JP2578250Y2 - 差動歯車装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、粘性流体を介してトル
ク伝達を行うビスカスカップリングにより、自動的に両
駆動軸の差動が制限される差動歯車装置に関し、より詳
しくは駆動軸を容易に取り付けられるように改良した差
動歯車装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両が旋回走行するときの内
外輪差を吸収するために駆動軸には差動歯車装置が用い
られている。ところが通常の差動歯車装置では、左右い
ずれかの駆動輪が例えばぬかるみに落ち込んだり路面上
の氷雪等に乗り上げたりして空転を始めると、駆動輪に
駆動力を伝達できなくなるという欠点が有る。このた
め、近年においては、シリコンオイル等の高粘性流体中
に配置された多数の薄板間に生じる粘性抵抗を利用した
ビスカスカップリングによって差動制限を行う、いわゆ
るビスカスカップリング付き差動歯車装置が広く用いら
れるようになっている。

【０００３】図１０は、このようなビスカスカップリン
グ付き差動歯車装置の一例を示す断面図であるが、この
差動歯車装置９０においては差動歯車機構１０のケース
１１と一方の駆動軸６との間に差動制限機構であるビス
カスカップリング２０が介装され、差動歯車機構のケー
ス１１と駆動軸６との間に相対回転が生じると差動制限
を行うように構成されている。

【０００４】そして、この差動歯車装置９０において
は、ビスカスカップリング２０を差動歯車機構１０のケ
ース１１とは別個のハウジング２１内に設けているの
で、ビスカスカップリング２０の製造や組み立てが容易
であるとともに、差動歯車機構１０のケース１１もビス
カスカップリングが取り付くものとそうでないものとに
区別して製造する必要がないという利点が得られる。ま
た、ビスカスカップリング２０が作動してその作動室２
７内に封入されたシリコンオイルが高温となり圧力が上
昇してもその影響がサイドギヤ１６におよぶことが無い
ので、サイドギヤ１６がピニオンギヤ１４ａ，１４ｂに
強く押しつけられて耐久性を損なうおそれが無い。さら
にはこのビスカスカップリング２０は差動歯車機構１０
のケース１１と駆動軸６との間に介装されているので、
一対の駆動軸５，６間にビスカスカップリングを介装し
た場合に比較して双方の駆動軸間の回転干渉が弱いか
ら、操舵される前輪を駆動する前輪駆動車の駆動軸に用
いる差動制限装置としては最適なものとなっている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】ところで、前述の差動
歯車装置９０においては、その構造上、ビスカスカップ
リングのハブ２４とサイドギヤ１６とが駆動軸６と一体
的に回転しなければならない。そこで、図１０に示すよ
うに、ビスカスカップリング２０が配置された側の駆動
軸６は、この駆動軸６に係合して一体に回転されるビス
カスカップリングのハブ２４と、サイドギヤ１６の両方
にスプライン嵌合されている。

【０００６】しかしながら、前記ハブ２４に設けられた
雌スプライン２４ｃとサイドギヤ１６に設けられた雌ス
プライン１６ｂは、ほとんどの場合その回転方向の位相
がずれているから、駆動軸６を単に挿入しただけではそ
の雄スプライン６ａを両者の雌スプライン２４ｃ，１６
ｂに嵌合させることができない。したがって、まず駆動
軸６をハブ２４に嵌合させた後に、駆動軸６を手で回転
させてこの駆動軸６の雄スプライン６ａとサイドギヤ１
６の雌スプライン１６ｂの位相を一致させ、次いで駆動
軸６をサイドギヤ１６に挿入して嵌合させなければなら
ない。

【０００７】そこで、駆動軸６を回転させるためには前
記ハブ２４をビスカスカップリング２０の大きな起動ト
ルクに抗して回転させねばならず、作業者に厳しい肉体
的負担を強いることとなるので従来より強く改善が望ま
れていた。即ち、本考案の目的は上記課題を解消するこ
とに係り、粘性流体を介してトルク伝達を行うビスカス
カップリングにより両駆動軸の差動を制限する差動制限
機構を有すると共に、駆動軸を容易に組付けることがで
きる組立て性の良好な差動歯車装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本考案の上記目的は、同
軸とされる一対の駆動軸の軸線の回りを回転する差動歯
車ケースと、前記軸線に対して直交するように前記差動
歯車ケースに取り付けられたピニオンシャフトと、この
ピニオンシャフトに回転自在に軸支されたピニオンギヤ
と、前記ピニオンシャフトを挟んで互いに対向されかつ
前記ピニオンギヤに係合して前記軸線の回りに回転され
ると共にそれぞれ前記各駆動軸と一体回転可能に係合す
る一対のサイドギヤとを備えた差動歯車機構と、前記差
動歯車ケースと一体となって回転するハウジングと、こ
のハウジングに支承されて前記駆動軸の一方と一体的に
回転するハブと、該ハブ及び前記ハウジングにより画成
されて粘性流体が封入される作動室と、この作動室内に
配置されてその外周部が前記ハウジングと一体回転可能
に係合した複数のアウタープレートと、これらアウター
プレートと交互に配置されかつその内周部が前記ハブと
一体回転可能に係合した複数のインナープレートとを備
えた差動制限機構とからなる差動歯車装置であって、前
記ハブが隣接するサイドギヤと一体回転可能に嵌合され
ると共に、該サイドギヤと一体回転可能に係合する一方
の駆動軸が該ハブと非係合となるように構成されている
ことを特徴とする差動歯車装置により達成される。

【０００９】尚、前記ハブを隣接するサイドギヤと一体
回転可能に嵌合する嵌合手段としては、該サイドギヤの
ボス部外周面を非円形断面形状に形成すると共に、該ボ
ス部外周面に対応する非円形断面形状の内周面を形成さ
れた受容凹部をハブの差動歯車機構側端部に設け、該受
容凹部に前記ボス部を嵌入することにより両者を一体回
転可能に嵌合するものがある。

【００１０】また、前記ハブを隣接するサイドギヤと一
体回転可能に嵌合する他の嵌合手段としては、該サイド
ギヤのボス部外周面と該ボス部が嵌入されるハブの差動
歯車機構側端部に設けた受容凹部内周面との間に設けた
スプライン及びキー部材により両者を一体回転可能に嵌
合するものがある。更に、前記ハブを隣接するサイドギ
ヤと一体回転可能に嵌合する他の嵌合手段としては、該
サイドギヤのボス部と該ボス部が嵌入されるハブの差動
歯車機構側端部との対向部分に設けたドッグクラッチに
より両者を一体回転可能に嵌合するものがある。

【００１１】

【作用】本考案の上記構成によれば、隣接するサイドギ
ヤと一体回転可能に嵌合された前記ハブは、該サイドギ
ヤを介して一方の駆動軸と一体的に回転することがで
き、直接は該駆動軸と係合する必要がない。そこで、予
め組立てられた差動歯車装置に駆動軸を組付ける際に
は、該駆動軸をサイドギヤに嵌合させるだけでよい。

【００１２】

【実施例】以下、添付図面に基づいて本考案の各実施例
を詳細に説明する。尚、各実施例の同一部分については
同一の符号を用いて説明を簡略化する。図１は、本考案
の第１実施例に基づく差動歯車装置１００の縦断面図で
あり、図２は図１に示した差動歯車装置のII−II断面矢
視図である。

【００１３】前記差動歯車装置１００は、図１中右側に
設けられた差動歯車機構１０と図１中左側に設けられた
ビスカスカップリング２０が一体とされ、駆動軸の軸線
Ｃの廻りに回転するようにされている。前記差動歯車機
構１０は、その歯車機構を収納する椀状のケース１１
と、このケース１１に前記軸線Ｃに対して直交するよう
に穿設された貫通孔１１ｃに嵌合されかつスプリングピ
ン１２で抜け止めされたピニオンシャフト１３と、この
ピニオンシャフト１３の両端側に回転自在に軸支された
一対のピニオンギヤ１４ａ，１４ｂと、前記ピニオンシ
ャフト１２を挟んで互いに対向されるとともに、前記一
対のピニオンギヤ１４ａ，１４ｂに係合して駆動され前
記軸線Ｃの廻りに回転するビスカスカップリング２０側
のサイドギヤ１１６と反対側のサイドギヤ１５を有す
る。そして、これらのサイドギヤ１５，１１６は、それ
ぞれに設けられた雌スプライン１５ｂ，１１６ｂに、そ
れぞれ駆動軸５，６の雄スプライン５ａ，６ａが嵌合さ
れるとともにサークリップ５ｃ，６ｃで抜け止めされ
て、一体に回転するようにされている。

【００１４】前記ビスカスカップリング２０は、前記差
動歯車機構１０のケース１１に一体に取り付けられるハ
ウジング２１を有し、このハウジング２１は前記ケース
１１のフランジ１１ａに取り付けられる円環状厚板部２
１ａと、この円環状厚板部２１ａに取り付けられて前記
軸線Ｃと同軸とされる外側回転部材２１ｂ、およびこの
外側回転部材２１ｂに取り付けられてこの差動歯車装置
１００を回転自在に支持するための軸部２１ｄを有する
外側部材２１ｃからなっている。そして、粘性流体が封
入される作動室２７が、前記ハウジング２１内に前記軸
線Ｃと同軸の環状に画成されている。さらに前記円環状
厚板部２１ａと前記外側部材２１ｃにより支承されて前
記軸線Ｃの廻りに回転自在とされるハブ１２４が、前記
作動室２７をＸリング（断面がＸ字形状のオイルシー
ル）２５，２６とともに密封している。

【００１５】前記作動室２７の内部には薄板を円環状に
打ち抜いたアウタープレート２９とインナープレート２
８が交互に配置され、前記アウタープレート２９はその
外周部が前記ハウジング２１の外側回転部材２１ｂの内
周面に一体回転可能に係合されるとともに、前記インナ
ープレート２８はその内周部が前記ハブ１２４の外周面
に一体回転可能に係合されて、それぞれ前記軸線Ｃの廻
りに一体に回転するようにされている。

【００１６】そして、前記作動室２７の内部には、前記
ハウジング２１に設けられた貫通孔を介して粘性流体が
充満された後、玉２２により外部に漏出しないように封
止される。前記ハブ１２４の差動歯車機構側端部には、
図２に示したように、前記軸線Ｃと同軸とされる非円形
断面形状の内周面を形成された受容凹部１２４ｂが設け
られている。そして、前記サイドギヤ１１６のボス部外
周面１１６ａは、前記受容凹部１２４ｂの内周面に対応
する同一の非円形断面形状に形成されている。これによ
り、前記ハブ１２４の受容凹部１２４ｂを前記サイドギ
ヤ１１６のボス部外周面１１６ａに外嵌して係合させる
ことにより、両者は前記軸線Ｃの廻りに一体回転可能に
嵌合される。

【００１７】そして、前記ハブ１２４の前記駆動軸６に
臨む部分は、前記軸線Ｃと同軸の円筒内面１２４ｃとさ
れて、前記雄スプライン６ａに直接接触することがない
ように構成されて、ハブ１２４と駆動軸６は非係合とさ
れている。これにより、前記駆動軸６を本実施例の差動
歯車装置１００に取り付ける際には、前記駆動軸６の雄
スプライン６ａを前記サイドギヤ１１６の雌スプライン
１１６ｂに挿通して嵌合させるだけでよいから、容易に
取り付けることができる。

【００１８】すなわち、本実施例の差動歯車装置１００
は、ビスカスカップリング２０のインナープレート２８
が係合するハブ１２４を直接、前記駆動軸６にスプライ
ン嵌合させることなく、サイドギヤ１１６を介して駆動
軸６と一体回転可能に係合されるようにしたので、前記
差動歯車装置１００に駆動軸６をとりつける際には、駆
動軸６の先端部に設けられた雄スプライン６ａをサイド
ギヤ１１６に設けた雌スプライン１１６ｂに嵌合させる
だけでよいから、容易に取り付けることができる。ま
た、前記ハブ１２４はサイドギヤ１１６を介して駆動軸
６と一体に回転するから、ビスカスカップリング２０は
従来と同様に作動することができる。

【００１９】尚、前記ハブ１２４と前記サイドギヤ１１
６とを一体回転可能とする嵌合手段を構成する形状結合
部の形状は、上記の如き非円形断面形状に限らず多角形
断面形状としても良い。次ぎに、上記第１実施例の差動
歯車装置１００の作動について説明する。まず、この差
動歯車装置１００を適用する車両の動力伝達経路を模式
的に示す図９を用いて説明すると、この車両は車体の前
方に搭載されたエンジン１により左右の前輪７Ｒ，７Ｌ
を駆動する前輪駆動車で、前記エンジン１で発生した駆
動力を変速機２で変速した後、変速機２のケース２ａに
軸受け４ａ，４ｂで回転自在に支承された差動歯車機構
１０のケース１１に固定された平歯車３に伝達すること
により、前記差動歯車機構１０を駆動して回転するよう
にされている。そして、この差動歯車機構１０のサイド
ギヤに取り付けられた左右の駆動軸５，６が前記左右の
前輪７Ｒ，７Ｌを駆動するようにされている。

【００２０】そして、前記差動歯車装置１００は、前述
のように、前記差動歯車機構１０のケース１１と前記駆
動軸６の間に差動制限機構であるビスカスカップリング
２０が介装されている。したがって、低速旋回時のよう
に左右の回転差が小さい状態では、ビスカスカップリン
グ２０による差動制限トルクが小さいので、差動装置の
差動機能が働き、スムースな旋回が可能となる。

【００２１】そして、例えば右側の駆動輪７Ｒがぬかる
みにはまりこんだり路面上の氷雪に乗り上げたりして空
転すると、前記差動歯車機構１０のケース１１と前記駆
動軸６との間に相対回転が生じる。これにより、図１に
示すように、前記ケース１１と一体とされた前記ビスカ
スカップリング２０のハウジング２１に係合するアウタ
ープレート２９と、前記駆動軸６がスプライン嵌合する
サイドギヤ１１６と一体に回転するようにされている前
記ハブ１２４に係合するインナープレート２８とが、前
記作動室２７内に封入された高粘度のシリコンオイル中
で相対回転して粘性抵抗が生じるから、前記駆動軸６と
前記ケース１１の間で差動制限が行われ、駆動力を空転
していない左側の駆動輪７Ｌに伝達することができ、高
い走破性が得られる。

【００２２】図３は、本考案の第２実施例に基づく差動
歯車装置２００の縦断面図であり、図４は図３に示した
差動歯車装置のVI−VI断面矢視図である。差動歯車装置
２００は、ビスカスカップリング２０のハブ２２４をサ
イドギヤ２１６にスプライン嵌合させることにより両者
を一体回転可能に係合させたものであり、それ以外の部
分は前述の第１実施例の差動歯車装置１００と全く同一
構造とされている。

【００２３】すなわち、本第２実施例におけるハブ２２
４の前記軸線Ｃに同軸とされる受容凹部の内周面には雌
スプライン２２４ｂが刻設され、サイドギヤ２１６のボ
ス部の外周面には雄スプライン２１６ａが刻設され、両
者はこのスプラインを介して一体回転可能に係合するよ
うにされている。そして、前記ハブ２１４の前記駆動軸
６の雄スプライン６ａに臨む部分は、軸線Ｃと同軸で該
雄スプライン６ａの外径より内径の大きい円筒内面２２
４ｃとされて、前記スプライン６ａに直接接することが
ないようにされている。

【００２４】従って、前記ハブ２２４を前記サイドギヤ
２１６にスプライン嵌合させることによって両者は前記
軸線Ｃの廻りに一体的に回転し、前記ハブ２２４が駆動
軸６と一体に回転することができるので、ビスカスカッ
プリング２０は従来と全く同様に作動することができる
と共に、差動歯車装置２００への駆動軸６の取り付けが
容易となる。

【００２５】図５は、本考案の第３実施例に基づく差動
歯車装置３００の縦断面図であり、図６は図５に示した
差動歯車装置のVI−VI断面矢視図である。差動歯車装置
３００は、ビスカスカップリング２０のハブ３２４を前
記サイドギヤ３１６にドッグクラッチを介して係合させ
たもので、それ以外の部分は前述の第１実施例の差動歯
車装置１００と全く同一構造とされている。

【００２６】すなわち、本第３実施例におけるサイドギ
ヤ３１６のボス部の端面には前記軸線Ｃ方向に沿ってビ
スカスカップリング２０側へ突出するドッグクラッチ歯
３１６ａが周方向に等配されて刻設されると共に、該サ
イドギヤ３１６のボス部が挿入されるハブ３２４の受容
凹部における前記ドッグクラッチ歯３１６ａとの対向部
分にはこれに対応して前記サイドギヤ３１６側へ突出す
るドッグクラッチ歯３２４ｂが刻設されており、両者は
このドッグクラッチを介して一体回転可能に嵌合されて
いる。そして、前記ハブ３２４の前記駆動軸６の雄スプ
ライン６ａに臨む部分は、軸線Ｃと同軸で該雄スプライ
ン６ａの外径より内径の大きい円筒内面３２４ｃとされ
て、前記雄スプライン６ａに直接接することがないよう
にされている。

【００２７】したがって、前記ハブ３２４を前記サイド
ギヤ３１６にドッグクラッチを介して嵌合させることに
より、両者は前記軸線Ｃの廻りに一体的に回転し、前記
ハブ３２４が駆動軸６と一体に回転することができるの
で、ビスカスカップリング２０は従来と全く同様に作動
することができると共に、差動歯車装置３００への駆動
軸６の取り付けが容易となる。

【００２８】図７は、本考案の第４実施例に基づく差動
歯車装置４００の縦断面図であり、図８は図７に示した
差動歯車装置のVIII−VIII断面矢視図である。差動歯車
装置４００は、ビスカスカップリング２０のハブ４２４
をサイドギヤ４１６に丸キー２３を介して係合させたも
ので、それ以外の部分は前述の第１実施例の差動歯車装
置１００と全く同一構造とされている。

【００２９】すなわち、本第４実施例のハブ４２４の前
記軸線Ｃに同軸とされる受容凹部４２４ｂの内周面及び
前記サイドギヤ４１６のボス部４１６ａの外周面には、
丸キー２３を収容する断面半円状の溝がそれぞれ前記軸
線Ｃと平行に延びるように形成されている。そして前記
ハブ４２４の前記駆動軸６の雄スプライン６ａに臨む部
分は、軸線Ｃと同軸で該雄スプライン６ａの外径より内
径の大きい円筒内面４２４ｃとされて、前記雄スプライ
ン６ａに直接接することがないようにされている。

【００３０】したがって、前記ハブ４２４を前記サイド
ギヤ４１６にドッグクラッチを介して嵌合させることに
より、両者は前記軸線Ｃの廻りに一体的に回転し、前記
ハブ４２４が駆動軸６と一体に回転することができるの
で、ビスカスカップリング２０は従来と全く同様に作動
することができると共に、差動歯車装置４００への駆動
軸６の取り付けが容易となる。

【００３１】なお、本第４実施例においては丸キーを用
いたが、キーの形状はこれにとらわれる必要は無く他の
形状を有するキーを用いても良い。

【００３２】

【考案の効果】本考案の差動歯車装置によれば、差動制
限機構であるビスカスカップリングのインナープレート
が係合するハブは、隣接するサイドギヤと一体回転可能
に嵌合され、該サイドギヤを介して一方の駆動軸と一体
的に回転することができるので、直接は該駆動軸と係合
する必要がない。そこで、予め組立てられた差動歯車装
置に駆動軸を組付ける際には、該駆動軸をサイドギヤに
嵌合させるだけでよい。

【００３３】そこで、従来のビスカスカップリング付き
差動歯車装置のように、まず駆動軸をハブにスプライン
嵌合させた後に作業者がビスカスカップリングの起動ト
ルクに抗しながら手で駆動軸を回転させて、駆動軸のス
プラインとサイドギヤのスプラインとの位相を合わせる
必要がないから、駆動軸を容易に取り付けることができ
る。

【００３４】従って、粘性流体を介してトルク伝達を行
うビスカスカップリングにより両駆動軸の差動を制限す
る差動制限機構を有すると共に、駆動軸を容易に組付け
ることができる組立て性の良好な差動歯車装置を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例に基づく差動歯車装置の縦
断面である。

【図２】図１に示した差動歯車装置のII−II断面矢視図
である。

【図３】本考案の第２実施例に基づく差動歯車装置の縦
断面である。

【図４】図３に示した差動歯車装置のIV−IV断面矢視図
である。

【図５】本考案の第３実施例に基づく差動歯車装置の縦
断面である。

【図６】図５に示した差動歯車装置のVI−VI断面矢視図
である。

【図７】本考案の第４実施例に基づく差動歯車装置の縦
断面である。

【図８】図７に示した差動歯車装置のVIII−VIII断面矢
視図である。

【図９】本考案の差動歯車装置が適用される車両の動力
伝達系を示す説明図である。

【図１０】従来の差動歯車装置の縦断面図である。

【符号の説明】

５ 駆動軸 ６ 駆動軸 １０ 差動歯車機構 １１ 差動歯車機構のケース １２ スプリングピン １３ ピニオンシャフト １４ａ ピニオンギヤ １４ｂ ピニオンギヤ １５ サイドギヤ ２０ ビスカスカップリング ２５ Ｘリング ２６ Ｘリング ２７ 作動室 ２８ インナープレート ２９ アウタープレート １００ 差動歯車装置 １１６ サイドギヤ １１６ａ ボス部外周面 １１６ｂ 雌スプライン １２４ ハブ １２４ｂ 受容凹部 １２４ｃ 円筒内面 ２１６ サイドギヤ

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 同軸とされる一対の駆動軸の軸線の回り
   を回転する差動歯車ケースと、前記軸線に対して直交す
   るように前記差動歯車ケースに取り付けられたピニオン
   シャフトと、このピニオンシャフトに回転自在に軸支さ
   れたピニオンギヤと、前記ピニオンシャフトを挟んで互
   いに対向されかつ前記ピニオンギヤに係合して前記軸線
   の回りに回転されると共にそれぞれ前記各駆動軸と一体
   回転可能に係合する一対のサイドギヤとを備えた差動歯
   車機構と、 前記差動歯車ケースと一体となって回転するハウジング
   と、このハウジングに支承されて前記駆動軸の一方と一
   体的に回転するハブと、該ハブ及び前記ハウジングによ
   り画成されて粘性流体が封入される作動室と、この作動
   室内に配置されてその外周部が前記ハウジングと一体回
   転可能に係合した複数のアウタープレートと、これらア
   ウタープレートと交互に配置されかつその内周部が前記
   ハブと一体回転可能に係合した複数のインナープレート
   とを備えた差動制限機構とからなる差動歯車装置であっ
   て、 前記ハブが隣接するサイドギヤと一体回転可能に嵌合さ
   れると共に、該サイドギヤと一体回転可能に係合する一
   方の駆動軸が該ハブと非係合となるように構成されてい
   ることを特徴とする差動歯車装置。