JPH0425646A - 差動制限装置 - Google Patents

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、差動制限装置、例えば四輪駆動車のセンター
ディファレンシャルの前後輪駆動軸の回転速度差を制限
する差動制限装置、または、ファイナルディファレンシ
ャルの左右駆動軸の回転速度差を制限する差動制限装置
に関する。

（従来の技術） 従来の差動制限装置としては、例えば、第６図に示すよ
うなものがある。第６図において、１はセンターディフ
ァレンシャルであり、センターディファレンシャル１は
トランスミッションからの動力が伝わるドライブギヤ２
をボルトにより固定したディファレンシ中ルケース（以
下、デフ・ケースという）４と、デフ・ケース４と同一
の回転軸線（以下、単に軸線という）Ａを有し、前後（
図の左右）方向にそれぞれ離隔して配置した前輪駆動軸
に連結する前輪用サイドギヤ６および後輪駆動軸に連結
する後輪用サイドギヤ７と、を備えている。デフ・ケー
ス４の軸線Ａ方向の中央にはドライブギヤ２の回転面と
平行にピニオンシャフト８が固定され、ピニオンシャフ
ト８の先端には前輪用サイドギヤ６および後輪用サイド
ギヤ７に噛み合うピニオンギヤ９が設けられている。

１１はビスカスカップリングであり、ビスカスカップリ
ング１１はデフ・ケース４の内側４ａと前輪用サイドギ
ヤ６のハブ部６ａの外周部分６ｂとからなる、固定した
画壁により区画され、高粘度の粘性流体であるオイル１
２を収納する環状の粘性流体室１３を有している。粘性
流体室１３内にはデフ・ケース４の内側４ａに軸線Ａ方
向に等間隔に配置されるとともにデフ・ケース４と一体
的に回転できる複数のアウタプレート１５と、アウタプ
レート１５と交互に配置され、ハブ部６ａの外周部分６
ｂに軸線Ａ方向に摺動するとともにハブ部６ａと一体的
に回転する複数のインナプレート１６とが設けられてい
る。

前後輪の駆動軸がぬかるみ等で空転し、前輪駆動軸と後
輪駆動軸とに回転速度差ΔＮ、すなわち、ディファレン
シャルに差動が発生すると、デフ・ケース４と前輪用サ
イドギヤ６のハブ部６ａとに回転速度差ΔＮが生じ、粘
性流体室１３内のアウタプレート１５とインナプレート
１６とに回転速度差を生じて、オイル１２に粘性せん断
抵抗が発生して回転速度差に応じた回転力、いわゆるビ
スカストルクＴが低回転駆動軸に伝えられる。例えば、
後輪駆動軸が空転すると、ビスカストルクＴがデフ・ケ
ース４から低回転駆動軸である前輪用サイドギヤ６に伝
達される。アウタプレート１５とインナプレー目６との
回転速度差ΔＮが小さいときは、デフ・ケース４から前
輪用サイドギヤ６への回転力Ｔは殆ど伝達しない。すな
わち、センターディファレンシャル２２の差動を制限し
て走破性を高めるようになされている（実開昭６３−１
３４８２３号参照）。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前述の差動の制限状態で回転速度差ΔＮ
が一定時間以上継続すると、いわゆるハンプ現象が生ず
る。すなわち、回転速度差ΔＮが一定時間以上継続する
と、オイル１２の温度が第７図に示すように急激に上昇
し、オイル１２が膨脹して粘性流体室１３内のオイル１
２に混入した空気を押しつぶして、粘性流体室１３内の
圧力が第８図に示すように急上昇する。このため、イン
ナプレート１６が軸線Ａ方向に動き、アウタプレー目５
に圧着してデフ・ケース４から前輪用サイドギヤ６に、
第９図に示すように急激に高いトルクが伝達ねり、高い
伝達トルクが発生する。いわゆる、第１０図に示すハン
プ現象が起こる。このインナプレート１６とアウタプレ
ート１５との圧着によりオイル１２は静状態となり温度
が急速に低下し、圧力が低下し、高トルクが解除される
。このように、ビスカスカップリング１１はビスカスト
ルクＴによるトルク伝達が不安定になることがあるとい
う問題点がある。

そこで、本発明は、ビスカスカップリングの粘性流体室
の容積を好適に可変することにより、粘性流体の温度上
昇や粘性流体室内の圧力上昇等の変動を小さくして、ビ
スカストルクによる伝達トルクが安定化できる差動制限
装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明による差動制限装置は、ビスカスカップリングを
備えた差動制限装置において、前記ビスカスカップリン
グの粘性流体室の画壁の一部を可動壁とし、かつ粘性流
体室の容積を縮小する方向に前記可動壁を付勢する付勢
手段を設けたことを特徴としている。

（作用） 本発明の差動制限装置は、粘性流体室の画壁の一部を可
動壁とし、可動壁を付勢する付勢手段を設けているので
、付勢手段の好適に調整した付勢力により、可動壁を粘
性流体室の容積を縮小する方向に付勢し、オイルの温度
が急激に上昇して、オイルが膨脹し、粘性流体室内の圧
力が急速に上昇しようとすると、可動壁が付勢力に抗し
て粘性流体室の容積を拡大するように移動して、粘性流
体室の圧力の急速な上昇を抑制し、好適な圧力に保持し
てビスカストルクを安定にし伝達トルクを安定にする。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１〜３図は本発明に係る差動制限装置の第１実施例を
示す図である。

まず、構成について説明する。第１図において、２１は
差動制限装置であり、差動制限装置２１はセンターディ
ファレンシャル２２に適用した場合である。

センターディファレンシャル２２は、トランスミッショ
ンからの動力が伝わるドライブギヤ２３をボルトにより
固定し軸線Ａを中心に回転できるディファレンシャルケ
ース（以下、単にデフ・ケースという）２４を有してい
る。デフ・ケース２４内にはデフ・ケース２４と同一の
軸線Ａを有し、前後輪軸方向にそれぞれ離隔して配置さ
れ、前輪駆動軸に連結する前輪用サイドギヤ２６と、後
輪駆動軸に連結する後輪用サイドギヤ２７とが設けられ
ている。デフ・ケース２４の軸線Ａ方向中央にはドライ
ブギヤ２３の回転面と平行にピニオンシャフト２８が固
定され、ビニオンシャフト２８の先端には前輪用サイド
ギヤ２６および後輪用サイドギヤ２７に噛み合うピニオ
ンギヤ２９が設けられている。

差動制限装置２１はビスカスカップリング３１を備えて
おり、ビスカスカップリング３１は一方の画壁であるデ
フ・ケース２４の内側壁２４ａと、他方の画壁である前
輪用サイドギヤ２６のハブ部２６ａの外周部分２６ｂと
により区画され、高粘度の粘性流体部材であるシリコン
３３を収納する粘性流体室３５を有している。粘性流体
室３５の軸線Ａ方向でビニオンシャフト２８に近い側の
画壁は軸線Ａ方向に可動な可動壁３６であり、前輪用サ
イドギヤ２６のハブ部２６ａの外周部分２６ｂと一体的
に形成されている。可動壁３６とデフ・ケース２４との
間には皿バネ３７が設けられ、皿バネ３７は可動壁３６
を粘性流体室３５の容積を縮小する方向すなわち、ピニ
オンシャフト２８から離れる方向に可動壁３６を付勢し
ている。粘性流体室３５内には、第６図に示す従来技術
と同様に、デフ・ケース２４の内側壁２４ａに取付けら
れたアウタプレート３８と、前輪用サイドギヤ２６の外
周部分２６ｂに取付けられたインナプレート３９とが設
けられ、アウタプレート３８とインナプレート３９との
回転速度差ΔＮに応じた回転力Ｔがデフ・ケース２４ま
たは前輪用サイドギヤ２６から低回転駆動軸に伝達する
ようになされている。４０はシールリングである。

次に、作用について説明する。

本発明の差動制限装置は、粘性流体室３５の画壁の一部
を可動壁３６とし、可動壁３６を粘性流体室３５の容積
を縮小する方向に好適の付勢力により付勢する皿バネ３
７を設けているので、デフ・ケース２４と前輪用サイド
ギヤ２６との回転速度差ΔＮが生ずると、シリコン３３
にせん断抵抗が発生して回転速度差ΔＮに応じた回転力
Ｔが低回転駆動軸に、例えば、デフ・ケース２４から前
輪用サイドギヤ２６に伝達される。デフ・ケース２４と
前輪用サイドギヤ２６との回転速度差ΔＮが成る一定時
間継続すると、シリコン３３の温度が急激に上昇してシ
リコン３３が膨張し、粘性流室３５内の圧力が上昇しよ
うとするが、この圧力が成る圧力以上になると、粘性流
体室３５の可動壁３６は皿バネ３７の付勢力に抗って粘
性流体室３５の容積を拡大する方向に移動し、この圧力
の急激な上昇を抑制する。このため、粘性流体室３５の
空気は押しつぶされることなく、粘性流体室３５内は安
定したシリコン３３の状態をさらに維持する。すなわち
、粘性流体室３５内の圧力の上昇は第２図に示すように
殆どない。したがって、デフ・ケース２４と前輪用サイ
ドギヤ２６との回転速度差ΔＮによるビスカストルクの
伝達は、第３図に示すように、さらに延長され、安定し
た状態が保持される。

次に、本発明の第２実施例につき説明する。

第４図は本発明の第２実施例の差動制限装置４１を示す
図であり、第１実施例と同じ構成には同じ符号をつける
。

第２実施例の差動制限装置４１においては、粘性流体室
３５の可動壁３６を、軸線Ａ方向ピニオンシャフト２８
より遠い側の画壁とした場合である。これ以外は、第１
実施例と同じである。

次に、本発明の第３実施例につき説明する。

第５図は本発明の第３実施例の差動制限装置５１を示す
図であり、第１実施例と同じ構成には同じ符号をつける
。

第３禽施例の差動制限装置５１においては、粘性流体室
３５のインナプレート３９を取付けた前輪用サイドギヤ
２６の外周部分２６ｂと、前輪用サイドギヤ２６のハブ
部２６ａとが軸線Ａ方向に摺動可能で、外周部分２６ｂ
がハブ部２６ａと一体的に回転するスプライン結合とし
た場合である。

（効果） 以上説明したように、本発明によれば、ビスカスカップ
リングの粘性流体室の容積を好適に可変にすることによ
り、粘性流体の温度上昇や粘性流捧呈内の圧力上昇等の
変動を小さくして、ビスカストルクによる伝達トルクが
安定化できる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本発明に係る差動制限装置の第１実施例を
示す図であり、第１図はセンターディファレンシャルに
適用したその断面図、第２図はその粘性流体室内の圧力
の時間的変化を示すグラフ、第３図はその伝達トルクの
時間的変化を示すグラフである。第４図は本発明に係る
第２実施例を示す断面図である。第５図は本発明に係る
第３実施例を示す断面図である。第６〜１０図は従来の
差動制限装置を示す図であり、第６図はその一部断面を
含む正面図、第７〜１０図はそれぞれその粘性流体室内
の温度、圧力、伝達トルクおよびハンプ現象発生時の伝
達トルクの時間的変化を示すグラフである。 ２１．４１．５１・・・・・・差動制限装置、３１・・
・・・・ビスカスカップリング、３５・・・・・・粘性
流体室、 ３６・・・・・・可動壁、 ３７・・・・・・皿バネ。 特 許 出 願 人 日産自動車株式会社 代 理 人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ビスカスカップリングを備えた差動制限装置において
   、前記ビスカスカップリングの粘性流体室の画壁の一部
   を可動壁とし、かつ粘性流体室の容積を縮小する方向に
   前記可動壁を付勢する付勢手段を設けたことを特徴とす
   る差動制限装置。