JP2016084934A - 差動装置 - Google Patents
差動装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016084934A JP2016084934A JP2015199797A JP2015199797A JP2016084934A JP 2016084934 A JP2016084934 A JP 2016084934A JP 2015199797 A JP2015199797 A JP 2015199797A JP 2015199797 A JP2015199797 A JP 2015199797A JP 2016084934 A JP2016084934 A JP 2016084934A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pinion
- gear
- differential device
- input member
- shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 58
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 41
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 43
- 230000008859 change Effects 0.000 description 44
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 33
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 18
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 13
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 9
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 9
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 101150017059 pcd1 gene Proteins 0.000 description 8
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 7
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000009420 retrofitting Methods 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 102100040678 Programmed cell death protein 1 Human genes 0.000 description 1
- 101710089372 Programmed cell death protein 1 Proteins 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
d3≧3.74・d2+20
の関係を満たす(これを第4の特徴とする)。
Z1/Z2≧2 PCD≧6.17・(Z1/Z2)+20
の関係を満たす(これを第5の特徴とする)。
且つZ1/Z2>2を満たす(これを第6の特徴とする)。
Z1/Z2≧2 PCD≧6.17・(Z1/Z2)+20 の関係を満たすようにしたので、従来の差動装置と同程度以上の最大トルク伝達量を確保しながら、差動装置を出力軸軸方向に十分幅狭化できる。
[1]入力部材I及びカバー部C′を一体に形成し(又は別々に製作したものを結合し)てなるデフケース主体DC′と、カバー部Cと、各サイドギヤSと、各ピニオンPと、ピニオンシャフトPSと、取付体Tとを別々の工程で製作し、準備する工程
[2]図6(A)に示す如く、デフケース主体DC′内に一方のサイドギヤSを嵌装する工程
[3]図6(B)実線に示す如く、ピニオンシャフトPSの両端部に、ピニオンPの中心孔及び取付体Tの保持孔Thを嵌合支持させるようにして取付ユニットUを組立て、その組立状態を治具(図示せず)により一時的に保持するようにした組立工程
[4]図6(B)矢印及び二点鎖線に示す如く、取付ユニットUをデフケース主体DC′内に装入し、その際に入力部材Iの取付溝Iaに取付体Tを挿入すると共に各ピニオンPを一方のサイドギヤSの歯部Sgに噛合させることで、取付ユニットUを、前記治具から離脱させて入力部材Iに仮止め保持する工程
[5]図6(C)に示す如く、入力部材Iに仮止め保持された取付ユニットUの外側に他方のサイドギヤSを重ね合わせて、各ピニオンPを他方のサイドギヤSの歯部Sgに噛合させる工程
[6]図6(D)に示す如く、他方のサイドギヤSの背面側にカバー部Cを重ね合わせると共に、そのカバー部Cを入力部材Iにボルトbを以て締結することで、カバー部Cと入力部材Iの取付溝Ia内面との間に取付ユニットUの取付体Tを挟持、固定して、差動装置Dを完成させる工程
以上一連の工程において、特に前記[3]の組立工程では、ピニオンシャフトPS、各ピニオンP及び取付体Tを一纏めにユニット化した取付ユニットUをサブアッセンブリとして予め組立ておき、その後、入力部材Iの取付溝Iaに取付体Tを挿入して取付ユニットUを入力部材Iに位置決め保持し、その後、カバー部Cを入力部材Iに締結することで取付ユニットUを入力部材Iに組付け固定するようにしているので、組立作業能率を効果的に高めることができる。
d3≧3.74・d2+20 ……………………(1)
の関係を満たすように示すように(即ち図8(A)のラインXよりも上側領域に)設定されることが望ましい。
Z1/Z2≧2 ……………………………………(2)
PCD≧6.17・(Z1/Z2)+20 ………(3)
の関係を満たすように(即ち図8(B)のラインYよりも右側で且つラインZよりも上側の領域に)設定されることが望ましい。即ち、図8(B)のラインYは、差動装置Dを出力軸Aの軸方向に十分な幅狭化するための歯数比率(Z1/Z2)を示すものであり、このラインYよりも右側に歯数比率(Z1/Z2)を設定する場合には(すなわち2以上に設定する場合には)、図8(C)に示すように幅狭化の効果が大きい。また図8(B)において、ラインZは四輪自動車として一般的に必要であるとされるトルク伝達量を得るための歯数比率とピッチ円錐距離との関係を示すラインであり、従来装置の設計値をプロットして決定したものである。よって、ラインYより右側に、且つラインZよりも上側の領域に含まれるように、歯数比率(Z1/Z2)とピニオンのピッチ円錐距離との関係を設定することにより、本実施形態の差動装置Dは、従来装置と同程度以上の最大トルク伝達量を確保しながら、出力軸Aの軸方向に十分幅狭化(図8の(C)を参照)することが可能となる。
[1]ピニオンP即ち差動ギヤに対するサイドギヤS即ち出力ギヤの歯数比率Z1/Z2を従来既存の差動装置の歯数比率よりも増大させる。(これにより、ギヤのモジュール(従って歯厚)が減少してギヤ強度が低下する一方で、サイドギヤSのピッチ円直径が増大してギヤ噛合部での伝達荷重が低減しギヤ強度が増大するが、全体としては後述する如くギヤ強度は低下する。)
[2]ピニオンPのピッチ円錐距離PCDを従来既存の差動装置のピッチ円錐距離よりも増やす。(これにより、ギヤのモジュールが増加してギヤ強度が増大すると共に、サイドギヤSのピッチ円直径が増大してギヤ噛合部での伝達荷重が低減しギヤ強度が増大するため、全体としては後述する如くギヤ強度は大幅に増大する。)
従って、上記[1]によるギヤ強度低下の量と、上記[2]によるギヤ強度増大の量とが等しくなるか、或いは上記[1]によるギヤ強度低下の量よりも、上記[2]によるギヤ強度増大の量の方が上回るように、歯数比率Z1/Z2及びピッチ円錐距離PCDを設定することにより、全体としてギヤ強度を従来既存の差動装置と比べて同等もしくは増大させることができる。
[1]について
サイドギヤSのモジュールをM、ピッチ円直径をPD1 、ピッチ角をθ1 、ピッチ円錐距離をPCD、ギヤ噛合部での伝達荷重をF、伝達トルクをTとした場合に、ベベルギヤの一般的な公式より、
M=PD1 /Z1
PD1 =2PCD・ sinθ1
θ1 = tan-1(Z1/Z2)
これら式から、ギヤのモジュールは、
M=2PCD・ sin{ tan-1(Z1/Z2)}/Z1 ・・・(1)
となり、
また基準差動装置D′のモジュールは、2PCD・ sin{ tan-1(7/5)}/14
となる。
そして、トルク伝達距離PD1 /2による伝達荷重Fは、F=2T/PD1 である。従って、基準差動装置D′のサイドギヤSにおいて、トルクTを一定とすれば、伝達荷重Fとピッチ円直径PD1 とが反比例の関係となる。また伝達荷重Fの変化率は、ギヤ強度の変化率とも反比例の関係にあることから、ギヤ強度の変化率は、ピッチ円直径PD1 の変化率と等しくなる。
[2]について
ピニオンPのピッチ円錐距離PCDを基準差動装置D′のピッチ円錐距離よりも増やすと、変更前のPCDをPCD1、変更後のPCDをPCD2とした場合には、PCDの変更前後のモジュール変化率は、前記したベベルギヤの一般的な公式より、歯数を一定とすれば、(PCD2/PCD1)となる。
モジュール増大によるギヤ強度変化率=(PCD2/PCD1)2 ・・・(7)
この(7)式は、図12のL4で示され、これにより、ピッチ円錐距離PCDが増えるにつれてモジュール増加によりギヤ強度が増加することが判る。
伝達荷重低減によるギヤ強度変化率=PCD2/PCD1 ・・・(8)
この(8)式は、図12のL5で示され、これにより、ピッチ円錐距離PCDが増えるにつれて伝達荷重低減によりギヤ強度が高まることが判る。
この(9)式は、図12のL6で示され、これにより、ピッチ円錐距離PCDが増えるにつれてギヤ強度が大幅に高められることが判る。
d2/PCD≦0.45を満たせばよい。この場合、基準差動装置D′のピッチ円錐距離PCD1に対して、増減変更後のPCDをPCD2とすれば、
d2/PCD2≦0.45/(PCD2/PCD1)・・・(11)
を満たせばよいということになる。そして、この(11)式を、前記した(10)式に適用すれば、d2/PCDと、歯数比率Z1/Z2との関係が、次の(12)式のように変換可能である。
C,C′・・カバー部
Cb・・・・ボス部
Cs・・・・側壁部
D・・・・・差動装置
I・・・・・入力部材
Ig・・・・入力歯部
L・・・・・軸線
P・・・・・ピニオン(差動ギヤ)
PCD・・・ピッチ円錐距離
PS・・・・ピニオンシャフト(ピニオン支持部、差動ギヤ支持部)
PS′・・・支持軸部(ピニオン支持部、差動ギヤ支持部)
S・・・・・サイドギヤ(出力ギヤ)
Sj・・・・軸部
Sg・・・・歯部
Sw・・・・中間壁部
d1・・・・ピニオンの最大直径
d2・・・・ピニオンシャフトの直径、支持軸部の直径(ピニオン支持部の有効直径、差動ギヤ支持部の直径)
t1・・・・中間壁部の半径方向の幅
t2・・・・中間壁部の最大肉厚
Claims (8)
- ピニオン(P)を支持するピニオン支持部(PS,PS′)を保持して該ピニオン支持部(PS,PS′)と共に回転可能な入力部材(I)の回転力を、互いに独立した一対の出力軸(A)に分配して伝達する差動装置であって、
前記ピニオン(P)と噛合する環状の歯部(Sg)を外周部に有して前記一対の出力軸(A)にそれぞれ接続される一対のサイドギヤ(S)と、その両サイドギヤ(S)のうち少なくとも一方のサイドギヤ(S)の外側を覆い且つ前記入力部材(I)と一体に回転するカバー部(C,C′)とを備えるものにおいて、
前記一対のサイドギヤ(S)は、前記一対の出力軸(A)にそれぞれ接続される軸部(Sj)と、前記出力軸(A)の軸線(L)と交差する扁平な板状に形成されて前記軸部(Sj)と該軸部(Sj)から入力部材(I)の半径方向外方に離間した前記歯部(Sg)との間を一体に接続する中間壁部(Sw)とを有しており、
その中間壁部(Sw)は、該中間壁部(Sw)の前記半径方向の幅(t1)が前記ピニオン(P)の最大直径(d1)よりも大きくなるように形成され、
前記カバー部(C,C′)は、前記軸部(Sj)を同心状に囲繞するボス部(Cb)と、外側面を前記出力軸(A)の軸線(L)と直交する面として前記ボス部(Cb)に連設される板状の側壁部(Cs)とを有していて、その側壁部(Cs)の内側面により、前記中間壁部(Sw)及び前記歯部(Sg)のうちの少なくとも一方の背面が回転自在に支持されることを特徴とする、差動装置。 - 前記少なくとも一方のサイドギヤ(S)の前記中間壁部(Sw)は、該中間壁部(Sw)の、出力軸(A)軸方向での最大肉厚(t2)が前記ピニオン支持部(PS,PS′)の有効直径(d2)よりも小さくなるように形成されることを特徴とする、請求項1に記載の差動装置。
- 前記入力部材(I)は、動力源から回転力を受ける入力歯部(Ig)を外周部に有しており、前記カバー部(C,C′)の前記側壁部(Cs)は、出力軸(A)軸方向で前記入力部材(I)の幅内に収まるように配置されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の差動装置。
- 前記ピニオン支持部(PS,PS′)の有効直径をd2とし、前記ピニオン(P)の荷重点長さをd3としたときに
d3≧3.74・d2+20
の関係を満たすことを特徴とする、請求項1〜3の何れかに記載の差動装置。 - 前記ピニオン(P)及び前記サイドギヤ(S)の歯部(Sg)は何れもベベルギヤであり、そのピニオン(P)のピッチ円錐距離をPCDとし、ピニオン(P)の歯数をZ2とし、サイドギヤ(S)の歯数をZ1としたときに
Z1/Z2≧2
PCD≧6.17・(Z1/Z2)+20
の関係を満たすことを特徴とする、請求項1〜4の何れかに記載の差動装置。 - Z1/Z2≧4を満たすことを特徴とする、請求項7に記載の差動装置。
- Z1/Z2≧5.8を満たすことを特徴とする、請求項7に記載の差動装置。
Priority Applications (28)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14/918,150 US9810306B2 (en) | 2014-10-22 | 2015-10-20 | Differential device |
US14/918,028 US10006532B2 (en) | 2014-10-22 | 2015-10-20 | Differential device |
CN201510686305.7A CN105546089B (zh) | 2014-10-22 | 2015-10-21 | 差动装置 |
DE102015220522.3A DE102015220522B4 (de) | 2014-10-22 | 2015-10-21 | Schmal bauendes Differenzialgetriebe mit großen Seitenrädern |
DE102015220521.5A DE102015220521B4 (de) | 2014-10-22 | 2015-10-21 | Schmalbauendes Kegelrad-Differenzialgetriebe mit großen Seitenrädern |
CN201510686369.7A CN105546090B (zh) | 2014-10-22 | 2015-10-21 | 差动装置 |
US14/943,218 US20160138702A1 (en) | 2014-11-18 | 2015-11-17 | Differential device |
DE102015222671.9A DE102015222671A1 (de) | 2014-11-18 | 2015-11-17 | Differenzialgetriebe |
CN201510789478.1A CN105605188A (zh) | 2014-11-18 | 2015-11-17 | 差动装置 |
US14/955,319 US9897188B2 (en) | 2014-12-03 | 2015-12-01 | Differential device |
US14/955,572 US20160169360A1 (en) | 2014-12-03 | 2015-12-01 | Differential device |
DE102015224052.5A DE102015224052A1 (de) | 2014-12-03 | 2015-12-02 | Differenzialgetriebe |
CN201510870907.8A CN105673800B (zh) | 2014-12-03 | 2015-12-02 | 差动装置 |
CN201510870756.6A CN105673803A (zh) | 2014-12-03 | 2015-12-02 | 差动装置 |
DE102015224050.9A DE102015224050A1 (de) | 2014-12-03 | 2015-12-02 | Differenzialgetriebe |
DE102015224892.5A DE102015224892B4 (de) | 2014-12-12 | 2015-12-10 | Ölversorgung eines schmal bauenden Differenzialgetriebes |
US14/964,754 US9739364B2 (en) | 2014-12-12 | 2015-12-10 | Differential device |
CN201510920595.7A CN105697714B (zh) | 2014-12-12 | 2015-12-11 | 差动装置 |
DE102016210694.5A DE102016210694A1 (de) | 2015-06-18 | 2016-06-15 | Differenzialvorrichtung |
DE102016210699.6A DE102016210699A1 (de) | 2015-06-18 | 2016-06-15 | Differenzialvorrichtung |
US15/184,216 US9863519B2 (en) | 2015-06-18 | 2016-06-16 | Differential device |
US15/184,027 US9587730B2 (en) | 2015-06-18 | 2016-06-16 | Differential device |
CN202010417669.6A CN111577855B (zh) | 2015-06-18 | 2016-06-17 | 差动装置 |
CN201610436532.9A CN106337922B (zh) | 2015-06-18 | 2016-06-17 | 差动装置 |
CN201610438699.9A CN106257097A (zh) | 2015-06-18 | 2016-06-17 | 差动装置 |
DE102016218689.2A DE102016218689A1 (de) | 2015-10-07 | 2016-09-28 | Differenzialvorrichtung |
CN201610875115.4A CN107023636A (zh) | 2015-10-07 | 2016-09-30 | 差动装置 |
US15/286,791 US10167940B2 (en) | 2015-10-07 | 2016-10-06 | Differential device |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014215611 | 2014-10-22 | ||
JP2014215611 | 2014-10-22 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019177835A Division JP6839742B2 (ja) | 2014-10-22 | 2019-09-27 | 差動装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016084934A true JP2016084934A (ja) | 2016-05-19 |
JP6612577B2 JP6612577B2 (ja) | 2019-11-27 |
Family
ID=55972552
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015199797A Active JP6612577B2 (ja) | 2014-10-22 | 2015-10-07 | 差動装置 |
JP2019177835A Active JP6839742B2 (ja) | 2014-10-22 | 2019-09-27 | 差動装置 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019177835A Active JP6839742B2 (ja) | 2014-10-22 | 2019-09-27 | 差動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP6612577B2 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1913842A (en) * | 1932-12-28 | 1933-06-13 | Int Motor Co | Self-oiling differential |
US5472385A (en) * | 1993-03-09 | 1995-12-05 | Clark Equipment Company | Differential |
JP2008089147A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Gkn ドライブライン トルクテクノロジー株式会社 | デファレンシャル装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2270567A (en) * | 1940-04-13 | 1942-01-20 | Chrysler Corp | Differential mechanism |
JP2007218423A (ja) * | 2006-01-19 | 2007-08-30 | Gkn ドライブライン トルクテクノロジー株式会社 | デファレンシャル装置 |
-
2015
- 2015-10-07 JP JP2015199797A patent/JP6612577B2/ja active Active
-
2019
- 2019-09-27 JP JP2019177835A patent/JP6839742B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1913842A (en) * | 1932-12-28 | 1933-06-13 | Int Motor Co | Self-oiling differential |
US5472385A (en) * | 1993-03-09 | 1995-12-05 | Clark Equipment Company | Differential |
JP2008089147A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Gkn ドライブライン トルクテクノロジー株式会社 | デファレンシャル装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6839742B2 (ja) | 2021-03-10 |
JP2019215088A (ja) | 2019-12-19 |
JP6612577B2 (ja) | 2019-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9897188B2 (en) | Differential device | |
JP6487664B2 (ja) | 差動装置 | |
CN106015534B (zh) | 差动装置 | |
US20160169360A1 (en) | Differential device | |
JP2016080152A5 (ja) | ||
CN106895127B (zh) | 差动装置 | |
US10006532B2 (en) | Differential device | |
US20160138702A1 (en) | Differential device | |
JP6621298B2 (ja) | 差動装置 | |
US9739364B2 (en) | Differential device | |
WO2015015838A1 (ja) | 変速装置 | |
JP6587892B2 (ja) | 差動装置 | |
JP2017009109A (ja) | 差動装置 | |
CN106337922B (zh) | 差动装置 | |
JP6612577B2 (ja) | 差動装置 | |
JP2016114241A (ja) | 差動装置 | |
US9810306B2 (en) | Differential device | |
JP2016080153A (ja) | 差動装置及びその製造方法 | |
JP2016109297A (ja) | 差動装置 | |
JP6660149B2 (ja) | 差動装置 | |
JP2017116092A (ja) | 差動装置 | |
JP2016080151A (ja) | 差動装置 | |
JP2016102587A (ja) | 差動装置 | |
JP2016194362A (ja) | 車両用差動装置 | |
CN111577855B (zh) | 差动装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180920 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190731 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190730 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190927 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20191016 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191031 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6612577 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |