JP5891054B2 - デファレンシャル装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に適用されるデファレンシャル装置に関する。

従来、デファレンシャル装置としては、駆動力が入力され回転可能なデフケースと、このデフケースに支承されて自転可能であると共にデフケースの回転によって公転するピニオンと、このピニオンと噛み合って相対回転可能な一対のサイドギヤとからなる差動機構を備え、ピニオンは、互いに噛み合うと共に一対のサイドギヤとそれぞれ噛み合うピニオン組からなるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このデファレンシャル装置では、デフケースに、ピニオン組を収容するピニオン収容孔が一対のサイドギヤのうち一方のサイドギヤのボス部の外径側に周方向に複数設けられている。このピニオン収容孔は、ピニオン組と一対のサイドギヤとの噛み合い反力により、内壁面がピニオン組の歯先面と摩擦摺動し、差動機構に対してトルク感応型の差動制限機能を生じさせる。

特開平８−６１４６３号公報

しかしながら、上記特許文献１のようなデファレンシャル装置では、ピニオン収容孔に収容されたピニオンと一方のサイドギヤのボス部との径方向間に、ピニオンとサイドギヤのボス部とが摺動することを防止するために、ピニオン収容孔の内径側の内壁部が配置されている。このため、デフケースは、ピニオン収容孔の内壁部の肉厚分、径方向に大型化してしまい、装置が大型化していた。

そこで、この発明は、ピニオンとサイドギヤのボス部との摺動を防止しつつ、小型化することができるデファレンシャル装置の提供を目的としている。

本発明は、駆動力が入力され回転可能なデフケースと、このデフケースに支承されて自転可能であると共に前記デフケースの回転によって公転するピニオンと、このピニオンと噛み合って相対回転可能な一対のサイドギヤとからなる差動機構を備え、前記ピニオンは、互いに噛み合うと共に前記一対のサイドギヤとそれぞれ噛み合うピニオン組からなり、前記デフケースには、前記ピニオン組を収容するピニオン収容孔が前記一対のサイドギヤのうち一方のサイドギヤのボス部の外径側に周方向に複数設けられているデファレンシャル装置であって、前記ピニオン収容孔の内径側の内壁部は、前記一方のサイドギヤのボス部と軸方向に並列に配置され前記ピニオン組の互いの噛み合い部の歯先面と摺動し、前記一方のサイドギヤのボス部の外径は、前記ピニオン収容孔の内壁部の外径より小さく設定されていることを特徴とする。

このデファレンシャル装置では、ピニオン収容孔の内径側の内壁部が一方のサイドギヤのボス部と軸方向に並列に配置されているので、ピニオン収容孔に収容されたピニオンと一方のサイドギヤのボス部との径方向間にピニオン収容孔の内壁部が配置されることがなく、デフケースの径方向サイズを小型化することができる。

また、一方のサイドギヤのボス部の外径は、ピニオン収容孔の内壁部の外径より小さく設定されているので、ピニオン収容孔の内壁部とピニオンの歯先面とが摺動し、ピニオンの歯先面がサイドギヤのボス部に到達することがない。

従って、このようなデファレンシャル装置では、ピニオンとサイドギヤのボス部との摺動を防止しつつ、小型化することができる。

本発明によれば、ピニオンとサイドギヤのボス部との摺動を防止しつつ、小型化することができるデファレンシャル装置を提供することができるという効果を奏する。

本発明の第１実施形態に係るデファレンシャル装置の断面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の第２実施形態に係るデファレンシャル装置の断面図である。 図４のＣ−Ｃ断面図である。 図４のＤ−Ｄ断面図である。

図１〜図６を用いて本発明の実施の形態に係るデファレンシャル装置について説明する。

（第１実施形態）
図１〜図３を用いて第１実施形態について説明する。

本実施の形態に係るデファレンシャル装置１は、駆動力が入力され回転可能なデフケース３と、このデフケース３に支承されて自転可能であると共にデフケース３の回転によって公転するピニオン５，７と、このピニオン５，７と噛み合って相対回転可能な一対のサイドギヤ９，１１とからなる差動機構１３を備え、ピニオン５，７は、互いに噛み合うと共に一対のサイドギヤ９，１１とそれぞれ噛み合うピニオン組１５からなり、デフケース３には、ピニオン組１５を収容するピニオン収容孔１７，１９がサイドギヤ９のボス部２１の外径側に周方向に複数設けられている。

そして、ピニオン収容孔１７，１９の内径側の内壁部２３，２５は、サイドギヤ９のボス部２１と軸方向に並列に配置され、サイドギヤ９のボス部２１の外径Ｄｓは、ピニオン収容孔１７，１９の内壁部２３，２５の外径Ｄｐより小さく設定されている。

また、デフケース３には、駆動力が入力されるフランジ部２７が設けられ、フランジ部２７には、デフケース３の分割部２９が設けられ、分割部２９の分割面３１は、ピニオン組１５の軸方向端側に位置されている。

さらに、分割部２９の外径には、デフケース３の分割部材としてのケース本体３３とカバー体３５との端部同士が径方向にオーバーラップして配置されたラップ部３７が設けられている。

図１〜図３に示すように、デフケース３は、軸方向両側に形成されたボス部３９，４１でそれぞれベアリング（不図示）を介してキャリア（不図示）に回転可能に支持され、ケース本体３３とカバー体３５とからなる。このデフケース３には、動力伝達ギヤ（不図示）と噛み合うリングギヤ（不図示）が固定されるフランジ部２７が設けられ、このリングギヤを介して駆動力がデフケース３に入力される。

このフランジ部２７には、デフケース３をケース本体３３とカバー体３５とに分割する分割部２９が設けられ、この分割部２９の分割面３１は、ピニオン組１５の軸方向端側に位置されている。これらケース本体３３とカバー体３５とは、ケース本体３３の内部に各部材を収容した後、リングギヤを固定するボルトなどの固定部材（不図示）が周方向等間隔に複数（ここでは８つ）形成された固定孔４３に固定されることによって一体回転可能に固定される。

また、分割部２９の外径には、ケース本体３３とカバー体３５との端部同士、詳細にはカバー体３５の端部が軸方向のケース本体３３側に延設されてケース本体３３の端部外径に配置されて径方向にオーバーラップして配置されたラップ部３７が設けられている。このラップ部３７を設けることにより、フランジ部２７の軸方向肉厚を確保することができると共に、フランジ部２７の径方向への大型化を抑制することができる。

このようなデフケース３は、フランジ部２７から駆動力が入力されて回転駆動され、デフケース３内の軸方向に設けられたピニオン収容孔１７，１９に収容されたピニオン５，７に駆動力を伝達している。

ピニオン５，７は、円筒状に形成されたヘリカルギヤからなり、長短２つのピニオン５，７でピニオン組１５を構成し、複数（ここでは４組）のピニオン組１５がデフケース３の複数（ここでは４組）のピニオン収容孔１７，１９にそれぞれ収容されている。

ピニオン組１５のうち短いピニオン５は、第１ギヤ部４５と第２ギヤ部４７とからなる。第１ギヤ部４５は、サイドギヤ９と噛み合う。第２ギヤ部４７は、ピニオン収容孔１７，１９の内壁部２３，２５及びサイドギヤ９のボス部２１の外径側に位置され、ピニオン７の第３ギヤ部４９と噛み合う。

ピニオン組１５のうち長いピニオン７は、第３ギヤ部４９と軸部５１と第４ギヤ部５３とからなる。第３ギヤ部４９は、ピニオン５の第２ギヤ部４７と噛み合う。軸部５１は、第３ギヤ部４９と第４ギヤ部５３との間に第３ギヤ部４９及び第４ギヤ部５３よりも小径に形成され、サイドギヤ９との干渉を防止する。第４ギヤ部５３は、サイドギヤ１１と噛み合う。

このようなピニオン組１５は、デフケース３のピニオン収容孔１７，１９に収容されてデフケース３の回転によって公転する。また、ピニオン組１５は、一対のサイドギヤ９，１１に駆動力を伝達すると共に、噛み合っている一対のサイドギヤ９，１１に差回転が生じると回転駆動されるようにピニオン収容孔１７，１９に自転可能にそれぞれの歯先面をピニオン収容孔１７，１９の内壁面に摩擦摺動させるように収容されている。

すなわち、デフケース３に入力する駆動トルクの大きさによって、ピニオン組１５と一対のサイドギヤ９，１１との噛み合い反力の大きさが変化し、ピニオン組１５の歯先面とデフケース３のピニオン収容孔１７，１９の内壁面との間には摩擦力の大きさが変化するトルク感応型の差動制限機能を生じる。

一対のサイドギヤ９，１１は、デフケース３内に相対回転可能に収容され、ピニオン５，７と噛み合っている。また、サイドギヤ９のボス部２１とデフケース３のカバー体３５（ピニオン収容孔１７，１９の内壁部２３，２５）との軸方向間、一対のサイドギヤ９，１１間及びサイドギヤ１１のボス部５５とデフケース３のケース本体３３との軸方向間には、ヘリカルギヤからなるサイドギヤ９，１１とピニオン組１５との噛み合い反力によって発生するサイドギヤ９，１１の軸方向への移動を受けるスラストワッシャ５７，５９，６１が配置されている。これらのスラストワッシャ５７，５９，６１は、サイドギヤ９，１１に生じるスラスト力（噛み合い反力）によって摩擦力が生じ、トルク感応型の差動制限機能を増大させている。

このような一対のサイドギヤ９，１１には、内周側に形成されたスプライン形状の連結部６３，６５に、駆動軸（不図示）が一体回転可能に連結され、デフケース３に入力された駆動力を駆動軸に出力する。

このようなデファレンシャル装置１において、ピニオン収容孔１７，１９の内径側の内壁部２３，２５は、サイドギヤ９のボス部２１と軸方向に並列に配置されている。このため、ピニオン収容孔１７，１９に収容されたピニオン５，７とサイドギヤ９のボス部２１との径方向間に、ピニオン収容孔１７，１９の内壁部２３，２５が配置されることがなく、デフケース３を径方向に小型化することができる。

また、サイドギヤ９のボス部２１の外径Ｄｓは、ピニオン収容孔１７，１９の内壁部２３，２５の外径Ｄｐより小さく設定されている。このため、ピニオン収容孔１７，１９の内壁部２３，２５とピニオン５，７の歯先面とは摺動するが、ピニオン５，７の歯先面がサイドギヤ９のボス部２１に到達することがなく、ピニオン５，７とサイドギヤ９のボス部２１との摺動を防止することができる。

このようなデファレンシャル装置１では、ピニオン収容孔１７，１９の内径側の内壁部２３，２５がサイドギヤ９のボス部２１と軸方向に並列に配置されているので、ピニオン収容孔１７，１９に収容されたピニオン５，７とサイドギヤ９のボス部２１との径方向間にピニオン収容孔１７，１９の内壁部２３，２５が配置されることがなく、デフケース３の径方向サイズを小型化することができる。

また、サイドギヤ９のボス部２１の外径Ｄｓは、ピニオン収容孔１７，１９の内壁部２３，２５の外径Ｄｐより小さく設定されているので、ピニオン収容孔１７，１９の内壁部２３，２５とピニオン５，７の歯先面とが摺動し、ピニオン５，７の歯先面がサイドギヤ９のボス部２１に到達することがない。

従って、このようなデファレンシャル装置１では、ピニオン５，７とサイドギヤ９のボス部２１との摺動を防止しつつ、小型化することができる。

また、デフケース３のフランジ部２７には、デフケース３の分割部２９が設けられ、分割部２９の分割面３１は、ピニオン組１５の軸方向端側に位置されているので、リングギヤを固定する固定部材によってケース本体３３とカバー体３５とを固定することができ、部品点数を削減することができる。

さらに、分割部２９の外径には、デフケース３のケース本体３３とカバー体３５との端部同士が径方向にオーバーラップして配置されたラップ部３７が設けられているので、フランジ部２７の軸方向肉厚を確保することができると共に、フランジ部２７の径方向への大型化を抑制することができる。

（第２実施形態）
図４〜図６を用いて第２実施形態について説明する。

本実施の形態に係るデファレンシャル装置１０１は、デフケース１０３のフランジ部２７の軸方向反対側の端面には、デフケース１０３の分割部１０５が設けられている。

また、分割部１０５の外径には、デフケース１０３の分割部材としてのケース本体１０７とカバー体１０９との端部同士が径方向にオーバーラップして配置されたラップ部１１１が設けられ、ラップ部１１１は、ピニオン組１５の軸方向端側の外径に位置されている。なお、第１実施形態と同一の構成には、同一の記号を記して構成及び機能説明は第１実施形態を参照するものとし省略するが、第１実施形態と同一の構成であるので、得られる効果は同一である。

図４〜図６に示すように、デフケース１０３のフランジ部２７の軸方向反対側の端面には、デフケース１０３をケース本体１０７とカバー体１０９とに分割する分割部１０５が設けられている。これらケース本体１０７とカバー体１０９とは、ケース本体１０７の内部に各部材を収容した後、周方向等間隔に配置された複数のボルト１１３によって一体回転可能に固定される。このようにデフケース１０３のフランジ部２７の軸方向反対側の端面に分割部１０５を設けることにより、フランジ部２７にデフケース１０３の分割部を設けることがなく、動力伝達するフランジ部２７の剛性を保持することができる。

また、分割部１０５の外径には、ケース本体１０７とカバー体１０９との端部同士、詳細にはカバー体１０９の端部が軸方向のケース本体１０７側に延設されてケース本体１０７の端部の凹部外径に配置されて径方向にオーバーラップして配置されたラップ部１１１が設けられている。さらに、このラップ部１１１は、ピニオン組１５の軸方向端側の外径に位置されている。このため、ラップ部１１１とピニオン組１５の軸方向端側とが径方向にオーバーラップして配置され、デフケース１０３を軸方向に小型化することができる。

このようなデファレンシャル装置１０１では、デフケース１０３のフランジ部２７の軸方向反対側の端面にデフケース１０３の分割部１０５が設けられているので、フランジ部２７の剛性を保持することができ、デファレンシャル装置１における動力伝達を安定化させることができる。

また、分割部１０５の外径には、デフケース１０３のケース本体１０７とカバー体１０９との端部同士が径方向にオーバーラップして配置されたラップ部１１１が設けられ、ラップ部１１１は、ピニオン組１５の軸方向端側の外径に位置されているので、デフケース１０３の軸方向サイズを小型化することができ、デファレンシャル装置１０１を小型化することができる。

なお、本発明の実施の形態に係るデファレンシャル装置では、リングギヤがデフケースのフランジ部にボルトによって固定されているが、これに限らず、溶接などの固定手段による固定であってもよい。加えて、フランジ部にデフケースの分割部を設ける場合には、溶接によるリングギヤとフランジ部との固定と並行して、ケース本体とカバー体との固定を溶接によって行えばよい。

１，１０１…デファレンシャル装置
３，１０３…デフケース
５，７…ピニオン
９，１１…サイドギヤ
１３…差動機構
１５…ピニオン組
１７，１９…ピニオン収容孔
２１…一方のサイドギヤのボス部
２３，２５…ピニオン収容孔の内壁部
Ｄｓ…外径（一方のサイドギヤのボス部）
Ｄｐ…外径（ピニオン収容孔の内壁部）
２７…フランジ部
２９，１０５…分割部
３１…分割面
３３，３５，１０７，１０９…ケース本体，カバー体（デフケースの分割部材）
３７，１１１…ラップ部

Claims (5)

1. 駆動力が入力され回転可能なデフケースと、このデフケースに支承されて自転可能であると共に前記デフケースの回転によって公転するピニオンと、このピニオンと噛み合って相対回転可能な一対のサイドギヤとからなる差動機構を備え、前記ピニオンは、互いに噛み合うと共に前記一対のサイドギヤとそれぞれ噛み合うピニオン組からなり、前記デフケースには、前記ピニオン組を収容するピニオン収容孔が前記一対のサイドギヤのうち一方のサイドギヤのボス部の外径側に周方向に複数設けられているデファレンシャル装置であって、
   前記ピニオン収容孔の内径側の内壁部は、前記一方のサイドギヤのボス部と軸方向に並列に配置され前記ピニオン組の互いの噛み合い部の歯先面と摺動し、前記一方のサイドギヤのボス部の外径は、前記ピニオン収容孔の内壁部の外径より小さく設定されていることを特徴とするデファレンシャル装置。
2. 請求項１記載のデファレンシャル装置であって、
   前記デフケースには、駆動力が入力されるフランジ部が設けられ、前記フランジ部には、前記デフケースの分割部が設けられ、前記分割部の分割面は、前記ピニオン組の軸方向端側に位置されていることを特徴とするデファレンシャル装置。
3. 請求項１記載のデファレンシャル装置であって、
   前記デフケースには、駆動力が入力されるフランジ部が設けられ、前記フランジ部の軸方向反対側の端面には、前記デフケースの分割部が設けられていることを特徴とするデファレンシャル装置。
4. 請求項２記載のデファレンシャル装置であって、
   前記分割部の外径には、前記デフケースの分割部材の端部同士が径方向にオーバーラップして配置されたラップ部が設けられていることを特徴とするデファレンシャル装置。
5. 請求項３記載のデファレンシャル装置であって、
   前記分割部の外径には、前記デフケースの分割部材の端部同士が径方向にオーバーラップして配置されたラップ部が設けられ、前記ラップ部は、前記ピニオン組の軸方向端側の外径に位置されていることを特徴とするデファレンシャル装置。

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