(57)【要約】【課題】収容孔の加工面積と加工時間を低減すると共に、収容孔の潤滑機能を向上させる。【解決手段】エンジンの駆動力によって回転駆動される回転部材３と、部材３の内部に設けられた出力部材５，７と、噛み合い部９，１１を有し、部材５と噛み合い部９で噛み合うピニオン１３と、噛み合い部１５，１７と、これらの間に形成された連結軸部１９とを有し、噛み合い部１５で部材７と噛み合い、噛み合い部１７でピニオン１３の噛み合い部１１と噛み合うピニオン２１と、部材３に設けられ、ピニオン１３，２１が収容される収容孔２３，２５の内壁に加工された摺動内面２７，２９とを備え、収容孔２５の、ピニオン２１に対する非摺動内面を非加工部３１とした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの駆動力によって回転駆動される回転部材と、
前記回転部材の内部に回転自在に設けられた一対の出力部材と、
第１の噛み合い部及び第２の噛み合い部を有し、一方の前記出力部材と前記第１の噛み合い部で噛み合う第１のピニオンと、
第１の噛み合い部及び第２の噛み合い部と、これらの間に形成された連結軸部とを有し、前記第１の噛み合い部で他方の前記出力部材と噛み合い、前記第２の噛み合い部で前記第１ピニオンの前記第２の噛み合い部と噛み合う第２のピニオンと、
前記回転部材に設けられ、前記第１と第２のピニオンが収容される収容孔の内壁に加工された摺動内面とを備え、
前記第１と第２のピニオンが前記収容孔の内壁の前記摺動内面と摺動することにより差動制限力が発生するデファレンシャル装置において、
前記収容孔の、前記第１と第２のピニオンに対する非摺動内面を非加工部とした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に記載された発明であって、
前記非加工部が、前記非摺動内面部分に設けられ、前記収容孔を内外に連通する窓部であ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に記載された発明であって、
前記非加工部が、前記非摺動内面部分に設けられた肉抜き部であ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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両に用いられるデファレンシャル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１に図６のようなデファレンシャル装置５０１が記載されている。このデファレンシャル装置５０１は、デフケース５０３、複数組のヘリカルピニオンギア５０５，５０７、出力側ヘリカルサイドギア５０９，５１１、デフケース５０３に形成された収容孔５１３，５１５などから構成されている。ピニオンギア５０５，５０７は互いに噛み合っており、ピニオンギア５０５は一方のサイドギア５０９と噛み合い、ピニオンギア５０７は他方のサイドギア５１１と噛み合っている。各収容孔５１３，５１５はピニオンギア５０５，５０７をそれぞれ摺動回転自在に収容している。
【０００３】
また、各ピニオンギア５０５，５０７は、サイドギア５０９，５１１と各別に噛み合う第１のギア部と、互いに噛み合う第２のギア部と、第１と第２のギア部を連結する小径の軸部から構成されている。
【０００４】
エンジンの駆動力はデフケース５０３からヘリカルピニオンギア５０５，５０７とヘリカルサイドギア５０９，５１１を介して車輪側に配分される。また、トルクを伝達している間、ピニオンギア５０５，５０７はサイドギア５０９，５１１との噛み合い反力と遠心力とにより、収容孔５１３，５１５の壁面に押し付けられて摩擦抵抗が生じると共に、ヘリカルギアの噛み合いスラスト力によって、ピニオンギア５０５，５０７及びサイドギア５０９，５１１の各端面がデフケース５０３に押圧されて摩擦抵抗が生じ、これらの摩擦抵抗によってトルク感応型の差動制限機能が得られる。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６１−１６５０４９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、各ピニオンギア５０５，５０７の第１と第２のギア部を連結する軸部は小径であるから、収容孔５１３，５１５の壁面と摺動することはなく、従って、差動制限力の発生に関与しない。
【０００７】
ところが、デファレンシャル装置５０１のような構成の装置では、従来、ピニオンギア５０５，５０７の各軸部と対向する収容孔５１３，５１５の壁面にも機械加工が施されており、収容孔５１３，５１５の加工面積と加工時間がそれだけ長くなり、工具（カッター）の寿命が短くなっている。
【０００８】
また、収容孔５１３，５１５とピニオンギア５０５，５０７との摺動面は、差動制限機能を安定させ、焼き付きを防止するために、充分に潤滑する必要があるが、袋状に形成された収容孔５１３，５１５に充分なオイルを供給するのは難しい。
【０００９】
そこで、この発明は、収容孔に支持されたピニオンを介して出力部材を連結するように構成されたデファレンシャル装置において、収容孔内面の加工面積を低減し、また、収容孔の潤滑機能を向上させたデファレンシャル装置の提供を目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１のデファレンシャル装置は、エンジンの駆動力によって回転駆動される回転部材と、前記回転部材の内部に回転自在に設けられた一対の出力部材と、第１の噛み合い部及び第２の噛み合い部を有し、一方の前記出力部材と前記第１の噛み合い部で噛み合う第１のピニオンと、第１の噛み合い部及び第２の噛み合い部と、これらの間に形成された連結軸部とを有し、前記第１の噛み合い部で他方の前記出力部材と噛み合い、前記第２の噛み合い部で前記第１ピニオンの前記第２の噛み合い部と噛み合う第２のピニオンと、前記回転部材に設けられ、前記第１と第２のピニオンが収容される収容孔の内壁に加工された摺動内面とを備え、前記第１と第２のピニオンが前記収容孔の内壁の前記摺動内面と摺動することにより差動制限力が発生するデファレンシャル装置において、前記収容孔の、前記第１と第２のピニオンに対する非摺動内面を非加工部としたことを特徴としている。
【００１１】
このように、本発明のデファレンシャル装置は、第１と第２のピニオンと摺動せず、差動制限力の発生に関与しない収容孔の内面を非加工部にし、例えば、鋳造や鍛造のままの素材に近い状態で用いることにより、差動制限力を低下させずに、収容孔の加工面積が狭くなり、加工時間が短縮されて、工具（カッター）の寿命がそれだけ長くなり、加工時間の短縮とカッター寿命の向上とによってコストが低減される。
【００１２】
なお、本発明において非加工部は、例えば、鋳造のまま（鋳肌）の状態、あるいは、鍛造のままの状態である。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１に記載されたデファレンシャル装置であって、前記非加工部が、前記非摺動内面部分に設けられ、前記収容孔を内外に連通する窓部であることを特徴とし、請求項１の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００１４】
また、請求項２の構成では、収容孔の非摺動内面部分に内外を連通する窓部（非加工部）を設けたことによって、収容孔にオイルが入り易くなり、ピニオンとの摺動部の潤滑・冷却機能が向上するから、差動制限機能が安定し、焼き付きが防止される。
【００１５】
また、窓部を設けたことによって回転部材が軽量化され、デファレンシャル装置の車載性が向上する。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１に記載されたデファレンシャル装置であって、前記非加工部が、前記非摺動内面部分に設けられた肉抜き部であることを特徴とし、請求項１の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００１７】
また、請求項３の構成では、非摺動内面部分に肉抜き部を設けたことによって回転部材が軽量化され、デファレンシャル装置の車載性が向上する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態］
図１〜図３によってフロントデフ１（本発明の第１実施形態：デファレンシャル装置）の説明をする。
【００１９】
この車両の動力系は、エンジン（原動機）、トランスミッション、フロントデフ１（エンジンの駆動力を左右の前輪に配分するデファレンシャル装置）、前車軸、左右の前輪、左右の後輪などから構成されており、エンジンの駆動力はトランスミッションからフロントデフ１に伝達され、フロントデフ１から前車軸を介して左右の前輪に配分される。
【００２０】
［フロントデフ１の構成］
フロントデフ１は、エンジンの駆動力によって回転駆動されるデフケース３（回転部材）と、デフケース３の内部に回転自在に支承された左右一対のヘリカルサイドギア５，７（出力部材）と、第１のギア部９（噛み合い部）と第２のギア部１１（噛み合い部）を有し、サイドギア５（一方の出力部材）と第１のギア部９で噛み合うヘリカルピニオンギア１３（第１のピニオン）と、第１のギア部１５（噛み合い部）と第２のギア部１７（噛み合い部）と、各ギア部１５，１７を連結する小径の軸部１９（各噛み合い部の間に形成された連結軸部）とを有している。また、フロントデフ１は、第１のギア部１５でサイドギア７（他方の出力部材）と噛み合い、第２のギア部１７でピニオンギア１３の第２のギア部１１と噛み合うヘリカルピニオンギア２１（第２のピニオン）と、デフケース３に設けられ、第１と第２のピニオンギア１３，２１がそれぞれ収容される収容孔２３，２５及びこれらの内壁に加工された摺動内面２７，２９と、第２のピニオンギア２１（軸部１９）に対向し、その周囲を覆うようにして設けられた窓部３１（収容孔のピニオンに対する非摺動内面に設けられた非加工部：収容孔を内外に連通する窓部）から構成されている。そして、下記のように、第１と第２のピニオンギア１３，２１が収容孔２３，２５内壁の摺動内面２７，２９と摺動することによって差動制限力が発生する。
【００２１】
デフケース３は、内部にオイル溜りが形成されたトランスミッションケースに収容されており、デフケース３にはリングギアが固定されている。このリングギアはトランスミッションの出力ギアと噛み合っており、エンジンの駆動力はトランスミッションを介してデフケース３を回転させる。
【００２２】
図１のように、デフケース３は左のカバー３３と右のケーシング本体３５から構成されている。
【００２３】
カバー３３は、フランジ部３７と、回転軸と同軸のボス部３９と、ボス部３９の内周に形成された螺旋状のオイル溝４１と、ボス部３９の内周から放射状に形成され、オイル溝４１と収容孔２３とを連通するオイル流路４３と、収容孔２３に連通した開口４５と、サイドギア５の支承部４７が設けられている。
【００２４】
また、ケーシング本体３５には、上記の各収容孔２３，２５及び摺動内面２７，２９及び窓部３１と、フランジ部４９と、回転軸と同軸のボス部５１と、ボス部５１の内周に形成された螺旋状のオイル溝５３と、ボス部５１の内周から放射状に形成され、オイル溝５３と収容孔２５とを連通するオイル流路５５と、収容孔２５に連通した開口５７と、サイドギア７の支承部５９が設けられている。また、ケーシング本体３５にはスピードメータ用のパルスギア６１が溶接されている。
【００２５】
各収容孔２３，２５の摺動内面２７，２９は、ケーシング本体３５を、例えば、鋳造した後、あるいは、鍛造した後に切削加工されるが、窓部３１は上記のように非加工部であり、鋳造の際、あるいは、鍛造の際に形成され、切削加工はされていない。
【００２６】
カバー３３とケーシング本体３５は、互いの間に設けられた嵌合部６３によってセンターリングしながら、各フランジ部３７，４９を突き合わせ、ボルトで固定されている。
【００２７】
左のサイドギア５は、中空のボス部６５によってカバー３３の支承部４７に回転自在に支承されており、左前車軸はカバー３３のボス部３９から貫入し、サイドギア５のスプライン部６７に連結されている。右のサイドギア７は、中空のボス部６９によってケーシング本体３５の支承部５９に回転自在に支承されており、右前車軸はケーシング本体３５のボス部５１から貫入し、サイドギア７のスプライン部７１に連結されている。また、各サイドギア５，７はそれぞれの対向部に形成された係合部７３によって互いの自由端を支承し、センターリングしている。
【００２８】
また、サイドギア５，７の間（係合部７３の外周側）にはスラストワッシャ７５が配置され、サイドギア５，７とデフケース３との間にはスラストワッシャ７７がそれぞれ配置されている。
【００２９】
図２のように、収容孔２３，２５は周方向に４対設けられており、ピニオンギア１３はそれぞれ収容孔２３に回転自在に収容され、ピニオンギア２１はそれぞれ収容孔２５に回転自在に収容されている。図１と図３のように、軸部１９を持ったピニオンギア２１は、軸部を持たないピニオンギア１３より長くなっており、収容孔２５，２３はピニオンギア２１，１３に応じて長短に形成されている。
【００３０】
［フロントデフ１の動作と作用］
デフケース３を回転させるエンジンの駆動力は各ピニオンギア１３，２１からサイドギア５，７を介して左右の前輪に配分される。また、悪路などで前輪間に駆動抵抗差が生じ、前輪のいずれかが空転すると、エンジンの駆動力はピニオンギア１３，２１の自転に伴って左右の前輪に差動分配される。
【００３１】
このようにトルクを伝達している間、ピニオンギア１３，２１（ギア部９，１１，１５，１７）の歯先はサイドギア５，７との噛み合い反力と遠心力とにより収容孔２３，２５の摺動内面２７，２９に押し付けられて摺動抵抗が発生する。また、ヘリカルギアの噛み合いスラスト力によってピニオンギア１３，２１の左端面はカバー３３（収容孔２３，２５の左端面）に押し付けられ、ピニオンギア１３，２１の右端面はケーシング本体３５（収容孔２３，２５の右端面）に押し付けられて摺動抵抗が発生し、さらに、スラストワッシャ７７を介しデフケース３とサイドギア５，７との間で、また、スラストワッシャ４１を介してサイドギア５，７の間で摺動抵抗が発生する。
【００３２】
ピニオンギア１３，２１の噛み合い反力とヘリカルギアの噛み合いスラスト力は、フロントデフ１の伝達トルクに比例するから、これらの摺動抵抗によってトルク感応型の差動制限機能が得られる。
【００３３】
車両は、このトルク感応型差動制限機能により、大きな駆動トルクが掛かる発進時や加速時に前輪の空転が防止され、車体の挙動が安定して操縦性が向上すると共に、走行中は走行性、安定性、操縦性が向上する。
【００３４】
上記のように、デフケース３に設けられた開口４５，５７と窓部３１は収容孔２３，２５と連通しており、オイル流路４３，５５はボス部３９，５１のオイル溝４１，５３と収容孔２３，２５とを連通している。デフケース３（リングギア）が回転すると、オイル溜りからオイルが掻き上げられ、開口４５，５７と窓部３１から流出入すると共に、オイル溝４１，５３のネジポンプ作用によって流入が促進される。流入したオイルは、各ギア５，７、１３，２１の噛み合い部、収容孔２３，２５とピニオンギア１３，２１との摺動部、サイドギア５，７の支承部４７，５９と係合部７３、スラストワッシャ７５，７７，７７などを潤滑・冷却した後、遠心力により開口４５，５７と窓部３１から外部に排出されてオイル溜りに戻る。
【００３５】
さらに、このようなオイルの移動と循環は、サイドギア５，７とピニオンギア１３，２１の噛み合い回転に伴うヘリカルギアのポンプ作用によって促進され、潤滑・冷却効果が向上する。
【００３６】
［フロントデフ１の効果］
フロントデフ１は、上記のように構成されたことによって次のような効果が得られる。
【００３７】
ピニオンギア２１と摺動しない収容孔２５の内面（軸部１９との対向部）に非加工の窓部３１を設けたから、収容孔２５の加工面積が狭くなり、加工時間が短縮されて、工具（カッター）の寿命がそれだけ長くなり、加工時間の短縮とカッター寿命の向上とによってコストが低減される。
【００３８】
また、窓部３１を設けたことによって収容孔２５にオイルが入り易くなり、ピニオンギア２１と摺動する摺動内面２９の潤滑・冷却機能が向上するから、差動制限機能が安定すると共に、焼き付きが防止される。
【００３９】
また、窓部３１を設けたことによってデフケース３（ケーシング本体３５）が軽量化され、フロントデフ１の車載性が向上する。
【００４０】
［第２実施形態］
図４と図５によってフロントデフ１０１（第２実施形態：デファレンシャル装置）の説明をする。フロントデフ１０１は、上記のフロントデフ１の窓部３１と異なった非加工部を設けた例であり、以下、フロントデフ１と同機能の部材に同一の符号を与えて引用しながら、相違点を説明する。
【００４１】
［フロントデフ１０１の構成］
図５のように、ケーシング本体３５には、ピニオンギア２１（軸部１９）に対向し、その周囲を覆うようにして設けられた肉抜き部１０３（収容孔のピニオンに対する非摺動内面に設けられた非加工部）が設けられている。
【００４２】
この肉抜き部１０３は上記のように非加工部であり、鋳造の際、あるいは、鍛造の際に形成されており、収容孔２３，２５の摺動内面２７，２９と異なって、切削加工はされていない。
【００４３】
［フロントデフ１０１の効果］
フロントデフ１０１は、このように構成されたことによって次のような効果が得られる。
【００４４】
ピニオンギア２１と摺動しない収容孔２５の内面（軸部１９との対向部）に非加工の肉抜き部１０３を設けたから、収容孔２５の加工面積が狭くなり、加工時間が短縮されて、工具（カッター）の寿命がそれだけ長くなり、加工時間の短縮とカッター寿命の向上とによってコストが低減される。
【００４５】
また、肉抜き部１０３を設けたことによってデフケース３（ケーシング本体３５）が軽量化され、フロントデフ１０１の車載性が向上する。
【００４６】
［本発明の範囲に含まれる他の態様］
本発明のデファレンシャル装置において、非加工部は、鋳造や鍛造に限らず、切削や研削のような機械加工でなければ、どのような方法で形成してもよい。
【００４７】
また、ピニオンギアとサイドギアは、ヘリカルギアに限らず、スパーギア（平歯車）でもよい。
【００４８】
また、本発明のデファレンシャル装置は、フロントデフに限らず、リヤデフ（エンジンの駆動力を左右の後輪に配分するデファレンシャル装置）やセンターデフ（エンジンの駆動力を前輪と後輪に配分するデファレンシャル装置）にも用いることができる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明のデファレンシャル装置は、ピニオンと摺動せず、差動制限力の発生に関与しない収容孔の内面を非加工部にしたことにより、収容孔の加工面積が狭くなり、加工時間が短縮されて、工具（カッター）の寿命が長くなり、加工時間の短縮とカッター寿命の向上とによってコストが低減される。
【００５０】
請求項２のデファレンシャル装置は、請求項１の構成と同等の効果を得ることができる。
【００５１】
また、収容孔と外部とを連通する窓部を設けたことによって収容孔内部の潤滑・冷却機能が向上し、差動制限機能が安定すると共に、焼き付きが防止される。
【００５２】
また、窓部を設けたことによって回転部材が軽量化され、車載性が向上する。
【００５３】
請求項３のデファレンシャル装置は、請求項１の構成と同等の効果を得ることができる。
【００５４】
また、肉抜き部を設けたことによって回転部材が軽量化され、車載性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の断面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ断面図である。
【図３】各実施形態に用いられたギア組の斜視図である。
【図４】第２実施形態の断面図である。
【図５】図４のＹ−Ｙ断面図である。
【図６】従来例の断面図である。
【符号の説明】
１  フロントデフ（デファレンシャル装置）
３  デフケース（回転部材）
５，７  ヘリカルサイドギア（一対の出力部材）
９  第１のギア部（噛み合い部）
１１  第２のギア部（噛み合い部）
１３  ヘリカルピニオンギア（第１のピニオン）
１５  第１のギア部（噛み合い部）
１７  第２のギア部（噛み合い部）
１９  各ギア部１５，１７を連結する軸部（各噛み合い部の間に形成さ      れた連結軸部）
２１  ヘリカルピニオンギア（第２のピニオン）
２３，２５  収容孔
２７，２９  収容孔２３，２５の内壁に加工された摺動内面
３１  窓部（収容孔のピニオンに対する非摺動内面に設けられた非加工部：収容孔を内外に連通する窓部）
１０１  フロントデフ（デファレンシャル装置）
１０３  肉抜き部（収容孔のピニオンに対する非摺動内面に設けられた非加工  部）
【図１】
2004270731.tif 000003
【図２】
2004270731.tif 000004
【図３】
2004270731.tif 000005
【図４】
2004270731.tif 000006
【図５】
2004270731.tif 000007
【図６】
2004270731.tif 000008