JPH0389053A

JPH0389053A - 差動装置

Info

Publication number: JPH0389053A
Application number: JP22388389A
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
Also published as: ES2019744A6

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
手段が設げ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
、最も広い概念では、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Ｂ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。３つの回転部材のうちの１つは、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。

本発明においては、この形式の差動装置の歯車機構を構
成する互いに噛み合う少なくとも２つの歯車により歯車
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。さらに、本発
明に特有の特徴は、歯車ポンプを構成する歯車と、通常
は出力部材として働く回転部材との間に変速して動力を
伝達する変速歯車機構を設けることにある。この構成に
おいて、変速歯車機構は、出力部材として働く回転部材
への動力伝達が減速関係になるように、歯車比を設定す
ることが好ましい。本発明の他の態様においては、差動
のための歯車機構は、歯車ポンプを構成する歯車の回転
が第２、第３回転部材の回転より高くなるように歯車比
を設定する。

〔作　用〕

本発明の上記した構成ては、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。

この構成において、歯車ポンプを構成する歯車と出力軸
として機能する回転部材との間に変速歯車機構を設ける
ことにより、該変速歯車機構の歯車比の設定て差動制限
特性を決定することが可能になり、歯車ポンプのポンプ
容量を変更する必要がなくなる。したがって、設計の自
由度が高められる。とくに、出力部材として機能する回
転部材より歯車ポンプの回転数が高くなるように歯車比
を設定することにより、歯車ポンプの容量が小さくても
十分な差動制限機能を達成することが可能になる。

〔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ｌ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体２ａと中間板２ｂによ
り構成され、一方のケース半体２ａと中間板２ｂとの間
には側板３の周辺部を挟んで、他方のケース半体２ａと
中間板２ｂとの間には側板４の周辺部を挟んで、ケース
半体２ａと中間板２ｂがボルト５により固定される。

ケース２は、コツプ形ケース半体２ａの中心軸線６まわ
りに回転自在であり、側板３．４に渡して一対の支持軸
７が中心軸線６に対して対称の位置に配置され、側板３
．４により回転自在に支持されている。これら支持軸７
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。

一方の支持軸７は、一方の側板３を貫通して一方のケー
ス半体２ａ内に突出し、このケース半体２ａ内に配置さ
れた外歯歯車すなわち第２歯車９に固定されている。他
方の支持軸７は他方の側板４を貫通して他方のケース半
体２ａ内に突出し、このケース半体２ａ内に配置された
他の第２歯車９に固定されている。各々のケース半体２
ａ内には、該ケース半体２ａと同軸に内歯歯車すなわち
第３歯車１０が配置され、周辺部を軸受けｌＯａにより
ケース半体２ａに回転自在に支持されている。各々の支
持軸７に固定された第２歯車９は、この第３歯車１０に
噛み合う。各々のケース半体２ａには、回転部材である
回転軸１１が同軸に支持されており、該回転軸１１に、
各々の第３歯車１０が固定されている。

この構成の差動装置１においては、ケース２に入力歯車
１２が固定されており、この入力歯車１２に回転駆動力
が人力されると、ケース２が回転する。支持軸７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１１に差動が生じない状態では、第１
歯車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９にも自
転の回転は生じず、ケース２の回転は、この第２歯車９
から第３歯車１０に伝達され、該第３歯車１０と回転軸
１１が回転する。

一対の回転軸１１の負荷が異なること等により回転軸１
１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
して、この第１歯車８のこの自転は、回転軸１１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の自転を利用
して差動制限手段を構成するために、第１歯車８により
歯車ポンプを構成する。この目的で、第２図に示すよう
に、中間板２ｂには十字形の貫通凹部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
側面が一方の側板３に密接するように配置される。他方
の側板４には加圧板１５が支持されている。この加圧板
１５は、第３図に示すように、外周が円形であり、側板
４の歯車８に面する側に形成した円形凹Ｒ４ａ内に摺動
自在に嵌め込まれている。第１歯車８は側面がこの加圧
板１５に密接する。加圧板１５と側板４との間には、高
圧室１６が形成される。

第４図に示すように、側板ゴには、室１４ａ、１４ｂに
各々に連通し、第３歯車ＩＯの内部の室１７に開口する
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１
８ａが形成されている。各々の吸入通路■９には、室１
４ａ、１４ｂの方向にのみ開く逆止弁２０が配置されて
いる。

加圧板１５には、各々の室１４ａ、１４ｂと高圧室１６
とを結ぶ連通路２１が形成されている。この連通路２１
には高圧室１６の方向にのみ開く逆止弁２２が配置され
ている。

この実施例では、一方の第３歯車１０の内方の室１７が
作動油リザーバを構成し、この室１７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１４ａが吐出室となり、室１４ｂが吸入室とな
る。

吐出室の圧力は連通路２１を介して高圧室１６に伝達さ
れ、加圧板１５を歯車８の側面に向けて付勢する。この
加圧板１５の作用により、歯車８の側面のシールが確保
できる。吐出室の高圧油は、吐出通路１８を経てリザー
バである室１７に吐出される。吸入室には、吸入通路１
９を経てリザーバである室１７から作動油が吸入される
。

吐出通路１８にはオリフィス１８’ａ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１８ａを通過するときに抵抗を受ける。この抵抗
が歯車８により構成される歯車ポンプの負荷となる。回
転軸１１間の差回転が大きく、歯車８の自転速度が高い
ときには、オリフィス１８Ｈにより与えられる抵抗が増
大し、歯車８の自転を阻止するように作用する。この自
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。

本実施例では、支持軸７上の第２歯車９と該第２歯車９
に噛み合う第３歯車１０が歯車ポンプと回転軸１１との
間の変速歯車機構を構成する。この変速歯車機構の歯車
比を適当に設定することにより、歯車ポンプの差動制限
機能を任意に定めることが可能になる。図示した構造で
は、支持軸７から回転軸１１への動力伝達において、減
速関係が腕立する歯車比となるように各歯車の歯数を決
定する。したがって、歯車ポンプの回転数が回転軸１１
の回転数より高く、小さい歯車ポンプで十分な差動制限
効果を達成することができる。

第５図に、流量絞り手段の他の例を示す。この例では、
第１歯車８の歯部８ａに、該歯部８ａを貫通する小孔２
３を形成するか、あるいは歯部８ａの歯先または側面に
溝２４．２５を形成する。

この例では、小孔２３または溝２４．２５のサイズを変
えることにより流量制限の抵抗を調整することができる
。本例の流量絞り手段は、前例のオリフィス１８ａに代
えて用いることもでき、またオリフィス１８ａと共に用
いることもできる。オリフィス１８Ｈに代えて本例の流
量絞り手段を用いるときには、前例の吐出通路１８は設
けないが、歯車ポンプからの差動油の漏れを補充するた
めに、吸入通路１９は設けた方がよい。この構成では、
小孔２３または溝２４．２５を通り差動油の内部漏れが
生じる。この内部漏れに対する抵抗が歯車ポンプの負荷
になる。前例におけると同様に、歯車ポンプを構成する
歯車８の回転数が低いとき、歯車ポンプの負荷は極めて
低く、この負荷は歯車８の回転数の増加とともに増加す
る。したがって、前例；こおけると同様に、歯車ポンプ
が差動制限手段として機能する。

第６図および第７図は、本発明の他の実施例を示すもの
で、両方の支持軸７が側板４を貫通して第３歯車１０の
内方に延びており、一方の支持軸７には前実施例におけ
ると同様に第２歯車９が支持されている。他方の支持軸
７には、第２歯車９および第３歯車ＩＯと噛み合う外歯
歯車９ａが回転自在に支持されている。第７図に示すよ
うに、第２歯車９と第３歯車１０および外歯歯車９ａの
間の隙間を埋めるように、埋め板２６が配置されており
、該埋め板２６は両端が切り欠かれて、第２歯車９の両
側および外歯歯車９ａの両側に、室２７ａ、２７ｂを形
成する。このようにして、第２歯車９と第３歯車１０と
の間および外歯歯車９ａと第３歯車ｌＯこの間にそれぞ
れ歯車ポンプが形成される。室２７ａ、２７ｂは歯車９
の回転方向に応じて吐出室あるいは吸入室となる。これ
らの室２７ａ、２７ｂには前実施例におけると同様に吐
出通路および吸入通路を形成する。なお、本実施例にお
いては、外歯歯車９ａを省略し、埋め板２６を一枚板で
構成してもよい。しかし、図示の実施例は、歯車ポンプ
の容量を大きくとることができ、かつ回転部材が軸線６
に対して対称に配置される、という点で好ましい。同様
な歯車ポンプを反対側の第２歯車と第３歯車の対にも形
成することができる。もちろん、この場合にも外歯歯車
９ａを同様に設けることができる。本実施例では、第２
歯車および外歯歯車９ａと第３歯車１０との間の歯車比
は、歯車９．９ａガスバリヤ−回転軸１１より高速で回
転するように設定する。

第８図に、第３歯車を外歯歯車として構成した実施例を
示す。この実施例では、回転軸１１には第３歯車として
外歯歯車１０ｂが固定され、該外歯歯車１０ｂに第２歯
車９が噛み合う。この配置においても、第１歯車８また
は第２歯車９と第３歯車１０ｂあるいはその両方により
歯車ポンプを構成することが可能である。この実施例の
構成においても、歯車９．１０ｂ間の歯車比を、歯車９
から歯車１０ｂへの動力伝達が減速関係になるように設
定する。

第９図は、本発明による差動装置１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３０と一対の後車輪３１を
有する。前車輪３０は前車軸３２に結合され、前車軸３
２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ｌの一方の回転軸１１に結
合されている。同様に、後車輪３１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■の他方の回転軸１１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■をこのように使用するとき、該差動装置１
は前車軸３２と後車軸３５こ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。

こ効　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
スペースを必要こせず、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
プと出力軸となる回転部材との間に変速歯車機構を設け
たので、歯車ポンプの容量を変更せずに差動制限の能力
を変速歯車機構の歯車比により定めることが可能になり
、設計の自由度が高まる。出力部材への動力伝達が減速
関係になるように歯車比を定めれば、小さな歯車ポンプ
で十分な差動制限機能を達成することが可能になるとと
もに、歯車ポンプの噛み合いトルクを減少でき、強度的
に有利な設計をすることが可能になる。

【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■−■線断面図、第３図は第１図の■−
■線断面図、第４図は第１図の■−■線断面図、第５図
は流量絞り手段の他の例を示す斜視図、第６図は本発明
の他の実施例を示す差動装置の一部の断面図、第７図は
第６図の■−■線断面図、第８図はさらに他の実施例に
おける歯車配列を示す斜視図、第９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。・・・・差動装置、ａ・・・・ケース半体、４・・・・側板、９・・・・第２歯車、１・・・・回転軸、５・・・・加圧板、７・・・・室、ａ・・・・オリフィス、１・・・・連通路、２０．２・・・・ケース、２ｂ・・・・中間板、８・・・・第１歯車、０・・・・第３歯車、２・・・・人力歯車、６・・・・高圧室、８・・・・吐出通路、９・・・・吸入通路、２・・・・逆止弁。第図第図「０糎第図第図

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回転部材への入力に対して前記第２回転部
材と前記第３回転部材との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
において、前記歯車機構を構成する互いに噛み合う少な
くとも２つの歯車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とともに、前
記歯車ポンプを構成する歯車と前記第２回転部材との間
に、それぞれ変速歯車機構を設けたことを特徴とする差
動装置。
（２）請求項１に記載した差動装置において、前記変速
歯車機構の歯車比は、前記第２回転部材および前記第３
回転部材への動力伝達が減速関係になるように設定され
た差動装置。
（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回転部材への入力に対して前記第２回転部
材と前記第３回転部材との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
において、前記歯車機構を構成する互いに噛み合う少な
くとも２つの歯車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とともに、前
記歯車機構は、前記歯車ポンプを構成する歯車の回転が
前記第２回転部材および前記第３回転部材の回転より高
くなるように歯車比を設定したことを特徴とする差動装
置。
（４）回転自在なケースと、前記ケースの回転軸と同軸
に前記ケースに回転自在に支持され、前記ケースの相対
向する端部からそれぞれ突出するように配置された一対
の回転部材と、前記ケース内に配置され、前記ケースへ
の入力に対して前記一対の回転部材との間に差動が生じ
るように前記ケースと前記回転部材とを互いに連結する
歯車機構とからなる差動装置において、前記歯車機構を
構成する互いに噛み合う少なくとも２つの歯車により歯
車ポンプを構成し、この歯車ポンプの負荷となる流量絞
り手段を設けるとともに、前記歯車機構は、前記歯車ポ
ンプを構成する歯車の回転が前記第２回転部材および前
記第３回転部材の回転より高くなるように歯車比を設定
したことを特徴とする差動装置。