JP2008164125A - Differential device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車などに供されるデファレンシャル装置に関する。 The present invention relates to a differential device used for an automobile or the like.
従来のデファレンシャル装置としては、例えば特許文献1,2に記載のものがある。 Conventional differential devices include those described in Patent Documents 1 and 2, for example.
特許文献1に記載のものは、ピニオン・ギヤ及びサイド・ギヤをフェース・ギヤで形成したものである。 Patent Document 1 discloses a pinion gear and a side gear formed by face gears.
この構造では、サイド・ギヤに差動回転力が入力され、両ギヤが差動回転してから噛み合い反力で両サイド・ギヤがデフ・ケースに回転軸心方向へ押し付けられる。この噛み合い反力による押し付け状態でサイド・ギヤがデフ・ケースに対して摺動回転し差動制限力を得ることができる。しかも、フェース・ギヤを用いているため、デファレンシャル装置の軸方向のコンパクト化を図ることができる。 In this structure, differential rotational force is input to the side gears, and after both gears are differentially rotated, the side gears are pressed against the differential case in the direction of the rotational axis by the meshing reaction force. The side gear slides and rotates with respect to the differential case in the pressed state by the meshing reaction force, and a differential limiting force can be obtained. In addition, since the face gear is used, the axial direction of the differential device can be made compact.
しかし、サイド・ギヤが差動回転し始めるとき、サイド・ギヤのデフ・ケースに対する押し付けは殆ど無く、いわゆる差動制限のイニシャル・トルクが得られず、改善が望まれていた。 However, when the side gear starts to rotate differentially, there is almost no pressing of the side gear against the differential case, and so-called differential limiting initial torque cannot be obtained, and improvement has been desired.
解決しようとする問題点は、ピニオン・ギヤ及びサイド・ギヤをフェース・ギヤで形成した場合、差動制限のイニシャル・トルクが得られないという点である。 The problem to be solved is that when the pinion gear and the side gear are formed of face gears, the initial torque for differential limitation cannot be obtained.
本発明のデファレンシャル装置は、ピニオン・ギヤ及びサイド・ギヤをフェース・ギヤで形成しながら、差動制限のイニシャル・トルクを得るために、回転自在に支持されるデフ・ケースと、前記デフ・ケース内に自転可能に支持されたピニオン・ギヤと、前記デフ・ケース内に相対回転自在に支持され前記ピニオン・ギヤに噛み合う一対のサイド・ギヤと、を備えたデファレンシャル装置において、前記ピニオン・ギヤ及びサイド・ギヤを、フェース・ギヤで形成し、前記ピニオン・ギヤとデフ・ケースとに、ピニオン・ギヤの自転軸方向に圧接する摩擦当接面と摩擦受面とを各別に設け、前記ピニオン・ギヤを自転軸方向に付勢して前記摩擦当接面を摩擦受面に当接させる付勢部材を設けたことを特徴とする。 A differential device of the present invention includes a differential case that is rotatably supported to obtain differential torque limiting initial torque while forming a pinion gear and a side gear with face gears, and the differential case A differential apparatus comprising: a pinion gear supported so as to be rotatable inside; and a pair of side gears supported in a relatively rotatable manner in the differential case and meshing with the pinion gear. A side gear is formed of a face gear, and a friction contact surface and a friction receiving surface that are pressed against the pinion gear and the differential case in the direction of the rotation axis of the pinion gear are provided separately. An urging member is provided to urge the gear in the direction of the axis of rotation to bring the friction contact surface into contact with the friction receiving surface.
本発明は、回転自在に支持されるデフ・ケースと、前記デフ・ケース内に自転可能に支持されたピニオン・ギヤと、前記デフ・ケース内に相対回転自在に支持され前記ピニオン・ギヤに噛み合う一対のサイド・ギヤと、を備えたデファレンシャル装置において、前記ピニオン・ギヤ及びサイド・ギヤを、フェース・ギヤで形成し、前記ピニオン・ギヤとデフ・ケースとに、ピニオン・ギヤの自転軸方向に圧接する摩擦当接面と摩擦受面とを各別に設け、前記ピニオン・ギヤを自転軸方向に付勢して前記摩擦当接面を摩擦受面に当接させる付勢部材を設けたため、サイド・ギヤが差動回転しなくても、ピニオン・ギヤの摩擦当接面がデフ・ケースの摩擦受面に当初から押し付けられ、サイド・ギヤの差動回転当初から摩擦当接面の摩擦受面に対する摺動回転による差動制限のイニシャル・トルクを得ることができる。 The present invention includes a differential case that is rotatably supported, a pinion gear that is rotatably supported in the differential case, and a relative rotation that is rotatably supported in the differential case and meshes with the pinion gear. In a differential device comprising a pair of side gears, the pinion gear and the side gear are formed by face gears, and the pinion gear and the differential case are arranged in the direction of the rotation axis of the pinion gear. A friction contact surface and a friction receiving surface that are in pressure contact are provided separately, and an urging member that urges the pinion gear in the rotation axis direction to contact the friction contact surface with the friction receiving surface is provided. Even if the gear does not rotate differentially, the friction contact surface of the pinion gear is pressed against the friction receiving surface of the differential case from the beginning, and the friction receiving surface of the friction contact surface from the beginning of differential rotation of the side gear Vs. It is possible to obtain an initial torque of the differential limiting by sliding rotation that.
ピニオン・ギヤ及びサイド・ギヤをフェース・ギヤで形成しながら、差動制限のイニシャル・トルクを得るという目的を、ピニオン・ギヤ及びデフ・ケースの摩擦当接面及び摩擦受面と摩擦当接面を摩擦受面に当接させる付勢部材とにより実現した。 While the pinion gear and side gear are formed with face gears, the purpose of obtaining differential limiting initial torque is the friction contact surface, friction receiving surface and friction contact surface of the pinion gear and differential case. This is realized by an urging member that abuts against the friction receiving surface.
図1,図2は、本発明の実施例1に係り、図1は、デファレンシャル装置の断面図、図2は、一部を切り欠いた同側面図である。 1 and 2 relate to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a cross-sectional view of a differential device, and FIG. 2 is a side view with a part cut away.
図1,図2のように、本発明実施例1のデファレンシャル装置1は、例えばフロント・デファレンシャル装置或いはリヤ・デファレンシャル装置等として構成することができる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the differential device 1 according to the first embodiment of the present invention can be configured as, for example, a front differential device or a rear differential device.
デファレンシャル装置1は、デフ・ケース3と、一対のピニオン・ギヤ5,7と、一対のサイド・ギヤ9,11とを備えている。
The differential device 1 includes a
デフ・ケース3は、胴部13及び端壁部15,17を一体に形成した単一体で形成されている。胴部13には、開口19が設けられている。開口19は、ピニオン・ギヤ5,7及びサイド・ギヤ9,11を組み込むためのものであり、デフ・ケース3周方向での寸法は、サイド・ギヤ9,11の外周径より大きく形成され、同軸方向での寸法は、ピニオン・ギヤ5,7の外径よりも大きく形成されている。
The
端壁部15には、外側に結合フランジ21及びセンタリング・ボス部23が設けられ、内側にサイド・ギヤ支持孔25及びサイド・ギヤ受面27が設けられている。結合フランジ21には、リング・ギヤが締結固定される。
The
端壁部17には、外側にセンタリング・ボス部29が設けられ、内側にサイド・ギヤ支持孔31及びサイド・ギヤ受面33が設けられている。
The
胴部11には、シャフト支持孔35及び摩擦受面37が設けられている。シャフト支持孔35は、デフ・ケース3の回転半径方向に貫通形成され、一対対向して備えられている。このシャフト支持孔35により、各ピニオン・シャフト39をデフ・ケース3に嵌合固定して取り付けている。摩擦受面37は、各シャフト支持孔35毎に胴部13の内周面に球面に形成されている。
The
ピニオン・ギヤ5,7は、フェース・ギヤで形成されて一対対向して備えられ、ピニオン・シャフト39に自転軸回りに回転自在に支持されている。ピニオン・ギヤ5,7には、背面に摩擦当接面41が設けられている。摩擦当接面41は、摩擦受面37に対応する曲率で球面に形成されている。ピニオン・ギヤ5,7は、対向側にテーパー部43が設けられている。ピニオン・ギヤ5の摩擦当接面41と摩擦受面37との間に、球面状のワッシャとして球面ワッシャ45が介設されている。
The
ピニオン・ギヤ5,7間には、付勢部材としてコイル・スプリング47が設けられている。コイル・スプリング47は、ピニオン・ギヤ5,7を自転軸方向に付勢して前記摩擦当接面33を摩擦受面29に当接させるものであり、ピニオン・シャフト39に嵌合配置されている。
A
コイル・スプリング47と各ピニオン・ギヤ5,7のテーパー部43先端との間には、ワッシャ49が介設されている。
A
サイド・ギヤ9,11は、フェース・ギヤで形成され、それぞれギヤ部51と被支持ボス部53と対向部55とからなっている。サイド・ギヤ9,11の内周には、インナー・スプライン57が形成されている。このサイド・ギヤ9,11は、被支持ボス部53がデフ・ケース3のサイド・ギヤ支持孔25,31に回転自在に支持され、ギヤ部51がピニオン・ギヤ5,7に噛み合い、対向部55が、ワッシャ49及びコイル・スプリング47に近接するように対向している。サイド・ギヤ9,11のインナー・スプライン57に左右車軸がスプライン結合され、左右車輪側へトルク伝達が可能となる。サイド・ギヤ9,11のギヤ部51背面とデフ・ケース3のサイド・ギヤ受面27,33との間には、ワッシャ59が介設されている。
The
組み込みに際しては、開口19からワッシャ59を介してサイド・ギヤ9,11を順に挿入し、サイド・ギヤ支持孔25,31に支持させる。次いで、球面ワッシャ45、ピニオン・ギヤ5,7、ワッシャ49、コイル・スプリング47を順に挿入し、ピニオン・シャフト39をシャフト支持孔35に圧入してピニオン・ギヤ5,7等の支持を行わせる。
When assembling, the
このような構造のデファレンシャル装置1では、リング・ギヤからデフ・ケース3にトルク入力が行われると、シャフト支持孔35からピニオン・シャフト39へトルク伝達され、ピニオン・ギヤ5,7が、デフ・ケース3と共に公転する。このピニオン・ギヤ5,7の公転により両サイド・ギヤ9,11にトルクが伝達され、両サイド・ギヤ9,11がデフ・ケース3と共に一体に回転する。これによって車軸を介し、車輪側へトルク伝達を行うことができる。
In the differential device 1 having such a structure, when torque is input from the ring gear to the
左右の車輪が差動回転するときは、該差動回転が車軸を介してサイド・ギヤ9,11へ伝達され、サイド・ギヤ9,11間が差動回転する。このときピニオン・ギヤ5,7がピニオン・シャフト39回りで自転し、サイド・ギヤ9,11間の相対回転を許容する。
When the left and right wheels are differentially rotated, the differential rotation is transmitted to the
従って、デファレンシャル装置1はサイド・ギヤ9,11間の相対回転を許容しつつ、デフ・ケース3からサイド・ギヤ9,11側へ確実にトルク伝達を行うことができる。
Therefore, the differential device 1 can reliably transmit torque from the
サイド・ギヤ9,11の差動回転時には、噛み合い反力により両サイド・ギヤ9,11がデフ・ケース3に回転軸心方向へ押し付けられる。この噛み合い反力による押し付け状態でサイド・ギヤ9,11のギヤ部51背面がデフ・ケース3のサイド・ギヤ受面27,33にワッシャ57を介して摺動回転し差動制限力を得ることができる。
At the time of differential rotation of the
サイド・ギヤ9,11が差動回転し始めるとき、サイド・ギヤ9,11のデフ・ケースに対する押し付けは殆ど無く、サイド・ギヤ受面27,33との間での差動制限力のイニシャル・トルクは無い。
When the side gears 9 and 11 start to rotate differentially, there is almost no pressing of the
本実施例では、ピニオン・ギヤ5,7がコイル・スプリング47により付勢され、ピニオン・ギヤ5,7の摩擦当接面41がデフ・ケース3の摩擦受面37に当接する。この当接によりサイド・ギヤ9,11が差動回転し始めるときピニオン・ギヤ5,7の自転により差動回転当初から摩擦当接面41の摩擦受面37に対する摺動回転により差動制限力を発生し、差動制限のイニシャル・トルクを得ることができる。
In this embodiment, the
従って、ピニオン・ギヤ5,7及びサイド・ギヤ9,11をフェース・ギヤで形成し、デファレンシャル装置1の軸方向の寸法をコンパクトに形成しながら、差動制限のイニシャル・トルクを確実に得ることができる。このため、デファレンシャル装置1のコンパクトかを図ることができながら、自動車の直進性や、悪路での走破性を向上させることができる。
Therefore, the
また、摩擦当接面41及び摩擦受面37間での摺動による差動制限力がサイド・ギヤ9,11での差動制限力に付加され、トルク・バイアス・レシオ(TBR)を拡大することができる。
Further, the differential limiting force due to sliding between the
ピニオン・ギヤ5,7が自転するとき、ワッシャ49の存在によりコイル・スプリング47に摩擦による捻り力が入るのを抑制し、コイル・スプリング47の捻れを抑制することができる。
When the pinion gears 5 and 7 rotate, the presence of the
図3は、本発明の実施例2に係るデファレンシャル装置の断面図である。なお、基本的な構成は、実施例1と同様であり、同一又は対応する構成部分には、同符号又は同符号にAを付して説明する。 FIG. 3 is a cross-sectional view of a differential apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. The basic configuration is the same as that of the first embodiment, and the same or corresponding components will be described with the same reference numerals or the same reference numerals marked with A.
図3のデファレンシャル装置1Aは、摩擦受面37A及び摩擦当接面41Aがテーパー面で形成され、摩擦受面37A及び摩擦当接面41A間に、テーパー面状のワッシャとしてテーパーワッシャ45Aを介設した。
In the
本実施例では、テーパー面の摩擦受面37A及び摩擦当接面41Aにより、差動制限のイニシャル・トルク等をさらに高めることができる。また、テーパー面のテーパー設定により、イニシャル・トルクの調整を行うことができる。
In the present embodiment, the initial torque and the like for differential limitation can be further increased by the tapered
その他、実施例1と同様な作用効果を奏することができる。 In addition, the same effects as those of the first embodiment can be achieved.
図4は、本発明の実施例3に係るデファレンシャル装置の断面図である。なお、基本的な構成は、実施例1と同様であり、同一又は対応する構成部分には、同符号又は同符号にBを付して説明する。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a differential apparatus according to
図4のデファレンシャル装置1Bは、摩擦受面37B及び摩擦当接面41Bが平面で形成され、摩擦受面37B及び摩擦当接面41B間に、平面状のワッシャとして平面ワッシャ45Bを介設した。
In the
本実施例では、平面の摩擦受面37B及び摩擦当接面41B、平面ワッシャ45Bにより、製造が容易である。
In this embodiment, the flat
その他、実施例1と同様な作用効果を奏することができる。 In addition, the same effects as those of the first embodiment can be achieved.
図5は、本発明の実施例4に係るデファレンシャル装置の断面図である。なお、基本的な構成は、実施例1と同様であり、同一又は対応する構成部分には、同符号又は同符号にCを付して説明する。 FIG. 5 is a cross-sectional view of a differential apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. The basic configuration is the same as that of the first embodiment, and the same or corresponding components will be described with the same reference numerals or C added to the same reference numerals.
図5のデファレンシャル装置1Cは、付勢部材を実施例1のコイル・スプリング47に代えて一対の皿ばね47Cとした。この皿ばね47Cは、ピニオン・シャフト39に嵌合配置されたスペーサ・ブロック61と各ピニオン・ギヤ5,7との間にそれぞれ介設されている。皿ばね47Cと各ピニオン・ギヤ5,7との間には、ワッシャ49が介設されている。
In the differential device 1 </ b> C in FIG. 5, the biasing member is replaced with the
従って、本実施例においても、皿ばね47Cの付勢力により摩擦受面37C及び摩擦当接面41C間が押し付けられ、差動制限のイニシャル・トルクを得ることができる。また、皿ばね47Cを用いるため、摩擦による捻り力が入っても、捻れに強い構造となっている。
Therefore, also in this embodiment, the
その他、実施例1と同様な作用効果を奏することができる。 In addition, the same effects as those of the first embodiment can be achieved.
図6は、本発明の実施例5に係るデファレンシャル装置の断面図である。なお、基本的な構成は、実施例4と同様であり、同一又は対応する構成部分には、同符号を付し又は同符号のCをDに代えて説明する。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a differential apparatus according to
図6のデファレンシャル装置1Dは、摩擦受面37D及び摩擦当接面41Dがテーパー面で形成され、摩擦受面37D及び摩擦当接面41D間に、テーパー面状のワッシャとしてテーパーワッシャ45Dを介設した。
In the
本実施例では、実施例2,4双方を併せた作用効果を奏することができる。 In the present embodiment, it is possible to achieve the combined effects of both the second and fourth embodiments.
1,1A,1B,1C,1D デファレンシャル装置
3,3A,3B,3C,3D デフ・ケース
5,5A,5B,5C,5D,7,7A,7B,7C,7D ピニオン・ギヤ
9,11 サイド・ギヤ
39 ピニオン・シャフト
37,37A,37B,37C,37D 摩擦受面
41,41A,41B,41C,41D 摩擦当接面
45,45C 球面ワッシャ(ワッシャ)
45A,45D テーパーワッシャ(ワッシャ)
45B 平面ワッシャ(ワッシャ)
47 コイル・スプリング(付勢部材)
47C,47D 皿ばね(付勢部材)
49 ワッシャ
61 スペーサ・ブロック
1,1A, 1B, 1C,
45A, 45D Taper washer (washer)
45B Flat washer (washer)
47 Coil spring (biasing member)
47C, 47D Belleville spring (biasing member)
49
Claims (8)
回転自在に支持されるデフ・ケースと、
前記デフ・ケース内に自転可能に支持されたピニオン・ギヤと、
前記デフ・ケース内に相対回転自在に支持され前記ピニオン・ギヤに噛み合う一対のサイド・ギヤと、
を備えたデファレンシャル装置において、
前記ピニオン・ギヤ及びサイド・ギヤを、フェース・ギヤで形成し、
前記ピニオン・ギヤとデフ・ケースとに、ピニオン・ギヤの自転軸方向に圧接する摩擦当接面と摩擦受面とを各別に設け、
前記ピニオン・ギヤを自転軸方向に付勢して前記摩擦当接面を摩擦受面に当接させる付勢部材を設けた、
ことを特徴とするデファレンシャル装置。 FIG.
A differential case that is rotatably supported;
A pinion gear that is rotatably supported in the differential case;
A pair of side gears that are rotatably supported in the differential case and mesh with the pinion gears;
In a differential apparatus equipped with
The pinion gear and the side gear are formed by face gears,
A friction contact surface and a friction receiving surface that are in pressure contact with the pinion gear and the differential case in the rotation axis direction of the pinion gear are provided separately,
A biasing member that biases the pinion gear in the direction of the rotation axis to bring the friction contact surface into contact with the friction receiving surface is provided.
A differential device characterized by that.
前記ピニオン・ギヤは、前記デフ・ケースに取り付けられたピニオン・シャフトに自転軸回りに回転自在に支持され相互に対向して配置され、
前記付勢部材は、前記ピニオン・シャフトに嵌合して前記ピニオン・ギヤ間に介設された、
ことを特徴とするデファレンシャル装置。 The differential device according to claim 1,
The pinion gears are rotatably supported around a rotation axis on a pinion shaft attached to the differential case, and are arranged to face each other.
The biasing member is fitted between the pinion shaft and interposed between the pinion gears,
A differential device characterized by that.
前記付勢部材は、コイル・スプリングである、
ことを特徴とするデファレンシャル装置。 A differential device according to claim 1 or 2,
The biasing member is a coil spring;
A differential device characterized by that.
前記付勢部材は、前記ピニオン・シャフトに嵌合配置されたスペーサ・ブロックと各ピニオン・ギヤとの間にそれぞれ介設された皿ばねである、
ことを特徴とするデファレンシャル装置。 A differential device according to claim 1 or 2,
The urging member is a disc spring interposed between a spacer block fitted and arranged on the pinion shaft and each pinion gear.
A differential device characterized by that.
前記ピニオン・ギヤと付勢部材との間に、ワッシャを介設した、
ことを特徴とするデファレンシャル装置。 A differential device according to any one of claims 1 to 4,
A washer is interposed between the pinion gear and the biasing member.
A differential device characterized by that.
前記摩擦当接面及び摩擦受面は、球面、テーパー面、平面の何れかである、
ことを特徴とするデファレンシャル装置。 A differential device according to any one of claims 1 to 4,
The friction contact surface and the friction receiving surface are any one of a spherical surface, a tapered surface, and a flat surface.
A differential device characterized by that.
前記摩擦当接面及び摩擦受面は、球面、テーパー面、平面の何れかに形成され、
前記ワッシャは、前記摩擦当接面及び摩擦受面に対応した球面状、テーパー面状、平面状の何れかである、
ことを特徴とするデファレンシャル装置。 A differential device according to claim 5, wherein
The friction contact surface and the friction receiving surface are formed on any one of a spherical surface, a tapered surface, and a flat surface,
The washer is one of a spherical shape, a tapered surface shape, and a planar shape corresponding to the friction contact surface and the friction receiving surface.
A differential device characterized by that.
前記デフ・ケースを、胴部及び端壁部を一体に形成した単一体で形成し、
前記胴部に、前記ピニオン・ギヤ及びサイド・ギヤを組み込む開口及び前記摩
擦受面を形成し、
前記端壁部に、前記サイド・ギヤを回転自在に支持するサイド・ギヤ支持孔を
設けた、
ことを特徴とするデファレンシャル装置。 A differential device according to any one of claims 1 to 7,
The differential case is formed as a single body in which a body portion and an end wall portion are integrally formed,
In the body portion, an opening for incorporating the pinion gear and the side gear and the friction receiving surface are formed,
In the end wall portion, a side gear support hole for rotatably supporting the side gear is provided.
A differential device characterized by that.
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JP2006356417A JP2008164125A (en) | 2006-12-28 | 2006-12-28 | Differential device |
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JP (1) | JP2008164125A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011174578A (en) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Jatco Ltd | Bearing reducing structure of differential case in differential gear |
-
2006
- 2006-12-28 JP JP2006356417A patent/JP2008164125A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011174578A (en) * | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Jatco Ltd | Bearing reducing structure of differential case in differential gear |
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