CN110219969B - 差动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种差动装置，能够通过利用差速器箱的旋转的自然供油方式，而简单且低成本地使差速器箱内润滑。差动装置是在围绕着第一轴心而旋转驱动的差速器箱上，沿与第一轴心正交的第二轴心方向插通固接小齿轮轴，并且在差速器箱内，收容可旋转地支撑于小齿轮轴上的一对小齿轮、以及与各小齿轮分别咬合而围绕着所述第一轴心可旋转地受到支撑的一对侧齿轮而构成，将从驱动源(发动机)输入至差速器箱的旋转动力，经由与一对侧齿轮分别连结的左右一对车轴而分配至左右的后轮(驱动轮)，在差速器箱上形成开口部，并且在所述差速器箱上安装油上搅板。

Description

差动装置

技术领域

本发明涉及一种用于将来自车辆的驱动源的旋转动力分配至左右一对驱动轮的差动装置(differential device)。

背景技术

在车辆的动力传递路径上，设置有用于将来自驱动源的旋转动力分配至左右一对驱动轮的差动装置(differential device)，所述差动装置是在围绕着第一轴心而旋转驱动的差速器箱(differential case)上，沿与所述第一轴心正交的第二轴心方向插通固接小齿轮轴，并且在所述差速器箱内，收纳可旋转地支撑于所述小齿轮轴上的一对小齿轮(pinion gear)、以及与各小齿轮分别咬合而围绕着所述第一轴心可旋转地受到支撑的一对侧齿轮而构成(例如，参照专利文献1)。

在所述差动装置中，为了防止收容于差速器箱内而相互咬合的一对小齿轮与侧齿轮的摩擦所导致的动力损耗或磨损所引起的耐久性下降，优选的是将润滑用的油供给至差速器箱内。如果通过油泵而强制地将油供给至所述差速器箱内，就需要用于所述供给的油泵或油配管，因而产生结构复杂化而导致成本上升的问题。

另外，作为其它润滑方式，可考虑使旋转滑动部浸渍于积存在壳体的底部的油中而使所述旋转滑动部润滑的油浴(oil bath)方式，但是在所述油浴方式中，存在特别是高速旋转时的拖曳阻力增大，动力损耗也增大的问题。

因此，在高速旋转时，会使积存于壳体的底部的油搅上来而向配置于上部的油槽(oil tank)移动，使壳体的底部的油量减少而降低油面，将伴随着旋转滑动部的旋转而产生的拖曳阻力抑制得小。例如，在专利文献2中，提出了如下的结构：在行星齿轮机构中，在安装于载体(carrier)上的整流环的外周设置多个叶片型的上搅构件，利用与载体一同旋转的上搅构件使油搅上来而向油槽移动。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本专利特开2013-127280号公报

专利文献2：日本专利特开2005-008143号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

但是，难以将专利文献2中所提出的结构直接应用于差动装置，为了实现其具体的结构，需要花费工夫。

本发明是鉴于所述情况而完成的，其目的在于提供一种能够通过利用差速器箱的旋转的自然供油方式，而简单且低成本地使差速器箱内润滑的差动装置。

[解决问题的技术手段]

为了达成所述目的，本发明是一种差动装置，在围绕着第一轴心而旋转驱动的差速器箱上，沿与所述第一轴心正交的第二轴心方向插通固接小齿轮轴。差动装置是在所述差速器箱内，收容可旋转地支撑于所述小齿轮轴上的一对小齿轮、以及与各小齿轮分别咬合而围绕着所述第一轴心可旋转地受到支撑的一对侧齿轮(side gear)而构成。将从驱动源输入至所述差速器箱的旋转动力经由与所述一对侧齿轮分别连结的左右一对车轴而分配至左右的驱动轮，所述差动装置中，在所述差速器箱上形成开口部，并且在所述差速器箱上安装有油上搅板。

根据本发明，可以将油上搅板安装至差速器箱，通过与差速器箱一同旋转的油上搅板而将贮存于壳体内的底部的润滑用的油搅上来，将所述搅上来的油从形成于差速器箱上的开口部供给至所述差速器箱内而用于各部的润滑。如上所述，设为利用已有的差速器箱的旋转而进行所述差速器箱内的润滑，因此能够与利用油泵的强制供油方式相比实现润滑结构的简化及成本降低。

在这里，在本发明中，也可以沿所述差速器箱的与所述第一轴心及所述第二轴心正交的第三轴心方向形成所述开口部，并且沿所述差速器箱外周的所述第二轴心方向安装所述油上搅板。

另外，在本发明中，也可以把开口部形成在在所述差速器箱的相对向的两个部位上，也可以把所述油上搅板(7)安装在所述差速器箱外周的所述小齿轮轴的插通方向两个部位上。

另外，在本发明中，也可以通过所述小齿轮轴而将所述油上搅板安装于所述差速器箱。

此外，这时，也可以将所述小齿轮轴沿轴方向一分为二，通过凹凸嵌合而使经一分为二的分割片彼此连结，将插通于各分割片的所述油上搅板夹入于各分割片的轴端头部与所述差速器箱之间而分别安装于所述差速器箱上。

如上所述，如果利用已有的小齿轮轴(分割片)将油上搅板安装至差速器箱，就不需要用于安装油上搅板的专用的安装零件，能够削减零件个数而实现差动装置的进一步的结构的简化及成本降低。

另外，在本发明中，所述小齿轮轴的各分割片是通过从与各分割片正交的方向嵌入于所述差速器箱的防脱销而分别固定于所述差速器箱上。

[发明的效果]

根据本发明，能够通过利用差速器箱的旋转的自然供油方式而简单且低成本地使差动装置的差速器箱内润滑。

附图说明

图1是示意性地表示包含本发明的差动装置的车辆的基本结构的俯视图。

图2是本发明的差动装置的纵截面图。

图3(a)及图3(b)是本发明的差动装置的立体图，图3(a)是表示安装油上搅板之前的状态的图，图3(b)是表示已安装油上搅板的状态的图。

图4(a)及图4(b)是表示本发明的差动装置的润滑作用的图3(b)的向视A方向的图。

图5(a)是小齿轮轴的一个分割片的前视图，图5(b)是图5(a)的B-B线截面图。

图6(a)是小齿轮轴的另一个分割片的前视图，图6(b)是图6(a)的C-C线截面图。

图7是油上搅板的立体图。

[符号的说明]

1：差动装置

2：车轴

3：差速器箱

3A、3B：差速器箱的轴插通部

3C：差速器箱的凸缘部

3D：差速器箱的安装座

3a：差速器箱的开口部

3b：差速器箱的圆孔

3c：差速器箱的销孔

4：小齿轮轴

4A、4B：小齿轮轴的分割片

4a：分割片的头部

4b：分割片的凹槽

4c：分割片的销孔

4d：分割片的凸部

5：小齿轮

6：侧齿轮

6a：侧齿轮的花键齿

7：油上搅板

7A：油上搅板的安装部

7B：油上搅板的上搅部8：防脱销

10：车辆

11：发动机(驱动源)

C1：第一轴心

C2：第二轴心

C3：第三轴心

WR：后轮(驱动轮)

具体实施方式

以下，基于附图，对本发明的实施方式进行说明。

图1是示意性地表示包含本发明的差动装置的车辆的基本结构的俯视图，图示的车辆10是采用发动机前置后轮驱动(Front-engine Rear-drive，FR)方式的车辆，在前部(图1的左端部)包括作为驱动源的发动机(engine)(E/G)11。而且，在发动机11上依次连接着转矩变换器(torque converter)12及变速器(transmission)(T/M)13，从变速器13在车体的宽度方向中央向车辆后方(图1的右方)呈直线状地延伸着螺旋桨轴(propellershaft)14。

所述螺旋桨轴14的后端与本发明的差动装置1连接，左右的车轴(后车轴)2从所述差动装置1向车宽度方向外方分别水平延伸，在各车轴2的外端部，分别安装有作为驱动轮的后轮WR。再者，在车辆10的前部，与后部的车轴2平行地配置有左右的车轴(前车轴)15，在这些车轴15的外端部上安装有作为转向轮的前轮WF。

所述发动机11是将通过燃料的燃烧而产生的热能转换成未图示的曲柄轴(crankshaft)的旋转运动的内燃机，将曲柄轴的旋转经由转矩变换器12、变速器13、螺旋桨轴14、差动装置1及左右的车轴2而传递至左右的后轮WR，对这些后轮WR分别以规定的速度进行旋转驱动而使车辆10在路面上行驶。

转矩变换器12是在车辆前后方向上配置于发动机11与变速器13之间，具有利用油等工作流体的粘性将从发动机11输出的旋转动力(旋转转矩)间歇地传递至变速器13的作为离合器(clutch)的功能、以及使所述旋转动力增大而传递至变速器13的功能。

变速器13是在车辆前后方向上配置于转矩变换器12与螺旋桨轴14之间，包括例如前进六档(第一速度～第六速度)、倒车一档的各变速档所对应的多个变速齿轮等。再者，变速器13通过基于作为控制装置的未图示的电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)所发出的指令信号，对未图示的油压控制装置进行驱动控制，而进行从低速档向高速档的变速操作(升档(shift up))、或者从高速档向低速档的变速操作(降档(shift down))。

螺旋桨轴14是在车辆前后方向上，配置于变速器13与差动装置1之间，发挥将从发动机11输出的旋转动力传递至后轮WR侧的作为推进轴的功能。

本发明的差动装置1用于将从发动机11输出并经由转矩变换器12及变速器13以及螺旋桨轴14而传递的旋转动力，经由左右一对车轴2而分配至左右的后轮WR。在这里，以下基于图2～图7，对差动装置1的结构的详情进行说明。

图2是本发明的差动装置的纵截面图，图3(a)及图3(b)是所述差动装置的立体图，图3(a)是表示安装油上搅板之前的状态的图，图3(b)是表示已安装油上搅板的状态的图，图4(a)及图4(b)是表示所述差动装置的润滑作用的图3(b)的向视A方向的图，图5(a)是小齿轮轴的一个分割片的前视图，图5(b)是图5(a)的B-B线截面图，图6(a)是小齿轮轴的另一个分割片的前视图，图6(b)是图6(a)的C-C线截面图，图7是油上搅板的立体图。

本发明的差动装置1是收容于未图示的壳体内，在壳体内的底部，积存着润滑用的油(参照图4(a)及图4(b))。而且，所述差动装置1包括围绕着车宽度方向(图2的左右方向)上的第一轴心C1而旋转驱动的球壳状的差速器箱3。

在所述差速器箱3上，如图2所示，沿第一轴心C1方向(图2的左右方向)一体地突设有供左右的车轴2插通的圆筒状的轴插通部3A、轴插通部3B。并且，在差速器箱3的外周上，一体地形成有沿图2的上下方向竖起的环状的凸缘部3C，在所述凸缘部3C上，安装有用于将从图1所示的发动机11输出的旋转动力输入至差速器箱3的未图示的环齿轮。再者，差速器箱3通过利用未图示的轴承将左右的轴插通部3A、轴插通部3B支撑于壳体上，而围绕着第一轴心C1可旋转地受到支撑。

另外，如图2所示，在差速器箱3的中心部，沿与第一轴心C1正交的第二轴心C2方向(图2的上下方向)插通固接有小齿轮轴4，在差速器箱3的内部，收容有由小齿轮轴4可旋转地支撑着的一对小齿轮(锥齿轮(bevel gear))5、以及与各小齿轮5分别咬合而围绕着第一轴心C1可旋转地受到支撑的一对侧齿轮6。在这里，一对小齿轮5是在差速器箱3内配置于图2的上下，一对侧齿轮6夹着小齿轮轴4而配置于其左右。

在所述一对侧齿轮6的内周，如图2所示，遍及全周而分别形成有多个花键齿6a，通过这些花键齿6a嵌合于多个未图示的花键槽，而使得左右的车轴2的各内端部分别花键嵌合于左右的侧齿轮6的中心部，所述花键槽是形成在分别插通于差速器箱3的左右的轴插通部3A、轴插通部3B的左右的车轴2的各内端部外周上。因此，各侧齿轮6与左右的各车轴2围绕着第一轴心C1而一体旋转。

另外，在本实施方式的差动装置1中，如图3(a)及图3(b)所示，在差速器箱3的与第一轴心C1及第二轴心C2正交的第三轴心C3方向上的两个部位(左右两侧部的两个部位)上，相对向地形成有圆孔状的开口部3a。

另外，如图2～图4(a)及图4(b)所示，在差速器箱3的外周的小齿轮轴4所插通的两个部位(第二轴心C2方向(图2的上下两个部位))上，分别安装有油上搅板7。在这里，各油上搅板7如图7所示，包括沿差速器箱3的外周形状呈大致圆弧状弯曲成形的中央的安装部7A、以及从所述安装部7A的两侧向外侧方而大致水平地一体延伸的叶片状的左右两个上搅部7B，在安装部7A的平坦的中央部，形成有供小齿轮轴4插通的圆孔7a。

此外，各油上搅板7通过小齿轮轴4而安装于差速器箱3的外周的两个部位上。

更详细而言，小齿轮轴4如图2所示，在轴方向上一分为二，在经一分为二的分割片4A、分割片4B之中的一个分割片4A的轴方向一端(图5(a)及图5(b)的上端)，一体地形成有大径的头部4a，在轴方向另一端部(图5(a)及图5(b)的下端部)的轴中心，形成有圆孔状的凹槽4b。而且，在所述分割片4A的靠近头部的部位，沿轴直角方向(图5(b)的左右方向)贯通设置有圆孔状的销孔4c。

另外，在另一个分割片4B的轴方向一端(图6(a)及图6(b)的上端)，也一体地形成有大径的头部4a，在轴方向另一端部(图6(a)及图6(b)的下端部)的轴中心，一体地突设有圆柱状的凸部4d。而且，在所述分割片4B的靠近头部4a的部位，沿轴直角方向(图6(b)的左右方向)贯通设置有圆孔状的销孔4c。

将小齿轮轴4的两分割片4A、分割片4B彼此如图2所示，在插通于差速器箱3的状态下，通过凹凸嵌合而相互连结。即，通过另一个分割片4B的凸部4d嵌合于一个分割片4A的凹槽4b而使两分割片4A、分割片4B在轴方向上彼此连结，从而确保小齿轮轴4所要求的强度及刚性。并且，利用小齿轮轴4的分割片4A、分割片4B，将各油上搅板7按以下的要领安装于差速器箱3的外周的两个部位。

即，如图3(a)所示，在差速器箱3的供小齿轮轴4插通的圆孔3b所开口的两个部位(图3(a)的上下两个部位)上，分别形成有用于安装各油上搅板7的平坦的安装座3D，使各油上搅板7的安装部7A的平坦中央部抵碰至各安装座3D。于是，形成于各上搅板7的安装部7A上的圆孔7a与差速器箱3的各圆孔3b分别吻合，而使小齿轮轴4的分割片4A、分割片4B分别穿过这些圆孔7a、圆孔3b。

其次，当将防脱销8嵌入(压入)于圆孔状的销孔3c及与所述销孔3c相吻合的各分割片4A、分割片4B的销孔4c中时，通过防脱销8而将小齿轮轴4的各分割片4A、分割片4B分别安装于差速器箱3上，所述圆孔状的销孔3c是水平地(在与第二轴心C2正交的方向上)分别形成于差速器箱3的靠近各圆孔3b的部位。因此，各油上搅板7被小齿轮轴4的各分割片4A、分割片4B的头部4a与差速器箱3的安装座3D(参照图3(a))夹入而分别安装于差速器箱3的外周两个部位(参照图2、图3(b)及图4(a)及图4(b))。这时，小齿轮轴4的两分割片4A、分割片4B彼此如图2所示，通过一个分割片4B的凸部4d嵌合于另一个分割片4A的凹槽4b而相互连结。

在如以上所述而构成的差动装置1中，当将从图1所示的发动机11输出的旋转动力经由转矩变换器12及变速器13以及螺旋桨轴14而输入至所述差动装置1的差速器箱3时，差速器箱3围绕着第一轴心C1旋转。再者，在收容差动装置1的未图示的壳体的底部，如图4(a)及图4(b)所示，贮存着差速器箱3的一部分所浸渍的程度的量的油。顺便一提，如果所述油的量过多，那么通过差速器箱3的旋转而搅入所述油所引起的拖曳阻力特别在高速旋转时会增大，导致大量的动力损耗，因此使贮存于壳体的底部的油的量尽可能地减少而将油面的高度抑制得低。

如上所述，当一部分浸渍于贮存在壳体的底部的油中的差速器箱3围绕着第一轴心C1沿图4(a)及图4(b)的箭头方向旋转时，安装于所述差速器箱3的外周两个部位上的油上搅板7与差速器箱3一同一体旋转，所以两个油上搅板7交替地浸渍于贮存在壳体内的底部的油中，并如图4(a)所示，每当差速器箱3旋转一半时就利用油上搅板的叶片状的上搅部7B将油搅上来。于是，所述搅上来的油如图4(b)所示，从向差速器箱3的两侧部开口的开口部3a流入至差速器箱3内而用于小齿轮5或侧齿轮6的润滑。

如以上所述，在本实施方式的差动装置1中，是采用自然供油方式，即，将油上搅板7安装至差速器箱3，通过与差速器箱3一同旋转的油上搅板7而将贮存于壳体内的底部的润滑用的油搅上来，将所述搅上来的油从形成于差速器箱3上的开口部3a供给至所述差速器箱3而用于各部的润滑，也就是说，设为利用已有的差速器箱3的旋转而进行所述差速器箱3内的润滑，所以能够与使用油泵的强制供油方式相比实现润滑结构的简化及成本降低。

另外，在本实施方式中，是设为利用已有的小齿轮轴4(分割片4A、分割片4B)将油上搅板7安装至差速器箱3，所以不需要用于安装油上搅板7的专用的安装零件，能够削减零件个数而实现差动装置1的进一步的结构简化及成本降低。

再者，在差动装置1中，当图1所示的车辆10进行直线行驶时，左右的后轮WR从路面受到的阻力相等，所以一对小齿轮5与差速器箱3一同进行公转而将旋转动力分配并分别传递至左右一对各侧齿轮6。这时，一对小齿轮5不旋转(自转)。

另外，在车辆10旋回的转弯时，左右的各后轮WR从路面受到的阻力会产生差(左右的后轮WR的移动距离会产生差)，所以一对小齿轮5一边自转而使一个侧齿轮6的旋转速度大于另一个侧齿轮6的旋转速度而顺利地进行车辆的转弯，一边将旋转动力分配并分别传递至左右的车轴2。

再者，以上，已说明将本发明应用于搭载在以发动机为驱动源的FR车上的差动装置的方式，但是本发明也可以同样地应用于搭载在其它任意形式的车辆上的差动装置。

另外，在以上的实施方式中，已说明在差速器箱上安装有两个油上搅板的示例，但是安装于差速器箱上的油上搅板的个数或安装部位为任意，可以自由选择。

此外，本发明并不将应用限定于以上说明的实施方式，在权利要求及说明书与附图中所述的技术思想的范围内可以进行各种变形。

Claims (5)

1.一种差动装置，其特征在于，在围绕着第一轴心而旋转驱动的差速器箱上，沿与所述第一轴心正交的第二轴心方向插通固接小齿轮轴，并且

所述差动装置是在所述差速器箱内，收容能够旋转地支撑于所述小齿轮轴上的一对小齿轮、以及与各小齿轮分别咬合而围绕着所述第一轴心能够旋转地受到支撑的一对侧齿轮而构成，

将从驱动源输入至所述差速器箱的旋转动力，经由与所述一对侧齿轮分别连结的左右一对车轴而分配至左右的驱动轮，

在所述差速器箱上形成有开口部，并且在所述差速器箱上安装有油上搅板，

沿所述差速器箱的与所述第一轴心及所述第二轴心正交的第三轴心方向，形成所述开口部，并且沿所述差速器箱外周的所述第二轴心方向安装有所述油上搅板。

2.根据权利要求1所述的差动装置，其特征在于，

所述开口部形成在所述差速器箱的相对向的两个部位上，所述油上搅板安装在所述差速器箱外周的所述小齿轮轴的插通方向两个部位上。

3.根据权利要求1或2所述的差动装置，其特征在于，

通过所述小齿轮轴，将所述油上搅板安装于所述差速器箱上。

4.根据权利要求3所述的差动装置，其特征在于，

所述小齿轮轴沿轴方向一分为二，通过凹凸嵌合而使经一分为二的分割片彼此连结，将插通于各分割片的所述油上搅板夹入于各分割片的轴端头部与所述差速器箱之间而分别安装至所述差速器箱。

5.根据权利要求4所述的差动装置，其特征在于，

所述小齿轮轴的各分割片通过从与所述各分割片正交的方向嵌入于所述差速器箱的防脱销而分别固定于所述差速器箱。

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