JPH06137384A - 車両用差動歯車装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一方の車輪が空転したような場合であっても
他方の車輪に回転トルクを伝達することができ、しかも
車両の旋回を円滑に行わせることができる車両用差動歯
車装置を提供する。 【構成】 サイドギヤ７と車輪に連結される出力軸８と
の間には、サイドギヤ７の回転を出力軸８に増速して伝
達する増速歯車機構１０を設ける。増速歯車機構１０
は、インターナルギヤ１１と、プラネットギヤ１２と、
サンギヤ１３とから構成する。インターナルギヤ１１
は、ハウジング１に一体的に設ける。プラネットギヤ１
２は、サイドギヤ７に形成された支持腕７ａに回転自在
に支持させる。サンギヤ１３は、出力軸８に一体的に設
ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両に用いるのに好適
な差動歯車装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車両用差動歯車装置には、差動
を全く制限しない、いわゆるオープンデフと称されるも
のと、差動を制限する差動制限付きのもの（以下、ＬＳ
Ｄという。）とがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前者のオープンデフに
おいては、差動を全く制限しないので、車両の旋回をス
ムースに行わせることができる反面、車両の一方の車輪
が空転すると他方の車輪に駆動トクルが伝達されなくな
ってしまう。このため、一方の車輪が脱輪したり、ある
いはぬかるみに入ってしまうとその状態から脱出するこ
とが困難になるという問題がある。

【０００４】一方、ＬＳＤは、ハウジングと各出力軸と
の間のクラッチ機構を設けたものであり、一方の出力軸
が他方の出力軸より高速回転しようとすると、一方の出
力軸からクラッチ機構を介してハウジングにトルクが伝
達され、このトルクが他方のクラッチ機構を介して出力
軸に伝達されるようになっている。したがって、一方の
車輪が空転したとしても、他方の車輪にトルクを伝達す
ることができる。ところが、ＬＳＤにおいては、クラッ
チ機構によって出力軸間の差動が制限されるため、車両
が旋回する際に、円滑な旋回が阻害されることがあっ
た。

【０００５】この発明は、上記事情を考慮してなされた
もので、一方の車輪が空転したような場合であっても他
方の車輪にトルクを伝達することができ、しかも従来の
差動制限付き差動歯車装置に比して車両の旋回等を円滑
に行わせることができる車両用差動歯車装置を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この歯車は、上記の目的
を達成するために、回転駆動されるハウジングと、この
ハウジングにそれと一体に回転し、かつ自転可能に設け
られたピニオンと、このピニオンとそれぞれ噛み合う一
対のサイドギヤと、各サイドギヤにそれぞれ連結される
出力軸とを備えた車両用差動歯車装置において、上記サ
イドギヤと上記出力軸との間にサイドギヤの回転を増速
して出力軸に伝達する増速歯車機構を設け、上記ハウジ
ングにハウジングと一体に回転し、かつ上記増速歯車機
構のうち一の歯車と噛み合うハウジングギヤを設けたこ
とを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】一対の出力軸に作用する抵抗が同一である場合
には、ハウジング、ピニオン、サイドギヤ、増速歯車機
構、およびハウジングギヤがハウジングと一体に回転す
る。したがって、両出力軸は同一速度で回転し、かつ同
一のトルクが伝達される。

【０００８】一方の出力軸に作用する抵抗が他方の出力
軸に作用する抵抗より小さくなった場合には、ピニオン
が自転しようとし、その自転の分だけ一方のサイドギヤ
を増速し、ひいては一方の出力軸を増速しようとする。
しかるにこのとき、一方の出力軸は、その慣性力により
一定回転し続けようとする。このため、一方の出力軸を
増速させようとする力のうちの慣性力に相当する分が増
速歯車機構およびハウジングギヤを介してハウジングに
回転トルクとして伝達される。

【０００９】ここで、サイドギヤと出力軸との間にはサ
イドギヤの回転を増速して出力軸に伝達する増速歯車機
構が設けられており、そのような増速歯車機構を設けた
場合には、一方の出力軸の慣性力が、増速歯車機構の歯
車のうちのハウジングギヤと噛み合う歯車に、当該歯車
と増速歯車機構のうちの出力軸に設けられた歯車との間
の増速比の分だけ倍加して伝達される。したがって、ハ
ウジングに伝達される回転トルクも倍加されることにな
り、この倍加された回転トルクがハウジングから他方の
ハウジングギヤおよび他方の増速歯車機構を介して他方
の出力軸に伝達される。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の実施例について図１〜図４
を参照して説明する。図１はこの発明の一実施例を示す
縦断面図であり、符号１はハウジングである。ハウジン
グ１の一端部には、リングギヤ２が形成されている。リ
ングギヤ２は、ハウジング１と一体に形成されている
が、別体に形成し、ボルト等の固定手段によってハウジ
ング１に固定してもよい。リングギヤ２は、エンジン
（図示せず）によりアクセルシャフト３、およびその一
端部に形成された駆動ピニオン４を介して回転させら
れ、これによってハウジング１が軸線Ｏを中心として回
転駆動されるようになっている。

【００１１】上記ハウジング１の中央部には、支持軸５
がその軸線を軸線Ｏと直交させて配置されている。この
支持軸５には、傘歯車からなる一対のピニオン６，６が
回転自在に支持されている。一対のピニオン６，６に
は、一対のサイドギヤ７，７が噛み合っている。

【００１２】また、ハウジング１の両端部には、一対の
出力軸８，８がそれぞれの軸線を軸線Ｏと一致させて回
転自在に支持されている。この一対の出力軸８，８は、
サイドギヤ７，７により増速歯車機構１０を介して回転
駆動されるようになっている。なお、出力軸８，８に
は、車両の車輪がそれぞれ連結されている。

【００１３】増速歯車機構１０は、インターナルギヤ１
１と、プラネットギヤ１２と、サンギヤ１３とから構成
されている。インターナルギヤ１１は、その軸線を軸線
Ｏと一致させてハウジング１に固定されている。プラネ
ットギヤ１２は、インターナルギヤ１１と噛みあってお
り、インターナルギヤ１１の周方向へ等間隔をもって３
個配置されている。各プラネットギヤ１２は、サイドギ
ヤ７の背面（ピニオン６側と逆側の端面）に形成された
支持腕７ａに回転自在に支持されている。サンギヤ１３
は、出力軸８に一体に形成されており、プラネットギヤ
１２と噛み合っている。

【００１４】なお、上記の構成から明らかなように、こ
の実施例では、増速歯車機構１０の一部を構成するイン
ターナルギヤ１１がハウジングギヤを兼ねている。

【００１５】上記構成の差動歯車装置において、出力軸
８，８に作用する回転抵抗が同一である場合には、ハウ
ジング１、ピニオン６、サイドギヤ７、増速歯車機構１
０が一体となって回転する。したがって、両出力軸８，
８は互いに等しい回転数で回転し、かつ同一のトルクが
伝達される。

【００１６】次に、車両の一方の車輪が脱輪するか、あ
るいはぬかるみに入り込み、この結果、例えば図１にお
いて右側の出力軸８に作用する回転抵抗が左側の出力軸
８に作用する回転抵抗より小さくなった場合には、ピニ
オン６が自転し、右側のサイドギヤ７をそれまでよりも
高速で回転させ、プラネットギヤ１２およびサンギヤ１
３を介して右側の出力軸８を増速回転させようとする。

【００１７】しかるにこのとき、出力軸８には、それ自
体および車輪等の慣性力が作用するため、プラネットギ
ヤ１２による右側の出力軸８を増速させようとする力の
うちの慣性力に相当する力がインターナルギヤ１１を介
してハウジング１に回転トルクとして伝達される。

【００１８】ここで、プラネットギヤ１２はサンギヤ１
３（出力軸８）を増速回転させるようになっているか
ら、プラネットギヤ１２には、出力軸８の慣性力が増速
比の分だけ倍加して作用する。したがって、プラネット
ギヤ１２からインターナルギヤ１１およびハウジング１
に伝達される回転トルクも増速比の分だけ倍加される。
そして、この倍加された回転トルクがハウジング１から
左側のインターナルギヤ１１および増速歯車機構１０を
介して左側の出力軸８に伝達される。よって、一方の車
輪が空転するようになっても他方の車輪に回転トルクを
伝達することができる。なお、左側の出力軸８に作用す
る回転抵抗が右側の出力軸８に作用する回転抵抗より小
さくなった場合も同様である。

【００１９】また、車両の旋回時において、旋回開始当
初は外側の車輪が増速されるため、つまり一方の出力軸
８が増速されるため差動を制限することになるが、その
後は両出力軸８，８がそれぞれほぼ一定の回転数で回転
し、増速されることがない。したがって、両出力軸８，
８の差動が制限されることない。よって、旋回を円滑に
行わせることができる。

【００２０】次に、この発明の他の実施例について説明
する。なお、以下に述べる実施例においても上記実施例
と同様の効果が得られるのは勿論である。

【００２１】図２に示す差動歯車装置は、増速歯車機構
２０をインターナルギヤ２１、プラネットギヤ２２およ
びサンギヤギヤ２３から構成したものであり、インター
ナルギヤ２１は、サイドギヤ７に一体的に形成されてい
る。プラネットギヤ２２は、ハウジング１に形成された
支持腕１ａに回転自在に支持され、インターナルギヤ２
１と噛み合っている。サンギヤ２３は、出力軸８に一体
的に設けられ、プラネットギヤ２２と噛み合っている。
この実施例においては、増速歯車機構２０のプラネット
ギヤ２２がハウジングギヤを兼ねている。

【００２２】図３に示す差動歯車装置は、増速歯車機構
３０を、駆動ギヤ３１と、被動ギヤ３２とから構成した
ものであり、駆動ギヤ３１は、サイドギヤ７に一体的に
設けられている。被動ギヤ３２は、内歯車部３２ａと外
歯車部３２ｂとを備えており、内歯車部３２ａが駆動ギ
ヤ３１に噛み合っている。また、被動ギヤ３２は、出力
軸８のクランク部８ａに回転自在に支持されている。し
たがって、サイドギヤ７が回転すると、被動ギヤ３２は
内歯車部３２ａが駆動ギヤ３１の外周を転がり接触する
ように回転することになり、被動ギヤ３２の回転によっ
て、出力軸８がクランク部８ａを介して回転させられる
ようになっている。この場合、サイドギヤ７の回転が出
力軸８に増速して伝達されることは勿論である。

【００２３】また、ハウジング１には、インターナルギ
ヤ（ハウジングギヤ）３３が一体的に設けられている。
このインターナルギヤ３３には、被動ギヤ３２の外歯車
部３２ｂが噛み合っており、出力軸８の慣性力に基づく
回転トルクが被動ギヤ３２からインターナルギヤ３３を
介してハウジング１に伝達されるようになっている。

【００２４】図４に示す差動歯車装置は、増速歯車機構
４０を駆動ギヤ４１と、アイドルギヤ４２と、被動ギヤ
４３とから構成したものであり、駆動ギヤ４１はサイド
ギヤ７に一体的に設けられている。被動ギヤ４３は出力
軸８に一体的に設けられている。アイドルギヤ４２は、
ハウジング１に形成された支持腕１ａに回転自在に支持
されており、駆動ギヤ４１より歯数の少ないピニオン部
４２ａと、被動ギヤ４３より歯数の多いギヤ部４２ｂと
を備えている。そして、ピニオン部４２ａが駆動ギヤ４
１と噛み合い、ギヤ部４２ａが被動ギヤ４３と噛み合う
ことにより、サイドギヤ７の回転を出力軸８に増速して
伝達するようになっている。

【００２５】また、ハウジング１にはインターナルギヤ
（ハウジングギヤ）４４が一体的に設けられている。こ
のインターナルギヤ４４には、アイドルギヤ４２のギヤ
部４２ｂが噛み合っており、出力軸８の慣性力に基づく
回転トルクがアイドルギヤ４２からインターナルギヤ４
４を介してハウジング１に伝達されるようになってい
る。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の車両用
差動歯車装置によれば、サイドギヤと上記出力軸との間
にサイドギヤの回転を増速して出力軸に伝達する増速歯
車機構を設け、上記ハウジングにハウジングと一体に回
転し、かつ上記増速歯車機構のうちサイドギヤ側の歯車
と噛み合うハウジングギヤを設けたものであるから、一
方の車輪が空転したような場合であっても他方の車輪に
トルクを伝達することができ、しかも従来の差動制限付
き差動歯車装置に比して車両の旋回等を大幅に円滑に行
わせることができる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す縦断面図である。

【図２】この発明の他の実施例の概略構成を示す図であ
る。

【図３】この発明の他の実施例の概略構成を示す図であ
る。

【図４】この発明の他の実施例の概略構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ ハウジング ６ ピニオン ７ サイドギヤ ８ 出力軸 １０ 増速歯車機構 １１ インターナルギヤ（ハウジングギヤ） ２０ 増速歯車機構 ２１ プラネットギヤ（ハウジングギヤ） ３０ 増速歯車機構 ３３ インターナルギヤ（ハウジングギヤ） ４０ 増速歯車機構 ４４ インターナルギヤ（ハウジングギヤ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動されるハウジングと、このハウ
   ジングにそれと一体に回転し、かつ自転可能に設けられ
   たピニオンと、このピニオンとそれぞれ噛み合う一対の
   サイドギヤと、各サイドギヤによってそれぞれ回転駆動
   される出力軸とを備えた車両用差動歯車装置において、
   上記サイドギヤと上記出力軸との間にサイドギヤの回転
   を増速して出力軸に伝達する増速歯車機構を設け、上記
   ハウジングにハウジングと一体に回転し、かつ上記増速
   歯車機構のうちのサイドギヤ側の歯車と噛み合うハウジ
   ングギヤを設けたことを特徴とする車両用差動歯車装
   置。