JPS6326595Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、摩擦クラツチを利用した車両用差動
装置の改良に関するものである。

〔従来の技術〕

同軸上に配された駆動軸と従動軸との夫々に設
けられたフリクシヨンデイスクとクラツチプレー
トとを圧接し、その接触面間に生じる摩擦力によ
つて両軸を連結する形式の摩擦クラツチは一般動
力の伝達用、各種工作機等の他に、自動車、自動
三輪車の差動装置として広く用いられている。

このような摩擦クラツチを自動三輪車の差動装
置に用いた例を第１図乃至第４図を参照して説明
する（実開昭57−98906号公報参照）。

第１図は自動三輪車の外観を示す正面図で、自
動三輪車の前部車体１には前輪２とハンドル３等
が設けられ、後部車体４には、エンジン部５を搭
載するとともに、その回転力が伝達される二個の
後輪６，６′等が設けられている。そして、前部
車体１と後部車体瞳４との間はナイトハルトダン
パ部７を介して結合されている。このナイトハル
トダンパ部７は自動二輪車と同様の走行状態を得
るために設けられるもので、コーナリング時に前
部車体１が後部車体４に対して揺動できるように
してある。

そして、エンジン部５の動力は第２図に示すよ
うに後輪６，６′に伝達される。すなわち、エン
ジン部５におけるピストン８が係合されたクラン
ク軸９に駆動プーリ１０が固設されている。ま
た、クランク軸９に並行する被動軸１１が回転自
在に支承され、この被動軸１１には被動プーリ１
２が設けられている。この被動プーリ１２と駆動
プーリ１０との間にはＶベルト１３が張架され、、
これらによつて既知のＶベルト式変速機構が構成
される。そして被動軸１１の回転は歯車列を用い
た減速装置１４を介して駆動軸１５に伝達され
る。この駆動軸１５にはこれと同軸上に配設され
た従動軸１６が詳細は後述する摩擦クラツチ２０
を介して連結されている。駆動軸１５と従動軸１
６の夫々の外端部に後輪６，６′が設けられてい
る。

前述の摩擦クラツチ２０は第３図及び第４図に
示すように構成されている。駆動軸１５の内端部
近傍には略椀形状のクラツチアウタ２１が固定部
材２２を介してナツト２３にて一体的に締付固定
されている。このクラツチアウタ２１の円筒部２
４には切欠部２５が等角度間隔、例えば90゜間隔
で４個設けられている。

従動軸１６の大径端部１６ａの中央部に形成さ
れた中空部１６ｂ内にはニードルベアリング２６
を介して駆動軸１５の小径端部１５ａが回転自在
に支承される。なお、小径端部１５ａと大径端部
１６ａとの間にはオイルシール２７が介装されて
いる。

従動軸１６の大径端部１６ａの外周には、その
軸方向に複数のスプライン溝２８が形成され、こ
れらのスプライン溝２８には二枚のフリクシヨン
デイスク２９，２９が軸方向に摺動自在で周方向
には従動軸１６と一体に回転するようにスプライ
ン嵌合している。これらフリクシヨンデイスク２
９，２９の夫々の両面側には、これらを交互に挾
み込むように三枚のクラツチプレート３０，３
０，３０が配設されており、これらによつていわ
ゆる多板クラツチが構成される。

クラツチプレート３０の外周には等角度間隔
（90゜間隔）で係合突起３０ａが一体に形成され、
各クラツチプレート３０はその係合突起３０ａを
クラツチアウタ２１の切欠部２５に軸方向に摺動
自在で、周方向にはクラツチアウタ２１と一体に
回転するように係合している。この場合、係合突
起３０ａの幅Ｗ（第４図参照）は切欠部２５の幅
W′（第４図参照）より小さく設定され、クラツチ
プレート３０がクラツチアウタ２１の切欠部２５
内を所定の遊隙を有して係合できるようになつて
いる。つまり、急激なトルク変動をこの遊隙があ
ることで緩衝可能にしている。

このようなフリクシヨンデイスク２９とクラツ
チプレート３０との夫々はその軸方向移動がクラ
ツチアウタ２１の円筒部２４に嵌装されたサーク
リツプ３１にて抜止めされると共に、クラツチア
ウタ２１とクラツチプレート３０の間に弾発部材
であるスプリング３２が縮設され、クラツチプレ
ート３０とフリクシヨンデイスク２９を係合方向
に常時一定のセツト荷重により押圧している。

このような従来の摩擦クラツチ２０において、
エンジン部５（第２図参照）から伝達される駆動
力が駆動軸１５に与えられると、この駆動軸１５
に設けた後輪６が回転すると共に、フリクシヨン
デイスク２９、クラツチプレート３０等で構成さ
れる摩擦クラツチ２０を介して従動軸１６に伝達
され、この従動軸１６に設けた後輪６′が回転し、
所定の走行が行なわれる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

この場合、摩擦クラツチ２０の係合力が通常の
旋回走行状態における内外輪の回転数の差によつ
て生じる駆動軸１５と従動軸１６とのトルク差に
基づく所定値になるようにスプリング３２の押圧
力（セツト荷重）が設定されている。従つて、通
常の旋回走行状態においては後輪６，６′の内外
輪の回転数差に応じてフリクシヨンデイスク２９
とクラツチプレート３０が適度にすべつて内外輪
の回転数差を吸収できるので、特段の不都合が生
じないものの、例えば、砂地やぬかるみ等の悪路
走行中にエンジン部５から直接駆動力が伝達され
る後輪６がスリツプを起こした場合には、駆動軸
１５のトルクと従動軸１６のトルクとの差に比べ
スプリング３２のセツト荷重が小さいので、フリ
クシヨンデイスク２９とクラツチプレート３０が
すべつてエンジン部５の駆動力を従動車輪である
後輪６′に伝えることができないという不都合が
ある。

もつとも、この不都合を除去するためにはスプ
リング３２のセツト荷重を極めて大きくして摩擦
クラツチ２０の係合力を極めて大きくすれば良い
が、このようにすると通常のコーナリング走行状
態において生じる内外輪の回転数の差を吸収でき
なくなつてしまうので実用的な解決策ではない。

本考案は前述の事情に鑑みてなされたもので、
通常走行はもとより、駆動軸と従動軸との間に生
じるトルク差が所定値を越えたときも摩擦クラツ
チの係合力を増加せしめるようにすることによつ
て、バネ容量の小さな弾発部材で、確実な動力伝
達を行ない得る摩擦クラツチを利用した簡便な車
両用差動装置を提供することを目的とするもので
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案の特徴は、一側の車輪を有する駆動軸
に、クラツチアウタに内装される摩擦クラツチを
介装して、他側の車輪を有する従動軸を連結し、
該摩擦クラツチとクラツチアウタの間に摩擦クラ
ツチの係合方向に付勢する弾発部材を備え、前記
駆動軸とクラツチアウタとを、駆動軸から従動軸
に伝達される駆動トルク差が弾発部材のセツト荷
重より大なるとき前記クラツチアウタを係合方向
に移動可能に、ヘリカルスプライン結合し、ヘリ
カルスプラインの起動端側に、弾発部材のセツト
荷重でクラツチアウタを当接保持するストツパを
設けたことにある。

〔作 用〕

上記のように差動装置を構成することにより、
直進走行時にはエンジン部からの駆動力が駆動軸
に伝えられると、駆動軸に設けられた車輪（以
下、駆動車輪という）が回転するとともに、弾発
部材の所定のセツト荷重により係合している摩擦
クラツチを介して駆動力が従動軸にも伝達され、
従動軸に設けられた車輪（以下、従動車輪とい
う）も回転し、両輪による安定した走行が得られ
る。

また、駆動車輪を内側にして旋回する場合に
は、従動車輪は内外輪差で路面との接地摩擦力に
より駆動車輪より大なる回転数で路面から回され
る。したがつて、従動軸のトルクが駆動軸のトル
クより大となるが、クラツチアウタはストツパに
当接保持された状態で、弾発部材のセツト荷重に
より摩擦クラツチが適度にすべつて内外輪差を吸
収しながら、駆動車輪によつて通常の旋回走行を
することができる。

さらに、従動車輪を内側にして旋回する場合に
は、従動車輪は内外輪差で路面との接地摩擦力に
より駆動車輪より小なる回転数で路面から回され
るが、車両のもつ最小回転半径による回転数差程
度のトルク差では、弾発部材のセツト荷重に抗し
てクラツチアウタは係合方向に移動せず、弾発部
材のセツト荷重により摩擦クラツチが適度にすべ
つて内外輪差によりトルク差を吸収するとともに
駆動軸から従動軸に駆動トルクが伝達され、両輪
により通常の旋回走行をすることができる。

一方、直進あるいは旋回走行時に駆動車輪が砂
地、ぬかるみ等に入つてスリツプしたような場合
には、従動軸の回転数に比べ駆動軸の回転数が急
激に増加し、駆動軸のトルクと従動軸のトルクと
の差が、弾発部材のセツト荷重より大きくなり、
ヘリカルスプライン結合によつてクラツチアウタ
が係合方向に移動して弾発部材を圧縮し、弾発部
材の押圧力を増加させるので、摩擦クラツチのト
ルク伝達力が増大でき、走行に必要な所定の駆動
力を摩擦クラツチを介して駆動軸から従動軸に伝
えることができる。

他方、直進あるいは旋回走行時に従動車輪が砂
地、ぬかるみ等に入つた場合には、エンジン部か
ら直接駆動力を得ている駆動車輪で走行できる。

〔実施例〕

以下本考案の一実施例を第５図乃至第８図によ
り説明する。

なお、この例においては、第３図に示す従来装
置における各部と対応する同一部分には第３図と
同一符号を付し、その詳細説明は省略する。

第５図は本考案に係る摩擦クラツチの一例を示
す断面正面図である。４０は摩擦クラツチで、同
軸上に配設した駆動軸１５と従動軸１６を連結す
るものである。駆動軸１５の内端部近傍には多条
おねじ部４１が形成され、この多条おねじ部４１
はクラツチアウタ２１の中心部に設けられた多条
めねじ部４２と螺合し、多条おねじ部４１と多条
めねじ部４２によつてヘリカルスプライン結合部
４３が構成される。このスプライン結合部４３に
より、駆動軸１５から従動軸１６に伝達される駆
動トルク差が、スプリング３２のセツト荷重以上
になつてとき、クラツチアウタ２５が係合方向に
移動する。また、多条おねじ部４１の右端（ヘリ
カルスプラインの起動端側）には、スプリング３
２のセツト荷重でクラツチアウタ２１を当接保持
するストツパ４６が設けられている。

一方、従動軸１６の内端に形成された大径端部
１６ａの基部にはサークリツプ３１の負担を軽く
して押圧を受け易くする受け部４４が設けられ、
この受け部４４の内側には受け部材４５が配設さ
れている。

次にこのように構成された摩擦クラツチ４０を
有する差動装置の作用を説明する。

エンジン部５（第２図参照）から伝達される駆
動力が駆動軸１５に与えられると、この駆動軸１
５の外端に設けられた駆動車輪となる後輪６が回
転するとともに、フリクシヨンデイスク２９、ク
ラツチプレート３０等で構成される摩擦クラツチ
４０を介して駆動力が従動軸１６に伝達され、こ
の従動軸１６の外端に設けられた従動車輪となる
後輪６′が回転し、両輪による通常の直進走行が
なされる。この場合は、第５図乃び第６図に示す
ように、摩擦クラツチ４０はクラツチプレート３
０の係合突起３０ａがクラツチアウタ２１の切欠
部２５に対して中立位置を保つ状態で作動してい
る。

また、駆動車輪である後輪６を内側にして旋回
（右旋回）した場合には、後輪６′は内外輪差で路
面との接地摩擦力によつて後輪６より大なる回転
数で路面から回され、従動軸１６′のトルクが駆
動軸１５のトルクより大きくなる。したがつて、
クラツチアウタ２１はストツパ４６に当接保持さ
れた状態のまま、クラツチプレート３０とフリク
シヨンデイスク２９とはスプリング３２の所定の
セツト荷重によつて互いに圧接しているから、適
度にすべつて内外輪差によりトルク差を吸収しな
がら、後輪６の駆動によつて通常の旋回走行をす
ることができる。

さらに、従動車輪である後輪６′を内側にして
旋回（左旋回）した場合には、後輪６′は内外輪
差で路面との接地摩擦力によつて後輪６より小な
る回転数で路面から回され、車両のもつ最小回転
半径による回転差程度では、駆動軸１５のトルク
と従動軸１６のトルクとの差が小さいため、クラ
ツチアウタ２１はスプリング３２のセツト荷重に
抗してまでヘリカルスプライン結合によつて係合
方向に移動せず、クラツチプレート３０とフリク
シヨンデイスク２９とはスプリング３２の所定の
セツト荷重によつて互いに圧接しているので、適
度にすべつて内外輪差によるトルク差を吸収しな
がら、駆動軸１５から従動軸１６に駆動トルクが
伝達され、後輪６，６′により通常の旋回走行を
することができる。

一方、悪路走行等により駆動車輪である後輪６
が砂地、ぬかるみ等に入つてスリツプした場合に
は、駆動軸１５の回転数が急激に上昇して駆動軸
１５と従動軸１６の間にスプリング３２のセツト
荷重以上のトルク差が生じる。このトルク差でフ
リクシヨンデイスク２９とクラツチプレート３０
との間にすべりが生じるが、フリクシヨンデイス
ク２９とクラツチプレート３０との間の摩擦力に
よつて、クラツチアウタ２１の回転数より駆動軸
１５の回転数が大となるので、クラツチアウタ２
５はヘリカルスプライン結合によつて係合方向に
移動し、スプリング３２は圧縮されて押圧力がセ
ツト荷重より増加し、クラツチプレート３０とフ
リクシヨンデイスク２９を受け部材４５を介して
受け部４４に押付け、クラツチプレート３０とフ
リクシヨンデイスク２９をより一層圧接させると
ともに、第７図に示すように、クラツチプレート
３０の係合突起３０ａがクラツチアウタ２１の切
欠部２５の一端に押し付けられる。したがつて、
クラツチプレート３０とフリクシヨンデイスク２
９によつて生ぜしめられる摩擦力が増大し、駆動
軸１５と従動軸１６がロツク状態となり駆動軸１
５の駆動力が従動軸１６に伝達され、主として後
輪６′により走行できる。

しかる後、後輪６が砂地、ぬかるみ等から脱出
して駆動軸１５と従動軸１６の夫々に生じるトル
ク差が減少した場合には、駆動軸１５の多条おね
じ部４１とクラツチアウタ２１の多条めねじ部４
２とによるヘリカルスプライン結合部４３がスプ
リング３２の押圧力により、第５図に示すように
復帰し、スプリング３２のセツト荷重によるクラ
ツチプレート３０とフリクシヨンデイスク２９と
に生じる摩擦力によつて駆動軸１５と従動軸１６
の間に通常の動力伝達がなされる。

また、悪路走行等により、従動車輪である後輪
６′が砂地、ぬかるみ等に入つた場合には、エン
ジン部５から直接駆動力を得ている後輪６で走行
して脱出できる。

さらに、右旋回時に後輪６が砂地、ぬかるみ等
に入つた場合は、旋回による内外輪差で後輪６′
が後輪６の回転数より大であつても、後輪６が砂
地、ぬかるみ等ですべつて後輪６′より回転数が
大となつて、駆動軸１５と従動軸１６との間にス
プリング３２のセツト荷重による設定押圧力以上
のトルク差が生じ、前述の後輪６の悪路走行時の
スリツプの場合と同様、クラツチアウタ２１が係
合方向に移動して、スプリング３２の押圧力を増
加させ、駆動軸１５と従動軸１６とをロツク状態
にし、駆動軸１５の駆動力を従動軸１６に伝達
し、主として後輪６′により走行しながら右旋回
することができる。

一方、左旋回時に後輪６が砂地、ぬかるみ等に
入つた場合、旋回による内外輪差で後輪６′は後
輪６の回転数より小であり、かつ後輪６の砂地、
ぬかるみ等でスリツプによつて、後輪６の回転数
が後輪６′の回転数より大となるから、上述の右
旋回時に後輪６が砂地、ぬかるみ等にはいつた場
合と同様に、クラツチアウタ２１は係合方向に移
動し、スプリング３２の押圧力を増大させ、駆動
軸１５と従動軸１６とをロツク状態にして従動軸
１６に駆動力を伝達し、主として従動輪６′によ
り走行しながら左旋回することができる。

左・右旋回時に従動輪６′が砂地、ぬかるみ等
に入つた場合には、エンジン部５から直接駆動力
を得ている後輪６によつて、走行しながら旋回で
きる。

従つて駆動軸１５と従動軸１６の間にトルク差
が生じても、そのトルク差が所定値以下である場
合にはスプリング３２のセツト荷重に基づく摩擦
力によつて吸収され、駆動軸１５から従動軸１６
に伝達される駆動トルクがスプリング３２のセツ
ト荷重に基づく所定押圧力を越えた場合にはヘリ
カルスプライン結合によつて増大された摩擦力で
ロツクされ、駆動トルクが従動軸１６に伝達され
る。

〔考案の効果〕

以上の説明で明らかなように、本考案の摩擦ク
ラツチを利用した車両用差動装置は、一側の車輪
を有する駆動軸に、ヘリカルスプライン結合する
クラツチアウタに内装される摩擦クラツチを介装
して、他側の車輪を有する従動軸を連結するよう
にし、摩擦クラツチとクラツチアウタの間に係合
方向に付勢する弾発部材を備え、駆動軸と従動軸
との間に弾発部材のセツト荷重より大なるトルク
差が生じたときに、クラツチアウタがヘリカルス
プライン結合により係合方向に移動して弾発部材
の押圧力を増加し、駆動軸と従動軸とをロツク状
態にして、両軸に均等に動力を伝達するようにし
たから、差動装置の摩擦クラツチにバネ容量の小
さい弾発部材を用いることができる。

また、ヘリカルスプライン上の起動端側に、弾
発部材のセツト荷重でクラツチアウタを当接保持
するストツパを設けたので、通常の直進走行時あ
るいは旋回走行時のトルク伝達やトルク差の吸収
を確実に行なうことができるから、簡便な構造で
もつて、安定した直進走行や旋回走行を行なうこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動三輪車の一例を示す正面図、第２
図は従来の摩擦クラツチの使用状態を示す断面平
面図、第３図は第２図に示す摩擦クラツチの拡大
断面図、第４図は第３図に示す摩擦クラツチの分
解斜視図、第５図は本考案に係る摩擦クラツチの
一例を示す断面正面図、第６図は第５図に示す要
部の平面図、第７図及び第８図は作動時の説明に
供される図で第７図は断面正面図、第８図は要部
の平面図である。 １５……駆動軸、１６……従動軸、４０……摩
擦クラツチ、２１……クラツチアウタ、２９……
フリクシヨンデイスク、３０……クラツチプレー
ト、４１……多条おねじ部、４２……多条めねじ
部、４３……ヘリカルスプライン結合部、４６…
…ストツパ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一側の車輪を有する駆動軸に、クラツチアウタ
   に内装される摩擦クラツチを介装して、他側の車
   輪を有する従動軸を連結し、該摩擦クラツチとク
   ラツチアウタの間に摩擦クラツチを係合方向に付
   勢する弾発部材を備えた摩擦クラツチを利用した
   車両用差動装置において、前記駆動軸とクラツチ
   アウタとを、駆動軸から従動軸に伝達される駆動
   トルク差が弾発部材のセツト荷重より大なるとき
   前記クラツチアウタを係合方向に移動可能に、ヘ
   リカルスプライン結合し、ヘリカルスプラインの
   起動端側に、弾発部材のセツト荷重でクラツチア
   ウタを当接保持するストツパを設けたことを特徴
   とする摩擦クラツチを利用した車両用差動装置。