JP2015158256A - 差動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】組付中，圧接又は溶着という特殊な工程を行わなくても，サイドギヤ及びスリーブ間からデフケース内の潤滑オイルがリークしないようにした，組付性が良好な差動装置を提供する。
【解決手段】差動ギヤ機構３を収容する一体型のデフケース２の一側部及び他側部に，同一軸線Ｘ上に並んでミッションケース１に回転自在に支承される第１及び第２軸受ボス４，５を一体に形成し，差動ギヤ機構３の左右一対のサイドギヤ１１に，第１及び第２軸受ボス４，５に回転自在に支承される一対のスリーブ２０を液密に連結した差動装置において，サイドギヤ１１のハブ１１ａの外端に筒部１１ｂを一体に突設し，この筒部１１ｂの外周にスリーブ２０を螺合緊締し，サイドギヤ１１及びスリーブ２０には，螺合緊締により互いに密着してデフケース２内部と筒部１１ｂ及びスリーブ２０の螺合部との連通を遮断する第１及び第２シール面１１ｄ，３０ａ；２０ｅ，２０ｆを形成した。
【選択図】図１

Description

本発明は，差動ギヤ機構を収容する一体型のデフケースの一側部及び他側部に，同一軸線上に並んでミッションケースに回転自在に支承される第１及び第２軸受ボスを一体に形成し，また同デフケースの周壁に，前記差動ギヤ機構を挿入するための作業窓を設け，前記第１及び第２軸受ボスには，それらの外端側から一対のスリーブを嵌挿して，これらスリーブを前記差動ギヤ機構の左右一対のサイドギヤにそれぞれ連結し，これらスリーブの前記第１及び第２軸受ボスより突出する外端部と前記ミッションケースとの間にオイルシールが介装され，前記一対のサイドギヤのハブには，前記スリーブに嵌挿される左右のドライブ軸がスプライン嵌合される差動装置の改良に関する。

かゝる差動装置は，下記特許文献１及び２に開示されるように，既に知られている。
特許３７５１４８８号公報 特開２０１３−７２５２４号公報

かゝる差動装置では，サイドギヤを含む差動ギヤ機構を前記作業窓から一体型のデフケースに組み込み，その後，第１，第２軸受ボスに，その外方からスリーブを嵌挿してサイドギヤにスプライン嵌合するようになっている。即ち，サイドギヤ及びスリーブが一体化していると，その全長が一体型のデフケースの内径より長くなり，サイドギヤ及びスリーブのデフケースへの組み込みができなくなる。

ところで，従来のかゝる差動装置では，サイドギヤにスリーブを圧接又は溶着して，サイドギヤ及びスリーブ間からデフケース内の潤滑オイルがリークしないようにしているが，組立て中，圧接又は溶着という特殊な工程を行うことは，組立て能率を上げる上で障害となる。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，組付中，圧接又は溶着という特殊な工程を行わなくても，サイドギヤ及びスリーブ間からデフケース内の潤滑オイルがリークしないようにした，組付性が良好な前記差動装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，差動ギヤ機構を収容する一体型のデフケースの一側部及び他側部に，同一軸線上に並んでミッションケースに回転自在に支承される第１及び第２軸受ボスを一体に形成し，また同デフケースの周壁に，前記差動ギヤ機構を挿入するための作業窓を設け，前記第１及び第２軸受ボスには，それらの外端側から一対のスリーブを嵌挿して，これらスリーブを前記差動ギヤ機構の左右一対のサイドギヤにそれぞれ連結し，これらスリーブの前記第１及び第２軸受ボスより突出する外端部と前記ミッションケースとの間にオイルシールが介装され，前記一対のサイドギヤのハブには，前記スリーブに嵌挿される左右のドライブ軸が連結される差動装置において，前記サイドギヤのハブの外端に筒部を一体に突設し，この筒部の外周に前記スリーブを螺合緊締し，前記サイドギヤ及びスリーブには，前記螺合緊締により互いに密着して前記デフケース内部と前記筒部及びスリーブの螺合部との連通を遮断する第１及び第２シール面を形成したことを第１の特徴とする。

また本発明は，第１の特徴に加えて，前記スリーブの内周に，前記筒部の外端部外周を臨ませる環状凹部を設け，この環状凹部において前記スリーブを軸方向内向きに押圧するロックナットを前記筒部の外周に螺合緊締したことを第２の特徴とする。

さらに本発明は，第２の特徴に加えて，前記環状凹部と前記ロックナットとに，互いに押圧するテーパ面を形成すると共に，これらテーパ面を互いに偏心させたことを第３の特徴とする。

さらにまた本発明は，第１の特徴に加えて，前記第１及び第２シール面をテーパ状に形成したことを第４の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，差動装置の組付性が良好であり，しかも差動装置からドライブ軸を抜き取っても，ミッションケース及びデフケース内の潤滑オイルが外部に流出せず，良好なメンテナンス性を確保することができる。

特に，サイドギヤにスリーブを螺合緊締することにより，サイドギヤにスリーブを一体に連結することができ，また上記螺合緊締によりサイドギヤ及びスリーブの第１，第２シール面同士を密着することができ，デフケース内部とサイドギヤの筒部及びスリーブの螺合部との連通を遮断するシールが確立されるので，したがってシール部材が不要となり，簡単な構造によりサイドギヤ及びスリーブ間を液密にすることができ，組付性の向上に寄与し得る。

本発明の第２の特徴によれば，スリーブを軸方向内向きに押圧するロックナットによりサイドギヤの筒部及びスリーブの螺合部の緩みを抑制することができる。

本発明の第３の特徴によれば，スリーブのテーパ面に対するロックナットのテーパ面の押込みによって，両テーパ面の一側の当接面に，偏心量を減少させようとする側圧が発生し，筒部とロックナットとの螺合部の一側の摩擦力を効果的に増加させることができ，これによりロックナットの筒部及びスリーブに対するロック機能が増強し，スリーブ及び筒部の螺合部の緩みを効果的に防ぐことができる。

本発明の第４の特徴によれば，サイドギヤの第１シール面に対するスリーブの第２シール面の押込みによる楔効果により，第１及び第２シール面間の面圧を高めることができ，両シール面間のシール性の向上を図ることができる。

本発明の第１実施形態に係る差動装置の縦断正面図。 上記差動装置のデフケースの正面図。 本発明の第２実施形態に係る差動装置の縦断正面図。 本発明の第３実施形態に係る差動装置の縦断正面拡大図。

本発明の実施の形態を添付図面に基づいて以下に説明する。

先ず，図１及び図２に示す本発明の第１実施形態の説明より始める。図１において，自動車のミッションケース１内に差動装置Ｄが収容される。この差動装置Ｄは，一体型のデフケース２と，このデフケース２内に収容される差動ギヤ機構３とよりなっている。デフケース２の右側部及び左側部には，同一軸線Ｘ上に並ぶ第１軸受ボス４及び第２軸受ボス５が一体に形成され，これら第１及び第２軸受ボス４，５は，軸受６，６´を介してミッションケース１に支承される。

差動ギヤ機構３は，前記軸線Ｘと直交しながらデフケース２の中心Ｃを通るようにしてデフケース２に保持されるピニオン軸９と，このピニオン軸９に支持される一対のピニオンギヤ１０と，これらピニオンギヤ１０と噛合する一対のサイドギヤ１１と，これらサイドギヤ１１に螺合緊締されて第１及び第２軸受ボス４，５にそれぞれ回転自在に支承される一対のスリーブ２０とより構成され，各ギヤの背面は，デフケース２の球状内面で回転自在に支承される。第１及び第２軸受ボス４，５の内周面には，螺旋状の潤滑溝２１が形成される。

ピニオン軸９は，デフケース２の外周部の一対の支孔１２により保持される。デフケース２の外周部には，一方の支孔１２と直交してその外周部を左右方向に貫通するピン孔１３が設けられており，このピン孔１３に圧入嵌合される抜け止めピン１４がピニオン軸９を貫通することで，ピニオン軸９の支孔１２からの抜け止めが果たされる。

またデフケース２には，その中心Ｃから第２軸受ボス５側にオフセットした中間部に環状のフランジ１５が一体に形成され，このフランジ１５に，変速装置の出力ギヤ１６と噛合するリングギヤ１７がボルト２２により締結される。

図２に示すように，デフケース２の，前記軸線Ｘと直交する一直経線上で対向する周壁には，デフケース２の球状内面を加工するため，並びに前記差動ギヤ機構３のデフケース２への挿入を容易にするための一対の作業窓１８が設けられる。

再び図１において，サイドギヤ１１のハブ１１ａは，底部１１ａ１をピニオン軸９側に向けた有底円筒状をなしており，このハブ１１ａの外端には，筒部１１ｂが一体に突設される。この筒部１１ｂの外周には，スリーブ２０及びロックナット２６を螺合する雄ねじ１１ｃが形成される。

またハブ１１ａには，筒部１１ｂの根元を囲繞する環状の第１シール面１１ｄが形成される。

スリーブ２０の内端部内周には，前記雄ねじ１１ｃに螺合する雌ねじ２０ａが形成されている。またスリーブ２０の内周には，雌ねじ２０ａの外端からスリーブ２０の外端にわたり，環状凹部２０ｂが設けられ，この環状凹部２０ｂの内端角部にはテーパ面２０ｃが形成される。環状凹部２０ｂには，前記雌ねじ２０ａの外端から露出した前記筒部１１ｂの外端側半部が臨む。またスリーブ２０の内端の内周側には，その軸方向内方に向かって突出する環状の凸部２０ｄが設けられ，この凸部２０ｄの先端には，前記第１シール面１１ｄに対向する環状の第２シール面２０ｅが形成される。

而して，スリーブ２０の内端部をサイドギヤ１１の筒部１１ｂの外周に螺合緊締して，サイドギヤ１１にスリーブ２０を一体に連結し，また上記螺合緊締によりサイドギヤ１１及びスリーブ２０の第１，第２シール面１１ｄ，２０ｅ同士を密着して，デフケース２内部と筒部１１ｂ及びスリーブ２０の螺合部との連通を遮断する。

前記ロックナット２６は，前記雄ねじ１１ｃと螺合する雌ねじ２６ａを有するねじ部２６ｂと，このねじ部２６ｂの外端に連なる，ねじ部２６ｂより厚肉の操作部２６ｃとよりなっており，その操作部２６ｃの外端面に工具係合孔２６ｄが設けられ，前記ねじ部２６ｂの内端部外周には，前記テーパ面２０ｃに対向するテーパ面２６ｅが形成される。

而して，操作部２６ｃを工具により操作してロックナット２６をスリーブ２０の環状凹部２０ｂにその外端から挿入して，サイドギヤ１１の筒部１１ｂの外周に螺合緊締し，ロックナット２６のテーパ面２６ｅをスリーブ２０の内端部のテーパ面２０ｃに押し込んで，スリーブ２０をロックする。

またスリーブ２０は，それぞれの外端部を対応する軸受ボス４，５より外方へ突出するように構成されており，それらの外端部と，ミッションケース１との間にオイルシール２５がそれぞれ介装される。

図示しない左右の車軸にそれぞれ連なる左右のドライブ軸７，８は，ロックナット２６及びスリーブ２０を貫通してサイドギヤ１１のハブ１１ａの内周にスプライン２９を介して嵌合される。

次に，この実施形態の作用について説明する。

差動装置Ｄの組立てに当たっては，先ず，左右のサイドギヤ１１及びピニオンギヤ１０を順次作業窓１８からデフケース２内に組み込み，サイドギヤ１１の筒部１１ｂを第１及び第２軸受ボス４，５の内周に臨ませる。次いで，ピニオンギヤ１０を支持するピニオン軸９をデフケース２の支孔１２に嵌挿し，抜け止めピン１４をデフケース２及びピニオン軸９に圧入する。次いで，左右のスリーブ２０を対応する第１及び第２軸受ボス４，５にその外端から嵌挿し，スリーブ２０の第２シール面２０ｅがサイドギヤ１１の第１シール面１１ｄに密着するまで，スリーブ２０の雌ねじ２０ａをサイドギヤ１１の雄ねじ１１ｃに螺合緊締し，デフケース２の内部と筒部１１ｂ及びスリーブ２０の螺合部との連通を遮断する。

最後に，ロックナット２６をスリーブ２０の環状凹部２０ｂにその外端から挿入し，ロックナット２６の工具係合孔２６ｄ内に挿入した工具を回転させて，ロックナット２６の雌ねじ２６ａをサイドギヤ１１の雄ねじ１１ｃに螺合緊締して，ねじ部２６ｂのテーパ面２６ｅをスリーブ２０のテーパ面２０ｃに押し込む。

このように，スリーブ２０の雌ねじ２０ａをサイドギヤ１１の雄ねじ１１ｂに螺合緊締することにより，サイドギヤ１１にスリーブ２０を一体に連結することができ，組付性が良好となる。しかも，上記螺合緊締によりサイドギヤ１１及びスリーブ２０の第１，第２シール面１１ｄ，２０ｅ同士が密着することによって，デフケース２内部と筒部１１ｂ及びスリーブ２０の螺合部との連通を遮断するシールが確立されるので，シール部材が不要となり，したがって簡単な構造によりサイドギヤ１１及びスリーブ２０間を液密にすることができる。

また，操作部２６ｃを工具により操作してロックナット２６をスリーブ２０の環状凹部２０ｂにその軸方向外側から挿入して，サイドギヤ１１の筒部１１ｂの外周に螺合緊締し，ロックナット２６のテーパ面２６ｅをスリーブ２０の内端部のテーパ面２０ｃに押し込んで，スリーブ２０をロックすると，スリーブ２０の内端部のテーパ面２０ｃに対するロックナット２６のテーパ面２６ｅの楔効果により，両テーパ面２６ｅ，２０ｃ間の面圧が高まり，サイドギヤ１１とスリーブ２０との螺合部の緩みを抑制することができる。

こうして組立てた差動装置Ｄはミッションケース１に組み込まれ，スリーブ２０の外端部とミッションケース１との間にオイルシール２５を介装する。その後，ミッションケース１内に潤滑オイルを注入すると，その一部が作業窓１８を通してデフケース２内に流入して，差動ギヤ機構３各部の潤滑に供される。

而して，ミッションケース１内の潤滑オイルは，オイルシール２５によって，スリーブ２０の外端部外周からの流出が阻止され，またデフケース２内の潤滑オイルは，サイドギヤ１１及びスリーブ２０の第１，第２シール面１１ｄ，２０ｅの密着によって，サイドギヤ１１及びスリーブ２０の嵌合部からの流出が阻止される。こうしたことは，サイドギヤ１１からドライブ軸７，８を抜き取っても，ミッションケース及びデフケース２内の潤滑オイルが外部に流出しないことを意味する。

差動装置Ｄを収容したミッションケース１が自動車に搭載されてから，左右のドライブ軸７，８は，対応するサイドギヤ１１のハブ１１ａの内周にスプライン２９を介して嵌合される。

差動装置Ｄの作動時，サイドギヤ１１の回転トルクは，スプライン２９を介してドライブ軸７，８に伝達する。その際，スリーブ２０はサイドギヤ１１と共に回転し，スリーブ２０の外周面は，第１及び第２軸受ボス４，５の潤滑溝２１に保持される潤滑オイルにより潤滑される。

次に，図３に示す本発明の第２実施形態について説明する。

この第２実施形態では，サイドギヤ１１のハブ１１ａには，筒部１１ｂの根元を囲繞する環状の凹部３０が設けられており，この凹部３０には大径側内周面にテーパ状の第１シール面３０ａが形成され，またスリーブ２０の凸部２０ｄの内端外縁には，第１シール面３０ａに対向する第２シール面２０ｆが形成される。その他の構成は，前実施形態と略同様であるので，図３中，第１実施形態と対応する部分には同一の参照符号を付して，重複する説明を省略する。

この第２実施形態によれば，サイドギヤ１１の第１シール面３０ａに対するスリーブ２０の第２シール面２０ｆの押込みによる楔効果により第１及び第２シール面３０ａ，２０ｆ間の面圧を高めることができ，両シール面３０ａ，２０ｆ間のシール性の向上を図ることができる。

次に，図４に示す本発明の第３実施形態について説明する。

この第３実施形態では，スリーブ２０のテーパ面２０ｃの軸線Ａを前記第１及び第２軸受ボス４，５の軸線Ｘに一致させて，軸線Ａに対して，ロックナット２６´のテーパ面２６ｅの軸線Ｂを一定量ｅだけ偏心させている。その他の構成は，前記第２実施形態と同様であるので，図４中，第２実施形態と対応する部分には同一の参照符号を付して，重複する説明を省略する。

この第３実施形態によれば，ロックナット２６´をサイドギヤ１１の筒部１１ｂに螺合緊締して，スリーブ２０のテーパ面２０ｃにロックナット２６´のテーパ面２６ｅを押し込むと，スリーブ２０のテーパ面２０ｃに対してロックナット２６´のテーパ面２６ｅが一定量ｅ偏心しているから，両テーパ面２０ｃ，２６ｅの一側の当接面に，前記偏心量ｅを減少させようとする側圧が発生し，筒部１１ｂとロックナット２６´との螺合部の一側の摩擦力が効果的に増加する。これにより，ロックナット２６´の筒部１１及びスリーブ２０に対するロック機能が増強し，スリーブ２０及び筒部１１の螺合部の緩みを効果的に防ぎ，サイドギヤ１１の第１シール面３０ａとスリーブ２０の第２シール面２０ｆとの密着状態を長期にわたり維持することができる。

尚，この第３実施形態においては，ロックナット２６´のテーパ面２６ｅの軸線Ｂを第１及び第２軸受ボス４，５の軸線Ｘに一致させて，軸線Ｂに対して，スリーブ２０のテーパ面２０ｃの軸線Ａを一定量ｅだけ偏心させても同様の効果を得ることができる。

本発明は，上記実施形態に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，リングギヤ１７及びフランジ１５のボルト締結に代えて，溶接による結合を採用することもできる。またデフケース２内の潤滑オイルのサイドギヤ１１のハブ１１ａ内への流出を防ぐべく，ハブ１１ａの底部１１ａ１に代えて，プラグをハブ１１ａの内周に液密に圧入することもできる。

Ｄ・・・・差動装置
Ｘ・・・・軸線
１・・・・ミッションケース
２・・・・デフケース
３・・・・差動ギヤ機構
４・・・・第１軸受ボス
５・・・・第２軸受ボス
７，８・・ドライブ軸
１１・・・・サイドギヤ
１１ｂ・・・筒部
１１ｄ・・・第１シール面
１８・・・・作業窓
２０・・・・スリーブ
２０ｂ・・・環状凹部
２０ｃ・・・テーパ面
２０ｅ，２０ｆ・・第２シール面
２６，２６´・・・ロックナット
２６ｅ・・・テーパ面
３０ａ・・・第１シール面

Claims (4)

1. 差動ギヤ機構（３）を収容する一体型のデフケース（２）の一側部及び他側部に，同一軸線（Ｘ）上に並んでミッションケース（１）に回転自在に支承される第１及び第２軸受ボス（４，５）を一体に形成し，また同デフケース（２）の周壁に，前記差動ギヤ機構（３）を挿入するための作業窓（１８）を設け，前記第１及び第２軸受ボス（４，５）には，それらの外端側から一対のスリーブ（２０）を嵌挿して，これらスリーブ（２０）を前記差動ギヤ機構（３）の左右一対のサイドギヤ（１１）にそれぞれ連結し，これらスリーブ（２０）の前記第１及び第２軸受ボス（４，５）より突出する外端部と前記ミッションケース（１）との間にオイルシール（２５）が介装され，前記一対のサイドギヤ（１１）のハブ（１１ａ）には，前記スリーブ（２０）に嵌挿される左右のドライブ軸（７，８）がスプライン嵌合される差動装置において，
   前記サイドギヤ（１１）のハブ（１１ａ）の外端に筒部（１１ｂ）を一体に突設し，この筒部（１１ｂ）の外周に前記スリーブ（２０）を螺合緊締し，前記サイドギヤ（１１）及びスリーブ（２０）には，前記螺合緊締により互いに密着して前記デフケース（２）内部と前記筒部（１１ｂ）及びスリーブ（２０）の螺合部との連通を遮断する第１及び第２シール面（１１ｄ，３０ａ；２０ｅ，２０ｆ）を形成したことを特徴とする差動装置。
2. 請求項１に記載の差動装置において，
   前記スリーブ（２０）の内周に，前記筒部（１１ｂ）の外端部外周を臨ませる環状凹部（２０ｂ）を設け，この環状凹部（２０ｂ）において前記スリーブ（２０）を軸方向内向きに押圧するロックナット（２６，２６´）を前記筒部（１１ｂ）の外周に螺合緊締したことを特徴とする差動装置。
3. 請求項２に記載の差動装置において，
   前記環状凹部（２０ｂ）と前記ロックナット（２６´）とに，互いに押圧するテーパ面（２０ｃ，２６ｅ）を形成すると共に，これらテーパ面（２０ｃ，２６ｅ）を互いに偏心させたことを特徴とする差動装置。
4. 請求項１に記載の差動装置において，
   前記第１及び第２シール面（３０ａ；２０ｆ）をテーパ状に形成したことを特徴とする差動装置。

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