JP2019065983A

JP2019065983A - ディファレンシャル装置

Info

Publication number: JP2019065983A
Application number: JP2017192961A
Authority: JP
Inventors: 裕太森川; Yuta Morikawa
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-10-02
Filing date: 2017-10-02
Publication date: 2019-04-25

Abstract

【課題】ボルト本数及び部品の種類を削減することができるディファレンシャル装置を提供すること。【解決手段】ディファレンシャル装置において、リングギヤを合わせ面に有する分割式のデフケースを備え、リングギヤは、やまば歯車であり、デフケースは、ピニオンギヤの軸線に対して左右対称の２つのケース部材が結合されることによって形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、ディファレンシャル装置に関する。

特許文献１には、デフケースにリングギヤをボルトで固定し、ピニオンシャフトを保持ピンで固定したディファレンシャル装置が開示されている。このディファレンシャル装置では、リングギヤがはすば歯車によって構成されている。

特開２０１７−１２５５８２号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたような、はすば歯車によって構成されたリングギヤを有するディファレンシャル装置では、動力伝達時にデフケースとリングギヤとを引きはがす方向にスラスト力が発生する。そのため、デフケースとリングギヤとの固定強度を増すためにボルトの本数が増えてしまう。また、デフケースは、２つの異なる部材から構成されるため、部品の種類が増え、製造コストが増加してしまう。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ボルト本数及び部品の種類を削減することができるディファレンシャル装置を提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るディファレンシャル装置は、リングギヤを合わせ面に有する分割式のデフケースを備え、前記リングギヤは、やまば歯車であり、前記デフケースは、ピニオンギヤの軸線に対して左右対称の２つのケース部材が結合されることによって形成されていることを特徴とするものである。

本発明に係るディファレンシャル装置は、リングギヤがやまば歯車であることにより、２つのケース部材に対してデフケースを分割する方向にかかるスラスト力を低減することができ、ボルト本数を削減することができるという効果を奏する。また、デフケースを左右対称とすることによって、デフケースを構成する２つのケース部材に同一部品を用いることができ、部品の種類を削減することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態に係るディファレンシャル装置の概略構成を示した図である。図２は、デフケースを構成する第１ケース部材及び第２ケース部材の形状を示した図である。図３は、図２に示した第１ケース部材を矢視Ａから見た図である。図４は、デフリングギヤに作用する力を示した図である。

以下に、本発明を適用したディファレンシャル装置の一実施形態について説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。

図１は、実施形態に係るディファレンシャル装置１０の概略構成を示した図である。図２は、デフケース１１を構成する第１ケース部材１１１及び第２ケース部材１１２の形状を示した図である。図３は、図２に示した第１ケース部材１１１を矢視Ａから見た図である。本実施形態に係るディファレンシャル装置１０は、例えば、エンジンを主原動力としたトランスアクスルに適用可能であるが、電気自動車などのモーターを主原動力としたトランスアクスルにも適用可能である。

本実施形態に係るディファレンシャル装置１０は、デフケース１１、ピニオンシャフト１２、一対のピニオンギヤ１３Ａ，１３Ｂ、一対のサイドギヤ１４Ａ，１４Ｂ、及び、デフケース１１と一体のデフリングギヤ１５などによって構成されている。

デフケース１１は、不図示のドライブシャフトの軸線Ｃ１を中心に回転可能である。また、デフケース１１は、ピニオンシャフト１２の軸線Ｃ２を境界にして左右に２分割されており、第１ケース部材１１１と第２ケース部材１１２とによって構成されている。第１ケース部材１１１と第２ケース部材１１２とは、左右対称の構造となっている。これにより、第１ケース部材１１１と第２ケース部材１１２とに同一部品を用いることができる。よって、ディファレンシャル装置１０を構成する部品の種類を削減でき、低コスト化を図ることができる。

第１ケース部材１１１は、ケース部１１１ａと、図示しないドライブシャフトが嵌め入れられる円筒部１１１ｂと、デフリングギヤ１５を構成する第１リングギヤ部１５１とによって形成されている。第２ケース部材１１２も同様に、ケース部１１２ａと、図示しないドライブシャフトが嵌め入れられる円筒部１１２ｂと、デフリングギヤ１５を構成する第２リングギヤ部１５２とによって形成されている。また、デフケース１１には、複数のボルト３０が入れられる複数のボルト穴２０が周方向に等間隔で設けられている。

そして、図２で示した、ケース部１１１ａの第一合わせ面１１１ｃと、ケース部１１２ａの第二合わせ面１１２ｃとを接触させて、図１に示すように、第１ケース部材１１１と第２ケース部材１１２とをボルト締結することによりデフケース１１が一体的に構成される。

デフリングギヤ１５は、エンジンからの駆動トルクをデフリングギヤ１５に伝達するドライブギヤ４０（図４参照）と噛み合うものである。また、デフリングギヤ１５は、軸線Ｃ２を境界にして左右に分割されており、第１ケース部材１１１及び第２ケース部材１１２のそれぞれに一体で設けられた第１リングギヤ部１５１及び第２リングギヤ部１５２によって構成されている。このように、第１ケース部材１１１及び第２ケース部材１１２のそれぞれに、第１リングギヤ部１５１及び第２リングギヤ部１５２を一体で設けることによって、ディファレンシャル装置１０を構成する部品点数を削減でき、低コスト化を図ることができる。

また、第１ケース部材１１１及び第２ケース部材１１２における第１リングギヤ部１５１及び第２リングギヤ部１５２のみに、高周波焼き入れを施して硬度を向上させている。これにより、焼き入れによるケース部１１１ａ，１１２ａの熱歪の発生や加工性の悪化を抑制することができる。

ピニオンシャフト１２は、その両端がデフケース１１によって保持されており、デフケース１１とともに軸線Ｃ１を中心に回転可能である。デフケース１１には、一対のシャフト溝１６Ａ，１６Ｂが形成されており、それらシャフト溝１６Ａ，１６Ｂにピニオンシャフト１２の両端が嵌め入れられている。なお、シャフト溝１６Ａ，１６Ｂは、それぞれ軸線Ｃ２を中心にして第１ケース部材１１１側と第２ケース部材１１２側とに分かれている。これにより、シャフト溝１６Ａ，１６Ｂにピニオンシャフト１２の両端が嵌ることによって、組み付け時に、第１ケース部材１１１に設けられた第１リングギヤ部１５１と、第２ケース部材１１２に設けられた第２リングギヤ部１５２と、の歯位相を合わせることができる。

ピニオンシャフト１２の両端部には、一対のピニオンギヤ１３Ａ，１３Ｂが自転可能に嵌め付けられており、ピニオンシャフト１２の軸線Ｃ２と同一軸線上に位置している。

一対のサイドギヤ１４Ａ，１４Ｂは、軸線Ｃ１を中心にして、ピニオンシャフト１２を隔てて互いに向かい合うようにして配置されている。また、一対のサイドギヤ１４Ａ，１４Ｂは、それぞれピニオンギヤ１３Ａ，１３Ｂと噛み合わされている。

本実施形態に係るディファレンシャル装置１０においては、デフリングギヤ１５に動力が伝達されると、その動力が、デフケース１１、ピニオンシャフト１２、ピニオンギヤ１３Ａ，１３Ｂ、サイドギヤ１４Ａ，１４Ｂを介して図示しないドライブシャフトに伝達される。ここで、直進走行中は、ピニオンギヤ１３Ａ，１３Ｂが自転することはないが、旋回走行中にあっては、操舵角に応じてピニオンギヤ１３Ａ，１３Ｂが自転することにより、左右のサイドギヤ１４Ａ，１４Ｂに回転速度差が与えられる。

デフリングギヤ１５は、やまば歯車によって構成されている。また、デフリングギヤ１５のねじれ角は、図４に示すように、ドライブギヤ４０とデフリングギヤ１５との間で動力の伝達がなされているときに、接触力Ｆ_ｃ１，Ｆ_ｃ２の負荷を受けて第１リングギヤ部１５１の歯と第２リングギヤ部１５２の歯とに発生するスラスト力Ｆ_ｓ１，Ｆ_ｓ２が、互いに押し合う方向に調整されている。

本実施形態においては、デフリングギヤ１５がやまば歯車であることにより、第１ケース部材１１１及び第２ケース部材１１２に対して、デフケース１１を分割する方向にかかるスラスト力Ｆ_ｓ１，Ｆ_ｓ２を低減できる。よって、第１ケース部材１１１と第２ケース部材１１２とを締結するためのボルト３０の本数を削減することができ、軽量化や低コスト化を図ることができる。

なお、本実施形態においては、第１ケース部材１１１と第２ケース部材１１２とをボルト締結しているが、第１ケース部材１１１と第２ケース部材１１２とを溶接（レーザー溶接や電子ビーム溶接など）によって接合してもよい。第１ケース部材１１１と第２ケース部材１１２とを溶接する構成の場合であっても、デフリングギヤ１５がやまば歯車であることにより、デフケース１１を分割する方向にかかるスラスト力Ｆ_ｓ１，Ｆ_ｓ２が低減されるため、溶接箇所を削減でき、低コスト化を図ることができる。

なお、第１ケース部材１１１と第２ケース部材１１２との接合方法としては、円筒圧入、スプライン圧入、塑性締結、及び、リベットなどによる機械的締結なども適用可能である。

１０ディファレンシャル装置
１１デフケース
１２ピニオンシャフト
１３Ａ，１３Ｂピニオンギヤ
１４Ａ，１４Ｂサイドギヤ
１５デフリングギヤ
１６Ａ，１６Ｂシャフト溝
２０ボルト穴
３０ボルト
４０ドライブギヤ
１１１第１ケース部材
１１１ａケース部
１１１ｂ円筒部
１１２第２ケース部材
１１２ａケース部
１１２ｂ円筒部
１５１第１リングギヤ部
１５２第２リングギヤ部

Claims

リングギヤを合わせ面に有する分割式のデフケースを備え、
前記リングギヤは、やまば歯車であり、
前記デフケースは、ピニオンギヤの軸線に対して左右対称の２つのケース部材が結合されることによって形成されていることを特徴とするディファレンシャル装置。