(57)【要約】【課題】プラネタリ式の差動制限装置１において、必要に応じて差動制限力の上限値を任意に変更可能とする。【解決手段】差動制限装置１において、プラネタリ部材４を自転および公転可能に保持するキャリア５が、軸方向で遠近変位可能に組み合わされる少なくとも２つの部材７，８，９で構成されている。前記部材９が必要に応じて軸方向に変位されることで、プラネタリ部材４に前記変位量に応じた回転抵抗を付与する。このように、前記部材９の軸方向変位量を変更すると、プラネタリ部材４に付与される回転抵抗を大小変化させることが可能になる。これにより、差動制限力の上限値を変更することが可能になる。【選択図】図２
2010190353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラネタリ式の差動制限装置であって、プラネタリ部材を自転および公転可能に保持するキャリアが、軸方向で遠近変位可能に組み合わされる少なくとも２つの部材で構成され、そのいずれかの部材が必要に応じて軸方向に変位されることで、前記プラネタリ部材に前記変位量に応じた回転抵抗を付与する、ことを特徴とする差動制限装置。
【請求項２】
請求項１に記載の差動制限装置において、
前記プラネタリ部材がヘリカルギヤとされ、このプラネタリギヤが、インターナルギヤと当該インターナルギヤの内側に同心に配置されるサンギヤとの間にそれらと噛み合わされるように配置され、
前記キャリアは、概ね円筒形とされるとともに、円周数ヶ所に前記プラネタリギヤを所定のクリアランスを介して収納保持するためのポケットが設けられ、
このキャリアは、第１環状部材と、この第１環状部材と軸方向で対向配置されて前記プラネタリギヤを挟む第２環状部材と、前記第１環状部材に対して軸方向で遠近変位可能とされかつ円周数ヶ所に前記第１環状部材側へ突出して前記各ポケット間の隔壁となる突部が設けられる可動環状部材とで構成される、ことを特徴とする差動制限装置。
【請求項３】
請求項２に記載の差動制限装置において、
前記第１環状部材と前記インターナルギヤとの間、前記第１環状部材と前記サンギヤとの間、前記第２環状部材と前記サンギヤとの間、前記第２環状部材と前記サンギヤに一体回転可能に連結される一方出力部材との間に、それぞれ摩擦板が軸方向から挟まれた状態で配置される、ことを特徴とする差動制限装置。
【請求項４】
請求項１に記載の差動制限装置において、
前記プラネタリ部材がヘリカルギヤとされ、このプラネタリギヤが、インターナルギヤと当該インターナルギヤの内側に同心に配置されるサンギヤとの間にそれらと噛み合わされるように配置され、
前記キャリアは、概ね円筒形とされるとともに、円周数ヶ所に前記プラネタリギヤを所定のクリアランスを介して収納保持するためのポケットが設けられ、
このキャリアは、環状部材と、この環状部材に対して前記プラネタリギヤを押し付けるよう軸方向変位可能とされかつ円周数ヶ所に前記環状部材側へ突出して前記各ポケット間の隔壁となる突部が設けられる可動環状部材とで構成される、ことを特徴とする差動制限装置。
【請求項５】
請求項４に記載の差動制限装置において、
前記環状部材と前記インターナルギヤとの間、前記環状部材と前記サンギヤとの間に、それぞれ摩擦板が軸方向から挟まれた状態で配置される、ことを特徴とする差動制限装置。
【請求項６】
請求項２から５のいずれか１つに記載の差動制限装置は、４輪駆動車のセンターデファレンシャルとして用いられ、前記キャリアが４輪駆動車の駆動源で発生する駆動力の入力部材とされ、前記サンギヤが駆動力の一方出力部材とされ、前記インターナルギヤが駆動力の他方出力部材とされる、ことを特徴とする差動制限装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラネタリ式の差動制限装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば４輪駆動車のセンターデファレンシャルとしてトルク感応式の差動制限装置が用いられている（例えば特許文献１，２参照）。
【０００３】
特許文献１に係る従来例は、その請求項１の前半に記載されているように、ハウジング内に収容されたインターナルギヤ１１０と、このインターナルギヤ１１０の内側の同心円上に配置されたサンギヤ１１２と、前記インターナルギヤ１１０とサンギヤ１１２との間に配置され、これら両ギヤ１１０，１１２と噛み合うプラネットギヤ１１４と、プラネットギヤ１１４を自転および公転可能に保持したプラネタリキャリア１０２とを備え、これら各ギヤが、はす歯によって噛み合う車輌用差動歯車装置である。
【０００４】
この車輌用差動歯車装置の動作としては、エンジンの駆動力が伝達されると、プラネットギヤ１１４を保持しているプラネタリキャリア１０２が回転駆動される。
【０００５】
まず、段落（００３４）に記載されているように、良好な路面を直進しているときには、プラネタリキャリア１０２に保持されたプラネットギヤ１１４と、このプラネットギヤ１１４に噛み合うインターナルギヤ１１０およびサンギヤ１１２が相対回転せずに一体的に回転する。
【０００６】
また、段落（００３５）に記載されているように、コーナリング時等には、プラネタリキャリア１０２に保持されたプラネットギヤ１１４が自転することによって、インターナルギヤ１１０とサンギヤ１１２にそれぞれ連結されている前後駆動輪の回転差を補正する。
【０００７】
さらに、段落（００３６，００３７）に記載されているように、前後の路面の摩擦係数μが異なり、前後の駆動輪のグリップ力に相違が発生したときには、プラネタリキャリア１０２のプラネットギヤ保持孔の内周面とこの保持孔内に保持されて回転するプラネタリギヤ１１４の歯先との摺動による摩擦力、および、インターナルギヤ１１０、プラネットギヤ１１４、サンギヤ１１２のはす歯による噛み合いによって生ずるスラスト力を利用した摩擦力等によってトルク分配、つまり差動制限機能を行う。
【０００８】
そして、この特許文献１に係る従来例では、その請求項１の後半に記載されているように、インターナルギヤ１１０またはサンギヤ１１２の、プラネットギヤ１１４との噛み合い部から動力伝達部へ至る部分を二つ以上の部材に分割し、かつ、これら分割された部材間に、動力伝達を行う際にスラスト力を発生させるスラスト力発生機構を設けている。
【０００９】
特許文献２に係る従来例は、その請求項１の前半に記載されているように、ハウジング１０と、前輪側あるいは後輪側の一方に連結され前記ハウジング１０内に回転可能に支持されたヘリカルギヤからなるインターナルギヤ３（第１のギヤ）と、前輪側あるいは後輪側の他方に連結され前記ハウジング内に回転可能に支持されたヘリカルギヤからなるサンギヤ１３（第２のギヤ）と、前記ハウジング内に回転可能に支持され前記第１および第２のギヤ３，１３に噛み合うヘリカルギヤからなるプラネタリギヤ１５とを備え、前記ハウジング１０に伝達されたエンジン動力を前記プラネタリギヤ１５を介して第１および第２のギヤ３，１３に分配するトルク感応式の差動制限機能を有する車両用差動歯車装置である。
【００１０】
この車両用差動歯車装置の動作としては、ハウジング１０が回転駆動されると、その回転がキャリア１４およびプラネタリギヤ１５を介してインターナルギヤ３およびサンギヤ１３に伝達される。
【００１１】
段落（００２２）に記載されているように、プラネタリギヤ１５が自転しないときは、インターナルギヤ３およびサンギヤ１３が一体的に回転する。しかし、プラネタリギヤ１５が自転すると、インターナルギヤ３およびサンギヤ１３が差動回転し、差動制限力を発生する。
【００１２】
そして、この特許文献２に係る従来例では、その請求項１の後半に記載されているように、前記プラネタリギヤ１５に作用するスラスト力を受ける押圧部材２０を備え、この押圧部材２０を前記第１および第２のギヤ３，１３の差動回転速度に応じた押圧力で前記プラネタリギヤ１５に向けて押圧する押圧力発生手段を備えている。
【００１３】
この他、特許文献３に係る従来例には、デファレンシャル装置において、デフケース２１の収納孔５７，５９にピニオンギヤ６１，６３を回転自在に収納し、このピニオンギヤ６１，６３の歯先とデフケース２１の収納孔５７，５９の壁面との摺動面積を、適宜に大小変えることで、差動制限力を調整できるようにすることが記載されている。
【００１４】
この特許文献３に係る従来例の場合、前記摺動面積を変える形態として、図２に示されているように、歯先に溝を設けることによって複数の突部を設け、この突部の面積を変えるようにしている。つまり、段落（００４０）に記載されているように、ピニオンギヤ６１，６３について、その歯先における摺動面積の異なるものを複数用意しておき、適宜の摺動面積に設定されたピニオンギヤ６１，６３を組み込むようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００５−１６６４３号公報
【特許文献２】特開２００５−１８０５１０号公報
【特許文献３】特開平８−１２１５７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上記特許文献１，２に係る従来例の差動歯車装置は、共に、前後輪の差動に応じて差動制限力を所定範囲内で自動的に増減させることが可能になっているものの、差動制限力の上限値を車両運転状況に応じて任意に変更させることは不可能である。
【００１７】
なお、上記特許文献１，２に係る従来例の差動歯車装置は、差動制限力の上限値を設計段階で可及的に大きく設定できるようにするための発明であって、差動歯車装置を組み立てた完成状態では、差動制限力の上限値はあくまでも固定値になる。ここに改良の余地がある。
【００１８】
また、上記特許文献３に係る従来例のデファレンシャル装置は、差動制限力の上限値を設計段階で任意に設定できるようにするための発明であって、デファレンシャル装置を組み立てた完成状態では、差動制限力の上限値はあくまでも固定値になる。ここに改良の余地がある。
【００１９】
この他、プラネタリ式の差動制限装置ではないが、例えば特開２００３−７４６６７号公報や特開２００５−２４９２１２号公報には、一般的な２ピニオンタイプのデファレンシャルにおいて、２つの駆動輪の差動に応じて差動制限力を所定範囲内で自動的に増減させることを可能とすることが記載されているが、差動制限力の上限値を車両運転状況に応じて任意に変更可能とするという点については記載されていない。
【００２０】
このような事情に鑑み、本発明は、プラネタリ式の差動制限装置において、必要に応じて差動制限力の上限値を任意に変更可能とすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、プラネタリ式の差動制限装置であって、プラネタリ部材を自転および公転可能に保持するキャリアが、軸方向で遠近変位可能に組み合わされる少なくとも２つの部材で構成され、そのいずれかの部材が必要に応じて軸方向に変位されることで、前記プラネタリ部材に前記変位量に応じた回転抵抗を付与する、ことを特徴としている。
【００２２】
この構成では、キャリアを構成するいずれかの部材の軸方向変位量に応じて前記プラネタリ部材に付与される回転抵抗が大小変化するようになる。このプラネタリ部材に付与される回転抵抗、つまり回転を止めようとする力が差動制限力となる。
【００２３】
そして、プラネタリ部材に付与される回転抵抗を大きくすると、差動制限力の上限値が大きくなり、逆に、プラネタリ部材に付与される回転抵抗を小さくすると、差動制限力の上限値が小さくなる。
【００２４】
このように、必要に応じて、キャリアを構成するいずれかの部材の軸方向変位量を調整することによって、前記差動制限力の上限値を変えることが可能になるから、トルクバイアス比の調整範囲を任意に変更することが可能になる。
【００２５】
これにより、差動制限装置を車両に搭載した状態において、車両の運転状況に応じてトルクバイアス比の調整範囲を変更することによって車両のあらゆる挙動を安定させるうえで有利となる。
【００２６】
好ましくは、前記プラネタリ部材がヘリカルギヤとされ、このプラネタリギヤが、インターナルギヤと当該インターナルギヤの内側に同心に配置されるサンギヤとの間にそれらと噛み合わされるように配置され、前記キャリアは、概ね円筒形とされるとともに、円周数ヶ所に前記プラネタリギヤを所定のクリアランスを介して収納保持するためのポケットが設けられ、このキャリアは、第１環状部材と、この第１環状部材と軸方向で対向配置されて前記プラネタリギヤを挟む第２環状部材と、前記第１環状部材に対して軸方向で遠近変位可能とされかつ円周数ヶ所に前記第１環状部材側へ突出して前記各ポケット間の隔壁となる突部が設けられる可動環状部材とで構成される。
【００２７】
ここでは、プラネタリ式の差動制限装置の構成を特定しているとともに、キャリアの構成を特定している。この特定によれば、プラネタリギヤは、キャリアの第１、第２環状部材によって軸方向両側から挟まれて軸方向の動きが制限されるようになる。
【００２８】
そして、キャリアの可動環状部材を第１環状部材側へ近づけるように軸方向に沿って変位させると、プラネタリギヤの歯先と前記可動環状部材の突部とのすべり接触面積が増加することになり、それに伴い前記すべり接触部分で発生する摩擦力が大きくなるので、差動制限力の上限値が大きくなる。
【００２９】
一方、キャリアの可動環状部材を第１環状部材側から離すように軸方向に沿って変位させると、プラネタリギヤの歯先と前記可動環状部材の突部とのすべり接触面積が減少することになり、それに伴い前記すべり接触部分で発生する摩擦力が小さくなるので、差動制限力の上限値が小さくなる。
【００３０】
好ましくは、前記第１環状部材と前記インターナルギヤとの間、前記第１環状部材と前記サンギヤとの間、前記第２環状部材と前記サンギヤとの間、前記第２環状部材と前記サンギヤに一体回転可能に連結される一方出力部材との間に、それぞれ摩擦板が軸方向から挟まれた状態で配置される。
【００３１】
この構成では、インターナルギヤおよびプラネタリギヤとサンギヤとの各噛み合いに伴い発生するスラスト力によって前記各摩擦板で発生する摩擦力が、差動制限力となる。
【００３２】
これにより、前述したプラネタリギヤの歯先とキャリアの可動環状部材の突部とがすべり接触することにより発生する摩擦力の他に、各摩擦板により発生する摩擦力が加わることになる。そのため、差動制限力を増大させることが可能になる。
【００３３】
好ましくは、前記プラネタリ部材がヘリカルギヤとされ、このプラネタリギヤが、インターナルギヤと当該インターナルギヤの内側に同心に配置されるサンギヤとの間にそれらと噛み合わされるように配置され、前記キャリアは、概ね円筒形とされるとともに、円周数ヶ所に前記プラネタリギヤを所定のクリアランスを介して収納保持するためのポケットが設けられ、このキャリアは、環状部材と、この環状部材に対して前記プラネタリギヤを押し付けるよう軸方向変位可能とされかつ円周数ヶ所に前記環状部材側へ突出して前記各ポケット間の隔壁となる突部が設けられる可動環状部材とで構成される。
【００３４】
ここでは、プラネタリ式の差動制限装置の構成を特定しているとともに、キャリアの構成を特定している。この特定によれば、プラネタリギヤは、キャリアの環状部材と可動環状部材とによって軸方向両側から挟まれて軸方向の動きが制限されるようになる。
【００３５】
そして、キャリアの可動環状部材を環状部材側へ近づけるように軸方向に沿って変位させると、可動環状部材と環状部材とでプラネタリギヤを挟む力が強くなり、それに伴い可動環状部材および環状部材とプラネタリギヤとの各すべり接触部分で発生する摩擦力が大きくなるので、差動制限力の上限値が大きくなる。
【００３６】
一方、キャリアの可動環状部材を環状部材側から離すように軸方向に沿って変位させると、可動環状部材と環状部材とでプラネタリギヤを挟む力が弱くなり、それに伴い可動環状部材および環状部材とプラネタリギヤとの各すべり接触部分で発生する摩擦力が小さくなるので、差動制限力の上限値が小さくなる。
【００３７】
好ましくは、前記環状部材と前記インターナルギヤとの間、前記環状部材と前記サンギヤとの間に、それぞれ摩擦板が軸方向から挟まれた状態で配置される。
【００３８】
この構成では、インターナルギヤおよびプラネタリギヤとサンギヤとの各噛み合いに伴い発生するスラスト力によって前記各摩擦板で発生する摩擦力が、差動制限力となる。
【００３９】
これにより、前述したプラネタリギヤの歯先とキャリアの可動環状部材の突部とがすべり接触することにより発生する摩擦力や、プラネタリギヤの軸方向両端面とキャリアの環状部材および可動環状部材とがすべり接触することにより発生する摩擦力の他に、各摩擦板により発生する摩擦力が加わることになる。そのため、差動制限力を増大させることが可能になる。
【００４０】
好ましくは、前記の差動制限装置は、４輪駆動車のセンターデファレンシャルとして用いられ、前記キャリアが４輪駆動車の駆動源で発生する駆動力の入力部材とされ、前記サンギヤが駆動力の一方出力部材とされ、前記インターナルギヤが駆動力の他方出力部材とされる。
【００４１】
ここでは、本発明に係る差動制限装置の使用対象を特定している。この特定により、２つの駆動力出力部材の差動を許容する動作と、前記差動を制限する動作とが理解しやすくなる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明によれば、プラネタリ式の差動制限装置において、必要に応じて差動制限力の上限値を任意に変更することが可能になるので、必要に応じてトルクバイアス比の調整範囲を任意に変更することが可能になる。
【００４３】
そのため、差動制限装置を車両に搭載した状態において、車両の運転状況に応じてトルクバイアス比の調整範囲を変更することによって車両のあらゆる挙動を安定させるうえで有利となり、安全性、走行性能、燃費性能等の向上に貢献できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る差動制限装置の一実施形態を示す側面図である。
【図２】図１の（２）−（２）線断面の矢視図である。
【図３】図１の（３）−（３）線断面の矢視図である。
【図４】図１の（４）−（４）線断面の矢視図である。
【図５】図１から図４に示すキャリアを分解して示す斜視図である。
【図６】図１から図４に示すキャリアの組み立て状態を示す斜視図である。
【図７】図２の状態からキャリアの可動環状部材を軸方向一方へ変位させた状態を示す図である。
【図８】本発明の差動制限装置の使用対象となる車両のパワートレーンを模式的に示す図である。
【図９】本発明に係る差動制限装置の他実施形態で、図５に対応するキャリアの分解斜視図である。
【図１０】図９に示すキャリアの組み立て状態を示す斜視図である。
【図１１】図９に示すキャリアで、図２に対応する図である。
【図１２】図１１の状態からキャリアの可動環状部材を軸方向一方へ変位させた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、本発明を実施するための形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００４６】
図１から図７に本発明の一実施形態を示している。図中、１はプラネタリ式の差動制限装置である。この差動制限装置１は、主として、インターナルギヤ２、サンギヤ３、複数のプラネタリギヤ４、キャリア５を備えた構成になっている。
【００４７】
インターナルギヤ２の内側には、サンギヤ３が同心に配置されている。このインターナルギヤ２とサンギヤ３との径方向対向間には、複数のプラネタリギヤ４が配置されている。この複数のプラネタリギヤ４は、キャリア５によって互いの相対位置を保った状態で自転および公転可能に保持されている。このキャリア５の回転速度は、プラネタリギヤ４の公転速度と略同じになる。
【００４８】
インターナルギヤ２は、円筒形の外筒部２ａの軸方向一端側に径方向内向きの環状部２ｂを設けた形状とされている。環状部２ｂの内径側には、円筒形の内筒部２ｃが設けられている。外筒部２ａの内周面には、内歯２ｄが設けられている。
【００４９】
サンギヤ３は、円筒形に形成されており、その外周面には、外歯３ａが設けられている。プラネタリギヤ４は、円筒形に形成されており、その外周面には、外歯４ａが設けられている。このプラネタリギヤ４の外歯４ａがインターナルギヤ２の内歯２ｄとサンギヤ３の外歯３ａとに噛み合わされている。
【００５０】
なお、インターナルギヤ２の内歯２ｄ、サンギヤ３の外歯３ａならびにプラネタリギヤ４の外歯４ａは、この実施形態において、ヘリカルギヤとされている。
【００５１】
キャリア５は、全体的に見て概ね円筒形のような形になっており、その円周数ヶ所にはプラネタリギヤ４を適宜のクリアランスを介して収納保持するためのポケット５ａが設けられている。このポケット５ａは、径方向内外に貫通する空間である。ポケット５ａの内面（下記短尺突部７ｃの両側面および長尺突部９ｂの両側面に相当）は、当該内面に対してプラネタリギヤ４の各歯先がすべり接触するときに面で接触するように、部分円弧形状に形成されている。
【００５２】
具体的に、キャリア５は、第１環状部材７と、第２環状部材８と、可動環状部材９とを組み合わせた３ピース構造になっている。
【００５３】
第１環状部材７は、環状部７ａの内周側に軸方向一方へ延びる円筒形の内筒部７ｂを設けた形状とされている。環状部７ａの一側における外周寄りの円周数ヶ所には、軸方向に突出する短尺突部７ｃが設けられている。内筒部７ｂの内周面には、スプライン（符号省略）が設けられている。
【００５４】
短尺突部７ｃの先端の中心位置には、丸棒形状のガイドバー７ｄが突出するように設けられている。円周方向で隣り合う各短尺突部７ｃ間に存在するすべての凹部（符号省略）には、後で詳しく説明するが、プラネタリギヤ４の軸方向一端側がルーズな状態で嵌め入れられる。この凹部がポケット５ａの一部となる。
【００５５】
第２環状部材８は、環状部８ａの内周側に軸方向一方へ延びる円筒形の内筒部８ｂを設けた形状とされている。環状部８ａの円周数ヶ所（上記短尺突部７ｃおよび下記長尺突部９ｂと同数）には、軸方向と平行に貫通するガイド孔８ｃが設けられている。
【００５６】
可動環状部材９は、環状部９ａの一側における外周寄りの円周数ヶ所に軸方向に突出する長尺突部９ｂを設けた形状とされている。
【００５７】
長尺突部９ｂの端面中心には、第１環状部材７のガイドバー７ｄが出し入れ自在とされる横穴９ｃが形成されている。円周方向で隣り合う各長尺突部９ｂ間に存在するすべての凹部（符号省略）には、後で詳しく説明するが、プラネタリギヤ４の軸方向他端側がルーズな状態で嵌め入れられる。この凹部がポケット５ａの一部となる。
【００５８】
そして、第１環状部材７と第２環状部材８とが軸方向で対向配置され、また、第２環状部材８の外側に可動環状部材９が配置された状態で第２環状部材８のガイド孔８ｃ内に可動環状部材９の長尺突部９ｂが適宜のクリアランスを介して出し入れ可能に挿入されるとともに、長尺突部９ｂの横穴９ｃ内に短尺突部７ｃのガイドバー７ｄが適宜のクリアランスを介して出し入れ可能に挿入されるように組み合わされる。
【００５９】
このような構成のキャリア５において、各短尺突部７ｃおよび各長尺突部９ｂの周方向対向空間にプラネタリギヤ４が適宜のクリアランスを持つ状態でかつ径方向に抜け出さない状態に収納される。つまり、各短尺突部７ｃおよび各長尺突部９ｂが、キャリア５の各ポケット５ａ間の隔壁となる。
【００６０】
そして、第１環状部材７と第２環状部材８とでプラネタリギヤ４を軸方向から挟むことによってプラネタリギヤ４の軸方向の動きを制限する。
【００６１】
しかも、可動環状部材９を軸方向一方（車両後側）つまり第１環状部材７へ近づけるように変位させると、長尺突部９ｂの側面とプラネタリギヤ４の各歯先とのすべり接触面積が増加するようになる。それとは反対に、可動環状部材９を軸方向他方（車両前側）つまり第１環状部材７から引き離すように変位させると、長尺突部９ｂの側面とプラネタリギヤ４の各歯先とのすべり接触面積が減少するようになる。
【００６２】
なお、インターナルギヤ２の環状部２ｂの内側面とキャリア５の第１環状部材７の環状部７ａとの間、サンギヤ３の後端面とキャリア５の第１環状部材７の環状部７ａとの間、サンギヤ３の前端面とキャリア５の第２環状部材８の環状部８ａとの間、キャリア５の第２環状部材８の内筒部８ｂと前輪側出力軸１０８の段壁面との間の合計４箇所には、それぞれ第１〜第４摩擦板１１〜１４が介装されている。
【００６３】
なお、キャリア５の可動環状部材９を軸方向に変位させるための駆動手段としては、可動環状部材９の環状部９ａの係合部９ｄに係合される操作部材１６と、この操作部材１６を軸方向に変位させるための駆動源１７とを備えた構成とされる。
【００６４】
この駆動源１７は、例えば直線駆動式シリンダあるいはモータ等とされる。但し、駆動源１７をモータとする場合には、回転動力を直線動力に変換する機構が必要である。
【００６５】
このような差動制限装置１は、例えば図８に示すような４輪駆動車のセンターデファレンシャル１０３として利用することができる。
【００６６】
なお、図８において、符号１００は駆動源としてのエンジン、１０１は変速機、１０２はフロントデファレンシャル、１０３はセンターデファレンシャル、１０４はリアデファレンシャル、１０５は前輪、１０６は後輪、１０７は変速機１０１の出力軸、１０８は前輪側出力軸、１０９は後輪側出力軸である。
【００６７】
このように差動制限装置１を４輪駆動車のセンターデファレンシャル１０３として用いる場合には、キャリア５に変速機１０１の出力軸１０７が一体回転可能に連結され、サンギヤ３に前輪側出力軸１０８が一体回転可能に連結され、インターナルギヤ２に後輪側出力軸１０９が一体回転可能に連結される。
【００６８】
つまり、キャリア５が、エンジン１００で発生され変速機１０１を通して出力される駆動力の入力部材とされる。インターナルギヤ２が、駆動力を後輪１０６側へ出力する後輪側出力部材とされる。サンギヤ３が、駆動力を前輪１０５側へ出力する前輪側出力部材とされる。
【００６９】
具体的に、キャリア５の第１環状部材７の内筒部７ｂには、駆動力入力部材としての変速機１０１の出力軸１０７がスプライン嵌合により一体回転可能かつ軸方向変位可能に連結されている。この変速機１０１の出力軸１０７の先端小径部分は、インターナルギヤ２の内筒部２ｃの内径側にニードル軸受等の転がり軸受２１を介して回転自在に支持されている。
【００７０】
サンギヤ３の内径側には、前輪側出力軸１０８の小径部分がスプライン嵌合により一体回転可能かつ軸方向変位可能に連結されている。前輪側出力軸１０８は、変速機１０１の出力軸１０７と非接触となっていて、相対回転可能になっている。
【００７１】
インターナルギヤ２の内筒部２ｃは、後輪側出力軸１０９と一体回転可能に連結されるようになっている。つまり、差動制限装置１が単体の状態では、インターナルギヤ２の内筒部２ｃが、後輪側出力部材となるのである。
【００７２】
キャリア５の第２環状部材８の環状部８ａは、インターナルギヤ２の外筒部２ａの先端内径側にニードル軸受等の転がり軸受２２を介して回転自在に支持されている。また、第２環状部材８の内筒部８ｂは、前輪側出力軸１０８の小径部分の外径側にニードル軸受等の転がり軸受２３を介して回転自在に支持されている。さらに、第２環状部材８の内筒部８ｂは、サンギヤ３と前輪側出力軸１０８の段壁面とで軸方向の動きが制限されるようになっている。
【００７３】
次に、前記したようなプラネタリ式の差動制限装置１の基本的な動作を説明する。この差動制限装置１は、トルクに感応して差動動作および差動制限動作を行うトルク感応式である。
【００７４】
変速機１０１の出力軸１０７によりキャリア５が回転駆動されると、このキャリア５で保持するプラネタリギヤ４を介してインターナルギヤ２およびサンギヤ３が回転駆動される。
【００７５】
その際、プラネタリギヤ４が自転しない場合には、インターナルギヤ２とサンギヤ３とプラネタリギヤ４との三者が一体に回転するので、インターナルギヤ２とサンギヤ３との間で差動がない。
【００７６】
しかし、例えば前輪１０５と後輪１０６とのグリップ力（回転抵抗）に差が生じると、この差に応じて、プラネタリギヤ４が自転および公転し、インターナルギヤ２とサンギヤ３とが差動回転することになって、前輪１０５と後輪１０６との間で適宜のトルク分配が行われるようになる。
【００７７】
この差動回転は、下記するように、必要に応じて差動制限装置１の各構成要素間で発生する摩擦力により、制限されるようになっている。
【００７８】
つまり、プラネタリギヤ４が自転および公転すると、インターナルギヤ２、サンギヤ３およびプラネタリギヤ４がヘリカルギヤとされているので、それらの噛み合いに伴いプラネタリギヤ４にスラスト力が発生し、各プラネタリギヤ４の軸方向いずれか一方の端面が、ポケット５ａにおいて円周方向に沿う内面（各短尺突部７ｃ間の凹部内底面または第２環状部材８の一側面）にすべり接触することになって、摩擦力が発生する。
【００７９】
また、プラネタリギヤ４の各歯先がサンギヤ３との噛み合いに伴いキャリア５のポケット５ａにおいて軸方向に沿う内面（各短尺突部７ｃおよび各長尺突部９ｂの各側面）にすべり接触することになって、摩擦力が発生する。
【００８０】
さらに、インターナルギヤ２がプラネタリギヤ４の噛み合いに伴い軸方向一方（車両前側または車両後側）へのスラスト力を受けると、第１摩擦板１１または第３摩擦板１３への押圧力が増加または減少されるので、そこの摩擦力が変化する。サンギヤ３がプラネタリギヤ４の噛み合いに伴い軸方向他方（車両後側または車両前側）へのスラスト力を受けると、第２摩擦板１２または第４摩擦板１４への押圧力が増加または減少されるので、そこの摩擦力が変化する。
【００８１】
このように、プラネタリギヤ４とキャリア５のポケット５ａ内面との各すべり接触部分で発生する摩擦力と、第１〜第４摩擦板１１〜１４で発生する摩擦力とを合算した総摩擦力が、差動制限力となる。
【００８２】
但し、第１〜第４摩擦板１１〜１４で発生する摩擦力は、前輪１０５と後輪１０６との回転差の大小に応じて変化するようになるので、差動制限力も適宜の範囲で増減変化するようになる。
【００８３】
ここで、車両の挙動例を挙げる。
【００８４】
（１）車両が通常の平坦路を直進走行している時で、前輪１０５と後輪１０６とに回転差がない場合、つまり定常直進走行時には、インターナルギヤ２とプラネタリギヤ４とサンギヤ３とが相対回転せずに全体が一体となり、それらが駆動力入力部材としての変速機１０１の出力軸１０７と同期して回転する。
【００８５】
このとき、プラネタリギヤ４の各歯先とキャリア５のポケット５ａの内面との間の摩擦力や、第１〜第４摩擦板１１〜１４の摩擦力はほとんど発生しないか、僅かとなる。
【００８６】
（２）車両のコーナリング時など前輪１０５および後輪１０６に回転差が生じたときには、差動制限装置１により差動を許容する。つまり、キャリア５に保持されたプラネタリギヤ４が自転しつつ変速機１０１の出力軸１０７周りに公転することによって、前輪側出力軸１０８に一体回転可能に連結されているサンギヤ３と後輪側出力軸１０９に一体回転可能に連結されているインターナルギヤ２との一方が加速する方向に、他方が減速する方向に相対回転されることになる。
【００８７】
（３）車両の悪路走行時等において、前輪１０５および後輪１０６のグリップ力に差が生じたときには、グリップ力の低い側の駆動輪（前輪１０５または後輪１０６）の回転力を減じ、その減じられたトルクをそのままグリップ力の高い側の駆動輪（後輪１０６または前輪１０５）に伝えることによりトルクを分配する。
【００８８】
このとき、インターナルギヤ２とプラネタリギヤ４とサンギヤ３との各噛み合いに伴い発生するスラスト力によって、適宜の第１〜第４摩擦板１１〜１４により発生する摩擦力や、プラネタリギヤ４とキャリア５のポケット５ａの内面との間で発生する摩擦力により、前輪１０５および後輪１０６の前記差動回転が制限される。
【００８９】
例えばドライブモードでは、インターナルギヤ２とプラネタリギヤ４との相対回転により、車両後側へのスラスト力（図３の矢印Ａ参照）が発生することにより、インターナルギヤ２の環状部２ｂの内側面とキャリア５の第１環状部材７の環状部７ａと第１摩擦板１１との間で摩擦力が発生する。その一方で、プラネタリギヤ４とサンギヤ３との噛み合いに伴い発生するスラスト力（図３の矢印Ｂ参照）により、サンギヤ３の前端面とキャリア５の第２環状部材８の環状部８ａと第３摩擦板１３との間で摩擦力が発生する。これら各部位で発生する摩擦力を合算した差動制限力によって、トルクバイアス比が決定される。
【００９０】
（４）車両減速時、いわゆるコーストモードでは、インターナルギヤ２とプラネタリギヤ４との相対回転により、車両前側へのスラスト力（図３の矢印Ｃ参照）が発生することにより、キャリア５の第２環状部材８の環状部８ａと前輪側出力軸１０８と第４摩擦板１４との間で摩擦力が発生する。その一方で、プラネタリギヤ４とサンギヤ３との噛み合いに伴い発生するスラスト力（図３の矢印Ｄ参照）により、サンギヤ３の後端面とキャリア５の第１環状部材７の環状部７ａと第２摩擦板１２との間で摩擦力が発生する。これら各部位で発生する摩擦力を合算した差動制限力によって、トルクバイアス比が決定される。
【００９１】
次に、前記した差動制限力の増減範囲の上限値を大小変更するための手順および動作を説明する。
【００９２】
要するに、駆動源１７および操作部材１６によってキャリア５の可動環状部材９を軸方向のいずれか一方に変位させることによって行う。
【００９３】
つまり、例えば図２に示すように、キャリア５の可動環状部材９を軸方向に沿って車両前側へ変位させると、その変位量に応じて、ピニオンギヤ４の各歯先と第１環状部材７の短尺突部７ｃおよび可動環状部材９の長尺突部９ｂとのすべり接触面積が減ることになる。これにより、差動動作時や差動制限動作時には、ピニオンギヤ４の各歯先のすべり接触に伴い発生する摩擦力が小さくなるので、差動制限力の上限値が小さくなる。
【００９４】
一方、図７に示すように、キャリア５の可動環状部材９を軸方向に沿って車両後側へ変位させると、その変位量に応じて、ピニオンギヤ４の各歯先と第１環状部材７の短尺突部７ｃおよび可動環状部材９の長尺突部９ｂとのすべり接触面積が増えることになる。これにより、差動動作時や差動制限動作時には、ピニオンギヤ４の各歯先のすべり接触に伴い発生する摩擦力が大きくなるので、差動制限力の上限値が大きくなる。
【００９５】
このように、差動制限力の上限値は、可動環状部材９の軸方向変位量に応じて大小変更することが可能になっている。例えばマイクロコンピュータ等によって車両運転状況を認識しつつ、その認識結果に応じて駆動源１７を制御することにより可動環状部材９の変位方向や変位量を調整することができる。
【００９６】
具体的に、例えば車両の定常直進走行時には、プラネタリギヤ４のすべり接触面積を減じるように可動環状部材９を変位させることにより、差動制限力の上限値を小さくする。これにより、ピニオンギヤ４の各歯先のすべり接触に伴い発生する摩擦力が小さくなり、差動制限装置１におけるトータルの摩擦力を減じることが可能になるので、車両の転がり抵抗を低減することが可能になって、車両の燃費性能の向上に貢献できるようになる。
【００９７】
また、車両のコーナリング時には、プラネタリギヤ４のすべり接触面積を減じるように可動環状部材９を変位させることにより、差動制限力の上限値を小さくする。これにより、車両の旋回性能が向上するようになる。
【００９８】
さらに、車両の悪路走行時には、プラネタリギヤ４のすべり接触面積を増やすように可動環状部材９を変位させることにより、差動制限力の上限値を大きくする。これにより、前輪１０５側と後輪１０６側との間でのトルク分配量を大きくすることが可能になるから、車両の安定走行性能の向上に貢献できるようになる。
【００９９】
加えて、車両の直進減速時には、プラネタリギヤ４のすべり接触面積を増やすことにより差動制限力の上限値を大きくする。これにより、前輪１０５側と後輪１０６側との間でのトルク分配量を大きくすることが可能になるから、車両の姿勢安定性を高めるうえで有利となる。
【０１００】
以上説明したように、本発明を適用した差動制限装置１は、必要に応じて差動制限力の上限値を任意に変更することが可能であるから、必要に応じてトルクバイアス比の調整範囲を変更することが可能になる。
【０１０１】
そのため、本発明を適用した差動制限装置１を搭載する車両の運転状況に応じてトルクバイアス比の調整範囲を変更することによって、車両のあらゆる挙動を安定させるうえで有利となり、安全性、走行性能、燃費性能等の向上に貢献できるようになる。
【０１０２】
なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲で包含されるすべての変形や応用が可能である。以下で例を挙げる。
【０１０３】
（１）図９から図１２に、本発明に係る差動制限装置の他実施形態を示している。この実施形態において図１から図７に示す実施形態との相違は、主としてキャリア５の構成である。この実施形態では、図１から図７に示す実施形態との相違点についてのみ説明し、同じ部分についての説明は割愛する。
【０１０４】
つまり、図９および図１０に示すように、この実施形態でのキャリア５は、環状部材７Ａと可動環状部材９Ａとを組み合わせた２ピース構造になっている。
【０１０５】
環状部材７Ａは、上記実施形態に示す第１環状部材７と略同じ形状とされており、可動環状部材９Ａは、上記実施形態に示す可動環状部材９と略同じ形状とされている。環状部材７Ａと可動環状部材９Ａとでプラネタリギヤ４の軸方向の動きを制限するようになっている。そして、環状部材７Ａの環状部７ａとインターナルギヤ２の環状部２ｂとの間に第１摩擦板１１が、また、環状部材７Ａの環状部７ａとサンギヤ３の後端面との間に第２摩擦板１２が、それぞれ軸方向から挟まれた状態で配置されている。
【０１０６】
この実施形態では、プラネタリギヤ４とキャリア５のポケット５ａ内面との各すべり接触部分で発生する摩擦力、ピニオンギヤ４の軸方向一方端面と環状部材７Ａにおける各短尺突部７ｃの間の凹部内底面との間で発生する摩擦力、およびピニオンギヤ４の軸方向他方端面と可動環状部材９Ａにおける各長尺突部９ｂの間の凹部内底面との間で発生する摩擦力、第１、第２摩擦板１１，１２で発生する摩擦力のすべてを合算した総摩擦力が、差動制限力となる。
【０１０７】
さらに、この実施形態において、前記差動制限力の上限値を変更するときの手順および動作について説明する。つまり、この変更は、駆動源１７および操作部材１６によってキャリア５の可動環状部材９Ａを軸方向一方に変位させることによって行う。
【０１０８】
まず、例えば図１１に示すように、キャリア５の可動環状部材９Ａを軸方向に沿って車両前側へ変位させると、ピニオンギヤ４を軸方向両端から挟む力が弱くなるので、ピニオンギヤ４の軸方向一方端面と環状部材７Ａにおける各短尺突部７ｃの間の凹部内底面との間で発生する摩擦力、およびピニオンギヤ４の軸方向他方端面と可動環状部材９Ａにおける各長尺突部９ｂの間の凹部内底面との間で発生する摩擦力が、それぞれ小さくなる。それにより、差動制限力の上限値が小さくなる。
【０１０９】
一方、例えば図１２に示すように、キャリア５の可動環状部材９Ａを軸方向に沿って車両後側へ変位させると、ピニオンギヤ４を軸方向両端から挟む力が強くなるので、ピニオンギヤ４の軸方向一方端面と環状部材７Ａにおける各短尺突部７ｃの間の凹部内底面との間で発生する摩擦力、およびピニオンギヤ４の軸方向他方端面と可動環状部材９Ａにおける各長尺突部９ｂの間の凹部内底面との間で発生する摩擦力が、それぞれ大きくなる。それにより、差動制限力の上限値が大きくなる。
【０１１０】
この実施形態の場合も、上記実施形態と同様、必要に応じて差動制限力の上限値を可動環状部材９Ａの軸方向変位量に応じて任意に変更することが可能になっている。例えばマイクロコンピュータ等によって車両運転状況を認識しつつ、その認識結果に応じて駆動源１７を制御することにより可動環状部材９Ａの変位方向や変位量を調整することができる。
【０１１１】
そのため、この実施形態の場合も、本発明を適用した差動制限装置１を搭載する車両の運転状況に応じてトルクバイアス比の調整範囲を変更することによって、車両のあらゆる挙動を安定させるうえで有利となり、安全性、走行性能、燃費性能等の向上に貢献できるようになる。
【０１１２】
（２）本発明は、図示していないが、商品名トルセンＴＹＰＥ（Ｂ）や、ヘリカルリミテッドスリップデフ等のようにプラネタリ部材を用いるタイプのトルク感応式の差動制限装置であれば適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１１３】
１      差動制限装置
２      インターナルギヤ
３      サンギヤ
４      プラネタリギヤ
５      キャリア
５ａ    キャリアのポケット
７      キャリアの第１環状部材
７ａ    第１環状部材の環状部
７ｂ    第１環状部材の内筒部
７ｃ    第１環状部材の短尺突部
８      キャリアの第２環状部材
８ａ    第２環状部材の環状部
８ｂ    第２環状部材の内筒部
８ｃ    第２環状部材のガイド孔
９      キャリアの可動環状部材
９ａ    可動環状部材の環状部
９ｂ    可動環状部材の長尺突部
１１      第１摩擦板
１２      第２摩擦板
１３      第３摩擦板
１４      第４摩擦板
１００      エンジン
１０１      変速機
１０３      センサーデファレンシャル
１０５      前輪
１０６      後輪
１０７      変速機の出力軸
１０８      前輪側出力軸
１０９      後輪側出力軸
【図１】
2010190353.tif 000003
【図２】
2010190353.tif 000004
【図３】
2010190353.tif 000005
【図４】
2010190353.tif 000006
【図５】
2010190353.tif 000007
【図６】
2010190353.tif 000008
【図７】
2010190353.tif 000009
【図８】
2010190353.tif 000010
【図９】
2010190353.tif 000011
【図１０】
2010190353.tif 000012
【図１１】
2010190353.tif 000013
【図１２】
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