JPH0348046A - 差動歯車装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、外部から可変的に制御することのできるロッ
ククラッチを備えた差動歯車装置（デファレンシャル・
ギヤ）に関するものであり、さらに詳しくは、ケーシン
グ内に回転可能なように取付けられた駆動式差動機ケー
ジと、これと同軸に配置され、回転可能なように連結さ
れ、それぞれ出力軸に固定接続された駆動部（サイドギ
ヤ２個、またはサイドギヤ１個とサンギヤ１個）と、こ
れと同時に噛み合って差動機ケージ内に回転できるよう
に保持された調整ギヤと、摩擦部とを備え、摩擦部は同
軸上にある駆動部の第一部分と交互に回転しないように
結合された内側円板と、同軸上にある部品（差動機ケー
ジまたは駆動部）の別の部分と回転しないように結合さ
れた外側円板を含み、これが、一方で部品（差動機ケー
ジまたは駆動部の一つ）と軸方向に保持され、もう一方
で、本発明によれば調整ばねおよび／またはスプラグ（
−方向）クラッチを用いて自己抑制作用なしに、作動装
置を通じて軸方向に動かされるような、自動車の差動歯
車装置に関するものである。

［＃：米の技術］ ＪＰ　６４−３１４８により、油圧シリングを通じて摩
擦部の作動が行われるような外部制御式、ロック式の差
動歯車装置が知られている。この油圧シリングは、差動
歯車装置に組込まれている。このような作動方法は、機
能的また動作的に見てロック式差動歯車装置には比較的
好ましいが、油圧部品を用いているために費用が高くな
る。

同様のことは、たとえばパワーステアリングやスプリン
グ懸架装置に油圧装置が使用されている場合にも言える
。

ＤＥ−Ｏ３，３７０７＋１５により、ロック式差動歯車
装置の摩擦部の作動を電磁式に行う方法が提案されてい
る。しかし、このような方式の短所は、コイルと摩擦板
の間の機械的伝動において、円板の摩擦域が狭い場合に
のみ十分な拘束（ロック）作用が可能となることである
。これはコイルが電機子に対して最適の位置の場合には
、コイルの作動力が急速に低下することに関連がある。

ＤＥ−Ｏ５３７３３７７１によって、摩擦板が電磁的に
作動される。別の差動ｍ車装置が提案されている。

この場合、ディファレンシャルとして用いても、目標と
するロック作用はすぐには得られない。と＜ニ［エンジ
ンが］横方向取付は構造の場合には、きわめてかさ高と
なる。摩擦値の変動も不利に働く。

最後に、ＵＳ　４８０５４８６による構造では、追加円
板パッケージつきのロック式かさ歯車（ベベルギヤ）差
動歯車装置が提案されており、これが駆動軸と差動ケー
ジの間に配置され、そのロック機構は２つの互いに同軸
上に並んだ２個の拡張板によって構成され、前面上の周
囲方向に互いに相対して配置された傾斜みぞがあり、そ
の中を共通のころがり部材（球体）が動く。　一方の拡
張板は差動機ケーシングに固定接続されている。第２の
拡張板は、電気モータの歯つき減速ギヤによって駆動さ
れる。

拡張板は戻り行程で互いに自己抑止作用を及ぼし、モー
タ電流がないときも荷重を受けて広がったままである。

まず第一に、ロック作用が残っているために、モータが
故障すると走行中の車は危険な状態となる。第二に、周
囲方向および軸方向の力が合流し、また歯つき拡張板と
小歯車の間の摩擦状態は、ロック作用の形成中または解
放中のヒステリシスに関連して、不利に働く。

古い特許Ｐ　３８１５２２５．８には、もう一つのロッ
ク式差動歯車装置が述べられており、これでは差動機ケ
ージと駆動かさ歯車の間の摩擦部が働き、拡張装置を通
じて作動され、これは軸方向に固定された回転式の支持
リングと、軸方向に移動できるが回転はしない調整リン
グを含み、ロックの方向にとくに容易に動くことができ
る。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の課題は、すでに公表されたロック式差動歯車装
置の短所を克服し、走行安全性の高い、調節性のよい、
きわめてコンパクトな構造を実現することにある。

［問題を解決する手段］ このような課題は本発明によれば次のようにして達成さ
れる。すなわち１作動装置には互いに同軸の２個の拡張
板が設けられ、それぞれ前面部の周囲方向に互いに向き
合った傾斜みぞがあり、そこをころがり部材が動き、傾
斜角とみぞの周囲半径を適当にえらぶことによって自己
抑止作用をなくすことができる。一方の拡張板は差動機
ケーシングに対して軸方向に固定され、第２の拡張板は
軸方向に移動できる。２つの拡張板のうちの一つには、
その外周に歯が設けられ、これが駆動ピニオンと噛み合
う。このピニオンは減速ギヤを通じてモータにより駆動
されている。ピニオンと歯つき拡張板の間の噛合いによ
る、望ましくない摩擦力は歯車を適当な傾斜にすること
によって低下させることができる。この場合、傾斜歯車
は、歯つき拡張板がロッククラッチに対して力を出す方
向に働く。

これによって歯車の抑止力は反対に働く。脈動駆動モー
メントは、歯車の好ましくない摩擦状況の解消にきわめ
て有利に働く。脈動電流また電圧を用いることが望まし
く、この場合パルス周波数５ヘルツ以下であってはなら
ない。

本発明のもう一つの特徴は、再調整ばねにあり、これは
拡張板の間で引張りばねとして軸方向および接線方向に
働くか、あるいは、モータ軸に、ねじばねとして取付け
られている。このばねは、拡張板が期待に反して締付は
力によって、必要な調整力を生じさせることができない
ときは、ロッククラッチの摩擦部の荷重を軽（させる。

調節ばねの代わり、あるいはその補足として、スイッチ
開閉式フライホイールが設けられ、これは回転可能な拡
張板に配置された減速部またはモータ駆動軸に取付けら
れ、モータ作動時に圧力方向に閉じ、作動停止時には減
速ギヤ装置をモータから切り離す。

このような設計では、モータは回転方向にのみ回転する
ことができる。すなわち、逆転させることはできず、必
要に応じて回転作用を有する調節ばねを通じて１回転可
能な拡張板を調節することができる。

前記の拡張機構には１回転可能な拡張板と軸方向に移動
可能な拡張板が含まれ、これらの機能を２つの拡張板に
分け、あるいは１つの板にいっしょにすることができる
。

本発明の長所は、とくにエンジンを横方向に取付けた前
輪駆動車に用いた場合に、きわめて短い長さで最適効果
を生み出すことができる点にある。

上記の自動車差動機は同じ回転モーメントのベベルギヤ
（かさ歯車）差動機に対してラジアルギヤとリングギヤ
を互いに平行に配置した遊星差動機によって構成されて
いる。この遊星差動機は前記の拡張機構および差動機ケ
ージと駆動軸の間のロッククラッチの摩擦部を含めて、
きわめてコンパクトなロック式差動歯車装置として形成
されている。

最後に、前記の拡張機構と、ラジアルギヤとリングギヤ
を平行に配置した遊星差動機と、２つの駆動軸の間のロ
ッククラッチ摩擦部とを組合わせることによって、全体
の長さをさらに廼くすることができ、これはサンギヤと
駆動軸の間のロッククラッチ摩擦部に対してサイドギヤ
間の路面密着差を均等にするためのロッククラッチのロ
ックモーメントを部分することによって達成される。

とくに反応性にすぐれた、調節感度のよい回転駆動は、
支持リングと調整リングの間で、回転可能なリングなら
びに拡張板がねじり応力を受けた場合に、調整リングを
下方へ動かすときに、支持リングと調整リングの互い昏
こ向き合った前面上での制御曲線またはプロフィールが
、ねじり角上で調整リングに働く有効軸方向成分が非線
形変化を示すような場合に得られる。本発明によれば・
　作動の第１段階中に有効軸方向成分が急激に増大する
ことによって、調整リングと支持リングの間に大きい拡
張レート（拡張率）が働き、円板の間の遊びのために反
力に打勝つ必要は全くないか、あってもごくわずかであ
る。有効軸方向成分が当初に急速に増大すると、ロック
クラッチの反応性がよくなる。従って、ロック作用がそ
の作動範囲で望み通りに増加するまで、有効軸方向成分
が徐々に増大することが望ましい。このような増加変動
の経過は、数学的には次の式により表わされる。

ｄｙ／ｄｘ　＝　ｃ＋ａ／ｃ＋ｘ　＋　Ｃ２または　ｄ
ｙ／ｄｘ　＝　ｂ　−ａｘ ここで、ｙは球体みぞまたは傾斜面の軸方向有効高さ変
化であり、Ｘは球体みぞまたは傾斜面上の周囲方向での
対応行程である。プロフィルは次のようになる。

ｙ　＝　ａｌｎ（ｃ＋ｘ　＋　Ｃ２）　　÷ｂまたは　
ｙ　＝　ｂｘ　−ａｘ２／２　＋　ｃ初期調節角および
出走時調節角を確定しなくてはらない。球体みぞでは初
期面は６−９°であり、出走時調節角は１−１５’と測
定されている。作動範囲内で、上記の出走時調節角は走
行終了まで一定である。従って、すべての摩耗状態につ
いて作動範囲内でのロッキングは同じ特性曲線に従って
行われ、自己抑制作用を受けることはない。

一つの好ましい実施例では、リング状または円板状のボ
ールケージが備えられており、ボールには軸方向に貫通
孔があり、すべてのボールは異なった勾配で付けられた
ボールみぞと同期して動く。

第１の有利な形態では制御曲線として、二つの前面部上
にボールみぞが設けられており、互いに向き合った前面
部上を球体が下降する。この場合、半径が一定のときは
、上記の種々のレートに従って、ボールみぞの深さが変
化する。第２の形態ではボールみぞの深さは変化しない
が、ボールみぞは半径方向成分が増大するにつれて変化
し、調整リングのねじれ角上で軸方向移動率は次第に小
さくなる。もちろん、ここに述べた二つの形態を組合わ
せることも可能である。周囲上にこのような１対のみぞ
を少なくとも３つ設け、またころがり球体を用いるとよ
い。ボールに接する凹みの最も深い部分は、支持リング
に対して、調整リングの逆行を阻止するための逆回転止
めの役目を果たす。上記のような非線形変化率を示す拡
張リングのボールみぞは、特異な駆動力を有するモータ
の場合に、とくに有利である。逆転は（迎え角の急な）
解放段階でずつと楽に行われ、これに対して残留ばね作
用によって拡張板は互いにごくわずか遅れて作動するこ
とができる。

前輪駆動車および後輪駆動車でロック式差動歯車装置を
用いた場合の、好ましい実施例と駆動形態を図面によっ
て説明する。

第１図に示した自動車は前輪駆動車である。説明しやす
いように輪郭だけを示しである。自動車１には２個の前
輪２および３と後輪４および５がある。２個の前輪２と
３は、変速装置７と、これに接続された外部調節式ロッ
ク式差動歯車装置８と、これに接続された推進軸９およ
び１０とを通じてエンジン６によって駆動される。外部
制御可能なロック式差動歯車装置８は第２図および第３
図に詳細に示しである。ケース１１内には、ベアリング
１５および１９を通じて差動機ケージ１２が回転できる
ように取付けられている。差動機ケージ１２は一部を図
示しである。差動機ケージ１２内の駆動部としてサンギ
ヤ１６とサイドギヤ１７が設けられている。サンギヤ１
６内に配置され、スリーブとして形成されている回転ジ
ャーナル１８上に、車軸に平行な調整ギヤが回転可能な
ようにベアリング上に取付けられている。さらに差動機
ケージ１２のフランジ面にリングギヤ２０が接続され、
これを通じて差動機ケージ１２は、自動車ｌのエンジン
６によって駆動される。駆動部１６と１７には内歯車が
あり、これに差込み式接続軸１３と１４が食込んでいて
、前輪４および５の駆動軸９とＩＯと接続する役目を果
たしている。左右に代替用の軸／フランジ構造物が示さ
れている。差動機ケージ１２の第２部＋２ｂは、第１部
分１２ａと回転しないよう固定接続されている。２つの
駆動部１６と１７は、それぞれ回転できるように差動機
ケージ１２内に取付けられている。

第４図に示した自動車ｌは、後輪駆動車である。

説明しやすいように輪郭だけを示しである。自動車ｌに
は２個の前輪２および３と後輪４および５がある。

２個の前輪２と３は、変速装置７と、推進軸５２と、こ
れに接続された外部調節式ロック式差動歯車装置８と、
これに接続された推進軸９およびＩＯとを通じてエンジ
ン６によって駆動される。外部制御可能なロック式差動
歯車装置８は第５図および第６図に詳細に示しである。

駆動部は、第１サイドギヤ１６および第２サイドギヤ１
７によって構成され、第２サイドギヤは、第６図に見ら
れるようにケージ６１と固定接続されている。

多くの部分で構成される差動機ケージ１２内にある放射
方向の回転ジャーナル１８上に、円錐状の調整ギヤ２９
が回転できるようにベアリングで取付けられている。さ
らに、差動機ケージ１２のフランジ面には、リングギヤ
２０が接続され、これを通じて差動機ケージ１２は自動
車１のエンジン６によって駆動される。駆動部１６と１
７には内歯車があり、これに差込み式接続軸Ｉ３と１４
が食込んでいて、後輪４および５の駆動軸９とＩＯと連
結する役目を果たしている。

差動機ケージ１２は、蓋状部１２ａ、鎖状部１２ｂおよ
び（第５図に示すように）リング状の挿入部＋２ｃによ
り構成されている。２つの駆動部１６と１７がそれぞれ
回転できるように差動機ケージＩ２内に取付けられてい
る。

第２図には、外側円板２２と内側円板２４でできた摩擦
部２１が設けられている。内側円板２４にはその孔の中
に歯が設けてあり、これによってサイドギヤＩ７の突起
部の対応する外歯２５と、回転しないように、しかし移
動はできるように取付けられている。

２個の内側円板の間に配置された外側円板２２には、そ
の外周と同じように歯があり、この歯は差動機ケージ１
２内に配置されたみぞまたは歯２３と噛み合って回転し
ないようになっている。外側円板２２は軸方向に移動で
きる。摩擦部２１は、差動機ケージ１２の構成部分であ
る支持面２６上に軸方向に保持され、また一方で圧力板
５７によって作動される。回転ジャーナル１８には貫通
棒５８が取付けられ、これは第１圧力デイスク５９によ
って作動される。ここで圧力板２７が第１のスラストベ
アリング６０によって保持され、圧力板は別の棒４１に
よって調節でき、差動機ケージ１２の外側に配置された
第２の圧力ディスク４０がこれに接している。調整リン
グ２８のラジアル面と圧力板４０の間には、第２のスラ
ストベアリング３９が取付けられている。圧力板４０は
差動機ケージ１２といっしょに回転するため摩擦は減少
する。

第２図による設計は「ケージ・軸」ロック作用に相当す
る。

第３図には、同様に、外側円板２２と内側円板２４を備
えた摩擦部２１が示されている。内側円板にはその孔の
中に歯が設けてあり、これによってサイドギヤ１７の突
起部の対応する外歯２５と、回転しないように、しかし
移動はできるように取付けられている。２個の内側円板
の間に配置された外側円板２２には、その外周と同じよ
うに歯があり、この歯は差動機ケージ１２内に配置され
たみぞまたは歯２３と噛み合って回転しないようになっ
ている。これは、サンギヤ１６の左側の延長部に形成さ
れていて、サンギヤＩ６の左側と固く連結されている。

外側円板２２は同様に軸方向に移動する。摩擦部２１は
、差動機ケージ１２の構成部分である支持面２６上に軸
方向に保持され、また一方で圧力板５７によって作動さ
れる。回転ジャーナル１８には貫通棒５８が取付けられ
、これは第１圧力デイスク５９によって作動される。

ここで圧力板２７が第１のスラストベアリング６０によ
って保持され、圧力板は別の棒４１によって調節でき、
差動機ケージ１２の外側に配置された第２の圧力ディス
ク４０がこれに接している。調整リング２８のラジアル
面と圧力板４０の間には、第２のスラストベアリング３
９が取付けられている。圧力板４０は差動機ケージ１２
といっしょに回転するため摩擦は減少する。第３図によ
る設計は「軸・軸」ロック作用に相当する。円板の数は
第２図の約５０％しかなく、従って同じロック作用を行
うときは、第３図の場合の方が短い。

第５図には、外側円板２２と内側円板２４を備えた摩擦
部２１が示されている。内側円板２４にはその孔の甲に
歯があり、これによってサイドギヤ１７に取付けられた
スリーブの対応する外歯２５と、回転しないように、し
かし移動できるように取付けられている。２個の内側円
板２４の間に配置された外側円板２２には、その外周に
歯があり、この歯は差動機ケージ１２内に直接形成され
たみぞまたは歯２３と噛み合って回転しないよう、また
軸方向に動くようになっている。摩擦部２１は差動機ケ
ージ１２の一部である支持面２６上に軸方向に保持され
、また一方で圧力板５７によって軸方向に作動される。

差動機ケージには貫通棒４１が設けられ、これは圧力板
５７に働き、差動機ケージ外側の圧力円板４０によって
作動される。圧力円板４０と調整リング２８の各面の間
にはスラストベアリング３９が取付けられている。

第５図による設計は［ケージ・軸Ｊロック作用に相当す
る。

第６図には、外側円板２２と内側円板２４を備えた摩擦
部２Ｉが示されている。内側円板の孔の中には歯があり
、これによって駆動軸１３上に配置されたスリーブの、
対応する外歯２５と噛み合って、回転しないように、し
かし軸方向に動くように取付けられている。２個の内側
円板２４の間に配置された外側円板２２には外周に歯が
あり、この歯は、２つの駆動軸１４と回転しないように
固定接続された内部ケージ６Ｉに形成されている。外側
円板２２は軸方向に動くことができる。摩擦部２１は、
サイドギヤ１７上に形成された支持面２６上に軸方向に
保持され、もう方で圧力板５７により軸方向に作動され
る。内部ケージ６１には軸方向に貫通する棒５８があり
、これは第１圧力デイスク５６によって作動される。こ
の上に第１スラストベアリング６０によって圧力板２７
が保持され、圧力板は差動機ケージ１２の外側に取付け
られた第２圧力デイスク４０に接するもう一つの貫通棒
４１によって調節される。調整リング２８と、圧力円板
４０の各面の間には、第２スラストベアリングが設けら
れている。第６図による設計は、　「軸・軸」ロック作
用に相当する。第３図とは反対に、かさ歯車差動歯車装
置上での「軸・軸」ロック作用は、「ケージ・軸」ロッ
ク設計（第５図）に比べて、空間節約上の利点はない。

差動機ケージ１２に対するサイドギヤ１７の制動のため
の摩擦部２１の作動については、以下に第２図、第３図
および第７図を用いて説明する。ケースｌｌ内には、支
持リング５４が、回転しないよう、また軸方向に動かな
いように取付けられている。さらにベアリング保持部突
起３１上には、さらに調整リング２８が、回転できるよ
う、また軸方向に動くように取付けられている。調整リ
ング２８は、ボールみぞ４７と４８内を動くころがり球
体４９によって支持リング５４上に保持されている（図
７）。調整リング２８と支持リング５４には、放射方向
に広がる前面部分があり、これは互いに重なり合ってい
る。第２図と第３図に示した例では、支持リング２８に
はその支持リング５４に面した前面上に、円周方向に分
割された上り勾配のボールみぞ４７が少なくとも３つあ
る。支持リング５４には同じ数の反対方向に上り勾配に
なったボールみぞ４８がある。摩擦部２１が軸方向の力
を受けていない状態、つまり、かさ歯車差動歯車装置８
が開放状態にあるときは、調整リング２日と支持リング
５４は、互いにできるだけ接近した位置にある。調整リ
ング２８がねじり応力を受けると、ボールみぞ４７と４
８は互いに対してねじれ、調整リング２８を摩擦部２１
の方向に動かし、摩擦部は所定のロック状態で、従って
、サイドギヤ１７、場合によっては、サイドギヤ１６の
動きと連動して差動機ケージ】２の回転方向に動く。

回転運動を行うため、調整リング２８には、その半径方
向の外側部分にピニオン３５と噛み合う歯３４が設けら
れている。ロック力の形成中に摩擦部２１に対して調整
リング２８を動かすために歯３４をはす歯とすることが
望ましい。電磁作動式のスプラグクラッチ６３をカウン
タシャフト内に取付けるとよい。ピニオン３５は、モー
タ３３の減速装置３２によって駆動される。モータは、
脈動電流または電圧で駆動されることが望ましい。

第７図から第１Ｏ図までには、好ましいボールみぞの例
が示されている。調轄リング２８にはその前面部４５に
、円周方向に分割された多くのボールみぞ４７があり、
これは、逆回転止め５０として形成された最深部から出
発して、前面部４５に向かって上り勾配となっている。

ボールみぞ４７は、それぞれ円弧状にのびている。ボー
ルみぞ４７に対応して、支持リング５４の前面４６には
ボールみぞ４８が設けられ、これは逆回転止め５１とし
て形成された最深部から出発して前面部４６の方向に上
り勾配でのびている。

しかし、この２つのボールみぞ４７と４８の方向は互い
に反対である。互いに１対となって配置されている２つ
のボールみぞ４７と４８ヲこは球の形をしたころがり球
体４９がある。調整リング２８が支持リング５４に対し
てねじれると、ボール４９がボールみぞ４７．４８内を
動く。この場合、ボール４９によって拡張が起こり、支
持リング５４は、調整リング２８から離れる。

調整リング２８の裏側は隣接するスラストベアリング３
９を通じて差動機ケージといっしょに回転する圧力ディ
スク４０に作用し、圧力ディスクは内側円板と外側円板
により構成される摩擦部２１に作用する。外側円周の一
部に歯３４を備えている調整リング２８は、ピニオン３
５およびモータ３３の減速装置３２を通じて駆動され、
モータ軸上にはコイルばねの形をした引戻しばね３７が
取付けられている。この代わりに電磁作動式のスプラグ
クラッチを駆動減速装置に取付けることもできる。自己
抑制力のない傾斜構造によって、また適切な引戻しばね
およびスプラグクラッチによって、ロック作用を円滑に
行うことができる。第８図と第９図で明らかなように、
調整リング２８と支持リング５４の間には引戻しばねと
して引張りばね３８が配置されている。第６図は、引戻
しばね３８が引張られた状態が示されている。周辺にも
っと多くの引張りばねを設けるのが好ましい。同様に、
もっと多くのみぞ４７．４８を、またボール４９を周辺
に設けるとよい。これらの図は直線方向への傾斜運動を
示している。

第１Ｏ図には同じ参照番号を用いて、主として、第８図
と同じ部分の詳細が示されている。ただボールみぞ４７
．４７はここでは深さに応じて勾配が変化している。支
持リング５４と調整リング２８がねじれていない段階■
では勾配は変化し、すなわち回転角上で拡張率が高いと
きは勾配が急であり、拡張率が下がるに従って勾配はｉ
続的に減少する。段階「では拡張率は一定であり、この
ような一定の勾配は種々の荷重状態や摩耗状態に対応す
るために必要である。段階■の一定勾配は、接続したモ
ータによって調整リングを円滑に引戻すためには、常に
急でなければならない。支持リング５４と調整リング２
８の間には、ボールケージ６２が示されており、これに
よってボールは同じ円周間隔で保持され、同期的に動く
。これはとくに、段階Ｉで重要である。

第１１図には、ケース１１内、およびこれと結合されて
いるベアリング保持部Ｈａ内にベアリング１５上に差動
機ケージ１２が回転できるように配置されている。差動
機ケージ１２は一部が示され、第１部分１２ａを含んで
おり、この中に、サイドギヤＩ７および第２サイドギヤ
１６が取付けられ、これはボルトとして形成され、差動
機ケージ１２の部分１２ａ内で、これといっしょに回転
できるように配置された保持部１８といっしょに回転で
きるよう保持されている差動かさ歯車１９と噛み合って
いる。差動機ケージ１２の第２部分＋２ｂは第１部１２
ａと固定接続されている。

これは、摩擦部２１を受ける役を果たしている。さらに
、差動機ケージ］２ｂのフランジ面上にはリングギヤ２
０が接続され、これを通じて差動機ケージ１２は自動車
ｌのエンジン６によって駆動される。サイドギヤＩ６．
１７には、その孔の中に歯があり、この歯にたとえば、
差込み式接続軸９、ＩＯが食込み、後輪４．５の駆動軸
９．１０と連結するのに没立っている。

しかしこの駆動軸９、ＩＯに属する連結部に、対応する
ジャーナルを段山　これが直接、サイドギヤ１６．１７
の孔に食込むようにすることも考えられる。２つのサイ
ドギヤ１６．１７はそれぞれ差動機ケージｌＺ内に回転
できるように取付けられている。

さらに、外側円板２２と内側円板２４を備えた摩擦部２
１が設けられている。内側円板２４にはその孔の中に歯
が設けてあり、これによってサイドギヤ１６の突起部の
対応する外歯２５と、回転しないよう１こ、しかし移動
はできるように取付けられている。２個の内側円板２４
の間に配置された外側円板２２には、その外周と同じよ
うに歯があり、この歯は差動機ケージ１２内に配置され
たみぞまたは歯２３と噛み合って回転しないようになっ
ている。外側円板２２は軸方向に移動できる。摩擦部２
１は、差動機ケージ１２の構成部分である支持面２６上
に軸方向に保持され、また一方で圧力板２７によって作
動される。差動機ケージ１２の第２部分１２ｂには貫通
棒４１が設けられ、これに差動機ケージ１２の外側に配
置された圧力ディスク４０が接している。貫通棒４１の
配置部分には放射方向に向いた面をもつ差動機ケージ１
２ｂがある。

差動機ケージ１２に対してサイドギヤ１６を制御するた
めの、摩擦部２１の作動について、以下に説明する。ケ
ース１１のベアリング呆持部１１ａ内には調整リング２
８が回転はしないがベアリング保持部突起３１上を軸方
向に動（ように配置されている。

これに対してベアリング保持部突起３１にはＶ型歯３０
が設けられ、これに調整リング２８がその突起の孔の中
に設けた、対応する歯３０を噛み合わせる。

これによって、調整リング２８をケース１１の保持部１
１ａに回転しないように結合させることができるが、歯
３０によって摩擦部２１の方に軸方向に動くことができ
る。調整リング２８と圧力板４０の間にはスラストベア
リング３９が取付けられている。圧力板４ｏは差動機ケ
ージ１２といっしょに回転するため、摩擦は減少する。

さらにベアリング保持部突起３１上に、支持リング６３
が回転はできるが軸方向に動くことができないように取
付けられている。支持リング６３は、ころがり球体５３
と支持リング５４により構成されるスラストベアリング
に対して保持される。

支持リング６３と支持リング２Ｂには互いに重なり合っ
た放射方向にのびる前面部分がある。

回転運動を行うため、支持リング６３はその放射方向の
外側にがさ歯車型の歯３４を備えていて、これにピニオ
ン３５が噛み合っている。ピニオン３５は、フライホイ
ール３６を通じて、電気モータ３３がら見て最初の減速
段階に連結されている。さらにケース１１とケース１１
を通って外へのびる（ピニオン３５の所属する）軸との
間には、引戻しばね３７が設けられ、これはコイルばね
として形成されている（第Ｈ図）。これは減速装置が逆
転するときはモータ軸に作用する（第１２図）。引戻し
ばね３７は、モータ３３が何らかの理由によって、エネ
ルギー供給を停止され、支持リング６３を逆回転させる
ことができない場合に、ばねの力によって逆回転を行う
ことができる。ついでながら、フライホイール３６を設
けているため、２つの回転方向に作動するモータ３３を
備える必要はない。切替可能なフライホイール３６を設
け、これが支持リング６３がねじれたときに調整リング
２８を軸方向に調節するために、摩擦部２】の方向にロ
ックされ、モータ３３によって、ロック調節を保持する
方向に、ピニオン上にモーメントが働かないからである
。従って、エンジン３３をピニオン３５から離し、引戻
しを行うようにし、場合によっては、引戻しばねをやめ
てモータ３３の回転質量をいっしょに動かさないように
すべきである。モータ３３の制御は、既知の方法で行う
ことができる。たとえば、車輪上のスリップを示す信号
を用いて行う。この場合一定の走行速度以上は回転駆動
を行えないようにすることができる。また、たとえば自
動車の駆動子−タの点火動作を自動的に行い、ロックが
解放されたときに、これを消すような点検回路を設ける
こともできる。

第１２図は第１１図による作動汗ａ態の立体分解図であ
る。ボールみぞは第７図と似たようを二汗陀成されてい
る。大きい違いは２つの拡張＋Ｊソング軸受と誘導（ガ
イド）にある。第１２図で（よ支持１ノング６３＆よ、
ピニオン３５とその歯付き周辺部によって回転部重力さ
れる。支持リング６３はスラストベア１ノング５３に対
して保持されている。回転しな０調整＋７ング２８は軸
方向に動き、スラストベア１ノング３９を通じて摩擦円
板パッケージ２１に押し付１すられる。

第１３図は、調整リング２８の正面図であり、代替の、
または補足的な実施例によれ＋２．６つのボー／Ｌ。

みぞ４８が円周上に分けて設けられ、勾配率ｈｔ互−嵐
に同じか、また深さに応じて変化し、拡張率力くねじれ
角が増大するにつれて小さくなる。

第１４図は、第１１図と同じ調整’Ｊリング８を示した
ものであるが、段階■の部・分で１よボールみぞ４８の
放射方向成分の結果、みぞが円周方向しこ分割される。

ねじれ角がさらに太き（なると勾配率１よ〕１）さくな
り自己抑制限界を越え、高感度の反応特性を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、前輪駆動車の駆動部略図であり。 第２図は第１図の「差動機ケージと駆動軸の間の摩擦部
Ｊでの本発明の第１の実施例による差動歯車装置の断面
図であり、 第３図は第１図の「サンギヤと駆動軸の間、つまり、駆
動輪間の摩擦部」での本発明の第２の実施例による差動
歯車装置の断面図であり、 第４図は後輪駆動車の駆動部略図であり、第５図は第４
図「差動機ケージと駆動輪の間の摩擦部」での本発明の
第３の実施例による差動歯車装置の断面図であり、 第６図は第４図の「サイドギヤ間の摩擦部」での本発明
の第４の実施例による差動歯車装置の断面図であり、 第７図は、第２図−第６図で調整リングの回転運動を軸
方向運動に切替えるための、みぞとボールを備えたロッ
ク機構の立体分解図であり、第８図は第７図による実施
例の静止状態での詳細図であり、 第９図は第７図による実施例で、摩擦部作動のために広
がった場合の詳細図であり、 第１０図は、非線形拡張率を示す第７図による実施例の
詳細図であり、 第１１図は第４図の「差動機ケージと駆動輪の間の摩擦
部」での本発明の第３の実施例による差動歯車装置の断
面図であり、 第１２図は第１１図による調整リングの回転運動を軸方
向運動に切替えるための、みぞとボールを備えたロック
機構の立体分解図であり、 第１３図は別の実施例での支持リングまたは調整リング
の正面図であり、 第１４図は第１１図による支持リングまたは調整リング
であるが、別の実施例によるものである。 ■　　　　　　自動車 ２．３　　　　前輪 ４．５　　　　後輪 ６　　　　　　　モータ 変速装置 差動歯車装置 駆動軸 ケース 差動機ケージ 差込み式接続軸 ベアリング 駆動部 保持部 ベアリング リングギヤ 摩擦部 外側円板 内部みぞ 内側円板 外歯 支持面 圧力板 調整リング 調整ギャ キーみぞ ベアリング保持部突起 回転駆動部 モータ 歯 ピニオン 減速部 引戻しばね　（コイルばね） 引張りばね スラストベアリング　（第１） 圧力ディスク（第１） 棒 圧力リング突起 前面部（調整リング） 前面部（支持リング） ボールみぞ（調整リング） ボールみぞ（圧力リング） ボール 逆回転止め面 縦軸（推進軸） スラストベアリング 支持リング 圧力板 挿 圧力ディスク（第２） スラストベアリング ケージ ボールケージ 支持リング （第２） 第１２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ケーシング内に回転できるように保持され、駆動可
   能な差動機ケージと、これと同軸上に配置され、回転で
   きるように連結された駆動軸と、これと同時に噛み合い
   、差動機ケージ内で回転できるよう保持された調整ギヤ
   と、一方で、互いに向き合って回転できる部分（差動機
   ケージまたは出力軸の一方の一部）の支持面上に軸方向
   に保持され、もう一方で、作動装置を通じて軸方向に作
   動される摩擦部とによって構成され、作動装置がケーシ
   ングに対して軸方向に固定された支持リングと、軸方向
   に移動できる調整リングを有し、そのうちの一方が他方
   に対してねじれを起こし、２つのリングのうちねじれを
   起こす方を必要に応じて駆動する回転駆動部とを有し、
   調整リングと支持リングの間に、適当な制御曲線または
   制御みぞ上を動くころがり球体を使用し、調整リングと
   支持リングの間の戻り行程で自己抑制作用が起こらない
   ような、とくに自動車のための、外部から可変的に調節
   できるロッククラッチを備えた差動歯車装置。 ２、回転可能なリングが、外歯を通じて、とくにサイド
   ギヤに対して軸に平行に配置された歯つきピニオンによ
   って駆動されることを特徴とする、請求項１記載の差動
   歯車装置。３、回転可能なリングと、歯つきピニオンの
   間の歯がはす歯として形成されていることを特徴とする
   、請求項２記載の差動歯車装置。 ４、必要に応じて駆動する回転駆動部が減速装置とモー
   タを有することを特徴とする、請求項１から３までのい
   ずれかに記載の差動歯車装置。 ５、回転可能なリングが脈動回転モーメントによって駆
   動できることを特徴とする、請求項１から４までのいず
   れかに記載の差動歯車装置。 ６、回転駆動部に属するモータが、電気モータであるこ
   とを特徴とする、請求項１から５までのいずれかに記載
   の差動歯車装置。 ７、電気モータが周波数５ヘルツまたはそれ以上の脈動
   電流または電圧によって駆動されることを特徴とする、
   請求項６記載の差動歯車装置。 ８、モータ、またこの後ろに接続された減速装置の減速
   段階が、切替え式フライホィールを通じて減速段階の回
   転可能なリングに接続され、これがモータが作動すると
   きは摩擦部が圧力を受ける方向にロックされ、作動停止
   時には調整リングの回転可能リングをもどす方向に減速
   装置をモータから切り離すことを特徴とする、請求項１
   から７までのいずれかに記載の差動歯車装置。 ９、引戻しばねが、調整リングと支持リングの間および
   ／またはモータケースとモータ軸の間に設けられている
   ことを特徴とする、請求項１から８までのいずれかに記
   載の差動歯車装置。 １０、リングがねじれを起こしたときに支持リングと調
   整リングの間で調整リングを動かす作用をするための、
   支持リングと調整リングの互いに向き合った前面部での
   制御曲線または制御プロフィルが、ねじれ角上で調整リ
   ングの有効軸方向成分の非線形変化率を示すことを特徴
   とする、請求項１から９までのいずれかに記載の差動歯
   車装置。 １１、差動（デファレンシャル）機構が、 互いに平行に配置された直線歯またははす歯のラジアル
   ギヤおよびリングギヤによつて形成されることを特徴と
   する、請求項１から９までのいずれかに記載の差動歯車
   装置。 １２、ロッククラッチが、駆動部（サイドギヤ、出力軸
   ）の間に直接働くことを特徴とする、請求項１１記載の
   差動歯車装置。