JP2020118203A - 差動装置 - Google Patents

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利基 加藤
森 裕之
Hiroyuki Mori
裕之 森
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Sukenori Shinjo
右典 新庄
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Abstract

【課題】一対のケース半体相互の結合状態では、ピニオンシャフトの軸部の、ケース半体の切欠部内での軸方向移動を規制可能とし、しかも組立作業性が良好であり且つ構造簡単な差動装置を提供する。【解決手段】デフケースCが、軸方向に互いに隣接する一対のケース半体C1,C2を備える差動装置10において、一方のケース半体C1は、他方の前記ケース半体C2との対向面に一端Koを開口させるようにして軸方向に延び且つピニオンシャフト24の軸部24aが挿入可能な切欠部Kを有し、他方のケース半体C2は、切欠部Kに対し軸方向に嵌合する支持凸部32tを有し、一対のケース半体C1,C2相互を結合した差動装置10の組立状態では、切欠部Kに挿入したピニオンシャフト24の軸部24aが、支持凸部と切欠部Kとの間で挟持されて、ピニオンシャフト24がデフケースCに固定される。【選択図】 図1

Description

本発明は、差動装置、特に所定軸線回りに回転可能なデフケースと、デフケースに回転自在に支持される一対のサイドギヤと、一対のサイドギヤに噛合するピニオンギヤと、デフケースの軸方向と直交する方向の軸部を有し且つその軸部を介してピニオンギヤをデフケースに回転自在に支持するピニオンシャフトとを備え、デフケースが、軸方向に互いに隣接配置されて結合される一対のケース半体を有した差動装置に関する。
尚、本発明及び本明細書において、「軸方向」「周方向」「径方向」とは、特に断りのない限りはデフケースの回転軸線(即ち前記所定軸線)を基準とした軸方向、周方向、径方向をそれぞれいう。
上記差動装置において、一方のケース半体に、他方のケース半体との対向面に一端を開口させて軸方向に延び且つピニオンシャフトの軸部が上記一端より挿入可能な切欠部を設けたピニオンシャフト支持構造が、例えば特許文献1に示されるように従来より知られている。
特開昭61−192948号公報
上記した従来の差動装置では、両ケース半体相互を結合する前に、ピニオンシャフトの軸部を一方のケース半体の切欠部に挿入する等して、差動ギヤ機構をデフケースに容易に組付けできる利点があるが、両ケース半体相互の結合後においても、ピニオンシャフトの軸部が切欠部内で軸方向に動き得るため、次のような不都合ある。
即ち、上記差動装置では、差動回転によりピニオンギヤから一対のサイドギヤへの伝達トルクに不均衡が生じたときに、ピニオンギヤがトルクの小さいサイドギヤの側に押し付けられてバックラッシュが無くなることで、そのトルクの小さいサイドギヤの、トルク伝達面となる歯面と反対側の歯面に対しピニオンギヤが干渉する虞れがあり、それがギヤの耐久性低下や伝動音増大を招く等の問題がある。
本発明は、上記に鑑み提案されたものであり、両ケース半体相互の結合状態ではピニオンシャフトの軸部の、ケース半体の切欠部内での軸方向移動を規制して上記問題を解決可能であり、しかも構造が簡素で且つ組立作業性が良好な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、本発明は、所定軸線回りに回転可能なデフケースと、前記デフケースに回転自在に支持される一対のサイドギヤと、前記一対のサイドギヤに噛合するピニオンギヤと、前記デフケースの軸方向と直交する方向の軸部を有し且つ該軸部を介して前記ピニオンギヤを前記デフケースに回転自在に支持するピニオンシャフトとを備え、前記デフケースが前記軸方向に互いに隣接配置される一対のケース半体を有する差動装置において、一方の前記ケース半体は、他方の前記ケース半体との対向面に一端を開口させて前記軸方向に延び且つ前記ピニオンシャフトの軸部が挿入可能な切欠部を有し、前記他方のケース半体は、前記切欠部に対し前記軸方向に嵌合する支持凸部を有し、前記一対のケース半体相互を結合した差動装置の組立状態では、前記切欠部に挿入された前記ピニオンシャフトの軸部が、前記切欠部に嵌合された前記支持凸部と前記切欠部との間で挟持、固定されることを第1の特徴とする。
また本発明は、第1の特徴に加えて、前記一方のケース半体は、前記ピニオンギヤの背面を摺動回転自在に支持するピニオンギヤ支持部を有しており、前記支持凸部は、前記デフケースの径方向で前記ピニオンギヤ支持部よりも薄肉に形成されていて、前記組立状態では前記ピニオンギヤの背面と該支持凸部との間に油溜用空間が画成されることを第2の特徴とする。
また本発明は、第1又は第2の特徴に加えて、前記支持凸部と前記軸部との相対向面は、各々平面に形成されて相互が面接触することを第3の特徴とする。
また本発明は、第1〜第3の何れかの特徴に加えて、前記切欠部が、前記対向面に一端を開口させて前記軸方向に延びる第1切欠部分と、前記第1切欠部分の他端より前記一方のケース半体の周方向に延びる第2切欠部分とを有しており、前記ピニオンシャフトの軸部は、前記第1切欠部分を通して前記第2切欠部分に挿入され、前記組立状態で前記ピニオンシャフトの軸部が、前記第1切欠部分に嵌合した前記支持凸部と前記第2切欠部分との間で挟持、固定されることを特徴とする。
本発明の第1の特徴によれば、一方のケース半体は、他方のケース半体との対向面に一端を開口させて軸方向に延び且つピニオンシャフトの軸部が前記一端より挿入可能な切欠部を有し、他方のケース半体は、切欠部に対し軸方向に嵌合する支持凸部を有し、両ケース半体相互を結合した差動装置の組立状態では、切欠部に挿入されたピニオンシャフトの軸部が、切欠部に嵌合された支持凸部と切欠部との間で挟持されてデフケースに固定されるので、ピニオンシャフト軸部の、切欠部内での軸方向移動が支持凸部により確実に規制可能となる。しかも一対のケース半体相互を結合してデフケースを組み立てる際に、支持凸部を切欠部に単に嵌合させるだけで両ケース半体相互の周方向位置合せを容易且つ的確に行えるため、差動装置の組立作業性を高めることができる。またピニオンシャフト軸部の固定手段である支持凸部が、両ケース半体相互の位置合せ手段に兼用されることで、それだけ装置の構造簡素化やコスト節減に寄与することができる。
また第2の特徴によれば、一方のケース半体は、ピニオンギヤの背面を摺動回転自在に支持するピニオンギヤ支持部を有しており、支持凸部は、デフケースの径方向でピニオンギヤ支持部よりも薄肉に形成されていて、ピニオンギヤの背面と支持凸部との間に油溜用空間が画成されるので、支持凸部の肉厚調整により、支持凸部とピニオンギヤ背面との間に油溜用空間を難なく形成でき、これにより、構造簡素化を図りながらピニオンギヤ背面を効率よく潤滑可能となる。
また第3の特徴によれば、支持凸部と軸部との相対向面は、各々平面に形成されて相互が面接触するので、支持凸部と軸部との相対向する接触面間の隙間を極力無くすことができ、これにより、その接触面間を通してピニオンギヤ背面からデフケース外に潤滑油が流出するのを効果的に抑えることができる。
また第4の特徴によれば、切欠部が、前記対向面に一端を開口させて軸方向に延びる第1切欠部分と、第1切欠部分の他端より周方向に延びる第2切欠部分とを有し、ピニオンシャフトの軸部は、第1切欠部分を通して第2切欠部分に挿入され、差動装置の組立状態でピニオンシャフトの軸部が、第1切欠部分に嵌合した支持凸部と第2切欠部分との間で挟持、固定されるので、ピニオンシャフトの軸方向移動を一部材(即ち一方のケース半体の第2切欠部分内壁)で受け止めて規制でき、またピニオンシャフトの周方向移動を支持凸部に圧縮荷重として受け止めさせて規制できる。これにより、伝動中、ピニオンシャフトがピニオンギヤからの噛合反力や伝達トルクを受けて軸方向・周方向に各々移動しようとする力が両ケース半体相互の結合部に及ぶ虞れは無くなり、それだけ結合部の荷重負担を軽減可能となる。
本発明の第1実施形態に係る差動装置を示す全体縦断面図(図2の1−1線断面図) 図1の2−2線断面図 図2の3−3線拡大断面図 第1実施形態に係る差動装置の分解斜視図 第2実施形態に係る差動装置を示す要部拡大断面図(図2の一部拡大対応断面図) 図5の6−6線拡大断面図(図3対応図) 第2実施形態に係る差動装置の分解斜視図(但しリングギヤ、サイドギヤ及びサイドギヤワッシャの図示は省略)
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。
先ず、図1〜図4を参照して第1実施形態について説明する。図1において、車両(例えば自動車)のミッションケース16内には、図示しない動力源(例えば車載のエンジン)からの動力を、ドライブ軸としての左右の車軸11,12に分配して伝達する差動装置10が収容される。差動装置10は、デフケースCと、デフケースCに内蔵されるデフ機構20とを備える。
またミッションケース16内には、前記動力源に不図示の変速装置を介して連動する駆動ギヤ17が配設されており、この駆動ギヤ17と噛合するリングギヤ8がデフケースCに、後述する取付構造を以て固定される。尚、ミッションケース16に設けた貫通孔16h,16h′と、これら孔16h,16h′に嵌挿した左右の車軸11,12との各間には環状シール部材がそれぞれ介装される。
デフケースCは、軸方向に互いに隣接配置される第1,第2ケース半体C1,C2相互を、周方向に間隔をおいて並ぶ複数のボルト18で着脱可能に結合されて構成されており、所定軸線としての第1軸線X1回りに回転できるようにミッションケース16に支持される。
第1ケース半体C1は、中心部に円形孔31hを有した円板状の第1端壁部31と、第1端壁部31の外周より一体に連設される円筒状の周壁部33とを備えて有底円筒状に形成される。一方、第2ケース半体C2は、中心部に円形孔32hを有した円板状の第2端壁部32を主体としており、第2端壁部32の内側面には、第1ケース半体C1の周壁部33の先端部が同心状に嵌合する環状段部32sが形成される。そして、第2ケース半体C2は、これと第1ケース半体C1との結合状態では第1ケース半体C1の開放端を閉塞する。
第1,第2端壁部31,32の外側面には、第1軸線X1上に同軸に且つ互いに反対方向を向く第1,第2軸受ボス31b,32bがそれぞれ一体に連設されており、それら軸受ボス31b,32bの内周面は、対応する第1,第2端壁部31,32の円形孔31h,32hに段差部を介して連続する。第1,第2軸受ボス31b,32bは、それらの外周側において軸受13,14を介してミッションケース16に第1軸線X1回りに回転自在に支持される。
また、第1,第2軸受ボス31b,32bの内周面には、左右の車軸11,12がそれぞれ回転自在に嵌合されると共に、潤滑油引込み用の螺旋溝15,15′(図1参照)が設けられる。各螺旋溝15,15′は、各軸受ボス31b,32bと車軸11,12との相対回転に伴いミッションケース16内の潤滑油をデフケースC内に送り込むねじポンプ作用を発揮可能であって、デフケースC内への潤滑油導入手段を構成する。
第1,第2ケース半体C1,C2は、前者の周壁部33の端面と、後者の第2端壁部32の内側面外周部(より具体的には環状段部32sより径方向外側の内側面)との相対向面が、ケース半体C1,C2相互の合せ面となっている。そして、前記ボルト18は、上記合せ面を通る位置で第2ケース半体C2を貫通して第1ケース半体C1に螺挿、緊締される。
リングギヤ8は、本実施形態ではヘリカルギヤ状の歯部8agを外周に有するリム部8aと、このリム部8aの内周面から一体に突出するリング板状のスポーク部8bとを備える。尚、図1で歯部8agは、表示を簡略化するために、歯筋に沿う断面表示とした。
そして、リングギヤ8は、これのスポーク部8bの一側面及びリム部8aの内周面を第1ケース半体C1の外端面及び外周面にそれぞれ当接させた状態で、スポーク部8bを貫通する複数のボルト19を第1ケース半体C1に螺挿することで、第1ケース半体C1に固定される。尚、リングギヤ8のデフケースCへの固定手段は、実施形態に限定されず、例えば溶接、かしめ等の採用も可能であり、また第2ケース半体C2にリングギヤ8を固定してもよい。
次にデフ機構20の一例を説明する。デフ機構20は、第1,第2ケース半体C1,C2に第1軸線X1回りに回転自在に支持される第1,第2サイドギヤ21,22と、両サイドギヤ21,22に噛合する複数のピニオンギヤ23と、それらピニオンギヤ23を嵌合支持する複数の軸部24aを有してデフケースCに支持されるピニオンシャフト24とを備える。
そして、第1,第2サイドギヤ21,22は、円筒状ボス部21b,22bと、それらボス部21b,22bの外周より一体に連設されて径方向外方に延びる(従って軸方向に扁平な)円盤状のサイドギヤ本体部21a,22aとを有する。
第1,第2サイドギヤ21,22において、円筒状ボス部21b,22bの外端部外周は、第1,第2ケース半体C1,C2(より具体的には第1,第2端壁部31,32の円形孔31h,32h)に第1軸線X1回りに回転自在に嵌合、支持される。また円筒状ボス部21b,22bの内周面には、左右の車軸11,12の内端部がそれぞれ軸方向摺動可能且つ相対回転不能に嵌合(例えばスプライン嵌合)される。
一方、サイドギヤ本体部21a,22aの外周部の内側面には、ベベルギヤよりなるギヤ部21g,22gが設けられ、また同サイドギヤ本体部21a,22aの外周部の外側面(即ち背面)は、第1,第2ケース半体C1,C2(より具体的には第1,第2端壁部31,32)の内側面に各々サイドギヤワッシャ26を介して回転摺動可能に当接、支持される。
また、ピニオンシャフト24の複数の軸部24aは、各々の軸線が第1軸線X1と直交して放射状に延びており、その各内端が、第1軸線X1上に中心を有する略円環状のリング体24bに一体に結合される。尚、軸部24a(従ってピニオンギヤ23)の個数は、実施形態では4個であるが、適宜個数(例えば2個、3個、5個以上)に選定可能であり、周方向に等間隔で配置される。尚、ピニオンシャフト24はリング体24bを備えていなくてもよく、軸部24a相互の結合の態様は、実施形態に限定されない。例えば、軸部24a相互を直接結合してもよいし、或いはリング体以外の連結体で連結してもよい。
各々の軸部24aは、本実施形態では基本的に円柱状に形成されるものであって、ピニオンギヤ23が回転自在に且つ軸部24aの軸線方向に摺動可能に嵌合、支持される基部24a1と、後述する切欠部Kに挿入可能な先部24a2とを有する。本実施形態の軸部24aの外周面には、デフケースCの軸方向に並ぶ一対の平坦なカット面28,28′が形成されており、このカット面28,28′とピニオンギヤ23の内周面との間に、潤滑油が流通可能な扁平油孔が画成される。尚、カット面28,28′は省略可能である。
各ピニオンギヤ23は、ベベルギヤよりなるギヤ部23gを外周に有しており、また各ピニオンギヤ23の背面は、第1ケース半体C1の周壁部33に、円錐テーパ状のピニオンワッシャ27を介して回転自在に支持される。而して、その周壁部33の、ピニオンギヤ23の背面を支持する周壁部分33aが、ピニオンギヤ支持部となる。
ピニオンシャフト24の軸部24aは、これのデフケースCへのセット状態では、デフケースCの周壁(より具体的には第1ケース半体C1の周壁部33)に軸方向移動不能且つ相対回転不能に支持される。而して、リングギヤ8からデフケースCに伝達された回転駆動力は、デフ機構20を介して左右の車軸11,12に対し差動回転を許容されつつ分配伝達される。尚、このようなデフ機構20の動力分配機能は従来周知であるので、これ以上の説明を省略する。
次にピニオンシャフト24のデフケースCへの取付・固定構造の一例を、特に図1,3,4を参照して、具体的に説明する。
第1ケース半体C1、特に周壁部33には、第2ケース半体C2との対向面(即ち周壁部33の端面)に一端Koを開口させるようにしてデフケースCの軸方向に延びる複数(即ちピニオンギヤ23と同数)の切欠部Kが周方向に等間隔で形成される。第1ケース半体C1が第2ケース半体C2から分離した組立前の状態において、各々の切欠部Kには、それの一端Koよりピニオンシャフト24の軸部24aの先部24a2が上記軸方向に挿入可能である。各々の切欠部Kは、ピニオンシャフト24の軸部24aの先部24a2が摺動可能な幅、即ち先部24a2と略同幅に形成される。
一方、第2ケース半体C2の、第1ケース半体C1との対向面(より具体的には第2端壁部32の内側面外周部)には、デフケースCの軸方向に延びる横断面矩形の棒状に形成されて切欠部Kに対し軸方向に嵌合可能な支持凸部32tが一体に突設される。そして、両ケース半体C1,C2相互を結合した差動装置10の組立状態では、切欠部Kに挿入されたピニオンシャフト24の軸部24a、特に先部24a2が、切欠部Kとこれに嵌合された支持凸部32tとの間で軸方向に挟持されることでデフケースCに固定される。
また支持凸部32tと軸部24aとの相対向面F3,F2(より具体的には支持凸部32tの先端面F3と、軸部24aの先部24a2の、第2ケース半体C2側の側面F2)は、各々平面(実施形態では第1軸線X1と直交する平面)に形成されていて、差動装置10の上記組立状態では相互が面接触状態にある。これにより、軸部24aがデフケースCに軸方向相対移動不能に固定される。
また図3に明示されるように、デフケースCの周方向で軸部24a特に先部24a2の一側面24afと他側面24af′は、互いに平行な平面状にカットされていて、切欠部Kの、前記周方向で相対向する両内側面にそれぞれ面接触状態にある。これにより、軸部24a、即ちピニオンシャフト24がデフケースCに対し確実に回り止めされるから、デフケースCからピニオンシャフト24へのトルク伝達がガタ無く確実になされる。
また図1に明示されるように、支持凸部32tは、これの、少なくともピニオンギヤ23背面(従ってピニオンギヤワッシャ27)との対向面がデフケースCの径方向外方側に後退していて、第1ケース半体C1の周壁部33(より具体的にはピニオンギヤ支持部となる周壁部分33a)よりも前記径方向で薄肉に形成されている。これにより、差動装置10の上記組立状態では、ピニオンギヤ23の背面(従ってピニオンギヤワッシャ27)と支持凸部32tとの対向面間に、扁平な油溜用空間50が支持凸部32tに沿うように画成される。
次に前記実施形態の作用を説明する。
差動装置10の組立に際しては、第1,第2ケース半体C1,C2相互を分離した状態で、例えば第1ケース半体C1内に先ずサイドギヤワッシャ26及び第1サイドギヤ21をセットする。次いで各軸部24aの基部24a1にピニオンギヤ23及びピニオンギヤワッシャ27を嵌合させたピニオンシャフト24を第1ケース半体C1にセットすべく、各軸部24aの先部24a2を各切欠部Kに一端Koの開口部よりデフケースCの軸方向に挿入する。
しかる後、サイドギヤワッシャ26を背面に配した第2サイドギヤ22をピニオンギヤ23と噛合させ、さらに第2ケース半体C2の各支持凸部32tを各切欠部Kにそれぞれ嵌め合せて周方向の位置決めを行いながら、第2ケース半体C2(より具体的には第2端壁部32の内側面外周部)を第1ケース半体C1(より具体的には周壁部33の端面)に突き合わせる。そして、その突き合わせ状態では、第1ケース半体C1の周壁部33先端部が第2ケース半体C2の内側面の環状段部32sに同心嵌合されると共に、複数のボルト18を以て両ケース半体C1,C2相互が結合、一体化される。このとき第2ケース半体C2の第2端壁部32の内側面は、サイドギヤワッシャ26を介して第2サイドギヤ22背面を支持する。
このようにして差動装置10の組立が終わると、第1ケース半体C1にリングギヤ8のスポーク部8bを嵌合させ、両者を複数のボルト19で一体的に結合する。尚、リングギヤ8を第1ケース半体C1に予め固定しておき、その後で、差動装置10を組立てるようにしてもよい。
そして、組立が終了したデフケースCの第1,第2軸受ボス31b,32bを軸受13,14を介してミッションケース16に回転自在に支持し、更に左右の車軸11,12の内端部を第1,第2軸受ボス31b,32bに嵌挿させ且つ第1,第2サイドギヤ21,22の内周にスプライン嵌合させることで、差動装置10の自動車への組付け作業が終了する。
差動装置10が差動機能を果たすとき、デフケースCの左右の軸受ボス31b,32bと車軸11,12とが相対回転し、これに伴い、軸受ボス31b,32b内周の螺旋溝15,15′がミッションケース16内の飛散潤滑油をデフケースC内に送り込むねじポンプ作用を発揮する。これにより、デフケースCに大きな窓孔が無くても、デフケースC外の潤滑油をデフケースC内のデフ機構20の各部へ導入可能となる。
この場合、例えばピニオンギヤ23の背面側に達した潤滑油は、ピニオンギヤ23の背面(従ってピニオンギヤワッシャ27)と支持凸部32tとの対向面間に画成される油溜用空間50に少なからず溜められ、ピニオンギヤ23背面側と、デフケースCのピニオンギヤ支持部となる周壁部分33aとの回転摺動部を効率よく潤滑可能である。
以上説明した第1実施形態によれば、第1ケース半体C1が、第2ケース半体C2との対向面に一端Koを開口させて軸方向に延び且つピニオンシャフト24の軸部24aが一端Koより挿入可能な切欠部Kを有する一方、第2ケース半体C2は、切欠部Kに対し軸方向に嵌合する支持凸部32tを有し、両ケース半体C1,C2相互を結合した差動装置10の組立状態では、切欠部Kに挿入された軸部24aが、切欠部Kに嵌合された支持凸部32tと切欠部Kとの間で軸方向に挟持されてデフケースCに固定される。
これにより、ピニオンシャフト24の軸部24aの、切欠部K内での軸方向移動が支持凸部32tにより確実に規制可能となる。そのため、例えば、差動装置10の差動回転によりピニオンギヤ23から第1,第2サイドギヤ21,22への伝達トルクに不均衡が生じたような場合でも、第1,第2サイドギヤ21,22とピニオンギヤ23との各噛合が適切になされて、各ギヤの耐久性向上や伝動音低減が図られる。
また上記組立状態では、ピニオンシャフト24の軸部24aの、切欠部K内での周方向移動は、軸部24aの両側面24af,24af′が切欠部Kの相対向する両内側面に当接することで確実に規制可能となるため、ピニオンシャフト24がデフケースCに対し周方向にガタなく一体に回転し、差動装置10による伝達トルクの変動が抑えられる。
その上、第1,第2ケース半体C1,C2相互を結合してデフケースCを組み立てる際に、支持凸部32tを切欠部Kに単に嵌合させるだけで両ケース半体C1,C2相互の周方向位置合せを容易且つ的確に行えることから、差動装置10の組立作業性が高められる。またピニオンシャフト24のデフケースCへの固定手段である支持凸部32tが、両ケース半体C1,C2相互の位置合せ手段に兼用されるため、それだけ装置の構造簡素化やコスト節減が図られる。尚、支持凸部32tの数が3以上ときは、加工公差を小さくすることで第1,第2ケース半体C1,C2相互の周方向の位置合わせのみならず、径方向位置合わせも行って芯出しをすることができる。
また本実施形態の支持凸部32tは、デフケースCのピニオンギヤ支持部となる周壁部分33aよりも径方向で薄肉に形成されていて、ピニオンギヤ23の背面(従ってピニオンギヤワッシャ27)と支持凸部32tとの間に油溜用空間50を画成している。従って 、支持凸部32tの肉厚調整により、支持凸部32tを利用してピニオンギヤ23の背面側に油溜空間50を難なく形成できるため、構造簡素化を図りながらピニオンギヤ23の背面側を効率よく潤滑することができる。
更に本実施形態では、支持凸部32tと軸部24a(特に先部24a2)との相対向面F3,F2が、各々平面に形成されていて相互に面接触することから、支持凸部32tと軸部24aとの相対向面F3,F2の接触面間の隙間を極力無くすことができる。これにより、その接触面間を通してピニオンギヤ23の背面側からデフケースC外に潤滑油が流出するのを効果的に抑えることができる。
次に図5〜図7を参照して、第2実施形態について説明する。第1実施形態では、第1ケース半体C1の周壁部33に設けられる切欠部Kが軸方向に直線状に形成されていて、支持凸部32tと切欠部Kの内奥部との間でピニオンシャフト24の軸部24aを軸方向に挟持するものを示した。これに対し、第2実施形態では、第1ケース半体C1の周壁部33に設けられる切欠部K′が、第1ケース半体C1の第2ケース半体C2との対向面に一端Koを開口させて軸方向に延びる第1切欠部分K1と、第1切欠部分K1の他端より第1ケース半体C1の周方向一方側に延びる第2切欠部分K2とを有して略L字状に形成されており、ピニオンシャフト24の軸部24a(特に先部24a2)は、第1切欠部分K1を通して第2切欠部分K2に挿入、嵌合される。
そして、差動装置10の組立状態では、ピニオンシャフト24の軸部24aの先部24a2が、第1切欠部分K1に嵌合した支持凸部32t′と、第2切欠部分K2の平坦な内端面との間で周方向に挟持される。それと共に、軸部24aの先部24a2は、これの一対のカット面28,28′を第2切欠部分K2の、軸方向一方側及び他方側の平坦な内側面29,29′にそれぞれ面接触させながら、その両内側面29,29′間で軸方向に挟持される。かくして、ピニオンシャフト24は、デフケースCに対し周方向にも軸方向にも固定される。
また支持凸部32t′とピニオンシャフト24の軸部24aとは、各々の中心軸線32tL,24aL相互が差動装置10の組立状態で周方向一方側にオフセットしており、軸部24aの中心軸線24aLを通り且つ第1軸線X1と直交する横断面(図5を参照)で見て、軸部24aは、支持凸部32t′の中心軸線32tLと第1軸線X1を結ぶ仮想直線XLに対し、上記オフセットに関係して所定角度α傾いた傾斜姿勢にある。
そして、支持凸部32t′と軸部24aとの相対向面F3′,F2′(より具体的には支持凸部32t′の、軸部24a側の側面の一部を窪ませて形成した平坦なカット面F3′と、軸部24aの、支持凸部32t′側の側面F2′)は、前記横断面で見て前記傾斜姿勢に合せて、仮想直線XLに対し所定角度α傾斜した平面に各々形成されていて相互に面接触する。
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ため、各構成要素には第1実施形態の対応する構成要素と同じ参照符号を付すに止め、これ以上の説明は省略する。尚、図7に分解斜視図では、リングギヤ8、サイドギヤ21,22及びサイドギヤワッシャ26の図示は省略したが、これら部品8,21,22,26は、第2実施形態においても第1実施形態と同様に配備される。
而して第2実施形態でも第1実施形態と基本的に同様の作用効果が達成される。
更に第2実施形態によれば、切欠部Kが、第1切欠部分K1と、第1切欠部分K1の内端より周方向一方側に延びる第2切欠部分K2とを有して略L字状に形成され、第1切欠部分K1を通して第2切欠部分K2に挿入したピニオンシャフト24の軸部24aが、第1切欠部分K1に嵌合した支持凸部32t′と第2切欠部分K2との間で挟持、固定されるため、軸部24aの軸方向移動を一部材(即ち第1ケース半体C1の第2切欠部分K2内壁)で受け止めて規制でき、またピニオンシャフト24の軸部24aの周方向移動を支持凸部32t′に圧縮荷重として強固に受け止めさせて規制できる。
その結果、差動装置10の伝動中、ピニオンシャフト24がピニオンギヤ23からの噛合反力や伝達トルクを受けて軸方向・周方向に各々移動しようとする力が両ケース半体C1,C2相互の結合部(ボルト18及びその周辺部)に及ぶ虞れは無くなり、それだけ結合部の荷重負担が軽減される。
その上、支持凸部32t′とピニオンシャフト24の軸部24aとは、各々の中心軸線32tL,24aL相互が組立状態で周方向にオフセットしており、軸部24aの中心軸線24aLを通り且つ第1軸線X1と直交する横断面(図5を参照)で見て、軸部24aは、支持凸部32t′の中心軸線32tLと第1軸線X1を結ぶ仮想直線XLに対し、上記オフセットに関係して傾斜姿勢にあり、支持凸部32t′と軸部24aとの相対向面F3′,F2′は、前記横断面で見て前記傾斜姿勢に合せて仮想直線XLに対し傾斜した平面に各々形成されていて相互に面接触しているため、その接触部のガタ低減に寄与し得るばかりか、前記傾斜分だけ相対向面F3′,F2′の接触面積が増えて、接触面圧を低減可能となる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、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。
例えば、上記実施形態では、差動装置10を車両用差動装置に実施したものを示したが、本発明では、差動装置10を車両以外の種々の機械装置に実施してもよい。
また前記実施形態では、リングギヤ8の歯部8agをヘリカルギヤ状としたものを示したが、本発明のリングギヤは、実施形態に限定されず、例えば、ベベルギヤ、ハイポイドギヤ、スパーギヤ等でもよい。
また、前記実施形態では、第1,第2ケース半体C1,C2相互を複数のボルト18で結合するものを示したが、その結合手段は、実施形態に限定されず、種々の結合手段(例えば溶接、カシメ等)を採用可能である。
また、前記実施形態では、サイドギヤ21,22の背面にサイドギヤワッシャ26を、またピニオンギヤ23の背面にピニオンギヤワッシャ27をそれぞれ配したものを示したが、それらワッシャ26,27の少なくとも一方を省略して、サイドギヤ21,22の背面及び/又はピニオンギヤ23の背面をデフケースC内面に直接支持させるようにしてもよい。
また前記実施形態では、軸受ボス31b,32bの内周面に設けた潤滑油引込み用の螺旋溝15,15′を潤滑油導入手段の一例として示したが、潤滑油導入手段は、実施形態に限定されない。例えば、螺旋溝15,15′に代えて又は加えて、車軸11,12や、サイドギヤ23の背面に長く延設してデフケースC外に延ばしたサイドギヤ21,22のボス等に潤滑油導入手段となる潤滑油路や、螺旋溝を設けてもよい。
また前記実施形態では、デフケースCの周壁部33や第1、第2端壁部31,32に油出入り窓が開口されないものを示したが、必要に応じて油出入り窓をデフケースCの周壁部33又は第1、第2端壁部31,32に設けてもよい。
また前記実施形態では、動力源からデフケースCへの動力入力手段としてリングギヤ8をデフケースCに結合したものを示したが、動力入力手段は、実施形態に限定されず、例えばリングギヤ8に代えて、種々の伝動輪(例えばスプロケット、Vプーリ等)を用いてもよい。或いはまた、種々の減速又は増速装置の出力部材(例えば遊星歯車装置のキャリア等)をデフケースC(例えば、第1ケース半体C1又は第2ケース半体C2)に結合してもよく、又は一体で形成してもよい。
尚、複数の軸部24aの個数を2個、つまり直線状のピニオンシャフト24とした場合には、ピニオンシャフト24が軸方向のみならず、径方向(即ちピニオンシャフト24の軸方向)にも動き得る構造となるため、ピニオンシャフト24の軸方向の移動を規制して、デフケースCからのピニオンシャフト24の抜け止めを行う必要がある。この場合、図示はしないが、例えば、支持凸部32tに、軸部24aの径方向の端面を覆う延出部を設けることで、ピニオンシャフト24の上記抜け止めを行うことができる。或いは、支持凸部32の軸方向の端面に、該端面より突出するローラーピンなどの軸状部材を取付ける共に、ピニオンシャフト24の軸部24aに孔部を設け、その孔部に軸状部材を挿入することで、ピニオンシャフト24の上記抜け止めを行うようにしてもよい。或いはまた、支持凸部32t及び切欠部Kの、軸部24a周辺のデフケース外周側を一部径方向内側に凹ませて、その凹み部分に軸部24aを突出させ、該凹み部分内周に係止したサークリップ等の係止部材を軸部24aに係合させることで、ピニオンシャフト24の上記抜け止めを行うようにしてもよい。
C・・・・・・・デフケース
C1・・・・・・一方のケース半体としての第1ケース半体
C2・・・・・・他方のケース半体としての第2ケース半体
F2・・・・・・相対向面としての軸部の先部の、第2ケース半体側の側面
F3・・・・・・相対向面としての支持凸部の先端面
F2′・・・・・相対向面としての軸部の、支持凸部側の側面
F3′・・・・・相対向面としての支持凸部の、軸部側の側面のカット面
K,K′・・・・切欠部
K1・・・・・・第1切欠部分
K2・・・・・・第2切欠部分
Ko・・・・・・一端
X1・・・・・・所定軸線としての第1軸線
XL・・・・・・仮想直線
10・・・・・・差動装置
21,22・・・一対のサイドギヤとしての第1,第2サイドギヤ
23・・・・・・ピニオンギヤ
24・・・・・・ピニオンシャフト
24a・・・・・ピニオンシャフトの軸部
32t,32t′・・支持凸部
33a・・・・・ピニオンギヤ支持部としての周壁部分
50・・・・・・油溜用空間

Claims (4)

  1. 所定軸線(X1)回りに回転可能なデフケース(C)と、前記デフケース(C)に回転自在に支持される一対のサイドギヤ(21,22)と、前記一対のサイドギヤ(21,22)に噛合するピニオンギヤ(23)と、前記デフケース(C)の軸方向と直交する方向の軸部(24a)を有し且つ該軸部(24a)を介して前記ピニオンギヤ(23)を前記デフケース(C)に回転自在に支持するピニオンシャフト(24)とを備え、前記デフケース(C)が前記軸方向に互いに隣接配置される一対のケース半体(C1,C2)を有する差動装置において、
    一方の前記ケース半体(C1)は、他方の前記ケース半体(C2)との対向面に一端(Ko)を開口させて前記軸方向に延び且つ前記ピニオンシャフト(24)の軸部(24a)が挿入可能な切欠部(K,K′)を有し、
    前記他方のケース半体(C2)は、前記切欠部(K,K′)に対し前記軸方向に嵌合する支持凸部(32t,32t′)を有し、
    前記一対のケース半体(C1,C2)相互を結合した差動装置(10)の組立状態では、前記切欠部(K,K′)に挿入された前記ピニオンシャフト(24)の軸部(24a)が、前記切欠部(K,K′)に嵌合された前記支持凸部(32t,32t′)と前記切欠部(K,K′)との間で挟持、固定されることを特徴とする差動装置。
  2. 前記一方のケース半体(C1)は、前記ピニオンギヤ(23)の背面を摺動回転自在に支持するピニオンギヤ支持部(33a)を有しており、
    前記支持凸部(32t)は、前記デフケース(C)の径方向で前記ピニオンギヤ支持部(33a)よりも薄肉に形成されていて、前記組立状態では前記ピニオンギヤ(23)の背面と該支持凸部(32t)との間に油溜用空間(50)が画成されることを特徴とする、請求項1に記載の差動装置。
  3. 前記支持凸部(32t,32t′)と前記軸部(24a)との相対向面(F3,F2,F3′,F2′)は、各々平面に形成されて相互が面接触することを特徴とする、請求項1又は2に記載の差動装置。
  4. 前記切欠部(K′)は、前記対向面に一端(Ko)を開口させて前記軸方向に延びる第1切欠部分(K1)と、前記第1切欠部分(K1)の他端より前記一方のケース半体(C1)の周方向に延びる第2切欠部分(K2)とを有しており、
    前記ピニオンシャフト(24)の軸部(24a)は、前記第1切欠部分(K1)を通して前記第2切欠部分(K2)に挿入され、
    前記組立状態で前記ピニオンシャフト(24)の軸部(24a)は、前記第1切欠部分(K1)に嵌合した前記支持凸部(32t′)と前記第2切欠部分(K2)との間で挟持、固定されることを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載の差動装置。
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