(57)【要約】【課題】ケース本体の開口の内径に規制があったとしても、開口の内径よりも大きな外径を有するクラッチ部材を収容することができるデファレンシャル装置を提供する。【解決手段】デフケース３と、ピニオン５と、一対のサイドギヤ７，９とからなる差動機構１１を備え、デフケース３と一体回転可能に係合しサイドギヤ７との間で断続部１３を介して差動機構１１の差動を断続するクラッチ部材１５を有し、デフケース３は、差動機構１１を収容可能な開口１７が設けられ差動機構１１とクラッチ部材１５とを収容するケース本体１９と、このケース本体１９の開口１７の外径側の周方向に複数のボルト２１を介して組み付けられるカバー体２３とを有するデファレンシャル装置１において、ケース本体１９の開口１７の周縁に、複数のボルト２１のうち隣り合うボルト２１，２１間に位置し、クラッチ部材１５をケース本体１９に収容可能な切欠部２７を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力が入力され回転可能なデフケースと、このデフケースに支承されて自転可能であると共に前記デフケースの回転によって公転するピニオンと、このピニオンと噛み合って相対回転可能な一対のサイドギヤとからなる差動機構を備え、前記デフケースと一体回転可能に係合し前記一対のサイドギヤのうちいずれか一方のサイドギヤとの間で断続部を介して前記差動機構の差動を断続するクラッチ部材を有するデファレンシャル装置であって、
前記デフケースは、前記差動機構を収容可能な開口が設けられ前記差動機構と前記クラッチ部材とを収容するケース本体と、このケース本体の前記開口の外径側の周方向に複数のボルトを介して組み付けられるカバー体とを有し、
前記ケース本体の開口の周縁には、前記複数のボルトのうち隣り合うボルト間に位置され、前記クラッチ部材を前記ケース本体に収容可能な切欠部が設けられている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記載のデファレンシャル装置であって、
前記切欠部は、前記デフケースの回転軸心に対して対称に設けられてい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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に適用されるデファレンシャル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デファレンシャル装置としては、駆動力が入力され回転可能なデフケースと、このデフケースに支承されて自転可能であると共にデフケースの回転によって公転するピニオンと、このピニオンと噛み合って相対回転可能な一対のサイドギヤとからなる差動機構を備え、デフケースと一体回転可能に係合し一方のサイドギヤとの間で断続部としてのドッグクラッチを介して差動機構の差動を断続するクラッチ部材としてのクラッチリングを有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このデファレンシャル装置では、デフケースがデフケース本体とエンドカバーとの２分割の部材からなり、デフケース本体に形成された開口から差動機構及びクラッチリングを収容し、エンドカバーを複数のボルトを介してデフケース本体に組み付けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１４４１９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、上記のようなデファレンシャル装置では、デフケース本体に形成された開口から差動機構及びクラッチ部材を内部に収容させているので、差動機構及びクラッチ部材の外径の最大径をデフケース本体の開口の内径とすることしかできなかった。
【０００６】
このため、差動機構の差動を断続するクラッチ部材は、外径を大きくすることによって断続機能を有利にすることができるが、開口の内径による規制によって外径を大きくとることができなかった。また、大きな外径を有するクラッチ部材をデフケース内に収容させるために、開口の内径を大きくすることが考えられるが、カバー体を固定するボルトを締結させるための肉厚が減ってしまい、単純に開口の内径を大きくすることができなかった。
【０００７】
そこで、この発明は、ケース本体の開口の内径に規制があったとしても、開口の内径よりも大きな外径を有するクラッチ部材を収容することができるデファレンシャル装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、駆動力が入力され回転可能なデフケースと、このデフケースに支承されて自転可能であると共に前記デフケースの回転によって公転するピニオンと、このピニオンと噛み合って相対回転可能な一対のサイドギヤとからなる差動機構を備え、前記デフケースと一体回転可能に係合し前記一対のサイドギヤのうちいずれか一方のサイドギヤとの間で断続部を介して前記差動機構の差動を断続するクラッチ部材を有するデファレンシャル装置であって、前記デフケースは、前記差動機構を収容可能な開口が設けられ前記差動機構と前記クラッチ部材とを収容するケース本体と、このケース本体の前記開口の外径側の周方向に複数のボルトを介して組み付けられるカバー体とを有し、前記ケース本体の開口の周縁には、前記複数のボルトのうち隣り合うボルト間に位置され、前記クラッチ部材を前記ケース本体に収容可能な切欠部が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
このデファレンシャル装置では、ケース本体の開口の周縁にクラッチ部材をケース本体に収容可能な切欠部が設けられているので、クラッチ部材がケース本体の開口の内径よりも大きな外径を有していても、切欠部からクラッチ部材をデフケース内に収容させることができる。
【００１０】
また、切欠部は、カバー体を固定する複数のボルトのうち隣り合うボルト間に位置されているので、切欠部を設けるために開口の外径側に設けられたボルトを締結させるための肉部を減じる必要がなく、カバー体の固定に影響を与えることがない。
【００１１】
従って、このようなデファレンシャル装置では、ケース本体の開口の内径に規制があったとしても、開口の内径よりも大きな外径を有するクラッチ部材を収容することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ケース本体の開口の内径に規制があったとしても、開口の内径よりも大きな外径を有するクラッチ部材を収容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ができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係るデファレンシャル装置の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るデファレンシャル装置のケース本体にクラッチ部材を収容したときの側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１〜図３を用いて本発明の実施の形態に係るデファレンシャル装置について説明する。
【００１５】
本実施の形態に係るデファレンシャル装置１は、駆動力が入力され回転可能なデフケース３と、このデフケース３に支承されて自転可能であると共にデフケース３の回転によって公転するピニオン５と、このピニオン５と噛み合って相対回転可能な一対のサイドギヤ７，９とからなる差動機構１１を備え、デフケース３と一体回転可能に係合しサイドギヤ７との間で断続部１３を介して差動機構１１の差動を断続するクラッチ部材１５を有する。
【００１６】
また、デフケース３は、差動機構１１を収容可能な開口１７が設けられ差動機構１１とクラッチ部材１５とを収容するケース本体１９と、このケース本体１９の開口１７の外径側の周方向に複数のボルト２１を介して組み付けられるカバー体２３とを有する。
【００１７】
そして、ケース本体１９の開口１７の周縁には、複数のボルト２１のうち隣り合うボルト２１，２１間に位置され、クラッチ部材１５をケース本体１９に収容可能な切欠部２５，２７が設けられている。
【００１８】
また、切欠部２５，２７は、デフケース３の回転軸心に対して対称に設けられている。
【００１９】
図１〜図３に示すように、デフケース３は、軸方向両側に形成されたボス部２９，３１でそれぞれベアリング（不図示）を介してキャリアなどの静止系部材（不図示）に回転可能に支持されている。また、デフケース３には、フランジ部３３が形成され、リングギヤ（不図示）がボルト挿入孔３５に挿入されるボルト（不図示）によって固定される。このリングギヤは、駆動源側からの駆動力を伝達する動力伝達ギヤ（不図示）と噛み合っており、駆動力が伝達されてデフケース３を回転駆動させる。このデフケース３には、差動機構１１が収容され、デフケース３に伝達された駆動力が差動機構１１に伝達される。
【００２０】
差動機構１１は、デフケース３を含め、長いピニオンシャフト３７及び短いピニオンシャフト３９と、ピニオン５と、一対のサイドギヤ７，９とを備えている。長いピニオンシャフト３７は、両端部がデフケース３に係合される。短いピニオンシャフト３９は、一端部を長いピニオンシャフト３７の中央部に形成された係合部４１に係合し、他端部をデフケース３に係合してピン挿通孔４３に挿入されるピン４５によって抜け止めされる。これらの長いピニオンシャフト３７及び短いピニオンシャフト３９は、デフケース３と一体に回転駆動され、それぞれピニオン５が支承されている。
【００２１】
ピニオン５は、長いピニオンシャフト３７及び短いピニオンシャフト３９にそれぞれ４つ支承され、これらのピニオン５は、デフケース３の回転によって公転する。また、ピニオン５は、一対のサイドギヤ７，９に駆動力を伝達すると共に、噛み合っている一対のサイドギヤ７，９に差回転が生じると回転駆動されるように長いピニオンシャフト３７及び短いピニオンシャフト３９に自転可能に支持されている。また、ピニオン５とデフケース３との間には、それぞれピニオン５の公転時に発生する径方向への移動を受ける球面ワッシャ４７が配置されている。
【００２２】
一対のサイドギヤ７，９は、ボス部４９，５１でデフケース３に相対回転可能に支持され、４つのピニオン５と噛み合っている。また、サイドギヤ７，９とデフケース３との間には、ピニオン５との噛み合い反力によるサイドギヤ７，９の軸方向への移動を受けるスラストワッシャ５３，５５が配置されている。また、一対のサイドギヤ７，９の内径側には、一対の駆動軸（不図示）をサイドギヤ７，９と一体回転可能に連結させるスプライン形状の連結部５７，５９が形成されている。この一対のサイドギヤ７，９のうちサイドギヤ７のギヤ部の背面側には、クラッチ部材１５が配置されている。
【００２３】
クラッチ部材１５は、環状に形成され、環状基部６１と、係合部６３と、噛み合い歯６５とを備えている。環状基部６１は、外周面がデフケース３の内周面と当接してクラッチ部材１５がデフケース３に対して径方向に支持されている。また、環状基部６１の外径側は、軸方向サイドギヤ７側に向けて突設された環状補強部６７となっており、噛み合い歯６５が設けられた環状基部６１を補強している。
【００２４】
係合部６３は、環状基部６１のデフケース３の側壁６９側に周方向等間隔に複数（ここでは４つ）設けられている。この係合部６３は、デフケース３の側壁６９に設けられた係合口７１に係合され、クラッチ部材１５がデフケース３と回転方向に連結されている。また、係合部６３と係合口７１との係合面には、同一傾斜のカム面が設けられ、断続部１３の接続を強化している。また、係合部６３の軸方向端面は、アクチュエータ７７の可動部材８１に設けられた押圧部９７によって押圧される被押圧部となっている。この係合部６３が押圧操作されることにより、クラッチ部材１５が軸方向に移動操作され、噛み合い歯６５とサイドギヤ７の噛み合い歯７３とが噛み合う。
【００２５】
噛み合い歯６５は、係合部６３と軸方向に環状基部６１を挟んで環状基部６１のサイドギヤ７側に周方向に複数設けられている。この噛み合い歯６５は、噛み合い歯６５と軸方向に対向する位置に設けられたサイドギヤ７の噛み合い歯７３と断続部１３を構成する。また、断続部１３の内径側には、クラッチ部材１５を断続部１３の接続解除方向に付勢するリターンスプリング７５が配置されている。この断続部１３が接続、すなわち噛み合い歯６５，７３が噛み合うと、デフケース３とサイドギヤ７とが連結されて差動機構１１がデフロック状態となる。このような断続部１３は、クラッチ部材１５を軸方向移動操作するアクチュエータ７７によって作動される。
【００２６】
アクチュエータ７７は、デフケース３のフランジ部３３の内径側に配置され、電磁石７９と、可動部材８１とを備えている。電磁石７９は、電磁コイル８３とコア８５を有する。電磁コイル８３は、樹脂でモールド成形され、リード線８７を介して通電を制御するコントローラ（不図示）に接続されている。この電磁コイル８３は、コア８５に収容されている。コア８５は、磁性材料から形成され、外径側がデフケース３の軸方向に延設された磁路部８９と摺動することにより、電磁石７９がデフケース３に対して径方向に支持される。また、コア８５の軸方向の端面には、デフケース３のボス部２９に固定された位置決め部材９１が当接され、電磁石７９がデフケース３に対して軸方向の位置決めがなされている。また、コア８５には、キャリアなどの静止系部材と係合する回り止め部材（不図示）が設けられ、電磁石７９が静止系部材に対して回転方向に回り止めされている。この電磁石７９の内径側には、可動部材が配置されている。
【００２７】
可動部材８１は、デフケース３のボス部２９の外周に軸方向移動可能に支持され、プランジャ９３とリング部材９５とから構成されている。また、可動部材８１の軸方向の外部側端面には、位置決め部材９１が当接され、可動部材８１の軸方向外側への移動が規制されている。プランジャ９３は、磁性材料から形成され、コア８５と磁路部８９と共に磁束を透過して磁束ループを形成させる。このプランジャ９３の内周には、電磁石７９の磁束のデフケース３側への漏れを防止する非磁性材料のリング部材９５が一体に固定されている。リング部材９５は、デフケース３のボス部２９の外周に軸方向移動可能に支持され、クラッチ部材１５の係合部６３と当接する押圧部９７が設けられている。この押圧部９７は、プランジャ９３の軸方向への移動により係合部６３を押圧しクラッチ部材１５を押圧操作する。
【００２８】
この可動部材８１は、電磁石７９の励磁によりコア８５と磁路部８９とプランジャ９３とを透過する磁束によって形成される磁束ループによって、プランジャ９３がクラッチ部材１５側に移動操作され、リング部材９５の押圧部９７がクラッチ部材１５の係合部６３を押圧する。この押圧操作により、クラッチ部材１５がサイドギヤ７側に軸方向移動されて噛み合い歯６５，７３が噛み合い、断続部１３が接続される。この断続部１３の接続により、デフケース３とサイドギヤ７とが連結されて差動機構１１がデフロック状態となる。
【００２９】
このように構成されたデファレンシャル装置１では、デフケース３がケース本体１９とカバー体２３との２分割の部材からなる。ケース本体１９は、カバー体２３の組付面側に所定の内周径を有した円筒状の開口１７が設けられている。この開口１７の内径は、差動機構１１のうち最大径を有するサイドギヤ７，９の外径よりも僅かに大きいと共に、クラッチ部材１５の環状基部６１の外径よりも小さく設定されている。このケース本体１９の開口１７は、部材の収容後、開口１７の周方向等間隔に設けられた複数のボルト挿入孔９９に挿入される複数のボルト２１を介して組み付けられる円筒状の開口に嵌合してセンタリングされるべく所定の外周径１８を有したカバー体２３によって閉塞される。
【００３０】
このようなデフケース３には、ケース本体１９とカバー体２３とが同軸的にセンタリングされ組み付けられる前の状態で、ケース本体１９の開口１７から差動機構１１やクラッチ部材１５などが収容される。本実施の形態における開口１７によれば、このケース本体１９の開口１７の内径は、差動機構１１のうち最大径を有するサイドギヤ７，９の外径よりも僅かに大きく設定されているので、差動機構１１をデフケース３に収容することができるが、クラッチ部材１５の環状基部６１の外径よりも小さく設定されているので、クラッチ部材１５を開口１７からデフケース３に収容することができない。
【００３１】
ここで、クラッチ部材１５をデフケース３に収容させるために、デフケース３をフランジ部３３側で分割することが考えられるが、デフケース３をフランジ部３３側で分割させてしまうと、フランジ部３３は動力を伝達するリングギヤが固定される部分であるので、デファレンシャル装置１自体の動力伝達強度を低下させてしまう悪影響を与える恐れがある。
【００３２】
また、デフケース３の中央部などにクラッチ部材１５を収容可能な大きな開口を設けることも考えられるが、差動機構１１は４つのピニオン５を有しているので、デフケース３の中央部などに大きな開口を設けてしまうと、４つのピニオン５を全てデフケース３で支持することが困難になり、差動機構１１の支持が不安定になってしまう恐れがある。そこで、ケース本体１９の開口１７には、切欠部２５，２７が設けられている。
【００３３】
切欠部２５，２７は、ケース本体１９の開口１７の周縁に複数のボルト２１が挿入されるボルト挿入孔９９のうち隣り合うボルト挿入孔９９，９９間に位置されている。このように切欠部２５，２７を位置させることにより、切欠部２５，２７がボルト挿入孔９９に干渉することがなく、ケース本体１９にボルト挿入孔９９を設けるために必要な肉厚を確保することができる。この切欠部２５，２７間の長さは、クラッチ部材１５の環状基部６１の外径より大きく設定されている。また、各々の切欠部２５，２７の周方向幅は、クラッチ部材１５の最外径側における軸方向幅よりも広く設定されている。この切欠部２５，２７からクラッチ部材１５をケース本体１９に収容させることができる。また、切欠部２５，２７は、デフケース３の回転軸心に対して対称に設けられている。このように切欠部２５，２７を対称に設けることにより、クラッチ部材１５を開口１７の中心からずらして挿入する必要がなく、ケース本体１９の回転バランスを保持しつつ、クラッチ部材１５の組付作業性を向上することができる。
【００３４】
このような切欠部２５，２７からケース本体１９へのクラッチ部材１５の収容は、図３の仮想線で示すように、まず、切欠部２５，２７に合わせてクラッチ部材１５の環状基部６１を正規の軸方向位置から９０°ずらして位置させ、切欠部２５，２７からケース本体１９の内部にクラッチ部材１５を挿入する。次に、ケース本体１９の内部のピニオン５の軸心が位置するケース本体１９の軸方向位置付近で、クラッチ部材１５の係合部６３側がケース本体１９の側壁６９に対向するようにクラッチ部材１５を軸方向に９０°回転させる。このとき、あるいはこの前の状態で、クラッチ部材１５の係合部６３とケース本体１９の側壁６９の係合口７１との位置が合うようにクラッチ部材１５を回転させておく。そして、クラッチ部材１５をケース本体１９の側壁６９側に移動させ、係合部６３と係合口７１とを係合させてクラッチ部材１５のケース本体１９に対する収容を完了する。このように開口１７の周縁に切欠部２５，２７を設けることにより、デファレンシャル装置１の動力伝達やデフケース３によるピニオン５の支持に影響を与えることなく、クラッチ部材１５をデフケース３に収容することができる。
【００３５】
なお、デフケース３の側壁６９側に配置されるサイドギヤ７は、クラッチ部材１５などを一体的に有する場合、あるいは伝達トルクが大きい設定のときには、部材の外径が開口１７よりも大径になることがあり得る。このような場合にも、開口１７の周縁にそれらのサイドギヤ７のサイズが軸方向位置を９０°（広範囲な発明の技術的構成の特徴によれば軸方向位置を所定角度）ずらすことにより、切欠部２５，２７から外径サイズが大径のサイドギヤ部材であってもデフケース３に収容することができる。
【００３６】
このようなデファレンシャル装置１では、ケース本体１９の開口１７の周縁にクラッチ部材１５をケース本体１９に収容可能な切欠部２５，２７が設けられているので、クラッチ部材１５がケース本体１９の開口１７の内径よりも大きな外径を有していても、切欠部２５，２７からクラッチ部材１５をデフケース３内に収容させることができる。
【００３７】
また、切欠部２５，２７は、カバー体２３を固定する複数のボルト２１のうち隣り合うボルト２１，２１間に位置されているので、切欠部２５，２７を設けるために開口１７の外径側に設けられたボルト２１を締結させるための肉部を減じる必要がなく、カバー体２３の固定に影響を与えることがない。
【００３８】
なお、従来技術においては、ボルト２１より外径側にデフケース本体２９とエンドカバー３１とのセンタリング部を位置させているが、これによりボルト２１の取付位置が内径側になり、結局開口が小径になってしまうので、本発明のように開口の内周径を大きく確保することはできない。
【００３９】
デファレンシャル装置１では、ケース本体１９の開口１７の内径に規制があったとしても、開口１７の内径よりも大きな外径を有するクラッチ部材１５を収容することができる。
【００４０】
また、切欠部２５，２７は、デフケース３の回転軸心に対して対称に設けられているので、クラッチ部材１５を開口１７の中心からずらして挿入する必要がなく、クラッチ部材１５の組付作業性を向上することができる。加えて、デフケース３の回転バランスを均等に保持することができる。
【００４１】
なお、本発明のデファレンシャル装置では、切欠部からデフケースに収容される部材をクラッチ部材としているが、上述したようにクラッチ部材を一体的に有したサイドギヤや通常のサイドギヤであっても、デフケースに収容される収容部材のうち最大径の外径を有する部材に合わせて切欠部を設けて、この最大径の部材をデフケースに収容できる構成としてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１…デファレンシャル装置
３…デフケース
５…ピニオン
７，９…サイドギヤ
１１…差動機構
１３…断続部
１５…クラッチ部材
１７…開口
１９…ケース本体
２１…ボルト
２３…カバー体
２５，２７…切欠部
【図１】
2012172794.tif 000003
【図２】
2012172794.tif 000004
【図３】
2012172794.tif 000005