JP2000213629A

JP2000213629A - 差動装置

Info

Publication number: JP2000213629A
Application number: JP1564599A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Ito; 嘉高伊藤; Makoto Ouchi; 眞大内; Naoki Maruyama; 直樹丸山
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1999-01-25
Filing date: 1999-01-25
Publication date: 2000-08-02

Abstract

(57)【要約】【課題】特開平８−１７０７０５号公報の開示に基づ
く差動装置での、ボールホルダについて、デフケースと
の係合部に熱処理を施し、その後研削加工を行える形状
として、静粛性、耐久性を向上できる差動装置を得る。【解決手段】入力側回転体とボールホルダとの一体的
な回転を、入力側回転体の穿孔部への植設部材と、ボー
ルホルダの外径部に形成した凹部との係合により行な
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の左右の駆
動輪や前後の駆動シャフトの回転差を可能とするととも
に、一方の駆動輪、左右輪または前後輪に回転差が生じ
たときに差動制限トルクを発生して駆動力を増大させる
ことができる差動装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来、自動車の差動装置としては、出力軸
に連結された一対のベベル歯車の間にピニオン歯車を介
在させ、ピニオン歯車のシャフトに外側から回転力が加
わると、差動時にピニオン歯車を自転させて各出力軸の
回転差を許容するようにしたものが一般的であるが、こ
のような構造の差動装置よりも小型で、しかも特別な機
構を追加することなく差動制限機能を有するものが、特
開平８−１７０７０５号公報や特開平９−２３６１６５
号公報に提案されている。図５は、特開平８−１７０７
０５号公報に開示された差動装置を基本構造とする一例
の側面断面図であり、図６は図５のＢ−Ｂ線方向矢視断
面図を示す。

【０００３】図５および図６に示す差動装置は、一端が
開口しており他端に同軸的な小外径１１ａを有するデフ
ケース１１と、このデフケース１１の開口端に係合する
と共に他端に同軸的な同軸的な小外径１２ａを有するケ
ースカバー１２と、互いに同軸状に対向して配置された
一対のディスクプレート１３と、一対のディスクプレー
ト１３の間に配置されたボールホルダ１４と、ボールホ
ルダ１４に転動自在に保持された複数のボール５と、各
ディスクプレート１３の外側に位置する一対のスラスト
ワッシャー１７とを備えている。

【０００４】デフケース１１の同軸的な内径１１ｇは、
一方のディスクプレート１３を回転自在に支持する軸受
として作用する。ボールホルダ１４はその外周の多数の
突起１４ｉとケース１１の内壁に設けた多数の溝１１ｉ
と係合している。デフケース１１の側壁には複数の孔部
（図示せず）が設けられデフケース１１内に潤滑油が流
入できるようにしている。デフケース１１にはフランジ
１１ｆが形成され、ボルト挿通用の多数の孔部１１ｊを
設けている。

【０００５】ケースカバー１２は浅い皿状であり、その
同軸的な内径１２ｇは、別のディスクプレート１３を回
転自在に支持する軸受として作用する。また、ケースカ
バー１２の側壁には潤滑油流入用の複数の孔部（図示せ
ず）が設けられている。ケースカバー１２には、デフケ
ース１１のフランジ１１ｆと同径のフランジ１２ｆが形
成され、ボルト螺合用の多数のネジ孔部１２ｊが設けら
れている。デフケース１１の外径１１ｂに歯車３１を嵌
合させると共に、ボルト（図示せず）を、歯車３１の孔
部３１ｊ、デフケース１１の孔部１１ｊに挿通して、ケ
ースカバー１２のネジ孔部１２ｊに螺合することで、歯
車３１、デフケース１１およびケースカバー１２を一体
としている。

【０００６】ボールホルダー１４には、ボール５を受承
し得る程度の幅を有し、かつ半径方向に往復動可能なよ
うに長孔１４ｃを設けている。ボール５の半径方向往復
動の範囲を規定する長孔１４ｃの半径方向長さは、蛇行
連続溝１３ｂの半径方向上限位置（中心から最も遠い位
置）と半径方向下限位置（中心から最も近い位置）との
差と等しい。

【０００７】各ディスクプレート１３の他端にはドライ
ブシャフト（図示せず）を連結するために各スプライン
溝１３ｅが設けられている。各ディスクプレート１３の
蛇行連続溝１３ｂは逆回転方向に同じ変化で延びてい
る。

【０００８】特開平８−１７０７０５号公報および特開
平９−２３６１６５号公報の差動装置は、ボール１５と
各蛇行連続溝１３ｂとの係合により各ディスクプレート
１３の差動を達成するとともに、その構成における機械
的な特性を利用して差動制限効果を得ることができるた
め、部品点数が少なく容易に組立てることができるとい
う利点がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述のとおり、図５お
よび図６の差動装置では、デフケース１１の溝１１ｉに
ボールホルダ１４の突起１４ｉが係合してトルクが伝達
されるため、デフケース１１の溝１１ｉとボールホルダ
１４の突起部１４ｉには、絶えず大きな負荷がかかって
いる。

【００１０】従って、ケース１１は、各ディスクプレー
ト１３、ボールホルダ１４やボール１５ほか収納のため
複雑形状となるので、球状黒鉛鋳鉄または鋳鋼鋳物など
で製造し、前述の溝１１ｉなど大きな負荷がかかる部位
は熱処理などを施して強度および耐摩耗性を確保しなけ
ればならない。

【００１１】また、ボールホルダ１４は、軸受鋼などの
板材から、突起１４ｉ、長孔１４ｃを含め一体で形成し
た後、焼入、焼戻などの熱処理を施して強度と硬さを向
上しなければならない。

【００１２】ところが、ボールホルダ１４は、各ディス
クプレート１３間に挿入されるため肉厚が薄く、また長
孔１４ｃが放射状に形成された複雑形状のため、熱処理
を施すと変形しやすい。ボールホルダ１４の突起１４ｉ
ほかに研削代を付け形成して熱処理を行い、その後、研
削加工を行うことも考えられるが、突起１４ｉが突出し
た形状であり、研削加工が難しい。これでは、ボールホ
ルダ１４の外径と突起１４ｉの研削加工は行わず、熱処
理による変形を見込んで、デフケース１１の内径および
溝１１ｉと間隙を持たせて係合させざるを得なくなる。

【００１３】しかし、デフケース１１の内径１１ｆとボ
ールホルダ１４の外径１４ａ、およびデフケース１１の
溝１１ｉとボールホルダ１４の突起１４ｉに間隙を持た
せて係合した差動装置は、脈動により静粛性を損なうお
それがあり、また耐久性が低下するおそれがある。

【００１４】本発明の課題は、ボールホルダについて、
デフケースとの係合部に熱処理を施し、その後研削加工
を行える形状として、静粛性、耐久性を向上できる差動
装置を得ることにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ボールホ
ルダについて、デフケースとの係合部に熱処理を施し、
その後研削加工が行って間隙を最小とする手段を鋭意研
究した。その結果、デフケースには、その内径と外径を
貫通させて多数の孔を明け、この孔に別部品のピンを植
設し、一方、ボールホルダには、その外径部に凹部を形
成し、この凹部と前記のデフケースに植設したピンを係
合することで、デフケースとボールホルダが一体的に回
転し、しかも、ボールホルダの外径部や凹部が熱処理後
に研削加工が行える形状となり、静粛性、耐久性を向上
できる差動装置が得られるとの知見を得て本発明に想到
した。

【００１６】すなわち本発明の差動装置は、外部からの
駆動力により回転する入力側回転体と、互いに対向して
前記入力側回転体と同軸的に配置された一対のディスク
プレートと、各ディスクプレートの対向面間に配置され
た複数のボールと、各ボールを保持して前記入力側回転
体と一体的に回転するボールホルダとを備え、前記ボー
ルホルダは各ディスクプレートの半径方向に延びる複数
の長孔を有し、各長孔に各ボールが移動自在に収容され
ており、各ディスクプレートの対向面に各ボールが転動
自在に係合する蛇行連続溝が設けられた差動装置におい
て、前記入力側回転体とボールホルダとの一体的な回転
は、前記入力側回転体の穿孔部への植設部材と、前記ボ
ールホルダの外径部に形成した凹部との係合により行な
われることを特徴とする。

【００１７】そして、前記植設部材は、前記入力側回転
体の内側から植設されていることを特徴とする。

【００１８】また、前記植設部材の側面は、前記入力側
回転体の軸方向に平面部が形成され、前記平面部が前記
ボールホルダの凹部と係合しているか、または、前記植
設部材の側面は、前記入力側回転体の軸方向にＲ部が形
成され、前記Ｒ部が前記ボールホルダの凹と係合してい
ることを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を説明す
る。実施の形態１図１は実施の形態のひとつの差動装置の側面断面図、図
２は、図１のＡ−Ａ線方向矢視断面図である。図１およ
び図２に示す差動装置の基本構造は特開平８−１７０７
０５号公報に開示の差動装置と同じであるが、特に、入
力側回転体のひとつであるデフケースと、ボールホルダ
との一体的な回転を、デフケースの穿孔部への植設部材
とボールホルダの外径部に形成した凹部との係合により
行っている。

【００２０】デフケース１は、球状黒鉛鋳鉄組成で鋳造
した後、外径１ｅ、内径１ｆほかに機械加工を施してい
る。また、中央には一方のディスクプレート３を支持す
る軸受け１ａを設けている。そして、デフケース１の開
口端面にはケースカバー２の取付部１ｇを設けている。

【００２１】一方、ケースカバー２は円盤状に形成し、
その中央には他方のディスクプレート３を支持する軸受
け２ａを設けている。

【００２２】デフケース１には、デフケース１内にボー
ルホルダ４が組み立てられる位置に、外径１ｅと内径１
ｆを貫通した穿孔部１ｈを８個所等間隔に形成してい
る。穿孔部１ｈにはデフケース１の内側から植設部材で
ある段付きピン６を８個植設している。

【００２３】段付きピン６は、機械構造用炭素鋼製から
なり、ピン小径部６ｃとデフケース１の内径１ｆの内面
に出る側面でデフケース１の軸方向に平面部６ａを研削
代を付け冷間鍛造法で形成している。そして、段付きピ
ン６全体に焼入れ・焼き戻しを行なった後、必要に応じ
ピン小径部６ｃと平面部６ａを研削加工している。ピン
小径部６ｃは円筒研削盤、平面部は平面研削盤により容
易でかつ高精度に研削加工することができる。

【００２４】ボールホルダ４はバネ鋼製で、外径４ａ、
長孔４ｃ、凹部４ｊに研削代を付けてファインブランキ
ング法で一体に形成した後、焼入、焼戻の熱処理を施し
ている。そして、必要に応じ熱処理を施した後、外径４
ａ、長孔４ｃ、必要に応じ凹部４ｊを研削加工してい
る。ボールホルダ４の外径４ａは円筒研削盤により、ま
た凹部は工具研削盤により８割出して、容易にかつ高精
度に研削加工することができる。

【００２５】各ディスクプレート３は、互いの対向面を
平坦に形成し、その他端には車輪側のドライブシャフト
（図示せず）を連結するためのインボリュートスプライ
ン孔による各連結部３ａを設けている。また各ディスク
プレート３の対向面には、各ボール５が転動自在に係合
する蛇行連続溝３ｂを周方向に連続して形成している。
デフケース１、ケースカバー２および従動歯車（図示せ
ず）は、ボルト（図示せず）を従動歯車（図示せず）の
ボルト挿通孔、デフケース１のボルト挿通孔１ｃに挿入
し、ケースカバー２のネジ孔２ｃに螺合、締め付けるこ
とで一体としている。なお、８は平座金であり、９はニ
ードルベアリングである。

【００２６】以上のように構成された差動装置において
は、エンジン（図示せず）からの駆動力が従動歯車など
と一体のデフケース１に伝達され、デフケース１および
ケースカバー２全体が軸心回りに回転する。そして、デ
フケース１およびケースカバー２が回転すると、デフケ
ース１に植設した段付きピン６の平行部６ａからボール
ホルダ４の凹部４ｊを介してトルクが伝達されてボール
ホルダ４が回転する。そして、ボールホルダ４の回転力
は各長孔４ｃ内の各ボール５を介して各ディスクプレー
ト３の蛇行連続溝３ｂに伝達されるとともに、各ディス
クプレート３に連結された左右のドライブシャフト（図
示せず）に伝達される。

【００２７】段付きピン６の平面部６ａとボールホルダ
４の凹部４ｊを、研削加工により間隙を最小にして係合
させ、また、デフケース１の内径１ｆとボールホルダ４
の外径の間隙をも少なくしている差動装置は、脈動が少
なくて静粛性が確保され、また耐久性が向上できる。

【００２８】また、段付きピン６をデフケース１の内側
から植設しているで、段付きピン６が脱落することな
く、かつ差動装置が大きくなることを防ぐことができ
る。さらに、段付きピン６にデフケース１との軸方向に
平面部６ａを形成しているので、トルク伝達力を大きく
しても、段付きピン６およびボールホルダ４ともに損耗
を少なくできる。

【００２９】実施の形態２図３は別の実施の形態の差動装置における、デフケース
１とボールホルダ４の係合部の断面図であり、図４は図
３における８個ある段付きピン６の一部を示し、（ａ）
は平面図、（ｂ）は側面図である。

【００３０】段付きピン６は、機械構造用炭素鋼製から
なり、ピン小径部６ｃとデフケース１の内径１ｆの内面
に出る側面にデフケース１の軸方向にＲ部６ｂを研削代
を付けて、冷間鍛造法などで形成した後、焼入れ・焼き
戻しの熱処理を施し、その後、ピン小径部６ｃとＲ部６
ｂを研削加工している。ピン小径部６ｃは円筒研削盤、
Ｒ部６ｂは平面研削盤でＲ形砥石を使用して容易でかつ
高精度に研削加工することができる。

【００３１】ボールホルダ４は軸受鋼製で、外径４ａ、
長孔４ｃ、凹部４ｊに研削代を付けて一体で形成した
後、焼入、焼戻の熱処理を施している。そして、熱処理
を施した後、外径４ａ、長孔４ｃ、凹部４ｊを研削加工
している。ボールホルダ４の外径４ａは円筒研削盤によ
り、また凹部は工具研削盤でＲ形砥石を使用し８割出し
て、容易にかつ高精度に研削加工することができる。

【００３２】実施の形態２においては、段付きピン６の
Ｒ部６ｂとボールホルダ４の凹部４ｊを、研削加工によ
り間隙を最小にして係合させ、また、デフケース１の内
径１ｆとボールホルダ４の外径の間隙をも少なくしてい
るので、差動装置は脈動が少なくて静粛性が確保され、
また耐久性が向上できる。

【００３３】また、段付きピン６をデフケース１の内側
から植設しているで、段付きピン６が脱落することな
く、かつ差動装置が大きくなることを防ぐことができ
る。さらに、段付きピン６のＲ部６ｂにボールホルダ４
が係合するので、トルク伝達力を大きくしても、段付き
ピン６およびボールホルダ４ともに損耗を少なくでき
る。

【００３４】

【発明の効果】本発明の差動装置は、以下の優れた効果
を奏する。（１）脈動が少なくて静粛性が確保される。（２）耐久性が向上できる。（３）デフケースとボールホルダの係合部を容易かつ高
精度につくることができる。（４）差動装置が大きくなることを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の差動装置の横断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線方向矢視断面図である。

【図３】実施の形態２の差動装置のデフケースとボール
ホルダの係合部の断面図である。

【図４】図３における一部の段付きピンを示し、（ａ）
は平面図、（ｂ）は側面図である。

【図５】特開平８−１７０７０５号公報に開示する差動
装置の側面断面図である。

【図６】図５のＢ−Ｂ線方向矢視断面図である。

【符号の説明】

１，１１：デフケース、１ａ：軸受け、１ｃ：ボル
ト挿通孔、１ｅ、１１ｅ：外径、１ｆ，１１ｆ：内
径、１ｇ：取付部、１ｈ：穿孔部、２，１２：ケ
ースカバー、２ａ：軸受、２ｃ：ネジ孔、３，１
３：ディスクプレート、３ａ：連結部、３ｂ，１３
ｂ：蛇行連続溝、４，１４：ボールホルダ、４ａ，
１４ａ：外径部、４ｃ，１４ｃ：長孔、４ｉ：凹部
４ｊ：凹部、５，１５：ボール、６：段付きピン、
６ａ：平行部、６ｂ：Ｒ部、６ｃ：ピン小径部、
８，１８：座金、９：ニードルベアリング、３１：
従動歯車。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3D042 AA06 AA07 AA08 AB01 CA07 CA09 CA20 CB21 3J051 AA03 BA02 BB06 BC10 BD02 BE09 CA06 CB01 DA02 ED02 ED07 ED20 FA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外部からの駆動力により回転する入力側
回転体と、互いに対向して前記入力側回転体と同軸的に
配置された一対のディスクプレートと、各ディスクプレ
ートの対向面間に配置された複数のボールと、各ボール
を保持して前記入力側回転体と一体的に回転するボール
ホルダとを備え、前記ボールホルダは各ディスクプレー
トの半径方向に延びる複数の長孔を有し、各長孔に各ボ
ールが移動自在に収容されており、各ディスクプレート
の対向面に各ボールが転動自在に係合する蛇行連続溝が
設けられた差動装置において、前記入力側回転体とボー
ルホルダとの一体的な回転は、前記入力側回転体の穿孔
部への植設部材と、前記ボールホルダの外径部に形成し
た凹部との係合により行なわれることを特徴とする差動
装置。
【請求項２】前記植設部材は、前記入力側回転体の内
側から植設されていることを特徴とする請求項１に記載
の差動装置。
【請求項３】前記植設部材の側面は、前記入力側回転
体の軸方向に平面部が形成され、前記平面部が前記ボー
ルホルダの凹部と係合していることを特徴とする請求項
１または請求項２に記載の差動装置。
【請求項４】前記植設部材の側面は、前記入力側回転
体の軸方向にＲ部が形成され、前記Ｒ部が前記ボールホ
ルダの凹部と係合していることを特徴とする請求項１ま
たは請求項２に記載の差動装置。