JPS5986747A

JPS5986747A - フリ−ホイ−ル式車軸差動装置

Info

Publication number: JPS5986747A
Application number: JP57197954A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Kodama; 児玉　幸大
Original assignee: Fuji Jukogyo KK; Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1982-11-10
Filing date: 1982-11-10
Publication date: 1984-05-19
Also published as: JPH023069B2

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】本発明は、車両等に用いられるフリー小イール式車軸差
動装置に関し、特に、車軸への動力伝達の断続を切換制
御む゛さるＪ、・）にしたものに関する。

車両にａ月ノる中！ｈｌ＋の差動装置どし−Ｃは差動歯
車機構を用いたい１〕ゆるγイノｊ・レンジ１１ルギＡ
７装同が永年使用されているが、これによると片輪の接
地力が失なわれた場合、他の片輪は駆動力を失ってしま
うという欠点がある。そこで近時においてはフリーホイ
ール機構を用いてｈ：右の車６１１を独立して駆動し、
かつＥれぞれ自由回転できるようにして左右の車軸に差
動を７’ｒ−Ｊようにしたフリーホイール式車軸差動装
置が提案されるに至ってＪ３す、この種の先１ｊ技術ど
しでは、例えば米国特許明細書箱３，１２４，９７２号
公報に記載のものが知られている。

しかし、従来用られるフリーホイール式、車軸差動装館
では、ノ１−イｊの車軸を同時に自由回転させることが
できないｌこめ、串軸側とこれへの駆動系とが常時結合
状態となる。従ってこれを、例えばトランスファミッシ
ョンを介しｃ２輪駆動と４輪駆動の切換をＪる車両にお
いて、その１〜ランスファミッション以後の中軸側に適
用りる場合には、前輪２輪駆動の走行中に上記トランス
フｊ・ミッション以後の駆動系が非駆動の車輪により逆
駆動されるようになり、走行抵抗が増大Ｊるばがりが騒
音の発生を伴うという不都合がある。

本発明は上記不都合を解消ずべくなされたちのＣ１２輪
駆動ど４輪駆動の切換えをする重両に適用して２輪駆動
時の走行抵抗を減少できると共に、（の静寂な走行を可
能とするフリーホイール式中軸差動装置を提供りること
を目的どＪる。

この目的のため本発明は、左右に分割構成されるリテー
ナが正転、逆転することで動力伝達を行い、その一方が
他方の中立位置を超づ相対回動を規制づることで左右の
中軸に差動を許すフリーホイール弐車軸差動装置におい
て、上記左右のリテーナをそれぞれ中立位置に弾持する
ニュートラル保持部材をｉｔ！　ｔｊると共に、これら
両すアーナと車軸側との間には、車軸の差動回転を許し
、かつ上記ニュートラル保持部材の弾持力に抗づる所定
の圧接とその解除の切換操作を受ける摩擦クラッチを設
けたことヲ１！１微とＪる。

以下、本発明を図面に示づ一実施例に基づいて説明Ｊる
。

第１図は本発明を適用した４輪駆動中両の駆動系統を示
し、図中ｒ３弓１はエンジン、２は図示し％いクラッチ
菰首をｎ　して動力伝達されるミッションであり、前輪
３，３の巾軸４，４は上記ミッション２に直結しＴ、駆
動されるようになっている。

Ｊ、た、後輪５　ａ　、　！ｉ　ｌ＋の中＠Ｇａ、　Ｇ
ｂにλ・１しては、上記ミッション２かう１・−シンス
フ１ミツシヨン７、ブ【」ペラシッフ１−１１．．ドラ
イブビニＡン軸９などで構成される駆動系からフリーホ
イール式中軸差動装置１０を介して動力伝達されるよ−
うになっている。

なお図中符号Ｕは二ｌニバーサルジョーイン１−を示し
、また符号１１は上記！動装置を収容Ｊるハウジングで
あって、第２図に小づどＪ３すｎいに直交Ｊるドライブ
ビニメン輔９とす、右の巾＠６ａ、６ｂをそれぞれ回転
自在に支持している。

ここでフリーホイール式中軸差動装置１０について詳述
すると、ドライブピニオン１２に噛合うクラウンギ１７
１３を取付番）たケーシング１４は、上記ハウジング１
１にアンギュラベアリング１５を介して支持されていて
、左右の巾軸６ａ、　６ｂに跨がり、これらの回りを回
転づるようになっており、このケーシング１４の内面は
、第３図に示゛す波形断面の凹凸状に形成され、フリー
ホイールの外輪を構成している。他方、上記ケーシング
１４の凹凸状内面との間にローラ１Ｇの移動室１７を形
成づるフリーホイールの内輪１８は円筒状に形成され、
ノ［右の串１１’ｄ＋Ｇａ、　６１＋の対面する端部に
Ｊ３いてそれぞれ車軸Ｇａ、　６ｈｋニスプライン結合
して中軸と一体化されている。このようにフリーホイー
ルの外輪たるケーシング１４と王の内輪１８との間に形
成される半月状のローラ移動室１７内にはぞれぞれ１１
ＩｌｉＩづつのローラ１６が配置され、これらはローラ
リテーナ１９により軸方向の移動が拘束され、かつ転勤
方向には上記移！ＦＩＩ室１７のピッチに合わけて互い
の位置が保持されている。

そしてローラリチー）−１９がケーシング１４に対して
第３図に示り一位置関係すなわち中立位置にあるときは
内輪１８、ひいては車軸６ａ、　Ｇｂの回転が自由であ
り、この位置から１１−ラリチー−−ｊ−１９が正転あ
るいは逆転方向に回’ｆ））　’！Ｊるど各１−１−９
１６が移動３Σ１７の端部においてり一シング１４と内
輪１８とを結合するようになっていイ）、。

上記したローラリ）・−す１９は、！［Ｌｊの内輪１８
゜１８に対応してイ１ｔτＩＬ左右に分割構成されると
共に、その対向端面に、１３いては、所定の相対回動を
許ず間隙をもつＣＦッグクラッヂ状に爪係合してＪ３す
、イの一ツノがり　シンク１４に対して回動しローラ１
Ｇを介してり　シンク１４と内輪１８とを結合状態にＪ
３　＜係合１１′／置のとさ、他方の［１−ラリテーナ
１９が中立位置まｅ回動することを許し、それ以上の回
動は規制御るようになっている。

以上に述べたフリーホイールの構成はｔ％来と略同４１
　Ｆあるが、ここで本発明によれば、前記ローラリアー
プ１９を中立ＩＱ置に弾持りるニュー１−ラル保持部材
２０と、このニュートラル保持部材２０に抗してローラ
リアープ゛１９を回動さＵるＩＩＪ擦クツクラッチ２１
けられる３、このニュートラル保持部４Ｊ２０は、第４
図にも示１ように、バネ鋼をリング状に形成し、その衝
合ｌ！端部を直径方向の外方に屈曲して所定間隔の二本
の係合片２０ａ　、　２０ｂを備えるもので、そのリン
グ状部は上記ローラリチーす１９の内周面に密着してい
る。またその係合片２０ａ　、　２０１＋は、【コーラ
リテーナ１９の円周−個所に穿った窓孔２２から外方に
突出し、ケーシング１４の内面に形成した係合溝２３内
に嵌入してその側壁で係止されており、この状態ではロ
ーラリテーナ１９を中立位置に保持し、かつこのニュー
トラル保持部材２０の円周方向の弾性力に抗Ｊれば、ロ
ーラリテーナ１９が正転、逆転方向に回動して係合位置
をとり１りるＪ。

うにこれを保持し′Ｃいる。でしてこのようなニュート
ラル保持部材２０は、左右のＩ］−ラリアーナ１９゜１
９に対応して一対設（）られる。

つぎに摩擦クラッチ２１は、第５図にも承りとおり上記
しニーラリｉ−す１９の外喘部に爪係合し、かつ車＠０
１）にＸ＋ＨｆＸして内輪１８の端面に圧接可能なりラ
ッチ板２４を有し、このようなりラッチ板２４は車軸６
ａ側にも同様に配置される。そしてこのクラッチ板２４
を内輪１８の端面に圧接づべく、車軸６ｂには前記ハウ
ジング１１にねじ１■合し４中：ｈｌ＋　ａ　ｂの軸方
向に進退自在なプ１．ノツシャリング２５が遊＋ｓ　Ｌ
であり、その内端面と中１１１１１ｂ側のクラッチ板２
４との間ａ３よび左右の内輪１８．１８の間、さらに車
軸６ａ側のクラッチ板２４とゲージング１４側壁との間
に配置したベアリングを介しＣ上記プレッシャリング２
５の進出に伴う圧接力がノ１ものクラッチ板２４．２４
に及ぶよう構成される＋＋すＪｊ、上記ベアリングはそ
れぞれ左右の端面が、−ツノは外輪で他方は内輪で接Ｊ
るようになっていて、ベアリングを挾んだ左右の部４Ａ
の相対回転を自由にしている。

ここで上記ブレツノＶリング２５（ま、Ｏリング２Ｇを
介して−での外喘部がハウジング１１の外部に臨み、そ
こに、ゾレツシトリング２ｊ）の進）口操作用のレバー
２７を取イ」（ノー（Ｊｊす、このように構成されるｒ
！？ｉ擦クラッり２１は、１ツバ　２１を第６図の時ｎ
１方向に回動操作づることＣＩ１．ノツシャリング２５
が進出して左右のクラッチｌＮ２１１．２４を内輪１８
．１８に圧接し、レバー２７の反時Ｏ１ｈ向回動ぐでの
圧接力を解除するようになっている。そしてクラッチ板
２４の圧接によるＩ’ｌ［１ｌＩｉＡ白刃は、前記ニュ
ー１〜ラル保持部材２０の弾発力に抗する大きさで、し
かも前記左右のローラリテーナ１９．１９の　方が、そ
の他方に規制されて中立位置を保つときには内輪１８と
の間にスベリを生じて車軸６ａ、または６ｂを回転自由
にりる大きさに設定されている。

また、上記レバー２７は、これに直交する負圧アクチュ
エータ２８の操作ロッド２９に長孔結合し、このアクチ
ュエータ２８の作動、非作動に応じてレバー２７は時８
１方向と反時ｈ１方向に回動操作されるＪ：う連繋され
ている。そしてこの負圧アクチュエータ２８への作動負
圧の通路３０には、２輪駆動から４輪駆動への切換操作
に連動するスーイツチ３１の投入で通電して上記通路２
９を開く電磁開閉弁３２が設り工ある。

以上の構成では、スイッチ３１が投入されることにより
電磁開閉弁３２が通路３０を開さ、作動用の吸気負ｒＥ
が負圧アクヂュ■−タ２８に及／υで操作ロッド２９を
引操作Ｊる。これによりレバー２７が第６図の時開方向
に回動して摩擦クラッチ２１がクラッチ板２４．２４を
内輪＋８．　Ｉ旧こ圧接するようになり、）１イｊの【
］−ラリテーナＩＱ、　１９は左右の巾軸６　、：ｌ　
、　Ｇ　ｂ側にイれぞれ一体１しされる。−プｊ、４輪
駆動への切換操作に伴い、」−ンジン１の動力（Ｊミツ
シコン２、トランスフＰミツシ１ン７、ブＬ１ベラシャ
フト８、ドライブビニオン軸１）を杼てケーシング１４
に伝達される。イして、回転を１１−めている左右の中
軸６ａ。

６（）にヌｌし、上記ゲージング１４が回転駆動される
ことにより、車軸Ｇ　ａ　、　（ｉ　ｌ＋と一体化され
た左右のＣＩ　−ラリデーす１９．１９は、二」−トラ
ル保持部用２０の弾持力に抗してｌ）　　シンク１４に
対し逆方向に相対回動して第７図に承り係合位置どなる
。従って以ＩＵ　ｌ、Ｌ、［１−ラ１０、内輪１１１．
１８を介して車軸Ｇａ、　Ｇｌ）にり−ラング１４０回
転動力が１八達され、４輪駆動用行Ｊるのである１、ヒ
のＪ、うイＴ４輪駆動走行は車両の前進走行に限”＞　
’ｒ１ｔ２退走行にＪ３いても同様ｒあり、この場合に
は１１　　ラリｉ−す１９が第８図に示づ係合位置をと
る。

ここで上述した４輪駆動状態で下り坂を走行づる場合に
は、車両が車力加速を受けて左右の後輪５ａ、　５ｂが
駆動回転数より高回転しようとづるが、車軸Ｇａ、　Ｇ
ｂと一体化されたｌ」−ラリテープ１９．１９がケーシ
ング１４に対して正転方向に相対回転することで係１し
位置となるので、第８図に示すにうに車軸６ａ、　６１
１の回転は内輪１８、ローラ１Ｇを介してゲージング１
４にＭＡｌｌｉｌＪされ、エンジンブレーキが動くこと
になる。

また、この４輪駆動走行において、例えば右旋回を覆る
場合には、左後輪５ａは右後輪５１）より長い路程を通
ることになるので若干回転速度が上がるが、これにｒ（
′い、左車軸６ａ側のローラリテープ１９は係合位置か
ら正転方向に回動し、中立位置と４Ｔったどきに係止位
置をとる右車軸Ｇｂ側のローラリアーす１９によりその
回転が規制されるので、エンジンブレーキ状態になるこ
とがない。そしてこの日−ラリテーナ１９の中立位置の
とぎ、内輪１８はケーシング１４に対して回転自由であ
り、しかもクラッチ板２４どの間の摩擦係合力Ｌｋ内輪
１８の回転を許容ｅきる比較的小さい値に設定されてい
ることから、か車！１ｌ１６ａは左後輪５ａに追従して
自由に回転することかでき、円滑１こ旋回走１１するこ
とができる。

なお、左旋回のとさも同様であることは勿論である。。

つぎに、トランス−）１ミツシコン７以後のブ［１ペラ
シャフ１−８ドラＣブピニＡン軸９、ケーシング１４な
どで構成されイ）駆動系が非作動となる２輪駆動走行に
ついて説明すると、この２輪駆動への切換操作に連動し
−（ス・イツチ３１が開かれことにより、電磁開閉弁３
２が通路３０を閉じＵ　＜’＋圧１クチニ１゜■−タ２
８を非作動に切換え、イのＵラド２９を介してレバ〜２
７を第６図の反時翳；方向に回動りる。これにより摩擦
クララ＝／−２１はクラッチ板２１１．２４の圧接力を
解除するＪ、うになり、）Ｃ右のローラリテーナ１９．
　＋９はクラッチ板２４．２４と共に内輪１８．１８ひ
いては車軸６ａ、　ｒｉｂか−）切離されて回動自在と
なり、ニコー１〜ラル保１．゛１部４４２０の弾１１保
持力で中立位置を保つようになる。従って、左右の車軸
６ａ、　６ｂは回転自在となり、しかもフリーホイール
の内輪１Ｂ。

１８の回転はケーシング１４側に伝達されなくなるので
、ドライブビーメン軸９やプロペラシャツ１−８が非駆
動の後輪車軸Ｇａ、　６ｂの回転で逆駆動されることは
全くなくなる。その結果、２輪駆動走行時の走行抵抗は
減少し、騒音の発生も防止される。

以上説明したとおり本発明によれば、摩擦クラッチの圧
接操作によりリテーナはニュー１ヘラル保持部Ｉに抗し
てケーシングに対し正逆両方向に回動ｒさるから、車両
のｌｙ＋進、後退の動力伝達が確実なことは勿論のこと
、エンジンブレーキを効かけることもできる。また、こ
のような中軸の駆動時においても、左右のリテーナは一
方が他方の規制を受番プで中立位置を保つことができ、
この状態において車軸は！！擦ツクラッチ圧接力に抗し
て自由回ｖｌｔｌることがでさるから、旋回走行を内情
に行うことができる。そして特に、摩擦クラッチの圧接
解除の操作により、左右のりチーノーはニコートラル保
持部材の弾持力を受１ノで中立位置に保持されるので、
左右の車軸は駆動系から独立して自由に回転りることが
できる。従ってこれを、例えばトランスファミッション
等を介して２輪駆動と４輪駆りＪの切換をりる車両にお
い（、そのトランスフン・ミツシコン以１．ｆ２の車軸
側に適用づることＣ１２輪駆動走行中に一１記；・ラン
スファミッション以後の駆動系が）１−駆動の中輪によ
・〕で逆駆動されることがなくなり、２輪駆動走行時の
走行抵抗を減少さμることが（゛さ、かつ駆動系の逆駆
動にｒ１′う騒音発生も防Ｊ１（′さイ）などの効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の　実施例を適用した車両の駆動系統図
、第２図は東部の断面図、第３図は第２図中の■−■線
に沿゛）断面図、第４図は同■−■線に沿う断面図、第
５図は同ｖ−Ｖ線に沿う断面図、第６図は摩擦り、Ｉツ
ヂの操作系の構成説明図、第７図、第８図１−Ｌ目　ラ
リテーナの作動説明図である。１・・・、１ンジン、２・・・”ミッション、３・・・
前輪、４・・・巾軸、５ａ、　５ｂ・・・後輪、６ａ、
　６ｂ・・・中軸、１・・・１−ランスファミツノｉン
、８・・・プロペラシャツ］−１９・・・ドライブピニ
オン軸、１０・・・フリーホｒ−ル式車軸差動装置、１
１・・・ハウジング、１２・・・ドラーイブビニオン、
１３・・・クラウン１゛Ｓ１．１４・・・ゲージング、
１５・・・アンギュラベアリング、１６・・・［Ｊ−ラ
、１１・・・移動室。１８・・・内輪、１９・・・目−、ラリテーノ、２０・
・・ニアートラル保持部用、２１・・・Ｉ？擦クりツヂ
、２２・・・窓孔、２３・・・係合溝、２４・・・クラ
ッチ板、２５・・・プレツノＶリング、２６・・・Ｏリ
ング、２７・・・レバー、２８・・・負圧アクチ］二Ｌ
−タ、２９・・・操作［１ツド、３０・・・通路、３１
・・・スイッチ、３２・・・電磁開閉ブす。特Ｖ［出願人　　　　富士重工業株式会社代理人弁理士
　　　小　橋　信　淳同　弁理士　　　村　井　　　進第１図

Claims

【特許請求の範囲】

回転駆動されるケーシングと車軸側との間に、リテーナ
の正逆両方向回動で上記両者を係合させ、その回動中間
で車軸の回転が自由な中立位置となるフリーホイールを
設番ノ、上記リテーナは左右の車軸に対応して分割構成
し、その一方が係合位置のとき他方が中立位置をとり得
るよう関連させて左右の中軸に差動を許づフリーホイー
ル式車軸差動装置において、上記左右のリテーナをぞれ
ぞれ中立位置に弾持するニューｉ−ラル保持部材を設り
ると共に、これら両リテーナと左右の串軸との間には、
中軸の差動回転を許し、かつ」ニ記ニュー１〜ラル保持
部材の弾持ツノに抗する所定の圧接とその解除の切換操
作を受ける摩擦クラッチを設番プたことを特徴どするフ
リーホイール式車軸差動装置。