism 12 are simultaneously operated, the differential limiting force, that is, the crimping force of the multi-plate clutches 18 and 19 is applied. The operation with the stronger differential is given priority, and the operation of the differential limiting mechanism with the stronger differential limiting force is not hindered.

なお、多板クラッチの圧着力18,19は、第1、第2及び第3のアーム37A〜37Cの長さや形状、重り46の重量等を適宜変更することによって、多板クラッチ18,19の圧着特性を容易に変更することができる。例えば、横Gが小さくても圧着力を強めたり、或いは横Gが大きくても圧着力を弱めたりすることが可能とされている。   The crimping force 18, 19 of the multi-plate clutch can be adjusted by appropriately changing the length and shape of the first, second and third arms 37A to 37C, the weight of the weight 46, and the like. The crimping characteristics can be easily changed. For example, it is possible to increase the crimping force even when the lateral G is small, or to weaken the crimping force even when the lateral G is large.

また、重り27は第3のアーム37Cに取り付けられる構造に限定されるものではなく、例えば、図3に示されるように、第1及び第2のアーム37A,37Bの後端部にそれぞれ同じ重量の重り47,48を取り付けた構造とすることも可能である。   Further, the weight 27 is not limited to the structure attached to the third arm 37C. For example, as shown in FIG. 3, the weights of the weights 27 are the same at the rear ends of the first and second arms 37A and 37B, respectively. It is also possible to adopt a structure in which the weights 47 and 48 are attached.

さらに、リンク機構37の変更により、左右の駆動輪にエンジントルクを伝達するフロントデフ、リヤデフ等の差動装置24のみに適用されるものではなく、前後の駆動輪にエンジンからの駆動力を伝達するセンタデフにも適用することができる。センタデフに本発明が適用された場合には、横Gセンサ等を用いての電子制御は行わないため、電子制御にありがちな不自然さを感じさせることがなくなるうえに、作動レスポンスが向上し、前後輪へのトルク配分がより正確、且つ的確になり、全駆動輪は常に最適なトラクションを発揮することができるようになる。   Furthermore, the change of the link mechanism 37 does not apply only to the differential device 24 such as a front differential and a rear differential that transmits engine torque to the left and right drive wheels, but transmits the drive force from the engine to the front and rear drive wheels. It can also be applied to the center differential. When the present invention is applied to the center differential, electronic control using a lateral G sensor or the like is not performed, so that the unnaturalness that tends to be in electronic control is not felt, and the operation response is improved. Torque distribution to the front and rear wheels becomes more accurate and accurate, and all drive wheels can always exhibit optimum traction.

以上述べたように本発明によれば、差動制限装置10の横G感応型機械式差動制限機構部12は、コーナリング中に横Gが発生すると、横Gに応じて旋回方向外側に動作するリンク機構37が多板クラッチ18,19を締結させ、左右、或いは前後の駆動輪に駆動トルクを伝達させる。また、差動制限装置10のトルク感応型機械式差動制限機構部11は、左右、或いは前後の駆動輪のうち1輪が空転すると、エンジン駆動力によって回転駆動されるディファレンシャルケース14と共に回転する十字型ピニオンシャフト20が左右一対のプレッシャーリング16,17を押し広げることによって多板クラッチ18,19を締結させ、空転している駆動輪の駆動トルクを減少させると共に、空転していない駆動輪の駆動トルクを増大させる。これにより、コーナ脱出時における全駆動輪のトラクションが確保され、旋回性能をより向上させることができると共に、スタック時の脱出性及び直進時の安定性を確保することができる。また、いずれの差動制限機構部11,12も機械式に作動するため、従来の電子式の差動制限機構部に比べて、作動レスポンスを向上させることができるうえに、車両構造を簡素化することができる。そのうえ、部品コストのかかる電子部品を用いていないので、製造コストを低減化することができると共に、作動が確実で、信頼性を向上させることができる。   As described above, according to the present invention, when the lateral G is generated during cornering, the lateral G-sensitive mechanical differential limiting mechanism 12 of the differential limiting device 10 operates outward in the turning direction according to the lateral G. The link mechanism 37 that engages the multi-plate clutches 18 and 19 transmits the driving torque to the left and right or front and rear driving wheels. The torque-sensitive mechanical differential limiting mechanism 11 of the differential limiting device 10 rotates with a differential case 14 that is rotationally driven by the engine driving force when one of the left, right, or front and rear driving wheels idles. The cross-shaped pinion shaft 20 pushes the pair of left and right pressure rings 16 and 17 to fasten the multi-plate clutches 18 and 19, thereby reducing the driving torque of the idling driving wheel and reducing the idling driving wheel. Increase drive torque. Thereby, the traction of all the driving wheels at the time of escape from the corner can be secured, the turning performance can be further improved, and the escape performance at the time of stacking and the stability at the time of straight running can be secured. In addition, since any of the differential limiting mechanisms 11 and 12 is mechanically operated, the operation response can be improved as compared with the conventional electronic differential limiting mechanism, and the vehicle structure is simplified. can do. In addition, since electronic components that require high component costs are not used, manufacturing costs can be reduced, operation is reliable, and reliability can be improved.

さらに、本発明によれば、リンク機構37は、多板クラッチ18,19を納めたハウジング13から車体後方に向かって張り出されていると共に、リンク機構37のほぼ左右対称となる位置には重り46、或いは47,48が着脱可能に取り付けられている。そして、リンク機構37は、加わった横Gに応じて旋回方向外側に向かって首振り動作することによって、左右、或いは前後の駆動輪の差動を制限するための多板クラッチ18,19を締結させる。これにより、リンク機構37の張り出し量や重り46、或いは47,48の重量を変更すると、横Gが加わった際の旋回方向外側に向かった動作量が変化するので、多板クラッチ18,19を締結させる締結力を容易に調整することができる。   Further, according to the present invention, the link mechanism 37 projects from the housing 13 housing the multi-plate clutches 18 and 19 toward the rear of the vehicle body, and is attached to a position where the link mechanism 37 is substantially symmetrical. 46 or 47, 48 is detachably attached. Then, the link mechanism 37 is engaged with the multi-plate clutches 18 and 19 for limiting the differential between the left and right or front and rear driving wheels by swinging outward in the turning direction according to the added lateral G. Let As a result, when the overhang amount of the link mechanism 37 and the weight of the weights 46 or 47, 48 are changed, the amount of movement toward the outside in the turning direction when the lateral G is applied changes, so the multi-plate clutches 18, 19 are The fastening force to be fastened can be easily adjusted.

本実施形態に係る差動制限装置が装着された差動装置の断面図である。It is sectional drawing of the differential gear device with which the differential limiting device concerning this embodiment was equipped. 同例におけるピニオンシャフトとプレッシャーリングとの噛み合い状態を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the meshing state of the pinion shaft and pressure ring in the example. 同例とは形態の異なるリンク機構を備えた差動制限装置の断面図である。It is sectional drawing of the differential limiting apparatus provided with the link mechanism from which the form differs.

符号の説明Explanation of symbols

10 差動制限装置
11 トルク感応型機械式差動制限機構部
12 横G感応型機械式差動制限機構部
13 ハウジング
14 ディファレンシャルケース
15 リングギヤ
16,17 プレッシャーリング
18,19 多板クラッチ
20 十字型ピニオンシャフト(駆動力伝達部材)
21 デフベベルピニオン
23,24 デフベベルギヤ
31,32 駆動軸
37 リンク機構
37A 第1のアーム
37B 第2のアーム
37C 第3のアーム
38,39 フォーク
40,41 スリーブ
42,43 ピストン
44,45 プレッシャプレート
46,47,48 重り
10 Differential Limiting Device 11 Torque-sensitive Mechanical Differential Limiting Mechanism 12 Lateral G-sensitive Mechanical Differential Limiting Mechanism 13 Housing 14 Differential Case 15 Ring Gears 16 and 17 Pressure Rings 18 and 19 Multi-plate Clutch 20 Cross Pinion Shaft (drive force transmission member)
21 differential bevel pinions 23, 24 differential bevel gears 31, 32 drive shaft 37 link mechanism 37A first arm 37B second arm 37C third arm 38, 39 fork 40, 41 sleeve 42, 43 piston 44, 45 pressure plate 46 , 47, 48 Weight

Claims (3)

車両の駆動輪間の差動装置に組み込まれる差動制限装置であって、
横Gが発生すると、前記横Gを受けた重りによって旋回方向外側に首振動作するリンク機構によって、該首振り動作が押し付け荷重として作用することによって、左右、或いは前後の駆動輪の差動を制限するための多板クラッチを締結させて、前記左右、或いは前後の駆動輪に駆動トルクを伝達させる横G感応型機械式差動制限機構部を備えたことを特徴とする差動制限装置。
A differential limiting device incorporated in a differential device between drive wheels of a vehicle,
When the lateral G is generated, the link mechanism that swings outward in the turning direction by the weight receiving the lateral G causes the swing motion to act as a pressing load, so that the differential between the left and right or front and rear drive wheels can be obtained. A differential limiting device comprising a lateral G-sensitive mechanical differential limiting mechanism for engaging a multi-plate clutch for limiting and transmitting driving torque to the left and right or front and rear driving wheels.
左右、或いは前後の駆動輪のうち1輪が空転すると、エンジン駆動力によって回転駆動されるディファレンシャルケースと共に回転する駆動力伝達部材が左右一対のプレッシャーリングを押し広げることによって前記多板クラッチを締結させて、空転している駆動輪の駆動トルクを減少させると共に、空転していない駆動輪の駆動トルクを増大させるトルク感応型機械式差動制限機構部を備えていることを特徴とす
求項1に記載の差動制限装置。
When one of the left and right or front and rear drive wheels idles, the driving force transmission member that rotates together with the differential case that is driven to rotate by the engine driving force pushes the pair of left and right pressure rings to engage the multi-plate clutch. Te, along with reducing the driving torque of the driving wheel being idling, characterized by comprising a torque-sensitive mechanical differential limiting mechanism unit for increasing the driving torque of the driving wheel that is not slipping
Limited slip differential according to Motomeko 1.
前記リンク機構は、
旋回方向外側に向かって回動可能となるように前記多板クラッチを納めたハウジングから車体後方向に向かって張り出された左右一対の第1のアーム及び第2のアームと、
当該第1のアームと第2のアームの後端部を結び、且つ、それぞれの後端部に左右両端部が回動可能に取り付けられた第3のアームと、を有し、
前記リンク機構のほぼ左右対称となる位置に重りが着脱可能に取り付けられていることを特徴とす
求項1または請求項2に記載の差動制限装置。
The link mechanism is
A pair of left and right first and second arms projecting rearward from the housing housing the multi-plate clutch so as to be rotatable outward in the turning direction;
A third arm that connects the rear end of the first arm and the second arm, and has left and right ends rotatably attached to the respective rear ends,
It characterized in that the weight is removably attached to a substantially symmetrical position of the linkage
Limited slip differential according to Motomeko 1 or claim 2.
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