JPH04133048U - デイフアレンシヤル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トルク伝達機構を用いて両出力軸間の回転数
差を検出するタイプの構成を採る差動制限装置を備えた
ディファレンシャル装置における両出力軸を共通化し、
組み立て作業性が良好で製造コストの安価なディファレ
ンシャル装置を提供する。 【構成】 ピニオンギア３５の内側面に設けた凹部３５
ａにピニオンシャフト２４のシャフト基部近傍のボス部
２６の外周面を受容させることにより、従来と同径のデ
ィファレンシャルケース２３を用いながら前記シャフト
基部近傍のボス部２６の肉厚を薄くすることなくボス部
２６の内径を大きくする。右駆動軸１１と左駆動軸９
（第１の出力軸）とを同形状とし、ハブ３８（第２の伝
達部材）の一部を延長して前記ボス部を貫通させた後に
右駆動軸１１（第２の出力軸）と係合させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はディファレンシャル装置に関し、特にトルク伝達機構により自動的に 差動を制限する差動制限装置付きのディファレンシャル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、例えば図４に示す如き車両の左右駆動軸間の動力伝達系に使用される ディファレンシャル装置８は、図３に示すようにハウジング１２内において両端 の回転軸４０を回転自在に支持され、駆動されるディファレンシャルケース４３ と、該ディファレンシャルケース４３内に同軸線上で回転自在に収納される二つ のサイドギア５６（第２のサイドギア）及びサイドギア５７（第１のサイドギア ）と、前記ディファレンシャルケース４３の回転軸線に対して直角なピニオンシ ャフト４４のシャフト４５上に回転可能に配置されて前記両サイドギア５６，５ ７と噛み合っているピニオンギア５５とを備えており、前記サイドギア５６は右 駆動軸４２（第２の駆動軸）と共に回転可能にスプライン結合されている。

【０００３】 そして、例えば前記ディファレンシャル装置８の差動制限装置として使用され るトルク伝達機構であるビスカスカップリング６は、ディファレンシャルケース ４３内に配設されると共に、前記サイドギア５７が構成部分の一部をなすフラン ジ５０とカバー４８及び他端のフランジ４９を具備したカップリングハウジング １３と、ハブ５８とによって高粘度のシリコンオイル（粘性流体）が封入された 作動室を形成しており、前記ビスカスカップリング６を構成するカップリングハ ウジング１３（第１の伝達部材）とハブ５８（第２の伝達部材）は相対回転自在 に配置されている。また、ハブ５８はサイドギア５６を嵌通する駆動軸４２にス プライン嵌合され前記サイドギア５６と共に回転し、カップリングハウジング１ ３は左駆動軸４１（第１の駆動軸）にスプライン嵌合されている。そして、これ らカップリングハウジング１３とハブ５８との間にはＸリング５１（断面がＸ字 状のシール）とバックアップリング５２が配置され、作動室を液密に保っている 。

【０００４】 前記作動室内ではアウタープレート５４とインナープレート５３とが交互に配 置されている。前記アウタープレート５４はカップリングハウジング１３内周に 軸方向移動自在にスプライン連結されており、前記インナープレート５３はハブ ５８の外周に軸方向移動自在にスプライン連結されていて、少なくとも一方のプ レート組のプレートは互いに間隔を保たれている。

【０００５】 そこで、直進時のように左右の駆動軸４１，４２が同じ回転数で回転している 際には、トランスミッション３を介して伝達軸５からディファレンシャルケース ４３に伝えられたエンジン１の駆動力は、ピニオンギア５５を介して左右のサイ ドギア５６，５７に均等に伝達され、左右の駆動軸４１，４２を均等に駆動する 。

【０００６】 次に、例えば左駆動軸４１が空転し、サイドギア５６とサイドギア５７が差動 回転すると、左駆動軸４１が右駆動軸４２よりも速く回転するので、ハブ５８と カップリングハウジング１３との間に回転数差が生じる。即ち、カップリングハ ウジング１３に係合されたアウタープレート５４とハブ５８に係合されたインナ ープレート５３との間ではシリコンオイルの剪断抵抗によって、左駆動軸４１と 右駆動軸４２との回転数差に比例したトルクの伝達が行われ、前記左駆動軸４１ と前記右駆動軸４２とを同回転数で回転させようとする差動制限力が生じる。

【０００７】 そこで、空転した左駆動軸４１から右駆動軸４２へ駆動トルクが伝わり、空転 した左駆動軸４１から駆動トルクが逃げてしまうのを防止できる。 従って、悪路における直進性及び脱出性が良くなり、走行性能が向上する。

【０００８】 尚、ディファレンシャルケース内におけるベベルギアの一側方に並設すること により両出力軸間の差動制限を行う差動制限装置としては、上記の如きビスカス カップリングの他にもハイドロリック・カップリング・ユニットやオリフィス・ カップリング・ユニット等のトルク伝達機構を用いることもできる。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述の如きトルク伝達機構を用いて両出力軸間の回転数差を検出す るタイプの構成を採る差動制限装置を備えたディファレンシャル装置の場合、該 差動制限装置が差動機構を構成するベベルギアの一側方に並設されるので、一方 の出力軸は差動機構を挟んで反対側に位置する差動制限装置の伝達部材と係合す るために該差動機構を貫通するように延長されている。例えば、上述のディファ レンシャル装置８の場合は、サイドギア５６を嵌通した右駆動軸４２がピニオン シャフト４４のボス部４６に形成された貫通孔４７を貫通してハブ５８にスプラ イン嵌合される。又、左駆動軸４１は、前記ハブ５８と係合しないようにカップ リングハウジング１３にスプライン嵌合される。

【００１０】 このため、上記左駆動軸４１と右駆動軸４２の如き両出力軸は異なった長さと なってしまい、それぞれ専用の出力軸とする必要があり、差動制限装置を有しな い他のディファレンシャル装置との出力軸の互換性もない。

【００１１】 従って、上記ディファレンシャル装置の一対の出力軸を共通化して同一の部品 とすることができず製造コストが嵩むと共に、それぞれの出力軸のディファレン シャルケースへの組み込み方向が決められてしまい組み立て作業性が良くないと いう問題がある。

【００１２】 即ち、本考案の目的は上記課題を解消することにあり、トルク伝達機構を用い て両出力軸間の回転数差を検出するタイプの構成を採る差動制限装置を備えたデ ィファレンシャル装置における両出力軸を共通化し、組み立て作業性が良好で製 造コストの安価なディファレンシャル装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

本考案の上記目的は、ハウジング内において回転自在に支持されて駆動される ディファレンシャルケースと、該ディファレンシャルケース内に同軸線上で回転 自在に収納されてそれぞれ第１及び第２の出力軸と回転方向に係合する第１及び 第２のサイドギアと、前記ディファレンシャルケースの回転軸線に対して直角な ピニオンシャフト上に回転可能に配置されて前記第１及び第２のサイドギアと噛 み合っているピニオンギアとを備えた差動歯車手段と、前記第１のサイドギアと 回転方向に係合すると共に前記第１の出力軸とも回転方向に係合する第１の伝達 部材と、前記第２のサイドギアを嵌通する第２の出力軸と回転方向に係合する第 ２の伝達部材との間で回転数差に応じたトルク伝達を行う差動制限手段とからな るディファレンシャル装置であって、前記第１の出力軸と同一形状を有する前記 第２の出力軸が前記ピニオンシャフトのボス部を貫通するように延長された前記 第２の伝達部材の一部と回転方向に係合すると共に、前記ピニオンギアの内側面 には前記ピニオンシャフトのシャフト基部近傍のボス部外周面を受容する凹部が 形成されていることを特徴とするディファレンシャル装置によって達成される。

【００１４】 尚、前記第１の伝達部材と前記第２の伝達部材との間で回転数差に応じたトル ク伝達を行う差動制限手段としては、ビスカスカップリング、ハイドロリック・ カップリング・ユニット、ロータリーブレード・カップリング及びオリフィス・ カップリング・ユニット等のトルク伝達機構を用いることができる。

【００１５】

【作用】

ピニオンギアの内側面に設けた凹部がピニオンシャフトのシャフト基部近傍の ボス部外周面を受容することにより、従来と同径のディファレンシャルケースを 用いながら前記シャフト基部近傍のボス部の肉厚を薄くすることなくボス部の内 径を大きくすることができたので、第２の出力軸と係合する第２の伝達部材の一 部は前記ボス部を貫通するように延長することができた。そこで、第２の出力軸 を第２の伝達部材と係合させるために延長する必要がなくなり、第１の出力軸と 同じ長さとすることができる。

【００１６】

【実施例】 以下、添付の図面に基づいて本考案の一実施例を詳細に説明する。 まず、図４により本考案の一実施例を用いた後輪駆動車の動力系の構成を説明 する。この動力系は、エンジン１、トランスミッション３、本実施例のディファ レンシャル装置７、左右の駆動軸９，１１、左右の前輪１５，１７などから構成 されており、左右の後輪１９，２１は従動せしめられる。

【００１７】 次に、図１によりディファレンシャル装置７の構成を説明する。 ディファレンシャル装置７は、ハウジング１２内において両端の回転軸１４を 回転自在に支持され、駆動されるディファレンシャルケース２３と、該ディファ レンシャルケース２３内に同軸線上で回転自在に収納される二つのサイドギア３ ７（第１のサイドギア）及びサイドギア３６（第２のサイドギア）と、前記ディ ファレンシャルケース２３の回転軸線に対して直角なピニオンシャフト２４のシ ャフト２５上に回転可能に配置されて前記サイドギア３６，３７と噛み合ってい るピニオンギア３５とを備えており、前記サイドギア３６は右駆動軸１１（第２ の出力軸）と共に回転可能にスプライン結合されている。前記ピニオンシャフト ２４は、図２に示すように、貫通孔２７を有する円環状のボス部２６と、該ボス 部２６から半径方向外方へ延びる十字形状のシャフト２５とから成り、各シャフ ト２５には前記ピニオンギア３５が各々回転可能に挿通されている。更に、これ らピニオンギア３５の内側面には凹部３５ａが形成されており、組み込み時に前 記シャフト２５の基部近傍のボス部２６の外周面を受容することができる。

【００１８】 そこで、前記ピニオンギア３５の背面距離Ｒ1 及び前記ボス部２６の肉厚Ｔ1 を従来のピニオンギアの背面距離及びボス部の肉厚と同様にしたまま前記貫通孔 ２７の内径Ｄ1 を拡大したので、前記ピニオンシャフト２４の強度を低下させた り、前記ディファレンシャルケース２３を大型化することなく、前記貫通孔２７ の内径Ｄ1 を拡大することができた。又、前記凹部３５ａによってシャフト２５ とピニオンギア３５の間に潤滑油を入り込み易くすることができ、ピニオンギア の耐久性を向上することができた。

【００１９】 前記ディファレンシャル装置７の差動制限装置として使用されるビスカスカッ プリング６は、ディファレンシャルケース２３内に配設されると共に、前記サイ ドギア３７が構成部分の一部をなすフランジ３０とカバー２８及び他端のフラン ジ２９を具備したカップリングハウジング１０と、ハブ３８とによって高粘度の シリコンオイル（粘性流体）が封入された作動室を形成しており、前記ビスカス カップリング６を構成するカップリングハウジング１０（第１の伝達部材）とハ ブ３８（第２の伝達部材）は相対回転自在に配置されている。

【００２０】 また、前記サイドギア３７に隣接する側のハブ３８の端部には、該サイドギア ３７及び前記ピニオンシャフト２４を貫通する延長部３８ａが形成されており、 該延長部３８ａの端部は前記サイドギア３６を嵌通する右駆動軸１１にスプライ ン嵌合されている。即ち、前記ピニオンシャフト２４の強度を低下させることな く前記貫通孔２７の内径Ｄ1 を拡大したので、前記延長部３８ａを貫通させるこ とができた。前記カップリングハウジング１０は左駆動軸９にスプライン嵌合さ れており、これらカップリングハウジング１０とハブ３８との間にはＸリング３ １（断面がＸ字状のシール）とバックアップリング３２が配置され、作動室を液 密に保っている。

【００２１】 そこで、前記右駆動軸１１は、前記サイドギア３６の近傍まで延長された前記 延長部３８ａとスプライン嵌合することにより前記ハブ３８と共に回転すること ができるので、ピニオンシャフト２４のボス部２６を貫通してサイドギア３７の 近傍まで延長する必要がない。従って、前記左駆動軸９と前記右駆動軸１１とは 同じ形状を採ることができ、両駆動軸を共通化することが可能となった。

【００２２】 前記作動室内ではアウタープレート３４とインナープレート３３とが交互に配 置されている。前記アウタープレート３４（第１のプレート）はカップリングハ ウジング１０内周に軸方向移動自在にスプライン連結されており、前記インナー プレート３３（第２のプレート）はハブ３８の外周に軸方向移動自在にスプライ ン連結されていて、少なくとも一方のプレート組のプレートは互いに間隔を保た れている。

【００２３】 次に、上記ディファレンシャル装置７の動作について説明する。 直進時のように左右の駆動軸９，１１が同じ回転数で回転する際には、トラン スミッション３を介して伝達軸５からディファレンシャルケース１２に伝えられ たエンジン１の駆動力は、ピニオンギア３５を介して左右のサイドギア３６, ３ ７に均等に伝達され、サイドギア３６は右駆動軸１１をサイドギア３７はカップ リングハウジング１０を介して左駆動軸９をそれぞれ均等に駆動する。

【００２４】 次に、例えば左駆動軸９が空転し、サイドギア３７とサイドギア３６が差動回 転すると、左駆動軸９が右駆動軸１１よりも速く回転するので、ハブ３８とカッ プリングハウジング１０との間に回転数差が生じる。

【００２５】 そこで、カップリングハウジング１０とハブ３８との間では粘性流体の剪断抵 抗により回転数差に比例したトルクの伝達が行われて該ビスカスカップリング６ による左右の駆動軸９，１１の差動制限が行われる。

【００２６】 この様に、ピニオンシャフト２４のボス部２６の強度を低下させることなく前 記延長部３８ａが貫通する貫通孔２７の内径Ｄ1 を拡大することができたので、 右駆動軸１１を延長せずにハブ３８と右駆動軸１１とを回転方向に係合すること ができ、左右の駆動軸９，１１を同じ長さとしたまま従来と同機能の差動制限装 置付きディファレンシャル装置を構成することができた。

【００２７】 従って、左右の駆動軸９，１１を共通化することができ、組み立て作業性が向 上すると共に、差動制限装置を有しない他のディファレンシャル装置との駆動軸 の互換性を得ることができ、製造コストを低減することができる。

【００２８】 尚、本考案は上記実施例の構成に限定されるものではなく、本考案の趣旨に基 づき種々の形態を採りうることは勿論である。例えば、上記実施例においては、 ハブ３８の延長部３８ａと右駆動軸１１とを直接スプライン嵌合したが、前記３ ８ａとサイドギア３６とを回転方向に係合させ、間接的に延長部３８ａと右駆動 軸１１とを回転方向に係合することも可能である。

【００２９】 又、上記実施例においては差動制限装置としてビスカスカップリングを用いた が、本考案はこれに限定されるものではなく、ハイドロリック・カップリング・ ユニットやオリフィス・カップリング・ユニット等の他のトルク伝達機構を用い た差動制限装置と組み合わせることが可能である。

【００３０】

【考案の効果】

本考案のディファレンシャル装置によれば、ピニオンギアの内側面にピニオン シャフトのシャフト基部近傍のボス部外周面を受容するための凹部を形成するこ とにより、ピニオンシャフトのボス部の強度を低下させることなく第２の伝達部 材が貫通する該ボス部の内径を拡大することができたので、第２の出力軸を延長 せずに第１の伝達部材と第２の伝達部材とを回転方向に係合することができ、第 １及び第２の出力軸を同じ長さとしたまま、従来と同機能のトルク伝達機構を用 いて両出力軸間の回転数差を検出するタイプの構成を採る差動制限装置付きディ ファレンシャル装置を構成することができた。

【００３１】 従って、第１及び第２の出力軸を共通化することができ、組み立て作業性が向 上すると共に、差動制限装置を有しない他のディファレンシャル装置との出力軸 の互換性を得ることができ、製造コストの安価なディファレンシャル装置を提供 することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に基づくディファレンシャル
装置の縦断面図である。

【図２】図１に示したピニオンシャフトの分解正面図で
ある。

【図３】従来のディファレンシャル装置の縦断面図であ
る。

【図４】ディファレンシャル装置を用いた車両の動力系
を示すスケルトン機構図である。

【符号の説明】

１ エンジン ３ トランスミッション ５ 伝達軸 ６ ビスカスカップリング ７ ディファレンシャル装置 ８ ディファレンシャル装置 ９ 左駆動軸 １０ カップリングハウジング １１ 右駆動軸 １２ ハウジング １３ カップリングハウジング １４ 回転軸 １５ 左前輪 １７ 右前輪 １９ 左後輪 ２１ 右後輪 ２３ ディファレンシャルケース ２４ ピニオンシャフト ２５ シャフト ２６ ボス部 ２７ 貫通孔 ２８ カバー ２９ フランジ ３０ フランジ ３１ Ｘリング ３２ バックアップリング ３３ インナープレート ３４ アウタープレート ３５ ピニオンギア ３６ サイドギア ３７ サイドギア ３８ ハブ ４０ 回転軸 ４１ 左駆動軸 ４２ 右駆動軸 ４３ ディファレンシャルケース ４４ ピニオンシャフト ４５ シャフト ４６ ボス部 ４７ 貫通孔 ４８ カバー ４９ フランジ ５０ フランジ ５１ Ｘリング ５２ バックアップリング ５３ インナープレート ５４ アウタープレート ５５ ピニオンギア ５６ サイドギア ５７ サイドギア ５８ ハブ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内において回転自在に支持さ
   れて駆動されるディファレンシャルケースと、該ディフ
   ァレンシャルケース内に同軸線上で回転自在に収納され
   てそれぞれ第１及び第２の出力軸と回転方向に係合する
   第１及び第２のサイドギアと、前記ディファレンシャル
   ケースの回転軸線に対して直角なピニオンシャフト上に
   回転可能に配置されて前記第１及び第２のサイドギアと
   噛み合っているピニオンギアとを備えた差動歯車手段
   と、前記第１のサイドギアと回転方向に係合すると共に
   前記第１の出力軸とも回転方向に係合する第１の伝達部
   材と、前記第２のサイドギアを嵌通する第２の出力軸と
   回転方向に係合する第２の伝達部材との間で回転数差に
   応じたトルク伝達を行う差動制限手段とからなるディフ
   ァレンシャル装置であって、前記第１の出力軸と同一形
   状を有する前記第２の出力軸が前記ピニオンシャフトの
   ボス部を貫通するように延長された前記第２の伝達部材
   の一部と回転方向に係合すると共に、前記ピニオンギア
   の内側面には前記ピニオンシャフトのシャフト基部近傍
   のボス部外周面を受容する凹部が形成されていることを
   特徴とするディファレンシャル装置。