JPH0678652U - 差動歯車装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 粘性流体を介してトルク伝達を行うビスカス
カップリングにより両駆動軸の差動を制限する差動制限
機構を有すると共に、駆動軸を容易に組付けることがで
きる組立て性の良好な差動歯車装置を提供する。 【構成】 ビスカスカップリング２０のインナープレー
ト２８が係合するハブ１２４の差動歯車機構側端部に、
軸線Ｃと同軸とされる非円形断面形状の内周面を形成さ
れた受容凹部１２４ｂを設けると共に、サイドギヤ１１
６のボス部外周面１１６ａを前記受容凹部１２４ｂの内
周面に対応する同一の非円形断面形状に形成し、ハブ１
２４とサイドギヤ１１６とを一体回転可能に嵌合する。
又、前記ハブ１２４の前記駆動軸６に臨む部分を、前記
軸線Ｃと同軸の円筒内面１２４ｃとして前記雄スプライ
ン６ａに直接接触することがないように構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、粘性流体を介してトルク伝達を行うビスカスカップリングにより、 自動的に両駆動軸の差動が制限される差動歯車装置に関し、より詳しくは駆動軸 を容易に取り付けられるように改良した差動歯車装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、車両が旋回走行するときの内外輪差を吸収するために駆動軸には差 動歯車装置が用いられている。ところが通常の差動歯車装置では、左右いずれか の駆動輪が例えばぬかるみに落ち込んだり路面上の氷雪等に乗り上げたりして空 転を始めると、駆動輪に駆動力を伝達できなくなるという欠点が有る。このため 、近年においては、シリコンオイル等の高粘性流体中に配置された多数の薄板間 に生じる粘性抵抗を利用したビスカスカップリングによって差動制限を行う、い わゆるビスカスカップリング付き差動歯車装置が広く用いられるようになってい る。

【０００３】 図１０は、このようなビスカスカップリング付き差動歯車装置の一例を示す断 面図であるが、この差動歯車装置９０においては差動歯車機構１０のケース１１ と一方の駆動軸６との間に差動制限機構であるビスカスカップリング２０が介装 され、差動歯車機構のケース１１と駆動軸６との間に相対回転が生じると差動制 限を行うように構成されている。

【０００４】 そして、この差動歯車装置９０においては、ビスカスカップリング２０を差動 歯車機構１０のケース１１とは別個のハウジング２１内に設けているので、ビス カスカップリング２０の製造や組み立てが容易であるとともに、差動歯車機構１ ０のケース１１もビスカスカップリングが取り付くものとそうでないものとに区 別して製造する必要がないという利点が得られる。また、ビスカスカップリング ２０が作動してその作動室２７内に封入されたシリコンオイルが高温となり圧力 が上昇してもその影響がサイドギヤ１６におよぶことが無いので、サイドギヤ１ ６がピニオンギヤ１４ａ，１４ｂに強く押しつけられて耐久性を損なうおそれが 無い。さらにはこのビスカスカップリング２０は差動歯車機構１０のケース１１ と駆動軸６との間に介装されているので、一対の駆動軸５，６間にビスカスカッ プリングを介装した場合に比較して双方の駆動軸間の回転干渉が弱いから、操舵 される前輪を駆動する前輪駆動車の駆動軸に用いる差動制限装置としては最適な ものとなっている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、前述の差動歯車装置９０においては、その構造上、ビスカスカップ リングのハブ２４とサイドギヤ１６とが駆動軸６と一体的に回転しなければなら ない。そこで、図１０に示すように、ビスカスカップリング２０が配置された側 の駆動軸６は、この駆動軸６に係合して一体に回転されるビスカスカップリング のハブ２４と、サイドギヤ１６の両方にスプライン嵌合されている。

【０００６】 しかしながら、前記ハブ２４に設けられた雌スプライン２４ｃとサイドギヤ１ ６に設けられた雌スプライン１６ｂは、ほとんどの場合その回転方向の位相がず れているから、駆動軸６を単に挿入しただけではその雄スプライン６ａを両者の 雌スプライン２４ｃ，１６ｂに嵌合させることができない。したがって、まず駆 動軸６をハブ２４に嵌合させた後に、駆動軸６を手で回転させてこの駆動軸６の 雄スプライン６ａとサイドギヤ１６の雌スプライン１６ｂの位相を一致させ、次 いで駆動軸６をサイドギヤ１６に挿入して嵌合させなければならない。

【０００７】 そこで、駆動軸６を回転させるためには前記ハブ２４をビスカスカップリング ２０の大きな起動トルクに抗して回転させねばならず、作業者に厳しい肉体的負 担を強いることとなるので従来より強く改善が望まれていた。 即ち、本考案の目的は上記課題を解消することに係り、粘性流体を介してトル ク伝達を行うビスカスカップリングにより両駆動軸の差動を制限する差動制限機 構を有すると共に、駆動軸を容易に組付けることができる組立て性の良好な差動 歯車装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案の上記目的は、同軸とされる一対の駆動軸の軸線の回りを回転する差動 歯車ケースと、前記軸線に対して直交するように前記差動歯車ケースに取り付け られたピニオンシャフトと、このピニオンシャフトに回転自在に軸支されたピニ オンギヤと、前記ピニオンシャフトを挟んで互いに対向されかつ前記ピニオンギ ヤに係合して前記軸線の回りに回転されると共にそれぞれ前記各駆動軸と一体回 転可能に係合する一対のサイドギヤとを備えた差動歯車機構と、前記差動歯車ケ ースと一体となって回転するハウジングと、このハウジングに支承されて前記駆 動軸の一方と一体的に回転するハブと、該ハブ及び前記ハウジングにより画成さ れて粘性流体が封入される作動室と、この作動室内に配置されてその外周部が前 記ハウジングと一体回転可能に係合した複数のアウタープレートと、これらアウ タープレートと交互に配置されかつその内周部が前記ハブと一体回転可能に係合 した複数のインナープレートとを備えた差動制限機構とからなる差動歯車装置で あって、前記ハブが隣接するサイドギヤと一体回転可能に嵌合されると共に、該 サイドギヤと一体回転可能に係合する一方の駆動軸が該ハブと非係合となるよう に構成されていることを特徴とする差動歯車装置により達成される。

【０００９】 尚、前記ハブを隣接するサイドギヤと一体回転可能に嵌合する嵌合手段として は、該サイドギヤのボス部外周面を非円形断面形状に形成すると共に、該ボス部 外周面に対応する非円形断面形状の内周面を形成された受容凹部をハブの差動歯 車機構側端部に設け、該受容凹部に前記ボス部を嵌入することにより両者を一体 回転可能に嵌合するものがある。

【００１０】 また、前記ハブを隣接するサイドギヤと一体回転可能に嵌合する他の嵌合手段 としては、該サイドギヤのボス部外周面と該ボス部が嵌入されるハブの差動歯車 機構側端部に設けた受容凹部内周面との間に設けたスプライン及びキー部材によ り両者を一体回転可能に嵌合するものがある。 更に、前記ハブを隣接するサイドギヤと一体回転可能に嵌合する他の嵌合手段 としては、該サイドギヤのボス部と該ボス部が嵌入されるハブの差動歯車機構側 端部との対向部分に設けたドッグクラッチにより両者を一体回転可能に嵌合する ものがある。

【００１１】

【作用】

本考案の上記構成によれば、隣接するサイドギヤと一体回転可能に嵌合された 前記ハブは、該サイドギヤを介して一方の駆動軸と一体的に回転することができ 、直接は該駆動軸と係合する必要がない。そこで、予め組立てられた差動歯車装 置に駆動軸を組付ける際には、該駆動軸をサイドギヤに嵌合させるだけでよい。

【００１２】

【実施例】

以下、添付図面に基づいて本考案の各実施例を詳細に説明する。尚、各実施例 の同一部分については同一の符号を用いて説明を簡略化する。 図１は、本考案の第１実施例に基づく差動歯車装置１００の縦断面図であり、 図２は図１に示した差動歯車装置のII−II断面矢視図である。

【００１３】 前記差動歯車装置１００は、図１中右側に設けられた差動歯車機構１０と図１ 中左側に設けられたビスカスカップリング２０が一体とされ、駆動軸の軸線Ｃの 廻りに回転するようにされている。 前記差動歯車機構１０は、その歯車機構を収納する椀状のケース１１と、この ケース１１に前記軸線Ｃに対して直交するように穿設された貫通孔１１ｃに嵌合 されかつスプリングピン１２で抜け止めされたピニオンシャフト１３と、このピ ニオンシャフト１３の両端側に回転自在に軸支された一対のピニオンギヤ１４ａ ，１４ｂと、前記ピニオンシャフト１２を挟んで互いに対向されるとともに、前 記一対のピニオンギヤ１４ａ，１４ｂに係合して駆動され前記軸線Ｃの廻りに回 転するビスカスカップリング２０側のサイドギヤ１１６と反対側のサイドギヤ１ ５を有する。そして、これらのサイドギヤ１５，１１６は、それぞれに設けられ た雌スプライン１５ｂ，１１６ｂに、それぞれ駆動軸５，６の雄スプライン５ａ ，６ａが嵌合されるとともにサークリップ５ｃ，６ｃで抜け止めされて、一体に 回転するようにされている。

【００１４】 前記ビスカスカップリング２０は、前記差動歯車機構１０のケース１１に一体 に取り付けられるハウジング２１を有し、このハウジング２１は前記ケース１１ のフランジ１１ａに取り付けられる円環状厚板部２１ａと、この円環状厚板部２ １ａに取り付けられて前記軸線Ｃと同軸とされる外側回転部材２１ｂ、およびこ の外側回転部材２１ｂに取り付けられてこの差動歯車装置１００を回転自在に支 持するための軸部２１ｄを有する外側部材２１ｃからなっている。そして、粘性 流体が封入される作動室２７が、前記ハウジング２１内に前記軸線Ｃと同軸の環 状に画成されている。さらに前記円環状厚板部２１ａと前記外側部材２１ｃによ り支承されて前記軸線Ｃの廻りに回転自在とされるハブ１２４が、前記作動室２ ７をＸリング（断面がＸ字形状のオイルシール）２５，２６とともに密封してい る。

【００１５】 前記作動室２７の内部には薄板を円環状に打ち抜いたアウタープレート２９と インナープレート２８が交互に配置され、前記アウタープレート２９はその外周 部が前記ハウジング２１の外側回転部材２１ｂの内周面に一体回転可能に係合さ れるとともに、前記インナープレート２８はその内周部が前記ハブ１２４の外周 面に一体回転可能に係合されて、それぞれ前記軸線Ｃの廻りに一体に回転するよ うにされている。

【００１６】 そして、前記作動室２７の内部には、前記ハウジング２１に設けられた貫通孔 を介して粘性流体が充満された後、玉２２により外部に漏出しないように封止さ れる。 前記ハブ１２４の差動歯車機構側端部には、図２に示したように、前記軸線Ｃ と同軸とされる非円形断面形状の内周面を形成された受容凹部１２４ｂが設けら れている。そして、前記サイドギヤ１１６のボス部外周面１１６ａは、前記受容 凹部１２４ｂの内周面に対応する同一の非円形断面形状に形成されている。これ により、前記ハブ１２４の受容凹部１２４ｂを前記サイドギヤ１１６のボス部外 周面１１６ａに外嵌して係合させることにより、両者は前記軸線Ｃの廻りに一体 回転可能に嵌合される。

【００１７】 そして、前記ハブ１２４の前記駆動軸６に臨む部分は、前記軸線Ｃと同軸の円 筒内面１２４ｃとされて、前記雄スプライン６ａに直接接触することがないよう に構成されて、ハブ１２４と駆動軸６は非係合とされている。これにより、前記 駆動軸６を本実施例の差動歯車装置１００に取り付ける際には、前記駆動軸６の 雄スプライン６ａを前記サイドギヤ１１６の雌スプライン１１６ｂに挿通して嵌 合させるだけでよいから、容易に取り付けることができる。

【００１８】 すなわち、本実施例の差動歯車装置１００は、ビスカスカップリング２０のイ ンナープレート２８が係合するハブ１２４を直接、前記駆動軸６にスプライン嵌 合させることなく、サイドギヤ１１６を介して駆動軸６と一体回転可能に係合さ れるようにしたので、前記差動歯車装置１００に駆動軸６をとりつける際には、 駆動軸６の先端部に設けられた雄スプライン６ａをサイドギヤ１１６に設けた雌 スプライン１１６ｂに嵌合させるだけでよいから、容易に取り付けることができ る。また、前記ハブ１２４はサイドギヤ１１６を介して駆動軸６と一体に回転す るから、ビスカスカップリング２０は従来と同様に作動することができる。

【００１９】 尚、前記ハブ１２４と前記サイドギヤ１１６とを一体回転可能とする嵌合手段 を構成する形状結合部の形状は、上記の如き非円形断面形状に限らず多角形断面 形状としても良い。 次ぎに、上記第１実施例の差動歯車装置１００の作動について説明する。 まず、この差動歯車装置１００を適用する車両の動力伝達経路を模式的に示す 図９を用いて説明すると、この車両は車体の前方に搭載されたエンジン１により 左右の前輪７Ｒ，７Ｌを駆動する前輪駆動車で、前記エンジン１で発生した駆動 力を変速機２で変速した後、変速機２のケース２ａに軸受け４ａ，４ｂで回転自 在に支承された差動歯車機構１０のケース１１に固定された平歯車３に伝達する ことにより、前記差動歯車機構１０を駆動して回転するようにされている。そし て、この差動歯車機構１０のサイドギヤに取り付けられた左右の駆動軸５，６が 前記左右の前輪７Ｒ，７Ｌを駆動するようにされている。

【００２０】 そして、前記差動歯車装置１００は、前述のように、前記差動歯車機構１０の ケース１１と前記駆動軸６の間に差動制限機構であるビスカスカップリング２０ が介装されている。 したがって、低速旋回時のように左右の回転差が小さい状態では、ビスカスカ ップリング２０による差動制限トルクが小さいので、差動装置の差動機能が働き 、スムースな旋回が可能となる。

【００２１】 そして、例えば右側の駆動輪７Ｒがぬかるみにはまりこんだり路面上の氷雪に 乗り上げたりして空転すると、前記差動歯車機構１０のケース１１と前記駆動軸 ６との間に相対回転が生じる。これにより、図１に示すように、前記ケース１１ と一体とされた前記ビスカスカップリング２０のハウジング２１に係合するアウ タープレート２９と、前記駆動軸６がスプライン嵌合するサイドギヤ１１６と一 体に回転するようにされている前記ハブ１２４に係合するインナープレート２８ とが、前記作動室２７内に封入された高粘度のシリコンオイル中で相対回転して 粘性抵抗が生じるから、前記駆動軸６と前記ケース１１の間で差動制限が行われ 、駆動力を空転していない左側の駆動輪７Ｌに伝達することができ、高い走破性 が得られる。

【００２２】 図３は、本考案の第２実施例に基づく差動歯車装置２００の縦断面図であり、 図４は図３に示した差動歯車装置のVI−VI断面矢視図である。 差動歯車装置２００は、ビスカスカップリング２０のハブ２２４をサイドギヤ ２１６にスプライン嵌合させることにより両者を一体回転可能に係合させたもの であり、それ以外の部分は前述の第１実施例の差動歯車装置１００と全く同一構 造とされている。

【００２３】 すなわち、本第２実施例におけるハブ２２４の前記軸線Ｃに同軸とされる受容 凹部の内周面には雌スプライン２２４ｂが刻設され、サイドギヤ２１６のボス部 の外周面には雄スプライン２１６ａが刻設され、両者はこのスプラインを介して 一体回転可能に係合するようにされている。そして、前記ハブ２１４の前記駆動 軸６の雄スプライン６ａに臨む部分は、軸線Ｃと同軸で該雄スプライン６ａの外 径より内径の大きい円筒内面２２４ｃとされて、前記スプライン６ａに直接接す ることがないようにされている。

【００２４】 従って、前記ハブ２２４を前記サイドギヤ２１６にスプライン嵌合させること によって両者は前記軸線Ｃの廻りに一体的に回転し、前記ハブ２２４が駆動軸６ と一体に回転することができるので、ビスカスカップリング２０は従来と全く同 様に作動することができると共に、差動歯車装置２００への駆動軸６の取り付け が容易となる。

【００２５】 図５は、本考案の第３実施例に基づく差動歯車装置３００の縦断面図であり、 図６は図５に示した差動歯車装置のVI−VI断面矢視図である。 差動歯車装置３００は、ビスカスカップリング２０のハブ３２４を前記サイド ギヤ３１６にドッグクラッチを介して係合させたもので、それ以外の部分は前述 の第１実施例の差動歯車装置１００と全く同一構造とされている。

【００２６】 すなわち、本第３実施例におけるサイドギヤ３１６のボス部の端面には前記軸 線Ｃ方向に沿ってビスカスカップリング２０側へ突出するドッグクラッチ歯３１ ６ａが周方向に等配されて刻設されると共に、該サイドギヤ３１６のボス部が挿 入されるハブ３２４の受容凹部における前記ドッグクラッチ歯３１６ａとの対向 部分にはこれに対応して前記サイドギヤ３１６側へ突出するドッグクラッチ歯３ ２４ｂが刻設されており、両者はこのドッグクラッチを介して一体回転可能に嵌 合されている。そして、前記ハブ３２４の前記駆動軸６の雄スプライン６ａに臨 む部分は、軸線Ｃと同軸で該雄スプライン６ａの外径より内径の大きい円筒内面 ３２４ｃとされて、前記雄スプライン６ａに直接接することがないようにされて いる。

【００２７】 したがって、前記ハブ３２４を前記サイドギヤ３１６にドッグクラッチを介し て嵌合させることにより、両者は前記軸線Ｃの廻りに一体的に回転し、前記ハブ ３２４が駆動軸６と一体に回転することができるので、ビスカスカップリング２ ０は従来と全く同様に作動することができると共に、差動歯車装置３００への駆 動軸６の取り付けが容易となる。

【００２８】 図７は、本考案の第４実施例に基づく差動歯車装置４００の縦断面図であり、 図８は図７に示した差動歯車装置のVIII−VIII断面矢視図である。 差動歯車装置４００は、ビスカスカップリング２０のハブ４２４をサイドギヤ ４１６に丸キー２３を介して係合させたもので、それ以外の部分は前述の第１実 施例の差動歯車装置１００と全く同一構造とされている。

【００２９】 すなわち、本第４実施例のハブ４２４の前記軸線Ｃに同軸とされる受容凹部４ ２４ｂの内周面及び前記サイドギヤ４１６のボス部４１６ａの外周面には、丸キ ー２３を収容する断面半円状の溝がそれぞれ前記軸線Ｃと平行に延びるように形 成されている。そして前記ハブ４２４の前記駆動軸６の雄スプライン６ａに臨む 部分は、軸線Ｃと同軸で該雄スプライン６ａの外径より内径の大きい円筒内面４ ２４ｃとされて、前記雄スプライン６ａに直接接することがないようにされてい る。

【００３０】 したがって、前記ハブ４２４を前記サイドギヤ４１６にドッグクラッチを介し て嵌合させることにより、両者は前記軸線Ｃの廻りに一体的に回転し、前記ハブ ４２４が駆動軸６と一体に回転することができるので、ビスカスカップリング２ ０は従来と全く同様に作動することができると共に、差動歯車装置４００への駆 動軸６の取り付けが容易となる。

【００３１】 なお、本第４実施例においては丸キーを用いたが、キーの形状はこれにとらわ れる必要は無く他の形状を有するキーを用いても良い。

【００３２】

【考案の効果】

本考案の差動歯車装置によれば、差動制限機構であるビスカスカップリングの インナープレートが係合するハブは、隣接するサイドギヤと一体回転可能に嵌合 され、該サイドギヤを介して一方の駆動軸と一体的に回転することができるので 、直接は該駆動軸と係合する必要がない。そこで、予め組立てられた差動歯車装 置に駆動軸を組付ける際には、該駆動軸をサイドギヤに嵌合させるだけでよい。

【００３３】 そこで、従来のビスカスカップリング付き差動歯車装置のように、まず駆動軸 をハブにスプライン嵌合させた後に作業者がビスカスカップリングの起動トルク に抗しながら手で駆動軸を回転させて、駆動軸のスプラインとサイドギヤのスプ ラインとの位相を合わせる必要がないから、駆動軸を容易に取り付けることがで きる。

【００３４】 従って、粘性流体を介してトルク伝達を行うビスカスカップリングにより両駆 動軸の差動を制限する差動制限機構を有すると共に、駆動軸を容易に組付けるこ とができる組立て性の良好な差動歯車装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例に基づく差動歯車装置の縦
断面である。

【図２】図１に示した差動歯車装置のII−II断面矢視図
である。

【図３】本考案の第２実施例に基づく差動歯車装置の縦
断面である。

【図４】図３に示した差動歯車装置のIV−IV断面矢視図
である。

【図５】本考案の第３実施例に基づく差動歯車装置の縦
断面である。

【図６】図５に示した差動歯車装置のVI−VI断面矢視図
である。

【図７】本考案の第４実施例に基づく差動歯車装置の縦
断面である。

【図８】図７に示した差動歯車装置のVIII−VIII断面矢
視図である。

【図９】本考案の差動歯車装置が適用される車両の動力
伝達系を示す説明図である。

【図１０】従来の差動歯車装置の縦断面図である。

【符号の説明】

５ 駆動軸 ６ 駆動軸 １０ 差動歯車機構 １１ 差動歯車機構のケース １２ スプリングピン １３ ピニオンシャフト １４ａ ピニオンギヤ １４ｂ ピニオンギヤ １５ サイドギヤ ２０ ビスカスカップリング ２５ Ｘリング ２６ Ｘリング ２７ 作動室 ２８ インナープレート ２９ アウタープレート １００ 差動歯車装置 １１６ サイドギヤ １１６ａ ボス部外周面 １１６ｂ 雌スプライン １２４ ハブ １２４ｂ 受容凹部 １２４ｃ 円筒内面 ２１６ サイドギヤ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 同軸とされる一対の駆動軸の軸線の回り
   を回転する差動歯車ケースと、前記軸線に対して直交す
   るように前記差動歯車ケースに取り付けられたピニオン
   シャフトと、このピニオンシャフトに回転自在に軸支さ
   れたピニオンギヤと、前記ピニオンシャフトを挟んで互
   いに対向されかつ前記ピニオンギヤに係合して前記軸線
   の回りに回転されると共にそれぞれ前記各駆動軸と一体
   回転可能に係合する一対のサイドギヤとを備えた差動歯
   車機構と、 前記差動歯車ケースと一体となって回転するハウジング
   と、このハウジングに支承されて前記駆動軸の一方と一
   体的に回転するハブと、該ハブ及び前記ハウジングによ
   り画成されて粘性流体が封入される作動室と、この作動
   室内に配置されてその外周部が前記ハウジングと一体回
   転可能に係合した複数のアウタープレートと、これらア
   ウタープレートと交互に配置されかつその内周部が前記
   ハブと一体回転可能に係合した複数のインナープレート
   とを備えた差動制限機構とからなる差動歯車装置であっ
   て、 前記ハブが隣接するサイドギヤと一体回転可能に嵌合さ
   れると共に、該サイドギヤと一体回転可能に係合する一
   方の駆動軸が該ハブと非係合となるように構成されてい
   ることを特徴とする差動歯車装置。