JP3502899B2 - 拘束されたセンタワッシャを有する平行軸差動歯車装置 - Google Patents
拘束されたセンタワッシャを有する平行軸差動歯車装置Info
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
- F16H57/048—Type of gearings to be lubricated, cooled or heated
- F16H57/0482—Gearings with gears having orbital motion
- F16H57/0483—Axle or inter-axle differentials
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H48/00—Differential gearings
- F16H48/20—Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices
- F16H48/28—Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using self-locking gears or self-braking gears
- F16H48/285—Arrangements for suppressing or influencing the differential action, e.g. locking devices using self-locking gears or self-braking gears with self-braking intermeshing gears having parallel axes and having worms or helical teeth
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Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、一対の回転可能な駆動車軸を相互に連結
する、ハウジング内に設けられた遊星歯車機構を有する
平行軸タイプの自動車用トルク分配差動歯車装置に関す
る。
する、ハウジング内に設けられた遊星歯車機構を有する
平行軸タイプの自動車用トルク分配差動歯車装置に関す
る。
発明の背景
一般に、差動歯車装置は、複数の部品からなる遊星歯
車機構を有しており、遊星歯車機構は、一対の駆動車軸
をハウジングに関して逆方向へ回転することができるよ
うに相互に連結する。駆動車軸は、一つの共通軸線を中
心として回転する。一対の太陽歯車（しばしば、サイド
ギヤと称される。）は、二つの駆動車軸の内側の端部に
それぞれ固定されることによって回転可能であり、その
ような歯車は複数の部品からなる遊星歯車機構の太陽歯
車要素として動作する。サイドギヤは、遊星歯車機構の
遊星歯車要素によって相互に連結される。遊星歯車（し
ばしば、エレメントギヤまたは結合歯車と称される。）
は、最も普通には複数組の噛み合う対として組み込ま
れ、太陽歯車の共通軸線の周りに等間隔をもって配置さ
れる（例えば、四対であれば90゜間隔で配置され、三対
であれば120゜間隔で配置される）。遊星歯車は、太陽
歯車および駆動車軸の共通軸線と平行な、またはそれら
に関して種々に離れかつ傾斜した軸線を中心として回転
可能に設けられる。この発明は、遊星歯車がサイドギヤ
の共通軸線と平行な軸線上に設けられる平行軸差動歯車
装置に関する。
車機構を有しており、遊星歯車機構は、一対の駆動車軸
をハウジングに関して逆方向へ回転することができるよ
うに相互に連結する。駆動車軸は、一つの共通軸線を中
心として回転する。一対の太陽歯車（しばしば、サイド
ギヤと称される。）は、二つの駆動車軸の内側の端部に
それぞれ固定されることによって回転可能であり、その
ような歯車は複数の部品からなる遊星歯車機構の太陽歯
車要素として動作する。サイドギヤは、遊星歯車機構の
遊星歯車要素によって相互に連結される。遊星歯車（し
ばしば、エレメントギヤまたは結合歯車と称される。）
は、最も普通には複数組の噛み合う対として組み込ま
れ、太陽歯車の共通軸線の周りに等間隔をもって配置さ
れる（例えば、四対であれば90゜間隔で配置され、三対
であれば120゜間隔で配置される）。遊星歯車は、太陽
歯車および駆動車軸の共通軸線と平行な、またはそれら
に関して種々に離れかつ傾斜した軸線を中心として回転
可能に設けられる。この発明は、遊星歯車がサイドギヤ
の共通軸線と平行な軸線上に設けられる平行軸差動歯車
装置に関する。
差動ハウジング内に配置された遊星歯車機構全体は、
駆動車軸間の逆方向への相対回転（すなわち、差動）を
可能ならしめる。駆動車軸間の逆方向への相対回転は、
車軸の各端部が異なる速度で回転駆動するのを許容する
のに必要である。太陽歯車／サイドギヤの傾斜した歯面
を介して駆動車軸に伝達されるトルクは、差動歯車装置
内の歯車据え付け支持面に向かう推力を発生させる（そ
のような支持面は、ハウジング内に形成されジャーナル
を含んでもよく、あるいは歯車を受容する孔の端部であ
ってもよく、あるいは歯車の端面または軸端とハウジン
グとの間に配置された特別のワッシャであってもよ
い。）。推力は、遊星歯車列における歯車の噛み合いに
よって伝達される他の荷重とともに、駆動車軸間の相対
回転に対する摩擦抵抗を発生させる。この摩擦抵抗は、
ハウジングに加えられるトルクに比例している。比例し
た摩擦抵抗は、遊星歯車機構の特有のバイアス比が達成
されるまで、二つの駆動車軸間のトルクを異なる大きさ
に維持して、それらの相対回転を阻止する。一旦、摩擦
抵抗が負けて差動が始まると、車軸間のトルク差は、バ
イアス比にしたがって分配される。トルクを相対回転す
る駆動車軸間に実質的に一定なバイアス比で分配する差
動歯車装置は、トルク分配差動歯車装置と称される。
駆動車軸間の逆方向への相対回転（すなわち、差動）を
可能ならしめる。駆動車軸間の逆方向への相対回転は、
車軸の各端部が異なる速度で回転駆動するのを許容する
のに必要である。太陽歯車／サイドギヤの傾斜した歯面
を介して駆動車軸に伝達されるトルクは、差動歯車装置
内の歯車据え付け支持面に向かう推力を発生させる（そ
のような支持面は、ハウジング内に形成されジャーナル
を含んでもよく、あるいは歯車を受容する孔の端部であ
ってもよく、あるいは歯車の端面または軸端とハウジン
グとの間に配置された特別のワッシャであってもよ
い。）。推力は、遊星歯車列における歯車の噛み合いに
よって伝達される他の荷重とともに、駆動車軸間の相対
回転に対する摩擦抵抗を発生させる。この摩擦抵抗は、
ハウジングに加えられるトルクに比例している。比例し
た摩擦抵抗は、遊星歯車機構の特有のバイアス比が達成
されるまで、二つの駆動車軸間のトルクを異なる大きさ
に維持して、それらの相対回転を阻止する。一旦、摩擦
抵抗が負けて差動が始まると、車軸間のトルク差は、バ
イアス比にしたがって分配される。トルクを相対回転す
る駆動車軸間に実質的に一定なバイアス比で分配する差
動歯車装置は、トルク分配差動歯車装置と称される。
車軸間のトルクを異なる大きさに維持する能力は、車
両の牽引能力を改良するのに大いに役立つ。通常、従来
の差動歯車装置を搭載した車両の一方の車輪が牽引力を
失うと、他方の駆動車輪に伝達することができるトルク
の大きさも同様に減少する。しかしながら、一方の車輪
が牽引力を失って二つの車軸間に差動が生じていると
き、トルク分配差動歯車装置は、より良い牽引状態を有
する駆動車輪に増大したトルクを伝達する。そのような
増大したトルクは、差動歯車装置の特有のバイアス比に
よって決定される。
両の牽引能力を改良するのに大いに役立つ。通常、従来
の差動歯車装置を搭載した車両の一方の車輪が牽引力を
失うと、他方の駆動車輪に伝達することができるトルク
の大きさも同様に減少する。しかしながら、一方の車輪
が牽引力を失って二つの車軸間に差動が生じていると
き、トルク分配差動歯車装置は、より良い牽引状態を有
する駆動車輪に増大したトルクを伝達する。そのような
増大したトルクは、差動歯車装置の特有のバイアス比に
よって決定される。
典型的な平行軸トルク分配差動歯車装置（例えば、L.
S.Powe11の米国特許第2269734号やA.F.Myersの米国特許
第3706239号）においては、各遊星歯車が対をなす遊星
歯車と噛み合い、その対をなす各遊星歯車はそれぞれサ
イドギヤの一方と噛み合う。各遊星歯車の一方の軸端部
は、それぞれサイドギヤと噛み合い、その他方の軸端部
は対をなす遊星歯車と噛み合う。すなわち、ほとんどの
平行軸トルク比例差動歯車装置においては、遊星歯車の
対はそれぞの両方の軸端部のうちの一方でしか噛み合っ
ておらず、それらの荷重は主としてそれらの軸据え付け
支持部のうちの一方の端部でしか支持されていないこと
がしばしばある。
S.Powe11の米国特許第2269734号やA.F.Myersの米国特許
第3706239号）においては、各遊星歯車が対をなす遊星
歯車と噛み合い、その対をなす各遊星歯車はそれぞれサ
イドギヤの一方と噛み合う。各遊星歯車の一方の軸端部
は、それぞれサイドギヤと噛み合い、その他方の軸端部
は対をなす遊星歯車と噛み合う。すなわち、ほとんどの
平行軸トルク比例差動歯車装置においては、遊星歯車の
対はそれぞの両方の軸端部のうちの一方でしか噛み合っ
ておらず、それらの荷重は主としてそれらの軸据え付け
支持部のうちの一方の端部でしか支持されていないこと
がしばしばある。
しかしながら、より最近の設計に係る一つの平行軸差
動歯車装置（G.B.Tsengの共有に係る米国第特許5122101
号）は、そのような差動歯車装置の摩擦面の増大と、バ
イアス比を越えた制御とを提供する。この最近の設計に
おいては、周方向に離れて配置された各組の対をなす遊
星歯車が、二つの離れた領域で噛み合うようになってい
る。すなわち、対をなす各結合歯車はサイドギヤの一方
と噛み合っており、各結合歯車は対をなす結合歯車と噛
み合う二つの離れた別々の噛み合い領域を共有する。各
結合歯車では、対をなす歯車と共有する二つの噛み合い
部が、サイドギヤと噛み合う歯車部分を跨ぐ。望ましく
は、共有噛み合い部は、結合歯車の軸方向の外側の二つ
の端部に配置される。このような配置は、遊星歯車の組
み付け支持おける荷重バランスを改善する。
動歯車装置（G.B.Tsengの共有に係る米国第特許5122101
号）は、そのような差動歯車装置の摩擦面の増大と、バ
イアス比を越えた制御とを提供する。この最近の設計に
おいては、周方向に離れて配置された各組の対をなす遊
星歯車が、二つの離れた領域で噛み合うようになってい
る。すなわち、対をなす各結合歯車はサイドギヤの一方
と噛み合っており、各結合歯車は対をなす結合歯車と噛
み合う二つの離れた別々の噛み合い領域を共有する。各
結合歯車では、対をなす歯車と共有する二つの噛み合い
部が、サイドギヤと噛み合う歯車部分を跨ぐ。望ましく
は、共有噛み合い部は、結合歯車の軸方向の外側の二つ
の端部に配置される。このような配置は、遊星歯車の組
み付け支持おける荷重バランスを改善する。
上記のように、トルクが太陽歯車／サイドギヤの傾斜
した歯車を介して駆動車軸に伝達されるとき、差動歯車
装置内に推力が発生する。これらの軸方向を向く推力の
ある部分は、サイドギヤおよび／または駆動車軸の対向
する端面を互いに接近させる。従来の平行軸差動歯車装
置においては、これらの対向端面間にブロックが配置さ
れることがあり、このブロックは、（ａ）車軸間の相対
回転に対する摩擦抵抗を増大させるスプリングバイアス
とともに（例えば、O.E.Saariの米国特許第3375736
号）、および／または（ｂ）対向面を離れた位置に維持
しておくために（例えば、W.L.Dissettその他の米国特
許第4365524号）用いられる。
した歯車を介して駆動車軸に伝達されるとき、差動歯車
装置内に推力が発生する。これらの軸方向を向く推力の
ある部分は、サイドギヤおよび／または駆動車軸の対向
する端面を互いに接近させる。従来の平行軸差動歯車装
置においては、これらの対向端面間にブロックが配置さ
れることがあり、このブロックは、（ａ）車軸間の相対
回転に対する摩擦抵抗を増大させるスプリングバイアス
とともに（例えば、O.E.Saariの米国特許第3375736
号）、および／または（ｂ）対向面を離れた位置に維持
しておくために（例えば、W.L.Dissettその他の米国特
許第4365524号）用いられる。
しかしながら、そのような分離するブロックを配置す
ると、構造が比較的複雑になるとともに、差動歯車装置
の製造費および維持費が増加する。それ故、商業的に受
容され得るほとんどのトルク分配差動歯車装置では、そ
のような比較的に高価な分離型の配置は取り入れられて
いない。それにも拘わらず、サイドギヤの対向する端面
は、未だ望ましくない摩耗を受け易く、その摩耗はもし
簡単にかつ経済的に達成することができるならば最小限
にすることが望ましい。
ると、構造が比較的複雑になるとともに、差動歯車装置
の製造費および維持費が増加する。それ故、商業的に受
容され得るほとんどのトルク分配差動歯車装置では、そ
のような比較的に高価な分離型の配置は取り入れられて
いない。それにも拘わらず、サイドギヤの対向する端面
は、未だ望ましくない摩耗を受け易く、その摩耗はもし
簡単にかつ経済的に達成することができるならば最小限
にすることが望ましい。
これらの対向する端面は、次のような基本的な設計上
の問題も含んでいる。すなわち、多くの一般的な差動歯
車装置、平行軸タイプおよび傾斜軸タイプのトルク分配
差動歯車装置において望ましいトルクバイアス特性を達
成することは、しばしば、サイドギヤを回転の共通回転
軸線に関して同一方向に傾斜した捩れ角を有するものと
し、そのような捩れ角は、車両を前進させるような力が
ハウジングに作用しているときにはいつでも、両方のサ
イドギヤがハウジングの同一側に向かって押されるよう
な結果をもたらす。このような歯車の構成であると、差
動による第１の方向の相対回転時に車軸間にトルクが伝
達される（例えば、左車軸から右車軸への伝達）とき、
その伝達は第１のバイアス比によって抵抗される。しか
しながら、差動による相対回転が逆方向である場合に
は、トルクが伝達される（例えば、右車軸から左車軸へ
の伝達）とき、伝達は異なるバイアス比によって抵抗さ
れる。
の問題も含んでいる。すなわち、多くの一般的な差動歯
車装置、平行軸タイプおよび傾斜軸タイプのトルク分配
差動歯車装置において望ましいトルクバイアス特性を達
成することは、しばしば、サイドギヤを回転の共通回転
軸線に関して同一方向に傾斜した捩れ角を有するものと
し、そのような捩れ角は、車両を前進させるような力が
ハウジングに作用しているときにはいつでも、両方のサ
イドギヤがハウジングの同一側に向かって押されるよう
な結果をもたらす。このような歯車の構成であると、差
動による第１の方向の相対回転時に車軸間にトルクが伝
達される（例えば、左車軸から右車軸への伝達）とき、
その伝達は第１のバイアス比によって抵抗される。しか
しながら、差動による相対回転が逆方向である場合に
は、トルクが伝達される（例えば、右車軸から左車軸へ
の伝達）とき、伝達は異なるバイアス比によって抵抗さ
れる。
軸線が傾斜した差動歯車装置における上記の不等バイ
アスの問題に打ち勝つのを助けるために、共有に係る米
国特許第4890511号（H.Pedersen）には、サイドギヤの
対向面間に回転しないワッシャ要素を挿入することが提
案されている。ワッシャ要素は、（ａ）ワッシャ要素の
回転を阻止するためにハウジングの主体部に係合する半
径方向外側に突出する突起を有し、（ｂ）上記のような
バイアス比の差を減少させ、および／または制御するた
めに、その両面に異なる摩擦係数を有している。
アスの問題に打ち勝つのを助けるために、共有に係る米
国特許第4890511号（H.Pedersen）には、サイドギヤの
対向面間に回転しないワッシャ要素を挿入することが提
案されている。ワッシャ要素は、（ａ）ワッシャ要素の
回転を阻止するためにハウジングの主体部に係合する半
径方向外側に突出する突起を有し、（ｂ）上記のような
バイアス比の差を減少させ、および／または制御するた
めに、その両面に異なる摩擦係数を有している。
上記Pedersenのワッシャ要素は、軸線が交差する設計
の差動歯車装置に容易に適用される。しかしながら、現
在商業的に使用されている平行軸差動歯車装置は、Pede
rsonが言及する教えにしたがってバイアス調整ワッシャ
を適用するためには、ハウジングおよび歯車の配置を大
幅に変更する必要がある。それ故、平行軸差動歯車装置
が、サイドギヤの対向する端面の望ましくない摩耗によ
って影響を受けるのと同様に、不等バイアスの問題によ
って影響を受け続けているという事実にも拘わらず、現
在の商業的に設計された平行軸差動歯車装置に容易に設
置することができ、サイドギヤの対向する端面間に回転
しない薄い防護壁を提供するような経済的で製造が簡単
なワッシャ要素を開示する従来技術は見当たらない。
の差動歯車装置に容易に適用される。しかしながら、現
在商業的に使用されている平行軸差動歯車装置は、Pede
rsonが言及する教えにしたがってバイアス調整ワッシャ
を適用するためには、ハウジングおよび歯車の配置を大
幅に変更する必要がある。それ故、平行軸差動歯車装置
が、サイドギヤの対向する端面の望ましくない摩耗によ
って影響を受けるのと同様に、不等バイアスの問題によ
って影響を受け続けているという事実にも拘わらず、現
在の商業的に設計された平行軸差動歯車装置に容易に設
置することができ、サイドギヤの対向する端面間に回転
しない薄い防護壁を提供するような経済的で製造が簡単
なワッシャ要素を開示する従来技術は見当たらない。
この発明は、平行軸設計におけるこれらの問題に取り
組むものである。
組むものである。
発明の要約
この発明の望ましい実施例は、米国特許第5122101号
（Tseng）に開示されたような上記タイプの平行軸トル
ク分配差動歯車装置であり、３組の遊星歯車を有してい
る。遊星歯車の各組は、少なくとも一対の噛み合う結合
歯車を有している。この公知の差動歯車装置は、サイド
ギヤの対向する端面間に配置された薄いワッシャ要素を
提供するように変更されている。ワッシャ要素は回転し
ないように拘束されているが、ハウジングにもたれかか
ったり、あるいは係合することがなく、元々のハウジン
グに突起その他の支持面が追加されることがない。
（Tseng）に開示されたような上記タイプの平行軸トル
ク分配差動歯車装置であり、３組の遊星歯車を有してい
る。遊星歯車の各組は、少なくとも一対の噛み合う結合
歯車を有している。この公知の差動歯車装置は、サイド
ギヤの対向する端面間に配置された薄いワッシャ要素を
提供するように変更されている。ワッシャ要素は回転し
ないように拘束されているが、ハウジングにもたれかか
ったり、あるいは係合することがなく、元々のハウジン
グに突起その他の支持面が追加されることがない。
この望ましい実施例においては、ワッシャ要素が半径
方向に突出した三つの支持領域を有しており、ワッシャ
要素の回転は、三つ支持領域の各々が差動歯車装置の対
をなす結合歯車の３組とそれぞれ協働するという配置に
よって阻止される。上記のように、各結合歯車は、結合
歯車がサイドギヤと噛み合う部分を跨ぐ二つの別々の領
域において組をなす他の結合歯車と噛み合っている。望
ましい実施例においては、各結合歯車がこれら二つの離
れた領域の中間に狭いシャンク部を有する。ワッシャ要
素の半径方向に突出する三つの支持領域は、遊星歯車の
組の二つの結合歯車のシャンク部間に位置させられる。
一つの望ましい実施例においては、半径方向に突出する
各支持領域が遊星歯車の組の二つの噛み合う結合歯車の
シャンク部間に位置させられる。他の望ましい実施例に
おいては、半径方向に突出する各支持領域が、遊星歯車
の異なる組と仲間になる二つの結合歯車のシャンク部間
に位置させられる。
方向に突出した三つの支持領域を有しており、ワッシャ
要素の回転は、三つ支持領域の各々が差動歯車装置の対
をなす結合歯車の３組とそれぞれ協働するという配置に
よって阻止される。上記のように、各結合歯車は、結合
歯車がサイドギヤと噛み合う部分を跨ぐ二つの別々の領
域において組をなす他の結合歯車と噛み合っている。望
ましい実施例においては、各結合歯車がこれら二つの離
れた領域の中間に狭いシャンク部を有する。ワッシャ要
素の半径方向に突出する三つの支持領域は、遊星歯車の
組の二つの結合歯車のシャンク部間に位置させられる。
一つの望ましい実施例においては、半径方向に突出する
各支持領域が遊星歯車の組の二つの噛み合う結合歯車の
シャンク部間に位置させられる。他の望ましい実施例に
おいては、半径方向に突出する各支持領域が、遊星歯車
の異なる組と仲間になる二つの結合歯車のシャンク部間
に位置させられる。
ワッシャ要素の両端面と各サイドギヤの端面との間の
潤滑を容易にするとともに摩耗を最小限にするために、
ワッシャの端面は半径方向に延びる複数の溝を有する。
望ましくは、ワッシャの各端面に半径方向の溝が四つ形
成され、各端面の溝が互いに90゜離れて配置され、ワッ
シャの一方の面に形成された四つの半径方向の溝が、他
方の面に形成された四つの半径方向の溝と45゜離れて配
置される。
潤滑を容易にするとともに摩耗を最小限にするために、
ワッシャの端面は半径方向に延びる複数の溝を有する。
望ましくは、ワッシャの各端面に半径方向の溝が四つ形
成され、各端面の溝が互いに90゜離れて配置され、ワッ
シャの一方の面に形成された四つの半径方向の溝が、他
方の面に形成された四つの半径方向の溝と45゜離れて配
置される。
周知のように、差動が発生している間、サイドギヤは
同一速度で逆方向に回転するので、サイドギヤの対向す
る端面が互いに直接接触しているときは、両端面がそれ
ぞれの回転速度の２倍の速度で互いに動く。それ故、サ
イドギヤの対向する端面間にこの発明の回転しないワッ
シャ要素を取り入れることにより、各端面の相対的な摩
擦滑り接触速度が半分に減少し、これによりその摩耗が
大幅に減少することが理解されるであろう。
同一速度で逆方向に回転するので、サイドギヤの対向す
る端面が互いに直接接触しているときは、両端面がそれ
ぞれの回転速度の２倍の速度で互いに動く。それ故、サ
イドギヤの対向する端面間にこの発明の回転しないワッ
シャ要素を取り入れることにより、各端面の相対的な摩
擦滑り接触速度が半分に減少し、これによりその摩耗が
大幅に減少することが理解されるであろう。
同様に、この発明の回転しないワッシャ要素の両面
は、米国特許第4890511号に開示された方法（この明細
書の背景の部分を参照）と同様の方法で取り扱うことが
できる。すなわち、ワッシャの両面を異なる摩擦係数を
有する材料で選択的に形成することにより、差動歯車装
置の車軸間のトルクバイアス比を変更して、全バイアス
を減少または増大させ、および／または上述のタイプの
差動歯車装置における不等バイアスの問題を改善するこ
とも可能である。
は、米国特許第4890511号に開示された方法（この明細
書の背景の部分を参照）と同様の方法で取り扱うことが
できる。すなわち、ワッシャの両面を異なる摩擦係数を
有する材料で選択的に形成することにより、差動歯車装
置の車軸間のトルクバイアス比を変更して、全バイアス
を減少または増大させ、および／または上述のタイプの
差動歯車装置における不等バイアスの問題を改善するこ
とも可能である。
図面
図１は、この発明によるトルク分配差動歯車装置の望
ましい実施例の一部の概要を示す斜視図であり、遊星歯
車機構とワッシャ要素とが平易にかつ整然と見えるよう
にするために一部が省略されている。
ましい実施例の一部の概要を示す斜視図であり、遊星歯
車機構とワッシャ要素とが平易にかつ整然と見えるよう
にするために一部が省略されている。
図２は、この発明によるトルク分配差動歯車装置の一
部の概要を示す図１の２−２平面に沿う断面図であり、
遊星歯車のシャンク部だけをワッシャの第１の実施例と
ともに示している。
部の概要を示す図１の２−２平面に沿う断面図であり、
遊星歯車のシャンク部だけをワッシャの第１の実施例と
ともに示している。
図３は、この発明によるトルク分配差動歯車装置の一
部の概要を示す図１の２−２平面に沿う断面図であり、
遊星歯車のシャンク部だけをワッシャの第２の実施例の
とともに示している。
部の概要を示す図１の２−２平面に沿う断面図であり、
遊星歯車のシャンク部だけをワッシャの第２の実施例の
とともに示している。
発明の詳細
図１を参照するに、差動歯車装置10は、軸線18と同芯
に設けられた二つの駆動車軸14,16の端部を受容すると
ともに支持するハウジング12を有している。駆動車軸1
4,16の各端部には、図示の遊星歯車機構の太陽歯車とし
て機能するサイドギヤ20,22が据え付けられている。
に設けられた二つの駆動車軸14,16の端部を受容すると
ともに支持するハウジング12を有している。駆動車軸1
4,16の各端部には、図示の遊星歯車機構の太陽歯車とし
て機能するサイドギヤ20,22が据え付けられている。
遊星歯車機構に関し、この発明の望ましい実施例は、
サイドギヤ20,22の周りに等間隔をもって配置された三
組の対をなす遊星歯車を有している。しかしながら、図
１の斜視図を単純化し、かつ明瞭にするために、三組の
遊星歯車のうちの一組は取り除かれ、しかも図示する遊
星歯車間の二組間の距離は増加させられている。図２お
よび図３には正しい120゜の間隔が示されている。
サイドギヤ20,22の周りに等間隔をもって配置された三
組の対をなす遊星歯車を有している。しかしながら、図
１の斜視図を単純化し、かつ明瞭にするために、三組の
遊星歯車のうちの一組は取り除かれ、しかも図示する遊
星歯車間の二組間の距離は増加させられている。図２お
よび図３には正しい120゜の間隔が示されている。
図１に示された対をなすす遊星歯車の二組は、結合歯
車24,26;28,30から構成されている。遊星歯車の各組の
結合歯車の一方は、二つのサイドギヤの一方と噛み合っ
ている。例えば、結合歯車24,28はサイドギヤ20と噛み
合っており、結合歯車26,30は、サイドギヤ22と噛み合
っている。さらに、各対の結合歯車は、軸方向の両端部
近傍において互いに噛み合っている。図１から分かるよ
うに、各結合歯車24,26は、それと対をなす結合歯車の
逆側の端部と噛み合う軸端部32,34を有している。各結
合歯車の逆側の端部は、対をなす結合歯車の軸端部32,3
4と噛み合うのみならず、太陽歯車20,22と噛み合うより
大きな連続噛み合い領域36,38になっている。
車24,26;28,30から構成されている。遊星歯車の各組の
結合歯車の一方は、二つのサイドギヤの一方と噛み合っ
ている。例えば、結合歯車24,28はサイドギヤ20と噛み
合っており、結合歯車26,30は、サイドギヤ22と噛み合
っている。さらに、各対の結合歯車は、軸方向の両端部
近傍において互いに噛み合っている。図１から分かるよ
うに、各結合歯車24,26は、それと対をなす結合歯車の
逆側の端部と噛み合う軸端部32,34を有している。各結
合歯車の逆側の端部は、対をなす結合歯車の軸端部32,3
4と噛み合うのみならず、太陽歯車20,22と噛み合うより
大きな連続噛み合い領域36,38になっている。
各結合歯車は、各歯車の二つの互いに離れた別々の噛
み合い部の中間に形成されたシャンク部44,46,48,50,5
2,54（図2,3に概略的にしめされている）もそれぞれ有
している。それらのシャンク部は、結合歯車がそれと対
をなす結合歯車と噛み合う太陽歯車／サイドギヤに干渉
するのを回避するための隙間を提供する。この構造は、
図１に示す斜視図によって最もよく理解することができ
る。
み合い部の中間に形成されたシャンク部44,46,48,50,5
2,54（図2,3に概略的にしめされている）もそれぞれ有
している。それらのシャンク部は、結合歯車がそれと対
をなす結合歯車と噛み合う太陽歯車／サイドギヤに干渉
するのを回避するための隙間を提供する。この構造は、
図１に示す斜視図によって最もよく理解することができ
る。
各結合歯車は、一つのバー材で製造するのが望まし
い。しかしながら、各結合歯車の三つの別々の噛み合い
部は、別々の素材で製造し、それらが一体に回転するよ
う、それらを共通軸に例えばスプラインによって適切に
相互に結合してもよい。
い。しかしながら、各結合歯車の三つの別々の噛み合い
部は、別々の素材で製造し、それらが一体に回転するよ
う、それらを共通軸に例えばスプラインによって適切に
相互に結合してもよい。
各結合歯車は、周知の手段の任意の一つにより、例え
ば歯車素材の軸方向の端部の一部として形成されたジャ
ーナルを受容するハウジング12の適切な軸受に支持され
ることにより、あるいはハウジング12に形成されたポケ
ット（図１に図示）に支持されることにより、ハウジン
グ12に適切に設けられている。
ば歯車素材の軸方向の端部の一部として形成されたジャ
ーナルを受容するハウジング12の適切な軸受に支持され
ることにより、あるいはハウジング12に形成されたポケ
ット（図１に図示）に支持されることにより、ハウジン
グ12に適切に設けられている。
以上の記述内容は、この発明によって改良された平行
軸遊星歯車装置の基本的かつ周知の要素である。いま、
注目を喚起すべきものは、サイドギヤ20,22の対向する
端面間に配置されたワッシャ要素56である。図２に示す
ように、ワッシャ要素56の望ましい第１の実施例は、半
径方向に突出する三つの支持領域58を有している。特別
の形状をなす各支持領域58は、各遊星歯車の対の互いに
噛み合う二つの結合歯車のシャンク部間に配置され、そ
れらと結合するように形成されている。
軸遊星歯車装置の基本的かつ周知の要素である。いま、
注目を喚起すべきものは、サイドギヤ20,22の対向する
端面間に配置されたワッシャ要素56である。図２に示す
ように、ワッシャ要素56の望ましい第１の実施例は、半
径方向に突出する三つの支持領域58を有している。特別
の形状をなす各支持領域58は、各遊星歯車の対の互いに
噛み合う二つの結合歯車のシャンク部間に配置され、そ
れらと結合するように形成されている。
ワッシャ要素56は、（ａ）サイドギヤ20,22の中心孔
と一直線上に並ぶ中心孔、および（ｂ）太陽歯車20,22
の対向する端面と係合する両面に形成された複数の半径
方向に延びる溝62,64を有している。望ましくは、図２
に示すように、ワッシャ要素56の両面に上記の半径方向
に延びる溝を４つ形成し、それらを互いに90゜離して配
置し、一方の面に形成された溝62を他方の面に形成され
た溝64に対して45゜離して配置する。中心孔60は、ワッ
シャ要素56の重量を減少させ、半径方向の溝62,64は、
ワッシャ要素56とサイドギヤ20,22との対向面の潤滑を
促進する。
と一直線上に並ぶ中心孔、および（ｂ）太陽歯車20,22
の対向する端面と係合する両面に形成された複数の半径
方向に延びる溝62,64を有している。望ましくは、図２
に示すように、ワッシャ要素56の両面に上記の半径方向
に延びる溝を４つ形成し、それらを互いに90゜離して配
置し、一方の面に形成された溝62を他方の面に形成され
た溝64に対して45゜離して配置する。中心孔60は、ワッ
シャ要素56の重量を減少させ、半径方向の溝62,64は、
ワッシャ要素56とサイドギヤ20,22との対向面の潤滑を
促進する。
上記のように、サイドギヤの対向する端面間に回転し
ないワッシャ要素56を配置することにより、サイドギヤ
の各端面の接触速度が相対的に半分に減少し、これによ
りそれらの摩耗が大幅に減少する。又、ワッシャ要素56
の両面については、異なる摩擦係数を有する特に選定し
た表面材料で製造することができる。例えば、ワッシャ
要素56は、鉄と真鍮のような異なる材料の二つの薄板で
形成してもよく、あるいはその両面を摩擦増大材料また
は摩擦減少材料（例えば、ポリテトラフロロエチレン）
によって形成してもよい。このようにして、遊星歯車装
置の摩擦特性を減少または増大少させ、出力車軸間のト
ルクバイアス比を変えたり、および／または発明の背景
において述べたタイプの等しくないバイアスの問題を改
良することができる。
ないワッシャ要素56を配置することにより、サイドギヤ
の各端面の接触速度が相対的に半分に減少し、これによ
りそれらの摩耗が大幅に減少する。又、ワッシャ要素56
の両面については、異なる摩擦係数を有する特に選定し
た表面材料で製造することができる。例えば、ワッシャ
要素56は、鉄と真鍮のような異なる材料の二つの薄板で
形成してもよく、あるいはその両面を摩擦増大材料また
は摩擦減少材料（例えば、ポリテトラフロロエチレン）
によって形成してもよい。このようにして、遊星歯車装
置の摩擦特性を減少または増大少させ、出力車軸間のト
ルクバイアス比を変えたり、および／または発明の背景
において述べたタイプの等しくないバイアスの問題を改
良することができる。
図３には、この発明のワッシャ要素の望ましい第２の
実施例が参照符号56′によって示されている。このワッ
シャ要素は、半径方向に突出する三つの支持領域58′を
有している。これらの支持領域は、遊星歯車の各組の二
つの結合歯車のシャンク部間に配置されている。すなわ
ち、一つの支持領域58′は結合歯車26,28のシャンク部4
6,48間に配置され、二番目の支持領域58′は結合歯車の
シャンク部50,52間に配置され、三番目の支持領域58′
は結合歯車のシャンク部54,52間に配置されている。図
３の単純化された概要図においては、半径方向の潤滑用
の溝がワッシャ要素56′の表面から除かれている。
実施例が参照符号56′によって示されている。このワッ
シャ要素は、半径方向に突出する三つの支持領域58′を
有している。これらの支持領域は、遊星歯車の各組の二
つの結合歯車のシャンク部間に配置されている。すなわ
ち、一つの支持領域58′は結合歯車26,28のシャンク部4
6,48間に配置され、二番目の支持領域58′は結合歯車の
シャンク部50,52間に配置され、三番目の支持領域58′
は結合歯車のシャンク部54,52間に配置されている。図
３の単純化された概要図においては、半径方向の潤滑用
の溝がワッシャ要素56′の表面から除かれている。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平２−38733（ＪＰ，Ａ)
特表 平３−505619（ＪＰ，Ａ)
米国特許5122101（ＵＳ，Ａ)
スイス国特許発明237300（ＣＨ，Ａ
５)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16H 48/28
Claims (8)
- 【請求項１】差動ハウジングと、対向する端面及び中心
孔を有する一対の捩れ歯サイドギヤと、少なくとも二組
の遊星歯車とを備え、 上記サイドギヤが一対の車軸端部を上記中心孔を介して
共通軸線を中心として回転可能に受容する上記ハウジン
グ内に配置され、 上記遊星歯車の各組が少なくとも二つの結合歯車を有
し、上記遊星歯車の各組の各結合歯車が、上記サイドギ
ヤの一方と噛み合うとともに、当該組の結合歯車の他方
と噛み合い、上記サイドギヤと上記結合歯車との噛み合
いが上記車軸端部を相互駆動関係において相互に結合
し、 上記結合歯車が、それぞれの軸線を上記サイドギヤの共
通軸線と平行に並べて上記ハウジング内に支持され、 上記遊星歯車の各組の噛み合う結合歯車が、各結合歯車
がサイドギヤと噛み合う部分を跨ぐ二つの離れた領域で
互いに噛み合う平行軸差動歯車装置において、 上記各結合歯車が上記離れた領域の中間に位置する狭い
シャンク部を有し、 ワッシャ要素が、上記サイドギヤの上記対向する端面と
それぞれ摺接する両面を有し、 上記ワッシャ要素が、上記遊星歯車の組の二つの結合歯
車のシャンク部間に配置されるとともにこれらシャンク
部と係合してワッシャ要素が上記一対のサイドギヤに対
して相対回転するのを阻止する少なくとも一つの半径方
向に突出する支持領域を有することを特徴とする平行軸
差動歯車装置。 - 【請求項２】上記ワッシャ要素の上記半径方向に突出す
る各支持領域が、上記遊星歯車の組のうちの一方の噛み
合う二つの結合歯車のシャンク部間に配置されている請
求項１の差動歯車装置。 - 【請求項３】上記ワッシャ要素の半径方向に突出する各
支持領域が、上記遊星歯車の組のうちの異なるものどう
しと仲間になる二つの結合歯車のシャンク部間に配置さ
れている請求項１の差動歯車装置。 - 【請求項４】少なくとも三組の遊星歯車を有し、上記ワ
ッシャが少なくとも三つの半径方向に突出した支持領域
を有し、上記各支持領域が上記遊星歯車の組の二つの結
合歯車のシャンク部間に配置されている請求項１の差動
歯車装置。 - 【請求項５】上記一対の太陽歯車が軸線方向に一直線上
に並ぶ中心孔を有し、上記ワッシャが上記太陽歯車の中
心孔と一直線上に並ぶ中心孔を有している請求項１の差
動歯車装置。 - 【請求項６】上記ワッシャが、上記サイドギヤの対向す
る端面と係合する両面に形成された複数の半径方向の溝
をさらに有している請求項１の差動歯車装置。 - 【請求項７】上記ワッシャの各面には上記半径方向の溝
が四つ形成されており、四つの溝が互いに90゜離れて配
置されている請求項６の差動歯車装置。 - 【請求項８】上記ワッシャの一方の面に形成された四つ
の半径方向の溝みが、上記ワッシャの他方の面に形成さ
れた四つの半径方向の溝と45゜離れて配置されている請
求項７の差動歯車装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US075,133 | 1993-06-10 | ||
| US08/075,133 US5415601A (en) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | Parallel-axis differential with restrained center washer |
| PCT/US1994/004435 WO1994029615A1 (en) | 1993-06-10 | 1994-04-22 | Parallel-axis differential with restrained center washer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08500423A JPH08500423A (ja) | 1996-01-16 |
| JP3502899B2 true JP3502899B2 (ja) | 2004-03-02 |
Family
ID=22123772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50175495A Expired - Lifetime JP3502899B2 (ja) | 1993-06-10 | 1994-04-22 | 拘束されたセンタワッシャを有する平行軸差動歯車装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5415601A (ja) |
| JP (1) | JP3502899B2 (ja) |
| AU (1) | AU7015194A (ja) |
| CA (1) | CA2141565A1 (ja) |
| WO (1) | WO1994029615A1 (ja) |
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| JPH07293644A (ja) * | 1994-04-25 | 1995-11-07 | Toyota Motor Corp | 遊星歯車装置 |
| JPH07317878A (ja) * | 1994-05-30 | 1995-12-08 | Tochigi Fuji Ind Co Ltd | デファレンシャル装置 |
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1994
- 1994-04-22 CA CA002141565A patent/CA2141565A1/en not_active Abandoned
- 1994-04-22 WO PCT/US1994/004435 patent/WO1994029615A1/en active Application Filing
- 1994-04-22 JP JP50175495A patent/JP3502899B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1994-04-22 AU AU70151/94A patent/AU7015194A/en not_active Abandoned
Also Published As
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|---|---|
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| WO1994029615A1 (en) | 1994-12-22 |
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