JP2008089147A - デファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】潤滑性を向上することができるデファレンシャル装置を提供する。
【解決手段】駆動力の入力により回転駆動されるデフケース３と、デフケース３内に回転可能に支持されたピニオンギヤ７と、出力軸に連結されピニオンギヤ７との噛み合いにより出力軸側に駆動力を分配する一対のフェースギヤ９，１１とを備え、ピニオンギヤ７と一対のフェースギヤ９，１１とがピニオンギヤ７の回転軸１３と一対のフェースギヤ９，１１の回転軸１５とが直交する方向で噛み合うデファレンシャル装置１において、ピニオンギヤ７と一対のフェースギヤ９，１１との噛み合い部１７，１９の周方向外側にオイル溜まり２１，２３，２５，２７を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、フェースギヤを用いたデファレンシャル装置に関する。

特許文献１にフェースギヤを用いたデファレンシャル装置が記載されている。このデファレンシャル装置では、ピニオンギヤと一対のフェースギヤとがピニオンギヤの回転軸と一対のフェースギヤの回転軸とが直交する方向で噛み合っている。

このようなデファレンシャル装置は、対向配置される一対のフェースギヤとこれら一対のフェースギヤと噛み合い連結するピニオンギヤとからなるフェースギヤセットを用いることにより、ベベルギヤ式のデファレンシャル装置と比較して装置全体を軸方向にコンパクトにすることができるなどの利点がある。
国際公開第２００６／０２４３０６号パンフレット

ところで、車両の低速低差動回転状態のデファレンシャル装置では、デファレンシャル装置のケース外周筒部や軸方向の両側壁に設けられた開口から流入したオイルがケース内に滞在し、フェースギヤセットの噛み合い部や摺動部を潤滑する。しかしながら、低速高差動回転となるような左右片輪が低い路におかれた状態や高速回転状態においては、それらの開口からのオイルの流入は期待できず、フェースギヤセットの潤滑が十分行われていないために、耐久性が十分でないという課題を有していた。

加えて、上記のようなフェースギヤを用いたデファレンシャル装置では、フェースギヤセットの噛み合い部への潤滑オイルの供給がフェースギヤセットのギヤ部と連続する環状の肉部にさえぎられることもあり、ベベルギヤ式に比べて潤滑性が低下していた。

そこで、この発明は、潤滑性を向上することができるデファレンシャル装置の提供を目的としている。

請求項１の発明は、駆動力の入力により回転駆動されるデフケースと、該デフケース内に回転可能に支持されたピニオンギヤと、出力軸に連結され前記ピニオンギヤとの噛み合いにより前記出力軸側に駆動力を分配する一対のフェースギヤとを備え、前記ピニオンギヤと前記一対のフェースギヤとが前記ピニオンギヤの回転軸と前記一対のフェースギヤの回転軸とが直交する方向で噛み合うデファレンシャル装置であって、前記ピニオンギヤと前記一対のフェースギヤとの噛み合い部の周方向外側には、オイル溜まりが設けられていることを特徴とする。

請求項２の発明は、駆動力の入力により回転駆動されるデフケースと、該デフケース内に回転可能に支持されたピニオンギヤと、出力軸に連結され前記ピニオンギヤとの噛み合いにより前記出力軸側に駆動力を分配する一対のフェースギヤとを備え、前記ピニオンギヤと前記一対のフェースギヤとが前記ピニオンギヤの回転軸と前記一対のフェースギヤの回転軸とが直交する方向で噛み合うデファレンシャル装置であって、前記ピニオンギヤと前記一対のフェースギヤとの噛み合い部から前記出力軸側まで連通する油路が設けられていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２記載のデファレンシャル装置であって、前記フェースギヤの噛み合い部の周方向外側には、らせん状の油路が設けられていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項２記載のデファレンシャル装置であって、前記ピニオンギヤと前記一対のフェースギヤとの噛み合い部の周方向外側に位置する前記デフケースの内壁には、らせん状の油路が設けられていることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項２記載のデファレンシャル装置であって、前記フェースギヤには、噛み合い部と噛み合い部の背面側とを連通する油路が設けられていることを特徴とする。

請求項１のデファレンシャル装置は、ピニオンギヤと一対のフェースギヤとの噛み合い部の周方向外側にオイル溜まりが設けられているので、低速高差動回転状態や高速回転状態においてフェースギヤの噛み合い部や各摺動部にオイルが行き渡り易くなる。このため、装置全体の潤滑性を向上することができる。

請求項２のデファレンシャル装置は、ピニオンギヤと一対のフェースギヤとの噛み合い部から出力軸側まで油路が連通するように設けられているので、低速高差動回転状態や高速回転状態において各摺動部を潤滑することができ、装置全体の潤滑性を向上することができる。

請求項３のデファレンシャル装置は、フェースギヤの噛み合い部の周方向外側にらせん状の油路が設けられているので、フェースギヤの回転によってポンプ作用を得ることができ、各摺動部まで十分にオイルを行き渡らせることができる。

請求項４のデファレンシャル装置は、噛み合い部の周方向外側に位置するデフケースの内壁にらせん状の油路が設けられているので、デフケースの回転によってポンプ作用を得ることができ、各摺動部まで十分にオイルを行き渡らせることができる。

請求項５のデファレンシャル装置は、フェースギヤに噛み合い部と噛み合い部の背面側とを連通する油路が設けられているので、噛み合い部の周方向外側にスペースを設ける必要がなく、装置をコンパクトにすることができる。

（第１実施形態）
図１〜図３を用いて第１実施形態について説明する。

本実施形態のフェースギヤを用いたデファレンシャル装置１は、駆動力の入力により回転駆動されるデフケース３と、デフケース３に支持されたピニオンシャフト５と、ピニオンシャフト５に回転自在に支承されたピニオンギヤ７と、出力軸に連結されピニオンギヤ７との噛み合いにより出力軸側に駆動力を分配する一対のフェースギヤ９，１１とを備え、ピニオンギヤ７と一対のフェースギヤ９，１１とがピニオンギヤ７の回転軸１３と一対のフェースギヤ９，１１の回転軸１５とが直交する方向で噛み合って一対のフェースギヤとこれらフェースギヤと噛み合うピニオンギヤとからなるフェースギヤセットを構成している。そして、ピニオンギヤ７と一対のフェースギヤ９，１１との噛み合い部１７，１９の周方向外側には、オイル溜まり２１，２３，２５，２７が設けられている。

また、ピニオンギヤ７と一対のフェースギヤ９，１１との噛み合い部１７，１９からデフケース３のボス部２９，３１（出力軸側）まで連通する油路３３，３５，３７，３９が設けられている。

図１に示すように、デファレンシャル装置１は、デフケース３と、ピニオンシャフト５と、ピニオンギヤ７と、一対のフェースギヤ９，１１などから構成されている。

デフケース３は、カバー４１とケース本体４３とから形成され、ボルト４５で固定されている。このデフケース３は、ボス部２９，３１をベアリング（不図示）によってオイルが封入されたデフキャリア（不図示）に回転自在に支承され、フランジ部４７，４９に固定されたリングギア（不図示）から入力するエンジン（不図示）の駆動力によって回転駆動される。

ピニオンシャフト５は、ケース本体４３の貫通孔５１を貫通して組み付けられてピン５３で抜け止めされ、デフケース３と一体回転される。ピニオンギヤ７は、噛み合い歯５５が形成され、左右のフェースギヤ９，１１にエンジンからの駆動力を伝達すると共に、噛み合っている左右のフェースギヤ９，１１に差回転が生じると回転駆動されるようにピニオンシャフト５に支承されている。

フェースギヤ９，１１は、ボス部５７，５９の外周側でデフケース３に形成された支承部６１，６３に回転自在に支承されている。また、ボス部５７，５９の内周側には、出力軸（不図示）がスプライン部６５，６７にスプライン連結されている。このフェースギヤ９，１１には、ピニオンギヤ７の噛み合い歯５５と噛み合う噛み合い歯６９，７１が形成され、ピニオンギヤ７の噛み合い歯５５とフェースギヤ９，１１の噛み合い歯６９，７１とで噛み合い部１７，１９が形成されている。この噛み合い部１７，１９は、ピニオンギヤ７の回転軸１３とフェースギヤ９，１１の回転軸１５とが直交する方向で噛み合う。また、フェースギヤ９，１１とデフケース３との間には、噛み合い部１７，１９の噛み合い反力を受けるワッシャ７３，７５が配置されている。

このように構成されたデファレンシャル装置１のデフケース３には、各摺動部を潤滑・冷却するオイルを循環させるためのオイル溜まり２１，２３，２５，２７及び油路３３，３５，３７，３９が形成されている。

図２に示すように、ケース本体４３のボス部３１には、デフキャリアのオイルを吸入、又はデフキャリアへオイルを吐出する出入口７７，７９が形成されている。この出入口７７，７９は、ボス部３１に形成された出入孔８１，８３と連通している。この出入孔８１，８３は、ボス部３１の内壁に形成されたらせん状のオイル溝８５と連通している。また、ケース本体４３の噛み合い部１７，１９の周方向外側に位置する部分には、オイル溜まり２１，２３，２５，２７が形成されている。このオイル溜まり２１，２３，２５，２７のうちオイル溜まり２５，２７は、噛み合い部１９からボス部３１まで形成されたオイル溝８７，８９と連通している。このオイル溜まり２５，２７とオイル溝８７，８９によって油路３７，３９が形成されている。また、オイル溜まり２１，２５とオイル溜まり２３，２７は、それぞれピニオンシャフト５が支持される貫通孔５１に向けてケース本体４３に形成されておりピニオンギヤ７の背面と接するように、かつフェースギヤ９，１１の噛み合い歯６９，７１と連続して形成された環状の肉部５８，６０を回転軸１３方向にまたぐように延設されてフェースギヤセットの噛み合い部１７，１９に半径方向に臨むように形成されており、ケース本体４３においてオイル溜まり２１，２５とオイル溝８７とによって１つの油路が形成され、オイル溜まり２３，２７とオイル溝８９とによって１つの油路が形成されている。また、オイル溜まり２１，２３は、カバー４１に形成されたオイル溝１０１，１０３と連通している。ケース本体４３の外周円筒部には、開口７６が設けられ、車両が停止状態又は低速低差動回転時に潤滑可能なように開口７６を通じてオイルが流出入する。

図３に示すように、カバー４１のボス部２９には、デフキャリアのオイルを吸入、又はデフキャリアへオイルを吐出する出入口９１，９３が形成されている。この出入口９１，９３は、ボス部２９に形成された出入孔９５，９７と連通している。この出入孔９５，９７は、ボス部２９の内壁に形成されたらせん状のオイル溝９９と連通している。また、カバー４１のピニオンギヤ７が位置する部分からボス部２９までには、オイル溜まり２１，２３と連通するオイル溝１０１，１０３が形成されている。このオイル溝１０１，１０３とオイル溜まり２１，２３によって油路３３，３５が形成されている。このため、オイル溜まり２１，２５とオイル溜まり２３，２７が連通しているので、油路３３，３７によって１つの油路が形成され、油路３５，３９によって１つの油路が形成されており、デフケース３の内壁には、全体として２つの油路が形成されていることになる。

また、図４に示すように、油路３３，３５，３７，３９に配置されているワッシャ７３，７５に替えて、オイル溝１０５，１０７が形成されたワッシャ１０９，１１１を用いてもよい。この場合、オイル溜まり２１，２３，２５，２７と、オイル溝８７，８９，１０１，１０３と、ワッシャ１０９，１１１のオイル溝１０５，１０７によって油路３３，３５，３７，３９が形成される。

このようなデファレンシャル装置１では、車両の通常走行時などにおける高速低差動回転状態又は高速回転状態のオイルは、デフケース３の回転によりらせん状のオイル溝８５，９９のポンプ作用によってデフキャリアのオイルが出入口７７，７９，９１，９３から吸入され、らせん状のオイル溝８５，９９を経てフェースギヤ９，１１のボス部５７，５９の内部及び油路３３，３５，３７，３９に流入される。フェースギヤ９，１１の内部のオイルは、スプライン部６５，６７を潤滑した後、噛み合い部１７，１９を潤滑する。油路３３，３５，３７，３９のオイルは、ワッシャ７３，７５を潤滑した後、噛み合い部１７，１９を潤滑する。このとき、噛み合い部１７，１９を潤滑したオイル及び油路３３，３５，３７，３９を通過したオイルの一部がオイル溜まり２１，２３，２５，２７に溜められる。このオイル溜まり２１，２３，２５，２７に溜めらたオイルは、車両の低速高差動回転状態で、油路３３，３５，３７，３９を経てフェースギヤ９，１１の背面側とボス部５７，５９の外周側とデフケース３の支承部６１，６３を潤滑した後、らせん状のオイル溝８５，９９へと戻る。このような循環を繰り返して各摺動部の潤滑・冷却を行う。特に、オイル溜まり２１，２３，２５，２７にはオイルが溜められるため、低速高差動回転状態においてオイルが枯渇することがなく、各摺動部の潤滑・冷却を十分に行うことができる。

このようなデファレンシャル装置１では、ピニオンギヤ７と一対のフェースギヤ９，１１との噛み合い部１７，１９の周方向外側にオイル溜まり２１，２３，２５，２７が設けられているので、低速高差動回転状態において各摺動部にオイルが行き渡り易くなる。このため、各摺動部を潤滑することができ、装置全体の潤滑性を向上することができる。

また、ピニオンギヤ７と一対のフェースギヤ９，１１との噛み合い部１７，１９からデフケース３のボス部２９，３１まで油路３３，３５，３７，３９が設けられているので、低速高差動回転状態において各摺動部を潤滑することができ、装置全体の潤滑性を向上することができる。

（第２実施形態）
図５を用いて第２実施形態について説明する。

本実施形態のデファレンシャル装置２０１は、フェースギヤ２０３，２０５の噛み合い部１７，１９の周方向外側にらせん状のオイル溝２０７，２０９（油路）が設けられている。なお、第１実施形態と同一の構成には、同一の記号を記して説明を省略するが、第１実施形態と同一の構成であるので、同一の機能を有し得られる効果は第１実施形態と同等である。

図５に示すように、フェースギヤ２０３，２０５の噛み合い部１７，１９の周方向外側には、らせん状のオイル溝２０７，２０９が設けられている。このらせん状のオイル溝２０７，２０９は、フェースギヤ２０３，２０５の回転によりフェースギヤ２０３，２０５の内部に吸引されたオイルをポンプ作用によって噛み合い部１７，１９から油路３３，３５，３７，３９へと送り出す。特に、フェースギヤ２０３，２０５の回転数が多くなる低速高差動回転状態では、効率よくオイルを送り出すことができ、各摺動部の潤滑・冷却を十分に行うことができる。

このようなデファレンシャル装置２０１では、フェースギヤ２０３，２０５の噛み合い部１７，１９の周方向外側にらせん状のオイル溝２０７，２０９が設けられているので、フェースギヤ２０３，２０５の回転によってポンプ作用を得ることができ、各摺動部まで十分にオイルを行き渡らせることができる。

（第３実施形態）
図６を用いて第３実施形態について説明する。

本実施形態のデファレンシャル装置３０１は、ピニオンギヤ７と一対のフェースギヤ９，１１との噛み合い部１７，１９の周方向外側に位置するデフケース３０３の内壁にらせん状のオイル溝３０７，３０９（油路）が設けられている。なお、第１実施形態と同一の構成には、同一の記号を記して説明を省略するが、第１実施形態と同一の構成であるので、同一の機能を有し得られる効果は第１実施形態と同等である。

図６に示すように、ケース本体３０５の噛み合い部１７，１９が位置する部分の内壁には、らせん状のオイル溝３０７，３０９が設けられている。このらせん状のオイル溝３０７，３０９は、デフケース３０３の回転によりフェースギヤ２０３，２０５の内部に吸引されたオイルをポンプ作用によって噛み合い部１７，１９から油路３３，３５，３７，３９へと送り出す。特に、デフケース３０３は、回転数が多いため、効率よくオイルを送り出すことができ、各摺動部の潤滑・冷却を十分に行うことができる。

このようなデファレンシャル装置３０１では、噛み合い部１７，１９の周方向外側に位置するデフケース３０３の内壁にらせん状のオイル溝３０７，３０９が設けられているので、デフケース３０３の回転によってポンプ作用を得ることができ、各摺動部まで十分にオイルを行き渡らせることができる。

（第４実施形態）
図７を用いて第４実施形態について説明する。

本実施形態のデファレンシャル装置４０１は、フェースギヤ４０３，４０５に噛み合い部１７，１９と噛み合い部１７，１９の背面側とを連通する孔４０７，４０９（油路）が設けられている。なお、第１実施形態と同一の構成には、同一の記号を記して説明を省略するが、第１実施形態と同一の構成であるので、同一の機能を有し得られる効果は第１実施形態と同等である。

図７に示すように、フェースギヤ４０３，４０５の噛み合い部１７，１９の部分には、噛み合い部１７，１９と噛み合い部１７，１９の背面側とを連通する孔４０７，４０９が設けられている。この孔４０７，４０９は、フェースギヤ４０３，４０５の噛み合い歯６９，７１の歯底と噛み合い部１７，１９の背面側とを連通、すなわち、フェースギヤ４０３，４０５の環状の肉部５８，６０を貫通しており、高速低差動回転状態では油路３３，３５，３７，３９のオイルを噛み合い部１７，１９側へ引き込み、低速高差動回転状態ではフェースギヤ４０３，４０５の内部のオイルを油路３３，３５，３７，３９側へ送り出す。

このようなデファレンシャル装置４０１では、フェースギヤ４０３，４０５に噛み合い部１７，１９と噛み合い部１７，１９の背面側とを連通する孔４０７，４０９が設けられているので、噛み合い部１７，１９の周方向外側にオイル溜まりなどを形成させるためのスペースを設ける必要がなく、装置をコンパクトにすることができる。

第１実施形態のデファレンシャル装置の断面図である。 （ａ）第１実施形態のケース本体の側面図である。（ｂ）図２（ａ）のＸ−Ｘ断面図である。（ｃ）図２（ｂ）のＹ−Ｙ断面図である。（ｄ）第１実施形態のケース本体の側面図である。 （ａ）第１実施形態のカバーの断面図である。（ｂ）第１実施形態のカバーの側面図である。 ワッシャにオイル溝を設けた第１実施形態のデファレンシャル装置の断面図である。 第２実施形態のデファレンシャル装置の断面図である。 第３実施形態のデファレンシャル装置の断面図である。 第４実施形態のデファレンシャル装置の断面図である。

符号の説明

１，２０１，３０１，４０１…デファレンシャル装置
３，３０３…デフケース
５…ピニオンシャフト
７…ピニオンギヤ
９，１１，２０３，２０５，４０３，４０５…フェースギヤ
１３…ピニオンギヤの回転軸
１５…フェースギヤの回転軸
１７，１９…噛み合い部
２１，２３，２５，２７…オイル溜まり
３３，３５，３７，３９…油路
７７，７９，９１，９３…出入口
８１，８３，９５，９７…出入孔
８５，９９…らせん状のオイル溝（デフケースのボス部）
８７，８９，１０１，１０３…オイル溝
２０７，２０９…らせん状のオイル溝（フェースギヤ）
３０７，３０９…らせん状のオイル溝（デフケースの内壁）
４０７，４０９…孔

Claims (5)

1. 駆動力の入力により回転駆動されるデフケースと、該デフケース内に回転可能に支持されたピニオンギヤと、出力軸に連結され前記ピニオンギヤとの噛み合いにより前記出力軸側に駆動力を分配する一対のフェースギヤとを備え、前記ピニオンギヤと前記一対のフェースギヤとが前記ピニオンギヤの回転軸と前記一対のフェースギヤの回転軸とが直交する方向で噛み合うデファレンシャル装置であって、
   前記ピニオンギヤと前記一対のフェースギヤとの噛み合い部の周方向外側には、オイル溜まりが設けられていることを特徴とするデファレンシャル装置。
2. 駆動力の入力により回転駆動されるデフケースと、該デフケース内に回転可能に支持されたピニオンギヤと、出力軸に連結され前記ピニオンギヤとの噛み合いにより前記出力軸側に駆動力を分配する一対のフェースギヤとを備え、前記ピニオンギヤと前記一対のフェースギヤとが前記ピニオンギヤの回転軸と前記一対のフェースギヤの回転軸とが直交する方向で噛み合うデファレンシャル装置であって、
   前記ピニオンギヤと前記一対のフェースギヤとの噛み合い部から前記出力軸側まで連通する油路が設けられていることを特徴とするデファレンシャル装置。
3. 請求項２記載のデファレンシャル装置であって、
   前記フェースギヤの噛み合い部の周方向外側には、らせん状の油路が設けられていることを特徴とするデファレンシャル装置。
4. 請求項２記載のデファレンシャル装置であって、
   前記ピニオンギヤと前記一対のフェースギヤとの噛み合い部の周方向外側に位置する前記デフケースの内壁には、らせん状の油路が設けられていることを特徴とするデファレンシャル装置。
5. 請求項２記載のデファレンシャル装置であって、
   前記フェースギヤには、噛み合い部と噛み合い部の背面側とを連通する油路が設けられていることを特徴とするデファレンシャル装置。

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