JP2012202515A - デファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カップリングを備えたデファレンシャル装置の構造を簡易化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】デフケース３と、ピニオン５，７と、一対のサイドギヤ９，１１とからなる差動機構１３を備え、差動機構１３の差動を制限するカップリング１５がデフケース３内に収容されたデファレンシャル装置１において、デフケース３が各部材５，７，９，１１を収容するケース部材１７と、ケース部材１７を閉塞するカバー部材１９とを有し、カップリング１５がカバー部材１９と一体回転可能に設けられたハウジング２１と、サイドギヤ９と一体回転可能に設けられたハブ２３と、カバー部材１９とハブ２３とに一体回転可能に連結された複数の抵抗板と、カバー部材１９とハウジング２１とハブ２３とで形成された密封空間２５に封入された粘性流体とを有し、ピニオン５，７をケース部材１７の壁部２７とハウジング２１との間で軸方向支持した。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に適用されるデファレンシャル装置に関する。

従来、差動制限力を発生するカップリングが搭載されたデファレンシャル装置としては、駆動力が入力され回転可能なデフケースと、このデフケースに支承されて自転可能であると共にデフケースの回転によって公転するピニオンと、このピニオンと噛み合って相対回転可能な一対のサイドギヤとからなる差動機構を備え、この差動機構の差動を制限するカップリングがデフケース内に収容されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このデファレンシャル装置では、カップリングが、一方のサイドギヤと一体回転可能に設けられたフランジと、フランジと一体回転可能に設けられた円筒部材と、円筒部材と一体回転可能に設けられたフランジ部と、他方のサイドギヤと一体回転可能に設けられたハブと、円筒部材とハブとにそれぞれ一体回転可能で且つ軸方向に交互に配置された複数の抵抗板と、フランジと円筒部材とフランジ部とハブとで形成された密封空間に封入された粘性流体とからなる。

このカップリングは、一対のサイドギヤの差回転によって複数の抵抗板が粘性流体をせん断するせん断抵抗を生じ、この抵抗によって一対のサイドギヤ間の差動回転が制限され、差動機構における差動を制限する。

特開平６−３３９９６号公報

しかしながら、上記のようなデファレンシャル装置では、カップリングを構成するために必要とする部材が多数あるので、これら多数の部材の一体構造や支持構造が多数の箇所に設けられるなどカップリングの構造が複雑化していた。

そこで、この発明は、カップリングの構造を簡易化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。

本発明は、駆動力が入力され回転可能なデフケースと、このデフケースに支承されて自転可能であると共に前記デフケースの回転によって公転するピニオンと、このピニオンと噛み合って相対回転可能な一対のサイドギヤとからなる差動機構を備え、前記差動機構の差動を制限するカップリングが前記デフケース内に収容されたデファレンシャル装置であって、前記デフケースは、前記ピニオンと前記一対のサイドギヤとを収容するケース部材と、前記ケース部材を閉塞するカバー部材とを有し、前記カップリングは、前記カバー部材と一体回転可能に設けられたハウジングと、前記一対のサイドギヤのうちいずれか一方のサイドギヤと一体回転可能に設けられたハブと、前記カバー部材と前記ハブとにそれぞれ一体回転可能で且つ軸方向に交互に配置された複数の抵抗板と、前記カバー部材と前記ハウジングと前記ハブとで形成された密封空間に封入された粘性流体とを有し、前記ピニオンは、前記ケース部材の壁部と前記ハウジングとの間で軸方向支持されていることを特徴とする。

このデファレンシャル装置では、デフケースがケース部材とカバー部材とからなり、カップリングがカバー部材とハブとにそれぞれ一体回転可能に配置された複数の抵抗板とカバー部材とハウジングとハブとで形成された密封空間に封入された粘性流体とからなるので、部品点数を削減することができ、各部材の一体構造や支持構造を削減して差動機構とカップリングの構造を簡易化することができる。

また、ピニオンは、ケース部材の壁部とハウジングとの軸方向間に支持されているので、ケース部材とカバー部材とを組み付ける前の状態で、ケース部材に対して差動機構を収容し、カバー部材と共にカップリングを組み付けることができ、装置の組付性を向上することができる。

本発明によれば、カップリングを備えたデファレンシャル装置の構造を簡易化することができるデファレンシャル装置を提供することができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態に係るデファレンシャル装置の断面図である。

図１を用いて本発明の実施の形態に係るデファレンシャル装置について説明する。

本実施の形態に係るデファレンシャル装置１は、駆動力が入力され回転可能なデフケース３と、このデフケース３に支承されて自転可能であると共にデフケース３の回転によって公転するピニオン５，７と、このピニオン５，７と噛み合って相対回転可能な一対のサイドギヤ９，１１とからなる差動機構１３を備え、差動機構１３の差動を制限するカップリング１５がデフケース３内に収容されている。

また、デフケース３は、ピニオン５，７と一対のサイドギヤ９，１１とを収容するケース部材１７と、ケース部材１７を閉塞するカバー部材１９とを有する。

そして、カップリング１５は、カバー部材１９と一体回転可能に設けられたハウジング２１と、サイドギヤ９と一体回転可能に設けられたハブ２３と、カバー部材１９とハブ２３とにそれぞれ一体回転可能で且つ軸方向に交互に配置された複数の抵抗板と、カバー部材１９とハウジング２１とハブ２３とで形成された密封空間２５に封入された粘性流体とを有する。

また、ピニオン５，７は、ケース部材１７の壁部２７とハウジング２１との間で軸方向支持されている。

さらに、カップリング１５は、サイドギヤ９のボス部２９外径側に配置され、ピニオン５，７のギヤ部４７，４９は、サイドギヤ１１のボス部３１外径側に配置されている。

図１に示すように、デフケース３は、軸方向両側に形成されたボス部３３，３５でそれぞれベアリング（不図示）を介してキャリア（不図示）に回転可能に支持されている。このデフケース３には、動力伝達ギヤ（不図示）と噛み合うリングギヤ（不図示）が固定されるフランジ部３７が設けられ、このリングギヤを介して駆動力がデフケース３に入力される。このようなデフケース３は、ケース部材１７とカバー部材１９とからなる。

ケース部材１７は、壁部２７が設けられた軸方向に有底の筒状に形成され、円筒状に形成されたヘリカルピニオン５，７と円筒状に形成された一対のヘリカルサイドギヤ９，１１とカップリング１５などが収容される。このケース部材１７は、各部材を内部に収容した後、カバー部材１９によって閉塞される。

カバー部材１９は、カップリング１５の外周筒壁部と一側壁部が一体形成されてカップリング１５と軸方向に隣接配置され、軸方向に延設された環状の延設部３９の外周面がケース部材１７の内周面に圧入されることによってセンタリングされ、フランジ部３７に固定されるボルトなどの固定手段（不図示）によってケース部材１７と一体回転可能に固定されている。

このようなデフケース３は、駆動力が入力されて回転駆動され、デフケース３内に軸方向に設けられた収容孔４１，４１に収容されたピニオン５，７に駆動力を伝達している。

ピニオン５，７のうちピニオン５は、第１ギヤ部４３と軸部４５と第２ギヤ部４７とからなる。第１ギヤ部４３は、サイドギヤ９と噛み合う。軸部４５は、第１ギヤ部４３と第２ギヤ部４７との間に第１ギヤ部４３及び第２ギヤ部４７よりも小径に形成され、サイドギヤ１１との干渉を防止する。第２ギヤ部４７は、ピニオン７の第３ギヤ部４９と噛み合う。

ピニオン７は、第３ギヤ部４９と軸部５１とからなる。第３ギヤ部４９は、ピニオン５の軸部４５と第２ギヤ部４７との軸方向長さに対応するように形成され、サイドギヤ１１とピニオン５の第２ギヤ部４７と噛み合う。また、第３ギヤ部４９と第２ギヤ部４７との噛み合い部は、サイドギヤ１１のボス部３１外径側に配置されている。軸部５１は、第３ギヤ部４９の端部に第３ギヤ部４９よりも小径に形成され、サイドギヤ９との干渉が防止されると共に、軸方向端面をハウジング２１に当接してピニオン７の収容孔４１に対する軸方向位置を位置決めしている。

このようなピニオン５，７は、デフケース３の収容孔４１，４１に収容されてデフケース３の回転によって公転する。また、ピニオン５，７は、一対のサイドギヤ９，１１に駆動力を伝達すると共に、噛み合っている一対のサイドギヤ９，１１に差回転が生じると回転駆動されるように収容孔４１，４１に自転可能にそれぞれの歯先面を収容孔４１，４１内壁面に摩擦摺動させるように収容されている。すなわち、デフケース３に入力する駆動トルクの大きさによって、ピニオン５，７と一対のサイドギヤ９，１１との噛み合い反力の大きさが変化し、ピニオン５，７の歯先面とデフケース３の収容孔４１，４１の内壁面との間には摩擦力の大きさが変化するトルク感応型の差動制限機能を生じる。

一対のサイドギヤ９，１１は、ボス部２９，３１でデフケース３内の支持孔部に相対回転可能に収容支持され、ピニオン５，７と噛み合っている。また、サイドギヤ９とデフケース３との軸方向間、一対のサイドギヤ９，１１間及びサイドギヤ１１とデフケース３との軸方向間には、サイドギヤ９，１１とピニオン５，７との噛み合い反力によって発生するサイドギヤ９，１１の軸方向への移動を受けるスラストワッシャ５３，５５，５７が配置されている。これらのスラストワッシャ５３，５５，５７は、径方向サイズや厚みが同一に設定されており、径方向サイズや厚みの異なる複数種のスラストワッシャを必要としないようにされている。なお、サイドギヤ９，１１に生じるスラスト力（噛み合い反力）によって、スラストワッシャ５３，５５，５７には摩擦力が生じ、トルク感応型の差動制限機能を増大させている。

このような一対のサイドギヤ９，１１には、内周側に形成されたスプライン形状の連結部５９，６１に、駆動軸（不図示）が一体回転可能に連結され、デフケース３に入力された駆動力を駆動軸に出力する。なお、一対のサイドギヤ９，１１は、それぞれのギヤ部の成形は異なるが、軸方向サイズと径方向サイズとが同一に設定されている。このため、ギヤ部の成形前の状態では、同一の素材を用いることができ、サイドギヤの汎用性が向上されている。

このような差動機構１３は、デフケース３内にデフケース３とサイドギヤ９との間の差動を制限するカップリング１５が収容され、後述するが、このカップリング１５が発生する回転差感応型の差動制限機能によって差動機構１３の差動が制限される。このカップリング１５は、カバー部材１９と、ハウジング２１と、ハブ２３と、複数の抵抗板と、粘性流体とから構成されている。

ハウジング２１は、デフケース３のカバー部材１９の壁部６３（一側壁）と外周筒壁部と他側壁２２とからなり、軸方向に複数の抵抗板を挟んで配置されている。他側壁２２は、カバー部材１９の延設部３９（外周筒壁部）の端面に溶接などの固定手段によってカバー部材１９と一体回転可能に固定されている。また、他側壁２２には、密封空間２５にシリコンオイルなどの粘性流体を流入させる注入孔６５が形成され、この注入孔６５は粘性流体を密封空間２５に流入させた後、閉塞部材６７によって閉塞される。このハウジング２１の他側壁２２とデフケース３のケース部材１７の壁部２７との軸方向間には、ピニオン５，７が配置されている。

ハブ２３は、カバー部材１９の延設部３９と径方向に複数の抵抗板を挟んで対向配置され、内周側がサイドギヤ９のボス部２９外周に設けられたスプライン形状の連結部６９を介してサイドギヤ９と一体回転可能に連結されている。また、ハブ２３の軸方向両側外周面には、カバー部材１９における一側壁と他側壁２２のそれぞれの内周面の径方向間にシール手段及び摺動部材としてのＸリング７１，７３が配置されている。このＸリング７１，７３は、径方向サイズが同一に設定されており、カップリング１５においてハブ２３の軸方向両側で圧力差が生じることを防止し、カップリング１５の差動制限特性を安定化させている。

複数の抵抗板のうちデフケース３のカバー部材１９に連結される外側抵抗板は、カバー部材１９の延設部３９の内径に形成されたスプライン形状の連結部７５に軸方向移動可能でデフケース３と一体回転可能に連結されている。複数の抵抗板のうちハブ２３、すなわちサイドギヤ９に連結される内側抵抗板は、複数の外側抵抗板に対して軸方向に交互に配置され、ハブ２３の外径に形成されたスプライン形状の連結部７７に軸方向移動可能でサイドギヤ９と一体回転可能に連結されている。この複数の抵抗板は、粘性流体が封入される密封空間２５に配置されている。

密封空間２５は、カバー部材１９の延設部３９とハウジング２１とハブ２３とで形成された空間をＸリング７１，７３で区画することによって形成されている。また、密封空間２５は、サイドギヤ９のボス部２９外径側に配置されている。

このようなカップリング１５は、複数の抵抗板が粘性流体をせん断するせん断抵抗を生じて、この抵抗によってデフケース３と一対のサイドギヤ９，１１との差動回転が制限され、差動機構１３における差動を制限する、いわゆる回転差感応型の差動制限機能を生じる。

このように構成されたデファレンシャル装置１の組み付けは、まず、ケース部材１７の収容孔４１，４１にカバー部材１９の取付前にカバー部材１９の取付側の開口からピニオン５，７を収容し、ケース部材１７にサイドギヤ９，１１を収容させる。これと並行して、カバー部材１９にハブ２３を組み付け、このカバー部材１９の延設部３９とハブ２３との径方向間に複数の抵抗板を組み付け、カバー部材１９に対してハウジング２１を固定させてサブアッセンブリー化しておく。そして、このカップリング１５が組み付けられたカバー部材１９をケース部材１７を閉塞するようにケース部材１７に固定し、デファレンシャル装置１の組み付けを完了する。

このようなデファレンシャル装置１では、デフケース３がケース部材１７とカバー部材１９とからなり、カップリング１５がカバー部材１９とハブ２３とにそれぞれ一体回転可能に配置された複数の抵抗板とカバー部材１９とハウジング２１とハブ２３とで形成された密封空間２５に封入された粘性流体とからなるので、部品点数を削減することができ、各部材の一体構造や支持構造を削減してカップリング１５の構造を簡易化することができる。

また、ピニオン５，７は、ケース部材１７の壁部２７とハウジング２１との間で軸方向支持されているので、ケース部材１７とカバー部材１９とを組み付ける前の状態で、ケース部材１７に対して差動機構１３を収容し、カバー部材１９と共にカップリング１５を組み付けることができ、装置の組付性を向上することができる。

さらに、カップリング１５は、サイドギヤ９のボス部２９外径側に配置され、ピニオン５，７のギヤ部４７，４９は、サイドギヤ１１のボス部３１外径側に配置されているので、デファレンシャル装置１の軸方向両側に対称性を持たせることができ、デファレンシャル装置１のバランスを均等化することができる。

なお、本発明の実施の形態に係るデファレンシャル装置では、カバー部材に延設部が設けられているが、ハウジングに延設部を設けてカバー部材と一体的に固定する構造としてもよい。

また、ハウジングに粘性流体を注入する注入孔が設けられているが、カバー部材の壁部に注入孔を設けてもよい。この場合には、ケース部材とカバー部材との組み付け後に粘性流体を密封空間に封入させることができる。

なお、カップリングは、ビスカスカップリングに限らず、他の差動制限機能を備えたカップリングであってもよい。

１…デファレンシャル装置
３…デフケース
５，７…ピニオン
９，１１…サイドギヤ
１３…差動機構
１５…カップリング
１７…ケース部材
１９…カバー部材
２１…ハウジング
２３…ハブ
２５…密封空間
２７…ケース部材の壁部
２９，３１…サイドギヤのボス部
４７，４９…ピニオンのギヤ部

Claims (2)

1. 駆動力が入力され回転可能なデフケースと、このデフケースに支承されて自転可能であると共に前記デフケースの回転によって公転するピニオンと、このピニオンと噛み合って相対回転可能な一対のサイドギヤとからなる差動機構を備え、前記差動機構の差動を制限するカップリングが前記デフケース内に収容されたデファレンシャル装置であって、
   前記デフケースは、前記ピニオンと前記一対のサイドギヤとを収容するケース部材と、前記ケース部材を閉塞するカバー部材とを有し、
   前記カップリングは、前記カバー部材と一体回転可能に設けられたハウジングと、前記一対のサイドギヤのうちいずれか一方のサイドギヤと一体回転可能に設けられたハブと、前記カバー部材と前記ハブとにそれぞれ一体回転可能で且つ軸方向に交互に配置された複数の抵抗板と、前記カバー部材と前記ハウジングと前記ハブとで形成された密封空間に封入された粘性流体とを有し、
   前記ピニオンは、前記ケース部材の壁部と前記ハウジングとの間で軸方向支持されている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、
   前記カップリングは、前記一方のサイドギヤのボス部外径側に配置され、前記ピニオンのギヤ部は、他方のサイドギヤのボス部外径側に配置さ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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