JP7359712B2

JP7359712B2 - デファレンシャル装置

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Publication number: JP7359712B2
Application number: JP2020019490A
Authority: JP
Inventors: 宏臣小林
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2020-02-07
Filing date: 2020-02-07
Publication date: 2023-10-11
Anticipated expiration: 2040-02-07
Also published as: JP2021124188A

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載され車両の走行時における差動を行うデファレンシャル装置についての技術分野に関する。

自動車等の車両にはエンジンや電動モーター等の動力を駆動輪に伝達するための動力伝達装置が設けられ、動力伝達装置から出力された動力がデファレンシャル装置を介して駆動輪に伝達される。

デファレンシャル装置は内部に所要の各部を収容するハウジングとハウジングの内部に配置された差動ギヤ機構とを備え、差動ギヤ機構はリングギヤ、デファレンシャルケース、サイドギヤ及びピニオンギヤ等の各部によって構成されている。ハウジングの内部には動力が伝達されるドライブ軸とドライブ軸の一端部に固定されたドライブギヤとが配置され、ドライブギヤがリングギヤに噛合されている。

車両の直進時には左右の駆動輪に対する路面からの抵抗が同等であるため、リングギヤと一体になって回転されるデファレンシャルケースがピニオンギヤを公転させ、ピニオンギヤに噛合されている左右のサイドギヤにピニオンギヤの回転力が伝達される。このときピニオンギヤは自転せずに公転される。

一方、車両の旋回時には左右の駆動輪に対する路面からの抵抗が異なり、一方のサイドギヤがピニオンギヤを押し返そうとしてピニオンギヤが公転かつ自転する。従って、ピニオンギヤの自転により他方のサイドギヤの回転が増速され、左右の駆動輪に回転差が生じて円滑な走行状態が確保される。

上記のように、デファレンシャル装置においてはハウジングの内部にギヤ等の所要の各部が配置されると共に各部の潤滑を行うための潤滑オイルが貯留されている。潤滑オイルはリングギヤによって跳ね上げられ、跳ね上げられることによりハウジングの内部における各部へ向けて流動され、流動された潤滑オイルによって各部が潤滑される。

ハウジングの内部にはドライブ軸が配置される軸配置空間とドライブギヤやリングギヤ等が配置されるギヤ配置空間とが形成され、軸配置空間とギヤ配置空間が仕切壁によって仕切られている。仕切壁にはギヤ配置空間から軸配置空間へ向かう潤滑オイルが流入される流入孔（オリフィス）が形成されている。従って、リングギヤによって跳ね上げられた潤滑オイルの一部は、ギヤ配置空間から流入孔を介して軸配置空間に流動されてドライブ軸やドライブ軸を支持するベアリング等が潤滑される。軸配置空間に流動された潤滑オイルは戻り経路を通って再びギヤ配置空間に流動され、ギヤ配置空間に流動された潤滑オイルによってギヤ配置空間に配置された各部が潤滑される。

ところで、車両の高速走行等が行われる状態においては、リングギヤの回転数が高くされており、リングギヤによって跳ね上げられる油量が多くなり、ギヤ配置空間から流入孔に流入される油量が増加し、ギヤ配置空間から流入孔を介して軸配置空間に流動される油量が軸配置空間から戻り経路を通ってギヤ配置空間に流動される油量に対して増加し、ギヤ配置空間における油量が低下し易くなる。

従って、ギヤ配置空間において高い回転数で回転されているリングギヤやリングギヤを支持するベアリング等に対する潤滑オイルによる潤滑が不十分になり、リングギヤ等の各ギヤやこれらの各ギヤを支持するベアリング等に焼き付きが発生するおそれがある。

そこで、デファレンシャル装置には、上記のような高速走行が行われるときのギヤ配置空間における潤滑オイルの油量の低下を抑制するように構成さたものがある（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

特許文献１に記載されたデファレンシャル装置にあっては、ギヤ配置空間の内部にリングギヤの回転によって掻き上げられる潤滑オイルの流入孔への流入量を抑制する抑制部材が設けられた構成が記載されている。

特許文献２に記載されたデファレンシャル装置にあっては、アクチュエーターによって動作される油受けを設け、状況に応じたアクチュエーターの駆動状態により潤滑オイルの流入孔への流入量を抑制する構成が記載されている。

特開２００７－１１０７３２号公報実開平４－７９０２号公報

ところが、特許文献１に記載されたデファレンシャル装置にあっては、ギヤ配置空間においてリングギヤの外周側に抑制部材が設けられているため、ハウジングの内周とリングギヤの外周との間に抑制部材を配置するための空間が必要になり、その分、ハウジングの外形状を大きくする必要が生じ、デファレンシャル装置が大型になってしまう。

また、特許文献２に記載されたデファレンシャル装置にあっては、アクチュエーターの駆動状態により潤滑オイルの流入孔への流入量が抑制される構成にされており、アクチュエーターに加えて潤滑オイルの状態を検出する検出部等が必要になり、製造コストの高騰を来すおそれがある。

そこで、本発明は、リングギヤが高い回転数で回転されている状態において製造コストの高騰及び大型化を来すことなくギヤ配置空間に配置された各部に対する十分な潤滑状態を確保することを目的とする。

第１に、本発明に係るデファレンシャル装置は、ハウジングの内部に差動ギヤ機構が配置されたデファレンシャル装置であって、動力源から伝達される動力によって回転されるドライブ軸と、前記ドライブ軸の回転に伴って回転されるドライブギヤと、前記ドライブギヤを介して伝達される動力によって回転されるリングギヤとを備え、前記ハウジングの内部には前記ドライブ軸が配置される軸配置空間と前記ドライブギヤと前記リングギヤが配置されるギヤ配置空間とが形成され、前記ハウジングの内部には前記軸配置空間と前記ギヤ配置空間を仕切ると共に前記ギヤ配置空間から前記軸配置空間へ向かう潤滑オイルが流入される流入孔が形成された仕切壁が設けられ、前記仕切壁には前記リングギヤの回転により跳ね上げられる潤滑オイルの量に応じて回動される制御プレートが支持され、前記制御プレートに前記リングギヤの回転により跳ね上げられる潤滑オイルの量が増加するに従って前記流入孔の開口面積を低減させる制御孔が形成されたものである。

これにより、制御プレートがリングギヤの回転により跳ね上げられる潤滑オイルの量に応じて仕切壁に対して回動され、リングギヤの回転により跳ね上げられる潤滑オイルの量が増加するに従って流入孔の開口面積が低減される。

第２に、上記した本発明に係るデファレンシャル装置においては、前記制御プレートに前記リングギヤの回転によって跳ね上げられる潤滑オイルを受けるオイル受けリブが設けられ、前記オイル受けリブに対する潤滑オイルからの流体抵抗に応じて前記制御プレートが回動されることが望ましい。

これにより、オイル受けリブに対する潤滑オイルからの流体抵抗によって制御プレートが回動される。

第３に、上記した本発明に係るデファレンシャル装置においては、前記制御孔が前記制御プレートの回動方向に沿って幅が変位する形状に形成され、前記制御プレートは前記制御孔が前記流入孔の少なくとも一部に重なる状態で回動されることが望ましい。

これにより、流入孔と制御孔が重なる大きさに応じてギヤ配置空間からの流入孔に対する潤滑オイルの流入量が制御される。

第４に、上記した本発明に係るデファレンシャル装置においては、前記制御プレートは前記流入孔の開放状態が最大になる最大開放位置と前記流入孔の開放状態が最小になる最小開放位置との間で回動可能にされ、前記仕切壁に前記制御プレートを前記最大開放位置と前記最小開放位置にそれぞれ保持する保持突部が設けられることが望ましい。

これにより、制御プレートが保持突部によって最大開放位置と最小開放位置に保持される。

第５に、上記した本発明に係るデファレンシャル装置においては、前記制御プレートを前記最小開放位置から前記最大開放位置へ向かう回動方向へ付勢する付勢バネが設けられることが望ましい。

これにより、リングギヤの回転により跳ね上げられる潤滑オイルの量が低減する状態において制御プレートが付勢バネの付勢力によって最小開放位置から最大開放位置へ向かう方向へ回動される。

本発明によれば、制御プレートがリングギヤの回転により跳ね上げられる潤滑オイルの量に応じて仕切壁に対して回動され、リングギヤの回転により跳ね上げられる潤滑オイルの量が増加するに従って流入孔の開口面積が低減されるため、リングギヤが高い回転数で回転されている状態において製造コストの高騰及び大型化を来すことなく軸配置空間に配置された各部に対する十分な潤滑状態を確保することができる。

図２乃至図８と共に本発明デファレンシャル装置の実施の形態を示すものであり、本図は、車両の概略構成を示す図である。デファレンシャル装置の水平断面図である。デファレンシャル装置の垂直断面図である。仕切壁や制御プレート等を示す断面図である。制御プレートが最大開放位置に保持されている状態を示す背面図である。制御プレートが仕切壁に支持される構造を示す断面図である。制御プレートが最大開放位置と最小開放位置の間にある状態を示す背面図である。制御プレートが最小開放位置に保持されている状態を示す背面図である。

以下に、本発明デファレンシャル装置を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。

＜車両の構成＞
先ず、デファレンシャル装置を備えた車両１００の構成の概要について説明する（図１参照）。

車両１００はエンジン１０１と動力伝達装置１０２と油圧制御部１０３とギヤ機構１０４とデファレンシャル装置１と駆動輪１０５、１０５とエンジン制御部１０６と伝達機構制御部１０７とバス１０８を備えている。

エンジン１０１は車両１００を走行させる走行用の動力源として機能し、燃料を消費して車両１００の駆動輪１０５、１０５に作用させる動力を発生する。エンジン１０１は燃料を燃焼して動力伝達装置１０２への出力シャフトとして機能するクランクシャフト１０９にトルクを発生させる。尚、車両１００においては、走行用の駆動源として電動モーターがエンジン１０１に代えて又はエンジン１０１に加えて設けられていてもよい。

動力伝達装置１０２はトルクコンバーター１１０と前後進切替機構１１１と変速伝達機構１１２を有している。動力伝達装置１０２はエンジン１０１から駆動輪１０５、１０５への動力伝達の経路中に設けられ、エンジン１０１から駆動輪１０５、１０５に動力を伝達する機能を有し、差動油の油圧によって動作する。

トルクコンバーター１１０はエンジン１０１と前後進切替機構１１１の間に配置され、エンジン１０１からクランクシャフト１０９を介して伝達された動力のトルクを増幅又は維持し、前後進切替機構１１１に伝達する機能を有している。

前後進切替機構１１１はトルクコンバーター１１０と変速伝達機構１１２の間に配置され、エンジン１０１からトルクコンバーター１１０を介して伝達された動力によって回転される回転軸の回転速度を変速する機能と回転軸の回転方向を切り換える機能とを有している。

変速伝達機構１１２は前後進切替機構１１１とギヤ機構１０４の間に配置されている。変速伝達機構１１２には前後進切替機構１１１から入力軸１１３を介して動力が伝達され、変速伝達機構１１２から入力軸１１３を介して入力された動力が出力軸１１４を介してギヤ機構１０４へ向けて出力される。変速伝達機構１１２は入力軸１１３を介して入力される動力を無段階に変速する無段変速機（連続可変トランスミッション：Continuously Variable Transmission（ＣＶＴ））を有している。

変速伝達機構１１２から出力軸１１４に伝達された動力はギヤ機構１０４を介してデファレンシャル装置１に伝達される。デファレンシャル装置１は伝達された動力を車軸１１５、１１５を介して駆動輪１０５、１０５に伝達する。デファレンシャル装置１は車両１００が旋回する際に生じる駆動輪１０５、１０５間の回転速度の差を吸収する機能を有している。

油圧制御部１０３は差動油の油圧によってトルクコンバーター１１０と前後進切替機構１１１と変速伝達機構１１２を動作させる。油圧制御部１０３には図示しない複数の油路やオイルリザーバーやオイルポンプや複数の電磁弁等が設けられ、伝達機構制御部１０７から出力される制御信号に基づいて動力伝達装置１０２の各部に供給される差動油の流量や油圧を制御する。また、油圧制御部１０３は動力伝達装置１０２の各部やデファレンシャル装置１の各部の潤滑を行う潤滑油供給部としても機能する。

エンジン制御部１０６と伝達機構制御部１０７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を有するマイクロコンピューターを備え、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の所定の車載ネットワーク通信規格に対応したバス１０８を介して相互のデータ通信が可能に接続されている。

エンジン制御部１０６は、エンジン１０１についての燃料噴射制御や点火制御や吸入空気量調節制御等の各種の動作制御を行う機能を有している。エンジン制御部１０６は伝達機構制御部１０７と通信可能にされ、必要に応じてエンジン１０１の動作状態に関するデータを伝達機構制御部１０７に出力し、また、必要に応じ伝達機構制御部１０７から出力される各種の信号に基づいてエンジン１０１の動作制御を行う。

伝達機構制御部１０７は油圧制御部１０３を制御することにより、トルクコンバーター１１０と前後進切替機構１１１と変速伝達機構１１２の動作制御を行う。

＜デファレンシャル装置の構成＞
次に、デファレンシャル装置１の構成について説明する（図２乃至図６参照）。

デファレンシャル装置１はハウジング２に所要の各部が配置又は支持されて構成されている（図２及び図３参照）。

ハウジング２は前後に延びる筒状に形成された軸支持部３と軸支持部３の後端に連続されたカバー部４とを有している。カバー部４の左右両側面部にはそれぞれ部材配置孔４ａ、４ａが形成されている。ハウジング２の内部には軸支持部３とカバー部４の間に前後方向を向く仕切壁５が設けられている。尚、仕切壁５はハウジング２と一体に形成されていてもよい。

仕切壁５の略中央部には軸挿通孔５ａが形成されている（図３参照）。仕切壁５には軸挿通孔５ａの周囲の位置に流入孔５ｂと戻り孔５ｃが形成され、流入孔５ｂが戻り孔５ｃの上方に位置されている（図４参照）。仕切壁５には後方に突出された保持突部６が設けられ、保持突部６における反対側の面はそれぞれ第１の規制面６ａと第２の規制面６ｂとして形成されている（図５参照）。仕切壁５にはそれぞれ後方に突出されたバネ支持突部５ｄとバネ掛け突部５ｅが設けられている。

軸支持部３の内部における少なくとも下端寄りの位置には隔壁部７が設けられている。隔壁部７の前面部には略上下に延びる流出孔７ａが形成されている。

ハウジング２の内部空間は仕切壁５によって前後で仕切られており、仕切壁５によって仕切られた前側の空間のうち隔壁部７の上側の空間が軸配置空間８として形成され、仕切壁５によって仕切られた後側の空間がギヤ配置空間９として形成されている。また、仕切壁５によって仕切られた前側の空間のうち軸支持部３の内部における隔壁部７の下側の空間が戻り経路１０として形成され、戻り経路１０は前端が流出孔７ａに連通され後端が戻り孔５ｃに連通されている。従って、戻り経路１０は、流出孔７ａを介して軸配置空間８に連通され、戻り孔５ｃを介してギヤ配置空間９に連通されている。

カバー部４の左右両側面部にはそれぞれ軸受部材１１、１１が固定されている（図２参照）。軸受部材１１は一部が部材配置孔４ａに挿入されて配置された状態でカバー部４に固定されている。

軸受部材１１、１１にはそれぞれベアリング１２、１２を介して軸連結部材１３、１３が回転可能に支持されている。軸連結部材１３には車軸１１５が連結されている。

ハウジング２の軸支持部３にはドライブ軸１４がベアリング１５、１６、１６を介して回転自在に支持されている。ベアリング１５、１６、１６は前側から順に位置されている。ドライブ軸１４は軸配置空間８に配置され、後端部が仕切壁５の軸挿通孔５ａに挿通されて支持されている。ドライブ軸１４にはギヤ機構１０４を介してエンジン１０１等の動力が伝達される。

ベアリング１５、１６、１６のうち最も後側に位置されているベアリング１６の直ぐ後側には仕切壁５に形成された流入孔５ｂが位置されている。

ドライブ軸１４の後端部にはドライブギヤ１７が固定されている。ドライブギヤ１７はハウジング２のギヤ配置空間９に配置され、ドライブ軸１４に伴って回転される。

ハウジング２のギヤ配置空間９には差動ギヤ機構１８が配置されている。差動ギヤ機構１８はリングギヤ１９とデファレンシャルケース２０とピニオンギヤ２１、２１とサイドギヤ２２、２２を有している。

リングギヤ１９は回転軸の軸方向が左右方向にされ、前端部においてドライブギヤ１７に噛合されている。

デファレンシャルケース２０にはリングギヤ１９が固定されている。従って、リングギヤ１９とデファレンシャルケース２０は一体になって回転される。デファレンシャルケース２０の内部の空間はギヤ配置空間２０ａとして形成され、デファレンシャルケース２０の両側面部にはそれぞれギヤ支持孔２０ｂ、２０ｂが形成されている。デファレンシャルケース２０のギヤ支持孔２０ｂ、２０ｂにはそれぞれ軸連結部材１３、１３の一部が挿通され、それぞれ軸連結部材１３、１３の内側の端部がギヤ配置空間２０ａに位置されている。

デファレンシャルケース２０にはギヤ支持軸２３が固定されている。ギヤ支持軸２３は軸方向が前後方向にされ、デファレンシャルケース２０の前後両面部間に位置されている。

ピニオンギヤ２１、２１はギヤ支持軸２３に回転可能に支持され、デファレンシャルケース２０のギヤ配置空間２０ａに位置されている。

サイドギヤ２２、２２はそれぞれ軸連結部材１３、１３の内側の端部に固定された状態で一部を除いてギヤ配置空間２０ａに位置され、それぞれ二つのピニオンギヤ２１、２１の双方に噛合されている。サイドギヤ２２、２２は一部がそれぞれデファレンシャルケース２０のギヤ支持孔２０ｂ、２０ｂに挿通され、それぞれデファレンシャルケース２０に対して軸連結部材１３、１３と一体になって回転される。

ハウジング２の内部における下側の空間には潤滑オイルが貯留されている。潤滑オイルはハウジング２の内部に配置された各部を潤滑する役割を担い、リングギヤ１９の回転によって跳ね上げられ、各部へ向けて流動される。

仕切壁５の後面には制御プレート２４が回動可能に支持されている（図４乃至図６参照）。制御プレート２４は所定の形状に形成されたベース板部２５とベース板部２５における外周縁の一部から後方に突出されたオイル受けリブ２６とオイル受けリブ２６の外周面から突出された第１の被規制部２７とベース板部２５の外周面から突出された第２の被規制部２８とを有している。

ベース板部２５は前後方向を向く板状に形成され、それぞれ前後方向に貫通された被支持孔２９と制御孔３０を有している（図５及び図６参照）。被支持孔２９は円形状に形成され制御孔３０は非円形状に形成されている。制御孔３０は、例えば、略勾玉状に形成され、制御プレート２４の回動方向において次第に幅が変化する形状にされている（図５参照）。

具体的には、制御孔３０は最も幅が広い幅広部３０ａと最も幅が狭い幅狭部３０ｂとを有している。制御孔３０の幅広部３０ａと幅狭部３０ｂの間の部分は中間部３０ｃとして形成されている。幅広部３０ａの幅は仕切壁５に形成された流入孔５ｂの径より大きくされ、幅狭部３０ｂの幅は流入孔５ｂの径より小さくされている。

オイル受けリブ２６は制御孔３０に沿う位置に設けられ、ベース板部２５における外周縁の形状に沿って略下方に凸になるように湾曲されている。

第１の被規制部２７はベース板部２５の厚み方向に直交する方向においてオイル受けリブ２６の外周面から突出され、第２の被規制部２８はベース板部２５の厚み方向に直交する方向においてベース板部２５の外周面から突出されている。第１の被規制部２７と第２の被規制部２８はベース板部２５の周方向に離隔して位置されている。

ベース板部２５には円筒カラー３１が結合されている（図６参照）。円筒カラー３１は前端部が被支持孔２９に嵌合された状態でベース板部２５に結合されている。

円筒カラー３１にはカラー部材３２が支持されている。カラー部材３２は円筒カラー３１より一回り径が小さい円筒状の筒部３２ａと筒部３２ａの後端部から外方に張り出されたフランジ部３２ｂとから成り、筒部３２ａが円筒カラー３１の内部に挿入されている。カラー部材３２は筒部３２ａが円筒カラー３１に前後方向において摺動自在に支持されている。

円筒カラー３１には圧縮コイルバネ３３が支持され、圧縮コイルバネ３３は伸縮方向における両端がカラー部材３２のフランジ部３２ｂとベース板部２５における被支持孔２９の周囲の部分とに押し付けられる。

制御プレート２４はボルト３４によって仕切壁５に回動可能に支持される。ボルト３４は螺軸部３４ａがカラー部材３２を挿通されて仕切壁５に螺合される。ボルト３４の螺軸部３４ａが仕切壁５に螺合された状態において、ボルト３４の頭部３４ｂによってカラー部材３２の筒部３２ａが仕切壁５の後面に押し付けられ、フランジ部３２ｂによって圧縮コイルバネ３３が圧縮され、圧縮コイルバネ３３によってベース板部２５が仕切壁５の後面に押し付けられる。従って、制御プレート２４は仕切壁５からの浮き上がりが防止され、ベース板部２５が仕切壁５に摺動可能な状態で回動可能に支持される。

制御プレート２４が仕切壁５に回動可能に支持された状態においては、第１の被規制部２７と第２の被規制部２８の間に仕切壁５に設けられた保持突部６が位置される。

制御プレート２４は制御孔３０の少なくとも一部が仕切壁５の流入孔５ｂに重なる状態で仕切壁５に対して回動される。制御孔３０は制御プレート２４の回動方向において次第に幅が変化する形状にされているため、制御プレート２４の回動位置に応じて流入孔５ｂとの重なる領域が変化される。制御プレート２４は流入孔５ｂの開放状態が最大になる最大開放位置と流入孔５ｂの開放状態が最小になる最小開放位置との間で回動される。

仕切壁５には付勢バネ３５が支持されている。付勢バネ３５は、例えば、捩じりコイルバネであり、コイル部３５ａがバネ支持突部５ｄに支持され、第１の腕部３５ｂがバネ掛け突部５ｅに係合され、第２の腕部３５ｃが制御プレート２４におけるオイル受けリブ２６の外面に係合される。従って、制御プレート２４は付勢バネ３５によって最小開放位置から最大開放位置へ向かう回動方向へ付勢され、付勢バネ３５に対して付勢力に反する力が作用していない状態においては第１の被規制部２７が保持突部６の第１の規制面６ａに押し付けられて最大開放位置に保持される。

上記したように、ハウジング２の内部には潤滑オイルが貯留され、リングギヤ１９の回転によって跳ね上げられるが、リングギヤ１９の回転によって跳ね上げられた潤滑オイルは、一部を除いて下方に流動され再びリングギヤ１９の回転によって跳ね上げられてギヤ配置空間９において循環される（図３に示す矢印Ａ参照）。潤滑オイルがギヤ配置空間９において循環されることにより、ギヤ配置空間９に配置された差動ギヤ機構１８や差動ギヤ機構１８の各部を支持するベアリング１２等の各部が潤滑される。

一方、リングギヤ１９の回転によって跳ね上げられた潤滑オイルの一部は、制御プレート２４の制御孔３０を通り仕切壁５に形成された流入孔５ｂに流入され軸配置空間８へ向けて流動され、軸配置空間８において流動される（図３に示す矢印Ｂ参照）。潤滑オイルが軸配置空間８において流動されることにより、軸配置空間８に配置されたドライブ軸１４やドライブ軸１４を支持するベアリング１５、１６、１６等の各部が潤滑される。

軸配置空間８において流動された潤滑オイルは、軸配置空間８から隔壁部７の流出孔７ａから流出され（図３に示す矢印Ｃ参照）、戻り経路１０を流動されて仕切壁５に形成された戻り孔５ｃを介して再びギヤ配置空間９に流入される（図３に示す矢印Ｄ参照）。

＜デファレンシャル装置における動作＞
以下に、デファレンシャル装置１における差動ギヤ機構１８等の動作について説明する。

ドライブ軸１４を介してドライブギヤ１７にエンジン１０１等からの動力が伝達されると、ドライブギヤ１７と噛合されているリングギヤ１９が回転され、リングギヤ１９とデファレンシャルケース２０が一体になって回転されると共にピニオンギヤ２１、２１がデファレンシャルケース２０の回転に伴って公転される。ピニオンギヤ２１、２１が公転されると、ピニオンギヤ２１、２１と噛合されているサイドギヤ２２、２２が回転され、サイドギヤ２２、２２と軸連結部材１３、１３が一体になって回転され、車軸１１５、１１５を介して駆動輪１０５、１０５に動力が伝達されて車両１００が走行される。

このとき、車両１００の直進時には左右の駆動輪１０５、１０５に対する路面からの抵抗が同等であるため、ピニオンギヤ２１、２１がデファレンシャルケース２０の回転に伴って公転されるが自転はされず、ピニオンギヤ２１、２１に噛合されているサイドギヤ２２、２２にピニオンギヤ２１、２１の回転力が同等に伝達される。

一方、車両１００の旋回時には左右の駆動輪１０５、１０５に対する路面からの抵抗が異なり、一方のサイドギヤ２２がピニオンギヤ２１、２１を押し返そうとしてピニオンギヤ２１、２１が公転かつ自転する。従って、ピニオンギヤ２１、２１の自転により他方のサイドギヤ２２の回転が増速され、左右の駆動輪１０５、１０５に回転差が生じて円滑な走行状態が確保される。

上記のように車両１００の走行時には、リングギヤ１９が回転されてリングギヤ１９によって潤滑オイルが跳ね上げられる。

このとき車両１００が低速走行されている状態においては、リングギヤ１９の回転速度が低く潤滑オイルのリングギヤ１９の回転による跳ね上げ量は少ないため、制御プレート２４のオイル受けリブ２６に対する潤滑オイルの作用は小さく、オイル受けリブ２６に上方側から付与される潤滑オイルによる流体抵抗が小さい状態にされている。従って、制御プレート２４は付勢バネ３５の付勢力によって第１の被規制部２７が保持突部６の第１の規制面６ａに押し付けられ、一方の回動端である最大開放位置に保持されている（図５参照）。

最大開放位置においては、ベース板部２５に形成された制御孔３０の幅広部３０ａが仕切壁５に形成された流入孔５ｂに重なった状態にされ、流入孔５ｂの開放状態が最大にされている。従って、リングギヤ１９の回転による跳ね上げ量に応じて十分な量の潤滑オイルが流入孔５ｂから軸配置空間８へ向けて流動される。

一方、車両１００の走行速度が上昇していく状態においては、リングギヤ１９の回転速度が高くなっていき潤滑オイルのリングギヤ１９の回転による跳ね上げ量が増加していくため、制御プレート２４のオイル受けリブ２６に対する潤滑オイルの作用が大きくなっていく。従って、オイル受けリブ２６に上方側から付与される潤滑オイルによる流体抵抗が大きくなっていき、制御プレート２４が付勢バネ３５の付勢力に反して最小開放位置へ向けて回動されていく（図７参照）。

制御プレート２４が最小開放位置へ向けて回動されていくことにより、付勢バネ３５の付勢力によって第１の規制面６ａに押し付けられていた第１の被規制部２７が保持突部６から離隔される。

制御プレート２４が最大開放位置から最小開放位置へ向けて回動されていくことにより、制御孔３０の中間部３０ｃが流入孔５ｂに重なった状態にされ、流入孔５ｂの開放状態が小さくされていく。従って、リングギヤ１９の回転による跳ね上げ量は増加していくが、流入孔５ｂに対する潤滑オイルの流入可能な量が小さくされていく。

さらに車両１００の走行速度が上昇し車両１００が高速走行される状態においては、リングギヤ１９の回転速度がさらに高くなり潤滑オイルのリングギヤ１９の回転による跳ね上げ量がさらに増加するため、制御プレート２４のオイル受けリブ２６に対する潤滑オイルの作用が一層大きくなる。従って、オイル受けリブ２６に上方側から付与される潤滑オイルによる流体抵抗がさらに大きい状態にされ、制御プレート２４が付勢バネ３５の付勢力に反して最小開放位置へ向けてさらに回動されていく（図８参照）。

最小開放位置へ向けてさらに回動された制御プレート２４は、第２の被規制部２８が保持突部６の第２の規制面６ｂに押し付けられて最小開放位置に保持される。

最小開放位置においては、制御孔３０の幅狭部３０ｂが流入孔５ｂに重なった状態にされ、流入孔５ｂの開放状態が最小にされる。従って、リングギヤ１９の回転による跳ね上げ量はさらに増加するが、流入孔５ｂに対する潤滑オイルの流入可能な量がさらに小さくされる。

このとき、例えば、流入孔５ｂから軸配置空間８へ向けて流動される潤滑オイルの量は、低速走行時における油量と同等又は少なくされる。従って、ギヤ配置空間９において潤滑するための潤滑オイルの量が不足せず、ギヤ配置空間９における十分な量の潤滑オイルによって差動ギヤ機構１８や差動ギヤ機構１８の各部を支持するベアリング１２等の各部が潤滑される。

＜まとめ＞
以上に記載した通り、デファレンシャル装置１にあっては、仕切壁５にリングギヤ１９の回転により跳ね上げられる潤滑オイルの量に応じて回動される制御プレート２４が支持され、制御プレート２４にリングギヤ１９の回転により跳ね上げられる潤滑オイルの量が増加するに従って流入孔５ｂの開口面積を低減させる制御孔３０が形成されている。

従って、制御プレート２４がリングギヤ１９の回転により跳ね上げられる潤滑オイルの量に応じて仕切壁５に対して回動され、リングギヤ１９の回転により跳ね上げられる潤滑オイルの量が増加するに従って流入孔５ｂの開口面積が低減される。

これにより、リングギヤ１９の外周側に潤滑オイルの流入孔５ｂへの流入量を制御する構造物を設ける必要がなく、アクチュエーター等によって潤滑オイルの流入孔５ｂへの流入量を制御する構造や潤滑オイルの状態を検出する構成を設ける必要もない。従って、リングギヤ１９が高い回転数で回転されている状態において製造コストの高騰及び大型化を来すことなくギヤ配置空間９に配置された各部に対する十分な潤滑状態を確保することができる。

また、制御プレート２４にリングギヤ１９の回転によって跳ね上げられる潤滑オイルを受けるオイル受けリブ２６が設けられ、オイル受けリブ２６に対する潤滑オイルからの流体抵抗に応じて制御プレート２４が回動される。

従って、オイル受けリブに対する潤滑オイルからの流体抵抗によって制御プレート２４が回動されるため、簡素な構成によりリングギヤ１９の回転状態に応じて制御プレート２４が回動され、製造コストの高騰を来すことなく流入孔５ｂに流入される潤滑オイルの流動量を制御することができる。

さらに、制御孔３０が制御プレート２４の回動方向に沿って幅が変位する形状に形成され、制御プレート２４は制御孔３０が流入孔５ｂの少なくとも一部に重なる状態でが回動される。

従って、リングギヤ１９の回転時には常時ギヤ配置空間９から軸配置空間８に潤滑オイルが流動されるため、車両１００の走行時に常に軸配置空間８に配置された各部の円滑な動作状態を確保することができる。

また、流入孔５ｂと制御孔３０が重なる大きさに応じてギヤ配置空間９からの流入孔５ｂに対する潤滑オイルの流入量が制御されるため、簡素な構成により製造コストの高騰を来すことなくギヤ配置空間９からの流入孔５ｂに対する潤滑オイルの流入量の制御を行うことができる。

さらにまた、制御プレート２４は流入孔５ｂの開放状態が最大になる最大開放位置と流入孔５ｂの開放状態が最小になる最小開放位置との間で回動可能にされ、仕切壁５に制御プレート２４を最大開放位置と最小開放位置にそれぞれ保持する保持突部６が設けられている。

従って、制御プレート２４が保持突部６によって最大開放位置と最小開放位置に保持されるため、制御プレート２４を各開放位置に保持してギヤ配置空間９からの流入孔５ｂに対する潤滑オイルの流入量の制御を適正に行うことができる。

加えて、制御プレート２４を最小開放位置から最大開放位置へ向かう回動方向へ付勢する付勢バネ３５が設けられている。

従って、リングギヤ１９の回転により跳ね上げられる潤滑オイルの量が低減する状態において制御プレート２４が付勢バネ３５の付勢力によって最小開放位置から最大開放位置へ向かう方向へ回動されるため、車両１００に振動等が生じた場合においても制御プレート２４の意図しない回動が抑制され、流入孔５ｂへの流入量の意図しない低減を防止して軸配置空間８に配置された各部に対する安定した潤滑状態を確保することができる。

１デファレンシャル装置
２ハウジング
５仕切壁
５ｂ流入孔
６保持突部
８軸配置空間
９ギヤ配置空間
１４ドライブ軸
１７ドライブギヤ
１８差動ギヤ機構
１９リングギヤ
２４制御プレート
２６オイル受けリブ
３０制御孔
３５付勢バネ

Claims

ハウジングの内部に差動ギヤ機構が配置されたデファレンシャル装置であって、
動力源から伝達される動力によって回転されるドライブ軸と、
前記ドライブ軸の回転に伴って回転されるドライブギヤと、
前記ドライブギヤを介して伝達される動力によって回転されるリングギヤとを備え、
前記ハウジングの内部には前記ドライブ軸が配置される軸配置空間と前記ドライブギヤと前記リングギヤが配置されるギヤ配置空間とが形成され、
前記ハウジングの内部には前記軸配置空間と前記ギヤ配置空間を仕切ると共に前記ギヤ配置空間から前記軸配置空間へ向かう潤滑オイルが流入される流入孔が形成された仕切壁が設けられ、
前記仕切壁には前記リングギヤの回転により跳ね上げられる潤滑オイルの量に応じて回動される制御プレートが支持され、
前記制御プレートに前記リングギヤの回転により跳ね上げられる潤滑オイルの量が増加するに従って前記流入孔の開口面積を低減させる制御孔が形成された
デファレンシャル装置。
前記制御プレートに前記リングギヤの回転によって跳ね上げられる潤滑オイルを受けるオイル受けリブが設けられ、
前記オイル受けリブに対する潤滑オイルからの流体抵抗に応じて前記制御プレートが回動される
請求項１に記載のデファレンシャル装置。
前記制御孔が前記制御プレートの回動方向に沿って幅が変位する形状に形成され、
前記制御プレートは前記制御孔が前記流入孔の少なくとも一部に重なる状態で回動される
請求項１又は請求項２に記載のデファレンシャル装置。
前記制御プレートは前記流入孔の開放状態が最大になる最大開放位置と前記流入孔の開放状態が最小になる最小開放位置との間で回動可能にされ、
前記仕切壁に前記制御プレートを前記最大開放位置と前記最小開放位置にそれぞれ保持する保持突部が設けられた
請求項１、請求項２又は請求項３に記載のデファレンシャル装置。
前記制御プレートを前記最小開放位置から前記最大開放位置へ向かう回動方向へ付勢する付勢バネが設けられた
請求項４に記載のデファレンシャル装置。