JPH04302745A - ギヤカップ伝動装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両車輪間の差動回転速
度によりトルクを伝達するギヤカップ伝動装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】車両の差動機構として現在では、左右の
車輪あるいは前後の駆動車輪の回転差を機構的に吸収し
、円滑な走行ができるようにしたいわゆるディファレン
シャルギヤや、雪道などのように摩擦抵抗が小さい路面
の安定走行、あるいは砂地などからの脱出などを図るた
めに高粘度の粘性流体の剪断力を利用してトルクを伝達
する粘性継ぎ手を応用したビスカスカップリング（商品
名）、あるいは差動装置内に摩擦トルクを発生する機構
や機械的なクラッチを内蔵したリミテッドスリップディ
ファレンシャルなどが用いられている。

【０００３】また発明者によって既に公開されている特
開平２−３１０４８号公報には外周に歯車の歯を形成し
たインナギヤの歯にかみ合うアウタギヤを複数設け、こ
のアウタギヤをケ−シングに軸支したギヤカップ伝動装
置が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の差動機構に
おいて、先ず、ディファレンシャルギヤは、駆動力が差
動小歯車より差動大歯車に等しく伝達されるために駆動
車輪の一方がスリップまたは空転した時に全駆動力が減
少するという欠点があり、またビスカスカップリングは
ハンプ特性を有するので、インナプレ−トとアウタプレ
−トはある差動回転速度で直結状態となる（以下ロック
状態という）。このようにロック状態になった時に動力
伝達軸には大きなねじり力が働き破断するという問題が
ある。そして上記ロック状態がなくなるまで（高粘性流
体の温度が所定温度まで下がる時間）待たなければなら
ないという運転操作上での困難さがある。次にリミテッ
ドスリップディファレンシャルは摩擦トルクを発生させ
るための機構や機械的なクラッチを内蔵するので、高価
なものとなり、かつ、差動装置が大型になるという不具
合がある。また特開平２−３１０４８号公報に開示され
たギヤカップ伝動装置は上記リミテッドスリップディフ
ァレンシャルよりは小型化されているが、インナギヤの
外周にアウタギヤがかみ合うようになっているので、装
置全体が大きくなるという問題がある。

【０００５】本発明はビスカスカップリングのようなロ
ック現象が生ぜず、かつ、公開特許に開示された装置よ
りも更に小型化したギヤカップ伝動装置を提供するもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明に係る手段は、内周面に歯車の歯を形成した内
歯アウタギヤを設け、該内歯アウタギヤの歯に噛み合う
インナギヤを複数設け、該インナギヤを軸支し該インナ
ギヤの外周との間に微小隙間をあけて媒体路部を形成し
た媒体路形成部材を前記内歯アウタギヤの内部に嵌入し
、該媒体路形成部材の外周と前記内歯アウタギヤの歯と
の間に微小隙間をあけて媒体路を形成し、前記媒体路形
成部材の媒体路部で形成した媒体路および前記内歯アウ
タギヤと媒体路形成部材との間で形成した媒体路を密閉
するとともに前記インナギヤの軸を軸支し前記媒体路形
成部材と一体的に結合した媒体路密閉部材を設け、前記
媒体路内に差動媒体を充填したことを特徴とするもので
ある。

【０００７】

【作用】本発明はこのように構成したので、内歯アウタ
ギヤまたは媒体路形成部材の両方に差動負荷がかからな
いときには差動媒体の粘性によりインナギヤの自転が拘
束されるので、両者はインナギヤを介して直結された状
態になり、内歯アウタギヤ（または媒体路形成部材）の
回転力は媒体路形成部材（または内歯アウタギヤ）に直
接伝達されることになる。次に内歯アウタギヤまたは媒
体路形成部材のどちらかに負荷がかかって差動回転した
ときには、インナギヤの自転を伴って内歯アウタギヤと
媒体路形成部材の間にトルクが伝達されるので、内歯ア
ウタギヤと媒体路形成部材との間に差動が生じる。この
差動により差動媒体の温度が上昇し、差動媒体の圧力が
昇圧され、差動媒体路を流れる差動媒体の流速が速くな
る。この差動媒体の温度の上昇、昇圧および流速の上昇
により、インナギヤの自転が制限されつつ内歯アウタギ
ヤと媒体路形成部材との間にトルクが伝達されるように
なる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１において、内周面に歯が形成された内歯ア
ウタギヤ２の歯１にかみ合うように複数のインナギヤ３
が設けられている。４は媒体路形成部材であり、この媒
体路形成部材４にはインナギヤ３の外周との間に微小隙
間を設けて三ケ月形の媒体路部５が形成されており、ま
た媒体路形成部材４の外径は内歯アウタギヤ２の歯１と
の間に微小隙間６を形成する大きさになっている。媒体
路形成部材４は図２に示すように、インナギヤ３の軸７
を軸支し、中心に設けられた軸８を内歯アウタギヤ２の
中心に設けられた軸受け部９に軸支した状態で、内歯ア
ウタギヤ２内に嵌め込まれている。１０は媒体路密閉部
材であり、この媒体路密閉部材１０はインナギヤ３の他
方の軸１１を軸支し、媒体路形成部材４に設けられた螺
子孔１２（図１）にボルト１３を螺合して媒体路形成部
材４に一体的に結合されている。媒体路密閉部材１０の
外周にはシ−ル部材１４が設けられ、媒体路密閉部材１
０の外周と内歯アウタギヤ２の内周との間を摺接可能に
してシ−ルするようにしている。

【０００９】この構成により媒体路形成部材４、インナ
ギヤ３および媒体路密閉部材１０は一体となって内歯ア
ウタギヤ２とは分離された状態で回転可能なようになっ
ている。内歯アウタギヤ２および媒体路密閉部材１０に
はそれぞれ軸１５、１６が一体に設けられている。

【００１０】内歯アウタギヤ２の歯１の部分およびこの
歯１と媒体路形成部材４の外周との間の隙間、およびイ
ンナギヤ３の歯の部分およびこのインナギヤ３の外周と
媒体路部５との間の隙間で形成される媒体路には差動媒
体（例えばオイル）が充填されている。

【００１１】このように構成した本実施例の作用につい
て次に説明する。軸１５、１６のいずれにも差動負荷が
掛かっていない状態ではインナギヤ３の自転が差動媒体
の粘性による剪断力により拘束される。これにより、内
歯アウタギヤ２と媒体路形成部材４はインナギヤ３を介
して直結された状態にあり、図１に示す内歯アウタギヤ
２の矢印イ方向への回転力は媒体路形成部材４に直接に
伝達される。すなわち、軸１５を入力軸とすると、入力
軸１５のトルクは出力軸１６に直接に取り出されること
になる。

【００１２】この状態におけるトルクの釣合いは内歯ア
ウタギヤ２が矢印イ方向に回転するトルクと、インナギ
ヤ３が矢印ロ方向に自転しょうとするトルクに対して逆
方向に働くトルク（インナギヤの自転を拘束するトルク
）、差動媒体の粘性による剪断力および媒体路形成部材
４が矢印ハ方向に回転するトルクとが合計されたトルク
との間で丁度釣合いを保った状態にある。したがって、
この状態において差動媒体は媒体路内において流動しな
い。

【００１３】次に例えば車両が旋回（カ−ブ）したよう
な場合には車両の内車輪と外車輪との間に差動回転が生
ずる。すなわち、この差動回転により例えば内車輪が軸
１６に連結されているとした場合に、媒体路形成部材４
には車両の旋回によって生ずる内外車輪の差動分だけ負
荷トルクが発生する。

【００１４】このように、媒体路形成部材４に負荷トル
クが発生した場合には内歯アウタギヤ２が矢印イ方向に
回転したときのトルク、インナギヤ３が矢印ロ方向に自
転しょうとするトルクとは逆方向に働くトルク、差動媒
体の粘性力による剪断力および媒体路形成部材４が矢印
ハ方向に回転しょうとするトルクの上記バランスが崩れ
、インナギヤ３が矢印ロ方向に自転する。このインナギ
ヤ３の自転により差動媒体は媒体路内を流動するように
なる。

【００１５】したがって、このときのトルクの釣合いは
内歯アウタギヤ２が矢印イ方向に回転するトルク、イン
ナギヤ３が矢印ロ方向に自転しょうとするトルク、差動
媒体の粘性による剪断力、差動媒体の流動抵抗および媒
体路形成部材４の負荷トルクとのバランスにより、内歯
アウタギヤ２の回転はインナギヤ３の自転を伴って媒体
路形成部材４に伝達される。これにより媒体路形成部材
４はインナギヤ３の自転分だけ内歯アウタギヤ２の回転
に対して差動回転することになる。

【００１６】次に車輪が脱輪あるいは砂地などに落ち込
んで脱出するような場合には軸１５または１６に大きな
負荷トルクが発生する。このように大きな負荷トルクが
発生したときにインナギヤ３の自転回転数は大きくなり
、これに伴い差動媒体の流速も速くなる。このように差
動媒体の流速が速くなると、これに伴い差動媒体の流動
抵抗も大きくなる。そして媒体路内の差動媒体の温度、
粘度、圧力も変化する。

【００１７】したがって、このような脱出時における各
トルクのバランスは内歯アウタギヤ２の矢印イ方向への
回転によるトルク、インナギヤ３が矢印ロ方向へ自転し
ょうとするトルク、差動媒体の温度、粘度、圧力条件に
おける粘度による剪断力、差動媒体の流動抵抗および媒
体路形成部材４の負荷トルクとの間で釣り合うことにな
る。

【００１８】このように、本実施例においては内歯アウ
タギヤ２の回転トルク、インナギヤが自転しょうとする
トルク、差動媒体の粘性による剪断力および流動抵抗、
媒体路形成部材４の負荷トルクの組み合わせによりトル
ク伝達が行なわれる。これにより差動回転数が大きくて
もインナギヤ３がロックされるようなことはない。

【００１９】以上の説明は内歯アウタギヤ２を矢印イ方
向に回転させる場合について行なったが、内歯アウタギ
ヤ２を逆方向に回転した場合でもその作用は変わらない
。また軸１５、１６において、どちら側を駆動側あるい
は従動側にしてもその作用は全く同じである。

【００２０】次にインナギヤ３の構造上の位置関係は互
いのインナギヤ３が媒体路形成部材４の中心に向かって
接近する方向に配置する上で制限される要素が存在しな
いので、媒体路形成部材４に媒体路５が形成される範囲
までインナギヤ３同志を接近させることが可能になる。 これにより内歯アウタギヤ２の直径が小さくなる。

【００２１】以上説明した本実施例のインナギヤ３の個
数は三個であるが、これに限定されるものではない。

【００２２】

【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、内歯
アウタギヤにかみ合う複数のインナギヤを媒体路形成部
材に軸支して、この媒体路形成部材を内歯アウタギヤ内
に嵌入し、媒体路を密閉するように媒体路形成部材に媒
体路密閉部材を一体に設け、媒体路内に差動媒体を充填
したので、内歯アウタギヤの回転トルク、インナギヤが
自転しょうとするトルク、差動媒体の粘性による剪断力
および流動抵抗、媒体路形成部材の負荷トルクの組み合
わせにより差動させることができる。これによりインナ
ギヤにはロック現象が生ぜず、動力軸に過大なトルクが
かからないようにして動力軸の破断を防止することがで
きる。また媒体路形成部材にインナギヤを軸支するよう
にしたので、複数のインナギヤの配置に制限はなく装置
全体を小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す縦断面図（図２のＢ−
Ｂ線における縦断面）である。

【図２】図１のＡ−Ａ線における縦断面図である。

【符合の説明】２　　内歯アウタギヤ ３　　インナギヤ ４　　媒体路形成部材 ５　　媒体路部 １０　　媒体路密閉部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　内周面に歯車の歯を形成した内歯アウ
   タギヤを設け、該内歯アウタギヤの歯に噛み合うインナ
   ギヤを複数設け、該インナギヤを軸支し該インナギヤの
   外周との間に微小隙間をあけて媒体路部を形成した媒体
   路形成部材を前記内歯アウタギヤの内部に嵌入し、該媒
   体路形成部材の外周と前記内歯アウタギヤの歯との間に
   微小隙間をあけて媒体路を形成し、前記媒体路形成部材
   の媒体路部で形成した媒体路および前記内歯アウタギヤ
   と媒体路形成部材との間で形成した媒体路を密閉すると
   ともに前記インナギヤの軸を軸支し前記媒体路形成部材
   と一体的に結合した媒体路密閉部材を設け、前記媒体路
   内に差動媒体を充填したことを特徴とするギヤカップ伝
   動装置。