JPH0135007Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案は、四輪駆動車のセンターデフ等として
利用される差動装置に関する。

(ロ) 従来技術 例えばエンジン回転をトランスミツシヨンを介
して、フロントドライブシヤフトとリヤドライブ
シヤフトに差動回転可能に伝達する差動装置は周
知である。この差動装置は、車両のカーブ走行時
等に前輪と後輪との回転差を許し、これにより円
滑な走行を可能にする。

しかし、この種の差動装置にあつては、前後輪
のうちの一方の車輪が泥地に落ち込んだ場合等に
は、負荷の小さい落ち込んだ方の車輪が空転する
のみである。このためエンジン動力は落ち込んだ
車輪の高速スリツプ回転に費やされ、車両の泥地
からの脱出が困難になつてしまうという問題があ
る。このような問題を解消するため、近年、差動
装置に、差動制限手段が設けられたものがある。
この差動制限手段は差動装置による差動回転が所
定値を越えたときにその差動を制限し、接地条件
のよい方の車輪に動力を伝達することで、車両の
泥地脱出を可能にするものである。

このような差動制限手段を備えた差動装置とし
て第６図に示すものが公知である。この装置は、
トランスミツシヨンの出力軸に連結され、エンジ
ン動力を伝達する伝達シヤフト１と、伝達シヤフ
ト１から動力伝達を受ける一体の被伝達シヤフト
３，５とを有している。伝達シヤフト１には基板
７が固定されており、この基板７に遊星歯車９が
回転自在に設けられている。被伝達シヤフト３に
はケース１１が設けられており、このケース１１
の内面には前記遊星歯車９とかみ合うインターナ
ルギヤ１３が周設されている。

一方、被伝達シヤフト５は伝達シヤフト１に嵌
め合わされており、この被伝達シヤフト５の先端
外周部には前記遊星歯車９とかみ合うサンギヤ１
５が配設されている。上記遊星歯車９とインター
ナルギヤ１３およびサンギヤ１５とによつて差動
装置１７が構成され、伝達シヤフト１の回転は差
動回転自在に被伝達シヤフト３，５に伝達され
る。この場合、被伝達シヤフト３の回転は図外の
リヤデフに伝達され、被伝達シヤフト５の回転は
チエーン１６およびドライブシヤフト１８を介し
て図外のフロントデフに伝達されることになる。

前記差動装置１７に付加される差動制限手段
は、被伝達シヤフト５に突設された複数の鍔板１
９と一定の間隙を介してはめ込まれたひれ板２１
と、ケース１９内に液密状態で充填されたシリコ
ンオイル２３とからなる。したがつて、例えば、
車輪のうちいずれか一方の車輪が泥地に落ち込
み、被伝達シヤフト３，５間に相対回転、すなわ
ち、遊星歯車９の差動回転が生じたときには、鍔
板１９とひれ板２１のシリコンオイル２３が粘性
による抵抗作用を行い、この差動回転を制限する
ものである。

しかしながら従来この種の装置においては、前
記差動制限をシリコンオイルの剪断作用のみで行
う構成のため、第２図に示すように、差動回転速
度に対する。剪断抵抗によつて発生する制限トル
クの立上がり特性が悪く、また発生する制限トル
クの値も小さいため、前記差動制限を効果的に行
うことができないという問題があつた。もちろん
鍔板１９とひれ板２１の数を多くすれば制限トル
クの間を多少とも大きくできるが、そのようにす
ると装置が大型化し装置コストも高価になつてし
まうという問題がある。

(ハ) 考案の目的 本考案は上記問題点に鑑みなされたものであ
り、その目的は装置の小型化を図るとともに、流
体を用いた差動制限手段のトルク特性を改善し、
迅速かつ確実にその差動を制限することができる
差動装置を提供することにある。

(ニ) 考案の構成 上記目的を達成するために、本考案は、動力を
入力する伝達シヤフトと、伝達シヤフトに対し相
対回転可能な一対の被伝達シヤフトと、前記一対
の被伝達シヤフトを連結すると共に相対回転を許
す作動機構と、前記作動回転の回転速度が所定値
を越えたときにその作動回転を制限する作動制限
手段とを備えてなる作動装置において、前記作動
制限手段は、一方の被伝達シヤフト側に設けられ
前記プレート群と所定の間隙を介してはめ合うプ
レート群を有するクラツチ部材と、クラツチ部材
を前記プレート群とを離反方向へ付勢する弾性体
と、前記プレート群との周囲に液密状態で満たさ
れた粘性流体の粘性抵抗を起因にして作動し前記
プレート群の締結方向へクラツチ部材を付勢する
カム機構とからなる構成とした。

(ホ) 実施例 以下、本考案の第１〜第４の各実施例を図面に
基づいて説明する。なお、各実施例において、同
一部材には同一符号を付し、先の実施例で説明し
た部材と同一部材については、後の実施例ではそ
の説明を省略する。

第１図には本考案の第１実施例の断面構成が示
され、トランスミツシヨンからの動力を伝達する
伝達シヤフト２５にはパイプ状の第１の被伝達シ
ヤフト２７がシール材２９を介して回転自在に嵌
め込まれている。

また、第２の被伝達シヤフト３１は軸受３３で
回転自在に支持されており、この被伝達シヤフト
３１の端部にはケース３５が設けられている。

前記伝達シヤフト２５の先端部にはフランジ板
３７が突設されており、このフランジ板の同一円
周上には回転軸３９が固定されている。そして回
転軸３９には遊星歯車４１が回転自在にはめ込ま
れている。一方、前記第１の被伝達シヤフト２７
の端部外周面にはサンギヤ４３が、第２の被伝達
シヤフト３１のケース内面にはインターナルギヤ
４５がそれぞれ形成されており、これら両ギヤ４
３，４５とこの両ギヤ４３，４５にかみ合う遊星
歯車４１とによつて差動装置４７が構成される。

また第１の被伝達シヤフト２７にはカム車５１
がスプライン嵌合されている。カム車５１の端面
にはカム面が形成され、このカム面は後述するプ
レート群がロツクするように圧力角が設定されて
いる。第１の被伝達シヤフト２７にはさらにクラ
ツチ部材５３が軸動自在に嵌合されている。この
クラツチ部材５３はフランジ面を有する円筒体５
５と、この円筒体５５の胴部から外方に突設され
た複数のプレート群５７とからなる。クラツチ部
材５３のフランジ面にはカム従動面が形成されて
おり、このカム従動面は前記カム車５１のカム面
に当接されている。そして、このカム面とカム従
動面とによつてカム機構５９が構成される。

他方、第２の被伝達シヤフト３１のケース内面
には所定間隔へだてて複数のプレート群６１が内
方に向けて突設されており、これらのプレート群
６１は前記プレート群５７と微小間隙を介して、
はまり合つている。ケース３５の端部には、ケー
ス蓋６５がシール６６を介して嵌め込まれ、止め
リング６７によつて止められ、また、ケース蓋６
５の軸部はシール材６３を介して第１の被伝達シ
ヤフト２７の回転自在にはめ込まれている。ケー
ス蓋６５の軸部内端面には、第１の被伝達シヤフ
ト２７にはめ込まれたリターンスプリング６９の
基部が係止されており、またリターンスプリング
６９の先端部はクラツチ部材５３に圧接されてい
る。そして、これら各種部材を収容してなるケー
ス３５の内部には潤滑性のある粘性摩擦流体７１
によつて満たされている。上述のカム駆動ギヤ４
９、カム機構５９、クラツチ部材５３、プレート
群６１、弾性体６９、粘性流体７１の各要素は、
その有機的な結合によつて差動機構４７の差動を
制限する、差動制限手段を構成する。

なお、第１の被伝達シヤフト２７には動力伝達
ギヤ７３が固定されており、この動力伝達ギヤ７
３とのギヤ連結あるいはチエーン連結等によつ
て、第１の被伝達シヤフト２７の回転が例えばフ
ロントデフ（図示せず）に伝達されるようになつ
ている。また第２の被伝達シヤフト３１はリヤデ
フ（図示せず）に連動されるようになつている。

本考案の第１実施例は上述の構成からなり、以
下にその作用を説明する。

まず、車両が直進走行状態にあるときには、伝
達シヤフト２５の動力は遊星歯車４１を介して第
１および第２の被伝達シヤフト２７，３１に伝達
される。なお、この場合は前輪と後輪との回転速
度が同一なので差動機構４７の差動作用は行われ
ない。

次に、車両がカーブ走行を行う場合には、前輪
と後輪とに回転速度差が生じ、この回転速度差が
小さい場合は、弾性体６９の付勢により差動制限
は行われないか、あるいは小さなものとなつてい
る。

ところで車両走行時に、前輪と後輪のうちのい
ずれか一方が泥地に落ち込んだ場合には、その落
ち込んだ方の車輪が空転するので、第１および第
２の被伝達シヤフト２７，３１に高速な相対回転
が発生する。そのため、この高速な相対回転を許
す遊星歯車４１も高速差動回転を行う。このと
き、差動制限手段は車輪落ち込みを脱出させるた
めに次のように差動制限作用を行う。まず、第１
および第２の被伝達シヤフト２７，３１の相対回
転によつて、プレート群６１とプレート群５７と
の間に相対的な回転差が生じ、この回転差によつ
て両板５７，６１は粘性流体７１によつて抵抗を
受ける。この抵抗は遊星歯車４１の差動を制限す
る制限トルクとして作用する。

一方、遊星歯車４１の差動回転は、被伝達シヤ
フト２７を介してカム車５１に伝達される。この
カム車５１の回転によつて、クラツチ部材５３の
カム従動面がカム車５１のカム面に当接し、その
カム作用によりクラツチ部材５３は第３図におい
て左方向に移動する。このクラツチ部材５３の移
動に伴つて、クラツチ部材５３は弾性体６９から
付勢力を受け、この付勢力はカム面とカム従動面
との圧接力に対する反力となつて作用し、一定の
相対回転差まではプレート群５７とプレート群６
１との締結ロツクを規制し、第２図（Ｏ−Ａ）の
ような差動制限を行う。差動回転によりさらにカ
ム機構５９のカム作用が進行されると、プレート
群６１，５７との摩擦結合のロツクが第２図のよ
うに行なわれる結果、遊星歯車４１の差動が停止
され、伝達シヤフト２５の動力は泥地に落ち込ま
ない方の車輪にも効果的に伝わり、車輪の泥地脱
出が達成される。

このように、本第１実施例によれば、差動制限
は、その初期段階、すなわち第２図のＯからＡま
での期間においては、弾性体６９の作用によつて
摩擦締結がある程度制限されつつ流体抵抗ととも
に差動制限を行ない、また差動回転が一定以上と
なると、プレート群６１，５７とのロツクが行な
われるので、プレート群６１，５７の数を多くす
ることなく装置を小型化することができる。従つ
て、第２図に示されるように、差動制限トルクの
立上り特性が改善されるとともに、一定以上では
トルク値の急激な増大が図られ、前記差動制限を
確実に図ることができる。

第３図には本考案の第２実施例が示されてい
る。この第２実施例が第１実施例と異なる点は、
クラツチ部材５３がケース３５側に軸動自在に挿
入され、プレート群５７とはまり合うプレート群
６１が第１の被伝達シヤフト２７側に設けられて
いることと、カム駆動板４９がケース３５のイン
ターナルギヤ４５にかみ合わされ、このカム駆動
板４９の端面にカム面が、クラツチ部材５３の端
面にカム従動面が形成されていることである。

したがつて、本第２実施例も第１実施例と略同
様の効果が得られる。

第４図には本考案の第３実施例が示されてい
る。この第３実施例は、伝達シヤフト２５の先端
部にケース３５をボルト７５によつて固定し、一
方、第２の被伝達シヤフト３１の端部にフランジ
面３１ａを突設し、このフランジ面３１ａをイン
ターナルギヤ５とかみ合い結合又はカム結合させ
たものであり、その他の構成は前記第１実施例の
場合と同様である。

したがつて、本第３実施例の場合も、前記第
１、第２実施例と略同様の効果が得られる。

第５図には本考案の第４実施例が示されてい
る。この第４実施例は車両のリヤデフ等に本考案
を適用したものである。

第５図において、伝達シヤフト（図示せず）に
はドライブピニオン（図示せず）が設けられてお
り、このドライブピニオンはデフケース７７のリ
ングギヤ（図示せず）にかみ合わされている。サ
イドギヤ８１にはプレート群６１が係合されてい
る。一方、デフケース７７の内面にはプレート群
５７が係合されると共にプレツシヤーリング８５
が軸動自在にはめ込まれている。そして、クラツ
チ部材５３にはプレート群５７が係合されてい
る。

ところで、デフケース７７には回転自在にピニ
オンシヤフト８７が設けられており、このピニオ
ンシヤフト８７にはサイドギヤ８１，８３とかみ
合うピニオンギヤ８８が固定されている。ピニオ
ンシヤフト８７にはカム面が形成されており、ま
た、このカム面に対向するプレツシヤーリング８
５の端面には従動面が形成され、前記カム面と従
動面とによつて、カム機構５９が形成されてい
る。なお、デフケース７７の端面とクラツチ部材
５３との間にはリターンスプリング６９が配設さ
れており、このリターンスプリングの付勢力によ
つてプレート群６１，５７とが離反方向の力を受
けるように構成されている。なおまた、デフケー
ス７７とサイドギヤ８１，８３との間はシール材
９１によつて気密化され、デフケース７７の内部
は粘性流体７１によつて満たされている。

本第４実施例は上記のように構成されているの
で、左右の車輪に所定値を越えた回転速度差が生
じたときには、デフケース７７とサイドギヤ８１
の相対回転、すなわち、プレート群６１，５７と
の相対回転による粘性流体７１の抵抗が生じる一
方において、ピニオンギヤ４１の差動回転、カム
機構５９のカム作用、カム作用によるプレツシヤ
ーリング８５の左方向への軸動、プレート群６
１，５７との摩擦圧接、カム機構５９によるセル
フロツク等の差動が順次行なわれ、前述した他の
各実施例の場合と同様に、差動回転の制限が迅速
に行なわれる。

(ヘ) 考案の効果 本考案は上述したように構成されているので、
装置の小型化を図るにもかかわらず流体を利用し
た差動制限手段の特性向上、すなわち差動回転に
対する制限トルクの立上り特性を高めることが可
能であり、またその制限トルクの値を充分大きく
することができ、一方の車輪が泥地に落ち込んで
差動回転速度が所定値を越えるような場合には、
極めて迅速にその差動制限しさらに確実にロツク
させることができる。しかも、通性体の反力によ
りプレート群間の摩擦締結力がある程度おさえら
れ、コーナリング等に対しても円滑に対処でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例を示す断面図、第
２図は遊星歯車の差動回転速度と差動制限トルク
との関係を示す特性図、第３図は本考案の第２実
施例を示す断面図、第４図は本考案の第３実施例
を示す断面図、第５図は本考案の第４図実施例を
示す断面図、第６図は従来の差動装置を示す斜視
図である。 １，２５……伝達シヤフト、３，５，２７，３
１……被伝達シヤフト、１７，４７……差動機
構、５３……クラツチ部材、５７……プレート
群、５９……カム機構、６１……プレート群、６
９……リターンスプリング、７１……粘性流体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 動力を入力伝達する伝達シヤフトと、伝達シヤ
   フトに対し相対回転可能な一対の被伝達シヤフト
   と、前記一対の被伝達シヤフトを連結すると共に
   相対回転を許す差動機構と、前記差動回転の回転
   速度が所定値を越えたときにその差動回転を制限
   する差動制限手段とを備えてなる差動装置におい
   て、前記差動制限手段は、一方の被伝達シヤフト
   側に固定された複数のプレート群と、他方の被伝
   達シヤフト側に設けられ前記プレート群と所定の
   間隙を介してはめ合うプレート群を有するクラツ
   チ部材と、クラツチ部材を前記プレート群間とを
   離反方向へ付勢する弾性体と、前記プレート群と
   の周囲に液密状態で満たされた粘性流体と、被伝
   達シヤフト間の相対回転時に粘性流体の粘性抵抗
   を起因にして作動し前記プレート群の締結方向へ
   クラツチ部材を付勢するカム機構とからなること
   を特徴とする差動装置。