JP2010133478A - デファレンシャル装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】断続機構を作動させるアクチュエータを備えたデファレンシャル装置において、装置の大型化を抑制し、配置レイアウトの自由度を向上することができるデファレンシャル装置を提供する。
【解決手段】駆動トルクが入力されるフランジ部3が形成されたデフケース5と、デフケース5に支承されて自転可能であると共にデフケース5の回転によって公転するピニオン7と、ピニオン7と噛み合って相対回転可能なサイドギヤ9,11と、デフケース5とピニオン7と一対のサイドギヤ9,11とを備えた差動機構13と、差動機構13の差動を断続する断続機構15と、断続機構15を作動させるアクチュエータ17とを備え、デフケース5に駆動トルクを入力するトランスミッション19を収容するトランスミッションケース21内に配置されるデファレンシャル装置1において、アクチュエータ17を、デフケース5の外径側でフランジ部3と軸方向に隣接配置した。
【選択図】図2
【解決手段】駆動トルクが入力されるフランジ部3が形成されたデフケース5と、デフケース5に支承されて自転可能であると共にデフケース5の回転によって公転するピニオン7と、ピニオン7と噛み合って相対回転可能なサイドギヤ9,11と、デフケース5とピニオン7と一対のサイドギヤ9,11とを備えた差動機構13と、差動機構13の差動を断続する断続機構15と、断続機構15を作動させるアクチュエータ17とを備え、デフケース5に駆動トルクを入力するトランスミッション19を収容するトランスミッションケース21内に配置されるデファレンシャル装置1において、アクチュエータ17を、デフケース5の外径側でフランジ部3と軸方向に隣接配置した。
【選択図】図2
Description
本発明は、車両に適用されるデファレンシャル装置に関する。
従来、デフロック機能を有し、トランスミッションケース内に配置されるデファレンシャル装置としては、トランスミッションケース内で回転可能に支持されたデフケースと、トランスミッションケース内に配置されたデフケース、ピニオン、一対のサイドギヤなどからなる差動機構の差動を断続する断続機構と、トランスミッションケースの外部に外付けされた断続機構を作動させるアクチュエータとを備えたデファレンシャル装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、断続機構を作動させるアクチュエータとしての電磁石をデフケースの外径側に配置したデファレンシャル装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。
米国特許第4955853号明細書
特開2002−213572号公報
しかしながら、上記特許文献1のようなデファレンシャル装置では、トランスミッションケースの外部にアクチュエータを外付けしているため、その分装置全体が大型化しており、トランスミッションケースを大幅に変更する必要があるので、搭載性を極めて悪化させていた。
これに対し、上記特許文献2のデファレンシャル装置では、デフケースの外径側にアクチュエータを設けているが、駆動力が入力されるデフケースのフランジ部とアクチュエータとがデフケースの外径側の軸方向で離間して設けられている。このため、例えば、トランスミッションケース内に特許文献2のデファレンシャル装置を搭載した場合にも、装置の軸方向長さが長大化すると共に、アクチュエータが設けられた部分を特許文献1と同様にトランスミッションケースを大幅に変更せざるを得なくなり、トランスミッションケースが径方向に張り出して装置が大型化してしまい、トランスミッションケースの外側に設けられる周辺部材の配置スペースを十分に得ることができず、車両の配置レイアウトの設定が制限されていた。
そこで、この発明は、断続機構を作動させるアクチュエータを備えたデファレンシャル装置において、装置の大型化を抑制し、配置レイアウトの自由度を向上することができるデファレンシャル装置の提供を目的としている。
請求項1記載の発明は、駆動トルクが入力されるフランジ部が形成されたデフケースと、このデフケースに支承されて自転可能であると共に前記デフケースの回転によって公転するピニオンと、このピニオンと噛み合って相対回転可能な一対の出力部材と、前記デフケースと前記ピニオンと前記一対の出力部材とを備えた差動機構と、この差動機構の差動を断続する断続機構と、この断続機構を作動させるアクチュエータとを備え、前記デフケースに駆動トルクを入力するトランスミッションを収容するトランスミッションケース内に配置されるデファレンシャル装置であって、前記アクチュエータは、前記デフケースの外径側で前記フランジ部と軸方向に隣接配置されていることを特徴とする。
請求項2記載の発明は、請求項1記載のデファレンシャル装置であって、前記アクチュエータは、電磁石と、この電磁石によって移動操作され前記断続機構を断続させる可動部材とを備え、前記フランジ部は、前記電磁石の磁束を透過して磁路を形成させることを特徴とする。
請求項1のデファレンシャル装置は、アクチュエータがデフケースの外径側でフランジ部と軸方向に隣接配置されているので、アクチュエータが設けられた部分のトランスミッションケースの径方向への張り出しを軸方向において縮小させることができる。
このため、断続機構を用いないデファレンシャル装置を搭載したトランスミッションケースと共通化がはかれるので、トランスミッションケースの外側に設けられる周辺部材の配置スペースを確保することができる。
従って、断続機構を作動させるアクチュエータを備えたデファレンシャル装置において、装置の大型化を抑制し、配置レイアウトの自由度を向上することができる。
請求項2のデファレンシャル装置は、フランジ部が電磁石の磁束を透過して磁路を形成させるので、可動部材の作動に対してフランジ部を利用することができ、断続機構の断続特性を向上させることができる。
図1,図2を用いて本発明の実施の形態に係るデファレンシャル装置について説明する。
本実施の形態に係るデファレンシャル装置1は、駆動トルクが入力されるフランジ部3が形成されたデフケース5と、このデフケース5に支承されて自転可能であると共にデフケース5の回転によって公転するピニオン7と、このピニオン7と噛み合って相対回転可能な一対の出力部材としてのサイドギヤ9,11と、デフケース5とピニオン7と一対のサイドギヤ9,11とを備えた差動機構13と、この差動機構13の差動を断続する断続機構15と、この断続機構15を作動させるアクチュエータ17とを備え、デフケース5に駆動トルクを入力するトランスミッション19を収容するトランスミッションケース21内に配置される。そして、アクチュエータ17は、デフケース5の外径側でフランジ部3と軸方向に隣接配置されている。
また、アクチュエータ17は、電磁石23と、この電磁石23によって移動操作され断続機構15を断続させる可動部材25とを備え、フランジ部3は、電磁石23の磁束を透過して磁路を形成させる。
まず、図1を用いて本実施の形態に係るデファレンシャル装置1が適用される車両の動力系について説明する。
図1に示すように、車両の動力系は、エンジン101や電動モータ103などの駆動源及び変速機構としてのトランスミッション19と、デファレンシャル装置1と、前車軸105,107と、前輪109,111と、前輪側の駆動に対して従動する後車軸113や後輪115,117などから構成されている。
駆動源の駆動力はトランスミッション19からデフケース5を介してピニオン7に伝達され、一対のサイドギヤ9,11に連結された前車軸105,107から前輪109,111に配分される。
また、デファレンシャル装置1は、前輪109,111間の差回転を許容する差動機能を有すると共に、断続機構15を接続させることによって前輪109,111間の差回転をロックするデフロック機能を有する。このデファレンシャル装置1は、トランスミッション19を収容するトランスミッションケース21内に配置されている。以下、デファレンシャル装置1について説明する。
図1,2に示すように、デフケース5は、軸方向両側に形成されたボス部27,29でそれぞれベアリング31,33を介してトランスミッションケース21に回転可能に支持されている。また、鉄系材料で形成されたデフケース5には、電磁石23の磁束を透過可能なフランジ部3が形成され、リングギヤ35が固定されている。このリングギヤ35は、トランスミッション19からの駆動力を伝達する動力伝達ギヤ37と噛み合っており、駆動力が伝達されてデフケース5を回転駆動させる。このデフケース5には、差動機構13が収容され、デフケース5に伝達された駆動力が差動機構13に伝達される。
差動機構13は、デフケース5を含め、ピニオンシャフト39と、ピニオン7と、一対のサイドギヤ9,11とを備えている。ピニオンシャフト39は、端部をデフケース5に係合してピン41で抜け止めされ、デフケース5と一体に回転駆動される。
ピニオン7は、ピニオンシャフト39に支承されてデフケース5の回転によって公転する。また、ピニオン7は、一対のサイドギヤ9,11に駆動力を伝達すると共に、噛み合っている一対のサイドギヤ9,11に差回転が生じると回転駆動されるようにピニオンシャフト39に自転可能に支持されている。また、ピニオン7とデフケース5との間には、ピニオン7の公転時に発生する径方向への移動を受ける球面ワッシャ43が配置されている。
一対のサイドギヤ9,11は、ボス部45,47でデフケース5に相対回転可能に支持され、ピニオン7と噛み合っている。また、サイドギヤ9,11とデフケース5との間には、ピニオン7との噛み合い反力によるサイドギヤ9,11の軸方向への移動を受けるスラストワッシャ49,51が配置されている。また、サイドギヤ9の外径側には、断続機構15が配置されている。
断続機構15は、断続部材53と、断続部55とを備えている。断続部材53は、サイドギヤ9の外径側とデフケース5との軸方向の間に軸方向移動可能に配置され、凸部57をデフケース5の孔部59に係合してデフケース5に回り止めされ、デフケース5と一体回転可能に設けられている。また、断続部材53には、断続部55が設けられている。
断続部55は、断続部材53に形成された噛み合い歯61と、サイドギヤ9の外径側に突設して形成された噛み合い歯63とで構成されている。この噛み合い歯61,63が噛み合うと、デフケース5とサイドギヤ9とが連結されて差動機構13がデフロック状態となる。また、断続部材53とデフケース5との間には、リターンスプリング65が設けられ、断続部55の締結解除方向に付勢している。このリターンスプリング65によって、断続部55の締結が解除され、差動機構13のデフロック状態が解除される。この断続部55は、アクチュエータ17によって作動される。
アクチュエータ17は、デフケース5の外径側でフランジ部3と軸方向に隣接配置されている。このアクチュエータ17は、電磁石23と、可動部材25とを備えている。
電磁石23は、電磁コイル67とコア69を有し、コントローラ71の制御によって制御されている。電磁コイル67は、樹脂でモールド成形され、コア69に収容されている。コア69は、磁性材料から形成され、外径側が軸方向に延設されて、この延設された部分の内周側がデフケース5の外周側と摺動することにより、電磁石23がデフケース5に対して径方向に支持される。また、電磁石23とトランスミッションケース21との間には、付勢力を有する付勢部材73が配置され、所定の付勢力で付勢されて電磁石23がトランスミッションケース21に対して軸方向に位置決めされている。また、コア69には、回り止め部材(不図示)が設けられ、電磁石23がトランスミッションケース21に対して回転方向に回り止めされている。また、コア69には、コントローラ71に接続されたリード線などが接続されており、コントローラ71によって電磁コイル67への通電が制御されている。
コントローラ71は、接地されたバッテリー75、車速センサ77、断続機構15のON−OFFを切り替える手動スイッチ79などに接続され、手動スイッチ79での切り替えや車速センサ77での速度検知によって電磁石23への通電を制御している。なお、車速センサ77からの信号による制御は、例えば、車両が20Km/hを超えると断続部55の接続を解除するように電磁石23の通電を停止させる。このコントローラ71の制御によって電磁石23へ通電されると、可動部材25が作動される。
可動部材25は、プランジャ81とリング83とから構成されている。プランジャ81は、磁性材料から形成されている。このプランジャ81の内周には、電磁石23の磁束のデフケース5側への漏れを防止する非磁性材料のリング83が一体に固定されている。リング83は、デフケース5の外周に軸方向移動可能に支持され、断続部材53と当接されている。この可動部材25は、電磁石23の励磁によりコア69とフランジ部3とプランジャ81とを透過する磁束によって形成される磁束ループ82によって、プランジャ81が断続部材53側に移動操作され、リング83が断続部材53を押圧して断続部55が接続される。
このように構成されたデファレンシャル装置1は、トランスミッションケース21内に配置されている。このトランスミッションケース21内で、アクチュエータ17がデフケース5の外径側でフランジ部3と軸方向に隣接配置されている。このため、トランスミッションケース21が軸方向に縮小され、駆動源側へのトランスミッションケース21の径方向の張り出しがなくなる。これにより、トランスミッションケース21の外側、特に駆動源の外側に配置される周辺部材の配置スペースを十分に確保することができ、トランスミッションケース21が周辺部材の配置レイアウトに影響を及ぼすことを抑制することができる。
このようなデファレンシャル装置1では、アクチュエータ17がデフケース5の外径側でフランジ部3と軸方向に隣接配置されているので、アクチュエータ17が設けられた部分のトランスミッションケース21の径方向への張り出しを軸方向において縮小させることができる。
このため、断続機構を用いないデファレンシャル装置を搭載したトランスミッションケースと共通化がはかれるので、トランスミッションケース21の外側に設けられる周辺部材の配置スペースを確保することができる。特に、本発明の構成によれば、トランスミッションケース21におけるデフケース5のフランジ部3の軸方向反対側にスローブ22が維持できるので、トランスミッションケース21の形状変更を回避できる利点が大きい。
従って、断続機構15を作動させるアクチュエータ17を備えたデファレンシャル装置において、装置の大型化を抑制し、配置レイアウトの自由度を向上することができる。
また、フランジ部3が電磁石23の磁束を透過して磁路を形成させるので、可動部材25の作動に対してフランジ部3を利用することができ、断続機構15の断続特性を向上させることができる。
なお、本発明の実施の形態に係るデファレンシャル装置では、前輪側に駆動源とトランスミッションとを配置し、このトランスミッションケース内にデファレンシャル装置を配置しているが、後輪側に駆動源とトランスミッションとを配置した車両においても、本発明の構成を適用することができる。また、前輪側から後輪側に駆動力を伝達するトランスファなどの動力伝達装置が設けられた車両、前輪側と後輪側との駆動力を断続するカップリングなどの断続装置が設けられた車両などにも、本発明の構成を適用することができる。
また、アクチュエータに電磁式アクチュエータを適用しているが、磁性流体、電動モータ、油圧シリンダ−ピストンなど断続部を断続できる構成であれば、アクチュエータはどのような形態であってもよい。さらに、断続部に噛み合いクラッチを適用しているが、摩擦クラッチ、粘性流体クラッチ、流体ポンプ抵抗を用いたクラッチなど断続部は種々の形態を採用することができる。
さらに、アクチュエータとフランジ部との軸方向における位置関係は、図示されたものに限られず、左右の位置が逆であってもよい。この場合、断続部の断続方向と可動部材の移動方向とを同一方向にすればよい。
1…デファレンシャル装置
3…フランジ部
5…デフケース
7…ピニオン
9,11…サイドギヤ(出力部材)
13…差動機構
15…断続機構
17…アクチュエータ
19…トランスミッション
21…トランスミッションケース
23…電磁石
25…可動部材
3…フランジ部
5…デフケース
7…ピニオン
9,11…サイドギヤ(出力部材)
13…差動機構
15…断続機構
17…アクチュエータ
19…トランスミッション
21…トランスミッションケース
23…電磁石
25…可動部材
Claims (2)
- 駆動トルクが入力されるフランジ部が形成されたデフケースと、このデフケースに支承されて自転可能であると共に前記デフケースの回転によって公転するピニオンと、このピニオンと噛み合って相対回転可能な一対の出力部材と、前記デフケースと前記ピニオンと前記一対の出力部材とを備えた差動機構と、この差動機構の差動を断続する断続機構と、この断続機構を作動させるアクチュエータとを備え、前記デフケースに駆動トルクを入力するトランスミッションを収容するトランスミッションケース内に配置されるデファレンシャル装置であって、
前記アクチュエータは、前記デフケースの外径側で前記フランジ部と軸方向に隣接配置されていることを特徴とするデファレンシャル装置。 - 請求項1記載のデファレンシャル装置であって、
前記アクチュエータは、電磁石と、この電磁石によって移動操作され前記断続機構を断続させる可動部材とを備え、前記フランジ部は、前記電磁石の磁束を透過して磁路を形成させることを特徴とするデファレンシャル装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008309375A JP2010133478A (ja) | 2008-12-04 | 2008-12-04 | デファレンシャル装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008309375A JP2010133478A (ja) | 2008-12-04 | 2008-12-04 | デファレンシャル装置 |
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JP2008309375A Pending JP2010133478A (ja) | 2008-12-04 | 2008-12-04 | デファレンシャル装置 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017125535A (ja) * | 2016-01-13 | 2017-07-20 | 株式会社ジェイテクト | 差動装置 |
CN107061688A (zh) * | 2016-01-13 | 2017-08-18 | 株式会社捷太格特 | 差速齿轮 |
JP2018167653A (ja) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | 三菱自動車工業株式会社 | 電動車両用動力伝達機構のアース構造 |
-
2008
- 2008-12-04 JP JP2008309375A patent/JP2010133478A/ja active Pending
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CN107061688A (zh) * | 2016-01-13 | 2017-08-18 | 株式会社捷太格特 | 差速齿轮 |
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