JP3641519B2 - Differential device - Google Patents

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JP3641519B2
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両に用いられるデファレンシャル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ ３７９２６２８号登録証に図１２のようなデファレンシャル装置２０１が記載され、ＤＥ ３９０６６５０ Ａ１号公報に図１３のようなデファレンシャル装置２０３が記載されている。
【０００３】
これらのデファレンシャル装置２０１、２０３は、４輪駆動車のセンターデフ（エンジンの駆動力を前輪と後輪とに分配するデファレンシャル装置）等に用いられ、それぞれ、デフケース２０５、２０７及びデフケース２０７とピン２０６で連結されたケース部材２０８とデフケース２０５にスプライン部２１０で連結したケース部材２１２とによって形成された支持孔２０９、２１１に摺動回転自在に支持された複数個のピニオンギヤ２１３、２１５、各ピニオンギヤ２１３、２１５の径方向内側でピニオンギヤ２１３、２１５と噛み合った出力側のサンギヤ２１７、２１９、各ピニオンギヤ２１３、２１５の径方向外側でピニオンギヤ２１３、２１５と噛み合った出力側のインターナルギヤ２２１、２２３などから構成されている。
【０００４】
歯数の大きいインターナルギヤ２２１、２２３は後輪側に連結され、歯数の小さいサンギヤ２１７、２１９は前輪側に連結されている。
【０００５】
デフケース２０５、２０７を回転させるエンジンの駆動力は、ピニオンギヤ２１３、２１５からサンギヤ２１７、２１９とインターナルギヤ２２１、２２３とを介して前輪と後輪とに伝達され、前後輪間に駆動抵抗差が生じたときはピニオンギヤ２１３、２１５の自転により駆動力は前後の車輪に差動分配される。
【０００６】
このとき、インターナルギヤ２２１、２２３とサンギヤ２１７、２１９との歯数比によって後輪側と前輪側にそれぞれ大小の駆動トルクが送られ、センターデフとして好適なトルク配分特性が得られる。又、このトルク配分比は出力ギヤにインターナルギヤとサンギヤとを用いることによって大きな値を得ている。
【０００７】
更に、トルクの伝達中は、サンギヤ２１７、２１９との噛み合い反力によってピニオンギヤ２１３、２１５が支持孔２０９、２１１に押し付けられて生じる摩擦抵抗と、各ギヤの噛み合い部で生じる摩擦抵抗によりトルク感応型の差動制限力が得られる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、各ピニオンギヤ２１３、２１５はインターナルギヤ２２１、２２３とサンギヤ２１７、２１９との噛み合いによって、図１２、１３の矢印のように、歯幅方向の異なった箇所で反対方向の噛み合い反力を受ける。
【０００９】
従って、ピニオンギヤ２１３、２１５には正規の回転軸方向に対する倒れが生じ、支持孔２０９、２１１との間で偏摩耗や焼き付きが発生すると共に、ピニオンギヤ２１３、２１５の倒れにより各ギヤの歯当たりが悪くなり、ギヤの強度と耐久性が低下する。
【００１０】
そこで、この発明は、大きなトルク配分比を得ると共に、ピニオンギヤの倒れを防止したデファレンシャル装置の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１のデファレンシャル装置は、エンジンの駆動力により回転駆動されるデフケースと、デフケースに形成された支持孔と、この支持孔に外周を摺動回転自在に支持された複数個のピニオンギヤと、各ピニオンギヤの内側でこれらのピニオンギヤと噛み合う出力側のサンギヤと、各ピニオンギヤの外側でこれらのピニオンギヤと噛み合う出力側のインターナルギヤとを備え、各ピニオンギヤとサンギヤとの噛み合い部と各ピニオンギヤとインターナルギヤとの噛み合い部が径方向にオーバーラップしていることを特徴とする。
【００１２】
デフケースを回転させるエンジンの駆動力は、デフケースの支持孔からピニオンギヤを介してサンギヤとインターナルギヤとに分配される。このとき、歯数の大きいインターナルギヤ側の車輪には大きな駆動トルクが送られ、歯数の小さいサンギヤ側の車輪にはそれより小さな駆動トルクが送られ、トルクの不等配分特性が得られる。
【００１３】
このトルク配分比は、出力ギヤに外歯歯車のサンギヤと内歯歯車のインターナルギヤとを用いることによって大きな値を得ている。
【００１４】
又、トルクの伝達中は、噛み合い反力によってピニオンギヤが支持孔に押し付けられて生じる摩擦抵抗と、各ギヤの噛み合い部で生じる摩擦抵抗とによりトルク感応型の差動制限力が得られる。
【００１５】
更に、各ピニオンギヤとサンギヤとの噛み合い部と、各ピニオンギヤとインターナルギヤとの噛み合い部とを径方向（噛み合い反力の方向）にオーバーラップさせているから、従来例と異なって、サンギヤとインターナルギヤから入力する反対方向の噛み合い反力がこのオーバーラップ部で相殺され、各ピニオンギヤを正規の回転軸から倒そうとする倒れトルクが低減する。
【００１６】
従って、各ピニオンギヤの倒れが発生せず、ピニオンギヤと支持孔との偏摩耗や焼き付きが防止されると共に、各ギヤの噛み合い状態が良好に保たれ、各ギヤの強度と耐久性とが向上する。
【００１７】
請求項２のデファレンシャル装置は、デフケースを駆動力の入力部とピニオンギヤの支持孔とを有する１部材で構成したものであり、請求項１のデファレンシャル装置と同様に、大きなトルク配分比が得られると共に、サンギヤとインターナルギヤからの噛み合い反力がオーバーラップ部で相殺されて各ピニオンギヤの倒れが防止されるから、ピニオンギヤと支持孔との偏摩耗と焼き付きが防止され、各ギヤの歯当たりが良好に保たれて強度と耐久性とが向上する。
【００１８】
これに加えて、デフケースを１部材で構成したことにより、部品点数が少なく、加工コストが低減すると共に、複数の部材で構成され各ギヤを異なった部材で支持する例えば従来のように２分割あるいは３分割のデフケースと異なって、各構成部材の加工精度や組付け時の誤差などの影響を受けない。従って、各ギヤ、特にピニオンギヤの支持状態が良好になり、偏摩耗や焼き付きが防止されて耐久性が向上し、デファレンシャル装置の正常な機能が長く保たれる。
【００１９】
請求項３のデファレンシャル装置は、支持孔にピニオンギヤの全周を支持する全周支持部を設けたものであり、請求項１又は２のデファレンシャル装置と同様に、大きなトルク配分比が得られると共に、ピニオンギヤの倒れによるピニオンギヤと支持孔との偏摩耗や焼き付きが防止され、各ギヤの歯当たりが良好に保たれて強度と耐久性とが向上する。
【００２０】
これに加えて、支持孔にピニオンギヤの全周を支持する全周支持部を設けたことにより、ピニオンギヤの支持状態が更に向上し、ピニオンギヤと支持孔との偏摩耗や焼き付きの防止効果及び各ギヤの歯当たり向上効果とが更に向上する。
【００２１】
請求項４のデファレンシャル装置は、サンギヤとの噛み合い部とインターナルギヤとの噛み合い部とがオーバーラップする部分でピニオンギヤを支持する延長支持部をピニオンギヤの支持孔に設けたものであり、請求項１ないし３のいずれかのデファレンシャル装置と同様に、大きなトルク配分比が得られると共に、ピニオンギヤの倒れによるピニオンギヤと支持孔との偏摩耗や焼き付きが防止され、各ギヤの歯当たりが良好に保たれて強度と耐久性とが向上する。
【００２２】
これに加えて、オーバーラップ部の各噛み合い部以外のスペースに支持孔を延長し、ピニオンギヤを支持する延長支持部を設けたことにより、支持孔によるピニオンギヤの支持幅がそれだけ歯幅方向に広くなる。従って、デフケースの回転駆動力をピニオンギヤに伝達する伝達部の幅がこの延長支持部だけ広くなり、ピニオンギヤの歯幅を広く使って駆動力の伝達を行えるから、トルク伝達時の支持孔の変形が低減する。又、ピニオンギヤの倒れ防止効果と偏摩耗と焼き付きの防止効果が更に向上する。
【００２３】
請求項５のデファレンシャル装置は、デフケースを、ピニオンギヤの一側端面とインターナルギヤのフランジ部との間にピニオンギヤの支持壁を有するケーシング本体と、ピニオンギヤの他側端面の支持壁を有するプレート部材とで構成したものであり、請求項１ないし４のいずれかのデファレンシャル装置と同様に、大きなトルク配分比が得られると共に、ピニオンギヤの倒れによるピニオンギヤと支持孔との偏摩耗や焼き付きが防止され、各ギヤの歯当たりが良好に保たれて強度と耐久性とが向上する。
【００２４】
これに加えて、支持孔がピニオンギヤの全歯幅を支持すると共に、この支持孔がケーシング本体に形成されて充分な強度が得られるから、安定したピニオンギヤの支持状態が得られ、トルクの伝達時に支持孔が変形することがなく、ピニオンギヤの倒れ防止効果と偏摩耗と焼き付きの防止効果とが更に向上する。
【００２５】
請求項６のデファレンシャル装置は、ピニオンギヤに、サンギヤ及びインターナルギヤと噛み合うギヤ部の他に、支持孔に支持される摺動支持部を設けたものであり、請求項１ないし５のいずれかのデファレンシャル装置と同様に、大きなトルク配分比が得られると共に、ピニオンギヤの倒れによるピニオンギヤと支持孔との偏摩耗や焼き付きが防止され、各ギヤの歯当たりが良好に保たれて強度と耐久性とが向上する。
【００２６】
更に、ギヤ部に加えて、支持孔に支持される摺動支持部をピニオンギヤに設けたことにより、ギヤ部と支持孔との面圧と摺動支持部と支持孔との面圧がそれぞれ軽減されてピニオンギヤと支持孔との偏摩耗と焼き付きの防止効果が更に向上すると共に、ピニオンギヤの倒れ防止効果も更に向上する。
【００２７】
請求項７のデファレンシャル装置は、各ギヤをヘリカルギヤで構成したものであり、請求項１ないし６のいずれかのデファレンシャル装置と同様に、大きなトルク配分比が得られると共に、ピニオンギヤの倒れによるピニオンギヤと支持孔との偏摩耗や焼き付きが防止され、各ギヤの歯当たりが良好に保たれて強度と耐久性とが向上する。
【００２８】
これに加えて、ヘリカルギヤの噛み合いスラスト力によってギヤの端面で摩擦抵抗が生じ、トルク感応型の差動制限機能が強化される。
【００２９】
請求項８のデファレンシャル装置は、サンギヤを中空に形成し、前輪又は後輪の車軸間デフの一側出力軸がサンギヤを貫通するように構成したものであり、請求項１ないし７のいずれかのデファレンシャル装置と同様に、大きなトルク配分比が得られ、ピニオンギヤの倒れによるピニオンギヤと支持孔との偏摩耗や焼き付きが防止され、各ギヤの歯当たりが良好に保たれて強度と耐久性とが向上する。
【００３０】
これに加えて、車軸間デフの出力軸を中空のサンギヤに貫通させたことにより、車軸間デフとの同軸配置が可能になり、同軸配置したことにより、４輪駆動車のトラクションシステムがコンパクトになる。
【００３１】
請求項９のデファレンシャル装置は、デフケースの駆動力入力部を軸方向一側に配置し、サンギヤとインターナルギヤの各出力軸を軸方向他側に配置して４輪駆動車の動力系を成立させたものであり、請求項１ないし８のいずれかのデファレンシャル装置と同様に、大きなトルク配分比が得られると共に、ピニオンギヤの倒れによるピニオンギヤと支持孔との偏摩耗や焼き付きが防止され、各ギヤの歯当たりが良好に保たれて強度と耐久性とが向上する。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１、２、３及び図１１により本発明の第１実施形態を説明する。この実施形態は請求項１、２、３、４、６、７、８、９の特徴を備えている。図１はこの実施形態のデファレンシャル装置を示し。図１１は各実施形態を用いた４輪駆動車の動力系を示す。なお、左右の方向はこの車両及び図１のでの左右の方向であり、符号を与えていない部材等は図示されていない。
【００３３】
図１１のように、この動力系は、エンジン１、トランスミッション３、トランスファ５を構成するセンターデフ７（図１のデファレンシャル装置）及び方向変換機構９、トランスファケース１１の内部に配置されたフロントデフ１３（左右の前輪に駆動力を分配するデファレンシャル装置：車軸デフ）、前車軸１５、１７、左右の前輪１９、２１、プロペラシャフト２３、方向変換機構２５、リヤデフ２７（左右の後輪に駆動力を分配するデファレンシャル装置）、後車軸２９、３１、左右の後輪３３、３５などから構成されている。
【００３４】
エンジン１の駆動力はトランスミッション３からセンターデフ７を介して分配され、前輪側には直接フロントデフ１３に伝達され、後輪側には方向変換機構９とプロペラシャフト２３と方向変換機構２５とを介してリヤデフ２７に伝達される。伝達された駆動力は、フロントデフ１３によって左右の前輪１９、２１に分配され、リヤデフ２７によって左右の後輪３３、３５に分配される。
【００３５】
図１のように、センターデフ７のデフケース３７にはケーシング部材３９がボルト４１で固定されている。ケーシング部材３９の左端部（軸方向一側）にはリングギヤ４３（図１１）を固定するためのボルト孔４４が設けられ、デフケース３７にはこのボルト用の孔４５（駆動力入力部）が設けられている。リングギヤ４３はトランスミッション３の出力ギヤ４７（図１１）と噛み合っており、こうして、デフケース３７とケーシング部材３９はエンジン１の駆動力によって回転駆動される。
【００３６】
デフケース３７はベアリング４８を介してトランスファケース１１に支承されており、トランスファケース１１にはオイル溜りが設けられている。このオイルはセンターデフ７や方向変換機構９などトランスファケース１１内部の回転部材によって撥ね上げられる。
【００３７】
図２のように、デフケース３７の内部には４本のヘリカルピニオンギヤ４９が周方向等間隔に配置されている。デフケース３７には図３のように支持孔５１が形成され、図１、２のようにピニオンギヤ４９を摺動回転自在に支持している。
【００３８】
又、デフケース３７とケーシング部材３９の内部にはそれぞれヘリカルギヤで構成されたインターナルギヤ５３とサンギヤ５５が配置されている。
【００３９】
インターナルギヤ５３はフランジ部５７とハブ部５９（後輪側の出力軸）とを備えており、ハブ部５９でケーシング部材３９の内周に回転自在に支持されている。ハブ部５９はケーシング部材３９の右端側（軸方向他側）から外部に貫通しており、その右端部には後輪側に連結するためのスプライン部６１が設けられている。又、インターナルギヤ５３の外周面はケーシング部材３９の内周に設けられた摺動面６３に摺動回転自在に支持されており、フランジ部５７とケーシング部材３９との間にはスラストワッシャ６５が配置されている。
【００４０】
サンギヤ５５は中空に形成され、左のハブ部６７でデフケース３７の内周に回転自在に支持され、右のハブ部６９（前輪側の出力軸）でインターナルギヤ５３のハブ部５９内周に回転自在に支持されている。ハブ部６９の右端部には前輪側に連結するためのスプライン部７１が設けられている。又、サンギヤ５５とデフケース３７及びインターナルギヤ５３のフランジ部５７との間にはスラストワッシャ７３、７５がそれぞれ配置されている。
【００４１】
図１のように、各ピニオンギヤ４９は一体に形成された摺動支持部７７とギヤ部７９とで構成され、デフケース３７の支持孔５１に摺動回転自在に支持されている。ギヤ部７９は、径方向内側でサンギヤ５５と噛み合い、径方向外側でインターナルギヤ５３と噛み合っている。又、各ピニオンギヤ４９の左右の端面はそれぞれデフケース３７とインターナルギヤ５３のフランジ部５７とに対向している。
【００４２】
サンギヤ５５の右端部８１と各ピニオンギヤ４９との噛み合い部８３と各ピニオンギヤ４９とインターナルギヤ５３との噛み合い部８５は、図１の矢印８７の範囲で、径方向にオーバーラップしている。
【００４３】
図３のように、デフケース３７の支持孔５１は各ピニオンギヤ４９の摺動支持部７７を全周で支持する全周支持部８９と、各ピニオンギヤ４９がサンギヤ５５とインターナルギヤ５３とにオーバーラップして噛み合っているオーバーラップ部９１を支持する延長支持部９３とを備えている。
【００４４】
又、図１のように、支持孔５１の外周部９５の幅９７は各ピニオンギヤ４９の半分の歯幅９９より広くしてある。サンギヤ５５の左端部１０１はこの外周部９５と径方向に対向している。
【００４５】
図１１に示すように、インターナルギヤ５３のハブ部５９は伝動ギヤ１０３、１０５からなるギヤ伝動機構１０７の伝動ギヤ１０３側にスプライン連結され、方向変換機構９を介して後輪側に連結されている。
【００４６】
又、サンギヤ５５のハブ部６９はフロントデフ１３のデフケース１０９側にスプライン連結されており、フロントデフ１３の左の車軸１５（一側出力軸）はサンギヤ５５の各ハブ部６７、６９を貫通している。
【００４７】
デフケース３７とケーシング部材３９とを回転させるエンジン１の駆動力は、各ピニオンギヤ４９からインターナルギヤ５３とサンギヤ５５とを介して後輪側と前輪側とに分配される。このとき、歯数の大きいインターナルギヤ５３側の後輪３３、３５には大きな駆動トルクが送られ、歯数の小さいサンギヤ５５側の前輪１９、２１にはそれより小さな駆動トルクが送られ、センターデフに最適なトルクの不等配分特性が得られる。
【００４８】
又、例えば悪路走行中に、前輪と後輪との間に駆動抵抗差が生じると各ピニオンギヤ４９の自転によってエンジン１の駆動力は前後各側に差動分配される。
【００４９】
トルクの伝達中は、各ギヤの噛み合い部で摩擦抵抗が発生する。
【００５０】
又、各ピニオンギヤ４９の外周はサンギヤ５５との噛み合い反力によりデフケース３７の支持孔５１に押し付けられて摩擦抵抗が発生する。それに伴ないインターナルギヤ５３は各ピニオンギヤ４９との噛み合い反力によりケーシング部材３９の摺動面６３に押し付けられて摩擦抵抗が発生する。
【００５１】
更に、ヘリカルギヤの噛み合いスラスト力により、各ピニオンギヤ４９の両端面とデフケース３７及びインターナルギヤ５３のフランジ部５７との間で摩擦抵抗が発生し、スラストワッシャ７３、７５を介してサンギヤ５５とデフケース３７及びフランジ部５７との間で摩擦抵抗が発生し、スラストワッシャ６５を介してフランジ部５７とケーシング部材３９との間で摩擦抵抗が発生する。
【００５２】
これらの摩擦抵抗により、トルク感応型の差動制限機能が得られる。
【００５３】
図１のように、デフケース３７には開口１１１が設けられ、ケーシング部材３９には開口１１３が設けられ、インターナルギヤ５３には開口１１５が設けられている。トランスファケース１１のオイル溜りから撥ね上げられたオイルはこれらの開口１１１、１１３、１１５からデフケース３７とケーシング部材３９とインターナルギヤ５３の内部に流入し、各ギヤの噛み合い部やトルク感応型の差動制限力を発生する各摺動部に供給され、これらを充分に潤滑する。
【００５４】
こうして、センターデフ７が構成されている。
【００５５】
上記のように、センターデフ７では、出力ギヤに外歯歯車のサンギヤ５５と内歯歯車のインターナルギヤ５３とを用いることによって大きなトルク配分比を得ている。
【００５６】
これに加えて、ピニオンギヤ４９とサンギヤ５５との噛み合い部８３と、ピニオンギヤ４９とインターナルギヤ５３との噛み合い部８５とが、図１の矢印８７のように径方向（噛み合い反力の方向）にオーバーラップしているから、従来例と異なって、サンギヤ５５とインターナルギヤ５３から入力する反対方向の噛み合い反力がピニオンギヤ４９のオーバーラップ部９１で相殺される。従って、各ピニオンギヤ４９を正規の回転軸から倒そうとする倒れトルクがそれだけ低減する。
【００５７】
従って、各ピニオンギヤ４９には倒れが発生せず、ピニオンギヤ４９と支持孔５１との間の偏摩耗や焼き付きが防止されると共に、各ギヤは歯当たりが良好に保たれて強度と耐久性とが向上する。
【００５８】
又、サンギヤ５５の左端部１０１からピニオンギヤ４９に入力する噛み合い反力は支持孔５１の外周部９５が受けるから、ピニオンギヤ４９に掛かる力がそれだけ分散されて強度上有利であり、ピニオンギヤ４９の耐久性が向上する。
【００５９】
又、支持孔５１にピニオンギヤ４９の全周を支持する全周支持部８９を設けたことによって、ピニオンギヤ４９の支持状態が更に向上し、ピニオンギヤ４９と支持孔５１の間の偏摩耗と焼き付きの防止効果及び各ギヤの歯当たり改善効果がそれだけ向上する。
【００６０】
又、各噛み合い部８３、８５以外のスペースを利用して支持孔５１をオーバーラップ部９１まで延長し、ピニオンギヤ４９を支持する延長支持部９３を設けたことにより、支持孔５１によるピニオンギヤ４９の支持幅がそれだけ歯幅方向に広くなる。従って、デフケース３７の回転駆動力をピニオンギヤ４９に伝達する伝達部の幅がこの延長支持部９３だけ広くなり、ピニオンギヤ４９の歯幅を広く使って駆動力の伝達を行えるから、トルク伝達時の支持孔５１の変形が低減する。又、ピニオンギヤ４９の倒れ防止効果と偏摩耗と焼き付きの防止効果もそれだけ向上する。
【００６１】
又、ギヤ部７９に加えて、支持孔５１に支持される摺動支持部７７をピニオンギヤ４９に設けたことにより、ギヤ部７９と支持孔５１との面圧及び摺動支持部７７と支持孔５１との面圧がそれぞれ軽減され、ピニオンギヤ４９と支持孔５１との偏摩耗と焼き付きの防止効果及びピニオンギヤ４９の倒れ防止効果がそれだけ向上する。
【００６２】
更に、この摺動支持部７７にもギヤを加工しギヤ部７９と一体にしたことにより、デフケース３７の開口１１１から流入したオイルがピニオンギヤ４９の回転に伴ってギヤ部７９とサンギヤ５５とインターナルギヤ５３との各噛み合い部などに強制的に導かれ、これらを効果的に潤滑するから、ピニオンギヤ４９と支持孔５１との焼き付き防止効果や各ギヤの噛み合い部の潤滑効果が向上する。
【００６３】
又、センターデフ７が回転している時のピニオンギヤ４９の遠心力は支持孔５１の外周部９５が受ける。上記のように、外周部９５の幅９７はピニオンギヤ４９の半分の歯幅９９より広くしてあるから、ピニオンギヤ４９が確実に保持され、遠心力によるピニオンギヤ４９の倒れが防止される。
【００６４】
又、デフケース３７は駆動力の入力部（ボルト用の孔４５）とピニオンギヤ４９の支持孔５１とを有する１部材で構成されているから、部品点数が少なく、それだけ低コストであると共に、各ギヤを異なった部材で支持する分割構成のデフケースと異なって、各構成部材の加工精度や組付け時の誤差などの影響を受けない。従って、各ギヤ、特にピニオンギヤ４９の支持状態が良好になり、偏摩耗や焼き付きが防止されて耐久性が向上し、センターデフ７の正常な機能が長く保たれる。
【００６５】
これに加えて、サンギヤ５５を中空にし、フロントデフ１３の出力軸（車軸１５）を貫通させたことにより、図１１のように、センターデフ７とフロントデフ１３との同軸配置が可能になり、これらを同軸配置したことによりトランスファ５がコンパクトになった。
【００６６】
以上のように、センターデフ７は、大きなトルク配分比を得ると共に、ピニオンギヤ４９の倒れが防止されて耐久性が向上し、正常な動作が長く保たれる。
【００６７】
センターデフ７を搭載した車両は、そのトルク感応型差動制限機能によって、発進時や加速時のように大きなトルクが掛かった時の車体の挙動が安定すると共に、上記のようなセンターデフ７の耐久性向上効果により、長期にわたって優れた操縦性や走行性が得られる。
【００６８】
又、センターデフ７によって、加速時に荷重が移動する後輪３３、３５に大きな駆動トルクが送られるから、車両の加速性が向上する。
【００６９】
次に、図４及び図１１により本発明の第２実施形態を説明する。この実施形態は請求項１、２、３、４、６、７、８、９の特徴を備えている。図４はこの実施形態のデファレンシャル装置を示す。左右の方向は図１１の車両及び図４での左右の方向であり、符号を与えていない部材等は図示されていない。
【００７０】
なお、図４と図１１及び第２実施形態の説明において、第１実施形態のセンターデフ７との同機能部材には同一の符号が与えられていると共に、主要部以外の重複説明は省略する。
【００７１】
図４のデファレンシャル装置は図１１のセンターデフ１１７として用いられ、エンジン１の駆動力を前輪１９、２１と後輪３３、３５とに分配する。
【００７２】
図４のように、センターデフ１１７は、デフケース１１９、ピニオンギヤ４９、インターナルギヤ５３、サンギヤ５５などから構成されており、デフケース１１９とインターナルギヤ５３はそれぞれベアリング４８によってトランスファーケース１１の内部に支承されている。
【００７３】
デフケース１１９は左端部（軸方向一側）に設けられたスプライン部１２１（駆動力入力部）で入力ギヤ１２３（図１１に破線で示す）に連結されており、この入力ギヤ１２３はトランスミッション３の出力ギヤ１２５（図１１に破線で示す）と噛み合っている。こうして、デフケース１１９はエンジン１の駆動力によって回転駆動される。
【００７４】
サンギヤ５５は左のハブ部６７でデフケース１１９の内周に支承され、右のハブ部６９（前輪側の出力軸）でインターナルギヤ５３のハブ部５９内周に支承されている。デフケース１１９の内周には螺旋状のオイル溝１２７が設けられ、左のハブ部６７との摺動部にオイルを供給している。
【００７５】
サンギヤ５５とデフケース１１９及びインターナルギヤ５３のフランジ部５７との間にはそれぞれスラストワッシャ７３、７５が配置されている。
【００７６】
図１１に示すように、インターナルギヤ５３はギヤ伝動機構１０７から方向変換機構９を介して後輪側に連結され、サンギヤ５５はフロントデフ１３のデフケース１０９側にスプライン連結されている。フロントデフ１３の左の車軸１５はサンギヤ５５の各ハブ部６７、６９を貫通している。
【００７７】
図４のように、各ピニオンギヤ４９はデフケース１１９の支持孔１２９に摺動回転自在に支持されており、ギヤ部７９は、径方向内側でサンギヤ５５と噛み合い、径方向外側でインターナルギヤ５３と噛み合っている。又、各ピニオンギヤ４９の左右の端面はそれぞれデフケース１１９とインターナルギヤ５３のフランジ部５７に対向している。
【００７８】
サンギヤ５５の右端部８１と各ピニオンギヤ４９との噛み合い部８３と各ピニオンギヤ４９とインターナルギヤ５３との噛み合い部８５は、図４の矢印８７の範囲で、径方向にオーバーラップしている。
【００７９】
図４のように、デフケース１１９の支持孔１２９は全周支持部１３１と延長支持部１３３とを備えており、全周支持部１３１は各ピニオンギヤ４９の摺動支持部７７を全周で支持し、延長支持部１３３は各ピニオンギヤ４９がサンギヤ５５とインターナルギヤ５３とにオーバーラップして噛み合っているオーバーラップ部９１を支持している。
【００８０】
又、支持孔１２９の外周部１３５の幅１３７は各ピニオンギヤ４９の半分の歯幅９９より広くしてある。サンギヤ５５の左端部１０１はこの外周部１３５と径方向に対向している。
【００８１】
デフケース１１９を回転させるエンジン１の駆動力は、各ピニオンギヤ４９からギヤ５３、５５を介して分配され、後輪３３、３５に大きな駆動トルクが送られ、前輪１９、２１にそれより小さな駆動トルクが送られる。こうして、センターデフに最適なトルクの不等配分特性が得られる。
【００８２】
又、例えば悪路走行中に、前輪と後輪との間に駆動抵抗差が生じると各ピニオンギヤ４９の自転によってエンジン１の駆動力は前後各側に差動分配される。
【００８３】
トルクの伝達中は、各ギヤの噛み合い部で摩擦抵抗が発生すると共に、各ピニオンギヤ４９はサンギヤ５５との噛み合い反力によりデフケース１１９の支持孔１２９に押し付けられて摩擦抵抗が発生する。
【００８４】
更に、ヘリカルギヤの噛み合いスラスト力により、各ピニオンギヤ４９の両端面とデフケース１１９及びインターナルギヤ５３のフランジ部５７との間で摩擦抵抗が発生し、スラストワッシャ７３、７５を介してサンギヤ５５の両端面とデフケース１１９及びフランジ部５７との間で摩擦抵抗が発生する。
【００８５】
これらの摩擦抵抗により、トルク感応型の差動制限機能が得られる。
【００８６】
図４のように、デフケース１１９とインターナルギヤ５３との間には隙間１３９が設けられている。トランスファケース１１のオイル溜りから撥ね上げられたオイルはこの隙間１３９とデフケース１１９内周のオイル溝１２７からデフケース１１９とインターナルギヤ５３の内部に流入し、各ギヤの噛み合い部やトルク感応型の差動制限力を発生する各摺動部に供給され、これらを充分に潤滑する。
【００８７】
こうして、センターデフ１１７が構成されている。
【００８８】
上記のように、センターデフ１１７は、インターナルギヤ５３とサンギヤ５５とを用いることによって大きなトルク配分比を得ている。
【００８９】
これに加えて、ピニオンギヤ４９のサンギヤ５５に対する噛み合い部８３とインターナルギヤ５３に対する噛み合い部８５とを噛み合い反力の方向にオーバーラップさせ、これらの噛み合い反力を相殺し各ピニオンギヤ４９の倒れトルクを低減させているから、各ピニオンギヤ４９の倒れによるピニオンギヤ４９と支持孔１２９との偏摩耗や焼き付きが防止されると共に、各ギヤの歯当たりが良好に保たれ、各ギヤの強度と耐久性とが向上する。
【００９０】
又、サンギヤ５５の左端部１０１からピニオンギヤ４９に入力する噛み合い反力を支持孔１２９の外周部１３５が受けてピニオンギヤ４９に掛かる力を分散させるから、強度上有利でありピニオンギヤ４９の耐久性がそれだけ向上する。
【００９１】
又、支持孔１２９にピニオンギヤ４９の全周を支持する全周支持部１３１を設けたことによりピニオンギヤ４９の支持状態が更に向上し、ピニオンギヤ４９と支持孔１２９の偏摩耗及び焼き付きの防止効果と各ギヤの歯当たり改善効果とが向上する。
【００９２】
又、支持孔１２９にピニオンギヤ４９のオーバーラップ部９１を支持する延長支持部１３３を設けたことにより、支持孔１２９によるピニオンギヤ４９の支持幅がそれだけ歯幅方向に広くなり、ピニオンギヤ４９の歯幅を広く使ってデフケース１１９の回転駆動力を伝達できるから支持孔１２９の変形が低減する。又、ピニオンギヤ４９の倒れ防止効果と偏摩耗及び焼き付きの防止効果とが更に向上する。
【００９３】
又、各ピニオンギヤ４９に摺動支持部７７を設けたことにより、ピニオンギヤ４９の全歯幅にわたって面圧が軽減され、ピニオンギヤ４９と支持孔１２９との偏摩耗及び焼き付きの防止効果とピニオンギヤ４９の倒れ防止効果とが更に向上する。
【００９４】
更に、この摺動支持部７７にもギヤを加工してギヤ部７９と一体にしたことにより、外部から流入したオイルがピニオンギヤ４９の回転に伴って各摺動部や各ギヤの噛み合い部などに強制的に導かれるから、ピニオンギヤ４９と支持孔１２９との焼き付き防止効果や各ギヤの噛み合い部の潤滑効果が向上する。
【００９５】
又、センターデフ１１７が回転している時のピニオンギヤ４９の遠心力は支持孔１２９の外周部１３５が受ける。上記のように、この外周部１３５の幅１３７はピニオンギヤ４９の半分の歯幅９９より広いから、ピニオンギヤ４９が確実に保持され、遠心力によるピニオンギヤ４９の倒れが防止される。
【００９６】
又、デフケース１１９は駆動力の入力部（スプライン部１２１）とピニオンギヤ４９の支持孔１２９とを有する１部材で構成され、センターデフ７と異なってケーシング部材３９を用いないから、部品点数が少なくそれだけ低コストであると共に、複数の部材で構成され各ギヤを異なった部材で支持する分割構成のデフケースと異なって、各構成部材の加工精度や組付け時の誤差などの影響を受けない。従って、各ギヤ、特にピニオンギヤ４９の支持状態が良好になり、偏摩耗や焼き付きが防止されて耐久性が向上し、センターデフ１１７の正常な機能が長く保たれる。
【００９７】
更に、センターデフ１１７のデフケース１１９は駆動力の入力部（スプライン部１２１）が、センターデフ７のデフケース３７のボルト用孔４５と異なって径方向外側ではなく、軸方向の端部に配置されているから、それだけ小径でコンパクトであり、レイアウト上有利である。
【００９８】
又、インターナルギヤ５３が外部に露出しているから、センターデフ１１７内部の潤滑と冷却とが容易であり、それだけ耐久性が向上する。
【００９９】
又、サンギヤ５５を中空にし、フロントデフ１３の出力軸（車軸１５）を貫通させたことにより、図１１のように、センターデフ１１７とフロントデフ１３との同軸配置が可能になり、トランスファ５がコンパクトになった。
【０１００】
以上のように、センターデフ１１７は、大きなトルク配分比を得ると共に、ピニオンギヤ４９の倒れが防止されて耐久性が向上し、正常な動作が長く保たれる。
【０１０１】
センターデフ１１７を搭載した車両は、そのトルク感応型差動制限機能によって、発進時や加速時のように大きなトルクが掛かった時の車体の挙動が安定すると共に、上記のようなセンターデフ１１７の耐久性向上効果により、長期にわたって優れた操縦性や走行性が得られる。又、センターデフ１１７によって、加速時に荷重が移動する後輪３３、３５に大きな駆動トルクが送られるから、車両の加速性が向上する。
【０１０２】
次に、図５ないし図９及び図１１により本発明の第３実施形態を説明する。この実施形態は請求項１、３、４、５、６、７、８、９の特徴を備えている。図５はこの実施形態のデファレンシャル装置を示す。左右の方向は図１１の車両及び図５での左右の方向であり、符号を与えていない部材等は図示されていない。
【０１０３】
なお、これらの図面及び第３実施形態の説明において、第１、２実施形態のセンターデフ７、１１７の部材と同機能の部材には同一の符号が与えられていると共に、主要部以外の重複説明は省略する。
【０１０４】
図５のデファレンシャル装置は図１１のセンターデフ１４１として用いられ、エンジン１の駆動力を前輪１９、２１と後輪３３、３５とに分配する。
【０１０５】
図５のように、センターデフ１４１は、デフケース１４３、ピニオンギヤ４９、インターナルギヤ５３、サンギヤ５５などから構成されている。
【０１０６】
デフケース１４３はケーシング本体１４５とプレート１４７（プレート部材）とからなり、プレート１４７はベアリング４８により軸方向位置決めされている。デフケース１４３のケーシング本体１４５とインターナルギヤ５３はそれぞれベアリング４８によってトランスファーケース１１の内部に支承されている。
【０１０７】
デフケース１４３はケーシング本体１４５の左端部（軸方向一側）に設けられたスプライン部１４９（駆動力入力部）で入力ギヤ１２３に連結されており、この入力ギヤ１２３はトランスミッション３の出力ギヤ１２５と噛み合っている。こうして、デフケース１４３はエンジン１の駆動力によって回転駆動される。
【０１０８】
サンギヤ５５は左のハブ部６７でケーシング本体１４５の内周に支承され、右のハブ部６９でインターナルギヤ５３のハブ部５９内周に支承されている。
【０１０９】
サンギヤ５５とケーシング本体１４５及びインターナルギヤ５３のフランジ部５７との間にはそれぞれスラストワッシャ７３、７５が配置されている。
【０１１０】
図５、６、７のように、デフケース１４３のケーシング本体１４５には支持壁１５１が形成されており、この支持壁１５１は各ピニオンギヤ４９とインターナルギヤ５３のフランジ部５７との間に配置され、各ピニオンギヤ４９の右側端面を支持している。又、図５、６のように、プレート部材１４７は各ピニオンギヤの左側端面を支持する支持壁１５３を備えている。
【０１１１】
各ピニオンギヤ４９のギヤ部７９は、径方向内側でサンギヤ５５と噛み合い径方向外側でインターナルギヤ５３と噛み合っており、各噛み合い部８３、８５は、図５の矢印８７の範囲で、径方向にオーバーラップしている。
【０１１２】
デフケース１４３のケーシング本体１４５は各ピニオンギヤ４９を摺動回転自在に支持する支持孔１５５を有し、図５、６、８のように、この支持孔１５５は全周支持部１５７と延長支持部１５９とを備えている。全周支持部１５７は各ピニオンギヤ４９の摺動支持部７７を全周で支持し、延長支持部１５９は、図５、６、７、９のように、各ピニオンギヤ４９がサンギヤ５５とインターナルギヤ５３とにオーバーラップして噛み合っているオーバーラップ部９１を支持している。
【０１１３】
又、支持孔１５５の外周部１６１の幅１６３は各ピニオンギヤ４９の半分の歯幅９９より広くしてある。サンギヤ５５の左端部１０１はこの外周部１６１と径方向に対向している。
【０１１４】
デフケース１４３を回転させるエンジン１の駆動力は各ピニオンギヤ４９からギヤ５３、５５を介して分配され、後輪３３、３５に大きな駆動トルクが送られ、前輪１９、２１にそれより小さな駆動トルクが送られる。こうして、センターデフに最適なトルクの不等配分特性が得られる。
【０１１５】
又、例えば悪路走行中に、前輪と後輪との間に駆動抵抗差が生じると各ピニオンギヤ４９の自転によってエンジン１の駆動力は前後各側に差動分配される。
【０１１６】
トルクの伝達中は、各ギヤの噛み合い部で摩擦抵抗が発生すると共に、各ピニオンギヤ４９の外周はサンギヤ５５との噛み合い反力によりケーシング本体１４５の支持孔１５５に押し付けられて摩擦抵抗が発生する。
【０１１７】
更に、ヘリカルギヤの噛み合いスラスト力により、各ピニオンギヤ４９の両端面とケーシング本体１４５の支持壁１５１とプレート部材１４７の支持壁１５３との間で摩擦抵抗が発生し、スラストワッシャ７３、７５を介してサンギヤ５５の両端面とケーシング本体１４５及びインターナルギヤ５３のフランジ部５７との間で摩擦抵抗が発生する。
【０１１８】
これらの摩擦抵抗により、トルク感応型の差動制限機能が得られる。
【０１１９】
図５のように、ケーシング本体１４５とプレート部材１４７との間には隙間１６５が設けられ、ケーシング本体１４５とインターナルギヤ５３との間には隙間１６７が設けられている。トランスファケース１１のオイル溜りから撥ね上げられたオイルはこれらの隙間１６５、１６７からデフケース１４３とインターナルギヤ５３の内部に流入し、各ギヤの噛み合い部やトルク感応型の差動制限力を発生する各摺動部に供給され、これらを充分に潤滑する。
【０１２０】
こうして、センターデフ１４１が構成されている。
【０１２１】
上記のように、センターデフ１４１は、インターナルギヤ５３とサンギヤ５５とを用いることによって大きなトルク配分比を得ている。
【０１２２】
これに加えて、ピニオンギヤ４９のサンギヤ５５とインターナルギヤ５３に対する各噛み合い部８３、８５を径方向にオーバーラップさせ、これらの噛み合い反力を相殺し各ピニオンギヤ４９の倒れトルクを低減させているから、各ピニオンギヤ４９の倒れによるピニオンギヤ４９と支持孔１５５との偏摩耗や焼き付きが防止されると共に、各ギヤの歯当たりが良好に保たれ、各ギヤの強度と耐久性とが向上する。
【０１２３】
又、サンギヤ５５の左端部１０１からピニオンギヤ４９に入力する噛み合い反力は支持孔１５５の外周部１６１が受けるから、ピニオンギヤ４９に掛かる力が分散されて強度上有利であり、ピニオンギヤ４９の耐久性がそれだけ向上する。
【０１２４】
又、支持孔１５５にピニオンギヤ４９の全周を支持する全周支持部１５７を設けたことによって、ピニオンギヤ４９の支持状態が更に向上し、ピニオンギヤ４９と支持孔１５５の偏摩耗及び焼き付きの防止効果と各ギヤの歯当たり改善効果とが向上する。
【０１２５】
又、支持孔１５５にピニオンギヤ４９のオーバーラップ部９１を支持する延長支持部１５９を設けたことにより、支持孔１５５によるピニオンギヤ４９の支持幅がそれだけ歯幅方向に広くなり、ピニオンギヤ４９の歯幅を広く使ってデフケース１４３の回転駆動力を伝達できるから支持孔１５５の変形が低減する。又、ピニオンギヤ４９の倒れ防止効果と偏摩耗及び焼き付きの防止効果とが更に向上する。
【０１２６】
又、各ピニオンギヤ４９に摺動支持部７７を設けたことにより、ピニオンギヤ４９の全歯幅にわたって面圧が軽減され、ピニオンギヤ４９と支持孔１５５との偏摩耗及び焼き付きの防止効果とピニオンギヤ４９の倒れ防止効果とが更に向上する。
【０１２７】
更に、この摺動支持部７７にもギヤを加工してギヤ部７９と一体にしたことにより、外部から流入したオイルがピニオンギヤ４９の回転に伴って各摺動部や各ギヤの噛み合い部などに強制的に導かれるから、ピニオンギヤ４９と支持孔１５５との焼き付き防止効果や各ギヤの噛み合い部の潤滑効果が向上する。
【０１２８】
又、センターデフ１４１が回転している時のピニオンギヤ４９の遠心力は支持孔１５５の外周部１６１が受ける。上記のように、この外周部１６１の幅１６３はピニオンギヤ４９の半分の歯幅９９より広いから、ピニオンギヤ４９が確実に保持され、遠心力によるピニオンギヤ４９の倒れが防止される。
【０１２９】
又、デフケース１４３は、ケーシング本体１４５に支持壁１５１を設け、プレート部材１４７に支持壁１５３を設けてピニオンギヤ４９の両端面を支持するように構成したから、支持孔１５５を各ピニオンギヤ４９の全歯幅にわたって形成することができると共に、充分な強度が得られるから、支持孔１５５の面圧がそれだけ軽減し、変形が防止され、各ピニオンギヤ４９の支持が確実になり、偏摩耗及び焼き付きの防止効果と、ピニオンギヤ４９の倒れ防止効果と、各ギヤの歯当たりとが向上する。尚、プレート部材１４７はボルトによりデフケース１４３に固定しても良い。
【０１３０】
各ピニオンギヤ４９の支持孔１５５はケーシング本体１４５にだけ形成されているから、各ギヤを異なった部材で支持するデフケースと異なって、ピニオンギヤ４９の支持状態が良好であり、偏摩耗や焼き付きが防止されて耐久性が向上し、センターデフ１４１の正常な機能が長く保たれる。
【０１３１】
更に、センターデフ１４１のデフケース１４３は駆動力の入力部（スプライン部１４９）が、径方向外側ではなく軸方向の端部に配置されているから、それだけ小径でコンパクトであり、レイアウト上有利である。
【０１３２】
又、インターナルギヤ５３が外部に露出しているから、センターデフ１４１内部の潤滑と冷却とが容易であり、それだけ耐久性が向上する。
【０１３３】
又、サンギヤ５５を中空にし、フロントデフ１３の出力軸（車軸１５）を貫通させたことにより、図１１に示したように、センターデフ１４１とフロントデフ１３との同軸配置が可能になり、トランスファ５がコンパクトになった。
【０１３４】
以上のように、センターデフ１４１は、大きなトルク配分比を得ると共に、ピニオンギヤ４９の倒れが防止されて耐久性が向上し、正常な動作が長く保たれる。
【０１３５】
センターデフ１４１を搭載した車両は、そのトルク感応型差動制限機能によって、発進時や加速時のように大きなトルクが掛かった時の車体の挙動が安定すると共に、上記のようなセンターデフ１４１の耐久性向上効果により、長期にわたって優れた操縦性や走行性が得られる。又、センターデフ１４１によって、加速時に荷重が移動する後輪３３、３５に大きな駆動トルクが送られるから、車両の加速性が向上する。
【０１３６】
次に、図１０と図１１により本発明の第４実施形態を説明する。この実施形態は請求項１、３、４、５、６、７、８、９の特徴を備えている。図１０はこの実施形態のデファレンシャル装置を示す。左右の方向は図１１の車両及び図１０での左右の方向であり、符号を与えていない部材等は図示されていない。
【０１３７】
本発明のデファレンシャル装置において、ピニオンギヤの摺動支持部にはギヤを切らなくてもよい。この第４実施形態のデファレンシャル装置は、上記第３実施形態のセンターデフ１４１において、摺動支持部にギヤ加工しないピニオンギヤを用いた例であり、従って、センターデフ１４１との相違点だけを説明する。
【０１３８】
図１０のデファレンシャル装置は図１１のセンターデフ１６９として用いられ、エンジン１の駆動力を前輪１９、２１と後輪３３、３５とに分配する。
【０１３９】
図１０のように、センターデフ１６９は、デフケース１４３、ピニオンギヤ１７１、インターナルギヤ５３、サンギヤ５５などから構成されている。
【０１４０】
各ピニオンギヤ１７１は円筒状の摺動支持部１７３とギヤ部１７５とこれらの間に設けられた円周溝１７７とからなり、ケーシング本体１４５の支持孔１５５に摺動回転自在に支持されている。
【０１４１】
摺動支持部１７３は支持孔１５５の全周支持部１５７に支持されている。又、ギヤ部１７５は径方向内側でサンギヤ５５と噛み合い、径方向外側でインターナルギヤ５３と噛み合っており、これらの噛み合い部１７９、１８１は、図１０の矢印８７の範囲で、径方向にオーバーラップしている。
【０１４２】
各ピニオンギヤ４９がサンギヤ５５及びインターナルギヤ５３と噛み合うオーバーラップ部１８３はケーシング本体１４５の延長支持部１５９で支持されている。又、支持孔１５５の外周部１６１の幅１６３は各ピニオンギヤ１７１の半分の幅１８５より広くしてある。
【０１４３】
デフケース１４３を回転させるエンジン１の駆動力は各ピニオンギヤ１７１からギヤ５３、５５を介して分配され、後輪３３、３５に大きな駆動トルクが送られ、前輪１９、２１にそれより小さな駆動トルクが送られる。又、例えば悪路走行中に、前輪と後輪との間に駆動抵抗差が生じると各ピニオンギヤ１７１の自転によってエンジン１の駆動力は前後各側に差動分配される。
【０１４４】
トルクの伝達中は、各ギヤの噛み合い部で摩擦抵抗が発生すると共に、噛み合い反力により各ピニオンギヤ１７１と支持孔１５５の間で摩擦抵抗が発生し、更にヘリカルギヤの噛み合いスラスト力により、各ピニオンギヤ１７１と支持壁１５１と支持壁１５３との間及びスラストワッシャ７３、７５を介してサンギヤ５５の両端面とケーシング本体１４５及びインターナルギヤ５３のフランジ部５７との間で摩擦抵抗が発生する。
【０１４５】
これらの摩擦抵抗により、トルク感応型の差動制限機能が得られる。
【０１４６】
こうして、センターデフ１６９が構成されている。
【０１４７】
上記のように、センターデフ１６９は大きなトルク配分比を得ている。
【０１４８】
これに加えて、ピニオンギヤ１７１の各噛み合い部１７９、１８１を径方向にオーバーラップさせて噛み合い反力を相殺し、各ピニオンギヤ１７１の倒れを防止したから、ピニオンギヤ１７１と支持孔１５５との偏摩耗や焼き付きが防止されると共に、各ギヤの歯当たりが良好に保たれ、各ギヤの強度と耐久性とが向上する。
【０１４９】
又、サンギヤ５５の左端部１０１からピニオンギヤ１７１に入力する噛み合い反力は支持孔１５５の外周部１６１が受けるから、ピニオンギヤ１７１に掛かる力が分散されて強度上有利であり、ピニオンギヤ１７１の耐久性がそれだけ向上する。
【０１５０】
又、支持孔１５５にピニオンギヤ１７１の全周を支持する全周支持部１５７を設けたことによって、ピニオンギヤ１７１の支持状態が更に向上し、ピニオンギヤ１７１と支持孔１５５の偏摩耗及び焼き付きの防止効果と各ギヤの歯当たり改善効果とが向上する。
【０１５１】
又、支持孔１５５にピニオンギヤ１７１のオーバーラップ部１８３を支持する延長支持部１５９を設けたことにより、支持孔１５５によるピニオンギヤ１７１の支持幅がそれだけ歯幅方向に広くなり、ピニオンギヤ１７１の歯幅を広く使ってデフケース１４３の回転駆動力を伝達できるから支持孔１５５の変形が低減する。又、ピニオンギヤ１７１の倒れ防止効果と偏摩耗及び焼き付きの防止効果とが更に向上する。
【０１５２】
又、各ピニオンギヤ１７１に摺動支持部１７３を設けたことにより、ピニオンギヤ１７１の全幅にわたって面圧が軽減し、ピニオンギヤ１７１と支持孔１５５との偏摩耗及び焼き付きの防止効果とピニオンギヤ１７１の倒れ防止効果とが更に向上する。
【０１５３】
この摺動支持部１７３にはギヤを加工しないから加工が容易であると共に、摺動支持部１７３を円筒状にしたから、ギヤの場合と較べて、支持孔１５５との摺動面積が増加して面圧が下がり、摺動支持部１７３と支持孔１５５双方の摩耗と変形が防止され、各ピニオンギヤ１７１の支持が確実になる。
【０１５４】
又、センターデフ１６９が回転している時のピニオンギヤ１７１の遠心力は支持孔１５５の外周部１６１が受ける。上記のように、この外周部１６１の幅１６３はピニオンギヤ１７１の半分の幅１８５より広いから、ピニオンギヤ１７１が確実に保持され、遠心力によるピニオンギヤ１７１の倒れが防止される。
【０１５５】
又、デフケース１４３は、ケーシング本体１４５の支持壁１５１とプレート部材１４７の支持壁１５３とによりピニオンギヤ１７１の両端面を支持するように構成し、支持孔１５５を各ピニオンギヤ１７１の全幅にわたって形成することができ、充分な強度が得られるから、支持孔１５５の面圧がそれだけ軽減し、変形が防止され、各ピニオンギヤ１７１の支持が確実になり、偏摩耗及び焼き付きの防止効果と、ピニオンギヤ１７１の倒れ防止効果と、各ギヤの歯当たりとが向上する。
【０１５６】
各ピニオンギヤ１７１の支持孔１５５はケーシング本体１４５にだけ形成されているから、各ギヤを異なった部材で支持するデフケースと異なって、ピニオンギヤ１７１の支持状態が良好であり、偏摩耗や焼き付きが防止されて耐久性が向上し、センターデフ１６９の正常な機能が長く保たれる。
【０１５７】
なお、本発明のデファレンシャル装置において、各ギヤはスパーギヤで構成してもよい。
【０１５８】
【発明の効果】
請求項１のデファレンシャル装置は、出力ギヤにサンギヤとインターナルギヤとを用いることによって大きなトルク配分比を得ていると共に、トルク感応型の差動制限機能が得られ、更に、サンギヤとインターナルギヤに対するピニオンギヤの噛み合い部を径方向にオーバーラップさせて噛み合い反力を相殺し各ピニオンギヤの倒れトルクを軽減させている。
【０１５９】
従って、ピニオンギヤの倒れによるピニオンギヤ及びピニオンギヤ支持孔の偏摩耗と焼き付きが防止されると共に、各ギヤの歯当たりが良好に保たれ、各ギヤの強度と耐久性とが向上する。
【０１６０】
請求項２ないし請求項９のデファレンシャル装置は、請求項１のデファレンシャル装置と同様に、大きなトルク配分比とトルク感応型の差動制限機能が得られると共に、ピニオンギヤの倒れによるピニオンギヤと支持孔の偏摩耗や焼き付きが防止され、各ギヤの歯当たりが良好に保たれて強度と耐久性とが向上する。
【０１６１】
これに加えて、請求項２のデファレンシャル装置は、デフケースを１部材で構成したことにより、部品点数が少なく低コストであると共に、各ギヤを異なった部材で支持する分割構成のデフケースと異なって、各構成部材の加工精度や組付け誤差などの影響を受けず、各ギヤ、特にピニオンギヤの支持状態が良好になり、偏摩耗や焼き付きが防止されて耐久性が向上し、デファレンシャル装置の正常な機能が長く保たれる。
【０１６２】
請求項３のデファレンシャル装置は、デフケースの支持孔にピニオンギヤの全周を支持する全周支持部を設けたことによって、ピニオンギヤの支持状態が更に向上し、ピニオンギヤと支持孔の偏摩耗と焼き付きの防止効果及び各ギヤの歯当たり向上効果が更に向上する。
【０１６３】
請求項４のデファレンシャル装置は、支持孔の延長支持部によりピニオンギヤをオーバーラップ部で支持することにより、支持孔によるピニオンギヤの支持幅がそれだけ広くなり、ピニオンギヤの歯幅を広く使って駆動力を伝達できるから、トルク伝達時の支持孔の変形が低減すると共に、ピニオンギヤの倒れ防止効果と偏摩耗と焼き付きの防止効果とが更に向上する。
【０１６４】
請求項５のデファレンシャル装置は、支持孔がピニオンギヤの全歯幅を支持すると共に、この支持孔がケーシング本体に形成され充分な強度が得られるから、安定したピニオンギヤの支持状態が得られ、トルクの伝達時に支持孔が変形することがなく、ピニオンギヤの倒れ防止効果と偏摩耗及び焼き付きの防止効果とが更に向上する。
【０１６５】
請求項６のデファレンシャル装置は、支持孔に支持される摺動支持部をピニオンギヤに設けたことにより、ギヤ部と摺動支持部と支持孔の面圧がそれぞれ軽減されてピニオンギヤと支持孔との偏摩耗及び焼き付きの防止効果が更に向上すると共に、ピニオンギヤの倒れ防止効果も更に向上する。
【０１６６】
請求項７のデファレンシャル装置は、ヘリカルギヤの噛み合いスラスト力によって生じる摩擦抵抗によりトルク感応型の差動制限機能が強化される。
【０１６７】
請求項８のデファレンシャル装置は、車軸間デフの出力軸を中空のサンギヤに貫通させたことにより、車軸間デフとの同軸配置が可能になり、これらを同軸配置したことにより、４輪駆動車のトラクションシステムがコンパクトになる。
【０１６８】
請求項９のデファレンシャル装置は、デフケースの駆動力入力部とサンギヤ及びインターナルギヤの各出力軸とをそれぞれ軸方向の一側と他側に配置して４輪駆動車の動力系を成立させている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１の実施形態に用いられたデフケース単品の縦断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態を示す断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態を示す断面図である。
【図６】図５の実施形態に用いられたデフケースの縦断面図である。
【図７】図５のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】図６のＣ−Ｃ断面図である。
【図９】図５のＤ−Ｄ断面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態を示す断面図である。
【図１１】各実施形態のデファレンシャル装置を用いた４輪駆動車の動力系を示すスケルトン機構図である。
【図１２】従来例の断面図である。
【図１３】他の従来例の断面図である。
【符号の説明】
７、１１７、１４１、１６９ センターデフ（デファレンシャル装置）
１３ フロントデフ（車輪間デフ）
１５ 前車軸（車輪間デフの一側出力軸）
３７、１１９、１４３ デフケース
４５ ボルト用の孔（駆動力入力部）
４９、１７１ ピニオンギヤ
５１、１２９、１５５ 支持孔
５３ 出力側インターナルギヤ
５５ 出力側サンギヤ
５７ インターナルギヤのフランジ部
５９ ハブ部（インターナルギヤの出力軸）
６９ ハブ部（サンギヤの出力軸）
７７、１７３ 摺動支持部
７９、１７５ ギヤ部
８３、１７９ ピニオンギヤとサンギヤの噛み合い部
８５、１８１ ピニオンギヤとインターナルギヤの噛み合い部
８９、１３１、１５７ 全周支持部
９３、１３３、１５９ 延長支持部
１２１、１４９ スプライン部（駆動力入力部）
１４５ ケーシング本体
１４７ プレート（プレート部材）
１５１ ケーシング本体のピニオンギヤ支持壁
１５３ プレートのピニオンギヤ支持壁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a differential device used in a vehicle.
[0002]
[Prior art]
U. S. Patent 3792628 describes a differential device 201 as shown in FIG. 12, and DE 3906650 A1 describes a differential device 203 as shown in FIG.
[0003]
These differential devices 201 and 203 are used for a center differential of a four-wheel drive vehicle (a differential device that distributes the driving force of the engine to the front wheels and the rear wheels) and the like, and the differential cases 205 and 207 and the differential case 207 and the pin 206, respectively. A plurality of pinion gears 213 and 215, which are slidably and rotatably supported in support holes 209 and 211 formed by a case member 208 coupled to the differential case 205 and a case member 212 coupled to the differential case 205 by a spline portion 210, and each pinion gear 213. 215 from the output side sun gears 217 and 219 meshed with the pinion gears 213 and 215 on the radially inner side, the output side internal gears 221 and 223 meshed with the pinion gears 213 and 215 on the radially outer side of the pinion gears 213 and 215, etc. It is configured.
[0004]
Internal gears 221 and 223 having a large number of teeth are connected to the rear wheel side, and sun gears 217 and 219 having a small number of teeth are connected to the front wheel side.
[0005]
The driving force of the engine that rotates the differential cases 205 and 207 is transmitted from the pinion gears 213 and 215 to the front wheels and the rear wheels via the sun gears 217 and 219 and the internal gears 221 and 223, and there is a difference in driving resistance between the front and rear wheels. When this occurs, the driving force is differentially distributed to the front and rear wheels by the rotation of the pinion gears 213 and 215.
[0006]
At this time, depending on the gear ratio between the internal gears 221 and 223 and the sun gears 217 and 219, large and small driving torques are sent to the rear wheel side and the front wheel side, respectively, and a torque distribution characteristic suitable as a center differential is obtained. This torque distribution ratio is obtained by using an internal gear and a sun gear as output gears.
[0007]
Further, during torque transmission, the torque-sensitive type is caused by the frictional resistance generated when the pinion gears 213 and 215 are pressed against the support holes 209 and 211 by the meshing reaction force with the sun gears 217 and 219 and the frictional resistance generated at the meshing portion of each gear. The differential limiting force is obtained.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the pinion gears 213 and 215 receive the meshing reaction force in the opposite direction at different positions in the tooth width direction as shown by arrows in FIGS. 12 and 13 due to meshing between the internal gears 221 and 223 and the sun gears 217 and 219. .
[0009]
Therefore, the pinion gears 213 and 215 are tilted with respect to the normal rotation axis direction, and uneven wear and seizure occur between the support holes 209 and 211, and the tooth contact of each gear is poor due to the pinion gears 213 and 215 tilting. Thus, the strength and durability of the gear are reduced.
[0010]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a differential device that obtains a large torque distribution ratio and prevents the pinion gear from falling over.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The differential apparatus according to claim 1 includes a differential case that is rotationally driven by the driving force of the engine, a support hole formed in the differential case, a plurality of pinion gears that are supported by the support hole so that the outer periphery is slidably rotatable, An output-side sun gear that meshes with these pinion gears on the inside of the pinion gear, and an output-side internal gear that meshes with these pinion gears on the outside of each pinion gear. And the meshing portion overlaps in the radial direction.
[0012]
The driving force of the engine that rotates the differential case is distributed from the support hole of the differential case to the sun gear and the internal gear via the pinion gear. At this time, a large driving torque is sent to the wheel on the internal gear side having a large number of teeth, and a smaller driving torque is sent to the wheel on the sun gear side having a small number of teeth, thereby obtaining an uneven distribution characteristic of the torque. .
[0013]
This torque distribution ratio is obtained by using a sun gear as an external gear and an internal gear as an internal gear as output gears.
[0014]
During torque transmission, a torque-sensitive differential limiting force is obtained by the frictional resistance generated when the pinion gear is pressed against the support hole by the meshing reaction force and the frictional resistance generated at the meshing portion of each gear.
[0015]
Furthermore, the meshing portion of each pinion gear and sun gear and the meshing portion of each pinion gear and internal gear are overlapped in the radial direction (direction of meshing reaction force). The counter reaction force in the opposite direction input from the null gear is canceled by this overlap portion, and the falling torque that tries to tilt each pinion gear from the normal rotating shaft is reduced.
[0016]
Therefore, the pinion gears do not fall down, and uneven wear and seizure between the pinion gears and the support holes are prevented, and the meshing states of the gears are kept good, and the strength and durability of the gears are improved.
[0017]
In the differential device of claim 2, the differential case is constituted by one member having an input portion for driving force and a support hole of the pinion gear, and a large torque distribution ratio can be obtained as in the differential device of claim 1. , Since the meshing reaction force from the sun gear and the internal gear is offset by the overlap part, each pinion gear is prevented from falling, so that uneven wear and seizure between the pinion gear and the support hole are prevented, and the tooth contact of each gear is good The strength and durability are improved.
[0018]
In addition, since the differential case is composed of one member, the number of parts is reduced, the processing cost is reduced, and the gear is composed of a plurality of members and each gear is supported by different members. Unlike the three-divided differential case, it is not affected by the processing accuracy of each component or the error during assembly. Accordingly, the support state of each gear, particularly the pinion gear, is improved, uneven wear and seizure are prevented, durability is improved, and the normal function of the differential device is maintained for a long time.
[0019]
The differential device according to claim 3 is provided with an entire circumference support portion for supporting the entire circumference of the pinion gear in the support hole, and, like the differential device according to claim 1 or 2, a large torque distribution ratio is obtained, Uneven wear and seizure between the pinion gear and the support hole due to the pinion gear falling down is prevented, and the tooth contact of each gear is kept good, and the strength and durability are improved.
[0020]
In addition to this, the support hole is provided with an all-round support portion that supports the entire circumference of the pinion gear, so that the support state of the pinion gear is further improved, the effect of preventing uneven wear and seizure between the pinion gear and the support hole, and each gear. This further improves the effect of improving tooth contact.
[0021]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a differential device in which an extension support portion that supports the pinion gear is provided in a support hole of the pinion gear at a portion where the meshing portion with the sun gear and the meshing portion with the internal gear overlap. As with any of the differential devices 1 to 3, a large torque distribution ratio can be obtained, and uneven wear and seizure between the pinion gear and the support hole due to the pinion gear falling can be prevented, and the tooth contact of each gear can be kept good. Strength and durability are improved.
[0022]
In addition to this, by extending the support hole in a space other than each meshing portion of the overlap portion and providing an extended support portion for supporting the pinion gear, the support width of the pinion gear by the support hole becomes wider in the tooth width direction accordingly. . Therefore, the width of the transmission part for transmitting the rotational driving force of the differential case to the pinion gear is widened only by this extended support part, and the driving force can be transmitted using the tooth width of the pinion gear. To reduce. In addition, the pinion gear fall prevention effect and the uneven wear and seizure prevention effect are further improved.
[0023]
The differential device according to claim 5 includes a casing body having a support wall of the pinion gear between one end face of the pinion gear and the flange portion of the internal gear, and a plate member having a support wall of the other end face of the pinion gear. As in the differential device according to any one of claims 1 to 4, a large torque distribution ratio is obtained, and uneven wear and seizure between the pinion gear and the support hole due to the pinion gear falling are prevented. The tooth contact of the gear is kept good and the strength and durability are improved.
[0024]
In addition to this, the support hole supports the entire tooth width of the pinion gear, and since the support hole is formed in the casing body to obtain sufficient strength, a stable support state of the pinion gear can be obtained and torque can be transmitted. The support hole is not deformed, and the effect of preventing the pinion gear from falling down and the effect of preventing uneven wear and seizure are further improved.
[0025]
The differential device according to claim 6 is provided with a sliding support portion supported by the support hole in addition to the gear portion meshing with the sun gear and the internal gear on the pinion gear. Like the differential device, a large torque distribution ratio is obtained, and uneven wear and seizure between the pinion gear and the support hole due to the pinion gear falling down are prevented, and the tooth contact of each gear is kept good, and the strength and durability are maintained. improves.
[0026]
Furthermore, in addition to the gear part, a sliding support part supported by the support hole is provided on the pinion gear, thereby reducing the surface pressure between the gear part and the support hole and the contact pressure between the sliding support part and the support hole. Thus, the effect of preventing uneven wear and seizure between the pinion gear and the support hole is further improved, and the effect of preventing the pinion gear from collapsing is further improved.
[0027]
The differential device according to claim 7 is configured such that each gear is formed of a helical gear. Like the differential device according to any one of claims 1 to 6, a large torque distribution ratio is obtained, and the pinion gear and the support due to the pinion gear falling down are supported. Uneven wear and seizure with the holes are prevented, the tooth contact of each gear is kept good, and the strength and durability are improved.
[0028]
In addition, frictional resistance is generated at the end face of the gear by the meshing thrust force of the helical gear, and the torque-sensitive differential limiting function is enhanced.
[0029]
The differential apparatus according to claim 8 is configured such that the sun gear is formed in a hollow shape and the one-side output shaft of the front-wheel or rear-wheel differential between the axles penetrates the sun gear. Like the differential device, a large torque distribution ratio is obtained, and uneven wear and seizure between the pinion gear and the support hole due to the pinion gear falling are prevented, and the tooth contact of each gear is kept well, and the strength and durability are improved. To do.
[0030]
In addition, by allowing the output shaft of the inter-axle differential to pass through the hollow sun gear, coaxial arrangement with the inter-axle differential is possible, and the coaxial arrangement makes the traction system of a four-wheel drive vehicle compact. Become.
[0031]
In the differential device according to claim 9, the driving force input portion of the differential case is arranged on one side in the axial direction, and the output shafts of the sun gear and the internal gear are arranged on the other side in the axial direction to form a power system for a four-wheel drive vehicle. As in the differential device according to any one of claims 1 to 8, a large torque distribution ratio can be obtained, and uneven wear and seizure between the pinion gear and the support hole due to the pinion gear falling can be prevented. The tooth contact is kept good and the strength and durability are improved.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment has the features of claims 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8 and 9. FIG. 1 shows a differential apparatus according to this embodiment. FIG. 11 shows a power system of a four-wheel drive vehicle using each embodiment. Note that the left and right directions are the left and right directions in this vehicle and FIG. 1, and members and the like that are not given reference numerals are not shown.
[0033]
As shown in FIG. 11, this power system includes an engine 1, a transmission 3, a center differential 7 (differential device in FIG. 1) and a direction changing mechanism 9 that constitute the transfer 5, and a front differential 13 disposed inside the transfer case 11. (Differential device that distributes driving force to left and right front wheels: axle differential), front axles 15, 17, left and right front wheels 19, 21, propeller shaft 23, direction changing mechanism 25, rear differential 27 (drive power to left and right rear wheels (Differential device to be distributed), rear axles 29 and 31, left and right rear wheels 33 and 35, and the like.
[0034]
The driving force of the engine 1 is distributed from the transmission 3 through the center differential 7, and is directly transmitted to the front differential 13 on the front wheel side, and the direction changing mechanism 9, the propeller shaft 23, and the direction changing mechanism 25 are provided on the rear wheel side. To the rear differential 27. The transmitted driving force is distributed to the left and right front wheels 19 and 21 by the front differential 13 and is distributed to the left and right rear wheels 33 and 35 by the rear differential 27.
[0035]
As shown in FIG. 1, a casing member 39 is fixed to the differential case 37 of the center differential 7 with bolts 41. A bolt hole 44 for fixing the ring gear 43 (FIG. 11) is provided at the left end portion (on one side in the axial direction) of the casing member 39, and the bolt case 45 (driving force input portion) is provided in the differential case 37. It has been. The ring gear 43 meshes with the output gear 47 (FIG. 11) of the transmission 3, and thus the differential case 37 and the casing member 39 are rotationally driven by the driving force of the engine 1.
[0036]
The differential case 37 is supported by the transfer case 11 via a bearing 48, and the transfer case 11 is provided with an oil reservoir. This oil is repelled by rotating members inside the transfer case 11 such as the center differential 7 and the direction changing mechanism 9.
[0037]
As shown in FIG. 2, four helical pinion gears 49 are arranged in the differential case 37 at equal intervals in the circumferential direction. A support hole 51 is formed in the differential case 37 as shown in FIG. 3, and a pinion gear 49 is slidably supported as shown in FIGS.
[0038]
Further, an internal gear 53 and a sun gear 55 each formed of a helical gear are disposed inside the differential case 37 and the casing member 39, respectively.
[0039]
The internal gear 53 includes a flange portion 57 and a hub portion 59 (rear wheel side output shaft), and is rotatably supported by the hub portion 59 on the inner periphery of the casing member 39. The hub portion 59 penetrates from the right end side (the other side in the axial direction) of the casing member 39 to the outside, and a spline portion 61 for connecting to the rear wheel side is provided at the right end portion. The outer peripheral surface of the internal gear 53 is slidably supported by a sliding surface 63 provided on the inner periphery of the casing member 39, and a thrust washer 65 is provided between the flange portion 57 and the casing member 39. Is arranged.
[0040]
The sun gear 55 is formed hollow, is rotatably supported by the left hub portion 67 on the inner periphery of the differential case 37, and is formed on the inner periphery of the hub portion 59 of the internal gear 53 by the right hub portion 69 (front wheel side output shaft). It is supported rotatably. A spline portion 71 for connecting to the front wheel side is provided at the right end portion of the hub portion 69. Thrust washers 73 and 75 are disposed between the sun gear 55 and the differential case 37 and the flange portion 57 of the internal gear 53, respectively.
[0041]
As shown in FIG. 1, each pinion gear 49 includes a sliding support portion 77 and a gear portion 79 that are integrally formed, and is supported by the support hole 51 of the differential case 37 so as to be slidable and rotatable. The gear portion 79 meshes with the sun gear 55 on the radially inner side and meshes with the internal gear 53 on the radially outer side. The left and right end faces of each pinion gear 49 are opposed to the differential case 37 and the flange portion 57 of the internal gear 53, respectively.
[0042]
The meshing portion 83 between the right end portion 81 of the sun gear 55 and each pinion gear 49 and the meshing portion 85 between each pinion gear 49 and the internal gear 53 overlap in the radial direction within the range of the arrow 87 in FIG.
[0043]
As shown in FIG. 3, the support hole 51 of the differential case 37 has an all-round support portion 89 that supports the sliding support portion 77 of each pinion gear 49 on the entire circumference, and each pinion gear 49 overlaps the sun gear 55 and the internal gear 53. And an extended support portion 93 that supports the overlapping portion 91 that is engaged with each other.
[0044]
Further, as shown in FIG. 1, the width 97 of the outer peripheral portion 95 of the support hole 51 is wider than the half tooth width 99 of each pinion gear 49. The left end portion 101 of the sun gear 55 faces the outer peripheral portion 95 in the radial direction.
[0045]
As shown in FIG. 11, the hub portion 59 of the internal gear 53 is spline-connected to the transmission gear 103 side of the gear transmission mechanism 107 including the transmission gears 103 and 105, and is connected to the rear wheel side via the direction changing mechanism 9. ing.
[0046]
The hub portion 69 of the sun gear 55 is splined to the differential case 109 side of the front differential 13, and the left axle 15 (one-side output shaft) of the front differential 13 passes through the hub portions 67 and 69 of the sun gear 55. ing.
[0047]
The driving force of the engine 1 that rotates the differential case 37 and the casing member 39 is distributed from each pinion gear 49 to the rear wheel side and the front wheel side via the internal gear 53 and the sun gear 55. At this time, a large driving torque is sent to the rear wheels 33 and 35 on the internal gear 53 side with a large number of teeth, and a smaller driving torque is sent to the front wheels 19 and 21 on the sun gear 55 side with a small number of teeth, Unequal torque distribution characteristics that are optimal for the center differential can be obtained.
[0048]
Further, for example, when a driving resistance difference occurs between the front wheels and the rear wheels during a rough road, the driving force of the engine 1 is differentially distributed to the front and rear sides by the rotation of each pinion gear 49.
[0049]
During torque transmission, frictional resistance is generated at the meshing portion of each gear.
[0050]
Further, the outer periphery of each pinion gear 49 is pressed against the support hole 51 of the differential case 37 by the meshing reaction force with the sun gear 55, and frictional resistance is generated. Along with this, the internal gear 53 is pressed against the sliding surface 63 of the casing member 39 by the meshing reaction force with each pinion gear 49 to generate a frictional resistance.
[0051]
Further, due to the meshing thrust force of the helical gear, a frictional resistance is generated between both end faces of each pinion gear 49 and the flange portion 57 of the differential case 37 and the internal gear 53, and the sun gear 55 and the differential case 37 via the thrust washers 73 and 75. In addition, a frictional resistance is generated between the flange portion 57 and the flange portion 57, and a frictional resistance is generated between the flange portion 57 and the casing member 39 via the thrust washer 65.
[0052]
These frictional resistances provide a torque sensitive differential limiting function.
[0053]
As shown in FIG. 1, the opening 37 is provided in the differential case 37, the opening 113 is provided in the casing member 39, and the opening 115 is provided in the internal gear 53. The oil repelled from the oil reservoir of the transfer case 11 flows into the differential case 37, the casing member 39, and the internal gear 53 from these openings 111, 113, 115, and there is a difference between the meshing portions of each gear and the torque sensitive type. It is supplied to each sliding part that generates a dynamic limiting force and sufficiently lubricates them.
[0054]
Thus, the center differential 7 is configured.
[0055]
As described above, the center differential 7 obtains a large torque distribution ratio by using the external gear sun gear 55 and the internal gear 53 as the output gear.
[0056]
In addition, the meshing portion 83 between the pinion gear 49 and the sun gear 55 and the meshing portion 85 between the pinion gear 49 and the internal gear 53 are in the radial direction (direction of the meshing reaction force) as indicated by an arrow 87 in FIG. Since they overlap, the meshing reaction force in the opposite direction input from the sun gear 55 and the internal gear 53 is canceled by the overlap portion 91 of the pinion gear 49 unlike the conventional example. Therefore, the falling torque that tries to tilt each pinion gear 49 from the normal rotating shaft is reduced accordingly.
[0057]
Therefore, the pinion gears 49 are not tilted, and uneven wear and seizure between the pinion gears 49 and the support holes 51 are prevented, and the gears are kept in good contact with each other and have high strength and durability. improves.
[0058]
Further, since the meshing reaction force input to the pinion gear 49 from the left end portion 101 of the sun gear 55 is received by the outer peripheral portion 95 of the support hole 51, the force applied to the pinion gear 49 is dispersed accordingly, which is advantageous in terms of strength, and the durability of the pinion gear 49. Will improve.
[0059]
In addition, by providing the support hole 51 with the entire periphery support portion 89 that supports the entire periphery of the pinion gear 49, the support state of the pinion gear 49 is further improved, and uneven wear and seizure between the pinion gear 49 and the support hole 51 are prevented. The effect and the tooth contact improvement effect of each gear are improved accordingly.
[0060]
Further, the support hole 51 is extended to the overlap portion 91 by using a space other than the meshing portions 83 and 85, and the extension support portion 93 for supporting the pinion gear 49 is provided, so that the pinion gear 49 is supported by the support hole 51. The width becomes wider accordingly in the tooth width direction. Accordingly, the width of the transmission portion for transmitting the rotational driving force of the differential case 37 to the pinion gear 49 is widened only by the extension support portion 93, and the driving force can be transmitted by using the tooth width of the pinion gear 49 widely. The deformation of the hole 51 is reduced. Further, the effect of preventing the pinion gear 49 from falling and the effect of preventing uneven wear and seizure are improved accordingly.
[0061]
Further, in addition to the gear portion 79, a sliding support portion 77 supported by the support hole 51 is provided in the pinion gear 49, so that the surface pressure between the gear portion 79 and the support hole 51 and the sliding support portion 77 and the support hole are increased. The surface pressure with respect to the pinion gear 49 and the support hole 51 is alleviated, and the effect of preventing uneven wear and seizure between the pinion gear 49 and the support hole 51 and the effect of preventing the pinion gear 49 from falling are improved accordingly.
[0062]
Further, since the sliding support portion 77 is also processed with a gear and integrated with the gear portion 79, the oil flowing from the opening 111 of the differential case 37 is rotated with the pinion gear 49 and the gear portion 79, the sun gear 55, and the internal portion. Since these are forcibly guided to each meshing portion with the gear 53 and effectively lubricate them, the effect of preventing seizure between the pinion gear 49 and the support hole 51 and the lubrication effect of the meshing portion of each gear are improved.
[0063]
Further, the outer peripheral portion 95 of the support hole 51 receives the centrifugal force of the pinion gear 49 when the center differential 7 is rotating. As described above, since the width 97 of the outer peripheral portion 95 is wider than the half tooth width 99 of the pinion gear 49, the pinion gear 49 is securely held, and the pinion gear 49 is prevented from falling due to centrifugal force.
[0064]
The differential case 37 is composed of a single member having a drive force input portion (bolt hole 45) and a support hole 51 for the pinion gear 49, so that the number of parts is small and the cost is reduced. Unlike the differential case of the divided configuration in which the is supported by different members, it is not affected by the processing accuracy of each component member or errors during assembly. Accordingly, the support state of each gear, particularly the pinion gear 49, is improved, uneven wear and seizure are prevented, durability is improved, and the normal function of the center differential 7 is maintained for a long time.
[0065]
In addition to this, the sun gear 55 is hollow and the output shaft (axle 15) of the front differential 13 is passed through, so that the center differential 7 and the front differential 13 can be coaxially arranged as shown in FIG. By arranging these coaxially, the transfer 5 becomes compact.
[0066]
As described above, the center differential 7 obtains a large torque distribution ratio, prevents the pinion gear 49 from falling, improves durability, and maintains normal operation for a long time.
[0067]
The vehicle equipped with the center differential 7 stabilizes the behavior of the vehicle body when a large torque is applied such as when starting or accelerating due to its torque sensitive differential limiting function. Due to the durability improvement effect, excellent maneuverability and running performance can be obtained over a long period of time.
[0068]
Further, since the center differential 7 sends a large driving torque to the rear wheels 33 and 35 to which a load moves during acceleration, the acceleration performance of the vehicle is improved.
[0069]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment has the features of claims 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8 and 9. FIG. 4 shows the differential apparatus of this embodiment. The left and right directions are the left and right directions in FIG. 11 and the vehicle in FIG. 4, and members and the like that are not given reference numerals are not shown.
[0070]
In addition, in description of FIG. 4, FIG. 11, and 2nd Embodiment, while the same code | symbol is given to the same functional member with the center differential 7 of 1st Embodiment, duplication description other than a main part is abbreviate | omitted. .
[0071]
The differential device of FIG. 4 is used as the center differential 117 of FIG. 11 and distributes the driving force of the engine 1 to the front wheels 19 and 21 and the rear wheels 33 and 35.
[0072]
As shown in FIG. 4, the center differential 117 includes a differential case 119, a pinion gear 49, an internal gear 53, a sun gear 55, and the like. The differential case 119 and the internal gear 53 are supported inside the transfer case 11 by bearings 48. Has been.
[0073]
The differential case 119 is connected to an input gear 123 (shown by a broken line in FIG. 11) at a spline portion 121 (driving force input portion) provided at the left end portion (one side in the axial direction). It meshes with the output gear 125 (indicated by a broken line in FIG. 11). Thus, the differential case 119 is rotationally driven by the driving force of the engine 1.
[0074]
The sun gear 55 is supported by the left hub portion 67 on the inner periphery of the differential case 119, and is supported by the right hub portion 69 (front wheel side output shaft) on the inner periphery of the hub portion 59 of the internal gear 53. A spiral oil groove 127 is provided on the inner periphery of the differential case 119, and oil is supplied to a sliding portion with the left hub portion 67.
[0075]
Thrust washers 73 and 75 are disposed between the sun gear 55 and the differential case 119 and the flange portion 57 of the internal gear 53, respectively.
[0076]
As shown in FIG. 11, the internal gear 53 is connected to the rear wheel side from the gear transmission mechanism 107 through the direction changing mechanism 9, and the sun gear 55 is splined to the differential case 109 side of the front differential 13. The left axle 15 of the front differential 13 passes through the hub portions 67 and 69 of the sun gear 55.
[0077]
As shown in FIG. 4, each pinion gear 49 is slidably supported in the support hole 129 of the differential case 119, and the gear portion 79 meshes with the sun gear 55 on the radially inner side and with the internal gear 53 on the radially outer side. I'm engaged. The left and right end surfaces of each pinion gear 49 are opposed to the differential case 119 and the flange portion 57 of the internal gear 53, respectively.
[0078]
The engagement portion 83 between the right end portion 81 of the sun gear 55 and each pinion gear 49 and the engagement portion 85 between each pinion gear 49 and the internal gear 53 overlap in the radial direction within the range of the arrow 87 in FIG.
[0079]
As shown in FIG. 4, the support hole 129 of the differential case 119 includes an all-around support part 131 and an extension support part 133, and the all-around support part 131 supports the sliding support part 77 of each pinion gear 49 on the entire circumference. The extension support portion 133 supports an overlap portion 91 in which each pinion gear 49 overlaps and meshes with the sun gear 55 and the internal gear 53.
[0080]
Further, the width 137 of the outer peripheral portion 135 of the support hole 129 is wider than the half tooth width 99 of each pinion gear 49. The left end portion 101 of the sun gear 55 faces the outer peripheral portion 135 in the radial direction.
[0081]
The driving force of the engine 1 that rotates the differential case 119 is distributed from each pinion gear 49 through the gears 53 and 55, and a large driving torque is sent to the rear wheels 33 and 35, and a smaller driving torque is applied to the front wheels 19 and 21. Sent. In this way, an optimal torque distribution characteristic optimum for the center differential can be obtained.
[0082]
Further, for example, when a driving resistance difference occurs between the front wheels and the rear wheels during a rough road, the driving force of the engine 1 is differentially distributed to the front and rear sides by the rotation of each pinion gear 49.
[0083]
During torque transmission, frictional resistance is generated at the meshing portion of each gear, and each pinion gear 49 is pressed against the support hole 129 of the differential case 119 by the meshing reaction force with the sun gear 55 to generate frictional resistance.
[0084]
Further, due to the meshing thrust force of the helical gear, frictional resistance is generated between the both end surfaces of each pinion gear 49 and the flange portion 57 of the differential case 119 and the internal gear 53, and both end surfaces of the sun gear 55 are passed through the thrust washers 73 and 75. A frictional resistance is generated between the differential case 119 and the flange portion 57.
[0085]
These frictional resistances provide a torque sensitive differential limiting function.
[0086]
As shown in FIG. 4, a gap 139 is provided between the differential case 119 and the internal gear 53. The oil repelled from the oil reservoir of the transfer case 11 flows into the differential case 119 and the internal gear 53 from the gap 139 and the oil groove 127 on the inner periphery of the differential case 119, and there is a difference between the meshing portions of each gear and the torque sensitive type. It is supplied to each sliding part that generates a dynamic limiting force and sufficiently lubricates them.
[0087]
Thus, the center differential 117 is configured.
[0088]
As described above, the center differential 117 obtains a large torque distribution ratio by using the internal gear 53 and the sun gear 55.
[0089]
In addition to this, the meshing portion 83 of the pinion gear 49 with respect to the sun gear 55 and the meshing portion 85 with respect to the internal gear 53 are overlapped in the direction of the meshing reaction force, so that these meshing reaction forces are offset and the falling torque of each pinion gear 49 is reduced. Therefore, uneven wear and seizure between the pinion gear 49 and the support hole 129 due to the fall of each pinion gear 49 are prevented, and the tooth contact of each gear is kept good, and the strength and durability of each gear are improved. improves.
[0090]
Further, since the outer peripheral portion 135 of the support hole 129 receives the meshing reaction force input from the left end portion 101 of the sun gear 55 to the pinion gear 49 and disperses the force applied to the pinion gear 49, it is advantageous in terms of strength and the durability of the pinion gear 49 is only that much. improves.
[0091]
Further, by providing the support hole 129 with the all-around support part 131 for supporting the entire periphery of the pinion gear 49, the support state of the pinion gear 49 is further improved, and the effects of preventing uneven wear and seizure of the pinion gear 49 and the support hole 129, and the various effects. The gear tooth contact improving effect is improved.
[0092]
Further, by providing the support hole 129 with the extended support part 133 that supports the overlap part 91 of the pinion gear 49, the support width of the pinion gear 49 by the support hole 129 becomes wider in the tooth width direction, and the tooth width of the pinion gear 49 is increased. Since the rotational driving force of the differential case 119 can be transmitted widely, the deformation of the support hole 129 is reduced. In addition, the effect of preventing the pinion gear 49 from falling and the effect of preventing uneven wear and seizure are further improved.
[0093]
Further, by providing the sliding support portions 77 in each pinion gear 49, the surface pressure is reduced over the entire tooth width of the pinion gear 49, the effect of preventing uneven wear and seizure between the pinion gear 49 and the support hole 129, and the pinion gear 49 falling down. The prevention effect is further improved.
[0094]
In addition, since the sliding support portion 77 is processed with a gear and integrated with the gear portion 79, the oil flowing from the outside moves to the sliding portions and the meshing portions of the gears as the pinion gear 49 rotates. Since it is forcibly guided, the effect of preventing seizure between the pinion gear 49 and the support hole 129 and the lubrication effect of the meshing portion of each gear are improved.
[0095]
Further, the centrifugal force of the pinion gear 49 when the center differential 117 is rotating is received by the outer peripheral portion 135 of the support hole 129. As described above, since the width 137 of the outer peripheral portion 135 is wider than the half tooth width 99 of the pinion gear 49, the pinion gear 49 is securely held, and the pinion gear 49 is prevented from falling due to centrifugal force.
[0096]
The differential case 119 is composed of one member having a driving force input portion (spline portion 121) and a support hole 129 of the pinion gear 49. Unlike the center differential 7, the casing member 39 is not used, so the number of parts is small. In addition to the low cost, it is not affected by the machining accuracy of each component member or the error during assembly, unlike the differential case of a split configuration that is composed of a plurality of members and supports each gear with a different member. Therefore, the support state of each gear, particularly the pinion gear 49 is improved, uneven wear and seizure are prevented, durability is improved, and the normal function of the center differential 117 is maintained for a long time.
[0097]
Further, in the differential case 119 of the center differential 117, the driving force input portion (spline portion 121) is arranged not at the radially outer side but at the end in the axial direction, unlike the bolt hole 45 of the differential case 37 of the center differential 7. Therefore, it is small in size and compact, which is advantageous in terms of layout.
[0098]
Further, since the internal gear 53 is exposed to the outside, the center differential 117 can be easily lubricated and cooled, and the durability is improved accordingly.
[0099]
Further, since the sun gear 55 is hollow and the output shaft (axle 15) of the front differential 13 is passed through, the center differential 117 and the front differential 13 can be coaxially arranged as shown in FIG. It became compact.
[0100]
As described above, the center differential 117 obtains a large torque distribution ratio, prevents the pinion gear 49 from falling, improves durability, and maintains normal operation for a long time.
[0101]
The vehicle equipped with the center differential 117 stabilizes the behavior of the vehicle body when a large torque is applied, such as when starting or accelerating, due to its torque sensitive differential limiting function. Due to the durability improvement effect, excellent maneuverability and running performance can be obtained over a long period of time. Further, since the center differential 117 sends a large driving torque to the rear wheels 33 and 35 to which the load moves during acceleration, the acceleration performance of the vehicle is improved.
[0102]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment has the features of claims 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8 and 9. FIG. 5 shows the differential apparatus of this embodiment. The left and right directions are the left and right directions in FIG. 11 and the vehicle in FIG. 5, and members and the like that are not given reference numerals are not shown.
[0103]
In these drawings and the description of the third embodiment, members having the same functions as the members of the center differentials 7 and 117 of the first and second embodiments are given the same reference numerals, and overlaps other than the main parts are provided. Description is omitted.
[0104]
The differential device of FIG. 5 is used as the center differential 141 of FIG. 11 and distributes the driving force of the engine 1 to the front wheels 19 and 21 and the rear wheels 33 and 35.
[0105]
As shown in FIG. 5, the center differential 141 includes a differential case 143, a pinion gear 49, an internal gear 53, a sun gear 55, and the like.
[0106]
The differential case 143 includes a casing body 145 and a plate 147 (plate member), and the plate 147 is axially positioned by a bearing 48. The casing body 145 and the internal gear 53 of the differential case 143 are supported inside the transfer case 11 by bearings 48, respectively.
[0107]
The differential case 143 is connected to the input gear 123 by a spline portion 149 (driving force input portion) provided on the left end portion (one side in the axial direction) of the casing body 145, and the input gear 123 is connected to the output gear 125 of the transmission 3. I'm engaged. Thus, the differential case 143 is rotationally driven by the driving force of the engine 1.
[0108]
The sun gear 55 is supported on the inner periphery of the casing main body 145 by the left hub portion 67, and is supported by the right hub portion 69 on the inner periphery of the hub portion 59 of the internal gear 53.
[0109]
Thrust washers 73 and 75 are disposed between the sun gear 55 and the casing body 145 and the flange portion 57 of the internal gear 53, respectively.
[0110]
As shown in FIGS. 5, 6, and 7, a support wall 151 is formed on the casing main body 145 of the differential case 143, and the support wall 151 is disposed between each pinion gear 49 and the flange portion 57 of the internal gear 53. The right end face of each pinion gear 49 is supported. 5 and 6, the plate member 147 includes a support wall 153 that supports the left end surface of each pinion gear.
[0111]
The gear portion 79 of each pinion gear 49 meshes with the sun gear 55 on the radially inner side and meshes with the internal gear 53 on the radially outer side, and the meshed portions 83 and 85 are in the radial direction within the range of the arrow 87 in FIG. It overlaps.
[0112]
The casing main body 145 of the differential case 143 has a support hole 155 that supports the pinion gears 49 so as to be slidably rotatable. As shown in FIGS. And. The all-round support part 157 supports the sliding support part 77 of each pinion gear 49 around the whole circumference, and the extension support part 159 has each pinion gear 49 connected to the sun gear 55 and the internal gear as shown in FIGS. An overlap portion 91 that overlaps and meshes with 53 is supported.
[0113]
Further, the width 163 of the outer peripheral portion 161 of the support hole 155 is wider than the tooth width 99 which is half of each pinion gear 49. The left end portion 101 of the sun gear 55 is opposed to the outer peripheral portion 161 in the radial direction.
[0114]
The driving force of the engine 1 that rotates the differential case 143 is distributed from each pinion gear 49 through the gears 53 and 55, and a large driving torque is sent to the rear wheels 33 and 35, and a smaller driving torque is sent to the front wheels 19 and 21. It is done. In this way, an optimal torque distribution characteristic optimum for the center differential can be obtained.
[0115]
Further, for example, when a driving resistance difference occurs between the front wheels and the rear wheels during a rough road, the driving force of the engine 1 is differentially distributed to the front and rear sides by the rotation of each pinion gear 49.
[0116]
During torque transmission, frictional resistance is generated at the meshing portions of the gears, and the outer periphery of each pinion gear 49 is pressed against the support hole 155 of the casing body 145 by the meshing reaction force with the sun gear 55 to generate frictional resistance.
[0117]
Further, due to the meshing thrust force of the helical gear, a frictional resistance is generated between both end faces of each pinion gear 49 and the support wall 151 of the casing body 145 and the support wall 153 of the plate member 147, and the sun gear is interposed via the thrust washers 73 and 75. Friction resistance is generated between both end faces of 55 and the casing body 145 and the flange portion 57 of the internal gear 53.
[0118]
These frictional resistances provide a torque sensitive differential limiting function.
[0119]
As shown in FIG. 5, a gap 165 is provided between the casing body 145 and the plate member 147, and a gap 167 is provided between the casing body 145 and the internal gear 53. The oil splashed from the oil reservoir of the transfer case 11 flows into the differential case 143 and the internal gear 53 through the gaps 165 and 167, and generates meshing portions of each gear and torque-sensitive differential limiting force. It is supplied to each sliding part and sufficiently lubricates them.
[0120]
Thus, the center differential 141 is configured.
[0121]
As described above, the center differential 141 obtains a large torque distribution ratio by using the internal gear 53 and the sun gear 55.
[0122]
In addition, the meshing portions 83 and 85 of the pinion gear 49 with respect to the sun gear 55 and the internal gear 53 are overlapped in the radial direction so that these meshing reaction forces are offset and the falling torque of each pinion gear 49 is reduced. In addition, uneven wear and seizure between the pinion gear 49 and the support hole 155 due to the fall of each pinion gear 49 are prevented, and the tooth contact of each gear is kept good, and the strength and durability of each gear are improved.
[0123]
Further, since the meshing reaction force input to the pinion gear 49 from the left end portion 101 of the sun gear 55 is received by the outer peripheral portion 161 of the support hole 155, the force applied to the pinion gear 49 is dispersed, which is advantageous in terms of strength, and the durability of the pinion gear 49 is improved. That will improve.
[0124]
In addition, by providing the support hole 155 with the entire periphery support portion 157 that supports the entire periphery of the pinion gear 49, the support state of the pinion gear 49 is further improved, and the effect of preventing uneven wear and seizure of the pinion gear 49 and the support hole 155 is achieved. The tooth contact improvement effect of each gear is improved.
[0125]
Further, by providing the support hole 155 with the extended support portion 159 that supports the overlap portion 91 of the pinion gear 49, the support width of the pinion gear 49 by the support hole 155 becomes wider in the tooth width direction, and the tooth width of the pinion gear 49 is increased. Since the rotational driving force of the differential case 143 can be transmitted widely, the deformation of the support hole 155 is reduced. In addition, the effect of preventing the pinion gear 49 from falling and the effect of preventing uneven wear and seizure are further improved.
[0126]
Further, by providing the sliding support portions 77 for each pinion gear 49, the surface pressure is reduced over the entire tooth width of the pinion gear 49, the effect of preventing uneven wear and seizure between the pinion gear 49 and the support hole 155, and the pinion gear 49 falling down. The prevention effect is further improved.
[0127]
In addition, since the sliding support portion 77 is processed with a gear and integrated with the gear portion 79, the oil flowing from the outside moves to the sliding portions and the meshing portions of the gears as the pinion gear 49 rotates. Since it is forcibly guided, the seizure prevention effect between the pinion gear 49 and the support hole 155 and the lubrication effect of the meshing portions of each gear are improved.
[0128]
Further, the centrifugal force of the pinion gear 49 when the center differential 141 is rotating is received by the outer peripheral portion 161 of the support hole 155. As described above, since the width 163 of the outer peripheral portion 161 is wider than the half tooth width 99 of the pinion gear 49, the pinion gear 49 is securely held, and the pinion gear 49 is prevented from falling due to centrifugal force.
[0129]
Further, the differential case 143 is configured such that the support wall 151 is provided on the casing main body 145 and the support wall 153 is provided on the plate member 147 to support both end faces of the pinion gear 49. Since it can be formed over the width and sufficient strength is obtained, the surface pressure of the support hole 155 is reduced accordingly, the deformation is prevented, the support of each pinion gear 49 is ensured, and the effect of preventing uneven wear and seizure is achieved. And the fall prevention effect of the pinion gear 49 and the tooth contact of each gear are improved. The plate member 147 may be fixed to the differential case 143 with a bolt.
[0130]
Since the support hole 155 of each pinion gear 49 is formed only in the casing body 145, unlike the differential case that supports each gear with a different member, the support state of the pinion gear 49 is good, and uneven wear and seizure are prevented. Thus, the durability is improved and the normal function of the center differential 141 is maintained for a long time.
[0131]
Further, the differential case 143 of the center differential 141 has a driving force input portion (spline portion 149) disposed not at the radially outer side but at the end in the axial direction. .
[0132]
Further, since the internal gear 53 is exposed to the outside, the center differential 141 can be easily lubricated and cooled, and the durability is improved accordingly.
[0133]
Further, since the sun gear 55 is hollow and the output shaft (axle 15) of the front differential 13 is passed through, the center differential 141 and the front differential 13 can be coaxially arranged as shown in FIG. 5 became compact.
[0134]
As described above, the center differential 141 obtains a large torque distribution ratio, prevents the pinion gear 49 from falling, improves durability, and maintains normal operation for a long time.
[0135]
The vehicle equipped with the center differential 141 stabilizes the behavior of the vehicle body when a large torque is applied, such as when starting or accelerating, due to its torque sensitive differential limiting function. Due to the durability improvement effect, excellent maneuverability and running performance can be obtained over a long period of time. Further, since the center differential 141 sends a large driving torque to the rear wheels 33 and 35 to which the load moves during acceleration, the acceleration performance of the vehicle is improved.
[0136]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment has the features of claims 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8 and 9. FIG. 10 shows the differential apparatus of this embodiment. The left and right directions are the left and right directions in FIG. 11 and the vehicle in FIG. 10, and members and the like that are not given reference numerals are not shown.
[0137]
In the differential device of the present invention, the gear may not be cut at the sliding support portion of the pinion gear. The differential device of the fourth embodiment is an example in which a pinion gear not geared is used for the sliding support portion in the center differential 141 of the third embodiment. Therefore, only the difference from the center differential 141 will be described. .
[0138]
The differential device of FIG. 10 is used as the center differential 169 of FIG. 11 and distributes the driving force of the engine 1 to the front wheels 19 and 21 and the rear wheels 33 and 35.
[0139]
As shown in FIG. 10, the center differential 169 includes a differential case 143, a pinion gear 171, an internal gear 53, a sun gear 55, and the like.
[0140]
Each pinion gear 171 includes a cylindrical sliding support portion 173, a gear portion 175, and a circumferential groove 177 provided therebetween, and is supported by the support hole 155 of the casing body 145 so as to be slidable and rotatable.
[0141]
The sliding support part 173 is supported by the entire circumference support part 157 of the support hole 155. Further, the gear portion 175 meshes with the sun gear 55 on the radially inner side and meshes with the internal gear 53 on the radially outer side, and these meshed portions 179 and 181 are radially over in the range of the arrow 87 in FIG. Wrapping.
[0142]
An overlap portion 183 in which each pinion gear 49 meshes with the sun gear 55 and the internal gear 53 is supported by an extension support portion 159 of the casing body 145. The width 163 of the outer peripheral portion 161 of the support hole 155 is wider than the half width 185 of each pinion gear 171.
[0143]
The driving force of the engine 1 that rotates the differential case 143 is distributed from each pinion gear 171 via the gears 53 and 55, and a large driving torque is sent to the rear wheels 33 and 35, and a smaller driving torque is sent to the front wheels 19 and 21. It is done. Further, for example, when a driving resistance difference occurs between the front wheels and the rear wheels during a rough road, the driving force of the engine 1 is differentially distributed to the front and rear sides by the rotation of each pinion gear 171.
[0144]
During torque transmission, frictional resistance is generated at the meshing portions of the gears, frictional resistance is generated between the pinion gears 171 and the support holes 155 due to the meshing reaction force, and the pinion gears 171 are meshed with the meshing thrust force of the helical gears. Friction resistance is generated between the support wall 151 and the support wall 153 and between the end faces of the sun gear 55 and the flange portions 57 of the casing body 145 and the internal gear 53 via the thrust washers 73 and 75.
[0145]
These frictional resistances provide a torque sensitive differential limiting function.
[0146]
Thus, the center differential 169 is configured.
[0147]
As described above, the center differential 169 obtains a large torque distribution ratio.
[0148]
In addition to this, since the meshing portions 179 and 181 of the pinion gear 171 are overlapped in the radial direction to cancel the meshing reaction force and prevent the pinion gears 171 from falling down, uneven wear between the pinion gears 171 and the support holes 155 The seizure is prevented, the tooth contact of each gear is kept good, and the strength and durability of each gear are improved.
[0149]
Further, since the meshing reaction force input to the pinion gear 171 from the left end portion 101 of the sun gear 55 is received by the outer peripheral portion 161 of the support hole 155, the force applied to the pinion gear 171 is dispersed, which is advantageous in terms of strength, and the durability of the pinion gear 171 is improved. That will improve.
[0150]
Further, by providing the support hole 155 with the entire periphery support portion 157 for supporting the entire periphery of the pinion gear 171, the support state of the pinion gear 171 is further improved, and the effect of preventing uneven wear and seizure of the pinion gear 171 and the support hole 155 is achieved. The tooth contact improvement effect of each gear is improved.
[0151]
Further, by providing the support hole 155 with the extended support part 159 that supports the overlap part 183 of the pinion gear 171, the support width of the pinion gear 171 by the support hole 155 becomes wider in the tooth width direction, and the tooth width of the pinion gear 171 is increased. Since the rotational driving force of the differential case 143 can be transmitted widely, the deformation of the support hole 155 is reduced. Further, the fall prevention effect of the pinion gear 171 and the prevention effect of uneven wear and seizure are further improved.
[0152]
Further, by providing the sliding support portion 173 on each pinion gear 171, the surface pressure is reduced over the entire width of the pinion gear 171, the effect of preventing uneven wear and seizure between the pinion gear 171 and the support hole 155, and the effect of preventing the pinion gear 171 from falling. And further improve.
[0153]
The sliding support portion 173 is easy to process because the gear is not processed, and the sliding support portion 173 has a cylindrical shape, so that the sliding area with the support hole 155 increases as compared to the gear. As a result, the surface pressure is reduced, wear and deformation of both the sliding support portion 173 and the support hole 155 are prevented, and the support of each pinion gear 171 is ensured.
[0154]
Further, the outer peripheral portion 161 of the support hole 155 receives the centrifugal force of the pinion gear 171 when the center differential 169 is rotating. As described above, since the width 163 of the outer peripheral portion 161 is wider than the half width 185 of the pinion gear 171, the pinion gear 171 is securely held, and the pinion gear 171 is prevented from falling due to centrifugal force.
[0155]
Further, the differential case 143 is configured to support both end surfaces of the pinion gear 171 by the support wall 151 of the casing body 145 and the support wall 153 of the plate member 147, and the support holes 155 are formed over the entire width of each pinion gear 171. Since sufficient strength is obtained, the surface pressure of the support hole 155 is reduced accordingly, the deformation is prevented, the support of each pinion gear 171 is ensured, the effect of preventing uneven wear and seizure, and the prevention of the pinion gear 171 from falling. The effect and the tooth contact of each gear are improved.
[0156]
Since the support hole 155 of each pinion gear 171 is formed only in the casing body 145, unlike the differential case that supports each gear with a different member, the support state of the pinion gear 171 is good, and uneven wear and seizure are prevented. Thus, the durability is improved and the normal function of the center differential 169 is maintained for a long time.
[0157]
In the differential device of the present invention, each gear may be a spur gear.
[0158]
【The invention's effect】
The differential device according to claim 1 obtains a large torque distribution ratio by using a sun gear and an internal gear as output gears, obtains a torque-sensitive differential limiting function, and further provides a sun gear and an internal gear. The meshing portions of the pinion gears are overlapped in the radial direction to cancel the meshing reaction force, thereby reducing the falling torque of each pinion gear.
[0159]
Therefore, uneven wear and seizure of the pinion gear and the pinion gear support hole due to the pinion gear falling are prevented, and the tooth contact of each gear is kept good, and the strength and durability of each gear are improved.
[0160]
Similarly to the differential device of claim 1, the differential device of claims 2 to 9 can obtain a large torque distribution ratio and a torque-sensitive differential limiting function, and the pinion gear and the support hole can be displaced due to the pinion gear tilting. Wear and seizure are prevented, the tooth contact of each gear is kept good, and the strength and durability are improved.
[0161]
In addition to this, the differential apparatus according to claim 2 is configured with the differential case made of one member, so that the number of parts is low and the cost is low. In addition, unlike the differential case of the divided configuration in which each gear is supported by different members, Normal operation of the differential device without being affected by the machining accuracy of each component or assembly error, and the support state of each gear, especially the pinion gear, is improved, uneven wear and seizure are prevented, and durability is improved. Is kept for a long time.
[0162]
The differential device according to claim 3 is provided with an all-round support portion for supporting the entire circumference of the pinion gear in the support hole of the differential case, thereby further improving the support state of the pinion gear and preventing uneven wear and seizure of the pinion gear and the support hole. The effect and the tooth contact improvement effect of each gear are further improved.
[0163]
In the differential device according to the fourth aspect, the pinion gear is supported by the overlapped support portion of the support hole by the overlap portion, so that the support width of the pinion gear by the support hole is widened, and the driving force is transmitted by using the pinion gear tooth width widely. As a result, the deformation of the support hole during torque transmission is reduced, and the pinion gear fall prevention effect and the uneven wear and seizure prevention effect are further improved.
[0164]
In the differential device according to the fifth aspect, the support hole supports the entire tooth width of the pinion gear, and the support hole is formed in the casing body so that sufficient strength is obtained. Therefore, a stable support state of the pinion gear is obtained, and the torque is reduced. The support hole is not deformed at the time of transmission, and the effect of preventing the pinion gear from falling and the effect of preventing uneven wear and seizure are further improved.
[0165]
In the differential device according to the sixth aspect, by providing the pinion gear with the sliding support portion supported by the support hole, the surface pressure of the gear portion, the sliding support portion, and the support hole is reduced, and the pinion gear and the support hole The effect of preventing uneven wear and seizure is further improved, and the effect of preventing the pinion gear from collapsing is further improved.
[0166]
In the differential device according to the seventh aspect, the torque-sensitive differential limiting function is enhanced by the frictional resistance generated by the meshing thrust force of the helical gear.
[0167]
In the differential device according to the eighth aspect, the output shaft of the inter-axle differential can be coaxially arranged with the inter-axle differential by passing through the hollow sun gear. The traction system becomes compact.
[0168]
In the differential device according to claim 9, the driving force input portion of the differential case and the output shafts of the sun gear and the internal gear are arranged on one side and the other side in the axial direction, respectively, to establish the power system of the four-wheel drive vehicle. Yes.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a single differential case used in the embodiment of FIG. 1;
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the present invention.
6 is a longitudinal sectional view of a differential case used in the embodiment of FIG.
7 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
8 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
9 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a skeleton mechanism diagram showing a power system of a four-wheel drive vehicle using the differential device of each embodiment.
FIG. 12 is a cross-sectional view of a conventional example.
FIG. 13 is a cross-sectional view of another conventional example.
[Explanation of symbols]
7, 117, 141, 169 Center differential (differential device)
13 Front differential (difference between wheels)
15 Front axle (one-side output shaft of wheel differential)
37, 119, 143 Differential case 45 Bolt hole (driving force input part)
49, 171 Pinion gears 51, 129, 155 Support hole 53 Output side internal gear 55 Output side sun gear 57 Internal gear flange 59 Hub (internal gear output shaft)
69 Hub (sun gear output shaft)
77, 173 Sliding support portion 79, 175 Gear portion 83, 179 Pinion gear and sun gear meshing portion 85, 181 Pinion gear and internal gear meshing portion 89, 131, 157 All-round support portions 93, 133, 159 Extension support portion 121 149 Spline part (driving force input part)
145 Casing body 147 Plate (plate member)
151 Pinion gear support wall 153 of the casing body Pinion gear support wall of the plate

Claims (9)

エンジンの駆動力により回転駆動されるデフケースと、デフケースに形成された支持孔と、外周をこの支持孔に摺動回転自在に支持された複数個のピニオンギヤと、各ピニオンギヤの内側でこれらのピニオンギヤと噛み合う出力側のサンギヤと、各ピニオンギヤの外側でこれらのピニオンギヤと噛み合う出力側のインターナルギヤとを備え、各ピニオンギヤとサンギヤとの噛み合い部と各ピニオンギヤとインターナルギヤとの噛み合い部とが径方向にオーバーラップしていることを特徴とするデファレンシャル装置。A differential case that is rotationally driven by the driving force of the engine, a support hole formed in the differential case, a plurality of pinion gears whose outer periphery is slidably supported by the support hole, and these pinion gears inside each pinion gear, An output-side sun gear that meshes with each other, and an output-side internal gear that meshes with these pinion gears on the outside of each pinion gear. A differential device characterized by overlapping. デフケースが、駆動力の入力部とピニオンギヤの支持孔とを有する１部材で構成された請求項１のデファレンシャル装置。The differential device according to claim 1, wherein the differential case is composed of one member having an input portion for driving force and a support hole for a pinion gear. 支持孔が、ピニオンギヤの全周を支持する全周支持部を有する請求項１又は２のデファレンシャル装置。The differential device according to claim 1, wherein the support hole has an entire circumference support portion that supports the entire circumference of the pinion gear. 支持孔が、サンギヤとの噛み合い部とインターナルギヤとの噛み合い部がオーバーラップする部分でピニオンギヤを支持する延長支持部を有する請求項１ないし３のいずれかのデファレンシャル装置。4. The differential apparatus according to claim 1, wherein the support hole has an extended support portion that supports the pinion gear at a portion where the meshing portion with the sun gear and the meshing portion with the internal gear overlap. デフケースが、ピニオンギヤの一側端面とインターナルギヤのフランジ部との間にピニオンギヤの支持壁を有するケーシング本体と、ピニオンギヤの他側端面の支持壁を有するプレート部材とからなる請求項１ないし４のいずれかのデファレンシャル装置。5. The differential case comprises a casing body having a pinion gear support wall between one end face of the pinion gear and the flange portion of the internal gear, and a plate member having a support wall on the other end face of the pinion gear. Any differential device. ピニオンギヤが、サンギヤ及びインターナルギヤと噛み合うギヤ部と、支持孔に支持される摺動支持部とを有する請求項１ないし５のいずれかのデファレンシャル装置。6. The differential device according to claim 1, wherein the pinion gear includes a gear portion that meshes with the sun gear and the internal gear, and a sliding support portion that is supported by the support hole. 各ギヤがヘリカルギヤで構成された請求項１ないし６のいずれかのデファレンシャル装置。The differential device according to claim 1, wherein each gear is a helical gear. サンギヤが中空に形成され、前輪又は後輪の車軸間デフの一側出力軸がサンギヤを貫通する請求項１ないし７のいずれかのデファレンシャル装置。The differential device according to any one of claims 1 to 7, wherein the sun gear is formed hollow, and the one-side output shaft of the front-wheel or rear-wheel differential between the axles penetrates the sun gear. デフケースの駆動力入力部が軸方向一側に配置され、サンギヤとインターナルギヤの各出力軸が軸方向他側に配置された請求項１ないし８のいずれかのデファレンシャル装置。The differential device according to any one of claims 1 to 8, wherein the driving force input portion of the differential case is disposed on one side in the axial direction, and each output shaft of the sun gear and the internal gear is disposed on the other side in the axial direction.
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