(57)【要約】【課題】摺動部の潤滑性を向上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】潤滑油が流入されるデフケースと、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差動ギヤと、この差動ギヤと噛み合って相対回転可能な一対の出力ギヤ７，９とを有する差動機構と、デフケースと出力ギヤ７，９との間に設けられ摺動により差動機構の差動を制限する摺動部１３とを備えたデファレンシャル装置において、摺動部１３を、所定の間隔を隔てて設けられ潤滑油を保持する複数の太溝部１５と、この複数の太溝部１５の間に設けられた摺動面１７と、この摺動面１７に形成され太溝部１５より細く形成され太溝部１５内に流入された潤滑油を保持する複数の細溝部１９とした。【選択図】図２
2017057965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油が流入されるデフケースと、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差動ギヤと、この差動ギヤと噛み合って相対回転可能な一対の出力ギヤとを有する差動機構と、前記デフケースと前記出力ギヤとの間に設けられ摺動により前記差動機構の差動を制限する摺動部とを備えたデファレンシャル装置であって、
前記摺動部は、所定の間隔を隔てて設けられ前記潤滑油を保持する複数の太溝部と、この複数の太溝部の間に設けられた摺動面と、この摺動面に形成され前記太溝部より細く形成され前記太溝部内に流入された前記潤滑油を保持する複数の細溝部とからな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、
前記細溝部は、前記太溝部に沿って所定の間隔で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３】
請求項１又は２記載のデファレンシャル装置であって、
前記細溝部は、表面粗さがRa0.8以上であって、深さが5μm以上に設定さ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、潤滑油が流入されるデフケースと、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差動ギヤと、この差動ギヤと噛み合って相対回転可能な一対の出力ギヤとを有する差動機構と、デフケースと出力ギヤとの間に設けられ摺動により差動機構の差動を制限する摺動部としての摩擦部とを備えた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、摩擦部の摺動面に、ショットブラスト処理を施すことによって、摺動面に複数の凹みを形成し、摩擦部に供給された潤滑油を複数の凹みによって保持し、摩擦部における耐久性を向上している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２４２３７７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、上記特許文献１のようなデファレンシャル装置では、摺動部の摺動面に複数の凹みが設けられているだけであるので、摺動部に流入した潤滑油が摺動面からすぐに流出し易く、潤滑油の保持が十分になされずに潤滑性が低下していた。
【０００６】
そこで、この発明は、摺動部の潤滑性を向上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】
【０００７】
本発明は、潤滑油が流入されるデフケースと、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差動ギヤと、この差動ギヤと噛み合って相対回転可能な一対の出力ギヤとを有する差動機構と、前記デフケースと前記出力ギヤとの間に設けられ摺動により前記差動機構の差動を制限する摺動部とを備えたデファレンシャル装置であって、前記摺動部は、所定の間隔を隔てて設けられ前記潤滑油を保持する複数の太溝部と、この複数の太溝部の間に設けられた摺動面と、この摺動面に形成され前記太溝部より細く形成され前記太溝部内に流入された前記潤滑油を保持する複数の細溝部とからなることを特徴とする。
【０００８】
このデファレンシャル装置では、摺動部が、所定の間隔を隔てて設けられ潤滑油を保持する複数の太溝部を有するので、複数の太溝部の間に設けられた摺動面に流入された潤滑油の流出を抑制し、摺動面に対して十分な潤滑油を供給することができる。
【０００９】
また、摺動面には、太溝部より細く形成され太溝部内に流入された潤滑油を保持する複数の細溝部が形成されているので、太溝部内からの潤滑油の流出をさらに抑制でき、摺動部における潤滑油の保持を安定して行うことができる。
【００１０】
従って、このようなデファレンシャル装置では、複数の太溝部と複数の細溝部とによって摺動面に対して十分な潤滑油を保持することができ、摺動部の潤滑性を向上することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、摺動部の潤滑性を向上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】
【００１２】
【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サイドギヤの拡大図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るデファレンシャル装置の摺動部材の拡大図である。
【図４】比較例１の摺動面の拡大図である。
【図５】比較例２の摺動面の拡大図である。
【図６】実施例１の摺動面の拡大図である。
【図７】実施例２の摺動面の拡大図である。
【図８】比較例１の３種類の温度における差動回転速度に対する摩擦係数の変化を示す図である。
【図９】比較例２の３種類の温度における差動回転速度に対する摩擦係数の変化を示す図である。
【図１０】実施例１の３種類の温度における差動回転速度に対する摩擦係数の変化を示す図である。
【図１１】実施例２の３種類の温度における差動回転速度に対する摩擦係数の変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１〜図１１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。
【００１４】
本実施の形態に係るデファレンシャル装置１は、潤滑油が流入されるデフケース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差動ギヤとしてのピニオン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出力ギヤとしてのサイドギヤ７，９を有する差動機構１１と、デフケース３とサイドギヤ７，９との間に設けられ摺動により差動機構１１の差動を制限する摺動部１３とを備えている。
【００１５】
そして、摺動部１３は、所定の間隔を隔てて設けられ潤滑油を保持する複数の太溝部１５と、この複数の太溝部１５の間に設けられた摺動面１７と、この摺動面１７に形成され太溝部１５より細く形成され太溝部１５内に流入された潤滑油を保持する複数の細溝部１９とからなる。
【００１６】
また、細溝部１９は、太溝部１５に沿って所定の間隔で設けられている。
【００１７】
さらに、細溝部１９は、表面粗さがRa0.8以上であって、深さが5μm以上に設定されている。
【００１８】
図１に示すように、差動機構１１は、デフケース３と、ピニオンシャフト２１と、ピニオン５と、一対のサイドギヤ７，９とを備えている。
【００１９】
デフケース３は、軸方向両側に形成されたボス部２３，２５のそれぞれの外周でベアリング（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。
【００２０】
このデフケース３には、リングギヤ（不図示）が固定されるフランジ部２７が形成され、リングギヤが駆動力を伝達する動力伝達ギヤ（不図示）と噛み合い、駆動力が伝達されてデフケース３を回転駆動させる。
【００２１】
このようなデフケース３には、内部と外部とを連通する複数の孔部２９が設けられ、デフケース３の回転により静止系部材内に収容された潤滑油をリングギヤによって掻き上げ、掻き上げられた潤滑油が孔部２９を介してデフケース３内に流入される。
【００２２】
このように潤滑油が流入されるデフケース３内には、ピニオンシャフト２１と、ピニオン５と、一対のサイドギヤ７，９と、摺動部１３を構成する摺動部材３１とが収容配置されている。
【００２３】
ピニオンシャフト２１は、端部をデフケース３に係合してピン３３で抜け止め及び回り止めされ、デフケース３と一体に回転駆動される。このピニオンシャフト２１には、ピニオン５が支承されている。
【００２４】
ピニオン５は、デフケース３の周方向等間隔に複数配置され、それぞれピニオンシャフト２１に支承されてデフケース３の回転によって公転する。このピニオン５の背面側とデフケース３との径方向間には、ピニオン５の径方向への移動を受ける球面ワッシャ３５が配置されている。
【００２５】
このようなピニオン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ピニオンシャフト２１に自転可能に支持されている。
【００２６】
一対のサイドギヤ７，９は、デフケース３内に相対回転可能に収容され、ピニオン５と噛み合っている。また、一対のサイドギヤ７，９の軸方向間には、一対のサイドギヤ７，９に対して予圧を付与する付勢部材３７が配置されている。
【００２７】
この一対のサイドギヤ７，９は、内周側にスプライン形状の連結部３９，４１が設けられ、出力側の部材に連結された駆動軸（不図示）がサイドギヤ７，９と一体回転可能に連結され、デフケース３に入力された駆動力を出力側の部材へ出力する。
【００２８】
このような一対のサイドギヤ７，９とデフケース３との間には、一対のサイドギヤ７，９と摺動することにより差動機構１１の差動を制限する摺動部材３１がそれぞれ配置されている。
【００２９】
摺動部材３１は、環状に形成され、内径側にデフケース３に設けられた凹部４３と回転方向に係合する係合部４５が設けられ、デフケース３に対して回り止めされ、デフケース３と一体回転する。
【００３０】
この摺動部材３１の外径側には、一対のサイドギヤ７，９の外形形状に沿って傾斜された摩擦部４７が設けられている。この摩擦部４７には、図３に示すように、一対のサイドギヤ７，９との対向面に回転方向に所定の間隔を隔てて複数の溝部４９が設けられている。
【００３１】
このような摩擦部４７は、差動機構１１の回転状況に応じて一対のサイドギヤ７，９と摺動することにより、差動機構１１の差動を制限する摺動部１３を構成し、この摺動部１３は、トルク感応型のコーンクラッチとなっている。
【００３２】
図１〜図３に示すように、摺動部１３は、一対のサイドギヤ７，９と摺動部材３１の摩擦部４７との対向面に設けられ、一対のサイドギヤ７，９の対向面にそれぞれ設けられた複数の太溝部１５と、摺動面１７と、複数の細溝部１９とを備えている。
【００３３】
複数の太溝部１５は、一対のサイドギヤ７，９の摺動部材３１，３１との対向面にそれぞれ一対のサイドギヤ７，９の回転方向に沿って形成されると共に、軸方向に所定の間隔を隔てて複数設けられている。
【００３４】
この複数の太溝部１５は、摺動部１３に流入された潤滑油を内部に流入させ易くし、内部に流入された潤滑油を保持して、摺動部１３における潤滑油の油量を十分に確保させる。このような複数の太溝部１５の間には、それぞれ摺動面１７が設けられている。
【００３５】
摺動面１７は、複数の太溝部１５間のそれぞれの底面となっており、差動機構１１の回転状況に応じて摺動部材３１の摩擦部４７と摺動し、差動機構１１の差動を制限する。この摺動面１７には、それぞれ複数の細溝部１９が設けられている。
【００３６】
複数の細溝部１９は、摺動面１７に太溝部１５より細く形成され、太溝部１５と同方向に太溝部１５に沿って所定の間隔を隔てて複数設けられている。この複数の細溝部１９は、表面粗さがRa0.8以上であり、深さが5μm以上となるように設定されている。
【００３７】
このような複数の細溝部１９は、複数の太溝部１５内にそれぞれ流入された潤滑油を保持し、太溝部１５内からの潤滑油の流出を抑制し、摺動部１３における潤滑性を向上させ、摺動部１３の耐久性を向上することができる。
【００３８】
ここで、本発明に従わない比較例と、本発明に従う実施例との耐久試験後における摺動面１７の状態をレーザー顕微鏡によって観察した。その結果を図４〜図７に示す。
【００３９】
なお、比較例１は、細溝部１９の表面粗さがRa0.4、深さが0.8μmであり、比較例２は、細溝部１９の表面粗さがRa0,4、深さが0.9μmであり、実施例１は、細溝部１９の表面粗さがRa0.8、深さが5.1μmであり、実施例２は、細溝部１９の表面粗さがRa0.9、深さが6.1μmであった。
【００４０】
図４〜図７から明らかなように、比較例１，２では、摺動面１７において、複数の細溝部１９が摩耗して平滑になっているのに対して、実施例１，２では、摺動面１７において、複数の細溝部１９が残っていることがわかる。
【００４１】
次に、比較例１，２と実施例１，２とにおいて、３種類の温度における差動回転速度に対する摩擦係数（μ）の変化を測定した。その結果を図８〜図１１に示す。
【００４２】
図８〜図１１から明らかなように、比較例１，２では、差動回転速度に対する摩擦係数の変化（勾配）が大きくなっており、摺動面１７における潤滑性が低下しているのに対して、実施例１，２では、差動回転速度に対する摩擦係数の変化（勾配）が小さく、摺動面１７における潤滑性が向上されているのがわかる。
【００４３】
以上のことから、細溝部１９の表面粗さをRa0.8以上、深さを5μm以上とすることにより、摺動部１３における潤滑性を向上することができるということがわかる。
【００４４】
このようなデファレンシャル装置１では、摺動部１３が、所定の間隔を隔てて設けられ潤滑油を保持する複数の太溝部１５を有するので、複数の太溝部１５の間に設けられた摺動面１７に流入された潤滑油の流出を抑制し、摺動面１７に対して十分な潤滑油を供給することができる。
【００４５】
また、摺動面１７には、太溝部１５より細く形成され太溝部１５内に流入された潤滑油を保持する複数の細溝部１９が形成されているので、太溝部１５内からの潤滑油の流出をさらに抑制でき、摺動部１３における潤滑油の保持を安定して行うことができる。
【００４６】
従って、このようなデファレンシャル装置１では、複数の太溝部１５と複数の細溝部１９とによって摺動面１７に対して十分な潤滑油を保持することができ、摺動部１３の潤滑性を向上することができる。
【００４７】
また、細溝部１９は、太溝部１５に沿って所定の間隔で設けられているので、太溝部１５内に流入された潤滑油が細溝部１９内に流入し易く、細溝部１９内に潤滑油を十分に供給することができる。加えて、太溝部１５内の摺動面１７に対して、細溝部１９を設け易く、細溝部１９の加工性を向上することができる。
【００４８】
さらに、細溝部１９は、表面粗さがRa0.8以上であって、深さが5μm以上に設定されているので、耐摩耗性に優れ、潤滑性を向上することができる摺動部１３を得ることができ、摺動部１３の耐久性を向上することができる。
【００４９】
なお、本発明の実施の形態に係るデファレンシャル装置では、複数の細溝部が太溝部に沿って設けられているが、これに限らず、例えば、細溝部を太溝部と交差や直交する方向に設ける、或いは細溝部を格子状に設けるなど、複数の細溝部の配置形状はどのようなものであってもよい。
【００５０】
また、複数の太溝部と摺動面と複数の細溝部とは、一対のサイドギヤ側に設けられているが、これに限らず、複数の太溝部と摺動面と複数の細溝部とを摺動部材側に設けてもよい。
【００５１】
加えて、一対のサイドギヤとデフケースとの間に摺動部材を設けなくともよく、この場合には、複数の太溝部と摺動面と複数の細溝部とをデフケース側に設けてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１…デファレンシャル装置
３…デフケース
５…ピニオン（差動ギヤ）
７，９…サイドギヤ（出力ギヤ）
１１…差動機構
１３…摺動部
１５…太溝部
１７…摺動面
１９…細溝部
【図１】
2017057965.tif 000003
【図２】
2017057965.tif 000004
【図３】
2017057965.tif 000005
【図４】
2017057965.tif 000006
【図５】
2017057965.tif 000007
【図６】
2017057965.tif 000008
【図７】
2017057965.tif 000009
【図８】
2017057965.tif 000010
【図９】
2017057965.tif 000011
【図１０】
2017057965.tif 000012
【図１１】
2017057965.tif 000013