JP2020012488A - 車両用デファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の発進時において、ピニオンシャフトとピニオンとの間の摺動部に潤滑油が速やかに供給される車両用デファレンシャル装置を提供する。【解決手段】デフケースの一対の円筒部４８に２つずつ形成された２つの螺旋溝４４のうちの一方の螺旋溝の一端および他方の螺旋溝の一端は、デフケースの回転軸線ＣＬ１に対して相互に反対側となるように設けられ、一対の円筒部４８のうちの一方に形成された２つの螺旋溝４４の一端と、一対の円筒部４８のうちの他方に形成された２つの螺旋溝４４の一端とは、回転軸線ＣＬ１まわりの位相がずれていることから、車両停止位置においてデフケースの回転位相位置がどの位置にあっても、いずれかの油溜まり４６に潤滑油を保持することができ、車両発進時において、ピニオンシャフトとピニオンとの間の摺動部に潤滑油が供給されるまでの時間が短縮されるので、摺動部において潤滑不足が生じるおそれが低減される。【選択図】図３

Description

本発明は、車両用デファレンシャル装置に関するものである。

デフケースの回線軸線上に同心で突設された一対の円筒部のそれぞれの内周面に、デフケース内のピニオンシャフトとピニオンとの間の摺動部へ供給するための潤滑油がデフケースの外側の一端から導入される螺旋溝が２つずつ形成されるとともに、２つの螺旋溝の一端にそれぞれ接続される２つの油溜まりが形成された車両用デファレンシャル装置が知られている。たとえば、特許文献１に記載された車両用作動装置がそれである。

特開２０１４−１９０３７４号公報

しかし、上記従来の車両用デファレンシャル装置においては、デフケースの一対の円筒部にそれぞれ形成された２つの螺旋溝の前記一端側の開口は、デフケースの回転軸線まわりの位相が１８０°ずれた位置に設定されており、デフケースの一対の円筒部のうちの一方に形成された２つの螺旋溝とデフケースの一対の円筒部のうちの他方に形成された２つの螺旋溝は、デフケースの回転軸線に直交する仮想対象面に対して面対称に形成されている。

このため、車両停止時において、デフケースの回転軸線まわりの回転位置によっては、いずれの油溜まりにも潤滑油が保持されていない状況が発生し、特に、低温での車両発進時において、ピニオンシャフトとピニオンとの間の摺動部に潤滑油が供給されるまでに時間が掛かり、その摺動部に潤滑不足が生じるおそれがあった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、車両の発進時において、ピニオンシャフトとピニオンとの間の摺動部に潤滑油が速やかに供給される車両用デファレンシャル装置を提供することにある。

第１発明の要旨とするところは、（ａ）回転軸線まわりに回転駆動され、一対のドライブシャフトの一端部をそれぞれ回転可能に支持する一対の円筒部を前記回転軸線上に有するデフケースと、前記デフケース内に取り付けられ、前記デフケースと一体的に回転するピニオンシャフトと、前記ピニオンシャフトに回転自在に支持されるピニオンと、前記デフケース内において前記デフケースの回転軸線と同軸に且つ前記ピニオンにそれぞれ噛み合う状態でそれぞれ対向配置され、前記一対のドライブシャフトのそれぞれに嵌合される一対のサイドギヤとを、備え、前記デフケースの一対の円筒部におけるそれぞれの内周面に、前記ピニオンシャフトと前記ピニオンとの摺動部に供給する潤滑油が一端から導入される螺旋溝が２つずつ形成されるとともに、２つずつ形成された前記螺旋溝の一端に前記螺旋溝よりも大きい断面積を有する油溜まりがそれぞれ接続された車両用デファレンシャル装置であって、（ｂ）前記デフケースの一対の円筒部に２つずつ形成された２つの前記螺旋溝のうちの一方の螺旋溝の一端および他方の螺旋溝の一端は、前記デフケースの回転軸線に対して相互に反対側となるように設けられ、（ｃ）前記デフケースの一対の円筒部のうちの一方に形成された２つの前記螺旋溝の一端と、前記デフケースの一対の円筒部のうちの他方に形成された２つの前記螺旋溝の一端とは、前記デフケースの回転軸線まわりの位相が相互にずれていることを特徴とする。

第１発明の車両用デファレンシャル装置によれば、前記デフケースの一対の円筒部に２つずつ形成された２つの前記螺旋溝のうちの一方の螺旋溝の一端および他方の螺旋溝の一端は、前記デフケースの回転軸線に対して相互に反対側となるように設けられ、記前記デフケースの一対の円筒部のうちの一方に形成された２つの前記螺旋溝の一端と、前記デフケースの一対の円筒部のうちの他方に形成された２つの前記螺旋溝の一端とは、前記デフケースの回転軸線まわりの位相が相互にずれていることから、車両停止位置において前記デフケースの回転位相位置がどの位置にあっても、いずれかの油溜まりに潤滑油を保持することができ、これにより、車両発進時において、ピニオンシャフトとピニオンとの間の摺動部に潤滑油が供給されるまでの時間が短縮されるので、前記摺動部において潤滑不足が生じるおそれが低減される。

本発明が適用される車両用デファレンシャル装置の概略構成を説明する図である。 図１の車両用デファレンシャル装置のデフケース内を説明する断面図である。 図２のデフケースから突き出す一対の円筒部の内周面にそれぞれ設けられた螺旋溝および油溜まりを、円筒部の端面から見た図である。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明が好適に適用される車両用デファレンシャル装置１０を模式的に示す骨子図である。この図１に示す車両用デファレンシャル装置１０（以下、デファレンシャル装置という）は、例えば駆動輪である左右一対の後輪１２Ｌ、１２Ｒに対応して設けられ、それら一対の後輪１２Ｌ、１２Ｒの差動回転を許容しつつ、ドライブピニオンの軸である入力軸１４を介して入力される駆動力をそれら一対の後輪１２Ｌ、１２Ｒへ配分する差動歯車装置である。なお、本実施において、駆動輪を後輪１２として示しているが、駆動輪を前輪とした場合においても同様に適用できる。入力軸１４は、例えばプロペラシャフトの軸端に自在継手を介して連結されたものであり、図示しない駆動力源により出力された駆動力が変速機及びそのプロペラシャフト等を介して入力軸１４に伝達されるように構成されている。

デファレンシャル装置１０は、非回転部材であるハウジング１６内に、ベアリング１８を介してハウジング１６により回転可能に支持された入力軸１４と、その入力軸１４のハウジング１６の内部側の端部に形成された小径傘歯車２０と、入力軸１４と直交する車軸３６Ｌ、３６Ｒの軸心である回転軸線ＣＬ１まわりに回転可能にハウジング１６によりベアリング２２とベアリング２４とを介して支持されたデファレンシャルケースすなわちデフケース２６と、デフケース２６に固定され且つ小径傘歯車２０と噛み合う大径傘歯車２８と、回転軸線ＣＬ１に直交する姿勢でノックピン６８によりそのデフケース２６に固定されたピニオンシャフト３０と、そのピニオンシャフト３０を挟んで相対向する状態で、デフケース２６によって回転軸線ＣＬ１まわりに回転可能に支持された一対のサイドギヤ３２Ｌ、３２Ｒ（以下、特に区別しない場合には単にサイドギヤ３２という）と、ピニオンシャフト３０が貫通させられることによってそのピニオンシャフト３０により回転可能に支持されて一対のサイドギヤ３２Ｌ、３２Ｒとそれぞれ噛み合う一対のピニオン３４とを、備えている。

デファレンシャル装置１０においては、サイドギヤ３２Ｌが左後輪１２Ｌを駆動する左輪用車軸３６Ｌに、サイドギヤ３２Ｒが右後輪１２Ｒを駆動する右輪用車軸３６Ｒ（以下、特に区別しない場合には単に車軸３６という）にそれぞれ連結されている。また、ハウジング１６内には、各部の潤滑のための潤滑油が封入されている。このために、ベアリング１８近傍における入力軸１４とハウジング１６との間にはオイルシール３８が、ベアリング２２近傍における車軸３６Ｌとハウジング１６との間にはオイルシール４０が、ベアリング２４近傍における車軸３６Ｒとハウジング１６との間にはオイルシール４２がそれぞれ設けられており、ハウジング１６内に蓄積された潤滑油の外部への流出が防止されている。ハウジング１６に破線で示されているのは、ハウジング１６の底部に貯留されている潤滑油の液面１７を例示しており、大径傘歯車２８の回転に伴って潤滑油が掻き上げられ、ハウジング１６内の車軸３６、サイドギヤ３２、ピニオン３４等の各部に供給されるようになっている。

図２は、デフケース２６とその内部の構成を示す断面図である。デフケース２６は、車軸３６の回転軸線ＣＬ１を中心として図１で示されたベアリング２２、２４を介してハウジング１６により支持されている。デフケース２６には、デフケース２６から回転軸線ＣＬ１方向であって互いに離れる向きに突き出し、回転軸線ＣＬ１方向に貫通して車軸３６を回転可能に支持する車軸支持穴５０が内周面として形成された一対の円筒部４８と、回転軸線ＣＬ１と直交する回転軸線ＣＬ２を有し、ノックピン６８によりデフケース２６に回転可能に保持されたピニオンシャフト３０と、ピニオンシャフト３０によって回転軸線ＣＬ２まわりに回転可能に支持された一対のピニオン３４と、そのピニオン３４と噛合うとともに互いに対向する状態で回転可能にデフケース２６内において支持されている一対のサイドギヤ３２Ｌ、３２Ｒとが設けられている。車軸３６Ｌ、３６Ｒは、サイドギヤ３２Ｌ、３２Ｒと回転軸線ＣＬ１の方向に移動可能な状態で相対回転不能にスプライン嵌合されている。なお、車軸３６Ｌ、３６Ｒの回転軸線ＣＬ１と車軸支持穴５０の回転軸心とは同一となるように設定されており、以降、車軸支持穴５０の回転軸心についても回転軸心ＣＬ１という。

一対の円筒部４８の車軸支持穴５０には、ピニオンシャフト３０とピニオン３４との嵌合部すなわち摺動部に供給するための潤滑油が円筒部４８の先端側である一端から導入される螺旋溝４４が２本ずつそれぞれ形成されている。図２の矢印に示すように一対の円筒部４８が車両前進時の回転方向に回転させられるとき、各２本の螺旋溝４４のデフケース２６の内側端および外側端は開放させられており、各２本の螺旋溝４４は、デフケース２６の外側端に入れられた潤滑油をデフケース２６の内側端へ向かう方向に移動させるようにそのリード形状が形成されている。

また、一対の円筒部４８の車軸支持穴５０には、２本ずつ形成された螺旋溝４４の円筒部４８先端側の一端に、螺旋溝４４の断面Ｓ１よりも大きい断面積Ｓ２を有する油溜まり４６がそれぞれ接続されている。上記断面積Ｓ１およびＳ２は、回転軸線ＣＬ１に直交する方向の横断面の断面積である。

一対の円筒部４８の内周面において、２本の螺旋溝４４は、相互に同様の幅寸法ｗ１および内周面からの深さｄ１とリード角とを有し、回転軸線ＣＬ１まわりに対して相互に反対側となるように形成されている。好ましくは、回転軸線ＣＬ１まわりに１８０度ずつ位相が相互にずれてそれぞれ形成される。また、一対の円筒部４８のうちの一方の円筒部４８に形成された２本の螺旋溝４４と他方の円筒部４８に形成された２本の螺旋溝４４とは、相互に同様の幅寸法ｗ１および内周面からの深さｄ１とリード角とを有し、回転軸線ＣＬ１まわりに位相が相互にずれてそれぞれ形成されている。好ましくは、回転軸線ＣＬ１まわりに９０度ずつ位相が相互にずれてそれぞれ形成される。

図３は、図２においてデフケース２６からその右側へ突き出す円筒部４８の先端側端面を回転軸線ＣＬ１方向から示す図であって、螺旋溝４４のデフケース２６外側の一端の開口と、螺旋溝４４のデフケース２６外側すなわち円筒部４８の先端側の一端に接続された油溜まり４６の一端の開口とが示されている。螺旋溝４４の一端の開口は、油溜まり４６の開口の周方向の中央に形成されている。油溜まり４６は、螺旋溝４４の幅寸法ｗ１および内周面からの深さｄ１よりも大きい幅寸法ｗ２および内周面からの深さｄ２で形成されている。なお、図３の破線は、図２においてデフケース２６の左側へ突き出す円筒部４８の先端側すなわち一端側の端面に表れた螺旋溝４４および油溜まり４６を示している。

図３において、一対の円筒部４８のそれぞれにおいて形成された２本の螺旋溝４４の相互間の回転軸線ＣＬ１まわりの位相角θ１（好ましくは１８０度）と、一対の円筒部４８のうちの一方に形成された２本の螺旋溝４４と他方の円筒部４８に形成された２本の螺旋溝４４との間の回転軸線ＣＬ１まわりの位相角θ２（好ましくは９０度）とが、示されている。

本実施例の車両用デファレンシャル装置１０によれば、デフケース２６の一対の円筒部４８にそれぞれ形成された２つの螺旋溝４４のうちの一方の螺旋溝の一端および他方の螺旋溝の一端は、デフケース２６の回転軸線ＣＬ１に対して相互に反対側となるように設けられ、デフケース２６の一対の円筒部４８のうちの一方に形成された２つの螺旋溝４４の一端と、デフケース２６の一対の円筒部４８のうちの他方に形成された２つの螺旋溝４４の一端とは、デフケース２６の回転軸線ＣＬ１まわりの位相がずれていることから、車両停止位置においてデフケース２６の回転位相位置がどの位置にあっても、いずれかの油溜まり４６に潤滑油を保持することができ、これにより、車両発進時において、ピニオンシャフト３０とピニオン３４との間の摺動部に潤滑油が供給されるまでの時間が短縮されるので、摺動部において潤滑不足が生じるおそれが低減される。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適応される。

前述の実施例において、油溜まり４６は、螺旋溝４４の幅寸法ｗ１および内周面からの深さｄ１よりも大きい深さｄ２および幅ｗ２を有するものであったが、深さｄ２および幅ｗ２のうちの一方が螺旋溝４４の幅寸法ｗ１および内周面からの深さｄ１よりも大きいものであればよい。要するに、螺旋溝４４よりも大きい断面積Ｓ２を有する油溜まり４６であればよい。

前述の実施例において、螺旋溝４４は断面Ｖ字形状を有するものであったが、断面Ｕ字形状などの他の形状を有するものであってもよい。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：車両用デファレンシャル装置
２６：デフケース
４４：螺旋溝
４６：油溜まり
４８：円筒部
５０：車軸支持穴（円筒部の内周面）
ＣＬ１：回転軸線
Ｓ２：断面積

Claims (1)

1. 回転軸線まわりに回転駆動され、一対のドライブシャフトの一端部をそれぞれ回転可能に支持する一対の円筒部を前記回転軸線上に有するデフケースと、前記デフケース内に取り付けられ、前記デフケースと一体的に回転するピニオンシャフトと、前記ピニオンシャフトに回転自在に支持されるピニオンと、前記デフケース内において前記デフケースの回転軸線と同軸に且つ前記ピニオンにそれぞれ噛み合う状態でそれぞれ対向配置され、前記一対のドライブシャフトのそれぞれに嵌合される一対のサイドギヤとを、備え、前記デフケースの一対の円筒部におけるそれぞれの内周面に、前記ピニオンシャフトと前記ピニオンとの摺動部に供給する潤滑油が一端から導入される螺旋溝が２つずつ形成されるとともに、２つずつ形成された前記螺旋溝の一端に前記螺旋溝よりも大きい断面積を有する油溜まりがそれぞれ接続された車両用デファレンシャル装置であって、
   前記デフケースの一対の円筒部に２つずつ形成された２つの前記螺旋溝のうちの一方の螺旋溝の一端および他方の螺旋溝の一端は、前記デフケースの回転軸線に対して相互に反対側となるように設けられ、
   前記デフケースの一対の円筒部のうちの一方に形成された２つの前記螺旋溝の一端と、前記デフケースの一対の円筒部のうちの他方に形成された２つの前記螺旋溝の一端とは、前記デフケースの回転軸線まわりの位相が相互にずれている
   ことを特徴とする車両用デファレンシャル装置。

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