| 【発明の名称】 |
差動制限装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】木村 拓夫
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| 【要約】 |
【課題】予圧付与部材によるイニシャルトルクに影響されずに噛合反力による差動制限トルクの迅速な発生を可能にするとともに、単純な隙間調整機能を有する差動制限装置を提供することを目的とする。
【解決手段】デフケース１と少なくとも一方のサイドギヤ４との間を所定のトルクにて制動する予圧付与部材６を介設した差動制限装置において、サイドギヤ４とともに回転する前記予圧付与部材６が前記サイドギヤ４の背面にテーパ面にて当接するとともに、円周上にて分割されて拡開方向にばね付勢されたことを特徴とするもので、ピニオンギヤ３とサイドギヤ４、５との間の噛合反力により生じる差動制限トルクは、予圧付与部材６の側端面と外周面に分力されて作用して差動制限トルクを発生させる面積を飛躍的に増大させて充分な差動制限トルクが得られる他、側端面に作用する差動制限トルクは、予圧によるイニシャルトルクとは無関係に作用するので、時間的な遅れがなく迅速に噛合反力による差動制限トルクを発生させることが可能となる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 デフケースの回転駆動力を互いに傘歯噛合する差動歯車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装置であって、前記デフケースと少なくとも一方のサイドギヤとの間を所定のトルクにて制動する予圧付与部材を介設した差動制限装置において、サイドギヤとともに回転する前記予圧付与部材が前記サイドギヤの背面にテーパ面にて当接するとともに、円周上にて分割されて拡開方向にばね付勢されたことを特徴とする差動制限装置。
【請求項２】 前記デフケースと他方のサイドギヤとの間にコーンワッシャを介設したことを特徴とする請求項１に記載の差動制限装置。
【請求項３】 前記予圧付与部材とデフケース内端面との間に軸方向隙間調整手段を介設した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。
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【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を互いに傘歯噛合する差動歯車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装置に係り、前記デフケースとサイドギヤとの間を所定のトルクにて制動する予圧付与部材を介設した差動制限装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】デフケースの回転駆動力を互いに傘歯噛合する差動歯車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いわゆるベベル式差動装置であって、前記デフケースとサイドギヤとの間を所定のトルクにて制動する予圧付与部材を介設した差動制限装置としては種々の形式のものが採用されている。そのようなものの典型的な例として、図４に示すものや、図６に示した特公昭４６−８２０６号公報に開示されたものがある。図４に示した例は、デフケース１１の回転駆動力をピニオン軸１２を介して互いに傘歯噛合する差動歯車（ピニオンギヤ１３、左右のサイドギヤ１４、１５）を介して前記デフケース１１の回転軸上に配置された左右のサイドギヤ１４、１５にトルク配分して伝達する差動装置であって、デフケース１１とサイドギヤ１４、１５との間を所定のトルクにて制動する予圧付与部材として皿ばね１９、１９を介設したものである。予圧付与部材である皿ばね１９の存在によって、常時、デフケース１１とサイドギヤ１４、１５との間に皿バネによる所定の軸方向の制動力が作用して差動制限トルク（イニシャルトルク）が発生する。
【０００３】また、図６に示した例は、デフケース２１の回転駆動力をピニオン軸２２を介して互いに傘歯噛合する差動歯車（ピニオンギヤ２３、左右のサイドギヤ２４、２５）を介して前記デフケース２１の回転軸上に配置された左右のサイドギヤ２４、２５にトルク配分して伝達する差動装置であって、左右のサイドギヤ２４、２５間に介設された予圧付与部材であるばね２８によって、コーン部材２６、２７を介してデフケース２１と一体のコーンワッシャ２９、３０との間に所定の制動力を得て差動制限トルクを発生させるものである。
【０００４】このような構成の差動制限装置によって、通常の直進走行時にはエンジンからの駆動力によりデフケースからの所定の駆動力を受けてピニオンギヤと噛合する左右の各サイドギヤに均等にその駆動力が伝達される。その際、左右の駆動輪の走行抵抗がほぼ同じであり、ピニオンギヤは静止状態にて噛合反力にて各サイドギヤを離反させ、デフケースとの間を一体化させて、強固な駆動力が得られる。また、走行中の軽度のスリップ時には、予圧付与部材によって発生したイニシャルトルクにより適度の差動制限力が得られる。さらに、車両が泥濘地等の悪路に遭遇して片輪空転等により過剰な差動作用が発生しようとした場合にも、予圧付与部材による予圧がピニオンギヤとサイドギヤとの間の噛合反力を効果的に助長し、左右のサイドギヤを離反させてデフケースの内壁面との間に差動制限力を発生させて、低速車輪側にも駆動力が伝達され、悪路での脱出性能を向上させることができるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の差動制限装置にあっては、予圧付与部材としての皿ばね１９は、デフケース１１の内端面とサイドギヤ１４、１５の背面との間に配設されているため、ピニオンギヤ１３とサイドギヤ１４、１５との間の噛合反力により発生するスラスト力すなわち差動制限トルク（図５（Ａ）の実線）は、皿ばね１９による予圧分だけ押しつぶす間（時刻Ｔまで）の時間的な遅れが生じることは免れなかった。また、後者の差動制限装置にあっては、予圧付与部材であるばね２８のイニシャルトルクおよびピニオンギヤ２３とサイドギヤ２４、２５との間の噛合反力により発生する差動制限トルクの調整をする場合には、コーン部材２６、２７とコーンワッシャ２９、３０との間の隙間を適正に選定する必要があるが、これらの間の摺接面はテーパ状錘面であるため、設計時の計算が複雑であった。
【０００６】そこで、本発明は、前記差動制限装置の諸課題を解決して、予圧付与部材によるイニシャルトルクに影響されずに噛合反力による差動制限トルクの迅速な発生を可能にするとともに、単純な隙間調整機能を有する差動制限装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、デフケースの回転駆動力を互いに傘歯噛合する差動歯車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装置であって、前記デフケースと少なくとも一方のサイドギヤとの間を所定のトルクにて制動する予圧付与部材を介設した差動制限装置において、サイドギヤとともに回転する前記予圧付与部材が前記サイドギヤの背面にテーパ面にて当接するとともに、円周上にて分割されて拡開方向にばね付勢されたことを特徴とするものである。また本発明は、前記デフケースと他方のサイドギヤとの間にコーンワッシャを介設したことを特徴とするものである。また本発明は、前記予圧付与部材とデフケース内端面との間に軸方向隙間調整手段を介設したことを特徴とするもので、これらを課題解決のための手段とするものである。
【０００８】
【実施の形態】以下、本発明の差動制限装置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実施の形態を示すもので、図１（Ａ）は全体断面図、図１（Ｂ）はＡ断面図、図２は図１（Ａ）のＢ部拡大図である。図１（Ａ）に示すように、デフケース１は袋状の右デフケース１Ｂとこれを蓋状に閉塞して締結される左デフケース１Ａとから構成され、図示省略の入力軸からリングギヤ等を介して伝達されてくる駆動力により回転される。デフケース１の回転駆動力は、ピニオン軸２を介してピニオンギヤ３に伝達され、これらピニオンギヤ３の左右から傘歯噛合するところの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４、５にトルク配分されて伝達される。ピニオンギヤ３は右デフケース１Ｂに直交して固定されたピニオン軸２に回転自在に軸支され、右デフケース１Ｂの内周面との間に介設されたインナーデフケース７の内周の球面にピニオンギヤ３の背面の球面が摺接される。
【０００９】本発明では、前記デフケース１と少なくとも一方のサイドギヤ（図示の例では左サイドギヤ）４との間を所定のトルクにて制動する予圧付与部材である摺動駒６が介設される。この場合、前記デフケース１と他方のサイドギヤ５との間にはコーンワッシャ１０が介設される。該コーンワッシャ１０は無端リング状で前記摺動駒６と対称で略同形状を呈し、摺動駒６と同様の介設形態が採られる。また、コーンワッシャ１０に代えて、該他方のサイドギヤ５側にも予圧付与部材である摺動駒６が介設されてもよいものである。この場合は、予圧を付与するために配設されるばねの付勢力は小さくて済む。予圧付与部材である摺動駒６は、サイドギヤ４とともに回転するように構成され、サイドギヤ４の背面の凸錐面４Ｃに摺動駒６の内周の凹錐面６Ｃがテーパ面にて当接される。
【００１０】図１（Ａ）のＡ断面図である図１（Ｂ）に示すように、円周上にて第１分割片６Ａと第２分割片６Ｂとに分割（図示の例では略直径上で２分割されるが、それ以上の数に分割されてもよい。）された摺動駒６は、前記サイドギヤ４とともに回転する構成として、サイドギヤ４の背面に径方向のラグ４Ａ、４Ａが突設されるとともに、摺動駒６の各分割片６Ａ、６Ｂの内周面には前記ラグ４Ａに対応して整合するラグ溝６Ｄ、６Ｄが刻設されており、これらラグ４Ａにラグ溝６Ｄが係止される。前記摺動駒６の各分割片６Ａ、６Ｂの対向面間に、これら各分割片６Ａ、６Ｂを拡開方向にばね付勢する予圧ばね８、８が介設される。したがって、予圧ばね８による制動力すなわち差動制限トルクは径方向に作用して、摺動駒６の外周面６Ｅ（図２参照）と右デフケース１Ｂの内周面との間に発生することになる。
【００１１】このように構成されているので、少なくともサイドギヤ４とともに回転する前記予圧付与部材６における分割片６Ａ、６Ｂが、予圧ばね８により拡開方向に付勢されて右デフケース１Ｂの内周面との間の制動力により所定の差動制限トルクが常時発生し、走行中の軽度のスリップ時等においても安定した駆動力を確保して安全に走行することを可能にする。また、デフケース１に大きな駆動力が作用すると、ピニオンギヤ３と左右のサイドギヤ４、５との間の噛合反力によって、各サイドギヤ４、５が軸方向外側に移動し、各サイドギヤ４、５の背面の凸錐面と摺動駒６（あるいはコーンワッシャ１０）の凹錐面との間のカム作用によって、摺動駒６は軸方向に押圧されるとともに、径方向にも押圧される。
【００１２】かくして、図２に示すように、ピニオンギヤ３とサイドギヤ４、５との間の噛合反力により生じる差動制限トルクは、左デフケース１Ａの内端面と接する摺動駒６の側端面６Ｆと、右デフケース１Ｂの内周面と接する摺動駒６の外周面６Ｅに分力されて作用することになり、差動制限トルクを発生させる面積を飛躍的に増大させて充分な差動制限トルクが得られる他、制動面の増大によって制動面の面圧が低くなり、耐久性が向上する。径方向の摺動駒６の外周面６Ｅに作用する差動制限トルクは前述した予圧ばね８によるイニシャルトルクと同方向であり、補完的に付加される。
【００１３】また、軸方向の摺動駒６の側端面６Ｆに作用する差動制限トルクは、前述した予圧ばね８によるイニシャルトルクとは無関係に作用することになるので、図５（Ｂ）に示すように、時間的な遅れがなく迅速に噛合反力による差動制限トルクを発生させることが可能となる。さらに、摺動駒６はサイドギヤの少なくとも一方側に介設するだけでも充分なインシャルトルクを発生させることができるので、その場合は部品点数を削減できて低コストとなる。さらにまた、摺動駒６の高さ（径方向）や厚み（軸方向）を変更するだけで単純に隙間調整が可能となる。
【００１４】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、図１（Ａ）のＢ部拡大図に相当する断面図である。本実施の形態では、前記第１実施の形態のものにおける予圧付与部材とデフケース内端面との間に軸方向隙間調整手段を介設したことを特徴とする。図１（Ｂ）にて説明したものと同じ予圧付与部材である摺動駒６の側端面６Ｆと左デフケース１Ａの内端面との間に、軸方向隙間調整手段であるスラストワッシャ９を介設したものである。スラストワッシャ９は耐磨耗性を有し、制動力による差動制限トルクを発生させるために所定の摩擦係数を有する。かくして、本実施の形態では、より単純な形状のスラストワッシャ９の採用により、軸方向厚みの異なるものを適宜選択して組み付けることにより隙間調整がより単純化されて、発生させる差動制限トルクの調整がより簡単となる。
【００１５】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で、デフケースの形状、ピニオン軸の形式すなわちピニオンギヤの数、差動歯車の形式、分割形態を含む予圧付与部材の形状、形式およびそのサイドギヤへの係止形態ならびに予圧ばねの介設形態、コーンワッシャおよびスラストワッシャの形状等については適宜選定できる。
【００１６】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明は、デフケースの回転駆動力を互いに傘歯噛合する差動歯車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装置であって、前記デフケースと少なくとも一方のサイドギヤとの間を所定のトルクにて制動する予圧付与部材を介設した差動制限装置において、サイドギヤとともに回転する前記予圧付与部材が前記サイドギヤの背面にテーパ面にて当接するとともに、円周上にて分割されて拡開方向にばね付勢されたことにより、ピニオンギヤとサイドギヤとの間の噛合反力により生じる差動制限トルクは、予圧付与部材の側端面と外周面に分力されて作用して差動制限トルクを発生させる面積を飛躍的に増大させて充分な差動制限トルクが得られる他、制動面の増大によって制動面の面圧が低くなり、耐久性が向上する上、外周面に作用する差動制限トルクは予圧によるイニシャルトルクと同方向であり、補完的に付加される。また、側端面に作用する差動制限トルクは、前述した予圧によるイニシャルトルクとは無関係に作用するので、時間的な遅れがなく迅速に噛合反力による差動制限トルクを発生させることが可能となる。
【００１７】また、前記デフケースと他方のサイドギヤとの間にコーンワッシャを介設した場合は、予圧付与部材をサイドギヤの少なくとも一方側に介設するだけでも充分なインシャルトルクを発生させることができる利点をそのままに、やや複雑な構造の予圧付与部材と振り分けて単純な構造のコーンワッシャを配置することで、部品点数の削減による低コストが実現できる。さらに前記予圧付与部材とデフケース内端面との間に軸方向隙間調整手段を介設した場合は、より単純な形状のスラストワッシャ等の軸方向隙間調整手段の採用により、軸方向厚みの異なるものを適宜選択して組み付けることにより隙間調整がより単純化されて、発生させる差動制限トルクの調整がより簡単となる。このように、本発明によれば、予圧付与部材によるイニシャルトルクに影響されずに噛合反力による差動制限トルクの迅速な発生を可能にするとともに、単純な隙間調整機能を有する差動制限装置が提供される。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２２５０５０
【氏名又は名称】栃木富士産業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年９月２日（１９９９．９．２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０２５６５
【弁理士】
【氏名又は名称】永嶋 和夫
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| 【公開番号】 |
特開２００１−７４１２３（Ｐ２００１−７４１２３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年３月２３日（２００１．３．２３） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２４８１７２ |
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