JPS639769A - Differential device associated with differential limiting mechanism - Google Patents
Differential device associated with differential limiting mechanismInfo
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- JPS639769A JPS639769A JP15448086A JP15448086A JPS639769A JP S639769 A JPS639769 A JP S639769A JP 15448086 A JP15448086 A JP 15448086A JP 15448086 A JP15448086 A JP 15448086A JP S639769 A JPS639769 A JP S639769A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H48/00—Differential gearings
- F16H48/38—Constructional details
- F16H48/42—Constructional details characterised by features of the input shafts, e.g. mounting of drive gears thereon
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- F16H2048/426—Constructional details characterised by features of the input shafts, e.g. mounting of drive gears thereon characterised by bearing arrangement characterised by spigot bearing arrangement, e.g. bearing for supporting the free end of the drive shaft pinion
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- Motor Power Transmission Devices (AREA)
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
イ 発明の目的
a 産業上の利用分身
本発明は、自動車その他の車両2て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′#′J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。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A. OBJECTIVE OF THE INVENTION a. Industrial Application The present invention relates to a differential limited differential device used in automobiles and other vehicles 2, and particularly relates to a limited differential differential device used in automobiles and other vehicles. This invention relates to a differential device with a differential limiting mechanism that can be used with the '#'J limit.
b 従来の技術
自動車その他の車両の差動装置は、車両のI両道時は両
車輪を同一回転とし、艶回待ては差動により両車輪の角
速度を変えて立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
所に入った場合には、外部手段その他により差動を制限
して、他方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。b. Prior Art A differential device for an automobile or other vehicle rotates both wheels at the same rate when the vehicle is on both roads, and when the vehicle is running on both roads, the angular velocity of both wheels is changed by the differential to ensure smooth running. In addition, if one wheel enters a place with a small coefficient of friction, such as muddy ground or frozen road surface, the differential can be limited by external means or other means to apply sufficient torque to the other wheel, making it possible to escape. It is something to do.
そこで本件出願人は、先に特願昭61−97538号と
して、新しい構成の差動制限機構付差動装置を提案した
。それは、クラッチブース内に、スプリングプレートの
前進で押圧される摩擦クラッチと、外部手段で作動する
フォークを介して摩擦クラッチ側へ摺動可能なスリーブ
を備えた差動制限機構付差動装置において、スプリング
プレートのボス部に、周方向に適数個の通孔を形成して
、各通孔にその深さより高さをもつ可動体を係合させ、
スリーブの外側部に、通常差動用としてのスリーブ引出
し時に前記各通孔の可動体をクラッチブース側へ押すス
リーブ斜面と、スプリングプレートの係止のため前記可
動体を後記クラッチケース斜面へ押圧・係止させる押付
は側面と、差動制限用としてのスリーブ押入れ時に前記
係止を解除のため可動体の一部分を保合可能な凹所を設
け、かつクラッチブースの内側部に、可動体の一部分を
保合可能な凹所と、前記通常差動用としてのスリーブ引
出し時にスプリングプレートの後退のため、スリーブ斜
面で押された可動体を反摩擦クラッチ側へ移動させるク
ラッチブース斜面を設けたものである。Therefore, the applicant of the present invention previously proposed a differential device with a differential limiting mechanism of a new configuration in Japanese Patent Application No. 61-97538. This is a differential device with a differential limiting mechanism that includes a friction clutch in the clutch booth that is pressed by the advancement of a spring plate, and a sleeve that is slidable toward the friction clutch via a fork that is actuated by an external means. An appropriate number of through holes are formed in the boss portion of the spring plate in the circumferential direction, and a movable body having a height greater than the depth of the through hole is engaged with each through hole.
On the outside of the sleeve, there is a sleeve slope that pushes the movable body of each through hole toward the clutch booth side when the sleeve is normally pulled out for differential use, and a sleeve slope that presses the movable body against the clutch case slope described below to lock the spring plate. The press for locking is provided with a recess on the side surface and a recess in which a part of the movable body can be held in order to release the lock when the sleeve for differential restriction is pushed in, and a part of the movable body is provided on the inside of the clutch booth. and a clutch booth slope that moves the movable body pushed by the sleeve slope toward the anti-friction clutch side in order to retract the spring plate when the sleeve for the normal differential is pulled out. be.
上記構成の差動制限機構付差動装置は、通常差動と差動
制限の選択・切換えを、運転者がいつでも任意に、確実
・迅速・滑かに行なえる。またフォークピンとスリーブ
の接触部の摩擦・発熱を防止でき、かつ切換えの操作力
を小さくするとともに、装置のシンプル化・小型化等を
図ろうとするものであった。The differential device with a differential limiting mechanism configured as described above allows the driver to select and switch between normal differential and limited differential at any time, reliably, quickly, and smoothly. Furthermore, it was possible to prevent friction and heat generation at the contact portion between the fork pin and the sleeve, reduce the operating force required for switching, and aim to simplify and downsize the device.
C発明が解決しようとする問題点
上記構成を具体的に製品化する上で、種々の試作・試験
を行なったが、そこでの可動体を鋼球とし、それに対応
してスリーブ外周のスリーブ斜面・押付は側面、クラッ
チブース内周のクラッチブース斜面を各々環状にした場
合に問題点が見つかった。C Problems to be Solved by the Invention Various prototypes and tests were conducted to commercialize the above structure, but the movable body was a steel ball, and the sleeve slope and A problem with pressing was found when the sides and the slope of the clutch booth on the inner circumference of the clutch booth were each made into an annular shape.
その第1は、スリーブ外周の特に押付は側面に、軸方向
の深い摩擦溝が形成され耐久性を損なうことである。ま
た第2は、スリーブ上のスリーブ斜面と押付は側面との
境界部が欠損し、耐久性を損なうことである。![の使
用状態と同一条件下で通常差動と差動制限の切換えを繰
返し、耐用試験を行なったところ、1120回の時点で
摩擦溝が深くまた欠損も大きくなっており、以後はスム
ーズな作動ができなくなった。その理由を検討したとこ
ろ、上記第1の原因は、スリーブがクラッチブースに対
して軸方向にのみ移動が可能であるため、スリーブと鋼
球の接触部が軸方向にだけ繰返し移動し、スリーブに鋼
球による軸方向の局部的な摩耗溝が形成されたことが判
った。また第2の原因は、スリーブ斜面と押付は側面と
の境界部がスリーブ斜面用の傾斜周面の加工と、押付は
側面用の外周面の加工との境界であるため、その境界部
が角ばっており、m球の軸方向の操返し移動によシその
角部分が欠損されることがflJ明した。The first problem is that deep friction grooves are formed in the axial direction on the outer periphery of the sleeve, especially on the side surface when pressed, which impairs durability. The second problem is that the boundary between the sleeve slope and the side surface of the sleeve is damaged, which impairs durability. ! [When we conducted a durability test by repeatedly switching between normal differential and limited differential under the same conditions as the operating conditions of I can no longer do it. When we investigated the reason for this, we found that the first cause is that the sleeve can move only in the axial direction relative to the clutch booth, so the contact area between the sleeve and the steel ball repeatedly moves only in the axial direction, causing the sleeve to move in the axial direction. It was found that local wear grooves in the axial direction were formed by the steel balls. The second reason is that the boundary between the sleeve slope and the side surface for pressing is the boundary between machining the sloped peripheral surface for the sleeve slope and machining the outer peripheral surface for the side surface for pressing, so the boundary is at an angle. It was found that the corners of the m-sphere were damaged due to the axial movement of the m-sphere.
本発明は、上記第1・第2の問題点を解決しようとする
ものである。即ち本発明の目的とするところは、スリー
ブの外周面に鋼球による軸方向の局部的な摩耗溝が生じ
ないようにするとともに、スリーブ斜面と押付は側面と
の境界部に欠損が発生せぬようにし、これによりこのタ
イプの差動装置の耐久性を大幅に向上させることにある
。The present invention aims to solve the first and second problems mentioned above. That is, an object of the present invention is to prevent local wear grooves in the axial direction caused by the steel balls from forming on the outer peripheral surface of the sleeve, and to prevent damage from occurring at the boundary between the sleeve slope and the side surface. The objective is to significantly improve the durability of this type of differential gear.
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第1図・第2図で示
す如く、クラッチブース(ll内に、スプリングプレー
ト(2)の前進で押圧される摩擦クラッチ(3)と、外
部手段(4)で作動するフォーク(6)を介して摩擦ク
ラッチ側へ摺動可能なスリーブ(6)を設け、スプリン
グプレート(2)のボス部(7)に、周方向に適数個の
通孔(8)を形成して、各通孔(8)にその深さより高
さをもつw4球(9)を係合させ、スリーブ(6)の外
側部に、通常差動用としてのスリーブ引出し時をて前記
各通孔(8)の鋼R(9)を、クラッチブース側へ押す
スリーブ斜面(10)と、スプリングプレート(2)の
係止のため前記w4球(9)を後記クラッチケース斜面
α→へ押圧・係止させる押付は側面(11)と、差動制
限用としてのスリーブ押入れ時に、前記係止を解除のた
め鋼球)9)の一部分を保合可能な凹所(121を設け
、かつクラッチケース(tlの内側部に、鋼球(9)の
一部分を保合可能な凹所(+四と、前記通常差動用とし
てのスリーブ引出し時にスプリングプレート(2)を後
退のため、スリーブ斜面(10iで押された鋼球(9)
を反摩擦クラッチ側へ移動させるクラッチケース斜面(
14)を設けた差動制限機構付差動装置において、前記
スプリングプレート(2)をクラッチケースTl)に周
方向て固定するとともに、それらの内側のスリーブ(6
)を周方向に可動とし、かつ前記スリーブ斜面(10)
と押付は側面(川との境界部(国を滑かな曲面に形成し
てなるものである。Arrangement of the Invention (a) Means for Solving the Problems As shown in FIGS. A friction clutch (3) that is pressed by a friction clutch (3) and a sleeve (6) that can be slid toward the friction clutch via a fork (6) actuated by an external means (4) are provided. 7), form an appropriate number of through holes (8) in the circumferential direction, engage each through hole (8) with a W4 ball (9) having a height greater than its depth, and On the outer side, there is a sleeve slope (10) that pushes the steel R (9) of each through hole (8) toward the clutch booth side when the sleeve is normally pulled out for differential use, and locks the spring plate (2). Therefore, the W4 ball (9) is pressed and locked to the clutch case slope α → described later by the side surface (11), and when the sleeve is pushed in to limit the differential, the steel ball is used to release the locking) 9 ) is provided with a recess (121) that can hold a part of the steel ball (9), and a recess (+4) that can hold a part of the steel ball (9) and a recess (121) that can hold a part of the steel ball (9) on the inside of the clutch case (tl). In order to retract the spring plate (2) when the sleeve is pulled out, the steel ball (9) pressed by the sleeve slope (10i)
Clutch case slope (
14), the spring plate (2) is circumferentially fixed to the clutch case Tl), and the inner sleeve (6) is fixed to the clutch case Tl).
) is movable in the circumferential direction, and the sleeve slope (10)
And the push is the side (the boundary with the river), which is formed by forming the country into a smooth curved surface.
上記構rftにおいて、スリーブ(6)とクラッチケー
ス[1)との関係は、両者+61 fl)の回転差が僅
かなため、図示実施例の如くスリーブ(6)をクラッチ
ケース(1)へ直接挿入してもよいが、間にブシュ等を
介装させてもよい。スプリングプレート(2)とクラッ
チケース(1)との関係は、スプリングプレート(2)
を軸方向には可動で周方向に固定するため、例えば第1
図における如く、ピン(+6)をクラッチケース[1)
のスプライン溝αηに係止させるか、あるいは両者[2
1+1i間の内部または他の部分にスライドピン・スラ
イドキーやスプライン等を形成すればよい。In the above RFT structure, the relationship between the sleeve (6) and the clutch case [1] is that there is a slight rotational difference between the two (+61 fl), so the sleeve (6) is directly inserted into the clutch case (1) as in the illustrated embodiment. However, a bush or the like may be interposed in between. The relationship between the spring plate (2) and the clutch case (1) is that the spring plate (2)
is movable in the axial direction and fixed in the circumferential direction, for example, the first
As shown in the figure, insert the pin (+6) into the clutch case [1]
or both [2
A slide pin, a slide key, a spline, etc. may be formed inside between 1+1i or in other parts.
前記クラッチケース斜面(14)は、図示実施例のよう
に該斜面!14)をもつ鋼球係止リング(国を、クラッ
チケース(11内側部に内装させるものとし、該リング
QQを周方向にのみ可動とすることが望しい。そのため
鋼球係止リング(国は、図の如くクラッチケース(1)
内側に止め輪!J9)を内装して位置決めと緩止めを行
わせればよいが、止め輪α9)の代りにリングナツトを
クラッチケース(1)内側に螺装させることも可能であ
る。また図示は省略するが、鋼球係止リング(+81と
止め輪(+9)・リングナツト間にスラストワッシャを
介装し、鋼球係止リング1181とクラッチグースf1
+間にブシュを介装させてもよい。The clutch case slope (14) is the slope as shown in the illustrated embodiment! The steel ball locking ring (14) shall be installed inside the clutch case (11), and it is desirable that the ring QQ be movable only in the circumferential direction. , clutch case (1) as shown
Retaining ring inside! J9) may be installed internally for positioning and locking, but it is also possible to screw a ring nut inside the clutch case (1) instead of the retaining ring α9). Although not shown, a thrust washer is interposed between the steel ball retaining ring (+81) and the retaining ring (+9)/ring nut, and the steel ball retaining ring 1181 and clutch goose f1
+ A bush may be interposed between.
図において、(イ)はデフキャリで、内部には公知の差
動装置と同様に、エンジンから連なるドライブピニオン
(2υを有し、そ・れと噛合するリングギヤ曽とデフケ
ース列が固定されている。デフケース123)内には、
ピニオンシャツ)l→を中心に可回転のデフピニオン1
25+が投けられ、該デフビニオン(イ)には、ピニオ
ンシャフト(2燭と直交する両車軸嶽上のテフサイドギ
ャ覇が噛合さnている。怒は差動箱、(29)はフォー
ク軸、国はフォークピン、01)はフォークピン溝、(
至)はスプリングである。In the figure, (A) is a differential carrier, and like a known differential device, it has a drive pinion (2υ) connected from the engine, and a ring gear and a differential case row that mesh with the drive pinion are fixed. Inside the differential case 123),
Pinion shirt) Rotatable differential pinion 1 around l→
25+ is thrown, and the differential box (A) is engaged with the pinion shaft (Tef side gear on both axle mounts perpendicular to the pinion shaft). is fork pin, 01) is fork pin groove, (
) is a spring.
b 作 用
以下に本発明の作動状態を述べる。まず通常差動用とし
ては、外部手段としてのシリンダ(4)によりフォーク
(5)を作動させて、第1図のX−X線より上側シて示
す如くスリーブ(6)を反摩擦クラッチ側(図で左方)
へ引出しておく。この際、スプリングプレート(2)の
通孔(8)内の鋼球(9)は、スリーブ(6)のスリー
ブ斜面(10)にてクラッチケース(1)側へ押され、
第3図で示すように更に押付は側面(Illで、クラッ
チケース斜面(14)に圧接・係止されて−る。b. Operation The operating state of the present invention will be described below. First, for a normal differential, the fork (5) is actuated by the cylinder (4) as an external means, and the sleeve (6) is moved to the anti-friction clutch side (as shown above the line X-X in Fig. 1). left side in the figure)
Pull it out. At this time, the steel ball (9) in the through hole (8) of the spring plate (2) is pushed toward the clutch case (1) by the sleeve slope (10) of the sleeve (6).
As shown in FIG. 3, the pressing member is further pressed against and locked on the side surface (Ill) of the clutch case slope (14).
この鋼球(9)の係正により、スプリングプレート(2
)もスプリング(至)の押力に抗して反摩擦クラッチ側
の後退位置に係止されるので、摩擦クラッチ(3)は開
放状態にある。これで公知の差動装置と同様に、エンジ
ンの回転及びトルクはドライブピニオン@υ・リングギ
ヤ(3)を介して差動箱怒を回転・駆動させ、ピニオン
シャフト+24)によりデフビニオン2均を公転させて
、通常の直進走行・旋回走行をスムーズに行わせる。By adjusting this steel ball (9), the spring plate (2
) is also locked in the reverse position on the anti-friction clutch side against the pushing force of the spring (to), so the friction clutch (3) is in an open state. Now, similar to known differentials, engine rotation and torque rotate and drive the differential box via the drive pinion @υ and ring gear (3), and the pinion shaft +24) causes the differential box to revolve. to allow normal straight-line driving and turning driving to be carried out smoothly.
他方、片側車輪が例えば泥地や凍結路の如く摩擦係数の
小さな場所へ入るか、またはそのような道路状況を察知
した場合には、差動制限用(IC切換える。それには運
転席からシリンダ(4)への流路切換えの指示を出して
ピストン・フォーク(5)を介してスリーブ(6)を、
摩擦クラッチ側(図で右側)へ押入ればよい。On the other hand, if one wheel enters a place with a low coefficient of friction, such as a muddy or icy road, or if such road conditions are detected, the differential limiting (IC) is switched. 4) and the sleeve (6) via the piston/fork (5).
Just push it to the friction clutch side (right side in the diagram).
上記スリーブ(6)の押入れの際に、その初期の段階で
は第3図とほぼ同様にスリーブ、6)は、押付は側面(
11)で鋼球(9)をクラッチケース斜面′14)に圧
接・係止させている。そのため、車両が走行中その他で
クラッチケース(1)が回転している場合には、スリー
ブ(6)もクラッチケース(1)と同一回転している。When pressing the sleeve (6), in the initial stage, the sleeve (6) is pressed from the side (6) as shown in FIG.
11), the steel ball (9) is pressed against and locked to the clutch case slope '14). Therefore, when the clutch case (1) is rotating while the vehicle is running or otherwise, the sleeve (6) is also rotating at the same time as the clutch case (1).
そこでスリーブ(6)を押入れのため7オーク(6)を
移動させると、フォークピン幀がスリーブ(6)の7オ
ークピン溝6D内allに接触して、そこにスリーブ(
6)の回転を停止させる方向の摩擦回転抵抗トルクが生
ずる。しかしこの状態では、mff+91を介してのス
リーブ(6)とクラッチケース(りとの係止力が、摩擦
回転抵抗トルクよりも未だ大きいため、スリーブ(6)
はクラッチケース(1)と同一回転のままである。Therefore, when the 7 oak (6) is moved to push the sleeve (6), the fork pin contact comes into contact with all of the 7 oak pin grooves 6D of the sleeve (6), and the sleeve (6) is moved there.
6) Frictional rotation resistance torque is generated in the direction of stopping the rotation. However, in this state, the locking force between the sleeve (6) and the clutch case via mff+91 is still larger than the friction rotational resistance torque, so the sleeve (6)
remains at the same rotation as the clutch case (1).
更にフォーク(5)・フォークピン例を介してスリーブ
(6)が押入れられると、第4図の状態になるが、この
状態はスプリングプレート(2)が摩擦クラッチ(3)
に接触しはじめる位置である。そのためスプリング(至
)の押力が#1球(9)と摩擦クラッチ(3)に分割さ
れるので、鋼球(9)によるスリーブ(6)のクラッチ
ケースf11への係止力が減衰される。When the sleeve (6) is further pushed in through the fork (5) and the fork pin, the state shown in Fig. 4 is reached; in this state, the spring plate (2) is connected to the friction clutch (3).
This is the position where the contact begins. Therefore, the pushing force of the spring (to) is divided between the #1 ball (9) and the friction clutch (3), so the locking force of the steel ball (9) on the sleeve (6) to the clutch case f11 is attenuated. .
そのスリーブ(6)の係止力が摩擦回転抵抗トルクより
も小さくなった時点で、スリーブ(6)はクラッチケー
ス[11より遅い回転となり、両者(6H1)間に位相
の変化が生じる。そのため、クラッチケースfl)と一
体的に回転しているスプリングプレート(2)の通孔(
8)内の鋼球(9)は、スリーブ(6)の外周を公転す
るようになり、スリーブ(6)と@球(9)間に前記と
同一の位相の変化が生じている。したがって、鋼球(9
)との接触部はスリーブ(6)の全周にわたることにな
るので、スリーブ(6)外周に軸方向の局部的な摩耗溝
が生ずるようなことはない。When the locking force of the sleeve (6) becomes smaller than the friction rotational resistance torque, the sleeve (6) rotates slower than the clutch case [11], and a phase change occurs between the two (6H1). Therefore, the through hole (
The steel ball (9) in 8) now revolves around the outer periphery of the sleeve (6), and the same phase change as described above occurs between the sleeve (6) and @ball (9). Therefore, the steel ball (9
) will cover the entire circumference of the sleeve (6), so there will be no occurrence of local wear grooves in the axial direction on the outer circumference of the sleeve (6).
なおりラッチケース斜面(14を図示実施例の如く、周
方向に可動の鋼球係止リング(181V′C形狡してあ
れば、スリーブ(6)と鋼球(9)の位相の変化により
、鋼球(9)がその通孔(8)内で自転するので、それ
を受けている#1球係正リング(1均が同方向に回転す
る。そのため両者(9)α尋問に位相の変化が生じ、鋼
球(9)が鋼球係止リング賭のクラッチケース斜面(1
4)の全内周にわたって接触するから、軸方向の局部的
な摩耗溝は生じない。If the slope of the latch case (14) is a circumferentially movable steel ball locking ring (181V'C type) as in the illustrated embodiment, the change in phase between the sleeve (6) and the steel ball (9) , as the steel ball (9) rotates within its through hole (8), the #1 ball-retaining ring (1 uniform) that receives it rotates in the same direction. Therefore, both (9) and α interrogation have a phase difference. A change occurs, and the steel ball (9) hits the clutch case slope (1) of the steel ball locking ring.
4) Since contact is made over the entire inner circumference, no local wear grooves in the axial direction occur.
更にスリーブ(6)を押入れると、第1図のX−X線よ
り下側で示しまた第5図で示す如く、スIJ −グ(6
)の凹所(12)がtlA球(9)の内側位置へ移動し
てくる。When the sleeve (6) is further pushed in, as shown below the line X--X in FIG. 1 and as shown in FIG.
) moves to a position inside the tlA sphere (9).
そこで鋼球(9)は凹所α匂に係合し、鋼球(9)を介
したスプリングプレート(2)の係止状態が解かれ、ス
プリング(至)の押力によりスプリングプレート(2)
は摩擦クラッチ側へ前進する。そのため摩擦クラッチ(
3)が密着して差動制限が行われ、泥地や凍結路の走行
・脱出が可能となる。なおこの状態でf″1fI4球!
91 Kよるスリーブ(6)の係止力がなくなっており
、フォークピン(30)とフォークピン溝atとの間の
摩擦回転抵抗トルクもなくなっており、スリーブ(6)
は周方向にフリー状態にある。There, the steel ball (9) engages with the recess α, the locking state of the spring plate (2) via the steel ball (9) is released, and the spring plate (2) is
moves forward toward the friction clutch. Therefore, the friction clutch (
3) is in close contact with each other to limit differential movement, making it possible to drive and escape from muddy or frozen roads. In this state, f″1fI4 balls!
The locking force of the sleeve (6) due to 91 K has disappeared, and the friction rotational resistance torque between the fork pin (30) and the fork pin groove at has also disappeared, and the sleeve (6)
is in a free state in the circumferential direction.
次に、前記制限差動状態を解除するには、シリング(4
)への流路切換指示を出し、第1図のX−X線の上側で
示しまた第3図で示す状態に、スIJ +プ(6)をフ
ォーク1.5)を介して反摩擦クラッチ側(図で左側)
へ戻せばよい。その初期段階では、第6図のようにスリ
ーブ(6)の移動によりスリーブ斜面(10)が鋼球(
9)をクラッチケースil)の凹所Q31 側へ押出す
。この際、車両が走行中その他でクラッチケース(1)
が回転している場合は、フォーク(5)の作動力に抵抗
するスリーブ(6)の反力が発生し、フォークピン<3
g)とスリーブ(6)の7オークビン溝0υ内側の接触
部に同じく摩擦回転抵抗トルクが生じる。この摩擦回転
抵抗トルクが、前記と同様にスリーブ(61の回転をク
ラッチケース[11の回転より遅くするので、前記と同
様にクラッチケース(1)と同一に回転している鋼球(
9)はスリーブ(6)外周を公転することになり、位相
の変化を生じる。また図示実施例の如くクラッチブース
斜面θ荀が、周方向に可動の鋼球係止リング(18)に
形成したものでは、前記と同様に該リングq81が周方
向に回転して鋼球(9)との間9て位相の変化が生じる
。したがってこのスリーブ引出し時にも、スリーブ斜面
(10)・押付は側ff1(II)・クラッチケース斜
面(14)は、いずれも全周にわたって鋼球(9)と接
触するので、局部的な軸方向の摩耗溝は生じない。Next, to release the limited differential state, shillings (4
) to the anti-friction clutch via the fork 1.5) to the state shown above the line X-X in Fig. side (left side in the diagram)
Just return it to . At the initial stage, as shown in Fig. 6, the movement of the sleeve (6) causes the sleeve slope (10) to move against the steel ball (
9) to the recess Q31 side of the clutch case il). At this time, while the vehicle is running, the clutch case (1)
is rotating, a reaction force of the sleeve (6) that resists the operating force of the fork (5) occurs, and the fork pin <3
Frictional rotational resistance torque is also generated at the contact portion between g) and the sleeve (6) on the inside of the 7-oakbin groove 0υ. This frictional rotational resistance torque causes the rotation of the sleeve (61) to be slower than the rotation of the clutch case (11), as described above, so that the steel ball (61), which is rotating at the same time as the clutch case (1), as described above.
9) revolves around the outer periphery of the sleeve (6), causing a change in phase. Further, in the case where the clutch booth slope θ is formed in the circumferentially movable steel ball locking ring (18) as in the illustrated embodiment, the ring q81 rotates in the circumferential direction and locks the steel ball (9) in the same manner as described above. ), a phase change occurs between 9 and 9. Therefore, even when the sleeve is pulled out, the sleeve slope (10), the pressing side ff1 (II), and the clutch case slope (14) all come into contact with the steel ball (9) over the entire circumference, so that the local axial direction No wear grooves occur.
差動制限状態の解除は、更にスリーブ(6)を引出すこ
とにより達成される。即ちスリーブ(6)の引出しで、
#1R191がクラッチケース88+而04)に沿って
反摩擦クラッチ側(図で左側)−\移動するから、スプ
リングプレート(2)もそれに伴って後退する。そのた
め摩擦クラッチ(3)へのスプリング0′2Iの押力が
解除され、摩擦クラッチ(3)の板間に充分な間隙が生
じる。続いてスリーブ・(6)の押付は側面(11)が
、クラッチケース(1)の凹所!l四に係合したa球(
9)を、クラッチケース斜面!141に圧接・係止させ
る。この状態は先に第3図で示したのと同じであり、ス
プリングプレート(2)が鋼球(9)で係止されている
ので、摩擦クラッチ(3)は開放状態が維持され、通常
差動となる。Release of the limited differential state is achieved by further pulling out the sleeve (6). That is, by pulling out the sleeve (6),
Since #1R191 moves along the clutch case 88 + 04) to the anti-friction clutch side (left side in the figure), the spring plate (2) also moves backward accordingly. Therefore, the pressing force of the spring 0'2I on the friction clutch (3) is released, and a sufficient gap is created between the plates of the friction clutch (3). Next, press the sleeve (6) so that the side (11) is the recess of the clutch case (1)! A ball engaged with l4 (
9) Clutch case slope! 141 to press and lock. This state is the same as shown in Fig. 3 earlier, and since the spring plate (2) is locked by the steel ball (9), the friction clutch (3) is maintained in the open state, and the normal difference is Becomes a movement.
上記場合に、鋼球(9)が反摩擦クラッチ側へ移動する
ことにより、クラッチケース(1)に対するスリーブ(
6)の係止力が増大していく。そのため係止力が摩擦回
転抵抗トルクよりも大きくなった時点で、スリーブ(6
)とクラッチケース(11の回転差がなくなり、両者:
e+ +9+は同一回転となる。また鋼球(9)が押付
は側面(11)で押圧され、クラッチケース斜面Q41
に圧接・係止されている状態では、シリンダ(4)の油
圧’1rOKすることによりフォーク(5)の作動力が
なくなるので、フォークピン−と7オークビン溝01)
間に生じていた摩擦回転抵抗トルクはOになっている。In the above case, by moving the steel ball (9) toward the anti-friction clutch side, the sleeve (
6) The locking force increases. Therefore, when the locking force becomes larger than the friction rotational resistance torque, the sleeve (6
) and clutch case (the rotation difference between 11 is eliminated, and both:
e+ +9+ is the same rotation. In addition, the steel ball (9) is pressed by the side surface (11), and the clutch case slope Q41
When the fork (5) is pressed and locked, the hydraulic pressure of the cylinder (4) is 1r OK, and the operating force of the fork (5) is lost, so the fork pin and the 7-oakbin groove 01)
The frictional rotational resistance torque that occurred during that time has become O.
そして、前記の通常差動から差動制限への切換え、およ
び差動制限から通常差動への切換えの際に、鋼球(9)
はいずれもスリーブ(6)のスリーブ斜面(10)と押
付は側面(川との境界部(15)を通過する。その場合
に本発明では、この境界部(15)を滑かな曲面に形成
しであるので、鋼球(9)の通過は滑かに行われる。そ
のため、境界部(15)と鋼球(9)とが接触しても過
大なヘルツ応力の発生がなくなり、境界部(国に欠損が
生ずるようなことはない。Then, when switching from the normal differential to the limited differential and from the limited differential to the normal differential, the steel ball (9)
In both cases, the sleeve slope (10) of the sleeve (6) and the pressing pass through the boundary (15) with the side surface (river).In this case, in the present invention, this boundary (15) is formed into a smooth curved surface. Therefore, the steel ball (9) passes smoothly. Therefore, even if the boundary part (15) and the steel ball (9) come into contact, there is no generation of excessive Hertzian stress, and the boundary part (country No defects will occur.
なおスリーブ(6)の押入れ・引出し時に、車両が停止
その他でクラッチケース(1+が回転していない場合に
は、前記の各局方向への位相変化はないが、フォーク(
5)による摩擦クラッチ(3)の切換えは同様に復実に
行われる。Note that when the sleeve (6) is pushed in or pulled out, if the vehicle is stopped or the clutch case (1+) is not rotating, there will be no phase change in each direction as described above, but the fork (
The switching of the friction clutch (3) according to step 5) is similarly performed repeatedly.
C耐用試験
先に発明が解決しようとする問題点の項で述べたのと同
様に、実際の使用状態と同一条件下で、通常差動と差動
制限の切換えを繰返し、耐用試験を行なった。C Durability Test As mentioned in the previous section on the problems to be solved by the invention, a durability test was conducted by repeatedly switching between normal differential and limited differential under the same conditions as in actual use. .
それを比較して示すと、第1に、スリーブ(6)とクラ
ッチケース(1)が周方向に回動せず、かつスリーブ(
6)のスリーブ斜面[10)と押付は側面(11)との
境界部α5)が角ばったものでは、先に述べた如く、1
120回の繰返し移動で、境界部(15)に欠損が生じ
て作動不能となった。To compare them, first, the sleeve (6) and the clutch case (1) do not rotate in the circumferential direction, and the sleeve (6) and the clutch case (1) do not rotate in the circumferential direction.
6) If the boundary part α5) between the sleeve slope [10) and the side surface (11) is angular, as mentioned earlier, 1
After 120 repeated movements, a defect occurred at the boundary (15) and it became inoperable.
第2K、7.リーグ(6)とクラッチケース(1)は周
方向に回動せぬが、境界部(15)を滑かな曲面に形成
したものでは、s o、o o o回の繰返し移動でも
作動はスムーズに行われており、その時点でのスリーブ
(6)上の鋼球(9)による溝の深さは、最大の数値が
表われた境界部において0.18mであった。これは同
試験途中の繰返し1620回の時点でO,OS朋である
ことからすると、溝形成にょるヘルツ応力の低下と間溝
の加工硬化があるものと推察される。2nd K, 7. Although the league (6) and the clutch case (1) cannot rotate in the circumferential direction, the boundary part (15) formed into a smooth curved surface allows smooth operation even when the league (6) and clutch case (1) are moved repeatedly so, o o o times. The depth of the groove formed by the steel ball (9) on the sleeve (6) at that time was 0.18 m at the boundary where the maximum value appeared. Considering that it was O, OS at the 1620th repetition during the same test, it is presumed that there is a decrease in Hertzian stress due to groove formation and work hardening of the groove.
第3に、本発明の如くスリーブ(6)とクラッチケース
il)を周方向に可動とするとともに、境界部(国を滑
かな曲面に形成したものでは、40,000回の時点で
も作動はスムーズに行われていた。またその時点でのス
リーブ(6)上の鋼球(9)による接触部と、上記の如
き者の形成がなく全外周で一様に0゜01flという極
めて僅かな変化があっただけである。これは上記の如く
スリーブ(6)とクラッチケース(1)が周方向に可動
で、かつ境界部(I5)が滑かな曲面であるため、鋼球
(9)がスリーブ(6)の全外周に対する接触となって
、局部的な摩耗がなくなり、それに併せて加工硬化が生
じているからであり、これ以上の変化は殆んどないもの
と推察される。これによシ、本発明が有効であることが
証明された。Thirdly, in the case where the sleeve (6) and the clutch case il) are movable in the circumferential direction as in the present invention, and the boundary portion (the country is formed into a smooth curved surface), the operation is smooth even after 40,000 cycles. Furthermore, the contact area between the steel ball (9) on the sleeve (6) at that time and the extremely slight change of 0°01 fl uniformly around the entire outer circumference without the above formation. This is because, as mentioned above, the sleeve (6) and the clutch case (1) are movable in the circumferential direction, and the boundary (I5) is a smooth curved surface, so the steel ball (9) is attached to the sleeve ( This is because the entire outer periphery of 6) is in contact, local wear is eliminated, and work hardening has also occurred, and it is assumed that there will be almost no further changes. , it was proved that the present invention is effective.
ハ 発明の効果
以上で明かな如く、本発明の差動制限機構付差動装置は
、次のような効果を奏する。C. Effects of the Invention As is clear from the above description, the differential device with a differential limiting mechanism of the present invention has the following effects.
a スリーブに鋼球の接触による軸方向の局部的な摩耗
溝が形成されず、耐久性を大幅に向上できる。即ち、こ
のタイプの差動制限機構付差動装置は、スリーブのスリ
ーブ斜面・押付は側面等に接触する鋼球を用いる。しか
しスリーブ斜面・押付は側面等に鋼球の繰返し移動によ
る軸方向の局部的な摩耗溝が形成され、耐久性に欠ける
ところがあった。a. Local wear grooves in the axial direction due to contact with steel balls are not formed on the sleeve, and durability can be greatly improved. That is, this type of differential device with a differential limiting mechanism uses steel balls that come into contact with the sleeve slopes and sides of the sleeve. However, the sleeve slope/pressing method lacks durability because local wear grooves in the axial direction are formed on the side surfaces due to the repeated movement of the steel ball.
それに対して本発明では、スリーブを軸方向のみ々らず
周方向にも可動としである。そのため、クラッチケース
が回転状態にある場合に通常差動と差動制限を切換える
と、その度にスリーブと鋼球の接触部は、周方向の位相
が変化させられる。In contrast, in the present invention, the sleeve is movable not only in the axial direction but also in the circumferential direction. Therefore, when switching between normal differential and limited differential while the clutch case is in a rotating state, the circumferential phase of the contact portion between the sleeve and the steel balls is changed each time.
したがって、鋼球との接触部がスリーブの全外周にわた
ることになシ、軸方向の局部的な摩耗溝の発生が防止で
きるので、耐久性を大幅に向上させ、スムーズな切換え
作動を維持できる。Therefore, since the contact portion with the steel ball extends over the entire outer circumference of the sleeve, local wear grooves in the axial direction can be prevented from forming, thereby significantly improving durability and maintaining smooth switching operation.
b スリーブ上のスリーブ斜面と押付は側面との境界部
の欠損をなくし、耐久性を大幅に向上できる。即ち、ス
リーブ斜面と押付は側面との境界部は、スリーブ斜面用
の傾斜局面の加工と、押付は側面用の円周面の加工上の
境界である。そのため境界部は角ばっており、鋼球の移
動がスムーズに行われ難いし、鋼球との間に過大なヘル
ツ応力が発生し、角部に欠損が生じて耐久性を損なうと
ころがあった。b Sleeve slope and pressing on the sleeve eliminates damage at the boundary with the side surface, greatly improving durability. That is, the boundary between the sleeve slope and the pressing side surface is the boundary between machining of the sloped surface for the sleeve slope and machining of the circumferential surface for the pressing side. As a result, the boundary portions are angular, making it difficult for the steel balls to move smoothly, and excessive Hertzian stress is generated between the steel balls and the steel balls, causing damage to the corners and impairing durability.
しかし本発明では、スリーブ斜面と押付は側面との境界
部を滑かな曲面に形成しである。そのため本発明では、
W4球が境界部を滑かに通過できて切換え作動がスムー
ズである。また同境界部に過大なヘルツ応力が生じなく
なるので、欠損を防止できて耐久性を大幅に向上できる
。However, in the present invention, the boundary between the sleeve slope and the side surface is formed into a smooth curved surface. Therefore, in the present invention,
The W4 ball can smoothly pass through the boundary area and the switching operation is smooth. Furthermore, since excessive Hertzian stress is not generated at the boundary, breakage can be prevented and durability can be greatly improved.
Cなお、図示実施例の如くクラッチケース斜面を、周方
向に可動な鋼球係止リングに形成してあれば、通常差動
と制限差動の切換え操作の度に、鋼球係止リングと鋼球
の接触位置が周方向に位相を変える。そのため、鋼球と
の接触がクラッチケース斜面の全内周で行われることに
なり、クラッチケース斜面に局部的な摩耗溝の発生を防
止して、耐久性を大幅に向上できることになる。C. If the clutch case slope is formed into a circumferentially movable steel ball locking ring as in the illustrated embodiment, the steel ball locking ring and The contact position of the steel ball changes its phase in the circumferential direction. Therefore, contact with the steel balls occurs over the entire inner periphery of the clutch case slope, preventing the formation of local wear grooves on the clutch case slope, and significantly improving durability.
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図は要部の拡大横断平面図、第3図、
第4図、第5図、第6図は各作動状態の要部拡大横断平
面図である。
図面符号(1)・・・クラッチケース、(2)・・・ス
プリングプレート、(3)・・・摩擦クラッチ、(4)
・・・外部手段、(5)・・・7オーク、(6)・・・
スリーブ、(7)・・・ボス部、(8)・・・通孔、(
9)・・・fsbL tro+・・・スリーブ斜面、(
11)・・・押付は側面、(訃・・凹所、α(至)・・
・凹所・、(+4・・・クラッチケース斜面、(15)
・・・境界部、(I■・・・鋼球係止リング、■・・・
フォークピン、c3])・・・フォークピン溝、(至)
・・・スプリング。The figures show an embodiment of the present invention, in which Fig. 1 is a cross-sectional plan view of the entire device, Fig. 2 is an enlarged cross-sectional plan view of the main parts, Fig. 3,
FIG. 4, FIG. 5, and FIG. 6 are enlarged cross-sectional plan views of main parts in each operating state. Drawing code (1)...Clutch case, (2)...Spring plate, (3)...Friction clutch, (4)
...external means, (5)...7 oak, (6)...
Sleeve, (7)...Boss part, (8)...Through hole, (
9)...fsbL tro+...sleeve slope, (
11)... Pressing is on the side, (end... recess, α (to)...
・Concavity・ (+4...Clutch case slope, (15)
... Boundary part, (I ■ ... Steel ball locking ring, ■ ...
Fork pin, c3])...Fork pin groove, (to)
···spring.
Claims (1)
(2)の前進で押圧される摩擦クラッチ(3)と、外部
手段(4)で作動するフォーク(5)を介して摩擦クラ
ッチ側へ摺動可能なスリーブ(6)を設け、スプリング
プレート(2)のボス部(7)に、周方向に適数個の通
孔(8)を形成して、各通孔(8)にその深さより高さ
をもつ鋼球(9)を係合させ、スリーブ(6)の外側部
に、通常差動用としてのスリーブ引出し時に前記各通孔
(8)の鋼球(9)を、クラッチケース側へ押すスリー
ブ斜面(10)と、スプリングプレート(2)の係止の
ため前記鋼球(9)を後記クラッチケース斜面(14)
へ押圧・係止させる押付け側面(2)と、差動制限用と
してのスリーブ押入れ時に、前記係止を解除のため鋼球
(9)の一部分を係合可能な凹所(12)設け、かつク
ラッチケース(1)の内側部に、鋼球(9)の一部分を
係合可能な凹所(13)と、前記通常差動用としてのス
リーブ引出し時にスプリングプレート(2)を後退のた
め、スリーブ斜面(10)で押された鋼球(9)を反摩
擦クラッチ側へ移動させるクラッチケース斜面(14)
を投けた差動制限機構付差動装置において、前記スプリ
ングプレート(2)をクラッチケース(1)に周方向に
固定するとともに、それらの内側のスリーブ(6)を周
方向に可動とし、かつ前記スリーブ斜面(10)と押付
け側面(11)との境界部(15)を、滑かな曲面に形
成したことを特徴とする、差動制限機構付差動装置。[1] Inside the clutch case (1), there is a friction clutch (3) that is pressed by the forward movement of the spring plate (2), and a fork (5) that is operated by an external means (4) and slides toward the friction clutch side. A suitable number of through holes (8) are formed in the boss portion (7) of the spring plate (2) in the circumferential direction, and each through hole (8) is When pulling out the sleeve for normal differential use, the steel balls (9) in each of the through holes (8) are engaged with the outer part of the sleeve (6) to the clutch case side. The steel ball (9) is attached to the clutch case slope (14) described later for locking the pushing sleeve slope (10) and the spring plate (2).
A pressing side surface (2) for pressing and locking the sleeve, and a recess (12) in which a portion of the steel ball (9) can be engaged to release the locking when the sleeve is pushed in to limit the differential, and A recess (13) in which a part of the steel ball (9) can be engaged is provided on the inside of the clutch case (1), and a recess (13) for retracting the spring plate (2) when the sleeve for the normal differential is pulled out. Clutch case slope (14) that moves the steel ball (9) pushed by the slope (10) to the anti-friction clutch side
In the differential device with a differential limiting mechanism, the spring plate (2) is fixed to the clutch case (1) in the circumferential direction, and the sleeve (6) inside thereof is movable in the circumferential direction, and the spring plate (2) is fixed to the clutch case (1) in the circumferential direction. A differential gear with a differential limiting mechanism, characterized in that a boundary (15) between a sleeve slope (10) and a pressing side surface (11) is formed into a smooth curved surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15448086A JPS639769A (en) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | Differential device associated with differential limiting mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15448086A JPS639769A (en) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | Differential device associated with differential limiting mechanism |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS639769A true JPS639769A (en) | 1988-01-16 |
JPH038413B2 JPH038413B2 (en) | 1991-02-06 |
Family
ID=15585167
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15448086A Granted JPS639769A (en) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | Differential device associated with differential limiting mechanism |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS639769A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6675922B2 (en) | 2000-12-05 | 2004-01-13 | Kawaski Jukogyo Kabushiki Kaisha | Wheel driving system for all-terrain vehicle |
-
1986
- 1986-06-30 JP JP15448086A patent/JPS639769A/en active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6675922B2 (en) | 2000-12-05 | 2004-01-13 | Kawaski Jukogyo Kabushiki Kaisha | Wheel driving system for all-terrain vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH038413B2 (en) | 1991-02-06 |
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