JPH0754960A - 自動車の車軸駆動装置用差動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 自動車の車軸駆動装置用差動装置は薄壁状薄
板からなる差動歯車箱２を備えている。この差動歯車箱
は差動歯車８と車軸歯車９の円錐歯１１から生じる力か
ら解放されている。車軸歯車９は車軸１０の方向に作用
する力を受け止める別体の保持器１２に軸承され、軸ピ
ン７の方向に作用する力は例えばリングギア１に直接支
持されている。 【効果】 差動装置は大きな強度を有し、かつ軽量およ
び低コストで製作可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、駆動歯車を支持する差
動歯車箱を備え、この差動歯車箱に差動歯車を支持する
軸ピンが軸承され、この差動歯車が車軸に設けられた車
軸歯車にかみ合い、これらの歯車がかさ歯車として形成
されている、自動車の車軸駆動装置用差動装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】米国特許第４０８４４５０号明細書によ
り、閉じた差動歯車箱を備えたこの種の差動装置が知ら
れている。この差動歯車箱には、リングギアとして形成
された駆動歯車を取り外し可能に固定するためのフラン
ジが設けられている。この差動歯車箱の向き合った二つ
の穴には、差動歯車を支持する軸ピンが嵌め込まれてい
る。車軸に付設された車軸歯車は差動歯車にかみ合い、
差動歯車箱に支持されている。前述の技術水準は今日の
差動装置の普通の構造を示している。その際、差動歯車
箱は比較的に重く、がっしりしている。なぜなら、リン
グギアから伝達される駆動トルクを伝達し、差動歯車ま
たは車軸歯車の必須の斜めの歯によって生じる力を受け
止めなければならないからである。内側にある歯車を組
み立てるために、差動歯車箱は米国特許第４０８４４５
０号明細書記載のように、取り外し可能に分割形成され
ているかまたは歯車を挿入するための開口を備えてい
る。このような開口は差動歯車箱の強度を低下させ、一
般的には部品をがっしりと形成することによってこの強
度低下を補っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の根底をなす課
題は、最適な強度を有し、軽量で、低コストで、簡単に
組み立て可能である、自動車の車軸駆動装置用の改良さ
れた差動装置を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この課題は、車軸歯車が
車軸の方向に作用する力を受け止める保持器に軸承され
ていることによって解決される。本発明の有利な実施形
は従属請求項に記載してある。

【０００５】冒頭に述べた種類の差動装置において、車
軸歯車が、車軸の方向に作用する力を受け止める保持器
に軸承されていると、差動歯車箱はこの力から解放さ
れ、それによって小さな寸法に形成可能である。これに
より、差動歯車箱の重量とコストが低減される。別体の
保持器は差動装置全体を組み立てる前に車軸歯車と軸ピ
ンを挿入することを可能にする。この予備組み立ては差
動装置の組み立てを簡単かつ短時間で可能にする。

【０００６】差動歯車箱が保持器によって受け止められ
る力から解放されるので、例えばリングギアとして形成
された駆動歯車を介して伝わるトルクおよびそれによっ
て生じる力の伝達のために、差動歯車箱を強度的に最適
に形成可能である。この形成は例えば深絞りされた薄壁
状の薄板部品によって低コストで実現可能である。

【０００７】差動装置の有利な実施形では、リングギア
が軸ピンの縦軸線の範囲に設けられている。これによ
り、リングギアから軸ピンへの力の直接的な伝達が保証
される。差動歯車箱が回転対称の二つの壺状部材からな
っていると、差動歯車箱はきわめて簡単で低コストで丈
夫な構造となる。この壺状部材は例えばオーバーラップ
させて直接的に接合可能である。リングギアは接合部の
範囲に取り外し不能に装着されているかあるいは接合部
を接合したリングギアを介して間接的に互いに連結され
ている。

【０００８】軸ピンがリングギアの凹部に軸承され、ト
ルクがリングギアからこの軸ピンに直接伝達されると、
差動歯車箱は一層軽量化され、力の伝達が改善される。
軸ピンの方向に作用する、歯車の円錐歯によって生じる
力が、リングギアによって直接支持されるかまたは閉じ
た力の伝達経路で車軸に支持されると有利である。この
両者の場合、差動歯車箱はこの力から解放され、それに
より小さく採寸可能である。

【０００９】車軸ピンが片側または両側に差し込み部を
備えているかあるいはリングギアの凹部または差動歯車
箱の凹部に浮動係合していると、差動装置は力をつり合
わせた後で自動的にセットされる。従って、かさ歯車相
互の位置の誤差に対してきわめて鈍感であり、かさ歯車
を簡単かつ低コストで製作および相互位置決め可能であ
る。更に、あらゆる歯のかみ合いにとって力が同じであ
るので、小型の差動かさ歯車を使用可能である。位置の
誤差および力のつり合いに応じて、軸ピンは車軸の方向
に少しだけ移動可能である。これにより必然的に、かさ
歯を介して軸ピンの縦方向における移動が小さくなる。

【００１０】保持器が車軸歯車を軸承する円板状のセグ
メントとこのセグメントを連結するステーによって形成
されることにより、保持器の超過コストが制限される。
このような保持器は低コストかつ軽量であり、薄板押抜
き部品として一体にまたは複数の部材で製作可能であ
る。一体製作の場合には、押抜き部品は適当に曲げるこ
とにより保持器の形なり、一個所で接合される。二つの
部材で製作する場合には、この部材は曲げられた同一の
Ｕ字形の部材として形成され、二個所で互いに連結され
る。

【００１１】上記の差動装置は更に、リングギアが差動
歯車箱とのねじ込み固定を省略することによって簡単に
製作可能であり、ねじ穴による接合部を備えていないと
いう利点がある。

【００１２】壺状部材を回転対称に形成し、かつ歯車の
組み立てのための開口を省略することにより、表面が滑
らかになる。これにより、差動装置とその駆動装置を収
容する車軸箱内で回転する差動歯車箱の騒音が低下す
る。

【００１３】この差動歯車箱を閉じた形に形成すること
により、カプセル化が可能であり、かつ車軸箱内の潤滑
から切り離して差動装置を独立して潤滑することができ
る。

【００１４】

【実施例】次に、略図に基づいて本発明を例示的に詳し
く説明する。自動車の車軸駆動装置用差動装置は、リン
グギア１として形成された駆動歯車を支持する差動歯車
箱２を備えている。この差動歯車箱は、リングギア１を
駆動するピニオン３と同様に、示唆的に示した車軸箱４
に回転可能に軸承されている。

【００１５】差動歯車箱２は回転軸線Ａ−Ａに対して回
転対称の２個の壺状部材５，６からなっている。この壺
状部材は同一であってもよい。軸ピン７は差動歯車８を
回転可能に軸承している。この差動歯車は車軸歯車９に
かみ合っている。車軸歯車は図示していない車輪に連結
された車軸１０に回転可能に軸承されている。差動歯車
８と車軸歯車９は円錐形の歯１１を介して互いにかみ合
っている。

【００１６】車軸歯車９は保持器１２に軸承されてい
る。この保持器は円板状のセグメント１３と、このセグ
メントを連結するステー１４によって形成されている。
この保持器１２は円錐状の歯１１を介して軸線Ａ−Ａ方
向に作用する力を受け止め、それによって引張り応力を
受ける。かさ歯車１は壺状部材５，６の接合部１５の範
囲と、軸ピン７の縦軸線Ｂ−Ｂを含む範囲１６に設けら
れている。

【００１７】図１では、壺状部材５，６は接合部１５の
範囲において互いにオーバーラップして溶接され、リン
グギア１は例えば同様に溶接によってこの接合部１５に
装着されている。差動歯車８は縦軸線Ｂ−Ｂの方向にお
いて、軸ピン７に溶接されたストッパー１７に支持され
ている。この軸ピン７は端側に差し込み部１８を備えて
いる。この差し込み部は接合部１５の範囲において凹部
１９に浮動挿入されている。この凹部１９は接合部１５
を貫通し、そして付加的にリングギア１また壺状部材
５，６にも形成可能である。

【００１８】壺状部材５，６は上記と異なり、図２に従
ってリングギア１に接合可能である。この場合、凹部１
９は図３に従ってリングギア１にのみ設けることができ
る。この図３に従って、差動歯車８は縦軸線Ｂ−Ｂの方
向においてリングギア１の肩部２０に支持可能である。
凹部１９は、軸ピン７が回転軸線Ａ−Ａと縦軸線Ｂ−Ｂ
の方向に少しだけ摺動可能に形成されている。

【００１９】軸ピン７は図１の用途のために、例えば図
６の（Ａ）〜（Ｇ）に従って形成可能である。図６の
（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ、ねじ締め部を備えた軸ピン
７を示している。この場合、図６の（Ａ）では、ストッ
パー１７が一方の端部または両端部にねじ締められてい
る。図６の（Ｂ）では、軸ピン１７が分割して形成され
ている。この場合、部分はキャップナット２１によって
互いに保持される。ストッパー１７は軸ピン７の部分に
一体に形成可能である。図６の（Ｃ）は中空の軸ピン７
を示している。この軸ピンの中を、引張りアンカーとし
て作用するボルト２２が延びている。

【００２０】図６の（Ｄ）〜（Ｇ）はそれぞれ、ねじ締
め部を持たない変形例を示している。この場合、図６の
（Ｄ）に従って、ストッパー１７は溶接され、図６の
（Ｅ）に従って焼きばめされている。

【００２１】図６（Ｆ）は保持リング２３によって固定
したストッパー１７を示し、図６の（Ｇ）は中空の軸ピ
ン７を示している。この軸ピンの中にはスリーブ２４が
設けられている。このスリーブは両端が縁を曲げられて
いる。

【００２２】図７の（Ａ）と（Ｂ）は保持器１２の展開
図である。この場合、保持器は図７の（Ａ）では薄板プ
レス部品として一体に作られ、図８の（Ｂ），（Ｃ）で
は曲げによって形が作られている。その際、ステー１４
は二つのステー部分２５，２６からなっている。このス
テーは例えば図８の（Ａ）に従い溶接によって、図８の
（Ｃ）に従いオーバーラップさせて接着またはろう付け
によって互いに連結可能である。図８の（Ａ）の保持器
１２は図７の（Ｂ）に示した同一の二つのプレス部品か
らなり、前述の方法であるいはリベット２７によって接
合されている。

【００２３】

【発明の効果】本発明による差動装置は、最適な強度を
有し、軽量で、低コストで、簡単に組み立て可能である
という利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の差動装置の断面図である。

【図２】変形例の断面図である。

【図３】リングギアに軸承された軸ピンを示す図であ
る。

【図４】車軸歯車を軸承するための保持器の斜視図であ
る。

【図５】車軸歯車を装着した、図４の保持器の断面図で
ある。

【図６】（Ａ）〜（Ｇ）は軸ピンの変形例を示す図であ
る。

【図７】（Ａ）は図４の保持器の展開図、（Ｂ）は図４
の保持器の部分の展開図である。

【図８】（Ａ）〜（Ｃ）は図７の（Ａ），（Ｂ）の接合
された保持器の平面図である。

【符号の説明】

１ リングギア ２ 差動歯車箱 ５，６ 壺状部材 ７ 軸ピン ８ 差動歯車 ９ 車軸歯車 １０ 車軸 １１ 歯 １２ 保持器 １３ セグメント １４ ステー １５ 接合部 １８ 差し込み部 １９ 凹部 Ｂ−Ｂ 軸ピンの縦軸線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ペーター・メッフェルト ドイツ連邦共和国、75233 ティーフェン ブロン、ブラウエンストラーセ、３／１

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動歯車を支持する差動歯車箱を備え、
   この差動歯車箱に差動歯車を支持する軸ピンが軸承さ
   れ、この差動歯車が車軸に設けられた車軸歯車にかみ合
   い、これらの歯車がかさ歯車として形成されている、自
   動車の車軸駆動装置用差動装置において、車軸歯車
   （９）が車軸（１０）の方向に作用する力を受け止める
   保持器（１２）に軸承されていることを特徴とする自動
   車の車軸駆動装置用差動装置。
2. 【請求項２】 リングギア（１）として形成された駆動
   歯車が軸ピン（７）の縦軸線（Ｂ−Ｂ）の範囲（１６）
   に設けられていることを特徴とする請求項１の差動装
   置。
3. 【請求項３】 差動歯車箱（２）がそれぞれ接合された
   回転対称の壺状部材（５，６）からなり、リングギア
   （１）が接合部（１５）の範囲に取り外し不能に装着さ
   れていることを特徴とする請求項２の差動装置。
4. 【請求項４】 差動歯車箱（２）がそれぞれリングギア
   （１）に接合された回転対称の壺状部材（５，６）から
   なっていることを特徴とする請求項２の差動装置。
5. 【請求項５】 軸ピン（７）がリングギア（１）の凹部
   （１９）に軸承されていることを特徴とする請求項１ま
   たは２の差動装置。
6. 【請求項６】 差動歯車（８）が軸ピン（７）の縦軸線
   （Ｂ−Ｂ）の方向にこの軸ピンに支持されて配置されて
   いることを特徴とする請求項１の差動装置。
7. 【請求項７】 差動歯車（８）が軸ピン（７）の縦軸線
   （Ｂ−Ｂ）の方向においてリングギア（１）に支持され
   ていることを特徴とする請求項１の差動装置。
8. 【請求項８】 軸ピン（７）が少なくとも一方の側に差
   し込み部（１８）を備え、この差し込み部が接合部（１
   ５）の範囲において凹部（１９）に浮動係合しているこ
   とを特徴とする請求項３，４および６のいずれか一つの
   差動装置。
9. 【請求項９】 保持器（１２）が車軸歯車（９）を軸承
   する円板状のセグメント（１３）とこのセグメントを連
   結するステー（１４）によって形成されていることを特
   徴とする請求項１の差動装置。