JP5471403B2 - Vehicle differential - Google Patents
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Description
本発明は、車両用差動装置に関し、特にドライブ側から回転駆動力を受けるピニオンギヤ、及びこのピニオンギヤにギヤ軸が直交するように噛合するサイドギヤを備えた車両用差動装置に関する。 The present invention relates to a vehicle differential device, and more particularly, to a vehicle differential device including a pinion gear that receives a rotational driving force from a drive side, and a side gear that meshes with the pinion gear so that a gear axis is orthogonal to the pinion gear.
従来の車両用差動装置として、例えばピニオンギヤを回転可能に支持するピニオンギヤシャフトを有しないものがある（特許文献１）。 As a conventional vehicle differential device, for example, there is one that does not have a pinion gear shaft that rotatably supports a pinion gear (Patent Document 1).
この車両用差動装置は、エンジントルクを受けて回転するデフケースと、このデフケース内に回転可能に収容された一対のピニオンギヤと、これら一対のピニオンギヤにギヤ軸を直交させて噛合する一対のサイドギヤとを備えて構成されている。 The vehicle differential device includes a differential case that rotates in response to engine torque, a pair of pinion gears that are rotatably accommodated in the differential case, and a pair of side gears that mesh with the pair of pinion gears with their gear axes orthogonal to each other. It is configured with.
デフケースは、左右の車軸を挿通させる一対の車軸挿通孔を有している。デフケースには、一対のピニオンギヤのギヤ外周部を摺動可能かつ回転可能に支持する第１ピニオンギヤ支持面を有するピニオンギヤ挿入孔が設けられている。ピニオンギヤ挿入孔の内側開口周縁の２箇所には、ピニオンギヤのギヤ噛合部の一部を摺動かつ回転可能に支持する第２ピニオンギヤ支持面を有する延出部が設けられている。 The differential case has a pair of axle insertion holes through which the left and right axles are inserted. The differential case is provided with a pinion gear insertion hole having a first pinion gear support surface that slidably and rotatably supports the outer periphery of the pair of pinion gears. Extending portions having second pinion gear support surfaces that support a part of the gear meshing portion of the pinion gear so as to be slidable and rotatable are provided at two locations on the inner opening peripheral edge of the pinion gear insertion hole.
一対のピニオンギヤは、ピニオンギヤ挿入孔に支持されるギヤ外周部、及び一対のサイドギヤに噛合するギヤ噛合部を有し、デフケースの回転軸線と直交する軸線上に配置されている。 The pair of pinion gears has a gear outer peripheral portion supported by the pinion gear insertion hole and a gear meshing portion that meshes with the pair of side gears, and is disposed on an axis perpendicular to the rotation axis of the differential case.
一対のサイドギヤは、ピニオンギヤの外径より大きい外径を有する略環状の傘歯車からなり、互いに対向する位置でデフケースの回転軸線上に配置されている。一対のサイドギヤの内面には、左右の車軸がそれぞれスプライン嵌合によって連結されている。 The pair of side gears are substantially annular bevel gears having an outer diameter larger than the outer diameter of the pinion gear, and are disposed on the rotation axis of the differential case at positions facing each other. The left and right axles are connected to the inner surfaces of the pair of side gears by spline fitting, respectively.
以上の構成により、車両のエンジン側からのトルクがデフケースに入力されると、デフケースが回転軸線の回りに回転し、この回転力が一対のピニオンギヤに伝達され、さらに一対のピニオンギヤから一対のサイドギヤに伝達される。一対のサイドギヤにはそれぞれ左右の車輪に連結された車軸がスプライン嵌合によって連結されているため、エンジン側からのトルクが車両の走行状態に応じて左右の車輪に分配される。 With the above configuration, when torque from the engine side of the vehicle is input to the differential case, the differential case rotates around the rotation axis, and this rotational force is transmitted to the pair of pinion gears, and further from the pair of pinion gears to the pair of side gears. Communicated. Since the axles connected to the left and right wheels are connected to the pair of side gears by spline fitting, torque from the engine side is distributed to the left and right wheels according to the running state of the vehicle.
デフケースにトルクが作用した状態において、ピニオンギヤの自転によってピニオンギヤの外周部が第１ピニオンギヤ支持面及び第２ピニオンギヤ支持面を摺動すると、この摺動によりピニオンギヤの自転に摩擦抵抗が発生し、この摩擦抵抗によってサイドギヤの差動回転が制限される。これにより、例えば左右の車輪の一方がスリップした際の空転が抑制される。 When torque is applied to the differential case, if the outer periphery of the pinion gear slides on the first pinion gear support surface and the second pinion gear support surface due to the rotation of the pinion gear, this sliding causes a frictional resistance to the rotation of the pinion gear. The resistance limits the differential rotation of the side gear. Thereby, for example, idling when one of the left and right wheels slips is suppressed.
しかしながら、特許文献１に示す車両用差動装置によると、デフケースの回転時にギヤ同士（サイドギヤとピニオンギヤ）の噛み合いによってサイドギヤからピニオンギヤへの噛み合い反力がピニオンギヤを傾ける方向に作用し、車両の走行状態によっては差動制限力が不足したり、ピニオンギヤが偏磨耗しやすくなるという問題があった。
However, according to the vehicle differential shown in
従って、本発明の目的は、デフケースの回転時にピニオンギヤの傾きを抑制することができる車両用差動装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a vehicle differential device that can suppress the inclination of the pinion gear when the differential case rotates.
本発明は、上記目的を達成するために、一対のピニオンギヤ支持孔を有し、駆動源の駆動力によって回転軸線の回りに回転するデフケースと、前記デフケース内に回転可能に収容され、かつ車軸に相対回転不能に連結される一対のサイドギヤと、前記一対のサイドギヤにギヤ軸を直交させて噛合するギヤ噛合部、前記ギヤ噛合部よりも前記回転軸線に遠い位置で前記一対のピニオンギヤ支持孔に摺動可能に支持された第１ギヤ摺動部、及び前記ギヤ噛合部よりも前記回転軸線に近い位置で摺動する第２ギヤ摺動部を有する一対のピニオンギヤと、前記一対のピニオンギヤの前記第２ギヤ摺動部を摺動可能に支持する一対のピニオンギヤ支持部を有し、前記一対のサイドギヤによって支持される支持部材とを備え、前記支持部材は、前記一対のピニオンギヤの前記第２ギヤ摺動部が挿入されるピニオンギヤ支持孔が設けられ、かつ前記一対のサイドギヤに嵌合されて回転可能に支持されている車両用差動装置を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention has a differential case that has a pair of pinion gear support holes, rotates around a rotation axis by the driving force of a drive source, is rotatably accommodated in the differential case, and is mounted on an axle. A pair of side gears coupled so as not to rotate relative to each other, a gear meshing portion that meshes with the pair of side gears with a gear shaft orthogonal thereto, and slides into the pair of pinion gear support holes at a position farther from the rotation axis than the gear meshing portion. A pair of pinion gears having a first gear sliding portion that is movably supported and a second gear sliding portion that slides closer to the rotational axis than the gear meshing portion; and the first of the pair of pinion gears 2 has a pair of pinion gear supporting portion for the gear sliding portion slidably supported, and a support member supported by said pair of side gears, the support member, the pair It said second gear sliding portion of Niongiya pinion gear supporting hole is provided to be inserted, and providing the pair of vehicle differential apparatus is fitted is rotatably supported on the side gears.
本発明によると、デフケースの回転時にピニオンギヤの傾きを抑制することができる。 According to the present invention, the inclination of the pinion gear can be suppressed when the differential case rotates.
[第１の実施の形態]
（車両用差動装置の全体構成）
図１及び図２は車両用差動装置を示す。図３は支持部材を示す。この車両用差動装置１は、駆動源としてのエンジンのトルクによって回転するデフケース２と、このデフケース２の回転軸線Ｏに沿って互いに並列する一対のサイドギヤ３，４と、これら一対のサイドギヤ３，４に噛合する一対のピニオンギヤ５，６と、これら一対のピニオンギヤ５，６間に介在する支持部材としてのアクスルスペーサ７とから大略構成されている。
[First embodiment]
(Overall configuration of vehicle differential)
1 and 2 show a vehicle differential. FIG. 3 shows the support member. The
（デフケース２の構成）
図１に示すように、デフケース２は、サイドギヤ３，４、ピニオンギヤ５，６、アクスルスペーサ７、及びスラストワッシャ８，９を収容空間２ａに収容し、１ピースの部材によって形成されている。そして、デフケース２は、エンジントルクを受けて回転軸線Ｏの回りに回転するように構成されている。
(Configuration of differential case 2)
As shown in FIG. 1, the differential case 2 accommodates the side gears 3 and 4, the
デフケース２には、回転軸線Ｏに沿って開口する車軸挿通孔２ｂ，２ｃ、及びこれら車軸挿通孔２ｂ，２ｃの各軸線と直交する方向に軸線Ｌをもつピニオンギヤ支持孔２ｄ，２ｅが設けられている。
The differential case 2 is provided with
ピニオンギヤ支持孔２ｄ，２ｅは、ピニオンギヤ５，６を回転可能に支持する。ピニオンギヤ支持孔２ｄ，２ｅの内面には、ピニオンギヤ５，６の外周面と摺動するピニオンギヤ外周面支持部２ｆ，２ｇと、ピニオンギヤ５，６の回転軸方向の一端面と摺動するピニオンギヤ背面支持部２ｐ，２ｑとが形成されている。
The pinion gear support
車軸挿通孔２ｂ，２ｃは、収容空間２ａに連通し、かつ左右の車軸（図示せず）をそれぞれ挿通させる丸孔によって形成されている。車軸挿通孔２ｂ，２ｃの内側開口周縁には、球面からなるスラストワッシャ受部２ｋ，２ｍが設けられている。スラストワッシャ受部２ｋ，２ｍとサイドギヤ３，４との間には、サイドギヤ３，４とピニオンギヤ５，６との噛み合いを調整するためのスラストワッシャ８，９が介装されている。
The
また、デフケース２には、回転軸線Ｏに関して対称な領域であって、ピニオンギヤ支持孔２ｄ，２ｅの回転軸線Ｏに対する周方向側に位置するサイドギヤ通過孔２ｈ，２ｉ（図２に示す）が設けられている。デフケース２の左方車軸側（図１に示す左側）には、エンジンのトルクが伝達されるリングギヤ（図示せず）を取り付けるための円環状のリングギヤ取付用フランジ２ｊが一体に設けられている。
Further, the differential case 2 is provided with side
（サイドギヤ３，４の構成）
サイドギヤ３，４は、略同一の構成であるため、サイドギヤ３のみについて説明する。なお、サイドギヤ４については、各部位の符号をサイドギヤ３の各部位の符号に対応して付し（例えば、サイドギヤ４のボス部にはサイドギヤ３のボス部３ａに対応して４ａを、またサイドギヤ４のギヤ噛合部にはサイドギヤ３のギヤ噛合部３ｂに対応して４ｂをそれぞれ付す。）、その説明は省略する。
(Configuration of side gears 3 and 4)
Since the side gears 3 and 4 have substantially the same configuration, only the side gear 3 will be described. In addition, about the side gear 4, the code | symbol of each site | part is attached | subjected corresponding to the code | symbol of each site | part of the side gear 3 (for example, 4a corresponding to the boss |
サイドギヤ３は、図１に示すように、各外径が互いに異なるボス部３ａ及びギヤ噛合部３ｂを有する傘歯車からなり、デフケース２内に回転自在に収容されている。
As shown in FIG. 1, the side gear 3 includes a bevel gear having a
サイドギヤ３には、左方（図１に示す左側）の車軸に沿って開口する貫通孔３ｃが設けられている。貫通孔３ｃは、左方車軸に相対回転不能にスプライン嵌合によって連結する連結孔３ｄ、及びこの連結孔３ｄにサイドギヤ３のギヤ軸に沿って並列する、連結孔３ｄよりも大径の受孔３ｅによって形成されている。受孔３ｅは、連結孔３ｄよりもデフケース２の中心部側に形成され、デフケース２の中心部に向かって開口する丸孔からなり、その内面である開口内面３０ｅが円周面で形成されている。連結孔３ｄは、左方車軸側端面に開口する段状の丸孔に形成されている。
The side gear 3 is provided with a
サイドギヤ３の背面には、スラストワッシャ８と摺動する摺動部３ｆが設けられている。
On the back surface of the side gear 3, a sliding
（ピニオンギヤ５，６の構成）
ピニオンギヤ５，６は、略同一の構成であるため、ピニオンギヤ５のみについて説明する。なお、ピニオンギヤ６については、各部位の符号をピニオンギヤ５の各部位の符号に対応して付し（例えば、ピニオンギヤ６の第１ギヤ摺動部にはピニオンギヤ５の第１ギヤ摺動部５ａに対応して６ａを、またピニオンギヤ６のギヤ噛合部にはピニオンギヤ５のギヤ噛合部５ｃに対応して６ｃをそれぞれ付す。）、その説明は省略する。
(Configuration of pinion gears 5 and 6)
Since the pinion gears 5 and 6 have substantially the same configuration, only the pinion gear 5 will be described. In addition, about the
ピニオンギヤ５は、図１に示すように、全周が被支持面として形成された第１ギヤ摺動部５ａ、第１ギヤ摺動部５ａの軸線と同一の軸線をもつ第２ギヤ摺動部５ｂ、及びサイドギヤ３のギヤ噛合部３ｂ及びサイドギヤ４のギヤ噛合部４ｂに共に噛合するギヤ噛合部５ｃを有する傘歯車からなり、サイドギヤ３，４間に介在してデフケース２内に回転可能に収容されている。
As shown in FIG. 1, the pinion gear 5 includes a first
第１ギヤ摺動部５ａは、ギヤ噛合部５ｃよりも回転軸線Ｏに遠い位置でピニオンギヤ５のギヤ背面側に配置され、その外周面がピニオンギヤ外周面支持部２ｆに適合する円周面で形成されている。そして、第１ギヤ摺動部５ａは、ピニオンギヤ外周面支持部２ｆで摺動するように構成されている。また、第１ギヤ摺動部５ａの外径Ｄ１は、第２ギヤ摺動部５ｂの外径Ｄ２（Ｄ１＞Ｄ２）よりも大きい寸法に設定されている。
The first
ここで、「ギヤ背面」とは、ピニオンギヤ５のギヤ軸方向両端面のうちデフケース２の回転軸線Ｏから遠い位置に配置される端面のことをいう。 Here, the “gear back surface” means an end surface that is disposed at a position far from the rotation axis O of the differential case 2 among both end surfaces in the gear axis direction of the pinion gear 5.
第２ギヤ摺動部５ｂは、ギヤ噛合部５ｃよりも回転軸線Ｏに近い位置でピニオンギヤ５のギヤ先端面側に配置され、全体が第１ギヤ摺動部５ａ側から回転軸線Ｏ側にピニオンギヤ５のギヤ軸に沿って突出する丸軸によって形成されている。そして、第２ギヤ摺動部５ｂは、アクスルスペーサ７のピニオンギヤ外周面支持部７ｄと摺動するように構成されている。また、第２ギヤ摺動部５ｂの外径は、第１ギヤ摺動部５ａの外径よりも小さく、例えば第１ギヤ摺動部５ａの外径の半分以下に形成されている。
The second gear sliding portion 5b is disposed on the gear tip surface side of the pinion gear 5 at a position closer to the rotational axis O than the
ここで、「ギヤ先端面」とは、ピニオンギヤ５のギヤ軸方向両端面のうちデフケース２の回転軸線Ｏから近い位置に配置される端面のことをいう。 Here, the “gear front end surface” refers to an end surface disposed at a position close to the rotation axis O of the differential case 2 among both end surfaces in the gear axis direction of the pinion gear 5.
ギヤ噛合部５ｃは、サイドギヤ３のギヤ噛合部３ｂ及びサイドギヤ４のギヤ噛合部４ｂにギヤ軸が直交するように噛合するギヤ部によって形成されている。
The
また、ピニオンギヤ５には、背面支持部２ｐと摺動する第３摺動部５ｄが設けられている。
The pinion gear 5 is provided with a third sliding
（アクスルスペーサ７の構成）
アクスルスペーサ７は、図１に示すように、車両の組み立ての際に左右の車軸（図示せず）の先端部が当接する受面７ａ，７ｂを有し、デフケース２の回転軸線Ｏ上に配置され、かつサイドギヤ５，６によって支持されている。
(Configuration of axle spacer 7)
As shown in FIG. 1, the axle spacer 7 has receiving
また、アクスルスペーサ７は、図３に示すように、全体が略円柱状体によって形成され、その径方向に貫通する丸孔からなるピニオンギヤ支持孔７ｃが設けられている。ピニオンギヤ支持孔７ｃは、アクスルスペーサ７の軸線方向中央部に配置され、ピニオンギヤ５，６の第２摺動部５ｂ，６ｂの外周面に適合するピニオンギヤ外周面支持部７ｄ，７ｅを内周面に有する丸孔によって形成されている。ピニオンギヤ外周面支持部７ｄ，７ｅは、ピニオンギヤ５，６の第２ギヤ摺動部５ｂ，６ｂの外周面の全周に対向する。そして、ピニオンギヤ支持孔７ｃは、ピニオンギヤ５，６の第２ギヤ摺動部５ｂ，６ｂをピニオンギヤ外周面支持部７ｄ，７ｅで摺動可能かつ回転可能に支持するように構成されている。
As shown in FIG. 3, the axle spacer 7 is formed of a substantially cylindrical body as a whole, and is provided with a pinion
アクスルスペーサ７の軸線方向一方側端部はサイドギヤ３の受孔３ｅ内に嵌合され、また軸線方向他方側端部はサイドギヤ４の受孔４ｅ内に嵌合されて支持されている。
One end of the axle spacer 7 in the axial direction is fitted in the receiving
そして、アクスルスペーサ７は、サイドギヤ３，４に対する左右の車軸の連結時に各車軸を受面７ａ，７ｂに当接させて互いに接近させる方向への移動を規制するように構成されている。
The axle spacer 7 is configured to restrict movement in a direction in which the axles are brought into contact with the receiving
また、アクスルスペーサ７は、図２に示すように、ピニオンギヤ用の外周面支持部２ｆの支持中心部ａとギヤ噛合部５ｃの噛み合い中心部ｂとの間のギヤ軸Ｓ１上における寸法Ｌ１が、ピニオンギヤ用の外周面支持部７ｄの支持中心部ｃとギヤ噛合部５ｃの噛み合い中心部ｂとの間のギヤ軸Ｓ１上における寸法Ｌ２（Ｌ１＜Ｌ２）よりも小さい寸法となる部位に配置されている。
As shown in FIG. 2, the axle spacer 7 has a dimension L 1 on the gear shaft S 1 between the support center portion a of the outer peripheral
ここで、支持中心部ａとは、ピニオンギヤ支持用の外周面支持部２ｆがピニオンギヤ５の第１ギヤ摺動部５ａからその支持状態において受ける分布荷重の最大値を示す部位をいう。同様に、支持中心部ｃとは、ピニオンギヤ支持用の外周面支持部７ｄがピニオンギヤ５の第２ギヤ摺動部５ｂからその支持状態において受ける分布荷重の最大値を示す部位をいう。また、噛み合い中心部ｂとは、ピニオンギヤ５のギヤ噛合部５ｃがサイドギヤ３との噛合状態においてそのギヤ噛合部３ｂから受ける分布荷重の最大値を示す部位をいう。
Here, the support center portion a refers to a portion that shows the maximum value of the distributed load that the outer peripheral
これにより、デフケース２の回転によるピニオンギヤ５の自転時にピニオンギヤ５に対してサイドギヤ３からギヤ噛み合いによる荷重Ｐが加わると、第１ギヤ摺動部５ａがピニオンギヤ用の外周面支持部２ｆの支持中心部ａから反力Ｐ１を受けるとともに、第２ギヤ摺動部５ｂがピニオンギヤ用の外周面支持部７ｄの支持中心部ｃから反力Ｐ２を受け、Ｐ１＝Ｐ×Ｌ２／（Ｌ１＋Ｌ２），Ｐ２＝Ｐ×Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２）よりＰ１＞Ｐ２となる。
As a result, when a load P due to gear meshing is applied from the side gear 3 to the pinion gear 5 during rotation of the pinion gear 5 due to rotation of the differential case 2, the first
本実施の形態においては、第１ギヤ摺動部５ａの外径Ｄ１が第２ギヤ摺動部５ｂの外径Ｄ２よりも大きい寸法（Ｄ１＞Ｄ２）に設定されているため、摩擦係数をμとすると、第１ギヤ摺動部５ａに作用する差動制限トルクＰ１×μ×Ｄ１、及び第２ギヤ摺動部５ｂに作用する差動制限トルクＰ２×μ×Ｄ２を合計した全体の差動制限トルクがＤ１，Ｄ２がＤ１≦Ｄ２である場合と比べて大きくなる。
Since in this embodiment, the outer diameter D 1 of the first
〔車両用差動装置１の動作〕
次に、本実施の形態に示す車両用差動装置１の動作につき、図１及び図４を用いて説明する。図４は車両用差動装置の動作状態を示す。なお、図４では説明のためにピニオンギヤ５，６の周辺の隙間を誇張して表している。
[Operation of the differential 1 for a vehicle]
Next, the operation of the vehicle
車両のエンジン側からのトルクがドライブピニオン及びリングギヤを介してデフケース２に入力されると、デフケース２が回転軸線Ｏの回りに回転する。デフケース２が回転すると、この回転力がピニオンギヤ５，６に伝達され、さらにピニオンギヤ５，６からサイドギヤ３，４に伝達される。左右のサイドギヤ３，４にはそれぞれ車軸がスプライン嵌合されているため、エンジン側からのトルクがサイドギヤ３，４、及び左右の車軸を介して左右の車輪に伝達される。 When torque from the engine side of the vehicle is input to the differential case 2 via the drive pinion and the ring gear, the differential case 2 rotates about the rotation axis O. When the differential case 2 rotates, this rotational force is transmitted to the pinion gears 5 and 6, and further transmitted from the pinion gears 5 and 6 to the side gears 3 and 4. Since the axles are spline fitted to the left and right side gears 3 and 4, torque from the engine side is transmitted to the left and right wheels via the side gears 3 and 4 and the left and right axles.
ここで、車両が直進状態であり、左右各車輪と路面との間でスリップが発生しない場合には、エンジン側からのトルクがデフケース２に伝達されると、ピニオンギヤ５，６が自転することなくサイドギヤ３，４の中心軸回りを公転し、ピニオンギヤ５，６及びサイドギヤ３，４がデフケース２及びアクスルスペーサ７と共に一体に回転するため、エンジン側からのトルクが左右各車軸に等分に伝達され、左右各車輪が等しい回転数で回転する。 Here, when the vehicle is in a straight traveling state and no slip occurs between the left and right wheels and the road surface, when torque from the engine side is transmitted to the differential case 2, the pinion gears 5 and 6 do not rotate. Revolving around the central axis of the side gears 3 and 4, and the pinion gears 5 and 6 and the side gears 3 and 4 rotate together with the differential case 2 and the axle spacer 7, so that torque from the engine side is equally transmitted to the left and right axles. The left and right wheels rotate at the same rotational speed.
一方、例えば右側の車輪と路面との間にスリップが発生した場合には、ピニオンギヤ５，６がサイドギヤ３，４と噛合しながら自転し、エンジン側からのトルクが左右の車軸（車輪）間で差動分配される。すなわち、左側の車輪がデフケース２の回転速度より低い速度で回転し、右側の車輪がデフケース２の回転速度より高い速度で回転する。 On the other hand, for example, when a slip occurs between the right wheel and the road surface, the pinion gears 5 and 6 rotate while meshing with the side gears 3 and 4, and torque from the engine side is generated between the left and right axles (wheels). Differentially distributed. That is, the left wheel rotates at a speed lower than the rotational speed of the differential case 2, and the right wheel rotates at a speed higher than the rotational speed of the differential case 2.
本実施の形態においては、デフケース２にトルクが作用した状態でピニオンギヤ５，６が自転すると、ピニオンギヤ５，６の第１ギヤ摺動部５ａ，６ａがデフケース２のピニオンギヤ用の外周面支持部２ｆ，２ｇで、またピニオンギヤ５，６の第２ギヤ摺動部５ｂ，６ｂがピニオンギヤ支持孔７ｃにおけるピニオンギヤ用の外周面支持部７ｄ，７ｅでそれぞれ摺動するため、第１ギヤ摺動部５ａ，６ａとピニオンギヤ用の外周面支持部２ｆ，２ｇとの間に摩擦抵抗が、また第２ギヤ摺動部５ｂ，６ｂとピニオンギヤ用の外周面支持部７ｄ，７ｅとの間に摩擦抵抗がそれぞれ発生し、これら摩擦抵抗によってサイドギヤ３，４の差動回転が制限される。
In the present embodiment, when the pinion gears 5 and 6 rotate while torque is applied to the differential case 2, the first
この際、図４に示すように、ピニオンギヤ５、６にサイドギヤ３，４からギヤ噛み合いによる荷重Ｐ，ｐが加わると、第１ギヤ摺動部５ａ，６ａがピニオンギヤ用の外周面支持部２ｆ，２ｇの支持中心部ａ，ｂから反力Ｐ１，ｐ１を受けるとともに、第２ギヤ摺動部５ｂ，６ｂがピニオンギヤ用の外周面支持部７ｄ，７ｅの支持中心部ｃ，ｄから反力Ｐ２，ｐ２を受ける。
At this time, as shown in FIG. 4, when loads P and p due to gear meshing are applied to the pinion gears 5 and 6 from the side gears 3 and 4, the first
このため、ピニオンギヤ５，６は、第１ギヤ摺動部５ａ，６ａがピニオンギヤ用の外周面支持部２ｆ，２ｇに支持され、また第２ギヤ摺動部５ｂ，６ｂがピニオンギヤ支持孔７ｃのピニオンギヤ用の外周面支持部７ｄ，７ｅに支持されて傾斜が抑制された状態で軸線Ｌの放射方向（例えば矢印ａ１，ａ２方向）に移動し、この状態を維持しながら第１ギヤ摺動部５ａ，６ａをピニオンギヤ用の外周面支持部２ｆ，２ｇに圧接するとともに、第２ギヤ摺動部５ｂ，６ｂをピニオンギヤ用の外周面支持部７ｄ，７ｅに圧接する。
Therefore, in the pinion gears 5 and 6, the first
また、ピニオンギヤ５，６の自転によってサイドギヤ３，４との噛み合い面で各ギヤ軸方向のスラスト力が発生する。このスラスト力によりサイドギヤ３，４が互いに離間する方向に移動してスラストワッシャ８，９をスラストワッシャ受部２ｋ，２ｍに圧接するため、スラストワッシャ８，９とスラストワッシャ受部２ｋ，２ｍとの間に摩擦抵抗を発生し、これら摩擦抵抗によってもサイドギヤ３，４の差動回転が制限される。
Further, a thrust force in each gear axial direction is generated on the meshing surfaces with the side gears 3 and 4 by the rotation of the pinion gears 5 and 6. This thrust force causes the side gears 3 and 4 to move away from each other and press the
さらに、ピニオンギヤ５，６に発生するスラスト力によりピニオンギヤ５，６の第３摺動部５ｄ，６ｄがピニオンギヤ支持孔２ｄ，２ｅの背面支持部２ｐ，２ｑに圧接するため、ピニオンギヤ５，６の自転に対する摩擦抵抗が発生し、これによってもサイドギヤ３，４の差動回転が制限される。
Furthermore, since the third sliding
[第１の実施の形態の効果]
以上説明した第１の実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。
[Effect of the first embodiment]
According to the first embodiment described above, the following effects can be obtained.
（１）アクスルスペーサ７が、ピニオンギヤ５，６の第２ギヤ摺動部５ｂ，６ｂを回転可能に支持するので、デフケース２の回転時にピニオンギヤ５，６の傾きを抑制することができる。 (1) Since the axle spacer 7 rotatably supports the second gear sliding portions 5b and 6b of the pinion gears 5 and 6, the inclination of the pinion gears 5 and 6 can be suppressed when the differential case 2 rotates.
（２）また、第２ギヤ摺動５ｂ，６ｂを支持するピニオンギヤ用の外周面支持部７ｄ，７ｅがギヤ噛合部５ｃ，６ｃよりも回転軸線Ｏに近い位置に配置されているため、仮にピニオンギヤ用の外周面支持部７ｄ，７ｅをピニオンギヤ５，６内に配置する場合と比べて、デフケース２の回転時にギヤ同士の噛み合いによるピニオンギヤ５，６の傾きをより抑制することができる。
(2) Since the outer peripheral
（３）ピニオンギヤ５，６のデフケース２への当接による応力集中を緩和して焼き付き発生を抑制することができる。 (3) The stress concentration due to the contact of the pinion gears 5 and 6 with the differential case 2 can be alleviated and the occurrence of seizure can be suppressed.
（４）第１ギヤ摺動部５ａ，６ａとピニオンギヤ用の外周面支持部２ｆ，２ｇとの間に発生する摩擦抵抗、及び第２ギヤ摺動部５ｂ，６ｂとピニオンギヤ用の外周面支持部７ｄ，７ｅとの間に発生する摩擦抵抗を合計した摩擦抵抗が大きくなり、全体としての差動制限力を増加させることができる。
(4) Friction resistance generated between the first
（５）ピニオンギヤ５，６を支持するピニオンギヤ支持部材としてアクスルスペーサ７を用いることができるため、部品点数を削減することができ、コストの低廉化を図ることができる。 (5) Since the axle spacer 7 can be used as a pinion gear support member for supporting the pinion gears 5 and 6, the number of parts can be reduced and the cost can be reduced.
（６）ピニオンギヤ５，６の軸心部に貫通孔を有しないため、ピニオンギヤ５，６の剛性を高めることができる。 (6) Since there is no through hole in the axial center of the pinion gears 5 and 6, the rigidity of the pinion gears 5 and 6 can be increased.
[第２の実施の形態]
次に、本発明の第２実施の形態に係る車両差動装置につき、図５〜図８を用いて説明する。図５及び図６は車両用差動装置を示す。図７はアクスルスペーサを示す。図８は車両用差動装置の動作状態を示す。図５〜図８において、図１〜図４と同一又は同等の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
Next, a vehicle differential apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6 show a vehicle differential. FIG. 7 shows an axle spacer. FIG. 8 shows the operating state of the vehicle differential. 5 to 8, the same or equivalent members as in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図５及び図６に示すように、本発明の第２の実施の形態に係る車両用差動装置２１は、アクスルスペーサ７１がピニオンギヤ５，６のギヤ軸Ｓ１，Ｓ２と略直交するように交差する仮想面Ｖを境界面として２分割する半円柱状のスペーサエレメント７２，７３によって形成されている点に特徴がある。
As shown in FIGS. 5 and 6, in the
スペーサエレメント７２，７３は、一方側端部がサイドギヤ３の受孔３ｅ内に、他方側端部がサイドギヤ４の受孔４ｅ内にそれぞれ嵌合して配置されている。また、スペーサエレメント７２，７３には、そのスペーサ外周面に開口するピニオンギヤ支持孔７２ａ，７３ａが設けられている。
The
図７に示すように、ピニオンギヤ支持孔７２ａはスペーサエレメント７２の軸線方向中央部に、またピニオンギヤ支持孔７３ａはスペーサエレメント７３の軸線方向中央部にそれぞれ配置されている。
As shown in FIG. 7, the pinion
ピニオンギヤ支持孔７２ａは、ピニオンギヤ５の第２摺動部５ｂの外周面に適合するピニオンギヤ用の外周面支持部７２ｂを内周面に有する円形凹孔によって形成されている。そして、ピニオンギヤ支持孔７２ａは、ピニオンギヤ５の第２ギヤ摺動部５ｂを摺動かつ回転可能に支持するように構成されている。
The pinion
ピニオンギヤ支持孔７３ａは、ピニオンギヤ６の第２摺動部６ｂの外周面に適合するピニオンギヤ用の外周面支持部７３ｂを内周面に有する円形凹孔によって形成されている。そして、ピニオンギヤ支持孔７３ａは、ピニオンギヤ６の第２ギヤ摺動部６ｂを摺動かつ回転可能に支持するように構成されている。
The pinion
また、スペーサエレメント７２，７３には、それぞれが互いに対向する扁平な自由端面７２ｃ，７３ｃが設けられている。
The
そして、アクスルスペーサ７１は、スペーサエレメント７２，７３が仮想面Ｖ上で互いに反対方向（例えば図６に示す矢印ａ１，ａ２方向）に移動し、各外周面をサイドギヤ３，４における受孔３ｅ，４ｅの開口内面３０ｅ，４０ｅに圧接するように構成されている。
In the axle spacer 71, the
本実施の形態においては、図８に示すように、ピニオンギヤ５，６がサイドギヤ３，４から噛み合いによる荷重Ｐ，ｐを受けて第１ギヤ摺動部５ａ，６ａをピニオンギヤ用の外周面支持部２ｆ，２ｇに圧接するとともに、第２ギヤ摺動部５ｂ，６ｂをピニオンギヤ用の外周面支持部７２ｂ，７３ｂに圧接する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the pinion gears 5 and 6 receive loads P and p due to meshing from the side gears 3 and 4, and the first
これに伴い、スペーサエレメント７２，７３が自由端面７２ｃ，７３ｃを互いに当接させた状態にして仮想面Ｖ内で互いに反対の方向に移動する。すなわち、スペーサエレメント７２が矢印ａ１方向に、またスペーサエレメント７３が矢印ａ２方向にそれぞれ移動する。このため、スペーサエレメント７２が外周面をサイドギヤ３における受孔３ｅの開口内面３０ｅとサイドギヤ４における受孔４ｅの開口内面４０ｅに矢印ａ１方向に沿って、またスペーサエレメント７３が外周面をサイドギヤ３における受孔３ｅの開口内面３０ｅとサイドギヤ４における受孔４ｅの開口内面４０ｅに矢印ａ２方向に沿ってそれぞれ圧接する。
Accordingly, the
これにより、スペーサエレメント７２，７３の外周面とサイドギヤ３，４における受孔３ｅ，４ｅの開口内面３０ｅ，４０ｅとの間に摩擦抵抗が発生し、これら摩擦抵抗によってサイドギヤ３，４の差動回転が制限される。
Thereby, frictional resistance is generated between the outer peripheral surfaces of the
[第２の実施の形態の効果]
以上説明した第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果と同様の効果が得られる。また、スペーサエレメント７２が矢印ａ１方向に沿って、スペーサエレメント７３が矢印ａ２方向に沿って移動することによって、スペーサエレメント７２，７３の外周面とサイドギヤ３，４における受孔３ｅ，４ｅの開口内面３０ｅ，４０ｅとの間に摩擦抵抗が発生し、サイドギヤ３，４の差動回転が制限される。
[Effect of the second embodiment]
According to the second embodiment described above, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. The
[第３の実施の形態]
次に、本発明の第３実施の形態に係る車両差動装置につき、図９を用いて説明する。図９は車両用差動装置を示す。図９において、図１〜図４と同一又は同等の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Third embodiment]
Next, a vehicle differential apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 shows a vehicle differential. 9, the same or equivalent members as in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図９に示すように、本発明の第３の実施の形態に係る車両用差動装置３１は、図９に示すように、ピニオンギヤ５，６間にピニオンギヤ支持孔７ｃ内でカム孔５ｅ，６ｅ及びボール７５からなるカム機構７４を介在して配置されている点に特徴がある。
As shown in FIG. 9, the vehicle differential 31 according to the third embodiment of the present invention includes
本実施の形態においては、仮想面Ｖと交差する仮想面Ｗ上でピニオンギヤ５，６をそれぞれが互いに離間する方向に移動させることができる。 In the present embodiment, the pinion gears 5 and 6 can be moved in directions away from each other on the virtual surface W intersecting the virtual surface V.
この場合、ピニオンギヤ５，６が仮想面Ｖに沿って互いに反対の方向（矢印ａ１，ａ２方向）に移動すると、カム機構７４のカム力を受けてピニオンギヤ５，６が互いに離間する方向に仮想面Ｗに沿って移動する。すなわち、ピニオンギヤ５が矢印ａ３方向に、またピニオンギヤ６が矢印ａ４方向にそれぞれ移動する。
In this case, when the pinion gears 5 and 6 move in directions opposite to each other along the virtual plane V (in the directions of arrows a 1 and a 2 ), the pinion gears 5 and 6 are separated from each other due to the cam force of the cam mechanism 74. It moves along the virtual plane W. That is, the pinion gear 5 in the arrow a 3 direction, the
このため、ピニオンギヤ５が第３摺動部５ｄをピニオンギヤ用の背面支持部２ｐに矢印ａ３方向に沿って、またピニオンギヤ６が第３摺動部６ｄをピニオンギヤ用の背面支持部２ｑに矢印ａ４方向に沿ってそれぞれ圧接する。
Therefore, the pinion gear 5 along the arrow a 3 directions third sliding
これにより、ピニオンギヤ５，６の第３摺動部５ｄ，６ｄとピニオンギヤ用の背面支持部２ｐ，２ｑとの間に摩擦抵抗が発生し、これら摩擦抵抗によってサイドギヤ３，４の差動回転が制限される。
As a result, frictional resistance is generated between the third sliding
[第３の実施の形態の効果]
以上説明した第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加え、ピニオンギヤ５，６の第３摺動部５ｄ，６ｄとピニオンギヤ用の背面支持部２ｐ，２ｑとの間にカム機構７４のカム力による摩擦抵抗を発生させることができるため、第１の実施の形態に示す場合よりも差動制限力を増加させることができる。
[Effect of the third embodiment]
According to the third embodiment described above, in addition to the effects of the first embodiment, between the third sliding
以上、本発明の車両用差動装置を上記の各実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば次に示すような変形も可能である。 As mentioned above, although the vehicle differential gear of the present invention has been described based on each of the above-described embodiments, the present invention is not limited to each of the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, the following modifications are possible.
（１）各実施の形態では、ピニオンギヤ５，６の第２ギヤ摺動部５ｂ，６ｂが第１ギヤ摺動部５ａ，６ａ側から回転軸線Ｏ側に突出する丸軸によって形成し、この丸軸に嵌合するピニオンギヤ支持孔７ｃ（ピニオンギヤ支持孔７２ａ，７３ａ）をアクスルスペーサ７（スペーサエレメント７２，７３）に設ける場合、すなわちピニオンギヤ５，６に凸部を、またアクスルスペーサ７に凹部をそれぞれ設ける場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、ピニオンギヤに凹部を、またアクスルスペーサに凸部を設けても同様の効果を奏する。
(1) In each embodiment, the second gear sliding portions 5b and 6b of the pinion gears 5 and 6 are formed by a round shaft protruding from the first
（２）各実施の形態では、ピニオンギヤ支持孔２ｄ，２ｅがその底面部をデフケース２の外部に開口させる貫通孔である場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、デフケースの剛性を高めるためにピニオンギヤ支持孔の底面部を閉塞してもよい。
(2) In each of the embodiments, the case where the pinion
１…車両用差動装置、２…デフケース、２ａ…収容空間、２ｂ，２ｃ…車軸挿通孔、２ｄ，２ｅ…ピニオンギヤ支持孔、２ｆ，２ｇ…ピニオンギヤ用の外周面支持部、２ｈ，２ｉ…サイドギヤ通過孔、２ｉ…リングギヤ取付用フランジ、２ｋ，２ｍ…スラストワッシャ受部、２ｐ，２ｑ…ピニオンギヤ用の背面支持部、３，４…サイドギヤ、３ａ，４ａ…ボス部、３ｂ，４ｂ…ギヤ噛合部、３ｃ，４ｃ…貫通孔、３ｄ，４ｄ…連結孔、３ｅ，４ｅ…受孔、３ｆ，４ｆ…摺動部、５，６…ピニオンギヤ、５ａ，６ａ…第１ギヤ摺動部、５ｂ，６ｂ…第２ギヤ摺動部、５ｃ，６ｃ…ギヤ噛合部、５ｄ，６ｄ…第３摺動部、５ｅ，６ｅ…カム孔、７…アクスルスペーサ、７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂ…受面、７ｃ…ピニオンギヤ支持孔、７ｄ，７ｅ…ピニオンギヤ用の外周面支持部、８，９…スラストワッシャ、２１…車両用差動装置、７１…アクスルスペーサ、７２，７３…スペーサエレメント、７２ａ，７３ａ…ピニオンギヤ支持孔、７２ｂ，７３ｂ…ピニオンギヤ用の外周面支持部、７２ｃ，７３ｃ…自由端面、３１…車両用差動装置、７４…カム機構、７５…ボール、ａ，ｃ…支持中心部、ｂ…噛み合い中心部、Ｓ１，Ｓ２…ギヤ軸、Ｖ，Ｗ…仮想面、Ｌ…軸線、Ｏ…回転軸線
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記デフケース内に回転可能に収容され、かつ車軸に相対回転不能に連結される一対のサイドギヤと、
前記一対のサイドギヤにギヤ軸を直交させて噛合するギヤ噛合部、前記ギヤ噛合部よりも前記回転軸線に遠い位置で前記一対のピニオンギヤ支持孔に摺動可能に支持された第１ギヤ摺動部、及び前記ギヤ噛合部よりも前記回転軸線に近い位置で摺動する第２ギヤ摺動部を有する一対のピニオンギヤと、
前記一対のピニオンギヤの前記第２ギヤ摺動部を摺動可能に支持する一対のピニオンギヤ支持部を有し、前記一対のサイドギヤによって支持される支持部材とを備え、
前記支持部材は、前記一対のピニオンギヤの前記第２ギヤ摺動部が挿入されるピニオンギヤ支持孔が設けられ、かつ前記一対のサイドギヤに嵌合されて回転可能に支持されている車両用差動装置。 A differential case having a pair of pinion gear support holes and rotating around a rotation axis by a driving force of a driving source;
A pair of side gears rotatably accommodated in the differential case and coupled to the axle so as not to be relatively rotatable;
A gear meshing portion that meshes with the pair of side gears with a gear shaft orthogonal thereto, and a first gear sliding portion that is slidably supported by the pair of pinion gear support holes at a position farther from the rotation axis than the gear meshing portion. A pair of pinion gears having a second gear sliding portion that slides at a position closer to the rotational axis than the gear meshing portion;
A pair of pinion gear support portions that slidably support the second gear sliding portion of the pair of pinion gears, and a support member supported by the pair of side gears ,
The support member, the pair of the second pinion gear supporting hole gear sliding portion is inserted is provided in the pinion gear, and the pair of car dual differential device is fitted is rotatably supported on the side gears .
前記支持部材は、前記ピニオンギヤ支持孔が前記ピニオンギヤの前記第２ギヤ摺動部の外周面を摺動可能に支持するピニオンギヤ外周面支持部を内周面に有する丸孔によって形成されている請求項１に記載の車両用差動装置。 The pair of pinion gears are formed by round shafts in which the second gear sliding portion protrudes from the first gear sliding portion side to the rotation axis side,
The support member of claim wherein said pinion gear supporting hole is formed by a circular hole having an outer peripheral surface the inner peripheral surface of the pinion gear outer peripheral surface supporting portion for slidably supporting of said second gear sliding portion and the pinion gear The vehicle differential device according to 1.
3. The vehicle differential device according to claim 1, wherein the support member is formed by a pair of elements that are divided into two with a virtual plane intersecting with a gear axis of the pair of pinion gears as a boundary plane.
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