JPS6227732Y2 - - Google Patents
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- JPS6227732Y2 JPS6227732Y2 JP14737379U JP14737379U JPS6227732Y2 JP S6227732 Y2 JPS6227732 Y2 JP S6227732Y2 JP 14737379 U JP14737379 U JP 14737379U JP 14737379 U JP14737379 U JP 14737379U JP S6227732 Y2 JPS6227732 Y2 JP S6227732Y2
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- Motor Power Transmission Devices (AREA)
- Retarders (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は自動車又は産業用車両のデフアレンシ
ヤル（以下、差動装置と称する）のロツク装置に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a locking device for a differential (hereinafter referred to as a differential) of an automobile or industrial vehicle.
従来の自動車又は産業用車両等における手動式
の差動装置のロツク装置は、差動装置のサイドギ
ヤ又は車軸とデフアレンシヤルケース（以下デイ
フケースと称する）との間をドツグクラツチ等で
固定するものが大部分であつた。このような装置
においては、差動装置をロツクするためのドツグ
クラツチ及びそれを操作するためのシフトフオー
ク及びシヤフト等が必要となる。そのため差動装
置を収納する容器（デフキヤリア又はデフハウジ
ング）は普通の差動装置用のものをそのまゝ使用
することができず特別のものを設計しなければな
らないという欠点があつた。また、ドツグクラツ
チによる差動装置のロツク装置は作動が急激なた
め、しばしば車軸及びパワートレンに有害な力を
発生させる欠点があつた。 Conventional locking devices for manual differentials in automobiles, industrial vehicles, etc. are mostly those that use a dog clutch or the like to secure the space between the side gear or axle of the differential and the differential case (hereinafter referred to as the differential case). It was hot in parts. Such a device requires a dog clutch to lock the differential, and a shift fork and shaft to operate it. For this reason, the container (differential carrier or differential housing) that houses the differential gear has the disadvantage that a regular one for differential gears cannot be used as is, and a special one must be designed. In addition, dog clutch differential locking systems have the disadvantage that they operate rapidly and often generate harmful forces on the axle and powertrain.
これらの欠点を除くためにデフケースとサイド
ギヤとの間を摩擦板による摩擦力で固定しようと
するものがあるが、従来のものでは流体の圧力又
は機械力を直接クラツチ板を押しつけるために使
用する結果、クラツチ板の摩擦面数を増やしたり
押しつけ力を非常に大きくしなければならないと
いう欠点があつた。更に、所定の押しつけ力を加
えたとしても、歯車の噛み合いが同期しないため
に所望のクラツチ結合を実現することが比較的難
しいことがあつた。これをさらに具体例を用いて
説明すると、まず油圧によつてクラツチ板を加圧
することによつてサイドギヤとデフケースをロツ
ク（差動制限）するデフロツク装置として実開昭
54−84737号公報に記載されたものがある。この
装置は油圧により発生するクラツチ板の摩擦力に
よつてロツクする構成であるため、十分な摩擦力
を出すためにはクラツチ板の枚数や摩擦面積を増
大させたり、或いは油圧力を大きくする等の必要
があつた。クラツチ板の枚数や摩擦面積の増大
は、装置の軸方向長さや径方向サイズの増大をも
たらす恐れがある。また、クラツチ板面同志の摩
擦によるロツク効果は、板面間の摩擦係数や油圧
による押圧力等の諸条件によつて左右されるた
め、確実性を担保することが困難である一方、ロ
ツクの解除（差動）時においてもクラツチ板同志
の摺動が完全に無くなるわけではないので差動に
対する抵抗が完全に無くなることがない。このよ
うに完全なロツク、完全なフリーの実現が不可能
であることからクラツチオン・オフ作動の不確実
さ、差動走行時におけるクラツチ板摺動によるエ
ネルギーロスの発生、クラツチ板の耐久性の低下
等の問題が生じている。 In order to eliminate these drawbacks, some methods attempt to fix the differential case and side gear using frictional force using friction plates, but conventional methods use fluid pressure or mechanical force to directly press the clutch plate. However, the disadvantage was that the number of friction surfaces on the clutch plate had to be increased and the pressing force had to be extremely large. Further, even if a predetermined pressing force is applied, it is sometimes relatively difficult to achieve the desired clutch engagement because the meshing of the gears is not synchronized. To explain this using a more specific example, first, it was developed as a differential lock device that locks the side gears and differential case (limits differential movement) by pressurizing the clutch plate with hydraulic pressure.
There is one described in Publication No. 54-84737. This device is configured to lock using the frictional force of the clutch plates generated by hydraulic pressure, so in order to generate sufficient frictional force, it is necessary to increase the number of clutch plates or friction area, or increase the hydraulic pressure. The need arose. An increase in the number of clutch plates and friction area may result in an increase in the axial length and radial size of the device. In addition, the locking effect due to friction between the clutch plate surfaces depends on various conditions such as the friction coefficient between the plate surfaces and the pressing force due to hydraulic pressure, so it is difficult to ensure reliability. Even when the clutch is released (differential), the sliding movement between the clutch plates does not completely disappear, so the resistance to the differential does not completely disappear. Since it is impossible to achieve complete lock and complete free, there is uncertainty in clutch on/off operation, energy loss due to clutch plate sliding during differential running, and reduced clutch plate durability. Problems such as these are occurring.
また、実開昭48−17822号公報記載のデフロツ
ク装置はデフケースと一体構造のリングギヤをス
ライダによつて車軸とクラツチオン・オフさせる
構成であるが、この装置はデフケースの外部にス
ライダ及びスライダの操作部を設ける構成である
ため、通常の形状を有した差動装置を支持するた
めの支持構造（差動装置が取付けられるデフキヤ
リア、サイドギヤを支持する車軸、デフケースを
支持するベアリング等）に対し装置としての互換
性がない。従つて、支持構造を改変し、当該差動
装置自体に見合う独自の支持構造を設計、製造す
る必要がでてくる。また、この差動装置にあつて
は、装置の組付作業が煩雑化すると同時に、装置
全体が大型化するため十分大きな取付スペースの
確保が必須となる。さらに、スライダをクラツチ
オン・オフ両方向へ移動させるためのシフトがス
ライダと摺動する構成であるため、耐久性の点で
問題がある。 Furthermore, the differential lock device described in Japanese Utility Model Application Publication No. 48-17822 has a structure in which a ring gear, which is integrated with the differential case, is clutched on and off from the axle using a slider. Because it is a structure in which a differential device with a normal shape is provided, the support structure for supporting the differential device (the differential carrier to which the differential device is attached, the axle that supports the side gear, the bearing that supports the differential case, etc.) is Not compatible. Therefore, it becomes necessary to modify the support structure and design and manufacture a unique support structure suitable for the differential itself. Further, in the case of this differential device, the assembly work of the device becomes complicated, and at the same time, the device as a whole becomes large, so it is essential to secure a sufficiently large installation space. Furthermore, since the shift for moving the slider in both the clutch-on and clutch-off directions is configured to slide on the slider, there is a problem in terms of durability.
本考案は、上記に鑑みてなされたものであり、
クラツチ板或いはデフケース外に配設されるクラ
ツチ手段を設けることによる大型化、作動の不確
実さ、耐久性の低下等の問題を無くするため、サ
イドギヤ外周とデフケース内周との間に形成され
る空間を利用して、該空間内にサイドギヤとデフ
ケースをクラツチオン・オフさせるためのリング
クラツチを設けるとともに、該リングクラツチに
よる噛合及び噛合解除を弾性部材によつて円滑に
行ない得るようにしたデフアレンシヤル用ロツク
装置を提供するものである。 This invention was made in view of the above,
A clutch plate is formed between the outer periphery of the side gear and the inner periphery of the differential case in order to eliminate problems such as increased size, uncertain operation, and decreased durability caused by providing a clutch means disposed outside the clutch plate or differential case. A differential that utilizes a space to provide a ring clutch in the space for clutching and disengaging a side gear and a differential case, and allows smooth engagement and disengagement by the ring clutch using an elastic member. The present invention provides a locking device for use in a vehicle.
即ち本考案によるデフアレンシヤル用ロツク装
置は、エンジンからの駆動力を受けて回転するデ
フケースと、該デフケースと一体回転するピニオ
ンシヤフトと、該ピニオンシヤフトを挟んで端面
同志が対向し合う一対の出力軸と、該各出力軸の
外周上にそれぞれ一体化された一対のサイドギヤ
と、前記ピニオンシヤフトに回転自在に支持され
るとともに前記各サイドギヤと噛合うピニオンギ
ヤと、該一対のサイドギヤのうちの一方の外周上
に一体形成されたクラツチ部と、前記デフケース
内に収納されていて該クラツチ部と対向するデフ
ケース内周面上に外周面でスライド自在にスプラ
イン係合するとともに内周面で前記サイドギヤの
クラツチ部と結合或いは非結合状態となるリング
クラツチと、前記デフケースに内臓されて該リン
グクラツチをクラツチ結合方向及び結合解除方向
へ移動させる駆動部と、該駆動部と該リングクラ
ツチとを接続する弾性部材から成ることを特徴と
するデフアレンシヤル用ロツク装置を提供するも
のである。 That is, the differential locking device according to the present invention includes a differential case that rotates in response to driving force from an engine, a pinion shaft that rotates integrally with the differential case, and a pair of outputs whose end faces face each other with the pinion shaft in between. a shaft, a pair of side gears each integrated on the outer periphery of each of the output shafts, a pinion gear that is rotatably supported by the pinion shaft and meshes with each of the side gears, and one of the pair of side gears. A clutch portion integrally formed on the outer periphery is housed in the differential case and is slidably engaged with splines on the inner periphery of the differential case facing the clutch portion on the outer periphery, and a clutch of the side gear on the inner periphery. a ring clutch that is coupled or uncoupled with the differential case, a drive section that is built into the differential case and moves the ring clutch in a clutch coupling direction and a coupling disengagement direction, and an elastic member that connects the drive section and the ring clutch. The present invention provides a differential lock device characterized by comprising:
以下図面を参照し、本考案について詳しく説明
する。 The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
図は本考案の一実施例による差動装置のロツク
装置を示す構成説明図である。図において、デフ
ケース１はデフハウジング（図示せず）に回転自
在に軸装され、エンジンと連結する駆動軸（図示
せず）によつて回転が与えられるようになつてい
る。デフケース１にピニオンシヤフト２とこれを
回転軸とするピニオン３および３′（図では省略
されている）と、これらに直交してかみ合うサイ
ドギヤ４および５が収納され、これらサイドギヤ
がスプライン結合してなる被動軸６および７が軸
装されている。 The figure is an explanatory diagram showing the structure of a locking device for a differential gear according to an embodiment of the present invention. In the figure, a differential case 1 is rotatably mounted on a differential housing (not shown) and rotated by a drive shaft (not shown) connected to an engine. A differential case 1 houses a pinion shaft 2, pinions 3 and 3' (not shown in the figure) having this as a rotation axis, and side gears 4 and 5 that mesh with these at right angles, and these side gears are connected by splines. Driven shafts 6 and 7 are mounted.
また、デフケース１にはサイドギヤ４の軸部４
ａに同心的に設置されるリングクラツチ８および
外部のスイツチ１７によつてオン・オフ制御され
るソレノイド１３が収納設置されている。 In addition, the shaft portion 4 of the side gear 4 is attached to the differential case 1.
A solenoid 13, which is controlled on and off by a ring clutch 8 and an external switch 17, is housed and installed concentrically in a.
リングクラツチ８はその外周面８ａとデフケー
ス１の内周面１ａとを軸方向で摺動可能なスプラ
イン結合をなすと共に、その内周面８ｂとサイド
ギヤ４の軸部４ａのクラツチ部４ｃとをドツグク
ラツチ結合をなす構成をとつている。そして、リ
ングクラツチ８はソレノイド１３のプランジヤ１
４と弾性部材（板ばね）９を介して直結され、プ
ランジヤ１４の突き出し状態でクラツチ結合方向
へ移動して上述のドツグクラツチを結合し、プラ
ンジヤ１４の引き戻し状態（図はこの状態を示し
ている）でクラツチ結合解除方向へ移動してドツ
グラツチを解除する構成となつている。 The ring clutch 8 forms a spline connection between its outer circumferential surface 8a and the inner circumferential surface 1a of the differential case 1 such that it can slide in the axial direction, and also connects its inner circumferential surface 8b and the clutch portion 4c of the shaft portion 4a of the side gear 4 into a dog clutch. It has a combination structure. The ring clutch 8 is connected to the plunger 1 of the solenoid 13.
4 through an elastic member (leaf spring) 9, and moves in the clutch coupling direction with the plunger 14 in the protruding state to couple the above-mentioned dog clutch, and the plunger 14 is in the retracted state (the figure shows this state). The clutch is moved in the direction of releasing the clutch connection to release the clutch.
一方、ソレノイド１３はねじ１５でデフケース
１に固着され、端子１６を介して外部のスイツチ
１７と電気的接続がなされている。そして、スイ
ツチ１７のオン状態でソレノイド１３を付勢し、
プランジヤ１４を左方向に突き出し、オフ状態で
ソレノイド１３の付勢を解いてプランジヤ１４を
右方向に引き戻すようになつている。 On the other hand, the solenoid 13 is fixed to the differential case 1 with screws 15 and electrically connected to an external switch 17 via a terminal 16. Then, with the switch 17 turned on, the solenoid 13 is energized,
The plunger 14 is pushed out to the left, and when the solenoid 13 is in the OFF state, the energization of the solenoid 13 is released and the plunger 14 is pulled back to the right.
このような構成をなすロツク装置の動作につい
て以下説明する。 The operation of the lock device having such a configuration will be explained below.
いま、スイツチ１７がオフ状態にあれば、ソレ
ノイド１３は減勢されプランジヤ１４は右方向に
引き戻されているのでリングクラツチ８の内周面
８ｂと軸部４ａのクラツチ部４ｃのドツグクラツ
チ結合は解除され、差動装置は本来の機能を発揮
し得る状態にある（非ロツク状態）。 If the switch 17 is currently in the OFF state, the solenoid 13 is deenergized and the plunger 14 is pulled back to the right, so the dog clutch connection between the inner peripheral surface 8b of the ring clutch 8 and the clutch portion 4c of the shaft portion 4a is released. , the differential gear is in a state where it can perform its original function (unlocked state).
次に、スイツチ１７をオン状態にし、ソレノイ
ド１３を付勢すれば、プランジヤ１４は左方向に
突き出されリングクラツチ８は板ばね９を介して
左方向に押圧される。この押圧によつて、リング
クラツチ８の内周面８ｂと軸部４ａのクラツチ部
４ｃでなすドツグクラツチの噛合部は板ばね９の
弾性機能によるそり曲り現象によつて同期状態を
得るまで待機しながらクラツチ入りを実現する。
このリングクラツチ８の動きは、板ばね９にばね
力（押圧力）があるため、プランジヤ１４で直接
リングクラツチ８を動作させるのに比べて非同期
状態の衝撃も少く、円滑に同期の実現を達成する
ことができる。上記ドツグクラツチの結合によつ
てサイドギヤ４はデフケース１と一体化され、ピ
ニオン３および３′の自転を停止する。したがつ
て、差動装置はロツクされる。このロツク状態の
解除はスイツチ１７をオフにすることによつて得
られる。また弾性部材９は、リングクラツチ８が
クラツチ結合解除方向へ移動する際にも、弾性変
形力によるそり曲り現象によつて無理のない噛合
い離脱を実現する。すなわち、弾性部材９による
そり曲り現象がない場合には回転力によつて強固
に噛合つているクラツチ部４ｃとリングクラツチ
の内周面８ｂとプランジヤ１４によつて直接強制
的に引き離すことになるため、大きな結合解除力
が必要になると同時に、無理な引き離しによつて
クラツチ部４ｃとクラツチリングの内周面８ｂの
耐久性が低下する恐れもある。 Next, when the switch 17 is turned on and the solenoid 13 is energized, the plunger 14 is projected to the left and the ring clutch 8 is pressed to the left via the leaf spring 9. Due to this pressure, the dog clutch meshing portion formed by the inner circumferential surface 8b of the ring clutch 8 and the clutch portion 4c of the shaft portion 4a waits until a synchronized state is achieved by the warping phenomenon caused by the elastic function of the leaf spring 9. Achieve clutch engagement.
This movement of the ring clutch 8 has a spring force (pushing force) in the leaf spring 9, so compared to directly operating the ring clutch 8 with the plunger 14, there is less shock in the out-of-synchronization state, and synchronization can be achieved smoothly. can do. By engaging the dog clutch, the side gear 4 is integrated with the differential case 1, and the rotation of the pinions 3 and 3' is stopped. The differential is therefore locked. This locked state can be released by turning off switch 17. Furthermore, even when the ring clutch 8 moves in the clutch release direction, the elastic member 9 achieves natural engagement and disengagement due to the warping phenomenon caused by the elastic deformation force. That is, if there is no warping phenomenon caused by the elastic member 9, the clutch portion 4c and the inner circumferential surface 8b of the ring clutch, which are firmly engaged due to rotational force, will be directly forcibly separated by the plunger 14. However, a large uncoupling force is required, and at the same time, there is a risk that the durability of the clutch portion 4c and the inner circumferential surface 8b of the clutch ring will be reduced due to forced separation.
なお、実用新案登録請求の範囲において駆動部
とは、ソレノイド１３、プランジヤ１４、端子１
６、スイツチ１７から成る電気的駆動部のほかに
も、油圧にもとづくプランジヤ機構等をも含むも
のである。 In addition, in the scope of the utility model registration claim, the drive unit includes the solenoid 13, plunger 14, and terminal 1.
6. In addition to the electric drive unit consisting of the switch 17, it also includes a plunger mechanism based on hydraulic pressure.
以上詳しく説明したように、本考案によるロツ
ク装置は、サイドギヤの軸部と同心的に配設され
るリングクラツチの運動を板ばね等の弾性機構を
介してソレノイド等で行わせる構成となつている
ので、構成が簡単で、小形なものとなり、かつ円
滑にクラツチ結合を行うことができる。しかも、
デフケースは特別なものを用意する必要はなく、
在来の装置を改造せずに本考案による装置を付加
することができる。特に、リングクラツチの内周
面とサイドギヤの軸部のクラツチ部で構成するド
ツグクラツチの入り・切りの手段に板ばね等の弾
性機構を介在する構成をなしているので、ロツク
装置の入りが滑らかになされ、車軸およびパワー
トレンに有害な力を発生させることはない。 As explained in detail above, the locking device according to the present invention is configured so that the ring clutch, which is disposed concentrically with the shaft of the side gear, is moved by a solenoid or the like via an elastic mechanism such as a leaf spring. Therefore, the structure is simple and compact, and the clutch can be connected smoothly. Moreover,
There is no need to prepare anything special for the differential case.
The device according to the present invention can be added to existing devices without modification. In particular, since the dog clutch, which is composed of the inner circumferential surface of the ring clutch and the clutch part of the shaft of the side gear, is configured to include an elastic mechanism such as a leaf spring in the means for engaging and disengaging, the locking device can be smoothly engaged. without creating any harmful forces on the axle or powertrain.
なお、本考案の実施例についての上述の説明
は、例示的なものであつて、本考案の範囲を限定
するものではない。 It should be noted that the above description of the embodiments of the present invention is illustrative and does not limit the scope of the present invention.
図は本考案の一実施例によるロツク装置の構成
説明図である。
符号の説明、１……デフケース、２……ピニオ
ンシヤフト、３……ピニオン、４，５……サイド
ギヤ、６，７……被動軸、８……リングクラツ
チ、９……板ばね、１３……ソレノイド、１４…
…プランジヤ、１５……ねじ、１６……端子、１
７……スイツチ、４ａ……サイドギヤの軸部、４
ｃ，８ｂ……ドツグクラツチ結合部、１ａ，８ａ
……スプライン結合部。
The figure is an explanatory diagram of the structure of a locking device according to an embodiment of the present invention. Explanation of symbols, 1... Differential case, 2... Pinion shaft, 3... Pinion, 4, 5... Side gear, 6, 7... Driven shaft, 8... Ring clutch, 9... Leaf spring, 13... Solenoid, 14...
... Plunger, 15 ... Screw, 16 ... Terminal, 1
7...Switch, 4a...Side gear shaft, 4
c, 8b...Dog clutch coupling part, 1a, 8a
...Spline joint.
Claims (1)
ースと、該デフケースと一体回転するピニオンシ
ヤフトと、該ピニオンシヤフトを挟んで端面同志
が対向し合う一対の出力軸と、該各出力軸の外周
上にそれぞれ一体化された一対のサイドギヤと、
前記ピニオンシヤフトに回転自在に支持されると
ともに前記各サイドギヤと噛合うピニオンギヤ
と、該一対のサイドギヤのうちの一方の外周上に
一体形成されたクラツチ部と、前記デフケース内
に収納されていて該クラツチ部と対向するデフケ
ース内周面上に外周面でスライド自在にスプライ
ン係合するとともに内周面で前記サイドギヤのク
ラツチ部と結合或いは非結合状態となるリングク
ラツチと、前記デフケースに内蔵されて該リング
クラツチをクラツチ結合方向及び結合解除方向へ
移動させる駆動部と、該駆動部と該リングクラツ
チとを接続する弾性部材から成ることを特徴とす
るデフアレンシヤル用ロツク装置。 A differential case that rotates in response to driving force from the engine, a pinion shaft that rotates integrally with the differential case, a pair of output shafts whose end faces face each other across the pinion shaft, and a pair of output shafts each located on the outer periphery of each output shaft. A pair of integrated side gears,
a pinion gear rotatably supported by the pinion shaft and meshing with each of the side gears; a clutch portion integrally formed on the outer periphery of one of the pair of side gears; a ring clutch that is slidably spline-engaged on the inner circumferential surface of the differential case facing the differential case on its outer circumferential surface and coupled or uncoupled with the clutch section of the side gear on the inner circumferential surface; 1. A locking device for a differential, comprising: a drive section for moving a clutch in a clutch coupling direction and a clutch disengagement direction; and an elastic member connecting the drive section and the ring clutch.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14737379U JPS6227732Y2 (en) | 1979-10-24 | 1979-10-24 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14737379U JPS6227732Y2 (en) | 1979-10-24 | 1979-10-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5665246U JPS5665246U (en) | 1981-06-01 |
| JPS6227732Y2 true JPS6227732Y2 (en) | 1987-07-16 |
Family
ID=29378514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14737379U Expired JPS6227732Y2 (en) | 1979-10-24 | 1979-10-24 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6227732Y2 (en) |
Families Citing this family (4)
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|---|---|---|---|---|
| JPS61270541A (en) * | 1985-05-22 | 1986-11-29 | アンソニ− デビツド ロバ−ツ | Differential-gear locking device |
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| EP2855188B1 (en) * | 2013-01-23 | 2017-03-01 | Eaton Corporation | Locking differential assembly |
-
1979
- 1979-10-24 JP JP14737379U patent/JPS6227732Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5665246U (en) | 1981-06-01 |
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