JPS6333574B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車が泥地・砂地・凍結路等の路
面摩擦係数の小さい路面へ駆動車輪の片輪がスリ
ツプし脱出不能になつたり、旋回時等において片
輪が一時的に路面を離れて再び接地する場合に尻
振りを起して走行性能が低下するという普通のデ
イフアレンシヤルギヤの欠点を補うと共に普通の
デイフアレンシヤル機能をも合せ持つたリミテツ
ドスリツプデイフアレンシヤルギヤ（差動制限装
置）のカム分力機構に関する。

（従来の技術） 従来、リミテツドスリツプデイフアレンシヤル
ギヤ（以下、LSDと略称する）としては、実開
昭48−67431号公報に記載されているような装置
が知られている。

この従来装置には、公報図面の第３図に示すよ
うに、プレツシヤーリングに切欠されている等辺
等角のＶ字溝と、同Ｖ字溝の対向開口部に適合さ
せた角柱状のシヤフト端を有するピニオンギヤメ
ートシヤフトとによるカム分力機構が示されてい
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来のLSDのカム分力機構に
あつては、等辺等角のＶ字溝と、同溝に適合する
形状のシヤフト端による構成である為、１種のカ
ム角度を有するのみで、回転駆動の入力方向によ
つて多板クラツチ機構へのカム分力を異ならせる
ことが出来ず、以下に述べるような問題点があつ
た。

直進安定性を重視して、駆動入力に対して大
きなカム分力が得られる１種のカム角度に設定
した場合には、アクセルOFFによるエンジン
ブレーキ状態での旋回時に差動制限量が大きく
なり過ぎて、車体を直進方向に向かわせようと
する、いわゆるアンダーステア傾向が大きく発
生する。

逆に、旋回時のアンダーステア傾向を抑制す
るように、駆動入力に対して小さなカム分力が
得られる１種のカム角度に設定した場合には、
直進走行時や悪路走行時に差動制限量が小さ
く、直進安定性や悪路脱出性が悪くなる。

前進走行を主体に、前記直進安定性とアンダ
ーステア抑制を考慮して妥協的な１種のカム角
度を設定した場合には、前後進を併用してのぬ
かるみ等からのスタツク脱出時に差動制限量が
不足してスタツク脱出性に劣る。

スタツク脱出性を重視して、大きなカム分力
が得られる１種のカム角度に設定した場合に
は、加速旋回時に強アンダーステアとなり乗用
車等では走行性に劣る。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、前進時と後進時または前進時であつ
てもアクセルON時とアクセルOFF時とではLSD
の相対動作が違い、駆動入力方向が異なることに
着目し、上述の問題点を解決することを目的とし
てなされた。

本発明の解決手段は、エンジンからの駆動力に
より回転するデイフアレンシヤルギヤケースと、
該ケースの回転軸と直交して該ケースに支持され
るピニオンシヤフトに回転自在に支持される少な
くとも一対のピニオンギヤと、前記ケース内に収
容され前記ピニオンギヤを両側から挾むように噛
合い、両側の車軸に駆動力を伝える一対のサイド
ギヤと、前記ケースと各サイドギヤの間に設けら
れ、両サイドギヤの差動を制限する多板クラツチ
機構と、２種の異なるカム角度を有し、回転駆動
の入力方向によつて前記多板クラツチ機構へのカ
ム分力を異ならせるカム分力機構と、を備えてい
ることを特徴とする。

（作用） 本発明のLSDでは、カム分力機構を前進時に
おいてエンジンから駆動力が入力される側で大き
なカム分力が得られるカム角度に設定し、路面抵
抗により車輪側から駆動力が入力される側で小さ
なカム分力が得られるカム角度に設定した場合、
アクセルONでの直進走行時には大きな差動制限
量となる為、直進安定性が高まり、アクセル
OFFでの旋回時には小さな差動制限量となる為、
アンダーステア傾向が抑制される。

また、カム分力機構を前進側で所望のカム分力
が得られるカム角度に設定し、後進側で大きなカ
ム分力が得られるカム角度に設定した場合、スタ
ツク脱出時に後進を用いることでスタツク脱出性
が高まる。

従つて、カム分力機構の組み合わせ対を複数用
意したり、組み合わせ変更を行なうことなく、直
進時における直進走行安定性と旋回時におけるア
ンダーステア傾向の抑制との両立を図ることが出
来るし、また、前進時の走行性の確保と後進によ
るスタツク脱出性向上との両立を図ることが出来
る。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

まず、第１図〜第３図に示す第一の実施例につ
いて構成を説明する。

実施例LSDの全体的構成を第２図により述べ
ると、ドライブピニオン１噛合するリングギヤ２
を固定したデイフアレンシヤルギヤケース３と、
同ケース３内部に設けられ、車輪と連結する図示
しない車軸と連結するサイドギヤ４，４と、同サ
イドギヤ４，４に噛合するピニオンギヤ５と、同
ギヤ５を設けたピニオンギヤメートシヤフト６
と、同シヤフト６の両側部に配置され前記デイフ
アレンシヤルギヤケース３に軸方向摺動可能に嵌
合されたプレツシヤーリング７，７と、同プレツ
シヤリング７，７と前記デイフアレンシヤルギヤ
ケース３との間に配置されサイドギヤ４と一体に
動作するフリクシヨンデイスク８ａ及びデイフア
レンシヤルギヤケース３と一体に動作するフリク
シヨンプレート８ｂで構成されている多板摩擦ク
ラツチ機構８，８とによる。

カム分力機構を第１図により述べると、第１図
の７，７はプレツシヤーリングであつて、不等辺
不等角のカム面を形成する分力可変Ｖ字溝７ｂ，
７ｂが切欠されている。また、第１図の６はピニ
オンギヤメートシヤフトであつて、前記Ｖ字溝７
ｂ，７ｂの対向開口部に適合するカム面である分
力可変シヤフト端６ｂが形成されている。このプ
レツシヤーリング７，７とピニオンギヤメートシ
ヤフト６とによりカム分力機構を構成する。

次に、第一の実施例の作用を説明する。

まず、一般的なLSD作用を述べると、走行時
のトルク伝達については、ドライブピニオン１に
よりリングギヤ２を介してデイフアレンシヤルギ
ヤケース３が回転されると回転方向に固定されて
いるプレツシヤーリング７，７もデイフアレンシ
ヤルギヤケース３と同速で回転する。そして、同
リング７，７とピニオンギヤメートシヤフト６と
は適合させているものであるためにプレツシヤー
リング７，７の回転に伴なつてピニオンギヤメー
トシヤフト６を回転させるもので、この回転の際
にプレツシヤーリング７，７はピニオンギヤメー
トシヤフト６とのカム作用で左右に押し開かれ、
フリクシヨンデスク８ａ及びフリクシヨンプレー
ト８ｂを圧着して結合させるものである。つま
り、直進時においては、左右車輪抵抗が等しいた
めに左右のサイドギヤ４，４にかかる抵抗も等し
くなり、ピニオンギヤ５の運動はデイフアレンシ
ヤルギヤケース３と同速にて車軸を中心に公転
し、サイドギヤ４，４との間に相対速度がなくな
り、ドライブピニオン１からのトルク入力は、リ
ングギヤ２→デイフアレンシヤルギヤケース３→
プレツシヤーリング７，７→ピニオンギヤメート
シヤフト６→ピニオンギヤ５→サイドギヤ４，４
→車軸の順で均等にトルク伝達がなされる。

また、左右車輪に回転差がある時においては、
まず直進時と同様にトルクは左右の車輪に等分さ
れるが、高速車輪側に伝達されたトルクは同車輪
の路面抵抗に相応する分のトルクしか車軸にかか
らないことからクラツチ容量を差し引いたトルク
伝達状態となる。つまり、高速車輪側に表われる
トルクはクラツチ抵抗の影響を受けないものであ
るが、このクラツチ抵抗はブレーキ作用をするこ
とから低速車輪側のサイドギヤ４へデイフアレン
シヤルギヤケース３を介して伝えられ、低速車輪
側へ伝達されるトルクはクラツチ抵抗により加算
されるものである。

上述のように、左右の車輪に回転差がある場合
は、回転の遅い方の車輪にトルクが多く配分され
るというトルク伝達を示す。

次に、第一の実施例のカム分力機構により作用
を述べると、第３図に示すように、カム分力機構
は、前進時アクセルONでエンジンからプレツシ
ヤリング７，７を介して駆動力が入力される側で
大きなカム分力P₁が得られるカム角度θ₁に設定さ
れている為、プレツシヤーリング７，７が矢印Ａ
方向に回転すると同リング７，７の分力可変Ｖ字
溝７ｂ，７ｂが分力可変シヤフト端６ｂを押圧し
て（押圧力Ｆ）プレツシヤーリング７，７を押し
開こうとするカム分力P₁が得られる。

従つて、アクセルONでの直進走行時には大き
な差動制限量となる為、直進安定性が高まる。

また、第３図に示すように、カム分力機構は前
進時アクセルOFFで路面抵抗により車輪側から
ピニオンギヤメートシヤフト６を介して駆動力が
入力される側で小さなカム分力P₂が得られるカ
ム角度θ₂に設定されている為、ピニオンギヤメー
トシヤフト６がアクセルOFF操作により点線矢
印Ａ方向に回転すると、カム接触面が変わり、小
さなカム分力P₂が得られる。

従つて、アクセルOFF操作が行なわれる旋回
時には小さな差動制限量となる為、アンダーステ
ア傾向が抑制される。

このように、第一の実施例では、カム分力機構
の組み合わせ対を複数用意したり、組み合わせ変
更を行なうことなく、直進時における直進走行安
定性と旋回時におけるアンダーステア傾向の抑制
との両立を図ることが出来る。

次に、第４図に示す第二の実施例について説明
する。

この第二の実施例は、LSDの構成的には、第
一の実施例と同様であるが、カム分力機構のカム
角度の設定が異なる例である。

つまり、カム分力機構を前進側で大きな差動制
限機能を望まない小さなカム分力P₂が得られる
カム角度θ₂に設定し、後進側で大きなカム分力P₁
が得られるカム角度θ₁に設定している。

従つて、前進時には、プレツシヤリング７，７
に対し矢印Ａ方向から駆動力が入力され、小さな
カム分力P₂となる為、加速旋回時に強アンダー
ステアとなることがなく、走行性が確保される。
また、後進時には、プレツシヤリング７，７に対
し矢印Ａの反対方向から駆動力が入力され、大き
なカム分力P₁となる為、スタツク脱出時に後進
を用いることでスタツク脱出性が高まる。

このように、第二の実施例では、カム分力機構
の組み合わせ対を複数用意したり、組み合わせ変
更を行なうことなく、前進時の走行性の確保と後
進によるスタツク脱出性向上との両立を図ること
が出来る。

次に、第５図及び第６図に示す第三の実施例に
ついて説明する。

この第三の実施例と次の第四の実施例は、スプ
リングによりイニシヤルトルクを与えるトルク比
例予圧式リミツテツドスリツプデイフアレンシヤ
ルギヤであつて、プレツシヤーリングによるトル
ク比例式リミテツドスリツプデイフアレンシヤル
ギヤと構造的に幾分異なる。第５図は第五の実施
例のカム分力機構を備えたリミテツドスリツプデ
イフアレンシヤルギヤを示す断面図で、１はドラ
イブピニオン、２はリングギヤ、３はデイフアレ
ンシヤルギヤケース、４，４はサイドギヤ、５，
５はピニオンギヤ、９はサイドギヤスラストワツ
シヤ、１０はクラツチメンバライト、１１はクラ
ツチメンバレフト、１２はスプリングである。

また、前記クラツチメンバライト１０とクラツ
チメンバレフト１１には、第６図に示すようにカ
ム角度が異なり互いに噛合するカム面であるカム
歯１０ａ，１１ａが形成され、このクラツチメン
バライト１０とクラツチメンバレフト１１がカム
分力機構を構成している。

次に、第三の実施例の作用を説明する。

まず、一般的なLSD作用を述べると、エンジ
ンの駆動トルクはドライブピニオン１→リングギ
ヤ２→デイフアレンシヤルギヤケース３→クラツ
チメンバレフト１１の経路に伝達され、他方、タ
イヤの駆動抵抗はリヤドライブシヤフト→サイド
ギヤ４→ピニオンギヤ５→クラツチメンバライト
１０に伝達される。そして、この状態でクラツチ
メンバレフト１１はエンジンの駆動力で回転しよ
うとするのに対しクラツチメンバライト１０はタ
イヤの駆動抵抗により止まつているために互いク
ラツチメンバ１０，１１はカム歯１０ａ，１１ａ
の作用によりカム分力を発生する。

そして、旋回時等の左右の車輪に回転差が生じ
た場合には、サイドギヤスラストワツシヤ９とサ
イドギヤ４との間にすべりが起るが、前記カム分
力によりデイフアレンシヤルギヤケース３とサイ
ドギヤ４を同回転にしようとする摩擦トルクを発
生し、このトルクが停止又は低速回転側の車軸に
対して伝達トルクを増大させる機能となるもので
ある。

次に、第三の実施例のカム分力機構により作用
を述べると、第６図に示すように、カム分力機構
は、前進時アクセルONでエンジンからクラツチ
メンバレフト１１を介して駆動力が入力される側
で大きなカム分力P₁が得られるカム角度θ₁に設定
されている為、クラツチメンバレフト１１が矢印
Ｂ方向に回転するとカム歯１０ａ，１１ａを押圧
して（押圧力Ｆ）両クラツチメンバ１０，１１を
押し開こうとする大きなカム分力P₁が得られる。

従つて、アクセルONでの直進走行時には大き
な差動制限量となる為、直進安定性が高まる。

また、第６図に示すように、カム分力機構は前
進時アクセルOFFで路面抵抗により車輪側から
クラツチメンバライト１０を介して駆動力が入力
される側で小さなカム分力P₂が得られるカム角
度θ₂に設定されている為、クラツチメンバライト
１０がアクセルOFF操作により点線矢印Ｂ方向
に回転すると、カム歯１０ａ，１１ａの接触面が
変わり、小さなカム分力P₂が得られる。

従つて、アクセルOFF操作が行なわれる旋回
時には小さな差動制限量となる為、アンダーステ
ア傾向が抑制される。

このように、第三の実施例では、第１の実施例
と同様に、カム分力機構の組み合わせ対を複数用
意したり、組み合わせ変更を行なうことなく、直
進時における直進走行安定性と旋回時におけるア
ンダーステア傾向の抑制との両立を図ることが出
来る。

次に、第７図に示す第四の実施例について説明
する。

この第四の実施例は、LSDの構成的には、第
三の実施例と同様であるが、カム分力機構のカム
角度の設定が異なる例である。

つまり、カム分力機構を前進側で大きな差動制
限機能を望まない小さなカム分力P₂が得られる
カム角度θ₂に設定し、後進側で大きなカム分力P₁
が得られるカム角度θ₁に設定している。

従つて、前進時には、クラツチメンバレフト１
１に対し矢印Ａ方向から駆動力が入力され、小さ
なカム分力P₂となる為、加速旋回時に強アンダ
ーステアとなることがなく、走行性が確保され
る。

また、後進時には、クラツチメンバレフト１１
に対し矢印Ｂ方向から駆動力が入力され、大きな
カム分力P₁となる為、スタツク脱出時に後進を
用いることでスタツク脱出性が高まる。

このように、第四の実施例では、第二の実施例
と同様に、カム分力機構の組み合わせ対を複数用
意したり、組み合わせ変更を行なうことなく、前
進時の走行性の確保と後進によるスタツク脱出性
向上との両立を図ることが出来る。

以上、本発明のカム分力機構を図面に示す実施
例により説明してきたものであるが、同機構を採
用するリミテツドスリツプデイフアレンシヤルギ
ヤは実施例に限らず、他のトルク比例式やトルク
比例与圧式であつてもよいものである。また、カ
ム分力機構も実施例に限るものではない。

（発明の効果） 上述のように、本発明によれば、２種の異なる
カム角度を有し、回転駆動の入力方向によつて前
記多板クラツチ機構へのカム分力を異ならせるカ
ム分力機構を備えていることを特徴とする手段と
した為、カム分力機構の組み合わせ対を複数用意
したり、組み合わせ変更を行なうことなく、直進
時における直進走行安定性と旋回時におけるアン
ダーステア傾向の抑制との両立を図ることが出来
る効果が得られる。

また、前進時の走行性の確保と後進によるスタ
ツク脱出性向上との両立を図ることも出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第一の実施例のカム分力機構を
示す図、第２図は第一の実施例機構が適応された
リミテツドスリツプデイフアレンシヤルギヤを示
す断面図、第３図は第一の実施例機構の拡大作用
説明図、第４図は第二の実施例のカム分力機構を
示す拡大作用説明図、第５図は第三の実施例のカ
ム分力機構が適応されたリミテツドスリツプデイ
フアレンシヤルギヤを示す断面図、第６図は第三
の実施例のカム分力機構を示す拡大作用説明図、
第７図は第四の実施例のカム分力機構を示す拡大
作用説明図である。 ７……プレツシヤーリング（カム分力機構）、
７ｂ……Ｖ字溝（カム面）、６……ピニオンギヤ
メートシヤフト（カム分力機構）、６ｂ……シヤ
フト端（カム面）、１０……クラツチメンバライ
ト（カム分力機構）、１１……クラツチメンバレ
フト（カム分力機構）、１０ａ，１１ａ……カム
歯（カム面）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンからの駆動力により回転するデイフ
   アレンシヤルギヤケースと、 該ケースの回転軸と直交して該ケースに支持さ
   れるピニオンシヤフトに回転自在に支持される少
   なくとも一対のピニオンギヤと、 前記ケース内に収容され前記ピニオンギヤを両
   側から挾むように噛合い、両側の車軸に駆動力を
   伝える一対のサイドギヤと、 前記ケースと各サイドギヤの間に設けられ、両
   サイドギヤの差動を制限する多板クラツチ機構
   と、 ２種の異なるカム角度を有し、回転駆動の入力
   方向によつて前記多板クラツチ機構へのカム分力
   を異ならせるカム分力機構と、 を備えていることを特徴とするリミテツドスリツ
   プデイフアレンシヤルギヤ。