特許 7359585 デファレンシャル装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-02

(45)【発行日】2023-10-11

(54)【発明の名称】デファレンシャル装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 48/40 20120101AFI20231003BHJP

   F16H 48/08 20060101ALI20231003BHJP

【ＦＩ】

F16H48/40

F16H48/08

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019136405

(22)【出願日】2019-07-24

(65)【公開番号】P2021021404

(43)【公開日】2021-02-18

【審査請求日】2022-06-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000005463

【氏名又は名称】日野自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(72)【発明者】

【氏名】中尾 俊昭

【審査官】増岡 亘

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－７０９８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３１５４３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１２５５８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２６６１６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ ４８／４０

Ｆ１６Ｈ ４８／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

デファレンシャルギヤ機構と、前記デファレンシャルギヤ機構を収容するデファレンシャルケースとを備えたデファレンシャル装置において、
前記デファレンシャルギヤ機構は、ピニオンシャフトに対して回転可能な１対のピニオンギヤと、前記１対のピニオンギヤとそれぞれ噛み合う１対のサイドギヤとを有し、
前記デファレンシャルケースは、前記１対のサイドギヤの一方側に配置された第１ケースと、前記１対のサイドギヤの他方側に配置されると共に、前記第１ケースに固定された第２ケースとを有し、
前記第１ケースには、前記ピニオンシャフトの両端側部分がそれぞれ貫通する１対の貫通孔が設けられており、
前記第２ケースは、前記ピニオンシャフトの両端部をそれぞれ拘束する１対の突起を有し、
前記突起には、前記ピニオンシャフトの周面と嵌合する切欠部が設けられており、
前記切欠部は、前記ピニオンシャフトの周面の形状に対応した湾曲形状を呈しているデファレンシャル装置。

【請求項2】

前記第２ケースは、複数の締結ボルトによって前記第１ケースに固定されており、
前記締結ボルトは、前記第２ケースにおける前記１対の突起よりも径方向内側の部分と前記第１ケースとを締結固定する請求項１記載のデファレンシャル装置。

【請求項3】

前記ピニオンシャフトには、前記デファレンシャルギヤ機構から前記ピニオンシャフトが抜けることを防止するピンが取り付けられている請求項１または２記載の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、デファレンシャル装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のデファレンシャル装置としては、例えば特許文献１に記載されている技術が知られている。特許文献１に記載のデファレンシャル装置は、第１ケース及び第２ケースに２分割されたデファレンシャルギヤケースと、ピニオンシャフトと、このピニオンシャフトに回転可能に保持された２つのピニオンギヤと、各ピニオンギヤと噛合する２つのサイドギヤとを備えている。第１ケース内には、一方のサイドギヤが収容されている。第２ケース内には、２つのピニオンギヤ及び他方のサイドギヤが収容されている。第１ケースには、断面略矩形状の嵌合凹部が全周にわたって形成されている。第２ケースには、断面略矩形状の嵌合凸部が全周にわたって形成されている。そして、嵌合凹部と嵌合凸部とが嵌合されることで、第１ケースと第２ケースとが一体に結合されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－１９８２３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記従来技術においては、例えばデファレンシャルケースの経年劣化及び過大負荷発生等によって第１ケースと第２ケースとの相対回転が発生する可能性がある。第１ケースと第２ケースとの相対回転が発生してしまうと、デファレンシャル装置の性能低下につながることがある。

【0005】

本発明の目的は、デファレンシャルギヤケースにおける第１ケースと第２ケースとの相対回転を抑制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である。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様は、デファレンシャルギヤ機構と、デファレンシャルギヤ機構を収容するデファレンシャルケースとを備えたデファレンシャル装置において、デファレンシャルギヤ機構は、ピニオンシャフトに対して回転可能な１対のピニオンギヤと、１対のピニオンギヤとそれぞれ噛み合う１対のサイドギヤとを有し、デファレンシャルケースは、１対のサイドギヤの一方側に配置された第１ケースと、１対のサイドギヤの他方側に配置されると共に、第１ケースに固定された第２ケースとを有し、第１ケースには、ピニオンシャフトの両端側部分がそれぞれ貫通する１対の貫通孔が設けられており、第２ケースは、ピニオンシャフトの両端部をそれぞれ拘束する１対の突起を有し、突起には、ピニオンシャフトと嵌合する切欠部が設けられている。

【0007】

このようなデファレンシャル装置においては、デファレンシャルケースは、ピニオンシャフトの両端側部分がそれぞれ貫通する１対の貫通孔が設けられた第１ケースと、ピニオンシャフトの両端部をそれぞれ拘束する１対の突起を有する第２ケースとを有している。突起には、ピニオンシャフトと嵌合する切欠部が設けられている。従って、第１ケースが第２ケースに対して相対的に回転しようとしても、ピニオンシャフトの両端部が突起により拘束されるため、第１ケースが回転することはない。これにより、第１ケースと第２ケースとの相対回転が抑制される。

【0008】

第２ケースは、複数の締結ボルトによって第１ケースに固定されており、締結ボルトは、第２ケースにおける１対の突起よりも径方向内側の部分と第１ケースとを締結固定してもよい。この場合には、長さが短い安価な締結ボルトが使用可能となるため、デファレンシャル装置の部品の原価を低減することができる。

【0009】

ピニオンシャフトには、デファレンシャルギヤ機構からピニオンシャフトが抜けることを防止するピンが取り付けられていてもよい。この場合には、デファレンシャルギヤ機構からピニオンシャフトが抜けることを簡単に防ぎつつ、ピニオンギヤがピニオンシャフトに対して回転可能となる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、デファレンシャルギヤケースにおける第１ケースと第２ケースとの相対回転を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態に係るデファレンシャル装置を示す分解斜視図である。

【図2】図１に示されたデファレンシャル装置の部分斜視図である。

【図3】図１に示されたデファレンシャル装置の部分平面図である。

【図4】図１に示されたデファレンシャル装置の部分正面図である。

【図5】図１に示されたデファレンシャル装置の部分側面図である。

【図6】比較例としてのデファレンシャル装置を示す分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。

【0013】

図１は、本発明の一実施形態に係るデファレンシャル装置を示す分解斜視図である。図２は、図１に示されたデファレンシャル装置の部分斜視図である。図３は、図１に示されたデファレンシャル装置の部分平面図である。図４は、図１に示されたデファレンシャル装置の部分正面図である。図５は、図１に示されたデファレンシャル装置の部分側面図である。

【0014】

図１～図５において、本実施形態のデファレンシャル装置１は、車両に搭載されている。デファレンシャル装置１は、２ピニオンタイプのデファレンシャルギヤ機構２と、このデファレンシャルギヤ機構２を収容するデファレンシャルケース３とを備えている。

【0015】

デファレンシャルギヤ機構２は、互いに対向するように配置された１対のピニオンギヤ４Ａ，４Ｂと、これらのピニオンギヤ４Ａ，４Ｂの対向方向に対して垂直な方向（車幅方向）に互いに対向するように配置された１対のサイドギヤ５Ａ，５Ｂとを有している。ピニオンギヤ４Ａ，４Ｂ及びサイドギヤ５Ａ，５Ｂは、すぐばかさ歯車として構成されている。

【0016】

ピニオンギヤ４Ａ，４Ｂは、ピニオンシャフト６に対して回転可能に設けられている。ピニオンシャフト６は、ピニオンギヤ４Ａ，４Ｂを貫通している。ピニオンシャフト６には、デファレンシャルギヤ機構２からピニオンシャフト６が抜けることを防止するピン７が取り付けられている。ピニオンシャフト６におけるピニオンギヤ４Ａよりも外側の部分には、ピン７が貫通する貫通孔６ａが設けられている。貫通孔６ａは、サイドギヤ５Ａ，５Ｂの対向方向に延びている。従って、ピン７は、貫通孔６ａに対してサイドギヤ５Ａ，５Ｂの対向方向に差し込まれている。

【0017】

サイドギヤ５Ａ，５Ｂは、ピニオンギヤ４Ａ，４Ｂとそれぞれ噛み合っている。サイドギヤ５Ａ，５Ｂには、特に図示はしないが、駆動輪と連結されたドライブシャフトがそれぞれ取り付けられている。

【0018】

デファレンシャルケース３は、サイドギヤ５Ａ，５Ｂの対向方向である車幅方向（左右方向）に分割された構造を呈している。デファレンシャルケース３は、サイドギヤ５Ａ側に配置された右ケース８と、サイドギヤ５Ｂ側に配置された左ケース９とを有している。つまり、右ケース８は、１対のサイドギヤ５Ａ，５Ｂの一方側に配置された第１ケースである。左ケース９は、１対のサイドギヤ５Ａ，５Ｂの他方側に配置された第２ケースである。左ケース９は、複数（ここでは８つ）の締結ボルト１０によって右ケース８に固定されている。

【0019】

右ケース８は、略ドーム状を有するケース本体部１１と、このケース本体部の基端から左ケース９側に突出した円環状の筒状部１２とからなっている。筒状部１２の外周面の径は、ケース本体部１１の基端部の外周面の径よりも小さい。

【0020】

ケース本体部１１には、右駆動輪と連結された右ドライブシャフト（図示せず）が挿通する挿通孔１１ａが設けられている。また、ケース本体部１１の基端部には、特に図示はしないが、締結ボルト１０がねじ込まれる複数（ここでは８つ）のネジ穴が周方向に沿って等間隔で設けられている。

【0021】

右ケース８には、ピニオンシャフト６の両端側部分がそれぞれ貫通する１対の貫通孔１３が設けられている。貫通孔１３は、ケース本体部１１及び筒状部１２にわたって形成されている。

【0022】

このような右ケース８にデファレンシャルギヤ機構２が組み付けられた状態では、ピニオンシャフト６の両端側部分が各貫通孔１３をそれぞれ貫通している。このとき、ピニオンシャフト６の両端部は、右ケース８から所定長だけ突出している（図２、図４及び図５参照）。

【0023】

左ケース９は、円形状のケース本体部１４と、このケース本体部１４から径方向外側に張り出した円環状のフランジ部１５と、ケース本体部１４から右ケース８側に突出した円環状の筒状部１６とからなっている。

【0024】

ケース本体部１４には、左駆動輪と連結された左ドライブシャフト（図示せず）が挿通する挿通孔１４ａが設けられている。また、ケース本体部１４における挿通孔１４ａよりも径方向外側の部分には、締結ボルト１０が挿通する複数（ここでは８つ）のボルト孔１７が周方向に沿って等間隔で設けられている。

【0025】

フランジ部１５には、特に図示しないが、リングギヤが取り付けられている。フランジ部１５には、リングギヤをフランジ部１５に固定するための締結ボルト（図示せず）が挿通する複数のボルト孔１８が周方向に沿って設けられている。

【0026】

筒状部１６には、右ケース８の筒状部１２が嵌め込まれている。筒状部１６の内径は、筒状部１２の外径とほぼ等しい。筒状部１２が筒状部１６に嵌め込まれることにより、左ケース９に対する右ケース８の位置決めを容易に行うことができる。

【0027】

筒状部１６には、ピニオンシャフト６の両端部をそれぞれ拘束する１対の略山形状の突起１９が一体的に設けられている。突起１９は、右ケース８側に凸状となるように筒状部１６と一体化されている。突起１９には、ピニオンシャフト６と嵌合する切欠部２０が設けられている。切欠部２０は、ピニオンシャフト６の形状に対応した湾曲形状を呈している。

【0028】

複数の締結ボルト１０は、左ケース９のケース本体部１４に設けられたボルト孔１７を通って右ケース８のケース本体部１１に設けられたネジ穴（図示せず）にねじ込まれている。従って、締結ボルト１０は、左ケース９における１対の突起１９よりも径方向内側の部分と右ケース８とを締結固定している。

【0029】

以上のようなデファレンシャル装置１において、トランスミッション（図示せず）からの動力が左ケース９のリングギヤ（図示せず）に入力されると、デファレンシャルケース３が回転する。ここで、直進時には、デファレンシャルケース３の回転は、ピニオンシャフト６、ピニオンギヤ４Ａ，４Ｂ及びサイドギヤ５Ａ，５Ｂを介してドライブシャフト（図示せず）に伝達され、駆動輪（図示せず）が回転する。カーブの走行時等にサイドギヤ５Ａ，５Ｂに回転差が生じると、その回転差に応じてピニオンギヤ４Ａ，４Ｂがピニオンシャフト６に対して回転する。

【0030】

図６は、比較例としてのデファレンシャル装置を示す分解斜視図である。図６において、本比較例のデファレンシャル装置５０は、デファレンシャルギヤ機構２を収容するデファレンシャルケース５１を備えている。デファレンシャルケース５１は、右ケース５２と左ケース５３とを有している。

【0031】

右ケース５２は、略ドーム状を有している。右ケース５２の基端部には、特に図示はしないが、締結ボルト５４がねじ込まれる複数のネジ穴が周方向に沿って等間隔で設けられている。左ケース５３は、ケース本体部５５と、このケース本体部５５から径方向外側に張り出した円環状のフランジ部５６と、ケース本体部５５から右ケース５２側に突出した円環状の筒状部５７からなっている。筒状部５７には、締結ボルト５４が挿通する複数のボルト孔５８が周方向に沿って等間隔で設けられている。

【0032】

また、デファレンシャルケース５１には、ピニオンシャフト６の両端側部分がそれぞれ貫通する１対の貫通孔５９が設けられている。貫通孔５９は、右ケース５２の基端部に設けられた切欠部５９ａと、左ケース５３の筒状部５７の先端部に設けられた切欠部５９ｂとで構成されている。切欠部５９ａ，５９ｂは、断面半円形状を呈している。つまり、デファレンシャルケース５１は、ピニオンシャフト６の位置において右ケース５２と左ケース５３とに分割されている。

【0033】

このようなデファレンシャル装置５０では、左ケース５３の筒状部５７の肉厚が大きいため、筒状部５７の内部（ボルト孔５８）を通る締結ボルト５４が長くならざるを得ない。従って、締結ボルト５４のコストが高くなるため、デファレンシャル装置５０の原価アップにつながる。締結ボルト５４の長さを短くするためには、ピニオンシャフト６の両端側部分がそれぞれ貫通する１対の貫通孔を右ケース５２に設けることが考えられる。しかし、右ケース５２に１対の貫通孔を設けただけの構造では、例えばデファレンシャルケース５１及び締結ボルト５４の経年劣化及びデファレンシャルケース５１への過大負荷の発生等によって右ケース５２と左ケース５３との相対回転が発生することがある。

【0034】

そのような不具合に対し、本実施形態では、デファレンシャルケース３は、ピニオンシャフト６の両端側部分がそれぞれ貫通する１対の貫通孔１３が設けられた右ケース８と、ピニオンシャフト６の両端部をそれぞれ拘束する１対の突起１９を有する左ケース９とを有している。突起１９には、ピニオンシャフト６と嵌合する切欠部２０が設けられている。従って、右ケース８が左ケース９に対して相対的に回転しようとしても、ピニオンシャフト６の両端部が突起１９により拘束されるため、右ケース８が回転することはない。これにより、右ケース８と左ケース９との相対回転が抑制される。

【0035】

また、本実施形態では、複数の締結ボルト１０によって左ケース９における各突起１９よりも径方向内側の部分と右ケース８とが固定されている。従って、上記の比較例における締結ボルト５４よりも長さが短い安価な締結ボルト１０が使用可能となるため、デファレンシャル装置１の部品の原価を低減することができる。

【0036】

また、本実施形態では、ピニオンシャフト６には、デファレンシャルギヤ機構２からピニオンシャフト６が抜けることを防止するピン７が取り付けられている。従って、デファレンシャルギヤ機構２からピニオンシャフト６が抜けることを簡単に防ぎつつ、ピニオンギヤ４Ａ，４Ｂがピニオンシャフト６に対して回転可能となる。

【0037】

なお、本発明は、上記実施形態には限定されない。例えば上記実施形態では、左ケース９は、ケース本体部１４から右ケース８側に突出した円環状の筒状部１６を有し、その筒状部１６に、ピニオンシャフト６の両端部をそれぞれ拘束する１対の突起１９が一体的に設けられているが、特にその形態には限られず、例えば１対の突起１９がケース本体部１４に直接突設されていてもよい。

【0038】

また、上記実施形態では、複数の締結ボルト１０によって右ケース８と左ケース９とが締結固定されているが、特にその形態には限られず、例えば右ケース８と左ケース９とが溶接により固定されていてもよい。

【0039】

また、上記実施形態では、ピニオンシャフト６には、デファレンシャルギヤ機構２からピニオンシャフト６が抜けることを防止するピン７が取り付けられているが、特にその形態には限られず、例えばピニオンシャフトの中央部にピニオンシャフトの両端部よりも径が大きい太径部が設けられていてもよい。

【符号の説明】

【0040】

１…デファレンシャル装置、２…デファレンシャルギヤ機構、３…デファレンシャルケース、４Ａ，４Ｂ…ピニオンギヤ、５Ａ，５Ｂ…サイドギヤ、６…ピニオンシャフト、７…ピン、８…右ケース（第１ケース）、９…左ケース（第２ケース）、１０…締結ボルト、１３…貫通孔、１９…突起、２０…切欠部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】