JP6753260B2

JP6753260B2 - Differential

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Publication number: JP6753260B2
Application number: JP2016199265A
Authority: JP
Inventors: 正吉坂; 鶴金; 康憲神谷
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2016-10-07
Filing date: 2016-10-07
Publication date: 2020-09-09
Anticipated expiration: 2036-10-07
Also published as: JP2018059606A

Description

本発明は、差動装置に関する。 The present invention relates to a differential device.

従来、主駆動輪及び補助駆動輪を有する四輪駆動車に搭載され、駆動源の駆動力を左右の補助駆動輪に差動を許容して配分すると共に、これらの補助駆動輪への駆動力の伝達を遮断することが可能な差動装置が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。 Conventionally, it is mounted on a four-wheel drive vehicle having a main drive wheel and an auxiliary drive wheel, and the drive force of the drive source is distributed to the left and right auxiliary drive wheels by allowing a differential, and the drive force to these auxiliary drive wheels is distributed. A differential device capable of blocking the transmission of the above is known (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特許文献１，２に記載された差動装置は、アウターケースと、アウターケース内に配置されたインナーケースと、インナーケースに収容された差動機構と、アウターケース内で軸方向移動可能に配置されたクラッチ部材と、クラッチ部材を軸方向移動させるアクチュエータとを備えている。アクチュエータは、アウターケースの外部に配置されている。クラッチ部材は、その軸方向移動によって、アウターケースとインナーケースとが相対回転不能に連結された連結状態と、アウターケースに対してインナーケースが相対回転可能な非連結状態とを切り替え可能である。この連結状態では、アウターケースに入力された駆動力が差動機構から左右の補助駆動輪に配分され、車両が四輪駆動状態となる。また、非連結状態では、補助駆動輪への駆動力の伝達が遮断され、主駆動輪のみに駆動力が伝達される二輪駆動状態となる。 The differential devices described in Patent Documents 1 and 2 include an outer case, an inner case arranged in the outer case, a differential mechanism housed in the inner case, and axially movable in the outer case. It is provided with a clutch member and an actuator for moving the clutch member in the axial direction. The actuator is located outside the outer case. The clutch member can be switched between a connected state in which the outer case and the inner case are connected so as not to rotate relative to each other and a non-connected state in which the inner case can rotate relative to the outer case by moving in the axial direction. In this connected state, the driving force input to the outer case is distributed from the differential mechanism to the left and right auxiliary drive wheels, and the vehicle is in a four-wheel drive state. Further, in the non-connected state, the transmission of the driving force to the auxiliary driving wheels is cut off, and the driving force is transmitted only to the main driving wheels, resulting in a two-wheel drive state.

特許文献１に記載された差動装置は、インナーケース及びクラッチ部材のそれぞれの対向面に複数の噛み合い歯が形成され、アウターケースの内面とクラッチ部材の軸方向端面との間に配置された弾性部材によってクラッチ部材がインナーケース側に付勢されている。クラッチ部材は、アウターケースを軸方向に貫通して形成された孔部を挿通する突起を有し、アウターケースに対する回転が規制されている。そして、アクチュエータが作動していないときには弾性部材の付勢力によってクラッチ部材がインナーケースに噛み合い、アウターケースからクラッチ部材を介してインナーケースに駆動力が伝達される。また、アクチュエータは、その作動によってクラッチ部材を弾性部材の付勢力に抗して軸方向移動させ、クラッチ部材とインナーケースとの噛み合いを解除する。アクチュエータは、電磁石と、電磁石の磁力により軸方向移動する環状のプランジャとを有し、プランジャの内側に非磁性体からなるリングが固定されている。リングは、アウターケースの孔部に挿通されたクラッチ部材の突起の先端部に対向する連結部を有し、この連結部とクラッチ部材の突起とがボルトによって固定されている。 In the differential device described in Patent Document 1, a plurality of meshing teeth are formed on the facing surfaces of the inner case and the clutch member, and the elasticity is arranged between the inner surface of the outer case and the axial end surface of the clutch member. The clutch member is urged toward the inner case by the member. The clutch member has a protrusion through which a hole formed by penetrating the outer case in the axial direction is inserted, and rotation with respect to the outer case is restricted. When the actuator is not operating, the clutch member meshes with the inner case due to the urging force of the elastic member, and the driving force is transmitted from the outer case to the inner case via the clutch member. Further, the actuator moves the clutch member in the axial direction against the urging force of the elastic member by its operation, and disengages the clutch member from the inner case. The actuator has an electromagnet and an annular plunger that moves in the axial direction by the magnetic force of the electromagnet, and a ring made of a non-magnetic material is fixed inside the plunger. The ring has a connecting portion facing the tip of the protrusion of the clutch member inserted into the hole of the outer case, and the connecting portion and the protrusion of the clutch member are fixed by bolts.

特許文献２に記載された差動装置は、アウターケース及びクラッチ部材のそれぞれの対向面に複数の噛み合い歯が形成され、クラッチ部材がインナーケースに対して軸方向移動可能かつ相対回転不能に配置されている。クラッチ部材とインナーケースとの間にはシフトスプリングが配置され、このシフトスプリングがクラッチ部材をアウターケースとの噛み合い方向に付勢している。アウターケースには、その側壁を軸方向に貫通する孔部が形成され、アクチュエータによって押圧力が付与されるプレッシャプレ−トの腕がこの孔部に挿通されている。そして、アクチュエータが作動していないときにはシフトスプリングの付勢力によってクラッチ部材がアウターケースに噛み合い、アウターケースからクラッチ部材を介してインナーケースに駆動力が伝達される。また、アクチュエータは、その作動によってクラッチ部材をプレッシャプレ−トを介して押圧し、クラッチ部材とアウターケースとの噛み合いを解除する。アウターケースの径方向において、複数の噛み合い歯と孔部とは同じ位置に形成されている。つまり、クラッチ部材と軸方向に向かい合うアウターケースの側壁の内面には、周方向の一部に複数の噛み合い歯が形成され、この噛み合い歯が形成されていない部位に孔部が形成されている。 In the differential device described in Patent Document 2, a plurality of meshing teeth are formed on the facing surfaces of the outer case and the clutch member, and the clutch member is arranged so as to be axially movable and relatively non-rotatable with respect to the inner case. ing. A shift spring is arranged between the clutch member and the inner case, and the shift spring urges the clutch member in the meshing direction with the outer case. A hole is formed in the outer case that penetrates the side wall in the axial direction, and an arm of a pressure plate to which a pressing force is applied by an actuator is inserted through the hole. Then, when the actuator is not operating, the clutch member meshes with the outer case due to the urging force of the shift spring, and the driving force is transmitted from the outer case to the inner case via the clutch member. Further, the actuator presses the clutch member via the pressure plate by its operation, and disengages the clutch member from the outer case. In the radial direction of the outer case, the plurality of meshing teeth and the holes are formed at the same positions. That is, on the inner surface of the side wall of the outer case facing the clutch member in the axial direction, a plurality of meshing teeth are formed in a part in the circumferential direction, and a hole is formed in a portion where the meshing teeth are not formed.

上記のように構成された差動装置によれば、四輪駆動状態での走行時にアクチュエータを作動させておく必要がなく、例えば雪道等の低μ路を長時間走行する場合でも、アクチュエータの発熱や電力消費を抑制することが可能である。 According to the differential device configured as described above, it is not necessary to operate the actuator when traveling in a four-wheel drive state, and even when traveling on a low μ road such as a snowy road for a long time, the actuator It is possible to suppress heat generation and power consumption.

特開２００９−２２８８４０号公報JP-A-2009-228840 特開平１０−７８１１０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-78110

特許文献１に記載された差動装置では、アクチュエータがその作動によってクラッチ部材の突起をアウターケースの孔部から外側に引き出すように移動させるので、上記のようにリングの連結部とクラッチ部材の突起とをボルトによって固定しなければならず、この固定のために部品点数や組み付け工数が増大してしまう。 In the differential device described in Patent Document 1, the actuator moves the protrusion of the clutch member so as to be pulled out from the hole of the outer case by its operation. Therefore, as described above, the connecting portion of the ring and the protrusion of the clutch member are moved. And must be fixed with bolts, and this fixing increases the number of parts and assembly man-hours.

また、特許文献２に記載された差動装置では、アウターケースの径方向において複数の噛み合い歯と孔部とが同じ位置に形成されているので、クラッチ部材の複数の噛み合い歯のうち一部の噛み合い歯がアウターケースの噛み合い歯に噛み合わないこととなる。このため、噛み合い強度が低下し、アウターケースからインナーケースにクラッチ部材を介して伝達可能な駆動力が制限されてしまうおそれがある。つまり、クラッチ部材とアウターケースとの噛み合い部が駆動力伝達における最弱部位となりやすくなる。 Further, in the differential device described in Patent Document 2, since the plurality of meshing teeth and the holes are formed at the same positions in the radial direction of the outer case, some of the plurality of meshing teeth of the clutch member are formed. The meshing teeth will not mesh with the meshing teeth of the outer case. Therefore, the meshing strength is lowered, and the driving force that can be transmitted from the outer case to the inner case via the clutch member may be limited. That is, the meshing portion between the clutch member and the outer case tends to be the weakest portion in the driving force transmission.

そこで、本発明は、四輪駆動状態での走行時にアクチュエータを作動させておく必要がなく、かつ部品点数や組み付け工数の増大を抑制しながらクラッチ部材の噛み合い部における噛み合い強度の低下を抑えることが可能な差動装置を提供することを目的とする。 Therefore, according to the present invention, it is not necessary to operate the actuator when traveling in the four-wheel drive state, and it is possible to suppress a decrease in the meshing strength at the meshing portion of the clutch member while suppressing an increase in the number of parts and assembly man-hours. It is an object of the present invention to provide a possible differential device.

本発明は、上記の目的を達成するため、少なくとも３つの回転要素を有し、前記複数の回転要素のうち第１の回転要素に入力された駆動力を第２及び第３の回転要素に差動を許容して伝達する差動機構と、前記差動機構を収容するデフケースと、前記デフケースの回転軸線と平行な軸方向に移動可能に配置され、前記デフケースと前記複数の回転要素のうち何れかの１つの回転要素とを相対回転不能に連結することが可能なクラッチ部材と、前記クラッチ部材を前記軸方向の一側に押圧する押圧力を発生するアクチュエータと、前記クラッチ部材を前記軸方向の他側に付勢する付勢部材とを備え、前記アクチュエータは、前記デフケースを軸方向に貫通する貫通孔を介して前記クラッチ部材を押圧し、前記クラッチ部材は、前記貫通孔が形成された前記デフケースの側壁との対向面に複数の噛み合い歯を有する第１の噛み合い部を有し、前記デフケースの前記側壁には、前記第１の噛み合い部と前記軸方向に向かい合う位置に複数の噛み合い歯を有する第２の噛み合い部が設けられると共に、前記第１の噛み合い部と対向しない位置に前記貫通孔が形成され、前記アクチュエータが前記押圧力を発生しないとき、前記付勢部材の付勢力によって前記第１の噛み合い部と前記第２の噛み合い部が噛み合わされて前記デフケースと前記１つの回転要素とが相対回転不能に連結され、前記アクチュエータの作動による前記押圧力によって前記第１の噛み合い部と前記第２の噛み合い部との噛み合いが解除される、差動装置を提供する。 The present invention has at least three rotating elements in order to achieve the above object, and the driving force input to the first rotating element among the plurality of rotating elements is different from the second and third rotating elements. A differential mechanism that allows and transmits motion, a differential case that houses the differential mechanism, and any of the differential case and the plurality of rotating elements that are movably arranged in an axial direction parallel to the rotation axis of the differential case. A clutch member capable of connecting the one rotating element so as to be relatively non-rotatable, an actuator that generates a pressing force for pressing the clutch member to one side in the axial direction, and the clutch member in the axial direction. The actuator includes an urging member for urging the other side, and the actuator presses the clutch member through a through hole that axially penetrates the differential case, and the clutch member is formed with the through hole. The side wall of the differential case has a first meshing portion having a plurality of meshing teeth on a surface facing the side wall of the differential case, and the side wall of the differential case has a plurality of meshing teeth at positions facing the first meshing portion in the axial direction. When the through hole is formed at a position not facing the first meshing portion and the actuator does not generate the pressing force, the urging force of the urging member causes the above-mentioned The first meshing portion and the second meshing portion are meshed with each other so that the differential case and the one rotating element are non-rotatably connected to each other, and the pressing force generated by the operation of the actuator causes the first meshing portion and the one Provided is a differential device in which the mesh with the second meshing portion is disengaged.

本発明に係る差動装置によると、四輪駆動状態での走行時にアクチュエータを作動させておく必要がなく、かつ部品点数や組み付け工数の増大を抑制しながらクラッチ部材の噛み合い部における噛み合い強度の低下を抑えることが可能となる。 According to the differential device according to the present invention, it is not necessary to operate the actuator when traveling in the four-wheel drive state, and the meshing strength at the meshing portion of the clutch member is reduced while suppressing an increase in the number of parts and assembling man-hours. Can be suppressed.

本発明の実施の形態に係る差動装置の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of the differential device which concerns on embodiment of this invention. 差動装置の分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the differential device. 差動装置の第２のケース部材を第１のケース部材側から見た平面図である。It is a top view which looked at the 2nd case member of a differential device from the 1st case member side. 差動装置のクラッチ部材を示す斜視図であり、（ａ）は第１の噛み合い部側から見た斜視図、（ｂ）は円筒部側から見た斜視図である。It is a perspective view which shows the clutch member of a differential device, (a) is the perspective view seen from the 1st meshing part side, (b) is the perspective view seen from the cylindrical part side. 差動装置の一部を拡大して差動装置の動作を示す断面図であり、アクチュエータの非作動状態を示す。It is sectional drawing which shows the operation of the differential device by enlarging a part of the differential device, and shows the non-operating state of an actuator. 差動装置の一部を拡大して差動装置の動作を示す断面図であり、アクチュエータの作動状態を示す。It is sectional drawing which shows the operation of the differential device by enlarging a part of the differential device, and shows the operating state of an actuator. 本発明の一変形例に係る差動装置の一部を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which shows the part of the differential device which concerns on one modification of this invention enlarged.

［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至図６を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。 [Embodiment]
Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6. The embodiment described below is shown as a preferred specific example for carrying out the present invention, and there are parts that specifically exemplify various technically preferable technical matters. The technical scope of the present invention is not limited to this specific embodiment.

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る差動装置の構成例を示す断面図である。図２は、差動装置の分解斜視図である。図３は、差動装置の第２のケース部材を第１のケース部材側から見た平面図である。図４は、差動装置のクラッチ部材を示す斜視図である。図５は、差動装置の一部を拡大して差動装置の動作を示す断面図であり、アクチュエータの非作動状態を示す。図６は、差動装置の一部を拡大して差動装置の動作を示す断面図であり、アクチュエータの作動状態をそれぞれ示す。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration example of a differential device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view of the differential device. FIG. 3 is a plan view of the second case member of the differential device as viewed from the first case member side. FIG. 4 is a perspective view showing a clutch member of the differential device. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the operation of the differential device by enlarging a part of the differential device, and shows a non-operating state of the actuator. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the operation of the differential device by enlarging a part of the differential device, and shows the operating states of the actuators.

（差動装置の構成）
差動装置１は、エンジン等の駆動源の駆動力が常に伝達される左右一対の主駆動輪（例えば前輪）と、駆動源の駆動力が走行状態に応じて伝達される左右一対の補助駆動輪（例えば後輪）とを備えた四輪駆動車に搭載され、補助駆動輪の左右の車輪に駆動力を配分するディファレンシャル装置として用いられる。また、差動装置１は、補助駆動輪への駆動力の伝達を断続可能である。主駆動輪のみに駆動力が伝達される場合、車両が二輪駆動状態となり、主駆動輪及び補助駆動輪に駆動力が伝達される場合、車両が四輪駆動状態となる。差動装置１は、四輪駆動状態において、入力された駆動力を補助駆動輪側の左右のドライブシャフトに配分する。 (Differential device configuration)
The differential device 1 includes a pair of left and right main drive wheels (for example, front wheels) to which the driving force of a driving source such as an engine is always transmitted, and a pair of left and right auxiliary driving to which the driving force of the driving source is transmitted according to a traveling state. It is mounted on a four-wheel drive vehicle equipped with wheels (for example, rear wheels) and is used as a differential device that distributes driving force to the left and right wheels of the auxiliary drive wheels. Further, the differential device 1 can intermittently transmit the driving force to the auxiliary driving wheels. When the driving force is transmitted only to the main drive wheels, the vehicle is in a two-wheel drive state, and when the driving force is transmitted to the main drive wheels and the auxiliary drive wheels, the vehicle is in a four-wheel drive state. The differential device 1 distributes the input driving force to the left and right drive shafts on the auxiliary drive wheel side in the four-wheel drive state.

差動装置１は、車体に固定された収容部材としてのデフキャリア９に一対の軸受９１，９２を介して回転可能に支持されたデフケース２と、デフケース２に収容された差動機構３と、デフケース２と差動機構３との間で駆動力を断続可能に伝達するクラッチ機構４とを備えている。デフケース２の内部には、差動機構３を潤滑する潤滑油（デフオイル）が導入される。 The differential device 1 includes a differential case 2 rotatably supported by a differential carrier 9 as a housing member fixed to a vehicle body via a pair of bearings 91 and 92, a differential mechanism 3 housed in the differential case 2, and a differential mechanism 3. A clutch mechanism 4 for intermittently transmitting a driving force between the differential case 2 and the differential mechanism 3 is provided. A lubricating oil (diff oil) that lubricates the differential mechanism 3 is introduced inside the diff case 2.

デフケース２は、回転軸線Ｏ方向に並列する第１のケース部材２１と第２のケース部材２２とを結合してなる。第１のケース部材２１は、例えば鍛造によって成形され、第２のケース部材２２の開口を覆蓋する円盤状であり、第２のケース部材２２のフランジ部２２３と突き合わされるフランジ部２１２を一体に有している。また、第１のケース部材２１には、一対のサイドギヤ３２のうち一方のサイドギヤ３２に相対回転不能に連結されるドライブシャフトが挿入されるシャフト挿入孔２１ａが形成されている。 The differential case 2 is formed by connecting a first case member 21 and a second case member 22 that are parallel to each other in the rotation axis O direction. The first case member 21 is formed by forging, for example, and has a disk shape that covers the opening of the second case member 22. The flange portion 212 that is abutted with the flange portion 223 of the second case member 22 is integrally formed. Have. Further, the first case member 21 is formed with a shaft insertion hole 21a into which a drive shaft connected to one of the pair of side gears 32 so as not to rotate relative to the side gear 32 is inserted.

第２のケース部材２２は、差動機構３及びクラッチ部材５を収容する有底円筒状であり、円筒状の円筒部２２１と、円筒部２２１における第１のケース部材２１側の端部とは反対側の一端部から内方に延在する側壁２２２と、円筒部２２１の他端部から外方に突出するフランジ部２２３とを一体に有している。 The second case member 22 has a bottomed cylindrical shape that accommodates the differential mechanism 3 and the clutch member 5, and the cylindrical cylindrical portion 221 and the end portion of the cylindrical portion 221 on the first case member 21 side are A side wall 222 extending inward from one end on the opposite side and a flange 223 protruding outward from the other end of the cylindrical portion 221 are integrally provided.

側壁２２２には、後述するクラッチ部材５の第１の噛み合い部５１の噛み合い歯５１０と対向しない位置に、デフケース２を回転軸線Ｏと平行な軸方向に貫通する貫通孔２２２ａが形成されている。本実施の形態では、側壁２２２に複数（４つ）の貫通孔２２２ａがデフケース２の周方向において約９０度おきに形成されている。また、側壁２２２には、一対のサイドギヤ３２のうち一方のサイドギヤ３２に相対回転不能に連結されるドライブシャフトが挿入されるシャフト挿入孔２２２ｂが中心部に形成されている。複数の貫通孔２２２ａ及びシャフト挿入孔２２２ｂは、回転軸線Ｏと平行な方向に側壁２２２を貫通している。また、この側壁２２２の内面（第１のケース部材２１との対向面）には、複数の噛み合い歯２２０を有する第２の噛み合い部２２４が設けられている。複数の噛み合い歯２２０は、側壁２２２の内面における径方向の一部の領域に、全周にわたって等間隔に設けられている。 The side wall 222 is formed with a through hole 222a that penetrates the differential case 2 in the axial direction parallel to the rotation axis O at a position not facing the meshing teeth 510 of the first meshing portion 51 of the clutch member 5, which will be described later. In the present embodiment, a plurality (four) through holes 222a are formed in the side wall 222 at intervals of about 90 degrees in the circumferential direction of the differential case 2. Further, a shaft insertion hole 222b is formed in the center of the side wall 222 into which a drive shaft connected to one side gear 32 of the pair of side gears 32 so as not to rotate relative to the side gear 32 is inserted. The plurality of through holes 222a and the shaft insertion hole 222b penetrate the side wall 222 in a direction parallel to the rotation axis O. Further, on the inner surface of the side wall 222 (the surface facing the first case member 21), a second meshing portion 224 having a plurality of meshing teeth 220 is provided. The plurality of meshing teeth 220 are provided at a part of the inner surface of the side wall 222 in the radial direction at equal intervals over the entire circumference.

デフケース２には、第１及び第２のケース部材２１，２２のフランジ部２１２，２２３に固定されるリングギヤ２３（図１参照）から駆動力が入力される。本実施の形態では、第１のケース部材２１のフランジ部２１２に形成された複数のボルト挿通孔２１２ａ、及び第２のケース部材２２のフランジ部２２３に形成された複数のボルト挿通孔２２３ａにそれぞれ挿通された複数の締結ボルト２４によって、リングギヤ２３がデフケース２と一体に回転するように固定されている。締結ボルト２４は、頭部２４１が第１のケース部材２１のフランジ部２１２に当接し、雄ねじが形成された軸部２４２がボルト挿通孔２１２ａ，２２３ａを挿通してリングギヤ２３のねじ孔２３ａに螺合する。 A driving force is input to the differential case 2 from a ring gear 23 (see FIG. 1) fixed to the flange portions 212 and 223 of the first and second case members 21 and 22. In the present embodiment, the plurality of bolt insertion holes 212a formed in the flange portion 212 of the first case member 21 and the plurality of bolt insertion holes 223a formed in the flange portion 223 of the second case member 22, respectively. The ring gear 23 is fixed so as to rotate integrally with the differential case 2 by the plurality of fastening bolts 24 inserted. In the fastening bolt 24, the head portion 241 abuts on the flange portion 212 of the first case member 21, and the shaft portion 242 on which the male screw is formed inserts the bolt insertion holes 212a and 223a into the screw hole 23a of the ring gear 23. It fits.

第１のケース部材２１と第２のケース部材２２とは、複数の結合ボルト２５（図２参照）によって結合されている。本実施の形態では、第１のケース部材２１と第２のケース部材２２とが、リングギヤ２３を締結する前に、４つの結合ボルト２５によって結合されている。図２では、このうち３つの結合ボルト２５を図示している。結合ボルト２５は、第２のケース部材２２のフランジ部２２３に形成されたボルト挿通孔２２３ｂを挿通して第１のケース部材２１に形成されたねじ孔２１２ｂに螺合する。 The first case member 21 and the second case member 22 are connected by a plurality of connecting bolts 25 (see FIG. 2). In the present embodiment, the first case member 21 and the second case member 22 are connected by four connecting bolts 25 before the ring gear 23 is fastened. In FIG. 2, three of these coupling bolts 25 are illustrated. The coupling bolt 25 is screwed into the screw hole 212b formed in the first case member 21 by inserting the bolt insertion hole 223b formed in the flange portion 223 of the second case member 22.

差動機構３は、少なくとも３つの回転要素を有し、これらの回転要素のうち第１の回転要素に入力された駆動源の駆動力を第２及び第３の回転要素に差動を許容して伝達することが可能である。本実施の形態では、差動機構３が、一対のピニオンシャフト３０と、４つのピニオンギヤ３１と、一対のサイドギヤ３２とを回転要素として有している。一対のピニオンシャフト３０は第１の回転要素の一態様であり、一対のサイドギヤ３２は第２及び第３の回転要素の一態様である。４つのピニオンギヤ３１のうち２つのピニオンギヤ３１は一方のピニオンシャフト３０に軸支され、他の２つのピニオンギヤ３１は他方のピニオンシャフト３０に軸支されている。ピニオンギヤ３１及びサイドギヤ３２は、傘歯車からなり、ギヤ軸を直交させて噛み合っている。 The differential mechanism 3 has at least three rotating elements, and allows the driving force of the drive source input to the first rotating element among these rotating elements to be differential to the second and third rotating elements. It is possible to transmit. In the present embodiment, the differential mechanism 3 has a pair of pinion shafts 30, four pinion gears 31, and a pair of side gears 32 as rotating elements. The pair of pinion shafts 30 is an aspect of the first rotating element, and the pair of side gears 32 is an aspect of the second and third rotating elements. Of the four pinion gears 31, two pinion gears 31 are pivotally supported by one pinion shaft 30, and the other two pinion gears 31 are pivotally supported by the other pinion shaft 30. The pinion gear 31 and the side gear 32 are made of bevel gears, and the gear axes are orthogonal to each other and mesh with each other.

一対のサイドギヤ３２には、左右のドライブシャフトがそれぞれ相対回転不能に連結される。一対のサイドギヤ３２と第１のケース部材２１及び第２のケース部材２２との間には、それぞれ環板状のワッシャ３４が配置されている。なお、ピニオンギヤ３１及びサイドギヤ３２には、複数のギヤ歯が形成されているが、図２では、これらのギヤ歯の図示を省略している。 The left and right drive shafts are connected to the pair of side gears 32 so as not to rotate relative to each other. Ring plate-shaped washers 34 are arranged between the pair of side gears 32 and the first case member 21 and the second case member 22, respectively. Although a plurality of gear teeth are formed on the pinion gear 31 and the side gear 32, the illustration of these gear teeth is omitted in FIG.

それぞれのピニオンシャフト３０は、後述するクラッチ機構４のクラッチ部材５に係合する一対の被係合部３０１と、ピニオンギヤ３１に挿通される一対のピニオンギヤ支持部３０２と、一対のピニオンギヤ支持部３０２を連結する連結部３０３とを一体に有し、全体として軸状に形成されている。一対の被係合部３０１は、ピニオンシャフト３０の両端部に設けられ、連結部３０３はピニオンシャフト３０の軸方向の中央部に設けられている。一対のピニオンギヤ支持部３０２は、一対の被係合部３０１のそれぞれと連結部３０３との間に設けられ、ピニオンギヤ３１を軸支する。 Each pinion shaft 30 has a pair of engaged portions 301 that engage with the clutch member 5 of the clutch mechanism 4, which will be described later, a pair of pinion gear support portions 302 that are inserted into the pinion gear 31, and a pair of pinion gear support portions 302. It integrally has a connecting portion 303 to be connected, and is formed in a shaft shape as a whole. The pair of engaged portions 301 are provided at both ends of the pinion shaft 30, and the connecting portions 303 are provided at the central portion in the axial direction of the pinion shaft 30. The pair of pinion gear support portions 302 are provided between each of the pair of engaged portions 301 and the connecting portion 303, and pivotally support the pinion gear 31.

一対のピニオンシャフト３０は、その軸方向の中央部において互いに噛み合わされている。具体的には、一方のピニオンシャフト３０における一対のピニオンギヤ支持部３０２の間に形成された凹部３００に他方のピニオンシャフト３０の連結部３０３が嵌合し、かつ他方のピニオンシャフト３０における一対のピニオンギヤ支持部３０２の間に形成された凹部３００に一方のピニオンシャフト３０の連結部３０３が嵌合している。一対のピニオンシャフト３０は、デフケース２の回転軸線Ｏに沿って見た場合に、互いに直交している。 The pair of pinion shafts 30 are meshed with each other at the central portion in the axial direction thereof. Specifically, the connecting portion 303 of the other pinion shaft 30 is fitted into the recess 300 formed between the pair of pinion gear support portions 302 of the one pinion shaft 30, and the pair of pinion gears of the other pinion shaft 30. The connecting portion 303 of one pinion shaft 30 is fitted in the recess 300 formed between the supporting portions 302. The pair of pinion shafts 30 are orthogonal to each other when viewed along the rotation axis O of the differential case 2.

クラッチ機構４は、デフケース２の回転軸線Ｏに沿う中心軸方向に移動可能なクラッチ部材５、クラッチ部材５を中心軸方向の一側に押圧する押圧力を発生するアクチュエータ６、クラッチ部材５とアクチュエータ６との間に配置された伝達部材７、及びクラッチ部材５を中心軸方向の他側に付勢する付勢部材としてのウェーブワッシャ８を有して構成されている。クラッチ部材５は、デフケース２の内側、より具体的には、差動機構３と第２のケース部材２２の円筒部２２１との間に配置されている。アクチュエータ６は、デフケース２の外側、より具体的には、第２ケース部材２２の側壁２２２の外側に配置されている。伝達部材７は、貫通孔２２２ａに挿通される脚部７２を有している。係る構成により、アクチュエータ６は、貫通孔２２２ａを介して、クラッチ部材５を押圧する。 The clutch mechanism 4 includes a clutch member 5 that can move in the central axis direction along the rotation axis O of the differential case 2, an actuator 6 that generates a pressing force that presses the clutch member 5 to one side in the central axis direction, and a clutch member 5 and an actuator. It is configured to have a transmission member 7 arranged between the six and a wave washer 8 as an urging member for urging the clutch member 5 to the other side in the central axial direction. The clutch member 5 is arranged inside the differential case 2, more specifically, between the differential mechanism 3 and the cylindrical portion 221 of the second case member 22. The actuator 6 is arranged outside the differential case 2, more specifically, outside the side wall 222 of the second case member 22. The transmission member 7 has a leg portion 72 that is inserted into the through hole 222a. With this configuration, the actuator 6 presses the clutch member 5 through the through hole 222a.

クラッチ部材５は、その中心軸線がデフケース２の回転軸線Ｏと一致する円筒状であり、差動機構３に対して、デフケース２の回転軸線Ｏに沿う中心軸方向に相対移動可能かつ相対回転不能に配置されている。また、クラッチ部材５は、鋼材を鍛造して形成され、図２、図４に示すように、第２のケース部材２２の側壁２２２との対向面に設けられた複数の噛み合い歯５１０を有する第１の噛み合い部５１、及び第１の噛み合い部５１側から第１のケース部材２１側に延在し、ピニオンシャフト３０が周方向に係合する係合部５３０が形成された円筒部５３を一体に有している。 The clutch member 5 has a cylindrical shape whose central axis coincides with the rotation axis O of the differential case 2, and can and cannot rotate relative to the differential mechanism 3 in the central axis direction along the rotation axis O of the differential case 2. It is located in. Further, the clutch member 5 is formed by forging a steel material, and has a plurality of meshing teeth 510 provided on a surface of the second case member 22 facing the side wall 222 as shown in FIGS. 2 and 4. The meshing portion 51 of 1 and the cylindrical portion 53 extending from the side of the first meshing portion 51 to the side of the first case member 21 and having an engaging portion 530 with which the pinion shaft 30 engages in the circumferential direction are integrated. Have in.

第２のケース部材２２の側壁２２２の内面には、第１の噛み合い部５１とデフケース２の回転軸線Ｏに沿う中心軸方向に向かい合う位置に第２の噛み合い部２２４が設けられている。第１の噛み合い部５１は、第２のケース部材ケース２２の第２の噛み合い部２２４と周方向に噛み合う。貫通孔２２２ａは、第２の噛み合い部２２４の外周側に形成されている。なお、図３に示す例では、貫通孔２２２ａが、第２のケース部材２２の径方向における噛み合い歯２２０の外径側の一部に開口するように形成されているが、クラッチ部材５の第１の噛み合い部５１の噛み合い歯５１０は、その全体が貫通孔２２２ａよりも内径側の噛み合い歯２２０に噛み合う。ただし、複数の噛み合い歯２２０を貫通孔２２２ａよりも内側のみに形成してもよい。 On the inner surface of the side wall 222 of the second case member 22, a second meshing portion 224 is provided at a position facing the first meshing portion 51 and the differential case 2 along the rotation axis O in the central axis direction. The first meshing portion 51 meshes with the second meshing portion 224 of the second case member case 22 in the circumferential direction. The through hole 222a is formed on the outer peripheral side of the second meshing portion 224. In the example shown in FIG. 3, the through hole 222a is formed so as to open to a part of the outer diameter side of the meshing tooth 220 in the radial direction of the second case member 22, but the clutch member 5 is the first. The entire meshing tooth 510 of the meshing portion 51 of 1 meshes with the meshing tooth 220 on the inner diameter side of the through hole 222a. However, a plurality of meshing teeth 220 may be formed only inside the through hole 222a.

クラッチ部材５の係合部５３０は、円筒部５３の内外周面間を貫通し、クラッチ部材５の中心軸方向に延びる溝として形成されている。また、クラッチ部材５の円筒部５３は、第１の噛み合い部５１の反対側の端面に、後述する付勢部材としてのウェーブワッシャ８の付勢力を受ける環状の受面５３ｃを有している。 The engaging portion 530 of the clutch member 5 is formed as a groove that penetrates between the inner and outer peripheral surfaces of the cylindrical portion 53 and extends in the central axis direction of the clutch member 5. Further, the cylindrical portion 53 of the clutch member 5 has an annular receiving surface 53c that receives the urging force of the wave washer 8 as an urging member described later on the end surface on the opposite side of the first meshing portion 51.

係合部５３０には、ピニオンシャフト３０の両端部に設けられた被係合部３０１が係合する。ピニオンシャフト３０の被係合部３０１がクラッチ部材５の係合部５３０に係合することにより、クラッチ部材５は、ピニオンシャフト３０に対してデフケース２の回転軸線Ｏと平行な軸方向に相対移動可能かつ相対回転不能である。換言すれば、クラッチ部材５は、デフケース２に対して軸方向に移動可能に配置され、デフケース２とピニオンシャフト３０とを相対回転不能に連結することが可能である。複数のピニオンギヤ３１は、デフケース２の回転軸線Ｏ周りにクラッチ部材５と共に回転（公転）する。本実施の形態では、一対のピニオンシャフト３０のそれぞれの両端部に設けられた被係合部３０１がクラッチ部材５に係合するため、円筒部５３には４つの係合部５３０が形成されている。 Engagement portions 301 provided at both ends of the pinion shaft 30 engage with the engagement portion 530. When the engaged portion 301 of the pinion shaft 30 engages with the engaging portion 530 of the clutch member 5, the clutch member 5 moves relative to the pinion shaft 30 in the axial direction parallel to the rotation axis O of the differential case 2. Possible and relative non-rotatable. In other words, the clutch member 5 is arranged so as to be movable in the axial direction with respect to the differential case 2, and the differential case 2 and the pinion shaft 30 can be connected to each other so as not to rotate relative to each other. The plurality of pinion gears 31 rotate (revolve) together with the clutch member 5 around the rotation axis O of the differential case 2. In the present embodiment, since the engaged portions 301 provided at both ends of the pair of pinion shafts 30 engage with the clutch member 5, four engaging portions 530 are formed on the cylindrical portion 53. There is.

複数のピニオンギヤ３１の背面３１ａとクラッチ部材５の円筒部５３の内周面５３ａとの間には、ワッシャ３３が配置されている。ワッシャ３３は、ピニオンギヤ３１の背面３１ａに対向する内面３３ａが部分球面状であり、クラッチ部材５の円筒部５３の内周面５３ａに対向する外面３３ｂが平面状である。ピニオンギヤ３１がピニオンシャフト３０を中心として回転（自転）すると、ピニオンギヤ３１の背面３１ａがワッシャ３３の内面３３ａを摺動する。クラッチ部材５がピニオンシャフト３０に対して中心軸方向に移動すると、クラッチ部材５の円筒部５３の内周面５３ａがワッシャ３３の外面３３ｂを摺動する。 A washer 33 is arranged between the back surface 31a of the plurality of pinion gears 31 and the inner peripheral surface 53a of the cylindrical portion 53 of the clutch member 5. In the washer 33, the inner surface 33a facing the back surface 31a of the pinion gear 31 is partially spherical, and the outer surface 33b facing the inner peripheral surface 53a of the cylindrical portion 53 of the clutch member 5 is planar. When the pinion gear 31 rotates (rotates) around the pinion shaft 30, the back surface 31a of the pinion gear 31 slides on the inner surface 33a of the washer 33. When the clutch member 5 moves in the central axis direction with respect to the pinion shaft 30, the inner peripheral surface 53a of the cylindrical portion 53 of the clutch member 5 slides on the outer surface 33b of the washer 33.

伝達部材７は、第２のケース部材２２の側壁２２２に当接する円環部７１と、円環部７１からデフケース２の回転軸線Ｏと平行に延設された複数の脚部７２とを有している。複数の脚部７２は、貫通孔２２２ａに挿入されて、クラッチ部材５の円筒部５３における第１の噛み合い部５１が設けられている側の軸方向端面５３ｂと摺動する。本実施の形態では、伝達部材７に４つの脚部７２が設けられ、これらの脚部７２が円環部７１の周方向において均等に、換言すれば約９０度おきに、配置されている。また、伝達部材７は、鋼板をプレス加工して形成され、脚部７２の先端部（円環部７１側の基端部とは反対側の端部）が内側に屈曲されている。伝達部材７の脚部７２はそれぞれ、複数の貫通孔２２２ａに挿通されている。また、脚部７２と摺動するクラッチ部材５の円筒部５３の軸方向端面５３ｂは、貫通孔２２２ａの開口と軸方向に対向している。 The transmission member 7 has an annular portion 71 that abuts on the side wall 222 of the second case member 22, and a plurality of leg portions 72 extending from the annular portion 71 in parallel with the rotation axis O of the differential case 2. ing. The plurality of leg portions 72 are inserted into the through holes 222a and slide with the axial end surface 53b on the side of the cylindrical portion 53 of the clutch member 5 where the first meshing portion 51 is provided. In the present embodiment, the transmission member 7 is provided with four legs 72, and these legs 72 are arranged evenly in the circumferential direction of the annular portion 71, in other words, at intervals of about 90 degrees. Further, the transmission member 7 is formed by pressing a steel plate, and the tip end portion of the leg portion 72 (the end portion on the side opposite to the base end portion on the annular portion 71 side) is bent inward. Each of the legs 72 of the transmission member 7 is inserted through a plurality of through holes 222a. Further, the axial end surface 53b of the cylindrical portion 53 of the clutch member 5 sliding with the leg portion 72 faces the opening of the through hole 222a in the axial direction.

アクチュエータ６は、コイル巻線６１１、及びコイル巻線６１１をモールドするモールド樹脂部６１２を有する環状の電磁石６１と、コイル巻線６１１への通電によって発生する電磁石６１の磁束の磁路となるヨーク６２と、モールド樹脂部６１２に摺接してデフケース２の回転軸線Ｏ方向に案内されると共に、伝達部材７を押圧するアーマチャ６３と、デフケース２の第２のケース部材２２に対するヨーク６２の軸方向移動を規制する規制部材６５とを有している。モールド樹脂部６１２は、回転軸線Ｏに沿う断面の形状が矩形状である。アーマチャ６３は、コイル巻線６１１への通電により発生する磁力によって、デフケース２の第２の噛み合い部２２４に第１の噛み合い部５１が噛み合う方向にクラッチ部材５を移動させる。クラッチ部材５は、伝達部材７を介して伝達されるアクチュエータ６の押圧力によって、第１の噛み合い部５１が第２の噛み合い部２２４に噛み合わされる。 The actuator 6 includes an annular electromagnet 61 having a coil winding 611 and a mold resin portion 612 that molds the coil winding 611, and a yoke 62 that serves as a magnetic path for the magnetic flux of the electromagnet 61 generated by energizing the coil winding 611. The armcha 63 that slides into the mold resin portion 612 and is guided in the direction of the rotation axis O of the differential case 2 and presses the transmission member 7, and the yoke 62 moves in the axial direction with respect to the second case member 22 of the differential case 2. It has a regulating member 65 to regulate. The mold resin portion 612 has a rectangular cross section along the rotation axis O. The armature 63 moves the clutch member 5 in the direction in which the first meshing portion 51 meshes with the second meshing portion 224 of the differential case 2 by the magnetic force generated by energizing the coil winding 611. In the clutch member 5, the first meshing portion 51 is meshed with the second meshing portion 224 by the pressing force of the actuator 6 transmitted via the transmission member 7.

コイル巻線６１１には、モールド樹脂部６１２に設けられたボス部６１２ｃから導出される図略の電線を介して図略の制御装置から励磁電流が供給される。アクチュエータ６は、コイル巻線６１１に励磁電流が供給されることにより作動する。アクチュエータ６がデフケース２の外部に配置されていることにより、コイル巻線６１１への電流供給が容易である。 An exciting current is supplied to the coil winding 611 from the control device (not shown) via the electric wire (not shown) led out from the boss portion 612c provided in the mold resin portion 612. The actuator 6 operates by supplying an exciting current to the coil winding 611. Since the actuator 6 is arranged outside the differential case 2, it is easy to supply a current to the coil winding 611.

ヨーク６２は、低炭素鋼等の軟磁性金属からなり、図５、図６に示すように、モールド樹脂部６１２の内周面６１２ｂを内側から覆う円筒部６２１と、円筒部６２１の軸方向の一端部から外方に突出してモールド樹脂部６１２の軸方向端面６１２ｃを覆う鍔部６２２とを一体に有している。円筒部６２１の内径は、円筒部６２１の内周面６２１ａに対向する部分のデフケース２の外径よりも僅かに大きく形成されている。 The yoke 62 is made of a soft magnetic metal such as low carbon steel, and as shown in FIGS. 5 and 6, the yoke 62 has a cylindrical portion 621 that covers the inner peripheral surface 612b of the mold resin portion 612 from the inside and a cylindrical portion 621 in the axial direction. It integrally has a flange portion 622 that projects outward from one end portion and covers the axial end surface 612c of the mold resin portion 612. The inner diameter of the cylindrical portion 621 is formed to be slightly larger than the outer diameter of the differential case 2 of the portion of the cylindrical portion 621 facing the inner peripheral surface 621a.

ヨーク６２の円筒部６２１における鍔部６２２とは反対側の端部には、ストッパリング６４が固定されている。ストッパリング６４は、オーステナイト系ステンレス等の非磁性金属からなり、ヨーク６２に連結される環状部６４１と、周方向の２箇所において環状部６４１から軸方向に突出する一対の突起部６４２と、突起部６４２の先端部から鋭角に折り返された折り返し部６４３とを一体に有している。ストッパリング６４は、一対の突起部６４２がデフキャリア９の凹部９０に係止されて回り止めされている。 A stopper ring 64 is fixed to the end of the cylindrical portion 621 of the yoke 62 opposite to the flange portion 622. The stopper ring 64 is made of a non-magnetic metal such as austenitic stainless steel, and has an annular portion 641 connected to the yoke 62, a pair of protrusions 642 protruding axially from the annular portion 641 at two locations in the circumferential direction, and protrusions. It integrally has a folded-back portion 643 that is folded back at an acute angle from the tip portion of the portion 642. In the stopper ring 64, a pair of protrusions 642 are locked to the recess 90 of the differential carrier 9 to prevent rotation.

環状部６４１は、モールド樹脂部６１２の軸方向端面６１２ｄ（ヨーク６２の鍔部６２２に対向する軸方向端面６１２ｃとは反対側の端面）と軸方向に対向する。環状部６４１には、その内径側の端部に径方向に突出する係合突部６４１ａを有し、この係合突部６４１ａがヨーク６２の円筒部６２１に形成された係合凹部６４２ａに係合している。ストッパリング６４は、係合突部６４１ａが係合凹部６４２ａに係合することで、ヨーク６２をデフキャリア９に対して回り止めしている。 The annular portion 641 is axially opposed to the axial end surface 612d of the mold resin portion 612 (the end surface opposite to the axial end surface 612c facing the flange portion 622 of the yoke 62). The annular portion 641 has an engaging protrusion 641a protruding in the radial direction at the end on the inner diameter side thereof, and the engaging protrusion 641a engages with an engaging recess 642a formed in the cylindrical portion 621 of the yoke 62. It fits. In the stopper ring 64, the engaging protrusion 641a engages with the engaging recess 642a to prevent the yoke 62 from rotating with respect to the differential carrier 9.

アーマチャ６３は、低炭素鋼等の軟磁性金属からなり、電磁石６１の外周に配置される環状の外環部６３１と、電磁石６１と軸方向に対向する側板部６３２と、外環部６３１の軸方向のデフケース２側の端部から外方に突出して形成されたフランジ部６３３とを一体に有している。外環部６３１は、電磁石６１を外周側から覆う円筒状である。側板部６３２は、外環部６３１の軸方向の一端部から内方に突出し、規制部材６５と軸方向に対向する。フランジ部６３３は、伝達部材７の円環部７１と当接する。 The armature 63 is made of a soft magnetic metal such as low carbon steel, and has an annular outer ring portion 631 arranged on the outer periphery of the electromagnet 61, a side plate portion 632 facing the electromagnet 61 in the axial direction, and a shaft of the outer ring portion 631. It integrally has a flange portion 633 formed so as to project outward from the end portion on the differential case 2 side in the direction. The outer ring portion 631 has a cylindrical shape that covers the electromagnet 61 from the outer peripheral side. The side plate portion 632 projects inward from one end of the outer ring portion 631 in the axial direction and faces the regulation member 65 in the axial direction. The flange portion 633 comes into contact with the annular portion 71 of the transmission member 7.

アーマチャ６３は、外環部６３１の内周面６３１ａがモールド樹脂部６１２の外周面６１２ａに接触して電磁石６１に支持されている。アーマチャ６３が軸方向に移動する際には、外環部６３１の内周面６３１ａがモールド樹脂部６１２の外周面６１２ａを摺動する。 In the armature 63, the inner peripheral surface 631a of the outer ring portion 631 is in contact with the outer peripheral surface 612a of the mold resin portion 612 and is supported by the electromagnet 61. When the armature 63 moves in the axial direction, the inner peripheral surface 631a of the outer ring portion 631 slides on the outer peripheral surface 612a of the mold resin portion 612.

アーマチャ６３の側板部６３２には、図２に示すように、ストッパリング６４の突起部６４２と係合する係合孔６３２ａ、電磁石６１のボス部６１２ｃを挿通させる挿通孔６３２ｂ、及び潤滑油を流動される複数（図２に示す例では９個）の油孔６３２ｃが形成されている。また、フランジ部６３３のデフケース２側の面６３３ａには、伝達部材７の円環部７１のデフケース２と反対側の面７１ａが当接している。アーマチャ６３は、ストッパリング６４の折り返し部６４３によってストッパリング６４から抜け止めされると共に、突起部６４２が係合孔６３２ａに係合することによってデフキャリア９に対して回り止めされている。ストッパリング６４の突起部６４２は、係合孔６３２ａを挿通してデフキャリア９に係止されている。 As shown in FIG. 2, an engaging hole 632a that engages with the protrusion 642 of the stopper ring 64, an insertion hole 632b through which the boss portion 612c of the electromagnet 61 is inserted, and lubricating oil flow through the side plate portion 632 of the armature 63. A plurality of oil holes 632c (9 in the example shown in FIG. 2) are formed. Further, the surface 71a of the annular portion 71 of the transmission member 7 opposite to the differential case 2 is in contact with the surface 633a of the flange portion 633 on the differential case 2 side. The armature 63 is prevented from coming off from the stopper ring 64 by the folded-back portion 643 of the stopper ring 64, and the protrusion 642 is engaged with the engagement hole 632a to prevent the armature 63 from rotating with respect to the differential carrier 9. The protrusion 642 of the stopper ring 64 is locked to the differential carrier 9 through the engaging hole 632a.

規制部材６５は、低炭素鋼等の軟磁性金属からなる環状の部材であり、ストッパリング６４とアーマチャ６３の円環部６３２との間に配置されている。また、規制部材６５は、その内径側の端部が、例えば、溶接によってヨーク６２の円筒部６２１の端部に固定され、ストッパリング６４のヨーク６２の円筒部６２１に対する軸方向移動を規制している。 The regulating member 65 is an annular member made of a soft magnetic metal such as low carbon steel, and is arranged between the stopper ring 64 and the ring portion 632 of the armature 63. Further, the end portion of the regulating member 65 on the inner diameter side is fixed to the end portion of the cylindrical portion 621 of the yoke 62 by welding, for example, and restricts the axial movement of the stopper ring 64 with respect to the cylindrical portion 621 of the yoke 62. There is.

第１のケース部材２１と差動機構３との間には、弾性体からなる円環状の付勢部材としてのウェーブワッシャ８が配置されている。ウェーブワッシャ８は、第１のケース部材２１の第２ケース部材２２側の端面に設けられた環状突起２１３に外嵌され、クラッチ部材５の円筒部５３の先端の受面５３ｃと当接している。ウェーブワッシャ８は、クラッチ部材５の中心軸方向に圧縮された状態で配置されている。クラッチ部材５は、ウェーブワッシャ８の付勢力（復元力）によって第２のケース部材２２の側壁２２２側に付勢されている。 A wave washer 8 as an annular urging member made of an elastic body is arranged between the first case member 21 and the differential mechanism 3. The wave washer 8 is fitted onto an annular protrusion 213 provided on the end surface of the first case member 21 on the second case member 22 side, and is in contact with the receiving surface 53c at the tip of the cylindrical portion 53 of the clutch member 5. .. The wave washer 8 is arranged in a compressed state in the central axis direction of the clutch member 5. The clutch member 5 is urged on the side wall 222 side of the second case member 22 by the urging force (restoring force) of the wave washer 8.

なお、本実施の形態では、付勢部材をウェーブワッシャ８としたが、これに限らず、コイルバネやゴムによって付勢部材を形成してもよい。また、本実施の形態では、ウェーブワッシャ８が差動機構３と第１のケース部材２１との間に配置された環状であるが、これに限らず、クラッチ部材５の円筒部５３の受面５３ｃに対向する複数箇所にそれぞれ付勢部材を配置してもよい。 In the present embodiment, the urging member is a wave washer 8, but the urging member is not limited to this, and the urging member may be formed by a coil spring or rubber. Further, in the present embodiment, the wave washer 8 is an annular shape arranged between the differential mechanism 3 and the first case member 21, but the present invention is not limited to this, and the receiving surface of the cylindrical portion 53 of the clutch member 5 is not limited to this. The urging members may be arranged at a plurality of locations facing the 53c.

（差動装置の動作）
差動装置１は、アクチュエータ６の作動及び非作動によって、第１の噛み合い部５１と第２の噛み合い部２２４とが周方向に噛み合ってクラッチ部材５とデフケース２とが相対回転不能に連結される連結状態と、クラッチ部材５とデフケース２とが相対回転可能な非連結状態とが切り替わる。 (Operation of differential device)
In the differential device 1, the first meshing portion 51 and the second meshing portion 224 mesh with each other in the circumferential direction due to the operation and non-operation of the actuator 6, and the clutch member 5 and the differential case 2 are connected so as not to rotate relative to each other. The engaged state is switched between the non-connected state in which the clutch member 5 and the differential case 2 can rotate relative to each other.

電磁石６１のコイル巻線６１１に励磁電流が供給されていないとき、すなわち、アクチュエータ６が押圧力を発生しない非作動のときには、ウェーブワッシャ８の付勢力によってクラッチ部材５が第２のケース部材２２の側壁２２２側に付勢されて第１の噛み合い部５１と第２の噛み合い部２２４とが噛み合わされ、デフケース２とクラッチ部材５とが相対回転不能に連結される。このことにより、デフケース２とピニオンシャフト３０とが相対回転不能に連結される。また、アーマチャ６３は、電磁石６１の非通電時において、クラッチ部材５及び伝達部材７を介して伝達されるウェーブワッシャ８の付勢力により、板部６３２がストッパリング６４の折り返し部６４３に当接する初期位置に戻される。 When the exciting current is not supplied to the coil winding 611 of the electromagnet 61, that is, when the actuator 6 is not operating without generating a pressing force, the clutch member 5 is moved by the urging force of the wave washer 8 to the second case member 22. The first meshing portion 51 and the second meshing portion 224 are urged toward the side wall 222 side to mesh with each other, and the differential case 2 and the clutch member 5 are connected so as not to rotate relative to each other. As a result, the differential case 2 and the pinion shaft 30 are connected so as not to rotate relative to each other. Further, in the armature 63, when the electromagnet 61 is not energized, the plate portion 632 comes into contact with the folded portion 643 of the stopper ring 64 by the urging force of the wave washer 8 transmitted via the clutch member 5 and the transmission member 7. Returned to position.

このアクチュエータ６が非作動のときには、第１の噛み合い部５１と第２の噛み合い部２２４とが噛み合い、リングギヤ２３からデフケース２の第１のケース部材２１に入力された駆動力が、クラッチ部材５、差動機構３の一対のピニオンシャフト３０、４つのピニオンギヤ３１、及び一対のサイドギヤ３２を介してドライブシャフトに伝達され、車両が四輪駆動状態となる。 When the actuator 6 is inactive, the first meshing portion 51 and the second meshing portion 224 mesh with each other, and the driving force input from the ring gear 23 to the first case member 21 of the differential case 2 is the clutch member 5. It is transmitted to the drive shaft via the pair of pinion shafts 30 of the differential mechanism 3, the four pinion gears 31, and the pair of side gears 32, and the vehicle is in a four-wheel drive state.

電磁石６１のコイル巻線６１１に励磁電流が供給されると、電磁石６１の磁力によって、アーマチャ６３の側板部６３２がヨーク６２における鍔部６２２側（図５参照）に移動する。これにより、伝達部材７がクラッチ部材５を第１のケース部材２１側に押圧し、第１の噛み合い部５１と第２の噛み合い部２２４との噛み合いが解除される。具体的には、伝達部材７が、円環部７１におけるデフケース２と反対側の面７１ａからアーマチャ６３のフランジ部６３３を介してアクチュエータ６の押圧力を受け、この押圧力によってクラッチ部材５を第１のケース部材２１側に押圧する。 When an exciting current is supplied to the coil winding 611 of the electromagnet 61, the side plate portion 632 of the armature 63 moves to the flange portion 622 side (see FIG. 5) of the yoke 62 by the magnetic force of the electromagnet 61. As a result, the transmission member 7 presses the clutch member 5 toward the first case member 21, and the meshing between the first meshing portion 51 and the second meshing portion 224 is released. Specifically, the transmission member 7 receives the pressing force of the actuator 6 from the surface 71a of the annular portion 71 opposite to the differential case 2 via the flange portion 633 of the armature 63, and the pressing force causes the clutch member 5 to move. Press against the case member 21 side of 1.

第１の噛み合い部５１と第２の噛み合い部２２４との噛み合いが解除されると、デフケース２とクラッチ部材５が相対回転可能となるので、デフケース２から差動機構３への駆動力の伝達が遮断される。これにより、リングギヤ２３からデフケース２に入力された駆動力がドライブシャフトに伝達されず、車両が二輪駆動状態となる。 When the engagement between the first meshing portion 51 and the second meshing portion 224 is disengaged, the differential case 2 and the clutch member 5 can rotate relative to each other, so that the driving force is transmitted from the differential case 2 to the differential mechanism 3. It is cut off. As a result, the driving force input from the ring gear 23 to the differential case 2 is not transmitted to the drive shaft, and the vehicle is in a two-wheel drive state.

アーマチャ６３の軸方向の位置は、デフキャリア９に固定されるポジションセンサ９３によって検出され、その検出信号が制御装置に送信される。ポジションセンサ９３は、アーマチャ６３の側板部６３２に当接するロッド９３１を有している。制御装置は、ポジションセンサ９３の検出信号によってアーマチャ６３の位置を認識することができ、これにより第１の噛み合い部５１と第２の噛み合い部２２４とが噛み合っているか否かを判定可能である。 The axial position of the armature 63 is detected by the position sensor 93 fixed to the differential carrier 9, and the detection signal is transmitted to the control device. The position sensor 93 has a rod 931 that abuts on the side plate portion 632 of the armature 63. The control device can recognize the position of the armature 63 by the detection signal of the position sensor 93, and can determine whether or not the first meshing portion 51 and the second meshing portion 224 are meshed with each other.

制御装置は、アクチュエータ６を非作動状態から作動状態にする際、クラッチ部材５を速やかに移動させることが可能な大きな電流値の励磁電流を電磁石６１に供給し、その後、第１の噛み合い部５１と第２の噛み合い部２２４との噛み合いが解除されていると判定されると、励磁電流の電流値を、第１の噛み合い部５１と第２の噛み合い部２２４との噛み合いが解除されている状態を維持することができる程度の比較的小さな電流値に低減する。これにより、消費電力の低減を図ることができる。 When the actuator 6 is moved from the non-operating state to the operating state, the control device supplies an exciting current having a large current value capable of rapidly moving the clutch member 5 to the electromagnet 61, and then supplies the first meshing portion 51. When it is determined that the meshing with the second meshing portion 224 is disengaged, the current value of the exciting current is set to a state in which the meshing between the first meshing portion 51 and the second meshing portion 224 is disengaged. The current value is reduced to a relatively small value that can be maintained. As a result, power consumption can be reduced.

（変形例）
図７は、変形例に係る差動装置の一部を拡大して示す断面図である。上述の実施の形態では、貫通孔２２２ａが第２の噛み合い部２２４の外周側に形成され、伝達部材７は、脚部７２の先端部が内側に屈曲され、円環部７１が、アーマチャ６３の外環部６３１から外方に突出して形成されたフランジ部６３３と当接するように構成したが、図７に示すように、貫通孔２２２ａが複数の噛み合い歯２２０を有する第２の噛み合い部２２４の内周側に形成され、脚部７２の先端部が内側に屈曲され、円環部７１が、アーマチャ６３の側板部６３２の内周側に当接するように構成することもできる。なお、この場合は、アーマチャ６３において、フランジ部６３３を設けなくてもよい。 (Modification)
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the differential device according to the modified example. In the above-described embodiment, the through hole 222a is formed on the outer peripheral side of the second meshing portion 224, the tip portion of the leg portion 72 of the transmission member 7 is bent inward, and the ring portion 71 is the armature 63. It is configured to abut the flange portion 633 formed so as to project outward from the outer ring portion 631, but as shown in FIG. 7, the through hole 222a of the second meshing portion 224 having the plurality of meshing teeth 220. It can also be configured so that it is formed on the inner peripheral side, the tip end portion of the leg portion 72 is bent inward, and the annular portion 71 abuts on the inner peripheral side of the side plate portion 632 of the armature 63. In this case, the armature 63 does not have to be provided with the flange portion 633.

（実施の形態の作用及び効果）
以上説明した第１の実施の形態及びその変形例によれば、ウェーブワッシャ８の付勢力によりクラッチ部材５の第１の噛み合い部５１とデフケース２の第２の噛み合い部２２４とが噛み合わされ車両が四輪駆動状態となる。このため、四輪駆動状態での走行時には、電磁石６１に通電する必要がない。 (Operation and Effect of Embodiment)
According to the first embodiment and its modification described above, the first meshing portion 51 of the clutch member 5 and the second meshing portion 224 of the differential case 2 are meshed by the urging force of the wave washer 8 to form a vehicle. It becomes a four-wheel drive state. Therefore, it is not necessary to energize the electromagnet 61 when traveling in the four-wheel drive state.

また、アクチュエータ６が第２のケース部材２２の側壁２２２に形成された貫通孔２２２ａを介してクラッチ部材５を押圧することにより、第１の噛み合い部５１と第２の噛み合い部２２４との噛み合いが解除されるため、アーマチャ６３と伝達部材７、及び伝達部材７とクラッチ部材５をそれぞれ分離不能に固定することが不要である。このため、部品点数や組み付け工数の増大を抑制することが可能である。 Further, the actuator 6 presses the clutch member 5 through the through hole 222a formed in the side wall 222 of the second case member 22, so that the first meshing portion 51 and the second meshing portion 224 are engaged with each other. Since it is released, it is not necessary to fix the armature 63 and the transmission member 7 and the transmission member 7 and the clutch member 5 inseparably. Therefore, it is possible to suppress an increase in the number of parts and assembly man-hours.

またさらに、デフケース２の貫通孔２２２は、クラッチ部材５の第１の噛み合い部５１と軸方向に対向しない位置に形成されているので、第１の噛み合い部５１の複数の噛み合い歯５１０の全てが第２の噛み合い部２２４の複数の噛み合い歯２２０に噛み合い、第１及び第２の噛み合い部５１，２２４における噛み合い強度の低下を抑えることが可能となる。 Further, since the through hole 222 of the differential case 2 is formed at a position not facing the first meshing portion 51 of the clutch member 5 in the axial direction, all of the plurality of meshing teeth 510 of the first meshing portion 51 are formed. It is possible to engage with the plurality of meshing teeth 220 of the second meshing portion 224 and suppress a decrease in the meshing strength of the first and second meshing portions 51 and 224.

（付記）
以上、本発明を上記第１の実施の形態及びその変形例に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記の実施の形態では、クラッチ部材５によりデフケース２とピニオンシャフト３０との連結を断続する場合について説明したが、これに限らず、例えば差動機構のピニオンシャフトをデフケースに固定し、クラッチ部材によってデフケースと一方のサイドギヤとを相対回転不能に連結するようにしてもよい。この場合、クラッチ部材の軸方向移動によって、一対のサイドギヤの差動が許容される状態と、一対のサイドギヤの差動が許容されないデフロック状態とを切り替えることができる。デフロック状態では、ウェーブワッシャの付勢力によりクラッチ部材がデフケースに噛み合わされ、デフロック状態を解除する場合にはアクチュエータがデフケースの貫通孔を介してクラッチ部材を押圧する。 (Additional note)
Although the present invention has been described above based on the first embodiment and its modifications, the present invention is not limited to these embodiments and is appropriately modified without departing from the spirit of the present invention. It is possible to carry out. For example, in the above embodiment, the case where the connection between the differential case 2 and the pinion shaft 30 is interrupted by the clutch member 5 has been described, but the present invention is not limited to this, for example, the pinion shaft of the differential mechanism is fixed to the differential case and the clutch is used. The differential case and one side gear may be connected by a member so as not to rotate relative to each other. In this case, the axial movement of the clutch member can switch between a state in which the differential between the pair of side gears is allowed and a diff lock state in which the differential between the pair of side gears is not allowed. In the diff lock state, the clutch member is engaged with the diff case by the urging force of the wave washer, and when the diff lock state is released, the actuator presses the clutch member through the through hole of the diff case.

１…差動装置
２…デフケース
２２０…噛み合い歯
２２２…側壁
２２２ａ…貫通孔
２２４…第２の噛み合い部
３…差動機構
５…クラッチ部材
５１…第１の噛み合い部
５１０…噛み合い歯
６…アクチュエータ
７…伝達部材
７２…脚部
８…ウェーブワッシャ（付勢部材）
Ｏ…回転軸線 1 ... Differential device 2 ... Diff case 220 ... Engagement tooth 222 ... Side wall 222a ... Through hole 224 ... Second meshing portion 3 ... Differential mechanism 5 ... Clutch member 51 ... First meshing portion 510 ... Engagement tooth 6 ... Actuator 7 ... Transmission member 72 ... Leg 8 ... Wave washer (biasing member)
O ... Rotation axis

Claims

A differential mechanism having at least three rotating elements and transmitting the driving force input to the first rotating element among the plurality of rotating elements to the second and third rotating elements while allowing differential.
A differential case that houses the differential mechanism and
A clutch member that is movably arranged in an axial direction parallel to the rotation axis of the differential case and is capable of connecting the differential case and any one of the plurality of rotating elements in a relative non-rotatable manner.
An actuator that generates a pressing force that presses the clutch member to one side in the axial direction,
A urging member for urging the clutch member to the other side in the axial direction is provided.
The actuator presses the clutch member through a through hole that penetrates the differential case in the axial direction.
The clutch member has a first meshing portion having a plurality of meshing teeth on a surface facing the side wall of the differential case in which the through hole is formed.
The side wall of the differential case is provided with a second meshing portion having a plurality of meshing teeth at positions facing the first meshing portion in the axial direction, and at a position not facing the first meshing portion. Through holes are formed,
When the actuator does not generate the pressing force, the first meshing portion and the second meshing portion are meshed by the urging force of the urging member so that the differential case and the one rotating element cannot rotate relative to each other. Concatenated,
The pressing force generated by the operation of the actuator releases the meshing between the first meshing portion and the second meshing portion.
Differential device.

The actuator includes a transmission member that transmits the pressing force to the clutch member.
The transmission member has a leg portion to be inserted into the through hole, and presses the clutch member via the leg portion.
The differential device according to claim 1.

The clutch member is formed at a position where a sliding surface that slides on the leg portion faces the through hole in the axial direction.
The differential device according to claim 2.

The through hole is formed on the inner peripheral side of the second meshing portion.
The differential device according to any one of claims 1 to 3.

The through hole is formed on the outer peripheral side of the second meshing portion.
The differential device according to any one of claims 1 to 3.