JP2011038546A

JP2011038546A - デファレンシャル装置

Info

Publication number: JP2011038546A
Application number: JP2009183774A
Authority: JP
Inventors: Manabu Endo; 学遠藤; Noboru Higano; 昇日向野
Original assignee: GKN Driveline Japan Ltd
Current assignee: GKN Driveline Japan Ltd
Priority date: 2009-08-06
Filing date: 2009-08-06
Publication date: 2011-02-24

Abstract

【課題】歯数の異なる一対のサイドギヤに対して一種のピッチ角をもったピニオンを噛み合わせることができ、部品種類を削減して低コスト化することができるデファレンシャル装置を提供する。
【解決手段】駆動トルク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と、このピニオン５と噛み合って相対回転可能な一対のサイドギヤ７，９とからなる差動機構１１を備えたデファレンシャル装置１において、ピニオン５と一対のサイドギヤ７，９との噛み合い歯幅１７内でピニオン５と一対のサイドギヤ７，９の各々とのピッチ線１３，１５が交差するように噛み合わせた。
【選択図】図１

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、ピニオンと噛み合う一対のサイドギヤを有するデファレンシャル装置としては、駆動トルク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た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、一対のサイドギヤの歯数を１１としたときにピニオンの歯数を８とし、一対のサイドギヤの歯数を１０としたときにピニオンの歯数を７とし、一対のサイドギヤの歯数を９としたときにピニオンの歯数を７としている。これは、ギヤ強度を高めつつ、ギヤ寸法を縮小できる最適条件として、一対のサイドギヤの歯数とピニオンの歯数との和を１９よりも少なく設定することとしており、各ギヤの歯数はこの最適条件を満たすように設定されている。

特開２００２−３６４７２８号公報

しかしながら、上記特許文献１のデファレンシャル装置のように、歯数の異なる一対のサイドギヤに対しては、それぞれ歯数は同じでも歯数比の異なる、すなわちピッチ角の異なるピニオンでなければ、一対のサイドギヤとピニオンとを噛み合わせることができなかった。このため、歯数の異なる一対のサイドギヤ毎に、ピッチ角の異なるピニオンを製造しなければならず、ギヤの部品種類が多くなり、製造コストが高コスト化していた。

そこで、この発明は、歯数の異なる一対のサイドギヤに対して一種のピッチ角をもったピニオンを噛み合わせることができ、部品種類を削減して低コスト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。

請求項１記載の発明は、駆動トルク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たデファレンシャル装置であって、前記ピニオンと前記一対のサイドギヤとの噛み合い歯幅内で前記ピニオンと前記一対のサイドギヤの各々とのピッチ線が交差するように噛み合わされていることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のデファレンシャル装置であって、前記ピニオン及び前記一対のサイドギヤの歯面には、クラウニング加工が施されていることを特徴とする。

請求項１のデファレンシャル装置は、ピニオンと一対のサイドギヤとの噛み合い歯幅内で前記ピニオンと前記一対のサイドギヤの各々とのピッチ線が交差するように噛み合わされている。このため、歯数の異なる一対のサイドギヤに対して歯数の等しい１種類のピニオンを噛み合わせることができ、一対のサイドギヤの歯数に合わせたピニオンからなるギヤ組を複数種類製造する必要がない。

従って、歯数の異なる一対のサイドギヤに対して一種のピッチ角をもったピニオンを噛み合わせることができ、部品種類を削減して低コスト化することができる。

請求項２のデファレンシャル装置は、ピニオン及び一対のサイドギヤの歯面には、クラウニング加工が施されているので、ギヤの噛み合いをスムーズに行うことができ、動力伝達効率を向上させることができると共に、異音の発生を防止することができる。

本発明の実施の形態に係るデファレンシャル装置の断面図である。本発明の実施の形態に係るデファレンシャル装置のピニオンと一に選択されるサイドギヤとからなるギヤ組の断面図である。本発明の実施の形態に係るピニオンと他に選択されるサイドギヤとを組付けたときの要部拡大断面図である。本発明の実施の形態に係るピニオンと一に選択されるサイドギヤとを組付けたときの要部拡大断面図である。

図１〜図４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。

本実施の形態に係るデファレンシャル装置１は、駆動トルク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と、このピニオン５と噛み合って相対回転可能な一に選択されたピッチ角が設定された歯数をもつ一対のサイドギヤ７，９とからなる差動機構１１を備えている。

そして、ピニオン５と一対のサイドギヤ７，９との噛み合い歯幅１７内でこれらギヤ組の噛み合いピッチ線が交差するように組付けられて噛み合わされている。

また、ピニオン５及び一対のサイドギヤ７，９の歯面には、クラウニング加工が施されている。

図１〜図４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１９，２１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ている。また、デフケース３には、リングギヤ（不図示）が固定されるフランジ部２３が形成され、、リングギヤが駆動力を伝達する動力伝達ギヤ（不図示）と噛み合い、駆動力が伝達されてデフケース３を回転駆動させる。このデフケース３には、差動機構１１が収容され、デフケース３に伝達された駆動力が差動機構１１に伝達される。

差動機構１１は、デフケース３を含め、ピニオンシャフト２５と、ピニオン５と、一対のサイドギヤ７，９とを備えている。ピニオンシャフト２５は、端部をデフケース３の支持孔２７に係合してピン２９で抜け止めされ、デフケース３と一体に回転駆動される。

ピニオン５は、ピニオンシャフト２５に支承されてデフケース３の回転によって公転する。また、ピニオン５は、一対のサイドギヤ７，９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７，９に差回転が生じると回転駆動されるようにピニオンシャフト２５に自転可能に支持されている。また、ピニオン５の背面側とデフケース３との間にはピニオン５の公転時に発生する径方向への移動を受ける球面ワッシャ３１が配置されている。このピニオン５は、一対のサイドギヤ７，９と噛み合いベベルギヤ式のギヤ組３３を構成している。

一対のサイドギヤ７，９は、ボス部３５，３７でデフケース３に相対回転可能に支持され、ピニオン５と噛み合っている。また、一対のサイドギヤ７，９とピニオン５との歯面には、噛み合いをスムーズに行うためにクラウニング加工が施されている。また、サイドギヤ７，９の背面側とデフケース３との間には、ピニオン５との噛み合い反力によるサイドギヤ７，９の軸方向への移動を受けるスラストワッシャ３９，４１が配置されている。この一対のサイドギヤ７，９の内周側に形成されたスプライン形状の連結部４３，４５には、車両の左右輪にそれぞれ連結された駆動軸（不図示）が一体回転可能に連結され、左右輪側に駆動力を伝達する。

このようなピニオン５と一対のサイドギヤ７，９とは、ピニオン５の噛み合いピッチ線１３と、サイドギヤ７，９の噛み合いピッチ線１５とがギヤ組の噛み合い歯幅１７内で交差するように噛み合わされている。図４におけるそれぞれの噛み合いピッチ線１３，１５は、例えば、ピッチ角θｐが設定されたピニオンの歯数を９、一に選択されたピッチ角θｓ１が設定されたサイドギヤの歯数を１３としたときのピニオン５とサイドギヤ７，９のそれぞれの噛み合いピッチ線である。また、図３における噛み合いピッチ線１６は、例えば、ピッチ角θｐが設定されたピニオンの歯数を９、他に選択されたピッチ角θｓ２が設定されたサイドギヤの歯数を１４としたときのピニオン５とサイドギヤ７’，９’との噛み合いピッチ線である。

図３に示すように、ピニオン５と他に選択されたピッチ角θｓ２が設定された歯数をもつ一対のサイドギヤ７’，９’（片側のサイドギヤのみを図示する）を組付けた場合には、噛み合いピッチ線１３，１６がピニオン５とサイドギヤ９’との噛み合い歯幅１７内で交差しておらず、回転軸心線が交差する中心点で交差している。これは、ピニオン５とサイドギヤ９’との歯数によって所定の噛み合いピッチ角θｐ，θｓ２が決定されるためである。つまり、一に選択された図２，図４のピッチ角θｐが設定されたピニオン５を用いて他に選択されたピッチ角θｓ２が設定された歯数をもつサイドギヤ７’，９’を組み合わせて噛み合わせ、ギヤ組を形成することができる。

図２，図４のギヤ組においては、図３に対して、ピニオン５及び一対のサイドギヤ７，９を、噛み合いピッチ線１３，１５が噛み合い歯幅１７内で交差するようにサイドギヤ７，９の軸方向位置を設定する。このように噛み合いピッチ線１３，１５の交差位置を中心点ではなく、噛み合い歯幅１７内に位置させることにより、同一のピニオン５を歯数の異なるサイドギヤに同じように組付けることができる。このため、例えば、一対のサイドギヤの周方向にピニオンが４つ配置される４ピニオン型の装置や２つ配置される２ピニオン型の装置、もしくは３つ配置される３ピニオン型の装置など、歯数の異なるサイドギヤを用いた様々な形態の装置に同一のピッチ角をもったピニオン５を適用することができる。

このようなデファレンシャル装置１では、ピニオン５と一対のサイドギヤ７，９とがピニオン５と奇数の歯数を有する一対のサイドギヤとの噛み合いピッチ線１３と、ピニオン５と偶数の歯数を有する一対のサイドギヤとの噛み合いピッチ線１５とが、ピニオン５と一対のサイドギヤ７，９との噛み合い歯幅１７内で交差するように噛み合わされているギヤ組として有効であり、特にサイドギヤ７，９が一の選択された歯数に対して１つ多い場合、或いは１つ少ない場合としての他に選択されたサイドギヤ７’，９’との間の互換性を保つ構成として有用である。このため、歯数の異なる一対のサイドギヤに対して歯数の等しい同一のピッチ角をもった１種類のピニオン５を噛み合わせることができ、一対のサイドギヤの歯数に合わせたピニオンからなるギヤ組を複数種類製造する必要がない。

従って、歯数の異なる一対のサイドギヤに対して一種のピッチ角をもったピニオン５を噛み合わせることができ、部品種類を削減して低コスト化することができる。

また、ピニオン５及び一対のサイドギヤ７，９の歯面には、クラウニング加工が施されているので、ギヤの噛み合いをスムーズに行うことができ、動力伝達効率を向上させることができると共に、異音の発生を防止することができる。

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、ギヤ組の歯数を９×１３と９×１４としているが、これに限らず、他に例えば１０×１６と１０×１５のギヤ組の歯数の関係をもつものなどサイドギヤの歯数が異なり、ピニオンのピッチ角を固定したものであれば、ギヤ組の歯数はどのような組合せであってもよい。

１…デファレンシャル装置
３…デフケース
５…ピニオン
７，９…サイドギヤ
１１…差動機構
１３，１５…噛み合いピッチ線
１７…噛み合い歯幅

Claims

駆動トルク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たデファレンシャル装置であって、
前記ピニオンと前記一対のサイドギヤとの噛み合い歯幅内で前記ピニオンと前記一対のサイドギヤの各々とのピッチ線が交差するように噛み合わされていることを特徴とするデファレンシャル装置。
請求項１記載のデファレンシャル装置であって、
前記ピニオン及び前記一対のサイドギヤの歯面には、クラウニング加工が施されていることを特徴とするデファレンシャル装置。