JPS63502921A - 章動歯車ポジトラクション差動装置 - Google Patents

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】 章動歯車ポジトラクション差動装置 背景技術 限定スリップ差動装置のための多くの構造が公知であるが、それらは複雑、かつ 高価な装置である。下記の既往の米国特許が本題の研究の中で見出されたが、そ の何れもが単純で安価な限定スリップ差動装置の構造を与えない：第１，３５５ ，１７０号；第１．４８３，６０６号：第１，５０５，５７０号：第１，５１５ ，９１６号：第１，９３４，７２１号：第２，８５９．６４１号；第２，９２３ ，１７４号：第３．５４８．６８３号：第３，５８１，５９７号：第３．６８６ ，９７６号：第３．７００．０８２号：第３．７３２．７５０号：第４．１０４ ，９３１号：第４，４００．９９６号：第４，４９８，３５５号：第４、５０７ ．９８４号：第４，５２４，６４０号：餉４．５５４．８４５号：第４．５９８ ，６０９号：及び第４，６４０．１４３号。

Ｉｔ立Ｕ 本発明は２個の軸または車輪を異なる速度で（差動装置ケースよりも一方は早く 、他方は遅く）回転させるポジトラクション（ｐｏｓ目ｒａｃｔ　１ｏｎ）、つ まりノンスリップ差動装置に関する。車輪または軸がケースの速度よりも遅く、 または早く回転する必要がある時だけ、ケースに対する各軸の速度の差が生じ得 る。差動装置は２つのカム作動章動歯車セットから構成される。各車軸または軸 はそれぞれの山車セットのカムに連結される。各々のカム作動章動歯車セットの トルク伝達は非対称であるから、差動山車は一方の車輪が回って他方からトルク を奪うことをさせない。カムは駆動軸に取付けられ、歯車はケースに連結されて いて、歯車からのトルクがカムの回転を生ずるよりも容易に、軸からのトルクが 歯車をケースに対して回転させることができる。つまり、一つの車輪が牽引力を 失うと、そのカムは直ちにケースの速度で回転する。カム・歯車セットによる一 方向駆動で一方のカムがケース速度にて回転する時、他方のカムもケース速度に て回転しなければならない。トルクはカム作動歯車セットを介して逆方向に伝わ ることができないからである。

歯車・カムのセットは限定スリップ偏倚を付して設計されることもできる。つま り各歯車・カムのセットを介して両方向に駆動する部分能力であって、一方の軸 への負荷が無くなった時に、ハウジングの全体トルクが残った方の被駆動軸に伝 達されて残りの被駆動軸へのトルクを２倍にすることはない。これは、歯車・カ ムのセットの摩擦抵抗に対して歯車比およびカム比を適正に選ぶことにより、歯 車・カム・セットを介する２方向への差動正トルク伝達装置により行われること ができる。

カム作動歯車セットはエツジ電動歯車、フェース電動歯車、または楕円電動歯車 を用いることができる。

詳細な説明 本発明は、カムから差動トルクを伝達するが、反対方向には伝達しないために２ 個のカム作動歯車セットが用いられる。スピン防止差動装置の設計の改良である 。使用される歯車列の型式はフェース電動歯車、エツジ電動歯車、および調和駆 動歯車である。

つぎに、第１図および第２図を詳細に参照すると、カサ歯車のような適当な装置 によって軸の軸線の回りに回転することのできる差動ハウジング（１４）の中に １対の軸（１１，１２）が回転自在に取付けられる。１対の電動駆動歯車列が軸 をハウジングに連結する。

軸（１１）のための駆動歯車列は、ビン（１８）により軸（１１）に連結される カム（１６）と、ハウジング（１４）の内側の１組のフェース歯（２６）に係合 する１組のフェース歯を担持してカム（１Ｂ）のボス（２２）の上に回転自在に 取付けられ、かつキャリヤ（３２）の内側にある１組のリングギヤの歯に係合す る１組の円周歯（２８）を担持する電動歯車（２０）と、を含む。

軸（１２）のための駆動歯車列は、ビン（３６）により軸（１２）に連結される カム（３４）と、ハウジング（１４）の内側の１組のフェース歯（４４）に係合 する１組のフェース歯を担持してカム（３４）のボス（４０）の上に回転自在に 取付けられ、かつキャリヤ（３２）の内側にある１組のリングギヤの歯に係合す る１組の円周歯（４６）を担持する電動歯車（３８）と、を含む。

カム（１６，３４）の各々はカム・歯車セットの各々の釣合いをとるための形状 を有するくぼみ（５０）を含む。

歯（２８，３０，４６，４８）は歯車（２０，３８）の間のスプライン結合とし て機能する。電動歯車（２０，３８）は共に組（２４，４２）の中に３０個の歯 を有するけれども、ハウジングの内側の組（２６，４４）の中の歯の数は異なり 、組（２６）では３１個、組（４４）では２９個の歯を有する。その結果、ハウ ジング（１４）に対して軸（１１）が１回転すると、電動歯車（２０）は軸（１ １）に対して３０分の１回転だけ遅れ、軸（１２）がハウジング（１４）に対し て１回転すると、電動歯車（３８）は軸（１２）に対して３０分の１回転だけ進 むことになる。

電動歯車がこのように選択されていると、軸（ｉｔ、１２）の回転は電動歯車（ ２０，３８）の等しい回転を生じ、軸（１１゜１２）が相互に対して反対方向に 回転して差動作用を生じている時に歯車（２４，４２）は同じ方向に回転する。

２つの軸の回転は等しく、かつ反対方向でなければならない。

それは、歯（２８，３０，４６，４８）と高い剛性のキャリヤ（３２）を介して ２つの電動歯車（２０，３８）は同じ方向に同じ速度で回転するように強制され るからである。

ケース（１４）が駆動される間に、一方の軸、例えば軸（１１）から負荷が除か れたならば、他方の軸（１２）にかかる負荷の抵抗は差動装置を駆動して軸（１ １）を反対方向に回転させようとするが、歯（３０）によって駆動される電動歯 車（２０）は、カム（１６）と電動歯車（２０）の間のインターフェースのｒＩ ｌ擦抗力でもって歯車（２４，２６）の１対３０のスピードアップ駆動部を介し て、軸（１１）をケース（１４）に対して回転するように駆動することができな いから、この逆回転は生じない。

歯（２４，２６）の組の場合にはそうしないが、歯（４２，４４）の組の円周の 違いを正確に補償するようにカム（３４）のカム角度を選択することが可能であ ることに留意すべきである。よって歯（４４）の組の円周は歯のピッチの２９倍 であり、組（４２）の円周はピッチの３０倍である。カム角度がｃｏｓ”　２９ ／３０、つまり１４．８”であるならば、軸（１２）の軸線に垂直な平面上に投 影された２つの組の直径は等しい。

これは、歯（４２）の平面内でボス（４０）が軸（１２）の軸線と同心になるよ うにする。他方、ボス（２２）の中心は歯（２４，２６）が係合する側に軸（１ １）の軸線からずれている。

軸（１１）または軸（１２）の何れかに付（車輪が牽引力を失う、つまり駆動表 面から外れたならば、その歯車列はロックアツプする。カム（１６）が歯車（２ ０）に対して停止するならば、歯車（２０）は歯車（２６）に対して停止しなけ ればならず、何れの車輪もケース（１４）に対する運動を生ずることはできず、 全体差動装置はユニット（単体）として動く。この特性はポジトラクション（ｐ ｏｓｉｔｒａｃｔｉｏｎ）と呼ばれる。

もしもカムがＸ個の歯の歯車に噛合うＸ＋７個の歯の歯車を駆動しているならば 、被駆動歯車はカムと同じ回転方向に動く。もしもカムがＸ＋７個の歯の歯車に 噛合うＸ個の歯の歯車を駆動しているならば、Ｘ個の歯のカム駆動歯車はカムと 反対の回転方向に動く。

Ｘは任意の歯数であることができる。Ｙは任意の歯数であることができる。Ｘが １０に等しく、Ｙが１に等しく選ばれるならば、Ｘ歯車の歯数は１０で、Ｘ＋Ｙ 歯車の歯は１１となる。

歯数の異なる歯車を混在させると、軸（１１）は軸（１２）に対して反対回転方 向に動くことができる。

第３図乃至第５図を参照すると、エツジ電動型式の差動装置が示される。この図 は４〜５個の歯の電動歯車を図解するが、任意の歯数を用いることができる。

歯車（５２）はケース（５４）に堅固に取付けられ、歯車（５２）はＸ＋７個の 歯（本例では５個の歯）を有する。歯車（５６）はケース（５４）に堅固に取付 けられ、歯車（５６）はＸ個の歯（本例では４個の歯）を有する。

歯車（５８）は車軸カム（６０）により歯車（５６）に対してカム係合し、歯車 （５８）は本例では５個の歯を有する。１車（６２）は車軸カム（６４）により 歯車（５２）に対してカム係合し・歯車（６２）は本例では４個の歯を有する。

板（６６）は交差継手である。板（６６）は反対面に２個のみぞを切削されて、 一方のみぞが他方のみぞに対して垂直になっている。歯車（５８）上の突起（６ ８）が板（６６）のみぞ（７０）の中で滑動する。歯車（６２）上の突起（７２ ）が板（６６）の反対側のみぞの中で滑動する。

ケース（５４）は平歯車、リングギヤ、スプロケット、その他の適当な装置によ り駆動されることができる。車輪カム（６４）がケース（５４）に対して遅れる 、つまりおそくなると、車軸カム（６４）は歯車（６２）を歯車（５２）に対し て動かす。歯車（６２）は車軸カム（６４）に対し反対の方向に回転する。歯車 （６２）は回転すると同時にみその中で滑動して板（６６）を回転させる。板（ ６６）は歯車（５８）を回転しつつ、みぞの中で滑動させることにより、歯車（ ５６）に対して歯車（５８）を動かす。車軸カム（６Ｇ）はそこで前進方向に回 転し、ケース（５４）よりも速く回転する。

車軸カム（６０）がその入力の差動トルクを失うならば、車軸カム（６０）は回 転せず、歯車（５８）は車軸カム（６０）に対して回転しない。歯車（５８）は 歯車（５６）に対して回転せず、差動装置はロックアツプし、限定スリップ差動 装置として働く。

第６図は調和駆動型式の差動装置を示す。歯車（７）は可撓歯車であり、歯車（ １）はＸ個の歯を有する。歯車（７）は交差継手（５）に結合される。自車（６ ）は可撓歯車であり、歯車（６）はＸ個の歯を有する。歯車（６）はケース（９ ）に結合される。

歯車（１０）は剛性の高い内歯車であり、歯車（１０）はＸ＋７個の歯を有する 。歯車り１０）は交差継手（５）に結合される。歯車（８）は剛性の高い内歯車 であり、歯車（８）はケース（９）に堅固に取付けられ、歯車（８）はＸ＋７個 の歯を有する。

車軸（２）は楕円カム（３）に取付けられる。車軸（１）は楕円カム（４）に取 付けられる。カム（３）は可撓歯車（１）を歯車（８）に対してカム係合させる 。歯車（７）はカム（３）とは反対の回転方向に回転する。歯車（１）は交差継 手（５）を回転させる。交差継手（５）は歯車（１０）を回転させる。歯車（１ ０）の歯数は歯車（６）よりも多い。歯車（１Ｇ）はカム（４）が歯車（１０） と同じ方向に回転するのを可能にする。カム（４）はカム（３）とは反対方向に 回転する。カム（４）と車軸（１）はケース（９）よりも速く回転して、カム（ ３）と車軸（２）がケース（９）よりも遅く回転するのを可能にする。

カム（３）またはカム（４）がケース（９）に対する入力方向を失うならば、差 動ＩＩ！はロックアツプし、ユニットとして回転する。

３つの型式の電動歯車の中の任意の歯車セットを、同じ、または異なる型式の電 動歯車の第２の歯車セットと共に用いることにより、これらの差動装置を構成す ることができる。例えば、フェース電動歯車セットを変形交差継手と共にエツジ 電動歯車セットに連結させて限定スリップ差動装置を形成することができる。

使用される２個の電動歯車セットの形態が等しい、いま一つの変形を行うことが できる。つまり、両側の電動部材がそれぞれ歯数の少ない歯車または歯数の多い 歯車であるならば、電動歯車両半分の間に逆転ユニットを入れて差動装置を形成 させる。

図面の簡単な説明 第１図はフェース電動歯車を用いる、本発明の一形式％式％ 第２図は第１図の差動装置の分解図、 第３図はエツジ電動歯車を用いる、本発明の差動装置の縦断面図、 第４図は第３図の４−４６にそう第３図の構造の断面図、 第５図は第３図の構造の分解図、 第６図は限定スリップ差動装置を構成するために２個の調和駆動装置（槁円カム 作動歯車セット）を用いる可能方法を示す。調和駆動装置の内側歯車は２つの歯 車のうち、少ない数の歯を有する。内側歯車はバネ鋼、または他の強力な可撓材 からできている。外側歯車は剛性の高い内歯リングギヤである。

手続補正書 昭和６３年　６月７日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ａ　駆動部材、 ｂ　２個の被駆動軸、 ｃ　各々が前記駆動部材を前記各被駆動軸に連結する１対の章動駆動歯車列であ って、カムと、出力歯車と、該カムが前記被駆動軸に結合されていて前記カムか ら前記歯車へ、また前記歯車から前記カムへトルクを伝える非対称トルク伝達装 置と、を各駆動歯車列が有し、それにより前記軸へ伝達するよりも大きなトルク を前記軸から伝達する駆動歯車列、ｄ　前記軸が反対方向に回転し得るように、 前記駆動歯車列の出力歯車を連結する連結装置、を含む限定スリップ差動装置。 ２　前記２個の駆動歯車列がフェース章動カム作動歯車セットである請求の範囲 第１項記載の差動装置。 ３　前記２個の駆動歯車列がエッジ章動カム作動歯車セットである、請求の範囲 第１項記載の差動装置。 ４　前記２個の駆動歯車列が楕円カム作動歯車セットである、請求の範囲第１項 記載の差動装置。