JPH0266344A - ウォームギア式差動歯車装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、トルク不等配分機能および差動制限機能の
両機能を併せ有するウオームギア式差動歯車装置に関す
る。

（従来の技術） 従来、トルク不等配分機能と差動制限機能の両機能を併
せ持つ差動装置としては、（１）プラネタリ式差動装置
とビスカスカップリングを組み合せたもの、（２）左右
が異なるサイズのベベルタイプサイドギアと多板クラッ
チとを組み合わせたもの等の技術があった。

また、従来のウオームギア式差動歯車装置としては、米
国特許箱４，４１９．０３５号に記載のものがあり、こ
れは、第５図に示すように、デファレンシャルケース（
以下デフケース）１内に収容された一対のウオームギア
２Ｌ、２Ｒとこのウオームギア２Ｌ、２Ｒと各々噛合す
るようウオームギアの円周方向に配列された３対のウオ
ームホイール３Ｌ、３Ｒとを宵しているものであった。

（発明が解決しようとする課題） しかし１−記（＋）　、　　（２）の従来の技術におい
ては、双ノｊともトルク不等配分機能を前者で、差動制
限機能を後者で各々受は持つという構造であったため。

（１）軸長が伸び、オーブンデフとのデフキャリアの共
通化が出来ず、専用デフキャリアが必要となる。

（ＩｉＮＭ成部品点数人の為１重量アップ、コストアッ
プとなる といった不都合を有していた。

また前記米国特許第４，４１９．０３５号のウオームギ
ア式差動歯車装置は、トルク不等配分機能を有しておら
ず差動制限機能のみを有するものである。

本発明は、１−記従来の差動歯車装置の欠点を解消する
ことを計１的とする。すなわち、駆動トルクの左右また
は前後への不等配分機能および差動制限機能の両機能を
併せ持ち、かつそのための構成がコンパクトで廉価なウ
オームギア式差動歯車装置を提供することを目的とする
。

（課題を達成するための手段） この発明は、」二記目的を達成するために。

デフ７レンシヤルケース内に一対のウオームギアが各々
両側の出力軸の内端部に一体回転するよう取付けられて
収容され、このウオームギアの端部とデフ７レンシヤル
ケースとの間にスラストワッシャが介装され，ウォーム
ギアの軸回りにおいてデフ７レンシヤルケース内に回転
自在に取付けられウオームギアと噛合するとともに連動
回転するよう各々のスパーギアが互いに噛合した複数対
のウオームホイールを介してデファレンシャルケースか
らウオームギアに回転トルクを伝達するウオームギア式
差動歯車装置において、前記各々対となっているウオー
ムホイールの互いに噛合するスパーギアのピッチ径が、
互いに異なった寸法となっていることを特徴としている
。

（作用） 上記ウオームギア式差動歯車装置は、デファレンシャル
ケースに伝達されたエンジンからの回転トルクをウオー
ムホイールを介してウオームギアに伝λネして両側の出
力軸を回転させる。そして車輌が直進走行する際のよう
に両側の出力軸に差動が生じない場合には、デファレン
シャルケース。

ウオームホイールおよびウオームギアが一体回転して回
転トルクを両側の出力軸にスパーギアのピッチ径に比例
して配分するが、車輌が旋回走行する場合や片輪がスリ
ップする場合等のように左右の車輪抵抗が異なるような
場合には、デファレンシャルケース、ウオームホイール
およびウオームギアの間に相対回転が生じ、左右の車輪
に差動を生じさせるとともに，ウォームギアとスラスト
ワッシャとの間における摩擦トルクによるトルクバイア
ス効果によって、トルク比例型差動制限装置として機能
する。

そして上述したように、エンジンからの駆動トルクはス
パーギアが互いに噛合う対となったウオームホイール間
で配分され、ウオームホイールからウオームギアに伝達
されるが、多対のスパーギアの噛合部における接線力が
釣り合うため、ウオームホイールからウオームギアに伝
達される回転トルクは各スパーギアのピッチ径に比例°
することとなる。従って多対のスパーギアのピッチ径が
異なる寸法であることによって、エンジンからの駆動ト
ルクはピッチ径の比に対応して配分されて８つ４−−ム
ギアに伝達され、トルク不等配分機能が発揮される。

（実施例） 以ド、この発明を図面に示す実施例に基づいてさらに詳
細に説明する。

第１ないし４図において、１１はデファレンシャルケー
ス（以ドデフケースという）、１２Ｌおよび＋２Ｒは６
々対となるようデフケース１１の内周部内に収容され軸
線がデフケースの軸線に対し直角となるようデフケース
に回転目／Ｉｌに支持されるとともにスパーギア１２Ｌ
　ａ、　１２Ｒａによって互いに噛合して連動回転する
左ウオームホイールおよび右ウオームホイールであり、
１３Ｌおよび＋３Ｒはデフケース１１内にこのデフケー
スと同軸となるよう直列に収容され各々外周部の歯部が
左ウオームホイール１２Ｌ、右ウオームホイール＋２Ｒ
の歯部と噛合し内周部のスプライン１３Ｌ　ａ　、　１
３Ｒａが図示しない左出力軸、右出力軸と各々結合され
る左ウオームギアおよび右ウオームギアであり、１４は
左ウオームギア１３Ｌと右ウオームギア１３Ｒとの間に
介装されたスラストワッシャ、　　＋５は左ウオームギ
ア＋３ＬとデフケースＩＩの内壁面とのｌ１ｊＪに介装
されたスラストワッシャ、１６は右ウオームギア１３Ｒ
とデフケース１１の内壁面との間に介装されたスラスト
ワッシャであり、ここまでの構造は従来のウオームギア
式差動歯車装置とほぼ同様である。

本実施例においては、第２図に示すように、左ウオーム
ホイール＋２Ｌのスパーギア１２Ｌａのピッチ半径ｒし
と右ウオームホイール１２Ｒのスパーギア１２Ｒａのピ
ッチ”Ｆ径「１？が１図からも明らかなように＋　　ｒ
　１　＜　ｒ１？という関係になっている。

上記差動両車装置は、従来と同様に１図示しないリング
ギアから入力された回転トルクを。

デフケースｌニー左および右のウオームホイール１２Ｌ
、　１２Ｒ−左および右のウオームギア１３Ｌ。

１３Ｒを介して左および右の出力軸に伝達する。

そして車輌か直Ｊ「走行するときは、デフケース１１、
　　ウオームホイール＋２Ｌおよび１２Ｒ，ウオームギ
ア＋３Ｌおよび＋３Ｒが一体回転し１両側の出力軸に回
転トルクを所定の割合で配分する。

また例えば車輌が旋回に入った場合等には。

内輪差により左右の出力軸に回転差が生じるが。

この時、高回転側（外輪）のウオームギア回転はこれと
噛合する一方のウオームホイールを回転させ、この一方
のウオームホイールの回転は。

低回転側（内輪）のウオームギアと噛合する他方のウオ
ームホイールに各々の互いに噛合するスパーギア１２Ｌ
　ａ　、　１２Ｒａを介して逆回転で伝達される。これ
により、内輪側のウオームギアがデフテース１１に対し
て相対的に逆回転されこのウオームギアと一体回転する
内輪側の出力軸の回転が減速することによって、左右の
出力軸の回転数を車輌旋回時の内輪差に対応して調節し
、車輌のスムーズな旋回を可能にする。そしてこのウオ
ームギア式差動歯車装置は、車輌の旋回時等において、
ウオームホイール＋２Ｌ　、　　＋２Ｒとウオームギア
＋３Ｌ　、　１３Ｒの各々の噛合部において発生する高
い歯面摩擦力によって、高回転側ウオームギアから低回
転側ウオームギアへのトルク流入を行うトルク比例型差
動制限装置として機能する。

また以上のようなウオームギア式差動歯車装置の作動に
おいて、左ウオームホイール１２Ｌと右ウオームホイー
ル１２Ｒとの噛合部ではピンチ半径、Ｆの接線力Ｆが釣
り合っている。ここで左ウオームホイール１２Ｌの回転
トルクをＴ　、右ウオームし ホイール！２Ｒの回転トルクをＴＲとすると。

Ｔ　Ｉ、””　Ｆ　Ｘ　ｒ　Ｉ Ｔ　Ｒ−Ｆ　Ｘ　ｒ　Ｒ であるから、「　くｒ　の関係からＴ、＜ＴＲと１、　
　　　　Ｒ なる。

従って、左ウオームギア１３Ｌからの出力トルクをＴ　
′、右ウオームギア１３Ｒからの出力トルクＩ。

をＴ　′とすると、左右の出力軸に差動回転差が１？ ない通常走行時には、出力トルクＴ、ＴＲ１゜ は各々ウオームホイールの回転トルクＴ　、ＴＩ？に比
例するので、左右の出力軸に駆動トルクが不等配分され
ることとなる。

また旋回時や泥地等の異μ路走行時のように左右の車軸
に差動が生じる場合には、従来と同様にウオームギア式
差動機構による差動制限機能が発揮され、左右の出力軸
の回転差の大小に対応して回転トルクの配分が変化する
。

例えば各スパーギア１２Ｌ　ａ　、　＋２Ｒａのピッチ
半径の割合をｒ　　：　ｒ　＋＜　−４：　６とすると
、差動が生じていないときには回転トルクおよび出力ト
ルクは。

Ｔ　：Ｔ　■Ｔ　　　：Ｔ　　謂４：６ＬＲＬ　　　　
　ｌ？ となり、駆動トルクの不等配分が行われる。

また左右の出力軸に差動が生じた場合９例えば右ウオー
ムギア１３Ｒ側を低速側とすると、その出力トルクＴ　
′は増加してＴ　　　／Ｔ　　　＞６／４１？　　　　
　　　　　！？　　　　Ｌ（例えばＴ　　　／Ｔ　　　
−８／２）となり、逆にＲｌ。

右ウオームギア１３Ｒ側が高速側のときは、出力トルク
Ｔ　　が減少し、Ｔ　　　／Ｔ　　　＜６／４ＲＲ＋。

（例えばＴ　　’／Ｔ　　’−４／６）となる。

１？　　　　ｌ。

なお、トルク不等配分による効果は次の通りである。

上記ウオームギア式差動南東装置を車輌のセンタデフに
用いた場合には、前、後輪の荷重分配が仮にＲ／Ｆ　　
−６／４（Ｆ　　：前輪荷重。

■　　　　　　ｖ　　　　　　　　　　　　　　　　■
Ｒｖ：後輪荷重）の時、センタデフのトルク配分をＴＲ
／ＴＦ−６／４とすれば、タイヤのグリップ限界を前、
後輪で同じにすることが出来（タイヤ諸元を同じとした
時）、エンジンパワーを最大限に引き出す事が出来る。

また加速時には改心移動により前、後輪の荷重分配も例
えばＲ／Ｆ−８／２といった様に後輪側に移動する。こ
の時には前輪は浮きぎみになり。

前輪の回転数が後輪より速くなると１前後輪へのトルク
分配も例えばＴ　　／Ｔ、、、−８／２となり。

１？ やはりタイヤ接地（；：１重に応じたトルクがタイヤに
伝達されるのでエンジンパワーを最大限引き出せる。ま
た急減速時（制動時）には前述の逆で前。

後輪荷重は前輪側が増加し、仮にＲ／Ｆ−４／６といっ
た値となる。この時には後輪が浮きぎみとなり、後輪の
回転数が速くなり１前後輪へのトルク分配も差動制限効
果により例えばＴ／Ｔ、−４／６となる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば，ウォームギア式差動歯車
装置において差動制限機能とトルク不等配分機能とを併
せて備えることが可能となり、しかもそのために装置が
大型化したり部品点数が増加したりすることがなく、コ
ンパクトで廉価な装置を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す側断面図、第２図は第
１図を」二方から見た図、第３図は第１図の■−■線に
おける断面図、第４図は第１図の■−■線における断面
図、第５図は従来例を示す側断面図である。 ＋１・・・デファレンシャルケース ＋２Ｌ、　　＋２Ｒ・・・ウオームホイール！２Ｌ　ａ
　、　　＋２Ｒａ−・・スパーギア＋３Ｌ　、　　１３
Ｒ・・・ウオームギアｒ１□、ｒ！？・・・ピッチ径

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　デファレンシャルケース内に一対のウォームギアが各
   々両側の出力軸の内端部に一体回転するよう取付けられ
   て収容され，このウォームギアの端部とデファレンシャ
   ルケースとの間にスラストワッシャが介装され，ウォー
   ムギアの軸回りにおいてデファレンシャルケース内に回
   転自在に取付けられウォームギアと噛合するとともに連
   動回転するよう各々のスパーギアが互いに噛合した複数
   対のウォームホイールを介してデファレンシャルケース
   からウォームギアに回転トルクを伝達するウォームギア
   式差動歯車装置において，前記各々対となっているウォ
   ームホイールの互いに噛合するスパーギアのピッチ径が
   ，互いに異なった寸法となっていることを特徴とするウ
   ォームギア式差動歯車装置。