JPH0495641A

JPH0495641A - 差動装置

Info

Publication number: JPH0495641A
Application number: JP21156990A
Authority: JP
Inventors: Koichi Yamamoto; 浩一山本
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1990-08-13
Filing date: 1990-08-13
Publication date: 1992-03-27

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）本発明は遊星歯車式差動装置に関する。

（従来技術）従来、フルタイム式４輪駆動車における車軸間差動装置
（センターデフ）として遊星歯車機構を用いたものが知
られている。この遊星歯車機構は、内歯であるリングギ
ヤと、外歯であるサンギヤと、リングギヤおよびサンギ
ヤに噛合して自転しつつ公転する複数のピニオンギヤ（
プラネタリギヤ）と、これらピニオンギヤをピンを介し
て回動自在に支持するプラネタリキャリアとによって構
成されている。そして上記プラネタリキャリアがリング
ギヤに噛合するピニオンギヤと、サンギヤに噛合するピ
ニオンギヤとからなるダブルピニオンを備えている場合
、トランスミッションの出力軸の回転はリングギヤに入
力されてプラネタリキャリアとサンギヤとに分割され、
ピニオンキャリアからの出力は、この車輪間差動装置の
側方に設けられた前輪差動装置を介して左右の前輪駆動
軸を駆動し、サンギヤからの出力はプロペラシャフトお
よび後輪差動装置を介して左右の後輪駆動軸を駆動する
ようになっている。

この場合、一方の前輪駆動軸は車輪間差動装置の中心部
を通過しており、また車輪間差動装置におけるピニオン
キャリアとその側方に位置する前輪差動装置におけるデ
フケースとは一体に回転するようになっている。さらに
リングギヤとプラネタリキャリアは、前輪差動装置を越
えて他方の前輪駆動軸に沿って延長され、その延長部に
、リングギヤとプラネタリキャリアとを結合しあるいは
分離するデフロック機構が設けられる。

このようなデフロック機構は、エンジンの出力トルクに
比例して変化する差動制限力を備えていることが望まし
いが、従来のデフロック機構はリングギヤとプラネタリ
キャリアとをリジッドに結合して一体化するものである
から、従来の機械式デフロック機構では差動制限力を変
更するのは不可能であった。

ところで、特開昭６２−１７３３２９号公報には、ヘリ
カルギヤの噛合いによりスラスト力を得て、このギヤの
スラスト力によって摩擦クラッチを締結して動力を伝達
する動力伝達機構が開示されている。

（発明の目的）そこで本発明の目的は、上述した車輪間差動装置に用い
られる遊星歯車式差動装置のリングギヤ、ピニオンギヤ
およびサンギヤが一般にヘリカルギヤによって構成され
ていることに着目して、これらヘリカルギヤの噛合いに
よって生じるスラスト力を利用して、摩擦部材を押圧す
ることにより、差動制限力を得ることができる差動装置
を提供することにある。

（発明の構成）本発明は、ヘリカルギヤで構成される遊星歯車式差動装
置において、ピニオンギヤとプラネタリキャリアとの間
に、トルク伝達時にヘリカルギヤの作用によりプラネタ
リキャリア側に押しつけられる摩擦部材を介装したこと
を特徴とする。

また、本発明による差動装置では、ピニオンギヤの一方
の側面とこれに対向するプラネタリキャリアの側面との
間に第１の摩擦部材が介装され、ピニオンギヤの他方の
側面とこれに対向するプラネタリキャリアの側面との間
に、上記第１の摩擦部材とは摩擦力を異にする第２の摩
擦部材が介装されていることを特徴とする。

（発明の効果）本発明によれば、遊星歯車式作動装置がヘリカルギヤで
構成されているため、トルク伝達時にピニオンギヤに発
生するスラスト力でピニオンギヤが摩擦部材をプラネタ
リキャリアに押圧するから、伝達されるトルクに応じた
差動制限力を得ることができる。

また、本発明によれば、エンジンから車輪に対してトル
クが伝達される車輪ドライブ時と車輪からエンジンにト
ルクが伝達されるエンジンブレーキ時とはピニオンギヤ
に発生するスラスト力が逆方向になることを利用して、
ピニオンギヤの両側に互いに摩擦力を異にする摩擦部材
を設けであるため、エンジンによる車輪ドライブ時とエ
ンジンブレーキ時とで差動制限力を変えて、それぞれの
場合に最適な差動制限力を設定することができる。

（実　施　例）以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。

第２図は本発明による遊星歯車式差動装置を備えたフル
タイム式４輪駆動車の動力伝達系を示す概略構成図で、
一端にドライブギヤ１ａを備えたトランスミッション出
力軸１が車軸方向に延びており、上記ドライブギヤ１ａ
が車輪間差動装置（センターデフ）１０におけるリング
ギヤ１１の外周に一体成形された入力ギヤｌｌａに噛合
している。この車輪間差動装置１０は、ヘリカルギヤよ
りなる内歯であるリングギヤ１１と、これと同軸に配置
されたヘリカルギヤよりなる外歯であるサンギヤ１２と
、リングギヤ１１およびサンギヤ１２に噛合して自転し
つつ公転するヘリカルギャよりなる複数のピニオンギヤ
（プラネタリギア）１３・・・１３と、これらピニオン
ギヤをピン１４・・・１４を介して回動自在に支持する
プラネタリキャリア１５とからなる遊星歯車機構によっ
て構成されている。この遊星歯車機構におけるリングギ
ヤ１１とサンギヤ１２との間に配置された複数のピニオ
ンギヤ１３・・・１３は、第３図に示すように、それぞ
れリングギヤ１１に噛合するピニオンギヤ１３Ａとサン
ギヤ１２に噛合するピニオンギヤ１３Ｂとからなるダブ
ルピニオンとされている。

また、車軸間差動装置１０の一側方（図中、右方）には
、車軸間差動装置１０のプラネタリキャリア１５と一体
に回転するデフケース１６とこのデフケース１６に両端
部を支持された半径方向のピン１７に回転自在に嵌合さ
れた一対のピニオン１８．１８と両ビニオン１８．１８
に噛合する左右一対の傘歯車１９．１９とから構成され
る前輪差動装置２０が配置されている。前輪差動装置２
０における傘歯車１９．１９には、左右方向に延びる左
前輪駆動軸２１および右前輪駆動軸２２がそれぞれ結合
され、左前輪駆動軸２１は車軸間差動装置１０の中心部
を通過して左前輪に至り、また右前輪駆動軸２２は右前
輪に至る。

一方、車軸間差動装置１０や前輪差動装置２０の軸線か
ら一定の間隔を隔てて中間軸２３が平行に配置され、こ
の中間軸２３に一体に形成されたギヤ２４が、車軸間差
動装置１０におけるサンギヤ１２に一体成形されたギヤ
２５に噛合されているとともに、中間軸２３の延長上に
設けられた出力ギヤに、車体前後方向に延びるプロペラ
シャフト２７と一体の傘歯車１８が噛合されている。こ
のプロペラシャフト２７は、後輪差動装置３０に至り、
この装置３０から左右に延びる左後輪駆動軸３１および
右後輪駆動軸３２を介して左右の後輪を駆動するように
なっている。

車軸間差動装置１０におけるヘリカルギヤよりなるピニ
オンギヤ１３Ａ・・・１３Ａ、１３Ｂ・・１３Ｂのうち
、リングギヤ１１に噛合するピニオンギヤ１３Ａ・・・
１３Ａは、軸方向に若干距離だけ移動可能なようにピン
１４・・・１４を介してプラネタリキャリア１５に支持
されており、かつ第１図に詳細に示すように、ピニオン
ギヤ１３Ａの両側面１３ａ、１３ｂとこれに対向するプ
ラネタリキャリア１５の壁面１５ａ、１５ｂとの間には
摩擦多板クラッチ３４．３５か介装されている。これら
摩擦多板クラッチ３４．３５は、ピニオンギヤ１３Ａの
両側面１３ａ、１３ｂから軸方向に突設されたボス部１
３ｃ、１３ｄの外周にスプライン結合された複数のクラ
ッチ板３７と、プラネタリキャリア１５の壁面１．５ａ
、１５ｂの外縁部から軸方向に突設された環状壁部１５
　ｃ、　１５　ｄの内周にスプライン結合されてクラッ
チ板３７と交互に配置された複数のクラッチ板３８とよ
りなる。

さらに、本実施例においては、一方の摩擦多板クラッチ
例えば図の右方の摩擦多板クラッチ３５を構成するクラ
ッチ板３７．３８の枚数は他方の摩擦多板クラッチ３４
を構成するクラッチ板３７．３８の枚数よりも多くなっ
ており、これによって一方の摩擦多板クラッチ３５の摩
擦力が他方の摩擦多板クラッチ３４の摩擦力よりも大き
くなるように構成されている。

以上の構成により、エンジンのクランク軸の回転は、ト
ランスミッションに人力されるとともに、このトランス
ミッションにおいて減速比が選択された上で、出力軸１
のドライブギヤ１ａから入力ギヤｌｌａを介して車軸間
差動装置１０におけるリングギヤ１１に入力される。そ
してリングギヤ１１に入力された動力は、車軸間差動装
置１０において分割されて、プラネタリキャリア１５と
サンギヤ１２とからそれぞれ出力され、ビニオンキャリ
ア１５からの出力は前輪差動装置２０を介して左右の前
輪駆動軸２１．２２に伝達される。また、サンギヤ１２
からの出力は、ギヤ２５．２４、中間軸２３および出力
ギヤ２６．２８を介してプロペラシャフト２７を駆動し
、さらに後輪差動装置３０を介して左右の後輪駆動軸３
１．３２に伝達される。

この場合、車軸間差動装置１０のリングギヤ１１、ピニ
オンギヤ１３Ａ・・・１３Ａ、１３Ｂ・・・１３Ｂおよ
びサンギヤ１２はすべてへりカルギャで構成されている
ため、トランスミッションからの回転トルクがリングギ
ヤ１１を介してピニオンギヤ１３Ａ・・・１３Ａに伝達
されるとき、ギヤ１１と１３Ａ・・・１３Ａとの噛合い
により、ピニオンギヤ１３Ａ・・・１３Ａに対し、例え
ば第１図に右方向にスラスト力が生じる。ピニオンギヤ
１３Ａ・・・１３Ａは軸方向に若干距離だけ移動可能に
軸１４に支持されているので、ピニオンギヤ１３Ａ・・
・１３Ａに加わるスラスト力により、ピニオンギヤ１３
Ａ・・・１３Ａは右方へ移動して摩擦多板クラッチ３５
のクラッチ板３７．３８をピニオンキャリア１５の壁面
１５ｂに向って押圧する。

このような遊星歯車式差動装置１０においては、前輪と
後輪との間に回転速度差かない場合、リングギヤ１１、
プラネタリキャリア１５およびサンギヤ１２の回転速度
が等しくなり、ピニオンギヤ１３Ａ・・・１３Ａ、１３
Ｂ・・・１３Ｂは回転しないが、前輪と後輪との間に回
転速度差が生じると、すなわち、サンギヤ１２とプラネ
タリキャリア１５との間に回転速度差が生じると、プラ
ネタリギア１３Ａ・・・１３Ａ、１３Ｂ・・・１３Ｂが
自転しつつ公転して回転差を許容する。

ここで、ピニオンギヤ１３Ａ・・・１３Ａに加わるスラ
スト力はトランスミッションの出力トルクに比例する。

したかって摩擦多板クラッチ３５のクラッチ板３７．３
８は、トランスミッションの出力トルクに比例した力で
プラネタリキャリア１５に押圧されることになり、これ
によってピニオンギヤ１３Ａ・・・１３Ａの回転が抑制
されて、第４図に示すように、トランスミッションの出
力トルクすなわちエンジンのドライブトルクに比例した
差動制限力が得られることになる。

一方、エンジンブレーキ作動時には、車輪からの回転ト
ルクがプラネタリキャリア１５からピニオンギヤ１３Ａ
・・・１３Ａを介してリングギヤ１１に伝達され、さら
にギヤ１ａを通じてエンジンに伝わることになる。その
場合は、ピニオンギヤ１３Ａ・・・１３Ａに対し、第１
図の左方向にスラスト力が生じることになる。したかっ
てピニオンギヤ１３Ａ・・・１３Ａは左方に移動して摩
擦多板クラッチ３４のクラッチ板３７．３８をピニオン
キャリア１５の壁面１５ａに向って押圧し、摩擦多板ク
ラッチ３４の作用によって、第４図に示すような車輪に
よる回転トルクに比例した差動制限力が得られることに
なる。そしてこの場合、摩擦多板クラッチ３４のクラッ
チ板３７．３８の枚数が摩擦多板クラッチ３５のクラッ
チ板３７．３８の枚数よりも少なくなっていることによ
り、第４図から明らかなように、そのときの差動制限力
はエンジンによる駆動時よりも小さくなる。すなわち、
摩擦多板クラッチ３４．３５の摩擦力を変えることによ
って、エンジンによる車輪ドライブ時と、エンジンが車
輪によって駆動されるエンジンブレーキ時とで、それぞ
れの場合に最適な差動制限力を設定することができるの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による遊星歯車式差動装置の要部の断面
図、第２図は本発明による差動装置を備えたフルタイム
式４輪駆動車の動力伝達系を示す概略構成図、第３図は
遊星歯車式差動装置の構成図、第４図は本発明による差
動装置の差動制限力を示す特性図である。ｌＯ・・・車軸間差動装置　　１１・・・リングギヤ１
２・・・サンギヤ１３Ａ、１３Ｂ・・・ピニオンギヤ１５・・・プラネタリキャリア２０・・・前輪差動装置　　　３０・・・後輪差動装置
３４．３５・・・摩擦多板クラッチ３７．３８・・・クラッチ板

Claims

【特許請求の範囲】１、ヘリカルギヤよりなるサンギヤと、このサンギヤの
外側に同軸的に配置されたヘリカルギヤよりなるリング
ギヤと、上記サンギヤと上記リングギヤとの間に配置さ
れて自転しつつ公転するヘリカルギヤよりなる複数のピ
ニオンギヤと、これをピニオンギヤを回転自在に軸支す
るプラネタリキヤリアとによって構成された遊星歯車式
差動装置において、上記ピニオンギヤと上記プラネタリキャリアとの間に、
トルク伝達時に上記ヘリカルギヤの作用により上記プラ
ネタリキャリア側に押しつけられる摩擦部材が介装され
ていることを特徴とする差動装置。２、上記ピニオンギヤの一方の側面とこれに対向する上
記プラネタリキャリアの側面との間に第１の摩擦部材が
介装され、上記ピニオンギヤの他方の側面とこれに対向
する上記プラネタリキャリアの側面との間に、上記第１
の摩擦部材とは摩擦力を異にする第２の摩擦部材が介装
されている請求項１記載の差動装置。