JP2013072473A

JP2013072473A - デファレンシャル装置

Info

Publication number: JP2013072473A
Application number: JP2011211005A
Authority: JP
Inventors: Akihisa Shimada; 彰久島田; Masayuki Sakurai; 雅之櫻井
Original assignee: GKN Driveline Japan Ltd
Current assignee: GKN Driveline Japan Ltd
Priority date: 2011-09-27
Filing date: 2011-09-27
Publication date: 2013-04-22

Abstract

【課題】一対のベアリングによって支持されたデフケースの剛性を保持することができ、かつワッシャの径方向への移動を規制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】軸方向両側を一対のベアリングで回転可能に支持され駆動力が入力されるデフケース３と、ピニオン５と、第１と第２のサイドギヤ７，９とからなる差動機構１１と、差動機構１１の差動を制限する多板クラッチ１７と、デフケース３の側壁１９と第１のサイドギヤ７との間に配置されたワッシャ２３と、多板クラッチ１７に予圧を付与する付勢部材２７とを備えデファレンシャル装置１において、ワッシャ２３を、付勢部材２７の内径側に配置し、付勢部材２７を、デフケース３に対して径方向への移動を規制し、ワッシャ２３を、付勢部材２７に対して径方向への移動を規制した。
【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、デファレンシャル装置としては、軸方向両側を一対のベアリングで回転可能に支持され駆動力が入力されるデフケースと、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と、デフケースと一対のサイドギヤとにそれぞれ一体回転可能に連結された複数のクラッチ板からなり差動機構の差動を制限する多板クラッチと、デフケースの両側壁と一対のサイドギヤとの間に配置されたワッシャと、多板クラッチに予圧を付与する付勢部材とを備え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、付勢部材が多板クラッチの複数のクラッチ板によって形成された空間内に配置されており、付勢部材の軸方向の配置スペースをクラッチ板の板厚内とすることができ、デファレンシャル装置を小型化させている。

特開平９−１７７９３９号公報

ところで、上記のようなデファレンシャル装置では、デフケースの側壁とサイドギヤとの間に配置されたワッシャが、デフケースの側壁に形成された段差部によって径方向への移動が規制されている。

しかしながら、デフケースにワッシャの径方向への移動を規制する段差部を設けてしまうと、デフケースの側壁の肉厚が減少してしまい、デフケースの剛性が低下する恐れがあった。

また、デフケースの剛性を増加するために、デフケースの側壁の肉厚を増すことが考えられる。しかしながら、デフケースの軸方向両側は、一対のベアリングによって支持され、この一対のベアリングの軸方向間隔は、周辺部材との干渉などから予め所定間隔に決まっており、単純にデフケースの側壁の肉厚を増すことができなかった。

そこで、この発明は、一対のベアリングによって支持されたデフケースの剛性を保持することができ、かつワッシャの径方向への移動を規制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、軸方向両側を一対のベアリングで回転可能に支持され駆動力が入力されるデフケースと、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第１と第２のサイドギヤとからなる差動機構と、前記デフケースと前記第１のサイドギヤとにそれぞれ一体回転可能に連結された複数のクラッチ板からなり前記差動機構の差動を制限する多板クラッチと、前記デフケースの側壁と前記第１のサイドギヤとの間に配置されたワッシャと、前記多板クラッチに予圧を付与する付勢部材とを備えたデファレンシャル装置であって、前記ワッシャは、前記付勢部材の内径側に配置され、前記ワッシャと前記付勢部材とのうちいずれか一方は、前記デフケースに対して径方向への移動が規制され、他方は、前記一方に対して径方向への移動が規制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、ワッシャが付勢部材の内径側に配置され、ワッシャと付勢部材とのうちいずれか一方がデフケースに対して径方向への移動が規制され、他方が一方に対して径方向への移動が規制されているので、ワッシャの外径側に付勢部材が位置されており、ワッシャの径方向への移動を規制することができる。

本発明によれば、一対のベアリングによって支持されたデフケースの剛性を保持することができ、かつワッシャの径方向への移動を規制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。本発明の実施の形態に係るデファレンシャル装置のデフケースのカバー部材をデフケースの内部側から見たときの側面図である。本発明の実施の形態に係るデファレンシャル装置のデフケースのケース部材をデフケースの外部側から見たときの側面図である。

図１〜図３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、軸方向両側を一対のベアリング（不図示）で軸方向内側及び径方向に支持するＳ部にて回転可能に支持され駆動力が入力されるデフケース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と、このピニオン５と噛み合って相対回転可能な第１と第２のサイドギヤとしての一対のサイドギヤ７，９とからなる差動機構１１と、デフケース３と一対のサイドギヤ７，９とにそれぞれ一体回転可能に連結された複数のクラッチ板１３，１５からなり差動機構１１の差動を制限する多板クラッチ１７，１７と、デフケース３の両側壁１９，２１と一対のサイドギヤ７，９との間に配置されたワッシャ２３，２５と、多板クラッチ１７に予圧を付与する付勢部材２７，２７とを備えている。

そして、ワッシャ２３，２５は、付勢部材２７の内径側に配置され、付勢部材２７は、デフケース３に対して径方向への移動が規制され、ワッシャ２３，２５は、付勢部材２７に対して径方向への移動が規制されている。

また、付勢部材２７は、多板クラッチ１７とデフケース３の側壁１９，２１との間に配置されている。

なお、本発明のワッシャ２３，２５、付勢部材２７，２７及びデフケース３の両側壁１９，２１との関係は、左右それぞれを対称として発明の主要部を構成しているので、第１のサイドギヤ７と第２のサイドギヤ９とを分けて説明するのを省略する。当然ながら左右一方のみに発明の主要部を構成することもできる。

さらに、付勢部材２７は、デフケース３に形成された規制部２９によって径方向への移動が規制され、ワッシャ２３，２５はそれらの外径が、付勢部材２７の内径によって径方向への移動が規制されている。

図１〜図３に示すように、差動機構１１は、デフケース３と、ピニオンシャフト３１と、ピニオン５と、一対のサイドギヤ７，９とを備えている。

デフケース３は、ケース部材３３とカバー部材３５とからなり、両側壁１９，２１から軸方向両側に延設されたボス部３７，３９でそれぞれ一対のベアリング（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。なお、この一対のベアリングは、軸方向間隔であるベアリングスパンを変更することは静止系部材であるキャリアの設計変更を伴うので、容易に変更することができず、予め所定の間隔が設定されている。このため、デフケース３の軸方向のサイズも、ベアリングスパンによって規定されている。

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４１が設けられ、駆動力がデフケース３に入力されて回転駆動される。このようなデフケース３内には、ピニオンシャフト３１とピニオン５と一対のサイドギヤ７，９と多板クラッチ１７，１７と一対の押圧部材４３，４５とが収容される。

ピニオンシャフト３１は、端部の周面部を押圧部材４３，４５の軸方向内側端に設けられ回転方向に傾斜形成されたカム溝４４，４６に係合して回転方向及び径方向に一体化され、一対の押圧部材４３，４５はそれぞれの外周部に設けられた凸部４８，５０をデフケース３の筒状内壁に軸方向に延設された係合部５５，５７に係合し、デフケース３と一体に回転駆動される。このピニオンシャフト３１には、ピニオン５が支承されている。

ピニオン５は、ピニオンシャフト３１に支承され、かつピニオン５のギヤ背面は一対の押圧部材４３，４５に支持されてデフケース３の回転によって公転する。また、ピニオン５は、一対のサイドギヤ７，９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７，９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３１に自転可能に支持されている。このピニオン５は、一対のサイドギヤ７，９と噛み合いベベルギヤ式のギヤ組を構成している。

一対のサイドギヤ７，９は、デフケース３内に相対回転可能に収容され、ピニオン５と噛み合っている。この一対のサイドギヤ７，９の内周側に形成されたスプライン形状の連結部４７，４９には、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。また、一対のサイドギヤ７，９の軸方向外側端面には、それぞれ径方向溝８，１０が形成され、潤滑オイルによりワッシャ２３，２５の潤滑を行うと共に、多板クラッチ１７と連結部４７，４９との間で潤滑オイルの流通を確保している。

このような差動機構１１のデフケース３の両側壁１９，２１と一対のサイドギヤ７，９の背面側との軸方向間には、差動機構１１の作動を制限する多板クラッチ１７がそれぞれ配置されている。

多板クラッチ１７は、複数の内側クラッチ板１３と、複数の外側クラッチ板１５とを備えている。複数の内側クラッチ板１３は、一対のサイドギヤ７，９の背面側に形成された係合部５１，５３に軸方向移動可能で一対のサイドギヤ７，９と一体回転可能に係合されている。複数の外側クラッチ板１５は、複数の内側クラッチ板１３に対して軸方向に交互に配置され、デフケース３の内周に形成された係合部５５，５７に軸方向移動可能でデフケース３と一体回転可能に係合されている。

この多板クラッチ１７は、複数の内側クラッチ板１３と複数の外側クラッチ板１５とで構成された滑り摩擦を伴う摩擦クラッチとなっている。なお、この多板クラッチ１７が位置するデフケース３の側壁１９，２１や回転方向の周壁には、デフケース３の内部に潤滑油を流入させる孔部５９が複数設けられている。このような多板クラッチ１７は、一対の押圧部材４３，４５によって断続操作され、差動機構１１の差動を制限する。

一対の押圧部材４３，４５は、ピニオン５の背面側とデフケース３との間に配置され、デフケース３の内周に形成された係合部５５，５７に凸部４８，５０が軸方向移動可能でデフケース３と一体回転可能に係合されている。この一対の押圧部材４３，４５は、凸部４８，５０がデフケース３からの駆動トルクを受け回転すると共に、カム溝４４，４６がピニオン５の端部周面との間でカム作用による軸方向両外側への推力を発生し、多板クラッチ１７の接続方向にそれぞれ軸方向移動される。この一対の押圧部材４３，４５の軸方向移動により、多板クラッチ１７が押圧されて接続され、差動機構１１の差動が制限される。また、このような多板クラッチ１７は、付勢部材２７によって予圧が付与されている。

付勢部材２７は、環状に形成され内周に複数（実施例では６箇所）の凹部２８が形成された皿バネからなり、多板クラッチ１７とデフケース３の側壁１９，２１との間に配置されて多板クラッチ１７に予圧を付与する。この付勢部材２７の外径側には、デフケース３の両側壁１９，２１に形成された規制部２９が位置され、付勢部材２７の径方向への移動が規制されている。この規制部２９は、皿バネの肉厚プラス所定の寸法分の軸方向深さを有しており、皿バネが撓んだ時に所定以上の撓みを規制し、皿バネによる付勢力を所定値までに制御している。

なお、多板クラッチ１７における複数のクラッチ板１３，１５の接続時の軸方向への移動規制は、デフケース３の両側壁１９，２１の内面によって行われている。このため、多板クラッチ１７の接続時に付勢部材２７が外側クラッチ板１５によって過度に撓まされることがなく、多板クラッチ１７に対する付勢部材２７による予圧が安定化されている。このような付勢部材２７の内径側には、ワッシャ２３，２５が配置されている。

ワッシャ２３，２５は、一対のサイドギヤ７，９とデフケース３の両側壁１９，２１との軸方向間に配置され、サイドギヤ７，９とピニオン５との噛み合い反力によって発生するサイドギヤ７，９の軸方向への移動を受ける。このワッシャ２３，２５の外径側には、付勢部材２７の内径が位置され、ワッシャ２３，２５の径方向への移動が規制されている。

このように付勢部材２７の径方向への移動をデフケース３の規制部２９によって規制し、ワッシャ２３，２５の径方向への移動を付勢部材２７の内径によって規制することにより、デフケース３の両側壁１９，２１の付勢部材２７とワッシャ２３，２５とが位置する内面を面一（フラット面）とすることができ、両側壁１９，２１の肉厚が減じることを抑制することができる。このため、デフケース３が一対のベアリングのベアリングスパンによって規制を受けている場合でも、ワッシャ２３，２５の径方向への移動を規制しつつ、側壁１９，２１の肉厚を減じることを抑制してデフケース３の剛性を保持することができる。また、付勢部材２７としての皿バネは、形成された凹部２８に潤滑オイルを確保滞留させることができ、多板クラッチ１７側への潤滑を行うと共に、ワッシャ２３，２５の外径と付勢部材２７の内径との規制部位のこじり、噛み込みを防止し、適正な作動を助長させる。

このようなデファレンシャル装置１では、ワッシャ２３，２５が付勢部材２７の内径側に配置され、付勢部材２７がデフケース３に対して径方向への移動が規制され、ワッシャ２３，２５が付勢部材２７に対して径方向への移動が規制されているので、ワッシャ２３，２５の外径側に付勢部材２７が位置されており、ワッシャ２３，２５の外径側にデフケース３の側壁１９，２１が位置されることなく、ワッシャ２３，２５の径方向への移動を規制することができる。

このため、デフケース３の側壁１９，２１にワッシャ２３，２５の径方向への移動を規制する段差部のようなデフケース３の肉厚を減じさせる規制部を設ける必要がなく、一対のベアリングによる規制があってもデフケース３の剛性を保持することができる。

また、付勢部材２７は、多板クラッチ１７とデフケース３の側壁１９，２１との間に配置されているので、多板クラッチ１７内に付勢部材２７を配置させる構造と比較して、付勢部材２７による多板クラッチ１７への予圧の付与が安定し、多板クラッチ１７の断続特性を安定化させることができる。本実施例においては、左右のワッシャ２３，２５と付勢部材２７，２７に対して本発明の特徴的構成を採用しているので、一対のベアリング間の限られた軸方向間隔内で差動装置のサイズと多板クラッチ１７の必要な設定を確保した上で、デフケース３の両側壁の肉厚を確保することができる。

さらに、付勢部材２７は、デフケース３に形成された規制部２９によって径方向への移動が規制され、ワッシャ２３，２５は、付勢部材２７の内径によって径方向への移動が規制されているので、デフケース３に規制部２９の他にワッシャ２３，２５の径方向への移動を規制する規制部を設ける必要がなく、デフケース３の構造を簡易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、付勢部材がデフケースに対して径方向への移動が規制されているが、例えば、ワッシャの内径側が位置する部分のデフケースの側壁に突起などを設けて、ワッシャがデフケースに対して径方向への移動が規制される構造としてもよい。この場合には、付勢部材の内径側がワッシャの外径によって径方向への移動が規制される。

１…デファレンシャル装置
３…デフケース
５…ピニオン
７，９…一対のサイドギヤ（第１，第２のサイドギヤ）
１１…差動機構
１３，１５…クラッチ板
１７…多板クラッチ
１９，２１…側壁
２３，２５…ワッシャ
２７…付勢部材
２９…規制部

Claims

軸方向両側を一対のベアリングで回転可能に支持され駆動力が入力されるデフケースと、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第１と第２のサイドギヤとからなる差動機構と、前記デフケースと前記第１のサイドギヤとにそれぞれ一体回転可能に連結された複数のクラッチ板からなり前記差動機構の差動を制限する多板クラッチと、前記デフケースの側壁と前記第１のサイドギヤとの間に配置されたワッシャと、前記多板クラッチに予圧を付与する付勢部材とを備えたデファレンシャル装置であって、
前記ワッシャは、前記付勢部材の内径側に配置され、前記ワッシャと前記付勢部材とのうちいずれか一方は、前記デフケースに対して径方向への移動が規制され、他方は、前記一方に対して径方向への移動が規制されていることを特徴とするデファレンシャル装置。
請求項１記載のデファレンシャル装置であって、
前記付勢部材は、前記多板クラッチと前記デフケースの側壁との間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。
請求項１又は２記載のデファレンシャル装置であって、
前記一方は前記付勢部材であり、この付勢部材は、前記デフケースに形成された規制部によって径方向への移動が規制され、前記ワッシャは、前記付勢部材の内径によって径方向への移動が規制されていることを特徴とするデファレンシャル装置。