JPH06185581A - デファレンシャル装置 - Google Patents

デファレンシャル装置

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JPH06185581A
JPH06185581A JP33422292A JP33422292A JPH06185581A JP H06185581 A JPH06185581 A JP H06185581A JP 33422292 A JP33422292 A JP 33422292A JP 33422292 A JP33422292 A JP 33422292A JP H06185581 A JPH06185581 A JP H06185581A
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gear
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pinion
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Satoshi Aiba
智 相場
Takashi Izawa
隆志 伊澤
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GKN Driveline Japan Ltd
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Tochigi Fuji Sangyo KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両の後進時に前進時より差動制限力を小さ
くし、エンジンブレーキとABSとの干渉を防止できる
と共に、小型で軽量なデファレンシャル装置の提供を目
的とする。 【構成】 この発明のデファレンシャル装置7は、デフ
ケース21の収納孔59,61に収納された2個一対の
ヘリカルピニオンギヤ63,65と、これらと各別に噛
合った一対のヘリカルサイドギヤ37,39とを備え、
各サイドギヤは車両が前方に駆動されるとスラスト力で
互いに押し合い、各ピニオンギヤはサイドギヤとの噛合
い部の軸方向外側で互いに噛合っている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、車両に用いられるデ
ファレンシャル装置に関する。
【0002】
【従来の技術】特開昭49ー104328号公報に図1
0のようなヘリカルギヤ型のデファレンシャル装置20
1が記載されている。これは、それぞれが車輪側に連結
された一対のサイドギヤ203,205と複数組のピニ
オンギヤ207,209と、これらを収納するデフケー
ス211とを備えている。ピニオンギヤ207,209
はデフケース211の収納孔213に歯先部を摺動自在
に支持されており、各ピニオンギヤ207,209はサ
イドギヤ203,205と各別に噛合うと共に、これら
サイドギヤ203,205との噛合い部の軸方向内側で
互いに噛合っている。又、各サイドギヤ203,205
間にはスペーサ215が配置されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このデファレンシャル
装置201では、各ギヤの噛合いによるスラスト力でサ
イドギヤ203,205をスペーサ215に突き当て
て、その摩擦トルクにより差動制限力を得ている。この
スペーサ215は、ピニオンギヤ207,209が前記
のように軸方向内側で噛合っているからサイドギヤ20
3,205を突き当てるためにも必要である。
【0004】しかし、装置の小型軽量化のために、幅が
広く重いスペーサ215を取り除くと、サイドギヤ20
3,205を突き当てるためにはこれらを軸方向内側に
延長しなければならず、小型軽量化が果たせない。又、
デフケース211の回転方向によっては、車両が前進す
るときの差動制限力より後進時のほうが大きくなり、例
えば、エンジンブレーキとアンチロックブレーキシステ
ム(ABS)との干渉が生じる。
【0005】そこで、この発明は、車両の後進時に前進
時より差動制限力を小さくすることができると共に小型
で軽量なデファレンシャル装置の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明のデファレンシ
ャル装置は、エンジンの駆動力により回転駆動されるデ
フケ−スと、それぞれが車輪側に連結された一対のヘリ
カルサイドギヤと、デフケースの収納孔に摺動自在に収
納された2個一対のヘリカルピニオンギヤとを備え、前
記サイドギヤはエンジンよりデフケースが車両前進時の
回転方向に駆動されるとスラスト力より互いに押圧し合
い、前記ピニオンギヤはサイドギヤと各別に噛合うと共
にこれらのサイドギヤと噛合い部の軸方向外側で互いに
噛合っていることを特徴とする。
【0007】
【作用】各ピニオンギヤをサイドギヤとの噛合い部の軸
方向外側で噛合せたから、従来例のようなスペーサを用
いずに又サイドギヤを延長せずに、サイドギヤを突き合
わせることが可能になり、それだけ小型軽量になる。
【0008】又、デフケースがエンジンに駆動されて車
両が前進する時はサイドギヤのスラスト力が互いに対向
する方向のねじれ角を各サイドギヤに与えた。このよう
に構成すると、下記の説明のように、差動が生じると車
両の前進時はサイドギヤのグリップ側と空転側のスラス
ト力差による摩擦トルクだけ後進時より大きな差動制限
力が得られる。従って、トルクの方向が後進時に等しい
エンジンブレーキ作動時に差動制限力が小さくなり、A
BSとの干渉が防止される。
【0009】
【実施例】図1ないし図7により第1実施例の説明をす
る。図1はこの実施例のデファレンシャル装置を示し、
図7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。左右の方向はこの車両及び図1、4、5での左
右の方向である。
【0010】図7のように、この動力系は、エンジン
1、トランスミッション3、プロペラシャフト5、リヤ
デフ7(後輪側に配置された実施例のデファレンシャル
装置)、、左右の後車軸9,11、左右の後輪13,1
5、左右の前輪17,19などから構成されている。リ
ヤデフ7において、デフケース21はデフキャリヤ23
内に回転自在に配置されており、デフケース21に固定
されたリングギヤ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はプロペラシャ
フト5側に連結されたドライブピニオンシャフト29と
一体に形成されている。こうして、エンジン1の駆動力
はトランスミッション3からプロペラシャフト5を介し
てデフケース21を回転駆動する。
【0011】図1のように、デフケース21は本体3
1、本体31にボルト33で固定されたカバー35とか
らなっており、内部には左右のサイドギヤ37,39
(ヘリカルサイドギヤ)が配置されている。各サイドギ
ヤ37,39はデフケース21との間に設けられた軸支
部41,43によりデフケース21に支承されると共
に、互いの間に設けられた軸支部45により各対向端の
センターリングを行っている。左右のサイドギヤ37,
39はそれぞれ左右の後車軸9,11にスプライン連結
され、サークリップ47,47で軸方向に固定されてい
る。又、サイドギヤ37,39の間にはスチールワッシ
ャ49が配置され、各サイドギヤ37,39とデフケー
ス21との間には摩擦係数の小さいワッシャ51,51
が配置されている。デフケース21には開口53,5
5,57が設けられ、デフキャリア23に封入されたオ
イルが流出入し内部を潤滑する。
【0012】本体31にはサイドギヤ37,39の径方
向外側に図2のように収納孔59,61が4組形成され
ており、各収納孔59,61にはそれぞれ長短のピニオ
ンギヤ63,65(ヘリカルピニオンギヤ)が摺動回転
自在に収納されている。ピニオンギヤ63,65は隣り
合った各組毎に周方向の配列を逆にしてある。図3の矢
印67は車両の左方向を示し、長いピニオンギヤ63は
左右のギヤ部69,71と、これらを連結すると共にサ
イドギヤ37との干渉を避けるために小径にされた軸部
73とからなっている。図1、3のように、左のギヤ部
69は短いピニオンギヤ65の左端部と噛合い、右のギ
ヤ部71は右のサイドギヤ39と噛合っている。又、図
1ように、ピニオンギヤ65の右端部は左のサイドギヤ
73と噛合っている。
【0013】このように、各ピニオンギヤ63,65は
サイドギヤ37.39との噛合い部の左側(軸方向外
側)で互いに噛合っているから、図10の従来例と異っ
てサイドギヤ37,39を突き当てるためのスペーサが
不要であり、又サイドギヤ37,39をそれぞれ内側へ
延長する必要がない。従って、それだけ小型軽量であ
る。
【0014】デフケース21を回転させるエンジン1の
駆動力は各ピニオンギヤ63,65からサイドギヤ3
7,39を介して左右の後輪13,15に分配され、後
輪間に駆動抵抗差が生じるとピニオンギヤ63,65の
自転により左右各側に差動分配される。トルク伝達中、
ピニオンギヤ63,65はサイドギヤ37,39との噛
合い反力により収納孔59,61に押し付けられ、その
摩擦トルクにより差動が制限される。この差動制限力は
車両の前進時と後進時とで等しい。又、図2のように各
組のピニオンギヤ63,65を周方向に順序を逆にして
配置したから、前後進及び旋回方向にかかわらずにデフ
ケース21に対する各ピニオンギヤ37,39の押付け
力が等しく、後輪13,15間で均等な差動制限力が得
られる。
【0015】図3のように、各ギヤはヘリカルギヤであ
り、サイドギヤ37,39は互いに反対向きのねじれ角
を与えられている。矢印75はエンジンの駆動力で車両
が前進するときのデフケース21の回転方向を示してお
り、従って車両の前進時はサイドギヤ37,39はピニ
オンギヤ63,65との噛合いスラスト力によりスチー
ルワッシャ49を介して図4のように互いに押し合い、
後進時(トルクの方向は前進中のエンジンブレーキ使用
時と同じ)は図5のようにそれぞれデフケース21側に
押し付けられる。
【0016】図4と図5は悪路などで右後輪15が空転
したときの状態を示す。Fh は空転側である右サイドギ
ヤ39のスラスト力を示し、Fl はグリップ側である左
サイドギヤ37のスラスト力を示す。ここではFl :F
h =10:1とする。又R2及びR1 は各々スチールワ
ッシャ49を介したサイドギヤ37,39間の摩擦径及
びワッシャ51を介したサイドギヤ37,39とデフケ
ース21間の摩擦径をそれぞれ示す。各摩擦面の摩擦係
数をμとする。
【0017】仮にR1 =R2 =Rとして、図5のように
車両の後進時はFl 、Fh が外側に向き、サイドギヤ3
7,39とデフケース21の間でそれぞれ発生する摩擦
トルクT1 =Fl ・μ・R/2 、T2 =Fh ・μ・R/2 に
よりサイドギヤ37,39の回転が制動され、差動制限
力が得られる。又、図4のように車両の前進時はFl、
Fh が内側に向き、サイドギヤ37,39とスチールワ
ッシャ49との間でそれぞれのサイドギヤに前記と等し
いT1 が生じると共に、(Fl −Fh )の力がスチール
ワッシャ49とサイドギヤ39とを介してデフケース2
1側に掛り、サイドギヤ39とデフケース21との間で
T3 =(Fl −Fh )・μ・R/2 の摩擦トルクが得られ
る。図4と図5の例では車両の前進時と後進時の差動制
限力の比(T1 +T1 +T3 ):(T1 +T2 )=2
9:11となる。
【0018】このように、リヤデフ7の差動制限力は車
両の前進時に大きく後進時に小さくできる。又、スチー
ルワッシャ49の摩擦係数はワッシャ51の摩擦係数よ
り大きく、摩擦径もR2 >R1 であるから、差動制限力
の差はさらに大きくなる。
【0019】図6はリヤデフ7の差動制限特性のグラフ
であり、グラフ77,79は車両の前進時の特性であ
り、グラフ81,83は後進時の特性である。又、グラ
フ77,81は右の後輪15が空転したときリヤデフ7
の差動制限力により左の後輪13に送られる軸トルクを
示し、グラフ79,83は左後輪13が空転したときに
右後輪15に送られる軸トルクを示す。
【0020】上記のように、ピニオンギヤ63,65各
組の配列順序によって、噛合い反力による差動制限力は
左右の後輪13,15間で等しいからグラフ77,79
及びグラフ81,83は勾配1の直線85に関して対称
であり、スラスト力による差動制限力が前進時に大きく
後進時に小さいから直線85に対するグラフ77,79
の角度αは直線85に対するグラフ81,83の角度β
より大きい。
【0021】従って、図7の車両は前進時にはリヤデフ
7の大きい差動制限力により、直進安定性が向上すると
共に、後輪の一方が空転しても他方の後輪に大きな駆動
力が送られて悪路走破性が向上する。又、エンジンブレ
ーキを使用したときはトルクの方向が後進時と同じにな
って差動制限力が小さくなるから、ABSとの干渉が防
止される。
【0022】次に、図8と図9とにより第2実施例の説
明をする。この実施例のデファレンシャル装置87は、
ピニオンギヤの構造が第1実施例と異ったものであり、
第1実施例の部材と同機能の部材には同符号を附してあ
る。又、左右方向は図8での左右の方向である。
【0023】デフケース89は本体91と、本体91に
ボルト33で固定されたカバー35とからなり、内部に
はサイドギヤ37,39が配置されている。本体91に
はサイドギヤ37,39の径方向外側に収納孔93,9
5が形成され、ピニオンギヤ97,99(ヘリカルピニ
オンギヤ)がそれぞれ摺動自在に収納されている。ピニ
オンギヤ97,99は隣り合った各組毎に周方向の配列
順序を逆にしてある。
【0024】図9の矢印101は図8の左方向を示し、
各ピニオンギヤ97,99はそれぞれ左のギヤ部10
3,105と右のギヤ部107,109とこれらを連結
する小径の軸部111,113とからなっている。又、
ギヤ部105,107はそれぞれギヤ部103,109
より長い。各ピニオンギヤ97,99は、短いギヤ部1
03が長いギヤ部105の左端部と噛合い、短いギヤ部
109が長いギヤ部107の右端部と噛合うことによ
り、軸方向の両外側で互いに連結されている。又、サイ
ドギヤ37はギヤ部105の右端部との噛合いによりピ
ニオンギヤ99に連結され、サイドギヤ39はギヤ部1
07の左端部との噛合いによりピニオンギヤ97に連結
されている。デフケース21には側板115が止め輪1
17で固定され各ピニオンギヤ97,99の右端部と対
向している。
【0025】このように、各ピニオンギヤ97,99は
サイドギヤ37,39との噛合い部の軸方向両側で互い
に噛合っているから、サイドギヤ37,39の延長やス
ペーサが不要であり、小型軽量である。
【0026】各ギヤはヘリカルギヤであり、図9の矢印
119は車両が前方に駆動されるときのデフケース21
の回転方向を示している。このとき、サイドギヤ37,
39はピニオンギヤ97,99との噛合いスラスト力に
よりスチールワッシャ49を介して互いに押し合い、車
両の後進時はスラスト力が反対方向になりワッシャ51
を介してデフケース21に押し付けられている。
【0027】このようなギヤの構成によりこの実施例の
デファレンシャル装置87は、第1実施例と同じく車両
の前進時に大きな差動制限力が得られると共に、エンジ
ンブレーキとABSとの干渉を防止できる。
【0028】
【発明の効果】この発明のデファレンシャル装置は、サ
イドギヤを連結する一対のピニオンギヤをサイドギヤと
の噛合い部の軸方向外側で噛合わせたからサイドギヤ近
接配置が可能になりサイドギヤを突き合わせるためのス
ペーサやサイドギヤの延長が不要になり、小型軽量に構
成できる。又、各ギヤをヘリカルギヤに対すると共に車
両の前進時に各サイドギヤが押し合うように構成したか
ら、後進時の差動制限力が前進時より小さくなりエンジ
ンブレーキとABSとの干渉が防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の断面図である。
【図2】図1にのAーA断面図である。
【図3】第1実施例に用いられるピニオンギヤの斜視図
である。
【図4】第1実施例の作用図である。
【図5】第1実施例の作用図である。
【図6】第1実施例の差動制限特性を示すグラフであ
る。
【図7】第1実施例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8】第2実施例の断面図である。
【図9】第2実施例に用いられるピニオンギヤの斜視図
である。
【図10】従来例の断面図である。
【符号の説明】
7 リヤデフ(デファレンシャル装置) 21,89 デフケース 37,39 サイドギヤ(ヘリカルサイドギヤ) 59,61、93,95 収納孔 63,65、97,99 ピニオンギヤ(ヘリカルピニ
オンギヤ) 87 デファレンシャル装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンの駆動により回転駆動されるデ
    フケ−スと、それぞれが車輪側に連結された一対のヘリ
    カルサイドギヤと、デフケースの収納孔に摺動自在に収
    納された2個一対のヘリカルピニオンギヤとを備え、前
    記サイドギヤはエンジンよりデフケースが車両前進時の
    回転方向に駆動されるとスラスト力より互いに押圧し合
    い、前記ピニオンギヤはサイドギヤと各別に噛合うと共
    にこれらのサイドギヤとの噛合い部の軸方向外側で互い
    に噛合っていることを特徴とするデファレンシャル装
    置。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1130288A2 (en) 1995-01-12 2001-09-05 Tochigi Fuji Sangyo Kabushiki Kaisha Differential apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1130288A2 (en) 1995-01-12 2001-09-05 Tochigi Fuji Sangyo Kabushiki Kaisha Differential apparatus

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