JP2518665B2 - 差動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は入力軸の回転動力を両車輪の駆動軸へ伝達す
るための差動装置（デファレンシャル装置）に関するも
のである。

（従来技術） 従来から使用されて来ている差動装置をここで改めて
説明する必要はないが、入力軸の先端に取着された入力
ギアはリングギアと噛み合い、該リングギアに対向して
止着された２個のピニオンは、左右の車輪駆動軸のサイ
ドギアと噛み合っている。そして、車が直進する場合に
は上記ピニオンはサイドギアと一体となって回転する
が、車がカーブする時等、片側の車軸に抵抗が作用した
場合には、ピニオンは片側のサイドギアの上を転がるこ
とができ、左右の車軸に適当な回転数の差を与え得る。
したがって、差動装置はその特性上、片側の車輪が氷、
雪、ぬかるみ等の上に乗って空転すると抵抗がなくなる
ため、駆動力が余計に伝わり更に空転がはげしくなり、
車体の尻振り現象となって現われる。停止している状態
で片側車輪が空転すれば、普通の路面上にある他の車輪
は全く動かず、スタートもできない状態となる。そこ
で、このような現象を解決するため片方の車輪が空転を
生じた時、クラッチが自動的に働いて差動機構を一時的
にロックするといったものが近年開発されている。この
種のクラッチにも２〜３の形態が知られており、電磁ク
ラッチを用い完全にロックしてしまうデファレンシャル
ロック方式や、シリコンオイル等のオイルの粘性を利用
した粘性クラッチであってビスカスカップリング方式、
更に多少の滑りをもたせたクラッチでスリップリミット
方式等が用いられている。上記ビスカスカップリングと
は、両車軸間に回転数の差が発生すれば、該回転数の差
に応じて抵抗が大きくなり、空転を防止するものであ
る。しかしこのようなクラッチは差動装置とは全く別の
装置として組み込まなければならず、全体の構造が非常
に複雑化すると同時に重量的にも問題となっている。

（本発明の目的） このように、従来の差動装置には両車輪間に大きな回
転数の差が生じた場合、一時的に差動機能をロックする
ためのクラッチが、特別な別装置として必要とされてい
る。そこで、本発明はこのようなクラッチを用いること
なく、差動装置本体内で同じ機能を発揮することのでき
る、差動装置を提供することを目的としている。

（本発明の構成） 本発明に係る差動装置は次の特徴をもって構成されて
いる。まず、入力軸の先端に取着されたギアでもってリ
ングギアを回転させることは従来の装置と同じであり、
両ギアは垂直を成して噛み合っている。そして、該リン
グギアの内側面から相対向する位置に軸を突出させ、リ
ングギアの回転と共に両軸はリングギアの中心を回転中
心として回動する。勿論、該軸の他端は支持体に固定さ
れて支えられているため、リングギアの回転とともに該
支持体も回転する。そして、該軸にはそれぞれ従来装置
のピニオンに相当する遊星大ギアが回転自在に軸支され
ていて、両遊星大ギアは互いに噛み合った状態にある。
したがって、該遊星大ギアの大きさは両軸間距離に相当
する。しかも該遊星大ギアには遊星小ギアが同芯を成し
て固定されていて、遊星小ギアは車軸端に取着されてい
るサイドギアと噛み合っている。該サイドギアはリング
ギアと同芯上に存在し、上記遊星大ギアの両サイドにそ
れぞれ位置していて、遊星小ギアと噛み合っている。本
発明の差動装置の基本構成は以上のようなものである
が、該差動装置は互いに噛み合っているギアを直接利用
し、ギアポンプとしての機能を持たせ、該ギアポンプに
よって流れるオイルに抵抗を与えることで、ギアポンプ
のギアにトルク抵抗が発生するよう構成している。すな
わち、ケーシングで互いに噛み合うギアをカバーし、該
ケーシング内にオイルを充満し、該ギアの回転方向に応
じて出口側から入口側へ閉じた油圧回路を形成し、該回
路の途中に自動コントロールされる流量調整弁を装着す
る。ここで互いに噛み合うギアとしては両遊星大ギア、
若しくは遊星小ギアとサイドギアの何れを利用してもよ
く、又上記流量調整弁の形式は任意である。

（作用） このように構成されている差動装置は入力軸が回転
し、リングギアを回転させれば該リングギアに取着され
ている遊星大ギア及び遊星小ギアは、同じくリングギア
と共に遊星運動を行なう。この場合に、左右の車軸抵抗
が同じであれば、上記遊星運動はサイドギアを回転させ
ることになり、互いに噛み合っている遊星大ギア及び遊
星小ギアは軸を中心とした回転は起こさない。しかし、
一方の車軸に作用する抵抗が他方に比べ大きくなれば、
一方のサイドギアは停止し、遊星大ギア及び遊星小ギア
は単に遊星運動を行なうだけでなく、軸を中心とした回
転運動を行なうことになり、一方の遊星大ギアが回転遊
星運動を行なえば、噛み合っている他方の遊星大ギアも
同じく方向を反対とした回転を伴なう遊星運動となる。
したがって、反対回転であって、同一方向の遊星運動を
行なう遊星小ギアと噛み合う他方のサイドギアのみが回
転を行なう。このような動き自体は従来の差動装置と同
じ機能であるが、今ここで互いに噛み合っている遊星大
ギアをケーシングでカバーし、ギアポンプとしての機能
を与えた場合、一方の車軸に抵抗が大きく作用し、サイ
ドギアの回転が停止すれば上記のごとく遊星大ギアは互
いに回転を生じる。そこで、ギアポンプとなる遊星大ギ
アの回転に流量調整弁を絞ることで抵抗を与えるなら
ば、該抵抗は停止したサイドギアに作用し、該サイドギ
アを回転させる方向に働くことになる。

以下、本発明に係る差動装置の実施例を図面に基づい
て詳細に説明する。

（実施例） 第１図は本発明に係る差動装置の具体例であって、１
は入力軸、２は入力ギア、３はリングギア、４は遊星大
ギア、５は遊星小ギア、６はサイドギアである。同図に
示すごとく、入力ギア２は入力軸１の先端に取着され、
該入力軸１と直交する軸を中心に回転するリングギア３
と噛み合っている。リングギア３の内側面７からは２本
の軸８、８が垂直に突出し、該両軸８、８はリングギア
３中心から等距離であって、互いに対向する位置に設け
られている。又該軸８の他端は本体９に形成されたツバ
10に取着された軸受11を介して回転自在に軸支されてい
る支持体12に固定されていて、両端固定の状態となって
いる。そして、該軸８には遊星大ギア４と遊星小ギア５
とが一体となって、軸受13を介して軸支され、それぞれ
の軸８に軸支された遊星大ギア４、４は大きさは同じで
あって、互いに噛み合っている。又一方、遊星小ギア
５、５も、同じくリングギア３と同芯を成して取着され
た出力軸14の端に固定されたサイドギア６と噛み合って
いる。したがって、入力軸１が回転すれば、入力ギア２
及びリングギア３は矢印方向に回転し、出力軸14にかか
る抵抗が同一であるならば、両出力軸14、14ともに矢印
方向に回転を行なう。この場合には遊星大ギア４及び遊
星小ギア５は回転しないが、一旦、一方の出力軸14のみ
に大きな抵抗が作用すれば、上記遊星大ギア４及び遊星
小ギア５は、軸８を中心として回転しながら遊星運動を
行なうために、他方の出力軸14のみ回転させることにな
る。したがって、該ギア装置によって差動装置としての
機能を発揮することができる。

本発明の差動装置は、一方の出力軸14に大きな抵抗が
作用した場合であっても、他方の出力軸14が空転するこ
とを防止するために、内部のギヤを利用してギヤポンプ
を構成している。

一方第１図、第２図は遊星大ギア４、４を利用してギ
アポンプ15を構成した場合であって、ケーシング16は両
遊星大ギア４、４をカバーし、該ケーシング16には流入
口17と流出口18を形成し、これら流出入口17、18は油圧
管19により連結され、閉じた油圧回路を形成している。
そして、該油圧管19の途中には流量調整弁20が設けられ
ていて、該流量調整弁20の開閉度により、油圧管19を流
れるオイルの量がコントロールされ、ひいてはオイルの
流れ抵抗となり、結果的にギアポンプ15を構成する遊星
大ギア４、４の回転トルクの増減となって現われる。す
なわち、該流量調整弁20を絞るならば、オイルは流れに
くくなり、該遊星大ギア４、４の回転に必要なトルクが
増大する。該ギアポンプ15は遊星大ギア４を利用して構
成されたもので、リングギア３の回転とともに回転し、
回転しながら遊星大ギア４の回転が生じた時にのみ作動
する訳であり、車が直進走行している状態で両出力軸1
4、14に作用するトルクが同一の場合には、該ギアポン
プ15は作動せず、両出力軸14、14間にトルク抵抗の差が
発生し、遊星大ギア４が回転しなければならない時にの
み作用する。上記実施例ではギアポンプ15を構成するギ
アとして遊星大ギア４を利用したが、遊星小ギア５とサ
イドギア６を用いてギアポンプ15を構成してもよい。そ
して、上記流量調整弁20のコントロールは両出力14、14
間の回転数の差を検出することで、自動的に行なうこと
もでき、又必要な時には任意的に操作することができる
ように構成し得る。

本発明に係る差動装置は上記実施例に限定されるべき
ものではないが、従来に見られないギアの組み合わせに
よって差動機能を与え、しかも、該差動装置を構成する
ギアを利用して、ギアポンプを構成したものであって、
次のような効果を得ることができる。

（効果） （１）本発明に係る差動装置はリングギアにハスバギア
から成る遊星大ギア、遊星小ギア及びサイドギアを組み
合わせることで構成され得るもので、従来のハスバ傘歯
車を用いて構成された場合に比べ構造も簡素化される。

（２）又、このようなハスバギア、若しくは平歯車を用
いているため、該ギアを利用してギアポンプを構成する
ことができる。該ギアポンプは差動機構を一時的にブレ
ーキすることができるため、従来の各種クラッチに代用
することが可能であって、該差動装置を構成するギアを
利用することで、従来のごとく特別なクラッチ装置を装
着する必要性がない。したがって構造的にも簡単であっ
て、軽くしかも特別なメンテナンスも必要としない。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明に係る差動装置の実施例で、第
１図は正面図、第２図は側面図をそれぞれ示している。 １……入力軸、２……入力ギア ３……リングギア、４……遊星大ギア ５……遊星小ギア、６……サイドギア ７……内側面、８……軸 ９……本体、10……ツバ 11、13……軸受、12……支持体 14……車軸、15……ギアポンプ 16……ケーシング、17……流入口 18……流出口、19……油圧管 20……流量調整弁

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一つの入力軸からの回転力を左右の出力軸
   に伝達する差動装置において、入力軸端に設けた入力ギ
   アと噛み合って回転するリングギアの内側面から２本の
   軸をそれぞれ中心から対称位置に突出させ、該軸端は上
   記リングギアと対向して軸支した支持体に固定し、そし
   て両軸には互いに連動する遊星大ギア及び遊星小ギアを
   回転可能に軸支し、両軸の遊星大ギアは大きさを同じく
   して互いに噛み合い、しかも両遊星大ギアの回りをケー
   シングでカバーして該ケーシングには流入口と流出口を
   設けてギアポンプを構成し、両口を油圧管にて連結して
   閉じた油圧回路を形成し、該油圧管の途中には流量調整
   弁を設け、更に上記遊星小ギアは、リングギア及び支持
   体と同芯を成して本体に回転自在に軸支された左右の出
   力軸端に固定したサイドギアと各々噛み合っていること
   を特徴とする差動装置。
2. 【請求項２】一つの入力軸からの回転力を左右の出力軸
   に伝達する差動装置において、入力軸端に設けた入力ギ
   アと噛み合って回転するリングギアの内側面から２本の
   軸をそれぞれ中心から対称位置に突出させ、該軸端は上
   記リングギアと対向して軸支した支持体に固定し、そし
   て両軸には互いに連動する遊星大ギア及び遊星小ギアを
   回転可能に軸支し、両軸の遊星大ギアは大きさを同じく
   して互いに噛み合い、更に上記遊星小ギアは、リングギ
   ア及び支持体と同芯を成して本体に回転自在に軸支され
   た左右の出力軸端に固定したサイドギアと各々噛み合
   い、しかも噛み合った状態の遊星小ギアとサイドギアの
   回りをケーシングでカバーして該ケーシングには流入口
   と流出口を設けてギアポンプを構成し、両口を油圧管に
   て連結して閉じた油圧回路を形成し、該油圧管の途中に
   は流量調整弁を設けていることを特徴とする差動装置。