JPH06193690A - デファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両のスラローム走行時でも左右旋回の差動
制限機能を均一にする。 【構成】 この発明のデファレンシャル装置７は、デフ
ケース２１内に配置された差動機構３５と、その差動ト
ルクがパイロットクラッチ６９を介して入力するとメイ
ンクラッチ５３を締結させるカム６３と、電磁石８７に
吸引されてパイロットクラッチ６９を締結させるアーマ
チャ７９とを備え、パイロットクラッチにおいてデフケ
ース側の外側のクラッチ板をアーマチャと接触可能に配
置すると共に内側クラッチ板がカム側と接触する前に外
側クラッチ板がデフケースと接触するように各スプライ
ン部７５，７７のバックラッシュを決定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両のデファレンシ
ャル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】公開実用平成４−６３８５５号公報に図
４のようなデファレンシャル装置２０１が記載されてい
る。これは、デフケース２０３内に配置されているプラ
ネタリーギヤ式の差動機構２０５と、多板式のパイロッ
トクラッチ２０７とアーマチャ２０９と電磁石２１１
と、ボールカム２１３と、多板式のメインクラッチ２１
５とを備えている。電磁石２１１がアーマチャ２０９を
吸引してパイロットクラッチ２０７が締結されると差動
機構２０５の差動トルクがパイロットクラッチ２０７を
介してボールカム２１３に働き、そのカムスラスト力で
メインクラッチ２１５が締結され各クラッチ２０７，２
１５の連結力により差動機構２０５の差動が制限され
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】図５，図６はデファレ
ンシャル装置２０１を後輪２１７，２１９間に配置した
車両２２１を示し、これらの図は車両２２１がスラロー
ム走行（例えば３０°程度の小さい舵角で左右交互に旋
回する）をしている状態を示す。

【０００４】図７，図８はデファレンシャル装置２０１
のパイロットクラッチ２０７及びボールカム２１３周辺
の断面図であり、ボールカム２１３のプレッシャプレー
ト２２３は図４のように右後輪２１９側に連結されたハ
ブ２２５と一体に形成され、カムリング２２７はパイロ
ットクラッチ２０７を介してデフケース２０３に連結さ
れている。又、矢印２２９，２３１は車両２２１が前進
するときのデフケース２０３とカムリング２２７の回転
速度をそれぞれ示している。

【０００５】パイロットクラッチ２０７が締結された状
態で車両２２１が図１０のように左旋回すると旋回の外
輪側となる右後輪２１９の先行回転によりプレッャプレ
ート２２３が図７の矢印２３３のように加速され、ボー
ルカム２１３の位相方向は矢印２３４のようになり、カ
ムスラスト力によりメインクラッチ２１５が締結され
る。

【０００６】ところが、このときアーマチャ２０９はパ
イロットクラッチ２０７との摩擦力２３７によって矢印
２３９の方向（矢印２２９，２３１と同方向）に回転
し、その慣性力によりパイロットクラッチ２０７を介し
てカムリング２２７が矢印２４１のように加速される。
ボールカム２１３に限らずカムには組立てガタ２４３が
あり、このガタ２４３だけカムリング２２７が位相方向
２３５と反対方向に動き、カムスラスト力（差動制限
力）の発生を遅らせる。

【０００７】スラローム走行では、このように差動制限
力の発生が遅いと差動制限力が発生する前に図６のよう
に右旋回に入ってしまうから、左旋回時に差動制限力が
得られず車両２２１の操作性と安定性とが悪化する。こ
れに加えて、右旋回では図８の矢印２４５のようにプレ
ッシャプレート２２３の回転速度がデフケース２０３と
カムリング２２７の回転速度（矢印２２９，２３１）よ
り遅くなり、ボールカム２１３の位相方向が矢印２４７
のように逆転する。このとき、アーマチャ２０９の慣性
力はこの位相方向に働いて差動制限力を強め、その発生
を促進する。

【０００８】こうして、左旋回と右旋回とで差動制限機
能が不均一になり、車両の操縦性と安定性とが損なわれ
る。

【０００９】そこで、この発明は、スラローム走行のよ
うな走行条件でも左右の旋回で均一な差動制限機能が得
られ、車両の操縦性と安定性とが向上するデファレンシ
ャル装置の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明のデファレンシ
ャル装置は、デフケースを介してエンジンの駆動力を受
ける差動機構と、外側と内側のクラッチ板がデフケース
とカムリングとに各別にスプライン連結された多板式パ
イロットクラッチと、デフケース側の外側クラッチ板に
隣り合って配置されたアーマチャと、アーマチャを吸引
してパイロットクラッチを締結する電磁石と、デフケー
スに対して差動回転する差動部材と前記カムリングとの
間に設けられたカムと、このカムにより締結される差動
制限用の摩擦式メインクラッチとを備え、前記スプライ
ンのバックラッシュによる回転角が内側クラッチ板側よ
り小さくなる範囲内で外側クラッチ板側のバックラッシ
ュを決定したことを特徴する。

【００１１】

【作用】アーマチャが電磁石に吸引されるとパイロット
クラッチが締結され、差動機構の差動トルクがパイロッ
トクラッチと差動部材とを介してカムに働き、そのカム
スラスト力によりメインクラッチが締結され、両クラッ
チの連結力により差動が制限される。

【００１２】又、パイロットクラッチにおいてデフケー
ス側の外側クラッチ板とアーマチャとを接触状態にし、
アーマチャの慣性力が外側クラッチ板から内側クラッチ
板に伝達されるようにすると共に、スプラインのバック
ラッシュによる各クラッチ板の回転角度が内側クラッチ
板側より小さな範囲で外側クラッチ板のバックラッシュ
を決定した。従って、アーマチャの慣性力は内側クラッ
チ板側でカムリングに作用する前に外側クラッチ板とデ
フケースとの接触により遮断されるから、カムはアーマ
チャの慣性力の影響から解放される。

【００１３】こうして、この発明のデファレンシャル装
置は、左右の旋回で均一な差動制限機能が得られ、車両
の操縦性と安定性とが向上する。

【００１４】

【実施例】図１ないし図３により一実施例の説明をす
る。図１はこの実施例のデファレンシャル装置を示し、
図３はこの実施例を用いた車両の動力系を示す。左右の
方向はこの車両及び図１での左右の方向を示し、符号を
附していない部材は図示されていない。

【００１５】図３のように、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。リヤデフ７
のデフケース２１はデフキャリヤ２３内に回転自在に配
置されており、デフケース２１にはリングギヤ２５が固
定されている。リングギヤ２５はドライブピニオンギヤ
２７と噛合い、ドライブピニオンギヤ２７はプロペラシ
ャフト５側に連結されたドライブピニオンシャフト２９
と一体に構成されている。こうして、エンジン１の駆動
力はトランスミッション３とプロペラシャフト５とを介
してデフケース２１を回転駆動する。

【００１６】図１のように、デフケース２１の内部には
左右のハブ３１，３３が同軸配置されており、左のハブ
３１は後車軸９にスプライン連結され。右のハブ３３は
後車軸１１にスプライン連結されている。

【００１７】デフケース２１内にはダブルピニオンのプ
ラネタリーギヤ式差動機構３５が配置されている。イン
ターナルギヤ３７はデフケース２１に形成され、サンギ
ヤ３９は左のハブ３１に形成されている。外側のピニオ
ンギヤ４１は両端の軸部４３，４３によりブッシュ４５
を介して左右のピニオンキャリヤ４７，４９に支承され
ている。又、内側のピニオンギヤも同様に両端の軸部に
よりブッシュを介してピニオンキャリヤ４７，４９に支
承されている。ピニオンキャリヤ４７，４９は溶接で一
体にされ、右のピニオンキャリヤ４９（差動部材）はハ
ブ３３と一体に形成されている。

【００１８】エンジン１の駆動力はデフケース２１（イ
ンターナルギヤ３７）からピニオンギヤを介してサンギ
ヤ３９（ハブ３１）とピニオンキャリヤ４９（ハブ３
３）とに分配され、左右の後輪１３，１５に送られる。
又、後輪間に駆動抵抗差が生じるとピニオンギヤの自転
と公転とによりエンジン１の駆動力は左右各側に差動分
配される。

【００１９】左のハブ４７の円筒部５１とサンギヤ３９
との間には多板式のメインクラッチ５３が配置されてい
る。メインクラッチ５３の左側には爪５５をデフケース
２１の開口５７に係合したワッシャ５９が配置されてい
る。

【００２０】ハブ３３の外周にはカムリング６１が配置
され、カムリング６１とピニオンキャリヤ４９との間に
はボールカム６３（カム）が設けられている。カムリン
グ６１とデフケース２１との間にはボールカム６３のカ
ム反力を受けるニードルベアリング６５とシム６７とが
配置されている。

【００２１】デフケース２１とカムリング６１との間に
は多板式のパイロットクラッチ６９が配置されている。
パイロットクラッチ６９は４枚の外側クラッチ板７１と
３枚の内側のクラッチ板７３とからなり、これらは交互
に配置されていると共に、図２に示すように、外側クラ
ッチ板７１はスプライン部７５によりデフケース２１に
連結され、内側クラッチ板７３はスプライン部７７によ
りカムリング６１に連結されている。又、パイロットク
ラッチ６９の左側にはアーマチャ７９が配置され、デフ
ケース２１にはアーマチャ７９の止め輪８１が装着され
ている。

【００２２】デフケース２１の右ボス部８３にはベアリ
ング８５，８５を介してリング状の電磁石８７が支承さ
れており、デフキャリヤ２３側に固定されて回り止めさ
れている。デフケース２１の右側壁８９には電磁石８７
の磁束の短絡を防いでアーマチャ７９に導くステンレス
鋼のリング９１が配置されている。

【００２３】電磁石８７がアーマチャ７９を吸引すると
パイロットクラッチ６９が締結され、差動機構３５の差
動トルクがボールカム６３に掛り、生じたカムスラスト
力によりピニオンキャリヤ４７，４９を介してメインク
ラッチ５３が押圧されて締結し、各クラッチ５３，６９
の摩擦トルクにより差動が制限される。

【００２４】電磁石８５の吸引力によりパイロットクラ
ッチ６９の滑りを調節し差動制限力を適度な強さにする
と、図３の車両は円滑で安定な旋回が行える。又、差動
制限力を強めるか又は差動をロックさせると車両の直進
安定性が向上すると共に、悪路などで後輪１３，１５の
一方が空転してもリヤデフを介して大きな駆動力が他方
の後輪に送られ、悪路走破性が向上する。パイロットク
ラッチ６９を開放するとボールカム６３のカムスラスト
力が消失してメインクラッチ５３が開放され、差動はフ
リーになる。

【００２５】ボールカム６３の組立てガタは軸方向で約
０．３〜０．５mmであり、このガタによりボールカム６
３に位相方向の隙間が生じる。又、図２のように、パイ
ロットクラッチ６９において外側と内側のスプライン部
７５，７７の半径比は約３：２であり、各バックラッシ
ュａ，ｂはそれぞれ０．２５〜０．４０mmの範囲内で決
定される。

【００２６】これらのバックラッシュによりカム基準円
上に生じる周方向隙間はそれぞれ０．１２〜０．１９及
び０．２１〜０．３３となり、前記の半径比からこの隙
間によるクラッチ板７１，７３の回転角はそれぞれ０．
２５°〜０．４０°及び０．４３°〜０．６９°とな
る。従って、外側スプライン部７５の回転角が最大
（０．４０°）のとき内側スプライン部７７の回転角が
最小（０．４３°）であっても、スプライン部７７でク
ラッチ板７３がカムリング６１と接触する前にスプライ
ン部７５でクラッチ板７１とデフケース２１とが接触す
るから、アーマチャ７９の慣性力がパイロットクラッチ
６９を介してカムリング６１に伝わることはない。その
上、実際にバックラッシュａはバックラッシュｂより小
さい範囲内で決定され、大幅な安全側で決定されてい
る。

【００２７】こうしてボールカム６３はアーマチャ７９
の慣性力の影響から解放される。従って、図５ないし図
８で説明した従来例での現象と異って、車両はスラロー
ム走行中でも左旋回で所要の差動制限力が得られると共
に左右の旋回で差動制限力が均等になり、操縦性と安定
性とが著しく向上する。

【００２８】なお、アーマチャは外側のクラッチ板のよ
うにデフケースにスプライン連結してもよい。

【００２９】

【発明の効果】この発明のデファレンシャル装置は、メ
インクラッチを締結するカムに差動機構の差動トルクを
伝達する多板式のパイロットクラッチにおいて、アーマ
チャをケース外側のクラッチ板と隣り合った状態で配置
すると共に、内側クラッチ板がカムのカムリングと接触
する前に外側クラッチ板とデフケースとが先に接触する
ように各スプライン部のバックラッシュを決定した。従
って、パイロットクラッチはアーマチャの慣性力の影響
から解放され、車両は例えばスラローム走行でも左右均
等な差動制限機能が得られ、操縦性と安定性とが大きく
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の断面積である。

【図２】図１のＡ矢視図である。

【図３】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。

【図４】従来例の断面図である。

【図５】従来例を用いた車両の左旋回を示す概略図であ
る。

【図６】従来例を用いた車両の右旋回を示す概略図であ
る。

【図７】図４のパイロットクラッチ周辺の断面図であ
り、車両の左旋回時の状態を示す。

【図８】図４のパイロットクラッチ周辺の断面図であ
り、車両の右旋回時の状態を示す。

【符号の説明】

７ リヤデフ（デファレンシャル装置） ２１ デフケース ３５ 差動機構 ４９ ピニオンキャリヤ（差動部材） ５３ メインクラッチ ６１ カムリング ６３ ボールカム（カム） ６９ パイロットクラッチ ７１ 外側クラッチ板 ７３ 内側クラッチ板 ７５，７７ スプライン部 ７９ アーマチャ ８７ 電磁石 ａ，ｂ バックラッシュ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 デフケースを介してエンジンの駆動力を
   受ける差動機構と、外側と内側のクラッチ板がデフケー
   スとカムリングとに各別にスプライン連結された多板式
   パイロットクラッチと、デフケース側の外側クラッチ板
   に隣り合って配置されたアーマチャと、アーマチャを吸
   引してパイロットクラッチを締結する電磁石と、デフケ
   ースに対して差動回転する差動部材と前記カムリングと
   の間に設けられたカムと、このカムにより締結される差
   動制限用の摩擦式メインクラッチとを備え、前記スプラ
   インのバックラッシュによる回転角が内側クラッチ板側
   より小さくなる範囲内で外側クラッチ板側のバックラッ
   シュを決定したことを特徴とするデファレンシャル装置