JPH04122846U - デフアレンシヤル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この考案は、装置を大型にせずにトルクに応
じた差動制限力が得られると共に差動ロックを任意に行
えるデファレンシャル装置の提供を目的とする。 【構成】 この考案のデファレンシャル装置は、トルク
を受けて回転する回転ケースと、回転ケースに収納され
た差動機構と、その差動制限用の摩擦クラッチと、回転
ケースと差動機構との間に配置されトルクを受けて摩擦
クラッチの締結力を発生する第１のカムと、差動部材と
係合したクラッチ部材と、クラッチ部材との間で噛合い
クラッチを形成したカム部材と、回転ケースと緩衝材を
介して連結した中間部材と、中間部材とカム部材との間
に形成され噛合いクラッチが噛合うと差動トルクを受け
て噛合い方向のカム力を噛合いクラッチに与える第２の
カムと、噛合いクラッチに開放方向の付勢力を与えるリ
ターンスプリングと、この付勢力に抗して噛合いクラッ
チを噛合わせるアクチュエータとを備えたことを特徴と
する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、車両に用いられるデファレンシャル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

特公昭６０−５８０号公報に「差動制限装置」が記載されている。これは、差 動機構のデフケースと出力側の車軸とを外部操作される噛合いクラッチを介して 断続可能に構成したものであり、例えば車両を悪路から脱出させたいときに差動 をロックできるようにされている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、この装置では外部操作によって能動的に差動をロックすることができ るが、噛合いクラッチでは差動ロックと差動フリーの間で差動制限力を調節する ことができない。差動をロックすると円滑な旋回が行えず、差動フリーでは旋回 時に車体が不安定になり易い。

【０００４】 これに対して、トルクの入力側にカムを配置しそのカム力によって差動制限用 の摩擦クラッチを締結させるデファレンシャル装置がある。これによれば、入力 トルクに応じて大きな差動制限力が得られると共に、クラッチ部の滑りにより差 動制限力の調節が行える。

【０００５】 しかし、この差動制限機能は入力トルクに応じた受動的なものであって、任意 に差動をロックさせることができず、悪路脱出時に不都合である。

【０００６】 上記の両装置を単純に組合わせることは可能であるが、これでは装置の大型化 が避けられない。

【０００７】 そこで、この考案は、装置の大型化を伴わずに、任意のデフロック操作と入力 トルクに応じた差動制限力の調節とが行えるデファレンシャル装置の提供を目的 とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

この考案のデファレンシャル装置は、トルクを受けて回転する回転ケースと、 回転ケースに収納された差動機構と、その差動制限用の摩擦クラッチと、回転ケ ースと差動機構との間に配置されトルクを受けて摩擦クラッチの締結力を発生す る第１のカムと、差動部材と係合したクラッチ部材と、クラッチ部材との間で噛 合いクラッチを形成したカム部材と、回転ケースと緩衝材を介して連結した中間 部材と、中間部材とカム部材との間に形成され噛合いクラッチが噛合うと差動ト ルクを受けて噛合い方向のカム力を噛合いクラッチに与える第２のカムと、噛合 いクラッチに開放方向の付勢力を与えるリターンスプリングと、この付勢力に抗 して噛合いクラッチを噛合わせるアクチュエータとを備えたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】

トルクは回転ケースから第１のカムを介して差動機構を回転させ、このカムの カム力により摩擦クラッチが締結されて差動制限が行われる。こうして、大トル ク程差動制限力が強くなり、トルクに応じた差動制限力の調節が行える。

【００１０】 アクチュエータにより噛合いクラッチを噛合わせると、回転ケースは、緩衝材 、中間部材、第２のカム、カム部材、噛合いクラッチ、クラッチ部材を介して差 動部材と連結され、差動機構の差動がロックされる。こうして、任意に差動をロ ックさせることができる。

【００１１】 第２のカムのカム力によりアクチュエータの操作力をアシストするように構成 すれば、負担が小さくなるからアクチュエータを小型にできる。噛合いクラッチ が噛合ったときに生じる衝撃は緩衝材によって緩和され、第２のカムと噛合いク ラッチとを保護する。

【００１２】

【実施例】

図１ないし図６により一実施例の説明をする。

【００１３】 図６はこの実施例を用いた車両の動力系を示す。以下、左右の方向は図１，図 ２，図６での左右の方向であり、図１，図２の上方はこの車両の前方（図６の上 方）に相当する。なお、符号を付していない部材等は図示されていない。

【００１４】 先ず、図６によりこの動力系の構成を説明する。

【００１５】 この動力系は、エンジン１、トランスミッション３、プロペラシャフト５、リ ヤデフ７（後輪側に用いられたこの実施例のデファレンシャル装置）、後車軸９ ，１１、左右の後輪１３，１５、左右の前輪１７，１９などから構成されている 。

【００１６】 図１に示すように、リヤデフ７のデフケース２１（回転ケース）は左側のベア リング２３と右側のベアリングとによってデフキャリヤ２５内に支承されている 。デフケース２１にはリングギヤ２７がボルト２９で固定されている。このギヤ ２７はドライブピニオンギヤ３１と噛合っており、ギヤ３１はプロペラシャフト ５側に連結され前側のベアリングと後側のベアリング３３によりキャリヤ２５に 支承されたドライブピニオンシャフト３５の後端に一体に形成されている。こう して、デフケース２１はエンジン１からの駆動力により回転駆動される。

【００１７】 デフケース２１の内側には軸方向の溝３７が設けられており、この溝３７には 左右のプレッシャリング３９，４１が、各凸部４３，４５を軸方向移動自在に係 合させて、支持されている。図２に示すように、各リング３９，４１の間にはピ ニオンシャフト４７の先端部が支持されており、図２に示すように、これらの対 向部には両回転方向に第１のカム４９，４９が形成されている。

【００１８】 ピニオンシャフト４７上にはピニオンギヤ５１が回転自在に支承され、このギ ヤ５１には左のサイドギヤ５３と右のサイドギヤ５５（差動部材）とが噛合って いる。こうして、差動機構５７が構成されている。各サイドギヤ５３，５５はそ れぞれ後車軸９，１１にスプライン連結されている。各車軸９，１１の間にはス ラストブロック５９が配置されている。

【００１９】 従って、エンジン１からの駆動力によりデフケース２１が回転すると、この回 転はプレッシャリング３９，４１からカム４９を介してピニオンシャフト４７に 伝達され、更にピニオンギヤ５１を介してサイドギヤ５３，５５から左右の後輪 １３，１５側へ分割出力される。又、後輪間に駆動抵抗差が生じるとギヤ５１の 自転により駆動力は左右各側に差動分配される。

【００２０】 各サイドギヤ５３，５５とデフケース２１との間には交互配置された外側と内 側の摩擦板６１，６３をケース２１とギヤ５３，５５とに各別にスプライン連結 して構成された左右の多板クラッチ６５，６７（摩擦クラッチ）が配置されてい る。

【００２１】 エンジン１の駆動力、又はエンジンブレーキ時の後輪１３，１５からの回転力 によりカム４９にトルクが掛ると、図２に示すように、カム４９には左右のスラ スト力６９，６９（締結力）が発生し、プレッシャリング３９，４１を介して各 多板クラッチ６５，６７が押圧されて締結し、差動機構５７の差動制限が行われ る。この差動制限力はカム４９に掛るトルクが大きい程強くなる。なお、各サイ ドギヤ５３，５５とデフケース２１との間に配置されたワッシャ７１，７１によ りギヤ５１との噛合いによる各ギヤ５３，５５のスラスト力は多板クラッチ６５ ，６７に作用しない。

【００２２】 図３に示すように、デフケース２１の右側壁７３には各３個の貫通孔７５，７ ７がそれぞれ周方向等間隔に設けられている。

【００２３】 右側壁７３の左側には、図４に示すような、中間リング７９（中間部材）が配 置されている。図３，図５に示すように、中間リング７９の凸部８１は回転方向 に接着された緩衝材８３を介して貫通孔７５に係合している。

【００２４】 中間リング７９の左側にはカムリング８５（カム部材）が配置されている。カ ムリング８５と中間リング７９との間には互いのカム面８７，８９により第２の カム９１が形成されている。カム９１にトルクが掛るとカムリング８５を左方へ 付勢するカム力９３が生じる。

【００２５】 図１に示すように、カムリング８５の左側にはクラッチリング９５（クラッチ 部材）が配置され、内周部で右のサイドギヤ５５側にスプライン連結されている 。クラッチリング９５とカムリング８５との間には互いの噛合い面９７，９９に より噛合いクラッチ１０１が形成されている。なお、これらの噛合い面９７，９ ９には相手側に向って広がる方向の勾配が与えられて噛合いを容易にしてあると 共にトルクを受けるとこの勾配により上記カム力９３と反対方向のカム力１０３ が生じる。

【００２６】 カムリング８５とクラッチリング９５との間にはウェーブリング１０５（リタ ーンスプリング）が配置され、カムリング８５を噛合いクラッチ１０１の開放方 向（右方）へ付勢している。ウェーブリング１０５とクラッチリング９５との間 にはウェーブリング１０５のリテーナ１０７が配置され、その爪１０９は右側壁 ７３の溝１１１に折込まれている。

【００２７】 右側壁７３の右側にはリング状のアクチュエータ１１３が配置され、支持部材 を介してデフキャリヤ２５に支持されている。アクチュエータ１１３の左側には 押圧部材１１５が配置されており、その腕１１７は、図５に示すように側壁７３ の貫通孔７７と中間リング７９の切欠き１１９とを通り、カムリング８５にボル ト１２１で固定されている。

【００２８】 アクチュエータ１１３の圧力室１２３は制御弁装置を介してエアポンプにより 加圧される。加圧されると、圧力室１２３のダイヤフラム１２５が左方に撓み押 圧部材１１５を介してカムリング８５を押圧する。カムリング８５はウェーブリ ング１０５の付勢力に抗して左に移動し、噛合いクラッチ１０１が噛合う。この とき、アクチュエータ１１３と回転側との摺動はアクチュエータ１１３の押圧部 材１２７と押圧部材１１５との間で行われる。

【００２９】 クラッチ１０１が噛合うと、右のサイドギヤ５５はクラッチリング９５、噛合 いクラッチ１０１、カムリング８５、カム９１、中間リング７９、緩衝材８３を 介してデフケース２１に連結され、差動機構５７の差動がロックされる。差動機 構５７が差動回転中に噛合いクラッチ１０１を噛合わせたときに生じる衝撃は緩 衝材８３で吸収されるから、カム９１とクラッチ１０１とがこの衝撃から保護さ れると共に異音の発生が防止される。

【００３０】 アクチュエータ１１３の加圧を停止すると、ウェーブリング１０５の付勢力に よりカムリング８５が右方（図１の位置）に戻って噛合いクラッチ１０１の噛合 いが解除され、差動機構５７の差動ロックが解除される。

【００３１】 アクチュエータ１１３によるこのような差動ロック及びロック解除の操作は、 運転席から手動操作されるか又は路面条件や車両の操作条件などに応じて自動操 作される。

【００３２】 なお、差動がロックされていないとき、ウェーブリング１０５はクラッチリン グ９５を介して右の多板クラッチ６７に予圧を与え、差動機構５７に常時適度な 差動制限力を与えている。

【００３３】 デフキャリヤ２５にはオイルが封入されており、このオイルはリングギヤ２７ の回転により撥ね掛けられて貫通孔１２９，１３０からデフケース２１に流出入 し、内部を潤滑する。押圧部材１１５はデフケース２１と一体に回転することに よりオイルを遠心方向に撥ねとばし、オイルに混入した金属粉をデフケース２１ を支承する右側のベアリングから遮断し、このベアリングを保護する。

【００３４】 こうして、リヤデフ７が構成されている。

【００３５】 上記のように、リヤデフ７は多板クラッチ６５，６７による伝達トルクに応じ た差動制限力が得られると共に、任意に差動ロックが行える。又、従来例と異な って、このロック機構は車軸上にではなく差動部材（右のサイドギヤ５５）とデ フケース２１との間で構成することにより噛合いクラッチ１０１をデフケース２ １内部に収めたから、装置の大型化が避けられる。

【００３６】 カム９１は鍛造で加工されるが、デフケース２１の円筒部１３１は鍛造できな い。従って、カム９１のカム面８９をデフケース２１に直接形成しようとすると 右側壁７３と円筒部１３１とを別体で作った後溶接しなければならず、面倒であ りコスト高になる。又、溶接時の芯合わせのためにインロー部が必要で、それだ けデフケース２１が肉厚で重くなる。軽くするためには切削して肉を落さなけれ ばならず、更にコスト高になる。

【００３７】 リヤデフ７では、カム面８９を中間リング７９に設けてデフケース２１と別体 にしたから、このような欠点がなく、側壁７３と円筒部１３１とを一体に鋳造可 能であって、軽量で低コストであると共にこのように製作自由度が大きくなる。

【００３８】 又、カム９１のカム力９３を噛合いクラッチ１０１のカム力１０３より大きく しアクチュエータ１１３による噛合いクラッチ１０１噛合い保持力をアシストさ せれば、負荷が低減されてアクチュエータ１１３を小型にできる。又、駆動トル クが大きいときはアクチュエータ１１３を停止させてもカム力９３により差動ロ ック状態が保たれるようにできる。

【００３９】 次に、リヤデフ７の機能を図６の車両の動力特性に即して説明する。

【００４０】 走行中はエンジン１の駆動トルク（エンジンブレーキ時は後輪１３，１５から の回転トルク）がカム４９に掛りリヤデフ７の差動が制限される。後輪間の差動 制限により車両の直進性や旋回時の安定性が向上する。この差動制限力は駆動ト ルクや回転トルクが大きい程強くなる。

【００４１】 このとき、悪路などで後輪の一方が空転すると空転側の多板クラッチから空輪 トルクが他方の後輪側に送られて、悪路走破性が高く保たれる。

【００４２】 リヤデフ７の差動をロックすると後輪間の差動が停止し、車両の直進安定性、 悪路脱出性などが大きく向上する。

【００４３】 なお、差動機構は他の型式、例えば遊星歯車式のものでもよい。

【００４４】

【考案の効果】

この考案のデファレンシャル装置は、カム操作される摩擦クラッチによりトル クに応じた差動制限力の調節が行えると共に、噛合いクラッチ操作により任意に 差動ロックが行える。このロック機構をデフケースと差動部材間に配置しデフケ ースに内蔵させたから、装置を大型化にせずに上記の２機能を合わせ持ったデフ ァレンシャル装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】デフケースの右側面図である。

【図４】中間部材の正面図である。

【図５】図３のＢ−Ｂ断面図である。

【図６】図１の実施例を用いた車両の動力系を示すスケ
ルトン機構図である。

【符号の説明】

２１ デフケース（回転ケース） ４９ カム（第１のカム） ５３，５５ サイドギヤ（差動部材） ５７ 差動機構 ６５，６７ 多板クラッチ（摩擦クラッチ） ６９ カム力（締結力） ７９ 中間リング（中間部材） ８３ 緩衝材 ８５ カムリング（カム部材） ９１ カム（第２のカム） ９３ カム力 ９５ クラッチリング（クラッチ部材） １０１ 噛合いクラッチ １０５ ウェーブリング（リターンスプリング） １１３ アクチュエータ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 トルクを受けて回転する回転ケースと、
   回転ケースに収納された差動機構と、その差動制限用の
   摩擦クラッチと、回転ケースと差動機構との間に配置さ
   れトルクを受けて摩擦クラッチの締結力を発生する第１
   のカムと、差動部材と係合したクラッチ部材と、クラッ
   チ部材との間で噛合いクラッチを形成したカム部材と、
   回転ケースと緩衝材を介して連結した中間部材と、中間
   部材とカム部材との間に形成され噛合いクラッチが噛合
   うと差動トルクを受けて噛合い方向のカム力を噛合いク
   ラッチに与える第２のカムと、噛合いクラッチに開放方
   向の付勢力を与えるリターンスプリングと、この付勢力
   に抗して噛合いクラッチを噛合わせるアクチュエータと
   を備えたことを特徴とするデファレンシャル装置。