JPH1137252A - 差動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 歯車間距離が一定であっても、ボルトの取付
ピッチ円が決まっていても、駆動力を変更することがで
きる差動装置を得る。 【解決手段】 外部からの駆動力が伝達される従動歯車
を別体に設け、ディスクプレート、センタープレートな
どの差動部品に対応したケースアダプタをデフケースと
ケースカバー間に介装する。

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】

【従来の技術】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】この差動装置は、外部からの駆動力によっ
て回転するデフケースに、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センター
プレートとを含む差動部品を収容し、センタープレート
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、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センタープレートの長孔
内を往復移動させることによって各ディスクプレートの
回転差を許容するようにしたものである。即ち、差動装
置では、各ディスクプレートに回転差が生ずると、セン
タープレートの各長孔に収容された各ボールが各ディス
クプレートの溝に案内されて転動し、各長孔内を往復移
動するが、その際、各ディスクプレートに回転差を発生
させる力が一方のディスクプレート側から加わると、他
方のディスクプレートでは差動時に従動側となるボール
が差動時に主動側となる溝を自らの動きに追従させよう
とするため、この時に生ずる反力が抵抗となって各ディ
スクプレートの差動が制限されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記差動装置では、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。
しかし、特開平８−１７０７０５号公報に開示のものは
基本構造であるため、差動装置として実車に搭載する場
合には、動力の伝達を受ける従動歯車を前記デフケース
にボルト等を用いて取付けなければならない。

【０００５】エンジンからの駆動歯車とこの駆動歯車に
よりデフケースと一体に回転する従動歯車の歯車間距離
は、自動車の車種により一定しているのが殆どである。
また前記従動歯車はデフケースに多数のボルトなどで締
結されるが、このボルトの取付ピッチ円も車種により決
まっているのが殆どである。同じ車種で伝達力を上げよ
うとする場合には、駆動歯車と従動歯車の歯車間距離を
変えず、前記のディスクプレート、ボール、センタープ
レートを含む差動部品の形状・寸法を大きくする必要が
ある。しかし、前述のとおり歯車間距離やボルトの取付
ピッチ円などの制限がある。

【０００６】本発明の課題は、歯車間距離を変えず、ま
たは従動歯車の取付ボルトなどのピッチ円を変えること
なく、ディスクプレート、ボール、センタープレートを
含む差動部品の形状・寸法を変更できる差動装置を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前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
るセンタープレートとを含む差動部品を収容し、前記セ
ンタープレート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
せながらセンタープレート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、前記ケースカバーと外部から
の駆動力が伝達される従動歯車とを別体に設け、前記ケ
ースカバーとデフケースとの間に前記差動部品に対応し
たケースアダプタを介装したことを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は発明の実施の形態を示す差
動装置の側面断面図、図２は図１の差動装置を構成する
部品を分解した断面図、図３および図４は図１における
Ａ−Ａ線方向矢視断面図である。図1〜図４に示す差動
装置は、デフケース１と、デフケース１の一端に連結す
るケースアダプタ９と、ケースアダプタ９の一端に連結
するケースカバー６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の間に配置されたセンタープレート４と、センタープ
レート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。

【０００９】デフケース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１ａが設けられている。デフケース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７螺着
用の多数のネジ孔１ｃが設けられている。また、デフケ
ース１の内面にはセンタープレート４を固定するための
溝１ｄが設けられている。

【００１０】ケースカバー６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６ａ
が設けられている。

【００１１】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）を連結するための連結部３ａが設けられて
いる。また、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３ｂが設けられ、各溝３ｂ
は周方向に連続して形成されている。各溝３ｂは、図３
に示すようにボール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３ｂ−
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３ｂ−２とを
周方向に連続して有し、一方のディスクプレート３では
第１の案内区間３ｂ−１が第２の案内区間３ｂ−２より
も周方向に長く形成され、他方のディスクプレート３で
は第２の案内区間３ｂ−２が第１の案内区間３ｂ−１よ
りも周方向に長く形成されている。即ち、各ディスクプ
レート３の対向面においては、ボール５を反転させる位
置が、図３に示すように各溝３ｂの一方（図３では外
側）が重なり合ったときは、他方（図３では内側）では
互いに周方向にずれるようになっている。また、一方の
ディスクプレート３とデフケース１との間、他方のディ
スクプレート３とケースカバー２との間にはそれぞれス
ラストワッシャ８が介装されている。

【００１２】センタープレート４は両端面を平坦状に形
成され、その周面に設けた突起４ａをデフケース１の溝
１ｄに嵌合することによってデフケース１内に固定され
ている。センタープレート４には各ボール５を転動自在
に収容する計８つの長孔４ｂが周方向に等間隔で設けら
れ、各長孔４ｂは径方向に直線状に延び、それぞれ軸方
向に貫通して設けられている。

【００１３】各ボール５はセンタープレート４の各長孔
４ｂに収容され、それぞれ各ディスクプレート３の溝３
ｂに係合している。デフケース１は、ボルト７を、各ボ
ルト通し孔２ｃ、６ｂからネジ孔１ｃに螺合することに
よって、ヘリカル歯車２、ケースカバー６と固定されて
いる。

【００１４】ケースアダプタ９は、デフケース１とケー
スカバー６との間に介装され、ディスクプレート３、セ
ンタープレート４およびボール５を含む差動部品を、デ
フケース１とケースカバー６と共に収納している。そし
てケースアダプタ９には多数のボルト通し孔９ｂと共に
多数のネジ穴９ａも形成している。ケースアダプタ９と
デフケース１との間に差動部品を収納した後、ボルト１
０をボルト通し孔９ｂに挿入してネジ孔１ｃに螺着する
ことで固定している。

【００１５】更に、デフケース１に固定されたケースア
ダプタ９と、ヘリカル歯車２、ケースカバー６とは、ボ
ルト７をボルト通し孔２ａ、ボルト通し孔６ｂに挿入し
てネジ孔９ａに螺着することで固定している。

【００１６】この実施の形態の差動装置では、駆動歯車
（図示せず）とこれに噛み合うヘリカル歯車２との歯車
間距離が一定であり、またはヘリカル歯車２の取付ボル
ト７のピッチ円が決まっていても、ケースカバー６とヘ
リカル歯車２を別体とし、更にケースカバーを介装にし
ているので、駆動力に適合させて、ディスクプレート
３、ボール５、センタープレート４を含めた差動部品の
形状・寸法を比較的大幅に変更することが可能である。
例えば、駆動力を大きくする場合、ディスクプレート
３、センタープレート４を大きくする必要があるが、こ
の場合にはデフケース１の内径１ｅを大きくし、ケース
アダプタ９の内径９ｃを内径１ｅに合わせ、またボルト
１０の取付ピッチ円径も大きくし、ケースアダプタ９の
内径９ｃをケースカバー６の外径６ｃと嵌合させること
で、駆動力に適応した差動装置とすることができる。

【００１７】以上のように構成された差動装置において
は、ヘリカル歯車２にエンジンからの駆動力が伝達さ
れ、このヘリカル歯車２、ケースカバー６、およびケー
スアダプタ９に締結固定されたデフケース全体が軸心回
りに回転するようになっている。即ち、ヘリカル歯車２
に伝達された駆動力によってデフケース１が回転する
と、デフケース１と一体にセンタープレート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３ｂ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。

【００１８】ここで、この差動装置の動作を、各ドライ
ブシャフトに回転差が生じていない場合と、各ドライブ
シャフトに回転差が生じた場合と、一方のドライブシャ
フトのみが空転し易い状態に陥った場合について説明す
る。まず、自動車が摩擦力の十分な路面を直進している
ときなど、各ドライブシャフトに回転差が生じていない
場合は、各ディスクプレート３には回転差が生じないの
で、各ボール５の転動は起こらず、各ディスクプレート
３がセンタープレート４と一体に回転する。

【００１９】次に、自動車が摩擦力の十分な路面を旋回
しているときなど、各駆動輪にトルクが均等に伝わって
いる状態で各ドライブシャフトに回転差が生じた場合に
は、以下に示す動作によって各ドライブシャフト６の回
転差が許容される。即ち、各ドライブシャフトの回転差
により各ディスクプレート３が互いに反対方向に回転す
ると、各長孔４ｂ内のボール５が各溝３ｂに案内されて
転動し、それぞれの長孔４ｂに沿って往復移動する。即
ち、図３において径方向の外側にあったボール５は、図
４に示すように各溝３ｂの第１の案内区間３ｂ−１に沿
って径方向の内側に向かって移動し、内側の反転位置に
達した後は、各溝３ｂの第２の案内区間３ｂ−２に沿っ
て径方向の外側に向かって移動する。この場合、図３に
示すように一つおきに半数ずつのボール５が各溝３ｂの
外側の反転位置に達するが、各ディスクプレート３の対
向面では各溝３ｂの反転位置が内側または外側の一方で
一致したときに他方では互いにずれるようになっている
ので、他のボール５は内側の反転位置まで達していな
い。つまり、ボール５が各溝３ｂの反転位置に達したと
きは、ボール５と溝３ｂとの間で力を伝達することがで
きないので、全てのボール５が同時に各溝３ｂの反転位
置に達しないようにする必要がある。

【００２０】次に、一方の駆動輪が路面との摩擦力を失
ったときなど、片方のドライブシャフトのみが空転し易
い状態に陥った場合には、以下に示す動作により各ドラ
イブシャフトの差動が制限される。即ち、前述のように
各ディスクプレート３の回転差が均等な力によって生じ
た場合、各溝３ｂは各ボール５を円滑に転動させること
ができるが、一方のディスクプレート３のみをドライブ
シャフト側から回転させようとした場合、一方の溝３ｂ
のみが各ボール５を転動させようとするので、各溝３ｂ
には各ボール５との接触面における反力が作用する。こ
れにより、各ディスクプレート３が互いに軸方向に離れ
ようとして各スラストワッシャ８に押し付けられ、その
摩擦力が抵抗となって一方のディスクプレート３の回転
に他方のディスクプレート３を追従させることが困難に
なり、各ドライブシャフトの差動が制限される。

【００２１】また、この差動装置は外部からの駆動力を
ヘリカル歯車２によって伝達するようになっているた
め、前輪駆動車の左右駆動輪または四輪駆動車の前後駆
動輪のように、デフケース１の回転軸が駆動軸と平行と
なる場合に用いられる。

【００２２】実施の形態の差動装置によれば、外部から
の駆動力を伝達するヘリカル歯車２とケースカバー６を
別体にし、かつケースアダプタ９をデフケース１とケー
スカバー６間に介装しているので、歯車間距離が一定で
あり、またはボルトの取付ピッチ円が決まっていても、
ディスクプレート、センタープレートを含む差動部品を
変えて、駆動力を比較的大幅に変更することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明の差動装置
は、ケースカバーと、外部からの駆動力が伝達される従
動歯車を別体に設け、更にケースアダプタをデフケース
とケースカバー間に介装することで、歯車間距離が一定
であっても、またはボルトの取付ピッチ円が決まってい
ても、ディスクプレート、センタープレートなどの差動
部品の形状・寸法を変えることで、駆動力を比較的大幅
に変更することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す差動装置の側面
断面図である。

【図２】図１の分解断面図である。

【図３】図１のＡ−Ａ線矢視方向断面図である。

【図４】同じく、図１のＡ−Ａ線矢視方向断面図であ
る。

【符号の説明】

１：デフケース、 ２：ケースカバー、 ２
ａ：ヘリカル歯車、３：ディスクプレート、 ３ｂ：
溝、 ４：センタープレート、４ｂ：長
孔、 ５：ボール、 ６：ケー
スカバー、７：ボルト、 ８：スラストワ
ッシャ、９：ケースアダプタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三村 建治 神奈川県横浜市旭区若葉台４−29−1105 (72)発明者 大内 眞 栃木県真岡市鬼怒ケ丘13番地 日立金属株 式会社真岡工場内

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センタ
   ープレートとを含む差動部品を収容し、前記センタープ
   レート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
   センタープレート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、前記ケースカバーと外部からの駆動
   力が伝達される従動歯車とを別体に設け、前記ケースカ
   バーとデフケースとの間に前記差動部品に対応するケー
   スアダプタを介装したことを特徴とする差動装置。