JP7491690B2 - Differential device - Google Patents

Differential device Download PDF

Info

Publication number
JP7491690B2
JP7491690B2 JP2019239446A JP2019239446A JP7491690B2 JP 7491690 B2 JP7491690 B2 JP 7491690B2 JP 2019239446 A JP2019239446 A JP 2019239446A JP 2019239446 A JP2019239446 A JP 2019239446A JP 7491690 B2 JP7491690 B2 JP 7491690B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
differential
gear
pinion
rotor
differential case
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019239446A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021107726A (en
Inventor
宏臣 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Subaru Corp
Original Assignee
Subaru Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Subaru Corp filed Critical Subaru Corp
Priority to JP2019239446A priority Critical patent/JP7491690B2/en
Publication of JP2021107726A publication Critical patent/JP2021107726A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7491690B2 publication Critical patent/JP7491690B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Retarders (AREA)

Description

本発明は、車両に搭載され車両の走行時における差動を行うデファレンシャル装置についての技術分野に関する。 The present invention relates to the technical field of differential devices that are installed in vehicles and perform differential motion while the vehicle is running.

自動車等の車両にはエンジンや電動モータ等の動力を駆動輪に伝達するための動力伝達装置が設けられ、動力伝達装置から出力された動力がデファレンシャル装置を介して駆動輪に伝達される。 Vehicles such as automobiles are provided with a power transmission device for transmitting the power of an engine, electric motor, etc. to the drive wheels, and the power output from the power transmission device is transmitted to the drive wheels via a differential device.

デファレンシャル装置はハウジングの内部に配置された差動機構を備え、差動機構はリングギヤ、デファレンシャルケース、サイドギヤ及びピニオンギヤ等によって構成されている。ハウジングの内部には動力が伝達されるドライブ軸とドライブ軸の一端部に固定されたドライブギヤとが配置され、ドライブギヤがリングギヤに噛合されている。 The differential device has a differential mechanism arranged inside the housing, which is composed of a ring gear, a differential case, side gears, and a pinion gear. Inside the housing are arranged a drive shaft to which power is transmitted and a drive gear fixed to one end of the drive shaft, and the drive gear is meshed with the ring gear.

車両の直進時には左右の駆動輪に対する路面からの抵抗が同等であるため、リングギヤと一体になって回転されるデファレンシャルケースがピニオンギヤを公転させ、ピニオンギヤに噛合されている左右のサイドギヤにピニオンギヤの回転力が伝達される。このときサイドギヤは自転せずに公転される。 When the vehicle is traveling straight, the resistance from the road surface to the left and right drive wheels is equal, so the differential case, which rotates together with the ring gear, revolves the pinion gear, and the rotational force of the pinion gear is transmitted to the left and right side gears that are meshed with the pinion gear. At this time, the side gears revolve without rotating.

一方、車両の旋回時には左右の駆動輪に対する路面からの抵抗が異なり、一方のサイドギヤがピニオンギヤを押し返そうとしてピニオンギヤが公転かつ自転する。従って、ピニオンギヤの自転により他方のサイドギヤの回転が増速され、左右の駆動輪に回転差が生じて円滑な走行状態が確保される。 On the other hand, when the vehicle turns, the resistance from the road surface to the left and right drive wheels is different, and one side gear tries to push back against the pinion gear, causing the pinion gear to revolve and rotate. Therefore, the rotation of the pinion gear increases the rotation speed of the other side gear, creating a rotation difference between the left and right drive wheels and ensuring smooth driving conditions.

上記のようなデファレンシャル装置には、左右の駆動輪に対する路面からの抵抗が異なる場合の差動を行う差動機構の他に、別の機能を有する機構が備えられたものがある(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載されたデファレンシャル装置は、エンジン側と差動機構との連結(4WD状態)と切り離し(2WD状態)を行う機能と、差動回転のロックとロック解除を行う機能が付加されている。 Some differential devices as described above are equipped with a mechanism that performs a different function in addition to the differential mechanism that performs the differential when the resistance from the road surface to the left and right drive wheels is different (for example, see Patent Document 1). The differential device described in Patent Document 1 is added with a function to connect (4WD state) and disconnect (2WD state) the engine side and the differential mechanism, and a function to lock and unlock the differential rotation.

また、デファレンシャル装置によっては、差動機構に加えて差動機構の差動動作を制限する差動制限機構が組み込まれ、高い走行性能が得られるようにされているものもある(例えば、特許文献2及び特許文献3参照)。このような差動制限機構はリミテッドスリップデファレンシャル(LSD:Limited Slip Differential)と称され、LSDには機械的に動作されるタイプの他、電子的に動作されるタイプが存在する。 Some differential devices incorporate a differential limiting mechanism that limits the differential operation of the differential mechanism in addition to the differential mechanism, thereby achieving high driving performance (see, for example, Patent Documents 2 and 3). Such a differential limiting mechanism is called a limited slip differential (LSD), and LSDs include both mechanically operated and electronically operated types.

例えば、高速で急カーブを回るようなスポーツ走行の場合に、遠心力により内側の駆動輪が宙に浮いてしまったときに差動機構によって内側の駆動輪に駆動力が分配されると、内側の駆動輪が空転し接地している外側の駆動輪が回転せず、コーナリング時の速度低下や悪路からの脱出が困難な状態になるおそれがある。 For example, when driving sports cars around sharp curves at high speeds, if the inside drive wheel is lifted into the air by centrifugal force and the differential mechanism distributes the driving force to the inside drive wheel, the inside drive wheel will spin freely and the outside drive wheel, which is on the ground, will not rotate, which could result in a drop in speed when cornering or difficulty in escaping from rough roads.

そこで、差動制限機構によって差動機構の動作が制限されて駆動輪の空転が抑制され、走行時の上記のような現象が改善されて高い走行性能が得られる。 Therefore, the differential limiting mechanism limits the operation of the differential mechanism and suppresses spinning of the drive wheels, improving the above-mentioned phenomenon while driving and achieving high driving performance.

特開平11-210863号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-210863 特開2001-323988号公報JP 2001-323988 A 特開2019-23480号公報JP 2019-23480 A

ところが、特許文献1及び特許文献2に記載されたような差動を行う機能とは別の機能を備えたデファレンシャル装置においては、別の機能を実行させるための機構が付加された分、大型化を来し易くなる。 However, in differential devices with functions other than the differential function described in Patent Documents 1 and 2, the additional mechanisms for performing the other functions tend to increase in size.

例えば、このような付加された機構が差動機構の左右の一方に外付けの状態で配置される場合には、燃料配管等の他の構造と干渉し易くなり設計の変更を余儀なくされる可能性がある。また、付加された機構が差動機構を内蔵するハウジングにともに内蔵される場合であっても、モータ等の各部が突出した状態になり、やはり他の構造と干渉するおそれがある。 For example, if such an added mechanism is placed externally on either the left or right side of the differential mechanism, it may be prone to interfere with other structures such as fuel piping, which may necessitate a change in design. Even if the added mechanism is built into the housing that also houses the differential mechanism, various parts such as the motor will protrude and may still interfere with other structures.

そこで、本発明は、機能性の向上を図った上で大型化を回避することを目的とする。 Therefore, the present invention aims to improve functionality while avoiding large size.

第1に、本発明に係るデファレンシャル装置は、ドライブギヤを介して伝達される動力によって回転されるデファレンシャルケースと、ギヤ部を有し前記デファレンシャルケースに対して回転可能にされたピニオンシャフトと、前記ピニオンシャフトと一体になって回転されると共に前記デファレンシャルケースの回転に伴って公転されるピニオンギヤと、前記ピニオンギヤに噛合され前記ドライブギヤからの動力を車軸に伝達するサイドギヤと、前記ギヤ部に噛合された伝達ギヤ部を有し前記ピニオンシャフトの前記ギヤ部に噛合して回転される回転体と、前記回転体を介して前記ピニオンシャフトに回転に対する負荷を付与する差動制限機構とを備え、前記回転体が前記ピニオンシャフトと異なる速度で回転可能にされ、前記差動制限機構にクラッチ機構が設けられ、前記差動制限機構に前記クラッチ機構を動作させるためのコイルが設けられ、前記コイルと前記回転体が前記デファレンシャルケースの回転軸方向において離隔して位置されたものである。 First, a differential device according to the present invention comprises a differential case rotated by power transmitted through a drive gear, a pinion shaft having a gear portion and capable of rotating relative to the differential case, a pinion gear that rotates integrally with the pinion shaft and revolves with the rotation of the differential case, a side gear that meshes with the pinion gear and transmits power from the drive gear to an axle, a rotating body that has a transmission gear portion meshed with the gear portion and rotates while meshing with the gear portion of the pinion shaft, and a differential limiting mechanism that applies a rotational load to the pinion shaft via the rotating body, wherein the rotating body is capable of rotating at a speed different from that of the pinion shaft, a clutch mechanism is provided in the differential limiting mechanism, a coil for operating the clutch mechanism is provided in the differential limiting mechanism, and the coil and the rotating body are positioned apart in the direction of the rotation axis of the differential case .

これにより、伝達ギヤ部がギヤ部に噛合された回転体を介してピニオンシャフトに回転に対する負荷が付与される構成にされるため、回転体がピニオンシャフトに接近して位置されると共に差動制限機構が回転体に接近して位置される。また、汎用性のあるクラッチ機構の動作状態によりピニオンシャフトに付与される回転に対する負荷の大きさを制御することが可能になる。 As a result, a rotational load is applied to the pinion shaft via the rotor meshed with the gear portion of the transmission gear unit, so that the rotor is positioned close to the pinion shaft and the differential limiting mechanism is positioned close to the rotor. Also, it becomes possible to control the magnitude of the rotational load applied to the pinion shaft by the operating state of the versatile clutch mechanism.

第2に、上記した本発明に係るデファレンシャル装置においては、前記回転体が前記デファレンシャルケースの周囲に位置されることが望ましい。 Secondly, in the differential device according to the present invention described above, it is desirable that the rotating body be positioned around the differential case.

これにより、デファレンシャルケースと回転体が車軸の径方向に並んで位置されるため、車軸の軸方向において回転体がデファレンシャルケースより突出された状態で存在しない。 As a result, the differential case and the rotor are positioned side-by-side in the radial direction of the axle, so the rotor does not protrude beyond the differential case in the axial direction of the axle.

第3に、上記した本発明に係るデファレンシャル装置においては、前記デファレンシャルケースの回転軸と前記回転体の回転軸とが一致されることが望ましい。 Thirdly, in the differential device according to the present invention described above, it is desirable that the rotation axis of the differential case and the rotation axis of the rotor are aligned.

これにより、車軸の径方向においてデファレンシャルケースと回転体の間隔を最小限にすることが可能になる。 This makes it possible to minimize the radial distance between the differential case and the rotors on the axle.

第4に、上記した本発明に係るデファレンシャル装置においては、前記差動制限機構が前記デファレンシャルケースの周囲に位置されることが望ましい。 Fourthly, in the differential device according to the present invention described above, it is desirable that the differential limiting mechanism be positioned around the differential case.

これにより、デファレンシャルケースと差動制限機構が車軸の径方向に並んで位置されるため、車軸の軸方向において差動制限機構がデファレンシャルケースより突出された状態で存在しない。 As a result, the differential case and the limited slip differential mechanism are positioned side-by-side in the radial direction of the axle, so the limited slip differential mechanism does not protrude beyond the differential case in the axial direction of the axle.

記した本発明に係るデファレンシャル装置においては、前記デファレンシャルケースと前記ピニオンシャフトと前記ピニオンギヤと前記サイドギヤと前記回転体と前記差動制限機構がハウジングの内部に配置されることが望ましい。 In the differential device according to the present invention described above , it is preferable that the differential case, the pinion shaft, the pinion gear, the side gear, the rotor, and the limited slip differential mechanism are disposed inside a housing.

これにより、デファレンシャルケースとピニオンシャフトとピニオンギヤとサイドギヤと回転体と差動制限機構が同一のハウジングに内蔵される。 This allows the differential case, pinion shaft, pinion gear, side gear, rotor, and limited slip differential mechanism to be housed within the same housing.

記した本発明に係るデファレンシャル装置においては、前記デファレンシャルケースにおける回転軸の軸方向において前記回転体が前記ピニオンシャフトと前記差動制限機構の間に位置され、前記デファレンシャルケースに前記回転体の前記差動制限機構側への変位を規制する規制部が取り付けられることが望ましい。 In the differential device of the present invention described above , it is desirable that the rotating body be positioned between the pinion shaft and the differential limiting mechanism in the axial direction of the rotating shaft in the differential case, and that a regulating unit that regulates displacement of the rotating body toward the differential limiting mechanism be attached to the differential case.

これにより、規制部によって回転体の差動制限機構側への変位が規制される。 As a result, the restricting portion restricts the displacement of the rotating body toward the differential limiting mechanism.

本発明によれば、伝達ギヤ部がギヤ部に噛合された回転体を介してピニオンシャフトに回転に対する負荷が付与される構成にされるため、回転体がピニオンシャフトに接近して位置されると共に差動制限機構が回転体に接近して位置され、機能性の向上を図った上で大型化を回避することができる。 According to the present invention, the transmission gear section is configured so that a rotational load is applied to the pinion shaft via a rotating body that is meshed with the gear section, so that the rotating body is positioned close to the pinion shaft and the differential limiting mechanism is positioned close to the rotating body, improving functionality while avoiding size increases.

図2乃至図4と共に本発明デファレンシャル装置の実施の形態を示すものであり、本図は、車両の概略構成を示す図である。2 to 4 show an embodiment of a differential device according to the present invention, and this figure shows a schematic configuration of a vehicle. デファレンシャル装置の断面図である。FIG. 差動制限機構が動作されていない状態を示す拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a state in which the differential limiting mechanism is not in operation. 差動制限機構が動作された状態を示す拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a state in which the differential limiting mechanism is operated.

以下に、本発明デファレンシャル装置を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。 Below, we will explain the embodiment of the differential device of the present invention with reference to the attached drawings.

<車両の構成>
先ず、デファレンシャル装置を備えた車両100の構成の概要について説明する(図1参照)。
<Vehicle configuration>
First, an outline of the configuration of a vehicle 100 equipped with a differential device will be described (see FIG. 1).

車両100はエンジン101と動力伝達装置102と油圧制御部103とギヤ機構104とデファレンシャル装置1と駆動輪105、105とエンジン制御部106と伝達機構制御部107とバス108を備えている。 The vehicle 100 is equipped with an engine 101, a power transmission device 102, a hydraulic control unit 103, a gear mechanism 104, a differential device 1, driving wheels 105, 105, an engine control unit 106, a transmission mechanism control unit 107, and a bus 108.

エンジン101は車両100を走行させる走行用の動力源(原動機)として機能し、燃料を消費して車両100の駆動輪105、105に作用させる動力を発生する。エンジン101は燃料を燃焼して動力伝達装置102への出力シャフトとして機能するクランクシャフト109にトルクを発生させる。尚、車両100においては、走行用の駆動源として電動モータがエンジン101に代えて又はエンジン101に加えて設けられていてもよい。 The engine 101 functions as a power source (prime mover) for propelling the vehicle 100, consuming fuel to generate power that acts on the drive wheels 105, 105 of the vehicle 100. The engine 101 burns fuel to generate torque in a crankshaft 109 that functions as an output shaft to the power transmission device 102. Note that in the vehicle 100, an electric motor may be provided as a drive source for propelling instead of or in addition to the engine 101.

動力伝達装置102はトルクコンバータ110と前後進切替機構111と変速伝達機構112を有している。動力伝達装置102はエンジン101から駆動輪105、105への動力伝達の経路中に設けられ、エンジン101から駆動輪105、105に動力を伝達する機能を有し、作動油の油圧によって動作する。 The power transmission device 102 has a torque converter 110, a forward/reverse switching mechanism 111, and a speed change transmission mechanism 112. The power transmission device 102 is provided in the path of power transmission from the engine 101 to the drive wheels 105, 105, has the function of transmitting power from the engine 101 to the drive wheels 105, 105, and operates by the hydraulic pressure of the hydraulic oil.

トルクコンバータ110はエンジン101と前後進切替機構111の間に配置され、エンジン101からクランクシャフト109を介して伝達された動力のトルクを増幅又は維持し、前後進切替機構111に伝達する機能を有している。 The torque converter 110 is disposed between the engine 101 and the forward/reverse switching mechanism 111, and has the function of amplifying or maintaining the torque of the power transmitted from the engine 101 via the crankshaft 109 and transmitting it to the forward/reverse switching mechanism 111.

前後進切替機構111はトルクコンバータ110と変速伝達機構112の間に配置され、エンジン101からトルクコンバータ110を介して伝達された動力によって回転される回転軸の回転速度を変速する機能と回転軸の回転方向を切り替える機能とを有している。 The forward/reverse switching mechanism 111 is disposed between the torque converter 110 and the speed change transmission mechanism 112, and has the function of changing the rotational speed of the rotating shaft rotated by the power transmitted from the engine 101 via the torque converter 110, and the function of switching the rotational direction of the rotating shaft.

変速伝達機構112は前後進切替機構111とギヤ機構104の間に配置されている。変速伝達機構112には前後進切替機構111から入力軸113を介して動力が伝達され、変速伝達機構112から入力軸113を介して入力された動力が出力軸114を介してギヤ機構104へ向けて出力される。変速伝達機構112は入力軸113を介して入力される動力を無段階に変速する無段変速機(連続可変トランスミッション:Continuously Variable Transmission(CVT))を有している。 The speed change transmission mechanism 112 is disposed between the forward/reverse switching mechanism 111 and the gear mechanism 104. Power is transmitted from the forward/reverse switching mechanism 111 to the speed change transmission mechanism 112 via an input shaft 113, and the power input from the speed change transmission mechanism 112 via the input shaft 113 is output toward the gear mechanism 104 via an output shaft 114. The speed change transmission mechanism 112 has a continuously variable transmission (Continuously Variable Transmission (CVT)) that continuously changes the speed of the power input via the input shaft 113.

変速伝達機構112から出力軸114に伝達された動力はギヤ機構104を介してデファレンシャル装置1に伝達される。デファレンシャル装置1は伝達された動力を車軸115、115を介して駆動輪105、105に伝達する。デファレンシャル装置1は車両100が旋回する際に生じる駆動輪105、105間の回転速度の差を吸収する機能を有している。 The power transmitted from the speed change transmission mechanism 112 to the output shaft 114 is transmitted to the differential device 1 via the gear mechanism 104. The differential device 1 transmits the transmitted power to the drive wheels 105, 105 via the axles 115, 115. The differential device 1 has the function of absorbing the difference in rotational speed between the drive wheels 105, 105 that occurs when the vehicle 100 turns.

油圧制御部103は作動油の油圧によってトルクコンバータ110と前後進切替機構111と変速伝達機構112を動作させる。油圧制御部103には図示しない複数の油路やオイルリザーバーやオイルポンプや複数の電磁弁等が設けられ、伝達機構制御部107から出力される制御信号に基づいて動力伝達装置102の各部に供給される作動油の流量や油圧を制御する。また、油圧制御部103は動力伝達装置102の各部やデファレンシャル装置1の各部の潤滑を行う潤滑油供給部としても機能する。 The hydraulic control unit 103 operates the torque converter 110, forward/reverse switching mechanism 111, and speed change transmission mechanism 112 using the hydraulic oil pressure. The hydraulic control unit 103 is provided with multiple oil passages, oil reservoirs, oil pumps, multiple solenoid valves, etc. (not shown), and controls the flow rate and hydraulic pressure of the hydraulic oil supplied to each part of the power transmission device 102 based on a control signal output from the transmission mechanism control unit 107. The hydraulic control unit 103 also functions as a lubricating oil supply unit that lubricates each part of the power transmission device 102 and each part of the differential device 1.

エンジン制御部106と伝達機構制御部107は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を有するマイクロコンピュータを備え、CAN(Controller Area Network)等の所定の車載ネットワーク通信規格に対応したバス108を介して相互のデータ通信が可能に接続されている。 The engine control unit 106 and the transmission mechanism control unit 107 are equipped with a microcomputer having a CPU (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), etc., and are connected to each other so that data communication between them is possible via a bus 108 that supports a specific in-vehicle network communication standard such as CAN (Controller Area Network).

エンジン制御部106は、エンジン101についての燃料噴射制御や点火制御や吸入空気量調節制御等の各種の動作制御を行う機能を有している。エンジン制御部106は伝達機構制御部107と通信可能にされ、必要に応じてエンジン101の動作状態に関するデータを伝達機構制御部107に出力し、また、必要に応じ伝達機構制御部107から出力される各種の信号に基づいてエンジン101の動作制御を行う。 The engine control unit 106 has the function of performing various operational controls for the engine 101, such as fuel injection control, ignition control, and intake air volume adjustment control. The engine control unit 106 is capable of communicating with the transmission mechanism control unit 107, and outputs data regarding the operating state of the engine 101 to the transmission mechanism control unit 107 as necessary, and also performs operational control of the engine 101 based on various signals output from the transmission mechanism control unit 107 as necessary.

伝達機構制御部107は油圧制御部103を制御することにより、トルクコンバータ110と前後進切替機構111と変速伝達機構112の動作制御を行う。 The transmission mechanism control unit 107 controls the hydraulic control unit 103 to control the operation of the torque converter 110, the forward/reverse switching mechanism 111, and the speed change transmission mechanism 112.

<デファレンシャル装置の構成>
次に、デファレンシャル装置1の構成について説明する(図2及び図3参照)。
<Differential device configuration>
Next, the configuration of the differential device 1 will be described (see FIGS. 2 and 3).

デファレンシャル装置1はハウジング2に所要の各部が配置又は支持されて構成されている。 The differential device 1 is constructed with the necessary parts arranged or supported in the housing 2.

ハウジング2は前後に延びる筒状に形成された軸支持部3と軸支持部3の後端に連続されたカバー部4とを有し、カバー部4の内部空間が配置空間4aとして形成されている。カバー部4には左右に開口4b、4bが形成され、開口4b、4bが配置空間4aに連通されている。カバー部4には電源取出孔4cが形成されている。 The housing 2 has a cylindrical shaft support portion 3 extending forward and backward, and a cover portion 4 connected to the rear end of the shaft support portion 3, with the internal space of the cover portion 4 being formed as the arrangement space 4a. Openings 4b, 4b are formed on the left and right sides of the cover portion 4, and the openings 4b, 4b are connected to the arrangement space 4a. A power outlet hole 4c is formed in the cover portion 4.

カバー部4の配置空間4aには開口4b、4bを介してそれぞれ軸連結部材5、5が挿入されている。軸連結部材5には車軸115が連結されている。 Shaft connecting members 5, 5 are inserted into the arrangement space 4a of the cover part 4 through openings 4b, 4b, respectively. An axle 115 is connected to the shaft connecting member 5.

ハウジング2の軸支持部3にはドライブ軸6が回転可能に支持されている。ドライブ軸6にはギヤ機構104を介してエンジン101等から動力が伝達される。 The drive shaft 6 is rotatably supported on the shaft support portion 3 of the housing 2. Power is transmitted to the drive shaft 6 from the engine 101 etc. via a gear mechanism 104.

ドライブ軸6の後端部にはドライブギヤ7が固定されている。ドライブギヤ7はカバー部4の配置空間4aに位置され、ドライブ軸6と一体になって回転される。 A drive gear 7 is fixed to the rear end of the drive shaft 6. The drive gear 7 is positioned in the arrangement space 4a of the cover part 4 and rotates together with the drive shaft 6.

カバー部4の配置空間4aには差動機構8が配置されている。差動機構8はリングギヤ9とデファレンシャルケース10とピニオンシャフト11、11とピニオンギヤ12、12とサイドギヤ13、13を有している。 A differential mechanism 8 is arranged in the arrangement space 4a of the cover portion 4. The differential mechanism 8 has a ring gear 9, a differential case 10, pinion shafts 11, 11, pinion gears 12, 12, and side gears 13, 13.

リングギヤ9は軸方向が左右方向にされ、ドライブギヤ7に噛合されている。リングギヤ9はデファレンシャルケース10に固定されている。従って、リングギヤ9とデファレンシャルケース10は一体になって回転される。 The ring gear 9 has an axial direction oriented in the left-right direction and is meshed with the drive gear 7. The ring gear 9 is fixed to the differential case 10. Therefore, the ring gear 9 and the differential case 10 rotate together.

デファレンシャルケース10はピニオンギヤ12、12やサイドギヤ13、13が配置されるギヤ配置部14とギヤ配置部14から左右両側にそれぞれ突出された軸挿入部15、16とを有し、左右方向における長さが軸挿入部15より軸挿入部16が長くされている。ギヤ配置部14には前後に貫通されたシャフト支持孔14a、14aが前後に離隔して形成されている。ギヤ配置部14における軸挿入部15、16との連続部分にはそれぞれギヤ支持孔14b、14bが形成されている。軸挿入部15、16にはそれぞれ軸連結部材5、5が挿入されている。 The differential case 10 has a gear arrangement section 14 in which pinion gears 12, 12 and side gears 13, 13 are arranged, and shaft insertion sections 15, 16 that protrude from the gear arrangement section 14 on both the left and right sides, with the shaft insertion section 16 being longer in the left-right direction than the shaft insertion section 15. The gear arrangement section 14 has shaft support holes 14a, 14a that penetrate from front to back and are formed at a distance from each other in the front to back. Gear support holes 14b, 14b are formed at the connecting parts of the gear arrangement section 14 with the shaft insertion sections 15, 16. Shaft connecting members 5, 5 are inserted into the shaft insertion sections 15, 16, respectively.

デファレンシャルケース10はローラーベアリング17、17を介してハウジング2のカバー部4に回転可能に支持され、回転軸10aの軸方向が左右方向にされている。 The differential case 10 is rotatably supported on the cover part 4 of the housing 2 via roller bearings 17, 17, and the axial direction of the rotating shaft 10a is oriented in the left-right direction.

ギヤ配置部14の内部にはギヤ連結筒18が回転可能な状態で配置されている。ギヤ連結筒18は軸方向が前後方向にされ、シャフト支持孔14a、14aの間に位置されている。 A gear connecting tube 18 is rotatably arranged inside the gear arrangement section 14. The gear connecting tube 18 has an axial direction in the front-rear direction and is positioned between the shaft support holes 14a, 14a.

ピニオンシャフト11、11はそれぞれ一部がシャフト支持孔14a、14aに挿通された状態でギヤ配置部14に回転可能に支持されている。ピニオンシャフト11は前後に延びる軸状部11aと軸状部11aの軸方向における一端部から張り出されたギヤ部11bとから成る。ピニオンシャフト11は、軸状部11aにおけるギヤ部11b側の一部がシャフト支持孔14aに挿通され、軸状部11aにおけるギヤ部11bと反対側の端部がギヤ連結筒18に連結されている。従って、ピニオンシャフト11、11はデファレンシャルケース10に対してギヤ連結筒18と一体になって回転される。 The pinion shafts 11, 11 are rotatably supported by the gear arrangement section 14 with a portion of each inserted into the shaft support hole 14a, 14a. The pinion shaft 11 consists of a shaft-shaped section 11a extending forward and backward, and a gear section 11b protruding from one end of the shaft-shaped section 11a in the axial direction. A portion of the shaft-shaped section 11a on the gear section 11b side is inserted into the shaft support hole 14a, and the end of the shaft-shaped section 11a opposite the gear section 11b is connected to the gear connecting tube 18. Therefore, the pinion shafts 11, 11 rotate integrally with the gear connecting tube 18 relative to the differential case 10.

ピニオンギヤ12はそれぞれスプライン嵌合によりピニオンシャフト11の軸状部11aに支持されギヤ配置部14の内部に位置されている。従って、ピニオンギヤ12はピニオンシャフト11と一体になって回転される。 The pinion gears 12 are each supported by a spline engagement on the shaft portion 11a of the pinion shaft 11 and positioned inside the gear arrangement portion 14. Therefore, the pinion gears 12 rotate integrally with the pinion shaft 11.

サイドギヤ13は一部がギヤ支持孔14bに挿通された状態でギヤ配置部14に回転可能に支持され、二つのピニオンギヤ12、12の双方に噛合されている。サイドギヤ13、13には軸挿入部15、16にそれぞれ挿入された軸連結部材5、5の一端部が連結されている。従って、サイドギヤ13、13はそれぞれデファレンシャルケース10に対して軸連結部材5、5と一体になって回転される。 The side gear 13 is rotatably supported by the gear arrangement section 14 with a portion of it inserted into the gear support hole 14b, and is meshed with both of the pinion gears 12, 12. One end of the shaft connecting members 5, 5 inserted into the shaft insertion sections 15, 16 is connected to the side gears 13, 13. Therefore, the side gears 13, 13 rotate integrally with the shaft connecting members 5, 5 relative to the differential case 10.

デファレンシャル装置1には差動機構8の機能を制限する差動制限機構19が設けられている。差動制限機構19は車両100のより高い走行性能を得るために差動機構8に対して付加された機構であり、リミテッドスリップデファレンシャル(LSD:Limited Slip Differential)と称される。 The differential device 1 is provided with a differential limiting mechanism 19 that limits the function of the differential mechanism 8. The differential limiting mechanism 19 is a mechanism added to the differential mechanism 8 in order to obtain higher driving performance of the vehicle 100, and is called a limited slip differential (LSD).

差動制限機構19はハウジング2におけるカバー部4の配置空間4aにおいてデファレンシャルケース10の外周側に配置されている。差動制限機構19は、例えば、CPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等を有する図示しない電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)によって制御され、電子制御ユニットから送出される駆動信号に基づいて後述するコイルに電流が供給されることにより動作される。 The differential limiting mechanism 19 is disposed on the outer periphery of the differential case 10 in the arrangement space 4a of the cover portion 4 in the housing 2. The differential limiting mechanism 19 is controlled by an electronic control unit (ECU) (not shown) having, for example, a CPU (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), etc., and is operated by supplying current to a coil (described later) based on a drive signal sent from the electronic control unit.

電子制御ユニットから差動制限機構19には、例えば、車両100の加速度等に応じたレベルの駆動信号が送出され、差動制限機構19によって差動機構8による動作状態が制限される。 The electronic control unit sends a drive signal to the differential limiting mechanism 19 at a level corresponding to, for example, the acceleration of the vehicle 100, and the differential limiting mechanism 19 limits the operating state of the differential mechanism 8.

差動制限機構19はコイル(電磁ソレノイド)20と制御カム21と制御クラッチ22とメインカム23とメインクラッチ24とアーマチュア25を有し、デファレンシャルケース10における軸挿入部16の外周側に配置されている。 The differential limiting mechanism 19 has a coil (electromagnetic solenoid) 20, a control cam 21, a control clutch 22, a main cam 23, a main clutch 24, and an armature 25, and is disposed on the outer periphery of the shaft insertion portion 16 in the differential case 10.

コイル20はギヤ配置部14の内部の左右方向における一端寄りの位置に配置され、コイルホルダ26によって保持されている。コイルホルダ26の外周側にはカバー部4の電源取出孔4cが位置され、電源取出孔4cを挿通された図示しない電線がコイル20に接続される。コイルホルダ26は磁性金属材料によって形成されている。コイル20には電子制御ユニットから送出される駆動信号に基づいて電流が供給される。 The coil 20 is disposed inside the gear arrangement section 14 at a position toward one end in the left-right direction and is held by a coil holder 26. The power outlet hole 4c of the cover section 4 is located on the outer periphery of the coil holder 26, and an electric wire (not shown) that is inserted through the power outlet hole 4c is connected to the coil 20. The coil holder 26 is formed from a magnetic metal material. A current is supplied to the coil 20 based on a drive signal sent from an electronic control unit.

コイル20はギヤ配置部14側からクラッチホルダ27によって覆われている。クラッチホルダ27は外側部27aと内側部27bと外周面部27cと圧入部材27dを有している。外側部27aと内側部27bと外周面部27cは何れも磁性金属材料によって形成され、圧入部材27dは非磁性材料によって形成されている。内側部27bは外側部27aの内周側に位置され、外側部27aと内側部27bの間に圧入部材27dが圧入されている。外周面部27cは外側部27aの外側の端部から側方に突出されている。 The coil 20 is covered by the clutch holder 27 from the gear arrangement portion 14 side. The clutch holder 27 has an outer portion 27a, an inner portion 27b, an outer peripheral surface portion 27c, and a press-fit member 27d. The outer portion 27a, the inner portion 27b, and the outer peripheral surface portion 27c are all formed from a magnetic metal material, and the press-fit member 27d is formed from a non-magnetic material. The inner portion 27b is positioned on the inner peripheral side of the outer portion 27a, and the press-fit member 27d is press-fitted between the outer portion 27a and the inner portion 27b. The outer peripheral surface portion 27c protrudes laterally from the outer end of the outer portion 27a.

コイルホルダ26と外側部27aと内側部27bと外周面部27cが磁性金属材料によって形成されているため、電子制御ユニットから送出される駆動信号に基づいてコイル20に電流が供給されると、コイル20の周囲に磁界が発生する。 Since the coil holder 26, the outer portion 27a, the inner portion 27b, and the outer peripheral portion 27c are made of a magnetic metal material, when a current is supplied to the coil 20 based on a drive signal sent from the electronic control unit, a magnetic field is generated around the coil 20.

クラッチホルダ27はスプライン嵌合によりデファレンシャルケース10の軸挿入部16に支持されると共にボールベアリング28を介してコイルホルダ26に対して回転可能にされている。従って、クラッチホルダ27はコイルホルダ26に対してデファレンシャルケース10と一体になって回転される。 The clutch holder 27 is supported by the shaft insertion portion 16 of the differential case 10 through a spline fit, and is made rotatable relative to the coil holder 26 via a ball bearing 28. Therefore, the clutch holder 27 rotates integrally with the differential case 10 relative to the coil holder 26.

制御カム21はクラッチホルダ27における内側部27bの側方に位置され、デファレンシャルケース10に対して回転可能とされている。制御カム21の左右方向における一方の面側には凹部21aが形成されている。制御カム21の凹部21aには周方向へ行くに従って深さが変化する図示しない傾斜面が形成されている。 The control cam 21 is positioned to the side of the inner portion 27b of the clutch holder 27 and is rotatable relative to the differential case 10. A recess 21a is formed on one of the left and right sides of the control cam 21. The recess 21a of the control cam 21 has an inclined surface (not shown) whose depth changes in the circumferential direction.

制御クラッチ22は複数の外周側摩擦板22aと複数の内周側摩擦板22bが左右方向において交互に配置されて成る。外周側摩擦板22aは外周部が外周面部27cに支持されクラッチホルダ27と一体になって回転されると共にクラッチホルダ27に対して左右方向へ移動可能にされている。内周側摩擦板22bは内周部が制御カム21の外周部に支持され、制御カム21と一体になって回転されると共に制御カム21に対して左右方向へ移動可能にされている。 The control clutch 22 is composed of multiple outer friction plates 22a and multiple inner friction plates 22b arranged alternately in the left-right direction. The outer periphery of the outer friction plates 22a is supported by the outer periphery surface portion 27c, and is rotated integrally with the clutch holder 27 and is movable in the left-right direction relative to the clutch holder 27. The inner periphery of the inner friction plates 22b is supported by the outer periphery of the control cam 21, and is rotated integrally with the control cam 21 and is movable in the left-right direction relative to the control cam 21.

制御クラッチ22は外周側摩擦板22aと内周側摩擦板22bが互いに接近し係合又はスリップされることにより動力を制御カム21とクラッチホルダ27の間で伝達する機能を有している。制御クラッチ22においては、外周側摩擦板22aと内周側摩擦板22bの間の摩擦力の大きさに応じて制御カム21と外周面部27cの間で伝達される動力の大きさが変化される。 The control clutch 22 has the function of transmitting power between the control cam 21 and the clutch holder 27 by the outer friction plate 22a and the inner friction plate 22b approaching each other and engaging or slipping. In the control clutch 22, the magnitude of the power transmitted between the control cam 21 and the outer peripheral surface portion 27c is changed according to the magnitude of the friction force between the outer friction plate 22a and the inner friction plate 22b.

メインカム23は制御カム21の側方において制御カム21に対向して位置され、デファレンシャルケース10に対して回転可能とされている。メインカム23の制御カム21に対向する面側には凹部23aが形成されている。メインカム23の凹部23aには周方向へ行くに従って深さが変化する傾斜面が形成されている。 The main cam 23 is positioned to the side of the control cam 21, facing the control cam 21, and is rotatable relative to the differential case 10. A recess 23a is formed on the surface of the main cam 23 facing the control cam 21. The recess 23a of the main cam 23 has an inclined surface whose depth changes in the circumferential direction.

制御カム21とメインカム23の間には周方向に離隔して複数のボール29が配置されている。ボール29は制御カム21の凹部21aとメインカム23の凹部23aとに挿入されて保持されている。 A number of balls 29 are arranged circumferentially spaced apart between the control cam 21 and the main cam 23. The balls 29 are inserted and held in the recesses 21a of the control cam 21 and the recesses 23a of the main cam 23.

左右方向においてメインカム23を挟んだ制御カム21と反対側には回転体30が配置されている。回転体30はデファレンシャルケース10に対してベアリング31を介して回転可能にされ、回転軸30aの軸方向が左右方向にされている。回転体30の回転軸30aとデファレンシャルケース10の回転軸10aとは一致されている。 The rotating body 30 is disposed on the opposite side of the control cam 21 with the main cam 23 in between in the left-right direction. The rotating body 30 is rotatable relative to the differential case 10 via a bearing 31, and the axial direction of the rotating shaft 30a is in the left-right direction. The rotating shaft 30a of the rotating body 30 and the rotating shaft 10a of the differential case 10 are aligned.

このようにデファレンシャルケース10の回転軸10aと回転体30の回転軸30aとが一致されることにより、車軸115の径方向においてデファレンシャルケース10と回転体30の間隔を最小限にすることが可能になり、デファレンシャル装置1の小型化を図ることができる。 By aligning the rotation axis 10a of the differential case 10 and the rotation axis 30a of the rotor 30 in this way, it is possible to minimize the distance between the differential case 10 and the rotor 30 in the radial direction of the axle 115, thereby making it possible to miniaturize the differential device 1.

回転体30は筒状に形成され、デファレンシャルケース10におけるギヤ配置部14から軸挿入部16に亘る部分の外周側に位置されている。回転体30には軸方向におけるギヤ配置部14側の端部に伝達ギヤ部30bが設けられ、伝達ギヤ部30bがピニオンシャフト11、11のギヤ部11b、11bに噛合されている。従って、回転体30はピニオンシャフト11、11の回転に伴って回転可能にされており、回転体30の回転が制御されるとピニオンシャフト11、11の回転も制御される。 The rotating body 30 is formed in a cylindrical shape and is positioned on the outer periphery of the portion of the differential case 10 that extends from the gear arrangement portion 14 to the shaft insertion portion 16. The rotating body 30 is provided with a transmission gear portion 30b at the end of the rotating body 30 on the gear arrangement portion 14 side in the axial direction, and the transmission gear portion 30b is meshed with the gear portions 11b, 11b of the pinion shafts 11, 11. Therefore, the rotating body 30 is rotatable in conjunction with the rotation of the pinion shafts 11, 11, and when the rotation of the rotating body 30 is controlled, the rotation of the pinion shafts 11, 11 is also controlled.

回転体30にはメインカム23の一部が係合されており、回転体30とメインカム23は一体になって回転可能にされている。 A part of the main cam 23 is engaged with the rotating body 30, so that the rotating body 30 and the main cam 23 can rotate together.

メインクラッチ24は複数の外周側係合板24aと複数の内周側係合板24bとが左右方向において交互に配置されて成る。外周側係合板24aは外周部が外周面部27cに支持され、クラッチホルダ27と一体になって回転されると共にクラッチホルダ27に対して左右方向へ移動可能にされている。内周側係合板24bは内周部が回転体30に支持され、回転体30と一体になって回転されると共に回転体30に対して左右方向へ移動可能にされている。 The main clutch 24 is composed of multiple outer peripheral engaging plates 24a and multiple inner peripheral engaging plates 24b arranged alternately in the left-right direction. The outer peripheral portion of the outer peripheral engaging plate 24a is supported by the outer peripheral surface portion 27c, and is rotated integrally with the clutch holder 27 and is movable in the left-right direction relative to the clutch holder 27. The inner peripheral portion of the inner peripheral engaging plate 24b is supported by the rotating body 30, and is rotated integrally with the rotating body 30 and is movable in the left-right direction relative to the rotating body 30.

メインクラッチ24は外周側係合板24aと内周側係合板24bが互いに接近し係合又はスリップされることにより動力を回転体30とメインカム23の間で伝達する機能を有している。メインクラッチ24においては、外周側係合板24aと内周側係合板24bとの間の摩擦力の大きさに応じて回転体30からメインカム23に伝達される動力の大きさが変化される。 The main clutch 24 has the function of transmitting power between the rotor 30 and the main cam 23 by the outer peripheral engaging plate 24a and the inner peripheral engaging plate 24b approaching each other and engaging or slipping. In the main clutch 24, the magnitude of the power transmitted from the rotor 30 to the main cam 23 changes depending on the magnitude of the frictional force between the outer peripheral engaging plate 24a and the inner peripheral engaging plate 24b.

アーマチュア25は制御カム21の外周側において制御クラッチ22とメインカム23の間に配置されている。アーマチュア25は鉄等の強磁性材料によって形成され、コイル20への通電状態に応じて磁界に発生する推力によって左右方向へ移動される。 The armature 25 is disposed between the control clutch 22 and the main cam 23 on the outer periphery of the control cam 21. The armature 25 is made of a ferromagnetic material such as iron, and is moved left and right by the thrust force generated in the magnetic field depending on the state of current flow to the coil 20.

デファレンシャルケース10における軸挿入部16の外周部には規制部32が取り付けられている。規制部32は、例えば、軸挿入部16に取り付けられたスナップリング32aとスナップリング32aの軸方向における一方の面に取り付けられたプレート32bとによって構成され、メインカム23と回転体30の間に位置されている。 A restricting portion 32 is attached to the outer periphery of the shaft insertion portion 16 in the differential case 10. The restricting portion 32 is, for example, composed of a snap ring 32a attached to the shaft insertion portion 16 and a plate 32b attached to one surface of the snap ring 32a in the axial direction, and is positioned between the main cam 23 and the rotor 30.

ピニオンシャフト11、11が回転されたときには、ピニオンシャフト11、11に噛合されている回転体30に反力としてメインカム23に近付く方向への移動力が付与されるが、回転体30が規制部32に接することにより回転体30のメインカム23に近付く方向への移動が規制される。 When the pinion shafts 11, 11 are rotated, a reaction force is applied to the rotating body 30 that is meshed with the pinion shafts 11, 11, causing it to move toward the main cam 23. However, when the rotating body 30 comes into contact with the restricting portion 32, the movement of the rotating body 30 toward the main cam 23 is restricted.

このようにデファレンシャル装置1にはデファレンシャルケース10に回転体30の差動制限機構19側への変位を規制する規制部32が取り付けられている。 In this way, the differential device 1 has a restricting portion 32 attached to the differential case 10, which restricts the displacement of the rotating body 30 toward the differential limiting mechanism 19.

従って、規制部32によって回転体30の差動制限機構19側への変位が規制されるため、回転体30の差動制限機構19との接触を回避して差動制限機構19の安定した駆動状態を確保することができる。 Therefore, the regulating portion 32 regulates the displacement of the rotating body 30 toward the differential limiting mechanism 19, thereby preventing the rotating body 30 from coming into contact with the differential limiting mechanism 19 and ensuring a stable driving state of the differential limiting mechanism 19.

また、デファレンシャル装置1にあっては、回転体30がデファレンシャルケース10の周囲に位置されており、デファレンシャルケース10と回転体30が車軸115の径方向に並んで位置されるため、車軸115の軸方向において回転体30がデファレンシャルケース10より突出された状態で存在せず、デファレンシャル装置1の小型化を図ることができる。 In addition, in the differential device 1, the rotating body 30 is positioned around the differential case 10, and the differential case 10 and the rotating body 30 are positioned side by side in the radial direction of the axle 115. This means that the rotating body 30 does not protrude beyond the differential case 10 in the axial direction of the axle 115, making it possible to reduce the size of the differential device 1.

さらに、差動制限機構19がデファレンシャルケース10の周囲に位置されており、デファレンシャルケース10と差動制限機構19が車軸115の径方向に並んで位置されるため、車軸115の軸方向において差動制限機構19がデファレンシャルケース10より突出された状態で存在せず、デファレンシャル装置1の一層の小型化を図ることができる。 Furthermore, since the differential limiting mechanism 19 is positioned around the differential case 10, and the differential case 10 and the differential limiting mechanism 19 are positioned side by side in the radial direction of the axle 115, the differential limiting mechanism 19 does not protrude from the differential case 10 in the axial direction of the axle 115, and the differential device 1 can be made even more compact.

さらにまた、デファレンシャルケース10とピニオンシャフト11、11とピニオンギヤ12、12とサイドギヤ13、13と回転体30と差動制限機構19が何れもハウジング2の内部に配置されている。 Furthermore, the differential case 10, the pinion shafts 11, 11, the pinion gears 12, 12, the side gears 13, 13, the rotor 30, and the differential limiting mechanism 19 are all arranged inside the housing 2.

従って、デファレンシャルケース10とピニオンシャフト11、11とピニオンギヤ12、12とサイドギヤ13、13と回転体30と差動制限機構19が同一のハウジング2に内蔵されるため、デファレンシャル装置1のより一層の小型化を図ることができる。 As a result, the differential case 10, pinion shafts 11, 11, pinion gears 12, 12, side gears 13, 13, rotors 30, and differential limiting mechanism 19 are all housed in the same housing 2, making it possible to further reduce the size of the differential device 1.

<デファレンシャル装置における動作>
以下に、デファレンシャル装置1における差動機構8及び差動制限機構19の動作について説明する(図2乃至図4参照)。
<Operation in Differential Device>
The operation of the differential mechanism 8 and the differential limiting mechanism 19 in the differential device 1 will be described below (see FIGS. 2 to 4).

ドライブ軸6を介してドライブギヤ7にエンジン101等からの動力が伝達されると、ドライブギヤ7と噛合されているリングギヤ9が回転され、リングギヤ9とデファレンシャルケース10が一体になって回転されると共にピニオンギヤ12、12がデファレンシャルケース10の回転に伴って公転される。ピニオンシャフト11、11はピニオンギヤ12、12の公転に伴って公転され、ピニオンシャフト11、11に噛合されている回転体30が回転軸30aを支点として回転される。 When power is transmitted from the engine 101 or the like to the drive gear 7 via the drive shaft 6, the ring gear 9 meshed with the drive gear 7 rotates, and the ring gear 9 and the differential case 10 rotate together, while the pinion gears 12, 12 revolve with the rotation of the differential case 10. The pinion shafts 11, 11 revolve with the revolution of the pinion gears 12, 12, and the rotating body 30 meshed with the pinion shafts 11, 11 rotates with the rotation axis 30a as a fulcrum.

ピニオンギヤ12、12が公転されると、ピニオンギヤ12、12と噛合されているサイドギヤ13、13が回転され、サイドギヤ13、13と軸連結部材5、5が一体になって回転され、車軸115、115を介して駆動輪105、105に動力が伝達されて車両100が走行される。 When the pinion gears 12, 12 revolve, the side gears 13, 13 meshed with the pinion gears 12, 12 are rotated, and the side gears 13, 13 and the shaft connecting members 5, 5 are rotated together, and power is transmitted to the drive wheels 105, 105 via the axles 115, 115, causing the vehicle 100 to run.

このとき、車両100の直進時には左右の駆動輪105、105に対する路面からの抵抗が同等であるため、ピニオンギヤ12、12がデファレンシャルケース10の回転に伴って公転されるが自転はされず、ピニオンギヤ12、12に噛合されているサイドギヤ13、13にピニオンギヤ12、12の回転力が同等に伝達される。 At this time, when the vehicle 100 is moving straight, the resistance from the road surface to the left and right drive wheels 105, 105 is equal, so the pinion gears 12, 12 revolve with the rotation of the differential case 10 but do not rotate, and the rotational force of the pinion gears 12, 12 is transmitted equally to the side gears 13, 13 that are meshed with the pinion gears 12, 12.

一方、車両100の旋回時には左右の駆動輪105、105に対する路面からの抵抗が異なり、一方のサイドギヤ13がピニオンギヤ12、12を押し返そうとしてピニオンギヤ12、12が公転かつ自転する。従って、ピニオンギヤ12、12の自転により他方のサイドギヤ13の回転が増速され、左右の駆動輪105、105に回転差が生じて円滑な走行状態が確保される。 On the other hand, when the vehicle 100 turns, the resistance from the road surface to the left and right drive wheels 105, 105 is different, and one side gear 13 tries to push back against the pinion gears 12, 12, causing the pinion gears 12, 12 to revolve and rotate. Therefore, the rotation of the other side gear 13 is accelerated by the rotation of the pinion gears 12, 12, creating a rotation difference between the left and right drive wheels 105, 105, ensuring smooth driving conditions.

このときピニオンシャフト11、11はピニオンギヤ12、12と一体になって自転される。ピニオンシャフト11、11に噛合されている回転体30はピニオンシャフト11、11の自転によりデファレンシャルケース10とは異なる速度で回転軸30aを支点として回転される。 At this time, the pinion shafts 11, 11 rotate together with the pinion gears 12, 12. The rotating body 30 meshed with the pinion shafts 11, 11 rotates around the rotating shaft 30a as a fulcrum at a speed different from that of the differential case 10 due to the rotation of the pinion shafts 11, 11.

また、例えば、高速で急カーブを回るようなスポーツ走行の場合等には、上記したように車両100の加速度等に応じた大きさの駆動信号が電子制御ユニットから差動制限機構19に送出され、差動制限機構19によって以下のように差動機構8による動作状態が制限される。 In addition, for example, in the case of sports driving such as going around sharp curves at high speed, as described above, a drive signal having a magnitude corresponding to the acceleration, etc. of the vehicle 100 is sent from the electronic control unit to the differential limiting mechanism 19, and the differential limiting mechanism 19 limits the operating state of the differential mechanism 8 as follows.

電子制御ユニットから差動制限機構19に駆動信号が入力されると、差動制限機構19の駆動が開始され、コイル20に駆動電流が供給され、コイル20の周囲に磁界が発生してアーマチュア25が制御クラッチ22側へ引き寄せられる(図4参照)。このときドライブギヤ7の回転に伴って、デファレンシャルケース10と回転体30とメインカム23とクラッチホルダ27とメインクラッチ24の外周側係合板24a及び内周側係合板24bと制御クラッチ22の外周側摩擦板22aとが一体になってハウジング2に対して回転されている。 When a drive signal is input from the electronic control unit to the differential limiting mechanism 19, the differential limiting mechanism 19 starts to operate, a drive current is supplied to the coil 20, and a magnetic field is generated around the coil 20, attracting the armature 25 toward the control clutch 22 (see FIG. 4). At this time, as the drive gear 7 rotates, the differential case 10, the rotor 30, the main cam 23, the clutch holder 27, the outer peripheral engagement plate 24a and the inner peripheral engagement plate 24b of the main clutch 24, and the outer peripheral friction plate 22a of the control clutch 22 rotate together relative to the housing 2.

アーマチュア25が制御クラッチ22側へ移動されると、外周側摩擦板22aと内周側摩擦板22bがアーマチュア25に押圧されて移動され互いに接近し係合又はスリップされる。外周側摩擦板22aと内周側摩擦板22bが係合又はスリップされると、制御カム21とクラッチホルダ27の間での動力の伝達が可能な状態になる。 When the armature 25 is moved toward the control clutch 22, the outer friction plate 22a and the inner friction plate 22b are pressed by the armature 25 and move closer to each other, engaging or slipping. When the outer friction plate 22a and the inner friction plate 22b are engaged or slipping, power can be transmitted between the control cam 21 and the clutch holder 27.

このときメインカム23が回転されており、ボール27を介してメインカム23と制御カム21の間で動力が伝達されるが、制御カム21とメインカム23の間で回転差が生じる。従って、凹部21aと凹部23aに保持されているボール29が凹部21aと凹部23aの各傾斜面上を転動されボール29によってメインカム23がメインクラッチ24側へ押圧されて移動される。 At this time, the main cam 23 is rotating, and power is transmitted between the main cam 23 and the control cam 21 via the ball 27, but a rotational difference occurs between the control cam 21 and the main cam 23. Therefore, the balls 29 held in the recesses 21a and 23a roll on the inclined surfaces of the recesses 21a and 23a, and the main cam 23 is pressed and moved toward the main clutch 24 by the balls 29.

メインカム23が移動されると、メインカム23によってメインクラッチ24の外周側係合板24aと内周側係合板24bが押圧されて移動され互いに接近し係合又はスリップされる。外周側係合板24aと内周側係合板24bが係合又はスリップされると、差動制限機構19を介してデファレンシャルケース10と回転体30が連結されデファレンシャルケース10と回転体30の間で動力の伝達が行われる。 When the main cam 23 moves, the outer peripheral engaging plate 24a and the inner peripheral engaging plate 24b of the main clutch 24 are pressed and moved by the main cam 23, approaching each other and engaging or slipping. When the outer peripheral engaging plate 24a and the inner peripheral engaging plate 24b engage or slip, the differential case 10 and the rotating body 30 are connected via the differential limiting mechanism 19, and power is transmitted between the differential case 10 and the rotating body 30.

デファレンシャルケース10と回転体30が差動制限機構19を介して連結されることにより、差動制限機構19によって回転体30を介してピニオンシャフト11に回転に対する負荷が付与され、回転体30がデファレンシャルケース10の回転に伴って回転され、回転体30がデファレンシャルケース10と同じ速度で回転可能とされる。 The differential case 10 and the rotor 30 are connected via the differential limiting mechanism 19, so that the differential limiting mechanism 19 applies a rotational load to the pinion shaft 11 via the rotor 30, causing the rotor 30 to rotate in conjunction with the rotation of the differential case 10, allowing the rotor 30 to rotate at the same speed as the differential case 10.

このようにデファレンシャルケース10と回転体30が差動制限機構19を介して連結されてピニオンシャフト11に回転に対する負荷が付与され、差動機構8の差動動作が差動制限機構19によって制限されるため、差動機構8の動作による駆動力の損失をデファレンシャルケース10に還元することが可能になる。また、電子制御ユニットから差動制限機構19に入力される駆動信号のレベルを調整することにより、メインクラッチ24における外周側係合板24aと内周側係合板24bの係合状態を調整し、損失した駆動力のデファレンシャルケース10に対する還元率を制御することが可能になる。 In this way, the differential case 10 and the rotor 30 are connected via the differential limiting mechanism 19, a rotational load is applied to the pinion shaft 11, and the differential operation of the differential mechanism 8 is limited by the differential limiting mechanism 19, making it possible to return the loss of driving force caused by the operation of the differential mechanism 8 to the differential case 10. In addition, by adjusting the level of the drive signal input from the electronic control unit to the differential limiting mechanism 19, it is possible to adjust the engagement state of the outer peripheral engaging plate 24a and the inner peripheral engaging plate 24b in the main clutch 24, and control the return rate of the lost driving force to the differential case 10.

<まとめ>
以上に記載した通り、デファレンシャル装置1にあっては、デファレンシャルケース10に対して回転可能にされたピニオンシャフト11と、ピニオンシャフト11と一体になって回転されると共にデファレンシャルケース10の回転に伴って公転されるピニオンギヤ12と、ピニオンギヤ12に噛合され動力を車軸115に伝達するサイドギヤ13と、ピニオンシャフト11に噛合されピニオンシャフト11と一体になって回転される回転体30と、回転体30を介してピニオンシャフト11に回転に対する負荷を付与する差動制限機構19とを備えている。
<Summary>
As described above, the differential device 1 includes the pinion shaft 11 which is rotatable relative to the differential case 10, the pinion gear 12 which rotates integrally with the pinion shaft 11 and revolves in conjunction with the rotation of the differential case 10, the side gear 13 which is meshed with the pinion gear 12 and transmits power to the axle 115, the rotating body 30 which is meshed with the pinion shaft 11 and rotates integrally with the pinion shaft 11, and the differential limiting mechanism 19 which applies a rotational load to the pinion shaft 11 via the rotating body 30.

従って、伝達ギヤ部30bがギヤ部11bに噛合された回転体30を介してピニオンシャフト11に回転に対する負荷が付与される構成にされているため、回転体30がピニオンシャフト11に接近して位置されると共に差動制限機構19が回転体30に接近して位置される。これにより、差動を行う差動機構8とは別の機能を有する差動制限機構19を備えた構成において、機能性の向上を図った上で大型化を回避することができる。 Therefore, since the transmission gear portion 30b is configured to apply a rotational load to the pinion shaft 11 via the rotor 30 meshed with the gear portion 11b, the rotor 30 is positioned close to the pinion shaft 11 and the differential limiting mechanism 19 is positioned close to the rotor 30. This makes it possible to avoid an increase in size while improving functionality in a configuration equipped with a differential limiting mechanism 19 that has a function different from that of the differential mechanism 8 that performs differentials.

また、回転体30がピニオンシャフト11に接近して位置されると共に差動制限機構19が回転体30に接近して位置されるため、差動制限機構19と回転体30を差動機構8の回転中心であるピニオンギヤ12の回転中心(自転中心)に近付けて配置することが可能になり、ハウジング2の内部に配置される構造を差動機構8の回転中心に対して可能な限り線対称となる構成に近付けることができる。 In addition, because the rotor 30 is positioned close to the pinion shaft 11 and the differential limiting mechanism 19 is positioned close to the rotor 30, it is possible to position the differential limiting mechanism 19 and the rotor 30 close to the center of rotation (center of rotation) of the pinion gear 12, which is the center of rotation of the differential mechanism 8, and the structure arranged inside the housing 2 can be made as close as possible to a configuration that is linearly symmetrical with respect to the center of rotation of the differential mechanism 8.

特に、ハウジング2の内部に配置される構造を差動機構8の回転中心に対して可能な限り線対称となる構成に近付けることにより、デファレンシャル装置1及びデファレンシャル装置1を備えた車両100の良好なバランスを確保することが可能になり、車体の強度設計に関する困難性が生じ難い。 In particular, by making the structure arranged inside the housing 2 as linearly symmetrical as possible with respect to the center of rotation of the differential mechanism 8, it is possible to ensure a good balance of the differential device 1 and the vehicle 100 equipped with the differential device 1, and difficulties in designing the strength of the vehicle body are unlikely to arise.

また、デファレンシャル装置1の大型化を回避することにより、燃料配管等の他の構造とデファレンシャル装置1の干渉が生じ難くなり、車両100の各部に関する設計の自由度の向上を図ることができる。 In addition, by avoiding an increase in size of the differential device 1, interference between the differential device 1 and other structures such as fuel piping is less likely to occur, and design freedom for each part of the vehicle 100 can be improved.

さらに、デファレンシャル装置1においては、差動制限機構19に制御クラッチ22やメインクラッチ24を有するクラッチ機構が設けられている。 Furthermore, in the differential device 1, a clutch mechanism having a control clutch 22 and a main clutch 24 is provided in the differential limiting mechanism 19.

従って、汎用性のあるクラッチ機構の動作状態によりピニオンシャフト11に付与される回転に対する負荷の大きさを制御することが可能になり、構造の簡素化を図った上でピニオンシャフト11の回転状態を制御することができる。 As a result, it is possible to control the magnitude of the rotational load applied to the pinion shaft 11 depending on the operating state of the versatile clutch mechanism, and the rotational state of the pinion shaft 11 can be controlled while simplifying the structure.

尚、上記には、ピニオンシャフト11とピニオンギヤ12がそれぞれ二つずつ設けられた差動機構8を例として示したが、差動機構8はピニオンシャフト11とピニオンギヤ12が周方向においてそれぞれ三つずつ以上設けられた構成にされていてもよい。 In the above, a differential mechanism 8 having two pinion shafts 11 and two pinion gears 12 is shown as an example, but the differential mechanism 8 may be configured with three or more pinion shafts 11 and three or more pinion gears 12 in the circumferential direction.

また、差動制限機構19は機械的に動作されるタイプであってもよく、電子的に動作されるタイプであってもよい。 The differential limiting mechanism 19 may be of a mechanically operated type or an electronically operated type.

1 デファレンシャル装置
2 ハウジング
7 ドライブギヤ
8 差動機構
10 デファレンシャルケース
10a 回転軸
11 ピニオンシャフト
11b ギヤ部
12 ピニオンギヤ
13 サイドギヤ
19 差動制限機構
30 回転体
30a 回転軸
30b 伝達ギヤ部
32 規制部
115 車軸
REFERENCE SIGNS LIST 1 Differential device 2 Housing 7 Drive gear 8 Differential mechanism 10 Differential case 10a Rotating shaft 11 Pinion shaft 11b Gear portion 12 Pinion gear 13 Side gear 19 Differential limiting mechanism 30 Rotating body 30a Rotating shaft 30b Transmission gear portion 32 Restricting portion 115 Axle

Claims (6)

ドライブギヤを介して伝達される動力によって回転されるデファレンシャルケースと、
ギヤ部を有し前記デファレンシャルケースに対して回転可能にされたピニオンシャフトと、
前記ピニオンシャフトと一体になって回転されると共に前記デファレンシャルケースの回転に伴って公転されるピニオンギヤと、
前記ピニオンギヤに噛合され前記ドライブギヤからの動力を車軸に伝達するサイドギヤと、
前記ギヤ部に噛合された伝達ギヤ部を有し前記ピニオンシャフトの前記ギヤ部に噛合して回転される回転体と、
前記回転体を介して前記ピニオンシャフトに回転に対する負荷を付与する差動制限機構とを備え、
前記回転体が前記ピニオンシャフトと異なる速度で回転可能にされ
前記差動制限機構にクラッチ機構が設けられ、
前記差動制限機構に前記クラッチ機構を動作させるためのコイルが設けられ、
前記コイルと前記回転体が前記デファレンシャルケースの回転軸方向において離隔して位置された
デファレンシャル装置。
a differential case rotated by power transmitted via a drive gear;
a pinion shaft having a gear portion and rotatable relative to the differential case;
a pinion gear that rotates integrally with the pinion shaft and revolves in accordance with the rotation of the differential case;
a side gear that is meshed with the pinion gear and transmits power from the drive gear to an axle;
a rotor having a transmission gear portion meshed with the gear portion and rotated by meshing with the gear portion of the pinion shaft;
a differential limiting mechanism that applies a rotational load to the pinion shaft via the rotor,
The rotor is rotatable at a speed different from that of the pinion shaft ,
The differential limiting mechanism is provided with a clutch mechanism,
a coil for operating the clutch mechanism is provided in the differential limiting mechanism,
The coil and the rotor are positioned apart from each other in the direction of the rotation axis of the differential case.
Differential device.
前記回転体が前記デファレンシャルケースの周囲に位置された
請求項1に記載のデファレンシャル装置。
The differential device according to claim 1 , wherein the rotors are positioned around the differential case.
前記デファレンシャルケースの回転軸と前記回転体の回転軸とが一致された
請求項2に記載のデファレンシャル装置。
3. The differential device according to claim 2, wherein a rotation axis of the differential case and a rotation axis of the rotor are aligned.
前記差動制限機構が前記デファレンシャルケースの周囲に位置された
請求項1、請求項2又は請求項3に記載のデファレンシャル装置。
4. The differential device according to claim 1, 2 or 3, wherein the differential limiting mechanism is positioned around the differential case.
前記デファレンシャルケースと前記ピニオンシャフトと前記ピニオンギヤと前記サイドギヤと前記回転体と前記差動制限機構がハウジングの内部に配置された
請求項1、請求項2、請求項3又は請求項4に記載のデファレンシャル装置。
The differential case, the pinion shaft, the pinion gear, the side gear, the rotor, and the limited slip differential mechanism are disposed inside a housing.
A differential device according to claim 1, 2, 3 or 4 .
前記デファレンシャルケースにおける回転軸の軸方向において前記回転体が前記ピニオンシャフトと前記差動制限機構の間に位置され、
前記デファレンシャルケースに前記回転体の前記差動制限機構側への変位を規制する規制部が取り付けられた
請求項1、請求項2、請求項3、請求項4又は請求項5に記載のデファレンシャル装置。
the rotor is located between the pinion shaft and the limited slip differential mechanism in an axial direction of a rotation shaft in the differential case,
A restricting portion is attached to the differential case to restrict displacement of the rotor toward the differential limiting mechanism.
A differential device according to claim 1, 2, 3, 4 or 5 .
JP2019239446A 2019-12-27 2019-12-27 Differential device Active JP7491690B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019239446A JP7491690B2 (en) 2019-12-27 2019-12-27 Differential device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019239446A JP7491690B2 (en) 2019-12-27 2019-12-27 Differential device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021107726A JP2021107726A (en) 2021-07-29
JP7491690B2 true JP7491690B2 (en) 2024-05-28

Family

ID=76967815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019239446A Active JP7491690B2 (en) 2019-12-27 2019-12-27 Differential device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7491690B2 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003240101A (en) 2002-02-18 2003-08-27 Honda Motor Co Ltd Differential device with differential limiting mechanism

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1317286A (en) * 1919-09-30 gundersen
US4943269A (en) * 1989-05-26 1990-07-24 Smith Roger R Differential with lock-out mechanism

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003240101A (en) 2002-02-18 2003-08-27 Honda Motor Co Ltd Differential device with differential limiting mechanism

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021107726A (en) 2021-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6796412B2 (en) Differential apparatus
US6832972B2 (en) Differential and differential system
US6105703A (en) Driving force control system in four-wheel drive vehicle
US5366421A (en) Differential apparatus
US6969333B2 (en) Motor power train and method of assembling the same
US6095276A (en) Four-wheel drive vehicle
US6412618B1 (en) Ball-ramp-actuated friction clutch controlled by a particle-clutch
JP3683062B2 (en) Power transmission device for vehicle
US6041904A (en) Clutch lubricating structure in power transmitting system
US6070495A (en) Power transmitting system for vehicle
US6436002B1 (en) Differential apparatus
JP2019196057A (en) Vehicle drive device
JP7491690B2 (en) Differential device
US6302251B1 (en) Electromagnetic clutch with asymmetric spoke patterns
US20200340568A1 (en) Vehicle driving apparatus
JP2001289307A (en) Differential gear
JP3857584B2 (en) Differential device
JP4353606B2 (en) Starting clutch
JP2021179215A (en) Differential device
JP6449708B2 (en) Vehicle lubrication device
JP2001012509A (en) Coupling
JP2001330060A (en) Coupling and differential device
JP4418076B2 (en) Transfer device
JP4213240B2 (en) Differential equipment
JP2001260680A (en) Coupling and differential device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220922

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20220922

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230627

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230718

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230905

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231219

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240207

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240423

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240516

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7491690

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150