JP6513658B2 - 差動装置 - Google Patents
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Description
2・・・・デフケース
3・・・・第1差動板
3a・・・第1差動板の一側面
3b・・・第1差動板の他側面
3c・・・回転板(第1回転板)
3d・・・回転板(第2回転板)
4・・・・第2差動板
4a・・・第2差動板の一側面
4b・・・第2差動板の中心軸
4c・・・第2差動板の円形の凹部
5・・・・偏心軸
5a・・・中心軸部
5b・・・偏心軸部
6・・・・第1軸
7・・・・入力板
7a・・・入力板の一側面
7b・・・入力板の肉抜き部
8・・・・第2軸
9・・・・カバー
13・・・バランサ
13a・・腕部
13b・・ウエイト部
15・・・第1出力軸
16・・・第2出力軸
18・・・第1転動体(第1転動ボール)
19・・・第2転動体(第2転動ボール)
20・・・副バランサ
E1・・・第1のエピ条溝部
E2・・・第2のエピ条溝部
G1・・・第1差動板の重心
G2・・・バランサの重心
H1・・・第1のハイポ条溝部
H2・・・第2のハイポ条溝部
X1・・・第1回転軸線
X2・・・第2回転軸線
Z1・・・第1のハイポ条溝部の第1波数
Z2・・・第1のエピ条溝部の第2波数
Z3・・・第2のハイポ条溝部の第3波数
Z4・・・第2のエピ条溝部の第4波数
|M1×e1−M2×e2|<M1×e1/100
とすることで、第1差動板3の質量M1および偏心量e1に対するバランサ13の質量M2および偏心量e2を最適化できる。
Tin=F1・R1・・・(1)
TR=F2・R4・・・(2)
が成り立ち、また、遊星機構のモーメントバランスから、
Tin=TL+TR・・・(3)
が成り立つ。
でなければならないから、(3),(4)式より、
Tin=2TR・・・(5)
が成り立つ。
F1・R2=F2・R3・・・(6)
が成り立ち、(6)式は、
F2=(F1・R2)/R3・・・(7)
と変形できるから、(2),(7)式より、
TR=(F1・R2・R4)/R3・・・(8)
と表せる。
(5)式の両辺に(1),(8)式を代入すれば、
F1・R1=2{(F1・R2・R4)/R3}・・・(9)
となるが、(9)式の両辺をF1で除した後、両辺にR3を乗算することで、(9)式は、
R1・R3=2(R2・R4)・・・(10)
と変形できる。ここで図6から明らかなように、
R1=R2+C・・・(11)
R3=R4+C・・・(12)
であるから、(11),(12)式を(10)式に代入することで、
(R2+C)(R4+C)=2(R2・R4)・・・(13)
が得られ、これを変形することで、
R2・R4−R2・C−R4・C=C2・・・(14)
が得られる。
R2・R4−R2−R4=1・・・(15)
となるが、(15)式を満足するR2,R4の整数解は、
R2=3,R4=2・・・(パターン1)
R2=2,R4=3・・・(パターン2)
の2つのパターンしか存在しない。
C=d/Z・・・(16)
が得られるが、C=1としているので1=d/Z、即ち、
1=2R1/Z1=2R2/Z2=2R3/Z3=2R4/Z4
・・(17)
が成り立つ。
R2=3k,R4=2k・・・(パターン1)
R2=2k,R4=3k・・・(パターン2)
の2つのパターンしか存在しないので、パターン1であればR1=4k,R2=R3=3k,R4=2kとなり、パターン2であればR1=R4=3k,R2=2k,R3=4kとなる。しかしながら、そのとき(16)式のCもkとなって、(17)式はk=2R1/Z1=2R2/Z2=2R3/Z3=2R4/Z4となるので、Cが2以上の整数であっても、パターン1であればZ1=8,Z2=Z3=6,Z4=4となり、パターン2であればZ1=Z4=6,Z2=4,Z3=8となることに変わりはない。
2R4・α2/Z4・・(18)
ここで、α1は基準ピッチ円P1とP2に対するトロコイド係数を表し、α2は基準ピッチ円P3とP4に対するトロコイド係数を表す。
|M1×e1−(M2×e2+M3×e3)|<M1×e1/100
とすることで、第1差動板3のアンバランス量とバランサ13および副バランサ20のアンバランス量の合計とを略同量にできて、第1差動板3の質量M1および偏心量e1に対するバランサ13および副バランサ20の質量M2,M3および偏心量e2,e3を最適化できる。
Claims (12)
- 入力板(7)の回転力を、サイクロイド減速機構またはトロコイド減速機構を介して、第1回転軸線(X1)上に相対回転可能に並ぶ第1出力軸(15)および第2出力軸(16)に分配する差動装置であって、
前記減速機構は、前記第1回転軸線(X1)周りに回転する前記入力板(7)の一側に隣接配置される第1差動板(3)と、前記第1差動板(3)の、前記入力板(7)と反対側の一側に隣接配置される第2差動板(4)と、前記第1差動板(3)を前記第1回転軸線(X1)から偏心した第2回転軸線(X2)周りに回転可能に支承する偏心軸(5)とを備え、前記偏心軸(5)は前記第1出力軸(15)に一体回転可能に接続され、前記第2差動板(4)は前記第2出力軸(16)に一体回転可能に接続され、
前記入力板(7)の、前記第1差動板(3)と対向する一側面(7a)に、第1波数(Z1)のハイポサイクロイド曲線またはハイポトロコイド曲線に沿って周方向に延びる第1のハイポ条溝部(H1)が形成され、前記第1差動板(3)の、前記入力板(7)と対向する一側面(3a)に、第2波数(Z2)のエピサイクロイド曲線またはエピトロコイド曲線に沿って周方向に延びる第1のエピ条溝部(E1)が形成され、これら両条溝部(H1,E1)が相互に重なる部分で両条溝部(H1,E1)間に複数の第1転動体(18)が挟持されるとともに、前記第1差動板(3)の、前記第2差動板(4)と対向する他側面(3b)に、第3波数(Z3)のハイポサイクロイド曲線またはハイポトロコイド曲線に沿って周方向に延びる第2のハイポ条溝部(H2)が形成され、前記第2差動板(4)の、前記第1差動板(3)と対向する一側面(4a)に、第4波数(Z4)のエピサイクロイド曲線またはエピトロコイド曲線に沿って周方向に延びる第2のエピ条溝部(E2)が形成され、これら両条溝部(H2,E2)が相互に重なる部分で両条溝部(H2,E2)間に複数の第2転動体(19)が挟持され、
前記第1波数(Z1)が8であり、前記第2波数(Z2)および前記第3波数(Z3)が共に6であり、前記第4波数(Z4)が4であるか、あるいは前記第1波数(Z1)および前記第4波数(Z4)が共に6であり、前記第2波数(Z2)が4であり、前記第3波数(Z3)が8であることを特徴とする差動装置。 - 請求項1に記載の差動装置において、
自動車のミッションケース(1)に前記第1回転軸線(X1)周りに回転自在に支持されるデフケース(2)が、前記入力板(7)と、該入力板(7)に固定されて前記第1差動板(3)、前記偏心軸(5)および前記第2差動板(4)を覆うカバー(9)とで構成されることを特徴とする差動装置。 - 請求項2に記載の差動装置において、
前記偏心軸(5)が、前記第1回転軸線(X1)周りに回転する中心軸部(5a)と、この中心軸部(5a)から半径方向に突出して、前記第1差動板(3)を前記第2回転軸線(X2)周りに回転可能に支承する偏心軸部(5b)とを有し、前記中心軸部(5a)は前記入力板(7)の中央部を貫通して前記第1出力軸(15)に接続され、前記第2差動板(4)が、前記第1回転軸線(X1)周りに回転する中心軸(4b)を有し、該中心軸(4b)は前記カバー(9)の中央部を貫通して前記第2出力軸(16)に接続されることを特徴とする差動装置。 - 請求項3に記載の差動装置において、
前記入力板(7)と前記カバー(9)とは、前記第1回転軸線(X1)上で前記ミッションケース(1)に回転可能に支持される、中空円筒状の第1,第2軸(6,8)を有し、前記偏心軸(5)の前記中心軸部(5a)が、前記第1軸(6)の内周に第1のベアリング(11)を介して回転可能に支持され、前記第2差動板(4)の前記中心軸(4b)が、前記第2軸(8)の内周に第2のベアリング(11′)を介して回転可能に支持され、前記第1軸(6)と反対側の前記偏心軸(5)の中心軸部(5a)が、前記第2差動板(4)の前記一側面(4a)に形成された円形の凹部(4c)内に第3のベアリング(11″)を介して嵌め込まれることを特徴とする差動装置。 - 請求項1〜請求項4の何れかに記載の差動装置において、
前記入力板(7)の前記一側面(7a)の中央部に肉抜き部(7b)が形成されることを特徴とする差動装置。 - 請求項1に記載の差動装置において、
前記入力板(7)の前記一側面(7a)の中央部に肉抜き部(7b)が形成され、該肉抜き部(7b)内に、前記第1回転軸線(X1)周りに回転する前記第1差動板(3)の重心(G1)の位相と180度ずれた位相で前記第1回転軸線(X1)周りに回転するよう、前記偏心軸(5)に連結したバランサ(13)が配置されることを特徴とする差動装置。 - 請求項6に記載の差動装置において、前記第1差動板(3)の質量をM1、前記バランサ(13)の質量をM2、前記第1回転軸線(X1)と直交する投影面で見たときの前記第1回転軸線(X1)から前記第1差動板(3)の重心(G1)までの距離をe1、前記第1回転軸線(X1)から前記バランサ(13)の重心(G2)までの距離をe2としたときに、
|M1×e1−M2×e2|<M1×e1/100
であることを特徴とする差動装置。 - 請求項6または請求項7に記載の差動装置において、前記偏心軸(5)は、前記第1回転軸線(X1)周りに回転する中心軸部(5a)と、この中心軸部(5a)から半径方向に突出して、前記第1差動板(3)を前記第2回転軸線(X2)周りに回転可能に支承する偏心軸部(5b)とを有し、前記バランサ(13)は、前記中心軸部(5a)の外周から半径方向外方に偏心軸部(5b)の突出方向と逆向きに延びる腕部(13a)と、該腕部(13a)の先端に連なるウエイト部(13b)とを有し、前記ウエイト部(13b)の外周は、前記肉抜き部(7b)の内周に沿った円弧状に形成されることを特徴とする差動装置。
- 請求項8に記載の差動装置において、前記バランサ(13)は前記中心軸部(5a)と一体に形成されることを特徴とする差動装置。
- 請求項6〜請求項9の何れかに記載の差動装置において、自動車のミッションケース(1)に前記第1回転軸線(X1)周りに回転自在に支持されるデフケース(2)が、前記入力板(7)と、該入力板(7)に固定されて前記第1差動板(3)、前記偏心軸(5)、前記バランサ(13)および前記第2差動板(4)を覆うカバー(9)とで構成されることを特徴とする差動装置。
- 請求項6〜請求項10の何れかに記載の差動装置において、前記第2差動板(4)の前記一側面(4a)の中央部に、前記第1差動板(3)を挟んで前記入力板(7)の前記肉抜き部(7b)と対向する円筒状の副肉抜き部(4d)が形成され、該副肉抜き部(4d)内に、前記第1回転軸線(X1)周りに回転する前記第1差動板(3)の重心の位相と180度ずれた位相で前記第1回転軸線(X1)周りに回転するよう、前記偏心軸(5)に連結した副バランサ(20)が配置されることを特徴とする差動装置。
- 請求項1〜請求項11の何れかに記載の差動装置において、
前記第1差動板(3)は、相互に連結されて一体回転可能な一対の回転板(3c,3d)を含んで構成されることを特徴とする差動装置
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