(57)【要約】【課題】動力を伝達する際に動力伝達機構において、収容ケースの圧接面に曲げモーメントが加えられることを抑制して、ケース間に隙間が形成されること抑制する。【解決手段】デファレンシャルにおいて、リングギヤ１２の回転軸線Ｏ２方向から側面視した際に、開口端面３０および開口端面３１を含むように延びる仮想平面Ｓ１と、ドライブピニオンギヤ１３およびリングギヤ１２の噛合部Ｐにてドライブピニオンギヤ１３に加えられる反力Ｆの方向ベクトルとの交差角度うち、小さい方の交差角度θ２は、回転軸線Ｏ１と仮想平面Ｓ１との交差角度のうち、小さい方の交差角度θ１よりも大きい。【選択図】図１
2010025259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１回転軸線を中心に回転可能に設けられた第１歯車と、
前記第１歯車を回転可能に支持すると共に、第１開口部が形成され、前記第１歯車を収容する第１収容ケースと、
前記第１回転軸線と異なる方向に向けて延びる第２回転軸線を中心に回転可能に設けられると共に、前記第１歯車と噛合可能な第２歯車と、
前記第２歯車を回転可能に支持すると共に、第２開口部が形成され、前記第２歯車を収容する第２収容ケースと、
前記第１開口部を規定する前記第１収容ケースの第１開口端面と、前記第２開口部を規定する前記第２収容ケースの第２開口端面とを当接させて、前記第１収容ケースおよび前記第２収容ケースを連結する連結部材と、
を備え、
前記第２回転軸線方向から側面視した際に、前記第１および第２開口端面を含むように延びる仮想平面と、前記第１歯車および第２歯車の接触点にて前記第１歯車に加えられる接触力の方向ベクトルとの交差角度うち、小さい方の交差角度は、前記第１回転軸線と前記仮想平面との交差角度のうち、小さい方の交差角度よりも大きい、動力伝達装置。
【請求項２】
前記第１収容ケースと前記第２収容ケースとによって前記第１歯車および第２歯車を収容可能な収容室が形成され、
前記収容室内には、オイルが収容され、
前記仮想平面は、上方から下方に向かうに従って、前記収容室の底部から離れるように傾斜し、前記第１および第２開口端面のうち、最も下方に位置する部分は、前記収容室の底部よりも上方に位置する、請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記仮想平面は、前記接触力の方向ベクトルに対して垂直となるように位置する、請求項１または請求項２に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
仮想鉛直平面と、前記仮想平面との交差角度をθとし、前記第１歯車のねじれ角をαとし、前記第１歯車の歯先円錐角をβとし、第１歯車および第２歯車の歯直角圧入角をγとすると、θ＝Ａtan{-cosα/(tanγ×sinβ+sinα×cosβ)}とされた、請求項１から請求項３のいずれかに記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両に登載される動力伝達装置としてのデファレンシャルについて、各種提案されている。たとえば、特開２００７−３１５４５６号公報に記載されたデファレンシャルは、デファレンシャルが前上がり姿勢になったときに、各斜接形転がり軸受へのオイル供給量を平常姿勢時に比べて多くする流量調整機構を備えている。このデファレンシャルによれば、平常姿勢時に二つの斜接形転がり軸受の間へのオイル供給を過不足なく適量とする一方で、前上がり姿勢時に二つの斜接形転がり軸受の間へのオイル供給が確保されている。
【特許文献１】特開２００７−３１５４５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特開２００７−３１５４５６号公報に記載されたデファレンシャルは、ドライブピニオンギアおよびこのドライブピニオンギアによって駆動される差動変速機と、上記ドライブピニオンギアおよび差動変速機を収容する収容ケースとを備えている。
【０００４】
デファレンシャルケースは、フロントケースと、ドライブピニオンギアを回転可能に支持するリヤケースと、上記フロントケースおよびリヤケースを連結するボルトとを備えている。
【０００５】
ここで、ドライブピニオンギアが差動変速機から受ける反力は、ドライブピニオンギアの回転軸線に対して、交差する方向となる。これにより、ドライブピニオンギアを支持するリヤケースには、ドライブピニオンギヤの回転軸線に対して交差する方向に押圧される。
【０００６】
その一方で、リヤケースとフロントケースとの圧接面は、ドライブピニオンギアの回転軸線に対して垂直となるように配置されているので当該圧接面には、上記押圧力により曲げモーメントが加えられる。
【０００７】
そして、この曲げモーメントにより、リアケースとフロントケースとの間に隙間が生じことがあった。
【０００８】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、動力を伝達する際に動力伝達機構において、収容ケースの圧接面に曲げモーメントが加えられることを抑制して、ケース間に隙間が形成されること抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る動力伝達機構は、第１回転軸線を中心に回転可能に設けられた第１歯車と、第１歯車を回転可能に支持すると共に、第１開口部が形成され、第１歯車を収容する第１収容ケースと、第１回転軸線と異なる方向に向けて延びる第２回転軸線を中心に回転可能に設けられると共に、第１歯車と噛合可能な第２歯車と、第２歯車を回転可能に支持すると共に、第２開口部が形成され、第２歯車を収容する第２収容ケースと、第１開口部を規定する第１収容ケースの第１開口端面と、第２開口部を規定する第２収容ケースの第２開口端面とを当接させて、第１収容ケースおよび第２収容ケースを連結する連結部材とを備える。そして、上記第２回転軸線方向から側面視した際に、第１および第２開口端面を含むように延びる仮想平面と、第１歯車および第２歯車の接触点にて第１歯車に加えられる接触力の方向ベクトルとの交差角度うち、小さい方の交差角度は、第１回転軸線と仮想平面との交差角度のうち、小さい方の交差角度よりも、大きくされる。
【００１０】
好ましくは、第１収容ケースと第２収容ケースとによって第１歯車および第２歯車を収容可能な収容室が形成され、収容室内には、オイルが供給されており、仮想平面は、上方から下方に向かうに従って、収容室の底部から離れるように傾斜し、第１および第２開口端面のうち、最も下方に位置する部分は、収容室の底部よりも上方に位置する。
【００１１】
好ましくは、上記仮想平面は、接触力の方向ベクトルに対して垂直となるように位置する。
【００１２】
好ましくは、上記仮想鉛直平面と、仮想平面との交差角度をθとし、第１歯車のねじれ角をαとし、第１歯車の歯先円錐角をβとし、第１歯車および第２歯車の歯直角圧入角をγとすると、θ＝Ａtan{-cosα/(tanγ×sinβ+sinα×cosβ)}とされる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る動力伝達機構によれば、収容ケースの圧接面に曲げモーメントが加えれることを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本実施の形態に係るおよびこのデファレンシャル５０について、図１から図３用いて説明する。
【００１５】
なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下に複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合わせることは、当初から予定されている。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るデファレンシャル５０の側断面図である。なお、本実施の形態に係るデファレンシャル５０は、後輪駆動タイプの車両に適用され、車両の後方側に配置される。
【００１７】
図１に示すように、デファレンシャル５０は、ツーピニオンタイプとされている。デファレンシャル５０は、図示されない変速機からの動力によって回転するドライブピニオンギヤ１３と、ドライブピニオンギヤ１３によって駆動される差動変速機構１０と、これら、ドライブピニオンギヤ１３および差動変速機構１０を収容するデファレンシャルケース１１とを備えている。
【００１８】
デファレンシャルケース１１は、ドライブピニオンギヤ１３を回転可能に支持すると共に、ドライブピニオンギヤ１３を収容するフロントケース１１ａと、差動変速機構１０を収容するリヤケース１１ｂとを備えている。
【００１９】
フロントケース１１ａには、開口端面３０によって規定される開口部が形成されており、リヤケース１１ｂには、サイドギヤ４０によって規定される開口部が形成されている。
【００２０】
フロントケース１１ａと、リヤケース１１ｂとは、複数のボルト２０によって、互いに連結されており、フロントケース１１ａの開口端面（圧接面）３０と、リヤケース１１ｂの開口端面（圧接面）３１とが互いに圧接している。これにより、デファレンシャルケース１１が規定されており、デファレンシャルケース１１の内部に、ドライブピニオンギヤ１３や差動変速機構１０を収容可能な収容室が規定されている。なお、フロントケース１１ａおよびリヤケース１１ｂの開口縁部には、鍔部が形成されており、この鍔部の端面が開口端面３０および開口端面３１とされている。そして、各ボルト２０は、開口端面３０，３１に対して垂直となるように設けられている。
【００２１】
ドライブピニオンギヤ１３には、ドライブピニオンギヤ軸１４が接続されている。フロントケース１１ａ内には、間隔を隔てて軸受１５および軸受１６が設けられており、ドライブピニオンギヤ軸１４を回転可能に支持している。なお、ドライブピニオンギヤ軸１４の端部のうち、ドライブピニオンギヤ１３が設けられた端部と反対側に位置する端部は、フロントケース１１ａに形成された貫通孔を通って、外部に露出している。なお、当該フロントケース１１ａの貫通孔には、オイルシール１９が設けられており、デファレンシャルケース１１内のオイルが外部に漏れることが抑制されている。
【００２２】
デファレンシャルケース１１内にはオイルが充填されている。そして、リングギヤ１２が回転して、デファレンシャルケース１１内に貯留されたオイルをかき上げ、デファレンシャルケース１１内に収容された軸受やギヤ同士の噛合部等にオイルが供給可能となっている。
【００２３】
なお、リヤケース１１ｂの底部Ｂは、デファレンシャルケース１１のうち、最も下方に位置している。
【００２４】
図２は、差動変速機構１０の概略構成を示す平面図である。この図２において、差動変速機構１０は、リングギヤ１２と、リングギヤ１２に固定されると共に、リヤケース１１ｂに回転可能に支持されたデフケース４５と、デフケース４５内に設けられたピニオンギヤ４８，４９と、ドライブシャフト４２，４３にサイドギヤ４０，４１とを備えている。
【００２５】
リングギヤ１２と、ドライブピニオンギヤ１３とは、ハイポイドギヤが採用されており、ドライブピニオンギヤ１３のピッチ面Ｓ２は、円錐状となっており、リングギヤ１２のピッチ面も、円錐状となっている。
【００２６】
ピニオンギヤ４８およびピニオンギヤ４９は、デフケース４５内に配置されたピニオンシャフト４６に回転可能に支持されている。ピニオンシャフト４６は、回転軸線Ｏ２に対して直交するように配置されている。そして、ドライブピニオンギヤ１３と、リングギヤ１２とが噛合し、サイドギヤ４０およびサイドギヤ４１は、ピニオンギヤ４８，ピニオンギヤ４９と噛合している。
【００２７】
ここで、車両が前進している場合において、ドライブピニオンギヤ軸１４に加えられた動力は、ライブピニオンギヤ１３からリングギヤ１２に伝達され、リングギヤ１２が回転軸線Ｏ２を中心に回転する。リングギヤ１２が回転することで、デフケース４５およびピニオンシャフト４６が回転する。
【００２８】
ここで、左右の駆動輪にかかる負荷の割合は、前進している際には、同じであるので、ピニオンギヤ４８，４９は自転しない状態で、回転軸線Ｏ２を中心に回転する。これにより、サイドギヤ４０，４１が等速に回転し、サイドギヤ４０，４１が回転する。そして、ドライブシャフト４２，ドライブシャフト４３が左右の駆動輪を回転させる。
【００２９】
車両が曲がっている場合には、いずれか一方の駆動輪に多くの駆動輪に動力が加えられる。これにより、ドライブシャフト４２に連結されているサイドギヤ４０と、ドライブシャフト４３に連結されているサイドギヤ４１との回転数に差が生じる。
【００３０】
これにより、ピニオンギヤ４８およびピニオンギヤ４９がピニオンシャフト４６を中心として自転する。これにより、外側を通り駆動輪の回転が上がる一方で、内側を通る駆動輪の回転数が低下し、スムースに車両が曲がることができる。なお、平面視した際には、仮想平面Ｓ１は、回転軸線Ｏ２と並行となるように配置されているが、仮想平面Ｓ１が回転軸線Ｏ２と交差するように開口端面３０，３１を形成してもよい。
【００３１】
図１において、デファレンシャル５０が駆動する際には、ドライブピニオンギヤ１３は、リングギヤ１２から反力Ｆを受ける。
【００３２】
そして、フロントケース１１ａは、ドライブピニオンギヤ１３を支持しているため、フロントケース１１ａには、反力Ｆが加えられる。
【００３３】
ここで、差動変速機構１０を回転軸線Ｏ２方向から側面視した際に、開口端面３０，３１を含むように位置する仮想平面Ｓ１と、反力Ｆの方向ベクトルとの交差角度のうち、小さい方の交差角度θ２は、回転軸線Ｏ１と仮想平面Ｓ１との交差角度θ１よりも大きくなるように位置している。
【００３４】
これにより、従来のように交差角度θ１が９０度となるように仮想平面Ｓ１が位置する場合よりも、反力Ｆ１によって開口端面３０に加えられる曲げモーメントを低減することができ、開口端面３０と開口端面３１との間に隙間が生じることを抑制することができる。
【００３５】
特に、反力Ｆの方向ベクトルと仮想平面Ｓ１とが垂直となるように配置するのが好ましい。このように、仮想平面Ｓ１が位置するように、開口端面３０，３１を配置することで、開口端面３０には、開口端面３０に対して垂直な荷重のみが働き、開口端面３０に曲げモーメントが加えられることを抑制することができる。これにより、開口端面３０と開口端面３１との間に隙間が生じることを、効果的に抑制することができる。
【００３６】
さらに、開口端面３０と開口端面３１とを圧接させるボルト２０には、引張力のみが加えられ、せん断力が加えられることを抑制される。一般に、ボルトなどの棒状の締結部材は、せん断力よりも引張力に対する耐力が大きい。このため、ボルト２０破断することを抑制することができる。
【００３７】
図１に示すように、仮想平面Ｓ１は、上方から下方に向かうに従って、リヤケース１１ｂの底部Ｂから離れるように傾斜している。さらに、回転軸線Ｏ２方向から側断面視した際に、リヤケース１１ｂは、リングギヤ１２の外周縁部に沿って延びている。
【００３８】
このため、開口端面３０，３１のうち、最も下端部に位置する部分は、底部Ｂよりも上方に位置し、ドライブピニオンギヤ１３とリングギヤ１２との噛合部Ｐに近接する。これにより、開口端面３０と開口端面３１との接合部のうち、最も下方に位置する部分に加えられる曲げモーメントを低減することができ、開口端面３０と開口端面３１との接合部のうち、最も下端部に位置する部分に隙間が生じることを抑制することができる。
【００３９】
これに伴い、オイル漏れ等の弊害の発生を抑制することができる。
ここで、回転軸線Ｏ２方向からデファレンシャルを側面視した際に、鉛直方向に延びる仮想鉛直面Ｓ３と、仮想平面Ｓ１との交差角度θ３は、ドライブピニオンギヤ１３のねじれ角度をαとし、ドライブピニオンギヤ１３の歯先円錐角αとし、ドライブピニオンギヤ１３およびリングギヤ１２の歯直角圧入角をγとすると、下記式（１）により示すことができる。
【００４０】
θ３＝Ａtan{−cosα/(tanγ×sinβ+sinα×cosβ)}・・・（１）
なお、「Ａtan」は、アークタンジェントを意味する。
【００４１】
（実施の形態２）
図３は、本実施の形態２に係るデファレンシャルを示す側断面図である。なお、この図３に示す構成のうち、上記図１および図２に示された構成と同一または相等する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【００４２】
この図３に示すように、仮想平面Ｓ１の一部が反力Ｆの方向ベクトルに沿って延びるように、仮想平面Ｓ１を屈曲させてもよい。
【００４３】
このように、仮想平面Ｓ１が屈曲するように、開口端面３０および開口端面３１を屈曲させて配置することで、開口端面３０，３１の下端部のうち、最も下方に位置する部分を、さらに、噛合部Ｐに近接させることができる。これにより、開口端面３０に加えられる曲げモーメントを低減することができ、開口端面３０と開口端面３１との間に隙間が生じることを抑制することができる。
【００４４】
さらに、開口端面３０，３１の下端部を、底部Ｂより大きく上方に配置することができ、オイル漏れの抑制をさらに効果的に図ることができる。
【００４５】
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。さらに、上記数値などは、例示であり、上記数値および範囲にかぎられない。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、動力伝達装置に適用することができ、特に車両に登載されるデファレンシャルに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態１に係るデファレンシャルの側断面図である。
【図２】差動変速機構の平断面図である。
【図３】本実施の形態２に係るデファレンシャルを示す側断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０  差動変速機構、１１  デファレンシャルケース、１１ａ  フロントケース、１１ｂ  リヤケース、１２  リングギヤ、１３  ドライブピニオンギヤ、１３  ライブピニオンギヤ、１４  ドライブピニオンギヤ軸、１５，１６  軸受、１９  オイルシール、２０  ボルト、３０，３１  開口端面、４０，４１  サイドギヤ、４２，４３  ドライブシャフト、４５  デフケース、４６  ピニオンシャフト、４８，４９  ピニオンギヤ、５０  デファレンシャル。
【図１】
2010025259.tif 000003
【図２】
2010025259.tif 000004
【図３】
2010025259.tif 000005