JPH04131547A - 差動装置 - Google Patents

差動装置

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JPH04131547A
JPH04131547A JP2249661A JP24966190A JPH04131547A JP H04131547 A JPH04131547 A JP H04131547A JP 2249661 A JP2249661 A JP 2249661A JP 24966190 A JP24966190 A JP 24966190A JP H04131547 A JPH04131547 A JP H04131547A
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cone
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right drive
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Hiroshi Fukaya
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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】 本発明は、車体の左右の両側に設けられる左右の駆動輪
のそれぞれの駆動軸を、ステアリング操作に応じた角速
度の差動比をもって強制駆動させる差動装置に関する。
デファレンシャルギヤ装置として知られる従前の差動装
置は、遊星ギヤ装置を形成するギヤの配列により、−側
の駆動輪の駆動軸の角速度と他側の駆動輪の駆動軸の角
速度との和または差の算術平均が等しくなるように、左
右の駆動輪の駆動軸を差動回転させるようにしたもので
ある。
この従前の差動装置は、ステアリング操作により操向輪
が偏向することで、左右の駆動輪にかかる抵抗に差が生
じてくることにより、左右の駆動輪の駆動軸の角速度を
差動させる作動が行なわれるようになるもので、操向輪
を具備するホイル型の車輌に適応するように作られてい
るものであり操向輪を持たないクローラタイプの車輌に
適応させることがむづかしいものである。しかも、左右
の駆動輪にかかる走行抵抗の差により左右の駆動軸の角
速度の差動が行なわれることから、左右の駆動輪の一方
が、例えば、泥ねいな抵抗のないところに落ち込むと、
その抵抗がなくなった側の駆動輪だけがその場でスリッ
プ回転し、抵抗のある側の駆動輪は回転しない状態とな
って、走行不能となる問題があるものである。
ところで、操向輪を持たないクローラ型の車輌の操向制
御は、左右のクローラの駆動軸を各別の油圧モーターに
より駆動せしめて、その油圧モーターの作動を制御レバ
ーの操作で制御することで左右のクローラの回転速度を
変更することにより行なわれるようにしている。このた
め、クローラ型の車輌は、それのステアリング操作が、
ホイル型の車輌のステアリング操作に比べて円滑を欠き
、操縦性能が劣るものとなっている。
このことから、操向輪を具備しないクローラ型の車輌に
も適応させ得ることができ、かつ、左右の駆動輪の一方
が走行抵抗のない泥ねい地に落ち込んでも、スリップ回
転により走行不能となる現象を生ぜしめないようになる
差動装置の開発が望まれている。
本発明は、この要望に応えるためになされたものであっ
て、左右の駆動輪を、それらの走行抵抗にかかわりなく
、ステアリング操作に応じた角速度の差動比をもって強
制駆動させ得るようにして一方の駆動輪が走行抵抗のな
いところに落込むことによりスリップ回転して走行不能
とすることのないようにするとともに、操向輪を持たな
いクローラ型の車輌にも適応させ得るようにし、かつク
ローラ型の車輌に適応させたときに、左右の駆動輪の一
方の回転をストップさせて他方の駆動輪だけを駆動させ
ることによるピボットターンを可能とし得るようにする
新たな差動装置を提供することを目的とする。
そして、本発明においては、この目的を達成するための
手段として、左右に一対に配位して各別に回動するよう
ケーシングに軸支した左右の駆動軸上に、同径に形成し
たリングコーンを、回転方向に係合して軸方向に自在に
摺動するようそれぞれ嵌装して、それらの対向面側に、
左右の駆動軸の各内端側に配位してケーシングに固定し
て設けたクラッチ歯と離接自在に噛合うクラッチ歯をそ
れぞれ装設し、左右の駆動軸の各近傍位置には、同形に
形成した一対のコーンを、それらのコーン状に形成した
伝導面の前記左右の駆動軸に対面する側が、その左右の
駆動軸の各軸芯線に対して正しく平行する姿勢で前記リ
ングコーンの外周面と接触伝導する状態として、左右に
一対に対称させて軸架し、これらコーンを同調して同連
で回転するようドライブ軸に伝導し、前記左右の駆動軸
上に嵌装した左右のリングコーンを、ステアリング機構
の作動量に応じ同調して駆動軸の軸方向に動くようステ
アリング機構に連繋せしめ、かつ、前記左右に一対のコ
ーンを、それの伝導面に接触伝導する前記一対のりング
コーンの一方が、一方のコーンの伝導面から／Ｊ％径偏
に外れた状態において他方のリングコーンが他方のコー
ンの伝導面の大径側に接触伝導し続けるように配設して
なる差動装置を提起するものである。
次に実施例を図面に従い詳述する。
第１図は、本発明による差動装置の展開した横断面図で
、同図において、１はケーシング、２ψ２は左右の駆動
軸、３はエンジンの出力軸に伝導するドライブ軸、ａは
ステアリング機構、４１１４は左右の駆動軸２φ２上に
それぞれ支架したリングコーン、５は中間軸、６・６は
二−ンを示す。
ケーシング１は、左右の駆動軸２・２を差動回転させる
差動機構を収蔵せしめて車体（図面では省略している）
に装設せしめるためのケーシングで、略四角な箱状に形
成しである。
左右の駆動軸２・２は、前記ケーシング１の前後の略中
間において、左右の機構１ａ番１ａに、それぞれの軸芯
線を揃えた状態で、それぞれ軸支され、かつそれら駆動
軸２・２の該ケーシング１内に突入する各内端側は、該
ケーシング１内に周囲の１１壁に対し固定連結して設け
た軸受支持金１０に、軸受１１・１１を介して回転自在
に軸支しである。また、該左右の駆動軸２・２の前記軸
受支持金１０と左右の機構１ａ嗜１ａの間の、前記ケー
シング１内に臨む部位の周面には、軸方向に沿うスプラ
イン２０がそれぞれ形設しである。
そして、これら左右の駆動軸２拳２のスプライン２０を
形設した部位には、リングコーン４−４が、それのボス
部４０・４０の内周面に設けたスプライン溝（図示して
いない）と前記スプライン２０との嵌合により、該駆動
軸２・２に対して回転方向には係合して軸方向に自在に
摺動するように２　それぞれ嵌合しである。そして、こ
れらリングコーン４・４の前記軸受支持金１０と対面す
る内端面には、その軸受支持金１０の左右の側面に設け
たクラッチ歯９０−９０と噛合うクラッチ歯９１・９１
が装設しである。また、これら駆動軸２−２のケーシン
グ１から突出する各外端側は、バー牛ングブレーキＫを
具備する伝導ギヤ機構２１を介してファイナルドライブ
軸２２にそれぞれ伝導している。
ドライブ軸３は、前記左右の駆動軸２・２を駆動する回
転動力を入力する入力軸で、基端側（第１図で下端側）
は車体に装架されるエンジンの出力軸に対し伝導してい
る。そして、先端側は、ケーシング１の前後方向の一方
の機構ｉｂに軸支され、ケーシング１内に突入する内端
部には、ベベルギヤに形成した伝導キャＧｌが嵌着しで
ある。
５は、前記ドライブ軸３のケーシング１内に突入した内
端部と前述の左右の駆動軸２・２との間に配位してケー
シング１内に左右に渡架軸支せる中間軸で、それの左右
の両端部はケーシング１の左右の機構１ａΦｌａに遊嵌
軸支しである。そして軸方向の中間部位には、前述のド
ライブ軸３の内端部に設けたベベルギヤよりなる伝導ギ
ヤＧ１と噛合うベベルギヤよりなる伝導ギヤＧ２が、該
中間軸５と一体に回転するように装設してあり、また、
左右の軸端部位には、それぞれ一体に回転する伝導ギヤ
Ｇ３・０３が左右に一対に対称するように装設しである
。
６・６は、前述のド゛ライブ軸３から前記中間軸５に伝
導されてくる回転動力を、前述の左右の駆動軸２−２に
分配して伝えるコーンで、ケーシングｌ内の前記中間軸
５と左右の駆動軸２φ２との間に、コーン状に形成した
伝導面６ａ・６ａの小径側を突き合わせた状態で、左右
に一対に対称するように配位して、それぞれ、ケーシン
グ１に一体に設けた軸受支持金１２と、ケーシング１の
左右の機構１ａ・ｌａの一方とに、各回転軸６０・６０
０両端部を軸受１３・・・を介し回転自在に軸支するこ
とで、ケーシング１内に軸支しである（コーン状に形成
した伝導面６ａ・６ａの大径側が突き合わされるように
対称に配位して軸支する場合もある）。
そして、それぞれのコーン６＠６は、各回転軸６０の基
端側に設けたベベルギヤよりなる伝導ギヤＧ４−０４が
、前述の中間軸５に左右に一対に設けた伝導ギヤＧ３・
０３にそれぞれ噛合うことで、中間軸５の回転により、
同調して同連で回転するようにしである。そしてまた、
これら：−ン６１１６は、それのコーン状に形成した伝
導面６ａの５前記左右の駆動軸２・２と対面する側が、
その駆動軸２・２の軸芯線に対して正しく平行する姿勢
とし、かつ、この姿勢において、それの前記伝導面６ａ
の駆動軸２・２と対面する側に、駆動軸２１１２にそれ
ぞれ嵌合した前述のリングコーン４拳４の周面が接触し
て伝導する状態となるように、前述のケーシングｌの左
右の機構１ａｓｌａと軸受支持金１２とに軸支しである
。
これにより、ドライブ軸３から中間軸５を経て左右のコ
ーン６・６に分配され、それらに接するリングコーン４
拳４を介し伝導される回転動力によって回転する左右の
駆動軸２・２は、それらのそれぞれの角速度が、左右の
コーン６・６の伝導面＆ａ＊６ａに接触するリングコー
ン４争４の位置によって決定される状態になっている。
７は、この左右の駆動軸２・２の角速度を決定すること
になるリングコーン４拳４の、コーン６・６の伝導面６
ａ＊　６ａとの接触位置を、ステアリングの操作による
ステアリング機構ａの作動量に応じて変更させるシフタ
ーであり、ケーシングｌ内に、軸芯線が左右の駆動軸２
φ２の軸芯線と平行するよう左右の機構１ａ＊ｌａ間に
渡架軸支せるねじ軸８０に、該シフター７のボス部７０
を螺合させることで、ねじ軸８０の回転により該ねじ軸
８０の軸方向に動くよう該ねじ軸８０に支架せしめであ
る。そして、ボス部７０から左右に叉状に分岐している
先端側に左右に一対に形成したフォーク７１・７１が、
左右の駆動軸２・２に摺動自在に嵌合している前述の左
右のりングコーン４・４のそれぞれの係合溝４１−４１
に嵌合して係合している。
上記シフター７を変位させるためにねじ軸８０を回転さ
せるステアリング機構ａは、回転するステアリングロッ
ドに形成されてケーシングｌの前後の機構１ｂ−１ｂの
一方（第１図で上端側）の機構１ｂに軸支してあり、そ
のステアリングロッドのケーシング１内に突入する内端
部に設けたベベルギヤよりなる伝導ギヤＧ５を、前記ね
じ軸８０の一端部に設けたベベルギヤよりなる伝導ギヤ
Ｇ６に噛合わすことで、ステアリングの操作により該ス
テアリングロッドが回転することにより、ねじ軸８０を
回転させてシフター７を左右に変位させるようになって
いる。
この第１図に示す実施例は、ニンジンが車体の後端側に
装架されステアリング機構が車体の前端側に設けられる
形態の車輌に適応するようにしている例であり、差動装
置を組付ける車輌がエンジンとステアリング機構ａとを
共に車体の前端側に設ける形態のときは、ステアリング
機構ａは、ドライブ軸３を軸支した側の機構１ｂに軸支
してよく、また第２図に示している如く、ケーシング上
の上面側の機構ＩＣまたは下面側の機構にドライブ軸３
と揃えて軸支するなど適宜に選択してよいものである。
また、シフター７を支架せしめたねじ軸８０は左右の駆
動軸２◆２にそれぞれ摺動自在に嵌合しであるリングコ
ーン４・４の、それぞれのコーン６・６の伝導面６ａ・
６ａに対する接触伝導位置を、ステアリング機構ａの作
動量に応じて変更させるための作動機構であり、リング
コーン４−４をステアリング機構ａの作動量に応じて変
位作動させ得るようになればよく１例えば、第３図及び
第４図に示している如く、シフター７の基端のボス部７
０は、ケーシング１内に設けた左右方向のガイド部材８
１に、左右方向の摺動を自在に嵌合支架させておいて、
このシフター７の基端のボス部７０の外周面に、ガイド
部材８１に沿うラック８２を設け、これに噛合うピニオ
ン８３を、ステアリング機構ａと伝導ギヤ８４・８５を
介し伝導して、ステアリング機構ａの回転により直接シ
フター７を変位させるようにするなど適宜の作動機構に
変更してよいものである。
また、ステアリング操作によりステアリング機構ａの作
動量に応じてリングコーン４争４を変位させるシフター
７の作動は、その作動により、−方のリングコーン４が
、それに対応するコーン６の伝導面６ａの有効径が小さ
くなる側に動くことで他方のリングコーン４が、それに
対応するコーン６の伝導面６ａの有効径が大きくなる側
に動いていくようにするが、そのとき、コーン６の伝導
面６ａの有効径の小さくなる側に変位してきた側のリン
グコーン４が１第６図に示している如く、＝−ン６の伝
導面６ａの小径の側の端部から外れた位置から、さらに
軸受支持金１０に向けて寄せられて、第７図に示してい
る如く、該リングコーン４の内端面に設けたクラッチ歯
９１が、その軸受支持金１０に設けたクラッチ歯９０・
９０に対して噛合う状態となるように、作動範囲を設定
する。そして、左右のコーン６・６は、上述の如く一方
のリングコーン４が、コーン６の伝導面６ａの小径の側
の端部から外れてさらに内側に変位していくときに、他
方のリングコーン４がそれに対応するコーン６の伝導面
６ａの大径の側の端部において接触伝導した状態を続け
るように配設しておく（第７図）。
また、左右の駆動軸２・２の角速度の差動比を決定する
左右のコーン６・６の伝導面６ａψ６ａの勾配および、
ステアリング機構ａの作動量に対応するシフター７によ
るリングコーン４・４の変位量は、差動装置を使用する
車輌の種類・形態に応じ適宜に設定する。
このように構成せる実施例装置は次のように作用する。
ステアリング装置が直進の状態にあり、ステアリング機
構ａが中立位置にあって、シフター７がそれに係止せる
左右に一対のリングコーン４φ４を、一対に配設しであ
るコーン６＠６のそれぞれの伝導面６ａ・６ａに対し、
第１図に示している如く、等しい有効径ｒの位置に接触
していくように保持せしめているときは、ドライブ軸３
から回転動力が入力されてきたときに、左右に一対のコ
ーンＢ中６が同調して同連で回転することからこのコー
ン６１１６の伝導面６ａ拳６ａに接触して回転するリン
グコーン４・４は同連で回転する、従って、このソング
コーン４・４からスプライン２０・２０を介して回転動
力の伝達を受ける左右の駆動軸２・２は等しい角速度で
回転する。
次に、車体を左方に旋回させるようステアリング機構ａ
を操作し、シフター７を第１図において右方に動かせば
、これにより、左右のリングコーン４−４が第５図に示
しているように、コーン６争６に対しそれぞれ右方に動
く。
すると、左方の駆動軸２は、それに嵌合しているリング
コーン４がコーン６の伝導面６ａの小径となった部位に
接触して回転することで、それによりコーン６の有効径
が縮小してきた分だけ減速されて回転する。また、右方
の駆動軸６は、それに嵌合しているリングコーン４がコ
ーン６の大径となった部位に接触して回転することで、
それによりコーン６の有効径が拡大したきた分だけ増速
されて回転する。
即ち、左方の駆動軸２は、それに嵌合するリングコーン
４が、接触伝導するコーン６に対しそれの有効径を小さ
くする側に動いてくることで減速回転し、右方の駆動軸
２は、それに嵌合するリングコーン４が、接触伝導する
コーン６に対し有効径を大きくする側に動いてくること
で増速回転し、車体を左方に旋回させるようになる。そ
してこの左方の駆動軸２の減速と右方の駆動軸２の増速
は、左右に一対に配設したコーン６・６が、同形で、か
つ、左右に対称させであることから、シフター７による
リングコーン４・４を変位させる量に応じて比例して行
なわれ、かつ、その減速と増速とが、それらの和または
差の算術平均を等しくする関係で行なわれるようになる
。
従って左右の駆動軸２・２を、ステアリング操作で、ス
テアリング機構ａを作動させる量に応じた角速度をもっ
て強制駆動させ得るようになって一方の駆動輪が走行抵
抗のないところに落ち込んでも、それにより、その一方
の駆動輪が空転して他方の駆動輪が回転しない状態とな
る現象が防止されるようになり、また、操向輪を具備し
ないクローラ型の車輌に適応させることで、通常のホイ
ル型の車輌のステアリング操作と同じ感覚でクローラ型
の車輌の操向制御が行なえるようになる。
そして、ステアリング機構の操作によるリングコーン４
４４の変位量を大きくして、第６図に示す如く、一方の
リングコーン４がコーン６の伝導面６ａから外れた状態
とすれば、この外れたリングコーン４により１］御され
る側の駆動軸２への回転動力の伝導が遮断されて、他方
のリングコーン４により制御される駆動軸２だけが、そ
のリングコーン４の接触伝導する位置におけるコーン６
の有効径に対応する伝導比をもって駆動される状態とな
る。従って、これにより車体の急旋回が行なえるように
なる。
次に、この状態からさらにステアリング機構ａを深く操
作して、コーン６の伝導面６ａの小径の側の端部から外
れたリングコーン４が、それの内端面に装設したクラッ
チ歯９１をケーシング１に設けたクラッチ歯９０と噛合
う第７図の状態とすれば、そのリングコーン４により制
御される側の駆動軸２の回転がロックされて、他方の駆
動軸２だけが他方のリングコーン４と他方のコーン６と
の接触伝導により強制駆動される状態となることで、車
体はその場においてピボットターンの作動を行なうよう
になる。
以上説明したように、本発明による差動装置は左右の駆
動軸２拳２上に摺動自在に設けた一対のりフグコーン４
噂４が、ステアリング機構ａの作動量に応じて、駆動軸
２拳２上を軸方向に動きドライブ軸３に伝導して同連で
回転する左右に一対の：−ノン６−６それぞれのコーン
状の伝導面６ａ◆６ａとの接触位置を変えることで、左
右の駆動軸２・２が、それぞれの角速度を算術平均的に
差動させて駆動回転するようになるのだから、左右の駆
動輪のそれぞれの駆動軸を、ステアリング作動に応じた
角速度で、強制的に駆動させるようにして、左右の駆動
輪の一方が、泥ねいな個所に落ち込んで抵抗のない状態
となっても、左右の駆動輪が所定の角速度を保持して回
転するようになって、走行抵抗のなくなった倒の駆動輪
が空転して走行抵抗のある側の駆動輪が回転しない状態
となる不都合が解決できるようになり、また操向輪のな
いクローラ型車輌に適用することで、ホイル型の車輌の
ステアリング操作と同じ感覚でクローラ型車輌の操向制
御が行なえるようになる。そして、リングコーン４・４
の変位量を大きくしていくことで、コーン６・６の伝導
面６ａｌＩ６ａの小径側から外れたリングコーン４が、
クラッチ歯９０・９１の噛合いで回転がロー、りされる
状態となって、そのリングコーン４により制御される側
の駆動軸２をロックすることから、クローラ型車輌に適
用したときに、それの車体のピボットターンを可能とす
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による差動装置の展開した横断面図、第
２図は同上の別の実施例の縦断側面図、第３図はさらに
異なる実施例の展開した横断面図、第４図は同上の要部
の縦断側面図、第５図および第６図ならびに第７図は第
１図に示す実施例の作用の説明図である。 図面符号の説明 Ｋ・・・パーキングブレーキ ａ・・・ステアリング機構　　　１・・・ケーシング１
ａｅｌｂ・ＩＣ・・・機構　　１０・・・軸受支持金１
１・・・軸受　　　　　　　１２・・・軸受支持金１３
・・・軸受　　　　　　　２・・・駆動軸２０・・・ス
プライン　　　２１・・・伝導ギヤ機構２２・・・ファ
イナルドライブ軸 ３・・・ドライブ＠　　　　　　４・・・リングコーン
４０・・・ボス部　　　　　　４１・・・係合溝５・・
・中間軸　　　　　　　６・・・コーン６ａ・・・伝導
面　　　　　　６０・・・回転軸７・・・シフター　　
　　　　７０・・・ボス部７１・・・フォーク　　　　
　８０・・・ねじ軸８１・・・ガイド部材　　　　８２
・・・ラック８３・・・ビニオン　　　　８４・８５・
・・伝導ギヤＧｌ−Ｇ２−Ｇ３Ｒ−Ｇ３Ｌ−Ｇ４−Ｇ５
−Ｇ６・・・伝導ギヤ　　　　　ｒ・・・有効径特　許
　出　願　人　　　ハニツクス工業株式会社第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）、左右に一対に配位して各別に回動するようケー
    シング１に軸支した左右の駆動軸２・２上に、同径に形
    成したリングコーン４・４を、回転方向に係合して軸方
    向に自在に摺動するようそれぞれ嵌装して、それらの対
    向面側に、左右の駆動軸２・２の各内端側に配位してケ
    ーシング１に固定して設けたクラッチ歯９０・９０と離
    接自在に噛合うクラッチ歯９１・９１をそれぞれ装設し
    、左右の駆動軸２・２の各近傍位置には、同形に形成し
    た一対のコーン６・６を、それらのコーン状に形成した
    伝導面６ａ・６ａの前記左右の駆動軸２・２に対面する
    側が、その左右の駆動軸２・２の各軸芯線に対して正し
    く平行する姿勢で前記リングコーン４・４の外周面と接
    触伝導する状態として、左右に一対に対称させて軸架し
    、これらコーン６・６を同調して同連で回転するようド
    ライブ軸３に伝導し、前記左右の駆動軸２・２上に嵌装
    した左右のリングコーン４・４を、ステアリング機構ａ
    の作動量に応じ同調して駆動軸２・２の軸方向に動くよ
    うステアリング機構ａに連繋せしめ、かつ、前記左右に
    一対のコーン６・６を、それの伝導面６ａ・６ａに接触
    伝導する前記一対のリングコーン４・４の一方が、一方
    のコーン６の伝導面６ａから小径側に外れた状態におい
    て他方のリングコーン４が他方のコーン６の伝導面６ａ
    の大径側に接触伝導し続けるように配設してなる差動装
    置。
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