(57)【要約】【課題】簡素で安価なピニオン型差動装置の構造の僅かな改変によって、小さな差動制限力を効果的に得ることができる差動制限装置を提供することを目的とする。【解決手段】デフケース１の回転軸に直交するピニオン軸２に回転自在に軸支されたピニオン３、４と該ピニオン３、４と噛合する左右のサイドギヤ５、６とからなる差動装置において、前記ピニオン軸２とピニオン３、４とがデフケース１の回転軸軸方向の両側において所定の範囲（円弧Ｅ１・Ｅ１およびＥ３・Ｅ４）にて軸支部２Ａ、２Ｂを形成したので、ピニオン軸２の僅かな構造改変のみにて、左右の駆動輪間に不要な差動が生じても、所定の範囲に形成された軸支部２Ａ、２Ｂの端部であるエッジ部Ｅ１〜Ｅ４が、ピニオン軸１孔の内周面に食い込むとともに、ピニオン軸２が空隙部７、８を埋める楔効果によって、ピニオン軸２に対するピニオン３、４の妄りな回動を阻止して、軽度の差動制限力を得て安定した走行が可能となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デフケースの回転軸に直交するピニオン軸に回転自在に軸支されたピニオンと該ピニオンと噛合する左右のサイドギヤとからなる差動装置において、前記ピニオン軸とピニオンとがデフケースの回転軸軸方向の両側において所定の範囲にて軸支部を形成するように構成されたことを特徴とする差動制限装置。
【請求項２】
前記軸支部の端部を形成するピニオン軸のエッジ部間の回転軸軸方向距離を、ドライブ側とコースト側とで異ならせて構成したことを特徴とする請求項１に記載の差動制限装置。
【請求項３】
前記軸支部に耐磨耗処理を施したことを特徴とする請求項１または２に記載の差動制限装置。
【請求項４】
前記軸支部に油溝を形成したことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の差動制限装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デフケースの回転軸に直交するピニオン軸に回転自在に軸支されたピニオンと該ピニオンと噛合する左右のサイドギヤとからなる差動装置に係り、小さな差動制限力を得るものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のピニオン型差動装置は構造が簡単で安価なことから車両用差動装置として多用されている。そして、このような差動装置にあって、差動機能を有するが故に、走行中に路面状態の不均衡に起因して軽度のスリップが生じることがある。このような不都合を防止するために、差動装置の回転部材に予め所定の負荷を与えて妄りな差動作用を抑止することが行われている（例えば下記特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特公昭４６−８２０７号公報（公報第３頁第６欄第３１行目〜第３８行目）
【０００４】
前記特許文献１に開示された従来の予圧付与型差動制限装置について図５を用いて簡単に説明する。デフケース１１０からなる）の回転駆動力を、デフケース１１０の回転軸に直交して固定されたピニオン軸１１３に軸支されたピニオン１１４と、これの左右両側から傘歯噛合する左右のサイドギヤ１１５、１１６から構成される差動歯車によって、前記左右のサイドギヤ１１５、１１６にトルク配分して伝達するものであり、前記ピニオン１１４と左右のサイドギヤ１１５、１１６との間の噛合反力によって互いに離反するサイドギヤ１１５、１１６がその背面に介設されたプレッシャプレート１１７、１１８およびテーパリング１１９、１２０（それぞれデフケース１１１、１１２と回転を共にする）に圧接して差動制限力を得るように構成されるとともに、前記テーパリング１１９、１２０間に介設されたスプリング１２１によって牽引されて差動制限のためのイニシャルトルクを発生するように構成されたものである。
【０００５】
このような構成の差動制限装置によって、通常の直進走行時にはエンジンからの駆動力によりデフケース１１０からの所定の駆動力を受けてピニオン１１４と噛合する左右の各サイドギヤ１１５、１１６に均等にその駆動力が伝達される。その際、左右の駆動輪の走行抵抗がほぼ同じであり、ピニオン１１４は静止状態にて噛合反力にて各サイドギヤ１１５、１１６を離反させ、プレッシャプレート１１７、１１８およびテーパリング１１９、１２０を介してデフケース１１０との間を一体化させて、強固な駆動力が得られる。また、走行中の軽度のスリップ時には、スプリング１２１によって発生したイニシャルトルクにより適度の差動制限力が得られ、さらに、車両が泥濘地等の悪路に遭遇して片輪空転等により過剰な差動作用が発生しようとした場合にも、スプリング１２１による予圧がピニオン１１４とサイドギヤ１１５、１１６との間に噛合反力を効果的に生じさせて、サイドギヤ１１５と１１６とを離反させてデフケース１１１、１１２それぞれとの内壁面との間に差動制限力を発生させて、低速車輪側にも駆動力が伝達され、悪路での脱出性能を向上させることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような予圧付与型差動制限装置によって、ピニオンとサイドギヤとの間の噛合反力によってサイドギヤ背面のデフケース内側面との間に発生する差動制限力とは独立して、スプリングによる予圧負荷により所定の差動制限力を常時付与して、多様な路面状態と走行形態に対応させてスリップ等を減少させることが可能となったものの、プレッシャプレート１１７、１１８、テーパリング１１９、１２０やスプリング１２１等の多くの部品を必要として、構造も複雑になりがちであった。
【０００７】
そこで、本発明では、上記従来の予圧付与型差動制限装置の課題を解決して、簡素で安価なピニオン型差動装置の構造の僅かな改変によって、小さな差動制限力を効果的に得ることができる差動制限装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明は、デフケースの回転軸に直交するピニオン軸に回転自在に軸支されたピニオンと該ピニオンと噛合する左右のサイドギヤとからなる差動装置において、前記ピニオン軸とピニオンとがデフケースの回転軸軸方向の両側において所定の範囲にて軸支部を形成するように構成されたことを特徴とする。また本発明は、前記軸支部の端部を形成するピニオン軸のエッジ部間の回転軸軸方向距離を、ドライブ側とコースト側とで異ならせて構成したことを特徴とする。また本発明は、前記軸支部に耐磨耗処理を施したことを特徴とする。また本発明は、前記軸支部に油溝を形成したことを特徴とするもので、これらを課題解決のための手段とするものである。
【０００９】
【実施の形態】
以下本発明の差動制限装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１および図２は本発明の差動制限装置の第１実施の形態を示し、図１（Ａ）は差動制限装置の全体図、図１（Ｂ）は要部断面図、図２は軸支部の変形例を示す各要部断面図である。本発明の基本構成は、図１に示すように、デフケース１の回転軸に直交するピニオン軸２に回転自在に軸支されたピニオン３、４と該ピニオン３、４と噛合する左右のサイドギヤ５、６とからなる差動装置において、前記ピニオン軸２とピニオン３、４とがデフケース１の回転軸方向の両側において所定の範囲（円弧Ｅ１・Ｅ２およびＥ３・Ｅ４、これらの円弧はピニオン軸２の半周より小さい）にて軸支部２Ａ、２Ｂを形成するように構成されたことを特徴とする。
【００１０】
以下に詳述する。本発明の差動制限装置は、最も基本的なピニオン型差動装置を構成母体とする。図１（Ａ）に示すように、デフケース１の回転軸に直交してピニオン軸２が前記デフケース１の孔に圧入等により挿入固定される。ピニオン軸２の両端部にはピニオン３、４が軸支される。これらのピニオン３、４の左右両側から傘歯噛合してサイドギヤ５、６がデフケース１の回転軸と同心にて配設される。このような差動装置において、図１（Ｂ）に示すように、前記ピニオン軸２とピニオン３とがデフケース１の回転軸軸方向（図面の左右方向）の両側において所定の範囲にて円弧状の軸支部２Ａ、２Ｂを形成したものである。
【００１１】
したがって、デフケース１の回転方向（図１（Ｂ）の上下方向）には、軸支部２Ａ、２Ｂの端部であるエッジ部Ｅ１とＥ３とを結ぶ直線状端面（エッジ部間）によって区画される第１空隙部７およびエッジ部Ｅ２とＥ４とを結ぶ直線状端面（エッジ部間）によって区画される第２空隙部８が形成される。本実施の形態では、第１空隙部７側がドライブ側で、第２空隙部８側がコースト側とされ、ピニオン軸２のエッジ部間の回転軸軸方向距離（Ｅ１−Ｅ３、Ｅ２−Ｅ４）を、ドライブ側とコースト側とで同じに構成したものである。
【００１２】
このように構成されているので、デフケース１からの回転駆動力が、回転方向であるドライブ側あるいはコースト側からピニオン軸２に伝達されてくると、ピニオン軸２の軸支部２Ａ、２Ｂ（円弧Ｅ１・Ｅ２およびＥ３・Ｅ４）を介してピニオン３を回転方向に押し付ける。ドライブ駆動における直線走行時等に路面状態に起因して左右の駆動輪間に不要な差動が生じようとした場合に、前記軸支部２Ａ、２Ｂの端部であるドライブ側エッジ部Ｅ１、Ｅ３が、ピニオン３のピニオン軸孔の内周面に食い込むとともに、ピニオン軸２による前記第１空隙部７を埋める楔効果によって、ピニオン軸２に対するピニオン３の妄りな回動を阻止することができる。すなわち、軽度の差動制限力を得ることができる。
【００１３】
図２はピニオン軸２における軸支部２Ａ、２Ｂの変形例を示す各要部断面図で、換言すれば、軸支部２Ａ、２Ｂによって区画される空隙部の形状形態である。図２（Ａ）は走行機会の大きなドライブ側にてより大きな差動制限力が得られるように、軸支部２Ａ、２Ｂの端部を形成するピニオン軸のエッジ部間の回転軸軸方向距離を、ドライブ側Ｅ１−Ｅ３をコースト側Ｅ２−Ｅ４より大きく採ったものである。また、本例では、ピニオン軸２の軸支部２Ａ、２Ｂの表面に耐磨耗処理Ｍが施される。図２（Ｂ）は必要最小限の空隙形成に停めることで、ピニオン軸２の所定の強度を確保することにより、中空部９の形成を可能にしたものである。図２（Ｃ）は軸支部２Ａ、２Ｂの端部を形成するピニオン軸におけるエッジ部Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４のエッジ効果を高めるために、空隙部７、８を円弧状にえぐってより鋭角に近いエッジ部を得るものである。
【００１４】
図３は本発明の差動制限装置の第２実施の形態を示す全体断面図およびピニオン軸の側面図である。本実施の形態のものは、ドライブ側およびコースト側のうち必要な側にのみ本発明の技術思想を施したものである。すなわち、例えば、図面上側が手前に回転する方向をドライブ側として、ドライブ側にのみエッジ部Ｅ１、Ｅ３およびＥ２、Ｅ４を形成してそれぞれ空隙部７Ａ、７Ｂが形成されたものである。これにより、必要最小限の部位に空隙部７Ａ、７Ｂが形成されて強度低下を最小限に抑制できる。
【００１５】
図４は本発明の差動制限装置の第３実施の形態を示す全体断面図である。本実施の形態のものは、ピニオン３、４に軸支されるピニオン軸２の軸支部に油溝１０（好適には螺旋状）を形成したものである。このような構成により、エッジ部Ｅによる効果的な差動制限力を得てピニオン軸２とピニオン３、４との間に発熱があっても、油溝１０を潤滑する潤滑油によって効果的に冷却される。
【００１６】
以上本発明の実施例を述べてきたが、本発明の趣旨の範囲内にて、差動装置の形状、形式（ピニオン軸が単純な１本のものの他、三叉状や十字状ピニオン軸のものにも適用可能である）、形成範囲を含む軸支部の形状（軸支部の形成範囲を回転軸軸方向の両側で異ならせてエッジ部間の面を回転方向に対して傾斜形成して、ピニオンの主として回転する方向側で比較的大きな差動制限力を得るように構成することもできる）、軸支部の端部を形成するピニオン軸のエッジ部間の回転軸軸方向距離のドライブ側とコースト側との異なった比率、軸支部の耐磨耗処理形態、軸支部の油溝の形状等については適宜選定可能である。
【００１７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば、デフケースの回転軸に直交するピニオン軸に回転自在に軸支されたピニオンと該ピニオンと噛合する左右のサイドギヤとからなる差動装置において、前記ピニオン軸とピニオンとがデフケースの回転軸軸方向の両側において所定の範囲にて軸支部を形成するように構成されたことにより、ピニオン軸の僅かな構造改変のみにて、左右の駆動輪間に不要な差動が生じようとした場合に、所定の範囲に形成された軸支部の端部であるエッジ部が、ピニオン軸孔の内周面に食い込むとともに、ピニオン軸による前記空隙部を埋める楔効果によって、ピニオン軸に対するピニオンの妄りな回動を阻止して、軽度の差動制限力を得て安定した走行が可能となる。
【００１８】
また、前記軸支部の端部を形成するピニオン軸のエッジ部間の回転軸軸方向距離を、ドライブ側とコースト側とで異ならせて構成した場合は、走行機会の大きなドライブ側にてより大きな差動制限力を得て、走行機会のちいさなコースト側での軸支部を大きく採って強度低下を最小限にすることができる。さらに、前記軸支部に耐磨耗処理を施した場合は、通常の軸支形態に比較して接触面積の小さな軸支部であっても耐久性を向上させることが可能となる。
徴とする請求項１または２に記載の差動制限装置。
【００１９】
さらにまた、前記軸支部に油溝を形成した場合は、エッジ部によるピニオン内周への食い込みやピニオン軸の楔効果によって効果的な差動制限力を得る際に、ピニオン軸とピニオンとの間に発熱があっても、油溝を潤滑する潤滑油によって効果的に冷却して、発熱を抑制することができる。かくして、簡素で安価なピニオン型差動装置の構造の僅かな改変によって、小さな差動制限力を効果的に得ることができる差動制限装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の差動制限装置の第１実施の形態を示し、図１（Ａ）は差動制限装置の全体図、図１（Ｂ）は要部断面図である。
【図２】同、軸支部の変形例を示す各要部断面図である。
【図３】本発明の差動制限装置の第２実施の形態を示す全体断面図およびピニオン軸の側面図である。
【図４】本発明の差動制限装置の第３実施の形態を示す全体断面図である。
【図５】従来の予圧付与型差動制限装置の全体断面図である。
【符号の説明】
１      デフケース
２      ピニオン軸
２Ａ      第１軸支部
２Ｂ      第２軸支部
３      第１ピニオン
４      第２ピニオン
５      左サイドギヤ
６      右サイドギヤ
７      第１空隙部（ドライブ側）
８      第２空隙部（コースト側）
９      中空部
１０      冷却油溝
Ｅ      エッジ部
Ｍ      耐磨耗処理
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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