JPH028174B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 差動ケース内に一体に組み込まれた２つの等
速ジヨイントがジヤーナルに結合されたジヨイン
トインナー部分、トルク伝達用のボールを受容す
るボールケージ、歯を介して差動ケース内の差動
歯車にかみ合つているジヨイントアウター部分を
有している形式のものにおいて、 装置中央平面内に位置して差動ケース内に保持
されている１つのリング体又は円板体２３を備
え、このリング体２は円板体２３はジヤーナル１
６の交角の変化の際に角の二等分平面へ合わせて
ボールケージ１２を制御するために複数のリング
状の球欠面１３を制御面として有しており、これ
らの制御面の曲率中心点Caはそれぞれ１つの等
速ジヨイントのジヨイント中心点Ｍに対して軸線
方向でずらされていることを特徴とする（第１図
および第２図）、差動歯車装置。

２ 各ボールケージ１２にそれぞれ、リング体又
は円板体２３における制御面１３と協働する外側
すべり面と、ジヨイントインナー部分１１におけ
る制御面１４と協働する内側すべり面とが設けら
れており、これらのすべり面の曲率中心点Ci，
Caはジヨイント中心点Ｍに対して互いに逆方向
へ軸方向間隔をおいて位置していることを特徴と
する（第１図）、請求項１項記載の差動歯車装置。

３ 各ボールケージ１２にさらに別の１つの外側
すべり面が設けられており、このすべり面は差動
ケース１内の制御面１５と協働し、その曲率中心
点Caは特に半径が偏位した時に、リング体又は
円板体２３における制御面１３と協働する第１の
外側すべり面の曲率中心点と合致することを特徴
とする（第２図）、請求項第２項記載の差動歯車
装置。

４ 各ボールケージ１２がいずれもボールを片側
で支持する２つのケージ分割体１２ａ，１２ｂか
ら構成されていて、いずれのケージ分割体にも、
リング体又は円板体２３における制御面１３もし
くは差動ケース１における制御面１５と協働する
外側すべり面と、ジヨイントインナー部分１１に
おける制御面１４と協働する内側すべり面とが設
けられており、各ケージ分割体１２ａ，１２ｂの
すべり面のこれらすべり面の曲率中心点Ca，Ci
はジヨイント中心点に対して互いに逆方向へ軸方
向間隔をおいて位置していることを特徴とする
（第２図）、請求項第１項に記載の差動歯車装置。

５ 一方の等速ジヨイントの一方のケージ分割体
１２ａの各すべり面の曲率中心点Ca，Ciがそれ
ぞれ他方のケージ分割体１２ｂの各すべり面の曲
率中心点Ci，Caと合致することを特徴とする
（第２図）、請求項第４項記載の差動歯車装置。

６ 両方のケージ分割体１２ａ，１２ｂの各外側
すべり面および又は各内側すべり面の曲率半径が
それぞれ合致していることを特徴とする、請求項
４項又は５項記載の差動歯車装置。

７ 差動ケース内に一体に組み込まれた２つの等
速ジヨイントを備えた差動歯車装置であつて、各
等速ジヨイントがそれぞれジヤーナルに結合され
たジヨイントインナー部分、トルク伝達用のボー
ルを保持するための案内体、歯を介して差動ケー
ス内の差動歯車とかみ合つているジヨイントアウ
ター部分を有している形式のものにおいて、 装置中央平面内に位置して差動ケース１内に保
持された１つのリング体又は円板体２３を備え、
ジヨイントインナー部分１１の軸方向保持のため
にリング体又は円板体２３および差動ケース１に
リング状の球欠面１３が設けられており、ジヨイ
ントアウター部分６内とジヨイントインナー部分
１１内とにおけるボールみぞの底の各曲率中心点
Ci，Caが、ジヨイント縦断面で見て、ジヤーナ
ルの交角変化の時に角の二等分平面に合わせてボ
ールを制御するために、ジヨイント中心点Ｍに対
して相対的に軸線方向で互いにずらされているこ
とを特徴とする（第３図および第４図）、差動歯
車装置。

８ ジヨイントアウター部分６内のボールみぞと
ジヨイントインナー部分１１内のボールみぞとが
縦断面で見て互いに相対的に装置外方へ向かつて
開いており、ジヨイントインナー部分１１が装置
内方へ面して直接リング体又は円板体２３に支持
されており、ボール１０が装置外方へ面して１つ
のリング状の支持体２０によつて保持されて、こ
の支持体２０は直接差動ケース１に支持されてい
ることを特徴とする、請求項７項記載の差動歯車
装置。

９ ジヨイントアウター６内のボールみぞとジヨ
イントインナー部分１１内のボールみぞとが縦断
面で見て互いに相対的に装置内方へ向かつて開い
ており、ジヨイントインナー部分１１が装置外方
へ面して直接差動ケース１に支持されており、ボ
ール１０が装置内方へ面して１つのリング状の支
持体２０によつて保持されて、この支持体２０は
直接リング体又は円板体２３に支持されているこ
とを特徴とする、差動歯車装置。

１０ リング状の支持体２０の内面の曲率半径が
リング体又は円板体２３における支持面１３の曲
率半径に比して同じか又は大きいことを特徴とす
る、請求項７項から９項までのいずれか１項記載
の差動歯車装置。

明細書 本発明は、差動ケース内に一体に組み込まれた
２つの等速ジヨイントを備えた差動歯車装置であ
つて、各等速ジヨイントが、ジヤーナルに結合さ
れたジヨイントインナー部分と、トルク伝達用の
ボールを受容するためのボールケージと、歯を介
して差動ケース内の差動歯車にかみ合つているジ
ヨイントアウター部分とを有している形式のもの
に関する。

この種の差動歯車装置は特に自動車の後輪駆動
用に適している。伝動結合される２つの車軸間の
連結もこの種の歯車装置を介して可能である。ジ
ヨイントの一体組込みは装置中心から等速ジヨイ
ントのジヨイント中心点への間隔を縮小する必要
がある。というのは、こうすることによつて使用
される駆動軸の可能な長さが増大するからであ
る。所定の全長において駆動軸の構造長が大きけ
れば大きい程所定の交角運動に際して所要のジヨ
イント傾動角は小さくなる。ジヨイント傾動角は
しかも耐用寿命および最小限の騒音発生の理由か
ら可能な限り小さく保たれねばならない。

本発明の根底をなす課題は、冒頭に述べた形式
の差動歯車装置を、装置中心をジヨイント中心点
との間の軸方向間隔を一層縮小させることがで
き、構造的に単純化され、かつジヨイント構成部
分の製作が安価になるように改良することであ
る。このための解決策は冒頭に述べた形式の差動
歯車装置において次の点にある。すなわち、装置
中央平面内に位置して差動ケース内に保持されて
いる１つのリング体又は円板体を備え、このリン
グ体又は円板体はジヤーナルの交角の変化の際に
角の二等分平面へ合わせてボールケージを制御す
るために複数のリング状の球欠面を制御面として
有しており、これらの制御面の曲率中心点は各ジ
ヨイント中心点に対して軸線方向でずらされてい
るのである。基本的な作用形式は次の点にある。
すなわち、交角の変化に伴う角の二等分平面に合
わせたボールケージの制御が、通例の形式のジヨ
イントアウター部分によつてジヨイントインナー
部分との協働によつて行なわれるのではなくて、
両方の等速ジヨイント用の制御機能の一部が中央
の１つの付加的な、簡単に構成されたリング体へ
伝えられるのである。これによつて明らかに構造
形式、ひいては完全にバツクテーパなしに仕上げ
ることのできるジヨイントアウター部分の製作法
が簡単になり、これに対して同時に装置中心へジ
ヨイント中心点を軸方向でさらに接近させる可能
性もあたえられる。この場合、中央のリング体又
は円板体のみならず、ジヨイントアウター部分も
薄板部品又は打抜き部分として簡単な構造を構成
することができる。

有利な実施形においては等速ジヨイントがダブ
ル・オフセツト・ジヨイントとして構成されてお
り、この場合単一のボールケージ用に別の１つの
外側制御面を差動ケース内に直接形成しておくこ
とができる。中央のリング体又は円板体における
制御面に比してこの第２の制御面の曲率中心点が
等しい場合、これら両方の制御面が異なる曲率直
径を有することができる。これに対して、ジヨイ
ントインナー部分に形成されているボールケージ
用の制御面の各曲率中心点はジヨイント中心平面
に対して互いに逆方向へ同じ値だけずらされてい
る。

有利な別の実施例によれば、ボールケージを中
央で分割することができ、特に２つのシエル形の
リング状ケージ分割体から構成することができ
る。この場合、これらのケージ分割体の内少なく
とも装置内方側のケージ分割体はジヤーナルの交
角の変化の際中央のリング体又は円板体における
制御面とジヨイントインナー部分における１つの
内側制御面とによつて角の二等分平面へ合わせて
制御され、両方の制御面はジヨイント中心に対し
て軸方向で互いにずらされた曲率中心点を有して
いる。

第２のケージ分割体は例えば平行壁状の支持体
として構成することができ、この支持体は直接差
動ケースに支持される。有利な一実施形によれ
ば、両方のケージ分割体が対称形であつて、これ
に相応して対称的な制御面を一方では中央のリン
グ体に、かつ他方では差動ケースに設けることが
できる。このような形式でケージ分割体の製作が
簡単にされ、本発明の第１の解決策に比して一層
著しく安価になる。

本発明の根底をなす課題の第２の解決策によれ
ば、装置中央平面内に位置して差動ケース内に保
持された１つのリング体又は円板体を備え、この
場合ジヨイントインナー部分の軸方向保持のため
にリング体又は円板体と差動ケースとにリング状
の球欠面が形成されていて、一方ではジヨイント
アウター部分内の、他方ではジヨイントインナー
部分内の各ボールみぞの底の曲率中心点が、ジヨ
イント縦断面で見て、ジヤーナルの交角の変化の
際に角の二等分平面に合わせてボールを制御する
ためにジヨイント中心点に対して軸方向で相対的
にずらされて配置されている。この場合、角の二
等分平面に合わせたボールの制御は直接にジヨイ
ントインナー部分およびジヨイントアウター部分
によつてなされ、この場合ボールみぞの底が縦断
面で見てロの形の開口をなしていて、この開口は
切欠き穴を有するシエルの形式の１つの特別な支
持体によるボールの支持を必要とする。

有利な実施形によれば、ジヨイントインナー部
分が直接中央のリング体又は円板体に支持され、
これに対して平行壁のシエル状の支持体は差動ケ
ース内の１つの支持面に外方に面して支持され、
この方向でジヨイント全体も固定される。しかし
逆の配置も可能であつて、この配置によればジヨ
イントインナー部分が差動ケース内の１つのリン
グ状の球欠面に直接支持され、シエル状の支持体
は内方に面して中央のリング体又は円板体に直接
支持される。

可能なすべての実施形においてジヨイントアウ
ター部分は同時に駆動かさ歯車として構成されて
おり、この駆動かさ歯車は外方に面して差動ケー
スに、内方に面しては直接かつもつぱら差動歯車
に支持され、この場合騒音並びに摩耗の少ない回
転を保証するために適切な値の遊びを設ける必要
がある。半径方向のストツパ面以外には軸方向の
固定手段を設ける必要がなく、従つてジヨイント
アウター部分の軸方向固定は装置分割体の組立て
によるだけでなされる。個々に述べたジヨイント
構造形式以外に他の変化形も可能であるが、中央
のリング体又は円板体における支持面又は制御面
が本発明の重要な構成部分である。中央の円板体
に対して直接にボールケージもしくはジヨイント
インナー部分を軸方向で支持もしくは制御するこ
とによつて得られるジヨイントアウター部分の短
縮された構造形式においては、短縮された構造形
式以外に単純化された製作の可能性もあたえられ
る。従つて、ジヨイントアウター部分を例えば簡
単な深絞り部品としてか又は薄板の打抜き部品と
して製作することができ、或いは内部加工を施し
た管材から製作できる。

構造上の単純化は、ジヨイントインナー部分も
しくはボールケージの軸方向の支持のため、場合
によつては制御のための、ジヨイントアウター部
分における内方支持面の省略によつて生ずる。内
方に対してジヨイントアウター部分とは無関係な
このような支持の場合、ジヨイントアウター部分
は円筒状外面とボールを受容するためのみぞが形
成された円筒状内面とを有するバツクテーパなし
の形状をなしている。外方に対するジヨイントイ
ンナー部分の支持はボールケージもしくは相応の
シエル体の部分によつてなされる。

すべり性質の改良および耐摩耗性の向上のため
に、中央の支持体又は円板体がプラスチツク被覆
されているか又は全体が耐摩耗性のプラスチツク
から成つていてもよい。このような構造部品のた
めには簡単な薄板リングが有利であつて特に安価
である。

添付図面によりさらに詳細に本発明を説明す
る。

図面の内、 第１図は中央の１つのリング体によつてボール
ケージが制御される２つの等速ジヨイントを有す
る差動歯車装置を示しており、 第２図は分割されたボールケージを有するジヨ
イントの詳細を示しており、 第３図は中央の支持リングを有するジヨイント
の第１実施例の詳細を示しており、 第４図は中央の支持リングを有するジヨイント
の第２実施例の詳細を示している。

第１図に差動ケース１が示されており、その内
部には中央にジヤーナル２が嵌合ピン３を介して
保持されている。ジヤーナル２上には差動ケース
１に面して球形のすべり面５を有している２つの
差動もしくは遊星歯車４が支承されている。差動
歯車はジヨイントアウター部分６とかみ合つてお
り、ジヨイントアウター部分６は差動ケース１の
円筒状の受容孔７内で案内されていて、差動ケー
スの半径方向のストツパ面８に軸線方向で外方へ
支えられている。すべりリング９が摩擦および摩
耗の減少に役立つている。ジヨイントアウター部
分６に各１つのジヨイントインナー部分１１が回
動不能にボール１０を介して結合されている。ボ
ール１０はそれぞれ１つのボールケージ１２内に
案内されており、ボールケージ１２は、中央のリ
ング体又は円板体２３における１つの制御面１３
と協働する第１の外側すべり面およびジヨイント
インナー部分１１における１つの制御面１４と協
働する内側すべり面を有している。ボールケージ
１２の第２の外側すべり面が別の１つの制御面１
５に接触しており、この制御面１５は前記制御面
１３と共通の中心点を有していて差動ケース１内
に直接設けられている。外側および内側の制御面
の中心点Ca，Ciはそれぞれジヨイント中心点Ｍ
に対して相対的に軸線方向で互いに逆方向へずら
されている。ジヨイントインナー部分１１はそれ
ぞれ１つのジヤーナル１６に結合されている。差
動ケース１とジヤーナル１６との間には通例のシ
ール手段１７が配置されている。差動ケース１は
テーパころ軸受１８を介して差動キヤリア１９内
に保持されてシールされている。差動ケース１は
２つのケース分割体から組み立てられていて、こ
の場合結合ボルト２１は同時にリング歯車２２を
保持している。

第２図にはテーパころ軸受１８を有する差動ケ
ース１が示されており、内部には差動歯車４を有
する歯車軸２が保持されている。等速ジヨイント
はジヨイントアウター部分６、ジヨイントインナ
ー部分１１、２つの支持体１２ａ，１２ｂから成
るボールケージから構成されている。ジヨイント
アウター部分６は歯を介して差動歯車４とかみ合
つている。歯車軸２の内方には中心平面内に１つ
のリング体２３が配置されている。この中央のリ
ング体２３は１つの制御面１３を有し、これに対
してジヨイントインナー部分１１に相応の制御面
１４ａが設けられていて、これら両制御面は支持
体１２ａを角の二等分平面上で案内する。これら
両制御面の中心点Ci，Caはジヨイントの中心点
Ｍに対して相対的に軸線方向で逆方向へ互いにず
らされている。これらの中心点はまた逆の相対関
係をなして、差動ケース１における１つの制御面
１５とジヤーナル１６に一体に移行しているジヨ
イントインナー部分１１における別の１つの制御
面１４ｂのための曲率中心点をもなしている。ジ
ヨイントアウター部分６およびジヨイントインナ
ー部分１１はボール１０に関係する中央範囲に短
縮されたボールみぞを有している。

第３図にはやはりテーパころ軸受１８内に保持
された差動ケース１が示されており、その内部に
は差動歯車４を有する歯車軸２が挿入されてい
る。差動歯車４はジヨイントアウター部分６とか
み合つている。

この実施例の場合中央のリング体２３における
支持面１３は差動ケース１内の相応の支持面１５
と同様にジヨイント中心点Ｍに曲率中心点を有し
ている。これに対してジヨイントアウター部分６
内およびジヨイントインナー部分１１内のボール
みぞは縦断面でその底部においてそれぞれ１つの
曲率を有し、この曲率の中心点Ci，Caはジヨイ
ント中心点Ｍに対して軸線方向で逆方向へ互いに
ずらされている。ボール１０はこの場合１つのシ
エル状の支持体によつて開放みぞ内に保持されて
おり、この平行壁状の支持体２０は差動ケース１
内の支持面１５に支持されている。ジヨイントイ
ンナー部分１１は直接リング体２３に支持されて
いる。第４図においては第３図におけるとほぼ同
様の配置であり、この場合ただしジヨイントイン
ナー部分１１内およびジヨイントアウター部分６
内の縦断面で湾曲したボールみぞの曲率中心点
Ca，Ciが入れ替つており、支持体２０がリング
体２３の支持面１３に支持され、ジヨイントイン
ナー部分１１は直接差動ケース１内の支持面１５
に接触している。