JP6819195B2 - 差動装置 - Google Patents

Description

本発明は、差動装置に関し、特に、差動装置のデフケージの内側に潤滑油を供給させる技術に関する。

従来、車両の左右の駆動軸を差動可能にする差動装置（ファイナルドライブ装置）が知られている。差動装置のハウジング内には、リングギヤが取り付けられるとともに、内部にサイドギヤ、デフピニオンギヤ等を収容するデフケージ（デフケース）が設けられている。差動装置のハウジング内には、各部を潤滑するための潤滑油が封入され、循環されている。

例えば、デフケースの軸心と略直角な端面に潤滑油孔を設けることにより、デフケースの内部に潤滑油を供給することのできる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

実開平５−８３５２７号公報

例えば、デフケージの内部により多くの潤滑油を供給する方法としては、差動装置のハウジング内に封入する潤滑油の量を増加させることが考えられるが、走行時の撹拌抵抗が増加してしまい燃費を悪化させてしまう問題がある。また、潤滑油をデフケージの内側に供給するための潤滑油孔を大きくすることも考えられるが、潤滑油孔を大きくすると、デフケージの強度や耐久性が低下する問題がある。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、デフケージの内部に効率よく潤滑油を供給することのできる技術を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するため、本発明の一観点に係る差動装置は、駆動源からの駆動力が伝達されるドライブピニオンギヤと、ドライブピニオンギヤと噛合わされたリングギヤと、リングギヤが固定されるデフケージと、ドライブピニオンギヤ、リングギヤ、及びデフケージを収容するハウジングと、を含む差動装置において、デフケージは、リングギヤの回転面に垂直な一方の面にリングギヤの回転軸中心側から放射状に形成された複数のリブと、リブのリングギヤの前進時の回転方向側を向く部分から、デフケージの内部側の面まで貫通した第１潤滑油供給孔とを備え、第１潤滑油供給孔は、リブにおける開口からリングギヤの前進時の回転方向の逆側且つリングギヤの回転軸中心から比較的離れた位置まで延びて形成されている。

上記差動装置において、リングギヤが回転する際において第１潤滑油供給孔のリブにおける開口が通過する回転面と交差するように、回転面の径方向外側から径方向内側に延びて形成された板部材を更に備えるようにしてもよい。

また、上記差動装置において、リブのリングギヤの後進時の回転方向側を向く部分から、デフケージの内部側の面まで貫通した第２潤滑油供給孔を更に有し、第２滑油導入孔は、リブにおける開口からリングギヤの後進時の回転方向の逆側且つリングギヤの回転軸中心から比較的離れた位置まで延びて形成されていてもよい。

また、上記差動装置において、デフケージは、駆動力を伝達可能な２つの駆動軸のそれぞれと接続される２つのサイドギヤと、２つのサイドギヤに同時に噛合わされる複数のピニオンギヤと、複数のピニオンギヤを回転可能に支持するピニオンピンとを収容し、第１潤滑油供給孔のデフケージ内側の開口は、ピニオンピンの支持面から離れた位置に形成されていてもよい。

また、上記差動装置において、複数のリブには、デフケージの回転方向の幅が太い第１リブと、幅が細い第２リブとが含まれており、第１潤滑油供給孔は、第１リブのリングギヤの前進時の回転方向側を向く部分からデフケージの内部側の面まで貫通するように形成されていてもよい。

本発明によれば、デフケージの内部に効率よく潤滑油を供給することができる。

本発明の一実施形態に係る差動装置を含む車両の一部を示す模式的な構成図である。 本発明の一実施形態に係る差動装置を含む車両の一部についての縦方向の一部断面図である。 本発明の一実施形態に係るデフケージを構成するデフケージ分割体の斜視図である。 本発明の一実施形態に係るデフケージ分割体のデフケージの外側部分となる側の平面図である。 本発明の一実施形態に係るデフケージ分割体のデフケージの内側部分を含む側の平面図である。

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る差動装置の一例としてのファイナルドライブ装置を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１は、本発明の一実施形態に係る差動装置を含む車両の一部を示す模式的な構成図である。図２は、本発明の一実施形態に係る差動装置を含む車両の一部についての縦方向の一部断面図である。なお、図１、図２に示す前方、後方、左方、右方、上方、下方は、図の矢印に示すようになっている。

本発明の一実施形態に係る車両１０に搭載される差動装置の一例としてのファイナルドライブ装置４０は、プロペラシャフト１４の一端に接続されている。ファイナルドライブ装置４０には左右の駆動軸１５，１６が接続されるとともに、左右の駆動軸１５，１６の先端には左右の駆動輪１７，１８がそれぞれ取り付けられている。

ファイナルドライブ装置４０によると、図示しないエンジン（駆動源）の回転動力（駆動力）は、プロペラシャフト１４に伝達された後、ファイナルドライブ装置４０を介して左右の駆動軸１５，１６から左右の駆動輪１７，１８へと伝達される。

ファイナルドライブ装置４０は、エンジンの回転動力を、プロペラシャフト１４を介してドライブピニオン４２から入力するとともに、この回転動力を左右の駆動軸１５，１６に分配して伝達する。ハウジング４１には所定量の潤滑油（デフオイル）が封入されるとともに、ドライブピニオン４２が車両１０の前方側から挿入されている。このドライブピニオン４２は、ベアリング５２，５３によりハウジング４１に回転可能に軸支されている。

ドライブピニオン４２の一端にはドライブピニオンギヤ４２ａが設けられ、このドライブピニオンギヤ４２ａにはリングギヤ４３が噛合されている。また、リングギヤ４３は、図示しないボルトによりデフケージ４４に固定されている。

デフケージ４４は、デフケージ分割体４５と、デフケージ分割体４６と、が図示しないボルトにより締結されて構成されている。本実施形態では、デフケージ分割体４５にリングギヤ４３が固定されている。デフケージ４４内には、左右一対のサイドギヤ４７，４８が設けられている。サイドギヤ４７，４８は、それぞれ左右の駆動軸１５，１６にスプライン嵌合されている。さらに、このサイドギヤ４７，４８は、二対のデフピニオンギヤ４９，５０（図１中において一対は図示省略）が噛合されている。デフピニオンギヤ４９，５０は、デフケージ４４に固定された、ピニオンピンの一例としての十字状のスパイダ５１に回転可能に挿通されている。

リングギヤ４３及びデフケージ４４は、車両１０の前進走行時には、図１、図２においては、矢印Ｒに示すように後方から図面手前側を通って前方に回転する。以下、前進走行時のリングギヤ４３及びデフケージ４４の回転方向を、通常回転方向といい、その方向と逆方向である後進走行時の回転方向を後進回転方向ということとする。

デフケージ分割体４５には、デフケージ４４の外部からデフケージ４４の内部へ潤滑油を供給するための潤滑油供給孔６５等が形成されている。デフケージ分割体４５及び潤滑油供給孔６５の詳細については、後述する。

ハウジング４１には、ハウジング４１内においてデフケージ４４等の回転により流れる潤滑油を潤滑油供給孔６５に導入するための板部材の一例としての導入板５４が設けられている。本実施形態は、導入板５４は、ハウジング４１内の下方の位置に、潤滑油供給孔６５の外側の開口（後述する開口６５Ａ）が通過する回転面と交差するように配置され、回転面の径方向外側から径方向内側に延びて形成されている。この導入板５４によると、ハウジング４１内をデフケージ４４の回転により連れ回される潤滑油が回転面の径方向内側に流され、効率良く潤滑油供給孔６５の開口に導かれる。この結果、潤滑油供給孔６５を通ってデフケージ４４の内側に潤滑油が効率良く供給されることとなる。

次に、本実施形態に係るデフケージ分割体４５の詳細について説明する。

図３は、本発明の一実施形態に係るデフケージを構成するデフケージ分割体の斜視図である。図４は、本発明の一実施形態に係るデフケージ分割体のデフケージの外側部分となる側（左方側）の平面図である。図５は、本発明の一実施形態に係るデフケージ分割体のデフケージの内側部分を含む側（右方側）の平面図である。

デフケージ分割体４５は、デフケージ４４の回転軸（駆動軸１５の回転軸、リングギヤ43の回転軸と同様）の中心Ｏ（回転軸中心）側から放射状に延びる複数のリブ６１，６２と、リブ６１とリブ６２との間に形成され、デフケージ分割体４５をデフケージ分割体４６と締結するためのボルトを間挿させるための複数のボルト孔６３と、リングギヤ４３を固定するためのボルトを間挿させるための複数のボルト孔６４と、を有する。

リブ６１は、周方向の幅が、リブ６２の周方向の幅よりも厚くなっている。リブ６１の内の１以上のリブ（図３、図４、図５では、２つのリブ）には、デフケージ４４の通常回転方向側に向く面からデフケージ４４の内側へ直線的に延びる第１潤滑油供給孔の一例としての潤滑油供給孔６５が形成されている。潤滑油供給孔６５の外側の開口６５Ａは、通常回転方向を向いているので、通常回転時において効果的に潤滑油供給孔６５内に潤滑油を導入することができる。リブ６１は周方向の幅が、リブ６２よりも厚くなっているので、潤滑油供給孔６５が形成されていても十分な強度が確保できている。

デフケージ４４の内側となる面に形成された潤滑油供給孔６５の開口６５Ｂは、回転軸中心Ｏから比較的離れた位置（例えば、デフケージ４４の内側となる面のできるだけ外側の位置）に形成されていることが好ましく、回転軸中心Ｏからの距離が開口６５Ａの回転軸中心Ｏからの距離と略同じか、又は、それ以上であってもよい。本実施形態では、潤滑油供給孔６５の各部における回転軸中心Ｏからの距離は、開口６５Ｂにおける回転軸中心Ｏからの距離以上となっている。このような形状により、デフケージ４４が通常回転する際において、潤滑油供給孔６５を流れる潤滑油に対してデフケージ４４の内側への流れを阻害するように作用する力、すなわち、デフケージ４４（デフケージ分割体４５）の回転により受ける遠心力を低減することができる。これにより、潤滑油供給孔６５により潤滑油を効率良くデフケージ４４内に供給することができる。

また、リブ６１の内の１以上（図３、図４、図５では、２つのリブ）のリブには、デフケージ４４の通常回転方向と反対方向（後進回転方向）側に向く面からデフケージ４４の内側へ直線的に延びる第２潤滑油供給孔の一例としての潤滑油供給孔６６が形成されている。潤滑油供給孔６６の外側の開口６６Ａは、後進回転方向を向いているので、後進時において効果的に潤滑油供給孔６６内に潤滑油を導入することができる。

デフケージ４４の内側となる面に形成された潤滑油供給孔６６の開口６６Ｂは、回転軸中心Ｏから比較的離れた位置（例えば、デフケージ４４の内側となる面のできるだけ外側の位置）に形成されていることが好ましく、回転軸中心Ｏからの距離が開口６６Ａの回転軸中心Ｏからの距離と略同じか、又は、それ以上であってもよい。本実施形態では、潤滑油供給孔６６の各部における回転軸中心Ｏからの距離は、開口６６Ｂにおける回転軸中心Ｏからの距離以上となっている。このような形状により、デフケージ４４が後進回転する際において、潤滑油供給孔６６を流れる潤滑油に対してデフケージ４４の内側への流れを阻害するように作用する力、すなわち、デフケージ４４（デフケージ分割体４５）の回転により受ける遠心力を低減することができる。これにより、潤滑油供給孔６６により潤滑油を効率良くデフケージ４４内に供給することができる。

また、潤滑油供給孔６６は、前進回転時においては、デフケージ４４の内側の潤滑油をデフケージ４４の外側に排出することができ、これにより、デフケージ４４の内側に対する潤滑油の流通を効率良く行うことができる。

また、本実施形態では、デフケージ分割体４５に潤滑油供給孔６５及び潤滑油供給孔６６を備えるようにしているので、例えば、通常回転方向が逆方向となるようにデフケージ分割体が配置される他の差動装置においても、このデフケージ分割体をそのまま利用することにより、デフケージ内部に効率よく潤滑油を供給することができる。

次に、ファイナルドライブ装置４０の動作を説明する。

車両１０が前進すると、ファイナルドライブ装置４０のデフケージ４４及びリングギヤ４３は、通常回転方向（矢印Ｒ方向）に回転する。このとき、ハウジング４１内では、デフケージ４４及びリングギヤ４３の回転に伴って、潤滑油が通常回転方向に流れる。

そして、通常回転方向に流れる潤滑油は、ハウジング４１の下方において、導入板５４に衝突してデフケージ４４の潤滑油供給孔６５の開口６５Ａが通過する側に向かって流れるようになる。

この結果、デフケージ分割体４５の潤滑油供給孔６５の開口６５Ａが、導入板５４の近傍を通過する際に、導入板５４で流れが変えられた潤滑油が潤滑油供給孔６５の開口６５Ａに効率よく導入されることとなり、デフケージ４４の内部へ潤滑油を効果的に供給することができる。

以上説明したように、一実施形態に係るファイナルドライブ装置４０によると、デフケージ４４を、リングギヤ４３の回転面に垂直な一方の面にリングギヤ４３の回転軸中心側から放射状に形成された複数のリブ６１，６２と、リブ６１のリングギヤ４３の通常回転方向側を向く部分から、デフケージ４４の内部側の面まで貫通した潤滑油供給孔６５とを備え、潤滑油供給孔６５は、リブ６１における開口６５Ａからリングギヤ４３の通常回転方向の逆側且つリングギヤ４３の回転軸中心Ｏから比較的離れた位置まで延びて形成されているようにしたので、車両１０の前進時に潤滑油を潤滑油供給孔６５に効果的に導くことができ、潤滑油供給孔６５を介して、デフケージ４４の内側に効果的に潤滑油を供給することができる。

なお、本発明は、上述の実施形態及び変形例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。

例えば、上記実施形態では、デフケージ４４に、デフケージ４４の外部において通常回転方向を向くようにした潤滑油供給孔６５を２つ設けるようにしていたが、本発明はこれに限られず、潤滑油供給孔６５を１つ設けるようにしてもよく、また、潤滑油供給孔６５を３つ以上設けるようにしてもよい。また、上記実施形態では、通常回転方向の潤滑油供給孔６５の他に、後進回転方向に向く潤滑油供給孔６６を設けるようにしていたが、本発明はこれに限られず、後進回転方向に向く潤滑油供給孔６６を設けないようにしてもよい。

また、上記実施形態では、導入板５４をファイナルドライブ装置４０のハウジング４１の下方側に配置させるようにしていたが、本発明はこれに限られず、導入板５４をハウジング４１の上方のように、ハウジング４１の他の位置に配置させるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、差動装置として、ファイナルドライブ装置４０を例にしていたが、本発明はこれに限られず、差動装置は、例えば、駆動力を後軸の２軸で分配するファイナルドライブ装置や、駆動力を前軸と後軸とで分配するトランスファー装置等であってもよく、要は、デフケージを有し、デフケージ内部に潤滑油を供給させる装置であればよい。

１０ 車両
４０ ファイナルドライブ装置
４１ ハウジング
４２ ドライブピニオン
４２ａ ドライブピニオンギヤ
４３ リングギヤ
４４ デフケージ
４５ デフケージ分割体
４６ デフケージ分割体
４７，４８ サイドギヤ
４９，５０ デフピニオンギヤ
５１ スパイダ
５２，５３ ベアリング
５４ 導入板
６１，６２ リブ
６３，６４ ボルト孔
６５ 潤滑油供給孔
６５Ａ，６５Ｂ 開口
６６ 潤滑油供給孔
６６Ａ，６６Ｂ 開口
６７ 支持面

Claims (5)

1. 駆動源からの駆動力が伝達されるドライブピニオンギヤと、前記ドライブピニオンギヤと噛合わされたリングギヤと、前記リングギヤが固定されるデフケージと、前記ドライブピニオンギヤ、前記リングギヤ、及び前記デフケージを収容するハウジングと、を含む差動装置において、
   前記デフケージは、
   前記リングギヤの回転面に垂直な一方の面に前記リングギヤの回転軸中心側から放射状に形成された複数のリブと、
   前記リブの表面のうち、前記リングギヤの前進時の回転方向側を向く部分から、前記デフケージの内部側の面まで貫通した第１潤滑油供給孔とを備え、
   前記第１潤滑油供給孔は、前記リブにおける開口から前記リングギヤの前進時の回転方向の逆側且つ前記リングギヤの前記回転軸中心から離れた位置まで延びて形成されている
   差動装置。
2. 前記リングギヤが回転する際において前記第１潤滑油供給孔の前記リブにおける前記開口が通過する回転面と交差するように、前記回転面の径方向外側から径方向内側に延びて形成された板部材を更に備える
   請求項１に記載の差動装置。
3. 前記リブの表面のうち、前記リングギヤの後進時の回転方向側を向く部分から、前記デフケージの内部側の面まで貫通した第２潤滑油供給孔を更に有し、
   前記第２滑油導入孔は、前記リブにおける開口から前記リングギヤの後進時の回転方向の逆側且つ前記リングギヤの前記回転軸中心から離れた位置まで延びて形成されている
   請求項１又は請求項２に記載の差動装置。
4. 前記デフケージは、前記駆動力を伝達可能な２つの駆動軸のそれぞれと接続される２つのサイドギヤと、２つの前記サイドギヤに同時に噛合わされる複数のピニオンギヤと、前記複数のピニオンギヤを回転可能に支持するピニオンピンとを収容し、
   前記第１潤滑油供給孔の前記デフケージ内側の開口は、前記ピニオンピンの支持面から離れた位置に形成されている
   請求項１から請求項３の何れか一項に記載の差動装置。
5. 複数の前記リブには、前記デフケージの回転方向の幅が太い第１リブと、幅が細い第２リブとが含まれており、
   前記第１潤滑油供給孔は、前記第１リブの表面のうち、前記リングギヤの前記前進時の回転方向側を向く部分から前記デフケージの内部側の面まで貫通するように形成されている
   請求項１から請求項４の何れか一項に記載の差動装置。

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