JP2003314663A - 車両用差動歯車装置 - Google Patents
車両用差動歯車装置Info
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- JP2003314663A JP2003314663A JP2002118973A JP2002118973A JP2003314663A JP 2003314663 A JP2003314663 A JP 2003314663A JP 2002118973 A JP2002118973 A JP 2002118973A JP 2002118973 A JP2002118973 A JP 2002118973A JP 2003314663 A JP2003314663 A JP 2003314663A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H48/00—Differential gearings
- F16H48/06—Differential gearings with gears having orbital motion
- F16H48/10—Differential gearings with gears having orbital motion with orbital spur gears
Abstract
とができる差動歯車装置を提供する。 【解決手段】 回転軸線Lを中心として回転駆動される
ハウジング1の内部の一端側と他端側とには、内歯車4
と太陽歯車5とを配置する。内歯車4及び太陽歯車5
は、回転軸線Lを中心として回転可能に設ける。遊星歯
車6の一端部と他端部とには、歯数が互いに異なる第1
歯車部61と第2歯車部62とをそれぞれ形成する。第
1歯車部61を内歯車4の内歯車部42に噛み合わせ
る。第2歯車部62を太陽歯車5の外歯車部51に噛み
合わせる。
Description
利用した車両用差動歯車装置に関する。
の軸線を一致させて回転可能に配置された内歯車及び太
陽歯車と、この内歯車及び太陽歯車と軸線を一致させて
回転可能に配置されたキャリアと、このキャリアに回転
可能(自転可能)に支持され、上記内歯車及び太陽歯車
と噛み合う遊星歯車とを備えている。そして、キャリア
を回転駆動すると、その回転が遊星歯車を介して内歯車
及び太陽歯車に伝達される。内歯車及び太陽歯車は、遊
星歯車が自転しないときには、相対回転することなく同
一回転数で一体的に回転する。一方、遊星歯車が自転す
ると、その回転数に応じて差動回転する(特開平9−1
12657号公報参照)。
置においては、内歯車及び太陽歯車の各ピッチ円径が決
定されると、それぞれに伝達される回転トルクの比率
(以下、トルクバイアス比という。)が一義的に定まっ
てしまい、変更することができないという問題があっ
た。例えば、内歯車及び太陽歯車の各ピッチ円径がそれ
ぞれD1,D2であるものとすると、トルクバイアス比
はD1:D2に一義的に決定されてしまう。
構を用いた差動歯車装置でありながら、トルクバイアス
比を比較的自由に選定することができる差動歯車装置を
提供することを目的とするものであり、そのような目的
を達成するために、回転可能に配置された内歯車と、こ
の内歯車と軸線を一致させてその内側に回転可能に配置
された太陽歯車と、上記内歯車と上記太陽歯車との間に
自転可能にかつ公転可能に配置され、上記内歯車及び太
陽歯車と噛み合う遊星歯車とを備えた車両用差動歯車装
置において、上記遊星歯車にピッチ円径の異なる第1、
第2歯車部を設け、第1歯車部を上記内歯車に噛み合わ
せ、第2歯車部を上記太陽歯車に噛み合わせたことを特
徴としている。この場合、上記第1歯車部のピッチ円径
を上記第2歯車部のピッチ円径より大きくしてもよく、
あるいは上記第1歯車部のピッチ円径を上記第2歯車部
のピッチ円径より小さくしてもよい。また、上記内歯車
のピッチ円径をD1とし、上記太陽歯車のピッチ円径を
D2とし、上記遊星歯車の第1、第2歯車部のピッチ円
径をそれぞれD3,D4としたとき、D1/D3≧D2
/D4が成立するようにしてもよく、あるいはD1/D
3<D2/D4が成立するようにしてもよい。
ついて図1〜図3を参照して説明する。この実施の形態
の車両用遊星歯車装置1は、例えば車両のセンターデフ
として用いられるものであり、図1に示すように、ハウ
ジング2、キャリア3、内歯車4、太陽歯車5及び遊星
歯車6を主な構成要素としている。
回転駆動されるものであり、軸線を回転軸線Lと一致さ
せた円筒状の本体部21を有している。この本体部21
の一端部(図1の左端部)には、底部22が形成されて
いる。この底部22の外側の端面には、軸線を回転軸線
Lと一致させた軸受部23が形成されている。本体部2
1の他端部には、キャリア3がスプライン嵌合によって
回転不能に連結されるとともに、本体部21の内周面に
螺合された締付部材71を締め付けることによって回転
軸線L方向へ移動不能に固定されている。軸受部23及
びキャリア3の各内周面には、第1、第2出力軸(図示
せず)が回転自在に挿通されており、この第1、第2出
力軸によってハウジング2が回転軸線Lを中心として回
転自在に支持されている。
車4がその軸線を回転軸線Lと一致させて回転自在に配
置されている。内歯車4の内周面の一端部(底部22側
の端部)には、径方向内側へ突出する環状連結部41が
形成されている。この環状突出部41の内周面には、円
筒状をなす中間部材72がスプライン嵌合等によって回
転不能に連結されている。環状突出部41及び中間部材
72は、ワッシャ73を介して底部22に接触してい
る。中間部材73の内周面には、上記第1出力軸の一端
部がスプライン嵌合等によって回転不能に連結されてい
る。第1出力軸の他端部は、例えばリヤデフ(図示せ
ず)に接続されている。内歯車4の内周面の他端部に
は、捩れ歯を有する内歯車部42が形成されている。
陽歯車5がその軸線を回転軸線Lと一致させて回転自在
に配置されている。この太陽歯車5の一端面(図1にお
いて左端面)は、ワッシャ74を介して中間部材73に
接触しており、さらに中間部材73及びワッシャ72を
介して底部22に接触している。太陽歯車5の他端面
は、ワッシャ75を介してキャリア3に接触している。
したがって、太陽歯車5は、その回転軸線L方向へほぼ
移動不能になっている。太陽歯車5の外周面には、捩れ
歯を有する外歯車部51が形成されている。この外歯車
部51は、歯数及び捩れ方向を除き、モジュール、圧力
角、捩れ角等の歯車諸元が内歯車部42と同一になって
おり、外歯車部51の歯数は内歯車部42の歯数より少
なくなっている。したがって、外歯車部51の外径は、
内歯車部42の内径より小さくなっている。太陽歯車5
の内周面には、上記第2出力軸の一端部がスプライン嵌
合等によって回転不能に連結されている。第2出力軸の
他端部は、例えばフロントデフ(図示せず)に接続され
ている。
円筒状をなす支持部31が形成されている。この支持部
31は、その軸線を回転軸線Lと一致させて設けられて
いる。支持部31の先端面には、回転軸線Lと平行に延
びる複数(この実施の形態では6つ)の第1収容孔32
が支持部31の周方向へ等間隔に配置形成されている。
図2に示すように、第1収容孔32の内径は、支持部3
1の厚さより大径に設定されており、支持部31の径方
向における第1収容孔32の外側及び内側の各側部は、
支持部31の外周面及び内周面からそれぞれ外部に開放
されている。第1収容孔32は、支持部31の先端面か
ら支持部31の中間部まで延びている。第1収容孔32
の底部には、第2収容孔33がその軸線を第1収容孔3
2の軸線と一致させて形成されている。第2収容孔33
の内径は、第1収容孔32の内径より小径になってい
る。図3に示すように、支持部31の径方向内側におけ
る第2収容孔33の側部は、支持部31の内周面から外
部に開放されている。
端部)に第1歯車部61が形成され、他端部に第2歯車
部62が形成されている。第1歯車部61は、第1収容
孔32に回転自在に嵌合されており、第1収容孔32の
外側の開放部において内歯車4の内歯車部42と噛み合
っている。第2歯車部62は、第2収容孔33に回転自
在に嵌合されており、第2収容孔33の内側の開放部に
おいて太陽歯車5の外歯車部51と噛み合っている。し
たがって、ハウジング2が回転駆動されると、その回転
がキャリア3を介して遊星歯車6に伝達され、遊星歯車
6から内歯車4及び太陽歯車5に伝達される。この場
合、内歯車4及び太陽歯車5は、遊星歯車6が自転しな
いときには、同一回転数で一体に回転する。一方、遊星
歯車6が自転すると、その自転数に応じて差動回転す
る。
れぞれ内歯車部42及び外歯車部51と噛み合っている
ことから明かなように、互いの歯数が異なる点及び捩れ
方向が互いに逆方向である点を除き、同一の歯車諸元を
有している。第1歯車部61の歯数は、第2歯車部62
の歯数より多くなっている。ここで、内歯車部42、外
歯車部51、第1歯車部61及び第2歯車部62の各歯
数をそれぞれN1,N2,N3,N4とすると、 N1>N2,N3>N4 であり、 N1/N3=N2/N4 が成立するように、各歯数N1〜N4が定められてい
る。しかも、各歯車部42,51,61,62のモジュ
ール及び捩れ角が同一であるから、内歯車部42のピッ
チ円径(第1歯車部61との噛み合いピッチ円径)をD
1とし、外歯車部51のピッチ円径(第2歯車部62と
の噛み合いピッチ円径)をD2とし、第1内歯車部61
のピッチ円径(内歯車部42との噛み合いピッチ円径)
をD3とし、第2歯車部62のピッチ円径(外歯車部5
1との噛み合いピッチ円径)をD4とすると、 D1>D2,D3>D4 D1/D3=D2/D4 が成立する。よって、この差動歯車装置1においては、
内歯車4に伝達される回転トルクと太陽歯車5に伝達さ
れる回転トルクの比であるトルクバイアス比が50:5
0になっている。つまり、内歯車4と太陽歯車5とには
同一の大きさの回転トルクが伝達される。
61及び第2歯車部62の各ピッチ円径D1,D2,D
3,D4は、 D1/D3>D2/D4 が成立するように設定することも可能であり、 D1/D3<D2/D4 が成立するように設定することも可能である。前者の場
合には、内歯車部4に伝達される回転トルクが太陽歯車
5に伝達される回転トルクより大きくなる。後者の場合
には、内歯車4に伝達される回転トルクが太陽歯車5に
伝達される回転トルクより小さくなる。
向が互いに逆方向になっているので、内歯車部42と第
1歯車部61との噛み合いによって遊星歯車6に発生す
るスラスト力の作用方向と、外歯車部51と第2歯車部
62との噛み合いによって遊星歯車6に発生するスラス
ト力の作用方向とは同一になる。この実施の形態では、
車両が前進するようにハウジング2が回転駆動されたと
き、遊星歯車6に作用するスラスト力により遊星歯車6
の左端面がワッシャ76、内歯車4の環状連結部41及
びワッシャ73を介して底部22に押し付けられるよう
に、第1及び第2歯車部61,62の捩れ方向が定めら
れている。勿論、これとは逆に、遊星歯車6をキャリア
3に押し付けるようなスラスト力が遊星歯車6に発生す
るように、第1、第2歯車部61,52のねじれ方向を
定めてもよい。その場合には、遊星歯車6の右端面をワ
ッシャ(図示せず)を介してキャリア3に接触させるよ
うにするのが望ましい。
星歯車6に互いに異なる二つの歯車部たる第1歯車部6
1と第2歯車部62とを設け、この第1、第2歯車部6
1,62を内歯車4と太陽歯車5とにそれぞれ噛み合わ
せているから、第1歯車部61及び第2歯車部62の各
ピッチ円径を適宜に選択することにより、トルクバイア
ス比を比較的自由に選定することができる。
は、第1歯車部61と第2歯車部62との捩れ方向を逆
方向にしているので、第1歯車部61と内歯車4との噛
み合いによって生じるスラスト力の作用方向と、第2歯
車部62と太陽歯車5との噛み合いによって生じるスラ
スト力の作用方向とが同一になる。この結果、遊星歯車
6がその軸線方向へ大きな力で押され、遊星歯車6の左
端面がワッシャ76を介して内歯車4の環状連結部41
に押し付けられ、さらに環状連結部41及びワッシャ7
3を介してハウジング2の底部22に押し付けられる。
よって、差動回転時には、遊星歯車6と内歯車4との
間、及び内歯車4とハウジング2との間にそれぞれ大き
な摩擦抵抗が発生する。それによって、差動回転を制限
することができる。ちなみに、第1歯車部61と第2歯
車部62との捩れ方向を同一方向にすると、第1歯車部
61に生じるスラスト力の作用方向と第2歯車部62に
生じるスラスト力の作用方向とが逆方向になるため、両
スラスト力が打ち消し合い、遊星歯車6には、見かけ
上、打ち消し合って残った小さなスラスト力しか作用し
なくなってしまう。このため、差動制限能力が小さくな
ってしまう。
定されるものでなく、適宜変更可能である。例えば、上
記の実施の形態においては、第1、第2歯車部61,6
2の歯車諸元を、歯数及び捩れ方向を除いて同一にして
おり、その結果歯数の多い第1歯車部61のピッチ円径
D3が第2歯車部62のピッチ円径より大径になってい
る。しかし、例えば第1、第2歯車部のモジュールを異
なるものにすることにより、D1/D3>D2/D4又
はD1/D3<D2/D4という条件を満たしつつ、第
1歯車部61のピッチ円径と第2歯車部62のピッチ円
径とを同一にすることも可能である。
ば、トルクバイアス比を比較的自由に選定することがで
きるという効果が得られる。
2のX−X線に沿う断面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 回転可能に配置された内歯車と、この内
歯車と軸線を一致させて回転可能に配置された太陽歯車
と、上記内歯車と上記太陽歯車との間に自転可能にかつ
公転可能に配置され、上記内歯車及び太陽歯車と噛み合
う遊星歯車とを備えた車両用差動歯車装置において、 上記遊星歯車にピッチ円径の異なる第1、第2歯車部を
設け、第1歯車部を上記内歯車に噛み合わせ、第2歯車
部を上記太陽歯車に噛み合わせたことを特徴とする車両
用差動歯車装置。 - 【請求項2】 上記第1歯車部のピッチ円径を上記第2
歯車部のピッチ円径より大きくしたことを特徴とする請
求項1に記載の車両用差動歯車装置。 - 【請求項3】 上記第1歯車部のピッチ円径を上記第2
歯車部のピッチ円径より小さくしたことを特徴とする請
求項1に記載の車両用差動歯車装置。 - 【請求項4】 上記内歯車のピッチ円径をD1とし、上
記太陽歯車のピッチ円径をD2とし、上記遊星歯車の第
1、第2歯車部のピッチ円径をそれぞれD3,D4とし
たとき、D1/D3≧D2/D4が成立することを特徴
とする請求項1〜3のいずれかに記載の車両用差動歯車
装置。 - 【請求項5】 上記内歯車のピッチ円径をD1とし、上
記太陽歯車のピッチ円径をD2とし、上記遊星歯車の第
1、第2歯車部のピッチ円径をそれぞれD3,D4とし
たとき、D1/D3<D2/D4が成立することを特徴
とする請求項1〜3のいずれかに記載の車両用差動歯車
装置。
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