(57)【要約】【課題】第１噛合歯と第２噛合歯との位相が合っていない時における電動モータに供給される電流の消費量を好適に低減させることができる車両用差動歯車装置の差動制限装置を提供する。【解決手段】第１噛合歯７２ｅと第２噛合歯６６ｅとの位相が合っていない場合には、第１噛合歯７２ｅが第２噛合歯６６ｅに当接しクラッチドラム６６が皿バネ９４を圧縮変形させながらピストン７２と共に移動して、ピストン７２を第１噛合歯７２ｅが第２噛合歯６６ｅに噛合可能な位置まで移動させることができ、ピストン７２を第１噛合歯７２ｅが第２噛合歯６６ｅに噛合可能な位置まで移動させた後電動モータ６２に供給する電流を停止しても、圧縮変形した皿バネ９４の弾性復帰力によって第２噛合歯６６ｅが第１噛合歯７２ｅに噛み合うように付勢するので、電動モータ６２に供給される電流の消費量を好適に低減することができる。【選択図】図４
2019019950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対の車輪と共に回転する一対のサイドギヤの差動回転を許容しつつ前記左右一対の車輪に動力を伝達する車両用差動歯車装置において、前記一対のサイドギヤの差動回転を制限する、車両用差動歯車装置の差動制限装置であって、
前記差動歯車装置のデファレンシャルケースおよび前記サイドギヤに連結されたサイドギヤシャフトのいずれか一方および他方にそれぞれ相対回転不能に連結されたクラッチハブおよびクラッチドラムと、前記クラッチハブおよび前記クラッチドラムの一方または他方にそれぞれ相対回転不能に係合し且つ互いに重ねられて相互に摩擦可能な複数の摩擦係合要素と、前記摩擦係合要素を押圧するピストンと、を有する摩擦クラッチと、
電動モータと、
互いに螺合するネジ軸部材およびナット部材のうちの一方のネジ部材が前記電動モータにより前記サイドギヤシャフトの軸心まわりに回転駆動されることによって、前記電動モータの回転を前記ナット部材の前記サイドギヤシャフトの軸心方向の直線運動に変換するネジ機構と、
前記クラッチハブと前記クラッチドラムとの間に介在された弾性部材と、を備え、
前記ピストンは、前記ナット部材に対して前記サイドギヤシャフトの軸心まわりに相対回転可能且つ前記軸心方向に移動不能に設けられると共に、前記クラッチハブに対して前記サイドギヤシャフトの軸心まわりに相対回転不能且つ前記軸心方向に相対移動可能に設けられており、
前記クラッチハブは前記デファレンシャルケースおよび前記サイドギヤシャフトのいずれか一方に前記サイドギヤシャフトの軸心方向の相対移動不能に設けられ、前記クラッチドラムは、前記デファレンシャルケースおよび前記サイドギヤシャフトのいずれか他方に前記サイドギヤシャフトの軸心方向に相対移動可能に設けられており、
前記ピストンには、前記クラッチドラムに形成された第２噛合歯に噛合可能な第１噛合歯が形成されており、
前記ナット部材によって前記ピストンが前記摩擦係合要素を押圧する側とは反対側に移動させられると、前記第１噛合歯と前記第２噛合歯との位相が合っている場合には、前記第１噛合歯が前記第２噛合歯に噛み合って前記ピストンと前記クラッチドラムとが相対回転不能に係合され、前記第１噛合歯と前記第２噛合歯との位相が合っていない場合には、前記第１噛合歯が前記第２噛合歯に当接して前記クラッチドラムが前記弾性部材を圧縮変形させながら前記ピストンと共に前記クラッチハブに対して移動し、その移動後前記第１噛合歯と前記第２噛合歯との位相が合うと、前記弾性部材の弾性復帰力により前記クラッチドラムに形成された前記第２噛合歯が前記第１噛合歯に噛み合って前記ピストンと前記クラッチドラムとが相対回転不能に係合されることを特徴とする車両用差動歯車装置の差動制限装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用差動歯車装置の差動制限装置において、機械的に一対のサイドギヤの差動回転を制限させる際に第１噛合歯と第２噛合歯との位相が合っていない場合に電動モータに供給される電流の消費量を好適に低減させる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、左右一対の車輪と共に回転する一対のサイドギヤの差動回転を許容しつつ前記左右一対の車輪に動力を伝達する車両用差動歯車装置において、前記一対のサイドギヤの差動回転を制限する、車両用差動歯車装置の差動制限装置が知られている。特許文献１に記載された車両用差動歯車装置の差動制限装置がそれである。特許文献１に記載された差動制限装置では、複数の摩擦係合要素およびピストンを有する摩擦クラッチと、電動モータと、前記電動モータの回転トルクを前記ピストンの推力に変換するボールカムとが備えられており、前記電動モータの回転トルクを前記ボールカムにより前記ピストンの推力に変換し、前記ピストンにより前記摩擦係合要素を押圧することで、前記一対のサイドギヤの差動回転を制限させる差動制限トルクを発生させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００２／００３２０９６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような車両用差動歯車装置の差動制限装置では、比較的ハードなオフロードでの走行中において、前記摩擦クラッチのトルク容量不足によって前記摩擦係合要素が滑り、前記摩擦クラッチが過熱するという問題があった。これに対して、前記摩擦クラッチのトルク容量を上げずに、比較的ハードなオフロードでの走行中に必要なトルク容量を確保する手法として、機械的に一対のサイドギヤの差動回転を制限させる車両用差動歯車装置の差動制限装置が考えられる。たとえば、（ａ）車両用差動歯車装置のデファレンシャルケースおよびサイドギヤに連結されたサイドギヤシャフトのいずれか一方および他方にそれぞれ相対回転不能に連結されたクラッチハブおよびクラッチドラムと、前記クラッチハブおよび前記クラッチドラムの一方または他方にそれぞれ相対回転不能に係合し且つ互いに重ねられて相互に摩擦可能な複数の摩擦係合要素と、前記摩擦係合要素を押圧するピストンと、を有する摩擦クラッチと、（ｂ）電動モータと、（ｃ）互いに螺合するネジ軸部材およびナット部材のうちの一方のネジ部材が前記電動モータにより前記サイドギヤシャフトの軸心まわりに回転駆動されることによって、前記電動モータの回転を前記ナット部材の前記サイドギヤシャフトの軸心方向の直線運動に変換するネジ機構と、を備え、（ｄ）前記ピストンは、前記ナット部材に対して前記サイドギヤシャフトの軸心まわりに相対回転可能且つ前記軸心方向に移動不能に設けられると共に、前記クラッチハブに対して前記サイドギヤシャフトの軸心まわりに相対回転不能且つ前記軸心方向に相対移動可能に設けられており、（ｅ）前記ピストンには、前記クラッチドラムに形成された第２噛合歯に噛合可能な第１噛合歯が形成されており、（ｆ）前記ナット部材によって前記ピストンが前記摩擦係合要素を押圧する側とは反対側に移動させられると、前記第１噛合歯が前記第２噛合歯に噛み合って前記ピストンと前記クラッチドラムとが相対回転不能に係合される車両用差動歯車装置の差動制限装置が考えられる。
【０００５】
しかしながら、上記のような前記ピストンに形成された第１噛合歯と前記クラッチドラムに形成された第２噛合歯とを噛み合わせることによって機械的に一対のサイドギヤの差動回転を制限する車両用差動歯車装置の差動制限装置では、前記ナット部材によって前記ピストンが前記摩擦係合要素を押圧する側とは反対側に移動させられた際に、前記第１噛合歯と前記第２噛合歯との位相が合わないと、前記第１噛合歯が前記第２噛合歯に当接して前記ピストンの移動が完了せず、前記第１噛合歯が前記第２噛合歯に噛み合うまで電動モータに電流を流し続ける必要があるので、前記電動モータに供給する電流の消費量が多くなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、ピストンに形成された第１噛合歯をクラッチドラムに形成された第２噛合歯に噛み合わせて機械的に一対のサイドギヤの差動回転を制限させる場合において、第１噛合歯と第２噛合歯との位相が合っていない時における電動モータに供給される電流の消費量を好適に低減させることができる車両用差動歯車装置の差動制限装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明の要旨とするところは、（ａ）左右一対の車輪と共に回転する一対のサイドギヤの差動回転を許容しつつ前記左右一対の車輪に動力を伝達する車両用差動歯車装置において、前記一対のサイドギヤの差動回転を制限する、車両用差動歯車装置の差動制限装置であって、（ｂ）前記差動歯車装置のデファレンシャルケースおよび前記サイドギヤに連結されたサイドギヤシャフトのいずれか一方および他方にそれぞれ相対回転不能に連結されたクラッチハブおよびクラッチドラムと、前記クラッチハブおよび前記クラッチドラムの一方または他方にそれぞれ相対回転不能に係合し且つ互いに重ねられて相互に摩擦可能な複数の摩擦係合要素と、前記摩擦係合要素を押圧するピストンと、を有する摩擦クラッチと、（ｃ）電動モータと、（ｄ）互いに螺合するネジ軸部材およびナット部材のうちの一方のネジ部材が前記電動モータにより前記サイドギヤシャフトの軸心まわりに回転駆動されることによって、前記電動モータの回転を前記ナット部材の前記サイドギヤシャフトの軸心方向の直線運動に変換するネジ機構と、（ｅ）前記クラッチハブと前記クラッチドラムとの間に介在された弾性部材と、を備え、（ｆ）前記ピストンは、前記ナット部材に対して前記サイドギヤシャフトの軸心まわりに相対回転可能且つ前記軸心方向に移動不能に設けられると共に、前記クラッチハブに対して前記サイドギヤシャフトの軸心まわりに相対回転不能且つ前記軸心方向に相対移動可能に設けられており、（ｇ）前記クラッチハブは前記デファレンシャルケースおよび前記サイドギヤシャフトのいずれか一方に前記サイドギヤシャフトの軸心方向の相対移動不能に設けられ、前記クラッチドラムは、前記デファレンシャルケースおよび前記サイドギヤシャフトのいずれか他方に前記サイドギヤシャフトの軸心方向に相対移動可能に設けられており、（ｈ）前記ピストンには、前記クラッチドラムに形成された第２噛合歯に噛合可能な第１噛合歯が形成されており、（ｉ）前記ナット部材によって前記ピストンが前記摩擦係合要素を押圧する側とは反対側に移動させられると、前記第１噛合歯と前記第２噛合歯との位相が合っている場合には、前記第１噛合歯が前記第２噛合歯に噛み合って前記ピストンと前記クラッチドラムとが相対回転不能に係合され、前記第１噛合歯と前記第２噛合歯との位相が合っていない場合には、前記第１噛合歯が前記第２噛合歯に当接して前記クラッチドラムが前記弾性部材を圧縮変形させながら前記ピストンと共に前記クラッチハブに対して移動し、その移動後前記第１噛合歯と前記第２噛合歯との位相が合うと、前記弾性部材の弾性復帰力により前記クラッチドラムに形成された前記第２噛合歯が前記第１噛合歯に噛み合って前記ピストンと前記クラッチドラムとが相対回転不能に係合されることにある。
【発明の効果】
【０００８】
第１発明によれば、前記第１噛合歯と前記第２噛合歯との位相が合っていない場合には、前記第１噛合歯が前記第２噛合歯に当接し前記クラッチドラムが前記弾性部材を圧縮変形させながら前記ピストンと共に前記クラッチハブに対して移動して、前記ピストンを前記第１噛合歯が前記第２噛合歯に噛合可能な位置まで移動させることができる。これによって、前記ピストンを前記第１噛合歯が前記第２噛合歯に噛合可能な位置まで移動させた後前記電動モータに供給する電流を停止しても、圧縮変形した前記弾性部材の弾性復帰力によって前記第２噛合歯が前記第１噛合歯に噛み合うように前記第２噛合歯が前記第１噛合歯に噛み合うまで付勢するので、例えば、前記第１噛合歯と前記第２噛合歯との位相が合わず前記第１噛合歯が前記第２噛合歯に噛み合うまで前記電動モータに電流を供給するものに比べて、前記第１噛合歯と前記第２噛合歯との位相が合っていない時における前記電動モータに供給される電流の消費量を好適に低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明が適用される車両の概略構成を説明する図である。
【図２】図１の車両に設けられた後輪用デファレンシャル装置の概略構成を説明する断面図である。
【図３】図２の後輪用デファレンシャル装置に設けられた差動制限装置の概略構成を説明する断面図である。
【図４】図３の差動制限装置においてピストンに形成された第１噛合歯とクラッチドラムに形成された第２噛合歯との位相が合っていない場合におけるピストンおよびクラッチドラム等の動きを説明する図である。
【図５】本発明の他の実施例の差動制限装置の概略構成を説明する図であり、その差動制限装置においてピストンに形成された第１噛合歯とクラッチドラムに形成された第２噛合歯との位相が合っていない場合におけるピストンおよびクラッチドラム等の動きを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一実施形態において、前記電動モータと前記ネジ機構の前記ナット部材との間には、前記電動モータの出力軸に連結されたウォームギヤと、前記ナット部材に固定され、前記ウォームギヤと噛み合うウォームホイールとを有するウォーム式減速機が、設けられている。このため、前記ピストンを前記第１噛合歯が前記第２噛合歯に噛合可能な位置まで移動させた後前記電動モータに供給する電流を停止すると、前記電動モータの出力軸の回転が停止して好適に前記ピストンの移動が停止する。
【実施例１】
【００１１】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【００１２】
図１は、本発明が適用される車両１０の概略構成を説明する図である。図１において、車両１０は、駆動力源としてのエンジン１２、左右の前輪１４Ｌ，１４Ｒ（特に区別しない場合には前輪１４という）、左右の後輪（車輪）１６Ｌ，１６Ｒ（特に区別しない場合には後輪１６という）、エンジン１２の動力を前輪１４と後輪１６とへそれぞれ伝達する動力伝達装置１８等を備えている。後輪１６は、２輪駆動（２ＷＤ）走行中及び４輪駆動（４ＷＤ）走行中のときに共に駆動輪となる主駆動輪である。前輪１４は、２ＷＤ走行中のときに従動輪となり且つ４ＷＤ走行中のときに駆動輪となる副駆動輪である。車両１０は、前置エンジン後輪駆動（ＦＲ）をベースとする４輪駆動車両である。
【００１３】
図１に示すように、動力伝達装置１８は、エンジン１２に連結された変速機（トランスミッション）２０と、変速機２０に連結された前後輪動力分配装置であるトランスファ２２と、トランスファ２２にそれぞれ連結されたフロントプロペラシャフト２４及びリヤプロペラシャフト２６と、フロントプロペラシャフト２４に連結された前輪用デファレンシャル装置２８と、リヤプロペラシャフト２６に連結された後輪用デファレンシャル装置（車両用差動歯車装置）３０等とを備えている。このように構成された動力伝達装置１８において、変速機２０を介してトランスファ２２へ伝達されたエンジン１２の動力は、トランスファ２２から、リヤプロペラシャフト２６、後輪用デファレンシャル装置３０等の後輪１６側の動力伝達経路を順次介して後輪１６へ伝達される。また、後輪１６側へ伝達されるエンジン１２の動力の一部は、トランスファ２２にて前輪１４側へ分配されて、フロントプロペラシャフト２４、前輪用デファレンシャル装置２８等の前輪１４側の動力伝達経路を順次介して前輪１４へ伝達される。
【００１４】
図２に示すように、後輪用デファレンシャル装置３０には、後輪用デファレンシャル装置３０を収容するハウジング３２と、ハウジング３２内において後述するサイドギヤシャフト３４の第１軸線（軸心）Ｃ１まわりに回転可能に支持されたデファレンシャルケース３６（以下、デフケース３６という）と、デフケース３６の外周部３６ａに締結ボルト３８により固定されたリングギヤ４０と、デフケース３６に両端部が支持され、サイドギヤシャフト３４の第１軸線Ｃ１に直交する姿勢でノックピン４２によりデフケース３６に固定された円柱形状のピニオンシャフト４４と、ピニオンシャフト４４を挟んで対向する状態で、デフケース３６によって第１軸線Ｃ１まわりに回転可能（自転可能）に支持された一対のサイドギヤ４６および４８と、ピニオンシャフト４４が貫通させられることによってそのピニオンシャフト４４により回転可能（自転可能）に支持されて一対のサイドギヤ４６および４８の間でそれらとそれぞれ噛み合う一対のピニオンギヤ５０および５２と、が備えられている。なお、リングギヤ４０には、リヤプロペラシャフト２６の後輪１６側の端部に連結されたドライブギヤ５４が噛み合わされている。また、サイドギヤ４８には、サイドギヤシャフト３４が相対回転不能に連結されており、サイドギヤシャフト３４は、後輪１６Ｒに動力伝達可能に連結されている。また、サイドギヤ４６は、例えば後輪車軸５５等を介して後輪１６Ｌに動力伝達可能に連結されている。このように構成された後輪用デファレンシャル装置３０は、リヤプロペラシャフト２６を介して伝達されるエンジン１２からの動力を、左右一対の後輪１６Ｌ、１６Ｒと共に回転する一対のサイドギヤ４６、４８の差動回転を許容しつつその左右の一対の後輪１６Ｌ、１６Ｒに伝達するようになっている。
【００１５】
また、図２および図３に示すように、後輪用デファレンシャル装置３０には、一対のサイドギヤ４６、４８の差動回転を制限する差動制限装置５６が備えられている。この差動制限装置５６には、図３に示すように、差動制限装置５６を収容しハウジング３２に一体的に固定されたケース部材５８と、デフケース３６とサイドギヤシャフト３４との間の動力伝達経路を係合または解放する摩擦クラッチ６０と、電動モータ６２と、電動モータ６２の回転運動を直線運動に変換して摩擦クラッチ６０へ伝達するネジ機構６４と、が備えられている。
【００１６】
摩擦クラッチ６０は、図３に示すように、ケース部材５８内においてサイドギヤシャフト３４の第１軸線Ｃ１まわりに回転可能に支持され、デフケース３６に対して相対回転不能にデフケース３６に連結されたクラッチドラム６６と、サイドギヤシャフト３４に対して相対回転不能にサイドギヤシャフト３４に連結されたクラッチハブ６８と、クラッチドラム６６およびクラッチハブ６８の一方または他方にそれぞれ相対回転不能に係合し且つ互いに重ねられて相互に摩擦可能な複数の摩擦係合要素７０と、摩擦係合要素７０を押圧するピストン７２とを有する。
【００１７】
クラッチドラム６６は、図３に示すように、円筒状の第１連結部材７４を介してデフケース３６に動力伝達可能に連結されている。なお、第１連結部材７４は、サイドギヤシャフト３４に対して相対回転可能且つ第１軸線Ｃ１方向の相対移動不能にサイドギヤシャフト３４に支持されている。また、クラッチドラム６６には、第１連結部材７４に対して第１軸線Ｃ１方向に相対移動可能に第１連結部材７４に支持された円板状の支持部６６ａと、クラッチハブ６８の外周側に配置され内周部に内周スプライン歯６６ｂが形成された円筒状の円筒部６８ｃとが一体に備えられている。なお、円筒状の第１連結部材７４のクラッチドラム６６側の端部には、外周スプライン歯７４ａが形成されており、クラッチドラム６６の支持部６６ａの内周部には、第１連結部材７４の外周スプライン歯７４ａにスプライン嵌合する第１噛合歯６６ｄが形成されている。このため、クラッチドラム６６は、第１連結部材７４すなわちデフケース３６に対してサイドギヤシャフト３４の第１軸線Ｃ１方向に相対移動可能に第１連結部材７４を介してデフケース３６に相対回転不能に連結されている。
【００１８】
クラッチハブ６８は、図３に示すように、サイドギヤシャフト３４に形成された外周スプライン歯３４ａにスプライン嵌合する内周スプライン歯６８ａが形成された円筒状の第１円筒部６８ｂと、クラッチドラム６６の円筒部６６ｃの内周側に配置され外周部に外周スプライン歯６８ｃが形成された円筒状の第２円筒部６８ｄと、第１円筒部６８ｂと第２円筒部６８ｄとを連結する円板状の連結部６８ｅとを一体に備えている。また、クラッチハブ６８は、サイドギヤシャフト３４に対して相対回転不能且つ第１軸線Ｃ１方向の相対移動不能にサイドギヤシャフト３４に設けられている。
【００１９】
摩擦係合要素７０は、図３に示すように、クラッチドラム６６に対して第１軸線Ｃ１方向に相対移動可能且つ第１軸線Ｃ１まわりに相対回転不能にクラッチドラム６６の内周スプライン歯６６ｂにスプライン嵌合した環状の複数の第１摩擦板７０ａと、クラッチハブ６８に対して第１軸線Ｃ１方向に相対移動可能且つ第１軸線Ｃ１まわりに相対回転不能にクラッチハブ６８の外周スプライン歯６８ｃにスプライン嵌合した環状の複数の第２摩擦板７０ｂとを備えている。
【００２０】
ネジ機構６４は、図３に示すように、ウォーム式減速機７６を介して電動モータ６２に間接的に動力伝達可能に連結された回転部材としてのナット部材（一方のネジ部材）７８と、ナット部材７８に螺合するネジ軸部材８０と、ネジ軸部材８０をサイドギヤシャフト３４の第１軸線Ｃ１回りの回動不能にサイドギヤシャフト３４に配設するためにネジ軸部材８０のクラッチハブ６８側とは反対側の端部８０ａと非回転部材であるケース部材５８との間を連結する第２連結部材８２とを備えている。なお、ネジ軸部材８０は、サイドギヤシャフト３４に対して相対回転可能且つ第１軸線Ｃ１方向の相対移動不能にサイドギヤシャフト３４に支持されている。また、ナット部材７８は、複数のボール８４を介してネジ軸部材８０と螺合しており、ネジ機構６４は、ナット部材７８とネジ軸部材８０とが複数のボール８４を介して作動するボールネジである。このように構成されたネジ機構６４では、ナット部材７８が電動モータ６２によりサイドギヤシャフト３４の第１軸線Ｃ１まわりに回転駆動させられることによって、電動モータ６２の回転をナット部材７８のサイドギヤシャフト３４の第１軸線Ｃ１方向の直線運動に変換させられる。また、図３に示すように、ナット部材７８が電動モータ６２によって第１軸線Ｃ１まわり矢印Ｆ１方向に回動させられると、ナット部材７８がネジ軸部材８０とのネジの作用によって第１軸線方向Ｃ１において摩擦クラッチ６０の摩擦係合要素７０から離間する方向すなわち矢印Ｆ２方向に移動するようになっている。また、ナット部材７８が電動モータ６２によって第１軸線Ｃ１まわり矢印Ｆ１方向とは反対方向すなわち矢印Ｆ３方向に回動させられると、ナット部材７８がネジ軸部材８０とのネジの作用によって第１軸線Ｃ１方向において矢印Ｆ２方向とは反対方向すなわち矢印Ｆ４方向に移動するようになっている。
【００２１】
電動モータ６２とネジ機構６４のナット部材７８との間に設けられたウォーム式減速機７６は、電動モータ６２のモータシャフト（出力軸）に連結されたウォームギヤ８６と、ナット部材７８に固定され、ウォームギヤ８６と噛み合うウォームホイール８８とを有している。また、電動モータ６２が回転駆動することによって、ナット部材７８に固定されたウォームホイール８８が第１軸線Ｃ１方向に移動するが、ウォームホイール８８が第１軸線Ｃ１方向に移動しても、ウォームホイール８８とケース部材５８に固定された電動モータ６２のモータシャフトに連結されたウォームギヤ８６とが常時噛み合うように、ウォームホイール８８の第１軸線Ｃ１方向の幅寸法が前記モータシャフトに形成されたウォームギヤ８６の第１軸線Ｃ１方向の幅寸法より大きくなっており、ウォームホイール８８の外周歯８８ａが平歯に形成されている。
【００２２】
摩擦クラッチ６０のピストン７２には、図３に示すように、ナット部材７８に対してサイドギヤシャフト３４の第１軸線Ｃ１まわりに相対回転可能且つ第１軸線Ｃ１方向に移動不能にナット部材７８に設けられた円筒状の基端部７２ａと、クラッチドラム６６の円筒部６６ｃとクラッチハブ６８の第２円筒部６８ｄとの間に配置され、摩擦係合要素７０を押圧する環状の押圧部７２ｂと、基端部７２ａと押圧部７２ｂとを連結する連結部７２ｃと、環状の押圧部７２ｂの内周部に形成され、クラッチハブ６８の第２円筒部６８ｄに形成された外周スプライン歯６８ｃにスプライン嵌合する噛合歯７２ｄと、が一体に備えられている。なお、ピストン７２とナット部材７８に形成された鍔部７８ａとの間には、スラストベアリング９０が介在されており、ナット部材７８における鍔部７８ａ側とは反対側の端部には、ピストン７２のナット部材７８に対する第１軸線Ｃ１方向の摩擦係合要素７０側への移動を阻止する環状のストッパリング９２が備えられている。このため、ピストン７２は、スラストベアリング９０およびストッパリング９２によって、ナット部材７８に対してサイドギヤシャフト３４の第１軸線Ｃ１まわりに相対回転可能且つ第１軸線Ｃ１方向に移動不能にナット部材７８に設けられている。また、ピストン７２の噛合歯７２ｄがクラッチハブ６８の第２円筒部６８ｄに形成された外周スプライン歯６８ｃにスプライン嵌合されているので、ピストン７２は、クラッチハブ６８に対してサイドギヤシャフト３４の第１軸線Ｃ１まわりに相対回転不能且つ第１軸線Ｃ１方向に相対移動可能にナット部材７８に設けられている。なお、サイドギヤ４６および４８、デフケース３６、クラッチドラム６６、クラッチハブ６８、ピストン７２、ナット部材７８、およびウォームホイール８８においてそれぞれ回転する回転軸線は、サイドギヤシャフト３４の第１軸線Ｃ１と一致している。
【００２３】
図３に示すように、クラッチドラム６６の円筒部６６ｃに形成された内周スプライン歯６６ｂには、その内周スプライン歯６６ｂのピストン７２側の端部からピストン７２の押圧部７２ｂに接近する方向に突出した第２噛合歯６６ｅが形成されている。また、ピストン７２の押圧部７２ｂには、その押圧部７２ｂの外周の一部からクラッチドラム６６の円筒部６６ｃに形成された内周スプライン歯６６ｂに接近する方向に突き出され、その内周スプライン歯６６ｂに形成された第２噛合歯６６ｅと噛合可能な第１噛合歯７２ｅが形成されている。なお、ピストン７２の押圧部７２ｂに形成された第１噛合歯７２ｅは、図３において摩擦クラッチ６０の第１軸線Ｃ１に対して上側（エンジン１２側）に示すようにピストン７２の押圧部７２ｂが摩擦クラッチ６０の摩擦係合要素７０に接触する位置において、クラッチドラム６６に形成された第１噛合歯６６ｄと噛み合わず、図３において摩擦クラッチ６０の第１軸線Ｃ１に対して下側（エンジン１２側とは反対側）に示すようにピストン７２の押圧部７２ｂが摩擦クラッチ６０の摩擦係合要素７０から所定距離Ａ離れる位置において、クラッチドラム６６に形成された第２噛合歯６６ｅと噛み合うように、ピストン７２の押圧部７２ｂにおける第１噛合歯７２ｅの第１軸線Ｃ１方向の位置が設定されている。
【００２４】
図３に示すように、クラッチハブ６８の連結部６８ｅとクラッチドラム６６の支持部６６ａとの間の環状の空間Ｓ１には、クラッチハブ６８とクラッチドラム６６との間に介在された皿バネ（弾性部材）９４が配設されている。
【００２５】
以上のように構成された差動制限装置５６では、電動モータ６２のモータシャフトの回転角度が、図示しない電子制御装置から電動モータ６２に供給される駆動電流によって制御されることによって、ナット部材７８すなわちピストン７２の第１軸線Ｃ１方向の移動量（ストローク）すなわちピストン７２の第１軸線Ｃ１方向の移動位置が制御される。例えば、電動モータ６２によりナット部材７８が第１軸線Ｃ１まわりの矢印Ｆ３方向に回動することによって、ピストン７２が摩擦係合要素７０を押圧する側に移動つまりピストン７０が矢印Ｆ４方向に移動させられると、図３において摩擦クラッチ６０の第１軸線Ｃ１に対して上側（エンジン１２側）に示すように、摩擦係合要素７０において第１摩擦板７０ａと第２摩擦板７０ｂとがピストン７２によって押圧されるので、クラッチドラム６６に連結されたデフケース３６とクラッチハブ６８に連結されたサイドギヤシャフト３４とが一体的に回転して、後輪用デファレンシャル装置３０において一対のサイドギヤ４６および４８の差動回転を制限させる差動制限トルクが発生する。
【００２６】
また、摩擦係合要素７０がピストン７２に押圧された状態から、例えば、電動モータ６２によりナット部材７８が第１軸線Ｃ１まわり矢印Ｆ１方向に回動することによって、ピストン７２が摩擦係合要素７０を押圧する側とは反対側に移動すなわちピストン７２が矢印Ｆ２方向に移動させられると、第１噛合歯７２ｅと第２噛合歯６６ｅとの位相が合っている場合には、図３において摩擦クラッチ６０の第１軸線Ｃ１に対して下側（エンジン１２側とは反対側）に示すように、ピストン７２の押圧部７２ｂに形成された第１噛合歯７２ｅがクラッチドラム６６の円筒部６６ｃに形成された第２噛合歯６６ｅに噛み合って、ピストン７２とクラッチドラム６６とが相対回転不能に係合されると共に、クラッチドラム６６に連結されたデフケース３６とクラッチハブ６８に連結されたサイドギヤシャフト３４とが相対回転不能に係合されて、機械的に一対のサイドギヤ４６および４８の差動回転が制限させられる。なお、電動モータ６２によって、ピストン７２の第１軸線Ｃ１方向の移動位置が、第１噛合歯７２ｅが第２噛合歯６６ｅに噛み合う位置に移動させられると、例えばピストン７２が摩擦係合要素７０からその摩擦係合要素７０を押圧する側とは反対側へ所定距離Ａ離れる位置に移動させられると、電動モータ６２に供給される駆動電流の供給が図示しない電子制御装置によって停止させられる。
【００２７】
また、第１噛合歯７２ｅと第２噛合歯６６ｅとの位相が合っていない場合には、図４の（ａ）に示すように電動モータ６２によってピストン７２が矢印Ｆ２方向に移動させられると第１噛合歯７２ｅが第２噛合歯６６ｅに当接し、クラッチドラム６６が皿バネ９４を圧縮変形させながらピストン７２と共にクラッチハブ６８に対して矢印Ｆ２方向に移動して、ピストン７２が第１噛合歯７２ｅを第２噛合歯６６ｅに噛合可能な位置例えばピストン７２が摩擦係合要素７０から所定距離Ａ離れる位置まで移動する。また、電動モータ６２によってピストン７２が第１噛合歯７２ｅを第２噛合歯６６ｅに噛合可能な位置に移動させられると、電動モータ６２に供給される駆動電流の供給が図示しない電子制御装置によって停止させられるが、図４の（ｂ）に示すように、圧縮変形した皿バネ９４の弾性復帰力によって第２噛合歯６６ｅが第１噛合歯７２ｅに噛み合うように付勢、すなわち圧縮変形した皿バネ９４の弾性復帰力によってクラッチドラム６６がクラッチハブ６８に対して矢印Ｆ２方向とは反対方向に移動するように付勢しているので、例えば車両挙動の変化でサイドギヤ４６、４８に差回転が発生する等して第１噛合歯７２ｅと第２噛合歯６６ｅとの位相が合うと、図４の（ｃ）に示すように第２噛合歯６６ｅが第１噛合歯７２ｅに噛み合う。
【００２８】
上述のように、本実施例の後輪用デファレンシャル装置３０の差動制限装置５６によれば、第１噛合歯７２ｅと第２噛合歯６６ｅとの位相が合っていない場合には、第１噛合歯７２ｅが第２噛合歯６６ｅに当接しクラッチドラム６６が皿バネ９４を圧縮変形させながらピストン７２と共にクラッチハブ６８に対して移動して、ピストン７２を第１噛合歯７２ｅが第２噛合歯６６ｅに噛合可能な位置まで移動させることができる。これによって、ピストン７２を第１噛合歯７２ｅが第２噛合歯６６ｅに噛合可能な位置まで移動させた後電動モータ６２に供給する駆動電流を停止しても、圧縮変形した皿バネ９４の弾性復帰力によって第２噛合歯６６ｅが第１噛合歯７２ｅに噛み合うように第２噛合歯６６ｅが第１噛合歯７２ｅに噛み合うまで付勢するので、例えば、第１噛合歯７２ｅと第２噛合歯６６ｅとの位相が合わず第１噛合歯７２ｅが第２噛合歯６６ｅに噛み合うまで電動モータ６２に駆動電流を供給するものに比べて、第１噛合歯７２ｅと第２噛合歯６６ｅとの位相が合っていない時における電動モータ６２に供給される駆動電流の消費量を好適に低減させることができる。
【００２９】
また、本実施例の後輪用デファレンシャル装置３０の差動制限装置５６によれば、電動モータ６２とネジ機構６４のナット部材７８との間には、電動モータ６２のモータシャフトに連結されたウォームギヤ８６と、ナット部材７８に固定され、ウォームギヤ８６と噛み合うウォームホイール８８とを有するウォーム式減速機７６が、設けられている。このため、ピストン７２を第１噛合歯７２ｅが第２噛合歯６６ｅに噛合可能な位置まで移動させた後電動モータ６２に供給する駆動電流を停止すると、電動モータ６２のモータシャフトの回転が停止して好適にピストン７２の移動が停止する。
【００３０】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、前述の実施例１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【実施例２】
【００３１】
図５は、本発明の他の実施例の後輪用デファレンシャル装置３０の差動制限装置１００を説明する図である。本実施例の差動制限装置１００は、実施例１の差動制限装置５６に比較して、デフケース３６がクラッチハブ１０２に相対回転不能に連結されている点と、サイドギヤシャフト３４がクラッチドラム１０４に相対回転不能に連結されている点と、クラッチハブ１０２がデフケース３６に対して第１軸線Ｃ１方向の相対移動不能に第１連結部材１０６を介してデフケース３６に設けられている点と、クラッチドラム１０４がサイドギヤシャフト３４に対して第１軸線Ｃ１方向に相対移動可能にサイドギヤシャフト３４に設けられている点と、で相違しており、その他は実施例１の差動制限装置５６と略同じである。なお、本実施例の差動制限装置１００では、実施例１の差動制限装置５６に対して、電動モータ６２、ウォーム式減速機７６、ネジ機構６４、スラストベアリング９０、ストッパリング９２、およびピストン７２が、サイドギヤシャフト３４の第１軸線Ｃ１に直交する線Ｌ１（図５の（ａ）参照）に対して反転するように配置されている。また、ネジ軸部材８０は、実施例１の第２連結部材８２と同様の機能を有する第２連結部材１０８によって、第１軸線Ｃ１まわりの回転が不能になっている。
【００３２】
クラッチドラム１０４は、図５に示すように、サイドギヤシャフト３４に形成された外周スプライン歯３４ｂにスプライン嵌合する第１内周スプライン歯１０４ａが形成された円筒状の第１円筒部１０４ｂと、クラッチハブ１０２の外周側に配置され内周部に第２内周スプライン歯１０４ｃが形成された円筒状の第２円筒部１０４ｄと、第１円筒部１０４ｂと第２円筒部１０４ｄとを連結する連結部１０４ｅとを一体に備えており、クラッチドラム１０４は、サイドギヤシャフト３４に対して相対回転不能且つ第１軸線Ｃ１方向の相対移動可能にサイドギヤシャフト３４に連結されている。なお、第１摩擦板７０ａは、クラッチドラム１０４の第２円筒部１０４ｄに形成された第２内周スプライン歯１０４ｃに、クラッチドラム１０４に対して相対回転不能且つ第１軸線Ｃ１方向に相対移動可能に係合している。
【００３３】
クラッチハブ１０２は、図５に示すように、円筒状の第１円筒部１０２ａと、クラッチドラム１０４の第２円筒部１０４ｄの内周側に配置され外周部に外周スプライン歯１０２ｂが形成された円筒状の第２円筒部１０２ｃと、第１円筒部１０２ａと第２円筒部１０２ｃとを連結する連結部１０２ｄとを一体に備えている。なお、クラッチハブ１０２の第１円筒部１０２ａすなわちクラッチハブ１０２は、第１連結部材１０６を介してデフケース３６に対して相対回転不能且つ第１軸線Ｃ１方向の相対移動不能にデフケース３６に連結されている。また、第２摩擦板７０ｂは、クラッチハブ１０２の第２円筒部１０２ｃに形成された外周スプライン歯１０２ｂに、クラッチハブ１０２に対して相対回転不能且つ第１軸線Ｃ１方向に相対移動可能に係合している。
【００３４】
図５に示すように、クラッチドラム１０４の第２円筒部１０４ｄに形成された第２内周スプライン歯１０４ｃには、その第２内周スプライン歯１０４ｃのピストン７２側の端部からピストン７２の押圧部７２ｂに接近する方向に突出した第２噛合歯１０４ｆが形成されている。なお、ピストン７２の押圧部７２ｂに形成された第１噛合歯７２ｅは、ピストン７２の押圧部７２ｂが摩擦係合要素７０に接触する位置において、クラッチドラム１０４に形成された第２噛合歯１０４ｆと噛み合わず、ピストン７２の押圧部７２ｂが摩擦係合要素７０から所定距離Ａ離れる位置において、クラッチドラム１０４に形成された第２噛合歯１０４ｆと噛み合うように、クラッチドラム１０４に形成された第２内周スプライン歯１０４ｃにおける第２噛合歯１０４ｆの第１軸線Ｃ１方向の位置が設定されている。また、図５に示すように、クラッチハブ１０２の連結部１０２ｄとクラッチドラム１０４の連結部１０４ｅとの間の環状の空間Ｓ２には、クラッチハブ１０２とクラッチドラム１０４との間に介在されたコイル状のスプリング（弾性部材）１１０が配設されている。
【００３５】
以上のように構成された差動制限装置１００では、第１噛合歯７２ｅと第２噛合歯１０４ｆとの位相が合っていない場合には、図５の（ａ）に示すように電動モータ６２によってピストン７２が摩擦係合要素７０を押圧する側とは反対側へ矢印Ｆ４方向に移動させられると第１噛合歯７２ｅが第２噛合歯１０４ｆに当接し、クラッチドラム１０４がスプリング１１０を圧縮変形させながらピストン７２と共にクラッチハブ１０２に対して矢印Ｆ４方向に移動して、ピストン７２が第１噛合歯７２ｅを第２噛合歯１０４ｆに噛合可能な位置例えばピストン７２が摩擦係合要素７０から所定距離Ａ離れる位置まで移動する。また、電動モータ６２によってピストン７２が第１噛合歯７２ｅを第２噛合歯１０４ｆに噛合可能な位置に移動させられると、電動モータ６２に供給される駆動電流の供給が図示しない電子制御装置によって停止させられるが、図５の（ｂ）に示すように、圧縮変形したスプリング１１０の弾性復帰力によって第２噛合歯１０４ｆが第１噛合歯７２ｅに噛み合うように付勢、すなわち圧縮変形したスプリング１１０の弾性復帰力によってクラッチドラム１０４がクラッチハブ１０２に対して矢印Ｆ４方向とは反対方向に移動するように付勢しているので、例えば車両挙動の変化でサイドギヤ４６、４８に差回転が発生する等して第１噛合歯７２ｅと第２噛合歯１０４ｆとの位相が合うと、図５の（ｃ）に示すように第２噛合歯１０４ｆが第１噛合歯７２ｅに噛み合う。
【００３６】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００３７】
例えば、前述の実施例において、ネジ機構６４はウォーム式減速機７６を介して電動モータ６２に間接的に連結されたが、この態様に限らない。例えば、ネジ機構６４のナット部材７８と電動モータ６２とは、ウォーム式減速機７６を介すことなく直接的に連結されても良い。具体的には、ナット部材７８と電動モータ６２とは、電動モータ６２のモータシャフトに設けられたピニオン（例えばヘリカルギヤ等）とナット部材７８に形成されたギヤ歯とが噛み合うように、直接的に連結されても良い。
【００３８】
また、前述の実施例において、ネジ機構６４では、ナット部材７８が電動モータ６２により回転駆動されることによって、ナット部材７８がサイドギヤシャフト３４の第１軸線Ｃ１方向に移動していたが、ネジ軸部材（一方のネジ部材）８０が電動モータ６２により回転駆動されることによって、ナット部材７８がサイドギヤシャフト３４の第１軸線Ｃ１方向に移動するように、ネジ機構６４の構造を変更しても良い。
【００３９】
また、前述の実施例において、弾性部材として皿バネ９４とコイル状のスプリング１１０とが使用されたが、これ以外の弾性部材が使用されても良い。すなわち、弾性変形するものであればとのような弾性部材が使用されても良い。
【００４０】
尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１６：後輪（車輪）
３０：後輪用デファレンシャル装置（車両用差動歯車装置）
３４：サイドギヤシャフト
３６：デファレンシャルケース（デフケース）
４６、４８：サイドギヤ
５６、１００：差動制限装置（車両用差動制限装置）
６０：摩擦クラッチ
６２：電動モータ
６４：ネジ機構
６６、１０４：クラッチドラム
６６ｅ、１０４ｆ：第２噛合歯
６８、１０２：クラッチハブ
７０：摩擦係合要素
７２：ピストン
７２ｅ：第１噛合歯
７８：ナット部材
８０：ネジ軸部材
９４：皿バネ（弾性部材）
１１０：スプリング（弾性部材）
Ｃ１：第１軸線（軸心）
【図１】
2019019950.tif 000003
【図２】
2019019950.tif 000004
【図３】
2019019950.tif 000005
【図４】
2019019950.tif 000006
【図５】
2019019950.tif 000007