JP3242853U

JP3242853U - デファレンシャル装置

Info

Publication number: JP3242853U
Application number: JP2023001711U
Authority: JP
Inventors: 功廣田; 昇内田; 陽輔川合
Original assignee: GKN Automotive Ltd
Current assignee: GKN Automotive Ltd
Priority date: 2023-05-19
Filing date: 2023-05-19
Publication date: 2023-07-14
Anticipated expiration: 2033-05-19

Abstract

【課題】差動制限部の潤滑性を向上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】デフケースと、ピニオンギヤと、一対の出力ギヤと、互いに摺動するデフケース側部材と出力ギヤ側部材と２７とを有し、デフケースと出力ギヤとの間に設けられ、一対の出力ギヤの差動を制限する差動制限部とを備えたデファレンシャル装置において、差動制限部が、出力部材２７の径方向の外面に設けられた円錐面２９を有し、円錐面２９に、潤滑油が流れるらせん状の油溝４１を複数設け、油溝４１が、出力部材２７の軸方向の一端に開口する開口部４７，４９を有し、複数の油溝４１の開口部４７，４９とを、出力部材２７の軸方向の一端に対して、周方向に並んで配置した。
【選択図】図２

Description

本考案は、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、回転可能に配置されたデフケースと、デフケースに自転可能に支持され、デフケースの回転によって公転するピニオンギヤと、ピニオンギヤと噛み合い、相対回転可能な一対の出力ギヤとを備えている。また、互いに摺動するデフケース側部材と出力ギヤ側部材とを有し、デフケースと出力ギヤとの間に設けられ、一対の出力ギヤの差動を制限する差動制限部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、差動制限部が、出力ギヤ側部材の径方向の外面に設けられた円錐面を有する。円錐面には、潤滑油が流れるらせん状の油溝が設けられている。油溝は、出力ギヤ側部材の軸方向の一端に開口する開口部を有する。開口部には、潤滑油が入り込み、潤滑油が油溝を流れることによって、差動制限部が潤滑される。

特開昭４８－２７４２６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、油溝の開口部が、出力ギヤ側部材の軸方向の一端において、周方向の一部で開口されているが、周方向の大部分は閉塞されている。このため、開口部から油溝に流れる潤滑油の流量が少なく、差動制限部の潤滑性が低下していた。

そこで、この考案は、差動制限部の潤滑性を向上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。

本実施形態に係るデファレンシャル装置は、回転可能に配置されたデフケースと、前記デフケースに自転可能に支持され、前記デフケースの回転によって公転するピニオンギヤと、前記ピニオンギヤと噛み合い、相対回転可能な一対の出力ギヤと、互いに摺動するデフケース側部材と出力ギヤ側部材とを有し、前記デフケースと前記出力ギヤとの間に設けられ、一対の前記出力ギヤの差動を制限する差動制限部とを備え、前記差動制限部は、前記出力ギヤ側部材の径方向の外面に設けられた円錐面を有し、前記円錐面には、潤滑油が流れるらせん状の油溝が複数設けられ、前記油溝は、前記出力ギヤ側部材の軸方向の一端に開口する開口部を有し、複数の前記油溝の前記開口部は、前記出力ギヤ側部材の軸方向の一端に対して、周方向に並んで配置されている。

本考案によれば、差動制限部の潤滑性を向上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。

本実施形態に係るデファレンシャル装置の断面図である。本実施形態に係るデファレンシャル装置の出力部材の斜視図である。本実施形態に係るデファレンシャル装置の出力部材の側面図である。

以下、図面を用いて本実施形態に係るデファレンシャル装置について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率と異なる場合がある。

図１に示すように、本実施形態に係るデファレンシャル装置１は、例えば、エンジンや電動モータなどの駆動源（不図示）と、左右の車輪（不図示）との間に配置されている。駆動源からの駆動力は、トランスミッション（不図示）を介してデファレンシャル装置１に伝達され、一対の出力軸（不図示）を介して左右の車輪に駆動力が配分される。

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３と、差動制限部５とを備えている。

差動機構３は、デフケース７と、ピニオンシャフト９と、ピニオンギヤ１１と、一対の出力ギヤ１３，１５とを備えている。

デフケース７は、軸方向両側に形成されたボス部１７，１９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。デフケース７には、リングギヤ（不図示）が固定されるフランジ部２１が形成されている。フランジ部２１に固定されたリングギヤは、駆動力を伝達する動力伝達ギヤ（不図示）と噛み合い、駆動力が伝達されてデフケース７を回転駆動させる。デフケース７内には、ピニオンシャフト９と、ピニオンギヤ１１と、一対の出力ギヤ１３，１５などが収容配置されている。

ピニオンシャフト９は、端部をデフケース７に形成された孔部に係合してピン２３で抜け止め及び回り止めされ、デフケース７と一体に回転駆動される。ピニオンシャフト９の両軸端側には、ピニオンギヤ１１がそれぞれ支承されている。

ピニオンギヤ１１は、デフケース７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９の軸端部側に支承されてデフケース７の回転によって公転する。ピニオンギヤ１１は、一対の出力ギヤ１３，１５に駆動力を伝達すると共に、噛み合っている一対の出力ギヤ１３，１５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９に自転可能に支持されている。

一対の出力ギヤ１３，１５は、デフケース７内に相対回転可能に収容されている。一対の出力ギヤ１３，１５は、それぞれギヤ部材２５と、出力ギヤ側部材としての出力部材２７とからなる。なお、一対の出力ギヤ１３，１５において、ギヤ部材２５と出力部材２７とは、左右対称に形成されているので、以下では主に一方のみについて説明し、他方については説明を省略する。

ギヤ部材２５は、環状に形成され、外周側にピニオンギヤ１１のギヤ部と噛み合い部を構成するギヤ部が形成されている。ギヤ部材２５は、ピニオンギヤ１１と噛み合うことにより、ピニオンギヤ１１から一対の出力ギヤ１３，１５に駆動力が伝達される。加えて、一対の出力ギヤ１３，１５に差回転が生じたときに、ピニオンギヤ１１を回転させる。

出力部材２７は、ギヤ部材２５と軸方向に近接して配置可能なように、ギヤ部材２５の軸方向の一部を収容可能に凹状の環状に形成されている。出力部材２７のギヤ部材２５の径方向外側に位置する部分には、軸方向内側（デフケース７の内部側）から軸方向外側（デフケース７の外部側）に向けて下り傾斜となるように傾斜された円錐面２９が設けられている。出力部材２７の内周側には、一対の出力ギヤ１３，１５において、一対の出力軸に一体回転可能に連結可能なスプライン形状の出力部３１，３３が形成されている。出力部材２７は、デフケース７から一対の出力ギヤ１３，１５に入力された駆動力を、一対の出力軸を介して左右の車輪に出力する。

ギヤ部材２５と出力部材２７との軸方向間には、回転トルクを軸方向スラスト力に変換するカム部３５が設けられている。カム部３５は、ギヤ部材２５の内周側に設けられた複数の係合凹部と、出力部材２７の外周側に設けられ複数の係合凹部に係合可能な複数の係合凸部とからなる。カム部３５は、複数の係合凹部と複数の係合凸部とを係合することにより、ギヤ部材２５と出力部材２７とを一体回転可能とさせる。

一方、カム部３５では、複数の係合凹部と複数の係合凸部との回転方向の係合面が所定角度傾斜されたカム面となっている。カム部３５におけるカム面は、デフケース７に駆動力（回転トルク）が入力されたとき、ピニオンギヤ１１から一対の出力ギヤ１３，１５に分岐して入力された駆動力により、カム部３５が作動して出力部材２７を軸方向外側に移動させる。カム部３５による出力部材２７の軸方向移動により、デフケース７と一対の出力ギヤ１３，１５との間に配置された差動制限部５における差動制限力を増大・強化することができる。

差動制限部５は、デフケース７と一対の出力ギヤ１３，１５との間に配置されている。差動制限部５は、互いに摺動するデフケース側部材としてのテーパリング３７と出力部材２７とを有する。

テーパリング３７は、デフケース７に対して、一対の出力ギヤ１３，１５の出力部材２７の円錐面２９と対応する位置にそれぞれ配置されている。テーパリング３７は、内周側に周方向に複数形成された凸部を、デフケース７の内壁面に形成された凹部に係合させることにより、デフケース７と一体に回転する。

テーパリング３７は、デフケース７に入力される駆動力（回転トルク）の大きさに応じて、ピニオンギヤ１１との噛み合い反力を受けて軸方向に移動された一対の出力ギヤ１３，１５の出力部材２７の円錐面２９と摺動する。このとき、差動制限部５の差動制限力であるテーパリング３７と円錐面２９との摺動摩擦は、カム部３５のカムスラスト力によって増大・強化される。

差動制限部５は、摩擦トルクに対応して、デフケース７と一対の出力ギヤ１３，１５との間に摩擦トルクを伝達させ、差動機構３の差動を制限する。このような差動制限部５は、トルク感応型の摩擦クラッチとしてのコーンクラッチとなっている。なお、ギヤ部材２５と出力部材２７との軸方向間には、皿バネなどからなる付勢部材３９が配置されている。付勢部材３９は、ギヤ部材２５を軸方向内側（ピニオンギヤ１１側）に付勢し、出力部材２７を軸方向外側（差動制限部５側）に付勢する。ギヤ部材２５と出力部材２７との間に付勢部材３９を配置することにより、差動制限部５に対して予圧を付与して、差動制限部５の断続特性のレスポンスを向上させることができる。

このような差動制限部５において、テーパリング３７と円錐面２９との間に、潤滑油を流すことにより、差動制限部５の潤滑性を保持して、差動制限部５の断続特性を安定化することができる。そこで、出力部材２７の円錐面２９には、潤滑油が流れるらせん状の油溝４１が設けられている。

油溝４１は、出力部材２７の円錐面２９に対して、出力部材２７の軸方向の一端から他端に向けてらせん状に形成されている。油溝４１は、出力部材２７の軸方向に隣り合うように複数（ここでは２つ）設けられている。なお、以下では、複数の油溝４１を、第１油溝４３と第２油溝４５として説明する。

第１油溝４３は、出力部材２７の軸方向の一端に開口する第１開口部４７を有する。第１開口部４７は、出力部材２７の軸方向の一端の周方向において、半周より少ない範囲で開口されている。第１開口部４７は、出力部材２７の円錐面２９に対して、らせん状の第１油溝４３を形成するときに、出力部材２７の軸方向の一端に開口される。例えば、第１開口部４７は、第１開始点５１から第１終了点５３の範囲で、出力部材２７の軸方向の一端に開口されている。第１開口部４７には、潤滑油が流入し、第１油溝４３に潤滑油を供給する。なお、第１油溝４３は、出力部材２７の軸方向の他端に開口する第１開口部４７と同様な開口部を有する。この開口部を第１開口部４７としてもよい。

第２油溝４５は、出力部材２７の軸方向の一端に開口する第２開口部４９を有する。第２開口部４９は、出力部材２７の軸方向の一端の周方向において、半周より少ない範囲で開口されている。第２開口部４９は、出力部材２７の軸方向の一端の周方向において、第１開口部４７と異なる位置で、所定の間隔をもって第１開口部４７と均等に並んで配置されている。第２開口部４９は、出力部材２７の円錐面２９に対して、らせん状の第２油溝４５を形成するときに、出力部材２７の軸方向の一端に開口される。例えば、第２開口部４９は、第２開始点５５から第２終了点５７の範囲で、出力部材２７の軸方向の一端に開口されている。第２開口部４９には、潤滑油が流入し、第２油溝４５に潤滑油を供給する。なお、第２油溝４５は、出力部材２７の軸方向の他端に開口する第２開口部４９と同様な開口部を有する。この開口部を第２開口部４９としてもよい。

出力部材２７の軸方向の一端の周方向において、第１開口部４７と第２開口部４９とを並んで配置することにより、第１油溝４３と第２油溝４５とにそれぞれ潤滑油を供給することができる。このため、出力部材２７の円錐面２９における潤滑油の流量が増大し、差動制限部５における潤滑性を向上することができ、差動制限部５の断続特性を安定化することができる。

第１開口部４７と第２開口部４９とは、出力部材２７の軸方向の一端の周方向において、均等に並んで配置されているので、第１油溝４３と第２油溝４５とに均等に潤滑油を供給することができる。このため、出力部材２７の円錐面２９における潤滑油の流量を安定化することができ、差動制限部５における潤滑性を安定化することができる。

第１開口部４７と第２開口部４９とは、出力部材２７の軸方向の一端の周方向において、開口長さ（開口の範囲）を合わせると、半周以上の長さとなるように設定されている。このため、出力部材２７の軸方向の一端の周方向の半周以上の範囲で、第１油溝４３と第２油溝４５とに潤滑油を供給することができる。このため、出力部材２７の円錐面２９における潤滑油の流量を安定化することができ、差動制限部５における潤滑性を安定化することができる。

このようなデファレンシャル装置１では、回転可能に配置されたデフケース７と、デフケース７に自転可能に支持され、デフケース７の回転によって公転するピニオンギヤ１１とを備えている。また、ピニオンギヤ１１と噛み合い、相対回転可能な一対の出力ギヤ１３，１５を備えている。さらに、互いに摺動するデフケース側部材としてのテーパリング３７と出力ギヤ側部材としての出力部材２７とを有し、デフケース７と出力ギヤ１３，１５との間に設けられ、一対の出力ギヤ１３，１５の差動を制限する差動制限部５を備えている。また、差動制限部５は、出力部材２７の径方向の外面に設けられた円錐面２９を有する。さらに、円錐面２９には、潤滑油が流れるらせん状の油溝４１が複数設けられている。また、油溝４１は、出力部材２７の軸方向の一端に開口する開口部としての第１開口部４７と第２開口部４９とを有する。そして、複数の油溝４１の第１開口部４７と第２開口部４９とは、出力部材２７の軸方向の一端に対して、周方向に並んで配置されている。

出力部材２７の軸方向の一端に対して、第１開口部４７と第２開口部４９とを周方向に並んで配置することにより、複数の油溝４１にそれぞれ潤滑油を供給することができる。このため、出力部材２７の円錐面２９における潤滑油の流量が増大し、差動制限部５における潤滑性を向上することができ、差動制限部５の断続特性を安定化することができる。

従って、このようなデファレンシャル装置１では、差動制限部５の潤滑性を向上することができる。

また、複数の油溝４１の第１開口部４７と第２開口部４９とは、出力部材２７の軸方向の一端に対して、周方向に均等に並んで配置されている。

このため、複数の油溝４１に均等に潤滑油を供給することができ、出力部材２７の円錐面２９における潤滑油の流量を安定化することができ、差動制限部５における潤滑性を安定化することができる。

また、複数の油溝４１の第１開口部４７と第２開口部４９とは、周方向の開口長さを合わせると、出力部材２７の軸方向の一端に対して、周方向の半周以上の長さを有している。

このため、出力部材２７の軸方向の一端の周方向の半周以上の範囲で、複数の油溝４１に潤滑油を供給することができ、出力部材２７の円錐面２９における潤滑油の流量を安定化することができ、差動制限部５における潤滑性を安定化することができる。

以上、本実施形態を説明したが、本実施形態はこれらに限定されるものではなく、本実施形態の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。

例えば、本実施形態に係るデファレンシャル装置では、油溝が２つとなっているが、これに限らず、油溝を、３つ以上としてもよい。

また、デフケース側部材は、デフケースと一体回転可能に配置されたテーパリングとなっているが、これに限らず、テーパリングを用いずに、デフケース側部材を、デフケースの内壁面としてもよい。

また、出力ギヤは、ギヤ部材と出力部材とを有しているが、これに限らず、出力ギヤを１つの部材としてもよい。この場合には、出力ギヤ側部材を、出力ギヤとし、出力ギヤの外面を、円錐面とすればよい。

また、円錐面は、出力部材の軸方向に対して、軸方向内側から軸方向外側に向けて下り傾斜となっているが、これに限らず、円錐面を、出力部材の軸方向に対して、軸方向内側から軸方向外側に向けて上り傾斜としてもよい。

また、円錐面は、ギヤ部材の外径側に配置されているが、これに限らず、円錐面を、ギヤ部材と同径、或いは内径側であって、ギヤ部材の軸方向外側に配置してもよい。

１デファレンシャル装置
５差動制限部
７デフケース
１１ピニオンギヤ
１３，１５出力ギヤ
２７出力部材（出力ギヤ側部材）
２９円錐面
３７テーパリング（デフケース側部材）
４１油溝
４７，４９第１開口部，第２開口部（開口部）

Claims

回転可能に配置されたデフケースと、
前記デフケースに自転可能に支持され、前記デフケースの回転によって公転するピニオンギヤと、
前記ピニオンギヤと噛み合い、相対回転可能な一対の出力ギヤと、
互いに摺動するデフケース側部材と出力ギヤ側部材とを有し、前記デフケースと前記出力ギヤとの間に設けられ、一対の前記出力ギヤの差動を制限する差動制限部と、
を備え、
前記差動制限部は、前記出力ギヤ側部材の径方向の外面に設けられた円錐面を有し、
前記円錐面には、潤滑油が流れるらせん状の油溝が複数設けられ、
前記油溝は、前記出力ギヤ側部材の軸方向の一端に開口する開口部を有し、
複数の前記油溝の前記開口部は、前記出力ギヤ側部材の軸方向の一端に対して、周方向に並んで配置されているデファレンシャル装置。
複数の前記油溝の前記開口部は、前記出力ギヤ側部材の軸方向の一端に対して、周方向に均等に並んで配置されている請求項１に記載のデファレンシャル装置。
複数の前記油溝の前記開口部は、周方向の開口長さを合わせると、前記出力ギヤ側部材の軸方向の一端に対して、周方向の半周以上の長さを有している請求項１又は２に記載のデファレンシャル装置。