(57)【要約】【課題】リングギヤからピニオンギヤへケースを介さずに動力伝達をする構成のディファレンシャル装置において、動力伝達部の強度を高くする。【解決手段】動力源からの動力が外周歯１１ｇから本体１１ａへと伝達されるリングギヤ１１と、リングギヤ１１の本体１１ａと一体的に回転するピニオンシャフト１２と、ピニオンシャフト１２を軸として回転可能に組み付けられたピニオンギヤ１３と、ピニオンシャフト１２と直交する回転軸を有しピニオンギヤ１３に噛合う複数のサイドギヤ１４と、を具備し、ピニオンシャフト１２とリングギヤ１１の本体１１ａとの間には、ピニオンシャフト１２をリングギヤ１１に対して組み付ける組付部材１５が配設され、組付部材１５には、ピニオンシャフト１２の両端部１２ａが嵌合する嵌合穴１５ａが形成され、組付部材１５は、リングギヤ１１の本体１１ａと一体的に設けられることを特徴とする。【選択図】図２
2017194156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源からの動力が外周歯から本体へと伝達されるリングギヤと、
前記リングギヤの前記本体と一体的に回転するピニオンシャフトと、
前記ピニオンシャフトを軸として回転可能に組み付けられたピニオンギヤと、
前記ピニオンシャフトと直交する回転軸を有し前記ピニオンギヤに噛合う複数のサイドギヤと、を具備し、
前記ピニオンシャフトと前記リングギヤの前記本体との間には、前記ピニオンシャフトを前記リングギヤに対して組み付ける組付部材が配設され、
前記組付部材には、前記ピニオンシャフトの両端部が嵌合する嵌合穴が形成され、前記組付部材は、前記リングギヤの前記本体と一体的に設けられる
ことを特徴とするディファレンシャル装置。
【請求項２】
前記組付部材は、前記リングギヤの前記本体を切り欠いて形成される切欠部に設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載のディファレンシャル装置。
【請求項３】
前記リングギヤの前記本体と平行な面における、前記組付部材の前記本体に組み付く端部の幅を、前記組付部材の前記ピニオンギヤ側の端部の幅よりも大きく構成する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のディファレンシャル装置。
【請求項４】
前記リングギヤの前記本体と直交する面における、前記組付部材の前記ピニオンギヤ側の端部の幅を、前記組付部材の前記本体に組み付く端部の幅よりも大きく構成する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のディファレンシャル装置。
【請求項５】
前記組付部材の材質は、前記リングギヤの材質よりも比重が軽い
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のディ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、エンジンやモータなどの動力源の動力を駆動軸に伝達するディファレンシャル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のトランスミッション（変速機）に付帯されるディファレンシャル装置がある。ディファレンシャル装置は、エンジンやモータ等の動力源からトランスミッションに入力される動力を駆動輪に伝達するため、トランスミッションのファイナルドライブギヤから出力される動力を駆動軸へ伝達する。
【０００３】
このようなディファレンシャル装置においては、ディファレンシャル装置の筐体であるケースの内部に複数のギヤが配設されている。複数のギヤは、ケースに付帯されたピニオンシャフトを回転軸として向かい合うように配設される２つのピニオンギヤと、当該２つのピニオンギヤに噛み合う２つのサイドギヤから構成される。各サイドギヤは、各駆動輪へ動力伝達を行うドライブシャフトにそれぞれ配設される（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
上述の構成により、トランスミッションの出力側へ伝達される動力は、トランスミッションのファイナルドライブギヤからディファレンシャル装置に伝達される。ここで、特許文献１では、ディファレンシャル装置のファイナルドリブンギヤであるリングギヤから入力された動力は、リングギヤと一体に配設されるケースに伝達され、当該ケースに付帯されるピニオンシャフトに伝達される。
【０００５】
しかし、このようにリングギヤからピニオンシャフトまでの動力伝達の途中でケースを介す構成であると、ケースに負荷がかかる。この場合、動力伝達に関係するケースの部分の強度を確保するため、ケースの一部を厚くする必要があり、ケースの形状の自由度が制約されることとなる。
【０００６】
この課題を解決するため、ファイナルドリブンギヤであるリングギヤからケースを介さずに、直接ピニオンシャフトへ動力を伝達する構造がある（例えば、特許文献２参照）。この構成によれば、ケースに動力が伝達されないので、ケースの形状の自由度が高くなる。特許文献２においては、リングギヤの本体とピニオンシャフトとを直接連結している。
【０００７】
しかしながら、リングギヤとピニオンシャフトを直接連結するためには、ピニオンシャフトの端部に切欠きを形成しなければならない。すると、ピニオンシャフトの端部の径が細くなり、強度が低下するおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−１８０５７７号公報
【特許文献２】特開２０１２−０６７８２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、リングギヤからピニオンギヤへケースを介さずに動力伝達をする構成のディファレンシャル装置において動力伝達部の強度を高くすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため本発明にかかるディファレンシャル装置（１）は、動力源からの動力が外周歯（１１ｇ）から本体（１１ａ）へと伝達されるリングギヤ（１１）と、リングギヤ（１１）の本体（１１ａ）と一体的に回転するピニオンシャフト（１２）と、ピニオンシャフト（１２）を軸として回転可能に組み付けられたピニオンギヤ（１３）と、ピニオンシャフト（１２）と直交する回転軸を有しピニオンギヤ（１３）に噛合う複数のサイドギヤ（１４）と、を具備し、ピニオンシャフト（１２）とリングギヤ（１１）の本体（１１ａ）との間には、ピニオンシャフト（１２）をリングギヤ（１１）に対して組み付ける組付部材（１５）が配設され、組付部材（１５）には、ピニオンシャフト（１２）の両端部（１２ａ）が嵌合する嵌合穴（１５ａ）が形成され、組付部材（１５）は、リングギヤ（１１）の本体（１１ａ）と一体的に設けられる。
【００１１】
このように、組付部材（１５）にピニオンシャフト（１２）の端部（１２ａ）が嵌合する構成とすると、ピニオンシャフト（１２）の強度の低下を防止する。すなわち、リングギヤ（１１）の本体（１１ａ）とピニオンシャフト（１２）とを直接組み付ける場合においては、ピニオンシャフト（１２）の端部（１２ａ）の一部を切り欠くなど、ピニオンシャフト（１２）の一部を切削等の加工を施す必要が生ずるが、この場合にはピニオンシャフト（１２）の径が細くなる。これに対して、上記構成とすると、ピニオンシャフト（１２）の端部を加工する必要がなくピニオンシャフト（１２）の径を細くしなくともよいため、リングギヤ（１１）の本体（１１ａ）からピニオンシャフト（１２）へ動力を伝達する部分である動力伝達部の強度が高くなる。
【００１２】
また、上記構成のディファレンシャル装置（１）において、組付部材（１５）は、リングギヤ（１１）の本体（１１ａ）を切り欠いて形成される切欠部（１１ｃ）に設けられることとしてもよい。このように、本体（１１ａ）を切り欠いて形成される切欠部（１１ｃ）に組付部材（１５）を設ける構造としたことで、組付部材（１５）をピニオンシャフト（１２）の径よりも大きく構成する等の調整をすることができ、組付部材（１５）の強度をより高く調整することができる。
【００１３】
また、上記構成のディファレンシャル装置（１）において、リングギヤ（１１）の本体（１１ａ）と平行な面における、組付部材（１５）の本体（１１ａ）に組み付く端部の幅（Ｌ１）を、組付部材（１５）のピニオンギヤ（１３）側の端部の幅（Ｌ２）よりも大きく構成することとしてもよい。このように、組付部材（１５）の本体（１１ａ）に組み付く端部の幅（Ｌ１）を、組付部材（１５）のピニオンギヤ（１３）側の端部の幅（Ｌ２）よりも大きく構成することで、リングギヤ（１１）の本体（１１ａ）側の組付部材（１５）の強度を高くすることができる。
【００１４】
また、上記構成のディファレンシャル装置（１）において、リングギヤ（１１）の本体（１１ａ）と直交する面における、組付部材（１５）のピニオンギヤ（１３）側の端部の幅（Ｗ２）を、組付部材（１５）の本体（１１ａ）に組み付く端部の幅（Ｗ１）よりも大きく構成することとしてもよい。このように、組付部材（１５）のピニオンギヤ（１３）側の端部の幅（Ｗ２）を、組付部材（１５）の本体（１１ａ）に組み付く端部の幅（Ｗ１）よりも大きく構成することで、ピニオンギヤ（１３）側の組付部材（１５）の強度を高くすることができる。
【００１５】
また、上記構成のディファレンシャル装置（１）において、組付部材（１５）の材質は、リングギヤ（１１）の材質よりも比重が軽いこととしてもよい。このように、組付部材（１５）の材質を軽量化することで、強度を保ちつつも、ディファレンシャル装置（１）の全体の軽量化を図ることができる。  
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態の対応する構成要素の符号を本発明の一例として示したものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、リングギヤからピニオンギヤへケースを介さずに動力伝達をする構成のディファレンシャル装置において、動力伝達部の強度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ディファレンシャル装置の全体断面図である。
【図２】ディファレンシャル装置の一部部材を省略した側断面図である。
【図３】組付部材のリングギヤ及びピニオンシャフトと組み付く部分の大きさを示す拡大断面図で、（ａ）は組付部材の外側の断面図、（ｂ）は組付部材の内側の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して本実施形態を詳細に説明する。図１は、ディファレンシャル装置１の全体断面図である。図２は、ディファレンシャル装置１の一部部材を省略した側断面図である。なお、図１は、図２のＡ−Ａ断面図となっている。また、図２においては、サイドギヤ１４やケース２０等を省略している。
【００１９】
図１及び図２に示すように、ディファレンシャル装置１は、リングギヤ１１と、リングギヤ１１からの動力が伝達されるピニオンシャフト１２と、ピニオンシャフト１２を軸として回転する２つのピニオンギヤ１３と、ピニオンギヤ１３と噛合う２つのサイドギヤ１４と、ピニオンシャフト１２の両端部を保持する組付部材１５と、を有し、これらが外部筐体であるディファレンシャル装置１のケース２０内に組みつけられている。
【００２０】
以上の部材を有することで、ディファレンシャル装置１は、不図示のファイナルドライブギヤから伝達される動力を、ドライブシャフト３０に伝達する。以下の説明において、動力がリングギヤ１１から組付部材１５を介してピニオンシャフト１２に至る部分を特に動力伝達部と称す。以下、各部材の詳細構成について説明する。
【００２１】
リングギヤ１１は、不図示のトランスミッションのファイナルドライブギヤからの動力が伝達されるもので、外周面に動力源からの動力を受ける外周歯１１ｇが形成される。外周歯１１ｇに伝達された動力は、内周側のリングギヤ１１の本体１１ａへと伝達される。
【００２２】
ピニオンシャフト１２は、その両方の端部１２ａが組付部材１５の嵌合穴１５ａに嵌合する（図２参照）。そして、組付部材１５は、リングギヤ１１の本体１１ａに対して組み付いている。このため、リングギヤ１１の本体１１ａとピニオンシャフト１２とは、組付部材１５を介して一体的に回転する。
【００２３】
ピニオンギヤ１３は、ピニオンシャフト１２を回転軸として、一対のギヤが回転可能に組みつけられている。ピニオンギヤ１３はピニオンシャフト１２の軸方向に複数（本実施形態では２つ）配設されている。なお、ピニオンギヤ１３は、組付部材１５に対して摺動する構成となっている。
【００２４】
サイドギヤ１４は、図１に示すように、ピニオンシャフト１２と直交する回転軸を有し複数のピニオンギヤ１３に噛合う。２つのサイドギヤ１４は、それぞれ、駆動軸である左右のドライブシャフト３０に対してスプライン結合される。
【００２５】
ディファレンシャル装置１のケース２０は、図１に示すように、リングギヤ１１の本体１１ａを覆うように設けられる。このため、ケース２０は、リングギヤ１１の本体１１ａに組み付く組付部材１５、組付部材１５に両端部を保持されるピニオンシャフト１２、ピニオンシャフト１２の動力が伝わる一対のピニオンギヤ１３と一対のサイドギヤ１４の外周を覆うこととなる。ケース２０は、外部に対してベアリング４０で保持されるため、リングギヤ１１の回転に伴って回転自在である。
【００２６】
ケース２０の材料は、一般的に用いられる鋳鉄等の金属の他、軽量合金や樹脂等の軽量部材を用いることができる。軽量部材でケース２０を構成すると、装置全体の軽量化を図ることができ、好ましい。特に、本実施形態の構成においては、リングギヤ１１からの動力が直接ピニオンシャフト１２に伝達され、ケース２０を動力が伝わらないため、ケース２０に動力伝達に耐えるほどの高い強度は必要がない。このため、より軽量の部材、例えば、軽量合金や樹脂等を用いることができる。このように、リングギヤ１１の材質である鉄より、比重の軽い部材を用いれば、装置全体が軽量となる。
【００２７】
次に、本実施形態の組付部材１５の具体的構成を説明する。図１及び図２に示すように、組付部材１５は、リングギヤ１１の本体１１ａとピニオンシャフト１２との間に配設される。ピニオンシャフト１２は、２つの組付部材１５に保持される。具体的には、組付部材１５には、嵌合穴１５ａが形成され、当該嵌合穴１５ａの内部に、ピニオンシャフト１２の両方の端部１２ａが嵌入する。こうして、２つの組付部材１５とピニオンシャフト１２とが一体的に組み付けられる。
【００２８】
また、組付部材１５の外部は、リングギヤ１１の本体１１ａと一体的に設けられる。具体的には、図２に示すように、リングギヤ１１の本体１１ａの２箇所に、互いに対向するように切欠部１１ｃが切り欠かれる。そして、リングギヤ１１の切欠部１１ｃに組付部材１５の外部が嵌入する。こうして、２つの組付部材１５がリングギヤ１１に対して一体的に組み付く。この構成により、リングギヤ１１、組付部材１５及びピニオンシャフト１２が一体的に構成され、リングギヤ１１に伝達された動力が組付部材１５を介してピニオンシャフト１２に伝達されることとなる。
【００２９】
次に、図３を用いて組付部材１５の形状を具体的に説明する。図３は、組付部材のリングギヤ及びピニオンシャフトと組み付く部分の大きさを示す拡大断面図である。具体的に、図３（ａ）は、組付部材１５の外側の断面図であり、図２におけるＢ−Ｂ断面図である。図３（ｂ）は、組付部材１５の内側の断面図であり、図２におけるＣ−Ｃ断面図である。
【００３０】
リングギヤ１１の本体１１ａと平行な面（図３の左右方向に延びる面）における、組付部材１５の本体１１ａに組み付く端部の幅Ｌ１（図３（ａ）参照）は、組付部材１５のピニオンギヤ１３側の端部の幅Ｌ２（図３（ｂ）参照）よりも大きく構成される。リングギヤ１１では、外周歯１１ｇが得た動力を、切欠部１１ｃを介して組付部材１５に伝達することとなるが、切欠部１１ｃに当接する組付部材１５の外側の端部の幅Ｌ１を、組付部材１５の内側の端部の幅Ｌ２よりも大きくすることで、剛性を高めることができる。
【００３１】
また、リングギヤ１１の本体１１ａと直交する面（図３の上下方向に延びる面）における、組付部材１５のピニオンギヤ１３側の端部の幅Ｗ２（図３（ｂ）参照）は、組付部材１５の本体１１ａに組み付く端部の幅Ｗ１（図３（ａ）参照）よりも大きく構成される。このように、組付部材１５の本体１１ａ側であるが切欠部１１ｃに対して組み付かない部分の幅を狭くすることで小型化を図りつつ、ピニオンギヤ１３側の面を大きく構成し、ピニオンギヤ１３の当接可能な面の全体と当接させることができる。
【００３２】
以上のように、上記構成のディファレンシャル装置１のように、組付部材１５にピニオンシャフト１２の端部１２ａが嵌合する構成とすると、ピニオンシャフト１２の強度の低下を防止する。
【００３３】
すなわち、リングギヤ１１の本体１１ａとピニオンシャフト１２とを直接組み付ける場合においては、ピニオンシャフト１２の端部１２ａの一部を切り欠くなど、ピニオンシャフト１２の一部を切削等の加工を施す必要が生ずる。この場合には、ピニオンシャフト１２の径が細くなり、強度が低下するおそれがある。
【００３４】
これに対して、上記構成とすると、ピニオンシャフト１２の端部を加工する必要がなくピニオンシャフト１２の径を細くしなくともよいため、リングギヤ１１の本体１１ａからピニオンシャフト１２へ動力を伝達する部分である動力伝達部の強度が高くなる。
【００３５】
また、上記構成のディファレンシャル装置１において、組付部材１５は、リングギヤ１１の本体１１ａを切り欠いて形成される切欠部１１ｃに設けられることとしてもよい。このように、本体１１ａを切り欠いて形成される切欠部１１ｃに組付部材１５を設ける構造としたことで、組付部材１５をピニオンシャフト１２の径よりも大きく構成する等の調整をすることができ、組付部材１５の強度をより高く調整することができる。
【００３６】
また、上記構成のディファレンシャル装置１において、リングギヤ１１の本体１１ａと平行な面における、組付部材１５の本体１１ａに組み付く端部の幅Ｌ１を、組付部材１５のピニオンギヤ１３側の端部の幅Ｌ２よりも大きく構成することとしてもよい。このように、組付部材１５の本体１１ａに組み付く端部の幅Ｌ１を、組付部材１５のピニオンギヤ１３側の端部の幅Ｌ２よりも大きく構成することで、リングギヤ１１の本体１１ａ側の組付部材１５の強度を高くすることができる。
【００３７】
また、上記構成のディファレンシャル装置１において、リングギヤ１１の本体１１ａと直交する面における、組付部材１５のピニオンギヤ１３側の端部の幅Ｗ２を、組付部材１５の本体１１ａに組み付く端部の幅Ｗ１よりも大きく構成することとしてもよい。このように、組付部材１５のピニオンギヤ１３側の端部の幅Ｗ２を、組付部材１５の本体１１ａに組み付く端部の幅Ｗ１よりも大きく構成することで、ピニオンギヤ１３側の組付部材１５の強度を高くすることができる。
【００３８】
また、上記構成のディファレンシャル装置１において、組付部材１５の材質は、リングギヤ１１の材質よりも比重が軽いこととしてもよい。このように、組付部材１５の材質を軽量化することで、強度を保ちつつも、ディファレンシャル装置１の全体の軽量化を図ることができる。
【００３９】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。
【００４０】
上述の実施形態においては、ケース２０内に２つのピニオンギヤ１３が設けられた構成を例示したが、これに限るものではなく、ケース２０内に１つ又は３つ以上のピニオンギヤ１３が設けられた構成としてもよい。すなわち、上述の実施形態では、サイドギヤ１４に対して、その周方向の１８０度ごとに２つのピニオンギヤ１３が噛合う構成を例示しているが、サイドギヤ１４に１つのピニオンギヤ１３が噛合う構成であっても、サイドギヤ１４の周方向の１２０度ごとに３つのピニオンギヤ１３が噛合う構成であっても、サイドギヤ１４の周方向の９０度ごとに４つのピニオンギヤ１３が噛合う構成であってもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１…ディファレンシャル装置
１１…リングギヤ
１１ａ…本体
１１ｃ…切欠部
１１ｇ…外周歯
１２…ピニオンシャフト
１２ａ…端部
１３…ピニオンギヤ
１４…サイドギヤ
１５…組付部材
１５ａ…嵌合穴
２０…ケース
３０…ドライブシャフト
４０…ベアリング
【図１】
2017194156.tif 000003
【図２】
2017194156.tif 000004
【図３】
2017194156.tif 000005