(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
回転可能に配置されたデフケースと、このデフケースに一体回転可能に収容されたピニオンシャフトと、このピニオンシャフトに自転可能に支持され前記デフケースの回転により公転するピニオンと、このピニオンと噛み合い相対回転可能に配置された一対のサイドギヤとを有する差動機構と、この差動機構の差動を制限する差動制限機構とを備えたデファレンシャル装置であって、
前記差動制限機構は、前記一対のサイドギヤのうち一方のサイドギヤ側で前記ピニオンと前記一方のサイドギヤとの噛み合い部より内径側に配置され前記一対のサイドギヤの間に設けられて前記一対のサイドギヤの間の差動を制限する多板クラッチと、この多板クラッチと軸方向に隣接して配置され前記多板クラッチを軸方向に押圧可能なプレッシャプレートとを有し、
前記プレッシャプレートは、係合部を介して前記デフケースと一体回転可能で軸方向移動可能に係合されると共に、カム部を介して前記ピニオンシャフトと一体回転可能で前記デフケースへの入力トルクに応じて前記多板クラッチを押圧可能に係合されていることを特徴とするデファレンシャル装置。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
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、一対のサイドギヤ側にそれぞれ多板クラッチが配置されているので、部品点数が増加すると共に、装置が大型化していた。
【0007】
そこで、一対の多板クラッチのうちいずれか一方を、削減することが考えられるが、単純に削減してしまうと、多板クラッチがデフケースと一方のサイドギヤとの間のみに配置されるので、一対のサイドギヤにそれぞれ出力されるトルクの配分が安定しない恐れがある。
【0008】
これに対して、一対の多板クラッチを1つにし、一対のサイドギヤに出力されるトルク配分を安定化するために、一対のサイドギヤの間に多板クラッチを配置させ、直接的に一対のサイドギヤの間の差動を制限することが考えられる。
【0009】
しかしながら、一対のサイドギヤの間に多板クラッチを配置させる場合には、ピニオンギヤとサイドギヤとの噛み合い部の外径側に、一方のサイドギヤに連結された連結部材が配置され、連結部材と他方のサイドギヤとの間に多板クラッチが配置されるなど、装置が径方向に大型化する恐れがあった。
【0010】
加えて、ピニオンギヤとサイドギヤとの噛み合い部の外径側に張り出す多板クラッチに対して、多板クラッチを押圧する押圧機構が軸方向に隣接して配置され、装置が軸方向に長大化するだけでなく、押圧機構の構造も複雑化する恐れがあった。
【0011】
そこで、この発明は、小型化することができ、簡易な構造で多板クラッチを断続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。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明は、回転可能に配置されたデフケースと、このデフケースに一体回転可能に収容されたピニオンシャフトと、このピニオンシャフトに自転可能に支持され前記デフケースの回転により公転するピニオンと、このピニオンと噛み合い相対回転可能に配置された一対のサイドギヤとを有する差動機構と、この差動機構の差動を制限する差動制限機構とを備えたデファレンシャル装置であって、前記差動制限機構は、前記一対のサイドギヤのうち一方のサイドギヤ側で前記ピニオンと前記一方のサイドギヤとの噛み合い部より内径側に配置され前記一対のサイドギヤの間に設けられて前記一対のサイドギヤの間の差動を制限する多板クラッチと、この多板クラッチと軸方向に隣接して配置され前記多板クラッチを軸方向に押圧可能なプレッシャプレートとを有し、前記プレッシャプレートは、係合部を介して前記デフケースと一体回転可能で軸方向移動可能に係合されると共に、カム部を介して前記ピニオンシャフトと一体回転可能で前記デフケースへの入力トルクに応じて前記多板クラッチを押圧可能に係合されていることを特徴とする。
【0013】
このデファレンシャル装置では、多板クラッチが、一対のサイドギヤの間に設けられて一対のサイドギヤの間の差動を制限するので、多板クラッチを削減しても、一対のサイドギヤに出力されるトルク配分を安定化することができる。
【0014】
この多板クラッチは、一方のサイドギヤ側でピニオンと一方のサイドギヤとの噛み合い部より内径側に配置されているので、多板クラッチや他方のサイドギヤに連結された連結部材が、ピニオンと一方のサイドギヤとの噛み合い部の外径側に張り出すことがなく、装置を径方向に小型化することができる。
【0015】
また、多板クラッチと軸方向に隣接して配置され多板クラッチを軸方向に押圧可能なプレッシャプレートは、係合部を介してデフケースと一体回転可能で軸方向移動可能に係合されているので、デフケースから係合部を介してプレッシャプレートにトルクが伝達される。
【0016】
このプレッシャプレートは、カム部を介してピニオンシャフトと一体回転可能でデフケースへの入力トルクに応じて多板クラッチを押圧可能に係合されているので、デフケースから伝達されたトルクをカム部を介してピニオンシャフトに伝達しつつ、デフケースへの入力トルクに応じて多板クラッチを押圧する。
【0017】
このため、多板クラッチを押圧する機構は、プレッシャプレートとカム部との簡易な構造とすることができ、小型化することができる。
【0018】
このプレッシャプレートとカム部は、ピニオンと一方のサイドギヤとの噛み合い部より内径側で多板クラッチとピニオンシャフトとの軸方向間に配置されているので、多板クラッチを押圧する機構が軸方向に長大化することなく、装置を軸方向に小型化することができる。
【0019】
従って、このようなデファレンシャル装置では、小型化することができ、簡易な構造で多板クラッチを断続することができる。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、小型化することができ、簡易な構造で多板クラッチを断続することができるデファレンシャル装置を提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための形態】
【0022】
図1〜
図5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。
【0023】
(第1実施形態)
図1〜
図3を用いて第1実施形態について説明する。
【0024】
本実施の形態に係るデファレンシャル装置1は、回転可能に配置されたデフケース3と、このデフケース3に一体回転可能に収容されたピニオンシャフト5と、このピニオンシャフト5に自転可能に支持されデフケース3の回転により公転するピニオン7と、このピニオン7と噛み合い相対回転可能に配置された一対のサイドギヤ9,11とを有する差動機構13と、この差動機構13の差動を制限する差動制限機構15とを備えている。
【0025】
また、差動制限機構15は、一対のサイドギヤ9,11のうち一方のサイドギヤ9側でピニオン7と一方のサイドギヤ9との噛み合い部17より内径側に配置され一対のサイドギヤ9,11の間に設けられて一対のサイドギヤ9,11の間の差動を制限する多板クラッチ19と、この多板クラッチ19と軸方向に隣接して配置され多板クラッチ19を軸方向に押圧可能なプレッシャプレート21とを有する。
【0026】
そして、プレッシャプレート21は、係合部23を介してデフケース3と一体回転可能で軸方向移動可能に係合されると共に、カム部25を介してピニオンシャフト5と一体回転可能でデフケース3への入力トルクに応じて多板クラッチ19を押圧可能に係合されている。
【0027】
また、一方のサイドギヤ9は、噛み合い部17と、出力側と連結する連結部27と、噛み合い部17と連結部27との間を接続するフランジ部29とを有する。
【0028】
そして、フランジ部29と多板クラッチ19とカム部25とは、軸方向に直列して配置されている。
【0029】
さらに、デフケース3には、一対のサイドギヤ9,11を回転可能に支持する支持部31,33がそれぞれ設けられ、支持部31,33のうち少なくとも一方は、サイドギヤ11の内径側に配置されている。
【0030】
図1〜
図3に示すように、差動機構13は、デフケース3と、ピニオンシャフト5と、ピニオン7と、一対のサイドギヤ9,11とを備えている。
【0031】
デフケース3は、軸方向の両側に設けられたボス部35,37の外周でそれぞれベアリング(不図示)を介してキャリアなどの静止系部材(不図示)に回転可能に支持されている。
【0032】
このデフケース3には、リングギヤ(不図示)が固定されるフランジ部39が設けられ、リングギヤが、例えば、駆動源から駆動力が伝達されるプロペラシャフトなどの入力側の機構からの駆動力を伝達する伝達ギヤ(不図示)と噛み合い、デフケース3に駆動力が伝達される。
【0033】
このようなデフケース3には、ピニオンシャフト5と、ピニオン7と、一対のサイドギヤ9,11とが収容され、デフケース3に入力された駆動力が伝達される。
【0034】
ピニオンシャフト5は、環状の基部41の外周に周方向等間隔に4つのピニオンシャフト5が突設され、後述するプレッシャプレート21を介してデフケース3内に収容されている。
【0035】
このピニオンシャフト5は、デフケース3と一体回転可能に収容されたプレッシャプレート21を介してデフケース3に入力された入力トルクが伝達され、デフケース3と一体に回転駆動される。
【0036】
このような4つのピニオンシャフト5のそれぞれの外端側には、複数のピニオン7がそれぞれ支承されている。
【0037】
複数のピニオン7は、デフケース3の周方向等間隔に4つ配置される4ピニオンタイプとなっており、それぞれ4つのピニオンシャフト5の外端側に支承されてデフケース3の回転によって公転する。
【0038】
このピニオン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5に自転可能に支持されている。
【0039】
一対のサイドギヤ9,11は、それぞれに形成されたボス部でデフケース3に形成された支持部31,33に相対回転可能に支持され、ピニオン7と噛み合い部17でそれぞれ噛み合っている。
【0040】
この一対のサイドギヤ9,11とピニオン7とは、フェースギヤ組で構成され、ベベルギヤ組で構成した場合に比較して、軸方向にコンパクト化されている。
【0041】
ここで、デフケース3の支持部31,33のうちサイドギヤ11を支持する支持部33は、サイドギヤ11の内径側に位置するように、軸方向内側に突出されて配置されている。
【0042】
このように支持部33を配置することにより、サイドギヤ11の支持安定性を保持しつつ、デフケース3を軸方向に小型化することができる。
【0043】
このような一対のサイドギヤ9,11は、内周側にスプライン形状の連結部27,43がそれぞれ設けられ、例えば、左右車輪などの出力側の機構に一体回転可能に連結された駆動軸45,47がそれぞれサイドギヤ9,11と一体回転可能に連結され、デフケース3に入力された駆動力を駆動軸45,47を介して出力側の機構に出力する。
【0044】
このような差動機構13における一対のサイドギヤ9,11の差動は、差動制限機構15の接続によって制限され、差動制限機構15によって制御されて一対のサイドギヤ9,11に伝達された駆動力が出力側の機構に出力される。
【0045】
差動制限機構15は、多板クラッチ19と、プレッシャプレート21とを備えている。
【0046】
多板クラッチ19は、一対のサイドギヤ9,11の径方向間に配置され、複数の外側クラッチ板と、複数の内側クラッチ板とを備えている。
【0047】
複数の外側クラッチ板は、一方のサイドギヤ9の噛み合い部17の内径側に形成されたスプライン形状の係合部に軸方向移動可能で一方のサイドギヤ9と一体回転可能に係合されている。
【0048】
複数の内側クラッチ板は、複数の外側クラッチ板に対して軸方向に交互に配置され、ピニオンシャフト5の環状の基部41を挿通する他方のサイドギヤ11の挿通部49の外周に形成されたスプライン形状の係合部に軸方向移動可能で他方のサイドギヤ11と一体回転可能に係合されている。
【0049】
この多板クラッチ19は、滑り摩擦を伴い伝達トルクを中間制御可能な制御型の摩擦クラッチからなり、一対のサイドギヤ9,11の間、すなわち差動機構13の差動を断続する。
【0050】
このように差動機構13の差動を制限する多板クラッチ19を一方のサイドギヤ9とピニオン7との噛み合い部17の内径側に配置させることにより、噛み合い部17の外径側に多板クラッチ19や他方のサイドギヤ11の挿通部49が張り出すことがなく、装置を径方向に小型化することができる。
【0051】
加えて、一対のサイドギヤ9,11の間に多板クラッチ19を設けることにより、多板クラッチを削減しても、一対のサイドギヤ9,11に出力されるトルク配分を安定化することができる。
【0052】
このような多板クラッチ19は、プレッシャプレート21によって作動される。
【0053】
プレッシャプレート21は、環状に形成され、外周に形成された凸部と、デフケース3の内周に形成された凹部とで構成された係合部23を介してデフケース3と一体回転可能で軸方向移動可能に係合されている。
【0054】
このプレッシャプレート21は、多板クラッチ19と軸方向に隣接し、多板クラッチ19を押圧可能に配置されている。
【0055】
このようなプレッシャプレート21は、カム部25を介してピニオンシャフト5と一体回転可能でデフケース3への入力トルクに応じて多板クラッチ19を押圧可能に係合されている。
【0056】
カム部25は、複数のピニオンシャフト5の外周面に形成されたカム面と、プレッシャプレート21のピニオンシャフト5のカム面と係合する凹部内に形成されたカム面とで構成されている。
【0057】
このカム部25は、デフケース3から係合部23を介してプレッシャプレート21に伝達される入力トルクに応じて、プレッシャプレート21を多板クラッチ19の接続方向に移動させ、多板クラッチ19を接続させる。
【0058】
この多板クラッチ19の接続により、一対のサイドギヤ9,11の差動が制限され、デフケース3への入力トルクに応じたトルク配分で、一対のサイドギヤ9,11に駆動力がそれぞれ出力される。
【0059】
このようなカム部25は、一方のサイドギヤ9の噛み合い部17と連結部27とを連結する径方向に延設されたフランジ部29と、多板クラッチ19とに対して軸方向に直列して配置されている。
【0060】
このようにフランジ部29と多板クラッチ19とカム部25とを軸方向に直列して配置することにより、カム部25のスラスト力を多板クラッチ19に直線的に付与することができると共に、装置を径方向に小型化することができる。
【0061】
このように構成されたデファレンシャル装置1では、デフケース3に伝達された駆動力が係合部23を介してプレッシャプレート21に伝達され、カム部25を介してピニオンシャフト5に伝達される。
【0062】
このピニオンシャフト5に伝達された駆動力は、ピニオン7を介して一対のサイドギヤ9,11に伝達され、一対のサイドギヤ9,11に連結された駆動軸45,47を介して出力側の機構に出力される。
【0063】
このとき、カム部25は、デフケース3への入力トルクに応じてプレッシャプレート21を多板クラッチ19の接続方向に移動させ、多板クラッチ19を接続し、一対のサイドギヤ9,11の差動、すなわち差動機構13の差動を制限する。
【0064】
このように一対のサイドギヤ9,11の差動を多板クラッチ19で直接的に制限することにより、例えば、出力側の機構が左右車輪である場合には、車両の左右旋回時に性能差が生じることがなく、車両の走行安定性を向上することができる。
【0065】
このようなデファレンシャル装置1では、多板クラッチ19が、一対のサイドギヤ9,11の間に設けられて一対のサイドギヤ9,11の間の差動を制限するので、多板クラッチを削減しても、一対のサイドギヤ9,11に出力されるトルク配分を安定化することができる。
【0066】
この多板クラッチ19は、一方のサイドギヤ9側でピニオン7と一方のサイドギヤ9との噛み合い部17より内径側に配置されているので、多板クラッチ19や他方のサイドギヤ11に連結された連結部材としての挿通部49が、ピニオン7と一方のサイドギヤ9との噛み合い部17の外径側に張り出すことがなく、装置を径方向に小型化することができる。
【0067】
また、多板クラッチ19と軸方向に隣接して配置され多板クラッチ19を軸方向に押圧可能なプレッシャプレート21は、係合部23を介してデフケース3と一体回転可能で軸方向移動可能に係合されているので、デフケース3から係合部23を介してプレッシャプレート21にトルクが伝達される。
【0068】
このプレッシャプレート21は、カム部25を介してピニオンシャフト5と一体回転可能でデフケース3への入力トルクに応じて多板クラッチ19を押圧可能に係合されているので、デフケース3から伝達されたトルクをカム部25を介してピニオンシャフト5に伝達しつつ、デフケース3への入力トルクに応じて多板クラッチ19を押圧する。
【0069】
このため、多板クラッチ19を押圧する機構は、プレッシャプレート21とカム部25との簡易な構造とすることができ、小型化することができる。
【0070】
このプレッシャプレート21とカム部25は、ピニオン7と一方のサイドギヤ9との噛み合い部17より内径側で多板クラッチ19とピニオンシャフト5との軸方向間に配置されているので、多板クラッチ19を押圧する機構が軸方向に長大化することなく、装置を軸方向に小型化することができる。
【0071】
従って、このようなデファレンシャル装置1では、小型化することができ、簡易な構造で多板クラッチ19を断続することができる。
【0072】
また、フランジ部29と多板クラッチ19とカム部25とは、軸方向に直列して配置されているので、カム部25のスラスト力を多板クラッチ19に直線的に付与することができ、差動制限機構15の断続特性を安定化することができると共に、装置を径方向に小型化することができる。
【0073】
さらに、支持部31,33のうち少なくとも一方は、サイドギヤ11の内径側に配置されているので、支持部33がデフケース3の軸方向外側に張り出すことがなく、装置を軸方向に小型化することができる。
【0074】
(第2実施形態)
図4を用いて第2実施形態について説明する。
【0075】
本実施の形態に係るデファレンシャル装置101は、他方のサイドギヤ11が、ピニオン7との噛み合い部17を有する本体部103と、この本体部103と別体で設けられ一方のサイドギヤ9側に配置される連結部材としての挿通部105とを有する。
【0076】
そして、本体部103と挿通部105とは、出力側としての駆動軸47を介して一体回転可能に連結され、多板クラッチ19は、一方のサイドギヤ9と挿通部105との間に設けられている。
【0077】
なお、第1実施形態と同一の構成には、同一の記号を記して構成及び機能説明は第1実施形態を参照するものとし省略するが、第1実施形態と同一の構成であるので、得られる効果は同一である。
【0078】
図4に示すように、他方のサイドギヤ11は、本体部103と、挿通部105とを備えている。
【0079】
本体部103は、外径側にピニオン7と噛み合う噛み合い部17が設けられ、内径側に駆動軸47に連結されるスプライン形状の連結部107が設けられている。
【0080】
この本体部103の内径側は、軸方向一端側の外周がデフケース3の支持部33に支持され、軸方向の他端側がピニオンシャフト5の環状の基部41内に挿通されている。
【0081】
挿通部105は、本体部103と別体で形成され、ピニオンシャフト5の環状の基部41内を挿通し、軸方向一端側が一方のサイドギヤ9側に配置される。
【0082】
この挿通部105には、軸方向一端側の外周に多板クラッチ19の複数の内側クラッチ板が係合されるスプライン形状の係合部が設けられ、内径側に内径側に駆動軸47に連結されるスプライン形状の連結部109が設けられている。
【0083】
このような挿通部105は、駆動軸47と連結部109で一体回転可能に連結されることにより、連結部107で駆動軸47と一体回転可能に連結された本体部103と一体回転可能となる。
【0084】
このため、多板クラッチ19は、一対のサイドギヤ9,11の間に配置されていることになり、多板クラッチ19によって一対のサイドギヤ9,11の間の差動を断続することができる。
【0085】
このように他方のサイドギヤ11を別体で設けられた本体部103と挿通部105とで構成することにより、本体部103と挿通部105とを連続する一部材で形成した他方のサイドギヤ11に比較して、ピニオンシャフト5の環状の基部41を挿通させる距離を短くすることができ、組付性を向上することができる。
【0086】
加えて、一方のサイドギヤ9と挿通部105との間に多板クラッチ19を組付けた状態で、ピニオンシャフト5を配置させることができ、組付の自由度を向上することができる。
【0087】
このようなデファレンシャル装置101では、他方のサイドギヤ11が、別体で設けられた本体部103と挿通部105とからなり、本体部103と挿通部105とが、駆動軸47を介して一体回転可能に連結され、多板クラッチ19が、一方のサイドギヤ9と挿通部105との間に設けられているので、差動機構13と差動制限機構15との組付の自由度を向上することができ、組付性を向上することができる。
【0088】
(第3実施形態)
図5を用いて第3実施形態について説明する。
【0089】
本実施の形態に係るデファレンシャル装置201は、デフケース3に、ピニオンシャフト5と係合しピニオンシャフト5にかかるカム部25の反力を受けるカム溝203が設けられている。
【0090】
なお、他の実施形態と同一の構成には、同一の記号を記して構成及び機能説明は他の実施形態を参照するものとし省略するが、他の実施形態と同一の構成であるので、得られる効果は同一である。
【0091】
図5に示すように、デフケース3には、ピニオンシャフト5の外端側の外周面に形成されたカム面と係合する凹部内にカム面が形成されたカム溝203が設けられている。
【0092】
このカム溝203は、ピニオンシャフト5とプレッシャプレート21とのカム部25で発生するスラスト力のピニオンシャフト5にかかる反力を受ける。
【0093】
このようにデフケース3のカム溝203によってピニオンシャフト5にかかるカム部25の反力を受けることにより、ピニオンシャフト5の配置位置が保持され、一対のサイドギヤ9,11に出力されるトルク配分を安定化することができる。
【0094】
なお、このデファレンシャル装置201では、他方のサイドギヤ11が、本体部103と、挿通部105とに分割されているが、本体部103と挿通部105とを連続する一部材で形成して他方のサイドギヤ11を構成してもよい。
【0095】
また、他方のサイドギヤ11を支持するデフケース3の支持部33は、軸方向内側に配置されていないが、第1,第2実施形態と同様に、支持部33を他方のサイドギヤ11の内径側に配置させてもよい。
【0096】
このようなデファレンシャル装置201では、デフケース3に、ピニオンシャフト5と係合しピニオンシャフト5にかかるカム部25の反力を受けるカム溝203が設けられているので、ピニオンシャフト5の配置位置を安定して保持することができ、装置のトルク伝達を安定化することができる。
【0097】
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、他方のサイドギヤを支持する支持部のみがサイドギヤの内径側に配置されているが、これに限らず、一方のサイドギヤを支持する支持部をサイドギヤの内径側に配置させてもよい。
【0098】
また、ピニオンと一対のサイドギヤとは、フェースギヤ組で構成されているが、これに限らず、ピニオンと一対のサイドギヤとをベベルギヤ組で構成してもよい。