WO2012077521A1

WO2012077521A1 - 差動装置

Info

Publication number: WO2012077521A1
Application number: PCT/JP2011/077387
Authority: WO
Inventors: 俊昭中尾
Original assignee: Ｕｄトラックス株式会社
Priority date: 2010-12-10
Filing date: 2011-11-28
Publication date: 2012-06-14
Also published as: JP2012122597A; EP2650565A4; EP2650565A1; US20130252776A1; CN103261748A

Abstract

　差動装置は、ドライブギヤと噛み合うリングギヤと、リングギヤと一体に回転するデフケースと、同軸上に左右に配置されるアクスルシャフトと、左側のアクスルシャフトと一体に回転するサイドギヤ及び右側のアクスルシャフトと一体に回転するサイドギヤと、各サイドギヤと噛み合うピニオンギヤと、デフケースにピニオンギヤを自転可能に支持するスパイダシャフトと、ドライブギヤを回転自在に支持するキャリアケースと、を備え、キャリアケースが各サイドギヤを回転自在に支持し、左側のアクスルシャフト又は右側のアクスルシャフトがデフケースのスパイダシャフトを回転自在に支持する。

Description

差動装置

　本発明は、差動装置に関する。

　ＪＰ２０１０－１２１６４１Ａ及びＪＰ１９９６－４９７５５８Ａは、差動装置を開示している。差動装置は、例えば図３に示すように構成される。ドライブギヤ５０はプロペラシャフトにより駆動される。ドライブギヤ５０は、キャリアケース５１にベアリングを介して回転自在に支持される。パイロットベアリング５２はドライブギヤ５０の先端部を支持する。リングギヤ５３はドライブギヤ５０と噛み合う。

　リングギヤ５３はデフケース５５に取り付けられる。デフケース５５は、中央部が袋状に形成され、その内側に後述のピニオンギヤ５６およびサイドギヤ５７ａ、５７ｂを収装する。デフケース５５は、キャリアケース５１にベアリング５８ａ、５８ｂを介して回転自在に支持される。

　左側のサイドギヤ５７ａは、左側のアクスルシャフトと一体に回転する。右側のサイドギヤ５７ｂは、右側のアクスルシャフトと一体に回転する。ピニオンギヤ５６は、各サイドギヤ５７ａ、５７ｂに噛み合い、デフケース５５にスパイダシャフト５９を介して取り付けられる。スパイダシャフト５９は、４つの軸部を十字状に結ぶようにして構成される。スパイダシャフト５９の各軸部は、それぞれピニオンギヤ５６を自転可能に支持する。

　ドライブギヤ５０の回転はリングギヤ５３を介してデフケース５５に伝えられ、デフケース５５の回転に伴ってピニオンギヤ５６が公転する。ピニオンギヤ５６が公転すると、各サイドギヤ５７ａ、５７ｂと共に左右のアクスルシャフトが回転する。左右のアクスルシャフトの回転抵抗（負荷）に差が生じると、各ピニオン５６が回転抵抗に応じて自転する。これにより、低負荷側のアクスルシャフトの回転速度が上昇し、高負荷側のアクスルシャフトの回転速度が低下する。

　上記した差動装置では、サイドギヤ５７ａ、５７ｂやピニオンギヤ５６がデフケース５５の袋状部（中央部）の内側に収装されるので、潤滑油（これは例えば、ドライブギヤによって掻き上げられる）の供給が不足する可能性がある。これにより、各摺動部の潤滑性能を確保することが難しく、各摺動部の焼付きを生じる可能性がある。

　この発明の目的は、差動装置の潤滑性能を向上させることである。

　本発明のある態様によれば、差動装置であって、ドライブギヤと噛み合うリングギヤと、リングギヤと一体に回転するデフケースと、同軸上に左右に配置されるアクスルシャフトと、左側のアクスルシャフトと一体に回転するサイドギヤ及び右側のアクスルシャフトと一体に回転するサイドギヤと、各サイドギヤと噛み合うピニオンギヤと、デフケースにピニオンギヤを自転可能に支持するスパイダシャフトと、ドライブギヤを回転自在に支持するキャリアケースと、を備え、キャリアケースが各サイドギヤを回転自在に支持し、左側のアクスルシャフト又は右側のアクスルシャフトがデフケースのスパイダシャフトを回転自在に支持する差動装置が提供される。

　本発明の実施形態及び本発明の利点については、添付された図面を参照しながら以下に詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る差動装置を示す断面図である。図２は、本発明の実施形態に係る差動装置の回転の伝達経路を示す図である。図３は、従来の差動装置を示す断面図である。

　図１及び図２において、ドライブギヤ１０はプロペラシャフトにより駆動される。ドライブギヤ１０は、キャリアケース１１にベアリング１２ａ、１２ｂを介して回転自在に支持される。ベアリング１２ａは、ドライブギヤ１０のシャフト（プロペラシャフトに連結するドライブシャフト）を支持する。パイロットベアリング１２ｂはドライブギヤ１０の先端部を支持する。リングギヤ１３はドライブギヤ１０と噛み合う。終減速比は、ドライブギヤ１０の歯数とリングギヤ１３の歯数とに基づいて設定される。

　リングギヤ１３はデフケース１５に取り付けられる。デフケース１５にスパイダシャフト１６が設けられる。スパイダシャフト１６は、４つの軸部を十字状に結ぶようにして構成される。スパイダシャフト１６は、各軸部のそれぞれにピニオンギヤ１７を自転可能に支持する。

　サイドギヤ１８ａ、１８ｂは、ピニオンギヤ１７と噛み合い、ピニオンギヤ１７の左右に同軸上に配置される。サイドギヤ１８ａ、１８ｂは、それぞれベアリング１９ａ、１９ｂを介してキャリアケース１１に回転自在に支持される。左側のサイドギヤ１８ａは、左側のアクスルシャフト２０ａと一体に回転する。右側のサイドギヤ１８ｂは、右側のアクスルシャフト２０ｂと一体に回転する。

　各サイドギヤ１８ａ、１８ｂは、アクスルシャフト２０ａ、２０ｂのスプライン溝と係合するスプライン溝を持つスプライン穴２１ａ、２１ｂを有する。サイドギヤ１８ａ、１８ｂはさらに、スプライン穴２１ａ、２１ｂと同軸上に開口する貫通孔２２ａ、２２ｂを有する。一方のアクスルシャフト２０ａは、同軸上にアクスルシャフト２０ｂへ向けて延設される軸部２４（延長軸）を有する。延長軸２４は、スパイダシャフト１６を回転自在に支持し、右側のアクスルシャフト２０ｂと一体に回転するサイドギヤ１８ｂを回転自在に支持する。

　サイドギヤ１８ａ、１８ｂとアクスルシャフト２０ａ、２０ｂとの間は、軸回りを一体に回転可能かつ互いに軸方向へ変位可能にスプライン嵌合される。スパイダシャフト１６およびサイドギヤ１８ａ、１８ｂは、これらを回転自在に支持する延長軸２４上を軸方向へ変位可能である。

　サイドギヤ１８ａ、１８ｂの外周には、ベアリング１９ａ、１９ｂのインナレースを係止する段差３０が形成される。ベアリング１９ａ、１９ｂのアウタレースは、キャリアケース１１に対して軸方向へ変位可能に組み付けられる。アジャストナット３１ａ、３１ｂは、ディファレンシャルギヤの両側からベアリング１９ａ、１９ｂのアウタレースを締め付けることにより、ベアリング１９ａ、１９ｂおよびサイドギヤ１８ａ、１８ｂを所定の位置に固定することができる。

　図２に示すように、ドライブギヤ１０の回転はリングギヤ１３を介してデフケース１５に伝えられ、デフケース１５の回転に伴ってピニオンギヤ１７が公転する。ピニオンギヤ１７が公転すると、各サイドギヤ１８ａ、１８ｂと共に左右のアクスルシャフト２０ａ、２０ｂが回転する。左右のアクスルシャフト２０ａ、２０ｂの回転抵抗（負荷）に差が生じると、各ピニオンギヤ１７が自転する。これにより、低負荷側のアクスルシャフトの回転速度が上昇し、高負荷側のアクスルシャフトの回転速度が低下する。図２の矢印は、ピニオンギヤ１７の公転に伴う回転力の伝達経路を示す。

　各サイドギヤ１８ａ、１８ｂは、デフケース１５に組み込まれるのではなく、キャリアケース１１に支持されるので、デフケース１５は、各サイドギヤ１８ａ、１８ｂを回転自在に支持する構造を省略することができる。

　デフケース１５は、スパイダシャフト１６を支持する中央部１５ａと、リングギヤ１３の取付部を形成する周縁部１５ｂと、から構成され、中央部１５ａの両側が大きく開放されるように形成される。つまり、従来のデフケース５５（図３参照）と較べると、両側のサイドギヤ５７ａ、５７ｂを覆って各サイドギヤ５７ａ、５７ｂを回転自在に支持し、キャリアケース５１にベアリング５８ａ、５８ｂを介して支持される部分が省略される。

　よって、サイドギヤ１８ａ、１８ｂ及びピニオンギヤ１７がデフケース１５から露出され、ドライブギヤ１０によって掻き上げられる潤滑油と接しやすくなるので、ディファレンシャル（差動装置）の潤滑性能を向上させることができる。さらに、デフケース１５をより小型化・軽量化することができる。

　デフケース１５は、キャリアケース１１に支持されない構造となるが、アクスルシャフト２０ａの延長軸２４にスパイダシャフト１６を介して回転自在に支持されるので、必要な支持性能は確保される。さらに、延長軸２４により、左側のサイドギヤ１８ａに加えて、右側のサイドギヤ１８ｂも支持するので、ディファレンシャルギヤ全体の支持性能を十分に向上させることができる。

　本実施形態では、デフケース１５およびサイドギヤ１８ａ、１８ｂが軸方向へ変位可能であるので、終減速比の変更に伴ってマウンティングディスタンスＭを調整する際に、デフケース１５を交換することなく簡単に対応することができる。具体的には、アジャストナット３１ａ、３１ｂを緩め、デフケース１５およびサイドギヤ１８ａ、１８ｂを軸方向へ変位させることにより、終減速比の変更に伴うマウンティングディスタンスＭの調整を行うことができる。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

　例えば、延長軸２４は、反対側のアクスルシャフト２０ｂに係合するサイドギヤ１８ｂを回転自由に支持しているが、この部分を省略してもよい。

　本願は２０１０年１２月１０日に日本国特許庁に出願された特願２０１０－２７６１０５に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

　この発明は、車両用の差動装置に限らず、各種機械の差動装置へ適用することができる。

Claims

　差動装置であって、
　ドライブギヤと噛み合うリングギヤと、
　前記リングギヤと一体に回転するデフケースと、
　同軸上に左右に配置されるアクスルシャフトと、
　左側の前記アクスルシャフトと一体に回転するサイドギヤ及び右側の前記アクスルシャフトと一体に回転するサイドギヤと、
　前記各サイドギヤと噛み合うピニオンギヤと、
　前記デフケースに前記ピニオンギヤを自転可能に支持するスパイダシャフトと、
　前記ドライブギヤを回転自在に支持するキャリアケースと、
を備え、
　前記キャリアケースが前記各サイドギヤを回転自在に支持し、前記左側のアクスルシャフト又は前記右側のアクスルシャフトが前記デフケースの前記スパイダシャフトを回転自在に支持する差動装置。
　請求項１に記載の差動装置であって、
　前記デフケースの前記スパイダシャフトを回転自在に支持する前記左側のアクスルシャフト又は前記右側のアクスルシャフトは、反対側の前記アクスルシャフトへ向けて同軸上に延設される延長軸を備え、
　前記延長軸は、前記スパイダシャフトを回転自在に支持し、前記反対側のアクスルシャフトと一体に回転するサイドギヤを回転自在に支持する差動装置。
　請求項２に記載の差動装置であって、
　前記左側のアクスルシャフトと前記左側のサイドギヤとの間及び前記右側のアクスルシャフトと前記右側のサイドギヤとの間は、軸回りを一体に回転可能かつ軸方向へ変位可能に係合され、
　前記スパイダシャフト及び前記各サイドギヤと前記延長軸との間は、軸方向へ変位可能に設定され、
　前記各サイドギヤと前記キャリアケースとの間は、軸方向へ変位可能に構成される差動装置。