JP2022183928A - Mechanical limited slip differential of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等の車両の機械式リミテッド・スリップ・デファレンシャル(LSD)に係り、より詳細には、機械式LSDの経年劣化に対する品質の向上に係る。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a mechanical limited slip differential (LSD) for vehicles such as automobiles, and more particularly to improving the quality of a mechanical LSD against aging deterioration.
車両の駆動輪の差動装置に於いて、駆動輪の一方が空転すると、もう一方の回転が止ってしまい、路面に駆動力が伝達されなくなることを防止するための機構の一つとして、トルク感応型の機械式LSD(多板クラッチ式LSD)が用いられている。図5を参照して、かかる機械式LSD1に於いては、端的に述べれば、まず、回転軸線c周りに回転可能なデフケース2の周方向に突出したフランジ2aにボルト2bにより固定されたファイナルリングギヤ2cにプロペラシャフトの末端のファイナルピニオン3が噛み合い、デフケース2の内側には、プレッシャリング6と、それを介して、ピニオンギヤ5aを両端に有するピニオン十字軸5とがデフケース2と共に回転軸線c周りに回転するよう設けられ、ピニオンギヤ5aが左右の車輪にそれぞれ連結した左サイドギヤ4L、右サイドギヤ4Rと噛み合うように配置される。また、ピニオン十字軸5の両先端5bは、プレッシャリング6の縁にV字形状に形成されたカム孔に嵌合しており、プレッシャリング6の周方向にトルクが作用すると、先端5bがプレッシャリング6のV字カム孔から脱出しようとするカム機構によって、その両側のプレッシャリング6を回転軸線c方向(図中左右方向)外方にそれぞれ変位させるよう構成される。そして、デフケース2の内側には、複数枚の外つめクラッチプレート7がデフケース2と共に回転するよう設けられ、左サイドギヤ4Lと右サイドギヤ4Rとには、外つめクラッチプレート7の間のそれぞれに介装されるように内つめクラッチプレート(内つめディスク)8が固定され、プレッシャリング6が駆動トルクに応じて回転軸線c方向外方に変位すると、外つめクラッチプレート7と内つめクラッチプレート8がプレッシャリング6に押されて互いに摩擦係合するよう構成される。かかる構成によれば、ファイナルピニオン3からファイナルリングギヤ2cへ駆動装置(エンジン、モータ等)からの回転駆動トルクが伝達されると、デフケース2が回転し、これと共にピニオン十字軸5が回転して、その回転が左サイドギヤ4Lと右サイドギヤ4Rとへ伝達されるところ、デフケース2の回転に於いて、左サイドギヤ4Lと右サイドギヤ4Rから駆動トルクに対する反力が作用すると、ピニオン十字軸先端5bとプレッシャリング6とのカム機構により、駆動トルクの大きさに応じて、プレッシャリング6が回転軸線c方向外方に変位して外つめクラッチプレート7と内つめクラッチプレート8と摩擦係合し、これにより、デフケース2に対する左サイドギヤ4Lと右サイドギヤ4Rとの相対的な回転を抑制し、左右輪の差動が駆動トルクに応じて制限されることとなる。かくして、上記の機械式LSDによれば、駆動輪の一方が空転するような状況に於いて、もう一方の回転が止ることなくなり、路面への駆動力の伝達が達成されることとなる。
In a vehicle drive wheel differential, when one of the drive wheels spins, the other wheel stops rotating and the drive force is not transmitted to the road surface. A sensitive mechanical LSD (multi-plate clutch LSD) is used. Referring to FIG. 5, in such a
上記の如き機械式LSDの構成として、種々の技術が提案されており、例えば、特許文献1に於いては、外つめクラッチプレート7と内つめクラッチプレート8との摩擦係合により生ずる金属摩擦粉がデフケースの外部へ放出されることを回避するべく、デフケースと出力軸(左右サイドギヤに連結した車軸)との間に回転シールを設けることが提案されている。 Various techniques have been proposed for the configuration of the mechanical LSD as described above. It has been proposed to provide a rotary seal between the differential case and the output shaft (the axle connected to the left and right side gears) in order to prevent the leakage of the oil to the outside of the differential case.
上記の如き機械式LSDに於いては、外つめクラッチプレートと内つめクラッチプレートとは、金属製のプレートにて形成されるところ、それらが駆動トルクの大きさに応じた度合で摩擦係合し、擦り合うと、上記の如く金属性の摩擦粉が発生することとなり、それが、デフケースの外に放出されてしまうと、変速機などの周囲の他の機器に於いて、バルブ作動不良等など、作動に影響を及ぼすこととなる。そこで、一つの対策としては、従来文献の如く、クラッチプレート群を含む差動制限機構部分を密閉構造とすることが考えられるが、そのような密閉構造タイプのLSDの場合、メンテナンスとしてLSDのオイル交換の際、FF(フロントエンジン、フロントドライブ)車であれば、トランスミッションを車両から降ろして分解するか、或いは、フロントの片側のドライブシャフトを抜いて交換するなどの作業が必要となり、オイル交換だけで多大な手間が生じてしまうこととなる。この点に関し、機械式LSDがFF車用の自動変速機に搭載されている構成に於いて、もし密閉でない開放タイプの構成であれば、LSDのオイルは、変速機と共用なので、オイル交換は、通常のディーラで行うフルード交換作業と同じ作業にて可能となり、便利である。従って、上記の如き機械式LSDに於いて、クラッチプレート群を含む差動制限機構部分を密閉構造にしなくても、金属性の摩擦粉がデフケースの外に放出されないようにできれば、有利である。 In the mechanical LSD as described above, the outer claw clutch plate and the inner claw clutch plate are formed of metal plates, and are frictionally engaged at a degree corresponding to the magnitude of the driving torque. When they rub against each other, metallic friction powder is generated as described above, and if it is released outside the differential case, it may cause malfunction of valves, etc. in other peripheral devices such as the transmission. , will affect the operation. Therefore, as one countermeasure, it is conceivable to make the differential limiting mechanism portion including the clutch plate group a sealed structure as in the conventional literature. When replacing, if it is a FF (front engine, front drive) car, it is necessary to remove the transmission from the vehicle and disassemble it, or remove the drive shaft on one side of the front and replace it. It will take a lot of time and effort. Regarding this point, in the configuration where the mechanical LSD is installed in the automatic transmission for FF vehicles, if it is an open type configuration that is not sealed, the oil for the LSD is shared with the transmission, so oil replacement is not required. , It is convenient because it can be done in the same work as the fluid exchange work done at a normal dealer. Therefore, in the mechanical LSD as described above, it would be advantageous if metallic frictional powder could be prevented from being discharged outside the differential case without having to seal the differential limiting mechanism portion including the clutch plate group.
かくして、本発明の一つの課題は、上記の如き機械式LSDに於いて、開放タイプの構造(差動制限機構部分が密閉されておらず、オイルが変速機と共用となった構造)であっても、外つめと内つめのクラッチプレートからの金属性の摩擦粉をデフケースの外に放出されないようになった構成を提供することである。 Thus, one object of the present invention is to provide an open type structure (a structure in which the differential limiting mechanism portion is not sealed and oil is shared with the transmission) in the mechanical LSD as described above. To provide a structure in which metallic frictional powder from clutch plates of outer claws and inner claws is not emitted outside a differential case even when the clutch plates are in contact with each other.
本発明によれば、上記の課題は、車両の機械式リミテッド・スリップ・デファレンシャル(LSD)にして、
前記車両の駆動装置からの駆動トルクを伝達するプロペラシャフト末端のファイナルピニオンに噛み合うファイナルリングギヤを担持し左右輪の車軸の回転方向に回転可能な筒状のデフケースと、
前記デフケースの内側にて該デフケースの回転軸線から放射方向に延在し軸方向に対して垂直方向に該デフケースの回転軸線周りに回転するよう設けられたピニオン十字軸と、
前記ピニオン十字軸の端部に設けられたピニオンギヤと、
該ピニオンギヤと噛み合うギヤ部と前記デフケースの左右方向から回転可能に突出しそれぞれ左右の車輪の車軸に連結した軸部とを有し、前記デフケースと同一の回転方向に回転可能な左サイドギヤ及び右サイドギヤと、
前記デフケースの内側にて該デフケースの回転軸線方向に変位可能であり且つ該デフケースと共に回転するよう設けられ、前記ピニオン十字軸の端部が嵌合するカム孔を有し、前記ピニオン十字軸の端部が前記カム孔から脱出する方向に変位することにより、該デフケースの回転軸線の左右方向外方に変位するプレッシャリングと、
前記デフケースの内側にて該デフケースの回転軸線に対して垂直な方向に延在するよう固定された少なくとも一枚の外つめクラッチプレートと、
前記左サイドギヤ及び前記右サイドギヤのそれぞれにて該デフケースの回転軸線に対して垂直な方向に延在するよう固定され且つ前記外つめクラッチプレートの間又は前記外つめクラッチプレートと前記プレッシャリングとの間に介装された少なくとも一枚の内つめクラッチプレートと
を含み、
前記デフケースに前記駆動トルクが伝達されて前記デフケースが回転すると、前記プレッシャリングと前記ピニオン十字軸とが回転し、前記ピニオンギヤと噛み合う前記左サイドギヤ及び前記右サイドギヤが回転すると共に、
前記ピニオン十字軸の端部が前記カム孔から脱出する方向に変位することにより、前記プレッシャリングが前記デフケースの回転軸線の左右方向外方に変位して前記外つめクラッチプレートと協働して前記内つめクラッチプレートを挟持して押圧して前記内つめクラッチプレートと前記外つめクラッチプレートとの間の相対的な回転を制限するよう構成された機械式リミテッド・スリップ・デファレンシャルであって、
前記外つめクラッチプレート若しくは前記プレッシャリングと前記内つめクラッチプレートとの間に非金属性の摩擦材が介在されると共に、前記外つめクラッチプレートに対する前記プレッシャリングの変位を制限するストッパ機構が設けられ、前記摩擦材の厚みが所定幅低減したとき、前記ストッパ機構により前記外つめクラッチプレート若しくは前記プレッシャリングと前記内つめクラッチプレートとがそれ以上近接しないよう構成されているデファレンシャル
によって達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, the above problem is solved in a vehicle mechanical limited slip differential (LSD),
a cylindrical differential case that carries a final ring gear that meshes with a final pinion at the end of a propeller shaft that transmits driving torque from the vehicle drive device and that is rotatable in the rotational direction of the left and right wheel axles;
a pinion cross shaft extending radially from an axis of rotation of the differential case inside the differential case and provided to rotate about the axis of rotation of the differential case in a direction perpendicular to the axial direction;
a pinion gear provided at the end of the pinion cross shaft;
A left side gear and a right side gear that have a gear portion that meshes with the pinion gear and shaft portions that rotatably protrude from the left and right direction of the differential case and are connected to the axles of the left and right wheels, respectively, and are rotatable in the same rotational direction as the differential case. ,
provided inside the differential case so as to be displaceable in the direction of the rotation axis of the differential case and to rotate together with the differential case; a pressure ring that is displaced outward in the left-right direction of the rotation axis of the differential case by displacing the portion in the direction of escape from the cam hole;
at least one outer pawl clutch plate fixed inside the differential case so as to extend in a direction perpendicular to the rotational axis of the differential case;
Fixed to each of the left side gear and the right side gear so as to extend in a direction perpendicular to the rotation axis of the differential case and between the outer claw clutch plate or between the outer claw clutch plate and the pressure ring at least one inner claw clutch plate interposed in
When the drive torque is transmitted to the differential case and the differential case rotates, the pressure ring and the pinion cross shaft rotate, and the left side gear and the right side gear meshing with the pinion gear rotate,
When the end portion of the pinion cross shaft is displaced in the direction to escape from the cam hole, the pressure ring is displaced laterally outward of the rotation axis of the differential case and cooperates with the outer pawl clutch plate to cooperate with the outer pawl clutch plate. A mechanical limited slip differential configured to clamp and compress inner pawl clutch plates to limit relative rotation between said inner and outer pawl clutch plates, comprising:
A non-metallic friction material is interposed between the outer claw clutch plate or the pressure ring and the inner claw clutch plate, and a stopper mechanism is provided to limit the displacement of the pressure ring with respect to the outer claw clutch plate. , when the thickness of the friction material is reduced by a predetermined width, the stopper mechanism prevents the outer claw clutch plate or the pressure ring from coming closer to the inner claw clutch plate.
上記の構成に於いて、「機械式リミテッド・スリップ・デファレンシャル」は、基本的な構成に於いて、図5に関連して説明されているトルク感応型の多板クラッチ式LSDであってよい。即ち、本発明の対象となる機械式LSDに於いては、端的に述べれば、デフケース内に、プレッシャリングと、外つめクラッチプレートが備えられ、左右輪の車軸に連結した左サイドギヤ及び右サイドギヤに内つめクラッチプレートが備えられ、複数の外つめクラッチプレートの間又はプレッシャリングと外つめクラッチプレートとの間に内つめクラッチプレートを挟持した状態に構成される。そして、駆動トルクが作用すると、プレッシャリングと外つめクラッチプレートとが協働して、それらの間に挟持された内つめクラッチプレートを外つめクラッチプレートに対して押し付け、駆動トルクの大きさが大きくなるほど、外つめクラッチプレートに対する内つめクラッチプレートの相対的な回転が制限されて、左右輪がデフケースと共に或る程度にて回転するよう構成され、これにより、一方の車輪が空転し、他方がロックするといった状況が回避されることとなる。 In the above configuration, the "mechanical limited slip differential" may, in its basic configuration, be the torque sensitive multi-plate clutch LSD described in connection with FIG. That is, in the mechanical LSD to which the present invention is applied, in short, a pressure ring and an outer claw clutch plate are provided in the differential case, and the left side gear and the right side gear connected to the axles of the left and right wheels An inner pawl clutch plate is provided and configured to be sandwiched between a plurality of outer pawl clutch plates or between a pressure ring and an outer pawl clutch plate. Then, when the driving torque acts, the pressure ring and the outer claw clutch plate cooperate to press the inner claw clutch plate sandwiched between them against the outer claw clutch plate, and the magnitude of the driving torque increases. Indeed, the relative rotation of the inner pawl clutch plate with respect to the outer pawl clutch plate is restricted so that the left and right wheels rotate together with the differential case to a certain extent. Such situations are avoided.
上記の如き構成の機械式LSDに於いて、本発明では、外つめクラッチプレート若しくはプレッシャリングと内つめクラッチプレートとの間に非金属性の摩擦材が介在され、これにより、内つめクラッチプレートは、外つめクラッチプレート若しくはプレッシャリングとに対して、摩擦材を介して摩擦係合されることとなる。そして更に、上記の如く、駆動トルクが作用した際の外つめクラッチプレートに対するプレッシャリングの変位を制限するストッパ機構が設けられ、かかるストッパ機構は、摩擦材の厚みが、所定幅ほど低減すると、外つめクラッチプレート若しくはプレッシャリングと内つめクラッチプレートとがそれ以上近接しないよう構成される。かかる構成によれば、摩擦材の厚みが所定幅低減して、内つめクラッチプレートが外つめクラッチプレート若しくはプレッシャリングと直接に接触しそうになると、外つめクラッチプレートに対するプレッシャリングの変位が制限され、これにより、内つめクラッチプレートと外つめクラッチプレート若しくはプレッシャリングとが直接に摩擦係合することが防止されるので、内つめクラッチプレートと外つめクラッチプレートとが擦り合うことによる金属性の磨耗粉が発生せず、かくして、開放タイプの構造の機械式LSDであっても、外つめと内つめのクラッチプレートからの金属性の摩擦粉がデフケースの外に放出されることが回避できることとなる。なお、「所定幅」は、摩擦材の厚みがその所定幅低減するまでに、外つめクラッチプレートと内つめクラッチプレートとが直接に擦り合わないように設定されてよく、典型的には、外つめクラッチプレートと内つめクラッチプレートとの間に介装される摩擦材の厚みの和又はそれよりもわずかに短い幅であってよい。 In the mechanical LSD constructed as described above, according to the present invention, a non-metallic friction material is interposed between the outer claw clutch plate or the pressure ring and the inner claw clutch plate. , the outer pawl clutch plate or the pressure ring through the friction material. Further, as described above, a stopper mechanism is provided to limit the displacement of the pressure ring with respect to the outer pawl clutch plate when the drive torque is applied. The pawl clutch plate or pressure ring and the inner pawl clutch plate are configured so that they are no longer in close proximity. According to this configuration, when the thickness of the friction material is reduced by a predetermined width and the inner pawl clutch plate is about to come into direct contact with the outer pawl clutch plate or the pressure ring, displacement of the pressure ring with respect to the outer pawl clutch plate is restricted, As a result, direct frictional engagement between the inner claw clutch plate and the outer claw clutch plate or the pressure ring is prevented. Therefore, even if the mechanical LSD has an open type structure, it is possible to prevent metallic friction powder from being discharged out of the differential case from the clutch plates of the outer and inner claws. The "predetermined width" may be set so that the outer claw clutch plate and the inner claw clutch plate do not rub against each other until the thickness of the friction material is reduced by the predetermined width. It may be the sum of the thicknesses of the friction materials interposed between the pawl clutch plate and the inner pawl clutch plate or a width slightly smaller than that.
上記の構成に於いて、プレッシャリングの変位を制限するストッパ機構としては、種々の構造が用いられてよく、基本的には、プレッシャリングの変位方向に於いて、プレッシャリングが所定の距離だけ移動すると、プレッシャリングの更なる変位を制止する構成が採用されてよい。具体的には、例えば、デフケース内壁自体に形成された突起状構造又はデフケースに固定された突起状部材が設けられ、プレッシャリングが所定の距離だけ移動すると、かかる突起状構造又は突起状部材がプレッシャリングの一部に当接し、プレッシャリングの更なる変位が制止される構造であってよい。或いは、外つめクラッチプレート上にデフケースの回転軸線方向に延在した突起状部位が形成され、プレッシャリングが所定の距離だけ移動すると、かかる突起状部位がプレッシャリングの一部に当接し、プレッシャリングの更なる変位が制止される構造であってもよい。 In the above configuration, various structures may be used as the stopper mechanism for limiting the displacement of the pressure ring. Then, a configuration may be employed to prevent further displacement of the pressure ring. Specifically, for example, a protruding structure formed on the inner wall of the differential case itself or a protruding member fixed to the differential case is provided, and when the pressure ring moves a predetermined distance, the protruding structure or the protruding member is applied to the pressure ring. It may be a structure that abuts on a part of the ring and prevents further displacement of the pressure ring. Alternatively, a protruding portion extending in the rotational axis direction of the differential case is formed on the outer pawl clutch plate, and when the pressure ring moves a predetermined distance, the protruding portion comes into contact with a portion of the pressure ring, thereby disengaging the pressure ring. may be a structure in which further displacement of is restrained.
上記の構成に於いて、外つめクラッチプレート若しくはプレッシャリングと内つめクラッチプレートとの間に介在させられる摩擦材は、例えば、合成樹脂繊維、カーボン素材などにて形成されてよい。かかる摩擦材は、適度な厚みの層状に形成されて、内つめクラッチプレート又は外つめクラッチプレート或いはその両方に貼付されることで、適用されてよい。摩擦材は、外つめクラッチプレートとプレッシャリングとの間で内つめクラッチプレートが挟持されて押圧されることが繰返されることで、圧縮或いは磨耗により厚みが徐々に低減されることとなる(摩擦材の磨耗により非金属性の磨耗粉が発生し得るが、金属性磨耗粉に比して、柔軟であり、周囲の他の機器の作動に対する影響は少ない。) In the above construction, the friction material interposed between the outer claw clutch plate or the pressure ring and the inner claw clutch plate may be made of, for example, synthetic resin fiber, carbon material, or the like. Such a friction material may be applied by being formed into a layer having an appropriate thickness and being attached to the inner claw clutch plate, the outer claw clutch plate, or both. The thickness of the friction material is gradually reduced due to compression or wear as the inner claw clutch plate is sandwiched and pressed between the outer claw clutch plate and the pressure ring (friction material Although non-metallic wear powder may be generated due to wear, it is more flexible than metallic wear powder and has less impact on the operation of other surrounding equipment.)
かくして、本発明の機械式LSDに於いては、上記の如く、内つめクラッチプレートと外つめクラッチプレート若しくはプレッシャリングとが直接に摩擦係合することを防止するように、摩擦材とストッパ機構が設けられているので、内つめクラッチプレートと外つめクラッチプレートとの摩擦による金属性の磨耗粉が発生せず、機械式LSDを開放タイプの構造にしても、デフケースの外にクラッチプレートからの金属性の摩擦粉の放出がないこととなる。従って、本発明の構成によれば、機械式LSDが、オイルが変速機オイルと共通のケース開放型の構造として、FF車用の自動変速機にも搭載が可能であり、機械式LSDに関わるメンテナンス等も容易となり、有利である。 Thus, in the mechanical LSD of the present invention, as described above, the friction material and the stopper mechanism prevent direct frictional engagement between the inner claw clutch plate and the outer claw clutch plate or the pressure ring. Therefore, even if the mechanical LSD is of an open type structure, metal particles from the clutch plate will not be generated due to friction between the inner claw clutch plate and the outer claw clutch plate. There will be no release of abrasive friction powder. Therefore, according to the configuration of the present invention, the mechanical LSD can be mounted in an automatic transmission for FF vehicles as a case-open type structure in which the oil is common to the transmission oil, and the mechanical LSD is related. This is advantageous because it facilitates maintenance and the like.
本発明のその他の目的及び利点は、以下の本発明の好ましい実施形態の説明により明らかになるであろう。 Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description of preferred embodiments of the invention.
1…機械式LSD
2…デフケース
2a…デフケースフランジ
2b…ボルト
2c…ファイナルリングギヤ
3…ファイナルピニオン
4L、4R…左サイドギヤ、右サイドギヤ
5…ピニオン十字軸
5a…ピニオンギヤ
5b…ピニオン十字軸端
6…プレッシャリング
7…外つめクラッチプレート
8…内つめクラッチプレート
9a、9b…ストッパ部位
10…摩擦材
11…ストッパプレート
c…デフケース回転軸線
1...Mechanical LSD
2...
機械式LSDの差動制限機構の基本構成
本実施形態の機械式LSDの構成は、基本的には、図5に関連して説明された構成と同様であってよい。かかる機械式LSDの基本的な構成に於いて、本実施形態の場合には、図1に模式的に描かれている如く、外つめクラッチプレート7と内つめクラッチプレート8との間(或いは更にプレッシャリング6と内つめクラッチプレート8との間(図示せず))に、合成樹脂やカーボン等から成る非金属の摩擦材10が介装され、更に、プレッシャリング6のデフケース2の回転軸線cに沿った方向の変位を制限するストッパ機構9a、9bが設けられる。かかるストッパ機構9a、9bの基本的な構成に於いては、図示の如く、左右の最も外側に位置する外つめクラッチプレート7(最外外つめクラッチプレート)からプレッシャリング6へ向かって延在し、最外外つめクラッチプレートと共に変位するストッパ部材9aとプレッシャリング6又はこれと共に回転及び変位する突起状部位9bとが設けられ、図1(B)に描かれている如く、摩擦材10の厚みが所定幅Δだけ低減すると、ストッパ部位9bがストッパ部材9aに当接して、プレッシャリング6を回転軸線cに沿って更に変位することを制限するよう構成される。ストッパ部位9bがストッパ部材9aに当接するまでの距離Δは、摩擦材10の厚み(それぞれの摩擦材10の厚みの和)と同じ又はそれよりわずかに短い距離(摩擦材10がわずかに残る程度)に設計されてよい。摩擦材10は、例えば、内つめクラッチプレート8の両側、外つめクラッチプレート7に於ける内つめクラッチプレート8に面した側、或いは、内つめクラッチプレート8と外つめクラッチプレート7との双方に、上記の如き材質から成る板状又は層状の部材が貼付されることにより与えられてよい。
Basic Configuration of Differential Limiting Mechanism of Mechanical LSD The configuration of the mechanical LSD of this embodiment may be basically the same as the configuration described with reference to FIG. In the basic configuration of such a mechanical LSD, in the case of this embodiment, as schematically depicted in FIG. A
この本実施形態の基本構成に於いて、車両の駆動装置からデフケース2へ駆動トルクが伝達されると、ピニオン十字軸の端部がプレッシャリング6のカム孔から脱出する方向に変位することで、プレッシャリング6にカム作用力Ftが付与され、これにより、プレッシャリング6がデフケース2の回転軸線cに沿った方向に変位し、内つめクラッチプレート8がプレッシャリング6と外つめクラッチプレート7との間にて挟持され押圧され、外つめクラッチプレート7と内つめクラッチプレート8とが摩擦材10を介して摩擦係合し、かくして、外つめクラッチプレート7と内つめクラッチプレート8の相対的な回転が制限されることとなる。その際、摩擦材10が外つめクラッチプレート7と内つめクラッチプレート8との間にて繰り返し押圧されて摩擦されると、摩擦材10が徐々に圧縮され或いは部分的に磨耗され、機械式LSDの使用と共に、摩擦材10の厚みが徐々に低減されることとなる。しかしながら、本実施形態の場合には、上記の如く、摩擦材10の厚みが所定幅Δほど低減すると、ストッパ部材9aがプレッシャリング6の一部又はストッパ部位9bに当接することとなり、プレッシャリング6の更なるデフケース2の回転軸線c方向外方への変位が制限されることとなり、外つめクラッチプレート7と内つめクラッチプレート8とが直接に擦り合わされることが回避され、それらのプレートから金属性の磨耗粉が発生することが回避されることとなる。そして、金属性磨耗粉が発生しないことから、本実施形態の機械式LSDは、オイルが変速機と共用となった開放タイプの構造に於いても利用が可能となる。なお、摩擦材10の厚みの低減は、主として、機械式LSDの使用と共に生ずる圧縮により生ずるところ、摩擦材10の一部が磨耗することとなるが、摩擦材10が合成樹脂等の非金属性の柔軟な材料で形成されていることから、その磨耗粉は、周囲の他の機器の作動に殆ど影響しないことが実験的に示されている。ストッパ部材9aがプレッシャリング6の一部又はストッパ部位9bに当接した状態となると、トルク感応型のLSDとしては機能せず、通常の差動歯車装置として機能することとなる(その場合には、早期に摩擦材10の交換をすることが好ましい。)。
In the basic configuration of this embodiment, when a driving torque is transmitted from the vehicle driving device to the
ストッパ機構の種々の構成
本実施形態の機械式LSDに於けるストッパ機構9a、9bは、種々の態様にて形成されてよい。
Various Configurations of Stopper Mechanism The
図2(A)、(B)を参照して、ストッパ機構9a、9bの一つの態様に於いて、摩擦材10の厚みが所定幅Δほど低減したときに、プレッシャリング6の一部又はストッパ部位9bに当接するストッパ部材9aがデフケース2の内側に形成されていてよい。具体的には、デフケース2の内側に3~6箇所に回転軸線c方向に溝を新設し、その溝を通過するようにプレッシャリングの突起状部位9bが設けられ、プレッシャリング6が回転軸線c方向に変位していない状態からプレッシャリング6が所定距離Δだけ変位すると、突起状部位9bがデフケース2の内の溝の端部9aに当接するようになっていてよい。
Referring to FIGS. 2A and 2B, in one embodiment of
図3(A)~(D)を参照して、ストッパ機構9a、9bの別の態様に於いては、摩擦材10の厚みが所定幅Δほど低減したときに、プレッシャリング6の一部又はストッパ部位9bに当接するストッパ部材9aを備えたストッパリング11が、最外外つめクラッチプレート7の更に外側に設けられていてよい。具体的には、図3(A)の如く、ストッパリング11は、最外外つめクラッチプレート7と同芯状に面当接するリンク状部分を有し、その周縁の3~6箇所にて、プレッシャリング6上の突起状部位9b(図3(B)参照)と同一線上の位置に、ストッパ部材9aが、回転軸線c方向にプレッシャリング6へ向かって延在するように設けられてよい。そして、プレッシャリング6が回転軸線c方向に変位していない状態(図3(C))、からプレッシャリング6がΔだけ変位すると、突起状部位9bがストッパリング11上のストッパ部材9aに当接するようになっていてよい(図3(D))。
3A to 3D, in another embodiment of the
図4(A)~(C)を参照して、ストッパ機構9a、9bの更に別の態様に於いては、外つめクラッチプレート7の縁の一部が回転軸線c方向に延在し、摩擦材10の厚みが所定幅Δほど低減したときに、その外つめクラッチプレート7の縁の一部が順番に当接すると共にプレッシャリング6の一部又はストッパ部位9bに更に当接するよう構成されていてよい。具体的には、図4(A)に示されている如く、外つめクラッチプレート7の縁の3~6箇所にて半径方向に突出し、更に回転軸線c方向に延在したストッパ部材9aが形成されてよい。ストッパ部材9aの回転軸線cの長さの和は、外つめクラッチプレート7及び内つめクラッチプレート8の厚みの和又はそれよりもわずかに長くなるように形成される(図4(B))。そして、摩擦材10の幅が略低減し切ったときには、各クラッチプレート7のストッパ部材9aが順々に当接し、ストッパ部材9aの最も内側の先端がプレッシャリング6のストッパ部位9bに当接し(図4(C))、これにより、プレッシャリング6の回転軸線c方向の更なる変位が制限されることとなる。
Referring to FIGS. 4A to 4C, in still another embodiment of
かくして、本実施形態によれば、ストッパ機構9a、9bを設けることで、経年劣化等で摩擦材の幅が低減し切ったときには、プレッシャリング6の変位が制限され、外つめクラッチプレート7と内つめクラッチプレート8との直接の鉄板同士の摩擦が生じないことから、バルブ作動不良等が発生する可能性のある金属性摩耗粉の発生が抑制され、機械式LSDが、LSDオイルが変速機オイルと共通となったケース開放型のFF用自動変速機にも搭載できるようになる。
Thus, according to the present embodiment, by providing the
以上の説明は、本発明の実施の形態に関連してなされているが、当業者にとつて多くの修正及び変更が容易に可能であり、本発明は、上記に例示された実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の概念から逸脱することなく種々の装置に適用されることは明らかであろう。 Although the above description has been made with respect to the embodiments of the present invention, many modifications and changes can be easily made by those skilled in the art, and the present invention is limited only to the above-exemplified embodiments. It will be clear that the invention is non-limiting and can be applied to a variety of devices without departing from the concept of the invention.
Claims (1)
前記車両の駆動装置からの駆動トルクを伝達するプロペラシャフト末端のファイナルピニオンに噛み合うファイナルリングギヤを担持し左右輪の車軸の回転方向に回転可能な筒状のデフケースと、
前記デフケースの内側にて該デフケースの回転軸線から放射方向に延在し軸方向に対して垂直方向に該デフケースの回転軸線周りに回転するよう設けられたピニオン十字軸と、
前記ピニオン十字軸の端部に設けられたピニオンギヤと、
該ピニオンギヤと噛み合うギヤ部と前記デフケースの左右方向から回転可能に突出しそれぞれ左右の車輪の車軸に連結した軸部とを有し、前記デフケースと同一の回転方向に回転可能な左サイドギヤ及び右サイドギヤと、
前記デフケースの内側にて該デフケースの回転軸線方向に変位可能であり且つ該デフケースと共に回転するよう設けられ、前記ピニオン十字軸の端部が嵌合するカム孔を有し、前記ピニオン十字軸の端部が前記カム孔から脱出する方向に変位することにより、該デフケースの回転軸線の左右方向外方に変位するプレッシャリングと、
前記デフケースの内側にて該デフケースの回転軸線に対して垂直な方向に延在するよう固定された少なくとも一枚の外つめクラッチプレートと、
前記左サイドギヤ及び前記右サイドギヤのそれぞれにて該デフケースの回転軸線に対して垂直な方向に延在するよう固定され且つ前記外つめクラッチプレートの間又は前記外つめクラッチプレートと前記プレッシャリングとの間に介装された少なくとも一枚の内つめクラッチプレートと
を含み、
前記デフケースに前記駆動トルクが伝達されて前記デフケースが回転すると、前記プレッシャリングと前記ピニオン十字軸とが回転し、前記ピニオンギヤと噛み合う前記左サイドギヤ及び前記右サイドギヤが回転すると共に、
前記ピニオン十字軸の端部が前記カム孔から脱出する方向に変位することにより、前記プレッシャリングが前記デフケースの回転軸線の左右方向外方に変位して前記外つめクラッチプレートと協働して前記内つめクラッチプレートを挟持して押圧して前記内つめクラッチプレートと前記外つめクラッチプレートとの間の相対的な回転を制限するよう構成された機械式リミテッド・スリップ・デファレンシャルであって、
前記外つめクラッチプレート若しくは前記プレッシャリングと前記内つめクラッチプレートとの間に非金属性の摩擦材が介在されると共に、前記外つめクラッチプレートに対する前記プレッシャリングの変位を制限するストッパ機構が設けられ、前記摩擦材の厚みが所定幅低減したとき、前記ストッパ機構により前記外つめクラッチプレート若しくは前記プレッシャリングと前記内つめクラッチプレートとがそれ以上近接しないよう構成されているデファレンシャル。 As a vehicle's mechanical limited-slip differential,
a cylindrical differential case that carries a final ring gear that meshes with a final pinion at the end of a propeller shaft that transmits driving torque from the vehicle drive device and that is rotatable in the rotational direction of the left and right wheel axles;
a pinion cross shaft extending radially from an axis of rotation of the differential case inside the differential case and provided to rotate about the axis of rotation of the differential case in a direction perpendicular to the axial direction;
a pinion gear provided at the end of the pinion cross shaft;
A left side gear and a right side gear that have a gear portion that meshes with the pinion gear and shaft portions that rotatably protrude from the left and right direction of the differential case and are connected to the axles of the left and right wheels, respectively, and are rotatable in the same rotational direction as the differential case. ,
provided inside the differential case so as to be displaceable in the direction of the rotation axis of the differential case and to rotate together with the differential case; a pressure ring that is displaced outward in the left-right direction of the rotation axis of the differential case by displacing the portion in the direction of escape from the cam hole;
at least one outer pawl clutch plate fixed inside the differential case so as to extend in a direction perpendicular to the rotational axis of the differential case;
Fixed to each of the left side gear and the right side gear so as to extend in a direction perpendicular to the rotation axis of the differential case and between the outer claw clutch plate or between the outer claw clutch plate and the pressure ring at least one inner claw clutch plate interposed in
When the drive torque is transmitted to the differential case and the differential case rotates, the pressure ring and the pinion cross shaft rotate, and the left side gear and the right side gear meshing with the pinion gear rotate,
When the end portion of the pinion cross shaft is displaced in the direction to escape from the cam hole, the pressure ring is displaced laterally outward of the rotation axis of the differential case and cooperates with the outer pawl clutch plate to cooperate with the outer pawl clutch plate. A mechanical limited slip differential configured to clamp and compress inner pawl clutch plates to limit relative rotation between said inner and outer pawl clutch plates, comprising:
A non-metallic friction material is interposed between the outer claw clutch plate or the pressure ring and the inner claw clutch plate, and a stopper mechanism is provided to limit the displacement of the pressure ring with respect to the outer claw clutch plate. and a differential configured such that when the thickness of the friction material is reduced by a predetermined width, the stopper mechanism prevents the outer claw clutch plate or the pressure ring from coming closer to the inner claw clutch plate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021091470A JP2022183928A (en) | 2021-05-31 | 2021-05-31 | Mechanical limited slip differential of vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2021091470A JP2022183928A (en) | 2021-05-31 | 2021-05-31 | Mechanical limited slip differential of vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2022183928A true JP2022183928A (en) | 2022-12-13 |
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ID=84437660
Family Applications (1)
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JP2021091470A Pending JP2022183928A (en) | 2021-05-31 | 2021-05-31 | Mechanical limited slip differential of vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2022183928A (en) |
-
2021
- 2021-05-31 JP JP2021091470A patent/JP2022183928A/en active Pending
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