JP2000240756A - 車両用差動歯車装置 - Google Patents

車両用差動歯車装置

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JP2000240756A
JP2000240756A JP4094399A JP4094399A JP2000240756A JP 2000240756 A JP2000240756 A JP 2000240756A JP 4094399 A JP4094399 A JP 4094399A JP 4094399 A JP4094399 A JP 4094399A JP 2000240756 A JP2000240756 A JP 2000240756A
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Japan
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gear
planetary
sun
housing
gears
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JP4094399A
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Hideo Mihara
秀夫 三原
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両の旋回を円滑にする車両用差動歯車装置
を、平歯車の組み合わせにて構成することにより、装置
の大きさを従来機構よりも小さくし、製造を容易にす
る。 【解決手段】 ハウジング1の中央支持板5aは回転太
陽遊星歯車列の公転腕になっており、軸線0を中心とし
て回転駆動されるようになっている。中央支持板5aに
は、遊星歯車10a,10bおよび中間歯車12が、そ
れじれ遊星歯車軸11および中間歯車軸13で回転自在
に支持されている。遊星歯車10aは中間歯車12と噛
み合っている。中間歯車12は太陽歯車9aと噛み合っ
ている。遊星歯車10bは太陽歯車9bと噛み合ってい
る。また、ハウジング1の両端部には、一対の出力軸8
a,8bがそれぞれの軸線を軸線0と一致させて回転自
在に支持されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、車両に用いるの
に好適な差動歯車装置に関するものである。
【0002】〔発明の背景〕およそ、3輪以上の車輪を
持つ車両において、車両が旋回する場合、左右の車輪に
内輪差が生じるが、動力源から左右の車輪を駆動する場
合、この内輪差を解消する機構が必要である。また、4
輪駆動車のように多軸駆動の場合には、旋回時に左右の
車輪の回転差だけでなく、前後の車軸の回転差も生じる
為、この回転差を解消する機構が必要である。
【0003】
【従来の技術】図7は従来のこの種の車両用差動歯車装
置を示す縦断面図である。車両用差動歯車装置は、回転
太陽遊星歯車装置であり、第1太陽歯車7aと第2太陽
歯車7bを双方とも回転させる機構である。また、従来
の車両用差動歯車装置は、太陽歯車、及び遊星歯車に傘
歯車を使用した機構が採用されている。即ち、図におい
て、1はハウジング、2はハウジング歯車、3は入力
軸、4は入力軸歯車、5は中央支持軸、6は遊星歯車、
7aは第1太陽歯車、7bは第2太陽歯車、8aは第1
出力軸、8bは第2出力軸である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の車両用差動歯車
装置は、遊星歯車に傘歯車を採用している為、ハウジン
グ1の直径方向の寸法(L)が大きくなり、これに伴っ
て差動歯車装置が大型になれば、車両の最低地上高が低
くなって、車両の走行性能が低下するという問題点につ
ながる。
【0005】また、傘歯車は平歯車に比し制作するのが
困難であると共に、噛み合う歯車の軸が直行している
為、軸取付け精度を一定に保ち大量に組立てる事も、平
歯車と比べると高度な技術を必要とする。そして、この
ような装置において、機構をより簡素化して、部品制作
・組立てに必要とする技術レベルを下げる事が有益であ
り、この必要な技術レベルを下げる事により、装置の故
障発生率を軽減し、寿命の延長が期待できるものとな
る。
【0006】ところで、4輪駆動車などの前後の車軸の
回転差を解消する機構に使用する場合(通称、センター
デファレンシャル)、それぞれの出力軸に伝達するトル
ク配分を変える事がある。従来の構造であれば、出力ト
ルク配分を変えるために、第1太陽歯車7aと第2太陽
歯車7bの歯数を変え、遊星歯車5の軸を例えば図8に
示すように斜めに傾ける必要があった。しかし、軸を傾
斜させることは、機械的に高度な技術となり、上記と同
じ問題につながる。
【0007】この発明は、上記事情を考慮し、かつそれ
らの有する問題点を一挙に解決するためになされたもの
で、作動歯車機構に必要な全ての歯車に、平歯車を使用
して構成した車両用作動歯車装置を提供したものであ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る車両用差
動歯車装置は、回転太陽歯車と遊星歯車による回転太陽
歯車列と、回転太陽歯車と中間歯車と遊星歯車による回
転太陽歯車列を組合わせて構成した車両用差動歯車装置
において、上記構成に使用する歯車の全てを平歯車とし
たものである。
【0009】請求項2に係る車両用差動歯車装置は、ハ
ウジング1の中央支持板5aを回転太陽遊星歯車列の公
転腕とし、軸線0を中心として回転駆動され、この中央
支持板5aには、遊星歯車10a,10bおよび中間歯
車12が、それぞれ遊星歯車軸11および中間歯車軸1
3で回転自在に支持されており、遊星歯車10aは中間
歯車12と噛み合っており、中間歯車12は太陽歯車9
aと噛み合い、遊星歯車10bは太陽歯車9bと噛み合
い、また、ハウジング1の両端部には、一対の出力軸8
a,8bがそれぞれの軸線を軸線0と一致させて回転自
在に支持されているものである。
【0010】請求項3に係る車両用差動歯車装置は、ハ
ウジング1の両側壁1a,1bを回転太陽遊星歯車列の
公転腕とし、この両側壁1a,1bの中心に各々出力軸
8a,8bが軸線0を中心として回転駆動され、この両
側壁1a,1bには、遊星歯車10a,10bおよび中
間歯車12が、それぞれ遊星歯車軸11および中間歯車
軸13を介して回転自在に支持されており、遊星歯車1
0aは中間歯車12と噛み合っており、中間歯車12は
出力軸8aと一体の太陽歯車9aと噛み合い、遊星歯車
10bは出力軸8bと一体の太陽歯車9bと噛み合い、
かつ、中間歯車12は遊星歯車10aと太陽歯車9aに
対し、くの字状に配置したものである。
【0011】請求項4に係る車両用差動歯車装置は、遊
星歯車10a,10bおよび中間歯車12の歯車列を、
軸8a,8b周りに対称的に2組以上配置したものであ
る。
【0012】
【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、この発明の
実施の形態1を図1、図2によって説明する。図1はこ
の発明の実施の形態1を示す縦断面図、図2は概略構成
を示す縦断面図である。図において、1はハウジング
で、このハウジング1の一端部には、ハウジング歯車2
が形成されている。なお、ハウジング歯車2はハウジン
グ1と一体に形成されているが、別体に形成し、ボルト
等の固定手段によってハウジング1に固定してもよい。
ハウジング歯車2は、エンジン(図示せず)等の駆動源
により入力軸3、およびその一端部に形成された入力軸
歯車4を介して回転させられ、これによってハウジング
1が軸線0を中心として回転駆動される。
【0013】10a,10bはハウジング1内に収納さ
れた平歯車の遊星歯車で、この平歯車からなる遊星歯車
10a,10bと一体の遊星歯車軸11の両端部及び中
間部は、ハウジング1及びその中央支持板5aに回転自
在に支持されている。上記遊星歯車10aと噛み合う平
歯車からなる中間歯車12は、中間歯車軸13と一体に
形成されており、この中間歯車軸13は上記ハウジング
1の片側と中央支持板5a間に回転自在に支持されてい
る。
【0014】上記ハウジング1の中央に一体に形成され
ている中央支持板5aは、回転太陽遊星歯車列の公転腕
になっており、軸線0を中心として回転駆動されるよう
になっている。そして、この中央支持板5aには、前述
のように、遊星歯車10a,10bおよび中間歯車12
が、それぞれ遊星歯車軸11および中間歯車軸13を介
して回転自在に支持されている。
【0015】また、ハウジング1の両端部には、一対の
出力軸8a,8bが、それぞれの軸線を軸線0と一致さ
せて回転自在に支持されており、平歯車からなる太陽歯
車9a,9bはそれぞれ上記出力軸8a,8bと一体に
形成され、一方の太陽歯車9aは中間歯車12に、他方
の太陽歯車9bは遊星歯車10bと噛み合っている。
【0016】ここで、仮に、ハウジング1が固定されて
いた場合、出力軸8aを一方向に回転させると、回転が
太陽歯車9a−中間歯車12−遊星歯車10a−遊星歯
車10b−太陽歯車9bと伝わり、出力軸8bが出力軸
8aと反対方向に回転する。
【0017】上記構成の差動歯車装置において、入力軸
3、入力軸歯車4、ハウジング歯車2を介してハウジン
グ1に駆動力が伝わった場合、遊星歯車軸11を通して
遊星歯車10a,10bに駆動力が伝達される。出力軸
8a,8bに回転差が発生しない場合、ハウジング1、
遊星歯車10a,10b、及び中間歯車12が一体とな
って回転する。したがって、出力軸8a,8bは互いに
等しい回転数で同じ方向に回転する。
【0018】出力軸8a,8bに伝達されるトルク配分
は歯車の歯数の比率で決定する。遊星歯車10aと太陽
歯車9aの歯数の比率が、遊星歯車10bと太陽歯車9
bの歯数の比率と同じ場合、出力軸8a,8bには駆動
トルクが均等に配分される。ちなみに中間歯車12の歯
数はトルク配分には影響を及ぼさない。歯数の比率を変
えることにより、出力軸8a,8bへ異なった配分で駆
動トルクを伝達することが出来る。
【0019】以上のような装置において、車両が直進す
る場合、一対の車輪は同じ速度で回転する。この場合、
ハウジング、太陽歯車、遊星歯車、中間歯車が一体に回
転し、基本的に両出力軸には同一のトルクが伝達され
る。そして、車両が旋回する場合は、内側の車輪の軌跡
は外側の車輪の軌跡より短くなり、内輪差が生じる。入
力回転数が直進する場合と同じとき、車両速度は車両の
中心の速度となる。内側の出力軸の回転は直進の時より
遅くなり、外側の出力軸の回転は早くなる。両出力軸の
回転数の差を遊星歯車と中間歯車で解消する。
【0020】実施の形態2.図3は、この発明の実施の
形態2の概略構成を示す縦断面図であり、図4は、図3
のA−A線に沿う断面で、遊星歯車の位置関係を示した
図である。遊星歯車10aと太陽歯車9aは直接噛み合
わない位置関係にある。中間歯車12は遊星歯車10
a、太陽歯車9aに噛み合う位置関係であればよく、そ
れぞれの歯車の中心が一直線の延長上に並ぶ必要性は無
い。図4のように歯車列をくの字状に配置にすることに
より、ハウジング1の大きさを小さくすることが可能と
なる。
【0021】図5は図3のB−B線に沿う断面図であ
り、遊星歯車の位置関係を示している。中間歯車12が
図4の位置関係にある場合、中間歯車軸13は、遊星歯
車10bと太陽歯車9bのどちらにも干渉しない位置に
あり、中間歯車12はハウジング壁1a,1bを公転腕
とし、回転自在に支持することができる。したがって、
実施の形態1における中央支持板5aが無くても装置を
構成することができる。
【0022】実施の形態3.図6は、この発明の実施の
形態3の概略構成を示す縦断面図であり、遊星歯車10
a,10b及び中間歯車12の歯車列を軸8a,8b周
りに対称的に2組配置している。これにより、差動歯車
機構の機械的強度が2倍になる。歯車の機械的強度を一
定にした場合、遊星歯車10a,10b及び中間歯車1
2の歯車列を2組以上に増やすことにより、装置全体の
体積を小さくすることが可能となる。また、差動歯車機
構の重心を軸線0上に位置することが可能となる為、装
置全体が滑らかな回転をすることになる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の請求項
1及び請求項2の車両用差動歯車装置によれば、作動歯
車機構に必要な全ての歯車に平歯車を使用して構成して
いることから、機構が簡素化されており、従来機構より
制作が簡単である。大きなトルクを伝達したい場合、従
来の機構であれば傘歯車を大きくするしか方法がなく、
装置全体を大型化するしか方法がない。しかし本発明は
平歯車で構成されており、歯車の厚みを増す事により大
きなトルクを伝達する事が可能となる。歯車の厚みを増
せば出力軸方向に装置は大きくなるが、ハウジング1の
直径方向の寸法(L)に影響はなく、したがって、車両
の最低地上高を確保する事が可能になる。さらに平歯車
の比率を変えることにより、出力軸に伝わるトルク配分
を変えることが容易になる等の効果がある。
【0024】この発明の請求項3の車両用差動歯車装置
によれば、歯車列をくの字状に配置したことにより、ハ
ウジングの大きさを小さくすることができる。
【0025】この発明の請求項4の車両用差動歯車装置
によれば、装置全体の体積を小さくすることが可能とな
るとともに、装置全体が滑らかな回転をする効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1を示す縦断面図であ
る。
【図2】 図1の概略構成を示す図である。
【図3】 この発明の実施の形態2を示す縦断面図であ
る。
【図4】 図3の回転太陽遊星歯車列を横から見た、歯
車の位置関係を示した図で、図3のA−A線断面であ
る。
【図5】 図3の回転太陽遊星歯車列を横から見た、歯
車の位置関係を示した図で、図3のB−B線断面であ
る。
【図6】 この発明の実施の形態3の概略構成を示す縦
断面図である。
【図7】 従来の車両用差動歯車装置を示す縦断面図で
ある。
【図8】 従来の車両用差動歯車装置を示す縦断面図で
ある。
【符号の説明】
1 ハウジング、2 ハウジング歯車、3 入力軸、4
入力軸歯車、5a中央支持板(公転腕)、8a,8b
出力軸、9a,9b 太陽歯車、10a,10b 遊
星歯車、11 遊星歯車軸、12 中間歯車、13 中
間歯車軸。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転太陽歯車と遊星歯車による回転太陽
    歯車列と、回転太陽歯車と中間歯車と遊星歯車による回
    転太陽歯車列を組合わせて構成した車両用差動歯車装置
    において、上記構成に使用する歯車の全てを平歯車とし
    たことを特徴とする車両用差動歯車装置。
  2. 【請求項2】 ハウジング1の中央支持板5aを回転太
    陽遊星歯車列の公転腕とし、軸線0を中心として回転駆
    動され、この中央支持板5aには、遊星歯車10a,1
    0bおよび中間歯車12が、それぞれ遊星歯車軸11お
    よび中間歯車軸13で回転自在に支持されており、遊星
    歯車10aは中間歯車12と噛み合っており、中間歯車
    12は太陽歯車9aと噛み合い、遊星歯車10bは太陽
    歯車9bと噛み合い、また、ハウジング1の両端部に
    は、一対の出力軸8a,8bがそれぞれの軸線を軸線0
    と一致させて回転自在に支持されていることを特徴とす
    る請求項1記載の車両用差動歯車装置。
  3. 【請求項3】 ハウジング1の両側壁1a,1bを回転
    太陽遊星歯車列の公転腕とし、この両側壁1a,1bの
    中心に各々出力軸8a,8bが軸線0を中心として回転
    駆動され、この両側壁1a,1bには、遊星歯車10
    a,10bおよび中間歯車12が、それぞれ遊星歯車軸
    11および中間歯車軸13を介して回転自在に支持され
    ており、遊星歯車10aは中間歯車12と噛み合ってお
    り、中間歯車12は出力軸8aと一体の太陽歯車9aと
    噛み合い、遊星歯車10bは出力軸8bと一体の太陽歯
    車9bと噛み合い、かつ、中間歯車12は遊星歯車10
    aと太陽歯車9aに対し、くの字状に配置されているこ
    とを特徴とする請求項1記載の車両用差動歯車装置。
  4. 【請求項4】 遊星歯車10a,10bおよび中間歯車
    12の歯車列を、軸8a,8b周りに対称的に2組以上
    配置したことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいず
    れか1項に記載の車両用差動歯車装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017110803A (ja) * 2015-12-16 2017-06-22 アティエヴァ、インコーポレイテッド 平行軸エピサイクリック歯車差動装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017110803A (ja) * 2015-12-16 2017-06-22 アティエヴァ、インコーポレイテッド 平行軸エピサイクリック歯車差動装置

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