JP2018100705A - デファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ピニオンシャフトに対するピニオンギアの潤滑を図り、それに伴う諸問題を解決する。【解決手段】デファレンシャル装置１０は、ピニオンシャフト１３と、ピニオンシャフト１３に対して回転可能な形で装着されるピニオンギア１４と、ピニオンシャフト１３が固定され且つピニオンシャフト１３の軸線方向と直交する回転軸周りに回転可能なデファレンシャルケース１２と、ピニオンシャフト１３の側面を凹ませる形で設けられ、軸線方向に沿って延在してピニオンシャフト１３の端面に開口する潤滑油流動溝２１と、デファレンシャルケース１２とピニオンギア１４との間に介在するワッシャ１７であって、ピニオンシャフト１３を通すシャフト挿通孔１７ａと、シャフト挿通孔１７ａの孔縁に設けられて潤滑油流動溝２１内に突出する溝内突出部２２と、を有するワッシャ１７と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、デファレンシャル装置に関する。

従来、車両に搭載されるデファレンシャル装置として、例えば特許文献１に記載のものが知られている。下記特許文献１には、回転駆動力を受けるデフケースと、このデフケースにピニオンシャフトを介して回転自在に取り付けられ、一対のサイドギアと噛合するピニオンギアと、このピニオンギアとデフケースとの間に介装されたワッシャとを備えた差動装置において、前記ワッシャに潤滑溝を設け、またこの潤滑溝に潤滑油を掻き込んで流入させるフィンを配し、このワッシャと前記ピニオンギアとの摺動部分に潤滑油を強制的に流入させるようにしたデファレンシャル装置が記載されている。

実開平２−４０４１号公報

上記したデファレンシャル装置においては、ワッシャに設けた潤滑溝から流入させた潤滑油によってワッシャに対するピニオンギアの潤滑を図るようにしている。その一方、ピニオンギアがピニオンシャフトに対して回転（自転）する際の潤滑を図ることが求められる場合があり、その対応に苦慮していた。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、ピニオンシャフトに対するピニオンギアの潤滑を図り、それに伴う諸問題を解決することを目的とする。

本発明のデファレンシャル装置は、ピニオンシャフトと、前記ピニオンシャフトに対して回転可能な形で装着されるピニオンギアと、少なくとも前記ピニオンギア及び潤滑油を収容するとともに前記ピニオンシャフトが固定され且つ前記ピニオンシャフトの軸線方向と直交する回転軸周りに回転可能なデファレンシャルケースと、前記ピニオンシャフトの側面を凹ませる形で設けられ、前記軸線方向に沿って延在して前記ピニオンシャフトの端面に開口する潤滑油流動溝と、前記デファレンシャルケースと前記ピニオンギアとの間に介在するワッシャであって、前記ピニオンシャフトを通すシャフト挿通孔と、前記シャフト挿通孔の孔縁に設けられて前記潤滑油流動溝内に突出する溝内突出部と、を有するワッシャと、を備える。

このようにすれば、デファレンシャルケース及びそれに固定されたピニオンシャフトが、ピニオンシャフトの軸線方向と直交する回転軸周りに回転されると、ピニオンシャフトの側面を凹ませる形で設けられて軸線方向に沿って延在する潤滑油流動溝内の潤滑油には遠心力が作用する。潤滑油は、上記遠心力によって潤滑油流動溝内を流動し、ピニオンギアとピニオンシャフトとの間に入り込むことで、ピニオンシャフトの軸線周りに回転するピニオンギアの潤滑を図ることができ、もって焼き付きが生じ難くなる。また、デファレンシャルケースとピニオンギアとの間には、ワッシャが介在されているので、ピニオンギアとデファレンシャルケースとが直接接触することが避けられる。これにより、ピニオンギアの回転によってデファレンシャルケースが摩耗する事態を抑制することができる。

上記した潤滑油流動溝は、ピニオンシャフトの軸線方向に沿って延在してピニオンシャフトの端面に開口しているので、ピニオンシャフトの製造に際しては引っ張り加工や押し出し加工などを行うことで潤滑油流動溝を形成することが可能となっている。従って、仮に潤滑油流動溝を切削加工などにより形成した場合に比べると、ピニオンシャフトの製造コストを低下させることが可能とされる。その一方、潤滑油流動溝がピニオンシャフトの端面に開口していると、潤滑油流動溝内の潤滑油がデファレンシャルケースの回転に伴って作用する遠心力によってデファレンシャルケースの外部へと漏れ出すおそれがある。その点、デファレンシャルケースとピニオンギアとの間に介在するワッシャは、ピニオンシャフトを通すシャフト挿通孔の孔縁から潤滑油流動溝内に突出する溝内突出部を有しているから、潤滑油流動溝内の潤滑油がデファレンシャルケースの回転に伴って作用する遠心力によってピニオンシャフトの端側へ向けて流動するのを溝内突出部によって規制することができる。これにより、潤滑油がデファレンシャルケースの外部へと漏れ出す事態が生じ難くなる。また、潤滑油流動溝内に突出した溝内突出部が潤滑油流動溝の溝縁に係合することで、ピニオンギアの回転に伴ってワッシャが連れ回りする事態が生じ難くなり、もってワッシャによってデファレンシャルケースが摩耗する事態が生じ難くなる。

本発明の実施態様として、次の構成が好ましい。
（１）前記ワッシャは、前記溝内突出部の突出先端から前記潤滑油流動溝に沿って延出する延出部を有する。このようにすれば、潤滑油流動溝内には、溝内突出部に加えて潤滑油流動溝に沿って延出する延出部が入ることになるから、潤滑油がピニオンシャフトの端側へ向けて流動するのをより好適に規制することができる。これにより、潤滑油の漏れ出し防止機能をより確実に発揮することができる。

（２）前記延出部は、前記溝内突出部の突出先端から前記ピニオンギア側へ延出し、前記ピニオンギアの一部と対向する形で配される。このようにすれば、潤滑油流動溝内を流動する潤滑油は、延出部によってピニオンシャフトの端側への流動が規制されるとともにピニオンシャフトとピニオンギアとの間に滞留することになる。これにより、ピニオンシャフトとピニオンギアとの間に潤滑油を常在させることが可能となり、ピニオンギアの潤滑がより良好なものとなる。

（３）前記延出部は、その厚み寸法が前記潤滑油流動溝の深さ寸法よりも大きい。このようにすれば、延出部による潤滑油流動溝の閉塞がより確実なものとなる。これにより、潤滑油の漏れ出し防止機能をさらに確実に発揮することができる。

（４）前記ピニオンシャフト及び前記ワッシャの前記シャフト挿通孔は、前記潤滑油流動溝及び前記溝内突出部を除いた断面形状がそれぞれ非円形とされる。このようにすれば、潤滑油流動溝内に突出した溝内突出部が潤滑油流動溝の溝縁に係合するのに加えて、ワッシャのシャフト挿通孔の孔縁に対してピニオンシャフトの外縁が係合することで、ピニオンギアの回転に伴ってワッシャが連れ回りする事態がより生じ難くなる。これにより、ワッシャによってデファレンシャルケースが摩耗する事態がより生じ難くなる。

（５）前記ピニオンシャフトの側面を凹ませる形で設けられ、前記ピニオンギアに対して前記軸線方向について中央側に配されて前記潤滑油流動溝に連通し、前記潤滑油流動溝よりも幅広な幅広連通凹部を備える。このようにすれば、ピニオンギアに対して軸線方向について中央側に配される幅広連通凹部内に存在する潤滑油は、デファレンシャルケースの回転に伴って作用する遠心力によって潤滑油流動溝を流動してピニオンギアとピニオンギアとの間に入り込んでピニオンギアの潤滑に供される。幅広連通凹部は、潤滑油流動溝よりも幅広であるから、潤滑油流動溝内に潤滑油を効率的に供給することができる。これにより、ピニオンギアの潤滑がより良好なものとなる。

（６）前記ピニオンシャフトは、前記軸線方向についての端部を前記軸線方向と交差する方向に沿って貫通する貫通孔を有しており、前記デファレンシャルケースは、前記ピニオンシャフトの前記端部が挿通される端部挿通孔を有する壁部と、前記壁部から外部に突出する形で設けられて前記端部挿通孔に連通する第１連通孔及び前記貫通孔に連通する第２連通孔を有するシャフト取付部と、を有しており、前記貫通孔及び前記第２連通孔に通されることで前記ピニオンシャフトを固定するシャフト固定部材を備える。このようにすれば、ピニオンシャフトは、軸線方向についての端部がデファレンシャルケースの壁部の端部挿通孔及びシャフト取付部の第１連通孔に通される。壁部とピニオンギアとの間に介在する形でワッシャが取り付けられると、ピニオンシャフトの潤滑油流動溝内にワッシャの溝内突出部が突出することで、ピニオンシャフトが周方向について位置決めされる。このとき、ピニオンシャフトにおける軸線方向についての端部を貫通する形で設けられた貫通孔に関してもピニオンシャフトの周方向について位置決めされるので、貫通孔がデファレンシャルケースにおけるシャフト取付部の第２連通孔に連通する形で整合する。これにより、互いに整合した貫通孔及び第２連通孔に対してシャフト固定部材を容易に通すことができるので、ピニオンシャフトの固定を図る際の作業性に優れる。

本発明によれば、ピニオンシャフトに対するピニオンギアの潤滑を図り、それに伴う諸問題を解決することができる。

本発明の実施形態１に係るデファレンシャル装置の概略構成を示す平断面図 ピニオンシャフト、ピニオンギア及びワッシャの側断面図 図１におけるワッシャ付近を拡大した平断面図 ピニオンシャフトの斜視図 ピニオンシャフトの側面図 ピニオンシャフトの正面図 ワッシャの正面図 本発明の実施形態２に係るワッシャ付近を拡大した平断面図

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１から図７によって説明する。本実施形態のデファレンシャル装置１０は、自動車などの車両に搭載されるものであって、例えば車両がカーブを曲がる時などにおいて、左右の車輪に同じトルクを与えつつ、左右の車輪の回転数を調整するための差動装置である。なお、各図面の一部にはＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。また、車両の左右方向がＸ軸方向と、車両の前後方向がＹ軸方向と、車両の高さ方向（鉛直方向）がＺ軸方向と、それぞれ一致している。

デファレンシャル装置１０は、図１に示すように、図示しないエンジンからプロペラシャフト１に伝達された動力を、左右の車輪の回転軸である一対のドライブシャフト（アスクルシャフト）２に対して伝達するものであり、車両の走行に伴って各ドライブシャフト２に作用する負荷に応じて各ドライブシャフト２に対して適切な回転数を付与するものとされる。デファレンシャル装置１０は、プロペラシャフト１の端部に装着されるドライブピニオン３に対して噛み合うリングギア１１と、リングギア１１が装着されるデファレンシャルケース（デフケース）１２と、デファレンシャルケース１２内に収容されてデファレンシャルケース１２に固定されるピニオンシャフト（デファレンシャルピニオンシャフト、デフピニオンシャフト）１３と、デファレンシャルケース１２内に収容されてピニオンシャフト１３に対して回転可能に装着される一対のピニオンギア（デファレンシャルピニオンギア、デフピニオンギア）１４と、デファレンシャルケース１２内に収容されて一対のピニオンギア１４に対して噛み合うとともにドライブシャフト２に装着される一対のサイドギア１５と、ピニオンシャフト１３を固定するためのシャフト固定部材１６と、デファレンシャルケース１２と各ピニオンギア１４との間に介在する一対のワッシャ１７と、を少なくとも備える。なお、プロペラシャフト１とドライブシャフト２とは、互いに軸線方向が直交する関係とされており、具体的にはプロペラシャフト１の軸線方向がＹ軸方向（車両の前後方向）と、ドライブシャフト２の軸線方向がＸ軸方向（車両の左右方向）と、それぞれ一致している。

リングギア１１は、図１に示すように、ドライブシャフト２の軸心とほぼ同心の環状をなしており、自身の外周面に形成された歯がドライブピニオン３の歯に噛み合うとともに、ドライブシャフト２の軸線周りに回転可能とされる。このリングギア１１によってドライブピニオン３の回転力がデファレンシャル装置１０に伝達される。

デファレンシャルケース１２は、例えば鋳造などによって成形されることで略箱状をなしており、図１に示すように、Ｘ軸方向についての一端側に外向きに張り出すフランジ部１８を有している。このフランジ部１８には、上記したリングギア１１が装着・固定されており、それによりデファレンシャルケース１２は、ドライブピニオン３によってリングギア１１が回転されるのに伴ってドライブシャフト２の軸線周りに回転される。デファレンシャルケース１２は、その内部の収容空間Ｓ１を取り囲む複数の壁部１２ａを有している。デファレンシャルケース１２を構成する複数の壁部１２ａのうち、Ｙ軸方向及びＺ軸方向（ドライブシャフト２の軸線方向と直交する方向）に沿う一対の壁部１２ａには、ドライブシャフト２を挿通する一対のドライブシャフト挿通孔１２ｂが貫通形成されている。

デファレンシャルケース１２は、図１及び図２に示すように、複数の壁部１２ａのいずれかが開口しており、それにより製造に際しては上記開口を通すことで各種部品などを外部から収容空間Ｓ１内に収容することが可能とされる。具体的には、デファレンシャルケース１２の収容空間Ｓ１には、ピニオンシャフト１３、ピニオンギア１４、サイドギア１５及びワッシャ１７が収容されるのに加えて、図示しない潤滑油が収容されている。デファレンシャルケース１２を構成する複数の壁部１２ａのうち、Ｘ軸方向及びＺ軸方向（ピニオンシャフト１３の軸線方向と直交する方向）に沿う一対の壁部１２ａには、ピニオンシャフト１３における軸線方向についての両端部１３ａを挿通する一対の端部挿通孔（ピニオンシャフト挿通孔）１２ｃが貫通形成されている。端部挿通孔１２ｃは、正面から視て円形状をなしている。

デファレンシャルケース１２において一対の端部挿通孔１２ｃが設けられた一対の壁部１２ａのいずれか一方（図１及び図２に示す上側の壁部１２ａ）には、図１及び図２に示すように、外部に突出する形でシャフト取付部１９が設けられている。シャフト取付部１９は、上記壁部１２ａのうち端部挿通孔１２ｃの孔縁を外向きに突出させることで全体として短筒状をなしており、Ｙ軸方向に沿って外部に開口して端部挿通孔１２ｃに連通する第１連通孔１９ａを有している。このシャフト取付部１９には、Ｘ軸方向に沿って外部に開口する第２連通孔１９ｂを有しており、この第２連通孔１９ｂが後述するピニオンシャフト１３の貫通孔１３ｂに連通している。第２連通孔１９ｂの内周面の一部は、壁部１２ａの外面と面一状をなしている。第１連通孔１９ａ及び第２連通孔１９ｂは、それぞれ正面から視て円形状をなしている。

ピニオンシャフト１３は、金属製とされており、図１及び図４に示すように、Ｘ軸方向と直交する方向（Ｙ軸方向、Ｚ軸方向など）に沿って延在する棒状をなしている。ピニオンシャフト１３は、その軸線方向と直交する方向に沿って切断した断面形状（後述する潤滑油流動溝２１を除いた断面形状）が非円形状をなしており、より詳しくは真円における約１８０°の角度間隔を空けた一対の弓形状の部分をそれぞれ切り欠いたような断面形状とされる。従って、ピニオンシャフト１３における軸線方向に沿う側面（外周面）は、その大部分が正面から視て円弧状をなす曲面１３ｃとされるものの、一部が正面から視て直線状をなす真直面１３ｄとされる。ピニオンシャフト１３は、その軸線方向についての両端部１３ａがデファレンシャルケース１２における一対の端部挿通孔１２ｃにそれぞれ挿通され、そのうちの一方の端部１３ａが後述するシャフト固定部材１６によって固定されている。詳しくは、ピニオンシャフト１３における一方の端部１３ａには、Ｘ軸方向（ピニオンシャフト１３の軸線方向と直交（交差）する方向）に沿って貫通する貫通孔１３ｂが設けられており、この貫通孔１３ｂがデファレンシャルケース１２におけるシャフト取付部１９の第２連通孔１９ｂに連通するものとされ、これら貫通孔１３ｂ及び第２連通孔１９ｂに対してシャフト固定部材１６が通されることで、ピニオンシャフト１３の固定が図られている。これにより、ピニオンシャフト１３は、デファレンシャルケース１２の回転に伴ってドライブシャフト２の軸線（Ｘ軸）周りに回転されるようになっている。また、貫通孔１３ｂは、正面から視て円形状をなしている。図１から図３及び図５では、ピニオンシャフト１３の軸線方向がＹ軸方向と一致した状態を例示しているが、これ以外にもピニオンシャフト１３の軸線方向は例えばＺ軸方向と一致した状態やＹ軸方向及びＺ軸方向の双方に対して傾いた状態などにもなり得る。なお、ピニオンシャフト１３の詳しい構成については後に改めて説明する。

一対のピニオンギア１４は、図１に示すように、ピニオンシャフト１３の軸線方向について間隔を空けて対向配置されている。各ピニオンギア１４は、ピニオンシャフト１３の外周面に沿う環状をなしており、自身の外周面に形成された歯がサイドギア１５の歯に噛み合うものとされる。各ピニオンギア１４は、それぞれピニオンシャフト１３に対してその軸線周りに回転可能な形で装着されており、自身の内周面とピニオンシャフト１３の外周面との間に潤滑油の油膜が介在するものとされる。つまり、各ピニオンギア１４は、いわゆる「すべり軸受構造」でもってピニオンシャフト１３によって回転可能に軸支されている。各ピニオンギア１４は、ピニオンシャフト１３がデファレンシャルケース１２と共に回転するのに伴ってドライブシャフト２の軸線周りに回転可能とされる。このように、各ピニオンギア１４は、ピニオンシャフト１３の軸線周りに自転可能とされるとともに、ドライブシャフト２の軸線周りに公転可能とされる。従って、ピニオンシャフト１３が各ピニオンギア１４の自転軸を、ドライブシャフト２が各ピニオンギア１４の公転軸を、それぞれ構成している。各ピニオンギア１４は、ピニオンシャフト１３のうち、端部挿通孔１２ｃに通された両端部１３ａに対してピニオンシャフト１３の軸線方向についてそれぞれ中央側に隣り合う部分に対して装着されている。ピニオンシャフト１３において各ピニオンギア１４が装着される部分が一対のギア装着部２０とされる。

一対のサイドギア１５は、図１に示すように、ドライブシャフト２の軸線方向であるＸ軸方向（ピニオンシャフト１３の軸線方向と直交する方向）について間隔を空けて対向配置されている。各サイドギア１５は、ドライブシャフト２の外周面に沿う環状をなしており、自身の外周面に形成された歯がピニオンギア１４の歯に噛み合うものとされる。各サイドギア１５は、それぞれドライブシャフト２に対してスプライン嵌合などによって連結・固定されており、ドライブシャフト２と共にその軸線周りに回転可能とされる。各サイドギア１５は、デファレンシャルケース１２及びピニオンシャフト１３と共にドライブシャフト２の軸線周りに回転（公転）される各ピニオンギア１４から伝達された回転力によって各ドライブシャフト２の軸線周りに回転される。各サイドギア１５の回転に伴って各ドライブシャフト２も同じ軸線周りに回転され、もって車両における左右の車輪が所定の回転数でもって回転される。

ここで、車両の走行状態に応じて各ドライブシャフト２に作用する負荷は変化するものとされ、例えば車両が右にカーブするときは右側のドライブシャフト２の負荷が高くなり、逆に車両が左にカーブするときは左側のドライブシャフト３の負荷が高くなる。このように各ドライブシャフト２に作用する負荷に差異が生じた場合には、各ピニオンギア１４が各ドライブシャフト２の軸線周りに回転（公転）するのに加えてピニオンシャフト１３の軸線周りにも回転（自転）し、それにより一対のサイドギア１５のうちの高負荷側には相対的に少ない回転数が、一対のサイドギア１５のうちの低負荷側には相対的に多い回転数がそれぞれ付与される。これにより、高負荷側の車輪が空転することなどが避けられ、車両の安定的な走行が担保される。なお、各ドライブシャフト２に作用する負荷が同等であれば、各ピニオンギア１４は、各ドライブシャフト２の軸線周りに回転（公転）するものの、ピニオンシャフト１３の軸線周りには殆ど回転（自転）せず、各サイドギア１５に対して同等の回転数を付与する。

シャフト固定部材１６は、図１に示すように、Ｘ軸方向（ピニオンシャフト１３の軸線方向と直交する方向）に沿って延在する棒状をなしている。シャフト固定部材１６は、互いに連通（整合）したシャフト取付部１９の第２連通孔１９ｂと、ピニオンシャフト１３の貫通孔１３ｂと、に対してシャフト取付部１９が設けられた壁部１２ａの外壁面に沿って差し込まれている。これにより、ピニオンシャフト１３がデファレンシャルケース１２に対して軸線方向について相対変位するのを規制することができ、もってデファレンシャルケース１２に対するピニオンシャフト１３の固定を図ることができる。

ワッシャ１７は、図１に示すように、デファレンシャルケース１２における端部挿通孔１２ｃが設けられた一対の壁部１２ａと、一対のピニオンギア１４と、の間にそれぞれ介在する形で一対が配置されている。従って、各ピニオンギア１４がピニオンシャフト１３の軸線周りに回転（自転）した場合、各ピニオンギア１４は、各ワッシャ１７に対して摺接するものの、デファレンシャルケース１２の壁部１２ａに対しては摺接することがないものとされる。これにより、各ピニオンギア１４の自転に伴ってデファレンシャルケース１２の壁部１２ａの内壁面が摩耗することが避けられている。ワッシャ１７は、図７に示すように、外形が正面から視て略円形状をなしており、その中央位置にピニオンシャフト１３が挿通されるシャフト挿通孔１７ａが自身の板厚方向（Ｙ軸方向）に沿って貫通する形で設けられている。シャフト挿通孔１７ａは、正面から視た形状（後述する溝内突出部２２を除いた断面形状）がピニオンシャフト１３の外形に沿って非円形状とされており、その孔縁は、その大部分（曲面１３ｃに沿う部分）が正面から視て円弧状をなす円弧状部分１７ｂとされるものの、一部（真直面１３ｄに沿う部分）が正面から視て直線状をなす直線状部分１７ｃとされている。このような構成によれば、ワッシャ１７のシャフト挿通孔１７ａの孔縁における直線状部分１７ｃに対してピニオンシャフト１３の外周面における真直面１３ｄが係合することで、ワッシャ１７の回り止めが図られ、ピニオンギア１４の回転（自転）に伴ってワッシャ１７が連れ回りする事態が生じ難くなる。これにより、ワッシャ１７が当接されるデファレンシャルケース１２の壁部１２ａの内壁面が摩耗する事態が生じ難くなる。

ピニオンシャフト１３には、図１，図４から図６に示すように、軸線方向に沿う側面を凹ませる形で潤滑油流動溝２１が設けられている。詳しくは、潤滑油流動溝２１は、ピニオンシャフト１３の側面のうち、正面から視て直線状をなす一対の真直面１３ｄにおける中央部をそれぞれ凹ませることで、一対が約１８０°の角度間隔を空けた位置（背中合わせの位置）に配されている。潤滑油流動溝２１は、断面形状（図６に示される正面から視た形状）が方形状をなしていて、その幅寸法が上記真直面１３ｄの幅寸法よりも小さくされる。この潤滑油流動溝２１には、図１に示されるデファレンシャルケース１２の収容空間Ｓ１に存在する潤滑油が入るようになっている。潤滑油流動溝２１内の潤滑油にデファレンシャルケース１２の回転に伴う遠心力が作用すると、その潤滑油は、潤滑油流動溝２１内をピニオンシャフト１３の軸線方向に沿って中央側から端側へと流動し、やがてピニオンシャフト１３とピニオンギア１４との間に入り込むことで、ピニオンシャフト１３の軸線周りに回転（自転）するピニオンギア１４の潤滑を図ることができる。これにより、ピニオンシャフト１３とピニオンギア１４との摺接箇所に焼き付きが生じ難くなっている。

そして、潤滑油流動溝２１は、図４及び図５に示すように、ピニオンシャフト１３の軸線方向に沿って直線状に延在し、ピニオンシャフト１３の端面に開口している。従って、ピニオンシャフト１３の製造に際しては引っ張り加工（または押し出し加工など）を行うことで潤滑油流動溝２１を形成することが可能となっている。これにより、仮に潤滑油流動溝の形成に際して例えば細径のエンドミルを用いた切削加工を行った場合に比べると、ピニオンシャフト１３の製造コストを低下させることが可能とされる。その一方、潤滑油流動溝２１がピニオンシャフト１３の端面に開口していると、潤滑油流動溝２１内の潤滑油がデファレンシャルケース１２の回転に伴って作用する遠心力によってピニオンギア１４を超えてピニオンシャフト１３の端面における開口に達し、デファレンシャルケース１２の外部へと漏れ出すおそれがある。

そこで、本実施形態に係るワッシャ１７には、図３及び図７に示すように、シャフト挿通孔１７ａの孔縁から潤滑油流動溝２１内に突出する溝内突出部２２が設けられている。なお、図７には、ピニオンシャフト１３の外形を二点鎖線により図示している。溝内突出部２２は、シャフト挿通孔１７ａの孔縁のうち、正面から視て直線状をなす一対の直線状部分１７ｃにおける中央部をそれぞれ内向きに（シャフト挿通孔１７ａの中心に向けて）突出させることで、一対が約１８０°の角度間隔を空けた位置（背中合わせの位置）に配されている。溝内突出部２２は、断面形状（図７に示される正面から視た形状）が潤滑油流動溝２１と同じ方形状をなしていて、シャフト挿通孔１７ａの孔縁からの突出寸法が、ピニオンシャフト１３とピニオンギア１４との間に空けられた隙間（クリアランス）の寸法と、潤滑油流動溝２１の深さ寸法と、を足し合わせた大きさとほぼ等しくされている。また、溝内突出部２２は、その幅寸法が潤滑油流動溝２１の幅寸法とほぼ等しくされている。従って、溝内突出部２２は、潤滑油流動溝２１をその幅方向及び深さ方向についてほぼ全域にわたって閉塞するものとされる。一方、この溝内突出部２２は、ワッシャ１７の板面に沿って内向きにほぼ真っ直ぐに突出する形態であるから、ピニオンシャフト１３のうち、ピニオンギア１４が装着されるギア装着部２０と、デファレンシャルケース１２の端部挿通孔１２ｃに通される端部１３ａと、の間となる位置にて潤滑油流動溝２１を閉塞している。従って、潤滑油流動溝２１内の潤滑油は、デファレンシャルケース１２の回転に伴って作用する遠心力によってピニオンシャフト１３の中央側から端側へ向けて流動したとき、ギア装着部２０には到達するものの、ギア装着部２０を超えて端部１３ａに至る手前の位置にて溝内突出部２２によって流動が規制される。これにより、潤滑油が潤滑油流動溝２１を通ってピニオンシャフト１３の端部１３ａに到達することが避けられるとともに、デファレンシャルケース１２の外部へと漏れ出す事態が生じ難くなっている。しかも、溝内突出部２２が潤滑油流動溝２１の溝縁に係合することで、ワッシャ１７の回り止めが図られ、ピニオンギア１４の回転に伴ってワッシャ１７が連れ回りする事態が生じ難くなっているので、ピニオンシャフト１３及びワッシャ１７のシャフト挿通孔１７ａにおける正面から視た形状がそれぞれ非円形状とされることも相まって、ワッシャ１７が当接されるデファレンシャルケース１２の壁部１２ａの内壁面が摩耗する事態がより生じ難くなっている。

ピニオンシャフト１３には、図４から図６に示すように、軸線方向に沿う側面を凹ませる形で潤滑油流動溝２１に連通する幅広連通凹部２３が設けられている。幅広連通凹部２３は、ギア装着部２０（ピニオンギア１４）に対してピニオンシャフト１３の軸線方向について中央側に配されるとともに、潤滑油流動溝２１よりも幅寸法が大きくて幅広とされる。詳しくは、幅広連通凹部２３は、ピニオンシャフト１３の側面のうちの軸線方向についての中央部を選択的に凹ませて設けられており、軸線方向について一対のギア装着部２０の間に挟まれた配置とされる。つまり、幅広連通凹部２３は、ピニオンギア１４及びギア装着部２０に対して中央側にオフセットした（非重畳の）配置とされている。従って、仮に幅広連通凹部がギア装着部２０の一部または全域と重なり合う（重畳する）範囲に設けられた場合に比べると、ピニオンギア１４に対するピニオンシャフト１３の接触範囲（支持範囲）を十分に確保することができ、ピニオンギア１４を適切に軸支することが可能とされている。

詳しくは、幅広連通凹部２３は、図４から図６に示すように、ピニオンシャフト１３における軸線方向についての中央部を、潤滑油流動溝２１の底面に沿って直線状に切り欠くことで形成されており、潤滑油流動溝２１と同様に一対が約１８０°の角度間隔を空けた位置（背中合わせの位置）に配されている。幅広連通凹部２３は、幅寸法が上記真直面１３ｄの幅寸法よりも大きなものとされているので、潤滑油流動溝２１の幅寸法の３倍以上となっている。幅広連通凹部２３は、深さ寸法が潤滑油流動溝２１の深さ寸法とほぼ等しくなっているので、底面が潤滑油流動溝２１の底面と面一状をなしている。従って、潤滑油流動溝２１は、幅広連通凹部２３によって一対の分割潤滑油流動溝２１Ｓに分割されている。幅広連通凹部２３は、ピニオンシャフト１３の軸線方向について一対の分割潤滑油流動溝２１Ｓの間に挟み込まれて同軸線方向について中央側に配されている。従って、ピニオンシャフト１３の軸線方向について中央側に位置する幅広連通凹部２３内に入った潤滑油は、デファレンシャルケース１２の回転に伴って作用する遠心力によって同軸線方向について端側に位置する一対の分割潤滑油流動溝２１Ｓのそれぞれに対して供給された後にピニオンシャフト１３とピニオンギア１４との間に入り込んでピニオンギア１４の潤滑に供される。このとき、幅広連通凹部２３は、一対の分割潤滑油流動溝２１Ｓよりも幅広となっているから、潤滑油の供給が円滑なものとなっている。以上により、ピニオンギア１４の潤滑がより良好なものとなる。なお、上記した幅広連通凹部２３は、ピニオンシャフト１３の製造に際して、ピニオンシャフト１３の側面に例えばエンドミルを用いた切削加工を施すことで形成されているが、その形成幅が潤滑油流動溝２１よりも十分に広いので、切削加工費用が安価なものとなっており、それによりピニオンシャフト１３の製造コストが低く抑えられる。また、幅広連通凹部２３は、図４及び図６に示すＸ軸方向及びＺ軸方向（ピニオンシャフト１３の軸線方向と直交する両方向）に沿って外部に開放されている。

上記したようにピニオンシャフト１３の潤滑油流動溝２１内には、図３及び図７に示すように、ワッシャ１７の溝内突出部２２が突出し、潤滑油流動溝２１の溝縁に係合することで、ピニオンシャフト１３の周方向についての位置決めが図られるようになっている。このとき、ピニオンシャフト１３における軸線方向についての端部１３ａを貫通する形で設けられた貫通孔１３ｂに関してもピニオンシャフト１３の周方向について位置決めされるので、貫通孔１３ｂがデファレンシャルケース１２におけるシャフト取付部１９の第２連通孔１９ｂに連通する形で整合することになる。これにより、互いに整合した貫通孔１３ｂ及び第２連通孔１９ｂに対してシャフト固定部材１６を容易に通すことができるので、ピニオンシャフト１３の固定を図る際の作業性に優れる。また、ピニオンシャフト１３において貫通孔１３ｂは、図５に示すように、潤滑油流動溝２１の全幅範囲にわたって重なり合う配置となっているので、貫通孔１３ｂに通されるシャフト固定部材１６によって潤滑油流動溝２１が全幅にわたって閉塞されることになる。従って、シャフト固定部材１６は、図３に示すように、ワッシャ１７の溝内突出部２２と協働して潤滑油の漏れ出しを防ぐ機能を発揮し得るものとされる。

以上説明したように本実施形態のデファレンシャル装置１０は、ピニオンシャフト１３と、ピニオンシャフト１３に対して回転可能な形で装着されるピニオンギア１４と、少なくともピニオンギア１４及び潤滑油を収容するとともにピニオンシャフト１３が固定され且つピニオンシャフト１３の軸線方向と直交する回転軸周りに回転可能なデファレンシャルケース１２と、ピニオンシャフト１３の側面を凹ませる形で設けられ、軸線方向に沿って延在してピニオンシャフト１３の端面に開口する潤滑油流動溝２１と、デファレンシャルケース１２とピニオンギア１４との間に介在するワッシャ１７であって、ピニオンシャフト１３を通すシャフト挿通孔１７ａと、シャフト挿通孔１７ａの孔縁に設けられて潤滑油流動溝２１内に突出する溝内突出部２２と、を有するワッシャ１７と、を備える。

このようにすれば、デファレンシャルケース１２及びそれに固定されたピニオンシャフト１３が、ピニオンシャフト１３の軸線方向と直交する回転軸周りに回転されると、ピニオンシャフト１３の側面を凹ませる形で設けられて軸線方向に沿って延在する潤滑油流動溝２１内の潤滑油には遠心力が作用する。潤滑油は、上記遠心力によって潤滑油流動溝２１内を流動し、ピニオンギア１４とピニオンシャフト１３との間に入り込むことで、ピニオンシャフト１３の軸線周りに回転するピニオンギア１４の潤滑を図ることができ、もって焼き付きが生じ難くなる。また、デファレンシャルケース１２とピニオンギア１４との間には、ワッシャ１７が介在されているので、ピニオンギア１４とデファレンシャルケース１２とが直接接触することが避けられる。これにより、ピニオンギア１４の回転によってデファレンシャルケース１２が摩耗する事態を抑制することができる。

上記した潤滑油流動溝２１は、ピニオンシャフト１３の軸線方向に沿って延在してピニオンシャフト１３の端面に開口しているので、ピニオンシャフト１３の製造に際しては引っ張り加工や押し出し加工などを行うことで潤滑油流動溝２１を形成することが可能となっている。従って、仮に潤滑油流動溝を切削加工などにより形成した場合に比べると、ピニオンシャフト１３の製造コストを低下させることが可能とされる。その一方、潤滑油流動溝２１がピニオンシャフト１３の端面に開口していると、潤滑油流動溝２１内の潤滑油がデファレンシャルケース１２の回転に伴って作用する遠心力によってデファレンシャルケース１２の外部へと漏れ出すおそれがある。その点、デファレンシャルケース１２とピニオンギア１４との間に介在するワッシャ１７は、ピニオンシャフト１３を通すシャフト挿通孔１７ａの孔縁から潤滑油流動溝２１内に突出する溝内突出部２２を有しているから、潤滑油流動溝２１内の潤滑油がデファレンシャルケース１２の回転に伴って作用する遠心力によってピニオンシャフト１３の端側へ向けて流動するのを溝内突出部２２によって規制することができる。これにより、潤滑油がデファレンシャルケース１２の外部へと漏れ出す事態が生じ難くなる。また、潤滑油流動溝２１内に突出した溝内突出部２２が潤滑油流動溝２１の溝縁に係合することで、ピニオンギア１４の回転に伴ってワッシャ１７が連れ回りする事態が生じ難くなり、もってワッシャ１７によってデファレンシャルケース１２が摩耗する事態が生じ難くなる。

また、ピニオンシャフト１３及びワッシャ１７のシャフト挿通孔１７ａは、潤滑油流動溝２１及び溝内突出部２２を除いた断面形状がそれぞれ非円形とされる。このようにすれば、潤滑油流動溝２１内に突出した溝内突出部２２が潤滑油流動溝２１の溝縁に係合するのに加えて、ワッシャ１７のシャフト挿通孔１７ａの孔縁に対してピニオンシャフト１３の外縁が係合することで、ピニオンギア１４の回転に伴ってワッシャ１７が連れ回りする事態がより生じ難くなる。これにより、ワッシャ１７によってデファレンシャルケース１２が摩耗する事態がより生じ難くなる。

また、ピニオンシャフト１３の側面を凹ませる形で設けられ、ピニオンギア１４に対して軸線方向について中央側に配されて潤滑油流動溝２１に連通し、潤滑油流動溝２１よりも幅広な幅広連通凹部２３を備える。このようにすれば、ピニオンギア１４に対して軸線方向について中央側に配される幅広連通凹部２３内に存在する潤滑油は、デファレンシャルケース１２の回転に伴って作用する遠心力によって潤滑油流動溝２１を流動してピニオンギア１４とピニオンギア１４との間に入り込んでピニオンギア１４の潤滑に供される。幅広連通凹部２３は、潤滑油流動溝２１よりも幅広であるから、潤滑油流動溝２１内に潤滑油を効率的に供給することができる。これにより、ピニオンギア１４の潤滑がより良好なものとなる。

また、ピニオンシャフト１３は、軸線方向についての端部１３ａを軸線方向と交差する方向に沿って貫通する貫通孔１３ｂを有しており、デファレンシャルケース１２は、ピニオンシャフト１３の端部１３ａが挿通される端部挿通孔１２ｃを有する壁部１２ａと、壁部１２ａから外部に突出する形で設けられて端部挿通孔１２ｃに連通する第１連通孔１９ａ及び貫通孔１３ｂに連通する第２連通孔１９ｂを有するシャフト取付部１９と、を有しており、貫通孔１３ｂ及び第２連通孔１９ｂに通されることでピニオンシャフト１３を固定するシャフト固定部材１６を備える。このようにすれば、ピニオンシャフト１３は、軸線方向についての端部１３ａがデファレンシャルケース１２の壁部１２ａの端部挿通孔１２ｃ及びシャフト取付部１９の第１連通孔１９ａに通される。壁部１２ａとピニオンギア１４との間に介在する形でワッシャ１７が取り付けられると、ピニオンシャフト１３の潤滑油流動溝２１内にワッシャ１７の溝内突出部２２が突出することで、ピニオンシャフト１３が周方向について位置決めされる。このとき、ピニオンシャフト１３における軸線方向についての端部１３ａを貫通する形で設けられた貫通孔１３ｂに関してもピニオンシャフト１３の周方向について位置決めされるので、貫通孔１３ｂがデファレンシャルケース１２におけるシャフト取付部１９の第２連通孔１９ｂに連通する形で整合する。これにより、互いに整合した貫通孔１３ｂ及び第２連通孔１９ｂに対してシャフト固定部材１６を容易に通すことができるので、ピニオンシャフト１３の固定を図る際の作業性に優れる。

＜実施形態２＞
本発明の実施形態２を図８によって説明する。この実施形態２では、ワッシャ１１７の構成を変更したものを示す。なお、上記した実施形態１と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。

本実施形態に係るワッシャ１１７は、図８に示すように、溝内突出部１２２の突出先端から潤滑油流動溝１２１に沿って延出する延出部２４を有する。このようにすれば、潤滑油流動溝１２１内には、溝内突出部１２２に加えて潤滑油流動溝１２１に沿って延出する延出部２４が入ることになるから、潤滑油流動溝１２１内の潤滑油がピニオンシャフト１１３の端側へ向けて流動するのをより好適に規制することができる。これにより、潤滑油の漏れ出し防止機能をより確実に発揮することができる。

延出部２４は、溝内突出部１２２の突出先端からピニオンギア１１４側へ向けて延出し、ピニオンギア１１４の一部と対向する形で配されている。詳しくは、延出部２４は、ピニオンシャフト１１３の軸線方向についての長さ寸法が、ピニオンギア１１４におけるピニオンシャフト１１３の軸線方向についての寸法よりも小さくなっており、具体的には約半分程度の大きさとされる。従って、延出部２４は、その延出先端がピニオンギア１１４におけるピニオンシャフト１１３の軸線方向についての中央側の端面よりも端寄りに位置しており、言い換えると同延出先端がピニオンシャフト１１３とピニオンギア１１４との間に挟まれた空間内に位置している。従って、デファレンシャルケース１１２の回転に伴って作用する遠心力によって潤滑油流動溝１２１内を流動する潤滑油は、延出部２４によってピニオンシャフト１１３の端側への流動が規制されるとともにピニオンシャフト１１３とピニオンギア１１４との間に滞留することになる。これにより、ピニオンシャフト１１３とピニオンギア１１４との間に潤滑油を常在させることが可能となり、ピニオンギア１１４の潤滑がより良好なものとなる。しかも、延出部２４は、その厚み寸法が潤滑油流動溝１２１の深さ寸法よりも大きいから、延出部２４による潤滑油流動溝１２１の閉塞がより確実なものとなる。これにより、潤滑油の漏れ出し防止機能をさらに確実に発揮することができる。

以上説明したように本実施形態によれば、ワッシャ１１７は、溝内突出部１２２の突出先端から潤滑油流動溝１２１に沿って延出する延出部２４を有する。このようにすれば、潤滑油流動溝１２１内には、溝内突出部１２２に加えて潤滑油流動溝１２１に沿って延出する延出部２４が入ることになるから、潤滑油がピニオンシャフト１１３の端側へ向けて流動するのをより好適に規制することができる。これにより、潤滑油の漏れ出し防止機能をより確実に発揮することができる。

また、延出部２４は、溝内突出部１２２の突出先端からピニオンギア１１４側へ延出し、ピニオンギア１１４の一部と対向する形で配される。このようにすれば、潤滑油流動溝１２１内を流動する潤滑油は、延出部２４によってピニオンシャフト１１３の端側への流動が規制されるとともにピニオンシャフト１１３とピニオンギア１１４との間に滞留することになる。これにより、ピニオンシャフト１１３とピニオンギア１１４との間に潤滑油を常在させることが可能となり、ピニオンギア１１４の潤滑がより良好なものとなる。

また、延出部２４は、その厚み寸法が潤滑油流動溝１２１の深さ寸法よりも大きい。このようにすれば、延出部２４による潤滑油流動溝１２１の閉塞がより確実なものとなる。これにより、潤滑油の漏れ出し防止機能をさらに確実に発揮することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記した各実施形態では、溝内突出部が潤滑油流動溝を幅方向及び深さ方向についてほぼ全域にわたって閉塞するよう形成された場合を示したが、溝内突出部が潤滑油流動溝を幅方向と深さ方向とのいずれか一方についてのみほぼ全域にわたって閉塞するよう形成されていても構わない。また、溝内突出部が潤滑油流動溝を幅方向及び深さ方向についていずれも部分的に閉塞するよう形成されていても構わない。
（２）上記した各実施形態では、潤滑油流動溝の深さ寸法と幅広連通凹部の深さ寸法とがほぼ等しい場合を示したが、前者が後者よりも大きくても構わない。その場合は、潤滑油流動溝が幅広連通凹部によって途中で分割されることなくピニオンシャフトの全長にわたって延在することになる。また、上記とは逆に潤滑油流動溝の深さ寸法が幅広連通凹部の深さ寸法よりも小さくても構わない。
（３）上記した各実施形態以外にも、溝内突出部及び潤滑油流動溝に関するピニオンシャフトの軸線方向や周方向についての配置や形成範囲、設置数、断面形状、寸法（大小関係）などは適宜に変更可能である。例えば、溝内突出部及び潤滑油流動溝における断面形状（正面から視た形状）は、方形状以外にも台形状（等脚台形状を含む）などであっても構わない。また、溝内突出部及び潤滑油流動溝における断面形状が互いに異なっていても構わない。同様に、幅広連通凹部に関するピニオンシャフトの軸線方向や周方向についての配置や形成範囲、設置数、断面形状、寸法（大小関係）などは適宜に変更可能である。
（４）上記した各実施形態では、ピニオンシャフトの側面に幅広連通凹部を設けるようにした場合を示したが、幅広連通凹部を省略することも可能である。
（５）上記した実施形態２では、延出部が溝内突出部の突出先端からピニオンギア側に向けて延出する場合を示したが、延出部が溝内突出部の突出先端からデファレンシャルケース側に向けて延出する構成であっても構わない。
（６）上記した実施形態２では、延出部の厚みが潤滑油流動溝の深さよりも大きい場合を示したが、延出部の厚みと潤滑油流動溝の深さとが同一であってもよく、また延出部の厚みが潤滑油流動溝の深さよりも小さくても構わない。
（７）上記した各実施形態では、貫通孔、各連通孔及び端部挿通孔などの正面から視た形状が円形状とされる場合を示したが、貫通孔、各連通孔及び端部挿通孔などの正面から視た形状は、円形状以外（方形状、楕円形状など）にも変更可能である。
（８）上記した各実施形態以外にも、ピニオンシャフト及びシャフト挿通孔は、潤滑油流動溝及び溝内突出部を除いた断面形状が円形状であっても構わない。
（９）上記した各実施形態以外にも、ピニオンシャフトの具体的な固定構造は適宜に変更可能であり、それに伴ってシャフト固定部材などを省略することも可能である。

１０…デファレンシャル装置、１２，１１２…デファレンシャルケース、１２ａ…壁部、１２ｃ…端部挿通孔、１３，１１３…ピニオンシャフト、１３ａ…端部、１３ｂ…貫通孔、１４，１１４…ピニオンギア、１６…シャフト固定部材、１７，１１７…ワッシャ、１７ａ…シャフト挿通孔、１９…シャフト取付部、１９ａ…第１連通孔、１９ｂ…第２連通孔、２１，１２１…潤滑油流通溝、２２，１２２…溝内突出部、２３…幅広連通凹部、２４…延出部

Claims (7)

1. ピニオンシャフトと、
   前記ピニオンシャフトに対して回転可能な形で装着されるピニオンギアと、
   少なくとも前記ピニオンギア及び潤滑油を収容するとともに前記ピニオンシャフトが固定され且つ前記ピニオンシャフトの軸線方向と直交する回転軸周りに回転可能なデファレンシャルケースと、
   前記ピニオンシャフトの側面を凹ませる形で設けられ、前記軸線方向に沿って延在して前記ピニオンシャフトの端面に開口する潤滑油流動溝と、
   前記デファレンシャルケースと前記ピニオンギアとの間に介在するワッシャであって、前記ピニオンシャフトを通すシャフト挿通孔と、前記シャフト挿通孔の孔縁に設けられて前記潤滑油流動溝内に突出する溝内突出部と、を有するワッシャと、を備えるデファレンシャル装置。
2. 前記ワッシャは、前記溝内突出部の突出先端から前記潤滑油流動溝に沿って延出する延出部を有する請求項１記載のデファレンシャル装置。
3. 前記延出部は、前記溝内突出部の突出先端から前記ピニオンギア側へ延出し、前記ピニオンギアの一部と対向する形で配される請求項２記載のデファレンシャル装置。
4. 前記延出部は、その厚み寸法が前記潤滑油流動溝の深さ寸法よりも大きい請求項２または請求項３記載のデファレンシャル装置。
5. 前記ピニオンシャフト及び前記ワッシャの前記シャフト挿通孔は、前記潤滑油流動溝及び前記溝内突出部を除いた断面形状がそれぞれ非円形とされる請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のデファレンシャル装置。
6. 前記ピニオンシャフトの側面を凹ませる形で設けられ、前記ピニオンギアに対して前記軸線方向について中央側に配されて前記潤滑油流動溝に連通し、前記潤滑油流動溝よりも幅広な幅広連通凹部を備える請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のデファレンシャル装置。
7. 前記ピニオンシャフトは、前記軸線方向についての端部を前記軸線方向と交差する方向に沿って貫通する貫通孔を有しており、
   前記デファレンシャルケースは、前記ピニオンシャフトの前記端部が挿通される端部挿通孔を有する壁部と、前記壁部から外部に突出する形で設けられて前記端部挿通孔に連通する第１連通孔及び前記貫通孔に連通する第２連通孔を有するシャフト取付部と、を有しており、
   前記貫通孔及び前記第２連通孔に通されることで前記ピニオンシャフトを固定するシャフト固定部材を備える請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のデファレンシャル装置。

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