JP3761972B2

JP3761972B2 - ディファレンシャル装置

Info

Publication number: JP3761972B2
Application number: JP13695596A
Authority: JP
Inventors: 正夫寺岡; 尊之若泉
Original assignee: Ｇｋｎドライブライントルクテクノロジー株式会社
Priority date: 1996-05-30
Filing date: 1996-05-30
Publication date: 2006-03-29
Anticipated expiration: 2016-05-30
Also published as: JPH09317851A; US5823907A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に用いられるディファレンシャル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のディファレンシャル装置としては、例えば特開平６−３２３３７３号公報に図５、図６に示すようなものが記載されている。
【０００３】
このディファレンシャル装置は平行軸タイプのものであり、デフケース２０１と一体的に回転する弓形の収納部２０３ａ，２０３ｂが１８０°対称に２箇所配置されている。そして、各収納部２０３ａ，２０３ｂの収納孔に３個１セットのピニオンギヤセット２０５ａ，２０５ｂが摺動回転自在に収納され、ピニオンギヤセット２０５ａ，２０５ｂ間のデフケース２０１の周壁に長孔２０７，２０９を設けている。そして、この長孔２０７，２０９に車軸スペーサ要素２０７ａ，２０９ａが挿入、固定されている。
【０００４】
このような構成により、収納孔とピニオンギヤセット２０５ａ，２０５ｂとの間の摺動摩擦により差動制限力を確保すると共に、この長孔２０７，２０９を利用して車軸２１１ａ，２１１ｂの抜け止め用Ｃクリップ２１３ａ，２１３ｂを装着し、さらに、サイドギヤ２１５，２１７と車軸２１１ａ，２１１ｂの位置決めに利用している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、Ｃクリップ２１３ａ，２１３ｂによって車軸２１１ａ，２１１ｂの抜け止めをするために、３個１セットのピニオンギヤセット２０５ａ，２０５ｂを１８０°対称に集中して配置している。この集中配置の結果、収納部２０３ａ，２０３ｂの各３個の収納孔は、ピニオンギヤセット２０５ａ，２０５ｂとサイドギヤ２１５，２１７との噛み合い、およびピニオンギヤセット２０５ａ，２０５ｂ内相互の噛み合いを確保するために、周壁のとぎれる部分が大きくなった孔となっている。したがって、特に各セットの中央ピニオンギヤ２０５ｃ，２０５ｄの収納孔は両側の収納孔に比べて摺動支持面が大きく減少する。このため摺動摩擦が減少し、差動制限力がその分低下する。また、中央ピニオンギヤ２０５ｃ，２０５ｄの支持が不安定となるので、ギヤ噛合い面の偏摩耗や異常音発生の原因となる。
【０００６】
そこで、本発明は、ピニオンギヤの配置を無理のない配置としたうえで、車軸の抜け止めをＣクリップで行えるディファレンシャル装置の提供を課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、入力ギヤが固定され該入力ギヤを介してエンジンにより回転駆動されるデフケースと、前記デフケース内に同軸に回転可能に対向配置された一対の出力側サイドギヤと、前記デフケースに該デフケースの軸と平行に２個で一組となり、周方向等分に偶数組設けられた収納孔組に摺動回転自在に収納され、前記各サイドギヤと噛み合う第１のギヤ部と互いに噛み合う第２のギヤ部とを有する長短２種類で一組となるピニオンギヤとを備えるディファレンシャル装置であって、一対の出力軸がそれぞれ前記出力側サイドギヤに回転方向に連結されると共に、抜け止め部材により軸方向に抜け止めされ、周方向に隣り合う収納孔組相互間で隣接する側の収納孔に長短いずれか一方のピニオンギヤが共に収納され、前記デフケースは、前記一対のサイドギヤの対向面に対応する軸方向位置にて周壁を貫通し、かつ該デフケースの周方向に延びる長さ範囲が、前記隣接する側の収納孔に短いピニオンギヤが共に収納された場合の該隣接側収納孔間に略亘る長孔を有し、前記デフケースの長孔に挿入し固定された板状の位置決め部材により前記両サイドギヤおよび出力軸が位置決めされることを特徴とする。
【０００８】
したがって、デフケースの２組の収納孔間で隣接する側の収納孔に短いピニオンギヤが共に収納された場合の該隣接側収納孔間に略亘る長孔を利用して出力軸に抜け止め部材を装着できると共に、その長孔に位置決め部材を挿入し固定することにより、両サイドギヤおよび出力軸が位置決めされる。
【０００９】
このとき、デフケースのピニオンギヤ収納孔組は、前記従来例のピニオンギヤセットの集中配置と異なり、周方向等分に配置されている。したがって、収納孔のピニオンギヤとの摺動支持面の減少は抑制され、ピニオンギヤは収納孔内に安定支持されるので、差動制限力が低下する恐れなく、出力軸の抜け止め、およびサイドギヤと出力軸との位置決めが可能となる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のディファレンシャル装置であって、位置決め部材が短いピニオンギヤの軸端に接することを特徴とする。
【００１１】
したがって、請求項１の発明による作用・効果に加え、短いピニオンギヤを収納する収納孔は底なし孔になるので、孔底部の仕上げ加工が不要となりコストが低減される。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のディファレンシャル装置であって、各ピニオンギヤの第２ギヤ部が、前記デフケースの入力ギヤ固定部近傍に位置することを特徴とする。
【００１３】
したがって、請求項１または２の発明による作用・効果に加え、入力ギヤ固定部のデフケースの内部スペースを有効に活用でき、ディファレンシャル装置を小型化できる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載のディファレンシャル装置であって、位置決め部材がデフケースの径方向から挿入されるピンによって固定されることを特徴とする。
【００１５】
したがって、請求項１〜３のいずれかの発明による作用・効果に加え、抜け止め部材の装着、位置決め部材のデフケースへの挿入および固定ピンの取り付けが、デフケースの径方向という同一方向から行うことができ、組み付け作業が容易となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態を図１〜図３により説明する。図１は本実施形態のディファレンシャル装置の断面図である。図２は側面図であり、図３は図１のＡ−Ａ断面図である。
【００１７】
このディファレンシャル装置１のデフケース３は、ケース本体３ａと左、右のカバー３ｂ，３ｃとからなる。左のカバー３ｂはボルト５によりケース本体３ａに固定され（図１では固定位置をずらして示す）、右のカバー３ｃは図示しないボルトによりケース本体３ａに固定されると共に、ボルト７により図示のようにスペーサ（位置決め部材）９と共にケース本体３ａに共締めされている。デフケース３は、両端ボス部３ｄ，３ｅにて図示しないデフキャリアに回転自在に支持されている。また、デフケース３には入力ギヤとしてのリングギヤ１１が固定され、エンジンからの駆動力はこのリングギヤ１１を介してデフケース３を回転駆動する。
【００１８】
デフケース３の軸心部には左、右の出力側サイドギヤ１３，１５が対向配置され、デフケース３の壁面との間にワッシャ１７，１７が配置されている。左、右のサイドギヤ１３，１５の内周にはそれぞれ出力軸１９，２１がスプライン連結されている。出力軸１９，２１の対向端部の溝１９ａ，２１ａにはそれぞれ抜け止め部材としてのＣクリップ２３，２３が取り付けられ、出力軸１９，２１の外方への抜け止めがなされる。Ｃクリップ２３の取り付け方法については後述する。
【００１９】
また、図３に示すように、デフケース３にはその回転軸に平行に長、短の２個で一組の収納孔２５，２７が周方向等分に４組形成されている。そして、例えば図３において上下に対称配置された収納孔２５，２７の２組について、これら２組相互間の隣接側の短い収納孔２７，２７には共に短いピニオンギヤ３１が摺動回転自在に収納され、一方、遠い側の収納孔２５，２５には共に長いピニオンギヤ２９が摺動回転自在に収納されている。逆に、左右に対称配置された収納孔２５，２７についてみれば、２組相互間の隣接側収納孔２５，２５には長いピニオンギヤ２９が収納され、遠い側の収納孔２７，２７には短いピニオンギヤ３１が配置されている。
【００２０】
長いピニオンギヤ２９と短いピニオンギヤ３１の各第１のギヤ部２９ａ，３１ａはそれぞれ左、右のサイドギヤ１３，１５と噛合い、第２のギヤ部２９ｂ，３１ｂ同士は軸方向において上記リングギヤ１１の固定部位にて互いに噛合って、サイドギヤ１３，１５間を連結している。サイドギヤ１３，１５および長短のピニオンギヤ２９，３１はヘリカルギヤで構成されている。
【００２１】
さらに、デフケース３の円筒部の周壁には、図２に示すように、幅Ｍ，長さＬの矩形の長孔３３が軸に直交して貫通して設けられている。図１に示すように、長孔３３は軸方向にはサイドギヤ１３，１５の対向面に略対応する位置で、かつデフケース３の円筒部中央位置から所定量右方へオフセットして上記の幅Ｍに形成されている。また、長孔３３の長さＬは、図３のように、上下に対称配置された２組の収納孔２５，２７の隣接側の短い収納孔２７，２７間に略またがる所定長さに形成されている。また、上記の長孔３３がデフケース３の軸に直交して貫通する方向というのは、図３における水平方向である。
【００２２】
そして、この長孔３３には、矩形板状のスペーサ９が挿入され、前述のボルト７により右のカバー３ｃと共にケース本体３ａに共締めされる。スペーサ９が挿入された状態で、図１に示すように、短いピニオンギヤ３１の奥側端面３１ｃがスペーサ９に接する。また、スペーサ９を長孔３３に挿入したとき、スペーサ９が長いピニオンギヤ２９の軸部２９ｃとの間に所定量のすきまを持って干渉しないように長さＬが設定されている。
【００２３】
つぎに、Ｃクリップ２３の出力軸１９，２１への装着方法、サイドギヤ１３，１５と出力軸１９，２１との位置決め方法、およびこのディファレンシャル装置１の作用を説明する。
【００２４】
Ｃクリップ２３を出力軸１９，２１へ装着するに当っては、まず、デフケース３の長孔３３から視認できる位置に、例えば左の出力軸１９先端を押し込み、長孔３３からＣクリップ２３を差し込んで出力軸１９の溝１９ａに嵌め込む。同様にして反対側の出力軸２１についてもＣクリップ２３を嵌め込む。これにより、出力軸１９，２１の外方への抜け止めがなされる。
【００２５】
ついで、スペーサ９を長孔３３に挿入し、上述のボルト７（２個）にてカバー３ｃと共にデフケース３に共締めする。このとき、カバー３ｃ自体は別の図示しないボルトによりケース本体３ａにすでに固定されている。また、上述のように、長孔３３の軸方向位置が右方へオフセットされているので、スペーサ９の取り付け時にスペーサ９がリングギヤ１１に干渉することはない。こうして、サイドギヤ１３，１５と出力軸１９，２１とがスペーサ９に当接して内方への位置決めがなされる。
【００２６】
リングギヤ１１を介してエンジンの駆動力がデフケース３に入力されると、ピニオンギヤ２９，３１を経て駆動力はサイドギヤ１３，１５から左右の出力軸１９，２１に出力される。左右の出力軸１９，２１間に駆動抵抗差が生じるとピニオンギヤ２９，３１により駆動力は左右の出力軸１９，２１に差動配分される。このとき、サイドギヤ１３，１５とピニオンギヤ２９，３１とのそれぞれの噛み合いにより、ピニオンギヤ２９，３１と収納孔２５，２７間の摺動摩擦およびヘリカルギヤのスラストによる摺動摩擦とにより差動制限力が発生し、低速側出力軸の駆動力が増加する。このとき、スペーサ９と短いピニオンギヤ３１との端面間には十分な摺動摩擦面が確保されている（図３参照）。
【００２７】
こうして、本実施形態によれば、前記従来例のピニオンギヤセットの集中配置と異なり、収納孔２５，２７を周方向等分に配置しているので、摺動摩擦面の減少が抑制され、ピニオンギヤ２９，３１は収納孔２５，２７内に安定して支持され、差動制限力低下の恐れはない。
【００２８】
そして、この状態で長短のピニオンギヤ２９，３１のうちの短いピニオンギヤ３１同士を収納孔組間の隣接する側に配置したので、長孔３３を利用したＣクリップ２３装着による出力軸１９，２１の抜け止めが可能となると共に、スペーサ９の挿入によりサイドギヤ１３，１５と出力軸１９，２１の位置決めが可能となる。
【００２９】
また、短いピニオンギヤ３１の端面３１ｃがスペーサ９と当接するので、短い収納孔２７は貫通（底なし）孔の形になるので、孔２７底部の仕上げ加工が不要となりコスト低減される。
【００３０】
また、ピニオンギヤ２９，３１の第２ギヤ部２９ｂ，３１ｂをリングギヤ１１のデフケース３への固定部近傍に位置するようにしたので、固定部の内部スペースを有効に活用でき、ディファレンシャル装置１を小型化できる。
【００３１】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態を図４〜図６により説明する。
【００３２】
図４は本実施形態のディファレンシャル装置１０１の断面図である。ただし、左右の出力軸および抜け止め部の構成は上記第１実施形態と同じであるので、図示を省略している。図５は図４のＢ矢視図であり、図６は図４のＣ−Ｃ断面図である。
【００３３】
このディファレンシャル装置１０１は、上記第１実施形態とはスペーサのデフケースへの固定構造が異なり、その他の構成は同様である。したがって、相違点を説明し、重複する説明は省略する。
【００３４】
デフケース１０３はケース本体１０３ａと左右のカバー１０３ｂ，１０３ｃとからなリ、カバー１０３ｂ，１０３ｃはそれぞれボルト１０５，１０６によりケース本体１０３ａに固定されている。そして、矩形板状のスペーサ１０９（位置決め部材）の両短辺側１０９ａに臨むデフケース１０３の周壁には、図４，図５に示すように、デフキャリア油溜りの潤滑油が流出入する開口１０３ｆが設けられている。
【００３５】
抜け止め部材としてのＣクリップ２３の装着後、デフケース１０３の周壁に設けられた長孔１３３にスペーサ１０９が挿入されると、図４，図６に示すように、スペーサ１０９はピン１０７の固定によりデフケース１０３に位置決めされる。
【００３６】
こうして、本実施形態によれば、上記第１実施形態と同等の作用・効果が得られると共に、ピン１０７の固定の作業を、前記従来例の方法と異なり、Ｃクリップ２３の装着、スペーサ１０９の挿入と同じくデフケースの径方向という同一方向から行うことができるので、組み付け作業が容易となる。
【００３７】
なお、ディファレンシャル装置の車両への搭載に当り、ピンの固定の作業を軸方向にて行うことが困難な場合があるので、その場合は本実施形態のようにピン１０７の固定作業を径方向から行うことができるのは極めて有利となる。
【００３８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１に記載の発明によれば、デフケースのピニオンギヤ収納孔組を周方向等分に配置することにより、収納孔のピニオンギヤとの摺動支持面の減少は抑制され、ピニオンギヤは収納孔内に安定支持され、差動制限力が低下する恐れはない。そして、この条件下で、デフケース周壁に設けられた長孔を利用して出力軸の抜け止め、およびサイドギヤと出力軸との位置決めが可能となる。
【００３９】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の発明による効果に加え、短いピニオンギヤを収納する収納孔は底なし孔になるので、孔底部の仕上げ加工が不要となりコストが低減される。
【００４０】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２の発明による効果に加え、入力ギヤ固定部のデフケースの内部スペースを有効に活用でき、ディファレンシャル装置を小型化できる。
【００４１】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれかの発明による効果に加え、位置決め部材のデフケースへの挿入および固定ピンの取り付けが、デフケースの径方向という同一方向から行うことができ、組み付け作業が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のディファレンシャル装置の断面図である。
【図２】第１実施形態のディファレンシャル装置の側面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図４】第２実施形態のディファレンシャル装置の断面図である。
【図５】図４のＢ矢視図である。
【図６】図４のＣ−Ｃ断面図である。
【図７】従来例のディファレンシャル装置の要部断面図である。
【図８】従来例のディファレンシャル装置の断面図である。
【符号の説明】
３，１０３デフケース
９，１０９スペーサ（位置決め部材）
１１リングギヤ（入力ギヤ）
１３，１５サイドギヤ
１９，２１出力軸
１９ａ，２１ａ溝
２３Ｃクリップ（抜け止め部材）
２５，２７収納孔
２９長いピニオンギヤ
２９ａ，３１ａ第１のギヤ部
２９ｂ，３１ｂ第２のギヤ部
２９ｃ長いピニオンギヤの軸部
３１短いピニオンギヤ
３１ｃ短いピニオンギヤの端面
３３，１３３長孔
１０７ピン

Claims

入力ギヤが固定され該入力ギヤを介してエンジンにより回転駆動されるデフケースと、前記デフケース内に同軸に回転可能に対向配置された一対の出力側サイドギヤと、前記デフケースに該デフケースの軸と平行に２個で一組となり、周方向等分に偶数組設けられた収納孔組に摺動回転自在に収納され、前記各サイドギヤと噛み合う第１のギヤ部と互いに噛み合う第２のギヤ部とを有する長短２種類で一組となるピニオンギヤとを備えるディファレンシャル装置であって、
一対の出力軸がそれぞれ前記出力側サイドギヤに回転方向に連結されると共に、抜け止め部材により軸方向に抜け止めされ、
周方向に隣り合う収納孔組相互間で隣接する側の収納孔に長短いずれか一方のピニオンギヤが共に収納され、
前記デフケースは、前記一対のサイドギヤの対向面に対応する軸方向位置にて周壁を貫通し、かつ該デフケースの周方向に延びる長さ範囲が、前記隣接する側の収納孔に短いピニオンギヤが共に収納された場合の該隣接収納孔間に略またがる長孔を有し、
前記デフケースの長孔に挿入し固定された板状の位置決め部材により前記両サイドギヤおよび出力軸が位置決めされることを特徴とするディファレンシャル装置。
請求項１に記載のディファレンシャル装置であって、
前記位置決め部材が、前記短いピニオンギヤの軸端に接することを特徴とするディファレンシャル装置。
請求項１または２に記載のディファレンシャル装置であって、
前記各ピニオンギヤの第２ギヤ部が、前記デフケースの入力ギヤ固定部近傍に位置することを特徴とするディファレンシャル装置。
請求項１〜３のいずれかに記載のディファレンシャル装置であって、
前記位置決め部材が、デフケースの径方向から挿入されるピンによって固定されることを特徴とするディファレンシャル装置。