JP5120113B2 - Vehicle differential - Google Patents

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本発明は、車両用差動装置に関し、特にドライブ側から回転駆動力を受けるピニオンギヤ、及びピニオンギヤにギヤ軸を直交させて噛合するサイドギヤを備えた車両用差動装置に関する。   The present invention relates to a vehicle differential, and more particularly, to a vehicle differential equipped with a pinion gear that receives a rotational driving force from a drive side, and a side gear that meshes with the pinion gear with a gear shaft orthogonal to each other.

従来の車両用差動装置として、エンジントルクを受けて回転するデフケースと、このデフケースの回転軸線に沿って互いに並列する1対のサイドギヤと、これら1対のサイドギヤに噛合する1対のピニオンギヤと、これら1対のピニオンギヤを支持するピニオンギヤシャフトとを備えたものがある(例えば特許文献1)。   As a conventional vehicle differential device, a differential case that rotates by receiving engine torque, a pair of side gears that are parallel to each other along the rotation axis of the differential case, a pair of pinion gears that mesh with the pair of side gears, Some include a pinion gear shaft that supports the pair of pinion gears (for example, Patent Document 1).

デフケースには、1対のサイドギヤ及び1対のピニオンギヤを収容する収容空間が設けられている。また、デフケースには、収容空間に連通して1対のピニオンギヤの軸線と直交する方向に開口する1対の車軸挿通孔が設けられている。   The differential case is provided with an accommodating space for accommodating a pair of side gears and a pair of pinion gears. In addition, the differential case is provided with a pair of axle insertion holes that communicate with the accommodation space and open in a direction perpendicular to the axis of the pair of pinion gears.

1対のサイドギヤは、ボス部及びギヤ部を有する無底筒状の傘歯車からなり、デフケースの回転軸線に沿って移動可能に配置され、かつボス部をそれぞれ車軸挿通孔内に臨ませてデフケース内に回転自在に支持されている。1対のサイドギヤ内には、左右の車軸がそれぞれ車軸挿通孔を挿通してスプライン嵌合されている。   The pair of side gears is composed of a bottomless cylindrical bevel gear having a boss portion and a gear portion, and is arranged so as to be movable along the rotation axis of the differential case, and the boss portion faces each of the axle insertion holes, and the differential case It is rotatably supported inside. In the pair of side gears, left and right axles are spline-fitted through the axle insertion holes.

1対のピニオンギヤは、無底筒状の傘歯車からなり、ピニオンギヤシャフトの両端部にそれぞれ回転自在に支持されている。1対のピニオンギヤの軸心部には、ピニオンギヤシャフトを挿通させるシャフト挿通孔が設けられている。   The pair of pinion gears is composed of a bottomless cylindrical bevel gear and is rotatably supported at both ends of the pinion gear shaft. A shaft insertion hole through which the pinion gear shaft is inserted is provided in the shaft center portion of the pair of pinion gears.

ピニオンギヤシャフトは、1対のサイドギヤ間に介在してデフケースの収容空間に配置され、ピンによって抜け止めされている。   The pinion gear shaft is disposed in the housing space of the differential case, interposed between the pair of side gears, and is prevented from being detached by the pins.

以上の構成により、車両のエンジン側からのトルクがドライブピニオン及びリングギヤを介してデフケースに入力されると、デフケースがその回転軸線の回りに回転される。次に、デフケースが回転されると、この回転力がピニオンギヤシャフトを介して1対のピニオンギヤに伝達され、さらに1対のピニオンギヤから1対のサイドギヤに伝達される。この場合、1対のサイドギヤにはそれぞれ車軸がスプライン嵌合によって連結されているため、エンジン側からのトルクが車両の運転状況に応じて分配され、ドライブピニオン,リングギヤ,デフケース,ピニオンギヤシャフト,1対のピニオンギヤ及び1対のサイドギヤを介して左右の車軸に伝達される。   With the above configuration, when torque from the engine side of the vehicle is input to the differential case via the drive pinion and the ring gear, the differential case is rotated about its rotational axis. Next, when the differential case is rotated, this rotational force is transmitted to the pair of pinion gears via the pinion gear shaft, and further transmitted from the pair of pinion gears to the pair of side gears. In this case, since the axles are connected to the pair of side gears by spline fitting, the torque from the engine side is distributed according to the driving condition of the vehicle, and the drive pinion, ring gear, differential case, pinion gear shaft, one pair Is transmitted to the left and right axles via the pinion gear and the pair of side gears.

この場合、1対のピニオンギヤが回転すると、ピニオンギヤシャフトの両端部の支持面で摺動するため、これら各支持面と各ピニオンギヤとの間に摩擦抵抗を発生し、これら摩擦抵抗によって1対のサイドギヤの差動回転が制限される。   In this case, when the pair of pinion gears rotate, they slide on the support surfaces at both ends of the pinion gear shaft, so that frictional resistance is generated between each of these support surfaces and each of the pinion gears. Differential rotation is limited.

また、1対のピニオンギヤの回転によって1対のサイドギヤとの噛み合い面でスラスト力が発生し、これらスラスト力により1対のサイドギヤが互いに離間する方向に移動して各車軸挿通孔の内側開口周縁に圧接するため、1対のサイドギヤと1対の車軸挿通孔の内側開口周縁との間に摩擦抵抗を発生し、これら摩擦抵抗によっても1対のサイドギヤの差動回転が制限される。   Further, the rotation of the pair of pinion gears generates a thrust force at the meshing surfaces with the pair of side gears, and the thrust force moves the pair of side gears away from each other to the periphery of the inner opening of each axle insertion hole. Because of the pressure contact, a frictional resistance is generated between the pair of side gears and the inner peripheral edge of the pair of axle insertion holes, and the differential rotation of the pair of side gears is also limited by these frictional resistances.

ところで、この種の車両用差動装置において、十分に大きな差動制限トルクを得るためには、ピニオンギヤがその軸線をピニオンギヤシャフトの軸線に平行にした状態で摩擦摺動することが重要であるため、シャフト挿通孔の内周面とピニオンギヤシャフトの支持面との間におけるクリアランスがピニオンギヤシャフトの軸線に沿って均一な寸法に設定されている。   By the way, in this type of vehicle differential device, in order to obtain a sufficiently large differential limiting torque, it is important that the pinion gear frictionally slides with its axis parallel to the axis of the pinion gear shaft. The clearance between the inner peripheral surface of the shaft insertion hole and the support surface of the pinion gear shaft is set to a uniform dimension along the axis of the pinion gear shaft.

これにより、デフケースの回転時にピニオンギヤとサイドギヤとの噛み合いによって発生するピニオンギヤに対するピニオンギヤシャフトからの反力がその軸線と直交する方向に沿って作用し、この状態を維持しながらシャフト挿通孔の内周面がピニオンギヤシャフトの支持面を摩擦摺動する。
特開2000−297856号公報
Thus, the reaction force from the pinion gear shaft against the pinion gear generated by the meshing of the pinion gear and the side gear during rotation of the differential case acts along the direction perpendicular to the axis, and while maintaining this state, the inner peripheral surface of the shaft insertion hole Frictionally slides on the support surface of the pinion gear shaft.
JP 2000-297856 A

しかし、ピニオンギヤとピニオンギヤシャフトとの間のクリアランスがピニオンギヤシャフトの軸線に沿って均一な寸法に設定された従来の車両用差動装置によると、デフケースの回転時にピニオンギヤがサイドギヤとの噛み合いによって発生する反力をピニオンギヤシャフトから受け、その軸線と直交する方向に移動するため、ピニオンギヤのサイドギヤに対する歯当たりが変動していた。すなわち、ピニオンギヤのギヤ軸の延長線がサイドギヤの回転軸と交差せず、ピニオンギヤの回転軸がピニオンギヤシャフトの中心軸に直交する方向にずれるため、ピニオンギヤとサイドギヤとの噛み合いが理論的な噛合位置からずれて行われ、歯面の圧力上昇によって歯面強度が低下するばかりか、安定した差動制限トルクが得られないという問題があった。   However, according to the conventional vehicle differential device in which the clearance between the pinion gear and the pinion gear shaft is set to be a uniform dimension along the axis of the pinion gear shaft, the pinion gear is caused by meshing with the side gear when the differential case rotates. Since the force is received from the pinion gear shaft and moves in a direction perpendicular to the axis, the tooth contact of the pinion gear with respect to the side gear has fluctuated. That is, the extension line of the gear shaft of the pinion gear does not intersect with the rotation axis of the side gear, and the rotation axis of the pinion gear shifts in a direction perpendicular to the central axis of the pinion gear shaft. There is a problem that not only the tooth surface strength is lowered due to the pressure increase on the tooth surface but also a stable differential limiting torque cannot be obtained.

従って、本発明の目的は、歯面の圧力上昇による歯面強度の低下発生を抑制することができるとともに、安定した差動制限トルクを得ることができる車両用差動装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a vehicle differential device that can suppress the occurrence of a decrease in tooth surface strength due to an increase in tooth surface pressure and can obtain a stable differential limiting torque. .

本発明は、上記目的を達成するために、1対のサイドギヤと、前記1対のサイドギヤにギヤ軸を直交させて噛合し、軸心部にシャフト挿通孔が設けられた少なくとも1対のピニオンギヤと、前記少なくとも1対のピニオンギヤ及び前記1対のサイドギヤを回転自在に収容する収容空間を有し、前記1対のピニオンギヤをそのギヤ外周面による摺動によって回転自在に支持する少なくとも一部が円弧面からなる第1ピニオンギヤ支持部を有するデフケースと、前記デフケースに前記シャフト挿通孔を挿通して支持され、前記シャフト挿通孔の内周面による摺動によって前記少なくとも1対のピニオンギヤを回転自在に支持する第2ピニオンギヤ支持部を前記第1ピニオンギヤ支持部よりも前記デフケースの回転軸線に近い位置に有するピニオンギヤシャフトとを備え、前記少なくとも1対のピニオンギヤは、そのピニオンギヤ軸と前記第1ピニオンギヤ支持部の前記円弧面の中心軸とが一致した場合における前記ギヤ外周面と前記第1ピニオンギヤ支持部との間のクリアランスを寸法Cとするとともに、前記ピニオンギヤ軸と前記ピニオンギヤシャフトの中心軸とが一致した場合における前記シャフト挿通孔の内周面と前記第2ピニオンギヤ支持部との間のクリアランスを寸法Cとすると、前記寸法Cが前記寸法Cよりも大きい寸法に設定されていることを特徴とする車両用差動装置を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a pair of side gears and at least one pair of pinion gears that are meshed with the pair of side gears so that a gear shaft is orthogonal to each other and a shaft insertion hole is provided in the shaft center portion. A housing space for rotatably accommodating the at least one pair of pinion gears and the pair of side gears, and at least a part of the pair of pinion gears rotatably supported by sliding with an outer peripheral surface of the gears is an arc surface A differential case having a first pinion gear support portion, and a shaft inserted through the differential case and supported by the shaft insertion hole, and the at least one pair of pinion gears are rotatably supported by sliding on an inner peripheral surface of the shaft insertion hole. A pinion having a second pinion gear support portion at a position closer to the rotational axis of the differential case than the first pinion gear support portion. The at least one pair of pinion gears between the outer peripheral surface of the gear and the first pinion gear support portion when the pinion gear shaft and the center axis of the arc surface of the first pinion gear support portion coincide with each other. the clearance with a dimension C 1, the pinion shaft and the clearance dimension C 2 between the inner peripheral surface and the second pinion gear supporting portion of the shaft insertion hole in the case where the central axis of the pinion gear shaft matches When, to provide a vehicle differential apparatus characterized by the dimension C 1 is set to a larger dimension than the dimension C 2.

本発明によると、歯面の圧力上昇による歯面強度の低下発生を抑制することができるとともに、安定した差動制限トルクを得ることができる。   According to the present invention, it is possible to suppress a decrease in tooth surface strength due to an increase in tooth surface pressure and to obtain a stable differential limiting torque.

[実施の形態]
図1は、本発明の実施の形態に係る車両用差動装置の全体を説明するために示す斜視図である。図2は、本発明の実施の形態に係る車両用差動装置の全体を説明するために示す断面図である。図3は、本発明の実施の形態に係る車両用差動装置のピニオンギヤとその支持面との間のクリアランスについて説明するために示すグラフである。図4は、本発明の実施の形態に係る車両用差動装置においてピニオンギヤの軸線とピニオンギヤシャフトの軸線とが一致した状態を模式化して示す断面図である。図5は、本発明の実施の形態に係る車両用差動装置においてピニオンギヤの軸線がピニオンギヤシャフトの軸線に対して傾斜した状態を模式化して示す断面図である。
[Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view for explaining the entire vehicle differential device according to the embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining the entire vehicle differential device according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a graph shown for explaining the clearance between the pinion gear and the support surface of the vehicle differential according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a state where the axis of the pinion gear and the axis of the pinion gear shaft coincide with each other in the vehicle differential device according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a state in which the axis of the pinion gear is inclined with respect to the axis of the pinion gear shaft in the vehicle differential device according to the embodiment of the present invention.

(車両用差動装置の全体構成)
図1及び図2において、符号1で示す車両用差動装置は、エンジントルクを受けて回転するデフケース2と、このデフケース2の回転軸線Oと直交する軸線上に位置するピニオンギヤシャフト50と、このピニオンギヤシャフト50上で互いに並列する1対のピニオンギヤ3,4と、これら1対のピニオンギヤ3,4にギヤ軸を直交させて噛合する1対のサイドギヤ5L,5Rと、これら1対のサイドギヤ5L,5Rの背面側に位置する1対のスラストワッシャ6L,6Rとから大略構成されている。
(Overall configuration of vehicle differential)
1 and 2, a vehicle differential device denoted by reference numeral 1 includes a differential case 2 that rotates upon receiving engine torque, a pinion gear shaft 50 that is positioned on an axis perpendicular to the rotational axis O of the differential case 2, A pair of pinion gears 3, 4 parallel to each other on the pinion gear shaft 50, a pair of side gears 5 L, 5 R meshing with the pair of pinion gears 3, 4 orthogonal to each other, and a pair of side gears 5 L, It is generally composed of a pair of thrust washers 6L and 6R located on the back side of 5R.

(デフケース2の構成)
デフケース2は、図1及び図2に示すように、ピニオンギヤ3,4及びサイドギヤ5L,5R・スラストワッシャ6L,6Rを収容する収容空間2Aを内部に有し、全体が1ピースの部材によって形成されている。
(Configuration of differential case 2)
As shown in FIGS. 1 and 2, the differential case 2 has an accommodation space 2A for accommodating the pinion gears 3 and 4 and the side gears 5L and 5R and the thrust washers 6L and 6R, and is entirely formed by a one-piece member. ing.

デフケース2には、図1及び図2に示すように、回転軸線Oに沿って開口する車軸挿通孔9L,9R、これら車軸挿通孔9L,9Rの軸線と直交する方向に軸線をもつギヤ・シャフト支持部10,11、及びこれらギヤ・シャフト支持部10,11のうち一方のギヤ・シャフト支持部10の軸線回りに等間隔(180°)をもって並列するピン取付孔2b,2bが設けられている。また、デフケース2には、図1に示すように、回転軸線Oに関して対称な領域であって、ギヤ・シャフト支持部10,11から回転軸線Oの回りに等間隔をもって離間する部位に位置するサイドギヤ通過孔12L,12Rが設けられている。デフケース2の左方車軸側には、図1及び図2に示すように、回転軸線Oと直交する平面内で円周方向に沿う円環状のリングギヤ取付用フランジ13が一体に設けられている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the differential case 2 includes axle shaft insertion holes 9L and 9R that open along the rotation axis O, and a gear shaft having an axis in a direction perpendicular to the axis of the axle insertion holes 9L and 9R. Supporting portions 10, 11 and pin mounting holes 2b, 2b arranged in parallel at equal intervals (180 °) around the axis of one of the gear / shaft support portions 10, 11 are provided. . In addition, as shown in FIG. 1, the differential case 2 is a side gear located in a region that is symmetrical with respect to the rotation axis O and that is spaced from the gear shaft support portions 10 and 11 around the rotation axis O at equal intervals. Passing holes 12L and 12R are provided. On the left axle side of the differential case 2, as shown in FIGS. 1 and 2, an annular ring gear mounting flange 13 is integrally provided along the circumferential direction in a plane orthogonal to the rotation axis O.

車軸挿通孔9L,9Rは、図2に示すように、回転軸線Oに沿う方向に開口する貫通孔によって形成されている。車軸挿通孔9Lには左側の車軸(図示せず)が、また車軸挿通孔9Rには右側の車軸(図示せず)がそれぞれ挿通されている。車軸挿通孔9L,9Rの内側開口周縁には、スラストワッシャ6L,6Rを受ける球面からなるスラストワッシャ受部9La,9Raが設けられている。   As shown in FIG. 2, the axle shaft insertion holes 9 </ b> L and 9 </ b> R are formed by through holes that open in a direction along the rotation axis O. The left axle (not shown) is inserted through the axle insertion hole 9L, and the right axle (not shown) is inserted through the axle insertion hole 9R. Thrust washer receiving portions 9La and 9Ra made of spherical surfaces that receive the thrust washers 6L and 6R are provided on the inner opening peripheral edges of the axle shaft insertion holes 9L and 9R.

ギヤ・シャフト支持部10,11は、図2に示すように、デフケース2の内外に回転軸線Oと直交する軸線をもって開口し、かつ内側開口部の内径が外側開口部の内径よりも大きい段状の貫通孔(円形孔)によって形成されている。ギヤ・シャフト支持部10,11の内側開口サイズは、ピニオンギヤ3,4の外径と略同一の内径(サイドギヤ5L,5Rの外径より小さい内径)に設定されている。   As shown in FIG. 2, the gear / shaft support portions 10 and 11 are opened in the inside and outside of the differential case 2 with an axis perpendicular to the rotation axis O, and the inner diameter of the inner opening is larger than the inner diameter of the outer opening. These through holes (circular holes) are formed. The inner opening size of the gear / shaft support portions 10 and 11 is set to an inner diameter substantially equal to the outer diameter of the pinion gears 3 and 4 (an inner diameter smaller than the outer diameters of the side gears 5L and 5R).

ギヤ・シャフト支持部10,11の内側開口部の内面は、ピニオンギヤシャフト50の軸線方向においてピニオンギヤ3,4とサイドギヤ5L,5Rとの噛み合い中心点(ピニオンギヤ3,4からサイドギヤ5L,5Rへのトルク伝達時に両ギヤの歯面が接触する領域における荷重中心)よりもデフケース2の回転軸線Oから遠い位置に配置され、ピニオンギヤ3,4のギヤ鍔部3B,4B(後述)の外周面による摺動面積を実質的に変化させない摺動によってピニオンギヤ3,4を回転自在に支持する第1ピニオンギヤ支持面10A,11Aで形成されている。第1ピニオンギヤ支持面10A,11Aは円筒状(円周面)であるが、デフケース2とピニオンギヤ3,4とのトルク伝達時にピニオンギヤ3,4が確実に支持されるよう、少なくとも一部が円弧面で形成されていればよい。   The inner surfaces of the inner opening portions of the gear / shaft support portions 10 and 11 are engaged with the pinion gears 3 and 4 and the side gears 5L and 5R in the axial direction of the pinion gear shaft 50 (torque from the pinion gears 3 and 4 to the side gears 5L and 5R). It is arranged at a position farther from the rotation axis O of the differential case 2 than the load center in the region where the tooth surfaces of both gears contact during transmission, and slides on the outer peripheral surfaces of the gear flanges 3B and 4B (described later) of the pinion gears 3 and 4 The first pinion gear support surfaces 10A and 11A are configured to rotatably support the pinion gears 3 and 4 by sliding that does not substantially change the area. The first pinion gear support surfaces 10A and 11A are cylindrical (circumferential surfaces), but at least a part of the first pinion gear support surfaces 10A and 11A is a circular arc surface so that the pinion gears 3 and 4 are reliably supported when torque is transmitted between the differential case 2 and the pinion gears 3 and 4. What is necessary is just to be formed.

ギヤ・シャフト支持部10,11の外側開口部の内面は、第1ピニオンギヤ支持面10A,11Aよりもデフケース2の回転軸線Oから遠い位置に配置され、ピニオンギヤシャフト50の両端部を軸線回りに回転不能に、かつ軸線方向に移動不能に支持するピニオンギヤシャフト支持面10B,11Bで形成されている。   The inner surfaces of the outer openings of the gear / shaft support portions 10 and 11 are arranged at positions farther from the rotation axis O of the differential case 2 than the first pinion gear support surfaces 10A and 11A, and both ends of the pinion gear shaft 50 rotate about the axis. It is formed by pinion gear shaft support surfaces 10B and 11B that are supported in a manner that cannot be moved in the axial direction.

ギヤ・シャフト支持部10,11の段状面には、図2に示すように、所定の曲率をもつ球面で形成されたピニオンギヤ受部10C,11Cが設けられている。   As shown in FIG. 2, pinion gear receiving portions 10C and 11C formed of spherical surfaces having a predetermined curvature are provided on the stepped surfaces of the gear / shaft support portions 10 and 11, respectively.

ピン取付孔2b,2bは、図2に示すように、ギヤ・シャフト支持部10の内周面に回転軸線Oに沿って開口されている。ピン取付孔2b,2bには、ピニオンギヤシャフト50のピン挿通孔50Dを挿通するピン52の両端部が固定されている。これにより、ピニオンギヤシャフト50がデフケース2にピン52を介して支持されている。このため、ピニオンギヤシャフト50がその軸線回りに回り止めされ、かつ軸線方向に抜け止めされている。   As shown in FIG. 2, the pin mounting holes 2 b and 2 b are opened along the rotation axis O on the inner peripheral surface of the gear / shaft support 10. The pin attachment holes 2b and 2b are fixed to both ends of a pin 52 that is inserted through the pin insertion hole 50D of the pinion gear shaft 50. Thereby, the pinion gear shaft 50 is supported by the differential case 2 via the pin 52. For this reason, the pinion gear shaft 50 is prevented from rotating around its axis and is prevented from coming off in the axial direction.

サイドギヤ通過孔12L,12Rは、図1に示すように、平面非円形状の開口部を有する貫通孔によって形成されている。そして、その開口サイズは、ピニオンギヤ3,4及びサイドギヤ5L,5Rをデフケース2内に挿入し得るようなサイズに設定されている。   As shown in FIG. 1, the side gear passage holes 12 </ b> L and 12 </ b> R are formed by through holes having a planar non-circular opening. The opening size is set such that the pinion gears 3 and 4 and the side gears 5L and 5R can be inserted into the differential case 2.

(ピニオンギヤシャフト50の構成)
ピニオンギヤシャフト50は、図2に示すように、ピニオンギヤ3,4のシャフト挿通孔3D,4D(後述)の内周面による摺動によってピニオンギヤ3,4を回転自在に支持する第2ピニオンギヤ支持面50A,50Bを有し、ピニオンギヤ3,4(シャフト挿通孔3D,4D)を挿通してデフケース2(ギヤ・シャフト支持部10,11)のピニオンギヤシャフト支持面10B,11Bに支持されている。この場合、ピニオンギヤシャフト50は、その外周面がピニオンギヤシャフト支持面10B,11Bとの間に実質的に空隙が存在せず、デフケース2に対して移動不能に固定される。そして、後に詳述する図3に示すように、第2ピニオンギヤ支持面50A,50Bの摩擦摺動等に起因する温度上昇による常温時(20°)と比較した場合の熱膨張量に対応する径方向寸法Dが、シャフト挿通孔3D,4Dの第2摺動面30A,40Aとピニオンギヤシャフト50の第2ピニオンギヤ支持面50A,50Bとの間の常温におけるクリアランスを寸法C(図4に示す)とすると、この寸法Cよりも小さい寸法に設定されている。なお、寸法Cは、ピニオンギヤ3のギヤ軸とピニオンギヤシャフト50の中心軸とが一致した場合におけるクリアランス寸法である。
(Configuration of pinion gear shaft 50)
As shown in FIG. 2, the pinion gear shaft 50 has a second pinion gear support surface 50A that rotatably supports the pinion gears 3 and 4 by sliding with inner peripheral surfaces of shaft insertion holes 3D and 4D (described later) of the pinion gears 3 and 4. , 50B through the pinion gears 3 and 4 (shaft insertion holes 3D and 4D) and supported by the pinion gear shaft support surfaces 10B and 11B of the differential case 2 (gear and shaft support portions 10 and 11). In this case, the pinion gear shaft 50 is fixed to the differential case 2 so that the outer peripheral surface thereof does not substantially have any gap between the pinion gear shaft support surfaces 10B and 11B. Then, as shown in FIG. 3 described in detail later, the diameter corresponding to the thermal expansion amount when compared with the normal temperature (20 °) due to the temperature rise caused by the frictional sliding of the second pinion gear support surfaces 50A and 50B. dimension D 2 is shown in a shaft insertion hole 3D, second sliding surface 30A of the 4D, 40A and a second pinion gear supporting surface 50A, the dimension clearance at room temperature between 50B C 2 (FIG. 4 of the pinion gear shaft 50 ) and when, is set to a dimension smaller than the dimension C 2. The size C 2 is a clearance size in the case where the center axis of the gear shaft and the pinion shaft 50 of the pinion gear 3 match.

ピニオンギヤシャフト50としては、ピニオンギヤ3,4の良好な支持特性を維持するために、デフケース2に最大の駆動トルクが作用した場合でも第2ピニオンギヤ支持面50A,50Bと第2摺動面30A,40Aとの間のクリアランスが寸法C=0とならないような剛性をもつものであることが望ましい。 As for the pinion gear shaft 50, the second pinion gear support surfaces 50A and 50B and the second sliding surfaces 30A and 40A are used even when the maximum driving torque is applied to the differential case 2 in order to maintain the good support characteristics of the pinion gears 3 and 4. It is desirable that the clearance between the two members has such a rigidity that the dimension C 2 does not become zero.

第2ピニオンギヤ支持面50A,50Bは、それぞれが互いに第1ピニオンギヤ支持面10A,11Aとピニオンギヤシャフト50の軸線に沿って並列し、かつギヤ・シャフト支持部10,11から所定の間隔をもって離間する位置に配置されている。第2ピニオンギヤ支持面50A,51Bの少なくとも一部は、ピニオンギヤシャフト50の軸線方向においてピニオンギヤ3,4とサイドギヤ5L,5Rとの噛み合い中心点よりもデフケース2の回転軸線Oに近い位置に配置されている。   Second pinion gear support surfaces 50A and 50B are parallel to each other along the axis of first pinion gear support surfaces 10A and 11A and pinion gear shaft 50, and are spaced apart from gear and shaft support portions 10 and 11 at a predetermined interval. Is arranged. At least a part of the second pinion gear support surfaces 50A, 51B is disposed at a position closer to the rotational axis O of the differential case 2 than the center point of engagement between the pinion gears 3, 4 and the side gears 5L, 5R in the axial direction of the pinion gear shaft 50. Yes.

(ピニオンギヤ3,4の構成)
ピニオンギヤ3,4は、略同一の構成であるため、例えばピニオンギヤ3のみについて説明する。なお、ピニオンギヤ4については、各部位の符号をピニオンギヤ3の各部位の符号に対応して付し(例えば、ピニオンギヤ4のギヤ胴部にはピニオンギヤ3のギヤ胴部3Aに対応して4Aを、またピニオンギヤ4のギヤ鍔部にはピニオンギヤ3のギヤ鍔部3Bに対応して4Bをそれぞれ付す。)、その説明は省略する。
(Configuration of pinion gears 3 and 4)
Since the pinion gears 3 and 4 have substantially the same configuration, only the pinion gear 3 will be described, for example. In addition, about the pinion gear 4, the code | symbol of each site | part is attached | subjected corresponding to the code | symbol of each site | part of the pinion gear 3 (For example, 4A corresponding to the gear body part 3A of the pinion gear 3 is attached to the gear body part of the pinion gear 4, Further, 4B is attached to the gear flange portion of the pinion gear 4 corresponding to the gear flange portion 3B of the pinion gear 3), and the description thereof is omitted.

ピニオンギヤ3は、図2に示すように、中心軸線をギヤ軸線Cとするギヤ胴部3A、このギヤ胴部3Aの外側に突出する第1被支持部としてのギヤ鍔部3B、及びこれらギヤ胴部3A,ギヤ鍔部3Bのサイドギヤ側に位置するギヤ部3C(サイドギヤ5L,5Rとの噛み合い部)を有する無底筒状の傘歯車からなり、ギヤ・シャフト支持面10の第1ピニオンギヤ支持面10A及びピニオンギヤシャフト50の第2ピニオンギヤ支持面50Aに回転自在に支持されている。ギヤ鍔部3Bの外周面は円筒状(円筒面)に形成されており、第1ピニオンギヤ支持面10Aと摩擦摺動する第1摺動面30Bとして構成されている。そして、図3に示すように、ギヤ鍔部3Bの摩擦摺動等に起因する温度上昇による常温時と比較した場合の熱膨張量に対応する径方向寸法Dが、第1摺動面30Bと第1ピニオンギヤ支持面10Aとの間の常温におけるクリアランスを寸法C(図4に示す)とすると、この寸法Cよりも小さい寸法に設定されている。なお、寸法Cは、ピニオンギヤ3のギヤ軸と前記第1ピニオンギヤ支持面10Aの円弧面の中心軸とが一致した場合におけるクリアランス寸法である。 As shown in FIG. 2, the pinion gear 3 includes a gear barrel portion 3A having a central axis as a gear axis C, a gear flange portion 3B as a first supported portion protruding outside the gear barrel portion 3A, and these gear barrels. The first pinion gear support surface of the gear shaft support surface 10 is composed of a bottomless cylindrical bevel gear having a gear portion 3C (meshing portion with the side gears 5L and 5R) located on the side gear side of the portion 3A and the gear flange portion 3B. 10A and the second pinion gear support surface 50A of the pinion gear shaft 50 are rotatably supported. The outer peripheral surface of the gear flange 3B is formed in a cylindrical shape (cylindrical surface), and is configured as a first sliding surface 30B that frictionally slides with the first pinion gear support surface 10A. Then, as shown in FIG. 3, the radial dimension D 1 corresponding to the amount of thermal expansion when compared to the normal temperature by the temperature rise due to frictional sliding, etc. of the gear collar portion 3B is first sliding surface 30B If the clearance at normal temperature between the first pinion gear support surface 10A and the first pinion gear support surface 10A is a dimension C 1 (shown in FIG. 4), the dimension is set to be smaller than the dimension C 1 . The size C 1 is a clearance size in the case where the center axis of the arcuate surface of the the gear shaft of the pinion gear 3 first pinion gear supporting surface 10A matches.

ここで、図3は、デフケース2の回転軸線Oとピニオンギヤシャフト50の軸線Sとが交わる点を交点(円錐の頂点)a(図4に示す)とし、この交点aと第1摺動面30Bの荷重中心点及び第2摺動面30Aの荷重中心点との距離を横軸とし、第1摺動面30Bと第1ピニオンギヤ支持面10Aとの間及び第2摺動面30Aと第2ピニオンギヤ支持面50Aとの間におけるクリアランスを縦軸として、これらの関係を模式的に示した図である。前述のように、クリアランス寸法C,Cは、熱膨張量に対応する径方向寸法D,Dよりも大きくしなければならないが、大きくしすぎるとガタが大きくなり、第1摺動面30Bと第1ピニオンギヤ支持面10A及び第2摺動面30Aと第2ピニオンギヤ支持面50Aとの良好な接触が得られない。よって、クリアランス寸法C,Cは、図3の領域Aの範囲で設定することが望ましい。 Here, in FIG. 3, a point where the rotation axis O of the differential case 2 and the axis S of the pinion gear shaft 50 intersect is defined as an intersection (conical vertex) a (shown in FIG. 4), and the intersection a and the first sliding surface 30B. The horizontal axis is the distance between the load center point and the load center point of the second sliding surface 30A, and between the first sliding surface 30B and the first pinion gear support surface 10A and between the second sliding surface 30A and the second pinion gear. It is the figure which showed these relationships typically by making clearance between 50 A of support surfaces into a vertical axis | shaft. As described above, the clearance dimensions C 1 and C 2 must be larger than the radial dimensions D 1 and D 2 corresponding to the amount of thermal expansion. Good contact between the surface 30B and the first pinion gear support surface 10A and the second sliding surface 30A and the second pinion gear support surface 50A cannot be obtained. Therefore, it is desirable to set the clearance dimensions C 1 and C 2 within the range of the area A in FIG.

ギヤ胴部3Aは、図2に示すように、その軸心部(中心軸線を含む部位)にピニオンギヤシャフト50を挿通させるシャフト挿通孔3Dを有し、全体が略円環状の第1ギヤ胴部30a及び略截頭円錐形状の第2ギヤ胴部31aからなる円筒体によって形成されている。   As shown in FIG. 2, the gear body portion 3 </ b> A has a shaft insertion hole 3 </ b> D through which the pinion gear shaft 50 is inserted in an axial center portion (a portion including the central axis), and the entire first gear body portion is substantially annular. It is formed by a cylindrical body composed of 30a and a second gear body 31a having a substantially truncated cone shape.

シャフト挿通孔3Dは、図2に示すように、各内径が互いに異なる大小2つの内面を有する丸孔によって形成されている。シャフト挿通孔3Dの内面のうち内径の小さい内面は、内径の大きい他の内面よりもデフケース2の回転軸線Oに近い位置に配置され、ピニオンギヤシャフト50の第2ピニオンギヤ支持面50Aを摺動する第2被支持部としての第2摺動面30Aで形成されている。そして、図4に示すように、デフケース2の回転軸線Oとピニオンギヤシャフト50の軸線Sが交わる点を交点(円錐の頂点)aとするとともに、この交点aと第2摺動面30Aの荷重中心点とを結ぶ仮想線(円錐の母線)Vの長さをLとすると、この寸法Lに比例して寸法Cが設定されている。図4において、符号Rはピニオンギヤ3の移動方向を示す。 As shown in FIG. 2, the shaft insertion hole 3 </ b> D is formed by a round hole having two large and small inner surfaces with different inner diameters. Of the inner surfaces of the shaft insertion hole 3D, the inner surface having the smaller inner diameter is disposed closer to the rotational axis O of the differential case 2 than the other inner surfaces having the larger inner diameter, and slides on the second pinion gear support surface 50A of the pinion gear shaft 50. 2 It is formed by the second sliding surface 30A as a supported portion. As shown in FIG. 4, a point where the rotational axis O of the differential case 2 and the axis S of the pinion gear shaft 50 intersect is defined as an intersection (conical vertex) a, and the intersection a and the load center of the second sliding surface 30A. When a virtual line length of (cone generatrix) V 2 connecting the point and L 2, the dimension C 2 in proportion to the size L 2 is set. In FIG. 4, the symbol R indicates the moving direction of the pinion gear 3.

一方、シャフト挿通孔3Dの内面のうち内径の大きい内面は、第2摺動面30Aと比べてデフケース2の回転軸線Oから遠い位置に配置され、ピニオンギヤシャフト50の外周面を摺動しない非摺動面31Aで形成されている。シャフト挿通孔3Dのギヤ背面側開口部は、ギヤ軸線方向中間部からギヤ背面側に向かって漸次広がるラッパ状の開口部によって形成されている。非摺動面31Aは、ピニオンギヤシャフト50の外周面を摺動せず、第2摺動面30Aにそれぞれ連接するテーパ面31a、及びこのテーパ面31aとギヤ鍔部3Bのギヤ背面側端面とに連接するなだらかな曲面32aで形成されている。   On the other hand, the inner surface having a larger inner diameter among the inner surfaces of the shaft insertion hole 3D is disposed at a position farther from the rotation axis O of the differential case 2 than the second sliding surface 30A, and does not slide on the outer peripheral surface of the pinion gear shaft 50. It is formed by a moving surface 31A. The opening on the gear back side of the shaft insertion hole 3D is formed by a trumpet-shaped opening that gradually expands from the gear axial direction intermediate portion toward the gear back side. The non-sliding surface 31A does not slide on the outer peripheral surface of the pinion gear shaft 50, and is connected to the tapered surface 31a connected to the second sliding surface 30A, and the tapered surface 31a and the gear back side end surface of the gear flange 3B. It is formed by a gently curved surface 32a that is connected.

ここで、「ギヤ背面」とは、ピニオンギヤ3のギヤ軸線方向両端面のうちデフケース2の回転軸線Oから遠い位置に配置される端面のことをいう。   Here, the “gear back surface” refers to an end surface disposed at a position far from the rotation axis O of the differential case 2 among both end surfaces in the gear axial direction of the pinion gear 3.

第1ギヤ胴部30aはギヤ胴部3Aのギヤ背面側に、また第2ギヤ胴部31aはギヤ胴部3Aのギヤ先端面側(ギヤ胴部3Aの軸線方向においてギヤ背面側とは反対の側)にそれぞれ配置されている。第1ギヤ胴部30aの外周面にはギヤ鍔部3Bが、また第2ギヤ胴部31aの外周面にはギヤ部3Cの歯元がそれぞれ配置されている。   The first gear body 30a is on the gear back side of the gear body 3A, and the second gear body 31a is on the gear front surface side of the gear body 3A (opposite of the gear back side in the axial direction of the gear body 3A). Side). The gear flange 3B is disposed on the outer peripheral surface of the first gear body 30a, and the tooth base of the gear portion 3C is disposed on the outer peripheral surface of the second gear body 31a.

ギヤ鍔部3Bは、図2に示すように、第1ギヤ胴部30aの外周面に全周にわたって一体に設けられ、全体がギヤ軸線方向に沿って外径を均一な寸法とする円環体によって形成されている。そして、ギヤ胴部3Aと共にピニオンギヤ3における断面略T字状のギヤ基部(ピニオンギヤ3において、ギヤ部3Cを除く部位)として機能するように構成されている。   As shown in FIG. 2, the gear flange portion 3B is integrally provided on the outer peripheral surface of the first gear body portion 30a over the entire circumference, and the whole has a uniform outer diameter along the gear axial direction. Is formed by. And it is comprised so that it may function as a gear base part (site | part except the gear part 3C in the pinion gear 3) in the pinion gear 3 with the gear trunk | drum 3A.

ギヤ鍔部3Bの外周面は、ギヤ・シャフト支持面10の第1ピニオンギヤ支持面10Aを摺動する第1被支持部としての第1摺動面30Bで形成されている。そして、図4に示すように、交点aと第1摺動面30Bの荷重中心点とを結ぶ仮想線(円錐の母線)Vの長さを寸法Lとすると、この寸法Lに比例して寸法Cが設定されている。すなわち、LとLの比は、CとCの比に等しい。 The outer peripheral surface of the gear flange 3B is formed by a first sliding surface 30B as a first supported portion that slides on the first pinion gear support surface 10A of the gear / shaft support surface 10. Then, as shown in FIG. 4, the intersection a and the virtual line length of (cone generatrix) V 1 connecting the load center point of the first sliding surface 30B and the dimension L 1, proportional to the size L 1 dimensioned C 1 and is set. That is, the ratio of L 1 and L 2 is equal to the ratio of C 1 and C 2 .

ギヤ鍔部3Bの背面は、図2に示すように、ギヤ・シャフト支持部10のピニオンギヤ受部10Cに適合し、かつピニオンギヤ受部10Cを摺動する第3被支持部としての第3摺動面31Bで形成されている。   As shown in FIG. 2, the rear surface of the gear flange portion 3B is adapted to the pinion gear receiving portion 10C of the gear / shaft support portion 10 and is a third sliding portion as a third supported portion that slides on the pinion gear receiving portion 10C. It is formed by the surface 31B.

ギヤ部3Cは、図2に示すように、デフケース2に対する被支持部としての摺動部を含まず、ギヤ鍔部3Bよりもデフケース2の回転軸線Oに近い位置に配置されている。ギヤ部3Cのギヤ背面側端縁は、その一部がギヤ鍔部3Bのギヤ先端側端面に一体に設けられている。   As shown in FIG. 2, the gear portion 3C does not include a sliding portion as a supported portion with respect to the differential case 2, and is disposed at a position closer to the rotational axis O of the differential case 2 than the gear flange portion 3B. A part of the gear back side edge of the gear portion 3C is integrally provided on the gear tip side end surface of the gear flange portion 3B.

(サイドギヤ5L,5Rの構成)
サイドギヤ5L,5Rは、図1及び図2に示すように、各外径が互いに異なるボス部5La,5Ra及びギヤ部5Lb,5Rbを有する略環状の歯車(ピニオンギヤ3,4の外径より大きい外径を有し、単一の歯先円錐角をもつ傘歯車)からなり、デフケース2の収容空間2Aに回転自在に支持され、ピニオンギヤ3,4に噛合するように構成されている。
(Configuration of side gears 5L, 5R)
As shown in FIGS. 1 and 2, the side gears 5L and 5R are substantially annular gears having outer boss portions 5La and 5Ra and gear portions 5Lb and 5Rb having different outer diameters (the outer diameter larger than the outer diameter of the pinion gears 3 and 4). A bevel gear having a diameter and a single tip cone angle, which is rotatably supported in the housing space 2A of the differential case 2 and is configured to mesh with the pinion gears 3 and 4.

サイドギヤ5L,5Rの背面には、スラストワッシャ受部9La,9Raにスラストワッシャ6L,6Rを介して適合する球面からなる摺動部5Lc,5Rcが設けられている。サイドギヤ5L,5R内には、それぞれ左右の車軸(図示せず)が車軸挿通孔9L,9Rに挿通してスプライン嵌合されている。   Sliding portions 5Lc and 5Rc made of spherical surfaces that are fitted to the thrust washer receiving portions 9La and 9Ra via the thrust washers 6L and 6R are provided on the rear surfaces of the side gears 5L and 5R. In the side gears 5L and 5R, left and right axles (not shown) are respectively inserted into the axle insertion holes 9L and 9R and are spline-fitted.

(スラストワッシャ6L,6Rの構成)
スラストワッシャ6L,6Rは、図2に示すように、サイドギヤ5L,5Rとピニオンギヤ3,4との噛み合いを調整する環状のワッシャからなり、サイドギヤ5L,5Rの摺動部5Lc,5Rcとスラストワッシャ受部9La,9Raとの間に介装されている。そして、左右の車軸をそれぞれ挿通させてサイドギヤ5L,5Rのスラスト力を受けるように構成されている。スラストワッシャ6L,6Rには、ワッシャ内周部からワッシャ外周部に潤滑油を導入する潤滑油導入路(図示せず)が設けられている。
(Configuration of thrust washers 6L and 6R)
As shown in FIG. 2, the thrust washers 6L and 6R are annular washers that adjust the meshing between the side gears 5L and 5R and the pinion gears 3 and 4, and the sliding portions 5Lc and 5Rc of the side gears 5L and 5R and the thrust washer receiver It is interposed between the parts 9La and 9Ra. The left and right axles are respectively inserted so as to receive the thrust force of the side gears 5L and 5R. The thrust washers 6L and 6R are provided with a lubricating oil introduction path (not shown) for introducing lubricating oil from the inner periphery of the washer to the outer periphery of the washer.

〔車両用差動装置1の動作〕
車両のエンジン側からのトルクがドライブピニオン及びリングギヤを介してデフケース2に入力されると、デフケース2が回転軸線Oの回りに回転する。デフケース2が回転すると、この回転力がピニオンギヤシャフト50を介してピニオンギヤ3,4に伝達され、さらにピニオンギヤ3,4からサイドギヤ5L,5Rに伝達される。この場合、左右のサイドギヤ5L,5Rにはそれぞれ車軸(図示せず)がスプライン嵌合されているため、エンジン側からのトルクがドライブピニオン及びリングギヤ・デフケース2・ピニオンギヤシャフト50・ピニオンギヤ3,4・サイドギヤ5L,5Rを介して左右の車軸に伝達される。
[Operation of the differential 1 for a vehicle]
When torque from the engine side of the vehicle is input to the differential case 2 via the drive pinion and the ring gear, the differential case 2 rotates about the rotation axis O. When the differential case 2 rotates, this rotational force is transmitted to the pinion gears 3 and 4 via the pinion gear shaft 50 and further transmitted from the pinion gears 3 and 4 to the side gears 5L and 5R. In this case, since the axles (not shown) are spline-fitted to the left and right side gears 5L and 5R, the torque from the engine side is driven by the drive pinion, ring gear, differential case 2, pinion gear shaft 50, pinion gears 3, 4,. It is transmitted to the left and right axles via the side gears 5L and 5R.

ここで、車両が直進状態であり、左右各車輪と路面との間でスリップが発生しない場合には、エンジン側からのトルクがデフケース2に伝達されると、ピニオンギヤ3,4がサイドギヤ5L,5Rの中心軸回りを自転することなく公転し、ピニオンギヤ3,4及びサイドギヤ5L,5Rがデフケース2及びピニオンギヤシャフト50と共に一体に回転するため、エンジン側からのトルクが左右各車軸に等分に伝達され、左右各車輪が等しい回転数で回転する。   Here, when the vehicle is in a straight traveling state and no slip occurs between the left and right wheels and the road surface, when torque from the engine side is transmitted to the differential case 2, the pinion gears 3 and 4 are connected to the side gears 5L and 5R. Since the pinion gears 3 and 4 and the side gears 5L and 5R rotate together with the differential case 2 and the pinion gear shaft 50, the torque from the engine side is equally transmitted to the left and right axles. The left and right wheels rotate at the same rotational speed.

一方、例えば右側の車輪がぬかるみに落ち込んで路面との間でスリップが発生した場合には、ピニオンギヤ3,4がサイドギヤ5L,5Rと噛合しながら自転するため、エンジン側からのトルクが左右の車軸(車輪)間で差動分配され、左側の車輪がデフケース2の回転速度より低い速度で回転し、右側の車輪がデフケース2の回転速度より高い速度で回転する。   On the other hand, for example, when the right wheel falls into a muddy state and slip occurs between the road surface, the pinion gears 3 and 4 rotate while meshing with the side gears 5L and 5R, so that the torque from the engine side is applied to the left and right axles. Differentially distributed among the (wheels), the left wheel rotates at a speed lower than the rotational speed of the differential case 2, and the right wheel rotates at a speed higher than the rotational speed of the differential case 2.

本実施の形態においては、デフケース2にトルクが作用した状態でピニオンギヤ3,4が自転すると、第1摺動面30B,40Bが第1ピニオンギヤ支持面10A,11Aで摺動し、第2摺動面30A,40Aがピニオンギヤシャフト50の第2ピニオンギヤ支持面50A,50Bで摺動するため、第1摺動面30B,40Bと第1ピニオンギヤ支持面10A,11Aとの間及び第2摺動面30A,40Aと第2ピニオンギヤ支持面50A,50Bとの間に摩擦抵抗を発生する。これら摩擦抵抗によってサイドギヤ5L,5Rの差動回転が制限され、左右各車輪と路面との間で発生するスリップが抑えられる。   In the present embodiment, when the pinion gears 3 and 4 rotate while torque is applied to the differential case 2, the first sliding surfaces 30B and 40B slide on the first pinion gear support surfaces 10A and 11A, and the second sliding surface. Since the surfaces 30A, 40A slide on the second pinion gear support surfaces 50A, 50B of the pinion gear shaft 50, between the first slide surfaces 30B, 40B and the first pinion gear support surfaces 10A, 11A and the second slide surface 30A. , 40A and the second pinion gear support surfaces 50A, 50B generate a frictional resistance. These frictional resistances limit the differential rotation of the side gears 5L and 5R, and the slip generated between the left and right wheels and the road surface is suppressed.

この際、図4に示すように、第1摺動面30B,40Bと第1ピニオンギヤ支持面10A,11Aとの間のクリアランスの寸法Cが交点aと第1ピニオンギヤ支持面10A,11Aの荷重中心点とを結ぶ仮想線Vの長さLに、また第2摺動面30A,40Aと第2ピニオンギヤ支持面50A,50Bとのクリアランスの寸法Cが交点aと第2ピニオンギヤ支持面30A,40Aの荷重中心点とを結ぶ仮想線Vの長さLにそれぞれ比例して設定されているため、サイドギヤ5L,5R(図2に示す)とピニオンギヤ3,4(ピニオンギヤ3のみ図示)との噛合によってサイドギヤ5L,5Rからピニオンギヤ3,4に荷重が作用すると、図5に示すようにピニオンギヤ3,4(ピニオンギヤ3のみ図示)がサイドギヤ5L,5Rの軸線回りに回転する方向Rに傾動する。これに伴い、第1摺動面30B,40Bの荷重中心点と第2摺動面30A,40Aの荷重中心点とはそれぞれ所定の位置に、すなわち第1摺動面30B,40Bと第1ピニオンギヤ支持面10A,11Aとの間のクリアランスの寸法C´が交点aと第1ピニオンギヤ支持面10A,11Aの荷重中心点とを結ぶ仮想線V´の長さL´に、また第2摺動面30A,40Aと第2ピニオンギヤ支持面50A,50Bとのクリアランスの寸法C´が交点aと第2ピニオンギヤ支持面30A,40Aの荷重中心点とを結ぶ仮想線V´の長さL´にそれぞれ比例して設定された位置に移動する。これにより、ピニオンギヤ3,4のサイドギヤ5L,5Rに対する歯当たりが変動せず、ピニオンギヤ3,4とサイドギヤ5L,5Rとの噛み合いが理論的な噛合位置で行われる。 At this time, as shown in FIG. 4, the first sliding surface 30B, 40B and the first pinion gear supporting surfaces 10A, dimension C 1 Clearance intersections a and first pinion gear supporting surface 10A between 11A, 11A load the length L 1 of the virtual line V 1 connecting the center point, and the second sliding surface 30A, 40A and a second pinion gear supporting surfaces 50A, clearance dimension C 2 intersection a second pinion gear supporting surfaces of the 50B Since these are set in proportion to the length L 2 of the imaginary line V 2 connecting the load center points 30A and 40A, the side gears 5L and 5R (shown in FIG. 2) and the pinion gears 3 and 4 (only the pinion gear 3 is shown) ), When a load acts on the pinion gears 3 and 4 from the side gears 5L and 5R, the pinion gears 3 and 4 (only the pinion gear 3 is shown) as shown in FIG. Tilted in the direction R to the rotation of the axis line. Accordingly, the load center point of the first sliding surfaces 30B and 40B and the load center point of the second sliding surfaces 30A and 40A are respectively in predetermined positions, that is, the first sliding surfaces 30B and 40B and the first pinion gear. support surfaces 10A, clearance dimensions C'1 intersection a and first pinion gear supporting surface 10A between 11A, the imaginary line V'1 connecting the load center point of 11A to the length L'1, and the second sliding surfaces 30A, 40A and the length of the imaginary line V'2 in which the second pinion gear supporting surfaces 50A, clearance dimension C'2 and 50B connecting the intersection a second pinion gear supporting surface 30A, and a load center point of 40A It moves to a position set in proportion to L′ 2 . As a result, the tooth contact of the pinion gears 3 and 4 with respect to the side gears 5L and 5R does not fluctuate, and the pinion gears 3 and 4 and the side gears 5L and 5R are engaged at the theoretical engagement position.

また、本実施の形態においては、ピニオンギヤ3,4の回転によってサイドギヤ5L,5Rとの噛み合い面で各々のギヤの回転軸方向のスラスト力が発生する。このスラスト力によりサイドギヤ5L,5Rが互いに離間する方向に移動してスラストワッシャ6L,6Rをスラストワッシャ受部9La,9Raに圧接するため、スラストワッシャ6L,6Rとサイドギヤ5L,5Rとの間に摩擦抵抗を発生し、これら摩擦抵抗によってもサイドギヤ5L,5Rの差動回転が制限される。さらに、ピニオンギヤ3,4に発生するスラスト力によりピニオンギヤ3,4の第3摺動面31B,41Bがデフケース2のピニオンギヤ受部10C,11Cに圧接するため、ピニオンギヤ3,4の自転に対する摩擦抵抗が発生し、これによってもサイドギヤ5L,5Rの差動回転が制限される。   In the present embodiment, the rotation of the pinion gears 3 and 4 generates a thrust force in the direction of the rotation axis of each gear on the meshing surfaces with the side gears 5L and 5R. This thrust force causes the side gears 5L, 5R to move away from each other and press the thrust washers 6L, 6R against the thrust washer receiving portions 9La, 9Ra, so that there is friction between the thrust washers 6L, 6R and the side gears 5L, 5R. Resistance is generated, and the differential rotation of the side gears 5L and 5R is also limited by these frictional resistances. Further, since the third sliding surfaces 31B and 41B of the pinion gears 3 and 4 are in pressure contact with the pinion gear receiving portions 10C and 11C of the differential case 2 due to the thrust force generated in the pinion gears 3 and 4, the friction resistance against the rotation of the pinion gears 3 and 4 is increased. This also limits the differential rotation of the side gears 5L and 5R.

[実施の形態の効果]
以上説明した実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。
[Effect of the embodiment]
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.

(1)ピニオンギヤ3,4とサイドギヤ5L,5Rとの噛み合いが理論的な噛合位置で行われるため、歯面の圧力上昇による歯面強度の低下発生を抑制することができるとともに、安定した差動制限トルクを得ることができる。 (1) Since the meshing between the pinion gears 3 and 4 and the side gears 5L and 5R is performed at a theoretical meshing position, it is possible to suppress a decrease in tooth surface strength due to an increase in tooth surface pressure and a stable differential. A limiting torque can be obtained.

(2)ピニオンギヤ3,4におけるシャフト挿通孔3D,4Dのギヤ背面側開口部がなだらかな曲面32a,42aを有するラッパ状の開口部によって形成されているため、ピニオンギヤ3,4の剛性が均一化され、比較的高い歯面強度を得ることができる。 (2) Since the gear back side openings of the shaft insertion holes 3D and 4D in the pinion gears 3 and 4 are formed by trumpet-shaped openings having gentle curved surfaces 32a and 42a, the rigidity of the pinion gears 3 and 4 is made uniform. And relatively high tooth surface strength can be obtained.

以上、本発明の車両用差動装置を上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば次に示すような変形も可能である。   As mentioned above, although the vehicle differential gear of this invention was demonstrated based on said embodiment, this invention is not limited to said embodiment, In various aspects in the range which does not deviate from the summary. For example, the following modifications are possible.

(1)本実施の形態では、ピニオンギヤ3,4が2個(1対)デフケース2内に配置されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、3個以上のピニオンギヤをデフケース内に配置してもよい。 (1) In the present embodiment, the case where two (one pair) pinion gears 3 and 4 are arranged in the differential case 2 has been described. However, the present invention is not limited to this, and three or more pinion gears are provided in the differential case. You may arrange in.

(2)本実施の形態では、デフケース2が1ピースの部材によって形成されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、複数のケースエレメントからなるデフケースであっても勿論よい。 (2) In the present embodiment, the case where the differential case 2 is formed by a one-piece member has been described. However, the present invention is not limited to this, and may be a differential case composed of a plurality of case elements.

本発明の実施の形態に係る車両用差動装置の全体を説明するために示す斜視図。The perspective view shown in order to demonstrate the whole vehicle differential gear which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る車両用差動装置の全体を説明するために示す断面図。Sectional drawing shown in order to demonstrate the whole vehicle differential device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る車両用差動装置のピニオンギヤとその支持面との間のクリアランスについて説明するために示すグラフ。The graph shown in order to demonstrate the clearance between the pinion gear of the vehicle differential device which concerns on embodiment of this invention, and its support surface. 本発明の実施の形態に係る車両用差動装置においてピニオンギヤの軸線とピニオンギヤシャフトの軸線とが一致した状態を模式化して示す断面図。Sectional drawing which shows typically the state in which the axis line of the pinion gear and the axis line of the pinion gear shaft correspond in the vehicle differential device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る車両用差動装置においてピニオンギヤの軸線がピニオンギヤシャフトの軸線に対して傾斜した状態を模式化して示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a state in which the axis of the pinion gear is inclined with respect to the axis of the pinion gear shaft in the vehicle differential device according to the embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…車両用差動装置
2…デフケース、2A…空間部、2b…ピン取付孔
3,4…ピニオンギヤ、3A,4A…ギヤ胴部、30a,40a…第1ギヤ胴部、31a,41a…第2ギヤ胴部、30A,40A…第2摺動面、31A,41A…非摺動面、31a,41a…テーパ面、32a,42a…曲面、3B,4B…ギヤ鍔部、30B,40B…第1摺動面、31B,41B…第3摺動面、3C,4C…ギヤ部、3D,4D…シャフト挿通孔
5L,5R…サイドギヤ、5La,5Ra…ボス部、5Lb,5Rb…ギヤ部、5Lc,5Rc…摺動部
6L,6R…スラストワッシャ
9L,9R…車軸挿通孔、9La,9Ra…スラストワッシャ受部
50…ピニオンギヤシャフト、50A,50B…第2ピニオンギヤ支持面、50D…ピン挿通孔
10,11…ギヤ・シャフト支持部、10A,11A…第1ピニオンギヤ支持面、10B,11B…ピニオンギヤシャフト支持面、10C,11C…ピニオンギヤ受部
12L,12R…サイドギヤ通過孔
13…リングギヤ取付用フランジ
a…交点
C…ギヤ軸線
S…ピニオンギヤシャフトの軸線
,C,C´1,C´2…クリアランスの寸法
,V,V´1,V´2…仮想線
,L,L´1,L´2…仮想線の長さ
O…回転軸線
L…荷重
F1,F2…反力
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Differential gear for vehicles 2 ... Differential case, 2A ... Space part, 2b ... Pin mounting hole 3, 4 ... Pinion gear, 3A, 4A ... Gear body part, 30a, 40a ... 1st gear body part, 31a, 41a ... 1st 2 gear body, 30A, 40A ... second sliding surface, 31A, 41A ... non-sliding surface, 31a, 41a ... tapered surface, 32a, 42a ... curved surface, 3B, 4B ... gear collar, 30B, 40B ... first 1 sliding surface, 31B, 41B ... 3rd sliding surface, 3C, 4C ... gear part, 3D, 4D ... shaft insertion hole 5L, 5R ... side gear, 5La, 5Ra ... boss part, 5Lb, 5Rb ... gear part, 5Lc , 5Rc: Sliding part 6L, 6R ... Thrust washer 9L, 9R ... Axle insertion hole, 9La, 9Ra ... Thrust washer receiving part 50 ... Pinion gear shaft, 50A, 50B ... Second pinion gear support surface, 50D ... Pin insertion hole DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,11 ... Gear shaft support part, 10A, 11A ... 1st pinion gear support surface, 10B, 11B ... Pinion gear shaft support surface, 10C, 11C ... Pinion gear receiving part 12L, 12R ... Side gear passage hole 13 ... Flange for ring gear attachment a ... intersection C ... axis of the gear axis S ... pinion shaft C 1, C 2, C'1 , C'2 ... dimension V 1, V 1 clearance, V'1, V'2 ... imaginary line L 1, L 2 , L ′ 1 , L ′ 2 ... virtual line length O ... rotation axis L ... load F1, F2 ... reaction force

Claims (5)

1対のサイドギヤと、
前記1対のサイドギヤにギヤ軸を直交させて噛合し、軸心部にシャフト挿通孔が設けられた少なくとも1対のピニオンギヤと、
前記少なくとも1対のピニオンギヤ及び前記1対のサイドギヤを回転自在に収容する収容空間を有し、前記1対のピニオンギヤをそのギヤ外周面による摺動によって回転自在に支持する少なくとも一部が円弧面からなる第1ピニオンギヤ支持部を有するデフケースと、
前記デフケースに前記シャフト挿通孔を挿通して支持され、前記シャフト挿通孔の内周面による摺動によって前記少なくとも1対のピニオンギヤを回転自在に支持する第2ピニオンギヤ支持部を前記第1ピニオンギヤ支持部よりも前記デフケースの回転軸線に近い位置に有するピニオンギヤシャフトとを備え、
前記少なくとも1対のピニオンギヤは、そのピニオンギヤ軸と前記第1ピニオンギヤ支持部の前記円弧面の中心軸とが一致した場合における前記ギヤ外周面と前記第1ピニオンギヤ支持部との間のクリアランスを寸法Cとするとともに、前記ピニオンギヤ軸と前記ピニオンギヤシャフトの中心軸とが一致した場合における前記シャフト挿通孔の内周面と前記第2ピニオンギヤ支持部との間のクリアランスを寸法Cとすると、前記寸法Cが前記寸法Cよりも大きい寸法に設定されている
ことを特徴とする車両用差動装置。
A pair of side gears;
At least one pair of pinion gears that are meshed with the pair of side gears so that a gear shaft is orthogonal to each other, and a shaft insertion hole is provided in an axial center portion;
An accommodation space for rotatably accommodating the at least one pair of pinion gears and the pair of side gears, and at least a part of the pair of pinion gears rotatably supported by sliding with an outer peripheral surface of the gears from an arc surface A differential case having a first pinion gear support,
A second pinion gear support portion that is supported by inserting the shaft insertion hole into the differential case and that rotatably supports the at least one pair of pinion gears by sliding with an inner peripheral surface of the shaft insertion hole is the first pinion gear support portion. A pinion gear shaft having a position closer to the rotational axis of the differential case than
The at least one pair of pinion gears has a clearance C between the gear outer peripheral surface and the first pinion gear support portion when the pinion gear shaft and the center axis of the arc surface of the first pinion gear support portion coincide with each other. 1 and when the clearance between the inner peripheral surface of the shaft insertion hole and the second pinion gear support portion when the pinion gear shaft and the center axis of the pinion gear shaft coincide with each other is a dimension C 2 , vehicle differential apparatus characterized by C 1 is set to a larger dimension than the dimension C 2.
前記デフケースは、前記ピニオンギヤシャフトの軸線方向において前記第1ピニオンギヤ支持部が前記少なくとも1対のピニオンギヤと前記1対のサイドギヤとの噛み合い中心点よりも前記回転軸線から遠い位置に配置され、
前記ピニオンギヤシャフトは、その軸線方向において前記第2ピニオンギヤ支持部の少なくとも一部が前記少なくとも1対のピニオンギヤと前記1対のサイドギヤとの噛み合い中心点よりも前記回転軸線に近い位置に配置されている請求項1に記載の車両用差動装置。
In the differential case, the first pinion gear support portion is disposed at a position farther from the rotational axis than the engagement center point of the at least one pair of pinion gears and the pair of side gears in the axial direction of the pinion gear shaft.
In the pinion gear shaft, at least a part of the second pinion gear support portion is disposed at a position closer to the rotational axis than the meshing center point of the at least one pair of pinion gears and the pair of side gears in the axial direction. The vehicle differential device according to claim 1.
前記少なくとも1対のピニオンギヤは、前記第1ピニオンギヤ支持部に対応する第1被支持部、及び前記第2ピニオンギヤ支持部に対応する第2被支持部を有し、前記デフケースの回転軸線と前記ピニオンギヤシャフトの軸線とが交わる点を交点aとするとともに、前記交点aと前記第1被支持部とを結ぶ仮想線の長さを寸法Lとし、かつ前記交点aと前記第2被支持部とを結ぶ仮想線の長さを寸法Lとすると、前記寸法Cが前記寸法Lに、また前記寸法Cが前記寸法Lにそれぞれ比例して設定されている請求項1に記載の車両用差動装置。 The at least one pair of pinion gears includes a first supported portion corresponding to the first pinion gear support portion and a second supported portion corresponding to the second pinion gear support portion, and the rotation axis of the differential case and the pinion gear the point of intersection is the axis of the shaft as well as the intersection a, and the intersection point a and the length of the first imaginary line connecting the supported portion and the dimensions L 1, and the said intersection a second supported portion When the length of the imaginary line and the dimension L 2 connecting the dimension C 2 is the dimensioned L 1, also according to claim 1, wherein the dimension C 1 is set in proportion to each of the dimensions L 1 A differential for a vehicle. 前記少なくとも1対のピニオンギヤは、前記第1被支持部と前記第2被支持部とが前記ピニオンギヤシャフトの軸線方向において所定の間隔をもって配置されている請求項3に記載の車両用差動装置。   4. The vehicle differential device according to claim 3, wherein the at least one pair of pinion gears are configured such that the first supported portion and the second supported portion are arranged at a predetermined interval in an axial direction of the pinion gear shaft. 前記少なくとも1対のピニオンギヤは、前記ギヤ外周面の焼き付きによる熱膨張量に対応する径方向寸法が寸法Cよりも小さい寸法に設定され、
前記ピニオンギヤシャフトは、前記第2ピニオンギヤ支持部の焼き付きによる熱膨張量に対応する径方向寸法が寸法Cよりも小さい寸法に設定されている請求項1に記載の車両用差動装置。
Pinion gear of said at least one pair of radial dimension corresponding to the amount of thermal expansion due to seizure of the gear outer peripheral surface is set to a dimension smaller than the dimension C 1,
2. The vehicle differential device according to claim 1, wherein the pinion gear shaft has a radial dimension corresponding to a thermal expansion amount due to seizure of the second pinion gear support portion smaller than a dimension C 2 .
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