(57)【要約】      （修正有）【課題】サイドギヤ又はデファレンシャルケースとスラストワッシャーの摺動面で発生するジャダーの防止とスラストワッシャーの誤組を防止する。【解決手段】一対の車軸を回転可能に支持するデファレンシャルケースと、各車軸にスプライン結合されそれぞれデファレンシャルピニオンに噛合する一対のサイドギヤと、各サイドギヤとデファレンシャルケースとの間に介装された一対の環状スラストワッシャーとを有するデファレンシャル装置において、前記各環状スラストワッシャーの前記サイドギヤと対向する面にはコーティングが施されており、外周には少なくとも３個の凸部が形成され、前記デファレンシャルケースの内面には前記各凸部が嵌合する複数の凹部が形成されており、前記凸部の少なくとも３個は隣接する凸部で挟む中心角が互いに異なる角度となるように離間して配置されており、前記環状スラストワッシャーを各凸部が前記各凹部に嵌合して組付ける。【選択図】図２
2006266373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の車軸を回転可能に支持するデファレンシャルケースと、各車軸にスプライン結合されそれぞれデファレンシャルピニオンに噛合する一対のサイドギヤと、各サイドギヤとデファレンシャルケースとの間に介装された一対の環状スラストワッシャーとを有するデファレンシャル装置において、
前記各環状スラストワッシャーの前記サイドギヤと対向する面にはコーティングが施されており、
前記各環状スラストワッシャーの外周面上には少なくとも３個の凸部が形成され、
前記デファレンシャルケースの内面には前記各凸部が嵌合する複数の凹部が形成されており、
前記凸部の少なくとも３個は隣接する凸部で挟む中心角が互いに異なる角度となるように離間して配置されており、
前記環状スラストワッシャーが、前記各凸部が前記各凹部に嵌合されて前記サイドギヤと前記デファレンシャルケースとの間に介装さ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】
前記コーティングは樹脂コーティングである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。
【請求項３】
前記凸部のうち２個は前記環状スラストワッシャーの中心に対して点対称な位置に形成されており、前記デファレンシャルケースの内面には複数の潤滑用オイル溝が形成されており、前記点対称な位置に形成された２個の凸部が嵌合する凹部は前記潤滑用オイル溝の一部が兼用することを特徴とする請求項１又は２記載のデファレンシャル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車用デファレンシャル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デファレンシャル装置は、左右の車輪に対して互いに等しく分割したトルク配分を保ちながら、旋回時に外側車輪を内側車輪より速く回転させるように車両のパワートレン内に配置されており、滑らかな旋回が確実に得られるようにするものである。
【０００３】
一般的なデファレンシャル装置はそれぞれべベルギヤから構成される一対のサイドギヤと、一対のデファレンシャルピニオンを有している。互いに向かい合うように配置された一対のサイドギヤには、それぞれ左右の車輪へ回転を伝達する車軸がスプライン結合されている。
【０００４】
一対のデファレンシャルピニオンも向い合うように配置され、それぞれ両サイドギヤに噛み合っている。デファレンシャルピニオンはリングギヤ（主にＦＦ車では外歯ギヤ、ＦＲ車ではべベルギヤ）に固定され、このリングギヤにトランスミッションの出力が伝えられる。デファレンシャルピニオンはリングギヤとともに公転できると同時に自転もできるように配置されている。
【０００５】
サイドギヤとデファレンシャルケースとの間には軸方向のスラスト力を受けるためのスラストワッシャーが介装されている。このスラストワッシャーの一方の面はサイドギヤと摺動し、他方の面はデファレンシャルケースの内面とを摺動する。
【０００６】
このスラストワッシャーは一般的にデファレンシャルケース及びサイドギヤのいずれにも固定されずにただ単に両者の間に介装されているだけのため、摺動の程度によってはジャダーが発生する恐れがある。
【０００７】
このジャダーを防止するために、スラストワッシャーの外周面に一対の突起を設け、これらの突起をデファレンシャルケースの内面に形成された溝中に嵌合させることにより、スラストワッシャーをデファレンシャルケースに対して固定したデファレンシャル装置が特開平８−２３３０６８号公報で提案されている。
【特許文献１】特開平８−２３３０６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載されたデファレンシャル装置ではスラストワッシャーがデファレンシャルケースに対して固定されているため、スラストワッシャーとデファレンシャルケースとの間では摺動は発生しない。
【０００９】
しかし、スラストワッシャーとサイドギヤとの間では摺動が発生し、スラストワッシャー表面の摺動抵抗変化等により、ジャダーの発生が惹起される恐れがあった。
【００１０】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、スラストワッシャー表面に加工を施すことにより、スラストワッシャーとサイドギヤ及びデファレンシャルケース内面との摺動に起因するジャダーの発生を防止すると共に、スラストワッシャーの取付け面の誤った組付けを防止するようにしたデファレンシャル装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１記載の発明によると、一対の車軸を回転可能に支持するデファレンシャルケースと、各車軸にスプライン結合されそれぞれデファレンシャルピニオンに噛合する一対のサイドギヤと、各サイドギヤとデファレンシャルケースとの間に介装された一対の環状スラストワッシャーとを有するデファレンシャル装置において、前記各環状スラストワッシャーの前記サイドギヤと対向する面にはコーティングが施されており、前記各環状スラストワッシャーの外周面上には少なくとも３個の凸部が形成され、前記デファレンシャルケースの内面には前記各凸部が嵌合する複数の凹部が形成されており、前記凸部の少なくとも３個は隣接する凸部で挟む中心角が互いに異なる角度となるように離間して配置されており、前記環状スラストワッシャーが、前記各凸部が前記各凹部に嵌合されて前記サイドギヤと前記デファレンシャルケースとの間に介装されていることを特徴とするデファレンシャル装置が提供される。
【００１２】
請求項２記載の発明によると、コーティングを樹脂コーティングから形成したデファレンシャル装置が提供される。
【００１３】
請求項３記載の発明によると、２個の凸部はスラストワッシャーの中心に対して点対称の位置に形成され、デファレンシャルケースの内面に形成された潤滑用オイル供給溝の一部は、点対称の位置に形成された凸部が嵌合する凹部を兼用するデファレンシャル装置が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の発明によると、スラストワッシャーのサイドギヤと対向する面にのみコーティングを施し、スラストワッシャーの外周面上に形成された少なくとも３個の凸部は隣接する凸部で挟む中心角が互いに異なる角度となるように配置したことにより、スラストワッシャーのコーティング面がデファレンシャルケースの内面に対向する誤った取付を防止することができる。
【００１５】
また、スラストワッシャーのサイドギヤと対向する面にコーティングを施したことにより、スラストワッシャーとサイドギヤとの摺動抵抗を減少することができ、ジャダーの発生を抑制することができる。
【００１６】
さらに、スラストワッシャーの片面のみに限定してコーティングを施したことにより、コーティング工程上発生する厚さ方向の寸法ばらつきを両面コーティングに比較して少なくすることが可能であり、デファレンシャル装置の噛み合い精度の確保とスティックスリップの防止の両立が可能である。
【００１７】
請求項２記載の発明によると、コーティングを樹脂コーティングとしたことにより、始動初期の潤滑が少ない状態においても摩擦係数を安定して低く抑えることができるので、スティックスリップの発生を抑制できる。
【００１８】
更に、スラストワッシャー外周面への樹脂コーティングをなくし、凸部とデファレンシャルケース間の接触部を金属接触とすることで、樹脂コーティングの剥離の問題を回避できる。
【００１９】
請求項３記載の発明によると、スラストワッシャー内面に形成した潤滑用オイル溝の一部が凸部を受ける構造としたことにより、異音・振動対策の必要ない車種の場合には、デファレンシャルケースを変更することなくコーティング無しのスラストワッシャーが使用可能であり、コスト及び工数の低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１を参照して、本発明実施形態のデファレンシャル装置２の構造を詳細に説明する。なお、本実施形態の説明においては、本発明をフロントデファレンシャル装置２に適用した例について説明する。
【００２１】
なお図１においては、トランスミッションケース４は一部のみ図示されている。デファレンシャル装置２は、トランスミッションケース４に一対のボールベアリング６，８を介して回転自在に支持されたデファレンシャルケース１０を含んでいる。
【００２２】
デファレンシャルケース１０にはファイナルドリブンギヤ１２が複数本のボルト（一本のみ図示）１４により固定されている。デファレンシャルケース１２は車体左右方向に延びるインボード部（ボス部）１６，１８を有している。
【００２３】
左側のインボード部１６内周に左車軸２０の軸端部が回転自在に支持されるとともに、右側のインボード部１８内周に右車軸２２の軸端部が回転自在に支持されている。デファレンシャルケース１０に形成された一対のピニオンシャフト支持穴２４，２６に、両車軸２０，２２の対向端部間に位置し、且つ両車軸２０，２２の軸線と直交するようにピニオンシャフト２８が支持されている。
【００２４】
ピニオンシャフト２８は、その一端に形成されたピン穴３０とデファレンシャルケース１０に形成されたピン穴３２にピン３４を挿通することにより、デファレンシャルケース１０に回転不能且つ挿抜不能に固定される。
【００２５】
ピニオンシャフト２８には一対のデファレンシャルピニオン３６，３８が回転自在に支持されており、これら一対のデファレンシャルピニオン３６，３８に噛合する一対のサイドギヤ（ドライブピニオン）４０，４２が左車軸２０及び右車軸２２にそれぞれスプライン結合されている。
【００２６】
デファレンシャルピニオン３６，３８の背面とデファレンシャルケース１０との間には曲面状のスラストワッシャー４４，４６が介装されるとともに、サイドギヤ４０，４２とデファレンシャルケース１０との間には平面状の環状スラストワッシャー４８，５０が介装されている。
【００２７】
曲面状のスラストワッシャー４４，４６はピニオンシャフト２８軸方向のスラスト力を受ける作用を成し、スラストワッシャー４８，５０は車軸２０，２２軸方向のスラスト力を受ける作用を成す。
【００２８】
左車軸２０とトランスミッションケース４の間に設けたオイルシール５２と左側のボールベアリング６との間にファイナルドリブンギヤ１２により掻揚げられて飛び散り、トランスミッションケース４に設けた潤滑油案内溝を伝わって集められた潤滑油が供給される環状溝（環状空間）５４が形成されている。
【００２９】
同様に、右車軸２２とトランスミッションケース４との間に設けられたオイルシール５６と右側のボールベアリング８との間にファイナルドリブンギヤ１２により掻揚げられて飛び散り、トランスミッションケース４に設けた潤滑油案内溝を伝わって集められた潤滑油が供給される環状溝（環状空間）５８が形成されている。
【００３０】
次に、図２乃至図４を参照して、本発明の特徴である環状スラストワッシャー４８，５０の詳細構造について説明する。なお、スラストワッシャー５０の構造はスラストワッシャー４８と同様であるため、以下の説明では主にスラストワッシャー４８について説明する。
【００３１】
環状スラストワッシャー４８はその外周面上に３個の廻り止めタブ（凸部）６０，６２，６４を有している。廻り止めタブ６２は、環状スラストワッシャー４８の中心に対して廻り止めタブ６０と点対称の位置に形成されている。
【００３２】
換言すると、廻り止めタブ６２は廻り止めタブ６０から円周方向に１８０度離間して形成されている。廻り止めタブ６４は、二つの廻り止めタブ６０，６４が挟む中心角と、二つの廻り止めタブ６２，６４が挟む中心角とが異なるような位置に形成されている。
【００３３】
スラストワッシャー４８の片面、すなわちサイドギヤ４０と対向する面にはコーティングが施されている。このコーティングは、例えば充填剤（固体潤滑剤）入り４フッ化エチレン樹脂等の樹脂層から構成される。
【００３４】
図３はデファレンシャルケース１０を内面側から見た図である。デファレンシャルケース１０の内面には２本の潤滑用オイル溝６６，６８が形成されている。更に、デファレンシャルケース１０の内面には、スラストワッシャー４８の片面に形成された樹脂コーティング７２をサイドギヤ４０と対向するようにスラストワッシャー４８をデファレンシャルケース１０とサイドギヤ４０との間に介装した時、廻り止めタブ６４が嵌合される凹部７０が形成されている。
【００３５】
廻り止めタブ６０及び６２は、オイル供給溝６６，６８の端部６６ａ，６８ａにそれぞれ嵌合される。このように３個の廻り止めタブ６０，６２，６４がオイル供給溝６６，６８の端部６６ａ，６８ａ及び凹部７０に嵌合するため、スラストワッシャー４８はデファレンシャルケース１０に対して固定される。
【００３６】
よって、スラストワッシャー４８はデファレンシャルケース１０に対して摺動することはなく、摺動は樹脂コーティング層７２を施した面とサイドギヤ４０との間でのみ発生する。
【００３７】
しかし、樹脂コーティング層７２には固体潤滑剤がブレンドされているため、始動初期の潤滑が少ない状態においても摩擦係数を安定して低く抑えることができるので、サイドギヤ４０とスラストワッシャー４８との間で発生するスティックスリップの発生を抑制することができる。その結果、スティックスリップに起因するジャダーの発生を防止することができる。
【００３８】
なお、スラストワッシャー５０が取り付けられるデファレンシャルケース１０の右側の内面には、図３に示された凹部７０の左右を反転した位置に凹部が形成されており、この凹部中にスラストワッシャー５０の廻り止めタブ６４が嵌合するように設計されている。勿論、スラストワッシャー５０の廻り止めタブ６０，６２はオイル供給溝６６，６８の端部６６ａ，６８ａにそれぞれ嵌合する。
【００３９】
このように廻り止めタブ６４が嵌合する凹部の位置をデファレンシャルケース１０の左右内面で逆方向に形成しているため、片面にのみ樹脂コーティング層７２を有する図２に示したスラストワッシャー４８をスラストワッシャー５０として兼用することができる。
【００４０】
本実施形態によれば、摩擦係数低減のための樹脂コーティング層をスラストワッシャーのサイドギヤと対向する面にのみ施すことにより、旋回及び不整地走行によりデファレンシャル装置の差動回転が生じた時に、サイドギヤとスラストワッシャーとの摺動面に生じるスティックスリップを抑制することができ、スティックスリップに起因する異音・振動の低減が可能となる。
【００４１】
また、スラストワッシャーの一方の面にのみコーティングを施すことにより、コーティング工程上発生する厚さ方向の寸法のばらつきを両面コーティングに比較して少なくすることが可能であり、デファレンシャルギヤ噛み合い精度の確保とスティックスリップ防止の両立が可能となり、コーティングの工程費、工程時間及び材料費の削減が可能となる。
【００４２】
更に、スラストワッシャー外周面への樹脂コーティングをなくしたため、廻り止めタブとデファレンシャルケース間の接触部を金属接触とすることができ、樹脂コーティングの剥離の防止とスティックスリップの防止の両立が可能となる。
【００４３】
また、オイル供給溝の一部を廻り止めタブが嵌合する凹部として兼用できる実施形態では、異音・振動の対策の必要のない車種の場合には、デファレンシャルケースを変更することなく樹脂コーティング無しのスラストワッシャーの使用が可能である。これにより、車種に応じてスラストワッシャーへのコーティング有り無しの使い分けが可能となり、コスト及び工数の低減を図ることができる。
【００４４】
上述した実施形態では、廻り止めタブ６０，６２を円周方向に１８０度離間して配置しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、隣接する２個の廻り止めタブが挟む中心角がそれぞれ異なるように少なくとも３個の廻り止めタブを配設するようにすればよい。
【００４５】
このように廻り止めタブを配設することにより、スラストワッシャーのコーティングした面をデファレンシャルケース１０側に向けて取り付けてしまう誤った組付けを防止することができる。
【００４６】
なお、コーティングは樹脂コーティングに限定されるものではなく、炭素膜コーティングや金属メッキをスラストワッシャー４８，５０の片面にのみ施すようにしてもよい。
【００４７】
上述した実施形態は、本発明をフロントデファレンシャル装置に適用した例について説明したが、本発明は特開２００３−１４６０９９に記載されているような４輪駆動車両のリアデファレンシャル装置にも同様に適用可能である。
【００４８】
図４は４輪駆動車両のリアデファレンシャル装置３の断面図を示している。リアデファレンシャル装置３は一部のみ図示したハウジング５中に収容されている。リアデファレンシャル装置３は、ハウジング５に一対のボールベアリング７，９を介して回転自在に支持されたデファレンシャルケース１１を含んでいる。
【００４９】
デファレンシャルケース１１にはファイナルドリブンギヤ１３が複数本のボルト（１本のみ図示）１５により固定されている。デファレンシャルケース１３は車体左右方向に延びるインボード部（ボス部）１７，１９を有している。
【００５０】
左側のインボード部１７内周に左車軸２１の軸端部が回転自在に支持されるとともに、右側のインボード部１９内周に右車軸２３の軸端部が回転自在に支持されている。デファレンシャルケース１１に形成された一対のピニオンシャフト支持穴２５，２７に、両車軸２１，２３の対向端部間に位置し、且つ両車軸２１，２３の軸線と直交するようにピニオンシャフト２９が支持されている。
【００５１】
ピニオンシャフト２９は、その一端に形成されたピン穴３１とデファレンシャルケース１１に形成されたピン穴３３にピン３５を挿通することにより、デファレンシャルケース１１に回転不能且つ挿抜不能に固定される。
【００５２】
ピニオンシャフト２９には一対のデファレンシャルピニオン３７，３９が回転自在に支持されており、これら一対のデファレンシャルピニオン３７，３９に噛合する一対のサイドギヤ（ドライブピニオン）４１，４３が左車軸２１及び右車軸２３にそれぞれスプライン結合されている。
【００５３】
デファレンシャルピニオン３７，３９の背面とデファレンシャルケース１１との間には曲面状のスラストワッシャー４５，４７が介装されるとともに、サイドギヤ４１，４３とデファレンシャルケース１１との間には平面状の環状スラストワッシャー４９，５１が介装されている。
【００５４】
曲面状のスラストワッシャー４５，４７はピニオンシャフト２９軸方向のスラスト力を受ける作用をなし、スラストワッシャー４９，５１は車軸２１，２３軸方向のスラスト力を受ける作用をなす。
【００５５】
上述した環状スラストワッシャー４９，５１に図２に示したような片面に樹脂コーティング７２を有する環状スラストワッシャー４８を採用することができる。このようにサイドギヤ４１，４３に対向する面にのみ樹脂コーティングを有する環状スラストワッシャー４９，５１を使用し、これらのスラストワッシャーを図３に示したのと同様な構造でデファレンシャルケース１１に対して固定することにより、図１を参照して説明したフロントデファレンシャル装置２と同様な効果を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明実施形態のデファレンシャル装置の縦断面図である。
【図２】スラストワッシャーの平面図である。
【図３】デファレンシャルケースを内側から見た図である。
【図４】他の実施形態に係るリアデファレンシャル装置の縦断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
２  デファレンシャル装置
１０  デファレンシャルケース
２０，２２  車軸
２８  ピニオンシャフト
３６，３８  デファレンシャルピニオン
４０，４２  サイドギヤ（ドライブピニオン）
４８，５０  環状スラストワッシャー
６０，６２，６４  廻り止めタブ
６６，６８  オイル供給溝
７０  凹部
【図１】
2006266373.tif 000003
【図２】
2006266373.tif 000004
【図３】
2006266373.tif 000005
【図４】
2006266373.tif 000006