JPS6383435A - 差動制限機構付差動装置 - 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】 イ　発明の目的 ａ　産業上の利用分野 本発明は、自動車その雌の車両に用いられる差動制限型
差動装置に係わり、特に運転者の意思によって通常差動
と差動制限の使い分けができる、差動制限機構付差動装
置に関するものである。

ｂ　従来の技術 自動車その能の車両の差動制限型差動装置は、車両の直
進時は両車軸を同一回転とし、旋回時には差動により両
車軸の角速度を変えて旋回走行をスムーズに行わせる。

また片側車輪が、例えば泥地や凍結路面等の摩擦係数の
小さな場所に入つ念場合には、差動を制限して雌側の車
輪に充分なトルクを与え、脱出を可能とするものである
。

この差動制限を行なう手段として従来から各種のものが
提案されている。例えば特公昭４７−１２７７０号公報
に記載のものの如く、サイドギヤとデ７グース間に爪や
スプライン歯を摺動可能とした噛合′クラッチを設けて
、摩擦クラッチの差動を制限可能とし念ものがある。

ま念例えば特公昭５７−４５３６号公報に記載のものの
ように、摩擦クラッチを差動箱内に設けるとともに、シ
リンダ・ピストンをキャリτの固定壁内に設け、外部操
作により油圧をシリンダに加えて、固定側の第１抑圧盤
を回転側である第２押圧盤に当接させ、摩擦クラッチを
押圧し差動を制限するものもある。

さらには、例えば実公昭５８−３６５８９号公報に記載
のものの如く、摩擦クラッチとピストン・シリンダを差
動箱内に設け、外部の固定側から回転継手を介してピス
トンに油圧力を加え、摩擦クラッチを押圧して差動を制
限可能とするものもある。

Ｃ発明が解決しようとする問題点 上記従来の差動制限機構付差動装置のうち、爪やスプラ
イン歯の噛合いクラッチをもつものは、差動制限のため
クラッチを噛合せる際、静止状態では爪またはスプライ
ン歯の山と山が接して噛合わぬことがある。そこで両者
間に回転差を与えるため運転者が軽くアクセルを踏むと
、片側車輪が泥地や凍結路面上にある場合には、両者間
の回転差が急に大きくなる。そのた咬爪ま念はスプライ
ン歯の山と山同士が干渉して、山部先端の摩耗や欠損が
生じ、耐久性を損なうという問題点がある。

また固定側の第１押圧盤と回転側の第２抑圧盤を備えた
ものは、各押圧盤の接触面は油中潤滑であるものの、そ
の構造上から差動管保持用軸受よりも大径位置で接触し
ている。そのため、仮に運転者が差動制限の解除を忘れ
通常高速走行を行なった場合や、差動制限状態で連続走
行を行なつ念場合には周速度が大きくなり、接触面での
発熱・摩耗が進んで修理・交換の期間を早める。またピ
ストン押力の作用点と固定壁のキャリヤ取付面位置が離
れるため、差動制限時にピストン押力の反力により固定
壁がたわみ、油路の接続面での口開きが発生して、作動
油が漏れる心配がある。さらにそのたわみを、少なくす
るために、固定壁を大型の強固なものにする必要もある
。

次に、摩擦クラッチとピストン・シリンダを差動箱内に
設は之ものは、油路を固定側から回転側に導びく必要が
ある。そのため構造が複雑で高価な回転継手が必要とな
るし、ピストン作動用の流体圧のシールを回転部で行な
っている之め、この部分から流体の漏れが発生するおそ
れもある。

本発明は差動制限機構付差動装置に関し、上記従来のも
のが有する間原点を解決しようとするものである。

即ち本発明の＠１の目的は、車両が微・中・高速での直
進・旋回走行中や停止中のいかなる場合においても、通
常差動と制限差動との選択・切換えを、運転者が任意・
確実・迅速・滑らかに行なえるようにすることにある。

第２の目的は、車両の仕様による摩擦板の数の設定を容
易にし、また路面状況に応じて差動制限力を、通常差動
から完全差動ロック状態まで、運転者が任意に設定・調
節できるようにすることである。第３の目的は、差動制
限状態での連続使用時や、運転者が差動制限の解除を忘
れて通常高速走行を行なった場合にも、異常な発熱・摩
耗の発生を押えることにある。

第４の目的は、走行中の駆動力による差動箱のたわみ、
加工公差による固定側のピストンと回転側のスライドス
リーブの中心線方向の芯ずれに追従して、常にピストン
とスライドスリーブの中心線方向を一致させることによ
り、ピストンとシリンダの摺動面およびころがり軸受が
、局部接触となることを回避することにある。第５の目
的は、構造が複雑で高価な回転軸受を不要として、シン
プルな構造でコストグクンを図ることにある。第６の目
的は、組立時の歯当り・バンクラッシュ調整や、加工公
差の差によるシリンダ取付位置の変化に対応できる流体
路を形成することである。第７の目的は、装置の小型化
・製造の容易化を図るとともに、構造をシンプルにして
組立・分解並びにメンテナンスを容易にすることにある
。

口　発明の構成 ａ　問題点を解決するための手段 本発明の差動制限機構付差動装置は、入力ビニオン（１
）・リングギヤ（２）・差′＃Ｊ機構（３）を有し、外
部からの流体圧にてピストン（４）を摺動させ、それで
作動する摩擦クラッチ（５）により通常差動と差動制限
の切換えを行なう差動制限装置において、そのキャリヤ
（６）側部寄り内周にリングナンド（７）を設け、該リ
ングナツト（７）内周にシリンダ（８）を螺合させ、シ
リンダ（８）内に摩擦クラッチ（５）方向へ摺動可能な
ピストン（４）を内装して、前記キャリヤ（６）とシリ
ンダ（８）間およびシリンダ（８）とピストン（４）間
に、各々回転止め部材（９）α１を車軸συの中心線方
向にフリーに設けるとともに、プレッシャプレートＱ功
を押すスライドスリーブＱ→とピストン（４）間にころ
がり軸受（１，４）を設け、かつキャリヤカバーｑυの
流体路（１６）とシリンダ（８）間を、可動継手ｑ″Ｉ
）で接続してなるものである。

上記構成において、差動機構（３）とは、入力ビニオン
（１）と噛合するリングギヤ（２）に、デフケース（ト
）とクラッチケース０りを固定して、デフケース（ト）
内にビニオンシャフト（イ）を中心に可回転のデフピニ
オン（２１）を適数個設けるとともに、ビニオンシャフ
ト四と直交する車軸αυαυ上のデフサイドギヤ胆）と
噛合させたものである。

キャリヤ（６）とシリンダ（８）間の回転止め部材（９
）は、例えば図示例の如くキャリヤカバー００に回転止
め部材（９）を突設し、シリンダ（８）側に車軸ｕ１）
の中心線と同方向に溝部（２鴎を形成して回転止め部材
（９）を係合させればよい。しかしこれに限らず、回転
止め部材（９）をシリンダ（８）側に設は念り、ま乏キ
ャリヤ（６）とシリンダ（８）の也の位置に設けてもよ
い。

シリンダ（８）とピストン（４）間の回転止め部材α０
は、例えば図示例の如くシリンダ（８）側に回転止め部
材αＯを突設し、ピストン（４）側に車軸圓の中心線と
同方向の溝部（２３）を形成して回転止め部材（ｉＱを
係合させればよい。しかしこれに限らず、シリンダ（８
）とピストン（４）間の１也の部分に、回転止め部材−
としてスライドビン・スライドキー・スプライン等を設
けてもよい。

ＥＴｉｉｌＪ継手αηは、キャリヤカバーαυに形成の
流体路（１６）とシリンダ（８）内を連通させるもので
ある。該継手α′ｉ）は両者ＩＸ９　（８）の接続用孔
（２４１ｆ２５１間で中心線の芯ずれを吸収するため傾
斜可能に、継手ａη両側寄りの接続部シロ）罰外周を例
えば第４図の如く球形状に形成するか、またはそれに近
い第５図のような形状としておくことが望しい。

図において、（２８１は戻し用バネ、四は差動箱、−は
Ｏリングである。

ｂ　　作　　　用 次に本発明の作動状態を示す。第１図は通常差動状態で
あり、この状態では外部からの流体圧はドレン圧に切換
えられているため、戻し用バネ瞥によりプレッシャプレ
ート（２）・スライドスリーブａ３・ころがり軸受α→
・ピストン（４）等は、図で左方のシリンダ（８）側に
押戻されている。そのため摩擦クラッチ（５）は開放状
態が維持Ａれ、公知の差動装置と同様に直進走行・旋回
走行を円滑に行わせる。

これに対し、片側車輪が例えば泥地や凍結路の如く摩擦
係数の小さい場所へ入った場合は、その車輪の回転抵抗
トルクが殆んど零になるため、差動作用が働らき該車輪
はスリップし、池側の車輪には回転トルクが伝わらず走
行不能となる。そこでこのような状態、またはその可能
性を察知した運転者は運転Ｅから流路切換えの指示を出
せばよく、圧力流体がキャリヤカバー（１５）の流体路
ａＱ・可ｗＪ継手αηを経てシリンダ（８）内に導かれ
る。その之めピストン（４）の押力が戻し用バネ馨（へ
）の力に打勝ち、ころがり軸受α→を介してスライドス
リーブα罎・プレッシャプレート＠を第１図で右方へ押
しやり、摩擦クラッチ（５）を密着させて差動制限状態
にし、走行不能状態を回避させる。

上記差動制限状態を解除するには、運転者が流路切換え
の指示を出すことにより、今までピストン（４）を加圧
していた圧力流体をドレン圧に切換えればよい。これで
ピストン（４）の押力がなくなり、戻し用バネ１２（へ
）の押力の方が大きくなって、プレッシャプレートα力
・スライドスリーブα］・ころがり軸受α→・ピストン
（４）は元の位置即ち第１図の左方位置へ戻る。そのた
め摩擦クラッチ（５）の各摩擦板間に充分な間隙が生じ
、通常差動状態となる。

以上の作動中にかいて、通常差動から差動制限状態への
切換え時に、本発明ではピストン（４）の移動方向に噛
合クラッチの如き噛合部がないので、切換えは車両の走
行・停止に拘らずスムーズに行われる。また回転側のス
ライドスリーブｑっの中心線方向は、リングナツト（７
）の中心線方向に対し、駆動力の変化に伴なう差動箱（
２９）のたわみ量が変化したり、各部品の加工公差であ
る平面度・直角度等により常に変化している。しがしこ
こでのシリンダ（８）はリングナツト（７）に螺合され
、回転止め部材（９）で回転方向が係止されるだけであ
り固定されていない。そのため螺合部の公差によるすき
間の範囲内でシリンダ（８）が傾斜可能であるから、該
シリンダ（８）は回転側であるスライドスリーブα側の
中心線方向の変化に対応して同一方向に作用させられる
。

さらにこのシリンダ（８）の傾斜により、可動継手αの
で連通し几キャリヤカバーＣＬυとシリンダ（８）の両
接続用孔に４）□□□の中心線がずれる。しかし図示例
の如き可動継手ａ力で傾斜可能であるから、そのずれに
対応することになる。なおこの傾斜可能な可動継手（ｉ
ηによって、木差動装置の組立時の入力ビニオン（１）
とリングギヤ（２）との歯当り・バックラッシュ調整や
、各部品の加工公差によるリングナツト（７）の取付位
置変化にも、対応可能である。

また固定側であるシリンダ（８）・ピストン（４）と回
転側であるスライドスリーブ０１間では、ピストン（４
）ま几は戻し用バネ１２（６）の各押力をころがり軸受
ａ＜を介して伝達している。そのため各回転止め部材（
９）（１６）ば、ころがり抵抗の小さな回転力のみを支
持すれば足りる。

なお流体圧を変化させれば摩擦クラッチへの押力が変る
ので、差動制限力は任意の設定が可能である。

ハ　発明の効果 以上で明かな如く、本発明の差動制限機溝付差動装置は
次の効果を有する。

ａ　車両が微・中・高速の直進・旋回中や停止中のいか
なる場合にも、運転者は運転席から通常差動と差動制限
との選択・切換えを、任意・確実・迅速・滑かに行なえ
る。即ち、従来の爪やスプライン歯の噛合いクラッチを
用いたものでは、その山と山が接して直ぐには噛合わな
がっ几り、山部先端の欠損を生じることがあった。

しかし本発明は、上記の如く外部操作で動くピストンに
より、スライドスリーブ・プレッシャプレートを介して
摩擦クラッチを作動させ、通常差動と差動制限の切換え
を行なうものであるから、運転者はいつでも確実・迅速
・滑かに切換えができ、接触部の欠損が生ずるようなこ
とも無くすことができる。

ｂ　差動装置中の固定側と回転側の当接部における発熱
・摩耗を押えることができる。即ち、例えば従来の特公
昭５７−４５３６号公報に記載のものの如く、固定側の
第１押圧盤と回転側の第２抑圧盤を備えたものは、溝道
上接触面が差動箱保持用の軸受よりも大径位置での接触
となる。そのため周速度が大きくなっているとともに、
差動制限状態では接触面に大きな押付は力が作用して、
接触面の発熱・間柱が生じ耐久性に欠ける面かある。こ
れに対して本発明１ハ、固定側のピストンと回転側のス
ライドスリーブ間にころがり軸受を設けるとともに、該
軸受を差動箱保持用の軸受より小径位置に設けである。

そのため周速度が小さくなるとともにころがり接触とな
り、固定側と回転側の当接部の発熱・摩耗を押えること
ができる。

Ｃピストンとシリンダの摺動面、および固定側と回転側
間のころがり軸受が局部接触になるのを防止できる。即
ち、従来の例えば特公昭５７−４５３６号に記載の如き
溝道では、固定側と回転側の接触面の中心線方向が、走
行中における差動箱のたわみ及び加工公差によりくい違
いが生じ得る。そのため、固定側と回転側での押力方向
が異なり、ピストンおよび接触面の全面で押圧できず、
ピストンとシリンダの摺動面や、固定側と回転側の接触
面に局部接触が生じ、発熱・摩耗で耐久性に欠ける面が
あつ几。

しかし本発明では、シリンダをリングナンドに螺合して
あり、回転方向は回転止め部材で係止しであるが、固定
されていない。そのため固定側のシリンダと回転側のス
ライドスリーブ間で中心線方向が異なっても、螺合部の
公差によるすき間の範囲で、固定側のシリンダの中心線
が回転方向の中心線方向に沿う。それゆえ固定側と回転
側の中心線方向が同一となり、ころがり軸受の全面で押
力を受けることができるとともに、ピストンの押力方向
もシリングの中心線方向と一致して、ピストンの動きも
滑かになる。したがって本発明では、ころがり軸受やピ
ストンとシリングの摺動面で局部接触がなくなり、耐久
性を向上できる。なお螺合部に生ずる僅かな動きは、螺
合部を長めにすれば何ら問題はない。

ｄ　構造が複雑で、高価な回転継手を不要にする。即ち
、例えば従来の実公昭５８−３６５８９号に記載のもの
の如く、シリング・ピストンを差動箱に内装したもので
は、固定側から回転側への流体路接続が必要となり、複
雑で高価な回転継手を用いてい友。しかし本発明ではシ
リングを、固定側であるリングナツトに螺合しである友
め、流体路は全て固定側間での接続でよいことになり、
複雑で高価な回転継手は不要で、構造が簡単で安価な可
動継手を用いることができる。

ｅ　流体路の切断をなくすことができる。即ち、従来の
例えば特公昭５７−４５３６号公報に記載のものの如き
構造では、ピストンの押力作用点が車軸の中心線位置に
あり、固定壁のキャリヤ取付面は車軸中心線から半径方
向に大きく離れた位置にある。しかも摩擦クラッチの容
積効率を大きくするため、摩擦クラッチ面数を減らして
ピストン押力を大きくしている。そのため固定壁に曲げ
モーメントが大きく作用し、固定壁をたわませてキャリ
ヤ取付面での口開きを生じるので、流体路を切断し作業
油が漏れ、ピストンの作動を害するおそれがあった。

これに対して本発明では、流体路途中を可動継手を用い
て接続可能としであるので、回転側の中心線方向の変化
に追従したシリングの動きや、組立時における歯当り調
整・バンクラッシュ調整、および加工公差に伴なうシリ
ングの位置移動等に対し、傾斜可能な可動継手が対応し
て幼く。そのｔめ本発明では流体路の気密が保たれ、流
体圧を確実にピストンに伝達することができる。

ｆ　装置のシンプル化・小型化を図れる。即ち、本発明
では固定側と回転側間にころがり軸受を設けであるので
、当接部の回転トルク伝達がころがり抵抗となり、両者
間の回転止め部材を簡単で小さな構造にできる。また本
発明では、シリングをリングナツトの内側に螺合しであ
るので、シリングの小型化を図れることになり、既存の
差動制限装置のスペースをそのまま利用して組込むこと
も可能である。なお回転シールを用いたものに比べると
、製造・組立・分解も容易になる。

ｇ　差動制限力を任意に設定できる。即ち本発明では、
流体圧を変化させることに↓す、ピストン・ころがり軸
受・スライドスリーブ・プレッシャプレートを介しての
摩擦クラッチへの押力が変わり、差動制限力を変えられ
る。そのｔめ車両の仕様に対応して、差動制限力を通常
差動から完全差動ロックまで、任意に設定できるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すもので、第１図は装置全体の
横断平面図、第２図は一部の拡大横断平面図、第３図は
一部の切欠拡大側面図、第４図お、　　　よび第５図は
可動継手の端部の拡大断面図である。 図面符号（１）・・・入力ビニオン、（２）・・・リン
グギヤ、（３）・・・差動機ｔ’ｌ、（４）・・・ピス
トン、（５）・・・摩擦クラッチ、（６）・・・キャリ
ヤ、（７）・・・リングナツト、（８）・・・シリング
、（９）ｏＱ・・・回転止め部材、ａｌ）・・・車軸、
（６）・・・プレッシャプレート、α１・・・スライド
スリーブ、α■・・・ころがり軸受、ｏＱ・・・キャリ
ヤカバー、αｅ・・・流体路、α力・・・可動継手

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ［１］入力ピニオン（１）・リングギヤ（２）・差動機
   構（３）を有し、外部からの流体圧にてピストン（４）
   を摺動させ、それで作動する摩擦クラッチ（５）により
   通常差動と差動制限の切換えを行なう差動制限装置にお
   いて、そのキャリア（６）側部寄り内周にリングナット
   （７）を設け、該リングナット（７）内周にシリンダ（
   ８）を螺合させ、シリンダ（８）内に摩擦クラッチ（５
   ）方向へ摺動可能なピストン（４）を内装して、前記キ
   ャリア（６）とシリンダ（８）間およびシリンダ（８）
   とピストン（４）間に、各々回転止め部材（９）（１０
   ）を車軸（１１）の中心線方向にフリーに設けるととも
   に、プレッシャプレート（１２）を押すスライドスリー
   ブ（１３）とピストン（４）間にころがり軸受（１４）
   を設け、かつキャリアカバー（１５）の流体路（１６）
   とシリンダ（８）間を、可動継手（１７）で接続してな
   る、差動制限機構付差動装置。