JP2518665B2 - Differential - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は入力軸の回転動力を両車輪の駆動軸へ伝達す
るための差動装置(デファレンシャル装置)に関するも
のである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a differential device (differential device) for transmitting rotational power of an input shaft to drive shafts of both wheels.
(従来技術) 従来から使用されて来ている差動装置をここで改めて
説明する必要はないが、入力軸の先端に取着された入力
ギアはリングギアと噛み合い、該リングギアに対向して
止着された2個のピニオンは、左右の車輪駆動軸のサイ
ドギアと噛み合っている。そして、車が直進する場合に
は上記ピニオンはサイドギアと一体となって回転する
が、車がカーブする時等、片側の車軸に抵抗が作用した
場合には、ピニオンは片側のサイドギアの上を転がるこ
とができ、左右の車軸に適当な回転数の差を与え得る。
したがって、差動装置はその特性上、片側の車輪が氷、
雪、ぬかるみ等の上に乗って空転すると抵抗がなくなる
ため、駆動力が余計に伝わり更に空転がはげしくなり、
車体の尻振り現象となって現われる。停止している状態
で片側車輪が空転すれば、普通の路面上にある他の車輪
は全く動かず、スタートもできない状態となる。そこ
で、このような現象を解決するため片方の車輪が空転を
生じた時、クラッチが自動的に働いて差動機構を一時的
にロックするといったものが近年開発されている。この
種のクラッチにも2〜3の形態が知られており、電磁ク
ラッチを用い完全にロックしてしまうデファレンシャル
ロック方式や、シリコンオイル等のオイルの粘性を利用
した粘性クラッチであってビスカスカップリング方式、
更に多少の滑りをもたせたクラッチでスリップリミット
方式等が用いられている。上記ビスカスカップリングと
は、両車軸間に回転数の差が発生すれば、該回転数の差
に応じて抵抗が大きくなり、空転を防止するものであ
る。しかしこのようなクラッチは差動装置とは全く別の
装置として組み込まなければならず、全体の構造が非常
に複雑化すると同時に重量的にも問題となっている。(Prior Art) It is not necessary to explain the differential device that has been conventionally used here again, but the input gear attached to the tip of the input shaft meshes with the ring gear and faces the ring gear. The two fixed pinions mesh with the side gears of the left and right wheel drive shafts. When the vehicle goes straight, the pinion rotates together with the side gear, but when resistance acts on the axle on one side such as when the vehicle curves, the pinion rolls on the side gear on one side. The left and right axles can be provided with appropriate rotational speed differences.
Therefore, due to the characteristics of the differential gear, one wheel has ice,
When riding on snow, mud, etc. and idling, there is no resistance, so the driving force is transmitted more and the idling becomes more difficult.
It appears as a swinging phenomenon of the car body. If one wheel spins idle while stopped, the other wheels on a normal road surface will not move at all and will not start. Therefore, in order to solve such a phenomenon, in recent years, a clutch is automatically actuated to temporarily lock the differential mechanism when one of the wheels runs idle. Two or three forms of this type of clutch are also known, such as a differential lock system in which an electromagnetic clutch is used for complete locking, and a viscous clutch that utilizes the viscosity of oil such as silicone oil. method,
Further, a slip limit system or the like is used with a clutch having some slip. The viscous coupling is to prevent idling when a difference in rotation speed occurs between the two axles, the resistance increases in accordance with the difference in rotation speed. However, such a clutch has to be installed as a device completely different from the differential device, which makes the overall structure very complicated and also poses a weight problem.
(本発明の目的) このように、従来の差動装置には両車輪間に大きな回
転数の差が生じた場合、一時的に差動機能をロックする
ためのクラッチが、特別な別装置として必要とされてい
る。そこで、本発明はこのようなクラッチを用いること
なく、差動装置本体内で同じ機能を発揮することのでき
る、差動装置を提供することを目的としている。(Object of the Invention) As described above, in the conventional differential device, when a large difference in rotation speed occurs between the wheels, a clutch for temporarily locking the differential function is provided as a special separate device. is required. Therefore, an object of the present invention is to provide a differential device that can exhibit the same function in the differential device main body without using such a clutch.
(本発明の構成) 本発明に係る差動装置は次の特徴をもって構成されて
いる。まず、入力軸の先端に取着されたギアでもってリ
ングギアを回転させることは従来の装置と同じであり、
両ギアは垂直を成して噛み合っている。そして、該リン
グギアの内側面から相対向する位置に軸を突出させ、リ
ングギアの回転と共に両軸はリングギアの中心を回転中
心として回動する。勿論、該軸の他端は支持体に固定さ
れて支えられているため、リングギアの回転とともに該
支持体も回転する。そして、該軸にはそれぞれ従来装置
のピニオンに相当する遊星大ギアが回転自在に軸支され
ていて、両遊星大ギアは互いに噛み合った状態にある。
したがって、該遊星大ギアの大きさは両軸間距離に相当
する。しかも該遊星大ギアには遊星小ギアが同芯を成し
て固定されていて、遊星小ギアは車軸端に取着されてい
るサイドギアと噛み合っている。該サイドギアはリング
ギアと同芯上に存在し、上記遊星大ギアの両サイドにそ
れぞれ位置していて、遊星小ギアと噛み合っている。本
発明の差動装置の基本構成は以上のようなものである
が、該差動装置は互いに噛み合っているギアを直接利用
し、ギアポンプとしての機能を持たせ、該ギアポンプに
よって流れるオイルに抵抗を与えることで、ギアポンプ
のギアにトルク抵抗が発生するよう構成している。すな
わち、ケーシングで互いに噛み合うギアをカバーし、該
ケーシング内にオイルを充満し、該ギアの回転方向に応
じて出口側から入口側へ閉じた油圧回路を形成し、該回
路の途中に自動コントロールされる流量調整弁を装着す
る。ここで互いに噛み合うギアとしては両遊星大ギア、
若しくは遊星小ギアとサイドギアの何れを利用してもよ
く、又上記流量調整弁の形式は任意である。(Configuration of the Present Invention) The differential device according to the present invention is configured with the following features. First, rotating the ring gear with the gear attached to the tip of the input shaft is the same as the conventional device,
Both gears are vertically engaged with each other. Then, the shafts are projected from the inner side surface of the ring gear to positions opposite to each other, and both shafts rotate around the center of the ring gear as the ring gear rotates. Of course, since the other end of the shaft is fixed and supported by the support, the support also rotates as the ring gear rotates. A planetary large gear corresponding to a pinion of the conventional device is rotatably supported on the shaft, and both planetary large gears are in mesh with each other.
Therefore, the size of the planetary gear corresponds to the distance between the two shafts. Moreover, the planetary small gear is concentrically fixed to the planetary large gear, and the planetary small gear meshes with the side gear attached to the axle end. The side gears are concentric with the ring gear, respectively located on both sides of the large planetary gear, and mesh with the small planetary gears. The basic configuration of the differential gear of the present invention is as described above. However, the differential gear directly uses gears meshing with each other, has a function as a gear pump, and resists oil flowing by the gear pump. By applying the torque, torque resistance is generated in the gear of the gear pump. That is, a casing covers gears that mesh with each other, the casing is filled with oil, and a hydraulic circuit that is closed from the outlet side to the inlet side is formed in accordance with the rotation direction of the gear, and is automatically controlled in the middle of the circuit. Install the flow rate adjustment valve. Here, as the gears that mesh with each other, both planetary large gears,
Alternatively, either a planetary small gear or a side gear may be used, and the type of the flow rate adjusting valve is arbitrary.
(作用) このように構成されている差動装置は入力軸が回転
し、リングギアを回転させれば該リングギアに取着され
ている遊星大ギア及び遊星小ギアは、同じくリングギア
と共に遊星運動を行なう。この場合に、左右の車軸抵抗
が同じであれば、上記遊星運動はサイドギアを回転させ
ることになり、互いに噛み合っている遊星大ギア及び遊
星小ギアは軸を中心とした回転は起こさない。しかし、
一方の車軸に作用する抵抗が他方に比べ大きくなれば、
一方のサイドギアは停止し、遊星大ギア及び遊星小ギア
は単に遊星運動を行なうだけでなく、軸を中心とした回
転運動を行なうことになり、一方の遊星大ギアが回転遊
星運動を行なえば、噛み合っている他方の遊星大ギアも
同じく方向を反対とした回転を伴なう遊星運動となる。
したがって、反対回転であって、同一方向の遊星運動を
行なう遊星小ギアと噛み合う他方のサイドギアのみが回
転を行なう。このような動き自体は従来の差動装置と同
じ機能であるが、今ここで互いに噛み合っている遊星大
ギアをケーシングでカバーし、ギアポンプとしての機能
を与えた場合、一方の車軸に抵抗が大きく作用し、サイ
ドギアの回転が停止すれば上記のごとく遊星大ギアは互
いに回転を生じる。そこで、ギアポンプとなる遊星大ギ
アの回転に流量調整弁を絞ることで抵抗を与えるなら
ば、該抵抗は停止したサイドギアに作用し、該サイドギ
アを回転させる方向に働くことになる。(Operation) In the differential device configured as described above, the input shaft rotates, and when the ring gear is rotated, the planetary large gear and the planetary small gear attached to the ring gear are also planetary together with the ring gear. Exercise. In this case, if the left and right axle resistances are the same, the planetary motion will cause the side gears to rotate, and the planetary large gears and planetary small gears meshing with each other will not rotate about their axes. But,
If the resistance acting on one axle is greater than the other,
One of the side gears stops, the large planetary gear and the small planetary gear not only perform a planetary motion but also a rotational motion about an axis, and if one planetary large gear performs a rotary planetary motion, The other planetary gear that meshes with each other also undergoes planetary motion with rotation in the opposite direction.
Therefore, only the other side gear, which is counter-rotating and meshes with the planetary small gear that performs planetary motion in the same direction, rotates. Such movement itself has the same function as a conventional differential device, but when the planetary large gears that are meshing with each other are covered with a casing and the function as a gear pump is given, one axle has a large resistance. When the side gears stop rotating, the large planetary gears rotate as described above. Therefore, if resistance is given to the rotation of the large planetary gear that serves as a gear pump by throttling the flow rate adjusting valve, the resistance acts on the stopped side gear and acts in the direction of rotating the side gear.
以下、本発明に係る差動装置の実施例を図面に基づい
て詳細に説明する。Hereinafter, embodiments of a differential device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施例) 第1図は本発明に係る差動装置の具体例であって、1
は入力軸、2は入力ギア、3はリングギア、4は遊星大
ギア、5は遊星小ギア、6はサイドギアである。同図に
示すごとく、入力ギア2は入力軸1の先端に取着され、
該入力軸1と直交する軸を中心に回転するリングギア3
と噛み合っている。リングギア3の内側面7からは2本
の軸8、8が垂直に突出し、該両軸8、8はリングギア
3中心から等距離であって、互いに対向する位置に設け
られている。又該軸8の他端は本体9に形成されたツバ
10に取着された軸受11を介して回転自在に軸支されてい
る支持体12に固定されていて、両端固定の状態となって
いる。そして、該軸8には遊星大ギア4と遊星小ギア5
とが一体となって、軸受13を介して軸支され、それぞれ
の軸8に軸支された遊星大ギア4、4は大きさは同じで
あって、互いに噛み合っている。又一方、遊星小ギア
5、5も、同じくリングギア3と同芯を成して取着され
た出力軸14の端に固定されたサイドギア6と噛み合って
いる。したがって、入力軸1が回転すれば、入力ギア2
及びリングギア3は矢印方向に回転し、出力軸14にかか
る抵抗が同一であるならば、両出力軸14、14ともに矢印
方向に回転を行なう。この場合には遊星大ギア4及び遊
星小ギア5は回転しないが、一旦、一方の出力軸14のみ
に大きな抵抗が作用すれば、上記遊星大ギア4及び遊星
小ギア5は、軸8を中心として回転しながら遊星運動を
行なうために、他方の出力軸14のみ回転させることにな
る。したがって、該ギア装置によって差動装置としての
機能を発揮することができる。(Embodiment) FIG. 1 shows a specific example of a differential device according to the present invention.
Is an input shaft, 2 is an input gear, 3 is a ring gear, 4 is a large planetary gear, 5 is a small planetary gear, and 6 is a side gear. As shown in the figure, the input gear 2 is attached to the tip of the input shaft 1,
A ring gear 3 which rotates about an axis orthogonal to the input shaft 1.
Is meshing with. Two shafts 8 and 8 project vertically from the inner side surface 7 of the ring gear 3, and both shafts 8 and 8 are provided at positions equidistant from the center of the ring gear 3 and facing each other. The other end of the shaft 8 is a collar formed on the main body 9.
It is fixed to a supporting body 12 which is rotatably supported by a bearing 11 attached to 10, and is in a fixed state at both ends. The planetary gear 4 and the planetary small gear 5 are attached to the shaft 8.
Are integrally supported by bearings 13, and the planetary large gears 4, 4 supported by the respective shafts 8 have the same size and mesh with each other. On the other hand, the planetary small gears 5 and 5 also mesh with the side gear 6 fixed to the end of the output shaft 14 which is also concentric with the ring gear 3 and attached. Therefore, if the input shaft 1 rotates, the input gear 2
The ring gear 3 rotates in the direction of the arrow, and if the resistance applied to the output shaft 14 is the same, both output shafts 14, 14 rotate in the direction of the arrow. In this case, the large planetary gears 4 and the small planetary gears 5 do not rotate, but once a large resistance acts on only one of the output shafts 14, the large planetary gears 4 and the small planetary gears 5 center on the shaft 8. Therefore, only the other output shaft 14 is rotated in order to perform the planetary motion while rotating. Therefore, the gear device can exert a function as a differential device.
本発明の差動装置は、一方の出力軸14に大きな抵抗が
作用した場合であっても、他方の出力軸14が空転するこ
とを防止するために、内部のギヤを利用してギヤポンプ
を構成している。The differential device of the present invention configures a gear pump using internal gears in order to prevent the other output shaft 14 from idling even when a large resistance acts on the one output shaft 14. are doing.
一方第1図、第2図は遊星大ギア4、4を利用してギ
アポンプ15を構成した場合であって、ケーシング16は両
遊星大ギア4、4をカバーし、該ケーシング16には流入
口17と流出口18を形成し、これら流出入口17、18は油圧
管19により連結され、閉じた油圧回路を形成している。
そして、該油圧管19の途中には流量調整弁20が設けられ
ていて、該流量調整弁20の開閉度により、油圧管19を流
れるオイルの量がコントロールされ、ひいてはオイルの
流れ抵抗となり、結果的にギアポンプ15を構成する遊星
大ギア4、4の回転トルクの増減となって現われる。す
なわち、該流量調整弁20を絞るならば、オイルは流れに
くくなり、該遊星大ギア4、4の回転に必要なトルクが
増大する。該ギアポンプ15は遊星大ギア4を利用して構
成されたもので、リングギア3の回転とともに回転し、
回転しながら遊星大ギア4の回転が生じた時にのみ作動
する訳であり、車が直進走行している状態で両出力軸1
4、14に作用するトルクが同一の場合には、該ギアポン
プ15は作動せず、両出力軸14、14間にトルク抵抗の差が
発生し、遊星大ギア4が回転しなければならない時にの
み作用する。上記実施例ではギアポンプ15を構成するギ
アとして遊星大ギア4を利用したが、遊星小ギア5とサ
イドギア6を用いてギアポンプ15を構成してもよい。そ
して、上記流量調整弁20のコントロールは両出力14、14
間の回転数の差を検出することで、自動的に行なうこと
もでき、又必要な時には任意的に操作することができる
ように構成し得る。On the other hand, FIGS. 1 and 2 show the case where the gear pump 15 is constructed by using the planetary large gears 4 and 4, and the casing 16 covers both the planetary large gears 4 and 4, and the inflow port is provided in the casing 16. 17 and an outflow port 18 are formed, and these outflow ports 17 and 18 are connected by a hydraulic pipe 19 to form a closed hydraulic circuit.
A flow rate adjusting valve 20 is provided in the middle of the hydraulic pipe 19, and the amount of oil flowing through the hydraulic pipe 19 is controlled by the degree of opening / closing of the flow rate adjusting valve 20, which results in oil flow resistance. The rotational torque of the planetary large gears 4 and 4 which form the gear pump 15 is increased and decreased. That is, if the flow rate adjusting valve 20 is throttled, it becomes difficult for oil to flow, and the torque required to rotate the large planetary gears 4, 4 increases. The gear pump 15 is configured by using the planetary large gear 4, and rotates with the rotation of the ring gear 3.
It operates only when the large planetary gear 4 rotates while rotating, and when the vehicle is running straight, both output shafts 1
When the torques acting on 4 and 14 are the same, the gear pump 15 does not operate, a difference in torque resistance occurs between the output shafts 14 and 14, and only when the planetary large gear 4 has to rotate. To work. Although the large planetary gear 4 is used as a gear forming the gear pump 15 in the above embodiment, the small gear 5 and the side gear 6 may be used to form the gear pump 15. Then, the control of the flow rate adjusting valve 20 controls both outputs 14, 14
It can be automatically performed by detecting the difference in the number of rotations between them, or can be arbitrarily operated when necessary.
本発明に係る差動装置は上記実施例に限定されるべき
ものではないが、従来に見られないギアの組み合わせに
よって差動機能を与え、しかも、該差動装置を構成する
ギアを利用して、ギアポンプを構成したものであって、
次のような効果を得ることができる。The differential gear according to the present invention should not be limited to the above-mentioned embodiment, but it provides a differential function by a combination of gears that has not been seen in the past, and furthermore, by utilizing the gears that constitute the differential gear , Comprising a gear pump,
The following effects can be obtained.
(効果) (1)本発明に係る差動装置はリングギアにハスバギア
から成る遊星大ギア、遊星小ギア及びサイドギアを組み
合わせることで構成され得るもので、従来のハスバ傘歯
車を用いて構成された場合に比べ構造も簡素化される。(Effects) (1) The differential gear according to the present invention can be configured by combining a ring gear with a planetary large gear, a planetary small gear, and a side gear, each of which has a helical gear, and is configured using a conventional helical gear. The structure is simplified as compared with the case.
(2)又、このようなハスバギア、若しくは平歯車を用
いているため、該ギアを利用してギアポンプを構成する
ことができる。該ギアポンプは差動機構を一時的にブレ
ーキすることができるため、従来の各種クラッチに代用
することが可能であって、該差動装置を構成するギアを
利用することで、従来のごとく特別なクラッチ装置を装
着する必要性がない。したがって構造的にも簡単であっ
て、軽くしかも特別なメンテナンスも必要としない。(2) Further, since such a helical gear or a spur gear is used, the gear pump can be configured using the gear. Since the gear pump can temporarily brake the differential mechanism, it can be used as a substitute for various conventional clutches. By using the gears that compose the differential device, it is possible to use special gears as in the conventional case. There is no need to install a clutch device. Therefore, it is structurally simple, light, and requires no special maintenance.
第1図、第2図は本発明に係る差動装置の実施例で、第
1図は正面図、第2図は側面図をそれぞれ示している。 1……入力軸、2……入力ギア 3……リングギア、4……遊星大ギア 5……遊星小ギア、6……サイドギア 7……内側面、8……軸 9……本体、10……ツバ 11、13……軸受、12……支持体 14……車軸、15……ギアポンプ 16……ケーシング、17……流入口 18……流出口、19……油圧管 20……流量調整弁1 and 2 show an embodiment of a differential device according to the present invention. FIG. 1 is a front view and FIG. 2 is a side view. 1 ... Input shaft, 2 ... Input gear, 3 ... Ring gear, 4 ... Planetary large gear, 5 ... Planetary small gear, 6 ... Side gear, 7 ... Inner surface, 8 ... Shaft, 9 ... Main body, 10 …… Collar 11, 13 …… Bearing, 12 …… Support 14 …… Axle, 15 …… Gear pump 16 …… Casing, 17 …… Inlet 18 …… Outlet, 19 …… Hydraulic pipe 20 …… Flow rate adjustment valve
Claims (2)
に伝達する差動装置において、入力軸端に設けた入力ギ
アと噛み合って回転するリングギアの内側面から2本の
軸をそれぞれ中心から対称位置に突出させ、該軸端は上
記リングギアと対向して軸支した支持体に固定し、そし
て両軸には互いに連動する遊星大ギア及び遊星小ギアを
回転可能に軸支し、両軸の遊星大ギアは大きさを同じく
して互いに噛み合い、しかも両遊星大ギアの回りをケー
シングでカバーして該ケーシングには流入口と流出口を
設けてギアポンプを構成し、両口を油圧管にて連結して
閉じた油圧回路を形成し、該油圧管の途中には流量調整
弁を設け、更に上記遊星小ギアは、リングギア及び支持
体と同芯を成して本体に回転自在に軸支された左右の出
力軸端に固定したサイドギアと各々噛み合っていること
を特徴とする差動装置。1. A differential device for transmitting a rotational force from one input shaft to left and right output shafts, wherein two shafts are provided from an inner side surface of a ring gear which rotates by meshing with an input gear provided at an end of the input shaft. The shaft ends are fixed at symmetrical positions, and the shaft ends are fixed to a support member that is supported by the ring gear so as to face the ring gear. However, the planetary large gears on both shafts have the same size and mesh with each other, and moreover, the periphery of both planetary large gears is covered with a casing, and the casing is provided with an inlet and an outlet to form a gear pump. Is connected by a hydraulic pipe to form a closed hydraulic circuit, a flow rate adjusting valve is provided in the middle of the hydraulic pipe, and the planetary small gear is coaxial with the ring gear and the support and is connected to the main body. Fixed to the left and right output shaft ends that are rotatably supported Differential apparatus characterized by being respectively meshed with Idogia.
に伝達する差動装置において、入力軸端に設けた入力ギ
アと噛み合って回転するリングギアの内側面から2本の
軸をそれぞれ中心から対称位置に突出させ、該軸端は上
記リングギアと対向して軸支した支持体に固定し、そし
て両軸には互いに連動する遊星大ギア及び遊星小ギアを
回転可能に軸支し、両軸の遊星大ギアは大きさを同じく
して互いに噛み合い、更に上記遊星小ギアは、リングギ
ア及び支持体と同芯を成して本体に回転自在に軸支され
た左右の出力軸端に固定したサイドギアと各々噛み合
い、しかも噛み合った状態の遊星小ギアとサイドギアの
回りをケーシングでカバーして該ケーシングには流入口
と流出口を設けてギアポンプを構成し、両口を油圧管に
て連結して閉じた油圧回路を形成し、該油圧管の途中に
は流量調整弁を設けていることを特徴とする差動装置。2. A differential device for transmitting a rotational force from one input shaft to left and right output shafts, wherein two shafts are provided from an inner side surface of a ring gear which rotates by meshing with an input gear provided at an input shaft end. The shaft ends are fixed at symmetrical positions, and the shaft ends are fixed to a support member that is supported by the ring gear so as to face the ring gear. The planetary large gears of both shafts are of the same size and mesh with each other, and the planetary small gears are concentric with the ring gear and the support body, and the left and right output shafts are rotatably supported by the main body. A casing covers the surroundings of the planetary small gear and the side gear that are in mesh with the side gears fixed to the ends, respectively, and the casing is provided with an inflow port and an outflow port to form a gear pump. Oil connected and closed Differential device forms the circuit, in the middle of the hydraulic pipes is characterized in that is provided with a flow control valve.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |