(57)【要約】【課題】ピニオンシャフトとピニオンギアとの摺接部分での焼き付きを抑制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を目的とする。【解決手段】デファレンシャル装置１は、ピニオンシャフトと、ピニオンシャフト３０が挿通されるピニオンシャフト挿通孔２２を有し、ピニオンシャフト３０に対して回転可能に装着されるピニオンギア２１とを備えている。ピニオンシャフト３０は、大径部３１と、大径部３１に隣接して配置され、大径部３１よりも小さな径を有する小径部３２とを備えている。大径部３１は、小径部３２と隣接して配置され、大径部３１の外周面と小径部３２の外周面とをつなぐ段差面３３を有するとともに、大径部３１の外周面から凹み、段差面３３に開口する油供給凹部３４を有している。ピニオンギア２１は、ピニオンシャフト３０において段差面３３が配置された部分を囲むように装着されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピニオンシャフトと、
前記ピニオンシャフトが挿通される挿通孔を有し、前記ピニオンシャフトに対して回転可能に装着されるピニオンギアとを備え、
前記ピニオンシャフトが、
大径部と、前記大径部に隣接して配置され、前記大径部よりも小さな径を有する小径部とを備え、
前記大径部が、前記小径部と隣接して配置され、前記大径部の外周面と前記小径部の外周面とをつなぐ段差面を有するとともに、前記大径部の外周面から凹み、前記段差面に開口する油供給凹部を有しており、
前記ピニオンギアが、前記ピニオンシャフトにおいて前記段差面が配置された部分を囲むように装着されている、デファレンシャル装置。
【請求項２】
前記油供給凹部が、前記大径部の軸線に平行な底面と、前記底面から前記大径部の外周面まで延びる立設面によって規定される凹部であり、前記底面が、前記小径部の外周面によって構成される曲面に対する接平面に含まれる面である、請求項１に記載のデファレンシャル装置。
【請求項３】
前記段差面が、小径部から大径部に向かうにつれて外側に広がるように傾斜するテーパ面となっている、請求項１または請求項２に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】
本明細書によって開示される技術は、デファレンシャル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるデファレンシャル装置は、ドライブピニオン及びリングギアによってドライブシャフトの軸線周りに回転可能とされるデファレンシャルケースと、デ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対して回転可能に装着されたピニオンギアと、ドライブシャフトに装着されてピニオンギアに対して噛み合うサイドギアとを備えている。
【０００３】
上記のデファレンシャル装置においては、デファレンシャルケースの回転に伴って潤滑油がピニオンシャフトとピニオンギアとの間に入り込むことで、ピニオンシャフトとピニオンギアとの摺接部分での焼き付きの発生が抑制されている。
【０００４】
ピニオンシャフトとピニオンギアとの隙間への潤滑油の供給を促すために、ピニオンシャフトの外周面に潤滑油溝を設ける構成が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１４５２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、ピニオンシャフトの外周面に潤滑油溝を設ける構成であっても、ピニオンシャフトとピニオンギアとの摺接部分での焼き付きの発生を確実に防ぐことは難しく、高価な表面処理等を併用する必要があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書によって開示されるデファレンシャル装置は、ピニオンシャフトと、前記ピニオンシャフトが挿通される挿通孔を有し、前記ピニオンシャフトに対して回転可能に装着されるピニオンギアとを備え、前記ピニオンシャフトが、大径部と、前記大径部に隣接して配置され、前記大径部よりも小さな径を有する小径部とを備え、前記大径部が、前記小径部と隣接して配置され、前記大径部の外周面と前記小径部の外周面とをつなぐ段差面を有するとともに、前記大径部の外周面から凹み、前記段差面に開口する油供給凹部を有しており、前記ピニオンギアが、前記ピニオンシャフトにおいて前記段差面が配置された部分を囲むように装着されている。
【０００８】
上記の構成によれば、小径部の外周面に付着した潤滑油が、小径部の外周面とピニオンギアの挿通孔の内周面との隙間に入り込み、さらに、油供給凹部の内部に入り込む。これにより、ピニオンシャフトとピニオンギアとの間に潤滑油が供給されやすくなり、ピニオンシャフトとピニオンギアとの摺接部分での焼き付きを抑制することができる。
【０００９】
上記の構成において、前記油供給凹部が、前記大径部の軸線に平行な底面と、前記底面から前記大径部の外周面まで延びる立設面によって規定される凹部であり、前記底面が、前記小径部の外周面によって構成される曲面に対する接平面に含まれる面であっても構わない。
【００１０】
このような構成によれば、油供給凹部の底面が、小径部の外周面に対して段差のない部分を有することとなるから、小径部の外周面に付着した潤滑油を油供給凹部の内部にスムーズに進入させることができ、ピニオンシャフトとピニオンギアとの摺接部分での焼き付きを効果的に抑制することができる。
【００１１】
上記の構成において、前記段差面が、小径部から大径部に向かうにつれて外側に広がるように傾斜するテーパ面となっていても構わない。
【００１２】
このような構成によれば、段差面が、小径部の外周面に対して垂直に立設されている場合と比較して、潤滑油を、大径部と挿通孔の内周面との隙間にスムーズに進入させることができ、ピニオンシャフトとピニオンギアとの摺接部分での焼き付きを効果的に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本明細書によって開示されるデファレンシャル装置によれば、ピニオンシャフトとピニオンギアとの摺接部分での焼き付きの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態のデファレンシャル装置の断面図
【図２】実施形態のデファレンシャル装置の部分拡大図
【図３】実施形態のピニオンシャフトの斜視図
【図４】実施形態のピニオンシャフトの平面図
【図５】実施形態のピニオンシャフトの底面図
【図６】図４のＡ−Ａ線断面図
【図７】図４のＢ−Ｂ線断面図
【図８】図４のＣ−Ｃ線断面図
【図９】図８のＤ−Ｄ線断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施形態を図１〜図９を参照しつつ説明する。本実施形態のデファレンシャル装置１は、自動車などの車両に搭載されるものであって、例えば車両がカーブを曲がる時などにおいて、左右の車輪にトルクを与えつつ、左右の車輪の回転数を調整するための装置である。
【００１６】
デファレンシャル装置１は、図１に示すように、図示しないエンジンからプロペラシャフト４１に伝達された動力を、左右の車輪の回転軸である一対のドライブシャフト（アスクルシャフト）４３、４３に対して伝達する装置であり、車両の走行に伴って各ドライブシャフト４３に作用する負荷に応じて各ドライブシャフト４３に対して適切な回転数を付与する。
【００１７】
このデファレンシャル装置１は、リングギア２３と、デファレンシャルケース（デフケース）１０と、ピニオンシャフト（デファレンシャルピニオンシャフト、デフピニオンシャフト）３０と、一対のピニオンギア（デファレンシャルピニオンギア、デフピニオンギア）２１、２１と、一対のサイドギア２４、２４とを備える。
【００１８】
リングギア２３は、図１に示すように、プロペラシャフト４１の端部に装着されるドライブピニオン４２に対して噛み合うギアである。
【００１９】
デファレンシャルケース１０は、例えば鋳造によって成形された部材であって、図１に示すように、枠状部１１と、フランジ部１４とを備えている。枠状部１１は、矩形の枠状をなしており、枠を構成する４つの壁部は、互いに平行な一対の第１壁部１２、１２と、第１壁部１２、１２に対して垂直に配置され、第１壁部１２、１２の端部同士を連結する一対の第２壁部１３、１３とで構成されている。フランジ部１４は、一方の第１壁部１２と同一平面上に、外向きに延びる板状の部分である。
【００２０】
一対の第１壁部１２、１２は、それぞれ、ドライブシャフト挿通孔１５を有している。各ドライブシャフト４３は、一端部が、各ドライブシャフト挿通孔１５に挿通されて枠状部１１の内部に突出している。一対のドライブシャフト４３、４３は、互いに同軸に配されている。また、一対の第２壁部１３、１３は、それぞれ、ピニオンシャフト３０を装着するためのピニオンシャフト装着孔１６を有している。フランジ部１４には、上記したリングギア２３が、枠状部１１を囲むように装着・固定されており、それによりデファレンシャルケース１０は、ドライブピニオン４２によってリングギア２３が回転されるのに伴って、ドライブシャフト４３の軸線周りに回転される。
【００２１】
デファレンシャルケース１０の内部には、図１に示すように、ピニオンシャフト３０、一対のピニオンギア２１、２１および、一対のサイドギア２４、２４が収容されている。
【００２２】
ピニオンシャフト３０は、図３に示すように、全体として円柱状をなすとともに、図１に示すように、その両端部分がそれぞれピニオンシャフト装着孔１６に挿通された形で２つの第２壁部１３、１３の間に渡され、デファレンシャルケース１０に対して図示しない固定手段によって固定されている。ピニオンシャフト３０は、軸線がドライブシャフト４３の軸線に対して直交する関係となっており、デファレンシャルケース１０の回転に伴ってドライブシャフト４３の軸線周りに回転されるようになっている。
【００２３】
ピニオンギア２１は、図１に示すように、ピニオンシャフト３０に対してその軸線周りに回転可能な形で装着されるギアであって、ピニオンシャフト３０が挿通されるピニオンシャフト挿通孔２２（挿通孔に該当）を有している。ピニオンシャフト挿通孔２２の内周面とピニオンシャフト３０の外周面との間には、潤滑油の油膜が介在しており、ピニオンギア２１は、いわゆる「すべり軸受構造」でもってピニオンシャフト３０によって回転可能に軸支されている。ピニオンギア２１は、ピニオンシャフト３０がデファレンシャルケース１０と共に回転するのに伴って、ピニオンシャフト３０の軸線周りに自転するとともに、ドライブシャフト４３の軸線周りに公転する。
【００２４】
一対のサイドギア２４、２４のそれぞれは、図１に示すように、一対のドライブシャフト４３、４３のそれぞれに装着されるとともに、２つのピニオンギア２１、２１に噛み合うギアである。各サイドギア２４は、各ドライブシャフト４３に対してスプライン嵌合などによって連結・固定されており、ドライブシャフト４３と共にその軸線周りに回転可能とされる。各サイドギア２４は、２つのピニオンギア２１、２１から伝達された回転力によって各ドライブシャフト４３の軸線周りに回転される。各サイドギア２４の回転に伴って各ドライブシャフト４３も同じ軸線周りに回転され、車両における左右の車輪が所定の回転数でもって回転される。
【００２５】
ここで、車両の走行状態に応じて２つのドライブシャフト４３、４３に作用する負荷は変化するものとされ、例えば車両が右にカーブするときは右側のドライブシャフト４３の負荷が高くなり、逆に車両が左にカーブするときは左側のドライブシャフト４３の負荷が高くなる。このように２つのドライブシャフト４３、４３に作用する負荷に差異が生じた場合には、２つのピニオンギア２１、２１がドライブシャフト４３、４３の軸線周りに回転（公転）するのに加えてピニオンシャフト３０の軸線周りにも回転（自転）し、それにより一対のサイドギア２４、２４のうちの高負荷側には相対的に少ない回転数が、低負荷側には相対的に多い回転数がそれぞれ付与される。これにより、高負荷側の車輪が空転することなどが避けられ、車両の安定的な走行が担保される。なお、２つのドライブシャフト４３、４３に作用する負荷が同等であれば、２つのピニオンギア２１、２１は、ドライブシャフト４３、４３の軸線周りに回転（公転）するものの、ピニオンシャフト３０の軸線周りには殆ど回転（自転）せず、２つのサイドギア２４、２４に対して同等の回転数を付与する。
【００２６】
さて、ピニオンシャフト３０は、図３に示すように、軸線方向の両端部がそれぞれ大径部３１、３１となっており、２つの大径部３１、３１に挟まれた中央部分が小径部３２となっている。２つの大径部３１、３１は互いに等しい径を有する円柱状であり、小径部３２は、大径部３１、３１よりも少し小さな径を有する円柱状である。２つの大径部３１、３１と小径部３２とは、同軸に配置されている。２つの大径部３１、３１は、それぞれ、小径部３２と隣接し、大径部３１の外周面と小径部３２の外周面とをつなぐ段差面３３を有している。段差面３３は、図９に示すように、全周にわたって、小径部３２から大径部３１、３１に向かうにつれて外側に広がるように傾斜するテーパ面となっている。
【００２７】
２つの大径部３１、３１は、それぞれ、２つずつの油供給凹部３４を有している。各大径部３１において、２つの油供給凹部３４、３４は、図６に示すように、それぞれ、ピニオンシャフト３０の周方向について、約１８０度の角度間隔を空けた位置（互いに背中合わせとなる位置）に配置されている。
【００２８】
油供給凹部３４は、図３に示すように、大径部３１の外周面から内側に向かって凹む凹部であって、小径部３２に隣接して配置され、段差面３３に開口部３５を有している。油供給凹部３４は、大径部３１において、小径部３２に隣接する一部を削ったような形状を有しており、図３に示すように、ピニオンシャフト３０の軸線に平行な底面３６と、小径部３２と反対側の端部において、この底面３６から大径部３１の外周面まで延びる奥面３７とによって規定されている凹部である。底面３６は、図６に示すように、小径部３２の外周面によって構成される曲面に対する接平面Ｆに含まれる面となっており、小径部３２の外周面に対して段差のない部分（図３に一点鎖線Ｌで示す部分）を有している（図８を併せて参照）。
【００２９】
各ピニオンギア２１、２１は、図４および図５に示すように、ピニオンシャフト３０において各段差面３３が配置された部分を囲むように装着されており、大径部３１において段差面３３およびこれに隣接する部分と、小径部３２において段差面３３に隣接する部分とが、ピニオンシャフト挿通孔２２の内部に位置することとなる。小径部３２の外周面、および、油供給凹部３４の底面３６は、図６および図７に示すように、ピニオンシャフト挿通孔２２の内周面に対して隙間を有して配されることとなり、この隙間に、潤滑油が進入できるようになっている。
【００３０】
ピニオンシャフト３０に供給され、小径部３２の外周面に付着した潤滑油は、デファレンシャルケース１０及びピニオンシャフト３０がドライブシャフト４３、４３の軸線周りに回転（公転）されるのに伴って作用する遠心力によって、小径部３２の外周面とピニオンシャフト挿通孔２２の内周面との隙間に入り込み、さらに、油供給凹部３４の内部に入り込んで、大径部３１の外周面とピニオンシャフト挿通孔２２の内周面との隙間に広がる。これにより、ピニオンシャフト３０とピニオンギア２１、２１との隙間に潤滑油がスムーズに供給され、ピニオンシャフト３０とピニオンギア２１との摺設部分での焼き付きの発生を抑制することができる。
【００３１】
以上のように本実施形態によれば、デファレンシャル装置１は、ピニオンシャフト３０と、ピニオンシャフト３０が挿通されるピニオンシャフト挿通孔２２を有し、ピニオンシャフト３０に対して回転可能に装着されるピニオンギア２１とを備えている。ピニオンシャフト３０は、大径部３１と、大径部３１に隣接して配置され、大径部３１よりも小さな径を有する小径部３２とを備えている。大径部３１は、小径部３２と隣接して配置され、大径部３１の外周面と小径部３２の外周面とをつなぐ段差面３３を有するとともに、大径部３１の外周面から凹み、段差面３３に開口する油供給凹部３４を有している。ピニオンギア２１は、ピニオンシャフト３０において段差面３３が配置された部分を囲むように装着されている。
【００３２】
上記の構成によれば、小径部３２の外周面に付着した潤滑油が、小径部３２の外周面とピニオンギア２１のピニオンシャフト挿通孔２２の内周面との隙間に入り込み、さらに、油供給凹部３４の内部に入り込む。これにより、ピニオンシャフト３０とピニオンギア２１との間に潤滑油が供給されやすくなり、ピニオンシャフト３０とピニオンギア２１との摺接部分での焼き付きの発生を抑制することができる。
【００３３】
また、油供給凹部３４が、大径部３１の軸線に平行な底面３６と、底面３６から大径部３１の外周面まで延びる奥面３７によって規定される凹部であり、底面３６が、小径部３２の外周面によって構成される曲面に対する接平面Ｆに含まれる面である。
【００３４】
このような構成によれば、油供給凹部３４の底面３６が、小径部３２の外周面に対して段差のない部分を有することとなるから、小径部３２の外周面に付着した潤滑油を油供給凹部３４の内部にスムーズに進入させることができ、ピニオンシャフト３０とピニオンギア２１との摺接部分での焼き付きを効果的に抑制することができる。
【００３５】
さらに、段差面３３が、小径部３２から大径部３１に向かうにつれて外側に広がるように傾斜するテーパ面となっている。
【００３６】
このような構成によれば、段差面３３が、小径部３２の外周面に対して垂直に立設されている場合と比較して、小径部３２の外周面に付着した潤滑油を、大径部３１とピニオンシャフト挿通孔２２の内周面との隙間にスムーズに進入させることができ、ピニオンシャフト３０とピニオンギア２１との摺接部分での焼き付きを効果的に抑制することができる。
【００３７】
＜他の実施形態＞
本明細書によって開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。
（１）上記実施形態では、２つの大径部３１、３１が、それぞれ２つずつの油供給凹部３４、３４を有していたが、油供給凹部の数は上記実施形態の限りではなく、例えば、２つの大径部が、それぞれ１つずつの油供給凹部を有していても構わない。
【００３８】
（２）上記実施形態では、２つの段差面３３、３３のそれぞれは、全周にわたって、小径部３２から大径部３１に向かうにつれて外側に広がるように傾斜するテーパ面となっていたが、例えば、段差面の一部のみがテーパ面となっていても構わない。また、段差面がテーパ面になっていなくても構わない。
【符号の説明】
【００３９】
１…デファレンシャル装置
２１…ピニオンギア
２２…ピニオンシャフト挿通孔（挿通孔）
３０…ピニオンシャフト
３１…大径部
３２…小径部
３３…段差面
３４…油供給凹部
３５…底面
３６…奥面（立設面）
Ｆ…接平面
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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