JPS6383433A

JPS6383433A - 差動装置

Info

Publication number: JPS6383433A
Application number: JP22886186A
Authority: JP
Inventors: Yoshimasa Sato; 佐藤　吉政
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-09-27
Filing date: 1986-09-27
Publication date: 1988-04-14
Also published as: JPH0456182B2

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】〔産業上の利用分野］本発明は、自動車などの左右のタイヤを差動させる差動
装置の改良に関するものである。

（従来の技術」自動車の差ｖＪ装置（デファレンシャル）は、カーブを
曲るとき、左右のタイヤに円周トの差が生じ、内側のタ
イヤがスリップしてしまうので、外側のタイヤを速く、
内側のタイヤを遅くして、回転に差をつける機構として
用いられている。

従来の差動装置は車軸を左右２つに分け、夫々に差動大
歯車を間隔をおいて対向して取付けこの対向した差動大
歯車の間に差動歯車箱に取付けた２個の差動小歯車を歯
合させ、エンジン駆動力のよって差動歯車箱を回転させ
る構造となっている。

この差動装置では、直進のとき差動小歯車は回転せずに
公転しながら左右の差動大歯車を回転させて両車軸を同
一回転させているが、カーブを曲るときには、差動小歯
車が公転しながら回転じ、左右の差動大歯車の回転に差
を付けてつり合わせるようになっている。

つまり、カーブでは内側タイヤに大きな抵抗力が加わる
と、その抵抗分だけ外側タイヤの回転力を目動的に増や
して、スムースにカーブが曲れるようになっている。

しかしながら、このような従来の差動装置は抵抗の少な
い方に駆動力が多く伝達される特性があるため、片側の
タイヤが、氷や雪、ぬかるみなどに来って空転すると、
抵抗がなくなるため、駆動力がこの空転側に余計に伝わ
って、更に空転が涼しくなると八に、駆動力を必要とす
る抵抗の大きい接地側のタイヤに駆動力が伝わらず、脱
出できない問題があった。

このため、近年、片側のタイヤが、空転し始めたと５、
内蔵したクラッチが自動的に作動して差動機構を一時的
にロックしてしまうノンスリブデフやリミテッドスリッ
プデフが開発されているが、これらは構造が複雑で高価
な欠点があった。

Ｌ　ｆｆｉ　ＩＩが解決しようとする問題点コ本発明は
かかる従来の問題点に鑑み１種々研究を行った結果、構
造が簡単で且つ安価で、カーブでもスムースに曲れると
共に片側のタイヤが、空転し始めたとき、接地側のタイ
ヤにも駆動力が加わって悪路も容易に走行することかで
さる差動装置を提供するものである。

Ｅ問題点を解決するための手段」本発明は、駆動軸に歯合して回転する備車を外周に形成
した中央ホイールと、この中央ホイールの両側に、これ
と摺接して回転する左右のホイールと、前記中央ホイー
ルの側面部に、軸方向に真通し周方向に沿って間隔をお
いて形成されたｉＭ数個の開孔部と、この開孔部に夫々
軸方向に沿って可動自在に挿着され、両側が平面山形に
突出した係合コマと、中央ホイールに接する左右ホイー
ルの側面に、前記係合コマの山形突出部と嵌合し、リン
グ状に連続して形成された複数のＶ溝と、左右ホイール
の夫々接続された左右出力軸とから成り、前記係合コマ
の左右山形突出部と、左右ホイールの■溝との接触面が
、左右山形突出部の頂点を結ぶ中心縁の片側に位置し且
つ隣接する係合コマの接触面が、隣接する係合コマの中
心点と対称になるように各係合コマを配置したことを特
徴とするものである。

し作用」本発明の差動装置では中央ホイールの両側にこれと摺接
して回転する左右のホイールに回転差を生じた時に中央
ホイールの側面開孔部に挿着された複数の係合コマが互
いに逆向きに軸方向に沿って往復移動し、左右ホイール
の側面にリング状に連続して形成された複数のＶ溝と、
前記係合コマの山形突ｍ部とが順次嵌合して、左右ホイ
ールに同一の駆動力を伝達しながら左右ホイールに回転
差を生じさせ円滑にカーブを曲ることができるようにし
たもので、緩いカーブのときは係合コマの移動は遅く、
急なカーブを曲るときは係合コマの移動は速くなるり、
直進するときは係合コマは移動せず左右ホイールは同一
回転するようになっている。

し天施例」以下本発明を、図面を参照して詳細に説明する。

図においてｌは中央ホイールで、この両側に左ホイール
２Ａと右ホイール２Ｂが摺接して設けられ、更にこの両
側を押板３Ａ、３Ｂで押えて支持されている。

前記中央ホイール１は外周に大径のカサ歯車４が設けら
れ、エンジンに接続する駆動軸５の先端に取り付けた小
径のカサ歯車６に歯合して回転するようになっている。

中央ホイールｌは第２図に示すように、側面部を軸方向
に真通し１周方向に沿って間隔をおいてＮ数個の扇状を
なす開孔部７・・・が開口されている。

８は、この開孔部７に軸方向に沿って可動自在にｔ１１
＋看された係合コマで、この係合コマ８は第４図および
男５図に示すように、両側に平面山形の突出部９Ａ、９
Ｂが形成されている。

係合コマ８の中央部には第４図に示すように横方向に角
筒状の貫通孔ｉｏが開口され、ここに両端が山形の突起
１１Ａ、ｌＩＢを形成しストッパー１１が可動自在に挿
着されている。

左右のホイール２Ａ、２Ｂは第１図に示すようにその中
央部側面に、車軸１２Ａ、１２Ｂが取付けられ、押板３
Ａ、３Ｂｆｅ貫通して、先端にタイヤＬ３Ａ、１３Ｂが
取付けられている。

この左右ホイール２Ａ、２Ｂは、第３図に示すように、
前記中央ホイール１側に接する面の係合コマ８と対向す
る位ｔに複数のＶ溝１４・・・がＭ＆２してリング状に
形成されている。この■溝１４・・・は、展開した平面
状態が第６図に示すように連続した波形状に設けられて
いる。

前記係合コマ８はその左の山形突出部９Ａが左ホイール
２Ａの１個のＶ溝１４に、その右の山形突出部９Ｂが右
ホイール２Ｂの１個の■溝１４に夫々嵌合している。

また、隣接する２個の係合コマ８Ａ、８ＢのＭ■合せ状
態は、第６図の模型図に示すようになる。係合コマ８Ａ
の嵌合状態は、その山形突出部９　Ａ　カ／Ｅ　＊　４
　　）Ｌｙ　２　Ａ　ｃ７）　Ｖ溝１４ＡＩに、山形突
出Ｆ′ｙ６９Ｂが右ホイール２ＢのＶ　ｆ＋１１４　Ｂ
　Ｈに嵌合していると共に、その接合面１５．１５は左
右山形突出部９Ａ、９Ｂの頂点９ａ、９ｂ結ぶ中心ｆｆ
１Ｌの片側に位置するように嵌合している。

更に、隣接する係合コマ８Ｂの嵌合状態は、係合コマ８
Ａの接合面１５．１５と、係合コマ８Ｂの接合面１５．
１５とが、内孫合コマ８Ａ８Ｂの中心点Ｃを挟んで対称
になるように嵌合されている。

従って、４個の係合コマ８Ａ、８Ｂ、８Ｃ１８Ｄを設け
た場合係合コマ８Ａ、８Ｃの接合面１５．１５は中央ホ
イール１の回転方向側の片面で接した同じ位ごとなり、
係合コマ８Ｂ、８Ｄの接合面１５．１５は中央ホイール
ｌの回転方向と反対側の片面で接した同じ位置となる。

次に上記４ＩＪ造をなす差動装置の作用について説明す
る。

先ずエンジンが回転し駆動力が伝達されると駆動軸５の
先端のカサ歯車６と中央ホイールｌのカサ歯車４が歯合
して中央ホイールｌが回転する。

このとき係合コマ８Ａ、８Ｂが第６図に示すように配置
されているとすると、中央ホイールｌの開孔部７に挿着
された係合コマ８Ａ、８Ｂの山形突出部９Ａ、９Ｂの片
面が左右ホイ−ル２Ａ、２　Ｂ（Ｉｌｌ（７）Ｖ溝１４
Ａ＋　、１４Ｂ＋　、１４Ａ２．１４Ｂ２の片面に夫々
接触している。

この場合、矢印で示す中央ホイールｌの回転方向側の接
合面１５．１５で接しているのは係合コマ８Ａで、係合
コマ８Ｂの接合１１１ｉ１５．１５は回転方向と反対側
となるので回転駆動力は係合コマ８Ａから左右ホイール
２Ａ、２Ｂに伝律される。

この結果、中央ホイール１と左右ホイール２Ａ、２Ａは
係合コマ８Ａにより一体になって回転し、左右のタイヤ
１３Ａ、１３Ｂには同一の駆動力で同一の回転数が伝達
され車は直進する。

また１Ｆが右カーブを曲るとき右タイヤ１２Ｂに比べて
左タイヤ１３Ａが大きく回る必要がある。このとき左ホ
イール２Ａは、第７図に示すように中央ホイール１に比
べて回転が速くなり、左右ホイール２Ａ、２Ｂは中央ホ
イール１を基準として相対的に逆向きに進行することに
なる。

このとさ、係合コマ８Ａは右ホイール２ＢのＶ溝１４　
Ｂ　＋　　と接して回転しているが、右ホイール２Ｂが
中央ホイール１に対して相対的にすれてくるため、係合
コマ８ＡとＶ溝１４Ｂ＋との接合面１５が滑りを生じる
。このため係合コマ８Ａは開孔部７内を軸方向に沿って
矢印で示すように１１１０次左側に移動していき、左ホ
イール２Ａの■溝１４Ａ１　との接合面１５が次第に大
きくなって行く。

−・方、隣接する係合コマ８Ｂは、これとは逆に左ホイ
ール２Ａが中央ホイールｌに対して相対的に速く進行す
るので、Ｖ溝１４Ａ２との接合面１５で滑ってを軸方向
に沿って矢印で示すように順次右側に移動していき右ホ
イール２ＢのＶｌＩＷ１４Ｂ２との接合面１５が次第に
大きくなって行く。

左右ホイール２Ａ、２Ｂのずれが大きくなると、第８図
に示すように係合コマ８Ａの山形突出部９ＡはＶ溝１４
Ａ、に、また係合コマ８Ｂの山形突出部９ＢはＶ溝１４
Ｂ２に深く嵌合して移動を停止する。

更に左右ホイール２Ａ、２Ｂのずれが大きくなると、第
９図に示すように係合コマ８Ａは反転して右側に移動し
始め山形突出部９ＡはＶ溝１４Ａ＋の中央ホイールｌの
回転方向と反対側の片面に接触し、山形突出部９Ｂは、
ｖ　１１１１１４ＢＧに嵌ってこの中央ホイールｌの回
転方向と反対側の片面に接触して回転駆動力の伝達はお
こなわれなくなる。

一万、係合コマ８Ｂは左側に移動し始め山形突出部９Ｂ
は右ホイール２ＢのＶ溝１４Ｂ２の中央ホイール１の回
転方向側の片面で接触し、また山形突出部９ＡはＶ溝１
４Ａ３の回転方向側の片面に接触し始める。この結果、
今度は係合コマ８Ｂによって回転駆動力は左右ホイール
２Ａ、２Ｂに伝達される。

なおこのときストッパー１１はＶ溝１４Ａ１１４Ｂ２に
押されて係合コマ８Ａ、８Ｂの移動方向と逆向きに貫通
孔ｌＯ内を移動し第８図から第９図に変わるときに係合
コマ８Ａの山形突出部９Ｂがｖ溝１４Ｂ１からＶ溝１４
Ｂｏに、また、係合コマ８Ｂの山形突出ｆｉ９ＡがＶ溝
１４Ａ２からＶ溝１４Ａ３に円滑に移動することができ
る。

更に左右ホイール２Ａ、２Ｂのずれが大きくなると、第
１１図に示すように係合コマ８Ａは単に右側に移動し、
係合コマ８Ｂは回転駆動力を伝えながら左方向に移動し
ていく。

このようにして係合コマ８Ａの山形突出部９Ｂが■溝１
４ＢＯに、係合コマ８Ｂの山形突出部９ＡがＶ１１１１
１４Ａ３に深く嵌合して停止した後、第７図に示すよう
に再び向きを変えて交互に反対方向に移動しながら左ホ
イール２Ａを中火ホイールｌの回転方向側に、右ホイー
ル２Ｂを中央ホイールｌの回転方向と反対側に順次送っ
て行く。

この結果、係合コマ８Ａが左ホイール２ＡのＶ溝１４Ａ
＋　、１４Ａ２．１４Ａ３−と順次嵌合して１回転して
行く間に、右ホイール２ＢのＶ溝１４Ｂ＋　、１４Ｂｏ
・・・と順次嵌合して逆方向に１回転させ、左右ホイー
ル２Ａ、２Ｂに同一の駆動力を伝達しながら左右ホイー
ル２Ａ、２Ｂは２回転の回転差を生じる。

従って、円滑に右カーブを曲ることができ、緩いカーブ
のと５は係合コマ８Ａ、８Ｂの移動は遅く、急なカーブ
を曲るときは係合コマ８Ａ８Ｂの移動は速くなる。

カーブを曲り終って直進状態になると、係合コマ８Ａ、
８Ｂは移動せず左右ホイール２Ａ。

２Ｂに同一の駆動力と回転数が伝達される。

左カーブを曲るときは、上記と逆の動作により右ホイー
ル２Ｂが左ホイール２Ａより速く送られて回転数に差を
生じる。

なお、後進する場合も、前述と同一の作用をなすことが
できる。

また左タイヤ１３Ａが水や雪、ぬかるみなどに入ったと
ぎには、接地している右タイヤ１３Ｂの抵抗が増え、左
タイヤ１３Ａの抵抗がなくなり、−時的に左タイヤ１３
Ａが空転しようとする。このため、右ホイール２Ｂに比
べて左ホイール２Ａが高座回転になるので、第６図乃至
第１０図に示すように係合コマ８Ａ、８Ｂはゲいに逆向
きに高速移動しようとする。しかし係合コマ８Ａ、８Ｂ
はギヤオイル内に刃入されているのでその粘性により高
速移動が妨げられ両タイヤ１３Ａ、１３Ｂの８ｉ端な回
転差が抑制される。しかも駆動力は左右同じに伝達され
るため、接地側のタイヤ１３Ｂにも伝達されて、悪路を
容易に脱出することができる。

従って従来の差動装置は、接地していない空転側に駆動
力が大きく伝達され、必要としている接地側に駆動力が
伝達されない構造のものに比へて本発明は、抵抗が大き
く、回転力が低くなった方にも効率的に駆動力を伝達す
ることができる。

また上記実施例では左右ホイール２Ａ、２Ｂに車軸１２
Ａ、１２Ｂを直接取付けた場合について示したが、左右
ホイール２Ａ、２Ｂの外周に関東を形成し、歯車機構を
介して車軸に伝達する機構でもよい。

また上記説明は車の差動装置に適用した場合について説
明したが、本発明は他の差ｉｈ機構にも利用することが
できる。

「発明の効果」以上説明した如く本発明に係わる差動装置によれば構造
が１ｍ！！−’１Ｎで且つ安価で、カーブでもスムース
に曲れると共に片側のタイヤが、空転し始めたとき、接
Ｊ１！側のタイヤにも駆動力が加わるので悪路も容易に
走行することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃全第１０図は未発Ｉｌｌを示すもので、第１図
は差動装置の縦断面図、７ＪＳＺ図は第１図のＩＩ　−
ｎ矢視図、第３図はホイールの側面図、第４図は係合コ
マの平面図、第５図は係合コマの斜視図、第６図乃至７
ｊＳｌ　０図は係合コマと左右ホイールの動作を示す説
明図である。１・・・中央ホイール　　２Ａ、２Ｂ・・・左右ホイー
ル４．６・・・カサ関東　　５・・・駆動軸７・・・開
孔部　　　　８．８Ａ、８Ｂ・・・係合コマ９Ａ、９Ｂ
・・・山形欠出部１３Ａ、１３Ｂ・・・タイヤ１４．１
４Ａ＋　〜１４Ａ：Ｉ　、１４Ｂｏ　〜１４Ｂ３・・・
Ｖ溝　　　　　　　１５・・・接合面出　　願　　人　
　代　　理　　人−６弁理士　　吉　　川　　勝　　部
、、　−５・−クーＪ第２図ｔｃｐ天オ８−ル第３図％第４図１１ズト・ンノＶ−

Claims

【特許請求の範囲】

駆動軸に歯合して回転する歯車を外周に形成した中央ホ
ィールと、この中央ホィールの両側に、これと摺接して
回転する左右のホィールと前記中央ホィールの側面部に
、軸方向に貫通し周方向に沿って間隔をおいて形成され
た複数個の開孔部と、この開孔部に、夫々軸方向に沿っ
て可動自在に挿着され、両側が平面山形に突出した係合
コマと、中央ホィールに接する左右ホィールの側面に、
前記係合コマの山形突出部と嵌合し、リング状に連続し
て形成された複数のＶ溝と、左右ホィールの夫々接続さ
れた左右出力軸とから成り、前記係合コマの左右山形突
出部と、左右ホィールのＶ溝との接触面が、左右山形突
出部の頂点を結ぶ中心縁の片側に位置し且つ隣接する係
合コマの接触面が、隣接する係合コマの中心点と対称に
なるように各係合コマを配置したことを特徴とする差動
装置。