(57)【要約】全歯車差動装置は、一義的には自動車での使用のために設計され、共通の第１軸回りに回転可能で各対向する車軸上に取り付け可能な１対のはす歯「サイド」歯車即ち「Ｓ」歯車と、第１軸に直交する第２軸回りに回転可能な１対又は２対以上の「バランス」歯車即ち「Ｂ」歯車とによって画定された「交差軸」の配置を採用する。Ｂ歯車は、はす歯Ｓ歯車と噛み合うはす歯中央部分を有し、互いに噛み合う平歯車端部分を有する。各バランス歯車とそれの各サイド歯車との間のＢ／Ｓはす歯歯車の歯数比は、０．６０より大きく、好ましくは０．７５程に高く、各バランス歯車とそれの各サイド歯車との間のＢ／Ｓねじれ角比は、４３°／４７°より小さく、より好ましくは４０°／５０°より小さく、約３５°／５５°であり、最も好ましくは約２７°／６３°である。【選択図】図１ｂ
2012529612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部の動力源から複数のはす歯のバランス歯車を介して１対のはす歯サイド歯車へ回転力を伝達する交差軸差動装置において、
改善は、各サイド歯車のはす歯の歯数に対する各バランス歯車のはす歯の歯数比が０．６０より大きい、交差軸差動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の交差軸差動装置において、
前記サイド歯車の歯のねじれ角に対する前記バランス歯車の歯のねじれ角の比が４３°／４７°より小さい、交差軸差動装置。
【請求項３】
請求項２に記載の交差軸差動装置において、
前記サイド歯車の歯のねじれ角に対する前記バランス歯車の歯のねじれ角の比が約４０°／５０°より小さい、交差軸差動装置。
【請求項４】
請求項２に記載の交差軸差動装置において、
前記サイド歯車の歯のねじれ角に対する前記バランス歯車の歯のねじれ角の比が約３５°／５５°である、交差軸差動装置。
【請求項５】
請求項２に記載の交差軸差動装置において、
前記サイド歯車の歯のねじれ角に対する前記バランス歯車の歯のねじれ角の比が約２７°／６３°である、交差軸差動装置。
【請求項６】
請求項１に記載の交差軸差動装置において、
前記歯数比が約０．７５である、交差軸差動装置。
【請求項７】
交差軸差動装置を備えた自動車であって、
各サイド歯車のはす歯の歯数に対する各バランス歯車のはす歯の歯数比が０．６０より大きい、自動車。
【請求項８】
請求項７に記載の自動車において、
各サイド歯車のはす歯の歯数に対する各バランス歯車のはす歯の前記歯数比が約０．７５である、自動車。
【請求項９】
請求項７に記載の自動車において、
前記サイド歯車の歯のねじれ角に対する前記バランス歯車の歯のねじれ角の比が４３°／４７°より小さい、自動車。
【請求項１０】
請求項７に記載の自動車において、
前記サイド歯車の歯のねじれ角に対する前記バランス歯車の歯のねじれ角の比が約３５°／５５°である、自動車。
【請求項１１】
請求項７に記載の自動車において、
前記サイド歯車の歯のねじれ角に対する前記バランス歯車の歯のねじれ角の比が約２７°／６３°である、自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連する出願の相互参照
本出願は、２００９年６月１０日出願の米国特許出願第１２／４８２，１８５号の優先権を主張し、ここで参照することでその全体を本願に組み込む。
【０００２】
発明の分野
本発明は、一義的には車両の駆動輪を差動制限する工程を提供する自動車のために設計された全歯車差動装置に関係し、更に特定すれば、本発明は、ここで「Ｓ」歯車として参照される１対のはす歯「サイド」歯車と、ここで「Ｂ」歯車として参照される１対又は２対以上の「バランス」歯車とで画定される「交差軸」の配置を採用する差動装置に関係する。１対のはす歯「サイド」歯車は、駆動輪の車軸を受け、共通の第１軸回りに回転可能であり、１対又は２対以上の「バランス」歯車は、キャリア筺体に取り付けられ、各バランス歯車が第１軸に直交する第２軸回りに回転可能で、はす歯サイド歯車と噛み合うはす歯中央部分と、互いに噛み合う平歯車端部分とを有し、それにより、キャリア筺体に取り付けられることで各バランス歯車がエンジントルクを受ける。最も特定すれば、本発明は、内部の歯車比の関係に取り組む交差軸差動装置の配置に関係する。各バランス歯車の中央部分とそれの各サイド歯車との間のＢ／Ｓはす歯歯車の歯数比は、０．６０より大きく、好ましくは約０．７５であり、各バランス歯車の中央部分とそれの各サイド歯車との間のＢ／Ｓねじれ角比は、４３°／４７°より小さく、より好ましくは４０°／５０°より小さく、約３５°／５５°であり、最も好ましくは約２７°／６３°である。
【背景技術】
【０００３】
多くの型のスリップ制限差動装置（limited-slip differentials）があるが、商業的に最も成功しているものには、ヴァーノン・イー・グリースマン（Vernon E. Gleasman）の設計に基づいた全歯車差動装置であり、その最も高効率のものは、例えばトーセン（Torsen）（登録商標）のタイプ１の差動装置として商業的に特定された「交差軸」の設計に基づいた全歯車差動装置である。ここで使用されるように、歯車の型を参照すれば、用語「はす歯」は、それの最も広義で解釈されるべきであり、修正されたはす歯歯車、或いは、混成型のはす歯歯車に限定されず、それらを含む差動歯車装置の技術で使用されるすべての型のはす歯歯車を含むように意図される。ここで使用されるように、用語「交差軸」は、差動歯車セットを意味し、共通の第１軸回りに回転可能な１対のはす歯「サイド」歯車（ウォーム）と、第１軸に直交する第２軸回りに各々が回転可能な１対又は２対以上のバランス歯車と、はす歯サイド歯車と噛み合うはす歯中央部分（ウォームホイール）と、互いに噛み合う平歯車端部分とを有する。交差軸遊星歯車装置を使用したそのような既知の差動装置の最近の改善は、米国特許第６，７８３，４７６号（「コンパクト全牽引差動装置」、本発明と同じ譲受人トーヴェック社（Torvec, Inc.）に譲受され、商標「イソトルク（IsoTorque）」で特定される）に開示されており、参照することでここに組み込む。この特定された特許で開示された改善された差動装置は、他の先行技術の交差軸差動装置の初期の設計より寸法と重量が小さく製造コストも少ないが、類似の荷重運搬の仕様に適合する。
【０００４】
すべての伝統的な交差軸差動装置は、例えば図１ａ、図１ｂの符号１３１，１３２及び１３１ａ、１３２ａのような、対をなす「バランス」歯車（ウォームホイールと平歯車との組み合わせ）を含み、これらの歯車は、各端部に形成された平歯車部分１３３を介して互いに噛み合い、ウォームホイール部分１３４内に形成されたはす歯歯を介してサイド歯車はす歯ウォーム１４１，１４２とも噛み合う。
【０００５】
差動装置の技術分野以外で使用される従来型のウォーム駆動の歯車装置では、「ウォーム」Ｓは、更に大きな歯車、一般には平歯車と噛み合う螺旋形状の歯を備えた円筒状の歯車であり、その大きな歯車は、一般にウォーム歯車即ち「ウォームホイール」として特定される。典型的には、ウォーム及びウォームホイールは、各直交する平面内に含まれる各軸回りに回転し、ここでは、用語「交差軸」を用いる。従来型のウォーム駆動の歯車装置では、ウォームＳは、相対的に高いねじれ角を有し、噛み合うウォーム歯車よりも直径がずっと小さい。その結果、小さい直径のウォームＳから大きい直径のウォームホイールＢへエネルギが伝達されるとき、機構上の有利な点があり、大きい直径のウォームホイールＢから小さい直径のウォームＳへエネルギが伝達されるとき、付随する機構上の不利な点があり、一般に、ウォームホイームの大幅な逆駆動を妨げる。ウォームとウォームホイールとの組み合わせを差動装置内で使用するとき、この一般的な関係のためにＢがＳを回転させることが一層困難となり、それにより、２つの反対向きの動作方向の間でトルクバイアスが生成され、その間に、ウォームＳがウォームホイールＢを駆動させるとき差動動作も促進される。
【０００６】
差動装置で使用されるとき、ＳとＢの歯は、差動装置の技術以外で使用されるウォーム歯車駆動のための、上述のような従来型のウォーム／ウォームホイールの歯で形成される必要はない。はす歯歯車及びウォームホイール、平歯車として形成されるウォームに代わって、差動装置では、「全はす歯歯車装置」が使用されることがある。即ち、ウォームとウォームホイールの両方は、はす歯歯車として形成されることがあり、即ち、トーヴェック社がごく最近にしたように形成されることがあり、はす歯歯車装置及びウォーム／ウォームホイール歯車装置の両方からの標準的な歯車設計要素の組み合わせを組み込んだ独特の「混成型」設計として形成されることがある。
【０００７】
このスリップ制限差動装置に適用する以外に、交差軸全はす歯歯車装置の配置は、仮にあるにせよ、比較的ほとんどない。それゆえに、交差軸全はす歯歯車装置は、差動装置の技術に特有とみなされることがあり、従って、全く難解である。その結果、一般的な交差軸歯車の技術は、スリップ制限差動装置のための交差軸歯車装置の配置の設計の助けになる専門知識や先行技術をほとんど提供しない。
【０００８】
例えば、一般的な交差軸の技術で使用される従来型のウォームＳは、典型的に、噛み合うウォームホイールＢより直径がずっと小さい。他方、先行技術の差動装置を適用すれば、サイド歯車ウォームＳは、ウォームホイールＢより直径が大きい。最も共通の先行技術の交差軸全はす歯歯車差動装置では、サイド歯車ウォームＳは１３の歯を有し、一方、噛み合うウォームホイールＢは７個の歯を有し、結果として０．５４というＢ／Ｓはす歯歯車の歯数比になる。差動装置の部材それ自体の中でそのようになるパッケージの許容範囲を有するにもかかわらず、先行技術の差動装置の歯車の歯数比は、認められた設計では決して０．６０を超えず、ウォームホイールＢの直径に対するサイド歯車ウォームＳの直径を減らすよりむしろ増加させることに向かう傾向にある。
【０００９】
他の例として、一般的な交差軸の技術では、ウォームＳは、比較的高いねじれ角を有する。他方、先行技術の交差軸差動装置では、トルクの伝達が両方向にほとんど等しく促進され、それゆえに、たいていの交差軸の設計は、ＳとＢの歯車でほとんど統一したねじれ角（４３°／４７°）を使用することが好まれる。
【００１０】
これらの差動歯車装置の属性の重要性を理解するために、全歯車交差軸差動装置がスリップ制限をどのように生成するかを理解することは有益である。従来型の交差軸を有しない差動装置（即ち「開放型」差動装置として一般に参照される差動装置）を備える車両では、車両の１つの駆動輪が牽引力を失うとき、エンジントルクのほとんどは、直ちにスリップしたホイールに送達される。しかし、交差軸差動装置を備え、エンジンからホイールへのＢとＳの歯車接続で生成される機構上の不利な点は、低牽引輪の過度のスリップを制限する。特殊な差動装置の設計で支持される最大トルク比は、「バイアス比」と名付けられ、低トルク車軸のトルクに対する高トルク車軸のトルクの比率として表現される。例えば、４：１のバイアス比は、交差軸差動装置が、低牽引輪で支持可能なトルク量の４倍を、良好な牽引力を有する駆動輪に送達する能力を有することを意味する。ＳからＢへの方向で操作するとき、この同じ接続は、車両がコーナーを曲がり同じ時間経過の間に外輪が内輪よりも長い距離を移動するとき、駆動輪の速度変化に対する差動装置の応答を高める。その結果、比較的高い差動装置のバイアス比は、これら２つの理由により望ましい。
【００１１】
イソトルクの交差軸設計にとって、このウォーム／ウォームホイールの関係は、駆動輪間のトルクバイアスにかなり重要であり、すべての駆動条件のもとで駆動輪の容易な差動動作に貢献する。それゆえに、イソトルクの設計はすべて、４０°／５０°と同じか或いは更に大きいＢ／Ｓねじれ角比を使用する。
【００１２】
これに対して、トーセンのタイプ１の差動装置の製造業者を含む先行技術の交差軸差動装置の製造業者は、Ｂ／Ｓ結合体を備えたはす歯歯車装置がトルクバイアスに貢献することを認識してきたが、この貢献が摺動で創生される摩擦の増加にあるとし、はす歯歯車装置に伴うスラスト力を終える。差動動作を促進することに関係したはす歯歯車装置自体の効果には、ほとんど考慮はされない。（例えば、Ｓ．Ｅ．チョチョレック（S. E. Chocholek）著、技術誌「牽引制御の改善のための差動装置の開発（The development of a differential for the improvement of traction control）」１９９８年、機械技術者協会、Ｃ３６８／８８参照。）それゆえに、現在の商業的に利用可能な先行技術の交差軸差動装置は、一般に、Ｂ／Ｓねじれ角比でほぼ統一した値、例えば４３°／４７°を使用する（直交する交差軸はす歯歯車装置では、ねじれ角は、常に合わせて９０°でなければならない）。
【００１３】
本技術分野で必要とされるものは、実質的に改善されたトルクバイアス特性と差動バイアス特性とを有する交差軸差動装置である。
【００１４】
本技術分野で必要とされるものは、Ｂ／Ｓ歯数比が０．６より大きく、ねじれ角比が４３°／４７°よりも小さい交差軸差動装置である。
【００１５】
本発明の主要な課題は、７．０かそれより大きい増加トルクを提供する改善された交差軸差動装置を提供することである。
【００１６】
本発明の主要な課題は、差動動作させるための差動装置の作用力を実質的に減らすが増加トルクバイアスを提供する改善された交差軸差動装置を提供することである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】米国特許第６，７８３，４７６号
【非特許文献】
【００１８】
【非特許文献１】Ｓ．Ｅ．チョチョレック（S. E. Chocholek）著、技術誌「牽引制御の改善のための差動装置の開発（The development of a differential for the improvement of traction control）」１９９８年、機械技術者協会、Ｃ３６８／８８
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１９】
簡潔に記載すれば、本発明は、一義的には車両の駆動輪をスリップ制限させるため自動車での使用のために設計された全歯車差動装置に関係し、そのような差動装置は、共通の第１軸回りに回転可能で各対向する車軸上に取り付け可能な１対のはす歯「サイド」歯車即ち「Ｓ」歯車と、第１軸に直交する第２軸回りに回転可能で車両のエンジンによって駆動可能なキャリア筺体に取り付け可能な１対又は２対以上の「バランス」歯車即ち「Ｂ」歯車とによって画定された「交差軸」の配置を採用する。Ｂ歯車は、はす歯Ｓ歯車と噛み合うはす歯中央部分を有し、互いに噛み合う平歯車端部分を有する。各バランス歯車とそれの各サイド歯車との間のＢ／Ｓはす歯歯車の歯数比は、０．６０より大きく、好ましくは０．７５程に高く、各バランス歯車とそれの各サイド歯車との間のＢ／Ｓねじれ角比は、４３°／４７°より小さく、より好ましくは４０°／５０°より小さく、約３５°／５５°であり、最も好ましくは約２７°／６３°である。
【００２０】
車両をコーナー周りで運転するとき、道路上で牽引力を維持するために、外輪は内輪より速く回転する必要がある。例えば摩擦クラッチを使用する伝統的な牽引支援差動装置では、トルクバイアス比が限度を超えるとき（バイアス比を生成する装置が分割された車軸の２つの部分を結合するとき）にだけ、これは起こりことがあり、トルクの大部分を遅く動く内輪に強制して、トルクバイアス比の大きさで決定される。
【００２１】
しかし、本発明に従った交差軸差動装置は、それの新規なねじれ角と歯数比のために、２つの方法のトルク伝達装置である。差動動作するための作用力は、いくつかの先行技術で信じられてきたように、或いは、上述した論文内でチョチョレックによって信奉されたように、エンジンから生じることはなく、むしろ、道路面と車両タイヤとの間の牽引作用から生じる。車両の変化する慣性力は、タイヤ上に力を置き、それらを道路面から差動動作させることを強制する。この方向に働くことで、サイド歯車は、新規なねじれ角のために、バランス歯車を回転させ、エンジン側からサイド歯車を回転させるのに不利なバランス歯車よりむしろ、機構上の有利性を有する。この直接性は、コーナリングの際に差動動作させるためには、改善された差動装置がその高いバイアス比を打ち負かす必要がないことを意味している。その結果、エンジンからの高い入力負荷が備わってさえあれば、個々の車輪がスピンすることが少なくなり、或いは、差動動作が妨害されることが少なくなって、運転者は、コーナーを通過する際にスロットルを更に使用することができる。それによって、牽引力が維持されて、車両のハンドリング特性と安全特性を改善する。
【００２２】
次に、本発明は、実施例を用いて、添付図面を参照しつつ、記述される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１ａ】ここで改善されたタイプの２セットの歯車結合体を有する、本発明に従った交差軸差動装置の概略及び部分断面図である。
【図１ｂ】図１ａの差動装置の概略及び部分断面図で、図１ａの平面１Ｂ−１Ｂで所得した図である。
【図２ａ】ここで改善されたタイプの３セットの歯車結合体を有する、本発明に従った交差軸差動装置の概略及び部分断面図である。
【図２ｂ】図２ａの差動装置の概略及び部分断面図で、図２ａの平面２Ｂ−２Ｂで所得した図である。
【図３】本発明に従った様々なＢ／Ｓ比を使用する機構上の有利性における改善を示すチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１及び図２に示す交差軸差動装置の特徴は、先行技術の差動装置のそれらと外見上類似することに留意されたい。しかし、例示として図１及び図２に示された差動装置の発明は、本発明の新規な歯車の歯数比と新規なねじれ角比とを具体化し、それゆえ、先行技術として解釈されるべきでない。
【００２５】
対応する参照符号は、いくつかの図を通じて対応する部品を示す。ここに示された実施例は、本発明の現時点の好適な実施形態を示し、そのような実施形態は、いかなる方法でも本発明の範囲を制限するものとして解釈されるべきでない。
【００２６】
本発明は、上で参照した米国特許第６，７８３，４７６号に開示された先行技術のコンパクト全牽引差動装置に改善を加えるものである。それゆえに、参照は、最初に、本発明に従った第１の実施形態の差動装置１００に従って、２セットのバランス歯車だけを使用する完全交差軸の歯車複合体の２つの図を示す図１ａ及び図１ｂに対してなされる。
【００２７】
筺体１２０は、好適には、形成された金属、即ち、鋳物で造られ、３個の開口部だけを有する。即ち、出力車軸（不図示）の各内側端部を受けるための第１軸１２５に沿って整合された第１セットの適切な開口部１２１，１２２と、単一の更なる開口部１２６とを有し、開口部１２６は、長方形の形状で、筺体１２０を通って直接に延在し、軸１２５に垂直に中心合わせされ、対となる歯車結合体を受けるための「窓」として当該技術分野で既知の２つの開口部を生成する。
【００２８】
２対の組み合わせ、即ち、バランス歯車１３１，１３２及び１３１ａ，１３２ａは、各々が、はす歯歯車部分１３４で分離された各平歯車部分１３３を有する。各対の各平歯車部分１３３は、互いに噛み合い、これらバランス歯車のすべてと噛み合った状態にある。バランス歯車の対１３１，１３２の各はす歯歯車部分１３４は、一対のサイド歯車はす歯歯車１４１，１４２の各一つと噛み合った状態にあり、一方、バランス歯車の対１３１ａ，１３２ａの各はす歯歯車部分１３４は、同じ対のサイド歯車はす歯歯車１４１，１４２とそれぞれが同様に噛み合った状態にある。
【００２９】
各々が軸受け表面１５２，１５３を含むスラストワッシャ１５０は、サイド歯車はす歯歯車１４１，１４２の内側両端の中間に配置される。それゆえ、そして次に図１ａを特に参照すれば、駆動トルクがサイド歯車に印加されるとき、はす歯歯車１４１，１４２は、左方向のスラスト力という結果となり、はす歯歯車１４２は、スラストワッシャ１５０の軸受け面１５２に抗して動き、軸受け面１５３をはす歯歯車１４１の中へ押し、筺体１２０に抗して動く（或いは、はす歯歯車１４１と筺体１２０との間に従来通りに配置された適切なワッシャに抗して動く）。同様に、駆動トルクがサイド歯車に印加されるとき、はす歯歯車１４１，１４２は、右方向のスラスト力という結果となり、はす歯歯車１４１は、スラストワッシャ１５０の軸受け面１５３に抗して動き、はす歯歯車１４２の中へ動き、筺体１２０に抗して動く（或いは、再び、はす歯歯車１４２と筺体１２０との間に従来通りに配置された適切なワッシャに抗して動く）。
【００３０】
図２ａ及び図２ｂは、本発明に従った他の差動装置の３個の歯車セットの実施形態２００を示し、図２ａは、軸１２５に対して垂直に取られている。当業者が理解するように、そのような３個の歯車セットの差動装置は、高性能車の例外的なトルク要求を担持するために使用されるであろう。この実施形態は、３対のバランス歯車を含む。筺体２２０は、３個の対向する搭載部分２２７，２２８，２２９を有し、各搭載部分の各々は、１２０度の角度で適合する搭載面を形成する２つの内部面を備えたセグメントとして形成され、各々が、搭載スルーホール２３８を含む。各バランス歯車２３１のための回転可能な支持体を備えるために、複数のジャーナルピン２３６は、各バランス歯車２３１を通じて形成されたジャーナル孔２３９内でそれぞれに噛み合って受けられ、各ジャーナルピン２３６は、次に、筺体２２０の各対の搭載部分２２７，２２８，２２９の対向する搭載面内に形成される整合されたスルーホール２３８の各セット内で受けられる。
【００３１】
複数の停止ピン２４４は、好ましくは、任意の各ジャーナルピン２３６が偶発的に除去されるのを防ぐために使用されるであろう。各停止ピン２４４は、各スルーホール２３８に垂直な各取付け部分２２７，２２８，２２９内に形成された、停止ピンの大きさに適切に適合した各孔２４６に圧入される。
【００３２】
本発明に従ったこの設計を分析する間に、発明者は、動的に動作している間にだけ起こるウォーム／ウォームホイール歯車装置の更なる機構上の有利性を全く認識していなかったことが判るようになった。即ち、噛み合うバランス歯車Ｂの歯数に関連付けてサイド歯車Ｓの歯数を減らすことによる有利性である。換言すれば、サイド歯車Ｓの歯数Ｓ＝１３とバランス歯車Ｂの歯数Ｂ＝７との間の歯数の関係を有する周知の先行技術の交差軸差動装置を例として用いれば、歯数の関係をＳ＝９の歯でＢ＝６の歯という歯数の関係に変えることで、Ｂ／Ｓ歯数比が０．５４から０．６６へ増加する結果となり、機構上の有利性が２２％増加する結果となる。その結果、本発明によれば、発明者は、動的なトルクバイアス比を改善するために、差動装置の筺体と車両スペースの許容範囲という制約の中で、Ｂ／Ｓ歯数比は、可能な限り大きくすべきであることを認識した。本発明によれば、可能な限り大きなＢ／Ｓ歯数比から結果として生じるこの更なる機構上の有利性は、交差軸差動装置の発端から（約５０年間）当業者によってすっかり見落とされてきた。
【００３３】
そのような更に高いＢ／Ｓの歯数比によれば、ウォームホイールＢがウォームＳに打ち勝ち、それによって、差動動作を妨げることを更に困難にさえする。この配置は、Ｓの更に高いねじれ角を補い、ＢがＳを回転させることを更に困難にさえする。その結果、動的な動作中に、更に高いＢ／Ｓ歯数比は、ウォームＳのために更に大きな機構上の有利性さえ提供し、動的なトルクバイアスと静的なトルクバイアスとは一層近い状態となり、差動動作の間にトルクバイアスが突然に動的に低下することを防ぐ。
【００３４】
本発明によれば、現在のパッケージのパラメータは、Ｂ／Ｓ歯数比を増加させることを可能にするが、本発明の更に好適な歯車の歯数比は、トルクバイアスがはす歯歯車装置に付随するねじれ角と摩擦だけに影響されるという一般に受け入れられ信じされていることのために、先行技術の交差軸差動装置では無視されてきた。その結果、先行技術の設計が、Ｂ／Ｓ比を常に制限してきており、その結果、Ｂは、直径がＳよりかなり小さく、歯数がＳよりずっと少ない。例えば、先行技術のトーセンタイプの差動装置でのＢ／Ｓ歯車の歯数比は、常に、０．６０よりも少ない範囲で変動する（例えば周知の先行技術のＢ／Ｓの歯数比は０．５４である）。
【００３５】
本発明は、伝統的な交差軸差動歯車装置の今までの過ごされてきたこの機構上の有利性を利用する。イソトルクのスリップ制限差動装置は高いトルクバイアス（通常５：１かそれ以上）を維持するが、本発明に従った交差軸差動装置もまた、動的な機構上の有利性の面で著しく追加の増加を備えた歯車装置を提供するために、Ｂ／Ｓ歯数比も最大化するＢ／Ｓ歯車装置を組み込む。この改善のために、高いエンジントルク下で動作するとき、差動動作を増加させることで差動装置の効率が向上する。
【００３６】
本発明に従った交差軸差動装置は、歯車が適合する必要のある筺体の大きさのために、ＳがＢより大きい歯数を未だに必要とするが、そのように改善された差動装置は、概ね０．６０より大きくなるようにＢ／Ｓ歯車の歯数比が最大となるように伝統的な又は先行技術のＢ／Ｓ関係を意図的に修正する。図３を参照すれば、バランス歯車の中心部分Ｂが７個の歯を有しサイド歯車Ｓが１３個の歯を有して、歯車の歯数比Ｂ／Ｓ５０が０．５４という結果となる先行技術は、第１のコラムに記載されている。Ｂ／Ｓ歯車の歯数比５２を０．６６に増加させることで、改善された歯車セットの動的な機構上の有利性５４は２２％まで増加することに留意されたい。同様に、Ｂ／Ｓ歯車の歯数比５６を０．７５に増加させることで、改善された歯車セットの動的な機構上の有利性５８は３８％まで増加し、Ｂ／Ｓ歯車の歯数比６０を０．８０に増加させることで、改善された歯車セットの動的な機構上の有利性６２は４８％まで増加する。
【００３７】
加えて、機構上の有利性を著しく増加させることは、本発明に従った交差軸差動装置にとって、更に高いねじれ角の機構上の有利性に対して補足的である。Ｂ／Ｓねじれ角比は、４３°／４７°より小さく、好ましくは４０°／５０°より小さく、約３５°／５５°で、最も好ましくは約２７°／６３°である。低いＢ／Ｓねじれ角の比と高いＢ／Ｓ歯車の歯数比とのこの結合体は、トルクバイアス比が１０：１に向かいつつある交差軸差動装置を提供し、それは、高いエンジン出力における厳しい順番で、５：１のトルクバイアスを有する現在利用されている交差軸差動装置より一層容易に差動動作さえする。
【００３８】
本発明は、様々な特殊な実施形態を参照して記述されたが、記述された発明の概念の精神及び範囲の中で多数の変更がされることは理解されるであろう。従って、発明は、記述された実施形態に限定されるべきでなく、以下の特許請求の範囲の記載によって画定される充分な範囲を有することが意図される。
【図１ａ】
2012529612.tif 000003
【図１ｂ】
2012529612.tif 000004
【図２ａ】
2012529612.tif 000005
【図２ｂ】
2012529612.tif 000006
【図３】
2012529612.tif 000007
【国際調査報告】
2012529612.tif 000008
2012529612.tif 000009