JP3454848B2 - デファレンシャル装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は、車両に用いられるデ
ファレンシャル装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】実開昭６３−７８７４６号公報と実開昭
６２−１７２８４２号公報にそれぞれ図６と図７のよう
な差動装置２０１，２０３が記載されている。 【０００３】差動装置２０１，２０３はベベルギヤ式の
差動歯車機構２０７，２０９と、差動制限用のビスカス
カップリング２１１，２１３及び多板クラッチ２１５，
２１７とをそれぞれ備えている。ビスカスカップリング
２１１，２１３は差動回転速度が大きい程大きな差動制
限力を発生する速度感応型の差動制限手段である。又、
多板クラッチ２１５，２１７はそれぞれサイドギヤ２１
９，２２１のピニオンギヤ２２３，２２５に対する噛合
い反力によって締結され、この噛合い反力は差動歯車機
構２０７，２０９の伝達トルクが大きい程強くなるから
多板クラッチ２１５，２１７はトルク感応型の差動制限
手段である。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】図６のように、差動装
置２０１では図の左のサイドギヤ２１９はハブ２３１を
介して左の車軸２３３に連結され、右のサイドギヤ２３
５は右の車軸２３７に連されている。多板クラッチ２１
５はハブ２３１とデフケース２３９（ハウジング）との
間に配置されたＳ−Ｈ型（Ｓ：シャフト、Ｈ：ハウジン
グ）である。又、図７のように、差動装置２０３では多
板クラッチ２１７は図の右のサイドギヤ２２１とデフケ
ース２４１との間に配置され、ビスカスカップリング２
１３は左のサイドギヤ２４３とデフケース２４１との間
に配置されており、いずれもＳ−Ｈ型である。 【０００５】図６に示す差動装置２０１において、車両
が直進走行している場合で、かつ左右の車輪の路面抵抗
が等しい場合には、エンジンからの入力トルクＴに応じ
て差動歯車機構２０７により、左右の車軸２３３、２３
７へＴ／２、Ｔ／２ずつ均等に配分される。車両の旋回
方向が異なる又は左右のいずれかの車輪が空転する場合
は、以下のように左右の車軸２３３、２３７へトルク伝
達される。 まず、車両が左旋回又は右車軸２３７が空転
する場合、すなわち、右車輪の路面抵抗が左車輪の路面
抵抗より小さいとき、右車軸２３７へ伝達されるトルク
Ｔ _Ｒ１ は、差動歯車機構２０７により分配されたトルク
Ｔ _ＳＰ１ が伝達される。 Ｔ _Ｒ１ ＝Ｔ _ＳＰ１ ・・・（１） 左車軸２３３へ伝達されるトルクＴ _Ｌ１ は、差動歯車機
構２０７により分配されたトルクＴ _ＳＰ１ に、デフケー
ス２３９からハブ２３１を介して左車軸２３３へクラッ
チトルクＴｃが加わる。 Ｔ _Ｌ１ ＝Ｔ _ＳＰ１ ＋Ｔｃ・・・・・（２） 但し、クラッチトルクＴｃは、差動歯車機構２０７によ
りトルクＴ _ＳＰ１ によって生じるものであり、仮に差動
歯車機構２０７のギヤの圧力角やピッチ円径な どによっ
て定まる定数αを用いて、次のように示される。 Ｔｃ＝α・Ｔ _ＳＰ１ ・・・（３） （２）、（３）式により Ｔ _Ｌ１ ＝Ｔ _ＳＰ１ ＋α・Ｔ _ＳＰ１ ＝Ｔ _ＳＰ１ （１＋α）・・・（４） 次に、車両が右旋回又は左車軸２３３が空転する場合、
すなわち、左車輪の路面抵抗が右車輪の路面抵抗より小
さいとき、右車軸２３７へ伝達されるトルクＴ _Ｒ２ は、
差動歯車機構２０７により分配されたトルクＴ _ＳＰ２ が
伝達される。 Ｔ _Ｒ２ ＝Ｔ _ＳＰ２ ・・・（５） 左車軸２３３へ伝達されるトルクＴ _Ｌ２ は、差動歯車機
構２０７により分配されたトルクＴ _ＳＰ２ から、ハブ２
３１からデフケース２３９へ伝達されるクラッチトルク
Ｔｃが減じられる。 Ｔ _Ｌ２ ＝Ｔ _ＳＰ２ −Ｔｃ ・・・（６） 但し、クラッチトルクＴｃは、差動歯車機構２０７によ
り分配されたトルクＴ _ＳＰ２ によって生じるものであ
り、仮に差動歯車機構２０７のギヤの圧力角やピッチ円
径などによって定まる定数αを用いて、次のように示さ
れる。 Ｔｃ＝α・Ｔ _ＳＰ２ ・・・（７） すなわち、車両が右旋回又は左車軸２３３が空転する
と、クラッチ装置が締結しクラッチトルクが生じる。ま
た、左右の車軸に伝達されるトルクＴ _ＳＰ２ 自体はすで
に伝達されるべきクラッチトルクを含めた値である。そ
して、デフケース２３９へ入力された全トルクは、左右
の車軸に伝達されたＴ _Ｒ２ 、Ｔ _Ｌ２ を合わせたトルクと
等しい。また、車両のある走行状態のときのクラッチト
ルクＴｃを見てみると、その走行状態における左右の車
軸に伝達されたトルクＴ _Ｒ２ とトルクＴ _Ｌ２ との差にク
ラッチトルクＴｃは常に等しくなっている。この場合、
ハブ２３１からデフケース２３９へ伝達されるクラッチ
Ｔｃは、差動歯車機構２０７を介して左右の車軸に伝達
され、左車軸に伝達されたトルクＴ _Ｌ２ から再び、ハブ
２３１、デフケース２３９に入力される。このようなト
ルクの内部循環は生じてはいるが、上記のように車両の
ある走行状態のときのクラッチトルクＴｃと、左右の車
軸に伝達されたトルクＴ _Ｒ２ 、Ｔ _Ｌ２ との関係は上記 し
た関係となっている。そして、（６）、（７）式により Ｔ _Ｌ２ ＝Ｔ _ＳＰ２ −α・Ｔ _ＳＰ２ ＝Ｔ _ＳＰ２ （１−α）・・・（８） 車両が左旋回又は右車軸が空転する場合、すなわち右車
輪の路面抵抗が左車輪よりの路面抵抗より小さいときの
トランスファーレシオ（高トルク側の左車軸２３３への
伝達トルクと低トルク側の右車輪２３７への伝達トルク
の比）は、（１）、（４）式により Ｔ _Ｌ１ ／Ｔ _Ｒ１ ＝Ｔ _ＳＰ１ （１＋α）／Ｔ _ＳＰ１ ＝１＋α・・・（９） 車両が右旋回又は左車軸２３３が空転する場合、すなわ
ち左車輪の路面抵抗が右車輪の路面抵抗より小さいとき
のトランスファーレシオ（高トルク側の右車軸２３７へ
の伝達トルクと低トルク側の左車軸２３３の比）は、 Ｔ _Ｒ２ ／Ｔ _Ｌ２ ＝Ｔ _ＳＰ２ ／Ｔ _ＳＰ２ （１−α）＝１／
（１−α）・・（１０） 従って、（９）式≠（１０）式により、左右車輪のう
ち、いずれかの車輪側が空転するかによってトランスフ
ァーレシオが異なる現象が生じる。 この場合図６におい
て左右の車軸２３３，２３７には太線の矢印２４４で示
す駆動力が入力されるほかに右車軸２３７には破線の矢
印２５１の駆動力が加わって強化される。 【０００６】このように、差動制限手段をＳ−Ｈに配置
すると差動制限力が左右で不均等になり、片利きが生じ
る。片利きが生じると、例えばぬかるみ等に嵌った車輪
が右側か左側かにより車両のぬかるみからの脱出力に差
が生じたり、スラローム走行等を行った場合、左旋回時
と右旋回時の駆動力に差が生じるので操縦安定性に欠け
る。 【０００７】図８は差動装置２０１の差動制限特性を示
すグラフであって、縦軸は左車輪空転時に右車輪に送ら
れる軸トルクであり、横軸は右車輪空転時に左車輪に送
られる軸トルクである。グラフ２５３とグラフ２５５は
それぞれ多板クラッチ２１５による右軸トルクと左軸ト
ルクであって４５°の直線２５７に対して非対称にな
り、上記のように右軸トルクが左軸トルクより大きいこ
とを示している。グラフ２５３の横軸に対する勾配とグ
ラフ２５５の縦軸に対する勾配をトランスファーレシオ
（Ｒt ）という。 【０００８】従って差動装置２０１全体の特性はグラフ
２５３，２５５にビスカスカップリング２１１による差
動制限力を均等に加えたグラフ２５９，２６１になる。 【０００９】図９は差動装置２０３の差動制限特性を示
すグラフであり、グラフ２６３，２６５は多板クラッチ
２１７による特性である。多板クラッチ２１７は右サイ
ドギヤ２２１側にＳ−Ｈ配置されているから左軸トルク
が右軸トルクより大きい。よって差動装置２０３全体の
特性はグラフ２６３，２６５にビスカスカップリング２
１３の差動制限力を不均等に加えたグラフ２６７，２６
９となり、直線２５７に対して非対称である。 【００１０】このように、従来はトルク感応型と速度感
応型の特性を合わせて一側と他側とで均等な差動制限特
性を備えたデファレンシャル装置はなかった。又、従来
速度感応型の差動制限手段をＳ−Ｓ配置するためには例
えば差動装置２０１でビスカスカップリング２１１と連
結するために右の車軸２３７を左の車軸２３３より長く
しなければならないように動力伝達軸が不等長になる。 【００１１】そこで、この発明は、トルク感応型と速度
感応型の各差動制限機能を備え、一側のサイドギヤ空転
時と他側のサイドギヤ空転時とで均等な差動制限特性が
得られると共に両動力伝達軸を等長にできるデファレン
シャル装置の提供を目的とする。 【００１２】 【課題を解決するための手段】この発明のデファレンシ
ャル装置は、デフケースと、デフケースに設けられた収
納孔にギヤ外周部分が支持され摺動回転自在に収納され
たピニオンギヤと、ピニオンギヤとそれぞれ噛み合った
軸方向一側と他側のサイドギヤとを有しデフケースの軸
方向一側にオフセット配置されたトルク感応型の差動制
限機能を備えた差動歯車機構と、デフケースの軸方向他
側にオフセット配置され差動回転速度に感応して差動制
限を行う速度感応型のカップリングと、一側のサイドギ
ヤが形成され動力伝達軸が連結された一側ハブと、他の
動力伝達軸が連結された他側のハブとを備え、他側のハ
ブ及びサイドギヤが前記カップリングの一側部材を介し
て連結されると共に、カップリングの他側部材が他側の
ハブ及びサイドギヤの間を貫通する連結部材を介して一
側のハブ又は一側の動力伝達軸に連結されていることを
特徴とする。 【００１３】 【作用】デフケースの軸方向一側には差動歯車機構が設
けられ、他側には差動回転速度に感応して差動制限力を
発生する速度感応型のカップリングが配置されている。
デフケースが回転駆動されると、この駆動力はピニオン
ギヤから各サイドギヤに分配される。分配された駆動力
は一側のハブを介して一側の動力伝達軸に伝達され、カ
ップリングの一側部材と他側のハブとを介して他側の動
力伝達軸に伝達される。又、各動力伝達軸間の駆動抵抗
差に応じてサイドギヤがピニオンギヤを介して差動回転
し、駆動力は各動力伝達軸に差動分配される。 【００１４】又、サイドギヤの差動回転はピニオンギヤ
と収納孔との摩擦抵抗により適度に制動され差動歯車機
構の差動回転が制限される。この摩擦抵抗は伝達トルク
に比例するから、差動歯車機構はトルク感応型の差動制
限機能を備えている。 【００１５】ピニオンギヤと収納孔との摩擦抵抗はサイ
ドギヤのいずれが空転側になっても同等であり、従って
動力伝達軸の一側が空転したときと他側が空転したとき
とで接地側の動力伝達軸に送られる駆動力が等しく、一
側と他側とで均等な差動制限力が得られる。 【００１６】又、カップリングの一側部材と他側部材は
ハブに設けた連結部を介してそれぞれの動力伝達軸に連
結され、Ｓ−Ｓ配置されている。このように、トルク感
応型差動制限機能の均等な特性にカップリングの特性が
均等に加わるから全体の差動制限特性も一側と他側とで
均等であり、操作性を悪化させるような片利きがない。 【００１７】カップリングの一側部材を介して他側のハ
ブとサイドギヤとを連結すると共に、カップリングの他
側部材を他側のハブとサイドギヤ間を貫通する連結部材
を介してカップリングのＳ−Ｓ配置を成立させると共
に、こうして一側部材を一側に延長したことによりカッ
プリングとの連結のために一側の動力伝達軸をカップリ
ング側へ延長する必要がなくなり、両動力伝達軸を等長
にできる。 【００１８】 【実施例】図１ないし図４により第１実施例の説明をす
る。図１はこの実施例のデファレンシャル装置を示し、
図４はこのデファレンシャル装置を用いた車両の動力系
を示す。又左右の方向はこの車両及び図１での左右の方
向であり、符号を附していない部材等は図示されていな
い。 【００１９】図４のように、この動力系はエンジン１、
トランスミッション３、プロペラシャフト５、リヤデフ
７（後輪側に配置された図１のデファレンシャル装
置）、後車軸９，１１（動力伝達軸）、左右の後輪１
３，１５、左右の前輪１７，１９などから構成されてい
る。リヤデフ７において、デフケース２１はデフキャリ
ヤ２３内に回転自在に配置されており、デフケース２１
に固定されたリングギヤ２５はドライブピニオンギヤ２
７と噛合っている。ドライブピニオンギヤ２７はプロペ
ラシャフト５側に連結されたドライブピニオンシャフト
２９と一体に形成されている。こうしてエンジン１の駆
動力はトランスミッション３とプロペラシャフト５とを
介してリヤデフ７に伝達され、デフケース２１を回転駆
動する。 【００２０】図１のように、デフケース２１は本体３１
と、この本体３１にビス３３で固定されたカバー３５と
からなり、内部には一対のサイドギヤ３７，３９が配置
されている。サイドギヤ３７の左方には左のハブ４１が
配置されており、そのフランジ部４３と円筒部材４５と
その右側のフランジ４７と左のサイドギヤ３７とは溶接
で一体にされている。ハブ４１はカバー３５の軸支部４
９により回転自在に支承されており、フランジ部４３と
カバー３５との間にはワッシャ５１が配置されている。
又、右のサイドギヤ３９は右のハブ５３に形成されてお
り、このハブ５３は本体３１の軸支部５５により回転自
在に支承されている。左のハブ４１には左の後車軸９が
スプライン連結され止め輪５７で脱落を防止されてお
り、右のハブ５３には右の後車軸１１がスプライン連結
され止め輪５９で脱落を防止されている。 【００２１】本体３１には長い収納孔６１と、この収納
孔６１と周方向に隣接した短い収納孔とが軸方向に設け
られている。収納孔６１にはピニオンギヤ６３が摺動回
転自在に収納され、短い収納孔には短いピニオンギヤが
摺動回転自在に収納されている。 【００２２】長いピニオンギヤ６３は左右のギヤ部６
５，６７とこれらを連結する軸部６９とからなり、軸部
６９は右のサイドギヤ３９との干渉を避けるために小径
にされている。左のギヤ部６５は左のサイドギヤ３７と
噛合い、右のギヤ部６７は短いピニオンギヤの右端部と
噛合っている。又、短いピニオンギヤは左端部で右のサ
イドギヤ３９と噛合っている．本体３１にはスラストワ
ッシャ７１と止め輪７３，７３とが装着され長短のピニ
オンギヤの脱落を防止している。こうして、差動歯車機
構７５が構成されている。 【００２３】デフケース２１を回転させるエンジン１の
駆動力は各ピニオンギヤからサイドギヤ３７，３９に分
配され、後車軸９，１１を介して左右の後輪１３，１５
に伝達される。後輪間に駆動抵抗差が生じると各ピニオ
ンギヤの回転によりエンジン１の駆動力は左右各側に差
動分配される。 【００２４】差動歯車機構７５の各ギヤはヘリカルギヤ
である。車両の前進時にデフケース２１が回転駆動され
ると、各ピニオンギヤとの噛合いにより生じたスラスト
力７７，７９により各サイドギヤ３７，３９は互いの間
の摺動部８１で押圧されて摺動し、デフケース２１が車
両後進時の回転方向に回転駆動されるとサイドギヤ３７
の噛合いスラスト力８３によりフランジ部４３がワッシ
ャ５１との摺動部８５で摺動し、噛合いスラスト力８７
によりサイドギヤ３９が本体３１との摺動部８９で摺動
する。摺動部８１の摩擦係数は摺動部８５，８９の摩擦
係数より大きくしてある。 【００２５】又、噛合いスラスト力により長いピニオン
ギヤ６３の左端はフランジ４７と摺動し、右端はスラス
トワッシャ７１と摺動する。短いピニオンギヤの左端は
本体３１と摺動し、右端はスラストワッシャ７１と摺動
する。これら各摺動部は同一の摩擦係数にしてある。
又、各ピニオンギヤとその収納孔との間で回転摩擦抵抗
が得られる。 【００２６】各ピニオンギヤの回転摩擦抵抗と噛合いス
ラスト力による各摺動部の摩擦抵抗により各ピニオンギ
ヤとサイドギヤ３７，３９の回転が制動され、差動歯車
機構７５の差動回転が制限される。この摩擦抵抗は差動
歯車機構７５の伝達トルクに比例して変化するから各摺
動部はトルク感応型の差動制限手段を構成している。 【００２７】左のサイドギヤ３７側のフランジ部４３と
フランジ４７との間にはハブ９１が配置され、ハブ４１
の外周で回転自在に支承されている。ハブ９１には左の
サイドギヤ３７とハブ４１との隙間９３を右方へ貫通す
る連結部９５が設けられており、この連結部９５は右の
ハブ５３にスプライン連結されている。フランジ部４３
と円筒部材４５とフランジ４７とハブ９１との間には作
動室９７が形成され、この作動室９７には注入孔９９か
ら高粘度のシリコンオイルが注入され注入孔９９にかし
めたボール１０１により密封されている。円筒部材４５
には多数のアウタープレートが係合し、ハブ９１にはア
ウタープレートと交互に配置されたインナープレートが
係合してる。ハブ９１とハブ４１との間にはＸリング１
０３（断面がＸ字状のシール）とバックアップリング１
０５とが配置され、サイドギヤ３７と連結部９５との間
にはＸリング１０７とバックアップリング１０９とが配
置され、シリコンオイルの漏出を防止している。 【００２８】こうして、ビスカスカップリング１１１
（速度感応型のカップリング）が構成されている。アウ
タープレートはハブ４１を介して左の後車軸９に連結さ
れインナープレートはハブ９１とハブ５３とを介して右
の後車軸１１に連結されているから、ビスカスカップリ
ング１１１はＳ−Ｓ配置で差動歯車機構７５の差動回転
を制限する。 【００２９】ビスカスカップリング１１１のフランジ部
４３と円筒部材４５とフランジ４７とを介して左のハブ
４１とサイドギヤ３７とを連結すると共に、これらのハ
ブ４１とサイドギヤ３７の間を貫通する連結部９５によ
りハブ９１がハブ５３に連結されているから、図６の従
来例と異なって、左右の後車軸９，１１を等長にでき
る。こうして、リヤデフ７が構成されている。 【００３０】次に、図２と図３とにより、リヤデフ７の
差動制限特性を説明する。 【００３１】図２は、リヤデフ７のトランスファーレシ
オ（Ｒt ）を示すグラフであり、第１象限が前進側の領
域であり、第３象限が後進側（コースティング側）の領
域である。４５°の直線１１３の第１象限上側第３象限
下側は左後輪１３が空転したときにリヤデフ７を介して
右後輪１５に送られる軸トルクの領域であり、第１象限
下側第３象限下側は右後輪１５が空転したときに左後輪
１３に送られる軸トルクの領域である。 【００３２】グラフ１１５，１１７，１１９，１２１は
トルク感応型差動制限手段のトランスファーレシオであ
り、これらのグラフにビスカスカップリング１１１の差
動制限力を加えたグラフ１２３，１２５，１２７，１２
９がリヤデフ７全体の差動制限特性となる。 【００３３】トルク感応型差動制限手段のピニオンギヤ
と収納孔との摩擦抵抗は左のサイドギヤ３７が先行回転
したときと右のサイドギヤ３９が先行回転したときと等
しいと共に、噛合いスラスト力による各ピニオンギヤ端
部の摺動摩擦抵抗を前記のように左右等しくしてある。
従って、この差動制限手段は前後進共に左右の片利きが
なくグラフ１１５とグラフ１１７及びグラフ１１９とグ
ラフ１２１はそれぞれ直線１１３に対して対称形になっ
ている。又、上記のように、摺動部８１の摺動抵抗を摺
動部８５，８９の摺動抵抗より大きくしてあるから前進
時のグラフ１１５，１１７のＲt は後進時のＲt より大
きい。又、ビスカスカップリング１１１がＳ−Ｓ配置さ
れているから、その差動制限力を各グラフ１１５，１１
７，１１９，１２１に加えたグラフ１２３，１２５，１
２７，１２９も直線１１３に対して対称形であり、リヤ
デフ７は片利きが発生しない。 【００３４】図４の車両において、悪路走行時に例えば
左後輪１３が空転した左軸トルクがＴL1まで低下しても
右後輪１５には大きなＴR1の軸トルクが送られて悪路走
破性が大幅に向上する。このとき、片利きがないから空
転側が左右いずれでも接地側の後輪に送られる駆動力は
等しくなり操縦性と安全性とが大幅に改善される。又、
このように大きな差動制限力が得られることは大トルク
時の車体の安定性が特に高くなり、スポーティ走行に好
適である。 【００３５】又、図２のように、グラフ１２３，１２
５，１２７，１２９の勾配はグラフ１１５，１１７，１
１９，１２１の勾配によって決まる。従って、ビスカス
カップリング１１１の差動制限力の効果もグラフ１１
５，１１７，１１９，１２１の勾配で決まり、この効果
の差はグラフ１２３と縦軸との接片である前進時のイニ
シャルトルクＴiDと、グラフ１２９と縦軸との接片であ
る後進時のイニシャルトルクＴiCとの差として表われ
る。ここで、グラフ１２３，１２９の勾配をそれぞれＲ
tD，ＲtCとし、ビスカスカップリング１１１の単体トル
クをＴVCとすると、 ＴiD＝ＴVC（ＲtD＋１） ＴiC＝ＴVC（ＲtC＋１） であり、ＲtD＞ＲtCであるから、ＴiD＞ＴiCとなる。 【００３６】このように、前後進でＲt を変えたトルク
感応型差動制限手段と組合わせることにより、ビスカス
カップリング１１１の特性を加えた全体の特性も前後進
で変えることができる。 【００３７】図３はリヤデフ７の入力トルクに対する差
動制限力を示すグラフである。グラフ１３１は前進時の
差動制限力が図２のグラフ１２３，１２５のＲt が大き
いことにより改善され、グラフ１３３は後進時やエンジ
ンブレーキ時の差動制限力が図２のグラフ１２７，１２
９のＲt が小さいことにより低減されることを示してい
る。又、破線１３５はＡＢＳ（アンチロックブレーキシ
ステム）の限界トルクを示し、エンジンブレーキ時の最
大入力トルクをＴ1 とすればそのときの差動制限トルク
Ｔ2 はＡＢＳの限界トルクを超えることがなく、ＡＢＳ
との干渉が避けられる。 【００３８】以上のように、リヤデフ７は左右のトラン
スファーレシオが均等なトルク感応型の差動制限手段に
加えて速度感応型であるビスカスカップリング１１１を
Ｓ−Ｓ配置したことにより、全体としても左右対称の差
動制限特性となって車両の操安性が大幅に向上する。
又、本構造を採ることによりトルク感応型差動制限手段
のトランスファーレシオを車両の前進時に大きく後進時
に小さくすることが容易となり、左右対称のままビスカ
スカップリング１１１の差動制限力が働いた場合でも前
進時は大きな差動制限力が得られると共に、エンジンブ
レーキの際は車両のＡＢＳとの干渉を防止できる。又、
これに加えて後車軸９，１１を等長にできる。 【００３９】次に、図５により第２実施例の説明をす
る。この実施例は第１実施例のリヤデフ７においてビス
カスカップリング１１１に替えて他の型式のカップリン
グを配置したものに相当する。以下、リヤデフ７との相
異点を主に説明する。なお、図５において図１のものと
同機能の部材には図１と同符号を附してある。左右の方
向は図５での左右の方向であり、符号を附していない部
材は図示されていない。この実施例のデファレンシャル
装置は第１実施例のリヤデフ７と同様に図４の車両のリ
ヤデフ１３７として用いられている。 【００４０】図５のように、デフケース２１の右側には
差動歯車機構７５が配置され、左側にはオリフィスカッ
プリング１３９（速度感応型のカップリング）が配置さ
れている。差動歯車機構７５は第１実施例と同様に左右
対称で車両の前進時の差動制限力が後進時より大きいト
ルク感応型の差動制限機能を備えている。 【００４１】オリフィスカップリング１３９は、カムケ
ース１４１と、ロータ１４３と、ピストン１４５と、シ
リンダー１４７と、差動制限力調整機構１４９などを備
えている。ロータ１４３はカムケース１４１の内側に相
対回転自在に配置されている。カムケース１４１の左端
側には左のハブ１５１がスプライン連結されており、左
の後車軸９はこのハブ１５１にスプライン連結され、止
め輪５７で脱落を防止されている。ハブ１５１とカバー
３５との間にはワッシャ５１が配置されている。又、ハ
ブ１５１はカバー３５の軸支部１５２に支承されてい
る。ロータ１４３はハブ１５１と左のサイドギヤ３７と
の間を貫通して右に延設されている。右の後車軸１１は
ロータ１４３の右端部と右のハブ１５３とにスプライン
連結され、止め輪５９によりハブ１５３との間で脱落を
防止されている。ハブ１５３には右のサイドギヤ３９が
形成されており、右端部をデフケース２１の軸支部１５
４に支承されると共に、ロータ１４３との間に形成され
た軸支部１５５により互いの自由端を支承し合ってい
る。 【００４２】シリンダー１４７はロータ１４３に複数個
放射状に設けられており、各シリンダー１４７にはシー
ル１５７を介してピストン１４５が係合している。 【００４３】カムケース１４１にはピストン１４５の頂
部と摺動するカム面１５９が設けられている。カム面１
５９にはカムケース１４１とロータ１４３の差動回転に
伴って一対のピストン１４５を同位相で移動させるよう
なプロフィールが与えられている。又、各シリンダー１
４７は径方向の油路１６１を介して軸方向の油路１６３
に連通されている。 【００４４】差動制限力調整機構１４９はロータ１４３
に装着された右のリテーナ１６５と左のリテーナ１６７
と、各リテーナ１６５，１６７間に装着されたスプリン
グ１６９，１７０と、プレートバルブ１７１と、オリフ
ィスプレート１７３などを備えている。オリフィスプレ
ート１７３は２本のボルトでロータ１４３に固定されて
おり、油路１６３から油圧を受けるとその外縁部が右方
に撓むようにされている。 【００４５】プレートバルブ１７１とオリフィスプレー
ト１７３との間にはアキュムレータ１７５が形成されて
おり、オリフィスプレート１７３には油路１６３とアキ
ュムレータ１７５とを連通するしぼり孔１７７が設けら
れている。ロータ１４３にはワンウェイバルブ１７９を
介してシリンダー１４７と連通する油路１８１が設けら
れておりアキュムレータ１７５はプレートバルブ１７１
とオリフィスプレート１７３との隙間１８３を介して油
路１８１と連通し、油路１６３はロータ１４３とオリフ
ィスプレート１７３との隙間１８５を介して油路１８１
と連通している。シリンダー１４７、油路１６１，１６
３，１８１、アキュムレータ１７５には作動油が充填さ
れている。ワンウェイバルブ１７９は作動油がシリンダ
ー１４７から直接隙間１８３，１８５側へ移動するのを
防止する。各隙間１８３，１８５はスプリング１６９，
１７０の付勢力を受けており油圧がある程度上昇しない
と開かないようにされている。左のリテーナ１６７には
シール１８７が装着されロータ１４３にはバルブ孔１８
９が設けられており、アキュムレータ１７５の油圧が過
大になる前にリテーナ１６７の右方移動によりこのバル
ブ孔１８９はアキュムレータ１７５側と連通して油圧を
逃がすリリーフバルブ機能を行う。 【００４６】前記のように、カムケース１４１が左後車
軸９に連結されロータ１４３が右後車軸１１に連結され
ているから、後輪１３，１５間に差動回転が生じるとカ
ム面１５９との摺動によりピストン１４５の一部が内側
に押し下げられシリンダー１４７に内圧が生じ、この内
圧によりピストン１４５がカムケース１４１に押圧され
る。この押圧力によりカムケース１４１とロータ１４３
間の差動回転が制動され、後輪１３，１５間（差動歯車
機構７５）の差動回転が制限される。シリンダー１４７
の内圧は差動回転数に比例するから、この差動制限機能
は速度感応型である。 【００４７】シリンダー１４７の内圧はしぼり孔１７７
によって調圧されアキュムレータ１７５との間に差圧が
生じる。差動回転数の上昇に伴ってアキュムレータ１７
５の内圧がスプリング１６９，１７０の付勢力より大き
くなると隙間１８３から油路１８１に油が流れ、シリン
ダー１４７の内圧が上昇するとオリフィスプレート１７
３が撓み隙間１８５から油路１８１に油が流れる。こう
して、差動回転数の上昇に伴ってアキュムレータ１７５
や油路１６３から油路１８１とワンウェイバルブ１７９
を介してシリンダー１４７へ戻る油量が増大する。 【００４８】こうして、オリフィスカップリング１３９
が構成されている。 【００４９】オリフィスカップリング１３９の差動制限
特性を開度が一定の固定オリフィスを用いたものと比較
すると、シリンダー内圧が低い低差動回転域ではスプリ
ング１６９，１７０の付勢力により隙間１８３，１８５
が全閉状態であるから固定オリフィス型より大きな差動
制限力が得られ、固定オリフィス型では差動制限力が過
大に上昇する高差動回転域で隙間１８３，１８５が開い
て差動制限力の上昇が適度に抑えられる。こうして、低
差動回転域から高差動回転域まで差動回転数に対して差
動制限力がほぼリニアに変化する差動制限特性が得られ
ると共に、差動回転が０でもピストン１４５が受ける遠
心力により差動制限力が得られる。又、スプリング１６
９，１７０の付勢力を変えることにより差動制限特性を
容易に変えることができる。 【００５０】上記のように、オリフィスカップリング１
３９はカムケース１４１を介して左のハブ１５１とサイ
ドギヤ３７とを連結すると共にロータ１４３を右のサイ
ドギヤ３９側に連結させてＳ−Ｓ配置にしたから、差動
歯車機構７５のトルク感応型差動制限機能とオリフィス
カップリング１３９の両特性を合成したリヤデフ１３７
の差動制限特性は、前後進時共に差動制限力の左右の片
利きがないと共に、前進時には大きな差動制限力が得ら
れ後進時（コースティング時）には差動制限力を低減で
きるから、車両に優れた操安性とスポーティ走行性とを
与え、エンジンブレーキ使用時にはＡＢＳとの干渉が避
けられる。 【００５１】又、オリフィスカップリング１３９のロー
タ１４３をハブ１５１とサイドギヤ３７との間を貫通さ
せて右後車軸１１と連結したから右後車軸１１を左側へ
延長させる必要がなく、従って、後車軸９，１１を等長
にできる。 【００５２】 【発明の効果】この発明のデファレンシャル装置は、デ
フケースの収納孔に摺動自在に収納されたピニオンギヤ
と、ピニオンギヤと噛合った一対のサイドギヤとを有し
一側と他側とで均等なトルク感応型の差動制限機能を備
えた差動歯車機構をデフケースの軸方向一側に配置し、
デフケースの他側に配置した速度感応型の差動制限機能
を備えたカップリングの一側部材を介して他側のハブと
サイドギヤとを連結すると共にカップリングの他側部材
を他側のハブ及びサイドギヤの間を貫通する連結部を介
して延長し一側のハブ又は動力伝達軸と連結させること
によりＳ−Ｓ配置を成立させた。従って、一側と他側と
で均等な差動制限特性が得られると共にトルク感応型差
動制限機能の差動制限特性を差動回転方向で変えること
によりカップリングの効果も一側と他側とで均等を保ち
ながら差動回転方向で変えることができる。又、一側と
他側の動力伝達軸を等長にできる。

【図面の簡単な説明】 【図１】第１実施例の断面図である。 【図２】第１実施例の差動制限特性を示すグラフであ
る。 【図３】第１実施例の差動制限特性を示すグラフであ
る。 【図４】各実施例を用いた車両の動力系を示すスケルト
ン機構図である。 【図５】第２実施例の断面図である。 【図６】第１の従来例の断面図である。 【図７】第２の従来例の断面図である。 【図８】第１の従来例の差動制限特性を示すグラフであ
る。 【図９】第２の従来例の差動制限特性を示すグラフであ
る。 【符号の説明】 ７，１３７ リヤデフ（デファレンシャル装置） ９ 左後車軸（他側の動力伝達軸） １１ 右後車軸（一側の動力伝達軸） ２１ デフケース ３７ サイドギヤ（他側） ３９ サイドギヤ（一側） ４１，１５１ ハブ（他側） ４３ フランジ部（カップリングの一側部材） ４５ 円筒部材（カップリングの一側部材） ４７ フランジ（カップリングの一側部材） ５３，１５３ ハブ（一側） ６３ ピニオンギヤ ７５ 差動歯車機構 ９１ ハブ（カップリングの他側部材） １１１ ビスカスカップリング（速度感応型のカップリ
ング） １３９ オリフィスカップリング（速度感応型のカップ
リング） １４１ カムケース（カップリングの一側部材） １４３ ロータ（カップリングの他側部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 修平 栃木県栃木市大宮町2388番地 栃木富士 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−20143（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−133048（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−87350（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−443（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 48/20

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 デフケースと、デフケースに設けられた
   収納孔にギヤ外周部分が支持され摺動回転自在に収納さ
   れたピニオンギヤと、ピニオンギヤとそれぞれ噛み合っ
   た軸方向一側と他側のサイドギヤとを有しデフケースの
   軸方向一側にオフセット配置されたトルク感応型の差動
   制限機能を備えた差動歯車機構と、デフケースの軸方向
   他側にオフセット配置され差動回転速度に感応して差動
   制限を行う速度感応型のカップリングと、一側のサイド
   ギヤが形成され動力伝達軸が連結された一側ハブと、他
   の動力伝達軸が連結された他側のハブとを備え、他側の
   ハブ及びサイドギヤが前記カップリングの一側部材を介
   して連結されると共に、カップリングの他側部材が他側
   のハブ及びサイドギヤの間を貫通する連結部を介して一
   側のハブ又は一側の動力伝達軸に連結されていることを
   特徴とするデファレンシャル装置。