JP2012122597A

JP2012122597A - 差動装置

Info

Publication number: JP2012122597A
Application number: JP2010276105A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Nakao; 俊昭中尾
Original assignee: UD Trucks Corp
Current assignee: UD Trucks Corp
Priority date: 2010-12-10
Filing date: 2010-12-10
Publication date: 2012-06-28
Also published as: EP2650565A4; WO2012077521A1; CN103261748A; EP2650565A1; US20130252776A1

Abstract

【課題】ドライブギヤおよびこれと噛み合うリングギヤと、リングギヤと一体に回転するデフケースと、左側のアクスルシャフトと一体に回転するサイドギヤおよび右側のアクスルシャフトと一体に回転するサイドギヤと、各サイドギヤと噛み合うピニオンギヤと、デフケースにピニオンギヤを自転可能に支持するスパイダシャフトと、ドライブギヤを回転自在に支持するキャリアケースと、を備える差動装置において、潤滑性能の向上およびデフケースの小型化・軽量化を促進する。
【解決手段】キャリアケース１１に各サイドギヤ１８ａ，１８ｂを回転自在に支持すると共に、左側（または右側）のアクスルシャフト２０ａにデフケース１５のスパイダシャフト１６を回転自在に支持する。
【選択図】図１

Description

この発明は、差動装置に関する。とくに車両用終減速機における差動装置の改良に関する。

この種の差動装置は、図３のように構成される。図３において、５０はプロペラシャフト（図示せず）により駆動されるドライブギヤであり、ドライブギヤ５０は、キャリアケース５１にベアリングを介して回転自在に支持される。５２はドライブギヤ５０の先端部を支持するパイロットベアリングである。５３はドライブギヤ５０と噛み合うリングギヤである。

リングギヤ５３はデフケース５５に取り付けられる。デフケース５５は、中央部が袋状に形成され、その内側に後述のピニオンギヤ５６およびサイドギヤ５７ａ，５７ｂが収装される。デフケース５５は、キャリアケース５１にベアリング５８ａ，５８ｂを介して回転自在に支持される。

左側のサイドギヤ５７ａは、左側のアクスルシャフト（図示せず）と一体に回転する。右側のサイドギヤ５７ｂは、右側のアクスルシャフト（図示せず）と一体に回転する。各サイドギヤ５７ａ，５７ｂに噛み合うのがピニオンギヤ５６であり、デフケース５５にスパイダシャフト５９を介して取り付けられる。スパイダシャフト５９は、４つの軸部から十字状に構成され、各軸部のそれぞれにピニオンギヤ５６が自転可能に支持される。

ドライブギヤ５０の回転はリングギヤ５３を介してデブケース５５に伝えられ、デフケース５５の回転に伴ってピニオンギヤ５６が公転すると、各サイドギヤ５７ａ，５７ｂと共に左右のアクスルシャフトが回転する。左右のアクスルシャフトの回転抵抗（負荷）に差を生じると、各ピニオン５６が自転することにより、低負荷側のアクスルシャフトの回転速度が上がる一方で高負荷側のアクスルシャフトの回転速度が低下する。

特開２０１０−１２１６４１号公報特開平０８−４９７５５８号公報

このような差動装置においては、サイドギヤ５７ａ，５７ｂやピニオンギヤ５６がデフケース５５の袋状部（中央部）の内側に収装され、潤滑油（例えば、ドライブギヤによって掻き上げられる）と接しづらく、各摺動部の潤滑性能を確保するのが難しい。そのため、焼付きを生じる可能性が考えられる。

この発明は、このような不具合を想定してなされたものであり、差動装置の潤滑性能を高めるための手段の提供を目的とする。

この発明は、ドライブギヤおよびこれと噛み合うリングギヤと、リングギヤと一体に回転するデフケースと、同軸上を左右に配置されるアクスルシャフトと、左側のアクスルシャフトと一体に回転するサイドギヤおよび右側のアクスルシャフトと一体に回転するサイドギヤと、各サイドギヤと噛み合うピニオンギヤと、デフケースにピニオンギヤを自転可能に支持するスパイダシャフトと、ドライブギヤを回転自在に支持するキャリアケースと、を備える差動装置において、前記キャリアケースに各サイドギヤを回転自在に支持すると共に、右側または左側のアクスルシャフトに前記デフケースのスパイダシャフトを回転自在に支持することを特徴とする。

この発明においては、各サイドギヤは、デフケースに組み込むのでなく、キャリアケースに支持するので、デフケースは、各サイドギヤを回転自在に支持する部分の構造を省略することができる。その結果、従来のデフケースの袋状部を大きく開放することにより、サイドギヤやピニオンギヤが露出され、潤滑油と接しやすくなり、差動装置の潤滑性能を高められる、という効果が得られる。デフケースは、キャリアケースに支持する構造を失うことになるが、右側または左側のアクスルシャフトにスパイダシャフトを介して回転自在に支持されるので、必要な支持性能を確保することができる。

この発明の実施形態を示す装置の断面図である。同じく回転の伝達経路を示す説明図である。従来装置を示す断面図である。

図１，２に基づいて、この発明の実施形態を説明する。

図１，２において、１０はプロペラシャフト（図示せず）により駆動されるドライブギヤであり、ドライブギヤ１０は、キャリアケース１１にベアリング１２ａ，１２ｂを介して回転自在に支持される。１２ａは、ドライブギヤ１０のシャフト（プロペラシャフトに連結するドライブシャフト）を支持するベアリング、１２ｂはドライブギヤ１０の先端部を支持するパイロットベアリングである。１３はドライブギヤ１０と噛み合うリングギヤであり、ドライブギヤ１０の歯数とリングギヤ１３の歯数とから終減速比が設定される。

リングギヤ１３はデフケース１５に取り付けられる。デフケース１５にスパイダシャフト１６が設けられる。スパイダシャフト１６は、４つの軸部から十字状に構成され、各軸部のそれぞれにピニオンギヤ１７が自転可能に支持される。

これらピニオンギヤ１７と噛み合うのがサイドギヤ１８ａ，１８ｂであり、サイドギヤ１８ａ，１８ｂは同軸上の左右に配置され、キャリアケース１１にそれぞれベアリング１９ａ，１９ｂを介して回転自在に支持される。左側のサイドギヤ１８ａは、左側のアクスルシャフト２０ａと一体に回転する。右側のサイドギヤ１８ｂは、右側のアクスルシャフト２０ｂと一体に回転する。

各サイドギヤ１８ａ，１８ｂは、アクスルシャフト２０ａ，２０ｂのスプライン溝と係合するスプライン溝を持つスプライン穴２１ａ，２１ｂのほか、スプライン穴２１ａ，２１ｂをこれと同軸上に開口する貫通孔２２ａ，２２ｂが備えられる。右側または左側のアクスルシャフト（図示の場合、左側のアクスルシャフト２０ａ）は、同軸上を右側のアクスルシャフト２０ｂへ延長する軸部２４（延長軸）が設けられる。延長軸２４は、スパイダシャフト１６を回転自在に支持すると共に、右側のアクスルシャフト２０ｂと一体に回転するサイドギヤ１８ｂを回転自在に支持する。

サイドギヤ１８ａ，１８ｂとアクスルシャフト２０ａ，２０ｂとの間は、軸回りを一体に回転可能かつ互いに軸方向へ変位可能にスプライン嵌合される。スパイダシャフト１６およびサイドギヤ１８ｂ（図示の場合、１８ａ，１８ｂ）は、これらを回転自在に支持する延長軸２４上を軸方向へ変位可能に設定される。

サイドギヤ１８ａ，１８ｂの外周にベアリング１９ａ，１９ｂのインナレースを係止する段差３０が形成される。ベアリング１９ａ，１９ｂのアウタレースは、キャリアケース１１に対して軸方向へ変位可能に組み付けられる。３１ａ，３１ｂはアジャストナットであり、ディファレンシャルギヤの両側からベアリング１９ａ，１９ｂのアウタレースを締め付けることにより、ベアリング１９ａ，１９ｂおよびサイドギヤ１８ａ，１８ｂが所定の位置に固定される。

このような構成により、ドライブギヤ１０の回転はリングギヤ１３を介してデブケース１５に伝えられ、デフケース１５の回転に伴ってピニオンギヤ１７が公転すると、各サイドギヤ１８ａ，１８ｂと共に左右のアクスルシャフト２０ａ，２０ｂが回転する（図２、参照）。左右のアクスルシャフト２０ａ、２０ｂの回転抵抗（負荷）に差を生じると、各ピニオン１７が自転することにより、低負荷側のアクスルシャフトの回転速度が上がる一方で高負荷側のアクスルシャフトの回転が低下する。図２の矢印は、ピニオンギヤの公転に伴う回転力の伝達経路を示すものである。

この実施形態においては、各サイドギヤ１８ａ，１８ｂは、デフケース１５に組み込むのでなく、キャリアケース１１に支持するので、デフケース１５は、各サイドギヤ１８ａ，１８ｂを回転自在に支持する部分の構造を省略することができる。

デフケース１５は、スパイダシャフト１６を支持する中央部１５ａと、リングギヤ１３の取付部を形成する周縁部１５ｂと、からなり、中央部１５ａの両側が大きく開放される形に作られる。つまり、従来のデフケース５５（図３、参照）と較べると、両側のサイドギヤ５７ａ，５７ｂを覆って各サイド５７ａ，５７ｂを回転自在に支持すると共にキャリアケース５１にベアリング５８ａ，５８ｂを介して支持される部分が省略される。

そのため、サイドギヤ１８ａ，１８ｂやピニオンギヤ１７がデフケース１５から露出され、潤滑油（例えば、ドライブギヤによって掻き上げられる）と接しやすくなり、ディファレンシャルの潤滑性能を高められる。また、デフケース１５の小型化・軽量化が促進されるのである。

デフケース１５は、これをキャリアケース１１に支持する構造を失うことになるが、アクスルシャフト２０ａの延長軸２４にスパイダシャフト１６を介して回転自在に支持されるので、必要な支持性能を確保することができる。また、延長部２４により、左側のサイドギヤ１８ａばかりなく、右側のサイドギヤ１８ｂも支持するので、ディファレンシャルギヤ全体の支持性能を十分に高められる。

この実施形態においては、デフケース１５およびサイドギヤ１８ａ，１８ｂが軸方向へ変位可能のため、終減速比の変更に伴うマウンティングディスタンスｍの調整についても、デフケース１５を交換することなく、簡単に対応することが可能となる。具体的には、アジャストナット３１ａ，３１ｂを緩め、デフケース１５およびサイドギヤ１８ａ，１８ｂを軸方向へ変位させることにより、終減速比の変更に伴うマウンティングディスタンスｍの調整が行えるのである。

延長軸２４については、場合に拠るが、反対側のアクスルシャフト２０ｂに係合するサイドギヤ１８ｂを回転自由に支持する部分を省略してもよい。

この発明は、車両用の差動装置に限らず、各種機械の差動装置へ適用することができる。

１０ドライブギヤ
１１キャリアケース
１３リングギヤ
１５デフケース
１６スパイダシャフト
１７ピニオンギヤ
１８ａ，１８ｂサイドギヤ
２０ａ，２０ｂアクスルシャフト
２１ａ，２０ｂスプライン穴
２２ａ，２２ｂ貫通孔
２４延長軸
ｍマウンティングディスタンス

Claims

ドライブギヤおよびこれと噛み合うリングギヤと、リングギヤと一体に回転するデフケースと、同軸上を左右に配置されるアクスルシャフトと、左側のアクスルシャフトと一体に回転するサイドギヤおよび右側のアクスルシャフトと一体に回転するサイドギヤと、各サイドギヤと噛み合うピニオンギヤと、デフケースにピニオンギヤを自転可能に支持するスパイダシャフトと、ドライブギヤを回転自在に支持するキャリアケースと、を備える差動装置において、前記キャリアケースに各サイドギヤを回転自在に支持すると共に、右側または左側のアクスルシャフトに前記デフケースのスパイダシャフトを回転自在に支持することを特徴とする差動装置。
前記デフケースのスパイダシャフトを回転自在に支持する右側または左側のアクスルシャフトは、同軸上を反対側のアクスルシャフトへ延長してスパイダシャフトを回転自在に支持すると共に、反対側のアクスルシャフトと一体に回転するサイドギヤを回転自在に支持する延長軸を備えることを特徴とする請求項１に記載の差動装置。
右側のアクスルシャフトと右側のサイドギヤとの間および左側のアクスルシャフトと左側のサイドギヤとの間は、軸回りを一体に回転可能かつ軸方向へ変位可能に係合され、スパイダシャフトおよび各サイドギヤと延長軸との間は、軸方向へ変位可能に設定され、各サイドギヤとキャリアケースとの間は、軸方向へ変位可能に構成されることを特徴とする請求項２に記載の差動装置。