JPH1053036A - 四輪駆動車の差動制限装置及び２方向差動クラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】四輪駆動車の差動制限装置において、前後輪に
出力配分する差動装置のロック・アンロックの切り換え
がスムーズに応答性良く行えるようにし、副次的には前
後輪側出力要素等の動力伝達部材を接続する上でレイア
ウト的な自由度が得られることにある。 【解決手段】 駆動装置２１からの駆動力を入力要素２
６にて入力し、前輪側の駆動軸４７へ伝達する前輪側出
力要素３１と後輪側の駆動軸３６へ伝達する後輪側出力
要素３３とに配分する差動装置２４と、前輪側出力要素
３１と後輪側出力要素３３と入力要素２６とのうちの２
つの要素の間に設けられ、後輪側出力要素３３の回転速
度が前輪側出力要素３１の回転速度よりも大きくなった
ときに２つの要素を連結する２方向クラッチ５５とを有
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力要素側と前輪
側出力要素及び前記後輪側出力要素との回転の伝達又は
遮断を可能とする四輪駆動車の差動制限装置、及び、差
動制限装置を成す２方向差動クラッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】四輪駆動車の動力伝達系には入力要素か
らの回転力を、左右輪に分岐して、或いは前後輪に分岐
して伝達する差動装置（デファレンシャル）や差動装置
（センタデフ）が使用されている。処で、パートタイム
式の四輪駆動車は、オンロード走行時には２輪駆動に保
持され、入力要素からの回転力を後輪（或いは前輪）に
のみ伝え、オフロード走行時には４輪駆動に保持され、
入力要素からの回転力を前後輪に分岐して伝える。これ
によって、オンロード走行時には駆動抵抗を低減させ、
オフロード走行時には一部の車輪が低μ路でスリップし
たり溝へ脱輪した時の車両の走破性を向上させている。
このパートタイム式の四輪駆動車の内、２輪駆動と４輪
駆動との切り換えを前後車輪に回転差が発生するときに
自動的に行える様にしたものが知られている。

【０００３】例えば、パートタイム式の４輪駆動車の前
輪側に差動制限装置の一種であるオーバランニング型ク
ラッチが装着されたものがある。このオーバランニング
型クラッチは前輪ハブが駆動軸より速く回転するように
設定され、２輸駆動時は駆動軸の回転は前輪ハブに伝達
されず、後輪がスリップして駆動軸の回転が上がると、
駆動軸と前輪ハブの隙間に挿人されたローラ又はボール
の楔作用によって駆動軸と前輪ハブが噛み合い、４輪駆
動状態になり、回転が前輪に伝えられる。しかし、オー
バランニング型クラッチではこれが楔作用を生じさせる
のは一方向の回転においてのみであり、後進時には前輸
を駆動できない。そこで、前後進時に差動クラッチ作用
を働かせる２方向差動クラッチが提案されている。例え
ば、特公平７−８１５９９号公報には、図１０に示すよ
うな２方向差動クラッチが開示される。

【０００４】この装置では、インプットギヤ１側の円筒
面とアウトプットギヤ２側の円筒面とを間隙を持たせて
相対回転可能に配設し、この間隙に複数のスプラグ３を
介装している。図１１（ａ）に示すように、スプラグ３
は、インプットギヤ１側の回転軸５の円筒面に固設され
た第１保持部材４のポケットと、アウトプットギヤ２側
の円筒面に隣接して円周方向に摺動可能に配設された第
２保持部材６のポケット内に格納される。しかもスプラ
グ３は、その中心線Ｌ１の方向の長さが最も短く形成さ
れており、インプットギヤ１側の円筒而とアウトプット
ギヤ２側の円筒面に共に係合しない中立位置（その中心
線Ｌ１を放射方向に向けた状態）から、図１１（ａ），
（ｂ）に示すように両円筒面に係合するクラッチ差動位
置に亘り傾動可能に配設されている。ここでインプット
ギヤ１に隣接されるサブギヤ７はインプットギヤ１より
歯数が１つ多く形成され、入力要素側のギアに共に噛み
合い、相対的に回転変位する。しかも、第２保持部材６
はインプットギヤ１の回転に対応して差速を発生するサ
ブギヤ７と連携される。このため、差速が生じると、回
転軸５及びインプットギヤ１に対して第２保持部材６が
円周方向へ相対的に摺動し、スブラグ３をクラッチ作動
位置へ傾動する。

【０００５】図１１（ａ）はインプットギヤ１（回転軸
５）が右方向に回転する場合を、図１１（ｂ）はインプ
ットギヤ１（回転軸５）が左方向に回転する場合を示し
た。これによって、インプットギヤ１（後輪側）の左又
は右方向の何れの回転においでも、インプットギヤ１側
が高回転するとインプットギヤ１とアウトブットギヤ２
（前輪側）とを連結し、その回転をアウトブットギヤ２
に伝達でき、しかも、インプットギヤ１に対しアウトプ
ットギヤ２側が高回転するとスプラグ３が中立位置に傾
動して空転し、インプットギヤ１（回転軸５）とアウト
プットギヤ２を遮断し、２輪駆動とすることができる。

【０００６】更に、図８に示すような２方向差動クラッ
チも提案されている。この装置では、インプットギヤ１
側の円筒面とアウトプットギヤ２側の回転軸５の円筒面
とを間隙を持たせて相対回転可能に配設し、この間隙に
複数のスプラグ３を介装している。図９（ａ），（ｂ）
に示すように、スプラグ３は、インプットギヤ１側の円
筒面に固設された外側保持部材６のポケットと、アウト
プットギヤ２側の回転軸５の円筒面に隣援して円周方向
に摺動可能に配設された内側保持部材４のポケット内に
格納される。しかもスプラグ３は、インプットギヤ１側
の円筒而とアウトプットギヤ２側の回転軸５の円筒面に
係合しない中立位置から、両円筒面に係合するクラッチ
差動位置に亘り傾動可能に配設されている。内側保持部
材４はインプットギヤ１の一側端側にボス部を形成さ
れ、ここにスイッチングプレート８を係止する。

【０００７】このスイッチングプレート８は皿ばね９に
よってインプットギヤ１の一側面に摺動可能に圧接され
る。このスイッチングプレート８はその外周縁の一部を
ハウジング１０に係止されるため、内側保持部材４はス
イッチングプレート８によって回転を抑制される力を受
ける。このため、回転しないスイッチングプレート８に
摺接する内側保持部材４はインプットギヤ１の回転変動
時に、インプットギヤ１の回転に対し差動しその上で連
動回転する。この場合も、インプットギヤ１と一体の外
側保持部材６と内側保持部材４との差動に応じ、スブラ
グ３をクラッチ作動位置へ傾動する。図９（ａ）はイン
プットギヤ１及び外側保持部材６が図において左（反時
計回り）方向に回転する場合を、図９（ｂ）はインプッ
トギヤ１及び外側保持部材６が図において右（時計回
り）方向に回転する場合を示した。

【０００８】これによって、インプットギヤ１（後輪
側）の左又は右方向の何れの回転においでも、インプッ
トギヤ１側が高回転するとスプラグ３の傾動（その中心
線Ｌ１が放射方向に対し傾く）によりインプットギヤ１
とアウトブットギヤ２（前輪側）とが連結され、その駆
動力をアウトブットギヤ２（前輪側）に伝達でき、しか
も、インプットギヤ１に対しアウトプットギヤ２側が高
回転するとスプラグ３が中立位置に傾動してインプット
ギヤ１とアウトプットギヤ２を遮断し、２輪駆動とする
ことができる。

【０００９】この様に、特公平７−８１５９９号及び図
８に示すような２方向差動クラッチは右回転時も左回転
時も、即ち正転時も逆転時も差動クラッチ作用を働か
せ、パートタイム式の四輪駆動車の２輪駆動と４輪駆動
との切り換えを前後車輪に回転差が発生したときに行う
ことが出来る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】処で、上述のパートタ
イム式の四輪駆動車の差動制限装置では、２輪駆動と４
輪駆動との切り換えを自動的に行えるが、この切り換え
時に動力配分が急激に変動することより、切り換え時の
ショックが比較的大きく、運転者に不快感を与える場合
があった。これに対し、フルタイム式の四輪駆動車の場
合、常時、入力要素からの回転力を前後車輪の回転差を
許容しつつ前後輪に分岐して伝達する差動装置（センタ
デフ）が使用されている。このため、２輪駆動と４輪駆
動との切り換え変動が無く、動力配分の変動ショックと
いった問題は生じない。しかし、溝等で脱輪状態に落ち
いった場合、センタデフの差動作用によって脱輪状態の
駆動輪が空転する可能性がある。そこで、センタデフの
差動を規制する四輪駆動車の差動制限装置が望まれてい
る。

【００１１】この四輪駆動車の差動制限装置として前後
輪の出力要素間にビスカスカップリング（ＶＣＵ）を設
け油の粘性力によってセンタデフの差動を規制するもの
や、油圧式多板クラッチなどを用いたものがあるが、こ
れらを用いることにより差動装置が全体として大きくな
り、レイアウト的な制約が起こったり、また組立て整備
といった点での問題が生じていた。そこで、どのような
差動制限装置を構成するかがフルタイム式四輪駆動車の
における大きな課題となる。そして、この課題を解決す
るために本発明の如く２方向差動クラッチの採用が想定
される。しかし、上述の各２方向差動クラッチを差動制
限装置としてセンタデフの装備されるフルタイム式の四
輪駆動車に組み込む場合、次のような副次的な問題があ
る。

【００１２】即ち、特公平７−８１５９９号及び図８に
示すような各２方向差動クラッチは、そのインプットギ
ヤ１とアウトプットギヤ２とが互いに対抗し、インプッ
トギヤ１の軸方向端部にサブギヤ７やスイッチングプレ
ート８を配備している。

【００１３】このため、インプットギヤ１とアウトプッ
トギヤ２とが互いに対抗する部位に動力伝達部材を接続
することはレイアウト的に困難である。このため、従来
の２方向差動クラッチを差動制限装置として用い、これ
に対し、前後輪側出力要素や差動装置（センタデフ）等
の動力伝達部材を接続するという構造を採ることはレイ
アウト的な自由度が少なく、問題と成っている。

【００１４】本発明の目的は、前後輪に出力配分する差
動装置のロック・アンロックの切り換えがスムーズに応
答性良く行える四輪駆動車の差動制限装置を提供するこ
とにあり、副次的には前後輪側出力要素等の動力伝達部
材を接続する上でレイアウト的な自由度が得られる２方
向差動クラッチを提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、駆動
装置からの駆動力を入力要素にて入力し、前輪側の駆動
軸へ伝達する前輪側出力要素と後輪側の駆動軸へ伝達す
る後輪側出力要素とに配分する差動装置と、前記前輪側
出力要素と前記後輪側出力要素と前記入力要素とのうち
の２つの要素の間に設けられ、後輪側出力要素の回転速
度が前輪側出力要素の回転速度よりも大きくなったとき
に前記２つの要素を連結する２方向クラッチとを有する
ことを特徴とする。

【００１６】従って、後輪側出力要素の回転速度が前輪
側出力要素の回転速度よりも大きくなったときに２方向
クラッチが２つの要素を連結作動するので、ロック・ア
ンロックの切り換え、即ち、後輪側出力要素と前輪側出
力要素の回転速度差が生じた比較的回転速度差が小さい
時点で切り換えがスムーズに応答性良く行われることと
なる。

【００１７】例えば、２方向クラッチが前輪出力要素と
後輪出力要素との間に設けられている場合には、後輪側
の回転速度が速い場合、前輪出力要素を後輪出力要素に
連結するよう２方向クラッチが作動することでセンタデ
フロック状態にする。

【００１８】また例えば、２方向クラッチが後輪出力要
素と入力要素との間に設けられている場合には、後輪側
の回転速度が速い場合、前記後輪出力要素の回転速度が
入力要素の回転速度よりも速いので入力要素を後輪出力
要素に連結するように２方向クラッチが作動することで
センタデフロック状態にする。

【００１９】また例えば、２方向クラッチが入力要素と
前輪出力要素との間に設けられている場合には、後輪側
の回転速度が速い場合、前記入力要素の回転速度が前輪
出力要素の回転速度よりも速いので前輪出力要素を入力
要素に連結するように２方向クラッチが作動することで
センタデフロック状態にする。

【００２０】請求項２の発明は、請求項１記載の四輪駆
動車の差動制限装置において、前記差動装置が、入力ト
ルクに応じて差動制限力を発生することを特徴とする。

【００２１】従って、駆動輪の滑り開始時点で差動装置
内の差動制限装置による差動制限力がある程度働いてい
るため、２方向クラッチによる差動制限配分は小さく、
トルク配分変化はなめらかに成される。

【００２２】請求項３の発明は、請求項１または２記載
の四輪駆動車の差動制限装置において、前記差動装置
は、後輪側への駆動力配分が大きく設定されていること
を特徴とする。

【００２３】従って、前輪側よりも後輪側から滑り始め
るように設定されるので、前輪側のみ滑ることはなく常
時駆動輪へトルクが伝えられる。

【００２４】請求項４の発明は、回転可能に設けられた
第１軸部材と、前記第１軸部材に相対回転可能に外嵌す
る第２軸部材と、前記第１軸部材と第２軸部材との間に
介装され、少なくとも第１軸部材または第２軸部材の一
方が一方向へ回転するとき一方の軸部材に対し第１の位
置に規制され他方向へ回転するとき第２の位置に規制さ
れて一方の軸部材と共に回転する保持部材と、前記第１
軸部材と第２軸部材との間に介装され、前記保持部材の
位置により一方の軸部材が他方の軸部材より速く回転し
ようとすると第１及び第２軸軸部材同士を連結させる位
置に規制される規制部材と、を有する２方向差動クラッ
チにおいて、前記第２軸部材は、円周方向に延びる複数
の孔又は溝が形成され、前記保持部材は、前記孔又は溝
を貫通して外方向に延び前記第２軸部材の外側にて固定
部材に押圧手段により当接された周設部材を有し、前記
孔又は溝は前記保持部材の第１の位置と第２の位置とを
摺動可能な距離だけ円周方向に延びていることを特徴と
する。

【００２５】従って、例えば、第１軸部材を四輪駆動車
の前輪側へ駆動力を伝達する前輪側出力部材とし、第２
軸部材を四輪駆動車の後輪側へ駆動力を伝達する後輪側
出力部材とした場合に、第１軸部材とこれに外嵌する第
２軸部材との間に規制部材を配備し、第２軸部材上の孔
又は溝を貫通して外方向に周設部材を延ばし、その周設
部材の外周部を皿ばね等の押圧手段によりトランスファ
ケース等の固定部材に当接させるようにできる。従っ
て、２方向差動クラッチのレイアウト的な自由度が増
し、２方向差動クラッチを使用した装置のコンパクト化
が図れ、四輪駆動車の差動制限装置等に用いて好適なも
のとなっている。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１及び図２には本発明の適用さ
れた四輪駆動車の差動制限装置とそこで用いる２方向差
動クラッチを示した。この四輪駆動車の差動制限装置は
フルタイム式の四輪駆動車２０に装着される。この四輪
駆動車２０はエンジン２１の回転をクラッチ２２を介し
変速機２３で受けて変速し、変速機２３からの回転を差
動装置としてのセンタデフ２４に入力する。センタデフ
２４は変速機２３のファイナルギア２５からの回転を入
力要素であるリングギア２６で受け、リングギア２６と
一体のケーシング２７を回転駆動する。ケーシング内に
は複数のピニオンギア２８が枢支され、同ピニオンギア
２８に前後サイドギア２９，３０が噛合する。

【００２７】前サイドギア２９は前輪側出力要素として
の前分岐軸３１を介しフロントデフ３２に、後サイドギ
ア３０は後輪側出力要素としての後分岐軸３３を介し椀
状の後回転部材３４に一体結合される。図２に示すよう
に、このセンタデフ２４、後回転部材３４及びその内部
のフロントデフ３２がトランスファーＴの要部を成し、
このトランスファのハウジング３９内に後回転部材３４
がベアリング４０を介し枢支される。

【００２８】後回転部材３４はその外周縁にリングギア
３５を装着し、同リングギア３５はピニオンギア３６に
噛合し、同ピニオンギア３６はペラシャフト６３を介し
リアデフ３７に連結されている。リアデフ３７はその出
力を後左右駆動輪３８Ｌ，３８Ｒに分岐して伝達する。
図２に示すように、フロントデフ３２は前分岐軸３１か
らの回転を受け、後述の操舵輪としての前左右駆動輪５
３Ｌ，５３Ｒに回転を分配するものであり、そのケーシ
ング４２が後回転部材３４の内周壁にベアリング４１
（図３参照）を介し枢支される。

【００２９】フロントデフ３２のケーシング４２は内周
歯４３を形成され、これに第１ピニオン４４が噛合し、
同第１ピニオンに第２ピニオン４５が噛合し、第２ピニ
オン４５が右駆動軸４７と一体のサンギア４６に噛合す
る。第１ピニオン４４、第２ピニオン４５は左右リテー
ナ４８，５２に枢支される。左リテーナ４８は左駆動軸
５４にスプライン嵌合され、左駆動輪５３Ｌに連結され
る。

【００３０】前輪出力要素としてのケーシング４２と後
輪出力要素としての後回転部材３４の間に２方向差動ク
ラッチ５５が設けられている。この２方向差動クラッチ
５５は、後輪側出力要素３４の回転速度が前輪側出力要
素４２の回転速度よりも大きくなったときに２つの要素
３４，４２を一体的に連結し、センタデフ２４をセンタ
デフロック状態とするという機能を備える。

【００３１】図３に示すように、この２方向差動クラッ
チ５５は、第１軸部材をなすケーシング４２と、第１軸
部材に相対回転可能に外嵌する第２軸部材をなす後回転
部材３４と、ケーシング４２と後回転部材３４との間に
介装される内側保持部材５６（保持部材）と、内側保持
部材５６の外周面に隙間を介し対設され、後回転部材３
４の内周壁に一体的に取り付けられた外側保持部材６０
と、ケーシング４２と後回転部材３４との間に介装され
る規制部材としてのスプラグ５７と、内側保持部材５６
に連結され、ハウジング３９に当接された周設部材５８
とを有する。ケーシング４２はその一端の小径部４２１
を前分岐軸３１にスプライン嵌合され、その外周側にベ
アリング４１を介し後回転部材３４を枢支される。内側
保持部材５６はそのボス部５６１がベアリング６０を介
し小径部４２１に枢支される。

【００３２】第２軸部材をなす後回転部材３４には円周
方向に延びる複数（ここでは４つ）の孔５９が形成さ
れ、この孔５９に周設部材５８のピン５８１が貫通す
る。

【００３３】周設部材５８は、図３，図４に示すよう
に、リング部５８２と４つのピン５８１とから成り、リ
ング部５８２がハウジング３９の縦壁６１（固定部材）
に摺接し、ピン５８１の内側端が内側保持部材５６のボ
ス部５６１に係止される。ここでリング部５８２は皿ば
ね６２（押圧手段）によって縦壁６１に押圧され、これ
により、周設部材５８に係止された内側保持部材５６に
摺動抵抗を与えている。

【００３４】ここで、孔５９は円周方向（図３では紙面
表裏方向）に延びる長穴状に形成され、これにより、内
側保持部材５６がその第１の位置ｐ１（図９（ａ）中に
第１保持部材４の位置ｐ１として示した）と、第２の位
置ｐ２（図９（ｂ）中の第１保持部材４の位置ｐ２とし
て示した）とを摺動可能なように構成される。なお、こ
の孔５９に代えてボス部５６１の側端より形成される長
溝（図示せず）を用いても良い。

【００３５】規制部材としてのスプラグ５７は外側保持
部材６０及び内側保持部材５６の両ポケット部（図９
（ａ），（ｂ）中に符号ａとして示した）に嵌合され
る。このスプラグ５７は図９（ａ），（ｂ）に示したス
プラグ３と同様にその中心線Ｌ１の方向の長さが最も短
い。このため、後回転部材３４側の円筒而とケーシング
４２側の円筒面に係合しない中立位置（図４に示すよう
に中心線Ｌ１の方向を放射方向に向けた位置）にある
と、両円筒面を係合せず、後回転部材３４（図３参照）
がケーシング４２より早く回転しようとするとスプラグ
５７（図９（ａ），（ｂ）中の符号３のスプラグ参照）
が傾動し、両円筒面を係合するクラッチ差動位置に配設
される。

【００３６】つまり、車両の前進時及び後進時において
もスプラグ５７は中立位置に保持され、後回転部材３４
がケーシング４２より早く回転しようとするとスプラグ
５７の外形方向端部が回転方向へ傾動し、後回転部材３
４の駆動力がスプラグ５７を介してケーシング４２に伝
達される。よって後回転部材３４とケーシング４２とが
連結された状態（ロック状態）で回転される。このよう
な四輪駆動車の差動制限装置の差動を説明する。

【００３７】四輪駆動車２０の走行時において、エンジ
ン２１の回転がクラッチ２２、変速機２３、ファイナル
ギア２５を経てセンタデフ２４に伝達され、センタデフ
２４の回転はトランスファーＴに伝達される。センタデ
フ２４のケーシング２７の回転は前サイドギア２９を介
し前輪側出力要素としての前分岐軸３１及びフロントデ
フ３２に、後サイドギア３０を介し後輪側出力要素とし
ての後分岐軸３３及び後回転部材３４に分岐して伝達さ
れる。後回転部材３４の回転はリングギア３５、ピニオ
ンギア３６、ペラシャフト６３を介しリアデフ３７に伝
達され、リアデフ３７はその回転力を後左右駆動輪３８
Ｌ，３８Ｒに分岐して伝達する。

【００３８】一方、前分岐軸３１よりフロントデフ３２
のケーシング４２に達した回転力は第１ピニオン４４、
第２ピニオン４５、リテーナ４８を経て左駆動軸５４及
び左駆動輪５３Ｌに伝達され、サンギア４６、右駆動軸
４７を経て右駆動輪５３Ｒに伝達される。また、右リテ
ーナ５２は電磁式のリミットスリップ機構５０側の入力
軸５０１にスプライン嵌合され、同リミットスリップ機
構５０を介し右駆動軸４７に連結される。この電磁式の
リミットスリップ機構５０は、図示しないコントローラ
により制御され、右リテーナ５２と右駆動軸５３Ｒとの
間の差動を規制し、フロントデフ３２のデフロック等の
差動制限を行うことが出来る。よって車両の走行状態に
応じて差動制限を行い最適な左右輪の駆動力配分を行う
ことができる。

【００３９】このような前後のデフ３２，３７により前
後各左右駆動輪５３Ｌ，５３Ｒ，３８Ｌ，３８Ｒの差動
が成され、これと同時にセンタデフ２４による前後差動
が成される。この際、差動制限装置が働くことにより前
後輪へ常時確実に駆動力を伝達することができる。即
ち、車両が平坦路を前進で直進走行する場合、前後側出
力要素であるケーシング４２及び後回転部材３４が等速
回転し、周設部材５８のリング部５８２が縦壁６１に対
して摺動するので、内側保持部材５６は後回転部材３４
に対して中立位置から少し遅れた位置（第１の位置ｐ
１、図９（ａ）参照）に規制されて後回転部材３４と共
に回転する。

【００４０】車両が旋回走行に入ると前後駆動輪の間に
回転差が生じ、センタデフ２４はこの前後駆動輪の回転
差を許容して前後輪へ駆動力を伝達する。この旋回走行
における前後駆動輪の回転は前輪が後輪より少し速くな
る。このため、スプラグ５７は中立位置に保持され、ケ
ーシング４２及び後回転部材３４の両内筒面は係合され
ることなくケーシング４２と後回転部材３４の相対回転
が許容される。次に、車両の後輪が低μ路を走行したり
或いは溝に脱輪したような場合には後輪が前輪よりも速
く回転しようとする。

【００４１】この状態に入ると、図９（ａ）に示した状
態同様に、スプラグ３７が傾動して両回転面間に噛み合
い、即ち、ここでは後回転部材３４とケーシング４２の
両円筒面を係合し、センタデフ２４をデフロック状態に
保持する。このようにセンタデフ２４がデフロック状態
に入ると、低μ路或いは溝に脱輪した後輪３８Ｌ，３８
Ｒの駆動力が前輪５３Ｌ，５３Ｒ側に伝わり、前輪５３
Ｌ，５３Ｒの発する駆動力で車両は走行を継続出来、走
破性を向上出来る。

【００４２】更に、２輪駆動より４輪駆動に入る場合の
ように駆動力配分が大きく変わることが無く、ここで
は、センタデフ２４による四輪駆動状態中に特にデフロ
ック状態に切り替わるだけであり、各輪の駆動力分担の
変化による切り換えショックが乗員に不快感を与えると
いうことを排除出来る。更に、スプラグ３７の傾動を規
制する内側保持部材５６を後回転部材３４に設けた孔５
９を通してハウジングの縦壁６１に当接させたので、２
方向差動クラッチ５４のレイアウト的な自由度が増し、
２方向差動クラッチ５４を用いた装置のコンパクト化を
図れる。また、コンパクト化によって形成された空間を
有効利用し、例えば、電磁式前輪差動制限装置を配置す
ることができ、車両の走行安定性向上に役立てることが
できる。

【００４３】図５乃至図７には本発明の第２の実施態様
例を示した。この四輪駆動車の差動制限装置は図１に示
した四輪駆動車の差動制限装置と比較し、センタデフ２
４ａの構成が相違する点を除くと同一部材を多く含み、
ここでは同一部材には同一符号を付し、重複説明を略
す。この四輪駆動車２０ａの差動制限装置はエンジン２
１の回転をクラッチ２２、変速機２３を経てセンタデフ
２４ａに入力する。このセンタデフ２４ａの回転はフロ
ントデフ３２及び後回転部材３４に分岐して伝達され
る。

【００４４】後回転部材３４の回転はリアデフ３７を介
し後左右駆動輪３８Ｌ，３８Ｒに分岐して伝達され、フ
ロントデフ３２の回転は左駆動輪５３Ｌ、右駆動輪５３
Ｒに伝達される。ここでのセンタデフ２４ａは図６、図
７に示すように、デフケース２７内に一対の前後サイド
キヤ６５，６６が配備されており．前サイドギヤ６５は
前分岐軸３１にスプライン結合され、後サイドギヤ６６
は後分岐軸３３にスブライン結合されている。

【００４５】前後サイドギヤ６５，６６はそれぞれの円
筒部６５１，６６１がデフケース２７に回転自在に支承
される。デフケース２７には円筒状の一対の収納孔６
７，６７が４箇所に分散して設けられ、各収納孔にはピ
ニオンギヤ６８，６９が回転自在に支承されている。各
ピニオン６８，６９は歯福の広い歯車７０，７１と歯福
の狭い歯車７２，７３と、これらを連結する軸部７４，
７５とから成っている。歯車７０と歯車７２及ぴ歯車７
１と歯車７３は互いにねじれ角の方向が逆のはす歯平歯
車であり、ピニオンキヤ６８，６９は歯車７０と歯車７
３及び歯車７１と歯車７２との噛み合いにより互いに噛
合されている。

【００４６】前後サイドキヤ６５，６６は同一方向のね
しれ角を持ったばす歯平歯車であり．前サイドギヤ６５
はピニオンキヤ６８の歯車７０と噛合し、後サイドギヤ
６６はピニオンキヤ６９の歯車７１と噛合する。デフケ
ース２７に入力したエンジンの駆動力は、ピニオンギヤ
６８から前サイドギヤ６５を介し前分岐軸３１に迭ら
れ、ピニオンギヤ６９から後サイドキヤ６６を介して後
分岐軸３３に送られる。又、前分岐軸３１側の前輪５３
Ｌ，５３Ｒと後分岐軸３３側の後輪３８Ｌ，３８Ｒとの
間に駆動抵抗差が生じるとピニオンキヤ６８，６９の自
転によりエンジン２１の駆動力は左右各輪に差動分配さ
れる。

【００４７】特に、ピニオンキヤ６８，６９と前後サイ
ドキヤ６５，６６とをはす歯平歯車で構成され、前後サ
イドギヤ６５，６６のねじれ角の方向を同一にしたの
で、例えぱ車両の前進時にデフケース２７が図７の矢印
Ｒの方向に回転すると、前後サイドギヤ６５，６６には
右方向のスラスト力が与えられる。このうち前サイトギ
ヤ６５のスラスト力による前後サイドギヤ６５，６６対
向部の摩擦力が同サイドキヤ間に大きな差動制限力を働
かせる。なお、逆回転の場合も同様である。このように
センタデフ２４ａは前後差動制限機構付きとしての機能
を備え、しかも、その前サイドギア６５は前輪側出力要
素としての前分岐軸３１を介しフロントデフ３２に、後
サイドギア６６は後輪側出力要素としての後分岐軸３３
を介し椀状の後回転部材３４に一体結合される。

【００４８】後回転部材３４は、図２に示したと同様
に、リングギア３５、ピニオンギア３６、ペラシャフト
６３を介しリアデフ３７に連結され、リアデフ３７が入
力回転を左右駆動輪３８Ｌ，３８Ｒに分配している。フ
ロントデフ３２は前分岐軸３１からの回転を左右駆動輪
５３Ｌ，５３Ｒに分配する。前輪出力要素としてのケー
シング４２と後輪出力要素としての後回転部材３４の間
に、図２に示したと同様に、２方向差動クラッチ５５が
設けられており、この２方向差動クラッチ５５が、後回
転部材３４の回転速度がケーシング４２の回転速度より
も大きくなったときに２つの要素３４，４２を連結し、
センタデフ２４をセンタデフロック状態とするという機
能を備える。このような四輪駆動車２０ａの差動制限装
置の差動を説明する。

【００４９】四輪駆動車２０ａの走行時において、エン
ジン２１の回転がセンタデフ２４ａに伝達され、センタ
デフ２４ａによる前後差動が成され、前左右駆動輪５３
Ｌ，５３Ｒと後左右駆動輪３８Ｌ，３８Ｒとに駆動力を
分岐して伝達する。これと同時にセンタデフ２４ａが前
後差動制限機構付きのため、少なくとも一方の駆動輪に
駆動トルクが伝達されるとこれ自体の差動制限機能が働
き、前後駆動輪へ駆動力が伝達される。

【００５０】しかも、センタデフ２４ａに連結されたケ
ーシング４２と後回転部材３４の間に２方向差動クラッ
チ５５が設けられ、これが差動制限装置として働く。こ
の２方向差動クラッチ５５は、後回転部材３４の回転速
度がケーシング４２の回転速度よりも大きくなったとき
に２つの要素３４，４２を連結し、センタデフ２４をセ
ンタデフロック状態とする。この２方向差動クラッチ５
５は、車両が平坦路を直進走行する場合、前後側出力要
素であるケーシング４２及び後回転部材３４が等速回転
し、この場合、スプラグ３７は外側保持部材６０及び内
側保持部材５６の両ポケット部（図９（ａ），（ｂ）中
に符号ａとして示した）において中立状態に保持され
る。

【００５１】車両が旋回走行に入ると前後駆動輪の回転
差を保持しての回転配分がセンタデフ２４によって成さ
れ、後輪が前輪より多少遅れるという差動状態に入る
が、この状態は許容回転差の範囲内にあるため、スプラ
グ３７は外側保持部材６０及び内側保持部材５６の両ポ
ケット部ａにおいて中立状態に保持され、ケーシング４
２及び後回転部材３４の両円筒面は係合されず、センタ
デフは差動許容状態に保持される。次に、車両の後輪が
低μ路等を走行した場合、前後駆動輪の間に比較的大き
な回転差が生じようとする。この前後駆動輪の回転差は
センタデフ２４ａのによって許容されるが、この時、ケ
ーシング４２と後回転部材３４間の前後回転差は前もっ
て設定されている前後駆動輪の設定回転差を大きく上回
る。

【００５２】この状態に入ると、スプラグ３７が傾動し
て、図９（ａ）に示したスプラグ３と同様に両回転面間
に噛み合い、センタデフ２４ａをデフロック状態に保持
する。このように、ここでの四輪駆動車の差動制限装置
はセンタデフ２４ａがそれ自体の差動制限機能に加え、
２方向差動クラッチ５５の差動制限機能であるデフロッ
クを併用出来る。このため、低μ路等で空転する後輪３
８Ｌ，３８Ｒの回転は確実に前輪５３Ｌ，５３Ｒに伝わ
り、前輪５３Ｌ，５３Ｒの発する駆動力で車両は走行を
継続出来、走破性を向上出来る。

【００５３】特にこの場合、２方向差動クラッチ５５の
分担する差動制限機能が小さくて済み、２方向差動クラ
ッチ５５の小型化を図れ、この点でレイアウト的に自由
度が増大する。しかも、ここではセンタデフ２４ａによ
り差動制限状態に入ると共にデフロック状態に入るの
で、この切り換え時の切り換えショックが極めて少な
く、乗員に不快感を与えるということを確実に排除出来
る。第２実施態様例において、図６、７に示される差動
装置の例を挙げたが、この構造に限らず入力トルクに応
じて差動制限力を発するトルク感応型の差動装置であれ
ばよい。

【００５４】上述のところにおいて、センタデフ２４，
２４ａは前輪側より後輪側への駆動力配分が大きく成る
ように設定されても良い。即ち、車両が低μ路を走行し
たり、急激な駆動トルクが与えられたりした場合に後輪
側から滑り始めようとする。よって、後輪が滑っても差
動制限装置により前輪側へ駆動力が伝達されるので、確
実に駆動輪へ駆動力が伝えられ、安定した走行性能が得
られる。上述のところにおいて、２方向差動クラッチ５
５は前分岐軸３１と後分岐軸３３との間に設けられ、後
分岐軸３３の回転速度が前分岐軸３１の回転速度よりも
大きくなったときに２つの要素を連結し、センタデフ２
４，２４ａをセンタデフロック状態に切り換えていた。

【００５５】しかし、これに限らず、２方向差動クラッ
チ５４を、後分岐軸３３と入力要素２６との間に設けて
もよい。この場合、後輪側の回転速度が速い場合、後分
岐軸３３の回転速度が入力要素２６の回転速度よりも速
くなるので入力要素２６を後分岐軸３３に連結し、セン
タデフ２４，２４ａをセンタデフロック状態に切り換え
ることができ、後分岐軸３３と入力要素２６の回転速度
差が比較的小さい時点でセンタデフロック状態への切り
換えが行われる。更に、２方向差動クラッチ５４を、入
力要素２６と前分岐軸３１との間に設けてもよい。この
場合、後輪側の回転速度が速い場合、入力要素２６の回
転速度が前分岐軸３１の回転速度よりも速くなるので前
分岐軸３１を入力要素２６に連結し、センタデフ２４，
２４ａをセンタデフロック状態に切り換えることがで
き、前分岐軸３１と入力要素２６の回転速度差が比較的
小さい時点でセンタデフロック状態への切り換えが行わ
れる。

【００５６】このように２方向差動クラッチ５４の配置
を変化させても、正転、逆転の何れの場合も２方向差動
クラッチ５４がスムーズに応答性良く切り換わり、セン
タデフロック状態への切り換え時の車両挙動の変化やシ
ョックが小さくなる。

【００５７】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、後輪側出
力要素の回転速度が前輪側出力要素の回転速度よりも大
きくなったときに２方向クラッチが２つの要素を連結作
動するので、ロック・アンロックの切り換え、即ち、後
輪側出力要素と前輪側出力要素の回転速度差が生じた比
較的回転速度差が小さい時点で切り換えがスムーズに応
答性良く行われることとなる。

【００５８】このため、正転、逆転の何れの場合も後輪
側出力要素と前輪側出力要素の回転速度差が比較的小さ
い時点で２方向クラッチがスムーズに応答性良く切り換
わり、切り換わり時のトルク配分の変化が小さく、車両
挙動の変化やショックが小さくなる。

【００５９】また上述した実施態様例において、２方向
差動クラッチにスプラグを用いた例を掲げたが、特公平
７−８１５９８号公報に開示されているようなローラ式
の２方向差動クラッチを用いても良い。

【００６０】また図９（ａ），（ｂ）に開示されるよう
に、２方向差動クラッチのスプラグの傾動を内側保持部
材で規制している例を挙げたが、図９（ａ），（ｂ）に
示されるように、外側保持部材で規制するようにしても
良い。この場合内側回転部材（第１軸部材）が後輪側出
力要素となり、後側回転部材（第２軸部材）が前輪側出
力要素となり、後輪側が速く回転しようとすると、両要
素を連結させる。たとえば、ＲＲ式の四輪駆動車などに
使用する場合などがある。

【００６１】請求項２の発明によれば、請求項１記載の
四輪駆動車の差動制限装置において、タイヤの滑り開始
時点で差動装置内の差動制限装置による差動制限力があ
る程度働いているため、２方向差動クラッチによる差動
制限配分は小さく成るので、トルク配分変化はなめらか
に成され、ショックが小さくなる。

【００６２】また、２方向差動クラッチの小型化が可能
となり、装置自体のコンパクト化が図れる。

【００６３】請求項３の発明によれば、請求項１または
２記載の四輪駆動車の差動制限装置において、後輪側が
最初に滑り始めるので、後輪側が滑った場合でも２方向
差動クラッチにより前輪側へ駆動力を伝達出来、確実に
駆動力を駆動輪へ伝達できる。

【００６４】請求項４の発明によれば、例えば、第１軸
部材を四輪駆動車の前輪側へ駆動力を伝達する前輪側出
力部材とし、第２軸部材を四輪駆動車の後輪側へ駆動力
を伝達する後輪側出力部材とした場合に、第１軸部材と
これに外嵌する第２軸部材との間に周設部材及び規制部
材を配備し、第２軸部材上の孔又は溝を貫通して外方向
に周設部材を延ばせ、その周設部材の外周部を皿ばね等
の押圧手段によりトランスファケース等の固定部材に当
接させるようにできる。

【００６５】このため、２方向差動クラッチのレイアウ
トの自由度が増し、２方向差動クラッチを使用した装置
自体のコンパクト化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の適用された四輪駆動車の差動制限装置
を備えた車両の動力伝達系の概略図である。

【図２】図１の四輪駆動車の差動制限装置の拡大断面図
である。

【図３】図１の四輪駆動車の差動制限装置内の２方向差
動クラッチの拡大断面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。

【図５】本発明の他の実施態様例である四輪駆動車の差
動制限装置を備えた車両の動力伝達系の概略図である。

【図６】図６の四輪駆動車の差動制限装置が用いるセン
タデフの拡大断面図である。

【図７】図６のＢ−Ｂ線断面図である。

【図８】従来の四輪駆動車の差動制限装置が用いる２方
向差動クラッチの断面図である。

【図９】図８の２方向差動クラッチのロック、アンロッ
ク差動説明図であり、（ａ）は正転時、（ｂ）は逆転時
を示す。

【図１０】従来の他の四輪駆動車の差動制限装置が用い
る２方向差動クラッチの断面図である。

【図１１】図１０の２方向差動クラッチのロック、アン
ロック差動説明図であり、（ａ）は正転時、（ｂ）は逆
転時を示す。

【符号の説明】

２０ 四輪駆動車 ２０ａ 四輪駆動車 ２１ エンジン ２４ センタデフ ２４ａ センタデフ ２７ デフケース ２９ 前サイドギア ３０ 後サイドギア ３１ 前分岐軸 ３２ フロントデフ ３３ 後分岐軸 ３４ 後回転部材 ３９ ハウジング ４２ ケーシング ５３Ｌ 左駆動輪 ５３Ｒ 右駆動輪 ５５ ２方向差動クラッチ ５６ 内側保持部材 ５７ スプラグ ５８ 周設部材 ５８１ ピン ５８２ リング部 ５９ 孔 ６０ 外側保持部材 ６２ 皿ばね ６５ 前サイドキヤ ６６ 後サイドキヤ ａ 両ポケット部 ｐ１ 第１の位置 ｐ２ 第２の位置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動装置からの駆動力を入力要素にて入力
   し、前輪側の駆動軸へ伝達する前輪側出力要素と後輪側
   の駆動軸へ伝達する後輪側出力要素とに配分する差動装
   置と、前記前輪側出力要素と前記後輪側出力要素と前記
   入力要素とのうちの２つの要素の間に設けられ、後輪側
   出力要素の回転速度が前輪側出力要素の回転速度よりも
   大きくなったときに前記２つの要素を連結する２方向ク
   ラッチとを有することを特徴とする四輪駆動車の差動制
   限装置。
2. 【請求項２】前記差動装置が、入力トルクに応じて差動
   制限力を発生することを特徴とする請求項１記載の四輪
   駆動車の差動制限装置。
3. 【請求項３】前記差動装置が、後輪側への駆動力配分が
   大きく設定されていることを特徴とする請求項１または
   ２記載の四輪駆動車の差動制限装置。
4. 【請求項４】回転可能に設けられた第１軸部材と、前記
   第１軸部材に相対回転可能に外嵌する第２軸部材と、前
   記第１軸部材と第２軸部材との間に介装され、少なくと
   も第１軸部材または第２軸部材の一方が一方向へ回転す
   るとき一方の軸部材に対し第１の位置に規制され他方向
   へ回転するとき第２の位置に規制されて一方の軸部材と
   共に回転する保持部材と、前記第１軸部材と第２軸部材
   との間に介装され、前記保持部材の位置により一方の軸
   部材が他方の軸部材より速く回転しようとすると第１及
   び第２軸軸部材同士を連結させる位置に規制される規制
   部材と、を有する２方向差動クラッチにおいて、 前記第２軸部材は、円周方向に延びる複数の孔又は溝が
   形成され、前記保持部材は、前記孔又は溝を貫通して外
   方向に延び前記第２軸部材の外側にて固定部材に押圧手
   段により当接された周設部材を有し、前記孔又は溝は前
   記保持部材の第１の位置と第２の位置とを摺動可能な距
   離だけ円周方向に延びていることを特徴とする２方向差
   動クラッチ。