JP2008133878A - 差動制限装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を削減でき、また、生産性の高い差動制限装置を提供する。
【解決手段】差動制限装置１は、デフケース４０と、デフケース４０の内部空間に収納され、車両の軸荷重によるラジアル荷重が加えられるサイドギヤ５２とを備える。サイドギヤ５２は回転軸３１に平行な外周面１５２を有し、外周面１５２がデフケース４０に当接する。
【選択図】図１

Description

この発明は差動制限装置に関し、より特定的には、サイドギヤに、車両の軸荷重によるラジアル荷重が加えられるサイドギヤに関するものである。

従来、差動制限装置は、たとえば特開平９−２９６８５７号公報（特許文献１）および特開２００３−１３０１７９号公報（特許文献２）に開示されている。
特開平９−２９６８５７号公報 特開２００３−１３０１７９号公報

特許文献１では、サイドギヤの側面とデフケースの内面とが接触しており、その接触の摩擦力で差動制限を行なう差動制限装置が開示されている。

特許文献２では、サイドギヤの側面とデフケースの内面とが摩擦クラッチを介して接触しており、その接触の摩擦力で差動制限を行なう差動制限装置が開示されている。

しかしながら、従来の差動制限装置では、部品点数が増加し、また、生産性が悪いという問題があった。

そこで、この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、部品点数が増加を防止し、生産性を向上させることができる差動制限装置を提供することを目的とする。

この発明に従った差動制限装置は、デフケースと、デフケースの内部空間に収納され、車両の軸荷重によるラジアル荷重が加えられるサイドギヤとを備える。サイドギヤは、回転軸に平行な外周面を有し、外周面がデフケースに当接する。

このように構成された差動制限装置では、サイドギヤには車両の軸荷重によるラジアル荷重が加えられ、このラジアル荷重により、サイドギヤの外周面がデフケースに当接するため大きな力でサイドギヤがデフケースに押付けられる。その結果、サイドギヤがデフケースに対して回転することを防止でき、大きな差動制限力を発生させることができる。

また、外周面が回転軸に平行であるため、外周面にテーパを付ける必要がなく、デフケースの内部形状の加工性が向上する。さらに、当接面にスラスト力が発生しないため、安定した当接を実現できる。

好ましくは、サイドギヤに当接するデフケースの面が回転軸に対して平行である。
好ましくは、サイドギヤは回転軸に直交するスラスト面を有し、スラスト面は、シャフトに当接する内周面から外周面まで延在している。この場合、サイドギヤにボス部がなくなり、サイドギヤおよび差動制限装置全体の小型化を実現することができる。

好ましくは、外周面の全周がデフケースと接触する。この場合、接触面積が増加して差動制限力が大きくなる。また、当接面にクラッチなどを入れる必要がないので部品点数を削減でき、小型化も可能となる。

好ましくは、サイドギヤには、セミフローティングアクスルを構成するシャフトが差し込まれる。

この発明に従えば、大きな差動制限力を発生させることができる差動制限装置を提供することができる。

以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰返さない。

図１は、この発明の実施の形態に従った差動制限装置の断面図である。図１を参照して、差動制限装置１は、差動制限機能を有する差動装置であり、デフキャリア１０と、デフキャリア１０に保持されるドライブピニオン２０と、ドライブピニオン２０に噛み合うリングギヤ３０と、リングギヤ３０に接続されるデフケース４０と、デフケース４０に保持されるピニオンシャフト５０と、ピニオンシャフト５０に保持されるピニオンギヤ５１と、ピニオンギヤ５１と噛み合う１対のサイドギヤ５２とを有する。

デフキャリア１０は箱型であり、その内部に各部品を収納するための空間を有する。デフキャリア１０内にはオイルが存在し、このオイルがさまざまな機構を冷却および潤滑する。

ドライブピニオン２０はインプットシャフト２１と一体に構成されており回転可能に保持されている。インプットシャフト２１はベアリング１２，１３によりデフキャリア１０に保持されており、ドライブピニオン２０を回転させることが可能である。

リングギヤ３０はドライブピニオン２０と噛み合っている。リングギヤ３０の一部分がデフキャリア１０内のオイルに浸され、リングギヤ３０が回転することでオイルをかき上げることが可能となる。リングギヤ３０とドライブピニオン２０とは所定のバックラッシを有するように噛み合っている。

デフケース４０はリングギヤ３０を保持している。デフケース４０に貫通孔が設けられ、この貫通孔にピニオンシャフト５０が差し込まれている。ピニオンシャフト５０はピニオンギヤ５１を自転可能で、かつ公転可能に保持している。ピニオンシャフト５０はピンによりデフケース４０内で保持されている。

サイドギヤ５２はドライブシャフト５３とスプライン嵌合しており、サイドギヤ５２の回転はドライブシャフト５３へ伝えられる。

デフケース４０はベアリング６０によりデフキャリア１０に回転可能に保持されている。ベアリング６０は、デフケース４０と接触するインナーレース６１、デフキャリア１０と接触するアウターレース６３およびインナーレース６１およびアウターレース６３の間に介在する転動体としてのローラ６２とを有する。

サイドギヤ５２は、内周面としての貫通孔１５１と、外周面１５２と、回転軸３１に直交するスラスト面１５３とを有する。外周面１５２は円筒面であり、回転軸３１に対して平行に配置される。外周面１５２はデフケース４０の内周面４１と接触している。内周面４１も回転軸３１に対して平行に構成されている。

内周面を構成する貫通孔１５１はドライブシャフト５３と嵌合し、ドライブシャフト５３とサイドギヤ５２とが一体的に回転する。スラスト面１５３は貫通孔１５１から外周面１５２まで延びており、回転軸３１に対して直交する。スラスト面１５３では、回転軸３１方向に突出する部分がなく平坦な面で構成されている。

サイドギヤ５２にボス部がないため、ボス部が存在する差動制限装置と比較して矢印Ｗで示す幅方向を小さくすることができる。

図２は、サイドギヤの斜視図である。図２を参照して、サイドギヤ５２は、平坦形状のスラスト面１５３、スラスト面１５３の内周側に位置する貫通孔１５１、スラスト面１５３の外周側に位置する外周面１５２およびピニオンギヤと噛み合う歯面１５４を有する。歯面１５４は直線状に延びている。なお、歯面１５４が捩られた、いわゆるスパイラルギヤであってもよい。歯面１５４は円錐面上に位置しており、スラスト面１５３から遠ざかるについて径が小さくなるように構成されている。

図３は、差動制限装置に接続される車輪の断面図である。図３を参照してドライブシャフト５３の一方端が差動制限装置に取付けられ、他方端のフランジ部５９にホイール１５９が取付けられる。フランジ部５９にはハブボルト１５６が埋込まれている。ハブボルト１５６はドラム１５７を貫通しホイール１５９に係合する。ハブボルト１５６の先端にはホイールナット５８が螺合している。ドライブシャフト５３の周囲がハウジング８０に覆われている。ハウジング８０とドライブシャフト５３との間にはベアリング８１が介在している。ホイール１５９にはタイヤ１５８が嵌め合わせられている。タイヤ１５８に加わった軸荷重はホイール１５９、ハブボルト１５６、フランジ部５９を経由してドライブシャフト５３へ加えられる。ドライブシャフト５３はベアリング８１を介してハウジング８０に保持されているため、軸荷重がハウジング８０にも加えられる。すなわち、軸荷重はハウジング８０とドライブシャフト５３とに印加される。すなわち、図３で示す駆動装置はセミフロートアクスルであり、ドライブシャフト５３にも軸荷重が加えられる。

このように構成された差動制限装置１では、ドライブシャフト５３に軸荷重が加えられるため、この軸荷重により、ドライブシャフト５３先端に嵌合したサイドギヤ５２が矢印１００で示すラジアル方向に向かってデフケース４０に押付けられる。このとき外周面１５２がデフケース４０の内周面４１に押付けられて摩擦力が発生する。その結果差動制限機能を発揮させることができる。

また、内周面４１および外周面１５２の各々が回転軸３１に対して平行であるため、内周面４１と外周面１５２とが接触したとしてもスラスト方向の力の発生を防止できる。その結果、安定した接触を実現できる。

さらに、内周面４１および外周面１５２がともに円筒面であるため加工が容易となる。
すなわち、この発明の実施の形態に従った差動制限装置１は、デフケース４０と、デフケース４０の内部空間に収納され、車両の軸荷重によるラジアル荷重が加えられるサイドギヤ５２とを備える。サイドギヤ５２は回転軸３１に平行な外周面１５２を有し、外周面１５２がデフケース４０に当接している。サイドギヤ５２に当接するデフケース４０の内周面４１が回転軸３１に対して平行である。サイドギヤ５２は回転軸３１に直交するスラスト面１５３を有し、スラスト面１５３は、ドライブシャフト５３に当接する貫通孔１５１から外周面１５２まで延在している。外周面１５２の全周がデフケース４０と接触する。サイドギヤ５２には、セミフロートアクスルを構成するドライブシャフト５３が差し込まれる。

図４は比較例に従った差動制限装置の断面図である。図４を参照して、比較例に従った差動制限装置１では、サイドギヤ５２にボス部２５２が設けられ、このボス部がデフケース４０と当接している。ボス部２５２は回転軸３１に平行に延びている。

通常のオープンデフに対して、図１から３で示す構成では、サイドギヤ５２の外周面１５２に円筒構造を採用し、かつボス形状を廃止している。これにより、部品点数の増大および大幅な部品のコストの上昇を伴わず、サイドギヤ５２の円筒側面としての外周面１５２とデフケース４０の内周面４１との摩擦による差動制限機能を追加している。また、ボス部を廃止することで左右スパンを短縮して、デフケース４０のサブアッシの小型軽量化を図っている。具体的には、サイドギヤ５２の外周面１５２を円筒形状とし、デフケース４０でサイドギヤ５２を直接支持する構造とし、摩擦円半径を比較例に比べて拡大している。これにより車両の軸荷重によりサイドギヤ５２のラジアル方向に発生する荷重を用いてサイドギヤ５２の外周面１５２とデフケース４０との間に摩擦力を発生させる。その結果差動制限力が発生する。これにより比較的低バイアスの差動制限装置（ＬＳＤ）を構成することができる。

また、セミフロート式バンジョータイプの差動制限装置では、ラジアル方向の荷重をドライブシャフト５３が受け持つため、比較例に従うようにサイドギヤ５２にボス部２５２を設ける場合がある。これに対し、実施の形態で示す構造では、サイドギヤ５２の側面である外周面１５２により軸荷重を受け持つ構造とする。外周面１５２では、図４で示すボス部２５２に対して直径を大きくすることができるため、面圧強度に対する寄与度の大きい接触面積の確保がより短い左右スパンにて可能である。左右スパンの短縮により、デフケースのサブアッシの小型軽量化が可能となる。

また、サイドギヤ５２の側面およびデフケース４０の内周面の形状の変更のみであるため、部品点数の必要がない。

さらに、従来と同様の手順で組付けが可能となる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明の実施の形態に従った差動制限装置の断面図である。 サイドギヤの斜視図である。 差動制限装置に接続される車輪の断面図である。 比較例に従った差動制限装置の断面図である。

符号の説明

１ 差動制限装置、１０ デフキャリア、１２，１３，６０ ベアリング、２０ ドライブピニオン、３０ リングギヤ、４０ デフケース、５０ ピニオンシャフト、５１ ピニオンギヤ、５２ サイドギヤ、５３ ドライブシャフト、１５１ 貫通孔、１５２ 外周面、１５３ スラスト面。

Claims (5)

1. デフケースと、
   前記デフケースの内部空間に収納され、車両の軸荷重によるラジアル荷重が加えられるサイドギヤとを備え、
   前記サイドギヤは回転軸に平行な外周面を有し、前記外周面が前記デフケースに当接する、差動制限装置。
2. 前記サイドギヤに当接する前記デフケースの面が回転軸に対して平行である、請求項１に記載の差動制限装置。
3. 前記サイドギヤは回転軸に直交するスラスト面を有し、前記スラスト面はシャフトに当接する内周面から前記外周面まで延在している、請求項１または２に記載の差動制限装置。
4. 前記外周面の全周が前記デフケースと接触する、請求項１から３のいずれか１項に記載の差動制限装置。
5. 前記サイドギヤにはセミフローティングアクスルを構成するシャフトが差し込まれる、請求項１から４のいずれか１項に記載の差動制限装置。

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