JPH04262157A - 回転伝達装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、回転伝達装置に関し
、例えば自動車の駆動軸から各車輪へ駆動力を伝えるデ
ィファレンシャル等に利用できる。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】従来の前後車輪を直結した
４輪駆動車においては、タイトコーナの旋回時に生じる
前輪と後輪の間の回転差に対処するために、前輪用及び
後輪用のディファレンシャルとは別に、回転差吸収用の
センターデフを駆動経路上に備える必要がある。

【０００３】また、このようなセンターデフには、通常
、片方の車輪が脱輪等をした際に他方の車輪に駆動力が
伝達できるように、デフロック機能や、ビスカスカップ
リング又は多板クラッチ等を用いたリミテッドスリップ
機能等を具備する必要があり、このため、自動車の駆動
系の構造が複雑化すると共に、重量の増大を引き起こす
問題があった。

【０００４】この発明は、上記の課題に鑑みてなされた
もので、簡単な構造で差動機能と回転差の吸収機能とを
兼ねることができ、しかもデフロック機能やリミテッド
スリップ機能をも合わせもったコンパクトな回転伝達装
置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明の回転伝達装置は、外輪の内部孔に固定し
たホルダに、外輪の回転方向に転動する転動体を組込み
、その転動体の両側を、外輪の回転軸上に配置した一対
の入力軸で挾み付け、上記内部孔における各入力軸の両
側にそれぞれ出力軸を回転可能に挿入し、その各出力軸
と外輪の間に回動可能に設けた保持器のポケットに、保
持器と出力軸の正逆方向の相対回転によって外輪と出力
軸の対向面間に係合する係合子と、その係合子を上記対
向面間と係合しない位置に保持する弾性部材とを組込み
、この各保持器と各出力軸をそれぞれ各入力軸に対して
回転力が伝達可能に連結すると共に、その各入力軸と出
力軸の連結部に回転方向すき間を設けた構造としたもの
である。

【０００６】

【作用】上記の構造においては、外輪が回転すると、転
動体を介して各入力軸が同一速度で回され、各保持器が
出力軸に対して連結部の回転方向すき間の分だけ相対回
転する。このため、係合子が外輪と出力軸の対向面間に
係合し、外輪と出力軸は一体で回転する。

【０００７】この状態で、出力軸の回転が外輪の回転を
上回ると、出力軸が連結部のすき間の分だけ保持器より
先行するため、係合子が係合位置から戻されて出力軸が
空転状態となり、外輪と切離される。

【０００８】一方、各出力軸に回転差が生じた場合、外
輪はその両出力軸の間の回転数（平均回転数）で回転す
る。このとき、外輪より速く回転する出力軸は、上記の
作用により空転状態となり、この出力軸の動きは、保持
器と入力軸を介して転動体を速く回転させるように作用
するが、この転動体の動きは、反対側の入力軸に対して
減速するように作用する。このため、保持器が出力軸に
対して遅れ回転し、係合子の結合が外れ、両出力軸と外
輪は切離される。

【０００９】

【実施例】図１乃至図７に示す回転伝達装置Ａは、図８
に示すような後輪を駆動車輪とする４輪駆動車において
、トランスファーＢから出た駆動軸Ｃの駆動力を各前輪
の車軸Ｄ、Ｅに伝達するためのフロントディファレンシ
ャルとして適用するようにした実施例を示している。

【００１０】図に示すように、外輪１は、両端部の外周
が軸受３、３を介してケース２に回転可能に支持され、
その外輪１の外周中央部に、駆動軸Ｃの先端に設けたピ
ニオンギヤ４と噛み合うリングギヤ５が一体に形成され
ている。

【００１１】外輪１の内部孔１ａの中央には、円板状の
ホルダー６がピン７により固定されている。このホルダ
ー６の端面には、図２に示すように、中心に対して対称
位置で周方向に等間隔に配置された複数のポケット８が
形成され、その各ポケット８に、転動体としてのころ９
が組込まれている。この各ころ９は、軸線がホルダー６
の中心に向かう方向に収納されており、外輪１の回転方
向に沿って転動する。

【００１２】上記ころ９の両側には、図１に示すように
、ころ９を挾むように一対の入力軸１０、１１が設けら
れ、その各入力軸１０、１１の外側に、それぞれ軸受１
４を介して出力軸１２、１３が回転可能に挿入されてい
る。

【００１３】上記入力軸１０、１１は、ころ９に当接す
る円板１５と、その円板１５にスプライン等によって一
体に固定される軸１６とから成り、その軸１６が出力軸
１２、１３のガイド孔１７に回転可能に挿入されている
。また、円板１５と出力軸を支持する軸受１４との間に
は、円板１５をころ９に圧着する弾性部材１８が組み込
まれ、その圧着により円板１５ところ９との間のすべり
を無くしている。

【００１４】外輪１の内部孔１ａにおいて、各出力軸１
２、１３と対向する周面には、ピン１９、１９によりス
リーブ２０、２１が固定され、その各スリーブ２０、２
１の内径面に円筒形の係合面２２、２２が形成されてい
る。

【００１５】一方、上記係合面２２に向き合う出力軸１
２、１３の周面は、図３に示すように角軸部２３となっ
ており、その角軸部２３の外周に、上記係合面２２に対
してくさび状のカム面となる複数の係合面２４が形成さ
れている。

【００１６】また、係合面２２と係合面２４の間には、
環状の保持器２５が回動可能に組み込まれており、この
保持器２５には、出力軸１２、１３の各係合面２４に対
応して複数のポケット２６が形成され、そのポケット２
６に、係合子としての一対のローラ２７、２８と、その
ローラ２７、２８をポケット２６の周方向に対向する側
面に押し付ける弾性部材２９が組込まれている。

【００１７】この各ローラ２７、２８と係合面２２の間
には、通常の組立て状態ですきまが設けられており、保
持器２５が出力軸に対して正逆両方向に相対回転すると
、両ローラ２７、２８を押して、ローラの一方を係合面
間２２、２４間に交互に係合させるようになっている。

【００１８】また、上記の各保持器２５、２５は、出力
軸１２、１３のピン孔３０、３０を挿通するピン３１、
３１によってそれぞれ入力軸１０、１１に連結されてい
る。このピン３１は、図４に示すように保持器２５と入
力軸１０、１１には一体に連結されるが、出力軸のピン
孔３０との間には回転方向すき間３２が設けられており
、そのすき間３２の大きさは、ローラ２７、２８が中立
位置から係合面２２、２４に接触するまでの距離と等し
い大きさに設定されている。

【００１９】次に、上記構造で成る回転伝達装置の作用
を説明する。回転伝達装置Ａの装着は、図１及び図８に
示すように、外輪１に、リングギヤ５とピニオンギヤ４
を介して駆動軸Ｃからエンジンの駆動力が伝わるように
し、各出力軸１２、１３の先端に、左右の前輪Ｆ、Ｆに
向かう車軸Ｄ、Ｅを連結する。

【００２０】いま、図５に示すように、駆動力の伝達が
ない静止状態において外輪１と出力軸１２、１３の間で
ローラ２７、２８が中立状態にある場合、後輪Ｇ、Ｇが
駆動されると、同時に駆動軸Ｃが回転し、外輪１が回さ
れてホルダー６が一体で回転する。

【００２１】このホルダー６の回転により、入力軸１０
、１１の円板１５にはころ９との接線力によって同じ回
転力が与えられ、左右の入力軸１０、１１が外輪１と同
一速度で回転する。

【００２２】このように入力軸１０、１１が回転すると
、図６に示すように、保持器２５がピン３１とピン孔３
０間の回転方向すき間３２の分だけ出力軸１２、１３に
対して回転し、ローラ２７、２８を係合面２２、２４と
の係合作動位置に移動させる。このとき、自動車が静止
状態にあるときは、出力軸が停止しているので、外輪１
の回転によりローラ２７が係合面２２、２４に喰い込み
、駆動軸Ｃの回転がローラと出力軸を介して前輪に伝え
られる。

【００２３】また、自動車が直進状態にあるときは、後
輪と前輪がつれ回りするため、駆動軸Ｃと前輪の車輪Ｄ
、Ｅの回転は同じになるはずであるが、実際には、駆動
輪の後輪に発生する滑りにより車速が若干落ち、前輪の
回転に対して駆動軸Ｃの回転がわずかに上回る。このた
め、外輪１が出力軸１２、１３より速く回転し、ローラ
２７が係合して外輪１と出力軸１２、１３を一体化する
。これにより、前輪が駆動され、４輪駆動状態になる。

【００２４】さらに、後輪がスリップした場合も、車速
が落ち、前輪（出力軸）の回転が駆動軸（外輪）に比べ
て低くなるため、ローラ２７、２８が外輪１と出力軸１
２、１３に係合し、４輪駆動状態に移行する。

【００２５】一方、自動車が、例えば図８において左回
りに旋回した状態、すなわち左右の前輪の回転に差が生
じた場合、外輪１はリングギヤ５の噛み合いにより駆動
軸Ｃと同一速度で回転するが、旋回時内側の前輪に結合
する出力軸１３の回転は外輪より遅くなり、旋回時外側
の前輪に連結する出力軸１２の回転は外輪より速くなる
。

【００２６】この場合、外輪１より速く回転する出力軸
１２においては、図７に示すように、出力軸１２の回転
が回転方向すき間３２の分だけ保持器２５より先行する
ため、その出力軸と保持器の相対回転によって係合位置
にあるローラ２７が中立位置に戻される。このため、出
力軸１２が空転（オーバランニング）状態となり、外輪
１とは切離されて回転する。

【００２７】このように一方の出力軸１２が外輪１より
速く回転すると、その出力軸に連結する保持器２５、ピ
ン３１、入力軸１０が外輪１よりも速く回転する。この
ため、外輪中央のころ９は入力軸１０から加速される方
向の回転力を受け、入力軸１０から他方の入力軸１１に
向かう方向に転動（スピン）する。

【００２８】このころ９の転動は、入力軸１１に対して
その回転を減速させるように作用するため、入力軸１１
とそれに連結する保持器２５の回転が外輪１に対して遅
れる。これにより図５において保持器２５が逆向きに回
転することになり、ローラ２７が中立位置に戻される。 このため、出力軸１３も空転状態となり、旋回時の両前
輪は、駆動軸Ｃから切離されて無理な回転駆動が防止さ
れる。

【００２９】このように、旋回中は左右の前輪に駆動力
が伝わらず、後輪だけの２輪駆動となるが、旋回中にお
いて後輪がスリップすると、旋回時外側の前輪の回転が
駆動軸Ｃより落ち、外輪１の回転が相対的に上昇する。 このとき、外輪１の回転が旋回時外側となる出力軸の回
転を上回った時点で、上述した作用によりローラ２７、
２８が係合面２２、２４に係合し、前輪に駆動力が伝わ
り、４輪駆動状態になる。

【００３０】以上のように上記の実施例においては、自
動車の直進時は４輪駆動で、旋回時は２輪駆動となり、
しかも、直進時又は旋回時には後輪がスリップすると自
動的に４輪駆動に切換わるため、確実で安定した走行が
できる。

【００３１】また、駆動軸Ｃの回転が逆になると、保持
器が逆方向に移動してローラ２７、２８を反対側の係合
位置に移動させるため、前進と後退の両方向において全
く同様に２輪と４輪の駆動の切換えを行なうことができ
る。

【００３２】図９乃至図１１は他の実施例を示している
。この例では、外輪４１に固定したスリーブ４２、４２
の内径面と、各出力軸４３、４４の外径面にそれぞれ円
筒形の係合面４５、４６を形成し、その両係合面４５、
４６の間に、回動する大径の制御用保持器４７と、出力
軸に固定される小径の固定保持器４８とを組込んでいる
。

【００３３】また、両保持器４７、４８の周面に対向し
て、複数のポケット４９、５０を形成し、そのポケット
４９、５０内に、係合子としてのスプラグ５１を嵌め込
んでおり、そのスプラグ５１の両側面を制御用保持器４
７に取付けた弾性部材５２で押圧して、スプラグ５１を
中立状態に保持している。上記スプラグ５１は、外径側
と内径側がスプラグの中央線上に曲率中心をもつ弧状面
５３で形成され、左右の両方向に所定角度傾くと、傾向
面４５、４６間に係合して外輪４１と出力軸４３、４４
を一体化する。なお、他の構造は前述した実施例と同じ
であるので、同一部品には同一符号の符号を付して説明
を省略する。

【００３４】上記の構造では、外輪４１と入力軸１０、
１１が出力軸４３、４４より速く回転すると、図１１に
示すように制御用保持器４７が出力軸４３、４４に対し
て回転し、両保持器４７、４８の相対的な回転により、
スプラグ５１が傾いて係合作動状態になる。

【００３５】

【効果】以上のように、この発明の回転伝達装置は、外
輪と２本の出力軸の間で、駆動力の流れを係合子の係合
と解除により自在に変化できるようにしたので、従来の
車輪用のディファレンシャルとセンターデフのもつ差動
機能と回転差吸収機能を合わせもつことができ、駆動系
の構造の簡略化とコンパクト化を実現できる効果がある
。

【００３６】また、係合子の機械的な係合を利用したの
で、入力側と出力側に生じるわずかな回転差によって確
実に駆動力の流れを切換えることができ、粘性流体を利
用するビスカスカップリング等のように大きな相対すべ
りを必要としないため、応答性のよい駆動力の切換えが
行なえる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の一部縦断正面図

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図

【図３】図
１のＩＩＩ　−ＩＩＩ　線に沿った断面図

【図４】図１
のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図

【図５】同上の作用を示
す断面図

【図６】同上の作用を示す断面図

【図７】同上の作用を示す断面図

【図８】自動車への装着例を示す図

【図９】他の実施例の一部縦断正面図

【図１０】図９のＸ−Ｘ線に沿った断面図

【図１１】同
上の作用を示す断面図

【符号の説明】

１、４１　　外輪 ６　　ホルダー ９　　ころ １０、１１　　入力軸 １２、１３、４３、４４　　出力軸 ２２、２４、４５、４６　　係合面 ２５　　保持器 ２７、２８　　ローラ ２９、５２　　弾性部材 ４７　　制御用保持器 ４８　　固定保持器 ５１　　スプラグ Ａ　　　　回転伝達装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　外輪の内部孔に固定したホルダに、外
   輪の回転方向に転動する転動体を組込み、その転動体の
   両側を、外輪の回転軸上に配置した一対の入力軸で挾み
   付け、上記内部孔における各入力軸の両側にそれぞれ出
   力軸を回転可能に挿入し、その各出力軸と外輪の間に回
   動可能に設けた保持器のポケットに、保持器と出力軸の
   正逆方向の相対回転によって外輪と出力軸の対向面間に
   係合する係合子と、その係合子を上記対向面間と係合し
   ない位置に保持する弾性部材とを組込み、この各保持器
   と各出力軸をそれぞれ各入力軸に対して回転力が伝達可
   能に連結すると共に、その各入力軸と出力軸の連結部に
   回転方向すき間を設けた回転伝達装置。