JP2005106196A - Differential gear - Google Patents
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Description
本発明は車両用のデファレンシャル装置に関する。 The present invention relates to a differential device for a vehicle.
一般的に自動車等の車両においては、エンジンからの駆動力を左右の車軸に適切に伝達するためにデファレンシャル装置が使用されていた。このデファレンシャル装置は、図5に示す如く、二分割された第一ケース103及び第二ケース104からなるデフケース102と、デフケース102に一体に嵌着されるピニオンシャフト107と、ピニオンシャフト107に回転自在に支持されるピニオンギヤ105と、ピニオンギヤ105と噛合する一対のサイドギヤ106a,106bとを備えていた。そして第二ケース104の外周には、図示しないトランスミッションの出力軸に固着されるドライブギヤに噛合するリングギヤ144が形成され、第一ケース103及び第二ケース104は、第二ケース104に形成した穴145を挿通するボルト108が第一ケース103に形成した雌螺子部135に螺合することにより一体に固着されていた。ボルト108は、図6に示す如く、周方向に等しい間隔をおいて複数配置される。
Generally, in a vehicle such as an automobile, a differential device has been used to appropriately transmit the driving force from the engine to the left and right axles. As shown in FIG. 5, the differential device includes a
次に上記デファレンシャル装置101の作動状態を図5に基づいて説明する。図示しないエンジンの駆動力は、トランスミッションを介して第二ケース104のリングギヤ144に入力され、軸心xを中心にデフケース102が回転する。このときピニオンギヤ105及びサイドギヤ106a,106bを介してサイドギヤ106a,106bの内周にスプライン係合する左右の車軸(図示せず)に駆動力は伝達され、車軸はデフケース102と一体に回転する。そして、左右の車軸に回転差が生じたときは、デフケース102の回転とは異なる回転力が車軸側からピニオンギヤ105及びサイドギヤ106a,106bに入力され、ピニオンギヤ105及びサイドギヤ106a,106bがデフケース102と別途回転することにより左右の車軸の回転差を吸収していた。
ここでデファレンシャル装置101へ伝達される駆動力は、ボルト108により固着される第一ケース103及び第二ケース104のうち、リングギヤ144を有する第二ケース104に入力され、デフケース102は一体に回転する。そのため、特に駆動力の大きいエンジンを備えた車両に使用されるデファレンシャル装置101では、第一ケース103及び第二ケース104を固着するため、多数のボルト108、例えば図6に示す如く、12本のボルト108を使用していた。つまり、回転方向の荷重を受けるため多数のボルト108が必要であり、部品点数が増加するとともに、組立工数が増加するという問題がある。
Here, the driving force transmitted to the
また、図5及び図7に示す如く、第一ケース103の内周にはピニオンシャフト107を嵌着する凹部109が形成され、凹部109に隣接する位置にボルト108を螺合する雌螺子部135が形成されている。そのため、凹部109と雌螺子部135との間隔dが小さくなるので、デフケース102の剛性上、好ましくない。
Further, as shown in FIGS. 5 and 7, a
更に、第一ケース103及び第二ケース104は、穴145及び雌螺子部135を合致させた後、ボルト108を固着するため、別途穴145及び雌螺子部135の位置決めを行う必要があった。
Furthermore, the
本発明は、エンジンにより回転駆動されるデフケースと、デフケースと一体に回転するピニオンシャフトと、ピニオンシャフトに回転自在に支持されるピニオンギヤと、ピニオンギヤと噛合する一対のサイドギヤとを備えるデファレンシャルにおいて、デフケースは、一方車軸が嵌着される第一ボス部を有する第一ケースと、他方車軸が嵌着される第二ボス部を有する第二ケースとを備え、第一ケース及び第二ケースとが当接する各々係合面にピニオンシャフトの軸端部を嵌着する凹部を形成するとともに、ピニオンシャフトの軸端部にデフケースの回転方向の荷重を受ける荷重受部を設けることを第1の特徴とする。 The present invention includes a differential case that includes a differential case that is rotationally driven by an engine, a pinion shaft that rotates integrally with the differential case, a pinion gear that is rotatably supported by the pinion shaft, and a pair of side gears that mesh with the pinion gear. A first case having a first boss portion on which one axle is fitted, and a second case having a second boss portion on which the other axle is fitted, and the first case and the second case abut against each other. The first feature is that a recess for fitting the shaft end portion of the pinion shaft is formed on each engaging surface, and a load receiving portion for receiving a load in the rotational direction of the differential case is provided at the shaft end portion of the pinion shaft.
また、本発明は上記第1の特徴に加えて、ピニオンシャフトの荷重受部が、デフケースの回転垂直方向に延びる垂面を有することを第2の特徴とする。 In addition to the first feature described above, the present invention has a second feature that the load receiving portion of the pinion shaft has a vertical surface extending in the rotation vertical direction of the differential case.
本発明の第1の特徴のデファレンシャル装置によれば、分割される第一ケース及び第一ケースをデフケースとして一体に回転させるために、第一ケース及び第二ケースが当接する各々係合面に形成する凹部に荷重受部を設けたピニオンシャフトを嵌着し、一方ケースに入力される回転方向の荷重を荷重受部が受けるため、第一ケース及び第二ケースを固着するボルトの数を減らすことが可能となり、組立工数も削減できる。また、ボルトの数を減らすことにより、ボルトが螺合する雌螺子部と凹部との間隔を大きくできるので、デフケースの剛性上、好ましい。更に、第一ケース及び第二ケースの各々係合面に凹部を形成し、その両凹部が合致するようにピニオンシャフトが嵌着されるため、第一ケース及び第二ケースを別途位置決めする必要がない。 According to the differential device of the first feature of the present invention, the first case and the first case to be divided are formed on the respective engaging surfaces where the first case and the second case come into contact with each other in order to rotate integrally as a differential case. The pinion shaft provided with a load receiving part is fitted in the recess to be received, and the load receiving part receives the load in the rotational direction input to the case, so the number of bolts for fixing the first case and the second case is reduced. And the number of assembly steps can be reduced. Further, by reducing the number of bolts, it is possible to increase the interval between the female screw portion and the concave portion into which the bolt is screwed, which is preferable in terms of the rigidity of the differential case. Furthermore, since a recess is formed in each of the engaging surfaces of the first case and the second case, and the pinion shaft is fitted so that the both recesses coincide with each other, it is necessary to position the first case and the second case separately. Absent.
また、本発明の第二の特徴のデファレンシャル装置によれば、デフケースの回転方向の荷重を、デフケースの回転垂直方向に延びるピニオンシャフトの垂面により確実に受けることができる。 According to the differential device of the second feature of the present invention, the load in the rotation direction of the differential case can be reliably received by the vertical surface of the pinion shaft extending in the rotation vertical direction of the differential case.
第一ケース及び第二ケースを確実に固着するということを、最小の部品点数で、剛性上、良好な状態で実現した。 The first case and the second case are securely fixed with a minimum number of parts and in a good state in terms of rigidity.
図1乃至図4は本発明によるデファレンシャル装置の実施例を示すもので、図1はデファレンシャル装置を表し図2のB−B部分断面正面図、図2はその側面図、図3は図1のA−A断面図、図4はデファレンシャル装置に使用されるピニオンシャフトを表し、(ア)は平面図、(イ)は正面図である。 1 to 4 show an embodiment of a differential apparatus according to the present invention. FIG. 1 shows the differential apparatus, and is a partial cross-sectional front view taken along line BB of FIG. 2, FIG. 2 is a side view thereof, and FIG. AA sectional view, FIG. 4 shows the pinion shaft used for a differential apparatus, (A) is a top view, (A) is a front view.
まず、デファレンシャル装置について説明する。 First, the differential device will be described.
図1に示すデファレンシャル装置1は、車軸方向両端に形成される第一ボス部31及び第二ボス部41がベアリングにより図示せぬデフキャリア内に回転自在に支承されるデフケース2と、デフケース2に一体に嵌着されるピニオンシャフト7と、ピニオンシャフト7に回転自在に支持されるピニオンギヤ5と、ピニオンギヤ5と噛合する一対のサイドギヤ6a,6bとを備える。
A differential apparatus 1 shown in FIG. 1 includes a
デフケース2は、第一ボス部31を有する第一ケース3と、第二ボス部41を有し外周にリングギヤ44を形成した第二ケース4とに二分割され、両ケース3,4が当接する各々係合面に、車軸垂直方向に配置されるピニオンシャフト7を嵌着する凹部9が形成される。この凹部9は、図3に示す如く、第一ケース3の内周側に形成される第一半凹部33と第二ケース4の内周側に形成される第二半凹部43とを合致させることにより形成され、合致することにより形成された凹部9には、デフケース2の回転垂直方向に延びる平面状の係合面9aが形成される。
The
このデフケース2の凹部9に嵌着されるピニオンシャフト7は、図4に示す如く、中央側にピニオンギヤ5が嵌合する円柱状の軸部72、両端側にデフケース2の凹部9に嵌着される軸端部70が形成され、軸端部70は、凹部9の当接面9aに対向し、デフケース2の回転垂直方向に延びる垂面71aを有する荷重受部71が形成される。そして図1に示す如く、ピニオンシャフト7の軸部72に回転自在に支持されるピニオンギヤ5は、一対のサイドギヤ6a,6bと噛合する。ここで一方サイドギヤ6aの内周には第一ケース3の第一ボス部31の貫通孔32に嵌挿される図示せぬ右側車軸がスプライン係合し、他方サイドギヤ6bの内周には、第二ケース4の第二ボス部41の貫通孔42に嵌挿される図示せぬ左側車軸がスプライン係合する。
As shown in FIG. 4, the
このように、ピニオンシャフト7、ピニオンギヤ5及びサイドギヤ6a,6bを内部に配置した第一ケース3及び第二ケース4は、図1及び図2に示す如く、第二ケース4に形成した穴45を挿通するボルト8が第一ケース3に形成した雌螺子部35に螺合することにより一体に固着される。ボルト8は周方向に等しい間隔をおいて8本配置される。
As described above, the
次に、上述の如く構成されるデファレンシャル装置1の組立方法を説明する。 Next, a method for assembling the differential apparatus 1 configured as described above will be described.
まず、一方第一ケース3内に、第一ボス部31の軸心と軸心が一致するように一方サイドギヤ6aを配置し、その後、ピニオンギヤ5を嵌装したピニオンシャフト7の軸端部70を第一ケース3の第一半凹部33に嵌合して、ピニオンギヤ5と一方サイドギヤ6aを噛合させる。続いて、他方第二ケース4内に、第二ボス部41の軸心と軸心が一致するように他方サイドギヤ6bを配置し、その後、第二ケース4の第二半凹部43に嵌合することにより略半分が突出したピニオンシャフト7の軸端部70に、第二ケース4の第二半凹部43を嵌合して、ピニオンギヤ5と他方サイドギヤ6bを噛合させる。そして最後に順次8本のボルト8を螺合し、デファレンシャル装置1の組立が完了する。
First, the one
このように組立てられるデファレンシャル装置1は、第一ケース3の係合面に形成される第一半凹部33及び第二ケース4の係合面に形成される第二半凹部43に、荷重受部71を設けたピニオンシャフト7の軸端部70が嵌合されるため、第一ケース3の雌螺子部35と第二ケース4の穴45との周方向の位置が同時に行われるため、別途周方向の位置決めを行う必要がない。
The differential device 1 assembled in this way has a load receiving portion in the
次に、上述の如く構成されるデファレンシャル装置1の作動状態及びその作用について説明する。 Next, the operating state and operation of the differential device 1 configured as described above will be described.
図示しないエンジンの駆動力は、トランスミッションを介して第二ケース4のリングギヤ44に入力され、軸心Xを中心にデフケース2が回転する。このときピニオンギヤ5及びサイドギヤ6a,6bを介してサイドギヤ6a,6bの内周にスプライン係合する左右の車軸(図示せず)に駆動力は伝達され、車軸はデフケース2と一体に回転する。そして、左右の車軸に回転差が生じたときは、デフケース2の回転とは異なる回転力が車軸側からピニオンギヤ5及びサイドギヤ6a,6bに入力され、ピニオンギヤ5及びサイドギヤ6a,6bがデフケース2と別途回転することにより左右の車軸の回転差を吸収する。
The driving force of the engine (not shown) is input to the
ここでデファレンシャル装置1へ伝達される駆動力は、リングギヤ44を有する第二ケース4に入力され、デフケース2は一体に回転するが、第一ケース3の第一半凹部33及び第二ケース4の第二半凹部43にピニオンシャフト7の荷重受部71が嵌合する構造により、回転によって第一ケース3及び第二ケース4に発生する回転方向の荷重をピニオンシャフト7の荷重受部71が受け止める。これにより、ボルト8にかかる回転方向の荷重を減らすことができ、エンジンからの入力が同じ従来のデファレンシャル装置に対して、ボルト8の数を減らすことができる。
Here, the driving force transmitted to the differential device 1 is input to the
また、ボルト8の数を減らすことにより、ピニオンシャフト7を嵌合する凹部9と雌螺子部35(または穴45)との間隙Dを大きく設定できる。
Further, by reducing the number of
以上、本発明の好適実施例について説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記実施例のピニオンシャフト7の荷重受部71は、デフケース2の回転垂直方向に延びる垂面71aとしたが、回転垂直方向に延びる垂面71aに限定されるものではなく、凹凸又は円弧等でも良い。
The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made without departing from the scope of the present invention. For example, the
2 デフケース
3 第一ケース
4 第二ケース
5 ピニオンギヤ
6a サイドギヤ
6b サイドギヤ
7 ピニオンシャフト
31 第一ボス部
41 第二ボス部
70 軸端部
71 荷重受部
71a 垂面
2
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