(57)【要約】【課題】デフケース内におけるリテーナの径方向の位置決めを容易に行うことができて、摩擦クラッチの締結力にばらつきが生じることのないデファレンシャル装置を提供する。【解決手段】本発明のデファレンシャル装置１は、付勢部材（コイルばね）１１、１１の内周側に位置してデフケース３の回転軸方向に沿って延設され、サイドギア２７、２９又はサイドギア２７、２９と車輪側とを連結する車軸のサイドギア側端部の少なくとも一方と係合してデフケース３の回転軸の径方向の位置を決める延設部（周壁）８７をリテーナ９、９に設けた。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機の駆動力によって回転するデフケースと、デフケースの回転を一対の出力側サイドギアから車輪側に配分する差動機構と、前記デフケースとサイドギアとの間に設けられて前記差動機構の差動を制限する摩擦クラッチと、前記サイドギアを介して前記摩擦クラッチを押圧して締結させる付勢部材と、前記付勢部材と前記サイドギアとの間に配置され保持部によって前記付勢部材を所定の位置に保持するリテーナとを備え、前記付勢部材の内周側に位置して前記デフケースの回転軸方向に沿って延設され、前記サイドギア又はサイドギアと車輪側とを連結する車軸のサイドギア側端部の少なくとも一方と係合してデフケースの回転軸の径方向の位置を決める延設部を前記リテーナに設けたことを特徴とするデファレンシャル装置。
【請求項２】
請求項１記載のデファレンシャル装置であって、前記延設部が、前記サイドギアと前記車輪側とを連結する車軸のサイドギア側端部を収容する円筒状の凹部の前記デフケースの軸方向に沿う周壁であることを特徴とするデファレンシャル装置。
【請求項３】
請求項２に記載のデファレンシャル装置であって、前記凹部には、前記周壁と一体に円板状の底壁が形成され、この底壁で前記車軸のサイドギア側端部が覆われていることを特徴とするデファレンシャル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、差動制限用摩擦クラッチを付勢部材で締結させるデファレンシャル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、特公昭４７−１０４８４号に記載されたデファレンシャル装置５０１を示す。このデファレンシャル装置５０１は、エンジンの駆動力によって回転するデフケース５０３、ベベルギア式の差動機構５０５、一対のコーンクラッチ５０７、一対のリテーナ５０９、各リテーナ５０９を介して各コーンクラッチ５０７を押圧するコイルばね５１１などから構成されている。
【０００３】
各コーンクラッチ５０７は、デフケース５０３の内壁とクラッチ部材５１７との間にそれぞれ形成されている。クラッチ部材５１７は出力軸５２７連結されている。また、図５のように、各リテーナ５０９には、コイルばね５１１，５１１を保持する保持部５１９，５１９と、各サイドギア５１３，５１５の車軸の端部を貫入させるための貫通孔５２１が設けられている。
【０００４】
デフケース５０３を回転させるエンジンの駆動力は、デフケース５３１より差動機構５０５のピニオンギア５３２，５３２とかみ合うサイドギア５１３，５１５からそれぞれの車軸を介して車輪側に配分される。このとき、サイドギア５１３，５１５の噛み合いスラスト力は各コーンクラッチ５０７を押圧してトルク感応型の差動制限力を発生させ、発進時や加速時などに車両の操縦性や安定性を向上させる。また、各コイルばね５１１はリテーナ５０９，５０９と左右のサイドギア５１３，５１５を介して各コーンクラッチ５０７を押圧し、締結させるイニシャルトルクを与えている。車両の発進時や加速時、あるいは、悪路走行時などで一方の駆動輪が大きく空転しようとすると、各コーンクラッチ５０７のイニシャルトルクによってグリップ側の車輪に駆動力が送られ、発進性や加速性の低下が防止され、悪路走破性が高く保たれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように、各コイルばね５１１は、リテーナ５０９、５０９と左右のサイドギア５１３、５１５を介して各コーンクラッチ５０７、５０７を押圧し、締結させることでイニシャルトルクを与えている。
【０００６】
このことから、各コイルばね５１１と、リテーナ５０９、５０９、各サイドギア５１３、５１５と各コーンクラッチ５０７、５０７をデフケースの回転軸に対する径方向の位置決めを適正に行うことが、最適なイニシャルトルクを得る上で重要である。
【０００７】
ところが、上記デファレンシャル装置５０１ではコイルばね５１１、５１１を支持する一対のリテーナ５０９、５０９は、イニシャルトルク付与に直接関与しない、ピニオン５２９、５２９の端面５３０、５３０によってデフケースの回転軸に対する径方向の位置決めがなされている。
【０００８】
よって各ピニオン５３２、５３２及び各ピニオン５３２、５３２を収容するデフケース５３１の寸法精度のばらつきや、各ピニオン５３２、５３２とデフケース５３１の組付け誤差が、リテーナ５０９、５０９の径方向位置決めに影響し、イニシャルトルクにばらつきが生じやすいという問題を有している。
【０００９】
一方、デファレンシャル装置５０１のリテーナ５０９の場合、図４のように、コイルばね５１１の保持部５１９が各サイドギア５１３、５１５との当接部５２３より径方向の外側にあり、当接部５２３から端部５２５までがオーバーハングしている。
【００１０】
さらに、各リテーナ５０９は、貫通孔５２１を設けたことによって断面積が小さくなり、剛性がそれだけ低下している。
【００１１】
このように、リテーナ５０９は剛性が低い上にオーバーハング部５２９（図５参照）でコイルばね５１１の荷重を受けるから、曲がりが生じ易く、曲がりによってリテーナ５０９とサイドギア５１３、５１５との間で局部的な当たり（片当たり）と偏摩耗が生じ、金属の摩耗粉によるコンタミネーションが発生する恐れがある。
【００１２】
この問題を解決する手段として、リテーナ５０９の強度（剛性）を高めて曲がりを防止するにはリテーナ５０９の板厚を厚くする必要があり、重量とコストの上昇を避けることは難しい。
【００１３】
そこで、この発明は、付勢部材によって差動制限用摩擦クラッチを締結するように構成されたデファレンシャル装置において、リテーナの径方向位置決め精度を向上し、適正なイニシャルトルクを得るとともに、付勢部材保持用のリテーナの軽量化を可能にし、曲がり、偏摩耗、コンタミネーションの発生などを防止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する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１の発明は、原動機の駆動力によって回転するデフケースと、デフケースの回転を一対の出力側サイドギアから車輪側に配分する差動機構と、前記デフケースとサイドギアとの間に設けられて前記差動機構の差動を制限する摩擦クラッチと、前記サイドギアを介して前記摩擦クラッチを押圧して締結させる付勢部材と、前記付勢部材と前記サイドギアとの間に配置され保持部によって前記付勢部材を所定の位置に保持するリテーナとを備え、前記付勢部材の内周側に位置して前記デフケースの回転軸方向に沿って延設され、前記サイドギア又はサイドギアと車輪側とを連結する車軸のサイドギア側端部の少なくとも一方と係合してデフケースの回転軸の径方向の位置を決める延設部を前記リテーナに設けたことを特徴としている。
【００１５】
このデファレンシャル装置では、リテーナをイニシャルトルクの付与に関与するサイドギア又は、サイドギアと車輪側とを連結する車軸のサイドギア側端部の少なくとも一方を延設部と係合させる。これにより、リテーナのデフケース内での径方向の位置決めを精度が向上し、付勢手段の位置が異なることがないので、安定した締結力を発生させることができて安定したイニシャルトルクを発生させることができる。又、延設部を設けたことによりリテーナの剛性を向上することができリテーナの曲がり、偏摩耗、コンタミネーションの発生を防止することができる。
【００１６】
請求項２の発明は、請求項１記載のデファレンシャル装置であって、前記延設部が、前記サイドギアと前記車輪側とを連結する車軸のサイドギア側端部を収容する円筒状の凹部の前記デフケースの軸方向に沿う周壁であることを特徴としている。
【００１７】
このデファレンシャル装置では、請求項１の発明と同様の作用が得られる他に、リテーナに円筒状の凹部を設けるだけなので、簡単な構成でリテーナのデフケース内での径方向の位置決めを組み付け時に容易に行うことができる。
【００１８】
請求項３の発明は、請求項２に記載のデファレンシャル装置であって、前記凹部には、前記周壁と一体に円板状の底壁が形成され、この底壁で前記車軸のサイドギア側端部が覆われていることを特徴としている。
【００１９】
このデファレンシャル装置では、請求項１、２の発明と同様の作用が得られる他に、車軸のサイドギア側端部を覆うように底壁が周壁と一体に形成されているので、リテーナの剛性を更に向上させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、図１は本発明の実施形態に係るデファレンシャル装置１を示す断面図であり、図２はデファレンシャル装置１に用いられたリテーナ９とサイドギア２７、２９及びピニオン２５との関係を示す斜視図、図３はリテーナ９を示す平面図である。
【００２１】
図１に示すように、デファレンシャル装置１は、デフケース３、ベベルギア式の差動機構５、コーンクラッチ７，７（摩擦クラッチ）、リテーナ９，９、コイルばね１１，１１（付勢部材）などから構成され、デフケース３は、オイル溜まりが設けられたデフキャリヤ内に配置されている。
【００２２】
デフケース３は、ケーシング本体１３とカバー１５から構成され、カバー１５はボルト１７によってケーシング本体１３の左側開口部に固定されている。ケーシング本体１３内には、差動機構５、コーンクラッチ７、７、リテーナ９、９、コイルばね１１、１１が内部にそれぞれ収納されている。また、ケーシング本体１３、カバー１５には、左右のボス部１９、２１がそれぞれ形成され、左右のボス部１９，２１はベアリング（不図示）によってデフキャリヤに支承されている。左右のボス部１９、２１の内側には、左右の車軸がデフケース内に挿入される貫通孔部がそれぞれ設けられている。
【００２３】
さらに、デフケース３にはリングギア（不図示）が固定されており、このリングギアと噛み合うドライブピニオンは動力伝達系を介してトランスミッション側に連結されている。そして、エンジン（原動機）の駆動力はトランスミッションとこの動力伝達系とを介してデフケース３を回転駆動する。
【００２４】
デフケース３のケーシング本体１３内に収納されている差動機構５は、ピニオンシャフト２３、ピニオンシャフト２３上で回転自在に支承されたピニオン２５、左右からピニオン２５と噛み合ったサイドギア２７，２９などから構成されている。左サイドギア２７のボス部３１はスプライン部３３に連結された左車軸を介して左車輪側に連結され、右サイドギア２９のボス部３５はスプライン部３７に連結された右車軸を介して右車輪側に連結されている。また、各ボス部３１，３５はデフケース３に設けられた支承部３９，４１によってそれぞれ支承されている。
【００２５】
さらに、ボス部３５、３５の反対側には、ピニオンシャフト２３側に向けて突出した凸部５９、６１がそれぞれ設けられている。これらの凸部５９、６１は、後述するリテーナ９、９の凹部８５に係合している。
【００２６】
ピニオンシャフト２３の端部はケーシング本体１３に設けられた貫通孔４３に係合し、スプリングピン４５によって抜け止めされている。また、ピニオン２５とケーシング本体１３との間には球面ワッシャ４７が配置されており、この球面ワッシャ４７はピニオン２５の背面を支持し、その遠心力と噛み合い反力とを受けている。ピニオン２５、２７とそれぞれ噛み合う左右のサイドギア２７、２９の背面側とケーシング本体１３の内壁との間には、テーパリング４９がそれぞれ配置されている。
【００２７】
左のテーパリング４９と左サイドギア２７との間に左のコーンクラッチ７が設けられている。また、右のテーパリング４９と右のサイドギア２９との間に右のコーンクラッチ７が設けられている。各テーパーリング４９には内側に４個の脚部５１が周方向等間隔にそれぞれ形成されている。左テーパーリング４９はカバー１５に形成された凹部５３に脚部５１を係合して回り止めされており、右テーパーリング４９はケーシング本体１３に形成された凹部５５に脚部５１を係合して回り止めされている。これらのコーンクラッチ７、７はコイルばね１１の付勢力によって締結されており、所定のイニシャルトルクを発生している。コイルばね１１は、リテーナ９、９を介してサイドギア２７、２９をデフケース側へ押圧することで、コーンクラッチ７、７を締結する。
【００２８】
リテーナ９、９はサイドギア２７，２９とピニオンシャフト２３との間にそれぞれ配置されている。このリテーナ９は、図２に示すように、板状のリテーナ本体９１と、このリテーナ本体９１の両端から屈曲・延設された屈曲部９２、９２とから形成されている。リテーナ本体９１の略中央部分には、ピニオンシャフト２３側に向けて凹んだ円筒状の凹部８５が形成されている。この凹部８５は、リテーナ本体９１からピニオンシャフト２３側に屈曲形成された環状の周壁（延設部）８７と、この周壁８７と一体に形成された円板状の底壁８９とで形成されている。また、凹部８５の内径寸法は、サイドギヤ２７、２９のピニオンシャフト２３側に向けて突出形成された凸部５９、６１の外径寸法より若干大きく形成され、上記したサイドギア２７、２９の凸部５９、６１が凹部８５内に挿入・係合された状態では、リテーナ９、９は、デフケース３の回転軸の径方向の位置決め（センタリング）がなされている。また、この凹部８５内には、サイドギア２７、２９のスプライン部３７に挿入された車軸の先端部もサイドギア２７、２９の凸部５９、６１とともに挿入されている。
【００２９】
また、リテーナ本体９１の幅方向の両側には、一対の腕部６３、６５がピニオンシャフト２３側に向けて略直角に屈曲形成されている。これらの腕部６３、６５の先端側の中央部分には、半円状の切り欠き６７、６９がそれぞれ形成されている。そして、左右のサイドギア２７、２９とピニオンシャフト２３との間に配置された状態では、一対のリテーナ９、９の腕部６３、６５同士がオーバーラップし、半円状の切り欠き６７、６９内にピニオンシャフト２３がそれぞれ挿通されている。これにより、リテーナ９、９が回り止めされている。この場合、一対のリテーナ９、９のうち一方のリテーナ９の腕部６３、６５の貫通孔９３からの位置が異なって形成されているので、ピニオンシャフト２３を間に挟んでオーバーラップするようになっている。
【００３０】
また、リテーナ本体９１の貫通孔９３の周囲は、一面側がコイルばね１１、１１が当接するばね止着面９４、９５となっており、これらの止着面９４、９５には、円筒状の保持部７１、７１がそれぞれ設けられている。このばね止着面９４、９５の反対側の面は、サイドギア２７、２９に当接する第１の支持面９６、９６となっている。さらに、リテーナ本体９１の長手方向の両端には、サイドギア２７、２９側に屈曲するとともに、弧状に形成された屈曲部９２、９２がそれぞれ設けられている。この屈曲部９２、９２の先端側には、サイドギア２７、２９の支持摺動部７３に当接する第２の支持面９７、９７が、外側に向けて屈曲形成されている。
【００３１】
ばね止着面９４、９５によって当接支持された各コイルばね１１はリテーナ９，９に設けられた円筒状の保持部７１の間で保持され、リテーナ９，９とサイドギア２７，２９とを介してコーンクラッチ７，７を押圧して締結し、その摩擦抵抗によってイニシャルトルク（一定の差動制限力）を与えている。
【００３２】
各サイドギア２７，２９の歯部の外周側には、支持摺動部７３が設けられている。この支持摺動部７３には、上記各リテーナ９、９の第２の支持面９７、９７が当接支持されている。この場合、第２の支持面９７、９７は、付勢部材（コイルばね１１、１１の保持部７１、７１の端部側の箇所になる。
【００３３】
各コイルばね１１の付勢力は、上記のように、コーンクラッチ７，７にイニシャルトルクを与えると共に、各リテーナ９の当接部７７を各サイドギア２７，２９の支持摺動部７３に押圧し、発生する摩擦抵抗によってイニシャルトルクを与えている。
【００３４】
また、この摩擦抵抗の発生箇所（当接部７７と支持摺動部７３）をサイドギア２７，２９の最外側（最大径部）に設けたことによって、このイニシャルトルクが強化されている。
【００３５】
次に、上記デファレンシャル装置の作用について説明する。
【００３６】
デフケース３を回転させるエンジンの駆動力はピニオンシャフト２３からピニオン２５を介してサイドギア２７，２９に配分され、それぞれの車軸を介して左右の車輪側に伝達される。発進時、加速時、悪路走行中などに車輪間に駆動抵抗差が生じると、エンジンの駆動力はピニオン２５の自転によって左右の車輪に差動配分される。また、車両の走行中は、前進走行と後進走行の両方で、ピニオン２５との噛み合いによってサイドギア２７，２９に伝達トルクに比例して大きくなる噛み合い反力が生じ、この噛み合い反力によって各コーンクラッチ７が押圧され締結される。このようにサイドギア２７，２９の噛み合い反力を受けて締結される各コーンクラッチ７にはトルク感応型の差動制限機能が得られ、差動機構５の差動が制限される。
【００３７】
例えば、デファレンシャル装置１に大きな駆動力が掛かる発進時や加速時などには、トルク感応型の差動制限力が強化されて、車両の操縦性や安定性が大きく向上する。
【００３８】
また、各コイルばね１１により、各コーンクラッチ７と、上記の第２の支持面９７、９７と支持摺動部７３の間でそれぞれ発生するイニシャルトルクにより、発進時や加速時、あるいは、悪路走行中などのように、片輪が大きく空転しサイドギア２７，２９の噛み合い反力によるトルク感応型差動制限機能が低下するような条件下でも、発進性、加速性、悪路走破性などの低下が防止され、車体の挙動が安定し、操縦性が大きく向上する。
【００３９】
また、本実施形態では、リテーナ本体９１の略中央部分に凹部８５を設けたことにより、リテーナ９、９を組み付ける際に、サイドギア２７、２９の凸部５９、６１を凹部８５内に挿入・係合させれば、リテーナ９、９をデフケース３内の径方向の位置決め（センタリング）を容易に行うことができる。また、リテーナ９、９がセンタリングされているので、コイルばね１１、１１の位置がずれることもないので、コーンクラッチ７の安定した締結力を得ることができ、安定したイニシャルトルクを発生させることができる。
【００４０】
なお、各テーパーリング４９には多数のオイル溝が形成されており、各コーンクラッチ７においてオイルの保持性を高めて磨耗と発熱を防止し、オイルを均等に分散させて差動制限力を安定させている。
【００４１】
また、デフケース３には開口７９，８１，８３が設けられており、ボス部１９，２１の内周には螺旋状のオイル溝が設けられている。オイル溜りのオイルは、デフケース３の回転に伴ってこれらの開口７９，８１，８３と螺旋状のオイル溝からデフケース３に流出入し、コーンクラッチ７，７、当接部７７と支持摺動部７３の摺動面、ピニオン２５と各サイドギア２７，２９との噛み合い部、ピニオンシャフト２３とピニオン２５との摺動面、球面ワッシャ４７などを充分に潤滑・冷却し、耐久性を高めている。
【００４２】
また、本実施形態のデファレンシャル装置１は、リテーナ９，９に設けた第２の支持面９７、９７をサイドギア２７，２９の支持摺動部７３に当接させて支持したので、従来例と異なって、コイルばね１１，１１の付勢力によるリテーナ９，９の曲がりと、曲がりによってリテーナ９，９とサイドギア２７，２９との間で発生する局部的な当たり及び偏磨耗と、この偏磨耗による金属の磨耗粉（コンタミネーション）の発生が防止される。
【００４３】
また、磨耗粉がオイルに乗ってデフケース３中に拡散することがなくなり、ピニオン２５と各サイドギア２７，２９との噛み合い状態の悪化、コーンクラッチ７，７、リテーナ９，９の当接部７７と各サイドギア２７，２９の支持摺動部７３、ピニオンシャフト２３とピニオン２５との摺動面、球面ワッシャ４７などの耐久性低下、異音の発生が防止される。
【００４４】
従って、リテーナ９，９の強度を高めて曲がりを防止するために、リテーナ９，９の板厚を厚くする必要がなくなり、これに伴う重量増加とコストの上昇が防止される。さらに、リテーナ９，９を薄肉にすることも可能になり、リテーナ９，９を薄肉にすれば、それだけ軽量化され、コストが低減される。
【００４５】
また、リテーナ９，９とサイドギア２７，２９との摺動部（第２の支持面９７と支持摺動部７３）でも、コイルばね１１，１１の付勢力によってイニシャルトルクが得られる上に、このイニシャルトルクの発生箇所（当接部７７と支持摺動部７３）をサイドギア２７，２９の最大径部に設けたことによってイニシャルトルクが強化されるから、悪路走破性、発進性、加速性などの向上効果がさらに大きくなっている。
【００４６】
これに加えて、リテーナ９，９は凹部８５の周壁８７がリブになって剛性が大きくなるので、コイルばね１１，１１によるリテーナ９，９の曲がり、偏磨耗、コンタミネーションなどの防止効果がさらに向上する。さらに、底壁８９を設けることにより、さらにリテーナ９、９の剛性が向上する。
【００４７】
また、剛性が大きくなっただけ、リテーナ９，９を薄肉にすることが可能になり、リテーナ９，９の薄肉化によってデファレンシャル装置２０１が軽量になり、コストが低減される。
【００４８】
なお、本発明のデファレンシャル装置では、各実施形態と異なって、摩擦クラッチはコーンクラッチに限らず、例えば、多板クラッチや単板クラッチでもよい。
【００４９】
また、本発明のデファレンシャル装置は、フロントデフ（エンジンの駆動力を左右の前輪に配分するデファレンシャル装置）と、リヤデフ（エンジンの駆動力を左右の後輪に配分するデファレンシャル装置）と、センターデフ（エンジンの駆動力を前輪と後輪に配分するデファレンシャル装置）のいずれにも用いることができる。
【００５０】
なお、上記実施形態では、延設部がリテーナ本体９１に設けた円筒状の凹部８５の周壁８７である例を示したが、この延設部は円筒状の凹部８５のような形態以外でも良く、例えば、凹部８５において周壁のみ構成、環状の周壁８７以外の構成でも良く、好ましくは付勢部材の押圧力によるリテーナの撓み方向に対抗する形状であれば、直線状、曲線状、中空形状などの延設された部分の形状を採用することができる。
【００５１】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、リテーナを組み付ける際に、サイドギア又は、サイドギアと車輪側とを連結する車軸のサイドギア側端部の少なくとも一方を延設部と係合させる。これにより、リテーナのデフケース内での径方向の位置決めを容易に行うことができ、付勢手段の位置が異なることがないので、安定した締結力を発生させることができて安定したイニシャルトルクを発生させることができる。
【００５２】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の作用が得られる他に、リテーナに円筒状の凹部を設けるだけなので、簡単な構成でリテーナのデフケース内での径方向の位置決めを組み付け時に容易に行うことができる。
【００５３】
請求項３の発明によれば、請求項１、２の発明と同様の作用が得られる他に、車軸のサイドギア側端部を覆うように底壁が周壁と一体に形成されているので、凹部を設けたとしてもリテーナの剛性を低下させることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたデファレンシャル装置を示す断面図である。
【図２】本発明が適用されたデファレンシャル装置のリテーナとサイドギアとピニオンとの関係を示す斜視図である。
【図３】本発明が適用されたデファレンシャル装置のリテーナを示す平面図である。
【図４】従来例の断面図である。
【図５】従来例に用いられたリテーナの正面図である。
【符号の説明】
１　デファレンシャル装置
３　デフケース
５　ベベルギア式の差動機構
７，７　コーンクラッチ（摩擦クラッチ）
９，９　リテーナ
１１，１１　コイルばね（付勢部材）
２７，２９　サイドギア
８５　凹部
８７　周壁（延設部）
８９　底壁
【図１】
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【図２】
2004076845.tif 000004
【図３】
2004076845.tif 000005
【図４】
2004076845.tif 000006
【図５】
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