JP2002081526A - ヘリカルギヤタイプの差動制限装置 - Google Patents

ヘリカルギヤタイプの差動制限装置

Info

Publication number
JP2002081526A
JP2002081526A JP2001110417A JP2001110417A JP2002081526A JP 2002081526 A JP2002081526 A JP 2002081526A JP 2001110417 A JP2001110417 A JP 2001110417A JP 2001110417 A JP2001110417 A JP 2001110417A JP 2002081526 A JP2002081526 A JP 2002081526A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gear
differential
limiting device
differential limiting
helical gear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001110417A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiken Kan
政 憲 甘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hyundai Motor Co
Original Assignee
Hyundai Motor Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hyundai Motor Co filed Critical Hyundai Motor Co
Publication of JP2002081526A publication Critical patent/JP2002081526A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/16Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of differential gearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/20Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices
    • F16H48/28Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using self-locking gears or self-braking gears
    • F16H48/285Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using self-locking gears or self-braking gears with self-braking intermeshing gears having parallel axes and having worms or helical teeth

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 差動ギヤケース内に設けられたピニオンギヤ
の配列仕組みを変更することのみによって、作動制限機
能を決めるTBR(Torque Bias Rati
o)を向上させて、オフロード車両にも適用できるヘリ
カルギヤタイプの差動制限装置を提供する。 【解決手段】 変速機から引出された動力により回転す
るリングギヤが一体に連結された差動ギヤケースと、差
動ギヤケースの両側から嵌入されたドライブシャフトに
スプライン結合されてドライブシャフトに動力を伝達す
るサイドギヤと、サイドギヤの外側のヘリカルギヤと噛
合い、前記ドライブシャフトと平行に配置された複数個
のピニオンギヤとを含むヘリカルギヤタイプの差動制限
装置において、前記ピニオンギヤは、差動ギヤケース内
で相互に非対称的に配置されたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の旋回走行
を可能にする差動装置の作動を一時中止させて、正常的
な走行が行えるようにする差動制限装置に係り、より詳
しくは、ヘリカル形式のピニオンギヤに生じる摩擦力を
利用して差動作用を制限するヘリカルギヤタイプの差動
制限装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、自動車には、エンジンから発生
した動力を車輪に適切に伝達するためクラッチと変速機
が使用されており、変速機から引出された動力を両側の
車輪に好適に分配できるよう差動装置が使用されてい
る。したがって、差動装置は変速機に連結されている。
前輪駆動型の自動車では、変速機からの出力が直接差動
装置に伝達され、後輪駆動型の自動車では、変速機から
の出力が推進軸を通して差動装置に伝達される。前記差
動装置は、自動車の旋回走行時に内輪と外輪の速度差を
発生させて車両の円滑な方向転換を可能にするととも
に、路面がばらついている地形においても自動車の走行
安定性が確保できる。つまり、自動車の旋回時に内輪よ
り外輪の回転量を大きくすることによって車両が旋回で
きる。したがって、差動装置は自動車を安全に旋回させ
るための必須の装置といえる。
【0003】ところで、差動装置が装着された自動車に
おいては、両側の駆動車輪が接している路面の摩擦力間
に大きい差が生じると、差動装置によって両側の車輪間
に動力伝達が生じる。その結果、摩擦力の小さい側の車
輪は空回りをする反面、摩擦力の大きい側の車輪は停止
して車両の正常的な運行が難しくなる。つまり、一方の
車輪のみが泥沼に嵌り込んだ場合、差動装置によって泥
沼に嵌り込んだ車輪のみが回転し、他方の車輪は回転し
ないため、車両は自力のみをもっては泥沼から抜け出せ
ない状況に陥る。
【0004】かかる問題点を解決するため、オフロード
車両など険しい路面での走行の多い車両の場合には差動
制限装置を採り入れているが、最近ではすべてにわたる
ほとんどの車両に差動制限装置が設けられている。差動
制限装置にはその型式と仕組みによって多様な種類があ
るが、本発明ではその中のヘリカルギヤタイプの差動制
限装置を対象にしている。
【0005】図1〜3には、従来のヘリカルギヤタイプ
の差動制限装置が示されている。差動制限装置は、変速
機から引出された動力によって回転するリングギヤが一
体に連結された差動ギヤケース51と、差動ギヤケース
51の両側に嵌入されたドライブシャフト52と、ドラ
イブシャフト52にスプライン結合されたサイドギヤ5
3と、 サイドギヤ53の外側のヘリカルギヤと噛合
い、ドライブシャフト52と平行に配置され、差動ギヤ
ケース51の内側に削成された複数のギヤ溝54に設け
られた複数のピニオンギヤ55と、複数のピニオンギヤ
55の側面を閉塞して一定の空間に拘束するため差動ギ
ヤケース51内に設けられた2枚の拘束板56と、差動
ギヤケース51の外側に設けられた2つのサイドキャッ
プ57とから構成されている。
【0006】上記のように構成されたヘリカルギヤタイ
プの差動制限装置は、両側の車輪にかかる抵抗力に応じ
て差動作用を行なうとともに、ピニオンギヤ55と差動
ギヤケース51間にかかる摩擦力を利用して差動作用を
制限することもある。両側の車輪からドライブシャフト
52を通して伝達される抵抗力が同一の場合には、差動
ギヤケース51とサイドギヤ53が一体となって回転す
る。したがって、サイドギヤ53がスプライン結合され
た両側のドライブシャフト52は同一速度で回転し、自
動車は安定的に前後進する。
【0007】仮に、自動車が旋回する場合、内輪側には
外輪側に比べて大きな抵抗力がかかり、これによって、
差動ギヤケース51内のピニオン55が空回るするとと
もに自転を行ない、内輪側の動力を外輪側に伝達して内
輪に比べて外輪の回転速度を速める。かかる機能を差動
作用という。両側の車輪にかかる抵抗力の差によってピ
ニオンギヤ55が自転し、一方の車輪は差動ギヤケース
51より速めに、他方の車輪は差動ギヤケース51より
遅めに回転する。
【0008】ここで、ピニオンギヤ55の回転について
具体的に見ると、ピニオンギヤ55の回転に伴い軸方向
への推力が生じることが分かる。つまり、ピニオンギヤ
55とサイドギヤ53が相互にヘリカルギヤによって噛
合っているため、ピニオンギヤ55が回転する際、回転
軸に平行な軸方向への推力が生じる。この際、サイドギ
ヤ53とピニオンギヤ55は全て拘束板56とサイドキ
ャップ57によって軸方向への移動が制限されているた
め、ピニオンギヤ55が自転する際、サイドギヤ53の
端面と拘束板56間、及びピニオンギヤ55の端面と差
動ギヤケース51間に摩擦力が生じる。また、ピニオン
ギヤ55と差動ギヤケース51に削成されたギヤ溝54
間においても摩擦力が生じて、ヘリカルギヤ間にも摩擦
力が生じる。かように生じた摩擦力が差動作用を制限
し、両側のドライブシャフト52の回転数の差が大きく
なるにつれて摩擦力が大きくなるため差動作用が起こら
ない。
【0009】すなわち、両側の車輪にかかる抵抗力の差
が大きくなるほど、ピニオンギヤ55の回転速度は速く
なり、これによって、差動ギヤケース51内で生じる摩
擦力も大きくなる。差動ギヤケース51内の摩擦力が大
きくなると、ピニオンギヤ55の回転に制動がかかり、
それによって過度の差動作用が起こらない。つまるとこ
ろ、差動制限装置は、差動ギヤケース51内で生じる摩
擦力を利用して差動ギヤケース51とドライブシャフト
52間の回転数の差が所定の範囲を超えないようにする
ことによって、車輪の空回りが起こらないようにする。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】前記のようなヘリカル
ギヤタイプの差動制限装置は、仕組みが簡単で速い応答
性を保有しているため、一般の乗用車両やスポーツカー
に極めて好適であり、他の方式に比べて重量及びコスト
の面から有利な点はある。しかしながら、ヘリカルギヤ
の摩擦力を利用するシステムの原理の上で最大駆動力の
確保に限界があるため、高性能の作動制限機能が要求さ
れるオフロード車両には適用し難いという問題点があっ
た。
【0011】そこで本発明は、前記種々の問題点を解決
するためになされたものであって、本発明の目的は、差
動ギヤケース内に設けられたピニオンギヤの配列仕組み
を変更することのみによって、作動制限機能を決めるT
BR(Torque Bias Ratio)を向上さ
せて、オフロード車両にも適用できるヘリカルギヤタイ
プの差動制限装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
になされた本発明は、変速機から引出された動力により
回転するリングギヤが一体に連結された差動ギヤケース
と、差動ギヤケースの両側から嵌入されたドライブシャ
フトにスプライン結合されてドライブシャフトに動力を
伝達するサイドギヤと、サイドギヤの外側のヘリカルギ
ヤと噛合い、前記ドライブシャフトと平行に配置された
複数個のピニオンギヤとを含むヘリカルギヤタイプの差
動制限装置において、前記ピニオンギヤは、差動ギヤケ
ース内で相互に非対称的に配置されたことを特徴とす
る。
【0013】また、前記ピニオンギヤは、対をなして配
置され、ピニオンギヤの対間の配置角度は90°未満で
あることを特徴とする。
【0014】また、前記ピニオンギヤの対間の配置角度
は、75°であることを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき、本発明
の好ましい実施例について詳細に説明する。本発明によ
るヘリカルギヤタイプの差動制限装置は、図5に示すよ
うに、変速機から引出された動力により回転するリング
ギヤが一体に連結された差動ギヤケース11と、差動ギ
ヤケース11の両側から嵌入されたドライブシャフト1
2にスプライン結合されてドライブシャフト12に動力
を伝達するサイドギヤ13と、サイドギヤ13の外側の
ヘリカルギヤと噛合い、ドライブシャフト12と平行に
配置されて、差動ギヤケース11の内側に削成されたギ
ヤ溝14に設けられた複数個のピニオンギヤ15とから
構成されている。
【0016】ピニオンギヤ15は、対を成して配置さ
れ、ピニオンギヤ15の対間の配置角度は75°であ
る。したがって、ピニオンギヤ15は差動ギヤケース1
1内に非対称的に配置され、ピニオンギヤ15の対間の
配置角度は必要な性能に応じて適宜変更できるが、非対
称をなすためには、4対が配置される場合は配置角度を
90°未満とする必要がある。
【0017】以上のように構成された本発明のヘリカル
ギヤタイプの差動制限装置は、従来の差動制限装置とそ
の機能は同一であるが、ピニオンギヤ15の非対称配列
によってサイドギヤ13に対する半径方向への負荷が増
大し、差動制限性能を向上させることができる。換言す
れば、本発明のヘリカルギヤタイプの差動制限装置は、
基本的には従来の差動制限装置と同一要素によって構成
されて同一の機能を遂行するが、従来の差動制限装置で
はピニオンギヤが対称的に配分されていたのに対して、
ピニオンギヤ15が非対称をなすように一方へ片寄って
配分される点が相違する。すなわち、図4に示すよう
に、ピニオンギヤ15を4対で構成する場合、ピニオン
ギヤ15の対間の配置角度が従来のものは90°で全体
角度が270°に配分されているが、本発明のものは7
5°で全体角度が225°になっている。
【0018】したがって、差動制限装置の基本作動原理
に対する説明は省き、本発明と直接関連のある差動制限
機能の部分のみに触れることにする。差動制限装置内で
差動制限機能が発揮される摩擦トルクの種類、及びそれ
らを生じる主な要素について、図5を参照して以下に説
明する。第一の要素は、ピニオンギヤ15と差動ギヤケ
ース11の内部との摩擦トルクであり、この摩擦トルク
は、ピニオンギヤ15の圧力角によるギヤの反力によっ
て生じる。その反力は、ドライブシャフト12に対して
半径方向に作用する。第二の要素は、ピニオンギヤ15
とサイドギヤ13の形状による摩擦トルクであり、ピニ
オンギヤ15の回転時に生じる推力によるサイドギヤ1
3と拘束板16間、及びピニオンギヤ15と差動ギヤケ
ース11の端面間の摩擦によるトルクがある。この摩擦
トルクは、ピニオンギヤ15とサイドギヤ13のヘリカ
ル形状に伴う捩れ角によって決められる。
【0019】従来の差動制限装置においては、前記の2
通りが差動制限能力を決める主な要素であり、ピニオン
ギヤ15の圧力角と捩れ角、及びそれぞれの摩擦部材の
摩擦係数を変更することによって、差動制限性能を改善
してきた。しかし、ヘリカルギヤタイプという基本的な
仕組み、及び原理的な面から高いTBRの性能を制御す
ることはできなかった。つまり、ピニオンギヤ15の圧
力角、及び捩れ角が高ければ差動制限装置の性能も高く
なるが、ヘリカルギヤ自体の制約によって所望の数値に
までギヤの要素を変更することはできないからである。
このため、本発明においては、従来対称形に分配されて
いたピニオンギヤの対を非対称形に配置することによっ
て、不釣合な動力分配に応じてピニオンギヤ15と差動
ギヤケース11のギヤ溝14間の摩擦力を増大させて差
動制限性能を向上させることができる。この際生じる摩
擦力、又は圧力角による摩擦力は、同様に半径方向に作
用する。
【0020】図6には、ピニオンギヤ15の配置角度を
変化させることによるTBRの変化特性が示されてい
る。ピニオンギヤ15の対を4対とする場合、一番目の
ピニオンギヤ15の対から最終のピニオンギヤ15の対
間の全体の角度が270°である従来の差動制限装置の
場合は、TBRが差動制限装置の多数の作動要素によっ
て2.0程度であったが、全体の角度が225°である
本発明の差動制限装置では、ヘリカルピニオンギヤ15
の対の偏心作用による差動制限機能が追加されてTBR
を3.0程度に向上させることができる。ここで、ピニ
オンギヤ15の対間の配置角度を小さくするほど、偏心
による差動制限力が増大されて高いTBRの差動制限装
置を実現することができる。
【0021】
【発明の効果】以上、詳細に説明した本発明によるヘリ
カルギヤタイプの差動制限装置は、全体的な構成要素を
変更せずに、単に差動ギヤケース内に設けられたピニオ
ンギヤの配列仕組みを変更することのみによって、差動
制限機能を決めるTBRを向上させてオフロード車両に
も適用できるという優れた利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のヘリカルギヤタイプの差動制限装置の分
解斜視図である。
【図2】ヘリカルギヤタイプの差動制限装置の縦断面図
である。
【図3】図2のA−A断面図である。
【図4】本発明によるヘリカルギヤタイプの差動制限装
置の横断面図である。
【図5】ピニオンギヤの配置角度に対するTBR分布を
示す説明図である。
【図6】ピニオンギヤの配置角度に対するTBRの変化
特性を示す図である。
【符号の説明】
11、51 差動ギヤケ−ス 12、52 ドライブシャフト 13、53 サイドギヤ 14、54 ギヤ溝 15、55 ピニオンギヤ 16、56 拘束板 57 サイドキャップ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 変速機から引出された動力により回転す
    るリングギヤが一体に連結された差動ギヤケースと、差
    動ギヤケースの両側から嵌入されたドライブシャフトに
    スプライン結合されてドライブシャフトに動力を伝達す
    るサイドギヤと、サイドギヤの外側のヘリカルギヤと噛
    合い、前記ドライブシャフトと平行に配置された複数個
    のピニオンギヤとを含むヘリカルギヤタイプの差動制限
    装置において、 前記ピニオンギヤは、差動ギヤケース内で相互に非対称
    的に配置されたことを特徴とするヘリカルギヤタイプの
    差動制限装置。
  2. 【請求項2】 前記ピニオンギヤは、対をなして配置さ
    れ、ピニオンギヤの対間の配置角度は90°未満である
    ことを特徴とする請求項1に記載のヘリカルギヤタイプ
    の差動制限装置。
  3. 【請求項3】 前記ピニオンギヤの対間の配置角度は、
    75°であることを特徴とする請求項2に記載のヘリカ
    ルギヤタイプの差動制限装置。
JP2001110417A 2000-08-30 2001-04-09 ヘリカルギヤタイプの差動制限装置 Pending JP2002081526A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000050792A KR20020017452A (ko) 2000-08-30 2000-08-30 헬리컬 기어 타입 차동제한장치
KR2000/P50792 2000-08-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002081526A true JP2002081526A (ja) 2002-03-22

Family

ID=19686132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001110417A Pending JP2002081526A (ja) 2000-08-30 2001-04-09 ヘリカルギヤタイプの差動制限装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20020025878A1 (ja)
JP (1) JP2002081526A (ja)
KR (1) KR20020017452A (ja)
CN (1) CN1340429A (ja)
DE (1) DE10118201A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005249204A (ja) * 2004-03-05 2005-09-15 American Axle & Manufacturing Inc ディファレンシャルアッセンブリ
CN106015508A (zh) * 2016-06-29 2016-10-12 江苏凌特精密机械有限公司 一种新型防滑差速器
DE102018114625A1 (de) 2017-06-21 2018-12-27 Jtekt Corporation Differentialvorrichtung

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7611437B2 (en) 2004-03-05 2009-11-03 American Axle & Manufacturing, Inc. Spacer pin arrangement for helical gear differential
US7837588B2 (en) * 2007-07-20 2010-11-23 American Axle & Manufacturing, Inc. Pre-load mechanism for helical gear differential
US9347542B2 (en) * 2008-09-30 2016-05-24 American Axle & Manufacturing, Inc. Parallel-axis helical differential assembly
CN102401107A (zh) * 2011-11-10 2012-04-04 韩昌利 机械锁止防滑差速器
USD711445S1 (en) 2013-08-13 2014-08-19 Eaton Corporation Helical gear differential housing
USD767658S1 (en) 2013-08-13 2016-09-27 Eaton Corporation Helical gear differential housing
WO2016010581A1 (en) * 2014-07-18 2016-01-21 Eaton Corporation Differential assembly with helical pinion gear having protuberance
CN106838202A (zh) * 2017-04-02 2017-06-13 凌子龙 一种限滑差速器
USD877783S1 (en) * 2018-04-17 2020-03-10 Justin Smith Helical gear
CN112178152B (zh) * 2020-10-16 2023-02-21 魏家斌 斜齿轮差速器

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3920794C1 (ja) * 1989-06-24 1990-07-26 Uni-Cardan Ag, 5200 Siegburg, De
DE4013196A1 (de) * 1990-04-25 1991-10-31 Viscodrive Gmbh Differentialgetriebe
US5733216A (en) * 1995-03-08 1998-03-31 Zexel Torsen Inc. Thrust-block for C-clip differential

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005249204A (ja) * 2004-03-05 2005-09-15 American Axle & Manufacturing Inc ディファレンシャルアッセンブリ
JP2011202810A (ja) * 2004-03-05 2011-10-13 American Axle & Manufacturing Inc ディファレンシャルアッセンブリ
CN106015508A (zh) * 2016-06-29 2016-10-12 江苏凌特精密机械有限公司 一种新型防滑差速器
DE102018114625A1 (de) 2017-06-21 2018-12-27 Jtekt Corporation Differentialvorrichtung
US10794460B2 (en) 2017-06-21 2020-10-06 Jtekt Corporation Differential device

Also Published As

Publication number Publication date
CN1340429A (zh) 2002-03-20
KR20020017452A (ko) 2002-03-07
US20020025878A1 (en) 2002-02-28
DE10118201A1 (de) 2002-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5518463A (en) Torque distributing mechanism for differential
US5735766A (en) Center differential for four-wheel drive vehicles
US4825724A (en) Differential gear
JP2002081526A (ja) ヘリカルギヤタイプの差動制限装置
JPS58221046A (ja) リミテツドスリツプデイフアレンシヤルギヤ
KR20010028665A (ko) 센터 디프렌셜
JP2001158247A (ja) 四輪駆動車両の動力伝達装置
KR102318360B1 (ko) 전기 2륜차용 차동제어장치
JPS60237242A (ja) 車両用差動装置
JPH0949560A (ja) デファレンシャル装置
JP3866339B2 (ja) 車両用平行軸型差動装置
KR200175697Y1 (ko) 차동제한장치 구조
KR100351122B1 (ko) 헬리컬 디퍼렌셜의 차동 제한장치
KR100345137B1 (ko) 센터 디프렌셜
JPS6358445B2 (ja)
JP3420330B2 (ja) 車両の駆動装置
KR100364221B1 (ko) 토크 감응식 차동제한장치
JP4701607B2 (ja) 車両用差動歯車装置
JP3286000B2 (ja) 車両の差動制限装置
US5906558A (en) Limited slip differential for a vehicle
KR100423052B1 (ko) 차량용 차동제한장치
JPH0626939B2 (ja) 四輪駆動車の駆動力伝達・断続装置
KR100418947B1 (ko) 차량의 차동 제한장치
JP2724569B2 (ja) 四輪駆動車
JPH0318767Y2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040427