JP3650356B2 - デファレンシャル装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、デファレンシャル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＥＰ０１３０８０６Ａ２号公報に図６のようなデファレンシャル装置２０１が記載されている。これは、エンジンに回転駆動されるデフケース２０３と、デフケース２０３とカムギヤ２０５とを通して形成された収納孔２０７，２０９に摺動回転自在に収納されたピニオンギヤ２１１，２１３と、一方の車輪側に連結されたサイドギヤ２１５と他方の車輪側に連結された他のサイドギヤとを備え、ピニオンギヤ２１１，２１３はカムギヤ２０５の径方向外側で互いに噛合うと共に、サイドギヤと各別に噛合っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、カムギヤ２０５はサイドギヤの間に配置されており、ピニオンギヤ２１１、２１３の軸長さは、ピニオンギヤ同士の噛合部の軸長さと、各々のピニオンギヤとサイドギヤとの噛合部の軸長さを合わせた分の軸長さに略等しい軸長さしか有していない。また、ピニオンギヤ２１１、２１３が収納孔２０７、２０９に摺動回転自在に支持される場合、各々のピニオンギヤの外周（歯先面）の径と収納孔の内径との間では安定した摩擦トルクを得るために、収納孔内で所定の支持隙間を有して支持されるピニオンギヤの倒れを防止する必要があった。
【０００４】
しかしながら、ピニオンギヤの軸長さは、上述したとおりの軸長さしか有しておらず、ギヤ同士の噛み合い反力を受けて、収納孔内での所定の支持隙間に対するピニオンギヤの倒れ角（収納孔の軸心とピニオンギヤの回転軸心とのずれ角）が大きなものであった。
【０００５】
そこで、この発明は、収納孔内で摺動回転自在に収納されるピニオンギヤの倒れを抑制し、安定した摩擦トルク、すなわち差動制限力を得ることができるデファレンシャル装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明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するデフケースと、左右の車軸にそれぞれ連結された一対のサイドギヤと、前記デフケースに設けられた収納孔に摺動回転自在に収納されると共に前記サイドギヤとそれぞれ噛み合って該サイドギヤを相対回転自在に連結する一対のピニオンギヤとを備え、前記一対のピニオンギヤ同士の噛み合い部が少なくとも前記一方のサイドギヤの軸方向の外側に位置し、前記一対のピニオンギヤの少なくとも一方のピニオンギヤは、一対のサイドギヤのいずれかとの噛み合い部と他方のピニオンギヤとの噛み合い部間に小径の軸部を有し、前記デフケースの収納孔の内壁の一部をなし前記一対のピニオンギヤの噛み合い部をそれぞれ収納する凹部が形成されたカムギヤを前記一対のサイドギヤの少なくとも一方のサイドギヤと前記デフケースの側壁との間に配置し、該カムギヤをサイドギヤのボス部の外周に配置したことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載のデファレンシャル装置であって、前記一対のピニオンギヤがそれぞれ前記小径の軸部を有し、前記一対のピニオンギヤ同士の噛み合い部が前記一対のサイドギヤの軸方向の両側に位置していることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２記載のデファレンシャル装置であって、前記一対のサイドギヤ間にワッシャが設けられ、前記サイドギヤと前記ワッシャ間の摩擦係数と、サイドギヤとカムギヤ間の摩擦係数を異ならせたことを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３記載のデファレンシャル装置であって、前記カムギヤが前記一対のサイドギヤの軸方向の両側にそれぞれ設けられていることを特徴とする。
【００１０】
【作用】
請求項１に記載の発明では、軸部を有するピニオンギヤの一側の噛み合い部は、サイドギヤとデフケースとの間に配置されたカムギヤに支持され、他側はサイドギヤに支持されているので、ピニオンギヤの軸長さが長く、かつピニオンギヤの両端が支持される構造となり、収納孔内でのピニオンギヤの摺動位置が変化することが抑制される。この結果、収納孔の内壁にピニオンギヤの外周が片当たりすること、つまりピニオンギヤの倒れが抑制されるので、より均一な摺動回転で摩擦トルクを得て、より均一な差動制限力を発生することができる。
【００１１】
また、デフケースの壁面に近い部分で、カムギヤの凹部が一対のピニオンギヤをそれぞれ収納支持するので、ピニオンギヤの内径側の支持がなされ、さらに、ピニオンギヤの倒れが抑制される。また、ピニオンギヤ同士の噛み合いにより発生した熱をデフケースに伝達しやすくなり、放熱性が向上する。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、請求項１の発明の作用に加えて、カムギヤが各々のサイドギヤの軸方向のスラスト力を受けるので、例えば、急なトルクの変化で発生した衝撃力を確実に受けることができ、他の部材への影響を低減することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、上記請求項１、２の発明の作用に加えて、サイドギヤとワッシャ間の摩擦係数と、サイドギヤとカムギヤ間の摩擦係数を異ならせることにより、前進時と後進時における差動制限力を変えることができるため、例えば、ＡＢＳシステムに影響を与えることがない。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、一対のサイドギヤの軸方向の両側にカムギヤを設けているので、軸部を有するピニオンギヤの両側がこのカムギヤに支持されることで、両方のピニオンギヤの支持をより確実にして倒れを防止して、収納孔内でのピニオンギヤの摺動位置の変化を確実に防止することができ、ピニオンギヤの外周が片当たりすることがないので、摩擦トルクの発生を安定させより均一な差動制限力を発生させることができる。
【００１５】
【実施例】
図１ないし図３及び図５により第１実施例の説明をする。図１はこの実施例のデファレンシャル装置を示し、図５はこのデファレンシャル装置が用いられた車両の動力系を示す。左右の方向はこの車両及び図１での左右の方向である。
【００１６】
図５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、プロペラシャフト５、リヤデフ７（後輪側に配置された図１のデファレンシャル装置）、後車軸９，１１、左右の後輪１３，１５、左右の前輪１７，１９などから構成されている。
【００１７】
リヤデフ７のデフケース２１はデフキャリヤ２３内に回転自在に支承されており、デフケース２１にはリングギヤ２５が固定されている。リングギヤ２５はドライブピニオンギヤ２７と噛合い、ドライブピニオンギヤ２７はプロペラシャフト５側のドライブピニオンシャフト２９と一体に形成されている。こうして、エンジン１の駆動力はトランスミッション３とプロペラシャフト５とを介してデフケース２１を回転駆動する。
【００１８】
図１のように、デフケース２１の内部には左右のヘリカルサイドギヤ３１，３３が同軸配置されている。これらのサイドギヤ３１，３３はそれぞれ軸方向外側のボス部３５，３７とデフケース２１との間に形成された軸支部３９，４１によりデフケース２１に支承されていると共に、互いの間に形成された軸支部４３により互いに支承し合い、自由端をセンタリングしている。又、サイドギヤ３１，３３はスプライン４５，４７により左右の後車軸９，１１に連結されている。サイドギヤ３１，３３の間及び右のサイドギヤ３３とデフケース２１との間にはワッシャ４９，５１が配置されている。
【００１９】
図１に示すように、デフケース２１とヘリカルサイドギヤ３１との間には、図２に示すような筒状のカムギヤ５３が設けられている。そして、カムギヤ５３の内周全面をボス部３５の外周に摺動接触することにより、デフケース２１に対してセンタリングされている。
【００２０】
サイドギヤ３１，３３の径方向外側には長いヘリカルピニオンギヤ５５と短いヘリカルピニオンギヤ５６とが４対配置されており、これらは図１と図３のようにデフケース２１とカムギヤ５３とを通して形成された長短の収納孔５７，５９にそれぞれ摺動回転自在に収納されている。長いピニオンギヤ５５は左右のギヤ部６１，６３とこれらを連結する小径の軸部６５とからなり、左のギヤ部６１は短いピニオンギヤ５６の左端部の噛合い、右のギヤ部６３は右のサイドギヤ３３と噛合っている。又、短いピニオンギヤ５６の右端部は左のサイドギヤ３１と噛合っている。
【００２１】
デフケース２１を回転させるエンジン１の駆動力は各ピニオンギヤからサイドギヤ３１，３３を介して左右の後輪１３，１５に分配され、後輪間に駆動抵抗差が生じるとピニオンギヤの自転により左右各側に差動分配される。
【００２２】
トルクの伝達中各ピニオンギヤはサイドギヤ３１，３３との噛合い反力により収納孔５７，５９の壁面に押し付けられて摩擦トルクが生じると共に、ヘリカルギヤの噛合いスラスト力によりサイドギヤ３１，３３の間及びサイドギヤ３１，３３とデフケース２１との間で摩擦トルクが生じる。これらの摩擦トルクにより差動制限力が得られる。
【００２３】
図１のように、デフケース２１の左側壁６７には開口６９が設けられている。
【００２４】
又、長い収納孔５７は右側壁７１でデフケース２１を貫通し、図３のような開口７３を形成している。デフキャリヤ２３にはオイルが封入されており、このオイルはリングギヤの回転によりデフケース２１に撥ね掛けられ、各開口６９，７３から流出入して各ギヤの噛合い部や摺動部などを潤滑する。
【００２５】
図３のように、カムギヤ５３には収納孔５７，５９の一部をなす凹部７５，７７が設けられており、残りの円筒面７９でデフケース２１に対し回転不能に固定されている。このように外周を固定されていると共に、上記のように、内周の全面をボス部３５を介してデフケース２１にセンタリングされて、位置決め固定されているから、図６の従来例と異って、ピニオンギヤとの片当りが生じることはなく、差動制限力が安定する。
【００２６】
また、図１に示すように、長いヘリカルピニオンギヤ５５のギヤ部６１はカムギヤ５３の凹部７５に収納・支持され、ギヤ部６３はデフケース２１に支承されたヘリカルサイドギヤ３３に噛み合っているので、軸部を有するピニオンギヤ５５の両端が支持される構造となり、収納孔内５７でのヘリカルピニオンギヤ５５の摺動位置が変化することが抑制される。この結果、収納孔５７の内壁にヘリカルピニオンギヤ５５の外周が片当たりすること、つまりヘリカルピニオンギヤ５５、５６の倒れが抑制されるので、より、均一な摺動回転で摩擦トルクを得て、より均一な差動制限力を発生することができる。
【００２７】
また、図１に示すように、カムギヤ５３がヘリカルサイドギヤ３１とデフケース２１との間に配置されて一対のヘリカルピニオンギヤ５５、５６を支持しているので、ピニオンギヤ５５、５６のの内径側の支持がなされ、さらにピニオンギヤ５５、５６の倒れが抑制される。また、デフケース２１の壁面に近い部分で、一対のヘリカルピニオンギヤ５５、５６の噛み合い部がカムギヤ５３に収納・支持されることになり、ピニオンギヤ同士の噛み合いにより発生した熱をデフケース２１に伝達しやすくなり、放熱性が向上する。
【００２８】
さらに、図１に示すように、カムギヤ５３がヘリカルサイドギヤ３１とデフケース２１との間に位置決め・配置されているので、カムギヤ５３が各々のサイドギヤ３１、３３の軸方向のスラスト力を受けるので、例えば、急なトルクの変化で発生した衝撃力を確実に受けることができ、他の部材への影響を低減することができる。
【００２９】
次に、図４により第２実施例の説明をする。この実施例も第１実施例のリヤデフ７と同様に図５の車両のリヤデフ８１として用いられている。以下、左右の方向はこの車両と図４での左右の方向である。
【００３０】
リヤデフ８１のデフケース８３は本体８５と、本体８５にボルト８７で固定されたカバー８９とからなり、本体８５にはリングギヤ２５が固定されている。
【００３１】
図４のように、デフケース８３の内部には左右のヘリカルサイドギヤ９１，９３が同軸配置されている。これらのサイドギヤ９１，９３は軸方向外側のボス部９５，９７とデフケース８３の側壁９９，１０１との間に形成された軸支部１０３，１０５によりデフケース８３に支承されていると共に、互いの間に形成された軸支部１０７で互いの自由端を支承し合い、センタリングをしている。各ボス部９５，９７には油溝１０９，１１１が設けられている。
【００３２】
各サイドギヤ９１，９３はスプライン１１３，１１５により左右の後車軸９，１１にそれぞれ連結されている。又、各サイドギヤ９１，９３の間にはワッシャ１１７が配置され、各車軸９，１１間には互いのスラスト力を授受するスラストブロック１２１が配置されている。
【００３３】
各ボス部９５，９７の外周にはカムギヤ１２３，１２３が配置され、その内周全面をボス部９５，９７の外周と摺動接触することによりデフケース８３に対してセンタリングされている。
【００３４】
サイドギヤ９１，９３の径方向外側にはヘリカルピニオンギヤ１２５と他のヘリカルピニオンギヤとが４対配置されている。又、デフケース８３と各カムギヤ１２３にはこれらのピニオンギヤを摺動回転自在に収納する収納孔１２７が形成されている。ピニオンギヤ１２５は左右のギヤ部１２９，１３１とこれらを連結する小径の軸部１３３とからなり、他のピニオンギヤも左右のギヤ部とこれらを連結する小径の軸部とからなっている。
【００３５】
ピニオンギヤ１２５のギヤ部１２９の左端部は他のピニオンギヤの左のギヤ部と噛合い、右端部は左のサイドギヤ９１と噛合っている。又、他のピニオンギヤの右のギヤ部は左端部で右のサイドギヤ９３との噛合い、右端部でピニオンギヤ１２５のギヤ部１３１と噛合っている。
【００３６】
デフケース８３を回転させるエンジン１の駆動力は、各ピニオンギヤからサイドギヤ９１，９３を介して左右の後輪１３，１５に分配され、後輪間に駆動抵抗差が生じるとピニオンギヤの自転により左右各側に差動分配される。
【００３７】
トルクの伝達中各ピニオンギヤはサイドギヤ９１，９３との噛合い反力により収納孔１２７の壁面に押し付けられて摩擦トルクが生じると共に、ヘリカルギヤの噛合いスラスト力によりサイドギヤ９１，９３の間及びサイドギヤ９１，９３とカムギヤ１２３との間で摩擦トルクが生じる。これらの摩擦トルクにより差動制限力が得られる。
【００３８】
デフケース８３には各収納孔１２７が右側壁１０１を貫通して形成された開口１３５の他に、開口１３７，１３９が設けられ、リングギヤ２５により撥ね掛けられたオイルはこれらの開口から流出入し、各摺動部やギヤの噛合い部などを潤滑する。
【００３９】
左のカムギヤ１２３は収納孔１２７の一部をなす凹部１４１を除いた外周の円筒部１４３でデフケース８３に対して回転不能に固定されている。一方、右のカムギヤ１２３はカムギヤ１２３の外周のセンタリング部１４２によってデフケース８３にセンタリングされ、かつデフケース８３に対し回転不能に圧入固定されている。このように、外周を固定されていると共に、上記のように内周の全面をボス部９５，９７を介してデフケース８３にセンタリングされているから、図６の従来例と異って、センタリングが確実であってピニオンギヤとの片当りが生じることはなく、差動制限力が安定する。
【００４０】
また、図４に示すように、小径の軸部を有するヘリカルピニオンギヤ１２５のギヤ部１２９、１３１は左右のカムギヤ１２３、１２３の凹部１４１にそれぞれ収納・支持されているので、軸部を有するヘリカルピニオンギヤ１２５の両端が支持される構造となり、収納孔内１２７でのヘリカルピニオンギヤ１２５の摺動位置が変化することが抑制される。この結果、収納孔１２７の内壁にヘリカルピニオンギヤ１２５の外周が片当たりすること、つまりピニオン１２５の倒れが抑制されるので、より均一な摺動回転で摩擦トルクを得て、より均一な差動制限力を発生することができる。
【００４１】
また、図１に示すように、カムギヤ１２３がヘリカルサイドギヤ９１とデフケース８３の一側の壁部との間、カムギヤ１２３がヘリカルサイドギヤ９３とデフケース８３の他側の壁部との間に配置されて一対のヘリカルピニオンギヤ１２５、１２５を支持しているので、デフケース８３の壁面に近い部分で、一対のヘリカルピニオンギヤ１２５、１２５の噛み合い部がカムギヤ１２３にそれぞれ収納・支持されることになり、ピニオンギヤ同士の噛み合いにより発生した熱をデフケース８３に伝達しやすくなり、放熱性が向上する。
【００４２】
さらに、図１に示すように、カムギヤ１２３がヘリカルサイドギヤ９１、９３とデフケース８３との間に位置決め・配置されているので、カムギヤ１２３が各々のサイドギヤ９１、９３の軸方向のスラスト力を受けるので、例えば、急なトルクの変化で発生した衝撃力を確実に受けることができ、他の部材への影響を低減することができる。
【００４３】
又、サイドギヤ９１，９３とワッシャ１１７間の摩擦係数と、サイドギヤ９１，９３とカムギヤ１２３間の摩擦係数とを変えることによりカムスラスト力による差動制限力を車両の前進時と後進時とで変えることができ、例えばＡＢＳシステムに悪影響を与えることがない。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、軸部を有するピニオンギヤの一側の噛み合い部は、サイドギヤとデフケースとの間に配置されたカムギヤに支持され、他側はサイドギヤに支持されているので、ピニオンギヤの支持軸長さが長くなり、かつピニオンギヤの両端が支持される構造となり、収納孔内でのピニオンギヤの摺動位置が変化することが抑制される。この結果、収納孔の内壁にピニオンギヤの外周が片当たりすること、つまりピニオンギヤの倒れが抑制されるので、より均一な摺動回転で摩擦トルクを得て、より均一な差動制限力を発生することができる。
【００４５】
また、デフケースの壁面に近い部分で、カムギヤの凹部が一対のピニオンギヤをそれぞれ収納支持するので、ピニオンギヤの内径側の支持がなされ、さらに、ピニオンギヤの倒れが抑制される。また、ピニオンギヤ同士の噛み合いにより発生した熱をデフケースに伝達しやすくなり、放熱性が向上する。
【００４６】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、カムギヤが各々のサイドギヤの軸方向のスラスト力を受けるので、例えば、急なトルクの変化で発生した衝撃力を確実に受けることができ、他の部材への影響を低減することができる。
【００４７】
請求項３の発明によれば、上記請求項１、２の発明の効果に加えて、サイドギヤとワッシャ間の摩擦係数と、サイドギヤとカムギヤ間の摩擦係数を異ならせることにより、前進時と後進時における差動制限力を変えることができるため、例えば、ＡＢＳシステムに影響を与えることがない。
【００４８】
請求項４の発明によれば、一対のサイドギヤの軸方向の両側にカムギヤを設けているので、軸部を有するピニオンギヤの両側がこのカムギヤに支持されることで、両方のピニオンギヤの支持をより確実にして倒れを防止して収納孔内でのピニオンギヤの摺動位置の変化を確実に防止することができ、ピニオンギヤの外周が片当たりすることがないので、摩擦トルクの発生を安定させ、より均一な差動制限力を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の断面図である。
【図２】図１の実施例に用いられたカムギヤの斜視図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】第２実施例の断面図である。
【図５】各実施例を用いた車両の動力系を示すスケルトン機構図である。
【図６】従来例の断面図である。
【符号の説明】
７，８１ リヤデフ（デファレンシャル装置）
２１，８３ デフケース
３１，３３、９１，９３ サイドギヤ
３５，３７、９５，９７ ボス部
５３，１２３ カムギヤ
５５，５６，１２５ ピニオンギヤ
５７，５９、１２７ 収納孔
７５、７７、１４１ 凹部
【産業上の利用分野】
この発明は、デファレンシャル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＥＰ０１３０８０６Ａ２号公報に図６のようなデファレンシャル装置２０１が記載されている。これは、エンジンに回転駆動されるデフケース２０３と、デフケース２０３とカムギヤ２０５とを通して形成された収納孔２０７，２０９に摺動回転自在に収納されたピニオンギヤ２１１，２１３と、一方の車輪側に連結されたサイドギヤ２１５と他方の車輪側に連結された他のサイドギヤとを備え、ピニオンギヤ２１１，２１３はカムギヤ２０５の径方向外側で互いに噛合うと共に、サイドギヤと各別に噛合っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、カムギヤ２０５はサイドギヤの間に配置されており、ピニオンギヤ２１１、２１３の軸長さは、ピニオンギヤ同士の噛合部の軸長さと、各々のピニオンギヤとサイドギヤとの噛合部の軸長さを合わせた分の軸長さに略等しい軸長さしか有していない。また、ピニオンギヤ２１１、２１３が収納孔２０７、２０９に摺動回転自在に支持される場合、各々のピニオンギヤの外周（歯先面）の径と収納孔の内径との間では安定した摩擦トルクを得るために、収納孔内で所定の支持隙間を有して支持されるピニオンギヤの倒れを防止する必要があった。
【０００４】
しかしながら、ピニオンギヤの軸長さは、上述したとおりの軸長さしか有しておらず、ギヤ同士の噛み合い反力を受けて、収納孔内での所定の支持隙間に対するピニオンギヤの倒れ角（収納孔の軸心とピニオンギヤの回転軸心とのずれ角）が大きなものであった。
【０００５】
そこで、この発明は、収納孔内で摺動回転自在に収納されるピニオンギヤの倒れを抑制し、安定した摩擦トルク、すなわち差動制限力を得ることができるデファレンシャル装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明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するデフケースと、左右の車軸にそれぞれ連結された一対のサイドギヤと、前記デフケースに設けられた収納孔に摺動回転自在に収納されると共に前記サイドギヤとそれぞれ噛み合って該サイドギヤを相対回転自在に連結する一対のピニオンギヤとを備え、前記一対のピニオンギヤ同士の噛み合い部が少なくとも前記一方のサイドギヤの軸方向の外側に位置し、前記一対のピニオンギヤの少なくとも一方のピニオンギヤは、一対のサイドギヤのいずれかとの噛み合い部と他方のピニオンギヤとの噛み合い部間に小径の軸部を有し、前記デフケースの収納孔の内壁の一部をなし前記一対のピニオンギヤの噛み合い部をそれぞれ収納する凹部が形成されたカムギヤを前記一対のサイドギヤの少なくとも一方のサイドギヤと前記デフケースの側壁との間に配置し、該カムギヤをサイドギヤのボス部の外周に配置したことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載のデファレンシャル装置であって、前記一対のピニオンギヤがそれぞれ前記小径の軸部を有し、前記一対のピニオンギヤ同士の噛み合い部が前記一対のサイドギヤの軸方向の両側に位置していることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２記載のデファレンシャル装置であって、前記一対のサイドギヤ間にワッシャが設けられ、前記サイドギヤと前記ワッシャ間の摩擦係数と、サイドギヤとカムギヤ間の摩擦係数を異ならせたことを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３記載のデファレンシャル装置であって、前記カムギヤが前記一対のサイドギヤの軸方向の両側にそれぞれ設けられていることを特徴とする。
【００１０】
【作用】
請求項１に記載の発明では、軸部を有するピニオンギヤの一側の噛み合い部は、サイドギヤとデフケースとの間に配置されたカムギヤに支持され、他側はサイドギヤに支持されているので、ピニオンギヤの軸長さが長く、かつピニオンギヤの両端が支持される構造となり、収納孔内でのピニオンギヤの摺動位置が変化することが抑制される。この結果、収納孔の内壁にピニオンギヤの外周が片当たりすること、つまりピニオンギヤの倒れが抑制されるので、より均一な摺動回転で摩擦トルクを得て、より均一な差動制限力を発生することができる。
【００１１】
また、デフケースの壁面に近い部分で、カムギヤの凹部が一対のピニオンギヤをそれぞれ収納支持するので、ピニオンギヤの内径側の支持がなされ、さらに、ピニオンギヤの倒れが抑制される。また、ピニオンギヤ同士の噛み合いにより発生した熱をデフケースに伝達しやすくなり、放熱性が向上する。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、請求項１の発明の作用に加えて、カムギヤが各々のサイドギヤの軸方向のスラスト力を受けるので、例えば、急なトルクの変化で発生した衝撃力を確実に受けることができ、他の部材への影響を低減することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、上記請求項１、２の発明の作用に加えて、サイドギヤとワッシャ間の摩擦係数と、サイドギヤとカムギヤ間の摩擦係数を異ならせることにより、前進時と後進時における差動制限力を変えることができるため、例えば、ＡＢＳシステムに影響を与えることがない。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、一対のサイドギヤの軸方向の両側にカムギヤを設けているので、軸部を有するピニオンギヤの両側がこのカムギヤに支持されることで、両方のピニオンギヤの支持をより確実にして倒れを防止して、収納孔内でのピニオンギヤの摺動位置の変化を確実に防止することができ、ピニオンギヤの外周が片当たりすることがないので、摩擦トルクの発生を安定させより均一な差動制限力を発生させることができる。
【００１５】
【実施例】
図１ないし図３及び図５により第１実施例の説明をする。図１はこの実施例のデファレンシャル装置を示し、図５はこのデファレンシャル装置が用いられた車両の動力系を示す。左右の方向はこの車両及び図１での左右の方向である。
【００１６】
図５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、プロペラシャフト５、リヤデフ７（後輪側に配置された図１のデファレンシャル装置）、後車軸９，１１、左右の後輪１３，１５、左右の前輪１７，１９などから構成されている。
【００１７】
リヤデフ７のデフケース２１はデフキャリヤ２３内に回転自在に支承されており、デフケース２１にはリングギヤ２５が固定されている。リングギヤ２５はドライブピニオンギヤ２７と噛合い、ドライブピニオンギヤ２７はプロペラシャフト５側のドライブピニオンシャフト２９と一体に形成されている。こうして、エンジン１の駆動力はトランスミッション３とプロペラシャフト５とを介してデフケース２１を回転駆動する。
【００１８】
図１のように、デフケース２１の内部には左右のヘリカルサイドギヤ３１，３３が同軸配置されている。これらのサイドギヤ３１，３３はそれぞれ軸方向外側のボス部３５，３７とデフケース２１との間に形成された軸支部３９，４１によりデフケース２１に支承されていると共に、互いの間に形成された軸支部４３により互いに支承し合い、自由端をセンタリングしている。又、サイドギヤ３１，３３はスプライン４５，４７により左右の後車軸９，１１に連結されている。サイドギヤ３１，３３の間及び右のサイドギヤ３３とデフケース２１との間にはワッシャ４９，５１が配置されている。
【００１９】
図１に示すように、デフケース２１とヘリカルサイドギヤ３１との間には、図２に示すような筒状のカムギヤ５３が設けられている。そして、カムギヤ５３の内周全面をボス部３５の外周に摺動接触することにより、デフケース２１に対してセンタリングされている。
【００２０】
サイドギヤ３１，３３の径方向外側には長いヘリカルピニオンギヤ５５と短いヘリカルピニオンギヤ５６とが４対配置されており、これらは図１と図３のようにデフケース２１とカムギヤ５３とを通して形成された長短の収納孔５７，５９にそれぞれ摺動回転自在に収納されている。長いピニオンギヤ５５は左右のギヤ部６１，６３とこれらを連結する小径の軸部６５とからなり、左のギヤ部６１は短いピニオンギヤ５６の左端部の噛合い、右のギヤ部６３は右のサイドギヤ３３と噛合っている。又、短いピニオンギヤ５６の右端部は左のサイドギヤ３１と噛合っている。
【００２１】
デフケース２１を回転させるエンジン１の駆動力は各ピニオンギヤからサイドギヤ３１，３３を介して左右の後輪１３，１５に分配され、後輪間に駆動抵抗差が生じるとピニオンギヤの自転により左右各側に差動分配される。
【００２２】
トルクの伝達中各ピニオンギヤはサイドギヤ３１，３３との噛合い反力により収納孔５７，５９の壁面に押し付けられて摩擦トルクが生じると共に、ヘリカルギヤの噛合いスラスト力によりサイドギヤ３１，３３の間及びサイドギヤ３１，３３とデフケース２１との間で摩擦トルクが生じる。これらの摩擦トルクにより差動制限力が得られる。
【００２３】
図１のように、デフケース２１の左側壁６７には開口６９が設けられている。
【００２４】
又、長い収納孔５７は右側壁７１でデフケース２１を貫通し、図３のような開口７３を形成している。デフキャリヤ２３にはオイルが封入されており、このオイルはリングギヤの回転によりデフケース２１に撥ね掛けられ、各開口６９，７３から流出入して各ギヤの噛合い部や摺動部などを潤滑する。
【００２５】
図３のように、カムギヤ５３には収納孔５７，５９の一部をなす凹部７５，７７が設けられており、残りの円筒面７９でデフケース２１に対し回転不能に固定されている。このように外周を固定されていると共に、上記のように、内周の全面をボス部３５を介してデフケース２１にセンタリングされて、位置決め固定されているから、図６の従来例と異って、ピニオンギヤとの片当りが生じることはなく、差動制限力が安定する。
【００２６】
また、図１に示すように、長いヘリカルピニオンギヤ５５のギヤ部６１はカムギヤ５３の凹部７５に収納・支持され、ギヤ部６３はデフケース２１に支承されたヘリカルサイドギヤ３３に噛み合っているので、軸部を有するピニオンギヤ５５の両端が支持される構造となり、収納孔内５７でのヘリカルピニオンギヤ５５の摺動位置が変化することが抑制される。この結果、収納孔５７の内壁にヘリカルピニオンギヤ５５の外周が片当たりすること、つまりヘリカルピニオンギヤ５５、５６の倒れが抑制されるので、より、均一な摺動回転で摩擦トルクを得て、より均一な差動制限力を発生することができる。
【００２７】
また、図１に示すように、カムギヤ５３がヘリカルサイドギヤ３１とデフケース２１との間に配置されて一対のヘリカルピニオンギヤ５５、５６を支持しているので、ピニオンギヤ５５、５６のの内径側の支持がなされ、さらにピニオンギヤ５５、５６の倒れが抑制される。また、デフケース２１の壁面に近い部分で、一対のヘリカルピニオンギヤ５５、５６の噛み合い部がカムギヤ５３に収納・支持されることになり、ピニオンギヤ同士の噛み合いにより発生した熱をデフケース２１に伝達しやすくなり、放熱性が向上する。
【００２８】
さらに、図１に示すように、カムギヤ５３がヘリカルサイドギヤ３１とデフケース２１との間に位置決め・配置されているので、カムギヤ５３が各々のサイドギヤ３１、３３の軸方向のスラスト力を受けるので、例えば、急なトルクの変化で発生した衝撃力を確実に受けることができ、他の部材への影響を低減することができる。
【００２９】
次に、図４により第２実施例の説明をする。この実施例も第１実施例のリヤデフ７と同様に図５の車両のリヤデフ８１として用いられている。以下、左右の方向はこの車両と図４での左右の方向である。
【００３０】
リヤデフ８１のデフケース８３は本体８５と、本体８５にボルト８７で固定されたカバー８９とからなり、本体８５にはリングギヤ２５が固定されている。
【００３１】
図４のように、デフケース８３の内部には左右のヘリカルサイドギヤ９１，９３が同軸配置されている。これらのサイドギヤ９１，９３は軸方向外側のボス部９５，９７とデフケース８３の側壁９９，１０１との間に形成された軸支部１０３，１０５によりデフケース８３に支承されていると共に、互いの間に形成された軸支部１０７で互いの自由端を支承し合い、センタリングをしている。各ボス部９５，９７には油溝１０９，１１１が設けられている。
【００３２】
各サイドギヤ９１，９３はスプライン１１３，１１５により左右の後車軸９，１１にそれぞれ連結されている。又、各サイドギヤ９１，９３の間にはワッシャ１１７が配置され、各車軸９，１１間には互いのスラスト力を授受するスラストブロック１２１が配置されている。
【００３３】
各ボス部９５，９７の外周にはカムギヤ１２３，１２３が配置され、その内周全面をボス部９５，９７の外周と摺動接触することによりデフケース８３に対してセンタリングされている。
【００３４】
サイドギヤ９１，９３の径方向外側にはヘリカルピニオンギヤ１２５と他のヘリカルピニオンギヤとが４対配置されている。又、デフケース８３と各カムギヤ１２３にはこれらのピニオンギヤを摺動回転自在に収納する収納孔１２７が形成されている。ピニオンギヤ１２５は左右のギヤ部１２９，１３１とこれらを連結する小径の軸部１３３とからなり、他のピニオンギヤも左右のギヤ部とこれらを連結する小径の軸部とからなっている。
【００３５】
ピニオンギヤ１２５のギヤ部１２９の左端部は他のピニオンギヤの左のギヤ部と噛合い、右端部は左のサイドギヤ９１と噛合っている。又、他のピニオンギヤの右のギヤ部は左端部で右のサイドギヤ９３との噛合い、右端部でピニオンギヤ１２５のギヤ部１３１と噛合っている。
【００３６】
デフケース８３を回転させるエンジン１の駆動力は、各ピニオンギヤからサイドギヤ９１，９３を介して左右の後輪１３，１５に分配され、後輪間に駆動抵抗差が生じるとピニオンギヤの自転により左右各側に差動分配される。
【００３７】
トルクの伝達中各ピニオンギヤはサイドギヤ９１，９３との噛合い反力により収納孔１２７の壁面に押し付けられて摩擦トルクが生じると共に、ヘリカルギヤの噛合いスラスト力によりサイドギヤ９１，９３の間及びサイドギヤ９１，９３とカムギヤ１２３との間で摩擦トルクが生じる。これらの摩擦トルクにより差動制限力が得られる。
【００３８】
デフケース８３には各収納孔１２７が右側壁１０１を貫通して形成された開口１３５の他に、開口１３７，１３９が設けられ、リングギヤ２５により撥ね掛けられたオイルはこれらの開口から流出入し、各摺動部やギヤの噛合い部などを潤滑する。
【００３９】
左のカムギヤ１２３は収納孔１２７の一部をなす凹部１４１を除いた外周の円筒部１４３でデフケース８３に対して回転不能に固定されている。一方、右のカムギヤ１２３はカムギヤ１２３の外周のセンタリング部１４２によってデフケース８３にセンタリングされ、かつデフケース８３に対し回転不能に圧入固定されている。このように、外周を固定されていると共に、上記のように内周の全面をボス部９５，９７を介してデフケース８３にセンタリングされているから、図６の従来例と異って、センタリングが確実であってピニオンギヤとの片当りが生じることはなく、差動制限力が安定する。
【００４０】
また、図４に示すように、小径の軸部を有するヘリカルピニオンギヤ１２５のギヤ部１２９、１３１は左右のカムギヤ１２３、１２３の凹部１４１にそれぞれ収納・支持されているので、軸部を有するヘリカルピニオンギヤ１２５の両端が支持される構造となり、収納孔内１２７でのヘリカルピニオンギヤ１２５の摺動位置が変化することが抑制される。この結果、収納孔１２７の内壁にヘリカルピニオンギヤ１２５の外周が片当たりすること、つまりピニオン１２５の倒れが抑制されるので、より均一な摺動回転で摩擦トルクを得て、より均一な差動制限力を発生することができる。
【００４１】
また、図１に示すように、カムギヤ１２３がヘリカルサイドギヤ９１とデフケース８３の一側の壁部との間、カムギヤ１２３がヘリカルサイドギヤ９３とデフケース８３の他側の壁部との間に配置されて一対のヘリカルピニオンギヤ１２５、１２５を支持しているので、デフケース８３の壁面に近い部分で、一対のヘリカルピニオンギヤ１２５、１２５の噛み合い部がカムギヤ１２３にそれぞれ収納・支持されることになり、ピニオンギヤ同士の噛み合いにより発生した熱をデフケース８３に伝達しやすくなり、放熱性が向上する。
【００４２】
さらに、図１に示すように、カムギヤ１２３がヘリカルサイドギヤ９１、９３とデフケース８３との間に位置決め・配置されているので、カムギヤ１２３が各々のサイドギヤ９１、９３の軸方向のスラスト力を受けるので、例えば、急なトルクの変化で発生した衝撃力を確実に受けることができ、他の部材への影響を低減することができる。
【００４３】
又、サイドギヤ９１，９３とワッシャ１１７間の摩擦係数と、サイドギヤ９１，９３とカムギヤ１２３間の摩擦係数とを変えることによりカムスラスト力による差動制限力を車両の前進時と後進時とで変えることができ、例えばＡＢＳシステムに悪影響を与えることがない。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、軸部を有するピニオンギヤの一側の噛み合い部は、サイドギヤとデフケースとの間に配置されたカムギヤに支持され、他側はサイドギヤに支持されているので、ピニオンギヤの支持軸長さが長くなり、かつピニオンギヤの両端が支持される構造となり、収納孔内でのピニオンギヤの摺動位置が変化することが抑制される。この結果、収納孔の内壁にピニオンギヤの外周が片当たりすること、つまりピニオンギヤの倒れが抑制されるので、より均一な摺動回転で摩擦トルクを得て、より均一な差動制限力を発生することができる。
【００４５】
また、デフケースの壁面に近い部分で、カムギヤの凹部が一対のピニオンギヤをそれぞれ収納支持するので、ピニオンギヤの内径側の支持がなされ、さらに、ピニオンギヤの倒れが抑制される。また、ピニオンギヤ同士の噛み合いにより発生した熱をデフケースに伝達しやすくなり、放熱性が向上する。
【００４６】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、カムギヤが各々のサイドギヤの軸方向のスラスト力を受けるので、例えば、急なトルクの変化で発生した衝撃力を確実に受けることができ、他の部材への影響を低減することができる。
【００４７】
請求項３の発明によれば、上記請求項１、２の発明の効果に加えて、サイドギヤとワッシャ間の摩擦係数と、サイドギヤとカムギヤ間の摩擦係数を異ならせることにより、前進時と後進時における差動制限力を変えることができるため、例えば、ＡＢＳシステムに影響を与えることがない。
【００４８】
請求項４の発明によれば、一対のサイドギヤの軸方向の両側にカムギヤを設けているので、軸部を有するピニオンギヤの両側がこのカムギヤに支持されることで、両方のピニオンギヤの支持をより確実にして倒れを防止して収納孔内でのピニオンギヤの摺動位置の変化を確実に防止することができ、ピニオンギヤの外周が片当たりすることがないので、摩擦トルクの発生を安定させ、より均一な差動制限力を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の断面図である。
【図２】図１の実施例に用いられたカムギヤの斜視図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】第２実施例の断面図である。
【図５】各実施例を用いた車両の動力系を示すスケルトン機構図である。
【図６】従来例の断面図である。
【符号の説明】
７，８１ リヤデフ（デファレンシャル装置）
２１，８３ デフケース
３１，３３、９１，９３ サイドギヤ
３５，３７、９５，９７ ボス部
５３，１２３ カムギヤ
５５，５６，１２５ ピニオンギヤ
５７，５９、１２７ 収納孔
７５、７７、１４１ 凹部
Claims (4)
- エンジンの駆動力により回転するデフケースと、左右の車軸にそれぞれ連結された一対のサイドギヤと、前記デフケースに設けられた収納孔に摺動回転自在に収納されると共に前記サイドギヤとそれぞれ噛み合って該サイドギヤを相対回転自在に連結する一対のピニオンギヤとを備え、
前記一対のピニオンギヤ同士の噛み合い部が少なくとも前記一方のサイドギヤの軸方向の外側に位置し、
前記一対のピニオンギヤの少なくとも一方のピニオンギヤは、一対のサイドギヤのいずれかとの噛み合い部と他方のピニオンギヤとの噛み合い部間に小径の軸部を有し、
前記デフケースの収納孔の内壁の一部をなし前記一対のピニオンギヤの噛み合い部をそれぞれ収納する凹部が形成されたカムギヤを前記一対のサイドギヤの少なくとも一方のサイドギヤと前記デフケースの側壁との間に配置し、該カムギヤをサイドギヤのボス部の外周に配置したことを特徴とするデファレンシャル装置。 - 請求項１記載のデファレンシャル装置であって、前記一対のピニオンギヤがそれぞれ前記小径の軸部を有し、前記一対のピニオンギヤ同士の噛み合い部が前記一対のサイドギヤの軸方向の両側に位置していることを特徴とするデファレンシャル装置。
- 請求項１又は請求項２記載のデファレンシャル装置であって、前記一対のサイドギヤ間にワッシャが設けられ、前記サイドギヤと前記ワッシャ間の摩擦係数と、サイドギヤとカムギヤ間の摩擦係数を異ならせたことを特徴とするデファレンシャル装置。
- 請求項２又は３記載のデファレンシャル装置であって、前記カムギヤが前記一対のサイドギヤの軸方向の両側にそれぞれ設けられていることを特徴とするデファレンシャル装置。
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