JPH09112656A - ディファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サイドギヤやピニオンギヤとデフケース間の
摺動部を充分に潤滑し、安定した差動制限機能を得られ
るようにする。 【解決手段】 デフケース２１と、サイドギヤ４１、４
３と、ピニオンギヤ６３、６４と、収納孔６１、６２
と、出力軸が貫通するデフケース２１のボス部２５、３
５と、出力軸の外周とデフケース２１のボス部２５、３
５の内周との間に形成された第１のオイル通路４６、４
８と、サイドギヤ４１、４３のボス部５１、５３端面と
デフケース２１との摺動部に形成され、内周端が第１の
オイル通路４６、４７と連通する第２のオイル通路５
８、５９と、サイドギヤ４１、４３のボス部５１、５３
の外周に形成され、第２のオイル通路５８、５９の外周
端と連通する第３のオイル通路５２とを備え、第３のオ
イル通路５２を、ヘリカルギヤからなるサイドギヤ４
１、４３の歯切りの際に歯底として同時加工された螺旋
溝で構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両のディファレ
ンシャル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、図４に示すようなディファレンシ
ャル装置が知られている（米国特許５４１５５９９号参
照）。このディファレンシャル装置１では、デフケース
３を回転させるエンジンの駆動力は、ピニオンギヤ５、
７から出力側サイドギヤ９、１１を介して車輪に伝達さ
れる。ピニオンギヤ５、７は、デフケース３の収納孔１
３、１５にそれぞれ摺動回転自在に収納されている。ピ
ニオンギヤ５、７とサイドギヤ９、１１はそれぞれヘリ
カルギヤで構成されている。

【０００３】そして、このディファレンシャル装置１で
は、トルクを伝達している間、ピニオンギヤ５、７がサ
イドギヤ９、１１との噛み合い反力により収納孔１３、
１５の壁面に押し付けられることで摩擦抵抗が生じると
共に、ヘリカルギヤの噛み合いスラスト力によって、サ
イドギヤ９、１１の間や、各ギヤ５、７、９、１１とデ
フケース３との間で摩擦抵抗が生じ、これらの摩擦抵抗
によって差動制限力を得ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のディ
ファレンシャル装置１では、入力トルクに応じたサイド
ギヤ９、１１やピニオンギヤ５、７の噛み合い反力や噛
み合いスラスト力によって、デフケース３との間で摩擦
抵抗を生じ、差動制限力を得ているが、ピニオンギヤ
５、７の外周と収容孔１３、１５の内周との摺動部や、
ピニオンギヤ５、７の端面とデフケース３の壁面との摺
動部では、デフケース３内へのオイルの導入が充分でな
いと、オイル切れを起し、焼き付きやカジリが発生し
て、差動制限機能が不安定になるという問題か発生して
いた。

【０００５】特に、サイドギヤ９、１１やピニオンギヤ
５、７をヘリカルギヤで構成した場合、差回転が生じた
際に前記スラスト力によってピニオンギヤ５、７の端面
がデフケース３の壁面に強く押し付けられるため、端面
の潤滑が重要であるが、従来では十分なオイルが供給さ
れず、焼き付きやカジリの問題が発生し、差動制限機能
が不安定になるおそれがあった。

【０００６】本発明は、サイドギヤやピニオンギヤとデ
フケース間の摺動部を充分に潤滑することで、安定した
差動制限機能を得られるようにしたディファレンシャル
装置の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明のディフ
ァレンシャル装置は、オイル溜りの中に配置されエンジ
ンにより回転駆動されるデフケースと、デフケース内に
収容され、デフケースと共通軸線回りに回転自在に対向
配置され、対向する側と反対側のボス部端面がそれぞれ
スラストワッシャを介してあるいは直接デフケースと摺
動する一対の出力側サイドギヤと、サイドギヤの外周側
に配置され、互いに噛み合うと共に各々別のサイドギヤ
と噛み合う少なくとも一対のピニオンギヤと、デフケー
スに形成され、各ピニオンギヤを前記デフケースの回転
軸線と平行な軸線回りに摺動回転自在に収納する少なく
とも一対の収納孔と、前記サイドギヤに連結された出力
軸が貫通するデフケースのボス部と、出力軸の外周とデ
フケースのボス部の内周との間に形成された第１のオイ
ル通路と、前記サイドギヤのボス部端面とデフケースと
の摺動部に形成され、内周端が第１のオイル通路と連通
する第２のオイル通路と、前記サイドギヤのボス部の外
周に形成され、第２のオイル通路の外周端と連通する第
３のオイル通路とを備えたことを特徴とする。

【０００８】このディファレンシャル装置では、デフケ
ースの回転に伴って第１のオイル通路からデフケース内
に流入したオイルは、第２のオイル通路に入り、サイド
ギヤのボス部端面とデフケースの摺動部を潤滑する。ま
た、第２のオイル通路に流入したオイルは、第２のオイ
ル通路の内周端から外周端に流れて第３のオイル通路に
至り、第３の通路を通してピニオンギヤの噛み合い部や
ピニオンギヤの端面に供給される。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１記載のディフ
ァレンシャル装置であって、前記第３のオイル通路が、
ヘリカルギヤからなるサイドギヤの歯切りの際に歯底と
して同時加工された螺旋溝からなることを特徴とする。

【００１０】このディファレンシャル装置では、第３の
オイル通路がボス部外周の螺旋溝からなるので、サイド
ギヤとデフケースに差回転が発生した際に、その螺旋溝
による作用でオイルが積極的に第２のオイル通路から第
３のオイル通路側に供給される。

【００１１】請求項３の発明は、請求項１または２記載
のディファレンシャル装置であって、前記第１のオイル
通路が、デフケースのボス部内周に形成され且つデフケ
ースの回転によって前記オイル溜りからデフケース内部
にオイルを導入する方向に傾斜角が与えられた螺旋溝か
らなることを特徴とする。

【００１２】このディファレンシャル装置では、デフケ
ースが回転すると、デフケースのボス部内周の螺旋溝の
作用により、オイル溜りから積極的にオイルがデフケー
ス内部に導入される。そして、第２のオイル通路を内周
端から外周端に遠心力を受けながら流動し、第３のオイ
ル通路を通して、ピニオンギヤの噛み合い部やピニオン
ギヤの端面に供給される。

【００１３】請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれ
かに記載のディファレンシャル装置であって、前記サイ
ドギヤのボス部の端部外周が前記デフケースの壁面に形
成された円形凹部の内周に嵌合されることで、サイドギ
ヤがデフケースに対してセンタリングされていることを
特徴とする。

【００１４】このディファレンシャル装置では、サイド
ギヤの端部外周がデフケースの円形凹部の内周に嵌合し
ているが、その嵌合面に存在する第３のオイル通路とサ
イドギヤのボス部端面の第２のオイル通路を通して、第
１のオイル通路から流入したオイルがサイドギヤの外周
側に常に供給される。

【００１５】請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれ
かに記載のディファレンシャル装置であって、前記第３
のオイル通路が、前記ピニオンギヤの端面とデフケース
との摺動部に形成された第４のオイル通路に連通されて
いることを特徴とする。

【００１６】このディファレンシャル装置では、第３の
オイル通路と連通する第４のオイル通路を、ピニオンギ
ヤ端面とデフケースとの摺動部に形成したので、ピニオ
ンギヤ端面へのオイルの供給が十分になされる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。

【００１８】図１は本実施形態のディファレンシャル装
置の断面図、図２は図１のＩ矢視図である。

【００１９】この実施形態のディファレンシャル装置２
０は、エンジンによって軸線Ｌ回りに回転駆動されるデ
フケース２１を有する。デフケース２１は、側壁部２３
および円筒状ボス部２５を有するケーシング本体２７
と、円筒状ボス部３５を有するカバー３７とからなる。
カバー３７は、ケーシング本体２７の側壁部２３と反対
側の開口面を塞ぐように、ケーシング本体２７にボルト
で結合されている。デフケース２１の内部には、左右の
出力側サイドギヤ４１、４３が前記軸線Ｌと共軸に回転
自在に対向配置されている。図中左のサイドギヤ４１
は、その端部外周が、カバー３７のボス部３５の内周に
形成した円形凹部４７の内周に嵌合されることで、軸線
Ｌに対してセンタリングされ、図中右のサイドギヤ４３
は、その端部外周が、ケーシング本体２７のボス部２５
の内周に形成した円形凹部４９の内周に嵌合されること
で、軸線Ｌに対してセンタリングされている。

【００２０】図中左のサイドギヤ４１はボス部５１によ
り図示外の左の出力軸にスプライン連結され、右のサイ
ドギヤ４３はボス部５３により図示外の右の出力軸にス
プライン連結されている。各出力軸（回転軸）は、カバ
ー３７のボス部３５およびケーシング本体２７のボス部
２５を貫通して装備されている。カバー３７のボス部３
５およびケーシング本体２７のボス部２５の各内周に
は、第１のオイル通路としての螺旋溝４６、４８が形成
されている。螺旋溝４６、４８は、デフケース２１の回
転によってオイル溜りからデフケース２１内部にオイル
を導入する方向に傾斜角θを与えたものである。

【００２１】また、サイドギヤ４１、４３のボス部５
１、５３の端面（外側の端面）と、デフケース２１の円
形凹部４７、４９の内側面との間には、ワッシャ５５、
５７が介在され、サイドギヤ４１、４３に外向きのスラ
スト力が作用した際、これらワッシャ５５、５７を介し
てサイドギヤ４１、４３のボス部５１、５３の端面がデ
フケース２１に摺動するようになっている。ボス部５
１、５３の内側の端面（対向面）は、互いに当接してい
る。

【００２２】また、ここで使用しているサイドギヤ４
１、４３は、図３に示すように、ボス部５１、５３の外
周に第３のオイル通路としての螺旋溝５２を有してい
る。この螺旋溝５２は、ヘリカルギヤからなるサイドギ
ヤ４１、４３の歯切りの際に歯底として同時加工したも
のであり、ボス部５１、５３の端面まで連続して形成さ
れている。

【００２３】また、サイドギヤ４１、４３のボス部５
１、５３の端面と、デフケース２１の壁面とが、スラス
トワッシャ５５、５７を介して摺動する部分には、第２
のオイル通路としてのオイル溝５８、５９が形成されて
いる。これらオイル溝５８、５９は、内周側から外周側
に向かって放射状に延びており、円周方向に等間隔に複
数設けられている。また、各オイル溝５８、５９は、内
周端がデフケース２１のボス部２５、３５の内周の螺旋
溝（第１のオイル通路）４６、４８に連通し、外周端が
サイドギヤ４１、４３のボス部５１、５３の外周の螺旋
溝５２に連通している。

【００２４】この実施形態では、図中左側のオイル溝５
８は、サイドギヤ４１のボス部５１の端面に形成され、
図中右側のオイル溝５９は、デフケース２１の壁面に形
成されている。オイル溝５８、５９を形成する側（サイ
ドギヤの端面側かデフケースの壁面側）は、図示のもの
と反対にしてもよいし、両方をいずれかの側（サイドギ
ヤの端面側かデフケースの壁面側）に揃えてもよい。つ
まり、両方のオイル溝をサイドギヤの端面に形成しても
よいし、デフケースの壁面に形成してもよい。また、ス
ラストワッシャに形成することができる場合には、そう
することも可能である。

【００２５】また、デフケース２１には、図２に示すよ
うに、２つ一組の収納孔６１、６２が、周方向等間隔に
複数組（複数セット）形成されている。収納孔６１、６
２にはそれぞれピニオンギヤ６３、６４が摺動回転自在
に収納されている。この場合のピニオンギヤ６３、６４
は同じ形状のものであり、収納孔６１、６２内に単に逆
向きに挿入されている。なお、サイドギヤ４１、４３、
ピニオンギヤ６３、６４のギヤ部はヘリカルギヤで構成
されている。

【００２６】ピニオンギヤ６３、６４は、第１、第２ギ
ヤ部６５、６６と、これらを連結する小径軸部６７とか
らなる。一方のピニオンギヤ６３（図の上側）の第１ギ
ヤ部６５は、左のサイドギヤ４１と噛み合っている。ま
た、反対向きに収容された他方のピニオンギヤ６４の第
１ギヤ部６５は、右のサイドギヤ４３と噛み合ってい
る。そして、両方のピニオンギヤ６３、６４の第１ギヤ
部６５と第２ギヤ部６６とが相互に噛み合っている。そ
の相互噛み合い部は、ピニオンギヤ６３、６４の軸方向
の両端であり、その相互噛み合い部の間に、ピニオンギ
ヤ６３、６４とサイドギヤ４１、４３の噛み合い部が位
置している。

【００２７】ピニオンギヤ６３、６４の両端面には、旋
盤加工時のチャック穴としてのセンター孔７５が設けら
れている。また、これらピニオンギヤ６１、６２を収納
するデフケース２１の収納孔６１、６２の位置に対応さ
せて、ケーシング本体２７の側壁部２３の内面、および
カバー３７の内面（ピニオンギヤ６３、６４の摺動面）
には、デフケース２１の半径方向に延びるオイル溝（第
４のオイル通路）７７が形成されている。このオイル溝
７７は、サイドギヤ４１、４３のボス部５１、５３外周
の螺旋溝５２と連通している。

【００２８】この実施形態のディファレンシャル装置で
は、デフケース２１を回転させるエンジンの駆動力は、
ピニオンギヤ６３、６４からサイドギヤ４１、４３を介
して左右の出力側に分配され、出力側間に駆動抵抗差が
生じると、ピニオンギヤ６３、６４の自転によってエン
ジンの駆動力が左右各個に差動分配される。

【００２９】トルクを伝達している間、ピニオンギヤ６
３、６４はサイドギヤ４１、４３との噛み合い反力によ
り収納孔６１、６２の壁面に押しつけられて摩擦抵抗が
発生すると共に、ヘリカルギヤの噛み合いスラスト力に
より、ピニオンギヤ６３、６４の端面やサイドギヤ４
１、４３の端面とデフケース２１との間、及びサイドギ
ヤ４１、４３間で摩擦抵抗が発生する。そして、伝達ト
ルクに比例して増大するこれらの摩擦抵抗によってトル
ク感応型の差動制限機能が得られる。

【００３０】この差動に際し、デフケース２１が回転す
ると、図示しないリングギヤによって、図示しないデフ
キャリヤのオイル溜まりから撥ね上げられたオイルが、
図示しないデフケース２１の開口や、デフケース２１の
ボス部２５、３５と出力軸との間の螺旋溝４６、４８か
ら、デフケース２１内に流出入する。特に、第１のオイ
ル通路である螺旋溝４６、４８からは、差動回転時に、
螺旋によるポンプ作用によりオイルが積極的に導入され
る。

【００３１】そして、螺旋溝４６、４８から流入したオ
イルは、サイドギヤ４１、４３の端面と、デフケース２
１との間に確保したオイル溝（第２のオイル通路）５
８、５９、およびサイドギヤ４１、４３のボス部４１、
５３外周に形成した螺旋溝５２により、積極的にサイド
ギヤ４１、４３の外周側に導かれる。その結果、サイド
ギヤ４１、４３の端面は勿論、ピニオンギヤ６３、６４
の相互噛み合い部や、ピニオンギヤ６３、６４とサイド
ギヤ４１、４３の噛み合い部にも十分なオイルが行き渡
る。また、サイドギヤ４１、４３のボス部５１、５３外
周の螺旋溝５２の働きにより、ピニオンギヤ６３、６４
の端面とデフケース２１との摺動部にあるオイル溝７７
にも十分なオイルが供給され、その結果、ピニオンギヤ
６３、６４の端面の摺動部の潤滑が良好になされる。

【００３２】この場合、サイドギヤ４１、４３の端部外
周は、サイドギヤ４１、４３のセンタリングのために、
デフケース２１の円形凹部４７、４９の内周に密接に嵌
合しており、オイルがそこで切れるおそれがあるが、サ
イドギヤ４１、４３のボス部５１、５３の外周に第３の
オイル通路としての螺旋溝５２があるから、オイルがつ
ながって流れることになり、ピニオンギヤ６３、６４へ
も十分な量のオイルが供給されることになる。

【００３３】なお、上記各種のオイル溝を設ける位置
は、その機能に反しない限り変更可能である。例えば、
第１のオイル通路としての螺旋溝４６、４８は、ボス部
２５、３５の内周側ではなく、出力軸の外周側に設けて
もよい。第４のオイル通路としてのオイル溝７７はピニ
オンギヤ６３、６４の端面に設けてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、出力軸の外周とボス部の内周との間に第１のオ
イル通路を設け、サイドギヤのボス部端面とデフケース
との摺動部に、内周端が第１のオイル通路と連通した第
２のオイル通路を設け、サイドギヤのボス部の外周に、
第２のオイル通路の外周端と連通する第３のオイル通路
を設けたので、デフケースの回転に伴って第１のオイル
通路からデフケース内に流入したオイルを、第２のオイ
ル通路より、サイドギヤのボス部端面に供給することが
できる。また、第２のオイル通路に流入したオイルを、
第３の通路を通して、ピニオンギヤの噛み合い部やピニ
オンギヤの端面に供給することができる。従って、ギヤ
の噛み合い部や摺動部、特に、差回転時にはピニオンギ
ヤの端面にも十分なオイルを供給することができ、焼き
付きや異音の発生を防止することができ、安定した差動
制限機能を得ることができる。

【００３５】請求項２の発明によれば、第３のオイル通
路を螺旋溝で構成したので、サイドギヤとデフケースに
差回転が発生した際に、その螺旋溝の作用によりオイル
を積極的に第２のオイル通路から第３のオイル通路側に
供給することができる。従って、ピニオンギヤの噛み合
い部やピニオンギヤの端面に十分な量のオイルを供給す
ることができ、より安定した差動制限機能を得ることが
できる。また、第３のオイル通路である螺旋溝は、サイ
ドギヤの歯切りの際に同時加工するので、特別な加工コ
ストの上昇がない。

【００３６】請求項３の発明によれば、第１のオイル通
路を、デフケースのボス部内周の螺旋溝によって構成し
たので、デフケースの回転に応じた螺旋溝の作用で、オ
イル溜りから積極的にオイルをデフケース内に導入する
ことができる。従って、第２のオイル通路、第３のオイ
ル通路を通して、ピニオンギヤの噛み合い部やピニオン
ギヤの端面に十分なオイルを供給することができ、焼き
付き等を防止して、安定した差動制限機能を得ることが
できる。

【００３７】請求項４の発明では、サイドギヤのボス部
の端部外周を、センタリングのためにデフケースの円形
凹部の内周に嵌合しているが、その嵌合面に第３のオイ
ル通路が存在するので、第２のオイル通路からのオイル
を第３のオイル通路を通してサイドギヤの外周側に導く
ことができる。従って、サイドギヤの外周側に導いたオ
イルにより、ピニオンギヤの端面とデフケースとの摺動
部に十分に潤滑することができる。

【００３８】請求項５の発明によれば、第３のオイル通
路と連通する第４のオイル通路を、ピニオンギヤ端面と
デフケースとの摺動部に形成したので、ピニオンギヤ端
面へのオイルの供給を十分に行うことができ、同摺動部
での焼き付きや異音の発生を防止して、安定した差動制
限機能を得ることができる。

【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Ｉ矢視図である。

【図３】本発明の一実施形態におけるサイドギヤの斜視
図である。

【図４】従来例の断面図である。

【符号の説明】

２０ ディファレンシャル装置 ２１ デフケース ２５，３５ デフケースのボス部 ４１，４３ サイドギヤ ４６，４８ 螺旋溝（第１のオイル通路） ４７，４９ 円形凹部 ５１，５３ サイドギヤのボス部 ５２ 螺旋溝（第３のオイル通路） ５５，５７ スラストワッシャ ５８，５９ オイル溝（第２のオイル通路） ６１，６２ 収納孔 ６３，６４ ピニオンギヤ ７７ オイル溝（第４のオイル通路） Ｌ 軸線

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オイル溜りの中に配置されエンジンによ
   り回転駆動されるデフケースと、 デフケース内に収容され、デフケースと共通軸線回りに
   回転自在に対向配置され、対向する側と反対側のボス部
   端面がそれぞれスラストワッシャを介して、あるいは直
   接デフケースと摺動する一対の出力側サイドギヤと、 サイドギヤの外周側に配置され、互いに噛み合うと共に
   各々別のサイドギヤと噛み合う少なくとも一対のピニオ
   ンギヤと、 デフケースに形成され、各ピニオンギヤを前記デフケー
   スの回転軸線と平行な軸線回りに摺動回転自在に収納す
   る少なくとも一対の収納孔と、 前記サイドギヤに連結された出力軸が貫通するデフケー
   スのボス部と、 出力軸の外周とデフケースのボス部の内周との間に形成
   された第１のオイル通路と、 前記サイドギヤのボス部端面とデフケースとの摺動部に
   形成され、内周端が第１のオイル通路と連通する第２の
   オイル通路と、 前記サイドギヤのボス部の外周に形成され、第２のオイ
   ル通路の外周端と連通する第３のオイル通路とを備えた
   ことを特徴とするディファレンシャル装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のディファレンシャル装置
   であって、 前記第３のオイル通路が、ヘリカルギヤからなるサイド
   ギヤの歯切りの際に歯底として同時加工された螺旋溝か
   らなることを特徴とするディファレンシャル装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のディファレンシ
   ャル装置であって、 前記第１のオイル通路が、デフケースのボス部内周に形
   成され且つデフケースの回転によって前記オイル溜りか
   らデフケース内部にオイルを導入する方向に傾斜角が与
   えられた螺旋溝からなることを特徴とするディファレン
   シャル装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載のディフ
   ァレンシャル装置であって、 前記サイドギヤのボス部の端部外周が前記デフケースの
   壁面に形成された円形凹部の内周に嵌合されることで、
   サイドギヤがデフケースに対してセンタリングされてい
   ることを特徴とするディファレンシャル装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載のディフ
   ァレンシャル装置であって、 前記第３のオイル通路が、前記ピニオンギヤの端面とデ
   フケースとの摺動部に形成された第４のオイル通路に連
   通されていることを特徴とするディファレンシャル装
   置。