JP2018096502A - Differential device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば自動車などの車両に好適な差動装置に関する。 The present invention relates to a differential device suitable for a vehicle such as an automobile.
従来、差動装置として、相対向する一対のサイドギヤ(出力ギヤ)と、一対のサイドギヤの背面を覆うデフケース(入力部材)と、デフケースに回転自在に支持されると共に一対のサイドギヤに各々噛合する複数のピニオンギヤ(差動ギヤ)と、各々のサイドギヤの球面状に湾曲した背面とデフケースの球面状に湾曲した内面との間に介装されるサイドギヤワッシャ(出力ギヤワッシャ)と、各々のサイドギヤをピニオンギヤ側にそれぞれ付勢するばね(弾性部材)とを備え、ばねの付勢力でサイドギヤ及びピニオンギヤの相互をガタつくことなく的確に噛合させ得るものが、例えば特許文献1に開示されている。
Conventionally, as a differential device, a pair of side gears (output gears) facing each other, a differential case (input member) covering the back of the pair of side gears, and a plurality of gears that are rotatably supported by the differential case and mesh with the pair of side gears, respectively. Pinion gears (differential gears), side gear washers (output gear washers) interposed between the spherically curved back surface of each side gear and the spherically curved inner surface of the differential case, and each side gear on the pinion gear side For example,
また、デフケースの内面とサイドギヤの背面との間で、サイドギヤワッシャ及びばねをサイドギヤの径方向に並列に配置した差動装置も、既に提案されている(例えば特許文献2を参照)。 In addition, a differential device in which a side gear washer and a spring are arranged in parallel in the radial direction of the side gear between the inner surface of the differential case and the back surface of the side gear has already been proposed (see, for example, Patent Document 2).
また、サイドギヤの中心孔にドライブ軸(出力軸)を相対回転不能に嵌挿させる差動装置において、サイドギヤとドライブ軸の嵌合面間に介装したスナップリング(弾性係止部材)を用いて、ドライブ軸をサイドギヤから抜け止めする技術も知られている(例えば特許文献3を参照) Further, in a differential device in which a drive shaft (output shaft) is inserted into the center hole of the side gear so as not to be relatively rotatable, a snap ring (elastic locking member) interposed between the fitting surfaces of the side gear and the drive shaft is used. A technique for preventing the drive shaft from coming off from the side gear is also known (see, for example, Patent Document 3).
特許文献1〜3の技術を組み合わせた差動装置においては、デフケースの内面とサイドギヤの背面との対向面間、特にサイドギヤワッシャよりもサイドギヤの径方向内方側の対向面間に、ばねが設置される空間が設けられる配置となる。
In the differential device combining the techniques of
ところが上記配置において、ドライブ軸をサイドギヤの中心孔に嵌挿して組付ける場合には、ドライブ軸の先端部の外周に予め係止したスナップリングが空間の側方を通過する際に自己の弾性で拡径して、空間を形成する内壁やばねに強く接触してしまう場合がある。その場合には、スナップリングが、空間を形成する内壁やばねから受ける強い接触抵抗に抗して、空間を形成する内壁やばねを乗り越える(即ち通過できる)ようにするために、ドライブ軸の嵌挿荷重を増大させる必要があり、差動装置の組付作業性が悪化する虞れがある。 However, in the above arrangement, when the drive shaft is fitted into the center hole of the side gear and assembled, the snap ring previously locked to the outer periphery of the tip end portion of the drive shaft passes through the side of the space. There is a case where the diameter is expanded and the inner wall or the spring forming the space is strongly contacted. In that case, in order to allow the snap ring to ride over (i.e., pass through) the inner wall or spring forming the space against the strong contact resistance received from the inner wall or spring forming the space, It is necessary to increase the insertion load, and the assembly workability of the differential device may be deteriorated.
本発明は、上記課題を解決可能な差動装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the differential device which can solve the said subject.
上記目的を達成するために、本発明に係る差動装置は、各々が中心孔を有すると共に、相対向する一対の出力ギヤと、前記一対の出力ギヤの背面を覆う入力部材と、前記入力部材に回転自在に支持されると共に前記一対の出力ギヤに各々噛合する複数の差動ギヤと、前記一対の出力ギヤの前記中心孔にそれぞれ相対回転不能に嵌挿される一対の出力軸の外周面と前記中心孔との間に介装されて、該一対の出力ギヤに対し該一対の出力軸をそれぞれ抜け止めする一対の弾性係止部材と、各々が前記出力ギヤと前記入力部材との間に配置され、前記一対の出力ギヤを、該出力ギヤの軸方向で前記差動ギヤ側にそれぞれ付勢する一対の弾性部材と、を備え、各々の前記出力ギヤは、該出力ギヤの、前記入力部材と対向する背面に、該出力ギヤに作用するスラストの少なくとも一部を前記入力部材へ伝達するスラスト被支持面と、前記スラスト被支持面の、前記出力ギヤの径方向内方側に隣接する第1の弾性部材受け面と、前記第1の弾性部材受け面の、前記出力ギヤの径方向内方側に隣接する第1の内方端面と、を有し、前記入力部材は、該入力部材の、前記背面と対向する内面に、前記スラスト被支持面を直接又は出力ギヤワッシャを介して回転自在に支持するスラスト支持面と、前記スラスト支持面の、前記出力ギヤの径方向内方側に隣接し且つ前記弾性部材を挟んで前記第1の弾性部材受け面と対向する第2の弾性部材受け面と、前記第2の弾性部材受け面の、前記出力ギヤの径方向内方側に隣接し且つ前記第1の内方端面に対し前記出力ギヤの軸方向で空隙を挟んで対向する第2の内方端面と、を有し、前記空隙の、前記出力ギヤの径方向内方側の開放端は、前記出力ギヤの軸方向で前記弾性係止部材の厚みより小さい幅に形成される。 In order to achieve the above object, a differential device according to the present invention includes a pair of output gears each having a center hole, opposite input gears covering the back surfaces of the pair of output gears, and the input members. A plurality of differential gears that are rotatably supported by the pair of output gears, and outer peripheral surfaces of the pair of output shafts that are inserted into the center holes of the pair of output gears so as not to rotate relative to each other. A pair of elastic locking members interposed between the center hole and preventing the pair of output shafts from coming off from the pair of output gears, respectively, between the output gear and the input member; And a pair of elastic members that respectively bias the pair of output gears toward the differential gear in the axial direction of the output gear, and each of the output gears includes the input gear of the output gear. Acts on the output gear on the back facing the member A thrust supported surface that transmits at least a portion of the thrust to the input member, a first elastic member receiving surface adjacent to the radially inner side of the output gear of the thrust supported surface, and the first A first inner end surface of the elastic member receiving surface adjacent to the radially inner side of the output gear, and the input member has an inner surface facing the back surface of the input member, A thrust support surface that rotatably supports a thrust supported surface directly or via an output gear washer; the thrust support surface adjacent to the radially inner side of the output gear and sandwiching the elastic member; A second elastic member receiving surface facing the elastic member receiving surface, and the second elastic member receiving surface adjacent to the radially inner side of the output gear and with respect to the first inner end surface. The second facing the gap in the axial direction of the output gear Has an inner end surface, a of the gap, radially inner side of the open end of said output gear is formed smaller width than the thickness of the elastic locking member in the axial direction of the output gear.
また好適には、前記第1,第2の内方端面のうちの少なくとも一方の内方端面は、該少なくとも一方の内方端面と前記出力ギヤの径方向に隣接する前記弾性部材受け面よりも前記出力ギヤの軸方向に突出している。 Preferably, at least one inner end surface of the first and second inner end surfaces is more than the elastic member receiving surface adjacent to the at least one inner end surface in the radial direction of the output gear. Projecting in the axial direction of the output gear.
また好適には、前記入力部材は、前記出力軸の外周面を回転自在に嵌合支持する支持孔を有していて、該出力軸が前記支持孔を通して前記出力ギヤの前記中心孔に挿入可能であり、前記支持孔の、前記出力ギヤ側の端部の内径は、前記中心孔の、前記出力ギヤの軸方向外方側の端部の内径よりも小さい。 Further preferably, the input member has a support hole that rotatably fits and supports the outer peripheral surface of the output shaft, and the output shaft can be inserted into the center hole of the output gear through the support hole. The inner diameter of the end portion of the support hole on the output gear side is smaller than the inner diameter of the end portion of the center hole on the outer side in the axial direction of the output gear.
本発明によれば、差動装置の組付作業性の悪化を回避することができる。 According to the present invention, it is possible to avoid deterioration in workability of assembling the differential device.
本発明の実施形態を添付図面に基づいて以下に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
先ず、第1実施形態を示す図1〜図3において、自動車のミッションケース3内には、図示しない変速装置と共に差動装置Dが収容される。差動装置Dは、例えば、継ぎ目の無い単一部材からなり第1軸線X1を回転軸線とするデフケース10と、デフケース10内に組み込まれる差動ギヤ機構1と、を備える。
First, in FIGS. 1 to 3 showing the first embodiment, a differential device D is housed in a transmission case 3 of an automobile together with a transmission (not shown). The differential device D includes, for example, a
デフケース10は、例えば、差動ギヤ機構1を収容可能なケース本体部11と、ケース本体部11の、第1軸線X1に沿う方向における両側壁にそれぞれ一体に突設される円筒状の一対のボス部10b,10b′と、を有している。また、一対のボス部10b,10b′は、第1軸線X1上に互いに間隔をおいて配列される。そして、デフケース10は、ボス部10b,10b′において軸受2,2′を介してミッションケース3に回転自在に支承される。ボス部10b,10b′の内周面は、後述する一対のドライブ軸40を回転自在に嵌合、支持する支持孔5,5′を構成する。
The
またケース本体部11の一部には、デフケース10の中心Cから後述するサイドギヤ30の軸方向一方側にオフセットして環状のフランジ6が一体に形成される。フランジ6には、動力源に連なる変速装置のドライブギヤ7と噛合するリングギヤ8が適当な固着手段(例えば、本実施形態ではボルト9)を以て固着される。尚、デフケース10にリングギヤを一体に形成してもよい。
In addition, an
差動ギヤ機構1は、例えば、第1軸線X1と直交する第2軸線X2上に在ってデフケース10の中心Cを通るようにデフケース10に保持されるピニオン軸21と、ピニオン軸21の両端部に第2軸線X2回りに回転自在に嵌合、支持される一対の(複数の)ピニオンギヤ20と、第1軸線X1に沿う方向で相互間に各ピニオンギヤ20を挟むように配置されて各ピニオンギヤ20と噛合する一対のサイドギヤ30と、を備える。本実施形態において、デフケース10は入力部材の一例であり、ピニオンギヤ20は差動ギヤの一例であり、サイドギヤ30は出力ギヤの一例であり、ドライブ軸40は出力軸の一例である。デフケース10の内面10fは、例えば、中心Cから等距離の球面状に形成される。
The
ピニオンギヤ20は、例えば、ピニオン軸21を挿入可能なピニオン中心孔を有している。ピニオンギヤ20は、本実施形態ではベベルギヤより各々構成されており、ピニオン軸21と共にデフケース10内に組み込まれる(収容される)。
The
また、ピニオンギヤ20の背面は、デフケース10の球面状の内面10fに合わせて球面状で且つ第2軸線X2周りに環状の湾曲面に形成される。ピニオンギヤ20の背面とデフケース10の内面10fとの相対向面間には、球面状のピニオンギヤワッシャ24が介装される。
Further, the back surface of the
ピニオン軸21の両端部の外周面には、ピニオンギヤ20の中心孔の内面との間に油路を形成する浅い各一対の凹所21aが設けられる。ピニオン軸21は、ピニオン軸21を横切るように貫通する抜け止めピン23をデフケース10に圧入することで、デフケース10への固定がなされる。尚、抜け止めピン23のデフケース10への固定手段としては、圧入以外の固定手段(例えば溶接、ねじ止め等)も採用可能である。
A pair of
また、一対のサイドギヤ30は、本実施形態ではベベルギヤより各々構成されており、ピニオンギヤ20と同様、デフケース10内に組み込まれる(収容される)。
The pair of
各々のサイドギヤ30は、ハブ部30hと、ハブ部30hの、サイドギヤ30における径方向外方側に位置すると共にピニオンギヤ20と噛合する歯部30gと、を一体に有している。ハブ部30hの中心部には、ハブ部30hを軸方向に貫通する中心孔30haが形成される。中心孔30haの、サイドギヤ30における軸方向の中間部には、スプライン歯32が形成されている。そして、スプライン歯32は、ドライブ軸40の先端部の外周に設けたスプライン歯42と、サイドギヤ30における軸方向に摺動可能で且つ相対回転不能に嵌合する。それにより、一対のサイドギヤ30は、デフケース10の支持孔5,5′に嵌挿した一対のドライブ軸40の先端部とそれぞれ一体に回転できるように連結される。
Each
而して、動力源から変速装置を経てデフケース10に入力される回転駆動力は、ピニオン軸21および各ピニオンギヤ20を介して一対のサイドギヤ30、更には一対のドライブ軸40に伝達される。これにより、一対のドライブ軸40は、差動回転を許容されつつ回転駆動される。
Thus, the rotational driving force input from the power source to the
また、サイドギヤ30の中心孔30haの、少なくともサイドギヤ30における軸方向外方側の端部の内径d2は、図2に例示したようにデフケース10の支持孔5,5′の、サイドギヤ30側の端部の内径d1よりも大径(即ち、d2>d1)に設定される。
The inner diameter d2 of at least the axially outward end of the
各々のドライブ軸40の先端部の外周と、対応する中心孔30haとの嵌合面間には、サイドギヤ30に対しドライブ軸40を抜け止めする弾性係止部材としてのスナップリング41が介装される。
A
スナップリング41は、例えばC字状の弾性材より構成されていて、自由状態では中心孔30haの内径よりも(従ってスプライン歯32の最小内径よりも)拡径する弾性を有する。
The
また、スナップリング41は、例えば、内周端部がドライブ軸40の先端部の外周に設けた環状溝40aに係合し、且つ外周端部がサイドギヤ30のスプライン歯32の、サイドギヤ30における軸方向内端に係合する。従って、スナップリング41は、ドライブ軸40と共にサイドギヤ30にセットされた状態では、中心孔30haの内周に対し自己の弾発力で圧接すると共に、ドライブ軸40をサイドギヤ30から抜けないようにする抜け止めの機能を有している。つまり、スナップリング41は、サイドギヤ30に対するドライブ軸40の抜け止め機能を有する。
Further, the
サイドギヤ30の背面30f(即ち、サイドギヤ30の軸方向で、サイドギヤ30の、歯部30gの歯面とは反対側の外側面)のうち、例えばサイドギヤ30の径方向外方側の背面部分には、デフケース10の球面状の内面10fに合わせて球面状で且つ第1軸線X1周りに環状の第1の湾曲面101が形成される。第1の湾曲面101と、デフケース10の、第1の湾曲面101と対向する内面10f(即ち、第2の湾曲面102)との相互間には、相互間の相対回転及びスラスト伝達を許容する球面状で環状のサイドギヤワッシャ34が介装される。尚、本実施形態のバリエーションとして、サイドギヤワッシャ34を省略して第1,第2の湾曲面101,102の相互間を直接、回転摺動可能に接触させるようにしてもよい。
Of the
而して、第1の湾曲面101は、サイドギヤ30からデフケース10へ伝達されるスラストのサイドギヤ30における被支持面(即ちスラスト被支持面)の一例であり、第2の湾曲面102は、サイドギヤ30からデフケース10へ伝達されるスラストを受け止めるデフケース10におけるスラスト支持面の一例である。またピニオンギヤワッシャ24は差動ギヤワッシャの一例であり、サイドギヤワッシャ34は出力ギヤワッシャの一例である。
Thus, the first
サイドギヤ30の背面30fには、第1の湾曲面101の、サイドギヤ30における径方向内方側に隣接し且つ第1の湾曲面101よりもサイドギヤ30における軸方向外方に突出する短円筒状の軸部30jが形成される。そして、デフケース10の内面10fには、軸部30jを受容する環状の凹部10faが、支持孔5,5′を囲繞するように形成される。
The
また軸部30jには、軸部30jの、サイドギヤ30における径方向外方側において、軸部30jの、サイドギヤ30における径方向内方側の端面よりサイドギヤ30の軸方向内方側に一段凹むように形成される環状の凹部30jaが設けられる。凹部30jaの底面(即ち、サイドギヤ30における軸方向の端面)は、第1の湾曲面101の、サイドギヤ30における径方向内方側に環状の段差面を介して隣接する第1のばね受け面(第1の弾性部材受け面)201を構成する。
Further, the
そして、軸部30jの、サイドギヤ30における径方向内方側の端面は、第1のばね受け面201の、サイドギヤ30における径方向内方側に環状の段差面を介して隣接し且つ第1のばね受け面201よりもサイドギヤ30の軸方向に突出する第1の内方端面301を構成する。尚、第1のばね受け面201及び第1の内方端面301は、本実施形態では何れも第1軸線X1と直交する平坦面である。
The end portion of the
一方、デフケース10の内面10fにおける環状の凹部10faの底面(即ち、凹部10faの、サイドギヤ30における軸方向の端面)の、第1のばね受け面201と環状の空間400を挟んで対向する第1の底面部分は、第2の湾曲面102の、サイドギヤ30における径方向内方側に環状の段差面を介して隣接する第2のばね受け面(第2の弾性部材受け面)202を構成する。そして、環状の凹部10faの底面の、第1の内方端面301と対向する第2の底面部分は、第2のばね受け面202の、サイドギヤ30における径方向内方側に隣接する第2の内方端面302を構成する。
On the other hand, the first
第2のばね受け面202と第2の内方端面302とは、本実施形態では何れも第1軸線X1と直交する平坦面であり、且つ互いに面一に連続している。尚、第2のばね受け面202と第2の内方端面302は、相互間を必ずしも面一に連続させる必要はなく、例えば相互間に多少の段差を設けてもよい。
In this embodiment, the second
また本実施形態では第2の内方端面302の内周端部に、デフケース10の支持孔5,5′の開口縁部を徐々に拡径させる面取り部302cが設けられる。面取り部302cの外周縁は、サイドギヤ30の中心孔30haの、サイドギヤ30における軸方向外方側(図2で左側)の開口端縁よりも、サイドギヤ30の径方向で所定距離sだけ外方側に位置する。これにより、後述するようにドライブ軸40をサイドギヤ30より引く抜く際には、スナップリング41が面取り部302cに摺動しながら案内されて、支持孔5,5′にスムーズに嵌入可能である。尚、必要に応じて、面取り部302cを省略した変形例、或いは面取り部302cを実施形態よりも小幅に形成した変形例(何れの変形例も不図示)も実施可能である。
Further, in the present embodiment, a chamfered
また、第1及び第2の内方端面301,302の相対向面間には、サイドギヤ30の軸方向で空間400の幅よりも小さい幅wの環状の空隙500が介在する。そして、サイドギヤ30の軸方向で第1,第2の内方端面301,302により挟まれた空隙500の、サイドギヤ30における径方向内方側の開放端(サイドギヤ30における径方向内方端)500eは、サイドギヤ30の軸方向でスナップリング41の厚みtより小さい幅wに形成されている。
An
而して、第2の内方端面302に面取り部302cを設けた本実施形態においては、開放端500eの幅wが、第1の内方端面301の、サイドギヤ30における径方向内方側の端部と、該端部に対向する面取り部302cの外周部との、サイドギヤ30における軸方向の相互距離に相当(図2の部分拡大図を参照)する。また、面取り部302cを省略した変形例(不図示)においては、開放端500eの幅wが第1,第2の内方端面301,302の、サイドギヤ30における軸方向の相互距離と等しくなる。
Thus, in the present embodiment in which the chamfered
第1及び第2のばね受け面201,202の相対向面間、即ち空間400には、サイドギヤ30を、サイドギヤ30の軸方向でピニオンギヤ20の側に弾発、付勢するばね50が配置される。そして、サイドギヤ30の軸方向でばね50の一端部及び他端部と、第1及び第2のばね受け面201,202との相互間は、ばね50の弾発力に基づいて各々、適度な摩擦力で回転摺動可能に連結される。これにより、サイドギヤ30及びピニオンギヤ20の相互の噛合部や、サイドギヤ30及びドライブ軸40の相互のスプライン係合部でのガタ(打音)の発生が抑えられる。
In the
ばね50としては、空間400に配置され且つ第1及び第2のばね受け面201,202間に挟持されて所期の弾発力を発揮し得るばね部材であれば、種類、材質を問わず使用可能である。例えば、ばね50を、皿ばね、周方向に波形に湾曲した波板ばね、コイルばね等、種々のばね部材より適宜に選定可能である。尚、ばね50は、弾性部材の一例である。
The
また、一対のサイドギヤ30の中心孔30haには、一対のドライブ軸40の先端部が、デフケース10の支持孔5,5′を通して、サイドギヤ30の軸方向外方よりそれぞれ挿入される。そして、中心孔32haのスプライン歯32とドライブ軸40の先端部の外周のスプライン歯42とがスプライン嵌合する。これにより、サイドギヤ30とドライブ軸40とは第1軸線X1回りに且つ互いに一体的に連動回転する。またドライブ軸40の、サイドギヤ30の軸方向における外端側は、図示しない左右の車軸にデフケース10の外でそれぞれ連動連結される。
Further, the front end portions of the pair of
デフケース10の支持孔5,5′の内周面とドライブ軸40の先端部の外周面との嵌合面の少なくとも一方(本実施形態では支持孔5,5′の内周面)には、螺旋溝5s,5s′が形成される。螺旋溝5s,5s′は、自動車の前進走行時における、支持孔5,5′の内周面とドライブ軸40の先端部の外周面との相対回転に伴い螺子ポンプ作用を発揮して、ミッションケース3内の潤滑油をデフケース10内に引き込み可能である。そして、引き込まれた潤滑油は、デフケース10内の被潤滑部、例えばサイドギヤ30の背面30fとデフケース10の内面10fとの間、サイドギヤ30とドライブ軸40とのスプライン係合部、サイドギヤ30とピニオンギヤ20との噛合部等へ供給可能である。
At least one of the fitting surfaces of the inner peripheral surface of the support holes 5 and 5 ′ of the
尚、デフケース10の周壁には、一対の作業窓(図示せず)が、デフケース10の中心Cを挟んで中心Cの両側に対称的に設けられる。一対の作業窓は、例えばデフケース10の内面10fを球面状に加工する作業、並びに差動ギヤ機構1の各部品(より具体的に言えば、ピニオンギヤ20、サイドギヤ30、ピニオンギヤワッシャ24、サイドギヤワッシャ34等)をデフケース10内に装入して組み付ける作業を許容する。また、ミッションケース3内の潤滑油を一対の作業窓を通してもデフケース10内に導入可能である。
A pair of work windows (not shown) are provided on the peripheral wall of the
次に、第1実施形態の作用について、図3を併せて参照して説明する。差動装置Dの組立てに当たっては、先ず、デフケース10内に図示しない作業窓を通してサイドギヤ30及びピニオンギヤ20、並びにピニオンギヤワッシャ24及びサイドギヤワッシャ34を装入して、サイドギヤ30及びピニオンギヤ20、並びにピニオンギヤワッシャ24及びサイドギヤワッシャ34をデフケース10内の所定の組付位置にセットする。この状態から、ピニオン軸21をデフケース10の外から、デフケース10のピニオン軸用支持孔及びピニオンギヤ20の中心孔に挿入する。次いでピニオン軸21を、抜け止めピン(ピン)23にてデフケース10に固定する。
Next, the operation of the first embodiment will be described with reference to FIG. In assembling the differential device D, first, the
こうして組立てた差動装置Dのデフケース10を、軸受2,2′を介してミッションケース3に取付ける。これにより、差動装置Dのデフケース10は、ミッションケース3に回転自在に支持される。次いで一対のドライブ軸40を、ミッションケース3の貫通孔(図示せず)およびデフケース10の支持孔5,5′を通して一対のサイドギヤ30の中心孔32haにそれぞれスプライン嵌合させる。
The
このとき、各ドライブ軸40の先端部の外周にはスナップリング41を予め仮組み付けしておく(より具体的には、スナップリング41の内周端部をドライブ軸40の環状の溝40aに予め嵌合、係止させておく)。従って、ドライブ軸40の先端部をデフケース10の支持孔5,5′を通してサイドギヤ30の中心孔32haにスプライン嵌合させる過程では、ドライブ軸40に仮組み付けされたスナップリング41が、自己の弾性拡径力に抗して縮径状態とされた状態で、支持孔5,5′の内面及び中心孔32haのスプライン歯32を順次摺動することになる(図3(a)(b)参照)。
At this time, the
そして、スナップリング41は、中心孔32haのスプライン歯32の山部を通過した後は自己の弾性拡径力で拡径変形して、スプライン歯32の、サイドギヤ30における軸方向の内端部に自動的に係合可能となる(図1,図2を参照)。かくして、スナップリング41により、ドライブ軸40がサイドギヤ30に対し抜け止めされる。
Then, after passing through the peak portion of the
尚、メンテナンス等のためにドライブ軸40を差動装置Dから取り外す場合には、ドライブ軸40に対し所定値以上の大きな引き抜き力を作用させる。すると、ドライブ軸40の先端部の外周にあるスナップリング41は、自己の弾性拡張力に抗して縮径変形してスプライン歯32の山部を乗り越えることが可能となる。これにより、ドライブ軸40の引き抜きが可能となり、ドライブ軸40を差動装置Dから取り外すことができる。
When removing the
本実施形態において、各々のサイドギヤ30の背面30fは、各々のサイドギヤ30に作用するスラストの少なくとも一部をデフケース10へ伝達するスラスト被支持面となる第1の湾曲面101と、第1の湾曲面101の、サイドギヤ30における径方向内方側に隣接する第1のばね受け面201と、第1のばね受け面201の、サイドギヤ30における径方向内方側に隣接する第1の内方端面301と、を有している。一方、デフケース10は、サイドギヤ30の背面30fと対向する内面10fに、第1の湾曲面101を直接又はサイドギヤワッシャ34を介して支持するスラスト支持面として機能する第2の湾曲面102と、第2の湾曲面102の、サイドギヤ30における径方向内方側に隣接し且つ第1のばね受け面201との間にばね50を挟む第2のばね受け面202と、第2のばね受け面202の、サイドギヤ30における径方向内方側に隣接し且つ第1の内方端面301に対しサイドギヤ30の軸方向で空隙500を挟んで対向する第2の内方端面302と、を有している。そして、空隙500の、サイドギヤ30における径方向内方側の開放端500eは、サイドギヤ30の軸方向でスナップリング41の厚みtより小さい幅wに形成されている。
In the present embodiment, the
従って、このような空隙500(より具体的には開放端500e)及びスナップリング41の寸法関係(w<t)によれば、ドライブ軸40をサイドギヤ30の中心孔30haに嵌挿して組付ける場合に、ドライブ軸40に予め係止したスナップリング41が空間400の側方を通過する際にも、自己の弾性で拡径して空間400の内壁やばね50に圧接、干渉する虞れはなくなる。これにより、スナップリング41が空間400の側方を通過するためにドライブ軸40の嵌挿荷重を特別に増大させる必要はなくなる。したがって、差動装置Dの組付作業性の悪化(より具体的には嵌挿荷重の増大に因る組付作業性の悪化)が回避される。
Therefore, according to the dimensional relationship (w <t) between the gap 500 (more specifically, the
その上、第1,第2の内方端面301,302のうちの何れか一方の内方端面(第1実施形態では第1の内方端面301)は、一方の内方端面301とサイドギヤ30の径方向で隣接するばね受け面201よりも、サイドギヤ30の軸方向に突出している。そのため、内方端面301及び第1のばね受け面201間に生じる段差面(より具体的に言えば、凹部30jaの内周面)が、差動装置Dの組立過程でばね50を一時的に仮止め保持し得るばね保持面(弾性部材保持面)として利用可能となる。これにより、組立作業性が向上する。
In addition, one of the first and second inner end surfaces 301 and 302 has an inner end surface (the first
さらに本実施形態では、支持孔5,5′のサイドギヤ30側の端部の内径d1が、サイドギヤ30の中心孔30haの、サイドギヤ30における軸方向外方側の端部の内径d2よりも小さく設定されている。これにより、ドライブ軸40をデフケース10の支持孔5,5′を通してサイドギヤ30の中心孔30haに嵌挿する過程、特にスナップリング41が支持孔5,5′から中心孔30haへ移行する際に(図3(a)参照)、スナップリング41が中心孔30haの開口端縁に引っ掛かることを効果的に防止できる。従ってドライブ軸40のサイドギヤ30への挿入作業をよりスムーズに行うことが可能となる。
Further, in the present embodiment, the inner diameter d1 of the end portion on the
また本実施形態では、サイドギヤ30のスラスト被支持面である第1の湾曲面101と、デフケース10のスラスト支持面である第2の湾曲面102とがサイドギヤワッシャ34を介して回転摺動可能に支持されているが、ばね50の弾発力については、第1のばね受け面201を介してサイドギヤ30の背面30f側に直接伝達される構造(即ちサイドギヤワッシャ34を介さずにサイドギヤ30の背面30f側に直接伝達される構造)となっている。従って、サイドギヤワッシャ34とサイドギヤ30との回転摺動部の面圧分布に偏りが生じて、サイドギヤワッシャ34とサイドギヤ30との接触面での偏摩耗やサイドギヤ30のサイドギヤワッシャ34との焼付きの原因となることを未然に防止することができる。しかもスラスト支持面である第2の湾曲面102の有効面積が、サイドギヤワッシャ34の支持のために減ぜられる虞れもない。
In the present embodiment, the first
さらにまた本実施形態では、第1,第2のばね受け面201,202が第1軸線X1と直交する平坦面で構成されるため、ばね50のセット荷重を各々のばね受け面201,202に対し効率よく伝達可能である。
Furthermore, in the present embodiment, since the first and second
次に本発明の第2実施形態を図4を参照して説明する。上述の第1実施形態では、サイドギヤ30の背面30fにおいて、第1のばね受け面201の、サイドギヤ30における径方向内方側に隣接する第1の内方端面301を、第1のばね受け面201よりもサイドギヤ30における軸方向に突出させることで、第1,第2の内方端面301,302間の、サイドギヤ30における軸方向の空隙500(より具体的にはサイドギヤ30における径方向内方側の開口端500e)を、スナップリング41の、サイドギヤ30における軸方向の厚みtよりも小さい幅wとなるように形成したものを示した。これに対して、第2実施形態では、第1の内方端面301及び第1のばね受け面201を、互いに面一に連続する平坦面(より具体的に言えば第1軸線X1と直交する1平面)とし、第2のばね受け面202の、サイドギヤ30における径方向内方側に隣接する第2の内方端面302を、第2のばね受け面202よりもサイドギヤ30における軸方向に突出させるようにする。これにより、第1,第2の内方端面301,302間の、サイドギヤ30における軸方向の空隙500(より具体的には、サイドギヤ30における径方向内方側の開口端500e)を、スナップリング41の、サイドギヤ30における軸方向の厚みtよりも小さい幅wとなるように形成している。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the first embodiment described above, on the
第2実施形態のその他の構成は、第1実施形態と同様である。従って、第2実施形態の各構成要素には、第1実施形態の対応する各構成要素の参照符号と同じ参照符号を付すにとどめ、それ以上の説明を省略する。 Other configurations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment. Therefore, the constituent elements of the second embodiment are given the same reference numerals as the corresponding constituent elements of the first embodiment, and further description thereof is omitted.
而して、第2実施形態においても、第1実施形態の前述の作用効果と基本的に同様の作用効果を達成可能である。 Thus, also in the second embodiment, it is possible to achieve basically the same functions and effects as those of the first embodiment.
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記実施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設計変更が可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various design change is possible in the range which does not deviate from the summary.
例えば、第1,第2実施形態では、差動装置Dを自動車のミッションケース3内に収容しているが、差動装置Dは自動車用の差動装置に限定されるものではなく、種々の機械装置用の差動装置として実施可能である。また、第1,第2実施形態では、差動装置Dを、左・右輪伝動系に適用して、左右のドライブ軸(出力軸)に対し差動回転を許容しつつ動力を分配するものを示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、例えば、差動装置を、前後輪駆動車両における前・後輪伝動系に適用して、前後のプロペラシャフト(出力軸)に対し差動回転を許容しつつ動力を分配するようにしてもよい。 For example, in the first and second embodiments, the differential device D is accommodated in the vehicle mission case 3, but the differential device D is not limited to the differential device for vehicles, It can be implemented as a differential for a mechanical device. In the first and second embodiments, the differential device D is applied to the left and right wheel transmission system to distribute power while allowing differential rotation with respect to the left and right drive shafts (output shafts). However, the present invention is not limited to this. In the present invention, for example, the differential device is applied to a front / rear wheel transmission system in a front / rear wheel drive vehicle so that power is distributed while allowing differential rotation to the front and rear propeller shafts (output shafts). May be.
また、第1,第2実施形態では、一対のピニオンギヤ20を、ピニオンギヤ20とは別体に形成されてデフケース10の一直径線上に延びる単一のピニオン軸21を介してデフケース10に回転自在に支持するものを示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、例えば、3個以上のピニオンギヤ20を、デフケースの中心部より放射状に延びる3個以上のピニオン軸を介してそれぞれデフケースに回転自在に支持してもよい。
In the first and second embodiments, the pair of pinion gears 20 can be rotated to the
また第1,第2実施形態では、デフケース10として継ぎ目のない単一部材からなる一体型のデフケースを用いたが、本発明はこれに限らない。本発明では、例えば、デフケースを分割構成する複数のケース要素が溶接等の結合手段により分離不能に結合一体化されて実質的に一体である一体型のデフケースを用いてもよく、或いは、デフケースを分割構成する複数のケース要素をボルト等の締結手段で着脱可能に結合されたデフケースを用いてもよい。
In the first and second embodiments, an integrated differential case made of a single member without a joint is used as the
また第1,第2実施形態では、ピニオンギヤ20及びサイドギヤ30をベベルギヤより構成したものを示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、ピニオンギヤ20及びサイドギヤ30をベベルギヤに代えて他のギヤを採用してもよく、例えばサイドギヤ30をフェースギヤとし且つピニオンギヤ20を平歯車又は斜歯歯車としてもよい。
Moreover, although what comprised the
また第1,第2実施形態では、ばね50の端末部を支持する第1及び第2のばね受け面201,202を、サイドギヤ30の回転軸線(第1軸線X1)と直交する平坦面としたものを示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、ばね50の構造や端末部の形態によっては、少なくとも何れか一方のばね受け面201,202をテーパ面或いは湾曲面としてもよい。
In the first and second embodiments, the first and second
また第1,第2実施形態では、第1,第2の内方端面301,302のうちの何れか一方の内方端面301(又は302)を、何れか一方の内方端面301(又は302)とサイドギヤ30の径方向に隣接するばね受け面(弾性部材受け面)201(又は202)よりも、サイドギヤ30における軸方向に突出させたものを例示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、例えば、第1及び第2の内方端面301,302の両方ともを、サイドギヤ30における径方向に隣接するばね受け面201,202よりも、サイドギヤ30における軸方向に突出させるようにしてもよい。
In the first and second embodiments, one of the inner end surfaces 301 (or 302) of the first and second inner end surfaces 301 and 302 is replaced with one of the inner end surfaces 301 (or 302). ) And the spring receiving surface (elastic member receiving surface) 201 (or 202) adjacent in the radial direction of the
また第1,第2実施形態では、第1,第2の内方端面301,302の、サイドギヤ30における軸方向の相互間隔を、面取り部302cの領域以外の領域においては各部一様の間隔(即ち第1,第2の内方端面301,302を互いに平行)としたものを示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、第1,第2の内方端面301,302の、サイドギヤ30における軸方向の相互間隔を、面取り部302cの領域以外の領域においても各部一様でないもの(例えば第1,第2の内方端面301,302が非平行なもの)にも適用可能である。
In the first and second embodiments, the axial distance between the first and second inner end surfaces 301 and 302 in the
D・・・・・・・差動装置
d1,d2・・・内径
t・・・・・・・厚み
w・・・・・・・幅
5,5′・・・・支持孔
10・・・・・・デフケース(入力部材)
10f・・・・・デフケース(入力部材)の内面
20・・・・・・ピニオンギヤ(差動ギヤ)
30・・・・・・サイドギヤ(出力ギヤ)
30f・・・・・サイドギヤ(出力ギヤ)の背面
30ha・・・・サイドギヤ(出力ギヤ)の中心孔
34・・・・・・サイドギヤワッシャ(出力ギヤワッシャ)
40・・・・・・ドライブ軸(出力軸)
41・・・・・・スナップリング(弾性係止部材)
50・・・・・・ばね(弾性部材)
101・・・・・第1の湾曲面(被支持面)
102・・・・・第2の湾曲面(スラスト支持面)
201,202・・・第1,第2のばね受け面(第1,第2の弾性部材受け面)
301,302・・・第1,第2の内方端面
500・・・・・空隙
500e・・・・開放端
D ... Differential device d1, d2 ... Inner diameter t ... Thickness w ...
10f: inner surface of differential case (input member) 20 ... pinion gear (differential gear)
30 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Side gear (output gear)
30f: Back side of side gear (output gear) 30ha ... Center hole of side gear (output gear) 34 ... Side gear washer (output gear washer)
40 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Drive shaft (output shaft)
41 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Snap ring (elastic locking member)
50 ・ ・ ・ ・ ・ ・ Spring (elastic member)
101... First curved surface (supported surface)
102... Second curved surface (thrust support surface)
201, 202 ... first and second spring receiving surfaces (first and second elastic member receiving surfaces)
301, 302... First and second inner end surfaces 500...
Claims (3)
前記一対の出力ギヤ(30)の背面(30f)を覆う入力部材(10)と、
前記入力部材(10)に回転自在に支持されると共に前記一対の出力ギヤ(30)に各々噛合する複数の差動ギヤ(20)と、
前記一対の出力ギヤ(30)の前記中心孔(30ha)にそれぞれ相対回転不能に嵌挿される一対の出力軸(40)の外周面と前記中心孔(30ha)との間に介装されて、該一対の出力ギヤ(30)に対し該一対の出力軸(40)をそれぞれ抜け止めする一対の弾性係止部材(41)と、
各々が前記出力ギヤ(30)と前記入力部材(10)との間に配置され、前記一対の出力ギヤ(30)を、該出力ギヤ(30)の軸方向で前記差動ギヤ(20)側にそれぞれ付勢する一対の弾性部材(50)と、を備え、
各々の前記出力ギヤ(30)は、該出力ギヤ(30)の、前記入力部材(10)と対向する背面(30f)に、該出力ギヤ(30)に作用するスラストの少なくとも一部を前記入力部材(10)へ伝達するスラスト被支持面(101)と、前記スラスト被支持面(101)の、前記出力ギヤ(30)の径方向内方側に隣接する第1の弾性部材受け面(201)と、前記第1の弾性部材受け面(201)の、前記出力ギヤ(30)の径方向内方側に隣接する第1の内方端面(301)と、を有し、
前記入力部材(10)は、該入力部材(10)の、前記背面(30f)と対向する内面(10f)に、前記スラスト被支持面(101)を直接又は出力ギヤワッシャ(34)を介して回転自在に支持するスラスト支持面(102)と、前記スラスト支持面(102)の、前記出力ギヤ(30)の径方向内方側に隣接し且つ前記弾性部材(50)を挟んで前記第1の弾性部材受け面(201)と対向する第2の弾性部材受け面(202)と、前記第2の弾性部材受け面(202)の、前記出力ギヤ(30)の径方向内方側に隣接し且つ前記第1の内方端面(301)に対し前記出力ギヤ(30)の軸方向で空隙(500)を挟んで対向する第2の内方端面(302)と、を有し、
前記空隙(500)の、前記出力ギヤ(30)の径方向内方側の開放端(500e)は、前記出力ギヤ(30)の軸方向で前記弾性係止部材(41)の厚み(t)より小さい幅(w)に形成される、差動装置。 A pair of opposed output gears (30) each having a central hole (30ha);
An input member (10) covering the back surface (30f) of the pair of output gears (30);
A plurality of differential gears (20) rotatably supported by the input member (10) and respectively meshed with the pair of output gears (30);
Interposed between the outer peripheral surface of the pair of output shafts (40) and the center hole (30ha), which are respectively inserted in the center holes (30ha) of the pair of output gears (30) so as not to be relatively rotatable. A pair of elastic locking members (41) for preventing the pair of output shafts (40) from coming off from the pair of output gears (30);
Each is disposed between the output gear (30) and the input member (10), and the pair of output gears (30) are arranged on the differential gear (20) side in the axial direction of the output gear (30). A pair of elastic members (50) that respectively bias the
Each of the output gears (30) receives at least a part of the thrust acting on the output gear (30) on the back surface (30f) of the output gear (30) facing the input member (10). A thrust supported surface (101) for transmitting to the member (10), and a first elastic member receiving surface (201) adjacent to the radially inner side of the output gear (30) of the thrust supported surface (101). And a first inner end surface (301) of the first elastic member receiving surface (201) adjacent to the radially inner side of the output gear (30),
The input member (10) rotates the thrust supported surface (101) directly or via an output gear washer (34) on the inner surface (10f) of the input member (10) facing the back surface (30f). A thrust support surface (102) that is freely supported, and the thrust support surface (102) adjacent to the radially inner side of the output gear (30) and sandwiching the elastic member (50), the first The second elastic member receiving surface (202) facing the elastic member receiving surface (201) and the second elastic member receiving surface (202) are adjacent to the radially inner side of the output gear (30). And a second inner end face (302) opposed to the first inner end face (301) with a gap (500) in the axial direction of the output gear (30).
The open end (500e) of the gap (500) on the radially inner side of the output gear (30) is the thickness (t) of the elastic locking member (41) in the axial direction of the output gear (30). A differential device formed to have a smaller width (w).
前記支持孔(5,5′)の、前記出力ギヤ(30)側の端部の内径(d1)は、前記中心孔(30ha)の、前記出力ギヤ(30)の軸方向外方側の端部の内径(d2)よりも小さい、請求項1又は2に記載の差動装置。 The input member (10) has a support hole (5, 5 ') that rotatably supports the outer peripheral surface of the output shaft (40), and the output shaft (40) is supported by the support hole ( 5, 5 ') can be inserted into the central hole (30ha) of the output gear (30),
The inner diameter (d1) of the end portion of the support hole (5, 5 ') on the output gear (30) side is the end of the center hole (30ha) on the axially outer side of the output gear (30). The differential device according to claim 1 or 2, wherein the differential device is smaller than an inner diameter (d2) of the portion.
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