(57)【要約】【課題】  センターデフ及びフロントデフまたはリヤデフの差動制限機能をユニット化して部品点数とコストを低減し、作業性とメンテナンス性を向上させる。【解決手段】  センターデフ５の差動回転を制限する差動制限用カップリング１１と、フロントデフ９の差動回転を制限する差動制限用カップリング１２を、互いの軸方向に配置した。【選択図】  図１
2005138794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪と後輪に原動機の駆動力を配分する第１の差動装置の差動回転を制限する第１の差動制限用カップリングと、
前輪と後輪のいずれか一方で、左右の車輪に原動機の駆動力を配分する第２の差動装置の差動回転を制限する第２の差動制限用カップリングとからなる差動制限装置であって、
前記第１の差動制限用カップリングと前記第２の差動制限用カップリングを、互いの軸方向に近接して配置したことを特徴とする差動制限装置。
【請求項２】
請求項１に記載された発明であって、
軸方向に配置された前記第１の差動制限用カップリングと前記第２の差動制限用カップリングをユニット化することにより、このユニット化された１箇の差動制限用カップリングで前記第１の差動装置と前記第２の差動機構の差動を制限することを特徴とする差動制限装置。
【請求項３】
請求項２に記載された発明であって、
前記第１の差動制限用カップリングと前記第２の差動制限用カップリングのいずれか一方の一側部材を他方の他側部材にすることによって、前記両差動制限用カップリングを軸方向にユニット化したことを特徴とする差動制限装置。
【請求項４】
請求項２に記載された発明であって、
前記第１の差動制限用カップリングと前記第２の差動制限用カップリングとの間で、いずれか一方の部材を共用することによって、前記両差動制限用カップリングを軸方向にユニット化した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、４輪駆動車において、センターデフとフロントデフ、またはセンターデフとリヤデフの差動を制限する差動制限装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に図３のような動力伝達装置５０１が記載されている。
【０００３】
この動力伝達装置５０１は、プラネタリーギア式のセンターデフ５０３（原動機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）、センターデフ５０３の差動を制限する多板クラッチ５０５、多板クラッチ５０５を連結させる油圧アクチュエータ５０７、ベベルギア式のフロントデフ５０９（原動機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）、フロントデフ５０９の差動を制限する多板クラッチ５１１、多板クラッチ５１１を連結させる皿ばね５１３、多板クラッチ５１１の連結を解除する油圧アクチュエータ５１５、ギア組５１７、方向変換ギア組５１９などから構成されている。
【０００４】
センターデフ５０３はトランスミッションを介して伝達されたエンジンの駆動力を前輪側と後輪側とに分割し、フロントデフ５０９を介して駆動力を前輪側に伝達し、ギア組５１７と方向変換ギア組５１９とリヤデフ（原動機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）とを介して駆動力を後輪側に伝達する。
【０００５】
多板クラッチ５０５は油圧アクチュエータ５０７によって連結され、センターデフ５０３の差動を制限する。また、多板クラッチ５１１は皿ばね５１３によって連結されフロントデフ５０９の差動を制限し、油圧アクチュエータ５１５によって連結を解除される。
【特許文献１】特開平３−７４２２０号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
動力伝達装置５０１では、上記のように、センターデフ５０３とフロントデフ５０９の差動を制限するために、センターデフ５０３には多板クラッチ５０５が用いられ、フロントデフ５０９には多板クラッチ５１１が用いられている。
【０００７】
このように、センターデフ５０３とフロントデフ５０９にそれぞれ専用の差動制限装置が用いられているから、それだけ部品点数が多くなり、コスト高になる上に、これらの多板クラッチ５０５，５１１は互いに異なった個所（センターデフ５０３とフロントデフ５０９）に配置されており、ユニット化されていないから組み付けと取り外しはそれぞれ別に行う必要があり、従って、作業性とメンテナンス性に問題がある。
【０００８】
そこで、この発明は、４輪駆動車において、センターデフとフロントデフ、またはセンターデフとリヤデフの差動回転を制限する差動制限装置であって、部品点数が少なく、低コストであり、組み付けと取り外しの作業性と、メンテナンス性に優れた差動制限装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、前輪と後輪に原動機の駆動力を配分する第１の差動装置の差動回転を制限する第１の差動制限用カップリングと、前輪と後輪のいずれか一方で、左右の車輪に原動機の駆動力を配分する第２の差動装置の差動回転を制限する第２の差動制限用カップリングとからなる差動制限装置であって、前記第１の差動制限用カップリングと前記第２の差動制限用カップリングを、互いの軸方向に近接して配置したことを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載された差動制限装置であって、軸方向に配置された前記第１の差動制限用カップリングと前記第２の差動制限用カップリングをユニット化することにより、このユニット化された１箇の差動制限用カップリングで前記第１の差動装置と前記第２の差動機構の差動を制限することを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項２に記載された差動制限装置であって、前記第１の差動制限用カップリングと前記第２の差動制限用カップリングのいずれか一方の一側部材を他方の他側部材にすることによって、前記両差動制限用カップリングを軸方向にユニット化したことを特徴とする。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項２に記載された差動制限装置であって、前記第１の差動制限用カップリングと前記第２の差動制限用カップリングとの間で、一側部材を共用することによって、前記両差動制限用カップリングを軸方向にユニット化したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の差動制限装置は、第１の差動制限用カップリングと第２の差動制限用カップリングを互いの軸方向に近接して配置したことにより、近接して配置された両差動制限用カップリングのユニット化が可能になり、このユニット化によって部品点数が低減され、それだけ低コストに構成できると共に、組み付けと取り外しの作業性及びメンテナンス性が大幅に向上する。
【００１４】
また、第１と第２の各差動制限用カップリングを互いの軸方向に近接して配置した本発明の構成は、例えば、これらを径方向に配置する構成と異なって、差動制限装置の径方向の大型化と、これに伴う車両のロードクリアランス（最低地上高）の狭隘化などが避けられる。
【００１５】
また、本発明の差動制限装置を、例えば、センターデフとフロントデフのように互いに近接配置された差動装置に適用した場合は、第１と第２の両差動制限用カップリングをユニット化することによって、スペースを有効に利用することができる。
【００１６】
請求項２の差動制限装置は、第１の差動制限用カップリングと第２の差動制限用カップリングを軸方向にユニット化することにより、請求項１の構成と同等の効果を得ている。
【００１７】
請求項３の差動制限装置は、第１の差動制限用カップリングと第２の差動制限用カップリングのいずれか一方の一側部材を他方の他側部材にして両差動制限用カップリングを軸方向にユニット化したことにより、請求項２の構成と同等の効果を得ている。
【００１８】
なお、この構成は、第１の差動制限用カップリングと第２の差動制限用カップリングを直列に配置した例である。
【００１９】
請求項４の差動制限装置は、第１の差動制限用カップリングと第２の差動制限用カップリングとの間でいずれか一方の部材を共用して両差動制限用カップリングを軸方向にユニット化したことにより、請求項２の構成と同等の効果を得ている。
【００２０】
なお、この構成は、第１の差動制限用カップリングと第２の差動制限用カップリングを並列に配置した例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、実施形態について説明する。
【００２２】
［第１実施例］
図１によって第１実施例の差動制限装置１を説明する。この差動制限装置１は４輪駆動車のトランスファの一部を構成している。
【００２３】
第１実施例の差動制限装置１は、４輪駆動車で前輪と後輪にエンジンの駆動力を配分するセンターデフ（第１差動装置）５の差動回転を制限する第１の差動制限用カップリング１１と、左右の前輪にエンジンの駆動力を配分するフロントデフ（第２差動装置）９の差動回転を制限する第２の差動制限用カップリング１２とを備えている。また、差動制限装置１は、第１差動制限用カップリング１１と第２差動制限用カップリング１２が互いの軸方向に配置されている。
【００２４】
上記したように本実施例の差動制限装置１はトランスファ３の一部を構成している。トランスファ３は、図１に示すように、センターデフ５（第１の差動装置）、前側の方向変換歯車組７、フロントデフ９（第２の差動装置）、差動制限装置１（第１の差動制限用カップリング１１及び第２の差動制限用カップリング１２）などから構成されている。
【００２５】
センターデフ５は、デフケース１３とベベルギア式の差動機構１５とで構成されている。デフケース１３はスラストベアリング１７，１９によってトランスファケース２１に支承されている。デフケース１３にはリングギア２３がボルトで固定されており、リングギア２３はトランスミッションの出力ギア（不図示）と噛み合っている。そして、エンジンの駆動力はトランスミッションを介してデフケース１３に伝達され、デフケース１３が差動機構１５と共に回転駆動する。
【００２６】
差動機構１５は、ピニオンシャフト２５と、ピニオンギア２７と、左右のサイドギア２９，３１とから構成されている。ピニオンシャフト２５はデフケース１３の貫通孔３３，３３に係合し、ピニオンギア２７はピニオンシャフト２５上で回転自在に支承されている。サイドギア２９，３１は各ピニオンギア２７と噛み合っており、左のサイドギア２９は中空軸３５にスプライン連結され、右のサイドギア３１は回転ケース３７にスプライン連結されている。
【００２７】
回転ケース３７は、左端部を軸受け３９によりトランスファケース２１に支承されており、回転ケース３７とトランスファケース２１との間には、センターデフ５側とフロントデフ９側の間でオイルの混ざり合いを防止するシール４１が配置されている。
【００２８】
方向変換歯車組７は、互いに噛み合った一対のベベルギア４３，４５からなり、ベベルギア４３はボルト４７によって回転ケース３７に固定され、ベベルギア４５はドライブピニオンギア４９の前端に一体形成されている。ドライブピニオンギア４９は軸受け５１によってトランスファケース２１に支承されており、前側の継ぎ手とプロペラシャフトと後側の継ぎ手とを介してリヤデフ側に連結されている。
【００２９】
フロントデフ９は、デフケース５３とベベルギア式の差動機構５５とで構成されており、デフケース５３の左端部は軸受け５７によって回転ケース３７の内周に支承されている。差動機構５５は、ピニオンシャフト５９、ピニオンギア６１、左右のサイドギア６３，６５から構成されている。ピニオンシャフト５９はデフケース５３の貫通孔に係合し、ピニオンギア６１はピニオンシャフト５９上で回転自在に支承されている。サイドギア６３，６５は各ピニオンギア６１と噛み合っており、左のサイドギア６３は左前車軸６７にスプライン連結され、右のサイドギア６５は右前車軸６９にスプライン連結されている。
【００３０】
差動制限装置１を構成する差動制限用カップリング１１と差動制限用カップリング１２は、それぞれシリコンオイルのような粘性流体の剪断抵抗によって差動制限力を得る粘性流体カップリングであり、差動制限装置１は、連結部材７１、ハウジング７３、一対のハブ７５，７７などから構成されている。
【００３１】
連結部材７１はボルト７９によりフロントデフ９のデフケース５３に固定されてデフケース５３の右壁部になっており、ハウジング７３はボルト４７により、リングギア４３と共に、回転ケース３７に固定されている。連結部材７１とハウジング７３との間には互いの相対回転に伴う摺動を吸収する軸受け８１が配置されており、ハウジング７３は軸受け８３によってトランスファケース２１に支承され、ハウジング７３とトランスファケース２１との間にはオイル漏れと異物の侵入を防止するシール８５が配置されている。
【００３２】
各ハブ７５，７７（他側部材）はハウジング７３（一側部材）の内側に軸方向配置されており、左のハブ７５は連結部材７１にスプライン連結されている。また、左のハブ７５には径方向の壁部８７と軸方向の円筒部材８９が形成されており、この円筒部材８９は差動制限用カップリング１２の一側部材を兼ねている。ハウジング７３と左ハブ７５と壁部８７との間、及び、右ハブ７７と壁部８７と円筒部材８９とハウジング７３との間にはそれぞれ圧力室９１，９３が形成されている。
【００３３】
各圧力室９１，９３の内部にはそれぞれ外側と内側のプレートが交互に配置されており、左の圧力室９１では外側のプレートはハウジング７３の内周に、また、内側のプレートはハブ７５の外周にそれぞれ軸方向移動自在に係合している。右の圧力室９３では外側のプレートは円筒部材８９の内周に、また、内側のプレートはハブ７７の外周にそれぞれ軸方向移動自在に係合している。各圧力室９１，９３にはシリコンオイルのような粘性流体が充填されていると共に、ハウジング７３とハブ７５との間、ハブ７５とハブ７７との間、ハウジング７３とハブ７７との間には断面がＸ字状のシールであるＸリング９５，９７，９９がそれぞれ配置され、各圧力室９１，９３からのシリコンオイルの漏出を防止している。
【００３４】
ハウジング７３とハブ７５と圧力室９１と内外のプレートとシリコンオイルによって左の差動制限用カップリング１１が構成され、ハブ７７とハブ７５と圧力室９３と内外のプレートとシリコンオイルによって右の差動制限用カップリング１２が構成されている。また、各ハブ７５，７７を軸方向に配置し、各圧力室９１，９３を軸方向に形成したことによって左右の差動制限用カップリング１１，１２は互いに軸方向に配置されていると共に、差動制限用カップリング１１の他側部材であるハブ７５を差動制限用カップリング１２の一側部材にした（ハブ７５の壁部８７と円筒部材８９とを介して差動制限用カップリング１１と差動制限用カップリング１２とを連結した）ことにより、両差動制限用カップリング１１，１２が１個の差動制限装置１にユニット化されている。
【００３５】
各差動制限用カップリング１１，１２はシリコンオイルの剪断抵抗によって各プレートの回転が制動されることにより差動制限力を発生し、この差動制限力は差動回転速度が上昇するほど大きくなり、速度感応型の差動制限機能が得られる。また、差動制限用カップリング１１は、回転ケース３７を介してセンターデフ５の右サイドギア３１に連結されたハウジング７３と、連結部材７１とフロントデフ９のデフケース５３と中空軸３５とを介してセンターデフ５の左サイドギア２９に連結されたハブ７５との間でセンターデフ５の差動を制限し、差動制限用カップリング１２は、フロントデフ９のデフケース５３に連結されたハブ７５のハウジング部である円筒部材８９と、右前車軸６９を介して右サイドギア６５に連結されたハブ７７との間でフロントデフ９の差動を制限する。
【００３６】
エンジンの駆動力はトランスミッションからトランスファ３のセンターデフ５に伝達され、センターデフ５は、左サイドギア２９と中空軸３５とを介して駆動力をフロントデフ９に伝達すると共に、右サイドギア３１と回転ケース３７と方向変換歯車組７とプロペラシャフトと後側の方向変換歯車組とを介してリヤデフに伝達する。フロントデフ９は伝達された駆動力を前車軸６７，６９を介して左右の前輪に配分し、リヤデフは伝達された駆動力を後車軸を介して左右の後輪に配分する。また、センターデフ５とフロントデフ９に伝達されたエンジンの駆動力は、前輪と後輪の間及び左右の前輪間にそれぞれ生じた駆動抵抗差に応じて各ピニオンギヤ２７，６１が自転することにより、前後輪と左右の前輪にそれぞれ差動配分される。
【００３７】
上記のように、差動制限装置１（差動制限用カップリング１１，１２）は１ユニットでセンターデフ５とフロントデフ９の両方の差動回転を制限することができ、例えば、悪路などで前後輪や、左右の前輪の一方が空転すると、その速度感応型差動制限機能によって、グリップ側の車輪に駆動力を送り、車両の操縦性、直進性、安定性、走破性、脱出性などを向上させる。
【００３８】
［差動制限装置１の効果］
差動制限装置１は、上記のように構成されたことによって次のような効果が得られる。
【００３９】
第１の差動制限用カップリング１１と第２の差動制限用カップリング１２を互いの軸方向に配置し、差動制限用カップリング１１の他側部材であるハブ７５を差動制限用カップリング１２の一側部材にして両差動制限用カップリング１１，１２を１個の差動制限装置１にユニット化したことにより、それだけ部品点数が低減され、低コストになると共に、組み付けと取り外しの作業性及びメンテナンス性が大幅に向上している。
【００４０】
また、差動制限用カップリング１１，１２を軸方向に配置した構成は、これらを径方向に配置する構成と異なって、差動制限装置の径方向大型化と、これに伴う車両のロードクリアランス（最低地上高）の狭隘化などが避けられる。
【００４１】
また、センターデフ５とフロントデフ９が互いに近接配置されたトランスファ３では、差動制限用カップリング１１，１２をユニット化することによってスペースを有効に利用することができる。
【００４２】
［第２実施例］
図２によって第２実施例の差動制限装置２０１を説明する。差動制限装置２０１は、第１実施例の差動制限装置１と同様に、トランスファ３の一部を構成しており、以下、同機能の部材には同符号を与えて引用しながら、差動制限装置１との相違点を説明する。
【００４３】
第２実施例の差動制限装置２０１は、４輪駆動車で前輪と後輪に原動機の駆動力を配分する第１差動装置５の差動回転を制限する第１の差動制限用カップリング２０３と、左右の前輪に原動機の駆動力を配分する第２差動装置９の差動回転を制限する第２の差動制限用カップリング２０５とを備えた差動制限装置であって、第１差動制限用カップリング２０３と第２差動制限用カップリング２０５が互いの軸方向に配置されており、下記のように、両差動制限用カップリング２０３，２０５がユニット化され、部品点数が低減されて、低コストになり、組み付けと取り外しの作業性及びメンテナンス性を大幅に向上させると共に、径方向の大型化と車両のロードクリアランスの狭隘化などが防止されている。
【００４４】
差動制限装置２０１を構成する差動制限用カップリング２０３と差動制限用カップリング２０５は、それぞれシリコンオイルのような粘性流体の剪断抵抗によって差動制限力を得る粘性流体カップリングであり、連結部材７１、ハウジング７３、ハブ２０７、ハウジング部材２０９などから構成されている。
【００４５】
ハブ２０７（他側部材）はハウジング７３（一側部材）の内側に配置されて、連結部材７１にスプライン連結され、フロントデフ９のデフケース５３側に連結されている。ハウジング部材２０９はハウジング７３の内側で相対回転自在に、また、ハウジング７３に対して軸方向に配置されていると共に、フロントデフ９側の右前車軸６９にスプライン連結されている。
【００４６】
ハウジング７３とハブ２０７との間、及び、ハウジング部材２０９とハブ２０７との間にはそれぞれ圧力室２１１，２１３が形成されている。各圧力室２１１，２１３の内部にはそれぞれ外側と内側のプレートが交互に配置されており、左の圧力室２１１では外側のプレートはハウジング７３の内周に、また、内側のプレートはハブ２０７の外周にそれぞれ軸方向移動自在に係合している。また、右の圧力室２１３では外側のプレートはハウジング部材２０９の内周に、また、内側のプレートはハブ２０７の外周にそれぞれ軸方向移動自在に係合している。各圧力室２１１，２１３にはシリコンオイルのような粘性流体が充填されていると共に、ハウジング７３とハブ２０７との間、ハブ２０７とハウジング部材２０９との間、ハウジング７３とハウジング部材２０９との間にはＸリング２１５，２１７，２１９がそれぞれ配置され、各圧力室２１１，２１３からのシリコンオイルの漏出を防止している。
【００４７】
ハウジング７３とハブ２０７と圧力室２１１と内外のプレートとシリコンオイルによって左の差動制限用カップリング２０３が構成され、ハウジング部材２０９とハブ２０７と圧力室２１３と内外のプレートとシリコンオイルによって右の差動制限用カップリング２０５が構成されている。また、ハウジング７３とハウジング部材２０９を軸方向に配置し、各圧力室２１１，２１３を軸方向に形成したことによって左右の差動制限用カップリング２０３，２０５は互いに軸方向に配置されていると共に、差動制限用カップリング２０３と差動制限用カップリング２０５との間でハブ２０７を他側部材として共用したことにより、両差動制限用カップリング２０３，２０５が１個の差動制限装置２０１にユニット化されている。
【００４８】
各差動制限用カップリング２０３，２０５はシリコンオイルの剪断抵抗により各プレートの回転が制動されることによって差動回転を制限し、速度感応型の差動制限機能が得られる。また、差動制限用カップリング２０３は、回転ケース３７を介してセンターデフ５の右サイドギア３１に連結されたハウジング７３と、連結部材７１とフロントデフ９のデフケース５３と中空軸３５とを介してセンターデフ５の左サイドギア２９に連結されたハブ２０７との間でセンターデフ５の差動を制限し、差動制限用カップリング２０５は、連結部材７１を介してフロントデフ９のデフケース５３に連結されたハブ２０７と、右前車軸６９を介して右サイドギア６５に連結されたハウジング部材２０９との間でフロントデフ９の差動を制限する。
【００４９】
差動制限装置２０１（差動制限用カップリング２０３，２０５）は１ユニットでセンターデフ５とフロントデフ９の両方の差動回転を制限することができると共に、例えば、悪路などで前後輪や、左右の前輪の一方が空転すると、その速度感応型差動制限機能によってグリップ側の車輪に駆動力を送り、車両の操縦性、直進性、安定性、走破性、脱出性などを向上させる。
【００５０】
［差動制限装置２０１の効果］
差動制限装置２０１は、上記のように構成されたことによって次のような効果が得られる。
【００５１】
第１差動制限用カップリング２０３と第２差動制限用カップリング２０５を互いの軸方向に配置し、ハブ２０７を差動制限用カップリング２０３と差動制限用カップリング２０５との間で共用することによって両差動制限用カップリング２０３，２０５を１個の差動制限装置２０１にユニット化したことにより、それだけ部品点数が低減され、低コストになると共に、組み付けと取り外しの作業性及びメンテナンス性が大幅に向上している。
【００５２】
また、差動制限用カップリング２０３，２０５を軸方向に配置した構成は、これらを径方向に配置する構成と異なって、差動制限装置の径方向大型化と、これに伴う車両のロードクリアランスの狭隘化などが避けられる。
【００５３】
また、センターデフ５とフロントデフ９が互いに近接配置されたトランスファ３では、差動制限用カップリング２０３，２０５をユニット化することによってスペースを有効に利用することができる。
【００５４】
［本発明の範囲に含まれる他の態様］
差動制限カップリングは、上記説明した例以外のカップリング（パッシブ制御型、アクティブ制御型）、既存の種々の構造を取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】第１実施例の差動制限装置１を用いたトランスファ３を示す断面図である。
【図２】第２実施例の差動制限装置２０１を用いたトランスファ３を示す断面図である。
【図３】従来例の断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  差動制限装置
５  センターデフ（第１の差動装置）
９  フロントデフ（第２の差動装置）
１１  第１の差動制限用カップリング
１２  第２の差動制限用カップリング
２０１  差動制限装置
２０３  第１の差動制限用カップリング
２０５  第２の差動制限用カップリング
【図１】
2005138794.tif 000003
【図２】
2005138794.tif 000004
【図３】
2005138794.tif 000005