JP3131751U - 差動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単なギア構造で且つギア組み込みも容易にして、ゴーカートのよう
な簡易車両の最適な回転ケース体を備え、またロック機構を容易に組み込むことのできる新規な差動装置を提供する。
【解決手段】回転ケース体のギアを組込む本体部に、適宜厚さの隔壁１２を残し、且つ伝達ギアの外周と一致する伝達ギア収納凹部１１ａを設けると共に、一方の面に第一ピニオンギア３ａの収納箇所の深さが前記隔壁途中までで、第二ピニオンギア３ｂの収納箇所が隔壁を越える深さまでとしたピニオンギア収納凹部１５ａ，１５ｂを形成し、伝達ギア及びピニオンギアを前記収納凹部内に配置して所定の噛合状態としてなる。
【選択図】図５

Description

本考案は、車両に使用される平歯車で構成した差動装置（デフレンシャル装置）に関するものである。

平歯車で構成する作動装置の基本構造は、所定の水平軸で回転駆動可能に車体に組み込まれる回転ケース体に、左右出力軸に各々連結される伝達ギアを前記水平軸と同軸線上に配置し、回転ケース体に保持された左右ピニオンギアを各々伝達ギアに噛合させると共に、左右ピニオンギアを互いに噛合してなるものである。

そして左右出力軸が同一負荷の場合（直線走行の場合）には、ピニオンギアが回転せずに、回転ケース体と左右出力軸が同一回転数で回転し、左右出力軸の負荷トルクが変化すると（カーブ走行の場合）、負荷に応じて左右ピニオンギアが互いに逆方向に回転し、ピニオンギアの回転数に対応して左右出力軸の回転数を変化させているものである。

具体的な構造としては、特許文献１（特開昭４９−６１５５２号公報）には、回転ケース体の対向板間に、左右伝達ギア及び左右ピニオンギアを所定の噛合がなされる状態で軸装しているものである。

また特許文献２（特開昭５９−９７３４６号公報）には、回転ケース体が、一体物の本体部に左右伝達ギア及び左右ピニオンギアの収納孔を設け、当該収納孔にギアを噛合状態で収納し、本体部の表裏（左右端面）を対向板で塞いで形成しているものである。

特開昭４９−６１５５２号公報。 特開昭５９−９７３４６号公報。

特許文献１記載の差動装置は、回転ケース体の対向面間にピニオンギアを各々軸支持しているもので、ギアの組み込みや分解が煩瑣である。即ちコーカートのような簡易車両において採用される作動装置としては、その製造が面倒である。

また特許文献２記載の差動装置は、回転ケース体の本位部の収納孔にギアを収納する構造で、ギアの組み込みや分解が容易である反面、ピニオンギアが一方の伝達ギアとの噛合部及び他方の伝達ギアとの回避部を備えると共に、他方のピニオンギアとの噛合部を備えるという複雑な構造に形成する必要があり、また各伝達ギアにおいてもピニオンギアとの噛合部及び回避部を考慮して形成しなければならないので、その製造において煩雑さがある。

また特許文献１，２記載の作動装置においては、差動機能を発揮させないロック機構を付設していない。

そこで本考案は、簡単なギア構造で且つギア組み込みも容易にして、ゴーカートのような簡易車両の最適な回転ケース体を備え、またロック機構を容易に組み込むことのできる新規な差動装置を提案したものである。

本考案（請求項１）に係る差動装置は、所定の水平軸で回転駆動可能に設けられる回転ケース体と、左右出力軸に各々連結され前記水平軸と同軸線上で回転ケース本体内に配置される第一伝達ギア及び第二伝達ギアと、回転ケース体に保持されて回転ケース体と一体に回転し、前記伝達ギアの一方に噛合すると共に、互いに噛合する第一ピニオンギア及び第二ピニオンギアとを備えてなる差動装置であって、回転ケース体におけるギアを組込む本体部の水平軸方向左右面に、適宜厚さの隔壁を残し、且つ伝達ギアの外周と一致する伝達ギア収納凹部を設けると共に、一方の面に噛合状態のピニオンギア外周と一致し、且つ第一ピニオンギアの収納箇所の深さが前記隔壁途中までで、第二ピニオンギアの収納箇所が隔壁を越える深さまでとしたピニオンギア収納凹部を形成し、伝達ギア及びピニオンギアを前記収納凹部内に配置して所定の噛合状態としてなることを特徴とするものである。

而して伝達ギアを収納凹部に収納することで、本体部の回転水平軸の中心と一致し、第一ピニオンギア及び第二ピニオンギアを、ピニオンギア収納凹部に収納することで、図２，３（イ）に例示するように、作動機能が発揮される所定のギア噛合状態を容易に得ることができ、各ギアを本体部に収納し、本体部の収納凹部を適宜な外板を以って塞いでギアを内装し、回転ケース体に回転伝達部（歯車やスプロケット）を付設し、車体に取り付ける固定ケースにベアリング等を介在させて回転自在に組み込み、固定ケースを車体の所定位置に取り付けることで、車両の左右車軸の差動機構として使用されるものである。

また特に本考案（請求項２）に係る差動装置は、前記構成において、ピニオンギアの軸長を第一ピニオンギアの収納箇所深さとし、第二ピンオンギアの収納箇所の深さを、底面から隔壁途中までがピニオンギアの軸長と対応するようにし、第二ピニオンギアを収納凹部に収納する際に、第二ピニオンギアの表面側に、第二ピニオンギアの軸方向移動を抑える抑え軸体を配置してなると、第一ピニオンギア及び第二ピニオンギアは同一部品とすることができる。

また本考案（請求項３）に係る差動装置は、第二ピニオンギアを所定位置から隔壁位置を越えてスライドして第一伝達ギアに噛合可能に設けると共に、本体部に、前記第二ピニオンギアのスライド移動を制御するロック機構部を付設してなるものである。

従って図３（ロ）に示すように、第二ピニオンギアをスライド移動させて、第二ピニオンギアを第一伝達ギア及び第二伝達ギアの双方に噛合させると、第一伝達ギア及び第二伝達ギアは、同軸上に固定されることになり、回転ケース体の回転によって第一伝達ギア及び第二伝達ギアと同一回転となる。

本考案の構成は上記の通りであるから、回転ケース体の本体部において、各ギア一の組み込み位置を収納凹部の深さ設定で容易に定めることができるので、特異な形状のギアを採用することなく作動機能に必要なギア噛合状態を得ることができて、その組み込みや分解が容易に行うことができると共に、特に前記本体部の加工に際しては、フライス盤によるエンドミル加工によって所望の深さとすることができるので、その製造が容易になされるもので、更に差動機能を停止するロック機構の組み込みも容易である。

次に本考案の実施の形態について説明する。車体の車軸部に組み込む差動装置は、回転ケース体Ａと、回転ケース体Ａに付設される回転伝達部（図示例はスプロケット）Ｂと、回転ケース体Ａを車体に回転自在に装着するためにベアリングＣを介在させて回転ケース体Ａを抱持する固定ケースＤと、差動機能の発揮停止を選択するロック機構部Ｅで構成され、本考案の特徴は回転ケース体Ａ及びロック機構部Ｅの構造にある。

回転ケース体Ａは、本体部１と、車軸と連結される左右出力軸に設けた又は適宜連結する第一伝達ギア２ａ及び第二伝達ギア２ｂと、前記伝達ギア２ａ，２ｂと噛合可能な歯車とした第一ピニオンギア３ａと第二ピニオンギア３ｂと、抑え軸体３ｃと、外板４で構成される。

本体部１は、後述する各ギアの収納凹部を、エンドミルを使用したフライス加工によって所定径で所定の深さまでを穿設して形成するものである。

第一伝達ギア２ａ及び第二伝達ギア２ｂを収納する伝達ギア収納凹部１１ａ，１１ｂは、第一伝達ギア２ａ及び第二伝達ギア２ｂの外形と一致する径で、水平軸（回転中心）の左右面から伝達ギア収納凹部１１ａ，１１ｂを穿設形成すると共に、特に両伝達ギア収納凹部１１ａ，１１ｂの間には、適宜な厚さの隔壁１２を設けるものである。また前記隔壁１２の中心に支軸用透孔１３を穿設し、支軸１４を装着する。

更にピニオンギア収納凹部１５ａ，１５ｂは、図２，３で示した嵌合状態と対応する位置に、ピニオンギア３ａ，３ｂの外形と一致するように、本体部１の一面側（図示例は第一伝達ギア側）から複数対（図示例は２対であるが３対でも良い）設けたもので、特に第一ピニオンギア３ａの収納凹部１５ａの深さを、隔壁１２の途中（隔壁の奥側端面）まで形成し、収納凹部１５ａに収納した第一ピニオンギア３ａが第二伝達ギア２ｂと噛合しないようにしたものである。

ピニオンギア３ａ，３ｂは、その軸長が前記収納凹部１５ａの深さと一致させたものであり、第二ピニオンギア３ｂを収納する収納凹部１５ｂの穿設深さは、隔壁１２を越える深さで、且つ底面に位置させた第二ピニオンギア３ｂが、隔壁１２を越えて第一伝達ギア２ａと噛合しない深さとしたものである。更に第二ピニオンギア３ｂの収納凹部１５ｂの底部に、後述するロック機構部Ｅの操作軸が貫通される操作孔１６を、本体部１の他方端面まで穿設したものである。

第一ピニオンギア３ａはそのままピニオンギア収納凹部１５ａに収納して第一伝達ギア２ａと噛合させるが、第二ピニオンギア３ｂは、下記の抑え軸体３ｃと組み合わせて収納凹部１５ｂに収納するものである。

抑え軸体３ｃは、第二ピニオンギア３ｂの軸孔に細径部を挿入し、大径部（頭部）で第二ピニオンギア３ｂを抑え込むようにしたもので、特に抑え軸体３ｃの頭部と第二ピニオンギア３ｂとの間に発条３１を介装して、第二ピニオンギア３ｂが収納凹部１５ｂの底面側に押し込まれるようにし、且つ発条３１の付勢力に抗して、収納凹部１５ｂの開口側に移動可能に組み込むものである。

尚伝達ギア２ａ，２ｂの内端面には支軸１４が遊挿される透孔を穿設し、伝達ギア２ａ，２ｂの回転中心のブレを防止している。

而して前記本体部１に伝達ギア２ａ，２ｂを支軸１４に回転自在に装着して伝達ギア２ａ，２ｂを収納凹部１１ａ，１１ｂ内に配置し、第一ピニオンギア３ａと、抑え軸体３ｃを装着した第二ピニオンギア３ｂを噛合状態とし、且つ伝達ギア２ａ，２ｂに噛合するようにして収納凹部１５ａ，１５ｂ内に配置する。尚後述するロック機構部Ｅの動作のために、第二ピニオンギアの軸孔が閉塞される薄板１７を収納凹部１５ｂの底面に敷いておく。

そして本体部１の収納凹部１５ａ，１５ｂ内に配置されたピニオンギア３ａ，３ｂの離脱を防止するように収納凹部１５ａ，１５ｂの開口箇所に外板４を取り付ける。また伝達ギア２ａ，２ｂにおいても、本体部１から離脱するように適宜な処置を施しても良いが、伝達ギア２ａ，２ｂが出力軸を介して車軸と連結（作動装置の車体組み込み）されることで、特に離脱防止手段を採用する必要がない場合もあるので、この構造に関しては省略した。

また前記回転ケース体Ａにロック機構部Ｅを装備させたもので、ロック機構部Ｅは、本体部１に装着される操作板５と、前記操作板５を動作させる操作部６で構成される。

操作板５は、操作孔１６に貫通する操作軸５１を備え、操作軸５１が収納凹部１５ｂ内に突出可能に操作板５を本体部１の端面から離し、且つ本体部端面から離脱する方向に付勢して装着する。

操作部６は、ローラ体６１と操作体６２で構成され、ローラ体６１は本体部１の回転に伴なう操作板５の回転面に対して、当接して回転周方向に転回できるように操作体６２で支持したもので、操作体６２は、ローラ体６１によって操作板５を本体部１側に押し付けたり或いはこれを解除するようにしたものである。

更に前記回転ケース体Ａは、車両差動装置として使用するために、回転ケース体Ａにスプロケット等の回転伝達部Ｂを取り付けると共に、車体装着のために車体側に固定する固定ケースＤで前記回転ケース体Ａを回転自在に抱持するもので、特に回転ケース体Ａの回転がスムーズになされるように固定ケースＤと回転ケース体Ａとの間にアリングＣを介在させる。

従って固定ケースＤを車体の所定位置に組み込み、伝達ギア２ａ，２ｂを出力軸を介して左右車輪と連結し、スプロケット（回転伝達部）Ｂに駆動チェーンを巻装し、当該車両の駆動源からの駆動力で回転ケース体Ａを回転駆動させると、伝達ギア２ａ，２ｂの回転出力が車軸を介して車輪に伝達され、車両走行が実現するもので、左右車輪の負荷トルクが不均一となるカーブ走行においては、ピニオンギア３ａ，３ｂに回転力が加わり、ピニオンギア３ａ，３ｂの回転によって伝達ギア２ａ，２ｂの回転数が変化し、作動機能を果たすものである。

更に操作体６２を操作してローラ体６１で操作板５を本体部１側に押し付けると、操作板５が移動し、操作軸５１が操作孔１６を貫通して収納凹部１５ｂ内に突出し、発条３１の付勢力に抗して第二ピニオンギア３ｂを収納凹部１５ｂの開口部側に移動させる。この第二ピニオンギア３ｂの移動によって第二ピニオンギア３ｂが第一伝達ギア２ａと噛合し、第一伝達ギア２ａと第二伝達ギア２ｂは共に第二ピニオンギア３ｂと噛合することになり、回転ケース体Ａと一体となって同一の回転となる。

以上の通り、特に本考案においては、回転ケース体Ａの本体部に、エンドミルを使用したフライス加工で簡単に収納凹部を形成することができるので、その製造が非常に容易であると共に、簡単な構造の作動装置を安価に提供できるのでゴーカートのような簡易車両の差動装置として有効に利用できるものである。更に差動機能の発揮停止の切り替えを行なうロック機構も簡単に組み込むことができたものである。

本考案の実施形態における本体部の斜視図。 同差動機能説明図（斜視図）。 同差動機能説明図（平面図）。 同本体部の断面図。 同本体部へのピニオンギア組み込み状態の説明図（斜視図）。 同ピニオンギア組み込み状態の説明図（伝達ギアとの噛合状態の断面図）。 同ピニオンギア組み込み状態の説明図（ピニオンギア同士の噛合状態の断面図）。 同回転ケース体の全体斜視図。 同作動装置全体の説明図。

符号の説明

１ 本体部
１１ａ，１１ｂ 伝達ギア収納凹部
１２ 隔壁
１３ 支軸用透孔
１４ 支軸
１５ａ，１５ｂ ピニオンギア収納凹部
１６ 操作孔
１７ 薄板
２ａ 第一伝達ギア
２ｂ 第二伝達ギア
３ａ 第一ピニオンギア
３ｂ 第二ピニオンギア
３ｃ 抑え軸体
３１ 発条
４ 外板
５ 操作板
５１ 操作軸
６ 操作部
６１ ローラ体
６２ 操作体
Ａ 回転ケース体
Ｂ 回転伝達部（スプロケット）
Ｃ ベアリング
Ｄ 固定ケース
Ｅ ロック機構部

Claims (4)

1. 所定の水平軸で回転駆動可能に設けられる回転ケース体と、左右出力軸に各々連結され前記水平軸と同軸線上で回転ケース本体内に配置される第一伝達ギア及び第二伝達ギアと、回転ケース体に保持されて回転ケース体と一体に回転し、前記伝達ギアの一方に噛合すると共に、互いに噛合する第一ピニオンギア及び第二ピニオンギアとを備えてなる差動装置であって、回転ケース体におけるギアを組込む本体部の水平軸方向左右面に、適宜厚さの隔壁を残し、且つ伝達ギアの外周と一致する伝達ギア収納凹部を設けると共に、一方の面に噛合状態のピニオンギア外周と一致し、且つ第一ピニオンギアの収納箇所の深さが前記隔壁途中までで、第二ピニオンギアの収納箇所が隔壁を越える深さまでとしたピニオンギア収納凹部を形成し、伝達ギア及びピニオンギアを前記収納凹部内に配置して所定の噛合状態としてなることを特徴とする差動装置。
2. ピニオンギアの軸長を第一ピニオンギアの収納箇所深さとし、第二ピンオンギアの収納箇所の深さを、底面から隔壁途中までがピニオンギアの軸長と対応するようにし、第二ピニオンギアを収納凹部に収納する際に、第二ピニオンギアの表面側に、第二ピニオンギアの軸方向移動を抑える抑え軸体を配置してなる請求項１記載の差動装置。
3. 第二ピニオンギアを所定位置から隔壁位置を越えてスライドして第一伝達ギアに噛合可能に設けると共に、本体部に、前記第二ピニオンギアのスライド移動を制御するロック機構部を付設してなる請求項１又は２記載の差動装置。
4. 第二ピニオンギアの収納箇所の底部に、本体部端面まで貫通する操作孔を穿設し、本体部端面に、前記操作孔を貫通して第二ピニオンギアをスライド操作する操作軸を備えた操作板を、本体部端面に本体部端面から離脱する方向に付勢して装着し、本体部の回転に伴なう操作板の回転面に対して転回可能として当接するローラ体及び前記ローラ体を本体部回転軸方向と平行に移動操作する操作体を備えてロック機構部を構成した請求項３記載の差動装置。

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