JP2012132541A - デファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ピニオン・シャフトの切り欠きによらずに左右差込係合部の軸方向長さを確保することを可能とする。
【解決手段】デフ・ケース３と、ピニオン・シャフト５と、ピニオン・ギヤ７，９と、一対のサイド・ギヤ１１，１３と、ギヤ側環状部６９と、ケース側環状部５５と、Ｘリング７５を支持したシール支持部７３と、密封形成され粘性流体が封入された作動室８９と、第1，第２のプレート組とを備え、一方のサイド・ギヤ１１のインナー・スプライン６３を一方のサイド・ギヤ１１１に対して別体の差込環状部７７に形成し、この差込環状部７７を一方のサイド・ギヤ１１に対して後付けで一体回転可能に結合したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等のデファレンシャル装置に関する。

従来、特許文献1のように、ビスカス部を備えたデファレンシャル装置がある。このデファレンシャル装置は、ビスカス部により差動制限トルクを得る構造となっている。

このため、一方のサイド・ギヤの背面には、ビスカス部の作動室を形成するためのギヤ側環状部が形成され、その内周に形成した凹状のシール支持部にシールを支持している。ギヤ側環状部は、デフ・ケース側のケース側環状部の外周に嵌合し、シールがケース側環状部に密接する。

各サイド・ギヤには、差込係合部としてインナー・スプラインが形成され、このインナー・スプラインに左右のドライブ・シャフトのスプラインが差し込まれて係合している。

そして、左右ドライブ・シャフトの差動回転が許容されると共にビスカス部により差動制限を行わせることができる。

かかる構造では、シールの支持凹部を内径側から切削加工する関係から、一方のサイド・ギヤのインナー・スプラインをギヤ側環状部の内周側に延長形成することができず、そのままでは一方のサイド・ギヤのインナー・スプラインの軸方向長さが短くなる。

これを防止するため、左右ドライブ・シャフト間のデフ中心を元の位置から他方のサイド・ギヤ側へオフセットし、左右サイド・ギヤのインナー・スプラインの軸方向長さを等しくしている。

しかし、このようなオフセットは、ピニオン・シャフトに切り欠きを形成し、この切り欠きにより他方のドライブ・シャフト側端部とピニオン・シャフトとの干渉を避けて行うため、ピニオン・シャフトの強度不足を招き易く、その対策のために大型化に頼らざるを得ない等の問題がある。

特開平９−２５０６２５号公報

解決しようとする問題点は、左右伝達軸間のデフ中心を元の位置から他方の伝達ギヤ側へオフセットして左右差込係合部の軸方向長さを確保する場合は、ピニオン・シャフトの切り欠き形成により強度不足を招き易かった点である。

本発明は、ピニオン・シャフトの切り欠きによらず、左右差込係合部の軸方向長さを確保するために、回転可能に支持されるデフ・ケースと、このデフ・ケースに支持されたピニオン・シャフトと、このピニオン・シャフトに自転可能に支持され前記デフ・ケースの回転軸線周りに公転可能なピニオン・ギヤと、このピニオン・ギヤに噛合い前記デフ・ケースの回転軸線上で回転可能に配置され内径部に前記回転軸線上の伝達軸の差込係合部を備えた一対の伝達ギヤと、この伝達ギヤの一方の背面に形成されたギヤ側環状部と、前記デフ・ケースに形成され前記ギヤ側環状部の内周側に嵌合するケース側環状部と、前記ギヤ側環状部の内周面に形成され前記ケース側環状部の外周面に密接させるシールを支持したシール支持部と、前記ギヤ側環状部を含めて前記一方の伝達ギヤ及びデフ・ケース側間に密封形成され粘性流体が封入された作動室と、この作動室内に交互に配置され前記デフ・ケース側に回転方向に係合する第1のプレート組及び前記ギヤ側環状部に回転方向に係合する第２のプレート組とを備え、前記一方の伝達ギヤの差込係合部又は前記ギヤ側環状部の少なくとも一方を前記一方の伝達ギヤに対して別体に形成し、この差込係合部又はギヤ側環状部を前記一方の伝達ギヤに対して後付けで一体回転可能に結合したことを特徴とする。

本発明のデファレンシャル装置は、上記構成であるから、ギヤ側環状部のシール支持部を問題なく加工することができ、差込係合部をギヤ側環状部の内周側に突出形成することができる。

このため、左右伝達軸間のデフ中心をオフセットさせずに左右差込係合部の軸方向長さを確保し、ピニオン・シャフトの強度維持もできる。

デファレンシャル装置の断面図である。（実施例１） 嵌合係合部及び嵌合係止部の断面図である。（実施例１） デファレンシャル装置の断面図である。（実施例２） デファレンシャル装置の断面図である。（実施例２）

ピニオン・シャフトの切り欠きによらずに左右差込係合部の軸方向長さを確保するという目的を、差込係合部又はギヤ側環状部の一方の伝達ギヤに対する後付けにより実現した。

［デファレンシャル装置］
図１は、デファレンシャル装置の断面図、図2は、嵌合係合部及び嵌合係止部の断面図である。

図１のように、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７，９と、一対の伝達ギヤであるサイド・ギヤ１１，１３と、ビスカス部１４とを備えている。このデファレンシャル装置１は、ピニオン・シャフト５に２個のピニオン・ギヤ７，９が配置された２ピニオン・タイプである。

デフ・ケース３は、本体部１５とカバー部１７とからなり、両者が例えばボルト・ナットにより締結結合されている。このデフ・ケース３の一側外周には、フランジ部１９が形成され、図示しないリング・ギヤを固定できるようになっている。

本体部１５及びカバー部１７には、軸方向端部のボス部２１，２３にベアリング受け部２５，２７が形成されている。ボス部２１，２３の内周面には潤滑用の螺旋溝２９，３１が形成さている。

本体部１５には、ピニオン・シャフト支持孔２９ａ，２９ｂが貫通形成され、一方のピニオン・シャフト支持孔２９ａにピン支持孔３１が形成されている。本体部１５の内部には、ピニオン・ギヤ７，９を受ける球面座３３，３５が形成されている。

球面座３３，３５の一側に、サイド・ギヤ嵌合面３７が形成され、このサイド・ギヤ嵌合面３７にシール支持部３９が、凹状で周回状に形成されている。シール支持部３９には、シールとして高温、高圧に耐えるXリング４１が収容されている。

本体部１５のカバー側端面には、オーリング収容凹部４３が周回状に形成され、このオーリング収容凹部４３に収容されたオーリング４５がカバー部１７の端面に密接している。オーリング４５よりも内周側に、ビスカス部１４用の作動室凹部４７が周回状に形成されている。作動室凹部４７の内周には、インナー・スプライン４７ａが形成されている。

カバー部１７には、作動室凹部４７に連通する注入孔４９が形成され、ボール５１の圧入で閉じられている。カバー部１７の本体部側端面には、突当凹部５３が周回状に形成されている。

カバー部１７には、突当凹部５３の内周側に、ケース側環状部５５が本体部側に突設され、ビスカス部１４の内周側に位置している。

ピニオン・シャフト５は、ピニオン・シャフト支持孔２９ａ，２９ｂに支持され、ピン支持孔３１に取り付けられたスプリング・ピン５７により抜け止めが行われている。

ピニオン・ギヤ７，９は、ピニオン・シャフト５に自転可能に支持され、球面座３３，３５に球面ワッシャ５９，６１を介して受けられ、デフ・ケース３の回転軸線周りに公転可能となっている。

一対のサイド・ギヤ１１，１３は、ピニオン・ギヤ７，９に噛合い、デフ・ケース３の回転軸線上で回転可能に配置されている。このサイド・ギヤ１１，１３の内径部にインナー・スプライン６３，６５を備えている。インナー・スプライン６３，６５は、回転軸線上の伝達軸であるドライブ・シャフトの差込係合部である。

一方のサイド・ギヤ１１には、回転嵌合部６７が形成され、本体部１５のサイド・ギヤ嵌合面３７に回転自在に嵌合支持され、この回転嵌合部６７の外周面にXリング４１が密接している。

サイド・ギヤ１１の背面には、ギヤ側環状部６９が一体に形成されている。ギヤ側環状部６９の端面と突当凹部５３の面との間に、ワッシャ７１が介設されている。

ギヤ側環状部６９の外周面には、作動室凹部４７内のインナー・スプライン４７ａに対向するスプライン６９ａが形成され、同内周面には、シール支持部７３が、凹状で周回状に形成されている。シール支持部７３には、シールとして高温、高圧に耐えるXリング７５が収容されている。

このギヤ側環状部６９の内周側にケース側環状部５５が嵌合し、Xリング７５がケース側環状部５５の外周面に密接している。

一方のサイド・ギヤ１１のインナー・スプライン６３は、サイド・ギヤ１１に対して別体に形成された差込環状部７７に形成されている。この差込環状部７７は、一方のサイド・ギヤ１１に対して後付けで一体回転可能に結合されている。

サイド・ギヤ１１の内周部には、嵌合係止部７９がギヤ側環状部６９に対し段付き状に周回形成され、嵌合係止部７９に隣接して嵌合部８１が段付き状に形成されている。

差込環状部７７には、軸方向の中央外周部に回転方向に係合する嵌合係合部８３が周回状に形成され、この嵌合係合部８３が嵌合係止部７９に嵌合係止され、一体回転可能に結合されている。差込環状部７７には、嵌合係合部８３の軸方向両側に筒状の突出部８５，８７が形成され、突出部８５は、サイド・ギヤ１１の嵌合部８１に嵌合支持され、突出部８７は、ケース側環状部５５内周に外周が嵌合している。突出部８７には、内周にインナー・スプライン６３の一部が延長して形成され、突出部８５，８７間に渡るインナー・スプライン６３が幅Ｈで形成されている。このインナー・スプライン６３の幅Ｈは、他方のサイド・ギヤ１３のインナー・スプライン６５の幅Ｈと一致している。

しかも、インナー・スプライン６３，６５にスプライン係合するドライブ・シャフト間のデフ中心Ｃは、ビスカス部１４を備えないコンベンショナル・デファレンシャル装置に比較してもオフセットせずに配置されている。

ビスカス部１４は、ギヤ側環状部６９を含めて一方のサイド・ギヤ１１及びデフ・ケース３側間にXリング４１，７５及びボール５１で密封形成されシリコーン・オイルなどの粘性流体が封入された作動室８９を備えている。

この作動室８９内に第１、第２のプレート組が交互に配置されデフ・ケース側のインナー・スプライン４７ａに第1のプレート組が回転方向に係合し、第２のプレート組がギヤ側環状部６９のスプライン６９ａに回転方向に係合している。

図２は、嵌合係合部及び嵌合係止部の断面図である。

図２のように、嵌合係止部７９には、例えば周方向１２０°配置で係止面７９ａが形成され、嵌合係合部８３には、対応して係合面８３ａが形成されている。

したがって、嵌合係合部８３が嵌合係止部７９に嵌合すると、係合面８３ａが係止面７９ａに係止されて一体回転可能となる。
［製造］
サイド・ギヤ１１に対し、差込環状部７７は別体に形成される。したがって、サイド・ギヤ１１にギヤ側環状部６９及びギヤ側環状部６９のスプライン６９ａ及びシール支持部７３を無理なく形成することができる。差込環状部７７には、嵌合係合部８３、突出部８５，８７及びインナー・スプライン６３が形成される。

組付けに際しては、サイド・ギヤ１１単体の状態で差込環状部７７をギヤ側環状部６９側から挿入し、嵌合係合部８３を嵌合係止部７９に嵌合係止させる。
［差動及び差動制限］
デフ・ケース３が駆動入力を受けると、ピニオン・シャフト５を介してピニオン・ギヤ７，９がデフ・ケース３の回転軸線上で公転する。ピニオン・ギヤ７，９の公転によりピニオン・ギヤ７，９と噛み合うサイド・ギヤ１１，１３が回転駆動される。

このサイド・ギヤ１１，１３の駆動力は、スプライン係合を介してドライブ・シャフトに出力され、車軸に伝達される。

左右の車軸に差動回転が起こると、サイド・ギヤ１１，１３の差動回転によりピニオン・ギヤ７，９がピニオン・シャフト５に対して自転する。

このピニオン・ギヤ７，９の自転により差動回転が許容され、デフ・ケース３への駆動入力が、ピニオン・ギヤ７，９、サイド・ギヤ１１，１３を介して差動回転を許容しながら左右のドライブ・シャフトを介して車軸側へ分配出力される。

サイド・ギヤ１１，１３が差動回転すると、ビスカス部１４の第１，第２のプレートが相対回転し、シリコーン・オイルの粘性抵抗が働き、差動が制限される。
［実施例１の効果］
本発明実施例１のデファレンシャル装置１では、回転可能に支持されるデフ・ケース３と、このデフ・ケース３に支持されたピニオン・シャフト５と、このピニオン・シャフト５に自転可能に支持されデフ・ケース３の回転軸線周りに公転可能なピニオン・ギヤ７，９と、このピニオン・ギヤ７，９に噛合いデフ・ケース３の回転軸線上で回転可能に配置され内径部に回転軸線上のドライブ・シャフトのインナー・スプラインを備えた一対のサイド・ギヤ１１，１３と、このサイド・ギヤ１１，１３の一方の背面に形成されたギヤ側環状部６９と、デフ・ケース３に形成されギヤ側環状部６９の内周側に嵌合するケース側環状部５５と、ギヤ側環状部６９の内周面に形成されケース側環状部５５の外周面に密接させるXリング７５を支持したシール支持部７３と、ギヤ側環状部６９を含めて一方のサイド・ギヤ１１及びデフ・ケース３側間に密封形成され粘性流体が封入された作動室８９と、この作動室８９内に交互に配置されデフ・ケース３側に回転方向に係合する第1のプレート組及びギヤ側環状部６９に回転方向に係合する第２のプレート組とを備え、一方のサイド・ギヤ１１のインナー・スプライン６３を一方のサイド・ギヤ１１１に対して別体の差込環状部７７に形成し、この差込環状部７７を一方のサイド・ギヤ１１に対して後付けで一体回転可能に結合した。

このため、ギヤ側環状部６９のシール支持部７３を問題なく加工することができ、インナー・スプライン６３をギヤ側環状部６９の内周側に突出形成することができる。

したがって、左右ドライブ・シャフト間のデフ中心Ｃをオフセットさせずに左右インナー・スプライン６３，６５の軸方向長さを確保し、ピニオン・シャフト５の強度維持もできる。

突出部８５，８７間に渡るインナー・スプライン６３が、他方のインナー・スプライン６５と同幅Ｈで形成することができ、ビスカス部１４を備えないコンベンショナル・デファレンシャル装置のドライブ・シャフトをそのまま適用することができる。

図３は、本発明の実施例２に係り、デファレンシャル装置の断面図である。なお、基本的な構成は実施例１と同様であり、同一構成部分には同符号を付し、対応する構成部分には、同符号にＡを付し、重複した説明は省略する。

図３のように、本実施例のデファレンシャル装置１Ａは、ギヤ側環状部６９Ａが、一方のサイド・ギヤ１１Ａに対して別体に形成されて溶接部９１によりサイド・ギヤ１１Ａに対する後付けの結合を行わせている。

サイド・ギヤ１１Ａは、背面に結合凹部９３が形成され、ギヤ側環状部６９Ａには、結合フランジ９５が形成されている。溶接部９１は、結合凹部９３に対する結合フランジ９５の嵌合間で行われ、開先は作動室８９に向いている。

一方のサイド・ギヤ１１Ａには、ケース側環状部５５の内周に外周が嵌合し内周にインナー・スプライン６３の一部が形成された突出部８７Ａを一体に備えた。

したがって、ギヤ側環状部６９Ａを後付けで結合することで、ギヤ側環状部６９Ａのシール支持部７３を問題なく加工することができ、インナー・スプライン６３をギヤ側環状部６９の内周側に延長形成することができる。

このため、本実施例でも、実施例１と同様な作用効果を奏することができる。

図４は、実施例２の変形例に係り、デファレンシャル装置の断面図である。

図４のように、本実施例のデファレンシャル装置１Ａは、溶接部９７を外周側に配置した。

サイド・ギヤ１１Ａは、背面に嵌合凹部９９が形成され、ギヤ側環状部６９Ａには、嵌合突部１０１及び結合フランジ１０３が周回状に形成されている。嵌合突部１０１が嵌合凹部９９に嵌合し、結合フランジ１０３がサイド・ギヤ１１Ａの背面に突き合わされ、溶接部９７は、サイド・ギヤ１１Ａの背面に対する結合フランジ１０３の突き合わせ外周間で行われ、開先はサイド・ギヤ嵌合面３７に向いている。

したがって、ギヤ側環状部６９Ａを後付けで結合することで、ギヤ側環状部６９Ａのシール支持部７３を問題なく加工することができ、インナー・スプライン６３をギヤ側環状部６９の内周側に突出形成することができる
このため、本実施例でも、実施例１と同様な作用効果を奏することができる。

１，１Ａ デファレンシャル装置
３ デフ・ケース
５ ピニオン・シャフト
７，９ ピニオン・ギヤ
１１，１１Ａ，１３ サイド・ギヤ（伝達ギヤ）
５５ ケース側環状部
６９ ギヤ側環状部
７３ シール支持部
７５ Xリング（シール）
７７ 差込環状部
８９ 作動室
９１，９７ 溶接部

Claims (3)

1. 回転可能に支持されるデフ・ケースと、このデフ・ケースに支持されたピニオン・シャフトと、このピニオン・シャフトに自転可能に支持され前記デフ・ケースの回転軸線周りに公転可能なピニオン・ギヤと、このピニオン・ギヤに噛合い前記デフ・ケースの回転軸線上で回転可能に配置され内径部に前記回転軸線上の伝達軸の差込係合部を備えた一対の伝達ギヤと、この伝達ギヤの一方の背面に形成されたギヤ側環状部と、前記デフ・ケースに形成され前記ギヤ側環状部の内周側に嵌合するケース側環状部と、前記ギヤ側環状部の内周面に形成され前記ケース側環状部の外周面に密接させるシールを支持したシール支持部と、前記ギヤ側環状部を含めて前記一方の伝達ギヤ及びデフ・ケース側間に密封形成され粘性流体が封入された作動室と、この作動室内に交互に配置され前記デフ・ケース側に回転方向に係合する第1のプレート組及び前記ギヤ側環状部に回転方向に係合する第２のプレート組とを備え、
   前記一方の伝達ギヤの差込係合部又は前記ギヤ側環状部の少なくとも一方を前記一方の伝達ギヤに対して別体に形成し、
   この差込係合部又はギヤ側環状部を前記一方の伝達ギヤに対して後付けで一体回転可能に結合した、
   ことを特徴とするデファレンシャル装置。
2. 請求項1記載のデファレンシャル装置であって、
   前記差込係合部は、前記一方の伝達ギヤに対して別体に形成された差込環状部に形成され、
   この差込環状部は、外周部に回転方向に係合する嵌合係合部を備えると共に前記ケース側環状部の内周に外周が嵌合し内周に前記差込係合部の一部が形成された突出部を備え、
   前記一方の伝達ギヤの内周部に、前記嵌合係合部を嵌合係止して一体回転可能とする嵌合係止部を備えて前記結合を行わせ、
   前記一方の伝達ギヤに、前記ギヤ側環状部を一体に備えた、
   ことを特徴とするデファレンシャル装置。
3. 請求項1記載のデファレンシャル装置であって、
   前記ギヤ側環状部は、前記一方の伝達ギヤに対して別体に形成されて溶接部により前記結合を行わせ、
   前記一方の伝達ギヤに、前記ケース側環状部の内周に外周が嵌合し内周に前記差込係合部の一部が形成された突出部を一体に備えた、
   ことを特徴とするデファレンシャル装置。

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