JPH08296686A

JPH08296686A - 回転緩衝抵抗装置および差動歯車装置

Info

Publication number: JPH08296686A
Application number: JP12583795A
Authority: JP
Inventors: Hideyasu Takegai; 秀恭竹蓋; Shinichiro Nakajima; 紳一郎中島; Tadashi Kobayashi; 忠志小林
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1995-04-26
Filing date: 1995-04-26
Publication date: 1996-11-12

Abstract

(57)【要約】【目的】小型軽量で、しかも差動歯車装置に用いた場
合にアンチロック制動装置とのマッチング性が良好な回
転緩衝抵抗装置を提供する。【構成】ケーシング２の内周面には、軸線Ｌを中心と
する内歯車部２４を形成する。ケーシング２の内部に
は、ロータ３を軸線Ｌを中心として偏心回転可能に設け
る。ロータ３の外周面には、内歯車部２４と噛み合う外
歯車部３２を形成する。内歯車部２４と外歯車部３２と
の間に形成される密閉空間には、シリコンオイルを充填
する。内歯車部２４と外歯車部３２との間には微小隙間
ｓを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、二つの相対回転する
部材間に設けられ、相対回転に対する緩衝または抵抗と
して用いられる回転緩衝抵抗装置およびこれを用いた差
動歯車装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、回転緩衝抵抗装置は、差動歯車装
置に多用されている。これは、車両の一方の駆動車輪が
空転した場合においても他方の駆動車輪にトルクを伝達
することができるようにするためであり、例えば特開平
１ー２６６３４４号公報、特開平５ー１０６６９３号公
報に記載の差動歯車装置に用いられている。

【０００３】前者の公報に記載の回転緩衝抵抗装置は、
ビスカス式トルク制限装置と称されるものであり、差動
歯車装置のハウジングと一方の太陽歯車との間に密閉空
間が形成され、この密閉空間には、粘性の高い流体が充
填されるとともに、多数の抵抗板が対向して配置されて
いる、多数の抵抗板のうちの一部はハウジングに固定さ
れ、他の一部の抵抗板は太陽配置に固定されている。し
たがって、ハウジングと太陽歯車とが相対回転する差動
時には、一部の抵抗板と他の一部の抵抗板とが相対回転
し、この相対回転によって流体に剪断抵抗が発生すると
ともに、各抵抗板と流体との間に摩擦抵抗が発生する。
そして、この剪断抵抗および摩擦抵抗によって一方の駆
動車輪の空転時に他方の駆動車輪にトルクを伝達するこ
とができるようになっている。

【０００４】また、後者の公報に記載の回転緩衝抵抗装
置は、オリフィス式トルク制限装置またはピストン式ト
ルク制限装置と称されるものであり、多数のシリンダ孔
を有する部材と、各シリンダ孔に摺動自在に設けられた
ピストンとを備えている。各シリンダ孔の内部にはピス
トンによって密閉空間が区画されており、この密閉空間
には流体が充填されている。また、ピストンは、太陽歯
車がハウジングに対して相対回転する差動時にはカムに
よって往復動させられる。すると、密閉空間内の流体が
オリフィスを介して他の密閉空間に出入する。そして、
流体がオリフィスを通過する際の抵抗により、一方の駆
動車輪の空転時において他方の駆動車輪にトルクを伝達
することができるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】車両用の差動歯車装置
に回転緩衝抵抗装置を設置する場合には、アンチロック
制動装置（以下、ＡＢＳと略称する。）との、マッチン
グを良好にするために、差動回転数と伝達トルクとの関
係は、図７に示すように、差動回転数が小さい領域では
伝達トルクが小さくなっていることが望ましい。

【０００６】ところが、前者のビスカス式トルク制限装
置においては、図６に示すように、差動回転数が小さい
領域で伝達トルクが急激に立ち上がって大きくなってい
る。このため、ＡＢＳとのマッチングが非常に困難にな
るという問題があった。

【０００７】一方、後者のオリフィス式トルク制限装置
においては、オリフィスによる抵抗を利用しているの
で、差動回転数と伝達トルクとの関係が図７に示すよう
な関係になり、ＡＢＳとのマッチング性が良好である。
しかしその反面、多数のシリンダ孔が形成された部材お
よび多数のピストンを必要とするため、装置が大型化す
るとともに、大重量化するという問題があった。また、
ピストンをカムによって駆動しているため、回転駆動力
の損失が大きいという問題があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題を
解決するためになされたもので、請求項１に係る発明
は、内部に内歯車部が形成されたケーシングと、このケ
ーシングの内部に上記内歯車部の軸線を中心として偏心
回転可能に設けられ、外周面に上記内歯車部と噛み合う
外歯車部が形成されたロータとを備え、上記内歯車部と
外歯車部との間に形成される密閉空間内に流体が充填さ
れ、上記内歯車部と上記外歯車部との各寸法が、それら
の歯面間の一部に微小隙間が生じるような寸法に設定さ
れていることを特徴としている。この場合、上記内歯車
部の軸線方向における上記ケーシングの一端壁部には、
上記内歯車部の軸線上を貫通する貫通孔を形成し、この
貫通孔には軸部材を回転自在に挿通し、この軸部材の内
側の端部には、上記内歯車部の軸線に対して偏心した偏
心軸部を形成し、この偏心軸部に上記ロータを回転自在
に支持させるようにしてもよい。また、上記ケーシング
を、上記内歯車部の軸線を中心として相対回転可能に連
結された一対の半体から構成し、一方の半体には上記内
歯車部を形成し、他方の半体の内面には上記内歯車部の
軸線に対して偏心した偏心部を形成し、この偏心部に上
記ロータを回転自在に支持させるようにしてもよい。ま
た、請求項４に係る発明は、回転軸線を中心として回転
駆動されるハウジングと、このハウジングの回転軸線上
にそれぞれ回転自在に設けられた一対の太陽歯車と、上
記ハウジングに軸線を上記回転軸線とほぼ直交する方向
に向けて回転自在に設けられ、上記一対の太陽歯車と噛
み合う少なくとも一つの遊星歯車とを備えた差動歯車装
置において、上記一対の太陽歯車の一方に請求項１〜３
のいずれに記載の回転緩衝抵抗装置のケーシングを連結
し、上記一対の太陽歯車の他方に上記回転緩衝抵抗装置
のロータを連結したことを特徴としている。請求項５に
係る発明は、回転軸線を中心として回転駆動されるハウ
ジングと、このハウジングの回転軸線上にそれぞれ回転
自在に設けられた一対の太陽歯車と、上記ハウジングに
それぞれ回転自在に設けられ、上記一対の太陽歯車とそ
れぞれ噛み合うとともに、互いに噛み合う少なくとも一
対の遊星歯車とを備えた差動歯車装置において、上記一
対の太陽歯車の一方に請求項１〜３のいずれかに記載の
回転緩衝抵抗装置のケーシングを連結し、上記一対の太
陽歯車の他方に上記回転緩衝抵抗装置のロータを連結し
たことを特徴としている。

【０００９】

【作用】請求項１に記載の発明においては、相対回転す
る二つの部材の一方をケーシングに連結し、他方をロー
タに連結することにより、ロータを偏心回転させる。こ
のとき、内歯車部と外歯車部との各歯面間には複数の小
室が形成されるが、この小室の内部容積は、ロータの偏
心回転に伴って変化する。そして、各小室の内部容積が
変化すると、それに応じて各小室内の流体が、微小隙間
を通って他の小室に出入りする。流体が微小隙間を通過
する際の流通抵抗により、ハウジングとロータとの間の
相対回転に対する抵抗が発生する。請求項２に係る発明
においては、相対回転する二つの部材の一方をケーシン
グに連結する。また、他方部材を軸部材に連結し、この
軸部材を介して他方の部材をロータに連結する。請求項
３に係る発明においては、相対回転する二つの部材をケ
ーシングの各半体に連結する。請求項４または５に係る
発明において、一対の太陽歯車が相対回転すると、ケー
シングとロータとが相対回転する。

【００１０】

【実施例】以下、この発明の実施例について図１〜図５
を参照して説明する。図１および図２はこの発明の一実
施例たる回転緩衝抵抗装置１を示すものであり、図１
（Ａ）はその断面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ
断面図である。この図に示すように、回転緩衝抵抗装置
１は、ハウジング２とロータ３とを備えている。

【００１１】ハウジング２は、二つの半体２Ａ，２Ｂと
から構成されている。一方（図１（Ａ）において左側）
の半体２Ａは、円板状をなすものであり、その一端面に
は、複数の係合突起２１が軸線Ｌを中心とする一円周上
に等間隔をもって配置形成されている。そして、各係合
突起２１が相対回転する二つの部材のうちの一方の部材
に形成された係合凹部（図示せず）に嵌め込まれること
により、半体２Ａが当該一方の部材と一体に回転するよ
うになっている。また、半体２Ａの他端面中央部には、
凹部２２が形成されている。

【００１２】他方の半体２Ｂは、底部２３を有する短円
筒状をなすものであり、その内部に一方の半体２Ａが挿
入固定されている。この場合、一方の半体２Ａは、その
凹部２２が他方の半体２Ｂの底部２３に対向するように
挿入されており、凹部２２が底部２３によって閉じられ
ている。

【００１３】上記凹部２２の内周面には、内歯車部２４
が形成されている。この内歯車部２４は、その軸線を軸
Ｌと一致させて形成されており、複数（この実施例では
７個）の歯を有している。また、その歯形はトロコイド
歯形になっている。

【００１４】また、半体２Ｂの底部２３の中央部には、
軸線Ｌ上を延びる貫通孔２５が形成されている。この貫
通孔２５には、軸部材４が回転自在に挿通支持されてい
る。軸部材４の外側の端部には、スプライン部４１が形
成されている。そして、このスプライン部４１が相対回
転する二つの部材のうちの他方の部材に形成されたスプ
ライン孔（図示せず）に嵌合されることにより、軸部材
４が他方の部材と一体に回転するようになっている。軸
部材４の内側の端部には、断面円形の偏心軸部４２が形
成されている。この偏心軸部４２は、その中心線Ｏが軸
線Ｌに対して偏心するように配置されている。

【００１５】上記ロータ３は、円板状をなすものであ
り、上記凹部２２内に配置されている。ロータ３の中央
部にはこれを貫通する支持孔３１が形成されている。こ
の支持孔３１には、上記偏心軸部４２が回転自在に挿入
されている。したがって、ロータ３は、軸部材４が回転
すると軸線Ｌを中心として偏心回転することになる。ま
た、ロータ３が凹部２２内に配置されることにより、凹
部２２の内周面とロータ３の外周面との間には、外部に
対して密閉された密閉空間２６が形成されている。この
密閉空間２６には、シリコンオイル等の流体が充填され
ている。

【００１６】また、ロータ３の外周面には、外歯車部３
２が形成されている。この外歯車部３２は、上記内歯車
部２４と噛み合っている。したがって、ロータ３が偏心
回転すると、ロータ３は自転することになる。例えば、
図１（Ｂ）において軸部材４が矢印Ｘ方向へ回転する
と、ロータ３は矢印Ｙ方向へ自転する。外歯車部３２
は、上記外歯車部２５の歯数をＮとすると、（Ｎ−１）
個の歯を有している。なお、外歯車部３２が内歯車部２
４同一のピッチを有し、トロコイド歯形を有しているこ
とは勿論である。

【００１７】ここで、上記内歯車部２４と外歯車部３２
との各寸法は、次のように設定されている。すなわち、
図１（Ｂ）に示すように、軸線Ｌと中心線Ｏとを結ぶ線
ｌが内歯車部２４の一の歯の中央を通るとともに、外歯
数部３２の一の歯の中央を通るように、各歯車部２４，
３２の位相を合わせたとき、線ｌ上の歯の頂部２４ａ，
３２ａ間に微小間隔Δ₁が存し、線ｌ上における内歯車
部２４の谷部２４ｂと外歯車部３２の頂部３２ａとの間
に微小間隔Δ₂が存するように、内歯車部２４の歯先円
半径Ｒ_i、歯底円半径Ｒ_o、および外歯車部３２の歯先円
半径ｒが設定されている。この場合、Δ₁＝Δ₂としても
よく、あるいはΔ₁＞Δ₂としてもよい。また、内歯車部
２４の隣接する二つの歯間のピッチ円上における間隔
は、外歯車部３２のピッチ円上における歯の厚さより若
干大きくなっている。

【００１８】内歯車部２４と外歯車部３２の各寸法が上
記のように設定されているので、軸部材４を回転させる
と、図２に示すように（図２は軸部材４を図１（Ａ）に
示す状態から矢印Ｘ方向へ１ピッチ分だけ回転させたと
きの状態を示す。）、内歯車部２４と外歯車部３２と
は、１点でのみ接触し、その接触点を除けば、両歯車部
２４，３２の歯面間、特に外歯車部３２の頂部３２ａと
内歯車部２４の歯面との間には、微小隙間ｓが形成され
る。したがって、内歯車部２４の各歯と外歯車部３２の
各歯間に形成される各小室５どうしは微小隙間ｓを介し
て連通することになる。微小隙間ｓは、オリフィスとし
て機能し得る程度の大きさに設定されている。

【００１９】なお、図１（Ａ）において符号６は半体２
Ａ，２Ｂの間から流体が漏出するのを防止するためのシ
ール部材であり、符号７は貫通孔２５の内周面と軸部材
４との間から流体が漏出するのを防止するためのシール
部材である。

【００２０】上記構成の回転緩衝抵抗装置１において、
いまハウジング２の半体２Ａを固定し、軸部材４を図１
（Ｂ）において矢印Ｘ方向へ回転させたものとする。す
ると、ロータ３は、軸部材４の回転に伴って偏心回転す
るとともに、外歯車部３２と内歯車部２４との噛み合い
により、矢印Ｙ方向へ自転する。すると、各小室５の容
積が変化し、その分の流体が微小隙間ｓを通って他の小
室５に流入、流出する。例えば、図１（Ａ）および図２
に示すように、小室５ａ内の流体は小室５ｂに流出し、
小室５ｃ内には小室５ｂ内の流体が流入する。

【００２１】このとき、微小隙間ｓの大きさがオリフィ
スとして機能するような大きさに設定されているので、
流体が微小隙間ｓを流通するときに抵抗が発生し、これ
によってケーシング２とロータ３との相対回転に対する
緩衝または抵抗作用が発生する。しかも、オリフィスに
よる抵抗作用であるから、抵抗の大きさ、つまり軸部材
４からハウジング２に伝達されるトルクの大きさは、軸
部材４の回転数に伴って上昇し、図７に示すような特性
になる。したがって、この回転緩衝抵抗装置１を差動歯
車装置に用いた場合には、ＡＢＳと容易にマッチングさ
せることができる。

【００２２】また、ハウジング２とロータ３とを相対回
転させるだけの簡単な構成であり、全体を小型軽量化す
ることができる。さらに、ロータ３は流体によって回転
抵抗を受けるだけであり、内歯車部２４と外歯車部３２
との接触面間に大きな摩擦抵抗が発生することがない。
したがって、駆動トルクの損失を小さく抑えることがで
きる。

【００２３】なお、上記の実施例では、ハウジング２の
半体２Ａを固定し、軸部材４を回転させようにしている
が、上記の作用は、軸部材４を固定し、半体２Ａを回転
させた場合、あるいは半体２Ａと軸部材４とを互いに逆
方向へ回転させた場合も同様である。

【００２４】また、上記の実施例においては、相対回転
する二つの部材のうちの一方の部材を軸部材４を介して
ロータ３に連結しているが、当該一方の部材を貫通孔２
５に回転自在に挿通するとともに、その端部に偏心軸部
を形成し、この偏心軸部をロータ３の支持孔３１に回転
自在に挿通することにより、一方の部材をロータ３に直
接連結するようにしてもよい。

【００２５】次に、図３に示す発明の他の実施例につい
て説明する。なお、上記実施例と同様な部分については
説明を省略し、異なる部分についてのみ説明することと
する。図３に示す回転緩衝抵抗装置１Ａにおいては、半
体２Ａと半体２Ｂとが軸線Ｌを中心として相対回転自在
に連結されている。また、半体２Ｂの内側の面には、断
面円形の偏心部２７が形成されており、この偏心部２７
は、上記実施例の偏心軸部４２に相当するものであり、
ロータ３の支持孔３１回転自在に嵌合されている。さら
に、半体２Ｂの外側の端面には、半体２Ａに形成された
係合突起２１と同様の複数の係合突起２８が形成されて
いる。そして、各係合突起２８によって半体２Ａを相対
回転する二つの部材のうちの他方の部材に連結するよう
になっている。なお、この実施例においては、ロータ３
が半体２Ａを介して相対回転する二つの部材の一方に連
結されることになる。

【００２６】図４は請求項４に係る発明の一実施例たる
差動歯車装置８を示すものであり、この差動歯車装置８
は、軸線Ｌ₁を中心として回転駆動されるハウジング８
１を有している。ハウジング８１の内部には、傘歯車か
らなる一対の太陽歯車８２，８２がその軸線を軸線Ｌ₁
と一致させて回転自在に設けられるとともに、少なくと
も一つ（この実施例では４個設けられており、２個のみ
図示してある。）の遊星歯車８３がその軸線を軸線Ｌ₁
と直交させて回転自在に設けられている。遊星歯車８３
は、傘歯車からなるものであり、一対の太陽歯車８２，
８２と噛み合っている。

【００２７】上記一対の太陽歯車８２，８２間には、こ
の発明に係る回転緩衝抵抗装置１Ａ′が設けられてい
る。回転緩衝抵抗装置１Ａ′は、各半体２Ａ，２Ｂの外
側の端面にスプライン部２９がそれぞれ形成されている
点を除き上記回転緩衝装置１Ａと同様に構成されてい
る。そして、各半体２Ａ，２Ｂのスプライン部２９が太
陽歯車８２，８２の軸線Ｌ₁上を延びるスプライン孔８
２ａ，８２ａに嵌合されている。これにより、回転緩衝
抵抗装置１Ａ′の軸線Ｌが軸線Ｌ₁と一致した状態で、
ケーシング２の半体２Ａが一方の太陽歯車８２に連結さ
れ、ロータ３が半体２Ｂを介して他方の太陽歯車８２に
連結されている。なお、太陽歯車８２，８２のスプライ
ン孔８２ａ，８２ａには、車軸（図示せず）もそれぞれ
嵌合される。

【００２８】また、図５に示す差動歯車装置９は、請求
項５に係るものであり、筒部９１ａと蓋部９１ｂとから
なり、軸線Ｌ₂を中心として回転駆動されるハウジング
９１を有している。このハウジング９１内には、一対の
太陽歯車９２，９２がその軸線を軸線Ｌ₂と一致させて
回転自在に設けられている。また、ハウジング９１内に
は、少なくとも一対の遊星歯車９３，９３（一方の遊星
歯車２３のみ図示）がその軸線を軸線Ｌ₂と平行にして
回転自在に設けられている。遊星歯車９３，９３は、太
陽歯車９２，９２とそれぞれ噛み合うとともに互いに噛
み合っている。

【００２９】太陽歯車９２，９２の互いに対向する端面
には、係合凹部９２ａが形成されている。そして、一方
の太陽歯車９２の係合凹部９２ａには回転緩衝抵抗装置
１Ａの半体２Ａの係合突起２１が嵌合され、他方の係合
凹部９２ａには半体２Ｂの係合突起２８が嵌合されてい
る。これによって、太陽歯車９２，９２に半体２Ａ，２
Ｂがそれぞれ連結されている。なお、太陽歯車２２，２
２のスプライン孔２２ｂ，２２ｂには車軸（図示せず）
が嵌合されるようになっている。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、差動歯車装置に用いた場合にはＡＢＳと容
易にかつ良好にマッチングさせることができ、また小型
軽量化を図ることができ、さらに駆動トルクの損失を軽
減することができるという効果が得られる。このような
効果は、請求項２〜５に係る発明においても同様に得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る回転緩衝抵抗装置の一実施例を
示すものであり、図１（Ａ）はその断面図、図１（Ｂ）
は図１（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

【図２】ロータを図１（Ｂ）に示す状態から１ピッチだ
け回転させたときの状態を示す図１（Ｂ）と同様の断面
図である。

【図３】この発明に係る回転緩衝抵抗装置の他の実施例
を示す断面図である。

【図４】この発明に係る差動歯車装置の一実施例を示す
断面図である

【図５】この発明に係る差動歯車装置の他の実施例を示
す断面図である。

【図６】従来の回転緩衝抵抗装置の一種であるビスカス
式トルク制限装置の差動回転数を伝達トルクとの関係を
示す図である。

【図７】この発明に係る回転緩衝抵抗装置の差動回転数
と伝達トルクとの関係を示す図である。

【符号の説明】

Ｌ軸線Ｌ₁ 軸線Ｌ₂ 軸線１回転緩衝抵抗装置１Ａ回転緩衝抵抗装置１Ａ′ 回転緩衝抵抗装置２ケーシング２Ａ半体２Ｂ半体３ロータ４軸部材８差動歯車装置９差動歯車装置２４内歯車部２５貫通孔２６密閉空間２７偏心部３２外歯車部４２偏心軸部５小室８１ハウジング８２太陽歯車８３遊星歯車９１ハウジング９２太陽歯車９３遊星歯車

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に内歯車部が形成されたケーシング
と、このケーシングの内部に上記内歯車部の軸線を中心
として偏心回転可能に設けられ、外周面に上記内歯車部
と噛み合う外歯車部が形成されたロータとを備え、上記
内歯車部と外歯車部との間に形成される密閉空間内に流
体が充填され、上記内歯車部と上記外歯車部との各寸法
が、それらの歯面間の一部に微小隙間が生じるような寸
法に設定されていることを特徴とする回転緩衝抵抗装
置。
【請求項２】上記内歯車部の軸線方向における上記ケ
ーシングの一端壁部には、上記内歯車部の軸線上を貫通
する貫通孔が形成され、この貫通孔には軸部材が回転自
在に挿通され、この軸部材の内側の端部には、上記内歯
車部の軸線に対して偏心した偏心軸部が形成され、この
偏心軸部に上記ロータが回転自在に支持されていること
を特徴とする請求項１に記載の回転緩衝抵抗装置。
【請求項３】上記ケーシングが、上記内歯車部の軸線
を中心として相対回転可能に連結された一対の半体から
なり、一方の半体には上記内歯車部が形成され、他方の
半体の内面には上記内歯車部の軸線に対して偏心した偏
心部が形成され、この偏心部に上記ロータが回転自在に
支持されていることを特徴とする請求項１に記載の回転
緩衝抵抗装置。
【請求項４】回転軸線を中心として回転駆動されるハ
ウジングと、このハウジングの回転軸線上にそれぞれ回
転自在に設けられた一対の太陽歯車と、上記ハウジング
に軸線を上記回転軸線とほぼ直交する方向に向けて回転
自在に設けられ、上記一対の太陽歯車と噛み合う少なく
とも一つの遊星歯車とを備えた差動歯車装置において、
上記一対の太陽歯車の一方に請求項１〜３のいずれに記
載の回転緩衝抵抗装置のケーシングを連結し、上記一対
の太陽歯車の他方に上記回転緩衝抵抗装置のロータを連
結したことを特徴とする差動歯車装置。
【請求項５】回転軸線を中心として回転駆動されるハ
ウジングと、このハウジングの回転軸線上にそれぞれ回
転自在に設けられた一対の太陽歯車と、上記ハウジング
にそれぞれ回転自在に設けられ、上記一対の太陽歯車と
それぞれ噛み合うとともに、互いに噛み合う少なくとも
一対の遊星歯車とを備えた差動歯車装置において、上記
一対の太陽歯車の一方に請求項１〜３のいずれかに記載
の回転緩衝抵抗装置のケーシングを連結し、上記一対の
太陽歯車の他方に上記回転緩衝抵抗装置のロータを連結
したことを特徴とする差動歯車装置。