JPH04321848A - プラネタリーギヤ機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、プラネタリーギヤ機
構に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｕ．Ｓ．パテント２１７８６１３号公報
に「ＤＩＦＦＥＲＥＮＴＩＡＬ　　ＭＥＣＨＡＮＩＳＭ
」が記載されている。これはインターナルギヤとサンギ
ヤとをピニオンギヤで連結したプラネタリーギヤ機構で
あり、変速装置や上記公報のようにデファレンシャル装
置などに用いられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記公報のプラネタリ
ーギヤ機構では、ピニオンシャフト上に回転自在に支承
されている。従って、振動などにより（ピニオンギヤが
はす歯歯車の場合はスラスト力により）ピニオンギヤが
軸方向に移動すると、その端部がピニオンキャリヤと接
触しながら回転する状態になる。ピニオンギヤの端部に
は歯切り加工時のバリが残り易く、このバリによってピ
ニオンキャリヤとの間で摩耗が生じる。又、この部分は
インターナルギヤに囲まれた状態で両側のピニオンキャ
リヤに挾まれているから潤滑が難しく、焼付きが生じ易
い。ピニオンキャリヤのこの接触部の表面を滑らかに仕
上げて摩擦を少なくしようとしても、ピニオンキャリヤ
は一方のキャリヤ側に設けられた連結部により一体にさ
れており、この連結部があることにより加工性が悪く、
コスト高になる。従って、仕上げの替りにワッシャの装
置が必要になる。

【０００４】そこで、この発明は、ピニオンギヤの端部
とピニオンキャリヤとの接触が生じないプラネタリーギ
ヤ機構の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明のプラネタリー
ギヤ機構は、インターナルギヤと、これと噛合うと共に
両端に軸部が一体に設けられたピニオンギヤと、これと
噛合ったサンギヤと、ピニオンギヤの軸方向両側に配置
されその軸部を回転自在及び軸方向移動自在に支承する
と共に互いに一体に連結された一対のピニオンキャリヤ
と、これらを収納するケーシングとを備え、ピニオンギ
ヤの軸方向一側端部とピニオンキャリヤとの間隔を一側
の軸部端とケーシング側との間隔及び軸方向他側のピニ
オンキャリヤとケーシング側との間隔の和より大きくし
たことを特徴とする。

【０００６】

【作用】図４により説明する。左右の方向は図４での左
右の方向である。

【０００７】ピニオンギヤ２０１は左右の軸部２０３，
２０５を介して左右のピニオンキャリヤ２０７，２０９
に回転自在に支承されている。各キャリヤ２０７，２０
９は一体に固定されている。

【０００８】左のキャリヤ２０７とケーシング２１１と
の間隔をａ、右のキャリヤ２０９とケーシング２１１と
の間隔をｂ、ギヤ２０１の左端と左のキャリヤ２０７と
の間隔をｃ、ギヤ２０１の右端と右のキャリヤ２０９と
の間隔をｄ、左の軸部２０３の端部とケーシング２１１
との間隔をｅ、右の軸部２０５の端部とケーシング２１
１との間隔をｆとしたとき、図４のようにｂ＋ｅ＜ｃ，
ａ＋ｆ＜ｄにしてある。

【０００９】ここで、ｃとｄとがピニオンギヤの軸方向
一側端部とピニオンキャリヤとの間隔であり、ｅとｆと
が一側の軸部端とケーシング側との間隔であり、ａとｂ
とが軸方向他側のピニオンキャリヤとケーシング側との
間隔である。なお、左側の接触状態を考えるときは左側
を軸方向一側とし、右側の接触状態を考えるときは右側
を軸方向一側とする。

【００１０】今、間隔ｃと間隔ｄとがそれぞれ最も狭く
なる場合を考える。

【００１１】間隔ｃが最小になるのは、キャリヤ２０７
，２０９が右側へ移動してキャリヤ２０９がケーシング
２１１と接触し、ピニオンギヤ２０１が左側へ移動して
軸部２０３がケーシング２１１と接触した場合である。 このとき、間隔ｃはキャリヤ２０７，２０９の移動によ
り間隔ｂだけ狭くなりギヤ２０１の移動により間隔ｅだ
け狭くなる。上記のように、間隔ｃはこれらの合計（ｂ
＋ｅ）より大きくしてあるからギヤ２０１とキャリヤ２
０７とが接触することはない。

【００１２】間隔ｄが最小になるのは、キャリヤ２０７
，２０９が左側へ移動してキャリヤ２０７がケーシング
２１１と接触し、ピニオンギヤ２０１が右側へ移動して
軸部２０５がケーシング２１１と接触した場合である。 このとき、間隔ｄはキャリヤ２０７，２０９の移動によ
り間隔ａだけ狭くなりギヤ２０１の移動により間隔ｆだ
け狭くなる。上記のように、間隔ｄはこれらの合計（ａ
＋ｆ）より大きくしてあるからギヤ２０１とキャリヤ２
０９とが接触することはない。

【００１３】従って、どのような場合でもピニオンギヤ
２０１の端面がピニオンキャリヤ２０７，２０９と接触
することなく、接触は必ず軸部２０３，２０５とケーシ
ング２１１との間で起きる。

【００１４】ケーシング２１１のこの接触部を滑らかに
加工するのは容易であり、この部分は閉鎖されていない
から潤滑は容易である。従って、加工困難な箇所の加工
やワッシャの使用などによるコスト上昇が防止されると
共に、焼付きが生じない。

【００１５】

【実施例】図１ないし図３により一実施例の説明をする
。図１はデファレンシャル装置として用いたこの実施例
を示し、図３はこのデファレンシャル装置を用いた車両
の動力系を示す。以下、左右の方向はこの車両及び図１
，図２での左右の方向であり、図１，図２の上方はこの
車両の前方（図３の上方）に相当する。

【００１６】先ず、図３によりこの動力系の構成を説明
する。

【００１７】この動力系はエンジン１、トランスミッョ
ン３、左右の前輪５，７、プロペラシャフト９、リヤデ
フ１１（後輪側に用いた図１のデファレンシャル装置）
、後車軸１３，１５、左右の後輪１７，１９などから構
成されている。

【００１８】次に、リヤデフ１１の説明をする。

【００１９】図３に示すように、リヤデフ１１のデフケ
ース２１（ケーシング）はデフキャリヤ２３内に回転自
在に支承されている。デフケース２１にはリングギヤ２
５が固定されており、このリングギヤ２５はドライブピ
ニオンギヤ２７と噛合っている。ドライブピニオンギヤ
２７はドライブピニオンシャフト２９の後端に一体形成
されており、ドライブピニオンシャフト２９はプロペラ
シャフト９側に連結されている。こうして、デフケース
２１はエンジン１からの駆動力により回転駆動される。

【００２０】図１に示すように、デフケース２１の内部
には左右のハブ３１，３３が同軸配置されている。左の
ハブ３１は左の後車軸１３にスプライン連結され、右の
ハブ３３は右の後車軸１５にスプライン連結されている
。ハブ３１，３３は各車軸１３，１５と共にあるいはこ
れらスプライン部での摺動によりわずかに左右移動可能
である。

【００２１】デフケース２１内にはこの順で噛合ったイ
ンターナルギヤ３５、外側のピニオンギヤ３７、内側の
ピニオンギヤ３９、サンギヤ４１を備えている。インタ
ーナルギヤ３５はデフケース２１に形成され、サンギヤ
４１は左のハブ３１に形成されている。

【００２２】各ピニオンギヤ３７，３９はそれぞれ両端
に一体形成された軸部４３，４５，４７，４９を介して
、左右のピニオンキャリヤ５１，５３に回転自在及び軸
方向移動自在に支承されている。右のキャリヤ５３は右
のハブ３３と一体に形成されている。又、左右のキャリ
ヤ５１，５３は一体に溶接されている。

【００２３】ピニオンギヤ３７は左の軸部４３よりわず
かに小径にされ右の軸部４５より大径にされており、ピ
ニオンギヤ３９は右の軸部４７より大径にされ右の軸部
４９よりわずかに小径にされている。従って、ピニオン
キャリヤ５１，５３を溶接した後、外側のピニオンギヤ
３７は左側から、内側のピニオンギヤ３９は右側から、
それぞれキャリヤ５１，５３に組付けることができる。

【００２４】デフケース２１と左のキャリヤ５１との間
にはワッシャ５５が配置され、デフケース２１と右のキ
ャリヤ５３との間にはワッシャ５７が配置されている。

【００２５】デフケース２１には貫通孔５９，６０，６
１が設けられ、これらの貫通孔５９，６０，６１からは
デフキャリヤ２３に封入されたオイルが流出入し、デフ
ケース２１内のギヤの噛合い部や摺動部などを潤滑する
。

【００２６】エンジン１からの駆動力によりデフケース
２１（インターナルギヤ３５）が回転すると、この回転
はピニオンギヤ３７，３９を介してサンギヤ４１（ハブ
３１）とピニオンキャリヤ５３（ハブ３３）に分割され
、ハブ３１，３３を介して左右の後輪１７，１９側に伝
達される。又、後輪間の駆動抵抗差が生じると、ピニオ
ンギヤ３７，３９の自転と公転とによりサンギヤ４１と
ピニオンキャリヤ５３とが差動回転し、エンジン１の駆
動力は後輪１７，１９に差動分配される。

【００２７】一方、ピニオンギヤ３７，３９の左側の軸
部４３，４７とキャリヤ５１との間及び右側の軸部４５
，４９とキャリャ５３との間にはトルク伝達時の摩擦に
よる回転抵抗が生じる。軸部４３，４９を大径にしたこ
とによりこの回転抵抗は大きく、この大きな抵抗により
ピニオンギヤ３７，３９の自転と公転とが制動されて、
差動制限力が得られる。エンジンの駆動力が大きい程軸
部４３，４５，４７，４９に発生する摩擦抵抗が増大し
、差動制限力が大きくなる。

【００２８】図２は内側のピニオンギヤ３９とその周辺
部材を描いた断面図である。

【００２９】なお、図２において、ｃとｄとがピニオン
ギヤ３９の軸方向一側端部とピニオンキャリヤ５１，５
３との間隔であり、ｅとｆとが一側の軸部４７，４９の
端部とワッシャ５５，５７（ケーシング側）との間隔で
あり、ａとｂとが軸方向他側のピニオンキャリャ５３，
５１とワッシャ５７，５５（ケーシング側）との間隔と
である。左側の接触状態を考えるときは左側を軸方向一
側とし、右側の接触状態を考えるときは右側を軸方向一
側とする。

【００３０】左のキャリヤ５１とワッシヤ５５との間隔
をａ，右のキャリヤ５３とワッシャ５７との間隔をｂ，
ピニオンギヤ３９の左端とキャリヤ５１との間隔をｃ、
ピニオンギヤ３９の右端とキャリヤ５３との間隔をｄ、
左の軸部４７の端部とワッシャ５５との間隔をｅ、右の
軸部４９の端部とワッシャ５７との間隔をｆとしたとき
、図２のようにｂ＋ｅ＜ｃにしてある。

【００３１】キャリヤ５１，５３が右側へ移動してキャ
リヤ５３がワッシャ５７と接触しピニオンギヤ３９が左
側へ移動して軸部４７がワッシャ５５と接触すると、間
隔ｃは最も狭くなる。このとき、間隔ｃはキャリヤ５１
，５３の移動により間隔ｂだけ狭くなりピニオンギヤ３
９の移動により間隔ｅだけ狭くなる。図２のように、間
隔ｃはこれらの合計（ｂ＋ｅ）より大きくしてあるから
ピニオンギヤ３９の左端とキャリヤ５１とが接触するこ
とはない。

【００３２】従って、どのような場合でもピニオンギヤ
３９とキャリヤ５１とが接触することなく、接触は必ず
軸部４７とワッシャ５５との間で生じる。

【００３３】又、上記のようにピニオンギヤ３９は軸部
４９より小径にされているから、ピニオンギヤ３９が右
方へ移動してもピニオンギヤ３９とキャリヤ５３とが接
触することはなく、接触は軸４９とワッシャ５７との間
で生じる。

【００３４】なお、軸部４９はピニオンギヤ３９より小
径にしてもよい。この場合は、図２に示したようにａ＋
ｆ＜ｄにすれば、上記の軸部４７側と同様に、どのよう
な場合でもピニオンギヤ３９とキャリヤ５３とが接触す
ることはなく、接触は必ず軸部４９とワッシャ５７との
間で生じる。

【００３５】外側のピニオンギヤ３７は内側のピニオン
ギヤ３９と同様に（但し、左右反対）構成されており、
ピニオンギヤ３７とキャリヤ５３とは接触せず軸４５と
ワッシャ５７とが接触する。左方では軸部４３がワッシ
ャ５５と接触する。

【００３６】このように、ピニオンギヤ３７，３９とピ
ニオンキャリヤ５１，５３とが接触しないから、バリに
よる摩耗や焼付きなどが起らない。従って、バリ取りや
キャリヤ５１，５３内側の精密加工が不要でありピニオ
ンギヤ３７，３９とキャリヤ５１，５３の間に配置する
ワッシャも不要になってコストが低減される。又、ケー
シング２１（ワッシャ５５，５７）と軸部４３，４５，
４７，４９との接触部にはオイルが回り易く異常摩耗や
焼付きがなどが生じない。

【００３７】こうして、リヤデフ１１が構成されている
。

【００３８】図３の車両は、悪路などで後輪１７，１９
の一方が空転状態になってもリヤデフ１１の差動制限力
によって他方の後輪に送られるエンジン１の駆動力によ
り悪路走破性が保たれる。発進時（加速時）にはリヤデ
フ１１の差動制限力により後輪間の差動が制限されて、
直進安定性が向上する。この直進安定性の向上効果はエ
ンジンの駆動力が大きい程大きくなる。又、あまり大き
な加速をしない旋回ではリヤデフ１１の差動制限力は小
さいから、円滑な旋回が行える。

【００３９】なお、この実施例はインターナルギヤ３５
とサンギヤ４１とを２個のピニオンギヤ３７，３９で連
結（ダブルピニオン）しているが、ピニオンギヤは１箇
でも３箇以上でもよい。又、ワッシャ５５，５７を用い
ずに軸部を直接ケーシングに接触させてもよい。

【００４０】ピニオンギヤに対して両方の軸部が小径の
場合は、両方の軸部がケーシング側と接触するように構
成すればよい。

【００４１】この発明のプラネタリーギヤ機構は実施例
のようなデファレンシャル装置の他に、例えば変速機構
として用いてもよい。

【００４２】

【発明の効果】この発明のプラネタリーギヤ機構は、ピ
ニオンギヤの軸方向一側端部とピニオンキャリヤとの間
隔を一側の軸部端とケーシング側との間隔及び軸方向他
側のピニオンキャリヤとケーシング側との間隔の和より
大きくすることにより、ピニオンギヤとピニオンキャリ
ヤより軸部とケーシング側が先に接触するようにした。 従って、ピニオンギヤとピニオンキャリヤ間の摩耗や焼
付きが防止されると共に、ピニオンギヤのバリ取りやピ
ニオンキャリヤの精密加工及びピニオンギヤとキャリヤ
間のワッシャなどが不要になり、コストが低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例を用いたデファレンシャル装置の断面
図である。

【図２】この実施例のピニオンギヤ３９とその周辺部材
との断面図である。

【図３】図１のデファレンシャル装置を用いた車両の動
力系を示すスケルトン機構図である。

【図４】この発明の作用と効果とを説明するための断面
図である。

【符号の説明】

１１　　リヤデフ（プラネタリーギヤ機構）２１　　デ
フケース（ケーシング） ３５　　インターナルギヤ ３７，３９　　ピニオンギヤ ４１　　サンギヤ ４３，４５，４７，４９　　軸部 ５１，６３　　ピニオンキャリヤ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　インターナルギヤと、これと噛合うと
   共に両端に軸部が一体に設けられたピニオンギヤと、こ
   れと噛合ったサンギヤと、ピニオンギヤの軸方向両側に
   配置されその軸部を回転自在及び軸方向移動自在に支承
   すると共に互いに一体に連結された一対のピニオンキャ
   リヤと、これらを収納するケーシングとを備え、ピニオ
   ンギヤの軸方向一側端部とピニオンキャリヤとの間隔を
   一側の軸部端とケーシング側との間隔及び軸方向他側の
   ピニオンキャリヤとケーシング側との間隔の和より大き
   くしたことを特徴とするプラネタリーギヤ機構。