JP2018168964A - 差動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】トルク伝達を考慮しつつスラスト荷重に対して剛性を高めることができる差動装置を提供する。【解決手段】差動装置Dは、複数の差動ギヤ15の各々の一方の端部を支持する複数の支持部49を有する支持部材16と、各々が支持部材16と連結可能であるとともに、各々が対応する一対の出力ギヤSの背面側を覆うことができる複数のカバー部材34,35と、を備え、複数の支持部49の各々は、差動ギヤ15と直接にまたは間接に当接可能な当接面22を有する周方向中央部54と、周方向中央部54の周方向において両側に位置する複数の周方向外端部55と、を有し、複数の周方向外端部55の各々は、軸方向に関して、一方の支持部位55aと、他方の支持部位55bと、を有し、一方の支持部位55aは、他方の支持部位55bよりも径方向内方側に突出する突起部78を有し、突起部78は、軸方向に関して対向するカバー部材35に直接に当接する。【選択図】図1
Description
本発明は、自動四輪車といった車両に搭載される差動装置に関する。
差動装置において、従来より、短いピニオンシャフトを支持部品で両持ち支持する技術が知られている(例えば、特許文献1)。しかし、この技術ではスラスト荷重を受ける差動装置の場合、カバー側に剛性が求められ重量増加の要因となっていた。そこで、カバーとなりうるデフケースにおいて剛性の低下を抑制しつつ、軽量化を図る技術が開示されている(例えば、特許文献2)。
しかしながら、特許文献2ではトルク伝達に関する記載がないため、これらの組み合わせ技術ではトルク伝達の観点を考慮して設計をすることは困難であった。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、トルク伝達を考慮しつつスラスト荷重に対して剛性を高めることができる差動装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る1つの差動装置は、複数の差動ギヤと、前記複数の差動ギヤの各々の少なくとも一方の端部を支持する支持部材と、前記複数の差動ギヤの各々と噛み合う一対の出力ギヤと、各々が前記支持部材と連結可能であるとともに、各々が対応する前記一対の出力ギヤの背面側を覆うことができる複数のカバー部材と、を備え、前記支持部材は、前記複数の差動ギヤの各々の一方の端部を支持する複数の支持部を有し、前記複数の支持部の各々は、前記差動ギヤと直接にまたは間接に当接可能な当接面を有する周方向中央部と、前記周方向中央部の周方向における両側に位置する複数の周方向外端部と、を有し、前記複数の周方向外端部の各々は、軸方向に関して、一方の支持部位と、他方の支持部位と、を有し、前記一方の支持部位は、前記他方の支持部位よりも径方向内方側に突出する突起部を有し、前記突起部は、軸方向に関して対向する前記カバー部材に直接に当接する。
また、好適には、前記支持部材は、前記複数の差動ギヤの各々の一方の端部を支持する複数の支持部と、前記支持部よりも径方向内方側に形成されるとともに前記複数の支持部を連結する複数の連結部と、を有し、前記複数の連結部の各々は、径方向外端部に、少なくとも軸方向においてスラスト荷重を直接的に受ける面とは反対側で軸方向外方に突出する突出部を有し、前記突出部は、突出する方向と対向する前記カバー部材に当接する。
上記目的を達成するために、本発明に係る他の1つの差動装置は、複数の差動ギヤと、前記複数の差動ギヤの各々の少なくとも一方の端部を支持する支持部材と、前記複数の差動ギヤの各々と噛み合う一対の出力ギヤと、各々が前記支持部材と連結可能であるとともに、各々が対応する前記一対の出力ギヤの背面側を覆うことができる複数のカバー部材と、を備え、前記支持部材は、前記複数の差動ギヤの各々の一方の端部を支持する複数の支持部と、前記支持部よりも径方向内方側に形成されるとともに前記複数の支持部を連結する複数の連結部と、を有し、前記複数の連結部の各々は、径方向外端部に、少なくとも軸方向においてスラスト荷重を直接的に受ける面とは反対側で軸方向外方に突出する突出部を有し、前記突出部は、突出する方向と対向する前記カバー部材に直接に当接する。
また、好適には、前記複数のカバー部材のうち少なくとも1つのカバー部材は、壁部と、前記壁部より径方向外方に突出している複数の凸部と、を有し、前記複数の凸部の各々は、対応する前記支持部に連結される。
また、好適には、前記支持部材は、前記複数の差動ギヤの各々の一方の端部を支持する複数の支持部と、前記支持部よりも径方向内方側に形成されるとともに前記複数の支持部を連結する複数の連結部と、を有し、前記複数の連結部の各々は、径方向外端部の軸方向における両側に軸方向外方に突出する複数の突出部を有し、前記複数の突出部の各々は、突出する方向と対向する前記カバー部材に当接する。
また、好適には、前記支持部材は、前記複数の差動ギヤの各々の径方向外方側の端部を支持する複数の径方向外方側支持部と、前記複数の差動ギヤの各々の径方向内方側の端部を支持する複数の径方向内方側支持部と、を有している。
本発明によれば、トルク伝達を考慮しつつスラスト荷重に対して剛性を高めることができる
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。
図1は本発明の第1実施形態に係る差動装置Dの全体構成を模式的に示している。自動車に搭載される動力源としてのエンジン(図示せず)には、減速歯車機構RGを介して差動装置Dが接続される。差動装置Dは、エンジンから減速歯車機構RGを経てデフケースDCに伝達される回転力を、車幅方向に同軸に並列する図示しない1対の車軸にそれぞれ連なる出力軸J1,J2に分配して伝達することにより、両車軸を、両車軸の差動回転を許容しつつ駆動するためのものであって、例えば、車体前部のエンジンの横に配置されたミッションケースM内に、減速歯車機構RGを隣接させた状態で減速歯車機構RGとともに収容される。なお、エンジンと減速歯車機構RGとの間には、従来周知の動力断接機構や前後進切換機構(いずれも図示せず)が介装される。また、デフケースDCの回転軸線Lは出力軸J1,J2の中心軸線と一致する。
なお、本明細書において、「軸方向」とは、出力軸J1,J2の中心軸線(即ちデフケースDCおよびサイドギヤSの回転軸線L)や減速歯車機構RGの各ギヤの軸線に沿う方向をいい、また「径方向」とは、デフケースDCおよびサイドギヤSの径方向をいう。また、「周方向」とは、デフケースDCおよびサイドギヤSの周方向をいう。
減速歯車機構RGは、例えば、デフケースDCの一端部に同心状に回転自在に嵌合支持されるサンギヤ1と、サンギヤ1を同心状に囲繞してミッションケースMの内壁に固定されるサンギヤ1よりも大径のリングギヤ2と、サンギヤ1およびリングギヤ2の間に介装されてサンギヤ1およびリングギヤ2に噛合する複数(例えば4個)のプラネタリギヤ3と、サンギヤ1の回転軸線に平行な回転軸回りで回転自在にプラネタリギヤ3を軸支するキャリア4と、を備えている。サンギヤ1は、例えば、図示しない連動機構を介してエンジンのクランク軸に連結されており、該サンギヤ1に入力された動力が、プラネタリギヤ3およびキャリア4を順次経てデフケースDCに減速して伝達される。
キャリア(プラネタリキャリア)4は、例えば、リング状に形成されたキャリアカバー4bと、回転軸線L周りにキャリアカバー4bの周方向に間隔をおいて設けられ、キャリアカバー4bとデフケースDCの壁部(より具体的には第1カバー部材34の側壁部37)とを連結可能に軸方向に延びる複数(例えば4個)のアーム部(キャリア本体部)4aと、を有する。各々のアーム部4aは、例えば、デフケースDCの回転軸線Lと直交する投影面で見て扇形状に形成されている。また、本実施形態では、アーム部4aは、デフケースDCの壁部(より具体的には第1カバー部材34の側壁部37)に一体に形成されている。すなわち、アーム部4aは、第1カバー部材34の一部として構成してもよい。
そして、キャリアカバー4bと、少なくとも1つ(本実施形態では全部)のアーム部4aとが、例えば結合手段(具体的にはキャリアカバー4bを通してアーム部4aにねじ込まれるボルト5)で着脱可能に結合される。なお、結合手段は、ボルト5に限定されず、例えば、溶接、クリップ、接着等の種々の結合手段を選定可能である。
プラネタリギヤ3は、例えば、キャリア4の周方向に隣り合うアーム部4aの相互間の空間に配置される。また、プラネタリギヤ3は、回転軸線Lに並行に上記空間を通過する枢軸PLに回転自在に貫通支持される。枢軸PLの一端部(枢軸PLの他端部)は、例えば、キャリア4(より具体的にはキャリアカバー4b)に設けた貫通孔6に嵌合支持される。そして、貫通孔6を横切る方向に延びるピン孔7が、キャリアカバー4bおよび枢軸PLの一端部に跨がるように設けられる。そして、キャリアカバー4bのピン孔7にピン8を圧入し且つ枢軸PLにピン8の先部を係合させる。これにより、枢軸PLのキャリアカバー4bからの抜け止めがなされる。ピン8のキャリアカバー4bへの固定は、圧入の他、例えば、溶接、カシメ、接着、螺合等の種々の結合手段を選定可能である。
また、枢軸PLの他端部(枢軸PLの一端部)は、後述するようにデフケースDCのキャリア4との対向壁(第1カバー部材34の側壁部37)に設けた貫通孔11に嵌合支持される。これにより、枢軸PLは、キャリア4のキャリアカバー4bとデフケースDCとにより両持ち支持される。
サンギヤ1およびプラネタリギヤ3は例えば相互に噛み合うヘリカルギヤで構成される。サンギヤ1は、例えば車両前進時の回転方向に対して差動装置Dから遠ざかるにつれて遅れ方向に傾斜するギヤ歯を有する。プラネタリギヤ3は、例えばサンギヤ1と外歯同士で噛み合うように、車両前進時の回転方向に対して差動装置Dから遠ざかるにつれて遅れ方向に傾斜するギヤ歯を有する。車両の前進時に回転するサンギヤ1からプラネタリギヤ3を経てキャリア4にはスラスト方向に荷重が作用する。
デフケースDCの一端部(本実施形態では、図2の紙面上で見て右端部)は、例えば、軸受け部材12を介してミッションケースMに回転自在に支持される。一方、デフケースDCの他端部側では、図示はしないが、例えば、サンギヤ1、キャリア4または出力軸J1のうちの少なくとも1つが、ミッションケースMに回転自在に支持される。これにより、相互に一体的に回転するデフケースDCおよびキャリア4の結合体が、ミッションケースMに回転自在に支持される。
また、ミッションケースMには、各出力軸J1,J2が嵌挿される貫通孔Maが形成される。貫通孔Maの内周と各出力軸J1,J2の外周との間には、その間をシールする環状のシール部材13が介装される。またミッションケースMの底部には、例えば、ミッションケースMの内部空間14に臨んで所定量の潤滑油を貯溜するオイルパン(図示せず)が設けられている。そして、オイルパンに貯溜した潤滑油が、ミッションケースMの内部空間14において減速歯車機構RGの可動要素やデフケースDC等の回転により周辺に掻き上げられ飛散することで、デフケースDCの内外に存する機械運動部分を潤滑できるようになっている。なお、オイルパンに貯溜した潤滑油をオイルポンプ(図示せず)で吸引して、ミッションケースMの内部空間14の特定部位、例えば、減速歯車機構RGやデフケースDC、あるいはデフケースDCの周辺のミッションケースMの内壁に向けて強制的に噴射または散布させるようにしてもよい。
差動装置Dは、例えば、デフケースDCと、デフケースDC内に収容される複数のピニオンギヤ15と、デフケースDC内に収容されて各々のピニオンギヤ15に対し左右両側より噛合し、且つ1対の出力軸J1,J2にそれぞれ接続される1対のサイドギヤSと、を備える。また、サイドギヤSは出力ギヤの一例であり、ピニオンギヤ15は差動ギヤの一例であり、デフケースDCは、入力部材の一例である。
各々のピニオンギヤ15は、デフケースDCに対し径方向の軸線回りに自転可能であると共にデフケースDCの回転に伴いデフケースDCの回転中心回りに公転可能である。
個々のピニオンギヤ15は、例えば、支持体17と、支持体17から軸方向外方に突き出るギヤ歯部18と、支持体17から径方向内方に突出する内端側軸部(内周側軸部,一端側軸部,他端側軸部)19と、支持体17から径方向外方に突出する外端側軸部(外周側軸部,他端側軸部,一端側軸部)21と、を有する。また、個々のピニオンギヤ15は、例えば、支持体17、ギヤ歯部18、内端側軸部19および外端側軸部21が一体に形成されている。また、個々のピニオンギヤ15のギヤ歯部18には複数のギヤ歯が同軸の内端側軸部19および外端側軸部21の軸心周りで環状に配列されている。また、個々のピニオンギヤ15のギヤ歯部18は、内端側軸部19と外端側軸部21との間に設けられて、各々のサイドギヤSに噛み合う。
支持体17の背面には、例えば、外端側軸部21の外周から軸方向外方に広がって後述する支持部材16の受け面22に受け止められるスライド面23が形成される。スライド面23は例えばピニオンギヤ15の回転軸線30に直交する平面で構成される。また、後述する支持部材16の受け面22と個々のピニオンギヤ15のスライド面23との間にはワッシャーが介在していてもよい。(本実施形態では、後述する支持部材16の受け面22とピニオンギヤ15のスライド面23との間にはワッシャーは介在しない。)
ところで、本実施形態では、ギヤ歯部18を有する支持体17に内端側軸部19および外端側軸部21を一体で形成したピニオンギヤ15を後述する支持部材16に直接に支持するように構成したが、本発明はこれに限らない。本発明では、例えば、ギヤ歯部18を有する支持体17にピニオンシャフト(差動ギヤ支持部材)を貫通させて、径方向にピニオンシャフトの軸心を位置合わせして後述する支持部材16に挿入支持し、ピニオンシャフトの軸心回りで回転自在にピニオンギヤ15を配置してもよい。つまり、本発明では、ピニオンギヤ15は直接に後述する支持部材16に支持されてもよく、またピニオンシャフトを介して間接に後述する支持部材16に支持されてもよい。
また、個々のピニオンギヤ15ごとにピニオンシャフトを設けるのではなく、ピニオンシャフトを直線棒状に形成して、ピニオンシャフトの両端部に2個のピニオンギヤ15をそれぞれ支持させるようにしてもよい。また、デフケースDCの回転軸線Lから三方向以上に枝分かれして放射状に延びる交差棒状(例えば、ピニオンギヤ15が4個の場合には十字状)にピニオンシャフトを形成し、ピニオンシャフトの各先端部にピニオンギヤ15を各々支持させ、ピニオンギヤ15を3個以上設けるようにしてもよい。
これらの場合には、ピニオンギヤ15は、ピニオンシャフトに直接嵌合させてもよいし、軸受けブッシュ等の軸受け手段を介して嵌合させてもよい。なお、ピニオンシャフトは、全長に亘り略一様等径の軸状としてもよいし、あるいは段付き軸状としてもよい。したがって、本発明ではピニオンシャフトの数は1つ以上であればよい。また、本発明はピニオンギヤの数が2つ以上の場合に適用することができる。
また、各々のピニオンギヤ15およびサイドギヤSは、例えば、ベベルギヤに形成されている。また、各々のピニオンギヤ15およびサイドギヤSは、例えばピニオンギヤ15およびサイドギヤSの歯部を含む全体が各々鍛造等の塑性加工で形成されている。そのため、各々のピニオンギヤ15およびサイドギヤSは、ピニオンギヤ15およびサイドギヤSの歯部を切削加工する場合のような機械加工上の制約を受けることなく歯部を任意の歯数比を以て高精度に形成可能である。なお、ピニオンギヤ15およびサイドギヤSとしては、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Sをフェースギヤとし且つピニオンギヤ15を平歯車またはヘリカルギヤとしてもよい。
また、1対のサイドギヤSは、例えば、1対の出力軸J1,J2の軸方向内端部がそれぞれスプライン嵌合25にされる円筒状の軸部27と、軸部27から径方向外方に離れた位置に在ってピニオンギヤ15に噛合する歯面を有する円環状の歯部28と、軸部27の軸方向内端部から歯部28の内周端部に向かって径方向外方に延びる扁平なリング板状に形成される中間壁部29と、を備えている。そのため、1対のサイドギヤSの各々は、中間壁部29により、軸部27と歯部28の内周端部との間が一体に接続される。
左右少なくとも一方(本実施形態では両方)のサイドギヤSの中間壁部29には、例えば、中間壁部29を軸方向に横切るよう貫通する複数の油路32が周方向に間隔をおいて形成される。したがって、差動装置D内では、油路32を通して、サイドギヤSの軸方向内方側と軸方向外方側との間での潤滑油の流通がスムーズに行われる。
デフケースDCは、例えば、複数のピニオンギヤ15の各々を回転自在に両持ち支持する支持部材16と、1対のサイドギヤSの一方(一方のサイドギヤS)の背面側を覆うことができるとともに、支持部材16と一体的に回転する第1カバー部材34と、1対のサイドギヤSの他方(他方のサイドギヤS)の背面側を覆うことができるとともに、支持部材16と一体的に回転可能な第2カバー部材35と、を有する。
第1カバー部材(一方のカバー部材,他方のカバー部材,カバー部材)34は、例えば、サイドギヤSの軸部27を同心状に囲繞して回転自在に嵌合支持する円筒状のボス部36と、外側面の全部または大部分をデフケースDCの回転軸線Lと直交する平坦面としてボス部36の軸方向内端部に一体に連設される板状で環状の側壁部37と、を有する。また、本実施形態では、キャリア4のアーム部4aは、第1カバー部材34の側壁部37に一体に形成されている。すなわち、本実施形態の第1カバー部材34は、ボス部36および側壁部37の他、キャリア4の一部(より具体的には、キャリア4のアーム部4a)を有していてもよい。
また、側壁部37には、例えば、側壁部37の軸方向内方面(サイドギヤSとの対向面)に、径方向において任意の幅で環状に設けられ、サイドギヤSの背後に配置される環状のサイドワッシャー(ワッシャー)38を受け止める当接部39が形成される。当接部39は、例えば、回転軸線Lに直交する仮想平面内で広がる平滑面で形成される。
また、第1カバー部材34は、例えば、第2カバー部材35および支持部材16にボルト41等の結合手段を以て着脱可能に結合される。なお、結合手段としては、ボルト41以外の適当な結合手段、例えば、カシメ、接着、溶接等の結合手段を採用してもよい。また、本発明では、例えば、第2カバー部材35を、支持部材16と一体に形成してもよい。
図3を参照し、支持部材16は、例えば、回転軸線L周りに等間隔に配置されて、個々にピニオンギヤ15を回転自在に両持ち支持する複数の両端支持部45と、隣り合う2つの両端支持部45を相互に連結する複数のフレーム部(連結部)46と、を有する。また、本実施形態では回転軸線L周りで中心角90度ごとに4つの両端支持部45が設けられている。
両端支持部45は、例えば、フレーム部46によって形成されるピニオンギヤ15の配置空間47を挟んで径方向内方および径方向外方にそれぞれ配置される第1支持部(内径側支持部,支持部)48および第2支持部(外径側支持部,支持部)49を有する。つまり、両端支持部45は、例えば、ピニオンギヤ15の一方の端部(他方の端部)を支持する第1支持部(内径側支持部,径方向内方側支持部,支持部)48と、ピニオンギヤ15の他方の端部(一方の端部)を支持する第2支持部(外径側支持部,径方向外方側支持部,支持部)49と、を有する。
第1支持部48には、例えば、ピニオンギヤ15の内端側軸部19をサイドギヤSの回転軸方向から挿入可能に支持する第1切り欠き部51が形成されている。第1切り欠き部51は、例えば回転軸線Lおよび回転軸線30を含む仮想平面に平行に形成される1対の壁部52を有する。壁部52は、例えば回転軸線Lおよび回転軸線30を含む仮想平面に平行に広がって、内端側軸部19の外径に等しい間隔で相互に向き合う軸受け面53を有する。また、軸受け面53同士の間に形成される空間は軸方向に開放されている。そのため、内端側軸部19は、回転軸線Lに平行に軸受け面53に沿って変位することができる一方で、軸受け面53は、内端側軸部19の周方向における変位を規制することができる。また、内端側軸部19は第1支持部48と摺動する。
図4を併せて参照し、第2支持部49は、例えば、第2支持部49の中央に位置し、ピニオンギヤ15の背面と当接可能な受け面(当接面)22を有する周方向中央部54と、周方向中央部54から周方向において両側に位置し、ピニオンギヤ15と当接しない複数の周方向外端部55と、回転軸線Lに直交する平面であって第1カバー部材34に面で接触する第1接触面57と、回転軸線Lに直交する平面であって第2カバー部材35に面で接触する第2接触面58と、を有する。
第2支持部49は第1カバー部材34および第2カバー部材35によって回転軸線Lの方向から挟み込まれる。そのため、第2支持部49によって第1カバー部材34および第2カバー部材35の間隔は保持される。また、周方向外端部55は、軸方向に関して、例えば、第2カバー部材35側の支持部位(一方の支持部位,他方の支持部位)55aと、第1カバー部材34側の支持部位(他方の支持部位,一方の支持部位)55bと、を有している。また、第2カバー部材35側の支持部位55aは、例えば、第1カバー部材34側の支持部位55bよりも径方向内方側に突出する突起部78を有している。つまり、周方向外端部55は、例えば、軸方向において、スラスト荷重を直接的に受ける面側とは反対側の支持部位55aに、スラスト荷重を直接的に受ける面側の支持部位55bの径方向内端面よりも径方向内方側に突出する突起部78を有している。
また、周方向外端部55はフレーム部46と連結される。また、周方向外端部55は、例えば、周方向においては両側に突起部78を有している。また、突起部78は、例えば第2カバー部材35と当接している。言い換えると、突起部78は、例えば軸方向に関して対向するカバー部材に当接している。また、突起部78は、例えば、周方向外方に向かうにつれて径方向内方側に突出するように各々傾斜している。また、周方向中央部54は、例えば、ピニオンギヤ15の外端側軸部21を第1カバー部材34側から軸方向に挿入可能に支持する第2切り欠き部61を有する。
第2切り欠き部61は、例えば、第1接触面57から窪んで、回転軸線Lおよび回転軸線30を含む仮想平面に平行に広がって、外端側軸部21の径にほぼ等しい(外端側軸部21の径よりも若干大きい)間隔で相互に向き合う軸受け面62と、軸受け面62同士を接続する接続面63と、を有する。軸受け面62同士の間に形成される空間は例えば第1カバー部材34側の軸方向で開放されている。そのため、外端側軸部21は、軸受け面62に沿って変位することができる一方で、軸受け面62は、外端側軸部21の周方向における変位を規制することができる。また、外端側軸部21は第2支持部49と摺動する。
また、図5に示されるように、第2カバー部材(他方のカバー部材,一方のカバー部材,カバー部材)35は、例えば、サイドギヤSの軸部27を同心状に囲繞して回転自在に嵌合支持する円筒状のボス部76と、外側面の全部または大部分をデフケースDCの回転軸線Lと直交する平坦面としてボス部76の軸方向内端部に一体に連設される側壁部77と、を有する。また、側壁部77は、例えば、壁部64と、壁部64より径方向外方に突出している複数の凸部65と、を有する。また、各々のフレーム部46は、例えば、第2支持部49よりも径方向内方に形成されている。そのため、側壁部77の隣り合う2つの凸部65の間には肉抜き部66が形成される。よって、第2カバー部材35には、複数の肉抜き部66が形成される。
また、各々の凸部65は、第2支持部49の第2接触面58と当接する。また、壁部64は、第2支持部49の突起部78と当接する。また、壁部64は、例えば、壁部64の軸方向内方面(サイドギヤSとの対向面)に、径方向において任意の幅で環状に設けられ、サイドギヤSの背後に配置される環状のサイドワッシャー38を受け止める当接部78が形成される。当接部78は、例えば、回転軸線Lに直交する仮想平面内で広がる平滑面で形成される。
次に、本実施形態の作用について説明する。本実施形態の差動装置Dは、エンジンから減速歯車機構RGを介してデフケースDCに回転力を受けた場合に、ピニオンギヤ15が回転軸線30回りに自転しないで、デフケースDCとともにデフケースDCの中心軸(回転軸線)L回りに公転するときは、デフケースDCからピニオンギヤ15を介して左右のサイドギヤSが同速度で回転駆動されて、サイドギヤSの駆動力が均等に左右の出力軸J1,J2に伝達される。また、自動車の旋回走行等により左右の出力軸J1,J2に回転速度差が生じるときは、ピニオンギヤ15が自転しつつデフケースDCの中心軸(回転軸線)L回りに公転することで、ピニオンギヤ15から左右のサイドギヤSに対して差動回転を許容しつつ回転駆動力が伝達される。以上は、従来周知の差動装置の作動と同様である。
本実施形態によれば、支持部材16の第2支持部49の各々は、周方向外端部55の軸方向において、スラスト荷重を直接的に受ける面側とは反対側(本実施形態では、第2カバー部材35側)の少なくとも軸方向外方側の支持部位55aに、スラスト荷重を直接的に受ける面側(本実施形態では、第1カバー部材34側)の支持部位55bの径方向内端面よりも径方向内方に突出する突起部78を有している。また、突起部78は、軸方向においてスラスト荷重を直接的に受ける面側とは反対側のカバー部材(本実施形態では、第2カバー部材35)の壁部64と当接する。
そのため、本実施形態の差動装置Dは、支持部材16でのトルクの伝達点を径方向の外周側から径方向内方側に近づけることができる。つまり、本実施形態の差動装置Dは、支持部材16でのトルクの伝達点を回転軸線Lに近づけることができる。これにより、本実施形態の差動装置Dはスラスト荷重に対する曲げモーメントを小さくすることができる。よって、本実施形態の差動装置Dは、スラスト荷重に対する剛性を高めることができる。つまり、本実施形態の差動装置Dは、トルク伝達(力伝達,力の伝達)を考慮しつつスラスト荷重に対して剛性を高めることができる。
本実施形態によれば、第2カバー部材35は、側壁部77の隣接する2つの凸部65の間には複数の肉抜き部66が形成されている。そのため、本実施形態は差動装置Dの軽量化に寄与することができる。
次に、本発明の第2実施形態を図6を用いて説明する。第2実施形態は主に支持部材の構成が第1実施形態と異なる。そのため、第2実施形態では、第1実施形態と違う構成について説明し、第1実施形態と同様の構成については同一符号を付して詳しい説明は省略する。
図6に示されるように、差動装置D2の支持部材116は、回転軸線L周りに等間隔に配置されて、個々にピニオンギヤ15を回転自在に両持ち支持する複数(例えば、4つ)の両端支持部45と、両端支持部45を相互に連結する複数のフレーム部(連結部)146と、を有する。
各々のフレーム部146は、例えば、隣り合う2つの両端支持部45を連結する複数の連結体80と、少なくとも各々の連結体80の軸方向においてスラスト荷重を直接的に受ける側とは反対側(第2実施形態では、軸方向における両側)の連結体80の径方向外端部に、周方向に亘って軸方向外方に突出する複数の突出部81と、を有する。また、各々のフレーム部146は、例えば、第2支持部49よりも径方向内方に形成される。つまり、フレーム部146の連結体80および突出部81の各々は、第2支持部49よりも径方向内方に形成される。
また、各々の突出部81は、例えば、軸方向の厚さが第2接触面58および第1接触面57と同一平面を成すように形成されており、第2カバー部材35の壁部64および第1カバー部材34の側壁部37と当接可能である。
また、各々の突出部81は、例えば、軸方向の厚さが第2接触面58および第1接触面57と同一平面を成すように形成されており、第2カバー部材35の壁部64および第1カバー部材34の側壁部37と当接可能である。
第2実施形態によれば、支持部材116は、第2支持部49よりも径方向内方側に形成される複数のフレーム部146を有している。また、各々のフレーム部146は、少なくとも軸方向においてスラスト荷重を直接的に受ける面とは反対側(第2実施形態では第2カバー部材35側)の径方向外端部に、周方向に亘って軸方向外方に突出する突出部81を有している。また、突出部81は、少なくとも突出する方向と対向するカバー部材(第2実施形態では第2カバー部材35)の壁部64と当接する。
そのため、第2実施形態の差動装置D2は、支持部材116でのトルクの伝達点を径方向の外周側から径方向内方側へと近づけることができる。つまり、第2実施形態の差動装置D2は、支持部材116でのトルクの伝達点を回転軸線Lに近づけることができる。これにより、第2実施形態の差動装置D2は、スラスト荷重に対する曲げモーメントを小さくすることができる。よって、第2実施形態の差動装置D2は、スラスト荷重に対する剛性を高めることができる。つまり、第2実施形態の差動装置D2は、トルク伝達(力伝達,力の伝達)を考慮しつつスラスト荷重に対して剛性を高めることができる。
また、第2実施形態によれば、第1実施形態と同様に、第2カバー部材35は、側壁部77の隣接する2つの凸部65の間には複数の肉抜き部66が形成されている。そのため、第2実施形態によれば、差動装置D2の軽量化に寄与することができる。
次に、本発明の第3実施形態を図7を用いて説明する。図7は本発明の第3実施形態に係る差動装置D3を模式的に示している。差動装置D3では、第1実施形態のサンギヤ1、リングギヤ2およびプラネタリギヤ3を有する減速歯車機構RGに代えて駆動ギヤおよびリングギヤを有する減速歯車機構RG3が用いられる。減速歯車機構RGの置き換えに伴って第1カバー部材の形状は変更される。また、支持部材は、第2実施形態の支持部材116が用いられる。それら以外の構成は第1実施形態に係る差動装置Dと同様である。そのため、第3実施形態では、第1実施形態または第2実施形態との違いについて述べることとし、第1実施形態または第2実施形態と同一の部分については、同じ符号を付して、詳細な説明を省略する。
自動車は、自動車に搭載される動力源としてのエンジン(図示しない)の横に配置されて、トランスミッション(図示しない)や差動装置D3を収容するミッションケースMを備える。ミッションケースMには、車軸にそれぞれ連なる左右1対の出力軸J1,J2が回転軸線L回りで回転自在に支持される。2つの出力軸J1,J2は、相互に同軸に配置され、ミッションケースM内で差動装置D3に結合される一端をそれぞれ有する。
差動装置D3は、例えば、回転軸線L回りで回転自在にミッションケースMに支持されるデフケース(入力部材)DC3と、デフケースDC3内に収容される差動機構としての差動ギヤ機構67と、を備える。差動ギヤ機構67は、1対のサイドギヤ(出力ギヤ)Sおよびピニオンギヤ(差動ギヤ)15を含む。
デフケースDC3は、例えば、回転軸線Lに直交する平面に沿うように差動ギヤ機構67の一側面を覆うことができる第1カバー部材(一方のカバー部材,他方のカバー部材,カバー部材)68と、回転軸線Lに直交する平面に沿うように第1カバー部材68と対向する差動ギヤ機構67の他の側面を覆うことができる第2カバー部材(他方のカバー部材,一方のカバー部材,カバー部材)35と、第1カバー部材68および第2カバー部材35の間に配置され、第1カバー部材68および第2カバー部材35に接続可能であり、複数のピニオンギヤ15の各々を回転自在に両持ち支持する支持部材116と、第1カバー部材68および第2カバー部材35に接続可能であり、第1カバー部材68および第2カバー部材35とは異なる方向から差動ギヤ機構67を覆うことができるリング部材71と、を有する。
第1カバー部材68は、例えば、第2カバー部材35と同一の構成で形成される。すなわち、第1カバー部材68は、例えば、サイドギヤSの軸部27を同心状に囲繞して回転自在に嵌合支持する円筒状のボス部76と、外側面の全部または大部分をデフケースDC3の回転軸線Lと直交する平坦面としてボス部76の軸方向内端部に一体に連設される側壁部77と、を有する。また、側壁部77は、例えば、壁部64と、壁部64より径方向外方に突出している複数の凸部65と、を有する。また、支持部材116のフレーム部46の各々は、例えば、第2支持部49よりも径方向内方に形成されている。そのため、側壁部77の隣り合う2つの凸部65の間には肉抜き部66が形成される。よって、第1カバー部材68には、複数の肉抜き部66が形成される。また、第1カバー部材68のボス部76は、軸受け部材12を介してミッションケースMに回転自在に支持される。
リング部材(ドリブン部材)71は、例えば、外周面に設けられる外向きのギヤ歯73を有する。ギヤ歯73は例えば回転軸線Lに同軸に環状に配置される。また、リング部材71のギヤ歯73は減速歯車機構RG3のギヤ歯74と噛み合う。そのため、エンジンの動力がトランスミッションからデフケースDC3に伝達される。したがって、リング部材71はいわゆるリングギヤ(ドリブンギヤ)として機能する。
リング部材71のギヤ歯73および減速歯車機構RG3のギヤ歯74は例えば相互に噛み合うヘリカルギヤで構成される。減速歯車機構RG3のギヤ歯74は、例えば車両前進時の回転方向に対して第1カバー部材68から遠ざかるにつれて遅れ方向に傾斜するギヤ歯で構成される。リング部材71のギヤ歯73は、例えば減速歯車既往RG3のギヤ歯74と外歯同士で噛み合うように、車両前進時の回転方向に対して第1カバー部材68から遠ざかるにつれて遅れ方向に傾斜するギヤ歯で構成される。車両の前進時に回転する減速歯車機構RG3のギヤ歯74からリング部材71のギヤ歯73を経てデフケースDC3にはスラスト方向に荷重が作用する。
第3実施形態によれば、第2実施形態と同様の効果が得られる。また、第3実施形態によれば、各々のフレーム部46は、径方向外端部の軸方向における両側に、周方向に亘って軸方向外方に突出する突出部81を有している。また、突出部81は、突出する方向と対向するカバー部材68,35の壁部64と当接可能である。そのため、第3実施形態の差動装置D3では、一方側からのスラスト荷重あるいは他方側からのスラスト荷重のどちらに対しても、スラスト荷重に対する剛性を高めることができる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述した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。
第1〜3実施形態では、ピニオンギヤの数が4個の場合で例示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、例えばピニオンギヤの数が2個、3個、5個以上など、複数で構成されていればよい。
また、第1実施形態と第2実施形態では、支持部材について別々の構成として例示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、例えば、第1実施形態の支持部材の特徴と、第2実施形態の支持部材の特徴とを併せ持つ支持部材を構成してもよい。この場合には、本発明は、第1実施形態の効果と第2実施形態の効果を併せ持つことになる。
第1〜3実施形態では、第1支持部48および第2支持部49は各々軸方向に貫通する第1切り欠き部51および第2切り欠き部61を有する構成で例示したが、本発明はこれにか限らない。本発明では、例えば、第1支持部48および第2支持部49の少なくとも一方が軸方向で略U字状に切り欠けられた切り欠き部で形成されていてもよい。この場合には、ピニオンギヤ15の位置決めを容易に行うことができるという効果が得られる。
第1〜3実施形態では、第2支持部49の周方向中央部54はピニオンギヤ15の背面と当接可能な受け面22を有すると構成したが、本発明はこれに限らない。本発明では、例えば、第2支持部49とピニオンギヤ15の背面との間にピニオンギヤ用ワッシャーが配置されて、第2支持部49の周方向中央部54はピニオンギヤ用ワッシャーを介してピニオンギヤ15の背面と間接に当接可能な受け面(当接面)を有していてもよい。ここで、「間接に当接可能である」とは、間接的に当たって接することが可能であること、つまり、別の物体を介して各々が間接的に接触することが可能であることを意味する。
D…差動装置、D2…差動装置、D3…差動装置、15…ピニオンギヤ(差動ギヤ)、16…支持部材、19…内端側軸部(内周側軸部,一端側軸部,他端側軸部)、21…外端側軸部(外周側軸部,他端側軸部,一端側軸部)、22…受け面(当接面)、34…第1カバー部材(一方のカバー部材,他方のカバー部材,カバー部材)、35…第2カバー部材(他方のカバー部材,一方のカバー部材,カバー部材)、46…フレーム部(連結部)、48…第1支持部(内径側支持部,径方向内方側支持部,支持部)、49…第2支持部(外径側支持部,径方向外方側支持部,支持部)、54…周方向中央部、55…周方向外端部、55a…第2カバー部材側の支持部位(一方の支持部位,他方の支持部位)、55b…第1カバー部材側の支持部位(他方の支持部位,一方の支持部位)、64…壁部、65…凸部、66…肉抜き部、68…第1カバー部材(一方のカバー部材,他方のカバー部材,カバー部材)、78…突起部、81…突出部、116…支持部材、S…サイドギヤ(出力ギヤ)。
Claims (4)
- 複数の差動ギヤ(15)と、
前記複数の差動ギヤ(15)の各々の少なくとも一方の端部を支持する支持部材(16)と、
前記複数の差動ギヤ(15)の各々と噛み合う一対の出力ギヤ(S)と、
各々が前記支持部材(16)と連結可能であるとともに、各々が対応する前記一対の出力ギヤ(S)の背面側を覆うことができる複数のカバー部材(34,35)と、を備え、
前記支持部材(16)は、前記複数の差動ギヤ(15)の各々の一方の端部を支持する複数の支持部(49)を有し、
前記複数の支持部(49)の各々は、前記差動ギヤ(15)と直接にまたは間接に当接可能な当接面(22)を有する周方向中央部(54)と、前記周方向中央部(54)の周方向における両側に位置する複数の周方向外端部(55)と、を有し、
前記複数の周方向外端部(55)の各々は、軸方向に関して、一方の支持部位(55a)と、他方の支持部位(55b)と、を有し、
前記一方の支持部位(55a)は、前記他方の支持部位(55b)よりも径方向内方側に突出する突起部(78)を有し、
前記突起部(78)は、軸方向に関して対向する前記カバー部材(35)に直接に当接する、
差動装置。 - 前記支持部材(16)は、前記複数の差動ギヤ(15)の各々の一方の端部を支持する複数の支持部(49)と、前記支持部(49)よりも径方向内方側に形成されるとともに前記複数の支持部(49)を連結する複数の連結部(46)と、を有し、
前記複数の連結部(46)の各々は、径方向外端部に、少なくとも軸方向においてスラスト荷重を直接的に受ける面とは反対側で軸方向外方に突出する突出部(81)を有し、
前記突出部(81)は、突出する方向と対向する前記カバー部材(35)に当接する、
請求項1に記載の差動装置。 - 複数の差動ギヤ(15)と、
前記複数の差動ギヤ(15)の各々の少なくとも一方の端部を支持する支持部材(116)と、
前記複数の差動ギヤ(15)の各々と噛み合う一対の出力ギヤ(S)と、
各々が前記支持部材(116)と連結可能であるとともに、各々が対応する前記一対の出力ギヤ(S)の背面側を覆うことができる複数のカバー部材(34,68;35)と、を備え、
前記支持部材(116)は、前記複数の差動ギヤ(15)の各々の一方の端部を支持する複数の支持部(49)と、前記支持部(49)よりも径方向内方側に形成されるとともに前記複数の支持部(49)を連結する複数の連結部(46)と、を有し、
前記複数の連結部(46)の各々は、径方向外端部に、少なくとも軸方向においてスラスト荷重を直接的に受ける面とは反対側で軸方向外方に突出する突出部(81)を有し、
前記突出部(81)は、突出する方向と対向する前記カバー部材(35)に直接に当接する、
差動装置。 - 前記複数のカバー部材(34,68;35)のうち少なくとも1つのカバー部材(35)は、
壁部(64)と、
前記壁部(64)より径方向外方に突出している複数の凸部(65)と、
を有し、
前記複数の凸部(65)の各々は、対応する前記支持部(49)に連結される、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の差動装置。
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JP2017067254A Pending JP2018168964A (ja) | 2017-03-30 | 2017-03-30 | 差動装置 |
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- 2017-03-30 JP JP2017067254A patent/JP2018168964A/ja active Pending
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