(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単な構成で、デフケースの内部に設けられたギヤの潤滑を確実に行うことが可能なディファレンシャル装置を提供する。【解決手段】ディファレンシャル装置１は、変速機ハウジング１２の内部に、一体的に回転しながらこの変速機ハウジング１２の底部に貯留されたオイルを掻き上げるリングギヤ７およびデフケースが収容され、デフケースの内部に、互いに噛み合いながら回転するピニオンギヤ８，９およびサイドギヤが収容され、これらピニオンギヤ８，９およびサイドギヤの回転により差動動作を行うよう構成されている。変速機ハウジング１２の内面１３のうち、ピニオンギヤ８，９およびサイドギヤの上方の部分には、デフケースの回転方向上流側の部分に比べて、表面粗さが大きな変更部分１３ａが設けられている。【選択図】図３
2010270816.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングの内部に、一体的に回転しながらこのハウジングの底部に貯留されたオイルを掻き上げるリングギヤおよびディファレンシャルケースが収容され、上記ディファレンシャルケースの内部に、互いに噛み合いながら回転するピニオンギヤおよびサイドギヤが収容され、これらピニオンギヤおよびサイドギヤの回転により差動動作を行うよう構成されたディファレンシャル装置において、
上記ハウジングの内面のうち、上記ピニオンギヤおよびサイドギヤの上方の部分には、この部分よりも上記ディファレンシャルケースの回転方向上流側の部分に比べて、表面粗さが大きな部分が設けられていることを特徴とするディファレンシャル装置。
【請求項２】
ハウジングの内部に、一体的に回転しながらこのハウジングの底部に貯留されたオイルを掻き上げるリングギヤおよびディファレンシャルケースが収容され、上記ディファレンシャルケースの内部に、互いに噛み合いながら回転するピニオンギヤおよびサイドギヤが収容され、これらピニオンギヤおよびサイドギヤの回転により差動動作を行うよう構成されたディファレンシャル装置において、
上記ハウジングの内面のうち、上記ピニオンギヤおよびサイドギヤの上方の部分には、この部分よりも上記ディファレンシャルケースの回転方向上流側の部分に比べて、撥水性が低い部分が設けられていることを特徴とするディファレンシャル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両の左右車輪に対する差動動作を行うディファレンシャル装置に関する。詳細には、ディファレンシャル装置において、デフケースの内部に設けられたギヤを潤滑する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両には、旋回時に左右車輪間で回転差が生じるため、その回転差を吸収するためのディファレンシャル装置が備えられる。ディファレンシャル装置は、例えば、特許文献１に示されるように、リングギヤに回転一体に取り付けられたディファレンシャルケース（「デフケース」ともいう）を有しており、このデフケースは、ハウジング内に収容される。デフケースの内部には、それぞれ対をなすピニオンギヤおよびサイドギヤが収容されている。
【０００３】
また、デフケースには、ピニオンギヤおよびサイドギヤを挿入するための一対の開口窓が形成されており、開口窓から挿入されたピニオンギヤおよびサイドギヤがデフケース内で支持されている。具体的に、一対のピニオンギヤは、ピニオンシャフトによりデフケースに自転自在に支持されている。各ピニオンギヤには、一対のサイドギヤがそれぞれ噛合されている。各サイドギヤは、それぞれドライブシャフト等に連結されている。そして、ピニオンギヤは、ドライブシャフトの軸心回りに公転自在（デフケースと回転一体）で且つピニオンシャフトの軸心回りに自転自在に支持され、サイドギヤは、ドライブシャフトの軸心回りに自転自在に支持されている。
【０００４】
ところで、この種のディファレンシャル装置における潤滑方法として、一般的には、いわゆる掻き上げ方式（跳ねかけ方式）が採用される。すなわち、ハウジングの底部に貯留されている潤滑油（オイル）を、リングギヤ、デフケース等の回転体によって掻き上げて（跳ね上げて）、上記各ギヤ同士の噛み合い部分や軸受け部分に供給する構成となっている。
【０００５】
ディファレンシャル装置の潤滑に関する従来技術として、例えば、特許文献１〜３などに記載された技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−３３４１６５号公報
【特許文献２】実開平５−９００１９号公報
【特許文献３】実開昭６２−１７４１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、ディファレンシャル装置において、ピニオンギヤおよびサイドギヤは、デフケースの内部に設けられているので、リングギヤやデフケース等によって掻き上げられたオイルが供給されにくく、潤滑を十分に行えない可能性がある。このため、ピニオンギヤおよびサイドギヤの焼き付きや、摩耗などの問題が発生することが懸念される。
【０００８】
本発明は、そのような問題点を考慮してなされたものであり、簡単な構成で、デフケースの内部に設けられたギヤの潤滑を確実に行うことが可能なディファレンシャル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、ディファレンシャル装置であって、ハウジングの内部に、一体的に回転しながらこのハウジングの底部に貯留されたオイルを掻き上げるリングギヤおよびディファレンシャルケースが収容され、上記ディファレンシャルケースの内部に、互いに噛み合いながら回転するピニオンギヤおよびサイドギヤが収容され、これらピニオンギヤおよびサイドギヤの回転により差動動作を行うよう構成されている。そして、上記ハウジングの内面のうち、上記ピニオンギヤおよびサイドギヤの上方の部分には、この部分よりも上記ディファレンシャルケースの回転方向上流側の部分に比べて、表面粗さが大きな部分が設けられていることを特徴としている。
【００１０】
上記構成では、ピニオンギヤおよびサイドギヤの上方において、ハウジングの内面の表面粗さが部分的に大きく変更されている。この構成によれば、ディファレンシャルケースおよびリングギヤの回転によって掻き上げられたオイルは、ハウジング内面の表面粗さの大きい部分（「変更部分」という）には、滞留しやすく（付着しやすく）なっている。逆に、ハウジング内面の表面粗さの小さい回転方向上流側の部分（単に「上流側部分」という）には、オイルが滞留しにくく（付着しにくく）なっている。
【００１１】
このため、掻き上げられたオイルのうち、ハウジング内面の上流側部分に滞留するオイルの量が少なくなり、上流側部分に滞留せずに変更部分側に送られるオイルの量が多くなる。また、掻き上げられて変更部分側に送られたオイルのうち、変更部分に滞留せずに周囲に飛散するオイルの量が少なくなり、変更部分に滞留するオイルの量が多くなる。
【００１２】
そして、ハウジング内面の変更部分に滞留したオイルは、油滴となって下方に位置するディファレンシャルケースへ向けて落下し、ディファレンシャルケースの内部に入り込む。これにより、ディファレンシャルケースの内部に設けられるピニオンギヤおよびサイドギヤにオイルが供給される。上述のように、ハウジング内面の変更部分に滞留するオイルの量を多く確保できるので、ピニオンギヤおよびサイドギヤにより多くの量のオイルを供給することができる。
【００１３】
その結果、ハウジングの内面の表面粗さを部分的に大きくするという簡単な構成でありながら、ディファレンシャルケースの内部のピニオンギヤおよびサイドギヤの潤滑を確実に行うことができる。そして、ピニオンギヤおよびサイドギヤの焼き付きや、摩耗などの問題が発生することを抑制できる。
【００１４】
また、本発明は、ディファレンシャル装置であって、ハウジングの内部に、一体的に回転しながらこのハウジングの底部に貯留されたオイルを掻き上げるリングギヤおよびディファレンシャルケースが収容され、上記ディファレンシャルケースの内部に、互いに噛み合いながら回転するピニオンギヤおよびサイドギヤが収容され、これらピニオンギヤおよびサイドギヤの回転により差動動作を行うよう構成されている。そして、上記ハウジングの内面のうち、上記ピニオンギヤおよびサイドギヤの上方の部分には、この部分よりも上記ディファレンシャルケースの回転方向上流側の部分に比べて、撥水性が低い部分が設けられていることを特徴としている。
【００１５】
この構成によっても、上述した構成の場合と同様の作用が得られる。すなわち、ハウジングの内面の撥水性を部分的に低くするという簡単な構成でありながら、ディファレンシャルケースの内部のピニオンギヤおよびサイドギヤの潤滑を確実に行うことができ、サイドギヤおよびピニオンギヤの焼き付きや、摩耗などの問題が発生することを抑制できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ハウジングの内面の表面粗さを部分的に大きくするという簡単な構成でありながら、ディファレンシャルケースの内部のピニオンギヤおよびサイドギヤの潤滑を確実に行うことができる。これにより、サイドギヤおよびピニオンギヤの焼き付きや、摩耗などの問題が発生することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係るディファレンシャル装置の横断面を模式的に示す図である。
【図２】図１のＸ１−Ｘ１線で切断した断面を模式的に示す図である。
【図３】図１のＸ２−Ｘ２線で切断した断面を模式的に示す図である。
【図４】他の実施形態に係るディファレンシャル装置の図３に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明を具体化した実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
【００１９】
以下では、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式の車両に搭載されたディファレンシャル装置に本発明を適用した例について説明する。まず、ディファレンシャル装置の概略構成について、図１、図２を参照して説明する。
【００２０】
ディファレンシャル装置１は、図示しない変速機構（例えば、自動変速機）から出力される回転動力を、左右一対のドライブシャフト２，３を介して左右の駆動輪に伝達するものである。
【００２１】
図１、図２に示すように、ディファレンシャル装置１は、一般的に公知のツーピニオンタイプで構成されている。ディファレンシャル装置１は、主として、デフケース６、リングギヤ７、一対のピニオンギヤ８，９、一対のサイドギヤ１０，１１等を含む構成となっており、これらの構成部品が変速機ハウジング１２の内部に収容されている。
【００２２】
デフケース６は、変速機ハウジング１２の左右２つの貫通孔１２ａ，１２ｂにそれぞれ転がり軸受１４，１４を介して相対回転可能に支持されている。詳しくは、このデフケース６は、中空の箱形状で成り、その周壁部分において対向する２箇所にボス部６ａ，６ｂが突設されている。これら各ボス部６ａ，６ｂの外周面と、変速機ハウジング１２の貫通孔１２ａ，１２ｂの内周面との間には、転がり軸受１４，１４が介装されている。また、デフケース６の周壁部分において１８０度対向する２箇所には、ピニオンギヤ８，９、サイドギヤ１０，１１等を収納するための開口窓６ｆ，６ｇが設けられている。
【００２３】
リングギヤ７は、デフケース６の外周部に形成されたフランジ６ｅにボルト１６により一体的に取り付けられている。リングギヤ７は、変速機構の出力ギヤ５に噛合されている。
【００２４】
一対のピニオンギヤ８，９は、デフケース６の内部空間に配置され、デフケース６に取り付けられるピニオンシャフト１５によって回転自在に支持されている。具体的に、デフケース６には、ドライブシャフト２，３の軸心に対して直交する方向を軸心とするシャフト挿通孔６ｃ，６ｄが形成されている。これらシャフト挿通孔６ｃ，６ｄに挿通されたピニオンシャフト１５によって、各ピニオンギヤ８，９が回転（自転）自在に支持されている。また、これら一対のピニオンギヤ８，９の背面（外周側の面）は、略球面形状とされており、ピニオンギヤ８，９の背面とデフケース６の内壁面との間には、球面滑り軸受けとしてのピニオンスラストワッシャ２０，２１が介在されている。なお、ピニオンシャフト１５は、ピン１５ａによってデフケース６に固定されている。
【００２５】
一対のサイドギヤ１０，１１は、中空軸部１０ａ，１１ａの軸方向の一端にかさ歯車を設けた構成となっている。一対のサイドギヤ１０，１１は、かさ歯車が一対のピニオンギヤ８，９に噛合されている。中空軸部１０ａ，１１ａの軸方向外端側は、デフケース６のボス部６ａ，６ｂの内径側に微小隙間を介して回転可能に挿入されている。また、一対のサイドギヤ１０，１１の背面（外周側の面）とデフケース６の内壁面との間には、円環状のスラスト軸受けとしてのサイドギヤスラストワッシャ２２，２３が介在されている。
【００２６】
各サイドギヤ１０，１１の中空軸部１０ａ，１１ａ内には、左右の各ドライブシャフト２，３の内端部分がそれぞれスプライン嵌合されている。これにより、各サイドギヤ１０，１１の回転にともなって各ドライブシャフト２，３が回転するようになっている。
【００２７】
変速機ハウジング１２の貫通孔１２ａ，１２ｂの内周面には、アウターシール１８，１８が装着されることによって、貫通孔１２ａ，１２ｂとドライブシャフト２，３との環状対向空間が軸方向内外で仕切られている。アウターシール１８，１８は、変速機ハウジング１２内に貯留されるオイルが外部へ漏洩することを防止するために設けられている。なお、図１における符号１２ｃ，１２ｄは、各転がり軸受１４，１４やデフケース６内にオイルを導入するためのオイル導入孔である。
【００２８】
このような構成のディファレンシャル装置１の動作について説明する。
【００２９】
まず、車両が直進している場合には、出力ギヤ５からリングギヤ７に回転動力が入力されると、リングギヤ７に回転一体となっているデフケース６が回転し、このデフケース６と一体的に各ピニオンギヤ８，９が公転（ドライブシャフト２，３の軸心回りに公転）することになる。これにより、一対のサイドギヤ１０，１１および一対のドライブシャフト２，３が回転駆動されるので、左右の駆動輪が同一回転数で駆動される。
【００３０】
一方、車両のカーブ走行（旋回）等によって、左右の駆動輪に回転抵抗差が生じたときには、一対のピニオンギヤ８，９が自転することになって、両サイドギヤ１０，１１が差動回転することになる。つまり、一対のピニオンギヤ８，９が、それぞれ互いに逆方向に自転することで、両サイドギヤ１０，１１を差動回転させながらドライブシャフト２，３の回転軸心回りに公転する。これにより、リングギヤ７に入力された回転動力が左右のドライブシャフト２，３を介して左右の駆動輪に差動分配されることになる。
【００３１】
このように構成されたディファレンシャル装置１における潤滑方法として、掻き上げ方式が採用されている。変速機ハウジング１２の底部に貯留されたオイルを、デフケース６、リングギヤ７等の回転体によって掻き上げて（跳ね上げて）、上記各ギヤ同士の噛み合い部分や軸受け部分に供給する構成となっている。
【００３２】
そして、この実施形態では、ディファレンシャル装置１において、変速機ハウジング１２の内面１３の表面粗さが部分的に変更されている。詳細には、変速機ハウジング１２の内面１３のうち、ピニオンギヤ８，９およびサイドギヤ１０，１１の上方の部分には、その周囲の部分に比べて表面粗さが大きく変更された部分が設けられていることを特徴としている。この特徴部分について、図３を参照して説明する。
【００３３】
図３に示すように、変速機ハウジング１２のうち、デフケース６およびリングギヤ７を囲う部分１２ｅは、デフケース６およびリングギヤ７と所定の間隔をあけて対向して設けられている。この変速機ハウジング１２の内面１３には、表面粗さが部分的に変更された変更部分１３ａが設けられている。
【００３４】
変更部分１３ａの表面粗さは、その周囲の部分１３ｂの表面粗さに比べて大きくなっている（粗くなっている）。つまり、変速機ハウジング１２の内面１３の表面粗さが、変更部分１３ａでは大きく（粗く）、周囲の部分１３ｂでは小さくなっている。表面粗さは、例えば、算術平均粗さＲａである。変速機ハウジング１２の内面１３に、例えば、ブラスト処理などの表面加工を行うことによって、内面１３の表面粗さを部分的に変更することが可能である。この場合、ブラスト処理を変更部分１３ａにだけ施すことによって、変更部分１３ａの表面粗さを周囲の部分１３ｂに比べ大きくすることが可能である。また、変速機ハウジング１２が鋳造品の場合、型によって変更部分１３ａの表面粗さを変更することも可能である。
【００３５】
変更部分１３ａは、デフケース６に収容されたピニオンギヤ８，９およびサイドギヤ１０，１１の上方に位置している。周囲の部分１３ｂは、変更部分１３ａよりもデフケース６の回転方向（図３では矢印Ｙ１で示す）の上流側の部分、言い換えれば、オイルの掻き上げ方向の上流側の部分となっている。なお、この場合、デフケース６の回転方向は、前進走行時の回転方向を表している。
【００３６】
この実施形態によれば、ピニオンギヤ８，９およびサイドギヤ１０，１１の上方において、変速機ハウジング１２の内面１３の表面粗さが部分的に大きく変更されているので、次のような効果が得られる。
【００３７】
デフケース６およびリングギヤ７の回転にともなって変速機ハウジング１２の底部に貯留されたオイルが掻き上げられると、掻き上げられたオイルは、変速機ハウジング１２の内面１３の表面粗さの大きい変更部分１３ａには、滞留しやすく（付着しやすく）なっている。つまり、変更部分１３ａによってオイルが捕集されやすくなっている。逆に、変速機ハウジング１２の内面１３の表面粗さの小さい周囲の部分（上流側の部分）１３ｂには、オイルが滞留しにくく（付着しにくく）なっている。つまり、周囲の部分１３ｂによってはオイルが捕集されにくくなっている。
【００３８】
このため、掻き上げられたオイルのうち、変速機ハウジング１２の内面１３の周囲の部分１３ｂに滞留するオイルの量が少なくなり、周囲の部分１３ｂに滞留せずに変更部分１３ａ側に送られるオイルの量が多くなる。また、掻き上げられて変更部分１３ａ側に送られたオイルのうち、変更部分１３ａに滞留せずに周囲に飛散するオイルの量が少なくなり、変更部分１３ａに滞留するオイルの量が多くなる。
【００３９】
そして、変速機ハウジング１２の内面１３の変更部分１３ａに滞留したオイルは、油滴となって下方に位置するデフケース６へ向けて落下し、開口窓６ｆ，６ｇなどを介してデフケース６の内部に入り込む。これにより、デフケース６の内部に設けられるピニオンギヤ８，９およびサイドギヤ１０，１１にオイルが供給される。上述のように、変速機ハウジング１２の内面１３の変更部分１３ａに滞留するオイルの量を多く確保できるので、ピニオンギヤ８，９およびサイドギヤ１０，１１により多くの量のオイルを供給することができる。
【００４０】
その結果、変速機ハウジング１２の内面１３の表面粗さを部分的に大きくするという簡単な構成でありながら、デフケース６の内部のピニオンギヤ８，９およびサイドギヤ１０，１１の潤滑を確実に行うことができる。そして、ピニオンギヤ８，９およびサイドギヤ１０，１１の焼き付きや、摩耗などの問題が発生することを抑制できる。
【００４１】
−他の実施形態−
上記実施形態では、ピニオンギヤ８，９およびサイドギヤ１０，１１の上方の部分にオイルを滞留させやすくするために、変速機ハウジング１２の内面１３の表面粗さを部分的に変更したが、この構成に替えて、変速機ハウジング１２の内面１３の撥水性を部分的に変更する構成を採用してもよい。この場合、ピニオンギヤ８，９およびサイドギヤ１０，１１の上方において、変速機ハウジング１２の内面１３の撥水性を部分的に低く変更すればよい。
【００４２】
具体的には、図４に示すように、変速機ハウジング１２の内面１３には、撥水性を部分的に低く変更された変更部分１３ｃが設けられている。つまり、変速機ハウジング１２の内面１３の撥水性が、変更部分１３ｃでは低く（悪く）、その周囲の部分１３ｄでは高く（良く）なっている。変速機ハウジング１２の内面１３に、例えば、テフロン（登録商標）コーティングや、フッ素コーティングなどの表面加工を行うことによって、内面１３の撥水性を部分的に低くすることが可能である。この場合、コーティングを変更部分１３ｃに施さないことによって、変更部分１３ｃの撥水性を周囲の部分１３ｄに比べ低くすることが可能である。
【００４３】
変更部分１３ｃは、デフケース６に収容されたピニオンギヤ８，９およびサイドギヤ１０，１１の上方に位置している。周囲の部分１３ｄは、変更部分１３ｃよりもデフケース６の回転方向（図４では矢印Ｙ２で示す）の上流側の部分、言い換えれば、オイルの掻き上げ方向の上流側の部分となっている。
【００４４】
そして、デフケース６およびリングギヤ７の回転によって掻き上げられたオイルは、変速機ハウジング１２の内面１３の撥水性の低い変更部分１３ｃには、滞留しやすく（付着しやすく）なっている。つまり、変更部分１３ｃによってオイルが捕集されやすくなっている。逆に、変速機ハウジング１２の内面１３の撥水性の高い周囲の部分（上流側の部分）１３ｄには、オイルが滞留しにくく（付着しにくく）なっている。つまり、周囲の部分１３ｄによってはオイルが捕集されにくくなっている。
【００４５】
したがって、この実施形態によれば、上記実施形態と同様の効果が得られる。すなわち、変速機ハウジング１２の内面１３の撥水性を部分的に低くするという簡単な構成でありながら、デフケース６の内部のピニオンギヤ８，９およびサイドギヤ１０，１１の潤滑を確実に行うことができる。そして、ピニオンギヤ８，９およびサイドギヤ１０，１１の焼き付きや、摩耗などの問題が発生することを抑制できる。
【００４６】
上記実施形態では、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式の車両に搭載されるディファレンシャル装置を例に挙げているが、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）方式の車両に搭載されるリア側のディファレンシャル装置や、４輪駆動方式の車両におけるフロント側のディファレンシャル装置およびリア側のディファレンシャル装置にも、本発明を適用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、自動車等の車両の左右車輪に対する差動動作を行うディファレンシャル装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１    ディファレンシャル装置
６    デフケース
７    リングギヤ
８，９    ピニオンギヤ
１０，１１    サイドギヤ
１２    変速機ハウジング
１３    内面
１３ａ    変更部分
１３ｂ    周囲の部分
【図１】
2010270816.tif 000003
【図２】
2010270816.tif 000004
【図３】
2010270816.tif 000005
【図４】
2010270816.tif 000006