JP4214836B2 - 車輌用差動歯車装置のエレメントギヤ - Google Patents
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Description
【発明が属する技術分野】
本発明は、車輌用差動歯車装置のエレメントギヤに係り、特に、エレメントギヤの両端部に形成されているスパー歯車の形状に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、車輌用差動歯車装置の従来のエレメントギヤの縦断面図である。差動歯車装置のエレメントギヤＡは、その中央部に、左右の車輪に直結するサイドギヤに噛み合うスプール歯車Ｂが形成され、両端部には、それぞれスパー歯車Ｃが形成されている。車輌用差動歯車装置では、一対のエレメントギヤＡ、Ａが平行に配置され、これら両エレメントギヤＡ、Ａの中央部のスプール歯車Ｂ、Ｂが前記左右のサイドギヤにそれぞれ噛み合うとともに、両端のスパー歯車Ｃ、Ｃが互いに噛み合っている。
【０００３】
前記エレメントギヤＡのスパー歯車Ｃは、従来はシェーピング加工により成形されていたが、シェーピング加工では時間がかかるため、近年はホブ加工により成形されるようになっている。前記エレメントギヤＡのスパー歯車Ｃが正常な噛み合いを得るためには、ホブ切り工具Ｄの中心Ｅが、スパー歯車Ｃのピッチ円Ｆでの歯幅を超える位置まで加工しなければならない。しかしながら、工具Ａの送り量は、スプール歯車Ｂとの干渉点Ｇで制限されてしまうため、スパー歯車Ｃの充分な幅を確保することができない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記車輌用差動歯車装置の従来のエレメントギヤＡは、中央部にスプール歯車Ｂが形成され、その両側にスパー歯車Ｃが形成される構成なので、ホブ加工により成形する場合には、スパー歯車Ｃの歯幅を大きくとることができず、充分な強度を得ることが困難であった。
【０００５】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、スパー歯車の強度を向上させることができる車輌用差動歯車装置のエレメントギヤを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明に係る車輌用差動歯車装置のエレメントギヤは、駆動輪に連結されたサイドギヤと互いの軸線が直角方向に配置された状態で噛み合うスプール歯車が中央部に形成されるとともに、両端部にスパー歯車が形成されたものであって、特に、前記スパー歯車のスプール歯車に面した内側の面を、ピッチ円から歯元部にかけて角度を拡げることにより歯元部の歯幅を増大させるとともに、前記スプール歯車の最大径部である先端部が、このスプール歯車に噛み合うサイドギヤに沿って円弧凹状に、スパースパー歯車の根元部よりも径方向外側に突出していることを特徴とするものである。
【０００７】
この発明に係る車輌用差動歯車装置のエレメントギヤでは、歯車の強度を向上させることができ、しかも、歯元部の歯幅を増大させた部分が加工上不完全歯車域となっても、噛み合いには影響しない部分なので、何の問題も発生しない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により本発明を説明する。図１は本発明の一実施の形態に係るエレメントギヤの縦断面図、図２は、このエレメントギヤを用いた車輌用差動歯車装置の縦断面図である。
【００１０】
図２に示すタイプの車輌用差動歯車装置は、従来周知なのでその構成については簡単に説明する。ハウジング２内に左右二つのサイドギヤ４、４が回転自在に保持されている。これらサイドギヤ４、４は、その内周のスプライン４ａ、４ａに連結された両側のシャフト（図示せず）を介して、それぞれ左右の駆動輪に連結されている。
【００１１】
前記両サイドギヤ４、４には、その接線方向に配置された一対のエレメントギヤ６、６がそれぞれ噛み合っている。これらエレメントギヤ６、６は、ジャーナルピン８、８を介してハウジング２に回転可能に支持されている。両サイドギヤ４、４に噛み合う一対のエレメントギヤ６、６は、図１に示すように、中央部に形成されているスプール歯車６Ｂが、ウオームからなる前記サイドギヤ４、４に噛み合っており、さらに、スプール歯車６Ｂの両側に形成されたスパー歯車６Ｃが互いに噛み合って、これら一対のエレメントギヤ６、６が逆方向に回転するようになっている。一般には、これら一対のエレメントギヤ６、６が、前記サイドギヤ４、４の周囲に等間隔で３組配置されている。
【００１２】
ハウジング２内に直列に配置されている左右二つのサイドギヤ４、４の間、および、各サイドギヤ４、４の端部とハウジング２との間にそれぞれ、ワッシャ１０が介装されている。
【００１３】
前記構成の車輌用差動歯車装置は、ハウジング２の外部側からエンジンの駆動が入力され、このハウジング２が回転される。平坦な路面を直進しているときには、左右両側の駆動輪が同一回転をしているので、エレメントギヤ６、６は自転せず、公転だけを行ってハウジング２の回転をサイドギヤ４、４に伝える。つまりサイドギヤ４、４はハウジング２およびエレメントギヤ６、６と一体になって回転し、エンジントルクはダイレクトに両側駆動輪に伝えられる。
【００１４】
また、コーナリング時等の差動時には、ハウジング２、エレメントギヤ６、６およびサイドギヤ４、４が全体として公転しつつ、エレメントギヤ６、６の自転により駆動輪の回転差を補正する。つまり、一方のエレメントギヤ６はサイドギヤ４を減速する方向に回転（自転）し、他方のエレメントギヤ６は逆にサイドギヤ４を加速する方向に回転することにより、駆動輪の回転差を補正する。
【００１５】
さらに、左右の路面のμが異なり、左右の駆動輪のグリップ力に差がでたときにはトルク分配（差動制限）を行う。一方の駆動輪がスリップ状態のように回転スピードが増す場合、その駆動輪に対して入力トルクに比例したブレーキをかけ、そのブレーキトルクを他方のグリップ力のある駆動輪に分配する。このブレーキトルクを発生させるために、各部の摩擦力を利用している。すなわち、サイドギヤ４、４とエレメントギヤ６、６との噛み合い歯面、両サイドギヤ４、４の対向する端面とワッシャ１０との摩擦面、両サイドギヤ４、４とハウジング２との間のワッシャ１０との摩擦面、エレメントギヤ６、６の端面とハウジング２との間の摩擦面、エレメントギヤ６とジャーナルピン８との摩擦面およびエレメントギヤ６、６のスパー歯車６ｃ、６Ｃ同士の噛み合い部等にそれぞれ発生する摩擦力によってトルク分配を行う。
【００１６】
この実施の形態に係るエレメントギヤ６は、図１に示すように、両端に形成されたスパー歯車６Ｃの歯元部６Ｃａの形状が、前記従来のエレメントギヤＡの形状（図３参照）と異なっている。すなわち、両スパー歯車６Ｃの内側の面（中央のスプール歯車６Ｂ側の面）を、ピッチ円６Ｆから歯元部６Ｃａにかけて角度を拡げている。これにより歯元部６Ｃの歯幅を増大させている。エレメントギヤ６をこのような形状にしたことにより、全体の寸法を変更することなく、スパー歯車６Ｃの強度を向上させることができる。
【００１７】
前記のように中央にスプール歯車６Ｂが配置され、その両側にスパー歯車６Ｃが設けられた形状のエレメントギヤ６の、スパー歯車６Ｃ部分をホブ切りによって加工しようとすると、中央部に形成されているスプール歯車６Ｂとの干渉が起きるため、歯先部を含めて全体の歯幅を拡大することはできない。そこで、歯元部６Ｃの歯幅だけをを増大させている。このように歯元部６Ｃの歯幅だけをを増大させた場合でも、ホブ切りにより加工しようとすると、ピッチ円６Ｆから歯元部６Ｃａにかけて不完全歯車域６Ｈが発生するが、この部分６Ｈは噛み合い領域６Ｊとは干渉しないので、歯車の機能としては問題が発生することはない。
【００１８】
なお、本発明の構成は、前記エレメントギヤ６のスプール歯車６Ｂとスパー歯車６Ｃのように２つの歯車部が隣接している場合に特に有効であるが、エレメントギヤ６に限るものではなく、その他一般の歯車にも適用可能である。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、駆動輪に連結されたサイドギヤと互いの軸線が直角方向に配置された状態で噛み合うスプール歯車が中央部に形成されるとともに、両端部にスパー歯車が形成された車輌用差動歯車装置のエレメントギヤにおいて、前記スパー歯車のスプール歯車に面した内側の面を、ピッチ円から歯元部にかけて角度を拡げることにより歯元部の歯幅を増大させるとともに、前記スプール歯車の最大径部である先端部が、このスプール歯車に噛み合うサイドギヤに沿って円弧凹状に、スパー歯車の根元部よりも径方向外側に突出させたことにより、歯車の全体の寸法を変えることなく、スパー歯車の強度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る車輌用差動歯車装置のエレメントギヤの縦断面図である。
【図２】前記エレメントギヤを備えた車輌用差動歯車装置の縦断面図である。
【図３】車輌用差動歯車装置の従来のエレメントギヤの縦断面図である。
【符号の説明】
６ エレメントギヤ
６Ｂ スプール歯車
６Ｃ スパー歯車
６Ｆ ピッチ円
Claims (1)
- 駆動輪に連結されたサイドギヤと互いの軸線が直角方向に配置された状態で噛み合うスプール歯車が中央部に形成されるとともに、両端部にスパー歯車が形成された車輌用差動歯車装置のエレメントギヤにおいて、
前記スパー歯車のスプール歯車に面した内側の面を、ピッチ円から歯元部にかけて角度を拡げることにより歯元部の歯幅を増大させるとともに、前記スプール歯車の最大径部である先端部が、このスプール歯車に噛み合うサイドギヤに沿って円弧凹状に、スパー歯車の根元部よりも径方向外側に突出していることを特徴とする車輌用差動歯車装置のエレメントギヤ。
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