JP2002081524A - 差動歯車装置 - Google Patents
差動歯車装置Info
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- JP2002081524A JP2002081524A JP2000269498A JP2000269498A JP2002081524A JP 2002081524 A JP2002081524 A JP 2002081524A JP 2000269498 A JP2000269498 A JP 2000269498A JP 2000269498 A JP2000269498 A JP 2000269498A JP 2002081524 A JP2002081524 A JP 2002081524A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 差動歯車装置の差動回転時に摺接する摺接面
の早期の摩耗及び焼付きを防止する。 【解決手段】 サイドギヤ３Ａ，３Ｂ及びピニオンギヤ
５Ａ，５Ｂの各歯面、並びにサイドギヤ３Ａ，３Ｂ及び
ワッシャ４Ａ，４Ｂ，４Ｃの各端面に、ダイヤモンドラ
イクカーボンからなるコーティング層又はタングステン
カーバイド・カーボンからなるコーティング層を形成す
る。
の早期の摩耗及び焼付きを防止する。 【解決手段】 サイドギヤ３Ａ，３Ｂ及びピニオンギヤ
５Ａ，５Ｂの各歯面、並びにサイドギヤ３Ａ，３Ｂ及び
ワッシャ４Ａ，４Ｂ，４Ｃの各端面に、ダイヤモンドラ
イクカーボンからなるコーティング層又はタングステン
カーバイド・カーボンからなるコーティング層を形成す
る。
Description
【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、特に差動回転を入力トルクの大
きさに応じて制限する差動制限機能を有する差動歯車装
置に関する。
に好適な差動歯車装置、特に差動回転を入力トルクの大
きさに応じて制限する差動制限機能を有する差動歯車装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、この種の差動歯車装置は、回転
駆動されるハウジングと、このハウジング内に軸線をハ
ウジングの回動軸線と一致させて回転自在に配置された
捩れ歯を有する一対のサイドギヤと、ハウジングの内周
面に形成されたポケットに回転自在に収容され、互いに
噛み合うとともに、一対のサイドギヤとそれぞれ噛み合
う少なくとも一対のピニオンギヤとを備えており、サイ
ドギヤ及びピニオンギヤの各端面とハウジングとの間に
はスラストワッシャが配置されている。そして、差動回
転時には、各歯車の接触歯面、各歯車の端面とスラスト
ワッシャ、及びピニオンギヤの外周面とポケットの内周
面等が摺接（滑り接触）する。このとき発生する摩擦抵
抗により、差動回転を制限するようになっている。この
場合、摺接面の接触圧は、入力トルクにほぼ比例する。
したがって、差動回転は、入力トルクの大きさに応じて
制限される。
駆動されるハウジングと、このハウジング内に軸線をハ
ウジングの回動軸線と一致させて回転自在に配置された
捩れ歯を有する一対のサイドギヤと、ハウジングの内周
面に形成されたポケットに回転自在に収容され、互いに
噛み合うとともに、一対のサイドギヤとそれぞれ噛み合
う少なくとも一対のピニオンギヤとを備えており、サイ
ドギヤ及びピニオンギヤの各端面とハウジングとの間に
はスラストワッシャが配置されている。そして、差動回
転時には、各歯車の接触歯面、各歯車の端面とスラスト
ワッシャ、及びピニオンギヤの外周面とポケットの内周
面等が摺接（滑り接触）する。このとき発生する摩擦抵
抗により、差動回転を制限するようになっている。この
場合、摺接面の接触圧は、入力トルクにほぼ比例する。
したがって、差動回転は、入力トルクの大きさに応じて
制限される。
【０００３】各摺接面は、比較的大きな押圧力が作用し
た状態で摺接するため、早期に摩耗し易い。そこで、特
開平９−１７７９４０号公報に記載の差動歯車装置にお
いては、摺接面に無電解ニッケルコーティング層を形成
することにより、歯面等の摺接面の早期の摩耗を防止す
るようにしている。
た状態で摺接するため、早期に摩耗し易い。そこで、特
開平９−１７７９４０号公報に記載の差動歯車装置にお
いては、摺接面に無電解ニッケルコーティング層を形成
することにより、歯面等の摺接面の早期の摩耗を防止す
るようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近、
上記従来の対策では、摺接面の早期の摩耗を十分には防
止することができない事態が生じてきた。すなわち、差
動歯車装置には潤滑油が供給されているが、従来用いら
れている潤滑油は極圧剤の添加量も多く、潤滑性に富ん
でいる。ところが、最近のオートマチック仕様のＦＦ車
では、設計の都合上、差動歯車装置にそれ専用の潤滑油
が用いられず、オートマチック変速機用のオイル（以
下、ＡＴＦという。）が用いられるようになってきた。
ＡＴＦは、極圧剤の添加量も少なく、耐摩耗性及び耐焼
付性が差動歯車装置専用の潤滑油より大きく劣る。この
ため、摺接面に無電解ニッケルコーティング層を形成す
るような従来の対策では、早期の摩耗を十分には防止す
ることができないのみならず、焼付きが発生するという
問題があった。
上記従来の対策では、摺接面の早期の摩耗を十分には防
止することができない事態が生じてきた。すなわち、差
動歯車装置には潤滑油が供給されているが、従来用いら
れている潤滑油は極圧剤の添加量も多く、潤滑性に富ん
でいる。ところが、最近のオートマチック仕様のＦＦ車
では、設計の都合上、差動歯車装置にそれ専用の潤滑油
が用いられず、オートマチック変速機用のオイル（以
下、ＡＴＦという。）が用いられるようになってきた。
ＡＴＦは、極圧剤の添加量も少なく、耐摩耗性及び耐焼
付性が差動歯車装置専用の潤滑油より大きく劣る。この
ため、摺接面に無電解ニッケルコーティング層を形成す
るような従来の対策では、早期の摩耗を十分には防止す
ることができないのみならず、焼付きが発生するという
問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の問題
を解決するために、差動回転を入力トルクの大きさに応
じて制限する差動歯車装置において、差動回転時に摺接
する摺接面の少なくとも一部に非晶質硬質炭素膜又は金
属含有非晶質硬質炭素膜を設けたことを特徴としてい
る。
を解決するために、差動回転を入力トルクの大きさに応
じて制限する差動歯車装置において、差動回転時に摺接
する摺接面の少なくとも一部に非晶質硬質炭素膜又は金
属含有非晶質硬質炭素膜を設けたことを特徴としてい
る。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態に
ついて図１及び図２を参照して説明する。図１及び図２
は、この発明に係る車両用の差動歯車装置１を示すもの
であり、この差動歯車装置１は、ハウジング２を備えて
いる。このハウジング２は、その両端部に形成されたジ
ャーナル部２１，２２がデフキャリア（図示せず）に回
転自在に支持されており、エンジンにより回動軸線Ｌを
中心として回転駆動される。ハウジング２の周壁部及び
側壁部には、孔２３，２４，２５が形成されている。こ
の孔２３，２４，２５を介してデフキャリア内の潤滑油
がハウジング２内に導入され、またハウジング２からデ
フキャリア内に排出される。潤滑油としては、ＡＴＦが
用いられている。
ついて図１及び図２を参照して説明する。図１及び図２
は、この発明に係る車両用の差動歯車装置１を示すもの
であり、この差動歯車装置１は、ハウジング２を備えて
いる。このハウジング２は、その両端部に形成されたジ
ャーナル部２１，２２がデフキャリア（図示せず）に回
転自在に支持されており、エンジンにより回動軸線Ｌを
中心として回転駆動される。ハウジング２の周壁部及び
側壁部には、孔２３，２４，２５が形成されている。こ
の孔２３，２４，２５を介してデフキャリア内の潤滑油
がハウジング２内に導入され、またハウジング２からデ
フキャリア内に排出される。潤滑油としては、ＡＴＦが
用いられている。
【０００７】ハウジング２内には、一対のサイドギヤ３
Ａ，３Ｂが収容されている。一対のサイドギヤ３Ａ，３
Ｂは、捩れ歯を有しており、それぞれの軸線を回転軸線
Ｌと一致させて配置されている。各サイドギヤ３Ａ，３
Ｂには、ジャーナル部２１，２２を貫通する貫通孔２
６，２７を介してハウジング２に挿入された左右の車軸
等の出力軸（図示せず）が回転不能に連結される。サイ
ドギヤ３Ａ，３Ｂの外側の端面とこれに対向するハウジ
ングとの間には、スラストワッシャ４Ａ，４Ｂが配置さ
れ、サイドギヤ３Ａ，３Ｂの互いに対向する内側の端面
間には、センターワッシャ４Ｃが配置されている。
Ａ，３Ｂが収容されている。一対のサイドギヤ３Ａ，３
Ｂは、捩れ歯を有しており、それぞれの軸線を回転軸線
Ｌと一致させて配置されている。各サイドギヤ３Ａ，３
Ｂには、ジャーナル部２１，２２を貫通する貫通孔２
６，２７を介してハウジング２に挿入された左右の車軸
等の出力軸（図示せず）が回転不能に連結される。サイ
ドギヤ３Ａ，３Ｂの外側の端面とこれに対向するハウジ
ングとの間には、スラストワッシャ４Ａ，４Ｂが配置さ
れ、サイドギヤ３Ａ，３Ｂの互いに対向する内側の端面
間には、センターワッシャ４Ｃが配置されている。
【０００８】ハウジング２の内周面には、略半円状をな
す２個一対のポケット２８，２９が四対設けられてい
る。四対のポケット２８，２９は、ハウジング２の周方
向に等間隔に配置されている。各ポケット２８，２９に
は、対をなすピニオンギヤ５Ａ，５Ｂがそれぞれ回転自
在に収容されている。ピニオンギヤ５Ａ，５Ｂは、互い
に同一形状をなしており、一端部に長歯車部５１を、他
端部に短歯車部５２を有している。ただし、ピニオンギ
ヤ５Ａとピニオンギヤ５Ｂとは互いに逆向きに配置され
ている。一方のピニオンギヤ５Ａは、その長歯車部５１
が内側部分においてサイドギヤ３Ａと噛み合い、外側部
分において他方のピニオンギヤ５Ｂの短歯車部５２と噛
み合っている。他方のピニオンギヤ５Ｂは、その長歯車
部５１が内側部分においてサイドギヤ３Ｂと噛み合い、
外側部分において一方のピニオンギヤ５Ａの短歯車部５
２と噛み合っている。
す２個一対のポケット２８，２９が四対設けられてい
る。四対のポケット２８，２９は、ハウジング２の周方
向に等間隔に配置されている。各ポケット２８，２９に
は、対をなすピニオンギヤ５Ａ，５Ｂがそれぞれ回転自
在に収容されている。ピニオンギヤ５Ａ，５Ｂは、互い
に同一形状をなしており、一端部に長歯車部５１を、他
端部に短歯車部５２を有している。ただし、ピニオンギ
ヤ５Ａとピニオンギヤ５Ｂとは互いに逆向きに配置され
ている。一方のピニオンギヤ５Ａは、その長歯車部５１
が内側部分においてサイドギヤ３Ａと噛み合い、外側部
分において他方のピニオンギヤ５Ｂの短歯車部５２と噛
み合っている。他方のピニオンギヤ５Ｂは、その長歯車
部５１が内側部分においてサイドギヤ３Ｂと噛み合い、
外側部分において一方のピニオンギヤ５Ａの短歯車部５
２と噛み合っている。
【０００９】上記構成の差動歯車装置において、サイド
ギヤ３Ａ，３Ｂが差動回転すると、各歯車３Ａ，３Ｂ；
５Ａ，５Ｂの歯面（摺接面）が摺接するとともに、各サ
イドギヤ３Ａ，３Ｂとワッシャ４Ａ，４Ｂ，４Ｃの各端
面（摺接面）、ピニオンギヤ５Ａ，５Ｂの端面（摺接
面）とこれに対向するハウジング２の内面（摺接面）、
及びピニオンギヤ５Ａ，５Ｂの外周面（摺接面）とポケ
ット２８，２９の内周面（摺接面）がそれぞれ摺接す
る。この場合、ピニオンギヤ５Ａ，５Ｂの端面とハウジ
ング２の内面とは、接触荷重が低いので比較的摩耗速度
が遅いが、他の各面は早期に摩耗し、あるいは焼付きし
易い。
ギヤ３Ａ，３Ｂが差動回転すると、各歯車３Ａ，３Ｂ；
５Ａ，５Ｂの歯面（摺接面）が摺接するとともに、各サ
イドギヤ３Ａ，３Ｂとワッシャ４Ａ，４Ｂ，４Ｃの各端
面（摺接面）、ピニオンギヤ５Ａ，５Ｂの端面（摺接
面）とこれに対向するハウジング２の内面（摺接面）、
及びピニオンギヤ５Ａ，５Ｂの外周面（摺接面）とポケ
ット２８，２９の内周面（摺接面）がそれぞれ摺接す
る。この場合、ピニオンギヤ５Ａ，５Ｂの端面とハウジ
ング２の内面とは、接触荷重が低いので比較的摩耗速度
が遅いが、他の各面は早期に摩耗し、あるいは焼付きし
易い。
【００１０】そこで、この差動歯車装置１においては、
サイドギヤ３Ａ，３Ｂ及びピニオンギヤ５Ａ，５Ｂの各
歯面及びギヤトップランド、並びにサイドギヤ３Ａ，３
Ｂ及びワッシャ４Ａ，４Ｂ，４Ｃの各端面に、ダイヤモ
ンドライクカーボンからなるコーティング層（非晶質硬
質炭素膜；以下、ＤＬＣという。）又はタングステンカ
ーバイド・カーボンからなるコーティング層（金属含有
非晶質硬質炭素膜；以下、ＷＣ／Ｃという。）が形成さ
れている。勿論、ピニオンギヤ５Ａ，５Ｂの各端面に
も、ＤＬＣ又はＷＣ／Ｃを形成してもよい。
サイドギヤ３Ａ，３Ｂ及びピニオンギヤ５Ａ，５Ｂの各
歯面及びギヤトップランド、並びにサイドギヤ３Ａ，３
Ｂ及びワッシャ４Ａ，４Ｂ，４Ｃの各端面に、ダイヤモ
ンドライクカーボンからなるコーティング層（非晶質硬
質炭素膜；以下、ＤＬＣという。）又はタングステンカ
ーバイド・カーボンからなるコーティング層（金属含有
非晶質硬質炭素膜；以下、ＷＣ／Ｃという。）が形成さ
れている。勿論、ピニオンギヤ５Ａ，５Ｂの各端面に
も、ＤＬＣ又はＷＣ／Ｃを形成してもよい。
【００１１】ＤＬＣ及びＷＣ／Ｃは、周知のように、物
理的蒸着法（ＰＶＤ）又は化学的蒸着法（ＣＶＤ）によ
って形成することができる。それらの厚さは、ＤＬＣに
ついては０．５〜７μｍとするのが望ましく、ＷＣ／Ｃ
についても０．５〜７μｍにするのが望ましい。層厚が
下限値より薄い場合には、耐摩耗及び耐焼付きに対して
十分な性能を発揮することができないおそれがあり、上
限値より厚い場合にはコーティング層に割れが生じるお
それがあるからである。
理的蒸着法（ＰＶＤ）又は化学的蒸着法（ＣＶＤ）によ
って形成することができる。それらの厚さは、ＤＬＣに
ついては０．５〜７μｍとするのが望ましく、ＷＣ／Ｃ
についても０．５〜７μｍにするのが望ましい。層厚が
下限値より薄い場合には、耐摩耗及び耐焼付きに対して
十分な性能を発揮することができないおそれがあり、上
限値より厚い場合にはコーティング層に割れが生じるお
それがあるからである。
【００１２】上記構成の差動歯車装置１においては、Ｄ
ＬＣ又はＷＣ／Ｃがギヤ３Ａ，３Ｂ；５Ａ，５Ｂ、ワッ
シャ４Ａ，４Ｖ，４Ｃの各母材より大幅に硬質であるの
は勿論のこと、無電解ニッケルコーティング層より硬質
である。しかも、ＤＬＣ又はＷＣ／Ｃは、無電解ニッケ
ルコーティング層にはない潤滑性を有している。したが
って、各摺接面の早期の摩耗及び焼き付きを防止するこ
とができる。また、ＤＬＣ、ＷＣ／Ｃは、潤滑性に優れ
ているため、歯車３Ａ，３Ｂ；５Ａ，５Ｂの回転に伴っ
て発生するスティックスリップを起因とするノイズを低
く抑えることができ、これによっていわゆるノイズバイ
ブレーションの発生を軽減することができる。
ＬＣ又はＷＣ／Ｃがギヤ３Ａ，３Ｂ；５Ａ，５Ｂ、ワッ
シャ４Ａ，４Ｖ，４Ｃの各母材より大幅に硬質であるの
は勿論のこと、無電解ニッケルコーティング層より硬質
である。しかも、ＤＬＣ又はＷＣ／Ｃは、無電解ニッケ
ルコーティング層にはない潤滑性を有している。したが
って、各摺接面の早期の摩耗及び焼き付きを防止するこ
とができる。また、ＤＬＣ、ＷＣ／Ｃは、潤滑性に優れ
ているため、歯車３Ａ，３Ｂ；５Ａ，５Ｂの回転に伴っ
て発生するスティックスリップを起因とするノイズを低
く抑えることができ、これによっていわゆるノイズバイ
ブレーションの発生を軽減することができる。
【００１３】次に、この発明の上記の効果を確認するた
めに行った実験結果を紹介する。この実験においては、
差動歯車装置１と同一構造のものと、ＤＬＣ又はＷＣ／
Ｃに代えて摺接面に無電解ニッケルコーティング層が形
成されたものとが用いられた。そして、焼付き性につい
て実験したところ、この発明の差動歯車装置は、従来の
ものに対し耐焼付き性を２０％向上させることができ
た。また、この発明の差動歯車装置では、従来の差動歯
車装置に対し、ノイズバイブレーションを３０％低減す
ることができた。
めに行った実験結果を紹介する。この実験においては、
差動歯車装置１と同一構造のものと、ＤＬＣ又はＷＣ／
Ｃに代えて摺接面に無電解ニッケルコーティング層が形
成されたものとが用いられた。そして、焼付き性につい
て実験したところ、この発明の差動歯車装置は、従来の
ものに対し耐焼付き性を２０％向上させることができ
た。また、この発明の差動歯車装置では、従来の差動歯
車装置に対し、ノイズバイブレーションを３０％低減す
ることができた。
【００１４】なお、この発明は、上記の実施の形態に限
定されるものでなく、適宜変更可能である。例えば、上
記の実施の形態は、一対のピニオンギヤがサイドギヤと
平行に配置されたいわゆる平行軸差動歯車装置にこの発
明を適用したものであるが、この発明は、一対のピニオ
ンギヤがサイドギヤと直角に配置されるタイプの差動歯
車装置、あるいは遊星歯車装置を用いた差動歯車装置に
も適用可能である。
定されるものでなく、適宜変更可能である。例えば、上
記の実施の形態は、一対のピニオンギヤがサイドギヤと
平行に配置されたいわゆる平行軸差動歯車装置にこの発
明を適用したものであるが、この発明は、一対のピニオ
ンギヤがサイドギヤと直角に配置されるタイプの差動歯
車装置、あるいは遊星歯車装置を用いた差動歯車装置に
も適用可能である。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、差動歯車装置における摺接面の早期の摩耗及び焼き
付きを防止することができ、しかもノイズバイブレーシ
ョンを低減することができるという効果が得られる。
ば、差動歯車装置における摺接面の早期の摩耗及び焼き
付きを防止することができ、しかもノイズバイブレーシ
ョンを低減することができるという効果が得られる。
【図１】この発明の一実施の形態を示す図であって、図
２のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。
２のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
１ 差動歯車装置 ２ ハウジング ３Ａ サイドギヤ ３Ｂ サイドギヤ ４Ａ スラストワッシャ ４Ｂ スラストワッシャ ４Ｃ スラストワッシャ ５Ａ ピニオンギヤ ５Ｂ ピニオンギヤ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J027 FA34 FA37 FB01 HB02 HB03 HC02 HC03 HC21 HE01 HF09 HH13 4K029 AA02 AA27 AA29 BA34 BA57 BC02 BD04 4K030 BA20 BA28 BA36 CA02 CA16 LA23
Claims (1)
- 【請求項１】 差動回転を入力トルクの大きさに応じて
制限する差動歯車装置において、 差動回転時に摺接する摺接面の少なくとも一部に非晶質
硬質炭素膜又は金属含有非晶質硬質炭素膜を設けたこと
を特徴とする差動歯車装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000269498A JP2002081524A (ja) | 2000-09-06 | 2000-09-06 | 差動歯車装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000269498A JP2002081524A (ja) | 2000-09-06 | 2000-09-06 | 差動歯車装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002081524A true JP2002081524A (ja) | 2002-03-22 |
Family
ID=18756095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000269498A Pending JP2002081524A (ja) | 2000-09-06 | 2000-09-06 | 差動歯車装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002081524A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2000
- 2000-09-06 JP JP2000269498A patent/JP2002081524A/ja active Pending
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