JP2000110920A - ディファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 噛み合うギヤ間のバックラッシを吸収し、ギ
ヤの歯打ち音を防止可能なデファレンシャル装置の提供
を目的とする。 【解決手段】 デフケース３と、一対のヘリカルサイド
ギヤ４１５，４１７と、回転軸に平行の複数対の収納孔
４０５，４０７と４０５ａ，４０７ａと、対の収納孔４
１１，４１３に摺動回転自在に収納されそれぞれ別に各
サイドギヤ４１５，４１７と噛み合うと共に互いに噛み
合うヘリカルピニオンギヤ４１１，４１１ａ，４１３，
４１３ａとを備えるデフ装置において、一対の収納孔４
０５ａ，４０７ａにナイロン製のピニオンギヤ４１１
ａ，４１３ａが収納され、ピニオンギヤ４１１ａ，４１
３ａは噛み合い相手ギヤとの間にバックラッシを持た
ず、その他の対のピニオンギヤ４１１，４１３は噛み合
い相手ギヤとの間にバックラッシＡを持つことを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディファレンシャ
ル装置のギヤの歯打ち音防止構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のディファレンシャル装置として
は、例えば欧州特許第０１３０８０６号に図６に示すも
のが開示されている。

【０００３】このディファレンシャル装置４０１はいわ
ゆる平行軸式のもので、ギヤはヘリカルギヤで構成され
ている。デフケース４０３はエンジンからの駆動力を入
力されてその回転軸周りに回転する。このときデフケー
ス４０３の回転軸に平行に設けられた対の収納孔４０
５，４０７内のピニオンギヤ４１１，４１３はデフケー
ス４０３と共に回転し、噛み合い相手の各出力側サイド
ギヤ４１５，４１７に駆動力が伝達される。また、ピニ
オンギヤ４１１，４１３同士は両サイドギヤ４１５，４
１７の軸方向中間のスペースで互いに噛み合い、これに
より両サイドギヤ４１５，４１７はピニオンギヤ４１
１，４１３を介して連結されている。

【０００４】両サイドギヤ４１５，４１７間に介装され
た皿ばね４１９は常時両サイドギヤ４１５，４１７を引
き離す方向に付勢している。駆動力伝達時には、両サイ
ドギヤ４１５，４１７は皿ばね４１９による付勢力に加
え、ピニオンギヤ４１１，４１３との噛み合いによるス
ラストを受け、それぞれデフケース４０３またはプレー
ト４２１，４２３に押圧される。一方、各ピニオンギヤ
４１１，４１３も互いの間の噛み合いおよび各サイドギ
ヤ４１５，４１７との噛み合いにより、収納孔４０５，
４０７の内周に押圧されると共にスラストを受け、デフ
ケース４０３またはプレート４２１，４２３に押圧され
る。

【０００５】両サイドギヤ４１５，４１７間に駆動抵抗
差が生じるとピニオンギヤ４１１，４１３の自転により
両サイドギヤ４１５，４１７間に差動回転が許容される
と共に、皿ばね４１９の付勢力および噛み合いによる押
圧力により生じる摩擦により差動回転が制限される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のピニ
オンギヤ４１１，４１３とサイドギヤ４１５，４１７の
各噛み合い歯の間、およびピニオンギヤ４１１，４１３
同士の噛み合い歯の間にはそれぞれバックラッシが設け
られているので、噛み合い歯の衝突により歯打ち音や振
動などが発生するのは避けられないという問題がある。

【０００７】そこで、本発明は、噛み合うギヤ間のバッ
クラッシを吸収し、ギヤの歯打ち音を防止可能なディフ
ァレンシャル装置の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、エンジンの駆動力により
回転駆動されるデフケースと、前記デフケース内に該デ
フケースと同軸に配置された一対の出力側ヘリカルギヤ
と、前記デフケースに設けられその回転軸に平行に形成
された複数対の収納孔と、前記対の収納孔に摺動回転自
在に収納されそれぞれ別に前記各出力側ヘリカルギヤと
噛み合うと共に互いに噛み合うヘリカルピニオンギヤと
を備えるディファレンシャル装置において、前記複数対
の収納孔の少なくとも一対の収納孔に弾性を有する対の
ヘリカルピニオンギヤが収納され、前記弾性を有する対
のヘリカルピニオンギヤは噛み合い相手ギヤとの間にバ
ックラッシを持たず、その他の対のヘリカルピニオンギ
ヤは噛み合い相手ギヤとの間に所定のバックラッシを持
つことを特徴とする。

【０００９】したがって、弾性を有するヘリカルピニオ
ンギヤが、他のヘリカルピニオンギヤに先行してバック
ラッシ無しで相手ギヤと噛み合い、負荷により所定のバ
ックラッシ分だけ撓んだときに他のヘリカルピニオンギ
ヤが噛み合い始める。こうして、弾性を有するヘリカル
ピニオンギヤの撓みが所定のバックラッシを吸収するの
で、他のヘリカルピニオンギヤの衝突的噛み合いが避け
られ、歯打ち音の発生が防止される。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のディファレンシャル装置であって、前記弾性を有する
ヘリカルピニオンギヤが弾性材で形成されることを特徴
とする。

【００１１】したがって、弾性材で形成されたヘリカル
ピニオンギヤの撓みにより、請求項１の発明と同等の作
用・効果が得られる。

【００１２】請求項３に記載の発明は、エンジンの駆動
力により回転駆動されるデフケースと、前記デフケース
内に該デフケースと同軸に配置された一対の出力側ヘリ
カルギヤと、前記デフケースに設けられその回転軸に平
行に形成された複数対の収納孔と、前記対の収納孔に摺
動回転自在に収納されそれぞれ別に前記各出力側ヘリカ
ルギヤと噛み合うと共に互いに噛み合うヘリカルピニオ
ンギヤとを備えるディファレンシャル装置において、前
記複数対のヘリカルピニオンギヤのうちの少なくとも一
対のヘリカルピニオンギヤが弾性を有する歯部を備え、
前記弾性を有する歯部は噛み合い相手ギヤとの間にバッ
クラッシを持たず、それ以外の歯部およびその他の対の
ヘリカルピニオンギヤは噛み合い相手ギヤとの間に所定
のバックラッシを持つことを特徴とする。

【００１３】したがって、少なくとも一対のヘリカルピ
ニオンギヤの弾性を有する歯部が先行して相手ギヤと噛
み合い、負荷により所定のバックラッシ分だけ撓んだと
きに、それ以外の歯部およびその他のヘリカルピニオン
ギヤが噛み合い始める。こうして、弾性を有する歯部の
撓みが所定のバックラッシを吸収するので、それ以外の
歯部およびその他のヘリカルピニオンギヤの衝突的噛み
合いが避けられ、歯打ち音の発生が防止される。

【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
のディファレンシャル装置であって、前記弾性を有する
歯部が、歯幅の両端部に設けられてなることを特徴とす
る。

【００１５】したがって、少なくとも一対のヘリカルピ
ニオンギヤの弾性を有する両端部の歯部の撓みにより、
請求項３の発明と同等の作用・効果が得られる。

【００１６】請求項５に記載の発明は、エンジンの駆動
力により回転駆動されるデフケースと、前記デフケース
内に該デフケースと同軸に配置された一対の出力側ヘリ
カルギヤと、前記デフケースに設けられその回転軸に平
行に形成された複数対の収納孔と、前記対の収納孔に摺
動回転自在に収納されそれぞれ別に前記各出力側ヘリカ
ルギヤと噛み合うと共に互いに噛み合うヘリカルピニオ
ンギヤとを備えるディファレンシャル装置において、前
記複数対のヘリカルピニオンギヤのうちの少なくとも一
対のヘリカルピニオンギヤの両端部に歯数の異なる端部
ギヤを隣接配置してなることを特徴とする。

【００１７】したがって、出力側ヘリカルギヤと噛み合
うヘリカルピニオンギヤの中央部のギヤと端部ギヤとの
歯数差による相対回転によって両者間に生じる摩擦力を
利用して噛み合い相手ギヤを挟み込んでバックラッシを
吸収することができ、回転変動時にもギヤの衝突的噛み
合いが避けられ、歯打ち音の発生が防止される。

【００１８】

【発明の実施の形態】［第１実施形態］本発明の第１実
施形態を図１により説明する。図１は本実施形態の各ギ
ヤの配置を概念的に示す配置図である。本実施形態のデ
ィファレンシャル装置は、図６に示す前記従来例のディ
ファレンシャル装置４０１と同様の構成であるので、詳
細な説明は省略する。ディファレンシャル装置４０１と
同じ部材には同じ符号を用いる。

【００１９】図１に示すように、エンジンの駆動力が入
力されるデフケース３内に同軸に配置された出力側ヘリ
カルギヤとしての鋼製のヘリカルサイドギヤ４１５，４
１７（以下、各実施形態において単にサイドギヤとい
う）の周囲に周方向３等分に同径の対の収納孔４０５，
４０７が形成されている。対の収納孔４０５，４０７に
は鋼製の対のヘリカルギヤピニオンギヤ４１１，４１３
（以下、各実施形態において単にピニオンギヤという）
が摺動回転可能に収納されている。

【００２０】隣接する対の収納孔４０５，４０７の中間
には小径の対の収納孔４０５ａ，４０７ａが設けられ、
弾性を有するナイロン（弾性材）製の対のヘリカルピニ
オンギヤ４１１ａ，４１３ａが摺動回転可能に収納され
ている。

【００２１】各ピニオンギヤ４１１，４１１ａ，４１
３，４１３ａはインボリュート歯形に形成され、それぞ
れ別にサイドギヤ４１５，４１７と噛み合うと共に、対
のピニオンギヤ同士が噛み合っている。この噛み合いに
おいて、鋼製の対のピニオンギヤ４１１，４１３は噛み
合い相手ギヤとの間に所定量のバックラッシＡを持って
噛み合うように形成され、ナイロン製の対のピニオンギ
ヤ４１１ａ，４１３ａは噛み合い相手ギヤとの間にバッ
クラッシ無しで噛み合うように形成されている。

【００２２】つぎに、このディファレンシャル装置にお
ける各ギヤの噛み合い作用を説明する。

【００２３】エンジンの駆動力はデフケース３に入力さ
れ、デフケース３と共に回転するピニオンギヤ４１１，
４１３，４１１ａ，４１３ａを介して各サイドギヤ４１
５，４１７を駆動し、出力される。このとき、ナイロン
製ピニオンギヤ４１１ａ，４１３ａはバックラッシ無し
で互いに噛み合うと共にそれぞれサイドギヤ４１５，４
１７と噛み合うが、この噛み合いは鋼製のピニオンギヤ
４１１，４１３の噛み合いよりも先行し、負荷により上
記バックラッシＡ相当分だけ撓む。このとき鋼製のピニ
オンギヤ４１１，４１３の噛み合いが始まり、両ピニオ
ンギヤ４１１，４１３，４１１ａ，４１３ａを介して動
力伝達がなされる。

【００２４】こうして、本実施形態によれば、ナイロン
製ギヤ４１１ａ，４１３ａの撓みにより、鋼製のピニオ
ンギヤ４１１，４１３とサイドギヤ４１５，４１７との
間のバックラッシＡが吸収されるので、鋼製のピニオン
ギヤ４１１，４１３とサイドギヤ４１５，４１７間の衝
突的な噛み合いが避けられ、歯打ち音の発生が防止され
る。

【００２５】なお、鋼製のピニオンギヤとナイロン製ピ
ニオンギヤの対数は本実施形態の対数に限定されるもの
ではない。

【００２６】また、弾性材はナイロンに限定されるもの
ではなく、他の樹脂材料などを用いてもよいことはもち
ろんである。

【００２７】［第２実施形態］本発明の第２実施形態を
図２、図３により説明する。図２は本実施形態の各ギヤ
の配置を概念的に示す配置図である。図３は要部を示す
拡大断面図である。

【００２８】本実施形態は、一対のヘリカルピニオンギ
ヤが弾性を有する歯部を持つ点と小径のピニオンギヤを
備えていない点が上記第１実施形態と異なり、その他は
同じである。したがって、異なる点を主に説明する。第
１実施形態と同じ部材には同じ符号を用いる。

【００２９】図２に示すように、サイドギヤ４１５，４
１７の周囲のデフケース３に同径の対の収納孔４０５，
４０７が４対設けられ、そのうちの３対の収納孔４０
５，４０７に鋼製の対のピニオンギヤ４１１，４１３が
摺動回転可能に収納され、残りの一対の収納孔４０５，
４０７に対のピニオンギヤ４１１ｂ，４１３ｂが摺動回
転可能に収納されている。

【００３０】図３に示すように、ピニオンギヤ４１１
ｂ，４１３ｂはそれぞれ、歯幅の中央部に形成された鋼
製歯部１０７と、鋼製歯部１０７の両端軸部１０９上に
貼付され一体化された所定歯幅のナイロン製歯部１０
５，１０５とからなる。鋼製歯部１０７とナイロン製歯
部１０５とは歯厚だけが異なり、その他のギヤ諸元は同
一である。ナイロン製歯部１０５が鋼製歯部１０７に貼
付された状態で、鋼製歯部１０７は噛み合い相手ギヤと
の間にバックラッシＡを持ち、ナイロン製歯部１０５は
噛み合い相手ギヤとの間にバックラッシを持たないよう
に形成されている。

【００３１】なお、ナイロン製歯部を鋼製歯部１０７の
歯幅の中央部に追加して設ける構成にしてもよい。

【００３２】このような構成により、一対のピニオンギ
ヤ４１１ｂ，４１３ｂのナイロン製歯部１０５がバック
ラッシＡ分だけ先行して相手ギヤと噛み合い、負荷によ
りバックラッシＡ相当量だけ撓んだときに鋼製歯部１０
７および他の対のピニオンギヤ４１１，４１３が噛み合
いを開始し、動力伝達がなされる。

【００３３】こうして、本実施形態においても、ナイロ
ン製歯部１０５の撓みによりバックラッシＡが吸収され
るので、鋼製歯部１０７およびその他の対のピニオンギ
ヤ４１１，４１３の衝突的な噛み合いが避けられ、歯打
ち音の発生が防止される。

【００３４】なお、本実施形態では、一対のピニオンギ
ヤ４１１ｂ，４１３ｂにナイロン製歯部１０５と鋼製歯
部１０７とを設けた場合を説明したが、ナイロン製歯部
を設けるピニオンギヤの対数は上記の一対に限定される
ものではない。

【００３５】また、同径の収納孔を形成すればよいので
加工が容易であり、それだけ低コストとなる。

【００３６】［第３実施形態］本発明の第３実施形態を
図４、図５により説明する。図４は本実施形態の要部を
示す拡大断面図である。図５は作用説明図である。

【００３７】本実施形態は、一対のピニオンギヤの両端
部の構成が上記第２実施形態（図３）と異なり、その他
は同様である。したがって、異なる点を主に説明する。
第２実施形態と同じ部材には同じ符号を用いる。

【００３８】サイドギヤ４１５，４１７の周囲のデフケ
ース３には、図３（上記第２実施形態）に示すように同
径の４対の収納孔４０５，４０７が設けられ、そのうち
の３対の収納孔４０５，４０７に対のピニオンギヤ４１
１，４１３が摺動回転可能に収納され、残りの一対の収
納孔４０５，４０７に対のピニオンギヤ４１１ｃ，４１
３ｃが摺動回転可能に収納されている。

【００３９】図４に示すように、ピニオンギヤ４１１
ｃ，４１３ｃはそれぞれ、歯幅の中央部に形成された中
央ギヤ２０７と、両端軸部２０９上に回転可能に支持さ
れた所定歯幅の端部ギヤ２０５，２０５とからなる。中
央ギヤ２０７と端部ギヤ２０５は共に鋼製であり、端数
が１枚異なるのみでその他のギヤ諸元は同じである。ま
た、その他の対のピニオンギヤ４１１，４１３と同じ
く、噛み合い相手ギヤとの間に所定量のバックラッシＡ
を持つように形成されている。対のピニオンギヤ４１
１，４１３も共に鋼製である。

【００４０】つぎに、対のピニオンギヤ４１１ｃ，４１
３ｃのうちの一方のピニオンギヤ４１１ｃを例にとり、
本実施形態の特徴的な作用に絞って作用を説明する。

【００４１】エンジンからデフケース３に入力された駆
動力が、ピニオンギヤ４１１，４１１ｃと、ピニオンギ
ヤ４１３，４１３ｃをそれぞれ介してサイドギヤ４１
５，４１７に伝達される。このとき、ピニオンギヤ４１
１ｃの外側（図４、図６の左方）の端部ギヤ２０５およ
び中央ギヤ２０７はサイドギヤ４１５と噛み合う。一
方、ピニオンギヤ４１１ｃ，４１３ｃ同士の噛み合い
は、互いの軸方向内側の端部ギヤ２０５および中央ギヤ
２０７が、相手側の軸方向内側の端部ギヤ２０５および
中央ギヤ２０７と互いにラップして噛み合う。

【００４２】このような噛み合いにより、ピニオンギヤ
４１１ｃとサイドギヤ４１５との噛み合いでは、互いに
軸方向に押圧されつつ歯数差により回転速度差を持つ端
部ギヤ２０５と中央ギヤ２０７との摺動部に摩擦力が生
じて、図５に示すように、両ギヤ２０５，２０７の歯が
サイドギヤ４１５の歯を挟んでバックラッシＡを吸収し
て矢印Ｂ方向に回転する。

【００４３】また、ピニオンギヤ４１１ｃ，４１３ｃ同
士の噛み合いにおいても同様に、互いの端部ギヤ２０５
と中央ギヤ２０７が相手側の中央ギヤ２０７を挟み込ん
でバックラッシＡを吸収して噛み合う。

【００４４】こうして、本実施形態においても、歯数の
異なる端部ギヤ２０５と中央ギヤ２０７とが噛み合い相
手ギヤを挟み込み、バックラッシＡが吸収されるので、
回転変動に対し効果的に歯打ち音の発生が防止される。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、先行して相手ギヤと噛み合う
弾性を有するヘリカルピニオンギヤの撓みが所定のバッ
クラッシを吸収するので、他のヘリカルピニオンギヤの
衝突的噛み合いが避けられ、歯打ち音の発生が防止され
る。

【００４６】請求項２に記載の発明によれば、弾性材で
形成されたヘリカルピニオンギヤの撓みにより、請求項
１の発明と同等の効果が得られる。

【００４７】請求項３に記載の発明によれば、少なくと
も一対のヘリカルピニオンギヤの弾性を有する歯部が先
行して相手ギヤと噛み合うことによる撓みが所定のバッ
クラッシを吸収するので、それ以外の歯部およびその他
のヘリカルピニオンギヤの衝突的噛み合いが避けられ、
歯打ち音の発生が防止される。

【００４８】請求項４に記載の発明によれば、少なくと
も一対のヘリカルピニオンギヤの弾性を有する両端部の
歯部の撓みにより、請求項３の発明と同等の効果が得ら
れる。

【００４９】請求項５に記載の発明によれば、出力側ヘ
リカルギヤと噛み合うヘリカルピニオンギヤの中央部の
ギヤと端部ギヤとが噛み合い相手ギヤを挟み込んでバッ
クラッシを吸収することができ、回転変動時にもギヤの
衝突的噛み合いが避けられ、歯打ち音の発生が防止され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の各ギヤの配置を概念的
に示す配置図である。

【図２】本発明の第２実施形態の各ギヤの配置を概念的
に示す配置図である。

【図３】第２実施形態の要部を示す拡大断面図である。

【図４】本発明の第３実施形態の要部を示す拡大断面図
である。

【図５】第３実施形態の作用説明図である。

【図６】従来例の断面図である。

【符号の説明】

３ デフケース １０５ ナイロン製歯部 １０７ 鋼製歯部 ２０７ 中央ギヤ ２０５ 端部ギヤ ４０５，４０５ａ，４０７，４０７ａ 収納孔 ４１１，４１１ａ，４１１ｂ，４１１ｃ，４１３，４１
３ａ，４１３ｂ，４１３ｃ ピニオンギヤ ４１５，４１７ サイドギヤ（出力側ギヤ）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの駆動力により回転駆動される
   デフケースと、 前記デフケース内に該デフケースと同軸に配置された一
   対の出力側ヘリカルギヤと、前記デフケースに設けられ
   その回転軸に平行に形成された複数対の収納孔と、前記
   対の収納孔に摺動回転自在に収納されそれぞれ別に前記
   各出力側ヘリカルギヤと噛み合うと共に互いに噛み合う
   ヘリカルピニオンギヤとを備えるディファレンシャル装
   置において、 前記複数対の収納孔の少なくとも一対の収納孔に弾性を
   有する対のヘリカルピニオンギヤが収納され、 前記弾性を有する対のヘリカルピニオンギヤは噛み合い
   相手ギヤとの間にバックラッシを持たず、その他の対の
   ヘリカルピニオンギヤは噛み合い相手ギヤとの間に所定
   のバックラッシを持つことを特徴とするディファレンシ
   ャル装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のディファレンシャル装
   置であって、 前記弾性を有するヘリカルピニオンギヤが弾性材で形成
   されることを特徴とするディファレンシャル装置。
3. 【請求項３】 エンジンの駆動力により回転駆動される
   デフケースと、 前記デフケース内に該デフケースと同軸に配置された一
   対の出力側ヘリカルギヤと、前記デフケースに設けられ
   その回転軸に平行に形成された複数対の収納孔と、前記
   対の収納孔に摺動回転自在に収納されそれぞれ別に前記
   各出力側ヘリカルギヤと噛み合うと共に互いに噛み合う
   ヘリカルピニオンギヤとを備えるディファレンシャル装
   置において、 前記複数対のヘリカルピニオンギヤのうちの少なくとも
   一対のヘリカルピニオンギヤが弾性を有する歯部を備
   え、 前記弾性を有する歯部は噛み合い相手ギヤとの間にバッ
   クラッシを持たず、それ以外の歯部および他の対のヘリ
   カルピニオンギヤは噛み合い相手ギヤとの間に所定のバ
   ックラッシを持つことを特徴とするディファレンシャル
   装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のディファレンシャル装
   置であって、 前記弾性を有する歯部が、歯幅の両端部に設けられてな
   ることを特徴とするディファレンシャル装置。
5. 【請求項５】 エンジンの駆動力により回転駆動される
   デフケースと、前記デフケース内に該デフケースと同軸
   に配置された一対の出力側ヘリカルギヤと、前記デフケ
   ースに設けられその回転軸に平行に形成された複数対の
   収納孔と、前記対の収納孔に摺動回転自在に収納されそ
   れぞれ別に前記各出力側ヘリカルギヤと噛み合うと共に
   互いに噛み合うヘリカルピニオンギヤとを備えるディフ
   ァレンシャル装置において、 前記複数対のヘリカルピニオンギヤのうちの少なくとも
   一対のヘリカルピニオンギヤの両端部に歯数の異なる端
   部ギヤを隣接配置してなることを特徴とするディファレ
   ンシャル装置。