JP2003049927A - 差動制限デファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐摩耗性および耐焼付性を向上することがで
きる差動制限デファレンシャル装置の提供を図る。 【解決手段】 デフケース２内にサイドギア７Ａ，７Ｂ
及びピニオンギア６からなる差動ギアを備え、差動ギア
の噛み合い反力によってサイドギア７Ａ，７Ｂとデフケ
ース２との間に摺動摩擦抵抗を発生させ、その摺動摩擦
抵抗によって差動制限力を得る差動制限デファレンシャ
ル装置であって、前記デフケース２とサイドギア７Ａ，
７Ｂに互いに対向する円錐面８Ａ，９Ａ，８Ｂ，９Ｂを
それぞれ形成し、これら円錐面８Ａ，９Ａ，８Ｂ，９Ｂ
間にコーンリング１０Ａ，１０Ｂを配置すると共に、コ
ーンリング１０Ａ，１０Ｂとサイドギア７Ａ，７Ｂの円
錐面８Ａ，８Ｂ間に、コーンリング８Ａ，８Ｂおよびサ
イドギア７Ａ，７Ｂの円錐面８Ａ，８Ｂよりも軟質の材
料よりなるフローティングプレート１１Ａ，１１Ｂを設
けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デフケースとサイ
ドギア間に発生する摩擦力により差動制限力を得る差動
制限デファレンシャル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の差動制限デファレンシャル装置
として、特開平９−７２４００号公報に示すようなもの
が知られている。

【０００３】このデファレンシャル装置１０１は、図２
に示すように、デフケース１０２の略中央部に固定され
たピニオンシャフト１０３と、このピニオンシャフト１
０３に回転自在に支承されたピニオンギア１０４と、こ
のピニオンギア１０４に左右両側から噛み合う一対のサ
イドギア１０５Ａ，１０５Ｂとを備えている。

【０００４】各サイドギア１０５Ａ，１０５Ｂの外周に
は、軸方向外端に向って小径となる円錐面１０６Ａ，１
０６Ｂが形成されている。また、デフケース１０２の内
周には、これら円錐面１０６Ａ，１０６Ｂに対向する円
錐面１０７Ａ，１０７Ｂが形成されている。そして、こ
れら対向する円錐面１０６Ａ，１０７Ａ間、１０６Ｂ，
１０７Ｂ間にそれぞれコーンリング１０８Ａ，１０８Ｂ
が設けられている。

【０００５】コーンリング１０８Ａ，１０８Ｂは、デフ
ケース１０２やサイドギア１０５Ａ，１０５Ｂよりも軟
質な材料で、単なる円錐状の部材として構成され、デフ
ケース１０２やサイドギア１０５Ａ，１０５Ｂには何ら
係合されていず、自由支持されている。

【０００６】各サイドギア１０５Ａ，１０５Ｂには、図
示されていない左右の車軸がそれぞれスプライン結合さ
れている。

【０００７】このようなデファレンシャル装置１０１で
は、エンジンの駆動力が、デフケース１０２内のピニオ
ンギア１０４からサイドギア１０５Ａ，１０５Ｂを介し
て左右の車軸（図示せず）に分配される。そして、左右
の車軸間に駆動抵抗差が生じると、ピニオンギア１０４
の自転により、各サイドギア１０５Ａ，１０５Ｂを介し
て各車軸に分配される。

【０００８】このトルク伝達中に、デフケース１０２と
サイドギア１０５Ａ，１０５Ｂとの間に回転速度差（相
対回転）が生じると、それに応じたピニオンギア１０４
とサイドギア１０５Ａ，１０５Ｂの噛み合い反力によ
り、サイドギア１０５Ａ，１０５Ｂが軸方向外方に押さ
れ、その力によってサイドギア１０５Ａ，１０５Ｂの円
錐面１０６Ａ，１０６Ｂがコーンリング１０８Ａ，１０
８Ｂを介してデフケース１０２の円錐面１０７Ａ，１０
７Ｂに押し付けられる。そして、コーンリング１０８
Ａ，１０８Ｂとデフケース１０２間またはコーンリング
１０８Ａ，１０８Ｂとサイドギア１０５Ａ，１０５Ｂ間
に摺動が起こり、この摺動摩擦抵抗により差動制限力が
発生する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来のデ
ファレンシャル装置では、コーンリング１１Ａ，１１Ｂ
とデフケース２間、コーンリング１１Ａ，１１Ｂとサイ
ドギア７Ａ，７Ｂ間の面が摺動面となるため、耐摩耗性
や耐焼付性を向上させるために、デフケース２、コーン
リング１１Ａ，１１Ｂ、サイドギア７Ａ，７Ｂの摺動面
に窒化処理やＣＲＮ処理（クロム窒化処理）等を施して
いる。

【００１０】しかし、デフケース２やサイドギア７Ａ，
７Ｂの一部（摺動面）にのみ前述のように窒化処理やＣ
ＲＮ処理等を施すことは難しく、コスト的にも不利とな
ってしまう。

【００１１】そこで、本発明は、耐摩耗性および耐焼付
性を向上することができる差動制限デファレンシャル装
置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、デフ
ケース内にピニオンギアと一対のサイドギアからなる差
動ギアを備え、差動ギアの噛み合い反力によってサイド
ギアとデフケースとの間に摺動摩擦抵抗を発生させ、摺
動摩擦抵抗によって差動制限力を得る差動制限デファレ
ンシャル装置であって、前記デフケースとサイドギアに
互いに対向する円錐面をそれぞれ形成し、前記円錐面間
にコーンリングをデフケース又はサイドギアと一体回転
するように配置すると共に、コーンリングとサイドギア
の円錐面間又はコーンリングとデフケースの円錐面間の
うち摺動する円錐面間にフローティングプレートを設け
たことを特徴としている。

【００１３】この差動制限デファレンシャル装置では、
一対のサイドギアに回転差が起きると、サイドギアとピ
ニオンギアとの噛み合い反力がサイドギアに作用して、
その力によって、サイドギアの円錐面がフローティング
プレートおよびコーンリングを介してデフケースの円錐
面に押し付けられる。従って、デフケースとサイドギア
間の摺動する円錐面間、例えばコーンリングがデフケー
スと一体に回転するように配置されている場合は、コー
ンリングとフローティングプレート間及びフローティン
グプレートとサイドギア間に摺動が起こり、この摺動摩
擦抵抗により差動制限力が発生する。

【００１４】この場合、デフケースとサイドギア間の摺
動する円錐面間に、フローティングプレートを配置した
ことによって、フローティングプレートの両面で摺動が
行われるため、フローティングプレートが配置されてい
ない従来のものに比較して各摺動面での摺動速度を低減
することができ、耐摩耗性を向上することができる。

【００１５】また、各摺動面の摩擦抵抗にあわせて任意
の面が摺動接触するので、耐焼付性を向上することがで
きる。

【００１６】また、デフケースまたはサイドギアの円錐
面間にコーンリングをデフケース又はサイドギアと一体
回転するように配置してあるため、コーンリングが一体
回転可能に配置されたデフケース又はサイドギアの円錐
面に部分的に窒化処理等を施す必要がなくなり、その分
コスト的に有利に得ることができる。

【００１７】その際、コーンリングやフローティングプ
レートに窒化処理を行うことが要求されるが、何れもデ
フケースやサイドギアに比べて小さな部品であるため窒
化処理を行うコストを抑えることができる。

【００１８】請求項２の発明は、請求項１記載の差動制
限デファレンシャル装置であって、前記フローティング
プレートが、フローティングプレートと摺動するサイド
ギアの円錐面又はデフケースの円錐面およびコーンリン
グよりも軟質の材料からなることを特徴としている。

【００１９】この差動制限デファレンシャル装置では、
フローティングプレートが軟質材料からなるので、摺動
特性が良好になり、安定した差動制限特性が得られる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を用いて説明する。

【００２１】図１は、本発明の一実施形態に係る差動制
限デファレンシャル装置の全体構成を示す断面図であ
る。なお、左右の方向は図１での左右の方向である。

【００２２】このデファレンシャル装置１は、エンジン
によって回転軸線Ｌ回りに回転駆動されるデフケース２
を有する。

【００２３】デフケース２は、ケース本体２ａとカバー
２ｂとからなり、ボルト３によって一体的に連結されて
いる。

【００２４】デフケース２の略中央部には、該デフケー
ス２の回転軸線Ｌと直交する複数個のピニオンシャフト
４が周方向等間隔に配置されており、各ピニオンシャフ
ト４は、端部をデフケース２にピン５を介して固定され
ている。各ピニオンシャフト４には、ピニオンギア６が
回転自在に支承されている。

【００２５】各ピニオンギア６には、デフケース２の回
転軸線Ｌと同軸上に配置された一対のサイドギア７Ａ，
７Ｂが左右両側から噛み合っている。そして、一対のサ
イドギア７Ａ，７Ｂおよびピニオンシャフト４に支承さ
れたピニオンギア６とにより、差動ギアを構成してい
る。

【００２６】また、各サイドギア７Ａ，７Ｂには、左右
の車軸（図示せず）がそれぞれスプライン係合により連
結されている。

【００２７】各サイドギア７Ａ，７Ｂの外径部には、軸
方向外端へ向って内径方へ傾斜するように形成された円
錐面８Ａ，８Ｂが設けられている。

【００２８】一方、デフケース２の内周面には、前記サ
イドギア７Ａ，７Ｂに設けられた円錐面８Ａ，８Ｂに対
向する円錐面９Ａ，９Ｂが形成されている。

【００２９】各サイドギア７Ａ，７Ｂの円錐面８Ａ，８
Ｂと、前記円錐面８Ａ，８Ｂと対向するデフケース２の
円錐面９Ａ，９Ｂとの間には、それぞれコーンリング１
０Ａ，１０Ｂが配置され、さらに、コーンリング１０
Ａ，１０Ｂとデフケース２の円錐面９Ａ，９Ｂとの間に
は、フローティングプレート１１Ａ，１１Ｂがそれぞれ
設けられている。

【００３０】各コーンリング１０Ａ，１０Ｂは、単なる
円錐状の部材として構成されており、特にこの実施形態
では、デフケース２と一体回転するように係合されてい
る。また、軸方向にもあまり動かないように、デフケー
ス２側の壁部によって移動止めされている。

【００３１】各フローティングプレート１１Ａ，１１Ｂ
は、単なる円錐状の部材として構成され、サイドギア７
Ａ，７Ｂの円錐面８Ａ，８Ｂとコーンリング１０Ａ，１
０Ｂに対してそれぞれフローティング（自由支持）状態
で配置されている。そして、各フローティングプレート
１１Ａ，１１Ｂは、サイドギア７Ａ，７Ｂやコーンリン
グ１０Ａ，１０Ｂよりも軟質な材料、例えばアルミニウ
ムまたは青銅等で構成されている。

【００３２】また、左右のサイドギア７Ａ，７Ｂ間に
は、複数の圧縮ばね１２が周方向に等間隔で配設されて
いる。これら圧縮ばね１２は、所定のばね力でサイドギ
ア７Ａ，７Ｂを軸方向外方へ付勢し、この力によって、
サイドギア７Ａ，７Ｂの円錐面８Ａ，８Ｂをフローティ
ングプレート１１Ａ，１１Ｂおよびコーンリング１０
Ａ，１０Ｂを介してデフケース２の円錐面９Ａ，９Ｂに
押し付けてイニシャルトルクを与えている。

【００３３】以上の様にデファレンシャル装置１が構成
されている。

【００３４】このデファレンシャル装置１では、エンジ
ンの駆動力が、デフケース２内のピニオンギア６からサ
イドギア７Ａ，７Ｂを介して左右の車両（図示せず）に
分配される。そして、左右の車軸間に駆動抵抗差が生じ
ると、ピニオンギア６の自転により、駆動力は各サイド
ギア７Ａ，７Ｂを介して左右の車軸に差動分配される。

【００３５】このトルク伝達中に、デフケース２とサイ
ドギア７Ａ，７Ｂとの間に回転速度差（相対回転）が生
じると、それに応じた差動ギアの噛み合い反力により、
サイドギア７Ａ，７Ｂが軸方向外方に押され、その力に
よって、サイドギア７Ａ，７Ｂの円錐面８Ａ，８Ｂが、
フローティングプレート１１Ａ，１１Ｂおよびコーンリ
ング１０Ａ，１０Ｂを介してデフケース２の円錐面９
Ａ，９Ｂに押し付けられる。従って、フローティングプ
レート１１Ａ，１１Ｂとサイドギア７Ａ，７Ｂ間または
フローティングプレート１１Ａ，１１Ｂとコーンリング
１０Ａ，１０Ｂ間に摺動が起こり、この摺動摩擦抵抗に
よって差動制限力が発生する。

【００３６】この実施形態では、各サイドギア７Ａ，７
Ｂの円錐面８Ａ，８Ｂと、前記円錐面８Ａ，８Ｂと対向
するデフケース２の円錐面９Ａ，９Ｂとの間にそれぞれ
コーンリング１０Ａ，１０Ｂおよびフローティングプレ
ート１１Ａ，１１Ｂを配置したことにより、デフケース
２とサイドギア７Ａ，７Ｂの間の摺動面が、デフケース
２とコーンリング１０Ａ，１０Ｂ間、コーンリング１０
Ａ，１０Ｂとフローティングプレート１１Ａ，１１Ｂ間
およびフローティングプレート１１Ａ，１１Ｂとサイド
ギア７Ａ，７Ｂ間のいずれか又は３者の対向面が摺動面
となる。従って、特に３者の対向面が摺動面となった場
合に、各摺動面での摺動速度の低減が図れ、耐摩耗性を
向上することができる。

【００３７】また、各摺動面の摩擦抵抗にあわせて任意
の面が摺動接触するので、耐焼付性を向上することがで
きる。

【００３８】また、デフケース２の円錐面９Ａ，９Ｂと
サイドギア７Ａ，７Ｂの円錐面８Ａ，８Ｂの間にコーン
リング１０Ａ，１０Ｂをデフケース２と一体回転するよ
うに配置してあるため、コーンリング１０Ａ，１０Ｂが
一体回転可能に配置されたデフケース２の円錐面９Ａ，
９Ｂに部分的に窒化処理等を施す必要がなくなり、その
分コスト的に有利に得ることができる。

【００３９】その際、コーンリング１０Ａ，１０Ｂやフ
ローティングプレート１１Ａ，１１Ｂに窒化処理を行う
ことが要求されるが、何れもデフケース２に比べて小さ
な部品であるため窒化処理を行うコストを抑えることが
できる。

【００４０】また、フローティングプレート１１Ａ，１
１Ｂが軟質材料からなるので、摺動特性が良好になり、
安定した差動制限特性が得られる。

【００４１】本実施形態におけるコーンリング１０Ａ，
１０Ｂは、表面に前述のように窒化処理やＣＲＮ処理を
施すことにより摩擦係数の調整を行うことも可能であ
る。

【００４２】また、フローティングプレート１１Ａ，１
１Ｂは、複数個配置することも可能である。

【００４３】なお、フローティングプレート１１Ａ，１
１Ｂの組付け部分の構成は、左右同じでもよいし、左右
を違えてもよい。

【００４４】また、イニシャルトルクを付与する圧縮ば
ね１２は、省略することもできる。

【００４５】また、本実施形態では、コーンリング１０
Ａ，１０Ｂをデフケース２と一体に回転するように配置
した例を示したが、これに限るものではなく、サイドギ
ア７Ａ，７Ｂと一体に回転するように配置してもよく、
この場合は、サイドギア７Ａ，７Ｂの円錐面８Ａ，８Ｂ
に部分的に窒化処理等を施す必要がなくなり、その分コ
スト的に有利に得ることができる。

【００４６】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、デフケースと
サイドギア間の摺動する円錐面間に、フローティングプ
レートを配置したことによって、フローティングプレー
トの両面で摺動が行われるため、フローティングプレー
トが配置されていない従来のものに比較して各摺動面で
の摺動速度を低減することができ、耐摩耗性を向上する
ことができる。

【００４７】また、各摺動面の摩擦抵抗にあわせて任意
の面が摺動接触するので、耐焼付性を向上することがで
きる。

【００４８】また、デフケースまたはサイドギアの円錐
面間にコーンリングをデフケース又はサイドギアと一体
回転するように配置してあるため、コーンリングが一体
回転可能に配置されたデフケース又はサイドギアの円錐
面に部分的に窒化処理等を施す必要がなくなり、その分
コスト的に有利に得ることができる。

【００４９】その際、コーンリングやフローティングプ
レートに窒化処理を行うことが要求されるが、何れもデ
フケースやサイドギアに比べて小さな部品であるため窒
化処理を行うコストを抑えることができる。

【００５０】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
の効果と同等の効果を得ることができる。

【００５１】また、フローティングプレートが軟質材料
からなるので、摺動特性が良好になり、安定した差動制
限特性が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の全体構成を示す断面図で
ある。

【図２】従来例に係るデファレンシャル装置を示す断面
図である。

【符号の説明】

１ 差動デファレンシャル装置 ２ デフケース ６ ピニオンギア ７Ａ，７Ｂ サイドギア ８Ａ，８Ｂ，９Ａ，９Ｂ 円錐面 １０Ａ，１０Ｂ コーンリング １１Ａ，１１Ｂ フローティングプレート

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 デフケース内にピニオンギアと一対のサ
   イドギアからなる差動ギアを備え、差動ギアの噛み合い
   反力によってサイドギアとデフケースとの間に摺動摩擦
   抵抗を発生させ、摺動摩擦抵抗によって差動制限力を得
   る差動制限デファレンシャル装置であって、 前記デフケースとサイドギアに互いに対向する円錐面を
   それぞれ形成し、前記円錐面間にコーンリングをデフケ
   ース又はサイドギアと一体回転するように配置すると共
   に、コーンリングとサイドギアの円錐面間又はコーンリ
   ングとデフケースの円錐面間のうち摺動する円錐面間に
   フローティングプレートを設けたことを特徴とする差動
   制限デファレンシャル装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の差動制限デファレンシャ
   ル装置であって、前記フローティングプレートが、フロ
   ーティングプレートと摺動するサイドギアの円錐面又は
   デフケースの円錐面およびコーンリングよりも軟質の材
   料からなることを特徴とする差動制限デファレンシャル
   装置。