JP2004324774A

JP2004324774A - 車輌用差動歯車装置

Info

Publication number: JP2004324774A
Application number: JP2003120603A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Yoshiyama; 高広吉山; Yasunari Hasegawa; 靖成長谷川
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 2003-04-24
Filing date: 2003-04-24
Publication date: 2004-11-18

Abstract

【課題】フロントデフ４とセンターデフ６とを一体化した構造の車輌用差動歯車装置をコンパクト化し軽量化を図る。
【解決手段】ハウジング２内に遊星歯車式センターデフの内歯歯車８を収容し、その内周側に太陽歯車１０を配置する。これら内歯歯車と太陽歯車との間にプラネタリキャリアに保持された複数の遊星歯車１２を配置して、内外の両歯車８、１０に噛み合わせる。太陽歯車の歯１０ａが形成されている部分内に直径方向の貫通孔１０ｂを形成し、フロントデフのピニオンピン１４を挿通する。このピニオンピンの軸線Ｌ３上に遊星歯車が交差して配置される。ピニオンピンの両端側にピニオンギヤ１６を嵌合し、これらピニオンギヤに左右一対のサイドギヤ１８を噛み合わせる。エンジンからの駆動力が、遊星歯車から内歯歯車を介してリア側に伝達され、また遊星歯車から太陽歯車、ピニオンピンおよびピニオンギヤを介して左右のサイドギヤに伝達される。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、車輌用差動歯車装置に係り、特に、ベベルギヤ式フロントデフと遊星歯車式センターデフとを一体にした構造を有する車輌用差動歯車装置に関するものである。
【０００２】
ベベルギヤ式デフは、一般に、２個または４個のピニオンギヤと、これらピニオンギヤに噛み合う一対のサイドギヤとによって構成される。前記ピニオンギヤは、ピニオンピンによってデフケースに取付けられており、これらピニオンギヤに一対のサイドギヤが噛み合っている。両サイドギヤは、それぞれスプラインにより左右両側のアクスルシャフトに結合されている。
【０００３】
前記ベベルギヤ式デフは、自動車が平坦路を直進するような場合は、左右の駆動ホイールの回転抵抗が等しいので、左右のサイドギヤは同じ回転数でピニオンギヤの公転に従って一体的に回転する。一方、コーナリング時等には、ピニオンギヤが自転をすることにより左右の駆動ホイールの回転差を補正するようになっている。
【０００４】
また、遊星歯車式デフは、内歯歯車と、この内歯歯車の内周側の同心円上に配置された太陽歯車と、前記内歯歯車と太陽歯車との間に配置され、これら両歯車に噛み合う複数の遊星歯車と、これら遊星歯車を保持して、前記内歯歯車および太陽歯車の回転軸線を中心に公転させるとともに、各遊星歯車の自転を許容するプラネタリキャリアとを備えている。
【０００５】
前記構成のベベルギヤ式デフと遊星歯車式デフとを一体化した構造、例えば、エンジン横置きレイアウトの４輪自動車において、ベベルギヤ式デフをフロントデフとし、遊星歯車式デフをセンターデフとした構造の車輌用差動歯車装置がすでに知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ベベルギヤ式フロントデフと遊星歯車式センターデフとを一体化した車輌用差動歯車装置は、従来は、遊星歯車式デフの太陽歯車とベベルギヤ式デフのピニオンピンを取り付けたデフケースとを、その一部をオーバーラップさせて配置し、このオーバーラップした部分をスプラインにより回転方向に連結する構造になっている。従って、ピニオンピンと太陽歯車とを平行に並べたレイアウトであり、長手方向の寸法をコンパクト化することが困難であった。また、前記ピニオンピンと太陽歯車とを別の部品（デフケースに相当する部品）を介して連結するようにしているので、構成部品数が増加するという問題があった。
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、長手方向の寸法を短縮して、コンパクト化、軽量化を図るとともに、構成部品数を削減することができる車輌用差動歯車装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明に係る車輌用差動歯車装置は、ベベルギヤ式フロントデフと遊星歯車式センターデフとを一体化したものであって、特に、前記フロントデフのピニオンピンの軸線上に、センターデフの遊星歯車を交差させて配置したことを特徴とするものである。
【０００９】
この発明に係る車輌用差動歯車装置では、フロントデフのピニオンピンと遊星歯車とが、ピニオンピンの軸線上で重なり合っているので、長手方向のサイズが短縮され、コンパクト化および軽量化を図ることができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、前記太陽歯車の歯が設けられている部分に貫通孔を形成し、この孔内に前記ピニオンピンを挿入したことを特徴とするものである。
【００１１】
さらに、請求項３に記載の発明は、前記太陽歯車の歯が設けられている部分の内面側に溝を形成し、この溝内に前記ピニオンピンを挿入したことを特徴とするものである。
【００１２】
前記請求項２および請求項３に記載の発明に係る車輌用差動歯車装置では、太陽歯車の歯が形成されている部分の内部にピニオンピンを組み付けているので、コンパクト化が図れるとともに、太陽歯車の内部に形成した貫通孔または溝にピニオンピンを組み付けているので、太陽歯車とピニオンピンとを連結するための部品を削減することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により本発明を説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る車輌用差動歯車装置の縦断面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。この車輌用差動歯車装置は、第１ハウジング２Ａと第２ハウジング２Ｂとを突き合わせて構成されたハウジング２の内部に、ベベルギヤ式のフロントデフ４と遊星歯車式のセンターデフ６とが一体的に組み付けられている。
【００１４】
前記ハウジング２の内部に、内周面に内歯８ａが形成された内歯歯車８が回転自在に嵌合している。この内歯歯車８の内周側に、内歯歯車８の回転軸線Ｌ１と同一軸線を中心に回転する太陽歯車１０が配置されている。この太陽歯車１０は、外周面に歯１０ａが形成された外歯歯車である。さらに、前記内歯歯車８と太陽歯車１０との間に、プラネタリキャリア（図示せず）に保持された複数の遊星歯車１２が配置されてこれら内歯歯車８および太陽歯車１０に噛み合っている。遊星歯車１２は、プラネタリキャリアの円周方向等間隔に形成された複数の保持空間内にそれぞれ保持されており、その歯先が保持空間の内面に摺接している。なお、この実施の形態では、プラネタリキャリアは、第１ハウジング２Ａに連結されて一体的に回転する。
【００１５】
プラネタリキャリアは、前記内歯歯車８および太陽歯車１０の回転軸線Ｌ１を中心に回転し、このプラネタリキャリアに保持されている遊星歯車１２は、プラネタリキャリアの回転によって、その中心軸線Ｌ２が前記プラネタリキャリアの回転軸線Ｌ１を中心に回転、つまり公転するとともに、プラネタリキャリアの保持空間内で、自らの軸線Ｌ２を中心に回転（自転）できるようになっている。この実施の形態では、これら内歯歯車８、太陽歯車１０および遊星歯車１２はいずれも捩れ歯を有しており、各遊星歯車１２がそれぞれ外周側の内歯歯車８と、内周側の太陽歯車１０に噛み合っている。また、前記内歯歯車８の内周側に円筒部８ｂが形成されてハウジング２から外部に延びており、この円筒部８ｂにリヤ側の車軸が接続されている。
【００１６】
前記太陽歯車１０には、円筒状の壁面を直径方向に貫通する二つの円孔１０ａが形成され、これら上下の円孔１０ａ内にピニオンピン１４の両端が挿入されている。太陽歯車１０の壁面を貫通する円孔１０ａは、太陽歯車１０の歯が設けられている部分に形成されており、従って、ピニオンピン１４の両端部は、太陽歯車１０の歯面上に突出しないように円孔１０ａの内部に位置している。このように太陽歯車１０の歯が設けられている部分の内部にピニオンピン１４を組み付けているので、ピニオンピン１４の軸線Ｌ３上に、太陽歯車１０と噛み合う遊星歯車１２の端部を重ね合わせることができる。つまり、ピニオンピン１４の軸線Ｌ３と遊星歯車１２とを、ピニオンピン１４の軸線Ｌ３上で交差させて配置することができる。
【００１７】
ピニオンピン１４の両端部寄りの外周に、それぞれピニオンギヤ１６が嵌合している。これら一対のピニオンギヤ１６は、前記遊星歯車式デフ６の内歯歯車８および太陽歯車１０の回転軸線Ｌ１を中心として、左右両側に配置された一対のサイドギヤ１８に噛み合っている。前記太陽歯車１０の円孔１０ａに挿通されたピニオンピン１４、このピニオンピン１４に固定された一対のピニオンギヤ１６および左右両側に配置されてピニオンギヤ１６に噛み合う一対のサイドギヤ１８等によりベベルギヤ式のフロントデフ４が構成されており、左右のサイドギヤ１８がそれぞれフロント側の左右車軸に接続されている。
【００１８】
フロントデフ４とセンターデフ６とを一体化した構成の前記車輌用差動歯車装置は、例えば、エンジンの駆動力がハウジング２に入力されると、このハウジング２と一体のプラネタリキャリアが回転し、このプラネタリキャリアに保持されている遊星歯車１２を介して、前記内歯歯車８および太陽歯車１０が前記回転軸線Ｌ１を中心に回転する。内歯歯車８の中心部寄りに形成された円筒部８ｂはリヤ側の車軸に接続されており、この内歯歯車８を介して駆動力がリアホイールに伝達される。
【００１９】
また、前記太陽歯車１０の回転によりピニオンピン１４が回転すると、このピニオンピン１４に嵌合されている２個のピニオンギヤ１６が、前記内歯歯車８および太陽歯車１０の回転軸線（フロントの左右両車軸の中心軸線）Ｌ１を中心に回転（公転）する。自動車が平坦路を直進するような場合には、左右の駆動ホイールの回転抵抗が等しいので、左右のサイドギヤ１８は同じ回転数でピニオンギヤ１６の公転に従って動き、全体が一つのブロックとなって回転する。また、コーナリング時等には、両ピニオンギヤ１６がピニオンピン１４を中心に回転（自転）することにより、左右両ホイールつまり左右両サイドギヤ１８の回転差を補正する。
【００２０】
この実施の形態に係る車輌用差動歯車装置は、ベベルギヤ式フロントデフ４のピニオンピン１４を、遊星歯車式センターデフ６の太陽歯車１０の、歯１０ａが形成されている部分内に、この太陽歯車１０の中心軸線Ｌ１と直交させて取り付けているので、従来の構成のようにフロントデフのピニオンピンとセンターデフの太陽歯車とを平行に配置した構成に比べて、長手方向の寸法を大幅に短縮することができ、コンパクト化、軽量化を図ることができる。また、太陽歯車１０の歯１０ａが設けられている部分にピニオンピン１４を組み付けているので、ピニオンピン１４の軸線Ｌ３上に前記遊星歯車１２の端部を重ね合わせる配置が可能であり、従って、この差動歯車装置の軸線方向の長さをさらに短縮することができる。しかも、従来の構成では、ピニオンピンと太陽歯車とを連結する別部品が必要であったが、この実施の形態の構成では、太陽歯車１０に直接ピニオンピン１４を取り付けているので、別の連結部品が必要なく、構成部品数を削減することができる。
【００２１】
図３および図４は第２の実施の形態に係る車輌用差動歯車装置を示すもので、図３はその縦断面図、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。前記第１の実施の形態とは一部の構成を除き共通するので、相違する部分についてだけ説明し、同一の部分については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２２】
この実施の形態では、ベベルギヤ式フロントデフ４のピニオンギヤ１６が４個であり、これら各ピニオンギヤ１６が十字状のピニオンピン１１４の各端部側にそれぞれ嵌合している。そして、これら４個のピニオンギヤ１６に、左右一対のサイドギヤ１８が噛み合っている。
【００２３】
また、遊星歯車式センターデフ６の内歯歯車８と同心に配置され、プラネタリキャリアに保持された遊星歯車１２の内周側に噛み合っている太陽歯車１１０の形状が、前記第１の実施の形態の太陽歯車１０の形状と異なっている。この実施の形態では、太陽歯車１１０の内周面に、円周方向等間隔で４本の軸方向溝１１０ｂが形成されている。この軸方向溝１１０ｂは、太陽歯車１１０の一方の端部（図３の左端）から内部側に延び、太陽歯車１１０の歯１１０ａが形成されている部分の範囲内に終端があり、この軸方向溝１１０ａ内に挿入された十字状のピストンピン１１４が、この終端の段部１１０ｂａに当たって保持されるようになっている。
【００２４】
この実施の形態でも、ベベルギヤ式フロントデフ４のピニオンピン１１４が、遊星歯車式センターデフ６の太陽歯車１１０の内部に、この太陽歯車１１０の中心軸線Ｌ１と直交するように配置されているので、ベベルギヤ式デフと遊星歯車式デフとを一体化した車輌用差動歯車装置の長手方向の長さを短縮して、コンパクト化、軽量化を図ることができ、しかも、ピニオンピン１１４を太陽歯車１１０に直接組み付けているので、構成部品数を削減することができる。なお、この実施の形態では、４個のピニオンギヤ１６を備えているのでピニオンピン１１４として十字ピンを用いているが、第１実施の形態と同様に２個のピニオンギヤを有する一本のピニオンピンを、この第２の実施の形態と同様に、太陽歯車１１０の内部に溝を形成し、この溝内に挿入するようにしても良い。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ベベルギヤ式フロントデフと遊星歯車式センターデフとを一体化した車輌用差動歯車装置において、前記フロントデフのピニオンピンの軸線上に、センターデフの遊星歯車を交差させて配置したことにより、長手方向の寸法を短縮してコンパクト化、軽量化を図ることができる。また、ベベルギヤ式デフのピニオンピンと遊星歯車式デフの太陽歯車とを連結する部品が不要になり、構成部品数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る車輌用差動歯車装置の縦断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】第２の実施の形態に係る車輌用差動歯車装置の縦断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
４ベベルギヤ式フロントデフ
６遊星歯車式センターデフ
１４ピニオンピン
１０太陽歯車
１０ａ太陽歯車の貫通孔（円孔）
１１０ａ太陽歯車の溝（軸方向溝）

Claims

ベベルギヤ式フロントデフと遊星歯車式センターデフとを一体化した車輌用差動歯車装置において、
前記フロントデフのピニオンピンの軸線上に、センターデフの遊星歯車を交差させて配置したことを特徴とする車輌用差動歯車装置。
前記太陽歯車の歯が設けられている部分に貫通孔を形成し、この孔内に前記ピニオンピンを挿入したことを特徴とする請求項１に記載の車輌用差動歯車装置。
前記太陽歯車の歯が設けられている部分の内面側に溝を形成し、この溝内に前記ピニオンピンを挿入したことを特徴とする請求項１に記載の車輌用差動歯車装置。