JPH02286942A

JPH02286942A - デファレンシャル装置

Info

Publication number: JPH02286942A
Application number: JP10749389A
Authority: JP
Inventors: Sakuo Kurihara; 栗原　作雄
Original assignee: Tochigi Fuji Sangyo KK
Current assignee: GKN Driveline Japan Ltd
Priority date: 1989-04-28
Filing date: 1989-04-28
Publication date: 1990-11-27
Anticipated expiration: 2011-03-21
Also published as: JPH0826931B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的１（産業上の利用分野）この発明は、デフロック機構を有するデフレンジセル装
置に関する。

（従来の技術）特公昭５７−４５３６号公報にデフロック装置が記載さ
れている。第３図に示すように、この装置はトルクを入
力して回転するデフケース１０１に自転自在に支持され
たデフビニオン１０３に一対のデフサイドギヤ１０５．
１０５が噛合ってなるデファレンシャル装置の差動制限
装置であって、デフケース１０１とナイドギヤ１０５の
差動を制限又は停止させる多板クラッチ１０７とこれを
押圧し締結する液圧アクチュエータ１０９とこれに液圧
を与えるシリンダ装置１１１とからなっている。

ところが、多板クラッチ１０７の押圧力がデフサイドギ
ヤ１０５とデフビニオン１０３との噛合い部に入力づる
からそのバツクラッシが変化しく狭くなり）噛合いに悪
影響が生じる。

また、他にデフケースと差動歯車とをドッグクラッチで
連結するデフロック装置があるが、第４図のように、そ
のクラッチ歯１１３．１１５がストレード又は歯元より
歯末が厚い逆テーパ状であると歯末の間隔が狭く噛合い
に際して係合し難く、係合解除の際には噛合い面での摩
擦力により、又クラッチ歯１１５の場合はこれにテーバ
による係合方向へのスラスト力が加わり離脱し難い。ま
た、歯末が噛合った状態ではその角部が欠は易く、又厚
さが不充分であることから歯元か弱い。

（発明が解決しようとする課題）そこで、この発明は、デフロック様構が差動歯車の噛合
いに影響を与えず、デフロック動作と解除動作が円滑で
、カム部の強度が大ぎいデファレンシャル装置の提供を
目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）この発明のデファレンシャル装置は、トルクを入力して
回転するデフケースと、このデフケースに自転自在に支
持されたピニオンギヤと、ピニオンギヤと噛合った一対
のサイドギヤと、デフケースとの間に設けられた第１の
カム部で常時係合しながら軸方向移動操作を受けサイド
ギヤとの間に設けられた第２のカム部で係脱を行うクラ
ッチ部材とを備え、第１と第２のカム部はクラッチ部材
に係合１１１ｉ方向のスラスト力を与えるそれぞれＯＬ
と０２の噛合い圧力角を有し、ピニオンギヤとサイドギ
ヤとの噛合い圧力角をθ３とすると、θ３≧０１＞θ２であることを特徴とする。

（作用）トルクが入力してデフケースが回転すると、この回転は
ピニオンギヤを介し、ビニオンギ゛ヤの自転により、各
サイドギヤに差動分配される。

クラッチ部材を移動操作してデフケースとサイドギヤと
を相対回転不能に連結すると各サイドギヤへの差動分配
機能が停止されてデフロック状態となりこれらへのトル
ク配分割合が等しくなる。

又、これらの連結を解除するとデフロックが解除され差
動分配機能が回復する。

第２のカム部（係脱側）の歯先が噛合いを始めたとき、
デフケースとサイドギヤ間に回転差があると、θ１＞θ
２であるからθＩ　（第１のカム部）とθ２　（第２の
カム部）の各スラスト力の差が、移動操作力に加えて、
係合方向にクラッチ部材に働き第２のカム部を係合させ
る。また、このカム部の係合状態において、θ３≧θ１
であるからピニオンギヤとの噛合い圧力角θ３によるサ
イドギヤのスラスト力はクラッチ部材からの前記スラス
ト力差より常に大きい。従って、バックラツシへの影響
は小さくサイドギヤとピニオンギヤとの噛合いは正常に
保たれる。

（実施例）第１図と第２図により一実施例の説明をする。

この実施例は第２図の車両の動力系に用いられている。

以下、左右の方向は第１図の左右の方向とし、その上方
は第２図の車両の前方（上方）に相当する。また、番号
を付していない部材は図示されていない。

第２図の車両はエンジン１、トランスミッション３、方
向変換歯車組５、プロペラシャフト７、リヤデフ９（こ
の実施例のデファレンシャル装置）、後車軸１１，１３
、左右の後輪１５．１７、左右の前輪１９．２１などか
らなっている。

第１図に示すように、リヤデフ９のデフケース２３はベ
アリング２５．２７によりデフキャリヤ２９に回転自在
に支承されている。デフキャリア２９には前端がプロペ
ラシャフト７側に連結され後端にはドライブピニオンギ
ヤ３１が一体に形成されたドライブピニオンシャフト３
３が回転自在支承されている。デフケース２３にはこの
ギヤ３１と噛合ったリングギヤ３５がボルト３７で固定
されている。こうしてデフケース２３はエンジン１から
の駆動力により回転駆動される。

デフケース２３の内周に設けられた軸方向の溝３９には
ビニオンシャフト４１が軸方向移動自在に又デフケース
２３と一体回転するように支持されている。ビニオンシ
ャフト４１にはピニオンギヤ４３が自転自在に支承され
、その左右には一対のサイドギヤ４５，４７が噛合い圧
力角θ３で噛合っている。左のサイドギヤ４５には左の
後事軸１１が父君のサイドギヤ４７には右の後車軸１３
がそれぞれスプライン連結されている。また、デフキャ
リャ２９の左端には後車軸１１の車軸管４９が又右端に
は後車軸１３の車軸管が取付けられている。

従って、エンジン１からの駆動力によりデフケース２３
が回転すると、この回転はビニオンシャフト４１とピニ
オンギヤ４３とを介し、このピニオンギヤ４３の自転に
より、各サイドギヤ４５゜４７から左右の後輪１５．１
７側に差動分配される。

右のサイドギヤ４７とデフケース２３との間にはリング
状のクラッチ部材５１が軸方向移動自在に配置されてい
る。クラッチ部材５１とデフケース２３との間には第１
のカム部５３が設けられ、クラッチ部材５１とサイドギ
ヤ４７との間には第２のカム部５５が設けられている。

クラッチ部材５１はカム部５３で常時噛合いながら軸方
向に移動しカム部５５の係脱を行う。従って、クラッチ
部材５１が、第１図（ａ）下半部のように、左方に移動
するとサイドギヤ４７とデフケース２３とは相対回転不
能に連結されて差動分配機能が停止しデフロック状態と
なる。又、同図上半部のように右方に移動するとサイド
ギヤ４７とデフケース２３の相対回転が可能になりデフ
ロックが解除される。第１図（ｂ）に示すように、カム
５３．５５の各噛合い角０丁、θ２はθ１＞θ２にしで
ある。

デフケース２３の内周には止め輪５７が装着され、止め
輪５７とクラッチ部材５１との間にはクラッチ部材５１
を右方に付勢してカム部５５の係合を解除するリターン
スプリング５９が配置されている。

抑圧部材６１は周方向に複数本配置された軸方向の腕６
３とこれらの右端部を連結するリング状の基部６５とか
らなり、腕６３はデフケース２３を貫通しその左端はク
ラッチ部材５１に当接している。

デフキャリヤ２９には断面コの字形のリング７５の廻り
止め６７がボルト６９によりロックナツト７１の廻り止
め７３と共線めされている。このリング７５の内部には
断面がコの字形のリング７７が、互いの四部を対向させ
て、固定されリング７７の固定部にはリング状のダイヤ
フラム７９が内外周の縁を気密に固定されている。リン
グ７７には押圧部材８１が貫通した左端を押圧部材６１
に当接し右端をダイヤフラム７９に当接して配置されて
いる。ダイヤフラム７９とリング７５の間に形成された
圧力室８３には管路８５を介してエアポンプ８７がら空
気圧が供給される。空気圧が供給されると圧力室８３は
彫版し押圧部材８１゜６１を介してクラッチ部′！Ａ５
１を左方のデフロック側へ移動させる。こうして空気ア
クチュエータ８９が構成されている。このような給圧操
作は運転席から手動操作可能か又は操舵条件あるいは路
面条件に応じて自動操作可能に構成されている。

なお、デフケース２３の外周には止め輪９１が装着され
リング７５とデフケース２３及び止め輪９１の間にはワ
ッシャ９３．９３が配置されている。

このようにして、クラッチ部材５１が左方へ移動操作さ
れ第２のカム部５５が噛合いを始めたとき、デフケース
２３とサイドギヤ４７との間に回転差があれば各カムＢ
ＩＩ５３．５５においてそれぞれクラッチ部材５１を押
し戻すスラスト力が生じる。このとき、θ１＞θ２であ
るからカム部５３からのスラスト力がカム部５５からの
スラスト力より大きく、その差だけのスラスト力が左方
（デフロック側）に働く。アクチュエータ８９の押圧力
にこのスラスト力が加わるからカム部５５は円滑に係合
するとともにクラッチ部材５１はこの位置に安定に保持
される。

また、θ３≧θ１であるからピニオンギヤ４３との噛合
いによりサイドギヤ４７に掛る右向きのスラスト力は前
記のスラスト力差より常に大きい。

従って、バックラッシへの影響は微少であり、その上、
とニオンシャフト４１は溝３９に沿って移動可能である
からピニオンギヤ４３と左右のサイドギヤ４５．４７と
の各バックラッシは常に等しくなりこれらの噛合いは正
常に保たれる。なお、デフケース２３側とアクチュエー
タ８９側の摺動は押圧部材６１．８１の接触部で行われ
る。

アクチュエータ８つへの給圧を停止するとクラッチ部材
５１はリターンスプリング５９の付勢力により右方へ移
動しカム部５５の係合は解除される。この付勢力はカム
部５３で発生するスラスト力より大きくしておく。

第１図（ｂ）のようにカム部５５の歯の角部９５．９７
は鈍角であるからこの部分に力が集中する噛合いの初期
においても欠けることはない。又カム部５３．５５の歯
はいずれも歯元の幅が広く従って強度が大きい。また、
上記のように、カム部５５における係合は円滑であり、
噛合い圧力角θ２による後退方向のスラスト力により離
脱も円滑である。デフロックを解除すると、後輪１５゜
１７の差動回転が可能になり車両は円滑な旋回が行える
。デフロック状態にするとこの差動回転が停止され直進
安定性が向上するとともに各後輪１５．１７への伝達駆
動力が等しくなり、悪路などで一方の後輪だけがスリッ
プして走破性を失うことはない。

［発明の効果］以上のように、この発明のデファレンシャル装置はデフ
ロック機構が差動歯車の噛合いに影響を与えず、デフロ
ックの作動と解除とが円滑でカム部の強度が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は一実施例の断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ
−Ａ断面図、第２図はこの実施例を用いた車両の動力系
を示すスケルトン機構図、第３図は従来例の断面図、第
４図は伯の従来例の部分断面図である。２３・・・デフケース４３・・・ピニオンギヤ４５．４７・・・サイドギヤ５１・・・クラッチ部材５３．５５・・・カム部代理人　弁理士　　三　好　秀　和第３図第図（Ｃ１）第図（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】トルクを入力して回転するデフケースと、このデフケー
スに自転自在に支持されたピニオンギヤと、ピニオンギ
ヤと噛合つた一対のサイドギヤと、デフケースとの間に
設けられた第１のカム部で常時係合しながら軸方向移動
操作を受けサイドギヤとの間に設けられた第２のカム部
で係脱を行うクラッチ部材とを備え、第１と第２のカム
部はクラッチ部材に係合離脱方向のスラスト力を与える
それぞれθ＿１とθ＿２の噛合い圧力角を有し、ピニオ
ンギヤとサイドギヤとの噛合い圧力角をθ＿３とすると
、θ＿３≧θ＿１＞θ＿２であることを特徴とするデファレンシャル装置。