JPH0825995A - Differential limiting device with lock mechanism - Google Patents

Differential limiting device with lock mechanism

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Publication number
JPH0825995A
JPH0825995A JP15974694A JP15974694A JPH0825995A JP H0825995 A JPH0825995 A JP H0825995A JP 15974694 A JP15974694 A JP 15974694A JP 15974694 A JP15974694 A JP 15974694A JP H0825995 A JPH0825995 A JP H0825995A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
differential
clutch
electromagnet
carrier
pilot clutch
Prior art date
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Pending
Application number
JP15974694A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Yamazaki
伸司 山崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GKN Driveline Japan Ltd
Original Assignee
Tochigi Fuji Sangyo KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Tochigi Fuji Sangyo KK filed Critical Tochigi Fuji Sangyo KK
Priority to JP15974694A priority Critical patent/JPH0825995A/en
Publication of JPH0825995A publication Critical patent/JPH0825995A/en
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  • Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To provide a proper differential limiting condition via the complete engagement of a pilot clutch even under a small exciting force by providing a dog clutch excited sub-electromagnet capable of bypassing a pilot clutch for connecting differential rotating shaft members to each other for the direct connection thereof. CONSTITUTION:When a pilot clutch 11 is engaged via the excitation of a main electromagnet 9 and the rotor peripheral section 17 and a cam ring 12 in differential rotating state begin to rotate all together, a carrier 6 is pressed in an axial left direction, due to a thrust force generated between the section 17 and ring 12, and the carrier 6 via a ball 13. As a result, the whole of the carrier 6 moves left, thereby engaging a main clutch 14. In this case, clutch engagement state is maintained with the attraction force of the magnet 9 and, therefore, differential rotation is almost eliminated between the rotor 8 and the carrier 6. When a sub-electromagnet 15 is excited in this state, a dog clutch 16 bypasses the pilot clutch 11, and directly causes the section 17 and the carrier 6 to be engaged with each other.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、差動歯車装置を備えた
電磁石式差動制限装置であって、デフロック機構が付い
た差動制限装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnet type differential limiting device having a differential gear device and a differential limiting device having a differential lock mechanism.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の、差動歯車装置を備えた電磁石
式差動制限装置としては、例えば、図3に示したような
第1の従来例のものがある。この従来例のものは、図示
しないエンジンからの駆動力がドライブピニオンと傘歯
噛合するリングギヤに伝えられ、該リングギヤを一体に
固定するデフケース31を回転させる。該デフケース3
1内に差動歯車装置を構成するプラネタリーギヤを挟ん
で軸方向にメインクラッチ44とパイロットクラッチ4
1が配置される。これらのクラッチがプラネタリーギヤ
の差動制限作用を行う。前記デフケース31から入力さ
れた駆動力は、前記デフケース31の一部として差動装
置を構成するところのプラネタリーギヤのインターナル
ギヤ32に伝えられ、さらにピニオンギヤ33を介し
て、キャリヤ36およびサンギヤ34に配分伝達されて
行く。前記ピニオンギヤ33はピニオン軸によって前記
キャリヤ36の円周上に複数個軸支され、これら各ピニ
オンギヤ33の内外には、外接噛合する前記インターナ
ルギヤ32と、内接噛合する前記サンギヤ34がそれぞ
れ噛合している。前記インターナルギヤ32を有するデ
フケース31はさらにアウター37としてパイロットク
ラッチ41の外側まで延び、該パイロットクラッチ41
のロータ38と一体に回転するよう構成されている。前
記ロータ38は、前記キャリヤ36内周にスプライン嵌
合する右出力軸37に外嵌し、該右出力軸37の軸部内
には図示しないが右車輪駆動軸がスプライン嵌合され
る。また、前記サンギヤ34は左出力軸35を構成し、
該左出力軸35の軸部内には同様に図示しないが左車輪
駆動軸がスプライン嵌合される。前記ピニオンギヤ33
に伝えられたデフケース31からの駆動力は、左右車輪
間の駆動抵抗あるいは回転数差に応じて前記ピニオンギ
ヤ33が公自転して右車輪系の前記キャリヤ36および
左車輪系の前記サンギヤ34に配分して伝えるられるも
のである。
2. Description of the Related Art As an electromagnet type differential limiting device provided with a differential gear device of this type, there is, for example, a first conventional example shown in FIG. In this conventional example, a driving force from an engine (not shown) is transmitted to a ring gear that meshes with a drive pinion and a bevel tooth to rotate a differential case 31 that integrally fixes the ring gear. The differential case 3
The main clutch 44 and the pilot clutch 4 are arranged in the axial direction with a planetary gear constituting the differential gear unit sandwiched between the two.
1 is arranged. These clutches serve to limit the differential of the planetary gears. The driving force input from the differential case 31 is transmitted to an internal gear 32 of a planetary gear that constitutes a differential device as a part of the differential case 31, and further via a pinion gear 33, a carrier 36 and a sun gear 34. Distribution will be transmitted to. A plurality of the pinion gears 33 are axially supported on the circumference of the carrier 36 by a pinion shaft, and the internal gear 32 that meshes with the outside and the sun gear 34 that meshes with the inside mesh with the inside and outside of each of the pinion gears 33. are doing. The differential case 31 having the internal gear 32 further extends as an outer 37 to the outside of the pilot clutch 41.
Is configured to rotate integrally with the rotor 38 of FIG. The rotor 38 is externally fitted to the right output shaft 37 that is spline-fitted to the inner circumference of the carrier 36, and a right wheel drive shaft (not shown) is spline-fitted in the shaft portion of the right output shaft 37. The sun gear 34 constitutes the left output shaft 35,
Although not shown, a left wheel drive shaft is also spline-fitted in the shaft portion of the left output shaft 35. The pinion gear 33
The driving force transmitted from the differential case 31 is distributed to the carrier 36 of the right wheel system and the sun gear 34 of the left wheel system as the pinion gear 33 revolves in accordance with the driving resistance or the rotational speed difference between the left and right wheels. It is something that is transmitted.

【0003】このような差動駆動状態での走行時に、泥
濘地等の悪路に遭遇して左右車輪間での差動作用を制限
する必要が生じた場合には、前記パイロットクラッチ4
1のロータ38の外側に配置された電磁石39を励磁す
ることによって、アーマチャ40を吸引する。該アーマ
チャ40の吸引による軸方向右側への移動によって該ア
ーマチャ40と前記ロータ38の間に交互に配列された
パイロットクラッチ41を締結し、差動回転状態にあっ
た前記アウター37とボールカム装置のカムリング42
とが回転を共にしようとする際に、前記ボールカム装置
を構成する前記キャリヤ36との間にボール43を介し
て生ずるスラスト力によってプレッシャーリングを兼ね
る前記キャリヤ36を軸方向左方に押圧することにな
る。これによって、前記ピニオンギヤ33を軸支したキ
ャリヤ36全体が左方に移動して、プラネタリーギヤと
デフケース31との間に配置されたメインクラッチ44
を締結させる。これによって、前記キャリヤ36とサン
ギヤ34とは相対回転差がなくなり、左右車輪間の差動
は制限状態となるので、前記各ピニオンギヤ33は自転
が制限され、前記インターナルギヤ32、ピニオンギヤ
33、キャリヤ36およびサンギヤ34も相対回転を制
限されて回転し、前後輪間での路面とタイヤとの摩擦係
数の差によっていずれか一方の駆動系が空転するという
差動作用を有するが故の差動装置の宿命を取り除き、悪
路脱出を可能にするものである。
When it is necessary to limit the differential action between the left and right wheels when a bad road such as a muddy road is encountered during traveling in such a differential drive state, the pilot clutch 4
The armature 40 is attracted by exciting the electromagnet 39 arranged outside the first rotor 38. By moving the armature 40 to the right in the axial direction by suction, the alternately arranged pilot clutches 41 between the armature 40 and the rotor 38 are engaged, and the outer 37 and the cam ring of the ball cam device in the differential rotation state. 42
When and are trying to rotate together, the thrust force generated through the ball 43 between the carrier 36 and the carrier 36 constituting the ball cam device pushes the carrier 36, which also functions as a pressure ring, axially leftward. Become. As a result, the entire carrier 36 pivotally supporting the pinion gear 33 moves to the left, and the main clutch 44 disposed between the planetary gear and the differential case 31 is moved.
Conclude As a result, there is no relative rotation difference between the carrier 36 and the sun gear 34, and the differential between the left and right wheels is in a limited state, so that the rotation of each pinion gear 33 is limited, and the internal gear 32, the pinion gear 33, and the carrier. 36 and the sun gear 34 also rotate with their relative rotation limited, and one of the drive systems idles due to the difference in the friction coefficient between the front and rear wheels and the tire. It removes the fate of and enables escape from bad roads.

【0004】しかしながら、このような電磁石式差動制
限装置では、電磁石の励磁力を調整してパイロットクラ
ッチにおいて発生するスラスト力すなわち差動制限力を
調整することができるものの、前記電磁石の励磁力には
限度があり、パイロットクラッチの完全な締結状態を得
ることは困難であった。そこで、図4に示したような特
開平5−221246号公報に記載されたものが案出さ
れた。この第2の従来例のものの構成は、基本的には前
記第1の従来例のものとほぼ同じであるが、パイロット
クラッチ41において電磁石39によって吸引されるア
ーマチャとして永久磁石45が採用されているものであ
る。これにより、電磁石39に流れる電流によって永久
磁石45との関係で、電磁石の励磁力を選択して所定の
差動制限力を得るものである。電磁石39に逆電流が流
れると、永久磁石45との磁力が拮抗してパイロットク
ラッチ41は中立となり、差動フリーの状態となる。前
記逆電流の供給量を順次下げていくと、永久磁石45に
よるパイロットクラッチ41の締結力によって中間的な
差動制限状態となる。次に、電磁石39に正電流が流れ
ると、永久磁石45と電磁石39とは互いに吸引し合っ
てパイロットクラッチ41の締結力が増大する。しかし
ながら、この第2の従来例のものにあっても、電磁石の
励磁力に加えて永久磁石の磁力を利用してパイロットク
ラッチを締結するものである以上、これらの励磁力には
限度があり、パイロットクラッチの完全な締結状態を得
て完全な差動制限状態すなわちデフロック状態を得るこ
とは困難であった。また、デフケース31内に永久磁石
を設けた場合に潤滑油中の磨耗粉等の異物吸着により、
パイロットクラッチの隙間設定が変化し、差動制限力が
不安定になるという問題が生じた。
However, in such an electromagnet type differential limiting device, although the exciting force of the electromagnet can be adjusted to adjust the thrust force generated in the pilot clutch, that is, the differential limiting force, the exciting force of the electromagnet is changed. Was limited, and it was difficult to obtain the complete engagement state of the pilot clutch. Then, the one described in JP-A-5-221246 as shown in FIG. 4 was devised. The structure of the second conventional example is basically the same as that of the first conventional example, but the permanent magnet 45 is adopted as the armature attracted by the electromagnet 39 in the pilot clutch 41. It is a thing. As a result, the exciting force of the electromagnet is selected by the current flowing through the electromagnet 39 in relation to the permanent magnet 45, and a predetermined differential limiting force is obtained. When a reverse current flows through the electromagnet 39, the magnetic force with the permanent magnet 45 is counteracted and the pilot clutch 41 becomes neutral, and the differential free state is established. When the supply amount of the reverse current is gradually decreased, the intermediate differential limited state is brought about by the engagement force of the pilot clutch 41 by the permanent magnet 45. Next, when a positive current flows through the electromagnet 39, the permanent magnet 45 and the electromagnet 39 attract each other, and the fastening force of the pilot clutch 41 increases. However, even in the second conventional example, since the pilot clutch is engaged by utilizing the magnetic force of the permanent magnet in addition to the exciting force of the electromagnet, there is a limit to these exciting forces. It was difficult to obtain the complete engagement state of the pilot clutch and the complete differential limited state, that is, the differential lock state. Further, when a permanent magnet is provided in the differential case 31, due to the adsorption of foreign matter such as abrasion powder in the lubricating oil,
There was a problem that the clearance setting of the pilot clutch changed and the differential limiting force became unstable.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このため本発明では、
上記従来の差動歯車装置を備えた電磁石式差動制限装置
における諸課題を解決して、電磁石による小さな励磁力
にてもパイロットクラッチの完全な締結による確実な差
動制限状態が得られ、かつ完全な差動制限状態に移る際
にショックのないロック機構付差動制限装置を提供する
ものである。
Therefore, according to the present invention,
By solving various problems in the electromagnet type differential limiting device including the conventional differential gear device, a reliable differential limiting state can be obtained by complete engagement of the pilot clutch even with a small exciting force by the electromagnet, and A differential limiting device with a lock mechanism that does not cause a shock when shifting to a complete differential limiting state.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、上
記した従来の課題を解決するための手段として、デフケ
ースからの入力を差動歯車装置を介して左右の出力軸に
配分して伝達すると共に、電磁石の励磁で差動回転部材
間を締結するパイロットクラッチによって発生したスラ
スト力によりメインクラッチを締結して左右の出力軸間
の差動を制限する電磁石式差動制限装置において、前記
パイロットクラッチを締結するための主電磁石に加え
て、パイロットクラッチをバイパスして直接に前記差動
回転部材間を締結できるドッグクラッチを励磁する副電
磁石を設けたことを特徴とするものである。前記ドッグ
クラッチは、前記パイロットクラッチを作動させるため
に主電磁石に吸引されるアーマチャにスプライン嵌合さ
れると共に、前記副電磁石に吸引されて前記デフケース
と一体のロータ外周部に係合するように構成されてい
る。また、前記差動歯車装置をプラネタリーギヤ式の差
動歯車装置として、前記アーマチャは、前記パイロット
クラッチの締結時にスラスト力を発生させるボールカム
装置のカムリングにスプライン嵌合されていてもよい
し、前記ボールカム装置を構成する前記プラネタリーギ
ヤのキャリヤにスプライン嵌合されていてもよい。さら
に、前記ドッグクラッチとロータとの間にはコイルスプ
リングが配置されていることを特徴とするものである。
Therefore, in the present invention, as means for solving the above-mentioned conventional problems, the input from the differential case is distributed and transmitted to the left and right output shafts via the differential gear device. At the same time, in the electromagnet type differential limiting device for limiting the differential between the left and right output shafts by engaging the main clutch by the thrust force generated by the pilot clutch that engages between the differential rotating members by exciting the electromagnet, the pilot clutch In addition to the main electromagnet for engaging the clutch, a sub electromagnet for exciting the dog clutch that bypasses the pilot clutch and can directly engage the differential rotating members is provided. The dog clutch is spline-fitted to an armature attracted by a main electromagnet to operate the pilot clutch, and is attracted by the sub-electromagnet to engage with an outer peripheral portion of the rotor integrated with the differential case. Has been done. Further, the differential gear device may be a planetary gear type differential gear device, and the armature may be spline-fitted to a cam ring of a ball cam device that generates a thrust force when the pilot clutch is engaged. It may be spline-fitted to the carrier of the planetary gear constituting the ball cam device. Further, a coil spring is arranged between the dog clutch and the rotor.

【0007】[0007]

【作用】本発明では、パイロットクラッチ11を締結す
るための主電磁石9に加えて、パイロットクラッチ11
をバイパスして直接に差動回転部材(ロータ外周部17
とカムリング12あるいはキャリヤ6)間を締結できる
ドッグクラッチ16を励磁する副電磁石15を設けた上
記構成により、主電磁石9の励磁によってアーマチャ1
0を吸引してパイロットクラッチ11を締結し、差動回
転状態にあったロータ外周部17とボールカム装置のカ
ムリング12とが回転を共にしようとする際に、前記ボ
ールカム装置を構成する前記キャリヤ6との間にボール
13を介して生ずるスラスト力によってプレッシャーリ
ングを兼ねる前記キャリヤ6を軸方向左方に押圧する。
これによって、ピニオンギヤ3を軸支したキャリヤ6全
体が左方に移動して、プラネタリーギヤとデフケース1
との間に配置されたメインクラッチ14を締結させる。
この時、主電磁石9の吸引によるアーマチャ10がパイ
ロットクラッチ11を押し付けてクラッチ締結状態にす
るので、ロータ8とキャリヤ6側との間に殆ど差動回転
がなくなる。この状態において、副電磁石15を励磁す
ると、ドッグクラッチ16がパイロットクラッチ11を
バイパスして直接に差動回転部材であるロータ外周部1
7とカムリング12あるいはキャリヤ6間を締結する。
その際、ドッグクラッチ16がロータ外周部17に係合
することになるが、前記主電磁石9によるパイロットク
ラッチ11の締結によってこれらドッグクラッチ16と
ロータ外周部17との間に差動回転が殆どないので、そ
の係合はショックや騒音を伴うことなく、円滑に行われ
る。これによって、副電磁石15による小さな励磁力に
てもパイロットクラッチ11の完全な締結による確実な
差動制限状態が得られ、かつ完全な差動制限状態に移る
際にショックのないロック機構付差動制限装置が提供さ
れることになる。また、完全な差動制限状態を得た後、
副電磁石15を解磁すると、ドッグクラッチ16とロー
タ8との間に配置されたコイルスプリング18により、
速やかに差動制限状態を解除することができる。
In the present invention, in addition to the main electromagnet 9 for engaging the pilot clutch 11, the pilot clutch 11
And the differential rotation member (the rotor outer peripheral portion 17
With the above-described configuration in which the sub electromagnet 15 for exciting the dog clutch 16 that can be engaged with the cam ring 12 or the carrier 6) is provided, excitation of the main electromagnet 9 causes the armature 1
When the rotor outer peripheral portion 17 and the cam ring 12 of the ball cam device, which are in the differential rotation state, try to rotate together with the carrier 6 that constitutes the ball cam device, The carrier 6 which also functions as a pressure ring is pressed axially leftward by the thrust force generated through the ball 13 during the time.
As a result, the entire carrier 6 supporting the pinion gear 3 moves to the left, and the planetary gear and the differential case 1 are moved.
The main clutch 14 arranged between and is engaged.
At this time, the armature 10 by the attraction of the main electromagnet 9 presses the pilot clutch 11 into the clutch engagement state, so that there is almost no differential rotation between the rotor 8 and the carrier 6 side. When the auxiliary electromagnet 15 is excited in this state, the dog clutch 16 bypasses the pilot clutch 11 and directly rotates the rotor outer peripheral portion 1 which is a differential rotation member.
7 and the cam ring 12 or the carrier 6 are fastened.
At that time, the dog clutch 16 is engaged with the rotor outer peripheral portion 17, but there is almost no differential rotation between the dog clutch 16 and the rotor outer peripheral portion 17 due to the engagement of the pilot clutch 11 by the main electromagnet 9. Therefore, the engagement is smoothly performed without shock or noise. As a result, even with a small excitation force by the sub electromagnet 15, a positive differential limiting state can be obtained by the complete engagement of the pilot clutch 11, and a differential with a lock mechanism that does not cause a shock when shifting to the complete differential limiting state. A restriction device will be provided. Also, after getting the full differential limited state,
When the sub electromagnet 15 is demagnetized, the coil spring 18 arranged between the dog clutch 16 and the rotor 8 causes
The differential limited state can be released promptly.

【0008】[0008]

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図1は本発明の差動制限装置の第1実施例を示すも
のである。図示しないエンジンからの駆動力がドライブ
ピニオンと傘歯噛合するリングギヤに伝えられ、該リン
グギヤを一体に固定するデフケース1に伝達される。該
デフケース1内に差動歯車装置を構成するプラネタリー
ギヤを挟んで軸方向にメインクラッチ14とパイロット
クラッチ11が配置される。前記デフケース1から入力
された駆動力は、前記デフケース1内周のインターナル
ギヤ2に伝えられ、さらにピニオンギヤ3を介して、キ
ャリヤ6およびサンギヤ4に配分伝達されて行く。プラ
ネタリーギヤはダブルピニオン式であり、左右に円滑に
回転差を与えることができる。詳述すると、前記ピニオ
ンギヤ3はピニオン軸によって前記キャリヤ6の円周上
に複数個軸支され、これら各ピニオンギヤ3の内外に
は、外接噛合する前記インターナルギヤ2と、内接噛合
する前記サンギヤ4がそれぞれ噛合している。前記イン
ターナルギヤ2を有するデフケース1はさらにパイロッ
トクラッチ11の外側まで延び、該パイロットクラッチ
11のロータ8と一体に回転するよう構成されている。
前記ロータ8は、前記キャリヤ6内周にスプライン嵌合
する右出力軸7に外嵌し、該右出力軸7の軸部内には図
示しないが右車輪駆動軸がスプライン嵌合される。ま
た、前記サンギヤ4は左出力軸5を構成し、該左出力軸
5の軸部内には同様に図示しないが左車輪駆動軸がスプ
ライン嵌合される。前記ピニオンギヤ3に伝えられたデ
フケース1からの駆動力は、左右車輪間の駆動抵抗ある
いは回転数差に応じて前記ピニオンギヤ3が公自転して
右車輪系の前記キャリヤ6および左車輪系の前記サンギ
ヤ4に配分して伝えるられるものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first embodiment of a differential limiting device according to the present invention. Driving force from an engine (not shown) is transmitted to a ring gear that meshes with the drive pinion and bevel teeth, and is transmitted to a differential case 1 that integrally fixes the ring gear. A main clutch 14 and a pilot clutch 11 are axially arranged in the differential case 1 with a planetary gear constituting a differential gear device interposed therebetween. The driving force input from the differential case 1 is transmitted to the internal gear 2 on the inner circumference of the differential case 1, and further distributed and transmitted to the carrier 6 and the sun gear 4 via the pinion gear 3. The planetary gear is a double pinion type, which can smoothly give a left and right rotation difference. More specifically, a plurality of pinion gears 3 are rotatably supported on the circumference of the carrier 6 by a pinion shaft, and the inside and outside of each of the pinion gears 3 are externally meshed with the internal gear 2 and the sun gear is internally meshed. 4 mesh with each other. The differential case 1 having the internal gear 2 further extends to the outside of the pilot clutch 11 and is configured to rotate integrally with the rotor 8 of the pilot clutch 11.
The rotor 8 is externally fitted to the right output shaft 7 that is spline-fitted to the inner circumference of the carrier 6, and a right wheel drive shaft (not shown) is spline-fitted in the shaft portion of the right output shaft 7. The sun gear 4 constitutes a left output shaft 5, and a left wheel drive shaft (not shown) is also spline-fitted in the shaft portion of the left output shaft 5. The driving force from the differential case 1 transmitted to the pinion gear 3 is revolved around the pinion gear 3 according to the driving resistance or the rotational speed difference between the left and right wheels to rotate the carrier 6 of the right wheel system and the sun gear of the left wheel system. It is distributed to 4 and transmitted.

【0009】一方、主電磁石9の励磁によって吸引さ
れ、パイロットクラッチ11を締結するアーマチャ10
が前記プラネタリーギヤのキャリヤ6とロータ8との間
に設けられる。パイロットクラッチ11は、ロータ8と
回転を共にして軸方向にスライド可能な多板クラッチ群
と、カムボール装置を構成するカムリング12と回転を
共にしてスライド可能な多板クラッチ群とで構成され、
その締結時にはデフケース1の回転と連れ回ろうとする
カムリング12とボール13を介したキャリヤ6との間
の相対回転によってスラスト力が発生し、キャリヤ6を
して軸方向に移動せしめ、メインクラッチ14を締結す
る。本発明では、前記パイロットクラッチ11を締結す
るための主電磁石9に加えて、パイロットクラッチ11
をバイパスして直接に相対回転している差動回転部材間
を締結できるドッグクラッチ16を励磁する副電磁石1
5を前記主電磁石9の外側に設けたものである。本実施
例では、前記ドッグクラッチ16は、内周が前記パイロ
ットクラッチ11を作動させるために主電磁石9に吸引
されるアーマチャ10にスプライン嵌合されると共に、
前記副電磁石15に吸引されて前記デフケース1と一体
のロータ外周部17の端面に形成された係合歯に係合す
るように構成され、かつ前記アーマチャ10は、前記パ
イロットクラッチ11の締結時にスラスト力を発生させ
るボールカム装置のカムリング12にスプライン嵌合さ
れている。さらに、前記ドッグクラッチとロータとの間
にはコイルスプリングが配置されている。なお、前記ロ
ータ8には非磁性体である2層のステンレスリング19
が埋設されていて、主電磁石9と副電磁石15による励
磁時の磁界を区分するように構成されている。
On the other hand, the armature 10 which is attracted by the excitation of the main electromagnet 9 and engages the pilot clutch 11
Are provided between the carrier 6 and the rotor 8 of the planetary gear. The pilot clutch 11 includes a multi-disc clutch group that is rotatable with the rotor 8 and is slidable in the axial direction, and a multi-disc clutch group that is rotatable and is slid with the cam ring 12 that constitutes the cam ball device.
At the time of fastening, thrust force is generated by the relative rotation between the cam ring 12 and the carrier 6 via the ball 13 which tries to rotate with the rotation of the differential case 1 and causes the carrier 6 to move in the axial direction, thereby causing the main clutch 14 to move. To conclude. In the present invention, in addition to the main electromagnet 9 for engaging the pilot clutch 11, the pilot clutch 11
A sub-electromagnet 1 that excites a dog clutch 16 that can be engaged between differential rotating members that are directly rotating relative to each other by bypassing
5 is provided outside the main electromagnet 9. In the present embodiment, the dog clutch 16 is spline-fitted to the armature 10 whose inner circumference is attracted by the main electromagnet 9 to operate the pilot clutch 11.
The armature 10 is configured to be attracted by the sub electromagnet 15 and engage with engaging teeth formed on an end surface of a rotor outer peripheral portion 17 integral with the differential case 1, and the armature 10 is thrust when the pilot clutch 11 is engaged. It is spline-fitted to the cam ring 12 of the ball cam device that generates force. Further, a coil spring is arranged between the dog clutch and the rotor. It should be noted that the rotor 8 has a two-layer stainless steel ring 19 which is a non-magnetic material.
Are embedded and are configured to separate the magnetic field during excitation by the main electromagnet 9 and the sub electromagnet 15.

【0010】次に、本実施例の作用を説明すると、通常
の差動駆動状態での走行時に、泥濘地等の悪路に遭遇し
て左右車輪間での差動作用を制限する必要が生じた場合
には、主電磁石9の励磁によってアーマチャ10を吸引
してパイロットクラッチ11を締結し、ロータ外周部1
7とカムリング12とが回転を共にしようとする際に、
キャリヤ6との間にボール13を介して生ずるスラスト
力によってキャリヤ6を軸方向左方に押圧する。これに
よって、ピニオンギヤ3を軸支したキャリヤ6全体が図
面左方に移動して、プラネタリーギヤとデフケース1と
の間に配置されたメインクラッチ14を締結させる。こ
の時、主電磁石9の吸引によるアーマチャ10がパイロ
ットクラッチ11を押し付けてクラッチ締結状態にする
ので、ロータ8とキャリヤ6側との間に殆ど差動回転が
なくなる。この状態において、副電磁石15を励磁する
と、ドッグクラッチ16がパイロットクラッチ11をバ
イパスして直接に差動回転部材であるロータ外周部17
とアーマチャ10を介してカムリング12との間を完全
に締結し、該カムリング12がボール13を介して強力
にキャリヤ6を軸方向に押圧するので、メインクラッチ
14の確実で完全なデフロック状態を実現できる。その
際、前記主電磁石9によるパイロットクラッチ11の締
結によってこれらドッグクラッチ16とロータ外周部1
7との間に差動回転が殆どないので、その係合はショッ
クや騒音を伴うことなく、円滑に行われる。これによっ
て、副電磁石15による小さな励磁力にてもパイロット
クラッチ11の完全な締結による確実な差動制限状態が
得られ、かつ完全な差動制限状態に移る際にショックの
ないロック機構付差動制限装置が提供されることにな
る。また、完全な差動制限状態を得た後、副電磁石15
を解磁すると、ドッグクラッチ16とロータ8との間に
配置されたコイルスプリング18により、速やかに差動
制限状態を解除することができる。
Next, the operation of the present embodiment will be described. When traveling in a normal differential drive state, it is necessary to encounter a bad road such as a mud and limit the differential operation between the left and right wheels. When the main electromagnet 9 is excited, the armature 10 is attracted and the pilot clutch 11 is engaged, and the rotor outer peripheral portion 1
When 7 and cam ring 12 try to rotate together,
The thrust force generated between the carrier 6 and the carrier 6 via the ball 13 presses the carrier 6 axially leftward. As a result, the entire carrier 6 pivotally supporting the pinion gear 3 moves to the left in the drawing, and the main clutch 14 arranged between the planetary gear and the differential case 1 is engaged. At this time, the armature 10 by the attraction of the main electromagnet 9 presses the pilot clutch 11 into the clutch engagement state, so that there is almost no differential rotation between the rotor 8 and the carrier 6 side. In this state, when the sub electromagnet 15 is excited, the dog clutch 16 bypasses the pilot clutch 11 and directly rotates the rotor outer peripheral portion 17 which is a differential rotation member.
And the cam ring 12 via the armature 10 and the cam ring 12 strongly presses the carrier 6 in the axial direction via the balls 13, so that the main clutch 14 can be securely and completely diff-locked. it can. At that time, by engaging the pilot clutch 11 with the main electromagnet 9, the dog clutch 16 and the rotor outer peripheral portion 1
Since there is almost no differential rotation with 7, the engagement is smoothly performed without causing shock or noise. As a result, even with a small excitation force by the sub electromagnet 15, a positive differential limiting state can be obtained by the complete engagement of the pilot clutch 11, and a differential with a lock mechanism that does not cause a shock when shifting to the complete differential limiting state. A restriction device will be provided. In addition, after the complete differential limiting state is obtained, the sub electromagnet 15
When the magnetic field is demagnetized, the coil spring 18 arranged between the dog clutch 16 and the rotor 8 can quickly release the differential limited state.

【0011】次に、図2によって本発明の差動制限装置
の第2実施例を説明する。本実施例の構成も基本的には
前記第1実施例のものと同様であるが、本実施例では、
アーマチャ10がボールカム装置を構成するプラネタリ
ーギヤのキャリヤ6にスプライン嵌合されているもので
ある。これによって、主電磁石9の励磁により吸引され
るアーマチャ10のパイロットクラッチ11を締結する
作用は前記第1実施例と同様であるが、本実施例では、
副電磁石15を励磁してドッグクラッチ16が吸引され
ると、該ドッグクラッチ16とロータ外周部17すなわ
ちデフケース1が一体となるのみならず、互いにスプラ
イン嵌合するアーマチャ10およびキャリヤ6が一体と
なるので、デフケース1に対するキャリヤ6の相対回転
が阻止され、ピニオンギヤ3の自転もなくサンギヤ4も
一体となって回転するので、完全なデフロック状態とな
る。本実施例においても、前記第1実施例と同様に、ド
ッグクラッチ16とロータ外周部17との間の係合はシ
ョックや騒音を伴うことなく、円滑に行われ、また、完
全な差動制限状態を得た後、副電磁石15を解磁する
と、ドッグクラッチ16とロータ8との間に配置された
コイルスプリング18により、速やかに差動制限状態を
解除することができる。
Next, a second embodiment of the differential limiting device of the present invention will be described with reference to FIG. The structure of this embodiment is basically the same as that of the first embodiment, but in this embodiment,
The armature 10 is spline-fitted to the carrier 6 of the planetary gear that constitutes the ball cam device. As a result, the action of engaging the pilot clutch 11 of the armature 10 attracted by the excitation of the main electromagnet 9 is the same as in the first embodiment, but in the present embodiment,
When the sub electromagnet 15 is excited and the dog clutch 16 is attracted, not only the dog clutch 16 and the rotor outer peripheral portion 17, that is, the differential case 1 are integrated, but also the armature 10 and the carrier 6 that are spline-fitted to each other are integrated. Therefore, the relative rotation of the carrier 6 with respect to the differential case 1 is blocked, the pinion gear 3 does not rotate, and the sun gear 4 also rotates integrally, resulting in a complete differential lock state. Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the engagement between the dog clutch 16 and the rotor outer peripheral portion 17 is smoothly performed without shock or noise, and the complete differential limiting is performed. When the sub electromagnet 15 is demagnetized after the state is obtained, the differential limited state can be quickly released by the coil spring 18 arranged between the dog clutch 16 and the rotor 8.

【0012】以上、本発明の実施例を説明してきたが、
本発明の趣旨の範囲内で差動歯車装置として適宜の構造
のものが採用できる。また、ドッグクラッチの形状およ
び該ドッグクラッチのロータとの係合態様、アーマチャ
のカムリングあるいはキャリヤとの関連構成、主電磁石
と副電磁石との配置関係等については適宜採用できるこ
とは言うまでもないことである。
The embodiments of the present invention have been described above.
A differential gear device having an appropriate structure can be adopted within the scope of the present invention. Further, it goes without saying that the shape of the dog clutch, the manner of engagement with the rotor of the dog clutch, the configuration related to the cam ring of the armature or the carrier, the positional relationship between the main electromagnet and the sub electromagnet, and the like can be appropriately adopted.

【0013】[0013]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明で
は、パイロットクラッチを締結するための主電磁石に加
えて、パイロットクラッチをバイパスして直接に差動回
転部材間を締結できるドッグクラッチを励磁する副電磁
石を設けたので、主電磁石の励磁によってアーマチャを
吸引してパイロットクラッチを締結し、差動回転状態に
あったロータ外周部とボールカム装置のカムリングとが
回転を共にしようとする際に、前記ボールカム装置を構
成する前記キャリヤ6との間にボールを介して生ずるス
ラスト力によってプレッシャーリングを兼ねる前記キャ
リヤを軸方向左方に押圧して、メインクラッチを締結さ
せることに加えて、副電磁石の励磁により、ドッグクラ
ッチがパイロットクラッチをバイパスして直接に差動回
転部材であるロータ外周部とカムリングあるいはキャリ
ヤ間を締結することができるので、副電磁石による小さ
な励磁力にてもパイロットクラッチの完全な締結による
確実な差動制限状態が得られる。しかも、ドッグクラッ
チがロータ外周部に係合する際に、前記主電磁石による
パイロットクラッチの締結によって、これらドッグクラ
ッチとロータ外周部との間に差動回転が殆どないので、
その係合はショックや騒音を伴うことなく、円滑に行わ
れる。また、完全な差動制限状態を得た後、副電磁石を
解磁すると、ドッグクラッチとロータとの間に配置され
たコイルスプリングにより、速やかに差動制限状態を解
除することができる。
As described in detail above, in the present invention, in addition to the main electromagnet for engaging the pilot clutch, a dog clutch that can bypass the pilot clutch and directly engage between the differential rotating members is excited. Since the auxiliary electromagnet is provided, the armature is attracted by the excitation of the main electromagnet to fasten the pilot clutch, and when the rotor outer peripheral portion which was in the differential rotation state and the cam ring of the ball cam device try to rotate together, In addition to pressing the carrier, which also functions as a pressure ring, axially leftward by a thrust force generated through a ball between the carrier and the carrier 6 constituting the ball cam device, and engaging the main clutch, the auxiliary electromagnet By excitation, the dog clutch bypasses the pilot clutch and directly acts as a differential rotation member rotor. It is possible to conclude between periphery and the cam ring or the carrier, reliable differential limited state is obtained due to complete engagement of the pilot clutch even at a small excitation force due to the sub-electromagnets. Moreover, since the pilot clutch is engaged by the main electromagnet when the dog clutch engages with the rotor outer peripheral portion, there is almost no differential rotation between the dog clutch and the rotor outer peripheral portion.
The engagement is smoothly performed without shock or noise. Further, when the auxiliary electromagnet is demagnetized after the complete differential limited state is obtained, the differential limited state can be promptly released by the coil spring arranged between the dog clutch and the rotor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のロック機構付差動制限装置の第1実施
例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of a differential limiting device with a lock mechanism according to the present invention.

【図2】本発明のロック機構付差動制限装置の第2実施
例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the differential limiting device with a lock mechanism according to the present invention.

【図3】差動制限装置の第1の従来例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a first conventional example of a differential limiting device.

【図4】差動制限装置の第2の従来例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a second conventional example of a differential limiting device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 デフケース 2 インターナルギヤ 3 ピニオンギヤ 4 サンギヤ 5 左出力軸 6 キャリヤ 7 右出力軸 8 ロータ 9 主電磁石 10 アーマチャ 11 パイロットクラッチ 12 カムリング 13 ボール 14 メインクッチ 15 副電磁石 16 ドッグクラッチ 17 ロータ外周部 18 コイルスプリング 19 ステンレスリング 1 Differential Case 2 Internal Gear 3 Pinion Gear 4 Sun Gear 5 Left Output Shaft 6 Carrier 7 Right Output Shaft 8 Rotor 9 Main Electromagnet 10 Armature 11 Pilot Clutch 12 Cam Ring 13 Ball 14 Main Cutch 15 Sub Electromagnet 16 Dog Clutch 17 Rotor Outer Part 18 Coil Spring 19 Stainless ring

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 デフケースからの入力を差動歯車装置を
介して左右の出力軸に配分して伝達すると共に、電磁石
の励磁で差動回転部材間を締結するパイロットクラッチ
によって発生したスラスト力によりメインクラッチを締
結して左右の出力軸間の差動を制限する電磁石式差動制
限装置において、前記パイロットクラッチを締結するた
めの主電磁石に加えて、パイロットクラッチをバイパス
して直接に前記差動回転部材間を締結できるドッグクラ
ッチを励磁する副電磁石を設けたことを特徴とするロッ
ク機構付差動制限装置。
1. An input from a differential case is distributed and transmitted to left and right output shafts via a differential gear device, and a main force is generated by a thrust force generated by a pilot clutch that engages between differential rotating members by excitation of an electromagnet. In an electromagnet type differential limiting device that engages a clutch to limit the differential between the left and right output shafts, in addition to the main electromagnet for engaging the pilot clutch, bypasses the pilot clutch to directly perform the differential rotation. A differential limiting device with a lock mechanism, comprising a sub electromagnet for exciting a dog clutch capable of engaging members.
【請求項2】 前記ドッグクラッチは、前記パイロット
クラッチを作動させるために主電磁石に吸引されるアー
マチャにスプライン嵌合されると共に、前記副電磁石に
吸引されて前記デフケースと一体のロータ外周部に係合
するように構成されていることを特徴とする請求項1に
記載のロック機構付差動制限装置。
2. The dog clutch is spline-fitted to an armature attracted by a main electromagnet for operating the pilot clutch, and is engaged with an outer peripheral portion of the rotor integral with the differential case by being attracted by the sub-electromagnet. The differential limiting device with a lock mechanism according to claim 1, wherein the differential limiting device has a lock mechanism.
【請求項3】 前記差動歯車装置はプラネタリーギヤか
ら成る差動歯車装置であり、前記アーマチャは、前記パ
イロットクラッチの締結時にスラスト力を発生させるボ
ールカム装置のカムリングにスプライン嵌合されている
ことを特徴とする請求項2に記載のロック機構付差動制
限装置。
3. The differential gear device is a differential gear device including a planetary gear, and the armature is spline-fitted to a cam ring of a ball cam device that generates a thrust force when the pilot clutch is engaged. The differential limiting device with a lock mechanism according to claim 2, wherein
【請求項4】 前記差動歯車装置はプラネタリーギヤか
ら成る差動歯車装置であり、前記アーマチャは、前記パ
イロットクラッチの締結時にスラスト力を発生させるボ
ールカム装置を構成する前記プラネタリーギヤのキャリ
ヤにスプライン嵌合されていることを特徴とする請求項
2に記載のロック機構付差動制限装置。
4. The differential gear device is a differential gear device including a planetary gear, and the armature is provided on a carrier of the planetary gear that constitutes a ball cam device that generates a thrust force when the pilot clutch is engaged. The differential limiting device with a lock mechanism according to claim 2, wherein the differential limiting device has a spline fitting.
【請求項5】 前記ドッグクラッチとロータとの間には
コイルスプリングが配置されていることを特徴とする請
求項1に記載のロック機構付差動制限装置。
5. The differential limiting device with a lock mechanism according to claim 1, wherein a coil spring is arranged between the dog clutch and the rotor.
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