JP5198970B2

JP5198970B2 - Differential device

Info

Publication number: JP5198970B2
Application number: JP2008200008A
Authority: JP
Inventors: 作雄栗原
Original assignee: Ｇｋｎドライブラインジャパン株式会社
Priority date: 2008-08-01
Filing date: 2008-08-01
Publication date: 2013-05-15
Anticipated expiration: 2028-08-01
Also published as: JP2010038209A

Description

本発明は、車両に用いられるデファレンシャル装置に関する。 The present invention relates to a differential device used in a vehicle.

従来のデファレンシャル装置としては、デフ・ケースとサイド・ギヤとの間に差動制限用のテーパー・リングを介設したものがある。 As a conventional differential device, there is one in which a differential-limiting taper ring is interposed between a differential case and a side gear.

テーパー・リングは、デフ・ケース内面に形成されたテーパー状のリング支持面に支持されている。このテーパー・リングは、サイド・ギヤに設けられたテーパー状の背面部を回転摺動させて差動制限力を発生させるようになっている。 The tapered ring is supported by a tapered ring support surface formed on the inner surface of the differential case. The tapered ring is configured to generate a differential limiting force by rotating and sliding a tapered back surface portion provided on the side gear.

しかしながら、上記構造では、リング支持面をデフ・ケース内面に別途加工形成する必要があり、加工面が増加するという問題があった。 However, in the above structure, it is necessary to separately form the ring support surface on the inner surface of the differential case, and there is a problem that the processing surface increases.

また、リング支持面の加工精度のばらつきにより、テーパー・リングとサイド・ギヤ背面部との間の偏心や片当たりが生じ易く、性能のばらつきや異音等の原因になるという問題があった。 In addition, due to variations in the processing accuracy of the ring support surface, there is a problem in that the taper ring and the side gear back surface are likely to be decentered and per-contact, resulting in performance variations and abnormal noise.

特公平５−３９８１８号公報Japanese Examined Patent Publication No. 5-39818 特開２００３−２５４４０８公報JP 2003-254408 A 実開５８−１７０４４４号公報Japanese Utility Model Publication No. 58-170444

解決しょうとする問題点は、加工面が増加すると共に加工精度のばらつきによる影響を受けやすい点である。 The problem to be solved is that the machining surface increases and is easily affected by variations in machining accuracy.

本発明は、加工面を減少させると共に加工精度のばらつきによる影響を抑制するため、回転自在に支持されるデフ・ケースと、該デフ・ケース内に自転可能に支持されたピニオン・ギヤと、前記デフ・ケース内に相対回転自在に支持され前記ピニオン・ギヤに噛み合う一対のサイド・ギヤとを備え、前記ピニオン・ギヤ及びサイド・ギヤに、球面状の凸背面部を設け、前記ピニオン・ギヤ及びサイド・ギヤの凸背面部を前記デフ・ケース側に対してそれぞれ自転摺動可能に支持する球面状のピニオン・ギヤ凹支持面部及びサイド・ギヤ凹支持面部を設け、前記サイド・ギヤの凸背面部から前記サイド・ギヤ凹支持面部に入力される垂直抗力が、前記デフ・ケースの回転軸心に対し４５°以上９０°未満であるデファレンシャル装置であって、前記ピニオン・ギヤ凹支持面部及びサイド・ギヤ凹支持面部を、同心の凹状球面で形成し、前記ピニオン・ギヤ及びサイド・ギヤの凸背面部を、前記凹状球面に対応した同心の凸状球面で形成したことを最も主な特徴とする。 The present invention reduces the machining surface and suppresses the influence of variations in machining accuracy, and a differential case that is rotatably supported, a pinion gear that is rotatably supported in the differential case, A pair of side gears that are rotatably supported in a differential case and mesh with the pinion gears, and each of the pinion gears and the side gears is provided with a spherical convex back surface, and the pinion gears and A spherical pinion gear concave support surface portion and a side gear concave support surface portion are provided to support the convex back surface portion of the side gear so as to be capable of rotating and sliding with respect to the differential case side, respectively, and the convex back surface of the side gear is provided. A differential device in which a vertical drag input to the side gear concave support surface portion from a portion is 45 ° or more and less than 90 ° with respect to the rotational axis of the differential case, The pinion gear concave support surface portion and the side gear concave support surface portion are formed of concentric concave spherical surfaces, and the convex back surfaces of the pinion gear and side gear are concentric convex spherical surfaces corresponding to the concave spherical surfaces. The main feature is the formation.

本発明のデファレンシャル装置では、ピニオン・ギヤ凹支持面部及びサイド・ギヤ凹支持面部を同心の凹状球面で形成したため、ピニオン・ギヤ凹支持面部とサイド・ギヤ凹支持面部とを１つの加工面として形成することができ、加工面を削減することができる。 In the differential device of the present invention, the pinion gear concave support surface portion and the side gear concave support surface portion are formed of concentric concave spherical surfaces, so that the pinion gear concave support surface portion and the side gear concave support surface portion are formed as one machining surface. It is possible to reduce the processing surface.

また、サイド・ギヤの凸背面部及びサイド・ギヤ凹支持面部は、凸状曲面及び凹状曲面からなるため、製造誤差等の加工精度のばらつきによる偏心や片当たりを抑制することができ、結果として加工精度のばらつきによる影響を抑制することができる。 In addition, the convex back surface portion and the side gear concave support surface portion of the side gear are composed of a convex curved surface and a concave curved surface, so that it is possible to suppress eccentricity and one-piece contact due to variations in processing accuracy such as manufacturing errors. It is possible to suppress the influence due to variations in processing accuracy.

加工面を減少させると共に加工精度のばらつきによる影響を抑制するという目的を、ピニオン・ギヤ凹支持面部及びサイド・ギヤ凹支持面部を同心の凹状球面で形成することによって実現した。 The purpose of reducing the machining surface and suppressing the influence of variations in machining accuracy is realized by forming the pinion gear concave support surface portion and the side gear concave support surface portion with concentric concave spherical surfaces.

図１はデファレンシャル装置を示す断面図であり、図２は図１のデファレンシャル装置に用いられるワッシャーを示す斜視図である。なお、図１では、上半分と下半分とで９０°異なった断面を示している。
［デファレンシャル装置の構成］
本実施例のデファレンシャル装置１は、例えばフロント・デファレンシャル装置、センター・デファレンシャル装置、或いはリヤ・デファレンシャル装置等として構成することができる。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a differential device, and FIG. 2 is a perspective view showing a washer used in the differential device of FIG. In FIG. 1, the upper half and the lower half show 90 ° different cross sections.
[Configuration of differential device]
The differential device 1 of the present embodiment can be configured as, for example, a front differential device, a center differential device, a rear differential device, or the like.

デファレンシャル装置１は、図１のように、デフ・ケース３と、ピニオン・ギヤ５と、一対のサイド・ギヤ７，９と、支持部材としてのワッシャー１１とを備えている。 As shown in FIG. 1, the differential apparatus 1 includes a differential case 3, a pinion gear 5, a pair of side gears 7 and 9, and a washer 11 as a support member.

デフ・ケース３は、例えば固定側としてのデフ・キャリヤ（図示せず）内に回転自在に収容支持されている。このデフ・ケース３は、回転軸心方向両側のケース部分１３，１５に分割形成され、両ケース部分１３，１５がボルト１７によって結合されている。デフ・ケース３は、両軸端部にボス部１９，２１を備え、ボス部１９，２１がベアリング（図示せず）を介してデフ・キャリヤに支持されている。デフ・ケース３の回転軸心方向一側にはフランジ部２３が設けられている。フランジ部２３は、駆動入力用のリング・ギヤがボルト等によって取り付けられるようになっている（図示せず）。 The differential case 3 is rotatably accommodated and supported, for example, in a differential carrier (not shown) as a fixed side. The differential case 3 is divided into case portions 13 and 15 on both sides in the rotational axis direction, and both case portions 13 and 15 are connected by bolts 17. The differential case 3 includes boss portions 19 and 21 at both shaft ends, and the boss portions 19 and 21 are supported by a differential carrier via bearings (not shown). A flange portion 23 is provided on one side in the rotational axis direction of the differential case 3. The flange portion 23 is configured such that a ring gear for driving input is attached by a bolt or the like (not shown).

前記デフ・ケース３の内周面２５は、周回状の平面からなっている。このデフ・ケース３の内周面２５には、回転軸心に交差してピニオン・シャフト２７が設けられている。ピニオン・シャフト２７の端部は、デフ・ケース３内周に設けられた凹部２９に嵌合支持されている。凹部２９は、デフ・ケース３の分割面３１間に形成されている。このデフ・ケース３内には、ピニオン・ギヤ５及びサイド・ギヤ７，９が収容されている。 The inner peripheral surface 25 of the differential case 3 is a circular plane. A pinion shaft 27 is provided on the inner peripheral surface 25 of the differential case 3 so as to intersect the rotational axis. The end of the pinion shaft 27 is fitted and supported in a recess 29 provided on the inner periphery of the differential case 3. The recess 29 is formed between the dividing surfaces 31 of the differential case 3. A pinion gear 5 and side gears 7 and 9 are accommodated in the differential case 3.

ピニオン・ギヤ５は、ベベルギヤからなり、ピニオン・シャフト２７周りに自転可能に支持されている。ピニオン・ギヤ５の背面側には、回転軸心方向に沿って軸部３３が延設されている。軸部３３の端面には、凸背面部３５が設けられている。凸背面部３５は、サイド・ギヤ７，９及びピニオン・ギヤ５の回転軸心の交点Ｏを中心とした凸状球面からなっている。 The pinion gear 5 is a bevel gear, and is supported around the pinion shaft 27 so as to be capable of rotating. On the back side of the pinion gear 5, a shaft portion 33 extends along the direction of the rotational axis. A convex back surface portion 35 is provided on the end surface of the shaft portion 33. The convex back surface portion 35 is formed of a convex spherical surface centered on the intersection point O of the rotational axes of the side gears 7 and 9 and the pinion gear 5.

サイド・ギヤ７，９は、ベベルギヤからなり、ピニオン・ギヤ５と直交噛み合いしている。サイド・ギヤ７，９は、デフ・ケース３の回転軸心周りに自転可能に配置され、ピニオン・ギヤ５の自転によって相対回転が許容されるようになっている。 The side gears 7 and 9 are bevel gears and mesh with the pinion gear 5 at right angles. The side gears 7 and 9 are arranged so as to be able to rotate around the rotation axis of the differential case 3, and relative rotation is allowed by the rotation of the pinion gear 5.

サイド・ギヤ７，９の外周側には、周回状の凸背面部３７，３９が設けられている。凸背面部３７，３９は、ピニオン・ギヤ５の凸背面部３５の周方向に隣接し、前記交点Ｏを中心とした凸状球面からなっている。従って、凸背面部３７，３９は、ピニオン・ギヤ５の凸背面部３５とほぼ同一の曲率を有した同心の凸状球面となっている。この凸背面部３７，３９は、サイド・ギヤ７，９及びピニオン・ギヤ５の噛合部４１の外周側に延設されている。前記サイド・ギヤ７，９の内周側には、スプライン部４３，４５が設けられ、例えば車軸の端部がスプライン係合するようになっている。 Circumferential convex back surface portions 37 and 39 are provided on the outer peripheral side of the side gears 7 and 9. The convex back surfaces 37 and 39 are adjacent to the circumferential direction of the convex back surface portion 35 of the pinion gear 5 and are formed as convex spherical surfaces with the intersection point O as the center. Therefore, the convex back surface portions 37 and 39 are concentric convex spherical surfaces having substantially the same curvature as the convex back surface portion 35 of the pinion gear 5. The convex rear portions 37 and 39 are extended to the outer peripheral side of the meshing portion 41 of the side gears 7 and 9 and the pinion gear 5. Spline portions 43 and 45 are provided on the inner peripheral side of the side gears 7 and 9 so that, for example, end portions of axles are spline engaged.

ワッシャー１１は、図１及び図２のように、デフ・ケース３とピニオン・ギヤ５及びサイド・ギヤ７，９との間に介設され、デフ・ケース３の内周に配置された周回形状となっている。具体的には、ワッシャー１１は、前記交点Ｏを中心としたリング形状に形成されている。このワッシャー１１は、ピニオン・ギヤ５の回転軸心方向の中心線に沿って分割形成された第１部分４７ａ及び第２部分４７ｂからなる。ただし、ワッシャー１１は、図３のように、サイド・ギヤ７，９の回転軸心方向の中心線に沿って分割形成された第１部分４９ａ及び第２部分４９ｂから構成することも可能である。 As shown in FIGS. 1 and 2, the washer 11 is interposed between the differential case 3, the pinion gear 5, and the side gears 7 and 9, and has a circular shape disposed on the inner periphery of the differential case 3. It has become. Specifically, the washer 11 is formed in a ring shape with the intersection point O as the center. The washer 11 includes a first portion 47a and a second portion 47b that are divided and formed along the center line of the pinion gear 5 in the rotational axis direction. However, as shown in FIG. 3, the washer 11 can also be composed of a first portion 49a and a second portion 49b that are divided along the center line of the side gears 7 and 9 in the rotational axis direction. .

前記ワッシャー１１の外周側は、デフ・ケース３の内周面２５に嵌合支持している。ワッシャー１１の外周面５１は、平面からなり、デフ・ケース３の内周面２５に隙間なく当接している。このワッシャー１１は、挿通孔５３を介してピニオン・シャフト２７を挿通し、位置決めされている。 The outer periphery of the washer 11 is fitted and supported on the inner peripheral surface 25 of the differential case 3. The outer peripheral surface 51 of the washer 11 is a flat surface and is in contact with the inner peripheral surface 25 of the differential case 3 without a gap. The washer 11 is positioned by inserting the pinion shaft 27 through the insertion hole 53.

前記ワッシャー１１の内周側には、ピニオン・ギヤ５及びサイド・ギヤ７，９が収容支持されている。ワッシャー１１の内周面５５は、前記交点Ｏを中心とした１つの凹状球面からなり、その一部としてピニオン・ギヤ凹支持面部５７及びサイド・ギヤ凹支持面部５９，６１を備えている。従って、ピニオン・ギヤ凹支持面部５７及びサイド・ギヤ凹支持面部５９，６１は、同心の凹状球面で形成されている。 A pinion gear 5 and side gears 7 and 9 are housed and supported on the inner peripheral side of the washer 11. The inner peripheral surface 55 of the washer 11 is composed of one concave spherical surface centered on the intersection point O, and includes a pinion gear concave support surface portion 57 and side gear concave support surface portions 59 and 61 as a part thereof. Therefore, the pinion gear concave support surface portion 57 and the side gear concave support surface portions 59 and 61 are formed of concentric concave spherical surfaces.

ピニオン・ギヤ凹支持面部５７及びサイド・ギヤ凹支持面部５９，６１は、ピニオン・ギヤ５の凸背面部３５及びサイド・ギヤ７，９の凸背面部３７，３９とほぼ同一の曲率となっており、凸背面部３５，３７，３９を自転摺動可能に嵌合支持している。従って、ピニオン・ギヤ５及びサイド・ギヤ７，９の凸背面部３５，３７，３９は、ピニオン・ギヤ凹支持面部５７及びサイド・ギヤ凹支持面部５９，６１の凹状球面に対応した同心の凸状球面で形成されている。 The pinion gear concave support surface portion 57 and the side gear concave support surface portions 59 and 61 have substantially the same curvature as the convex back surface portion 35 of the pinion gear 5 and the convex back surface portions 37 and 39 of the side gears 7 and 9. The convex back portions 35, 37, and 39 are fitted and supported so as to be capable of rotating and sliding. Accordingly, the convex back surface portions 35, 37, 39 of the pinion gear 5 and the side gears 7, 9 are concentric convex portions corresponding to the concave spherical surfaces of the pinion gear concave support surface portion 57 and the side gear concave support surface portions 59, 61. It is formed with a spherical surface.

前記サイド・ギヤ凹支持面部５９，６１に対しては、サイド・ギヤ７，９の凸背面部３７，３９から回転摺動による垂直抗力が入力されるようになっている。この垂直抗力は、デフ・ケース３の回転軸心に対して４５°以上９０°未満となるように設定されている。すなわち、ワッシャー１１のサイド・ギヤ凹支持面部５９，６１は、その端部６３，６５及び前記交点Ｏを通る線Ｐ，Ｑとデフ・ケース３の回転軸心（サイド・ギヤ７，９の回転軸心）とでなす角θ１、θ２が４５°以上９０°未満となるように延設されている。
［デファレンシャル装置の作用］
本実施例のデファレンシャル装置１では、リング・ギヤからデフ・ケース３にトルク入力が行われると、ピニオン・シャフト２７を介してピニオン・ギヤ５へトルク伝達が行われる。ピニオン・ギヤ５は、デフ・ケース３と共に一体に回転し、両サイド・ギヤ７，９へトルク伝達する。このため、両サイド・ギヤ７，９は、デフ・ケース３と共に一体に回転し、車軸を介して車輪側へトルク伝達することができる。 A vertical drag due to rotational sliding is input to the side gear concave support surface portions 59 and 61 from the convex back surface portions 37 and 39 of the side gears 7 and 9. The normal force is set to be 45 ° or more and less than 90 ° with respect to the rotational axis of the differential case 3. That is, the side gear concave support surface portions 59 and 61 of the washer 11 are connected to the lines P and Q passing through the end portions 63 and 65 and the intersection point O, and the rotational axis of the differential case 3 (the rotation of the side gears 7 and 9). The angles θ1 and θ2 formed by the shaft center) extend so as to be 45 ° or more and less than 90 °.
[Operation of differential device]
In the differential device 1 of the present embodiment, when torque is input from the ring gear to the differential case 3, torque is transmitted to the pinion gear 5 via the pinion shaft 27. The pinion gear 5 rotates together with the differential case 3 and transmits torque to both side gears 7 and 9. For this reason, both side gears 7 and 9 rotate together with the differential case 3 and can transmit torque to the wheel side via the axle.

左右の車輪が差動回転しているときは、該差動回転が車軸を介してサイド・ギヤ７，９へ伝達されて、サイド・ギヤ７，９間が差動回転する。このとき、サイド・ギヤ７，９間は、ピニオン・ギヤ５が自転することで、相対回転が許容される。 When the left and right wheels are differentially rotated, the differential rotation is transmitted to the side gears 7 and 9 via the axle, and the side gears 7 and 9 are differentially rotated. At this time, relative rotation is allowed between the side gears 7 and 9 because the pinion gear 5 rotates.

従って、デファレンシャル装置１は、サイド・ギヤ７，９間の相対回転を許容しながら、デフ・ケース３からサイド・ギヤ７，９側へトルク伝達を行うことができる。 Accordingly, the differential device 1 can transmit torque from the differential case 3 to the side gears 7 and 9 side while allowing relative rotation between the side gears 7 and 9.

このトルク伝達時には、ピニオン・ギヤ５の凸背面部３５がワッシャー１１のピニオン・ギヤ凹支持面部５７によって支持されるため、ピニオン・ギヤ５を確実に支持することができる。 When this torque is transmitted, the convex back surface portion 35 of the pinion gear 5 is supported by the pinion gear concave support surface portion 57 of the washer 11, so that the pinion gear 5 can be reliably supported.

サイド・ギヤ７，９の差動回転時には、ピニオン・ギヤ５及びサイド・ギヤ７，９に噛み合い反力が入力される。 At the time of differential rotation of the side gears 7 and 9, meshing reaction force is input to the pinion gear 5 and the side gears 7 and 9.

ピニオン・ギヤ５は、噛み合い反力によって凸背面部３５がワッシャー１１のピニオン・ギヤ凹支持面部５７に押し付けられる。このため、ピニオン・ギヤ５の凸背面部３５がワッシャー１１のピニオン・ギヤ凹支持部面部５７に回転摺動し、差動制限力を得ることができる。 In the pinion gear 5, the convex back surface portion 35 is pressed against the pinion gear concave support surface portion 57 of the washer 11 by the meshing reaction force. For this reason, the convex back surface portion 35 of the pinion gear 5 rotates and slides on the pinion gear concave support surface portion 57 of the washer 11, and a differential limiting force can be obtained.

サイド・ギヤ７，９も、噛み合い反力によって軸方向移動し、凸背面部３７，３９がワッシャー１１のサイド・ギヤ凹支持部面部５９，６１に押し付けられる。このため、サイド・ギヤ７，９の凸背面部３７，３９がワッシャー１１のサイド・ギヤ凹支持面部５９，６１に回転摺動し、差動制限力を得ることができる。 The side gears 7 and 9 also move in the axial direction due to the meshing reaction force, and the convex back surface portions 37 and 39 are pressed against the side gear concave support surface portions 59 and 61 of the washer 11. For this reason, the convex back surface portions 37 and 39 of the side gears 7 and 9 can rotate and slide on the side gear concave support surface portions 59 and 61 of the washer 11 to obtain a differential limiting force.

このとき、サイド・ギヤ７，９の凸背面部３７，３９からワッシャー１１のサイド・ギヤ凹支持面部５９，６１に入力される垂直抗力が、デフ・ケース３の回転軸心に対して４５°以上９０°未満となっているため、差動制限力を確実に発生させることができる。 At this time, the vertical drag input from the convex back surface portions 37 and 39 of the side gears 7 and 9 to the side gear concave support surface portions 59 and 61 of the washer 11 is 45 ° with respect to the rotational axis of the differential case 3. Since the angle is less than 90 °, the differential limiting force can be reliably generated.

また、サイド・ギヤ７，９の凸背面部３７，３９及びサイド・ギヤ凹支持面部５９，６１は、凸状曲面及び凹状曲面からなるため、製造誤差による偏心や片当たりを抑制することができ、性能の安定化や異音の抑制を図ることができる。
［実施例の効果］
本実施例のデファレンシャル装置１では、ピニオン・ギヤ５の凸背面部３５及びサイド・ギヤ７，９の凸背面部３７，３９を、ワッシャー１１のピニオン・ギヤ凹支持面部５７及びサイド・ギヤ凹支持面部５９，６１に自転摺動可能に支持されている。そして、少なくともサイド・ギヤ７，９の凸背面部３７，３９がワッシャー１１のサイド・ギヤ凹支持面部５９，６１に回転摺動することで、差動制限力を得ることができる。このとき、サイド・ギヤ７，９の凸背面部３７，３９からワッシャー１１のサイド・ギヤ凹支持面部５９，６１に入力される垂直抗力が、デフ・ケース３の回転軸心に対して４５°以上９０°未満となっているため、差動制限力を確実に発生させることができる。 Further, since the convex back surface portions 37 and 39 and the side gear concave support surface portions 59 and 61 of the side gears 7 and 9 are formed of a convex curved surface and a concave curved surface, it is possible to suppress eccentricity and one-side contact due to manufacturing errors. , Performance can be stabilized and noise can be suppressed.
[Effect of Example]
In the differential device 1 of the present embodiment, the convex back surface portion 35 of the pinion gear 5 and the convex back surface portions 37 and 39 of the side gears 7 and 9 are supported by the pinion gear concave support surface portion 57 and the side gear concave support of the washer 11. The surface portions 59 and 61 are supported so as to be able to rotate and slide. And at least the convex back surface portions 37 and 39 of the side gears 7 and 9 rotate and slide on the side gear concave support surface portions 59 and 61 of the washer 11, whereby a differential limiting force can be obtained. At this time, the vertical drag input from the convex back surface portions 37 and 39 of the side gears 7 and 9 to the side gear concave support surface portions 59 and 61 of the washer 11 is 45 ° with respect to the rotational axis of the differential case 3. Since the angle is less than 90 °, the differential limiting force can be reliably generated.

かかるデファレンシャル装置１において、ピニオン・ギヤ凹支持面部５７及びサイド・ギヤ凹支持面部５９，６１を同心の凹状球面で形成したため、ピニオン・ギヤ凹支持面部５７とサイド・ギヤ凹支持面部５９，６１とを１つの加工面として形成することができる。従って、加工面を削減することができると共に加工作業性を向上することができ、結果としてコスト低減を図ることができる。しかも、ピニオン・ギヤ凹支持面部５７及びサイド・ギヤ凹支持面部５９，６１を一度に加工することができ、より確実に加工作業性を向上及びコスト低減を図ることができる。 In the differential device 1, the pinion gear concave support surface portion 57 and the side gear concave support surface portions 59 and 61 are formed of concentric concave spherical surfaces, so that the pinion gear concave support surface portion 57 and the side gear concave support surface portions 59 and 61 are provided. Can be formed as one processed surface. Therefore, the machining surface can be reduced and the machining workability can be improved. As a result, the cost can be reduced. In addition, the pinion gear concave support surface portion 57 and the side gear concave support surface portions 59 and 61 can be processed at a time, so that the workability can be improved more reliably and the cost can be reduced.

サイド・ギヤ７，９の凸背面部３７，３９及びサイド・ギヤ凹支持面部５９，６１は、凸状曲面及び凹状曲面からなるため、製造誤差等の加工精度のばらつきによる偏心や片当たりを球面嵌合によって抑制することができ、性能の安定化や異音の抑制を図ることができる。従って、本実施例では、加工精度のばらつきによる影響を抑制することができる。 Since the convex back portions 37 and 39 and the side gear concave support surface portions 59 and 61 of the side gears 7 and 9 are formed of convex curved surfaces and concave curved surfaces, the eccentricity and the one-piece contact due to variations in processing accuracy such as manufacturing errors are spherical. It can be suppressed by fitting, and performance can be stabilized and abnormal noise can be suppressed. Therefore, in the present embodiment, it is possible to suppress the influence due to variations in processing accuracy.

サイド・ギヤ７，９の凸背面部３７，３９は、ピニオン・ギヤ５及びサイド・ギヤ７，９の噛合部４１の外周側に延設されているため、垂直抗力をデフ・ケース３の回転軸心に対して４５°以上９０°未満とすることを容易且つ確実に実現することができる。 Since the convex back surfaces 37 and 39 of the side gears 7 and 9 are extended to the outer peripheral side of the pinion gear 5 and the meshing portion 41 of the side gears 7 and 9, the vertical drag is applied to the rotation of the differential case 3. It can be easily and reliably realized to be 45 ° or more and less than 90 ° with respect to the axis.

前記ピニオン・ギヤ凹支持面部５７及びサイド・ギヤ凹支持面部５９，６１は、デフ・ケース３の内周に配置された周回形状のワッシャー１１に形成されている。このため、デフ・ケース３内周の加工面を削減することができると共に、ワッシャー１１に対してピニオン・ギヤ凹支持面部５７及びサイド・ギヤ凹支持面部５９，６１を容易且つ確実に形成することができる。また、ピニオン・ギヤ５の支持とサイド・ギヤ７，９の支持とを１つのワッシャー１１で行わせることができ、部品点数を削減して、部品管理や組付作業を容易に行わせることができる。 The pinion gear concave support surface portion 57 and the side gear concave support surface portions 59 and 61 are formed in a circular washer 11 disposed on the inner periphery of the differential case 3. Therefore, the machining surface of the inner periphery of the differential case 3 can be reduced, and the pinion gear concave support surface portion 57 and the side gear concave support surface portions 59 and 61 can be easily and reliably formed on the washer 11. Can do. Further, the pinion gear 5 and the side gears 7 and 9 can be supported by a single washer 11, which reduces the number of parts and facilitates parts management and assembly work. it can.

ワッシャー１１は、ピニオン・ギヤ５及びサイド・ギヤ７，９を収容可能なリング形状であるため、ピニオン・ギヤ５及びサイド・ギヤ７，９を収容した状態で、デフ・ケース３側へ容易且つ確実に組み付けることができ、より容易に組付作業を行わせることができる。 Since the washer 11 has a ring shape that can accommodate the pinion gear 5 and the side gears 7 and 9, the washer 11 can be easily moved to the differential case 3 side while the pinion gear 5 and the side gears 7 and 9 are accommodated. Assembling can be ensured, and the assembling work can be performed more easily.

また、ワッシャー１１は、中心線に沿って分割形成された第１部分４７及び第２部分４９からなるため、ピニオン・ギヤ５及びサイド・ギヤ７，９を収容可能なリング形状であっても、ピニオン・ギヤ５及びサイド・ギヤ７，９を容易且つ確実に収容することができる。 Further, since the washer 11 includes the first portion 47 and the second portion 49 that are divided along the center line, the washer 11 has a ring shape that can accommodate the pinion gear 5 and the side gears 7 and 9. The pinion gear 5 and the side gears 7 and 9 can be accommodated easily and reliably.

図４はデファレンシャル装置を示し、上半分と下半分とで９０°異なる断面図、図５は図４のデファレンシャル装置に用いられるワッシャーを示す斜視図である。なお、実施例１と対応する構成部分は、同符号又は同符号にＡを付して詳細な説明を省略する。 4 is a cross-sectional view showing the differential device, the upper half and the lower half being different by 90 °, and FIG. 5 is a perspective view showing a washer used in the differential device of FIG. Constituent parts corresponding to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals or A and the detailed description thereof is omitted.

図４及び図５のように、本実施例のデファレンシャル装置１Ａは、上記実施例１のワッシャー１１に代えて、内外周面が凹凸状球面からなるワッシャー１１Ａを設けたものである。 As shown in FIGS. 4 and 5, the differential apparatus 1 A according to the present embodiment is provided with a washer 11 A whose inner and outer peripheral surfaces are concave and convex spherical surfaces instead of the washer 11 of the first embodiment.

デフ・ケース３Ａは、内周面２５Ａが交点Ｏを中心とした１つの凹状球面からなっている。デフ・ケース３Ａの内周面２５Ａには、周回形状のワッシャー１１Ａが配置されている。 In the differential case 3A, the inner peripheral surface 25A is formed of one concave spherical surface with the intersection point O as the center. A circular washer 11A is arranged on the inner peripheral surface 25A of the differential case 3A.

ワッシャー１１Ａは、上記実施例同様、交点Ｏを中心としたリング形状であり、ピニオン・ギヤ５Ａの回転軸心方向の中心線に沿って分割形成された第１部分４７Ａａ及び第２部分４７Ａｂからなっている。ただし、ワッシャー１１Ａは、図６のように、サイド・ギヤ７Ａ，９Ａの回転軸心方向の中心線に沿って分割形成された第１部分４９Ａａ及び第２部分４９Ａｂから構成することも可能である。 The washer 11A has a ring shape centering on the intersection point O as in the above embodiment, and is composed of a first portion 47Aa and a second portion 47Ab that are divided along the center line in the direction of the rotational axis of the pinion gear 5A. ing. However, the washer 11A can also be composed of a first portion 49Aa and a second portion 49Ab that are divided and formed along the center line in the direction of the rotational axis of the side gears 7A, 9A as shown in FIG. .

このワッシャー１１Ａは、外周側がデフ・ケース３Ａの内周面２５Ａに嵌合支持されている。ワッシャー１１Ａの外周面５１Ａは、交点Ｏを中心とした１つの凸状曲面からなり、デフ・ケース３Ａの内周面２５Ａに隙間なく当接している。ワッシャー１１Ａの内周面５５Ａは、交点Ｏを中心とした１つの凹状曲面からなり、外周面５１Ａと同心に形成されると共にほぼ同一の曲率を有している。この内周面５５Ａは、その一部としてピニオン・ギヤ凹支持面部５７Ａ及びサイド・ギヤ凹支持面部５９Ａ，６１Ａを備えている。 The washer 11A is fitted and supported on the inner peripheral surface 25A of the differential case 3A on the outer peripheral side. The outer peripheral surface 51A of the washer 11A is formed of one convex curved surface centered on the intersection point O, and is in contact with the inner peripheral surface 25A of the differential case 3A without any gap. The inner peripheral surface 55A of the washer 11A is composed of one concave curved surface with the intersection point O as the center, is formed concentrically with the outer peripheral surface 51A, and has substantially the same curvature. The inner peripheral surface 55A includes a pinion gear concave support surface portion 57A and side gear concave support surface portions 59A and 61A as a part thereof.

なお、ワッシャー１１Ａは、挿通孔５３Ａを介してピニオン・シャフト２７Ａを挿通し、位置決めされている。ピニオン・シャフト２７Ａは、デフ・ケース３Ａに形成された挿通孔２９Ａ内に挿入支持され、スプリング・ピン６７によって抜け止め及び回り止めがなされている。 The washer 11A is positioned through the pinion shaft 27A through the insertion hole 53A. The pinion shaft 27 A is inserted and supported in an insertion hole 29 A formed in the differential case 3 A, and is prevented from being detached and prevented from rotating by a spring pin 67.

本実施例のデファレンシャル装置１Ａでは、上記実施例１と同様の作用効果を奏することができるのに加えて、ワッシャー１１Ａの内外周面５１Ａ，５５Ａが同心及びほぼ同一曲率の凹凸状曲面からなるため、ワッシャー１１Ａをプレス加工等によって形成することができ、加工作業性をより向上することができる。 In the differential device 1A of the present embodiment, in addition to being able to achieve the same operational effects as those of the first embodiment, the inner and outer peripheral surfaces 51A and 55A of the washer 11A are made of concentric and substantially curved concave and convex surfaces. The washer 11A can be formed by press working or the like, and the workability can be further improved.

図７はデファレンシャル装置を示し、上半分と下半分とで９０°異なる断面図、図８は図７のVIII-VIII線矢視に係るデファレンシャル装置の断面図である。なお、上記実施例と対応する構成部分は、同符号又は同符号にＢを付して詳細な説明を省略する。 7 is a cross-sectional view showing the differential device, in which the upper half and the lower half are different from each other by 90 °, and FIG. 8 is a cross-sectional view of the differential device according to the arrow VIII-VIII in FIG. Constituent parts corresponding to those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals or Bs, and detailed description thereof is omitted.

図７のように、本実施例のデファレンシャル装置１Ｂは、ワッシャー１１，１１Ａを省略して、デフ・ケース３Ｂの内周面２５Ｂにピニオン・ギヤ凹支持面部５７Ｂ及びサイド・ギヤ凹支持面部５９Ｂ，６１Ｂを直接設けたものである。 As shown in FIG. 7, in the differential device 1B of this embodiment, the washers 11 and 11A are omitted, and the pinion gear concave support surface portion 57B and the side gear concave support surface portion 59B are provided on the inner peripheral surface 25B of the differential case 3B. 61B is directly provided.

デフ・ケース３Ｂは、内周面２５Ｂが交点Ｏを中心とした１つの凹状球面からなっている。デフ・ケース３Ｂの内周面２５Ｂは、その一部としてピニオン・ギヤ凹支持面部５７Ｂ及びサイド・ギヤ凹支持面部５９Ｂ，６１Ｂを備えている。なお、デフ・ケース３Ｂの内周面２５Ｂには、所定の処理を施すことが好ましい。 In the differential case 3B, the inner peripheral surface 25B is composed of one concave spherical surface with the intersection point O as the center. The inner peripheral surface 25B of the differential case 3B includes a pinion gear concave support surface portion 57B and side gear concave support surface portions 59B and 61B as a part thereof. In addition, it is preferable to perform a predetermined process on the inner peripheral surface 25B of the differential case 3B.

前記デフ・ケース３Ｂは、図７及び図８のように、単一のケースからなっている。このため、デフ・ケース３Ｂには、ピニオン・ギヤ５Ｂ及びサイド・ギヤ７Ｂ，９Ｂの組み付け用の開口部６９が内外を貫通して設けられている。 The differential case 3B is a single case as shown in FIGS. For this reason, the differential case 3B is provided with an opening 69 for assembling the pinion gear 5B and the side gears 7B and 9B through the inside and outside.

本実施例のデファレンシャル装置１Ｂでは、上記実施例１と同様の作用効果を奏することができるのに加え、ワッシャーを省略してデフ・ケース３Ｂの内周面２５Ｂにピニオン・ギヤ凹支持面部５７Ｂ及びサイド・ギヤ凹支持面部５９Ｂ，６１Ｂを直接設けたため、より部品点数を削減することができ、より容易に部品管理や組付作業を行わせることができる。
［考え得る形態］
ピニオン・ギヤやサイド・ギヤの摺動に関わる凸背面部や凹支持面部においては、摩擦特性の安定性を考慮して所定粗さの微細な凹凸表面を形成したり、ローレット加工を行うと良い。また、潤滑性を考慮して、回転方向や半径方向に沿った溝或いは螺旋状や放射状等の溝を形成することもできる。さらには、凸背面部及び凹支持面部の摺動表面の少なくとも一方に、硬い表面を熱処理やコーティングにより形成し、耐摩耗性、摩擦特性の安定性を向上させることもできる。 In the differential device 1B of the present embodiment, in addition to being able to achieve the same operational effects as the first embodiment, the pinion gear concave support surface portion 57B and the pinion gear concave support surface portion 57B are provided on the inner peripheral surface 25B of the differential case 3B with the washer omitted. Since the side gear concave support surface portions 59B and 61B are directly provided, the number of parts can be further reduced, and parts management and assembly work can be performed more easily.
[Possible forms]
For the convex back and concave support surfaces involved in pinion gear and side gear sliding, it is recommended to form a fine irregular surface with a predetermined roughness or knurling in consideration of the stability of friction characteristics. . In consideration of lubricity, it is also possible to form grooves along the rotational direction or radial direction, or grooves such as spirals or radials. Further, a hard surface can be formed by heat treatment or coating on at least one of the sliding surfaces of the convex back surface portion and the concave support surface portion, thereby improving the wear resistance and the stability of the friction characteristics.

デファレンシャル装置を示す断面図である（実施例１）。It is sectional drawing which shows a differential apparatus (Example 1). 図１のデファレンシャル装置に用いられるワッシャーを示す斜視図である（実施例１）。(Example 1) which is a perspective view which shows the washer used for the differential apparatus of FIG. ワッシャーの変形例を示す斜視図である（実施例１）。(Example 1) which is a perspective view which shows the modification of a washer. デファレンシャル装置を示す断面図である（実施例２）。(Example 2) which is sectional drawing which shows a differential apparatus. 図４のデファレンシャル装置に用いられるワッシャーを示す斜視図である（実施例１）。(Example 1) which is a perspective view which shows the washer used for the differential apparatus of FIG. ワッシャーの変形例を示す斜視図である（実施例２）。(Example 2) which is a perspective view which shows the modification of a washer. デファレンシャル装置を示す断面図である（実施例３）。(Example 3) which is sectional drawing which shows a differential apparatus. 図７のVIII-VIII線矢視に係るデファレンシャル装置の断面図である（実施例３）。(Example 3) which is sectional drawing of the differential apparatus which concerns on the VIII-VIII line arrow of FIG.

Explanation of symbols

１デファレンシャル装置
３デフ・ケース
５ピニオン・ギヤ
７，９サイド・ギヤ
１１ワッシャー（支持部材）
３５，３７，３９凸背面部
５７ピニオン・ギヤ凹支持面部
５９，６１サイド・ギヤ凹支持面部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Differential apparatus 3 Differential case 5 Pinion gears 7 and 9 Side gear 11 Washer (support member)
35, 37, 39 Convex back portion 57 Pinion gear concave support surface portion 59, 61 Side gear concave support surface portion

Claims

A differential case that is rotatably supported;
A pinion gear rotatably supported in the differential case;
A pair of side gears that are supported rotatably in the differential case and mesh with the pinion gears;
The pinion gear and the side gear are provided with spherical convex back portions,
A spherical pinion gear concave support surface portion and a side gear concave support surface portion are provided to support the convex back surface portions of the pinion gear and the side gear so as to be able to rotate and slide with respect to the differential case side, respectively.
A differential device in which a vertical drag input from the convex back surface portion of the side gear to the side gear concave support surface portion is not less than 45 ° and less than 90 ° with respect to the rotational axis of the differential case,
The pinion gear concave support surface portion and the side gear concave support surface portion are formed of concentric concave spherical surfaces,
The convex back surfaces of the pinion gear and the side gear are formed by concentric convex spherical surfaces corresponding to the concave spherical surfaces.
A differential device characterized by that.

The differential device according to claim 1,
The pinion gear concave support surface portion and the side gear concave support surface portion are formed on a circular support member disposed on the inner periphery of the differential case or the inner peripheral surface of the differential case.
A differential device characterized by that.

A differential device according to claim 2, wherein
The support member has a ring shape that can accommodate the pinion gear and the side gear.
A differential device characterized by that.

A differential device according to claim 3, wherein
The support member is divided and formed along a center line.
A differential device characterized by that.

A differential device according to claim 2, wherein
The pinion gear concave support surface portion and the side gear concave support surface portion on the inner peripheral surface of the differential case are concave spherical surfaces centering on the intersection of the rotational axis of the differential case and the rotational axis of the pinion gear. Formed with,
A differential device characterized by that.

A differential device according to any one of claims 1 to 5,
The convex back portion of the side gear is provided on the outer periphery of the meshing portion of the pinion gear and the side gear.
A differential device characterized by that.