JPH025942B2 - - Google Patents

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JPH025942B2
JPH025942B2 JP4248683A JP4248683A JPH025942B2 JP H025942 B2 JPH025942 B2 JP H025942B2 JP 4248683 A JP4248683 A JP 4248683A JP 4248683 A JP4248683 A JP 4248683A JP H025942 B2 JPH025942 B2 JP H025942B2
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JP
Japan
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ring
teeth
pressure
clutch
rotation
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JP4248683A
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Ii Sho Kaaru
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Tractech Inc
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、差動装置に関するものであり、特
に確実クラツチ差動装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION This invention relates to differentials, and more particularly to positive clutch differentials.

最も一般的に広く使用されている自動車の差動
装置はかさ歯車型である。この差動装置は自動車
のエンジンの出力軸に連結されていて、エンジン
の出力とトルクを2本の駆動車軸に等しく配分す
る。この差動装置は、駆動車軸(以下車軸とい
う)の速度を必要に応じて変えることができる。
The most commonly used automotive differential is of the bevel gear type. This differential is connected to the output shaft of the vehicle's engine and distributes engine power and torque equally between the two drive axles. This differential device can change the speed of the drive axle (hereinafter referred to as the axle) as required.

従来の差動装置は、2つの車輪のうちけん引力
の低い方の車輪に伝達できるトルク量の2倍を越
える量のトルクは地面に伝達することができな
い。そのため2つの車輪のうちいずれか一方の車
輪が例えば氷上で空転していることによりけん引
力がゼロとなつたときには車輪と車軸はいずれも
地面に動力又はトルクを伝達しない。周知のよう
に、一方の車輪が空転しているときには、この従
来の差動装置によつては、他方の車輪を全く回転
させることができない。
Conventional differentials cannot transmit more than twice the amount of torque to the ground than can be transmitted to the lower traction wheel of the two wheels. Therefore, when the traction force becomes zero, for example because one of the two wheels is spinning on ice, neither the wheel nor the axle transmits power or torque to the ground. As is well known, when one wheel is idling, this conventional differential does not allow the other wheel to rotate at all.

そこで、一方の車輪が空転しているとき、すな
わち一方の車輪がけん引力を失なつたとき、他方
の車輪に動力を供給するための種々の動力分配差
動装置又は空転制限差動装置が開発されている。
たとえば、この種の動力分配差動装置の一例が、
1955年1月18日発行の米国特許第2720796号中に
記載されている。
Therefore, various power distribution differentials or slip-limiting differentials have been developed to supply power to the other wheel when one wheel is spinning, that is, when one wheel loses traction. has been done.
For example, an example of this type of power distribution differential is
No. 2,720,796, issued January 18, 1955.

しかしながら、現在利用可能な空転制限動力分
配差動装置はかなり高価で且つ構成が複雑であ
り、前述の従来の差動装置に比べて摩耗しやす
い。さらに、自動車がカーブに沿つて走行し外側
の車輪が内側の車輪より速く回転しなければなら
ない場合であつて地面との摩擦が少ないときには
上記の空転制限動力分配差動装置が通常は十分に
機能せず、このような場合には車輪の回転が停止
してタイヤがひきずられるため、自動車の制御が
できなくなり易い。また、一方の車輪が瞬間的に
地面から離れ他方の車輪は地面と接触したままで
ある場合にも問題が生じる。さらに、一方の車輪
がけん引力を失なうと、その車輪はある程度空転
する傾向を示す。
However, currently available slip-limiting power distribution differentials are fairly expensive and complex in construction, and are more prone to wear than the conventional differentials discussed above. Furthermore, when the vehicle is traveling around a curve and the outside wheels must rotate faster than the inside wheels, and there is less friction with the ground, the slip-limiting power distribution differential described above usually works well. In such a case, the wheels stop rotating and the tires are dragged, making it easy to lose control of the vehicle. Problems also arise when one wheel momentarily leaves the ground and the other wheel remains in contact with the ground. Additionally, if one wheel loses traction, that wheel tends to spin to some extent.

この発明は上記事情の下でなされ、この発明の
目的は、一方の車輪がけん引力を失なつた時けん
引力を有している他方の車輪に瞬間的にトルクを
伝達することができるばかりでなく一方の車輪が
他方の車輪より速く回転しているときであつて地
面との摩擦が少ない場合であつても車輪の回転が
停止して自動車の制御ができなくなるようなこと
がなく、しかも装置の構成を複雑にしたりコスト
を高くすることがない確実クラツチ差動装置を提
供することである。
This invention was made under the above circumstances, and an object of the invention is to be able to instantaneously transmit torque to the other wheel that has traction when one wheel loses traction. Even when one wheel is rotating faster than the other and there is little friction with the ground, the wheels do not stop rotating and the vehicle becomes uncontrollable. To provide a positive clutch differential device that does not complicate the structure or increase cost.

この発明の確実クラツチ差動装置のハウジング
の寸法と形状は従来の差動装置のハウジングの寸
法及び形状と全く同じである。しかしながら、こ
の確実クラツチ差動装置の中には2つの自動係止
トルク応答型摩擦クラツチが設けられ、2つの自
動係止トルク応答型摩擦クラツチの夫夫は2つの
車軸の一方又は他方に連結される。自動車がまつ
すぐ前方に走行するように駆動されているときに
は、2つの自動係止トルク応答型摩擦クラツチが
係止されてトルクが2本の車軸にほぼ等しく配分
されるので、その結果2つの車輪が等しく回転す
る。これに対し、自動車がカーブを曲がるとき又
は旋回するときにはカーブの外側に位置する車輪
に対応した自動係止トルク応答型摩擦クラツチの
係止が解除されるので、その車輪は自由に回転す
る。この結果、全ての動力とトルクがカーブの内
側に位置する車輪に伝達され、この内側の車輪が
全てのトルクを地面に伝達する。同様に、いずれ
か一方の車輪がけん引力を失なつた場合には、全
てのトルクが他方の車輪に供給される。本発明の
確実クラツチ差動装置の性能は、いずれの駆動方
向においても等しく、従つて自動車が前進してい
る場合であつても後退している場合であつても常
に等しい。
The dimensions and shape of the positive clutch differential housing of the present invention are identical to those of conventional differentials. However, within this positive clutch differential, two self-locking torque-responsive friction clutches are provided, and the husbands of the two self-locking torque-responsive friction clutches are connected to one or the other of the two axles. Ru. When the vehicle is being driven straight forward, the two self-locking torque-responsive friction clutches are engaged and the torque is distributed approximately equally between the two axles, resulting in a rotate equally. In contrast, when the vehicle rounds a curve or turns, the self-locking torque-responsive friction clutch corresponding to the wheel located on the outside of the curve is disengaged, allowing that wheel to rotate freely. As a result, all the power and torque is transferred to the wheels located on the inside of the curve, which in turn transfer all the torque to the ground. Similarly, if either wheel loses traction, all torque is delivered to the other wheel. The performance of the positive clutch differential of the present invention is the same in either drive direction and is therefore always the same whether the vehicle is moving forward or in reverse.

この確実クラツチ差動装置は、従来の差動装置
のケーシング内に固定されてケーシングと共に回
転する中心駆動リング形状のスラストカツプリン
グ部材を有している。ケーシングは、エンジンの
プロペラ軸又は出力軸に取付けられたピニオンと
係合しているケーシングに固着されたかさ歯車に
より通常に回転される。中心駆動リングは、中心
駆動リングの隣接した面に対して近づいたり遠ざ
かつたりするように動く1対の圧力リングの間に
配置されている。
The positive clutch differential includes a thrust coupling member in the form of a central drive ring that is secured within the casing of a conventional differential and rotates therewith. The casing is normally rotated by a bevel gear fixed to the casing that engages a pinion mounted on the propeller or output shaft of the engine. The center drive ring is disposed between a pair of pressure rings that move toward and away from adjacent surfaces of the center drive ring.

中心駆動リングの正反対の面の夫々には、楔形
のカム状の複数の歯が形成されている。これらの
歯は、2つの圧力リングの夫々の隣接する面に形
成されている対応する複数の歯と係合する。
A plurality of wedge-shaped cam teeth are formed on each of the opposite sides of the center drive ring. These teeth engage corresponding teeth formed on adjacent surfaces of each of the two pressure rings.

各圧力リングは、ケーシング内へ延出している
2つの車軸の夫々の内端部に連結されている。こ
の連結は、夫々の圧力リングが外方へ、すなわち
中心駆動リングから離れる方向へ、移動するとき
に係合し、圧力リングが内方へ、すなわち中心駆
動リングに向かつて、移動するときには係合を解
除する。
Each pressure ring is connected to the inner end of each of the two axles extending into the casing. This connection engages when the respective pressure ring moves outward, ie, away from the center drive ring, and engages when the pressure ring moves inward, ie, toward the center drive ring. Release.

自動車がまつすぐな道を走行しているときのよ
うに自動車の複数の車輪が同じ速度で回転してい
るときには、エンジンから伝達された動力によ
り、中心駆動リングは差動装置のケーシングと共
に回転する。中心駆動リングの歯は、2つの圧力
リングの対応する歯と係合するとともに外方に向
かつて楔止めされる。圧力リングには回転中心線
に沿つた方向において外方に向かう楔力が加わつ
ているので、圧力リングは外方へ押圧されて、そ
れぞれの摩擦クラツチを係合させる。これらの摩
擦クラツチは車軸に動力が伝達されるように車軸
に連結されている。
When the vehicle's wheels are rotating at the same speed, such as when the vehicle is traveling on a straight road, the power transmitted from the engine causes the center drive ring to rotate with the differential casing. . The teeth of the central drive ring engage and are wedged outwardly with corresponding teeth of the two pressure rings. Since the pressure rings are subjected to an outward wedging force in a direction along the centerline of rotation, the pressure rings are urged outwardly to engage their respective friction clutches. These friction clutches are connected to the axle so that power is transmitted to the axle.

一方の車軸が他方より速く回転するとき、たと
えば自動車がカーブを曲がるときのようにカーブ
の外側に位置する車軸が内側の車軸より速く回転
しなければならない場合には、その車軸の圧力リ
ングがオーバーランする、すなわち中心駆動リン
グより速く回転する。その結果、圧力リングの楔
形の歯は中心駆動リングの楔形の歯より速く動く
ので、双方の歯の係合が解除される。係合が解除
されることにより、圧力リングは回転中心線に沿
つた方向において内方へ、すなわち中心駆動リン
グに向かう方向へ移動するので、圧力リングのク
ラツチの係合が解除される。クラツチの係合が解
除されると、関連する車軸は動力又はトルクを受
取らなくなり、全てのトルクは反対側の車軸に伝
達される。そのため、一方の車軸は自由に回転し
他方の車軸は全てのトルクを受取り車輪を介して
その全てのトルクを地面に伝達する。
When one axle rotates faster than the other, for example when a car goes around a curve, the axle on the outside of the curve must rotate faster than the axle on the inside, the pressure ring on that axle becomes overloaded. run, i.e. rotate faster than the center drive ring. As a result, the wedge-shaped teeth of the pressure ring move faster than the wedge-shaped teeth of the central drive ring, so that both teeth are disengaged. Disengagement causes the pressure ring to move inward in a direction along the centerline of rotation, ie, toward the central drive ring, thereby disengaging the pressure ring clutch. When the clutch is disengaged, the associated axle receives no power or torque, and all torque is transferred to the opposite axle. Therefore, one axle is free to rotate and the other axle receives all the torque and transmits all the torque to the ground through the wheels.

圧力リングの歯が、それと係合する中心駆動リ
ングの歯に対してオーバーラン、すなわちスピー
ドアツプするため、通常は、これらの歯は再び係
合する。すなわち、一方の表面で歯の係合が解除
されても、他方の表面で歯が再び係合される。こ
のような事態が発生するのを防ぐため、すなわ
ち、オーバーラン又はスピードアツプの状態の間
において歯の間に間隙を維持するために、ストツ
プリングが設けられている。ボーキング
(balking)リングとも呼ばれるストツプリング
は、中心駆動リングの中央部を介して延出し、2
つの圧力リングを互いに連結する。夫々の連結
は、ストツプリングの表面に形成されたスプライ
ンと、ストツプリングが挿入された圧力リングの
開口の内面に形成されたスプラインとの相互係合
により提供される。これらのスプライン、すなわ
ちスプラインを構成する歯は、比較的ゆるく歯合
するので、所定量のバツクラツシが得られる。こ
のバツクラツシにより、圧力リングは、圧力リン
グの歯が中心駆動リングの対応する歯との係合を
解除して代わりにスプラインの歯と係合し特定の
圧力リングを中心駆動リングに対してそれ以上回
転しないように保持するように、十分動くことが
できる。その結果、圧力リングと中心駆動リング
の両者の歯合している楔形の歯の反対側の表面が
空間を介して離れる。すなわち、スプラインのバ
ツクラツシにより、移動が制限され、次に各圧力
リングは中心駆動リングに関してそれ以上回転し
ないように保持される。
As the teeth of the pressure ring overrun, or speed up, the teeth of the center drive ring with which they engage, these teeth normally reengage. That is, even if the teeth are disengaged on one surface, the teeth will be re-engaged on the other surface. To prevent this from occurring, i.e. to maintain a gap between the teeth during overrun or speed-up conditions, a stop ring is provided. A stop ring, also called a balking ring, extends through the center of the center drive ring and connects two
Connect two pressure rings together. The respective connection is provided by the interengagement of splines formed on the surface of the stop ring and splines formed on the inner surface of the opening in the pressure ring into which the stop ring is inserted. These splines, or the teeth that make up the splines, mesh relatively loosely, so that a predetermined amount of backlash is achieved. This backlash causes the pressure ring to disengage the teeth of the pressure ring from the corresponding teeth of the center drive ring and instead engage the teeth of the spline, causing the particular pressure ring to no longer engage with the center drive ring. Allows enough movement to keep it from rotating. As a result, the opposite surfaces of the mating wedge-shaped teeth of both the pressure ring and the central drive ring are spaced apart. That is, the backlash of the splines limits movement and then holds each pressure ring against further rotation with respect to the central drive ring.

より詳細に説明すれば、本発明の確実クラツチ
差動装置は、通常は、楔形の歯の歯合により相互
に結合された中心駆動リングと1対の圧力リング
とにより構成されたスラストカツプリングを介し
て、2本の車軸にほぼ等しくトルクを伝達する。
圧力リングは、夫々の車軸に摩擦クラツチを介し
て連結されている。これに対し、たとえば自動車
がカーブを曲がつているとき又は一方の車軸がけ
ん引力を失なつてスピンしたときなどのように一
方の車軸がオーバーラン又はスピードアツプした
場合には、その車軸の圧力リングが中心駆動リン
グより速く回転するので、圧力リングの歯の後面
が、通常ならばこれと接触しているべき中心駆動
リングの前面より先へ進む。そのため、各々の歯
の間に間隙が形成されてスラスト機構の係合が解
除される。
More specifically, the positive clutch differential of the present invention typically includes a thrust coupling comprised of a central drive ring and a pair of pressure rings interconnected by wedge-shaped tooth engagement. The torque is transmitted approximately equally to the two axles through the two axles.
A pressure ring is connected to each axle via a friction clutch. On the other hand, if one axle overruns or speeds up, for example when the car is taking a curve or when one axle loses traction and spins out, the pressure on that axle increases. Because the ring rotates faster than the center drive ring, the rear surface of the pressure ring teeth advances further than the front surface of the center drive ring with which it would normally be in contact. Therefore, a gap is formed between each tooth, and the engagement of the thrust mechanism is released.

圧力リングの連続した前進運動は、スペーサリ
ングにより停止される。スペーサリングのバツク
ラツシは、圧力リングの歯の後面と中心駆動リン
グの前面との間に間隙を形成させ、それによつて
オーバーランの間に正対側の歯の面が係合しない
ように保持される。この時点で、楔形の歯の係合
が解除されるので、関連する車軸とその車輪は自
由に回転し全てのトルクは反対側の車軸とその車
輪に伝達される。歯の係合が解除されたために圧
力リングがもはや外方へ楔止めされないので、そ
の係合の解除が、圧力リングが回転中心線に沿つ
た方向における内方へと移動しそのクラツチを解
除することを生じさせる。
The continuous forward movement of the pressure ring is stopped by the spacer ring. The spacing of the spacer ring creates a gap between the rear surface of the pressure ring teeth and the front surface of the central drive ring, thereby keeping the opposing tooth surfaces from engaging during overrun. Ru. At this point, the wedge teeth are disengaged so that the associated axle and its wheels are free to rotate and all torque is transferred to the opposite axle and its wheels. Because the disengagement of the teeth no longer wedges the pressure ring outwardly, the disengagement causes the pressure ring to move inwardly in a direction along the centerline of rotation and release its clutch. cause something to happen

オーバーランしていた車軸がケーシング及び中
心駆動リングの速度に戻ると、その車軸の圧力リ
ングの歯が中心駆動リングの歯と再び係合し、再
び動力が通常通りに伝達される。これは、再び係
合した歯が圧力リングの歯を再び回転中心線に沿
つた方向において外方へ楔止めあるいは押圧して
圧力リングのクラツチが再び係合するために起こ
る。
When the overrunning axle returns to casing and center drive ring speed, the pressure ring teeth on that axle reengage the center drive ring teeth and power is transmitted normally again. This occurs because the re-engaged teeth wedge or push the pressure ring teeth outwardly again along the centerline of rotation, causing the pressure ring clutch to re-engage.

本発明の確実クラツチ差動装置は、本質的に
は、比較的簡単で且つ製造コストの低い5つの構
成要素から構成される。その5つの構成要素のう
ち最初のものは、従来と同様の外観、すなわち従
来と同様の大きさと形状を有しており、エンジン
の駆動軸又はプロペラ軸からの通常の伝動により
従来の方法で回転されるケーシング又はハウジン
グである。第2の構成要素は、ケーシングの内部
に固定されたケーシングと共に回転する平坦な円
板状又はリング形状の中心駆動リングである。第
3の構成要素は中心駆動リングの両側に配置され
た1対の圧力リングであり、第4の構成要素は回
転中心線に対して一直線状に配置された圧力リン
グ及び中心駆動リングに挿通して延出し、ゆるく
歯合した対応するスプラインを介して圧力リング
と相互に連結したストツプリングである。第5の
構成要素は、ストツプリングの周囲で、2つの圧
力リングの間に配置され中心駆動リングの中心開
口を介して延出しているコイルばねであり、この
コイルばねは、回転中心線に沿つた方向において
外方に向けて作用する小さな圧力を圧力リングに
加える。コイルばねは、駆動力が加わつたとき
に、クラツチを実質的に瞬間的に係合させる。
The positive clutch differential of the present invention consists essentially of five components that are relatively simple and inexpensive to manufacture. The first of its five components has a conventional appearance, that is, a conventional size and shape, and is rotated in a conventional manner by conventional transmission from the engine drive shaft or propeller shaft. casing or housing. The second component is a flat disk-shaped or ring-shaped central drive ring that rotates with the casing and is fixed inside the casing. The third component is a pair of pressure rings located on either side of the center drive ring, and the fourth component extends through the pressure ring and the center drive ring located in line with the centerline of rotation. and a stop ring interconnected with a pressure ring through a corresponding loosely toothed spline. The fifth component is a coil spring disposed around the stop ring, between the two pressure rings, and extending through a central opening in the central drive ring, the coil spring extending along the centerline of rotation. Apply a small pressure to the pressure ring, acting outward in the direction. The coil spring engages the clutch substantially instantaneously when a driving force is applied.

これら5つの構成要素、特にリングはきわめて
簡単な構成を有し、製造コストも低い。たとえ
ば、リングの楔形の歯は、最少限の機械加工によ
り鍛造工程で製造することができる。さらに、ク
ラツチの係合と係合解除に要する運動の量はわず
かであり、たとえば1インチの数千分の一であ
る。この運動は実質的に瞬間的なものであるの
で、係合又は係合解除中のクラツチの摩耗はほと
んどない。従つて、この発明の確実クラツチ差動
装置は、現在利用できる差動装置に比べてはるか
に摩耗しにくく、寿命が長くなるものと期待され
る。
These five components, especially the ring, have a very simple construction and are inexpensive to manufacture. For example, the wedge-shaped teeth of the ring can be manufactured in a forging process with minimal machining. Furthermore, the amount of movement required to engage and disengage the clutch is small, eg, a few thousandths of an inch. Since this movement is substantially instantaneous, there is little wear on the clutch during engagement or disengagement. Accordingly, the positive clutch differential of the present invention is expected to be much less prone to wear and have a longer lifespan than currently available differentials.

本発明の目的は、スリツプ状態のときのけん引
力が改善され、いずれか一方の車輪がけん引を失
なつたときにその車輪が空転せず、より高い効率
及び、安全性を提供することができる確実クラツ
チ差動装置を提供することである。この種の確実
クラツチ差動装置は、四輪駆動の自動車及び不整
地用自動車に特に有用である。動作が大きく改善
されるにもかかわらず、構成は非常に簡単である
ので、他のロツク型の差動装置に比べて製造コス
トが低い。
It is an object of the present invention to improve traction in a slip condition, prevent wheels from spinning when one wheel loses traction, and provide higher efficiency and safety. An object of the present invention is to provide a positive clutch differential. Positive clutch differentials of this type are particularly useful in four-wheel drive vehicles and rough terrain vehicles. Despite the greatly improved performance, the construction is very simple and therefore costs less to manufacture than other lock-type differentials.

本発明の別の目的は、あらゆる駆動条件の下で
又はスリツプ状態時やカーブ走行時や旋回時に動
力が一方の車軸から他方の車軸に切換えられると
きにも静かである確実クラツチ差動装置を提供す
ることである。さらに、確実クラツチ差動装置の
構成が、装置内に誘起される負のトルク及び現在
利用されているスリツプ制限型差動装置に共通す
るいわゆる「ステイツクスリツプ」状態を排除す
る。
Another object of the present invention is to provide a positive clutch differential that is quiet under all driving conditions and even when power is transferred from one axle to the other during slip conditions, curves, and turns. It is to be. Additionally, the positive clutch differential configuration eliminates the negative torque induced within the system and the so-called "stackslip" condition common with currently available limited slip differentials.

以下、添付の図面を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

第1図は、円錐形状クラツチを利用する本発明
の確実クラツチ差動装置の一実施例を示す。この
確実クラツチ差動装置は回転可能な内側ケーシン
グ10を有しており、内側ケーシング10はフラ
ンジ部材11と対向部材12とから構成されてお
り、フランジ部材11と対向部材12との間には
平坦なリング形状部材13が配置されている。フ
ランジ部材11と対向部材12はその各々に互い
に一列に整列するように設けられた穴とリング形
状部材13の貫通孔15とを貫通するボルト14
により相互に固定されている。対向部材12の穴
は、フランジ部材11と対向部材12とがボルト
14により機械的に相互に固定されて中空の内側
ケーシング10を形成することができるようにね
じ切りされている。
FIG. 1 shows one embodiment of the positive clutch differential of the present invention that utilizes a conical clutch. This positive clutch differential has a rotatable inner casing 10, and the inner casing 10 is composed of a flange member 11 and a facing member 12, and there is a flat surface between the flange member 11 and the facing member 12. A ring-shaped member 13 is arranged. The flange member 11 and the opposing member 12 each have a bolt 14 passing through a hole provided in each of them so as to be aligned with each other and a through hole 15 of the ring-shaped member 13.
are fixed to each other. The holes in the counter member 12 are threaded so that the flange member 11 and the counter member 12 can be mechanically secured to each other by bolts 14 to form a hollow inner casing 10 .

フランジ部材11と対向部材12の夫々には、
スリープ形状の軸受端16が設けられており、
夫々の軸受端16の周囲には軸受17が取り付け
られている。軸受17は確実クラツチ差動装置の
従来より公知の固定された図示しない外側ケーシ
ングの内部に固定されており、内側ケーシング1
0は図示しない外側ケーシング内で軸受17を中
心として回転する。固定された図示しない外側ケ
ーシングは従来より公知なので、ここでは説明し
ない。たとえば前述の米国特許第2720796号に記
載の動力分配差動装置は、そのような外側ケーシ
ングを含んでいる。
Each of the flange member 11 and the opposing member 12 includes
A sleep-shaped bearing end 16 is provided,
A bearing 17 is attached around each bearing end 16. The bearing 17 is fixed inside a conventionally known fixed outer casing (not shown) of a positive clutch differential, and the inner casing 1
0 rotates around a bearing 17 within an outer casing (not shown). Fixed outer casings, not shown, are known from the prior art and will not be described here. For example, the power distribution differential described in the aforementioned US Pat. No. 2,720,796 includes such an outer casing.

内側ケーシング10のフランジ部材11と一体
に形成されているフランジ19に、従来のかさ歯
車18が固定されている。フランジ19へのかさ
歯車18の固定には、適切なボルト20を使用す
る。かさ歯車18は従来と同様に、プロペラ軸又
はエンジンの出力軸などにより構成された動力伝
達軸22の一端に固着された駆動ピニオン21と
歯合する。
A conventional bevel gear 18 is fixed to a flange 19 formed integrally with the flange member 11 of the inner casing 10. For fixing the bevel gear 18 to the flange 19, suitable bolts 20 are used. As in the conventional case, the bevel gear 18 meshes with a drive pinion 21 fixed to one end of a power transmission shaft 22 such as a propeller shaft or an output shaft of an engine.

1対の車軸25が1対の軸受端16を介して内
側ケーシング10内へ延出している。1対の車軸
25の夫々の内端部にはスプライン26が設けら
れている。車軸25の内端部のスプライン26に
は車軸ハブ27がスプライン歯28が歯合してお
り、車軸ハブ27は車軸25に対して長手方向中
心線に沿つた方向に摺動することができる。
A pair of axles 25 extend into the inner casing 10 via a pair of bearing ends 16 . A spline 26 is provided at the inner end of each of the pair of axles 25 . An axle hub 27 has spline teeth 28 that mesh with splines 26 at the inner end of the axle 25, and the axle hub 27 can slide relative to the axle 25 in a direction along the longitudinal centerline.

中心駆動リング30は、内側ケーシング10の
フランジ部材11と対向部材12との間に介在さ
れている平坦なリング形状部材13と一体であ
る。従つて、中心駆動リング30は、内側ケーシ
ング10の一部であるかのように内側ケーシング
10と共に回転する。中心駆動リング30の両面
には、横断面形状がV字形である楔形の複数の歯
31が形成されている。
The central drive ring 30 is integral with a flat ring-shaped member 13 interposed between the flange member 11 and the counter member 12 of the inner casing 10 . The central drive ring 30 thus rotates with the inner casing 10 as if it were part of the inner casing 10. A plurality of wedge-shaped teeth 31 having a V-shaped cross section are formed on both sides of the center drive ring 30 .

中心駆動リング30は1対の圧力リング32の
間に配置されており、1対の圧力リング32の
夫々は、中心駆動リング30の楔形の歯31と歯
合する楔形の複数の歯33を有している。
The center drive ring 30 is disposed between a pair of pressure rings 32, each of the pair of pressure rings 32 having a plurality of wedge-shaped teeth 33 that mesh with the wedge-shaped teeth 31 of the center drive ring 30. are doing.

1対の圧力リング32の夫々には、内側スプラ
イン34も設けられている。
Each of the pair of pressure rings 32 is also provided with an internal spline 34 .

内側ケーシング10の内部にはストツプリング
35、いわゆるボーキング(balking)リング、
が設けられており、ストツプリング35は圧力リ
ング32及び中心駆動リング30の回転中心線に
対して同心的に配置され且つそれらのリングを挿
通している。ストツプリング35の特にその正反
対側の縁部に形成されているスプライン歯36が
圧力リング32の内側スプライン34の歯とゆる
やかに歯合している。なおストツプリング35の
正反対側の縁部のスプライン歯36は、ストツプ
リング35の表面全体にわたつて延出した一体の
スプライン歯によつて構成しても良い。
Inside the inner casing 10 there is a stop spring 35, a so-called balking ring,
A stop ring 35 is disposed concentrically with respect to the center of rotation of the pressure ring 32 and the central drive ring 30 and extends therethrough. Spline teeth 36 formed on the stop ring 35, particularly at its diametrically opposite edge, mesh loosely with the teeth of the inner spline 34 of the pressure ring 32. The spline teeth 36 on the opposite edge of the stop ring 35 may be formed by integral spline teeth extending over the entire surface of the stop ring 35.

圧力リング32のリム37はかなり広がつてお
り、各々のリム37には内側円錐形状クラツチ面
39が設けられている。この内側円錐形状クラツ
チ面39は、隣接する車軸ハブ27上の外側円錐
形状クラツチ面40と係合している。車軸ハブ2
7の夫々には、内側ケーシング10のフランジ部
材11及び対向部材12に形成されている円錐形
状座部42に嵌合している外側円錐形状部分41
も形成されている(第1図参照)。
The rims 37 of the pressure ring 32 are considerably flared and each rim 37 is provided with an inner conical clutch surface 39. The inner conical clutch surface 39 engages an outer conical clutch surface 40 on the adjacent axle hub 27. axle hub 2
7 includes an outer conical portion 41 that fits into a conical seat portion 42 formed on the flange member 11 and the opposing member 12 of the inner casing 10.
is also formed (see Figure 1).

ストツプリング35をコイルばね43が取り囲
んでおり、コイルばね43の両端は対向する圧力
リング32に当接している。コイルばね43は、
回転中心線に沿つた方向において相互に遠ざかる
方向に作用する小さな圧力を1対の圧力リング3
2加えるので、1対の圧力リング32は通常は回
転中心線に沿つた方向において相互に遠ざかる方
向へ移動して1対の圧力リング32の内側円錐形
状クラツチ面39と1対の車軸ハブ27の外側円
錐形状クラツチ面40との間の摩擦係合及び1対
の車軸ハブ27の外側円錐形状部分41と内側ケ
ーシング10のフランジ部材11及び対向部材1
2の円錐形状座部42との間の摩擦係合を行なわ
せている。
A coil spring 43 surrounds the stop ring 35, and both ends of the coil spring 43 abut against opposing pressure rings 32. The coil spring 43 is
A pair of pressure rings 3 apply a small pressure acting in a direction along the center line of rotation and moving away from each other.
2, the pair of pressure rings 32 typically move away from each other in a direction along the center line of rotation to engage the inner conical clutch surfaces 39 of the pair of pressure rings 32 and the pair of axle hubs 27. Frictional engagement between the outer conical clutch surface 40 and the outer conical portion 41 of the pair of axle hubs 27 and the flange member 11 and countermember 1 of the inner casing 10
Frictional engagement is made between the conical seat portion 42 of No. 2 and the conical seat portion 42 of No. 2.

第2図ないし第5図は、第1図の確実クラツチ
差動装置の動作を説明するための略図である。第
2図において中心駆動リング30は、回転する内
側ケーシング10により大きな矢印で示すように
回転駆動される。中心駆動リング30が回転する
とき、その楔形の歯31が、隣接する各圧力リン
グ32の楔形の歯33と係合する。この楔の係合
による楔作用の力は、係合し合う歯の箇所に小さ
い矢印によつて示されている。従つて中心駆動リ
ング30の回転が1対の圧力リング32の回転を
生じさせる。1対の圧力リング32の夫々の内側
円錐形状クラツチ面39は、1対の車軸ハブ27
の対応する外側円錐形状クラツチ面40と摩擦係
合する。その結果、車軸ハブ27が圧力リング3
2と共に回転し、車軸ハブ27がスプライン歯2
8により車軸25のスプライン26と連結してい
るため、車軸25も同じ速度で回転する。これ
は、自動車がまつすぐな道を走行している場合に
相当する。
2 to 5 are schematic diagrams for explaining the operation of the positive clutch differential shown in FIG. 1. FIG. In FIG. 2, the central drive ring 30 is rotationally driven by the rotating inner casing 10 as indicated by the large arrow. As the central drive ring 30 rotates, its wedge-shaped teeth 31 engage the wedge-shaped teeth 33 of each adjacent pressure ring 32. The wedging force due to this engagement of the wedges is indicated by small arrows at the locations of the engaging teeth. Rotation of central drive ring 30 thus causes rotation of pair of pressure rings 32. The inner conical clutch surface 39 of each of the pair of pressure rings 32 is connected to the pair of axle hubs 27 .
is in frictional engagement with a corresponding outer conical clutch surface 40 . As a result, the axle hub 27
2, the axle hub 27 rotates with the spline teeth 2.
8 to the spline 26 of the axle 25, the axle 25 also rotates at the same speed. This corresponds to the case where the car is traveling on a straight road.

楔形の歯の係合により生じる楔作用によつて回
転中心線に沿つた方向において相互に遠ざかる方
向へと移動する1対の圧力リング32の移動距離
は1インチの20000分の1から30000分の1であ
る。移動の距離が小さくなればなるほど係合に要
する時間が短くなる。通常その係合に要する時間
は非常に短かく、実際に確実クラツチ差動装置が
使用される場合には常に瞬間的に係合が生じるの
で、確実クラツチ差動装置において2本の車軸2
5へのトルク出力の分配が瞬間的に行なわれる。
The distance traveled by the pair of pressure rings 32, which are moved away from each other in the direction along the center line of rotation by the wedge action caused by the engagement of the wedge-shaped teeth, is between 1/20,000 and 30,000 of an inch. It is 1. The smaller the distance of movement, the shorter the time required for engagement. Normally, the time required for the engagement is very short, and when a positive clutch differential is actually used, the engagement always occurs instantaneously.
The distribution of the torque output to 5 takes place instantaneously.

第2図に示される駆動状態の間にストツプリン
グ35の複数のスプライン歯36は、圧力リング
32の内側スプライン34の複数の歯の間の中心
位置に配置されている。内側スプライン34の歯
とストツプリング35のスプライン歯36は互い
にゆるやかに歯合しているので、第3図に概略的
に誇張して示したように、ストツプリング35の
複数のスプライン歯36を圧力リング32の内側
スプライン34の複数の歯の間の中心位置に配置
するのに十分なあそびが得られる。
During the drive condition shown in FIG. 2, the spline teeth 36 of the stop ring 35 are centered between the teeth of the inner spline 34 of the pressure ring 32. Since the teeth of the inner spline 34 and the spline teeth 36 of the stop ring 35 are loosely meshed with each other, the plurality of spline teeth 36 of the stop ring 35 are connected to the pressure ring 32, as shown schematically and exaggerated in FIG. Sufficient play is provided for centering between the teeth of the internal spline 34 of the spline.

次に、第4図を見てみると、右側の圧力リング
32の内側円錐形状クラツチ面39は、右側の車
軸ハブ27の外側円錐形状クラツチ面40との摩
擦係合が解除されている。このような状態は、自
動車が左に旋回するとき又は左側へ向かうカーブ
に沿つて走行しているときのように、左側の車輪
より右側の車輪の方が速く回転しなければならな
い場合に生じる。このような場合には、右側の車
輪の車軸は、中心駆動リング30及び内側ケーシ
ング10より高速で回転する。
Turning now to FIG. 4, the inner conical clutching surface 39 of the right side pressure ring 32 is now out of frictional engagement with the outer conical clutching surface 40 of the right axle hub 27. Such a situation occurs when the right wheels have to rotate faster than the left wheels, such as when the car is turning to the left or traveling along a curve to the left. In such a case, the right wheel axle will rotate faster than the center drive ring 30 and inner casing 10.

右側の駆動車軸25が中心駆動リング30より
高速で回転するとき、車軸ハブ27の外側円錐形
状クラツチ面40と隣接する圧力リング32の内
側円錐形状クラツチ面39とが摩擦係合している
ので右側の圧力リング32は中心駆動リング30
に対してオーバーラン、すなわち中心駆動リング
30より先に進みがちになる。その結果、右側の
圧力リング32の歯は中心駆動リング30の楔形
の歯より先へ先へと動いて行くので、右側の圧力
リング32の歯の後面が中心駆動リング30の歯
の対応する前面から1時的に離れるが次の瞬間に
は右側の圧力リング32の歯の前面が中心駆動リ
ング30の歯の後面と再び係合する。
When the right drive axle 25 rotates faster than the center drive ring 30, the outer conical clutch surface 40 of the axle hub 27 and the inner conical clutch surface 39 of the adjacent pressure ring 32 are in frictional engagement so that the right The pressure ring 32 of the center drive ring 30
tends to overrun, i.e. advance beyond the center drive ring 30. As a result, the teeth of the right pressure ring 32 move further forward than the wedge-shaped teeth of the center drive ring 30 such that the rear surfaces of the teeth of the right pressure ring 32 are the corresponding front surfaces of the teeth of the center drive ring 30. momentarily separates from the center drive ring 30, but in the next moment the front surface of the teeth of the right pressure ring 32 re-engages with the rear surface of the teeth of the center drive ring 30.

しかしながら、ここで、瞬間的に離間された楔
形の歯がその反対側の面で再び係合するのを防ぐ
ために、ストツプリング35の歯が2つの圧力リ
ング32の歯の表面と係合するようにストツプリ
ング35の位置が定められている。第5図から明
らかなように、右側の圧力リング32の歯の後面
はストツプリング35のスプライン歯の前面と係
合している。左側の歯では、これと逆のことが起
こる。すなわち、バツクラツシがなくなり、歯は
係合して停止し、それにより、楔形の歯は第4図
に示されるような状態に維持される。
However, now the teeth of the stop ring 35 are brought into engagement with the tooth surfaces of the two pressure rings 32 in order to prevent the momentarily spaced wedge-shaped teeth from re-engaging on their opposite faces. The position of the stop ring 35 is determined. As can be seen in FIG. 5, the rear surface of the teeth of the right pressure ring 32 engages the front surface of the spline teeth of the stop ring 35. The opposite happens with the teeth on the left. That is, there is no backlash and the teeth are engaged and stopped, thereby maintaining the wedge-shaped teeth as shown in FIG.

第4図に示される楔形の歯が右側では係合して
いないため、右側の圧力リング32は軸方向内側
へ、すなわち左の方向へ移動し、荷重を全く受け
ない状態で中心位置に保持される。その結果、相
互に係合されているクラツチ面が分離される。こ
こで、車軸ハブ27が圧力リング32との係合を
解除するので、車軸ハブ27は中心駆動リング3
0とは無関係に自由に回転する。そのため、右側
の車軸は自由に回転する、すなわち右側の車軸に
は動力が供給されない。しかしながら、左側の車
軸にはまだ動力が供給されており、左側の圧力リ
ング32の歯は中心駆動リング30の楔形の歯と
以前として接触していて通常通りの動作を行なつ
ている。
Since the wedge-shaped teeth shown in FIG. 4 are not engaged on the right side, the right pressure ring 32 moves axially inward, i.e. to the left, and is held in a centered position without any load. Ru. As a result, the mutually engaged clutch surfaces are separated. The axle hub 27 now disengages the pressure ring 32 so that the axle hub 27 disengages the center drive ring 32.
Rotates freely regardless of 0. Therefore, the right-hand axle rotates freely, ie, no power is supplied to the right-hand axle. However, the left axle still has power and the teeth of the left pressure ring 32 are still in contact with the wedge shaped teeth of the center drive ring 30 for normal operation.

このように、ストツプリング35のゆるやかに
歯合した歯及び圧力リング32のスプラインは協
働してストツパを構成している。ある状況におい
てこのストツパは中心駆動リング30の楔形の歯
を圧力リング32の歯と係合させるが、他の状況
下においては、即わち一方の車軸がケーシングよ
りも高速で回転するようなときには、そのストツ
プか楔形の歯の係合を解除して係合解除の状態を
維持する。
Thus, the loosely meshed teeth of stop ring 35 and the splines of pressure ring 32 cooperate to form a stop. In some situations this stop causes the wedge-shaped teeth of the central drive ring 30 to engage the teeth of the pressure ring 32, but in other situations, such as when one axle is rotating faster than the casing. , disengages the stop or wedge-shaped teeth and maintains the disengaged state.

楔形の歯が係合している間、楔のかみ合い作用
が各々の圧力リング32を外方へ押す。とはいう
ものの、楔形の歯の係合が解除されると、圧力リ
ング32は内方へ移動する。クラツチ係合の瞬間
的な応答を得るために、通常は2つの圧力リング
を分離させて軸方向外側へ向かつて付勢しクラツ
チ係合位置へと向かわせるようなわずかな力のば
ね力をコイルばね43が提供する。
While the wedge-shaped teeth are engaged, the meshing action of the wedge pushes each pressure ring 32 outward. However, once the wedge teeth are disengaged, the pressure ring 32 moves inwardly. To obtain an instantaneous response to clutch engagement, a small spring force is typically applied to the coil to separate the two pressure rings and urge them axially outwardly toward the clutch engaged position. A spring 43 provides.

円錐型差動クラツチの自動係止を成立させるた
めに差動装置の構成要素に要求される相対的な関
係は、次の式によりあらわされる。
The relative relationships required of the components of the differential to achieve self-locking of the conical differential clutch are expressed by the following equation.

TanB=tanAr/4RU 式中、 Bはスラスト角度、カム角度 rはスラスト結合の平均半径 Rはクラツチ面の平均半径 Uは摩擦係数 Aは円錐角度である。 TanB=tanAr/4RU During the ceremony, B is thrust angle, cam angle r is the average radius of the thrust connection R is the average radius of the clutch surface U is the coefficient of friction A is the cone angle.

スラスト角度Bとは、隣接した歯の相対向した
表面により形成される三角形を二等分する垂直線
に対して1つの楔形の歯の表面が成す角度であ
る。すなわち、隣接した楔形の歯の表面により形
成される正三角形の斜辺(歯の表面)と垂直二等
分線とが成す角度である。
Thrust angle B is the angle that the surfaces of one wedge-shaped tooth make with respect to a vertical line that bisects the triangle formed by the opposing surfaces of adjacent teeth. That is, it is the angle formed by the hypotenuse (tooth surface) of an equilateral triangle formed by the surfaces of adjacent wedge-shaped teeth and the perpendicular bisector.

クラツチは円錐型として図示されているが、確
実クラツチ差動装置の構成によつては円板型のク
ラツチを使用することもできる。第7図及び第8
図は第1図ないし第6図に示した確実クラツチ差
動装置と動作及び構成の点では類似しているが円
錐クラツチの代わりに円板クラツチを利用する確
実クラツチ差動装置を示している。第7図は、第
1図に示されるケーシングと同様に対向する2つ
の部分であるフランジ部材11及び対向部材12
から構成されるケーシング10を含む差動装置を
示している。対向する車軸25は前述したように
ケーシングの内部に挿入されており、各々の車軸
は、車軸25の内端部に形成されているスプライ
ンと歯合する内側スプラインを有する車軸ハブ4
5を含む。
Although the clutch is shown as cone-shaped, a disk-shaped clutch may also be used depending on the configuration of the positive clutch differential. Figures 7 and 8
The figure shows a positive clutch differential similar in operation and construction to the positive clutch differential shown in FIGS. 1-6, but utilizing a disk clutch in place of a conical clutch. FIG. 7 shows two opposing parts, a flange member 11 and a facing member 12, similar to the casing shown in FIG.
1 shows a differential device including a casing 10 made up of. Opposing axles 25 are inserted inside the casing as described above, and each axle has an axle hub 4 having an inner spline that meshes with a spline formed on the inner end of the axle 25.
Contains 5.

車軸ハブ45の内側の相対向する端部は直径が
小さくなつており、外側スプライン歯列47を有
するストツプリング46によつて取り囲まれてい
る。コイルばね48がスプライン歯列が形成され
たストツプリング46を取囲み、第1図に関連し
て述べられていた中心駆動リング30と同様な中
心駆動リング30の中心開口内に収容されてい
る。
The inner, opposing ends of the axle hub 45 are of reduced diameter and are surrounded by a stop ring 46 having an outer spline toothing 47. A coil spring 48 surrounds a splined stop ring 46 and is housed within a central opening of a central drive ring 30 similar to the central drive ring 30 described in connection with FIG.

圧力リング32aは、前述のように中心駆動リ
ング30上の対応した形状の楔形の歯31と歯合
する楔形の歯33を有する。
Pressure ring 32a has wedge-shaped teeth 33 that mate with correspondingly shaped wedge-shaped teeth 31 on central drive ring 30 as described above.

圧力リング32は、第1図の実施例に関して第
3図及び第5図を参照して説明したのと同様に、
ストツプリング32の外側スプライン歯列47と
歯合する内側スプライン34を有する。とはいう
ものの、圧力リングの外面には第2のスプライン
49が形成されている。第2のスプライン49は
圧力リングを取り囲むクラツチリング51上に形
成された内側スプライン50と歯合する。
The pressure ring 32 is similar to that described with reference to FIGS. 3 and 5 with respect to the embodiment of FIG.
It has an inner spline 34 that meshes with an outer spline toothing 47 of the stop ring 32. However, a second spline 49 is formed on the outer surface of the pressure ring. The second spline 49 meshes with an internal spline 50 formed on a clutch ring 51 surrounding the pressure ring.

複数枚の平坦なクラツチ板52が各々の車軸ハ
ブ45を取り囲んでおり、これらのクラツチ板5
2は圧力リングの外側板係合面53とケーシング
内に形成されたアンビル又は環状リブ54との間
で係合している(第7図)。
A plurality of flat clutch plates 52 surround each axle hub 45;
2 engages between the pressure ring's outer plate-engaging surface 53 and an anvil or annular rib 54 formed within the casing (FIG. 7).

クラツチ板52は、外側のクラツチリング51
の内側スプライン50の歯を受入れる外側切欠き
を有する板と車軸ハブ45とスプライン歯55を
受入れる内側切欠きを有する減少した直径の板と
の間で互い違いになつている。すなわちクラツチ
板52は大きな直径の板56と小さな直径の板5
7との間で互い違いになつており、これらの板
は、圧力リングの外側板係合面53の圧力により
環状リブ54へと向かう方向に押圧されている。
この圧力は、第2図に示すように圧力リングの楔
形の歯33が中心駆動リング30の楔形の歯31
と係合し歯31により駆動されたときに生じる。
The clutch plate 52 is connected to the outer clutch ring 51.
The axle hub 45 alternates between plates having outer notches to receive the teeth of the inner spline 50 of the axle hub 45 and plates of reduced diameter having inner notches to receive the spline teeth 55 of the axle hub 45 . That is, the clutch plate 52 has a large diameter plate 56 and a small diameter plate 5.
7, the plates being urged in a direction towards the annular rib 54 by the pressure of the outer plate engaging surface 53 of the pressure ring.
This pressure causes the wedge-shaped teeth 33 of the pressure ring to displace the wedge-shaped teeth 31 of the center drive ring 30 as shown in FIG.
This occurs when the tooth 31 engages with the tooth 31 and is driven by the tooth 31.

車軸がオーバーランすると、クラツチ板は第4
図に示す如く空間を介して離間した位置へと動
く。すなわち、楔形の歯の係合が解除され、平坦
な圧力あるいは外側板係合面53が中心駆動リン
グ30へと向かつて回転中心線に沿つた方向にお
ける内方に移動するのでクラツチ板に加わつてい
た圧力が解放されクラツチが開く。
If the axle overruns, the clutch plate
As shown in the figure, it moves to a spaced position through space. That is, the wedge teeth are disengaged and the flat pressure or outer plate engaging surface 53 is applied to the clutch plates as it moves inward in the direction along the center of rotation toward the center drive ring 30. The pressure is released and the clutch opens.

圧力リング32aの内側スプライン34aはス
トツプリング46の外側スプライン歯列47と係
合し外側スプライン歯列47に対して軸方向に摺
動して第5図に示すような停止及び離間作用を提
供する。
Inner splines 34a of pressure ring 32a engage and slide axially against outer spline teeth 47 of stop ring 46 to provide a stopping and spacing action as shown in FIG.

円錐型のクラツチの場合と同様に圧力リングの
回転中心線に沿つた方向における運動は1インチ
の数千分の一と小さいが、特定の軸に対するクラ
ツチの係合又は係合解除を生じさせるには十分で
ある。従つて、クラツチ面の摩耗はきわめて少な
く、クラツチの結合と解除は実質的に一瞬のうち
に行なわれる。円板型のクラツチにおいては円錐
型のクラツチと同様に、各構成部品が等速で動い
ているときにクラツチ面が係合するため、係合又
は係合解除に起因する摩耗をほぼなくすことがで
きる。
As with conical clutches, the movement of the pressure ring along its axis of rotation is small, on the order of a few thousandths of an inch, but is sufficient to cause the clutch to engage or disengage from a particular axis. is sufficient. Therefore, there is very little wear on the clutch surfaces and engagement and disengagement of the clutch is virtually instantaneous. In a disc type clutch, like a cone type clutch, the clutch surfaces engage when each component moves at a constant speed, so wear caused by engagement and disengagement can be almost eliminated. can.

差動装置のクラツチの自動係止を行なわせるた
めに第7図及び第8図の円板型クラツチの各構成
要素に要求される相対的な関係は、先に円錐型の
クラツチについて提示した式によりあらわされた
関係とは多少異なつており、次のような式によつ
てあらわされる。
The relative relationships required of the components of the disk-type clutch of FIGS. 7 and 8 in order to automatically lock the clutch of the differential are determined by the equations previously presented for the cone-type clutch. This relationship is somewhat different from that expressed by , and is expressed by the following equation.

TanB=r/RNU 式中、 Bはスラスト角度、カム角度 rはスラスト結合の平均半径 Rはクラツチ面の平均半径 Nは摩擦表面の数 Uは摩擦係数である。 TanB=r/RNU During the ceremony, B is thrust angle, cam angle r is the average radius of the thrust connection R is the average radius of the clutch surface N is the number of friction surfaces U is the coefficient of friction.

以上説明した差動装置の構成は円錐クラツチ型
であるか円板クラツチ型であるかにかかわらず複
雑ではなく、構成部品を比較的低いコストで製造
することができる。従つて、本発明の差動装置の
構成を経済的に安く製造することができ、先行技
術の同型の差動装置に比べてよりに効率が良く、
そして耐摩耗性にすぐれ且つ確実な動作を得るこ
とができる。
The construction of the differential described above, whether of the conical or disk clutch type, is uncomplicated and the components can be manufactured at relatively low cost. Therefore, the differential arrangement of the present invention can be manufactured economically and cheaply, and is more efficient than similar differentials of the prior art.
Moreover, it is possible to obtain excellent wear resistance and reliable operation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の一実施例による確実クラツ
チ差動装置を概略的に示す横断面図;第2図は、
通常の動力駆動状態にあるとき、すなわち2本の
車軸が同じ速度で駆動されているときの確実クラ
ツチ差動装置の中心駆動リングと2つの圧力リン
グとを概略的に示す図;第3図は、第2図に示さ
れるような通常の動力駆動状態にあるときのスト
ツプリングと2つの圧力リングの夫々の相互に歯
合した歯の相対的な位置を概略的に示す図;第4
図は、右側の圧力リングが中心駆動リングとの係
合を解除され右側の車軸が自由に回転できるよう
に右側のクラツチが係合解除された状態を第2図
と同様に概略的に示す図;第5図は、第4図に示
される状態にあるときのストツプリングと2つの
圧力リングの夫々の相互に歯合した歯の相対的な
位置を第3図と同様に概略的に示す図;第6図
は、確実クラツチ差動装置を構成するいくつかの
部品を一部横断面を使用して示す分解図;第7図
は、円板型クラツチを有する別の確実クラツチ差
動装置を一部横断面を使用して概略的に示す図;
及び第8図は、第7図の円板クラツチ型の確実ク
ラツチ差動装置を構成するいくつかの部品を一部
横断面を使用して示す分解図である。 10……内側ケーシング、11……フランジ部
材、12……対向部材、13……リング形状部
材、14……ボルト、15……貫通孔、16……
軸受端、17……軸受、18……かさ歯車、19
……フランジ、20……ボルト、21……駆動ピ
ニオン、22……動力伝達軸、25……車軸、2
6……スプライン、27……車軸ハブ、28……
スプライン歯、30……中心駆動リング、31…
…楔形の歯、32,32a……圧力リング、33
……楔形の歯、34,34a……内側スプライ
ン、35……ストツプリング、36……スプライ
ン歯、37……リム、39……内側円錐形状クラ
ツチ面、40……外側円錐形状クラツチ面、43
……コイルばね、45……車軸ハブ、46……ス
トツプリング、47……外側スプライン歯列、4
8……コイルばね、49……第2のスプライン、
50……内側スプライン、51……クラツチリン
グ、52……クラツチ板、53……外側板係合
面、54……環状リブ、55……スプライン歯、
56……大きな直径の板。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a positive clutch differential according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. , a diagram schematically showing the relative positions of the mutually meshed teeth of each of the stop ring and the two pressure rings when in the normal power drive condition as shown in FIG. 2;
Figure 2 schematically shows the right-hand clutch disengaged such that the right-hand pressure ring is disengaged from the central drive ring and the right-hand axle is free to rotate. FIG. 5 schematically shows, like FIG. 3, the relative positions of the mutually meshed teeth of each of the stop ring and the two pressure rings in the state shown in FIG. 4; FIG. 6 is an exploded view, partially in cross section, of some of the components that make up the positive clutch differential; FIG. Diagram schematically shown using a cross section;
and FIG. 8 is an exploded view, partially in cross section, showing several parts constituting the disc clutch type positive clutch differential of FIG. 7. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Inner casing, 11... Flange member, 12... Opposing member, 13... Ring-shaped member, 14... Bolt, 15... Through hole, 16...
Bearing end, 17...Bearing, 18...Bevel gear, 19
... Flange, 20 ... Bolt, 21 ... Drive pinion, 22 ... Power transmission shaft, 25 ... Axle, 2
6... Spline, 27... Axle hub, 28...
Spline tooth, 30... Center drive ring, 31...
...Wedge-shaped teeth, 32, 32a...Pressure ring, 33
... Wedge-shaped tooth, 34, 34a ... Inner spline, 35 ... Stop ring, 36 ... Spline tooth, 37 ... Rim, 39 ... Inner conical clutch surface, 40 ... Outer conical clutch surface, 43
... Coil spring, 45 ... Axle hub, 46 ... Stop spring, 47 ... Outer spline tooth row, 4
8...Coil spring, 49...Second spline,
50... Inner spline, 51... Clutch ring, 52... Clutch plate, 53... Outer plate engagement surface, 54... Annular rib, 55... Spline tooth,
56...Large diameter plate.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 1対の車軸状シヤフトの隣接した端部が内部
に延出されたハウジングを有しているとともに一
直線状に配置された1対の車軸状シヤフトを回転
させ、ハウジングが上記シヤフトの回転中心線に
対して一直線状に配置された回転中心線のまわり
を回転自在であるものにおいて、 シヤフトの端部をハウジングに対して着脱自在
に相互連結させ、それによつてシヤフトを回転さ
せる為にハウジング中に配置された改良された手
段が、 ハウジングの回転中心線に対して回転中心線を
一直線状に配置させているとともにハウジングに
対して連結されハウジングとともに回転する中央
駆動リングと; 夫々が中央駆動リングの上述した如く配置され
た隣接の一端に対して回転中心線を一直線状に配
置させ、回転中心線に沿つて中央駆動リングに向
かう方向及び中央駆動リングから遠ざかる方向へ
と短かい距離を移動可能であり、中央駆動リング
と同様に隣接した対向部を有している、1対の環
状の圧力リングと; 1対の圧力リングの夫々の中央駆動リングの隣
接した対向部上に一体的に形成され相互に係合し
ており一般的にV字形状をしている楔状の歯であ
つて、隣接して相互に係合している楔状の歯がゆ
るやかに歯合することによつて中央駆動リングの
回転が中央駆動リングの歯に対して圧力リングの
歯を係合させるとともに回転中心線に沿つた方向
における外方に向かつて楔止めを行ない、中央駆
動リングの速度よりも大きな速度による1対の圧
力リングのいずれか一方の回転がその圧力リング
の歯をそれらの対応する隣接した中央駆動リング
の歯との接触から空間を介して遠ざけ、その結果
楔作用が解除され、ここにおいて圧力リングが回
転中心線に沿つて中央駆動リングへと向かう方向
に移動可能である、ものと; 中央駆動リング中に延出し中央駆動リングに対
して同心的であり1対の圧力リングの夫々に形成
されている回転中心線を一直線状に配置された開
口を貫通しているストツプリングであつて、その
正反対の外周縁部上に形成されているとともに
夫々の隣接した圧力リング中に形成されている開
口を規定しているその周縁部上に形成されている
対応する内側歯車状歯と歯合している歯車状歯を
有しており、ストツプリングの歯と内側圧力リン
グの歯とがゆるやかに嵌合して夫々の歯が係合す
る前にストツプリング及び夫々の圧力リングの相
対的な回転運動を制限する、ものと; 隣接した内側圧力リングの歯とストツプリング
の歯との間に形成された空間であつて、中央リン
グの楔状の歯と隣接した圧力リングの楔状の歯と
が空間を介して離間した時に隣接した歯を係合さ
せ、それによつて空間を介して離間した歯を相互
に大略中心に配置させるとともに空間を介して離
間した歯の正反対の歯の表面が相互に係合するの
を防止する、ものと; 夫々の歯の係合中に中央圧力リングの外方へ向
かう方向において夫々の圧力リングが楔作用を行
なつた時に夫々の圧力リングをそれの対応した隣
接している車軸端と相互に係合させるとともに、
夫々の歯が空間を介して離間した時に圧力リング
をそれの隣接した車軸端から解除する解除可能な
クラツチ手段と; 1対の圧力リングの間を延出し1対の圧力リン
グを相互に離間させるように押圧して1対の圧力
リングを弾性的に付勢しそれらの対応するクラツ
チ手段と係合させるばねと; を有しており、 これによつてハウジングと一緒の中央駆動リン
グの通常の回転が夫々のクラツチ手段を介して1
対の圧力リング及び車軸シヤフトの両者を回転さ
せるが、ハウジングの回転に対していずれかの車
軸の速度が過大になつた時それの夫々の圧力リン
グの歯合している楔状の歯が中央駆動リングの対
応した楔状の歯に対して空間を介して隔てられ、
それによつて圧力リングが回転中心線に沿つた方
向において中央駆動リングに向つて移動し、それ
によつてその車軸に対するそれのクラツチ連結が
解除され、その結果としてその車軸がハウジング
に対して独立して自由に回転自在となる、 ことを特徴とする確実クラツチ差動装置。 2 クラツチ手段が、夫々の圧力リングの上に形
成されその隣接した車軸端上に設けられている車
軸リング上に形成されたつがいとなる円錐形状ク
ラツチ表面と表面接触してその表面において摩擦
係合することにより圧力リング及びその夫々の車
軸端とクラツチ係合及びクラツチ係合の解除を行
なう円錐形状クラツチ表面を有していることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の確実クラツ
チ差動装置。 3 1対の圧力リングの夫々の為のクラツチ手段
が、夫々の圧力リング及びそれの隣接したクラツ
チハブに対して互い違いに確保された一連のさし
はさまれたクラツチ板を有しており、さしはさま
れたクラツチ板はそれらの圧力リングが回転中心
線に沿つた方向において中央駆動リングから遠ざ
かる方向及び中央駆動リングに向かう方向に移動
することによりクラツチ表面に向かつて相対的に
回転中心線に沿つた方向に移動して表面接触及び
係合解除を行なう、ことを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の確実クラツチ差動装置。 4 ばねがストツプリングに巻装され中央駆動リ
ングを介して延出しその反対端の夫々が圧力板に
対して係合されており、1対の圧力リングを通常
は相互に離間するように、即わち隣接した楔状の
歯の列及びクラツチ手段の係合の為に中央駆動リ
ングから遠ざかる方向へと、弾性的に押圧するコ
イルばねであることを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の確実クラツチ差動装置。
[Scope of Claims] 1. A pair of axle-like shafts having a housing in which adjacent ends of the pair of axle-like shafts extend inward and arranged in a straight line are rotated so that the housing is In the shaft rotatable around a rotation center line arranged in a straight line with respect to the rotation center line of the shaft, the ends of the shaft are removably interconnected with the housing, thereby rotating the shaft. improved means disposed in the housing for aligning the center of rotation with the center of rotation of the housing and a central drive ring connected to and rotating with the housing; Each of them has its rotation center line aligned with one adjacent end of the center drive ring arranged as described above, and has short lines along the rotation center line in the direction toward the center drive ring and in the direction away from the center drive ring. a pair of annular pressure rings movable over a distance and having adjacent opposing portions similar to the central drive ring; on adjacent opposing portions of the central drive ring of each of the pair of pressure rings; Wedge-shaped teeth that are integrally formed and engage with each other and generally have a V-shape, where adjacent wedge-shaped teeth that engage with each other gently mesh. The rotation of the center drive ring causes the teeth of the pressure ring to engage the teeth of the center drive ring and wedge outwardly in the direction along the center line of rotation, so that the speed of the center drive ring is lowered by the rotation of the center drive ring. Rotation of either one of a pair of pressure rings with a great velocity also causes the teeth of that pressure ring to be spaced away from contact with their corresponding adjacent central drive ring teeth, so that the wedge action is released. a pair of pressure rings extending into the center drive ring and concentric with the center drive ring, wherein the pressure ring is movable along the centerline of rotation in a direction toward the center drive ring; a stop ring passing through an opening arranged in a straight line with the center line of rotation formed in each of the stop rings formed on the diametrically opposite outer peripheral edge of the stop ring and formed in each adjacent pressure ring. the teeth of the stop ring and the teeth of the inner pressure ring are in mesh with corresponding inner gear teeth formed on the periphery thereof defining an aperture in which the stop ring is provided; a loose fit that limits relative rotational movement of the stop ring and the respective pressure ring before the respective teeth engage; formed between adjacent inner pressure ring teeth and the stop ring teeth; a space in which the wedge-shaped teeth of the central ring and the wedge-shaped teeth of the adjacent pressure ring engage the adjacent teeth when spaced apart, thereby causing the spaced apart teeth to engage; which prevents the surfaces of diametrically opposed teeth of teeth spaced apart from each other from engaging each other; and outwardly of the central pressure ring during engagement of the respective teeth; interengaging each pressure ring with its corresponding adjacent axle end when the respective pressure ring performs a wedging action in the direction toward;
releasable clutch means for disengaging the pressure ring from its adjacent axle end when the respective teeth are spaced apart; releasable clutch means extending between the pair of pressure rings to space the pair of pressure rings from each other; a spring for resiliently biasing the pair of pressure rings into engagement with their corresponding clutch means; thereby causing the normal release of the central drive ring with the housing; The rotation is 1 through the respective clutch means.
Both the pressure ring and the axle shaft of the pair are rotated, but when the speed of either axle becomes excessive relative to the rotation of the housing, the meshing wedge-shaped teeth of its respective pressure ring are driven centrally. separated by a space from the corresponding wedge-shaped teeth of the ring;
The pressure ring thereby moves in a direction along the center line of rotation towards the central drive ring, thereby declutching it from the axle so that the axle becomes independent relative to the housing. A positive clutch differential device characterized by being able to rotate freely. 2. The clutch means is in surface contact and frictionally engaged with a mating conical clutch surface formed on the axle ring formed on the respective pressure ring and disposed on the adjacent axle end thereof. 2. A positive clutch differential according to claim 1, further comprising a conically shaped clutch surface for engaging and disengaging the pressure ring and its respective axle end. Device. 3. The clutching means for each of the pair of pressure rings includes a series of interleaved clutch plates secured in a staggered manner relative to the respective pressure ring and its adjacent clutch hub; The interleaved clutch plates move their pressure rings toward the clutch surface relative to the center of rotation by moving away from and toward the center drive ring in a direction along the center of rotation. 2. A positive clutch differential according to claim 1, wherein the positive clutch differential moves in a direction along . 4. A spring is wound around the stop ring and extends through the central drive ring, each of its opposite ends being engaged against a pressure plate, the springs being arranged so as to keep the pair of pressure rings normally spaced apart from each other. 2. The device of claim 1, further comprising a helical spring resiliently biased away from the central drive ring for engagement of adjacent wedge-shaped tooth rows and the clutch means. Clutch differential.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0576148U (en) * 1992-03-13 1993-10-15 日本無線株式会社 Charger for mobile phone

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JPH0799197B2 (en) * 1984-12-24 1995-10-25 栃木富士産業株式会社 Power transmission device

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