JP2007010040A5 - - Google Patents
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Description
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ィファレンシャル装置に関し、ピニオンギヤとサイドギヤとを、デフケースの回転方向周面に設けられた挿入孔から挿入し、組み付けるディファレンシャル装置に関する。
従来より自動車等の車両において、エンジンからの駆動力を左右の車軸に適切に伝達するディファレンシャル装置の一体のデフケースは、デフケース内に組み付けられるサイドギヤやピニオンギヤを挿入するための挿入孔を有している。そして、この挿入孔がデフケースの回転方向周面に設けられる場合にあっては、サイドギヤやピニオンギヤのデフケース内での組付け作業を容易とする為、デフケースの回転方向周面に回転軸を挟んで2箇所設けられているのが一般的である。
特開2003−294109号
特開2000−202726号
しかし、このような従来のサイドギヤやピニオンギヤを挿入するための挿入孔を回転方向周面に回転軸を挟んで2箇所有しているデフケースでは、デフケース内にサイドギヤやピニオンギヤを組付ける場合の作業性は良いものの、2箇所の挿入孔によってデフケースの強度が低下するという問題があった。そのため、この強度低下を補うためにデフケースの肉厚を厚くすることが行われるが、デフケースの肉厚を厚くすると、デフケースの重量増加、大型化という新たな問題が発生していた。
そこで、本発明は、上述の如き課題を解決し、デフケースの回転方向周面に少なくともサイドギヤやピニオンギヤを挿入するための挿入孔が設けられている一体のデフケースを有するディファレンシャル装置に関し、軽量化、小型化を実現したディファレンシャル装置を提供することを目的とする。
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、ピニオンギヤとサイドギヤとをデフケースの回転方向周面に設けられた挿入孔から挿入し、組み付けるディファレンシャル装置において、その挿入孔をデフケースの回転方向周面に1つのみ設け、挿入孔は、ピニオンギヤとサイドギヤとをデフケースに組み付けた時のピニオンギヤ軸方向孔長さよりサイドギヤ軸方向孔長さの方が長いことを第1の特徴とする。
本発明は上記第1の特徴に加えて、挿入孔周辺の肉厚は、デフケース回転軸を中心とした反対側のデフケースの肉厚よりも厚いことを第3の特徴とする。
本発明の第1の特徴のディファレンシャル装置によれば、ピニオンギヤとサイドギヤとをデフケース内に挿入する挿入孔をデフケースの回転方向周面に1つのみ設けるため、デフケース回転方向周面に設けられる挿入孔の面積が小さくなり、デフケースの強度向上を計ることが可能となるので、デフケースの肉厚を薄く設計でき、ディファレンシャル装置の軽量化、小型化を実現することができる。挿入孔は、ピニオンギヤとサイドギヤとをデフケースに組み付けた時のピニオンギヤ軸方向孔長さよりサイドギヤ軸方向孔長さの方が長いため、サイドギヤより回転数の多いピニオンギヤとピニオンギヤの回転時に接触するデフケースとの接触面積を広くとることができ、ピニオンギヤ若しくはピニオンギヤの回転時に接触するデフケースの焼き付きを極力抑さえることができる。
本発明の第2の特徴のディファレンシャル装置によれば、挿入孔周辺の肉厚は、デフケース回転軸を中心とした反対側のデフケースの肉厚よりも厚いため、ディファレンシャル装置のバランスを良好とすることができる。
図1乃至図3は本発明によるディファレンシャル装置の実施例を示すもので、図1はディファレンシャル装置の部分断面側面図、図2はデフケースを表し、上半部は図3のA−A方向から見た側面断面図、下半部は側面図、図3はデフケースを表し、左半部は正面図、右半部は図2のZ−Z方向から見た断面正面図である。
まず、図1及び図2に基づいてディファレンシャル装置1を説明する。ディ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を備え、図示しないデフキャリア内に回転自在に支持されるデフケース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、デフケース2内に組み付けられるピニオンギヤ5及び図示しないピニオンギヤ6と、ピニオンシャフト7がデフケース2から抜けることを防止する抜け止めピン15と、ピニオンギヤ5,6と噛合する一対のサイドギヤ20,21とを備える。また、一方のピニオンギヤ5とデフケース2との間にスラストワッシャー22が介在され、他方の図示しないピニオンギヤ6とデフケース2との間に図示しないスラストワッシャー23が介在される。同様に一方のサイドギヤ20とデフケース2との間にスラストワッシャー24が介在され、他方のサイドギヤ21とデフケース2との間にスラストワッシャー25が介在される。
ピニオンギヤ5は、一方にサイドギヤ20,21の歯形と噛合する歯形5aが形成され、他方にはスラストワッシャー22が接する球座面5bが形成される。同様にピニオンギヤ5に対向して組み付けられる図示しないピニオンギヤ6は、一方にサイドギヤ20,21の歯形と噛合する歯形6aが形成され、他方には図示しないスラストワッシャー23が接する球座面6bが形成される。
サイドギヤ20は、一方にピニオンギヤ5,6の歯形5a,6aと噛合する歯形20aが形成され、他方にはスラストワッシャー24が接する球座面20bが形成される。同様にサイドギヤ20に対向して組み付けられるサイドギヤ21は、一方にピニオンギヤ5,6の歯形5a,6aと噛合する歯形21aが形成され、他方にはスラストワッシャー25が接する球座面21bが形成される。
デフケース2の内部には、ピニオンギヤ5,6、サイドギヤ20,21及びスラストワッシャー22,23,24,25を収容する略球面状の空洞部3が形成されている。デフケース2の外部には、デフケース径方向外側に向けて延出されたフランジ部50を備え、このフランジ部50には、図示しないリングギヤを取り付けるために、円環状に8個の貫通孔14がフランジ部50の板厚方向に形成されている。この貫通孔14に図示しないボルトが図示しないリングギヤを挟む形でブランジ部50に取り付けられている。また、デフケース2の外部の内、回転方向周面には、デフケース2の回転方向周面からピニオンギヤ5,6に対しピニオンシャフト7を挿入するピニオンシャフト挿入穴10が設けられ、ピニオンシャフト挿入穴10に直交する形でピニオンシャフト7がデフケース2から抜けることを防止する抜け止めピン15を挿入する抜け止めピン挿入穴11が設けられる。
上記ディファレンシャル装置1の作動状態を説明すると、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デフケース2のフランジ部50に取り付けられた図示しないリングギヤに入力され、デフケース回転軸Xを中心にデフケース2が回転する。このときデフケース2に取り付けられたピニオンシャフト7もデフケース2と共にデフケース回転軸Xを中心に一体に回転するため、ピニオンシャフト7に支持されるピニオンギヤ5,6及びピニオンギヤ5,6に噛合するサイドギヤ20,21もデフケース回転軸Xを中心に回転する。これにより、サイドギヤ20,21の内周にスプライン係合された左右の車軸(図示せず)に駆動力が伝達され、車軸はデフケース2と一体に回転する。また、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サイドギヤ20,21を通じ、ピニオンギヤ5,6に入力され、ピニオンギヤ5及びサイドギヤ20,21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。
次にデフケース2内にピニオンギヤ5,6及びサイドギヤ20,21を挿入する挿入孔12について図2を基に説明する。デフケース2は、鋳造等の製法により一体に形成され、デフケース2の回転方向周面にサイドギヤ20,21及びピニオンギヤ5,6を挿入するための挿入孔12を1つ備える。この挿入孔12は、ピニオンギヤ5,6とサイドギヤ20,21とをデフケース2に組み付けた時のピニオンギヤ軸方向孔長さaよりサイドギヤ軸方向孔長さbの方が長く形成されている。詳しくは、ピニオンギヤ5,6とサイドギヤ20,21とをデフケース2に組み付けた時のサイドギヤ軸方向孔長さbは、サイドギヤ20,21の直径S1より長く形成され、ピニオンギヤ5,6とサイドギヤ20,21とをデフケース2に組み付けた時のピニオンギヤ軸方向孔長さaは、サイドギヤ20,21の直径S1より短く形成されている。このため、挿入孔12に挿入するサイドギヤ20,21は、図に示す如くサイドギヤ20,21の軸方向をピニオンギヤ5,6をデフケース2に組み付けた時のピニオンギヤの軸方向にほぼ一致させた状態でデフケース2内に挿入することとなる。(サイドギヤ20,21の挿入時の軸方向が、サイドギヤ20,21の組み付け時と一致している場合には、デフケース2内に挿入孔12から挿入不能となっている。)尚、図1乃至3に示す如く、フランジ部50には、挿入孔12の一部を形成するために凹部51が形成されている。
このように挿入孔12は、ピニオンギヤ5,6とサイドギヤ20,21とをデフケース2に組み付けた時のピニオンギヤ軸方向孔長さaよりサイドギヤ軸方向孔長さbの方が長いため、ピニオンギヤ5,6とサイドギヤ20,21とをデフケース2に組み付けた時、ピニオンギヤ5,6の球座面5b,6b及びピニオンギヤ5,6の球座面5b,6bに接するスラストワッシャー22,23が挿入孔12にかかる面積を少なく出来る。すなわち、共に噛合するピニオンギヤ5,6は、サイドギヤ20,21より歯形5a,6aの数が少ないため、サイドギヤ20,21より回転数の多いピニオンギヤ5,6の球座面5b,6b及びスラストワッシャー22,23が、デフケース2の空洞部3と接触する面積を広くとることができ、ピニオンギヤ5,6の球座面5b,6b若しくはスラストワッシャー22,23若しくはスラストワッシャー22,23と接するデフケース2の空洞部3の焼き付きを低減できる。
また、この挿入孔周辺17には、デフケース回転軸Xを中心とした反対側のデフケース2の肉厚よりも厚い厚肉部17aが凸設されている。この実施例では、挿入孔12のデフケース回転軸Xを挟んで反対側に、ピニオンギヤ5,6とサイドギヤ20,21とを挿入する挿入孔12がないため、回転時に重量バランスが悪化するが、挿入孔周辺17にデフケース回転軸Xを中心として反対側のデフケースの肉厚よりも厚い厚肉部17aを形成することでデフケース2の回転時のバランスを良好にすることができる。
次にデフケース2にピニオンギヤ5,6及びサイドギヤ20,21を組み付ける組付け方法について説明する。まず、一方のサイドギヤ20の球座面20bにスラストワッシャー24を取り付ける。スラストワッシャー24が取り付けられたサイドギヤ20を、サイドギヤ20の軸方向について、ピニオンギヤ5,6がデフケース2に組み付けられた時のピニオンギヤ軸方向とほぼ一致させてから、挿入孔12からデフケース2内に挿入し、デフケース2内の空洞部3に載置する。尚、この時、サイドギヤ20の歯形20aは、デフケース回転軸X方向を向いている。続いて他方のスラストワッシャー25を他方のサイドギヤ21の球座面21bと当接するように載置する。この他方のスラストワッシャー25が取り付けられたサイドギヤ21を、サイドギヤ21の軸方向について、ピニオンギヤ5,6がデフケース2に組み付けられた時のピニオンギヤ軸方向にほぼ一致させてからデフケース2内に挿入する。この時、他方のサイドギヤ21の歯形21aは、一方のサイドギヤ20の歯形20aと対向している。
ここで、このように挿入孔12は、サイドギヤ20,21をサイドギヤの組み付け時のサイドギヤ軸方向に対し、略垂直方向に90°回転させ、しかもサイドギヤを1個づつしか挿入できない大きさに形成されている。
続いて、デフケース2内に挿入された、上下に対向するスラストワッシャー24,25及びサイドギヤ20,21は、デフケース2を固定した状態で挿入位置から略垂直方向に90°回転することでデフケース2の回転軸X方向と一致した組み付け時の位置まで移動する。そして、挿入孔12から一方のピニオンギヤ5を歯形5a側から挿入する。これによりピニオンギヤ5の歯形5aがサイドギヤ20,21の歯形20a,21aに噛合する。続いてピニオンギヤ5の球座面5b側にピニオンギヤ用の一方のスラストワッシャー22を取り付け、デフケース2を固定した状態で、ピニオンギヤ5とピニオンギヤ5の球座面5bに取り付けられたスラストワッシャー22とをデフケース2の回転軸Xを中心に180°回転させる。尚、スラストワッシャー22の内周には、かぎ部22kが形成されており、このかぎ部22kがピニオンギヤ5の球座面5b側の内周入口に係合する。このため、スラストワッシャー22がピニオンギヤの球座面5bからはずれて回転することを防止する。その後、他方のピニオンギヤ6を同様に歯形6a側から挿入して、歯形6aがサイドギヤの歯形20a,21aに噛合する。ピニオンギヤ6の球座面6b側には、他方のスラストワッシャー23を一方のスラストワッシャー22と同様に取り付け、デフケース2はを固定した状態で、ピニオンギヤ5,6とスラストワッシャー22,23をデフケース2の回転軸Xを中心に90°回転させることにより、ピニオンギヤ5,6及びスラストワッシャー22,23の穴部がピニオンシャフト挿入穴10上に合致する。そして、デフケース2のピニオンシャフト挿入穴10にピニオンシャフト7を挿入し、ピニオンシャフト7の挿入が終わると、ピニオンシャフト7に直交するように抜け止めピン挿入孔11に抜け止めピン15を挿入して、デフケース2にピニオンギヤ5,6とサイドギヤ20,21を組み付けが終了する。
以上のように上記ディファレンシャル装置1のデフケース2よれば、デフケース2の回転方向周面にサイドギヤ5,6及びピニオンギヤ20,21を挿入する挿入孔12を1つのみ設けるので、デフケース回転方向周面のサイドギヤ及びピニオンギヤを挿入する挿入孔の面積が小さくなり、デフケースの強度向上を計ることが可能となるので、デフケースの肉厚を薄く設計できる。
本実施例では、デフケース2のサイドギヤ5,6及びピニオンギヤ20,21を挿入する挿入孔12のデフケース回転軸を中心とした略反対側には、サイドギヤ5,6及びピニオンギヤ20,21を挿入する挿入孔12は形成しないが、サイドギヤ5,6やピニオンギヤ20,21が通過不能であれば、ピニオンギヤ5,6やサイドギヤ20,21等の組立てを補助する作業用の小窓を設けても良い。また、デフケース2のバランスを取るため、挿入孔周面17に肉厚部17aを設けたが、これに限られず、挿入孔12周辺の重量がデフケース回転軸Xを中心とした反対側の重量とバランスをはかる構成であれば他の方法であってもよい。また、ピニオンギヤは、2つであったが、4つ設けても良い。本実施例では、スラストワッシャー21,22,23,24を備えているが、スラストワッシャー21,22,23,24を備えない場合にも適用可能である。この場合、ピニオンギヤ5,6の球座面5b,6b及びサイドギヤの球座面20b,21bが直接デフケースの空洞部3に当接することとなる。この場合、サイドギヤより回転数の多いピニオンギヤの球座面若しくはピニオンギヤの球座面と接するデフケース2の空洞部3の焼き付きを低減することができる。
1 ディファレンシャル装置
2 デフケース
5,6 ピニオンギヤ
7 ピニオンシャフト
12 ピニオンギヤとサイドギヤの挿入孔
17 ピニオンギヤとサイドギヤの挿入孔周辺
20,21 サイドギヤ
a ピニオンギヤ軸方向孔長さ
b サイドギヤ軸方向孔長さ
X デフケース回転軸
2 デフケース
5,6 ピニオンギヤ
7 ピニオンシャフト
12 ピニオンギヤとサイドギヤの挿入孔
17 ピニオンギヤとサイドギヤの挿入孔周辺
20,21 サイドギヤ
a ピニオンギヤ軸方向孔長さ
b サイドギヤ軸方向孔長さ
X デフケース回転軸
Claims (2)
- エンジンにより回転駆動されるデフケース(2)と、該デフケース(2)と一体に回転するピニオンシャフト(7)と、該ピニオンシャフト(7)に回転自在に支持されるピニオンギヤ(5,6)と、該ピニオンギヤ(5,6)と噛合する一対のサイドギヤ(20,21)とを備え、前記ピニオンギヤ(5,6)と前記サイドギヤ(20,21)とを前記デフケース(2)の回転方向周面に設けられた挿入孔(12)から挿入し、組み付けるディファレンシャル装置において、前記挿入孔(12)を前記デフケース(2)の回転方向周面に1つのみ設け、前記挿入孔(12)は、前記ピニオンギヤ(5,6)と前記サイドギヤ(20,21)とを前記デフケース(2)に組み付けた時のピニオンギヤ軸方向孔長さ(a)よりサイドギヤ軸方向孔長さ(b)の方が長いことを特徴とするディファレンシャル装置。
- 前記挿入孔周辺(17)の肉厚は、デフケース回転軸(X)を中心とした反対側のデフケース(2)の肉厚よりも厚いことを特徴とする請求項1記載のディファレンシャル装置。
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007010040A JP2007010040A (ja) | 2007-01-18 |
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Family Applications (1)
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JP2005191502A Pending JP2007010040A (ja) | 2005-06-30 | 2005-06-30 | デファレンシャル装置 |
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2005
- 2005-06-30 JP JP2005191502A patent/JP2007010040A/ja active Pending
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