JP3781811B2

JP3781811B2 - 差動制限装置

Info

Publication number: JP3781811B2
Application number: JP24448195A
Authority: JP
Inventors: 正夫寺岡; 伸司山崎; 征俊野口
Original assignee: Ｇｋｎドライブライントルクテクノロジー株式会社
Priority date: 1995-09-22
Filing date: 1995-09-22
Publication date: 2006-05-31
Anticipated expiration: 2015-09-22
Also published as: JPH0989075A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両等に用いられるデファレンシャル装置の差動制限装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開昭６２−９８０４７号公報に図１１のようなデファレンシャル装置１０１が記載されている。このデファレンシャル装置１０１は、デフケース１０３の略中央部に固定されたピニオンシャフト１０５と、このピニオンシャフト１０５に回転自在に支承されたピニオンギヤ１０７と、このピニオンギヤ１０７に左右両側から噛み合う一対のサイドギヤ１０９とを備えている。
【０００３】
各サイドギヤ１０９の軸方向外側には、コーン型クラッチ部材１１１がスプライン結合されている。
【０００４】
コーン型クラッチ部材１１１の外周には、軸方向外側に向って内径方へ傾斜する円錐状のクラッチ面１１３が形成され、一方、デフケース１０３の内周面には、コーン型クラッチ部材１１１のクラッチ面１１３と面接触して係合するクラッチ面１１５が形成されている。
【０００５】
左右のサイドギヤ１０９には、図示されていない左右の車軸がそれぞれスプライン係合により連結されている。
【０００６】
このようなデファレンシャル装置１０１において、左右の車軸間に駆動抵抗差が生じると、すなわち、サイドギヤ１０９相互の差動回転が生じると、サイドギヤ１０９とピニオンギヤ１０７との噛み合いスラスト力によってコーン型クラッチ部材１１１のクラッチ面１１３がデフケース１０３のクラッチ面１１５に摩擦係合し、車軸間の差動回転が制限され、両車軸に必要に応じてトルク配分がなされる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来のデファレンシャル装置１０１にあっては、コーン型クラッチ部材１１１がデフケース１０３に締結される際、クラッチ面１１３とクラッチ面１１５とが一気に摩擦係合するため、スリップによる異音が発生するという問題があった。
【０００８】
また、コーン型クラッチ部材１１１の外周面にクラッチ面１１３とクラッチ面１１５の摺動面を潤滑するための油溝１１７が形成されているが、この油溝１１７が、周方向のらせん状に形成された一条の溝であるため、溝からクラッチ面１１３，１１５へ供給される潤滑油が不充分で、クラッチ面１１３，１１５での潤滑油の保持力が低くなり、クラッチ面１１３，１１５に摩耗、かじり、焼付き等が生じ差動制限力が不安定になるという問題点があった。このような問題点は、特に車両が傾斜していた場合にはより顕著にあらわれていた。
【０００９】
そこでこの発明は、簡単な構造で摩耗、かじり、焼付き等を防止でき、安定した差動制限力を得ることができる差動制限装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の差動制限装置は、駆動側に連動連結されて回転するデフケースと、デフケースと一体的に回転するピニオンシャフトと、ピニオンシャフトに回転自在に支承されたピニオンギヤと、ピニオンギヤと噛合う一対のサイドギヤとを備え、前記サイドギヤと前記デフケースとの間に軸方向外側へ向かって内径方向へ傾斜するコーンクラッチ部を設け、前記コーンクラッチ部のサイドギヤ側のクラッチ面とデフケース側のクラッチ面の少くともいづれか一方に、両クラッチ面の摺動部に供給される潤滑油を保持するように互いに交差して軸方向一端側から他端側へ連通する複数の細溝からなる交差溝を周方向全周にわたって形成し、さらに両クラッチ面のいずれか一方に軸方向一端側から他端側へ連通し前記交差溝に潤滑油を供給する広幅の溝を形成したことを特徴とする。
【００１１】
従って、サイドギヤ相互の差動回転が生じると、サイドギヤとピニオンギヤとの噛合いスラスト力により、コーンクラッチ部のサイドギヤ側のクラッチ面とデフケース側のクラッチ面とに摩擦抵抗力が生じ、これにより差動制限力を得ることができる。
【００１２】
さらに、サイドギヤ側のクラッチ面とデフケース側のクラッチ面の少くともいづれか一方に、複数の交差溝を周方向全周にわたって形成しているので、サイドギヤとデフケースとの差動回転時に、サイドギヤ側のクラッチ面とデフケース側のクラッチ面との摺動部に交差溝を介して充分な潤滑油が保持されているため、両クラッチ面の摩耗、かじり、焼付き等が防止され、差動制限力が安定する。
【００１３】
また、サイドギヤとデフケースとの差動回転時に、サイドギヤ側のクラッチ面とデフケース側のクラッチ面とが摺動係合しても、スリップ音等の異音の発生を防止できる。
【００１４】
さらに、交差溝の中に軸方向の広幅の溝を形成しているので、各溝を介して交差溝に充分な潤滑油が供給されるため、交差溝における潤滑油の保持力が高くなり、両クラッチ面の摩耗、かじり、焼付き等の防止効果をより高めることができる。
【００１５】
請求項２の差動制限装置は、請求項１記載の差動制限装置であって、前記交差溝をローレット加工により形成したことを特徴とする。
【００１６】
従って、請求項１の差動制限装置と同様に、サイドギヤとデフケースとの差動回転時に、サイドギヤ側のクラッチ面とデフケース側のクラッチ面との摺動部にローレット加工により形成された交差溝を介して充分な潤滑油が保持されているため、両クラッチ面の摩耗、かじり、焼付き等が防止され、差動制限力が安定する。
【００２０】
請求項３の差動制限装置は、請求項１又は請求項２記載の差動制限装置であって、前記細溝は前記両クラッチ面の一方に設けられ、前記広幅の溝は両クラッチ面の他方に周方向に所定の間隔をおいて複数箇所に形成したことを特徴とする。
【００２１】
従って、サイドギヤとデフケースとの差動回転時に、他方側に形成された軸方向の広幅の溝を介して充分な潤滑油が供給されて、この潤滑油は一方側に形成された交差溝を介して保持されているため、両クラッチ面の摩耗、かじり、焼付き等の防止効果をより高めることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１はこの発明の一実施形態に係る差動制限装置の断面図、図２は図１の矢視Ｘの側面図を示すものである。左右方向は図１での左右の方向である。なお、符号を与えていない部材は図示されていない。
【００２４】
デフケース１はデフキャリヤに回転自在に支承され、駆動側であるドライブシャフトと一体のドライブピニオンに連動連結されたリングギヤがデフケース１に固定されることで、リングギヤとデフケース１とは一体となって回転する。
【００２５】
デフケース１は鋳物で形成されたケース本体１ａとカバー１ｂとからなり、ボルトによって一体的に締結されている。
【００２６】
デフケース１の略中央部にピニオンシャフト３が配置されており、ピニオンシャフト３は端部をデフケース１にピン５を介して固定されている。ピニオンシャフト５には一対のピニオンギヤ７が回転自在に支承されている。
【００２７】
ピニオンギヤ７には、デフケース１と同軸に配置された一対のサイドギヤ９が左右両側から噛み合っている。そして、各サイドギヤ９には左右の車軸がそれぞれスプライン係合により連結されている。
【００２８】
各サイドギヤ９の外径部には、軸方向外側へ向って内径方へ傾斜するように形成されたコーン部（コーンクラッチ部）１１が設けられており、このコーン部１１の外周面は第１のクラッチ面（サイドギヤ側のクラッチ面）１３とされている。
【００２９】
一方、デフケース１の内周面には、コーン部１１の第１のクラッチ面１３と面接触して係合する第２ののクラッチ面（デフケース側のクラッチ面）１５が形成されている。そして、サイドギヤ９は、コーン部１１の第１のクラッチ面１３でデフケース１の第２のクラッチ面１５により回転自在にセンターリングされている。
【００３０】
ピニオンギヤ７の背面１７（径方向外側の面）は、デフケース１に形成された支承部１９により摺動回転自在に保持されている。支承部１９の摺動面は球面形状であり、サイドギヤ９との噛み合いによるピニオンギヤ７の噛み合い反力とピニオンギヤ７の遠心力とを負担する。
【００３１】
前記コーン部１１の第１のクラッチ面１３には、第１のクラッチ面１３と第２のクラッチ面１５との摺動部に潤滑油を供給するとともに保持する交差溝２１が周方向全周にわたって形成されている。交差溝２１は互いに交差して軸方向一端側から他端側へ連通する複数の細溝によって形成されている。この交差溝２１はローレット加工等により形成されている。
【００３２】
さらに、コーン部１１の第１のクラッチ面１３には、第１のクラッチ面１３と第２のクラッチ面１５との摺動部に潤滑油を供給する広幅の溝２３が周方向に所定の間隔をおいて複数個所に形成されている。
【００３３】
この実施形態の溝２３は、軸方向に対して所定の角度で傾斜させ、軸方向一端側から他端側へ連通させて形成している。
【００３４】
なお、交差溝および広幅の溝は、デフケース１の第２クラッチ面（デフケース側のクラッチ面）１５に設けてもよく、また、コーン部（コーンクラッチ部）１１の第１のクラッチ面（サイドギヤ側のクラッチ面）１３とデフケース１の第２のクラッチ面（デフケース側のクラッチ面）１５の両方に設けてもよい。
【００３５】
また、デフケース１の左側壁と、右コーナー部には潤滑油が流出入する開口２５，２７が複数個所に設けられ、左右のサイドギヤ９の一部が露出されている右コーナ部の開口２７は、デフケース１の中心線に対しα°の角度を有し、潤滑油が流入し易いようになっている。また、サイドギヤ９と摺動する内側面には、図３に示すように、Ｒが形成されている。
【００３６】
つぎに、本実施形態の作用について説明する。
【００３７】
駆動側に連動連結されたリングギヤの回転によりデフケース１が回転すると、この回転はピニオンシャフト３、ピニオンギヤ７を介して左右のサイドギヤ９に伝達され、各サイドギヤ９に連結された左右の車軸を回転させる。このとき、左右の車軸間に駆動抵抗差が生じると、ピニオンギヤ７の自転により駆動力は左右の車軸間で差動分配される。
【００３８】
一方、左右の車軸間に駆動抵抗差が生じると、すなわち、サイドギヤ９相互の差動回転が生じると、サイドギヤ９とピニオンギヤ７との噛合いスラスト力によって、コーン部（コーンクラッチ部）１１の第１のクラッチ面（サイドギヤ側のクラッチ面）１３とデフケース１の第２のクラッチ面（デフケース側のクラッチ面）１５とが摩擦係合され、差動制限力が与えられる。
【００３９】
この差動制限力により左右の車軸間の差動回転が制限され、各車軸に必要に応じトルク配分がなされる。
【００４０】
さらに、第１のクラッチ面１３に、互いに交差して軸方向一端側から他端側へ連通する複数の細溝からなる交差溝２１を周方向全周にわたって形成しているので、サイドギヤ９とデフケース１との差動回転時に、第１のクラッチ面１３と第２のクラッチ面１５との摺動部に交差溝２１を介して充分な潤滑油が保持されているため、第１，第２のクラッチ面１３，１５の摩耗、かじり、焼付き等が防止され、差動制限力が安定する。
【００４１】
また、サイドギヤ９とデフケース１との差動回転時に、第１のクラッチ面１３と第２のクラッチ面１５とが摺動係合しても、スリップ音等の異音の発生が防止できる。
【００４２】
また、第１のクラッチ面１３には、軸方向に対し所定の角度で傾斜させ、軸方向一端側から他端側へ連通する広幅の溝２３を形成しているので、この溝２３を介して交差溝２１に充分な潤滑油が供給されるため、交差溝２１における潤滑油の保持力が高くなり、第１，第２のクラッチ面１３，１５の摩耗、かじり、焼付き等の防止効果をより高めることができる。また、第１のクラッチ面１３の摺動面２２も傾斜して形成されるため、周方向の支持長さが長くなり、摺動面２２端部で摺動することがなく、第１，第２のクラッチ面１３，１５の摩耗、かじり、焼付き等がより防止される。
【００４３】
図４乃至図１０は、他の溝の例を示している。
【００４４】
図４の例は、コーン部１１の第１のクラッチ面に設ける交差溝２１をローレット加工によって形成している。
【００４５】
従って、上記一実施形態と同様に、サイドギヤ９とデフケース１との差動回転時に第１のクラッチ面１３と第２のクラッチ面１５との摺動部に交差溝２１を介して充分な潤滑油が保持されているため、第１，第２クラッチ面１３，１５の摩耗、かじり、焼付き等が防止され、差動制限力が安定する。
【００４６】
この例では、交差溝２１をローレット加工により形成しているので、交差溝２１を容易に形成することができる。
【００４７】
図５の例は、コーン部１１の第１のクラッチ面１３に、交差溝２１を形成するとともに、この交差溝２１の中に軸方向一端側から他端側へ連通する広幅の溝３１を螺旋状に形成している。
【００４８】
従って、上記一実施形態と同様に、サイドギヤ９とデフケース１との差動回転時に、第１のクラッチ面１３と第２のクラッチ面１５との摺動部に交差溝２１を介して充分な潤滑油が保持されているため、第１，第２のクラッチ面１３，１５の摩耗、かじり、焼付き等が防止され、差動制限力が安定する。
【００４９】
さらに、この例では、交差溝２１の中に螺旋状の広幅の溝３１を形成しているので、この溝３１を介して交差溝２１に充分な潤滑油が供給されるため、交差溝２１における潤滑油の保持力が高くなり、第１，第２のクラッチ面１３，１５の摩耗、かじり、焼付き等の防止効果をより高めることができる。
【００５０】
図６の例は、コーン部１１の第１のクラッチ面１３に、交差溝２１を形成するとともに、この交差溝２１の中に軸方向一端側から他端側へ連通する軸方向の広幅の溝３３を、軸方向に平行させて周方向に所定の間隔をおいて、複数個所に形成している。
【００５１】
従って、上記一実施形態と同様に、サイド９とデフケース１との差動回転時に、第１のクラッチ面１３と第２のクラッチ面１５との摺動部に交差溝２１を介して充分な潤滑油が保持されているため、第１，第２のクラッチ面１３，１５の摩耗、かじり、焼付き等が防止され、差動制限力が安定する。
【００５２】
さらに、この例では、交差溝２１の中に軸方向の広幅の溝３３を軸方向と平行させて周方向に所定の間隔をおいて複数個所に形成しているので、これら溝３３を介して交差溝２１に充分な潤滑油が供給されるため、交差溝２１における潤滑油の保持力が高くなり、第１，第２のクラッチ面１３，１５の摩耗、かじり、焼付き等の防止効果をより高めることができる。
【００５３】
図７の例は、コーン部１１の第１のクラッチ面１３に、交差溝２１を形成するとともに、この交差溝２１の中に軸方向一端側から他端側へ連通する軸方向の広幅の溝３３を、軸方向に対して所定の曲率で湾曲させて周方向に所定の間隔をおいて、複数個所に形成している。
【００５４】
従って、上記一実施形態と同様に、サイドギヤ９とデフケース１との差動回転時に、第１のクラッチ面１３と第２のクラッチ面１５との摺動部に交差溝２１を介して充分な潤滑油が保持されているため、第１，第２クラッチ面１３，１５の摩耗、かじり、焼付き等が防止され、差動制限力が安定する。
【００５５】
さらに、この例では、交差溝２１の中に軸方向の広幅の溝３３を軸方向に対して所定の曲率で湾曲させて周方向に所定の間隔をおいて複数個所に形成しているので、これら溝３５を介して交差溝２１に充分な潤滑油が供給されるため、交差溝２１における潤滑油の保持力が高くなり、第１，第２のクラッチ面１３，１５の摩耗、かじり、焼付き等の防止効果をより高めることができる。
【００５６】
図８の例は、コーン部１１の第１のクラッチ面１３に、交差溝２１を形成するとともに、この交差溝２１の中に複数個所のディンプル３７を周方向全周にわたって形成している。
【００５７】
従って、上記一実施形態と同様に、サイドギヤ９とデフケース１との差動回転時に、第１のクラッチ面１３と第２のクラッチ面１５との摺動部に交差溝２１を介して充分な潤滑油が保持されているため、第１，第２クラッチ面１３，１５の摩耗、かじり、焼付き等が防止され、差動制限力が安定する。
【００５８】
さらに、この例では、交差溝２１の中に複数個所のディンプル３７を周方向全周にわたって形成しているので、これらディンプル３７がオイル溜りとなり、車両の傾き等により潤滑油が要求されないようなときでもオイル切れを起こすことがないため、焼付き等防止効果をより高めることができる。
【００５９】
図９の例は、コーン部１１の第１のクラッチ面１３に、交差溝２１を形成するとともに、この交差溝２１の中に軸方向一端側から他端側へ連通する螺旋状の広幅の溝３９と、軸方向の広幅の溝４１とを互いに交差させて形成している。
【００６０】
従って、上記一実施形態と同様に、サイドギヤ９とデフケース１との差動回転時に、第１のクラッチ面１３と第２のクラッチ面１５との摺動部に交差溝２１を介して充分な潤滑油が保持されているため、第１，第２クラッチ面１３，１５の摩耗、かじり、焼付き等が防止され、差動制限力が安定する。
【００６１】
さらに、この例では、交差溝２１の中に螺旋状の広幅の溝３９と軸方向の広幅の溝４１とを互いに交差させて形成しているので、両方の溝３９，４１を介して交差溝２１に充分な潤滑油が供給されるため、交差溝２１における潤滑油の保持力が高くなるとともに、両方の溝３９，４１の交差部４０がオイル溜りとなりオイル切れを起すことがないため第１，第２のクラッチ面１３，１５の摩耗、かじり、焼付き等防止効果をより高めることができる。
【００６２】
図１０の例は、コーン部１１の第１のクラッチ面１３に、交差溝２１と螺旋溝３１とを形成するとともに、この交差溝２１の中に軸方向一端側から他端側に連通する軸方向の狭幅の溝４３を周方向に所定の間隔をおいて複数個所に形成している。
【００６３】
従って、上記一実施形態と同様に、サイドギヤ９とデフケース１との差動回転時に、第１のクラッチ面１３と第２のクラッチ面１５との摺動部に交差溝２１と螺旋溝３１とを介して充分な潤滑油が保持されているため、第１，第２クラッチ面１３，１５の摩耗、かじり、焼付き等が防止され、差動制限力が安定する。
【００６４】
さらに、この例では、交差溝２１の中に軸方向の狭幅の溝４３を周方向に所定の間隔をおいて複数個所に形成しているので、各狭幅の溝４３かおオイル溜りとなり、車両の傾き等により潤滑油が供給されないようなときでもオイル切れを起すことがないため、焼付防止効果をより高めることができる。
【００６５】
なお、別部材をサイドギヤやデフケースと一体的に設け、これら別部材のクラッチ面に交差溝等を設けてもよい。
【００６６】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、請求項１の差動制限装置は、サイドギヤ相互の差動回転が生じると、サイドギヤとピニオンギヤとの噛合いスラスト力により、コーンクラッチ部のサイドギヤ側のクラッチ面とデフケース側のクラッチ面とに摩擦抵抗力によって差動制限力を得ることができる。
【００６７】
さらに、サイドギヤ側のクラッチ面とデフケース側のクラッチ面の少くともいづれか一方に、互いに交差した複数の細溝からなる交差溝を周方向全周にわたって形成しているので、サイドギヤとデフケースとの差動回転時に、サイドギヤ側のクラッチ面とデフケース側のクラッチ面との摺動部に交差溝を介して充分な潤滑油が保持されているため、両クラッチ面の摩耗、かじり、焼付き等が防止され、差動制限力が安定する。
【００６８】
また、サイドギヤとデフケースとの差動回転時に、サイドギヤ側のクラッチ面とデフケース側のクラッチ面とが摺動係合しても、スリップ音等の異音の発生を防止できる。
【００６９】
請求項２の差動制限装置は、請求項１の差動制限装置において、交差溝をローレット加工により形成している。
【００７０】
従って、請求項１の差動制限装置と同様に、両クラッチ面の摩耗、かじり、焼付き等が防止され、差動制限力が安定する。
【００７１】
さらに、交差溝がローレット加工により形成されているので、交差溝の加工が容易になる。
【００７３】
従って、両クラッチ面の摩耗、かじり、焼付き等が防止され、差動制限力が安定する。
【００７４】
さらに、交差溝の中に複数個のディンプルを周方向全周にわたって形成しているので、これらディンプルがオイル溜りとなり、車両の傾きなどにより潤滑油が供給されないようなときでもオイル切れを起すことがないため、焼付き防止効果をより高めることができる。
【００７５】
請求項３の差動制限装置は、サイドギヤ側のクラッチ面とデフケース側のクラッチ面のいづれか一方側に交差溝を全周にわたって形成し、他方側には軸方向の広幅の溝を周方向の複数個所に形成しているので、サイドギヤとデフケースとの差動回転時に、他方側に形成された軸方向の広幅の溝を介して充分な潤滑油が供給されて、この潤滑油は一方側に形成された交差溝を介して保持されているため、両クラッチ面の摩耗、かじり、焼付き等の防止効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る差動制限装置の断面図である。
【図２】図１の矢視Ｘの側面図である。
【図３】図１のＪ−Ｊ線断面図である。
【図４】交差溝の他の例を示すサイドギヤの下半分の側面図である。
【図５】交差溝の他の例を示すサイドギヤの下半分の側面図である。
【図６】交差溝の他の例を示すサイドギヤの下半分の側面図である。
【図７】交差溝の他の例を示すサイドギヤの下半分の側面図である。
【図８】交差溝の他の例を示すサイドギヤの下半分の側面図である。
【図９】交差溝の他の例を示すサイドギヤの下半分の側面図である。
【図１０】交差溝の他の例を示すサイドギヤの下半分の側面図である。
【図１１】従来例に係るデファレンシャル装置の断面図である
【符号の説明】
１デフケース
３ピニオンシャフト
７ピニオンギヤ
９サイドギヤ
１１コーン部（コーンクラッチ部）
１３第１のクラッチ面（サイドギヤ側のクラッチ面）
１５第２のクラッチ面（デフケース側のクラッチ面）
２１交差溝
２３，３１，３３，３５，３９，４１広幅の溝
３７ディンプル
４３狭幅の溝

Claims

駆動側に連動連結されて回転するデフケースと、デフケースと一体的に回転するピニオンシャフトと、ピニオンシャフトに回転自在に支承されたピニオンギヤと、ピニオンギヤと噛合う一対のサイドギヤとを備え、前記サイドギヤと前記デフケースとの間に軸方向外側へ向かって内径方向へ傾斜するコーンクラッチ部を設け、前記コーンクラッチ部のサイドギヤ側のクラッチ面とデフケース側のクラッチ面の少くともいづれか一方に、両クラッチ面の摺動部に供給される潤滑油を保持するように互いに交差して軸方向一端側から他端側へ連通する複数の細溝からなる交差溝を周方向全周にわたって形成し、さらに両クラッチ面のいずれか一方に軸方向一端側から他端側へ連通し前記交差溝に潤滑油を供給する広幅の溝を形成したことを特徴とする差動制限装置。
請求項１記載の差動制限装置であって、前記交差溝をローレット加工により形成したことを特徴とする差動制限装置。
請求項１又は請求項２記載の差動制限装置であって、
前記細溝は前記両クラッチ面の一方に設けられ、前記広幅の溝は両クラッチ面の他方に周方向に所定の間隔をおいて複数箇所に形成したことを特徴とする差動制限装置。