JP2008281159A - Differential device - Google Patents

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淳 長岡
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a differential device capable of certainly carrying out differential limiting while restraining enlargement, weight increase, etc. and low in manufacturing cost. <P>SOLUTION: This differential device 10 has a differential case 18 to support a left axle 28 and a right axle 30 and a pair of side gears 48, 50 connected to the both left and right axles 28, 30 and respectively engaged with differential pinions 44, 46 axially supported on a pinion shaft 36 fixed on the differential case 18. A plurality of groove parts 54 extending in a direction toward the outer peripheral side from the shaft center side are formed on back surfaces 44b, 46b on the opposite side of the surface side on which tooth surfaces 44a, 46a to be engaged with each of the side gears 48, 50 of the differential pinions 44, 46, and a rolling element 56 free to move in the groove part 54 is arranged in each of the groove parts 54. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、エンジンやモータ等の原動機からの駆動力を車軸に伝達するデファレンシャル装置に関する。   The present invention relates to a differential device that transmits a driving force from a prime mover such as an engine or a motor to an axle.

自動車に搭載されるデファレンシャル装置は、左右の車輪に対して互いに等しく分割したトルク配分を保ちながら、旋回時に外側車輪を内側車輪より速く回転させるため、車両のパワートレン内に配置されている。自動車は、このデファレンシャル装置の作用により滑らかな旋回を行うことができる。   A differential apparatus mounted on an automobile is disposed in a power train of a vehicle in order to rotate an outer wheel faster than an inner wheel during turning while maintaining a torque distribution equally divided between the left and right wheels. The automobile can make a smooth turn by the action of the differential device.

一般的なデファレンシャル装置はそれぞれベベルギヤから構成される一対のサイドギヤと、一対のデファレンシャルピニオンを有している。互いに向かい合うように配置された一対のサイドギヤには、それぞれ左右の車輪へ回転を伝達する車軸がスプライン結合されている。同様に、一対のデファレンシャルピニオンも向かい合うように配置され、それぞれ両サイドギヤに噛合している。このデファレンシャルピニオンは、トランスミッションの出力が伝えられるリングギヤ(主にFF車では外歯ギヤ、FR車ではベベルギヤ)に固定され、リングギヤと共に公転可能に且つ自転可能に配置されている。   A typical differential device has a pair of side gears each composed of a bevel gear, and a pair of differential pinions. A pair of side gears arranged so as to face each other are splined to axles that transmit rotation to the left and right wheels, respectively. Similarly, a pair of differential pinions are also arranged to face each other and mesh with both side gears. The differential pinion is fixed to a ring gear (mainly an external gear for an FF vehicle and a bevel gear for an FR vehicle) to which the output of the transmission is transmitted, and is arranged so as to be able to revolve and rotate together with the ring gear.

このようなデファレンシャル装置では、例えば、雪道等で一方の駆動輪がスリップして空転した場合には、当該駆動輪が略無負荷状態となる。このため、他方の接地している側の駆動輪の回転が上がらず、デファレンシャルケースの回転が全て空転している側の駆動輪の回転に転化されることにより、空転している側の駆動輪の回転が過度に上昇すると共に、接地している側の駆動輪には駆動力が伝達されなくなってしまうことがある。   In such a differential device, for example, when one drive wheel slips and slips on a snowy road or the like, the drive wheel enters a substantially unloaded state. For this reason, the rotation of the drive wheel on the other grounded side does not increase, and the rotation of the differential case is converted to the rotation of the drive wheel on the idle side, so that the drive wheel on the idle side is rotated. The rotation of the motor increases excessively, and the driving force may not be transmitted to the grounded driving wheel.

そこで、この問題を回避するため、デファレンシャル装置での差動を制限するLSD(Limited Slip Differentials)を該デファレンシャル装置に搭載することがある。例えば、特許文献1には、検知される出力トルクによって差動制限を制御するトルク差感応型のデファレンシャル装置の差動制御方法が記載されている。   Therefore, in order to avoid this problem, LSD (Limited Slip Differentials) for limiting the differential in the differential device may be mounted on the differential device. For example, Patent Document 1 describes a differential control method of a differential device of a torque difference sensitive type that controls differential limitation by detected output torque.

特開2000−283280号公報JP 2000-283280 A

ところが、このようなトルク差感応型の機能をデファレンシャル装置に付加するためには精密に加工されたトルク差検出機構の追加や、電気的な制御システムの追加が必要となる。このため、デファレンシャル装置の大型化や重量の増加、コストの増加等を惹起することが指摘されている。   However, in order to add such a torque difference-sensitive function to the differential device, it is necessary to add a precisely processed torque difference detection mechanism and an electrical control system. For this reason, it has been pointed out that this increases the size, weight, and cost of the differential device.

本発明は、前記従来の課題を考慮してなされたものであり、デファレンシャル装置の大型化や重量の増加等を抑制しながら、確実に差動制限を行うことができ、しかも製造コストも低廉なデファレンシャル装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and can reliably perform differential limiting while suppressing an increase in the size and weight of the differential device, and also can be manufactured at low cost. An object is to provide a differential device.

本発明に係るデファレンシャル装置は、一対の車軸を回転可能に支持するデファレンシャルケースと、各車軸に連結されると共に、前記デファレンシャルケースに固定されたピニオンシャフトに軸支されたデファレンシャルピニオンにそれぞれ噛合する一対のサイドギヤとを有するデファレンシャル装置において、前記デファレンシャルピニオンの前記各サイドギヤに噛合する歯面が設けられた表面側とは反対側の裏面には、軸心側から外周側に向かう方向に延びた溝部が2本以上形成されると共に、前記各溝部には該溝部内を移動自在な転動体が配設されていることを特徴とする。   A differential device according to the present invention includes a differential case that rotatably supports a pair of axles, and a pair that is coupled to each axle and that meshes with a differential pinion that is pivotally supported by a pinion shaft fixed to the differential case. In the differential device having a plurality of side gears, a groove portion extending in a direction from the axial side toward the outer peripheral side is provided on the back surface of the differential pinion opposite to the surface side provided with the tooth surfaces meshing with the side gears. Two or more are formed, and each of the groove portions is provided with a rolling element movable in the groove portion.

このような構成によれば、例えば、一方の駆動輪が雪道等で空転した場合等、左右両車軸間に大きな差動回転を生じてデファレンシャルピニオンが過度の高速回転を生じた場合には、前記転動体が溝部内を外周側に移動して、デファレンシャルピニオンをサイドギヤに押し付ける方向に押圧する。これにより、デファレンシャルピニオンとサイドギヤとの間のバックラッシを減少させることができ、右両両車軸間の差動回転を適切に制限することができる。   According to such a configuration, for example, when one drive wheel idles on a snowy road or the like, when a large differential rotation occurs between the left and right axles and the differential pinion causes excessive high-speed rotation, The said rolling element moves to the outer peripheral side in a groove part, and presses it in the direction which presses a differential pinion to a side gear. Thereby, the backlash between the differential pinion and the side gear can be reduced, and the differential rotation between the right and left axles can be appropriately limited.

また、前記溝部が、前記軸心側から外周側に向かって浅くなるように形成され、前記デファレンシャルピニオンの前記裏面と前記デファレンシャルケースの内壁面との間には、前記溝部の開口側を閉塞し、該溝部内に前記転動体を封止する封止体が介装されているように構成することも可能である。   The groove portion is formed so as to become shallower from the axial side toward the outer peripheral side, and the opening side of the groove portion is closed between the back surface of the differential pinion and the inner wall surface of the differential case. It is also possible to configure such that a sealing body for sealing the rolling element is interposed in the groove portion.

本発明によれば、例えば、一方の駆動輪が雪道等で空転した場合等において、デファレンシャルピニオンに形成された溝部内に配設された転動体により当該デファレンシャルピニオンが押圧され、デファレンシャルピニオンとサイドギヤとの間のバックラッシが減少する。これにより、小型、軽量且つ低コストで左右両車軸間の差動回転を適切に制限することが可能となる。   According to the present invention, for example, when one of the drive wheels is idled on a snowy road or the like, the differential pinion is pressed by the rolling element disposed in the groove formed in the differential pinion, and the differential pinion and the side gear The backlash between is reduced. This makes it possible to appropriately limit the differential rotation between the left and right axles with a small size, light weight, and low cost.

本発明に係るデファレンシャル装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Preferred embodiments of a differential apparatus according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係るデファレンシャル装置10の車軸方向に沿う一部省略断面図である。なお、本実施形態に係るデファレンシャル装置10は、例えば自動車のフロント側に搭載され、エンジンやモータからの駆動力を駆動輪である前輪に伝達するものであるが、リア側にも搭載可能であることは勿論である。   FIG. 1 is a partially omitted cross-sectional view along the axle direction of a differential apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. The differential device 10 according to the present embodiment is mounted on the front side of an automobile, for example, and transmits driving force from the engine or motor to the front wheels that are driving wheels, but can also be mounted on the rear side. Of course.

デファレンシャル装置10は、トランスミッションケース12内に一対のボールベアリング14、16を介して回転自在に支持された中空且つ偏平な球状のデファレンシャルケース18と、該デファレンシャルケース18の外壁面に複数本(図1では1本のみ図示し、他を省略している)のボルト20により固定されたファイナルドリブンギヤ(リングギヤ)22と、該デファレンシャルケース18の両端側から車体左右方向(軸線A方向)に延びた円筒状のインボード部(ボス部)24、26とを備える。   The differential device 10 includes a hollow and flat spherical differential case 18 rotatably supported in the transmission case 12 via a pair of ball bearings 14 and 16, and a plurality of differential devices 10 on the outer wall surface of the differential case 18 (FIG. 1). In FIG. 2, a final driven gear (ring gear) 22 fixed by bolts 20 of which only one is shown and the others are omitted) and a cylindrical shape extending from both ends of the differential case 18 in the vehicle body left-right direction (axis A direction). Inboard portions (boss portions) 24 and 26 are provided.

左側のインボード部24の内周側では左車軸28の軸端側が回転自在に支持されており、同様に、右側のインボード部26の内周側では右車軸30の軸端側が回転自在に支持されている。   The shaft end side of the left axle 28 is rotatably supported on the inner peripheral side of the left inboard portion 24. Similarly, the shaft end side of the right axle 30 is rotatable on the inner peripheral side of the right inboard portion 26. It is supported.

また、デファレンシャルケース18には、前記車体左右方向(車軸方向)に延在する軸線Aと直交する軸線Bを中心とした一対の孔部32、34が形成されており、該孔部32、34には、左右両車軸28、30の対向する端部間に位置し且つ左右両車軸28、30の軸線Aと直交するピニオンシャフト36が嵌挿されている。   The differential case 18 is formed with a pair of holes 32 and 34 centering on an axis B perpendicular to the axis A extending in the left-right direction (axle direction) of the vehicle body. The pinion shaft 36 which is located between the opposite ends of the left and right axles 28 and 30 and is orthogonal to the axis A of the left and right axles 28 and 30 is fitted into the shaft.

前記ピニオンシャフト36は、その一端側(図1では下端側)に軸線Aに沿って貫通形成されたピン孔38を有し、デファレンシャルケース18に前記ピン孔38と同軸上に形成されたピン孔40と、前記ピン孔38とにピン42が嵌挿されている。これにより、ピニオンシャフト36は、デファレンシャルケース18に回転不能に且つ挿抜不能に固定されている。   The pinion shaft 36 has a pin hole 38 penetratingly formed along the axis A on one end side (lower end side in FIG. 1), and a pin hole formed coaxially with the pin hole 38 in the differential case 18. A pin 42 is inserted into the pin hole 38 and the pin hole 38. Thereby, the pinion shaft 36 is fixed to the differential case 18 so as not to rotate and to be inserted and removed.

このようなピニオンシャフト36の両端側には、デファレンシャルケース18の内壁面に近接して一対のデファレンシャルピニオン44、46が回転自在に挿通されており、これら一対のデファレンシャルピニオン44、46に噛合する一対のサイドギヤ48、50が左車軸28及び右車軸30にそれぞれスプライン結合されている。すなわち、デファレンシャルケース18内において、デファレンシャルピニオン44、46は軸線Bを中心として回転自在に支持される一方、サイドギヤ48、50は軸線Aを中心として左右両車軸28、30と共に回転自在に支持されている。   A pair of differential pinions 44 and 46 are rotatably inserted into both end sides of the pinion shaft 36 in the vicinity of the inner wall surface of the differential case 18, and a pair of meshing with the pair of differential pinions 44 and 46. Side gears 48 and 50 are splined to the left axle 28 and the right axle 30, respectively. That is, in the differential case 18, the differential pinions 44 and 46 are rotatably supported around the axis B, while the side gears 48 and 50 are rotatably supported along with the left and right axles 28 and 30 around the axis A. Yes.

前記デファレンシャルピニオン44、46における歯面44a、46aが形成された表面側とは反対側の裏面(背面)44b、46bと、デファレンシャルケース18の内壁面との間には、湾曲した傾斜面を有する環状のスラストワッシャ(封止体)52が介装されている。   Between the back surfaces (back surfaces) 44b and 46b of the differential pinions 44 and 46 opposite to the surface side where the tooth surfaces 44a and 46a are formed, a curved inclined surface is provided between the inner wall surface of the differential case 18. An annular thrust washer (sealing body) 52 is interposed.

図2及び図3に示すように、デファレンシャルピニオン44、46の前記裏面44b、46bには、軸心側(軸線B、中心側)から外周側に向かう方向に延びた溝部54が複数本(本実施形態の場合、6本)、互いに等間隔で放射状に形成され、これら溝部54には、該溝部54内をスラストワッシャ52に沿って移動自在な転動体56が配設されている。該転動体56は、溝部54内を円滑に移動可能な形状であればよく、例えば、球状(ボール状)や円柱状からなる金属部材が例示される。   As shown in FIGS. 2 and 3, the back surfaces 44b and 46b of the differential pinions 44 and 46 have a plurality of groove portions 54 extending in the direction from the axial center side (axis B, center side) toward the outer peripheral side. In the case of the embodiment, six are formed radially at equal intervals, and in these groove portions 54, rolling elements 56 that are movable along the thrust washers 52 in the groove portions 54 are disposed. The rolling element 56 only needs to have a shape that can move smoothly in the groove 54, and examples thereof include a spherical (ball-shaped) or cylindrical metal member.

この場合、軸心側から外周側に向かって湾曲した前記裏面44b、46bの形状に伴い、前記溝部54は、軸心側から外周側に向かって浅くなるように形成されている。換言すれば、溝部54の底面は軸線Bに直交する平面状に沿って形成されている。このような溝部54の開口側は前記スラストワッシャ52により閉塞されており、該スラストワッシャ52により転動体56が溝部54内に封止されている。   In this case, along with the shape of the back surfaces 44b and 46b curved from the axial side toward the outer peripheral side, the groove portion 54 is formed so as to become shallower from the axial side toward the outer peripheral side. In other words, the bottom surface of the groove portion 54 is formed along a planar shape orthogonal to the axis B. The opening side of the groove 54 is closed by the thrust washer 52, and the rolling element 56 is sealed in the groove 54 by the thrust washer 52.

一方、前記サイドギヤ48、50の歯面が形成された表面側とは反対側の裏面(背面)と、デファレンシャルケース18との間には、平面状且つ環状のスラストワッシャ58が介装されている。   On the other hand, a planar and annular thrust washer 58 is interposed between the back surface (back surface) opposite to the front surface side where the tooth surfaces of the side gears 48 and 50 are formed and the differential case 18. .

前記スラストワッシャ52は、ピニオンシャフト36の軸線B方向のスラスト力を受ける作用を果たし、前記スラストワッシャ58は、左右両車軸28、30の軸線A方向のスラスト力を受ける作用を果たす。   The thrust washer 52 serves to receive a thrust force in the direction of the axis B of the pinion shaft 36, and the thrust washer 58 serves to receive a thrust force in the direction of the axis A of the left and right axles 28, 30.

さらに、左右両車軸28、30と、トランスミッションケース12との間には、トランスミッションケース12内に充填される潤滑油の外部への漏れを防止するためのオイルシール60、62がそれぞれ配設されている。これらオイルシール60、62と、ボールベアリング14、16との間には、ファイナルドリブンギヤ22により掻き揚げられて飛び散り、トランスミッションケース12に設けた潤滑油案内溝(図示せず)を伝わって集められた潤滑油が供給される環状溝(環状空間)64、66が形成されている。   Further, oil seals 60 and 62 for preventing leakage of the lubricating oil filled in the transmission case 12 to the outside are disposed between the left and right axles 28 and 30 and the transmission case 12, respectively. Yes. Between the oil seals 60 and 62 and the ball bearings 14 and 16, they are lifted up and scattered by the final driven gear 22, and collected through a lubricating oil guide groove (not shown) provided in the transmission case 12. Annular grooves (annular spaces) 64 and 66 to which lubricating oil is supplied are formed.

次に、基本的には以上のように構成される本実施形態に係るデファレンシャル装置10の作用効果について説明する。   Next, the operational effects of the differential apparatus 10 according to the present embodiment basically configured as described above will be described.

先ず、本実施形態に係るデファレンシャル装置10を搭載した自動車の通常走行時において、直線走行中には、当該自動車のエンジンやモータからの駆動力がファイナルドリブンギヤ22に与えられ、該ファイナルドリブンギヤ22と共にデファレンシャルケース18がボールベアリング14、16に支承された状態で回転駆動される。   First, during normal travel of an automobile equipped with the differential device 10 according to the present embodiment, during linear running, the driving force from the engine and motor of the automobile is applied to the final driven gear 22, and the differential driven gear 22 and the differential gear 22 together. The case 18 is driven to rotate while being supported by the ball bearings 14 and 16.

従って、デファレンシャルケース18に固定されたピニオンシャフト36が軸線Aを中心として回転駆動され、同時にデファレンシャルピニオン44、46も軸線Aを中心として公転される。この際、左右両車軸28、30間の負荷に差異がないため、デファレンシャルピニオン44、46は軸線Bを中心とした自転はせず、前記公転のみを行うことになる。このため、これらデファレンシャルピニオン44、46に噛合しているサイドギヤ48、50が軸線Aを中心として同一の方向(対向する端部同士では互いに逆方向)に回転駆動される。これにより、左車軸28及び右車軸30も同一方向に同一回転数で回転駆動されて、自動車は前進や後退を行うことができる。   Accordingly, the pinion shaft 36 fixed to the differential case 18 is driven to rotate about the axis A, and at the same time the differential pinions 44 and 46 are revolved about the axis A. At this time, since there is no difference in the load between the left and right axles 28 and 30, the differential pinions 44 and 46 do not rotate around the axis B but only perform the revolution. For this reason, the side gears 48 and 50 meshing with the differential pinions 44 and 46 are rotationally driven in the same direction around the axis A (opposite directions at opposite ends). Thereby, the left axle 28 and the right axle 30 are also rotationally driven in the same direction at the same rotational speed, and the automobile can move forward and backward.

この状態で、例えば、自動車が左方向に旋回すると、旋回の内輪側となる左車軸28が連結されたサイドギヤ48に所定の負荷が作用するため、旋回の外輪側となる右車軸30が連結されたサイドギヤ50との間に回転数の差異を生じることになる。従って、デファレンシャルケース18の回転により公転しているデファレンシャルピニオン44、46が、旋回の外輪側であるサイドギヤ50の回転数を高める方向に所定の回転数で自転する。これにより、左車軸28と右車軸30との間には回転数の差異を生じるため、自動車は円滑に旋回することが可能となる。すなわち、例えば、ファイナルドリブンギヤ22の回転数を100とすると、左車軸28の回転数が70、右車軸30の回転数が130となり、これら左右両車軸28、30の平均回転数がファイナルドリブンギヤ22の回転数と一致する。   In this state, for example, when the vehicle turns leftward, a predetermined load is applied to the side gear 48 to which the left axle 28 that is the inner wheel side of the turn is connected, so the right axle 30 that is the outer wheel side of the turn is connected. Therefore, a difference in rotational speed is generated between the side gear 50 and the side gear 50. Accordingly, the differential pinions 44 and 46 revolving due to the rotation of the differential case 18 rotate at a predetermined rotational speed in a direction to increase the rotational speed of the side gear 50 on the outer ring side of the turning. As a result, a difference in rotational speed is generated between the left axle 28 and the right axle 30, so that the automobile can turn smoothly. That is, for example, if the rotational speed of the final driven gear 22 is 100, the rotational speed of the left axle 28 is 70, the rotational speed of the right axle 30 is 130, and the average rotational speed of the left and right axles 28 and 30 is It matches the rotation speed.

ところが、雪道等において、一方の駆動輪、例えば右車輪がスリップすると、該右車輪は略無負荷状態となり空転を始め、右車軸30とこれに連結されたサイドギヤ50が極めて高い回転数で回転することになる。また、地面に接地している側の駆動輪である左車輪に連結された左車軸28及びサイドギヤ48は、その回転を略固定された状態となる。このため、デファレンシャルケース18の回転により公転しているデファレンシャルピニオン44、46が、右車軸30が連結されたサイドギヤ50の回転数を高める方向に極めて高い回転数で自転して、左車軸28と右車軸30との間に大きな回転数の差異を生じることになる。   However, when one drive wheel, for example, the right wheel slips on a snowy road or the like, the right wheel becomes almost unloaded and starts to idle, and the right axle 30 and the side gear 50 connected thereto rotate at an extremely high rotational speed. Will do. Further, the left axle 28 and the side gear 48 connected to the left wheel, which is the driving wheel on the side that is in contact with the ground, are in a state where their rotations are substantially fixed. For this reason, the differential pinions 44 and 46 revolving due to the rotation of the differential case 18 rotate at an extremely high rotational speed in the direction of increasing the rotational speed of the side gear 50 to which the right axle 30 is connected, and the left axle 28 and the right A large difference in rotational speed is produced with respect to the axle 30.

この場合、例えば、ファイナルドリブンギヤ22の回転数を100とすると、左車軸28の回転数が略0、右車軸30の回転数が略200となり、すなわち、ファイナルドリブンギヤ22からの回転駆動力が全て右車軸30に伝達される状態となり、接地している側の左車軸28に回転駆動力が伝達されない事態を引き起こす。   In this case, for example, if the rotational speed of the final driven gear 22 is 100, the rotational speed of the left axle 28 is approximately 0, and the rotational speed of the right axle 30 is approximately 200, that is, all the rotational driving force from the final driven gear 22 is right. The state of being transmitted to the axle 30 causes a situation in which the rotational driving force is not transmitted to the left axle 28 on the ground side.

そこで、本実施形態に係るデファレンシャル装置10の場合には、上記のような左右両車軸28、30間での極端な差動を制限するため、デファレンシャルピニオン44、46の裏面44b、46bに溝部54を設け、該溝部54内に転動体56を配設している。   Therefore, in the case of the differential device 10 according to the present embodiment, in order to limit the extreme differential between the left and right axles 28 and 30 as described above, the grooves 54 are formed in the rear surfaces 44b and 46b of the differential pinions 44 and 46. , And a rolling element 56 is disposed in the groove 54.

すなわち、デファレンシャルピニオン44、46が自転していない状態や低速で自転している状態では、図4Aに示すように、転動体56は溝部54の軸心側(ピニオンシャフト36側)に寄った状態となっている。一方、上記のように左右両車軸28、30間に過度の回転数の差異が生じ、デファレンシャルピニオン44、46が極めて高い回転数で自転している状態では、図4Bに示すように、当該デファレンシャルピニオン44、46の高速な自転に伴い発生する遠心力により、転動体56は溝部54の外周側(ピニオンシャフト36から離間する側)に移動する。この際、転動体56は、スラストワッシャ52の曲面形状に沿って溝部54の外周側に移動しながら、前記スラストワッシャ52に対向する溝部54の上面(底面)を押圧し、デファレンシャルピニオン44、46をサイドギヤ48、50に近接する方向に持ち上げる(押圧する)。   That is, when the differential pinions 44 and 46 are not rotating or are rotating at a low speed, as shown in FIG. 4A, the rolling element 56 is close to the axial center side (pinion shaft 36 side) of the groove portion 54. It has become. On the other hand, in the state where an excessive rotational speed difference occurs between the left and right axles 28 and 30 as described above and the differential pinions 44 and 46 are rotating at an extremely high rotational speed, as shown in FIG. The rolling element 56 moves to the outer peripheral side of the groove portion 54 (the side away from the pinion shaft 36) by the centrifugal force generated with the high-speed rotation of the pinions 44 and 46. At this time, the rolling element 56 presses the upper surface (bottom surface) of the groove portion 54 facing the thrust washer 52 while moving to the outer peripheral side of the groove portion 54 along the curved shape of the thrust washer 52, and the differential pinions 44, 46. Is lifted (pressed) in a direction close to the side gears 48, 50.

これにより、デファレンシャルピニオン44、46と、サイドギヤ48、50との間のバックラッシ(歯面同士の噛合交差、歯面ガタ)がつめられ、両サイドギヤ48、50間での回転数の差が減少し、すなわち、左右両車軸28、30間での差動が制限される。従って、ファイナルドリブンギヤ22からの回転駆動力が、空転している右車軸30側だけでなく、接地している左車軸28にも伝達されることになり、換言すれば、接地している側の左車軸28に回転駆動力が伝達されない事態を有効に回避することが可能となる。   As a result, the backlash between the differential pinions 44 and 46 and the side gears 48 and 50 (meshing intersection between tooth surfaces, tooth surface play) is jammed, and the difference in rotational speed between the side gears 48 and 50 is reduced. That is, the differential between the left and right axles 28 and 30 is limited. Accordingly, the rotational driving force from the final driven gear 22 is transmitted not only to the idling right axle 30 side, but also to the grounded left axle 28, in other words, on the grounding side. It is possible to effectively avoid the situation where the rotational driving force is not transmitted to the left axle 28.

以上のように、本実施形態に係るデファレンシャル装置10によれば、デファレンシャルピニオン44、46の裏面44b、46bに溝部54を形成し、該溝部54内に転動体56を配設している。このため、一方の駆動輪が雪道等で空転した場合等、左右両車軸28、30間に大きな差動回転を生じてデファレンシャルピニオン44、46が過度の高速回転を生じた場合には、転動体56が移動して、デファレンシャルピニオン44、46をサイドギヤ48、50に押し付ける(近接する)方向に移動させることになる。これにより、デファレンシャルピニオン44、46と、サイドギヤ48、50との間のバックラッシが減少するため、左右両車軸28、30間の差動回転が適切に制限される。従って、一方の駆動輪が略無負荷状態となった場合であっても、接地している他方の駆動輪にもエンジンやモータからの駆動力を確実に伝達することが可能になる。   As described above, according to the differential device 10 according to the present embodiment, the groove portion 54 is formed on the back surfaces 44 b and 46 b of the differential pinions 44 and 46, and the rolling elements 56 are disposed in the groove portion 54. For this reason, when one of the drive wheels is idling on a snowy road or the like, a large differential rotation occurs between the left and right axles 28 and 30, and the differential pinions 44 and 46 cause excessive high-speed rotation. The moving body 56 moves and moves the differential pinions 44 and 46 in a direction of pressing (adjacent to) the side gears 48 and 50. As a result, the backlash between the differential pinions 44 and 46 and the side gears 48 and 50 is reduced, so that the differential rotation between the left and right axles 28 and 30 is appropriately limited. Therefore, even when one of the driving wheels is in a substantially no-load state, it is possible to reliably transmit the driving force from the engine or motor to the other driving wheel that is grounded.

換言すれば、デファレンシャル装置10では、速度感応型の差動制限機構(LSD機能)を、溝部54と転動体56とによる簡素な構成で実現することができ、デファレンシャル装置10の小型化や軽量化が可能となる。また、複雑な制御装置等も不要となるため、デファレンシャル装置10の構造の簡素化や低コスト化も可能となる。   In other words, in the differential device 10, the speed-sensitive differential limiting mechanism (LSD function) can be realized with a simple configuration by the groove portion 54 and the rolling element 56, and the differential device 10 can be reduced in size and weight. Is possible. Further, since a complicated control device or the like is not required, the structure of the differential device 10 can be simplified and the cost can be reduced.

また、一方の駆動輪が略無負荷状態となった場合等には、デファレンシャルピニオン44、46と、サイドギヤ48、50との間のバックラッシが減少するため、これら歯車間のがたつきに起因する異音の発生を効果的に抑制することも可能となる。   Further, when one of the driving wheels is in a substantially no-load state or the like, the backlash between the differential pinions 44 and 46 and the side gears 48 and 50 is reduced, resulting in rattling between these gears. It is also possible to effectively suppress the generation of abnormal noise.

なお、前記転動体56の重量は、その設置数や、デファレンシャルピニオン44、46の重量との関係から、所定の回転数による遠心力で当該デファレンシャルピニオンを持ち上げることができるように設定すればよい。また、本実施形態に係るデファレンシャル装置10では、前記溝部54の本数を6本とする以外にも、例えば、2本としたデファレンシャルピニオン70(図5A参照)や、3本としたデファレンシャルピニオン72(図5B参照)とすることもできる。但し、溝部54を1本とすると、デファレンシャルピニオン44、46の円滑な持ち上げが難しいことから、当該溝部54は2本以上であることが好ましい。   Note that the weight of the rolling elements 56 may be set so that the differential pinion can be lifted by a centrifugal force at a predetermined rotational speed, based on the number of the rolling elements 56 and the weight of the differential pinions 44 and 46. Further, in the differential apparatus 10 according to the present embodiment, in addition to the number of the groove portions 54 being six, for example, two differential pinions 70 (see FIG. 5A) and three differential pinions 72 (see FIG. 5A). (See FIG. 5B). However, if the number of the groove portions 54 is one, it is difficult to lift the differential pinions 44 and 46 smoothly. Therefore, the number of the groove portions 54 is preferably two or more.

また、デファレンシャルピニオン44、46の裏面44b、46bは軸心側から外周側に向かう傾斜面は必ずしも湾曲している必要はない。同様に、スラストワッシャ52の傾斜面も必ずしも湾曲している必要はない。   In addition, the back surfaces 44b and 46b of the differential pinions 44 and 46 are not necessarily curved at the inclined surfaces from the axial center side to the outer peripheral side. Similarly, the inclined surface of the thrust washer 52 is not necessarily curved.

さらに、前記デファレンシャルピニオンの設置数は2個に限らず、例えば、4個とすることもできる。この場合には、例えば、ピニオンシャフト36に直交する新たなピニオンシャフトを増設すればよい。   Furthermore, the number of installed differential pinions is not limited to two, and may be four, for example. In this case, for example, a new pinion shaft orthogonal to the pinion shaft 36 may be added.

以上、上記実施の形態により本発明を説明したが、これに限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは当然可能である。   As mentioned above, although this invention was demonstrated by the said embodiment, it is naturally possible to take various structures, without restricting to this, without deviating from the summary of this invention.

本発明の一実施形態に係るデファレンシャル装置の車軸方向に沿う一部省略断面図である。It is a partially omitted sectional view along the axle direction of the differential device according to the embodiment of the present invention. 図1に示すデファレンシャルピニオン及びその周辺部品を拡大した一部省略分解斜視図である。FIG. 2 is a partially omitted exploded perspective view in which the differential pinion and its peripheral components shown in FIG. 1 are enlarged. 図2に示すデファレンシャルピニオンを裏面側から見た一部省略分解斜視図である。FIG. 3 is a partially omitted exploded perspective view of the differential pinion shown in FIG. 2 as viewed from the back side. 図4Aは、転動体が軸心側に寄っている状態でのデファレンシャルピニオン及びその周辺部品の一部省略断面図であり、図4Bは、転動体が外周側に移動した状態でのデファレンシャルピニオン及びその周辺部品の一部省略断面図である。FIG. 4A is a partially omitted cross-sectional view of the differential pinion and its peripheral parts in a state where the rolling element is close to the axial center side, and FIG. 4B is a diagram showing the differential pinion and It is a partially omitted sectional view of the peripheral parts. 図5Aは、本実施形態に係るデファレンシャル装置を構成するデファレンシャルピニオンの変形例を示す底面図であり、図5Bは、本実施形態に係るデファレンシャル装置を構成するデファレンシャルピニオンの他の変形例を示す底面図である。FIG. 5A is a bottom view showing a modified example of the differential pinion constituting the differential device according to the present embodiment, and FIG. 5B is a bottom view showing another modified example of the differential pinion constituting the differential device according to the present embodiment. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10…デファレンシャル装置 12…トランスミッションケース
22…ファイナルドリブンギヤ 28…左車軸
30…右車軸 36…ピニオンシャフト
44、46、70、72…デファレンシャルピニオン
44a、46a…歯面 44b、46b…裏面
48、50…サイドギヤ 52、58…スラストワッシャ
54…溝部 56…転動体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Differential apparatus 12 ... Transmission case 22 ... Final driven gear 28 ... Left axle 30 ... Right axle 36 ... Pinion shaft 44, 46, 70, 72 ... Differential pinion 44a, 46a ... Tooth surface 44b, 46b ... Back surface 48, 50 ... Side gear 52, 58 ... Thrust washer 54 ... Groove 56 ... Rolling element

Claims (3)

一対の車軸を回転可能に支持するデファレンシャルケースと、
各車軸に連結されると共に、前記デファレンシャルケースに固定されたピニオンシャフトに軸支されたデファレンシャルピニオンにそれぞれ噛合する一対のサイドギヤと、
を有するデファレンシャル装置において、
前記デファレンシャルピニオンの前記各サイドギヤに噛合する歯面が設けられた表面側とは反対側の裏面には、軸心側から外周側に向かう方向に延びた溝部が2本以上形成されると共に、前記各溝部には該溝部内を移動自在な転動体が配設されていることを特徴とするデファレンシャル装置。
A differential case that rotatably supports a pair of axles;
A pair of side gears coupled to each axle and meshing with a differential pinion pivotally supported by a pinion shaft fixed to the differential case;
In a differential apparatus having
Two or more grooves extending in the direction from the axial side toward the outer peripheral side are formed on the back surface of the differential pinion opposite to the surface side provided with the tooth surfaces that mesh with the side gears, and A differential device, wherein each groove portion is provided with a rolling element movable in the groove portion.
請求項1記載のデファレンシャル装置において、
前記溝部は、前記軸心側から外周側に向かって浅くなるように形成され、
前記デファレンシャルピニオンの前記裏面と前記デファレンシャルケースの内壁面との間には、前記溝部の開口側を閉塞し、該溝部内に前記転動体を封止する封止体が介装されている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 groove is formed so as to become shallower from the axial side toward the outer peripheral side,
Between the back surface of the differential pinion and the inner wall surface of the differential case, a sealing body that closes the opening side of the groove and seals the rolling element is interposed in the groove. Feature differential device.
請求項1又は2記載のデファレンシャル装置において、
前記転動体が前記溝部の前記外周側に向かう方向に移動するに伴って、前記デファレンシャルピニオンが前記サイドギヤに近接する方向に移動することを特徴とするデファレンシャル装置。
The differential apparatus according to claim 1 or 2,
The differential device, wherein the differential pinion moves in a direction approaching the side gear as the rolling element moves in a direction toward the outer peripheral side of the groove.
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