JP2002031210A - デファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動力を遮断したときの切り離し側の走行抵
抗とドラグトルクを大幅に低減し、焼き付きやカジリを
防止する。 【解決手段】 減速機構３の減速ギヤ２１と噛み合った
リングギヤ５と同軸配置されたデフケース７とを断続す
るクラッチ装置１３と、クラッチ装置１３からデフケー
ス７に入力する駆動力を車輪側に配分する差動機構１１
とを備え、リングギヤ５とデフケース７との間に軸受け
９，９を配置し、リングギヤ５と軸受け９，９とデフケ
ース７とを軸方向に同一軸上で、かつ、ラップさせて配
置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、４輪駆動の車両
等に用いられるデファレンシャル装置に関し、とりわ
け、２輪駆動時に駆動力が切り離される駆動輪側に配置
したデファレンシャル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平３−１１８２３３号公報に図２の
ような動力伝達装置２０１が記載されている。

【０００３】この動力伝達装置２０１は、前輪を切り離
して２輪駆動状態にする４輪駆動車の前輪側に配置され
たデファレンシャル装置であり、アウターケース２０
３、インナーケース２０５、駆動力を断続する多板クラ
ッチ２０７、これを締結する油圧アクチュエータ２０
９、ベベルギヤ式の差動機構２１１、差動制限用の多板
クラッチ２１３、これを締結する油圧アクチュエータ２
１５などから構成されている。

【０００４】動力伝達装置２０１はデフキャリヤ２１７
に収容されており、アウターケース２０３は左右のボス
部２１９，２２１をスラストベアリング２２３，２２３
によってデフキャリヤ２１７に支承されている。

【０００５】ドライブピニオンシャフト２２５は前輪側
の図外のプロペラシャフトを介してトランスファに連結
されており、ドライブピニオンシャフト２２５の前端に
形成されたドライブピニオンギヤ２２７はアウターケー
ス２０３に固定されたリングギヤ２２９と噛み合ってお
り、エンジンの駆動力によってアウターケース２０３を
回転駆動する。

【０００６】インナーケース２０５はアウターケース２
０３の内周で摺動自在に支承されている。

【０００７】駆動力断続用の多板クラッチ２０７はアウ
ターケース２０３の左側ボス部２１９のアウタケース２
０３の内側に突設した内側ボス部２１９ａとインナーケ
ース２０５との間に配置されており、油圧アクチュエー
タ２０９によって押圧されると、アウターケース２０３
の回転をインナーケース２０５に伝達する。

【０００８】差動機構２１１の左サイドギヤ２３１は左
前輪側のドライブシャフト２３３に連結されており、右
サイドギヤ２３５は右前輪側のドライブシャフト２３７
に連結されている。各ドライブシャフト２３３，２３７
はアウターケース２０３のボス部２１９，２２１の内周
で摺動しながら支承されている。

【０００９】差動制限用の多板クラッチ２１３は右前輪
側ドライブシャフト２３７とインナーケース２０５との
間に配置されており、油圧アクチュエータ２１５によっ
て押圧されると、差動機構２１１の差動を制限する。

【００１０】上記のように、多板クラッチ２０７を締結
すると、インナーケース２０５はエンジンの駆動力によ
って回転し、この回転は差動機構２１１からドライブシ
ャフト２３３，２３７を介して左右の前輪に配分され
て、車両は４輪駆動状態になり、このとき、多板クラッ
チ２１３を締結すると、前輪の差動が制限される。

【００１１】一方、多板クラッチ２０７の連結を解除す
ると、インナーケース２０５から左右の前輪までがエン
ジンから切り離されて、車両は２輪駆動状態になる。

【００１２】この２輪駆動走行中は前輪側が連れ回り状
態になるから、インナーケース２０５とアウターケース
２０３との間で摺動が生じ、ドライブシャフト２３３，
２３７とボス部２１９，２２１との間で摺動が生じる。

【００１３】アウターケース２０３の内部にはオイルが
封入されており、これらの摺動部、差動機構２１１、多
板クラッチ２０７，２１３などを潤滑する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、動力伝達装置
２０１では、車両の２輪駆動走行中に摺動するインナー
ケース２０５とアウターケース２０３、ドライブシャフ
ト２３３，２３７とボス部２１９，２２１は、軸受けを
介在させずに、それぞれが直接摺動するから摺動抵抗が
生じる恐れがある。

【００１５】その上、４輪駆動車は舗装路を走行すると
きなどは２輪駆動状態で走行するため、４輪駆動状態で
走行する時間より２輪駆動状態で走行する時間の方が遙
かに長いから、これらの摺動面に大きな負担が掛かり、
焼き付きやカジリが生じてしまう恐れがあり、摺動面の
潤滑に気を配らねばならなかった。

【００１６】アウターケース２０３とインナーケース２
０５の間で焼き付きやカジリが生じると、これらがロッ
クされて前輪の切り離し機能が失われ、前輪側の駆動系
を連れ回すため、走行抵抗となってエンジンの燃費が低
下する。

【００１７】また、ドライブシャフト２３３，２３７と
ボス部２１９，２２１の間で焼き付きやカジリが生じる
と、前輪の回転と左右輪間の差動回転が両方ロックされ
るから、差動機構２１１の差動機能が失われ、旋回性と
操舵性に影響を与えてしまう。

【００１８】このような問題を解決するために、ドライ
ブシャフト２３３，２３７とボス部２１９，２２１の摺
動面を充分に潤滑しようとすると、オイルレベルをそれ
だけ高くする必要があるが、このようにオイルの封入量
が多いと、シールが破損したときにオイルが外部に漏れ
出すこととなり、故障モード的に不利となってしまう。

【００１９】また、インナーケース２０５とアウターケ
ース２０３及びドライブシャフト２３３，２３７とボス
部２１９，２２１の摺動抵抗はドラグトルク（引きずり
トルク）となってしまう。

【００２０】また、アウターケース２０３に封入された
オイルは、インナーケース２０５や差動機構２１１の各
ギヤなどの回転部材に撹拌されて回転抵抗になり、オイ
ル量が増える程この回転抵抗が増加してしまうという問
題もあった。

【００２１】また、この回転抵抗はドラグトルクにな
り、上記の摺動抵抗によるドラグトルクに加算されて大
きなドラグトルクになる。

【００２２】このようなドラグトルクが生じると、それ
に見合った大きさの駆動力が前輪側の駆動系に伝達さ
れ、完全な２輪駆動状態にはならないから、走行抵抗と
なってエンジンの燃費が低下すると共に、車両の旋回
性、回頭性などに影響を与えてしまう恐れがあった。

【００２３】そこで、この発明は、駆動力を遮断したと
きの回転抵抗とドラグトルクを大幅に低減し、焼き付き
やカジリを防止するデファレンシャル装置の提供を目的
とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】請求項１のデファレンシ
ャル装置は、互いの回転軸が平行に、または、直交して
配置された複数対の減速ギヤからなり、駆動力源の回転
を減速する減速機構を備えたデファレンシャル装置であ
って、前記減速機構の減速ギヤと噛み合ったリングギヤ
と、リングギヤと同軸配置されたデフケースと、リング
ギヤとデフケースとの間を断続するクラッチ装置と、こ
のクラッチ装置を介してデフケースに入力した駆動力源
の回転を車輪側に配分する差動機構とを備え、リングギ
ヤとデフケースとの間に互いを支承する軸受けを配置す
ると共に、リングギヤと軸受けとデフケースとを同一軸
上で、かつ、軸方向にラップさせて配置したことを特徴
としている。

【００２５】このように、減速機構で減速された駆動力
を入力すると共に、駆動力を断続するクラッチ装置を備
えたこのデファレンシャル装置は、４輪駆動車の２輪駆
動時に駆動力が切り離される駆動輪側に用いられる。

【００２６】クラッチ装置はリングギヤとデフケースと
を断続し、クラッチ装置が連結されると、減速機構によ
って減速された駆動力はリングギヤからクラッチ装置を
介してデフケースを回転させ、差動機構によって車輪側
に配分され、車両は４輪駆動状態になる。

【００２７】クラッチ装置の連結が解除されると、デフ
ケースから車輪までが切り離されて車両は２輪駆動状態
になり、リングギヤとデフケースは軸受けを介して相対
回転する。

【００２８】また、請求項１のデファレンシャル装置で
は、リングギヤとデフケースとの間に軸受けを配置した
から、クラッチ装置の連結が解除される２輪駆動状態
で、リングギヤとデフケースとが直接摺動しないから、
回転抵抗（走行抵抗）が極めて小さい。

【００２９】また、リングギヤと軸受けとデフケースと
を同一軸上で、かつ、軸方向にラップさせて配置したこ
とにより、リングギヤの噛み合い反力を軸受けにより支
持することができるので、リングギヤとデフケースとの
間で摺動抵抗が発生することはなく、軸受けで焼き付き
やカジリを防止することができる。

【００３０】このように、リングギヤとデフケースとの
間で、また、２輪駆動状態ではドライブシャフトの支承
部で摺動が生じることがないから、大きな摺動抵抗、焼
き付き、カジリなどの発生を防止することができる。

【００３１】従って、焼き付きやカジリによってリング
ギヤとデフケースがロックされることがなく、２輪駆動
時の車輪の切り離し機能が保全されるので、走行抵抗を
生じることがなく、エンジン燃費の低下が防止されると
共に、ドライブシャフトでも焼き付きやカジリが生じな
いから、差動機構の差動機能と、車両の旋回性と操舵性
が保全される。

【００３２】また、このようにドライブシャフト周りで
焼き付きやカジリが生じないから、従来例と異なって、
オイルレベルを特に高くする必要がなくなり、オイルの
封入量が最小限ですむ。

【００３３】従って、シールが破損した場合でも、オイ
ルが外部に漏れ出すことがなくなり、故障モードで有利
に得ることができる。

【００３４】また、オイル量を低減したから、減速機構
とデファレンシャル装置はそれだけ軽量になり、低コス
トとすることができる。

【００３５】また、リングギヤとデフケースの間の回転
抵抗が小さいこと、ドライブシャフト周りで摺動抵抗が
生じないこと、撹拌抵抗になるオイル量が少なくてすむ
ことなどによって、ドラグトルク（引きずりトルク）が
極めて小さくなり、ドラグトルクによる走行抵抗の発生
を抑制し、燃費が向上すると共に、車両の旋回性、回頭
性などを向上することができる。

【００３６】請求項２の発明は、請求項１に記載のデフ
ァレンシャル装置であって、前記クラッチ装置をデフケ
ースの外周に設けると共に、該クラッチ装置と軸受けと
を、互いに軸方向に並列に配置したことを特徴とし、請
求項１の構成と同等の作用・効果を得ることができる。

【００３７】また、クラッチ装置をデフケースの外周に
配置してあるため、アウターケース２０３（ボス部２１
９）の外周とインナーケース２０５の内周の間に多板ク
ラッチ２０７を配置した従来例と異なって、クラッチ装
置の径を大きくすることができ、該クラッチ装置のトル
ク容量を大きくして、大きなトルクを伝達することがで
きる。

【００３８】また、クラッチ装置と軸受けを軸方向に並
列に配置したこの構成では、デファレンシャル装置が径
方向にコンパクト化されるから、周辺部材との干渉が防
止されて車載性が向上すると共に、車体のロードクリア
ランスを大きくすることができる。

【００３９】しかも、小径化によって径方向に寸法的な
余裕が得られるから、その余裕分だけさらにクラッチ装
置の大径化が可能になり、トルク容量を大きくすること
ができる。クラッチ装置を大径化した場合、同一容量で
は、大径にする程摩擦面に掛かる負担が小さくなり、耐
久性がそれだけ向上する。

【００４０】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２に記載のデファレンシャル装置であって、前記クラッ
チ装置が、リングギヤとデフケースとの間に配置された
メインクラッチと、操作手段によって断続操作されるパ
イロットクラッチと、パイロットクラッチが連結される
と、リングギヤとデフケースとの間の伝達トルクを増幅
しながら押圧力に変換し、メインクラッチを押圧して連
結させる変換手段とを備えていることを特徴とし、請求
項１または請求項２の構成と同等の作用・効果を得るこ
とができる。

【００４１】パイロットクラッチが連結されると、リン
グギヤとデフケースの間の伝達トルクを受けて作動する
変換手段が、この伝達トルクを増幅しながら押圧力に変
換し、この押圧力によってメインクラッチを押圧し、締
結する。

【００４２】このとき、操作手段によってパイロットク
ラッチの滑りを調整すると、変換手段（例えば、カム機
構）に掛かる伝達トルクが変化し、メインクラッチの押
圧力(カムスラスト力)が変わるから、デフケースに伝達
されるエンジンの駆動力を制御することができる。

【００４３】パイロットクラッチの連結を解除すると、
変換手段の押圧力（カム機構のスラスト力）が消失して
メインクラッチの連結が解除され、デフケースから車輪
までが切り離される。

【００４４】また、この構成では、メインクラッチの押
圧力が変換手段によって増幅されるから、小型軽量のメ
インクラッチを用いても充分なクラッチ容量が得られ、
車輪に充分な駆動力を伝達することができる。

【００４５】また、変換手段で増幅した押圧力でメイン
クラッチを押圧するように構成したこのデファレンシャ
ル装置は、増幅機能を持たない同一容量のクラッチ装置
を備えた構成に較べて、さらにコンパクトになり、車載
性が向上する。

【００４６】

【発明の実施の形態】図１と共に、本発明の一実施形態
である４輪駆動車に搭載されたリヤデフ１（駆動力を左
右の後輪に配分するデファレンシャル装置）を説明す
る。

【００４７】リヤデフ１は請求項１〜３の特徴を備えて
いる。また、左右の方向はリヤデフ１を用いた車両及び
図１での左右の方向であり、符号のない部材等は図示を
省略してある。

【００４８】リヤデフ１は４輪駆動車の２輪駆動走行時
に駆動力が切り離される後輪側に配置されている。

【００４９】特にこの実施形態の車両では、前輪をエン
ジンで駆動し、後輪を補助動力として用いた電動モータ
で駆動する４輪駆動車である。

【００５０】この車両は、エンジンとトランスミッショ
ン、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）、前輪側のドライブシャ
フト、左右の前輪などから構成される前輪の動力系と、
電動モータ、電動モータ用バッテリ、センサーからの情
報に基づいて電動モータを制御するコントローラ、減速
機構３、リヤデフ１、後輪側のドライブシャフト、左右
の後輪などから構成される後輪側の動力系とを持ってお
り、通常の走行中は前輪をエンジンによって駆動し、例
えば、発進時、加速時、あるいは、前輪が空転したとき
などのように、必要なときに、電動モータによって後輪
を補助的に駆動する。

【００５１】図１はリヤデフ１と減速機構３の一部を示
している。

【００５２】リヤデフ１は、リングギヤ５、デフケース
７、ボ−ルベアリング９，９（軸受け）、ベベルギヤ式
の差動機構１１、クラッチ装置１３などから構成されて
いる。

【００５３】リヤデフ１と減速機構３はケーシングに収
容されており、このケーシングは減速機構３を収容する
ギヤケーシング部とリヤデフ１を収容するデフキャリヤ
部とを備えたデフキャリア１５から構成されている。ま
た、このケーシングにはオイルが封入され、その内側に
はオイル溜まりが設けられている。

【００５４】減速機構３は図外に配置した３段の減速ギ
ヤ組から構成されており、各減速ギヤ組はそれぞれ小径
の入力側減速ギヤと大径の出力側減速ギヤから構成され
ている。

【００５５】初段の減速ギヤ組の入力側減速ギヤは第１
軸に形成され、出力側減速ギヤは第２軸に固定されてい
る。

【００５６】２段目の減速ギヤ組の入力側減速ギヤは第
２軸に形成され、出力側減速ギヤ１７は第３軸１９に固
定されている。

【００５７】３段目の減速ギヤ組の入力側減速ギヤ２１
は第３軸１９に形成されている。また、出力側減速ギヤ
はリングギヤ５であり、クラッチハウジング２３に溶接
等によって固定されている。

【００５８】第３軸１９は左端をボ−ルベアリング２５
により、右端をローラベアリング２７によってそれぞれ
デフキャリヤ部１５に支承されている。また、デフキャ
リヤ部１５には、第３軸１９の左端側に、開口２９が設
けられており、この開口２９にはカバー３０が装着さ
れ、異物の侵入とオイル漏れとを防止している。

【００５９】これらの第１軸、第２軸、第３軸１７は互
いに平行に配置されており、各変速ギヤ組は本実施形態
ではスパーギヤで構成されている。

【００６０】第１軸は後輪駆動用の補助駆動力である電
動モータの出力軸に連結されており、減速機構３は電動
モータの回転を３段に減速し、トルクを増幅してリング
ギヤ５を回転させる。

【００６１】リングギヤ５はボ−ルベアリング９，９に
よってデフケース７上に支承されている。

【００６２】リングギヤ５とボ−ルベアリング９，９は
同一軸上に設けられ、かつ、本実施形態では軸方向にほ
ぼ完全にラップしており、デフケース７もこれらと同一
軸上、かつ、軸方向にラップして設けられている。

【００６３】左右輪間の差動機構１１は、ピニオンシャ
フト３１、ピニオンギヤ３３、左右のサイドギヤ３５，
３７から構成されている。

【００６４】ピニオンシャフト３１は複数本がデフケー
ス７の中心から放射状に配置されており、各ピニオンシ
ャフト３１の先端はデフケース７に連結され、スプリン
グピン３９によって抜け止めを施されている。

【００６５】ピニオンギヤ３３はピニオンシャフト３１
上に支承されており、デフケース７とピニオンギヤ３３
との間には、ピニオンギヤ３３の遠心力及びサイドギヤ
３５，３７との噛み合反力を受ける球面ワッシャ４１が
配置されている。

【００６６】サイドギヤ３５，３７はそれぞれピニオン
ギヤ３３と噛み合っており、各サイドギヤ３５，３７と
デフケース７との間には、サイドギヤ３５，３７の噛み
合い反力を受けるスラストワッシャ４３が配置されてい
る。

【００６７】サイドギヤ３５，３７は左右のドライブシ
ャフトにそれぞれスプライン連結されており、各ドライ
ブシャフトはデフキャリヤ部１５から外部に貫通し、継
ぎ手を介して左右の後輪に連結されている。

【００６８】また、各ドライブシャフト及び継ぎ手とデ
フキャリヤ部１５との間には、外部へのオイル漏れを防
止するオイルシール４５，４５が配置されている。

【００６９】リングギヤ５を回転させる電動モータの駆
動力は、後述するように、クラッチ装置１３によってデ
フケース７に伝達される。デフケース７の回転はピニオ
ンシャフト３１からピニオンギヤ３３を介して各サイド
ギヤ３５，３７に配分され、さらにドライブシャフトか
ら左右の後輪に伝達されて車両が４輪駆動状態になり、
悪路の脱出性と走破性、発進性、加速性、車体の安定性
などが大きく向上する。

【００７０】また、悪路などで左右輪間に駆動抵抗差が
生じると、電動モータの駆動力はピニオンギヤ３３の自
転によって左右の後輪に差動配分される。

【００７１】クラッチ装置１３は、電磁石４７（操作手
段）、多板式のメインクラッチ４９及びパイロットクラ
ッチ５１、ボールカム５３（変換手段）、リターンスプ
リング５５、コントローラなどから構成されている。

【００７２】電磁石４７のコア５７はデフキャリヤ部１
５に固定されており、そのリード線は外部に引き出さ
れ、車載のバッテリおよびコントローラに接続されてい
る。

【００７３】デフケース７は、左端部をボ−ルベアリン
グ５９によってデフキャリヤ部１５に支承され、右端部
をボ−ルベアリング５９によってコア５７（デフキャリ
ヤ部１５）に支承されている。

【００７４】デフケース７の右端側には、側壁部材であ
る磁性材料のロータ６１がスプライン連結され、スナッ
プリング６３で右方向に位置決めされている。

【００７５】メインクラッチ４９は、ボ−ルベアリング
９，９の右側で、クラッチハウジング３とデフケース７
の間に配置されており、パイロットクラッチ５１はクラ
ッチハウジング２３とカムリング６５の間に配置されて
いる。

【００７６】ボールカム５３はカムリング６５とプレッ
シャープレート６７との間に配置されている。プレッシ
ャープレート６７はデフケース７にスプライン連結され
ており、下記のように、ボールカム５３のカムスラスト
力を受けてメインクラッチ４９を押圧する。

【００７７】ロータ６１とカムリング６５との間には、
ボールカム５３のカム反力を受けるスラストベアリング
６９が配置されている。

【００７８】リターンスプリング５５は、プレッシャー
プレート６７とデフケース７との間に配置され、プレッ
シャープレート６７をメインクラッチ４９の押圧力と反
対方向に付勢する。

【００７９】ロータ６１は電磁石４７の磁気回路の一部
を構成すると共に、ロータ６１とコア５７との間には磁
気回路の一部になる所定幅のエアギャップが設けられて
いる。また、ロータ６１はステンレス鋼（非磁性体）の
リング７１により、径方向の外側と内側で磁気的に分断
され、磁力の短絡を防止している。

【００８０】プレッシャープレート６７とパイロットク
ラッチ５１との間には、アーマチャ７３が軸方向移動自
在に配置されており、プレッシャプレート１５と接触し
ないようにスナップリングによって位置決めされてい
る。

【００８１】図１のように、クラッチ装置１３を構成す
る電磁石４７、メインクラッチ４９、パイロットクラッ
チ５１、ボールカム５３、リターンスプリング５５はデ
フケース７と同軸に配置されており、そのメインクラッ
チ４９とボ−ルベアリング９，９とは互いに軸方向に配
置されている。

【００８２】コントローラは、電磁石４７の励磁、励磁
電流の制御、励磁停止などを行い、さらに、その励磁と
励磁停止とに連動して後輪駆動用電動モータをそれぞれ
回転させ、回転を停止させる。

【００８３】このように、電動モータを回転させるとき
は電磁石４７が励磁され、電磁石４７が励磁されると、
アーマチャ７３が吸引されてパイロットクラッチ５１を
押圧し締結させる。

【００８４】パイロットクラッチ５１が締結されると、
パイロットクラッチ５１によってクラッチハウジング２
３（リングギヤ５側）に連結されたカムリング６５と、
デフケース７側のプレッシャープレート６７とを介して
ボールカム５３に電動モータの駆動力が掛かり、ボール
カム５３はこの駆動力を増幅しながらカムスラスト力に
変換し、プレッシャープレート６７を介してメインクラ
ッチ４９を押圧し、締結させる。

【００８５】こうしてクラッチ装置１３が連結される
と、前述のように、リングギヤ５の回転はデフケース７
に伝達され、その回転は差動機構１１によって左右の後
輪に配分され、車両が４輪駆動状態になる。

【００８６】このとき、電磁石４７の励磁電流を制御す
ると、パイロットクラッチ５１の滑りが変化してボール
カム５３のカムスラスト力が変わり、後輪側に伝達され
る駆動力が制御される。

【００８７】このような駆動力の制御を、例えば、旋回
時に行うと旋回性と車体の安定性とを大きく向上させる
ことができる。

【００８８】また、電磁石４７の励磁を停止すると、パ
イロットクラッチ５１が開放されてボールカム５３のカ
ムスラスト力が消失し、リターンスプリング５５の付勢
力によってプレッシャープレート６７が右方に戻り、メ
インクラッチ４９が開放されてクラッチ装置１３の連結
が解除され、車両はエンジンの前輪駆動による２輪駆動
状態になる。

【００８９】このときコントローラは、前述のように、
電動モータの回転を停止する。

【００９０】また、コントローラは、車両を発進させる
とき、電動モータを回転させると共に、クラッチ装置１
３を連結して４輪駆動状態にし、エンジンと電動モータ
の駆動力によって車両の駆動力を強化し、発進性、加速
性を向上させる。

【００９１】また、車速が所定値（例えば、２０ｋｍ／
ｈ）に達し、電動モータの駆動力が不要になると、コン
トローラは電動モータの回転を停止し、これと連動して
クラッチ装置１３の連結を解除して２輪駆動状態にす
る。

【００９２】また、コントローラは、登坂時にも車両を
上記のような４輪駆動状態にし、車両の駆動力を強化す
ることができる。

【００９３】もし、この登坂中に、前輪が空転して車体
が後退するロールバック現象が生じると、コントローラ
は電動モータの回転を停止させ、クラッチ装置１３の連
結を解除する。

【００９４】クラッチ装置１３の連結が解除されると、
後輪は連れ回り状態になると共に、電動モータは後輪か
ら切り離され、後輪の回転（前進走行時は正転、ロール
バック時は逆転）によって無理に回されることから解放
される。

【００９５】また、上記のような発進後の所定車速とは
無関係に、走行中の駆動トルクを大きくしたい場合は、
電動モータを回転させてクラッチ装置１３を連結すれ
ば、段差や窪地などの乗り越し性や、車両の加速性がさ
らに向上する。

【００９６】左右のドライブシャフトがそれぞれ貫通す
るデフケース７のボス部７５，７７内周には螺旋状のオ
イル溝７９，８１が設けられている。また、デフケース
７には、メインクラッチ４９と対応する部分に、矢印８
３で示す開口が設けられており、クラッチハウジング２
３には、パイロットクラッチ５１と対応する部分に、開
口８５が設けられている。

【００９７】オイル溜まりのオイルは、デフケース７の
回転に伴ってオイル溝７９，８１から内部に流入して差
動機構１１の各ギヤの噛み合い部と球面ワッシャ４１を
潤滑・冷却し、さらに遠心力を受けて矢印８３の開口か
らメインクラッチ４９側に流出し、メインクラッチ４
９、ボ−ルベアリング９，９、ボールカム５３、パイロ
ットクラッチ５１、スラストベアリング６９などを潤滑
・冷却し、開口８５から流出してオイル溜まりに戻る。

【００９８】また、ボ−ルベアリング９，９はリングギ
ヤ５の回転によって跳ね掛けられたオイルによっても潤
滑・冷却される。

【００９９】また、電磁石４７のコイル８７は、オイル
によって冷却され特性が安定すると共に、コイル８７の
熱によってオイル溜まりのオイルと周辺のパイロットク
ラッチ５１やボールカム５３などが加温され、暖められ
たオイルが循環し、上記の各構成機能を暖める。

【０１００】こうして、リヤデフ１が構成されている。

【０１０１】リヤデフ１は、上記のように、リングギヤ
５とデフケース７との間にボ−ルベアリング９，９を配
置したことにより、クラッチ装置１３の連結が解除され
る２輪駆動状態で、リングギヤ５とデフケース７とが直
接摺動しないから、回転抵抗が極めて小さい。

【０１０２】しかも、この実施形態では、クラッチ装置
１３をリングギヤ５の内周とデフケース７の外周との間
に配置し、左右のドライブシャフトをデフケース７側で
のみ支持する構造としてあるので、従来例と異なって、
左右のドライブシャフトをリングギヤ５側で支承する必
要がなくなり、２輪駆動状態でこれらの間で摺動しない
から、回転抵抗が極めて小さい。

【０１０３】また、リングギヤ５とボ−ルベアリング
９，９とデフケース７とを軸方向にラップ配置したこと
により、リングギヤ５の噛み合い反力をボ−ルベアリン
グ９，９で支持することができるので、リングギヤ５と
デフケース７との間で焼き付きやカジリを防止すること
ができる。

【０１０４】このように、リングギヤ５とデフケース７
との間で、また、２輪駆動状態ではドライブシャフトの
支承部で摺動が生じることがなく、焼き付きやカジリを
防止することができる。

【０１０５】従って、焼き付きやカジリによりリングギ
ヤ５とデフケース７がロックされることがなく、２輪駆
動時における後輪の切り離し機能が保全されるから、後
輪側の駆動系の連れ回りによる走行抵抗によって、燃費
が低下するのを防止することができると共に、ドライブ
シャフト周りでも焼き付きやカジリを抑制できるので、
差動機構１１の差動機能と、車両の旋回性と操舵性を向
上することができる。

【０１０６】また、このようにドライブシャフト周りで
焼き付きやカジリが生じないから、従来例と異なって、
ケーシング（デフキャリヤ部１５）のオイルレベルを特
に高くする必要がなくなり、オイルの封入量が最小限で
すむ。

【０１０７】従って、オイルシール４５が破損した場合
でも、オイルが外部に漏れ出すことがなくなり、故障モ
ードがそれだけ有利に得ることができる。

【０１０８】また、オイル量を低減したことによって、
減速機構３とリヤデフ１はそれだけ軽量になり、低コス
トになる。

【０１０９】また、リングギヤ５とデフケース７の間の
回転抵抗が小さいこと、ドライブシャフト周りで摺動抵
抗が生じないこと、及び、各回転部材の回転抵抗（撹拌
抵抗）になるオイル量が少なくてすむことなどによっ
て、ドラグトルクが極めて小さくなるから、燃費がさら
に向上すると共に、ドラグトルクによる車両の旋回性、
回頭性を向上することができる。

【０１１０】なお、本実施形態のように、補助駆動力と
して電動モータを用いた４輪駆動車の場合、前述のよう
に、焼き付きやカジリによるロックが生じないから、２
輪駆動走行時、あるいは、登坂時等にロールバック現象
が生じたとき、クラッチ装置１３によって電動モータを
後輪から確実に切り離することが可能であり、その起電
力によってバッテリ、オルタネータ、制御回路の構成素
子などに大きな負荷が掛かることが防止される。

【０１１１】従って、これらの機能が正常に保たれると
共に、耐久性が大きく向上する。

【０１１２】また、ロックが生じないから、後輪の回転
によって電動モータが無理に回されることがなく、磁界
側あるいは回転子側の巻線に掛かる負担と温度上昇、軸
受けに掛かる負担などが軽減され、電動モータの耐久性
が大きく向上する。

【０１１３】また、ブラシタイプの電動モータでは、ブ
ラシの耐久性も向上するから、ブラシの交換回数がそれ
だけ少なくてすみ、保守コストを大幅に削減することが
できる。

【０１１４】また、ドラグトルクによって電動モータが
機械的に回されることがなくなるから、バッテリ、オル
タネータ、回路素子などの保護機能と、電動モータの耐
久性とがさらに向上する。

【０１１５】さらに本実施形態では、リヤデフ１は、ク
ラッチ装置１３をデフケース７の外周に配置してあるた
め、アウターケース２０３（ボス部２１９）の外周とイ
ンナーケース２０５の内周の間に多板クラッチ２０７を
配置した従来例と異なって、クラッチ装置１３の径を大
きくすることができ、該クラッチ装置１３のトルク容量
を大きくして、大きなトルクを伝達することができる。

【０１１６】また、ボ−ルベアリング９，９とクラッチ
装置１３を軸方向に並列に配置したことによって小径化
されるから、デフキャリヤ部１５や減速機構３の第３軸
１９などとの干渉が防止されて車載性が向上すると共
に、車体のロードクリアランスを大きくすることができ
る。

【０１１７】また、小径化によって得られる寸法的な余
裕によって、クラッチ装置１３の大径化がさらに可能と
なり、トルク容量を大きくすることができる。

【０１１８】また、クラッチ装置１３を大径化すれば、
同一容量ではトルクが大きくなっただけ摩擦面に掛かる
負担が小さくなるから、耐久性がそれだけ向上する。

【０１１９】また、メインクラッチ４９の押圧力がボー
ルカム５３によって増幅されるから、メインクラッチ４
９を小型軽量にしても充分なクラッチ容量が得られ、後
輪に充分な駆動力を伝達することができる。

【０１２０】また、このように、メインクラッチ４９の
押圧力を増幅するボールカム５３を設けたから、増幅機
能を持たない同一容量のクラッチ装置を備えた構成に較
べて、クラッチ装置を小さくでき、リヤデフ１をさらに
コンパクトとして、車載性を向上することができる。

【０１２１】また、電磁石４７（コイル８７）の熱によ
ってオイルやメインクラッチ４９などが暖められるか
ら、クラッチ装置１３の連結を解除した状態で、特に、
オイルが低温のときにオイルの粘性によって発生する後
輪側の引きずりトルクが軽減され、エンジン駆動力のロ
スがそれだけ少なくなり、燃費が向上する。

【０１２２】また、クラッチ装置１３に多板式のメイン
クラッチ４９とパイロットクラッチ５１を用いたことに
よって、噛み合いクラッチのようなラチェット音が発生
しないから静粛性が高い上に、連結時及び連結解除時の
ショックとショック音から解放される。

【０１２３】また、多板式のメインクラッチ４９とパイ
ロットクラッチ５１を用いたクラッチ装置１３は、連結
時及び連結解除時に回転を同期させる必要がないから、
同期機構が不要であり、リヤデフ１を、さらに軽量、コ
ンパクト、低コストに構成することができる。

【０１２４】なお、前述の実施形態は、エンジンを主駆
動力源にし、電動モータを補助駆動力源にした４輪駆動
車のデファレンシャル装置に適用した例を示したが、適
用例はこれに限らず、本発明のデファレンシャル装置
を、エンジンを駆動力源にした４輪駆動車の２輪駆動時
に切り離される駆動輪側に用いることも可能である。

【０１２５】そして、その場合、電動モータに関する効
果以外について同様の効果を得ることができるのはもち
ろんである。

【０１２６】また、本発明において、リングギヤ５とデ
フケース７及び軸受け９とを軸方向でほぼ完全にラップ
させて配置した例を示したが、これらは互いにその一部
を軸方向でラップするように配置してあっても同様の作
用・効果を得ることができるのは言うまでもない。

【０１２７】また、リングギヤ５とデフケース７との間
に配置する軸受け９は、ボ−ルベアリングのような転動
体による軸受けを用いた例を示したが、これに限らず、
滑り軸受けでもよい。

【０１２８】また、パイロットクラッチの操作手段は、
電磁石に限らず、油圧アクチュエータのような流体圧ア
クチュエータや電動モータ等を用いてもよい。

【０１２９】また、請求項３のメインクラッチやパイロ
ットクラッチは、多板クラッチの他に、例えば、単板ク
ラッチ、コーンクラッチなど摩擦クラッチであればどの
ような形式のクラッチを用いてもよい。また、これらは
湿式でも乾式でもよい。

【０１３０】また、多板クラッチや単板クラッチのクラ
ッチ板について、実施形態注では特に明記していない
が、クラッチ板としてはスティール、カーボン、ペーパ
ーなどのいずれを用いてもよい。

【０１３１】また、差動機構は、ベベルギヤ式の差動機
構に限らず、例えば、プラネタリーギヤ式の差動機構、
デフケースの収容孔に摺動自在に収容されたピニオンギ
ヤで出力側のサイドギヤを連結した差動機構、ウォーム
ギヤを用いた差動機構などのいずれを用いてもよい。

【０１３２】また、本発明のデファレンシャル装置は、
４輪駆動車の２輪駆動時に駆動力から前輪が切り離され
る場合のフロントデフにも用いることができるのはいう
までもない。

【０１３３】

【発明の効果】請求項１のデファレンシャル装置は、リ
ングギヤとデフケースとが直接摺動することがなく、ま
た、クラッチ装置の連結が解除される２輪駆動状態でド
ライブシャフト周りに摺動を生じないから、これらの箇
所で焼き付きやカジリが発生するのを抑制することがで
きる。

【０１３４】また、リングギヤの噛み合い反力をリング
ギヤをデフケース上に支承する軸受けによって支持する
ことができるので、リングギヤとデフケースとの間で摺
動抵抗が発生することはなく、焼き付きやカジリを防止
することができる。

【０１３５】しかも、このようにリングギヤとデフケー
スがロックされることがないから、車輪の切り離し機能
が保全され、切り離し側による走行抵抗を生じることが
ないので、燃費の低下が防止されると共に、ドライブシ
ャフトでも焼き付きやカジリが生じないから、差動機構
の差動機能と、車両の旋回性と操舵性が保全される。

【０１３６】また、オイルの封入量が最小限ですみ、シ
ールが破損した場合でも、オイルが外部に漏れ出すこと
がなくなって、故障モードが改善される。

【０１３７】また、デファレンシャル装置と減速機構
は、オイル量を低減しただけ軽量になり、低コストにな
る。

【０１３８】また、摺動抵抗が生じない上に、撹拌抵抗
になるオイル量が少ないから、ドラグトルクが極めて小
さくなり、燃費がそれだけ向上すると共に、車両の旋回
性、回頭性などの低下が防止される。

【０１３９】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を得ることができる。

【０１４０】また、クラッチ装置をデフケースの外周に
配置してあるため、クラッチ装置の径を大きくすること
ができ、該クラッチ装置のトルク容量を大きくして、大
きなトルクを伝達することができる。

【０１４１】また、クラッチ装置と軸受けを軸方向に並
列に配置したことによって径方向に小径化でき、周辺部
材との干渉が防止されるので車載性が向上し、車体のロ
ードクリアランスが大きくなる。

【０１４２】また、径方向の小径化による寸法的な余裕
によってクラッチ装置の大径化が可能になり、トルク容
量をさらに大きくすることができる上に、大径にしただ
け摩擦面の負担が小さくなり、耐久性を向上することが
できる。

【０１４３】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を得ることがで
きる。

【０１４４】また、メインクラッチの押圧力を増幅する
変換手段によって、充分なクラッチ容量が得られると共
に、増幅機能を持たない構成に較べて、さらにコンパク
トになり、車載性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態の断面図である。

【図２】従来例の断面図である。

【符号の説明】

１ リヤデフ（デファレンシャル装置） ３ 減速機構 ５ リングギヤ ７ デフケース ９ ボ−ルベアリング（軸受け） １１ 差動機構 １３ クラッチ装置 ２１ 減速機構３の減速ギヤ ４７ 電磁石（操作手段） ４９ メインクラッチ ５１ パイロットクラッチ ５３ ボールカム（変換手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いの回転軸が平行に、または、直交し
   て配置された複数対の減速ギヤからなり、駆動力源の回
   転を減速する減速機構を備えたデファレンシャル装置で
   あって、 前記減速機構の減速ギヤと噛み合ったリングギヤと、リ
   ングギヤと同軸配置されたデフケースと、リングギヤと
   デフケースとの間を断続するクラッチ装置と、このクラ
   ッチ装置を介してデフケースに入力した駆動力源の回転
   を車輪側に配分する差動機構とを備え、リングギヤとデ
   フケースとの間に互いを支承する軸受けを配置すると共
   に、リングギヤと軸受けとデフケースとを同一軸上で、
   かつ、軸方向にラップさせて配置したことを特徴とする
   デファレンシャル装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の発明であって、クラッ
   チ装置をデフケースの外周に設けると共に、該クラッチ
   装置と軸受けとを、互いに軸方向に並列に配置したこと
   を特徴とするデファレンシャル装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の発明で
   あって、前記クラッチ装置が、リングギヤとデフケース
   との間に配置されたメインクラッチと、操作手段によっ
   て断続操作されるパイロットクラッチと、パイロットク
   ラッチが連結されると、リングギヤとデフケースの間の
   伝達トルクを増幅しながら押圧力に変換し、メインクラ
   ッチを押圧して連結させる変換手段とを備えていること
   を特徴とするデファレンシャル装置。