(57)【要約】【課題】ディファレンシャル装置内の潤滑性を向上させることができるディファレンシャル装置を提供すること。【解決手段】駆動力を受けて軸心周りに回転駆動されるディファレンシャルケース１０内に、同軸心状に相対向して対をなす両サイドギヤ１１，１２と、前記ディファレンシャルケース１０内に前記サイドギヤ１１，１２の軸心と直交する方向に延出したピニオンシャフト２０により回転可能に支持され前記サイドギヤ１１，１２と噛み合うピニオンギヤ２１，２２と、を備え、前記サイドギヤ１１，１２と前記ディファレンシャルケース１０との間に前記サイドギヤ１１，１２を前記ピニオンシャフト２０に向けて付勢する付勢部材３１，３２を有し、前記ピニオンシャフト２０は、自己の周面における前記サイドギヤ１１，１２との接触部位２０ｂを含む部分に、平坦な接触面部２０ｃが形成されているディファレンシャル装置１。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力を受けて軸心周りに回転駆動されるディファレンシャルケース内に、同軸心状に相対向して対をなす両サイドギヤと、前記ディファレンシャルケース内に前記サイドギヤの軸心と直交する方向に延出したピニオンシャフトにより回転可能に支持され前記サイドギヤと噛み合うピニオンギヤと、を備えたディファレンシャル装置であって、
前記サイドギヤと前記ディファレンシャルケースとの間に前記サイドギヤを前記ピニオンシャフトに向けて付勢する付勢部材を有し、
前記ピニオンシャフトは、自己の周面における前記サイドギヤとの接触部位を含む部分に、平坦な接触面部が形成されている、
ディファレンシャル装置。
【請求項２】
前記接触面部は、前記両サイドギヤが接触する各個の面部が平行に形成されている、請求項１に記載の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、ディファレンシャル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に適用される一般的なディファレンシャル装置は、ディファレンシャルケース内に、同軸心状に相対向して対をなす２つのサイドギヤと、ディファレンシャルケース内に２つのサイドギヤの軸心と直交する方向に延出したピニオンシャフトにより回転可能に支持されて２つのサイドギヤと噛み合うピニオンギヤと、を備える。更に、ディファレンシャルケースは、自己と一体のファイナルドリブンギヤに対する駆動力で２つのサイドギヤの軸心周りに回転駆動されるように構成される。
【０００３】
サイドギヤのディファレンシャルケースへの対向面とディファレンシャルケースの内面との間に皿ばねを介挿させて、サイドギヤとピニオンギヤとの噛み合いにおけるバックラッシュを除去するように構成する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平６−８０９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術では、ディファレンシャル装置内の潤滑性を向上させるための構成を有しない。
【０００６】
本発明は、上述のような状況に鑑みてなされたものであり、ディファレンシャル装置内の潤滑性を向上させることができる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】
【０００７】
（１）駆動力を受けて軸心周りに回転駆動されるディファレンシャルケース（例えば、後述するディファレンシャルケース１０）内に、同軸心状に相対向して対をなす両サイドギヤ（例えば、後述するサイドギヤ１１，１２）と、前記ディファレンシャルケース内に前記サイドギヤの軸心と直交する方向に延出したピニオンシャフト（例えば、後述するピニオンシャフト２０）により回転可能に支持され前記サイドギヤと噛み合うピニオンギヤ（例えば、後述するピニオンギヤ２１，２２）と、を備えたディファレンシャル装置であって、前記サイドギヤと前記ディファレンシャルケースとの間に前記サイドギヤを前記ピニオンシャフトに向けて付勢する付勢部材（例えば、後述する付勢部材３１，３２）を有し、前記ピニオンシャフトは、自己の周面における前記サイドギヤとの接触部位（例えば、後述する接触部位２０ｂ）を含む部分に、平坦な接触面部（例えば、後述する接触面部２０ｃ）が形成されている、ディファレンシャル装置。
【０００８】
上記（１）のディファレンシャル装置では、ピニオンシャフトは、自己の周面における前記サイドギヤとの接触部位を含む部分に、平坦な接触面部が形成されている。この平坦な接触面部によって、サイドギヤのピニオンシャフトとの接触面積が広くなるため、潤滑油の伝達経路が十分に確保され、ディファレンシャル装置内の潤滑性が向上する。
【０００９】
（２）前記接触面部は、前記両サイドギヤが接触する各個の面部が平行に形成されている、上記（１）のディファレンシャル装置。
【００１０】
上記（２）のディファレンシャル装置では、上記（１）のディファレンシャル装置において特に、前記接触面部は、前記両サイドギヤが接触する各個の面部が平行に形成されている。このため、前記接触面部は二面幅加工によって高精度に形成され得る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ディファレンシャル装置内の潤滑性を向上させることができるディファレンシャル装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態としてのディファレンシャル装置を示す図である。
【図２】図１のディファレンシャル装置の部分拡大Ａ−Ａ線断面図である。
【図３】図１のディファレンシャル装置のＢ−Ｂ線部分の拡大図である。
【図４】図１のディファレンシャル装置の作用を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ディファレンシャル装置におけるサイドギヤとピニオンギヤとのバックラッシュを除去するために、サイドギヤをピニオンシャフトに向けて付勢する構成が採られることがある。この構成を採る場合には、サイドギヤとピニオンシャフトとの摺接部分の間隔が存在する。このような摺接部分の間隔による潤滑油の伝搬経路が断たれると、ディファレンシャル装置内での潤滑性が低下すると一般的には目されていた。これに対し、本発明者は種々実験と考察を重ね、ディファレンシャル装置に関する常識を覆す技術を開発するに到った。
【００１４】
以下に、図面を参照して、本発明の実施形態としてのディファレンシャル装置について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態としてのディファレンシャル装置を示す図である。
【００１５】
図１において、ディファレンシャル装置１は、ディファレンシャルケース１０内に、軸心（アウトプットシャフト４１，４２の軸心）Ｃを共通にして同軸心状に相対向して対をなすサイドギヤ１１，１２を備える。ディファレンシャル装置１は、更に、ディファレンシャルケース１０内にサイドギヤ１１，１２の軸心Ｃと直交する方向に延出したピニオンシャフト２０により回転可能に支持されサイドギヤ１１，１２と噛み合うピニオンギヤ２１，２２を備える。また、ディファレンシャルケース１０は、二点鎖線図示のアウトプットシャフト４１，４２を挿通しこれを回転自在に支持するボス部１３，１４を備える。更に、ディファレンシャルケース１０は、自己と一体のドリブンギヤであるファイナルドリブンギヤ５０に対する駆動力で軸心Ｃ周りに回転駆動される。
【００１６】
ピニオンギヤ２１，２２は、ディファレンシャルケース１０内においてピニオンシャフト２０に回転可能に支持されているべベルギヤである。また、ピニオンギヤ２１，２２は、ピニオンシャフト２０に回転可能に支持されつつ、ディファレンシャルケース１０およびピニオンシャフト２０が軸心Ｃ周りに回転させられることによってそれらと共に軸心Ｃ周りに公転する。
一対のサイドギヤ１１，１２は、軸心Ｃ上において相対向する一対のべベルギヤ部１１ａ，１２ａと、それらべベルギヤ部１１ａ，１２ａの中心軸である軸心Ｃと同軸心状に延設された円筒状の筒部１１ｂ，１２ｂとを備える。
これらの筒部１１ｂ，１２ｂの内周面には、それぞれスプライン歯が形成されており、ボス部１３，１４を通して挿通されたアウトプットシャフト４１，４２の外周面にそれぞれ形成されているスプライン歯と互いにスプライン嵌合される。
【００１７】
一対のサイドギヤ１１，１２は、ディファレンシャルケース１０、ピニオンシャフト２０、およびピニオンギヤ２１，２２が軸心Ｃ周りに回転させられることによって軸心Ｃ周りに回転する。一対のサイドギヤ１１，１２は、一対のピニオンギヤ２１，２２がピニオンシャフト２０の周りに回転しない場合には、それぞれ軸心Ｃ周りに同じ回転速度で回転する。一方、一対のピニオンギヤ２１，２２がピニオンシャフト２０に対してそれぞれ相対回転する場合には、サイドギヤ１１，１２は、回転速度差を有して回転する。これにより、一対のサイドギヤ１１，１２の回転速度差が許容されつつ一対のピニオンギヤ２１，２２および一対のサイドギヤ１１，１２をそれぞれ介して、一対のアウトプットシャフト４１，４２が回転駆動される。
【００１８】
ピニオンシャフト２０は、ディファレンシャルケース１０に軸心Ｃに直交する方向の２箇所に貫通して形成された一対の貫通孔である挿通孔６１及び挿通孔６２に両端部がそれぞれ支持される。即ち、ピニオンシャフト２０は、その挿入操作に係る移動方向における前端部２０１側が挿通孔６２に嵌入して支持され、且つ、該移動方向における後端部２０２側が挿通孔６１内で支持される。
ピニオンシャフト２０の後端部２０２寄りに設けられた挿通孔２０３及びディファレンシャルケース１０の対応部に設けられた挿通孔１７に、同軸状にピン８１が挿通されて、ピニオンシャフト２０がディファレンシャルケース１０に固定される。
【００１９】
サイドギヤ１１，１２のピニオンシャフト２０に対向する前端部１１ｃ，１２ｃとは反対側の後端部１１ｄ，１２ｄとディファレンシャルケース１０の内面部１０ａとの間に、サイドギヤの１１，１２前端部１１ｃ，１２ｃをピニオンシャフト２０の周面２０ａに向けて付勢する付勢部材３１，３２が設けられている。本例における付勢部材３１，３２は皿ばねである。
【００２０】
ピニオンシャフト２０におけるその周面２０ａの形状について、図２及び図３をも併せ参照して更に説明する。
図２は、図１のディファレンシャル装置の部分拡大Ａ−Ａ線断面図である。
図３は、図１のディファレンシャル装置のＢ−Ｂ線部分の拡大図である。
図２及び図３において、上述の図１との対応部は同一の符号を付して示し、それら対応部の説明は適宜省略する。
ピニオンシャフト２０は、その周面２０ａにおけるサイドギヤ１１，１２の前端部１１ｃ，１２ｃとの接触部位２０ｂを含む部分に、平坦な接触面部２０ｃが形成されている。
図２を参照して容易に理解されるおとり、本例における接触面部２０ｃは、サイドギヤ１１の前端部１１ｃに対応する面部と、サイドギヤ１２の前端部１２ｃに対応する面部とが平行に形成される。このような接触面部２０ｃは、軸状体であるピニオンシャフト２０の素材に対して、所謂二面幅加工を施すことによって高精度に形成され得る。
【００２１】
次に、上述の図１〜図３に図４をも併せ参照して、本発明の実施形態としてのディファレンシャル装置の作用について説明する。
図４は、図１のディファレンシャル装置の作用を説明するための図である。
図４において、上述の図１との対応部は同一の符号を付して示し、それら対応部の説明は適宜省略する。
図４における、白抜き矢線Ｒ１，Ｒ２は、潤滑油通路を模式的に表している。また、白抜き矢線Ｆ１，Ｆ２は、皿ばね３１，３２による付勢力を模式的に表している。
尚、白抜き矢線Ｒ１，Ｒ２は、潤滑油の総体的な移動方向を示し、実際の潤滑油通路は部分的に螺旋状をなしている。
ディファレンシャル装置１における潤滑油通路Ｒ１，Ｒ２は、概略的には次のような経路である。
即ち、（１）ボス部１３，１４の外方に形成される図示しない潤滑油溜まり→（２）アウトプットシャフト４１，４２の周面とボス部１３，１４との間（ボス部１３，１４内周面の溝部）→（３）サイドギヤ１１，１２の筒部１１b，１２b内側とそこにスプライン嵌合したアウトプットシャフト４１，４２の外周面との間→（４）サイドギヤ１１，１２の前端部１１ｃ，１２ｃとピニオンシャフト２０の接触部位２０ｂ→（５）ピニオンシャフト２０の外周面の接触面部２０ｃを軸心Ｃから遠ざかる方向（図４において上下方向）に伝わってピニオンシャフト２０両端側に向かう各通路。
【００２２】
潤滑油通路Ｒ１，Ｒ２における潤滑油の移動は、より詳細には、次のような形態を呈している。
上記（２）の通路部分では、この種の一般的なディファレンシャル装置におけるように、潤滑油は、ボス部１３，１４の内周面に形成された潤滑油通路である螺旋溝をサイドギヤ１１，１２側に向けてそれぞれ螺旋状に移動する。
上記（３）の通路部分では、潤滑油は、サイドギヤ１１，１２の筒部１１b，１２b内側とアウトプットシャフト４１，４２の外周面とのスプライン嵌合部分に形成された潤滑油通路を左右からピニオンシャフト２０側に向けてそれぞれ移動する。ここでの潤滑油通路は、筒部１１b，１２bの内側或いはアウトプットシャフト４１，４２の外周面のスプライン歯を一部欠歯させるなどして形成される。
上記（４）の通路部分では、潤滑油は、ピニオンシャフト２０の外周面に達している。本実施形態の場合は、ピニオンシャフト２０の外周面は、図２及び図３を参照して説明したように、サイドギヤ１１，１２の前端部１１ｃ，１２ｃが接触する接触部位２０ｂを含む部分に、平坦な接触面部２０ｃが形成されている。潤滑油は、この平坦な接触面部２０ｃに達する。
上記（５）の通路部分では、潤滑油は、サイドギヤ１１，１２の前端部１１ｃ，１２ｃがピニオンシャフト２０の平坦な接触面部２０ｃに面的に接触している部分を通って、軸心Ｃから遠ざかる方向に移動する。この場合、皿ばね３１，３２による付勢力Ｆ１，Ｆ２によって、サイドギヤ１１，１２の前端部１１ｃ，１２ｃがピニオンシャフト２０の接触面部２０ｃにほぼ隙間なく確実に接触している。
【００２３】
上述のような潤滑油通路Ｒ１，Ｒ２における潤滑油は上記（３）〜（５）の通路部分で次のような挙動を示す。この通路部分は、上述の図２及び図３に拡大して表されている。
即ち、潤滑油は、サイドギヤ１１，１２の筒部１１b，１２b内側とアウトプットシャフト４１，４２の外周面との間の上述の潤滑油通路を左右からピニオンシャフト２０側に向けてそれぞれ移動してピニオンシャフト２０の外周面の平坦な接触面部２０ｃに達する。
この場合、潤滑油は、サイドギヤ１１，１２の前端部１１ｃ，１２ｃ近傍、即ち、筒部１１b，１２bの端部から、図４における略左右方向に飛び出してピニオンシャフト２０の外周面にひっかかる。ピニオンシャフト２０の外周面にひっかかった潤滑油は、表面張力によりピニオンシャフト２０の平坦な接触面部２０ｃにおけるサイドギヤ１１，１２の前端部１１ｃ，１２ｃとの接触部位２０ｂの周囲に伝わって広がる。
この場合、接触部位２０ｂに対してサイドギヤ１１，１２の前端部１１ｃ，１２ｃは皿ばね３１,３２の付勢力Ｆ１，Ｆ２によって、ピニオンシャフト２０の接触面部２０ｃにほぼ隙間なく確実に接触している。
従って、一旦ピニオンシャフト２０の平坦な接触面部２０ｃにおけるサイドギヤ１１，１２の前端部１１ｃ，１２ｃとの接触部位２０ｂの周囲に伝わって広がった潤滑油が、適量を超えてサイドギヤ１１，１２の径方向外側に広がることが抑制される。この抑制作用は、ピニオンシャフト２０の接触面部２０ｃが平坦に形成され、そこにサイドギヤ１１，１２の前端部１１ｃ，１２ｃが面的に接触するために接触面積が広くなることによって確実なものとなる。
一方、ピニオンシャフト２０は、ディファレンシャルケース１０の回転と共に両端間の中心位置を回動中心として軸心Ｃの周りに高速で回転する。従って、上述のように一旦ピニオンシャフト２０の周面にひっかかった潤滑油は、ピニオンシャフト２０の上述のような回転によって作用する遠心力によって、ピニオンシャフト２０の周面を軸心Ｃから遠ざかる方向に移動し、ピニオンギヤ２１，２２の内径穴へと運ばれる。
このため、ディファレンシャル装置１内各部における適切な潤滑が行われ得る。
この場合、ピニオンシャフト２０のサイドギヤ１１，１２の前端部１１ｃ，１２ｃとの接触面部２０ｃが平坦に形成されているため、皿ばね３１，３２による付勢力Ｆ１，Ｆ２が作用していても接触面圧が低減され、作動回転時の摩耗や、所謂かじり等のダメージが効果的に抑制される。
一方、皿ばね３１，３２による付勢力Ｆ１，Ｆ２が作用しているために、サイドギヤ１１，１２とピニオンギヤ２１，２２との間のバックラッシュが低減され、ディファレンシャル装置１に関してガチャ音と通称されるバックラッシュに起因する雑音の発生が抑制される。
更に、皿ばね３１，３２による付勢力Ｆ１，Ｆ２によって、少なからずＬＳＤ効果をも奏され得る。
【００２４】
以上述べた本実施形態のディファレンシャル装置の作用効果を要約する。
（１）本実施形態のディファレンシャル装置は、駆動力を受けて軸心周りに回転駆動されるディファレンシャルケース１０内に、同軸心状に相対向して対をなす両サイドギヤ１１，１２と、ディファレンシャルケース１０内にサイドギヤ１１，１２の軸心Ｃと直交する方向に延出したピニオンシャフト２０により回転可能に支持されサイドギヤ１１，１２と噛み合うピニオンギヤ２１，２２と、を備え、サイドギヤ１１，１２の後端部１１ｄ，１２ｄとディファレンシャルケース１０の内面部との間に、サイドギヤ１１，１２をピニオンシャフト２０に向けて付勢する皿ばね３１，３２を有し、ピニオンシャフト２０は、自己の周面におけるサイドギヤ１１，１２の前端部１１ｃ，１２ｃとの接触部位２０ｂを含む部分に、平坦な接触面部２０ｃが形成されている。
このため、ピニオンシャフト２０の平坦な接触面部２０ｃによって、サイドギヤ１１，１２のピニオンシャフト２０との接触面積が広くなるため、潤滑油の伝達経路が十分に確保され、ディファレンシャル装置１内の潤滑性が向上する。
また、サイドギヤ１１，１２に対して皿ばね３１，３２による付勢力Ｆ１，Ｆ２が作用しているために、サイドギヤ１１，１２とピニオンギヤ２１，２２との間のバックラッシュが低減され、ディファレンシャル装置１に関してガチャ音と通称されるバックラッシュに起因する雑音の発生が抑制される。
更に、皿ばね３１，３２による付勢力Ｆ１，Ｆ２によって、少なからずＬＳＤ効果をも奏され得る。
【００２５】
（２）本実施形態のディファレンシャル装置では、特に、接触面部２０ｃは、両サイドギヤ１１，１２が接触する各個の面部が平行に形成されている。このため、接触面部２０ｃは二面幅加工によって高精度に形成され得る。
【００２６】
なお、本発明は、上述の態様の他にも種々変形変更して実施することができる。従って、これら変形変更して実施されるディファレンシャル装置も本発明に包摂される。
【符号の説明】
【００２７】
１…ディファレンシャル装置
１０…ディファレンシャルケース
１１，１２…サイドギヤ
１１ｃ，１２ｃ…前端部
１１ｄ，１２ｄ…後端部
２０…ピニオンシャフト
２０ａ…周面
２０ｂ…接触部位
２０ｃ…接触面部
２１，２２…ピニオンギヤ
３１，３２…皿ばね（付勢部材）
【図１】
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【図２】
2018168891.tif 000004
【図３】
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【図４】
2018168891.tif 000006