JP2012172794A - Differential device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に適用されるデファレンシャル装置に関する。 The present invention relates to a differential device applied to a vehicle.
従来、デファレンシャル装置としては、駆動力が入力され回転可能なデフケースと、このデフケースに支承されて自転可能であると共にデフケースの回転によって公転するピニオンと、このピニオンと噛み合って相対回転可能な一対のサイドギヤとからなる差動機構を備え、デフケースと一体回転可能に係合し一方のサイドギヤとの間で断続部としてのドッグクラッチを介して差動機構の差動を断続するクラッチ部材としてのクラッチリングを有するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as a differential device, a differential case that can be rotated by input of a driving force, a pinion that is supported by the differential case and can be rotated, and revolves by rotation of the differential case, and a pair of side gears that mesh with the pinion and can rotate relative to each other. A clutch ring as a clutch member that engages with the differential case so as to rotate together with the differential case and interrupts the differential of the differential mechanism via a dog clutch as an intermittent portion with one side gear. What has is known (for example, refer patent document 1).
このデファレンシャル装置では、デフケースがデフケース本体とエンドカバーとの2分割の部材からなり、デフケース本体に形成された開口から差動機構及びクラッチリングを収容し、エンドカバーを複数のボルトを介してデフケース本体に組み付けている。 In this differential device, the differential case is composed of two parts, a differential case main body and an end cover. The differential mechanism and the clutch ring are accommodated from an opening formed in the differential case main body, and the end cover is connected to the differential case main body via a plurality of bolts. Is assembled.
しかしながら、上記のようなデファレンシャル装置では、デフケース本体に形成された開口から差動機構及びクラッチ部材を内部に収容させているので、差動機構及びクラッチ部材の外径の最大径をデフケース本体の開口の内径とすることしかできなかった。 However, in the differential device as described above, the differential mechanism and the clutch member are accommodated in the opening from the opening formed in the differential case body, so the maximum outer diameter of the differential mechanism and the clutch member is set to the opening of the differential case body. It was only possible to have an inner diameter of.
このため、差動機構の差動を断続するクラッチ部材は、外径を大きくすることによって断続機能を有利にすることができるが、開口の内径による規制によって外径を大きくとることができなかった。また、大きな外径を有するクラッチ部材をデフケース内に収容させるために、開口の内径を大きくすることが考えられるが、カバー体を固定するボルトを締結させるための肉厚が減ってしまい、単純に開口の内径を大きくすることができなかった。 For this reason, the clutch member that interrupts the differential of the differential mechanism can make the intermittent function advantageous by increasing the outer diameter, but the outer diameter cannot be increased by the restriction by the inner diameter of the opening. . Further, in order to accommodate a clutch member having a large outer diameter in the differential case, it is conceivable to increase the inner diameter of the opening, but the wall thickness for fastening the bolt for fixing the cover body is reduced, which is simply The inner diameter of the opening could not be increased.
そこで、この発明は、ケース本体の開口の内径に規制があったとしても、開口の内径よりも大きな外径を有するクラッチ部材を収容することができるデファレンシャル装置の提供を目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a differential device that can accommodate a clutch member having an outer diameter larger than the inner diameter of the opening even if the inner diameter of the opening of the case body is restricted.
本発明は、駆動力が入力され回転可能なデフケースと、このデフケースに支承されて自転可能であると共に前記デフケースの回転によって公転するピニオンと、このピニオンと噛み合って相対回転可能な一対のサイドギヤとからなる差動機構を備え、前記デフケースと一体回転可能に係合し前記一対のサイドギヤのうちいずれか一方のサイドギヤとの間で断続部を介して前記差動機構の差動を断続するクラッチ部材を有するデファレンシャル装置であって、前記デフケースは、前記差動機構を収容可能な開口が設けられ前記差動機構と前記クラッチ部材とを収容するケース本体と、このケース本体の前記開口の外径側の周方向に複数のボルトを介して組み付けられるカバー体とを有し、前記ケース本体の開口の周縁には、前記複数のボルトのうち隣り合うボルト間に位置され、前記クラッチ部材を前記ケース本体に収容可能な切欠部が設けられていることを特徴とする。 The present invention includes a differential case that can be rotated by input of driving force, a pinion that is supported by the differential case and can rotate, and a pair of side gears that mesh with the pinion and can rotate relative to each other. A clutch member that engages with the differential case so as to be integrally rotatable, and interrupts the differential of the differential mechanism between the pair of side gears via an intermittent portion. The differential case has an opening that can accommodate the differential mechanism, a case main body that accommodates the differential mechanism and the clutch member, and an outer diameter side of the opening of the case main body. A cover body assembled through a plurality of bolts in the circumferential direction, and on the periphery of the opening of the case body, the plurality of bolts Is located between Chi adjacent bolt, characterized in that the clutch member notch can be accommodated in the case body is provided.
このデファレンシャル装置では、ケース本体の開口の周縁にクラッチ部材をケース本体に収容可能な切欠部が設けられているので、クラッチ部材がケース本体の開口の内径よりも大きな外径を有していても、切欠部からクラッチ部材をデフケース内に収容させることができる。 In this differential device, since the notch that can accommodate the clutch member in the case body is provided at the periphery of the opening of the case body, the clutch member may have an outer diameter larger than the inner diameter of the opening of the case body. The clutch member can be accommodated in the differential case from the notch.
また、切欠部は、カバー体を固定する複数のボルトのうち隣り合うボルト間に位置されているので、切欠部を設けるために開口の外径側に設けられたボルトを締結させるための肉部を減じる必要がなく、カバー体の固定に影響を与えることがない。 Moreover, since the notch is located between adjacent bolts among the plurality of bolts for fixing the cover body, the meat part for fastening the bolt provided on the outer diameter side of the opening in order to provide the notch It is not necessary to reduce the width of the cover body and does not affect the fixing of the cover body.
従って、このようなデファレンシャル装置では、ケース本体の開口の内径に規制があったとしても、開口の内径よりも大きな外径を有するクラッチ部材を収容することができる。 Therefore, in such a differential device, even if the inner diameter of the opening of the case body is restricted, a clutch member having an outer diameter larger than the inner diameter of the opening can be accommodated.
本発明によれば、ケース本体の開口の内径に規制があったとしても、開口の内径よりも大きな外径を有するクラッチ部材を収容することができるデファレンシャル装置を提供することができるという効果を奏する。 According to the present invention, even if there is a restriction on the inner diameter of the opening of the case body, it is possible to provide a differential device that can accommodate a clutch member having an outer diameter larger than the inner diameter of the opening. .
図1〜図3を用いて本発明の実施の形態に係るデファレンシャル装置について説明する。 A differential apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
本実施の形態に係るデファレンシャル装置1は、駆動力が入力され回転可能なデフケース3と、このデフケース3に支承されて自転可能であると共にデフケース3の回転によって公転するピニオン5と、このピニオン5と噛み合って相対回転可能な一対のサイドギヤ7,9とからなる差動機構11を備え、デフケース3と一体回転可能に係合しサイドギヤ7との間で断続部13を介して差動機構11の差動を断続するクラッチ部材15を有する。
A differential device 1 according to the present embodiment includes a
また、デフケース3は、差動機構11を収容可能な開口17が設けられ差動機構11とクラッチ部材15とを収容するケース本体19と、このケース本体19の開口17の外径側の周方向に複数のボルト21を介して組み付けられるカバー体23とを有する。
The
そして、ケース本体19の開口17の周縁には、複数のボルト21のうち隣り合うボルト21,21間に位置され、クラッチ部材15をケース本体19に収容可能な切欠部25,27が設けられている。
In the periphery of the opening 17 of the
また、切欠部25,27は、デフケース3の回転軸心に対して対称に設けられている。
Further, the
図1〜図3に示すように、デフケース3は、軸方向両側に形成されたボス部29,31でそれぞれベアリング(不図示)を介してキャリアなどの静止系部材(不図示)に回転可能に支持されている。また、デフケース3には、フランジ部33が形成され、リングギヤ(不図示)がボルト挿入孔35に挿入されるボルト(不図示)によって固定される。このリングギヤは、駆動源側からの駆動力を伝達する動力伝達ギヤ(不図示)と噛み合っており、駆動力が伝達されてデフケース3を回転駆動させる。このデフケース3には、差動機構11が収容され、デフケース3に伝達された駆動力が差動機構11に伝達される。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
差動機構11は、デフケース3を含め、長いピニオンシャフト37及び短いピニオンシャフト39と、ピニオン5と、一対のサイドギヤ7,9とを備えている。長いピニオンシャフト37は、両端部がデフケース3に係合される。短いピニオンシャフト39は、一端部を長いピニオンシャフト37の中央部に形成された係合部41に係合し、他端部をデフケース3に係合してピン挿通孔43に挿入されるピン45によって抜け止めされる。これらの長いピニオンシャフト37及び短いピニオンシャフト39は、デフケース3と一体に回転駆動され、それぞれピニオン5が支承されている。
The
ピニオン5は、長いピニオンシャフト37及び短いピニオンシャフト39にそれぞれ4つ支承され、これらのピニオン5は、デフケース3の回転によって公転する。また、ピニオン5は、一対のサイドギヤ7,9に駆動力を伝達すると共に、噛み合っている一対のサイドギヤ7,9に差回転が生じると回転駆動されるように長いピニオンシャフト37及び短いピニオンシャフト39に自転可能に支持されている。また、ピニオン5とデフケース3との間には、それぞれピニオン5の公転時に発生する径方向への移動を受ける球面ワッシャ47が配置されている。
Four pinions 5 are supported by a
一対のサイドギヤ7,9は、ボス部49,51でデフケース3に相対回転可能に支持され、4つのピニオン5と噛み合っている。また、サイドギヤ7,9とデフケース3との間には、ピニオン5との噛み合い反力によるサイドギヤ7,9の軸方向への移動を受けるスラストワッシャ53,55が配置されている。また、一対のサイドギヤ7,9の内径側には、一対の駆動軸(不図示)をサイドギヤ7,9と一体回転可能に連結させるスプライン形状の連結部57,59が形成されている。この一対のサイドギヤ7,9のうちサイドギヤ7のギヤ部の背面側には、クラッチ部材15が配置されている。
The pair of side gears 7 and 9 are supported by the
クラッチ部材15は、環状に形成され、環状基部61と、係合部63と、噛み合い歯65とを備えている。環状基部61は、外周面がデフケース3の内周面と当接してクラッチ部材15がデフケース3に対して径方向に支持されている。また、環状基部61の外径側は、軸方向サイドギヤ7側に向けて突設された環状補強部67となっており、噛み合い歯65が設けられた環状基部61を補強している。
The
係合部63は、環状基部61のデフケース3の側壁69側に周方向等間隔に複数(ここでは4つ)設けられている。この係合部63は、デフケース3の側壁69に設けられた係合口71に係合され、クラッチ部材15がデフケース3と回転方向に連結されている。また、係合部63と係合口71との係合面には、同一傾斜のカム面が設けられ、断続部13の接続を強化している。また、係合部63の軸方向端面は、アクチュエータ77の可動部材81に設けられた押圧部97によって押圧される被押圧部となっている。この係合部63が押圧操作されることにより、クラッチ部材15が軸方向に移動操作され、噛み合い歯65とサイドギヤ7の噛み合い歯73とが噛み合う。
A plurality (four in this case) of engaging
噛み合い歯65は、係合部63と軸方向に環状基部61を挟んで環状基部61のサイドギヤ7側に周方向に複数設けられている。この噛み合い歯65は、噛み合い歯65と軸方向に対向する位置に設けられたサイドギヤ7の噛み合い歯73と断続部13を構成する。また、断続部13の内径側には、クラッチ部材15を断続部13の接続解除方向に付勢するリターンスプリング75が配置されている。この断続部13が接続、すなわち噛み合い歯65,73が噛み合うと、デフケース3とサイドギヤ7とが連結されて差動機構11がデフロック状態となる。このような断続部13は、クラッチ部材15を軸方向移動操作するアクチュエータ77によって作動される。
A plurality of meshing
アクチュエータ77は、デフケース3のフランジ部33の内径側に配置され、電磁石79と、可動部材81とを備えている。電磁石79は、電磁コイル83とコア85を有する。電磁コイル83は、樹脂でモールド成形され、リード線87を介して通電を制御するコントローラ(不図示)に接続されている。この電磁コイル83は、コア85に収容されている。コア85は、磁性材料から形成され、外径側がデフケース3の軸方向に延設された磁路部89と摺動することにより、電磁石79がデフケース3に対して径方向に支持される。また、コア85の軸方向の端面には、デフケース3のボス部29に固定された位置決め部材91が当接され、電磁石79がデフケース3に対して軸方向の位置決めがなされている。また、コア85には、キャリアなどの静止系部材と係合する回り止め部材(不図示)が設けられ、電磁石79が静止系部材に対して回転方向に回り止めされている。この電磁石79の内径側には、可動部材が配置されている。
The
可動部材81は、デフケース3のボス部29の外周に軸方向移動可能に支持され、プランジャ93とリング部材95とから構成されている。また、可動部材81の軸方向の外部側端面には、位置決め部材91が当接され、可動部材81の軸方向外側への移動が規制されている。プランジャ93は、磁性材料から形成され、コア85と磁路部89と共に磁束を透過して磁束ループを形成させる。このプランジャ93の内周には、電磁石79の磁束のデフケース3側への漏れを防止する非磁性材料のリング部材95が一体に固定されている。リング部材95は、デフケース3のボス部29の外周に軸方向移動可能に支持され、クラッチ部材15の係合部63と当接する押圧部97が設けられている。この押圧部97は、プランジャ93の軸方向への移動により係合部63を押圧しクラッチ部材15を押圧操作する。
The
この可動部材81は、電磁石79の励磁によりコア85と磁路部89とプランジャ93とを透過する磁束によって形成される磁束ループによって、プランジャ93がクラッチ部材15側に移動操作され、リング部材95の押圧部97がクラッチ部材15の係合部63を押圧する。この押圧操作により、クラッチ部材15がサイドギヤ7側に軸方向移動されて噛み合い歯65,73が噛み合い、断続部13が接続される。この断続部13の接続により、デフケース3とサイドギヤ7とが連結されて差動機構11がデフロック状態となる。
The
このように構成されたデファレンシャル装置1では、デフケース3がケース本体19とカバー体23との2分割の部材からなる。ケース本体19は、カバー体23の組付面側に所定の内周径を有した円筒状の開口17が設けられている。この開口17の内径は、差動機構11のうち最大径を有するサイドギヤ7,9の外径よりも僅かに大きいと共に、クラッチ部材15の環状基部61の外径よりも小さく設定されている。このケース本体19の開口17は、部材の収容後、開口17の周方向等間隔に設けられた複数のボルト挿入孔99に挿入される複数のボルト21を介して組み付けられる円筒状の開口に嵌合してセンタリングされるべく所定の外周径18を有したカバー体23によって閉塞される。
In the differential device 1 configured as described above, the
このようなデフケース3には、ケース本体19とカバー体23とが同軸的にセンタリングされ組み付けられる前の状態で、ケース本体19の開口17から差動機構11やクラッチ部材15などが収容される。本実施の形態における開口17によれば、このケース本体19の開口17の内径は、差動機構11のうち最大径を有するサイドギヤ7,9の外径よりも僅かに大きく設定されているので、差動機構11をデフケース3に収容することができるが、クラッチ部材15の環状基部61の外径よりも小さく設定されているので、クラッチ部材15を開口17からデフケース3に収容することができない。
In the
ここで、クラッチ部材15をデフケース3に収容させるために、デフケース3をフランジ部33側で分割することが考えられるが、デフケース3をフランジ部33側で分割させてしまうと、フランジ部33は動力を伝達するリングギヤが固定される部分であるので、デファレンシャル装置1自体の動力伝達強度を低下させてしまう悪影響を与える恐れがある。
Here, in order to accommodate the
また、デフケース3の中央部などにクラッチ部材15を収容可能な大きな開口を設けることも考えられるが、差動機構11は4つのピニオン5を有しているので、デフケース3の中央部などに大きな開口を設けてしまうと、4つのピニオン5を全てデフケース3で支持することが困難になり、差動機構11の支持が不安定になってしまう恐れがある。そこで、ケース本体19の開口17には、切欠部25,27が設けられている。
Although it is conceivable to provide a large opening capable of accommodating the
切欠部25,27は、ケース本体19の開口17の周縁に複数のボルト21が挿入されるボルト挿入孔99のうち隣り合うボルト挿入孔99,99間に位置されている。このように切欠部25,27を位置させることにより、切欠部25,27がボルト挿入孔99に干渉することがなく、ケース本体19にボルト挿入孔99を設けるために必要な肉厚を確保することができる。この切欠部25,27間の長さは、クラッチ部材15の環状基部61の外径より大きく設定されている。また、各々の切欠部25,27の周方向幅は、クラッチ部材15の最外径側における軸方向幅よりも広く設定されている。この切欠部25,27からクラッチ部材15をケース本体19に収容させることができる。また、切欠部25,27は、デフケース3の回転軸心に対して対称に設けられている。このように切欠部25,27を対称に設けることにより、クラッチ部材15を開口17の中心からずらして挿入する必要がなく、ケース本体19の回転バランスを保持しつつ、クラッチ部材15の組付作業性を向上することができる。
The
このような切欠部25,27からケース本体19へのクラッチ部材15の収容は、図3の仮想線で示すように、まず、切欠部25,27に合わせてクラッチ部材15の環状基部61を正規の軸方向位置から90°ずらして位置させ、切欠部25,27からケース本体19の内部にクラッチ部材15を挿入する。次に、ケース本体19の内部のピニオン5の軸心が位置するケース本体19の軸方向位置付近で、クラッチ部材15の係合部63側がケース本体19の側壁69に対向するようにクラッチ部材15を軸方向に90°回転させる。このとき、あるいはこの前の状態で、クラッチ部材15の係合部63とケース本体19の側壁69の係合口71との位置が合うようにクラッチ部材15を回転させておく。そして、クラッチ部材15をケース本体19の側壁69側に移動させ、係合部63と係合口71とを係合させてクラッチ部材15のケース本体19に対する収容を完了する。このように開口17の周縁に切欠部25,27を設けることにより、デファレンシャル装置1の動力伝達やデフケース3によるピニオン5の支持に影響を与えることなく、クラッチ部材15をデフケース3に収容することができる。
In order to accommodate the
なお、デフケース3の側壁69側に配置されるサイドギヤ7は、クラッチ部材15などを一体的に有する場合、あるいは伝達トルクが大きい設定のときには、部材の外径が開口17よりも大径になることがあり得る。このような場合にも、開口17の周縁にそれらのサイドギヤ7のサイズが軸方向位置を90°(広範囲な発明の技術的構成の特徴によれば軸方向位置を所定角度)ずらすことにより、切欠部25,27から外径サイズが大径のサイドギヤ部材であってもデフケース3に収容することができる。
The
このようなデファレンシャル装置1では、ケース本体19の開口17の周縁にクラッチ部材15をケース本体19に収容可能な切欠部25,27が設けられているので、クラッチ部材15がケース本体19の開口17の内径よりも大きな外径を有していても、切欠部25,27からクラッチ部材15をデフケース3内に収容させることができる。
In such a differential device 1, the
また、切欠部25,27は、カバー体23を固定する複数のボルト21のうち隣り合うボルト21,21間に位置されているので、切欠部25,27を設けるために開口17の外径側に設けられたボルト21を締結させるための肉部を減じる必要がなく、カバー体23の固定に影響を与えることがない。
Moreover, since the
なお、従来技術においては、ボルト21より外径側にデフケース本体29とエンドカバー31とのセンタリング部を位置させているが、これによりボルト21の取付位置が内径側になり、結局開口が小径になってしまうので、本発明のように開口の内周径を大きく確保することはできない。
In the prior art, the centering portion between the differential case
デファレンシャル装置1では、ケース本体19の開口17の内径に規制があったとしても、開口17の内径よりも大きな外径を有するクラッチ部材15を収容することができる。
In the differential device 1, the
また、切欠部25,27は、デフケース3の回転軸心に対して対称に設けられているので、クラッチ部材15を開口17の中心からずらして挿入する必要がなく、クラッチ部材15の組付作業性を向上することができる。加えて、デフケース3の回転バランスを均等に保持することができる。
Further, since the
なお、本発明のデファレンシャル装置では、切欠部からデフケースに収容される部材をクラッチ部材としているが、上述したようにクラッチ部材を一体的に有したサイドギヤや通常のサイドギヤであっても、デフケースに収容される収容部材のうち最大径の外径を有する部材に合わせて切欠部を設けて、この最大径の部材をデフケースに収容できる構成としてもよい。 In the differential device of the present invention, the member accommodated in the differential case from the notch is used as a clutch member. However, as described above, even a side gear integrally having a clutch member or a normal side gear is accommodated in the differential case. It is good also as a structure which can provide a notch part according to the member which has an outer diameter of the largest diameter among the accommodation members used, and can accommodate this member with the largest diameter in a differential case.
1…デファレンシャル装置
3…デフケース
5…ピニオン
7,9…サイドギヤ
11…差動機構
13…断続部
15…クラッチ部材
17…開口
19…ケース本体
21…ボルト
23…カバー体
25,27…切欠部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (2)
前記デフケースは、前記差動機構を収容可能な開口が設けられ前記差動機構と前記クラッチ部材とを収容するケース本体と、このケース本体の前記開口の外径側の周方向に複数のボルトを介して組み付けられるカバー体とを有し、
前記ケース本体の開口の周縁には、前記複数のボルトのうち隣り合うボルト間に位置され、前記クラッチ部材を前記ケース本体に収容可能な切欠部が設けられていることを特徴とするデファレンシャル装置。 A differential mechanism comprising a differential case that can be rotated by input of a driving force, a pinion that is supported by the differential case and can rotate, and revolves by rotation of the differential case, and a pair of side gears that mesh with the pinion and can rotate relative to each other. And a differential device having a clutch member that engages with the differential case so as to rotate integrally with the differential case, and interrupts the differential of the differential mechanism between the side gears of the pair of side gears via an intermittent portion. There,
The differential case is provided with an opening capable of accommodating the differential mechanism, a case main body for accommodating the differential mechanism and the clutch member, and a plurality of bolts in a circumferential direction on the outer diameter side of the opening of the case main body. And a cover body assembled through
The differential device according to claim 1, wherein a notch portion is provided at a peripheral edge of the opening of the case body, and is located between adjacent bolts of the plurality of bolts and can accommodate the clutch member in the case body.
前記切欠部は、前記デフケースの回転軸心に対して対称に設けら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 differential device according to claim 1, wherein the notch is provided symmetrically with respect to the rotational axis of the differential case.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20140513 |