JPS61282647A - 差動制限クラツチ付差動装置 - 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】 Ａ１発明の目的 （１）　　産業上の利用分野 本発明は、相対回転し得る２つの伝動部材間に、高粘性
油が充満した油室を画成するように配置されたクラッチ
アウタおよびクラッチインナと、前記油室内で相互に重
合してクラッチアウタおよびクラッチインナにそれぞれ
スプライン係合される外側クラッチ板および内側クラッ
チ板とから成る差動制限クラッチが介装される差動制限
クラッチ付差動装置に関する。

（２）　　従来の技術 従来、かかる差動装置では、クラッチアウタおよびクラ
ッチインナが、両伝動部材のいずれかにそれぞれ常時結
合されており、差動装置の差動作用が生じたときから、
差動制限クラッチが差動制限作動を行なうようになって
いる。

（３）発明が解決しようとする問題点 ところで、差動装置をたとえば鞍乗型車両に搭載したと
きには、極低速で旋回走行をする場合すなわち左右側駆
動輪の回転差が比較的小さい（たとえば２０ｒｐｍ以下
）場合には、従来のような差動制限クラッチがない方が
、芝生等を傷つけたりすることがなく、用途によっては
差動制限クラッチがない方が好結果を生むことがある。

一方、中、高速で走行する際には、差動制限クラッチが
必要であり、特に一方の駆動輪が浮いた状態での走行、
急旋回時、一方の駆動輪が氷上にある場合のように差動
回転数が大きい場合には、差動制限機能が発揮されるこ
とが望ましい。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、２
つの伝動部材の相対回転数が設定値を超えてから差動制
限クラッチに差動制限機能を発揮させるようにしだ差動
制限クラッチ付差動装置を提供することを目的とする。

Ｂ０発明の構成 （１１問題点を解決するための手段 本発明によれば、クラフチアウタおよびクラッチインナ
の一方は一方の伝動部材に連結され、前記クラッチアウ
タおよびクラッチインナの他方に結合可能であってその
結合状態を解除する方向にばね付勢された移動部材が、
軸方向相対移動を許容するとともに相対回転を阻止して
他方の伝動部材に係合され、前記クラッチアウタおよび
クラッチインナと反対側で移動部材に臨んで設けられた
油圧室と、前記両伝動部材の相対回転に応じてポンプ作
動をすべく構成されたポンプとは、前記両伝動部材の相
対回転数が設定値を超えたときに前記移動部材をばね付
勢力に抗して結合位置側に移動させ得る油圧を前記油圧
室に供給するように構成された制御機構を介して接続さ
れる。

（２）作　用 両伝動部材が相対回転を開始するのに応じてポンプもポ
ンプ作動を開始するが、油圧室に供給される油圧は制御
機構の働きにより低いままであり、差動制限クラッチは
移動しない。しかるに両伝動部材の相対回転数が設定値
を超えると、制御機構の働きにより、高い油圧が油圧室
に供給されて、移動部材がクラッチアウタおよびクラッ
チインナの他方側に移動して結合し、差動制服クラッチ
の差動制限機能が発揮される。

（３）実施例 以下、図面により本発明を鞍乗型車両に適用したときの
実施例について説明すると、先ず本発明の一実施例を示
す第１図、第２図および第３図において、鞍乗型車両Ｖ
の車体Ｂには、その中央部にエンジンＥを含むパワーユ
ニットＰが搭載され、車体Ｂの前部には単一の操向輪Ｗ
ｆが懸架され、車体Ｂの後部には左右一対の駆動輪Ｗｊ
２ｒ、Ｗｒｒが懸架される。各輪Ｗｆ、Ｗｊ！　ｒ、Ｗ
ｒ　ｒには幅広の極低圧タイヤＴ、たとえば空気圧が１
ｋｇ／ｄ未満の所謂バルーンタイヤが装着される。また
車体Ｂの上部には前方から順に燃料タンクＦｔ、サドル
Ｓおよび荷台Ｃが配設され、その下部には左右一対の棒
状ステップｓｔ、ｓｔが配設される。

これらのステップｓｔ、ｓｔは操縦者の体重移動による
各輪Ｗｆ、Ｗｌ　ｒ、Ｗｒ　ｒの接地圧力または接地状
態の調節を容易にするために、各輪Ｗｆ。

Ｗｊ７ｒ、Ｗｒｒの接地点間を結ぶ三角形Ｔｒの領域外
に先端を突出させるように、長く形成される。

操向輪Ｗｆは、車体Ｂの前端に操向可能に連結したフロ
ントフォークＦｆに軸支される。駆動輪Ｗρｒ、Ｗｒｒ
の懸架系はリヤフォークＦｒと懸架ばね付緩衝器りとか
ら成り、両駅動輪Ｗｆｒ。

Ｗｒｒは上下揺動可能にして車体Ｂの後端に連結したり
ャフォークＦｒの下端の支筒１β、ｌｒに支承され、前
記緩衝器りは車体Ｂの縦中心線Ｏ上で車体Ｂとリヤフォ
ークＦｒとの間に介装される。

第４図において、駆動輪Ｗｌｒ、Ｗｒｒにそれぞれ連結
された左右一対の車軸２１，２ｒは相互に対向して前記
支筒１１．ｌｒ内に配設され、これらの車軸２１．２ｒ
間にはパワーユニットＰからプロペラ軸３を介して駆動
される差動装置４が介装される。

リヤフォークＦｒは、縦中心ＮａＯの両側に左右一対の
中空脚体５Ｌ５ｒを存しており、左方の脚体５２の中空
部にプロペラ軸３が配設される。

第５図において、差動装置４は、前記支筒１１゜１ｒの
内端および中空脚体５１の下端がそれぞれ固着されるハ
ウジング７内に配設される。この差動装置４は、車軸２
１．’ｌｒの軸線まわりに回転自在に支承されるととも
に、内周に内歯ギヤ８を有するデフケース９と、内歯ギ
ヤ８に噛合する第１プラネタリギヤ１０ａと、第１プラ
ネタリギヤ１０ａに噛合する第２プラネタリギヤ１０ｂ
と、第２プラネタリギヤ１０ｂに噛合するサンギヤ１１
と、各プラネタリギヤｔｏａ、ｔａｂの支軸１２ａ、１
２ｂの両端を支持するとともにそれらを介して相互に連
結した左右一対のキャリア１３ａ。

１３ｂとから周知の遊星歯車型に構成される。

サンギヤ１１には、一方の車軸２ｒがスプライン結合さ
れ、キャリア１３ａには他方の車軸２１がスプライン結
合される。またデフケース９の外周にはリングギヤ１４
が設けられており、このリングギヤ１４はプロペラ軸３
に一体化された駆動ギヤ１５（第４図参照）に噛合され
る。

かかる差動装置４には、相対回転する２つの伝動部材、
たとえばサンギヤ１１および一方のキャリア１３ａ間を
連結可能な差動制限クラッチＣＬが装備される。この差
動制限クラッチＣＬは、クラッチアウタ１６と該クラッ
チアウタ１６にスプライン結合する複数の外側クラッチ
板１７と、クラッチインナとしてのサンギヤ１１と、該
サンギヤ１１に噛合する複数枚のクラッチ板１８とを備
える。

すなわち、キャリア１３ａには、その外周縁から車軸２
ｒ側に延びる円筒部１９が一体的に設けられており、こ
の円筒部１９内に円筒状クラッチアウタ１６が遊嵌され
る。また、円筒部１９内の中間部でキャリア１３ａとの
間に間隔をあけた位置に円盤状隔壁部材２０がサンギヤ
１１にスプライン結合されており、この隔壁部材２０と
、クラッチアウタ１６と、サンギヤ１１と、デフケース
９とで油室２１が画成され、この油室２１内で前記外側
クラッチ板１７および内側クラッチ板１８がクラッチア
ウタ１６およびサンギヤ１１にスプライン結合される。

核油室２１には高粘度たとえば１０，０ＯＯｃｓｔ〜１
００，０００ｃｓｔ程度の作動油が充満される。

第６図（Ａ）、　　（Ｂ）に示すように、外側クラッチ
板１７には、クラッチアウタ１６にスプライン結合する
ための多数の歯２２と、油を流通させるための多数の油
孔２３とが設けられ、また内側クラッチ板１８にはサン
ギヤ１１にスプライン結合するための多数の歯２４と、
前記油を流通させる多数の油溝２５とが設けられる。

かかる差動制限クラッチＣＬでは、クラッチアウタ１６
とサンギヤ１１との相対回転が生じたときに、外側クラ
ッチ板１７および内側クラッチ板１８は、それらの間に
介在する高粘性油を剪断しながら相対的に回転する。ク
ラッチアウタ１６とサンギヤ１１との相対回転速度が上
昇すると、油は前記両クラッチ板１７．１８による剪断
エネルギーにより昇温し、当初は油温上昇に伴い粘性が
低下する。しかるに相対回転速度が所定値を超えると、
油温の急上昇により両クラッチ板１７．１８に複雑な温
度勾配が生じ、それに起因する歪みと、油室２１の温度
上昇に伴う圧力上昇との相乗作用により、相互に隣接す
る外側クラッチ板１７および内側クラッチ板１８間に摩
擦係合部分または隙間が極めて小さい部分ができ、クラ
ッチアウタ１６およびサンギヤ１１が、係合する。

一方、隔壁部材２０に関して差動制限クラッチＣＬと反
対側でキャリア１３ａには円盤部材２６が固着されてお
り、この円盤部材２６とキャリア１３ａとの間にギヤポ
ンプ２７が設けられるとともに、円盤部材２６と円筒部
１９との間には移動部材としてのピストン２８が摺合さ
れる。このピストン２８の内周面と円盤部材２６とは、
セレーション２９を介して係合されており、したがって
ピストン２８は円盤部材２６すなわちキャリア１３ａに
対して軸方向相対移動が許容されるとともに相対回転が
阻止されている。

ピストン２８とクラッチアウタ１６との対向端面間には
ドグクラッチ３０が設けられており、したがって、ピス
トン２８がクラッチアウタ１６側に移動してクラッチア
ウタ１６に圧接するとピストン２８およびクラッチアウ
タ１６が結合される。′しかもピストン２８は、キャリ
ア１３ａに固着された円盤部材２６に対して相対回転不
能であるので、ドグクラッチ３０を介してピストン２８
とクラッチアウタ１６とが結合したときに、クラッチア
ウタ１６はキャリア１３ａに実質的に一体化される。

隔壁部材２０とピストン２８との間には、ばね３１が介
装されており、ピストン２８はそのばね３１のばね力に
よりクラッチアウタ１６との結合状態を解除する方向に
付勢される。またピストン２８と円盤部材２６との間に
は、前記ばね３１のばね力に抗してピストン２８をクラ
ッチアウタ１６との結合位置側に移動せしめるための油
圧室３２が設けられる。

この油圧室３２には、前記油室２１と同様の高粘性油が
供給されるものであり、ピストン２８を円盤部材２６に
結合するセレーション２９で多少の隙間があったとして
も、その隙間から洩れる高粘性油量はごく僅かである。

また円筒部１９およびピストン２８間は、それらが円形
断面を有するものであるので、シール機構を配設しなく
とも高粘性油の漏れ量はわずかである。この油圧室３２
には、ギヤポンプ２７から油圧が供給されるものであり
、ギヤポンプ２７の容量は、前述のようなわずかな漏洩
を見込んで設定される。

円盤部材２６およびキャリア１３ａには、前記油圧室３
２、ギヤポンプ２７および油室２１を結ぶ油圧回路３３
が設けられる。すなわち、油圧室３２に供給される作動
油は、油室２１内に充満している高粘性油を共用する。

第７図を併せて参照して、キャリア１３ａと円盤部材２
６との間には、サンギヤ１１の周囲に該サンギヤ１１と
は偏心した円形のポンプ室３５が画成されており、この
ポンプ室３５の内周面に全周にわたって設けられた内歯
ギヤ３６と、サンギヤ１１にスプライン結合してポンプ
室３５内に配置されるとともに内歯ギヤ３６に噛合する
ギヤ３７とで、ギヤポンプ２７が構成される。

かかるギヤポンプ２７においては、差動装置４における
相対回転可能な２つの伝動部材、すなわちキャリア１３
ａおよびサンギヤ１１の相対回転に応じて、ギヤ３７が
内歯ギヤ３６に噛合しながら回転し、ポンプ作動が行な
われる。

油圧回路３３は、第１流通方向規制回路３９と、第２流
通方向規制回路４０と、制御機構４１とから成る。

円盤部材２６には、ギヤ３７の回転方向に応じて吸入口
あるいは吐出口として機能する一対の流通口４２．４３
がポンプ室３５に連通して設けられる。第１流通方向規
制回路３９は、それらの流通口４２．４３への作動油の
流通のみを許容すべく設けられたものであり、両流通口
４２．４３に個別に接続される逆止弁４４．４５を並列
に接続して構成される。この第１流通方向規制回路３９
は、油室２１に接続される。

また、第２流通方向規制回路４０は、前記流通口４２．
４３からの作動油の流通のみを許容すべく設けられたも
のであり、前記両流通口４２．４３に個別に接続された
逆止弁４６．４７を並列に接続して構成される。

制御機構４１は、第２流通方向規制回路４０と油圧室３
２とを結ぶ油路４８の途中に介装されるものであり、該
油路４８および油室２１間に、絞り４９とリリーフ弁５
０とが並列に接続されて成るものである。リリーフ弁５
０は、油路４８の作動油圧が一定値以上になると開弁す
るように、弁体５１をばね５２で付勢して構成されてお
り、しかもこのリリーフ弁５０は、その間弁後も油路４
８の作動油圧が大となるのに応じて開口面積が大となる
ものである。

次にこの実施例の作用について説明すると、左右駆動輪
Ｗｌｒ、Ｗｒｒに回転数の差が生じたときには、キャリ
ア１３ａおよびサンギヤ１１も相対回転し、ギヤ３７が
内歯ギヤ３６に対して相対回転することにより、ギヤポ
ンプ２７のポンプ作動が開始される。この際、第７図の
矢符で示すようにギヤ３７が内歯ギヤ３６に対して相対
回転すると、一方の流通口４２が吸入口となり、他方の
流通口４３が吐出口となってギヤポンプ２７から吐出さ
れる作動油が絞り４９を流通する。

ギヤ３７の内歯ギヤ３６に対する相対回転数が小さいと
、ギヤポンプ２７からの作動油吐出量は小さく、その吐
出量に対応する作動油量が絞り４９を介して油室２１に
流れるので、油路４８すなわち油圧室３２の油圧は低い
ままである。したがってピストン２８は、ばね３１のば
ね力により、クラッチアウタ１６との結合を解除した位
置にあり、差動制限クラッチＣＬはクラッチアウタ１６
が自由回転し得る状態にあるので、不作動の状態にある
。

第８図において、前記差動回転数が絞り４９の開口面積
で定まる一定値Ｎ１を超えると、絞り４９の流動抵抗が
大となるのに応じて油路４８すなわち油圧室３２の油圧
が上昇し、ピストン２８ばばね３１のばね力に抗してク
ラッチアウタ１６側に移動し、ドグクラッチ３０を介し
てクラッチアウタ１６に結合する。したがって、差動制
限クラッチＣＬでは、クラッチアウタ１６とサンギヤ１
１との間に相対回転が生じ、差動制限クラッチＣＬＯ差
動制限機能が発揮され始め、トルクが上昇する。

差動回転数がさらに上昇するとギヤポンプ２７の吐出圧
も増大するがその吐出圧の増大に応じてリリーフ弁５０
が開弁するので、油圧室３２の油圧が上昇し過ぎること
はなく、差動制限クラッチＣＬの作動に応じてトルクが
上昇し続ける。

このようにして、従来では第８図の破線で示すように差
動回転数が小さいときから差動制限機能が発揮されるの
に対し本発明に従えば、差動回転数が一定値Ｎ１を超え
てから差動制限クラッチＣＬの作動を開始させることが
できる。

左右駆動輪ＷＡｒ、Ｗｒｒが直結状態になると、ギヤポ
ンプ２７のポンプ作動も停止し、高圧となっていた油路
４８の作動油が絞り４９を介して油室２１に徐々に流れ
るのに応じて油圧室３２の油圧も低下する。これにより
、ピストン２８ばばね３１の力によりクラッチアウタ１
６から離反する方向に移動し、ドグクラッチ３０による
結合状態が解除される。これによりクラッチアウタ１６
は自由に回転することができるようになり、差動制限ク
ラッチＣＬが不作動の状態となる。

以上の実施例では、ピストン２８と、円筒部１９および
円盤部材２６との間にシール機構を特に設けなかったが
、ギヤポンプ２７の容量を小さくせざるを得ない場合に
は、第９図で示すようなシール機構を設けるようにして
もよい。

すなわち、ピストン２８の外周面には、円筒部１９の内
周面に摺接する０リング５３が嵌着される。また、ピス
トン２日の内周面には、差動制限クラッチＣＬ側のセレ
ーション歯２９ａと、金屑にわたって半径方向内方に突
出した摺合鍔部５４とが設けられ、円盤部材２６の外周
面には前記セレーション歯２９ａに噛合するセレーショ
ン歯２９ｂと、摺合鍔部５４に摺接する円筒状摺接面５
５とが設けられる；しかも摺接面５５の軸方向長さは、
ピストン２８の移動に応じて摺合鍔部５４がセレーショ
ン歯２９ｂに当接しないように選ばれる。

この実施例によれば、摺合鍔部５４と摺接面５５との間
隙をたとえば０．０２〜０．０５ｍ５程度としてシール
機能を得ることができ、またピストン２８および円筒部
１９間にはＯリング５３が介装されるので、油圧室３２
のシールが充分に果たされる。

Ｃ６発明の効果 以上のように本発明によれば、相対回転可能な２つの伝
動部材の相対回転に応じて作動するポンプと、油圧室と
を接続し、差動回転数が設定値を超えたときに制御機構
の働きにより大きな油圧を油圧室に供給して、移動部材
をクラッチアウタあるいはクラッチインナに結合するこ
とにより、差動制限クラッチを作動せしめるようにした
ので、差動回転数が設定値を超えるまでは差動機能が制
限されることはなく、前記設定値を超えてから差動制限
機能が発揮される。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第８図は本発明を鞍乗型車両に適用したときの
一実施例を示すものであり、第１図は鞍乗型車両の平面
図、第２図は手前側の駆動輪を外した状態で示す同側面
図、第３図は同背面図、第４図は左右駆動輪およびその
周辺部の一部縦断拡大平面図、第５図は差動装置の縦断
面図、第６図の（Ａ）および（Ｂ）は差動制限クラッチ
の外側クラッチ板および内側クラッチ板の各正面図、第
７図はギヤポンプおよび油圧室間の油圧系統図、第８図
は本発明装置および従来装置を対比して示す特性図、第
９図は本発明の他の実施例の要部縦断面図である。 ４・・・差動装置、１１・・・伝動部材およびクラッチ
インナとしてのサンギヤ、１３ａ・・・伝動部材として
のキャリア、１６・・・クラッチアウタ、１７・・・外
側クラッチ板、１８・・・内側クラッチ板、２１・・・
油室、２７・・・ギヤポンプ、２８・・・移動部材とし
てのピストン、４１・・・制御機構、ＣＬ・・・差動制
限クラッチ 第２図 ｊ１３図 第１図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 相対回転し得る２つの伝動部材間に、高粘性油が充満し
   た油室を画成するように配置されたクラッチアウタおよ
   びクラッチインナと、前記油室内で相互に重合してクラ
   ッチアウタおよびクラッチインナにそれぞれスプライン
   係合される外側クラッチ板および内側クラッチ板とから
   成る差動制限クラッチが介装される差動制限クラッチ付
   差動装置において、前記クラッチアウタおよびクラッチ
   インナの一方は一方の前記伝動部材に連結され、前記ク
   ラッチアウタおよびクラッチインナの他方に結合可能で
   あってその結合状態を解除する方向にばね付勢された移
   動部材が、軸方向相対移動を許容するとともに相対回転
   を阻止して他方の前記伝動部材に係合され、前記クラッ
   チアウタおよびクラッチインナと反対側で移動部材に臨
   んで設けられた油圧室と、前記両伝動部材の相対回転に
   応じてポンプ作動をすべく構成されたポンプとは、前記
   両伝動部材の相対回転数が設定値を超えたときに前記移
   動部材をばね付勢力に抗して結合位置側に移動させ得る
   油圧を前記油圧室に供給するように構成された制御機構
   を介して接続されることを特徴とする差動制限クラッチ
   付差動装置。