(57)【要約】【課題】デフケースを容易に製造させることができ、且つ断続部の断続特性を向上させることができるデファレンシャル装置を提供する。【解決手段】デフケース３に、一対のサイドギヤ７，９の軸方向に掛かる噛み合い反力を受ける受け面２１と、断続部材１３の軸方向の移動を規制する規制面２３とを設け、受け面２１と規制面２３とを、径方向に延設された同一平面で形成し、サイドギヤ９が、ピニオン５との噛み合い部側から軸方向に受け面２１側に向けて延設された小径のボス部２５を有し、付勢部材１９が、ボス部２５の外周と断続部１５の内周との径方向の間に配置され断続部材１３に付勢力を付与する付勢部２７を有し、ボス部２５の外周と付勢部２７の内周との径方向の間に、空間部２９を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動トルクが入力されるデフケースと、このデフケースに支承されて自転可能であると共に前記デフケースの回転によって公転するピニオンと、このピニオンと噛み合って相対回転可能な一対の出力部材と、前記デフケースと前記ピニオンと前記一対の出力部材とを備えた差動機構と、前記デフケースと一体回転可能に支持された断続部材と、この断続部材と前記出力部材のいずれか一方の出力部材との間に設けられ前記差動機構の差動を断続する断続部と、この断続部を作動させるアクチュエータと、前記断続部材を前記断続部の接続解除方向に付勢する付勢部材とを備えたデファレンシャル装置であって、
前記デフケースには、前記一対の出力部材の軸方向に掛かる噛み合い反力を受ける受け面と、前記断続部材の軸方向の移動を規制する規制面とが設けられ、前記受け面と前記規制面とは、径方向に延設された同一平面で形成され、前記一方の出力部材は、前記ピニオンとの噛み合い部側から軸方向に前記受け面側に向けて延設された小径の筒状部を有し、前記付勢部材は、前記筒状部の外周と前記断続部の内周との径方向の間に配置され前記断続部材に付勢力を付与する付勢部を有し、前記筒状部の外周と前記付勢部の内周との径方向の間には、空間部が設けられていることを特徴とするデファレンシャル装置。
【請求項２】
請求項１記載のデファレンシャル装置であって、
前記付勢部材は、径方向長さが前記付勢部以上に設定された支持部を有し、この支持部は、前記筒状部の外周に支持されていることを特徴とするデ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、車両に適用されるデファレンシャル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デフロック機構を有するデファレンシャル装置としては、デフケースと、ベベルギヤ式の差動機構と、差動機構の差動を断続する断続部としてのドッグクラッチと、ドッグクラッチを作動させる電磁式アクチュエータとを備えたデファレンシャル装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このデファレンシャル装置では、ドッグクラッチが差動機構のサイドギヤに形成された噛み合い歯と、デフケースと軸方向に相対移動可能で、回転方向に一体回転可能に設けられたクラッチリングに形成された噛み合い歯とで構成されている。これらの噛み合い歯を噛み合わせることにより、差動機構の差動がロック状態となる。
【０００３】
このドッグクラッチのクラッチリングは、リターンスプリングによって噛み合い解除方向に常時付勢されている。このリターンスプリングによってクラッチリングに掛かる付勢力は、クラッチリングに設けたストッパ部とデフケースに設けたストッパ部とで受けられる。このクラッチリングのストッパ部の形状を突起などで形成することにより、ストッパ部の接触面積を低減させ、ドッグクラッチの断続特性を安定させている。
【特許文献１】特開２００４−１１６７３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のデファレンシャル装置では、デフケースのボス部をサイドギヤ側に延設させてサイドギヤの背面側と当接させることにより、サイドギヤの噛み合い反力をデフケースで受けていた。また、クラッチリングはデフケースのボス部の延設された部分の外周に配置されており、リターンスプリングはクラッチリングの内周とボス部の外周との間に配置されている。
【０００５】
しかしながら、このようなデファレンシャル装置のように、デフケースのクラッチリングが配置された部分を凹凸部などによって袋状に形成させることは、素材を形成する型の構造が複雑となり、素材成形が困難であった。加えて、素材の凹凸部に多量の駄肉が付いてしまい、駄肉部の鋳巣防止対策、或いは駄肉部の削り出しなどデフケースの製造コストが増加していた。
【０００６】
また、デフケースに凹凸部を設けてしまうと、リターンスプリングの配置部において、リターンスプリングの径方向の空間に余裕がなく、リターンスプリングの形状が限られていた。このため、リターンスプリングの形状を変更させることができず、ドッグクラッチの断続特性も限られたものとなってしまい、ドッグクラッチの断続特性を容易に設計変更させることができなかった。
【０００７】
そこで、この発明は、デフケースを容易に製造させることができ、且つ断続部の断続特性を向上させることができるデファレンシャル装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、駆動トルクが入力されるデフケースと、このデフケースに支承されて自転可能であると共に前記デフケースの回転によって公転するピニオンと、このピニオンと噛み合って相対回転可能な一対の出力部材と、前記デフケースと前記ピニオンと前記一対の出力部材とを備えた差動機構と、前記デフケースと一体回転可能に支持された断続部材と、この断続部材と前記出力部材のいずれか一方の出力部材との間に設けられ前記差動機構の差動を断続する断続部と、この断続部を作動させるアクチュエータと、前記断続部材を前記断続部の接続解除方向に付勢する付勢部材とを備えたデファレンシャル装置であって、前記デフケースには、前記一対の出力部材の軸方向に掛かる噛み合い反力を受ける受け面と、前記断続部材の軸方向の移動を規制する規制面とが設けられ、前記受け面と前記規制面とは、径方向に延設された同一平面で形成され、前記一方の出力部材は、前記ピニオンとの噛み合い部側から軸方向に前記受け面側に向けて延設された小径の筒状部を有し、前記付勢部材は、前記筒状部の外周と前記断続部の内周との径方向の間に配置され前記断続部材に付勢力を付与する付勢部を有し、前記筒状部の外周と前記付勢部の内周との径方向の間には、空間部が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２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、前記付勢部材は、径方向長さが前記付勢部以上に設定された支持部を有し、この支持部は、前記筒状部の外周に支持されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載のデファレンシャル装置は、デフケースに設けられた受け面と規制面とが径方向に延設された同一平面で形成されているので、デフケースの内部に凹凸部を設ける必要がなく、デフケースの素材成形を簡易化することができる。
【００１１】
また、筒状部の外周と断続部の内周との径方向の間に配置された付勢部材の付勢部の内周と筒状部の外周との径方向の間に空間部が設けられているので、空間部に対して付勢部の設計変更を容易に行うことができ、断続部に合わせた付勢部材の設計の自由度を向上することができる。
【００１２】
従って、デフケースを容易に製造させることができ、且つ断続部の断続特性を向上させることができる。
【００１３】
請求項２記載のデファレンシャル装置は、付勢部材が径方向長さが付勢部以上に設定された支持部を有するので、付勢部の設計の自由度を確保しつつ、付勢部材を安定して支持することができ、断続部の断続特性を安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１〜図４を用いて本発明の実施の形態に係るデファレンシャル装置について説明する。
【００１５】
本実施の形態に係るデファレンシャル装置１は、駆動トルクが入力されるデフケース３と、このデフケース３に支承されて自転可能であると共にデフケース３の回転によって公転するピニオン５と、このピニオン５と噛み合って相対回転可能な一対の出力部材としてのサイドギヤ７，９と、デフケース３とピニオン５と一対のサイドギヤ７，９とを備えた差動機構１１と、デフケース３と一体回転可能に支持された断続部材１３と、この断続部材１３とサイドギヤ９との間に設けられ差動機構１１の差動を断続する断続部１５と、この断続部１５を作動させるアクチュエータ１７と、断続部材１３を断続部１５の接続解除方向に付勢する付勢部材１９とを備えている。そして、デフケース３には、一対のサイドギヤ７，９の軸方向に掛かる噛み合い反力を受ける受け面２１と、断続部材１３の軸方向の移動を規制する規制面２３とが設けられ、受け面２１と規制面２３とは、径方向に延設された同一平面で形成され、サイドギヤ９は、ピニオン５との噛み合い部としての断続部１３側から軸方向に受け面２１側に向けて延設された小径の筒状部としてのボス部２５を有し、付勢部材１９は、ボス部２５の外周と断続部１５の内周との径方向の間に配置され断続部材１３に付勢力を付与する付勢部２７を有し、ボス部２５の外周と付勢部２７の内周との径方向の間には、空間部２９が設けられている。
【００１６】
また、付勢部材１９は、径方向長さが付勢部２７以上に設定された支持部３１を有し、この支持部３１は、ボス部２５の外周に支持されている。
【００１７】
図１〜図４に示すように、デフケース３は、カバー体３３とケース本体３５とからなり、軸方向両側に形成されたボス部３７，３９でそれぞれベアリング（不図示）を介してキャリア（不図示）に支持されている。また、デフケース３にはフランジ部４１が形成され、リングギヤ（不図示）が固定される。このリングギヤは、動力伝達ギヤ（不図示）と噛み合っており、駆動力が伝達されてデフケース３を回転駆動させる。ケース本体３５は、連続する一部材で形成され、内部に凹凸部が形成されず、内部の平面に受け面２１と規制面２３とが設けられている。受け面２１は、一対のサイドギヤ７，９の軸方向に掛かる噛み合い反力を受け、サイドギヤ９の軸方向外側への移動を規制する。規制面２３は、断続部材１３と当接することで、断続部材１３の軸方向外側への移動を規制する。この受け面２１と規制面２３とは、軸方向の突出長さが同一、ずなわち面一に設けられている。このデフケース３には、差動機構１１が収容され、デフケース３に伝達された駆動力が差動機構１１に伝達される。
【００１８】
差動機構１１は、ピニオンシャフト４３と、ピニオン５と、一対のサイドギヤ７，９から構成されている。ピニオンシャフト４３は、端部をデフケース３に係合してピン４５で抜け止めされ、デフケース３と一体に回転駆動される。
【００１９】
ピニオン５は、ピニオンシャフト４３に支承されてデフケース３の回転によって公転する。また、ピニオン５は、一対のサイドギヤ７，９に駆動力を伝達すると共に、噛み合っている一対のサイドギヤ７，９に差回転が生じると回転駆動されるようにピニオンシャフト４３に自転可能に支持されている。また、ピニオン５とデフケース３との間には、ピニオン５の公転時に発生する径方向への移動を受ける球面ワッシャ４７が配置されている。
【００２０】
一対のサイドギヤ７，９は、ボス部４９，２５でデフケース３に相対回転可能に支持され、ピニオン５と噛み合っている。また、サイドギヤ７，９とデフケース３との間には、ピニオン５との噛み合い反力によるサイドギヤ７，９の軸方向への移動を受けるスラストワッシャ５１，５３が配置されている。また、サイドギヤ９のボス部２５の軸方向端部には、段部５５が設けられている。この段部５５は、スラストワッシャ５３を介してデフケース３の受け面２１に噛み合い反力を入力する。また、サイドギヤ９の背面側には、噛み合い歯５７が形成されている。
【００２１】
断続部材１３は、デフケース３に形成された孔部５９に回転方向に係合して軸方向移動可能に配置されている。また、断続部材１３のデフケース３側は、デフケース３の規制面２３と当接することにより、断続部材１３の軸方向外側への移動が規制されている。また、断続部材１３のサイドギヤ９側には、噛み合い歯６１が形成され、断続部１５を構成している。
【００２２】
断続部１５は、サイドギヤ９の噛み合い歯５７と断続部材１３の噛み合い歯６１とで構成されている。噛み合い歯５７，６１が噛み合うと、デフケース３とサイドギヤ９とが連結されて差動機構１１がデフロック状態となる。この断続部１５は、アクチュエータ１７によって作動される。
【００２３】
アクチュエータ１７は、可動部材６３と、電磁石６５と、ポジションスイッチ６７と、コントローラ（不図示）などを備えている。可動部材６３は、プランジャ６９とリング７１とから構成されている。プランジャ６９は、磁性材料から形成されている。このプランジャ６９の内周には、電磁石６５の磁力線がデフケース３側へ漏れることを防止する非磁性材料のリング７１が一体に固定されている。リング７１は、固定部材７３によって固定された非磁性材料からなる支持部材７５を介してデフケース３のボス部３９の外周に軸方向移動可能に支持されている。この可動部材６３は、電磁石６５の励磁によりコア７９とプランジャ６９とを透過する磁力線によって形成される磁束ループによって、プランジャ６９が断続部材１３側に移動操作され、リング７１が断続部材１３に固定されたプレート８３を介して断続部材１３を押圧して断続部１５が接続される。
【００２４】
電磁石６５は、電磁コイル７７とコア７９を有している。電磁コイル７７は、樹脂でモールド成形され、コア７９に収容されている。コア７９は、磁性材料から形成され、コントローラに接続されており、コントローラによって電磁コイル７７への通電が制御されている。また、コア７９は、回り止め部材（不図示）が設けられ、キャリアなどの静止側部材８１に対して電磁石６５が回転方向に回り止めされている。この電磁石６５への通電による断続部１５での断続状況は、ポジションスイッチ６７によって検知される。
【００２５】
ポジションスイッチ６７は、静止側部材８１に固定され、プレート８３と当接する検出部８５を有している。検出部８５は、断続部材１３と一体的に移動するプレート８３に当接され、プレート８３の移動を検知することにより、断続部材１３の位置を検出する。この検出部８５で断続部材１３の位置を検出することにより、断続部１５の断続状況を把握することができる。
【００２６】
このような断続部１５の断続は、断続部１５を接続させる場合にはアクチュエータ１７を作動させて断続部材１３を断続部１５の接続方向に移動させ、断続部１５の接続を解除させる場合にはアクチュエータ１７の作動を停止させて付勢部材１９の付勢力によって断続部材１３を断続部１５の接続解除方向に移動させる。
【００２７】
付勢部材１９は、環状に形成されてサイドギヤ９のボス部２５の外周と断続部１５の内周との径方向の間に配置され、付勢部２７と支持部３１とを備えている。付勢部２７は、円板状の板材の外周部を切り起こして形成され、断続部１５の内周側でサイドギヤ９と断続部材１３とに当接して配置されている。この付勢部２７は、断続部材１３を断続部１５の接続解除方向に付勢する付勢力を有し、支持部３１によってサイドギヤ９と断続部材１３との間に位置するように支持されている。
【００２８】
なお、サイドギヤ９は、受け面２１の内径側において、互いの支持部１０を介してデフケース３に支持されており、断続部材１３は、その外周面をデフケース３の内周面との間に形成された互いの支持部１４で支持されている。このように空間部２９の位置に対して、支持部１０を内径側に、支持部１４を外径側に配置形成することにより、空間部２９の形成自由度を向上させることができ、付勢部材１９の形状設定を容易にし、断続部１５の断続特性を向上させることができる。
【００２９】
支持部３１は、径方向長さが付勢部２７以上に設定され、円板状の板材の内周部及び付勢部２７の基部に付勢部２７と連続する一部材で設けられている。この支持部３１の内周部はサイドギヤ９のボス部２５の外周に支持され、サイドギヤ９側の面はサイドギヤ９と摺動される。
【００３０】
このような付勢部材１９の付勢部２７の内周とサイドギヤ９のボス部２５の外周との径方向の間には、空間部２９が設けられている。この空間部２９は、例えば、断続部１５の接続解除において、付勢部２７の付勢力を十分に得られないとき、付勢部２７を空間部２９へ径方向に延設させることにより、付勢部２７に対して大きな付勢力を与えさせることができる。このように空間部２９を設けることにより、付勢部材１９の付勢力を容易に変更させることができ、断続部１５の断続特性を容易に設計することができる。
【００３１】
このようなデファレンシャル装置１では、デフケース３に設けられた受け面２１と規制面２３とが軸方向の突出長さが同一で連続する一部材で設けられているので、デフケース３の内部に凹凸部を設ける必要がなく、デフケース３の素材成形を簡易化することができる。
【００３２】
また、ボス部２５の外周と断続部１５の内周との径方向の間に配置された付勢部材１９の付勢部２７の内周とボス部２５の外周との径方向の間に空間部２９が設けられているので、空間部２９に対して付勢部２７の設計変更を容易に行うことができ、断続部１５に合わせた付勢部材１９の設計の自由度を向上することができる。
【００３３】
従って、デフケース３を容易に製造させることができ、且つ断続部１５の断続特性を向上させることができる。
【００３４】
また、付勢部材１９が径方向長さが付勢部２７以上に設定された支持部３１を有するので、付勢部２７の設計の自由度を確保しつつ、付勢部材１９を安定して支持することができ、断続部１５の断続特性を安定させることができる。
【００３５】
なお、本発明の実施の形態に係るデファレンシャル装置では、アクチュエータに電磁式アクチュエータを適用しているが、磁性流体、電動モータ、油圧シリンダ−ピストンなど断続部を断続できる構成であれば、アクチュエータはどのような形態であってもよい。
【００３６】
また、断続部に噛み合いクラッチを適用しているが、摩擦クラッチ、粘性流体クラッチ、流体ポンプ抵抗を用いたクラッチなど断続部は種々の形態を採用することができる。
【００３７】
なお、本発明の特徴の一部となる「受け面と規制面とを径方向に延設された同一平面で形成され」とは、加工時又は組付け後に多少の段差が生じていた構成だとしても、従来のように凹凸部としての課題を有する構造と著しくかけ離れた構造、すなわち、本発明の利点を共有する構成であれば、本発明の技術思想を具備するものとして構成されることは当業者であれば理解できよう。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態に係るデファレンシャル装置の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るケース本体にサイドギヤを組付けたときの断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るケース本体の断面図である。
【図４】（ａ）本発明の実施の形態に係る付勢部材の正面図である。（ｂ）図４（ａ）の側面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…デファレンシャル装置
３…デフケース
５…ピニオン
７，９…サイドギヤ（出力部材）
１１…差動機構
１３…断続部材
１５…断続部
１７…アクチュエータ
１９…付勢部材
２１…受け面
２３…規制面
２５…ボス部（筒状部）
２７…付勢部
２９…空間部
３１…支持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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