(57)【要約】【課題】別部品のための余分なスペースの確保や部品点数の増加によるコスト増を抑制しつつ、鉄粉ないしは磁性粉の回収性を向上させる。【解決手段】ハウジング２０の内部に、ドライブピニオンとリングギヤとから構成される終減速機構と、リングギヤ４５が外周部に配設されたデフケース４１の内部に配置された差動ギヤ機構と、潤滑油とを液密的に備えるディファレンシャル装置であって、ハウジング２０におけるデフケースの上部位置に形成されるブリーザ室３２の少なくとも一部を画成し、ブリーザ室３２への潤滑油の進入を妨げるディフレクタ板３１であって，磁力を有するディフレクタ板３１、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングの内部に、ドライブピニオンとリングギヤとから構成される終減速機構と、当該リングギヤが外周部に配設されたデフケースの内部に配置された差動ギヤ機構と、潤滑油とを液密的に備えるディファレンシャル装置であって、
前記ハウジングにおける前記デフケースの上部位置に形成されるブリーザ室の少なくとも一部を画成し、ブリーザ室への潤滑油の進入を妨げるディフレクタ板であって，磁力を有するディフレクタ板、
を備え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、ディファレンシャル装置、より詳細には、終減速機構と差動ギヤ機構とを有する車両用のディファレンシャル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用のディファレンシャル装置においては、一般に、終減速機構と差動ギヤ機構とがディファレンシャル装置のハウジング（以下、デフハウジングとも称される）内に配設されており、終減速機構を構成するリングギヤの回転を利用してハウジング内に貯留された潤滑油を掻き上げて飛散させ、要潤滑部位に供給することにより当該部位を潤滑するように構成されている。また、ディファレンシャル装置には、デフハウジングの内部温度の変化に伴う内部気体の圧力変化を緩和するために、気体が流通可能となるようにディフレクタ板で覆われて画成されたブリーザ室が設けられている。
【０００３】
このように構成されたディファレンシャル装置においては、各歯車の噛み合い回転や各回転軸の回転によって磨耗粉が発生し、潤滑油に混入することが知られている。このような磨耗粉は、一般に、鉄粉ないしは磁性粉であり、放置すると各歯車の噛み合い部や各回転軸の軸受部に損傷を与えるおそれがあることから、かかる磨耗粉を吸着して除去するために、磁石付きドレンプラグを用いる技術が開示されている（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】特開２００８−５１１３９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、上述の特許文献１に開示された技術では、磁石付きドレンプラグの径が制限されることから、吸着表面積が大きい磁石とすることができず、その結果、潤滑油中に混入した鉄粉ないしは磁性粉を効率的に吸着、回収することが困難であるという問題があった。
【０００６】
このような鉄粉ないしは磁性粉の回収性を向上させるために、デフハウジング内に別に磁石を追加して設けることも考えられるが、このようにすると、別の磁石を設けるためのスペースが必要となり、ディファレンシャル装置自体が大型化してしまうという問題と、部品点数の増加によるコスト増の問題を招くおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記のような問題を解消すべくなされたものであり、別部品のための余分なスペースの確保や部品点数の増加によるコスト増を抑制しつつ、鉄粉ないしは磁性粉の回収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】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の一態様は、ハウジングの内部に、ドライブピニオンとリングギヤとから構成される終減速機構と、当該リングギヤが外周部に配設されたデフケースの内部に配置された差動ギヤ機構と、潤滑油とを液密的に備えるディファレンシャル装置であって、
前記ハウジングにおける前記デフケースの上部位置に形成されるブリーザ室の少なくとも一部を画成し、ブリーザ室への潤滑油の進入を妨げるディフレクタ板であって，磁力を有するディフレクタ板、
を備えることを特徴とするディファレンシャル装置。
【発明の効果】
【０００９】
上記本発明の一態様によれば、デフケースの外周部に配設されたリングギヤの回転によって掻き上げられた潤滑油は、デフケースの上部位置に形成されるブリーザ室の少なくとも一部を画成し、ブリーザ室への潤滑油の進入を妨げるディフレクタ板に衝突ないしは接触してその板面を伝って流下する。このとき、潤滑油に混入されている鉄粉ないしは磁性粉の大半は、磁力を有するディフレクタ板に吸着される。ここで、ディフレクタ板自体はディファレンシャル装置において既存の部品であり、またリングギヤの回転によって掻き上げられる潤滑油の大半が衝突ないしは接触する部品であるから、このディフレクタ板自体が磁力を有するように構成することにより、別部品のための新たなスペースを確保する必要もなく、部品点数の増加によるコスト増を抑制しつつ、潤滑油中の鉄粉ないしは磁性粉の効率的な吸着、回収性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係るディファレンシャル装置を備える車両の概略説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態によるディファレンシャル装置を説明するための図であり、図１のII-II線に沿う断面図である。
【図３】図２に示す本発明の第１の実施形態によるディファレンシャル装置のキャリアカバー及び差動ギヤ機構を取外して示す、デフキャリアの部分断面側面図である。
【図４】同じく、図２に示す本発明の第１の実施形態によるディファレンシャル装置のキャリアカバー及びリングギヤを取外して示す、デフキャリアの部分断面側面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態によるディファレンシャル装置におけるディフレクタ板を示す正面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態によるディファレンシャル装置を説明するためのデフキャリアの部分断面側面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態によるディファレンシャル装置のブリーザ室を説明するためのキャリアカバーの部分断面側面図である。
【図８】同じく、本発明の第２の実施形態によるディファレンシャル装置のブリーザ室を説明するために、ディフレクタ板を取外して図７の矢印方向に見たキャリアカバーの内面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態によるディファレンシャル装置のディフレクタ板とリングギヤとの関係を説明するためのキャリアカバーの内面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照して説明する。先ず、本発明に係るディファレンシャル装置を４輪駆動車における前輪及び又は後輪駆動用のディファレンシャル装置として用いる実施形態について説明する。
【００１２】
図１に示す、本実施形態にかかる４輪駆動車両ＡＷＤにおいては、縦置きエンジンＥ、変速機ＴＭ、２輪又は４輪への切替機構ＣＭを備えるトランスファーＴＦ、前輪駆動用のディファレンシャル装置ＦＤ、後輪駆動用のディファレンシャル装置ＲＤなどを備えている。そして、この切替機構ＣＭの動作により切替られた前輪ＦＷの駆動を含む４輪駆動状態では、変速機ＴＭを介してのエンジンＥからの駆動力が、トランスファーＴＦ、リヤプロペラシャフトＲＰ、後輪駆動用のディファレンシャル装置ＲＤを介して後輪ＲＷへ伝達されると共に、トランスファーＴＦ、フロントプロペラシャフトＦＰ、前輪駆動用のディファレンシャル装置ＦＤを介して前輪ＦＷへも伝達される。なお、２輪駆動状態では、トランスファーＴＦからの前輪駆動用のディファレンシャル装置ＦＤへの駆動力の伝達が、切替機構ＣＭによって遮断される。
【００１３】
（第１の実施形態）
以下、上述の前輪駆動用のディファレンシャル装置ＦＤに本発明を適用した本発明の第１の実施形態のディファレンシャル装置１０を、図２〜図５を参照して説明する。図２は、図１のII-II線に沿って取った、すなわち、後述するドライブシャフトの回転軸線を含む上下方向平面でディファレンシャル装置１０を切断して後方から見た断面図を示している。このディファレンシャル装置１０は、ディファレンシャルキャリア（以下、デフキャリア本体ともいう）２１とキャリアカバー２２とを備え、それぞれのフランジ２１ａ、２２ａに形成された複数の孔に挿通されて締結されるボルト２３によって一体的に形成されるハウジング２０を備えている。
【００１４】
ディファレンシャル装置１０のハウジング２０の内部には、以下に詳述するように、終減速機構及び差動ギヤ機構が配置されている。すなわち、図３及び４に示すように、デフキャリア本体２１の一端部に形成された支持部２４には、一対の転がり軸受２５ａ、２５ｂによって入力軸２６が回転可能に支持されている。入力軸２６の一方の端部はデフキャリア本体２１から突出され、当該一方の端部には、前述したフロントプロペラシャフトＦＰに連結されるフランジ２６ａが取り付けられている。また、入力軸２６の他方の端部には、後述する差動ギヤ機構４０のディファレンシャルギヤケース（以下、デフケースという）４１に組み付けられたリングギヤ４５（図３及び４には示されていないので図２参照）にトルク伝達可能に噛み合うドライブピニオン２７が設けられている。かくて、これらドライブピニオン２７とリングギヤ４５とによって終減速機構が構成されている。入力軸２６に伝達された回転駆動力は、ハウジング２０内に設けられた終減速機構及び差動ギヤ機構４０を介して、後述の左右のドライブシャフト５３ａ、５３ｂを介して前輪ＦＷに伝達される。
【００１５】
ここで、再度、図２を参照して、差動ギヤ機構４０について簡単に説明する。差動ギヤ機構４０は、前述のデフケース４１、デフケース４１内に左右に対向して配設される一対のサイドギヤ４２ａ，４２ｂ、これらのサイドギヤ４２ａ，４２ｂにそれぞれ噛合するピニオンギヤ４４ａ，４４ｂ（図２には、片方のピニオンギヤ４４ａのみが示されている）、これらのピニオンギヤ４４ａ，４４ｂを回転可能に支持するピニオンシャフト４３などから構成され、当該デフケース４１は左右の端部でデフキャリア本体２１とキャリアカバー２２とに、それぞれ、一対の転がり軸受５１ａ，５１ｂでもって回転可能に支持されている。
【００１６】
なお、デフケース４１の外周部には、かさ歯車のリングギヤ４５がボルト４６によって締結されており、前述のように、このリングギヤ４５がドライブピニオン２７と噛合して終減速機構を構成している。
【００１７】
デフケース４１には、転がり軸受５１ａ，５１ｂの内輪嵌合面と同軸に円筒状部５２ａ、５２ｂが形成されており、この円筒状部５２ａ、５２ｂにおいて左右のドライブシャフト５３ａ、５３ｂを受容して回転可能に支持している。ドライブシャフト５３ａ、５３ｂの先端部には軸方向に延びるスプラインが形成されており、サイドギヤ４２ａ，４２ｂの内周に形成されたスプラインとトルク伝達可能に係合するように構成されている。また、左側のドライブシャフト５３ａの外周面とデフキャリア本体２１の内周面との間、右側のドライブシャフト５３ｂの外周面とキャリアカバー２２の内周面との間にはオイルシール５４ａ，５４ｂが設けられており、回転軸を液密的にシールしてハウジング２０内に貯留される潤滑油の流出を防止している。なお、図２に示した実施形態においては、左側のドライブシャフト５３ａが等速ジョイント５３ｃの外輪と一体に形成され、さらに中間シャフト５３ｄに連結されて図示されている。なお、右側のドライブシャフト５３ｂも図示はしないが同様である。
【００１８】
また、本第１の実施形態においては、デフキャリア本体２１の下部で、リングギヤ４５の歯面に対峙する壁面を貫通してドレンプラグ３３が螺着され、そしてそのドレンプラグ３３の先端部には必要に応じて磁石３３ａが装着されている（図２参照）。さらに、デフキャリア本体２１の上部には、ディファレンシャル装置１０の温度変化に伴いハウジング２０内部の空気が膨張、収縮したときに、その圧力変化を緩和するため、気体を流通させるブリーザポート２８がデフキャリア本体２１の壁面を貫通して形成されており、このブリーザポート２８にブリーザプラグ２９が取り付けられている（図２参照）。
【００１９】
このブリーザポート２８の近傍部におけるデフキャリア本体２１の内壁面には、このブリーザポート２８の下部近傍領域を取り囲みブリーザ室３２を画成するように、リングギヤ４５の歯面方向に向けて突出する突出壁部３０が形成されている。そして、この突出壁部３０に取り囲まれたブリーザ室３２のリングギヤ４５の歯面方向に開口する開口端面には、ブリーザ室３２の少なくとも一部を画成するように、その全面を覆ってディフレクタ板３１がビス３１ａ、３１ａによって取り付けられている（図５参照）。
【００２０】
一方、ブリーザ室３２下方の突出壁部３０の一部には、ディフレクタ板３１が取り付けられた状態で空気の通路となる、切欠き部３０ａが形成され、これにより、ハウジング２０の内部の空気が膨張または収縮したときに、切欠き部３０ａ及びブリーザ室３２を介しての空気の排出、吸入が行われるように構成されている。この結果、ディフレクタ板３１は、ブリーザ室３２と対向して位置するリングギヤ４５が掻き上げる潤滑油を直接に受けて遮断し、ディフレクタ板３１の背後に画成されたブリーザ室３２への潤滑油の直接的な侵入を防止する。
【００２１】
なお、当該実施形態において、このディフレクタ板３１は、全体的に磁化された磁性体から磁力を有するように形成されている。しかし、他の種々の実施形態が可能であり、例えば、合成樹脂等の基板に磁石を貼付するとか、鉄材又はアルミ材の基板に磁力が付与された磁性粉が混入された接着剤層を塗布すること等によって、ディフレクタ板が磁力を有するように形成されてもよい。
【００２２】
このように構成された本第１の実施形態のディファレンシャル装置１０において、エンジンの回転駆動力がトランスファーＴＦ、フロントプロペラシャフトＦＰを介して入力軸２６に伝達されると、入力軸２６先端のドライブピニオン２７がハウジング２０内で回転駆動され、このドライブピニオン２７と噛合するリングギヤ４５及びこのリングギヤにボルト締結されたデフケース４１が回動される。
【００２３】
車両の直進走行時のように、左右の車輪が路面から受ける抵抗が略同一の状態では、左右のサイドギヤ４２ａ，４２ｂの回転抵抗が略同一になり、サイドギヤ４２ａ，４２ｂと噛合するピニオンギヤ４４ａ，４４ｂはピニオンシャフト４３の軸廻りに回転力を生じない。このため、左右のドライブシャフト５３ａ、５３ｂはデフケース４１に対して相対回転することなく、デフケース４１とともに同一回転数で回転駆動される。
【００２４】
一方、車両の旋回走行時のように、左右の車輪が路面から受ける抵抗が異なるとき、例えば、図２における左側の車輪の抵抗が大きいときには、デフケース４１内における左側のサイドギヤ４２ａの回転抵抗の方が右側のサイドギヤ４２ｂの回転抵抗よりも大きくなるため、これらのサイドギヤ４２ａ，４２ｂと噛合するピニオンギヤ４４ａ，４４ｂには回転抵抗に応じて、ピニオンシャフト４３の軸廻りに回転力が生じる。このため、左右のドライブシャフト５３ａ、５３ｂに回転速度差が生じ、例えば上例では左側のドライブシャフト５３ａがデフケース４１の回転速度よりも遅く、右側のドライブシャフト５３ｂがデフケース４１の回転速度よりも速く回転駆動される。
【００２５】
従って、上記のように左右の車輪が路面から受ける抵抗が異なるときに、デフケース４１内でサイドギヤ４２ａ，４２ｂ、ピニオンギヤ４４ａ，４４ｂが回動され、ピニオンギヤを支持するピニオンシャフト４３の支持部及びドライブシャフト５３ａ、５３ｂを支持するデフケース４１の円筒状部５２ａ、５２ｂとに相対回転が生じる。このため、差動ギヤ機構４０の内部に対しても潤滑が行なわれる。
【００２６】
そこで、本第１の実施形態のディファレンシャル装置１０のハウジング２０内には、潤滑油が貯留されており、リングギヤ４５の回転力によって掻き上げられる潤滑油によって終減速機構や差動ギヤ機構、軸受等の潤滑が行われる。なお、ハウジング２０の内部には、リングギヤ４５によって掻き上げられた潤滑油を効率的に各被潤滑部に導くために種々の潤滑手段が設けられている。
【００２７】
上記本発明の第１の実施形態によれば、ハウジング２０内に貯留されている潤滑油がデフケース４１の外周部に配設されたリングギヤ４５の回転によって掻き上げられ、デフケース４１の上部に位置された磁力を有するディフレクタ板３１に衝突ないしは接触し、その比較的表面積の大きな板面を伝って流下する。このとき、潤滑油に混入されている鉄粉ないしは磁性粉の大半は、この比較的表面積の大きなディフレクタ板３１への接触時間が長いので容易に吸着される。一方、ディフレクタ板３１から流下した潤滑油、及び／又はリングギヤ４５の下方に位置して攪拌されている潤滑油に混入されている鉄粉ないしは磁性粉は、磁石付きドレンプラグ３３の磁石３３ａにも吸着される。かくて、潤滑油中の鉄粉ないしは磁性粉の効率的な吸着、回収性が向上される。
【００２８】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態として、上述の後輪駆動用のディファレンシャル装置ＲＤに本発明を適用したディファレンシャル装置１１０を、図６〜図９を参照して説明する。なお、第１の実施形態において説明したのと同一部材ないしは同一機能部材については、百の位を除く下二桁に同一の符号を用いて重複する説明を回避し、異なる部分についてのみ説明することにする。
【００２９】
この後輪駆動用のディファレンシャル装置１１０は、デフキャリア本体１２１とキャリアカバー１２２とを備え、それぞれのフランジ１２１ａ、１２２ａに形成された複数の孔に挿通されて締結されるボルト１２３によって一体的に形成されるハウジング１２０を備えている。
【００３０】
ディファレンシャル装置１１０のハウジング１２０の内部には、終減速機構及び差動ギヤ機構が配置されており、図６に示すように、デフキャリア本体１２１の一端部に形成された支持部１２４には、一対の転がり軸受１２５ａ、１２５ｂによって入力軸１２６が回転可能に支持されている。入力軸１２６の一方の端部はデフキャリア本体１２１から突出され、当該一方の端部には、前述したリヤプロペラシャフトＲＰに連結されるフランジ１２６ａが取り付けられている。また、入力軸１２６の他方の端部には、差動ギヤ機構１４０のデフケース１４１に組み付けられたリングギヤ１４５にトルク伝達可能に噛み合うドライブピニオン１２７が設けられている。かくて、これらドライブピニオン１２７とリングギヤ１４５とによって終減速機構が構成されている。入力軸１２６に伝達された回転駆動力は、ハウジング１２０内に設けられた終減速機構及び差動ギヤ機構１４０を介して、左右のドライブシャフト（図６には示されていない）を介して後輪ＲＷに伝達される。
【００３１】
また、本第２の実施形態においては、デフキャリア本体１２１の下部で、リングギヤ１４５の軸線に平行な壁面を貫通してドレンプラグ１３３が螺着され、そしてそのドレンプラグ１３３の先端部には必要に応じて磁石１３３ａが装着されている（図６参照）。さらに、本第２の実施形態においては、キャリアカバー１２２の上部に、ディファレンシャル装置１１０の温度変化に伴うハウジング１２０内部の空気の圧力変化を緩和するため、気体を流通させるブリーザポート１２８がキャリアカバー１２２の上部壁面を貫通して形成されており、このブリーザポート１２８にブリーザプラグ１２９が取り付けられている（図６、７参照）。
【００３２】
このブリーザポート１２８の近傍部におけるキャリアカバー１２２の内壁面には、このブリーザポート１２８の下部近傍領域を取り囲みブリーザ室１３２を画成するように、リングギヤ１４５の歯面（回転平面）に平行する方向に突出する突出壁部１３０が形成されている。そして、この突出壁部１３０に取り囲まれたブリーザ室１３２のリングギヤ１４５の回転平面に平行する方向に開口する開口端面には、ブリーザ室１３２の少なくとも一部を画成するように、その全面を覆ってディフレクタ板１３１がビス１３１ａによって取り付けられている（図７、図９参照）。
【００３３】
一方、ブリーザ室１３２下方の突出壁部１３０の一部には、ディフレクタ板１３１が取り付けられた状態で空気の通路となる、切欠き部１３０ａが形成され、これにより、ハウジング１２０の内部の空気が膨張または収縮したときに、切欠き部１３０ａ及びブリーザ室１３２を介しての空気の排出、吸入が行われるように構成されている。この結果、ディフレクタ板１３１は、ブリーザ室１３２と平行して位置するリングギヤ１４５によって主飛散方向（図９に白抜き矢印で示されている）に掻き上げられる潤滑油を直接に受けて遮断し、ディフレクタ板１３１の背後に画成されたブリーザ室１３２への潤滑油の直接的な侵入を防止している。
【００３４】
なお、当該第２の実施形態においても、このディフレクタ板３１は、前実施形態について説明したように種々の形態で形成されてもよい。
【００３５】
このように構成された本第２の実施形態のディファレンシャル装置１１０において、エンジンの回転駆動力がトランスファーＴＦ、リヤプロペラシャフトＲＰを介して入力軸１２６に伝達されると、入力軸１２６の先端のドライブピニオン１２７がハウジング１２０内で回転駆動され、このドライブピニオン１２７と噛合するリングギヤ１４５及びこのリングギヤにボルト締結されたデフケース１４１が回動される。
【００３６】
かくて、上記本発明の第２の実施形態によれば、ハウジング１２０内に貯留されている潤滑油がデフケース１４１の外周部に配設されたリングギヤ１４５の回転によって掻き上げられ、キャリアカバー１２２の上部に位置された磁力を有するディフレクタ板１３１に衝突ないしは接触し、その比較的表面積の大きな板面を伝って流下する。このとき、潤滑油に混入されている鉄粉ないしは磁性粉の大半は、この比較的表面積の大きなディフレクタ板１３１への接触時間が長いので容易に吸着される。一方、ディフレクタ板１３１から流下した潤滑油、及び／又はリングギヤ１４５の下方に位置して攪拌されている潤滑油に混入されている鉄粉ないしは磁性粉は、磁石付きドレンプラグ１３３の磁石１３３ａにも吸着される。かくて、潤滑油中の鉄粉ないしは磁性粉の吸着、回収が効率的に実行される。
【００３７】
なお、以上説明した第１及び第２の実施形態においては、本発明に係るディファレンシャル装置をフロントエンジン・リヤドライブ車（ＦＲ車）をベースとする４輪駆動車両の前輪用及び後輪用のディファレンシャル装置にそれぞれ適用した例について示したが、本発明はこのような型式の車両のみならず、ハウジング内に減速機構と差動ギヤ機構とを備えるディファレンシャル装置であれば、どのような型式の車両であっても適用できる。例えば、フロントエンジン・リヤドライブ車（ＦＲ車）の後輪用のディファレンシャル装置や、フロントエンジン・フロントドライブ車（ＦＦ車）の前輪用のディファレンシャル装置にそれぞれ適用することができる。
【００３８】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００３９】
１０，１１０      ディファレンシャル装置
２０，１２０      ハウジング
２１、１２１      ディファレンシャルキャリア（デフキャリア）
２２、１２２      キャリアカバー
３１，１３１      ディフレクタ板
３２、１３２      ブリーザ室
３３，１３３      ドレンプラグ
４０、１４０      差動ギヤ機構
４１、１４１      ディファレンシャルギヤケース（デフケース）
【図１】
2018013142.tif 000003
【図２】
2018013142.tif 000004
【図３】
2018013142.tif 000005
【図４】
2018013142.tif 000006
【図５】
2018013142.tif 000007
【図６】
2018013142.tif 000008
【図７】
2018013142.tif 000009
【図８】
2018013142.tif 000010
【図９】
2018013142.tif 000011