JP2004522106A - 一体にされた定速度継ぎ手を備えた差動駆動装置 - Google Patents

Abstract

駆動ハウジング内に回転可能に支持され、長手方向のキャリヤ軸線を含む駆動可能な差動キャリヤ１１を有し、そのさいその軸線が前記長手方向のキャリヤ軸線に対して同軸的に延びる２つのアクスル軸ギヤ２８，２９が配置されかつ回転可能に支持ざれそしてそのさいその軸線が前記長手方向のキャリヤ軸線に対して半径方向に延びる複数の差動ギヤ３１が配置されかつ前記差動キャリヤ１１と回転するように保持され、そのさい前記アクスル軸ギヤ２８，２９が前記複数の差動ギヤ３１に係合し；そして前記差動キャリヤ１１内に位置決めされる定速度継ぎ手２２，２３を有しかつその外方継ぎ手部材２６，２７が回転固定の方法においてアクスル軸ギヤ２８，２９に接続され、そのさい前記外方継ぎ手部材２６，２７およびこの外方継ぎ手部材２６，２７に接続された前記アクスル軸ギヤ２８，２９が半径方向の遊びをもって前記差動キャリヤ１１内に位置決めされかつ前記長手方向のキャリヤ軸線上に自己心出しされるために少なくとも３つの差動ギヤ３１と作動可能に係合される差動駆動装置。
【選択図】図１

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動ハウジング内に回転可能に支持され、長手方向のキャリヤ軸線を含む駆動可能な差動キャリヤを有し、そのさいその軸線が前記長手方向のキャリヤ軸線に対して同軸的に延びる２つのアクスル軸ギヤが配置されかつ回転可能に支持されそしてそのさいその軸線が前記長手方向のキャリヤ軸線に対して半径方向に延びる複数の差動ギヤが配置されかつ前記差動キャリヤと回転するように保持され、そのさい前記アクスル軸ギヤが前記複数の差動ギヤに係合し；そして前記差動キャリヤ内に位置決めされる定速度継ぎ手を有しかつその外方継ぎ手部材が回転固定の方法においてアクスル軸ギヤに接続される、差動駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一体にされた定速度自在継ぎ手を有する前記型の差動装置は、米国特許第２，１８７，８４３号明細書から知られている。第１の実施例において、差動キャリヤはカップおよび一体に形成されたリングギヤを備えたカバーからなっている。外方継ぎ手部材はベベル差動ギヤに係合する円錐アクスル軸ギヤの形で設けられる。さらに他の実施例において、差動キャリヤは分割されずかつ定速度継ぎ手が他方の後に一方が挿入される中央組み立て開口が設けられる。この場合に、外方継ぎ手部材はクラウンギヤの形でかつ差動ギヤは真っ直ぐなスパーギヤの形で設けられる。両方の実施例において、差動ギヤはスペーサ要素によって互いから半径方向の距離に置かれ、かつ差動キャリヤの孔に半径方向に挿入されるジャーナル上で走行される。アクスル軸ギヤは差動キャリヤ上に直接心出しされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、簡単化されかつしたがってより安価に製造され得る前記型の差動キャリヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的は、外方継ぎ手部材およびこの外方継ぎ手部材に接続された前記アクスル軸ギヤが半径方向の遊びをもって差動キャリヤ内に位置決めされかつ長手方向のキャリヤ軸線上に自己心出しされるために少なくとも３つの差動ギヤと作動可能に係合される差動駆動装置を設けることによって達成される。これらの手段は同時に摩擦を減少しかつ寿命を増大しながら差動設計を実質上厳密でなくすることに成功する。通常摺動可能に差動キャリヤ内に支持されるアクスル軸ギヤは、キャリヤの内面も外方継ぎ手部材の表面も高度の表面品質を備えなくても良いように、もはやキャリヤと接触しない。とくに、前記表面を研削および硬化する作業はともに除去されることができ、その結果製造コストが低減される。差動キャリヤと外方継ぎ手部材との間の大きな半径方向の遊びおよび設計に関連した空隙は、軸線中心性に関する製造精度に関するより少ない過酷な要求を結果として生じる。すなわち、より大きな許容誤差が両表面に許容される。製造は実質上厳密にされない。そのうえ、前記空隙は、外方継ぎ手部材が実質上接触および摩擦なしの方法において差動キャリヤに挿入されるため、組み立てが容易にされることによって好都合な作用を有する。
【０００５】
単なる摺動支持または外方継ぎ手部材上の転動接触要素によって設けられる支持は差動キャリヤのカバーおよび基部において後方で軸方向に行われる。
【０００６】
アクスル軸ギヤのかつしたがってすべての差動ギヤ上の外方継ぎ手部材の自己心出し能力に鑑みて、歯付けは、また、最適な潤滑状態を結果として生じる均一の負荷を受ける。差動ギヤの半径方向の固定は長手方向のキャリヤ軸線に対して実質上対称である。
【０００７】
第１の実施の形態によれば、差動キャリヤ内でアクスル軸ギヤ間には、長手方向のキャリヤ軸線に向かって半径方向に向いている少なくとも３つの個々のベアリングが配置され、そしてその軸線がキャリヤ軸線に対して半径方向に整列されるハブを含みかつこのハブから半径方向に突出する少なくとも３つのベアリングジャーナルを備えかつそれに差動ギヤが回転可能に支持される十字継ぎ手が設けられ、そのさい前記ベアリングジャーナルが前記ベアリングに挿入されかつそのさい前記十字継ぎ手が半径方向に固定されることが提案される。前記十字継ぎ手が、好ましくは、軸方向に浮動しているように前記差動キャリヤ内に配置されている。とくに、ベアリングジャーナルの端部が長手方向の溝または前記差動キャリヤの長手方向スロットに移動可能に係合しそしてベアリングジャーナルの端部は、定速度継ぎ手および差動ギヤの両方が、十字継ぎ手に取り付けられるとき、差動キャリヤに軸方向に挿入され得ることによってキー面のように平らにされ、とくにそれらはすべて一端から挿入され得る。作動ギヤのベアリングジャーナルとの十字継ぎ手の軸方向に浮動している配置のため、差動ギヤはアクスル軸ギヤ間で中心に自動的に設定され、その結果遊びを補償するあらゆる任意の手段は差動キャリヤの一端のみに挿入される必要がある。十字継ぎ手部材は、好ましくは、３つのベアリングジャーナルを含み、その結果半径方向の固定手段の必要なしに差動キャリヤ内で均一に周部に分布されたベアリングにそれ自体心出しする。３つのベアリングは差動キャリヤに直接設けられ得る。
【０００８】
さらに他の好適な実施の形態は、差動キャリヤのアクスル軸ギヤ間には、長手方向キャリヤ軸線に向かって半径方向に向いている少なくとも３つの個々のベアリングが配置され、差動ギヤが外方ジャーナルを含み、そして差動ギヤの前記外方ジャーナルが半径方向に固定されるようにベアリングに回転可能に支持されることに存する。とくに、前記ベアリングがその直径が差動ギヤの直径より大きいベアリングブッシュに設けられ、その結果差動ギヤがベアリングブッシュ用のそれぞれの開口を通って半径方向に挿入されることが提案される。ベアリングブッシュはその場合に差動キャリヤ内で標準の固定手段によって固定される。この方法において、差動ギヤは浮動してまたはカンチレバーのように支持されることができる。しかしながら、好都合な実施の形態によれば、アクスル軸ギヤの間に、前記差動ギヤにおいて内方ジャーナルによって係合される周部に分布されたベアリングを含んでいる環状ジャーナルキャリヤが配置されることが提案される。この方法において、差動ギヤは二度支持される。前記ジャーナルキャリヤは差動キャリヤと一体であるように製造され得る。好適な実施の形態において、差動キャリヤ内の４つのベアリングまたはベアリングに個々に半径方向に固定されねばならない４つの差動ギヤが設けられる。
【０００９】
上述した両方の実施の形態において、アクスル軸ギヤは、好ましくは、定速度継ぎ手の外方継ぎ手部材と一体であるように製造される、そのうえ、前記アクスル軸ギヤはクラウンギヤの形でかつ前記差動ギヤはスパーギヤの形で設けられることが提案される。
【００１０】
本発明によれば、アクスル軸ギヤは差動ギヤ上に自己心出しされるため、少なくとも３つの均一に周部に分布された差動ギヤが設けられねばならない。多数の４つの均一に周部に分布された差動ギヤが、また、上述されように、実現されることができる。
【００１１】
より大きな差動ギヤを使用することは、差動キャリヤの筒状内面が差動ギヤを部分的に受容する幅広の長手方向溝を備える場合に好都合である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の好適な実施の形態を図面に示しかつ以下で説明する。
図１は、駆動ハウジング（図示されていない）に対して差動キャリヤを支持するベアリング１２，１３を備えた差動キャリヤ１１を示している。差動キャリヤは実質上、形成されたフランジ１５を備えたカップ形状のハウジング１４、フランジに取着されるカバー１６およびフランジにボルト止めされかつ図示されてないハウジング内に支持される駆動ピニオンに係合するようになされ得るリングギヤ１７からなっている。組み立てられた差動キャリヤ１１の２つの端部において、差動キャリヤ１１に一体にされる定速度自在継ぎ手２２，２３の内方継ぎ手部材２４，２５に接続されるアクスル軸２０，２１がそれを通して挿入される開口１８，１９が設けられる。
【００１３】
そのうえ、定速度自在継ぎ手２２，２３は外方継ぎ手部材２６，２７、ボールケージ４８，４９および図１では見ることができずかつ継ぎ手部材に係合しかつ一平面においてボールケージによって保持されるトルク伝達ボールを含んでいる。定速度自在継ぎ手の外方継ぎ手部材２６，２７はクラウンギヤ歯付けを備えたアクスル軸ギヤ２８，２９の形で直接設けられる。前記アクスル軸ギヤ２８，２９は、その一方が図示されかつスパーギヤの形で設けられる差動ギヤ３１に係合する。アクスル軸ギヤ２８，２９の間には、ハブ３２およびそれから半径方向に突出しているベアリングジャーナル３３を含んでいる十字継ぎ手部材３０が位置決めされている。
【００１４】
差動ギヤ３１はベアリングジャーナル３３に支持されている。このジャーナル３３は差動キャリヤの長手方向スロット３４に係合し、その結果差動ギヤ３１は釣り合った力の状態によりアクスル軸ギヤ２８，２９間に保持される。外方継ぎ手部材２６，２７は自己心出し方法において差動ギヤ３１によって保持され、空隙３６，３７が差動キャリヤ１１の筒状内面に対して設けられている。定速度自在継ぎ手２２，２３は差動キャリヤ内に遊び相殺手段３８，３９を介してジャーナル方向に支持されている。
【００１５】
図２は、そこに示された断面線による断面において図１による差動キャリヤ１１を示している。カップ形状のハウジング１４の内部には、十字継ぎ手部材３０が位置決めされ、この十字継ぎ手部材３０は、詳細に関しては、対称配置においてハブ３２および３つのベアリングジャーナル３３を含むように示されている。ベアリングジャーナル３３上には、差動ギヤ３１が位置決めされている。ベアリングジャーナルの端部は正確な嵌合により長手方向スロット３４に係合する。ハウジング１４の内面３５には、差動ギヤ３１が部分的に皿孔に埋められる周部に分布された幅広の溝４５が設けられる。
【００１６】
そのクラウンギヤ歯付けを有するアクスル軸ギヤ２９は差動ギヤ３１の後ろに見られ得る。差動ギヤ３１は軸方向に固定されかつベアリングジャーナル３３上の段部と溝４５の基部との間で走行される。
【００１７】
図３は駆動ハウジング（図示してない）に対して差動キャリヤを支持するベアリング５２，５３を備えている差動キャリヤ５１を示している。差動キャリヤは実質上、形成されたフランジ５５を備えた筒状開放ケーシング５４、フランジに取着される第１カバー５６、およびケーシングに挿入される第２カバー８７からなっている。そのうえ、図示されてないハウジング内に支持される駆動ピニオンに係合するようになされ得るリングギヤ５７が、フランジ５５にボルト止めされる。組み立てられた差動キャリヤ５１の２つの端部において、カバーはアクスル軸がそれを通して挿入される開口５８，５９を備えている。アクスル軸は差動キャリヤに一体にされる定速度自在継ぎ手６２，６３の内方継ぎ手部材６４，６５に接続されることができる。そのうえ、定速度自在継ぎ手は外方継ぎ手部材６６，６７、ボールケージ８８，８９および継ぎ手部材に係合しかつ共通平面においてボールケージによって保持されるトルク伝達ボール８０，８１を含んでいる。
【００１８】
定速度自在継ぎ手の外方継ぎ手部材６６，６７はクラウンギヤ歯付けを備えたアクスル軸ギヤ６８，６９の形で直接設けられる。前記アクスル軸ギヤ６８，６９は、その一方が断面において示されかつスパーギヤの形で設けられる差動ギヤ７１に係合する。アクスル軸ギヤ６８，６９の間には、半径方向に内方に向いているベアリングジャーナル７３ａによって係合されるジャーナルキャリヤ７０が位置決めされる。ベアリングジャーナル７３ａはベアリングスリーブ８３内で走行し、キャリヤ５１の孔８２内に半径方向に挿入されかつ固定リング８４によってそれに半径方向に固定される。カバー８７はキャリヤ５１の段部８５上に支持されかつ固定リング８６によってそれに軸方向に固定される。外方継ぎ手部材６６，６７は差動キャリヤ５１の筒状内面７５に対して半径方向の空隙７６，７７を形成する周面を含んでいる。定速度継ぎ手６２，６３はキャリヤ内に遊び相殺手段７８，７９を介して軸方向に支持される。差動キャリヤ５１のベアリング構体はいわゆるＸ−ベアリングとして示されている。すなわち、転動接触ベアリング５２，５３の有効線が、その先端がキャリヤ中心に向かっている２つの円錐面を形成する。
【００１９】
図４は駆動ハウジング（図示してない）に対して差動キャリヤを支持するベアリング５２，５３を備えている差動キャリヤ５１を示している。差動キャリヤは実質上、形成されたフランジ５５を備えた筒状開放ケーシング５４、このケーシングに挿入された第１の固定リング９０、およびケーシングに挿入された第２の固定リング９１からなっている。図示されてないハウジング内に支持される駆動ピニオンに係合するようになされ得るリングギヤ５７が、フランジ５５にボルト止めされる。組み立てられた差動キャリヤ５１の２つの端部において、アクスル軸がそれを通して挿入される開口５８，５９を備えている。前記アクスル軸は差動キャリヤに一体にされる定速度自在継ぎ手６２，６３の内方継ぎ手部材６４，６５に接続されることができる。
【００２０】
そのうえ、定速度自在継ぎ手は外方継ぎ手部材６６，６７、ボールケージ８８，８９および継ぎ手部材に係合しかつ共通平面においてボールケージによって保持されるトルク伝達ボール（図示せず）を含んでいる。定速度自在継ぎ手の外方継ぎ手部材６６，６７はクラウンギヤ歯付けを備えたアクスル軸ギヤ６８，６９の形で直接設けられる。前記アクスル軸ギヤ６８，６９は、その２つが断面において示されかつスパーギヤの形で設けられる差動ギヤ７１に係合する。アクスル軸ギヤ６８，６９の間には、差動キャリヤ５１のケーシング５４と一体であるように製造されかつ差動ギヤ７１の半径方向に内方に向いているベアリングジャーナル７３ｉによって係合されるジャーナルキャリヤ７０が位置決めされる。そのうえ、差動ギヤは、ケーシング５４の孔８２に半径方向に挿入されかつ固定リング８４によってそれに半径方向に固定されるベアリングブッシュ８３内で走行する、半径方向に外方に向いているベアリングジャーナル７３ａを含んでいる。
【００２１】
外方継ぎ手部材６６，６７は差動キャリヤ５１の筒状内面７５に対して半径方向の空隙７６，７７を形成する周面を含んでいる。定速度継ぎ手６２，６３はキャリヤ内に遊び相殺手段７８，７９を介して固定リング９０，９１上で軸方向に支持される。転動接触ベアリング５２，５３は駆動ハウジングに挿入され得るベアリング保持リング９２，９３によって保持される。この実施の形態において、差動キャリヤ５１のベアリング構体はいわゆるＯ−ベアリングの形で設けられる。すなわち、転動接触ベアリング５２，５３の有効線が、それらの先端によって、キャリヤ中心から外方に向いている２つの円錐面を形成する。
【００２２】
図５は外方継ぎ手部材６６がケーシング５４の内面７５に対して半径方向の空隙７６を形成することを拡大尺度で示している。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】一体にされた定速度自在継ぎ手を備えた差動キャリヤの第１の実施の形態を示す長手方向断面図である。
【図２】図１による差動キャリヤを示す断面図である。
【図３】一体にされた定速度自在継ぎ手を備えた差動キャリヤの第２の実施の形態を示す長手方向断面図である。
【図４】一体にされた定速度自在継ぎ手を備えた差動キャリヤの第３の実施の形態を示す長手方向断面図である。
【図５】図４による差動キャリヤの拡大詳細図である。
【符号の説明】
【００２４】
１１，５１ 差動キャリヤ
１２，５２ ベアリング
１３，５３ ベアリング
１４，５４ 皿、ケーシング
１５，５５ フランジ
１６，５６ カバー
１７，５７ リングギヤ
１８，５８ 開口
１９，５９ 開口
２０ アクスル軸
２２，６２ 定速度継ぎ手
２３，６３ 定速度継ぎ手
２４，６４ 内方継ぎ手部材
２５，６５ 内方継ぎ手部材
２６，６６ 外方継ぎ手部材
２７，６７ 外方継ぎ手部材
２８，６８ アクスル軸ギヤ
２９，６９ アクスル軸ギヤ
３０，７０ 十字継ぎ手部材、ジャーナルキャリヤ
３１，７１ 差動ギヤ
３２ ハブ
３３，７３ ベアリングジャーナル
３４ スロット
３５，７５ 内面
３６，７６ 空隙
３７，７７ 空隙
３８，７８ 遊び相殺手段
３９，７９ 遊び相殺手段
８０ ボール
８１ ボール
８２ ボール
８３ ベアリングブッシュ
８４ 固定リング
８５ 段部
８６ 固定リング
８７ カバー
４８，８８ ボールケージ
４９，８９ ボールケージ
９０ 固定リング
９１ 固定リング
９２ ベアリング保持リング
９３ ベアリング保持リング

Claims (10)

1. 駆動ハウジング内に回転可能に支持され、長手方向のキャリヤ軸線を含む駆動可能な差動キャリヤ（１１，５１）を有し、その軸線が前記長手方向のキャリヤ軸線に対して同軸的に延びる２つのアクスル軸ギヤ（２８，２９；６８，６９）が配置されかつ回転可能に支持され、その軸線が前記長手方向のキャリヤ軸線に対して半径方向に延びる複数の差動ギヤ（３１，７１）が配置されかつ前記差動キャリヤ（１１，５１）と回転するように保持され、前記アクスル軸ギヤ（２８，２９；６８，６９）が前記複数の差動ギヤ（３１，７１）に係合し；そして前記差動キャリヤ（１１，５１）内に位置決めされる定速度継ぎ手（２２，２３；６２，６３）を有しかつその外方継ぎ手部材（２６，２７；６６，６７）が回転固定の方法においてアクスル軸ギヤ（２８，２９；６８，６９）に接続される差動駆動装置であって、
   前記外方継ぎ手部材（２６，２７；６６，６７）およびこの外方継ぎ手部材（２６，２７；６６，６７）に接続された前記アクスル軸ギヤ（２８，２９；６８，６９）が半径方向の遊びをもって前記差動キャリヤ（１１，５１）内に位置決めされかつ前記長手方向のキャリヤ軸線上に自己心出しされるために少なくとも３つの差動ギヤ（３１，７１）と作動可能に係合されることを特徴とする差動駆動装置。
2. 前記差動キャリヤ（１１）内で前記アクスル軸ギヤ（２８，２９）間には、前記長手方向のキャリヤ軸線に向かって半径方向に向いている少なくとも３つの個々のベアリングが配置され、その軸線がキャリヤ軸線に対して半径方向に整列されるハブ（３２）を含みかつこのハブ（３２）から半径方向に突出する少なくとも３つのベアリングジャーナル（３３）を備えかつ前記差動ギヤ（３１）が回転可能に支持される十字継ぎ手（３０）が設けられ、前記ベアリングジャーナル（３３）が前記ベアリングに係合しかつそのさい前記十字継ぎ手（３０）が半径方向に固定されることを特徴とする請求項１に記載の差動駆動装置。
3. 前記ベアリングが前記差動キャリヤ（１１）に設けられたスロット（３４）でありかつ前記十字継ぎ手（３０）が軸方向に浮動しているように前記差動キャリヤ（１１）に配置されることを特徴とする請求項２に記載の差動駆動装置。
4. 前記十字継ぎ手部材（３０）が、３つのベアリングジャーナル（３３）を含み、自己心出しする場合に、前記差動キャリヤ（１１）の３つのベアリング内に保持されることを特徴とする請求項２または３に記載の差動駆動装置。
5. 前記差動キャリヤ（５１）の前記アクスル軸ギヤ（６８，６９）間には前記長手方向キャリヤ軸線に向かって半径方向に向いている少なくとも３つの個々のベアリングが配置され、前記差動ギヤ（７１）が外方ジャーナル（７３ａ）を含み、前記差動ギヤ（７１）の前記外方ジャーナル（７３ａ）が半径方向に固定されるように前記ベアリングに回転可能に支持されることを特徴とする請求項４に記載の差動駆動装置。
6. 前記ベアリングが、前記差動キャリヤ（５１）に挿入されかつそこに固定されるベアリングブッシュ（８３）に形成されることを特徴とする請求項５に記載の差動駆動装置。
7. 前記アクスル軸ギヤ（６８，６９）の間に、前記差動ギヤ（７１）の内方ジャーナル（７８ｉ）によって係合される周部に分布されたベアリングを含む環状ジャーナルキャリヤ（７０）が配置されることを特徴とする請求項５または６に記載の差動駆動装置。
8. 各々前記差動キャリヤ内の４つのベアリングに、個々に半径方向に固定される４つの差動ギヤが設けられることを特徴とする請求項４から７のいずれか１項に記載の差動駆動装置。
9. 前記アクスル軸ギヤ（２８，２９；６８，６９）が、前記定速度継ぎ手（２２，２３；６２，６３）の前記外方継ぎ手部材（２６，２７；６６，６７）と一体であるように形成されることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の差動駆動装置。
10. 前記アクスル軸ギヤ（２８，２９；６８，６９）がクラウンギヤの形で、かつ前記差動ギヤ（３１，７１）がスパーギヤの形で設けられることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の差動駆動装置。