JP2021191961A - デファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】差動機構の差動制限機能を安定して保持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と、一対の出力ギヤ７，９とを有する差動機構１１を備えたデファレンシャル装置１において、デフケース３と一対の出力ギヤ７，９との間に、出力ギヤ７，９と同軸的に配置され摺動して差動機構１１の差動を制限するテーパリング１３，１３を設け、テーパリング１３に、内径側から外径側に向けて拡径し、内周面が出力ギヤ７，９と摺動する環状部１５を設け、環状部１５に、径方向に向かう線状に形成され、潤滑油が流通される溝１７を周方向に複数設け、複数の溝１７の外径側を、出力ギヤ７，９との摺動部１９を超えてデフケース３の内部に向けて開放した。【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、駆動力が入力され回転可能に配置され潤滑油が流通可能なデフケースと、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、ピニオンと噛み合って相対回転可能であると共にそれぞれが駆動力を出力可能な一対の出力ギヤとを有する差動機構を備えたものが知られている（特許文献１参照）。

このデファレンシャル装置では、デフケースと一対の出力ギヤとの間に、出力ギヤと同軸的に配置され摺動して差動機構の差動を制限するテーパリングが設けられている。

このテーパリングには、内径側から外径側に向けて拡径し、内周面が前記出力ギヤと摺動する環状部が設けられ、環状部には、径方向に向かう線状に形成され、潤滑油が流通される溝が周方向に複数設けられている。

特開平１０−３１１４０３号公報

ところで、上記特許文献１のデファレンシャル装置では、テーパリングの環状部がデフケースと出力ギヤとの間に配置され、環状部に設けられた複数の溝の外径側が出力ギヤとの摺動部に配置されている。

このように溝の外径側が出力ギヤとの摺動部に配置されていると、溝に流入した潤滑油が溝の外径側から排出され難く、テーパリングと出力ギヤとの間に潤滑油が大量に滞留してしまい、差動機構の差動制限機能が低下してしまう可能性があった。

そこで、この発明は、差動機構の差動制限機能を安定して保持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に配置され潤滑油が流通可能なデフケースと、前記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、前記ピニオンと噛み合って相対回転可能であると共にそれぞれが駆動力を出力可能な一対の出力ギヤとを有する差動機構を備えたデファレンシャル装置であって、前記デフケースと一対の前記出力ギヤの少なくとも一方との間には、前記出力ギヤと同軸的に配置され摺動して前記差動機構の差動を制限するテーパリングが設けられ、前記テーパリングには、内径側から外径側に向けて拡径し、内周面が前記出力ギヤと摺動する環状部が設けられ、前記環状部には、径方向に向かう線状に形成され、潤滑油が流通される溝が周方向に複数設けられ、複数の前記溝の外径側は、前記出力ギヤとの摺動部を超えて前記デフケースの内部に向けて開放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、複数の溝の外径側が、出力ギヤとの摺動部を超えてデフケースの内部に向けて開放されているので、溝に流入した潤滑油を、開放された溝の外径側から排出することができる。

このため、テーパリングと出力ギヤとの間に潤滑油が大量に滞留されることがなく、テーパリングと出力ギヤとの摺動部の潤滑性を向上することができる。

従って、このようなデファレンシャル装置では、テーパリングと出力ギヤとの摺動部を適正に潤滑することができ、差動機構の差動制限機能を安定して保持することができる。

本発明によれば、差動機構の差動制限機能を安定して保持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のＸ−Ｘ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テーパリングの正面図である。

図１〜図３を用いて本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に配置され潤滑油が流通可能なデフケース３と、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、ピニオン５と噛み合って相対回転可能であると共にそれぞれが駆動力を出力可能な一対の出力ギヤとしてのサイドギヤ７，９を有する差動機構１１を備えている。

また、デフケース３と一対のサイドギヤ７，９との間には、サイドギヤ７，９と同軸的に配置され摺動して差動機構１１の差動を制限するテーパリング１３，１３が設けられている。

さらに、テーパリング１３には、内径側から外径側に向けて拡径し、内周面がサイドギヤ７，９と摺動する環状部１５が設けられている。

また、環状部１５には、径方向に向かう線状に形成され、潤滑油が流通される溝１７が周方向に複数設けられている。

そして、複数の溝１７の外径側は、サイドギヤ７，９との摺動部１９を超えてデフケース３の内部に向けて開放されている。

また、溝１７は、内径から径方向外側に向けて直線状に形成され、溝１７の内端は、テーパリング１３の中心Ｏを起点として放射状に形成されている。

図１〜図３に示すように、デファレンシャル装置１は、差動機構１１と、差動制限機構２１とを備えている。

差動機構１１は、デフケース３と、ピニオンシャフト２３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、軸方向両側に形成されたボス部２５，２７のそれぞれの外周でベアリング（不図示）を介してキャリアなどの静止系部材（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、リングギヤ（不図示）が固定されるフランジ部２９が形成されている。

このフランジ部２９に固定されたリングギヤは、例えば、駆動源からの駆動力を伝達する入力側の機構（不図示）と一体回転可能に設けられた動力伝達ギヤと噛み合い、駆動力が入力されてデフケース３を回転駆動させる。

また、リングギヤは、キャリアなどの静止系部材に収容された潤滑油を、デフケース３の回転によって掻き上げる。

このリングギヤによって掻き上げられた潤滑油は、デフケース３を貫通して設けられた孔部（不図示）を流通し、デフケース３の内部のギヤの噛み合い部や摺動部を潤滑・冷却する。

このようなデフケース３には、ピニオンシャフト２３と、ピニオン５と、一対のサイドギヤ７，９などが収容されている。

ピニオンシャフト２３は、両端部がデフケース３に形成された孔部に係合され、一方の端部がピンで抜け止めされデフケース３と一体に回転駆動される。

このピニオンシャフト２３の両端側には、ピニオン５がそれぞれ支承されている。

ピニオン５は、デフケース３の周方向等間隔に複数（ここでは２つ）配置され、それぞれピニオンシャフト２３の端部側に支承されてデフケース３の回転によって公転する。

このピニオン５は、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２３に自転可能に支持されている。

このようなピニオン５は、デフケース３に入力された駆動力を一対のサイドギヤ７，９に伝達する。

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、それぞれ第１出力部材３１と、第２出力部材３３とからなる。

第１出力部材３１は、環状に形成され、外周側にピニオン５のギヤ部と噛み合うギヤ部３５が形成されている。

第２出力部材３３は、第１出力部材３１と軸方向に近接して配置可能なように、第１出力部材３１を収容可能な凹状の収容部を有して環状に形成されている。

この第２出力部材３３の内周側には、一対のサイドギヤ７，９に伝達された駆動力を出力する出力部３７が設けられている。

また、第２出力部材３３の外周側には、差動制限機構２１のテーパリング１３と摺動する摺動部１９が設けられている。

このような第２出力部材３３と第１出力部材３１との間には、カム部３９が設けられて互いに一体回転可能に連結されている。

カム部３９は、第１出力部材３１の内周側に設けられ回転方向前後に傾斜した係合面を有する複数の凹凸部と、第２出力部材３３の出力部３７の外周側に設けられ回転方向前後に傾斜した係合面を有する複数の凹凸部とからなる。

このカム部３９は、第１出力部材３１と第２出力部材３３との互いの複数の凹凸部が回転方向に係合することにより、互いに連結する凹凸部が第１出力部材３１と第２出力部材３３とを一体回転可能とさせる。

このようなカム部３９における複数の凹凸部の回転方向の係合面は、所定角度傾斜され相互に当接するカム面が形成されているが、カム面の形態に関しては、回転方向に連結し回転軸方向にスラスト力を発生させる構造であれば、他の形状も適宜採り得る。

このカム部３９におけるカム面は、一対のサイドギヤ７，９の回転により、ピニオン５のギヤ部から伝達された駆動力によって第１出力部材３１，３１を介して第２出力部材３３，３３を軸方向外側にそのカムスラスト力で移動させる。

この第２出力部材３３，３３の軸方向移動により、一対のサイドギヤ７，９の摺動部１９，１９とテーパリング１３，１３との摺動が強化され、差動制限機構２１における差動制限力を強化することができる。

このような一対のサイドギヤ７，９の出力部３７，３７には、例えば、出力側の機構（不図示）に連結された駆動軸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が一対のサイドギヤ７，９から出力側の機構に分配して出力される。

このような差動機構１１は、その差動が差動制限機構２１によって制限される。

差動制限機構２１は、一対のサイドギヤ７，９とデフケース３との間に配置された一対のテーパリング１３，１３を備えている。

一対のテーパリング１３，１３は、内径側から外径側に向けて所定角度をもって拡径するように形成された環状部１５をそれぞれ有している。

このテーパリング１３の環状部１５の内周面は、サイドギヤ７，９に所定角度をもって形成された摺動部１９と摺動する摺動面が設けられている。

また、環状部１５の外周面は、デフケース３に所定角度をもって形成されたテーパ面に相対回転不能かつ相対移動不能に当接されている。

このようなテーパリング１３の環状部１５の内径側には、デフケース３の内部に複数（ここでは４つ）設けれた係合凹部４１に係合する係合部４３が複数（ここでは４つ）設けられている。

この係合部４３を係合凹部４１に係合させることにより、テーパリング１３がデフケース３と一体回転可能に配置される。

なお、上述したように、テーパリング１３は、環状部１５がデフケース３のテーパ面とサイドギヤ７，９の摺動部１９との間に保持されており、回転軸方向に対しても適切に位置決めされている。

このテーパリング１３は、環状部１５が、差動機構１１の回転状況に応じて、ピニオン５との噛み合い反力によって軸方向に移動された一対のサイドギヤ７，９の摺動部１９と摺動することにより、差動機構１１の差動を制限する。

このようなテーパリング１３の環状部１５と一対のサイドギヤ７，９の摺動部１９とは、デフケース３に入力する駆動トルクの大きさに応じて摩擦トルクを生じるトルク感応型のコーンクラッチとなっている。

このようなテーパリング１３の環状部１５において、一対のサイドギヤ７，９の摺動部１９と摺動する摺動面側には、径方向に向かう線状に形成され、潤滑油が流通される溝１７が周方向に複数設けられている。

この複数の溝１７は、環状部１５が形成される前のテーパリング１３が平板状に形成された状態で、一対のサイドギヤ７，９の摺動部１９と摺動する摺動面に、径方向に沿って直線状に形成される。

このような複数の溝１７は、内径側から外径側に向けて所定角度をもって拡径する環状部１５を形成する際に、外径側の端部が溝１７を閉塞するように成形される。

このため、複数の溝１７は、一対のサイドギヤ７，９の摺動部１９に当接されていると、内径側の端部から溝１７内に流入した潤滑油が、溝１７の外径側の端部から排出され難くなってしまう。

そこで、複数の溝１７の外径側は、一対のサイドギヤ７，９との摺動部１９を超えてデフケース３の内部に向けて開放されている。

詳細には、一対のサイドギヤ７，９の摺動部１９と軸方向に隣接する部分には、所定角度をもって傾斜された摺動部１９から軸方向内側に向けて軸方向とほぼ平行に開放部４５が延設されている。

この開放部４５には、テーパリング１３の複数の溝１７の外径側が隙間を有するように、径方向に対向して配置されている。

このため、複数の溝１７の外径側の端部が閉塞されていても、複数の溝１７の外径側は、デフケース３の内部に向けて開放された状態となっている。

このように複数の溝１７の外径側を開放することにより、内径側の端部から溝１７内に流入した潤滑油が、溝１７の外径側から排出され易くなり、潤滑油の溝１７内での流通性が向上し、摺動部１９の潤滑性を向上することができる。

このため、テーパリング１３と一対のサイドギヤ７，９との摺動部１９を適正に潤滑することができ、差動制限機構２１による差動機構１１の差動制限機能を安定して保持することができる。

なお、潤滑油は、溝１７の外径側から流入され、溝１７の内径側から排出されることもあり、このような場合であっても、潤滑油の溝１７内での流通性を向上することができる。

ここで、従来の複数の溝１７は、溝１７の内端からテーパリング１３の中心Ｏに向けた延長線が、テーパリング１３の中心Ｏと同心の小径円と接するように放射状に形成されており、従来の複数の溝１７は、周方向、すなわち回転方向に対して傾斜している。

このように複数の溝１７を回転方向に対して傾斜させることにより、テーパリング１３の一方の方向への回転に対しては、ワイパーのような効果によって、溝１７内の潤滑油の流通を促進することができる。

しかしながら、テーパリング１３は、相対回転可能な一対のサイドギヤ７，９にそれぞれ配置されているので、例えば、車両の右旋回時と左旋回時のように、一対のサイドギヤ７，９の回転方向が異なる状態が多々ある。

このため、複数の溝１７を回転方向に対して傾斜させてしまうと、例えば、車両の右旋回時と左旋回時のように、一対のサイドギヤ７，９の回転方向が変わることによって、複数の溝１７による潤滑環境が異なってしまう。

そこで、複数の溝１７の内端は、テーパリング１３の中心Ｏを起点として放射状に形成されている。

詳細には、複数の溝１７は、直線状の溝１７に沿って溝１７の内端からテーパリング１３の中心Ｏに向けた延長線Ｌが、テーパリング１３の中心Ｏを通るように形成されている。

このように複数の溝１７を形成することにより、複数の溝１７がテーパリング１３の周方向、すなわち一対のサイドギヤ７，９の回転方向に対して傾斜することがない。

このため、例えば、車両の右旋回時と左旋回時のように、一対のサイドギヤ７，９の回転方向が変わったとしても、複数の溝１７による潤滑環境が異なることがない。

従って、テーパリング１３と一対のサイドギヤ７，９との摺動部１９の潤滑性を安定化することができ、差動制限機構２１による差動機構１１の差動制限機能を安定して保持することができる。

このようなデファレンシャル装置１では、複数の溝１７の外径側が、サイドギヤ７，９との摺動部１９を超えてデフケース３の内部に向けて開放されているので、溝１７に流入した潤滑油を、開放された溝１７の外径側から排出することができる。

このため、テーパリング１３とサイドギヤ７，９との間に潤滑油が大量に滞留されることがなく、テーパリング１３とサイドギヤ７，９との摺動部１９の潤滑性を向上することができる。

従って、このようなデファレンシャル装置１では、テーパリング１３とサイドギヤ７，９の摺動部１９を適正に潤滑することができ、差動機構１１の差動制限機能を安定して保持することができる。

また、溝１７は、内径から径方向外側に向けて直線状に形成され、溝１７の内端は、テーパリング１３の中心Ｏを起点として放射状に形成されている。

このため、複数の溝１７は、テーパリング１３の周方向、すなわち一対のサイドギヤ７，９の回転方向に対して傾斜することがなく、一対のサイドギヤ７，９の回転方向が変わったとしても、複数の溝１７による潤滑環境が異なることがない。

従って、テーパリング１３とサイドギヤ７，９との摺動部１９の潤滑性を安定化することができ、差動機構１１の差動制限機能を安定して保持することができる。

なお、本実施の形態に係るデファレンシャル装置では、溝が径方向に沿って直線状に形成されているが、これに限らず、溝の線状としては、例えば、放射らせん状に形成される溝（いわゆる、サンバースト溝）であってもよい。

また、線状の溝に対して、半径方向の中間部に形成される周方向溝、或いは逆向きのらせん状に形成される溝、内周面に形成された表面の微細な凹凸、或いはテーパリングの肉厚を貫通する孔などと交差することも可能である。

さらに、溝の外径側は、サイドギヤに設けられた開放部によって、デフケースの内部に向けて開放されているが、これに限らず、例えば、テーパリングの環状部の溝の外径側が位置する外周部をさらに拡径するように屈曲させ、溝の外径側をデフケースの内部に向けて開放するようにしてもよい。

加えて、サイドギヤに開放部を設けずに、テーパリングの環状部の溝の外径側が位置する外周部を、サイドギヤの摺動部から張り出すように配置させ、溝の外径側をデフケースの内部に向けて開放するようにしてもよい。

１…デファレンシャル装置
３…デフケース
５…ピニオン
７，９…サイドギヤ（出力ギヤ）
１１…差動機構
１３…テーパリング
１５…環状部
１７…溝
１９…摺動部

Claims (2)

1. 駆動力が入力され回転可能に配置され潤滑油が流通可能なデフケースと、前記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、前記ピニオンと噛み合って相対回転可能であると共にそれぞれが駆動力を出力可能な一対の出力ギヤとを有する差動機構を備えたデファレンシャル装置であって、
   前記デフケースと一対の前記出力ギヤの少なくとも一方との間には、前記出力ギヤと同軸的に配置され摺動して前記差動機構の差動を制限するテーパリングが設けられ、
   前記テーパリングには、内径側から外径側に向けて拡径し、内周面が前記出力ギヤと摺動する環状部が設けられ、
   前記環状部には、径方向に向かう線状に形成され、潤滑油が流通される溝が周方向に複数設けられ、
   複数の前記溝の外径側は、前記出力ギヤとの摺動部を超えて前記デフケースの内部に向けて開放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、
   前記溝は、内径から径方向外側に向けて直線状に形成され、
   前記溝の内端は、前記テーパリングの中心を起点として放射状に形成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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