(57)【要約】【課題】エネルギー変換時の損失を極力小さくし、低コストになる。【解決手段】内部に潤滑油４０が溜められた差動部品収容室２ａを有するハウジング２と、差動部品収容室２ａに配置された差動機構１０と、駆動軸と共に回転し、溜められた潤滑油４０の液面下方を回転軌跡とする回転体２１と、潤滑油４０の液面下方に配置され、回転体２１の外周面に近接配置された固定体３０とを備え、回転体２１は、回転側仕切壁２４によって円周方向に仕切られ、外周側の面がそれぞれ開口された複数の油移動収容室２５を有し、固定体３０は、固定側仕切壁３２によって円周方向に仕切られ、内周側の面がそれぞれ開口された複数の油停止収容室３４を有し、各油移動収容室２５に収容された潤滑油４０の油移動層と各油停止収容室３４に収容された潤滑油４０の油停止層が境界を挟んで相対移動する。【選択図】図３
2015121305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に潤滑油（４０）が溜められた差動部品収容室（２ａ）を有するハウジング（２）と、前記差動部品収容室（２ａ）に配置され、駆動軸（１１）によって回転し、左右に伝達する動力に差を設けて出力する差動機構（１０）と、前記駆動軸（１１）と共に回転し、溜められた前記潤滑油（４０）の液面下方を回転軌跡とする回転体（２１）と、前記潤滑油（４０）の液面下方に配置され、前記回転体（２１）の外周面に近接配置された固定体（３０）とを備え、
前記回転体（２１）は、回転側仕切壁（２４）によって円周方向に仕切られ、外周側の面がそれぞれ開口された複数の油移動収容室（２５）を有し、
前記固定体（３０）は、固定側仕切壁（３２）によって円周方向に仕切られ、内周側の面がそれぞれ開口された複数の油停止収容室（３４）を有し、
前記各油移動収容室（２５）に収容された潤滑油（４０）の油移動層と前記各油停止収容室（３４）に収容された潤滑油（４０）の油停止層が境界を挟んで相対移動することを特徴とする車両用差動装置（１）。
【請求項２】
請求項１記載の車両用差動装置（１）であって、
前記回転体（２１）は、リングギア（１２）に固定されたことを特徴とする車両用差動装置（１）。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の車両用差動装置（１）であって、
前記回転側仕切壁（２４）には、隣り合う前記油移動収容室（２５）間を連通する連通孔（２４ａ）が設けられたことを特徴とする車両用差動装置（１）。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の車両用差動装置（１）であって、
前記回転体（２１）の前記回転側仕切壁（２４）と前記固定体（３０）の前記固定側仕切壁（３２）の少なくとも一方は、隣り合う前記収容室（２５），（３４）間を仕切る仕切位置と隣り合う前記収容室（２５），（３４）間を仕切らずに開放する開放位置に移動自在に設けられたことを特徴とする車両用差動装置（１）。
【請求項５】
請求項４に記載の車両用差動装置（１）であって、
前記各固定側仕切壁（３２）は、支持軸（３２ａ）を回転支点として仕切位置と開放位置との間で変移自在に設けられ、前記各支持軸（３２ａ）に固定された各ギア部（３２ｂ）にはコントロールプレート（３３）の仕切壁用ラックギア部（３３ｂ）が噛み合い、前記コントロールプレート（３３）の移動によって前記各固定側仕切壁（３２）の位置を切り換えできることを特徴とする車両用差動装置（１）。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の車両用差動装置（１）であって、
前記回転体（２１）の潤滑油（４０）の液面より上方位置には、前記回転体（２１）の各油移動収容室（２５）の外周面側を覆うカバー（４１）が設けられたことを特徴とする車両用差動装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動軸からの動力を左右の駆動輪側に動力差を設けて出力する車両用差動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の車両用差動装置として、差動機構の潤滑を行う潤滑油の温度を制御するものが従来より提案されている（特許文献１参照。）。この車両用差動装置１００は、図９に示すように、内部に潤滑油（図示せず）が溜められた差動部品収容室１０１ａを有するハウジング１０１と、差動部品収容室１０１ａに配置され、駆動軸１１０によって回転し、左右に伝達する動力に差を設けて出力する差動歯車機構１０２と、駆動軸１１０の回転で発電する発電装置１１１と、発電装置１１１からの通電によって発熱するペルチェ素子１１２と、潤滑油の温度を検知する油温センサ１１３とを有する。
【０００３】
油温センサ１１３によって潤滑油温度を検出し、潤滑油温度が所定以下の時にはペルチェ素子１１２に通電して潤滑油温度を上昇させる。これにより、潤滑油の粘性を低くして差動歯車機構１０２の回転抵抗を低下させ、燃費の向上を図る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１５９１７３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、前記従来の車両用差動装置１００では、駆動軸１１０の回転力を一旦電気エネルギーに変換し、この電気エネルギーを熱エネルギーに変換するため、エネルギー変換時の損失が大きい。又、発電装置１１１とペルチェ素子１１２が必要であるため、装置が高コスト化する。
【０００６】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、エネルギー変換時の損失を極力小さくし、低コスト化になる車両用差動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】
本発明は、内部に潤滑油が溜められた差動部品収容室を有するハウジングと、前記差動部品収容室に配置され、駆動軸によって回転し、左右に伝達する動力に差を設けて出力する差動機構と、前記駆動軸と共に回転し、溜められた前記潤滑油の液面下方を回転軌跡とする回転体と、前記潤滑油の液面下方に配置され、前記回転体の外周面に近接配置された固定体とを備え、前記回転体は、回転側仕切壁によって円周方向に仕切られ、外周側の面がそれぞれ開口された複数の油移動収容室を有し、前記固定体は、固定側仕切壁によって円周方向に仕切られ、内周側の面がそれぞれ開口された複数の油停止収容室を有し、前記各油移動収容室に収容された潤滑油の油移動層と前記各油停止収容室に収容された潤滑油の油停止層が境界を挟んで相対移動することを特徴とする車両用差動装置である。
【０００８】
前記回転体は、リングギアに固定されたものであっても良い。前記回転側仕切壁には、隣り合う前記油移動収容室間を連通する連通孔が設けられたものであっても良い。前記回転体の前記回転側仕切壁と前記固定体の前記固定側仕切壁の少なくとも一方は、隣り合う前記収容室間を仕切る仕切位置と隣り合う前記収容室間を仕切らずに開放する開放位置に移動自在に設けられたものであっても良い。前記各固定側仕切壁は、支持軸を回転支点として仕切位置と開放位置との間で変移自在に設けられ、前記各支持軸に固定された各ギア部にはコントロールプレートの仕切壁用ラックギア部が噛み合い、前記コントロールプレートの移動によって前記各固定側仕切壁の位置を切り換えできるものであっても良い。前記回転体の潤滑油の液面より上方位置には、前記回転体の各油移動収容室の外周面側を覆うカバーが設けられたものであっても良い。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、潤滑油のせん断発熱によって潤滑油自らが加熱するため、エネルギー変換時の損失を極力小さくできる。又、潤滑油の移動層を形成する回転体と潤滑油の停止層を形成する固定体を構成すれば良いため、低コストに作製できる。以上より、エネルギー変換時の損失を極力小さくでき、低コスト化になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態を示し、車両用差動装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態を示し、油温制御手段の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態を示し、（ａ）は図２のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】本発明の一実施形態を示し、油温制御手段の要部斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態を示し、コントロールプレートと固定側仕切壁（１つのみ記載し、他は省略）の側面図である。
【図６】本発明の一実施形態を示し、（ａ）〜（ｃ）は固定側仕切壁の仕切位置から開放位置への各移動過程を示す側面図である。
【図７】本発明の一実施形態を示し、（ａ）〜（ｅ）は固定側部品の組立工程を説明する図である。
【図８】本発明の一実施形態を示し、潤滑油のせん断発熱を説明する車両用差動装置の断面図である。
【図９】従来例を示し、車両用差動装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１〜図８は本発明の一実施形態を示す。図１に示すように、車両用差動装置１は、差動部品収容室２ａを有するハウジング２と、差動部品収容室２ａに配置された差動機構１０と、油温制御手段２０とを備えている。
【００１３】
ハウジング２は、２つのハウジング分割体２ｂ、２ｃを有し、これらハウジング分割体２ｂ、２ｃが組み付けられている。下方のハウジング分割体２ｂには、アクチュエータ収容部２ｄが設けられている。
【００１４】
差動部品収容室２ａには、下方に潤滑油４０が溜められている。差動機構１０は、駆動軸９に固定されたドライブピニオンギア１１と、ドライブピニオンギア１１に噛み合うリングギア１２と、左右の車輪シャフト１８ａ，１８ｂにそれぞれ固定され、一方側がリングギア１２に固定された左右一対のサイドギア１３，１４と、リングギア１２に固定された枠体１５と、枠体１５に回転自在に支持された一対のピニオンギア１６，１７とを有する。差動機構１０は、駆動源の回転力によってドライブピニオンギア１１、リングギア１２が回転し、左右の車輪１９ａ，１９ｂからの負荷に応じて左右のサイドギア１３，１４に伝達する動力に差を設けて出力する。
【００１５】
油温制御手段２０は、図２〜図４に示すように、リングギア１２の外周に固定され、リングギア１２と共に駆動軸９に連動して回転する回転体２１と、回転体２１の外周面に近接配置された固定体３０と、回転体２１の潤滑油４０の液面より上方位置に配置されたカバー４１と、油温センサ（図示せず）と、制御部（図示せず）とを備えている。
【００１６】
回転体２１は、潤滑油４０の液面下方を一部回転軌跡とするよう配置されている。回転体２１は、底壁２２と、左右一対のリング状の側壁２３と、一対の側壁２３内を円周方向に仕切る複数の回転側仕切壁２４とを有する。回転体２１には、底壁２２と一対の側壁２３と複数の回転側仕切壁２４によって、外周側の面がそれぞれ開口された複数の油移動収容室２５が設けられている。各回転側仕切壁２４には、連通孔２４ａが設けられている。連通孔２４ａによって、隣り合う油移動収容室２５の間で空気の流出入や潤滑油４０の流出入が可能である。
【００１７】
固定体３０は、潤滑油４０の液面下方に配置されている。固定体３０は、左右一対の円弧状の側壁３１と、一対の側壁３１内を円周方向に仕切る複数の固定側仕切壁３２と、一対の側壁３１の間の底面に配置された円弧状のコントロールプレート３３とを有する。固定体３０には、一対の側壁３１とコントロールプレート３３と複数の固定側仕切壁３２によって、内周側の面がそれぞれ開口された複数の油停止収容室３４が設けられている。
【００１８】
一対の側壁３１は、下方のハウジング分割体２ｂにそれぞれ固定されている。各固定側仕切壁３２は、図５に詳しく示すように、一対の側壁３１に回転自在に支持軸３２ａによって支持されている。各支持軸３２ａは、固定側仕切壁３２の下端部に設けられている。尚、図５では、固定側仕切壁３２を１つのみ記載され、他は省略されている。
【００１９】
各支持軸３２ａには、ギア部３２ｂが固定されている。コントロールプレート３３は、下方のハウジング分割体２ｂにガイドされて円周軌跡に沿って移動可能に設けられている。コントロールプレート３３には、その一端側に駆動用ラックギア部３３ａが設けられている。この駆動用ラックギア部３３ａにプレート移動用アクチュエータ３５の出力ギア３５ａが噛み合っている。又、コントロールプレート３３には、その固定側仕切壁３２の配置領域にギア部３２ｂが設けられている。このギア部３２ｂに各固定側仕切壁３２のギア部３２ｂが噛み合っている。コントロールプレート３３は、図６に詳しく示すように、プレート移動用アクチュエータ３５によって円周方向に移動し、この移動によって、各固定側仕切壁３２を仕切位置（立設位置）と開放位置（傾倒位置）の間に移動する。
【００２０】
カバー４１は、半円弧状のプレートであり、上方のハウジング分割体２ｃに固定されている。カバー４１は、回転体２１の潤滑油４０の液面より上方位置で、回転体２１の各油移動収容室２５の外周面側を覆っている。
【００２１】
油温センサ５０は、ハウジング２内の潤滑油４０の温度を検知する。
【００２２】
制御部（図示せず）は、油温センサ５０の検知した温度情報に基づいてプレート移動用アクチュエータ３５の駆動を制御する。
【００２３】
次に、ハウジング２への固定体３０の組立手順を説明する。図７（ａ）、（ｂ）に示すように、下方のハウジング分割体２ｂのアクチュエータ収容部２ｄにプレート移動用アクチュエータ３５を取り付ける。次に、図７（ｃ）に示すように、コントロールプレート３３を取り付ける。次に、図７（ｄ）に示すように、複数の固定側仕切壁３２をコントロールプレート３３上に配置する。次に、図７（ｅ）に示すように、下方のハウジング分割体２ｂに一対の側壁３１を取り付ける。これで、固定体３０に複数の油停止収容室３４が形成される。差動部品収容室２ａへの全ての部品収容が完了すると、下方のハウジング分割体２ｂの上方に上方のハウジング分割体２ｃが組み付けられる。
【００２４】
次に、車両用差動装置１の動作を説明する。油温センサ５０の検知温度が規定温度未満であり、固定側仕切壁３２が仕切位置に位置するものとして説明する。駆動源（図示せず）からの動力で駆動軸９が回転すると、車両用差動装置１のリングギア１２が回転し、左右に伝達する動力に差を設けて出力する。リングギア１２の回転時には、図８に示すように、差動部品収容室２ａ内に溜まっている潤滑油４０が回転体２１の各油移動収容室２５に入り込み、各油移動収容室２５に潤滑油４０が入った状態で回転体２１が回転する。固定体３０の各油停止収容室３４にも潤滑油４０が充満されており、潤滑油４０の液面下方では、各油移動収容室２５と各油停止収容室３４が近接位置で対向配置しつつ相対移動する。すると、各油移動収容室２５に収容された潤滑油４０の油移動層と各油停止収容室３４に収容された潤滑油４０の油停止層の間に境界Ｃができ、この境界Ｃでせん断発熱が発生する。
【００２５】
このせん断発熱によって、潤滑油４０の温度が上昇する。油温センサ５０の検知温度が規定温度に達すると、プレート移動用アクチュエータ３５が駆動し、固定側仕切壁３２を仕切位置（図６（ａ）の位置）から開放位置（図６（ｃ）の位置）に移動する。すると、固定体３０の一対の側壁３１内に入り込んでいる潤滑油４０は、自由に移動できるため、せん断発熱が発生しなくなる。
【００２６】
以上説明したように、内部に潤滑油４０が溜められた差動部品収容室２ａを有するハウジング２と、差動部品収容室２ａに配置され、駆動軸９によって回転し、左右に伝達する動力に差を設けて出力する差動機構１０と、駆動軸９と共に回転し、溜められた潤滑油４０の液面下方を回転軌跡とする回転体２１と、潤滑油４０の液面下方に配置され、回転体２１の外周面に近接配置された固定体３０とを備え、回転体２１は、回転側仕切壁２４によって円周方向に仕切られ、外周側の面がそれぞれ開口された複数の油移動収容室２５を有し、固定体３０は、固定側仕切壁３２によって円周方向に仕切られ、内周側の面がそれぞれ開口された複数の油停止収容室３４を有し、各油移動収容室２５に収容された潤滑油４０の油移動層と各油停止収容室３４に収容された潤滑油４０の油停止層が境界を挟んで相対移動する。従って、潤滑油４０の油移動層と油停止層の境界において、潤滑油４０のせん断発熱は発生し、潤滑油４０の温度が上昇する。このように、潤滑油自らが発熱するため、エネルギー変換時の損失を極力小さくできる。又、潤滑油４０の移動層を形成する回転体２１と潤滑油４０の停止層を形成する固定体３０を構成すれば良いため、低コストに作製できる。以上より、エネルギー変換時の損失を極力小さくでき、低コスト化にもなる。
【００２７】
回転体２１は、リングギア１２に固定されている。従って、既存部品であるリングギア１２を利用して大径の回転体２１を簡単に作製できる。
【００２８】
回転側仕切壁２４には、隣り合う油移動収容室２５間を連通する連通孔２４ａが設けられている。従って、潤滑油４０の液面より上方を移動した際に油移動収容室２５に入り込んだ空気が連通孔２４ａを通じて流出するため、潤滑油４０の液面より下方位置を回転する際には油移動収容室２５内が潤滑油４０で確実に充満された状態にすることができ、せん断発熱の低下を防止できる。
【００２９】
固定体３０の固定側仕切壁３２は、隣り合う油停止収容室３４間を仕切る仕切位置と隣り合う油停止収容室３４間を仕切らずに開放する開放位置に移動自在に設けられている。従って、潤滑油４０の昇温が必要でないときに、差動機構１０の駆動抵抗が増大するのを防止できる。
【００３０】
回転体２１の回転側仕切壁２４を仕切位置と開放位置に移動できるようにしても良い。又、固定体３０と回転体２１の双方の仕切壁３２，２４を仕切位置と開放位置に移動できるようにしても良く、このように構成すれば、差動機構１０の駆動抵抗の更なる低減になる。
【００３１】
各固定側仕切壁３２は、支持軸３２ａを回転支点として仕切位置と開放位置との間で変移自在に設けられ、各支持軸３２ａに固定されたギア部３２ｂにはコントロールプレート３３の仕切壁用ラックギア部３３ｂが噛み合い、コントロールプレート３３の移動によって各固定側仕切壁３２の位置を切り換えできる。単一部品であるコントロールプレート３３の移動によって複数の固定側仕切壁３２の位置を切り換えでき、構成の単純化になる。
【００３２】
回転体２１の潤滑油４０の液面より上方位置には、回転体２１の各油移動収容室２５の外周面側を覆うカバー４１が設けられている。カバー４１によって、油移動収容室２５に入った潤滑油４０が飛散するのを極力防止でき、油移動収容室２５が潤滑油４０で充満された状態を極力維持できる。これにより、油移動収容室２５が潤滑油４０で充満されない状態となり、せん断発熱の発熱量が低下するのを防止できる。
【符号の説明】
【００３３】
１  車両用差動装置
２  ハウジング
２ａ  差動部品収容室
１０  差動機構
１１  駆動軸
１２  リングギア
２１  回転体
２４  回転側仕切壁
２４ａ  連通孔
２５  油移動収容室
３０  固定体
３２  固定側仕切壁
３２ａ  支持軸
３２ｂ  ギア部
３３  コントロールプレート
３３ｂ  仕切壁用ラックギア部
３４  油停止収容室
４０  潤滑油
４１  カバー
【図１】
2015121305.tif 000003
【図２】
2015121305.tif 000004
【図３】
2015121305.tif 000005
【図４】
2015121305.tif 000006
【図５】
2015121305.tif 000007
【図６】
2015121305.tif 000008
【図７】
2015121305.tif 000009
【図８】
2015121305.tif 000010
【図９】
2015121305.tif 000011