(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
デフケース内のポケット内に収納されデフケースの回転軸と平行な回転軸を有する一対の互いに噛合するピニオンショートギヤとピニオンロングギヤと、これらのいずれか一方にそれぞれ噛合し、前記デフケースの回転軸と同軸に配置された左右のサイドギヤとからなるヘリカル差動制限装置において、前記ピニオンショートギヤと前記ピニオンロングギヤとが前記デフケースの回転方向に沿って複数対設けられ、それぞれのピニオンギヤが収納される前記ポケットを同一形状に形成するとともに、前記デフケースが前進回転方向に回転する場合に、前記デフケースの回転方向における前記ピニオンショートギヤと前記ピニオンロングギヤの組合せ配列を、前記複数対全てを前記ピニオンショートギヤが前記ピニオンロングギヤを押すようにそれぞれのピニオンギヤを配列して差動制限トルクの値を大きく設定する第１の配列と、前記複数対全てを前記ピニオンロングギヤが前記ピニオンショートギヤを押すようにそれぞれのピニオンギヤを配列して差動制限トルクの値を小さく設定する第２の配列と、前記複数対の中で前記ピニオンショートギヤが前記ピニオンロングギヤを押すように配列したピニオンギヤと、それ以外の対のピニオンギヤが前記ピニオンロングギヤが前記ピニオンショートギヤを押すように配列したピニオンギヤとを混合配列して差動制限トルクの値を前記第１の配列のものと前記第２の配列のものとの中間の値とした第３の配列とを選択して差動制限トルクの値を変更することを特徴とするヘリカル差動制限装置における差動制限トルクの設定方法。
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【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デフケース内のポケット内に収納された一対の互いに噛合するピニオンギヤとこれらのいずれか一方にそれぞれ噛合する左右のサイドギヤとからなるヘリカル差動制限装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のヘリカル差動制限装置は、デフケースのポケット内に収納されデフケースの回転軸と平行な回転軸を有する一対の互いに噛合するピニオンショートギヤとピニオンロングギヤと、これらのいずれか一方にそれぞれ噛合するデフケースの回転軸と同軸の左右のサイドギヤとから構成されており、左右のサイドギヤにスプライン嵌合等により接続された左右の駆動輪のいずれか一方がスリップした場合、差動装置における他方の駆動輪に対して空転して前記一対のピニオンギヤおよびサイドギヤ間に生じた噛合反力によってサイドギヤの歯先外周面がデフケースのポケット内周面に圧接され、ヘリカル差動装置の差動作用が制限されて泥濘地等の悪路からの脱出がなされる。
ヘリカル差動制限装置では、これらの一対の互いに噛合するピニオンショートギヤとピニオンロングギヤおよび左右のサイドギヤは平行な軸上に配置されていることによって、デフケースの回転軸上にコンパクトに取りまとめられている。
【０００３】
ところが、このようなヘリカル差動制限装置では、差動歯車を構成する一対のピニオンショートギヤとピニオンロングギヤは、通常、軸方向の長さが異なるため、それらを収納するためにデフケース内に形成されたポケットの軸方法長さも異なる。したがって、ピニオンショートギヤは短い寸法のポケット内に収納され、ピニオンロングギヤは長い寸法のポケット内に収納されている。
このため、デフケースにおいて長短それぞれのポケットを形成しなければならず、デフケースの製造作業性に劣るものであった。
そこで、図５に示すように特開昭６３−７６９３８号公報に開示されたヘリカル差動制限装置が提案された。
【０００４】
このものは、デフケース１０２の中心孔１０６に収納された左右のサイドギヤ１１２、１１４と、前記中心孔１０６の周囲に配置された一対の複数のピニオン空洞１０８、１１０に収納された一対のピニオンギヤ１２４、１２６とを有し、図５（Ｃ）（Ｄ）に示すように、ピニオンギヤ１２４、１２６とは軸方向の略中央部にて互いに噛合し、それらピニオンギヤ１２４および１２６は、歯のある端部側で図５（Ａ）に示すように、それぞれ左サイドギヤ１１２および右サイドギヤ１１４と噛合する。
以上の構成によって、一方の駆動輪のスリップ等による両輪間の相対回転によって噛合反力を生じ、ピニオンギヤ１２４および１２６の歯先外周面はそれらを収納するピニオン空洞１０８、１１０の内周面に圧接されて、差動作用が制限されて悪路からの脱出がなされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来例によって、軸方向長さを同一に構成した一対のピニオンギヤ１２４および１２６は互いに逆向きに収納して左右のサイドギヤ１１２および右サイドギヤ１１４に噛合させることで、ヘリカル差動制限装置を構成することができるので、前記一対のピニオンギヤ１２４および１２６をそれぞれ収納するピニオン空洞１０８、１１０を同一形状とすることができる。
これによって、デフケースにおけるピニオンギヤの収納ポケットであるピニオン空洞を形成するための作業性が向上することとなった。
しかしながら、同一形状の収納ポケットに収納される一対のピニオンギヤについても、同一仕様のものを互いに逆向きに噛合させて配設されたものである。
このため、ドライブ時あるいはコースト時においてピニオンギヤおよびサイドギヤ間の噛合反力により発生する差動制限トルクの値は所定の比率（トランスファーレシオＲｔ）であって一定であった。
したがって、一定のトランスファーレシオしか得られず、設計の自由度が制限されていた。
【０００６】
そこで本発明では、上記従来のヘリカル差動制限装置における課題を解決して、ピニオンギヤの収納ポケットを同一形状にて製造して作業性を容易にしながら異なったピニオンギヤの組合せによって異なった特性のトランスファーレシオが得られるヘリカル差動制限装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明は、デフケース内のポケット内に収納されデフケースの回転軸と平行な回転軸を有する一対の互いに噛合するピニオンショートギヤとピニオンロングギヤと、これらのいずれか一方にそれぞれ噛合し、前記デフケースの回転軸と同軸に配置された左右のサイドギヤとからなるヘリカル差動制限装置において、前記ピニオンショートギヤと前記ピニオンロングギヤとが前記デフケースの回転方向に沿って複数対設けられ、それぞれのピニオンギヤが収納される前記ポケットを同一形状に形成するとともに、前記デフケースが前進回転方向に回転する場合に、前記デフケースの回転方向における前記ピニオンショートギヤと前記ピニオンロングギヤの組合せ配列を、前記複数対全てを前記ピニオンショートギヤが前記ピニオンロングギヤを押すようにそれぞれのピニオンギヤを配列して差動制限トルクの値を大きく設定する第１の配列と、前記複数対全てを前記ピニオンロングギヤが前記ピニオンショートギヤを押すようにそれぞれのピニオンギヤを配列して差動制限トルクの値を小さく設定する第２の配列と、前記複数対の中で前記ピニオンショートギヤが前記ピニオンロングギヤを押すように配列したピニオンギヤと、それ以外の対のピニオンギヤが前記ピニオンロングギヤが前記ピニオンショートギヤを押すように配列したピニオンギヤとを混合配列して差動制限トルクの値を前記第１の配列のものと前記第２の配列のものとの中間の値とした第３の配列とを選択して差動制限トルクの値を変更することを特徴とするヘリカル差動制限装置における差動制限トルクの設定方法。を構成要件とするもので、これを課題解決のための手段とするものである。
【０００８】
【実施の形態】
以下、本発明のヘリカル差動制限装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１および図２は本発明のヘリカル差動制限装置の第１実施の形態を示すもので、図１はヘリカル差動制限装置の全体断面図、図２はピニオンギヤの配置替え（配列）によるトランスファーレシオの変化を説明する図である。
図１に示すように、本発明のヘリカル差動制限装置は、例えば、左デフケース１Ａによって蓋状に閉じられた右デフケース１Ｂ内にデフケースの回転軸と平行に軸方向に伸びて穿設されたポケット６、７内に一対の互いに噛合するピニオンショートギヤ２とピニオンロングギヤ３が浮動状態にて収納され、これらのいずれか一方にそれぞれ噛合するデフケース１の回転軸と同軸の左右のサイドギヤ４、５とから構成される。
図１のピニオンショートギヤ２とピニオンロングギヤ３とは便宜上上下に分断されて描かれているが、実際には後述する図２に示されたように、一対のピニオンショートギヤ２（図２ではＳ）とピニオンロングギヤ３（図２ではＬ）とは隣接配置されて噛合するものが、例えば４組、円周上に等間隔で配置される。
【０００９】
図１に示したように、ピニオンショートギヤ２とピニオンロングギヤ３とがそれぞれ収納されるデフケース１内に設けられるポケット６と７とは同一形状に形成される。したがって、それらの内径および軸方向長さも等しく形成される。
本発明では、同一形状に形成されたポケット６と７内に収納されるピニオンショートギヤ２とピニオンロングギヤ３とを配置替え可能に構成したことを特徴とするもので、本実施の形態では、例えば、前記ピニオンショートギヤ２は左側に形成した歯部２Ａの軸方向右側にやや小径の延設軸２Ｂを形成して、軸方向寸法をピニオンロングギヤ３と同一に構成する。小径の延設軸２Ｂは後述する右サイドギヤ５の歯部５Ａを回避する構成とされる。
ピニオンロングギヤ３は、後述する左サイドギヤ４の歯部４Ａを回避して小径に形成された部分を隔てて左右両側に歯部３Ａ、３Ｂが形成される。
【００１０】
デフケース１の回転軸上には左右一対のサイドギヤ４、５が隣接配置され、これらのサイドギヤ４、５にはそれぞれ図示省略の左右の駆動軸が装着される。
ピニオンショートギヤ２の歯部２Ａとピニオンロングギヤ３とはピニオンロングギヤ３の左側の歯部３Ａとで噛合するとともに、ピニオンショートギヤ２の歯部２Ａと左サイドギヤ４の歯部４Ａとが噛合し、ピニオンロングギヤ３の歯部３Ｂと右サイドギヤ５の歯部５Ａとが噛合して、デフケース１に伝達されてきた回転駆動力がこれら差動歯車群によって適宜に差動配分されて左右のサイドギヤすなわち左右の駆動輪に伝達される。
通常の直線走行時には差動装置は差動作用を行うことなく一体化して左右の駆動輪に駆動力を伝達する。このとき、車輪の駆動抵抗に対するデフケース側の駆動力によって各差動歯車間の噛合反力によって各ピニオンギヤとポケットとの間に生じた差動制限力によって適正に駆動力が伝達される。
また、操舵時の差動作用を生じている場合にも、適宜の差動制限力が発生して悪路脱出を可能にするものである。
【００１１】
本発明は、ドライブ時あるいはコースト時においてピニオンギヤおよびサイドギヤ間の噛合反力により発生する差動制限トルクの値（トランスファーレシオＲｔ）が、互いに噛合して組み合わされる一対のピニオンギヤ間における噛合部の長さによって異なることに着目してなされたもので、図２に示すように、前進側であるドライブ時を例に採った場合、ピニオンショートギヤ２（Ｓ）がピニオンロングギヤ３（Ｌ）を押すように、ピニオンショートギヤＳを回転方向手前に収納した場合（Ｓ−Ｌ、Ｓ−Ｌ配列）にトランスファーレシオが高く、ピニオンロングギヤ３（Ｌ）がピニオンショートギヤ２（Ｓ）を押すように、ピニオンロングギヤＬを回転方向手前に収納した場合（Ｌ−Ｓ、Ｌ−Ｓ配列）にトランスファーレシオが低く、Ｓ−Ｌ、Ｌ−Ｓ配列を混合した場合には、トランスファーレシオが中間の値を示す。
したがって、本発明では、前記ピニオンショートギヤ２とピニオンロングギヤ３とがそれぞれ収納されるポケット６と７を同一形状に形成するとともに、ピニオンショートギヤ２とピニオンロングギヤ３とを配置替え可能に構成したことを特徴とするもので、そのために、本実施の形態では、歯部の軸方向長さを異にするものの、ピニオンロングギヤ３と軸方向長さを同一にして配置替え可能にするためにピニオンショートギヤ２に小径の延設軸２Ｂを予め一体に形成したものである。
【００１２】
図３は、本発明のヘリカル差動制限装置の第２実施の形態を示すもので、本実施の形態のものは、基本的には前記第１実施の形態のものと同様の構造を有している。
本実施の形態では、ピニオンショートギヤ２における延設軸として、ショートギヤの歯部２Ａと別体にて形成したスペーサ軸８を配設するものである。
ピニオンショートギヤ２の本体部に装着する方式としては適宜のものが採用され得るが、図示の例では、ピニオンショートギヤ２の本体部の端面に刻設した凹部２Ｃに、該凹部２Ｃに対応してスペーサ軸８の端面に突設した突起８Ａを挿入して装着したものである。
凹部２Ｃへの突起８Ａへの装着は、ピニオンショートギヤ２の軸方向長さをピニオンロングギヤ３の軸方向長さと同一にすれば足るので、通常の円形断面の嵌合の他に、非円形断面による嵌合、さらには圧入等による嵌合等が採用され得るもので、歯部２Ａとスペーサ軸８とを別体に製造できて、これらの組合せを適宜に選定することで、異なった仕様のものを共通化した部品により提供できる。
また、図示しての説明は省略するが、前記スペーサ軸８に皿ばね等からなる軸方向への与圧付与部材を設置することも可能で、それによって与圧を付与してイニシャルトルクを発生させることもできる。また、ピニオンショートギヤ２とスペーサ軸８との間にゴム等の弾性材を介在させれば与圧の付与の他に、低騒音タイプのピニオンギヤとすることも可能となる。
【００１３】
図４は、本発明のヘリカル差動制限装置の第３実施の形態を示すもので、前記第１および第２実施の形態のものと異なり、本実施の形態のものでは、ピニオンショートギヤ２の軸方向に隣接して、デフケース１と一体にスペーサ９を装着して軸方向寸法をピニオンロングギヤ３と同一に構成したことを特徴とするものである。
したがって、デフケース１に穿設されるピニオンギヤを収納するためのポケット６、７のサイズを同一に構成しても、収納ポケット（例えば６）におけるデフケース１に一体に装着されたスペーサ９の存在によって、あたかも短い軸方向長さのポケットが形成された状態となり、短い軸方向長さのピニオンショートギヤ２がそのまま使用できることになる。
スペーサ９のデフケース１への装着は、図示しての説明は省略するが、クリップによる係止や螺子留め等の適宜の方式が採用され得る。
また、スペーサ９の右サイドギヤ５側およびピニオンロングギヤ３側は、それらの歯部との緩衝を回避するために、凹面９Ａ、９Ｂに形成される。
【００１４】
以上、本発明の実施の形態を述べてきたが、本発明の趣旨の範囲内にて、ピニオンショートギヤおよびピニオンロングギヤの形状およびそれらの噛合形態、それらの対の数、左右のサイドギヤの形状およびそれらの配置形態、ピニオンショートギヤおよびピニオンロングギヤの左右サイドギヤとの各噛合形態、延設軸、スペーサ軸およびスペーサの形状、それらのピニオンギヤおよびデフケースへの装着形態等については適宜のものが採用され得る。
【００１５】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明は、デフケース内のポケット内に収納されデフケースの回転軸と平行な回転軸を有する一対の互いに噛合するピニオンショートギヤとピニオンロングギヤと、これらのいずれか一方にそれぞれ噛合し、前記デフケースの回転軸と同軸に配置された左右のサイドギヤとからなるヘリカル差動制限装置において、前記ピニオンショートギヤと前記ピニオンロングギヤとが前記デフケースの回転方向に沿って複数対設けられ、それぞれのピニオンギヤが収納される前記ポケットを同一形状に形成するとともに、前記デフケースが前進回転方向に回転する場合に、前記デフケースの回転方向における前記ピニオンショートギヤと前記ピニオンロングギヤの組合せ配列を、前記複数対全てを前記ピニオンショートギヤが前記ピニオンロングギヤを押すようにそれぞれのピニオンギヤを配列して差動制限トルクの値を大きく設定する第１の配列と、前記複数対全てを前記ピニオンロングギヤが前記ピニオンショートギヤを押すようにそれぞれのピニオンギヤを配列して差動制限トルクの値を小さく設定する第２の配列と、前記複数対の中で前記ピニオンショートギヤが前記ピニオンロングギヤを押すように配列したピニオンギヤと、それ以外の対のピニオンギヤが前記ピニオンロングギヤが前記ピニオンショートギヤを押すように配列したピニオンギヤとを混合配列して差動制限トルクの値を前記第１の配列のものと前記第２の配列のものとの中間の値とした第３の配列とを選択して差動制限トルクの値を変更することを特徴とするヘリカル差動制限装置における差動制限トルクの設定方法。を構成要件とすることにより、同一サイズのポケットの製造が単純かつ容易でありながら、ピニオンショートギヤとピニオンロングギヤとの配列を組み替えることで、同じ部品をそのまま使用して、トランスファーレシオの値を選択することが可能になるので、出荷後の時点においても容易にトランスファーレシオの値を変更して適宜の差動制限トルクを得ることができて、自由度の幅が増大する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のヘリカル差動制限装置の第１実施の形態を示すもので、ヘリカル差動制限装置の全体断面図である。
【図２】本発明のヘリカル差動制限装置の第１実施の形態を示すもので、ピニオンギヤの配列によるトランスファーレシオの変化を説明する横断面相当図である。
【図３】本発明のヘリカル差動制限装置の第２実施の形態を示す全体断面図である。
【図４】本発明のヘリカル差動制限装置の第３実施の形態を示す全体断面図である。
【図５】従来のヘリカル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
１Ａ      左デフケース
１Ｂ      右デフケース
２      ピニオンショートギヤ
２Ａ      歯部
２Ｂ      延設軸
２Ｃ      凹部
３      ピニオンロングギヤ
３Ａ      歯部
３Ｂ      歯部
４      左サイドギヤ
４Ａ      歯部
５      右サイドギヤ
５Ａ      歯部
６      ポケット
７      ポケット
８      スペーサ軸
９      スペーサ
９Ａ      凹面
９Ｂ      凹面
【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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