(57)【要約】【課題】製造および検査をより低コストでかつより容易に行うことができ、フリクションパックの構成部品同士の間の相対的な横方向移動を改善した差動装置を提供する。【解決手段】ギアレスロック差動装置は、クロスピン１１８と協働して、オーバーランしている被駆動軸を差動駆動軸から切り離すＶ字形長穴を有するクラッチ部材を含み、Ｖ字形長穴を形成する壁面がデファレンシャルハウジング１２０の回転軸に平行に延び、クロスピンが先細りにされた収束端部を有する。サイド歯車をクラッチ部材に取外し可能に連結するフリクションパックは、リアクションプレート対同士の間に配置された環状のフリクションプレートを含み、関連するサイド歯車上の対応する多角形の周面に滑り可能で回転不能に噛み合う多角形の内周面を含む。【選択図】図１
2007032835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の駆動軸を、共線的に配置され軸方向に間隔をおいて配置された一対の被駆動軸に連結するロック差動装置であって、
（ａ）外側チャンバを含む外側ケーシングであって、前記駆動軸と共線的な回転軸を形成する一対の互いに向かい合う第１の開口部を含む一対の端壁部と、前記駆動軸の一端を受け入れる第２の開口部を含む側壁部を有する外側ケーシングと、
（ｂ）前記外側チャンバ内に配置され、それぞれ前記ケーシングの第１の開口部内で回転できるように取り付けられた一対の端部を有し、内側チャンバを含み、前記端部が、前記内側チャンバと連通し、それぞれ前記被駆動軸の隣接する端部を受け入れるように動作可能である一対の第３の開口部を含む内側ハウジングと、
（ｃ）前記ハウジングを、駆動軸の一端によって前記ケーシングに対して回転できるように連結するピニオン・リングギア手段と、
（ｄ）径方向に前記ハウジングの内側チャンバを横切って延び、前記ハウジングに回転不能に連結された一対の端部を有するクロスピンと、
（ｅ）それぞれ前記クロスピンの両側で前記ハウジングの第３の開口部に回転可能に取り付けられ、それぞれ前記出力軸の隣接する端部に回転不能に連結できるように内側でスプライン連結された、同軸に配置され軸方向に間隔をおいて配置された一対の環状のサイド歯車と、
（ｆ）それぞれ前記クロスピンの両側の前記サイド歯車の周りに同心に配置され、遠隔端部が、それぞれ座ぐりを含み、互いに隣接する面が、前記クロスピンを受け入れる径方向に延びるカム溝を含み、前記カム溝がそれぞれ、一対の第１の平面壁によって形成された断面が概ねＶ字形の構成を有する、同軸に配置され軸方向に間隔をおいて配置された一対の環状のクラッチハウジングと、
（ｇ）それぞれ前記クラッチハウジングの座ぐり内に前記サイド歯車の周りに同心に配置された一対の環状のフリクションパック手段であって、前記各フリクションパック手段が、交互に連続する複数の第１および第２の環状のフリクションプレートを含み、前記第１のフリクションプレートが、前記関連するサイド歯車に対して回転不能に軸方向に滑り変位できる第２の平面を含む手段によって連結され、前記第２のフリクションプレートが、前記関連するクラッチハウジングに対して回転不能に軸方向に滑り変位できる第３の平面を含む手段によって連結されたリアクションプレートであり、前記各フリクションパック手段が、連続するフリクションプレートが互いに対して自由に回転できる非圧縮状態と前記フリクションパック手段が前記座ぐりの底壁と前記ハウジングチャンバの関連する端壁との間で軸方向に圧縮される軸方向圧縮状態との間を動作可能であり、それによって、フリクションプレート同士が向かい合って回転不能に接触すると共に、前記クラッチハウジングが前記関連するサイド歯車に回転不能に連結される、一対の環状のフリクションパック手段と、
（ｈ）通常は、前記クラッチハウジングを前記クロスピンに対して互いに軸方向に離れるように偏らせるばね手段と、
（ｉ）前記クラッチハウジングを、互いに対する角度方向変位が制限されるように連結するロック手段であって、一方のクラッチハウジングの面上に配置され、他方のクラッチハウジングの隣接する面に含まれる対応する、サイズの大きい半径方向ロック長穴内に延びる少なくとも１つのロック突起を含み、前記ロック突起および前記ロック長穴が、関連する第４の平面を有するロック手段と、
有し、
（ｊ）前記クラッチハウジングおよび前記クロスピンは通常、前記フリクションパックを圧縮して前記被駆動軸を同じ回転速度で駆動するように動作可能であり、前記クラッチハウジングおよび前記クロスピンは、一方の出力軸が他方の出力軸を所定の量だけオーバーランしたときに、前記関連するオーバーランしているサイド歯車およびクラッチハウジングを前記クロスピンに対して角度方向に変位させ、それによって前記関連するオーバーランしているフリクションパック手段をその非圧縮状態にするように動作可能であり、それによって、前記オーバーランしている軸が前記駆動軸に対して自由に回転する切り離し状態になり、
（ｋ）前記第１、第２、第３、および第４の平面は前記回転軸に平行に延び、それによって前記差動装置を簡略化しかつ前記差動装置の製造コストを下げる
ロック差動装置。
【請求項２】
前記クロスピンは、直円柱状のボディ部と、各々が徐々に内側に収束する一対の先細りにされた端部とを含む、請求項１に記載のロック差動装置。
【請求項３】
前記クロスピンの端部のテーパ角度は約２．５°から４．５°の間である、請求項２に記載のロック差動装置。
【請求項４】
各々の先細りにされた端部の長さは、前記クロスピンの長さの約２５％である、請求項２に記載のロック差動装置。
【請求項５】
前記サイド歯車の前記互いに隣接する端部は、概ね多角形の外周面を横断面に有し、前記第２の平面は、それぞれ各サイド歯車の外周面および内周面上ならびに前記関連する第１のフリクションプレート上に周方向に配置された複数の協働する接線面を有する、請求項１に記載のロック差動装置。
【請求項６】
前記第２のフリクションプレートは、それぞれ前記クラッチ部材の座ぐり壁面に含まれる軸方向に延びる対応する溝内に延びる、周方向に間隔をおいて配置された半径方向外側に延びる複数のタブ部を含み、前記タブ部および前記溝は、それぞれ前記第３の平面を形成する対応する互いに平行な側壁を有する、請求項５に記載のロック差動装置。
【請求項７】
前記ロック突起は、断面が概ね矩形の構成を有し、かつ一対の互いに平行な側壁を含み、前記ロック長穴は、対応する一対の互いに平行な側壁を有し、前記突起および前記溝の側壁は前記第４の平面を形成する、請求項１に記載のロック差動装置。
【請求項８】
自動車の駆動軸を、共線的に配置され軸方向に間隔をおいて配置された一対の被駆動軸に連結するロック差動装置であって、
（ａ）外側チャンバを含む外側ケーシングであって、前記駆動軸と共線的な回転軸を形成する一対の互いに向かい合う第１の開口部を含む一対の端壁部と、前記駆動軸の一端を受け入れる第２の開口部を含む側壁部を有する外側ケーシングと、
（ｂ）前記外側チャンバ内に配置され、それぞれ前記ケーシングの第１の開口部内で回転できるように取り付けられた一対の端部を有し、内側チャンバを含み、前記端部が、前記内側チャンバと連通し、それぞれ前記被駆動軸の隣接する端部を受け入れるように動作可能である一対の第３の開口部を含む内側ハウジングと、
（ｃ）前記ハウジングを、駆動軸の一端によって前記ケーシングに対して回転できるように連結するピニオン・リングギア手段と、
（ｄ）径方向に前記ハウジングの内側チャンバを横切って延び、前記ハウジングに回転不能に連結された一対の端部を有するクロスピンと、
（ｅ）それぞれ前記クロスピンの両側で前記ハウジングの第３の開口部に回転可能に取り付けられ、それぞれ前記出力軸の隣接する端部に回転不能に連結できるように内側でスプライン連結された、同軸に配置され軸方向に間隔をおいて配置された一対の環状のサイド歯車と、
（ｆ）それぞれ前記クロスピンの両側で前記サイド歯車の周りに同心に配置され、遠隔端部が、それぞれ座ぐりを含み、互いに隣接する面が、前記クロスピンを受け入れる径方向に延びる概ねＶ字形のカム溝を含む、同軸に配置され軸方向に間隔をおいて配置された一対の環状のクラッチハウジングと、
（ｇ）それぞれ前記クラッチハウジングの座ぐり内に前記サイド歯車の周りに同心に配置された一対の環状のフリクションパック手段であって、各フリクションパック手段が、交互に連続する複数の第１および第２の環状のフリクションディスクを含み、
（１）前記フリクションプレートおよび前記関連するサイド歯車がそれぞれ、前記第１のフリクションプレートを、それぞれ前記サイド歯車上を回転不能に軸方向に滑り変位できるように連結する、対応する多角形の内周面および外周面と、
（２）前記第２のフリクションプレートを、前記関連するクラッチハウジングに対して回転不能に滑り移動できるように連結する手段と
を有し、
（３）前記フリクションパックが、連続するフリクションプレートが互いに対して自由に回転可能な非圧縮状態と、前記フリクションパック手段が前記座ぐりの底壁と関連するハウジングチャンバ端壁との間で軸方向に圧縮される軸方向圧縮状態とで動作可能であり、それによって、フリクションプレート同士が向かい合って回転不能に接触し、前記クラッチハウジングが前記関連するサイド歯車に回転不能に連結され、
（ｈ）通常は、前記クラッチハウジングを前記クロスピンに対して互いに軸方向に離れるように偏らせるばね手段と、
（ｉ）前記クラッチハウジングを、互いに対する角度方向変位が制限されるように連結するロック手段であって、一方のクラッチハウジングの面上に配置され、他方のクラッチハウジングの隣接する面に含まれる対応する、サイズの大きな半径方向ロック長穴内に延びる少なくとも１つのロック突起を含むロック手段と、
（ｊ）前記クラッチハウジングおよび前記クロスピンは通常、前記フリクションパックを圧縮して前記被駆動軸を同じ回転速度で駆動するように動作可能であり、前記クラッチハウジングおよび前記クロスピンは、一方の出力軸が他方の出力軸を所定の量だけオーバーランしたときに、前記関連するオーバーランしているサイド歯車およびクラッチハウジングを前記クロスピンに対して駆動方向に変位させ、それによって前記関連するオーバーランしているリクションパック手段をその非圧縮状態にするように動作可能であり、それによって、前記オーバーランしている軸が前記駆動軸に対して解放切り離し状態になるロック差動装置。
【請求項９】
前記第２のフリクションプレート連結手段は、
（３）前記第２のフリクションプレートから、周方向に間隔をおいた関係で半径方向外側に延びる複数の一体的なタブ部を含み、
（４）前記対応するクラッチハウジングが、それぞれ前記タブ部を受け入れる軸方向に延びる案内長穴を含み、
（５）前記タブ部および前記案内長穴が、前記デファレンシャルハウジングの前記回転軸に平行な互いに平行な側壁を有する、
請求項８に記載のロック差動装置。
【請求項１０】
自動車の駆動軸を、共線的に配置され軸方向に間隔をおいて配置された一対の被駆動軸に連結するロック差動装置であって、
（ａ）外側チャンバを含む外側ケーシングであって、前記駆動軸と共線的な回転軸を形成する一対の互いに向かい合う第１の開口部を含む一対の端壁部と、前記駆動軸の一端を受け入れる第２の開口部を含む側壁部を有する外側ケーシングと、
（ｂ）前記外側チャンバ内に配置され、それぞれ前記ケーシングの第１の開口部内で回転できるように取り付けられた一対の端部を有し、内側チャンバを含み、前記端部が、前記内側チャンバと連通し、それぞれ前記被駆動軸の隣接する端部を受け入れるように動作可能である一対の第３の開口部を含む内側ハウジングと、
（ｃ）前記ハウジングを、駆動軸の一端によって前記ケーシングに対して回転できるように連結するピニオン・リングギア手段と、
（ｄ）径方向に前記ハウジングの内側チャンバを横切って延び、前記ハウジングに回転不能に連結された一対の端部を有するクロスピンと、
（ｅ）それぞれ前記クロスピンの両側で前記ハウジングの第３の開口部に回転可能に取り付けられ、それぞれ前記出力軸の隣接する端部に回転不能に連結できるように内側でスプライン連結された、同軸に配置され軸方向に間隔をおいて配置された一対の環状のサイド歯車と、
（ｆ）それぞれ前記クロスピンの両側の前記サイド歯車の周りに同心に配置され、遠隔端部が、それぞれ座ぐりを含み、互いに隣接する面が、前記クロスピンを受け入れる径方向に延びる概ねＶ字形のカム溝を含む、同軸に配置され軸方向に間隔をおいて配置された一対の環状のクラッチハウジングと、
（ｇ）それぞれ前記クラッチハウジングの座ぐり内に前記サイド歯車の周りに同心に配置された一対の環状のフリクションパック手段であって、前記各フリクションパック手段が、交互に連続する複数の第１および第２の環状のフリクションプレートを含み、前記第１のフリクションプレートが、前記関連するサイド歯車に対して回転不能に軸方向に滑り変位できるように連結され、前記第２のフリクションプレートが、前記関連するクラッチハウジングに対して回転不能に滑り変位できるように連結され、前記各フリクションパック手段が、連続するフリクションプレートが互いに対して自由に回転できる非圧縮状態と前記フリクションパック手段が前記座ぐりの底壁と前記ハウジングチャンバの関連する端壁との間で軸方向に圧縮される軸方向圧縮状態との間を動作可能であり、それによって、フリクションプレート同士が向かい合って回転不能に接触すると共に、前記クラッチハウジングが前記関連するサイド歯車に回転不能に連結される、一対の環状のフリクションパック手段と、
（ｈ）通常は、前記クラッチハウジングを前記クロスピンに対して互いに軸方向に離れるように偏らせるばね手段と、
（ｉ）前記クラッチハウジングを、互いに対する角変位が制限されるように連結するロック手段であって、一方のクラッチハウジングの面上に配置され、他方のクラッチハウジングの隣接する面に含まれる対応する、大きなサイズの半径方向ロック長穴内に延びる少なくとも１つのロック突起を含み、前記ロック突起が、一対の互いに平行な側壁を有し、前記長穴が、対応する一対の互いに平行な側壁を有し、前記ロック突起および前記ロック長穴の前記互いに平行な側壁が、前記デファレンシャルハウジングの回転軸に平行であるロック手段と、
（ｊ）前記クラッチハウジングおよび前記クロスピンは通常、前記フリクションパックを圧縮して前記被駆動軸を同じ回転速度で駆動するように動作可能であり、前記クラッチハウジングおよび前記クロスピンは、一方の出力軸が他方の出力軸を所定の量だけオーバーランしたときに、前記関連するオーバーランしているサイド歯車およびクラッチハウジングを前記クロスピンに対して角度方向に変位させ、それによって前記関連するオーバーランしているフリクションパック手段をその非圧縮状態にするように動作可能であり、それによって、前記オーバーランしている軸が前記駆動軸に対して自由に回転する切り離し状態になるロック差動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はギアレスロック差動装置に関する。ギアレスロック差動装置は、Ｖ字形長穴を形成する壁面がデファレンシャルハウジングの回転軸に平行に延び、クロスピンが先細りにされた先細り端部を有することを特徴とする、クロスピンと協働して、オーバーランしている被駆動軸を差動駆動軸から切り離すＶ字形長穴を有するクラッチ部材を含み。サイド歯車をクラッチハウジングに取外し可能に連結するフリクションパックは、リアクションプレート対同士の間に配置された環状のフリクションプレートを含み、関連するサイド歯車上の対応する多角形の周面に滑り可能で回転不能に噛み合う多角形の内周面を含む。協働してクラッチハウジング同士の間の相対的な角度方向の変位を制限するロック突起（ｌｏｃｋ  ｌｕｇ）とロック長穴は互いに平行な側壁を有する。本発明によって、差動構成部品の機械加工および仕上げは、簡単に、かつ低コストに行われる。
【背景技術】
【０００２】
自動車用ロック差動装置が、特許文献１、２、３、４、５、および６から分かるように、特許された従来技術で公知である。
【０００３】
これらの公知の差動装置では、クラッチ部材の互いに隣接する面に含まれる嵌め合わせカム溝内を延びる径方向に延びる駆動クロスピンの互いに向かい合う側面上に配置された、同軸に配置され軸方向に間隔をおいた一対の環状クラッチ部材を使用するのが一般的である。ばね手段が通常、クラッチ部材同士を互いに離れる方向へ偏らせ、ロックピンが、一方の面から軸方向に他方のクラッチ部材の隣接する面に含まれるくぼみ内まで延び、それによってクラッチ部材同士の相対的な回転運動を防止する。ロックピンは一般に、複数の偏りばねおよびスペーサディスクまたはプ突起と一緒に使用される別々の構成部品であり、そのため、差動装置の組立てはかなりの労力を必要とし、手作業では困難である。
【０００４】
特許文献６に示されている従来の構成では、クラッチハウジング上の「Ｖ」字形斜面を非常に複雑な三次元平面において傾斜させて製造する必要があった。これは、円柱状のクロスピンが、クラッチハウジングからデファレンシャルケースまでのすべての軸揺れ（ｅｎｄ−ｐｌａｙ）が吸収され、荷重を適切に分散させかつクラッチパックを完全にロックすることのできる点で、クラッチハウジングの「Ｖ」字形斜面に完全に線接触するために必要であった。クロスピンがクラッチハウジングに対して回転するとき、クロスピンはクラッチハウジング上の斜面に乗り上げ、ハウジングを外側に移動させ、クラッチパックをロックする。この移動によって、トルクをクラッチハウジングからサイド歯車まで、次に駆動軸まで伝達することができる。
【０００５】
図２１〜３９を参照すると、従来技術のロック差動装置の構造および動作は、開示が引用によって本明細書に組み込まれる特許文献６に詳しく記載されている。簡単に言えば、図２１のロック差動装置は、デファレンシャルケーシング６の外側チャンバ内で回転できるように支持手段４によって回転可能に支持されたデファレンシャルハウジング２を含んでいる。共線的に配置された一対の出力軸６および８が、ピニオン１４およびリング歯車１６、ハウジング２、クロスピン１８、環状のクラッチ部材２０および２２、環状のフリクションパック２４および２６、ならびにサイド歯車２８および３０を介して車両駆動軸１２によって駆動される。クロスピン１８の端部は、デファレンシャルハウジングに含まれる対応するボア内に支持されている。
【０００６】
図２２、２３、３１、および３２を参照すると、クロスピン３８は、それぞれクラッチ部材２０および２２の互いに隣接する面に含まれるＶ字形長穴３６および３８に収容されている。図３６に最も良く示されている従来技術のロック差動装置の特徴によれば、ロック差動装置の所望の動作を実現するために、Ｖ字形長穴の各面は、差動装置の回転軸Ｒに対して鋭角αだけ傾斜している。この傾斜の鋭角は約２．５°から約４．５°の範囲である。図示の例では、傾斜角は３．８５３９°である。図３９に示されているように、クロスピン１９の直円柱状の構成のために、この傾斜角は重要である。Ｖ字形長穴３６および３８の斜面を所望の精度で機械加工するのはかなり困難でありコストがかかることが分かっている。
【０００７】
図２４〜２９に最も良く示されているように、クラッチハウジング２０とクラッチハウジング２２との間の所望の角度方向遊び量を実現するために、クラッチハウジング２０は、クラッチハウジング２０の端面４４から軸方向に、クラッチハウジング２２の隣接する端面５０に含まれる対応する、サイズの大きな長穴またはキー４６および４８内に延びている一対のロック突起４０および４２を備えている。この従来技術では、突起４０および４２の側壁は、約２７．２０°の角度βを定めるように傾斜させられ、キーまたは長穴４６および４８の側壁は、約３５．００°の角度γを定めるように傾斜させられ、それによって約７．８０°の角度遊びが設けられている。突起４０および４２ならびに長穴４６および４８の傾斜した側壁の機械加工はかなり困難でコストがかかることが分かっている。
【０００８】
最後に、従来技術のロック差動装置に見られる他の問題は、フリクションパック手段２４および２６の構造および動作である。この従来技術では、間隔をおいて配置されたフリクションプレート６０（図３４）は、サイド歯車２８および３０の外周面上の対応するスプライン６４（図３７）と協働する、第１のフリクションプレートの内周上のスプライン６２によって、サイド歯車２８および３０に対して回転不能に軸方向に滑り変位できるように連結されている。同様に、フリクションプレートと交互に配置された間隔をおいて配置されたリアクションプレート６６は、図３１および３２に示されているように、クラッチハウジングの座ぐり部（ｃｏｕｎｔｅｒｂｏｒｅ）の壁上に設けられた対応するスプライン７０（図３５）と協働するスプライン６８（図３３）によって、クラッチハウジング２０および２２に対して回転不能に軸方向に滑り変位できるように連結されている。フリクションプレート、サイド歯車、およびクラッチハウジング上のスプライン連結された表面は、製造するのは困難でコストがかかるだけでなく、差動機構の動作に悪影響を与える拘束（ｂｉｎｄｉｎｇ）につながることも少なくない。
【特許文献１】米国特許第２，５５５，０４４号
【特許文献２】米国特許第５，４１３，０１５号
【特許文献３】米国特許第５，５９０，５７２号
【特許文献３】米国特許第５，７２７，４３０号
【特許文献５】米国特許第５，７１５，７３３号
【特許文献６】米国特許第６，６８８，１９４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、製造および検査をより低コストでかつより容易に行うことができ、フリクションパックの構成部品同士の間の相対的な横方向移動を改善し、それによって構成部品が拘束される可能性を大幅に低下させる改良されたロック差動装置を提供することである。
【００１０】
本発明によれば、クラッチハウジングおよびサイド歯車は、二次機械加工を必要とせずに粉末金属から完全に製造することができる。これら２つの主要構成部品は、従来技術の製造構成よりもずっと少ない二次機械加工で高荷重用途向けに冷間鍛造または熱間鍛造することもできる。フリクションプレートおよびリアクションプレートと内側スペーサの改良された構成は、それらの製造を簡略化し、摩擦リアクションプレートの摩擦リアクションプレートがそれぞれサイド歯車上およびクラッチハウジング内をより容易に滑れるようにすることによって摩擦リアクションプレートの作動および停止をより円滑に行うことができるようになっている。少量製造が必要である場合、すべての長穴、キー溝、キーは、真っ直ぐで互いに平行な側面を有し、それによって簡単なフライス削り動作が可能になるように構成されている。これらの構成部品を検査することもより容易になる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
したがって、本発明の主要な目的は、クロスピンを受け入れるクラッチハウジング上のＶ字形カム溝の互いに協働する平坦な表面が、平面状であり、デファレンシャルハウジングの回転軸に平行に延びる、改良された差動装置を提供することである。クロスピンは、直円柱状（ｒｉｇｈｔ  ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ）ボディ部と、それぞれ末端部の方に向かって徐々に内側に細くなる一対の先細りにされた端部とを有している。
【００１２】
この新規の構成では、クラッチハウジング上の「Ｖ」字形斜面は、クラッチハウジング面を真っ直ぐに横切るように長穴をフライス削りするだけで製造し検査することのできる二次元平面として作られる。この新規のクロスピンは、クラッチハウジングの「Ｖ」字形斜面に完全に線接触する斜面を有するように構成されている。この新規の構成では、クラッチハウジング上の三次元Ｖ字形斜面よりもクロスピンを検査する方が容易である。クロスピンを従来の構成のクロスピンと同じ量だけ半径方向に回転させると、クロスピンは、従来の構成と同じ軸揺れを吸収し、荷重を分散させ、クラッチパックを完全にロックする。
【００１３】
本発明の他の目的は、フリクションプレートとリアクションプレートとを交互に含み、フリクションプレートが、それぞれサイド歯車の外周上およびフリクションディスクの内周上に配置された多角形の接平面によって、関連するサイド歯車に滑り可能で回転不能に連結された、改良されたフリクションパック構成を提供することである。リアクションプレートは、クラッチハウジングに含まれる対応する軸方向案内長穴内に延びる、半径方向外側に延び周方向に間隔をおいて配置された一体型タブ部によって、関連するクラッチハウジングに滑り可能で回転不能に連結され、タブの側壁と案内長穴の側壁は、互いに平行であると共に、デファレンシャルケーシングの回転軸に平行である。
【００１４】
本発明の他の目的によれば、ロック突起の側壁と大きいサイズのロック長穴の側壁は、互いに平行であると共に、デファレンシャルハウジングの回転軸に平行である。キーおよび長穴の目的は、旋回時に、外輪のクラッチハウジングが「Ｖ」字の裏側に突き当たり、そのクラッチパックと再び噛み合うことができなくなるように、２つのクラッチハウジング間の角移動を制限することである。従来技術の構成では、キーおよび長穴を傾斜させることによって、これらが面接触し、荷重が分散される。真っ直ぐな側面を有するキーおよび長穴の場合は線接触する。しかし、この荷重は非常に小さく、したがって、真っ直ぐな側面を有するキーおよび長穴によって製造コストを節約した方が有利である。角移動全体はどちらの構成でも同じである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１６】
図１〜２０の本発明は、従来技術のロック差動装置のこれらおよび他の欠点を解消するために開発された発明である。
【００１７】
まず、図３、８、および１６に最も良く示されている改良を参照すると、クラッチハウジング１２０および１２２の互いに隣接する面に設けられたＶ字形長穴１３６および１３８の壁は平面状で差動回転軸Ｒに平行である。したがって、従来技術の図３６の傾斜に対応する、これらの表面の傾斜はない。したがって、Ｖ字形溝の機械加工は、簡単に低コストに行われる。Ｖ字形長穴の壁を傾斜させる代わりに、クロスピン１１８は図１６の新規の構成を備えている。具体的には、クロスピン１１８は、直円柱構成を有する中央ボディ部１１８ａと、先細りにされた端部１１８ｂおよび１１８ｃとを含んでいる。クロスピンの末端部１１８ｄおよび１１８ｅは、図１に示されているように、ハウジング１０２に含まれる対応するボア１１９内に支持されている。クロスピンの先細りにされた端部のテーパ角度αは、図３６のＶ字形長穴側壁の傾斜角αに対応している。したがって、図示の実施形態では、クロスピン端部のテーパ角αは３．８５３９°である。クロスピンの主ボディ部１１８ａの長さｌは３．２９４センチ（１．２９７インチ）であり、それぞれの先細りにされた部分の長さｍは１．５７７センチ（０．６２１インチ）である。クロスピンの全長は６．４４９(２．５３９インチ)である。クロスピンは簡単な心なし（ｃｅｎｔｅｒｌｅｓｓ）研削技術によって製造することができる。したがって、新規の構成では、クラッチハウジング上のＶ字形長穴または斜面は、単にクラッチハウジング面を真っ直ぐに横切って長穴をフライス削りすることによって製造し検査することのできる二次元平面に作られる。この新規のクロスピンは、クラッチハウジングの「Ｖ」字形斜面に接触する角度方向（ａｎｇｕｌａｒ）の面を有するように構成されている。この新規の構成によってクロスピンを検査するのは容易である。クロスピンを従来の構成（ｏｒｉｇｉｎａｌ  ｄｅｓｉｇｎ）のクロスピンと同じ量だけ半径方向に回転させると、クロスピンは、従来の構成と同じ軸揺れを吸収し、荷重を分散させ、クラッチパックを完全にロックする。この新規の差動装置のこの特徴は、従来の構成の差動装置と同じ確実な性能をもたらし、製造方法をずっと容易にし、製造誤差の可能性を低くする。
【００１８】
図９〜１５に最も良く示されている第２の改良によれば、ロック突起１４０および１４２は、互いに平行であると共に差動装置の回転軸Ｒに平行な側壁１４０ａ、１４０ｂおよび１４２ａ、１４２ｂを有している。同様に、大きいサイズのロック長穴１４６および１４８は、互いに平行であると共に差動回転軸Ｒに平行な対応する平面状側壁１４６ａ、１４６ｂおよび１４８ａ、１４８ｂを有している。キーおよび切欠きの目的は、旋回時に、外輪に関連するクラッチハウジングが「Ｖ」字の裏側に突き当たり、そのクラッチパックと再び噛み合うことができなくなるように、２つのクラッチハウジング間の角度方向の運動を制限することである。キーおよび長穴を傾斜させる（図２４および２７）ことによって、これらが面接触し、荷重が分散される。真っ直ぐな側面を有するキーおよび長穴の場合は線接触する。しかし、この荷重は非常に小さく、したがって、真っ直ぐな側面を有するキーおよび長穴によって製造コストを節約した方が有利である。全体的な角度方向の運動はどちらの構成でも同じである。
【００１９】
次に、特に図１７〜２１を参照すると、フリクションパック構成部品は、従来技術のスプライン連結部を無くし、オーバーランしている軸に対する、より効率的で確実で耐久性の高いクラッチ動作を行うように再構成されている。このために、サイド歯車は多角形の外周面を備え、フリクションプレートは対応する多角形の内周面を有している。図１７を見ると、サイド歯車１３０の円周に沿って３つの平坦な接線面１３１ａ〜１３１ｈが配置されているのが分かる。第１のフリクションプレート１６０は、その内周面上に対応する接平面１６０ａ〜１０６ｈを有している。したがって、サイド歯車外周面上およびフリクションプレート１６０の内周面上の対応する平坦な接線面はそれぞれ、各構成部品を、回転不能で軸方向に変位可能であり、かつ互いに拘束しないように連結する。同様に、フリクションプレート１６０と交互に積み重ねられたリアクションプレート１６６は、各々が真っ直ぐで互いに平行な側壁１６６ｂおよび１６６ｃを有する少数の半径方向外側に延びるタブ部１６６ａを有している。これらのタブ部は、図８、９、１２、および１３に最も良く示されているように、クラッチハウジング１２０および１２２の座ぐり（ｃｏｕｎｔｅｒｂｏｒｅ）された端部に含まれる対応する長手方向案内長穴１２１および１２３内に延びている。クラッチハウジング１２０および１２２は、図７に示されているように、圧縮ばね１３３によって互いに離れる方向へ偏らされている。案内長穴の側壁１２１ａ、１２１ｂおよび１４２ａ、１４２ｂは、互いに平行であると共に差動装置の回転軸Ｒに平行である。したがって、リアクションプレートは、回転不能で軸方向に滑り変位可能に案内され、拘束が起こらないように簡単に低コストで製造される。
【００２０】
本発明の好ましい実施形態について図示し説明したが、当業者には、上記した本発明の思想から逸脱せずに様々な変更が加えられることが明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の改良されたロック差動装置の部分断面側面図である。
【図２】図１に対して垂直な詳細断面図である。
【図３】図１の改良されたロック差動装置のクラッチハウジング・サイド歯車・フリクションクラッチ構成の詳細平面図である。
【図４】図１の改良されたロック差動装置のクラッチハウジング・サイド歯車・フリクションクラッチ構成の詳細端面図である。
【図５】図１のサイド歯車・クラッチハウジング・フリクションパック構成の部分断面側面図である。
【図６】図１のサイド歯車・クラッチハウジング・フリクションパック構成の左端面図である。
【図７】図１のサイド歯車・クラッチハウジング・フリクションパック構成の右端面図である。
【図８】図５の、キーを含むクラッチハウジングの側面図である。
【図９】図５の、キーを含むクラッチハウジングの正面図である。
【図１０】図５の、キーを含むクラッチハウジングの背面図である。
【図１１】図５の、キーを含むクラッチハウジングの底面図である。
【図１２】ロック突起を保持するクラッチハウジングの側面図である。
【図１３】ロック突起を保持するクラッチハウジングの左端面図である。
【図１４】ロック突起を保持するクラッチハウジングの右端面図である。
【図１５】ロック突起を保持するクラッチハウジングの底面図である。
【図１６】本発明の改良されたクロスピンの側面図である。
【図１７】図５の改良されたサイド歯車の一方の端面図である。
【図１８】図５の改良されたサイド歯車の一方の長手方向側面図である。
【図１９】図５の差動装置の改良されたリアクションプレートの端面図である。
【図２０】図５の差動装置の改良されたフリクションプレートの端面図である。
【図２１】従来技術のロック差動装置の長手方向断面図である。
【図２２】図２１の従来技術のサイド歯車・クラッチ・フリクションパック手段の長手方向断面図である。
【図２３】図２１の従来技術のサイド歯車・クラッチ・フリクションパック手段の長手方向断面図である。
【図２４】図２１のクラッチハウジングの雄ロック端部の正面図である。
【図２５】図１のクラッチハウジングの雄ロック端部の平面図である。
【図２６】図２１のクラッチハウジングの雄ロック端部の部分断面底面図である。
【図２７】図１のクラッチハウジングの雌端部の正面図である。
【図２８】図１のクラッチハウジングの雌端部の平面図である。
【図２９】図２１のクラッチハウジングの雌端部の部分断面底面図である。
【図３０】図２２のサイド歯車・クラッチハウジング・フリクションパック構成の平面図である。
【図３１】図３０の従来技術のクラッチハウジングの断面図である。
【図３２】図３０の従来技術のクラッチハウジングの部分断面図である。
【図３３】図２２のフリクションパック手段のリアクションプレートの端面図である。
【図３４】図２２のフリクションパック手段のフリクションプレートの端面図である。
【図３５】図１０のクラッチハウジングの一方の端面図である。
【図３６】クロスピンとクラッチハウジングの面に含まれるＶ字形長穴との協働を示す詳細概略図である。
【図３７】図２の従来技術の差動装置のクラッチハウジングの端面図である。
【図３８】図２の従来技術の差動装置のクラッチハウジングの長手方向断面図である。
【図３９】図２のクロスピンの側面図である。
【符号の説明】
【００２２】
２、１０２  デファレンシャルハウジング
４  支持手段
６、８  出力軸
１２  駆動軸
１４  ピニオン
１６  リング歯車
１８、１１８  クロスピン
２０、２２、１２０、１２２  クラッチハウジング
２４、２６  フリクションパック
２８、３０、１３０  サイド歯車
３６、３８、１３６、１３８  Ｖ字形長穴
４０、４２、１４０、１４２  ロック突起
４６、４８  大きいサイズの長穴またはキー
５０  端面
６０  フリクションプレート
６２、６４  スプライン
１１８ａ  中央ボディ部
１１８ｂ、１１８ｃ  先細りにされた端部
１１８ｄ、１１８ｅ  末端部
１１９  ボア
１２１ａ、１２１ｂ、１４０ａ、１４０ｂ、１４２ａ、１４２ｂ、１４６ａ、１４６ｂ、１４８ａ、１４８ｂ、１６６ｂ、１６６ｃ  側壁
１２１、１２３  案内長穴
１３１ａ〜１３１ｈ  接線面
１３３  圧縮ばね
１６６  リアクションプレート
１６６ａ  タブ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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