JPS59217055A - 嵌脱リングを使用する差動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は嵌脱リング（ホールドアウトリング）を使用
する差動装置に関する。この種の差動装置はすでに知ら
れており、該装置では、所定の回転速度以上の速度で回
転される軸に結合するように駆動されたクラッチ部材は
中央駆動部材に対してカム結合解除の状態となシ、嵌脱
リングは中央駆動部材に対する非動作位置から動作位置
に回転し、上記過大な速度で回転するクラッチ部材は非
動作状態に保たれる。その後過大速度で回転する軸が所
定の回転速度に戻ると、嵌脱リングは反対方向に回転し
て非動作位置に移シ、嵌脱リングの突部は中央駆動部材
に於けられた切り欠きと対向する位置に達し、ばねに付
勢されたクラッチ部材は上記中央駆動部材と結合する位
置まで軸方向に移動する。

上記従来例では、中央駆動部材に対して嵌脱リングが回
転する角度を制限する手段が設けられている。たとえば
米国特許２，６３８，７９４号および３，７９１，２３
８号では、中央駆動部材の内周に設けられた軸方向のリ
プはほぼＣ字形状の嵌脱リングに設けられた対応する溝
の中に延出するようになっている。このような従来装置
は、多くの精密加工を必要とするためにコスト高となる
欠点を有している。

この発明の目的は、従来の差動装置より簡単な構造を有
し、組立が容易であシ、高い品質と信頼性を有し、しか
も低コストで製造できる差動装置を提供することにある
。

上記目的達成のために、この発明の差動装置には、嵌脱
リングに設けられた突部と協働する軸方向の切欠きが中
央駆動部材の内周面に設けられ、又嵌合リングが動作位
置にあるとき、中央駆動部材に対する各嵌脱リングの回
転を所定の角度に制限する停止手段が設けられている。

この発明の好ましい一実施例では、上記停止手段は、各
嵌脱リングに設けられた第１の突部の中央部から軸方向
に更に延出し、第１の突部よシ狭い巾に形成された第２
の突部を備えている。上記第２の突部は、結合状態にあ
るクラッチが過大回転速度に達して非結合状態となシ、
嵌脱リングが動作位置方向に回転したとき、中央駆動部
材の対応する切り欠きの側壁に保合可能に形成されてい
る。

又好ましい第２の実施例では、嵌脱リングの突部は長方
形断面を有し、上記停止手段は中央駆動部材に設けられ
た段部含有する駆動歯の側面によって形成される。上述
の段部は駆動歯のその他の部分より低い高さを有し、該
段部は中央駆動部材の内周に設けられた切欠きの間に。

半径方向内側に向けて形成されている。

又この発明の装置では、中央駆動部材の内周上に嵌脱リ
ングと協働する切シ欠きを設けたことによシ、カム部材
は円筒状の外周面を有することが可能となり、その後流
されるべき機械加工はスナップリングを嵌める環状溝を
外周に形成することのみである。又半数の歯を必要とす
るのみであるため、歯は間隔をへだてて配置され、従っ
て歯の上端の密度が適当になるように形成されることが
可能である。このような簡単な設計を採用できるので、
機械加工は容易となり、カム歯を形成する側平面の機械
加工及びその検査は容易である。又カム部材全体として
のコストは従来装置の場合に比べて低下される。

同様に中央駆動部材は従来の装置に比べて容易かつ経済
的に製造される。それは内側の貫通部がブローチ加工に
よって形成できるからである。上記ブローチ加工を採用
できるので中央駆動部材に設ける駆動歯のミリング加工
の際のとき、該中央駆動部材の正しい位置決めに用いる
基準面が形成されるという効果を得ることもできるし、
又この発明の装置のすぐれた構造の故に、嵌脱リングの
突部の先端と中央駆動部材との距離を適切に選ぶことが
できるので、結合していたクラッチ部材が結合を解かれ
たときに、クラッチと中央駆動部材との保合が常にほぼ
一様に行なわれるという効果をも得ることができる。

この発明の装置では、弾性を有しＣ字形状に形成された
嵌脱リングに軸方向に設けられた空隙の寸法および位置
は５種々に選ぶことができる。嵌脱リングの空隙の作用
は、位置決め作用およびクラッチ部材の対応する環状溝
に嵌め込まれるとき、該嵌脱リングの半径方向の拡大を
可能とすることである。

次にこの発明の実施例について説明する。第１図はこの
発明の差動装置の実施例の縦断面の、中心軸の一方の側
のみを示す。この実施例の差動装置には、該装置の軸方
向の中央部に配置される環状の中央駆動部材２が設けら
れ、該部材２を挾んで軸方向両側に、円環状のクラッチ
部材４および６が設けられている。上記部材４および６
の内周には、軸方に延びるスプラインが形成され、該ス
プラインは中央駆動部材２の軸方向両側にそれぞれ配置
された側方歯車８および１０の外周に設けられたスプラ
イン８ａおよび１０ａに、軸方向に摺動可能に結合、す
る。従ってクラッチ部材４および６は側方歯車８および
１０に対して相対的に回転することはない。

歯車８および１０は同軸に配置された出力軸１２と１４
にそれぞれ嵌められる。側方歯車８，１０と出力軸１２
．１４との結合は側方歯車８，１０の内周にそれぞれ設
けられたスプライン８ｂ。

１０ｂ及びと出力軸１２．１４の外周にそれぞれけられ
スプラインとを噛合することによって行なわれ、側方歯
車８，１０はそれぞれ出力軸１２．１４に対して相対的
には回転せず、軸方向に摺動することができる。クラッ
チ部材４と６は、外側に設けられたばね１６および１８
によって付勢される。その結果クラッチ部材４と６は中
央駆動部材２の軸方向両側にそれぞれ形ハ′ 成された駆動歯２ａと２ｂＷ、クラッチ部材４と６にそ
れぞれ設けられた従動軸４ａおよび６ａに噛合う方向に
押圧されている。中央駆動部材２の内側に該部材２と同
軸に円環状のカム部材う ２０が配置されている。該カム部材２０は第２図に示す
ように軸方向両側に互に間隔をおいて配置されたカム歯
２０ｈ、２０ｂが設けられている。カム歯２０ａ、２０
ｂはクラッチ部材４゜６に設けられた対応するカム歯４
ｂおよび６ｂとそれぞれ係合することができる。中央駆
動部材２の内周およびカム部材２０の外周にはそれぞれ
互に対向配置された環状溝２Ｃおよび２０ｃが形成され
、線溝２ｃおよび２０ｃの中にはスナッノリング２２が
嵌められる。従って、カム部材２０と中央駆動部材２は
互に軸方向に相対的に動く事はない。第７図に示すよう
に、カム部材２０の外周２０ｄには、切シ欠き２０ｅが
形成され、該切欠き２０ｅには第６図に示すように中央
駆動部材２の内周に設けられ、上記切欠き２０ｅよシ巾
の狭い突部２ｄが係合するようになっている。上記係合
に基づいて、カム部材２０と中央駆動部材２は所定の限
られた範囲内で相対的に回転することができる。

中央駆動部材２とクラッチ部材４および６の間には、嵌
脱リング３０と３２が夫々出力軸１２．１４と同軸かつ
回動可能に配置されている。嵌脱リング３０．３２は弾
性材料で形成された同一形状の部材である。嵌脱リング
３０゜３２は第４図に示すように軸方向に向かう空隙３
３ｆ：有し、全体としてＣ字形状をなしており、該嵌脱
リング３０．３２の離隔端部は、クラッチ部材４と６に
それぞれ設けられた環状溝４Ｃおよび６Ｃに回転可能に
嵌め込まれてりる。嵌脱リング３０．３２は半径方向内
側に向かって立設された、環状の７ランフ３０ｍおよび
３２ａを有し、該フランツ３０ｍ　、３２ｍは、上記環
状溝４ｃおよび６Ｃの内側の壁に形成された環状溝４ａ
および６ｄの中にそれぞれ突出する。

上記構造を有するために、嵌脱リング３０．３２とクラ
ッチ部材４，６との相対回転は阻止される。

嵌脱リング３０．３２は常時は環状溝４Ｃおよび６Ｃの
中に嵌入され、線溝４ｃ　、６ｃの内周面を締付けてい
る。嵌脱リング３０．３２は隣接端に、軸方向に延出し
、周に沿って形成された突部３θｂ（第４図）が設けら
れている。

突部３０ｂは、常時−は中央駆動部材２の内周面に周方
向に間隙をおいて設けられた切欠き２ｅ（第１Ａ図）の
中に延出している。

この発明の重要な特徴は、結合したクラッチ部材が回転
過剰又は回転不足のために結合を解除された状態にある
とき、中央駆動部材２に対する回転運動を所定の範囲内
に制限する手段を備えていることである。そのために、
嵌合リングに設けられた突部３０ｂは第１Ａ図に示すよ
うに矩形状をなし、その先端のほぼ中央には軸方向に延
出する突部３０ｃが設けられている。

第１Ａ図に示すように５突部３０ｂの寸法は次のように
選ばれている。すなわち、突部３０ｂの先端３０ｄが中
央駆動部材２の隣接する端面に結合したとき５上記突部
３０ｃの長手方向側面３０ｅは、中央駆動部材２の対応
する切欠き２ｅの長手方向側面３０ｃに結合する。従っ
て中央駆動部材２と嵌合リング３０との相対回転運動は
所定の範囲に制限される。上記の説明は回動環３０に就
いてのみ行なわれたが回動環３２についても同様である
のでその説明は省略することとする。

次に上記実施例の作用を説明する。通常の場合には中央
駆動部材２は出力軸１２および１４を同回転速度で駆動
する。上記駆動は駆動歯２ａ、クラッチ部材４の従動歯
４ａ、スプライン８ｈ、側方歯車８、スゾライン８ｂ、
中央駆動部材２の駆動歯２ｂ、クラッチ部材６の従動歯
６＊、側方歯車１０．スプライン１０ｂｆ介して出力軸
１２および１４に対して行なわれる。

金山刃軸１２が出力軸１４以上の高速度で回転した場合
を考える。このとき、カム部材２０のカム歯２０ｈとク
ラッチ部材４のカム歯４ｂとの相互作用により、カム歯
２０ｇと４ｂは互に乗シ上げる状態となり、両部材２０
と４は離隔するように相対的に軸方向に移動する。すな
わちクラッチ部材４はばね１ｂの力に抗して左方に動き
、従動歯４ａと駆動歯２ａとの結合は解除される。又内
側に向けて形成された７ランジ３０ａによる結合に基づ
いて、嵌脱リング３０も左方に移動して、嵌脱リング３
０とクラッチ部材４との間の摩擦作用によって、第１Ａ
図に示す位置に達する。従って突部３０ｂの先端３０ｄ
は中央駆動部材２０の端面に当接する。

又このときは、突部３０ｂから延出する突部３０ｃの長
手方向側面３０ｅは中央駆動部材２の切欠き２ｅの側壁
に当接している。従って中央駆動部材２に対する嵌脱リ
ング３０の回転は制限される。

出力軸１２の過大な回転速度が、出力軸１４と同じ回転
速度に戻ると、嵌脱リング３０とクラッチ部材４との間
の摩擦力による結合によ広嵌脱リング３０はカム部材２
０に対して反対方向に回転する。そして突部３０ｂが切
欠き２ｅと対向する位置に戻るときは、クラッチ部材４
はばね１６によって右方に動かされ、中央駆動部材２の
駆動歯２ａとクラッチ部材４の従動歯４ａ間の結合が行
なわれる。出力軸１２と１４はここで中央駆動部材２を
介して同じ回転速度で駆動される。出力軸１４が出力軸
１２に対して大きな回転速度又は小さな回転速度で回転
すると、クラッチ部材６は既にクラッチ部材４について
説明した所かられかるように、右方に移動し嵌脱リング
３２によって非結合の状態に維持される。

第７図および第８図に示すように、カム部材２０に設け
られたカム歯２０ｍと２０ｂは直線状の側面を有するの
で、上記カム歯の機械加工及びその検査は容易である。

又中央駆動部材２の製造の場合、内側の孔の形状はすべ
てブローチ加工によることができる。その結果駆動歯２
ａ、２ｂのミリング加工を行なう場合の該中央駆動部材
の位置決めの基準となる確実な面を上記ブローチ加工の
結果得ることができる。このように改良された構造を有
するため、嵌脱リングの突部と中央駆動部材の動作面と
その間隔を精密に製造することができる。その結果、嵌
脱リングと中央駆動部材とがカム結合するとき、クラッ
チ部材と中央駆動部材の結合はほぼ所定の寸法で一様に
行なわれ、従って両者の結合によって生ずるトルクの伝
達用の駆動歯は低い高さのものですむ。このように低い
駆動歯の加工はその低い高さの故に短時間ですむので都
合がよい。

嵌脱リング３ｏの空隙３３（及び回動環３２の対応する
空隙）の寸法および位置は、相当に変化することができ
る。それは、空隙が上記のように形成されているので、
該嵌合リング３゜は広がることができ、そしてこのよう
に広げることによってのみ、嵌合リング３ｏはクラッチ
部材４および６に設けられた環状溝に挿入できるからで
ある。

次に第９〜１６図に示された上記実施例の変形例を説明
する。嵌脱リングの突部は第１２図及び第１３図に示し
た突部１３０ｂのように、通常長方形断面を有している
。この変形例は次の点に特徴を有している。すなわち、
第１４図に示すように中央駆動部材１０２に設けられ半
径方向に切シ欠き１０２ｅと一直線上にない歯１０２ｍ
が、第９Ａ図の段部１０２ｎを有していることである。

なお段部１０２ｎは歯１０２ｒｎよシ低く形成され、半
径方向内側に延出している。上記段部１０２ｎの長さは
、切欠き１０２ｅの深さとほぼ等しく形成するのが好ま
しい。段部１０２ｎは肩部１０２ｐｆ形成する。クラッ
チ部材がカム結合をしない状態にあるとき、そして、嵌
脱リングが摩擦力によって、不動作状態から動作状態迄
回転したとき、すなわち突部１３０ｂの端面１０３ｄが
中央駆動部材１０２の対応する面と結合しているときに
は、突部１０３ｂの長手方向側面１３０Ｃは上記肩部１
０２ｐに当接し、嵌脱リングの中央駆動部材に対する回
転角度は制限される。

このようにして、この発明の主たる目的、すなわち構造
の簡単化、製造の容易化、よシ高い品質と信頼性の実現
およびコスト低下という目的を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

動部材の側面図、第７図はカム部材の側面図、第８図は
第７図の８−８線断面図、第９図はこの発明の第２の実
施例の長手方向断面図、第９Ａ図は第９図の実施例の嵌
脱リングの作用を説明する図、第１０図はカム部材と中
央駆動部材とのスナップリングによる結合状態を示す軸
方向断面図、第１１図および第１２図は、第９図の実施
例のクラッチ部材および嵌脱リングをそれぞれ示す側面
図、第１３図は第１２図の１３−１３線断面図、第１４
図および第１５図は第９図の実施例の中央駆動部材およ
びカム部材それぞれの側面図、第１６図は第１５図の１
６−１６線断面図である。 ２・・・中央駆動部材、２ａ、２ｂ・・・駆動歯、２ｃ
・・・環状溝、２ｄ・・・突部、２ｅ・・・切欠き、４
・・・クラッチ部材、４ＩＬ・・・従動歯、４ｂ・・・
カム歯、４ｄ・・・環状溝、６・・・クラッチ部材、６
ａ・・・従動歯、６ｂ・・・カム歯、６ｃ　、６ｄ・・
・環状溝、８・・・側方歯車、８ａ、８ｂ・・・スプラ
イン、１０・・・側方歯車、１０ｍ　、　１０　ｂ−ス
プライン、１２．１４・・・出力軸、１６．１８・・・
ばね、２０・・・カム部材、２０　ａ　、　２０　ｂ　
・＝カム歯、２０ｃ…環状溝、２０ｄ・・・外周、２０
ｅ・・・切欠き、２２・・・スナ。 シリング、３０・・・嵌脱リング、３０ｂ・・・突部、
第１の突部、３０ｃ・・・突部、第２の突部、３０ｄ・
・・先端、３θｅ・・・長手方向側面、３２・・・嵌脱
リング、３３・・・空隙、１０２・・・中央ｊ枢動部材
、１０２ａ、１０２ｂ＝駆動歯、１０２　ｄ　・・・突
部、１０２ｎ・・・段部、ｌ　０２ｐ・・・肩部、１０
４・・・クラッチ部材、１０４ｍ、１０４ｂ・”駆動歯
、１０４ｃｍ環状溝、１０６・・・クラッチ部材、１０
８，１１０・・・側方部材、１１６，１１８・・・ばね
、Ｉ２０・・・カム部材、１２０ｇ、１２θｂ−・・カ
ム歯、１２０ｃｍ”環状溝、１３０・・・嵌脱リング、
１３０ｂ・・・突部、第１の突部、１３０ｃ・・・長手
方向側面、１３０ｄ・・・先端、１３３・・・空隙。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 刃軸との間に隙き間をおいて配置された環状の中央駆動
   部材と； 上記出力軸の近接する端部にそれぞれ回転せぬように取
   付けられた２個の環状の側方歯車と、上記中央駆動部材
   の両側に於て、上記２１品万歳車のそれぞれに軸方向に
   移動可能に取付けられた２個のクラッチ部材と、上記ク
   ラッチ部材を内側にすなわち該クラッチ結合方向に、上
   記中央駆動部材方向に付勢するばね手段を備え、常時は
   上記中央駆動部材と上記出カシ乍れぞれ結合するクラッ
   チ手段と； 上記中央駆動部材に対してと同軸に、かつ制限された範
   囲内で回転可能に結合可能に装着され、上記２個の出力
   軸の一方が他方と異る回転速度で回転するときは、過大
   回転速度で回転する出力軸に結合する円環状−のクラッ
   チ部材を、上記中央駆動部材に対して非結合位置に移す
   ように軸方向に移動する環状のカム部材手段を有する手
   段と； 上記一方の出力軸と他方の出力軸が異る回転速度にある
   限シ、非結合状態にある上記クラ。 チ部材をその状態に保つ嵌脱リング手段と；上記嵌脱リ
   ング手段に属し、上記中央駆動部材と上記クラッチ手段
   の間にそれぞれ同軸的に配置され、それぞれ軸方向に延
   びる空隙を有し、弾性を有する材料で形成された２個の
   嵌脱リングを有し、 上記２個の嵌脱リングが、両者の外側に於て上記クラッ
   チ部材に回転自在に結合されるとともに、該クラッチ部
   材に対する移動に抵抗する力を生ずるように弾性的に付
   勢され、父上記２個の嵌脱リングが互に近接する端部に
   周方向に間隙をおき軸方向に延出する複数個の突部をそ
   れぞれ有するように形成され、 同軸的に配置された２個の出力軸を駆動する、嵌脱リン
   グを使用する差動装置に於て、上記中央駆動部材は、円
   周方向に間隔をおいて配置され、軸方向に延びる複数個
   の切欠きを有するほぼ円筒状の内周面を有し、上記嵌脱
   リングがそれぞれ上記中央駆動部材に対して不動作位置
   すなわち第１の位置にあり、上記切欠きの巾が、該切欠
   きと係合する上記嵌脱リングに設けられた突部の巾よシ
   大きいときは、嵌脱リングの突部が１８０度の間隔をへ
   たてた位置で、上記切欠きの中に突出するように形成さ
   れているとと； 上記カム部材はほぼ一様な円筒状外周面を有すること；
   及び 他方のクラッチ部材より高速度で回転する上記クラッチ
   部材が非結合位置にあるとき、結合状態にある嵌脱リン
   グが中央１駆動部材に対して行なう、非駆動位置から動
   作位置に向かう回転運動を所定の角度範囲に制限し、上
   記動作位置では上記嵌脱リングに設けられた突部の先端
   の面が、上記中央駆動部材の近接する面に係合し、その
   結果高速度で回転する上記クラッチ部材を非結合状態に
   保つ回転を制限手段を有すること２を特徴とする嵌脱リ
   ングを使用する差動装置。 （２）上記制限手段が、各嵌脱リングのそれぞれに設け
   られた上記突部すなわち第１の突部の上部のほぼ中央位
   置に軸方向に延び、上記突部よυ狭い巾を有する第２の
   突部全史に有し、上記第２の突部は、上記嵌脱リングが
   上記中央駆動部材に対して動作位置にあるとき、該中央
   駆動部材に設けられた対応する切欠きの近接する壁表面
   に係合する長手方向の面を備えていることを特徴とする
   特許請求の範囲第（１）項に記載の装置。 （３）上記嵌脱リングの上記第１の突部のそれぞれは、
   平らな端面を有するほぼ長方形状をなすこと； 上記中央駆動部材は、それぞれの端部に於て周方向に間
   隔をへだてて半径方向に延出す為複数個の駆動歯を備え
   ていること；および上記制限手段は、中央駆動部材の切
   欠きの間に、半径方向内側に向かう駆動歯に設けられた
   、低い高さの段部によって定められ、上記嵌脱リングが
   中央駆動部材に対して動作位置に回転したとき、上記段
   部が上記第１の突部の長手方向表面に当接するように形
   成された肩手段全有すること、 を特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の装置。 （４）　　中央駆動部材の上記段部の長さが、該中央駆
   動部材に設けられた切欠きの深さにほぼ等しく形成され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第（３）項に記
   載の装置。 （５）　　上記カム部材がほぼ平面からなるカム歯を有
   することを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載
   の装置。