JPH0949557A - 差動制限装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 格別なスペースを要することなく、差動回転
差に応じてイニシャルトルクを変更できる簡素な構造の
差動制限装置を提供するものである。 【解決手段】 デフケース１の回転駆動力が該デフケー
ス１内に収納されたピニオン軸２に軸支された一対のピ
ニオンギヤ３、４を介して前記デフケース１の回転軸上
に配置された左右のサイドギヤ５、６にトルク配分して
伝達されるとともに、前記ピニオンギヤ３、４とサイド
ギヤ５、６との噛合反力にるスラスト力によって各サイ
ドギヤ５、６の外周の錐面５Ｄ、６Ｄがデフケース１の
錐面１Ｄに圧接されて差動制限力が発生するように構成
された差動制限装置において、前記一対のピニオンギヤ
３、４はその背面３Ｃ、４Ｃがデフケース１に摺接すべ
く予圧スプリング８に弾圧されピニオン軸２に嵌合され
た一対のプレッシャースリーブ７Ａ、７Ｂによって付勢
され、かつ、前記一対のプレッシャースリーブ７Ａ、７
Ｂの対向面にはカム部７Ｃが形成されていることを特徴
とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デフケースの回転
駆動力が該デフケース内に収納されたピニオン軸に軸支
された一対のピニオンギヤを介して前記デフケースの回
転軸上に配置された左右のサイドギヤにトルク配分して
伝達される差動制限装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のデフケースの回転駆動力を該デ
フケース内に収納されたピニオン軸に軸支された一対の
ピニオンギヤを介して前記デフケースの回転軸上に配置
された左右のサイドギヤにトルク配分して伝達する差動
制限装置として、例えば図５に示した特公昭４６−８２
０６号公報に記載されたようなものがある。この従来例
のものは、デフケース２１がエンジンからの駆動系によ
って回転されると、デフケース２１内に収納されたピニ
オン軸２２に軸支されたピニオンギヤ２４を介してデフ
ケースの回転軸Ｓ上に配置された左右のサイドギヤ２
５、２６にトルク配分して伝達され、これら各サイドギ
ヤにスプライン嵌合された左右の駆動軸Ｓが回転駆動さ
れる。直進時には、ピニオンギヤ２４と左右のサイドギ
ヤ２５、２６との噛合反力により発生するスラスト力に
よって各サイドギヤ２５、２６は互いに軸方向に離反
し、左右の各クラッチ要素３５を介挿体Ｉの錐面に圧接
させる。これによって、ピニオンギヤ２４と各サイドギ
ヤ２５、２６間における相対回転すなわち差動回転を伴
うことなく、確実に左右均等に駆動力を伝達する。

【０００３】転向等による操向時には、左右の駆動輪間
の回転差に応じてピニオンギヤ２４と各サイドギヤ２
５、２６間における差動作用によって左右の駆動輪にト
ルク配分された駆動力を伝える。また、前記左右のサイ
ドギヤ２５、２６間には接触要素４５、４５がスプリン
グ２８により軸方向両外側に付勢されて予圧を与えられ
て配置されている。これにより、操向時等あるいは泥濘
地走行中において路面状態に起因して左右輪間で走行負
荷に差が生じた場合には、例えば左駆動輪がスリップし
て右駆動輪の走行抵抗が大きい場合、ピニオンギヤ２４
は静止した右サイドギヤ２６上を自転しながら公転しよ
うとする。その際、空転する高速回転側の左駆動輪へは
その走行抵抗に応じた駆動力が伝わるだけであるが、ピ
ニオンギヤ２４と右サイドギヤ２６の噛合反力による右
クラッチ要素３５と介挿体Ｉの錐面との摩擦により発生
した差動制限力の分が前記ピニオンギヤ２４を介して右
サイドギヤ２６への駆動力に加算される。また、スプリ
ング２８により予圧付勢された前記接触要素４５、４５
のスラスト力によっても、前記クラッチ要素３５と介挿
体Ｉの錐面との摩擦を促進して、前記右サイドギヤ２６
への駆動力を増大させることになる。したがって、片輪
スリップ時に、スリップしていない車輪に駆動力が伝達
されて悪路での走破性能が確保できるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
所定のばね力に設定された従来の予圧スプリングを配設
したものでは、予圧によるイニシャルトルクは所定の値
に設定されてしまい、より効果的な差動制限トルクを得
るにはいまだ不充分であった。そのため、従来では効果
的な差動制限トルクを発生させるために種々の改良がな
されてきているが、そのための部材のスペースや、制御
のための装置を別途設ける必要があって、装置が大型化
したりコスト高になり実用的でなかった。

【０００５】このため、本発明では、上記従来の差動制
限装置における課題を解決して、格別なスペースを要す
ることなく、差動回転差に応じてイニシャルトルクを変
更できる簡素な構造の差動制限装置を提供するものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、上記
した従来の課題を解決するために、デフケースの回転駆
動力が該デフケース内に収納されたピニオン軸に軸支さ
れた一対のピニオンギヤを介して前記デフケースの回転
軸上に配置された左右のサイドギヤにトルク配分して伝
達されるとともに、前記ピニオンギヤとサイドギヤとの
噛合反力にるスラスト力によって各サイドギヤの外周の
錐面がデフケースの錐面に圧接されて差動制限力が発生
するように構成された差動制限装置において、前記一対
のピニオンギヤはその背面がデフケースに摺接すべく予
圧スプリングに弾圧されピニオン軸に嵌合された一対の
プレッシャースリーブによって付勢され、かつ、前記一
対のプレッシャースリーブの対向面にはカム部が形成さ
れていることを特徴とするもので、これを課題解決のた
めの手段とするものである。また、本発明は、デフケー
スの回転駆動力が該デフケース内に収納されたピニオン
軸に軸支された一対のピニオンギヤを介して前記デフケ
ースの回転軸上に配置された左右のサイドギヤにトルク
配分して伝達されるとともに、前記ピニオンギヤとサイ
ドギヤとの噛合反力にるスラスト力によって各サイドギ
ヤの外周の錐面がデフケースの錐面に圧接されて差動制
限力が発生するように構成された差動制限装置におい
て、前記一対のピニオンギヤはその背面がデフケースに
摺接すべく予圧スプリングに弾圧されピニオン軸に嵌合
された１つのプレッシャースリーブによって付勢され、
かつ、該プレッシャースリーブとピニオン軸の対向面に
はカム部が形成されていることを特徴とするもので、こ
れを課題解決のための手段とするものである。さらに、
本発明は、前記一対のピニオンギヤが互いに直交する２
本のピニオン軸にそれぞれ軸支されていてもよく、これ
らを課題解決のための手段とするものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。図１および図２は本発明の差動制限
装置の第１の実施の形態を示し、図１は全体および要部
を示し、図２は作用を示す拡大図である。本実施の形態
の差動制限装置では、図１（Ａ）に全体図として示すよ
うに、左右のデフケース１Ａ、１Ｂに分割形成されたデ
フケース１の回転駆動力が該デフケース１内に収納され
たピニオン軸２に軸支された一対の第１および第２ピニ
オンギヤ３、４を介して前記デフケース１の回転軸上に
配置された左右のサイドギヤ５、６にトルク配分して伝
達されるとともに、前記ピニオンギヤ３、４とサイドギ
ヤ５、６との噛合反力にるスラスト力によって各サイド
ギヤ５、６の外周の錐面５Ｄ、６Ｄがデフケースの錐面
１Ｄ、１Ｄに圧接されて差動制限力が発生するように構
成されている。

【０００８】本発明の第１の実施の形態としての特徴点
は、前記ピニオン軸２に軸支された一対のピニオンギヤ
３、４はその背面３Ｃ、４Ｃが球面に形成され、前記デ
フケースの対応するケース球面１Ｃ、１Ｃに摺接すべく
予圧スプリング８に弾圧されピニオン軸２に嵌合された
図１（Ｂ）（Ｃ）に示されたような一対のプレッシャー
スリーブ７Ａ、７Ｂによって付勢され、かつ、前記一対
のプレッシャースリーブ７Ａ、７Ｂの対向面には山形状
のカム部７Ｃが形成されていることである。前記一対の
プレッシャースリーブ７Ａ、７Ｂの前記ピニオンギヤ
３、４の内端面に接する部分は拡大径のフランジ７Ｄ、
７Ｅが形成され、これらプレッシャースリーブ７Ａ、７
Ｂの外周に嵌合された予圧スプリング８の両端の受座を
形成している。また、これら一対のプレッシャースリー
ブ７Ａ、７Ｂの対向面には少なくとも１つの山形状のカ
ム部７Ｃが形成されているが、該山形状のカム部７Ｃは
円周上に複数個形成されていてもよい。また、前記各サ
イドギヤ５、６の外周の錐面５Ｄ、６Ｄおよび各ピニオ
ンギヤ３、４の球面状の背面３Ｃ、４Ｃには例えば螺旋
状に油溝５Ａ、６Ａおよび３Ａが刻設され、これらの油
溝を循環する潤滑油により差動制限作用時の各部材間の
圧接時の焼付き等を防止できるように構成されている。
なお、これらの油溝をデフケース側に刻設することもで
きる。

【０００９】このような構成によって、デフケース１が
エンジンからの駆動系によって回転されると、デフケー
ス１内に収納されたピニオン軸２に軸支されたピニオン
ギヤ３、４を介してデフケース１の回転軸上に配置され
た左右のサイドギヤ５、６にトルク配分して伝達され、
これら各サイドギヤ５、６スプライン嵌合された図示し
ない左右の駆動軸が回転駆動される。直進時には、駆動
力によってピニオンギヤ３、４と左右のサイドギヤ５、
６との噛合反力により発生するスラスト力によって各サ
イドギヤ５、６は互いに軸方向に軸動離反し、それらの
外周の各錐面５Ｄ、６Ｄをデフケース１Ａ、１Ｂの錐面
１Ｄ、１Ｄに圧接させる。これによって、ピニオンギヤ
３、４と各サイドギヤ５、６間における相対回転すなわ
ち差動回転を伴うことなく、確実に左右均等に駆動力が
伝達される。

【００１０】転向等による操向時には、左右の駆動輪間
の回転差に応じて一方のサイドギヤ上を相対的に公自転
するピニオンギヤ３、４と各サイドギヤ５、６間におけ
る差動作用によって左右の駆動輪にトルク配分された駆
動力を伝えるが、操向時等あるいは泥濘地走行中におい
て路面状態に起因して左右輪間で走行負荷に差が生じた
場合には、例えば左駆動輪がスリップして右駆動輪の走
行抵抗が大きい場合、ピニオンギヤ３、４は大なる走行
抵抗によって静止した右サイドギヤ６上を自転しながら
公転しようとする。その際、空転する高速回転側である
左駆動輪にはその走行抵抗に応じた駆動力が伝達される
だけであるが、ピニオンギヤ３、４と右サイドギヤ６の
噛合反力による右サイドギヤ６の錐面６Ｄとデフケース
１Ｂの錐面１Ｄとの摩擦により発生した差動制限力の分
が前記ピニオンギヤ２４を介して右サイドギヤ６の駆動
力に加算される。

【００１１】さらに、上記の状態で左駆動輪が完全に空
転し、脱出不能に陥った際には、前記ピニオン軸２に嵌
合され予圧スプリング８によって所定の予圧にて付勢さ
れた一対のプレッシャースリーブ７Ａ、７Ｂにおける前
記各ピニオンギヤ３、４の内端面に接する拡大径のフラ
ンジ７Ｄ、７Ｅによって、前記各ピニオンギヤ３、４は
ピニオン軸２の軸方向両外側に移動して、その球面状の
各背面３Ｃ、４Ｃをデフケース１Ｂの内面のケース球面
１Ｃ、１Ｃに圧接されて、所定のイニシャルトルクによ
る差動制限力が発生し、デフケース１との相対回転が減
じられたピニオンギヤ３、４によるこの差動制限力が走
行抵抗の大なる低速の右側の駆動力に加算され、悪路ら
の脱出が可能になる。

【００１２】さらに、差動時においては、前記各ピニオ
ンギヤ３、４は互いに反対方向に回転しながら一方のサ
イドギヤの上を公転するために、これら各ピニオンギヤ
３、４の内端面に接する拡大径のフランジ７Ｄ、７Ｅを
有する前記一対のプレッシャースリーブ７Ａ、７Ｂも、
互いに反対方向に連れ回りして相対回転をしようとす
る。これによって、図２に示すように、一対のプレッシ
ャースリーブ７Ａ、７Ｂの相対回転によってそれらの対
向面に形成された山形状のカム部７Ｃには、それらの相
対回転力に応じてカム部の斜面に垂直な力Ｆが発生し、
回転方向のトルクＴとピニオン軸の軸方向のスラスト力
Ｐに分力される。したがって、これらの力はプレッシャ
ースリーブ７Ａ、７Ｂ間の相対回転力に応じて適切に変
化することになり、これらプレッシャースリーブ７Ａ、
７Ｂ間の相対回転力に応じて適切に発生したスラスト力
によって前記各ピニオンギヤ３、４はピニオン軸２の軸
方向両外側に移動して、その球面状の各背面３Ｃ、４Ｃ
をデフケース１Ｂの内面のケース球面１Ｃ、１Ｃに圧接
して、差動制限力が発生し、さらに適切な差動制限力が
右側の駆動力に加算される。したがって、片輪スリップ
時に、スリップしていない車輪に確実に駆動力が伝達さ
れて悪路での走破性能がより確実になるものである。

【００１３】図３は本発明の差動制限装置の第２実施の
形態を示すものである。本実施の形態の特徴は、前記予
圧スプリング８に弾圧されピニオン軸２に嵌合されたプ
レッシャースリーブ７Ａが１つであることである。プレ
ッシャースリーブ７Ａにのみ第１ピニオンギヤ３の内端
面に接する拡大径フランジ７Ｄが設けられており、その
プレッシャースリーブ７Ａのフランジ７Ｄの反対側には
ピニオン軸２に設けられたカム部２Ｃと対向して形成さ
れるカム部７Ｃが形成されたものである。プレッシャー
スリーブ７Ａの拡大径フランジ７Ｄと図示しないピニオ
ン軸２の適宜部位あるいは第２ピニオンギヤ４の内端面
との間に予圧スプリング８が配設される。

【００１４】これによって、差動時には、ピニオン軸２
に対するプレッシャースリーブ７Ａの相対回転によって
カム部７Ｃ、２Ｃにて発生するスラスト力により、各ピ
ニオンギヤ３、４の球面状の各背面３Ｃ、４Ｃとデフケ
ース１Ｂの内面のケース球面１Ｃ、１Ｃとの圧接により
差動制限力を得ることができる。

【００１５】図４は本発明の差動制限装置の第３実施の
形態を示すものである。本実施の形態においても前記第
１実施の形態のものと同様に、ピニオン軸２に嵌合され
予圧スプリング８（図４では図示省略）によって所定の
予圧にて付勢された一対のプレッシャースリーブ１７
Ａ、１７Ｂにおいて、一方のプレッシャースリーブ１７
Ａにのみ第１ピニオンギヤ３の内端面に接する拡大径フ
ランジ１７Ｄが設けられているが、本実施の形態では、
他方のプレッシャースリーブ１７Ｂには拡大径フランジ
が設けられていない。本実施の形態の特徴は、一対のピ
ニオンギヤが互いに直交する２本のピニオン軸にそれぞ
れ軸支されていることである、すなわち、図４に示すよ
うに、９０度の間隔で放射状に配置されたピニオン軸１
２、１３、１４および１５の先端に各ピニオンギヤ（図
示せず）がそれぞれ都合４個軸支されたものである。本
実施の形態では、各ピニオン軸につき、ピニオン軸１２
に嵌合され予圧スプリング８（図示せず）によって所定
の予圧にて付勢された一対のプレッシャースリーブ１７
Ａ、１７Ｂにおいて、一方のプレッシャースリーブ１７
Ａにのみ第１ピニオンギヤ３にの内端面に接する拡大径
フランジ１７Ｄが設けられ、他方のプレッシャースリー
ブ１７Ｂには拡大径フランジが設けられず、該他方のプ
レッシャースリーブ１７Ｂにはピニオン軸の交差部に設
けられた円弧凸部に係合する円弧凹部１７Ｆが刻設され
てプレッシャースリーブ１７Ｂとピニオン軸とが一体回
転するように構成されている。他の３つのピニオン軸１
３〜１５についても同様の構成が採用される。また、こ
れらピニオン軸と各プレッシャースリーブとの関連構成
は前述した第１および第２の実施の形態を採用し得るこ
とは言うまでもない。

【００１６】これによって、本実施の形態における差動
時には、各ピニオン軸１２〜１５のプレッシャースリー
ブの各カム部１７Ｃ、１８Ｃ、・・において相対回転差
に応じて発生するスラスト力により、各一対のピニオン
ギヤの球面状の各４つの背面とデフケース１Ｂの内面の
４つのケース球面との圧接により差動制限力をより均等
に得ることができることとなって、相対回転差に応じた
強力な差動制限トルクの発生を円滑な差動制限作用によ
って得ることができる。なお、各ピニオンギヤ背面とデ
フケースの内面の接触部形状は上述した球面接触に限ら
ず、円錐面形状を採用することもできる。

【００１７】以上本発明の実施の形態を述べてきたが、
本発明の趣旨の範囲内にて、左右のデフケースの嵌合方
式およびその形状、サイドギヤとデフケースとの締結形
態、ピニオンギヤおよびサイドギヤの形状やこれらのギ
ヤの平歯、はす歯等歯すじの角度、これらの間の噛合関
連形状、予圧スプリングの配設形態、カム部の形状等を
適宜採用できることは言うまでもない。

【００１８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、ピニオン軸に嵌合され予圧スプリングによる所定の
予圧にて付勢された一対のプレッシャースリーブによっ
て、各ピニオンギヤはピニオン軸の軸方向両外側に付勢
され、各ピニオンギヤの各背面をデフケースの内面のケ
ース球面に圧接して、所定のイニシャルトルクによる差
動制限力を発生させて、高い走行抵抗によって静止され
た駆動側との間において発生したデフケースとの相対回
転が減じられたピニオンギヤによる差動制限力が高い走
行抵抗によって低速回転する側の駆動力に加算されて、
片輪スリップ時における悪路での走破性能が向上するの
みならず、さらに、差動時において、前記各ピニオンギ
ヤは互いに反対方向に回転しながら一方のサイドギヤの
上を公転するために、これら各ピニオンギヤの内端面に
接する前記一対のプレッシャースリーブも、互いに反対
方向に連れ回りして相対回転し、それらの対向面に形成
された山形状のカム部にてこれらプレッシャースリーブ
間の相対回転力に応じて適切に発生したスラスト力によ
って前記各ピニオンギヤはピニオン軸の軸方向両外側に
移動し、その各背面をデフケースの内面のケース球面に
圧接して、差動回転差に応じた差動制限力が発生し、さ
らに適切な差動制限力が走行抵抗の高い低速側の駆動力
に加算される。したがって、片輪スリップ時に、スリッ
プしていない車輪に確実に駆動力が伝達されての悪路で
の走破性能がより確実になるものである。

【００１９】また、前記一対のピニオンギヤが互いに直
交する２本のピニオン軸にそれぞれ軸支されるように、
すなわち４つのピニオンギヤが円周上に均等に配置され
るならば、各ピニオン軸のプレッシャースリーブの各カ
ム部において相対回転差に応じて発生するスラスト力に
より、各一対のピニオンギヤの球面状の各４つの背面と
デフケースの内面の４つのケース球面との圧接によって
差動制限力をより均等に得ることができ、相対回転差に
応じた強力な差動制限トルクの発生を円滑な差動制限作
用によって得ることができる。さらに、前記各サイドギ
ヤの外周の錐面および各ピニオンギヤの球面状の背面に
油溝を刻設するならば、これらの油溝を循環する潤滑油
により差動制限作用時の各部材間の圧接時の焼付き等を
有効に防止して、強力な差動制限トルクの発生をより現
実的なものとすることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の差動制限装置の第１実施の形態の全体
および要部の図である。

【図２】本発明の差動制限装置の第１実施の形態の作用
を説明する図である。

【図３】本発明の差動制限装置の第２実施の形態を示す
要部の図である。

【図４】本発明の差動制限装置の第３実施の形態を示す
要部の図である。

【図５】従来の差動制限装置の全体図である。

【符号の説明】

１ デフケース １Ａ 左デフケース １Ｂ 右デフケース １Ｃ ケース球面 １Ｄ ケース錐面 ２ ピニオン軸 ３ 第１ピニオンギヤ ３Ｃ ピニオン背面 ４ 第２ピニオンギヤ ４Ｃ ピニオン背面 ５ 左サイドギヤ ５Ｄ サイドギヤ錐面 ６ 右サイドギヤ ６Ｄ サイドギヤ錐面 ７ プレッシャースリーブ ７Ａ 第１プレッシャースリーブ ７Ｂ 第２プレッシャースリーブ ７Ｄ フランジ ８ 予圧スプリング

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 デフケースの回転駆動力が該デフケース
   内に収納されたピニオン軸に軸支された一対のピニオン
   ギヤを介して前記デフケースの回転軸上に配置された左
   右のサイドギヤにトルク配分して伝達されるとともに、
   前記ピニオンギヤとサイドギヤとの噛合反力にるスラス
   ト力によって各サイドギヤの外周の錐面がデフケースの
   錐面に圧接されて差動制限力が発生するように構成され
   た差動制限装置において、前記一対のピニオンギヤはそ
   の背面がデフケースに摺接すべく予圧スプリングに弾圧
   されピニオン軸に嵌合された一対のプレッシャースリー
   ブによって付勢され、かつ、前記一対のプレッシャース
   リーブの対向面にはカム部が形成されていることを特徴
   とする差動制限装置。
2. 【請求項２】 デフケースの回転駆動力が該デフケース
   内に収納されたピニオン軸に軸支された一対のピニオン
   ギヤを介して前記デフケースの回転軸上に配置された左
   右のサイドギヤにトルク配分して伝達されるとともに、
   前記ピニオンギヤとサイドギヤとの噛合反力にるスラス
   ト力によって各サイドギヤの外周の錐面がデフケースの
   錐面に圧接されて差動制限力が発生するように構成され
   た差動制限装置において、前記一対のピニオンギヤはそ
   の背面がデフケースに摺接すべく予圧スプリングに弾圧
   されピニオン軸に嵌合された１つのプレッシャースリー
   ブによって付勢され、かつ、該プレッシャースリーブと
   ピニオン軸の対向面にはカム部が形成されていることを
   特徴とする差動制限装置。
3. 【請求項３】 前記一対のピニオンギヤが互いに直交す
   る２本のピニオン軸にそれぞれ軸支されていることを特
   徴とする請求項１または２に記載の差動制限装置。