JPH09159011A - 軸付き歯車 - Google Patents

軸付き歯車

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Publication number
JPH09159011A
JPH09159011A JP32262895A JP32262895A JPH09159011A JP H09159011 A JPH09159011 A JP H09159011A JP 32262895 A JP32262895 A JP 32262895A JP 32262895 A JP32262895 A JP 32262895A JP H09159011 A JPH09159011 A JP H09159011A
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JP
Japan
Prior art keywords
gear
shaft
annular groove
pinion
diameter
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP32262895A
Other languages
English (en)
Inventor
Maki Ito
真樹 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
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Publication of JPH09159011A publication Critical patent/JPH09159011A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2361/00Apparatus or articles in engineering in general
    • F16C2361/61Toothed gear systems, e.g. support of pinion shafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/38Constructional details
    • F16H48/42Constructional details characterised by features of the input shafts, e.g. mounting of drive gears thereon
    • F16H2048/423Constructional details characterised by features of the input shafts, e.g. mounting of drive gears thereon characterised by bearing arrangement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/38Constructional details
    • F16H48/42Constructional details characterised by features of the input shafts, e.g. mounting of drive gears thereon
    • F16H2048/423Constructional details characterised by features of the input shafts, e.g. mounting of drive gears thereon characterised by bearing arrangement
    • F16H2048/426Constructional details characterised by features of the input shafts, e.g. mounting of drive gears thereon characterised by bearing arrangement characterised by spigot bearing arrangement, e.g. bearing for supporting the free end of the drive shaft pinion

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  • Retarders (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型で信頼性の高い軸付き歯車を提供するこ
とにある。 【解決手段】 歯車部2aとベアリング4に支持される
軸部2bとを有する軸付き歯車2において、歯車部2a
と軸部2bとの間に歯車部2aの直径よりも小径であ
り、かつ、軸部2bの直径よりも大径の段部20を形成
し、段部20の端面と軸部2bの外周とが連続するよう
に端面と外周との間に曲面部21を形成するとともに、
段部20の外周に環状溝22を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、歯車部と軸部とを
有する軸付き歯車に関するものである。
【0002】
【従来の技術】車両等に用いられる減速歯車には、スパ
イラルベベルギヤやハイポイドギヤが知られているが、
ハイポイドギヤは、スパイラルベベルギヤに比べて、歯
のかみ合い率が大きく取れるため静かな運転が可能にな
る、ハイポイドピニオンギヤの外径が大きく強度的に有
利である、ハイポイドピニオンギヤがリングギヤの中心
よりも下にあるため推進軸が低くできる等の利点がある
ので、一般的にハイポイドギヤが主に使用されている。
【0003】減速歯車は、十分な支持剛性を確保して、
負荷運転時に正常な歯当たりを得る必要があるために、
負荷の大きい大型車両ではハイポイドピニオンの両端を
支持している。そこで、ハイポイドピニオンの支持剛性
を向上するパイロットベアリングが特開平4−1027
19号公報に開示されている。この公報によれば、図4
に示すように、ハイポイドピニオン30のピニオン軸3
1をキャリアケース32に支持するパイロットベアリン
グ33のアウタレース34に、キャリアケース32への
取付部35を一体形成するとともに、キャリアケース3
2に、取付部35に対応する支持部36を設ける。この
支持部36に取付部35を取り付けることにより、パイ
ロットベアリング33をキャリアケース32に固定す
る。その結果、パイロットベアリング33の支持剛性を
向上している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
パイロットベアリングの支持構造では、パイロットベア
リングのキャリアケースに対する支持剛性は向上する
が、ハイポイドピニオンのピニオン軸の剛性がパイロッ
トベアリングの支持剛性に伴っていない。ハイポイドギ
ヤの特性により、前進時にエンジンブレーキ、圧縮圧開
放式ブレーキ、リターダ等の補助ブレーキを作動させた
場合や後進時に生じるラジアル方向の大きな負荷が、パ
イロットベアリングやハイポイドピニオンのピニオン軸
に加わる。この負荷による応力が、パイロットベアリン
グの端面がピニオン軸と当接している部分(図4中、一
点鎖線で示す部位A)に集中し、部位Aから折損するお
それがある。この折損を防止するためにハイポイドピニ
オンのピニオン軸の径を大きくすること、あるいは部位
Aの曲率を大きくすることでハイポイドピニオンのピニ
オン軸の強度を向上することができるが、これに伴って
パイロットベアリングの容量を確保するためには、パイ
ロットベアリングも大きくする必要がある。ところが、
パイロットベアリングを大きくすると、パイロットベア
リングがハイポイドギヤ、リングギヤあるいはデフケー
ス等に干渉するという問題点が発生する。よって、ハイ
ポイドピニオンのピニオン軸を大きくせずに、このピニ
オン軸の部位Aの強度を向上することは困難であるとい
う問題点がある。
【0005】よって、本発明の目的は、前述の問題点を
解決し、小型で信頼性の高い軸付き歯車を提供すること
にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、歯車
部とベアリングに支持される軸部とを有する軸付き歯車
において、歯車部と軸部との間に歯車部の直径よりも小
径であり、かつ、軸部の直径よりも大径の段部を形成
し、段部の端面と軸部の外周とが連続するように端面と
外周との間に曲面部を形成するとともに、段部の外周に
環状溝を形成した構成である。
【0007】請求項2の発明は、請求項1記載の軸付き
歯車において、段部の端面が、ベアリングが当接する環
状面として形成される構成である。
【0008】請求項3の発明は、請求項1記載の軸付き
歯車において、環状溝が歯車部の端面から連続して形成
される構成である。
【0009】請求項4の発明は、請求項1記載の軸付き
歯車において、環状溝と曲面部とが、それぞれに作用す
る応力が略同一となるようにそれぞれ形成される構成で
ある。
【0010】請求項5の発明は、請求項1記載の軸付き
歯車において、環状溝の断面形状が円弧状に形成される
構成である。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。自動車のデファレンシャル(以下デフという)
の構造を図1,2に示す。これらの図において、符号1
はキャリアケースを示す。キャリアケース1の内部にお
いて、ハイポイドピニオン2がリングギア3に噛合して
いる。ハイポイドピニオン2は、ギヤ部2aとこのギヤ
部2aの両面にそれぞれ一体形成される軸部とから構成
されており、一方の軸部であるピニオン軸部2bがパイ
ロットベアリング4を介して、他方の端部である駆動軸
部2cがテーパローラベアリング5を介してキャリアケ
ース1に支持されている。リングギヤ3は、ボルト6a
及びナット6bによりデフケース7aに固定されてい
る。デフケース7a,7bの両端に設けられている軸部
7cには、テーパローラベアリング8が嵌合されてお
り、テーパローラベアリング8がキャリアケース1に固
定されている。
【0012】デフケース7aとデフケース7bにより囲
われる内部には、十字形に延びる軸9aを有するスパイ
ダ9と、各軸9aにそれぞれ回動自在に支持される四つ
のデフベベルピニオン10(一つのみ図示し、残りの図
示は省略する)と、これらに噛合する二つのデフベベル
ギヤ11とが収容されている。各デフベベルギヤ11に
は、それぞれ左右の図示しないアクスルシャフトがスプ
ライン嵌合により連結している。なお、1aはテーパロ
ーラベアリング8をキャリアケース1に固定するための
ベアリングキャップ、12はベアリングキャップ1aを
キャリアケース1に取り付けるキャップ取付ボルト、1
3はロックプレート、14はデフケース7a,7bを互
いに連結するボルト、15はスラストワッシャ、16は
ロックボルト、17はロックシート、18はアジャステ
ィングスクリュー、一点鎖線Bはアクスルシャフトの回
転軸線をそれぞれ示す。
【0013】このように構成されるデフでは、ハイポイ
ドピニオン2を回転駆動すると、リングギア3、デフケ
ース7a,7b、スパイダ9がアクスルシャフト回転軸
線Bを中心として一体的に回転し、それに伴い、車両直
進時にはデフベベルピニオン10が自転しないままアク
スルシャフト回転軸線Bの周りに回転することによりデ
フベベルギア11が回転して、左右のアクスルシャフト
を等速で回転させる。ところが、車両が方向を変えたと
きには、左右の車輪に回転差が生じる。この回転差を、
デフベベルピニオン10が軸9aを回転中心にして自転
することにより吸収して、車輪の滑りを防止している。
【0014】次にハイポイドピニオン2について詳しく
説明する。図3に示すように、ギヤ部2aとピニオン軸
部2bとの連結部には、ギヤ部2aの直径よりも小さ
く、かつ、ピニオン軸部2bの直径よりも大きい径の円
柱形の段部20が形成されている。ここで、ギヤ部2a
の直径をR1、ピニオン軸部2bの直径をR2、段部2
0の直径をR3とすると、R3はR2<R3<R1の関
係を満たすように設定されている。
【0015】段部20の端面とピニオン軸部2bの外周
面との間には、段部20の端面とピニオン軸部2bの外
周面とが滑らかに連続するように曲面部21が形成され
ている。また、段部20のギヤ部2aの端面に隣接する
外周には、ギヤ部2aの端面から連続して環状溝22が
形成されている。環状溝22の断面形状は、円弧状に形
成されている。段部20の端面は環状面として形成さ
れ、この端面にはパイロットベアリング4が当接され
る。段部20の端面にパイロットベアリング4を当接す
ることで、パイロットベアリング4の位置決めが行なわ
れる。
【0016】曲面部21及び環状溝22の剛性は、前進
時にエンジンブレーキ、圧縮圧開放式ブレーキ、リター
ダ等の補助ブレーキを作動させた場合や後進時に生じる
大きな負荷がパイロットベアリング4やピニオン軸部2
bに加わったとき、その負荷による応力が曲面部21及
び環状溝22に略同一に分散するようにそれぞれ設定さ
れる。曲面部21の剛性は、段部20の端面でパイロッ
トベアリング4の位置決めが行なえる程度に曲面部21
の曲率を調整して設定する。環状溝22の剛性は、溝の
大きさや深さを調整して設定する。
【0017】曲面部21及び環状溝22にかかる応力が
略同一となるように、曲面部21及び環状溝22の剛性
を設定すると、前進時にエンジンブレーキ、圧縮圧開放
式ブレーキ、リターダ等の補助ブレーキを作動させた場
合や後進時に生じる大きな負荷がパイロットベアリング
4やピニオン軸部2bに加わったとき、その負荷による
応力は、曲面部21及び環状溝22に略同一に分散して
作用する。したがって、応力集中を緩和することがで
き、曲面部21からの折損が防止される。また、ピニオ
ン軸の直径を大きくすることなく、従来のハイポイドピ
ニオンと同様の大きさにもかかわらず、ハイポイドピニ
オンの耐久性及び信頼性を向上することができる。
【0018】前述の実施例では、自動車のデフに用いら
れるハイポイドピニオンの場合について説明したが、歯
車部と軸部との間に段部を形成して、この段部の外周に
環状溝を形成した構造を、歯車部とベアリングに支持さ
れる軸部とを有する軸付き歯車すべてに適用できること
は勿論である。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、歯車部と軸部との間に歯車部の直径よりも小径
であり、かつ、軸部の直径よりも大径の段部を形成し
て、段部の端面と軸部の外周とが連続するように端面と
外周との間に曲面部を形成するとともに、段部の外周に
環状溝を形成したので、大きな負荷が軸部に加わった場
合に、その負荷による応力は曲面部及び環状溝に分散し
て作用する。
【0020】したがって、応力の集中が防止され、応力
の集中する部位からの折損が防止される。また、軸部の
径を増大させたり曲面部の曲率を大きくすることなく、
軸の耐久性及び信頼性を向上することができる。
【0021】請求項2の発明によれば、段部の端面が、
ベアリングが当接する環状面として形成されているの
で、ベアリングの位置決めが容易に行なえるとともに、
曲面部における応力集中を効率良く緩和することができ
る。
【0022】請求項3の発明によれば、環状溝が、歯車
部の端面から連続して形成されているので、効率良く信
頼性及び耐久性を向上することができる。
【0023】請求項4の発明によれば、負荷が軸部に加
わった場合に、その負荷による応力は曲面部及び環状溝
に略同一に分散して作用するので、曲面部及び環状溝の
うちどちらか一方に応力が集中することが防止され、局
部的な応力集中を回避することができる。
【0024】請求項5の発明によれば、環状溝の断面形
状が円弧状に形成されているので、応力を十分に受ける
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の軸付き歯車であるハイポイドピニオン
を含むデファレンシャルの分解斜視図である。
【図2】図1のハイポイドピニオンの近傍の断面図であ
る。
【図3】ハイポイドピニオンの断面図である。
【図4】従来のハイポイドピニオンの近傍の断面図であ
る。
【符号の説明】
1 キャリアケース 2 ハイポイドピニオン 2a ギヤ部 2b ピニオン軸部 2c 駆動軸部 3 リングギヤ 4 パイロットベアリング 7a,7b デフケース 9 スパイダ 10 デフベベルピニオン 11 デフベベルギヤ 20 段部 21 曲面部 22 環状溝

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】歯車部とベアリングに支持される軸部とを
    有する軸付き歯車において、 上記歯車部と上記軸部との間に上記歯車部の直径よりも
    小径であり、かつ、上記軸部の直径よりも大径の段部を
    形成し、 上記段部の端面と上記軸部の外周とが連続するように上
    記端面と上記外周との間に曲面部を形成するとともに、
    上記段部の外周に環状溝を形成したことを特徴とする軸
    付き歯車。
  2. 【請求項2】上記端面は、上記ベアリングが当接する環
    状面として形成されることを特徴とする請求項1記載の
    軸付き歯車。
  3. 【請求項3】上記環状溝は、上記歯車部の端面から連続
    して形成されることを特徴とする請求項1記載の軸付き
    歯車。
  4. 【請求項4】上記環状溝と上記曲面部とは、それぞれに
    作用する応力が略同一となるようにそれぞれ形成される
    ことを特徴とする請求項1記載の軸付き歯車。
  5. 【請求項5】上記環状溝の断面形状は、円弧状に形成さ
    れていることを特徴とする請求項1記載の軸付き歯車。
JP32262895A 1995-12-12 1995-12-12 軸付き歯車 Withdrawn JPH09159011A (ja)

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

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Effective date: 20030304