JPH0643401U - デファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加速時の車両応答性を高く維持したまま旋回
運転時における車両の旋回性を向上することができデフ
ァレンシャル装置の提供。 【構成】 駆動回転するケース２１と、ケース２１と同
軸回転するシャフト９，１１と、シャフト９，１１の外
周に固着されたサイドギヤ４５，４５と、サイドギヤの
外周に沿って形成された４対の収容孔４７，４９と、一
方の収容孔４７に収容され一方のサイドギヤ４３と噛合
う第１のピニオンギヤ５７と、他方の収容孔４９に収容
され他方のサイドギヤ４５及び第１のピニオンギヤ５７
と噛合う第２のピニオンギヤ５９とからなるデファレン
シャル装置において、両サイドギヤ４３，４５の軸方向
側部に、サイドギヤ４３，４５とピニオンギア５７，５
９との噛合い反力に応じてサイドギヤ５７，５９を押圧
する皿ばね６１，６３を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、車両に搭載されるデファレンシャル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

特開平３−３７４５５号公報には、図６に示すようなデファレンシャル装置１ ０１が開示されている。このデファレンシャル装置１０１は、第１のピニオンギ ヤ１０３と、これと噛合った第２のピニオンギヤ１０５とが、ケース１０７内に 設けられた収容孔１０９に摺動回転自在に配置されたもので、第１のピニオンギ ヤ１０３は第１のサイドギヤ１１１と噛合い、第２のピニオンギヤ１０５は第２ のサイドギヤ１１３と噛合っている。これら第１，第２のピニオンギヤ１０３， １０５及び第１，第２のサイドギヤ１１１，１１３は、それぞれ反対方向の螺旋 角を有するはす歯形状に形成されている。

【０００３】 ケース１０７から入力したエンジンの駆動力は、第１，第２のピニオンギヤ１ ０３，１０５から第１，第２のサイドギヤ１１１，１１３に分配されて左右の車 輪を駆動すると共に、第１，第２のピニオンギヤ１０３，１０５の回転により左 右に差動分配される。また、この差動回転は、収容孔１０９との摩擦による第１ ，第２のピニオンギヤ１０３，１０５の回転抵抗及び第１，第２のサイドギヤ１ １１，１１３の側面の摩擦抵抗によって制限され、差動制限力が得られる。

【０００４】 図７は、前記デファレンシャル装置１０１を搭載した車両１１５が、左側へ旋 回走行している状態を示している。

【０００５】 かかる旋回時には、デファレンシャル装置１０１が差動回転をするので、差動 制限力が作用し、この差動制限力のために左右の駆動輪に伝わる駆動力が異なっ てしまう。すなわち、図７の（ａ）に示すように、内側の駆動輪１１７（左側） に伝わる駆動力ＦDiのほうが外側の駆動輪１１９（右側）に伝わる駆動力ＦDoよ りも大きくなる。

【０００６】 また、このような現象は、車両１１５が惰行運転（いわゆるエンジンブレーキ がかかった状態）で旋回している場合にも生じ、図７の（ｂ）に示すように、内 側の駆動輪１１７にかかる制動力ＦCiのほうが外側の駆動輪１１９にかかる制動 力ＦCoよりも大きくなる。

【０００７】 このように、内外の駆動輪１１７，１１９間で駆動力ＦDi，ＦDoや制動力ＦCi ，ＦCoが異なると、車両１０５には、次式 Ｍψ＝（Ｔr ／２ｒ）＊ΔＦ 但、Ｍψ：ヨーイングモーメント Ｔr ：後輪トレッド ｒ ：タイヤ半径 ΔＦ：内外輪の駆動力差又は制動力差（ＦDi−ＦDo，ＦCi−ＦCo） によって求められるヨーイングモーメントＭψが作用する。このヨーイングモー メントＭψは、駆動運転時にはアンダーステア方向に発生し、惰行運転時には反 対にオーバーステア方向に発生する。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、図６に示すデファレンシャル装置１０１にあっては、図８に示すよ うに、駆動運転から惰行運転への切替時における応答性が良好であるため、駆動 から惰行への切替時に、車両１０５に作用するヨーイングモーメントＭψがアン ダーステア方向からオーバーステア方向へ急に変化する可能性がある。

【０００９】 このように車両１０５に作用するヨーイングモーメントＭψの方向が急に変化 すると、車両１０５の姿勢変化が急に起こり、運転者に違和感を与える恐れがあ る。

【００１０】 本考案は、このような従来の課題を解決するためになされたもので、その目的 とするところは、駆動状態から惰行状態への切替時における応答性を遅らせるこ とにより、旋回運転時における車両操作性の違和感を緩和できるデファレンシャ ル装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案は、車両に搭載されたエンジンの駆動力によ り回転するケースと、このケースの一端側からケース内に挿入されケースと同軸 回転する第１のシャフトと、前記ケースの他端側からケース内に挿入されケース と同軸回転する第２のシャフトと、前記第１のシャフトの外周に設けられ前記ケ ース内で第１のシャフトと共に回転する第１のサイドギヤと、前記第２のシャフ トの外周に設けられ前記ケース内で第２のシャフトと共に回転する第２のサイド ギヤと、前記第１，第２のサイドギヤの外周に沿って所定の間隔をおいて前記ケ ースに形成された一対又は複数対の第１，第２の収容孔と、この第１の収容孔内 に収容され前記第１のサイドギヤと噛合う第１のピニオンギヤと、前記第２の収 容孔内に収容され前記第２のサイドギヤと噛合うと共に前記第１のピニオンギヤ と噛合う第２のピニオンギヤとからなるデファレンシャル装置であって、前記第 １，第２のサイドギヤの軸方向側部に、前記第１，第２のサイドギヤと第１，第 ２のピニオンギアとの噛合い反力に応じて前記ケースの惰行回転側で前記第１， 第２のサイドギヤを押圧する押圧部材を設けたことを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】

ケースの駆動を解除して、駆動回転状態から惰行回転状態へ切替えると、押圧 部材は、切替後の惰行回転側で、第１のサイドギヤと第１のピニオンギアとの噛 合い反力に応じて第１のサイドギヤを押圧するとともに、第２のサイドギヤと第 ２のピニオンギアとの噛合い反力に応じて第２のサイドギヤを押圧する。これに より、ケースの惰行回転側では、第１及び第２のサイドギヤ側面の摩擦抵抗によ る差動制限トルクの発生が遅れる。

【００１３】

【実施例】 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１４】 図１は、本考案によるデファレンシャル装置の一実施例の要部断面図、図２は 、図１のデファレンシャル装置を分解した斜視図、図３は、図１のデファレンシ ャル装置を搭載した車両の模式図であり、その構成から説明する。

【００１５】 図３に示すように、この動力系は、車両１に搭載されたエンジン２、トランス ミッション３、プロペラシャフト５、リヤデフ７（後輪側に配置された実施例の デファレンシャル装置）、左右の後車軸９，１１（第１，第２のシャフト）、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において、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、ケ ース２１に固定されたリングギヤ２５はドライブピニオンギヤ２７と噛合ってい る。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と一体に形成されている。エンジン２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とを介してリヤデフ７に伝達され、こうしてケ ース２１を回転駆動する。

【００１６】 図１及び図２に示すように、ケース２１はボルト３０によって締結される本体 ３１とカバー３３とからなり、本体３１のフランジ部３５には、図３に示したリ ングギヤ２５が固定されている。カバー３３には第１の軸孔３７が、また本体３ １には第２の軸孔３９が、それぞれケース２１の回転軸と同芯に形成されている 。第１の軸孔３７及び第２の軸孔３９には、ケース２１と同軸回転可能に第１の シャフト９と第２のシャフト１１とが挿通され、両シャフト９，１１の一端は、 ケース２１内に形成された収容室４１に挿入されている。

【００１７】 収容室４１に挿入された第１のシャフト９と第２のシャフト１１の外周部には 、第１のサイドギヤ４３と第２のサイドギヤ４５がスプライン連結されている。 第１，第２のサイドギヤ４３，４５の外周には、反対方向の螺旋角を有するはす ば歯車が形成され、第１，第２のサイドギヤ４３，４５からは、それぞれ第１， 第２のシャフト９，１１側に向かって、第１，第２の円筒部４３ａ，４５ａが一 体に延設されている。第１の円筒部４３ａと第２の円筒部４５ａとは、カバー３ ３に形成された支持孔３３ａと本体３１に形成された支持孔３１ａとにそれぞれ 摺動回転可能に嵌合され、これにより、第１，第２のサイドギヤ４３，４５は、 収容室４１内で同軸回転可能となっている。

【００１８】 本体３１には、第１の収容孔４７と第２の収容孔４９とが一対となり、４対の 収容孔４７，４９が、第１の軸孔３７及び第２の軸孔３９の外周に沿って等間隔 に設けられている。第１，第２の収容孔４７，４９は、共に第１の軸孔３７側か ら所定の深さに形成され、第２の収容孔４９は、第１の収容孔４７よりも略第２ のサイドギヤ４５の幅分だけ深く形成されている。対となっている第１の収容孔 ４７と第２の収容孔４９とは第１の軸孔３７側に連通部分（図示しない）を有し 、また、第１，第２の収容孔４７，４９には、収容室４１に開放された開口部５ ３，５５が形成されている。

【００１９】 第１の収容孔４７には第１のピニオンギヤ５７が収容され、第２の収容孔４９ には第２のピニオンギヤ５９が収容されている。各収容孔４７，４９の内周面は 、第１，第２のピニオンギヤ５７，５９の歯先外周面との間に所定の摩擦抵抗を 発生させるよう形成されている。第２のピニオンギヤ５９は、第１のピニオンギ ヤ５７よりも略第２のサイドギヤ４５の幅分だけ長く形成され、第２のピニオン ギヤ５９の両端には、螺旋角を有するはすば歯車が形成されている。一方、第１ のピニオンギア５７には、第２のピニオンギヤ５９と反対方向の螺旋角を有する はすば歯車が全体に形成されている。これら第１，第２のピニオンギヤ５７，５ ９は、本体３１及びカバー３３の内壁部３１ｂ，３３ｂによって軸方向の移動が 阻止されている。

【００２０】 第１のピニオンギヤ５７は、第２の軸孔３９側の開口部５３で第１のサイドギ ヤ４３と噛合い、第２のピニオンギヤ５９は、第２の軸孔３９側の開口部５５で 第２のサイドギヤ４５と噛合い、第１のピニオンギヤ５７と第２のピニオンギヤ ５９とは、連通部分で相互に噛合っている。

【００２１】 このように各ギヤ４３，４５，５７，５９が噛合うことにより、エンジン２か らの駆動力が左右のシャフト９，１１に差動分配され、このとき、各収容孔４７ ，４９との摩擦による第１，第２のピニオンギヤ５７，５９の回転抵抗、及び第 １，第２のサイドギヤ４３，４５の側面の摩擦抵抗によって差動制限力が生じる 。

【００２２】 各ギア４３，４５，５７，５９のはす歯の形成方向は、エンジン２の通常駆動 時、すなわちケース２１に正転駆動力が作用しているときは、第１のサイドギヤ ４３を本体３１側へ移動させると共に第２のサイドギヤ４５をカバー３３側へ移 動させるスラスト力（噛合い反力）が発生し、惰行運転時、すなわちケース２１ に逆転駆動力が作用しているときは、第１のサイドギヤ４３をカバー３３側へ移 動させると共に第２のサイドギヤ４５を本体３１側へ移動させるスラスト力（噛 合い反力）が発生するような方向となっている。

【００２３】 第１の円筒部４３ａ及び第２の円筒部４５ａの外周には、押圧部材としての皿 ばね６１，６３が配設されている。第１の円筒部４３ａ外周の皿ばね６１は、カ バー側支持孔３３ａの端縁部３３ｃと第１のサイドギヤ４３との間に位置決めさ れ、第２の円筒部４５ａ外周の皿ばね６３は、本体側支持孔３１ａの端縁部３１ ｃと第２のサイドギヤ４５との間に位置決めされている。第１のサイドギヤ４３ がカバー３３側へ移動しようとすると、第１のサイドギヤ４３には皿ばね６１か ら押圧力が作用し、また、第２のサイドギヤ４５が本体３１側へ移動しようとす ると、第２のサイドギヤ４５には皿ばね６３から押圧力が作用する。

【００２４】 次に、この実施例によるデファレンシャル装置の作用について説明する。

【００２５】 図４は、第１，第２のサイドギヤ４３，４５にかかるスラスト力を示す模式図 であり、（ａ）は駆動運転時の状態を示し、（ｂ）は惰行運転時の状態を示して いる。また、図５は、駆動運転から惰行運転への切替時における差動制限トルク の経時変化を示す図である。

【００２６】 駆動運転時は、図４の（ａ）に示すように、ケース２１が駆動回転状態となる ので、第１のサイドギヤ４３には本体３１方向へのスラスト力が生じ、第２のサ イドギヤ４５にはカバー３３側へのスラスト力が生じる。このため、第１，第２ のサイドギヤ４３，４５には皿ばね６１，６３からの押圧力が作用せず、第１の サイドギヤ４３と第２のサイドギヤ４５の対向面が突き当てられる。

【００２７】 一方、惰行運転時は、図４の（ｂ）に示すように、ケース２１が惰行回転状態 となるので、第１のサイドギヤ４３にはカバー３３側へのスラスト力が生じ、第 ２のサイドギヤ４５には本体３１側へのスラスト力が生じる。このため、第１， 第２のサイドギヤ４３，４５には、発生したスラスト力の大きさに応じて、皿ば ね６１，６３による押圧力が作用し、第１，第２のサイドギヤ４３，４５の側面 が、ケース２１に当接するのを遅らせる。

【００２８】 駆動運転から惰行運転へ切替えた場合には、図５に示すように、エンジン２の 駆動運転側（ケース２１の駆動回転側）では、第１，第２のサイドギヤ４３，４ ５に皿ばね６１，６３からの押圧力が作用せず、即座に差動制限が解除する。一 方、惰行運転側（ケース２１の惰行回転側）では、第１，第２のサイドギヤ４３ ，４５に皿ばね６１，６３からの押圧力が作用するので、徐々に差動制限トルク が上昇する。すなわち、駆動運転側では高い応答性が維持され、惰行運転側では 皿ばね６１からの押圧力に応じた所定の遅れ時間ｔが生じる。

【００２９】 従って、図３に示すように、左側へ旋回走行中の車両１が駆動運転から惰行運 転へ切替えた場合、内側の後輪１３に伝わる力が駆動力ＦDiから制動力ＦCiへ即 座に変化せずにｔだけ遅れて伝わる。従って、惰行運転側では徐々に制動力が増 加するので、車両１に作用するヨーイングモーメントＭψがアンダーステア方向 からオーバーステア方向へ急変せず、車両１の急な姿勢変化が抑制され、車両１ の旋回性が向上する。これにより、運転者は違和感を感じることなく、快適な車 両操作性を得ることができる。

【００３０】 また、駆動運転側での応答性は高く維持されるので、加速時には迅速な応答性 を得ることができる。

【００３１】 なお、本考案は上記実施例に限るものではなく、例えば、各ギア４３，４５， ５７，５９のはす歯の形成方向を反対方向とし、第１のサイドギヤ４３と第２の サイドギヤ４５の間に皿ばねを配設しても良く、また、押圧部材も皿ばねに限る ものではない。

【００３２】

【考案の効果】

以上説明してきたように、本考案によれば、差動回転時に駆動側から惰行側に 切替えた場合に、惰行側では第１，第２のシャフト間の差動制限トルクが遅れて 発生するので、車両の旋回走行時に駆動側から従動側へ切替えた場合、車両に作 用するヨーイングモーメントＭψがアンダーステア方向からオーバーステア方向 へ徐々に変化する。一方、駆動側では応答性が高く維持されるので、車両加速時 の応答性は低下しない。従って、加速時の車両応答性を高く維持したまま旋回運 転時における車両の旋回性を向上することができ、快適な車両操作性を得ること ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるデファレンシャル装置の一実施例
の要部断面図である。

【図２】図１のデファレンシャル装置を分解した斜視図
である。

【図３】図１のデファレンシャル装置を搭載した車両の
模式図である

【図４】第１，第２のサイドギヤにかかるスラスト力を
示す模式図であり、（ａ）は駆動運転時の状態を示した
図、（ｂ）は惰行運転時の状態を示した図である。

【図５】駆動運転から惰行運転への切替時における伝達
トルクを示す図である。

【図６】従来例の断面図である。

【図７】車両が左側へ旋回している状態を示す図であ
る。

【図８】駆動運転から惰行運転への切替時における応答
性を示す図である。

【符号の説明】

１ 車両 ２ エンジン ９ 後車軸（第１のシャフト） １１ 後車軸（第２のシャフト） ２１ ケース ４３ 第１のサイドギヤ ４５ 第２のサイドギヤ ４７ 第１の収容孔 ４９ 第２の収容孔 ５７ 第１のピニオンギヤ ５９ 第２のピニオンギヤ ６１ 皿ばね（押圧部材） ６３ 皿ばね（押圧部材）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に搭載されたエンジンの駆動力によ
   り回転するケースと、このケースの一端側からケース内
   に挿入されケースと同軸回転する第１のシャフトと、前
   記ケースの他端側からケース内に挿入されケースと同軸
   回転する第２のシャフトと、前記第１のシャフトの外周
   に設けられ前記ケース内で第１のシャフトと共に回転す
   る第１のサイドギヤと、前記第２のシャフトの外周に設
   けられ前記ケース内で第２のシャフトと共に回転する第
   ２のサイドギヤと、前記第１，第２のサイドギヤの外周
   に沿って所定の間隔をおいて前記ケースに形成された一
   対又は複数対の第１，第２の収容孔と、この第１の収容
   孔内に収容され前記第１のサイドギヤと噛合う第１のピ
   ニオンギヤと、前記第２の収容孔内に収容され前記第２
   のサイドギヤと噛合うと共に前記第１のピニオンギヤと
   噛合う第２のピニオンギヤとからなるデファレンシャル
   装置であって、 前記第１，第２のサイドギヤの軸方向側部に、前記第
   １，第２のサイドギヤと第１，第２のピニオンギアとの
   噛合い反力に応じて前記ケースの惰行回転側で前記第
   １，第２のサイドギヤを押圧する押圧部材を設けたこと
   を特徴とするデファレンシャル装置。