JP2002195384A - デファレンシャル装置 - Google Patents

デファレンシャル装置

Info

Publication number
JP2002195384A
JP2002195384A JP2001074746A JP2001074746A JP2002195384A JP 2002195384 A JP2002195384 A JP 2002195384A JP 2001074746 A JP2001074746 A JP 2001074746A JP 2001074746 A JP2001074746 A JP 2001074746A JP 2002195384 A JP2002195384 A JP 2002195384A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
case
differential
rotor
clutch
electromagnet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001074746A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhiko Ishikawa
泰彦 石川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GKN Driveline Japan Ltd
Original Assignee
Tochigi Fuji Sangyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tochigi Fuji Sangyo KK filed Critical Tochigi Fuji Sangyo KK
Priority to JP2001074746A priority Critical patent/JP2002195384A/ja
Priority to US09/970,957 priority patent/US6832972B2/en
Priority to DE10151713A priority patent/DE10151713B4/de
Publication of JP2002195384A publication Critical patent/JP2002195384A/ja
Priority to US10/903,846 priority patent/US7094172B2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/048Type of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F16H57/0482Gearings with gears having orbital motion
    • F16H57/0483Axle or inter-axle differentials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/356Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having fluid or electric motor, for driving one or more wheels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/46Series type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/52Driving a plurality of drive axles, e.g. four-wheel drive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/06Differential gearings with gears having orbital motion
    • F16H48/08Differential gearings with gears having orbital motion comprising bevel gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/20Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices
    • F16H48/22Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using friction clutches or brakes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/042Guidance of lubricant
    • F16H57/0427Guidance of lubricant on rotary parts, e.g. using baffles for collecting lubricant by centrifugal force
    • F16H57/0428Grooves with pumping effect for supplying lubricants
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0467Elements of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F16H57/0469Bearings or seals
    • F16H57/0471Bearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0467Elements of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F16H57/0473Friction devices, e.g. clutches or brakes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ケース状トルク伝達部材とロータの構造を簡
単にし、低コストにする。 【解決手段】 原動機の駆動力によって回転するケース
状トルク伝達部材3と、部材3に貫入し差動機構7を備
えた内部回転部材5と、部材3と部材5との間に配置さ
れたメインクラッチ59と、部材3の外部に配置された
電磁石57と、電磁石57に吸引されるアーマチャ71
によって連結されるパイロットクラッチ61と、クラッ
チ61が連結されるとトルクを受けて作動しクラッチ5
9を連結するカム機構65と、電磁石57とクラッチ6
1との間に配置され、電磁石57の磁路の一部を構成す
るロータ11とを備えた構造であって、ロータ11が内
部回転部材5上に支持されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、電磁石で操作さ
れるクラッチ機構を備えたデファレンシャル装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】特開平3−292437号公報に図5の
ようなデファレンシャル装置501が記載されている。
【0003】このデファレンシャル装置501は、エン
ジンの駆動力を前輪と後輪に配分するセンターデフであ
り、エンジンの駆動力によって回転するデフケース50
3、プラネタリーギヤ式の差動機構505、多板式のメ
インクラッチ507及びパイロットクラッチ509、ボ
ールカム511、アーマチャ513、磁性体のロータ5
15、電磁石517などから構成されている。
【0004】デフケース503はデフキャリヤに収容さ
れており、ベアリングによって両側のボス部516,5
18をこのデフキャリヤに支承されている。
【0005】差動機構505は、デフケース503に形
成されたインターナルギヤ519、互いに噛み合った外
側と内側のプラネタリーギヤ521,523、サンギア
525などから構成されており、外側のプラネタリーギ
ヤ521はインターナルギヤ519と噛み合い、内側の
プラネタリーギヤ523はサンギア525と噛み合って
いる。
【0006】各プラネタリーギヤ521,523は、そ
れぞれシャフト527,529に支承されており、これ
らのシャフト527,529は両端をプラネタリーキャ
リヤ531,533に支持されている。また、プラネタ
リーキャリヤ531は前輪側のハブ535と一体に形成
され、サンギア525は後輪側のハブ537と一体に形
成されている。
【0007】後輪側のハブ537は外側の中空軸539
から後輪側動力伝達系を介してリヤデフ(エンジンの駆
動力を左右の後輪に配分するデファレンシャル装置)に
連結されており、前輪側のハブ535は中空軸539の
内側に配置された中空軸541から前輪側動力伝達系を
介してフロントデフ(エンジンの駆動力を左右の前輪に
配分するデファレンシャル装置)に連結されている。
【0008】メインクラッチ507は、プラネタリーキ
ャリヤ533と後輪側ハブ537(サンギア525)と
の間に配置されており、パイロットクラッチ509は、
カムリング543とデフケース503との間に配置され
ている。
【0009】ボールカム511は、カムリング543と
プラネタリーキャリヤ531との間にボール544を配
置して構成されており、アーマチャ513はパイロット
クラッチ509に対してロータ515の反対側に配置さ
れている。
【0010】ロータ515は、径方向の外側を溶接され
てデフケース503の一部を構成しており、カムリング
543とロータ515との間には、ボールカム511の
カム反力を受けるスラストベアリング545とワッシャ
547が配置されている。
【0011】電磁石517は、ベアリング549,54
9によってロータ515側のボス部516に支承されて
いる。
【0012】デフケース503(インターナルギヤ51
9)を回転させるエンジンの駆動力は、プラネタリーギ
ヤ521,523からプラネタリーキャリヤ531,5
33とサンギア525に配分され、これらを介してそれ
ぞれ前輪側と後輪側に伝達される。また、悪路などで前
後輪間に駆動抵抗差が生じると、エンジンの駆動力はプ
ラネタリーギヤ521,523の自転と公転によって前
後輪側に差動配分される。
【0013】ロータ515とパイロットクラッチ509
とアーマチャ513は電磁石517の磁路を構成してお
り、電磁石517が励磁されるとこの磁路に磁力ループ
551が形成され、アーマチャ513が吸引されてパイ
ロットクラッチ509を押圧し締結させる。
【0014】パイロットクラッチ509が締結される
と、ボールカム511に差動機構505の差動トルクが
掛かり、そのカムスラスト力によってプラネタリーキャ
リヤ531,533が移動し、メインクラッチ507を
押圧して締結する。メインクラッチ507が締結される
と、その摩擦抵抗によって差動機構505の差動回転が
制限される。
【0015】また、電磁石517の励磁電流を制御する
と、パイロットクラッチ509の滑りによってボールカ
ム511のカムスラスト力が変わり、メインクラッチ5
07の摩擦抵抗が変化して差動制限力が制御される。
【0016】また、電磁石517の励磁を停止すると、
パイロットクラッチ509が開放されてボールカム51
1のカムスラスト力が消失し、メインクラッチ507が
開放されて差動回転が自由になる。
【0017】また、ロータ515は、ステンレス鋼や銅
のような非磁性体のリング553によって径方向外側部
分と内側部分とが磁気的に遮断されており、ロータ51
5上で磁力が短絡しないようにされている。
【0018】また、ロータ515が溶接されている部分
は、非磁性体のリング555であり、デフケース503
の差動機構505側に磁力が漏洩するのを防止してい
る。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】デファレンシャル装置
501のデフケース503は、上記のように、差動機構
505、メインクラッチ507、パイロットクラッチ5
09、ボールカム511、アーマチャ513などを収容
して、これらを支持すると共に、デフキャリヤに支承さ
れるから、ボス部516,518が必要であると共に、
充分な強度が要求され、軽量化が難しい。
【0020】また、デフケース503のような外側のケ
ース状トルク伝達部材は、従来、鍛造や鋳造で成形され
ると共に、高い寸法精度が要求されるから、切削加工し
て必要な精度を得ており、それだけコスト高である。
【0021】従って、このように大きな強度と高い加工
精度が要求されるケース状トルク伝達部材を、プレスで
加工し、低コストにすることは不可能であった。
【0022】さらに、ケース状トルク伝達部材を部材の
支持機能から開放してフローティング構造にすると、例
えば、回転時の振れがある程度許容されるから、加工精
度をそれだけラフにして低コスト化し、また、軽量化す
ることが可能になるが、上記のように、種々の部材を支
持するケース状トルク伝達部材(デフケース503)の
場合はこのようなことも不可能である。
【0023】また、デフケース503は、磁力の漏洩を
防止する非磁性体のリング555が必要であるから、そ
れだけ構造が複雑で、コスト高である。
【0024】また、ロータ515は、スラストベアリン
グ545とワッシャ547を介してボールカム511の
カム反力を受ける。ところが、ロータ515は溶接され
ている径方向の外側部分が支点になるから、図5に示す
ように、カム反力を受ける作用点からこの支点までの距
離L1が長くなり、それだけ大きなトルクを負担するこ
とになる。
【0025】従って、ロータ515はこのトルクに耐え
るために、充分な強度が必要であり、軽量化が難しい。
【0026】さらに、磁路を構成するロータ515は、
磁力の短絡を防止する非磁性体のリング553が必要で
あるから、リング553によって分断されている径方向
外側部分と内側部分とこのリング553との3ピース構
造になっており、構造が複雑である上に、リング553
と外側部分と内側部分とを別体で製作し、これらを溶接
しなければならず、コスト高である。
【0027】また、ロータ515で磁力の短絡を防止す
るには、例えば、磁力の正極側部分と負極側部分である
径方向外側部分と内側部分との間に複数の開口を設けて
短絡を防止すると共に、これらの開口の間で正極側部分
と負極側部分とを連結するブリッジ部を形成するブリッ
ジ構造があり、こうすればロータが1ピースになり、低
コストにできる。
【0028】しかし、上記のように、カムスラスト力の
作用点から支点までの距離L1が長く大きなトルクが掛
かるロータ515の場合、開口による強度の低下を伴う
ブリッジ構造にすることはできない。
【0029】また、磁力ループ551の径方向内側で
は、ロータ515、ワッシャ547、スラストベアリン
グ545、カムリング543、ボールカム511、アー
マチャ513の順に磁性材料の部材が互いに接触した状
態で配置されているから、磁力ループ551から磁気が
漏洩し、破線で示すような分岐磁路557が形成され
る。
【0030】この分岐磁路557は、アーマチャ513
の吸引に関与しないから、分岐した磁力だけ電磁石51
7の磁気効率が悪くなり、車載バッテリの負担が増え、
エンジンの燃費が低下する。
【0031】また、多板式のパイロットクラッチ509
は、電磁石517の励磁電流制御に伴って、外側と内側
の各クラッチ板を滑らせながらアーマチャ513に押圧
される状態になるから充分な潤滑が必要であり、潤滑が
不足するとクラッチ板の摩擦抵抗が不安定になり、差動
制限力を精密に制御することが難しくなる上に、耐久性
が低下する。
【0032】そこで、この発明は、ケース状トルク伝達
部材とロータの外部に配置された電磁石によって断続操
作されるクラッチ機構を備え、ケース状トルク伝達部材
とロータの構造を簡単にし、低コストにし、また、電磁
石の磁気効率を改善し、クラッチ機構の耐久性を向上さ
せたデファレンシャル装置の提供を目的とする。
【0033】
【課題を解決するための手段】請求項1のデファレンシ
ャル装置は、原動機の駆動力によって回転するケース状
トルク伝達部材と、このケース状トルク伝達部材に貫入
し差動機構を備えた内部回転部材と、ケース状トルク伝
達部材と内部回転部材との間に配置されたメインクラッ
チと、ケース状トルク伝達部材の外部に配置された電磁
石と、電磁石に吸引されるアーマチャによって連結され
るパイロットクラッチと、パイロットクラッチが連結さ
れるとトルクを受けて作動し、メインクラッチを連結す
るカム機構と、電磁石とパイロットクラッチとの間に配
置され、電磁石の磁路の一部を構成するロータとを備え
た構造であって、前記ロータが、前記内部回転部材上に
支持されていることを特徴としている。
【0034】このように、本発明のデファレンシャル装
置では、ロータ515が径方向外側部分でデフケース5
03に溶接されている従来例と異なって、ケース状トル
ク伝達部材の内側に配置されている内部回転部材上でロ
ータを支持している。
【0035】この内部回転部材は、メインクラッチによ
って駆動力を断続する構成の場合は駆動力伝達部材にな
り、メインクラッチによって差動を制限する構成の場合
は差動回転部材になる。
【0036】また、カム機構は、大きなトルクを掛ける
ために回転中心軸の付近に配置されているから、カム反
力を受ける作用点からロータの支持点(支点)までの距
離が、従来例より大幅に短くなり、カム反力によって生
じるトルクが小さくなる。
【0037】従って、ロータは必要な強度が小さくてす
み、それだけ軽量にすることができる。
【0038】また、このようにロータに掛かるトルクが
小さくなるから、ロータを、一方の磁路(例えば、磁力
の往路部分)と他方の磁路(例えば、磁力の復路部分)
の間に複数の開口を設けるブリッジ構造にすることが可
能になり、ブリッジ構造にすることによってロータが1
ピースになり、ロータ515が3ピースである従来例と
異なって、ロータが軽量になり、低コストになる。
【0039】また、ロータを内部回転部材上で支持する
ことによって、ケース状トルク伝達部材がロータと別体
になり、ロータを支持する必要がなくなることに伴っ
て、内側に収容された他の部材の支持機能からケース状
トルク伝達部材を解放すれば、ケース状トルク伝達部材
の強度をそれだけ下げて、軽量にすることができる。
【0040】また、部材の支持機能から開放されたケー
ス状トルク伝達部材は、フローティング構造にすること
が可能になり、これに伴い、加工精度を適度にラフにし
て低コストにすると共に、さらに軽量化することができ
る。
【0041】また、このように、ケース状トルク伝達部
材は大きな強度と高い加工精度からも解放されるから、
プレスで加工することが可能になり、デフケース503
を鍛造または鋳造した後高精度で切削加工する従来例と
較べて、ケース状トルク伝達部材のコストを大幅に引き
下げることができる。
【0042】請求項2の発明は、請求項1に記載のデフ
ァレンシャル装置であって、内部回転部材が、ケース状
トルク伝達部材の内側に配置されたデフケースであり、
メインクラッチが、ケース状トルク伝達部材とデフケー
スとの間に配置されると共に、ロータが、前記デフケー
ス上に支持されており、パイロットクラッチが連結され
ると、ケース状トルク伝達部材とデフケースとの間の伝
達トルクを受けてカム機構が作動することを特徴として
いる。
【0043】この構成は、メインクラッチの開閉によっ
てケース状トルク伝達部材とデフケースとの間で駆動力
を断続するデファレンシャル装置であり、ケース状トル
ク伝達部材の内側に配置されたデフケースでロータを支
持したことによって、請求項1の構成と同等の作用・効
果を得ることができる。
【0044】請求項3の発明は、請求項1または請求項
2に記載のデファレンシャル装置であって、磁路の一部
を構成するロータが、一方の磁路と他方の磁路との間で
磁力の短絡を防止する複数箇所の開口と、これらの開口
を連結するブリッジ部とを有するブリッジ構造であるこ
とを特徴としており、請求項1または請求項2の構成と
同等の作用・効果を得ることができる。
【0045】この構成はロータをブリッジ構造にした構
成であり、請求項1で説明したブリッジ構造の作用・効
果が得られる。
【0046】請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれ
かに記載の発明であって、前記ロータの磁路の径方向内
側に、磁力の短絡を防止する短絡防止手段を設けたこと
を特徴としており、請求項1〜3の構成と同等の作用・
効果を得ることができる。
【0047】また、磁路の一部を構成するロータの、磁
路の径方向内側にに磁力の短絡を防止する短絡防止手段
を設けたことによって、磁力ループからの磁力漏洩が防
止される。
【0048】従って、磁力の短絡により分岐磁路557
が形成される従来例と異なり、電磁石の磁気効率が大幅
に改善され、これに伴って、車載バッテリの負担が軽減
され、エンジンの燃費が向上する。
【0049】請求項5の発明は、請求項4に記載の発明
であって、前記ロータの磁路の径方向内側に、ブリッジ
部で連結された複数箇所の開口が設けられており、これ
らの開口が、短絡防止手段であることを特徴としてお
り、請求項4の構成と同等の作用・効果を得ることがで
きる。
【0050】また、開口(空気)の磁気抵抗によって磁
力の短絡を防止するこの構成では、各開口がオイル流路
になるから周辺部材の潤滑・冷却機能が向上する。
【0051】特に、ロータに近接して配置されたパイロ
ットクラッチの潤滑機能が向上し、摩擦抵抗が安定する
から、デファレンシャル装置の差動制限力や伝達トルク
の制御精度と、パイロットクラッチの耐久性とが大幅に
向上する。
【0052】請求項6の発明は、請求項4または請求項
5に記載の発明であって、前記短絡防止手段が、前記電
磁石のコアに対向する部位に設けてあることを特徴とし
ており、請求項4または請求項5の構成と同等の作用・
効果を得ることができる。
【0053】また、磁束漏れ発生基部となる、ロータと
コアの最接近部である当該部分に設けることで効果的に
磁路の短絡を防止することができる。
【0054】請求項7の発明は、請求項1〜6の何れか
一項に記載のデファレンシャル装置であって、パイロッ
トクラッチが、多板クラッチであって磁路の一部を構成
すると共に、この多板クラッチが、カム機構を構成する
一方のカム部材とケース状トルク伝達部材との間に配置
されており、ケース状トルク伝達部材に連結したアウタ
ープレートとカム部材との間に、磁力の漏洩を低減する
ために必要な所定間隔の隙間が形成されていることを特
徴としており、請求項1〜6の構成と同等の作用・効果
を得ることができる。
【0055】また、磁路の一部を構成する多板クラッチ
(パイロットクラッチ)のアウタープレートとインナー
プレートの内、ケース状トルク伝達部材に連結されたア
ウタープレートと、カム機構のカム部材との間に、磁力
の漏洩を低減するために必要な所定間隔の隙間を形成し
たことによって、電磁石の磁力ロスがさらに小さくな
り、アーマチャの吸引力が強くなって、パイロットクラ
ッチ(メインクラッチ)の操作レスポンスが向上する。
【0056】また、磁力のロスが小さくなることに伴っ
て、電磁石をそれだけ小型にすることが可能になり、エ
ンジンの燃費が向上する。
【0057】また、アウタープレートとカム部材との隙
間がオイル流路になり、パイロットクラッチ、カム機
構、メインクラッチなどの潤滑性と冷却性が向上する。
【0058】請求項8の発明は、請求項1〜7の何れか
一項に記載のデファレンシャル装置であって、磁路の一
部を構成するアーマチャとケース状トルク伝達部材との
間に、磁力の漏洩を低減するために必要な所定間隔の隙
間が形成されていることを特徴としており、請求項1〜
7の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【0059】また、磁路の一部を構成するアーマチャと
ケース状トルク伝達部材との間に、磁力の漏洩を低減す
るために必要な所定間隔の隙間を形成したことによっ
て、電磁石の磁力ロスがさらに小さくなり、アーマチャ
の吸引力が強くなって、パイロットクラッチ(メインク
ラッチ)の操作レスポンスが向上する。
【0060】また、電磁石の小型化が可能になり、燃費
が向上する。
【0061】また、アーマチャとケース状トルク伝達部
材の間に隙間を設けたことによって、ケース状トルク伝
達部材側に漏洩する磁力が低減するから、従来例で磁力
の漏洩を防止するためにデフケース503に溶接されて
いる非磁性体のリング555のような漏洩防止部材が不
要になり、ケース状トルク伝達部材はそれだけ構造簡単
で、低コストになる。
【0062】また、アーマチャとケース状トルク伝達部
材との隙間がオイル流路になり、パイロットクラッチ、
カム機構、メインクラッチなどの潤滑性と冷却性が向上
する。
【0063】
【発明の実施の形態】[第1実施形態]図1,2によっ
てリヤデフ1(第1実施形態のデファレンシャル装置)
の説明をする。
【0064】リヤデフ1は請求項1,2,3,7,8の
特徴を備えている。また、左右の方向はリヤデフ1を用
いた車両及び図1での左右の方向であり、符号のない部
材等は図示されていない。
【0065】この車両は4輪駆動車であり、リヤデフ1
は2輪駆動走行時に切り離される後輪側に配置されてい
る。
【0066】図1のように、リヤデフ1は、回転ケース
3(ケース状トルク伝達部材)、デフケース5(ケース
状トルク伝達部材の内側に配置された内部回転部材)、
ベベルギア式の差動機構7、クラッチ機構9、その一部
を構成するロータ11などから構成されている。
【0067】リヤデフ1はデフキャリヤに収容されてお
り、このデフキャリヤにはオイル溜りが設けられてい
る。
【0068】回転ケース3は、リングギア13と円筒部
材15から構成されており、円筒部材15はプレスで加
工され、リングギア13に溶接されている。
【0069】リングギア13は大径と小径のボ−ルベア
リング17,19によってデフケース5上に支持されて
いる。また、リングギア13はヘリカルギアであり、後
輪側プロペラシャフトに連結された相手側ヘリカルギア
と噛み合っている。
【0070】図1のように、回転ケース3はリングギア
13によるトルク伝達だけを行って、部材の支持機能か
ら開放されたフローティング構造になっている。
【0071】また、リングギア13は、その捻れ角によ
って、車両の前進走行時には回転ケース3に右方向の噛
み合いスラスト力を与え、後進走行時には左方向の噛み
合いスラスト力を与える。
【0072】ボ−ルベアリング17のアウターレース2
1はリングギア13の段差部23によって左方向に位置
決めされており、インナーレース25は受圧部材27と
デフケース5の段差部28とによって右方向に位置決め
されている。
【0073】また、ボ−ルベアリング19のアウターレ
ース29はリングギア13の段差部31によって右方向
に位置決めされており、インナーレース33はデフケー
ス5の左ボス部35に装着されたスナップリング37に
よって左方向に位置決めされている。
【0074】このスナップリング37は、充分な位置決
め機能を持ちながら、ある程度以上のスラスト力を受け
ると破壊するように、適度な強度が与えられている。
【0075】差動機構7は、複数本のピニオンシャフト
39、ピニオンギア41、左右のサイドギア43,45
などから構成されている。
【0076】各ピニオンシャフト39はデフケース5の
回転中心軸から放射状に配置されており、それぞれの先
端はデフケース5の係合孔47に係合し、スプリングピ
ン49によって抜け止めを施されている。
【0077】ピニオンギア41はピニオンシャフト39
上に支承されており、デフケース5とピニオンギア41
との間には、ピニオンギア41の遠心力及びサイドギア
43,45との噛み合い反力を受ける球面ワッシャ51
が配置されている。
【0078】サイドギア43,45はそれぞれピニオン
ギア41と噛み合っており、各サイドギア43,45と
デフケース5との間には、サイドギア43,45の噛み
合い反力を受けるスラストワッシャ53がそれぞれ配置
されている。
【0079】サイドギア43,45は左右のドライブシ
ャフトにそれぞれスプライン連結されており、各ドライ
ブシャフトはデフケース5の左右のボス部35,55と
デフキャリヤから外部に貫通し、継ぎ手を介して左右の
後輪に連結されている。
【0080】リングギア13を回転させるエンジン(原
動機)の駆動力は、下記のように、クラッチ機構9が連
結されるとデフケース5に伝達される。デフケース5の
回転はピニオンシャフト39からピニオンギア41を介
して各サイドギア43,45に配分され、さらにドライ
ブシャフトから左右の後輪側に伝達されて車両が4輪駆
動状態になり、悪路の脱出性と走破性、発進性、加速
性、車体の安定性などが大きく向上する。
【0081】また、悪路などで後輪間に駆動抵抗差が生
じると、エンジンの駆動力はピニオンギア41の自転に
よって左右の後輪に差動配分される。
【0082】クラッチ機構9は、電磁石57、ロータ1
1、多板式のメインクラッチ59及びパイロットクラッ
チ61、カムリング63、ボールカム65(カム機
構)、プレッシャープレート67、リターンスプリング
69、アーマチャ71、コントローラなどから構成され
ている。
【0083】電磁石57のコア73はデフキャリヤに固
定されており、そのリード線は外部に引き出され、車載
のバッテリに接続されている。
【0084】デフケース5は、左のボス部35をボ−ル
ベアリング74によってデフキャリヤに支承され、右の
ボス部55をボ−ルベアリング75とコア73を介して
デフキャリヤに支承されている。
【0085】ロータ11は磁性材料で作られており、ス
ナップリング77によってデフケースの右ボス部55外
周に固定され、軸方向に位置決めされている。また、ロ
ータ11は回転ケース3の右側壁部材を兼ねている。
【0086】メインクラッチ59は、回転ケース3(円
筒部材15)とデフケース5の間に配置されている。そ
のアウタープレート79は円筒部材15の内周に設けら
れたスプライン部81に連結されており、インナープレ
ート83はデフケース5の外周に設けられたスプライン
部85に連結されている。
【0087】パイロットクラッチ61は円筒部材15と
カムリング63の間に配置されている。そのアウタープ
レート87は円筒部材15のスプライン部81に連結さ
れており、インナープレート89はカムリング63の外
周に設けられたスプライン部91に連結されている。
【0088】また、スプライン部81は、円筒部材15
をプレス加工するとき同時に加工されており、円筒部材
15の右端部まで貫通している。
【0089】アウタープレート87とインナープレート
89は軸方向交互に配置されており、アーマチャ71に
はインナープレート89が対向している。
【0090】ボールカム65はカムリング63とプレッ
シャープレート67との間に配置されている。プレッシ
ャープレート67はデフケース5のスプライン部85に
連結されており、下記のように、ボールカム65のカム
スラスト力を受けてメインクラッチ59を押圧する。
【0091】カムリング63とロータ11との間には、
ボールカム65のカム反力を受けるスラストベアリング
93が配置されている。
【0092】リターンスプリング69は、プレッシャー
プレート67とデフケース5との間に配置され、プレッ
シャープレート67をメインクラッチ59の連結解除方
向に付勢している。
【0093】アーマチャ71はリング状に形成されてお
り、プレッシャープレート67とパイロットクラッチ6
1との間で軸方向移動自在に配置されている。また、ア
ーマチャ71の内周はプレッシャープレート67の段差
部94によってセンターリングされている。
【0094】ロータ11、パイロットクラッチ61のア
ウタープレート87とインナープレート89、アーマチ
ャ71によって電磁石57の磁路が構成されており、電
磁石57を励磁するとこの磁路上に磁力ループ95が形
成される。
【0095】また、ロータ11と電磁石57のコア73
との間には磁路の一部になる所定間隔のエアギャップ9
7,99が設けられている。
【0096】また、ロータ11には、図2のように、径
方向の外側部分101と内側部分103(一方の磁路と
他方の磁路)との間に6個の開口105が周方向等間隔
に設けられており、各開口105の間には外側部分10
1と内側部分103とを連結するブリッジ部107が形
成されている(ブリッジ構造)。
【0097】これらの開口105(開口105にある空
気の磁気抵抗)によって、外側部分101と内側部分1
03が磁気的に絶縁され、磁力の短絡が防止されてい
る。
【0098】また、図1のように、ブリッジ部107は
磁力の短絡防止効果を高めるために、軸方向の両側に凹
部を形成し、薄くしてある。
【0099】また、ロータ11とパイロットクラッチ6
1との間には、パイロットクラッチ61と、開口105
が形成されたロータ11との当たりを改善するワッシャ
109が配置されており、このワッシャ109は、3個
の爪111をロータ11の外周に形成された凹部113
に折り込んで、ロータ11に取り付けられている。
【0100】また、パイロットクラッチ61のアウター
プレート87の内周とカムリング63との間には隙間1
15が設けられ、インナープレート89の外周と回転ケ
ース3との間には隙間117が設けられ、回転ケース3
とアーマチャ71の外周との間には隙間119が設けら
れており、それぞれの隙間115,117,119によ
って磁力の短絡防止効果がさらに向上している。
【0101】コントローラは、路面状態、車両の発進、
加速、旋回のような走行条件及び操舵条件などに応じて
電磁石57の励磁、励磁電流の制御、励磁停止を行う。
【0102】電磁石57が励磁されると、アーマチャ7
1が吸引され、ロータ11との間でパイロットクラッチ
61を押圧し締結させる。
【0103】パイロットクラッチ61が締結されると、
パイロットクラッチ61によって回転ケース3に連結さ
れたカムリング63と、デフケース5側のプレッシャー
プレート67とを介してボールカム65にエンジンの駆
動力が掛かる。ボールカム65はこの駆動力を増幅しな
がらカムスラスト力に変換し、プレッシャープレート6
7を移動させ、受圧部材27との間でメインクラッチ5
9を押圧して締結させる。
【0104】こうしてクラッチ機構9が連結されると、
上記のように、リングギア13の回転はデフケース5に
伝達され、その回転は差動機構7によって左右の後輪に
配分され、車両が4輪駆動状態になる。
【0105】このとき、電磁石57の励磁電流を制御す
ると、パイロットクラッチ61の滑りが変化してボール
カム65のカムスラスト力が変わり、後輪側に伝達され
る駆動力が制御される。
【0106】このような駆動力の制御を、例えば、旋回
時に行うと旋回性と車体の安定性とを大きく向上させる
ことができる。
【0107】また、電磁石57の励磁を停止すると、パ
イロットクラッチ61が開放されてボールカム65のカ
ムスラスト力が消失し、リターンスプリング69の付勢
力によってプレッシャープレート67が右方に戻り、メ
インクラッチ59が開放されてクラッチ機構9の連結が
解除され、車両は前輪駆動の2輪駆動状態になる。
【0108】左右のドライブシャフトがそれぞれ貫通す
るデフケース5のボス部35,55内周には螺旋状のオ
イル溝が設けられている。また、デフケース5には、メ
インクラッチ59と対応する部分に多数の開口が設けら
れており、回転ケース3には、パイロットクラッチ61
と対応する部分に開口121,121が設けられてい
る。
【0109】また、回転ケース3(円筒部材15)の右
端部側に配置されたパイロットクラッチ61とアーマチ
ャ71の付近には、上記の隙間115,117,119
が設けられている。
【0110】回転ケース3の下部は、デフキャリヤに設
けられているオイル溜りに浸されており、このオイルは
隙間115,117,119からパイロットクラッチ6
1、アーマチャ71とプレッシャープレート67との摺
動部、ボールカム65、スラストベアリング93、メイ
ンクラッチ59、ボールベアリング17などに移動し、
これらを潤滑・冷却する。
【0111】また、オイルはデフケース5の回転に伴っ
て螺旋状のオイル溝から内部に流入して差動機構7の各
ギアの噛み合い部、球面ワッシャ51を潤滑・冷却し、
さらに遠心力を受けて上記の開口からメインクラッチ5
9側に流出し、メインクラッチ59、ボ−ルベアリング
17、ボールカム65、パイロットクラッチ61、スラ
ストベアリング93などを潤滑・冷却し、隙間115,
117,119と開口121,121から流出してオイ
ル溜りに戻る。
【0112】また、ボ−ルベアリング17,19はリン
グギア13の回転によって跳ね掛けられたオイルによっ
ても潤滑・冷却される。
【0113】また、電磁石57は、オイルによって冷却
され特性が安定すると共に、電磁石57の熱によってオ
イル溜りのオイルと周辺のパイロットクラッチ61やボ
ールカム65などが加温され、暖められたオイルが循環
し、上記の各構成部材を暖めて、それぞれの機能を安定
させる。
【0114】また、エンジンとリヤデフ1との間で、例
えば、ギアボックスや軸受けが焼き付きを起こしたよう
な場合、後輪の走行回転によって回転ケース3のリング
ギア13が相手側ヘリカルギアより先行回転する状態に
なる。
【0115】この状態では、リングギア13と相手側ヘ
リカルギアの間で伝達されるトルクの方向が後進走行と
同じ方向になるから、上記のように、ヘリカルギアの噛
み合いによって回転ケース3を左方へ移動させるスラス
ト力が生じる。
【0116】また、上記のように、ボールベアリング1
9の位置決めをするスナップリング37は強度が適度に
調整されているから、ボールベアリング19を介してこ
のスラスト力を受けるとスナップリング37が破壊さ
れ、回転ケース3が左に移動し、この移動によってパイ
ロットクラッチ61のアウタープレート87が円筒部材
15のスプライン部81から外れる。
【0117】アウタープレート87がスプライン部81
から外れると、パイロットクラッチ61を開放したとき
と同様に、ボールカム65のカムスラスト力が消失して
メインクラッチ59が開放され、後輪側が切り離され
る。
【0118】従って、4輪駆動状態で走行中にエンジン
側で焼き付きが生じても、自動的に後輪側が切り離され
るから、焼き付き個所のダメージが後輪の回転を受けて
悪化することがなくなり、故障モードが改善される。
【0119】また、クラッチ機構9の連結が解除されて
いるとき(2輪駆動状態)、パイロットクラッチ61の
インナープレート89、プレッシャープレート67、ア
ーマチャ71、カムリング63(ボールカム65)、ス
ラストベアリング93、ロータ11はデフケース5と共
に回転し、パイロットクラッチ61のアウタープレート
87は回転ケース3と共に回転する。
【0120】このような構成では、アーマチャ71に対
向してアウタープレート87を配置すると、2輪駆動走
行中にアウタープレート87からアーマチャ71に摩擦
によって駆動力が伝達され、後輪側が連れ回り状態にな
り、そのエネルギーロスによってエンジンの燃費が低下
するが、リヤデフ1では、上記のように、パイロットク
ラッチ61のインナープレート89がアーマチャ71と
対向して配置されており、摩擦による駆動力の伝達が生
じないから、後輪の連れ回りと燃費の低下が防止され
る。
【0121】また、ロータ11を回転ケース3側に支持
すると、2輪駆動走行中に、デフケース5側のカムリン
グ63と回転ケース3側のロータ11の相対回転がスラ
ストベアリング93に掛かり、耐久性が低下する恐れが
あるが、ロータ11をデフケース5上で支持したリヤデ
フ1では、スラストベアリング93がこのような相対回
転から開放され、耐久性の低下が防止される。
【0122】こうして、リヤデフ1が構成されている。
【0123】リヤデフ1では、上記のように、回転ケー
ス3の内側に配置されているデフケース5にロータ11
が支持されており、回転ケース3には支持されていな
い。
【0124】また、図1のように、ボールカム65は回
転中心軸付近に配置されており、そのカムスラスト力を
受ける作用点からロータの支持点(支点)までの距離L
2が、従来例の距離L1より大幅に短くなっており、カ
ムスラスト力によって生じるトルクがそれだけ小さくな
る。
【0125】従って、ロータ11は、必要な強度が小さ
くてすみ、それだけ軽量にすることができる。
【0126】また、このようにロータ11の負荷が小さ
くなるから、径方向外側部分101と内側部分103の
間に開口105とブリッジ部107とを交互に形成する
ブリッジ構造にすることが可能になり、その結果ロータ
11が1ピース構造になり、ロータ515が3ピース構
造である従来例と異なって、ロータ11が軽量で、低コ
ストになる。
【0127】また、ロータ11をデフケース5上で支持
することによって、回転ケース3(円筒部材15)がロ
ータ11と別体になり、ロータ11を支持する必要がな
くなることに伴って、内側に配置された部材の支持機能
からも回転ケース3を解放したから、回転ケース3はそ
れだけ強度を下げて、軽量にすることができる。
【0128】また、部材の支持機能から開放された回転
ケース3は、フローティング構造にすることが可能にな
り、これに伴って加工精度を適度にラフにすることがで
きるから、円筒部材15をプレスで加工することができ
る。
【0129】従って、デフケース503を鍛造または鋳
造した後高精度で切削加工する従来例と較べて、リヤデ
フ1が大幅に軽量で低コストになる。
【0130】また、パイロットクラッチ61のアウター
プレート87とカムリング63との間に設けた隙間11
5、インナープレート89と円筒部材15との間に設け
た隙間117、アーマチャ71と円筒部材15との間に
設けた隙間119によって、電磁石57の磁力ロスがさ
らに小さくなり、アーマチャ71の吸引力が強くなるか
ら、クラッチ機構9の操作レスポンスが向上する。
【0131】また、磁力のロスが小さくなることに伴っ
て、電磁石57をそれだけ小型にすることが可能にな
り、エンジンの燃費が向上する。
【0132】また、これらの隙間115,117,11
9がオイル流路になり、パイロットクラッチ61、ボー
ルカム65、メインクラッチ59などの潤滑性と冷却性
が向上する。
【0133】また、アーマチャ71と円筒部材15の間
に設けた隙間119によって、円筒部材15側に漏洩す
る磁力が低減するから、従来例で磁力の漏洩を防止する
ためにデフケース503に溶接されている非磁性体のリ
ング555のような磁力の漏洩防止部材が不要になり、
回転ケース3は構造が簡単で、低コストになる。
【0134】[第2実施形態]図3,4によってリヤデ
フ201(第2実施形態のデファレンシャル装置)の説
明をする。
【0135】リヤデフ201は請求項1,2,3,4,
5,6,7,8の特徴を備えている。また、リヤデフ2
01は、第1実施形態のリヤデフ1が用いられた4輪駆
動車において、リヤデフ1と同等個所に配置されてお
り、以下、リヤデフ1との相違点を説明する。
【0136】図3,4のように、ロータ11には、磁力
ループ95の径方向内側に6個の開口203が周方向等
間隔に設けられており、各開口203の間にはこれらを
連結するブリッジ部205が形成されている。
【0137】図4のように、ロータ11に6個の開口2
03を円形状に配置したことにより、磁力ループ95が
形成される外側の部分と、デフケース5のボス部55に
支持される内側の部分207とが開口203の空気の磁
気抵抗によって磁気的に絶縁されるから、従来例と異な
り、磁力ループ95から内側部分207へ磁力が漏洩す
ることが防止される。
【0138】特にこの実施形態では、磁束漏れ発生基部
となる、ロータ11とコア73の最接近部である当該部
分に設けることで効果的に磁路の短絡を防止することが
できる。
【0139】また、ロータ11に設けられたこれらの開
口203がオイル流路になるから、デフキャリヤのオイ
ル溜りからオイルが流出入し、パイロットクラッチ61
やスラストベアリング93やボールカム65の潤滑・冷
却作用が向上する。
【0140】特に、各開口203の径方向外側にあるパ
イロットクラッチ61には遠心力によってオイルが効果
的に与えられるから、アウタープレート87とインナー
プレート89の摺動抵抗が安定する。
【0141】このように構成されたリヤデフ201で
は、ロータ11に磁気の短絡防止手段である開口203
を設けたことによって磁力ループ95からの磁力漏洩が
防止され、電磁石57の磁気効率が大幅に改善され、こ
れに伴って、車載バッテリの負担が軽減され、エンジン
の燃費が向上する。
【0142】また、開口203(空気)の磁気抵抗によ
って磁力の短絡を防止するリヤデフ201では、上記の
ように、各開口203がオイル流路になってパイロット
クラッチ61の潤滑機能が向上し、パイロットクラッチ
61の連結トルクによるボールカム65のカムスラスト
力が安定し、メインクラッチ59の連結トルク(後輪側
に伝達されるエンジンの駆動力)の制御精度が向上する
と共に、パイロットクラッチ61の耐久性が大幅に向上
する。
【0143】これに加えて、リヤデフ201は、リヤデ
フ1と同等の効果が得られる。
【0144】なお、本発明のデファレンシャル装置は、
各実施形態のようにクラッチ機構で駆動力を断続する構
成(F.R.D)に限らず、クラッチ機構によって差動
を制限する構成(LSD)にしてもよい。
【0145】このLSDの場合、内部回転部材を差動機
構の差動回転部材(例えば、サイドギアなど)にし、ケ
ース状トルク伝達部材と内部回転部材の間にメインクラ
ッチを配置することによって、差動機構の差動を制限す
る差動制限機能が得られると共に、ロータをこの内部回
転部材上に支持することによって、本発明を適用するこ
とができる。
【0146】例えば、図5の従来例で、ロータ515を
デフケース503と別体にし、プラネタリーキャリヤ5
31のボス部535上でロータ515を支持すれば、本
発明が適用され、その効果を得ることができる。
【0147】また、上記の実施形態は、エンジンを駆動
力源にした4輪駆動車に適用した例であるが、本発明の
デファレンシャル装置は、駆動力を断続するF.R.D
の場合、例えば、エンジンを主駆動力源にし、電動モー
タを補助駆動力源にした電気自動車に適用してもよい。
【0148】また、メインクラッチやパイロットクラッ
チは、多板クラッチの他に、例えば、単板クラッチ、コ
ーンクラッチのように、摩擦クラッチであればどのよう
な形式のクラッチでもよい。また、これらは湿式でも乾
式でもよい。
【0149】また、差動機構は、ベベルギア式の差動機
構に限らず、例えば、プラネタリーギア式の差動機構、
デフケースの収容孔に摺動自在に収容されたピニオンギ
アで出力側のサイドギアを連結した差動機構、ウォーム
ギアを用いた差動機構などでもよい。
【0150】なお、本発明において、メインクラッチ5
9は、回転ケース3とデフケース5との間で駆動力を伝
達するための機構であり、アウタープレート79とイン
ナープレート83だけでは意味を持たない。従って、回
転ケース3とデフケース5とアウタープレート79とイ
ンナープレート83はいずれもメインクラッチ59に必
要な構成部材である。
【0151】また、同様な理由によって、パイロットク
ラッチ61には、回転ケース3とカムリング63とアウ
タープレート87とインナープレート89が必要な構成
部材である。
【0152】また、ボールカム65(カム機構)は、伝
達された駆動力をメインクラッチ59の押圧力に変換す
るための機構であり、プレッシャープレート67、カム
リング63、これらに形成されたカム面、これらの間に
配置されるボールだけでは意味を持たず、プレッシャー
プレート67に駆動力を伝達するデフケース5、カムリ
ング63に駆動力を伝達する回転ケース3とパイロット
クラッチ61が必須の構成部材である。
【0153】
【発明の効果】請求項1のデファレンシャル装置は、ケ
ース状トルク伝達部材の内側に配置された内部回転部材
上でロータを支持したことにより、カム機構のカムスラ
スト力が掛かる作用点からロータの支持点までの距離が
従来例より大幅に短くなって、ロータの強度が小さくて
すみ、軽量になる。
【0154】また、ブリッジ構造でロータを1ピースに
することが可能になり、ロータがさらに軽量で低コスト
になる。
【0155】また、ケース状トルク伝達部材を、ロータ
の支持機能と共に、内側に収容された他部材の支持機能
から解放すれば、フローティング支持構造が可能にな
り、加工精度、強度、重量、コストをそれだけ低減でき
る。
【0156】また、ケース状トルク伝達部材はプレス加
工が可能になり、さらに低コストにできる。
【0157】請求項2のデファレンシャル装置は、請求
項1の構成と同等の効果を得ることができる。
【0158】請求項3のデファレンシャル装置は、請求
項1または請求項2の構成と同等の効果を得ることがで
きる。
【0159】請求項4のデファレンシャル装置は、請求
項1〜3の構成と同等の効果を得ることができる。
【0160】また、ロータに設けた短絡防止手段によっ
て磁力ループからの磁力漏洩が防止され、電磁石の磁気
効率が大幅に改善され、車載バッテリの負担が軽減さ
れ、エンジンの燃費が向上する。
【0161】請求項5のデファレンシャル装置は、請求
項4の構成と同等の効果を得ることができる。
【0162】また、各開口から導かれるオイルによって
パイロットクラッチの潤滑機能が向上し、差動制限力や
伝達トルクの制御精度と、耐久性が大幅に向上する。
【0163】請求項6のデファレンシャル装置は、請求
項4または請求項5の構成と同等の効果を得ることがで
きるのに加え、磁束漏れ発生基部となる、ロータとコア
の最接近部である部分に設けることで効果的に磁路の短
絡を防止することができる。
【0164】請求項7のデファレンシャル装置は、請求
項1〜6の構成と同等の効果を得ることができる。
【0165】また、パイロットクラッチのケース状トル
ク伝達部材側のアウタープレートとカム部材との間に設
けた隙間によって電磁石の磁力ロスがさらに小さくな
り、パイロットクラッチ(メインクラッチ)の操作レス
ポンスが向上する。
【0166】また、電磁石の小型化が可能になり、燃費
が向上する。
【0167】また、この隙間がオイル流路になり、パイ
ロットクラッチ、カム機構、メインクラッチなどの潤滑
性と冷却性が向上する。
【0168】請求項8のデファレンシャル装置は、請求
項1〜7の構成と同等の効果を得ることができる。
【0169】また、アーマチャとケース状トルク伝達部
材との間に設けた隙間によって、電磁石の磁力ロスがさ
らに小さくなり、パイロットクラッチ(メインクラッ
チ)の操作レスポンスが向上すると共に、電磁石の小型
化が可能になり、燃費が向上する。
【0170】また、この隙間によってケース状トルク伝
達部材側に漏洩する磁力が低減し、磁力の漏洩防止部材
が不要になって、ケース状トルク伝達部材の構造がそれ
だけ簡単になり、低コストになる。
【0171】また、この隙間がオイル流路になり、パイ
ロットクラッチ、カム機構、メインクラッチなどの潤滑
性と冷却性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態の断面図である。
【図2】図1のA方向から見たロータの矢視図である。
【図3】第2実施形態の断面図である。
【図4】図3のB方向から見たロータの矢視図である。
【図5】従来例の断面図である。
【符号の説明】
1 リヤデフ(デファレンシャル装置) 3 回転ケース(ケース状トルク伝達部材) 5 デフケース(ケース状トルク伝達部材の内側に配置
された内部回転部材) 7 ベベルギヤ式の差動機構 11 ロータ 57 電磁石 59 多板式のメインクラッチ 61 多板式のパイロットクラッチ 65 ボールカム(カム機構) 71 アーマチャ 101 ロータ11の外側部分 103 ロータ11の内側部分 105 外側部分101と内側部分103との間に設け
られた開口 107 外側部分101と内側部分103とを連結する
ブリッジ部 201 リヤデフ(デファレンシャル装置) 203 ロータ11に設けられた開口 205 開口203を連結するブリッジ部

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原動機の駆動力によって回転するケース
    状トルク伝達部材と、 このケース状トルク伝達部材に貫入し差動機構を備えた
    内部回転部材と、 ケース状トルク伝達部材と内部回転部材との間に配置さ
    れたメインクラッチと、 ケース状トルク伝達部材の外部に配置された電磁石と、 電磁石に吸引されるアーマチャによって連結されるパイ
    ロットクラッチと、 パイロットクラッチが連結されるとトルクを受けて作動
    し、メインクラッチを連結するカム機構と、 電磁石とパイロットクラッチとの間に配置され、電磁石
    の磁路の一部を構成するロータとを備えた構造であっ
    て、 前記ロータが、前記内部回転部材上に支持されているこ
    とを特徴とするデファレンシャル装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の発明であって、内部回
    転部材が、ケース状トルク伝達部材の内側に配置された
    デフケースであり、 メインクラッチが、ケース状トルク伝達部材とデフケー
    スとの間に配置されると共に、 ロータが、前記デフケース上に支持されており、 パイロットクラッチが連結されると、ケース状トルク伝
    達部材とデフケースとの間の伝達トルクを受けてカム機
    構が作動することを特徴とするデファレンシャル装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の発明で
    あって、磁路の一部を構成するロータが、一方の磁路と
    他方の磁路との間で磁力の短絡を防止する複数箇所の開
    口と、これらの開口を連結するブリッジ部とを有するブ
    リッジ構造であることを特徴とするデファレンシャル装
    置。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の発明で
    あって、前記ロータの磁路の径方向内側に、磁力の短絡
    を防止する短絡防止手段を設けたことを特徴とするデフ
    ァレンシャル装置。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載の発明であって、前記ロ
    ータの磁路の径方向内側に、ブリッジ部で連結された複
    数箇所の開口が設けられており、これらの開口が、短絡
    防止手段であることを特徴とするデファレンシャル装
    置。
  6. 【請求項6】 請求項4または請求項5に記載の発明で
    あって、前記短絡防止手段が、前記電磁石のコアに対向
    する部位に設けてあることを特徴とするデファレンシャ
    ル装置。
  7. 【請求項7】 請求項1〜6の何れか一項に記載の発明
    であって、パイロットクラッチが、多板クラッチであっ
    て磁路の一部を構成すると共に、この多板クラッチが、
    カム機構を構成する一方のカム部材とケース状トルク伝
    達部材との間に配置されており、ケース状トルク伝達部
    材に連結したアウタープレートとカム部材との間に、磁
    力の漏洩を低減するために必要な所定間隔の隙間が形成
    されていることを特徴とするデファレンシャル装置。
  8. 【請求項8】 請求項1〜7の何れか一項に記載の発明
    であって、磁路の一部を構成するアーマチャとケース状
    トルク伝達部材との間に、磁力の漏洩を低減するために
    必要な所定間隔の隙間が形成されていることを特徴とす
    るデファレンシャル装置。
JP2001074746A 2000-10-19 2001-03-15 デファレンシャル装置 Withdrawn JP2002195384A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001074746A JP2002195384A (ja) 2000-10-19 2001-03-15 デファレンシャル装置
US09/970,957 US6832972B2 (en) 2000-10-19 2001-10-03 Differential and differential system
DE10151713A DE10151713B4 (de) 2000-10-19 2001-10-19 Differential
US10/903,846 US7094172B2 (en) 2000-10-19 2004-07-30 Differential and differential system

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000319911 2000-10-19
JP2000-319911 2000-10-19
JP2001074746A JP2002195384A (ja) 2000-10-19 2001-03-15 デファレンシャル装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002195384A true JP2002195384A (ja) 2002-07-10

Family

ID=26602438

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001074746A Withdrawn JP2002195384A (ja) 2000-10-19 2001-03-15 デファレンシャル装置

Country Status (3)

Country Link
US (2) US6832972B2 (ja)
JP (1) JP2002195384A (ja)
DE (1) DE10151713B4 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007138983A (ja) * 2005-11-15 2007-06-07 Jtekt Corp 駆動力伝達装置

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4778648B2 (ja) * 2001-09-14 2011-09-21 Gknドライブラインジャパン株式会社 電動モータ用動力伝達装置及びその組み付け方法
WO2003097397A1 (fr) * 2002-05-22 2003-11-27 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Systeme d'entrainement pour vehicule et vehicule a quatre roues motrices utilisant ce systeme
US7063193B2 (en) * 2002-09-25 2006-06-20 Tochigi Fuji Sangyo Kabushiki Kaisha Seal structure for relatively rotational members
US6997294B2 (en) * 2002-12-10 2006-02-14 Tochigi Fuji Sangyo Kabushiki Kaisha Electromagnetic clutch device
US6932738B2 (en) * 2002-12-26 2005-08-23 Honda Motor Co., Ltd. Drive control apparatus for hybrid vehicle
ITTO20030267A1 (it) * 2003-04-07 2004-10-08 Graziano Trasmissioni Spa Assale motorizzato per un autoveicolo.
US7296644B2 (en) * 2003-07-09 2007-11-20 Tochigi Fuji Sangyo Kabushiki Kaisha Reduction-drive device
JP2005059791A (ja) 2003-08-19 2005-03-10 Tochigi Fuji Ind Co Ltd 減速駆動装置
US6958030B2 (en) * 2003-09-29 2005-10-25 American Axle & Manufacturing, Inc. Electromagnetic locking differential assembly
US7022040B2 (en) * 2003-09-29 2006-04-04 American Axle & Manufacturing, Inc. Locking differential with electromagnetic actuator
US20050261101A1 (en) * 2004-05-24 2005-11-24 Jun Yoshioka Torque coupling differential assembly with torque disconnect
FR2884459B1 (fr) * 2005-04-14 2008-09-19 Peugeot Citroen Automobiles Sa Chaine de traction hybride et vehicule hybride equipe d'une telle chaine de traction hybride
US7448482B2 (en) * 2005-10-07 2008-11-11 Dana Automotive Systems Group, Llc Electro-magnetic actuator for torque coupling with variable pressure-relief valve
DE112007000463T5 (de) * 2006-02-28 2008-12-24 Gkn Driveline Torque Technology Kk Drehmomentübertragungsvorrichtung
US7377343B2 (en) * 2006-05-01 2008-05-27 American Axle & Manufacturing, Inc. Centrifugal clutch
US7591355B2 (en) * 2006-08-30 2009-09-22 Team Industries, Inc. Disconnect
DE102006057218A1 (de) 2006-12-01 2008-06-05 Gkn Driveline International Gmbh Antriebsanordnung mit Zwischenwelle und Kupplungseinheit
MX2009010077A (es) * 2007-03-19 2009-10-12 Eaton Corp Unidad de transferencia de potencia capaz de marcha al vacio.
US8011464B2 (en) 2008-07-24 2011-09-06 GM Global Technology Operations LLC Electric drive system with a selectable one-way clutch
US8042642B2 (en) 2008-08-14 2011-10-25 American Axle & Manufacturing, Inc. Motor vehicle with disconnectable all-wheel drive system
DE102008037885B4 (de) * 2008-08-15 2020-08-06 Gkn Automotive Limited Kupplungsanordnung und Antriebsstranganordnung für ein mehrachsgetriebenes Kraftfahrzeug
DE102008063904B4 (de) 2008-12-19 2012-10-25 Gkn Driveline International Gmbh Antriebsanordnung
DE102009056088B4 (de) 2009-11-30 2011-10-06 Gkn Driveline International Gmbh Differentialanordnung und Antriebsanordnung mit einer Differentialanordnung
DE102010024602B4 (de) 2010-06-22 2012-08-09 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Antriebseinheit mit einem elektromotorischen Antrieb für zwei Differenzwellen eines Ausgleichsgetriebes
DE102010024604A1 (de) 2010-06-22 2011-12-22 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Antriebseinheit mit einem elektromotorischen Antrieb für zwei Differenzwellen eines Ausgleichsgetriebes
WO2013188647A1 (en) 2012-06-15 2013-12-19 American Axle & Manufacturing, Inc. Disconnectable driveline with a multi-speed rdm and ptu
WO2014055733A1 (en) 2012-10-05 2014-04-10 American Axle & Manufacturing, Inc. Single speed and two-speed disconnecting axle arrangements
DE102013102737B4 (de) * 2013-03-18 2021-02-25 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Differenzialgetriebe mit steuerbarer Differenzialsperre
DE102013206749B4 (de) * 2013-04-16 2018-08-30 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Differentialgetriebe
DE102013108416B4 (de) 2013-08-05 2016-03-24 Gkn Driveline International Gmbh Elektroantrieb und Verfahren zum Steuern eines solchen Elektroantriebs
US9885415B2 (en) 2015-06-25 2018-02-06 Dana Automotive Systems Group, Llc Differential clutch carrier lubrication and cooling system
DE102015118759A1 (de) 2015-11-02 2017-05-04 Gkn Driveline International Gmbh Verfahren zur Steuerung eines Antriebsmoments und Antriebsstranganordnung zur Durchführung des Verfahrens
JP6772969B2 (ja) * 2017-06-26 2020-10-21 トヨタ自動車株式会社 車両用動力伝達装置
DE102017222223A1 (de) * 2017-12-08 2019-06-13 Zf Friedrichshafen Ag Differenzialgetriebeanordnung
US10704663B2 (en) 2018-09-06 2020-07-07 American Axle & Manufacturing, Inc. Modular disconnecting drive module with torque vectoring augmentation
US10927937B2 (en) 2018-09-06 2021-02-23 American Axle & Manufacturing, Inc. Modular disconnecting drive module with torque vectoring augmentation
CN114375375B (zh) * 2019-09-11 2024-06-07 武藏精密工业株式会社 传动装置
KR20220021613A (ko) * 2020-08-14 2022-02-22 현대자동차주식회사 차량의 파워트레인
DE102020128331A1 (de) 2020-10-28 2022-04-28 Deere & Company Differential mit Schmierstoffkanal
US20220259825A1 (en) * 2021-02-18 2022-08-18 Deere & Company Preheating intelligence for electric-hydraulic work vehicles
US11498431B1 (en) * 2021-07-26 2022-11-15 Rivian Ip Holdings, Llc Selectable differential drive for a vehicle

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3448635A (en) * 1967-03-27 1969-06-10 Eaton Yale & Towne Limited slip differential device
US3650013A (en) * 1970-07-15 1972-03-21 Owatonna Tool Co Limited slip differential disassembly method and tool therefor
US3963085A (en) * 1974-10-17 1976-06-15 Caterpillar Tractor Co. Planetary four wheel drive system having plural modes of operation
JPS601030A (ja) * 1983-06-20 1985-01-07 Mazda Motor Corp 4輪駆動車の駆動力伝達装置
US4911260A (en) * 1984-12-27 1990-03-27 Aisin-Warner Limited Four-wheel drive vehicle
US4819512A (en) * 1986-05-26 1989-04-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Differential gear for a two wheel or four wheel drive vehicle
JPH02502747A (ja) * 1987-03-21 1990-08-30 ツァーンラートファブリーク、フリードリッヒスハーフェン、アクチエンゲゼルシャフト 電磁・かみ合いクラッチ装置
JPH02290721A (ja) * 1989-04-28 1990-11-30 Suzuki Motor Corp トランスアクスル
JPH03118233A (ja) 1989-09-29 1991-05-20 Mazda Motor Corp 車両の動力伝達装置
JPH03292437A (ja) 1990-04-06 1991-12-24 Tochigi Fuji Ind Co Ltd 連結装置
JP3242646B2 (ja) * 1990-07-27 2001-12-25 栃木富士産業株式会社 クラッチ装置
JP3002040B2 (ja) * 1991-11-19 2000-01-24 栃木富士産業株式会社 デファレンシャル装置
JP2747165B2 (ja) * 1992-05-06 1998-05-06 栃木富士産業株式会社 デファレンシャル装置
US5385513A (en) * 1993-01-27 1995-01-31 Kanzaki Kokyukoki Mfg. Co., Ltd. Transmission assembly with separateable halves differential casing with gears and clutch mounted on casing for vehicles
CA2133136A1 (en) * 1993-10-14 1995-04-15 Gregory T. Dewald Differential
JPH07305754A (ja) * 1994-05-10 1995-11-21 Tochigi Fuji Ind Co Ltd 電磁石式差動制限装置
US6109408A (en) * 1997-01-29 2000-08-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Driving force transmission system
US6436002B1 (en) * 1999-07-12 2002-08-20 Tochigi Fuji Sangyo Kabushiki Kaisha Differential apparatus
US6474433B1 (en) * 1999-12-10 2002-11-05 Spicer Technology Inc. Speed sensitive on-demand torque coupling differential
JP4636651B2 (ja) * 2000-04-07 2011-02-23 Gknドライブラインジャパン株式会社 動力伝達装置
US6460677B1 (en) * 2000-11-28 2002-10-08 Spicer Technology, Inc. Dual ball ramp actuator for locking differential

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007138983A (ja) * 2005-11-15 2007-06-07 Jtekt Corp 駆動力伝達装置
JP4650225B2 (ja) * 2005-11-15 2011-03-16 株式会社ジェイテクト 駆動力伝達装置

Also Published As

Publication number Publication date
US6832972B2 (en) 2004-12-21
DE10151713A1 (de) 2002-07-25
US20020049110A1 (en) 2002-04-25
US20050003923A1 (en) 2005-01-06
DE10151713B4 (de) 2007-05-03
US7094172B2 (en) 2006-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002195384A (ja) デファレンシャル装置
JP4955789B2 (ja) 動力伝達装置
US6969333B2 (en) Motor power train and method of assembling the same
KR20030005062A (ko) 습식 마찰클러치 및 전자클러치
JP2004104974A (ja) 電磁式アクチュエータ及びこれを用いたデファレンシャル装置と動力断続装置
JP4729202B2 (ja) 湿式摩擦クラッチ及び電磁クラッチ
JP2000179584A (ja) クラッチ装置
JP4673959B2 (ja) デファレンシャル装置
JP2003021169A (ja) 湿式摩擦クラッチ及び電磁クラッチ
JP2004278778A (ja) 電磁クラッチ装置
JP2001003962A (ja) カップリング及びデファレンシャル装置
JP2001050307A (ja) カップリング及びデファレンシャル装置
JP2002048158A (ja) カップリング及び発進クラッチ
JP2001330060A (ja) カップリング及びデファレンシャル装置
JP2003042188A (ja) 動力断続装置及びこれを用いたデファレンシャル装置
JP2002266897A (ja) 電磁式カップリング
JP2004254367A (ja) 電磁アクチュエータ
JP2001248660A (ja) カップリング及びこれを用いたデファレンシャル装置
JP2001336549A (ja) 発進クラッチ
JP2002340045A (ja) カップリング
JP2003106344A (ja) アクチュエータと動力断続装置とデファレンシャル装置
JP2001132780A (ja) クラッチ機構及びデファレンシャル装置
JP2002266900A (ja) 電磁式カップリング
JP2002013549A (ja) カップリング及び発進クラッチ
JP2002340041A (ja) 電磁式カップリング

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080304

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20090319