特許 6269283 車両用差動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6269283

(24)【登録日】2018年1月12日

(45)【発行日】2018年1月31日

(54)【発明の名称】車両用差動装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 48/24 20060101AFI20180122BHJP

   F16H 48/32 20120101ALI20180122BHJP

   F16H 48/22 20060101ALI20180122BHJP

   B60K 17/35 20060101ALI20180122BHJP

【ＦＩ】

   F16H48/24

   F16H48/32

   F16H48/22

   B60K17/35 B

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-86528(P2014-86528)

(22)【出願日】2014年4月18日

(65)【公開番号】特開2015-206394(P2015-206394A)

(43)【公開日】2015年11月19日

【審査請求日】2017年3月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】100071526

【弁理士】

【氏名又は名称】平田 忠雄

(74)【代理人】

【識別番号】100128211

【弁理士】

【氏名又は名称】野見山 孝

(74)【代理人】

【識別番号】100145171

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 浩行

(72)【発明者】

【氏名】山盛 元康

【審査官】 藤村 聖子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２５２８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４５３５６５１（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開平０６−３４４７８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ ４８／００−４８／４２

Ｂ６０Ｋ １７／２８−１７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動源の駆動力によって回転するハウジングと、
前記ハウジングと共に公転し、前記ハウジング内に自転可能に支持された遊星歯車と、
前記遊星歯車に噛み合う内歯が内周面に形成された第１回転部材と、
前記遊星歯車に噛み合う外歯が外周面に形成された第２回転部材と、
前記ハウジングと前記第１回転部材との間に軸方向移動可能に配置され、第１位置において前記ハウジングと前記第１回転部材とを相対回転不能に連結し、第２位置において前記ハウジングと前記第１回転部材とを相対回転可能とする連結部材と、
前記連結部材を前記第１位置と前記第２位置の間で軸方向に移動させる移動機構と
を備えた車両用差動装置。

【請求項2】

前記連結部材は、その外周面に前記ハウジングと係合する外周係合部が形成され、内周面に前記第１回転部材と係合する内周係合部が形成されている、
請求項１に記載の車両用差動装置。

【請求項3】

前記移動機構は、前記連結部材を軸方向の一側に押圧する押圧力を発生するアクチュエータ、及び前記連結部材を軸方向の他側に付勢する弾性部材を有する、
請求項１又は２に記載の車両用差動装置。

【請求項4】

前記アクチュエータは、前記押圧力の発生源として、油圧駆動されるピストン及びシリンダを有する、
請求項３に記載の車両用差動装置。

【請求項5】

前記第１回転部材と共に回転する第１摩擦板、及び前記第２回転部材と共に回転する第２摩擦板を有し、前記第１回転部材と前記第２回転部材との間の差動を制限する摩擦クラッチと、
前記摩擦クラッチを押圧する押圧機構とをさらに備えた、
請求項１乃至４の何れか１項に記載の車両用差動装置。

【請求項6】

前記押圧機構は、前記遊星歯車を軸支するシャフトを有し、前記シャフトの軸方向移動によって前記摩擦クラッチを押圧する、
請求項５に記載の車両用差動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の駆動源の駆動力を一対の出力軸に差動を許容して配分する車両用差動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、前輪及び後輪を駆動する四輪駆動車には、駆動源の駆動力を前輪側及び後輪側に配分するトランスファ装置に、複数の遊星歯車を太陽歯車と内歯歯車との間に配置してなる遊星歯車機構を有するセンターデフを備えたものがある。本出願人は、このセンターデフとして、太陽歯車と内歯歯車との間に差動を制限するためのクラッチを配置したものを提案している（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１に記載のセンターデフ（車両用差動装置）は、前輪側のディファレンシャル装置に駆動力を伝達する前輪側の出力軸が相対回転不能に連結される太陽歯車と、後輪側のディファレンシャル装置に駆動力を伝達する後輪側の出力軸が相対回転不能に連結される内歯歯車と、太陽歯車と内歯歯車との間に配置された複数の遊星歯車と、複数の遊星歯車を自転可能に支持するキャリアとを有している。駆動源の駆動力は、キャリアに入力され、複数の遊星歯車を介して太陽歯車及び内歯歯車に配分される。

【0004】

太陽歯車と内歯歯車との間には、複数のクラッチプレートを有する摩擦クラッチが配置されている。この摩擦クラッチは、電磁石及びアーマチャを有する電磁クラッチからなる押圧機構によって押圧される。制御装置から電磁クラッチの電磁石に励磁電流が供給され、押圧機構が作動して摩擦クラッチを押圧すると、太陽歯車と内歯歯車との間に摩擦クラッチの摩擦力による差動制限力が作用し、前輪側の出力軸と後輪側の出力軸との差動が制限される。制御装置は、例えば四輪駆動車の前輪又は後輪にスリップが発生した場合に電磁石に励磁電流を供給し、押圧機構を作動させる。これにより、スリップが発生していない側の車輪に駆動力を伝達することができ、四輪駆動車の走行安定性を向上させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９−２９９７７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

四輪駆動車が例えば圧雪路や凍結路等の低μ路を長時間に亘って走行する場合には、スリップの有無にかかわらず、常に前輪側の出力軸と後輪側の出力軸との差動を制限したいというニーズがある。特許文献１に記載のセンターデフでは、差動制限状態を維持するためには電磁石への励磁電流の供給を継続する必要があるが、励磁電流の供給を継続することにより消費電力が増大してしまうという点において、なお改善の余地があった。

【0007】

また、この対策として、センターデフの外部に前輪側の出力軸と後輪側の出力軸との差動を部材間の係合によって機械的に規制するロック機構を設けることも考えられるが、この場合には、部品点数の大幅な増加と、センターデフを含むトランスファ装置の大型化を招来してしまう。

【0008】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品点数の増加と装置の大型化を抑制しながら、出力軸間の差動を機械的に規制することが可能な車両用差動装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、上記課題を解決するため、駆動源の駆動力によって回転するハウジングと、前記ハウジングと共に公転し、前記ハウジング内に自転可能に支持された遊星歯車と、前記遊星歯車に噛み合う内歯が内周面に形成された第１回転部材と、前記遊星歯車に噛み合う外歯が外周面に形成された第２回転部材と、前記ハウジングと前記第１回転部材との間に軸方向移動可能に配置され、第１位置において前記ハウジングと前記第１回転部材とを相対回転不能に連結し、第２位置において前記ハウジングと前記第１回転部材とを相対回転可能とする連結部材と、前記連結部材を前記第１位置と前記第２位置の間で軸方向に移動させる移動機構とを備えた車両用差動装置を提供する。

【発明の効果】

【0010】

本発明に係る車両用差動装置によれば、部品点数の増加と装置の大型化を抑制しながら、出力軸間の差動を機械的に規制することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施の形態に係る車両用差動装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

［実施の形態］
図１は、本発明の実施の形態に係る車両用差動装置の断面図である。この車両用差動装置１は、四輪駆動車に搭載され、前輪及び後輪に駆動源の駆動力を配分する。

【0013】

車両用差動装置１は、駆動源の駆動力によって回転するハウジング２と、ハウジング２と共に公転し、ハウジング２内に自転可能に支持された遊星歯車３と、遊星歯車３に噛み合う内歯４１１が内周面に形成された第１回転部材４と、遊星歯車３に噛み合う外歯５１が外周面に形成された第２回転部材５とを有している。この車両用差動装置１は、入力軸１０からハウジング２に入力された駆動力を、第１回転部材４及び第２回転部材５から第１出力軸１１及び第２出力軸１２に配分して出力する。

【0014】

ハウジング２、第１回転部材４、及び第２回転部材５は、回転軸線Ｏを共有しており、この回転軸線Ｏを中心として同軸上で相対回転可能である。以下、回転軸線Ｏに平行な方向を「軸方向」といい、回転軸線Ｏに直交する方向を「径方向」という。

【0015】

また、車両用差動装置１は、ハウジング２と第１回転部材４との間に軸方向移動可能に配置された連結部材６と、連結部材６を軸方向に移動させる移動機構７とを有している。連結部材６は、軸方向の一側に移動したときにハウジング２と第１回転部材４とを相対回転不能に連結し、軸方向の他側に移動したときにハウジング２と第１回転部材４とを相対回転可能とする。

【0016】

またさらに、車両用差動装置１は、第１回転部材４と前記第２回転部材５との間の差動を制限する摩擦クラッチ８と、摩擦クラッチ８を押圧する押圧機構９とを備えている。図１では、回転軸線Ｏよりも上側に移動機構７及び押圧機構９の非作動状態を示し、回転軸線Ｏよりも下側に移動機構７及び押圧機構９の作動状態を示している。また、図１において、右側がフロント側（前輪側）であり、左側がリヤ側（後輪側）であるものとする。以下、図１の説明において、図面右側を「フロント側」といい、図面左側を「リヤ側」という。

【0017】

ハウジング２は、回転軸線Ｏを中心として回転可能に図略のトランスファケース内に配置され、フロント側のフロントハウジング２１と、リヤ側のリヤハウジング２２とを有している。フロントハウジング２１とリヤハウジング２２とは、溶接やボルト締め等の固定手段によって相互に固定され、一体に回転する。

【0018】

リヤハウジング２２には、その外周面に外周スプライン係合部２２ａが形成されている。この外周スプライン係合部２２ａには、筒状の入力軸１０の内周面に形成された内周スプライン係合部１０ａが相対回転不能にスプライン係合する。これにより、ハウジング２には、トランスミッションで変速されたエンジン等の駆動源の駆動力が、入力軸１０を介して入力される。なお、外周スプライン係合部２２ａ及び内周スプライン係合部１０ａは、軸方向に沿って延びるように互いに平行に形成された複数の突起からなる。以下に述べる各部材における「内周スプライン係合部」及び「外周スプライン係合部」についても同様に、軸方向に沿って延びる複数の突起から構成されている。

【0019】

フロントハウジング２１は、円筒状の円筒部２１１と、円筒部２１１におけるリヤハウジング２２側の端部から径方向外側に張り出す円盤状の壁部２１２とを一体に有している。壁部２１２には、遊星歯車３を軸支するシャフト９０を挿通させる第１挿通孔２１２ａが軸方向に沿って形成されている。本実施の形態では、第１回転部材４と第２回転部材５との間に４つの遊星歯車３が等間隔に配置され、これに対応して４つの第１挿通孔２１２ａが壁部２１２に形成されている。円筒部２１１の内周面と第２出力軸１２の外周面との間には、針状ころ軸受２３が配置されている。

【0020】

また、壁部２１２には、連結部材６を軸方向に移動させる移動機構７のプランジャ７０を挿通させる第２挿通孔２１２ｂが軸方向に沿って形成されている。本実施の形態では、４つの第２挿通孔２１２ｂが、第１挿通孔２１２ａの外周側にあたる位置にそれぞれ形成されている。

【0021】

リヤハウジング２２は、外周面に外周スプライン係合部２２ａが形成された大径円筒部２２１と、大径円筒部２２１の内側で径方向に延在する壁部２２２と、壁部２２２の内径側の端部からリヤ側に延出された円筒状の小径円筒部２２３とを一体に有している。壁部２２２は、フロントハウジング２１の壁部２１２に軸方向に対向する。小径円筒部２２３の内周面と第１出力軸１１の外周面との間には、針状ころ軸受２４が配置されている。

【0022】

入力軸１０とスプライン係合するリヤハウジング２２の外周スプライン係合部２２ａは、大径円筒部２２１の軸方向のリヤ側における端部に形成されている。大径円筒部２２１のフロント側の端部における内周面には、内周スプライン係合部２２１ａが形成されている。

【0023】

フロントハウジング２１の壁部２１２とリヤハウジング２２の壁部２２２との間には、複数の遊星歯車３、第１回転部材４、第２回転部材５、及び摩擦クラッチ８を収容する収容空間２ａが形成されている。リヤハウジング２２の壁部２２２における収容空間２ａ側の内面には、環状の凹部２２２ａが形成され、この凹部２２２ａにワッシャ２２４が嵌着されている。

【0024】

遊星歯車３は、フロントハウジング２１の第１挿通孔２１２ａに挿通されたシャフト９０に軸支されている。遊星歯車３のフロント側及びリヤ側には、シャフト９０を挿通させる挿通孔９０１ａ，９０２ａが形成された一対のワッシャ９０１，９０２が配置されている。

【0025】

シャフト９０は、遊星歯車３の中心部に形成された貫通孔３ａを貫通し、遊星歯車３は、シャフト９０を中心として自転可能である。遊星歯車３の外周部には、複数のギヤ歯３１が形成されている。本実施の形態では、遊星歯車３は、ギヤ歯３１が回転軸線Ｏと平行に形成されたスパーギヤ（平歯車）であるが、遊星歯車３が捩れ歯を有するヘリカルギヤであってもよい。

【0026】

第１回転部材４は、外側円筒部４１と、内側円筒部４２と、側壁部４３とを有している。側壁部４３は、外側円筒部４１と内側円筒部４２との間に介在し、外側円筒部４１及び内側円筒部４２と共にフロント側に開口する環状の収容空間を形成している。なお、本実施の形態では、製造の容易化のために外側円筒部４１と内側円筒部４２及び側壁部４３とを別部材とし、第１回転部材４がこれらの部材の結合により構成されているが、第１回転部材４は、外側円筒部４１、内側円筒部４２、及び側壁部４３を一体に有していてもよい。

【0027】

第１回転部材４の外側円筒部４１には、その外周面に外周スプライン係合部４１ａが形成され、内周面には遊星歯車３のギヤ歯３１に噛み合うギヤ歯として、複数の内歯４１１が形成されている。複数の内歯４１１は、外側円筒部４１の内周面におけるフロント側の端部を含む遊星歯車３との対向部に形成されている。また、外側円筒部４１の内周面には、複数の内歯４１１よりも側壁部４３側に、内周スプライン係合部４１ｂが形成されている。

【0028】

外周スプライン係合部４１ａは、リヤハウジング２２の大径円筒部２２１における内周スプライン係合部２２１ａと径方向に対向する部位に形成されているが、その軸方向の長さはリヤハウジング２２の内周スプライン係合部２２１ａよりも短い。すなわち、リヤハウジング２２の内周スプライン係合部２２１ａは、一部が第１回転部材４の外側円筒部４１の外周スプライン係合部４１ａに対向するが、他の一部は外周スプライン係合部４１ａに対向しない。

【0029】

内側円筒部４２の内周面には、後輪側のディファレンシャル装置に駆動力を伝達する第１出力軸１１がスプライン係合する内周スプライン係合部４２ａが形成されている。これにより、第１回転部材４は、第１出力軸１１と一体に回転する。

【0030】

第２回転部材５は、その外周面が第１回転部材４の外側円筒部４１の内周面と対向するように配置された円筒状の部材である。第２回転部材５の外周面には、外側円筒部４１の内周スプライン係合部４１ｂと対向する部位に、外周スプライン係合部５ａが形成されている。また、第２回転部材５の外周面には、遊星歯車３のギヤ歯３１に噛み合うギヤ歯として、複数の外歯５１が形成されている。

【0031】

第２回転部材５の内周面には、前輪側のディファレンシャル装置に駆動力を伝達する第２出力軸１２がスプライン係合する内周スプライン係合部５ｂが形成されている。これにより、第２回転部材５は、第２出力軸１２と一体に回転する。

【0032】

連結部材６は、リヤハウジング２２の大径円筒部２２１と第１回転部材４の外側円筒部４１との間に軸方向移動可能に配置されている。この連結部材６は、回転軸線Ｏを中心とする円筒状であり、外周面にリヤハウジング２２の大径円筒部２２１における内周スプライン係合部２２１ａとスプライン係合する外周スプライン係合部６ａ（外周係合部）が形成され、内周面には第１回転部材４の外側円筒部４１における外周スプライン係合部４１ａとスプライン係合する内周スプライン係合部６ｂ（内周係合部）が形成されている。

【0033】

また、連結部材６は、外周スプライン係合部６ａがリヤハウジング２２の大径円筒部２２１における内周スプライン係合部２２１ａと常に噛み合い、ハウジング２と共に回転する。またさらに、連結部材６は、外周スプライン係合部６ａがリヤハウジング２２の内周スプライン係合部２２１ａと噛み合う範囲において、軸方向のリヤ側に移動したときに内周スプライン係合部６ｂが第１回転部材４の外周スプライン係合部４１ａに噛み合い、軸方向のフロント側に移動したときには、内周スプライン係合部６ｂが第１回転部材４の外周スプライン係合部４１ａと噛み合わなくなる。

【0034】

連結部材６の内周スプライン係合部６ｂが第１回転部材４の外周スプライン係合部４１ａに噛み合う位置を第１位置とし、内周スプライン係合部６ｂが第１回転部材４の外周スプライン係合部４１ａに噛み合わない位置を第２位置とすると、連結部材６は、第１位置においてハウジング２と第１回転部材４とを相対回転不能に連結し、第２位置においてハウジング２と第１回転部材４とを相対回転可能とする。図１では、回転軸線Ｏよりも上側に連結部材６が第２位置にある状態を示し、回転軸線Ｏよりも下側に連結部材６が第１位置にある状態を示している。

【0035】

移動機構７は、連結部材６を軸方向の一側（リヤ側）に押圧する押圧力を発生するアクチュエータ７１、及び連結部材６を軸方向の他側（フロント側）に付勢する弾性部材７２を有し、連結部材６を第１位置と第２位置の間で軸方向に移動させる。アクチュエータ７１は、連結部材６を押圧する押圧力の発生源として、油圧駆動されるピストン７１１及びシリンダ７１２を有する。

【0036】

本実施の形態では、弾性部材７２がコイルバネからなり、その一端が連結部材６に当接し、他端がリヤハウジング２２の大径円筒部２２１に形成された段差面２２１ｂに当接している。この段差面２２１ｂは、連結部材６及び弾性部材７２を収容する収容空間のリヤ側の端部に形成された軸方向に直交する平面である。弾性部材７２は、軸方向に圧縮された状態で段差面２２１ｂと連結部材６との間に配置され、連結部材６を常時フロント側に付勢している。なお、弾性部材７２としては、コイルバネに限らず、例えば複数の皿バネやウェーブワッシャを組み合わせて構成してもよい。また、ゴム等の弾性体によって弾性部材７２を構成してもよい。

【0037】

アクチュエータ７１のシリンダ７１２には、作動油が供給及び排出される流通孔７１２ａが形成されており、この流通孔７１２ａを介して図略の制御装置から作動油が供給される。ピストン７１１は、シリンダ７１２内に軸方向移動可能に収容され、シリンダ７１２に供給された作動油の油圧によって油圧駆動される。ピストン７１１は環状であり、その外周及び内周にリング状のパッキン７１３，７１４が嵌着されている。

【0038】

アクチュエータ７１は、フロントハウジング２１の壁部２１２に形成された第２挿通孔２１２ｂを挿通するプランジャ７０、及びプランジャ７０とピストン７１１との間に配置された環状の板部材である押圧プレート７３及び軸受７４を介して連結部材６を押圧する。本実施の形態では、軸受７４が針状スラストころ軸受からなる。

【0039】

摩擦クラッチ８は、第１回転部材４の外側円筒部４１の内周面と第２回転部材５の外周面との間に配置され、第１回転部材４と共に回転する第１摩擦板としての複数のアウタクラッチプレート８１、及び第２回転部材５と共に回転する第２摩擦板としての複数のインナクラッチプレート８２とを有している。複数のアウタクラッチプレート８１及び複数のインナクラッチプレート８２は、軸方向に沿って交互に並んで配置されている。

【0040】

アウタクラッチプレート８１は、その外周部に複数の係合突起８１ａを有し、この複数の係合突起８１ａが第１回転部材４の外側円筒部４１における内周スプライン係合部４１ｂに係合する。これにより、アウタクラッチプレート８１は、第１回転部材４に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能である。

【0041】

インナクラッチプレート８２は、その内周部に複数の係合突起８２ａを有し、この複数の係合突起８２ａが第２回転部材５の外周スプライン係合部５ａに係合する。これにより、インナクラッチプレート８２は、第２回転部材５に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能である。

【0042】

摩擦クラッチ８は、押圧機構９によって押圧されることにより、複数のアウタクラッチプレート８１と複数のインナクラッチプレート８２とが摩擦摺動して摩擦力を発生させる。この摩擦力により、第１回転部材４と第２回転部材５との差動が制限される。

【0043】

押圧機構９は、遊星歯車３を軸支するシャフト９０を有し、シャフト９０の軸方向移動によって摩擦クラッチ８を押圧する。シャフト９０のリヤ側の端部と摩擦クラッチ８との間には、第１回転部材４の外側円筒部４１における内周スプライン係合部４１ｂに係合する複数の係合突起８３ａを有する押圧プレート８３が配置されている。この押圧プレート８３は、複数のアウタクラッチプレート８１のうち、最もフロント側（押圧機構９側）に配置されたアウタクラッチプレート８１に面接触する。

【0044】

また、摩擦クラッチ８と第１回転部材４の側壁部４３との間には、ワッシャ８４が配置されている。このワッシャ８４は、複数のアウタクラッチプレート８１のうち、最もリヤ側（側壁部４３側）に配置されたアウタクラッチプレート８１に面接触する。

【0045】

押圧機構９は、摩擦クラッチ８を押圧する押圧力の発生源として、油圧駆動されるピストン９１及びシリンダ９２を有する。シリンダ９２には、作動油が供給及び排出される流通孔９２ａが形成されており、この流通孔９２ａを介して図略の制御装置から作動油が供給される。ピストン９１は、シリンダ９２内に軸方向移動可能に収容され、シリンダ９２に供給された作動油の油圧によって油圧駆動される。ピストン９１には、その外周及び内周にリング状のパッキン９１１，９１２が嵌着されている。

【0046】

ピストン９１とシャフト９０との間には、環状の板部材である押圧プレート９３、及び軸受９４が配置されている。本実施の形態では、軸受９４が針状スラストころ軸受からなる。シャフト９０は、押圧プレート９３及び軸受９４を介してピストン９１から押圧力を受け、軸方向移動によってピストン９１からの押圧力を摩擦クラッチ８に伝達する。押圧プレート９３及び軸受９４は、移動機構７のシリンダ７１２とフロントハウジング２１の円筒部２１１との間に配置されている。

【0047】

シリンダ９２は、フロントハウジング２１の円筒部２１１の径方向外側に配置され、円筒部２１１に嵌着されたスナップリング２１３によってフロント側への軸方向移動が規制されている。シリンダ９２とスナップリング２１３との間には、針状スラストころ軸受からなる軸受２１４が配置されている。スナップリング２１３は、シリンダ９２に供給される作動油による油圧反力を、軸受２１４を介して受け止める。

【0048】

また、移動機構７のシリンダ７１２は、その軸方向端面が押圧機構９のシリンダ９２に当接してフロント側への軸方向移動が規制されている。シリンダ７１２に供給される作動油による油圧反力は、押圧機構９のシリンダ９２及び軸受２１４を介してスナップリング２１３に受け止められる。移動機構７及び押圧機構９のシリンダ７１２，９２は、車体に対して回り止めされている。

【0049】

（車両用差動装置１の動作）
車両用差動装置１は、移動機構７のシリンダ７１２、及び押圧機構９のシリンダ９２に作動油を供給する制御装置の油圧制御により、フリーモード、オートモード、及びロックモードの３つのモードで動作可能である。フリーモードは、第１回転部材４と第２回転部材５との差動が制限されない動作モードである。オートモードは、第１回転部材４と第２回転部材５との間の差動を制限する差動制限力が車両走行状態に応じて自動的に制御される動作モードである。ロックモードは、第１回転部材４と第２回転部材５との差動が許容されない動作モードである。これらの各動作モードは、例えば車両用差動装置１が搭載された車両の運転者のスイッチ操作による選択によって切り替えられる。

【0050】

フリーモードでは、移動機構７及び押圧機構９のシリンダ７１２，９２に作動油が供給されず、移動機構７及び押圧機構９が共に非作動状態となる。これにより、摩擦クラッチ８において、第１回転部材４と第２回転部材５との間の差動を制限する差動制限力となる摩擦力が発生せず、また弾性部材７２の付勢力によって連結部材６が第２位置に移動するので、遊星歯車３の自転によって第１回転部材４及び第２回転部材５が自由に相対回転可能である。

【0051】

オートモードでは、例えば前輪と後輪との回転速度差や、車速あるいは舵角等の車両走行状態に応じて、押圧機構９のシリンダ９２に制御装置から作動油が供給される。より具体的には、例えば前輪がスリップして前輪と後輪との回転速度差が大きくなった場合には、押圧機構９のシリンダ９２に制御装置から作動油が供給され、この作動油の油圧に応じた押圧力で摩擦クラッチ８が押圧される。摩擦クラッチ８における複数のアウタクラッチプレート８１と複数のインナクラッチプレート８２との摩擦摺動によって発生する摩擦力は、差動制限力として第１回転部材４と第２回転部材５との差動を制限する。これにより、前輪にスリップが発生している状態であっても後輪に駆動力が配分されるので、走行安定性が向上する。また、この作動油の油圧を車速や舵角に応じて増減させてもよい。

【0052】

ロックモードでは、移動機構７のシリンダ７１２に作動油が供給され、弾性部材７２の付勢力に抗して連結部材６が第１位置に移動する。これにより、ハウジング２と第１回転部材４とが連結部材６によって連結される。また、遊星歯車３が自転不能となるので、第１回転部材４と第２回転部材５との相対回転も規制され、ハウジング２、第１回転部材４、及び第２回転部材５が一体に回転し、第１出力軸１１と第２出力軸１２との間の差動が機械的に規制される。すなわち、第１出力軸１１と第２出力軸１２とが直結状態（リジッド４ＷＤ状態）となる。したがって、このロックモードは、例えば圧雪路や凍結路等の低μ路を直進走行する場合や、傾斜した砂利道や泥濘路を登る場合等に適している。

【0053】

なお、連結部材６は、スプライン係合によってハウジング２と第１回転部材４とを連結するので、ハウジング２の回転と第１回転部材４の回転とが同期していない場合には、第２位置から第１位置への移動ができない場合がある。このような状態において、フリーモードからロックモードへ移行する際には、まず押圧機構９のシリンダ９２に作動油を供給し、摩擦クラッチ８の摩擦力によってハウジング２の回転と第１回転部材４の回転とを同期させてから、押圧機構９のシリンダ９２に作動油が供給ことにより、フリーモードからロックモードへの移行を円滑に行うことができる。

【0054】

（実施の形態の効果）
以上説明した本実施の形態によれば、以下に述べる作用及び効果が得られる。

【0055】

（１）第１回転部材４と第２回転部材５とが相対回転可能な状態と、第１回転部材４と第２回転部材５との相対回転が規制された状態とを連結部材６の軸方向移動によって切り替えることが可能であるので、部品点数の増加を抑制しながら、第１出力軸１１と第２出力軸１２との差動を機械的に規制することが可能となる。また、連結部材６は、ハウジング２と第１回転部材４との間の隙間に配置されるので、車両用差動装置１の大型化を抑制することができる。

【0056】

（２）連結部材６は、外周スプライン係合部６ａがリヤハウジング２２の内周スプライン係合部２２１ａとスプライン係合し、かつ内周スプライン係合部６ｂが第１回転部材４の外周スプライン係合部４１ａとスプライン係合することにより、ハウジング２と第１回転部材４とを相対回転不能に連結するので、ハウジング２と第１回転部材４とを確実に連結できると共に、摩擦クラッチ８を押圧することによって第１出力軸１１と第２出力軸１２との間の差動を制限する場合に比較して、油圧ポンプ等における消費電力を削減することができる。つまり、移動機構７は、弾性部材７２の付勢力に抗するだけの押圧力によって連結部材６の軸方向の位置を第１位置に保つことができるので、小さな消費電力で、ハウジング２と第１回転部材４との連結状態を維持することができる。

【0057】

（３）連結部材６を軸方向に移動させる移動機構７は、アクチュエータ７１の押圧力によって連結部材６を第１位置に移動させ、弾性部材７２の付勢力によって連結部材６を第２位置に移動させるので、部品点数の増加を抑制した簡素な構成で連結部材６を移動させることができる。また、アクチュエータ７１は、押圧力の発生源としてピストン７１１及びシリンダ７１２を有するので、装置の大型化を抑制しながら、連結部材６を移動させるために必要な押圧力を十分に発生させることができる。

【0058】

（４）第１回転部材４と第２回転部材５との間に摩擦クラッチ８が配置されているので、オートモードにおいて第１出力軸１１と第２出力軸１２との差動を制限する差動制限力を迅速に発生させることができ、走行安定性を高めることが可能となる。また、フリーモードからロックモードへ移行する際に、ハウジング２と第１回転部材４との回転同期を摩擦クラッチ８によって行うことも可能となる。

【0059】

（５）押圧機構９は、遊星歯車３を軸支するシャフト９０の軸方向移動によって摩擦クラッチ８を押圧する。すなわち、シャフト９０は、遊星歯車３を軸支する機能と摩擦クラッチ８を押圧する機能とを兼ね備えるので、部品点数の増大及び装置の大型化が抑制される。

【0060】

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、上記に記載した実施の形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能であり、例えば以下に示すような変形も可能である。

【0061】

上記実施の形態では、第１回転部材４における外周スプライン係合部４１ａの軸方向長さをリヤハウジング２２における内周スプライン係合部２２１ａの軸方向長さよりも短くした場合について説明したが、これとは逆に、リヤハウジング２２における内周スプライン係合部２２１ａの軸方向長さを第１回転部材４における外周スプライン係合部４１ａの軸方向長さよりも短くしてもよい。この場合、連結部材６は、第１位置において外周スプライン係合部６ａがリヤハウジング２２における内周スプライン係合部２２１ａに係合すると共に、内周スプライン係合部６ｂが第１回転部材４における外周スプライン係合部４１ａに係合し、第２位置においては、内周スプライン係合部６ｂが第１回転部材４における外周スプライン係合部４１ａに係合するが、外周スプライン係合部６ａはリヤハウジング２２における内周スプライン係合部２２１ａに係合しないように、リヤハウジング２２及び第１回転部材４を構成する。

【0062】

また、上記実施の形態では、移動機構７及び押圧機構９の押圧力を発生させるために油圧を用いる場合について説明したが、これに限らず、例えば電磁ソレノイド等の磁力を用いた直動機構によって移動機構７及び押圧機構９を構成してもよい。

【符号の説明】

【0063】

１…車両用差動装置、１０…入力軸、１０ａ…内周スプライン係合部、１１…第１出力軸、１２…第２出力軸、２…ハウジング、２１…フロントハウジング、２１１…円筒部、２１２…壁部、２１２ａ…第１挿通孔、２１２ｂ…第２挿通孔、２１３…スナップリング、２１４…軸受、２２…リヤハウジング、２２１…大径円筒部、２２１ａ…内周スプライン係合部、２２１ｂ…段差面、２２２…壁部、２２２ａ…凹部、２２３…小径円筒部、２２４…ワッシャ、２２ａ…外周スプライン係合部、２３，２４…針状ころ軸受、２ａ…収容空間、３…遊星歯車、３１…ギヤ歯、３ａ…貫通孔、４…第１回転部材、４１…外側円筒部、４１１…内歯、４１ａ…外周スプライン係合部、４１ｂ…内周スプライン係合部、４２…内側円筒部、４２ａ…内周スプライン係合部、４３…側壁部、５…第２回転部材、５１…外歯、５ａ…外周スプライン係合部、５ｂ…内周スプライン係合部、６…連結部材、６ａ…外周スプライン係合部、６ｂ…内周スプライン係合部、７…移動機構、７０…プランジャ、７１…アクチュエータ、７１１…ピストン、７１２…シリンダ、７１２ａ…流通孔、７１３，７１４…パッキン、７２…弾性部材、７３…押圧プレート、７４…軸受、８…摩擦クラッチ、８１…アウタクラッチプレート、８１ａ…係合突起、８２…インナクラッチプレート、８２ａ…係合突起、８３…押圧プレート、８３ａ…係合突起、８４…ワッシャ、９…押圧機構、９０…シャフト、９０１，９０２…ワッシャ、９０１ａ，９０２ａ…挿通孔、９１…ピストン、９１１，９１２…パッキン、９２…シリンダ、９２ａ…流通孔、９３…押圧プレート、９４…軸受、Ｏ…回転軸線

【図1】