JPH08320060A - デファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 オイルシール２１Ｃのリップ部分２１Ａに外
部の砂埃や水分を巻き込まないデファレンシャル装置を
提供する。 【構成】 トルクコンバーターハウジング１２に形成し
た円筒面１２Ａとドライブシャフト１１に形成した円筒
面１１Ａを、オイルシール２１Ｃよりも軸方向の外側位
置で対向させて軸方向にオーバーラップさせる。オイル
シール２１Ｃは円筒面１１Ａ、１２Ａの隙間を通じて外
部から直視できない位置に配置される。周囲の部品を分
解することなく、通しボルト１６を緩めてドライブシャ
フト１１だけを軸方向に抜き出すことが可能であるか
ら、組み立ての作業効率が高まり、オイルシール２１Ｃ
等の交換も容易に実行できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、左右の動輪を相対回転
可能に駆動するデファレンシャル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】前輪駆動を行う横置き型の自動変速機
は、デファレンシャル装置を一体に組み込んでいる場合
がある。デファレンシャル装置は、左右の動輪を相対回
転可能に駆動して、自動車の操舵に伴う内外輪の回転数
差を吸収する。デファレンシャル装置は、左右の動輪に
それぞれ駆動力を伝達する一対のドライブシャフトと、
一対のドライブシャフトを連動させる歯車機構を内蔵し
て一対のドライブシャフトを相対回転可能に保持するデ
ファレンシャルケースと、デファレンシャルケースの歯
車機構を軸方向で挟む位置に配置されてデファレンシャ
ルケース全体を筐体に対して回転可能に保持する一対の
軸受け装置と、筐体に取り付けられてドライブシャフト
を回転可能に封止し、デファレンシャルケースおよび軸
受け装置を筐体の内側に隔離するシール装置とを有す
る。

【０００３】デファレンシャル装置を組み込んだ自動変
速機の例は、「ＷｏｒｋｓｈｏｐＭａｎｕａｌ Ｐａｓ
ｓａｔ １９８８（フォルクスワーゲン社）」の３９章
４１段落の図３９−１３８１、および実開平７−１２６
５０号公報に示される。前者では、デファレンシャルケ
ースの内側と外側でドライブシャフトに一対のスナップ
リングを嵌めることにより、歯車機構の動輪に接続され
る円錐歯車（傘歯車）をドライブシャフトに固定してい
る。

【０００４】後者では、歯車機構の動輪に接続される円
錐歯車（傘歯車）が、ドライブシャフトを軸方向に貫通
する通しボルトによってドライブシャフトに固定され
る。円錐歯車にドライブシャフトのスプラインに噛み合
うスプラインが形成され、円錐歯車のドライブシャフト
と反対側の面に突き当たって円錐歯車の軸方向の移動を
限界付ける雌ねじ部材がデファレンシャルケース内に格
納されて、通しボルトを固定する。ここでは、円錐歯車
のスプラインに対してドライブシャフトと共通に噛み合
う突起部を雌ねじ部材に形成して雌ねじ部材の回転を拘
束しているから、前者とは異なり、筐体にデファレンシ
ャルケースや歯車機構を組み立てた後に、ドライブシャ
フトを外側から挿入して通しボルトで組み立てることが
可能である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】デファレンシャル装置
は、筐体とドライブシャフトの間にシール装置を設け
て、デファレンシャルケースおよび軸受け装置を筐体の
内側に隔離しているため、シール装置が破損すると、内
部に砂埃や水分が侵入して機構の精密な仕上げ面や摺動
面が発錆したり損傷を受ける可能性がある。ここで、シ
ール装置は通常の環境条件と寿命を想定しているから、
砂漠地帯や砂浜を長時間運転したり、川を渡ったり水害
に遭う等してボンネット内に浸水した場合には、通常に
比較して過酷な条件に晒されてシール装置が破損する可
能性がある。

【０００６】また、上述した２つの従来例では、ドライ
ブシャフトに動輪側の軸を接続するためのフランジ部が
おわん型に形成されているため、おわん型の斜面に沿っ
て砂埃や水分がシール装置のリップ部分に案内される可
能性もある。また、フランジ部と筐体の間の環状の隙間
からシール装置を直視できる構造であるから、車体の振
動によってボンネット内で舞い上がった微粒子がシール
装置のリップ部分とドライブシャフトの接触面に直接飛
び込む可能性もある。しかし、これらを防止するため
に、おわん型のフランジ部を軸方向の外側に移動させた
り、ドライブシャフトのシール装置の外側につばや溝を
形成すると、全体の軸方向の長さが拡大して、車体への
搭載性を損なうことになる。

【０００７】本発明は、過酷な条件に晒されてもシール
装置が破損しにくく、従来とほぼ同様な構造のフランジ
部や軸方向長さを採用した場合でも、リップ部分とドラ
イブシャフトの接触面に砂埃や水分が直接に侵入しない
で済むデファレンシャル装置を提供することを目的とし
ている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、左右
の動輪にそれぞれ駆動力を伝達する一対のドライブシャ
フトと、前記一対のドライブシャフトを連動させる歯車
機構を内蔵して、前記一対のドライブシャフトを相対回
転可能に保持するデファレンシャルケースと、前記デフ
ァレンシャルケースの前記歯車機構を軸方向で挟む位置
に配置されて前記デファレンシャルケース全体を筐体に
対して回転可能に保持する一対の軸受け装置と、前記筐
体に取り付けられて前記ドライブシャフトを回転可能に
封止し、前記デファレンシャルケースおよび前記軸受け
装置を前記筐体の内側に隔離するシール装置とを有する
デファレンシャル装置において、前記シール装置よりも
軸方向の外側で前記ドライブシャフトを囲む内筒面を前
記筐体に設け、内筒面と狭い隙間を介して対向して軸方
向にオーバーラップする外周回転面を前記ドライブシャ
フトに設け、前記内筒面と前記外周回転面の隙間から前
記シール装置の少なくともリップ部分を直視できない構
造としたものである。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１のデファレン
シャル装置において、前記内筒面および前記外周回転面
は、それぞれ前記シール装置のリップ部分よりも大きな
直径を持たせた平行な円筒面として、前記筐体に対して
前記ドライブシャフトを軸方向に移動させた際に両者が
干渉しないようにしたものである。

【００１０】請求項３の発明は、請求項２のデファレン
シャル装置において、前記歯車機構は、前記ドライブシ
ャフトのスプラインに噛み合うスプラインを形成した円
錐歯車と、前記デファレンシャルケースの中心寄りから
前記円錐歯車に突き当たって前記デファレンシャルケー
スの内壁面に向かって付勢し、前記円錐歯車の軸方向の
移動を限界付ける雌ねじ部材と、前記ドライブシャフト
を軸方向に貫通して前記雌ねじ部材を前記ドライブシャ
フトに固定する通しボルトとを有し、前記円錐歯車のス
プラインに対して前記ドライブシャフトと共通に噛み合
う突起部を前記雌ねじ部材に形成したものである。

【００１１】

【作用】請求項１のディフアレンシャル装置では、筐体
側の内筒面とドライブシャフト側の外周回転面が狭い隙
間を介して軸方向にオーバーラップして、シール装置に
対する外部環境の直接の影響を緩和する。つまり、上述
した２つの従来例のデファレンシャル装置とは異なり、
ドライブシャフト（フランジ部）と筐体の隙間を通じて
シール装置の少なくともリップ部分を外側から直視でき
ない。これにより、ボンネット内を飛散する砂埃や水分
がシール装置のリップ部分とドライブシャフトの摺動面
やその付近に直接侵入する心配が無い。

【００１２】請求項２のデファレンシャル装置では、内
筒面と外周回転面を平行な円筒面としているから、ドラ
イブシャフトと筐体を軸方向に位置調整したり、軸方向
に着脱する際に、内筒面と外周回転面が干渉しない。

【００１３】請求項３のデファレンシャル装置では、雌
ねじ部材の回転が円錐歯車から歯車機構を介して反対側
のドライブシャフトに拘束されているから、歯車機構や
デファレンシャルケースを筐体に組み立てた後に外側か
ら、ドライブシャフトを取り付けたり、取り外したりが
可能である。通しボルトを外側から緩めてドライブシャ
フトを取り外し可能な構成により、ドライブシャフトの
占める空間から工具を挿入して軸受け装置やシール装置
を交換可能とすることも可能となる。

【００１４】

【実施例】図１〜図３を参照して実施例のデファレンシ
ャル装置を説明する。図１は自動変速機に組み込まれた
デファレンシャル装置の断面図、図２はオイルシール装
着部分の拡大図、図３はデファレンシャルケースの部分
的な拡大図である。図１に示すデファレンシャル装置
は、乗用車のボンネットにエンジンに直結して配置され
る横置き型自動変速機の一部分である。そして、筐体と
ドライブシャフトの一部分を除けば、実開平７−１２６
５０号公報に示される装置とほぼ同様な構造と機能を有
する。

【００１５】デファレンシャル装置の筐体は自動変速機
の筐体の一部を占め、図中右側のトランスミッションケ
ース１０に図中左側のコンバーターハウジング１２を接
続して構成される。筐体の内側には、歯車機構を格納し
たデファレンシャルケース１７が軸受け装置２２Ａ、２
２Ｂによって回転自在に保持される。歯車機構は、円錐
歯車１３、１４、雌ねじ部材１５、軸１８等で構成され
る。デファレンシャルケース１７の歯車機構を挟む左側
の位置が軸受け装置２２Ａによってコンバーターハウジ
ング１２に支持され、反対側の位置が軸受け装置２２Ｂ
によってトランスミッションケース１０に支持される。
デファレンシャルケース１７の全体は、右側部分に取り
付けたファイナルギヤ１９を介して自動変速機の図示し
ない出力歯車に回転駆動される。デファレンシャルケー
ス１７の左側部分に取り付けた歯車２３は、これに噛み
合う図示しないピニオンギヤを駆動する。車速は、この
ピニオンギヤの回転角度を計測する磁気センサの出力か
ら検知される。

【００１６】中央の歯車機構は、図中左右一対の円錐歯
車（傘歯車）１４を上下一対の円錐歯車（傘歯車）１３
で連動させている。一対の円錐歯車１３はデファレンシ
ャルケース１７に固定した軸１８によって回転自在に支
持される。左側の円錐歯車１４は、図３に詳細に示すよ
うに、通しボルト１６と雌ねじ部材１５を用いてドライ
ブシャフト１１に固定される。通しボルト１６の先端に
形成した雄ねじ１６Ａを雌ねじ部材１５の雌ねじ１５Ａ
に固定する。ドライブシャフト１１は、図１に示すスプ
リング２４によって外側に向かって付勢されており、雌
ねじ部材１５を介して円錐歯車１４を外側に引っ張って
サイドワッシャー２７に押し付けて、デファレンシャル
ケース１７内で円錐歯車１４を軸方向に位置決めする。

【００１７】円錐歯車１４にはスプライン１４Ｓが形成
されている。ドライブシャフト１１に形成したスプライ
ン１１Ｓと雌ねじ部材１５に形成した突起部１５Ｓがス
プライン１４Ｓと共通に噛み合う。図１に示すデファレ
ンシャルケース１７の正面側および背面側に形成した図
示しない開口を通じて、デファレンシャルケース１７内
に円錐歯車１３、１４、軸１８、雌ねじ部材１５等が組
み付けされる。

【００１８】スプリング２４のデファレンシャルケース
１７側の端部は、図２に示すスプリングリテーナ２４Ｒ
を介して、デファレンシャルケース１７に形成された円
錐面にコーンリング２５を押し込む。コーンリング２５
は、ドライブシャフト１１を回転自在に保持するととも
に、ドライブシャフト１１をデファレンシャルケース１
７の中心線上に位置決めする。

【００１９】コンバーターハウジング１２に取り付けた
オイルシール２１Ｃは、ドライブシャフト１１の周囲を
封止する。オイルシール２１Ｃは、トランスミッション
ケース１０に取り付けたオイルシール２１Ｄと協働し
て、内側の精密機械部品を外部環境から隔離する。デフ
ァレンシャルケース１７、軸受け装置２２Ａ、２２Ｂ、
コーンリング２５に加えて、ファイナルギヤ１９に動力
を伝達する図示しない変速機構全体がオイルシール２１
Ｃ、２１Ｄによって外部の砂埃や水分から保護される。

【００２０】オイルシール２１Ｃは、図２に詳細に示さ
れるように、コンバーターハウジング１２に形成した円
筒面に挿入されて、リップ部分２１Ａをドライブシャフ
ト１１に形成した円筒面に摺動させる。ここまで説明し
た構成は、実開平７−１２６５０号公報に示される装置
とほぼ同様であるが、本実施例では、これに加えて、オ
イルシール２１Ｃの外側にプロテクター部Ａ（対向する
円筒面１１Ａ、１２Ａ）を形成している。なお、以下で
は、専らトルクコンバーターハウジング１２側のオイル
シール２１Ｃに設けたプロテクター部Ａについて説明す
るが、本実施例では、図１に破線で囲んで示すように、
トランスミッションケース１０側のオイルシール２１Ｄ
の外側にも同様なプロテクター部を形成している。

【００２１】プロテクター部Ａは、コンバーターハウジ
ング１２の端部に形成した円筒面１２Ａとドライブシャ
フト１１に形成した円筒面１１Ａを軸方向にオーバーラ
ップさせて形成される。また、オイルシール２１Ｃのリ
ップ部分２１Ａが摺動するドライブシャフト１１の円筒
面から１段径を拡大して円筒面１１Ａを形成しているか
ら、円筒面１１Ａ、１２Ａの隙間を通じて外側から、リ
ップ部分２１Ａはもちろん、オイルシール２１Ｃの一部
分たりとも直視できない。また、円筒面１１Ａの直径Ｄ
１を円筒面１２Ａの直径Ｄ２の９８％程度に設定して、
円筒面１１Ａと円筒面１２Ａの間に０．７ｍｍ前後の隙
間を確保している。

【００２２】実施例のデファレンシャル装置によれば、
プロテクター部Ａを設けてリップ部分２１Ａはおろか、
オイルシール２１Ｃを全く外部から直視できないように
構成したから、外部の砂埃や水分がオイルシール２１Ｃ
に直接作用してゴム材料を劣化させたり、リップ部分２
１Ａに近接するドライブシャフト１１に付着してリップ
部分２１Ａに巻き込まれる可能性が低くなった。従っ
て、シール装置２１Ｃの寿命が伸び、過酷な運転条件や
長期間の使用を経ても、トランスミッションケース１０
とコンバーターハウジング１２の内部空間に保持された
デファレンシャル装置の各部品は、さびや損傷と無縁
に、新品同様の状態で維持される。

【００２３】また、自動変速機の組み立てや搬送に際し
て、工具や梱包材料をコンバーターハウジング１２とド
ライブシャフト１１の隙間に誤って差し込んでオイルシ
ール２１Ｃを損傷させる心配が無い。また、コンバータ
ーハウジング１２の円筒面１２Ａは、コンバーターハウ
ジング１２にオイルシールを自動組み付けする際に、組
み付け機械の挿入アームをセンタリングして誘導する面
としても機能する。

【００２４】また、プロテクター部Ａを対向する円筒面
１１Ａ、１１Ｂで構成して、軸方向にドライブシャフト
１１を着脱する際に、ドライブシャフト１１をコンバー
ターハウジング１２に干渉させないように構成したか
ら、実開平７−１２６５０号公報に示される装置と同様
に、全体の組み立て手順の自由度が高まり、能率的に自
動変速機の組み立てを実行できる。また、ドライブシャ
フト１１の端部に動輪側の軸を接続するためのお椀型の
フランジ部をドライブシャフト１１と一体に形成してい
るから、ドライブシャフトに別部品のフランジを接続す
る場合に比較して、ドライブシャフト１１の構造が簡単
になり、軸方向の長さも短く構成できる。また、通しボ
ルト１６によって雌ねじ部材１５とドライブシャフト１
１が強固に一体化されるから、デファレンシャルケース
の中心側でドライブシャフトにスナップリングを嵌めて
円錐歯車を係止する場合に比較して、ドライブシャフト
１１が軸方向の引張りによく抵抗でき、軸方向のがたつ
きも小さい。

【００２５】また、プロテクター部Ａは、従来のトラン
スミッションケースとドライブシャフトのわずかな変更
（一対の円筒面１１Ａ、１２Ａ）によって確保されてい
るから、ドライブシャフト１１の軸方向の寸法の拡大や
設計上の自由度の低下、あるいは全体の部品点数の追加
や重量の増加をもたらさないで済む。なお、実施例で
は、前輪駆動用の自動変速機に組み込まれたデファレン
シャル装置を説明しているが、本発明は、後輪駆動用等
のデファレンシャル装置にも応用可能である。

【００２６】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、シール装置の
外側で内筒面と外周回転面を対向させて、シール装置の
リップ部分を外部から直視できない構造としたから、外
部の砂埃や水分がシール装置に直接作用せず、シール装
置のリップやドライブシャフトの摺動面が損傷する心配
が無い。また、この保護構造は、既存の部品のわずかな
設計変更によって形成可能であるから、装置の部品点数
が増加したり、全体が大型化して車両への搭載性を損な
う心配が無い。

【００２７】請求項２の発明によれば、内筒面と外周回
転面を軸方向にオーバーラップさせた一対の円筒面とし
ているから、内筒面と外周回転面によるシール装置の保
護構造がドライブシャフトの着脱や軸方向の移動を妨げ
ない。

【００２８】請求項３の発明によれば、雌ねじ部材と通
しボルトでドライブシャフトを歯車機構に組み付ける構
成としたから、実開平７−１２６５０号公報に示される
デファレンシャル装置と同様な組み立ての自由度を確保
できる。また、動輪側の軸を接続するフランジ部をドラ
イブシャフトと一体に構成できるため、部品点数が削減
されて全体を小型に構成できるとともに、軸方向の組み
立て寸法精度が向上して、必要な隙間の設定等も容易と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動変速機に組み込まれたデファレンシャル装
置の断面図である。

【図２】オイルシール装着部分の拡大図である。

【図３】デファレンシャルケースの部分的な拡大図であ
る。

【符号の説明】

１０ トランスミッションケース １１ ドライブシャフト １１Ａ、１２Ａ 円筒面 １１Ｓ、１４Ｓ スプライン １２ コンバーターハウジング １３、１４ 円錐歯車 １５ 雌ねじ部材 １５Ａ 雌ねじ １５Ｓ 突起部 １６ 通しボルト １６Ａ 雄ねじ １７ デファレンシャルケース １８ 軸 １９ ファイナルギヤ ２１Ａ リップ部分 ２１Ｃ、２１Ｄ オイルシール ２２Ａ、２２Ｂ 軸受け装置 ２３ 歯車 ２４ スプリング ２４Ｒ スプリングリテーナ ２５ コーンリング Ａ プロテクター構造

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右の動輪にそれぞれ駆動力を伝達する
   一対のドライブシャフトと、 前記一対のドライブシャフトを連動させる歯車機構を内
   蔵して、前記一対のドライブシャフトを相対回転可能に
   保持するデファレンシャルケースと、 前記デファレンシャルケースの前記歯車機構を軸方向で
   挟む位置に配置されて前記デファレンシャルケース全体
   を筐体に対して回転可能に保持する一対の軸受け装置
   と、 前記筐体に取り付けられて前記ドライブシャフトを回転
   可能に封止し、前記デファレンシャルケースおよび前記
   軸受け装置を前記筐体の内側に隔離するシール装置とを
   有するデファレンシャル装置において、 前記シール装置よりも軸方向の外側で前記ドライブシャ
   フトを囲む内筒面を前記筐体に設け、 内筒面と狭い隙間を介して対向して軸方向にオーバーラ
   ップする外周回転面を前記ドライブシャフトに設け、 前記内筒面と前記外周回転面の隙間から前記シール装置
   の少なくともリップ部分を直視できない構造としたこと
   を特徴とするデファレンシャル装置。
2. 【請求項２】 前記内筒面および前記外周回転面は、そ
   れぞれ前記シール装置のリップ部分よりも大きな直径を
   持たせた平行な円筒面として、前記筐体に対して前記ド
   ライブシャフトを軸方向に移動させた際に干渉しない構
   造としたことを特徴とする請求項１記載のデファレンシ
   ャル装置。
3. 【請求項３】 前記歯車機構は、前記ドライブシャフト
   のスプラインに噛み合うスプラインを形成した円錐歯車
   と、 前記デファレンシャルケースの中心寄りから前記円錐歯
   車に突き当たって前記デファレンシャルケースの内壁面
   に向かって付勢し、前記円錐歯車の軸方向の移動を限界
   付ける雌ねじ部材と、 前記ドライブシャフトを軸方向に貫通して前記雌ねじ部
   材を前記ドライブシャフトに固定する通しボルトと、を
   有し、 前記円錐歯車のスプラインに対して前記ドライブシャフ
   トと共通に噛み合う突起部を前記雌ねじ部材に形成した
   ことを特徴とする請求項２記載のデファレンシャル装
   置。