JPH09217814A - 予圧式差動制限装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 予圧式差動制限装置におけるイニシャルトル
クが所定値であっても、トルク配分率を増大させること
を可能にしてより高い差動制限効果が得られると共に、
多板クラッチの寿命をも増大できる予圧式差動制限装置
を提供する。 【解決手段】 デフケース１等からの入力側回転駆動力
を差動歯車４、５、６からなる差動回転部材を介して左
右の出力側に差動配分して伝達し、前記差動回転部材間
１、５に配置された多板クラッチ７を軸方向に予圧が付
与された押圧部材８の押圧力により接続して前記差動回
転部材１、５間の差動制限を行うように構成された予圧
式差動制限装置において、前記多板クラッチ７と前記差
動歯車における入力側回転部材３との間に該入力側回転
部材３を制動すべくデフケース１と回転を共にする押付
リング２を配置したことを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、片輪空転時等に発
生する過剰な差動作用を抑制して低速回転側の車輪にも
駆動トルクを効果的に伝達できる予圧式差動制限装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の、片輪空転時等に発生する過剰
な差動作用を抑制して低速回転側の車輪にも駆動トルク
を効果的に伝達することのできる予圧式差動制限装置と
して、本件出願人は、先に実開平５−８０９３号公報に
開示されたものを提案した。これと同様な構成を図５に
よって簡単に説明すると、この予圧式差動制限装置は、
左右のデフケース１１Ａ、１１Ｂからなるデフケース１
１からの入力側回転駆動力を左右のサイドギヤ１５、１
６およびこれらに傘歯噛合するピニオンギヤ１４の差動
歯車からなる差動回転部材を介して左右の出力側に差動
配分して伝達し、前記差動回転部材間に配置された多板
クラッチ１７を軸方向に予圧が付与された押圧部材であ
る皿ばね１８の押圧力により接続して前記差動回転部材
間の差動制限を行うように構成され、多板クラッチ１７
に予圧を付与するためにデフケース１１内に配置される
押圧部材としての皿ばね１８を、デフケース１１内の外
径側に配置された第１の皿ばね１８Ａと、該第１の皿ば
ね１８Ａと縦列して内径側とに配置される第２の皿ばね
１８Ｂとにより構成したものである。これによって、軸
方向長さを増大させることなく皿ばね全体としてのばね
率特性を変化させて、大きな差動制限力を得るべくイニ
シャルトルクを増大させることを可能にしたものであ
る。

【０００３】このような構成の差動制限装置によって、
通常の直進走行時にはエンジンからの駆動力によりリン
グギヤによってデフケース１１からの所定の駆動力を受
けてピニオンギヤ１４は左右の各サイドギヤ１５、１６
に均等にその駆動力を伝達し、また、車両が泥濘地等の
悪路に遭遇して例えば左側車輪の片輪空転等により過剰
な差動作用が発生しようとした場合には、高速車輪側に
は該車輪の路面抵抗に相当するトルクが伝達されるのみ
であるが、右側の車輪の駆動抵抗が大きい場合に、皿ば
ね１８の予圧によるイニシャルトルクによって多板クラ
ッチ１７の締結力すなわち左デフケース１１Ａと左サイ
ドギヤ１５との間で差動作用が制限され、右側の低速車
輪側にも効果的に駆動力が伝達され、より容易に悪路で
の脱出性能を向上させることができることとなった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
予圧式差動制限装置において、デフケース１１側とサイ
ドギヤ１５側との間に配置された多板クラッチ１７から
得られる差動制限力は皿ばね１８Ａ、１８Ｂの予圧荷重
のみにより発生するイニシャルトルクに過ぎず、前記提
案によって増大した第１の皿ばね１８Ａと第２の皿ばね
１８Ｂとの予圧荷重の域を出ることは不可能であった。

【０００５】このため本発明では、予圧式差動制限装置
におけるイニシャルトルクが所定値であっても、トルク
配分率を増大させることを可能にしてより高い差動制限
効果が得られると共に、多板クラッチの寿命をも増大で
きる予圧式差動制限装置を提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、デフケ
ース等からの入力側回転駆動力を差動歯車からなる差動
回転部材を介して左右の出力側に差動配分して伝達し、
前記差動回転部材間に配置された多板クラッチを軸方向
に予圧が付与された押圧部材の押圧力により接続して前
記差動回転部材間の差動制限を行うように構成された予
圧式差動制限装置において、前記多板クラッチと前記差
動歯車における入力側回転部材との間に該入力側回転部
材を制動すべくデフケースと回転を共にする押付リング
を配置したことを特徴とするものである。また本発明
は、前記押付リングが差動歯車における入力側回転部材
であるピニオン軸の周面、あるいはピニオンギヤの周面
を制動するように構成されたことを特徴とするもので、
これらを課題解決のための手段とするものである。

【０００７】

【実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に基づい
て説明する。図１は、本発明の予圧式差動制限装置の第
１実施の形態を示すものであり、図１（Ａ）は差動制限
装置の全体の上半分の断面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）
のＡ−Ａ断面図、図１（Ｃ）はデフケースと押付リング
および多板クラッチのプレートとの関係を示すピニオン
軸およびピニオンギヤを除いた要部断面図である。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達され、該リングギヤを一体に
固定する分割型デフケース１Ａ、１Ｂからなる差動回転
部材であるデフケース１を回転させるように構成されて
おり、デフケース１の回転駆動力は右デフケース１Ｂ内
のピン孔１Ｃにその軸端が回転自在に挿通されたピニオ
ン軸３に軸支されて周方向に配置された差動回転部材で
ある複数個のピニオンギヤ４に軸方向の両側から噛合す
る同様に差動回転部材である一対の出力軸を兼ねる左右
のサイドギヤ５、６に差動配分して伝達される。前記ピ
ニオン軸３およびピニオンギヤ４は差動歯車における入
力側回転部材を構成している。前記左サイドギヤ５と左
デフケース１Ａの内側壁との間には、デフケース１と回
転を共にし軸方向に摺動自在なアウタープレート７Ａ群
と左サイドギヤ５と回転を共にし軸方向に摺動自在なイ
ンナープレート７Ｂ群とからなる多板クラッチ７と、該
多板クラッチ７に軸方向に隣接して前記多板クラッチ７
に対して軸方向の予圧を付与する押圧部材としての皿ば
ね８が配置されている。皿ばね８は多板クラッチ７の左
右のいずれの側に配置されれてもよい。該皿ばね８は前
記提案のように内径側と外径側の皿ばねの組合せを採用
し得ることは無論である。

【０００８】本発明では、前記多板クラッチ７と前記差
動歯車における入力側回転部材を構成するピニオン軸３
との間に、該ピニオン軸３の周面を制動するように押付
リング２を配置したものである。図１（Ａ）のＡ−Ａ断
面である図１（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、押付リ
ング２は多板クラッチ７のアウタープレート７Ａと同様
にデフケース１のラグ溝１Ｄに軸方向に摺動のみ自在に
そのラグ部２Ａを係合されてデフケース１と回転を共に
し、該押付リング２の軸方向内側端部は山形のブレーキ
面２Ｂ、２Ｂに形成されて前記ピニオン軸２の周面に線
接触して押し付けられている。

【０００９】このような構成により、左右駆動輪間の走
行抵抗が等しい通常の直進走行時には、エンジンからの
駆動力によるデフケース１からの所定の駆動力はピニオ
ン軸３からピニオンギヤ４を介して左右の各サイドギヤ
５、６に均等にその駆動力を伝達する。その際にピニオ
ンギヤ４は公自転することはない。また、車両が泥濘地
等の悪路に遭遇して片輪空転等により過剰な差動作用が
発生しようとした場合には、高速車輪側には該車輪の路
面抵抗に相当するトルクが伝達されるのみであり、例え
ば右側駆動輪の駆動抵抗が大きい場合には、ほぼ静止せ
る右サイドギヤ６上をピニオンギヤ４が公自転して、左
側駆動輪が徒に空転して、いわゆる悪路脱出が不可能に
なり、高速車輪側の左サイドギヤ５には該車輪の路面抵
抗に相当するトルクが伝達されるのみとなるところであ
るが、前記多板クラッチ７に隣接して配置された皿ばね
８の予圧によって多板クラッチ７が締結され、左デフケ
ース１Ａとサイドギヤ５との間で差動作用が制限された
分のトルクが、低速側である右側駆動輪側に駆動力が伝
達され、悪路での脱出を可能にするものである。

【００１０】本発明では、以上の皿ばね８による通常の
イニシャルトルクに加えて、該皿ばね８の軸方向の予圧
が押付リング２のブレーキ面２Ｂ、２Ｂを差動歯車にお
ける入力側回転部材を構成するピニオン軸３の周面に押
し付けることになるので、従来はデフケース側面との間
の摩擦熱等により消失していた前記皿ばね８の予圧によ
るイニシャルトルクの一部が、前記押付リング２のブレ
ーキ面２Ｂ、２Ｂを介して直接に差動歯車における入力
側回転部材を構成するピニオン軸３を制動することに使
用されるので、この分の差動制限力が増大されることに
なる。すなわち、トルク配分率を増大させてスリップを
生じる限界値を高めることを可能にし、皿ばね８および
多板クラッチ７の容量が所定値であっても、より高い差
動制限効果が得られると共に、同一の差動制限トルクを
必要とする運転条件下においては従来構造に比較して多
板クラッチ７が負担する発生トルクは小さくて済み、多
板クラッチの寿命をも増大できるという優れた効果を生
ずる。

【００１１】図４に示したものは、スリップを生じる限
界値であるトルク配分率（トランスファレシオＲｔ）に
ついて、本発明と従来構造のものとを比較した図であ
る。従来構造のトランスファレシオＲｔ＝１（傾斜が
１）については皿ばね８によるイニシャルトルクはＴ２
であり、該皿ばね８によるイニシャルトルクがＴ２であ
っても、本発明による押付リング２の介在によって増大
したトランスファレシオＲｔ＝１．６（傾斜１．６）で
はＳＴ間に相当する差動制限トルクの増大が可能であ
る。また、Ｓ点を通る本発明と従来構造のトランスファ
レシオＲｔ線について見ると、同一の差動制限トルクＴ
ｉを得るために、本発明では皿ばね８によるイニシャル
トルクをＴ１に下げることが可能である。特に、本発明
は、ＡＢＳ（アンチスキッドブレーキシステム）が標準
装備されることが多い大型トラックに採用されてその威
力を発揮する。通常、大型トラック等の重車両おいて、
該ＡＢＳとの干渉を避けるために皿ばねによるイニシャ
ルトルク値を増大させることができないので、ＬＯＭタ
イプ（ピニオン軸とのカム作用により軸動するプレッシ
ャリッグの押圧にて多板クラッチを締結して差動制限作
用を行うもの）の差動制限装置を採用せざるを得ない。
ところが、ＬＯＭタイプにおいては、カム部を形成する
ピニオン軸が大型化し、ピニオン軸とピニオンギヤ間の
ベアリング類も必要であるため、図５のような形式を採
用せざるを得ないものであったが、本発明による簡素な
構造によって、皿ばねによる小さなイニシャルトルクに
ても走行時に大きな差動制限作用が得られることになっ
た。

【００１２】図２は、本発明の予圧式差動制限装置の第
２実施の形態を示すものであり、図２（Ａ）は装置の全
体の上半分断面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ−Ｂ断
面図である。本実施の形態では、前記多板クラッチ７を
ピニオンギヤの左右両側に配置して多板クラッチ７Ｌ、
７Ｒとし、これら多板クラッチ７Ｌ、７Ｒと前記差動歯
車における入力側回転部材を構成するピニオン軸３との
間に、それぞれ該ピニオン軸３の周面を制動するように
左右の押付リング２Ｌ、２Ｒを配置したもので、図２
（Ｂ）に示すように、それぞれの押付リング２Ｌ、２Ｒ
の軸方向内側の対向面にはピニオン軸３の周面と線接触
するように山形のブレーキ面２Ｂ・・・が形成されてい
る。本実施の形態では、左右一対の差動制限部材を有す
るため、皿ばねや押付リングさらには多板クラッチが負
担する発生差動制限力が小さくて済み、それぞれの部材
がさらなる長寿命化が可能となる。

【００１３】図３は、本発明の予圧式差動制限装置の第
３実施の形態を示すものであり、装置の全体の上半分断
面図である。本実施の形態では、前記第１実施の形態の
ものにおける入力側回転部材を構成するピニオン軸３に
代えて、同様に差動歯車における入力側回転部材を構成
するピニオンギヤ４の周面と多板クラッチ７との間に、
ピニオンギヤ４の周面を制動するように押付リング２を
配置したものである。これによって、押付リング２のブ
レーキ面２Ｂがピニオンギヤ４の円錐面もしくは球面か
らなる周面４Ｂに摺接して制動作用を行うものである。
押付リング２のブレーキ面２Ｂについてもピニオンギヤ
４の円錐面もしくは球面に適合する円錐面もしくは球面
に形成される。かく構成されているので、皿ばね８の予
圧により軸方向に移動する押付リング２からの押圧力Ｒ
によってブレーキ面２Ｂに直交して発生した制動力Ｐに
よりピニオンギヤ４を制動した分、差動制限力が増大さ
れる。また、本実施の形態では、押付リング２の軸動に
伴い、デフケース１の内周面とピニオンギヤ４の周面４
Ｂとの間に形成される楔形空間に該押付リング２が進行
してブレーキ面２Ｂがピニオンギヤ４の周面４ＢをＱ方
向に押し付ける制動力をも発生させることができて効果
的である。

【００１４】以上、本発明の各実施の形態について説明
してきたが、本発明の趣旨の範囲内で差動制限トルクを
発生させる形態によって区分される差動制限装置の形式
例えばはす歯歯車を使用した遊星歯車やヘリカル型の差
動制限装置等にも適用でき、多板クラッチの数、配置形
態、押圧部材としての皿ばねあるいはコイルばね等の形
状、数、配置位置および材質、押付リングの形状、材
質、押付リングにおけるブレーキ面の傾斜角度、押付リ
ングとピニオン軸あるいはピニオンギヤとの間の制動形
態（押付リングがピニオン軸およびピニオンギヤの両方
と摺接するブレーキ形態を採用することも可能であ
る）、押付リングのデフケースへの装着形態等は種々の
ものが採用され得ることは言うまでもないことである。

【００１５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、デフケース等からの入力側回転駆動力を差動歯車
からなる差動回転部材を介して左右の出力側に差動配分
して伝達し、前記差動回転部材間に配置された多板クラ
ッチを軸方向に予圧が付与された押圧部材の押圧力によ
り接続して前記差動回転部材間の差動制限を行うように
構成された予圧式差動制限装置において、多板クラッチ
と前記差動歯車における入力側回転部材との間に該入力
側回転部材を制動すべくデフケースと回転を共にする押
付リングを配置したことによって、押圧部材による通常
のイニシャルトルクに加えて、該押圧部材の軸方向の予
圧が押付リングのブレーキ面を差動歯車における前記入
力側回転部材を構成する例えばピニオン軸の周面に押し
付けることになるので、従来はデフケース側面との間の
摩擦熱等により消失していた前記皿ばねの予圧によるイ
ニシャルトルクの一部が、前記押付リングのブレーキ面
を介して直接に差動歯車における入力側回転部材を構成
するピニオン軸を制動することに使用されるので、この
分の差動制限力が増大されることになる。すなわち、ト
ルク配分率を増大させてスリップを生じる限界値を高め
ることを可能にし、皿ばねおよび多板クラッチの容量が
所定値であっても、より高い差動制限効果が得られると
共に、同一の差動制限トルクを必要とする運転条件下に
おいては従来構造に比較して多板クラッチが負担する発
生トルクは小さくて済み、多板クラッチの寿命をも増大
できるという優れた効果を生ずる。また、左右一対の差
動制限部材を設けるならば、皿ばねや押付リングさらに
は多板クラッチが負担する発生差動制限力が小さくて済
み、それぞれの部材がさらに長寿命化する。さらに、差
動歯車における入力側回転部材を構成するピニオンギヤ
の周面と多板クラッチとの間に、ピニオンギヤの周面を
制動するように押付リングを配置すれば、皿ばねの予圧
により軸方向に移動する押付リングからの押圧力によっ
て発生した制動力およびデフケースの内周面とピニオン
ギヤの周面との間に形成される楔形空間に押付リングが
進行して発生した制動力により、より効果的に差動制限
力が増大される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の予圧式差動制限装置の第１実施の形態
を示すものである。

【図２】本発明の予圧式差動制限装置の第２実施の形態
を示すものである。

【図３】本発明の予圧式差動制限装置の第４実施の形態
を示すものである。

【図４】スリップを生じる限界値であるトルク配分率
（トランスファレシオＲｔ）について、本発明と従来構
造のものとを比較した図である。

【図５】本発明の基礎となった予圧式差動制限装置を示
す図である。

【符号の説明】

１ デフケース（差動回転部材） １Ｄ ラグ溝 ２ 押付リング ２Ａ ラグ部 ２Ｂ ブレーキ面 ３ ピニオン軸（入力側回転部材） ４ ピニオンギヤ（入力側回転部材） ５ 左サイドギヤ（差動回転部材） ６ 右サイドギヤ（差動回転部材） ７ 多板クラッチ ８ 皿ばね（押圧部材）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 デフケース等からの入力側回転駆動力を
   差動歯車からなる差動回転部材を介して左右の出力側に
   差動配分して伝達し、前記差動回転部材間に配置された
   多板クラッチを軸方向に予圧が付与された押圧部材の押
   圧力により接続して前記差動回転部材間の差動制限を行
   うように構成された予圧式差動制限装置において、前記
   多板クラッチと前記差動歯車における入力側回転部材と
   の間に該入力側回転部材を制動すべくデフケースと回転
   を共にする押付リングを配置したことを特徴とする予圧
   式差動制限装置。
2. 【請求項２】 前記押付リングが差動歯車における入力
   側回転部材であるピニオン軸の周面を制動するように構
   成されたことを特徴とする請求項１に記載の予圧式差動
   制限装置。
3. 【請求項３】 前記押付リングが差動歯車における入力
   側回転部材であるピニオンギヤの周面を制動するように
   構成されたことを特徴とする請求項１に記載の予圧式差
   動制限装置。