JPS60237243A - 車両用差動装置 - 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】 本発明に、自動車、自動三輪車等の左右１対の駆動車輪
を有する車両の両部動車輪間に設けられ、差動歯車機構
によって左右駆動車輪の差動を可能にする差動装置に関
する。

上記のような車両が旋回運動を行う時には、左右駆動車
輪のころがり距離は旋回半径の差によって差ン生ずるの
で、いずれか一方の駆動車輪がスリップするのを防止す
る定め、左右駆動車輪の差動を可能にする差動装置が設
けられている。この差動装置としては、通常、差動歯車
箱、差動小歯車および差動大歯車から成る差動歯車機構
が用いられているが、このような差動装置［おいては常
に両駆動車輪に同じトルクが辰達されるので一一方の駆
動車輪がぬかるみ、雪道、凍結路などにはまったり、ま
たフーナリング時一方の駆動車輪が浮くと他方の車輪の
伝達トルクが減少し走行性能が低下する。従って差動装
置内に有効な歴擦トルクを発生させて低速回転側車輪の
伝達トルクを増大させるよ、うにしたものが差動制限装
置として知られている。

本発明はこのよっな差動制限装置において、車分に行わ
せ、中、高速域では差動制限トルクを大きくして、例え
ば片輪が浮いた場合に接地車輪に大きなトルクを伝達で
きるよ５　［１，７，−ものである。

また本発明によれば、大きな差動制限トルクを適用する
限界の車両速度を比較的低い値に確実に設定することが
できる。

かかる本発明は自動三輪車として特に適している。すな
わち、自動三輪車においては、中、高速域における旋回
は片輪な浮かせて行われることが多く、この時接地側の
駆動車輪に大きなトルクを伝達できることが望ましい。

また低速時の旋回は両駆動車輪が接地した状態で行われ
、かつＵターン、小回り等の左右駆動車輪の回転速度差
の大きい旋回は低速状態で行われるので、低速時には両
駆動車輪の差動が妨げられないことが望ましい。

本発明はこのような要求を満たすものである。また、中
、−高速時に両輪接地状態で旋回が行われても、路面の
摩擦係数の大きな所を走行する場合は差動効果が得られ
る（路面のＩ！！擦係数が比較的小さい場合には一差動
効果が所くてもタイヤのスリップにより十分旋回可能で
ある）８ 以下、図示の実施例により本発明を説明する。

第１図は本発明を適用した自動三輪車の全体斜視図であ
る。この自動三輪車は車体ｌの前部にハンドル２に連動
する１個の操向車輪３を有し、後部にエンジン４に連動
する左右１対の駆動車輪５．５を備え、各車輪３，５．
５は比較的広巾のバルンタイヤ車輪に構成されている。

６はサドルで、その両側下方に左右１対の足載せ用のス
テップ７が設けられている。各駆動車輪の車軸８１，８
は、推進軸９によって駆動される差動装置１０を介して
互いに連結されている。

前記ステップ７は、操向車輪３の接地中心と１動車輪５
の接地中心を結ぶ線の外側に突出して位置し、運転者が
両ステップ７のいずれか一方に体重を移せば車体１が同
側に傾き、反対側の駆動車輪５が路面を離れ、車体ｌは
前方の操向車輪３と後方の接地している方の駆動車輪５
との２輪で接地する状態となるので、この状態で前方の
操向車輪３を首振りすれば車体１全体の走行方向を転す
ることかでき、中、高速時［は主としてこのようなやり
方で車体１乞傾けて旋回が行われる。

第２図は差動装置１０の断面図である。前記推進　゛軸
部に固定された減速小歯車１１が減速大歯車１２に噛み
合っており、減速大歯車１２は差動歯車箱１３に固定さ
れている。差動歯車箱１３Ｖｃは前記減速大歯車１２０
回転軸線に直交する差動小歯車軸１４が枢動自在に装着
されており、この差動小歯車軸１４の両端部Ｖｃヤれぞ
れ差動小歯車Ｉ５が固定され、右車軸８、に装着された
差動大歯車１６．と左車軸１８ａに装着された差動大歯
車１６．とに噛み合っている。

このような差動装置においては、周知のように推進軸９
の駆動トルクは車軸８．と８２に均等に伝達され一通常
は差動歯車箱１３から車軸８までの各部材は一体となっ
て回転するが、旋回時には差動小歯車【５が軸１４の軸
線まわりに枢動することにより両車軸８．＝８２が差動
する（異なる回転速度で回転する）、一方の車軸例えば
８．［かかる負荷が減少した場合にも両車軸８ｓ、８ｚ
は差動を生じ、車軸８１は高速回転し車軸８，１２低速
回転するが、この時車軸８．ｖｃ云達されるトルクは車
軸８．に伝達されるトルクによって制限され減少する。

従ってこのような場合に両車軸８７．８□の差動を制限
して車軸８１Ｌに伝達されるトルクを増すために差動制
限装置が設けられている。

すなわち図示の実施例においては差動歯車箱１３は右方
へ張り出した部分１３．を備え、この張り出し部分１３
．に軸線方向へ摺動可能な摩擦板１７が設けられるとと
もに、差動大歯車１６．の軸部１６．ｌにも摩擦板１８
が摺動可能に取付けられている。前記張り出し部分１３
．にはまた圧力板側が右方への移動を制限されて取付け
られており、前記摩擦板１７．１８は皿ばね２１により
圧力板加に押し刊けられ歴擦クラッチαが形成されてい
る。従って両車軸８１．８２に差動が生じ差動歯車箱１
３と差動大歯車１６゜とが相対的に回転すると、摩擦板
１７とｌｉ！擦板【８との間にＩｌ！擦力が生じ、これ
によるトルクＴ（Ｚが差動大歯車１６．に伝達されるが
、このトルクＴａは例えば車軸８．が高速側の場合には
該車軸８ｉを減速さセる向きに作用し、かっ差動小歯車
１５を介して低速側の車軸８ｔに伝達され該車軸８２を
増速さセ、結局車軸８、のトルクはＴ（Ｚだけ謬少し車
軸８２のトルクはＴαだけ増大する。それとともに両車
軸８＋、８ｇの回転速度差も減少し、車輪駆動トルクが
トルクＴαと等しいかそれより小さい場合には両車軸８
＋　、１３ｚは一体となって回転する。

本実施例においては上記摩擦クラッチαによって与える
差動制限トルクＴ（Ｚは比較的低い値に設定して５両車
軸８．−　８ｔが差動し易くしであるが、さらに第゛２
の摩擦クラッチｂを設け、中、冒速時にはこのぼ擦りラ
ッチｈ′ｈ″−作動するようにしである。

摩擦クラッチｂは前記圧力板側と、差動歯車箱部分１３
．０内周面に遊嵌された圧力板２２との間に摩擦板おお
よびＵを介在させ、これらを皿ばね５によって互いに押
し付けて形成されている。差動歯車箱部分１３．の内周
面にはまた圧力板２２に隣接して係合リングｎが同様に
遊嵌されており一第４図に示すように、係合リングｎの
側面に設けられた突起路が圧力板２２の側面に設けられ
た７字状の溝２９に係合している。

係合リング訂の内周面に対向して係合爪部分Ｉが設けら
れている。この係合爪部分３０は第２図および第３図に
示すように、支軸３１により差動大歯車１６．の軸部１
６．に揺動自在に支持されており、外方に揺動した時に
その係合爪３２が係合リングｎの係合段部３３と係合す
るようになっている。係合爪部片間の側面には円孤状の
係合突縁部３４が突設されており、遠心ウェイト３５の
側面に設けられた同様な係合突縁部３６が前記係合突縁
部３４に内側から連関するようになっている６ 遠心ウェイト３５は前記軸部１６３のまわりに遊嵌され
た保持部材３７に支軸部を介（〜て揺動自在に支持され
ており、前記係合爪部片（ト）と同様な構造をなしてい
るが、保持部材３７とともに回転して遠心力により外方
へ揺動し、前記係合突縁部３６と３４が連関することに
より該遠心力を係合爪部片Ｉに伝え、該係合爪部片側を
外方へ揺動さセて前記係合爪３２と係合段部３３とを係
合させる。従って係合爪部片（９）と係合リングｎは保
持部材３７の回転数が所定値ｖｃｍした時に係合する６
第３図にはこのようにして係合爪３２が係合段部３３に
係合した時の状態が示されている。なお３９は係合爪部
片（９）を内方位置へ付勢しているばねで、遠心ウェイ
ト３５にもこのようなばねが設けられて？り一遠心ウェ
イト３５に作用する遠心力はこれらのばねに抗して遠心
ウェイト３５および係合爪部片側を外方へ開かせる。

保持部材３７は以下に述べるような増速機構を介Ｉ２て
差動歯車箱１３に連結されている８すなわち第２図およ
び第５図に示すように、差動歯車箱部分１３、の端部に
内歯歯車４０が設けられており、ノ〜ウジング【９に軸
支された第１の中間歯車４１がこの内歯歯車４０と噛み
合っている（第２図には第５図のｎ−ｎｍ＜沿う断面が
示されている）。第１の中間歯車４１は同様な第２の中
間歯車４２と噛み合い。

第２の中間歯車４２が前記保持部材３７の端部に設けら
れに外歯歯車４３と噛み合っている。従って差動歯車箱
１３０回転は、内歯歯車４０と外歯歯車４３の歯数比に
等しい比率で増速されて保持部材ｎに云えらｎ、差動歯
車箱１３の回転速度が比較的低くても遠心ウェイト３５
は敏感に応動する。

遠心ウェイト３５の遠心作用により上記のようにｊＺ七
係合爪部片Ｉと係合リングｎとが係合すると、係合リン
グｎは係合爪部片刃を介して差動大歯車１６、と一体と
なって回転するので、前記皿ばね５の押圧力によって摩
擦クラッチｂに生ずる駅擦力にまり差動制限トルクＴｈ
が差動大歯車１６＋　に伝達される。

圧力板ηと係合リングｎは前記のようにＶ字状の溝四と
突起路によって連関しているので、圧力板ηは回転力を
係合リングｎに云達するとともに、第４図に示すように
、接線方向の反力Ｆと、ｔａｎ　（ｊ−に相当する軸線
方向の反力Ｐとを受け、この反力Ｐにより圧力板側の方
へ押される。従って摩擦クラッチｂには皿ばね５の押圧
力のはかに前記押圧力Ｐが加わり、摩擦クラッチｈ乞介
して云達される差動開眼トルクはＴＡ＋△ＴＡとなる。

△Ｔｂは押圧力Ｐによる云達トルクの増加分であり、エ
ンジン４から推進軸９乞゛介して差動歯車箱１３に云達
される駆動トルクに比例する。

前記押圧力Ｐは圧力板側を介して摩擦クラッチσにも伝
達されるので、同様にして摩擦クラッチａを介して云達
される差動制限トルクはＴａ十八へαとなり、△Ｔ（Ｅ
は駆動トルクに比例する。

第６図および第７図は上記ｔ、、　ｒｘ差動制限トルク
と駆動トルクの関係を示した線図で一差動制限トルク換
言すれば片輪が浮いた場合の接地側駆動最大トルクＴＬ
を縦座標とし、エンジンから伝達される駆動トルクすな
わちビニオン軸トルクＴｅｌを横座標としｋものであり
、横座標は路面の摩擦係数と考えてもよい・ 第６図は中、高速時すなわち係合爪部片側が係合リング
２７と連関している時に伝達可能な差動制限トルクＴＬ
を線ＡＢＯＤで示り、　７Ｃものである。

線ＡＢは皿ばね２１と皿ばね５の押圧力だけによって匿
擦クラッチαおよびｂが伝達できる最大のトル２Ｔα＋
Ｔｂを示すが−この区間においては駆動トルクＴＤが上
記Ｔα＋Ｔｈより小さいので、差動大歯車１６１．Ｌ６
．および差動歯車箱１３バ一体となって回転する。線Ｅ
Ｃの区間では上記初期トルクＴａ十Ｔｂに駆動トルクＴ
ｂに比例する増加トルク△Ｔα十△Ｔｈが加わり、ＴＬ
はＴ９に比例して増加する。この区間においては−Ｔ、
≧ＴＯ（図においてはＴＬ＝Ｔ、）なら区間ＡＢと同様
に差動大歯車１６．　、１６．および差動歯車箱１３は
一体となって回転し、点線ＢＯ′で示すようにＴＬ＜Ｔ
つなら、ＴＤがＴＬを超える分だけ両車軸８＋　−８２
間の差動が可能になり、片輪が浮いた場合には点線Ｂ　
Ｏ’で示すトルクＴＬが接地側の車輪に伝達される。

差動制限トルクＴＬ′ｈ″−Ｃ点に達すると摩擦クラッ
チの特性によりＴ、はそれ以上増加Ｉ〜ない。従って以
後゛駆動トルクＴ、が増すと両車軸８１．８□の差動が
可能になる。これは路面の摩擦係数の大きな所を走行す
る場合には差動装置が働くことを意味する。

第７図は低速時すなわち係合爪部片側が係合リング２７
と連関していない時の差動制限トルクと駆動トルクの関
係を示す。゛この時には差動制限トルクは摩擦クラッチ
αによる比較的小さな摩擦トルクＴａだけであるから、
駆動トルクが極端に小さい場合を除いて差動装置が有効
に働く。

また、第６図と第７図から分るように、中、高速時には
、片輪が浮°いた場合接地側車輪に比較的大きな駆動ト
ルクが伝達されるー さらに、前述のように、遠心ウェイト３５０回転速度は
増速機構ν介して増速されるので、車両の走行速度が低
くても有効な遠心力が得られ一差動制限トルクが大きぐ
なる車速を低い値に設定することができる。

第８図は上記実施例とは異った増速機構を有する差動装
置を示す。この実施例においては、差動り、この大歯車
４５が保持部材３７の外歯歯車４３に噛み合っており、
これらの歯車を介して差動歯車箱１３から保持部材３７
へ、歯車４０．４３の歯数比に等しい増速比で回転が伝
達される。第８図の実施例の他の部分は第２図の実施例
と実質的に同じであり、それぞれ対応する部分に同じ参
照数字を付しである。

以上の通り、本発明の差動装置ば、差動歯車箱と差動大
歯車との間に係脱可能に設けたトルク伝達部材を、前記
差動歯車箱に増速機構を介して連結された回転部材の遠
心作用によって係合させることにより、車両速度が所定
の値を超えた時に前記差動歯車箱と差動大歯車との間に
差動制限トルクを伝達するので、車両が左右両駆動車輪
を接地させて低速で走行Ｉ７ている時には、両駆動車輪
は比較的自由に、軽く差動して車両の旋回動作に応する
ことができるとともに、中、高速時に片輪を浮かして旋
回する場合には接地側の駆動車輪に比較的大きな駆動ト
ルクを伝達することができ−しかも上記大きな駆動トル
クを伝達できるようになる車両速度の所定値を低い値に
設定することが可能であり、自動三輪車用の差動装置と
して特に優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の差動装置を備えた自動三輪車の斜視図
、第２図は本発明にょる差動装置の断面図、第３図は第
２図のｍ−■線に沿う断面図、第４図は第２図のＩＶ−
ＩＶ線に沿う断面図、第５図は第２図のＶ−■線に沿う
断面図−第６図および第７図は差動制限トルクと駆動ト
ルクの関係を示す線図、第８図は他の実施例を示す差動
装置の断面図である。 １・・・車体、２・・・ハンドル、３・・・操向車輪−
４・°°エンジン、５・・・駆動車輪、６・・・サドル
、７・・・ステップ、８・・・車軸、９パ°推進軸、１
０・・・差動装置、１１・・・減速小歯車−１２・・・
減速大歯車、１３・・・差動歯車箱、１４・・・差動小
歯車軸、１５・・・差動小歯車、Ｉ６・・・差動大歯車
、ＩＩ　１８・・・摩擦板、１９・・・ハウジング、ｍ
・・・圧力板、２１・・・皿ばね、２２・・・圧力板、
お、Ｕ・・１１板、５・・・皿ばね、２７・・・係合リ
ング、あ・・・突起、四・・・溝、３０・・・係合爪部
片、３１・・・支軸、３２・・・係合爪、３３・・−係
合段部、３４・・・係合突縁部、３５・・・遠心ウェイ
ト　（回転部材）、３６・・・係合突縁部、３７・・・
保持部材、３８・・・支軸、３９・・・ばね、４０・・
・内歯歯車−４１・・・第１中間歯車、４２・・・第２
中間歯車、４３・・・外歯歯車、４４・・・小歯車、４
５・・・大歯車。 代理人　弁理士　江　原　望 外２名 第３図 尾４図 Ｍ５図 ０ ＪＩ［

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 差動歯車により左右駆動車輪の差動を可能にする車両用
   差動装置において、差動歯車箱と差動大歯車との間に係
   脱可能に設けたトルク伝１部材を。 車両速度が所定の値を超えた時に前記差動歯車箱と差動
   大歯車との間に差動制限トルクを伝達するようにｌ、た
   ことを特徴とする車両用差動装置。