(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸線を中心として回転駆動されるハウジングに遊星歯車機構及び差動歯車機構が内蔵されてなり、上記遊星歯車機構が、上記ハウジングに上記回転軸線と平行に形成された収容孔に回転可能に収容された遊星歯車と、上記ハウジングにそれぞれの軸線を上記回転軸線と一致させて回転可能に配置され、上記遊星歯車とそれぞれ噛み合う内歯車及び太陽歯車とを有し、上記差動歯車機構が、軸線を上記回転軸線と一致させて上記ハウジング内に回転自在に設けられ、上記内歯車と上記太陽歯車とのいずれか一方に一体に回転するように連結されたケーシングと、このケーシングの内部に軸線を上記回転軸線と直交させて回転自在に配置されたピニオンギヤと、上記ケーシングの内部に軸線を上記回転軸線と一致させて回転自在に配置され、上記ピニオンギヤを噛み合う一対のサイドギヤとを有する混成差動歯車装置において、
上記ケーシングが、内部に配置されたピニオンギヤを回転可能に支持する支持部と、この支持部から上記回転軸線に沿って延びる連結部とを有し、上記連結部に上記内歯車と上記太陽歯車とのうちの上記一方を回転不能に連結し、それによって上記遊星歯車機構と上記差動歯車機構とを上記回転軸線方向に隣接させて配置したことを特徴とする混成差動歯車装置。
【請求項２】
上記ハウジングの外周部に、外歯車部を有し、かつ上記内歯車と上記太陽歯車とのいずれか他方に一体に回転するように連結された出力歯車が設けられ、上記外歯車部が上記ハウジングの外周面の上記回転軸線方向における中間部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の混成差動歯車装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ハウジングに遊星歯車機構及び差動歯車機構が内蔵された混成差動歯車装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、混成差動歯車装置は、回転軸線を中心として回転駆動されるハウジングと、このハウジングの内部に設けられた遊星歯車機構及び差動歯車機構を備えている。ハウジングには、回転軸線と平行に延びる収容孔が形成されており、この収容孔には遊星歯車が回転（自転）可能に収容されている。また、ハウジングの内部には、軸線を回転軸線と一致させた内歯車及び太陽歯車が回転可能に設けられている。内歯車及び太陽歯車は、遊星歯車と噛み合っており、内歯車、遊星歯車及び太陽歯車によって遊星歯車機構が構成されている。
【０００３】
一方、差動歯車機構は、太陽歯車の内部に配置されている。すなわち、太陽歯車は、中空に形成されており、差動歯車装置のケーシングとして兼用されている。そして、その内部には、軸線を回転軸線と直交させたピニオンギヤと、軸線を回転軸線と一致させた一対のサイドギヤとがそれぞれの軸線を中心として回転可能に設けられている。ピニオンギヤと一対のサイドギヤとは噛み合っており、それらによって差動歯車機構が構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の混成差動歯車装置においては、太陽歯車の内部に差動歯車機構が設けられているため、換言すれば遊星歯車機構と差動歯車機構とがハウジングの径方向に並んで設けられているため、ハウジングを大径にしなければならず、それに伴って装置全体が大径化してしまうという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、回転軸線を中心として回転駆動されるハウジングに遊星歯車機構及び差動歯車機構が内蔵されてなり、上記遊星歯車機構が、上記ハウジングに上記回転軸線と平行に形成された収容孔に回転可能に収容された遊星歯車と、上記ハウジングにそれぞれの軸線を上記回転軸線と一致させて回転可能に配置され、上記遊星歯車とそれぞれ噛み合う内歯車及び太陽歯車とを有し、上記差動歯車機構が、軸線を上記回転軸線と一致させて上記ハウジング内に回転自在に設けられ、上記内歯車と上記太陽歯車とのいずれか一方に一体に回転するように連結されたケーシングと、このケーシングの内部に軸線を上記回転軸線と直交させて回転自在に配置されたピニオンギヤと、上記ケーシングの内部に軸線を上記回転軸線と一致させて回転自在に配置され、上記ピニオンギヤを噛み合う一対のサイドギヤとを有する混成差動歯車装置において、上記ケーシングが、内部に配置されたピニオンギヤを回転可能に支持する支持部と、この支持部から上記回転軸線に沿って延びる連結部とを有し、上記連結部に上記内歯車と上記太陽歯車とのうちの上記一方を回転不能に連結し、それによって上記遊星歯車機構と上記差動歯車機構とを上記回転軸線方向に隣接させて配置したことを特徴としている。
この場合、上記ハウジングの外周部に、外歯車部を有し、かつ上記内歯車と上記太陽歯車とのいずれか他方に一体に回転するように連結された出力軸が設けられ、上記外歯車部が上記ハウジングの外周面の上記回転軸線方向における中間部に配置されていることが望ましい。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図１〜図４を参照して説明する。
図１及び図２は、この発明の一実施の形態を示すものであり、図１は図２のＸ−Ｘ線に沿う断面図、図２は図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。これらの図に示すように、この実施の形態の混成差動歯車装置１は、回転軸線Ｌを中心として回転駆動されるハウジング２を備えている。ハウジング２の内部には、遊星歯車機構３及び差動歯車機構４が設けられている。遊星歯車機構３と差動歯車機構４とは、回転軸線Ｌ方向に並んで配置されている。
【０００７】
ハウジング２は、回転軸線Ｌ方向に二分されており、二つの半体２Ａ，２Ｂによって構成されている。二つの半体２Ａ，２Ｂの互いに隣接する端部の外周には、フランジ部２１，２２が形成されている。このフランジ部２１，２２は、互いに突き当てられている。一方のフランジ部２１のフランジ部２２と逆側の端面には、軸線を回転軸線Ｌと一致させた入力歯車５が突き当てられている。そして、入力歯車５及びフランジ部２１を貫通してフランジ部２２に螺合されたボルトＢ１を締め付けることにより、半体２Ａ，２Ｂが一体化されるとともに、入力歯車５がハウジング２に固定されている。入力歯車５は、エンジン（図示せず）によって回転駆動される。これにより、ハウジング２が回転軸線Ｌを中心として回転駆動されるようになっている。
【０００８】
次に、上記遊星歯車機構３について説明すると、半体２Ａと逆側を向く半体２Ｂの端面には、環状をなす保持部２３が形成されている。この保持部２３は、その軸線を回転軸線Ｌと一致させて形成されている。保持部２３には、その先端面（図１において右端面）から基端側へ向かって回転軸線Ｌと平行に延びる複数（この実施の形態では４個）の収容孔２３ａが保持部２３の周方向へ等間隔だけ離れて形成されている。収容孔２３ａは、その軸線が保持部２３の外周面と内周面との中央に位置するように配置されている。しかも、収容孔２３ａの内径は、保持部２３の径方向の厚さ｛＝保持部２３の（外径−内径）／２｝より大径になっている。この結果、収容孔２３ａの内外の側部は、保持部２３の内周面及び外周面からそれぞれ開放されている。
【０００９】
なお、半体２Ｂと逆側を向く半体２Ａの端面の中央部には、軸受部２４が形成されており、保持部２３には軸受部２５が連設されている。これらの軸受部２４，２５は、その軸線を回転軸線Ｌと一致させて設けられており、各軸受部２４，２５は、軸受（図示せず）を介してデフケース（図示せず）に回転可能に支持されている。
【００１０】
収容孔２３ａには、遊星歯車３１が回転（自転）可能に収容されている。遊星歯車３１は、保持部２３の先端面にボルトＢ２によって固定されたカバー３２によって抜け止めされている。ハウジング２の内部で、遊星歯車３１より外側と内側とには、それぞれの軸線を回転軸線Ｌと一致させた内歯車３３及び太陽歯車３４が配置されている。内歯車３３は、収容孔２３ａの外側の開放部において遊星歯車３１と噛み合っている。一方、太陽歯車３４は、収容孔２３ａの内側の開放部において遊星歯車３１と噛み合っている。したがって、ハウジング２が回転駆動されると、ハウジング２に伝達された回転トルクが遊星歯車３１を介して内歯車３３及び太陽歯車３４に伝達され、それによって内歯車３３及び太陽歯車３４が回転軸線Ｌを中心として回転駆動される。内歯車３３と太陽歯車３４とは、遊星歯車３１が自転していないときには同一速度で回転し、遊星歯車３１が自転すると、その自転速度に応じて差動回転する。
【００１１】
ハウジング２の外周部には、出力歯車６が設けられている。出力歯車６は、外歯車部６１と、この外歯車部６１の図１における右側の端部の内周面に一体に形成された環状突出部６２とから構成されている。外歯車部６１は、ハウジング２の外周面のうち回転軸線Ｌ方向における中間部に配置されており、ブッシュ７及び軸受Ｊ１を介してハウジング２の外周面に回転可能に支持されている。環状突出部６２は、半体２Ｂとカバー３２とにより、ブッシュ７及びスラスト軸受Ｊ２，Ｊ３を介して挟持されている。これにより、出力歯車６が回転軸線Ｌ方向に対して位置固定されている。また、環状突出部６１は、内歯車３３の外周にスプライン嵌合によって回転不能に連結されている。したがって、出力歯車６は内歯車３３と一体に回転し、内歯車から回転トルクが伝達される。よって、この混成差動歯車装置１がセンター及びフロントデフとして用いられる場合であれば、後述するように、内歯車３３に伝達された回転トルクは出力歯車６を介してリヤデフ（図示せず）に伝達される。混成差動歯車装置１がセンター及びリヤデフとして用いられている場合であれば、内歯車３３に伝達された回転トルクは出力歯車６からフロントデフ（図示せず）に伝達される。一方、太陽歯車３４に伝達された回転トルクは、次に述べる差動歯車機構４のケーシング４１に伝達される。
【００１２】
差動歯車機構４のケーシング４１は、その軸線を回転軸線Ｌと一致させてハウジング２内に回転可能に配置されており、円筒状をなす連結部４１ａと、この連結部４１ａに一体に連設され支持部４１ｂとから構成されている。連結部４１ａは、太陽歯車３３の内周面にスプライン嵌合によって回転不能に連結されている。したがって、ケーシング４１は、太陽歯車３４と一体に回転する。一方、支持部４１ｂは、太陽歯車３４に対して図１の左側に位置しており、半体２Ａ，２Ｂの突き合わせ部の内側に収容されている。この結果、支持部４１ｂが、太陽歯車３４に対して回転軸線Ｌ方向に隣接し、差動歯車機構４が遊星歯車機構３に対して回転軸線Ｌ方向に並んで配置されている。
【００１３】
支持部４１ｂの内部及びこれに臨む半体２Ａの内面とによって収容空間Ｓが形成されている。この収容空間Ｓ内には、支持軸４２、一対のピニオンギヤ４３，４３及び一対のサイドギヤ４４，４４が配置されている。支持軸４２は、その軸線を回転軸線Ｌと直交させた状態で、その両端部が支持部４１ｂによって支持されている。この支持軸４２の収容空間Ｓ内における両端部には、ピニオンギヤ４３，４３が回転自在に嵌合している。したがって、ピニオンギヤ４３は、支持軸４２を中心として自転可能であるのみならず、ケーシング４１が回転すると、回転軸線Ｌを中心として公転する。一方、一対のサイドギヤ４４，４４は、その軸線を回転軸線Ｌと一致させた状態で、収容空間Ｓの回転軸線Ｌ方向における両端部に回転自在に配置されている。一対のサイドギヤ４４，４４は、ピニオンギヤ４３と噛み合っている。したがって、ピニオンギヤ４３が公転すると、一対のサイドギヤ４４，４４が回転する。一対のサイドギヤ４４，４４は、ピニオンギヤ４３が自転しないときには同一速度が回転するが、ピニオンギヤ４３が自転すると、それに応じて差動回転する。一対のサイドギヤ４４，４４は、例えば左右の前輪又は左右の後輪（いずれも図示せず）に連結される
【００１４】
上記構成の混成差動歯車装置１においては、遊星歯車機構３と差動歯車機構４とがハウジング２の径方向に並ぶことなく、回転軸線Ｌ方向に並んで配置されている。したがって、遊星歯車機構３の外径、特に内歯車３３の外径を小さくすることができ、それを内蔵するハウジング２の外径を小さくすることができる。よって、装置１全体の外径を小さくすることができる。
【００１５】
また、この実施の形態の混成差動歯車装置１においては、内歯車３３の出力部たる出力歯車６の外歯車部６１をハウジング２の回転軸線Ｌ方向における中間部に配置しているので、この装置１をセンター及びフロントデフとして用いる場合には、リヤデフを車両の左右方向の中央部に配置することができ、しかも混成差動歯車装置１を車両の左右方向における中央部に無理無く近付けて配置することができる。
【００１６】
すなわち、図３は上記混成差動歯車装置１がセンター及びフロントデフとして用いられた車両の回転伝達系を示すものであり、車両のフレーム（図示せず）の前端部には、軸線を左右方向に向けたエンジンＥが配置されている。エンジンＥの一端部（図３において左端部）には、トルクコンバータ又はクラッチＣが設けられ、さらにクラッチＣに続いてトランスミッションＴが設けられている。クラッチＣは、車両の左右方向のほぼ中央部に配置されている。
【００１７】
混成差動歯車装置１のハウジング２は、その軸受部２４，２５がデフケースＤに回転可能に支持されており、トランスミッションＴの出力歯車Ｔｏから入力歯車５を介してエンジンＥの回転トルクが伝達される。遊星歯車機構３の内歯車３３に連結された出力歯車６には、アイドルギヤＩＧが噛み合っている。アイドルギヤＩＧには、入力傘歯車ＩＢが一体に回転するように連結されており、入力傘歯車ＩＢには出力傘歯車ＯＢが噛み合っている。出力傘歯車ＯＢは、プロペラシャフトＰＳを介してリヤデフＲＤに連結されている。リヤデフＲＤに伝達された回転トルクは、左右の後輪ＲＷ１，ＲＷ２に伝達される。一方、差動歯車機構４の一対のサイドギヤ４４，４４は、左右の前輪ＦＷ１，ＦＷ２にそれぞれ連結されている。
【００１８】
ここで、出力傘歯車ＯＢ、プロペラシャフトＰＳ及びリヤデフＲＤは、車両の左右方向における中央部に配置されている。この場合、仮に混成差動歯車装置１が出力歯車６を有していないならば、内歯車３３の一端部をハウジング２から右側の車輪ＦＷ２側に突出させ、そこに入力傘歯車ＩＢを設けなければならない。ところが、そのようにすると、入力傘歯車ＩＢと噛み合う出力傘歯車ＯＢが車両の左右方向の中央部から車輪ＦＷ２側にずれてしまう。それに対応してプロペラシャフトＰＳ及びリヤデフＲＤも同方向へずらさなければならなくなってしまう。したがって、プロペラシャフトＰＳ及びリヤデフＲＤを車両の左右方向の中間部に配置するのであれば、混成差動歯車装置１を車両の左右方向の中間部から左右方向（この例では、車両の後方から見て左方）へずらさなければならなくなってしまう。
【００１９】
その点、この混成差動歯車装置１では、内歯車３３に出力歯車６を連結し、この出力歯車６を回転軸線Ｌ方向におけるハウジング２の中間部に配置しているから、混成差動歯車装置１を車両の左右方向の中央部に近接させて配置したとしても、出力傘歯車ＯＢを無理無く車両の左右方向の中央部に配置することができる。しかも、プロペラシャフトＰＳ及びリヤデフＲＤも車両の中央部に配置することができる。
【００２０】
図４はこの発明の他の実施の形態を示す。この実施の形態の混成差動歯車装置１′においては、出力歯車６の環状突出部６２が内歯車３３でなく、太陽歯車３４に回動不能に連結されている。しかも、環状突出部６２は太陽歯車３４の図４における右端部にスプライン嵌合されており、外歯車部６１に対して回転軸線Ｌ方向に離れて配置されている。そこで、外歯車部６１と環状突出部６２との間には、テーパ状をなす連結部６３がそれらと一体に設けられている。環状突出部６２は、保持部２３及び半体２Ｂに螺合された雌ねじ部材８により、スラスト軸受Ｊ４，Ｊ５及びワッシャ９を介して挟持されている。それにより、出力歯車６が回転軸線Ｌ方向に対して位置固定されている。しかも、環状突出部６２は、遊星歯車３１が収容孔２３ａから抜け出るのをワッシャ９及びスラスト軸受Ｊ５を介して阻止している。
【００２１】
太陽歯車３４に出力歯車６が連結されたため、差動歯車機構４のケーシング４１の連結部４１ａが内歯車３３に連結されている。特に、この実施の形態では、ケーシング４１が内歯車３３に一体に形成されている。さらに、この実施の形態では、ピニオンギヤ４３及びサイドギヤ４４を収容する収容空間Ｓがケーシング４１の支持部４１ｂとその回転軸線Ｌ方向の両側に位置する半体２Ａ，２Ｂの中央部によって構成されている。その他の構成は、上記実施の形態と同様であるので、同様な部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００２２】
なお、この発明は、上記の実施の形態に限定されるものでなく、適宜変更可能である。
例えば、上記の実施の形態においては、この発明に係る混成差動歯車装置１をセンター及びフロントデフとして用いているが、センター及びリヤデフとして用いることも可能である。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、ハウジングを小径化することができ、ひいては混成差動歯車装置全体を小径化することができるという効果が得られる。
また、出力歯車の外歯車部を回転軸線方向におけるハウジングの中間部に配置した場合には、リヤデフ等を車両の左右方向の中央部に配置した状態で、混成差動歯車装置を車両の左右方向の中央部に無理無く近接させて配置することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態を示す図であって、図２のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図３】図１及び図２に示す混成差動歯車装置が用いられた車両の回転伝達系を示す概略構成図である。
【図４】この発明の他の実施の形態を示す図１と同様の断面図である。
【符号の説明】
Ｌ  回転軸線
１  混成差動歯車装置
１′  混成差動歯車装置
２  ハウジング
３  遊星歯車機構
４  差動歯車機構
６  出力歯車
２３ａ  収容孔
３１  遊星歯車
３３  内歯車
３４  太陽歯車
４１  ケーシング
４３  ピニオンギヤ
４４  サイドギヤ
６１  外歯車部
【図１】
0003853631.tif 000002
【図２】
0003853631.tif 000003
【図３】
0003853631.tif 000004
【図４】
0003853631.tif 000005