(57)【要約】【課題】低コスト化することができるデファレンシャル装置を提供する。【解決手段】デフケース３と、このデフケース３内に相対回転可能に収容されたインナケース５と、このインナケース５内に収容された差動機構７と、デフケース３内に収容されデフケース３とインナケース５との間の動力伝達を断続させる断続部９が設けられたクラッチ部材１１とを備えたデファレンシャル装置１において、デフケース３が、インナケース５をデフケース３内に収容可能な開口部１３と、この開口部１３と軸方向に隣接する内周面に設けられインナケース５を摺動支持する摺動支持部１５とを有した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デフケースと、このデフケース内に相対回転可能に収容されたインナケースと、このインナケース内に収容された差動機構と、前記デフケース内に収容され前記デフケースとインナケースとの間の動力伝達を断続させる断続部が設けられたクラッチ部材とを備えたデファレンシャル装置であって、
前記デフケースは、前記インナケースを前記デフケース内に収容可能な開口部と、この開口部と軸方向に隣接する内周面に設けられ前記インナケースを摺動支持する摺動支持部とを有することを特徴とするデファレンシャル装置。
【請求項２】
請求項１記載のデファレンシャル装置であって、
前記開口部は、前記インナケースの外径よりも大きく開口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３】
請求項１又は２記載のデファレンシャル装置であって、
前記差動機構は、ピニオン及び一対のサイドギヤを備え、前記インナケースには、切欠き部が設けられ、前記切欠き部は、前記ピニオン及び前記一対のサイドギヤの一つを前記デフケース内に挿入可能な大きさを有することを特徴とするデファレンシャル装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のデファレンシャル装置であって、
前記差動機構は、前記インナケースに支承されて自転可能であると共に前記インナケースの回転によって公転するピニオンと、このピニオンと噛み合って相対回転可能な一対のサイドギヤとを有し、
前記インナケースは、前記デフケースの摺動支持部と摺動する摺動部と、前記ピニオンを支承して前記デフケースの開口部に位置される支承部とを有することを特徴とする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、車両に適用されるデファレンシャル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デフケース内にインナケースを収容したデファレンシャル装置としては、デフケースと、デフケース内に収容されたインナケースと、インナケース内に収容された差動機構と、デフケースとインナケースとの間の動力伝達を断続するドグクラッチ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】
このデファレンシャル装置では、デフケースがケーシング本体とカバーとからなる２分割構造となっており、ケーシング本体にインナケース、差動機構及びドグクラッチを構成するクラッチリングなどを収容した後、カバーをボルトなどの固定手段によってケーシング本体に固定させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−６９４７７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、上記のようなデファレンシャル装置では、デフケース内にインナケースを収容させるためにデフケースを２分割構造としているが、デフケース自体の部品点数や２分割の部材を固定するための固定手段など、装置の部品点数の増加や加工面積の増大によって高コスト化していた。
【０００６】
そこで、この発明は、低コスト化することができるデファレンシャル装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、デフケースと、このデフケース内に相対回転可能に収容されたインナケースと、このインナケース内に収容された差動機構と、前記デフケース内に収容され前記デフケースとインナケースとの間の動力伝達を断続させる断続部が設けられたクラッチ部材とを備えたデファレンシャル装置であって、前記デフケースは、前記インナケースを前記デフケース内に収容可能な開口部と、この開口部と軸方向に隣接する内周面に設けられ前記インナケースを摺動支持する摺動支持部とを有することを特徴とする。
【０００８】
このデファレンシャル装置では、デフケースがインナケースをデフケース内に収容可能な開口部を有するので、１ピース構造のデフケースでインナケースをデフケース内に収容することができ、分割構造としたときの部品点数や固定手段を削減することができる。
【０００９】
また、デフケースの開口部と軸方向に隣接する内周面にインナケースを摺動支持する摺動支持部が設けられているので、デフケースにインナケースを収容可能な開口部が設けられていても、インナケースをデフケース内に安定して支持することができる。
【００１０】
従って、このデファレンシャル装置では、デフケースを１ピース構造として部品点数や加工面積を削減することができ、低コスト化することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、低コスト化することができるデファレンシャル装置を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係るデファレンシャル装置の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るデファレンシャル装置の斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るデファレンシャル装置の側面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るデファレンシャル装置の正面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るデファレンシャル装置の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１〜図５を用いて本発明の実施の形態に係るデファレンシャル装置について説明する。
【００１４】
本実施の形態に係るデファレンシャル装置１は、回転可能に配置されたデフケース３と、このデフケース３内に相対回転可能に収容されたインナケース５と、このインナケース５内に収容された差動機構７と、デフケース３内に一体回転可能に収容されインナケース５との間にデフケース３とインナケース５との間の動力伝達を断続させる断続部９が設けられたクラッチ部材１１とを備えている。
【００１５】
そして、デフケース３は、インナケース５をデフケース３内に収容可能な開口部１３と、この開口部１３と軸方向に隣接する内周面に設けられインナケース５を摺動支持する摺動支持部１５とを有する。
【００１６】
また、開口部１３は、開口部１３の周方向両端部１４，１６を結ぶデフケース３の軸方向と直交する方向の長さがインナケース５の外径よりも大きく設定開口されていると共に、開口部１３の軸方向寸法は、インナケース５の軸方向寸法長さよりも大きく設定開口されている。
【００１７】
さらに、差動機構７は、インナケース５に支承されて自転可能であると共にインナケース５の回転によって公転するピニオン１７と、このピニオン１７と噛み合って相対回転可能な一対のサイドギヤ１９，２１とを有し、インナケース５は、デフケース３の摺動支持部１５と摺動する摺動部２３と、ピニオン１７の軸方向一側を支承してデフケース３の開口部１３に位置される支承部２５とを有する。
【００１８】
図１〜図５に示すように、デフケース３は、連続する一部材で形成された１ピース構造となっており、軸方向両側に形成されたボス部２７，２９でそれぞれベアリング（不図示）を介してキャリアなどの静止系部材（不図示）に回転可能に支持されている。また、デフケース３には、リングギヤ（不図示）が固定されるフランジ部３１が形成され、、リングギヤが駆動力を伝達する動力伝達ギヤ（不図示）と噛み合い、駆動力が伝達されてデフケース３を回転駆動させる。このデフケース３には、開口部１３と摺動支持部１５とが設けられている。
【００１９】
開口部１３は、デフケース３の中央部でフランジ部３１の軸方向反対側に位置する部分にデフケース３の内部と外部とを連通するように開口されている。なお、開口部１３と径方向に対向する部分には、開口部１３よりも小さく開口された小開口部３３が設けられているが、この小開口部３３は、デフケース３の回転バランスを保持するものであり、開口部１３をデフケース３に設けても回転バランスを保持できる構造であれば、小開口部３３を設けなくともよい。また、開口部１３は、開口部１３の周方向両端部１４，１６を結ぶデフケース３の軸方向と直交する方向の長さがインナケース５の外径よりも大きく設定されている。より詳しくは、両端部１４，１６は、デフケース３の開口部１３において、インナケース５を半径方向外方から軸心方向に向けて収容可能な所定の軸方向長さをもった内縁を示すものである。このため、デフケース３の内部にインナケース５を開口部１３から収容する際に、インナケース５を傾けるなどの挿入作業を行わなくても、容易にインナケース５をデフケース３の内部に収容することができる。デフケース３のフランジ部３１側に向けこの開口部１３と軸方向に隣接するデフケース３の内周面には、所定長さを有して内筒状の摺動支持部１５が設けられている。
【００２０】
摺動支持部１５は、デフケース３の内周面となっており、径方向長さがインナケース５が回転可能なようにインナケース５の外径と略同等に設定されている。この摺動支持部１５は、開口部１３からデフケース３の内部に収容されたインナケース５の外周面と摺動してインナケース５を径方向に支持している。
【００２１】
インナケース５は、デフケース３内にデフケース３と相対回転可能に収容され、摺動部２３と支承部２５と切欠き部２６とを備えている。摺動部２３は、環状に形成され、外周面がデフケース３の摺動支持部１５に摺動支持される。また、摺動部２３は、軸方向に所定長さを有して、インナケース５の軸方向の倒れが防止されるが、摺動部２３の中間部には、環状溝２４が形成され摺動支持部１５と当接する摺動面積を抑えて回転抵抗を抑制している。この摺動部２３には、複数の支承部２５（本実施例では２箇所）が連続する一部材として形成されている。
【００２２】
支承部２５は、開口部１３と径方向にオーバーラップするように摺動部２３に複数（ここでは２つ）設けられ、各支承部２５にはそれぞれ孔部３５が設けられている。この孔部３５には、ピニオン１７を支承するピニオンシャフト３７が挿通される。この支承部２５は、内周面がピニオン１７の背面と当接し、ピニオン１７の軸方向一側を支持している。なお、摺動部２３の内周面もピニオン１７の背面と当接しており、支承部２５と同様にピニオン１７を支持している。
【００２３】
切欠き部２６は、各支承部２５の周方向間に２箇所設けられている。この切欠き部２６は、インナケース５を開口部１３から挿入配置した後、ピニオン１７とサイドギヤ２１とを開口部１３からデフケース３内の所定位置に挿入配置可能な大きさを有しており、環状の摺動部２３から軸方向に延設された２つの支承部２５間でＣ型状に切欠かれている。このようなインナケース５の内部には、差動機構７が収容されている。
【００２４】
差動機構７は、ピニオンシャフト３７と、ピニオン１７と、一対のサイドギヤ１９，２１とを備えている。ピニオンシャフト３７は、端部をインナケース５の支承部２５の孔部３５に係合してピン３９で抜け止めされインナケース５と一体に回転駆動される。このピニオンシャフト３７には、ピニオン１７が支承されている。
【００２５】
ピニオン１７は、ピニオンシャフト３７に支承されてインナケース５の回転によって公転する。また、ピニオン１７は、一対のサイドギヤ１９，２１に駆動力を伝達すると共に、噛み合っている一対のサイドギヤ１９，２１に差回転が生じると回転駆動されるようにピニオンシャフト３７に自転可能に支持されている。
【００２６】
一対のサイドギヤ１９，２１は、ボス部４１，４３でデフケース３に相対回転可能に支持され、ピニオン１７と噛み合っている。また、サイドギヤ１９，２１とデフケース３との間には、ピニオン１７との噛み合い反力によるサイドギヤ１９，２１の軸方向への移動を受けるスラストワッシャ４５，４７が配置されている。この一対のサイドギヤ１９，２１は、内周側にスプライン形状の連結部４９，５１が設けられ、出力側の部材に連結された駆動軸（不図示）がサイドギヤ１９，２１と一体回転可能に連結され、デフケース３に入力された駆動力を出力側の部材へ出力する。
【００２７】
このようなデフケース３とインナケース５との間の動力伝達は、デフケース３にインナケース５より先に開口部１３から所定位置に収容されたクラッチ部材１１とインナケース５との間に設けられた断続部９を断続することによって行われる。詳細には、断続部９が接続されると、デフケース３とインナケース５とが接続され、デフケース３に入力された駆動力がインナケース５を介して差動機構７に伝達され、出力側の部材に出力される。すなわち、このようなデファレンシャル装置１は、いわゆるフリーランニングデフとなっている。
【００２８】
クラッチ部材１１は、デフケース３の内部空間でデフケース３のフランジ部３１の内径側に収容される基部１２が環状に形成され、この基部１２の外周面がデフケース３の内周支持面に対して径方向に支持され、インナケース５とデフケース３の側壁との軸方向の間に軸方向移動可能に配置されている。また、クラッチ部材１１には、環状に形成された基部１２と連続して周方向に複数の係合凸部５３が設けられ、デフケース３の側壁の回転方向間に開口して設けられた複数の係合口部５５に係合してクラッチ部材１１がデフケース３に回り止めされ、デフケース３と一体回転可能に配置されている。このクラッチ部材１１の係合凸部５３とデフケース３の係合口部５５とからなる係合部５７には、カム機構が設けられている。
【００２９】
係合部５７は、係合凸部５３と係合口部５５との周方向の対向面に形成された同一傾斜のカム面からなるカム機構となっている。このカム機構は、クラッチ部材１１が断続部９の接続方向に移動されたときに、デフケース３の回転によってカム面が係合することにより、クラッチ部材１１をさらに断続部９の接続方向に移動させ、断続部９の接続を強化させる。
【００３０】
断続部９は、インナケース５とクラッチ部材１１との軸方向間に設けられ、インナケース５とクラッチ部材１１とにそれぞれ周方向に複数形成されて互いに噛み合う噛み合い歯となっている。この断続部９が互いに噛み合うことにより、インナケース５とクラッチ部材１１とが一体回転可能に接続され、インナケース５とデフケース３との間の動力伝達が可能となる。また、断続部９の内径側でインナケース５とクラッチ部材１１との軸方向間には、クラッチ部材１１を断続部９の接続解除方向に付勢する付勢部材としての板バネ状のリターンスプリング５９が設けられている。この断続部９は、クラッチ部材１１を移動操作する可動部材６９を作動する電磁石６１によって制御可能に断続操作される。
【００３１】
アクチュエータとしての電磁石６１は、デフケース３のボス部２７の外周側であって、デフケース３のフランジ部３１の内径側に配置され、デフケース３の側壁４に対して軸方向に隣接配置され、電磁コイル６３と、コア６５とを備えている。電磁コイル６３は、樹脂でモールド成形され、コア６５に収容されている。コア６５は、磁性材料から形成され、電磁コイル６３に接続されるリード線（不図示）が外部に引き出されてコントローラ（不図示）に接続されており、コントローラによって電磁コイル６３への通電が制御されている。また、コア６５の軸方向端面にはデフケース３のボス部２７の外周に固定されたスナップリングなどの固定部材６７が当接されて電磁石６１の軸方向位置が位置決めされると共に、回り止め部材（不図示）などによってキャリアなどの静止系部材に対して電磁石６１が回転方向に回り止めされている。この電磁石６１の内径側には、可動部材６９が配置され、電磁石６１への通電により可動部材６９が軸方向に移動操作される。
【００３２】
可動部材６９は、環状のプランジャ７１と、リング７３とを備えている。プランジャ７１は、磁性材料から形成され、磁束が透過可能に設定された微少なエアギャップをもって電磁石６１の内径側に配置されている。このプランジャ７１の内周には、リング７３が一体に固定されている。
【００３３】
リング７３は、非磁性材料から形成され、プランジャ７１の内周側からデフケース３側へ磁束が漏れることを防止している。また、リング７３は、デフケース３のフランジ部３１の内径側であって、デフケース３のボス部２７の外周に軸方向一側移動可能に配置され、固定部材６７によって軸方向他側の移動規制がなされている。このリング７３には、クラッチ部材１１との軸方向の対向面に互いに当接する当接部７５が設けられ、電磁石６１によって作動される可動部材６９による軸方向の移動操作力がクラッチ部材１１に伝達される。
【００３４】
このように構成されたデファレンシャル装置１では、電磁石６１の励磁によりコア６５とプランジャ７１とデフケース３の側壁４及びフランジ部３１の内径側に位置する外壁の一部を透過する磁束で形成される最短の磁束ループを有効に用いることによって、プランジャ７１がクラッチ部材１１側に移動操作され、リング７３が当接部７５を介してクラッチ部材１１を軸方向移動させる。この可動部材６９によって移動操作されたクラッチ部材１１は、リターンスプリング５９の付勢力に抗して断続部９の接続方向に移動され、断続部９が接続される。この断続部９の接続により、インナケース５とクラッチ部材１１とが一体回転可能に接続され、インナケース５とデフケース３との間の動力伝達が可能となる。
【００３５】
このようなデファレンシャル装置１の組付けは、まず、デフケース３の開口部１３からクラッチ部材１１及び一方のサイドギヤ１９を挿入し、デフケース３内の所定の位置にそれぞれ配置させる。次に、インナケース５をデフケース３の開口部１３から挿入させ、インナケース５の摺動部２３がデフケース３の摺動支持部１５に支持されるように軸方向にスライドさせて配置させる。次に、他方のサイドギヤ２１を開口部１３及び切欠き部２６を通じてデフケース３内の所定の位置に配置させる。さらに、ピニオン１７を一対のサイドギヤ１９，２１に噛み合うようにデフケース３の開口部１３及び切欠き部２６を通じてインナケース５の内周面に配置させ、１つのピニオン１７が噛み合った一対のサイドギヤ１９，２１を180度回転させ、もう１つのピニオン１７を同様にデフケース３の開口部１３及び切欠き部２６から挿入させる。次に、ピニオン１７がそれぞれインナケース５の支承部２５の位置に来るまで、一対のサイドギヤ１９，２１を回転させる。そして、インナケース５の支承部２５の孔部３５にピニオンシャフト３７を挿入してピニオンシャフト３７にピニオン１７を支承させ、ピン３９を挿入してピニオンシャフト３７の抜け止めを行い、組付けを終了する。
【００３６】
このようなデファレンシャル装置１では、デフケース３がインナケース５をデフケース３内に収容可能な開口部１３を有し、さらにインナケース５に切欠き部２６を有するので、１ピース構造のデフケース３でインナケース５をデフケース３内に収容することができ、分割構造としたときの部品点数や固定手段を削減することができる。
【００３７】
また、デフケース３の開口部１３と軸方向に隣接する内周面にインナケース５を摺動支持する摺動支持部１５が設けられているので、デフケース３にインナケース５を収容可能な開口部１３が設けられていても、インナケース５をデフケース３内に安定して支持することができる。
【００３８】
従って、このデファレンシャル装置１では、デフケース３を１ピース構造として部品点数や加工面積を削減することができ、低コスト化することができる。
【００３９】
また、開口部１３がインナケース５の外径よりも大きく開口されているので、インナケース５のデフケース３への挿入に際して、インナケース５を傾けるなどの必要がなく、容易にインナケース５をデフケース３に収容させることができる。
【００４０】
さらに、インナケース５がデフケース３の摺動支持部１５と摺動する摺動部２３と、ピニオン１７を支承してデフケース３の開口部１３に位置される支承部２５と切欠き部２６とを有するので、デフケース３に開口部１３を設けても、ピニオン１７などの差動機構７を安定してインナケース５に収容させることができる。
【００４１】
また、切欠き部２６を設けることにより、インナケース５の軽量化ができると共に、開口部１３に対して、ピニオン１７やサイドギヤ２１を露出させることができ、潤滑オイルの取り込み性が向上し、内部の潤滑や冷却を十分に行うことができる。
【００４２】
さらに、フランジ部３１の内径側に断続部９やアクチュエータを配置しているので、デファレンシャル装置１をコンパクトにまとめることができると共に、フランジ部３１側はデフケース強度が高いので、断続部９やインナケース５の支持を安定して行うことができる。
【００４３】
なお、本発明の実施の形態に係るデファレンシャル装置では、断続部として噛み合いクラッチを用いているが、これに限らず、摩擦クラッチなど相対回転する一対の回転部材間の動力伝達を断続させることができる構成であれば、どのような形態であってもよい。
【００４４】
また、断続部を作動させるアクチュエータとして電磁式アクチュエータを用いているが、これに限らず、磁性流体、電動モータ、油圧シリンダ−ピストン、或いはシフトロッドとシフトフォークを用いるなど断続部を断続できる構成であれば、アクチュエータはどのような形態であってもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１…デファレンシャル装置
３…デフケース
５…インナケース
７…差動機構
９…断続部
１１…クラッチ部材
１３…開口部
１５…摺動支持部
１７…ピニオン
１９，２１…サイドギヤ
２３…摺動部
２５…支承部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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