JP2010265924A - デファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】デフケースに固定されるリングギヤと、当該リングギヤを固定するために形成された雌ネジとの不等配置構造を改良して、前記リングギヤの歯元の強度を高めると共に、その強度を均一にする。
【解決手段】デフケース２のボルト穴１３ｂを通じて、リングギヤ１に開設された雌ネジ１１に締結ボルト３を締結し、前記デフケース２及びリングギヤ１を固定してなるデファレンシャル装置において、前記雌ネジ１１の軸心が、前記リングギヤ１の歯１２の中心線上に配置されるようにしてなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、デファレンシャル装置に関し、詳しくは、デフケースに固定されるリングギヤと、当該リングギヤを固定するために形成された雌ネジとの不等配置構造を改良したデファレンシャル装置に関する。

デファレンシャル装置（「差動装置」とも呼ばれる。）は、歯車が他の歯車のまわりを回転しつつ動力を伝える動力伝達装置で、例えば、自動車の後車軸の中央部に装着され、ピニオンギヤと一対のサイドギヤとの噛合によって、自動車がカーブを曲がるとき、自動的に内側の車輪の回転数を小さく、外側の車輪の回転数を大きくして、自動車を円滑に走行させるためのものである。

このようなデファレンシャル装置は、一般に、入力ギヤ（ドライブピニオン）に噛合して回転するリングギヤと、前記リングギヤに取り付けられ、ピニオンギヤと一対のサイドギヤを内蔵したデフケースとを有する（例えば、特許文献１、２参照。）。

また、前記デフケースには、側壁に前記ピニオンギヤ及びサイドギヤを組み付ける為の窓部と、前記リングギヤを取り付けるフランジを備えている。

前記リングギヤは、前記デフケースのフランジに、複数個の締結ボルトによって締結されている。

また、前記ピニオンギヤには、回転自在に設けられたピニオンシャフトが装着され、前記ピニオンギヤに噛合する一対のサイドギヤには、左右の車軸が連結されている。

そして、前記入力ギヤから入力されたトルクによって前記リングギヤが回転されると、当該リングギヤに取り付けられている前記デフケースが共回転される。

また、前記デフケースの回転に伴って、当該デフケース内のピニオンシャフトに取り付けられている前記ピニオンギヤが公転し、当該ピニオンギヤに噛合している一対のサイドギヤが回転する。

このとき、各サイドギヤにトルクが分配されて、左右の車軸に装着されている車輪が所定の速度で回転され、自動車は円滑にカーブを走行できるのである。

図４は、従来のデファレンシャル装置の要部を締結ボルトの軸端側から見た状態の概略側面図であり、図５は、従来のデファレンシャル装置の要部を概略した拡大断面図である。

このようなデファレンシャル装置１００においては、リングギヤ１０１は、当該リングギヤ１０１に開設された雌ネジ１０２に、前記デフケース１０３のフランジ１０４等を介して、締結ボルト１０５を締結し、これらデフケース１０３とリングギヤ１０１とが固定されてなる。

特開２００５−２９１４５６号公報 特開２００４−２１８７７５号公報

また、図４に示すように、一般に、締結ボルト１０５は、等ピッチに配置して締結されている。

ところが、図５に示すように、リングギヤ１０１の歯１１１の位置と、締結ボルト１０５が螺着される雌ネジ１０２の位置とは、不規則に配置されている。

詳しくは、雌ネジ１０２の軸心Ｐと、リングギヤ１０１の歯１１１の中心線Ｏとは、互いにズレた位置に配置されている。

また、最近では、リングギヤ１０１は、ハイギヤ化により、デフケース１０３の合わせ面１１３と、リングギヤ１０１の歯元（歯底）１２１との肉厚（距離）ｔが薄くなっている。

そのため、リングギヤ１０１の歯元１２１と、雌ネジ１０２との距離Ｌが短くなる場合があり、歯元１２１と雌ネジ１０２間の強度が不均一であるうえ、前記強度が弱い部位が生じるという問題があった。

特に、２ピニオンタイプのデファレンシャル装置の場合、図４に示すように、デフケース１０３の側壁に開設された窓部１１３と、当該窓部１１３周縁である柱部１２３との境界部Ｂ付近（図中、破線枠内）に、締結ボルト１０５が配置されている場合が多い。

そのため、窓部１１３と柱部１２３との境界部Ｂ付近では、剛性変化により、リングギヤ１０１の支持剛性も変化し、強度上も不利である。

本発明は、かかる課題を解決することを目的とし、リングギヤの歯元の強度を高めると共に、その強度を均一にできるデファレンシャル装置を提供する。

上記課題を解決するために、
本発明のデファレンシャル装置は、デフケースのボルト穴を通じて、リングギヤに開設された雌ネジに締結ボルトを締結し、前記デフケース及びリングギヤを固定してなるものにおいて、前記雌ネジの軸心が、前記リングギヤの歯の中心線上に配置されてなることを特徴にしている。

すなわち、本発明のデファレンシャル装置は、前記デフケースに固定されるリングギヤと、当該リングギヤを固定するために形成された雌ネジとの不等配置構造を改良したものであって、前記雌ネジを前記リングギヤの歯の真下に配置することができる。

従って、本発明のデファレンシャル装置では、前記リングギヤの歯元と、前記雌ネジ間を均一に配置して、前記雌ネジ部分における強度を均一にすることができ、当該デファレンシャル装置の全体強度を高めることができる。

また、本発明のデファレンシャル装置は、前記デフケースには、窓部が開設され、前記雌ネジ及びデフケースのボルト穴が、前記窓部及び柱部との境界部を避けて開設されてなることを特徴にしている。

すなわち、本発明のデファレンシャル装置では、前記境界部を避けた位置にボルトを締結するようにしている。

従って、本実施形態のデファレンシャル装置では、２ピニオンタイプのデフケースの場合における前記窓部と柱部との境界部付近の剛性変化を防止して、前記リングギヤの支持剛性の急激な変化を低減すると共に、応力集中を緩和することができ、デファレンシャル装置の全体強度を更に高めることができる。

本発明のデファレンシャル装置によれば、リングギヤの歯元と、雌ネジ間を均一に配置して、デファレンシャル装置の全体強度を高めることができる。

本発明のデファレンシャル装置の一実施形態を示す全体断面図である。 図１の要部を概略した拡大断面図である。 図１の要部を締結ボルトの軸端側から見た状態の概略側面図である。 従来のデファレンシャル装置の要部を締結ボルトの軸端側から見た状態の概略側面図である。 従来のデファレンシャル装置の要部を概略した拡大断面図である。

以下、本発明のデファレンシャル装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明のデファレンシャル装置Ａの一実施形態を示す全体断面図である。

また、図２は、図１の要部を概略した拡大断面図であり、図３は、図１の要部を締結ボルトの軸端側から見た状態の概略側面図である。

以下、詳説する。

本実施形態のデファフレンシャル装置Ａは、入力ギヤ（不図示）に噛合して回転するリングギヤ１と、このリングギヤ１に取り付けられ、ピニオンギヤと一対のサイドギヤを内蔵したデフケース２とを有する２ピニオンタイプである。

リングギヤ１は、デフケース２のフランジ２１ａに、締結ボルト３によって締結されている。

具体的には、リングギヤ１は、略環状に形成され、その外周部には、前記入力ギヤに噛合される複数の歯１２が、等ピッチで形成されている。

また、リングギヤ１は、ハイギヤ化により、デフケース２のフランジ２１ａの合わせ面１３ｃと、リングギヤ１の歯元１２ａとの肉厚（距離）ｔが、薄く形成されている。

リングギヤ１の合わせ面１３ｃ側には、歯１２に向けて複数の締結ボルト３が螺着する雌ネジ１１を、後述する所定の位置に夫々開設するのであるが、本実施形態では、雌ネジ１１の軸心Ｐが、リングギヤ１の歯１２の中心線Ｏ上に配置されるように開設してなる。

そのため、リングギヤ１の歯元１２ａと、雌ネジ１１との距離Ｌは、夫々の雌ネジ１１において同じ長さに規定され、歯元１２ａと雌ネジ１１間の強度を均一にすることができ、当該デファレンシャル装置Ａの全体強度を高めることができる。

デフケース２は、側壁に窓部２ａが開設された有底筒状のケース本体部２１と、このケース本体部２１の開放部を覆う蓋部２２とが、一体形成されてなり、ケース本体部２１と蓋部２２の連接部には、外方に向けてフランジ２１ａが延設されている。

このデフケース２内には、回転自在に設けられたピニオンシャフト２３と、ピニオンシャフト２３に装着された一対のピニオンギヤ２４と、このピニオンギヤ２４に噛合する一対のサイドギヤ２５、２５を有しており、各サイドギヤ２５、２５には、左右の車軸２６、２６が連結されている。

これらの車軸２６、２６には、左右の車輪（図示省略）が取り付けられており、デフケース２は、軸受４、４によって、外ケース５に対して回転自在にされている。

そして、前記入力ギヤから入力されたトルクによってリングギヤ１が回転されると、当該リングギヤ１に取り付けられているデフケース２が共回転される。

また、デフケース２の回転に伴って、当該デフケース２内のピニオンシャフト２３に取り付けられているピニオンギヤ２４、２４が公転し、当該ピニオンギヤ２４、２４に噛合されている一対のサイドギヤ２５、２５が回転する。

このとき、各サイドギヤ２５、２５にトルクが分配されて、左右の車軸２６、２６に装着されている前記車輪が所定の速度で回転され、自動車は円滑にカーブを走行できるのである。

前記のように構成されたデファレンシャル装置Ａのリングギヤ１とデフケース２は、以下の要領で組み付けされる。

まず、デフケース２内にピニオンシャフト２３、ピニオンギヤ２４、サイドギヤ２５等を組み付けたうえで、リングギヤ１に開設された雌ネジ１１に、デフケース２のフランジ２１ａ、２２ａに夫々形成されたボルト孔１３ｂを位置付け、締結ボルト３をボルト孔１３ｂを通じて、リングギヤ１の雌ネジ１１に螺合し、リングギヤ１及びデフケース２を締結するのである。

ところで、本実施形態のような２ピニオンタイプのデファレンシャル装置Ａの場合、図３に示すように、デフケース２の側壁に開設された窓部２ａと前記窓部２ａ周縁である柱部２ｂとの境界部Ｂ付近（図中、破線枠内）に締結ボルト３を配置すれば、従来同様、剛性変化により、リングギヤ１の支持剛性も変化し、強度上も不利である。

そこで、本実施形態では、図３に示すように、雌ネジ１１及びデフケース２のボルト穴１３ｂが、窓部２ａ及び柱部Ｂとの境界部Ｂ付近を避けて開設してなる。

従って、本実施形態のデファレンシャル装置Ａによれば、２ピニオンタイプのデフケース２の場合における窓部２ａと柱部２ｂとの境界部Ｂ付近の剛性変化を防止して、リングギヤ１の支持剛性の急激な変化を低減すると共に、応力集中を緩和することができ、デファレンシャル装置Ａの全体強度を高めることができる。

また、窓部２ａは、本実施形態に示すように、一般にデフケース２の側壁に対向して開
設されているため、当該窓部２ａを含むデフケース２の側壁部分（イ）の強度は、他の側壁部分（ロ）に比べて強度が弱い。

従って、本実施形態では、窓部２ａを含むデフケース２の側壁部分（イ）で締結される
締結ボルト３の数が、窓部２ａを含まない他の側壁部分（ロ）で締結される締結ボルト３の数よりも多くなるようにしている。

具体的には、本実施形態のように、窓部２ａを含むデフケース２の側壁部分（イ）には、夫々３本の締結ボルト３で締結すると共に、他の側壁部分（ロ）では、夫々２本の締結ボルト３で締結するようにしている。

従って、本実施形態のデファレンシャル装置Ａによれば、窓部２ａと柱部２ｂとの境界部Ｂ付近の剛性変化が更に防止され、リングギヤ１の支持剛性の急激な変化を確実に低減すると共に、応力集中を緩和することができ、デファレンシャル装置Ａの全体強度を更に確実に高めることができる。

以上、説明した通り、本実施形態のデファレンシャル装置Ａは、雌ネジ１１の軸心Ｐが、リングギヤ１の歯１２の中心線Ｏ上に配置されることで、リングギヤ１の歯元１２ａと、雌ネジ１１間の距離Ｌを均一に配置して、雌ネジ１１部分における強度を均一にすることができ、当該デファレンシャル装置Ａの全体強度を高めることができる。

また、雌ネジ１１及びデフケース２のボルト穴１３ｂが、これら窓部２ａ及び柱部２ｂとの境界部Ｂ付近を避けて開設されているので、２ピニオンタイプのデフケース２の場合における窓部２ａと柱部２ｂとの境界部Ｂ付近の剛性変化を防止して、リングギヤ１の支持剛性の急激な変化を低減することができ、デファレンシャル装置Ａの全体強度を更に高めることができる。

このように、本実施形態のデファレンシャル装置Ａによれば、リングギヤ１の歯元１２ａと、雌ネジ１１間が均一に配置されるので、デファレンシャル装置Ａの全体強度を高めることができる。

Ａ デファレンシャル装置
Ｂ 境界部
Ｏ 中心線
Ｐ 軸心
１ リングギヤ
１１ 雌ネジ
１３ｂ ボルト穴
２ デフケース
２ａ 窓部
２ｂ 柱部
３ 締結ボルト

Claims (2)

1. デフケースのボルト穴を通じて、リングギヤに開設された雌ネジに締結ボルトを締結し、前記デフケース及びリングギヤを固定してなるデファレンシャル装置において、
   前記雌ネジの軸心が、前記リングギヤの歯の中心線上に配置されてなることを特徴とするデファレンシャル装置。
2. 請求項１に記載のデファレンシャル装置において、
   デフケースには、窓部が開設され、前記雌ネジ及びデフケースのボルト穴が、前記窓部及び柱部との境界部を避けて開設されてなることを特徴とするデファレンシャル装置。

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