(57)【要約】【課題】リングギアにより掻き上げられた潤滑油が、簡単な構造で確実に案内され、ディファレンシャル内部の各潤滑要素に確実に到達し、各潤滑要素を充分に潤滑することができる差動装置を提供すること。【解決手段】ディファレンシャルケース１１と、ディファレンシャルキャリヤ２１およびキャリヤカバー２２と、ディファレンシャルケース１１とともに回転するリングギア１４とを備え、ディファレンシャルケース１１が、その内部と外部とを連通する連通孔を有し、ディファレンシャルキャリヤ２１が、ディファレンシャルケース１１の下部に位置し、潤滑油を貯留する潤滑油貯留部２８を有するとともに、リングギア１４の回転により掻き上げられた潤滑油の流動を、連通孔を通ってディファレンシャルケース１１内の差動機構１２の中心部へ向かう方向に案内する潤滑油流動案内部６４を有することを特徴とする。【選択図】図２
2011163538.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に差動機構を収容するディファレンシャルケースと、前記ディファレンシャルケースを内部に収容するとともに前記ディファレンシャルケースを回転自在に支持するハウジングと、前記ディファレンシャルケースに固定され前記ディファレンシャルケースとともに回転するリングギアと、を備えた差動装置において、
前記ディファレンシャルケースが、前記ディファレンシャルケースの内部と外部とを連通する連通孔を有し、
前記ハウジングが、前記ディファレンシャルケースの下部に位置し、潤滑油を貯留する潤滑油貯留部を有するとともに、前記リングギアの回転により掻き上げられた潤滑油の流動を、前記連通孔を通って前記ディファレンシャルケース内の前記差動機構の中心部へ向かう方向に案内する潤滑油流動案内部を有することを特徴とする差動装置。
【請求項２】
前記潤滑油流動案内部が、前記ハウジングの内壁に設けられた溝を有するとともに、前記潤滑油貯留部が、前記ハウジングに画成された貯留室を有し、前記溝が前記貯留室と連通することを特徴とする請求項１に記載の差動装置。
【請求項３】
前記溝が、前記潤滑油貯留部から前記潤滑油を流入させる潤滑油流入ポートと、前記潤滑油を前記差動機構の中心部へ向かう方向に吐出させる潤滑油吐出ポートと、潤滑油流入ポートと潤滑油吐出ポートとの間で潤滑油を流通させる潤滑油通路とを有することを特徴とする請求項２に記載の差動装置。
【請求項４】
前記潤滑油通路の前記潤滑油の流動方向に対して直交する幅が、前記潤滑油流入ポートから前記潤滑油吐出ポートに向かうにしたがって、小さく形成されることを特徴とする請求項３に記載の差動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、差動装置に関し、特に、回転するリングギアが掻き上げた潤滑油で潤滑要素を潤滑するようにした差動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の差動装置として、ディファレンシャルを収容したディファレンシャルケースと、ディファレンシャルケースを回転自在に支持するディファレンシャルキャリヤと、ディファレンシャルキャリヤに取り付けられたキャリヤカバーと、ディファレンシャルケースに固定されたリングギアと、リングギアと噛み合うドライブピニオンと、ドライブピニオンの軸部を回転自在に支持する軸受とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この差動装置においては、ドライブピニオンの軸部を支持する軸受は、ディファレンシャルキャリヤ内に形成されたピニオン軸室の内部に配置されている。そして、このピニオン軸室からリングギア側へオフセットした位置に、リングギアで掻き上げられた潤滑油を受ける潤滑油導入室が設けられている。また、潤滑油導入室の下端部がピニオン軸室の頂部より下方まで延設されるとともに、潤滑油導入室の下端部に、潤滑油導入室からピニオン軸室へ向けて貫通する斜めの潤滑油穴が設けられている。
さらに、潤滑油導入室の内側面が、潤滑油導入室に入った潤滑油が潤滑油穴に向けて集まるように傾斜して形成されている。
【０００４】
この構成により、ディファレンシャルキャリヤ内の潤滑油は、リングギアで掻き上げられ、その遠心力によって潤滑油導入室に入る。潤滑油導入室に入った潤滑油は、重力によって潤滑油導入室の内側面の傾斜部に沿って下方へ流れ、下端部に設けられた潤滑油穴へ至る。そして、潤滑油は、潤滑油導入室の内面を勢いよく流れて潤滑油穴へ入り、潤滑油穴からピニオン軸室へ流入するので、ピニオン軸室へ充分な量の潤滑油が供給され、ピニオンシャフトを支持する軸受が充分に潤滑されることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１４７５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の差動装置においては、リングギアで掻き上げられた潤滑油が、潤滑油導入室から潤滑油穴を経てピニオン軸室へ流入し、ピニオンシャフトを支持する軸受を潤滑するものの、ディファレンシャルの各構成要素の潤滑については考慮されていないので、これらの構成要素の潤滑が不充分となっていた。
【０００７】
このディファレンシャルは、一般に、ディファレンシャルケース内に収容された差動機構を有している。この差動機構は、ディファレンシャルケースに固定されたピニオンシャフトと、ピニオンシャフトに回転自在に支持された一対のディファレンシャルピニオンと、このディファレンシャルピニオンと噛み合う左サイドギアおよび右サイドギアとを含んで構成されている。この左サイドギアは、左ドライブシャフトに連結されており、右サイドギアは、右ドライブシャフトに連結されている。この構成によりディファレンシャルは、左ドライブシャフトに連結された左後輪と、右ドライブシャフトに連結された右後輪とが異なった回転速度でそれぞれ回転することを許容している。
【０００８】
ディファレンシャルは、このように構成されているので、リングギアで掻き上げられた潤滑油は、ディファレンシャルケースでその一部が掻き取られてしまい、潤滑を必要とする差動機構への給油量が比較的に少なくなってしまう。また、リングギアで掻き上げられた潤滑油は、差動機構の摺動部分に届き難くなっている。
【０００９】
すなわち、差動機構はディファレンシャルケースと一体となって回転しているので、潤滑油は、ディファレンシャルケースに設けられた窓部を通り抜けて内部に侵入する必要があるため、ディファレンシャルケース内の差動機構への給油量が少なくなってしまう。
また、差動機構がディファレンシャルケースと一体となって回転しているので、ディファレンシャルケース内に流入する潤滑油に遠心力が作用し、潤滑油の回転中心方向への供給が抑制され、潤滑油が差動機構の摺動部分に届き難くなっている。
【００１０】
その結果、ピニオンシャフトと一対のディファレンシャルピニオンとの間の摺動部分に焼き付きが生ずるおそれがあり、焼き付きによりトルクを伝達するピニオンシャフトの機械的強度が低下してしまうおそれがある。その結果、左右の車輪が互いに異なった回転速度でそれぞれ回転することを許容するという差動性能が低下してしまうという問題がある。
【００１１】
また、回転するディファレンシャケースの下端部を潤滑油に浸漬させることにより、差動機構を動的に油浴させることも考えられるが、ディファレンシャルキャリヤ内の油量を増やす必要がある。油量が増大すると、回転抵抗が増大し、いわゆるフリクションによる損失が増大して燃費が悪化してしまうおそれがある。
また、油量が増大すると、油温の上昇に伴って、内部圧力を調整する開口からなるブリーザから潤滑油が漏れてしまうおそれが生じてしまう。すなわち、差動装置の耐油漏れ性が悪化してしまうという問題がある。
【００１２】
また、このようなディファレンシャルに、潤滑油を滴下させて潤滑することも考えられるが、滴下のような低流速による潤滑構造の場合、油量不足のおそれが生じ、比較的高速度で回転するディファレンシャルには適さない。また、潤滑油ポンプなどの潤滑油供給装置により強制的に差動機構の内部に潤滑油を供給することも考えられるが、潤滑油供給装置のような付帯装置を設置することは、製造コストや重量が増大するばかりか、供給エネルギの損失も増大してしまうという問題がある。
【００１３】
本発明は、前述の従来の問題を解決するためになされたもので、リングギアにより掻き上げられた潤滑油が、簡単な構造で確実に案内され、ディファレンシャル内部の各潤滑要素に確実に到達し、各潤滑要素を充分に潤滑することができる差動装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る差動装置は、上記の課題を解決するため、（１）内部に差動機構を収容するディファレンシャルケースと、前記ディファレンシャルケースを内部に収容するとともに前記ディファレンシャルケースを回転自在に支持するハウジングと、前記ディファレンシャルケースに固定され前記ディファレンシャルケースとともに回転するリングギアと、を備えた差動装置において、前記ディファレンシャルケースが、前記ディファレンシャルケースの内部と外部とを連通する連通孔を有し、前記ハウジングが、前記ディファレンシャルケースの下部に位置し、潤滑油を貯留する潤滑油貯留部を有するとともに、前記リングギアの回転により掻き上げられた潤滑油の流動を、前記連通孔を通って前記ディファレンシャルケース内の前記差動機構の中心部へ向かう方向に案内する潤滑油流動案内部を有することを特徴とする。
【００１５】
この構成により、ディファレンシャルケースの潤滑油貯留部に貯留された潤滑油は、リングギアの回転により、掻き上げられて潤滑油流動案内部に流入する。潤滑油は、潤滑油流動案内部内でその流動が差動機構の中心部へ向かう方向に案内され、潤滑油流動案内部からディファレンシャルケースの連通孔に向かって供給される。そして、潤滑油は、この連通孔を通って差動機構の中心部に供給される。リングギアの回転により、掻き上げられて潤滑油流動案内部に流入した残りの潤滑油は、さらに、リングギアの回転により、掻き上げられてハウジング内の他の潤滑要素に供給される。
【００１６】
このように、潤滑油貯留部に貯留された潤滑油は、差動機構の中心部に供給されるので、差動機構内の潤滑要素が充分に潤滑され、差動機構の構成要素の焼き付きの発生が防止される。また、潤滑油は、リングギアの回転によりハウジング内の他の潤滑要素に供給されるので、差動装置の内部の潤滑が充分に行われる。
また、ハウジングが潤滑油流動案内部を有するだけの簡単な構造で、差動装置の大型化や重量の増大がなく、潤滑性能を高めることができる。
【００１７】
上記（１）に記載の差動装置において、（２）前記潤滑油流動案内部が、前記ハウジングの内壁に設けられた溝を有するとともに、前記潤滑油貯留部が、前記ハウジングに画成された貯留室を有し、前記溝が前記貯留室と連通することを特徴とする。
【００１８】
この構成により、潤滑油流動案内部の溝が潤滑油貯留部の貯留室に連通しているので、潤滑油流動案内部内に貯留されている潤滑油がリングギアの回転により掻き上げられて、直接、潤滑油貯留部から潤滑油流動案内部に流入する。その結果、（１）に記載の作用に加えて、比較的に多量の潤滑油が、潤滑油流動案内部内に勢いよく流入する。
【００１９】
上記（２）に記載の差動装置において、（３）前記溝が、前記潤滑油貯留部から前記潤滑油を流入させる潤滑油流入ポートと、前記潤滑油を前記差動機構の中心部へ向かう方向に吐出させる潤滑油吐出ポートと、潤滑油流入ポートと潤滑油吐出ポートとの間で潤滑油を流通させる潤滑油通路とを有することを特徴とする。
【００２０】
この構成により、ディファレンシャルケースの潤滑油貯留部に貯留された潤滑油は、リングギアの回転により、掻き上げられて潤滑油流動案内部の潤滑油流入ポートに流入する。潤滑油流入ポートに流入した潤滑油は、潤滑油通路内で流通し、潤滑油吐出ポートに到達し、潤滑油吐出ポートから、ディファレンシャルケースの連通孔に向かって吐出される。
吐出された潤滑油は、ディファレンシャルケースの連通孔を通って差動機構の中心部に到達する。リングギアの回転により、掻き上げられて潤滑油流入ポートに流入した残りの潤滑油は、さらに、リングギアの回転により、掻き上げられてハウジング内の他の潤滑要素に供給される。
【００２１】
このように、潤滑油貯留部に貯留された潤滑油は、差動機構の中心部に供給されるので、差動機構内の潤滑要素が充分に潤滑され、差動機構の構成要素の焼き付きの発生が防止される。また、潤滑油は、リングギアの回転によりハウジング内の他の潤滑要素に供給されるので、差動装置の内部の潤滑が充分に行われる。
【００２２】
上記（３）に記載の差動装置において、（４）前記潤滑油通路の前記潤滑油の流動方向に対して直交する幅が、前記潤滑油流入ポートから前記潤滑油吐出ポートに向かうにしたがって、小さく形成されることを特徴とする。
【００２３】
この構成により、潤滑油流入ポートに流入した潤滑油は、潤滑油流入ポートから潤滑油吐出ポートに向かって、幅狭になる方向に流動し、その流動が加速される。そして、加速された潤滑油が潤滑油吐出ポートから、差動機構の中心部へ向かう方向に勢いよく吐出されるので、潤滑油流入ポートに流入した潤滑油は、速やかに差動機構の中心部に到達する。
すなわち、吐出された潤滑油がディファレンシャルケースの連通孔を通って差動機構の中心部へ勢いよく供給され、差動機構の各潤滑要素が充分に潤滑され、差動機構の各構成要素の焼き付きの発生が防止される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、リングギアにより掻き上げられた潤滑油が、簡単な構造で確実に案内され、ディファレンシャル内部の各潤滑要素に確実に到達し、各潤滑要素を充分に潤滑することができる差動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係る差動装置が適用される車両の構成を示す構成図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る差動装置におけるディファレンシャルの断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る差動装置におけるディファレンシャルケースの側面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る差動装置におけるキャリヤカバーの斜視図である。
【図７】本発明の実施形態に係る差動装置におけるキャリヤカバーの正面図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ断面を示す断面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る差動装置における潤滑油流動案内部の部分拡大図である。
【図１０】図７のＤ−Ｄ断面を示す断面図である。
【図１１】図１のＡ−Ａ断面を示す断面図であり、差動装置における潤滑油の流動状態を示す。
【図１２】本発明の実施形態に係る差動装置におけるキャリヤカバーの正面図であり、差動装置における潤滑油の流動状態を示す。
【図１３】本発明の実施形態に係る差動装置の焼付限界リングギアトルクを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態に係る差動装置について、図面を参照して説明する。
【００２７】
まず、構成について説明する。
図１に示すように、本発明の実施形態に係る差動装置６は、車両１に搭載されている。
車両１は、エンジン２と、エンジン２の出力軸に連結され、この出力軸から出力される動力を伝達する変速機３と、左フロントドライブシャフト４Ｌと、この左フロントドライブシャフト４Ｌに連結された左前輪８Ｌと、右フロントドライブシャフト４Ｒと、この右フロントドライブシャフト４Ｒに連結された右前輪８Ｒとを含んで構成されている。
【００２８】
この車両１は、さらに変速機３に連結されたプロペラシャフト５と、プロペラシャフト５に連結された差動装置６と、差動装置６に連結された左リアドライブシャフト７Ｌと、この左リアドライブシャフト７Ｌに連結された左後輪９Ｌと、差動装置６に連結された右リアドライブシャフト７Ｒと、この右リアドライブシャフト７Ｒに連結された右後輪９Ｒとを含んで構成されている。
【００２９】
差動装置６は、図２および図３に示すように、ディファレンシャルケース１１と、ディファレンシャルケース１１に収容された差動機構１２と、ディファレンシャルケース１１にワッシャ付ボルト１３により固定されたリングギア１４と、リングギア１４と互いの軸線が交差するよう噛み合うドライブピニオン１５と、ディファレンシャルケース１１を円錐ころ軸受１６、１７を介して回転自在に支持するとともに、ドライブピニオン１５を円錐ころ軸受１８、１９を介して回転自在に支持するディファレンシャルキャリヤ２１と、ディファレンシャルキャリヤ２１に図示しない締結具により固定されたキャリヤカバー２２とを含んで構成されている。
【００３０】
さらに、差動装置６は、ドライブピニオン１５に連結されるコンパニオンフランジ２３と、ドライブピニオン１５をディファレンシャルキャリヤ２１に固定するナット２４と、コンパニオンフランジ２３とディファレンシャルキャリヤ２１との間に介装され潤滑油漏出を防止するスリンガ２５とを含んで構成されている。
【００３１】
本実施形態の差動装置６においては、本体としてのディファレンシャルキャリヤ２１と蓋体としてのキャリヤカバー２２とが、本発明に係る差動装置のハウジングを構成している。このディファレンシャルキャリヤ２１およびキャリヤカバー２２の内部には、差動機構１２、リングギア１４、ドライブピニオン１５および円錐ころ軸受１６、１７、１８、１９などの潤滑要素を潤滑する潤滑油が封入されている。
【００３２】
この潤滑油は、ディファレンシャルキャリヤ２１の下方６ａに形成された潤滑油貯留部２８に貯留されるようになっている。また、この潤滑油が外部に漏出しないよう、ディファレンシャルキャリヤ２１およびキャリヤカバー２２に形成された各開口部分には、図示しないシール部材が設けられている。
【００３３】
この差動装置６は、例えば、車両１が平坦な道路Ｒ上に停止した際、道路Ｒの路面に対して数度程度の傾きの範囲内になるよう車両１に搭載されている。したがって、車両１が平坦な道路Ｒ上に停止した際には、潤滑油貯留部２８に貯留される潤滑油の油面Ｑが、道路Ｒの路面に対して略平行な状態で、リングギア１４の下部が潤滑油に浸漬している。
【００３４】
ディファレンシャルケース１１は、図４および図５に示すように、高い剛性を有する金属材料からなり、ボス部３１と、このボス部３１と対向しボス部３１の軸線と一致する軸線を有するボス部３２と、ボス部３１、３２と一体的に形成された側壁部３３と、側壁部３３の外周に形成されたフランジ部３４とを含んで構成されている。
【００３５】
ボス部３１には、その軸線方向に貫通する貫通孔３５が形成されるとともに、ボス部３２には、貫通孔３５と軸線が一致するよう形成された貫通孔３６が形成されている。側壁部３３には、ボス部３１の軸線と直交して貫通孔３７が形成されるとともに、貫通孔３７に直交して貫通孔３８が形成されている。また、側壁部３３には、貫通孔３７の軸線を中心とする球面状の支持部３９が形成されており、支持部３９の対向側にも球面状の支持部４１が形成されている。
【００３６】
さらに、側壁部３３には、貫通孔３５、３６に直交して、ディファレンシャルケース１１の内部と外部とを連通する連通孔４２が側壁部３３を貫通して形成されている。この連通孔４２から、差動機構１２の構成要素が組み込まれるようになっている。
フランジ部３４には、複数の貫通孔３４ａが形成されており、リングギア１４を固定するワッシャ付ボルト１３が挿通されるようになっている。
【００３７】
差動機構１２は、ピニオンシャフト５１と、ピニオンシャフト５１をディファレンシャルケース１１の側壁部３３に固定する固定ピン５２と、ピニオンシャフト５１に回転自在に支持された一対のディファレンシャルピニオン５３、５４と、このディファレンシャルピニオン５３、５４と噛み合う左サイドギア５５および右サイドギア５６とを含んで構成されている。
【００３８】
この左サイドギア５５は、ディファレンシャルケース１１の貫通孔３５に挿通された左リアドライブシャフト７Ｌの先端部にスプライン嵌合されており、右サイドギア５６は、ディファレンシャルケース１１の貫通孔３６に挿通された右リアドライブシャフト７Ｒの先端部にスプライン嵌合されている。
この構成により、差動機構１２は、左リアドライブシャフト７Ｌに連結された左後輪９Ｌと、右リアドライブシャフト７Ｒに連結された右後輪９Ｒとが異なった回転速度でそれぞれ回転することを許容している。
【００３９】
リングギア１４は、図３および図４に示すように、かさ歯車、ハイポイドギヤなどの軸角が９０度をなす歯車からなり、リングギア１４の軸線とドライブピニオン１５の軸線とが直交するようドライブピニオン１５と噛み合っている。ドライブピニオン１５に伝達された動力がリングギア１４を介して減速され、差動機構１２に伝達されるようになっている。
リングギア１４には、複数のねじ穴１４ａが形成されており、ワッシャ付ボルト１３が挿入されるようになっている。
【００４０】
ドライブピニオン１５は、図２に示すように、リングギア１４と同様のかさ歯車、ハイポイドギヤなどの軸角が９０度をなす歯車部１５ａと、一端部で歯車部１５ａと一体的に形成された軸部１５ｂとを含んで構成されており、軸部１５ｂで、円錐ころ軸受１８、１９を介してディファレンシャルキャリヤ２１に回転自在に支持されている。ドライブピニオン１５は、円錐ころ軸受１９により、リングギア１４と離隔する方向への移動が規制されており、リングギア１４と歯車部１５ａとが所要のバックラッシになるよう調整された状態で噛み合っている。
【００４１】
軸部１５ｂには、他端部でスプライン外歯１５ｃが形成されており、スプライン外歯１５ｃとコンパニオンフランジ２３に形成されたスプライン内歯２３ａとが嵌合し、コンパニオンフランジ２３とドライブピニオン１５とが一緒に回転するようになっている。
【００４２】
また、軸部１５ｂには、おねじ１５ｄが形成されており、このおねじ１５ｄには、ナット２４が装着されてドライブピニオン１５にコンパニオンフランジ２３が固定されている。コンパニオンフランジ２３は、図１に示すプロペラシャフト５に連結されており、エンジン２の動力がプロペラシャフト５を介してドライブピニオン１５に伝達されるようになっている。
【００４３】
ディファレンシャルキャリヤ２１は、図２および図３に示すように、例えば、ダイキャストにより成形されたアルミニウムなどの軽量な金属材料からなり、全体の厚みが薄く形成されて軽量化されるとともに、複数のリブにより補強されており、高い剛性を有している。
【００４４】
このディファレンシャルキャリヤ２１は、ボス部３１を支持する円錐ころ軸受１６を収容する軸受収容部２１ａと、ボス部３２を支持する円錐ころ軸受１７を収容する軸受収容部２１ｂとドライブピニオン１５の軸部１５ｂを支持する円錐ころ軸受１８、１９をそれぞれ収容する軸受収容部２１ｃ、２１ｄとを含んで構成されている。
【００４５】
また、このディファレンシャルキャリヤ２１は、軸受収容部２１ｃ、２１ｄの軸線方向の反対側に開口する開口部２１ｅを有しており、この開口部２１ｅはキャリヤカバー２２により閉塞されている。
【００４６】
キャリヤカバー２２は、図６に示すように、ディファレンシャルキャリヤ２１と同様、ダイキャストにより成形されたアルミニウムなどの軽量な金属材料からなり、全体の厚みが薄く形成されて軽量化されるとともに、複数のリブにより補強されており、高い剛性を有している。
【００４７】
キャリヤカバー２２は、図６および図７に示すように、カバー部６１と、フランジ部６２とを有している。
カバー部６１は、リングギア収容部６３と、潤滑油流動案内部６４とを有している。
リングギア収容部６３は、キャリヤカバー２２の内壁面部６１ａに、図８に示すように、略円弧状に凹んで形成されており、リングギア１４の一部を収容するようになっている。
潤滑油流動案内部６４は、キャリヤカバー２２の内壁面部６１ａの下部６１ｂでリングギア収容部６３に隣接して形成された溝からなる。
【００４８】
この潤滑油流動案内部６４は、図２に示すディファレンシャルキャリヤ２１の下方６ａに形成された潤滑油貯留部２８から潤滑油を流入させる潤滑油流入ポート６５と、流入した潤滑油を差動機構１２の中心部へ向かう方向に吐出させる潤滑油吐出ポート６６と、潤滑油流入ポート６５と潤滑油吐出ポート６６との間で潤滑油を流通させる潤滑油通路６７とを有している。
【００４９】
この潤滑油流入ポート６５は、リングギア１４により掻き上げられた潤滑油が流入し易いよう、リングギア１４の下部に近接して設けられている。
また、潤滑油吐出ポート６６は、吐出された潤滑油が差動機構１２の中心部へ向かうよう、リングギア１４の軸線に近接して設けられている。
【００５０】
この潤滑油流動案内部６４においては、リングギア１４により掻き上げられた潤滑油が、潤滑油流入ポート６５から流入し、潤滑油通路６７を通って潤滑油吐出ポート６６から吐出されるようになっている。
【００５１】
この潤滑油流動案内部６４の潤滑油通路６７は、図９に示すように、リングギア収容部６３と潤滑油流動案内部６４とを隔てる隔壁に形成された内壁面６４ａと、この内壁面６４ａと対向する内壁面６４ｂと、この内壁面６４ａ、６４ｂとの間の底部に形成された底面６４ｃとにより画成されている。
【００５２】
また、潤滑油通路６７は、潤滑油流入ポート６５の近傍で幅ａ、潤滑油通路６７の中央で幅ｂ、潤滑油吐出ポート６６の近傍で幅ｃとなるよう形成されている。各幅は、ａ＞ｂ＞ｃの関係を有し、潤滑油流入ポート６５から潤滑油吐出ポート６６に向かうほど狭くなっており、潤滑油流入ポート６５から流入した潤滑油は、潤滑油通路６７内で加速され、潤滑油吐出ポート６６から勢いよく吐出されるようになっている。
【００５３】
また、潤滑油通路６７の底面６４ｃは、図１０に示すように、潤滑油流入ポート６５の流入口Ｐ１から厚み方向で深さＤの点Ｐ２に向かって、線Ｌｈと線Ｌｋとのなす角が角度θ１で傾斜している。さらに、点Ｐ２から潤滑油吐出ポート６６の吐出口Ｐ３に向かって、線Ｌｊと線Ｌｔとのなす角が角度θ２で傾斜している。
潤滑油流入ポート６５から流入した潤滑油は、角度θ２で傾斜した底面６４ｃに沿って吐出されるようになっている。
【００５４】
フランジ部６２は、複数の貫通孔６２ａと、ディファレンシャルキャリヤ２１に当接する平坦な当接面６２ｂとを有している。貫通孔６２ａには、ディファレンシャルキャリヤ２１にキャリヤカバー２２を固定するボルトが挿通されるようになっている。このボルトにより固定されると、当接面６２ｂでキャリヤカバー２２がディファレンシャルキャリヤ２１に密着するようになっている。
【００５５】
図２に示すように、ディファレンシャルキャリヤ２１の下部の内壁面２１ｆおよびキャリヤカバー２２の下部の内壁面部６１ａとにより、潤滑油貯留部２８の貯留室２８ａが画成されている。そして、この貯留室２８ａと、潤滑油流入ポート６５と、潤滑油吐出ポート６６と、潤滑油通路６７とが連通している。したがって、本実施形態の潤滑油流動案内部６４における潤滑油流入ポート６５、潤滑油吐出ポート６６および潤滑油通路６７は、本発明に係る潤滑油流動案内部の溝を構成している。
【００５６】
潤滑油流動案内部６４における角度θ１、θ２、深さＤ、および流入口Ｐ１、深さＤの点Ｐ２、吐出口Ｐ３の位置関係は、車両の仕様、差動装置６の構造、形状および大きさなどの寸法、リングギア１４の回転速度（ｒｐｍ）、潤滑油の粘度（Ｐａ・ｓ）などの潤滑特性に関する各諸元に基づいて適宜選択される。
【００５７】
次いで、差動装置６の動作について簡単に説明する。
図１に示すエンジン２が始動すると、エンジン２から出力される動力は、変速機３およびプロペラシャフト５を経由して、図２に示すドライブピニオン１５に伝達され、ドライブピニオン１５が回転する。同時に、リングギア１４が回転し、図１１および図１２の矢印で示すように、ディファレンシャルキャリヤ２１の潤滑油貯留部２８内に貯留された潤滑油が掻き上げられる。
【００５８】
このとき、掻き上げられた潤滑油は、潤滑油流入ポート６５から流入し、潤滑油通路６７内で、油流れが形成され、その流速が高められて、潤滑油吐出ポート６６からディファレンシャルケース１１の方向に向かって吐出され、勢いよく飛び出す。
飛び出した潤滑油は、図５に示すディファレンシャルケース１１の連通孔４２を通って差動機構１２の中心部へ供給される。そして、ピニオンシャフト５１の回転中心に付着し、回転するピニオンシャフト５１の遠心力により、ピニオンシャフト５１を伝わって、一対のディファレンシャルピニオン５３、５４、およびこのディファレンシャルピニオン５３、５４と噛み合う左サイドギア５５および右サイドギア５６などの各潤滑要素の摺動部分に到達し、各潤滑要素が潤滑される。
【００５９】
特に、ピニオンシャフト５１とディファレンシャルピニオン５３、５４との接触部分に潤滑油が供給されるので、この接触部分の焼き付きが抑制される。また、エンジン２が高速運転状態になると、リングギア１４の回転速度も高まり、リングギア１４により掻き上げられる潤滑油の油量も増大し、各潤滑要素が充分に潤滑される。
【００６０】
潤滑油吐出ポート６６から吐出された残りの潤滑油は、リングギア１４の上部とディファレンシャルキャリヤ２１の内壁面との間を通って、ドライブピニオン１５支持する円錐ころ軸受１８、１９に供給される。
【００６１】
リングギア１４が回転すると、図３に示すディファレンシャルケース１１が回転する。このとき、ピニオンシャフト５１がディファレンシャルケース１１とともに回転し、ディファレンシャルピニオン５３、５４がディファレンシャルケース１１の軸線を中心として公転する。そして、ディファレンシャルピニオン５３、５４と噛み合う左サイドギア５５および右サイドギア５６がそれぞれ回転し、左リアドライブシャフト７Ｌを介して左後輪９Ｌが回転し、右リアドライブシャフト７Ｒを介して右後輪９Ｒが回転する。
【００６２】
車両１が旋回するとき、例えば、進行方向の右に旋回するとき、左後輪９Ｌが右後輪９Ｒよりも、早い速度で回転することになり、左後輪９Ｌと右後輪９Ｒとの間で回転差が生ずる。このとき、ディファレンシャルピニオン５３、５４およびディファレンシャルケース１１の回転により、左後輪９Ｌと右後輪９Ｒとの間で回転差が許容され、それぞれ異なった回転速度で回転することができる。
【００６３】
本実施形態に係る差動装置６は、前述のように構成されているので、以下のような効果が得られる。
【００６４】
すなわち、差動装置６は、内部に差動機構１２を収容するディファレンシャルケース１１と、ディファレンシャルケース１１を内部に収容するとともにディファレンシャルケース１１を回転自在に支持するディファレンシャルキャリヤ２１およびキャリヤカバー２２と、ディファレンシャルケース１１に固定されディファレンシャルケース１１とともに回転するリングギア１４とを備えている。
【００６５】
そして、ディファレンシャルケース１１が、ディファレンシャルケース１１の内部と外部とを連通する連通孔４２を有し、ディファレンシャルキャリヤ２１およびキャリヤカバー２２が、ディファレンシャルケース１１の下部に位置し、潤滑油を貯留する潤滑油貯留部２８を有するとともに、リングギア１４の回転により掻き上げられた潤滑油の流動を、連通孔４２を通ってディファレンシャルケース１１内の差動機構１２の中心部へ向かう方向に案内する潤滑油流動案内部６４を有している。
【００６６】
また、潤滑油流動案内部６４が、潤滑油貯留部２８から潤滑油を流入させる潤滑油流入ポート６５と、潤滑油を差動機構１２の中心部へ向かう方向に吐出させる潤滑油吐出ポート６６と、潤滑油通路６７とを有し、潤滑油通路６７が、潤滑油流入ポート６５から潤滑油吐出ポート６６に向かうにしたがって、幅狭になるよう形成されている。
【００６７】
その結果、差動装置６においては、潤滑油流入ポート６５が潤滑油貯留部２８内の潤滑油が流入し易い位置に形成されているので、リングギア１４により掻き上げられた直後の比較的多量の潤滑油を、潤滑油流入ポート６５に流入させることができる。
【００６８】
そして、潤滑油通路６７が、潤滑油流入ポート６５から潤滑油吐出ポート６６に向かうにしたがって、幅狭になるよう形成されているので、潤滑油通路６７内に流入した潤滑油の流動を加速することができる。そして、潤滑油通路６７の潤滑油吐出ポート６６付近の底面６４ｃが、差動機構１２の中心部へ向かう方向に傾斜しているので、潤滑油吐出ポート６６から差動機構１２の中心部へ向って勢いよく吐出させることができる。
【００６９】
その結果、吐出された潤滑油がディファレンシャルケース１１の連通孔４２を通って差動機構１２の中心部へ勢いよく供給され、ピニオンシャフト５１、一対のディファレンシャルピニオン５３、５４、およびこのディファレンシャルピニオン５３、５４と噛み合う左サイドギア５５および右サイドギア５６などの各潤滑要素を充分に潤滑することができるという効果が得られる。すなわち、各潤滑要素が分に潤滑されるので、各潤滑要素の焼き付きの発生を確実に防止することができる。したがって、左右の車輪が互いに異なった回転速度でそれぞれ回転することを許容するという差動性能を確実に確保することができるという効果が得られる。
【００７０】
このような、潤滑油吐出ポート６６から潤滑油が供給されることにより、図１３に示すように、車両１が右旋回および左旋回の何れであっても、本実施形態の差動装置６は、従来の差動装置と比較して充分な潤滑が得られる。すなわち、図１３は、従来の差動装置および本実施形態の差動装置６において、ピニオンシャフト５１と一対のディファレンシャルピニオン５３、５４との接触部分に焼付が起きる限界のリングギア１４のトルク（Ｎ・ｍ）である焼付限界リングギアトルク（Ｎ・ｍ）を示している。
【００７１】
なお、この焼付限界リングギアトルク（Ｎ・ｍ）は、例えば、次のような評価設備および評価方法で評価することができる。以下、簡単に評価設備および評価方法について説明する。
【００７２】
この評価設備は、図示しないが、駆動モータと、プロペラシャフトと、右ドライブシャフトと、左ドライブシャフトと、右側モータと、左側モータと、出力される各トルクを検出するトルクメータとにより構成される。
この評価設備において、評価しようとする差動装置にプロペラシャフトが連結され、このプロペラシャフトに駆動源となる駆動モータが連結され、このプロペラシャフトと駆動モータとの間に出力されるトルクを検出するトルクメータが設置されている。
また、この差動装置に右ドライブシャフトが連結され、この右ドライブシャフトにトルクを発生させる右側モータが連結され、この右ドライブシャフトと右側モータとの間にトルクを検出する右側トルクメータが設置されている。
さらに、この差動装置に左ドライブシャフトが連結され、この左ドライブシャフトにトルクを発生させる左側モータが連結され、この左ドライブシャフトと左側モータとの間にトルクを検出する左側トルクメータが設置されている。
【００７３】
この構成により、評価しようとする差動装置に対して駆動モータにより、プロペラシャフトを介してトルクを付与することができる。このトルク付与と同時に右側モータにより、右ドライブシャフトに右側トルクが付与されるとともに、左側モータにより、左ドライブシャフトに左側トルクが付与される。すなわち、右ドライブシャフトと左ドライブシャフトとに差動回転を付与することができる。このような各トルクは、各トルクメータにより検出され、評価設備の制御装置にフィードバックされる。制御装置はフィードバック情報に基づいて、差動装置のリングギヤを所定の速度で回転させ、所定の差動回転を付与するよう駆動モータ、右側モータおよび左側モータを制御することができる。
【００７４】
この評価設備において、次のような評価方法が行われる。
まず、評価設備に、評価しようとする差動装置がセットされた状態で、制御装置により差動装置のリングギヤを所定の速度で回転させ、右ドライブシャフトおよび左ドライブシャフトに所定の差動回転を付与する。このとき、差動装置のリングギヤに所定のトルクが付与されることになる。なお、このリングギヤの所定の速度での回転や、右ドライブシャフトおよび左ドライブシャフトの所定の差動回転は、評価しようとする差動装置の構造、形状、大きさ、伝達されるトルクの大きさなどの設定諸元や、実験値およびシミュレーションなどのデータに基づいて適宜選択される。
【００７５】
次いで、右側トルクメータと左側トルクメータとにより検出されたトルク差が付与したトルク差に対して広がっているか否かを判断する。このとき、差動装置に異音が発生しているか否かを判断する。さらに、制御装置により右側モータおよび左側モータに対して出力された出力情報における波形に異常があるか否かを判断する。
【００７６】
いずれの判断においても変化や異常がなかった場合には、制御装置により差動装置のリングギヤに付与するトルクを所定量だけ増大させる。
いずれかの判断において、変化や異常があった場合には、評価設備を停止させ、評価しようとする差動装置を分解し、差動部、すなわち、ピニオンシャフト、一対のディファレンシャルピニオンおよび左右のサイドギヤなどの構成要素に焼き付き異常や摩耗が発生しているか否かを判断する。
【００７７】
この構成要素に焼き付き異常や摩耗が発生していた場合には、そのときの差動装置に付与したリングギヤのトルクを記録する。このときのトルクが、焼付限界リングギアトルクとして把握される。
この構成要素に焼き付き異常や摩耗が発生していなかった場合には、分解した差動装置を再度組み立てて、評価設備にセットする。そして、前述と同様に、制御装置により差動装置を制御し、再度、差動装置に変化や異常があるか否かを判断する。
この構成要素に焼き付き異常や摩耗が発生していた場合には、そのときの差動装置に付与したリングギヤのトルクを記録する。このときのトルクが、焼付限界リングギアトルクとして把握される。
【００７８】
このようにして、評価設備において、差動装置が実際に焼き付きを起こしたか否かをチェックすることができる。
【００７９】
図１３に示されるように、焼付限界リングギアトルク（Ｎ・ｍ）が、本実施形態の差動装置６は、従来の差動装置と比較して高められており、その分、ピニオンシャフト５１と一対のディファレンシャルピニオン５３、５４との接触部分が充分に潤滑されていることを示している。
【００８０】
本実施形態に係る差動装置６は、キャリヤカバー２２に溝からなる潤滑油流動案内部６４を形成するだけで、大型化や重量の増大がなく、極めて簡単な構造で、潤滑性能を高めることができるという効果が得られる。
【００８１】
本実施形態に係る差動装置６においては、図１に示すように、車両１の後輪側に搭載されたいわゆるリアディファレンシャルの場合について説明した。
【００８２】
しかしながら、本発明に係る差動装置においては、リアディファレンシャル以外の差動装置に適用するようにしてもよい。例えば、四輪駆動車に搭載されるセンタディファレンシャルに適用するようにしてもよく、トランスアクスルの差動装置に適用するようにしてもよい。
【００８３】
本実施形態に係る差動装置６においては、図９に示すように、潤滑油流動案内部６４の潤滑油通路６７が、潤滑油流入ポート６５の近傍で幅ａ、潤滑油通路６７の中央で幅ｂ、潤滑油吐出ポート６６の近傍で幅ｃとなるよう形成された場合について説明した。すなわち、各幅が、ａ＞ｂ＞ｃの関係を有し、潤滑油流入ポート６５から潤滑油吐出ポート６６に向かうほど狭く形成された場合について説明した。
【００８４】
しかしながら、本発明に係る差動装置においては、潤滑油流動案内部の潤滑油通路を各幅が、ａ＞ｂ＞ｃの関係を有する構造以外の構造で形成するようにしてもよい。
例えば、潤滑油流動案内部の潤滑油通路において、前述の各幅が、ａ＝ｂ＞ｃの関係を有する構造で形成してもよく、各幅が、ａ＝ｂ＝ｃの関係を有する構造で形成してもよい。
【００８５】
また、本実施形態に係る差動装置６においては、図９に示すように、潤滑油流動案内部６４の潤滑油通路６７が、リングギア収容部６３と潤滑油流動案内部６４とを隔てる隔壁に形成された内壁面６４ａと、この内壁面６４ａと対向する内壁面６４ｂと、この内壁面６４ａ、６４ｂとの間の底部に形成された底面６４ｃとにより画成され場合について説明した。
すなわち、潤滑油流動案内部６４の潤滑油通路６７をキャリヤカバー２２に一体的に形成した場合について説明した。
【００８６】
しかしながら、本発明に係る差動装置においては、潤滑油流動案内部をキャリヤカバー２２に一体的に形成する以外の構造で構成するようにしてもよい。
例えば、潤滑油流動案内部を、キャリヤカバー２２とは別個の単体からなる潤滑油流動案内部材で構成し、この潤滑油流動案内部材を、キャリヤカバー２２のディファレンシャルキャリヤ２１に対向する内壁面に装着する構造で構成するようにしてもよい。
【００８７】
以上のように、本発明によれば、リングギアにより掻き上げられた潤滑油が、簡単な構造で確実に案内され、ディファレンシャル内部の各潤滑要素に確実に到達し、各潤滑要素を充分に潤滑することができる差動装置を提供することができるという効果を奏し、内部に潤滑油が貯留され、リングギアにより掻き上げられるよう構成された差動装置全般に有用である。
【符号の説明】
【００８８】
６  差動装置
１１  ディファレンシャルケース
１２  差動機構
１４  リングギア
１５  ドライブピニオン
１６、１７、１８、１９  円錐ころ軸受
２１  ディファレンシャルキャリヤ（ハウジング）
２２  キャリヤカバー（ハウジング）
２８  潤滑油貯留部
２８ａ  貯留室
４２  連通孔
５１  ピニオンシャフト（潤滑要素）
５３、５４  ディファレンシャルピニオン（潤滑要素）
５５  左サイドギア（潤滑要素）
５６  右サイドギア（潤滑要素）
６１  カバー部
６１ａ  内壁面部
６１ｂ  下部
６２  フランジ部
６３  リングギア収容部
６４  潤滑油流動案内部
６４ａ、６４ｂ  内壁面
６４ｃ  底面
６５  潤滑油流入ポート
６６  潤滑油吐出ポート
６７  潤滑油通路（溝）
【図１】
2011163538.tif 000003
【図２】
2011163538.tif 000004
【図３】
2011163538.tif 000005
【図４】
2011163538.tif 000006
【図５】
2011163538.tif 000007
【図６】
2011163538.tif 000008
【図７】
2011163538.tif 000009
【図８】
2011163538.tif 000010
【図９】
2011163538.tif 000011
【図１０】
2011163538.tif 000012
【図１１】
2011163538.tif 000013
【図１２】
2011163538.tif 000014
【図１３】
2011163538.tif 000015