(57)【要約】車両のエンジンからの回転駆動力をドライブシャフトに伝達する車両用差動装置において、ピニオン軸を支持する支持剛性を高めた車両用差動装置が開示されている。この車両用差動装置１は１対のサイドギヤ９と、これらサイドギヤ９に噛合する３個のピニオン１０と、これらピニオン１０を夫々枢支する３つのピニオン軸１１と、これらピニオン軸１１の内端部を支持する環状の軸支持部材１２とを有し、軸支持部材１２の内周側には、３つのピニオン軸１１の内端部が周方向に移動しないように規制する規制リブ１７が一体的に形成されている。ピニオン軸１１のサイドギヤ側の側面部には、１対のオイル溝１８と、そのオイル溝１８を連通させるオイル穴１９が形成され、オイル穴１９の一部が軸支持部材１２により塞がれ、一部が規制リブ１７の間に露出状態で臨んでいる。
2004076891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のエンジンからの回転駆動力を駆動車軸に伝達する車両用差動装置において、
１対のサイドギヤと、これらサイドギヤに噛合する３個のピニオンと、これらピニオンを夫々枢支する３つのピニオン軸と、これらピニオン軸の内端部を支持する環状の軸支持部材とを備えた差動ギヤ機構を設け、
前記軸支持部材は、３つのピニオン軸の内端部を夫々支持する３つの軸穴と、前記軸支持部材の内周側に一体的に形成された３つの規制リブであって３つのピニオン軸の内端部が周方向に移動しないように規制する３つの規制リブとを有する、
ことを特徴とする車両用差動装置。
【請求項２】
前記規制リブは、前記軸支持部材の内周側における、軸穴と軸穴の間に対応する位置に且つ軸支持部材の軸心方向両端部から中央側へ退いた位置に形成されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の車両用差動装置。
【請求項３】
前記ピニオン軸の外周部のうち１対のサイドギヤ側の部位に、ピニオン軸の長さ方向の略全長に亙る１対のオイル溝を設け、ピニオン軸の内端部に前記１対のオイル溝を連通させるオイル穴を設けたことを特徴とする請求の範囲第１項の車両用差動装置。
【請求項４】
前記オイル穴は、前記軸支持部材の軸心と平行に形成されていることを特徴とする請求の範囲第３項の車両用差動装置。
【請求項５】
前記オイル穴は、一部が軸支持部材によって塞がれるような位置に設けられたことを特徴とする請求の範囲第３項の車両用差動装置。
【請求項６】
前記ピニオン軸の内端部に形成されたオイル穴の一部は、１対の規制リブの間に露出状態に臨んでいることを特徴とする請求の範囲第４項の車両用差動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、車両用差動装置に関し、特に差動ギヤ機構に３組のピニオンとピニオン軸を設け、これらピニオンを支持する支持剛性を高め、ピニオンやピニオン軸を潤滑する潤滑性能を高めた車両用差動装置に関する。
【背景技術】  車両用差動装置は、一般に、左右１対のサイドギヤと複数のピニオンとピニオンを枢支するピニオン軸を含む差動ギヤ機構と、この差動ギヤ機構を収容するギヤケースとを有する。車両の直進走行時には、エンジンからの回転駆動力が、車両用差動装置のギヤケースに伝達され、そのギヤケースと複数のピニオンがドライブシャフトの軸心を中心として回転し、エンジンからの駆動力がギヤケースと複数のピニオンから１対のサイドギヤに伝達され、１対のサイドギヤから１対のドライブシャフトに伝達される。車両の旋回走行時には、複数のピニオンの自転を介して、左右のドライブシャフトが異なる回転速度で回転可能となる。
従来、前記車両用差動装置として、２つのピニオンを有する２ピニオン型差動装置と、４つのピニオンを有する４ピニオン型差動装置が種々実用化されている。例えば、特開２００２−１２２２１２号公報には、２ピニオン型車両用差動装置が記載されている。この差動装置の差動ギヤ機構は、２つのピニオンを１本のピニオン軸により枢支し、このピニオン軸の両端部がギヤケースに支持されているので、ピニオン軸を支持する支持剛性を確保できるけれども、各ピニオンの駆動力による負荷が大きいため、ピニオンが摩耗しやすく耐久性を高めることが難しい。
一方、特開２００２−３６４７３０号公報には、４ピニオン型車両用差動装置が記載されている。この差動装置の差動ギヤ機構においては、ギヤケースに内嵌固定された中間リングを設け、この中間リングに４つのピニオン軸の外周側端部を装着し、中間リングに４つのピニオン軸を自転不能に片持ち状態に支持している。
次に、従来の技術とその課題について説明する。
特開２００２−３６４７３０号公報の車両用差動装置では、４つのピニオン軸が、中間リングに片持ち状態に支持されているので、各ピニオン軸を支持する支持剛性が低くなってしまう。そのため、ピニオン軸がピニオンと共に所期の位置から傾いたり、ずれたりする。その結果、４つのピニオンと２つのサイドギヤとの噛み合いが悪化し、それらピニオンやサイドギヤの摩耗が進行するため寿命が短くなり、振動騒音も発生しやすくなる。
しかも、ピニオンとギヤケースとが接触する摺動部を潤滑する潤滑油は、遠心力により中心部からピニオン軸に沿って外周側へ流れるが、ピニオン軸の偏摩耗の進行により、潤滑油の流れが阻害され、潤滑性も低下する。また、この４ピニオン型車両用差動装置においては、部品数も多く、構造も複雑になり、製造コストも高くなる。
そこで、本願出願人は、先の国際出願（ＰＣＴ／ＪＰ０２／０７９３５）において、３つのピニオンを有する３ピニオン型車両用差動装置を提案した。この差動装置では、差動ギヤ機構の中心部に、３つのピニオン軸の内端部を支持する環状の軸支持部材を設けている。この軸支持部材の半径方向の厚さを大きくすると、差動ギヤ機構の中心部に流入する潤滑油の流れが低下しやすい。この反対に、軸支持部材の半径方向の厚さを小さくすると、ピニオン軸の内端部を支持する支持剛性を高めるのが難しい。
本発明の目的は、３ピニオン型車両用差動装置を提供することである。本発明の他の目的は、ピニオン軸を支持する支持剛性を高めた車両用差動装置を提供することである。本発明の他の目的は、ピニオンの周辺を潤滑する潤滑性能を高めた車両用差動装置を提供することである。本発明のその他の目的は、本発明の効果の記載及び実施の形態の記載からも判るであろう。
【発明の開示】
本発明の車両用差動装置は、車両のエンジンからの回転駆動力を駆動車軸に伝達する車両用差動装置において、１対のサイドギヤと、これらサイドギヤに噛合する３個のピニオンと、これらピニオンを夫々枢支する３つのピニオン軸と、これらピニオン軸の内端部を支持する環状の軸支持部材とを備えた差動ギヤ機構を設け、前記軸支持部材は、３つのピニオン軸の内端部を夫々支持する３つの軸穴と、前記軸支持部材の内周側に一体的に形成された３つの規制リブであって３つのピニオン軸の内端部が周方向に移動しないように規制する３つの規制リブとを有することを特徴とするものである。
差動ギヤ機構の軸支持部材に３つの規制リブを設けるため、ピニオン軸の内端部が周方向へ移動しないように規制する支持剛性が高くなり、ピニオン軸が所期の位置から傾いたりせずに所期の位置を保持するため、ピニオンとサイドギヤの噛み合いが良好となり、差動ギヤ機構の摩耗が低減して耐久性が増し、振動騒音も改善される。３つの規制リブにより、前記のように支持剛性を高めることができるため、環状の軸支持部材の半径方向の厚さを小さくして、軸支持部材の内部への潤滑油の流入を促進でき、軸支持部材の内部からピニオン軸に沿って外周側へ向かう潤滑油の流動を促進でき、潤滑性能を高めることができる。
この車両用差動装置は、３ピニオン型車両用差動装置であるので、部品数も少なく、各ピニオンの駆動力による負荷も過大になることもない。
次に、本発明の構成に関する好ましい形態について説明する。
ａ）前記規制リブは、前記軸支持部材の内周側における、軸穴と軸穴の間に対応する位置に且つ軸支持部材の軸心方向両端部から中央側へ退いた位置に形成される。
ｂ）前記ピニオン軸の外周部のうち１対のサイドギヤ側の部位に、ピニオン軸の長さ方向の略全長に亙る１対のオイル溝を設け、ピニオン軸の内端部に前記１対のオイル溝を連通させるオイル穴を設ける。
ｃ）前記オイル穴は、前記軸支持部材の軸心と平行に形成されている。
ｄ）前記オイル穴は、一部が軸支持部材によって塞がれる位置に設けらる。
ｅ）前記ピニオン軸の内端部に形成されたオイル穴の一部は、１対の規制リブの間に露出状態に臨んでいる。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の実施の形態に係る車両用差動装置の断面図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図であり、図３は軸支持部材の斜視図であり、図４はギヤケースの斜視図であり、図５は図４の矢印Ｖ方向から見たギヤケースの側面図であり、図６は図４の矢印ＶＩ方向から見たギヤケースの底面図である。
【発明を実施するための最良の形態】  次に、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
本実施の形態は、前輪駆動型の車両においてエンジンからの回転駆動力をドライブシャフトに伝達する車両用差動装置に本発明を適用した場合の一例である。図１，図２に示すように、この車両用差動装置１は、差動ギヤ機構２と、この差動ギヤ機構２を収容する一体構造のギヤケース３と、ギヤケース３のフランジ部４に複数のボルト５で固定されたリングギヤ６と、潤滑油と共に車両用差動装置１の全構成部材を収容するミッションケース７とを有する。リングギヤ６は、フランジ部４とは別体に形成され、このリングギヤ６が複数のボルト５でフランジ部４に固定され、エンジンの回転駆動力がこのリングギヤ６に入力される。
前記差動ギヤ機構２は、左右１対のドライブシャフト８の端部に夫々相対回転不能に連結された左右１対のサイドギヤ９と、これらサイドギヤ９に噛合する３個のピニオン１０と、これらピニオン１０を夫々枢支する３つのピニオン軸１１と、３つのピニオン軸１１の内端部を夫々支持する環状の軸支持部材１２と、ギヤケース３とサイドギヤ９の間に装着されたスラストワッシャ１３ａと、ピニオン１０とギヤケース３との間に装着されたスラストワッシャー１３ｂとを備えている。
３つのピニオン１０は、それらの軸心間の位相角が１２０度をなすように配設され、ピニオン１０の軸心と平行に形成された軸穴３０にピニオン軸１１が挿通されて、ピニオン１０はピニオン軸１１により回転自在に支持されている。
図１〜図３に示すように、軸支持部材１２は軸心方向の長さの短い環状に形成され、この軸支持部材１２は、環状の環状部１２ａと、３つのピニオン軸１１の内端部を夫々支持する３つの軸穴１６と、軸支持部材１２の内周側に一体的に形成された３つの規制リブ１７であって３つのピニオン軸１１の内端部が周方向に移動しないように規制する３つの規制リブ１７とを有する。この規制リブ１７は、軸支持部材１２における、軸穴１６と軸穴１６との間に対応する位置に形成され、規制リブ１７は、軸支持部材１２の軸心方向両端部から中央側へ退いた位置に形成されている。規制リブ１７の軸心方向の厚さは、軸支持部材１２の軸心方向の長さの約２／３程度であり、規制リブ１７は、軸支持部材１２の長さ方向の中央部に対して図１において左右対称に形成されている。
各ピニオン軸１１の外端部には、ピン穴１５ａが形成され、このピン穴１５にスプリングピン１５を挿通してピニオン軸１１の外端部がギヤケース３に固定されている。各ピニオン軸１１の内端部は、軸支持部材１２の軸穴１６に貫通させて支持されている。各ピニオン軸１１の内端部は、その両側の１対の規制リブ１７により軸支持部材１２の周方向に移動しないように支持されている。
そのため、ピニオン軸１１を軸支持部材１２に支持する支持剛性が高くなり、ピニオン軸１１とピニオン１０は所期の位置を保持し、ピニオン１０とサイドギヤ９との噛み合いが良好になり、ピニオン１０やピニオン軸１１やサイドギヤ９が偏摩耗しにくくなり、差動ギヤ機構２の耐久性が向上し、差動ギヤ機構２のから発生する振動音も低減する。
ピニオン１０やピニオン軸１１に偏摩耗が発生しないため、ピニオン軸１１のオイル溝１８が塞がれることもなく、遠心力により軸支持部材１２の内側からピニオン軸１１に沿ってピニオン軸１１の外端部へ（つまり、ギヤケース３の方へ）流れる潤滑油の流動が促進される。
ピニオン軸１１の外周部のうち、１対のサイドギヤ９側の部位には、ピニオン軸１１の長さ方向の略全長に亙る１対のオイル溝１８が形成され、ピニオン軸１１の内端部には、１対のオイル溝１８を連通させるオイル穴１９が設けられている。オイル溝１８は、円柱状のピニオン軸１１の側面部を面取りして形成された平面部１８ａと、その平面部１８ａに形成した溝部１８ｂとを有し、オイル溝１８の内端部から流入した潤滑油は、遠心力によりオイル溝１８に沿って外端部へと流れ、ピニオン１０の外面に供給される。オイル穴１９は、軸支持部材１２の軸心と平行に形成され、その一部が軸支持部材１２によって塞がれ、一部が１対の規制リブ１７の間に露出状態で臨むような位置に設けられている。このようにオイル穴１９を設けることで、例えば、潤滑油が図１の左から右の方へ流動するような場合に、オイル穴１９の左端に流入した潤滑油の一部がオイル穴１９の右端の一部を塞ぐ軸支持部材１２によって右側のオイル溝１８の方へ方向変換されて、右側のオイル溝１８へ流れるため、ピニオン１０の外面（ギヤケース３に臨む面）に供給される潤滑油が増加する。潤滑油が図１の左から右の方へ流動するような場合には、前記とは反対になる。
図４〜図６に示すように、ギヤケース３は、ケース本体１４と、フランジ部４と、サイドギヤ９とピニオン１０とを組み込むための３つの開口部２０，２１，２２とを有する。ケース本体１４の周壁１４ａのうち、３つの開口部２０，２１，２２の間に位置する強度周壁１４ｂには、３つのピニオン軸１１の外端部を夫々支持する３つの軸穴２３が周方向１２０度間隔に形成されている。
３つの開口部２０，２１，２２は、側面視にてフランジ部４側がストレートの略Ｄ形の開口部であってピニオン１０を組み込む為の第１開口部２０，２１と、第１開口部２０，２１とは異なる形状であってサイドギヤ９を傾けた姿勢にして組み込み可能な特殊な形状の第２開口部２２とを有する。サイドギヤ９の組込みを容易にするために、フランジ部４には第２開口部２２に連なる凹部２２ａが形成されている。
次に、差動ギヤ機構２をギヤケース３に組み込む方法について簡単に説明する。最初に、左右のサイドギヤ９を夫々のスラストワッシャ１３ａと共に約３０度傾けた姿勢にして第２開口部２２からギヤケース３内に導入し、図１に示す位置に組み込む。次に、２つの第１開口部２０，２１から２つのピニオン１０を夫々のスラストワッシャ１３ｂと共に組込み、組み込んだ２つのサイドギヤ９と２つのピニオン１０を１２０度回転させた後、一方の第１開口部２０から軸支持部材１２を組み込み、次に、残りのピニオン１０を先に組み込んだ２つのピニオン１０に対して１２０度の位相角となるように片方の第１開口部２０から組み込む。次に、それらのサイドギヤ９とピニオン１０と軸支持部材１２とをギヤケース３の中で６０度回転させて各ピニオン１０の軸穴３０とギヤケース３の軸穴２３と軸支持部材１２の軸穴１６とを一致させて、その一致した軸穴３０，２３，１６に、ギヤケース３の外側からピニオン軸１１を挿通させ、そのピニオン軸１１をスプリングピン１５でギヤケース３に固定する。
図１に示すように、ミッションケース７は、リングギヤ６の付近において左側のミッションケース本体と右側のハウジングとに分割可能であって、それらを複数のボルトにて固定した構造のものである。ミッションケース７は、差動ギヤ機構２を収容したギヤケース３とリングギヤ６の外周側を囲繞して潤滑油を収容するものである。ミッションケース７の左端部のリング部２５ａと、ケース本体１４の間にベアリング２６ａが装着され、リング部２５ａとドライブシャフト８との間にはオイルシール２７ａが装着されている。ミッションケース７の右端部のリング部２５ｂと、ケース本体１４の間にはベアリング２６ｂが装着され、リング部２５ｂとドライブシャフト８との間にはオイルシール２７ｂが装着されている。
次に、以上説明した車両用差動装置１の作用について説明する。
車両のエンジンからの回転駆動力がリングギヤ６に入力されると、その回転駆動力によりギヤケース３がドライブシャフト８の軸心を中心として自転する。車両が直進走行する場合には、ギヤケース３の自転によりギヤケース３にピニオン軸１１を介して枢支されているピニオン１０がドライブシャフト８の軸心を中心として公転し、ピニオン１０と噛合している左右のサイドギヤ９とドライブシャフト８が回転駆動される。車両が旋回走行する場合には、ピニオン１０が公転しながら、ピニオン軸１１の回りに自転し、左右の車輪の差動回転を許容する。
以上説明した車両用差動装置１によれば、以下の効果が得られる。
この車両用差動装置１は、３つのピニオン１０を有する３ピニオン型差動装置であるので、４ピニオン型差動装置に比べて部品数も少なく、構造が簡単になる。また、この車両用差動装置１は、２ピニオン型差動装置に比べて各ピニオン１０の負荷も小さくなり、ピニオン１０の耐久性も高くなる。
差動ギヤ機構２の軸支持部材１２の内周側に一体的にピニオン軸１１の内端部が周方向へ移動しないように規制する３つの規制リブ１７を形成したため、ピニオン軸１１を支持する支持剛性が格段に向上し、３つのピニオン１０と１対のサイドギヤ９の噛み合いが良好になり、サイドギヤ９とピニオン１０とピニオン軸１１に偏摩耗が発生しにくくなり、それらの耐久性が向上し、差動ギヤ機構２における振動音も低減する。
３つの規制リブ１７により３つのピニオン軸１１を支持する周方向支持剛性を高めることができるため、軸支持部材１２の環状部１２ａの厚さを小さくして、軸支持部材１２の内側への潤滑油の流入を促進し、軸支持部材１２の軽量化を図ることができる。ピニオン軸１１に１対のオイル溝１８とそれらのオイル溝１８を連通させるオイル穴１９を形成し、そのオイル穴１９の一部を軸支持部材１２により塞ぎ、前記オイル穴１９の残りの一部を露出させたので、潤滑油の流入を促進し、潤滑性能が向上させくことができる。
即ち、潤滑油は遠心力により中心側からピニオン軸１１に沿って外側へ流動することになるが、図１の左から右へ潤滑油が流れるような場合には、オイル穴１９の左端に流入した潤滑油の一部は、オイル穴１９の右端において軸支持部材１２により右側のオイル溝１８の方へ方向変換されて右側のオイル溝１８に流入するため、ピニオン１０の外面に供給される潤滑油の量が増大する。尚、図１の右から左へ潤滑油が流れるような場合には、前記とは反対の流れとなる。しかも、規制リブ１７は潤滑油をオイル穴１９の方へ案内する機能もある。
本発明は以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記実施の形態に種々の変更を付加して実施することができ、本発明はそれらの変更形態をも包含するものである。
前記規制リブ１７の形状、ピニオン軸１１に形成されたオイル溝１８及びオイル穴１９の形状は一例を示すものであり、図示の形状に限定されるものではない。前記車両用差動装置１は、前輪駆動車の３ピニオン型差動装置の一例であったが、後輪駆動車の差動装置にも、本発明を同様に適用可能である。尚、後輪駆動車の差動装置のリングギヤは平歯車ではなく、ハス歯歯車とする。
【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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【国際調査報告】
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2004076891.tif 000010
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