(57)【要約】      （修正有）【課題】ディファレンシャルとトランスファとが一体化されて部品点数が少なくなり、構造をより簡単で小型にすることができるディファレンシャルおよびトランスファ機構を提供する。【解決手段】ディファレンシャル８と、トランスファ１３と、トランスアクスルケース１２ａおよびトランスファケース１３ａとを備え、ディファレンシャル８が、第１のボス部２５ｂおよび第２のボス部２５ｃを有するディファレンシャルケース２５と、ピニオンシャフト３５と、一対のピニオンギヤ３１、３２と、第１のサイドギヤ３３と、第２のサイドギヤ３４とを備え、トランスファ１３が、リングギヤ４１と、ピニオンギヤ４３と、プロペラシャフト１４とを備えたディファレンシャルおよびトランスファ機構において、ディファレンシャル８が、第２のボス部２５ｃに一体的に形成された延在部２５ｄを有し、リングギヤ４１が、延在部２５ｄに固定されて支持されたことを特徴とする。【選択図】図２
2009019714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右車輪の差動を許容するディファレンシャルと、入力された駆動力を入力軸と直交する方向に変換して出力するトランスファと、前記ディファレンシャルおよび前記トランスファを収容するハウジングと、を備え、
前記ディファレンシャルが、第１のボス部および第２のボス部を有し、前記第１のボス部と前記第２のボス部で前記ハウジングに回転自在に支持されたディファレンシャルケースと、前記ディファレンシャルケースケース内に収容された一対のピニオンギヤと、前記一対のピニオンギヤに噛み合う第１のサイドギヤと、前記第１のサイドギヤと対向した位置で前記一対のピニオンギヤに噛み合う第２のサイドギヤと、前記第１のボス部内に挿入され、一端部で前記第１のサイドギヤに連結された第１のシャフトと、前記第２のボス部内に挿入され、一端部で前記第２のサイドギヤに連結された第２のシャフトと、を備え、
前記トランスファが、リングギヤと、前記リングギヤに噛み合うピニオンギヤと、前記ピニオンギヤを固定して支持する第３のシャフトと、を備えたディファレンシャルおよびトランスファ機構において、
前記ディファレンシャルが、前記第２のボス部に一体的に形成された延在部を有し、
前記リングギヤが、前記延在部に固定されて支持され、前記延在部に入力された駆動力を前記延在部の軸線と直交する方向に変換して出力するようにしたことを特徴とするディファレンシャルおよびトランスファ機構。
【請求項２】
前記リングギヤに形成された歯面が、前記ディファレンシャルケース側に向くよう、前記リングギヤが前記延在部に固定されて支持された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およびトランスファ機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディファレンシャルおよびトランスファ機構に関し、詳しくは、四輪駆動車の左右車輪の差動を許容するディファレンシャルおよび入力された駆動力を入力軸と直交する方向に変換して出力するトランスファの構造を簡素化したディファレンシャルおよびトランスファ機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、四輪駆動車においては、左前輪および右前輪の差動を許容するフロントディファレンシャルにトランスファが連結されており、このトランスファにより、フロントディファレンシャルに伝達されたエンジンの駆動力は、入力軸と直交する方向に変換されて後輪に伝達されるようになっている。
【０００３】
従来、この種のディファレンシャルおよびトランスファ機構として、トランスファ内にディファレンシャルケースに連結するリングギヤ取付部材を設け、このリングギヤ取付部材にリングギヤを固定して支持し、このリングギヤとピニオンギヤとを噛み合わせて、ピニオンギヤを固定して支持するプロペラシャフトにエンジンの駆動力を伝達するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
例えば、図４に示すように、従来のディファレンシャルおよびトランスファ機構は、ハウジング８３と、ボス部７３、７４でベアリング８４、８５を介してハウジング８３に回転自在に支持されたディファレンシャルケース７５と、ピニオンシャフト７６と、ピニオンシャフト７６の両端部で固定された一対のピニオンギヤ７６ａ、７６ｂと、左サイドギヤ７３ａと、右サイドギヤ７４ａと、左サイドギヤ７３ａに連結されボス部７３内に挿入されたシャフト７９Ｌと、右サイドギヤ７４ａに連結されボス部７４内に挿入されたシャフト７９Ｒとを含んで構成されている。
【０００５】
また、このボス部７４の端部には、リングギヤ取付部材８６の一端部が連結されており、このリングギヤ取付部材８６には、リングギヤ８２が固定して支持されている。このリングギヤ取付部材８６の一端部は、ベアリング８７を介してトランスファケース７７に回転自在に支持され、その他端部は、ベアリング８８を介してトランスファケース７７に回転自在に支持されている。また、このリングギヤ８２は、ピニオンギヤ８１と噛み合っており、このピニオンギヤ８１は、プロペラシャフト９１の端部に固定され支持されるとともに、ベアリング８９を介してトランスファケース７７に回転自在に支持されている。
この構成により、エンジンの駆動力は、ディファレンシャルケース７５からリングギヤ８２、ピニオンギヤ８１の順に伝達され、リングギヤ取付部材８６の軸線と直交する軸線を有するプロペラシャフト９１に伝達されるようになっている。
【特許文献１】特開平９−２７２３５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のディファレンシャルおよびトランスファ機構においては、ディファレンシャルケース７５にリングギヤ取付部材８６が連結されるとともに、リングギヤ８２がリングギヤ取付部材８６に固定されて支持され、このリングギヤ８２とエンジン駆動力の伝達を受ける側のプロペラシャフト９１に固定され支持されたピニオンギヤ８１とが噛み合っている。そのため、リングギヤ８２を固定し支持するリングギヤ取付部材８６が必要となるだけでなく、トランスファケース７７において、リングギヤ取付部材８６を支持するための支持部を設ける必要があり、さらに、リングギヤ取付部材８６をトランスファケース７７に対して回転自在に支持するためのベアリング８７が必要となるので、トランスファの部品点数が増大するとともに、ハウジングの構造が複雑で大型になってしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、前述のような従来の問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。すなわち、本発明は、ディファレンシャルとトランスファとが一体化されることにより、部品点数が少なくなり、構造をより簡単で小型にすることができるディファレンシャルおよびトランスファ機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るディファレンシャルおよびトランスファ機構は、上記目的達成のため、（１）左右車輪の差動を許容するディファレンシャルと、入力された駆動力を入力軸と直交する方向に変換して出力するトランスファと、前記ディファレンシャルおよび前記トランスファを収容するハウジングと、を備え、前記ディファレンシャルが、第１のボス部および第２のボス部を有し、前記第１のボス部と前記第２のボス部で前記ハウジングに回転自在に支持されたディファレンシャルケースと、前記ディファレンシャルケース内に収容された一対のピニオンギヤと、前記一対のピニオンギヤに噛み合う第１のサイドギヤと、前記第１のサイドギヤと対向した位置で前記一対のピニオンギヤに噛み合う第２のサイドギヤと、前記第１のボス部内に挿入され、一端部で前記第１のサイドギヤに連結された第１のシャフトと、前記第２のボス部内に挿入され、一端部で前記第２のサイドギヤに連結された第２のシャフトと、を備え、前記トランスファが、リングギヤと、前記リングギヤに噛み合うピニオンギヤと、前記ピニオンギヤを固定して支持する第３のシャフトと、を備えたディファレンシャルおよびトランスファ機構において、前記ディファレンシャルが、前記第２のボス部に一体的に形成された延在部を有し、前記リングギヤが、前記延在部に固定されて支持され、前記延在部に入力された駆動力を前記延在部の軸線と直交する方向に変換して出力するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
この構成により、本発明に係るディファレンシャルおよびトランスファ機構においては、エンジンが始動すると、その駆動力は、ディファレンシャルケースに伝達され、ディファレンシャルケースの延在部が回転する。このディファレンシャルケース内に一対のピニオンギヤを支持するピニオンシャフトが設けられている場合には、延在部が回転すると、延在部に固定され保持されているリングギヤが回転すると同時に、ディファレンシャルケースに支持されたピニオンシャフトがディファレンシャルケースと一緒に回転し、エンジンの駆動力は、リングギヤおよびピニオンシャフトの双方に伝達される。リングギヤが回転すると、ピニオンギヤが回転し、エンジンの駆動力は、第２のシャフトの軸線に対して直交する方向に変換されて第３のシャフトに伝達される。ピニオンシャフトが回転すると、ピニオンシャフトに回転自在に支持されている一対のピニオンギヤを介して第１のサイドギヤおよび第２のサイドギヤが回転する。第１のサイドギヤが回転すると、第１のシャフトが回転し、また、第２のサイドギヤが回転すると、第２のシャフトが回転する。
【００１０】
第１のサイドギヤおよび第２のサイドギヤが、一対のピニオンギヤにそれぞれ噛み合っており、このピニオンギヤがピニオンシャフトに回転自在に支持されているので、第１のサイドギヤおよび第２のサイドギヤの回転数が異なった場合、例えば、四輪駆動車が直進方向から右方向に進むようハンドルが操作された場合には、第１のサイドギヤに連結している左車輪の回転が早くなり、第２のサイドギヤに連結している右車輪の回転が遅くなるので、第１のサイドギヤおよび第２のサイドギヤはそれぞれ異なった回転数で回転することができる。
【００１１】
また、ディファレンシャルケースが第２のボス部に一体的に形成された延在部を有し、延在部にリングギヤが固定されて支持されると、従来、リングギヤを取付るために必要であったリングギヤ取付部材が不要となり、また、このリングギヤ取付部材を回転自在に支持するようトランスファケースに設けていた支持部とベアリングとが不要となるので、トランスファを構成する部品点数が減少するとともに、トランスファの構造が簡単になりトランスファが小型化される。
【００１２】
本発明に係るディファレンシャルおよびトランスファ機構は、上記（１）に記載の構成を有するディファレンシャルおよびトランスファ機構において、（２）前記リングギヤに形成された歯面が、前記ディファレンシャルケース側に向くよう、前記リングギヤが前記延在部に固定されて支持されるよう構成されてもよい。
【００１３】
この構成により、本発明に係るディファレンシャルおよびトランスファ機構においては、リングギヤ形成された歯面が、ディファレンシャルケース側に向くよう、前記リングギヤが前記延在部に固定されて支持されると、リングギヤと噛み合うピニオンギヤが、リングギヤとディファレンシャルケースに支持されたピニオンシャフトとの間に配置されるので、ディファレンシャルケースが支持されるトランスアクスルケースとピニオンギヤが支持されるトランスファケースとで構成されるハウジングがより小型化される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ディファレンシャルとトランスファとが一体化されることにより、部品点数が少なくなり、構造をより簡単で小型にすることができるディファレンシャルおよびトランスファ機構が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るディファレンシャルおよびトランスファ機構を搭載した四輪駆動車の概略構成図である。図２は、本発明の第１の実施の形態に係るディファレンシャルおよびトランスファ機構の要部断面図である。
以下、本発明の第１の実施の形態に係るディファレンシャルおよびトランスファ機構を、トランスアクスルに組み込まれたフロントディファレンシャルとこのフロントディファレンシャルに連結されたトランスファとを一体化したディファレンシャルおよびトランスファ機構に適用した例について説明する。
【００１７】
まず、構成について説明する。
図１に示すように、四輪駆動車１は、エンジン１１と、ディファレンシャル８を含むトランスアクスル１２と、トランスファ１３と、プロペラシャフト１４と、リヤピニオンギヤ１５と、リヤディファレンシャル１６とを含んで構成されており、エンジン１１は、トランスアクスル１２と連結され、トランスアクスル１２は、トランスファ１３と連結されている。
【００１８】
第１の実施の形態に係るディファレンシャルおよびトランスファ機構２は、トランスアクスル１２内に設けられた左前輪および右前輪の差動を許容するディファレンシャル８と、このディファレンシャル８に連結されたトランスファ１３とで構成されている。
【００１９】
エンジン１１は、その種類、型式などのエンジン仕様は特に限定はなく適宜選択され、例えば、直列４気筒など公知のエンジンで構成されており、その出力軸は、図示しないトルクコンバータを介してトランスアクスル１２に収容されている変速機構、例えば、無段変速機構（ＣＶＴ）、自動変速機構、手動変速機構およびその他の変速機構のいずれかの変速機構からなるトランスミッション３に連結されている。
【００２０】
トランスアクスル１２は、前輪側のディファレンシャル８とトランスミッション３とが一体化されたもので、トランスアクスルケース１２ａと、図示しないトルクコンバータと、リダクションドライブギヤ２１と、リダクションドリブンギヤ２２と、デフドライブピニオンギヤ２３と、ディファレンシャルリングギヤ２４とを含んで構成されている。
【００２１】
このトランスミッション３にはリダクションドライブギヤ２１が連結され、リダクションドライブギヤ２１とリダクションドリブンギヤ２２とが噛み合っている。また、リダクションドリブンギヤ２２とシャフトを同じくするデフドライブピニオンギヤ２３が、ディファレンシャルリングギヤ２４と噛み合っている。このディファレンシャルリングギヤ２４は、ディファレンシャル８のディファレンシャルケース２５に固定されており、ディファレンシャルケース２５と一緒に回転するようになっている。
【００２２】
トランスアクスルケース１２ａは、例えば、アルミダイキャストからなり、公知のトランスアクスルの一部を構成しており、その内部にトランスミッション３およびディファレンシャル８を収容している。また、このトランスアクスルケース１２ａは、その端部で、図示しない固定ボルトによりトランスファケース１３ａと接合している。
【００２３】
図２に示すように、ディファレンシャル８は、ディファレンシャルケース２５と、一対のピニオンギヤ３１、３２と、第１のサイドギヤ３３と、第２のサイドギヤ３４と、ピニオンシャフト３５とで構成されている。
【００２４】
ディファレンシャルケース２５は、耐摩耗性のある高強度の金属材料からなり、ケース本体部２５ａと、円筒形の第１のボス部２５ｂと、円筒形の第２のボス部２５ｃと、この第２のボス部２５ｃと一体的に形成された円筒形の延在部２５ｄとを有している。
【００２５】
ケース本体部２５ａには、その外周側面から突出したフランジ部２５ｅが形成されており、このフランジ部２５ｅには、円周方向に等間隔に複数個の貫通孔が設けられ、この各貫通孔に固定ボルト５５、５６が挿通されるようになっている。また、このフランジ部２５ｅにディファレンシャルリングギヤ２４が固定ボルト５５、５６により固定されており、このディファレンシャルリングギヤ２４が回転するとディファレンシャルケース２５が一緒に回転するようになっている。
【００２６】
また、ケース本体部２５ａには、貫通孔２５ｆと、この貫通孔２５ｆの軸線と同一の軸線を有する貫通孔２５ｇとが形成されており、貫通孔２５ｆにはピニオンシャフト３５の一端部が挿入されるようになっており、貫通孔２５ｇにはピニオンシャフト３５の他端部が挿入されるようになっている。このピニオンシャフト３５は、一対のピニオンギヤ３１、３２が各歯面で対向するようピニオンギヤ３１、３２を回転自在に支持している。
なお、この一対のピニオンギヤ３１、３２は、ピニオンシャフト３５に回転自在に支持される構造以外の構造であってもよい。例えば、一対のピニオンギヤ３１、３２を各々回転軸を有する回転軸付きのピニオンギヤで構成し、この回転軸をディファレンシャルケース２５に設けた貫通孔２５ｆ、２５ｇにそれぞれ挿入することにより、ディファレンシャルケース２５が一対のピニオンギヤ３１、３２を回転自在に支持するようにしてもよい。
【００２７】
また、第１のボス部２５ｂには、大径部および小径部を有する貫通孔２５ｈが形成されており、内スプラインが形成された第１のサイドギヤ３３が、その歯面でピニオンシャフト３５に対向するよう、その大径部で第１のボス部２５ｂに回転自在に支持されている。この第１のサイドギヤ３３は、端部に外スプラインが形成された左フロントドライブシャフト１９Ｌとスプライン結合しており、第１のサイドギヤ３３が回転すると左フロントドライブシャフト１９Ｌが一緒に回転するようになっている。この左フロントドライブシャフト１９Ｌは、貫通孔２５ｈの小径部に所定の隙間を有して挿通されている。
【００２８】
また、この第１のサイドギヤ３３は、一対のピニオンギヤ３１、３２と噛み合っている。また、第１のボス部２５ｂは、その外周面でテーパベアリング４８を介してトランスアクスルケース１２ａに回転自在に支持されている。
【００２９】
また、第２のボス部２５ｃには、大径部および小径部を有する貫通孔２５ｉが形成されており、この大径部に内スプラインが形成された第２のサイドギヤ３４が、その歯面でピニオンシャフト３５に対向するようその大径部で第２のボス部２５ｃに回転自在に支持されている。この第２のサイドギヤ３４は、端部に外スプラインが形成された右フロントドライブシャフト１９Ｒとスプライン結合しており、第２のサイドギヤ３４が回転すると右フロントドライブシャフト１９Ｒが一緒に回転するようになっている。この右フロントドライブシャフト１９Ｒは、貫通孔２５ｉの小径部に所定の隙間を有して挿通されている。
【００３０】
また、この第２のサイドギヤ３４は、一対のピニオンギヤ３１、３２と噛み合っている。また、第２のボス部２５ｃは、その外周面でテーパベアリング４９を介してトランスファケース１３ａに回転自在に支持されている。このトランスファケース１３ａには、貫通孔１３ｅが形成されており、この貫通孔１３ｅにオイルシール４５が設けられ、第２のボス部２５ｃの外周面と貫通孔１３ｅを囲むトランスファケース１３ａの内壁面から潤滑オイルが漏出しないよう機密性が保持されている。このオイルシール４５が設けられているので、トランスアクスル１２内を潤滑するミッションオイルとトランスファ１３内を潤滑するトランスファオイルとがこの貫通孔１３ｅで混合することはない。したがって、トランスアクスル１２内およびトランスファ１３内で同一の潤滑オイルを使用する場合には、このオイルシール４５を設けなくてもよい。この場合には、貫通孔１３ｅは、トランスアクスル１２内およびトランスファ１３内を潤滑する潤滑オイルの通路を構成する。
【００３１】
延在部２５ｄには、前述の第２のボス部２５ｃに形成した貫通孔２５ｉが延在して形成されており、第２のボス部２５ｃおよび延在部２５ｄは、貫通孔２５ｉを共有している。また、この貫通孔２５ｉには、右フロントドライブシャフト１９Ｒが所定の隙間を有して挿通されている。
【００３２】
また、この延在部２５ｄの外周部には、溝が形成されスナップリングなどからなる固定部材５７が装着されている。この溝から開口端部２５ｊの方向に外スプラインが形成されており、リングギヤ４１がスプライン結合により支持されるようになっている。さらに、延在部２５ｄの開口端部２５ｊの近傍の外周部には、溝が形成されており、リングギヤ４１がスプライン結合により延在部２５ｄに支持された際、リングギヤ４１が延在部２５ｄから抜き出ないようこの溝にスナップリングなどからなる固定部材４２が装着されるようになっている。なお、このリングギヤ４１を延在部２５ｄに直接溶接して固定してもよく、リングギヤ４１を延在部２５ｄに圧入して固定してもよい。
【００３３】
トランスファ１３は、トランスファケース１３ａと、リングギヤ４１と、リングギヤ４１と噛み合うピニオンギヤ４３と、ギヤ固定部材４４と、ベアリング４７と、ピニオンギヤ４３を固定して支持するプロペラシャフト１４とで、構成されており、リングギヤ４１に入力されたエンジンの駆動力を、入力軸としての延在部２５ｄの軸線と直交する方向に変換してプロペラシャフト１４に出力するようになっている。
【００３４】
トランスファケース１３ａは、例えば、アルミダイキャストからなり、公知のトランスファ１３の一部を構成しており、その内部にディファレンシャルケース２５の延在部２５ｄを収容している。また、このトランスファケース１３ａは、その側面部から突出したボス部１３ｂを有しており、このボス部１３ｂには、延在部２５ｄの軸線と一致する軸線を有する貫通孔１３ｄが設けられている。この貫通孔１３ｄには、右フロントドライブシャフト１９Ｒが挿通されるようになっており、この貫通孔１３ｄと右フロントドライブシャフト１９Ｒとの間にはオイルシール４６が挿入されシールされるようになっている。また、このトランスファケース１３ａの下部には、貫通孔１３ｃが設けられており、この貫通孔１３ｃには、ベアリング４７が挿入されるようになっている。このベアリング４７は、固定ボルト５３によりトランスファケース１３ａの下部に固定されている。
【００３５】
このトランスファケース１３ａの端部は、トランスアクスルケース１２ａの端部に接合され、図示しない固定ボルトによりトランスアクスルケース１２ａと一体となり、本発明におけるハウジングを構成している。
トランスアクスルケース１２ａとトランスファケース１３ａとで画成される内部の空間には、ギヤおよびシャフトなどの各潤滑要素を潤滑する潤滑オイルが充填されており、オイルシールにより潤滑オイルが外部に漏出しないようになっている。
【００３６】
本実施の形態においては、トランスファケース１３ａを単一の構造で形成した場合について説明したが、本発明においては、トランスファケース１３ａを分割し左右分割構造で形成し、トランスファケース１３ａ内に収容する構成要素の組み立てを容易にするようにしてもよい。
【００３７】
リングギヤ４１は、耐摩耗性の高い金属材料からなり、所定の歯先角および歯数のかさば歯車を有し、軸方向の中心に内スプラインを有する貫通孔４１ａが形成されており、この貫通孔４１ａにディファレンシャルケース２５の延在部２５ｄが挿入され、この延在部２５ｄに形成された外スプラインとこの内スプラインとがスプライン結合するようになっている。
このリングギヤ４１は、その歯面が前述のディファレンシャルケース２５と反対方向を向くようディファレンシャルケース２５の延在部２５ｄに取り付けられている。
【００３８】
なお、このリングギヤ４１を延在部２５ｄに組み込む際には、固定部材５７を装着した延在部２５ｄおよびテーパベアリング４９をトランスファケース１３ａに形成されている貫通孔１３ｅに挿入した後、トランスファケース１３ａに形成されている貫通孔１３ｃからリングギヤ４１をトランスファケース１３ａ内に入れ、リングギヤ４１の貫通孔４１ａに延在部２５ｄを挿入して固定部材４２を装着することにより、リングギヤ４１を延在部２５ｄに固定するようにしてもよい。
【００３９】
ピニオンギヤ４３は、耐摩耗性の高い金属材料からなり、所定の歯先角および歯数のかさば歯車を有するギヤ本体部４３ａと、ボス部４３ｂとで構成されており、軸方向の中心に内スプラインを有しギヤ本体部４３ａとボス部４３ｂとを貫通する貫通孔４３ｃが形成されている。この貫通孔４３ｃにプロペラシャフト１４が挿入され、このプロペラシャフト１４に形成された外スプラインとこの内スプラインとがスプライン結合するようになっている。また、このプロペラシャフト１４の先端部は、ナットなどからなるギヤ固定部材４４により固定されており、プロペラシャフト１４がピニオンギヤ４３から抜き出ないようになっている。このピニオンギヤ４３は、ギヤ本体部４３ａの歯面が右フロントドライブシャフト１９Ｒに対向するよう、ボス部４３ｂの外周部でアンギュラ球軸受などからなるベアリング４７を介して回転自在にトランスファケース１３ａに支持されている。
【００４０】
以下、本発明の第１の実施の形態に係るディファレンシャルおよびトランスファ機構２の動作について説明する。
【００４１】
図１に示すように、エンジン１１が始動すると、エンジン１１の駆動力は、トランスミッション３を介してリダクションドライブギヤ２１に伝達され、リダクションドライブギヤ２１が回転し、リダクションドリブンギヤ２２およびデフドライブピニオンギヤ２３が回転し、ディファレンシャルリングギヤ２４が回転する。ディファレンシャルリングギヤ２４が回転すると、ディファレンシャルケース２５がディファレンシャルリングギヤ２４と一緒に回転し、ディファレンシャルケース２５の延在部２５ｄにスプライン結合しているリングギヤ４１が回転すると同時に、図２に示すように、ディファレンシャルケース２５に設けられているピニオンシャフト３５がディファレンシャルケース２５と一緒に回転する。このようにディファレンシャルリングギヤ２４の回転は、リングギヤ４１およびピニオンシャフト３５の双方に伝達される。
【００４２】
一方側のリングギヤ４１が回転すると、ピニオンギヤ４３が回転し、エンジンの駆動力は右フロントドライブシャフト１９Ｒの軸線に対して直角に変換されてプロペラシャフト１４に伝達され、プロペラシャフト１４が回転する。プロペラシャフト１４が回転すると、リヤピニオンギヤ１５が回転しリヤリングギヤ１６ａが回転する。リヤリングギヤ１６ａが回転するとリヤディファレンシャル１６のケースがリヤリングギヤ１６ａと一緒に回転し、リヤディファレンシャル１６に収容された一対のピニオンギヤおよび左右のサイドギヤを介して右リヤドライブシャフト２０Ｒが回転し右後輪１８Ｒが回転するとともに、左リヤドライブシャフト２０Ｌが回転し左後輪１８Ｌが回転する。
【００４３】
他方側のピニオンシャフト３５が回転すると、ピニオンシャフト３５に回転自在に支持されているピニオンギヤ３１および３２を介して第１のサイドギヤ３３および第２のサイドギヤ３４が回転する。第１のサイドギヤ３３が回転すると、左フロントドライブシャフト１９Ｌが回転し左前輪１７Ｌが回転する。第２のサイドギヤ３４が回転すると、右フロントドライブシャフト１９Ｒが回転し右前輪１７Ｒが回転する。
【００４４】
第１のサイドギヤ３３および第２のサイドギヤ３４が、ピニオンギヤ３１および３２にそれぞれ噛み合っており、このピニオンギヤ３１および３２はピニオンシャフト３５に回転自在に支持されているので、第１のサイドギヤ３３および第２のサイドギヤ３４の回転数が異なった場合、例えば、四輪駆動車１が直進方向から右方向に進むようハンドルが操作された場合には、第１のサイドギヤ３３に連結している左前輪１７Ｌの回転が早くなり、第２のサイドギヤ３４に連結している右前輪１７Ｒの回転が遅くなるので、第１のサイドギヤ３３および第２のサイドギヤ３４は、それぞれ異なった回転数で回転することになる。このように第１のサイドギヤ３３および第２のサイドギヤ３４がそれぞれ異なった回転をしても、第１のサイドギヤ３３および第２のサイドギヤ３４と一対のピニオンギヤが噛み合っているので、異なった回転、すなわち、差動が許容される。左後輪１８Ｌと右後輪１８Ｒにおいてもリヤディファレンシャル１６により左後輪１８Ｌと右後輪１８Ｒとの差動が許容される。
【００４５】
本実施の形態におけるトランスアクスルケース１２ａおよびトランスファケース１３ａは、本発明に係るディファレンシャルおよびトランスファ機構におけるハウジングを構成し、本実施の形態における左前輪１７Ｌは、本発明に係るディファレンシャルおよびトランスファ機構における第１の車輪を構成し、本実施の形態における左前輪１７Ｒは、本発明に係るディファレンシャルおよびトランスファ機構における第２の車輪を構成し、本実施の形態における左フロントドライブシャフト１９Ｌは、本発明に係るディファレンシャルおよびトランスファ機構における第１のシャフトを構成し、本実施の形態における右フロントドライブシャフト１９Ｒは、本発明に係るディファレンシャルおよびトランスファ機構における第２のシャフトを構成し、本実施の形態におけるプロペラシャフト１４は、本発明に係るディファレンシャルおよびトランスファ機構における第３のシャフトを構成している。
【００４６】
（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２の実施の形態に係るディファレンシャルおよびトランスファ機構の要部断面図である。
【００４７】
なお、第２の実施の形態に係るディファレンシャルおよびトランスファ機構４においては、第１の実施の形態におけるリングギヤおよびトランスファケースが異なっているが、他の構成は、同様に構成されている。したがって、同一の構成については、図１および図２に示した第１の実施の形態と同一の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。
【００４８】
まず、その構成について説明する。
第２の実施の形態における四輪駆動車１は、図１に示す第１の実施の形態における四輪駆動車１と同様に、エンジン１１と、ディファレンシャル８を含むトランスアクスル１２と、トランスファ９と、プロペラシャフト１４と、リヤピニオンギヤ１５と、リヤディファレンシャル１６とを含んで構成されており、エンジン１１はトランスアクスル１２と連結され、トランスアクスル１２はトランスファ９と連結されている。
【００４９】
図３に示すように、本発明の第２の実施の形態に係るディファレンシャルおよびトランスファ機構４は、図１および図２に示す第１の実施の形態におけるディファレンシャルおよびトランスファ機構２と同様に、トランスアクスル１２内に設けられた左右前輪の差動を許容するディファレンシャル８と、このディファレンシャルに連結されたトランスファ９とで構成されている。
【００５０】
トランスファ９は、トランスファケース９ａと、リングギヤ５１と、ピニオンギヤ４３と、ギヤ固定部材４４と、ベアリング４７とで構成されており、ギヤ固定部材４４と、ピニオンギヤ４３を固定して支持するプロペラシャフト１４とで、構成されており、リングギヤ５１に入力されたエンジンの駆動力を、入力軸としての延在部２５ｄの軸線と直交する方向に変換してプロペラシャフト１４に出力するようになっている。
【００５１】
トランスファケース９ａは、第１の実施の形態におけるトランスファケース１３ａと同様、アルミダイキャストからなり、公知のトランスファ９の一部を構成しており、その内部にディファレンシャルケース２５の延在部２５ｄを収容している。
また、トランスファケース９ａは、貫通孔９ｅが形成されており、この貫通孔９ｅ内でディファレンシャルケース２５の第２のボス部２５ｃを回転自在に支持している。また、第１の実施の形態におけるトランスファケース１３ａと同様、この貫通孔９ｅにオイルシール４５が設けられ、第２のボス部２５ｃの外周面と貫通孔９ｅを囲むトランスファケース９ａの内壁面から潤滑オイルが漏出しないよう機密性が保持されている。このオイルシール４５が設けられているので、トランスアクスル１２内を潤滑するミッションオイルとトランスファ９内を潤滑するトランスファオイルとがこの貫通孔９ｅで混合することはない。
したがって、トランスアクスル１２内およびトランスファ９内で同一の潤滑オイルを使用する場合には、このオイルシール４５を設けなくてもよい。この場合には、貫通孔９ｅは、トランスアクスル１２内およびトランスファ９内を潤滑する潤滑オイルの通路を構成する。
【００５２】
また、このトランスファケース９ａは、その側面部から突出したボス部９ｂを有しており、このボス部９ｂには、延在部２５ｄの軸線と一致する軸線を有する貫通孔９ｄが設けられている。この貫通孔９ｄには、右フロントドライブシャフト１９Ｒが挿通されるようになっており、この貫通孔９ｄと右フロントドライブシャフト１９Ｒとの間にはオイルシール４６が挿入されシールされるようになっている。また、このトランスファケース９ａの下部には、貫通孔９ｃが設けられており、この貫通孔９ｃには、ベアリング４７が挿入されるようになっている。このベアリング４７は、固定ボルト５３によりトランスファケース９ａの下部に固定されている。
【００５３】
このトランスファケース９ａの端部は、トランスアクスルケース１２ａの端部に接合され、図示しない固定ボルトによりトランスアクスルケース１２ａと一体となり、本発明におけるハウジングを構成している。
【００５４】
本実施の形態においては、トランスファケース９ａを単一の構造で形成した場合について説明したが、本発明においては、トランスファケース９ａを分割し左右分割構造で形成し、トランスファケース９ａ内に収容する構成要素の組み立てを容易にするようにしてもよい。
【００５５】
トランスアクスルケース１２ａとトランスファケース９ａとで画成される内部の空間には、ギヤおよびシャフトなどの各潤滑要素を潤滑する潤滑オイルが充填されており、オイルシールにより潤滑オイルが外部に漏出しないようになっている。
【００５６】
リングギヤ５１は、第１の実施の形態におけるリングギヤ４１と同様、耐摩耗性の高い金属材料からなり、所定の歯先角および歯数のかさば歯車を有し、軸方向の中心に内スプラインを有する貫通孔５１ａが形成されており、この貫通孔５１ａにディファレンシャルケース２５の延在部２５ｄが挿入され、この延在部２５ｄに形成された外スプラインとこの内スプラインとがスプライン結合するようになっている。なお、このリングギヤ５１を延在部２５ｄに直接溶接して固定してもよく、リングギヤ５１を延在部２５ｄに圧入して固定してもよい。
【００５７】
このリングギヤ５１は、その歯面がディファレンシャルケース２５側を向くようディファレンシャルケース２５の延在部２５ｄに取り付けられている。
リングギヤ５１の歯面がディファレンシャルケース２５側を向いてディファレンシャルケース２５の延在部２５ｄに取り付けられていると、ピニオンギヤ４３が、このリングギヤ５１とディファレンシャルケース２５との間に配置されるので、前述の第１の実施の形態におけるピニオンギヤ４３の配置と異なり、トランスファケース９ａをより小型にすることができる。
【００５８】
なお、このリングギヤ５１を延在部２５ｄに組み込む際には、固定部材５７を装着した延在部２５ｄおよびテーパベアリング４９をトランスファケース９ａ形成されている貫通孔９ｅに挿入した後、トランスファケース９ａに形成されている貫通孔９ｃからリングギヤ５１をトランスファケース９ａ内に入れ、リングギヤ５１の貫通孔５１ａに延在部２５ｄを挿入して固定部材４２を装着することにより、リングギヤ５１を延在部２５ｄに固定するようにしてもよい。
【００５９】
ピニオンギヤ４３は、耐摩耗性の高い金属材料からなり、所定の歯先角および歯数のかさば歯車を有するギヤ本体部４３ａと、ボス部４３ｂとで構成されており、軸方向の中心に内スプラインを有しギヤ本体部４３ａとボス部４３ｂとを貫通する貫通孔４３ｃが形成されている。この貫通孔４３ｃにプロペラシャフト１４が挿入され、このプロペラシャフト１４に形成された外スプラインとこの内スプラインとがスプライン結合するようになっている。また、このプロペラシャフト１４の先端部は、ナットなどからなるギヤ固定部材４４により固定されており、プロペラシャフト１４がピニオンギヤ４３から抜き出ないようになっている。このピニオンギヤ４３は、ギヤ本体部４３ａの歯面が右フロントドライブシャフト１９Ｒに対向するよう、ボス部４３ｂの外周部でアンギュラ球軸受、ユニットボールベアリングなどからなるベアリング４７を介して回転自在にトランスファケース９ａに支持されている。
【００６０】
リングギヤ５１に形成された歯面が、ピニオンシャフト３５側に向くよう、リングギヤ５１が延在部２５ｄに固定されて支持されているので、ピニオンギヤ４３の中心線Ｌ３が、ピニオンシャフト３５の中心線Ｌ１とリングギヤ５１の中心線Ｌ２との間に位置するようピニオンギヤ４３が配置されている。
ここで、リングギヤ５１の中心線とは、延在部２５ｄの軸線と直交し、延在部２５ｄの軸線方向におけるリングギヤ５１の表裏面の中間に位置する直線をいう。
【００６１】
以下、本発明の第２の実施の形態に係るディファレンシャルおよびトランスファ機構４の動作について説明する。
【００６２】
図１に示す第１の実施の形態におけるディファレンシャルおよびトランスファ機構２と同様に、エンジン１１が始動すると、エンジン１１の駆動力は、トランスミッション３を介してリダクションドライブギヤ２１に伝達され、リダクションドライブギヤ２１が回転し、リダクションドリブンギヤ２２およびデフドライブピニオンギヤ２３が回転し、ディファレンシャルリングギヤ２４が回転する。ディファレンシャルリングギヤ２４が回転すると、ディファレンシャルケース２５がディファレンシャルリングギヤ２４と一緒に回転し、ディファレンシャルケース２５の延在部２５ｄにスプライン結合しているリングギヤ５１が回転すると同時に、図３に示すように、ディファレンシャルケース２５に設けられているピニオンシャフト３５がディファレンシャルケース２５と一緒に回転する。このようにディファレンシャルリングギヤ２４の回転は、リングギヤ５１およびピニオンシャフト３５の双方に伝達される。
【００６３】
一方側のリングギヤ５１が回転すると、ピニオンギヤ４３が回転し、エンジンの駆動力は右フロントドライブシャフト１９Ｒの軸線に対して直角に変換されてプロペラシャフト１４に伝達され、プロペラシャフト１４が回転する。プロペラシャフト１４が回転すると、リヤピニオンギヤ１５が回転しリヤリングギヤ１６ａが回転する。リヤリングギヤ１６ａが回転するとリヤディファレンシャル１６のケースがリヤリングギヤ１６ａと一緒に回転し、リヤディファレンシャル１６に収容された一対のピニオンギヤおよび左右のサイドギヤを介して右リヤドライブシャフト２０Ｒが回転し右後輪１８Ｒが回転するとともに、左リヤドライブシャフト２０Ｌが回転し左後輪１８Ｌが回転する。
【００６４】
他方側のピニオンシャフト３５が回転すると、ピニオンシャフト３５に回転自在に支持されているピニオンギヤ３１および３２を介して第１のサイドギヤ３３および第２のサイドギヤ３４が回転する。第１のサイドギヤ３３が回転すると、左フロントドライブシャフト１９Ｌが回転し左前輪１７Ｌが回転する。第２のサイドギヤ３４が回転すると、右フロントドライブシャフト１９Ｒが回転し右前輪１７Ｒが回転する。
【００６５】
第１のサイドギヤ３３および第２のサイドギヤ３４が、ピニオンギヤ３１および３２にそれぞれ噛み合っており、このピニオンギヤ３１および３２はピニオンシャフト３５に回転自在に支持されているので、第１のサイドギヤ３３および第２のサイドギヤ３４の回転数が異なった場合でも、第１のサイドギヤ３３および第２のサイドギヤ３４はそれぞれ異なった回転数で回転するようになっている。したがって、ディファレンシャルおよびトランスファ機構４によって左前輪１７Ｌと右前輪１７Ｒとの差動が許容されている。左後輪１８Ｌと右後輪１８Ｒにおいてもリヤディファレンシャル１６により左後輪１８Ｌと右後輪１８Ｒとの差動が許容されている。
【００６６】
本実施の形態におけるトランスアクスルケース１２ａおよびトランスファケース９ａは、本発明に係るディファレンシャルおよびトランスファ機構におけるハウジングを構成している。
【００６７】
本実施の形態に係るディファレンシャルおよびトランスファ機構は、エンジンの駆動力をプロペラシャフトに伝達する動力伝達装置を構成するトランスアクスルに組み込まれたフロントディファレンシャルおよびトランスファ機構の例について説明したが、本発明に係るディファレンシャルおよびトランスファ機構は、トランスミッションその他の動力伝達装置に組み込んでもよい。
【００６８】
以上説明したように、本発明に係るディファレンシャルおよびトランスファ機構は、ディファレンシャル８が、第２のボス部２５ｃに一体的に形成された延在部２５ｄを有し、リングギヤ４１が、延在部２５ｄに固定されて支持するようにしているので、ディファレンシャルおよびトランスファが一体化され、トランスファにおいて部品点数が少なくなり、トランスファの構造をより簡単で小型にすることができるという効果を奏し、構成要素どうしが差動することを許容するディファレンシャルおよび入力された駆動力を入力軸と直交する方向に変換して出力するトランスファ、例えば、トランスアクスル、トランスミッションなどの動力伝達装置のディファレンシャルおよびトランスファ機構全般に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るディファレンシャルおよびトランスファ機構を搭載した四輪駆動車の概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るディファレンシャルおよびトランスファ機構の要部断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るディファレンシャルおよびトランスファ機構の要部断面図である。
【図４】従来のディファレンシャルおよびトランスファ機構の要部断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１    四輪駆動車
２、４    ディファレンシャルおよびトランスファ機構
３    トランスミッション
８    ディファレンシャル
９、１３    トランスファ
９ａ、１３ａ    トランスファケース（ハウジング）
１１    エンジン
１２    トランスアクスル
１２ａ    トランスアクスルケース（ハウジング）
１４    プロペラシャフト（第３のシャフト）
１５    リヤピニオンギヤ
１６    リヤディファレンシャル
１７Ｌ    左前輪
１７Ｒ    右前輪
１８Ｌ    左後輪
１８Ｒ    右後輪
１９Ｌ    左フロントドライブシャフト（第１のシャフト）
１９Ｒ    右フロントドライブシャフト（第２のシャフト）
２０Ｌ    左リヤドライブシャフト
２０Ｒ    右リヤドライブシャフト
２１    リダクションドライブギヤ
２２    リダクションドリブンギヤ
２３    デフドライブピニオンギヤ
２４    ディファレンシャルリングギヤ
２５    ディファレンシャルケース
２５ａ    ケース本体部
２５ｂ    第１のボス部
２５ｃ    第２のボス部
２５ｄ    延在部
３１、３２    ピニオンギヤ
３３    第１のサイドギヤ
３４    第２のサイドギヤ
３５    ピニオンシャフト
４１、５１    リングギヤ
４２、５７    固定部材
４３    ピニオンギヤ
４４    ギヤ固定部材
４５、４６    オイルシール
４７    ベアリング
４８、４９    テーパベアリング
５３、５５、５６    固定ボルト
【図１】
2009019714.tif 000003
【図２】
2009019714.tif 000004
【図３】
2009019714.tif 000005
【図４】
2009019714.tif 000006