JP2019086053A - 差動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】差動装置全体の剛性の向上に寄与する。【解決手段】差動装置10は、入力部材7に収容される差動ギヤ20と、差動ギヤ支持部材21と、差動ギヤ20の各々と噛合する一対の出力ギヤ31,32と、入力部材7と出力ギヤの各々との間に配置される複数のワッシャ41,42とを備える。一対の出力ギヤ31,32の中間壁部31w,32wの各々は、中間壁部31w,32wの出力ギヤにおける軸方向内端面より出力ギヤにおける軸方向内方側に突出するとともに差動ギヤ支持部材21の外周面に当接する凸部101,102を有する。複数のワッシャ41,42の各々は、出力ギヤ31,32の回転軸線X1と直交する投影面で見て、ワッシャ41,42の少なくとも一部が対応する凸部101,102の少なくとも一部と重なるように配置される。【選択図】 図1
Description
本発明は、例えば自動車などの車両に適用される差動装置に関する。
入力部材と、入力部材内に収容される複数の差動ギヤと、入力部材内に収容されて回転軸線周りに回転可能であると共に、複数の差動ギヤの各々と噛合する一対の出力ギヤと、を備える差動装置において、一対の出力ギヤの各出力ギヤにおける軸方向内端(軸方向内方側の先端)の相互を当接させる技術が、従来より知られている(例えば下記特許文献1,2を参照)。
また差動装置において、一対の出力ギヤの各出力ギヤにおける軸方向内端(軸方向内方側の先端)を、差動ギヤ(ピニオンギヤ)を支持する差動ギヤ支持部材(ピニオン軸)に当接させる技術も、知られている(例えば下記特許文献3を参照)。
ところが特許文献1,2の差動装置では、一対の出力ギヤの各出力ギヤにおける軸方向内端の相互を当接させることによって差動装置全体の剛性が向上することについては言及されていない。
また特許文献3の差動装置では、一対の出力ギヤの各出力ギヤにおける軸方向内端を差動ギヤ支持部材に当接させることによって差動装置全体の剛性が向上することについては言及されていない。
本発明は、上記に鑑み提案されたものであり、差動装置全体の剛性の向上に寄与することができる差動装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る1つの差動装置は、入力部材と、前記入力部材内に収容される複数の差動ギヤと、前記入力部材内に収容されると共に、前記複数の差動ギヤを支持する差動ギヤ支持部材と、前記入力部材内に収容されて回転軸線周りに回転可能であると共に、前記複数の差動ギヤの各々と噛合する一対の出力ギヤと、前記入力部材と前記一対の出力ギヤの各々との間に配置される複数のワッシャと、を備え、前記一対の出力ギヤの各々は、軸部と、前記複数の差動ギヤの各々と噛合する歯部と、前記軸部及び前記歯部の間を接続する中間壁部と、を有し、前記中間壁部の各々は、該中間壁部の前記出力ギヤにおける軸方向内端面より前記出力ギヤにおける軸方向内方側に突出するとともに前記差動ギヤ支持部材の外周面に当接する凸部を有し、前記複数のワッシャの各々は、前記出力ギヤの前記回転軸線と直交する投影面で見て、前記ワッシャの少なくとも一部が対応する前記凸部の少なくとも一部と重なるように配置されている。
また好適には、前記差動ギヤ支持部材と前記出力ギヤとの当接面は平面である。
また、上記目的を達成するために、本発明に係る他の1つの差動装置は、入力部材と、前記入力部材内に収容される複数の差動ギヤと、前記入力部材内に収容されて回転軸線周りに回転可能であると共に、前記複数の差動ギヤの各々と噛合する一対の出力ギヤと、前記入力部材と前記一対の出力ギヤの各々との間に配置される複数のワッシャと、を備え、前記一対の出力ギヤの各々は、軸部と、前記複数の差動ギヤの各々と噛合する歯部と、前記軸部及び前記歯部の間を接続する中間壁部と、を有し、前記中間壁部の各々は、該中間壁部の前記出力ギヤにおける軸方向内端面より前記出力ギヤにおける軸方向内方側に突出する凸部を有し、前記凸部の各々は、該凸部の前記出力ギヤにおける軸方向内端で相互に当接しており、前記複数のワッシャの各々は、前記出力ギヤの前記回転軸線と直交する投影面で見て、前記ワッシャの少なくとも一部が対応する前記凸部の少なくとも一部と重なるように配置されている。
また好適には、前記複数のワッシャの各々は、前記出力ギヤの前記回転軸線と直交する投影面で見て、前記ワッシャの前記出力ギヤにおける径方向の全域が前記凸部の少なくとも一部と重なるように配置されている。
また、上記目的を達成するために、本発明に係る他の1つの差動装置は、入力部材と、前記入力部材内に収容される複数の差動ギヤと、前記入力部材内に収容されると共に、前記複数の差動ギヤを支持する差動ギヤ支持部材と、前記入力部材内に収容されて回転軸線周りに回転可能であると共に、前記複数の差動ギヤの各々と噛合する一対の出力ギヤと、前記入力部材と前記一対の出力ギヤの各々との間に配置される複数のワッシャと、を備え、前記一対の出力ギヤの各々は、軸部と、前記複数の差動ギヤの各々と噛合する歯部と、前記軸部及び前記歯部の間を接続する中間壁部と、を有し、前記差動ギヤ支持部材は、前記一対の出力ギヤの各々の前記中間壁部と対向可能な外周面の少なくとも一部に、該中間壁部の各々と当接する少なくとも1つの凸部を有し、前記複数のワッシャの各々は、前記出力ギヤの前記回転軸線と直交する投影面で見て、前記ワッシャの少なくとも一部が、対応する前記出力ギヤの前記中間壁部と対向する前記差動ギヤ支持部材の前記凸部の少なくとも一部と重なるように配置されている。
また好適には、前記差動ギヤ支持部材と前記出力ギヤとの当接面は平面である。
また好適には、前記複数のワッシャの各々は、前記出力ギヤの前記回転軸線と直交する投影面で見て、前記ワッシャの、前記出力ギヤの周方向における少なくとも一部で、且つ、前記出力ギヤの径方向における幅の全体が、対応する前記出力ギヤの前記中間壁部と対向する前記差動ギヤ支持部材の前記凸部の少なくとも一部と重なるように配置されている。
本発明によれば、差動装置全体の剛性の向上に寄与することができる。
本発明の実施形態を添付図面に基づいて以下に説明する。
先ず、図1,図2を参照して、本発明の第1実施形態に係る差動装置10について説明する。自動車は、車載の動力源としてのエンジン(図示しない)の横に配置されてトランスミッション(図示しない)や差動装置10を収容するミッションケース11を備える。ミッションケース11には、車軸にそれぞれ連なり且つ第1軸線X1周りに回転可能な左右の第1,第2出力軸5a,5bの内端部が挿入される。第1,第2出力軸5a,5bの内端部は、差動装置10の一対の出力部(後述する第1,第2サイドギヤ31,32)に結合される。
ミッションケース11と第1,第2出力軸5a,5bとの間には、例えば環状のシール部材6a,6bが装着される。シール部材6a,6bは、ミッションケース11に対し相対回転する第1,第2出力軸5a,5bとの間を液密にシールする。本実施形態では、ミッションケース11の底部に、ミッションケース11の内部空間に臨んで所定量の潤滑油を貯留するオイルパン(図示しない)が形成される。オイルパンに貯留された潤滑油(潤滑剤)は、ミッションケース11の内部空間で、後述するデフケース7の回転や、デフケース7に動力源からの動力を伝達する減速歯車機構8の作動によって周辺に掻き上げられて飛散する。そして、ミッションケース11内を飛散する潤滑油で、後述するデフケース7の内外に存在する機械運動部分は潤滑される。
差動装置10は、例えば、第1,第2軸受9a,9bを介して第1軸線(回転軸線)X1周りで回転自在にミッションケース11に支持されるデフケース(入力部材)7と、デフケース7内に収容される差動ギヤ機構12と、デフケース7の外周端部に固着(例えば溶接)されるリング部材(ドリブン部材,入力部材)13と、を備える。
リング部材13は、例えば、外周部にヘリカル歯よりなる歯部13gを有している。そのため、リング部材13は、例えばファイナルドリブンギヤ(被入力部)として機能する。また、歯部13gは、トランスミッションにおける減速歯車機構8のドライブギヤ81のヘリカル歯よりなる歯部と噛み合う。これにより、エンジンの動力がトランスミッションからリング部材13を経てデフケース7に伝達される。
デフケース7は、例えば、第1軸線X1に沿う方向、即ちデフケース7の軸方向(後述するサイドギヤ31,32の軸方向)で差動ギヤ機構12を挟む第1,第2カバー部材71,72と、第1,第2カバー部材71,72の間に配置されるとともに、第1,第2カバー部材71,72の各々の外周端部と結合される円筒状のリング体73と、を備える。
また、第1カバー部材71及び第2カバー部材72は、例えば、差動ギヤ機構12を、デフケース7の軸方向における一方側及び他方側から覆っている。また、第1,第2カバー部材71,72の少なくとも一方には、例えば、デフケース7内とミッションケース11内とを連通させる、潤滑油が流通可能な貫通孔(不図示)が設けられる。
第1カバー部材71は、例えば、第1軸線X1を中心とする円形リング状に形成される扁平な第1側壁部71cと、第1側壁部71cの内周端部より後述する第1サイドギヤ31における軸方向外方側(即ち、第2カバー部材72と向き合う面とは反対側)に延びる第1ボス部71bと、を有する。また、第1ボス部71bは、第1軸受9aを介してミッションケース11に支持される。
第2カバー部材72は、例えば、第1軸線X1を中心とする円形リング状に形成される扁平な第2側壁部72cと、第2側壁部72cの内周端部より後述する第2サイドギヤ32における軸方向外方側(即ち、第1カバー部材71と向き合う面とは反対側)に延びる第2ボス部72bと、を有する。また、第2ボス部72bは、第2軸受9bを介してミッションケース11に支持される。
リング体73は、差動ギヤ機構12をデフケース7の径方向外方側(後述するサイドギヤ31,32の径方向外方側)から覆っている。また、リング体73と第1カバー部材71との結合は、複数の第1ボルト74aを用いて行われる。また、リング体73と第2カバー部材72との結合は、複数の第2ボルト74bを用いて行われる。尚、リング体73と第1,第2カバー部材71,72との結合手段は、本実施形態に限定されず、ボルト以外の種々の結合手段(例えば溶接、かしめ、圧入等)を用いてもよい。
差動ギヤ機構12は、例えば、デフケース7内に収容されると共に第1軸線X1と直交する第2軸線X2周りに回転自在な複数(例えば2個)のピニオンギヤ(差動ギヤ)20と、第2軸線X2上でデフケース7内に配置されてピニオンギヤ20を回転自在に支持するピニオン軸(差動ギヤ支持部材)21と、第1軸線X1周りに回転自在に支持されて、複数のピニオンギヤ20に各々噛み合う一対のサイドギヤ(出力ギヤ)31,32(即ち、第1サイドギヤ(一方の出力ギヤ,他方の出力ギヤ,一方のサイドギヤ,他方のサイドギヤ)31および第2サイドギヤ(他方の出力ギヤ,一方の出力ギヤ,他方のサイドギヤ,一方のサイドギヤ)32)と、を有する。
各々のピニオンギヤ20は、例えばベベル歯で構成される複数の歯を有する歯部20gを有している。また、各々のピニオンギヤ20の背面(即ち、サイドギヤ31,32における径方向外方側の端面)は、リング体73の内周面にピニオンギヤ用ワッシャ40を介して回転摺動可能に支持される。尚、ピニオンギヤ用ワッシャ40を省略して、ピニオンギヤ20の背面をリング体73に直接、回転摺動可能に支持させるようにしてもよい。
第1サイドギヤ31は、例えば、第1軸線X1を中心軸線とする軸部31jと、ピニオンギヤ20の各々と噛合する歯部31gと、第1軸線X1を中心とする扁平な円形リング状に形成されて、軸部31j及び歯部31gの間を一体に接続する中間壁部31wと、を備える。また、歯部31gは、例えばベベル歯で構成される複数の歯を有している。
また、中間壁部31wは、例えば、中間壁部31wのサイドギヤ31における軸方向内端面よりサイドギヤ31における軸方向内方側に突出する凸部101を一体に有している。そして、凸部101のサイドギヤ31における軸方向先端面(先端面)101tは、例えば、第1軸線X1と直交する平面に形成されている。また、中間壁部31wの背面(即ち、第1サイドギヤ31における軸方向外方側の端面)は、第1カバー部材71の第1側壁部71cの内側面にサイドギヤ用ワッシャ(ワッシャ)41を介して回転摺動可能に支持される。
また、本実施形態では軸部31jの外周部が第1カバー部材71の第1ボス部71bの内周部に遊隙を介して嵌合される。尚、軸部31jの外周部を第1ボス部71bの内周部に回転自在に支持させるようにしてもよい。一方、軸部31jの内周部は、第1出力軸5aの内端部の外周と第1サイドギヤ31における軸方向に摺動可能、且つ、相対回転不能に嵌合(例えばスプライン嵌合)される。
また、サイドギヤ用ワッシャ41は、中間壁部31wの背面及び第1側壁部71cの内側面の少なくとも一方(本実施形態では中間壁部31wの背面)に設けた環状の凹部又は段部により位置決めされる。また、サイドギヤ用ワッシャ41は、第1軸線X1と直交する投影面で見て、サイドギヤ用ワッシャ41の少なくとも一部(本実施形態では全部)が凸部101の少なくとも一部(本実施形態では大部分)と重なるように配置される。
尚、サイドギヤ用ワッシャ41とは別に、例えば、サイドギヤ用ワッシャ43を、第1サイドギヤ31の背面と第1カバー部材71の第1側壁部71cとの間に介装してもよい。
第2サイドギヤ32は、例えば、第1軸線X1を中心軸線とする軸部32jと、ピニオンギヤ20の各々と噛合する歯部32gと、第1軸線X1を中心とする扁平な円形リング状に形成されて、軸部32j及び歯部32gの間を一体に接続する中間壁部32wと、を備える。また、歯部32gは、例えばベベル歯で構成される複数の歯を有している。
また、中間壁部32wは、例えば、中間壁部32wのサイドギヤ32における軸方向内端面よりサイドギヤ32における軸方向内方側に突出する凸部102を一体に有している。そして、凸部102のサイドギヤ32における軸方向先端面(先端面)102tは、例えば、第1軸線X1と直交する平面に形成されている。中間壁部32wの背面(即ち、第2サイドギヤ32における軸方向外方側の端面)は、第2カバー部材72の第2側壁部72cの内側面にサイドギヤ用ワッシャ(ワッシャ)42を介して回転摺動可能に支持される。
また、本実施形態では軸部32jの外周部が第2カバー部材72の第2ボス部72bの内周部に回転自在に支持される。一方、軸部32jの内周部は、第2出力軸5bの内端部の外周と第2サイドギヤ32における軸方向に摺動可能、且つ、相対回転不能に嵌合(例えばスプライン嵌合)される。
また、サイドギヤ用ワッシャ42は、中間壁部32wの背面及び第2側壁部72cの内側面の少なくとも一方(本実施形態では中間壁部32wの背面)に設けた環状の凹部又は段部により位置決めされる。また、サイドギヤ用ワッシャ42は、第1軸線X1と直交する投影面で見て、サイドギヤ用ワッシャ42の少なくとも一部(本実施形態では全部)が凸部102の少なくとも一部(本実施形態では大部分)と重なるように配置される。
尚、サイドギヤ用ワッシャ42とは別に、例えば、サイドギヤ用ワッシャ44を、第2サイドギヤ32の背面と第2カバー部材72の第2側壁部72cとの間に介装してもよい。
ピニオン軸21の両端部は、例えば、リング体73に設けた一対の支持孔73hにそれぞれ嵌合、支持される。そして、リング体73及びピニオン軸21に抜差可能に挿通したピン25により、ピニオン軸21の少なくとも一方の端部がリング体73に固定される。尚、ピン25は、一方の端部を第2カバー部材72の内面に対向させることで、デフケース7から抜け出ないようになっている。
また、ピニオン軸21の、第1,第2サイドギヤ31,32の凸部101,102との対向面21f1,21f2には、例えば、ピニオン軸21の外周面よりサイドギヤ31,32における軸方向内方側に切欠きが形成されている。また、切欠きは、例えば第1軸線X1と直交する平面で形成されている。そのため、凸部101,102のサイドギヤ31,32における軸方向先端面101t,102tの各々は、ピニオン軸21の、第1,第2サイドギヤ31,32の凸部101,102との対向面21f1,21f2と回転摺動可能に面で接触している。
次に、第1実施形態の作用について説明する。
本実施形態の差動装置10は、エンジンから減速歯車機構8を介してリング部材13及びデフケース7に回転力を受けた場合に、ピニオンギヤ20が第2軸線X2周りに自転しないで、デフケース7と共にデフケース7の中心軸線(即ち、第1軸線X1)周りに公転するときは、デフケース7からピニオンギヤ20を介して第1,第2サイドギヤ31,32が同速度で回転駆動される。これにより、第1,第2サイドギヤ31,32の駆動力が均等に左右の第1,第2出力軸5a,5bに伝達される。また、自動車の旋回走行等により第1,第2出力軸5a,5bに回転速度差が生じるときは、ピニオンギヤ20が第2軸線X2周りに自転しつつ第1軸線X1周りに公転することで、ピニオンギヤ20から第1,第2サイドギヤ31,32に対して差動回転を許容しつつ回転駆動力が伝達される。以上は、従来周知の差動装置の作動と同様である。
本実施形態の差動装置10は、エンジンから減速歯車機構8を介してリング部材13及びデフケース7に回転力を受けた場合に、ピニオンギヤ20が第2軸線X2周りに自転しないで、デフケース7と共にデフケース7の中心軸線(即ち、第1軸線X1)周りに公転するときは、デフケース7からピニオンギヤ20を介して第1,第2サイドギヤ31,32が同速度で回転駆動される。これにより、第1,第2サイドギヤ31,32の駆動力が均等に左右の第1,第2出力軸5a,5bに伝達される。また、自動車の旋回走行等により第1,第2出力軸5a,5bに回転速度差が生じるときは、ピニオンギヤ20が第2軸線X2周りに自転しつつ第1軸線X1周りに公転することで、ピニオンギヤ20から第1,第2サイドギヤ31,32に対して差動回転を許容しつつ回転駆動力が伝達される。以上は、従来周知の差動装置の作動と同様である。
また、本実施形態の差動装置10の組立てに当たっては、例えば、第1カバー部材71の内側面にサイドギヤ用ワッシャ41を介して第1サイドギヤ31の背面側を支持させた第1のサブアッセンブリと、第2カバー部材72の内側面にサイドギヤ用ワッシャ42を介して第2サイドギヤ32の背面側を支持させた第2のサブアッセンブリと、リング体73の内周面にピニオンギヤ用ワッシャ40を介してピニオンギヤ20の背面を支持させると共に、ピニオンギヤ20を貫通するピニオン軸21の両端部をリング体73の支持孔73hに嵌合させて、ピン25で抜け止めした第3のサブアッセンブリと、を予め個別に組立ておく。次に、第1,第2のサブアッセンブリの第1,第2カバー部材71,72と第3のサブアッセンブリのリング体73とを、各ピニオンギヤ20が第1,第2サイドギヤ31,32の各々に噛合するとともに第1,第2サイドギヤ31,32の中間壁部31w,32wの凸部101,102の各々が対向するピニオン軸21との対向面21f1,21f2と当接するように、互いに位置合わせされる。次いで、第1,2ボルト74a,74bで第1,第2カバー部材71,72及びリング体73を結合することでデフケース7が組立てられる。その後、デフケース7の外周部にリング部材13を溶接等で結合することで、差動装置10の組立が完了する。その後、デフケース7をミッションケース11に第1,第2軸受6a,6bを介して取り付ける。また第1,第2サイドギヤ31,32の軸部31j,32jの内周に第1,第2出力軸5a,5bの内端部をスプライン嵌挿させる等して、差動装置10のミッションケース11への組付けが行われる。
このような差動装置10の作動中において、ミッションケース11内で飛散する潤滑油(潤滑剤)は、例えば、第1,第2出力軸5a,5bと第1,第2サイドギヤ31,32とのスプライン嵌合部や、第1,第2カバー部材71,72に設けられた貫通孔(不図示)を通して、デフケース7の内外を流通する。そのため、デフケース7内の可動部分はミッションケース11内に飛散する潤滑油で潤滑されることができる。
ところで差動装置10の作動中において、デフケース7は、例えばリング部材13から回転駆動力が入力される際に大きなスラスト反力を受ける。そして、そのスラスト反力が、背面がデフケース7に支持される第1,第2サイドギヤ31,32に及ぶ。また第1,第2サイドギヤ31,32には、ピニオンギヤ20との噛み合い反力も作用する。そのため、従来の差動装置では、上記のスラスト反力や上記の噛み合い反力に起因して、第1,第2サイドギヤ31,32の相互間には、ミスアライメント(例えば、両サイドギヤ31,32の軸心が僅かにオフセットする芯ずれや、両サイドギヤ31,32の軸心が僅かに傾斜する面ずれ)が発生してしまい、差動装置の伝動効率の低下や作動音の増大を惹き起こす虞れがあった。
しかしながら本実施形態では、第1,第2サイドギヤ31,32の中間壁部31w,32wの各々は、中間壁部31w,32wのサイドギヤ31,32における軸方向内端面よりサイドギヤ31,32における軸方向内方側に突出する凸部101,102を一体に有している。また、凸部101,102の各々は、ピニオン軸21を挟んで相対向している。また、凸部101,102のサイドギヤ31,32における軸方向先端面(先端面)101t,102tの各々は、ピニオン軸21の、第1,第2サイドギヤ31,32の凸部101,102との対向面21f1,21f2と回転摺動可能に面で接触している。また、中間壁部31w,32wの背面とデフケース7の第1,第2カバー部材71,72の側壁部71c,72cとの間に配置されるサイドギヤ用ワッシャ41,42の各々は、第1軸線(回転軸線)X1と直交する投影面で見て、サイドギヤ用ワッシャ41,42の少なくとも一部(本実施形態では全部)が対応するサイドギヤ31,32の凸部101,102の少なくとも一部(本実施形態では大部分)と重なるように配置されている。
そのため、本実施形態によれば、第1,第2サイドギヤ31,32の中間壁部31w,32wは、サイドギヤ31,32における軸方向でピニオン軸21を相互間に挟むようにして互いにピニオンギヤ20を介して回転可能に係合するとともに、中間壁部31w,32wのサイドギヤ31,32における軸方向内端面より突出する凸部101,102の各々がピニオン軸21と回転摺動可能に係合している。これにより、スラスト荷重がデフケース7の第1,第2カバー部材71,72の何れか一方の側壁部71c(72c)から、一方のサイドギヤ用ワッシャ41(42)、一方のサイドギヤ31(32)、ピニオン軸21、他方のサイドギヤ32(31)、他方のサイドギヤ用ワッシャ42(41)と、順次介して、他方の側壁部72c(71c)へと効率よく伝達可能となる。そのため、スラスト荷重に対するデフケース7や両サイドギヤ31,32の剛性が高められる。従って、デフケース7が、例えば本実施形態のようにサイドギヤ31,32における軸方向に比較的扁平な構造である場合でも、差動装置10全体の剛性の向上に寄与することができる。
その上、本実施形態によれば、デフケース7及び第1,第2サイドギヤ31,32の剛性が高められることで、デフケース7がリング部材13から受けるスラスト反力や第1,2サイドギヤ31,32が各々のピニオンギヤ20から受ける噛み合い反力等に伴う、第1,第2サイドギヤ31,32の相互のミスアライメント(例えば、芯ずれ及び/又は面ずれ)の発生を抑制することができる。そのため、本実施形態によれば、差動装置10の伝動効率の向上や作動音の低減を図る上で有利である。
次に、本発明の第2実施形態に係る差動装置10Xについて図3を参照して説明する。第1実施形態では、第1,第2サイドギヤ31,32の各々の中間壁部31w,32wの凸部101,102の先端面101t,102tがピニオン軸21に回転摺動可能に当接するものを示した。これに対して、第2実施形態では、ピニオン軸21の、第1,第2サイドギヤ31,32の中間壁部31w,32wに対向する外周面の少なくとも一部に環状の凸部200が突設されるとともに、中間壁部31w,32wと対向する凸部200の先端面に、中間壁部31w,32wの、サイドギヤ31,32の軸方向における内端面の平面部31wf,32wfが回転摺動可能に当接している。尚、第2実施形態の変形例(不図示)として、中間壁部31w,32wと対向する凸部200の先端面を平面となるように切欠くとともに、中間壁部31w,32wの、サイドギヤ31,32の軸方向における内端面の平面部31wf,32wfと面接触の状態で当接させるものも実施可能である。
そして、第2実施形態においても、サイドギヤ用ワッシャ41,42の各々は、第1軸線X1と直交する投影面で見て、サイドギヤ用ワッシャ41,42のサイドギヤ31,32の周方向における少なくとも一部で、且つ、サイドギヤ31,32の径方向における幅全体が、サイドギヤ31,32の中間壁部31w,32wと対向するピニオン軸21の凸部200の少なくとも一部(より具体的には、凸部200の先端面)と重なるように配置される。
また、第2実施形態では、少なくとも一方の支持孔73hの径がピニオン軸21の径よりも少し大きい(従って、ピニオン軸21の一方の端部が支持孔73hにやや傾いた姿勢で緩く挿通可能な)リング体73が用いられる。
第2実施形態のその他の構造は、第1実施形態と基本的に同じであるため、第2実施形態は、第1実施形態と同様の効果を達成することができる。尚、図3において第2実施形態の主要な構成要素には、第1実施形態の対応する主要な構成要素と同じ参照符号を付している。
また、差動装置10Xの組み立てに当たっては、第3アッセンブリの組み立てにおいて、ピニオン軸21の上記一方の端部をリング体73の内周側からピニオンギヤ20及びピニオンギヤ用ワッシャ40を介して上記一方の支持孔73hに挿入させる。その後、ピニオン軸21の一方の端部を一旦リング体73の外周よりも突出させた後、ピニオン軸21の他方の端部をリング体73の内周側からピニオンギヤ20及びピニオンギヤ用ワッシャ40を介して他方の支持孔73hに挿入させる。その後、ピン25を用いてピニオン軸21のリング体73からの抜け止めを施し、第3アッセンブリを完成させる。第2実施形態の他の組み立て工程は、第1実施形態と同様である。
次に、本発明の第3実施形態に係る差動装置10Yについて図4を参照して説明する。第2実施形態では、ピニオン軸21の外周面に突設される凸部200がピニオン軸21の全周に亘って環状に延びるものを示した。これに対して、第3実施形態では、ピニオン軸21の、第1,第2サイドギヤ31,32の中間壁部31w,32wに対向する外周面に一対の凸部301,302が突設され、凸部301,302の中間壁部31w,32wと対向する平坦な先端面301t,302tを、中間壁部31w,32wの、サイドギヤ31,32の軸方向における内端面の平面部31wf,32wfに回転摺動可能に当接させている。凸部301,302は、ピニオン軸21とは別々に形成して、後付けでピニオン軸21に固着(例えば溶接)してもよいし、或いはピニオン軸21に一体に形成(例えば鍛造成形)してもよい。
尚、第3実施形態の変形例(不図示)として、凸部301,302の中間壁部31w,32wと対向する先端面301t,302tを相手面に対し凸曲面(例えば、球面、円筒面)に形成したものも実施可能である。
そして、第3実施形態においても、サイドギヤ用ワッシャ41,42の各々は、第1軸線X1と直交する投影面で見て、サイドギヤ用ワッシャ41,42のサイドギヤ31,32の周方向における少なくとも一部で、且つ、サイドギヤ31,32の径方向における幅全体が、対応する、サイドギヤ31,32の中間壁部31w,32wと対向するピニオン軸21の凸部301,302の少なくとも一部(より具体的には、凸部301,302の先端面)と重なるように配置されている。
第3実施形態のその他の構造は、第2実施形態と基本的に同じであるため、第3実施形態は、第2実施形態と同様の効果を達成することができる。尚、図4において第3実施形態の主要な構成要素には、第2実施形態の対応する主要な構成要素と同じ参照符号を付している。また、差動装置10Yの組み立てについても、第2実施形態と同様にして組み立てることができる。
次に、本発明の第4実施形態について、図5を参照して説明する。第2実施形態では、1本のピニオン軸21の両端部に一対のピニオンギヤ20を回転自在に嵌合、支持したものを示した。これに対して、第4実施形態では、各々が一対のピニオンギヤ20を回転自在に嵌合、支持する一対のピニオン軸21A,21Bが、互いに直交するように十字状に配置される。そしてピニオン軸21A,21Bの中間部の相互の交差部には、互いに嵌合する切欠き状の凹部21Ac,21Bcがそれぞれ形成されている。これにより、ピニオン軸21A,21Bの相互干渉を回避できるようになっている。
第4実施形態のその他の構造は、第2実施形態と基本的に同じであるため、第4実施形態は、第2実施形態と同様の効果を達成することができる。尚、図5において第4実施形態の主要な構成要素には、第2実施形態の対応する主要な構成要素と同じ参照符号を付している。
尚、第1,第3実施形態において、ピニオン軸21を一対設けて4個のピニオンギヤ20を回転自在に支持する場合には、第4実施形態で示したピニオン軸21A,21Bの交差構造を適用可能である。また、第4実施形態のピニオン軸21A,21Bの相互の交差構造に代えて、十字状に交差させたピニオン軸21A,21Bの相互を直接、又はジョイント部材を介して一体的に結合してもよい。
次に、本発明の第5実施形態に係る差動装置10Zについて図6を参照して説明する。第1〜第4実施形態では、第1,第2サイドギヤ31,32の中間壁部31w,32wの相互間に、ピニオンギヤ(差動ギヤ)20を回転自在に支持するピニオン軸(差動ギヤ支持部材)21を介装し、中間壁部31w,32wとピニオン軸21との相対向面の何れか一方に突設した凸部101,102,200,301,302の先端面を相手面に回転摺動可能に当接させたものを示した。
これに対して、第5実施形態では、各々のピニオンギヤ22が、例えば、第2軸線X2上に延びるピニオン軸22jを一体に有している。そして、ピニオン軸22jは、例えば、ピニオンギヤ22の背面より、サイドギヤ31,32における径方向外方側に突出しており、リング体73に設けた支持孔73hに回転自在に支持される。またピニオン軸22jと支持孔73hは略同径である。
そして、第1,第2サイドギヤ31,32の中間壁部31w,32wの各々は、例えば、中間壁部31w,32wのサイドギヤ31,32における軸方向内端面よりサイドギヤ31,32における軸方向内方側に突出して相対向する凸部501,502を一体に有している。そして、本実施形態の凸部501,502の相対向面、即ち凸部501,502のサイドギヤ31,32における軸方向先端面(先端面)501t,502tは、例えば第1軸線X1と直交する平面に形成されている。また、本実施形態の凸部501,502のサイドギヤ31,32における軸方向先端面(先端面)501t,502tは、互いに回転摺動可能に当接している。また、中間壁部31w,32wの背面とデフケース7の第1,第2カバー部材71,72の側壁部71c,72cとの間に配置されるサイドギヤ用ワッシャ(ワッシャ)41,42の各々は、第1軸線(回転軸線)X1と直交する投影面で見て、サイドギヤ用ワッシャ41,42の少なくとも一部(本実施形態では全部)が対応する凸部501,502の少なくとも一部(本実施形態では大部分)と重なるように配置される。
第5実施形態のその他の構造は、第1実施形態と基本的に同じであるため、第5実施形態は、第1実施形態と同等の効果を達成することができる。但し、第5実施形態では、デフケース7の第1,第2カバー部材71,72の何れか一方の側壁部71c(72c)から他方の側壁部72c(71c)へのスラスト荷重の伝達経路において、ピニオン軸21は介在していない。即ち、スラスト荷重は、第1,第2カバー部材71,72の何れか一方の側壁部71c(72c)から、一方のサイドギヤ用ワッシャ41(42)、一方のサイドギヤ31(32)、他方のサイドギヤ32(31)、他方のサイドギヤ用ワッシャ42(41)と、順次介して他方の側壁部72c(71c)へと効率よく伝達される。尚、図6において第5実施形態の主要な構成要素には、第1実施形態の対応する主要な構成要素と同じ参照符号を付している。
また、第5実施形態の変形例(不図示)として、少なくとも一方の凸部501,502のサイドギヤ31,32における軸方向先端面(先端面)301t,302tを、相手面に対し凸曲面(例えば、球面、円筒面)で形成したものも実施可能である。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
例えば、第1〜第5実施形態では、差動装置を自動車のミッションケース内に収容しているが、本発明はこれに限らない。本発明の差動装置は、自動車用の差動装置に限定されるものではなく、種々の機械装置用の差動装置として実施可能である。
また、第1〜第5実施形態では、差動装置を、車両の左・右輪の伝動系に適用して、左右の駆動軸に対し差動回転を許容しつつ動力を分配するものを示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、例えば、差動装置を、前後輪駆動の車両における前・後輪の伝動系に適用して、前後の駆動輪に対し差動回転を許容しつつ動力を分配するようにしてもよい。
また第1〜第5実施形態では、デフケース7の外周部に、動力源からの動力を受ける被入力部となる歯部13gを外周面に有するリング部材(ドリブン部材,入力部材)13を備えるものを例示したが、本発明はこれに限らない。本発明では、例えば、被入力部を有するリング部材としてリングギヤ以外の被動輪(例えば、被動スプロケット、被動プーリ等)をデフケース(入力部材)に結合してもよい。また、本発明では、例えば、第1〜第5実施形態の第1,第2カバー部材71,72のうちの何れか一方のカバー部材の外側面に、動力源に連なる種々の動力伝達機構や減速機構(例えば、遊星歯車式減速機構)の出力部材を結合してもよい。
また第5実施形態では、ピニオンギヤ(差動ギヤ)22のピニオン軸(差動ギヤ支持部材)22jをピニオンギヤ22と一体に形成したものを例示したが、本発明はこれに限らない。例えば、第5実施形態において、ピニオンギヤ(差動ギヤ)22と、ピニオンギヤ22を回転自在に貫通支持するピニオン軸(差動ギヤ支持部材)とを別体とし、ピニオン軸の、ピニオンギヤ22より延出させた両端部(即ち、サイドギヤ31,32における径方向内端部及び外端部)を、リング体73又はリング体73に連設した支持部で支持させるようにしてもよい。この場合、ピニオンギヤ22とは別体のピニオン軸のサイドギヤ31,32における径方向内端部を支持するリング体73の支持部は、サイドギヤ31,32の中間壁部31w,32wの凸部501,502に干渉しない形状に形成される。
X1・・・・・・第1軸線(回転軸線)
7・・・・・・・デフケース(入力部材)
10,10X,10Y,10Z・・差動装置
20,22・・・ピニオンギヤ(差動ギヤ)
21,21A,21B・・ピニオン軸(差動ギヤ支持部材)
31,32・・・・第1,第2サイドギヤ(出力ギヤ,サイドギヤ,一方の出力ギヤ,他方の出力ギヤ,一方のサイドギヤ,他方のサイドギヤ)
31g,32g・・歯部
31j,32j・・軸部
31w,32w・・中間壁部
41,42・・・・サイドギヤ用ワッシャ(ワッシャ)
101,102,200,301,302,501,502・・凸部
7・・・・・・・デフケース(入力部材)
10,10X,10Y,10Z・・差動装置
20,22・・・ピニオンギヤ(差動ギヤ)
21,21A,21B・・ピニオン軸(差動ギヤ支持部材)
31,32・・・・第1,第2サイドギヤ(出力ギヤ,サイドギヤ,一方の出力ギヤ,他方の出力ギヤ,一方のサイドギヤ,他方のサイドギヤ)
31g,32g・・歯部
31j,32j・・軸部
31w,32w・・中間壁部
41,42・・・・サイドギヤ用ワッシャ(ワッシャ)
101,102,200,301,302,501,502・・凸部
Claims (7)
- 入力部材(7)と、
前記入力部材(7)内に収容される複数の差動ギヤ(20)と、
前記入力部材(7)内に収容されると共に、前記複数の差動ギヤ(20)を支持する差動ギヤ支持部材(21)と、
前記入力部材(7)内に収容されて回転軸線(X1)周りに回転可能であると共に、前記複数の差動ギヤ(20)の各々と噛合する一対の出力ギヤ(31,32)と、
前記入力部材(7)と前記一対の出力ギヤ(31,32)の各々との間に配置される複数のワッシャ(41,42)と、
を備え、
前記一対の出力ギヤ(31,32)の各々は、
軸部(31j,32j)と、
前記複数の差動ギヤ(20)の各々と噛合する歯部(31g,32g)と、
前記軸部(31j,32j)及び前記歯部(31g,32g)の間を接続する中間壁部(31w,32w)と、
を有し、
前記中間壁部(31w,32w)の各々は、該中間壁部(31w,32w)の前記出力ギヤ(31,32)における軸方向内端面より前記出力ギヤ(31,32)における軸方向内方側に突出するとともに前記差動ギヤ支持部材(21)の外周面に当接する凸部(101,102)を有し、
前記複数のワッシャ(41,42)の各々は、前記出力ギヤ(31,32)の前記回転軸線(X1)と直交する投影面で見て、前記ワッシャ(41,42)の少なくとも一部が対応する前記凸部(101,102)の少なくとも一部と重なるように配置されている、差動装置。 - 前記差動ギヤ支持部材(21)と前記出力ギヤ(31,32)との当接面は平面である、
請求項1に記載の差動装置。 - 入力部材(7)と、
前記入力部材(7)内に収容される複数の差動ギヤ(22)と、
前記入力部材(7)内に収容されて回転軸線(X1)周りに回転可能であると共に、前記複数の差動ギヤ(22)の各々と噛合する一対の出力ギヤ(31,32)と、
前記入力部材(7)と前記一対の出力ギヤ(31,32)の各々との間に配置される複数のワッシャ(41,42)と、
を備え、
前記一対の出力ギヤ(31,32)の各々は、
軸部(31j,32j)と、
前記複数の差動ギヤ(22)の各々と噛合する歯部(31g,32g)と、
前記軸部(31j,32j)及び前記歯部(31g,32g)の間を接続する中間壁部(31w,32w)と、
を有し、
前記中間壁部(31w,32w)の各々は、該中間壁部(31w,32w)の前記出力ギヤ(31,32)における軸方向内端面より前記出力ギヤ(31,32)における軸方向内方側に突出する凸部(501,502)を有し、
前記凸部(501,502)の各々は、該凸部(501,502)の前記出力ギヤ(31,32)における軸方向内端で相互に当接しており、
前記複数のワッシャ(41,42)の各々は、前記出力ギヤ(31,32)の前記回転軸線(X1)と直交する投影面で見て、前記ワッシャ(41,42)の少なくとも一部が対応する前記凸部(501,502)の少なくとも一部と重なるように配置されている、差動装置。 - 前記複数のワッシャ(41,42)の各々は、前記出力ギヤ(31,32)の前記回転軸線(X1)と直交する投影面で見て、前記ワッシャ(41,42)の前記出力ギヤ(31,32)における径方向の全域が前記凸部(101,102,501,502)の少なくとも一部と重なるように配置されている、
請求項1〜3の何れか1項に記載の差動装置。 - 入力部材(7)と、
前記入力部材(7)内に収容される複数の差動ギヤ(20)と、
前記入力部材(7)内に収容されると共に、前記複数の差動ギヤ(20)を支持する差動ギヤ支持部材(21,21A,21B)と、
前記入力部材(7)内に収容されて回転軸線(X1)周りに回転可能であると共に、前記複数の差動ギヤ(20)の各々と噛合する一対の出力ギヤ(31,32)と、
前記入力部材(7)と前記一対の出力ギヤ(31,32)の各々との間に配置される複数のワッシャ(41,42)と、
を備え、
前記一対の出力ギヤ(31,32)の各々は、
軸部(31j,32j)と、
前記複数の差動ギヤ(20)の各々と噛合する歯部(31g,32g)と、
前記軸部(31j,32j)及び前記歯部(31g,32g)の間を接続する中間壁部(31w,32w)と、
を有し、
前記差動ギヤ支持部材(21,21A,21B)は、前記一対の出力ギヤ(31,32)の各々の前記中間壁部(31w,32w)と対向可能な外周面の少なくとも一部に、該中間壁部(31w,32w)の各々と当接する少なくとも1つの凸部(200,301,302)を有し、
前記複数のワッシャ(41,42)の各々は、前記出力ギヤ(31,32)の前記回転軸線(X1)と直交する投影面で見て、前記ワッシャ(41,42)の少なくとも一部が、対応する前記出力ギヤ(31,32)の前記中間壁部(31w,32w)と対向する前記差動ギヤ支持部材(21,21A,21B)の前記凸部(200,301,302)の少なくとも一部と重なるように配置されている、
差動装置。 - 前記差動ギヤ支持部材(21,21A,21B)と前記出力ギヤ(31,32)との当接面は平面である、
請求項5に記載の差動装置。 - 前記複数のワッシャ(41,42)の各々は、前記出力ギヤ(31,32)の前記回転軸線(X1)と直交する投影面で見て、前記ワッシャ(41,42)の、前記出力ギヤ(31,32)の周方向における少なくとも一部で、且つ、前記出力ギヤ(31,32)の径方向における幅の全体が、対応する前記出力ギヤ(31,32)の前記中間壁部(31w,32w)と対向する前記差動ギヤ支持部材(21,21A,21B)の前記凸部(101,102,200,301,302)の少なくとも一部と重なるように配置されている、
請求項5または6に記載の差動装置。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112096824A (zh) * | 2020-09-15 | 2020-12-18 | 周雪飞 | 一种适用于四驱车前、中、后的差速锁 |
-
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- 2017-11-03 JP JP2017213336A patent/JP2019086053A/ja active Pending
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