JPH0351545Y2 - - 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対の被伝達シヤフト
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、ケース１１の内面に突設され、鍔板１９と
一定の間隙を介してはめ込まれたひれ板２１と、
ケース１１内に液密状態で充填されたシリコンオ
イルとからなる。したがつて、例えば、前輪と後
輪のうちいずれか一方が泥地に落ち込み、被伝達
シヤフト３，５間の相対回転、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間のシリコンオイル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。

しかしながら従来の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抵抗作用のみで
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、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の小さいため、
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値を多少とも大き
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、迅速にその作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
力伝達する入力回転体と、この入力回転体に対し
相対回転可能な一対の出力回転体と、前記入力回
転体と両出力回転体との間を連結すると共に両出
力回転体の差動回転を許す差動機構と、前記出力
回転体のいずれか一方に回転方向に係合し軸方向
移動可能な複数のプレート群と、他方の出力回転
体側に設けられた前記プレート群と所定の間隙を
介して交互に移動可能に有して軸方向移動自在な
クラツチ部材と、前記プレート群の周囲に液密状
態で満たされた粘性流体と、前記クラツチ部材と
他方の出力回転体との間に形成され差動回転と粘
性流体の粘性抵抗と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
入力回転体としての伝達シヤフト２５には出力回
転体としてのパイプ状の第１の被伝達シヤフト２
７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、出力体としての第２の被伝達シヤフト３
１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が回転自在に嵌め込
まれている。一方、前記第１の被伝達シヤフト２
７の端面外周部にはサンギヤ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
４３，４５とこの両ギヤ４３，４５にかみ合う遊
星歯車４１とによつて両出力回転体の差動回転を
許す差動機構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
レート群がロツクしない程度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
５５と、この円筒体５５の胴部から外方にスプラ
イン嵌合して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がス
プライン嵌合して内方に向けて突設されており、
これらのプレート群６１は前記クラツチ板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６５の軸部はシール材６３を介し
て第１の被伝達シヤフト２７に回転自在に嵌め込
まれれいる。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流体
によつて満たされている。上述のカム車５１、カ
ム機構５９、クラツチ部材５３、プレート群６
１、粘性流体の各要素は、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実施例は以上の構成からなり、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、差動制限装置による差動制限は小
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間に高速な相対
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１図にお
いて左方向に移動する。このクラツチ部材５３の
移動によつてプレート群５７とプレート群６１と
の接触が行なわれ、両板５７，６１の摩擦抵抗に
よつて前記遊星歯車４１の差動回転の制限力が増
加される。このとき両板５７，６１の潤滑は粘性
流体が行なう。そして、両プレート群５７，６１
の接触による接触圧がカム面とカム従動面との接
触面に反力としてフイードバツクされ、この結
果、カム機構５９はクラツチ部材５３をさらに左
方向に移動しようとする。クラツチ部材５３とカ
ム機構５９とのこのようなサーボ作用を繰り返す
ことで、遊星歯車４１の作動制限力、すなわち制
限トルクは第２図に示すように増加現象をたど
る。このような制限トルクの増加によつて、短時
間のうちに作動制限が達成され、車輪の泥地脱出
が確実に図られる。

このように、本第１実施例によれば、差動制限
は、その初期段階においては粘性流体のせん断抵
抗によつて、また初期段階の経過後においては、
プレート群６１とプレート群５７との摩擦抵抗に
よつて行われ、しかもこの摩擦抵抗はカム機構５
９とクラツチ部材５３のサーボ作用によつて次第
に強められるので、プレート群６１とプレート群
５７の数を多くすることなく、装置を小型化する
にもかかわらず差動制限手段の特性向上、すなわ
ち、制限トルクの立上り特性の向上および制限ト
ルク値のアツプを図ることが可能となる。

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、クラツチ板５７とはまり合うプレート群
６１が被伝達シヤフト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
ム従動面がそれぞれ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３５とかみ合い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がデフケース７７のリ
ングギヤ（図示せず）にかみ合わされている。デ
フケース７７の軸部には一対のサイドギヤ８１，
８３が回転自在に設けられている。なお、このサ
イドギヤ８１，８３にはそれぞれ対応する車軸が
固定される。前記一方のサイドギヤ８１の軸部に
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、プレート群５７は前
述の各実施例と同様に、微小間隙を介してプレー
ト群６１に対向配置されている。

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４１が回転自在に支持されてい
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８５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の内部は潤滑性のある粘性
流体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とプレー
ト群５７との相対回転による粘性流体のせん断抵
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６１とプレート群５７との摩擦圧接等の
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
た作動制限手段の特性向上、すなわち差動回転速
度に対する制限トルクの立上り特性を高めること
ができる。したがつて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が図られ、車輪の
泥地脱出を容易に行い得る。

また両出力回転体の差動回転速度に応じて粘性
抵抗とプレート締結による抵抗とは働くので、差
動回転が起きない通常時は差動制限トルクを０に
することもできる。カムは差動回転により直ちに
固体接触により作用するのではなく、粘性流体の
粘性抵抗を起因にして作用するから、シヨツクが
きわめて少ない。また低差動の時はプレートは締
結されず、粘性抵抗のみの状態を作ることがで
き、例えば四輪駆動車のセンターデフなどに応用
すれば、いわゆるタイトコーナブレーキング現象
を防止することができる。粘性流体による粘性抵
抗が働いてからカムが作用し、続いてプレートが
締結されてプレート摩擦が働くから、プレート摩
擦のみに比べてステイツクスリツプ現象がきわめ
て起こりにくい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例の断面図、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図乃至第５図は順次本考
案の第２実施例から第４実施例までの断面図、第
６図は従来の差動装置を示す斜視断面図である。 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。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 動力を入力伝達する入力回転体と、この入力回
   転体に対し相対回転可能な一対の出力回転体と、
   前記入力回転体と両出力回転体との間を連結する
   と共に両出力回転体の差動回転を許す差動機構
   と、前記出力回転体のいずれか一方に回転方向に
   係合し軸方向移動可能な複数のプレート群と、他
   方の出力回転体側に設けられた前記プレート群と
   所定の間隙を介して交互に移動可能に有して軸方
   向移動自在なクラツチ部材と、前記プレート群の
   周囲に液密状態で満たされた粘性流体と、前記ク
   ラツチ部材と他方の出力回転体との間に形成され
   差動回転と粘性流体の粘性抵抗とを起因にして作
   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。