JP2019108961A

JP2019108961A - ディファレンシャル装置

Info

Publication number: JP2019108961A
Application number: JP2017243951A
Authority: JP
Inventors: 信治今井; Shinji Imai
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-12-20
Filing date: 2017-12-20
Publication date: 2019-07-04
Anticipated expiration: 2037-12-20
Also published as: JP6888541B2

Abstract

【課題】軸受とデフキャリアとの間に熱膨張差が存在する場合であっても、傘歯噛合い部のギア支持位置変化を抑制することにより、バックラッシの拡大の抑制とＮＶ悪化の抑制とを行う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１は、駆動源からの動力を伝達する入力軸１０と、入力軸１０と傘歯噛合いする差動装置と、入力軸１０および差動装置を複数の軸受７１，７２，７３，７４を介して内部に収容するデフキャリア６０と、を備え、少なくともいずれか一つの軸受とデフキャリア６０との間に、車両の前進駆動時にデフキャリア６０が軸受から受けるラジアル方向の荷重方向へ軸受を押圧するラジアルバネを介在させる。【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載されるディファレンシャル装置に関する。

特許文献１には、ディファレンシャル装置のデフキャリアをアルミニウム合金製とすることにより、装置全体の軽量化を図る方法が提案されている。

特開２００８−１９０５８２号公報

しかしながら、特許文献１で提案された方法では、デフドライブピニオンやデフケースを支持する軸受と、デフキャリアとが異なる素材で構成されているため、両者に熱膨張差が存在する。そのため、高温になると、前記した熱膨張差によってドライブピニオンとリングギアとの傘歯噛合い部の歯あたりが変化し、ＮＶ（Noise Vibration）悪化や傘歯噛合い部のバックラッシ（隙間）の拡大の要因となっていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、軸受とデフキャリアとの間に熱膨張差が存在する場合であっても、傘歯噛合い部のギア支持位置変化を抑制することにより、バックラッシの拡大の抑制とＮＶ悪化の抑制とを行うことができるディファレンシャル装置を提供することを目的とする。

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、駆動源からの動力を伝達する入力軸と、前記入力軸と傘歯噛合いする差動装置と、前記入力軸および前記差動装置を複数の軸受を介して内部に収容するデフキャリアと、を備えるディファレンシャル装置であって、少なくともいずれか一つの前記軸受と前記デフキャリアとの間に、車両の前進駆動時に前記デフキャリアが前記軸受から受けるラジアル方向の荷重方向へ前記軸受を押圧するラジアルバネを介在させることを特徴とする。

これにより、ディファレンシャル装置は、軸受とデフキャリアとの間に熱膨張差によって隙間が生じても、ラジアルバネによって軸受をデフキャリアに対して押し付けることができるため、軸受の締め代を保持することができ、傘歯噛合い部のバックラッシ拡大を抑制することができる。

本発明に係るディファレンシャル装置によれば、軸受とデフキャリアとの間に熱膨張差が存在する場合であっても、傘歯噛合い部のギア支持位置変化を抑制することにより、バックラッシの拡大の抑制とＮＶ悪化の抑制とを行うことができる。

図１は、本発明の実施形態に係るディファレンシャル装置の構成を示す断面図である。図２は、図１のＡ−Ａ’線断面図である。図３は、本発明の実施形態に係るディファレンシャル装置において、軸受の作用線とラジアルバネの接触位置との関係を示す図である。

本発明の実施形態に係るディファレンシャル装置について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

本実施形態に係るディファレンシャル装置１は、車両に搭載されるものであり、主として、図１および図２に示すように、入力軸１０と、デフケース２０と、リングギア３０と、一対のピニオン４１，４２と、一対のサイドギア５１，５２と、デフキャリア６０と、軸受７１，７２，７３，７４と、一対のドライブシャフト８１，８２と、ラジアルバネ９０と、を主として備えている。上記構成のうち、デフケース２０、ピニオン４１，４２およびサイドギア５１，５２により、入力軸１０と傘歯噛合いする差動装置が構成される。

入力軸１０は、駆動源（例えばエンジン）からの動力を前記した差動機構に対して伝達する。入力軸１０は、デフキャリア６０内において、軸受７１，７２を介して回転自在に支持されている。入力軸１０の一端側には、図示しないプロペラシャフトが連結されている。また、入力軸１０の他端側には、ドライブピニオン１１が一体的に設けられている。

デフケース２０は、デフキャリア６０の左右にそれぞれ形成された貫通孔６１，６２に、軸受７３，７４を介して回転自在に支持されている。デフケース２０は、中空の箱形状であり、その周壁部分において対向する二カ所にボス部２２，２３が形成されている。そして、これらボス部２２，２３の外周面と、デフキャリア６０の貫通孔６１，６２との間に、軸受７３，７４が設けられている。

リングギア３０は、デフケース２０の外周部に形成されたフランジ２１に、ボルト７５，７６によって締結されている。リングギア３０は、入力軸１０のドライブピニオン１１に噛合されている。

一対のピニオン４１，４２は、デフケース２０の内部空間に配置されており、当該デフケース２０内に設けられるピニオンシャフト４３によって回転自在に支持されている。

一対のサイドギア５１，５２は、かさ歯車からなり、それぞれピニオン４１，４２に噛合されている。サイドギア５１，５２の内周側にはスプライン５１ａ，５２ａが形成されている。そして、このスプライン５１ａ，５２ａは、一対のドライブシャフト８１，８２の先端側に形成されたスプライン８１ａ，８２ａとスプライン嵌合されている。

デフキャリア６０は、入力軸１０および差動装置を、複数の軸受、すなわち軸受７１，７２，７３，７４を介して内部に収容する。一対のドライブシャフト８１，８２は、前記したように前記したサイドギア５１，５２とそれぞれ連結されており、当該サイドギア５１，５２の回転に伴ってそれぞれ回転する。

ここで、本実施形態に係るディファレンシャル装置１では、デフキャリア６０がアルミニウム合金によって構成されており、デフキャリア６０の内蔵物（例えばドライブピニオン１１、リングギア３０、ピニオン４１，４２、サイドギア５１，５２、軸受７１，７２，７３，７４等）が、アルミニウム合金よりも線膨張係数の小さい鉄によって構成されている。そのため、ディファレンシャル装置１が高温となった際に、軸受７１，７２，７３，７４とデフキャリア６０との間の隙間が前記した熱膨張差によって拡大して締め代が０以下となり、これに伴って傘歯噛合い部（具体的にはピニオン４１，４２とサイドギア５１，５２との噛合い部）のバックラッシが拡大する可能性がある。

そこで、本実施形態では、軸受７１，７２，７３，７４のうち、少なくともいずれか一つの軸受とデフキャリア６０との間に、当該軸受に対して径方向の荷重を付与するラジアルバネ９０を介在させる。このラジアルバネ９０は、具体的には、車両の前進駆動時にデフキャリア６０が当該軸受から受けるラジアル方向の荷重方向へ軸受を押圧するように配置する。

例えば軸受７４が設けられた位置では、車両の前進駆動時に、デフキャリア６０が当該軸受７４から下方向の荷重を受ける。従って、軸受７４とデフキャリア６０（具体的には貫通孔６２）との間にラジアルバネ９０を介在させる場合、図２に示すように、軸受７４が下方向に押圧されるように、当該軸受７４の上半分にラジアルバネ９０を取り付ける。

また、例えば軸受７３が設けられた位置では、車両の前進駆動時に、デフキャリア６０が当該軸受７３から下方向の荷重を受ける。従って、軸受７３とデフキャリア６０（具体的には貫通孔６１）との間にラジアルバネ９０を介在させる場合、図２と同様に、軸受７３が下方向に押圧されるように、当該軸受７３の上半分にラジアルバネ９０を取り付ける。

また、例えば軸受７１が設けられた位置では、車両の前進駆動時に、デフキャリア６０が当該軸受７１から下方向の荷重を受ける。従って、軸受７１とデフキャリア６０との間にラジアルバネ９０を介在させる場合、図２と同様に、軸受７１が下方向に押圧されるように、当該軸受７１の上半分にラジアルバネ９０を取り付ける。

また、例えば軸受７２が設けられた位置では、車両の前進駆動時に、デフキャリア６０が当該軸受７２から上方向の荷重を受ける。従って、軸受７２とデフキャリア６０との間にラジアルバネ９０を介在させる場合、図２とは反対に、軸受７２が上方向に押圧されるように、当該軸受７２の下半分にラジアルバネ９０を取り付ける。

ここで、ディファレンシャル装置１では、図２に示すように、径方向に変形することにより軸受７４（あるいは軸受７１，７２，７３）に荷重を付与するラジアルバネ９０の他に、図３に示すように、軸方向に変形することにより軸受７４（あるいは軸受７１，７２，７３）に荷重を付与するラジアルバネ９０Ａを用いてもよい。この場合、ラジアルバネ９０Ａは、軸受７４の作用線Ｌとそれぞれ接触するように配置する。

以上のような構成を備えるディファレンシャル装置１では、軸受７１，７２，７３，７４とデフキャリア６０との間に熱膨張差によって隙間が生じても、ラジアルバネ９０（またはラジアルバネ９０Ａ）によって軸受７１，７２，７３，７４をデフキャリア６０に対して押し付けることができるため、軸受７１，７２，７３，７４の締め代を保持することができ、傘歯噛合い部のバックラッシ拡大を抑制することができる。従って、ディファレンシャル装置１によれば、軸受７１，７２，７３，７４とデフキャリア６０との間に熱膨張差が存在する場合であっても、傘歯噛合い部のギア支持位置変化を抑制することにより、バックラッシの拡大の抑制とＮＶ悪化の抑制とを行うことができる。

以上、本発明に係るディファレンシャル装置について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。

１ディファレンシャル装置
１０入力軸
１１ドライブピニオン
２０デフケース
２１フランジ
２２，２３ボス部
３０リングギア
４１，４２ピニオン
４３ピニオンシャフト
５１，５２サイドギア
５１ａ，５２ａスプライン
６０デフキャリア
６１，６２貫通孔
７１，７２，７３，７４軸受
７５，７６ボルト
８１，８２ドライブシャフト
８１ａ，８２ａスプライン
９０，９０Ａラジアルバネ

Claims

駆動源からの動力を伝達する入力軸と、前記入力軸と傘歯噛合いする差動装置と、前記入力軸および前記差動装置を複数の軸受を介して内部に収容するデフキャリアと、を備えるディファレンシャル装置であって、
少なくともいずれか一つの前記軸受と前記デフキャリアとの間に、車両の前進駆動時に前記デフキャリアが前記軸受から受けるラジアル方向の荷重方向へ前記軸受を押圧するラジアルバネを介在させることを特徴とするディファレンシャル装置。