JPH085408Y2 - 流体圧アクチュエータ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） この考案は、圧力供給により作動する流体圧アクチュ
エータに関する。

（従来の技術） 特公昭57-4536号公報に“デフロック装置”が記載さ
れている。第３図に示すように、この装置はトルクを入
力して回転するデフケース201に自転自在に支持された
ピニオンギヤ203に一対のサイドギヤ205,205が噛合った
デファレンシャル装置の差動装置であって、デフケース
201とサイドギヤ205の差動を制限する多板クラッチ207
とこれを押圧し締結する流体圧アクチュエータ209とこ
れに液圧を加えるシリンダ装置211とを備えている。

ところが、シリンダ装置211はそれぞれリング状のピ
ストン室213とピストン215及びこれらの間に配置された
シール材とからなっている。シリンダ装置211はリング
状であるから摺動するシール部が長く、シール材の緊迫
力により大きな摺動抵抗が生じる。又、これらの部材21
3,215の摺動面には高い加工精度が要求され、それだけ
高価となる。

（考案が解決しようとする課題） そこで、この考案は、作動時の抵抗が小さく、又高い
加工精度が不要で安価な流体圧アクチュエータの提供を
目的とする。

［考案の構成］ （課題を解決するための手段） この考案の流体圧アクチュエータは、デフケース内差
動ギヤのロック用クラッチを作動する流体圧アクチュエ
ータであって、前記デフケースの回転中心と同心に、か
つ固定的に設けられ内外周間が縦長となるコ字断面に形
成されたリング状の支持部材と、この支持部材のコ字断
面の内外周に内外周縁部を密閉状に固定されたダイヤフ
ラムと、支持部材とダイヤフラムとの間に形成された圧
力供給により体積変化する圧力室と、支持部材に固定さ
れたガイド部材と、一端がダイヤフラムの内外周間に当
接し中間部がガイド部材に案内され他端が前記クラッチ
の作動部材に当接するように形成され圧力室の体積変化
による押圧又は牽引力をダイヤフラムの軸方向変位とし
て出力する出力部材とを備えたものである。

（作用） 圧力供給を受けると圧力室は体積変化し、出力部材は
ダイヤフラムに押圧又は牽引されて移動し押圧又は牽引
力を出力する。従来例と異なって、摺動するシール部が
ないから作動時における抵抗は極めて小さい。

（実施例） 第１図と第２図により一実施例の説明をする。この実
施例は第２図の車両の動力系に用いられたデファレンシ
ャル装置のデフロック機構を駆動する装置として用いら
れている。以下、左右の方向は第１図での左右の方向と
し、その上方は第２図の車両の前方（上方）に相当す
る。又、番号を付さない部材等は図示していない。

第２図の車両の動力系は、エンジン１、トランスミッ
ション３、プロペラシャフト７、リヤデフ９（この実施
例が用いられた後輪側のデファレンシャル装置）、後車
軸11,13、左右の後輪15,17、左右の前輪19,21などから
なっている。

第１図に示すように、リヤデフ９のデフケース23はベ
アリング25,27によりデフキャリヤ29に回転自在に支承
されている。デフキャリヤ29には前端がプロペラシャフ
ト７側に連結され後端にはドライブピニオンギヤ31が一
体に形成されたドライブピニオンシャフト33が回転自在
に支承されている。デフケース23にはこのギヤ31と噛合
ったリングギヤ35がボルト37で固定されている。こうし
て、デフケース23はエンジン１からの駆動力により回転
駆動される。

デフケース23の内周には軸方向の溝39が設けられ、こ
の溝39にはピニオンシャフト41が軸方向移動自在に又デ
フケース23と一体に回転するようにその先端を係合して
いる。ピニオンシャフト41にはピニオンギヤ43が回転自
在に支承され、その左右には一対のサイドギヤ45,47が
圧力角θ_１で噛合っている。左のサイドギヤ45には左の
後車軸11が又右のサイドギヤ47には右の後車軸13がそれ
ぞれスプライン連結されている。又、デフキャリア29の
左端には後車軸11の車軸管49が又右端には後車軸13の車
軸管が取付けられている。

従って、エンジン１からの駆動力によりデフケース23
が回転すると、この回転はピニオンシャフト41とピニオ
ンギヤ43とを介し、このピニオンギヤ43の自転によっ
て、各サイドギヤ45,47から左右の後端15,17側に差動分
配される。その際、ピニオンシャフト41はピニオンギヤ
43との噛合いによるサイドギヤ45,47からの噛合い圧力
のバランス点まで溝39に沿って移動して左右のバックラ
ッシを常に長く等しく保っている。

右のサイドギヤ47とデフケース23との間にはクラッチ
リング51が軸方向移動自在に配置されている。このクラ
ッチリング51とデフケース23との間には噛合い圧力角θ
_２の噛合い部53が設けられ、クラッチリング51とサイド
ギヤ47との間には噛合い圧力角θ_３の噛合い部55が設け
られている。なお、θ_１≧θ_２＞θ_３にしてある。

クラッチリング51は噛合い部53で常時噛合いながら左
右に移動できる。噛合い部55ではクラッチリング51が左
方へ移動すると噛合いが行われ、右方へ移動すると噛合
いが解除される。従って、第１図（ａ）下半部のよう
に、クラッチリング51が左方に移動するとデフケース23
とサイドギヤ47とは相対回転不能に連結されて差動分配
機能が停止しリヤデフ９はデフロック状態となる。又、
同図上半部のように、クラッチリング51が右方に移動す
るとこの連結は解除されこれらの相対回転が可能になり
デフロックが解除される。

噛合い部55の噛合いに際してθ_２＞θ_３の差による左
向きのスラスト力がクラッチリング51に働きその噛合い
を促す。又、θ_１≧θ_２であるからこの左向きのスラス
ト力がサイドギヤ45,47とピニオンギヤ43の噛合い（バ
ックラッシ）に与える影響は極めて小さい。

デフケース23の内周には止め輪57が装着され、この止
め輪57とクラッチリング51との間にはクラッチリング51
を右方に付勢して噛合い部55の噛合いを解除するリター
ンスプリング59が配置されている。その付勢力は噛合い
部53からの噛合いスラスト力より大きくしてある。

押圧部材61は周方向に複数本配置された軸方向の腕63
とこれらを右端部で連結するリング65とからなり、腕63
はデフケース23を貫通しその左端はクラッチリング51に
当接している。

デフキャリヤ29にはロックナット67の廻り止め69と共
にステイ71がボルト73が固定されている。このステイ71
はコの字断面の支持部材75を廻り止めしている。この支
持部材75はリング状でありデフケース23の外周に、これ
と摺動自在に、嵌装されている。デフケース23の外周に
は止め輪77が装着され支持部材75とデフケース23及び止
め輪77との間にはワッシャ79,79が配置されている。支
持部材75の内外円筒壁の対向部には円周溝81,83が設け
られている。ガイド部材85はコの字断面の両端に径方向
の鍔87,89を有するリング状の部材であり、支持部材75
に対して互いの凹部を対向して取付られている。この取
付はガイド部材85を支持部材75の凹部に圧入し弾性によ
り鍔87,89を円周溝81,83にそれぞれ係合させて行う。

これらの鍔87,89と支持部材75との間にはリング状の
ダイヤフラム91がその内外周の縁部を気密に挟み込まれ
て固定されており、このダイヤフラム91と支持部材75と
の間には圧力室93が形成されている。出力部材95はリン
グ97及びこれと一体の腕99からなり、リング97はダイヤ
フラム91に当接し腕99はガイド部材85を摺動自在に貫通
して押圧部材61に当接している。なお、出力部材95はリ
ング97とその内径側に放射状に配置された腕99をプレス
で一体加工し、腕99を軸方向に曲げ更にその先端を径方
向に曲げて成形する。圧力室93には管路101を介してエ
アポンプ103から空気圧が供給される。こうして、流体
圧アクチュエータ105が構成されている。デフケース23
側と流体圧アクチュエータ105側の摺動は、押圧部材61
と出力部材95との当接部で行われ、その摺動抵抗により
出力部材95に伝わる回転力はガイド部材85に掛りダイヤ
フラム91には掛らない。従って、ダイヤフラム91の摩耗
や破損が避けられる。

空気圧を供給されると圧力室93は体積変化し出力部材
95と押圧部材61とを介してクラッチリング51を左方のデ
フロック位置に移動させ、空気圧の供給を停止するとク
ラッチリング51はリターンスプリング59により右方のデ
フロック解除位置に移動する。流体圧アクチュエータ10
5のこのような操作は運転席から手動操作可能か又は操
舵条件あるいは路面条件などに応じて自動操作可能に構
成されている。

第２図の車両において、リヤデフ９をデフロック状態
にすると後輪15,17の差動回転が停止し直進安定性が向
上するとともに、これらへの伝達駆動力が等しくなり悪
路などで一輪だけがスリップして走破性を失うことが防
止される。又、デフロックを解除すると後輪15,17の差
動回転が可能になり円滑な旋回が行える。

［考案の効果］ 以上のように、この考案の流体圧アクチュエータは摺
動するシール部がないから駆動抵抗が極めて小さく、従
って駆動力が小さくてすみレスポンスが速い。又、精密
加工を要する嵌合部がなく、プレス加工が可能であるか
ら安価に製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は一実施例を用いた装置の断面図、（ｂ）
は（ａ）のＡ−Ａ断面図、第２図は第１図の装置を用い
た車両の動力系を示すスケルトン機構図、第３図は従来
例の断面図である。 75……支持部材、85……ガイド部材 91……ダイヤフラム、93……圧力室 95……出力部材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】デフケース内差動ギヤのロック用クラッチ
   を作動する流体圧アクチュエータであって、前記デフケ
   ースの回転中心と同心に、かつ固定的に設けられ内外周
   間が縦長となるコ字断面に形成されたリング状の支持部
   材と、この支持部材のコ字断面の内外周に内外周縁部を
   密閉状に固定されたダイヤフラムと、支持部材とダイヤ
   フラムとの間に形成された圧力供給により体積変化する
   圧力室と、支持部材に固定されたガイド部材と、一端が
   ダイヤフラムの内外周間に当接し中間部がガイド部材に
   案内され他端が前記クラッチの作動部材に当接するよう
   に形成され圧力室の体積変化による押圧又は牽引力をダ
   イヤフラムの軸方向変位として出力する出力部材とを備
   えたことを特徴とする流体圧アクチュエータ。