JP7436753B2 - 車両用アクスル装置 - Google Patents

Description

本開示は、例えばホイールローダ、ホイール式油圧ショベル等のホイール式建設機械に好適に用いられる車両用アクスル装置に関する。

ホイール式建設機械の代表例としては、例えばホイールローダが知られている。ホイールローダは、左右の車輪を駆動するアクスル装置を備えた車体と、車体に取付けられた作業装置とを備えている。車体のアクスル装置には差動機構が設けられ、差動機構は、左右の車輪（駆動輪）に作用する負荷に応じて、駆動源からの駆動トルクを左右のアクスル軸に分配する。

ホイールローダに搭載された差動機構には、通常、差動制限装置（Limited Slip Differential）が設けられている。この差動制限装置は、駆動トルクの大きさに応じて差動機構の動作を制限することにより、ホイールローダの走行性能と旋回性能を両立させる（特許文献１）。このようなトルク比例式の差動制限装置は、駆動トルクが大きくなるのに応じて差動が制限され、駆動トルクが小さくなるのに応じて差動の制限が解除される。従って、トルク比例式の差動制限装置では、駆動トルクの大きさに応じて差動トルク（左右のアクスル軸のトルク差）が一義的に決定される。

ホイールローダは、作業現場の路面状態や作業内容によって走行状態が大きく変化する。このため、舗装路面を走行することを想定し、差動トルクを予め小さく設定した場合には、ホイールローダの駆動輪がスリップを生じ易くなる、という問題がある。一方、差動トルクが予め大きく設定された場合には、旋回走行時に差動機構の動作が適切に行われず、内外輪差を吸収するためのロス（例えば、車輪の摩耗、操舵力の増加、燃費の低下）が大きくなるという問題がある。

このため、ホイールローダ等のホイール式建設機械は、路面状態や走行状態に応じて差動制限装置による差動トルクを適宜に調整できることが望ましい。差動トルクを可変に調整することができる可変式差動制限装置として、差動機構に摩擦クラッチとアクチュエータとを備えたものが知られている（引用文献２）。この可変式差動制限装置は、アクチュエータによって摩擦クラッチを駆動することにより差動機構の動作が制御され、差動トルクを調整することができる。可変式差動制限装置のアクチュエータとしては、モータの駆動力を用いたもの（引用文献３）、電磁石の電磁力を用いたもの（引用文献４）、空気圧によって動作するピストンの押圧力を用いたもの（引用文献５）、液圧によって動作するピストンの押圧力を用いたもの（引用文献６）等が提案されている。また、ホイールローダに搭載されたブームシリンダおよびバケットシリンダに供給される油圧から前後のアクスル軸に分配される駆動トルクを予測し、差動制限装置の動作を制御するものも提案されている（特許文献７）。

特開昭５８－１４９４４０号公報 米国特許第６６２００７２号明細書 特開２００３－１８４９９３号公報 特開平８－２５９９５号公報 実開昭６１－１４０２４２号公報 特開昭６３－１０６１４０号公報 特開２０１０－１７９６９６号公報

従来技術による可変式差動制限装置を備えた差動機構は、アクスル軸などの差動制限装置の軸（出力軸）に過大な負荷やトルクが作用し、軸の寿命が低下するのを抑えることを目的としている。このため、例えば液圧によって動作するピストンを備えた差動制限装置では、軸に作用する駆動トルクを予測（把握）し、予測した駆動トルクに応じてピストンがクラッチの動作を制御することにより、差動トルクが調整される。

しかし、軸の駆動トルクを予測するためには、種々のセンサや制御装置が必要となり、かつ、予測した駆動トルクに応じてピストンの動作を制御するための油圧制御回路等が必要となる。このため、差動制限装置を含む差動機構のコストが増大してしまうという問題がある。

本発明の目的は、駆動トルクに応じて機械的に差動トルクを調整できるようにした車両用アクスル装置を提供することにある。

本発明は、左右の車輪がそれぞれ取付けられた左右のアクスル軸と、前記左右のアクスル軸を収容する左右のアクスルチューブ間に設けられ、左右方向に貫通する貫通孔を有する隔壁が左右方向の両側にそれぞれ設けられた中空なデファレンシャルボディと、前記デファレンシャルボディの前記左右の隔壁間に設けられ駆動源の回転力を前記左右のアクスル軸に伝達するデファレンシャル機構とからなり、前記デファレンシャル機構は、前記左右の隔壁の前記貫通孔にそれぞれ取付けられた左右のリテーナに回転可能に支持され前記駆動源により回転するデファレンシャルケースと、前記デファレンシャルケース内に設けられ前記デファレンシャルケースと一緒に回転するピニオンギヤと、前記デファレンシャルケース内に設けられ前記ピニオンギヤに噛合する左右のサイドギヤと、前記左右のサイドギヤに接続され前記デファレンシャルケースの回転を前記左右のアクスル軸に伝達する左右の伝達軸とを備えてなる車両用アクスル装置において、前記デファレンシャルケース内には、前記左右のサイドギヤのうち一方のサイドギヤの外周側にスプライン結合された複数の回転ディスクと、前記複数の回転ディスク間に配置され前記デファレンシャルケースに対して回転不能でかつ左右方向に移動可能な複数の非回転ディスクとが設けられ、前記左右のリテーナのうち前記一方のサイドギヤ側に位置する一方のリテーナと前記回転ディスクとの間には、前記回転ディスクを前記非回転ディスクに向けて押圧するプレッシャリングが設けられ、前記一方のリテーナ側には、前記プレッシャリングに荷重を付加することにより前記回転ディスクと前記非回転ディスクとを接触させて前記左右の伝達軸を結合させるアクチュエータが設けられ、前記デファレンシャルケースと前記一方のサイドギヤと前記プレッシャリングとの間には、前記ピニオンギヤと前記一方のサイドギヤとの噛合いによる反力を前記プレッシャリングに伝達し、前記アクチュエータから前記プレッシャリングに付加される荷重を制御するレバー部材が設けられていることを特徴としている。

本発明によれば、駆動トルクに比例してピニオンギヤと一方のサイドギヤとの噛合いによる反力が増大するのを利用し、この噛合い反力をレバー部材を介してプレッシャリングに伝達することができる。これにより、アクチュエータからプレッシャリングに付加される荷重が機械的に低下し、駆動トルクが増大するのに応じて機械的に差動トルクを小さくすることができるので、左右のアクスル軸の寿命を延ばすことができる。

実施形態による車両用アクスル装置を備えたホイールローダを示す左側面図である。 フロントアクスル装置を前方から見た外観斜視図である。 フロントアクスル装置の内部構造を示す断面図である。 図３中のデファレンシャル機構を拡大した断面図である。 図４中の第３ケース、右サイドギヤ、プレッシャリング、ピストン、レバー部材等の要部を拡大して示す要部拡大断面図である。 デファレンシャルケースの第１ケースを単体で示す斜視図である。 デファレンシャルケースの第２ケースを単体で示す斜視図である。 デファレンシャルケースの第３ケースを円筒部側から見た斜視図である。 第３ケースを鍔部側から見た斜視図である。 非回転ディスクを単体で示す斜視図である。 押圧プレートを単体で示す斜視図である。 右リテーナを単体で示す斜視図である。 プレッシャリングを単体で示す斜視図である。 ピストンを大径円筒部側から見た斜視図である。 ピストンを小径円筒部側から見た斜視図である。 レバー部材を単体で示す斜視図である。 右サイドギヤとピニオンギヤとの噛合い反力により右サイドギヤ、レバー部材、プレッシャリング等に作用する荷重を示す断面図である。 デファレンシャルボディの右隔壁に右リテーナを取付ける状態を示す右側面図である。 条件１の場合の差動トルクと出力軸合算トルクとの関係を示す特性線図である。 条件１の場合の出力軸トルクと出力軸合算トルクとの関係を示す特性線図である。 条件２の場合の差動トルクと出力軸合算トルクとの関係を示す特性線図である。 条件２の場合の出力軸トルクと出力軸合算トルクとの関係を示す特性線図である。

以下、車両用アクスル装置の実施形態について、ホイールローダに搭載した場合を例に挙げ、図１ないし図２２を参照しつつ詳細に説明する。なお、実施形態では、ホイールローダの走行方向を前後方向とし、ホイールローダの走行方向と直交する方向を左右方向として説明する。

図１において、ホイールローダ１は、後部車体２と、前部車体３と、後車輪４と、前車輪５と、前部車体３の前側に設けられた作業装置６とを含んで構成されている。前部車体３は、後部車体２の前側に左右方向に揺動可能に連結されている。後車輪４は、後部車体２の左右方向の両側に設けられ、前車輪５は、前部車体３の左右方向の両側に設けられている。

後部車体２には、駆動源となるエンジン７、トルクコンバータ８、トランスミッション９、油圧ポンプ（図示せず）等が搭載されている。トランスミッション９は、前後方向に延びたプロペラ軸９Ａを介してリヤアクスル装置１１に接続され、プロペラ軸９Ｂを介してフロントアクスル装置１２に接続されている。後部車体２の上側には、オペレータが搭乗するキャブ１０が設けられている。

リヤアクスル装置１１は、後部車体２の下側に設けられている。リヤアクスル装置１１は、左右方向に延びて形成され、リヤアクスル装置１１の左右方向の両端部には、後車輪４がそれぞれ取付けられている。

フロントアクスル装置１２は、前部車体３の下側に設けられている。フロントアクスル装置１２は、リヤアクスル装置１１と同様に左右方向に延びて形成され、フロントアクスル装置１２の左右方向の両端部には、前車輪５がそれぞれ取付けられている。

リヤアクスル装置１１とフロントアクスル装置１２とは、プロペラ軸９Ａ，９Ｂの接続位置が異なっている以外は同様に構成されている。このため、本実施形態では、フロントアクスル装置１２の構成について詳細に説明し、リヤアクスル装置１１の構成の説明は省略する。

フロントアクスル装置１２は、プロペラ軸９Ｂに接続されることにより左右の前車輪５を回転駆動する。図２、図３に示すように、フロントアクスル装置１２は、後述のケーシング１３、左アクスル軸１９Ｌ、右アクスル軸１９Ｒ、デファレンシャル機構２０、左側の遊星歯車減速機構５４Ｌ、右側の遊星歯車減速機構５４Ｒ、左側のブレーキ機構５８Ｌ、右側のブレーキ機構５８Ｒ等を含んで構成されている。

ケーシング１３は、フロントアクスル装置１２の外殻を構成している。ケーシング１３は、左右方向の中間部に位置する中空なデファレンシャルボディ１４と、デファレンシャルボディ１４の左側に位置する左アクスルチューブ１５Ｌと、デファレンシャルボディ１４の右側に位置する右アクスルチューブ１５Ｒとを備えている。デファレンシャルボディ１４の内部には、デファレンシャル機構２０、左右のブレーキ機構５８Ｌ，５８Ｒが収容されている。左アクスルチューブ１５Ｌ内には、左アクスル軸１９Ｌが回転可能に支持され、右アクスルチューブ１５Ｒ内には、右アクスル軸１９Ｒが回転可能に支持されている。左右のアクスル軸１９Ｌ，１９Ｒの先端側には、それぞれ前車輪５が取付けられている。

図２ないし図４に示すように、デファレンシャルボディ１４は、左右方向（軸方向）に延びる軸線Ｘ－Ｘを中心とした円筒状の筒体からなっている。デファレンシャルボディ１４は、その内部に後述する左隔壁１４Ｂおよび右隔壁１４Ｃが一体形成された１ピース構造を有している。デファレンシャルボディ１４の左右方向の両端は、それぞれ開口端１４Ａとなっている。デファレンシャルボディ１４の左側には、左隔壁１４Ｂが一体に設けられ、デファレンシャルボディ１４の右側には、右隔壁１４Ｃが一体に設けられている。これら左右の隔壁１４Ｂ，１４Ｃは、それぞれ開口端１４Ａより奥まった部位の内周面から径方向内向きに張出している。左右の隔壁１４Ｂ，１４Ｃには、それぞれ開口端１４Ａよりも小径な貫通孔１４Ｄが左右方向（軸方向）に貫通して形成されている。

デファレンシャルボディ１４の内部は、左右の隔壁１４Ｂ,１４Ｃ間に位置するギヤ室１４Ｅと、ギヤ室１４Ｅの左側に配置された左ブレーキ室１４Ｆと、ギヤ室１４Ｅの右側に配置された右ブレーキ室１４Ｇとに仕切られている。ギヤ室１４Ｅにはデファレンシャル機構２０が収容され、左ブレーキ室１４Ｆにはブレーキ機構５８Ｌが収容され、右ブレーキ室１４Ｇにはブレーキ機構５８Ｒが収容されている。また、デファレンシャルボディ１４の後側（リヤアクスル装置１１側）には、トランスミッション９に向けて突出する突出筒１４Ｈが設けられている。突出筒１４Ｈはギヤ室１４Ｅに開口し、突出筒１４Ｈ内には、後述する入力軸１７が回転可能に支持されている。

左アクスルチューブ１５Ｌおよび右アクスルチューブ１５Ｒの基端側は、それぞれ短尺な円筒部１５Ａとなっている。これら左右の円筒部１５Ａは、デファレンシャルボディ１４の左右方向の両端と等しい外径寸法を有している。左右の円筒部１５Ａの内部は、それぞれ減速機室１５Ｂとなり、左側の減速機室１５Ｂ内には遊星歯車減速機構５４Ｌが収容され、右側の減速機室１５Ｂ内には遊星歯車減速機構５４Ｒが収容されている。左右のアクスルチューブ１５Ｌ，１５Ｒの先端側は、それぞれ角筒状をなして円筒部１５Ａから左右方向の外側に延びている。左右のアクスルチューブ１５Ｌ，１５Ｒの円筒部１５Ａは、複数のボルト１６を用いてデファレンシャルボディ１４の開口端１４Ａに取付けられている。左右のアクスルチューブ１５Ｌ，１５Ｒは、デファレンシャルボディ１４から左右方向へと縮径しつつ延在している。

左右のアクスルチューブ１５Ｌ，１５Ｒの上面側には、それぞれ矩形状をなすマウント部１５Ｃが円筒部１５Ａに隣接して設けられている。これら左右のマウント部１５Ｃは、ホイールローダ１の前部車体３に取付けられている。即ち、フロントアクスル装置１２は、左右のアクスルチューブ１５Ｌ，１５Ｒのマウント部１５Ｃ間にデファレンシャル機構２０、左右の遊星歯車減速機構５４Ｌ，５４Ｒ、左右のブレーキ機構５８Ｌ，５８Ｒが設けられたインボードタイプのアクスル装置となっている。なお、リヤアクスル装置１１は、アクスルサポート１１Ａを介して後部車体２に取付けられている（図１参照）。

入力軸１７は、デファレンシャルボディ１４の突出筒１４Ｈ内に２個の軸受１８Ａ，１８Ｂを介して回転可能に設けられている。入力軸１７の一端は突出筒１４Ｈの外部に突出し、この一端には接続フランジ１７Ａが設けられている。接続フランジ１７Ａは、プロペラ軸９Ｂに接続される。入力軸１７の他端はデファレンシャルボディ１４のギヤ室１４Ｅ内に突出し、この他端にはベベルギヤからなるドライブピニオン１７Ｂが形成されている。ドライブピニオン１７Ｂは、後述のリングギヤ３０に噛合している。

左アクスル軸１９Ｌは、左アクスルチューブ１５Ｌ内を軸方向に延びて設けられている。右アクスル軸１９Ｒは、右アクスルチューブ１５Ｒ内を軸方向に延びて設けられている。これら左右のアクスル軸１９Ｌ，１９Ｒは、軸線Ｘ－Ｘ上に配置されている。左アクスル軸１９Ｌの基端側は、遊星歯車減速機構５４Ｌのキャリア５７にスプライン結合されている。左アクスル軸１９Ｌの先端側は左アクスルチューブ１５Ｌから突出し、その先端部には左側の前車輪５が取付けられている。右アクスル軸１９Ｒの基端側は、遊星歯車減速機構５４Ｒのキャリア５７にスプライン結合されている。右アクスル軸１９Ｒの先端側は右アクスルチューブ１５Ｒから突出し、その先端部には右側の前車輪５が取付けられている。

次に、本実施形態によるデファレンシャル機構２０について説明する。

デファレンシャル機構２０は、デファレンシャルボディ１４のギヤ室１４Ｅ内に設けられている。デファレンシャル機構２０は、駆動源となるエンジン７の駆動力（回転力）を左右のアクスル軸１９Ｌ，１９Ｒを介して左右の前車輪５に分配して伝達する。ここで、デファレンシャル機構２０は、状況に応じて一時的にロック状態（デフロック状態）となる差動制限付きのデファレンシャル機構（リミテッドスリップデファレンシャル機構）によって構成されている。このデファレンシャル機構２０は、後述するデファレンシャルケース２３、リングギヤ３０、複数のピニオンギヤ３３、左サイドギヤ３４、右サイドギヤ３５、左伝達軸３６、右伝達軸３７、複数の回転ディスク３８、複数の非回転ディスク３９、ピストン４６、複数のレバー部材５３等を含んで構成されている。

デファレンシャルボディ１４を構成する左隔壁１４Ｂの貫通孔１４Ｄには、鍔部２１Ａを有する円筒状の左リテーナ２１が取付けられている。左リテーナ２１の鍔部２１Ａは、ボルト２２を用いて左隔壁１４Ｂに固定されている。また、デファレンシャルボディ１４を構成する右隔壁１４Ｃの貫通孔１４Ｄには、後述する右リテーナ４１が取付けられている。右リテーナ４１はボルト２２を用いて右隔壁１４Ｃに固定されている。

デファレンシャルケース２３は、デファレンシャルボディ１４のギヤ室１４Ｅ内に設けられている。デファレンシャルケース２３は、左リテーナ２１と右リテーナ４１とに、それぞれ軸受２４Ａ，２４Ｂを介して軸線Ｘ－Ｘ上に回転可能に支持されている。デファレンシャルケース２３は、デファレンシャル機構２０の外殻を形成し、第１ケース２５、第２ケース２６、第３ケース２７によって構成されている。

図４および図６に示すように、第１ケース２５は、小径円筒部２５Ａと大径円筒部２５Ｂとを有する段付円筒体として形成されている。第１ケース２５の中心部には、左右方向に貫通する軸挿通孔２５Ｃが形成されている。小径円筒部２５Ａと大径円筒部２５Ｂとの間には、大径な円板状の鍔部２５Ｄが設けられている。小径円筒部２５Ａは、軸受２４Ａを介して左リテーナ２１に支持されている。鍔部２５Ｄには、複数のボルト挿通孔２５Ｅが全周に亘って形成されている。大径円筒部２５Ｂの軸方向端面２５Ｆには、複数のねじ穴（雌ねじ穴）２５Ｇが全周に亘って形成されている。また、大径円筒部２５Ｂの軸方向端面２５Ｆには、半円形状の凹部２５Ｈが、９０°の角度間隔をもって４個形成されている。

図４および図７に示すように、第２ケース２６は、小径円筒部２６Ａと大径円筒部２６Ｂとを有する中空な段付円筒体として形成されている。小径円筒部２６Ａは、第１ケース２５の大径円筒部２５Ｂと等しい外径寸法および肉厚を有している。小径円筒部２６Ａには、左右方向に貫通する複数のボルト挿通孔２６Ｃが全周に亘って形成されている。これら複数のボルト挿通孔２６Ｃは、第１ケース２５のねじ穴２５Ｇに対応している。小径円筒部２６Ａの軸方向端面２６Ｄには、半円形状の凹部２６Ｅが、９０°の角度間隔をもって４個形成されている。これら複数の凹部２６Ｅは、第１ケース２５の凹部２５Ｈに対応している。大径円筒部２６Ｂの軸方向端面２６Ｆには、複数のねじ穴２６Ｇが全周に亘って形成されている。また、軸方向端面２６Ｆには、矩形状をなす浅底の係合凹部２６Ｈが、９０°の角度間隔をもって４個形成されている。さらに、大径円筒部２６Ｂの内周面２６Ｋには、軸方向に延びる断面半円形状の凹溝２６Ｌが、均等な角度間隔をもって複数個（例えば４個）形成されている。これら複数の凹溝２６Ｌには、後述する非回転ディスク３９の突起部３９Ａが係合する。

第３ケース２７は、第１ケース２５とは左右方向の反対側に位置して第２ケース２６に取付けられている。図４、図８および図９に示すように、第３ケース２７は、円筒部２７Ａと、円筒部２７Ａよりも大径な円板状の鍔部２７Ｂとを有している。鍔部２７Ｂは、第２ケース２６の大径円筒部２６Ｂよりも僅かに大きな外径寸法を有し、鍔部２７Ｂの外周縁は、第２ケース２６の大径円筒部２６Ｂに外周側から嵌合している。第３ケース２７の中心部には、軸方向に貫通する軸挿通孔２７Ｃが形成されている。円筒部２７Ａは、軸受２４Ｂを介して右リテーナ４１に支持されている。鍔部２７Ｂには、複数のボルト挿通孔２７Ｄが全周に亘って形成されている。これら複数のボルト挿通孔２７Ｄは、第２ケース２６のねじ穴２６Ｇに対応している。また、鍔部２７Ｂには、ボルト挿通孔２７Ｄよりも小径な４個のねじ孔２７Ｅが、９０°の角度間隔をもって形成されている。これら４個のねじ孔２７Ｅは、後述するプレッシャリング４３のピン挿通孔４３Ｂに対応している。鍔部２７Ｂのうちボルト挿通孔２７Ｄよりも径方向内側に位置する部位には、軸方向に貫通する複数（例えば８個）の矩形孔２７Ｆが形成されている。これら複数の矩形孔２７Ｆには、プレッシャリング４３の矩形状突起４３Ｄが移動可能に挿嵌される。矩形孔２７Ｆのうち９０°の角度間隔で配置された４個の矩形孔２７Ｆには、円筒部２７Ａの中心に向けて延びるレバー部材収容溝２７Ｇが連通して形成されている。レバー部材収容溝２７Ｇ内には、レバー部材５３が収容される。

第２ケース２６のボルト挿通孔２６Ｃには、ボルト２８が挿通される。ボルト２８は、第１ケース２５のねじ穴２５Ｇに螺着される。これにより、第１ケース２５に対して第２ケース２６が固定される。このとき、第１ケース２５の軸方向端面２５Ｆと第２ケース２６（小径円筒部２６Ａ）の軸方向端面２６Ｄとが当接する。第１ケース２５の凹部２５Ｈと第２ケース２６の凹部２６Ｅとの間には、後述するスパイダ３２の軸３２Ａが係止される。また、第３ケース２７のボルト挿通孔２７Ｄには、それぞれボルト２９が挿通される。ボルト２９は、第２ケース２６のねじ穴２６Ｇに螺着される。これにより、第２ケース２６に対して第３ケース２７が固定される。このようにして、第１ケース２５、第２ケース２６、第３ケース２７からなるデファレンシャルケース２３が組立てられる。デファレンシャルケース２３の内部には、スパイダ３２、複数のピニオンギヤ３３、左右のサイドギヤ３４，３５が配置される。

リングギヤ３０は、デファレンシャルボディ１４のギヤ室１４Ｅ内でデファレンシャルケース２３に取付けられている。リングギヤ３０は環状のベベルギヤによって構成されている。リングギヤ３０は、第１ケース２５のボルト挿通孔２５Ｅに挿通された複数のボルト３１により、第１ケース２５の鍔部２５Ｄに固定されている。リングギヤ３０は、入力軸１７のドライブピニオン１７Ｂに噛合している。従って、エンジン７の回転は、トランスミッション９を介して入力軸１７に伝達され、ドライブピニオン１７Ｂとリングギヤ３０とが噛合することにより、デファレンシャルケース２３が回転する。

スパイダ３２は、デファレンシャルケース２３内に設けられている。スパイダ３２は、９０°の角度間隔をもって十字状に組合された４本の軸３２Ａを有している。これら４本の軸３２Ａの先端側は、デファレンシャルケース２３を構成する第１ケース２５の凹部２５Ｈと第２ケース２６の凹部２６Ｅとの間に挟持されている。従って、スパイダ３２は、デファレンシャルケース２３と一体に回転する。

複数（４個）のピニオンギヤ３３は、スパイダ３２に設けられた４本の軸３２Ａに、それぞれ回転可能に支持されている。４個のピニオンギヤ３３は、それぞれベベルギヤからなり、スパイダ３２によって一体化されている。ピニオンギヤ３３は、デファレンシャルケース２３内で左サイドギヤ３４および右サイドギヤ３５に噛合している。

左サイドギヤ３４と右サイドギヤ３５は、それぞれデファレンシャルケース２３内に設けられている。これら左右のサイドギヤ３４，３５は、スパイダ３２を挟んで左右方向で対をなしている。本実施形態では、右サイドギヤ３５が、左右のサイドギヤ３４，３５のうち一方のサイドギヤを構成している。左右のサイドギヤ３４，３５は、それぞれベベルギヤからなり、スパイダ３２に支持された４個のピニオンギヤ３３に噛合している。左サイドギヤ３４と第１ケース２５との間には、第１ケース２５の摩耗を低減するスラストプレート３４Ａが設けられている。右サイドギヤ３５と第３ケース２７との間には、第３ケース２７の摩耗を低減するスラストプレート３５Ａが設けられている。また、右サイドギヤ３５の外周面には軸スプライン部３５Ｂが形成され、右サイドギヤ３５の内周面には穴スプライン部３５Ｃが形成されている。

左伝達軸３６は、左サイドギヤ３４に接続されている。右伝達軸３７は、右サイドギヤ３５に接続されている。左伝達軸３６および右伝達軸３７は、軸線Ｘ－Ｘ上に対をなして配置されている。左伝達軸３６は、デファレンシャルケース２３の回転を遊星歯車減速機構５４Ｌを介して左アクスル軸１９Ｌに伝達し、右伝達軸３７は、デファレンシャルケース２３の回転を遊星歯車減速機構５４Ｒを介して右アクスル軸１９Ｒに伝達する。

左伝達軸３６の基端側は、左サイドギヤ３４の内周側にスプライン結合されている。左伝達軸３６は、デファレンシャルボディ１４の左隔壁１４Ｂを通じて左アクスルチューブ１５Ｌ内へと延びている。左伝達軸３６の先端には、遊星歯車減速機構５４Ｌを構成するサンギヤ３６Ａが一体に形成されている。一方、右伝達軸３７の基端側には軸スプライン部３７Ａが設けられ、軸スプライン部３７Ａは、右サイドギヤ３５の穴スプライン部３５Ｃにスプライン結合されている。右伝達軸３７は、デファレンシャルボディ１４の右隔壁１４Ｃを通じて右アクスルチューブ１５Ｒ内へと延び、右伝達軸３７の先端には、遊星歯車減速機構５４Ｒを構成するサンギヤ３７Ｂが一体に形成されている。

デファレンシャルケース２３を構成する第２ケース２６の内周面２６Ｋと、右サイドギヤ３５の軸スプライン部３５Ｂとの間には、複数の回転ディスク３８と、複数の非回転ディスク３９とが設けられている。これら複数の回転ディスク３８と複数の非回転ディスク３９とは、それぞれ環状の板体からなり、軸方向で交互に重なり合うように配置されている。

回転ディスク３８は、内周側が右サイドギヤ３５の軸スプライン部３５Ｂにスプライン結合されている。従って、回転ディスク３８は、右サイドギヤ３５の軸方向に移動可能な状態で、右サイドギヤ３５と共にデファレンシャルケース２３に対して回転可能となっている。図１０に示すように、非回転ディスク３９は、外周側に９０°の角度間隔をもって径方向外側に突出する４個の半円形状の突起部３９Ａが形成されている。これら複数の突起部３９Ａは、第２ケース２６の内周面２６Ｋに形成された凹溝２６Ｌにそれぞれ係合している。従って、非回転ディスク３９は、デファレンシャルケース２３に対して回転不能な状態で、デファレンシャルケース２３の軸方向に移動可能に保持されている。

押圧プレート４０は、デファレンシャルケース２３内に位置して第３ケース２７と非回転ディスク３９との間に設けられている。図１１に示すように、押圧プレート４０は環状の板体からなり、押圧プレート４０の外周側には、９０°の角度間隔をもって径方向外側に突出する４個の半円形突出部４０Ａが設けられている。これら４個の半円形突出部４０Ａは、第２ケース２６の凹溝２６Ｌに係合している。従って、押圧プレート４０は、凹溝２６Ｌに沿って軸方向に移動可能な状態で、デファレンシャルケース２３と一体に回転する。また、押圧プレート４０の外周側には、半円形突出部４０Ａとは異なる位置に、９０°の角度間隔をもって径方向外側に突出する４個の矩形状突出部４０Ｂが設けられている。これら４個の矩形状突出部４０Ｂは、第２ケース２６の係合凹部２６Ｈに係合（当接）することにより、押圧プレート４０の回転ディスク３８に接近する方向への移動量を規制する。

右リテーナ４１は、デファレンシャルボディ１４を構成する右隔壁１４Ｃの貫通孔１４Ｄに取付けられている。右リテーナ４１は、右サイドギヤ３５側に位置する一方のリテーナを構成している。図５および図１２に示すように、右リテーナ４１は、貫通孔１４Ｄに嵌合する段付き円筒状の円筒部４１Ａと、円筒部４１Ａよりも大径な鍔部４１Ｂとを有している。右リテーナ４１の鍔部４１Ｂには全周に亘って複数のボルト挿通孔４１Ｃが形成されている。ボルト挿通孔４１Ｃにはボルト２２が挿通され、ボルト２２はデファレンシャルボディ１４の右隔壁１４Ｃに設けられたねじ穴１４Ｊ（図１８参照）に螺着される。これにより、右リテーナ４１は、円筒部４１Ａを貫通孔１４Ｄに嵌合させた状態で右隔壁１４Ｃに取付けられている。

右リテーナ４１を構成する円筒部４１Ａの外周面には、２段の段部を有するピストン収容部４１Ｄが形成されている。ピストン収容部４１Ｄは、軸方向に隣接する大径段部４１Ｅと小径段部４１Ｆとからなり、後述するピストン４６が取付けられる。大径段部４１Ｅの外周面には環状溝４１Ｇが設けられ、小径段部４１Ｆの外周面には環状溝４１Ｈが設けられている。これらの環状溝４１Ｇ，４１Ｈには、それぞれＯリング４２が取付けられ、ピストン４６と右リテーナ４１（ピストン収容部４１Ｄ）との間が液密に封止されている。大径段部４１Ｅと小径段部４１Ｆとの境界部に位置するピストン収容部４１Ｄの端面４１Ｊには、全周溝４１Ｋが形成されている。全周溝４１Ｋは、ピストン４６との間に後述の油圧室４７を形成し、全周溝４１Ｋの底部には後述するリテーナ側油路５１Ｂが開口している。また、全周溝４１Ｋの底部には、複数（例えば４個）のピン穴４１Ｌが設けられている。これらピン穴４１Ｌは、９０°の角度間隔をもって配置され、後述するピン４８の一端が嵌合する。さらに、右リテーナ４１の内周側にはナット４１Ｍが螺合している。ナット４１Ｍは、第３ケース２７の円筒部２７Ａとの間で軸受２４Ｂを軸方向に与圧している。

プレッシャリング４３は、押圧プレート４０とピストン４６との間に設けられている。プレッシャリング４３は、ピストン４６によって押圧されることにより軸方向に移動し、押圧プレート４０を介して回転ディスク３８を非回転ディスク３９に向けて押圧する。図４および図１３に示すように、プレッシャリング４３は、第３ケース２７の鍔部２７Ｂよりも小径な外径寸法を有する環状体として形成されている。プレッシャリング４３の外周側には、９０°の角度間隔をもって径方向外側に突出する４個の突出部４３Ａが設けられている。これら４個の突出部４３Ａにはピン挿通孔４３Ｂがそれぞれ形成され、ピン挿通孔４３Ｂは、第３ケース２７の鍔部２７Ｂに形成されたねじ孔２７Ｅに対応している。

また、プレッシャリング４３のうち第３ケース２７と軸方向で対面する端面４３Ｃには、第３ケース２７の矩形孔２７Ｆと対応する位置に、複数（例えば８個）の矩形状突起４３Ｄが突設されている。これら複数の矩形状突起４３Ｄは、第３ケース２７の矩形孔２７Ｆに挿通され、矩形状突起４３Ｄの先端は、押圧プレート４０に当接している。矩形状突起４３Ｄの内周側には、それぞれの内周面を先端から端面４３Ｃに向けて切欠くことにより、段付きのレバー部材収容凹部４３Ｅが形成されている。このレバー部材収容凹部４３Ｅには、レバー部材５３が収容される（図５参照）。

４本のピン４４は、第３ケース２７の鍔部２７Ｂに設けられている。ピン４４はねじ部４４Ａを有し、ねじ部４４Ａは、鍔部２７Ｂのねじ孔２７Ｅに螺着されている。ピン４４は、鍔部２７Ｂから右リテーナ４１に向けて軸方向に突出し、プレッシャリング４３の突出部４３Ａに設けられたピン挿通孔４３Ｂに挿通される。また、ピン４４の外周には止め輪４５が取付けられている。従って、プレッシャリング４３は、ピン４４にガイドされつつ軸方向に移動し、止め輪４５によって軸方向に抜止めされている。

アクチュエータとしてのピストン４６は、右リテーナ４１のピストン収容部４１Ｄに設けられている。図１４および図１５に示すように、ピストン４６は、大径円筒部４６Ａと、小径円筒部４６Ｂとを有する段付円筒状に形成されている。大径円筒部４６Ａと小径円筒部４６Ｂとの境界部の内周側には、径方向内側に張出す環状の内径凸部４６Ｃが設けられている。大径円筒部４６Ａの外径寸法は、右リテーナ４１の円筒部４１Ａの外径寸法と等しく設定され、大径円筒部４６Ａの内周面４６Ｄは、右リテーナ４１の大径段部４１Ｅの外周面に摺動可能に嵌合している。内径凸部４６Ｃの内周面４６Ｅは、右リテーナ４１の小径段部４１Ｆの外周面に摺動可能に嵌合している。

このように、右リテーナ４１には、円筒部４１Ａよりも外径寸法が小さな大径段部４１Ｅおよび小径段部４１Ｆからなるピストン収容部４１Ｄが設けられ、ピストン４６は、右リテーナ４１のピストン収容部４１Ｄに組付けられる。これにより、ピストン４６の大径円筒部４６Ａの外径寸法は、右リテーナ４１の円筒部４１Ａと等しくなっている。従って、右リテーナ４１のピストン収容部４１Ｄにピストン４６を組付けた状態で、デファレンシャルボディ１４の右隔壁１４Ｃに形成された貫通孔１４Ｄにピストン４６を挿通することができる。そして、右リテーナ４１を右隔壁１４Ｃに固定することにより、ピストン４６を、後述のスラスト軸受４９を介してプレッシャリング４３に当接させることができる。

ピストン４６の内径凸部４６Ｃのうち小径円筒部４６Ｂ側の端面は、環状の押圧面４６Ｆとなっている。押圧面４６Ｆは、プレッシャリング４３の端面を押圧して荷重を付加する。内径凸部４６Ｃのうち押圧面４６Ｆとは反対側（大径円筒部４６Ａ側）の端面４６Ｇは、右リテーナ４１の端面４１Ｊに当接している。これにより、ピストン４６の端面４６Ｇと、右リテーナ４１（ピストン収容部４１Ｄ）の端面４１Ｊに形成された全周溝４１Ｋとの間には、全周に亘って環状の油圧室４７が形成されている。従って、油圧室４７に圧油が供給されることにより、ピストン４６が軸方向に移動し、プレッシャリング４３に荷重を付加する。

ピストン４６の端面４６Ｇには、４個のピン穴４６Ｈが９０°の角度間隔をもって形成されている。これらピン穴４６Ｈは、右リテーナ４１の全周溝４１Ｋに形成されたピン穴４１Ｌに対応している。右リテーナ４１のピン穴４１Ｌには、ピン４８の一端が嵌合し、ピストン４６のピン穴４６Ｈには、ピン４８の他端が嵌合している。これにより、ピストン４６は、右リテーナ４１のピストン収容部４１Ｄに対して廻止めされた状態で、軸方向に移動可能となっている。一方、ピストン４６の押圧面４６Ｆには、４個のピン穴４６Ｊが９０°の角度間隔をもって形成されている。

ピストン４６の押圧面４６Ｆとプレッシャリング４３との間には、環状のスラスト軸受４９が設けられている。スラスト軸受４９には４本のピン５０が挿通され、ピン５０はピストン４６のピン穴４６Ｊに嵌合している。これにより、スラスト軸受４９は、ピストン４６に対して径方向に位置決めされると共に、ピストン４６に対して廻止めされている。従って、ピストン４６は、スラスト軸受４９を介してプレッシャリング４３を押圧することにより、プレッシャリング４３との間での摩擦が抑えられている。

油路５１は、デファレンシャルボディ１４の右隔壁１４Ｃと右リテーナ４１とに設けられ、油圧室４７に対して圧油（液圧）を給排する。油路５１は、右隔壁１４Ｃに形成された隔壁側油路５１Ａと、右リテーナ４１に形成されたリテーナ側油路５１Ｂとにより構成されている。油路５１（隔壁側油路５１Ａ）の流入口は、デファレンシャルボディ１４の外周面に開口し、油路５１（リテーナ側油路５１Ｂ）の流出口は、右リテーナ４１のピストン収容部４１Ｄの端面４１Ｊに形成された全周溝４１Ｋに開口している。隔壁側油路５１Ａの流入口には油圧源（図示せず）が接続され、この油圧源から吐出した圧油は、隔壁側油路５１Ａ、リテーナ側油路５１Ｂを通じて油圧室４７に供給される。

右リテーナ４１の鍔部４１Ｂのうちデファレンシャルボディ１４の右隔壁１４Ｃに当接する端面には、リテーナ側油路５１Ｂを取囲む環状のシール取付溝４１Ｎが形成されている（図１２参照）。シール取付溝４１Ｎには、隔壁側油路５１Ａとリテーナ側油路５１Ｂとの接続部を取囲むようにＯリング５１Ｃが取付けられ、このＯリング５１Ｃによって、隔壁側油路５１Ａとリテーナ側油路５１Ｂとの接続部が液密に封止されている。

エア抜き通路５２は、デファレンシャルボディ１４の右隔壁１４Ｃと右リテーナ４１とに設けられている。エア抜き通路５２は、右リテーナ４１のピストン収容部４１Ｄにピストン４６を組付けるときに、油圧室４７内のエアを外部に排出するための通路である。図１８に示すように、エア抜き通路５２は、右隔壁１４Ｃに形成された隔壁側通路５２Ａと、右リテーナ４１に形成されたリテーナ側通路５２Ｂとにより構成されている。エア抜き通路５２（リテーナ側通路５２Ｂ）の一端は、右リテーナ４１のピストン収容部４１Ｄに形成された全周溝４１Ｋの底部に開口している。エア抜き通路５２（隔壁側通路５２Ａ）の他端は、デファレンシャルボディ１４の外周面に開口している。これにより、右リテーナ４１のピストン収容部４１Ｄにピストン４６を組付けるときには、油圧室４７内のエアが、リテーナ側通路５２Ｂおよび隔壁側通路５２Ａを通じて外部に排出され、ピストン４６を円滑に組付けることができる。

右リテーナ４１の鍔部４１Ｂのうちデファレンシャルボディ１４の右隔壁１４Ｃに当接する端面には、リテーナ側通路５２Ｂを取囲む環状のシール取付溝４１Ｐが形成されている。シール取付溝４１Ｐには、隔壁側通路５２Ａとリテーナ側通路５２Ｂとの接続部を取囲むようにＯリング（図示せず）が取付けられ、このＯリングによって隔壁側通路５２Ａとリテーナ側通路５２Ｂとの接続部が気密に封止されている。また、ピストン４６を組付けた後には、隔壁側通路５２Ａの他端は封止栓（図示せず）によって閉塞される。

次に、本実施形態に用いられるレバー部材５３について説明する。

レバー部材５３は、デファレンシャルケース２３の第３ケース２７と右サイドギヤ３５とプレッシャリング４３との間に、複数個（例えば４個）設けられている。図１６に示すように、レバー部材５３は、長さ方向の一端部５３Ａが狭幅となり、長さ方向の他端部５３Ｂが広幅となった台形状の板体として形成されている。レバー部材５３は、長さ方向の中間部が山形に屈曲し、この長さ方向の中間部５３Ｃは屈曲形状に応じた凸部となっている。図５および図１７に示すように、４個のレバー部材５３は、第３ケース２７の矩形孔２７Ｆにプレッシャリング４３の矩形状突起４３Ｄを組合わせた状態で、第３ケース２７のレバー部材収容溝２７Ｇとプレッシャリング４３のレバー部材収容凹部４３Ｅとに収容されている。

この状態で、レバー部材５３の一端部５３Ａは、レバー部材収容溝２７Ｇに当接（接触）し、レバー部材５３の他端部５３Ｂは、レバー部材収容凹部４３Ｅに当接（接触）している。また、レバー部材５３の中間部５３Ｃは、右サイドギヤ３５のスラストプレート３５Ａに当接（接触）している。図１７に示すように、レバー部材５３の一端部５３Ａがレバー部材収容溝２７Ｇに当接する部位は第１当接部Ｆとなり、第１当接部Ｆは、レバー部材５３の支点を構成している。レバー部材５３の中間部５３Ｃがスラストプレート３５Ａに当接する部位は第２当接部Ｅとなり、第２当接部Ｅは、レバー部材５３の力点を構成している。レバー部材５３の他端部５３Ｂがレバー部材収容凹部４３Ｅに当接する部位は第３当接部Ａとなり、第３当接部Ａは、レバー部材５３の作用点を構成している。ここで、軸線Ｘ－Ｘと直交する方向における第１当接部Ｆと第２当接部Ｅとの間の距離はＬｅとなる。一方、軸線Ｘ－Ｘと直交する方向における第１当接部Ｆと第３当接部Ａとの間の距離はＬａとなり、距離Ｌａは距離Ｌｅよりも大きくなる（Ｌａ＞Ｌｅ）。レバー部材５３の第２当接部Ｅおよび第３当接部Ａは、第１当接部Ｆを支点として軸線Ｘ－Ｘ方向に移動可能となっている。

ピストン４６は、油圧室４７に圧油が供給されることにより、この圧油の圧力に応じた荷重Ｆｐをもってプレッシャリング４３を押圧プレート４０側に押圧しようとする。一方、右サイドギヤ３５とピニオンギヤ３３との噛合いによる反力（噛合い反力）により、右サイドギヤ３５に対し、ピストン４６側への荷重Ｆｍが作用する。これにより、レバー部材５３の第２当接部Ｅには、ピストン４６側への荷重Ｆｅが作用する。右サイドギヤ３５が右伝達軸３７に沿って軸方向に移動するときには、穴スプライン部３５Ｃと右伝達軸３７の軸スプライン部３７Ａとの間に摩擦力Ｆｓ１もしくはＦｓ２が発生する。従って、レバー部材５３の第２当接部Ｅに作用する荷重Ｆｅは、摩擦力の方向、即ち、摩擦力がＦｓ１であるかＦｓ２であるかに応じて変化する。

レバー部材５３の第２当接部Ｅに作用した荷重Ｆｅは、レバー部材５３（他端部５３Ｂ）の第３当接部Ａに対し、ピストン４６側への荷重Ｆａを発生させる。この荷重Ｆａは、レバー部材５３の第１当接部Ｆと第２当接部Ｅとの間の距離Ｌｅ、および第１当接部Ｆと第３当接部Ａとの間の距離Ｌａに応じた比率で荷重Ｆｅが変換された荷重となる。そして、荷重Ｆａは、ピストン４６からプレッシャリング４３に作用する荷重Ｆｐとは反対方向に作用する。従って、プレッシャリング４３（矩形状突起４３Ｄ）が、押圧プレート４０を介して回転ディスク３８を押圧する荷重Ｆｅｎは、ピストン４６からプレッシャリング４３に作用する荷重Ｆｐに対し、レバー部材５３の第３当接部Ａに作用する荷重Ｆａ分だけ低下する。即ち、レバー部材５３は、右サイドギヤ３５とピニオンギヤ３３との噛合い反力をプレッシャリング４３に伝達することにより、ピストン４６からプレッシャリング４３に付加される荷重を制御する。

ここで、ピストン４６からプレッシャリング４３に作用する荷重Ｆｐが、レバー部材５３の第３当接部Ａに作用する荷重Ｆａよりも大きい場合には、プレッシャリング４３は、押圧プレート４０側に変位する。このとき、レバー部材５３の第３当接部Ａは、押圧プレート４０側に変位量Ｄａだけ変位し、レバー部材５３の第２当接部Ｅも、押圧プレート４０側に変位量Ｄｅだけ変位する。この変位量Ｄｅは、レバー部材５３の第１当接部Ｆと第２当接部Ｅとの間の距離Ｌｅ、および第１当接部Ｆと第３当接部Ａとの間の距離Ｌａに応じた比率で変位量Ｄａが変換された変位量となる。これにより、右サイドギヤ３５は、レバー部材５３の第２当接部Ｅに押圧され、ピニオンギヤ３３側に変位量Ｄｅだけ変位する。

一方、油圧室４７への圧油の供給が停止されると、右サイドギヤ３５に作用する荷重Ｆｍにより、レバー部材５３の第２当接部Ｅがピストン４６側に押圧される。これにより、レバー部材５３の第２当接部Ｅはピストン４６側に変位量Ｄｅだけ変位し、右サイドギヤ３５も、ピストン４６側に変位量Ｄｅだけ変位する。これにより、レバー部材５３の第３当接部Ａは、レバー部材５３の第２当接部Ｅの変位に伴ってピストン４６側に変位量Ｄａだけ変位する。このように、右サイドギヤ３５は、ピニオンギヤ３３との噛合い反力と、ピストン４６から付加される荷重とに応じて軸方向への変位を繰返す。

油圧室４７に圧油が供給され、ピストン４６からプレッシャリング４３に対して荷重Ｆｐが作用した場合には、プレッシャリング４３（矩形状突起４３Ｄ）から押圧プレート４０に対して荷重Ｆｅｎが作用する。これにより、回転ディスク３８と非回転ディスク３９とは、押圧プレート４０によって押圧され、第２ケース２６とピストン４６との間で摩擦接触する。これにより、左アクスル軸１９Ｌと右アクスル軸１９Ｒとのトルク差が、回転ディスク３８と非回転ディスク３９との摩擦接触によって伝達可能なトルク容量以下である場合には、デファレンシャル機構２０がロック状態となる。従って、左サイドギヤ３４と右サイドギヤ３５とがデファレンシャルケース２３と一体に回転し、左アクスル軸１９Ｌと右アクスル軸１９Ｒとに対し、それぞれトルクが伝達される。

一方、油圧室４７への圧油の供給が停止された場合には、ピストン４６からプレッシャリング４３に作用する荷重Ｆｐが０となる。この状態で、入力軸１７に駆動トルクが付加された場合には、右サイドギヤ３５に対し、ピニオンギヤ３３との噛合い反力による荷重Ｆｍが作用する。荷重Ｆｍは、右伝達軸３７と右サイドギヤ３５との間の摩擦力Ｆｓ１もしくはＦｓ２よりも大きくなるように設計されている。このため、スラストプレート３５Ａからレバー部材５３の第２当接部Ｅに対し、ピストン４６側への荷重Ｆｅが作用すると共に、レバー部材５３の第３当接部Ａからプレッシャリング４３に対し、ピストン４６側への荷重Ｆａが作用する。これにより、ピストン４６が、押圧プレート４０から離れる方向に移動し、回転ディスク３８と非回転ディスク３９との摩擦接触が解除される。従って、右サイドギヤ３５がデファレンシャルケース２３に対して回転可能となり、エンジン７の回転力は、左右の前車輪５と路面との摩擦力の差に応じて、左側の前車輪５と右側の前車輪５とに分配される。

ここで、レバー部材５３の第１当接部Ｆから第３当接部Ａまでの距離Ｌａと、レバー部材５３の第１当接部Ｆから第２当接部Ｅまでの距離Ｌｅとにより、レバー部材５３のレバー比ｉＬは、下記数１によって定まる。このレバー比ｉＬは、レバー部材５３の形状によって一義的に決定され、このレバー比ｉＬに応じて、第２当接部Ｅ、第３当接部Ａの荷重および変位量を変化させることができる。

レバー部材５３の一端部５３Ａは、第１当接部Ｆにおいて第３ケース２７に当接している。レバー部材５３の他端部５３Ｂは、第３当接部Ａにおいてプレッシャリング４３に当接している。レバー部材５３の中間部５３Ｃは、第２当接部Ｅにおいて右サイドギヤ３５のスラストプレート３５Ａに当接している。このため、レバー部材５３の第２当接部Ｅに作用する荷重Ｆｅは、荷重Ｆｍと、摩擦力Ｆｓ１またはＦｓ２の合力として算出される。

入力軸１７の駆動トルクが０（零）の状態で油圧室４７に圧油が供給された後、駆動トルクが発生する場合（以下、条件１の場合という）には、摩擦力は、荷重Ｆｍとは反対方向の摩擦力Ｆｓ１となるため、荷重Ｆｅは下記数２によって算出される。

一方、入力軸１７の駆動トルクが発生している状態で油圧室４７に圧油が供給され、駆動トルクが上昇する場合（以下、条件２の場合という）には、摩擦力は、荷重Ｆｍと同方向の摩擦力Ｆｓ２となるため、荷重Ｆｅは下記数３によって算出される。

このとき、レバー部材５３の第３当接部Ａからプレッシャリング４３に作用する荷重Ｆａは、レバー部材５３のレバー比ｉＬと荷重Ｆｅとにより、下記数４によって算出される。

プレッシャリング４３が押圧プレート４０を介して回転ディスク３８を押圧する荷重Ｆｅｎは、ピストン４６からプレッシャリング４３に作用する荷重Ｆｐと、レバー部材５３の第３当接部Ａからプレッシャリング４３に作用する荷重Ｆａとにより、下記数５によって算出される。

プレッシャリング４３から押圧プレート４０に荷重Ｆｅｎが作用したときに、レバー部材５３の第２当接部Ｅが軸線Ｘ－Ｘ方向に変位する変位量Ｄｅは、レバー部材５３の第３当接部Ａの変位量Ｄａと、レバー部材５３のレバー比ｉＬとにより、下記数６によって算出される。

左側の遊星歯車減速機構５４Ｌは、左アクスルチューブ１５Ｌの減速機室１５Ｂ内に設けられている（図３参照）。遊星歯車減速機構５４Ｌは、左伝達軸３６の先端側に一体形成されたサンギヤ３６Ａと、リングギヤ５５と、複数のプラネットギヤ５６と、キャリア５７とにより構成されている。リングギヤ５５は、左アクスルチューブ１５Ｌ（円筒部１５Ａ）の内周側に設けられている。複数のプラネットギヤ５６は、キャリア５７によって回転可能に支持され、サンギヤ３６Ａとリングギヤ５５とに噛合している。キャリア５７は、左アクスル軸１９Ｌにスプライン結合されている。従って、左伝達軸３６の回転は、遊星歯車減速機構５４Ｌによって減速された状態で左アクスル軸１９Ｌに伝達される。

右側の遊星歯車減速機構５４Ｒは、右アクスルチューブ１５Ｒの減速機室１５Ｂ内に設けられている。遊星歯車減速機構５４Ｒは、左側の遊星歯車減速機構５４Ｌと同様に、右伝達軸３７の先端側に一体形成されたサンギヤ３７Ｂと、リングギヤ５５と、複数のプラネットギヤ５６と、キャリア５７とにより構成されている。キャリア５７は、右アクスル軸１９Ｒにスプライン結合されている。従って、右伝達軸３７の回転は、遊星歯車減速機構５４Ｒによって減速された状態で右アクスル軸１９Ｒに伝達される。

左側のブレーキ機構５８Ｌは、デファレンシャルボディ１４の左ブレーキ室１４Ｆ内に設けられている。ブレーキ機構５８Ｌは、例えば湿式多板型のブレーキ機構として構成されている。図４に示すように、ブレーキ機構５８Ｌは、左伝達軸３６の外周側にハブ５９を介してスプライン結合された複数のブレーキディスク６０と、ブレーキプレート６１と、ブレーキピストン６２とにより構成されている。ブレーキディスク６０は左伝達軸３６と一体に回転する。ブレーキプレート６１は、ブレーキディスク６０に対面して配置され、デファレンシャルボディ１４に対して非回転状態に保持されている。そして、ブレーキピストン６２が、外部からの油圧力によってブレーキプレート６１をブレーキディスク６０に押付けることにより、左伝達軸３６に制動力が付与される。

右側のブレーキ機構５８Ｒは、デファレンシャルボディ１４の右ブレーキ室１４Ｇ内に設けられている。ブレーキ機構５８Ｒは、左側のブレーキ機構５８Ｌと同様に、右伝達軸３７の外周側にハブ５９を介してスプライン結合された複数のブレーキディスク６０と、ブレーキプレート６１と、ブレーキピストン６２とにより構成されている。そして、ブレーキピストン６２が、外部からの油圧力によってブレーキプレート６１をブレーキディスク６０に押付けることにより、右伝達軸３７に制動力が付与される。

本実施形態によるフロントアクスル装置１２は上述の如き構成を有するもので、以下、ホイールローダ１の走行時におけるフロントアクスル装置１２の作動について説明する。

キャブ１０に搭乗したオペレータがエンジン７を作動させると、エンジン７の回転力は、トランスミッション９のプロペラ軸９Ｂを介して入力軸１７に伝達される。入力軸１７の回転は、ドライブピニオン１７Ｂからデファレンシャル機構２０のリングギヤ３０に伝達され、リングギヤ３０が取付けられたデファレンシャルケース２３が回転する。

デファレンシャルケース２３を構成する第１ケース２５の凹部２５Ｈと第２ケース２６の凹部２６Ｅとの間には、スパイダ３２の４本の軸３２Ａが挟持されている。従って、スパイダ３２は、４本の軸３２Ａによって４個のピニオンギヤ３３を支持した状態でデファレンシャルケース２３と一緒に回転する。

油圧室４７に対し、圧油の供給が停止されている場合には、ピストン４６からプレッシャリング４３に付加される荷重Ｆｐは０となる。この状態で、入力軸１７に駆動トルクが付加された場合には、ピニオンギヤ３３と右サイドギヤ３５との噛合い反力により、右サイドギヤ３５に対してピストン４６側への荷重Ｆｍが作用する。荷重Ｆｍは、右伝達軸３７と右サイドギヤ３５との間の摩擦力Ｆｓ１もしくはＦｓ２よりも大きくなるように設計されている。このため、スラストプレート３５Ａからレバー部材５３の第２当接部Ｅに対し、ピストン４６側への荷重Ｆｅが作用する。これに伴い、レバー部材５３の第３当接部Ａからプレッシャリング４３に対し、ピストン４６側への荷重Ｆａが作用する。これにより、ピストン４６が、押圧プレート４０から離れる方向に移動し、回転ディスク３８と非回転ディスク３９とは、互いに非接触の状態を保つ。

従って、デファレンシャルケース２３が、ピニオンギヤ３３と一緒に回転し、ピニオンギヤ３３に噛合する左サイドギヤ３４と右サイドギヤ３５も回転する。左サイドギヤ３４にスプライン結合された左伝達軸３６の回転は、遊星歯車減速機構５４Ｌによって減速された状態で左アクスル軸１９Ｌに伝達される。同様に、右サイドギヤ３５にスプライン結合された右伝達軸３７の回転は、遊星歯車減速機構５４Ｒによって減速された状態で右アクスル軸１９Ｒに伝達される。この結果、左右の前車輪５は同時に回転駆動される。

ホイールローダ１の直進走行時において、左側の前車輪５と路面との間の摩擦力と、右側の前車輪５と路面との間の摩擦力とが等しい場合には、左サイドギヤ３４と右サイドギヤ３５とがデファレンシャルケース２３と一体に回転する。この結果、エンジン７の回転力が左右の前車輪５に均等に伝達され、ホイールローダ１は直進走行することができる。一方、ホイールローダ１の旋回走行時において、左側の前車輪５と路面との間の摩擦力と、右側の前車輪５と路面との間の摩擦力とが異なる場合には、左サイドギヤ３４と右サイドギヤ３５とは互いに異なる回転数で回転する。これにより、エンジン７の回転力は、左右の前車輪５と路面との間の摩擦力の差に応じて左側の前車輪５と右側の前車輪５に分配され、ホイールローダ１は旋回走行することができる。

ここで、ホイールローダ１の走行時等において、左右の前車輪５が接地する路面状態が異なる場合には、デファレンシャル機構２０によって左右の前車輪５の一方が空転してしまうのを回避する必要がある。

この場合には、例えばキャブ１０内に設けられたフットペダル、手動スイッチ等（いずれも図示せず）に対する操作、あるいは、左右の前車輪５の空転を実測または予測する演算装置により、デファレンシャル機構２０の差動制限が行われる。即ち、油圧源からの圧油が、隔壁側油路５１Ａおよびリテーナ側油路５１Ｂを通じて油圧室４７に供給される。

本実施形態では、入力軸１７の駆動トルクが０（零）の状態（停車状態）で油圧室４７に圧油が供給された後、駆動トルクが発生する場合（条件１の場合）と、入力軸１７の駆動トルクが発生している状態（走行状態）で油圧室４７に圧油が供給され、駆動トルクが上昇する場合（条件２の場合）とでは、差動を制限する特性が異なる。

条件１の場合には、右サイドギヤ３５に作用する荷重Ｆｍが０、右サイドギヤ３５と右伝達軸３７との間の摩擦力Ｆｓ１が０となる。この状態で、油圧室４７に供給される圧油により、ピストン４６からプレッシャリング４３に荷重Ｆｐが作用する。上記数２、数４、数５により、プレッシャリング４３から押圧プレート４０に作用する荷重Ｆｅｎは０より大きくなる（Ｆｅｎ＞０）。従って、ピストン４６の推力によって、プレッシャリング４３が押圧プレート４０を押圧する。これにより、回転ディスク３８と非回転ディスク３９が摩擦接触し、回転ディスク３８と非回転ディスク３９との間に、荷重Ｆｅｎに応じたクラッチ伝達トルクが発生する。

このとき、レバー部材５３のうちプレッシャリング４３に当接する第３当接部Ａと、右サイドギヤ３５のスラストプレート３５Ａに当接する第２当接部Ｅとは、ピニオンギヤ３３側に変位する。レバー部材５３の第３当接部Ａの変位量（即ち、プレッシャリング４３の変位量）Ｄａと、レバー部材５３の第２当接部Ｅの変位量（即ち、右サイドギヤ３５の変位量）Ｄｅとの間には、上記数６の関係が成立する。このように、駆動トルクが０の状態で油圧室４７に圧油が供給されることにより、右サイドギヤ３５は、変位量Ｄｅだけピニオンギヤ３３側に変位する。

次に、右サイドギヤ３５がピニオンギヤ３３側に変位している状態で、入力軸１７の駆動トルクが発生した場合（ホイールローダ１が走行した場合）には、右サイドギヤ３５に対し、ピニオンギヤ３３との噛合い反力による荷重Ｆｍが作用する。この荷重Ｆｍは駆動トルクに比例する。また、荷重Ｆｍによって右サイドギヤ３５がピストン４６側に変位しようとするので、右サイドギヤ３５と右伝達軸３７との間には、荷重Ｆｍとは反対方向の摩擦力Ｆｓ１が作用する。このため、レバー部材５３の第２当接部Ｅに作用する荷重Ｆｅは、上記数２によって算出される。

ここで、荷重Ｆｍは、摩擦力Ｆｓ１よりも大きくなるように設計され（Ｆｍ＞Ｆｓ１）、駆動トルクに対して比例関係である。また、ピストン４６からプレッシャリング４３に作用する荷重Ｆｐは常に一定値である。従って、右サイドギヤ３５（スラストプレート３５Ａ）からレバー部材５３の第２当接部Ｅに作用する荷重Ｆｅは、駆動トルクに比例し、プレッシャリング４３から押圧プレート４０に作用する荷重Ｆｅｎは、駆動トルクに反比例する。回転ディスク３８と非回転ディスク３９との間に発生するクラッチ伝達トルクは、荷重Ｆｅｎに応じて発生する。従って、駆動トルクの上昇に伴ってトルク容量（クラッチ伝達トルクに左右の遊星歯車減速機構５４Ｌ，５４Ｒの減速比を乗じた値）は低下する。

一方、条件２の場合には、右サイドギヤ３５が、ピニオンギヤ３３との噛合い反力による荷重Ｆｍによりピストン４６側に位置している状態で、ピストン４６からの荷重Ｆｐがプレッシャリング４３に作用する。これにより、右サイドギヤ３５は、プレッシャリング４３に押圧されてピニオンギヤ３３側に変位しようとする。このとき、右サイドギヤ３５と右伝達軸３７との間には、荷重Ｆｍと同じ方向の摩擦力Ｆｓ２が作用する。このため、右サイドギヤ３５からレバー部材５３の第２当接部Ｅに作用する荷重Ｆｅは、上記数３によって算出される。

ここで、荷重Ｆｍは、摩擦力Ｆｓ２よりも大きくなるように設計され（Ｆｍ＞Ｆｓ２）、駆動トルクに対して比例関係である。従って、荷重Ｆｅは駆動トルクに比例し、荷重Ｆｅｎは駆動トルクに反比例する。回転ディスク３８と非回転ディスク３９とによるクラッチ伝達トルクは、荷重Ｆｅｎに応じて発生するため、駆動トルクの上昇に伴ってトルク容量は低下する。

このように、条件１の場合には、荷重Ｆｍの方向と摩擦力Ｆｓ１の方向とが逆向きとなる。この結果、クラッチ伝達トルクは、駆動トルクの上昇に対して緩やかに（鈍感に）低下する。一方、条件２の場合には、荷重Ｆｍの方向と摩擦力Ｆｓ２の方向とが同じ向きとなる。この結果、クラッチ伝達トルクは、駆動トルクの上昇に対して速やかに（敏感に）低下する。

図１９は、条件１の場合における差動トルクと出力軸合算トルクとの関係を示している。差動トルクは、左アクスル軸１９Ｌと右アクスル軸１９Ｒとのトルク差である。出力軸合算トルクは、左アクスル軸１９Ｌと右アクスル軸１９Ｒとのトルクの合算値である。図１９において、短破線の特性線は、荷重Ｆｐによる差動トルクＴA1を示し、一点鎖線の特性線は、荷重Ｆｍによる差動トルクＴB1を示している。また、二点鎖線の特性線は、摩擦力Ｆｓ１による差動トルクＴC1を示し、実線の特性線は、差動トルクＴD1を示している。また、図１９中のＣ点は、回転ディスク３８と非回転ディスク３９とにより伝達される最大トルク容量が、出力軸合算トルクと等しくなる点を示している。条件１の場合には、荷重Ｆｐに対して荷重Ｆｍが逆方向、摩擦力Ｆｓ１が同じ方向の荷重となる。このため、回転ディスク３８と非回転ディスク３９とによるトルク容量ＴV1は、下記数７によって算出され、長破線の特性線によって表わされる。

荷重Ｆｐによる差動トルクＴA1は、油圧室４７に供給される油圧が一定であるため、全域に亘って一定値を保つ。荷重Ｆｍによる差動トルクＴB1は、荷重Ｆｍが出力軸合算トルクに比例するため、出力軸合算トルクの上昇と共に増加する。摩擦力Ｆｓ１による差動トルクＴC1は、Ｃ点までは差動トルクの上昇が急であるために傾きが大きく、Ｃ点を超えて差動トルクが低下するのに応じて傾きが小さくなる。一方、差動トルクＴD1は、出力軸合算トルクがＣ点以下の領域では、（トルク容量）＞（出力軸合算トルク）となるため、差動トルクＴD1＝（出力軸合算トルク）の関係を保持する。出力軸合算トルクがＣ点を超える領域では、（トルク容量）＜（出力軸合算トルク）となって回転ディスク３８と非回転ディスク３９とが滑り出す。このため、差動トルクＴD1＝（トルク容量）となる。即ち、Ｃ点以降は、出力軸合算トルクの上昇に伴って荷重Ｆｍが増加するため、トルク容量ＴV1が低下し、差動トルクＴD1も低下する。

図２０は、条件１の場合における出力軸トルクと出力軸合算トルクとの関係を示している。図２０において、実線の特性線６３は、本実施形態のデファレンシャル機構２０による大トルク側の出力軸トルクを示し、破線の特性線６４は、小トルク側の出力軸トルクを示している。また、一点鎖線の特性線６５は、一般的なトルク比例式の差動制限装置を備えたデファレンシャル機構（以下、比較例という）による大トルク側の出力軸トルクを示し、二点破線の特性線６６は、小トルク側の出力軸トルクを示している。

本実施形態によるデファレンシャル機構２０は、出力軸合算トルクが０からＣ点（最大トルク容量が出力軸合算トルクと等しくなる点）まではロック状態（デファレンシャルロック状態）となる。このため、出力軸合算トルクが０からＣ点までは、特性線６３で示す出力軸トルク（大トルク側）は出力軸合算トルクと等しくなり、特性線６４で示す出力軸トルク（小トルク側）は０となる。一方、出力軸合算トルクがＣ点を超えると、回転ディスク３８と非回転ディスク３９とが滑り出すため、特性線６３で示す出力軸トルク（大トルク側）の傾きは小さくなる。差動トルクは、Ｃ点を超えると徐々に低下するため、出力軸トルク（大トルク側）の傾きが小さくなり、この小さい傾きのまま上昇する。

次に、図２１は、条件２の場合における差動トルクと出力軸合算トルクとの関係を示している。図２１において、短破線の特性線は、荷重Ｆｐによる差動トルクＴA2を示し、一点鎖線の特性線は、荷重Ｆｍによる差動トルクＴB2を示している。また、二点鎖線の特性線は、摩擦力Ｆｓ２による差動トルクＴC2を示し、実線の特性線は、差動トルクＴD2を示している。また、図２１中のＣ点は、回転ディスク３８と非回転ディスク３９とにより伝達される最大トルク容量が、出力軸合算トルクと等しくなる点を示している。条件２の場合には、荷重Ｆｐに対して荷重Ｆｍと摩擦力Ｆｓ２とが逆方向の荷重となる。このため、回転ディスク３８と非回転ディスク３９とによるトルク容量ＴV2は、下記数８によって算出され、長破線の特性線によって表わされる。

条件２の場合には、摩擦力Ｆｓ２が荷重Ｆｐに対して逆向きに作用し、差動トルクが小さくなる。従って、条件２の場合には、条件１の場合に比較して最大差動トルクが小さくなり、最大トルク容量が出力軸合算トルクと等しくなるＣ点も、条件１の場合に比較して小さくなる。出力軸合算トルクがＣ点を超える領域では、回転ディスク３８と非回転ディスク３９とが滑り出す。Ｃ点以降は、出力軸合算トルクの上昇に伴って荷重Ｆｍが増加するため、トルク容量ＴV2が低下し、差動トルクＴD2も低下する。そして、荷重Ｆｅｎは、Ｄ点を超えるとＦｅｎ＜０となり、油圧室４７に油圧が供給されてもピストン４６は停止した状態を保つため、差動トルクＴD2は０を維持する。

図２２は、条件２の場合における出力軸トルクと出力軸合算トルクとの関係を示している。図２２において、実線の特性線６７は、本実施形態のデファレンシャル機構２０による大トルク側の出力軸トルクを示し、破線の特性線６８は、小トルク側の出力軸トルクを示している。また、一点鎖線の特性線６９は、一般的なトルク比例式の差動制限装置を備えたデファレンシャル機構（以下、比較例という）による大トルク側の出力軸トルクを示し、二点破線の特性線７０は、小トルク側の出力軸トルクを示している。

本実施形態によるデファレンシャル機構２０は、出力軸合算トルクが０からＣ点まではロック状態（デファレンシャルロック状態）となる。このため、出力軸合算トルクが０からＣ点までは、特性線６７で示す出力軸トルク（大トルク側）は出力軸合算トルクと等しくなり、特性線６８で示す出力軸トルク（小トルク側）は０となる。一方、出力軸合算トルクがＣ点を超えると、回転ディスク３８と非回転ディスク３９とが滑り出すため、特性線６７で示す出力軸トルク（大トルク側）の傾きは小さくなる。差動トルクは、Ｃ点を超えると徐々に低下するため、出力軸トルク（大トルク側）の傾きが小さくなり、この小さい傾きのままＤ点まで上昇する。そして、差動トルクはＤ点を超えると０となる。

ここで、図２０および図２２中の灰色を付した領域では、本実施形態のデファレンシャル機構２０は、比較例によるデファレンシャル機構よりも差動トルクが大きい状態となる。従って、デファレンシャル機構２０は、駆動トルクが比較的小さい領域、即ち左右のアクスル軸１９Ｌ，１９Ｒの寿命に大きな影響を及ぼすことが少ない領域では、差動トルクを大きく確保することができる。これにより、図２０および図２２中の灰色を付した領域では、比較例によるデファレンシャル機構を搭載した車両がスリップを生じる状況においても、本実施形態によるホイールローダ１はスリップを抑え、適正な牽引力を発生することができる。

一方、図２０および図２２中のハッチングを付した領域では、デファレンシャル機構２０は、比較例のデファレンシャル機構よりも差動トルクが小さい状態となる。従って、デファレンシャル機構２０は、駆動トルクが比較的大きい領域、即ち左右のアクスル軸１９Ｌ，１９Ｒの寿命に大きな影響を及ぼす領域では、差動トルクを小さく抑えることができる。ここで、図２０および図２２中のハッチングを付した領域では、ホイールローダ１は、比較例によるデファレンシャル機構を搭載した車両よりも小さな出力軸トルクでスリップを生じる。しかし、ハッチングを付した領域は、大きな出力軸トルクが発生しており、通常の作業を行うには十分な牽引力を有している。そのため、この領域において差動トルクを小さく抑えることはホイールローダ１の作業において大きな問題とはならない。しかも、デファレンシャル機構２０は、比較例によるデファレンシャル機構よりも出力軸トルクが過大となる頻度を下げることができる。この結果、左右のアクスル軸１９Ｌ，１９Ｒの寿命を延ばすことができる。

このように、本実施形態によるデファレンシャル機構２０は、左右のアクスル軸１９Ｌ，１９Ｒの寿命に大きな影響を及ぼすことが少ない領域（駆動トルクが比較的小さい領域）では、差動トルクを大きく確保することができる。これにより、例えばホイールローダ１が登坂走行するとき、路面の摩擦係数が低い雪道等を走行するときのスリップを抑え、その走行性能を高めることができる。また、例えばホイールローダ１の作業装置６を用いた掘削作業、即ち山積みされた土砂の中に作業装置６を低速で差込むような作業を行う場合の作業性能を高めることができる。さらに、デファレンシャル機構２０は、駆動トルクが増大するのに応じて機械的に差動トルクを小さくすることにより、左右のアクスル軸１９Ｌ，１９Ｒに過大なトルクが作用する頻度を低下させることができる。この結果、左右のアクスル軸１９Ｌ，１９Ｒの寿命を延ばすことができる。

しかも、本実施形態によるデファレンシャル機構２０は、駆動トルクに比例してピニオンギヤ３３と右サイドギヤ３５との噛合い反力が増大するのを利用し、この噛合い反力をレバー部材５３を介してピストン４６に伝達する。これにより、ピストン４６の推力によってプレッシャリング４３から押圧プレート４０に作用する荷重Ｆｅｎを、駆動トルクに反比例して機械的に下げることができる。即ち、デファレンシャル機構２０は、駆動トルクが増大するのに応じて機械的に差動トルクを小さくすることにより、左右のアクスル軸１９Ｌ，１９Ｒの寿命を延ばすことができる。このように、デファレンシャル機構２０は、例えば駆動トルクを予測するための各種センサや制御装置、予測した駆動トルクに応じてピストンの推力を調整する油圧制御回路等を用いる必要がないので、コストの上昇を抑えることができる。

また、デファレンシャル機構２０は、右サイドギヤ３５とピストン４６との間にレバー部材５３が設けられ、レバー部材５３は、第１当接部Ｆと第３当接部Ａとの間の距離Ｌａと、第１当接部Ｆと第２当接部Ｅとの間の距離Ｌｅとによってレバー比ｉＬが定まる。従って、ピストン４６のストローク量（第３当接部Ａの変位量）に対し、右サイドギヤ３５の移動量（第２当接部Ｅの変位量）を、レバー部材５３のレバー比ｉＬに応じて小さくすることができる。これにより、ピストン４６の適度なストロークを確保しつつ、右サイドギヤ３５の軸方向の移動量を小さくすることができる。従って、油圧室４７に対する圧油の給排に応じて右サイドギヤ３５が軸方向に移動したとしても、ピニオンギヤ３３と右サイドギヤ３５との間のバックラッシの変化量を抑えることができる。この結果、ピニオンギヤ３３と右サイドギヤ３５とが噛合うときの騒音や振動を抑えると共に、ピニオンギヤ３３と右サイドギヤ３５との間の伝達効率の低下、ピニオンギヤ３３と右サイドギヤ３５の寿命の低下を抑えることができる。

さらに、押圧プレート４０の外周側には、４個の矩形状突出部４０Ｂが設けられ、この矩形状突出部４０Ｂは、第２ケース２６の軸方向端面２６Ｆに設けられた４個の係合凹部２６Ｈに係合している。このため、回転ディスク３８および非回転ディスク３９が摩耗したとしても、矩形状突出部４０Ｂは、押圧プレート４０が必要以上に回転ディスク３８側に移動するのを阻止する。これにより、右サイドギヤ３５がピニオンギヤ３３に接近するのを抑え、右サイドギヤ３５とピニオンギヤ３３との間に適正なバックラッシを保つことができる。この結果、ピニオンギヤ３３と右サイドギヤ３５との間の伝達効率の低下、ピニオンギヤ３３と右サイドギヤ３５の寿命の低下を抑えることができる。

かくして、実施形態による車両用アクスル装置は、左右の前車輪５がそれぞれ取付けられた左右のアクスル軸１９Ｌ，１９Ｒと、左右のアクスル軸１９Ｌ，１９Ｒを収容する左右のアクスルチューブ１５Ｌ，１５Ｒ間に設けられ、左右方向に貫通する貫通孔１４Ｄを有する隔壁１４Ｂ，１４Ｃが左右方向の両側にそれぞれ設けられた中空なデファレンシャルボディ１４と、デファレンシャルボディ１４の左右の隔壁１４Ｂ，１４Ｃ間に設けられエンジン７の回転力を左右のアクスル軸１９Ｌ，１９Ｒに伝達するデファレンシャル機構２０とからなり、デファレンシャル機構２０は、左右の隔壁１４Ｂ，１４Ｃの貫通孔１４Ｄにそれぞれ取付けられた左右のリテーナ２１，４１に回転可能に支持されエンジン７により回転するデファレンシャルケース２３と、デファレンシャルケース２３内に設けられデファレンシャルケース２３と一緒に回転するピニオンギヤ３３と、デファレンシャルケース２３内に設けられピニオンギヤ３３に噛合する左右のサイドギヤ３４，３５と、左右のサイドギヤ３４，３５に接続されデファレンシャルケース２３の回転を左右のアクスル軸１９Ｌ，１９Ｒに伝達する左右の伝達軸３６，３７とを備えている。デファレンシャルケース２３内には、左右のサイドギヤ３４，３５のうち右サイドギヤ３５の外周側にスプライン結合された複数の回転ディスク３８と、複数の回転ディスク３８間に配置されデファレンシャルケース２３に対して回転不能でかつ左右方向に移動可能な複数の非回転ディスク３９とが設けられ、左右のリテーナ２１，４１のうち右サイドギヤ３５側に位置する右リテーナ４１と回転ディスク３８との間には、回転ディスク３８を非回転ディスク３９に向けて押圧するプレッシャリング４３が設けられ、右リテーナ４１側には、プレッシャリング４３に荷重を付加することにより回転ディスク３８と非回転ディスク３９とを接触させて左右の伝達軸３６，３７を結合させるピストン４６が設けられ、デファレンシャルケース２３と右サイドギヤ３５とプレッシャリング４３との間には、ピニオンギヤ３３と右サイドギヤ３５との噛合いによる反力をプレッシャリング４３に伝達し、ピストン４６からプレッシャリング４３に付加される荷重を制御するレバー部材５３が設けられている。

この構成によれば、駆動トルクに比例してピニオンギヤ３３と右サイドギヤ３５との噛合い反力が増大するのを利用し、この噛合い反力をレバー部材５３を介してプレッシャリング４３に伝達することができる。これにより、ピストン４６からプレッシャリング４３に付加される荷重を、駆動トルクに反比例して機械的に低下させることができる。この結果、駆動トルクが増大するのに応じて機械的に差動トルクを小さくすることができ、デファレンシャル機構２０以降に配置された左右のアクスル軸１９Ｌ，１９Ｒの寿命を延ばすことができる。

実施形態では、レバー部材５３は、デファレンシャルケース２３に当接する第１当接部Ｆと、右サイドギヤ３５に当接し、ピニオンギヤ３３と右サイドギヤ３５との噛合いによる反力を受ける第２当接部Ｅと、プレッシャリング４３に当接し、ピニオンギヤ３３と右サイドギヤ３５との噛合いによる反力を第１当接部Ｆを支点としてプレッシャリング４３に伝達する第３当接部Ａとを有している。この構成によれば、ピニオンギヤ３３と右サイドギヤ３５との噛合い反力が、レバー部材５３の力点となる第２当接部Ｅに作用することにより、レバー部材５３の作用点となる第３当接部Ａは、第１当接部Ｆを支点として回動変位する。これにより、レバー部材５３は、第１当接部Ｆ、第２当接部Ｅ、第３当接部Ａの位置によって定まるレバー比ｉＬに応じて、噛合い反力をプレッシャリング４３に伝達する。従って、レバー部材５３のレバー比ｉＬを変更することにより、プレッシャリング４３から押圧プレート４０を介して回転ディスク３８に作用する荷重Ｆｅｎを適宜に調整することができる。

実施形態では、レバー部材５３は、長さ方向の中間部が山形に屈曲した部材により構成され、長さ方向の一端部５３Ａに第１当接部Ｆが設けられ、長さ方向の他端部５３Ｂに第３当接部Ａが設けられ、長さ方向の中間部５３Ｃに第２当接部Ｅが設けられている。この構成によれば、山形に屈曲した部材を用いることにより、支点となる第１当接部Ｆと、力点となる第２当接部Ｅと、作用点となる第３当接部Ａとを有するレバー部材５３を容易に形成することができる。また、屈曲部の位置を変えることにより、レバー部材５３のレバー比ｉＬを適宜に変更することができる。

実施形態では、デファレンシャルケース２３内には、プレッシャリング４３と回転ディスク３８との間に配置されプレッシャリング４３の押圧力を回転ディスク３８に伝える押圧プレート４０が設けられ、押圧プレート４０には、その外周側に突出する矩形状突出部４０Ｂが設けられ、デファレンシャルケース２３には、矩形状突出部４０Ｂが係合することにより押圧プレート４０の移動量を規制する係合凹部２６Ｈが設けられている。この構成によれば、回転ディスク３８および非回転ディスク３９が摩耗したとしても、矩形状突出部４０Ｂが係合凹部２６Ｈに係合することにより、押圧プレート４０の回転ディスク３８側への移動量が制限される。従って、レバー部材５３の第３当接部Ａの変位量Ｄａが増大するのを抑え、右サイドギヤ３５がピニオンギヤ３３に必要以上に接近するのを抑えることができる。この結果、右サイドギヤ３５とピニオンギヤ３３との間に適正なバックラッシを保ち、右サイドギヤ３５とピニオンギヤ３３の寿命を延ばすことができる。

なお、実施形態では、左右のサイドギヤ３４，３５のうち右サイドギヤ３５の外周側に回転ディスク３８をスプライン結合した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば左サイドギヤ３４の外周側に回転ディスクをスプライン結合する構成としてもよい。この場合には、左右のリテーナ２１，４１のうち左リテーナ２１と回転ディスク３８との間にプレッシャリングが設けられ、左リテーナ２１にはピストンが設けられ、デファレンシャルケースと左サイドギヤ３４とプレッシャリングとの間にレバー部材が設けられる。

また、実施形態では、台形状をなす板体の長さ方向の中間部を山形に屈曲させることにより、一端部５３Ａが第１当接部Ｆとなり、他端部５３Ｂが第３当接部Ａとなり、中間部５３Ｃが第２当接部Ｅとなったレバー部材５３を形成した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば平板状の板体の長さ方向の中間部に突起部を設けることにより、長さ方向の両端部が第１，第３当接部となり、突起部が第２当接部となったレバー部材を形成してもよい。

また、実施形態では、プレッシャリング４３に荷重を付加するアクチュエータとして、油圧式のピストン４６を用いた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば水圧、空気圧によって駆動されるピストン、電動モータ、電磁石による励磁力を利用したアクチュエータ等を用いてもよい。

さらに、実施形態では、リヤアクスル装置１１およびフロントアクスル装置１２を備えた車両としてホイールローダ１を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えばホイール式ショベル等の他のホイール式建設機械に広く適用することができる。

４ 後車輪
５ 前車輪
１１ リヤアクスル装置
１２ フロントアクスル装置
１４ デファレンシャルボディ
１５Ｌ 左アクスルチューブ
１５Ｒ 右アクスルチューブ
１９Ｌ 左アクスル軸
１９Ｒ 右アクスル軸
２０ デファレンシャル機構
２１ 左リテーナ
２３ デファレンシャルケース
２６ 第２ケース
２６Ｈ 係合凹部
３３ ピニオンギヤ
３４ 左サイドギヤ
３５ 右サイドギヤ（一方のサイドギヤ）
３６ 左伝達軸
３７ 右伝達軸
３８ 回転ディスク
３９ 非回転ディスク
４０ 押圧プレート
４０Ｂ 矩形状突出部（突出部）
４１ 右リテーナ（一方のリテーナ）
４３ プレッシャリング
４６ ピストン（アクチュエータ）
５３ レバー部材
５３Ａ 一端部
５３Ｂ 他端部
５３Ｃ 中間部
Ｆ 第１当接部
Ｅ 第２当接部
Ａ 第３当接部

Claims (4)

1. 左右の車輪がそれぞれ取付けられた左右のアクスル軸と、前記左右のアクスル軸を収容する左右のアクスルチューブ間に設けられ、左右方向に貫通する貫通孔を有する隔壁が左右方向の両側にそれぞれ設けられた中空なデファレンシャルボディと、前記デファレンシャルボディの前記左右の隔壁間に設けられ駆動源の回転力を前記左右のアクスル軸に伝達するデファレンシャル機構とからなり、
   前記デファレンシャル機構は、
   前記左右の隔壁の前記貫通孔にそれぞれ取付けられた左右のリテーナに回転可能に支持され前記駆動源により回転するデファレンシャルケースと、
   前記デファレンシャルケース内に設けられ前記デファレンシャルケースと一緒に回転するピニオンギヤと、
   前記デファレンシャルケース内に設けられ前記ピニオンギヤに噛合する左右のサイドギヤと、
   前記左右のサイドギヤに接続され前記デファレンシャルケースの回転を前記左右のアクスル軸に伝達する左右の伝達軸とを備えてなる車両用アクスル装置において、
   前記デファレンシャルケース内には、前記左右のサイドギヤのうち一方のサイドギヤの外周側にスプライン結合された複数の回転ディスクと、前記複数の回転ディスク間に配置され前記デファレンシャルケースに対して回転不能でかつ左右方向に移動可能な複数の非回転ディスクとが設けられ、
   前記左右のリテーナのうち前記一方のサイドギヤ側に位置する一方のリテーナと前記回転ディスクとの間には、前記回転ディスクを前記非回転ディスクに向けて押圧するプレッシャリングが設けられ、
   前記一方のリテーナ側には、前記プレッシャリングに荷重を付加することにより前記回転ディスクと前記非回転ディスクとを接触させて前記左右の伝達軸を結合させるアクチュエータが設けられ、
   前記デファレンシャルケースと前記一方のサイドギヤと前記プレッシャリングとの間には、前記ピニオンギヤと前記一方のサイドギヤとの噛合いによる反力を前記プレッシャリングに伝達し、前記アクチュエータから前記プレッシャリングに付加される荷重を制御するレバー部材が設けられていることを特徴とする車両用アクスル装置。
2. 前記レバー部材は、前記デファレンシャルケースに当接する第１当接部と、前記一方のサイドギヤに当接し、前記ピニオンギヤと前記一方のサイドギヤとの噛合いによる反力を受ける第２当接部と、前記プレッシャリングに当接し、前記ピニオンギヤと前記一方のサイドギヤとの噛合いによる反力を前記第１当接部を支点として前記プレッシャリングに伝達する第３当接部とを有していることを特徴とする請求項１に記載の車両用アクスル装置。
3. 前記レバー部材は、長さ方向の中間部が山形に屈曲した部材により構成され、長さ方向の一端部に前記第１当接部が設けられ、長さ方向の他端部に前記第３当接部が設けられ、長さ方向の中間部に前記第２当接部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の車両用アクスル装置。
4. 前記デファレンシャルケース内には、前記プレッシャリングと前記回転ディスクとの間に配置され前記プレッシャリングの押圧力を前記回転ディスクに伝える押圧プレートが設けられ、
   前記押圧プレートには、その外周側に突出する突出部が設けられ、
   前記デファレンシャルケースには、前記突出部が係合することにより前記押圧プレートの移動量を規制する係合凹部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両用アクスル装置。

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