説明

デファレンシャル装置

【課題】ピニオン・ギヤ及びサイド・ギヤをフェース・ギヤで形成しながら、差動制限のイニシャル・トルクを得ることを可能とする。
【解決手段】回転自在に支持されるデフ・ケース3と、デフ・ケース3内に自転可能に支持されたピニオン・ギヤ5,7と、デフ・ケース3内に相対回転自在に支持されピニオン・ギヤ5,7に噛み合う一対のサイド・ギヤ9,11とを備えたデファレンシャル装置1において、ピニオン・ギヤ5,7及びサイド・ギヤ9,11を、フェース・ギヤで形成し、ピニオン・ギヤ5,7とデフ・ケース3とに、ピニオン・ギヤ5,7の自転軸方向に圧接する摩擦当接面41と摩擦受面37とを各別に設け、ピニオン・ギヤ5,7を自転軸方向に付勢して摩擦当接面41を摩擦受面37に当接させるコイル・スプリング47を設けたことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車などに供されるデファレンシャル装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来のデファレンシャル装置としては、例えば特許文献1,2に記載のものがある。
【0003】
特許文献1に記載のものは、ピニオン・ギヤ及びサイド・ギヤをフェース・ギヤで形成したものである。
【0004】
この構造では、サイド・ギヤに差動回転力が入力され、両ギヤが差動回転してから噛み合い反力で両サイド・ギヤがデフ・ケースに回転軸心方向へ押し付けられる。この噛み合い反力による押し付け状態でサイド・ギヤがデフ・ケースに対して摺動回転し差動制限力を得ることができる。しかも、フェース・ギヤを用いているため、デファレンシャル装置の軸方向のコンパクト化を図ることができる。
【0005】
しかし、サイド・ギヤが差動回転し始めるとき、サイド・ギヤのデフ・ケースに対する押し付けは殆ど無く、いわゆる差動制限のイニシャル・トルクが得られず、改善が望まれていた。
【0006】
【特許文献1】WO2005/038306 A1
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
解決しようとする問題点は、ピニオン・ギヤ及びサイド・ギヤをフェース・ギヤで形成した場合、差動制限のイニシャル・トルクが得られないという点である。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明のデファレンシャル装置は、ピニオン・ギヤ及びサイド・ギヤをフェース・ギヤで形成しながら、差動制限のイニシャル・トルクを得るために、回転自在に支持されるデフ・ケースと、前記デフ・ケース内に自転可能に支持されたピニオン・ギヤと、前記デフ・ケース内に相対回転自在に支持され前記ピニオン・ギヤに噛み合う一対のサイド・ギヤと、を備えたデファレンシャル装置において、前記ピニオン・ギヤ及びサイド・ギヤを、フェース・ギヤで形成し、前記ピニオン・ギヤとデフ・ケースとに、ピニオン・ギヤの自転軸方向に圧接する摩擦当接面と摩擦受面とを各別に設け、前記ピニオン・ギヤを自転軸方向に付勢して前記摩擦当接面を摩擦受面に当接させる付勢部材を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明は、回転自在に支持されるデフ・ケースと、前記デフ・ケース内に自転可能に支持されたピニオン・ギヤと、前記デフ・ケース内に相対回転自在に支持され前記ピニオン・ギヤに噛み合う一対のサイド・ギヤと、を備えたデファレンシャル装置において、前記ピニオン・ギヤ及びサイド・ギヤを、フェース・ギヤで形成し、前記ピニオン・ギヤとデフ・ケースとに、ピニオン・ギヤの自転軸方向に圧接する摩擦当接面と摩擦受面とを各別に設け、前記ピニオン・ギヤを自転軸方向に付勢して前記摩擦当接面を摩擦受面に当接させる付勢部材を設けたため、サイド・ギヤが差動回転しなくても、ピニオン・ギヤの摩擦当接面がデフ・ケースの摩擦受面に当初から押し付けられ、サイド・ギヤの差動回転当初から摩擦当接面の摩擦受面に対する摺動回転による差動制限のイニシャル・トルクを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
ピニオン・ギヤ及びサイド・ギヤをフェース・ギヤで形成しながら、差動制限のイニシャル・トルクを得るという目的を、ピニオン・ギヤ及びデフ・ケースの摩擦当接面及び摩擦受面と摩擦当接面を摩擦受面に当接させる付勢部材とにより実現した。
【実施例1】
【0011】
図1,図2は、本発明の実施例1に係り、図1は、デファレンシャル装置の断面図、図2は、一部を切り欠いた同側面図である。
【0012】
図1,図2のように、本発明実施例1のデファレンシャル装置1は、例えばフロント・デファレンシャル装置或いはリヤ・デファレンシャル装置等として構成することができる。
【0013】
デファレンシャル装置1は、デフ・ケース3と、一対のピニオン・ギヤ5,7と、一対のサイド・ギヤ9,11とを備えている。
【0014】
デフ・ケース3は、胴部13及び端壁部15,17を一体に形成した単一体で形成されている。胴部13には、開口19が設けられている。開口19は、ピニオン・ギヤ5,7及びサイド・ギヤ9,11を組み込むためのものであり、デフ・ケース3周方向での寸法は、サイド・ギヤ9,11の外周径より大きく形成され、同軸方向での寸法は、ピニオン・ギヤ5,7の外径よりも大きく形成されている。
【0015】
端壁部15には、外側に結合フランジ21及びセンタリング・ボス部23が設けられ、内側にサイド・ギヤ支持孔25及びサイド・ギヤ受面27が設けられている。結合フランジ21には、リング・ギヤが締結固定される。
【0016】
端壁部17には、外側にセンタリング・ボス部29が設けられ、内側にサイド・ギヤ支持孔31及びサイド・ギヤ受面33が設けられている。
【0017】
胴部11には、シャフト支持孔35及び摩擦受面37が設けられている。シャフト支持孔35は、デフ・ケース3の回転半径方向に貫通形成され、一対対向して備えられている。このシャフト支持孔35により、各ピニオン・シャフト39をデフ・ケース3に嵌合固定して取り付けている。摩擦受面37は、各シャフト支持孔35毎に胴部13の内周面に球面に形成されている。
【0018】
ピニオン・ギヤ5,7は、フェース・ギヤで形成されて一対対向して備えられ、ピニオン・シャフト39に自転軸回りに回転自在に支持されている。ピニオン・ギヤ5,7には、背面に摩擦当接面41が設けられている。摩擦当接面41は、摩擦受面37に対応する曲率で球面に形成されている。ピニオン・ギヤ5,7は、対向側にテーパー部43が設けられている。ピニオン・ギヤ5の摩擦当接面41と摩擦受面37との間に、球面状のワッシャとして球面ワッシャ45が介設されている。
【0019】
ピニオン・ギヤ5,7間には、付勢部材としてコイル・スプリング47が設けられている。コイル・スプリング47は、ピニオン・ギヤ5,7を自転軸方向に付勢して前記摩擦当接面33を摩擦受面29に当接させるものであり、ピニオン・シャフト39に嵌合配置されている。
【0020】
コイル・スプリング47と各ピニオン・ギヤ5,7のテーパー部43先端との間には、ワッシャ49が介設されている。
【0021】
サイド・ギヤ9,11は、フェース・ギヤで形成され、それぞれギヤ部51と被支持ボス部53と対向部55とからなっている。サイド・ギヤ9,11の内周には、インナー・スプライン57が形成されている。このサイド・ギヤ9,11は、被支持ボス部53がデフ・ケース3のサイド・ギヤ支持孔25,31に回転自在に支持され、ギヤ部51がピニオン・ギヤ5,7に噛み合い、対向部55が、ワッシャ49及びコイル・スプリング47に近接するように対向している。サイド・ギヤ9,11のインナー・スプライン57に左右車軸がスプライン結合され、左右車輪側へトルク伝達が可能となる。サイド・ギヤ9,11のギヤ部51背面とデフ・ケース3のサイド・ギヤ受面27,33との間には、ワッシャ59が介設されている。
【0022】
組み込みに際しては、開口19からワッシャ59を介してサイド・ギヤ9,11を順に挿入し、サイド・ギヤ支持孔25,31に支持させる。次いで、球面ワッシャ45、ピニオン・ギヤ5,7、ワッシャ49、コイル・スプリング47を順に挿入し、ピニオン・シャフト39をシャフト支持孔35に圧入してピニオン・ギヤ5,7等の支持を行わせる。
【0023】
このような構造のデファレンシャル装置1では、リング・ギヤからデフ・ケース3にトルク入力が行われると、シャフト支持孔35からピニオン・シャフト39へトルク伝達され、ピニオン・ギヤ5,7が、デフ・ケース3と共に公転する。このピニオン・ギヤ5,7の公転により両サイド・ギヤ9,11にトルクが伝達され、両サイド・ギヤ9,11がデフ・ケース3と共に一体に回転する。これによって車軸を介し、車輪側へトルク伝達を行うことができる。
【0024】
左右の車輪が差動回転するときは、該差動回転が車軸を介してサイド・ギヤ9,11へ伝達され、サイド・ギヤ9,11間が差動回転する。このときピニオン・ギヤ5,7がピニオン・シャフト39回りで自転し、サイド・ギヤ9,11間の相対回転を許容する。
【0025】
従って、デファレンシャル装置1はサイド・ギヤ9,11間の相対回転を許容しつつ、デフ・ケース3からサイド・ギヤ9,11側へ確実にトルク伝達を行うことができる。
【0026】
サイド・ギヤ9,11の差動回転時には、噛み合い反力により両サイド・ギヤ9,11がデフ・ケース3に回転軸心方向へ押し付けられる。この噛み合い反力による押し付け状態でサイド・ギヤ9,11のギヤ部51背面がデフ・ケース3のサイド・ギヤ受面27,33にワッシャ57を介して摺動回転し差動制限力を得ることができる。
【0027】
サイド・ギヤ9,11が差動回転し始めるとき、サイド・ギヤ9,11のデフ・ケースに対する押し付けは殆ど無く、サイド・ギヤ受面27,33との間での差動制限力のイニシャル・トルクは無い。
【0028】
本実施例では、ピニオン・ギヤ5,7がコイル・スプリング47により付勢され、ピニオン・ギヤ5,7の摩擦当接面41がデフ・ケース3の摩擦受面37に当接する。この当接によりサイド・ギヤ9,11が差動回転し始めるときピニオン・ギヤ5,7の自転により差動回転当初から摩擦当接面41の摩擦受面37に対する摺動回転により差動制限力を発生し、差動制限のイニシャル・トルクを得ることができる。
【0029】
従って、ピニオン・ギヤ5,7及びサイド・ギヤ9,11をフェース・ギヤで形成し、デファレンシャル装置1の軸方向の寸法をコンパクトに形成しながら、差動制限のイニシャル・トルクを確実に得ることができる。このため、デファレンシャル装置1のコンパクトかを図ることができながら、自動車の直進性や、悪路での走破性を向上させることができる。
【0030】
また、摩擦当接面41及び摩擦受面37間での摺動による差動制限力がサイド・ギヤ9,11での差動制限力に付加され、トルク・バイアス・レシオ(TBR)を拡大することができる。
【0031】
ピニオン・ギヤ5,7が自転するとき、ワッシャ49の存在によりコイル・スプリング47に摩擦による捻り力が入るのを抑制し、コイル・スプリング47の捻れを抑制することができる。
【実施例2】
【0032】
図3は、本発明の実施例2に係るデファレンシャル装置の断面図である。なお、基本的な構成は、実施例1と同様であり、同一又は対応する構成部分には、同符号又は同符号にAを付して説明する。
【0033】
図3のデファレンシャル装置1Aは、摩擦受面37A及び摩擦当接面41Aがテーパー面で形成され、摩擦受面37A及び摩擦当接面41A間に、テーパー面状のワッシャとしてテーパーワッシャ45Aを介設した。
【0034】
本実施例では、テーパー面の摩擦受面37A及び摩擦当接面41Aにより、差動制限のイニシャル・トルク等をさらに高めることができる。また、テーパー面のテーパー設定により、イニシャル・トルクの調整を行うことができる。
【0035】
その他、実施例1と同様な作用効果を奏することができる。
【実施例3】
【0036】
図4は、本発明の実施例3に係るデファレンシャル装置の断面図である。なお、基本的な構成は、実施例1と同様であり、同一又は対応する構成部分には、同符号又は同符号にBを付して説明する。
【0037】
図4のデファレンシャル装置1Bは、摩擦受面37B及び摩擦当接面41Bが平面で形成され、摩擦受面37B及び摩擦当接面41B間に、平面状のワッシャとして平面ワッシャ45Bを介設した。
【0038】
本実施例では、平面の摩擦受面37B及び摩擦当接面41B、平面ワッシャ45Bにより、製造が容易である。
【0039】
その他、実施例1と同様な作用効果を奏することができる。
【実施例4】
【0040】
図5は、本発明の実施例4に係るデファレンシャル装置の断面図である。なお、基本的な構成は、実施例1と同様であり、同一又は対応する構成部分には、同符号又は同符号にCを付して説明する。
【0041】
図5のデファレンシャル装置1Cは、付勢部材を実施例1のコイル・スプリング47に代えて一対の皿ばね47Cとした。この皿ばね47Cは、ピニオン・シャフト39に嵌合配置されたスペーサ・ブロック61と各ピニオン・ギヤ5,7との間にそれぞれ介設されている。皿ばね47Cと各ピニオン・ギヤ5,7との間には、ワッシャ49が介設されている。
【0042】
従って、本実施例においても、皿ばね47Cの付勢力により摩擦受面37C及び摩擦当接面41C間が押し付けられ、差動制限のイニシャル・トルクを得ることができる。また、皿ばね47Cを用いるため、摩擦による捻り力が入っても、捻れに強い構造となっている。
【0043】
その他、実施例1と同様な作用効果を奏することができる。
【実施例5】
【0044】
図6は、本発明の実施例5に係るデファレンシャル装置の断面図である。なお、基本的な構成は、実施例4と同様であり、同一又は対応する構成部分には、同符号を付し又は同符号のCをDに代えて説明する。
【0045】
図6のデファレンシャル装置1Dは、摩擦受面37D及び摩擦当接面41Dがテーパー面で形成され、摩擦受面37D及び摩擦当接面41D間に、テーパー面状のワッシャとしてテーパーワッシャ45Dを介設した。
【0046】
本実施例では、実施例2,4双方を併せた作用効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【0047】
【図1】デファレンシャル装置の断面図である(実施例1)。
【図2】デファレンシャル装置の断面図である(実施例2)。
【図3】デファレンシャル装置の断面図である(実施例3)。
【図4】デファレンシャル装置の断面図である(実施例4)。
【図5】デファレンシャル装置の断面図である(実施例5)。
【図6】デファレンシャル装置の断面図である(実施例6)。
【符号の説明】
【0048】
1,1A,1B,1C,1D デファレンシャル装置
3,3A,3B,3C,3D デフ・ケース
5,5A,5B,5C,5D,7,7A,7B,7C,7D ピニオン・ギヤ
9,11 サイド・ギヤ
39 ピニオン・シャフト
37,37A,37B,37C,37D 摩擦受面
41,41A,41B,41C,41D 摩擦当接面
45,45C 球面ワッシャ(ワッシャ)
45A,45D テーパーワッシャ(ワッシャ)
45B 平面ワッシャ(ワッシャ)
47 コイル・スプリング(付勢部材)
47C,47D 皿ばね(付勢部材)
49 ワッシャ
61 スペーサ・ブロック

【特許請求の範囲】
【請求項1】
図1
回転自在に支持されるデフ・ケースと、
前記デフ・ケース内に自転可能に支持されたピニオン・ギヤと、
前記デフ・ケース内に相対回転自在に支持され前記ピニオン・ギヤに噛み合う一対のサイド・ギヤと、
を備えたデファレンシャル装置において、
前記ピニオン・ギヤ及びサイド・ギヤを、フェース・ギヤで形成し、
前記ピニオン・ギヤとデフ・ケースとに、ピニオン・ギヤの自転軸方向に圧接する摩擦当接面と摩擦受面とを各別に設け、
前記ピニオン・ギヤを自転軸方向に付勢して前記摩擦当接面を摩擦受面に当接させる付勢部材を設けた、
ことを特徴とするデファレンシャル装置。
【請求項2】
請求項1記載のデファレンシャル装置であって、
前記ピニオン・ギヤは、前記デフ・ケースに取り付けられたピニオン・シャフトに自転軸回りに回転自在に支持され相互に対向して配置され、
前記付勢部材は、前記ピニオン・シャフトに嵌合して前記ピニオン・ギヤ間に介設された、
ことを特徴とするデファレンシャル装置。
【請求項3】
請求項1又は2記載のデファレンシャル装置であって、
前記付勢部材は、コイル・スプリングである、
ことを特徴とするデファレンシャル装置。
【請求項4】
請求項1又は2記載のデファレンシャル装置であって、
前記付勢部材は、前記ピニオン・シャフトに嵌合配置されたスペーサ・ブロックと各ピニオン・ギヤとの間にそれぞれ介設された皿ばねである、
ことを特徴とするデファレンシャル装置。
【請求項5】
請求項1〜4の何れかに記載のデファレンシャル装置であって、
前記ピニオン・ギヤと付勢部材との間に、ワッシャを介設した、
ことを特徴とするデファレンシャル装置。
【請求項6】
請求項1〜4の何れかに記載のデファレンシャル装置であって、
前記摩擦当接面及び摩擦受面は、球面、テーパー面、平面の何れかである、
ことを特徴とするデファレンシャル装置。
【請求項7】
請求項5記載のデファレンシャル装置であって、
前記摩擦当接面及び摩擦受面は、球面、テーパー面、平面の何れかに形成され、
前記ワッシャは、前記摩擦当接面及び摩擦受面に対応した球面状、テーパー面状、平面状の何れかである、
ことを特徴とするデファレンシャル装置。
【請求項8】
請求項1〜7の何れかに記載のデファレンシャル装置であって、
前記デフ・ケースを、胴部及び端壁部を一体に形成した単一体で形成し、
前記胴部に、前記ピニオン・ギヤ及びサイド・ギヤを組み込む開口及び前記摩
擦受面を形成し、
前記端壁部に、前記サイド・ギヤを回転自在に支持するサイド・ギヤ支持孔を
設けた、
ことを特徴とするデファレンシャル装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2008−164125(P2008−164125A)
【公開日】平成20年7月17日(2008.7.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−356417(P2006−356417)
【出願日】平成18年12月28日(2006.12.28)
【出願人】(000225050)GKN ドライブライン トルクテクノロジー株式会社 (409)
【Fターム(参考)】