JP2003287105A - ヘリカル差動制限装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数の増加を伴うことなく、差動制限力
の発生とドライブ軸の突当てを単一部材で実現すること
を可能にした、簡素な構造の低コストなヘリカル差動制
限装置を提供することを目的とするものである。 【解決手段】 左右のドライブ軸の対向端面への突当て
部（ガイド部８Ｂ、８Ｃ）を有する部材８にサイドギヤ
６、７の対向面（環状溝６Ｂの底部と環状突起７Ｃの先
端）を突き当てて配設したことを特徴とするもので、左
右のサイドギヤ間のスラスト力を受ける部材と左右のド
ライブ軸間のスラスト力を受ける部材とを１つの部材８
で兼用させることができて構造が簡素化される上に、サ
イドギヤ同士の対向面に小さな隙間９を形成させて高い
精度を不要として低コストにできるとともに、該隙間を
可及的に小さくして歯部の長さを大きくでき、大きな噛
合力が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デフケース内ポケ
ットに収納された互いに噛合する一対のピニオンギヤの
それぞれと噛合して回転軸上の軸方向に対向配置された
一対のサイドギヤを有し、前記ピニオンギヤとサイドギ
ヤとの噛合反力によりデフケースとの間に差動制限力を
発生するヘリカル差動制限装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のヘリカル差動装置は、デフケー
スの回転駆動力を該デフケース内のポケットに収納され
た一対のピニオンギヤ等の複数組を介して前記デフケー
スの回転軸上に配置された左右のサイドギヤにトルク配
分して伝達するものである。差動装置を構成する各歯車
が互いに平行であることから、デフケースの回転軸周り
にコンパクトな差動装置として多用されている。また、
ヘリカルギヤの特性からピニオンギヤとサイドギヤとの
噛合反力がピニオンギヤが収納されるデフケースポケッ
トの周面および内側面、ならびにサイドギヤのデフケー
ス内側面およびサイドギヤ同士の対向面に作用して差動
制限力を発生させることができるため、コンパクトな差
動制限装置としての有用性も認められている。

【０００３】図３はこのようなヘリカル差動制限装置と
して特開平３−３７４５５号公報に開示された従来例を
示すもので、簡単に説明すると、このヘリカル差動制限
装置は、デフケース２１内ポケットに収納された互いに
噛合する一対のピニオンギヤ（つりあい歯車）２４、２
５のそれぞれと噛合して回転軸上の軸方向に対向配置さ
れた一対のサイドギヤ（被駆動軸歯車）２６、２７を有
し、前記ピニオンギヤ２４、２５とサイドギヤ２６、２
７との噛合反力によりデフケースとの間に差動制限力を
発生する。前記一対のサイドギヤ２６、２７間には中空
状のスペーサ２８が配設されており、また、サイドギヤ
２６、２７は半径方向に滑動自在に構成されている。

【０００４】このような従来例にあって、ヘリカルギヤ
の特性から、サイドギヤとピニオンギヤとの噛合反力に
より、ピニオンギヤが収納されるデフケースポケットの
周面および内側面、ならびにサイドギヤのデフケース内
側面に作用して差動制限力を発生させることができるも
のであるが、ドライブ時とコースト時とで発生するスラ
スト力の方向が異なるため、差動制限力を発生させるこ
とができる面も異なることになる。つまり、例えば、サ
イドギヤ２６と２７における両側面において、ドライブ
時に各サイドギヤ２６、２７の外側面とデフケース２１
の内側面との間にスラスト力が発生するものとすれば、
コースト時にはサイドギヤ２６、２７の間の対向面間に
スラスト力が発生することになる。したがって、差動装
置を構成する各サイドギヤ２６、２７が各別にピニオン
ギヤ２４、２５と噛合して差動動作を行うとともに、サ
イドギヤ２６、２７の間の対向面間でスラスト力を発生
させるには、図示の例では、中空状のスペーサ２８が配
設される必要があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
形式のヘリカル差動制限装置にあって、前記左右の各サ
イドギヤ２６、２７に図示省略のそれぞれ左右のドライ
ブ軸がスプライン嵌合等により接続されることになる
が、ドライブ軸に作用するスラスト力によって、左右の
ドライブ軸の対向面同士が頻繁に突き当たる。このた
め、通常は、前記スペーサ２８の軸心にスラストブロッ
クを形成するか、デフケース２１の両端部におけるドラ
イブ軸の嵌合部の端面に突き当たるフランジ部をドライ
ブ軸に形成していた。前者の場合は、スラストブロック
を新たに設けることにより、部品点数の増加を招いた。
また、後者のドライブ軸にフランジ部を形成する場合
は、ドライブ軸に構造改変を伴って、コスト高を招い
た。

【０００６】このため、このため本発明では、上記従来
のヘリカル差動制限装置における課題を解決して、部品
点数の増加を伴うことなく、差動制限力の発生とドライ
ブ軸の突当てを単一部材で実現することを可能にした、
簡素な構造の低コストなヘリカル差動制限装置を提供す
ることを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、デフケ
ース内ポケットに収納された互いに噛合する一対のピニ
オンギヤのそれぞれと噛合して回転軸上の軸方向に対向
配置された一対のサイドギヤを有し、前記ピニオンギヤ
とサイドギヤとの噛合反力によりデフケースとの間に差
動制限力を発生するヘリカル差動制限装置において、左
右のドライブ軸の対向端面への突当て部を有する部材に
前記サイドギヤの対向面を突き当てて配設したことを特
徴とする。また本発明は、前記一対のサイドギヤ間に配
設される部材の軸方向両側に、サイドギヤ内周部に嵌合
されるガイド部を形成したことを特徴とする。また本発
明は、前記ガイド部がサイドギヤのセンタリング機能を
有することを特徴とする。また本発明は、前記サイドギ
ヤの一方が他方に対して嵌合されていることを特徴とす
る。また本発明は、前記サイドギヤの嵌合部が互いのセ
ンタリング機能を有していることを特徴とするもので、
これらを課題解決のための手段とするものである。

【０００８】

【実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に基づい
て詳細に説明する。図１は本発明のヘリカル差動制限装
置の第１実施の形態を示し、全体の断面図である。本発
明は、デフケース１内のポケット２、３に収納された互
いに噛合する一対のピニオンギヤ４、５のそれぞれと噛
合して回転軸上の軸方向に対向配置された一対のサイド
ギヤ６、７を有し、前記ピニオンギヤ４、５とサイドギ
ヤ６、７との噛合反力によりデフケース１との間に差動
制限力を発生するヘリカル差動制限装置において、左右
のドライブ軸（図示省略、サイドギヤ６、７の内周部に
スプライン嵌合等によりそれぞれ接続される）の対向端
面への突当て部を有する部材８に前記サイドギヤ６、７
の対向面を突き当てて配設したことを特徴とするもので
ある。

【０００９】以下に詳述する。ヘリカル差動制限装置
は、デフケース１の回転軸上に配置された左右のサイド
ギヤ６、７とこれらに各別に噛合する対のピニオンギヤ
４、５の複数組はデフケース１の回転軸に平行に配置さ
れる。これにより、デフケース１の回転軸周りにコンパ
クトな差動装置となる。また、ヘリカルギヤを構成する
各歯車は所定のねじれ角を有するはすば歯車から構成さ
れる。はすば歯車型ピニオンギヤは、両端部に第１およ
び第２歯部４Ａ、４Ｂを形成した複歯（ロング）ピニオ
ンギヤ４と、全長に歯部５Ａを形成した単歯（ショー
ト）ピニオンギヤ５との一対から構成され、複歯ピニオ
ンギヤ４の第１歯部４Ａと単歯ピニオンギヤ５の歯部５
Ａとが噛合する（図１では対の複歯ピニオンギヤ４と単
歯ピニオンギヤ５とが便宜上、直径上の対向位置に描か
れているが、実際には対のピニオンギヤ同士は噛合隣接
位置にある）。このような対が円周上に複数組配列され
る。

【００１０】前記対の複歯ピニオンギヤ４と単歯ピニオ
ンギヤ５とは、それぞれ左デフケース１Ａと右デフケー
ス１Ｂとが固定ボルト等により軸方向に連結して一体化
されて形成されるロングポケット２およびショートポケ
ット３内に摺動回転自在に収納される。左デフケース１
Ａは右デフケース１Ｂの開放側部に蓋状に連結される。
デフケース１の回転軸上には、軸方向に対向配置される
左右一対のサイドギヤ６、７が配設され、左サイドギヤ
６はそのボス部が前記左デフケース１Ａの延設筒部にセ
ンタリングされて嵌合されるとともに、径大部に形成さ
れた歯部６Ａが単歯ピニオンギヤ５の歯部５Ａに噛合す
る。また、サイドギヤ６の歯部６Ａは、前記複歯ピニオ
ンギヤ４における第１歯部４Ａと第２歯部４Ｂとの間に
位置してこれらと噛合することはない。右サイドギヤ７
の歯部７Ａは複歯ピニオンギヤ４における第２歯部４Ｂ
と噛合する。

【００１１】前記一対のサイドギヤ６、７間には、これ
らのサイドギヤ６、７の内周部に嵌合される左右のドラ
イブ軸の対向端面が突き当たる突当て部を有する部材す
なわちスラストブロック８が配設される。図示の例で
は、スラストブロック８の径大部８Ａにサイドギヤ６、
７の対向面が突き当てられる。つまり、スラストブロッ
ク８の軸方向両側には、サイドギヤ６、７の内周部に嵌
合されるガイド部８Ｂ、８Ｃが形成される。これらのサ
イドギヤ６、７の内周部への嵌合としては、センタリン
グ機能を有して高精度で嵌合する（この場合はスラスト
ブロック８の径大部８Ａとサイドギヤとのセンタリング
は不要となる）場合もあれば、隙間のある遊嵌合の場合
もある。また、図面からも理解されるように、前記サイ
ドギヤの一方が他方に対して嵌合されている。図示の例
では、左サイドギヤ６の環状溝６Ｂに右サイドギヤ７の
環状突起７Ｃが挿入されて嵌合されている。これらのサ
イドギヤ６、７間の嵌合部が互いのセンタリング機能を
有する程に高精度に嵌合されてもよい。

【００１２】このように構成されたヘリカル差動制限装
置において、デフケース１における各ポケット２や３の
周面とピニオンギヤ４や５の歯面外周との間に噛合反力
による差動制限力が発生する他に、ドライブ時とコース
ト時とで発生するスラスト力の方向が異なるため、軸方
向での差動制限力を発生させることができる面も異なる
ので、例えば、ドライブ時にサイドギヤ６と７の外側面
とデフケース１の内側面との間に比較的大きなスラスト
力を発生させ、コースト時にはサイドギヤ６、７の間の
対向面間のスラストブロック８の径大部８Ａとの間にて
小さなスラスト力を発生させれば、コースト時に小さな
作動制限力が発生するように設計して、後進時やエンジ
ンブレーキ時あるいはＡＢＳ（アンチブレーキ装置）制
御時等におけるコースト時においては、トランスファー
レシオを小さくして、ＡＢＳ制御時等におけるコースト
時の差動制限装置との緩衝を有効に防止できる。本実施
の形態では、サイドギヤ６における環状溝６Ｂの底部と
サイドギヤ７における環状突起７Ｃの先端面とが、スラ
ストブロック８の径大部８Ａの側面に突き当たる対向面
を構成することになる。したがって、これらサイドギヤ
６、７における環状溝６Ｂと環状突起７Ｃとの嵌合部の
径方向外側に位置するところのサイドギヤ６、７の対向
端面間に隙間９を形成することが可能となり、該隙間９
の面精度が要求されずに、低コストとなる。

【００１３】図２は本発明のヘリカル差動制限装置の第
２実施の形態を示すものである。本実施の形態のもの
は、デフロックを可能にしたヘリカル差動制限装置の例
である。図２では単歯ピニオンギヤ５の図示が省略され
ているが、図１と同様な噛合配列関係にある。本実施の
形態では、図示されたように、左右のサイドギヤ６、７
の対向面に形成されたそれぞれの環状溝６Ｂ、７Ｂの底
部が、スラストブロック８の側面の外周側に突き当たる
ものである。したがって、スラストブロック８の軸心側
の両側面には左右のドライブ軸の対向端面が突き当た
る。したがって、本実施の形態では、これら環状溝６
Ｂ、７Ｂの径方向外側に位置するところのサイドギヤ
６、７の対向端面間に隙間９を形成することが可能とな
り、該隙間９の面精度が要求されずに、低コストとな
る。前記スラストブロック８の軸方向の厚みは前記第１
実施の形態のものの左右のガイド部８Ｂと８Ｃを加えた
厚みに略等しく構成される。これらの厚みは、通常の傘
歯歯車形式のピニオン軸の径に略等しくされて、これら
に突き当たるドライブ軸の長さの改変を伴うことなくド
ライブ軸の共用化が図れる。

【００１４】本実施の形態のもののデフケースは、軸方
向に３分割されて構成されている。すなわち、ピニオン
ギヤ４、５が収納される左デフケース１Ａと、デフロッ
クアクチュエータ１１が設置される右デフケース１Ｂ
と、左デフケース１Ａの左側開放端面を蓋状に閉じる蓋
部材１０とから構成され、固定ボルトにて一体化され
る。図示省略の圧力源からのエアー圧等によって作動す
るダイアフラム等から構成されるデフロックアクチュエ
ータ１１の軸動により、その作動板が右デフケース１Ｂ
の孔内に設置されたスライダ１２に摺接しつつこれを復
元力に抗して図面左方向に押圧することによって、サイ
ドギヤ７に固定されたロック歯１３における歯部１３Ａ
に係合し、デフケース１とサイドギヤ７とが一体化して
サイドギヤ７の回転を阻止して、差動装置を構成する各
歯車の相対回転を停止してデフロックがなされるように
構成される。

【００１５】このように構成された本実施の形態のヘリ
カル差動制限装置では、前記第１実施の形態のものと同
様に、デフケース１における各ポケットの周面とピニオ
ンギヤの歯面外周との間に噛合反力による差動制限力が
発生する他に、例えば、ドライブ時にサイドギヤ６と７
の外側面とデフケース１の内側面との間に比較的大きな
スラスト力を発生させ、コースト時にはサイドギヤ６、
７における環状溝６Ｂ、７Ｂの対向面である底部とスラ
ストブロック８の両側面との間にて小さなスラスト力を
発生させれば、後進時やエンジンブレーキ時あるいはＡ
ＢＳ制御時等におけるコースト時においては、トランス
ファーレシオを小さくして、ＡＢＳ制御時等におけるコ
ースト時の差動制限装置との緩衝を有効に防止できる。

【００１６】さらに、本実施の形態では、雪路や泥濘地
等のタイヤ毎に摩擦係数が異なる路面に遭遇して、差動
制限作用のみでは悪路脱出が困難な場合には、任意に、
あるいはスリップを検出して作動するデフロックアクチ
ュエータ１１が、デフケース１とともに回転するスライ
ダ１２に摺接しつつ、該スライダ１２をロック歯１３の
方向に近接させて互いの歯部１２Ａ、１３Ａを係合ロッ
クさせる。これにより、ロック歯１３を固定したサイド
ギヤ７とデフケース１とが一体化して、差動歯車を構成
する各ピニオンギヤ４、５およびサイドギヤ６、７は相
対回転することなくデフロック状態となり、差動装置は
差動動作をすることなく、容易に悪路を脱出することが
できる。

【００１７】以上本発明の実施例を述べてきたが、本発
明の趣旨の範囲内にて、左右のデフケースの形状および
その接続形態、対のピニオンギヤの数、噛合部の位置、
ピニオンギヤおよびサイドギヤの形状やこれらのギヤの
はす歯等歯すじの角度、これらの間の噛合関連形状、ポ
ケットの形状（左右のデフケースの組付けによってポケ
ットが形成されるようにしたり、一方のデフケースに予
めポケットが形成されてもよい）、スラストブロック等
の部材の形状、その左右のドライブ軸の対向端面および
サイドギヤの対向面への突当て形態、そのガイド部のセ
ンタリング機能を含むサイドギヤ内周部への嵌合形態、
センタリング機能を含むスラストブロック等の部材のサ
イドギヤとの嵌合形態、センタリング機能を含むサイド
ギヤ同士の嵌合形態、デフロック形態等については適宜
選定することができる。

【００１８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、デフケース内ポケットに収納された互いに噛合する
一対のピニオンギヤのそれぞれと噛合して回転軸上の軸
方向に対向配置された一対のサイドギヤを有し、前記ピ
ニオンギヤとサイドギヤとの噛合反力によりデフケース
との間に差動制限力を発生するヘリカル差動制限装置に
おいて、左右のドライブ軸の対向端面への突当て部を有
する部材に前記サイドギヤの対向面を突き当てて配設し
たことにより、左右のサイドギヤ間のスラスト力を受け
る部材と左右のドライブ軸間のスラスト力を受ける部材
とを１つの部材で兼用させることができて構造が簡素化
される上に、サイドギヤ同士の対向面に小さな隙間を形
成させて高い精度を不要として低コストにできるととも
に、該隙間を可及的に小さくして歯部の長さを大きくで
き、大きな噛合力が得られる。

【００１９】また、前記一対のサイドギヤ間に配設され
る部材の軸方向両側に、サイドギヤ内周部に嵌合される
ガイド部を形成した場合は、これらのガイド部を含めた
軸方向幅が通常の傘歯歯車形式のピニオン軸の径に略等
しくされて、これらに突き当たるドライブ軸の長さの改
変を伴うことなくドライブ軸の共用化が図れる。さら
に、前記ガイド部がサイドギヤのセンタリング機能を有
する場合は、デフケースに対してセンタリングされたサ
イドギヤを介してガイド部が効果的にセンタリングされ
る他、部材のサイドギヤ内周部への嵌合部に高精度が不
要となる。

【００２０】さらにまた、前記サイドギヤの一方が他方
に対して嵌合されている場合は、サイドギヤ同士の組付
け時の位置決め整合性が向上する。また、前記サイドギ
ヤの嵌合部が互いのセンタリング機能を有している場合
は、サイドギヤの互いの対向部でのセンタリング機能に
より、対のサイドギヤ同士の高いセンタリング機能が発
揮される。かくして、部品点数の増加を伴うことなく、
差動制限力の発生とドライブ軸の突当てを単一部材で実
現することを可能にした、簡素な構造の低コストなヘリ
カル差動制限装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のヘリカル差動制限装置の第１実施の形
態を示す全体断面図である。

【図２】本発明のヘリカル差動制限装置の第２実施の形
態を示す全体断面図である。

【図３】従来の差動制限装置の横断および縦断断面図で
ある。

【符号の説明】

１ デフケース １Ａ 左デフケース １Ｂ 右デフケース ２ ロングポケット ３ ショートポケット ４ 複歯（ロング）ピニオンギヤ ４Ａ 第１歯部 ４Ｂ 第２歯部 ５ 単歯（ショート）ピニオンギヤ ５Ａ 歯部 ６ 左サイドギヤ ６Ａ 歯部 ６Ｂ 環状溝 ７ 右サイドギヤ ７Ａ 歯部 ７Ｂ 環状溝 ７Ｃ 環状突起 ８ 部材（スラストブロック） ８Ａ 径大部 ８Ｂ 左ガイド部 ８Ｃ 右ガイド部 ９ 隙間 １０ 蓋部材 １１ デフロックアクチュエータ １２ スライダ １２Ａ 歯部 １３ ロック歯 １３Ａ 歯部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 デフケース内ポケットに収納された互い
   に噛合する一対のピニオンギヤのそれぞれと噛合して回
   転軸上の軸方向に対向配置された一対のサイドギヤを有
   し、前記ピニオンギヤとサイドギヤとの噛合反力により
   デフケースとの間に差動制限力を発生するヘリカル差動
   制限装置において、左右のドライブ軸の対向端面への突
   当て部を有する部材に前記サイドギヤの対向面を突き当
   てて配設したことを特徴とするヘリカル差動制限装置。
2. 【請求項２】 前記一対のサイドギヤ間に配設される部
   材の軸方向両側に、サイドギヤ内周部に嵌合されるガイ
   ド部を形成したことを特徴とする請求項１に記載のヘリ
   カル差動制限装置。
3. 【請求項３】 前記ガイド部がサイドギヤのセンタリン
   グ機能を有することを特徴とする請求項２に記載のヘリ
   カル差動制限装置。
4. 【請求項４】 前記サイドギヤの一方が他方に対して嵌
   合されていることを特徴とする請求項１または２に記載
   のヘリカル差動制限装置。
5. 【請求項５】 前記サイドギヤの嵌合部が互いのセンタ
   リング機能を有していることを特徴とする請求項４に記
   載のヘリカル差動制限装置。