JPH08247249A - 車両のリダクション及びディファレンシャルギヤ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コースト側負荷に対する変形防止を重量増を
伴うことなく達成し、良好な歯当りを保ってリダクショ
ン及びディファレンシャルギヤ装置の耐久性や信頼性を
向上させる。 【構成】 ディファレンシャルキャリヤ１２に、リダク
ションギヤ３８の外周面３８ａに当接することによって
両者の接近を抑止する変形防止部材５６を設ける。同変
形防止部材５６は、ベアリングリテーナボルト１６の先
端部に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に大型トラック及び
トラクタ等の車両に採用されて好適なリダクション及び
ディファレンシャルギヤ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】大型トラック及びトラクタ等の車両に採
用されているリダクション及びディファレンシャルギヤ
装置の典型的な構成を、図６の全体構成図を参照して簡
単に説明する。

【０００３】図中の符号１０は総括的にリダクション及
びディファレンシャルギヤ装置を示し、同リダクション
及びディファレンシャルギヤ装置は、後述するリダクシ
ョンギヤ及びディファレンシャルギヤ装置を内蔵するハ
ウジング又はケーシングを構成するディファレンシャル
キャリヤ１２を備えている。

【０００４】上記ディファレンシャルキャリヤ１２に
は、ベアリングリテーナ１４がベアリングリテーナボル
ト１６により着脱自在に装着され、同ベアリングリテー
ナ１４にはハイポイドギヤ１８を備えたリダクションピ
ニオン２０がインナベアリング２２及びアウタベアリン
グ２４を介して回転自在に支持されている。同リダクシ
ョンピニオン２０は、ディファレンシャルキャリヤ１２
の外部に突出した一端部にコンパニオンフランジ２６が
スプライン連結され、同コンパニオンフランジ２６は、
図示しないプロペラシャフトを介しエンジンのクランク
軸に連結されている。

【０００５】上記リダクションピニオン２０の他端部
は、上記ディファレンシャルキャリヤ１２に配設された
ピニオンパイロットベアリング２８によって回転自在に
支持されている。

【０００６】また、同ディファレンシャルキャリヤ１２
には、左右のサイドベアリング３０を介してディファレ
ンシャルケース３２が回転自在に支持されている。同デ
ィファレンシャルケース３２は、左右に分割された左方
ケース３２Ｌと右方ケース３２Ｒとからなり、両ケース
３２Ｌ及び３２Ｒはボルト３４により一体に結合されて
いる。

【０００７】上記左方ケース３２Ｌには、複数のボルト
３６によって大径のリダクションギヤ３８が固着され、
同リダクションギヤ３８は上記リダクションピニオン２
０のハイポイドギヤ１８と噛合するハイポイド歯を備え
ている。

【０００８】また、上記ディファレンシャルケース３２
内に、左右のディファレンシャルギヤ４０Ｌ及び４０Ｒ
と、ピニオンスパイダ４２上に回転自在に支持され上記
ディファレンシャルギヤ４０Ｌ及び４０Ｒに夫々噛合す
る複数のディファレンシャルピニオン４４とからなるデ
ィファレンシャルギヤ装置が収容され、上記左右のディ
ファレンシャルギヤ４０Ｌ及び４０Ｒには、図示を省略
されている左右の車輪を駆動する車軸が連結される。

【０００９】上記リダクション及びディファレンシャル
ギヤ装置１０の作動は良く知られており、従って以下こ
れを簡潔に説明する。車両の走行中、エンジンのクラン
ク軸に連動してリダクションピニオン２０が駆動され、
同リダクションピニオン２０のハイポイドギヤ１８に噛
合するリダクションギヤ３８がディファレンシャルケー
ス３２と一体に減速駆動される。同ディファレンシャル
ケース３２の回転は、周知のディファレンシャルギヤ装
置の作用により左右のディファレンシャルギヤ４０Ｌ及
び４０Ｒに伝達され、さらに左右の車軸を介して夫々左
右の車輪に伝達される。

【００１０】さて、上記リダクション及びディファレン
シャルギヤ装置１０では、これを採用した車両の運転中
にリダクションピニオン２０及びリダクションギヤ３８
の伝達トルクが極めて大きくなった場合、リダクション
ギヤ３８のリダクションピニオン２０との噛合部に生起
する噛合い反力が大きくなり、横方向（図６における左
向き）の噛合い反力によってリダクションギヤ３８の噛
合部が左方に押されて傾く倒れ現象が発生する。こうし
てリダクションギヤ３８が大きく傾くと、リダクション
ピニオン２０との噛合いが正しく行なわれなくなり、歯
当りが悪くなるので、歯面の異常摩耗や歯の折損を起す
不具合がある。

【００１１】このような倒れ現象の対策としては、たと
えば特願平５−２２０４２５号に記載された従来技術が
ある。この技術では、ディファレンシャルキャリヤ１２
にロックナット５０によって同ディファレンシャルキャ
リヤ１２に固定される傾斜防止部材４８を設けておき、
設定限度以上の傾きが生じた場合に転動自在のボール５
２が装着された傾斜防止部材４８の先端部をリダクショ
ンギヤ３８の噛合部背面に当接させることによって、リ
ダクションギヤ３８が左方に押されて設定限度以上傾く
のを防止している。

【００１２】ところで、上記リダクション及びディファ
レンシャルギヤ装置１０のリダクションギヤ３８には歯
面の湾曲したハイポイドギヤが採用されており、通常の
前進走行時はリダクションギヤの凸面（以下ドライブ
側）が歯当り面となる。これに対し、後退走行時や前進
走行時のエンジンブレーキ作動時等には、リダクション
ギヤの凹面（以下コースト側）が歯当り面となる。

【００１３】そして、リダクションギヤ３８がコースト
側の負荷を受けると、図７に示したように、ディファレ
ンシャルキャリヤ１２及びリダクションピニオン２０が
想像線で示した無負荷時の状態から実線で示した負荷時
の状態に変形する。即ち、リダクションギヤ３８外周側
のディファレンシャルキャリヤ面１２ａが、図７にハッ
チングを施して示したように、右上り傾向の変形をして
リダクションギヤ３８に接近する。また、リダクション
ピニオン２０の回転軸２０ａもコンパニオンフランジ２
６側が左方向へ傾くため、ハイポイドギヤ１８の噛合部
はリダクションギヤ３８の歯面から離れる方向に変位す
る。

【００１４】この結果、コースト側の負荷が作用した時
にもリダクションピニオン２０とリダクションギヤ３８
との噛合いが正しく行なわれなくなり、歯当りの悪化に
よって、歯面の異常摩耗や歯の折損、及びピッチング等
を生じる不具合がある。従って、このようなコースト側
負荷に起因する変形を防止又は抑制するため、従来技術
においては特にディファレンシャルキャリヤ１２の剛性
を増すことで対応していた。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記コースト
側負荷の変形防止対策としてディファレンシャルキャリ
ヤ１２等の剛性を増すためには、肉厚や部材の増加によ
ってどうしてもリダクション及びディファレンシャルギ
ヤ装置１０の重量増を避けることはできなかった。この
ような車両用部品の重量増は、燃費の向上等の観点から
近年積極的に進められている車両の軽量化に逆行するも
のである。特に、大型トラック等のような大型車両に採
用されるディファレンシャルキャリヤ１２はその形状が
大きいため、肉厚を若干上げただけでも剛性向上に伴っ
て増加する重量はかなり大きな値となる。

【００１６】そこで、本発明は、コースト側負荷に対す
る変形抑制又は変形防止を重量増を伴うことなしに達成
し、常に良好な歯当りを保ってリダクション及びディフ
ァレンシャルギヤ装置の耐久性や信頼性を向上させるこ
とを目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述した課題
を解決するためになされたもので、エンジンのクランク
軸に連動して駆動されるリダクションピニオンと、ディ
ファレンシャルキャリヤに回転自在に支持され上記リダ
クションピニオンに噛合して駆動されるリダクションギ
ヤと、同リダクションギヤに作動的に連結されたディフ
ァレンシャルギヤ装置とを備えたものにおいて、上記デ
ィファレンシャルキャリヤに上記リダクションギヤの外
周面に当接することによって同リダクションギヤと上記
ディファレンシャルキャリヤとの接近を抑止する変形防
止部材を設けたことを特徴とする車両のリダクション及
びディファレンシャルギヤ装置である。

【００１８】また、上記変形防止部材が、上記ディファ
レンシャルキャリヤにベアリングリテーナを着脱自在に
固定するベアリングリテーナボルトの先端部に設けられ
ていてもよい。

【００１９】

【作用】前述した本発明によれば、リダクション及びデ
ィファレンシャルギヤ装置がコースト側負荷を受け、デ
ィファレンシャルキャリヤがリダクションギヤの外周面
と接近する方向へ所定量以上変形すると、変形防止部材
がリダクションギヤの外周面に当接して剛性を補い、こ
れ以上の変形および接近を抑止する。従って、ハイポイ
ドピニオンの変位を抑え、同時にリダクションギヤの変
形も小さくなるので、ハイポイドピニオンとリダクショ
ンギヤとの噛合いは正常な状態に維持される。

【００２０】また、上記変形防止部材は、新たな部材を
設けてもよいし、あるいは、従来よりあるベアリングリ
テーナボルトを延長し、その先端部が変形時にリダクシ
ョンギヤの外周面と当接するようにしてもよく、いずれ
の場合も同様の作用が得られる。特に、変形防止部材を
ベアリングリテーナボルトと一体化すれば、部品点数を
増加させる必要はない。

【００２１】

【実施例】以下、本発明による車両のリダクション及び
ディファレンシャルギヤ装置の実施例を図面に基づいて
説明する。なお、リダクション及びディファレンシャル
ギヤ装置１０の全体構成は従来例の記載と略同様であ
り、従って本実施例では同一部分に同じ符号を付し、そ
の詳細な説明は省略する。

【００２２】図１は本発明の要部拡大図であり、ディフ
ァレンシャルキャリヤ１２にベアリングリテーナ１４を
固定するベアリングリテーナボルト１６をリダクション
ギヤ３８の外周面方向へ延長し、その先端部に変形防止
部材５６を設けてある。この変形防止部材５６は、ディ
ファレンシャルキャリヤ１２に変形がない無負荷時にお
いて、先端面５６ａとリダクションギヤ３８の外周面３
８ａとの間に、所定の隙間を確保して設けられている。
従って、ディファレンシャルキャリヤ１２の変形が所定
値以内の場合、リダクションギヤ３８は変形防止部材５
６と接触することなく回転する。

【００２３】しかし、リダクション及びディファレンシ
ャルギヤ装置１０がコースト側に大きな負荷を受けてデ
ィファレンシャルキャリヤ１２が所定値より大きな変形
をしようとすると、変形防止部材５６の先端面５６ａが
リダクションギヤ３８の外周面３８ａに当接して、これ
以上の変形を抑止する。この結果、リダクションピニオ
ン２０の回転軸２０ａが所定値より大きく傾斜するのも
防止されるため、ハイポイドギヤ１８の噛合部はリダク
ションギヤ３８の歯面から離れることなく良好な噛合い
が保たれる。

【００２４】ところで、変形防止部材５６の先端面５６
ａがリダクションギヤ３８の外周面３８ａに当接する時
には、その都度摩擦的に摺接する。このため、変形防止
部材５６に大きな曲げ荷重が作用して同部材が折損しや
すく、また早期に摩耗するため頻繁にロックナット５８
を弛めて先端面５６ａと外周面３８ａとの隙間調整をす
る必要があり、かつ比較的短期間で変形防止部材５６そ
れ自体の交換が必要になる等の問題が生じてくる。

【００２５】そこで、変形防止部材５６の先端部は、も
ちろん図１に示したような平坦面でもよいが、むしろ次
のような構成を採用するのが好ましい。図２は先端部の
第１実施例を示したもので、先端部分に転動自在のボー
ル５４を配設してある。このようにすれば、当接時に作
用する曲げ荷重はボール５４の転動に吸収されて小さく
なり、かつ摩擦力も極めて小さくなる。

【００２６】図３の第２実施例では、変形防止部材５６
の先端部にキャップ６０を取付けてあり、たとえばアル
ミ青銅や黄銅等のようにリダクションギヤ３８よりやわ
らかい材質のキャップ６０を採用して、当接時の焼付き
を防止している。

【００２７】図４の第３実施例では、変形防止部材５６
の先端部に耐摩耗性に優れたセラミック製のボス６２を
取付けている。セラミック製のボス６２は、青銅や黄銅
に比べて耐摩耗性が非常に優れており、またリダクショ
ンギヤ３８と高面圧で接触しても焼付く心配がない。さ
らに、変形防止部材５６にボス６２を固定する際には接
着やろう付等の方法で簡単にでき、まんがいちその固定
が外れた場合であっても、ボス取付用の凹部深さＤがボ
ス先端面と外周面３８ａとの間の隙間δより大きい（Ｄ
＞δ）と、ボス６２が脱落することはない。

【００２８】図５の第４実施例では、変形防止部材５６
の先端部を曲面形状にしたもので、やはり曲げ荷重や摩
擦力の低減を狙っている。

【００２９】上述した実施例では、変形防止部材５６を
ベアリングリテーナボルト１６の先端部に設けて共用し
ているが、たとえばピンのように、変形防止のみを目的
とした専用の変形防止部材を別に設けてもよい。

【００３０】また、上述した変形防止部材５６は、リダ
クション及びディファレンシャルギヤ装置がドライブ側
の負荷を受ける時にはリダクションギヤ３８から離れる
方向へ移動するため、その存在がじゃまになるような問
題は特にない。

【００３１】さらにまた、上記変形防止部材５６は、こ
れを単独で採用しても良好な噛合の維持に十分な機能を
発揮するが、傾斜防止部材４８と併用することにより、
原因が異なる噛合不良を共に防止できるようになるの
で、耐久性や信頼性の向上に特に有効である。

【００３２】

【発明の効果】前述した本発明によれば、変形防止部材
がディファレンシャルキャリヤやリダクションピニオン
の剛性を補うので、各部品共大幅な重量軽減が可能にな
り、リダクション及びディファレンシャルギヤ装置の軽
量化に大きな効果を奏する。

【００３３】また、リダクションピニオンとリダクショ
ンギヤとの噛合状態も極めて良好な状態に保たれるた
め、ギヤ自体の強度や耐久性が大幅に向上し、信頼性や
耐久性の高い装置となる。

【００３４】なお、変形防止部材をベアリングリテーナ
ボルトと一体化することにより、部品点数の増加を防
ぎ、かつ、軽量化の面でも有利になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す要部断面図である。

【図２】変形防止部材の先端部の第１実施例を示す図で
ある。

【図３】変形防止部材の先端部の第２実施例を示す図で
ある。

【図４】変形防止部材の先端部の第３実施例を示す図で
ある。

【図５】変形防止部材の先端部の第４実施例を示す図で
ある。

【図６】従来のリダクション及びディファレンシャルギ
ヤ装置の構成例を示す断面図である。

【図７】図６のリダクション及びディファレンシャルギ
ヤ装置がコースト側負荷を受けて変形した状態を極端に
示した図である。

【符号の説明】

１０ リダクション及びディファレンシャルギヤ装置 １２ ディファレンシャルキャリヤ １４ ベアリングリテーナ １６ ベアリングリテーナボルト １８ ハイポイドギヤ ２０ リダクションピニオン ２０ａ 回転軸 ３８ リダクションギヤ ３８ａ 外周面 ４８ 傾斜防止部材 ５６ 変形防止部材 ５６ａ 先端面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンのクランク軸に連動して駆動され
   るリダクションピニオンと、ディファレンシャルキャリ
   ヤに回転自在に支持され上記リダクションピニオンに噛
   合して駆動されるリダクションギヤと、同リダクション
   ギヤに作動的に連結されたディファレンシャルギヤ装置
   とを備えたものにおいて、上記ディファレンシャルキャ
   リヤに上記リダクションギヤの外周面に当接することに
   よって同リダクションギヤと上記ディファレンシャルキ
   ャリヤとの接近を抑止する変形防止部材を設けたことを
   特徴とする車両のリダクション及びディファレンシャル
   ギヤ装置。
2. 【請求項２】上記変形防止部材が、上記ディファレンシ
   ャルキャリヤにベアリングリテーナを着脱自在に固定す
   るベアリングリテーナボルトの先端部に設けられている
   ことを特徴とする請求項１記載のリダクション及びディ
   ファレンシャルギヤ装置。