JP3742135B2

JP3742135B2 - デファレンシャル装置

Info

Publication number: JP3742135B2
Application number: JP25362695A
Authority: JP
Inventors: 尊之若泉
Original assignee: Ｇｋｎドライブライントルクテクノロジー株式会社
Priority date: 1995-09-29
Filing date: 1995-09-29
Publication date: 2006-02-01
Anticipated expiration: 2015-09-29
Also published as: JPH0996350A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両に用いられるデファレンシャル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平３−３７４５５号公報に図４のようなデファレンシャル装置２０１が記載されている。
【０００３】
このデファレンシャル装置２０１は、エンジンに回転駆動されるデフケ−ス２０３、デフケ−ス２０３の内部に配置された出力側のサイドギヤ２０５、２０７、サイドギヤ２０５、２０７の内側で互いに噛み合うと共にサイドギヤ２０５、２０７と各別に噛み合ったピニオンギヤ２０９、２１１からなる複数組のピニオンギヤ組、各ピニオンギヤ２０９、２１１を摺動回転自在に支持する収納孔２１３、２１５、デフケ−ス２０３に形成されたオイル孔２１７、２１７、２１９などを備えている。
【０００４】
デファレンシャル装置２０１はオイル溜りが設けられた収納ケ−スの内部に配置されており、下部をこのオイル溜りに浸しながら回転する。
【０００５】
このように構成されているデファレンシャル装置２０１は、エンジンの駆動力を各出力軸を介して車輪側に差動分配する間、各ピニオンギヤ２０９、２１１と収納孔２１３、２１５との間や、各ギヤとデフケ−ス２０３との間で発生する摩擦抵抗によってトルク感応型の差動制限力を得ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、各ギヤの摩擦抵抗によって差動を制限する構成では、焼き付きや異常摩耗などを防止し、差動制限機能を安定させるために、各ギヤの噛み合い部を充分に潤滑する必要がある。
【０００７】
デファレンシャル装置２０１は、ピニオンギヤ２０９、２１１とサイドギヤ２０５、２０７との噛み合い部には、オイル孔２１７、２１７を介してオイル溜りのオイルが導かれ、ピニオンギヤ２０９、２１１同士の噛み合い部には、オイル孔２１９を介してオイルが導かれる。
【０００８】
しかし、図４のように、このオイル孔２１９はピニオンギヤ２０９、２１１の径方向外側に設けられているから、デファレンシャル装置２０１が静止状態であればオイルが流入するが、デファレンシャル装置２０１が回転すると、遠心力によってオイルが入りにくくなり、オイルが最も必要なトルク伝達時（差動制限時）にピニオンギヤ２０９、２１１同士の噛み合い部が潤滑不足になり易い。
【０００９】
そこで、この発明は、互いに噛み合ったピニオンギヤを介して出力側のサイドギヤを連結し、各ギヤの回転摩擦抵抗によって差動制限力が得られるように構成されたデファレンシャル装置であって、各ギヤの噛み合い部、特にピニオンギヤ同士の噛み合い部が充分に潤滑され、焼き付きや異常摩耗などが防止され、安定した差動機能及び差動制限機能が得られるデファレンシャル装置の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１のデファレンシャル装置は、オイル溜りを有するケ−シングの内部に配置されエンジンの駆動力により回転駆動されるデフケ−スと、デフケ−スの内部で回転自在に支承された一対の出力側サイドギヤと、これらサイドギヤの径方向外側に配置されサイドギヤと各別に噛み合う第１ギヤ部及びサイドギヤの軸方向外側で互いに噛み合う第２ギヤ部を有する少なくとも一対のピニオンギヤと、デフケ−スに形成され各ピニオンギヤを摺動回転自在に収納する収納孔と、デフケ−スに形成され前記第２ギヤ部の噛み合い部及び第１ギヤ部とサイドギヤとの噛み合い部に連通する空間と、デフケ−スに形成され前記オイル溜りのオイルをこの空間に導く開口とを備え、開口が、第１ギヤ部とサイドギヤとの噛み合い部の径方向内側に設けられたことを特徴とする。
【００１１】
デフケ−スを回転させるエンジンの駆動力は、ピニオンギヤとサイドギヤから出力軸を介して各車輪に分配されると共に、悪路などを走行中、車輪間に駆動抵抗差が生じるとピニオンギヤの自転によってエンジンの駆動力は各車輪側に差動分配される。
【００１２】
このようにトルクを伝達している間、ピニオンギヤの噛み合い反力や、ヘリカルギヤ構成の場合の噛み合いスラスト力によって各ギヤに回転摩擦抵抗が発生し、これらの摩擦抵抗によりトルク感応型の差動制限機能が得られる。
【００１３】
また、各ピニオンギヤ（第２ギヤ部）をサイドギヤの軸方向外側に配置し、更に、第２ギヤ部の噛み合い部及び第１ギヤ部とサイドギヤとの噛み合い部に連通する空間と、この空間にオイル溜りのオイルを導く開口とをデフケ−スに形成した。
【００１４】
従って、デファレンシャル装置が静止している時は、オイル溜りに浸された開口から空間にオイルが流入し、これらの各噛み合い部を潤滑する。特に、ピニオンギヤはサイドギヤの径方向外側に配置され、その第２ギヤ部は空間の径方向外側（この場合は、重力方向の下方）にあるから、重力によってオイルの流れが促進され第２ギヤ部の噛み合い部は充分に潤滑される。
【００１５】
また、デファレンシャル装置が回転すると、この回転によって撥ね上げられ、あるいは、ケ−シングの内壁で跳ね返ったオイルが開口から空間に入り、各噛み合い部を潤滑する。特に、デファレンシャル装置の回転時には、空間の径方向外側にある第２ギヤ部に遠心力によって多量のオイルが送られ、効率よく潤滑される。
【００１６】
こうして、デファレンシャル装置の回転時と静止時とを問わず、ピニオンギヤの同士の噛み合い部及びピニオンギヤとサイドギヤとの噛み合い部が充分に潤滑されて焼き付きや異常摩耗などが防止され、安定した差動機能及び差動制限機能が得られる。
【００１７】
請求項２のデファレンシャル装置は、請求項１記載のデファレンシャル装置であって、前記開口は、前記空間に連通すると共に、隣り合う前記収納孔に跨って長穴状に形成されていることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１ないし３により本発明の一実施形態を説明する。図１はこの実施形態のデファレンシャル装置１を示している。なお、左右の方向は図１での左右の方向であり、符号を与えていない部材等は図示されていない。
【００２１】
デファレンシャル装置１は、車両の前輪側または後輪側の車軸（出力軸）上に配置される。
【００２２】
図１のように、デファレンシャル装置１のデフケ−ス３は、ケ−シング本体５にカバ−７をボルトで固定して構成されている。デフケ−ス３にはリングギヤがボルトで固定されており、このリングギヤはエンジンの駆動力を伝達する動力伝達系の出力ギヤと噛み合っている。こうして、デフケ−ス３はエンジンの駆動力により回転駆動される。
【００２３】
デファレンシャル装置１はデフキャリヤ（ケ−シング）の内部に配置されており、デフケ−ス３のボス部９、１１はベアリングを介してデフキャリヤに支承されている。デフキャリヤにはオイル溜りが設けられており、デファレンシャル装置１は、静止状態では下部がこのオイル溜りに浸されており、回転するとオイル溜りからオイルを撥ね上げる。
【００２４】
デフケ−ス３の内部には、それぞれヘリカルギヤで構成された出力側のサイドギヤ１３、１５が配置されている。
【００２５】
各サイドギヤ１３、１５は中空のボス部１７、１９を有し、軸心部に車軸を連結するスプライン部２１、２３が設けられている。ボス部１７、１９の内側には、これらの内周に跨がってスラストブロック２５が配置され、サイドギヤ１３、１５の各自由端を支承しセンタ−リングしている。
【００２６】
サイドギヤ１３のボス部１７は左の車軸にスプライン連結され、サイドギヤ１５のボス部１９は右の車軸にスプライン連結されている。これらの車軸はスラストブロック２５を介して互いに付き当てられている。
【００２７】
サイドギヤ１３、１５とデフケ−ス３との間にはそれぞれスラストワッシャ２７が配置され、サイドギヤ１３、１５の間（スラストブロック２５の外周側）にはスラストワッシャ２９が配置されている。
【００２８】
図２のようにデフケ−ス３には３組の収納孔３１、３３が周方向に形成されている。収納孔３１、３３にはそれぞれヘリカルギヤで構成された等長のピニオンギヤ３５、３７が摺動回転自在に収納されている。
【００２９】
一方のピニオンギヤ３５は、第１のギヤ部３９と第２のギヤ部４１及び第１と第２のギヤ部３９、４１を連結する小径の軸部４５とからなり、第１のギヤ部３９はサイドギヤ１５と噛み合っている。また、他方のピニオンギヤ３７は、第１のギヤ部４７と第２のギヤ部４９及び第１と第２のギヤ部４７、４９を連結する小径の軸部５０とからなり、第１のギヤ部４７はサイドギヤ１３と噛み合っている。また、ピニオンギヤ３５の第２のギヤ部４１とピニオンギヤ３７の第１のギヤ部４７、ピニオンギヤ３７の第２のギヤ部４９とピニオンギヤ３５の第１のギヤ部４７とは、サイドギヤ１３、１５の軸方向外側で、それぞれ噛み合っている。この噛み合いによりサイドギヤ１３、１５はデフケース３に対し、ピニオンギヤ３５、３７を介し、回転自在に支持されている。
【００３０】
デフケ−ス３を回転させるエンジンの駆動力は、ピニオンギヤ３５、３７とサイドギヤ１５、１３から車軸を介して各車輪に分配され、悪路走行中などに、車輪間に駆動抵抗差が生じると各ピニオンギヤ３５、３７の自転によってエンジンの駆動力は各車輪側に差動分配される。
【００３１】
トルクの伝達中、各ピニオンギヤ３５、３７の歯先はサイドギヤ１５、１３との噛み合い反力により収納孔３１、３３の壁面に押し付けられて摩擦抵抗が発生する。また、ヘリカルギヤの噛み合いスラスト力により、各ピニオンギヤ３５、３７の端面とデフケ−ス３との間で摩擦抵抗が発生すると共に、スラストワッシャ２７を介してサイドギヤ１３、１５とデフケ−ス３との間で、また、スラストワッシャ２９を介してサイドギヤ１３、１５の間でそれぞれ摩擦抵抗が発生する。
【００３２】
これらの摩擦抵抗により、トルク感応型の差動制限機能が得られる。
【００３３】
図１、２のように、デフケ−ス３のケ−シング本体５には、サイドギヤ１３、１５のボス部１７、１９外周側と、ギヤ部４１、４７とギヤ部３９、４９の噛み合い部との間に、空間５３、５５が形成されている。図１のように、空間５３、５５はデフケース３内全体の空間５７の一部を構成している。
【００３４】
また、デフケ−ス３のカバ−７とケ−シング本体５には、空間５３、５５に連通する側部開口５９、６１がそれぞれ３個形成され、またケーシング本体５の外周には外周開口６２が形成されている。図２、３のように、これらの側部開口５９、６１は各ピニオンギヤ３５、３７の歯先より径方向内側に配置されており、第１のギヤ部３９、４７とサイドギヤ１５、１３との噛み合い部より径方向内側に配置されている。
【００３５】
デファレンシャル装置１が静止しているとき、各３個の側部開口５９、６１、外周開口６２のいずれかはデフキャリヤのオイル溜りに浸漬されており、浸漬された側部開口５９、６１からはオイルが空間５３、５５を経て空間５７に流入し、外周開口６２からは空間５７に流入する。
【００３６】
また、デファレンシャル装置１が回転すると、オイル溜りから撥ね上げられ、あるいは、デフキャリヤの内壁で跳ね返ったオイルは、外周開口６２、側部開口５９、６１から、図１、３の矢印のように、デフケース３内へ流入する。
【００３７】
流入したオイルは、ギヤ部４１、４７、１３、及びギヤ部３９、４９、１５の各噛み合い部と、収納孔３１、３３、各ピニオンギヤ３５、３７の端面とデフケ−ス３との摺動部、各スラストワッシャ２７、２９の摺動面などに供給され、これらの潤滑箇所を潤滑する。
【００３８】
空間５７はデフケ−ス３内部のオイル溜りになり、各潤滑箇所にオイルを供給する。
【００３９】
こうして、各部の焼き付きや異常摩耗などが防止され、安定した差動機能と差動制限機能とが得られる。
【００４０】
上記のように、デファレンシャル装置１では、空間５３、５５をボス部１７、１９と、ピニオンギヤ３５の第１、第２のギヤ部４１とピニオンギヤ３７の第１、第２のギヤ部４９の噛み合い部との間に形成し、更に、開口５９、６１を第１ギヤ部３９、４７とサイドギヤ１５、１３との噛み合い部より径方向内側に形成した。
【００４１】
従って、デファレンシャル装置１の静止時において、第２ギヤ部３９、４１、４７、４９の各噛み合い部と、第１のギヤ部３９、４７とサイドギヤ１５、１３との噛み合い部は、オイル溜りに浸漬された側部開口５９、６１より重力の下方になり、側部開口５９、６１から流入したオイルは空間５３、５５を介してこれらの各噛み合い部に流れ落ちる。このように、オイルの流れが重力によって促進されるから、各潤滑箇所の潤滑性がそれだけ向上している。
【００４２】
また、デファレンシャル装置１の回転時は、開口５９、６１から空間５３、５５へのオイルの流れが遠心力によって促進され、更に、空間５３、５５から各潤滑箇所に送られるオイルの流れが遠心力によって促進されるから、各潤滑箇所の潤滑性が更に向上する。
【００４３】
これに加えて、第２のギヤ部４１、４９（各ピニオンギヤ３５、３７の端部）の径方向内側に空間５３、５５を設け、遠心力によりピニオンギヤ３５、３７の端面とデフケ−ス３との摺動部の潤滑性を向上させたことにより、これらの摺動が安定し、差動制限機能が更に安定する。
【００４４】
更に、各ギヤの噛み合い部に与えられたオイルは、ヘリカルギヤの噛み合い点移動によって、各ギヤの全歯幅から周囲の潤滑箇所に拡散され、潤滑性を更に向上させる。
【００４５】
こうして、デファレンシャル装置１が構成されている。
【００４６】
デファレンシャル装置１を搭載した車両は、そのトルク感応型の差動制限機能によって、発進時や加速時のように大きなトルクが掛かった時の車体の挙動が向上し、円滑で安定な旋回走行ができる。また、上記のようなデファレンシャル装置１の潤滑性向上効果により、長期にわたってこれらの優れた走行性、安定性、旋回性などが得られる。
【００４７】
なお、本発明は、第１と第２ギヤ部を小径の軸部で連結した長いピニオンギヤと、第１と第２ギヤ部の間に軸部を持たない短いピニオンギヤとでピニオンギヤ組を構成し、これらの第２ギヤ部をサイドギヤの軸方向外側で噛み合わせてもよい。この場合、開口と空間はデフケ−スの一方の側壁部（第２ギヤ部側）に設ける。
【００４８】
また、本発明において、ピニオンギヤとサイドギヤはヘリカルギヤでなくスパ−ギヤで構成してもよい。
【００４９】
本発明のデファレンシャル装置は、フロントデフ（前輪側の車軸上に配置されたデファレンシャル装置）、リヤデフ（後輪側の車軸上に配置されたデファレンシャル装置）、センタ−デフ（エンジンの駆動力を前輪側と後輪側に分配するデファレンシャル装置）のいずれにも用いることができる。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１のデファレンシャル装置は、各ピニオンギヤの第２ギヤ部をサイドギヤの軸方向外側に配置し、更に、第２ギヤ部の噛み合い部及び第１ギヤ部とサイドギヤとの噛み合い部に連通する空間と、この空間にオイル溜りのオイルを導く開口とをデフケ−スに形成した。
【００５１】
従って、デファレンシャル装置の静止時はオイル溜りに浸された開口からオイルが空間に流入し、これらの噛み合い部を潤滑する。特に、オイル溜りに浸された開口より下方になった第２ギヤ部の噛み合い部は、重力によって促進されるオイルの流れによって充分に潤滑される。
【００５２】
また、デファレンシャル装置が回転すると、この回転によって撥ね上げられ開口から空間に入ったオイルが、各噛み合い部や他の潤滑箇所を潤滑する。特に、空間の径方向外側にある第２ギヤ部には遠心力によって多量のオイルが送られ、充分な潤滑が行われる。
【００５３】
このように、デファレンシャル装置の回転時と静止時とを問わず、ピニオンギヤ同士の噛み合い部及びピニオンギヤとサイドギヤとの噛み合い部が充分に潤滑され、焼き付きや異常摩耗などが防止され、安定した差動機能及び差動制限機能が得られる。
【００５４】
請求項２のデファレンシャル装置は、請求項１のデファレンシャル装置と同様の同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】図１の要部拡大図である。
【図４】従来例の断面図である。
【符号の説明】
１デファレンシャル装置
３デフケ−ス
１３、１５出力側サイドギヤ
３１、３３収納孔
３５、３７ピニオンギヤ
３９、４７第１ギヤ部
４１、４３、４９、５１第２ギヤ部
４５軸部
５３、５５空間
５９、６１開口

Claims

オイル溜りを有するケ−シングの内部に配置されエンジンの駆動力により回転駆動されるデフケ−スと、デフケ−スの内部で回転自在に支承された一対の出力側サイドギヤと、これらサイドギヤの径方向外側に配置されサイドギヤと各別に噛み合う第１ギヤ部及びサイドギヤの軸方向外側で互いに噛み合う第２ギヤ部を有する少なくとも一対のピニオンギヤと、デフケ−スに形成され各ピニオンギヤを摺動回転自在に収納する収納孔と、デフケ−スに形成され前記第２ギヤ部の噛み合い部及び第１ギヤ部とサイドギヤとの噛み合い部に連通する空間と、デフケ−スに形成され前記オイル溜りのオイルをこの空間に導く開口とを備え、開口が、第１ギヤ部とサイドギヤとの噛み合い部の径方向内側に設けられたことを特徴とするデファレンシャル装置。
請求項１記載のデファレンシャル装置であって、
前記開口は、前記空間に連通すると共に、隣り合う前記収納孔に跨って長穴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。