(57)【要約】【課題】低温下において、潤滑オイルがシャーベット状になった場合でも、リングギヤの回転抵抗が増大しないフロントデファレンシャル装置を提供する。【解決手段】フロントデファレンシャル装置１０は、デフキャリア３１と、デフケース３２と、減速機３３とから概略構成されている。デフキャリア３１には、ピニオン軸１１及びリングギヤ３５それぞれを収容するピニオン軸収容部３６及びリングギヤ収容部３７を形成する。リングギヤ収容部３７には、上下方向に延在する下後壁３９及び上後壁３８と、下後壁３９及び上後壁３８のそれぞれから水平方向に延在する下壁延出部４１及び上壁延出部４０とを形成して、下側空間４６及び上側空間４７を形成する。リングギヤ３５が矢印Ａの方向に回転すると、シャーベット状の潤滑オイルは、矢印Ｂ、Ｂ’に示すように、上側空間４７及び下側空間４６に移動するので、リングギヤ３５の回転抵抗は増大しない。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピニオン軸収容部とリングギヤ収容部とを有するデフキャリアと、前記ピニオン軸収容部に回転可能に保持されるとともにドライブピニオンを有するピニオン軸と、前記リングギヤ収容部に回転可能に保持されるとともに前記ドライブピニオンに噛合するリングギヤと、前記デフキャリアの前記リングギヤ収容部を閉塞するデフケースと、を備える四輪駆動車用のフロントデファレンシャル装置において、
前記リングギヤ収容部は、前記リングギヤの下方を覆って前記ピニオン軸収容部につながる下壁を有し、該下壁は前記リングギヤの最下部近傍から前記リングギヤの外周部と離間する方向に延びる下壁延出部を有することを特徴とするフロントデファレンシャル装置。
【請求項２】
ピニオン軸収容部とリングギヤ収容部とを有するデフキャリアと、前記ピニオン軸収容部に回転可能に保持されるとともにドライブピニオンを有するピニオン軸と、前記リングギヤ収容部に回転可能に保持されるとともに前記ドライブピニオンに噛合するリングギヤと、前記デフキャリアの前記リングギヤ収容部を閉塞するデフケースと、を備える四輪駆動車用のフロントデファレンシャル装置において、
前記リングギヤ収容部は、前記リングギヤの上方を覆って前記ピニオン軸収容部につながる上壁を有し、該上壁は前記リングギヤの最上部近傍から前記リングギヤの外周部と離間する方向に延びる上壁延出部を有することを特徴とするフロントデファレンシャル装置。
【請求項３】
前記リングギヤ収容部は、前記リングギヤの上方を覆って前記ピニオン軸収容部につながる上壁を有し、該上壁は前記リングギヤの最上部近傍から前記リングギヤの外周部と離間する方向に延びる上壁延出部を有することを特徴とする請求項１に記載のフロント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】
本発明は、四輪駆動車用のフロントデファレンシャル装置、特に、低温下においてリングギヤの回転抵抗が増大しないフロントデファレンシャル装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
四輪駆動車には、フルタイム方式及びパートタイム方式と称される方式があり、フルタイム方式は、四輪が常時駆動する方式であり二輪駆動と四輪駆動の切換機構は必要とされないが、パートタイム方式では、二輪駆動と四輪駆動とを運転者によって選択して切換えることが可能であり、二輪駆動と四輪駆動とを切換える機構のトランスファ（副変速機）が必要となる。
【０００３】
そこで、図５（特開平９−６０６５８号公報の図３を引用）に基いて、四輪駆動車の駆動系を説明する。
図５は、四輪駆動車の駆動系のレイアウトを示すものであり、符号１はエンジンであり、符号２はエンジン１に結合したトランスミッションである。トランスミッション２の出力軸３は、プロペラシャフト４を介してトランスファ５の入力軸６に結合している。トランスファ５には、２本の出力軸７、８が設けられており、周知の構造により、入力軸６の回転力を双方の出力軸７、８に伝達する四輪駆動の場合と、出力軸８のみに伝達する二輪駆動の場合とがある。
【０００４】
一方の出力軸７は、プロペラシャフト９を介してデファレンシャル（フロントデファレンシャル）１０の入力軸（ピニオン軸）１１に結合して、デファレンシャル１０を介して出力軸（フロントドライブシャフト）１２、１３と結合しており、一方の出力軸１２は、フリーアクスル機構１４を介し、他方の出力軸１３は、直接プロペラシャフト１５を介して車軸１６に結合し、車軸１６には従動輪１７が取付けられている。
ここで、デファレンシャル１０では、入力軸１１に一体に形成されるドライブピニオンと、出力軸１２、１３に連結するリンクギヤとが噛合い結合している。
【０００５】
また、他方の出力軸８は、プロペラシャフト１８を介してデファレンシャル（リアデファレンシャル）１９の入力軸２０に結合している。デファレンシャル１９の出力軸２１には左右の主動輪２２が取付けられている。
そして、エンジン１から発生する回転力は、トランスミッション２によって適度の回転数に減速され、トランスファ５に入力される。このトランスファ５では、運転者の操作によって二輪駆動と四輪駆動の切換えが行われ、二輪駆動の場合には出力軸８のみに出力が生じ、四輪駆動の場合には出力軸７、８の双方に出力が生じる。
【０００６】
次に、従来のフロントデファレンシャル装置を図６及び図７に基いて説明する。
図６及び図７に示すように、フロントデファレンシャル装置７０は、デフキャリア７１と、デフケース７２と、デフキャリア７１及びデフケース７２に収容される減速機７３とから概略構成されている。
デフキャリア７１には、図５に示すプロペラシャフト９の動力により回転するピニオン軸７４と、このピニオン軸７４の先端に形成されたドライブピニオン７５と噛合うリングギヤ７６とから構成される減速機７３が収容されている。
【０００７】
このデフキャリア７１は、ピニオン軸７４を収容する略円柱状のピニオン軸収容部７８と、リングギヤ７６を収容する略椀状のリングギヤ収容部７９とから構成されている。このリングギヤ収容部７９は、上壁７９ａ及び下壁７９ｂで構成されており、これら上壁７９ａ及び下壁７９ｂは、ピニオン軸収容部７８と一体に形成されると共に、リングギヤ７６の外周部に沿うように湾曲して形成されている。
また、デフキャリア７１は、デフケース７２との連結側に、デフケース取付フランジ７７を形成しており、このデフケース取付フランジ７７に、取付ボルト８０が挿通する挿通孔８１を複数形成している。
【０００８】
デフケース７２は、ピニオン軸７４のドライブピニオン７５と噛合うリングギヤ７６を収容するように、デフキャリア７１との連結側を開口した略箱状に形成されている。
そして、デフキャリア７１とデフケース７２に、ピニオン軸７４及びリングギヤ７６を収容して、デフキャリア７１のデフケース取付フランジ７７に、デフケース７２を当接すると共に、デフケース取付フランジ７７に形成した複数の挿通孔８１に取付ボルト８０を挿通して、デフキャリア７１とデフケース７２とを連結する。
【０００９】
図６に示すように、このようにデフキャリア７１とデフケース７２に、ピニオン軸７４及びリングギヤ７６を収容すると、リングギヤ７６の上方外周部に、デフキャリア７１のリングギヤ収容部７９の上壁７９ａが近接して配設される状態となり、同様にリングギヤ７６の下方外周部には、デフキャリア７１のリングギヤ収容部７９の下壁７９ｂが近接して配設される状態となる。これらリングギヤ収容部７９の上壁７９ａ及び下壁７９ｂと、リングギヤ７６の上方外周部及び下方外周部との隙間は、約２ｍｍ程度の相当狭い状態となっている。
そして、このデフキャリア７１とデフケース７２の内部には、ピニオン軸７４のドライブピニオン７５とリングギヤ７６とが噛合う部位等を潤滑する潤滑オイルが充填されている。
【００１０】
一方、特開平８−５４０５３号公報、特開平１０−１０３４５４号公報及び特開２００１−１４６９５６号公報には、リアデファレンシャル装置において、リングギヤ収容部とリングギヤの外周部との間の隙間を拡大して、被潤滑部の潤滑性を向上させることが開示されている。
まず、特開平８−５４０５３号公報の減速機のオイル潤滑装置には、ドライブピニオン上部のキャリアに、外方に膨出するように膨出部と、該膨出部を内側から覆う囲う部とからなるオイルケースを形成して、リングギヤの回転によりオイルを掻き上げて一時的にオイルをオイルケースに貯留可能にしている。
【００１１】
次に、特開平１０−１０３４５４号公報のデファレンシャルの軸受装置には、図５に示すように、リングギヤケースの上下に、リングギヤケースとリングギヤの外周部との間の隙間を拡大するように、外方へ膨出する膨出部を形成している。
【００１２】
さらに、特開２００１−１４６９５６号公報の自動車のデファレンシャル装置には、図１に示すように、デフキャリアに、ピニオン軸保持部と中央カバー部とキャリア側フランジとの外側面に、上側オイル用壁部と下側オイル用壁部とを外方へ突出して形成して、デフキャリアとリングギヤの外周部との間の隙間を拡大する空間を設けている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、フロントデファレンシャル装置を構成するデフキャリアとデフケース内部には、ピニオン軸に形成したドライブピニオンとリングギヤとが噛合う部位等を潤滑する潤滑オイルが充填されており、低温（−１５℃以下）の環境下では、この潤滑オイルがシャーベット状になり流動性が悪くなる。ここで、従来のフロントデファレンシャル装置では、図６に示すように、リングギヤ７６の外周部と、リングギヤ収容部７９の上壁７９ａ及び下壁７９ｂとの隙間が約２ｍｍ程度と非常に狭いため、低温下において、リングギヤ７６を矢印Ｃの方向に回転させると、矢印Ｄの方向に掻き上げられたシャーベット状の潤滑オイルが移動する場所がなく、リングギヤ７６の回転抵抗を増大させていた。
【００１４】
特に、パートタイム方式の四輪駆動車で、二輪駆動から四輪駆動に切換える場合には、運転者が二輪駆動・四輪駆動切換装置の切換レバーを操作してスリーブ係合により切換えるため、トランスファに結合したフロントプロペラシャフトを介してリングギヤを少し回転させる必要がある。しかし、前述したように、低温下で、切換レバーを操作しフロントプロペラシャフトを介してリングギヤを回転させようとすると、リングギヤの回転により掻き上げられたシャーベット状の潤滑オイルが移動する場所がなく、リングギヤの回転抵抗が増大して、二輪駆動・四輪駆動切換装置の切換レバーへの操作力が大きくなるという問題があった。
【００１５】
また、特開平８−５４０５３号公報の減速機のオイル潤滑装置、特開平１０−１０３４５４号公報のデファレンシャルの軸受装置及び特開２００１−１４６９５６号公報の自動車のデファレンシャル装置のいずれも、リングギヤ収納部とリングギヤとの間の隙間を拡大した空間を設けているが、いずれもリアデファレンシャルの構造であって、リアデファレンシャル内の被潤滑部位への潤滑オイルの潤滑性のみを考慮したものであり、低温下におけるシャーベット状になった潤滑オイルの流動性については考慮されていない。
【００１６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、低温下において、充填された潤滑オイルがシャーベット状になった場合でも、リングギヤの回転抵抗が増大しないフロントデファレンシャル装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明は、ピニオン軸収容部とリングギヤ収容部とを有するデフキャリアと、前記ピニオン軸収容部に回転可能に保持されるとともにドライブピニオンを有するピニオン軸と、前記リングギヤ収容部に回転可能に保持されるとともに前記ドライブピニオンに噛合するリングギヤと、前記デフキャリアの前記リングギヤ収容部を閉塞するデフケースと、を備える四輪駆動車用のフロントデファレンシャル装置において、前記リングギヤ収容部は、前記リングギヤの下方を覆って前記ピニオン軸収容部につながる下壁を有し、該下壁は前記リングギヤの最下部近傍から前記リングギヤの外周部と離間する方向に延びる下壁延出部を有することを特徴とする。
このように構成することにより、リングギヤの下方外周部近傍のデフキャリアのリングギヤ収容部に、リングギヤの下方外周部と、下壁の下壁延出部とで囲まれた下側空間が形成されるので、低温下において、リングギヤの回転時には、リングギヤ収容部の底部に溜まったシャーベット状の潤滑オイルがこの下側空間に移動できる。
【００１８】
請求項２に記載した発明は、ピニオン軸収容部とリングギヤ収容部とを有するデフキャリアと、前記ピニオン軸収容部に回転可能に保持されるとともにドライブピニオンを有するピニオン軸と、前記リングギヤ収容部に回転可能に保持されるとともに前記ドライブピニオンに噛合するリングギヤと、前記デフキャリアの前記リングギヤ収容部を閉塞するデフケースと、を備える四輪駆動車用のフロントデファレンシャル装置において、前記リングギヤ収容部は、前記リングギヤの上方を覆って前記ピニオン軸収容部につながる上壁を有し、該上壁は前記リングギヤの最上部近傍から前記リングギヤの外周部と離間する方向に延びる上壁延出部を有することを特徴とする。
このように構成することにより、リングギヤの上方外周部近傍のデフキャリアのリングギヤ収容部に、リングギヤの上方外周部と、上壁の上壁延出部とで囲まれた上側空間が形成されるので、低温下において、リングギヤの回転時には、リングギヤの回転により掻き上げられたシャーベット状の潤滑オイルがこの上側空間に移動できる。
【００１９】
請求項３に記載した発明は、請求項１に記載した発明において、前記リングギヤ収容部は、前記リングギヤの上方を覆って前記ピニオン軸収容部につながる上壁を有し、該上壁は前記リングギヤの最上部近傍から前記リングギヤの外周部と離間する方向に延びる上壁延出部を有することを特徴とする。
このように構成することにより、リングギヤの上方及び下方外周部近傍のデフキャリアのリングギヤ収容部に、リングギヤの上方外周部と上壁延出部とで囲まれた上側空間、及びリングギヤの下方外周部と下壁延出部とで囲まれた下側空間がそれぞれ形成されるので、低温下において、リングギヤの回転時には、シャーベット状の潤滑オイルが、これら上側空間及び下側空間の双方に移動できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係るフロントデファレンシャル装置を図１〜図４に基いて詳細に説明する。なお、本発明の実施の形態の説明において従来例と同一部材及び相当する部品は同一の符号を使用し、四輪駆動車の駆動系の説明は、従来例で図５に基いて説明しているため、ここでの説明を省略する。
図１〜図４に示すように、フロントデファレンシャル１０は、デフキャリア３１と、デフケース３２と、デフキャリア３１とデフケース３２内に収容される減速機３３とから構成されている。
減速機３３は、図５も参照して、トランスファ５の出力軸７からプロペラシャフト９を介して動力が伝達されるプロペラシャフト取付フランジ１１ａを有するピニオン軸１１と、このピニオン軸１１の先端に形成されたドライブピニオン３４と噛合うリングギヤ３５とから概略構成されており、このリングギヤ３５の左右には、フロントドライブシャフト１２、１３が連結されている。
【００２１】
デフキャリア３１は、ピニオン軸１１を収容するピニオン軸収容部３６と、リングギヤ３５を収容するリングギヤ収容部３７とから構成されている。
ピニオン軸収容部３６は、ピニオン軸１１を収容するように略円筒状に形成されている。
リングギヤ収容部３７は、デフケース３２との連結側を開口すると共に、リングギヤ３５を収容するように上壁５０、下壁５１及び側壁４２からなる略箱状に形成されている。この上壁５０は、リングギヤ３５の上方を覆うようにして、上下方向に延在する上後壁３８と、この上後壁３８から連続してリングギヤ３５の外周部から離間する方向で、水平方向に延在する上壁延出部４０とから構成されている。下壁５１は、リングギヤ３５の下方を覆うようにして、上下方向に延在する下後壁３９と、この下後壁３９から連続してリングギヤ３５の外周部から離間する方向で、水平方向に延在する下壁延出部４１とから構成されている。また、上後壁３８及び下後壁３９のそれぞれと、左右の側壁４２とは、ピニオン軸収容部３６と一体に形成されており、上後壁３８とピニオン軸収容部３６との間には板状の補強リブ４８が立設している。
【００２２】
さらに、デフキャリア３１には、デフケース３２との連結側にデフケース取付フランジ４３を形成しており、このデフケース取付フランジ４３には、デフケース３２と連結する取付ボルト４５が挿通する挿通孔４４を複数形成している。
【００２３】
デフケース３２は、デフキャリア３１との連結側を開口して、リングギヤ３５を収容するように略箱状に形成されている。
そして、図１〜図４に示すように、デフキャリア３１とデフケース３２に、ピニオン軸１１とリングギヤ３５とを、ピニオン軸１１のドライブピニオン３４とリングギヤ３５とが噛合うように収容すると共に、デフキャリア３１のデフケース取付フランジ４３にデフケース３２を当接し、デフケース取付フランジ４３の挿通孔４４に取付ボルト４５を挿通して、デフキャリア３１とデフケース３２とを連結する。
すると、リングギヤ３５の下方側に、リングギヤ３５の下方外周部と、デフキャリア３１のリングギヤ収容部３７に形成した下壁延出部４１と、下後壁３９とで囲まれる部位に下側空間４６が形成される。また、リングギヤ３５の上方側に、リングギヤ３５の上方外周部と、デフキャリア３１のリングギヤ収容部３７に形成した上壁延出部４０と、上後壁３８とで囲まれる部位にも上側空間４７が形成される。
【００２４】
次に、低温下において、本発明の実施の形態に係るフロントデファレンシャル装置内に充填された潤滑オイルがシャーベット状になった場合、リングギヤが回転する時の潤滑オイルの流れを説明する。
フロントデファレンシャル１０内のリングギヤ３５が車両の前進時に矢印Ａの方向に回転すると、デフキャリア３１の底部に溜まっているシャーベット状になった潤滑オイルが、矢印Ｂに示すように、リングギヤ３５の下方外周部、下壁延出部４１及び下後壁３９とで囲まれた下側空間４６に移動して、さらに、リングギヤ３５の回転により掻き上げられたシャーベット状になった潤滑オイルが、矢印Ｂ’に示すように、リングギヤ３５の上方外周部、上壁延出部４０及び上後壁３８とで囲まれた上側空間４７に移動する。
このように、リングギヤ３５を矢印Ａの方向に回転すると、シャーベット状の潤滑オイルが、矢印Ｂ、Ｂ’に示すように、上側空間４７及び下側空間４６にそれぞれ移動するので、リングギヤ３５を抵抗なく回転できる。
【００２５】
本発明の実施の形態に係るフロントデファレンシャル装置によれば、デフキャリアのリングギヤ収容部に、リングギヤの下方外周部、下壁延出部及び下後壁とで囲まれる下側空間、及びリングギヤの上方外周部、上壁延出部及び上後壁とで囲まれる上側空間をそれぞれ形成するので、低温下において、リングギヤが回転する時、シャーベット状の潤滑オイルは、上側空間および下側空間の双方に移動でき、リングギヤの回転抵抗を低減することができる。
【００２６】
なお、本発明の実施の形態に係るフロントデファレンシャル装置では、デフキャリアに、上側空間及び下側空間のそれぞれを形成する形態を説明したが、車両部材のレイアウト上、上側空間または下側空間のいずれかを形成する場合もある。
また、デフキャリアに、上側空間及び下側空間のそれぞれを形成する形態を説明したが、これら上側空間または下側空間を、デフケースのリングギヤの外周部と離間する部位に形成してもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載した発明によれば、リングギヤの下方外周部近傍のデフキャリアのリングギヤ収容部に、リングギヤの下方外周部と下壁延出部とで囲まれた下側空間を形成したので、低温下において、リングギヤの回転時に、リングギヤ収容部の底部に溜まったシャーベット状の潤滑オイルが、この下側空間に入り込んでリングギヤの回転抵抗を低減することができる。したがって、リングギヤにピニオン軸を介して結合しているプロペラシャフトを容易に回転することができ、このプロペラシャフトとトランスファを介して結合する二輪駆動・四輪駆動切換装置の切換レバーを容易に操作できる。
【００２８】
請求項２に記載した発明によれば、リングギヤの上方外周部近傍のデフキャリアのリングギヤ収容部に、リングギヤの上方外周部と上壁延出部とで囲まれた上側空間を形成したので、低温下において、リングギヤの回転時に、リングギヤの回転により掻き上げられたシャーベット状の潤滑オイルが、この上側空間に入り込んでリングギヤの回転抵抗を低減することができる。したがって、リングギヤにピニオン軸を介して結合しているプロペラシャフトを容易に回転することができ、このプロペラシャフトとトランスファを介して結合する二輪駆動・四輪駆動切換装置の切換レバーを容易に操作できる。
【００２９】
請求項３に記載した発明によれば、リングギヤの上方及び下方外周部近傍のデフキャリアのリングギヤ収容部に、リングギヤの上方外周部と上壁延出部とで囲まれた上側空間、及びリングギヤの下方外周部と下壁延出部とで囲まれた下側空間をそれぞれ形成したので、低温下において、リングギヤの回転時に、シャーベット状の潤滑オイルが、これら下側空間および上側空間の双方に入り込んでリングギヤの回転抵抗を更に低減することができる。したがって、二輪駆動・四輪駆動切換装置の切換レバーを容易に操作できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るフロントデファレンシャル装置を示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るフロントデファレンシャル装置を示す横断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るフロントデファレンシャル装置を示す側面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るフロントデファレンシャル装置を示す上面図である。
【図５】四輪駆動車の駆動系レイアウトを示す説明図である。
【図６】従来のフロントデファレンシャル装置を示す縦断面図である。
【図７】従来のフロントデファレンシャル装置を示す側面図である。
【符号の説明】
１０　　　　　フロントデファレンシャル装置
１１　　　　　ピニオン軸
３１　　　　　デフキャリア
３２　　　　　デフケース
３３　　　　　減速機
３４　　　　　ドライブピニオン
３５　　　　　リングギヤ
３６　　　　　ピニオン軸収容部
３７　　　　　リングギヤ収容部
３８　　　　　上後壁
３９　　　　　下後壁
４０　　　　　上壁延出部
４１　　　　　下壁延出部
４６　　　　　下側空間
４７　　　　　上側空間
５０　　　　　上壁
５１　　　　　下壁
【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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