JPS6141039A - 自動車用の差動歯車装置 - Google Patents

自動車用の差動歯車装置

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JPS6141039A
JPS6141039A JP15435485A JP15435485A JPS6141039A JP S6141039 A JPS6141039 A JP S6141039A JP 15435485 A JP15435485 A JP 15435485A JP 15435485 A JP15435485 A JP 15435485A JP S6141039 A JPS6141039 A JP S6141039A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車用の差動歯車装置であって、回転可能
に支承された１つの差動ケースと、この差動ケースに設
けられた１つの駆動歯車と、少なくとも２つの回転可能
に支承された差動かさ歯車と、これらの差動かさ歯車に
かみ合う一対の被動かさ歯車とを備えておシ、いずれの
被動かさ歯車にも各１つの等速自在継手が組み付けられ
ている形式のものに関する。
〔従来の技術〕
差動歯車装置は、駆動される車輪に植種の理由から生ず
る回転数の差を補償して駆動トルクをほぼ寺しく各車輪
へ配分するものである。通例の差動歯車装置の場合、力
の導入が駆動ピニオンから駆動歯車へ、この駆動歯車か
ら固定ねじを介して差動ケースへと行なわれる。差動ケ
ーンからはトルクが差動軸を介して複数の差動歯車へ、
次いで差動歯車から両方の被動歯車へと伝達される。こ
の、差動ケース壁部によるトルク伝達は、差動ケースの
ねじり応力を生せしめる。また、固定ねじはトルク負荷
に合わせて相応の寸法のものにする必要がある。その結
果差動ケースは、−ニオンと駆動歯車とのかみ合い関係
並びに差動歯車と被動歯車とのをみ合い関係をあらゆる
負荷に際しても保証するために十分剛性的に構成しなけ
ればならない。この点は一体型の差動ケースについての
みならず、分割型の差動ケースについてもいえる。
十分な剛性という要求は差動ケース重量の著しい増大に
つながる。加えて、駆動歯車を固定するための固定ねじ
、さらには差動歯車を支承するための差動軸が重量増大
、ひいてはコスト増大を伴うことになる。
オーストリア国特許第２８４６４４号明細舎によれば、
所要スペース節減の理由から等速製自在継手を差動歯車
装置の被動歯車内へ組み込むことが知られている。しか
しこの差動歯車装置はその他の点では通例の構造形式を
なしていて、要するに差動歯車が差動軸を介して差動ケ
ースに支承されており、この場合両方の継手室が差動ケ
ース壁部によって差動歯車装置内部室から仕切られてい
る。
との差動ケース壁部と装置内部室を貫通する差動軸とが
、差動歯車装置の軸線方向でのコンパクトな構造を妨け
ることになる。
〔発明が解決しようとする課題〕 本発明は、自動車用の差動歯車装置に２いて、大幅な重
量軽減、ひいては大幅なコスト節減をはかることを課題
とする。この場合特に、差動ケース並びに駆動歯車と差
動ケーンとのねし結合部における負荷が軽減されてｍ単
な構造が可能になるようにする。さらに、等速目在継手
を内部に組み付けた差動歯車装置の場合に継手相互間の
軸方向間隔が最小限に減少され、ひいてはコンパクトな
構造によって一層の重量軽減調・よび屈曲角の減少が果
たされるようにする。
〔課題を解決するための手段〕
このような課題を、本発明は冒頭に述べた形式の差動歯
車装置において次のようにして解決した。
即ち、差動かさ歯車が、駆動歯車に、その半径方向およ
び軸線方向の両方向の内少なくとも一方の方向の切欠き
穴、開口等を介して保合結合しており、差動ケ：、スも
しくはその分割部分が駆動歯車に結合されており、との
差動ケースは、各差動かさ歯車の範囲において開口を有
しているかもしくは分割されているのである。
〔発明の効果〕
このような本発明の構成によれば、トルクを保合結合部
によって駆動歯車から差動かさ歯車へ伝達することがで
き、しかも差動ケースおよび差動ケースと駆動歯車との
ねじ結合部をこのトルク伝達に関与させることはない。
差動ケースは、駆動に伴って生ずる反力を受は止めて差
動ケース軸受へ伝えるだけでよいことになる。従って差
動ケースはわずかな剛性のままに、ひいては軽量に構成
することができる。また、比較的小さな、従ってコスト
の点で有利な固定ねじを使うか又はこれらの固定ねじを
全く省略することも可能である。駆動歯車を差動かさ歯
車の軸平面円、つまり差動軸線平面内に配置するならば
、駆動歯車上での差動かさ歯車の軸方向支持並びに回転
支承が簡単になる。この構成はまた、差動ケースに差動
がさ歯車を支承する場合に比較して差動ケースの壁厚の
減少を可能にする。
本発明の有利な実施態様によれは、半径方向のおう所が
、駆動歯車の内側に形成された嵌合キーみぞであシ、嵌
合キーみぞ内に配置された嵌合キー内に、差動かさ歯車
の外側に設けられたピンが回転可能に支承されている。
この実施態様の場合、差動かさ歯車は差動ケースを避け
て駆動歯車に回転可能に支承されて、反力を受は止める
ために支持される。嵌合キーは摩耗に際しては駆動歯車
を取りはすした後容易に又換できる。
本発明の別の実施態様によれば、半径方向のおう所が、
駆動歯車内に形成した半径方向の複数の孔であシ、各差
動かさ歯車にもその外側に軸方向の孔が形成されていて
、これら半径方向の孔と軸方向の孔とへ共通にピンが嵌
まっている。かくして、駆動歯車から差動かさ歯車への
トルク伝達は、一方で差動かさ歯車に係合して他方では
駆動歯車に係合しているピンを介して行なわれる。この
場合も駆動歯車と差動かさ歯車との間に例えば青銅製の
摩耗リング円板を配置するとよい。この実施態様および
次に述べる実施態様の場合、差動かさ歯車の外側面を球
面状のとつ面に形成して、駆動歯車の内側面に相応の球
面状のおう而を形成しておくことができる。この場合に
は、被動かさ歯車へのトルク伝達に伴って生ずる半径方
向の反力が駆動歯車の球面状のおう面で受は止められる
。
本発明の別の実施態様によれは、円板体として構成され
て軸方向の多くの切欠き穴を有している駆動歯車が、そ
の両側にわたって差動ケースの分割部分に結合されてお
り、切欠き穴は差動かさ歯車の支承に使われる。この実
施態様の場合さらに。
前述したように差動かさ歯車の外側面が球面状のとつ面
をなしていて、差動ケース分割部分の相応の内側面に接
触している。この場合、差動かさ歯車の外側および内側
にピンが設けられていると有利であって、これらのピン
は駆動歯車の切欠き穴の大区分に係合する。既に述べた
実施態様においては駆動歯車のトルクがもっばら外側で
差動がさ歯車へ伝達されるが、この実施態様の場合駆動
歯車が差動ケース内方へ深く入り込んでいることによっ
て、差動かさ歯車を外側においても内側においても支承
することができ、このことは差動がさ歯車および被動か
さ歯車の耐用寿命にとっての利点となる。駆動歯車はこ
の場合、差動かさ歯車を内側で支承するに必要なだけ十
分深く差動ケース内方へ入９込んでいる。差動ケースは
２つの同形状のケース部分から成っていて、これら両方
のケース部分が駆動歯車へ両側から紹合さ７上る。
本発明のさらに別の実施態様によれは、差動ケースがや
はり２つのほぼ同形状のケース部分から成っていて、こ
れらのケース部分は駆動歯車に両側から結合されている
。差動ケース自体はトルクの伝達に関与しないので、コ
ストの点で有利に製作されるように構成することができ
る。この実施態様における２つの同形状のケース部分は
製作技術的に簡単な形体を有しているので、製造コスト
の低減が可能である。このケース部分は、被動かさ歯車
へのトルク伝達に際して派生する軸方向並びに半径方向
の反力を受は止めて差動ケース軸受へ導く役割を果たす
。軸方向の反力は固定ねじを介して差動ケース自体によ
って受は止められる。
この実施態様においても差動かさ歯車の外側に、嵌合キ
ーに嵌まる軸方向のピンを設けることができ、この場合
嵌合キーは駆動歯車に形成した相応の嵌合キーみぞ内に
挿入される。
本発明のさらに別の実施態様によれば、差動ケースが２
つの異なる形状のケース部分から成っておシ、両方のケ
ース部分は駆動歯車の片側に結合されている。この場合
駆動歯車および２つのケース部分が同一の固定ねじによ
って一緒に結合されると有利でおる。
駆動歯車上における差動かさ歯車の本発明による回転支
承および支持は、たんに差動かさ歯車の歯車軸の省略を
可能にするだけでなく、差動かさ歯車や位置を半径方向
で外側へずらすことも可能にする。このような設計思想
に基き、各差動かさ歯車は部分的に差動ケース開口内に
効果的に配置される。このようにして、歯車装置内部は
左右の駆動軸のための２つの自在継手のために完全に活
用される。内蔵される両方の自在継手は最少限の軸方向
間隔で隣接させることができる。これによって−面では
等速自在継手の屈曲角の減少、ひいては継手耐用寿命の
増大が得られ、或いは小型であってコスト的に有利な継
手を使用することができる。他面においては差動ケース
の軸方向寸法が小さくされ、結果として差動ケースの軸
受を互いに接近させて配置することができる。このこと
はまた差動歯車装置の重量の軽減につながる。差動ケー
ス開口内へ差動かさ歯車が部分的に入り込んでいる配置
によシ、歯直径の増大、ひいてはこの歯へトルク伝達に
際して及ぼされる力の軽減が得られる。これによシ、相
応に有利なコストで製作できる小さな歯を選定すること
も可能である。差動ケース開口へ入り込んでいる差動か
さ歯車部分は開口の内周縁に対して差動ケース回転方向
で間隔を有していると有利である。これによって、駆動
歯車から差動かさ歯車へのトルク伝達が差動ケースとの
連動をしゃ断して行なわれることになる。
差動かさ歯車の数は乗用車の場合普通は２つでおり、一
層大きな駆動モーメントを伝達するためには３つ又は４
つである。特殊な場合、４つよりも多くの差動かさ歯車
を備えることもできる。
〔実施例〕
次に図面に示した実施例を詳述する： 第１図の実施例によれは、車軸ノ・ウジングｌ内にみぞ
ボール軸受２を介して、ケース部分３ａ、。
３ｂから成る差動ケース３が回転可能に支承されている
。両方のケース部分３ａ、３ｂはねじ５によって駆卯歯
車４に締結されており、駆動歯車４１体はケース部分３
ａ、３ｂの中央平面内もしくは差動かさ歯車７の軸平面
１５内に固定されている。
ケース部分３ｂは半径方向の開口６を有していて、差動
かさ歯車７およびこれらの差動かさ歯車７にかみ合う被
動かさ歯車８を保持している。いずれの被動かさ歯車８
内にも等速自在継手１０を介して駆動軸９が支承されて
いる。
等速自在継手１０は、案内みぞｉｏｂを有していて駆動
軸９上にキー止めされている内側継手部材１０ａと、窓
内に多数のボール１０ｄを有しているケージｔＯＣとか
ら成っておシ、この場合ボール１０ｄが一方では案内み
ぞｉｏｂ内で、他方では外側継手部材として働く被動か
さ歯車８のみぞ８ａ内でそれぞれ案内されている。
差動かさ歯車７は部分的に差動ケース３の開口６内に位
置し、外側に軸方向のピン７ａを有している。このピン
７ａは１つの嵌合キー１１の円筒孔１１ａに嵌まってい
る。嵌合キー１１は、第２図に示されているように、駆
動歯車４の内側に形成されている嵌合キーみぞ４ａ内に
配置されている。この場合図示によって判るように、差
動かさ歯車７は、ケース部分３ｂの周方向で見て開口６
の縁部６ａから間隔をおいて位置している。このように
して、差動かさ歯車７からケース部分３ｂへトルりが伝
わるのを防止している。トルクは駆動歯車４から嵌合キ
ーみぞ４ａに嵌まっている嵌合キー１１を介してピン７
ａ、ひいては差動かさ歯車７へ伝えられる。この場合嵌
合キー１１内に位置するピン７ａによって差動かさ歯車
７の自由な回動（自転運動）が保証されている。
差動かさ歯車７から被動かさ歯車８へのトルク伝達の結
果生ずる軸方向の反力は被動かさ歯車８力ラ摩耗リング
円板１２を経てケース部分３ａ。
３ｂへ伝えられる。等速自在継手１ｏを備えた歯車装置
内部はベローズ１３によって外部に対してシールされて
いる。
第３図の実施例の場合、差動ケース３は２つの同じ形状
のケース部分３ａ、３ｂから構成されている。いずれの
ケース部分３ａ、３ｂも内側に半径方向のフランジ３ｃ
を有しており、これらの７ランジ３Ｃは、第２図の例と
同様に嵌合キー１１が挿入された嵌合キーみぞを包囲し
ている。嵌合キーみその外側から駆動歯車４が嵌合キー
みぞの深さだけ半径方向でフランジ３ｃへ嵌まシ込んで
いる。この範囲でフランジ３ｃは周方向で何個所かに分
配されて駆動歯車４とねじ結合されている（図示せず）
。その他の点では第１図および第２図に示すのと同様で
ある。
第４図の実施例の場合、第１図から第３図の例に対して
駆動歯車４と差動がさ歯車７との間の結合関係が異なっ
ている。差動がさ歯車７は外側面７ｃから半径方向で内
方へ延びた円筒孔７ｂを有しており、駆動歯車４は円筒
孔７ｂに合致する半径方向の円筒孔４ｂを有している。
両方の円筒孔４’ｂ、７ｂ内にわたって円筒ピン１４が
嵌まっておシ、この円筒ピン１４は一面において駆動歯
車４がら差動かさ歯車７へのトルク伝達を保証し、他面
においては差動かさ歯車７の自由な回動を可能にする。
差動かさ歯車７の外側面７ｃは球面状のとつ面をなして
いて、駆動歯車４のやはり球面状のおう面をなす内側面
４ｃに接触している。差動がさ歯車７から被動かさ歯車
８へのトルク伝達に伴って作用する半径方向の反力は外
側面７ｃ、内側面４Ｃを経て場合によっては１つの摩耗
リング円板を間にはさんで駆動歯車４へ導出され、軸方
向の反力は被動かさ歯車８から摩耗リンク円板１２を介
してケース部分３ａ、３ｂへ導出される。
第５図および第６図の実施例の場合、差動ケースかやは
＃）２つの同形状のケース部分３ａ、３ｂから成ってい
て、これら両方のケース部分３ａ。
３ｂはその相互間に位置する駆動歯車４にねじ５によっ
て結合されている。駆動歯車４は差動ケース全周にわた
る差動ケース部分の開口６からケース部分３ａ、３ｂの
内方深く入り込んでいる。この駆動歯車４には４つの切
欠き開口４ｄが形成されており、これらの切欠き開口４
ｄは４つの差動かさ歯車７を部分的に受容するのに使わ
れる。差動かさ歯車７は内側および外側に軸方向の円筒
ピン７ａを有しており、切欠き開口４ｄは円筒ピン７ａ
が嵌まる相応の形の切欠き区分４ｅを有している。第４
図の実施例同様に、差動かさ歯車７は球面状のとつ面を
なす外側面７Ｃを有していて、ケース部分３ａ、３ｂの
球面状のおう面をなす内側面３ｄに接触している。駆動
歯車４はケース部分３ａ、３ｂとのねじ結合のために多
数の孔４ｆを有している。差動かさ歯車７の外側面７Ｃ
は、球面状でなく平らであってもよい（第５ａ図）。
この場合は差動かさ歯車の支持が駆動歯車４に形成さ糺
る相応の軸方向開口内でなされる（第６ａ図）。
本発明は図示の実施例に限定されるものではない８特に
、差動平面１５内に配置されている駆動歯車４から差動
かさ歯車７へのトルク伝達は別の態様でも行なうことが
でき、しかもその場合差動ケース経由のトルク伝達ばほ
ぼ回避される。本発明はまた等速自在継手を内蔵した差
動歯車装置に限定されるものでもなく、駆動軸９が直接
に被動かさ歯車８に接続されている形式の差動歯車装置
にも適用できる。この賜金継手は歯車装置の外部に配置
される。ただし本発明の利点は、継手が内部に組み込ま
れている差動歯車装置において特に著しい。というのは
、継手中心点相互の軸方向間隔、ひいては角を小さくす
ることができ、これによって特にコンパクトな構造形式
が得られるからである。
なお、「駆動歯車」はかさ歯車又は平歯車を意味する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第ｌの実施例の縦断面図、第２図は第
１図中のＡ−Ｂ線による断面図、第３図は本発明の第２
の実施例の縦断面図、第４図は本発明の第３の実施例の
縦断面図、第５図は本発明の第４の実施例の縦断面図、
第５ａ図は第５図中の差動かさ歯車の別の例を示す断面
図、第６図は第５図中の駆動歯車の部分側面図、第６ａ
図は第６図の例とは異なる切欠き開口を有する駆動歯車
の部分側面図である。 ｌ・・・車軸ハウジング、　２・・・みそ付きボール軸
受、　３・・・差動ケース、　３ａ、３’ｂ・・・ケー
ス部分、　３ｃ・・・フランジ、　３ｄ・・・球面状の
おう面、４・・・駆動歯車、　４ａ・・・嵌合キーみぞ
、　４ｂ・・・円筒孔、　４ｃ・・・球面状のおう面、
　４ｄ・・・切欠き開口、　４ｆ・・・孔、　５・・・
ねじ、　６・・・差動ケース開口、　６ａ・・・開口縁
部、　７・・・差動かさ歯車、　７ａ・・・ピン、　７
ｂ・・・円筒孔、′７ｃ・・・球面状の外側面、　８・
・・被動かさ歯車、　８ａ・・・みぞ、　９・・・駆動
軸、　１０・・・等速自在継手、　ｌＯａ・・・内側継
手部材、　１．Ｏｂ・・・案内みぞ、　１０ｃ・・・ケ
ージ、　１０（１・・・ポーノペ　１１・・・嵌合キー
、　ｌｌａ・・・嵌合キーの開口、　１２・・・摩耗リ
ング円板、　１３・・・ベローズ、　１４・・・ピン、
　１５・・・差動平面、］、６・・・歯。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）自動車用の差動歯車装置であつて、回転可能に支承
    された１つの差動ケースと、この差動ケースに設けられ
    た１つの駆動歯車と、少なくとも２つの回転可能に支承
    された差動かさ歯車と、これらの差動かさ歯車にかみ合
    う一対の被動かさ歯車とを備えており、被動かさ歯車の
    いずれにも各１つの等速自在継手が組み付けられている
    形式のものにおいて、 差動かさ歯車（７）は、駆動歯車（４）に、その半径方
    向および軸線方向の両方向の内少なくとも一方の方向の
    おう所または開口等を介して係合結合しており、差動ケ
    ース（３）もしくはその分割部分（３ａ、３ｂ）が駆動
    歯車（４）に結合されており、この差動ケース（３）は
    、各差動かさ歯車（７）の範囲において開口を有してい
    るかもしくは分割されていることを特徴とする、差動歯
    車装置。 ２）半径方向のおう所が駆動歯車（４）の内側に形成さ
    れた嵌合キーみぞ（４ａ）であり、差動かさ歯車（７）
    の外側に設けられたピン（７ａ）が、嵌合キーみぞ内に
    配置された嵌合キー（１１）内に回転可能に支承されて
    いる、特許請求の範囲第１項に記載の差動歯車装置。 ３）半径方向のおう所が駆動歯車（４）内に形成された
    半径方向の孔（４ｂ）であり、各差動かさ歯車（７）の
    外側に軸方向の孔（７ｂ）が形成されており、これら両
    方の孔（４ｂ、７ｂ）内に共通にピン（１４）が挿入さ
    れている、特許請求の範囲第１項に記載の差動歯車装置
    。 ４）円板体として構成されて軸線方向の多くの切欠き開
    口（４ｄ）を有している駆動歯車（４）が、その両側に
    わたつて差動ケース（３）の分割部分（３ａ、３ｂ）に
    結合されており、切欠き開口（４ｄ）は差動かさ歯車（
    ７）の支承に使われている、特許請求の範囲第１項に記
    載の差動歯車装置。 ５）差動かさ歯車（７）の外側面が球面状のとつ面をな
    していて、差動ケース部分（３ａ、３ｂ）に形成された
    相応の内側面（３ｄ）に接触している、特許請求の範囲
    第４項に記載の差動歯車装置。 ６）差動かさ歯車（７）の外側並びに内側にピン（７ａ
    ）が設けられていて、これらのピン（７ａ）は駆動歯車
    （４）の切欠き開口（４ｄ）の相応の区分に嵌合してい
    る、特許請求の範囲第５項に記載の差動歯車装置。 ７）差動ケース（３）が２つのほぼ同形に構成されたケ
    ース部分（３ａ、３ｂ）から成つており、これらのケー
    ス部分（３ａ、３ｂ）が駆動歯車（４）の両側に取り付
    けられている、特許請求の範囲第１項から第６項までの
    いずれか１項に記載の差動歯車装置。 ８）差動ケースが２つの異なる形状に構成されたケース
    部分から成つており、これらのケース部分が駆動歯車（
    ４）の同じ側に取り付けられている、特許請求の範囲第
    １項から第６項までのいずれか１項に記載の差動歯車装
    置。 ９）各差動かさ歯車（７）が部分的に差動ケース（３）
    の開口（６）内に配置されている、特許請求の範囲第１
    項から第８項までのいずれか１項に記載の差動歯車装置
    。 １０）開口（６）内へ入り込んでいる差動かさ歯車（７
    ）の部分が、差動ケース（３ａ、３ｂ）の回転方向で開
    口（６）の縁部（６ａ）との間に間隔を保たれている、
    特許請求の範囲第９項に記載の差動歯車装置。
JP15435485A 1984-07-26 1985-07-15 自動車用の差動歯車装置 Granted JPS6141039A (ja)

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