JPH09296857A - デファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 差動制限用の円錐クラッチを充分に潤滑する
と共に、この円錐クラッチの円錐面の隙間を直接測定す
る。 【解決手段】 デフケース３と一体に回転するピニオン
シャフト１７上に回転自在に支承されたピニオンギヤ２
３と、ピニオンギヤ２３と噛み合った出力側サイドギヤ
２５、２７とを有するベベルギヤ式の差動ギヤ機構３１
と、デフケース３とサイドギヤ２５、２７との間に形成
された円錐クラッチ３３、３５と、デフケース３に形成
されサイドギヤ２５、２７側の各円錐面３９、４３の大
径部から小径部までを外部に露出させる潤滑孔４９、５
３とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【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】特公昭４７−１０４８４号公報に図６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、デフ
ケース２０３に固定されたピニオンシャフト２０５と、
ピニオンシャフト２０５上に回転自在に支承されたピニ
オンギヤ２０７と、ピニオンギヤ２０７と噛み合う出力
側サイドギヤ２０９、２１１とからなるベベルギヤ式の
差動ギヤ機構２１３を備えており、サイドギヤ２０９、
２１１はそれぞれの車軸２１５、２１７にスプライン連
結されている。

【０００４】各車軸２１５、２１７にはクラッチ部材２
１９、２１９がスプライン連結され、各クラッチ部材２
１９とデフケース２０３との間には、それぞれコーンク
ラッチ２２１、２２１が形成されている。これらのコー
ンクラッチ２２１、２２１は各サイドギヤ２０９、２１
１のピニオンギヤ２０７に対する噛み合い反力を受けて
締結され、差動ギヤ機構２１３の差動を制限すると共
に、コイルばね２２３によって一定の差動制限力を得て
いる。

【０００５】デフケース２０３には潤滑孔２２５、２２
５が設けられており、これらの潤滑孔２２５から流入し
たオイルは、各クラッチ部材２１９に設けられたオイル
溝２２７を通って各コーンクラッチ２２１の全摺動面を
潤滑するようにされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】コーンクラッチ２２１
には大きな負担が掛かるから充分なオイルを供給する必
要があるが、上記のように、デファレンシャル装置２０
１は潤滑孔２２５から流入したオイルがオイル溝２２７
を介してコーンクラッチ２２１の全摺動面に与えられる
ように構成されているから、差動回転が生じてからコー
ンクラッチ２２１の全摺動面にオイルが供給されるまで
にタイムラグがあり、差動が発生しても瞬時に対応する
ことができず、オイル切れによる焼き付きや焼き付きに
よる動作不良が発生する。

【０００７】又、コーンクラッチ２２１が締結されると
きにはサイドギヤ２０９、２１１がクラッチ部材２１９
と共に移動するが、サイドギヤ２０９、２１１の移動量
（コーンクラッチ２２１部でのクラッチ部材２１９とデ
フケース２０３との隙間）が大きすぎると、サイドギヤ
２０９、２１１とピニオンギヤ２０７とのバックラッシ
が大きくなり、噛み合い状態が悪化して耐久性が低下す
る。

【０００８】このように、クラッチ部材２１９とデフケ
ース２０３との隙間は、コーンクラッチ２２１の効き方
や差動ギヤ機構２１３のバックラッシ量などに対する影
響が大きい。

【０００９】しかし、クラッチ部材２１９とデフケース
２０３との隙間を直接測定できればよいが、デファレン
シャル装置２０１を組み立てた後は、各部品の寸法を測
定し、これらの寸法から計算して隙間を推定する以外に
方法がなく、手間が掛かってコスト高になる上に、不正
確でもある。

【００１０】そこで、この発明は、差動制限用の円錐ク
ラッチを充分に潤滑できると共に、この円錐クラッチの
円錐面の隙間を直接測定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する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のデファレ
ンシャル装置は、オイル溜りが設けられたケーシングの
内部に配置され、エンジンの駆動力によって回転駆動さ
れるデフケースと、デフケースと一体に回転するピニオ
ンシャフトと、ピニオンシャフト上に回転自在に支承さ
れたピニオンギヤと、このピニオンギヤと噛み合った一
対の出力側サイドギヤとを有するベベルギヤ式の差動ギ
ヤ機構と、デフケースに形成された円錐面とサイドギヤ
と一体に回転するクラッチ部材に形成されデフケースの
円錐面に貫入した円錐面とからなる円錐クラッチと、デ
フケースに形成されサイドギヤ側円錐面の大径部から小
径部までを外部に露出させる潤滑孔とを備えたことを特
徴とする。

【００１２】デフケースを回転させるエンジンの駆動力
は、ピニオンシャフトからピニオンギヤを介して各サイ
ドギヤに分配され、出力軸を介して各車輪側に伝達され
る。

【００１３】差動回転が生じると、各サイドギヤが受け
るピニオンギヤとの噛み合い反力によって円錐クラッチ
が締結され、生じた摩擦抵抗により差動制限力が得られ
る。

【００１４】又、潤滑孔を介してオイル溜りからデフケ
ースにオイルが流入すると共に、この潤滑孔を介してサ
イドギヤ側円錐面の全面が大径部から小径部にわたって
外部に露出するから、差動回転が生じると、従来例と異
なって、タイムラグなしに円錐クラッチにオイルが供給
され、焼き付きや焼き付きによる動作不良が防止され
る。

【００１５】又、このように潤滑孔を介してサイドギヤ
側円錐面の全面が外部に露出しているから、潤滑孔から
シックネスゲージを差し込むことが可能であり、こうす
ることによって円錐クラッチの隙間を直接正確に測定す
ることができる。

【００１６】こうして、円錐クラッチの隙間と、サイド
ギヤとピニオンギヤのバックラッシとを正確に管理する
ことが可能になり、これらを適正に管理することによっ
て円錐クラッチが適正に作動すると共に、差動ギヤ機構
の噛み合いが良好な状態に保たれて耐久性が向上する。

【００１７】これに加えて、各部品の寸法を測定し隙間
を計算することが不要であるから、作業時間が短縮され
て低コストになると共に、隙間を正確に知ることができ
る。

【００１８】請求項２記載の発明は、請求項１記載のデ
ファレンシャル装置であって、潤滑孔を複数個有するこ
とを特徴とし、請求項１の構成と同等の効果を得る。

【００１９】これに加えて、潤滑孔を複数個設けたこと
によって円錐クラッチに対するオイルの供給量がそれだ
け増加し、僅かな差動回転角が生じただけでオイルが円
錐クラッチの全面に供給され、焼き付き防止効果が更に
向上する。

【００２０】請求項３記載の発明は、請求項１又は請求
項２に記載の発明であって、潤滑孔に形成される回転方
向一側の縁部と回転方向他側の縁部とに、それぞれ径方
向に対して異なった傾斜角を与えたことを特徴とし、請
求項１又は請求項２の構成と同等の効果を得る。

【００２１】これに加えて、潤滑孔の回転方向一側と他
側の各縁部に径方向に対して異なる傾斜角を与えたこと
によって、デフケースの回転方向及び差動回転方向によ
って円錐クラッチに対するオイルの供給量を変えること
ができる。

【００２２】例えば、車両が前進走行するときの回転方
向側（先行回転側）の縁部の傾斜角を大きくし、車両が
後進走行するときの回転方向側（後行回転側）の縁部の
傾斜角をそれより小さくすれば、前進走行時は、大きな
傾斜角によって潤滑孔の先行回転側に広い開口が設けら
れ、この開口から多量のオイルが入り込み、入り込んだ
オイルは潤滑孔の後行回転側縁部に当たって円錐クラッ
チの円錐面の間に押し込まれる。

【００２３】こうして、多量のオイル供給が必要な前進
走行時にオイル供給量が増加し、円錐クラッチ及びギヤ
の噛み合い部などを充分に潤滑することができる。

【００２４】請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求
項３のいずれか一項に記載の発明であって、潤滑孔の縁
部に、クラッチ部材の円錐面にオイルを導く傾斜面を設
けたことを特徴とし、請求項１乃至請求項３の構成と同
等の効果を得る。

【００２５】これに加えて、デフケースの回転、あるい
は、差動時のクラッチ部材の回転に伴って、潤滑孔の縁
部に設けた傾斜面から円錐クラッチの円錐面に向けてオ
イルが反射し押し込まれるから、円錐クラッチの潤滑効
率と焼き付き防止効果とが更に向上する。

【００２６】請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求
項４のいずれか一項に記載の発明であって、デフケース
の円錐面とサイドギヤ側円錐面の一方又は両方にオイル
溝を設けたことを特徴とし、請求項１乃至請求項４の構
成と同等の効果を得る。

【００２７】これに加えて、差動回転が生じると、円錐
面に設けたオイル溝から円錐クラッチにオイルが瞬時に
供給され、潤滑効率と焼き付き防止効果とを更に向上さ
せる。

【００２８】

【発明の実施の形態】図１乃至図５によって本発明の一
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を示しており、このデファレンシャル装置
１は請求項１、２、３、４、５の特徴を備えている。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。

【００２９】図１のように、デファレンシャル装置１の
デフケース３はケーシング本体５とカバー７とをボルト
８（図２）で固定して構成されている。

【００３０】デフケース３はデフキャリヤ（ケーシン
グ）の内部に配置されており、デフケース３の左右のボ
ス部９、１１はぞれぞれベアリングを介してデフキャリ
ヤに支承されている。このデフキャリヤにはオイル溜り
が形成されており、ボス部９、１１にはデフケース３の
回転に伴ってオイルを内部に導く螺旋状のオイル溝１
３、１５が設けられている。

【００３１】デフケース３にはリングギヤがボルトで固
定されており、このリングギヤは駆動力伝達系の駆動ギ
ヤと噛み合っている。こうして、デフケース３はエンジ
ンの駆動力によりこの駆動力伝達系を介して回転駆動さ
れる。

【００３２】デフケース３の内部では、ピニオンシャフ
ト１７が両端を貫通孔１９、１９に嵌合し、スプリング
ピン２１で廻り止めされている。ピニオンシャフト１７
上にはピニオンギヤ２３、２３が回転自在に支承されて
いる。ピニオンギヤ２３には左右から出力側のサイドギ
ヤ２５、２７（クラッチ部材）が噛み合っており、各サ
イドギヤ２５、２７はそれぞれの車軸にスプライン連結
されている。

【００３３】ピニオンギヤ２３とデフケース３との間に
は、ピニオンギヤ２３の遠心力と、サイドギヤ２５、２
７との噛み合い反力とを受ける球面ワッシャ２９が配置
されている。又、各サイドギヤ２５、２７はピニオンギ
ヤ２３との噛み合いによって径方向外側から支持されて
いる。

【００３４】こうして、ベベルギヤ式の差動ギヤ機構３
１が構成されている。

【００３５】デフケース３を回転させるエンジンの駆動
力は、ピニオンシャフト１７からピニオンギヤ２３を介
してサイドギヤ２５、２７に分配され、各車軸を介して
左右の車輪に伝達される。又、例えば悪路走行中に、各
車輪間に駆動抵抗差が生じると各ピニオンギヤ２３の自
転によってエンジンの駆動力は左右各側に差動分配され
る。

【００３６】各サイドギヤ２５、２７とデフケース３と
の間にはそれぞれ円錐クラッチ３３、３５が形成されて
いる。サイドギヤ２５側の円錐クラッチ３３はカバー７
とサイドギヤ２５にそれぞれ形成された円錐面３７、３
９から構成され、サイドギヤ２７側の円錐クラッチ３５
はケーシング本体５とサイドギヤ２７にそれぞれ形成さ
れた円錐面４１、４３から構成されている。

【００３７】車輪の間に差動回転が発生すると、ピニオ
ンギヤ２３との噛み合いによって各サイドギヤ２５、２
７に生じる噛み合い反力を受けて円錐クラッチ３３、３
５が締結され、これらの摩擦抵抗により差動ギヤ機構３
１の差動が制限される。

【００３８】図２のように、カバー７の外面には４本の
リブ４５が回転方向等間隔に形成されている。矢印４７
は車両が前進走行する時のデフケース３の回転方向を示
しており、各リブ４５に対してこの回転方向に先行する
位置に、２個の貫通した円形の潤滑孔４９と、２個の貫
通しない円形の孔５１とが設けられている。

【００３９】各潤滑孔４９からは、図２に示したよう
に、サイドギヤ２５の円錐面３９の大径部から小径部ま
での全面が外部に露出している。又、孔５１はカバー７
を軽量化している。

【００４０】図３のように、ケーシング本体５には２個
の潤滑孔５３が回転方向等間隔に形成されており、各潤
滑孔５３からはサイドギヤ２７の円錐面４３の大径部か
ら小径部までの全面が外部に露出している。

【００４１】矢印５５は車両が前進走行する時のデフケ
ース３の回転方向を示しており、各潤滑孔５３の縁部５
７、５９は回転方向に傾斜しており、前進走行側縁部５
７の径方向に対する傾斜角β°は、後進走行側縁部５９
の傾斜角α°より大きくしてある。

【００４２】又、図４に示したように、前進走行側縁部
５７は矢印５５の方向に大きく傾斜させてあり、縁部５
７、５９には切り欠き部６１、６３（傾斜面）がそれぞ
れ設けられている。

【００４３】更に、図５に示したように、デフケース３
の円錐面４１にはオイル溝６５が形成されている。

【００４４】こうして、デファレンシャル装置１が構成
されている。

【００４５】デファレンシャル装置１では、上記のよう
に、潤滑孔４９、５３によってそれぞれサイドギヤ２
５、２７の円錐面３９、４３の全面が外部に露出してい
るから、従来例と異なって、差動回転が生じサイドギヤ
２５、２７が回転すると、円錐クラッチ３３、３５にタ
イムラグなしにオイルが供給され、焼き付きや焼き付き
による動作不良を防止する。

【００４６】又、円錐クラッチ３３、３５に対してそれ
ぞれ潤滑孔４９、５３を２個（複数個）設けたことによ
ってオイル供給量がそれだけ増加し、僅かな差動回転角
が生じただけでオイルが円錐クラッチ３３、３５の全面
に供給され、焼き付き防止効果が更に向上する。

【００４７】これに加えて、潤滑孔５３において、前進
走行側縁部５７の傾斜角β°を後進走行側縁部５９の傾
斜角α°より大きくしたことにより、前進走行時は、潤
滑孔の先行回転側に設けられた広い開口６７から多量の
オイルが入り込み、このオイルは後行回転側の縁部５９
に当たって円錐クラッチ３５の円錐面４１、４３の間に
押し込まれる。

【００４８】こうして、多量のオイル供給が必要な前進
走行時にオイルの供給量を増やすことができ、円錐クラ
ッチ３５及びサイドギヤ２７とピニオンギヤ２３との噛
み合い部などを充分に潤滑することができる。

【００４９】更に、潤滑孔５３の縁部５７、５９に設け
た切り欠き部６１、６３からデフケース３の回転あるい
は差動時のサイドギヤ２７の回転に伴って、円錐クラッ
チ３５の円錐面４１、４３に向けてオイルが反射し押し
込まれるから、円錐クラッチ３５の潤滑効率と焼き付き
防止効果とが更に向上する。

【００５０】又、図４のように、縁部５７を前進走行側
に傾けたことによって開口６７からのオイルの流入量が
増加すると共に、この流入オイルが傾斜させていない縁
部５９とその切り欠き部６３とに当たり、効率よく円錐
クラッチ３５に押し込まれ、潤滑効率と焼き付き防止効
果とを更に向上させる。

【００５１】これに加えて、差動回転が生じると、デフ
ケース３側の円錐面４１に設けたオイル溝６５から円錐
クラッチ３５にオイルが瞬時に供給され、焼き付きを防
止する。

【００５２】又、円錐クラッチ３３側では、車両が前進
走行するときのデフケース３の回転によってリブ４５に
当たったオイル、あるいはサイドギヤ２５の差動回転に
伴って移動しリブ４５に当たったオイルが、潤滑孔４９
に流入し効率良く円錐クラッチ３３に押し込まれ、潤滑
効率と焼き付き防止効果とを向上させる。

【００５３】これに加えて、各潤滑孔４９、５３によっ
てサイドギヤ２５、２７の円錐面３９、４３の全面が露
出しているから、デファレンシャル装置１を組み立てた
後、潤滑孔４９、５３からシックネスゲージを差し込む
ことが可能であり、こうすることによって、円錐クラッ
チ３３、３５の隙間を直接正確に測定することができ
る。なお、図１は潤滑孔５３から円錐クラッチ３５に差
し込んだシックネスゲージ６９を示している。

【００５４】こうして、円錐クラッチ３３、３５の隙間
と、サイドギヤ２５、２７とピニオンギヤ２３のバック
ラッシとを正確に管理することが可能になり、これらを
管理することによって円錐クラッチ３３、３５が適正に
作動すると共に、差動ギヤ機構３１が良好な噛み合い状
態に保たれ、耐久性が向上する。

【００５５】このように、隙間をシックネスゲージで直
接測定することができるから、従来のように各部品の寸
法を測定し隙間を計算する必要が無く、作業時間が短縮
され、低コストである。

【００５６】なお、この発明のデファレンシャル装置
は、デフケースに対してピニオンシャフトを軸方向移動
自在に配置したものでもよい。

【００５７】上記の実施形態はサイドギヤとクラッチ部
材とを一体にした例であるが、これらは別体でもよい。

【００５８】又、この発明のデファレンシャル装置は、
フロントデフ（前輪の車軸上に配置されたデファレンシ
ャル装置）と、リヤデフ（後輪の車軸上に配置されたデ
ファレンシャル装置）と、センターデフ（エンジンの駆
動力を前輪と後輪と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。

【００５９】

【発明の効果】請求項１記載のデファレンシャル装置
は、サイドギヤ側円錐面の大径部から小径部までを外部
に露出させる潤滑孔をデフケースに形成したことによ
り、シックネスゲージを潤滑孔から差し込むことがで
き、こうすることによって円錐クラッチの隙間を直接正
確に測定できる。従って、円錐クラッチの隙間と、サイ
ドギヤとピニオンギヤのバックラッシとを正確に管理す
ることが可能になり、円錐クラッチを適正に作動させ、
差動ギヤ機構を良好な噛み合い状態に保つことができ
る。

【００６０】又、各部品の寸法を測定して隙間を計算す
る必要がないから、作業時間が短縮され、低コストであ
り、隙間の測定が正確である。

【００６１】請求項２記載の発明は、請求項１の構成と
同等の効果を得ると共に、潤滑孔を複数個設けたことに
よって円錐クラッチに対するオイル供給量がそれだけ増
加し、僅かな差動回転角が生じただけでオイルが円錐ク
ラッチの全面に供給され、焼き付き防止効果を更に向上
させる。

【００６２】請求項３記載の発明は、請求項１又は請求
項２の構成と同等の効果を得ると共に、例えば、前進走
行時の回転方向側縁部の傾斜角を大きくし、後進走行時
の回転方向側縁部の傾斜角をそれより小さくすれば、多
量のオイル供給が必要な前進走行時にオイル供給量を増
加させて、円錐クラッチ及びギヤの噛み合い部などを充
分に潤滑することができる。

【００６３】請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求
項３の構成と同等の効果を得ると共に、デフケースの回
転あるいは差動時のクラッチ部材の回転に伴って、潤滑
孔の縁部に設けた傾斜面から円錐クラッチの円錐面に向
けてオイルが反射し押し込まれ、円錐クラッチの潤滑効
率と焼き付き防止効果とを更に向上させる。

【００６４】請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求
項４の構成と同等の効果を得ると共に、差動回転が生じ
ると、オイル溝から円錐クラッチにオイルが瞬時に供給
され、潤滑効率と焼き付き防止効果とを更に向上させ
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Ｂ矢視図である。

【図４】図１のＣ−Ｃ断面図である。

【図５】図１の実施形態においてケーシング本体に設け
られたオイル溝を示す断面図である。

【図６】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 デフケース １７ ピニオンシャフト ２３ ピニオンギヤ ２５、２７ 出力側サイドギヤ（クラッチ部材） ３１ ベベルギヤ式の差動ギヤ機構 ３３、３５ 円錐クラッチ ３７、３９、４１、４３ 円錐面 ４９、５３ 潤滑孔 ５７、５９ 縁部 ６１、６３ 切り欠き部（傾斜面） ６５ オイル溝

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オイル溜りが設けられたケーシングの内
   部に配置され、エンジンの駆動力によって回転駆動され
   るデフケースと、デフケースと一体に回転するピニオン
   シャフトと、ピニオンシャフト上に回転自在に支承され
   たピニオンギヤと、このピニオンギヤと噛み合った一対
   の出力側サイドギヤとを有するベベルギヤ式の差動ギヤ
   機構と、デフケースに形成された円錐面とサイドギヤと
   一体に回転するクラッチ部材に形成されデフケースの円
   錐面に貫入した円錐面とからなる円錐クラッチと、デフ
   ケースに形成されサイドギヤ側円錐面の大径部から小径
   部までを外部に露出させる潤滑孔とを備えたことを特徴
   とするデファレンシャル装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の発明であって、潤滑孔
   を複数個有することを特徴とするデファレンシャル装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の発明であ
   って、潤滑孔に形成される回転方向一側の縁部と回転方
   向他側の縁部とに、それぞれ径方向に対して異なった傾
   斜角を与えたことを特徴とするデファレンシャル装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に
   記載の発明であって、潤滑孔の縁部に、クラッチ部材の
   円錐面にオイルを導く傾斜面を設けたことを特徴とする
   デファレンシャル装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に
   記載の発明であって、デフケースの円錐面とサイドギヤ
   側円錐面の一方又は両方にオイル溝を設けたことを特徴
   とするデファレンシャル装置。