JPH07332465A - デファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピニオンギヤの倒れを防止する。 【構成】 この発明のデファレンシャル装置は、エンジ
ンにより回転駆動されるデフケース２１の内部に配置さ
れた一対のサイドギヤ４１，４３と、互いの間に径方向
の隙間Ｇを介して配置されサイドギヤと各別に噛合った
ギヤ部５５，６３と、互いに噛合った連動ギヤ部５９，
６５とを有する長短のピニオンギヤ５１，５３と、ギヤ
５１，５３を収納するデフケース２１の収納孔４７，４
９と、隙間Ｇに設けられて収納孔４９の一部をなしギヤ
部６３を支承する壁部７１とを備えたことを特徴とす
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】Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ ５１２２１０１
号公報にデファレンシャル装置が記載されている。図１
８はこれと類似構造のデファレンシャル装置のギヤ部２
０１を示している。このギヤ部２０１は車輪側に連結さ
れた一対のサイドギヤ２０３，２０５と、長短のピニオ
ンギヤ２０７，２０９とから構成されており、これらの
ピニオンギヤ２０７，２０９はそれぞれギヤ部２１１，
２１３でサイドギヤ２０３，２０５と各別に噛合うと共
に、連動ギヤ部２１５，２１７で互いに噛合っている。
ピニオンギヤ２０７，２０９はデフケースの収納孔に摺
動回転自在に収納されており、エンジンの駆動力はデフ
ケースからピニオンギヤ２０７，２０９を介してサイド
ギヤ２０３，２０５に分配され、サイドギヤ２０３，２
０５間及び各ギヤとデフケース間の摩擦抵抗により差動
制限力を得ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ピニオンギヤ２０７，
２０９は収納孔の壁面に押されてサイドギヤ２０３，２
０５を駆動するが、その場合デフケースが図１７の矢印
２１９の方向に回転するとき、短いピニオンギヤ２０９
は全長に亘って収納孔に押され支持されて安定するが、
デフケースが矢印２２１の方向に回転するとき、短いピ
ニオンギヤ２０９の連動ギヤ部２１７は長いピニオンギ
ヤ２０７の連動ギヤ部２１５に押されるがギヤ部２１３
には力が掛らず、しかも長いピニオンギヤ２０７の軸部
２２３との間に隙間があるから、矢印２２５の方向に倒
れが生じ、ピニオンギヤ２０９やデフケースの収納孔に
異常摩耗が生じて耐久性が低下する。従って、デフケー
スの回転方向は車両の前進時に矢印２１９方向になるよ
うにしなければならないという制約を受ける。又、差動
制限力はなるべく大きくしたい。

【０００４】そこで、この発明は、車輪側サイドギヤを
連結するピニオンギヤの倒れを防止すると共に差動制限
機能と耐久性とを向上させたデファレンシャル装置の提
供を目的とする。

【０００５】

【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、エンジンにより回転駆動されるデフケース
と、デフケース内部に配置された一対の車輪側サイドギ
ヤと、これらのサイドギヤと各別に噛合うと共に互いの
間に径方向の隙間を介して配置されたギヤ部をそれぞれ
有する長短のピニオンギヤと、これらのピニオンギヤを
連動回転させる連動機構と、デフケースに設けられ長短
のピニオンギヤを摺動回転自在に収納する収納孔と、前
記隙間に設けられて収納孔の一部をなし短いピニオンギ
ヤの前記ギヤ部を支承する壁部とを備えたことを特徴と
する。

【０００６】第２発明のデファレンシャル装置は、エン
ジンにより回転駆動されるデフケースと、デフケース内
部に配置された一対の車輪側サイドギヤと、これらのサ
イドギヤと各別に噛合うと共に互いの間に径方向の隙間
を介して配置されたギヤ部と、互いに噛合った連動ギヤ
部とを有する長短のピニオンギヤと、デフケースに設け
られた長短のピニオンギヤを摺動回転自在に収納する収
納孔と、前記隙間に設けられて収納孔の一部をなし短い
ピニオンギヤの前記ギヤ部を支承する壁部とを備えたこ
とを特徴とする。

【０００７】第３発明のデファレンシャル装置は、エン
ジンにより回転駆動されるデフケースと、デフケース内
部に配置された一対の車輪側サイドギヤと、これらのサ
イドギヤと各別に噛合うと共に互いの間に径方向の隙間
を介して配置された第１のギヤ部と、第２のギヤ部とを
有する長短のピニオンギヤと、これら第２のギヤ部を連
結するアイドルギヤと、デフケースに設けられ長短のピ
ニオンギヤを摺動回転自在に収納する収納孔と、前記隙
間に設けられて収納孔の一部をなし短いピニオンギヤの
第１ギヤ部を支承する壁部とを備えたことを特徴とす
る。

【０００８】

【作用】長短のピニオンギヤの間に連動機構を配置する
ことにより、サイドギヤと噛合うそれぞれのギヤ部の間
に径方向の隙間を形成し、この隙間にピニオンギヤの収
納孔の一部をなし短いピニオンギヤのギヤ部を支承する
壁部を設けた。

【０００９】従って、短いピニオンギヤはこの壁部の反
対側では全長に亘って収納孔に支承され、壁部側ではこ
の壁部と連動機構とにより全長に亘って支承されるか
ら、デフケースの回転方向に拘らず倒れが防止され、耐
久性が大幅に向上すると共に、デフケースは車両の前進
と後進とによる回転方向の制約から解放される（第１〜
第３発明）。

【００１０】第２発明のデファレンシャル装置では長短
のピニオンギヤの連動ギヤ部を大径にして連動機構を構
成し、第３発明のデファレンシャル装置では、長短のピ
ニオンギヤの第２ギヤ部と、これらを連結するアイドル
ギヤとで連動機構を構成した。前者では連動ギヤを大径
にした分、又後者ではアイドルギヤを配置した分、摩擦
抵抗が増加して差動制限力が強化される。

【００１１】

【実施例】図１ないし図８及び図１７により第２発明の
一実施例を説明する。図１はこの実施例の全体を示す図
面であり、図１７はこの実施例を用いた車両の動力系を
示す。左右の方向はこの車両及び図１，２，３，８での
左右の方向である。又、符号を与えていない部材等は図
示されていない。

【００１２】図１７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、デフケース２１にはリングギヤ２
５が固定されている。リングギヤ２５はドライブピニオ
ンギヤ２７と噛合っており、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。デフキャリヤ２
３にはオイル溜りが設けられている。

【００１４】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。

【００１５】デフケース２１は図４に示すカバー３１
と、図５に示すケーシング本体３３と、リング３５とを
備えている。図２のようにカバー３１とケーシング本体
３３はボルト３７で一体にされ、図３のようにリング３
５は周上４ケ所をボルト３９でケーシング本体３３に固
定されている。

【００１６】デフケース２１の内部にはヘリカルサイド
ギヤ４１，４３が配置されている。図６のように、ケー
シング本体３３には４個の収納孔部材４５が一体にされ
ており、各収納孔部材４５に形成された収納孔４７，４
９には図１、図２のように長短のヘリカルピニオンギヤ
５１，５３が摺動回転自在に収納されている。収納孔部
材４５は熱処理を施した耐摩耗性の高い材料で作られて
いる。

【００１７】図１のように、長いピニオンギヤ５１はギ
ヤ部５５及びその左側に形成された凸部５７と、ギヤ部
５５より大径の連動ギヤ部５９と、これらを連結する小
径の軸部６１とからなり、ギヤ部５５は左のサイドギヤ
４１と噛合っている。又、図２のように、短いピニオン
ギヤ５３はギヤ部６３と、ギヤ部６３より大径の連動ギ
ヤ部６５と、これらを連結する小径の軸部６７とからな
り、ギヤ部６３は右のサイドギヤ４３と噛合っている。

【００１８】各連動ギヤ部５９，６５は互いに噛合って
ピニオンギヤ５１，５３の連動機構６９を構成してい
る。歯数は、ギヤ部５５，６３が各６枚であり、連動ギ
ヤ部５９，６５は各８枚である。ピニオンギヤ５１，５
３はケーシング本体３３の右端側から収納孔４７，４９
に組付けられ、その後リング３５がケーシング本体３３
に固定されて、脱落を防止される。

【００１９】連動ギヤ５９，６５を各ギヤ部５５，６３
より大径にしたことにより各ギヤ部５５，６３の間には
図７、図８のように径方向の隙間Ｇが形成され、この隙
間Ｇにはケーシング本体３３と収納孔部材４５により壁
部７１が設けられている。

【００２０】図８に展開して示したように、壁部７１を
設けたことにより短いピニオンギヤ５３のギヤ部６３は
矢印７３，７５が示すデフケース２１の両回転方向で収
納孔４９によって支承され、倒れが防止される。又、長
いピニオンギヤ５１のギヤ部５５も両回転方向で収納孔
４７に支承され、各連動ギヤ部５９，６５は噛合い側で
は互いに支承し合い、他の方向では収納孔４７，４９に
よって支承されている。こうして、長短のピニオンギヤ
５１，５３共に倒れが防止されている。

【００２１】各ギヤの左側には差動回転速度に感応して
作動する差動制限機構７７が配置されている。この差動
制限機構７７のハウジング７８は左のサイドギヤ４１と
一体に形成され、このボス部７９は左の後車軸９にスプ
ライン連結されている。又、ハブ８１はサイドギヤ４１
とボス部７９の間を通る延長部８３を介して右のサイド
ギヤ４３にスプライン連結され、サイドギヤ４３は右の
後車軸１１にスプライン連結されている。

【００２２】サイドギヤ４１，４３はデフケース２１と
の間の軸支部８５，８７により支承されている。サイド
ギヤ４１，４３の間及びデフケース２１とハウジング７
８との間にはそれぞれスラストワッシャ８９，９１が配
置され、ワッシャ９１は爪９３を図１と図４に示すよう
にカバー３１に設けられた４個所の開口９５のうち２個
所に折り込んで回り止めしている。

【００２３】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５１，５３からサイドギヤ４１，
４３を介して左右の後輪１３，１５に分配され、後輪間
に駆動抵抗差が生じるとピニオンギヤ５１，５３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。車両が前進するときのデフケース２１の回転方向は
図８の矢印７３の方向であり、短いピニオンギヤ５３が
長いピニオンギヤ５１を押圧する。

【００２４】車両の走行中、ピニオンギヤ５１，５３は
サイドギヤ４１，４３との噛合い反力により収納孔４
７，４９の壁面に押付けられて摩擦抵抗が生じる。又、
ヘリカルギヤの噛合いスラスト力により、ピニオンギヤ
５１，５３はハウジング７８、ケーシング本体３３、リ
ング３５などに押付けられ、サイドギヤ４１，４３はワ
ッシャ８９，９１、ケーシング本体３３などに押付けら
れて、摩擦抵抗が生じる。これらの摩擦抵抗は伝達トル
クが大きい程大きくなり、トルク感応型の差動制限力と
なる。この差動制限力は連動ギヤ部５９，６５を大径に
したから、従来より強化される。

【００２５】デフケース２１には開口９５，９６からオ
イル溜りのオイルが流出入し、内部の摺動部やギヤの噛
合い部などを潤滑する。

【００２６】こうして、リヤデフ７が構成されており、
図１７の車両は大トルクを掛ける発進や加速に際してリ
ヤデフ７のトルク感応型差動制限機能により直進安定性
が向上し、悪路などでの片輪空転時は差動制限機構７７
の差動回転速度感応型差動制限機能によりグリップ側の
車輪に駆動力が送られて、走破性が向上する。

【００２７】又、上記のようにリヤデフ７は短いピニオ
ンギヤ５３の倒れが壁部７１によって防止されるから耐
久性が向上すると共に、前進時のデフケース２１の回転
方向を図８の矢印７５のように短いピニオンギヤ５３が
長いピニオンギヤ５１に押されるような方向にすること
も可能である。

【００２８】次に、図９ないし図１６により第３発明の
一実施例を説明する。図９はこの実施例の全体を示す図
面である。この実施例は図１６の車両のリヤデフ９７と
して用いられている。左右の方向はこの車両及び図９，
１０，１１，１２，１５での左右の方向であり、符号を
与えていない部材等は図示されていない。又、各図及び
以下の説明の中で上記第２発明の実施例と同機能の部材
には同じ符号が与えられている。

【００２９】リヤデフ９７のデフケース９９はカバー３
１と、図１３に示すケーシング本体１０１と、リング３
５とを備えている。図１０のようにカバー３１とケーシ
ング本体１０１はボルト３７で一体にされ、図１１のよ
うにリング３５はボルト３９でケーシング本体１０１に
固定されている。図１４のようにケーシング本体１０１
には４個の収納孔部材１０３が一体にされており、各収
納孔部材１０３に形成された収納孔１０５，１０７，１
０９，１０９には図９，１０，１２のように長短のヘリ
カルピニオンギヤ１１１，１１３とアイドルギヤ１１
５，１１５が摺動回転自在に収納されている。収納孔部
材１０３は熱処理を施した耐摩耗性の高い材料で作られ
ている。

【００３０】図９のように、長いピニオンギヤ１１１は
第１と第２のギヤ部１１７，１１９と、これらを連結す
る小径の軸部１２１と、第１のギヤ部１１７の左側に形
成された凸部１２３とからなり、ギヤ部１１７は左のヘ
リカルサイドギヤ４１と噛合っている。又、図１０のよ
うに、短いピニオンギヤ１１３の左半部の第１ギヤ部１
２５は右のヘリカルサイドギヤ４３と噛合い、右半部の
第２ギヤ部１２７は図１４，１５，１６のように２個の
アイドルギヤ１１５を介して長いピニオンギヤ１１１の
第２ギヤ部１１９に連結されている。

【００３１】第２ギヤ部１１９，１２７とアイドルギヤ
１１５，１１５とによりピニオンギヤ１１１，１１３の
連動機構１２９が構成されている。ピニオンギヤ１１
１，１１３とアイドルギヤ１１５はケーシング本体１０
１の右端側から収納孔１０５，１０７，１０９にそれぞ
れ組付けられ、リング３５により脱落を防止される。

【００３２】第２ギヤ部１１９，１２７の間にアイドル
ギヤ１１５，１１５を配置したことにより第１ギヤ部１
１７，１２５の間には図１３，１４，１５のように径方
向の隙間Ｇが形成され、この隙間Ｇにはケーシング本体
１０１と収納孔部材１０３による壁部１３１が設けられ
ている。

【００３３】図１５に展開して示したように、壁部１３
１を設けたことにより短いピニオンギヤ１１３の第１ギ
ヤ部１２５は矢印１３３，１３５が示すデフケース９９
の両回転方向で収納孔１０７によって支承され、倒れが
防止される。又、長いピニオンギヤ１１１の第１ギヤ部
１１７も両回転方向で収納孔１０５に支承され、各第２
ギヤ部１１９，１２７はアイドルギヤ１１５，１１５を
介して互いに支承し合い、収納孔１０５，１０７によっ
て支承されている。こうして、長短のピニオンギヤ１１
１，１１３共に倒れが防止されている。

【００３４】デフケース９９を回転させるエンジン１の
駆動力はピニオンギヤ１１１，１１３とアイドルギヤ１
１５からサイドギヤ４１，４３を介して左右の後輪１
３，１５に分配され、後輪間に駆動抵抗差が生じるとピ
ニオンギヤ１１１，１１３とアイドルギヤ１１５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。又、各ギヤの噛合い反力と噛合いスラスト力による
トルク感応型の差動制限機能はアイドルギヤ１１５を２
個設けたから、従来より強化されている。

【００３５】デフケース９９には開口９５，１３７，１
３９からオイル溜りのオイルが流出入し、内部の摺動部
やギヤの噛合い部などを潤滑する。

【００３６】こうして、リヤデフ９７が構成されてお
り、上記のように壁部１３１により短いピニオンギヤ１
１３の倒れが防止され耐久性が向上すると共に、車両の
進行方向に対してデフケース９９の回転方向を自由に選
択できる。

【００３７】第４発明のデファレンシャル装置は、壁部
をデフケースと一体に形成して部品点数を低減させてい
る。

【００３８】

【発明の効果】各発明のデファレンシャル装置は連動機
構を介して長短のピニオンギヤの間に形成させた径方向
隙間に壁部を設けて短いピニオンギヤの倒れを防止し
た。又、第２発明では連動機構に大径のギヤを用い、第
３発明では連動機構にアイドルギヤを用いることにより
それぞれ差動制限力を強化している。

【図面の簡単な説明】

【図１】第２発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】回転中心及び短いピニオンギヤ５３の中心を通
る平面で切断した図１の実施例の断面図である。

【図３】回転中心及びボルト３９の中心を通る平面で切
断した図１の実施例の断面図である。

【図４】図１の実施例のＡ方向矢視図である。

【図５】図１の実施例からカバー３１及び差動制限機構
７７を外した状態でのＡ方向矢視図である。

【図６】図１の実施例からリング３５を外した状態での
Ｂ方向矢視図である。

【図７】図１のＣ−Ｃ断面図である。

【図８】図７のＤ−Ｄ展開図である。

【図９】第３発明の一実施例を示す断面図である。

【図１０】短いピニオンギヤ１１３の中心を通る平面で
切断した図９の実施例の断面図である。

【図１１】回転中心及びボルト３９の中心を通る平面で
切断した図９の実施例の断面図である。

【図１２】回転中心及びアイドルギヤ１１５の中心を通
る平面で切断した図９の実施例の断面図である。

【図１３】図９の実施例からカバー３１及び差動制限機
構７７を外した状態でのＥ方向矢視図である。

【図１４】図９の実施例からリング３５を外した状態で
のＦ方向矢視図である。

【図１５】図９の実施例のピニオンギヤ１１１，１１３
とアイドルギヤ１１５の縦断面図である。

【図１６】各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１７】従来例を示す概略図である。

【符号の説明】

７，９７ リヤデフ（デファレンシャル装置） ２１，９９ デフケース ４１，４３ サイドギヤ ４７，４９，１０５，１０７，１０９ 収納孔 ５１，５３，１１１，１１３ ピニオンギヤ ５５，６３ ギヤ部 ５９，６５ 連動ギヤ部 ６９，１２９ 連動機構 ７１，１３１ 壁部 １１５ アイドルギヤ １１７，１２５ 第１のギヤ部 １１９，１２７ 第２のギヤ部 Ｇ 隙間

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンにより回転駆動されるデフケー
   スと、デフケース内部に配置された一対の車輪側サイド
   ギヤと、これらのサイドギヤと各別に噛合うと共に互い
   の間に径方向の隙間を介して配置されたギヤ部をそれぞ
   れ有する長短のピニオンギヤと、これらのピニオンギヤ
   を連動回転させる連動機構と、デフケースに設けられ長
   短のピニオンギヤを摺動回転自在に収納する収納孔と、
   前記隙間に設けられて収納孔の一部をなし短いピニオン
   ギヤの前記ギヤ部を支承する壁部とを備えたことを特徴
   とするデファレンシャル装置。
2. 【請求項２】 エンジンにより回転駆動されるデフケー
   スと、デフケース内部に配置された一対の車輪側サイド
   ギヤと、これらのサイドギヤと各別に噛合うと共に互い
   の間に径方向の隙間を介して配置されたギヤ部と、互い
   に噛合った連動ギヤ部とを有する長短のピニオンギヤ
   と、デフケースに設けられた長短のピニオンギヤを摺動
   回転自在に収納する収納孔と、前記隙間に設けられて収
   納孔の一部をなし短いピニオンギヤの前記ギヤ部を支承
   する壁部とを備えたことを特徴とするデファレンシャル
   装置。
3. 【請求項３】 エンジンにより回転駆動されるデフケー
   スと、デフケース内部に配置された一対の車輪側サイド
   ギヤと、これらのサイドギヤと各別に噛合うと共に互い
   の間に径方向の隙間を介して配置された第１のギヤ部
   と、第２のギヤ部とを有する長短のピニオンギヤと、こ
   れら第２のギヤ部を連結するアイドルギヤと、デフケー
   スに設けられ長短のピニオンギヤを摺動回転自在に収納
   する収納孔と、前記隙間に設けられて収納孔の一部をな
   し短いピニオンギヤの第１ギヤ部を支承する壁部とを備
   えたことを特徴とするデファレンシャル装置。