JP2006342928A - ディファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ピニオンとピニオンシャフトとの間の潤滑性能を向上させることができ、かつ生産性に優れるディファレンシャル装置を提供すること。
【解決手段】回転するデフケース４と、一対のドライブシャフト６と、一対のサイドギヤ５と、一対のピニオン３と、ピニオンシャフト２とを有するディファレンシャル装置１。ピニオンシャフト２は、ピニオン３の中央孔３０の内周面に沿った円弧形状の円周面部２１と、該円周面部２１よりもピニオンシャフト２の中心軸に近い面取り部２２とによって外周表面２０を構成してなる。円周面部２１及び面取り部２２は、それぞれ、ピニオンシャフト２の長さ方向全体にわたって連続して形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車両に使用するディファレンシャル装置に関する。

ディファレンシャル装置９は、図８に示すごとく、例えば、自動車においてエンジンからの駆動力をドライブシャフト９６に伝達すると共に左右のドライブシャフト９６の間に生じた回転差に対応するよう構成されている（例えば、特許文献１参照）。上記ディファレンシャル装置９においては、左右のドライブシャフト９６に回転差が生じたとき、これら左右のドライブシャフト９６にそれぞれスプライン結合された一対のサイドギヤ９５が回転すると共に、この一対のサイドギヤ９５にそれぞれ噛合されたピニオン９３がピニオンシャフト９２に対して回転して、上記回転差に対応する。

また、上記ピニオンシャフト９２は、図８、図９に示すごとく、上記ピニオン９３を回転可能に支持する摺動面９２０の外周表面に、上記ピニオンシャフト９２の軸方向に沿って凹状に形成した単純な形状のオイル溜り９２２と、ピニオンシャフト９２の軸方向に対して傾斜したオイル供給用の傾斜油溝９２１とを有している。

しかしながら、上記ピニオンシャフト９２は、ピニオンシャフトの本体部を形成した後に上記摺動面９２０にオイル溜り９２２及び傾斜油溝９２１を設けるため、ピニオンシャフト９２の加工工数が多くなり、ひいてはディファレンシャル装置９の生産性が低くなってしまうおそれがある。

また、上記オイル溜り９２２及び上記傾斜油溝９２１をピニオンシャフト９２の全周にまんべんなく形成することは生産性の観点から困難であるため、ピニオンシャフト９２全体にわたってオイルを行き渡らせることが困難となる。その結果、ピニオンシャフト９２とピニオン９３との間の潤滑性能向上を図ることが困難となるおそれがある。
そして、その結果、ピニオンシャフト９２とピニオン９３との間で磨耗、焼き付き等の不具合が生じるおそれがある。

特開２００３−２０７０２２号公報

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであり、ピニオンシャフトとピニオンとの間の潤滑性能を向上させることができ、かつ生産性に優れるディファレンシャル装置を提供しようとするものである。

本発明は、エンジンからの駆動力を受けて回転するデフケースと、該デフケースに回転可能に保持された一対のドライブシャフトと、該一対のドライブシャフトとそれぞれスプライン結合された一対のサイドギヤと、該一対のサイドギヤに対してそれぞれ直交する方向に回転するよう噛合されると共に回転軸と同軸状の中央孔を有する一対のピニオンと、上記中央孔に遊嵌して上記一対のピニオンを摺動回転可能に支持すると共に上記デフケースに保持されたピニオンシャフトとを有し、
上記ピニオンシャフトは、上記ピニオンの上記中央孔の内周面に沿った円弧形状の円周面部と、該円周面部よりも上記ピニオンシャフトの中心軸に近い面取り部とによって外周表面を構成してなり、
上記円周面部及び上記面取り部は、それぞれ、上記ピニオンシャフトの長さ方向全体にわたって連続して形成されていることを特徴とするディファレンシャル装置にある（請求項１）。

次に、本発明の作用効果につき説明する。
上記ピニオンシャフトは、上記面取り部を構成してなり、該面取り部は、上記ピニオンシャフトの長さ方向全体にわたって連続して形成されている。そして、上記面取り部と上記ピニオンの中央孔との間にオイル溜りが形成される。それ故、左右の上記ドライブシャフトに回転差が生じて、上記ピニオンシャフトに対して上記ピニオンが摺動回転したとき、上述したオイル溜りにより、上記ピニオンシャフトと上記ピニオンとの間の全体にわたってオイルを行き渡らせることができる。したがって、上記ピニオンシャフトと上記ピニオンとの間の潤滑性能を向上させることができる。そして、その結果、上記ピニオンシャフトと上記ピニオンとの間における耐摩耗性、耐焼き付き性を向上させることができる。

また、上記円周面部及び上記面取り部は、それぞれ、上記ピニオンシャフトの長さ方向全体にわたって連続して形成されている。そのため、上記ピニオンシャフトを作製するに当たっては、例えば、引き抜き加工や押し出し加工によって上記円周面部と上記面取り部とを同時に形成することができる。それ故、上記ピニオンシャフトを容易に作製することができる。

即ち、上記ピニオンシャフトの本体部である棒状体を作製した後、改めて面取り加工や溝加工等を行う必要がないため、上記ピニオンシャフトの作製時における加工工数を少なくすることができ、上記ピニオンシャフトの生産性向上を図ることができる。その結果、上記ディファレンシャル装置の生産性を向上させることができる。

また、上記面取り部の数を増やしても加工工数は特に増えないため、多数の面取り部を容易に形成することができる。その結果、オイル溜りを上記ピニオンシャフトと上記ピニオンとの間にまんべんなく形成することが可能となり、上記ピニオンシャフトと上記ピニオンとの間の潤滑性能を容易に向上させることができる。

以上のごとく、本発明によれば、ピニオンシャフトとピニオンとの間の潤滑性能を向上させることができ、かつ生産性に優れるディファレンシャル装置を提供することができる。

本発明（請求項１）において、上記ディファレンシャル装置は、例えば、自動車等において、エンジンからの駆動力をドライブシャフトに伝達すると共に、左右のドライブシャフトの間に生じた回転差に対応するために設けられる。
上記面取り部は、例えば、平面、曲面等とすることができる。
上記ピニオンシャフトは、例えば、引き抜き加工又は押し出し加工等を行うことにより作製することができる。

また、上記円周面部及び上記面取り部は、それぞれ複数形成されていることが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記円周面部は上記ピニオンシャフトの上記外周表面上に複数形成されているため、上記ピニオンと上記ピニオンシャフトとが接触する部分を周上の複数の位置に確保することができる。その結果、上記ピニオンシャフトと上記ピニオンとの間に作用する応力を、上記複数の位置に分散させることができ、上記ピニオンを支持する上記ピニオンシャフトの支持強度を確保することができると共に、上記ピニオンを安定して支持することができる。

また、上記面取り部も上記外周表面上に複数形成されているため、オイル溜りを周上の複数の位置に形成することができる。その結果、上記ピニオンと上記ピニオンシャフトとの間の潤滑性能を充分に向上させることができる。
尚、上記円周面部及び上記面取り部は、それぞれ３個以上形成されていることが好ましい。この場合には、上述した支持強度及び潤滑性能向上の効果を充分に発揮することができる。

また、上記円周面部及び上記面取り部は、それぞれ同じ幅及び間隔をもって形成されていることが好ましい（請求項３）。
即ち、上記円周面部同士は全て同じ幅及び間隔で形成されている。それ故、上記円周面部が上記外周表面上に均一に存在することとなるため、上記円周面部と上記中央孔との間には、偏りを生じることなく均等に応力が作用する。即ち、上記ピニオンが摺動回転する際、上記ピニオンシャフトに局所的に過大な応力が作用することがないため、上記ピニオンを支持する上記ピニオンシャフトの支持強度を充分に確保することができる。

また、上記面取り部同士も全て同じ幅及び間隔で形成されている。それ故、上記面取り部も上記外周表面上に均一に存在することとなるため、オイル溜りも上記外周表面上に均一に存在することとなる。その結果、上記ピニオンシャフトと上記ピニオンとの間に均等にオイルを行き渡らせることができ、上記ピニオンシャフトと上記ピニオンとの間の潤滑性能を向上させることができる。

また、上記円周面部は、上記外周表面の６０〜７０％の面積を占有していることが好ましい（請求項４）。
この場合には、上記ピニオンシャフトと上記ピニオンとの間にオイル溜りを充分に形成することができると共に、上記ピニオンを支持する上記ピニオンシャフトの支持強度を充分に確保することができる。即ち、上記面取り部においてオイル溜りの機能を発揮するために必要な面積を充分に確保することができる。また、上記ピニオンと上記ピニオンシャフトとの摺動面積を充分に確保することができるため、上述した支持強度を充分に確保することができる。

これに対して、仮に、上記外周表面における上記円周面部の占有面積が６０％未満の場合には、上記ピニオンと上記ピニオンシャフトとの摺動面積を充分に確保することができないため、上述した支持強度を充分に確保することができなくなるおそれがある。
一方、上記円周面部が上記外周表面の７０％を越える面積を占有する場合には、上記面取り部のオイル溜りの機能を充分に発揮することができなくなるおそれがある。

本発明の実施例にかかるディファレンシャル装置につき、図１〜図７を用いて説明する。
尚、本例は、自動車において、エンジンからの駆動力をドライブシャフト６に伝達すると共に、左右のドライブシャフト６の間に生じた回転差に対応するよう構成したディファレンシャル装置１の例である。

本例のディファレンシャル装置１は、図１に示すごとく、エンジンからの駆動力を受けて回転するデフケース４と、該デフケース４に回転可能に保持された一対のドライブシャフト６と、該一対のドライブシャフト６とそれぞれスプライン結合された一対のサイドギヤ５とを有する。更に、図１〜図３に示すごとく、該一対のサイドギヤ５に対してそれぞれ直交する方向に回転するよう噛合されると共に回転軸と同軸状の中央孔３０を有する一対のピニオン３と、中央孔３０に遊嵌して一対のピニオン３を摺動回転可能に支持すると共にデフケース４に保持されたピニオンシャフト２とを有する。

ピニオンシャフト２は、図３に示すごとく、ピニオン３の中央孔３０の内周面に沿った円弧形状の円周面部２１と、該円周面部２１よりもピニオンシャフト２の中心軸に近い面取り部２２とによって外周表面２０を構成してなる。
図２、図４に示すごとく、円周面部２１及び面取り部２２は、それぞれ、ピニオンシャフト２の長さ方向全体にわたって連続して形成されている。

また、円周面部２１及び面取り部２２は、図２〜図４に示すごとく、それぞれ複数形成されている。本例においては、それぞれ４個ずつ形成した。そして、面取り部２２は平面よりなる。
また、円周面部２１及び面取り部２２は、図３に示すごとく、それぞれ同じ幅及び間隔をもって形成されている。
更に、本例において、円周面部２１は、外周表面２０の６０〜７０％の面積を占有している。

次に、左右のドライブシャフト６の差動時におけるディファレンシャル装置１の動作について説明する。
図１に示すごとく、デフケース４はケーシング１０に回転可能に設けてあり、左右のサイドギヤ５及び一対のピニオン３は、デフケース４の内部に設けてある。また、左右のサイドギヤ５及び一対のピニオン３は、デフケース４の内部において、互いに噛合して回転するようになっている。ピニオンシャフト２は、デフケース４にピン４０により固定されている。また、ピニオン３は、その中央に設けた中央孔３０にピニオンシャフト２のピニオン支持部２００が挿入されて、ピニオン支持部２００に回転可能に支持されている。

ディファレンシャル装置１を設けた自動車が直進するときには、エンジン及びトランスミッションからの駆動力である回転力が推進軸７１に伝達され、推進軸７１が回転する。このとき、推進軸７１に設けられた減速小ギヤ７２が回転すると共に減速大ギヤ４１が回転し、デフケース４が回転する。そして、このデフケース４には、ピニオンシャフト２が固定されているため、このピニオンシャフト２、一対のピニオン３、左右のサイドギヤ５及び左右のドライブシャフト６がデフケース４とほぼ一体的に回転する。

そして、自動車がカーブを曲がるとき、又はドライブシャフト６に取り付けられた車輪の片方が空転したとき等には、左右のドライブシャフト６の間に回転差が生じる。この回転差により、一対のピニオン３がピニオンシャフト２に対して摺動し、一方のドライブシャフト６及びサイドギヤ５の回転数が増加した分だけ、他方のドライブシャフト６及びサイドギヤ５の回転数が減少して、ディファレンシャル装置１は上記の回転差に対応することができる。

また、上記ピニオンシャフト２は、引き抜き加工を行うことによって作製することができる。即ち、得ようとするピニオンシャフト２の断面形状に対応する形状のダイス孔を有するダイスを用いて引き抜き加工を行う。
また、上記ダイス孔の形状を適宜変更することにより、図５〜図７に示すごとく、面取り部２２の形状及び数量を容易に変化させることができる。尚、図７に示すごとく、面取り部２２を平面ではなく、曲面として形成することも可能である。

次に、本例の作用効果につき説明する。
ピニオンシャフト２は、図２、図３に示すごとく、面取り部２２を構成してなり、該面取り部２２は、ピニオンシャフト２の長さ方向全体にわたって連続して形成されている。そして、面取り部２２とピニオン３の中央孔３０との間にオイル溜りが形成される。それ故、左右のドライブシャフト６に回転差が生じて、ピニオンシャフト２に対してピニオン３が摺動回転したときは、上述したオイル溜りにより、ピニオンシャフト２とピニオン３との間の全体にわたってオイルを行き渡らせることができる。したがって、ピニオンシャフト２とピニオン３との間の潤滑性能を向上させることができる。そして、その結果、ピニオンシャフト２とピニオン３との間における耐摩耗性、耐焼き付き性を向上させることができる。

また、円周面部２１及び面取り部２２は、図４に示すごとく、それぞれ、ピニオンシャフト２の長さ方向全体にわたって連続して形成されている。そのため、ピニオンシャフト２を作製するに当っては、引き抜き加工によって円周面部２１と面取り部２２とを同時に形成することができる。それ故、ピニオンシャフト２を容易に作製することができる。

即ち、ピニオンシャフト２の本体部である棒状体を作製した後、改めて面取り加工や溝加工等を行う必要がないため、ピニオンシャフト２の作製時における加工工数を少なくすることができ、ピニオンシャフト２の生産性向上を図ることができる。その結果、ディファレンシャル装置１の生産性を向上させることができる。

また、面取り部２２の数を増やしても加工工数は特に増えないため、多数の面取り部２２を容易に形成することができる。その結果、オイル溜りをピニオンシャフト２とピニオン３との間にまんべんなく形成することが可能となり、ピニオンシャフト２とピニオン３との間の潤滑性能を容易に向上させることができる。

また、円周面部２１は、図３、図４に示すごとく、外周表面２０上に複数形成されているため、ピニオンシャフト３とピニオン３とが接触する部分を周上の複数の位置に確保することができる。その結果、ピニオンシャフト２とピニオン３との間に作用する応力を、上記複数の位置に分散させることができ、ピニオン３を支持するピニオンシャフト２の支持強度を確保することができると共に、ピニオン３を安定して支持することができる。。

また、面取り部２２も外周表面２０上に複数形成されているため、オイル溜りを周上の複数の位置に形成することができる。その結果、ピニオン３とピニオンシャフト２との間の潤滑性能を充分に向上させることができる。
本例においては、円周面部２１及び面取り部２２は、外周表面２０上にそれぞれ４個ずつ形成されているため、上述した支持強度及び潤滑性能向上の効果を充分に発揮することができる。

また、円周面部２１は、図３に示すごとく、ピニオンシャフト２の外周表面２０上に同じ幅及び間隔をもって形成されているため、円周面部２１が外周表面２０上に均一に存在することとなる。これにより、円周面部２１と中央孔３０との間には、偏りを生じることなく均等に応力が作用する。即ち、ピニオン３が摺動回転する際、ピニオンシャフト２に局所的に過大な応力が作用することがないため、上述した支持強度を確保することができる。

また、面取り部２２も全て同じ幅及び間隔をもって形成されているため、オイル溜りも外周表面２０上に均一に存在することとなる。その結果、ピニオンシャフト２とピニオン３との間に均等にオイルを行き渡らせることができ、ピニオンシャフト２とピニオン３との間の潤滑性能を向上させることができる。

また、円周面部２１は、外周表面２０の６０〜７０％の面積を占有しているため、ピニオンシャフト２とピニオン３との間にオイル溜りを充分に形成することができると共に、ピニオン３を支持するピニオンシャフト２の支持強度を充分に確保することができる。即ち、面取り部２２において、オイル溜りの機能を発揮するために必要な面積を充分に確保することができる。また、ピニオン３とピニオンシャフト２との摺動面積を充分に確保することができるため、上述した支持強度を充分に確保することができる。

以上のごとく、本例によれば、ピニオンシャフトとピニオンとの間の潤滑性能を向上させることができ、かつ生産性に優れるディファレンシャル装置を提供することができる。

実施例における、ディファレンシャル装置の説明図。 実施例における、ピニオンシャフトをピニオンの中央孔に遊嵌した状態を示す説明図。 実施例における、ピニオンシャフトの軸と直交する方向の断面説明図。 実施例における、ピニオンシャフトの斜視説明図。 実施例における、円周面部及び面取り部の他の形態を示す斜視説明図。 実施例における、円周面部及び面取り部の他の形態を示す斜視説明図。 実施例における、円周面部及び面取り部の他の形態を示す斜視説明図。 従来例における、ディファレンシャル装置の説明図。 従来例における、ピニオンシャフトの説明図。

符号の説明

１ ディファレンシャル装置
２ ピニオンシャフト
２０ 外周表面
２１ 円周面部
２２ 面取り部
３ ピニオン
４ デフケース
５ サイドギヤ
６ ドライブシャフト

Claims (4)

1. エンジンからの駆動力を受けて回転するデフケースと、該デフケースに回転可能に保持された一対のドライブシャフトと、該一対のドライブシャフトとそれぞれスプライン結合された一対のサイドギヤと、該一対のサイドギヤに対してそれぞれ直交する方向に回転するよう噛合されると共に回転軸と同軸状の中央孔を有する一対のピニオンと、上記中央孔に遊嵌して上記一対のピニオンを摺動回転可能に支持すると共に上記デフケースに保持されたピニオンシャフトとを有し、
   上記ピニオンシャフトは、上記ピニオンの上記中央孔の内周面に沿った円弧形状の円周面部と、該円周面部よりも上記ピニオンシャフトの中心軸に近い面取り部とによって外周表面を構成してなり、
   上記円周面部及び上記面取り部は、それぞれ、上記ピニオンシャフトの長さ方向全体にわたって連続して形成されていることを特徴とするディファレンシャル装置。
2. 請求項１において、上記円周面部及び上記面取り部は、それぞれ複数形成されていることを特徴とするディファレンシャル装置。
3. 請求項２において、上記円周面部及び上記面取り部は、それぞれ同じ幅及び間隔をもって形成されていることを特徴とするディファレンシャル装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項において、上記円周面部は、上記外周表面の６０〜７０％の面積を占有していることを特徴とするディファレンシャル装置。

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