JP2010164103A - Vehicle differential - Google Patents

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Kunihiko Suzuki
邦彦 鈴木
Hiroshi Takuno
博 宅野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle differential capable of providing differential limiting torque suiting the driving condition of a vehicle by suppressing friction torque generated between a gear back face of a pinion gear and a gear support face of a differential case. <P>SOLUTION: The vehicle differential is equipped with side gears 3L, 3R respectively connected to a pair of output shafts, pinion gears 4, 5 meshing with the pair of side gears 3L, 3R by orthogonalizing gear shafts, the differential case 2 housing the pinion gears 4, 5 and the side gears 3L, 3R in an interior and having pinion gear support faces 10b, 11b respectively slidably supporting the pinion gears 4, 5, respectively and an electromagnetic force generator 6 for generating friction force between the differential case 2 and the pinion gears 4, 5. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両用差動装置に関し、特にドライブ側から回転駆動力を受けるピニオンギヤ、及びピニオンギヤにギヤ軸を直交させて噛合するサイドギヤを備えた車両用差動装置に関する。   The present invention relates to a vehicle differential, and more particularly, to a vehicle differential equipped with a pinion gear that receives a rotational driving force from a drive side, and a side gear that meshes with the pinion gear with a gear shaft orthogonal to each other.

従来の車両用差動装置として、エンジントルクを受けて回転するデフケースと、このデフケースの回転軸線に沿って互いに並列する1対のサイドギヤと、これら1対のサイドギヤに噛合する1対のピニオンギヤと、これら1対のピニオンギヤを挿通するピニオンギヤシャフトとを備えたものがある(例えば特許文献1)。   As a conventional vehicle differential device, a differential case that rotates by receiving engine torque, a pair of side gears that are parallel to each other along the rotation axis of the differential case, a pair of pinion gears that mesh with the pair of side gears, Some have a pinion gear shaft through which the pair of pinion gears are inserted (for example, Patent Document 1).

デフケースには、1対のサイドギヤ及び1対のピニオンギヤを収容する収容空間、及びこの収容空間に連通して1対のサイドギヤの軸線に平行な方向に開口する1対の車軸挿通孔が設けられている。また、デフケースには、ピニオンギヤシャフトの両端部をそれぞれ支持する1対のシャフト支持孔、及び1対のピニオンギヤの背面部を摺動自在に支持する1対のギヤ支持面が設けられている。   The differential case is provided with an accommodation space for accommodating a pair of side gears and a pair of pinion gears, and a pair of axle insertion holes that communicate with the accommodation space and open in a direction parallel to the axis of the pair of side gears. Yes. In addition, the differential case is provided with a pair of shaft support holes that respectively support both ends of the pinion gear shaft, and a pair of gear support surfaces that slidably support the back surfaces of the pair of pinion gears.

1対のサイドギヤは、ボス部及びギヤ部を有する無底筒状の傘歯車からなり、デフケースの回転軸線上に移動可能に配置され、かつ各ボス部をそれぞれの車軸挿通孔内に臨ませてデフケース内に回転自在に支持されている。1対のサイドギヤ内には、左右の車軸がそれぞれの車軸挿通孔を挿通してスプライン嵌合されている。   The pair of side gears is composed of a bottomless cylindrical bevel gear having a boss portion and a gear portion, and is arranged so as to be movable on the rotation axis of the differential case, and each boss portion faces each axle insertion hole. It is rotatably supported in the differential case. In the pair of side gears, left and right axles are spline-fitted through the axle insertion holes.

1対のピニオンギヤは、ピニオンギヤシャフトを挿通させるシャフト挿通孔をそれぞれ有する無底筒状の傘歯車からなり、各シャフト挿通孔の内周面がピニオンギヤシャフトの各端部に、また各ギヤ背面がデフケースの各ギヤ支持面に摺動自在にそれぞれ支持されている。1対のピニオンギヤには、各ギヤ背面部をデフケースの各ギヤ支持面に圧接する弾撥力がコイルスプリングによって常時付与されている。1対のピニオンギヤの軸心部には、ピニオンギヤシャフトを挿通させるシャフト挿通孔が設けられている。   The pair of pinion gears is made up of bottomless cylindrical bevel gears each having a shaft insertion hole through which the pinion gear shaft is inserted. The inner peripheral surface of each shaft insertion hole is at each end of the pinion gear shaft, and the back surface of each gear is a differential case. Each of the gear support surfaces is slidably supported. The pair of pinion gears is constantly given an elastic force by a coil spring to press the back surface of each gear against each gear support surface of the differential case. A shaft insertion hole through which the pinion gear shaft is inserted is provided in the shaft center portion of the pair of pinion gears.

ピニオンギヤシャフトは、1対のサイドギヤ間に介在してデフケースの収容空間に配置され、かつ両端部がそれぞれ1対のシャフト支持孔に支持されている。   The pinion gear shaft is disposed between the pair of side gears and disposed in the accommodating space of the differential case, and both ends thereof are supported by a pair of shaft support holes.

以上の構成により、車両のエンジン側からのトルクがドライブピニオン及びリングギヤを介してデフケースに入力されると、デフケースがその回転軸線の回りに回転される。次に、デフケースが回転されると、この回転力がピニオンギヤシャフトを介して1対のピニオンギヤに伝達され、さらに1対のピニオンギヤから1対のサイドギヤに伝達される。1対のサイドギヤにはそれぞれ車軸がスプライン嵌合によって連結されているため、エンジン側からのトルクが車両の運転状況に応じて分配され、ドライブピニオン,リングギヤ,デフケース,ピニオンギヤシャフト,1対のピニオンギヤ及び1対のサイドギヤを介して左右の車軸に伝達される。   With the above configuration, when torque from the engine side of the vehicle is input to the differential case via the drive pinion and the ring gear, the differential case is rotated about its rotational axis. Next, when the differential case is rotated, this rotational force is transmitted to the pair of pinion gears via the pinion gear shaft, and further transmitted from the pair of pinion gears to the pair of side gears. Since the axles are connected to the pair of side gears by spline fitting, the torque from the engine side is distributed according to the driving condition of the vehicle, and the drive pinion, ring gear, differential case, pinion gear shaft, pair of pinion gears, It is transmitted to the left and right axles via a pair of side gears.

この場合、デフケースにトルクが作用した状態で1対のピニオンギヤが自転すると、ピニオンギヤシャフトの両端部の支持面で摺動するため、これら各支持面と各ピニオンギヤとの間に摩擦抵抗が発生し、これら摩擦抵抗によって1対のサイドギヤの差動回転が制限される。   In this case, when a pair of pinion gears rotate while torque is applied to the differential case, sliding occurs on the support surfaces at both ends of the pinion gear shaft, so that frictional resistance is generated between each of these support surfaces and each pinion gear, These frictional resistances limit the differential rotation of the pair of side gears.

また、1対のピニオンギヤの自転によって1対のサイドギヤとの噛み合い面でスラスト力が発生し、これらスラスト力により1対のサイドギヤが互いに離間する方向に移動して各車軸挿通孔の内側開口周縁に圧接するため、1対のサイドギヤと1対の車軸挿通孔の内側開口周縁との間に摩擦抵抗が発生し、これら摩擦抵抗によっても1対のサイドギヤの差動回転が制限される。   Further, the rotation of the pair of pinion gears generates a thrust force on the meshing surfaces with the pair of side gears, and the thrust force moves the pair of side gears away from each other to the peripheral edge of the inner opening of each axle insertion hole. Because of the pressure contact, a frictional resistance is generated between the pair of side gears and the inner opening periphery of the pair of axle insertion holes, and the differential rotation of the pair of side gears is also limited by these frictional resistances.

さらに、デフケースにトルクが作用した状態で1対のピニオンギヤが自転すると、1対のピニオンギヤのギヤ背面(ギヤ摺動面)がデフケースのギヤ支持面で摺動するため、1対のピニオンギヤのギヤ摺動面とデフケースの各ギヤ支持面との間に摩擦抵抗が発生し、これら摩擦抵抗によっても1対のサイドギヤの差動回転が制限される。   Further, when the pair of pinion gears rotates while torque is applied to the differential case, the gear back surface (gear sliding surface) of the pair of pinion gears slides on the gear support surface of the differential case, so that the gear sliding of the pair of pinion gears. A frictional resistance is generated between the moving surface and each gear support surface of the differential case, and the differential rotation of the pair of side gears is also limited by the frictional resistance.

特開2008−164125号公報JP 2008-164125 A

しかしながら、特許文献1に示す車両用差動装置によると、ピニオンギヤのギヤ摺動面とデフケースのギヤ支持面との間に発生する摩擦トルクを電気的に制御することができず、例えば車両の各車輪の回転速度やスロットル開度、操舵角やヨーレイト等の走行状態に適した差動制限トルクを必ずしも得ることができないという問題があった。   However, according to the vehicle differential shown in Patent Document 1, the friction torque generated between the gear sliding surface of the pinion gear and the gear support surface of the differential case cannot be electrically controlled. There has been a problem that it is not always possible to obtain a differential limiting torque suitable for the running state such as the rotational speed of the wheel, the throttle opening, the steering angle, and the yaw rate.

従って、本発明の目的は、ピニオンギヤのギヤ背面とデフケースのギヤ支持面との間に発生する摩擦トルクを制御することができ、もって車両の走行状態に適した差動制限トルクを得ることができる車両用差動装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to control the friction torque generated between the gear back surface of the pinion gear and the gear support surface of the differential case, thereby obtaining a differential limiting torque suitable for the running state of the vehicle. The object is to provide a differential for a vehicle.

(1)本発明は、上記目的を達成するために、1対の出力軸にそれぞれ連結される1対のサイドギヤと、前記1対のサイドギヤにギヤ軸を直交させて噛合する複数のピニオンギヤと、前記複数のピニオンギヤ及び前記1対のサイドギヤを内部に収容し、前記複数のピニオンギヤをそれぞれ摺動自在に支持する複数のピニオンギヤ支持部を有するデフケースと、前記デフケースと前記複数のピニオンギヤとの間に摩擦トルクを発生させるための電磁力発生器とを備えた車両用差動装置を提供する。 (1) In order to achieve the above object, the present invention provides a pair of side gears respectively connected to a pair of output shafts, and a plurality of pinion gears meshed with the pair of side gears so that the gear shafts are orthogonal to each other; A plurality of pinion gears and the pair of side gears are housed inside, and a differential case having a plurality of pinion gear support portions that slidably support the plurality of pinion gears, and friction between the differential case and the plurality of pinion gears. Provided is a vehicle differential apparatus including an electromagnetic force generator for generating torque.

(2)本発明は、上記目的を達成するために、1対の出力軸にそれぞれ連結される1対のサイドギヤと、前記1対のサイドギヤにギヤ軸を直交させて噛合し、シャフト挿通孔を軸心部に有する複数のピニオンギヤと、前記複数のピニオンギヤ及び前記1対のサイドギヤを内部に収容し、前記複数のピニオンギヤをそれぞれ摺動自在に支持する複数の第1ピニオンギヤ支持部を有するデフケースと、前記デフケース内に前記シャフト挿通孔を挿通して収容され、前記シャフト挿通孔の内周面を摺動自在に支持する複数の第2ピニオンギヤ支持部を有するピニオンギヤシャフトと、前記ピニオンギヤシャフトと前記複数のピニオンギヤとの間、及び前記デフケースと前記複数のピニオンギヤとの間に摩擦トルクを発生させるための電磁力発生器とを備えた車両用差動装置を提供する。 (2) According to the present invention, in order to achieve the above object, a pair of side gears respectively connected to a pair of output shafts are meshed with the pair of side gears so that the gear shafts are orthogonal to each other, and a shaft insertion hole is formed. A differential case having a plurality of pinion gears in an axial center portion, a plurality of first pinion gear support portions that house the plurality of pinion gears and the pair of side gears, and slidably support the plurality of pinion gears; A pinion gear shaft having a plurality of second pinion gear support portions slidably supported in the differential case by being inserted through the shaft insertion hole and slidably supported on the inner peripheral surface of the shaft insertion hole, the pinion gear shaft, and the plurality of the plurality of pinion gear shafts An electromagnetic force generator for generating a friction torque between a pinion gear and between the differential case and the plurality of pinion gears; To provide a vehicle differential apparatus provided.

本発明によると、ピニオンギヤのギヤ背面とデフケースのギヤ支持面との間に発生する摩擦トルクを制御することができ、車両の走行状態に応じて差動制限トルクを制御することができる。   According to the present invention, it is possible to control the friction torque generated between the gear back surface of the pinion gear and the gear support surface of the differential case, and it is possible to control the differential limiting torque according to the traveling state of the vehicle.

本発明の第1の実施の形態に係る車両用差動装置の全体を説明するために示す分解斜視図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an exploded perspective view for explaining the entirety of a vehicle differential device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態に係る車両用差動装置の全体を説明するために示す断面図。Sectional drawing shown in order to demonstrate the whole vehicle differential device which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係る車両用差動装置の要部を説明するために示す断面図。Sectional drawing shown in order to demonstrate the principal part of the differential for vehicles which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係る車両用差動装置の全体を説明するために示す断面図。Sectional drawing shown in order to demonstrate the whole vehicle differential device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係る車両用差動装置の要部を説明するために示す断面図。Sectional drawing shown in order to demonstrate the principal part of the differential for vehicles which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

[第1の実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る車両用差動装置の全体を説明するために示す分解斜視図である。図2は、本発明の第1の実施の形態に係る車両用差動装置の全体を説明するために示す断面図である。図3は、本発明の第1の実施の形態に係る車両用差動装置の要部を説明するために示す断面図である。
[First embodiment]
FIG. 1 is an exploded perspective view for explaining the entire vehicle differential device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the entire vehicle differential device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a main part of the vehicle differential device according to the first embodiment of the present invention.

(車両用差動装置の全体構成)
図1において、符号1で示す車両用差動装置は、エンジントルクを受けて回転するデフケース2と、このデフケース2の回転軸線Oに沿って互いに並列する1対のサイドギヤ3L,3Rと、これら1対のサイドギヤ3L,3Rにギヤ軸を直交させて噛合する1対のピニオンギヤ4,5と、これら1対のピニオンギヤ4,5とデフケース2との間に摩擦トルクを発生させるための電磁力発生器6とから大略構成されている。
(Overall configuration of vehicle differential)
In FIG. 1, a vehicle differential device denoted by reference numeral 1 includes a differential case 2 that rotates in response to engine torque, a pair of side gears 3L and 3R that are parallel to each other along a rotational axis O of the differential case 2, and these 1 A pair of pinion gears 4 and 5 meshing with the pair of side gears 3L and 3R with their gear axes orthogonal to each other, and an electromagnetic force generator for generating friction torque between the pair of pinion gears 4 and 5 and the differential case 2 6 is roughly constituted.

(デフケース2の構成)
デフケース2は、図2に示すように、サイドギヤ3L,3R及びピニオンギヤ4,5・スラストワッシャ7L,7Rを収容する収容空間2aを内部に有し、全体がピニオンギヤ支持部10,11(後述)を回転軸線O方向にそれぞれ2分して互いに並列する1対のケース20,21、及びこれら1対のケース20,21間に介在する1対のスペーサ22,22からなる4ピースの部材によって形成されている。
(Configuration of differential case 2)
As shown in FIG. 2, the differential case 2 has an accommodation space 2a for accommodating the side gears 3L, 3R, the pinion gears 4, 5 and the thrust washers 7L, 7R, and has pinion gear support portions 10, 11 (described later) as a whole. It is formed by a four-piece member consisting of a pair of cases 20 and 21 that are divided into two in the direction of the rotation axis O and parallel to each other, and a pair of spacers 22 and 22 interposed between the pair of cases 20 and 21. ing.

デフケース2には、両ケース20,21に跨って位置する1対のピニオンギヤ支持部10,11が設けられている。また、デフケース2には、回転軸線Oに関して対称な領域であって、ピニオンギヤ支持部10,11から回転軸線Oの回りに等間隔をもって離間する部位に位置するサイドギヤ通過孔12L,12R(図1にサイドギヤ通過孔12Lのみ示す)が設けられている。   The differential case 2 is provided with a pair of pinion gear support portions 10 and 11 located across both cases 20 and 21. Further, the differential case 2 has side gear passage holes 12L, 12R (in FIG. 1) that are symmetrical regions with respect to the rotation axis O and are located at positions spaced apart from the pinion gear support portions 10, 11 around the rotation axis O at equal intervals. Only the side gear passage hole 12L is shown).

一方のケース20は、回転軸線Oに沿って開口する車軸挿通孔9Lを有し、デフケース2の左側に配置され、全体が例えば黒鉛鋳鉄等の磁性体からなる構造体によって形成されている。車軸挿通孔9Lには、左右の車軸のうち左方の車軸(図示せず)が挿通されている。車軸挿通孔9Lの内側開口周縁には、スラストワッシャ7Lを受ける球面からなるスラストワッシャ受部9Laが設けられている。ケース20の左方車軸側には、回転軸線Oと直角な平面内で円周方向に沿う円環状のリングギヤ取付用フランジ13が一体に設けられている。   One case 20 has an axle insertion hole 9L that opens along the rotation axis O, is disposed on the left side of the differential case 2, and is entirely formed of a structure made of a magnetic material such as graphite cast iron. The left axle (not shown) of the left and right axles is inserted through the axle insertion hole 9L. A thrust washer receiving portion 9La made of a spherical surface that receives the thrust washer 7L is provided on the inner opening periphery of the axle insertion hole 9L. On the left axle side of the case 20, an annular ring gear mounting flange 13 is integrally provided along the circumferential direction in a plane perpendicular to the rotation axis O.

他方のケース21は、回転軸線Oに沿って開口する車軸挿通孔9Rを有し、デフケース2の右側に配置され、全体が一方のケース20と同様に例えば黒鉛鋳鉄等の磁性体からなる構造体によって形成されている。車軸挿通孔9Rには、左右の車軸のうち右方の車軸(図示せず)が挿通されている。車軸挿通孔9Rの内側開口周縁には、スラストワッシャ7Rを受ける球面からなるスラストワッシャ受部9Raが設けられている。   The other case 21 has an axle insertion hole 9R that opens along the rotation axis O, and is disposed on the right side of the differential case 2, and the entire case 21 is a structure made of a magnetic material such as graphite cast iron, as with the case 20. Is formed by. The right axle (not shown) of the left and right axles is inserted through the axle insertion hole 9R. A thrust washer receiving portion 9Ra made of a spherical surface that receives the thrust washer 7R is provided on the inner opening periphery of the axle insertion hole 9R.

スペーサ22,22は、その両開口端部がケース20,21の開口端部に溶接され、全体がケース20,21及びピニオンギヤ4,5の磁気抵抗よりも高い磁気抵抗をもつ例えばステンレス等の材料によって形成されている。   The spacers 22, 22 are welded to the opening ends of the cases 20, 21 at both opening ends, and the whole has a magnetic resistance higher than that of the cases 20, 21 and the pinion gears 4, 5, such as stainless steel. Is formed by.

ピニオンギヤ支持部10,11は、ピニオンギヤ4,5のギヤ外周面4a,5aを摺動・回転自在に支持するピニオンギヤ支持面10a,11a、及びピニオンギヤ4,5のギヤ背面4b,5bを摺動・回転自在に支持するピニオンギヤ支持面(第1ピニオンギヤ支持部)10b,11bを有する凹孔からなり、ケース20,21に跨って形成されている。   The pinion gear support portions 10 and 11 slide on the pinion gear support surfaces 10a and 11a that slidably and rotatably support the gear outer peripheral surfaces 4a and 5a of the pinion gears 4 and 5, and the gear back surfaces 4b and 5b of the pinion gears 4 and 5. It consists of a concave hole having pinion gear support surfaces (first pinion gear support portions) 10 b and 11 b that are rotatably supported, and is formed across the cases 20 and 21.

ここで、「ギヤ背面」とは、ピニオンギヤ4,5のギヤ軸線方向両端面のうちデフケース2の回転軸線Oから遠い位置に配置される端面のことをいう。   Here, the “gear back surface” refers to an end surface disposed at a position far from the rotation axis O of the differential case 2 among both end surfaces in the gear axis direction of the pinion gears 4 and 5.

サイドギヤ通過孔12L,12Rは、平面非円形状の開口部を有する貫通孔によって形成されている。そして、サイドギヤ通過孔12L,12Rの開口サイズは、サイドギヤ3L,3R及びピニオンギヤ4,5をデフケース2内に挿入し得るようなサイズに設定されている。   The side gear passage holes 12L and 12R are formed by through holes having a planar non-circular opening. The opening sizes of the side gear passage holes 12L and 12R are set to such sizes that the side gears 3L and 3R and the pinion gears 4 and 5 can be inserted into the differential case 2.

(サイドギヤ3L,3Rの構成)
サイドギヤ3L,3Rは、図2に示すように、各外径が互いに異なるボス部3La,3Ra及びギヤ部3Lb,3Rbを有する略環状の歯車(ピニオンギヤ4,5の外径より大きい外径を有し、単一の歯先円錐角をもつ傘歯車)からなり、デフケース2内に回転自在に支持され、ピニオンギヤ4,5に噛合するように構成されている。サイドギヤ3L,3Rの歯数は、ピニオンギヤ4,5の歯数の2.1倍以上の歯数(例えばピニオンギヤ4,5の歯数8に対しサイドギヤ3L,3Rの歯数17)に設定されている。サイドギヤ3L,3Rの外径は、ピニオンギヤ4,5の外径よりも大きい寸法に設定されている。
(Configuration of side gears 3L, 3R)
As shown in FIG. 2, the side gears 3L and 3R are substantially annular gears having boss portions 3La and 3Ra and gear portions 3Lb and 3Rb having different outer diameters (having an outer diameter larger than the outer diameter of the pinion gears 4 and 5). And a bevel gear having a single tooth tip cone angle, and is rotatably supported in the differential case 2 and meshed with the pinion gears 4 and 5. The number of teeth of the side gears 3L and 3R is set to 2.1 or more times the number of teeth of the pinion gears 4 and 5 (for example, the number of teeth of the side gears 3L and 3R is 17 with respect to the number of teeth 8 of the pinion gears 4 and 5). Yes. The outer diameters of the side gears 3L and 3R are set to be larger than the outer diameters of the pinion gears 4 and 5.

サイドギヤ3L,3Rの背面には、スラストワッシャ受部9La,9Raにスラストワッシャ7L,7Rを介して適合する球面からなる摺動部3Lc,3Rcが設けられている。サイドギヤ3L,3R内には、左右の車軸がそれぞれ車軸挿入孔9L,9Rに挿通してスプライン嵌合されている。サイドギヤ3L,3R間には、図2に示すように、車軸移動規制部材としてのアクスルスペーサ14が介装されている。   Sliding portions 3Lc and 3Rc made of spherical surfaces that are fitted to the thrust washer receiving portions 9La and 9Ra via the thrust washers 7L and 7R are provided on the rear surfaces of the side gears 3L and 3R. In the side gears 3L and 3R, left and right axles are inserted into axle insertion holes 9L and 9R, respectively, and are spline-fitted. As shown in FIG. 2, an axle spacer 14 as an axle movement restricting member is interposed between the side gears 3L and 3R.

アクスルスペーサ14は、両端部に左右の車軸の先端部が嵌合する凹部14a,14bを有し、デフケース2の回転軸線O上に配置され、全体が略円柱状体によって形成されている。これにより、サイドギヤ3L,3Rと左右車軸との連結(スプライン嵌合)が円滑かつ確実に行われる。アクスルスペーサ14の凹部14a,14bの底面は、車軸の先端面が係合する係合面140a,140bで形成されている。   The axle spacer 14 has recesses 14a and 14b into which the tip portions of the left and right axles are fitted at both ends, and is disposed on the rotation axis O of the differential case 2, and is entirely formed of a substantially cylindrical body. Thereby, the connection (spline fitting) between the side gears 3L and 3R and the left and right axles is performed smoothly and reliably. The bottom surfaces of the recesses 14a and 14b of the axle spacer 14 are formed by engaging surfaces 140a and 140b with which the front end surface of the axle is engaged.

(ピニオンギヤ4,5の構成)
ピニオンギヤ4,5は、略同一の構成であるため、例えばピニオンギヤ4のみについて説明する。なお、ピニオンギヤ5については、各部位の符号をピニオンギヤ4の各部位の符号に対応して付し(ピニオンギヤ5のギヤ外周面にはピニオンギヤ4のギヤ外周面4aに対応して5aを、またピニオンギヤ5のギヤ背面にはピニオンギヤ4のギヤ背面4bに対応して5bをそれぞれ付す。)、その説明は省略する。
(Configuration of pinion gears 4 and 5)
Since the pinion gears 4 and 5 have substantially the same configuration, only the pinion gear 4 will be described, for example. In addition, about the pinion gear 5, the code | symbol of each site | part is attached | subjected corresponding to the code | symbol of each site | part of the pinion gear 4 (5a corresponding to the gear outer peripheral surface 4a of the pinion gear 4 on the gear outer peripheral surface of the pinion gear 4, and pinion gear) 5b is attached to the gear back surface of the pinion gear 4 corresponding to the gear back surface 4b of the pinion gear 4, respectively, and the description thereof is omitted.

ピニオンギヤ4は、図2に示すように、ギヤ外周面4a及びギヤ背面4bを有する略円柱状のシャフトレス型の歯車からなり、ギヤ外周面4aがピニオンギヤ支持部(凹孔)10のピニオンギヤ支持面10aに、またギヤ背面4bがピニオンギヤ支持面10bにそれぞれ摺動・回転自在に支持され、全体が例えば黒鉛鋳鉄からなる磁性体によって形成されている。そして、ピニオンギヤ4は、電磁力発生器6で発生する磁束の磁路Mをデフケース2のケース20,21と共に形成するように構成されている。   As shown in FIG. 2, the pinion gear 4 is formed of a substantially cylindrical shaftless gear having a gear outer peripheral surface 4 a and a gear rear surface 4 b, and the gear outer peripheral surface 4 a is a pinion gear support surface of a pinion gear support portion (concave hole) 10. 10a and the gear back surface 4b are slidably and rotatably supported on the pinion gear support surface 10b, respectively, and the whole is formed of a magnetic material made of, for example, graphite cast iron. The pinion gear 4 is configured to form a magnetic path M of magnetic flux generated by the electromagnetic force generator 6 together with the cases 20 and 21 of the differential case 2.

(電磁力発生器6の構成)
電磁力発生器6は、図3に示すように、磁束を発生させる電磁コイル6A、及び電磁コイル6Aを覆うカバー6Bを有し、デフケース2におけるケース20,21及びスペース22,22の外周囲に配置され、全体が環状の構造体によって形成されている。そして、電磁力発生器6は、デフケース2のケース20,21とピニオンギヤ4,5との間に摩擦トルクを発生させるように構成されている。
(Configuration of electromagnetic force generator 6)
As shown in FIG. 3, the electromagnetic force generator 6 includes an electromagnetic coil 6 </ b> A that generates magnetic flux, and a cover 6 </ b> B that covers the electromagnetic coil 6 </ b> A, and around the cases 20 and 21 and the spaces 22 and 22 in the differential case 2. Arranged and formed entirely by an annular structure. The electromagnetic force generator 6 is configured to generate a friction torque between the cases 20 and 21 of the differential case 2 and the pinion gears 4 and 5.

電磁コイル6Aは、コイルホルダ部60A及びコイル巻線部61Aからなり、カバー6B内に収容され、かつケース20,21及びスペーサ22の外周面に跨って配置されている。   The electromagnetic coil 6 </ b> A includes a coil holder portion 60 </ b> A and a coil winding portion 61 </ b> A, is accommodated in the cover 6 </ b> B, and is disposed across the outer peripheral surfaces of the cases 20, 21 and the spacer 22.

カバー6Bは、スペーサ22の外周面に沿う断面コ字状の部材からなり、デフケース2の外周囲に配置され、かつ車両側に固定されている。そして、カバー6Bは、ピニオンギヤ4,5及びケース20,21と共に磁路Mを形成するように構成されている。カバー6Bには、デフケース側に開口し、かつ電磁コイル6Aを収容する凹溝からなる収容空間60Bが設けられている。カバー6Bの内周面とデフケース2(ケース20,21)の外周面との間にはエアギャップGが形成されている。カバー6Bの材料としては、ケース20,21と同様に例えば黒鉛鋳鉄が用いられる。   The cover 6B is made of a member having a U-shaped cross section along the outer peripheral surface of the spacer 22, is disposed on the outer periphery of the differential case 2, and is fixed to the vehicle side. The cover 6B is configured to form a magnetic path M together with the pinion gears 4 and 5 and the cases 20 and 21. The cover 6B is provided with an accommodation space 60B that is open to the differential case side and is formed of a concave groove that accommodates the electromagnetic coil 6A. An air gap G is formed between the inner peripheral surface of the cover 6B and the outer peripheral surface of the differential case 2 (cases 20, 21). As the material of the cover 6B, for example, graphite cast iron is used similarly to the cases 20 and 21.

(スラストワッシャ7L,7Rの構成)
スラストワッシャ7L,7Rは、図2に示すように、サイドギヤ3L,3Rのスラスト力を受ける環状のワッシャからなり、サイドギヤ3L,3Rの背面とスラストワッシャ受部9La,9Raとの間に介装されている。そして、スラストワッシャ7L,7Rは、サイドギヤ3L,3Rとピニオンギヤ4,5との噛み合いを調整するように構成されている。
(Configuration of thrust washers 7L and 7R)
As shown in FIG. 2, the thrust washers 7L and 7R are annular washers that receive the thrust force of the side gears 3L and 3R, and are interposed between the back surfaces of the side gears 3L and 3R and the thrust washer receiving portions 9La and 9Ra. ing. The thrust washers 7L, 7R are configured to adjust the meshing between the side gears 3L, 3R and the pinion gears 4, 5.

〔車両用差動装置1の動作〕
車両のエンジン側からのトルクがドライブピニオン及びリングギヤを介してデフケース2に入力されると、デフケース2が回転軸線Oの回りに回転される。次に、デフケース2が回転されると、この回転力がピニオンギヤ4,5に伝達され、さらにピニオンギヤ4,5からサイドギヤ3L,3Rに伝達される。この場合、左右のサイドギヤ3L,3Rにはそれぞれ車軸がスプライン嵌合されているため、エンジン側からのトルクがドライブピニオン及びリングギヤ・デフケース2・ピニオンギヤ4,5・サイドギヤ3L,3Rを介して左右の車軸に伝達される。
[Operation of the differential 1 for a vehicle]
When torque from the engine side of the vehicle is input to the differential case 2 via the drive pinion and the ring gear, the differential case 2 is rotated about the rotation axis O. Next, when the differential case 2 is rotated, this rotational force is transmitted to the pinion gears 4 and 5, and further transmitted from the pinion gears 4 and 5 to the side gears 3L and 3R. In this case, since the axles are spline fitted to the left and right side gears 3L and 3R, the torque from the engine side is applied to the left and right side via the drive pinion and the ring gear, differential case 2, pinion gears 4, 5 and side gears 3L and 3R. Transmitted to the axle.

ここで、左右の車軸上における各車輪に加わる負荷が等しい場合には、エンジン側からのトルクがデフケース2に伝達されると、ピニオンギヤ4,5がサイドギヤ3L,3R上を公転し、ピニオンギヤ4,5及びサイドギヤ3L,3Rがデフケース2と共に一体に回転されるため、エンジン側からのトルクが左右両車軸に等分に伝達され、左右各車輪が等しい回転数で回転される。   Here, when the loads applied to the wheels on the left and right axles are equal, when torque from the engine side is transmitted to the differential case 2, the pinion gears 4, 5 revolve on the side gears 3L, 3R, and the pinion gears 4, 4 5 and the side gears 3L, 3R are rotated together with the differential case 2, so that torque from the engine side is equally transmitted to the left and right axles, and the left and right wheels are rotated at the same rotational speed.

一方、走行中に車両が例えば左方に旋回したり、あるいは右側の車輪がぬかるみに落ち込んだりした場合には、ピニオンギヤ4,5がサイドギヤ3L,3Rと噛み合いながら自転し、エンジン側からのトルクが左右の車軸(車輪)間で差動分配される。すなわち、左側の車輪がデフケース2の回転速度より低い速度で回転され、右側の車輪がデフケース2の回転速度より高い速度で回転される。   On the other hand, when the vehicle turns to the left, for example, or the right wheel falls into a muddy state while traveling, the pinion gears 4 and 5 rotate while meshing with the side gears 3L and 3R, and the torque from the engine side is increased. Differential distribution between left and right axles (wheels). That is, the left wheel is rotated at a speed lower than the rotational speed of the differential case 2, and the right wheel is rotated at a speed higher than the rotational speed of the differential case 2.

この場合、デフケース2にトルクが作用した状態でピニオンギヤ4,5が自転すると、ギヤ外周面4a,5aがピニオンギヤ支持面10a,11aで摺動するため、ギヤ外周面4a,5aとピニオンギヤ支持面10a,11aとの間に摩擦抵抗を発生し、これら摩擦抵抗によってサイドギヤ3L,3Rの差動回転が制限される。   In this case, when the pinion gears 4 and 5 rotate while torque is applied to the differential case 2, the gear outer peripheral surfaces 4a and 5a slide on the pinion gear support surfaces 10a and 11a, and therefore the gear outer peripheral surfaces 4a and 5a and the pinion gear support surface 10a. , 11a, and frictional resistance is generated, and the differential rotation of the side gears 3L, 3R is limited by these frictional resistances.

また、ピニオンギヤ4,5とサイドギヤ3L,3Rとの噛み合い面で各々のギヤの回転軸方向のスラスト力が発生する。サイドギヤ3L,3Rに発生するスラスト力によりサイドギヤ3L,3Rが互いに離間する方向に移動してスラストワッシャ7L,7Rをスラストワッシャ受部9La,9Raに圧接するため、スラストワッシャ7L,7Rとスラストワッシャ受部9La,9Raとの間に摩擦抵抗を発生し、これら摩擦抵抗によってもサイドギヤ3L,3Rの差動回転が制限される。   Further, a thrust force in the direction of the rotation axis of each gear is generated at the meshing surfaces of the pinion gears 4 and 5 and the side gears 3L and 3R. Since the side gears 3L and 3R are moved away from each other by the thrust force generated in the side gears 3L and 3R and the thrust washers 7L and 7R are pressed against the thrust washer receiving portions 9La and 9Ra, the thrust washers 7L and 7R and the thrust washer receiver Friction resistance is generated between the portions 9La and 9Ra, and the differential rotation of the side gears 3L and 3R is also limited by these frictional resistances.

さらに、ピニオンギヤ4,5に発生するスラスト力によりピニオンギヤ4,5のギヤ摺動面4b,5bがデフケース2のピニオンギヤ支持面10b,11bに圧接するため、ピニオンギヤ4,5の自転に対する摩擦抵抗が発生し、これによってもサイドギヤ3L,3Rの差動回転が制限される。   Furthermore, since the gear sliding surfaces 4b and 5b of the pinion gears 4 and 5 are in pressure contact with the pinion gear support surfaces 10b and 11b of the differential case 2 due to the thrust force generated in the pinion gears 4 and 5, frictional resistance against rotation of the pinion gears 4 and 5 is generated. This also limits the differential rotation of the side gears 3L and 3R.

本実施の形態においては、電磁コイル6Aへの通電時にケース20,21、ピニオンギヤ4,5及びカバー6Bに磁路Mが形成されるため、デフケース2にトルクが作用した状態でピニオンギヤ4,5が自転すると、ピニオンギヤ4,5がケース20,21に磁気吸引力によって吸引され、ピニオンギヤ4,5のギヤ摺動面4b,5bがデフケース2のピニオンギヤ支持面10b,11bに圧接するため、ピニオンギヤ4,5の自転に対する摩擦抵抗が発生し、これによってもサイドギヤ3L,3Rの差動回転が制限される。即ち、低μ路の直進走行時等には電磁コイル6Aへ通電することにより左右両車軸の差動制限力が増し、車輪のスリップが抑制されてより安定した走行が可能となる。   In the present embodiment, the magnetic path M is formed in the cases 20 and 21, the pinion gears 4 and 5 and the cover 6B when the electromagnetic coil 6A is energized, so that the pinion gears 4 and 5 When rotating, the pinion gears 4 and 5 are attracted to the cases 20 and 21 by a magnetic attraction force, and the gear sliding surfaces 4b and 5b of the pinion gears 4 and 5 are in pressure contact with the pinion gear support surfaces 10b and 11b of the differential case 2. Friction resistance with respect to the rotation of 5 is generated, and this also restricts differential rotation of the side gears 3L and 3R. That is, when the vehicle travels straight on a low μ road or the like, the electromagnetic coil 6A is energized to increase the differential limiting force of the left and right axles, thereby suppressing wheel slip and enabling more stable traveling.

また、例えば左旋回の場合には左側車輪のブレーキを作動させると共に電磁コイル6Aへ通電し、旋回内側にあたる左側車輪よりも旋回外側にあたる右側車輪へ配分される駆動力を大きくすることで、車両の旋回性を向上させることも可能となる。この場合の電磁コイル6Aへの通電量は、車輪側やヨーレイト等の車両走行状態に基づいて演算により定められる。   Further, for example, in the case of a left turn, the brake of the left wheel is operated and the electromagnetic coil 6A is energized to increase the driving force distributed to the right wheel on the outside of the turn rather than the left wheel on the inside of the turn. It is also possible to improve the turning performance. In this case, the energization amount to the electromagnetic coil 6A is determined by calculation based on the vehicle running state such as the wheel side and the yaw rate.

[第1の実施の形態の効果]
以上説明した第1の実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。
[Effect of the first embodiment]
According to the first embodiment described above, the following effects can be obtained.

ピニオンギヤ4,5のギヤ背面4b,5bとデフケース2のピニオンギヤ支持面10b,11bとの間に発生する摩擦トルクを制御することができ、車両の走行状態に適した差動制限トルクを得ることができる。   Friction torque generated between the gear back surfaces 4b and 5b of the pinion gears 4 and 5 and the pinion gear support surfaces 10b and 11b of the differential case 2 can be controlled, and a differential limiting torque suitable for the running state of the vehicle can be obtained. it can.

[第2の実施の形態]
図4は、本発明の第2の実施の形態に係る車両用差動装置の全体を説明するために示す断面図である。図5は、本発明の第2の実施の形態に係る車両用差動装置の要部を説明するために示す断面図である。図4及び図5において、図2及び図3と同一又は同等の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the whole of the vehicle differential device according to the second exemplary embodiment of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining the main part of the vehicle differential apparatus according to the second embodiment of the present invention. 4 and 5, the same or equivalent members as those in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図4に示すように、本発明の第2の実施の形態に係る車両用差動装置31は、ピニオンギヤ4,5を摺動自在に支持するピニオンギヤシャフト32と、このピニオンギヤシャフト32とピニオンギヤ4,5との間及びデフケース2(ケース本体23)とピニオンギヤ4,5との間に摩擦トルクを発生させるための電磁力発生器33とを備えた点に特徴がある。   As shown in FIG. 4, a vehicle differential 31 according to the second embodiment of the present invention includes a pinion gear shaft 32 that slidably supports pinion gears 4, 5, and the pinion gear shaft 32 and the pinion gears 4. 5 and an electromagnetic force generator 33 for generating a friction torque between the differential case 2 (case main body 23) and the pinion gears 4 and 5.

このため、ピニオンギヤ4,5の軸心部には、ギヤ軸線に沿って開口し、ピニオンギヤシャフト32を挿通させるシャフト挿通孔4c,5cが設けられている。   Therefore, shaft insertion holes 4c and 5c that open along the gear axis and through which the pinion gear shaft 32 is inserted are provided in the axial center of the pinion gears 4 and 5.

シャフト挿通孔4c,5cは、各内径が互いに異なる大小2つの内面を有する段状孔によって形成されている。シャフト挿通孔4c,5cの両内面のうち内径の小さい内面は、ピニオンギヤシャフト32のピニオンギヤ支持面(第2ピニオンギヤ支持面)32a,32bを摺動するギヤ摺動面40c,50cで形成されている。シャフト挿通孔4c,5cの内面のうち内径の大きい内面は、ピニオンギヤシャフト32の外周面を摺動しないギヤ非摺動面41c,51cで形成されている。   The shaft insertion holes 4c and 5c are formed by stepped holes having two large and small inner surfaces with different inner diameters. Of the inner surfaces of the shaft insertion holes 4c and 5c, the inner surface having a smaller inner diameter is formed by gear sliding surfaces 40c and 50c that slide on the pinion gear support surfaces (second pinion gear support surfaces) 32a and 32b of the pinion gear shaft 32. . Of the inner surfaces of the shaft insertion holes 4c and 5c, the inner surface having a larger inner diameter is formed by gear non-sliding surfaces 41c and 51c that do not slide on the outer peripheral surface of the pinion gear shaft 32.

デフケース2は、ピニオンギヤシャフト32の両端部を内部に挿入させるシャフト挿入孔23a,23bを有するケース本体23と、シャフト挿入孔23a,23bの内周面とピニオンギヤシャフト32の外周面との間に介在する環状のスペーサ24,24とからなり、サイドギヤ3L,3R及びピニオンギヤ4,5・ピニオンギヤシャフト32を内部に収容するように構成されている。   The differential case 2 is interposed between a case body 23 having shaft insertion holes 23 a and 23 b for inserting both ends of the pinion gear shaft 32 therein, and an inner peripheral surface of the shaft insertion holes 23 a and 23 b and an outer peripheral surface of the pinion gear shaft 32. The side gears 3L, 3R and the pinion gears 4, 5 and the pinion gear shaft 32 are accommodated inside.

ケース本体23は例えば黒鉛鋳鉄等からなる材料によって、またスペーサ24,24はピニオンギヤ4,5及びケース本体23・ピニオンギヤシャフト32の磁気抵抗よりも高い磁気抵抗をもつ例えばステンレス等からなる材料によってそれぞれ形成されている。ケース本体23は、その外周部の外径のうち、磁路Mを形成するスペーサ24の周辺部分の外径が、電磁力発生器33の内周側と対向するその他の部分の外径よりも大きい寸法に設定されている。これにより、ケース本体23の外周部のうちスペーサ24の周辺部分において磁路Mを形成する部分の電磁力発生器33(電磁コイル33A及びカバー33B)との間のエアギャップよりも、スペーサ24からケース本体23の周方向に離間して、ケース本体23の外周部のうち磁路Mを形成しない部分の電磁力発生器33(電磁コイル33A及びカバー33B)との間のエアギャップが大きくなっている。従って、ケース本体23のスペーサ24の周辺部分以外の部分には僅かな磁束しか発生せず、電磁力発生器33によって発生する磁束は、その大部分がケース本体23のうちスペーサ24の周辺部分をデフケース23の肉厚方向に通過し、さらにピニオンギヤ4及びピニオンギヤシャフト32を通過して磁路Mを形成する。   The case body 23 is made of a material made of, for example, graphite cast iron, and the spacers 24, 24 are made of a material made of, for example, stainless steel having a magnetic resistance higher than that of the pinion gears 4, 5 and the case body 23 / pinion gear shaft 32. Has been. Of the outer diameter of the outer periphery of the case body 23, the outer diameter of the peripheral portion of the spacer 24 that forms the magnetic path M is larger than the outer diameter of the other portion facing the inner peripheral side of the electromagnetic force generator 33. Large dimensions are set. As a result, the spacer 24 is more effective than the air gap between the outer peripheral portion of the case body 23 and the electromagnetic force generator 33 (the electromagnetic coil 33A and the cover 33B) in the portion around the spacer 24 that forms the magnetic path M. The air gap between the outer peripheral portion of the case main body 23 and the electromagnetic force generator 33 (the electromagnetic coil 33 </ b> A and the cover 33 </ b> B) of the outer peripheral portion of the case main body 23 where the magnetic path M is not formed increases. Yes. Accordingly, only a small amount of magnetic flux is generated in the portion other than the peripheral portion of the spacer 24 of the case body 23, and most of the magnetic flux generated by the electromagnetic force generator 33 occupies the peripheral portion of the spacer 24 in the case main body 23. The magnetic path M is formed by passing through the differential case 23 in the thickness direction and further passing through the pinion gear 4 and the pinion gear shaft 32.

ケース本体23には、シャフト挿入孔23a,23bに連通するピニオンギヤ支持孔23c,23dが設けられている。ピニオンギヤ支持孔23c,23dの内周面は、ピニオンギヤ4,5のギヤ外周面4a,5aを摺動・回転自在に支持するピニオンギヤ支持面230c,230dで形成されている。ピニオンギヤ支持孔23c,23dの底面は、ピニオンギヤ4,5のギヤ背面4b,5bを摺動・回転自在に支持するピニオンギヤ支持面(第1ピニオンギヤ支持部)231c,231dで形成されている。   The case body 23 is provided with pinion gear support holes 23c and 23d communicating with the shaft insertion holes 23a and 23b. The inner peripheral surfaces of the pinion gear support holes 23c, 23d are formed by pinion gear support surfaces 230c, 230d that slidably and rotatably support the gear outer peripheral surfaces 4a, 5a of the pinion gears 4, 5. The bottom surfaces of the pinion gear support holes 23c and 23d are formed by pinion gear support surfaces (first pinion gear support portions) 231c and 231d that slidably and rotatably support the gear back surfaces 4b and 5b of the pinion gears 4 and 5, respectively.

スペーサ24,24は、ピニオンギヤシャフト32の外周面とケース本体23のシャフト挿入孔23a,23bの内周面との間に介在して配置されている。   The spacers 24, 24 are disposed between the outer peripheral surface of the pinion gear shaft 32 and the inner peripheral surfaces of the shaft insertion holes 23 a, 23 b of the case body 23.

ピニオンギヤシャフト32は、シャフト挿通孔4c,5cの内周面を摺動・回転自在に支持する1対のピニオンギヤ支持面(第2ピニオンギヤ支持部)32a,32bを有し、デフケース2内にピニオンギヤ4,5のシャフト挿通孔4c,5cを挿通して収容され、全体がケース本体23及びピニオンギヤ4,5と同様に例えば黒鉛鋳鉄等の磁性体によって形成されている。ピニオンギヤシャフト32の軸線方向略中央部には、シャフト径方向に突出する球状の膨出部32cが一体に設けられている。ピニオンギヤシャフト32には、サイドギヤ3L,3R間で膨出部32cを介して並列するスペーサエレメント34A,34Bからなる車軸移動規制部材としてのアクスルスペーサ34が介装されている。   The pinion gear shaft 32 has a pair of pinion gear support surfaces (second pinion gear support portions) 32 a and 32 b that slidably and rotatably support the inner peripheral surfaces of the shaft insertion holes 4 c and 5 c, and the pinion gear 4 is provided in the differential case 2. , 5 are inserted through the shaft insertion holes 4c, 5c, and the whole is formed of a magnetic material such as graphite cast iron, like the case main body 23 and the pinion gears 4 and 5. A spherical bulging portion 32 c protruding in the shaft radial direction is integrally provided at a substantially central portion in the axial direction of the pinion gear shaft 32. The pinion gear shaft 32 is provided with an axle spacer 34 as an axle movement restricting member including spacer elements 34A and 34B arranged in parallel between the side gears 3L and 3R via the bulging portion 32c.

アクスルスペーサ34は、スペーサエレメント34A,34Bがそれぞれ左右の車軸の先端部に嵌合する凹部34a,34bを有し、デフケース2の回転軸線O上に配置されている。   The axle spacer 34 has recesses 34a and 34b in which the spacer elements 34A and 34B are fitted to the tip portions of the left and right axles, respectively, and is disposed on the rotation axis O of the differential case 2.

電磁力発生器33は、図4に示すように、磁束を発生させる1対の電磁コイル33A、及び1対の電磁コイル33Aをそれぞれ覆う1対のカバー33Bを有し、デフケース2におけるケース本体23及びスペーサ24の外周囲に配置され、全体が円環状の構造体によって形成されている。そして、電磁力発生器33は、ピニオンギヤシャフト32とピニオンギヤ4,5との間、及びケース本体23とピニオンギヤ4,5との間に摩擦トルクを発生させるように構成されている。   As shown in FIG. 4, the electromagnetic force generator 33 includes a pair of electromagnetic coils 33 </ b> A that generate magnetic flux and a pair of covers 33 </ b> B that respectively cover the pair of electromagnetic coils 33 </ b> A, and the case main body 23 in the differential case 2. And the outer periphery of the spacer 24, and the whole is formed by an annular structure. The electromagnetic force generator 33 is configured to generate a friction torque between the pinion gear shaft 32 and the pinion gears 4 and 5 and between the case body 23 and the pinion gears 4 and 5.

各電磁コイル33Aは、図5に示すように、それぞれがコイルホルダ部330A及びコイル巻線部331Aからなり、ピニオンギヤシャフト32を介して互いに対向する位置に配置され、かつカバー33B内に収容されている。   As shown in FIG. 5, each electromagnetic coil 33 </ b> A includes a coil holder portion 330 </ b> A and a coil winding portion 331 </ b> A, is disposed at a position facing each other via the pinion gear shaft 32, and is accommodated in the cover 33 </ b> B. Yes.

各カバー33Bは、デフケース2の回転軸線O上に軸線をもつ環状体からなり、車両側に固定され、かつ回転軸線O方向の一端部がピニオンギヤシャフト32の軸方向一方側端面に、また回転軸線O方向の他端部がケース本体23の外周面にそれぞれ対向する位置に配置されている。そして、各カバー33Bは、ピニオンギヤ4,5及びケース本体23・ピニオンギヤシャフト32と共に磁路Mを形成するように構成されている。各カバー33Bには、デフケース側に開口し、かつ1対の電磁コイル33Aをそれぞれ収容する凹溝からなる収容空間330Bが設けられている。各カバー33Bのデフケース側端面とデフケース2の外周面との間にはエアギャップGが形成されている。カバー33Bの材料としては、ピニオンギヤ4,5及びケース本体23・ピニオンギヤシャフト32と同様に例えば黒鉛鋳鉄が用いられる。   Each cover 33B is formed of an annular body having an axis on the rotation axis O of the differential case 2, is fixed to the vehicle side, and one end portion in the direction of the rotation axis O is on one end surface in the axial direction of the pinion gear shaft 32, and the rotation axis The other end in the O direction is disposed at a position facing the outer peripheral surface of the case body 23. Each cover 33 </ b> B is configured to form a magnetic path M together with the pinion gears 4 and 5 and the case body 23 and the pinion gear shaft 32. Each cover 33 </ b> B is provided with an accommodation space 330 </ b> B that is open to the differential case side and is formed by a concave groove that accommodates a pair of electromagnetic coils 33 </ b> A. An air gap G is formed between the end surface of each cover 33 </ b> B on the differential case side and the outer peripheral surface of the differential case 2. As the material of the cover 33B, for example, graphite cast iron is used similarly to the pinion gears 4 and 5 and the case main body 23 / pinion gear shaft 32.

このように構成された車両用差動装置31においては、電磁コイル33Aへの通電時にケース本体23及びピニオンギヤ4,5・カバー33B・ピニオンギヤシャフト32に磁路Mが形成されるため、デフケース2にトルクが作用した状態でピニオンギヤ4,5が自転すると、ピニオンギヤ4,5がケース本体23,ピニオンギヤシャフト32に磁気吸引力によって吸引され、ピニオンギヤ4,5のギヤ摺動面4b,5bがデフケース2のピニオンギヤ支持面231c,231dに、またピニオンギヤ4,5のギヤ摺動面40c,50cがピニオンギヤシャフト32のピニオンギヤ支持面32a,32bにそれぞれ圧接するため、ピニオンギヤ4,5の自転に対する摩擦抵抗が発生し、これによってサイドギヤ3L,3Rの差動回転が制限される。   In the vehicle differential device 31 configured as described above, the magnetic path M is formed in the case main body 23 and the pinion gears 4 and 5, the cover 33 </ b> B, and the pinion gear shaft 32 when the electromagnetic coil 33 </ b> A is energized. When the pinion gears 4 and 5 rotate while torque is applied, the pinion gears 4 and 5 are attracted to the case main body 23 and the pinion gear shaft 32 by the magnetic attractive force, and the gear sliding surfaces 4b and 5b of the pinion gears 4 and 5 are formed on the differential case 2. Since the pinion gear support surfaces 231c and 231d and the gear sliding surfaces 40c and 50c of the pinion gears 4 and 5 are in pressure contact with the pinion gear support surfaces 32a and 32b of the pinion gear shaft 32, friction resistance against rotation of the pinion gears 4 and 5 is generated. This limits the differential rotation of the side gears 3L and 3R. That.

[第2の実施の形態の効果]
以上説明した第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態の効果に加え、次に示す効果が得られる。
[Effect of the second embodiment]
According to the second embodiment described above, the following effects can be obtained in addition to the effects of the first embodiment.

デフケース2が回転軸線O方向に分割して形成されず、デフケース2の機械的強度を高めることができる。   The differential case 2 is not divided and formed in the direction of the rotation axis O, and the mechanical strength of the differential case 2 can be increased.

以上、本発明の車両用差動装置を上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態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態様において実施することが可能であり、例えば次に示すような変形も可能である。   As mentioned above, although the vehicle differential gear of this invention was demonstrated based on said embodiment, this invention is not limited to said embodiment, In various aspects in the range which does not deviate from the summary. For example, the following modifications are possible.

(1)各実施の形態では、サイドギヤ3L,3Rに噛合するピニオンギヤ4,5が2個(1対)デフケース2内に配置されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、ギヤ径を小さい寸法に設定することにより3個以上のピニオンギヤをデフケース内に配置することができる。 (1) In each embodiment, the case where two (one pair) pinion gears 4 and 5 meshing with the side gears 3L and 3R are disposed in the differential case 2 has been described, but the present invention is not limited to this, By setting the gear diameter to a small size, three or more pinion gears can be arranged in the differential case.

(2)各実施の形態では、ケース20,21及びピニオンギヤ4,5・カバー6B(ケース本体23及びピニオンギヤ4,5・ピニオンギヤシャフト32・カバー33B)が黒鉛鋳鉄からなる材料によって、またスペーサ22(スペーサ24)がステンレスからなる材料によってそれぞれ形成されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、ケース及びピニオンギヤ・カバー(ケース本体及びピニオンギヤ・ピニオンギヤシャフト・カバー)を機械構造用炭素鋼からなる材料によって、またスペーサを銅等からなる材料によってそれぞれ形成してもよい。 (2) In each embodiment, the case 20, 21 and the pinion gears 4, 5, and the cover 6B (the case main body 23 and the pinion gears 4, 5, the pinion gear shaft 32, the cover 33B) are made of a material made of graphite cast iron, and the spacer 22 ( The case where the spacers 24) are respectively formed of a material made of stainless steel has been described. However, the present invention is not limited to this, and the case and the pinion gear cover (case body and pinion gear / pinion gear shaft cover) are made of carbon for mechanical structure. The spacer may be formed of a material made of steel, and the spacer may be made of a material made of copper or the like.

1,31…車両用差動装置、2…デフケース、2a…収容空間、3L,3R…サイドギヤ、3La,3Ra…ボス部、3Lb,3Rb…ギヤ部、3Lc,3Rc…摺動部、4,5…ピニオンギヤ、4a,5a…ギヤ外周面、4b,5b…ギヤ背面、4c,5c…シャフト挿通孔、40c,50c…ギヤ摺動面、41c,51c…ギヤ非摺動面、6,33…電磁力発生器、6A,33A…電磁コイル、60A,330A…コイルホルダ部、61A,331A…コイル巻線部、6B,33B…カバー、60B,330B…収容空間、7L,7R…スラストワッシャ、9L,9R…車軸挿通孔、9Lb,9Rb…スラストワッシャ受部、10,11…ピニオンギヤ支持部、10a,11a,10b,11b…ピニオンギヤ支持面、12L,12R…サイドギヤ通過孔、13…リングギヤ取付用フランジ、14…アクスルスペーサ、14a,14b…凹部、140a,140b…係合面、23…ケース本体、23a,23b…シャフト挿入孔、23c,23d…ピニオンギヤ支持孔、230c,230d,231c,231d…ピニオンギヤ支持面、32…ピニオンギヤシャフト、32a,32b…ピニオンギヤ支持面、34…アクスルスペーサ、34a,34b…凹部、34A,34B…スペーサエレメント、G…エアギャップ、M…磁路、O…回転軸線   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,31 ... Differential gear for vehicles, 2 ... Differential case, 2a ... Accommodating space, 3L, 3R ... Side gear, 3La, 3Ra ... Boss part, 3Lb, 3Rb ... Gear part, 3Lc, 3Rc ... Sliding part, 4, 5 ... Pinion gear, 4a, 5a ... Gear outer peripheral surface, 4b, 5b ... Gear back surface, 4c, 5c ... Shaft insertion hole, 40c, 50c ... Gear sliding surface, 41c, 51c ... Gear non-sliding surface, 6, 33 ... Electromagnetic Force generator, 6A, 33A ... electromagnetic coil, 60A, 330A ... coil holder part, 61A, 331A ... coil winding part, 6B, 33B ... cover, 60B, 330B ... accommodation space, 7L, 7R ... thrust washer, 9L, 9R: Axle insertion hole, 9Lb, 9Rb ... Thrust washer receiving portion, 10, 11 ... Pinion gear support portion, 10a, 11a, 10b, 11b ... Pinion gear support surface, 12L, 12R ... Id gear passage hole, 13 ... Ring gear mounting flange, 14 ... Axle spacer, 14a, 14b ... Recess, 140a, 140b ... Engagement surface, 23 ... Case body, 23a, 23b ... Shaft insertion hole, 23c, 23d ... Pinion gear support hole , 230c, 230d, 231c, 231d ... pinion gear support surface, 32 ... pinion gear shaft, 32a, 32b ... pinion gear support surface, 34 ... axle spacer, 34a, 34b ... recess, 34A, 34B ... spacer element, G ... air gap, M ... Magnetic path, O ... Rotation axis

Claims (6)

1対の出力軸にそれぞれ連結される1対のサイドギヤと、
前記1対のサイドギヤにギヤ軸を直交させて噛合する複数のピニオンギヤと、
前記複数のピニオンギヤ及び前記1対のサイドギヤを内部に収容し、前記複数のピニオンギヤをそれぞれ摺動自在に支持する複数のピニオンギヤ支持部を有するデフケースと、
前記デフケースと前記複数のピニオンギヤとの間に摩擦トルクを発生させるための電磁力発生器と
を備えた車両用差動装置。
A pair of side gears respectively connected to a pair of output shafts;
A plurality of pinion gears meshing with the pair of side gears with a gear axis orthogonal thereto;
A differential case having a plurality of pinion gear support portions that house the plurality of pinion gears and the pair of side gears therein and slidably support the plurality of pinion gears;
A vehicle differential device comprising: an electromagnetic force generator for generating a friction torque between the differential case and the plurality of pinion gears.
前記デフケースは、その回転軸線方向に前記複数のピニオンギヤ支持部を2分して互いに並列する1対のケース、及び前記1対のケース間に介在する1対のスペーサからなり、前記1対のスペーサが前記1対のケース及び前記複数のピニオンギヤの磁気抵抗よりも高い磁気抵抗をもつ材料によって形成されている請求項1に記載の車両用差動装置。   The differential case includes a pair of cases that bisect the plurality of pinion gear support portions in the direction of the rotation axis thereof, and a pair of spacers that are interposed between the pair of cases, and the pair of spacers 2. The vehicle differential device according to claim 1, wherein the differential gear is formed of a material having a magnetic resistance higher than that of the pair of cases and the plurality of pinion gears. 前記複数のピニオンギヤは、そのギヤ背面が前記複数のピニオンギヤ支持部に摺動自在に支持され、前記電磁力発生器で発生する磁束の磁路を前記1対のケースと共に形成する請求項1に記載の車両用差動装置。   2. The plurality of pinion gears, wherein a rear surface of the plurality of pinion gears is slidably supported by the plurality of pinion gear support portions, and forms a magnetic path of magnetic flux generated by the electromagnetic force generator together with the pair of cases. Vehicle differential. 1対の出力軸にそれぞれ連結される1対のサイドギヤと、
前記1対のサイドギヤにギヤ軸を直交させて噛合し、シャフト挿通孔を軸心部に有する複数のピニオンギヤと、
前記複数のピニオンギヤ及び前記1対のサイドギヤを内部に収容し、前記複数のピニオンギヤをそれぞれ摺動自在に支持する複数の第1ピニオンギヤ支持部を有するデフケースと、
前記デフケース内に前記シャフト挿通孔を挿通して収容され、前記シャフト挿通孔の内周面を摺動自在に支持する複数の第2ピニオンギヤ支持部を有するピニオンギヤシャフトと、
前記ピニオンギヤシャフトと前記複数のピニオンギヤとの間、及び前記デフケースと前記複数のピニオンギヤとの間に摩擦トルクを発生させるための電磁力発生器と
を備えた車両用差動装置。
A pair of side gears respectively connected to a pair of output shafts;
A plurality of pinion gears meshed with the pair of side gears with a gear shaft orthogonal to each other, and having a shaft insertion hole at an axial center;
A differential case having a plurality of first pinion gear support portions that house the plurality of pinion gears and the pair of side gears therein and slidably support the plurality of pinion gears;
A pinion gear shaft having a plurality of second pinion gear support portions that are accommodated in the differential case through the shaft insertion hole and slidably support the inner peripheral surface of the shaft insertion hole;
A vehicle differential device comprising: an electromagnetic force generator for generating a friction torque between the pinion gear shaft and the plurality of pinion gears and between the differential case and the plurality of pinion gears.
前記デフケースは、前記ピニオンギヤシャフトの端部を内部に挿入させる複数のシャフト挿入孔を有するケース本体、及び前記複数のシャフト挿入孔の内周面と前記ピニオンギヤシャフトの外周面との間に介在する複数の環状のスペーサからなり、前記複数の環状のスペーサが前記ケース本体,前記複数のピニオンギヤ及び前記ピニオンギヤシャフトの磁気抵抗よりも高い磁気抵抗をもつ材料によって形成されている請求項4に記載の車両用差動装置。   The differential case includes a case main body having a plurality of shaft insertion holes into which end portions of the pinion gear shaft are inserted, and a plurality of the differential cases interposed between an inner peripheral surface of the plurality of shaft insertion holes and an outer peripheral surface of the pinion gear shaft. The vehicle-use vehicle according to claim 4, wherein the plurality of annular spacers are formed of a material having a magnetic resistance higher than that of the case main body, the plurality of pinion gears, and the pinion gear shaft. Differential device. 前記複数のピニオンギヤは、そのギヤ背面が前記複数の第1ピニオンギヤ支持部に摺動自在に支持され、前記電磁力発生器で発生する磁束の磁路を前記ケース本体及び前記ピニオンギヤシャフトと共に形成する請求項4に記載の車両用差動装置。   The plurality of pinion gears are slidably supported by the plurality of first pinion gear support portions, and a magnetic path of magnetic flux generated by the electromagnetic force generator is formed together with the case body and the pinion gear shaft. Item 5. The vehicle differential device according to Item 4.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013019454A (en) * 2011-07-11 2013-01-31 Nakajima Shinichiro Differential device
CN106812908A (en) * 2015-11-30 2017-06-09 长城汽车股份有限公司 Limited-slip differential and the vehicle with it

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