JPH07253147A - デファレンシャル装置 - Google Patents

デファレンシャル装置

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JPH07253147A
JPH07253147A JP6043865A JP4386594A JPH07253147A JP H07253147 A JPH07253147 A JP H07253147A JP 6043865 A JP6043865 A JP 6043865A JP 4386594 A JP4386594 A JP 4386594A JP H07253147 A JPH07253147 A JP H07253147A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 トランスファレシオを車両の前進時に大きく
後進時に小さくする。 【構成】 この発明のデファレンシャル装置7は、エン
ジンの駆動力により回転するデフケース21と、デフケ
ース21に設けられた収納孔53,55に摺動回転自在
に収納されたピニオンギヤ57,59と、ピニオンギヤ
57,59を介して連結された一対の車輪側サイドギヤ
37,39とを備え、車両前進時の各ギヤの噛合い圧力
角αを車両後進時の各ギヤの噛合い圧力角βより大きく
したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、車両のデファレンシ
ャル装置に関する。
【0002】
【従来の技術】特公平1−33701号公報に図8のよ
うなデファレンシャル装置201が記載されている。こ
れは、デフケース203の収納孔205,207に収納
されたヘリカルピニオンギヤ209,211と、これら
を介して連結されたヘリカルサイドギヤ213,215
を備えている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】エンジンの駆動力はデ
フケース203を回転させピニオンギヤ209,211
からサイドギヤ213,215を介して駆動車輪側に分
配される。このときピニオンギヤ209,211はサイ
ドギヤ213,215との噛合い圧力角により生じる噛
合い反力を受け、サイドギヤ213,215はこの噛合
い圧力角とねじれ角とにより生じる噛合いスラスト力を
受ける。これらの力により生じた摩擦抵抗によってデフ
ァレンシャル装置201の差動が制限される。
【0004】しかし、従来各ギヤの歯は回転方向に対称
形であり、従って上記のように差動制限力を左右する噛
合い圧力角は車両の前進時と後進時の各噛合い側で同一
であるから前進時と後進時のトランスファレシオ(空転
側車輪トルクに対するグリップ側車輪トルクの比)は同
一である。エンジンブレーキ作動時のABS(アンチロ
ックブレーキシステム)との干渉を避けるためには後進
時のトランスファレシオは小さくしたいが、従来はデフ
ァレンシャル装置201のような構成で後進時だけトラ
ンスファレシオを小さくすることはできなかった。
【0005】そこで、この発明は、トランスファレシオ
を車両の前進時には大きく後進時には小さくできるデフ
ァレンシャル装置の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】第1発明のデファレンシ
ャル装置は、エンジンの駆動力により回転するデフケー
スと、デフケースに設けられた収納孔に摺動回転自在に
収納されたピニオンギヤと、ピニオンギヤを介して連結
された一対の車輪側サイドギヤとを備え、車両前進時の
各ギヤの噛合い圧力角αを車両後進時の各ギヤの噛合い
圧力角βより大きくしたことを特徴とする。
【0007】第2発明のデファレンシャル装置は、ピニ
オンギヤとサイドギヤとをヘリカルギヤで構成した請求
項1記載のデファレンシャル装置である。
【0008】第3発明のデファレンシャル装置は、車両
の前進時に各サイドギヤに対向方向のスラスト力が生じ
るねじれ角を与えた請求項2に記載のデファレンシャル
装置である。
【0009】
【作用】車両前進時の噛合い側でのサイドギヤとピニオ
ンギヤの噛合い圧力角αを車両後進時の噛合い側での噛
合い圧力角βより大きくしたから、前進時は大きい噛合
い反力と噛合いスラスト力(請求項2の構成)が生じて
大きなトランスファレシオが得られ、後進時は噛合い反
力と噛合いスラスト力が小さくなってトランスファレシ
オを小さくできる。
【0010】こうして、前進時には充分な差動制限力が
得られると共に、エンジンブレーキとABSとの干渉を
防止できる。
【0011】
【実施例】図1ないし図7により第3発明の一実施例を
説明する。図1はこの実施例を示し、図7はこの実施例
を用いた車両の動力系を示している。左右の方向はこの
車両及び図1での左右の方向である。
【0012】図7のように、この動力系は、エンジン
1、トランスミッション3、プロペラシャフト5、リヤ
デフ7(後輪側に配置された実施例のデファレンシャル
装置)、後車軸9,11、左右の後輪13,15、左右
の前輪17,19などから構成されている。
【0013】リヤデフ7のデフケース21はデフキャリ
ヤ23内に配置されており、デフケース21にはリング
ギヤ25が固定され、リングギヤ25はドライブピニオ
ンギヤ27と噛合っている。ドライブピニオンギヤ27
はプロペラシャフト5側に連結されたドライブピニオン
シャフト29と一体に形成されている。こうして、エン
ジン1の駆動力はトランスミッション3とプロペラシャ
フト5とを介してデフケース21を回転駆動する。
【0014】図1のように、デフケース21はケーシン
グ本体31とカバー33とをボルト35で固定して構成
されている。デフケース21の内部には中空のヘリカル
サイドギヤ37,39が左右に配置されている。各サイ
ドギヤ37,39はデフケース21に形成された軸支部
41,43により回転自在に支承されると共に、互いの
間に形成された軸支部45により各自由端を支承し、セ
ンターリングしている。
【0015】これらのサイドギヤ37,39はそれぞれ
左右の後車軸9,11側にスプライン連結されており、
サイドギヤ37の内側には各車軸9,11が突当たるス
ラストブロック47が配置されている。各サイドギヤ3
7,39の間にはスラストワッシャ49が配置され、サ
イドギヤ39とデフケース21との間にはワッシャ51
が配置されている。
【0016】デフケース本体31には長短の収納孔5
3,55が周方向に4組形成されており、これらの収納
孔53,55にはそれぞれ長短のヘリカルピニオンギヤ
57,59が摺動回転自在に収納されている。
【0017】長いピニオンギヤ57は第1ギヤ部61
(図2に図示)と第2ギヤ部63及びこれらを連結する
小径の軸部65とからなり、第2ギヤ部63は図3のよ
うに右のサイドギヤ39と噛合っている。又、図2のよ
うに短いピニオンギヤ59の左半部67は第1ギヤ部6
1と噛合い、右半部69は左のサイドギヤ37と噛合っ
ている。なお、スラストワッシャ49に形成された凸部
71は上記の軸部65と回転方向に係合し、スラストワ
ッシャ49の回り止めをしている。
【0018】デフケース21には開口73,75,77
が設けられ、オイル溜りのオイルがこれらからデフケー
ス21に流出入し、各ギヤの噛合い部、収納孔53,5
5の壁面、ワッシャ49,51などの摺動部を潤滑す
る。
【0019】デフケース21を回転させるエンジン1の
駆動力はピニオンギヤ57,59を介してサイドギヤ3
9,37を押圧し回転させて左右の後輪13,15に分
配される。後輪間に駆動抵抗差が生じると、ピニオンギ
ヤ57,59の自転によりエンジン1の駆動力は左右各
側に差動分配される。
【0020】こうした、トルク伝達の間、ピニオンギヤ
57,59の歯先はサイドギヤ37,39との間の噛合
い圧力角により生じる噛合い反力を受け、収納孔53,
55の壁面に押付けられて摩擦抵抗を発生させる。又、
サイドギヤ37,39はねじれ角と噛合い圧力角とによ
り生じる噛合いスラスト力を受けて、ワッシャ49,5
1やデフケース21との間で摩擦抵抗を発生させる。各
サイドギヤ37,39のねじれ角は各サイドギヤ37,
39の噛合いスラスト力が車両の前進時に内向き(対向
方向)になり、後進時は外向きになるような方向にされ
ている。噛合いスラスト力をこのような方向にしたこと
により、後輪13,15の一方が空転したときグリップ
している車輪側サイドギヤの噛合いスラスト力と空転し
ている車輪側サイドギヤの噛合いスラスト力との差だ
け、前進時の摩擦抵抗は後進時より大きくなる。
【0021】これらの摩擦抵抗により、トルク感応型の
差動制限力が得られる。
【0022】図4は右サイドギヤ39の左側面図であ
り、図5は同方向から見たサイドギヤ39の歯79のプ
ロフィールである。又、図2,3,4,5の矢印81は
車両前進時のデフケース21の回転方向を示している。
従って、図5において矢印83側がピニオンギヤ57と
前進時に噛合い、矢印85側が後進時に噛合うことにな
る。そして歯79は非対称にされ前進時噛合側の圧力角
αを後進時噛合い側の圧力角βより大きくしてある。左
サイドギヤ37も同様に前進時噛合側の圧力角を後進時
噛合い側の圧力角より大きくしてあり、図2,3のよう
に各ピニオンギヤ57,59もサイドギヤ37,39に
合わせた圧力角を与えている。
【0023】図6は車両の旋回時にサイドギヤ37,3
9に生じる噛合いスラスト力の前進時と後進時の変化を
示す図面である。矢印81は前進時のデフケース21の
回転方向であり、この回転方向は図2にも示すように短
いピニオンギヤ59から長いピニオンギヤ57の方向に
向いている。又、ロックトルクは旋回の内輪側に生じる
トルクであり、スピントルクは外輪側に受けるトルクで
ある。
【0024】上記のように、サイドギヤ37,39は前
進時圧力角αでピニオンギヤ59,57と噛合う。前進
時の右旋回では左サイドギヤ37(旋回の外輪側)はデ
フケース21より先行回転するが路面からの抵抗により
噛合いが圧力角αである前進時噛合い側に移り回転方向
と逆向きの小さいスピントルクを受ける。又、右のサイ
ドギヤ39は回転方向と同じ向きの大きなロックトルク
が生じる。左旋回時は内輪と外輪が逆になりサイドギヤ
37に回転方向と同じ向きのロックトルクが生じサイド
ギヤ39は回転方向と逆向きのスピントルクを受ける。
【0025】また、サイドギヤ37,39は後進時圧力
角βでピニオンギヤ59,57と噛み合う。後進時の右
旋回では、左サイドギヤ37(旋回の外側)はデフケー
ス21より、先行回転するが路面からの抵抗により、噛
み合いが圧力角βである後進時噛み合い側に移り回転方
向と逆向きの小さいスピントルクを受ける。又、右のサ
イドギヤ39は、大きなロックトルクが生じる。左旋回
時には内輪と外輪が逆になりサイドギヤ37に回転方向
と同じ向きのロックトルクが生じサイドギヤ39は回転
方向と逆向きのスピントルクを受ける。
【0026】後進時は各旋回方向で前進時と反対方向の
ロックトルクとスピントルクが生じる。
【0027】上記のように、各ギヤは車両の前進時に圧
力角α側で噛合い後進時に圧力角β側で噛合うから、ピ
ニオンギヤ57,59が受ける噛合い反力やサイドギヤ
37,39が受ける噛合いスラスト力は前進時は大きく
後進時はそれよりも小さくなり、前進時の差動制限力を
大きくし後進時の差動制限力を小さくすることができ
る。
【0028】歯形が前進時と後進時とで対称であった従
来のデファレンシャル装置では、例えば圧力角α,βが
共に22.5°であるとトランスファレシオ(空転側車
輪トルクに対するグリップ側車輪トルクの比)は前進時
と後進時共に2.54である。これに対して、この実施
例では前進側は圧力角αを30°にしてトランスファレ
シオ2.81を得、後進時は圧力角βを10°にしてト
ランスファを2.32まで小さくしている。
【0029】従って、前進時は充分大きな差動制限力が
得られると共に、後進時は差動制限力を小さくして、前
進時のエンジンブレーキ作動中(リヤデフ7でのトルク
伝達方向が後進走行時と同じ向きになる)ABSとの干
渉を避けることができる。
【0030】こうして、リヤデフ7が構成されており、
図7の車両は大トルクを掛ける発進時や加速時には、従
来のデファレンシャル装置201より大きな差動制限力
が得られて直進安定性が向上し、旋回時は適度な差動制
限力により円滑で安定な旋回性が得られる。又、上記の
ようにエンジンブレーキ作動時は差動制限力が小さくな
りABSとの干渉が防止される。
【0031】なお、実施例と異ってピニオンギヤを等長
にし、これらをサイドギヤの両外側で噛合わせるか又は
サイドギヤの間で噛合わせるように構成してもよい。
【0032】
【発明の効果】この発明のデファレンシャル装置は、各
ギヤの車両前進時の噛合い圧力角αを後進時の噛合い圧
力角βより大きくしたからトランスファレシオを前進時
に大きく後進時に小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例の断面図である。
【図2】図1のX−X断面図である。
【図3】図1のY−Y断面図である。
【図4】サイドギヤの左側面図である。
【図5】サイドギヤの歯を拡大した図面である。
【図6】実施例においてサイドギヤに生じる噛合いスラ
スト力の方向変化を示す図面である。
【図7】図1の実施例を用いた車両の動力系を示すスケ
ルトン機構図である。
【図8】従来の断面図である。
【符号の説明】
7 リヤデフ 37,39 ヘリカルサイドギヤ 53,55 収納孔 57,59 ヘリカルピニオンギヤ α,β 噛合い圧力角

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンの駆動力により回転するデフケ
    ースと、デフケースに設けられた収納孔に摺動回転自在
    に収納されたピニオンギヤと、ピニオンギヤを介して連
    結された一対の車輪側サイドギヤとを備え、車両前進時
    の各ギヤの噛合い圧力角αを車両後進時の各ギヤの噛合
    い圧力角βより大きくしたことを特徴とするデファレン
    シャル装置。
  2. 【請求項2】 ピニオンギヤとサイドギヤとをヘリカル
    ギヤで構成した請求項1記載のデファレンシャル装置。
  3. 【請求項3】 車両の前進時に各サイドギヤに対向方向
    のスラスト力が生じるねじれ角を与えた請求項2に記載
    のデファレンシャル装置。
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