JPH08247254A - デファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピニオンギヤ歯先面と収納孔壁面との摺動部
の面圧を低く維持しつつ安定した差動制限力を得ること
を目的とする。 【構成】 デフケ−ス２１と、デフケ−ス２１の内部に
回転自在に支承された一対のサイドギヤ３７，３９と、
互いに噛み合うと共にサイドギヤ３７，３９と各別に噛
み合う少なくとも一組のピニオンギヤ組６７，６９と、
該ピニオンギヤ組６７，６９を摺動回転自在に収納する
収納孔６３，６５とを備えるデファレンシャル装置７に
おいて、ピニオンギヤ６７，６９は、モジュールｍのギ
ヤ部７１，７７，７３，７９の歯末において基準の歯形
曲面より内側に形成された歯形修整部８７を備え、歯先
にて０．０４ｍ〜０．１２ｍの修整量を有し、歯面にて
半径方向に０．１２ｍ〜０．４０ｍの修整量を有するこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両のデファレンシ
ャル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平６−２０７６４５号公報に図３の
ようなデファレンシャル装置２０１が記載されている。
このデファレンシャル装置２０１は、デフケ−ス２０３
と、ヘリカルピニオンギヤ２０５及びこれと噛み合って
対をなす他のヘリカルピニオンギヤからなるピニオンギ
ヤ組と、出力側ヘリカルサイドギヤ２０７，２０９とを
備えており、デフケ−ス２０３を回転させるエンジンの
駆動力はピニオンギヤ組からサイドギヤ２０７、２０９
を介して出力軸側に伝達される。ピニオンギヤ２０５は
デフケ−ス２０３の収納孔２１１に、他のピニオンギヤ
は他の収納孔に、それぞれ摺動回転自在に収納されてい
る。

【０００３】トルクを伝達している間、ピニオンギヤ組
はサイドギヤ２０７，２０９との噛み合い反力により各
歯先を収納孔の壁面に押し付けられて摩擦抵抗が生じる
と共に、ヘリカルギヤの噛み合いスラスト力によって、
サイドギヤ２０７，２０９の間、あるいはピニオンギヤ
組やサイドギヤ２０７，２０９とデフケ−ス２０３との
間で摩擦抵抗が生じ、これらの摩擦抵抗により差動制限
力が得られる。

【０００４】そして、このデファレンシャル装置２０１
は、対をなすピニオンギヤの歯先面と歯面との交差部
（歯先）に斜面状部（面取り部）を形成しており、この
斜面状部は歯先面と１０°〜３０°の角度をなしてい
る。こうしてピニオンギヤの歯先面と収納孔壁面との摺
動部への潤滑油導入を容易化して、該摺動部にカジリや
焼き付きが発生するのを防止している。

【０００５】この歯先の面取り部がないと、例えば図４
のように、ピニオンギヤ２１３の噛み合い負荷により歯
先のダレ２１５が生じて、歯先面２１７と収納孔壁面と
の摺動部の面圧が過大となりカジリや焼き付きにいたる
恐れがある。

【０００６】一方、歯先面に上記のような摺動部が存在
しない場合であっても、ギヤのスコーリング等を避ける
ため歯先に近い歯末の一部分を基準のインボリュート曲
線から修整する歯形修整が一般に行われている。この場
合の修整量としては、例えばＩＳＯ規格には、図５のよ
うに、基準ラックにおける修整量（円周方向修整量に相
当）を最大０．０２ｍ（ｍはモジュール、以下同じ）、
修整高さ（半径方向の修整量に相当）を最大０．６ｍと
定めている。これは歯形修整を過大にすると歯先まで歯
当りが延びなくなりピッチング強さの低下を招く恐れが
あるので、これを防止し、円滑な噛み合いを得るためで
ある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来例
のように歯先に斜面状部を形成すると歯先面の摺動部面
積が小さくなるので、駆動トルクの入力時摺動部の面圧
が過大になって歯先面や収納孔壁面の摩耗が著しくな
り、差動回転時においては摺動回転による歯先面の負荷
が加わりピニオンギヤの噛み合いが不円滑になったり摺
動部の隙間が大きくなるために駆動力がかかるときに異
音が発生したり等により十分な差動制限力が得られない
ことや、円滑な差動回転ができなくなるという問題があ
った。

【０００８】そこで、上記の歯形修整量規格に従って歯
形修整を行った場合、ピニオンギヤの噛み合い負荷に併
せて歯先の摺動回転による負荷が加わり歯先のダレを歯
形修整では解消し切れずに、歯先のダレが外径以上に突
出し、収納孔壁面にカジリをひき起こしてしまい、摺動
部の潤滑性向上が達せられない。

【０００９】本発明は、このような問題点に着目してな
されたものであり、ピニオンギヤ歯先面と収納孔壁面と
の摺動部の面圧を低く維持しつつ安定した差動制限力を
得ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、エンジンの駆動力により回
転駆動されるデフケ−スと、デフケ−スの内部に回転自
在に支承された一対の出力側サイドギヤと、互いに噛み
合うと共に前記サイドギヤと各別に噛み合う少なくとも
一組のピニオンギヤ組と、デフケ−スに形成され該ピニ
オンギヤ組を摺動回転自在に収納する収納孔とを備える
デファレンシャル装置において、前記ピニオンギヤは、
モジュールｍのギヤ部を備えると共に該ギヤ部の歯末に
おいて基準の歯形曲面より内側に形成された歯形修整部
を備え、該歯形修整部は歯先にて０．０４モジュール〜
０．１２モジュールの修整量を有し、歯面にて半径方向
に０．１２モジュール〜０．４０モジュールの修整量を
有することを特徴とする。

【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載のデ
ファレンシャル装置であって、前記歯先における歯形修
整量と半径方向の歯形修整量との比が１：３であること
を特徴とする。

【００１２】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載のデファレンシャル装置であって、前記ギヤ部は、歯
形修整部の曲面と基準の歯形曲面とが連続した歯面を有
することを特徴とする。

【００１３】

【作用】請求項１記載の発明によれば、ピニオンギヤの
歯形修整部は歯先にて０．０４ｍ〜０．１２ｍの円周方
向修整量を有し、歯面にて０．１２ｍ〜０．４０ｍの半
径方向修整量を有するので、ピニオンギヤ歯先面の摺動
部面積を確保し、摺動部の面圧を低くできる。また、こ
れにより噛み合い負荷及び摺動回転による負荷が加わっ
た場合にも歯先のダレや摺動部のカジリ、焼き付きを十
分防止でき、差動制限力が安定する。

【００１４】請求項２記載の発明によれば、ピニオンギ
ヤの歯形修整量は請求項１記載の発明による範囲内で、
かつ歯先における円周方向修整量と歯面における半径方
向修整量との比が１：３に設定されているので、請求項
１記載の発明による作用と同じ作用が得られると共に歯
形修整用工具の種類を多くしないで済む。

【００１５】請求項３記載の発明によれば、請求項１又
は２記載の発明による作用に加え、ピニオンギヤ歯面に
おける歯形修整部の曲面と基準の歯形曲面とが角張らず
に連続して形成されているのて、歯先の強い当たりが緩
和され歯先のダレが低減される。

【００１６】

【実施例】図１、２により本発明の一実施例を説明す
る。図１は本実施例のデファレンシャル装置の断面図で
ある。

【００１７】デファレンシャル装置７は図示しないデフ
キャリヤ内に回転自在に配置され、デフケ−ス２１に固
定されたリングギヤ（図示省略）ギヤを介してエンジン
により回転駆動される。デフケ−ス２１には開口８９，
９１，９３が設けられており、それのボス部５５，５７
の内周には螺旋状のオイル溝９５，９５が形成されてい
る。デファレンシャル装置７が回転するとデフキャリヤ
内に形成されたオイル溜りから撥ね上げられたオイル
が、これらの開口８９，９１，９３とオイル溝９５，９
５とからデフケ−ス２１に流出入し、各ギヤの噛み合い
部や各摺動部を潤滑する。

【００１８】図１のように、デフケ−ス２１はケ−シン
グ本体３１とカバ−３３とをボルト３５で固定して構成
されている。デフケ−ス２１の内部にはヘリカルギヤが
形成された左右の出力側サイドギヤ３７，３９が対向配
置されている。

【００１９】各サイドギヤ３７，３９の中空のボス部４
１，４３はデフケ−ス２１の支承部４５，４７によって
回転自在に支承されている。ボス部４１，４３の内径側
に形成された大径部４９，５１には、これらの内周に跨
がってスラストブロック５３が配置され、サイドギヤ３
７，３９の各自由端を支承しセンタ−リングしている。
図示しない左右の出力軸は、それぞれデフケ−ス２１の
ボス部５５，５７を貫通してサイドギヤ３７，３９にス
プライン連結されており、スラストブロック５３を介し
て互いに付き当てられている。サイドギヤ３７，３９と
デフケ−ス２１との間にはスラストワッシャ５９がそれ
ぞれ配置されており、サイドギヤ３７，３９の間（スラ
ストブロック５３の外周側）にはスラストワッシャ６１
が配置されている。

【００２０】また、デフケ−ス２１には長短の収納孔６
３，６５が周方向に複数組形成されている。これらの収
納孔６３，６５にはそれぞれヘリカルギヤで形成された
長短のピニオンギヤ６７，６９が摺動回転自在に収納さ
れている。

【００２１】長いピニオンギヤ６７は、第１と第２のギ
ヤ部７１，７３とこれらを連結する小径の軸部７５とか
らなり、第１ギヤ部７１は右のサイドギヤ３９と噛み合
っている。また、短いピニオンギヤ６９は、第１と第２
のギヤ部７７，７９からなり、第１ギヤ部７７は左のサ
イドギヤ３７と噛み合い、第２ギヤ部７９はピニオンギ
ヤ６７の第２ギヤ部７３と噛み合っている。

【００２２】図２は各ピニオンギヤ６７，６９の各ギヤ
部７１，７３、７７，７９を示しており、各ギヤ部はモ
ジュールｍの低歯に形成されている。そして、各ギヤ部
の歯先面８１と各歯面８３との間には、破線で示した基
準のインボリュート歯形曲面８５より内側に歯面を追い
込んだ歯形修整が行われ、歯形修整部８７が形成されて
いる。円周方向修整量は０．０４ｍ〜０．１２ｍに設定
され、半径方向修整量は０．１２ｍ〜０．４０ｍに設定
され、かつ円周方向修整量と半径方向修整量との比が
１：３となるように設定されている。なお、この歯形修
整部８７は、ピニオンギヤ６７，６９のホブ切り後に歯
形修整部８７が上記の各修整量範囲内でかつ上記比率に
なるように予め歯形を修整済みのホブを用いて、歯切り
加工と同時に歯形修整加工がなされている。こうして、
ピニオンギヤ６７，６９の各歯面８３では、インボリュ
ート歯形曲面８５と歯形修整部８７とが角張らないで連
続してつながって形成されている。

【００２３】デフケ−ス２１を回転させるエンジンの駆
動力はピニオンギヤ６７，６９からサイドギヤ３７，３
９を介して左右の出力軸に分配される。又、悪路での片
軸空転などによって、左右の出力軸間に駆動抵抗差が生
じるとピニオンギヤ６７，６９の自転によりエンジンの
駆動力は左右各側に差動分配される。

【００２４】トルクの伝達中、ピニオンギヤ６７，６９
の歯先面８１はサイドギヤ３７，３９との噛み合い反力
により収納孔６３，６５の壁面に押し付けられて摩擦抵
抗が発生する。又、ヘリカルギヤの噛み合いスラスト力
によって各ピニオンギヤ６７，６９の端面とデフケ−ス
２１との間で摩擦抵抗が発生し、スラストワッシャ５９
を介してサイドギヤ３７，３９とデフケ−ス２１との間
で、又スラストワッシャ６１を介してサイドギヤ３７，
３９の間で摩擦抵抗が発生する。これらの摩擦抵抗によ
り、トルク感応型の差動制限力が得られる。

【００２５】このとき、モジュールｍの低歯に形成され
たピニオンギヤ６７，６９のギヤ部７１，７３、７７，
７９の歯先では、上記のように歯形修整部８７を形成し
たことによってピニオンギヤ歯先面の摺動部面積を確保
し、摺動部の面圧を低くできる。同時にピニオンギヤ歯
先は相手ギヤ部の歯元との強い当たりやカジリが防止さ
れ、噛み合い負荷及び摺動回転による負荷が加わった場
合にも図４の従来例のような歯先のダレ２１５が生じな
い。このような条件を考慮して上記の歯形修整量の数値
は決められたものである。そして、円周方向修整量と半
径方向修整量との比が１：３に設定されているので、歯
形修整用工具を兼ねたホブの種類を多くする必要がな
い。さらに歯面８３におけるインボリュート歯形曲面８
５と歯形修整部８７とのつながりが角張らないで連続し
ているので、歯先の強い当たりが緩和され歯先のダレ２
１５が低減される。

【００２６】このように、各ピニオンギヤ６７，６９の
歯先面８１と収納孔６３，６５との摺動が安定した状態
で行われるから、差動制限力が安定すると共に、差動制
限特性の経時変化が防止される。そして、ホブによる歯
切り加工と同時に歯形修整を行っているので、ホブ切り
後のシェービング加工や研削加工による歯形修整の工程
を省略でき、それだけコストを低減できる。

【００２７】なお、本実施例の構成は、車両のフロント
デフ、リヤデフ及びセンタデフのいずれにも適用でき
る。又、本発明において、各ギヤはヘリカルギヤでなく
スパ−ギヤでもよい。スパ−ギヤの場合は差動制限力が
ピニオンギヤと収納孔との摺動に依存すると共に、ヘリ
カルギヤに較べて噛み合い率が小さく噛み合い部の負担
が大きいから、歯形修整による差動制限力の安定効果が
特に大きい。

【００２８】

【発明の効果】請求項１のデファレンシャル装置によれ
ば、ピニオンギヤの歯形修整部は０．０４ｍ〜０．１２
ｍの円周方向修整量と０．１２ｍ〜０．４０ｍの半径方
向修整量を有することによりピニオンギヤ歯先面の摺動
部面積を確保し、摺動部の面圧を低くでき、かつ歯先の
ダレや摺動部のカジリ、焼き付きを十分防止できる。そ
して、これにより差動制限力が安定する。

【００２９】請求項２のデファレンシャル装置によれ
ば、ピニオンギヤの歯形修整量は請求項１記載の発明に
よる範囲内で、かつ円周方向修整量と半径方向修整量と
の比が１：３に設定されているので、請求項１記載の発
明による効果と同じ効果が得られると共に歯形修整用工
具の種類を多くしないで済む。

【００３０】請求項３のデファレンシャル装置によれ
ば、請求項１又は２記載の発明による効果に加え、ピニ
オンギヤ歯面における歯形修整部の曲面と基準の歯形曲
面とが連続して形成されているので、歯先の強い当たり
が緩和され歯先のダレが低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の断面図である。

【図２】一実施例のピニオンギヤを示す拡大図である。

【図３】従来例の断面図である。

【図４】従来例のピニオンギヤのの噛み合いによる歯先
の変形を示す図である。

【図５】従来の歯形修整量規格の一例を示す図である。

【符号の説明】

７ デファレンシャル装置 ２１ デフケ−ス ３７，３９ サイドギヤ ６３，６５ 収納孔 ６７，６９ ピニオンギヤ ７１，７７ 第１ギヤ部 ７３，７９ 第２ギヤ部 ８１ 歯先面 ８３ 歯面 ８５ 基準のインボリュート歯形曲面 ８７ 歯形修整部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの駆動力により回転駆動される
   デフケ−スと、デフケ−スの内部に回転自在に支承され
   た一対の出力側サイドギヤと、互いに噛み合うと共に前
   記サイドギヤと各別に噛み合う少なくとも一組のピニオ
   ンギヤ組と、デフケ−スに形成され該ピニオンギヤ組を
   摺動回転自在に収納する収納孔とを備えるデファレンシ
   ャル装置において、 前記ピニオンギヤは、モジュールｍのギヤ部を備えると
   共に該ギヤ部の歯末において基準の歯形曲面より内側に
   形成された歯形修整部を備え、該歯形修整部は歯先にて
   ０．０４モジュール〜０．１２モジュールの修整量を有
   し、歯面にて半径方向に０．１２モジュール〜０．４０
   モジュールの修整量を有することを特徴とするデファレ
   ンシャル装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のデファレンシャル装置で
   あって、 前記歯先における歯形修整量と半径方向の歯形修整量と
   の比が１：３であることを特徴とするデファレンシャル
   装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のデファレンシャル
   装置であって、 前記ギヤ部は、歯形修整部の曲面と基準の歯形曲面とが
   連続した歯面を有することを特徴とするデファレンシャ
   ル装置。