(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転できるデフ・ケースと、
このデフ・ケース内に回転できるように取付けた１対のサイド・ギヤと、
ピニオン軸により回転できるように支えられ、前記サイド・ギヤに駆動作用を伴ってかみあい、これ等の各サイド・ギヤの間に差動回転が得られるようにした１組の互いに間隔を置いたデフ・ピニオン組合いギヤと、
を備え、
前記サイド・ギヤの任意の１つのギヤの第１の歯数と、前記ピニオン組合いギヤの任意の１つの第２の歯数との和を１９より少なくして成る、
デフ・アセンブリ。
【請求項２】
前記サイド・ギヤの任意の１つの前記第１の歯数と、前記ピニオン組合いギヤの任意の１つの前記第２の歯数との差を３より多くないようにした請求項１のデフ・アセンブリ。
【請求項３】
前記サイド・ギヤの任意の１つの前記第１の歯数と、前記ピニオン組合いギヤの任意の１つの前記第２の歯数とを、それぞれ１１より多くないようにした請求項２のデフ・アセンブリ。
【請求項４】
回転できるデフ・ケースと、
このデフ・ケース内に回転できるように取付けた１対のサイド・ギヤと、
ピニオン軸により回転できるように支えられ、前記サイド・ギヤに駆動作用を伴ってかみあい、これ等の各サイド・ギヤの間に差動回転が得られるようにした１組の互いに間隔を置いたデフ・ピニオン組合いギヤと、
を備え、
前記サイド・ギヤの任意の１つの第１の歯数と、前記ピニオン組合いギヤの任意の１つの第２の歯数との和を１９より少なくし、前記サイド・ギヤの任意の１つの前記第１の歯数と、前記ピニオン組合いギヤの任意の１つの前記第２の歯数との差を３より多くしないようにし、前記サイド・ギヤの任意の１つの前記第１の歯数と、前記ピニオン組合いギヤの任意の１つの前記第２の歯数とをそれぞれ１１より多くしないようにして成る、
デフ・アセンブリ。
【請求項５】
回転できるデフ・ケースと、
このデフ・ケース内に回転できるように取付けた１対のサイド・ギヤと、
ピニオン軸により回転できるように支えられ、前記サイド・ギヤに駆動作用を伴ってかみあい、これ等の各サイド・ギヤの間に作動回転が得られるようにした１組の互いに間隔を置いたデフ・ピニオン組合いギヤと、
を備え、
前記サイド・ギヤの任意の１つの第１の歯数と、前記ピニオン組合いギヤの任意の１つの第２の歯数との和を１９より多くないようにし、そして、前記サイド・ギヤの任意の１つの前記第１の歯数と、前記ピニオン組合いギヤの任意の１つの前記第２の歯数との差を３より多くないようにして成る、
デフ・アセンブリ。
【請求項６】
前記サイド・ギヤの任意の１つの前記第１の歯数と、前記ピニオン組合いギヤの任意の１つの前記第２の歯数とをそれぞれ１１より多くないようにした請求項５のデフ・アセンブリ。
【請求項７】
回転できるデフ・ケースと、
このデフ・ケース内に回転できるように取付けた１対のサイド・ギヤと、
ピニオン軸により回転できるように支えられ、前記サイド・ギヤに駆動作用を伴ってかみ合い、これ等の各サイド・ギヤの間に作動回転が得られるようにした１組の互いに間隔を置いたデフ・ピニオン組合いギヤと、
を備え、
前記サイド・ギヤの任意の１つの第１の歯数と、前記ピニオン組合いギヤの任意の１つの第２の歯数との和を１９より多くないようにし、前記サイド・ギヤの任意の１つの前記第１の歯数と、前記ピニオン組合いギヤの任意の１つの前記第２の歯数とをそれぞれ１１より多くないようにして成る、
デフ・アセンブリ。
【請求項８】
前記サイド・ギヤの任意の１つの前記第１の歯数と、前記ピニオン組合いギヤの任意の１つの前記第２の歯数との差を３より多くないようにした請求項７のデフ・アセンブリ。
【請求項９】
回転できるデフ・エースと、
このデフ・ケース内に回転できるように取付けた１対のサイド・ギヤと、
ピニオン軸により回転できるように支えられ、前記サイド・ギヤに駆動作用を伴ってかみ合い、これ等の各サイド・ギヤの間に作動回転が得られるようにした１組の互いに間隔を置いたデフ・ピニオン組合いギヤと、
を備え、
前記サイド・ギヤの任意の１つの第１の歯数と、前記ピニオン組合いギヤの任意の１つの第２の歯数との和を１９より多くないようにし、前記サイド・ギヤの任意の１つの前記第１の歯数の歯と、前記ピニオン組合いギヤの任意の１つのギヤの前記第２の歯数との差を３より多くしないようにし、前記サイド・ギヤの任意の１つの前記第１の歯数と、前記ピニオン組合いギヤの任意の１つの前記第２の歯数歯とをそれぞれ１１より多くないようにして成る、
デフ・アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、デフ・アセンブリ（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ａｓｓｅｍｂｌｙ）、ことにギヤ・パワー密度（ｇｅａｒ  ｐｏｗｅｒ  ｄｅｎｓｉｔｙ）を向上し寸法を縮小するのに最適にしたサイド・ギヤの歯数（ｎｕｍｂｅｒ  ｏｆ  ｔｅｅｔｈ）とピニオンかみあいギヤの歯数とを備えたデフ・アセンブリに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、当業界にはよく知られているデフ・アセンブリは、自動車の動力伝達システム内に配置され入力軸に作動的に結合した１対の出力軸を互いに異なる速度で回転させることにより各出力軸に協働する車輪に自動車の旋回中に道路に対し牽引作用を保持させる。このような装置は、入力軸により生ずるトルクを各出力軸間に実質的に配分する。従来のデフ・アセンブリは、１組のピニオン組合いギヤにかみあう１対の互いに対向するサイド・ギヤをその差動回転ができるように納める回転できるデフ・ケースを備える。
【０００３】
典型的にはデフ・サイド・ギヤの任意の１つの歯数Ｚ１と、ピニオン組合いギヤの任意の１つの歯数Ｚ２との和は１９以上である。通常デフ・アセンブリの製造業者は、デフ・サイド・ギヤの歯数と、ピニオン組合いギヤの歯数との次の組合せ１４×１０、１６×１０又は１３×９を使う。さらに前記各組合せのサイド・ギヤの歯数とピニオン組合いギヤの歯数との差は３より多く、又前記各サイド・ギヤの歯数は１１より多いことに留意すべきである。
【０００４】
今日ではデフ・サイド・ギヤとピニオン組合いギヤとは、絶えず増大する自動車エンジン動力及びギヤ荷重によって、ギヤ強度を高めギヤ寸法を縮小するという相反する要求と自動車のアンスプラング・マスの重量及び寸法を減らす必要性とを伴う。既存のデフ・ギヤはギヤ歯強度及びギヤ寸法とに対する現用の要求を満足しない。
【０００５】
すなわち向上したパワー密度及び縮小した寸法の得られる最適の歯数を持つデフ・サイド・ギヤ及びかみあいピニオン組合いギヤの組合せが必要である。
【０００６】
【発明の要約】
本発明は、向上したパワー密度（ｐｏｗｅｒ  ｄｅｎｓｉｔｙ）及び縮小した寸法の得られる最適の歯数を持つデフ・ギヤ装置すなわちデフ・サイド・ギヤ及びかみあいピニオン組合いギヤを備えたデフ・アセンブリを提供する。
【０００７】
本発明によるデフ・アセンブリは、回転できるデフ・ケースと、このデフ・ケース内に回転できるように取付けた１対のサイド・ギヤと、ピニオン軸に回転できるように支えられ前記サイド・ギヤに駆動作用を伴ってかみあいこれ等のサイド・ギヤとの間に差動回転が得られるようにした１組の互いに間隔を置いたデフ・ピニオン組合いギヤとを備え、サイド・ギヤの任意の１つの歯数と、ピニオン組合いギヤの任意の１つの歯数との和は、１９より少なくし、サイド・ギヤのうちの任意の１つの歯数と、ピニオン組合いギヤの任意の１つの歯数との差は３より多くないようにし、そしてサイド・ギヤのうちの任意の１つの歯数と、ピニオン組合いギヤの任意の１つのギヤの歯数とはそれぞれ１１より多くないようにしてある。
【０００８】
本発明によるデフ・アセンブリによって、駆動軸から一層高いトルクを伝えることができる実質的に向上したギヤ・パワー密度と各寸法の縮小した各部品とが得られる。
【０００９】
本発明のその他の目的及び利点は添付図面についての以下の説明から明らかである。
【００１０】
【実施例】
以下本発明の好適な実施例を添付図面について述べる。
【００１１】
添付図面の図１には自動車用の典型的なデフ・アセンブリ１０を例示してある。デフ・アセンブリ１０は、車軸ハウジング１２内に納められ、デフ・アセンブリ１０の内方に互いに反対の方向に突出する１対の互いに整合した車軸１４ａ、１４ｂを差動的に駆動することができ、又駆動ギヤ１８を一端部に設けた駆動軸１６により駆動される。駆動軸１６は車軸ハウジング１２内の軸受２０等によりデフ・アセンブリ１０に隣接して回転するように取付けてある。
【００１２】
デフ・アセンブリ１０は、車軸ハウジング１２内の互いに対向する１対の円すいころ側方軸受２４により互いに対向する端部で回転できるように支えたデフ・ケース２２を備える。デフ・ケース（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｃａｓｅ）２２は、リング・ギヤ２８を任意適当な手段によりたとえばボルト３０により締付けた環状フランジ２６を備える。リング・ギヤ２８は駆動ギヤ１８とかみあう。
【００１３】
デフ・ケース２２は、車軸１４ａ、１４ｂに一緒に回転するように共通にスプラインばめした互いに対向する１対のサイド・ギヤ３２と、横方向ピニオン軸３６に回転できるように支えた１組のピニオン組合いギヤ（ｐｉｎｉｏｎ  ｍａｔｅ  ｇｅａｒ）３４とを納めてある。各サイド・ギヤ３２はピニオン組合いギヤ３４にかみあう。ピニオン軸３６は通常、ピニオン軸３６の穴を貫いて延びる鎖錠ピン３８によりデフ・ケース２２内に保持する。
【００１４】
各サイド・ギヤ３２は第１の歯数（ｎｕｍｂｅｒ  ｏｆ  ｔｅｅｔｈ）Ｚ１を持ち、又各ピニオン組合いギヤ３４は第２の歯数（ｎｕｍｂｅｒ  ｏｆ  ｔｅｅｔｈ）Ｚ２を持つ。
【００１５】
本発明によればデフ・ギヤ歯数Ｚ１及びＺ２は次の式に従って選定する。
0004223736.tif 000002
【００１６】
デフ・ギヤ歯数Ｚ１及びＺ２は次の式により選定するのが好適である。
0004223736.tif 000003
【００１７】
式（１）ないし（４）又は式（２）ないし（５）に従ってデフ・ギヤ歯数Ｚ１及びＺ２を選定すると、実質的にデフ・ケース２２のような各デフ部品のギヤ・パワー密度を増大し寸法を縮小することができる。この仮定は次の理論的前提に基づく。
【００１８】
歯車のピッチ円直径Ｄが次の式により定められるのは明らかである。
Ｄ  ＝  ｍｎ  ×  Ｚ              （５）
この式で
ｍｎは歯正規モジュール（ｇｅａｒ  ｔｅｅｔｈ  ｎｏｒｍａｌ  ｍｏｄｕｌｅ）、
Ｚはギヤの歯数である。
【００１９】
ギヤ強度が歯正規モジュールｍｎに比例することはよく知られている。
【００２０】
式（３）から次のように歯正規モジュールが次の式により定まる。
ｍｎ  ＝  Ｄ／Ｚ                （６）
【００２１】
式（６）が示すように、デフ・ケース２２の寸法により定まるデフ・ギヤ３２、３４の与えられた寸法のピッチ円直径Ｄでは、歯正規モジュールｍｎはギヤ強度を高めるのにギヤ歯数Ｚを減らすことによって初めて増すことができる。すなわち駆動軸１６からリング・ギヤ２８を経てデフ・ケース２２に一層高いトルクが伝わる。或は自動車変速機のパワー及び負荷要求がとくには求められていなければ、式（６）により、デフ・ギヤ３２、３４の寸法を縮小しそして／又は若干のギヤのショット・ピーニングのような表面処理をなくすことができる。
【００２２】
本発明の第１の実施例では各サイド・ギヤ３２の歯数は１１であるが各ピニオン組合いギヤ３４の歯数は８である。この構造は全部の式（１）ないし（４）を満足する。
0004223736.tif 000004
【００２３】
本発明の第２の実施例では各サイド・ギヤ３２の歯数は１０であるが、各ピニオン組合いギヤ３４の歯数は７である。この構造は次の式（２）ないし（５）をすべて満足する。
0004223736.tif 000005
【００２４】
或は本発明の第３の実施例によれば各サイド・ギヤ３２の歯数は９であるが、各ピニオン組合いギヤ３４の歯数は７である。この構造は又式（２）ないし（５）を満足する。
0004223736.tif 000006
【００２５】
サイド・ギヤ３２の歯数と、ピニオン組合いギヤ３４の歯数とのその他の任意の組合せで式（１）ないし（４）を満足する組合せが本発明の範囲内にあるのは明らかである。
【００２６】
従って本発明により選定した最適な歯数を持つサイド・ギヤ及びピニオン組合いギヤを備えたデフ・アセンブリは、駆動軸から一層高いトルクを伝えることのできる実質的に向上したギヤ・パワー密度と縮小した寸法の各部品とを持つ。
【００２７】
以上本発明の好適な実施例を例示するために述べた。この記載は本発明の内容をすべて述べたものではなくて又本発明を限定するものでもない。本発明はその精神を逸脱しないでなお種種の変化変型を行うことができ前記実施例は単に例示しただけのものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動車用デフ・アセンブリの１実施例の一部を縦断面にして示す平面図である。
【符号の説明】
１０    デフ・アセンブリ
２２    デフ・ケース
３２    サイド・ギヤ
３４    ピニオン組合いギヤ
３６    ピニオン軸
【図１】
0004223736.tif 000007