(57)【要約】【課題】  発熱とエネルギーロスとを避けながら、軸方向の位置決めを低コストで容易に行う。【解決手段】  駆動力の入力軸４７と、一対の出力軸４３，５１と、入力軸４７から入力した駆動力を出力軸４３，５１から出力する差動機構２７と、差動機構２７を収容するデフケース５と、デフケース５を固定部材２３に対して回転自在に支持する支持部材２５とを備え、支持部材２５とデフケース５との間及び支持部材２５と固定部材２３との間で軸方向の位置決めをした。【選択図】  図１
2005133760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンからの駆動力が入力する入力軸と、一対の出力軸と、前記入力軸から入力した前記駆動力を前記一対の出力軸から出力する差動機構と、前記差動機構を収容するデフケースと、前記デフケースを固定部材に対し、回転自在に支持する支持部材とを備えたデファレンシャル装置であって、
前記支持部材と前記デフケースとの間及び前記支持部材と前記固定部材との間で軸方向の位置決めをし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に記載されたデファレンシャル装置であって、
前記支持部材の少なくとも一側での位置決めが、ナットによって行われ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１または請求項２に記載されたデファレンシャル装置であって、
前記出力軸の一方が、前記差動機構と前記支持部材との軸方向の間に配置さ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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、４輪駆動車のトランスファに用いられるデファレンシャル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に図３のような「４輪駆動車のトルク配分制御装置５０１」が記載されている。
【０００３】
このトルク配分制御装置５０１は４輪駆動車のトランスファの一部を構成しており、プラネタリーギア式の差動機構５０３、デフケース５０５、メインクラッチ５０７、前輪側出力軸５０９、パイロットクラッチ５１１、ボールカム５１３、電磁マグネット５１５、後輪側出力軸５１７などから構成されている。
【０００４】
差動機構５０３はデフケース５０５に収容されており、トランスミッションからデフケース５０５に入力したエンジンの駆動力は、差動機構５０３から前輪側出力軸５０９と後輪側出力軸５１７とに分配される。また、メインクラッチ５０７はデフケース５０５と前輪側出力軸５０９側の間に配置され、パイロットクラッチ５１１はデフケース５０５とボールカム５１３側との間に配置されており、電磁マグネット５１５がパイロットクラッチ５１１を締結させると、駆動トルクを受けてボールカム５１３が作動し、差動機構５０３を介してメインクラッチ５０７が締結され、前輪側出力軸５０９と後輪側出力軸５１７との間で差動機構５０３の差動回転が制限される。
【特許文献１】特開平６−３２０９７３号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
トルク配分制御装置５０１では、矢印５５１，５５３，５５５で示す部材間の突き当て面の一部または全部にシムを挿入して軸方向の位置決めをしているが、この場合、厚さの異なった数種類のシムが必要である上に、これらを交換しながら、装置の分解、シムの取り付け、隙間測定、装置の再組み立てを繰り返すシム調整は極めて作業工数が多く、大きなコストが掛かる。
【０００６】
さらに、シムが入力側部材と出力側部材との間に配置されている場合は、入出力間の相対回転に伴ってこの個所で発生する摩擦力（差動制限力）によって出力側部材に駆動力が伝達され、発熱とエネルギーロスが生じる恐れがある。
【０００７】
そこで、この発明は、発熱とエネルギーロスとを避けながら、容易に軸方向の位置決めを行えるデファレンシャル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】
【０００８】
請求項１の発明は、エンジンからの駆動力が入力する入力軸と、一対の出力軸と、前記入力軸から入力した前記駆動力を前記一対の出力軸から出力する差動機構と、前記差動機構を収容するデフケースと、前記デフケースを固定部材に対し、回転自在に支持する支持部材とを備えたデファレンシャル装置であって、前記支持部材と前記デフケースとの間及び前記支持部材と前記固定部材との間で軸方向の位置決めをしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載されたデファレンシャル装置であって、前記支持部材の少なくとも一側での位置決めが、ナットによって行われることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載されたデファレンシャル装置であって、前記出力軸の一方が、前記差動機構と前記支持部材との軸方向の間に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１のデファレンシャル装置は、支持部材とデフケースとの間と、支持部材と固定部材との間で軸方向に位置決めされている。
【００１２】
例えば、支持部材が、外輪と内輪との間に転動体を配置した軸受けの場合、デフケースと内輪の間と、外輪と固定部材（例えば、トランスファケース）との間でそれぞれ軸方向の位置決めが行われ、この位置決めは、例えば、ボルト、ナット、止め輪などの一般的な部材を用いて行えるから、シム調整によって位置決めをする従来例と異なり、位置決め作業が極めて容易である上に、位置決め作業の工数が少なく、作業コストと部品コストが大幅に低減される。
【００１３】
また、位置決めを支持部材（例えば、軸受け）の両側で行うから、従来例と異なって、摩擦力の発生と、発熱と、エネルギーロスから解放される。
【００１４】
請求項２のデファレンシャル装置は、請求項１の構成と同等の効果が得られる。
【００１５】
これに加えて、支持部材の一側、特に、軸側を支持する内輪では従来からナットによる位置決めが行われており、このように、特別の部材ではなく、一般的な部材を用いただけで本発明の効果が得られる。
【００１６】
請求項３のデファレンシャル装置は、請求項１または請求項２の構成と同等の効果が得られる。
【００１７】
これに加えて、差動機構と支持部材との間に配置された出力軸から駆動力を取り出すこの構成では、出力軸及びこの出力軸に連結される動力伝達系のレイアウトがそれだけ容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
＜実施例１＞
図１によって実施例１のデファレンシャル装置１を説明する。なお、左右の方向はデファレンシャル装置１を用いた４輪駆動車の左右の方向である。
【００１９】
デファレンシャル装置１は、エンジンからの駆動力が入力する入力軸４７と、一対の出力軸４３，５１と、入力軸４７から入力した駆動力を一対の出力軸４３，５１から出力するプラネタリーギア式の差動機構２７と、差動機構２７を収容するデフケース５と、デフケース５を固定部材２３に対して回転自在に支持する支持部材２５とを備えている。また、本実施例のデファレンシャル装置は、支持部材２５とデフケース５との間及び支持部材２５と固定部材２３との間で軸方向の位置決めをすることにより、下記のように、位置決め作業を容易にし、作業コストと部品コストを低減すると共に、摩擦力の発生、発熱、エネルギーロスなどを防止している。
【００２０】
デファレンシャル装置１は、４輪駆動車のトランスファ３の一部を構成しており、上記のように、デフケース５、差動機構２７、前輪側の出力軸４３、トランスミッションからの入力軸４７、後輪側の出力軸５１、固定部材２３、支持部材２５から構成されている。
【００２１】
トランスファ３は、トランスファケース２３（固定部材）に収容されており、デファレンシャル装置１、多板式のメインクラッチ５５、ボールカム６１、多板式のパイロットクラッチ７１、電磁マグネット１９、コントローラなどから構成されている。
【００２２】
デフケース５は、磁性材料のロータ７、円筒部材９、ボス部材１１などから構成されており、ロータ７は円筒部材９の左端に溶接され、ボス部材１１は円筒部材９の内周に形成されたスプライン部１３の右端に連結され、止め輪１５で軸方向に位置決めされている。デフケース５の左端は、両側シールのボールベアリング１７と電磁マグネット１９のコア２１とを介してロータ７がトランスファケース２３に支承され、右端はボールベアリング２５（支持部材）を介してボス部材１１がトランスファケース２３に支承されている。
【００２３】
差動機構２７は、インターナルギア２９、プラネタリーギア３１、左右のプラネタリーギアキャリヤ３３，３５、サンギア３７から構成されており、インターナルギア２９は円筒部材９のスプライン部１３に連結され、プラネタリーギア３１はインターナルギア２９とサンギア３７と噛み合っている。左のプラネタリーギアキャリヤ３３はボルト３９によって右のプラネタリーギアキャリヤ３５に固定されており、プラネタリーギア３１は、プラネタリーギアキャリヤ３３，３５に両端を支持された支持軸４１上で回転自在に支持されている。また、プラネタリーギアキャリヤ３５とデフケース５のボス部材１１との間には、互いの相対回転を吸収するスラストベアリング４２が配置されている。
【００２４】
前輪側の出力軸４３は中空に形成されており、左方からデフケース５に貫入し、メタルベアリング４４を介してデフケース５のロータ７に支持されると共に、外周に形成されたスプライン部４５により、サンギア３７の内周にスプライン連結されている。出力軸４３の左端にはギア部４６が形成されており、このギア部４６は動力伝達系を介してフロントデフ（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）側に連結されている。トランスミッションからの入力軸４７は、左から出力軸４３の内周を貫通し、右端部を一対のニードルベアリング４９，４９によってデフケース５のボス部材１１の内周に支持されている。また、後輪側の出力軸５１は、ボス部材１１の外周にスプライン連結されており、その外周にはギア部５３が形成され、このギア部５３は動力伝達系を介してリヤデフ（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）側に連結されている。
【００２５】
メインクラッチ５５は、デフケース５（円筒部材９）と差動機構２７のサンギア３７との間に配置されており、そのアウタープレート５７は円筒部材９のスプライン部１３に連結され、インナープレート５９はサンギア３７の外周にスプライン連結されている。
【００２６】
ボールカム６１は、プレッシャープレート６３とカムリング６５との間に配置されている。プレッシャープレート６３は内周を出力軸４３のスプライン部４５に連結されており、下記のように、ボールカム６１のカムスラスト力によってメインクラッチ５５を差動機構２７とスラストベアリング４２とを介してデフケース５のボス部材１１に押圧し締結させる。カムリング６５は出力軸４３の外周に相対回転自在に配置されており、カムリング６５とデフケース５のロータ７との間には、ボールカム６１のカム反力を受けると共に、相対回転を吸収するスラストベアリング６７が配置されている。
【００２７】
パイロットクラッチ７１は、デフケース５（円筒部材９）とカムリング６５との間に配置されており、そのアウタープレート７３は円筒部材９のスプライン部１３に連結され、インナープレート７５はカムリング６５の外周に形成されたスプライン部７７に連結されている。また、プレッシャープレート６３とパイロットクラッチ７１との間には、アーマチャ７９が配置され、外周をスプライン部１３に連結して軸方向移動自在に配置されている。
【００２８】
電磁マグネット１９のコア２１は、連結部材８１を介してトランスファケース２３に連結されて回り止めされており、コア２１とロータ７との間には所定間隔のエアギャプが形成されている。電磁マグネット１９のリード線８３はトランスファケース２３外部に引き出され、ソケット８５とコントローラを介して車載のバッテリに接続されている。また、ロータ７は非磁性体であるオーステナイト系ステンレス鋼のリング８７によって径方向の外側と内側に分断されており、パイロットクラッチ７１の各プレート７３，７５には、リング８７と対応する径方向位置に、周方向等間隔に設けられた切り欠きと、各切り欠きを連結するブリッジ部が設けられている。これらのリング８７と切り欠きとによって磁路上での磁束の短絡が防止されている。
【００２９】
コア２１とロータ７とパイロットクラッチ７１とアーマチャ７９とによって電磁マグネット１９の磁路が構成されており、コントローラは、電磁マグネット１９の励磁、励磁電流の制御、励磁停止などを行う。
【００３０】
エンジンの駆動力はトランスミッションから入力軸４７を介して差動機構２７のプラネタリーギアキャリヤ３５に伝達される。このとき電磁マグネット１９の励磁が停止されていると、プラネタリーギアキャリヤ３５を回転させる駆動力はプラネタリーギア３１から、サンギア３７と出力軸４３とを介して前輪側に伝達されフロントデフから左右の前輪に配分され、インターナルギア２９とデフケース５（円筒部材９及びボス部材１１）と出力軸５１とを介して後輪側に伝達されリヤデフから左右の後輪に配分される。
【００３１】
電磁マグネット１９が励磁されると、上記の磁路に磁束ループが発生してアーマチャ７９が吸引され、パイロットクラッチ７１が押圧されて締結しパイロットトルクを発生させる。パイロットトルクが発生すると、入力軸４７側のプレッシャープレート６３とデフケース５側のパイロットクラッチ７１及びカムリング６５とを介して、ボールカム６１にパイロットトルクの大きさに応じたエンジンの駆動力が掛かり、発生したカムスラスト力によりプレッシャープレート６３が移動してメインクラッチ５５を押圧して締結し、その連結力（摩擦抵抗）により差動機構２７の差動機能が制限され、例えば、車輪が滑り易い低μ路や悪路などで車両の操縦性、安定性、走破性などが向上する。
【００３２】
上記のように、トランスファ３（デファレンシャル装置１）は、支持部材であるボールベアリング２５とデフケース５との間及びボールベアリング２５と固定部材であるトランスファケース２３との間でそれぞれ軸方向に位置決めされる。
【００３３】
すなわち、ボールベアリング２５のインナーレース８９（内輪）は、ボス部材１１（デフケース５）の右端部に螺着されたナット９１により、出力軸５１を介してボス部材１１の段差部９３に押し付けられて軸方向に位置決めされており、ボールベアリング２５のアウターレース９５（外輪）は、装着された止め輪９７をトランスファケース２３に形成された切り欠き９９に突き当てると共に、トランスファケース２３にボルト１０１で固定されたプレート１０３をアウターレース９５に突き当てることによって軸方向に位置決めされている。
【００３４】
また、図１のように、出力軸５１は差動機構２７とボールベアリング２５との間に配置されている。
【００３５】
デファレンシャル装置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。
【００３６】
軸方向の位置決めを、ボールベアリング２５のインナーレース８９とデフケース５の間と、アウターレース９５とトランスファケース２３の間でそれぞれ行った上に、この位置決めは、ナット９１、止め輪９７、ボルト１０１などの一般的な部材を用いて行えるから、シム調整によって位置決めをする従来例と異なり、位置決め作業が極めて容易であり、位置決め作業の工数が少なく、作業コストと部品コストが大幅に低減される。
【００３７】
また、位置決めをボールベアリング２５の両側（インナーレース８９とアウターレース９５の間）で行うから、摩擦力の発生、発熱、エネルギーロスなどから解放される。
【００３８】
また、軸状のボス部材１１を支持するインナーレース８９の場合、ナットによる位置決めが従来から行われており、このように、特別の部材ではなく、一般的な部材（ナット９１）を用いただけで上記のような本発明の効果が得られる。
【００３９】
また、差動機構２７とボールベアリング２５との間に配置された出力軸５１から駆動力を取り出すデファレンシャル装置１（トランスファ５）の構成では、出力軸５１及び出力軸５１に連結される動力伝達系のレイアウトがそれだけ容易になる。
【００４０】
なお、ボルト１０１とプレート１０３をボールベアリング２５の左側に配置し、トランスファケース２３に対してアウターレース９５を左方向に位置決めすると共に、止め輪９７によりトランスファケース２３に対してアウターレース９５を右方向に位置決めしてもよい。
【００４１】
また、デファレンシャル装置１（トランスファ３）の位置決めは、左側のボールベアリング１７で行ってもよい。
【００４２】
＜実施例２＞
図２によって実施例２のデファレンシャル装置２０１を説明する。なお、左右の方向は図２での左右の方向である。
【００４３】
実施例２のデファレンシャル装置２０１は、エンジンからの駆動力が入力する入力軸（デフケース２０５）と、一対の出力軸２１１，２３３と、入力軸２０５から入力した駆動力を一対の出力軸２１１，２３３から出力するベベルギア式の差動機構２１５と、差動機構２１５を収容するデフケース２０５と、
デフケース２０５を固定部材２０９に対して回転自在に支持する支持部材２０７とを備えている。、また、デファレンシャル装置は、支持部材２０７とデフケース２０５の間及び支持部材２０７と固定部材２０９の間で軸方向の位置決めをすることにより、下記のように、位置決め作業を容易にし、作業コストと部品コストを低減すると共に、摩擦力の発生、発熱、エネルギーロスなどを防止している。
【００４４】
デファレンシャル装置２０１は、４輪駆動車のトランスファ２０３の一部を構成しており、上記のように、デフケース２０５（入力軸）、支持部材２０７、固定部材２０９、後輪側の出力軸２１１、差動機構２１５、前輪側の出力軸２３３から構成されている。
【００４５】
トランスファ２０３は、トランスファケース２０９（固定部材）に収容されており、デファレンシャル装置２０１と粘性流体カップリング２２５（回転差感応型カップリング）から構成されている。
【００４６】
デフケース２０５は、ボールベアリング２０７（支持部材）により左端をトランスファケース２０９に支承され、右端は後輪側の出力軸２１１とボールベアリング２１３とを介してトランスファケース２０９に支承されている。また、デフケース２０５はトランスミッションの出力軸に連結されており、駆動力の入力軸を兼ねている。
【００４７】
差動機構２１５は、ピニオンシャフト２１７上で回転自在に支持されたピニオンギア２１９、ピニオンギア２１９とそれぞれ噛み合った左右のサイドギア２２１，２２３から構成されており、ピニオンシャフト２１７はデフケース２０５に対し軸方向移動自在に連結されている。
【００４８】
後輪側の出力軸２１１は、右方からデフケース２０５に貫入し、右のサイドギア２２３にスプライン連結されていると共に、左端を粘性流体カップリング２２５のハブ２２７にスプライン連結されている。また、出力軸２１１の外周にはギア部２２９が形成され、このギア部２２９は後輪側動力伝達系の一部を構成するギア２３１と噛み合っており、この動力伝達系を介してリヤデフ（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）側に連結されている。前輪側の出力軸２３３は、粘性流体カップリング２２５のハウジング２３５に連結されていると共に、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）側に連結されている。また、ハウジング２３５は左のサイドギア２２１と一体に設けられている。
【００４９】
粘性流体カップリング２２５は、粘性流体の剪断抵抗により回転差に応じた差動制限力を得る粘性カップリングであり、ハブ２２７、ハウジング２３５、ハウジング２３５に形成されたスプライン部に軸方向移動自在に連結された多数枚のアウタープレート、ハブ２２７に形成されたスプライン部に軸方向移動自在に連結され、アウタープレートと交互に配置された多数枚のインナープレート、ハウジング２３５とハブ２２７との間に形成され、上記の各プレートを収容する作動室、この作動室に封入された高粘度のシリコンオイル（粘性流体）などから構成されており、ハウジング２３５とハブ２２７との間には、断面がＸ字状のシールであるＸリング２３７，２３９が配置されており、シリコンオイルの漏れを防止している。
【００５０】
エンジンの駆動力はトランスミッションからデフケース２０５（入力軸）を介して差動機構２１５に入力し、サイドギア２２１と粘性流体カップリング２２５のハウジング２３５と出力軸２３３とを介して前輪側に伝達されフロントデフから左右の前輪に配分され、サイドギア２２３と出力軸２１１とを介して後輪側に伝達されリヤデフから左右の後輪に配分される。
【００５１】
また、例えば、悪路走行や急発進の際に、前後輪間（サイドギア２２１，２２３の間）に回転差が生じると、粘性流体カップリング２２５が作動して回転差感応型差動制限機能が生じ、グリップ側の車輪に駆動力が送られ、車両の悪路走破性や発進性を向上させる。
【００５２】
上記のように、デファレンシャル装置２０１（トランスファ２０３）は、支持部材であるボールベアリング２０７とデフケース２０５との間及びボールベアリング２０７と固定部材であるトランスファケース２０９との間で軸方向に位置決めされる。
【００５３】
すなわち、ボールベアリング２０７のインナーレース２４１（内輪）はデフケース２０５に装着された止め輪２４３により軸方向に位置決めされており、ボールベアリング２０７のアウターレース２４５（外輪）はトランスファケース２０９に装着された止め輪２４７により軸方向に位置決めされている。
【００５４】
また、図２のように、出力軸２１１（ギア部２２９）は差動機構２１５とボールベアリング２１３との間に配置されている。
【００５５】
デファレンシャル装置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。
【００５６】
軸方向の位置決めを、ボールベアリング２０７のインナーレース２４１とデフケース２０５の間と、アウターレース２４５とトランスファケース２０９の間でそれぞれ行った上に、この位置決めは、止め輪２４３，２４７のような一般的な部材を用いて行えるから、シム調整によって位置決めをする従来例と異なり、位置決め作業が極めて容易であり、位置決め作業の工数が少なく、作業コストと部品コストが大幅に低減される。
【００５７】
また、位置決めをボールベアリング２０７の両側（インナーレース２４１とアウターレース２４５の間）で行うから、摩擦力の発生、発熱、エネルギーロスなどから解放される。
【００５８】
また、差動機構２１５とボールベアリング２０７との間に配置された出力軸２１１から駆動力を取り出すデファレンシャル装置２０１の構成では、出力軸２１１及び出力軸２１１に連結されるギア２３１や動力伝達系のレイアウトがそれだけ容易になる。
【００５９】
なお、デファレンシャル装置２０１（トランスファ２０３）の位置決めは、右側のボールベアリング２１３で行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施例１のデファレンシャル装置を示す断面図である。
【図２】実施例２のデファレンシャル装置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】
【００６１】
１  デファレンシャル装置
５  デフケース
２３  固定部材
２５  支持部材
２７  差動機構
４３，５１  出力軸
４７  入力軸
９１  ナット
２０１  デファレンシャル装置
２０５  デフケース（入力軸）
２０７  支持部材
２０９  固定部材
２１１，２３３  出力軸
２１５  差動機構
【図１】
2005133760.tif 000003
【図２】
2005133760.tif 000004
【図３】
2005133760.tif 000005