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Die Erfindung betrifft eine Differentialvorrichtung, die in einem Kraftfahrzeug vorgesehen ist.
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Die
JP-A-2009-250320 offenbart eine Differentialvorrichtung, bei der ein Gehäuse aus einem Stück geformt ist. Bei dieser Differentialvorrichtung wird ein Arbeitswerkzeug in das Gehäuse von einer Öffnung darin derart eingesetzt, dass eine Innenseite des Gehäuses bearbeitet werden kann, um einen sphärischen Innenraum zu erzeugen, der von einer sphärischen Innenfläche definiert wird. Ein Ritzel und ein Paar Achswellenräder sind in den sphärischen Innenraum eingesetzt, und die Rückseiten dieser Räder sind an der sphärischen Innenfläche abgestützt. Sphärische Scheiben sind zwischen den Rückseiten der Räder und der sphärischen Innenfläche angeordnet.
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Bei dieser Differentialvorrichtung können die äußere und die innere Form des Gehäuses vereinfacht werden, und die Bearbeitung wird erleichtert. Außerdem werden das Ritzel und das Paar Achswellenräder gemeinsam in einer kompakten Weise zur Anordnung in dem Inneren des Gehäuses montiert.
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Ferner werden die Eingriffsreaktionskräfte des Ritzels und des Paares Achswellenräder an den sphärischen Rückseiten der Räder gleitend aufgenommen. Daher sind die Gleitreibungseigenschaften der Räder stabil, und die Haltbarkeit der Räder ist hoch.
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Jedoch ist es, wenn diese Differentialvorrichtung an einem Fahrzeug montiert ist, im Falle einer Differenz der Reibungswiderstände eines linken und eines rechten Rades auf einer Fahrbahn infolge der Eigenschaften dieser Differentialvorrichtung schwierig, eine Antriebskraft zu übertragen, die gleich oder größer als die Antriebskraft des Rades mit dem niedrigeren Reibungswiderstand ist.
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Dieses Problem wurde herkömmlich als ein technisches Problem verstanden, das einer Differentialvorrichtung ohne Differentialsperrfunktion (als sogenanntes herkömmliches Differential bezeichnet) infolge ihrer Konfiguration und Funktion eigen ist.
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Im Gegensatz zu diesem herkömmlichen Differential werden verschiedene Typen von Differentialvorrichtungen mit einer Differentialsperrfunktion (als sogenanntes Sperrdifferential (LSD) bezeichnet) in Sport- und vierradgetriebenen Fahrzeugen verwendet.
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Selbst in einem allgemeinen Fahrzeug mit einem herkömmlichen Differential könnte eine Differentialsperrfunktion wirksam sein, wenn versucht wird, deren Start- und Steigeigenschaften zu verbessern.
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Die
JP-A-2003-294109 offenbart eine Differentialvorrichtung, bei der ein Gehäuse aus einem Stück geformt ist und ein Ritzel und ein Paar Achswellenräder von einer Öffnung in dem Gehäuse eingesetzt sind. Bei dieser Differentialvorrichtung ist eine Differentialsperrfunktion durch Schrägflächen vorgesehen, die an dem Paar Achswellenrädern und dem Gehäuse ausgebildet sind.
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Jedoch ist es, um die Differentialsperrfunktion zu schaffen, bei dieser Differentialvorrichtung erforderlich, die Schrägflächen an dem Gehäuse und dem Paar Achswellenrädern zu formen, was die folgenden Probleme verursacht.
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Erstens ist eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit bezogen auf einen Schrägungswinkel an den Schrägflächen erforderlich, was die Bearbeitungszeit erhöht.
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Zweitens ist die Schrägfläche an einer Außenseite des Achswellenrades vorgesehen, so dass die Differentialvorrichtung sowohl in Radialrichtung als auch in Axialrichtung vergrößert wird.
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Drittens ist es, obwohl die
JP-A-2003-294109 auch einen Differentialmechanismus nach einer anderen Ausführungsform offenbart, der eine Mehrscheibenkupplung als eine Differentialsperrvorrichtung verwendet, offensichtlich, dass die Anzahl der einbezogenen Teile erhöht ist, so dass die Differentialvorrichtung vergrößert wird.
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Mit der Erfindung wird eine Differentialvorrichtung mit einer Differentialsperrfunktion geschaffen, die eine einfache Konstruktion hat und geringe Kosten erfordert.
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Gemäß der Erfindung weist eine Differentialvorrichtung ein Gehäuse, ein Ritzel, das in dem Gehäuse derart abgestützt ist, dass es sich um seine eigene Drehachse dreht, ein Paar Achswellenräder, die in dem Gehäuse abgestützt sind und mit dem Ritzel in Eingriff stehen, wobei die Achswellenräder relativ zueinander drehbar sind, ein sphärischer abgesenkter Ritzel-Stützflächenabschnitt, der an einer Innenfläche des Gehäuses ausgebildet ist und geeignet ist, einen sphärischen vorstehenden Rückseitenabschnitt des Ritzels derart abzustützen, dass das Ritzel um seine eigene Drehachse gleitend drehbar ist, und sphärische abgesenkte Achswellenrad-Stützflächenabschnitte auf, die an der Innenfläche des Gehäuses ausgebildet sind und geeignet sind, sphärische vorstehende Rückseitenabschnitte der Achswellenräder derart abzustützen, dass die Achswellenräder um ihre eigenen Drehachsen gleitend drehbar sind, wobei die vorstehenden Rückseitenabschnitte der Achswellenräder, die an Seiten der abgesenkten Achswellenrad-Stützflächenabschnitte gleitend sind, an Zahnabschnitten der Achswellenräder ausgebildet sind.
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Bei der Struktur der Differentialvorrichtung kann ein effektiver Reibradius zwischen den abgesenkten Achswellenrad-Stützflächenabschnitten an dem Gehäuse und den vorstehenden Rückseitenabschnitten der Achswellenräder groß gestaltet werden. Daher kann ein Sperrdifferential, das mit einem Antriebssystem verbunden ist und ein gutes Ansprechverhalten hat, mit einer einfachen Konstruktion erzielt werden, und eine Differentialvorrichtung kann mit einer einfachen Konstruktion und geringen Kosten erzielt werden.
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Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 einen oberen und einen unteren Halbschnitt einer Differentialvorrichtung in Positionen um 90 Grad zueinander verschwenkt;
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2 einen Schnitt eines Achswellenrades;
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3 eine Seitenansicht des Achswellenrades;
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4 eine Rückansicht des Achswellenrades;
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5 eine perspektivische Seitenrückansicht des Achswellenrades;
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6 eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses in einem Zustand, in dem die Differentialräder in der Differentialvorrichtung eingebaut sind; und
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7 eine Draufsicht der Differentialvorrichtung in einem Zustand, in dem die Differentialräder in der Differentialvorrichtung eingebaut sind.
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Mit Bezug auf 1 weist ein Gehäuse 3 einer Differentialvorrichtung 1 einen Tellerrad-Montageflanschabschnitt 7 auf, der einstückig an einer Außenfläche eines Gehäusewandabschnitts 5 derart vorgesehen ist, dass er sich um diesen herum in einer Umfangsrichtung erstreckt. Abgesenkte Ritzel-Stützflächenabschnitte 9, 11 (der Ritzel-Stützflächenabschnitt 11 ist an der Rückseite eines in dem unteren Halbschnitt von 1 positionierten Ritzels 17 positioniert, so dass dessen Bezugslinie durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist) und abgesenkte Achswellenrad-Stützflächenabschnitte 13, 15 sind an einer Innenfläche des Gehäuses 3 ausgebildet. Die abgesenkten Ritzel-Stützflächenabschnitte 9, 11 und die abgesenkten Achswellenrad-Stützflächenabschnitte 13, 15 bilden Teile der konzentrischen sphärischen Flächen, die einen gemeinsamen Krümmungsmittelpunkt C in einem Schnittpunkt haben, in dem die Drehachsen der Ritzel 17 und der Achswellenräder 23, 25 in dem Gehäuse 3 einander kreuzen.
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Die Tatsache, dass die abgesenkten Ritzel-Stützflächenabschnitte 9, 11 und die abgesenkten Achswellenrad-Stützflächenabschnitte 13, 15 jeweils einen Teil einer konzentrischen sphärischen Fläche bilden, bedeutet, dass sie lediglich sphärisch bearbeitet werden müssen, um die notwendigen Oberflächen zu erzielen, und daher werden andere Innenwandflächenabschnitte als die der abgesenkten Stützflächenabschnitte derart gegossen, dass sie einen etwas größeren Durchmesser als jener der abgesenkten Stützflächenabschnitte haben, so dass sie als Bearbeitungsfreiräume dienen können.
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Im Gegensatz zu der in der
JP-A-2003-294109 offenbarten Differentialvorrichtung sind bei der Differentialvorrichtung
1 gemäß der Ausführungsform der Erfindung keine spezielle als Schrägflächen ausgebildete Reibflächen an den Rückseiten des Paares Achswellenräder
23,
25 vorgesehen und mit der Innenwandfläche des Gehäuses
3 verbunden. Bei der Differentialvorrichtung
1 gemäß der Ausführungsform der Erfindung ist das Innere des Gehäuses
3 lediglich zu der sphärischen Fläche bearbeitet, welche die Ritzel
17 und die Achswellenräder
23,
25 gleitend abstützen kann. Daher unterscheiden sich die technische Konfiguration und deren Wirkung gemäß der Ausführungsform der Erfindung völlig von denen der
JP-A-2003-294109 .
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Außerdem sind die in 1 gezeigten Ritzel 17 von einem Doppelritzel-Typ, wobei das eine Ritzel 17 im Schnitt gezeigt ist, während das andere Ritzel 17 in Axialrichtung betrachtet außen positioniert ist. Wie in 6 gezeigt, die später beschrieben ist, weist die Differentialvorrichtung 1 ein Paar Ritzel 17 auf, die einander gegenüberliegend angeordnet sind.
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Die Ritzel 17 und die Achswellenräder 23, 25 sind Radsätze von Kegelrädern, die an den sphärischen abgesenkten Ritzel-Stützflächenabschnitten 9, 11 und den sphärischen abgesenkten Achswellenrad-Stützflächenabschnitten 13, 15, die an der Innenfläche des Gehäuses 3 ausgebildet sind, abgestützt sind.
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Nabenabschnitte 27, 29 sind an beiden Seiten des Gehäusewandabschnitts 5 in der Richtung einer Drehachse des Gehäuses 3 in Positionen ausgebildet, die an äußeren Seiten der abgesenkten Achswellenrad-Stützflächenabschnitte 13, 15 liegen. Das Gehäuse 3 kann an einem Differentialträger, der ein nicht gezeigtes feststehendes Teil ist, mittels entsprechenden Lagern an den Nabenabschnitten 27, 29 drehbar abgestützt sein. Spiralnuten 27a, 29a sind an den Innenumfängen der Nabenabschnitte 27, 29 derart ausgebildet, dass sie sich in entgegengesetzten Richtungen erstrecken, um Schmieröl einzuführen, das im Inneren des Differentialträgers abgedichtet ist.
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Stützöffnungen 37, 39 einer Ritzelwelle 35 sind koaxial durch die Mitten des Paares abgesenkter Ritzel-Stützflächenabschnitte 9, 11 hindurch ausgebildet, die an einer Innenfläche des Gehäusewandabschnitts 5 einander zugewandt sind.
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Ein Paar Fenster 41 (von denen nur eines in dem unteren Halbschnitt von 1 gezeigt ist) sind in dem Gehäusewandabschnitt 5 derart ausgebildet, dass sie benachbart zu dem Flanschabschnitt 7 liegen.
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Die Fenster 41 sind derart ausgebildet, dass sie in der Richtung eines Drehradius einander zugewandt sind, so dass ein Gewichtsausgleich gehalten wird. Die Fenster 41 ermöglichen das Einsetzen eines Schneidwerkzeugs von beiden von ihnen und auch eine Drehung des Gehäuses 3 um das Schneidwerkzeug um eine Bearbeitungsdrehachse C-Y, die durch den Krümmungsmittelpunkt C verläuft. Ein Ausschnitt 41a mit einer Form, die einem Zahn (oder nach Bedarf zwei oder mehreren Zähnen) entspricht, ist in dem Fenster 41 derart ausgebildet, dass er den Einbau des Ritzels 17 in das Innere des Gehäuses 3 erleichtert.
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Das Gehäuse 3 wird von einer Spannvorrichtung einer Drehmaschine gehalten und dann um die Bearbeitungsdrehachse C-Y gedreht, um die Innenfläche des Gehäuses 3 derart zu schneiden, dass die abgesenkten Ritzel-Stützflächenabschnitte 9, 11 und die abgesenkten Achswellenrad-Stützflächenabschnitte 13, 15 an der Innenfläche gebildet werden können.
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Das Ritzel 17 ist mit einem sphärischen vorstehenden Rückseitenabschnitt 17a davon an dem sphärischen abgesenkten Ritzel-Stützflächenabschnitt 9 abgestützt, der zu dem sphärischen vorstehenden Rückseitenabschnitt 17a konzentrisch ist, so dass dieser sich mittels einer sphärischen Ritzelscheibe 45 an dem sphärischen abgesenkten Ritzel-Stützflächenabschnitt 9 gleitend drehen kann.
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Die Ritzel 17 sind an der Ritzelwelle 35 drehbar abgestützt. Die Ritzelwelle 35 ist in den Stützöffnungen 37, 39 passend abgestützt und wird durch einen Federbolzen 50 am Lösen und Drehen gehindert.
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Die Achswellenräder 23, 25 stehen mit den Ritzeln 17 in Eingriff und sind mit sphärischen vorstehenden Rückseitenabschnitten 23a, 25a davon an den sphärischen abgesenkten Achswellenrad-Stützflächenabschnitten 13, 15 abgestützt, die zu den entsprechenden sphärischen vorstehenden Rückseitenabschnitten 23a, 25a konzentrisch sind, so dass diese sich mittels sphärischer Achswellenradscheiben 47, 49 an den sphärischen abgesenkten Achswellenrad-Stützflächenabschnitten 13, 15 gleitend drehen können.
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Wie in den 1 bis 5 gezeigt, sind die Achswellenräder 23, 25 Kegelräder mit derselben Form, und ein Zahnabschnitt 53 ist an einer Außenumfangsseite eines Nabenabschnitts 51 ausgebildet. Innenkeilverzahnungen 52 sind an einem Innenumfang des Nabenabschnitts 51 ausgebildet, Ein Fußabschnitt 55 des Zahnabschnitts 53 ist in einer konischen Form von einer Innendurchmesserseite, die in einer Axialrichtung gebogen ist, zu einer Außendurchmesserseite, die in einer Radialrichtung gebogen ist, ausgebildet. Ein Kopfabschnitt 57 des Zahnabschnitts 53 ist in einer konischen Form von der Innendurchmesserseite zu der Außendurchmesserseite ausgebildet. Eine konische Flankenlinie 59, die in einer konischen Form gebildet ist, ist entlang einem Teilkreisdurchmesser zwischen dem konisch geformten Fußabschnitt 55 und dem konisch geformten Kopfabschnitt 57 positioniert.
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Die vorstehenden Rückseitenabschnitte 23a, 25a sind an dem Zahnabschnitt 53 derart ausgebildet, dass sie sich von der Innendurchmesserseite in Richtung zu der Außendurchmesserseite über die konische Flankenlinie 59 hinaus über eine Distanz erstrecken, die zwischen einem Fußkreisdurchmesser 56, der an der Außendurchmesserseite des Fußabschnitts 55 des Zahnabschnitts 53 liegt, und einem Kopfkreisdurchmesser 58, der an der Außendurchmesserseite des Kopfabschnitts 57 des Zahnabschnitts 53 liegt, definiert ist. An diesen vorstehenden Rückseitenabschnitten 23a, 25a ist ein Abschnitt 61 als ein ringförmiger Basisabschnitt derart ausgebildet, dass er sich in einer Position erstreckt, die weiter radial nach innen als der Fußkreisdurchmesser 56 an der Außendurchmesserseite des Fußabschnitts 55 des Zahnabschnitts 53 liegt. Eine radiale Breite L1 des Abschnitts 61 ist kleiner als eine radiale Breite L2 des Zahnabschnitts 53. Es wird angemerkt, dass der Abschnitts 61 auch weggelassen werden kann.
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Ein ringförmiger abgesenkter Abschnitt 63 ist weiter radial nach innen als die vorstehenden Rückseitenabschnitte 23a, 25a derart ausgebildet, dass ein Umfangsraum zwischen den abgesenkten Achswellenrad-Stützflächenabschnitten 13, 15 und dem ringförmigen abgesenkten Abschnitt 63 gebildet wird.
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Die Achswellenradscheiben 47, 49 sind derart ausgebildet, dass sie radiale Breiten haben, die den Gesamtbreiten der vorstehenden Rückseitenabschnitte 23a, 25a entsprechen. Radial innere Ränder 47a, 49a der Achswellenradscheiben 47, 49 sind in den ringförmigen abgesenkten Abschnitt 63 hinein derart gebogen, dass sie in Eingriff mit dem ringförmigen abgesenkten Abschnitt 63 mit einem winzigen Raum, der zwischen einer vertikalen Rückfläche 63a des ringförmigen abgesenkten Abschnitts 63 und ihnen belassen wird, angeordnet sind. Radial äußerste Ränder der Achswellenradscheiben 47, 49 erstrecken sich über die konische Flankenlinie 59 hinaus. Zwei Ausschnitte 47b, 49b mit jeweils einer Form, die dem Ausschnitt 41a entspricht, der in dem Gehäuse 3 ausgebildet ist, sind in den radial äußersten Rändern der Achswellenradscheiben 47, 49 derart ausgebildet, dass sie jeweils in Radialrichtung einander gegenüberliegen, wodurch der Einbau der Ritzel 17 in das Gehäuse 3 erleichtert wird.
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Folglich liegt ein effektiver Reibradius R zwischen den vorstehenden Rückseitenabschnitten 23a, 25a und den Achswellenradscheiben 47, 49 zwischen dem Fußkreisdurchmesser 56 und dem Kopfkreisdurchmesser 58 an der Außendurchmesserseite der Zahnabschnitte 53 der Achswellenräder 23, 25.
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Wenn das Fahrzeug mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten an dem linken und dem rechten Rad eine Kurve fährt, liegt der effektive Reibradius R zwischen den vorstehenden Rückseitenabschnitten 23a, 25a und den Achswellenradscheiben 47, 49 zwischen dem Fußkreisdurchmesser 56 und dem Kopfkreisdurchmesser 58 an der Außendurchmesserseite der Achswellenräder 23, 25. Dies ermöglicht ein gutes Ansprechverhalten der Differentialsperrfunktion, die mit dem Antriebssystem verbunden ist. Daher kann die Differentialvorrichtung derart realisiert werden, dass sie eine geeignete Differentialsperrfunktion hat, welche die Start- und Steigeigenschaften eines allgemeinen Fahrzeuges verbessern kann. Mit der Differentialvorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann ein Drehmomentverhältnis (als TBR bezeichnet) in der Größenordnung von 1,4 bis 1,8 leicht und stabil geschaffen werden, ohne irgendeine individuelle Variation einzubeziehen, wodurch es möglich ist, eine Haltbarkeit sicherzustellen, die gleich oder besser als die der herkömmlichen Differentiale ist.
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Um die Formen der Achswellenräder 23, 25 zu beschreiben, sind Drehrichtungsendabschnitte 54a, 54b (Endabschnitte der Zahnstirnfläche) des Kopfabschnitts 57 an der Rückseite des Zahnabschnitts 53 abgerundet oder in einem Winkelbereich von 15° bis 45° abgewinkelt, wodurch Schmieröl, das zwischen den einzelnen Zahnabschnitten 53 verbleibt, leicht in Richtung zu den Gleitabschnitten zwischen den Achswellenradscheiben 47, 49 in der Drehrichtung geführt werden kann, wenn die Achswellenräder 23, 25 in den entsprechenden abgesenkten Achswellenrad-Stützflächenabschnitten 13, 15 gleiten. Außerdem kann auch das Festhaften der Gleitabschnitte der Achswellenräder 23, 25 an den Gleitabschnitten der Achswellenradscheiben 47, 49 verhindert werden, wodurch das Gleitverhalten verbessert wird und eine Stabilisierung der Gleiteigenschaften realisiert werden kann. Ferner ist die Form jedes abgerundeten oder abgewinkelten Abschnitts an den Drehrichtungsendabschnitten 54a, 54b des Kopfabschnitts 57 des Zahnabschnitts 53 derart gestaltet, dass die abgerundete oder abgewinkelte Abkantung zu der Außendurchmesserseite hin größer wird. Durch diese Form wird die Zuführung des Schmieröls in Richtung zu den Gleitabschnitten an der Außendurchmesserseite, an der die Gleitgeschwindigkeit in der Drehrichtung hoch ist, erleichtert.
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Ein ebener Flächenabschnitt 60 ist an dem Kopfkreisdurchmesser 58 an der Außendurchmesserseite der Zahnabschnitte 53 der Achswellenräder 23, 25 ausgebildet. Der ebene Flächenabschnitt 60 verhindert eine gegenseitige Beeinflussung zwischen einem distalen Ende an der Außendurchmesserseite des Zahnabschnitts 53 und den Achswellenradscheiben 47, 49, gerade wenn eine winzige Abweichung der Achsen der Achswellenräder 23, 25 infolge des Eingriffs der Achswellenräder 23, 25 mit den Ritzeln 17 oder des Kuppelns mit den Achswellen an den Hinterachsen, die nicht gezeigt sind, verursacht wird, wodurch es möglich ist, die Reibeigenschaften zu stabilisieren.
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Mit Bezug auf die 1, 6 und 7 wird der Einbau der Differentialräder beschrieben.
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Die Achswellenräder 23, 25 mit den Achswellenradscheiben 47, 49, die an den vorstehenden Rückseitenabschnitten 23a, 25a angeordnet sind, werden in das Gehäuse 3 von einem der beiden Fenster 41 eingesetzt, so dass die Achswellenräder 23, 25 mittels der entsprechenden Achswellenradscheiben 47, 49 in den entsprechenden abgesenkten Achswellenrad-Stützflächenabschnitten 13, 15 angeordnet sind.
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Anschließend werden die Ritzel 17 mit den entsprechenden Ritzelscheiben 45, die mit den vorstehenden Rückseitenabschnitten 17a in Eingriff stehen, einzeln von den beiden Fenstern 41 derart eingesetzt, dass sie mit den Achswellenrädern 23, 25 in Eingriff stehen. Hierbei verhindern die Ausschnitte 41a, 47b, 49b eine gegenseitige Beeinflussung der Ritzel 17 mit den Zahnabschnitten 53, wodurch der Einbau der Ritzel 17 in das Gehäuse 3 erleichtert wird.
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Die Differentialräder, die von den Ritzeln 17 und den Achswellenrädern 23, 25 gebildet werden, werden 90° um die Drehachse des Gehäuses 3 in Bezug auf das Gehäuse 3 gedreht, wodurch die Differentialräder wie in dem oberen Halbschnitt von 1 gezeigt angeordnet sind.
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In diesem Zustand wird die Ritzelwelle 35 montiert, woraufhin der Einbau der Differentialräder vollendet ist. Danach wird der Federbolzen 50 zwischen dem Gehäuse 3 und der Ritzelwelle 35 montiert, wodurch ein Lösen und eine Drehung der Ritzelwelle 35 verhindert werden.
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Durch Vorsehen eines Eingriffsabschnitts (der vorzugsweise die Drehung der Ritzelwelle 35 um ihre Achse begrenzt), welcher mit der Seite des Gehäuses 3 an wenigstens einer der Achswellenradscheiben 47, 49 in Eingriff gebracht wird, kann der Eingriff des Gehäuses 3 mit den Teilen, die in dem Inneren des Gehäuses 3 eingebaut sind, gehalten werden, wodurch es möglich ist, die Transportfähigkeit des Gehäuses zu erhöhen. Gleichfalls kann damit der Gleitzustand zwischen den Achswellenradscheiben 47, 49 und den Achswellenrädern 23, 25 stabilisiert werden.
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Bei der Montage der in der oben beschriebenen Weise gebildeten Differentialvorrichtung 1 an ein Kraftfahrzeug werden die Hinterachsen oder Achswellen in die Innenumfänge der Nabenabschnitte 27, 29 des Gehäuses 3 derart eingesetzt, dass sie mit den Keilverzahnungen der Achswellenräder 23, 25 gekuppelt werden.
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Die Differentialvorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform der Erfindung weist das Gehäuse 3, das drehbar abgestützt ist, die Ritzel 17, die in dem Gehäuse 3 derart abgestützt sind, dass sie sich um ihrer eigene Achse drehen, und das Paar Achswellenräder 23, 25 auf, die in dem Gehäuse 3 derart abgestützt sind, dass sie sich relativ zu den Ritzeln 17 drehen und mit diesen in Eingriff stehen. Außerdem sind die sphärischen abgesenkten Ritzel-Stützflächenabschnitte 9, 11 und die sphärischen abgesenkten Achswellenrad-Stützflächenabschnitte 13, 15 an der Innenfläche des Gehäuses 3 ausgebildet. Die sphärischen abgesenkten Ritzel-Stützflächenabschnitte 9, 11 und die sphärischen abgesenkten Achswellenrad-Stützflächenabschnitte 13, 15 stützen die sphärischen vorstehenden Rückseitenabschnitte 17a, 23a, 25a der Ritzel 17 und der Achswellenräder 23, 25 derart ab, dass sie sich um ihre eigene Achse drehen. Außerdem sind die vorstehenden Rückseitenabschnitte 23a, 25a der Achswellenräder 23, 25, die an den Seiten des Gehäuses 3 gleiten, an denen die abgesenkten Achswellenrad-Stützflächenabschnitte 13, 15 liegen, an den Zahnabschnitten 53 der Achswellenräder 23, 25 ausgebildet.
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Aus diesem Grunde kann der effektive Reibradius R der vorstehenden Rückseitenabschnitte 23a, 25a größer als der des herkömmlichen Differentials bestimmt werden, wodurch das Sperrdifferential, das mit dem Antriebssystem verbunden ist, ein gutes Ansprechverhalten hat und mit einer einfachen Konstruktion erzielt werden, so dass es möglich ist, der Verbreitung von Differentialvorrichtungen mit einem einfachen Aufbau und geringen Kosten gerecht zu werden.
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Der effektive Reibradius R der vorstehenden Rückseitenabschnitte 23a, 25a liegt zwischen den Fußkreisdurchmesser 56 und dem Kopfkreisdurchmesser 58 an der Außendurchmesserseite der Zahnabschnitte 53 der Achswellenräder 23, 25.
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Aus diesem Grunde kann infolge der Konfiguration des Differentialsystems eine umfassendere Differentialsperrfunktion mit einer Größe hinzugefügt werden, die gleich der Größe des herkömmlichen Differentials ist, wodurch das Sperrdifferential, das mit dem Antriebssystem verbunden ist, ein gutes Ansprechverhalten hat und mit einer einfachen Konstruktion erzielt werden kann.
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Die vorstehenden Rückseitenabschnitte 23a, 25a der Achswellenräder 23, 25, die an den Seiten des Gehäuses 3 gleiten, an denen die abgesenkten Achswellenrad-Stützflächenabschnitte 13, 15 liegen, weisen den Abschnitt 61 auf, welcher derart vorgesehen ist, dass er sich zu der Innendurchmesserseite des Fußkreisdurchmessers 56 an der Außendurchmesserseite der Zahnabschnitte 53 der Achswellenräder 23, 25 erstreckt.
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Aus diesem Grunde kann der effektive Reibradius R in einer sicheren Weise groß gehalten werden, während der Flächenkontaktdruck zwischen den vorstehenden Rückseitenabschnitten 23a, 25a und den Achswellenradscheiben 47, 49 (oder den abgesenkten Achswellenrad-Stützflächenabschnitten 13, 15, wenn die vorstehenden Rückseitenabschnitte 23a, 25a direkt an dem Gehäuse 3 gleiten) reduziert wird. Außerdem können, da der Abschnitt 61 in der Ringform an der Innendurchmesserseite des Fußkreisdurchmessers 56 an der Außendurchmesserseite des Zahnabschnitts 53 ausgebildet ist, die Reibeigenschaften durch eine stabile gleitende Drehung der Achswellenräder 23, 25 stabilisiert werden.
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Die vorstehenden Rückseitenabschnitte 23a, 25a der Achswellenräder 23, 25 sind derart ausgebildet, dass sie sich über die konische Flankenlinie 59 hinaus von der Innendurchmesserseite zu der Außendurchmesserseite über die Distanz erstrecken, die von dem Fußkreisdurchmesser 56 zu dem Kopfkreisdurchmesser 58 an der Außendurchmesserseite der Zahnabschnitte 53 definiert ist.
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Aus diesem Grunde kann der effektive Reibradius R der vorstehenden Rückseitenabschnitte 23a, 25a auf einen höchsten Grenzwert mit einer Größe festgelegt werden, die gleich der des herkömmlichen Differentials ist. Außerdem kann durch Vorsehen der Gleitfläche an den vorstehenden Rückseitenabschnitten 23a, 25a entsprechend der konischen Flankenlinie 59 eine Komponente einer Kraft, die in der Richtung der konischen Flankenlinie 59 an dem Eingriffsabschnitt zwischen den Ritzeln 17 und den Achswellenrädern 23, 25 erzeugt wird, in einer sicheren Weise ausgeübt werden.
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Der ringförmige abgesenkte Abschnitt 63, der an den Achswellenrädern 23, 25 ausgebildet ist, definiert den Umfangsraum zwischen den abgesenkten Achswellenrad-Stützflächenabschnitten 13, 15 und dem ringförmigen abgesenkten Abschnitt 63 in der Position, die weiter radial nach innen als die vorstehenden Rückseitenabschnitte 23a, 25a liegt.
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Aus diesem Grunde kann das Schmieröl in dem ringförmigen abgesenkten Abschnitt 63 in einer umlaufenden Weise verbleiben, wodurch das 61, das an den Gleitstellen an der Seite, an der die vorstehenden Rückseitenabschnitte 23a, 25a liegen, benötigt wird, diesen jederzeit zugeführt werden kann. Außerdem wird die Dicke der Abschnitte reduziert, die nicht unbedingt dick sein müssen, wodurch es möglich ist, eine Reduzierung des Gewichtes der Differentialvorrichtung 1 zu realisieren.
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Die sphärischen Achswellenradscheiben 47, 49 sind zwischen den Seiten des Gehäuses 3, an denen die abgesenkten Achswellenrad-Stützflächenabschnitte 13, 15 liegen, und den vorstehenden Rückseitenabschnitten 23a, 25a der Achswellenräder 23, 25 angeordnet.
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Aus diesem Grunde muss keine aufwendige Härtebehandlung an dem Gehäuse 3 angewendet werden, wodurch es möglich ist, die Herstellungskosten zu reduzieren.
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Die Achswellenradscheiben 47, 49, die in der Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sind, sind nicht unbedingt notwendige Bauteile, und daher können die vorstehenden Rückseitenabschnitte 23a, 25a der Achswellenräder 23, 25 direkt an den abgesenkten Achswellenrad-Stützflächenabschnitten 13, 15 gleiten. Hierbei kann in Anbetracht der daran auftretenden Abnutzung, wenn die abgesenkten Achswellenrad-Stützflächenabschnitte 13, 15 und die vorstehenden Rückseitenabschnitte 23a, 25a in gleitenden Reibkontakt miteinander gebracht werden, eine Hochwärmebehandlung oder Härtebeschichtung an dem Gehäuse 3 angewendet werden.
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Verschiedenartig geformte Ölnuten oder Ölöffnungen können gebildet werden, oder eine Oberflächenrauhigkeitsbehandlung kann an den Gleitflächen, die an den vorstehenden Rückseitenabschnitten 23a, 25a der Achswellenräder 23, 25 (spezieller an den Zahnabschnitten 53 oder an den Abschnitten 61), an den Achswellenradscheiben 47, 49 oder an den abgesenkten Achswellenrad-Stützflächenabschnitten 13, 15 an der Innenfläche des Gehäuses 3 ausgebildet sind, angewendet werden, um die Reibeigenschaften zu stabilisieren, Drei oder mehr Ritzel, die mit dem Paar Achswellenrädern in Eingriff stehen, können in dem Gehäuse 3 angeordnet sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2009-250320 A [0002]
- JP 2003-294109 A [0009, 0013, 0027, 0027]
