JPH09144846A - Differential limiting device - Google Patents

Differential limiting device

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JPH09144846A
JPH09144846A JP7305486A JP30548695A JPH09144846A JP H09144846 A JPH09144846 A JP H09144846A JP 7305486 A JP7305486 A JP 7305486A JP 30548695 A JP30548695 A JP 30548695A JP H09144846 A JPH09144846 A JP H09144846A
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JP
Japan
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differential
gear
clutch
pilot clutch
cam
Prior art date
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Pending
Application number
JP7305486A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Koshitani
靖 越谷
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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 JP7305486A priority Critical patent/JPH09144846A/en
Publication of JPH09144846A publication Critical patent/JPH09144846A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the durability by reliably suppressing the production of drag torque of a pilot clutch throughout a range from a low speed to a high speed and rapidly release a differential limiting state. SOLUTION: A differential limiting device is formed in such a manner that an input from a differential case 1 is distributed to left and right output shafts 5 and 7 through a differential gear device, and a main clutch 14 is engaged by a thrust force produced by a pilot clutch 11 to fasten differential rotation members against each other and differentiation between the left and right output shafts 5 and 7 is limited. A weight 15 arranged between differential rotation members 4 and 6 having cam cone surfaces 4C and 6C positioned facing each other suppresses a thrust force by a radially externally energized spring 16 and a differential rotation centrifugal force.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、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 a differential limiting device for limiting a differential between left and right output shafts by engaging a main clutch by a thrust force generated by a pilot clutch engaging between differential rotating members. Is.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の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
差動制限装置としては、従来、例えば図5に示したよう
な特開平5−221246号公報に記載されたものがあ
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31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41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3
3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内周を構成する右出力軸37に外嵌し、該右出力軸
37の軸部内には図示外の右車輪駆動軸がスプライン嵌
合される。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外の左車輪駆動
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3
3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。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a differential limiting device for limiting a differential between left and right output shafts by engaging a main clutch by a thrust force generated by a pilot clutch for engaging differential rotating members, For example, there is one described in Japanese Patent Laid-Open No. 5-221246 as 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, and a diff case 31 that integrally fixes the ring gear.
To rotate. A main clutch 44 and a pilot clutch 41 are axially arranged in the differential case 31 with a planetary gear constituting a differential gear unit interposed therebetween. 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. The pinion gear 3
A plurality of pinions 3 are rotatably supported on the circumference of the carrier 36 by pinion shafts.
The internal gear 32 that meshes externally and the sun gear 34 that meshes internally are meshed with each other. The differential case 31 having the internal gear 32 further extends to the outside of the pilot clutch 41 as an outer and is configured to rotate integrally with the rotor 38 of the pilot clutch 41. The rotor 38 is externally fitted to the right output shaft 37 that forms 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,
A left wheel drive shaft (not shown) is similarly spline-fitted into the shaft portion of the left output shaft 35. The driving force from the differential case 31 transmitted to the pinion gear 33 is the pinion gear 3 depending on the driving resistance or the rotational speed difference between the left and right wheels.
3 is rotated about the axis of rotation and distributed and transmitted to the carrier 36 of the right wheel system and the sun gear 34 of the left wheel system.

【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によって
永久磁石からなるアーマチャ45を励磁吸引することに
よって、電磁石39に流れる電流によって永久磁石45
との関係に伴って、電磁石の励磁力を選択して所定の差
動制限力を得る。前記アーマチャ45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45と前記ロータ
38の間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。かくして、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。この例で
は、永久磁石からなるアーマチャ45を採用したことに
よって、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。
次いで、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。このようにして、限界のあ
った電磁石の励磁力によるパイロットクラッチのより完
全な締結状態を得ることを可能にしたものである。
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 45 made of a permanent magnet is excited and attracted by the electromagnet 39 arranged outside the rotor 38 of No. 1 so that the permanent magnet 45 is generated by the current flowing through the electromagnet 39.
The exciting force of the electromagnet is selected in accordance with the relationship with, and a predetermined differential limiting force is obtained. By moving the armature 45 to the right in the axial direction by suction, the pilot clutch 41 arranged between the armature 45 and the rotor 38 is engaged, and the outer and the cam ring 42 of the ball cam device which are in the differential rotation state are separated. When trying to rotate together,
The carrier 36, which also functions as a pressure ring, is pressed axially leftward by the thrust force generated through the ball 43 between the carrier 36 and the carrier 36 that constitutes the ball cam device. Thus, the pinion gear 33
The entire carrier 36 pivotally supported moves to the left, and the main clutch 44 arranged between the planetary gear and the differential case 31 is engaged. 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 restricted state, so that the rotation of each pinion gear 33 is restricted, and the internal gear 32,
The pinion gear 33, the carrier 36, and the sun gear 34 also rotate with their relative rotations limited, and either one of the drive systems has a differential action due to the difference in the friction coefficient between the road surface and the tire between the front and rear wheels. It eliminates the fate of the differential gear of and enables escape from a rough road. In this example, since the armature 45 made of a permanent magnet is used, when a reverse current flows through the electromagnet 39, the permanent magnet 45
And the pilot clutch 41 becomes neutral and becomes a differential free state. 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 are attracted to each other, and the fastening force of the pilot clutch 41 increases. In this way, it is possible to obtain a more complete engagement state of the pilot clutch due to the limited exciting force of the electromagnet.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
パイロットクラッチを備えた差動制限装置においては、
差動制限作用を停止すべく、例えばパイロットクラッチ
41を切断するために電磁石39を解磁しても、デフケ
ース31側に、とりわけ高速回転が入力されると、パイ
ロットクラッチ41を構成する多板クラッチ間にひきず
りトルクが発生してカムリング42が回転し、前記ボー
ルカム装置を構成する前記キャリヤ36との間のボール
43を介して生ずるスラスト力によってキャリヤ36を
軸方向左方に押圧することになる。その結果、常にメイ
ンクラッチ44が押し付けられてその耐久性能の低下を
招いていた。しかも、そのために差動制限状態を速やか
に解除することをも不可能にしていた。また、このよう
な差動制限装置において、寒冷地での始動時等にデフケ
ース内部に存在する潤滑油の粘度が高い場合、上記同様
に電磁石を解磁してもパイロットクラッチ側にひきずり
トルクを生じ、メインクラッチが押し付けられて低速旋
回性能を悪化させるいわゆるタイトコーナブレーキング
現象を引き起こす等の問題を起こしていた。
However, in the limited slip differential device having such a pilot clutch,
Even if the electromagnet 39 is demagnetized in order to stop the differential limiting action, for example, the pilot clutch 41 is disengaged, particularly when high speed rotation is input to the differential case 31 side, the multi-plate clutch configuring the pilot clutch 41 is formed. A drag torque is generated therebetween to rotate the cam ring 42, and the thrust force generated via the ball 43 between the cam ring 42 and the carrier 36 constituting the ball cam device pushes the carrier 36 axially leftward. As a result, the main clutch 44 is always pressed against the main clutch 44, resulting in deterioration of its durability. Moreover, for this reason, it is impossible to quickly cancel the limited differential state. Further, in such a differential limiting device, when the viscosity of the lubricating oil present inside the differential case is high at the time of starting in a cold region, etc., even if the electromagnet is demagnetized in the same manner as described above, drag torque is generated on the pilot clutch side. However, the main clutch is pressed to cause a problem such as a so-called tight corner braking phenomenon that deteriorates low-speed turning performance.

【0005】このため本発明では、上記従来のパイロッ
トクラッチを備えた差動制限装置における課題を解決し
て、低速から高速に到るまでのパイロットクラッチにお
けるひきずりトルクの発生を確実に抑制して耐久性能を
向上させるとともに、差動制限状態を速やかに解除する
ことを可能にした差動制限装置を提供する。
Therefore, the present invention solves the problems in the above-described conventional differential limiting device provided with a pilot clutch, and reliably suppresses the generation of drag torque in the pilot clutch from low speed to high speed, thus ensuring durability. (EN) Provided is a differential limiting device capable of improving the performance and promptly canceling the differential limited state.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、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、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
る差動制限装置において、カム錐面にて対向せる差動回
転部材間に配置された重錘が半径方向外側に付勢された
スプリングおよび差動回転遠心力によって前記スラスト
力を抑制するように構成されたことを特徴とするもの
で、これを課題解決のための手段とするものである。ま
た本発明は、前記カム錐面がプラネタリーギヤからなる
差動歯車装置における一方の出力軸に連結されたサンギ
ヤと他方の出力軸に連結されたピニオンキャリヤとの間
の対向面に形成されていることを特徴とするもので、こ
れを課題解決のための手段とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, according to the present invention, an input from a differential case is distributed to and transmitted to the left and right output shafts via a differential gear device, and is generated by a pilot clutch that engages between differential rotating members. In the differential limiting device that engages the main clutch with the thrust force to limit the differential between the left and right output shafts, the weights arranged between the differential rotating members facing each other on the cam cone surface are radially outward. The thrust force is restrained by a biased spring and a differential rotary centrifugal force, which is a means for solving the problem. In the present invention, the cam conical surface is formed on a facing surface between a sun gear connected to one output shaft and a pinion carrier connected to the other output shaft in a differential gear device including a planetary gear. It is characterized by the fact that it is a means for solving the problem.

【0007】[0007]

【実施の形態】以下、本発明の第1の実施の形態を図1
および図2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実施の形態の上半分を示す断面図で、図
示しないエンジンからの駆動力が入力軸1Aに伝えら
れ、該入力軸1A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内には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、さらにプラネタリーギヤ
を構成して前記インターナルギヤ2に内接噛合するピニ
オンギヤ3を介して、ピニオンキャリヤ6および前記ピ
ニオンギヤ3の内周側で外ピニオンギヤ3に外接噛合す
るサンギヤ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。前記ピニオンギヤ3はピニオン軸3A
によって前記ピニオンキャリヤ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、前記ピニオンキャリヤ6の内周にスプライン嵌合す
る右出力軸7に外嵌される。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の軸部内には図示外の
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ピニオンキャリヤ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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
A description will be given based on FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an upper half of a first embodiment of a differential limiting device of the present invention, in which a driving force from an engine (not shown) is transmitted to an input shaft 1A and fixed to the input shaft 1A. 1 is transmitted. In the differential case 1, a main clutch 14 and a pilot clutch 11 are arranged in the axial direction with a planetary gear that constitutes 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 periphery of the differential case 1, and further through a pinion gear 3 that constitutes a planetary gear and meshes with the internal gear 2 internally. It is distributed and transmitted to the sun gear 4 which is in external mesh with the outer pinion gear 3 on the inner peripheral side of the carrier 6 and the pinion gear 3. The planetary gear is a double pinion type, which can smoothly give a left and right rotation difference. The pinion gear 3 has a pinion shaft 3A.
A plurality of pinion gears 3 are rotatably supported on the circumference of the pinion carrier 6, and the internal gear 2 that meshes with the external gear and the sun gear 4 that meshes with the internal gear mesh with the inside and the outside of the pinion gears 3, respectively. The internal gear 2
The differential case 1 having the
The rotor 8 of the pilot clutch 11
Is configured to rotate integrally with. The rotor 8
Is externally fitted to the right output shaft 7 which is spline-fitted to the inner circumference of the pinion carrier 6. The sun gear 4 constitutes a left output shaft 5, and a left wheel drive shaft (not shown) is 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 depending on the driving resistance or the rotational speed difference between the left and right wheels, and the pinion carrier 6 of the right wheel system is rotated.
And transmitted to the sun gear 4 of the left wheel system in a distributed manner.

【0008】一方、本実施の形態では、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を構成するピニ
オンキャリヤ6とロータ8との間に設けられるが、パイ
ロットクラッチの作動形態は必ずしも電磁石型でなくと
もよい。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、パ
イロットクラッチ11の内周側に配置されたカムボール
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
とカムボール13を介したピニオンキャリヤ6との間の
相対回転によってスラスト力が発生し、ピニオンキャリ
ヤ6をして軸方向(図面左方向)に移動せしめ、メイン
クラッチ14を締結させて、デフケース1側と回転を共
にするアウタープレート14Aとサンギヤ4と回転を共
にするインナープレート14Bとを接続し、デフケース
1と左右の出力軸5、7間における相対回転をなくす、
いわゆる差動制限作用を行う。
On the other hand, in the present embodiment, the armature 10 that is attracted by the excitation of the electromagnet 9 and that engages the pilot clutch 11 is provided between the pinion carrier 6 and the rotor 8 that form the planetary gear. The operation mode of the clutch does not necessarily have to be the electromagnet type. The pilot clutch 11 rotates together with the rotor 8 and slides in the axial direction in a multi-disc clutch group, and also rotates together with the cam ring 12 constituting the cam ball device arranged on the inner peripheral side of the pilot clutch 11 and slides together. A cam ring 12 that is composed of a possible multi-disc clutch group, and tries to rotate with the rotation of the differential case 1 when the clutch is engaged.
The thrust force is generated by the relative rotation between the pinion carrier 6 and the cam ball 13 and the pinion carrier 6 is moved in the axial direction (left direction in the drawing), the main clutch 14 is engaged, and the differential case 1 side. The outer plate 14A that rotates together with the sun gear 4 and the inner plate 14B that rotates together are connected to eliminate relative rotation between the differential case 1 and the left and right output shafts 5, 7.
A so-called differential limiting action is performed.

【0009】本発明では、図1におけるA部の拡大図で
ある図2に明確に示されるように、プラネタリーギヤか
らなる差動歯車装置における一方の出力軸(左出力軸
5)に連結されたサンギヤ4と他方の出力軸(右出力軸
7)に連結されたピニオンキャリヤ6との間の対向面に
カム錐面4C、6Cを形成し、これらカム錐面4C、6
Cにて対向せる差動回転部材(サンギヤ4とピニオンキ
ャリヤ6)間に重錘としての遠心ボール15を円周上に
複数個を半径方向外側に付勢されたスプリング16によ
って保持したものである。なお、符号17は遠心ボール
15およびこれらを所定位置に保持する保持リングを示
している。また、前記サンギヤ4におけるカム錐面4C
およびピニオンキャリヤ6におけるカム錐面6Cにおけ
る傾斜角度θを適当に設定することにより、広いレンジ
にてひきずりトルクの抑制のための反スラスト力を発生
させることができる。
In the present invention, as clearly shown in FIG. 2, which is an enlarged view of the portion A in FIG. 1, it is connected to one output shaft (left output shaft 5) in the differential gear device composed of a planetary gear. Cam conical surfaces 4C, 6C are formed on the opposing surfaces between the sun gear 4 and the pinion carrier 6 connected to the other output shaft (right output shaft 7).
A plurality of centrifugal balls 15 as weights are circumferentially held between differential rotation members (sun gear 4 and pinion carrier 6) facing each other at C by springs 16 urged radially outward. . Reference numeral 17 indicates the centrifugal ball 15 and a holding ring that holds these in a predetermined position. In addition, the cam conical surface 4C of the sun gear 4
By appropriately setting the inclination angle θ of the cam conical surface 6C of the pinion carrier 6, it is possible to generate an anti-thrust force for suppressing drag torque in a wide range.

【0010】以上の構成により、本実施の形態の作用を
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、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、
デフケース1とカムリング12とが回転を共にしようと
する際に、ボールカム装置を構成するピニオンキャリヤ
6との間にボール13を介して生ずるスラスト力によっ
てピニオンキャリヤ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を軸支したピニオンキャリヤ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(入力軸1A側面)との間に配置されたメインク
ラッチ14を締結させ、デフケース1側と回転を共にす
るアウタープレート14Aとサンギヤ4と回転を共にす
るインナープレート14Bとを接続し、デフケース1と
左右の出力軸5、7間における相対回転をなくす、いわ
ゆる差動制限作用が行われる。
The operation of the present embodiment will be described with the above configuration. When traveling in a normal differential drive state, a rough road such as a muddy road is encountered and the differential operation between the left and right wheels is limited. When the need arises, the armature 10 is attracted by the excitation of the electromagnet 9 and the pilot clutch 11 is engaged,
When the differential case 1 and the cam ring 12 try to rotate together, the pinion carrier 6 is pressed axially leftward by the thrust force generated through the ball 13 between the differential case 1 and the cam ring 12 and the pinion carrier 6 that constitutes the ball cam device. As a result, the pinion carrier 6 supporting the pinion gear 3 is supported.
The whole moves to the left in the drawing, and the main clutch 14 arranged between the planetary gear and the differential case 1 (the side surface of the input shaft 1A) is engaged, and the outer plate 14A and the sun gear 4 that rotate together with the differential case 1 side. And the inner plate 14B that rotates together are connected to eliminate relative rotation between the differential case 1 and the left and right output shafts 5 and 7, so-called differential limiting action is performed.

【0011】次に、電磁石9を解磁して差動制限状態を
解除した場合で、プラネタリーギヤからなる差動装置に
おける差動回転数にあまり差がない比較的低速時には、
パイロットクラッチ11を構成する多板クラッチ間にひ
きずりトルクが発生してカムリング12が回転し、前記
ボールカム装置を構成する前記ピニオンキャリヤ6との
間のボール13を介して生ずるスラスト力によってピニ
オンキャリヤ6を軸方向左方に押圧しようとしても、遠
心ボール15は半径方向外側に付勢されたスプリング1
6によって対向せる差動回転部材であるサンギヤ4とピ
ニオンキャリヤ6との対向面に形成されたカム錐面4
C、6Cを軸方向に押し広げて、ピニオンキャリヤ6を
前記スラスト力に抗して軸方向右側へ押し戻し、パイロ
ットクラッチ11のひきずりトルクに起因したメインク
ラッチ14の徒な締結を有効に抑制して耐久性能を向上
させるとともに、速やかなる差動制限状態を解除するこ
とも可能である。
Next, when the electromagnet 9 is demagnetized to release the differential limiting state, and at a relatively low speed where there is not much difference in the differential rotation speed in the differential device including the planetary gears,
A drag torque is generated between the multi-plate clutches constituting the pilot clutch 11 to rotate the cam ring 12, and the pinion carrier 6 is driven by the thrust force generated via the balls 13 between the pin ring carrier 6 and the pinion carrier 6 constituting the ball cam device. Even if the centrifugal ball 15 is pressed to the left in the axial direction, the centrifugal ball 15 is urged outward in the radial direction by the spring 1.
Cam conical surface 4 formed on the opposing surfaces of the sun gear 4 and the pinion carrier 6, which are differential rotating members opposed to each other.
C and 6C are expanded in the axial direction, the pinion carrier 6 is pushed back to the axial right side against the thrust force, and the unnecessary engagement of the main clutch 14 due to the drag torque of the pilot clutch 11 is effectively suppressed. It is possible to improve the durability performance and quickly release the differential limiting state.

【0012】さらに、電磁石9を解磁して差動制限状態
を解除した場合で、入力軸1Aすなわちデフケース1側
に高速回転が入力されると、パイロットクラッチ11を
構成する多板クラッチ間により大きなひきずりトルクが
発生して、前記同様にカムリング12が回転し、前記ボ
ールカム装置を構成する前記ピニオンキャリヤ6との間
のボール13を介して生ずる大きなスラスト力によって
ピニオンキャリヤ6を軸方向左方に強力に押圧しようと
するが、遠心ボール15は半径方向外側に付勢されたス
プリング16の付勢力に加えて、差動回転部材(サンギ
ヤ4とピニオンキャリヤ6)間における大きな差動回転
遠心力によって対向せる差動回転部材であるサンギヤ4
とピニオンキャリヤ6との対向面に形成されたカム錐面
4C、6Cを軸方向に強力に押し広げて、ピニオンキャ
リヤ6を前記スラスト力に抗して軸方向右側へ押し戻
し、パイロットクラッチ11のひきずりトルクに起因し
たメインクラッチ14の徒な締結をさらに有効に抑制す
ることができるとともに、より速やかなる差動制限状態
を解除することも可能になる。
Further, when high speed rotation is input to the input shaft 1A, that is, the differential case 1 side in the case where the electromagnet 9 is demagnetized to release the differential limiting state, a larger amount is generated between the multiple disc clutches forming the pilot clutch 11. As the drag torque is generated, the cam ring 12 is rotated in the same manner as described above, and the large thrust force generated via the ball 13 between the pinion carrier 6 and the pinion carrier 6 which constitutes the ball cam device makes the pinion carrier 6 strong in the axial left direction. However, in addition to the biasing force of the spring 16 biased outward in the radial direction, the centrifugal ball 15 opposes by a large differential centrifugal force between the differential rotating member (the sun gear 4 and the pinion carrier 6). Sun gear 4 which is a differential rotation member
The cam conical surfaces 4C, 6C formed on the surfaces facing each other and the pinion carrier 6 are strongly pushed in the axial direction to push the pinion carrier 6 back to the axial right side against the thrust force. It is possible to more effectively suppress the unnecessary engagement of the main clutch 14 due to the torque, and it is also possible to cancel the differential limited state more quickly.

【0013】次に、図3によって本発明の差動制限装置
の第2実施の形態を説明する。本実施の形態の構成も、
カム錐面4Cおよび6Cにて対向せる差動回転部材サン
ギヤ4およびピニオンキャリヤ6間に配置された重錘が
半径方向外側に付勢されたスプリングおよび差動回転遠
心力によって、パイロットクラッチ11においてひきず
りトルクにより発生するスラスト力を抑制するように構
成された点で、基本的には前記第1実施の形態のものと
同様であるが、本実施の形態では、重錘として、多数の
遠心ボール15に代えて円周上に配置された断面台形の
複数個(図の実施の形態では3個)の円弧状体18A、
18Bおよび18Cを採用し、これら円弧状体の内周側
に刻設した半円弧断面の溝20内に、リング状に形成し
たコイルスプリング19を設置したものである。これに
よって、電磁石9を解磁して差動制限状態を解除した場
合で、差動装置における差動回転数にあまり差がない比
較的低速時には、リング状に形成したコイルスプリング
19の拡開傾向に付勢されたスプリング力によって重錘
である断面台形の円弧状体18A、18Bおよび18C
を半径方向外側に移動させて、パイロットクラッチ41
のひきずりトルクに起因したメインクラッチ14の徒な
締結を有効に抑制して耐久性能を向上させる。さらに、
デフケース1側に高速回転が入力されてパイロットクラ
ッチ11を構成する多板クラッチ間により大きなひきず
りトルクが発生して大きなスラスト力によってピニオン
キャリヤ6を軸方向左方に強力に押圧しようとしても、
重錘である断面台形の円弧状体18A、18Bおよび1
8Cは半径方向外側に付勢されたスプリング19の付勢
力に加えて、サンギヤ4とピニオンキャリヤ6間におけ
る大きな差動回転遠心力によって、それら各円弧状体の
台形断面の両側の傾斜面が前記カム錐面4C、6Cを軸
方向に強力に押し広げて、ピニオンキャリヤ6を前記ス
ラスト力に抗して軸方向右側へ押し戻し、パイロットク
ラッチ11のひきずりトルクに起因したメインクラッチ
14の徒な締結をさらに有効に抑制することができる。
Next, a second embodiment of the differential limiting device of the present invention will be described with reference to FIG. The configuration of this embodiment is also
The weight arranged between the differential rotation member sun gear 4 and the pinion carrier 6 facing each other at the cam conical surfaces 4C and 6C is dragged in the pilot clutch 11 by the spring and the differential rotation centrifugal force that are urged radially outward. Although it is basically the same as that of the first embodiment in that it is configured to suppress the thrust force generated by the torque, in the present embodiment, a large number of centrifugal balls 15 are used as weights. In place of a plurality of (three in the illustrated embodiment) arcuate bodies 18A having a trapezoidal cross section,
18B and 18C are adopted, and a ring-shaped coil spring 19 is installed in a groove 20 having a semi-arcuate cross section carved on the inner peripheral side of these arc-shaped bodies. As a result, when the electromagnet 9 is demagnetized to release the differential limiting state, and at a relatively low speed where there is not much difference in the differential rotation speed in the differential device, the coil spring 19 formed in a ring shape tends to expand. Arc-shaped bodies 18A, 18B, and 18C having trapezoidal cross-sections that are weights due to the spring force urged to
Of the pilot clutch 41 by moving the
It effectively suppresses the disengagement of the main clutch 14 due to the drag torque, and improves the durability performance. further,
Even if high speed rotation is input to the differential case 1 side and a large drag torque is generated between the multiple disc clutches constituting the pilot clutch 11 to strongly push the pinion carrier 6 axially leftward by a large thrust force,
Circular trapezoidal bodies 18A, 18B and 1 which are weights
In addition to the urging force of the spring 19 urged outward in the radial direction, 8C is a large differential rotational centrifugal force between the sun gear 4 and the pinion carrier 6, whereby the inclined surfaces on both sides of the trapezoidal cross section of each of the arcuate bodies are described above. The cam conical surfaces 4C and 6C are strongly expanded in the axial direction, the pinion carrier 6 is pushed back to the right in the axial direction against the thrust force, and the main clutch 14 is disengaged due to the drag torque of the pilot clutch 11. It can be suppressed more effectively.

【0014】次に、図4によって本発明の差動制限装置
の第3実施の形態を説明する。本実施の形態の構成も、
重錘として、多数の遠心ボール15に代えて円周上に配
置された断面台形の複数個(図の実施の形態では3個)
の円弧状体18A、18Bおよび18Cを採用した点
で、基本的には前記第2実施の形態のものと同様である
が、本実施の形態では、重錘としての断面台形の複数個
の円弧状体18A、18Bおよび18Cを半径方向外側
に付勢するスプリングとして、前記第2の実施の形態の
リング状のコイルスプリング19に代えて各円弧状体1
8A、18Bおよび18C間を連結するごとくこれらの
間に配設された圧縮スプリング21を設けたものであ
る。この圧縮スプリング21によって、前記各円弧状体
18A、18Bおよび18Cを互いに円周方向に離反さ
せる方向に付勢することで、半径方向外側への付勢力を
得るものである。これによって、差動制限状態を解除時
において、比較的低速時から高速差動回転時までパイロ
ットクラッチにおけるひきずりトルクに起因したメイン
クラッチの締結を有効に抑制して耐久性能を向上させ、
かつ差動制限作用の速やかな解除を可能にすることがで
きる。
Next, a third embodiment of the differential limiting device of the present invention will be described with reference to FIG. The configuration of this embodiment is also
As a weight, a plurality of trapezoidal cross-sections (three in the illustrated embodiment) arranged on the circumference instead of a large number of centrifugal balls 15
This is basically the same as that of the second embodiment in that the arc-shaped bodies 18A, 18B and 18C are adopted, but in the present embodiment, a plurality of circles having a trapezoidal cross section as weights are used. As a spring for urging the arcuate bodies 18A, 18B, and 18C outward in the radial direction, each arcuate body 1 is used instead of the ring-shaped coil spring 19 of the second embodiment.
A compression spring 21 is provided between 8A, 18B and 18C so as to connect them. The compression spring 21 urges the arcuate bodies 18A, 18B, and 18C in a direction to separate them from each other in the circumferential direction, thereby obtaining a biasing force outward in the radial direction. As a result, when the differential limited state is released, engagement of the main clutch due to drag torque in the pilot clutch is effectively suppressed from relatively low speed to high speed differential rotation, and durability performance is improved,
In addition, it is possible to quickly release the differential limiting action.

【0015】以上、本発明の実施の形態を説明してきた
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、パイロットクラッチの
締結、解除形態についても電磁石方式のみならず、流体
圧方式、噛合反力方式等適宜のものが採用できる。ま
た、アーマチャ、カムリングあるいはピニオンキャリヤ
の形状およびそれらの関連構成、カム錐面の形状、重
錘、スプリングおよび保持リングの形態、数およびそれ
らの関連構成、さらには、カム錐面が形成される部材に
ついても適宜の差動回転部材が採用され得る。
Although 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. As for the manner of engaging and disengaging the pilot clutch, not only the electromagnet method but also a fluid pressure method, an engagement reaction force method, or the like can be adopted. Further, the shape of the armature, the cam ring or the pinion carrier and their related configurations, the shape of the cam conical surface, the shape of the weight, the spring and the retaining ring, the number and their related configurations, and the member on which the cam conical surface is formed. Also in regard to, an appropriate differential rotation member can be adopted.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、差動制限状態を解除した場合で、プラネタリーギ
ヤからなる差動装置における差動回転数にあまり差がな
い比較的低速時には、パイロットクラッチを構成する多
板クラッチ間におけるひきずりトルクに起因したスラス
ト力によってメインクラッチが締結しようとしても、重
錘部材が半径方向外側に付勢されたスプリングによって
対向せる差動回転部材の対向面に形成されたカム錐面を
軸方向に押し広げて、前記スラスト力に抗してメインク
ラッチの締結を有効に抑制して耐久性能を向上させると
ともに、速やかなる差動制限状態を解除することが可能
となる。また、寒冷地での始動時等に、デフケース内部
に存在する潤滑油の粘度が高い状態にあっても、電磁石
を解磁した際にパイロットクラッチ側にひきずりトルク
を生じることがないので、メインクラッチが押し付けら
れて低速旋回性能を悪化させるタイトコーナブレーキン
グ現象を引き起こす等の問題も解消される。さらに、差
動制限状態を解除した場合で、入力軸側に高速回転が入
力された高速差動回転時には、パイロットクラッチを構
成する多板クラッチ間により大きなひきずりトルクに起
因したスラスト力によってメインクラッチが締結しよう
としても、重錘部材が半径方向外側に付勢されたスプリ
ングの付勢力に加えて、差動回転部材間における大きな
差動回転遠心力によって対向せる差動回転部材間の対向
面に形成されたカム錐面を軸方向に強力に押し広げて、
前記スラスト力に抗してメインクラッチの締結を確実に
抑制して耐久性能を向上させるとともに、より速やかな
る差動制限状態を解除することが可能となる。
As described above in detail, according to the present invention, a relatively low differential rotation speed in which the differential rotation speed in the differential device including the planetary gears is not so different when the differential limited state is released. At times, even if the main clutch tries to be engaged by the thrust force due to the drag torque between the multi-plate clutches forming the pilot clutch, the weight member opposes by the spring biased outward in the radial direction. The cam conical surface formed on the surface is expanded in the axial direction to effectively suppress the engagement of the main clutch against the thrust force to improve the durability performance and quickly release the differential limiting state. Is possible. Also, even if the viscosity of the lubricating oil inside the differential case is high, such as when starting in cold regions, drag torque will not be generated on the pilot clutch side when the electromagnet is demagnetized, so the main clutch The problem such as the tight corner braking phenomenon that is pressed against the wheel and deteriorates the low-speed turning performance is solved. Furthermore, when the differential limiting state is released and during high-speed differential rotation when high-speed rotation is input to the input shaft side, the main clutch is driven by the thrust force due to the larger drag torque between the multiple disc clutches that make up the pilot clutch. Even if it is attempted to be fastened, the weight member is formed on the facing surface between the differential rotating members that are opposed to each other by the large differential rotating centrifugal force between the differential rotating members in addition to the biasing force of the spring biased outward in the radial direction. Push the cam conical surface that has been splayed strongly in the axial direction,
It is possible to reliably suppress the engagement of the main clutch against the thrust force to improve the durability performance and release the differential limited state more quickly.

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

【図1】本発明の差動制限装置の第1実施の形態の上半
分を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an upper half of a first embodiment of a differential limiting device of the present invention.

【図2】図1のA部拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a portion A in FIG.

【図3】本発明の差動制限装置の第2実施の形態を示す
A部に相当する図である。
FIG. 3 is a diagram corresponding to a portion A showing a second embodiment of the differential limiting device of the invention.

【図4】本発明の差動制限装置の第3実施の形態を示す
A部に相当する図である。
FIG. 4 is a view corresponding to a portion A showing a third embodiment of the differential limiting device of the invention.

【図5】従来の差動制限装置の全体図である。FIG. 5 is an overall view of a conventional 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 4C カム錐面 5 左出力軸 6 ピニオンキャリヤ 6C カム錐面 7 右出力軸 8 ロータ 9 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 遠心ボール(重錘) 16 スプリング 17 保持リング 18 円弧状部材(重錘) 19 コイルスプリング 20 溝 21 圧縮スプリング 1 differential case 2 internal gear 3 pinion gear 4 sun gear 4C cam conical surface 5 left output shaft 6 pinion carrier 6C cam conical surface 7 right output shaft 8 rotor 9 electromagnet 10 armature 11 pilot clutch 12 cam ring 13 ball 14 maincucci 15 centrifugal ball (heavy weight) ) 16 spring 17 retaining ring 18 arcuate member (weight) 19 coil spring 20 groove 21 compression spring

Claims (2)

【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、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差動制限装置において、カム錐
面にて対向せる差動回転部材間に配置された重錘が半径
方向外側に付勢されたスプリングおよび差動回転遠心力
によって前記スラスト力を抑制するように構成されたこ
とを特徴とする差動制限装置。
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 clutch is engaged by a thrust force generated by a pilot clutch that engages between differential rotating members. In a differential limiting device that limits the differential between the left and right output shafts, a weight disposed between differential rotating members facing each other on a cam cone surface is biased radially outward by a spring and differential rotation. A differential limiting device configured to suppress the thrust force by a centrifugal force.
【請求項2】 前記カム錐面がプラネタリーギヤからな
る差動歯車装置における一方の出力軸に連結されたサン
ギヤと他方の出力軸に連結されたピニオンキャリヤとの
間の対向面に形成されていることを特徴とする請求項1
に記載の差動制限装置。
2. The cam conical surface is formed on an opposing surface between a sun gear connected to one output shaft and a pinion carrier connected to the other output shaft in a differential gear device including a planetary gear. Claim 1 characterized in that
The differential limiting device according to 1.
JP7305486A 1995-11-24 1995-11-24 Differential limiting device Pending JPH09144846A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000047959A (en) * 1998-12-07 2000-07-25 존 씨. 메티유 Viscous actuated ball ramp clutch having one-way clutch

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KR20000047959A (en) * 1998-12-07 2000-07-25 존 씨. 메티유 Viscous actuated ball ramp clutch having one-way clutch

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