JP2019173830A - 差動歯車装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、リングギヤが複数のボルトによってデフケースに締着固定された差動歯車装置であって、ボルトの緩みを効率的に防止できる差動歯車装置を提供することを課題とする。【解決手段】外歯式のリングギヤと、リングギヤと一体回転するデフケースとを備え、デフケースにおけるリングギヤの回転軸の軸回り方向に沿う周囲には、フランジ状に一体的に形成された取付部が形成され、リングギヤは複数のボルトによって取付部に締着固定され、複数のボルトは、回転軸の軸回り方向に並べて配置され、前記ボルトの配置密度が前記デフケースの剛性変化が小さい部分では低くなり、且つ剛性変化が大きい部分では高くなるように前記各ボルトが配置される。【選択図】図２

Description

本発明は、リングギヤが複数のボルトによってデフケースに締着固定された差動歯車装置に関する。

特許文献１に示す差動歯車装置は、外歯式のリングギヤと、前記リングギヤと一体回転するデフケースとを備えている。前記デフケースにおける前記リングギヤの回転軸の軸回り方向に沿う周囲には、フランジ状に一体的に形成された取付部が形成されている。前記リングギヤは複数のボルトによって前記取付部に締着固定されている。前記複数のボルトは、前記回転軸の軸回り方向に並べて配置されている。

しかし、前記差動歯車装置は、一部の前記ボルトの緩みを防止することが困難である。緩んだ前記ボルトは前記リングギヤの前記デフケースへの締着の状態を悪化させる大きな原因の１つになる。

特開２０１０−２６５９２４号公報

本発明は、リングギヤが複数のボルトによってデフケースに締着固定された差動歯車装置であって、ボルトの緩みを効率的に防止できる差動歯車装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、リングギヤが複数のボルトによってデフケースに締着固定された差動歯車装置であって、外歯式の前記リングギヤと、前記リングギヤと一体回転するデフケースとを備え、前記デフケースにおけるリングギヤの回転軸の軸回り方向に沿う周囲には、フランジ状に一体的に形成された取付部が形成され、前記リングギヤは複数のボルトによって前記取付部に締着固定され、前記複数のボルトは、前記回転軸の軸回り方向に並べて配置され、前記ボルトの配置密度が前記デフケースの剛性変化が小さい部分では低くなり、且つ剛性変化が大きい部分では高くなるように前記各ボルトが配置されたことを特徴とする。

前記デフケースには、その周囲に沿って、内部を露出させる窓部と、周壁の少なくとも一部を構成する柱部とが交互に形成され、前記取付部の前記窓部の中心に近い部分は前記ボルトを省略したものとしてもよい。

前記デフケースには、その周囲に沿って、内部を露出させる窓部と、周壁の少なくとも一部を構成する柱部とが交互に形成され、前記取付部の前記柱部の中心に近い部分は前記ボルトを省略したものとしてもよい。

前記リングギヤがはすば歯車であるものとしてもよい。

本発明によれば、デフケースの剛性の変化に応じてボルトの配置密度を変えることにより、各ボルトの緩みを効率的に防止可能になる。

本発明を適用した差動歯車装置を搭載した走行駆動装置の構成を概念的に示す概念図である。 デフケース及びリングギヤの斜視図である。 デフケース及びリングギヤの分解斜視図である。 デフケース及びリングギヤの側面図である。 本発明の他の実施形態に係るデフケース及びリングギヤの側面図である。

図１は、本発明を適用した差動歯車装置を搭載した走行駆動装置の構成を概念的に示す概念図である。前記走行駆動装置は、ＦＦの駆動方式を採用した自動車に搭載される。前記走行駆動装置は、原動機の一種であるエンジン１と、前記エンジン１の動力を変速して伝動するトランスミッション２と、前記トランスミッション２から出力された動力が伝動される差動歯車機構３とを備えている。

前記差動歯車機構３は、左右一対のドライブシャフト４，４に動力を分配し、前記各ドライブシャフト４，４に装着された車輪６，６を回転駆動させる。左右の前記車輪６，６は前輪である。左右一対の後輪７，７は、遊転自在に車台に支持されている。左右の前記ドライブシャフト４，４は、同一軸心上に配置される。

図２乃至図４はデフケース及びリングギヤの斜視図、分解斜視図及び側面図である。前記差動歯車装置３は、前記トランスミッション２が内装されたミッションケースに一体的に取付けられた外ケースと、前記外ケース内に回転自在に支持されたデフケース８と、前記デフケース８に外装されるリングギヤ９とを備えている。

前記デフケース８の回転軸Ｘが左右の前記ドライブシャフト４，４と同一軸心となるように、前記デフケース８が軸受によって前記外ケース内に支持される。前記デフケース８は、前記回転軸Ｘを軸心とする円筒状に成形されている。前記デフケース８の一方側は径が減少し、他方側は径が増加している。前記デフケース８の両端部には、左右の前記ドライブシャフト４，４が挿通される筒状の挿通部１１，１１がそれぞれ形成されている。

前記デフケース８の内部には、左右の前記ドライブシャフト４，４の左右内側の端部にそれぞれ装着される左右一対の前記サイドギヤ１３，１３と、左右の前記サイドギヤ１３，１３の両方に噛合って前記回転軸Ｘの軸回り方向に前記デフケース８と共に公転する一対のピニオンギヤ１２，１２とが配置されている。

前記デフケース８には、その周囲に沿って、前記デフケース８の内部を露出させる窓部８ａと、内部を覆う周壁の一部を構成する柱部８ｂとが交互に形成されている。隣接する前記窓部８ａと前記柱部８ｂの間隔は、１／４周に設定されている。

前記デフケース８の前記回転軸Ｘの軸方向における径が大きい側の端部には、径が拡大したフランジ状の取付部１４が一体的に形成されている。前記取付部１４は、前記回転軸Ｘの軸方向視で、前記回転軸Ｘの軸回り方向に沿って円形環状をなしている。

前記リングギヤ９は、前記回転軸Ｘを中心とする円形リング状に成形された外歯式のはすば歯車である。すなわち、前記リングギヤ９の円形リング部分の外周側には所定ピッチ毎に歯９ａが形成されている。一方、前記リングギヤ９の円形リング部分の内周側からは、その全周に亘り、径方向内側に膨出したリブ部１６が一体的に形成されている。前記リブ部１６は歯幅よりも薄い肉厚に設定されている。

前記リブ部１６は、前記回転軸Ｘの軸方向で、前記取付部１４と同一又は略同一形状となる円形環状をなしている。前記リブ部１６は、前記回転軸Ｘの軸回り方向に環状に並べて配置された複数のボルト１７によって、前記デフケース８の前記取付部１４に着脱可能に締着固定される被取付部になる。ちなみに、前記リングギヤ９が前記デフケース８に締着固定された場合、前記デフケース８の前記取付部１４以外の部分が前記リブ１６の内周縁側に挿通された状態になる。

前記ボルト１７による固定について説明する。前記取付部１４及び前記リブ１６には、複数の孔１４ａ，１６ａがそれぞれ形成されている。前記孔１４ａ及び前記孔１６ａの少なくとも一方の内周面には、前記ボルト１７の外周に形成された雄ネジと係合する雌ネジが形成されている。複数の前記孔１４ａと、複数の前記孔１６ａとは、前記回転軸Ｘの軸方向視で、互いに同一形状にそれぞれ成形され且つ互いに成形箇所も一致している。複数の前記孔１４ａ及び複数の前記孔１６ａは、その中心から前記回転軸Ｘまでの直線距離が全て等しく、前記回転軸Ｘを中心とした円形環状に配置されている。

このため、前記リブ１６を適切な位相で前記取付部１４に当接させた場合、全ての前記孔１６ａが対応する前記孔１４ａと連接され、前記ボルト１７を挿入可能なボルト孔を構成する。前記各ボルト孔に前記ボルト１７を挿入し、ネジ締めすることによって、前記リブ部１６と前記取付部１４とを締着させる。ちなみに、前記ボルト１７の挿入方向は、その挿入方向の奥側に位置する前記孔１４ａ，１６ａの内周面に少なくとも雌ネジが形成されるように、その向きを設定する必要がある。

前記各ボルト１７は、前記回転軸Ｘの軸方向に平行な方向に向けられている。環状に配置された前記複数のボルト１７における隣接する前記ボルト１７，１７同士の間隔は、前記デフケース８の剛性変化が大きい部分ほど短く設定され、剛性変化が小さい部分ほど大きく設定される。

すなわち、前記ボルト１７の密集度合いである配置密度は、前記デフケース８の剛性の高低に基づいて定められることはなく、前記デフケース８の剛性変化の大小に基づいて定められる。具体的には、前記ボルト１７の配置密度が前記デフケース８の剛性変化が大きい部分ほど高くなり、剛性変化が小さい部分ほど低くなるように各前記ボルト１７が配置されている。また、前記ボルト１７がこのような配置構成になるように、前記孔１４ａ，１６ａの形成箇所が定められている。

例えば、図２乃至図４に示す例では、前記ボルト１７を前記リブ部１６及び前記取付部１４の周方向に等間隔に満遍なく配置することを仮定し、その中から、前記デフケース８の剛性変化が小さい部分の前記ボルト１７を省略する。

具体的には、前記デフケース８における前記窓部８ａの中央部分の剛性は、他の部分に比べて低いが、剛性変化は小さい。このため、前記取付部１４の周方向における前記窓部８ａの中央部に近い側の部分では、前記ボルト１７が省略される。

また、前記デフケース８における前記柱部８ｂの中央部分の剛性変化も小さい。このため、前記取付部１４の周方向における前記柱部８ｂの中央部に近い側の部分でも、前記ボルト１７が省略される。

一方、前記デフケース８における前記窓部８ａと前記柱部８ｂとの境界部分は、周囲に比べてそれほど剛性は低くないが、剛性変化は大きい。このため、前記取付部１４の周方向における前記窓部８ａと前記柱部８ｂとの境界部分には、必ず前記ボルト１７を設け、省略はしない。

以上のように構成される差動歯車装置によれば、複数の前記ボルト１７によって前記リングギヤ９を前記デフケース８に締着固定させた後の前記ボルト１７の緩みを効率的に防止できる。なお、前記ボルト１７の緩みが前記デフケース８の剛性の高低に依存するものではなく、剛性変化に依存することは、本願発明者らが実験を重ねて見いだした事項である。

なお、前記差動歯車装置は、前後の前記車輪４，７への分配や、ＦＲの駆動方式を採用した自動車の左右の前記後輪７，７への動力の分配や、ハイブリット車の動力の分岐等に適用可能である。

次に、図５に基づき、本発明の他の実施形態について、上述の形態と異なる部分を説明する。

図５は、本発明の他の実施形態に係るデフケース及びリングギヤの側面図である。この実施形態では、前記ボルト１７を省略する部分は上述の形態と同様である。一方、前記ボルト１７は、前記デフケース８の剛性変化が大きい前記窓部８ａと前記柱部８ｂとの境界部分及びその近傍において集中的に不等間隔に配置されている。すなわち、前記ボルト１７の密集度合いが、前記デフケース８の剛性変化の大小の度合いにより近くなるように、複数の前記ボルト１７を不等間隔に円形環状に配置している。

８ デフケース
８ａ 窓部
８ｂ 柱部
９ リングギヤ
１４ 取付部
１７ ボルト
Ｘ 回転軸

Claims (4)

1. リングギヤが複数のボルトによってデフケースに締着固定された差動歯車装置であって、
   外歯式のリングギヤと、
   前記リングギヤと一体回転するデフケースとを備え、
   前記デフケースにおける前記リングギヤの回転軸の軸回り方向に沿う周囲には、フランジ状に一体的に形成された取付部が形成され、
   前記リングギヤは複数のボルトによって前記取付部に締着固定され、
   前記複数のボルトは、前記回転軸の軸回り方向に並べて配置され、
   前記ボルトの配置密度が前記デフケースの剛性変化が小さい部分では低くなり、且つ剛性変化が大きい部分では高くなるように前記各ボルトが配置された
   ことを特徴とする差動歯車装置。
2. 前記デフケースには、その周囲に沿って、内部を露出させる窓部と、周壁の少なくとも一部を構成する柱部とが交互に形成され、
   前記取付部の前記窓部の中心に近い部分は前記ボルトを省略した
   請求項１に記載の差動歯車装置。
3. 前記デフケースには、その周囲に沿って、内部を露出させる窓部と、周壁の少なくとも一部を構成する柱部とが交互に形成され、
   前記取付部の前記柱部の中心に近い部分は前記ボルトを省略した
   請求項１に記載の差動歯車装置。
4. 前記リングギヤがはすば歯車である
   請求項１乃至３の何れかに記載の差動歯車装置。

Images