JPH1122808A - 差動装置 - Google Patents

差動装置

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Publication number
JPH1122808A
JPH1122808A JP18085697A JP18085697A JPH1122808A JP H1122808 A JPH1122808 A JP H1122808A JP 18085697 A JP18085697 A JP 18085697A JP 18085697 A JP18085697 A JP 18085697A JP H1122808 A JPH1122808 A JP H1122808A
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JP
Japan
Prior art keywords
groove
ball
disk plate
differential
disk
Prior art date
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Pending
Application number
JP18085697A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Ouchi
眞 大内
Yoshitaka Ito
嘉高 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Metals Ltd filed Critical Hitachi Metals Ltd
Priority to JP18085697A priority Critical patent/JPH1122808A/ja
Publication of JPH1122808A publication Critical patent/JPH1122808A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/12Differential gearings without gears having orbital motion
    • F16H48/14Differential gearings without gears having orbital motion with cams
    • F16H48/147Differential gearings without gears having orbital motion with cams with driven cam followers or balls engaging two opposite cams

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Friction Gearing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特開平8−170705号公報で開示する差
動装置において、トルクを有効に伝達でき、またボール
および溝に摩耗を発生させることが少ない差動装置を得
る。 【解決手段】 各ボールとディスクプレートの溝との間
に発生する軸方向の反力を、ディスクプレートの周方向
に連続して設けた溝の山直径の近傍またはその外側で支
持する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車の左右または
前後駆動輪の回転差を許容する差動装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来技術】従来、自動車の差動装置としては、出力軸
に連結された一対のベベル歯車の間にピニオン歯車を介
在させ、ピニオン歯車のシャフトに外側から回転力が加
わると、差動時にピニオン歯車を自転させて各出力軸の
回転差を許容するようにしたものが一般的であるが、こ
のような構造の差動装置よりも小型で、しかも特別な機
構を追加することなく差動制限機能を有するものが、特
開平8−170705号公報として提案されている。
【0003】図2は特開平8−170705号公報の開
示に基づく差動装置の横断面図、図3は図2のディスク
プレートの正面図、図4は溝の拡大図、図5は溝を平面
状に展開した説明図である。図2の差動装置は、ギヤケ
ース1と、ギヤケース1の一端を閉塞するケースカバー
2と、互いに同軸状に対向して配置された一対のディス
クプレート3と、各ディスクプレート3の間に配置され
たボールホルダ4と、ボールホルダ4に転動自在に保持
された多数のボール5とを備えている。ギヤケース1は
一端を開口した筒形をなし、その中央には一方のディス
クプレート3を支持する軸受け1aが設けられている。
ギヤケース1の周囲にはフランジ1bが設けられ、フラ
ンジ1bにはボルト挿通用の多数の孔1cが設けられて
いる。また、ギヤケース1の内面にはボールホルダ4を
回転方向に固定するための溝1dが設けられている。
【0004】ケースカバー2は円盤状に形成され、その
中央には他方のディスクプレート3を支持する軸受け2
aが設けられている。ケースカバー2の周囲にはフラン
ジ2bが形成され、フランジ2bにはボルト挿通用の多
数の孔2cが設けられている。即ち、ケースカバー2は
各フランジ1b,2bを締結するボルト(図示せず)に
よってギヤケース1に組付けられている。
【0005】各ディスクプレート3は互いに対向面を平
坦に形成され、その他端には車輪側のドライブシャフト
(図示せず)を連結するための各連結部3bが設けられ
ている。各ディスクプレート3の対向面には各ボール5
が転動自在に係合する溝3aが設けられ、各溝3aは周
方向に連続して形成されている。
【0006】図3乃至図5において、3はディスクプレ
ート、3aは溝、5はボールである。溝3aは、ボール
5をディスクプレート3の径方向内側から外側に向かっ
て移動させる第1の案内区間3a−1と、ボール5をデ
ィスクプレート3の径方向外側から内側に向かって移動
させる第2の案内区間3a−2と、ボール5をディスク
プレート3の径方向所定範囲内の位置(この場合は径方
向一定位置)に保つ第3の案内区間3a−3とを周方向
に連続して有している。また、一方のディスクプレート
3では第1の案内区間3a−1内に第3の案内区間3a
−3が設けられ、他方のディスクプレートでは第2の案
内区間内に第3の案内区間が設けている。これにより、
一対のディスクプレート3を向かい合わせると、一方
(内側または外側)の反転位置が互いに重なり合ったと
きは、他方の反転位置が互いにずれるようになってい
る。また、溝3aはディスクプレート3の回転角が90
゜でボール5を径方向に一往復させるように形成されて
おり、これを直線状に展開すると図5のようになる。溝
3aは径方向の反転位置と、第3の案内区間3a−3で
はボール5と溝3aとの間で力を伝達しないが、力を伝
達している区間ではボール5に対する接触角の大きさを
等しくして発生するスラスト力を一定にしようとしてい
る。即ち、図5においてa≦a′,b≧b′,c≦
c′,d=d′の条件を満たし、任意のボール5が力の
伝達されない位置にあるときは他の何れかのボール5が
力の伝達される位置にあるように溝3aの全体を形成し
て、ディスクプレート3が如何なる回転角であっても常
に一定のスラスト力を発生させようとしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図2の特開平8−17
0705号公報の開示に基づく差動装置は、ボールと溝
との係合により各ディスクプレートの差動を達成すると
ともに、その構成における機械的な特性を利用して差動
制限効果を得ることができるため、部品点数が少なく容
易に組立てることができるという利点がある。
【0008】図2の差動装置は、前述のとおり、ボール
5は、溝3aの第1の案内区間3a−1から第2の案内
区間3a−2に沿って、径方向の内側や外側に向かって
移動する。そしてボール5は、図5の溝3aの展開図に
示すとおり、溝3aの第1の案内区間3a−1のうちの
(c’−d’)、(a’+(d−c))、または第2の
案内区間3a−2のうちの(b−a)では転動しつつ溝
と接触してトルクを伝達する。そして、各ボール5とデ
ィスクプレート3の溝3aとの間に発生する軸方向の反
力は、図2に示す各ニードルベアリング3d、各スラス
トワッシャ3cを介して、デフケース1またはケースカ
バー2の反力支持中心直径D1(矢印で各々示す)で受
けている。図2の差動装置においては、各ボール5とデ
ィスクプレート3の溝3aとの間に発生する軸方向の反
力を、周方向に山谷形状が連続する溝の山と谷の略平均
直径で受けているため、ボール5が山側に移動した場合
(このとき、ボール5の位置は直径D2である)、反力
によってディスクプレート3の外径の各端部3eが僅か
に変形して、ボール5と溝3aとの接触が不完全となる
おそれがあってトルクが有効に伝達されず、またボール
5と溝3aの摩耗も早くなるなどの懸念がある。
【0009】本発明の課題は、軸方向一端側を開口した
デフケースと、デフケースの一端側開口部を閉塞するケ
ースカバーとを備え、前記デフケース内に、互いに同軸
状に配置された一対のディスクプレートと、各ディスク
プレートの間に配置された複数のボールと、各ボールを
保持するボールホルダとを収容し、ボールホルダに設け
た複数の長孔に各ボールを移動自在に収容するととも
に、各ディスクプレートにそれぞれ設けた溝に各ボール
を転動自在に係合し、外部からの駆動力によってデフケ
ースを軸心周りに回転させるとともに、各ボールを各デ
ィスクプレートの溝に沿って転動させながらボールホル
ダの長孔内を往復移動させることにより、各ディスクプ
レートの回転差を許容するようにした差動装置におい
て、トルクを有効に伝達でき、またボールおよび溝に摩
耗を発生させることが少ない差動装置を得ることにあ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に本発明の差動装置は、軸方向一端側を開口したデフケ
ースと、デフケースの一端側開口部を閉塞するケースカ
バーとを備え、前記デフケース内に、互いに同軸状に配
置された一対のディスクプレートと、各ディスクプレー
トの間に配置された複数のボールと、各ボールを保持す
るボールホルダとを収容し、ボールホルダに設けた複数
の長孔に各ボールを移動自在に収容するとともに、各デ
ィスクプレートにそれぞれ設けた溝に各ボールを転動自
在に係合し、外部からの駆動力によってデフケースを軸
心周りに回転させるとともに、各ボールを各ディスクプ
レートの溝に沿って転動させながらボールホルダの長孔
内を往復移動させることにより、各ディスクプレートの
回転差を許容するようにした差動装置において、前記各
ボールと前記ディスクプレートの溝との間に発生する軸
方向の反力を支持する位置を、前記ディスクプレートの
周方向に連続して設けた溝の中心の最大径近傍または最
大径の外側としてなることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は、発明の実施の形態のひと
つの差動装置の横断面図である。実施の形態の差動装置
は、図2と同じ部品からなるが、各ボールとディスクプ
レートの溝との間に発生する軸方向の反力を支持する構
造が相違する。
【0012】即ち図1において、ギヤケース1と、ギヤ
ケース1の一端を閉塞するケースカバー2と、互いに同
軸状に対向して配置された一対のディスクプレート3
と、各ディスクプレート3の間に配置されたボールホル
ダ4と、ボールホルダ4に転動自在に保持された多数の
ボール5とを備えている。ギヤケース1は一端を開口し
た筒形をなし、その中央には一方のディスクプレート3
を支持する軸受け1aを設けている。ギヤケース1の周
囲にはフランジ1bを設け、フランジ1bにはボルト挿
通用の多数の孔1cを設けている。また、ギヤケース1
の内面にはボールホルダ4を回転方向に固定するための
溝1dを設けている。
【0013】ケースカバー2は円盤状に形成され、その
中央には他方のディスクプレート3を支持する軸受け2
aを設けている。ケースカバー2の周囲にはフランジ2
bを形成し、フランジ2bにはボルト螺合用の多数のナ
ジ孔2cを設けている。即ち、ケースカバー2は各フラ
ンジ1b,2bを締結するボルト(図示せず)によって
ギヤケース1に組付けている。
【0014】各ディスクプレート3は互いに対向面を平
坦に形成され、その他端には車輪側のドライブシャフト
(図示せず)を連結するための各連結部3bを設けてい
る。各ディスクプレート3の対向面には各ボール5が転
動自在に係合する溝3aを設け、図2に示す差動装置と
同様に、図3乃至図4に示す各溝3aを周方向に連続し
て形成している。
【0015】そして、各ボール5とディスクプレート3
の溝3aとの間に発生する軸方向の反力の支持中心直径
D1は、ディスクプレート3の周方向に連続して設けた
溝3aの山の直径D2と略同一としている。これによ
り、ディスクプレート3の外径の各端部3eは剛性が確
保されて、スラスト力がかかっても変形することなく、
ボール5と溝3aとの接触が完全となってトルクを有効
に伝達することができる。またボール5と溝3aの摩耗
も減少して耐久性が向上する。反力支持中心直径D1を
溝3aの山の中心直径D2より大きくすれば、さらにそ
の効果は向上する。
【0016】以上のように構成された差動装置において
は、エンジン(図示せず)からの駆動力がデフケース1
に伝達され、デフケース1全体が軸心回りに回転する。
そして、デフケース1が回転すると、デフケース1と一
体にボールホルダ4が回転し、この回転力は各ボール5
を介して各ディスクプレート3の溝3aに伝達されると
ともに、各ディスクプレート3に連結された左右のドラ
イブシャフトに伝達される。
【0017】このように、発明の実施の形態の差動装置
によれば、各ボールとディスクプレートの溝との間に発
生する軸方向の反力を、ディスクプレートの周方向に連
続して設けた溝の山直径の近傍またはその外側で支持す
ることで、ディスクプレートの外径の各端部は剛性が確
保されて変形することなく、ボールと溝との接触が完全
となってトルクを有効に伝達することができる。またボ
ールと溝の摩耗も減少して耐久性が向上する。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明の差動装置
は、特開平8−170705号公報の開示に基づく差動
装置に加え、各ボールとディスクプレートの溝との間に
発生する軸方向の反力を、ディスクプレートの周方向に
連続して設けた溝の山直径の近傍またはその外側で支持
することで、ディスクプレートの外径の各端部は剛性が
確保されて変形することなく、ボールと溝との接触が完
全となってトルクを有効に伝達することができ、またボ
ールと溝の摩耗も減少して耐久性が向上する。そして、
ボールと溝との係合により各ディスクプレートの差動を
達成するとともに、その構成における機械的な特性を利
用して差動制限効果を得ることができ、部品点数が少な
く容易に組立てることができるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】発明の実施の形態のひとつの差動装置の横断面
図である。
【図2】特開平8−170705号公報の開示に基づく
差動装置の横断面図である。
【図3】図1および図2のディスクプレートの溝の正面
図である。
【図4】図3の溝の拡大図である。
【図5】図3の溝を平面状に展開した説明図である。
【符号の説明】
1:デフケース、 2:ケースカバー、
3:ディスクプレート、3a:溝、 3a−1:
第1の案内区間、3a−2:第2の案内区間、3a−
3:第3の案内区間、 4:ボ
ールホルダ、4b:長孔、 5:ボール、
6:ケースカバー、D1:反力支持中心直
径、D2:ボールが溝山側に移動した場合の直径。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸方向一端側を開口したデフケースと、
    デフケースの一端側開口部を閉塞するケースカバーとを
    備え、前記デフケース内に、互いに同軸状に配置された
    一対のディスクプレートと、各ディスクプレートの間に
    配置された複数のボールと、各ボールを保持するボール
    ホルダとを収容し、ボールホルダに設けた複数の長孔に
    各ボールを移動自在に収容するとともに、各ディスクプ
    レートにそれぞれ設けた溝に各ボールを転動自在に係合
    し、外部からの駆動力によってデフケースを軸心周りに
    回転させるとともに、各ボールを各ディスクプレートの
    溝に沿って転動させながらボールホルダの長孔内を往復
    移動させることにより、各ディスクプレートの回転差を
    許容するようにした差動装置において、前記各ボールと
    前記ディスクプレートの溝との間に発生する軸方向の反
    力を支持する位置を、前記ディスクプレートの周方向に
    連続して設けた溝の最大直径近傍または最大直径の外側
    としてなることを特徴とする差動装置。
JP18085697A 1997-07-07 1997-07-07 差動装置 Pending JPH1122808A (ja)

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JP18085697A JPH1122808A (ja) 1997-07-07 1997-07-07 差動装置

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JP18085697A JPH1122808A (ja) 1997-07-07 1997-07-07 差動装置

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Publication Number Publication Date
JPH1122808A true JPH1122808A (ja) 1999-01-26

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ID=16090563

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JP (1) JPH1122808A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6463830B1 (en) * 1998-07-07 2002-10-15 Hitachi Metals, Ltd. Differential device and method of manufacturing the device
CN112771286A (zh) * 2018-09-28 2021-05-07 Ntn株式会社 动力传递装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6463830B1 (en) * 1998-07-07 2002-10-15 Hitachi Metals, Ltd. Differential device and method of manufacturing the device
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