JPH0389051A

JPH0389051A - 差動装置

Info

Publication number: JPH0389051A
Application number: JP22388189A
Authority: JP
Inventors: Seiji Ezaki; 誠司江崎
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1989-08-30
Filing date: 1989-08-30
Publication date: 1991-04-15

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、差動装置に関する。特に本発明は、差動制限
手段が設けられた差動装置に関する。本発明の差動装置
は、４輪駆動自動車の前後車軸間に配置される差動装置
に適用して効果があるが、そのような用途に限定される
ものではない。

〔従来技術〕

４輪駆動式自動車は、旋回時に生じるブレーキング現象
を防止するため前後の車軸間に差動装置を設けることが
好ましい。このように前後車軸間に差動装置を設ける場
合、差動装置の空転を阻止するために差動制限手段が必
要となる。従来は、この差動制限手段として、差動装置
にビスカスカプリングを組合わせる構成が多用されてい
るが、このビスカスカプリングは、差回転が小さいとき
の差動制限トルクが比較的大きく、旋回半径が小さいと
きにブレーキング現象が感じられる。そこで、たとえば
特開昭６１−１５５０２８号公報に開示されているよう
な、油圧クラッチ等による差動装置のロック機構を設け
ることが提案されている。しかし、この油圧クラッチ等
の差動ロック機構は、構造が複雑になり、クラッチを配
置するためのスペースが必要となって、装置が全体とし
て大型になる。また、クラッチの制御のための機構も必
要になる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、配置のためのスペースを特に必要とせず、比
較的大きな差回転に対して有効に差動の制限を行うこと
ができ、しかも小さい差回転に対しての制限トルクを比
較的小さくすることができる差動制限手段を備えた差動
装置を提供することを課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、本発明においては、差動装置
を構成する歯車機構により歯車ポンプを形成し、この歯
車ポンプの負荷となる流量絞り手段を設ける。すなわち
、本発明の差動装置は、３つの回転部材と、これら回転
部材１つへの入力に対して他の２つの回転部材間に差動
が生じるようにこれら回転部材の間を連結する歯車機構
とを有する差動装置に適用されるものである。

とくに本発明は、差動装置の歯車機構として、通常は入
力部材として働く第１向転部材に回転自在に支持され互
いに噛み合う第１歯車手段と、該第１歯車手段と第２回
転部材とを連結する第２歯車手段および第１歯車手段と
第３回転部材とを連結する第３歯車手段を有する形式の
差動装置に適用され、第２、第３歯車手段の少なくとも
一方により歯車ポンプを構成し、この歯車ポンプの負荷
となる流量絞り手段を設けることを基本的な特徴とする
。３つの回転部材のうちの第１回転部材は回転自在なケ
ースにより構成でき、この場合、他の２つの回転部材は
、該ケースの回転軸に対して同軸に回転自在に支持され
、該ケースの相対向する端部から突出して延びる部材に
より構成する。

さらに、本発明の他の態様においては、第１、第２、第
３歯車手段の各々により歯車ポンプを構成し、これら歯
車ポンプの各々を互いに直列または並列に接続する通路
を設ける。

〔作　用〕

本発明の上記した構成では、差動装置内の歯車機構によ
り構成される歯車ポンプに絞り手段による負荷が与えら
れるので、差動装置の出力部材として作用している回転
部材間の差回転が大きいとき、歯車ポンプに対する負荷
が増大し、この負荷が歯車機構の差動を制限する。出力
部材として作用している回転部材間の差回転が比較的小
さいときには、流量絞り手段は歯車ポンプに対してほと
んど負荷を与えず、差動装置はブレーキング現象を生じ
ることなく通常の機能を果たす。

歯車ポンプは差動装置の歯車機構を構成する歯車を利用
して形成されるので、油圧クラッチを設ける場合のよう
に別の部品を特に必要としない。

したがって、差動制限手段の配置のための特別のスペー
スは必要でない。とくに、本発明においては、第２、第
３歯車手段の少なくとも一方により歯車ポンプを形成す
るのであるが、この歯車手段は、第１歯車手段によるよ
りも、比較的容易に大容量の歯車ポンプを構成できる。

また、第１、第２、第３歯車手段の各々により歯車ポン
プを構成し、これら歯車ポンプの各々を直列または並列
に接続することにより、ポンプ容量を高めることができ
る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

先ず、第１図ないし第４図を参照すると、この実施例の
差動装置１は、回転自在なケース２を有する。ケース２
は、一対のコツプ形のケース半休２ａ、２ｂと中間板２
Ｃにより構成され、各々のケース半体２ａ１２ｂと中間
板２Ｃとは、その間に側板３０周辺部を挟んでボルト５
により固定される。ケース２は、コツプ形ケース半体２
ａ１２ｂの中心軸線６まわりに回転自在であり、側板３
を貫通して一対の支持軸７　ａ　Ｎ　７　ｂが中心軸線
６に対して対称の位置に配置され、側板３により回転自
在に支持されている。これら支持軸７ａ、７ｂには、互
いに噛み合う一対の第１歯車８が固定されている。

支持軸７ａは、両方の側板３を貫通して各端がそれぞれ
ケース半体２ａ、２ｂ内に突出する。この支持軸７ａの
ケース半体２ａ内に位置する一端に、該ケース半体２ａ
内に配置された外歯歯車すなわち第２歯車９ａが固定さ
れている。他方の支持軸７ｂは側板３を貫通して各端が
それぞれケース半体２ａ、２ｂ内に突出する。支持軸７
ｂのケース半体２ｂ内に位置する一端に、該ケース半体
２ｂ内に配置された第３歯車９ｂが固定されている。各
々のケース半体２ａ１２ｂ内には、該ケース半体２ａ、
２ｂと同軸に内歯歯車１０が配置され、それぞれ周辺部
を軸受け１０ａによりケース半体２ａ１２ｂに回転自在
に支持されている。各々の支持軸７ａ、７ｂに固定され
た第２歯車９ａと第３歯車９ｂは、この内歯歯車１０に
噛み合っている。各々のケース半体２ａ、２ｂには、回
転部材である回転軸１１ａ、ｌｌｂが同軸に支持されて
おり、該回転軸１１ａ、ｌｌｂに、各々の内歯歯車１０
が固定されている。本実施例では、対の第１歯車８が第
１歯車手段を、第２歯車９ａと内歯歯車１０が第２歯車
手段を、第３歯車９ｂと内歯歯車１０が第３歯車手段を
、それぞれ構成する。支持軸７ａのケース半体２ｂ内に
位置する端部にはアイドラ歯車９Ｃが、また支持軸７ｂ
のケース半体２ａ内に位置する端部にはアイドラ歯車９
ｄが、それぞれ回転自在に支持され、内歯歯車１０と噛
み合っている。

この構成の差動装置１においては、ケース２に人力歯車
１２が固定されており、この入力歯車１２に回転駆動力
が入力されると、ケース２が回転する。支持軸７　ａ　
ｓ　７　ｂに固定された一対の第１歯車８は噛み合いを
保ちながら支持軸７とともにケース２の回転に伴って公
転する。出力軸となる一対の回転軸１１ａ、ｌｌｂに差
動が生じない状態では、第１歯車８には自転の回転は生
じず、一対の第１歯車８は一体となってケース２ととも
に回転する。第２歯車９ａｓ第３歯車９ｂにも自転の回
転は生じず、ケース２０回転は、この第２歯車９ａおよ
び第３歯車９ｂから内歯歯車ｌＯに伝達され、該歯車１
０と回転軸１１ａ、ｌｌｂが回転する。

一対の回転軸１１ａ、ｌｌｂの負荷が異なること等によ
り回転軸１１ａ、ｌｌｂ間に差動が発生する条件では、
互いに噛み合う一対の第１歯車８間に相対的な回転すな
わち自転を生じる。それと同時に、第２歯車９ａ、第３
歯車９ｂとそれに噛み合う内歯歯車１０この間にも相対
的な回転を生じる。そして、この相対的回転は回転軸１
１ａ、ｌｌｂ間の差回転が大きいほど大きくなる。

本発明のこの実施例では、この第１歯車８の自転および
第２歯車９ａ、第３歯車９ｂと内歯歯車１０との間の相
対的回転を利用して差動制限手段を構成するために、こ
れら歯車により歯車ポンプを構成する。第１歯車８によ
り歯車ポンプを構成するために、第２図に示すように、
中間板２Ｃに十字形の貫通凹部１３が形成されている。

この貫通凹部１３は、直径方向に相対向する一対の半円
形断面部分１３ａと該部分１３ａに対して直交する方向
に相対向する一対の半円形断面部分１３ｂとから構成さ
れる。一対の半円形断面部分１３ａ内にそれぞれ第１歯
車８が嵌め込まれ、一対の半円形断面部分１３ｂはそれ
ぞれ室１４ａ、１４ｂを形成する。第１図および第４図
に示すように、第１歯車８は、その側面が側板３に密接
するように配置される。

第２歯車９ａおよびアイドラ歯車９ｄと内歯歯車１０と
により歯車ポンプを構成するための配置を第３図に示す
。図に示すように、第２歯車９ａと内歯歯車１０および
アイドラ歯車９ｄの間の隙間を埋めるように、埋め板２
６が配置される。

該埋め板２６は両端が切り欠かれて、第２歯車９ａの両
側およびアイドラ歯車９ｄの両側に、室２７ａ、２７ｂ
を形成する。このようにして、第２歯車９ａと内歯歯車
ｌＯとの間およびアイドラ歯車９ｄと第３歯車１０との
間にそれぞれ歯車ポンプが形成される。室２７ａ、２７
ｂは歯車９ａ。

９ｄの回転方向に応じて吐出室あるいは吸入室となる。

埋め板２６は中空構造であり、中間板３に固定される。

この埋め板２６の内部空間が作動油リザーバ２６ａとな
る。同様な構造で、第３歯車９ｂおよびアイドラ歯車９
Ｃと内歯歯車１０とにより歯車ポンプが構成される。

第４図に示すように、側板３には、室１４ａ１１４ｂに
各々に連通し、リザーバ２６ａの各々開口する吐出通路
１８および吸入通路１９が形成されている。各々の吐出
通路１８には流量絞り手段であるオリフィス１８ａが形
成されている。各々の吸入通路１９には、室１４ａ、１
４ｂの方向にのみ開く逆止弁２０が配置されている。第
５図に示すように、埋め板２６の各々には、室２７ａ１
２７ｂのいずれかに連通し、リザーバ２６ａに開口する
吐出通路２８および吸入通路２９が形成されている。各
々の吐出通路２８にはオリフィス２８ａが形成されてい
る。各々の吸入通路２９には室２７ａ、２７ｂの方向に
のみ開く逆止弁３０が配置されている。

この実施例では、リザーバ２６ａ内に作動油が貯えられ
る。第１歯車８が自転したとき、室１４ａ、１４ｂは歯
車８の回転方向によって吐出室または吸入室となる。た
とえば歯車８が第２図に矢印で示す方向に回転したとき
、室１４．ａが吐出室となり、室１４ｂが吸入室となる
。同様に、歯車９ａ、９ｂ、９Ｃ１９ｄの回転方向に応
じて、室２７ａ、２７ｂが、一方は吐出室に、他方は吸
入室となる。吐出室の高圧油は、吐出通路１８を経てリ
ザーバ２６ａに吐出される。吸入室には、吸入通路１９
を経てリザーバ２６ａから作動油が吸入される。

吐出通路１８．２８にはオリフィス１８ａ１２８ａが形
成されているので、吐出室から吐出される高圧の作動油
は、このオリフィス１８ａ１２８ａを通過するときに抵
抗を受ける。この抵抗が歯車ポンプの負荷となる。回転
軸１１ａ、１１ｂ間の差回転が大きく、歯車８．９ａ、
９ｂ。

９ｃ、９ｄの回転速度が高いと、オリフィス１８ａ、２
８ａにより与えられる抵抗が増大し、これら歯車の回転
を阻止するように作用する。この回転の阻止作用により
、差動装置１の差動が制限される。差動制限の程度は、
オリフィス１８ａのサイズにより任意に調整することが
できる。

上述の実施例では、差動装置１に設けられる歯車の全部
により歯車ポンプが構成されているが、本発明において
は、第１歯車８により歯車ポンプを構成することは必須
ではない。すなわち、本発明の最も広い概念では、歯車
ポンプは、第２歯車９ａと内歯歯車１０とにより、ある
いは第３歯車９ｂと内歯歯車１０とにより歯車ポンプを
構成すればよい。この場合、アイドラ歯車９ｃまたは９
ｄは必ずしも必要でない。アイドラ歯車を省略する場合
には、埋め板２６は、前実施例で該アイドラ歯車が配置
されていた場所を覆う形状とする。

しかし、アイドラ歯車９ｃ、９ｄを設けると、ポンプ容
量を増大でき、かつケース２の回転軸線６まわりに回転
部品をバランス良く配置できる、という利点が得られる
。

上述の実施例では、差動装置１の中央部に配置される第
１歯車８、第２歯車９ａおよびアイドラ歯車９ｄと一方
の内歯歯車１０．第３歯車９ｂおよびアイドラ歯車９Ｃ
と他方の内歯歯車１０の各々により歯車ポンプが構成さ
れており、各歯車ポンプは並列接続関係にある。この構
成でも、アイドラ歯車９ｃ、９ｄを省略することができ
る。この配置を展開図で第６図に示す。図において、対
応する部品は前実施例におけると同一の符号を付して示
し、詳細な説明は省略する。この実施例の配置では、埋
め板１２６は扇形で前実施例でアイドラ歯車９ｃ、９ｄ
が配置されていた位置に置かれる。本実施例では、リザ
ーバは埋め坂１２６内ではなく、他の場所たとえば中間
板３内に形成される。

第７図は、本発明の他の実施例を示すもので、各部品は
第６図と同一の符号を付して示す。この実施例では、各
通路１８．１９．２８．２９は、それぞれの歯車ポンプ
が直列に接続されるように配置される。本実施例および
第６図の実施例のいずれにおいても、吐出通路１８．２
８にオリフィスを設ける。

第８図は、本発明による差動装置ｌを使用する配置の一
例を示すものである。図に示す自動車はフルタイム４輪
駆動車であり、一対の前車輪３１ａと一対の後車輪３１
ｂを有する。前車輪３１ａは前車軸３２に結合され、前
車軸３２は前輪差動装置３３を介して前プロペラ軸３４
に連結されている。プロペラ軸３４は、差動装置１の一
方の回転軸１１ａに結合されている。同様に、後車輪３
１ｂは後車軸３５に結合され、後車軸３５は後輪差動装
置３６を介して後プロペラ軸３７に連結されている。プ
ロペラ軸３７は、差動装置１の他方の回転軸１１ｂに結
合される。

エンジン３８は車体前部に配置され、駆動軸３９を有す
る。駆動軸３９の端には駆動歯車４０が固定され、該駆
動歯車４０が差動装置１の人力歯車１２に噛み合う。こ
の差動装置１をこのように使用するとき、該差動装置ｌ
は前車軸３２と後車軸３５との間に差動を保証する。そ
して、差動装置１内に設けた歯車ポンプは、この差動が
大きくなり過ぎるのを阻止するように作用する。

〔効　果〕

以上述べたように、本発明においては、差動装置の回転
部材間を連結する歯車機構のうちの互いに噛み合う対の
歯車により歯車ポンプを構成し、該歯車ポンプの負荷と
なる流量絞り手段を設けることにより、差動制限手段と
したので、部品点数を増加することなく、あるいは部品
点数の増加を最小限に止めて差動制限手段を配置するこ
とができる。また、差動制限手段の配置のための特別の
スペースを必要とせず、差動装置が大型になるのを防止
できる。さらに、差動制限手段が働く差動トルクの値を
流量絞り手段により調整することができるので、差回転
が小さいときには比較的自由な差動を許容し、差回転が
大きいときに効果的に差動制限を行うような機能を達成
することができる。とくに本発明においては、歯車ポン
プを出力軸となる回転部材に連結される歯車手段により
構成したので、容量の大きなポンプを得ることができ、
効果的な差動制限機能を達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の差動装置の一実施例を示す断面図、第
２図は第１図の■−■轢断面図、第３図は第１図の■−
■轢断面図、第４図は第１図の■−■線断面図、第５図
は第３図のＶ−Ｖ線断面図、第６図は本発明の他の実施
例を示す展開図、第７図は本発明のさらに他の実施例を
示す展開図、第８図は本発明の差動装置の使用の一例を
示す概略図である。ａ１２１１ａ、４ａ１１８．２８ａ１１９．２ ■・・・・差動装置、　　　２・・・・ケース、ｂ・・
・・ケース半体、　２Ｃ・・・・中間板、３・・・・側
板、　　　　　８・・・・第１歯車、ａ・・・・第２歯
車、　　９ｂ・・・・第３歯車、１１ｂ・・・・回転軸
、　１２・・・・入力歯車、１４ｂ１２７ａ１２７ｂ・
・・・室、８・・・・吐出通路、２８ａ・・・・オリフィス、９・・・・吸入通路、２０．３０・・・・逆止弁。第１図第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）第１回転部材と、第２回転部材と、第３回転部材
と、前記第１回転部材に支持され互いに噛み合う第１歯
車手段と、前記第１歯車手段と前記第２回転部材との間
に配置された第２歯車手段と、前記第１歯車手段と前記
第３回転部材との間に配置された第３歯車手段とを有す
る差動装置において、前記第２歯車手段および前記第３
歯車手段の少なくとも一方により歯車ポンプを構成し、
この歯車ポンプの負荷となる流量絞り手段を設けたこと
を特徴とする差動装置。
（２）第１回転部材と、第２回転部材と、第３回転部材
と、前記第１回転部材に支持され互いに噛み合う第１歯
車手段と、前記第１歯車手段と前記第２回転部材との間
に配置された第２歯車手段と、前記第１歯車手段と前記
第３回転部材との間に配置された第３歯車手段とを有す
る差動装置において、前記第１、第２、第３歯車手段の
各々により歯車ポンプを構成し、前記歯車手段の各々に
より構成される歯車ポンプを直列に接続する通路を形成
するとともに、前記歯車ポンプの負荷となる流量絞り手
段を設けたことを特徴とする差動装置。
（３）第１回転部材と、第２回転部材と、第３回転部材
と、前記第１回転部材に支持され互いに噛み合う第１歯
車手段と、前記第１歯車手段と前記第２回転部材との間
に配置された第２歯車手段と、前記第１歯車手段と前記
第３回転部材との間に配置された第３歯車手段とを有す
る差動装置において、前記第１、第２、第３歯車手段の
各々により歯車ポンプを構成し、前記歯車手段の各々に
より構成される歯車ポンプを並列に接続する通路を形成
するとともに、前記歯車ポンプの負荷となる流量絞り手
段を設けたことを特徴とする差動装置。