JP6238353B2 - 差動装置及びその組立方法 - Google Patents

Description

本発明は，差動ギヤ機構を収容する一体型のデフケースの一側部及び他側部に，同一軸線上に並んでミッションケースに回転自在に支承される第１及び第２軸受ボスを一体に形成し，また同デフケースの周壁に，前記差動ギヤ機構を挿入するための作業窓を設け，前記差動ギヤ機構の左右一対のサイドギヤに，前記第１及び第２軸受ボスに回転自在に支承される一対のスリーブを液密に連結し，これらスリーブの前記第１及び第２軸受ボスより突出する外端部と前記ミッションケースとの間にオイルシールが介装され，前記一対のサイドギヤ又は前記スリーブに左右のドライブ軸が連結される差動装置及びその組立方法の改良に関する。

かゝる差動装置は，下記特許文献１及び２に開示されるように，既に知られている。

特許３７５１４８８号公報 特開２０１３−７２５２４号公報

かゝる差動装置では，サイドギヤとスリーブとを分離することにより，サイドギヤを含む差動ギヤ機構を前記作業窓から一体型のデフケースに組み込むことができるようになっている。またメンテナンス時，差動装置からドライブ軸を抜き取っても，ミッションケース及びデフケース内の潤滑オイルが外部に流出しないようになっており，その都度，潤滑オイルの抜き取りを行う必要がなく，メンテナンス性が良好である。

しかしながら，従来の差動装置では，サイドギヤを含む差動ギヤ機構をデフケースに組み込んだ後，スリーブを第１及び第２軸受ボスに外方から嵌挿して，接着や特殊な連結手段によりサイドギヤに連結しているので，組立性が良好とは言えない。

本発明は，かゝる事情に鑑みてなされたもので，組立性が良好であり，しかも差動装置からドライブ軸を抜き取っても，ミッションケース及びデフケース内の潤滑オイルが外部に流出せず，良好なメンテナンス性を確保し得る前記差動装置及びその組立方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明は，差動ギヤ機構を収容する一体型のデフケースの一側部及び他側部に，同一軸線上に並んでミッションケースに回転自在に支承される第１及び第２軸受ボスを一体に形成し，また同デフケースの周壁に，前記差動ギヤ機構を挿入するための作業窓を設け，前記差動ギヤ機構の左右一対のサイドギヤに，前記第１及び第２軸受ボスに回転自在に支承される一対のスリーブを液密に連結し，これらスリーブの前記第１及び第２軸受ボスより突出する外端部と前記ミッションケースとの間にオイルシールが介装され，前記一対のサイドギヤ又は前記スリーブに左右のドライブ軸が連結される差動装置において，前記各スリーブを，前記作業窓から前記デフケース内を通して前記軸受ボスの内周に嵌挿し得るように構成し，これらスリーブ及び前記第１，第２軸受ボス間に，各スリーブの軸方向外方への抜け止めをなす抜け止め手段を設け，また前記サイドギヤ及び前記スリーブ間に，前記デフケース内の潤滑オイルがこれらサイドギヤ及びスリーブ間から外部に流出することを阻止するシール手段を設けたことを第１の特徴とする。

また本発明は，第１の特徴に加えて，前記スリーブを，その外径が前記作業窓の内径より小で，且つその長さが前記デフケースの内径より小となるように構成したことを第２の特徴とする。

さらに本発明は，第１又は第２の特徴に加えて，前記抜け止め手段を，前記第１及び第２軸受ボスの内周に形成される環状の内向き段部と，前記スリーブの外周に形成されて前記内向き段部に当接する環状の外向き段部とで構成したことを第３の特徴とする。

さらにまた本発明は，第１〜第３の特徴の何れかに加えて，前記シール手段を，前記サイドギヤ及びスリーブの嵌合部に介装されるシール部材で構成したことを第４の特徴とする。尚，前記シール部材は，後述する本発明の実施形態中のＯリング２６，３２に対応する。

また本発明は，第１の特徴の差動装置の組立方法であって，前記スリーブを，前記作業窓及び前記デフケースの内部を通して前記第１及び第２軸受ボスの内周に嵌挿して前記抜け止め手段を確立する第１工程と，この第１工程後，前記差動ギヤ機構を前記作業窓から前記デフケース内に組み込んで前記サイドギヤ及びスリーブ間の連結を確立する第２工程とを含むことを第５の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば，差動装置の組立性が良好であり，しかも差動装置からドライブ軸を抜き取っても，ミッションケース及びデフケース内の潤滑オイルが外部に流出せず，良好なメンテナンス性を確保することができる。

特に，スリーブを，作業窓からデフケース内に挿入した後，第１及び第２軸受ボスに嵌挿するのと同時に，抜け止め手段を確立することができ，またデフケースに差動ギヤ機構を組み込むと，スリーブは，抜け止め手段とサイドギヤとで自動的に挟持されるので，簡単な構造によりスリーブの軸方向の移動を規制することができ，組立性の向上に寄与し得る。

本発明の第２の特徴によれば，作業窓からデフケース内に挿入したスリーブの向きをデフケース内で自由に変えて，第１及び第２軸受ボスの内周に容易に嵌挿することができ，組立性の向上を図ることができる。

本発明の第３の特徴によれば，簡単な構造により抜け止め手段を構成することができ，コストの低減に寄与し得る。

本発明の第４の特徴によれば，簡単な構造によりシール手段を構成することができ，コストの低減に寄与し得る。

本発明の第５の特徴によれば，差動装置を容易に組立てることができる。

本発明の第１実施形態に係る差動装置の縦断正面図。 上記差動装置のデフケースの正面図。 図２の３−３線断面図。 本発明の第２実施形態に係る差動装置の縦断面図。

本発明の実施形態を添付図面に基づいて以下に説明する。

先ず，図１〜図３に示す本発明の第１実施形態の説明より始める。図１において，自動車のミッションケース１内に差動装置Ｄが収容される。この差動装置Ｄは，一体型のデフケース２と，このデフケース２内に収容される差動ギヤ機構３とよりなっている。デフケース２の右側部及び左側部には，同一軸線Ｘ上に並ぶ第１軸受ボス４及び第２軸受ボス５が一体に形成され，これら第１及び第２軸受ボス４，５は，軸受６，６′を介してミッションケース１に支承される。

差動ギヤ機構３は，前記軸線Ｘと直交しながらデフケース２の中心Ｃを通るようにしてデフケース２に保持されるピニオン軸９と，このピニオン軸９に支持される一対のピニオンギヤ１０と，ピニオンギヤ１０と噛合する一対のサイドギヤ１１と，これらサイドギヤ１１のハブ１１ａに連結されて第１及び第２軸受ボス４，５にそれぞれ回転自在に支承される一対のスリーブ２０とより構成され，各ギヤの背面は，デフケース２の球状内面で回転自在に支承される。第１及び第２軸受ボス４，５の内周面には，螺旋状の潤滑溝２１が形成される。

ピニオン軸９は，デフケース２の外周部の一対の支孔１２により保持される。デフケース２の外周部には，一方の支孔１２と直交してその外周部を左右方向に貫通するピン孔１３が設けられており，このピン孔１３に圧入嵌合される抜け止めピン１４がピニオン軸９を貫通することで，ピニオン軸９の支孔１２からの抜け止めが果たされる。

またデフケース２には，その中心Ｃから第２軸受ボス５側にオフセットした中間部に環状のフランジ１５が一体に形成され，このフランジ１５に，変速装置の出力ギヤ１６と噛合するリングギヤ１７がボルト２２により締結される。

図２及び図３に示すように，デフケース２の，前記軸線Ｘと直交する一直径線上で対向する周壁には，デフケース２の球状内面を加工するため，並びに前記差動ギヤ機構３のデフケース２への挿入を容易にするための一対の作業窓１８が設けられる。

前記スリーブ２０も，作業窓１８からデフケース２内へ挿入され，そして対応する軸受ボス４，５の内周へと嵌挿される。スリーブ２０は，このような組みつけを可能にすべく，外径が作業窓１８の内径よりも小さく，また長さがデフケース２の内周面の内径より小さくなるように構成される。

再び図１において，一対のスリーブ２０と第１及び第２軸受ボス４，５との各間には，スリーブ２０の軸方向外方への抜け止めをなす抜け止め手段２４が設けられる。この抜け止め手段２４は，第１及び第２軸受ボス４，５の内周に形成される環状の内向き段部２４ａと，スリーブ２０の外周に形成されて上記内向き段部２４ａに当接する環状の外向き段部２４ｂとで構成される。

またスリーブ２０は，それぞれの外端部を対応する軸受ボス４，５より外方へ突出するように構成されており，それらの外端部と，ミッションケース１との間にオイルシール２５がそれぞれ介装される。

サイドギヤ１１のハブ１１ａは，底部１１ａ₁ をピニオン軸９側に向けると共に先端部１１ａ₂ をサイドギヤ１１の背面より突出させた有底円筒状をなしており，このハブ１１ａの先端部１１ａ₂ は，スリーブ２０の内端部内周に形成される環状凹部２０ａにＯリング２６を介して嵌合される。Ｏリング２６は，ハブ１１ａの先端部１１ａ₂ 外周に形成される環状のシール溝２７に装着されている。

またサイドギヤ１１の背面部と，それに対応するスリーブ２０の内端部とは，スプライン２８を介して回転方向に連結される。

図示しない左右の車軸にそれぞれ連なる左右のドライブ軸７，８は，スリーブ２０を貫通してサイドギヤ１１のハブ１１ａの内周にスプライン２９を介して嵌合される。

次に，この実施形態の作用について説明する。

差動装置Ｄの組立てに当たっては，先ず，図３に示すように，左右のスリーブ２０を１本宛，作業窓１８からデフケース２内に挿入し，次いでデフケース２内で向きを変えて第１軸受ボス４又は第２軸受ボス５の内周に嵌挿して，スリーブ２０の外向き段部２４ｂを対応する軸受ボス４，５の内向き段部２４ａに当接させる。次いで，サイドギヤ１１及びピニオンギヤ１０を順次作業窓１８からデフケース２内に組み込み，サイドギヤ１１のハブ１１ａの先端部１１ａ₂ は，対応するスリーブ２０の環状凹部２０ａに嵌合して，シール溝２７に装着されたＯリング２６を環状凹部２０ａの内周面に密接させる。またサイドギヤ１１の背面部をスプライン２８を介してスリーブ２０の内端部に連結する。最後にピニオンギヤ１０を支持するピニオン軸９をデフケース２の支孔１２に嵌挿し，抜け止めピン１４をデフケース２及びピニオン軸９に圧入する。

このように，スリーブ２０は，作業窓１８からデフケース２内に挿入された後，第１及び第２軸受ボス４，５に嵌挿され，それと同時に抜け止め手段２４の内向き段部２４ａ及び外向き段部２４ｂの当接が達成されるので，組立て性が良好となる。しかも，デフケース２に差動ギヤ機構３を組み込むと，スリーブ２０は，第１及び第２軸受ボス４，５の内向き段部２４ａとサイドギヤ１１とで自動的に挟持されるので，簡単な構造によりスリーブ２０の軸方向の移動を規制することができる。

こうして組立てた差動装置Ｄはミッションケース１に組み込んで，スリーブ２０の外端部とミッションケース１との間にオイルシール２５を介装する。その後，ミッションケース１内に潤滑オイルを注入すると，その一部が作業窓１８を通してデフケース２内に流入して，差動ギヤ機構３各部の潤滑に供される。

而して，ミッションケース１内の潤滑オイルは，オイルシール２５によって，スリーブ２０の外端部外周からの流出が阻止され，またデフケース２内の潤滑オイルは，Ｏリング２６によって，サイドギヤ１１及びスリーブ２０の嵌合部からの流出が阻止される。こうしたことは，サイドギヤ１１からドライブ軸７，８を抜き取っても，ミッションケース１及びデフケース２内の潤滑オイルが外部に流出しないことを意味する。

差動装置Ｄを収容したミッションケース１が自動車に搭載されてから，左右のドライブ軸７，８は，対応するサイドギヤ１１のハブ１１ａの内周にスプライン２９を介して嵌合される。

差動装置Ｄの作動時，サイドギヤ１１の回転トルクは，スプライン２９を介してドライブ軸７，８に伝達する。同時にサイドギヤ１１の回転はスプライン２８を介してスリーブ２０に伝達するので，サイドギヤ１１，ドライブ軸７，８及びスリーブ２０は一体に回転する。その際，スリーブ２０の外周面は，第１及び第２軸受ボス４，５の潤滑溝２１に保持される潤滑オイルにより潤滑される。

次に，図４に示す本発明の第２実施形態について説明する。

この第２実施形態では，前記ハブ１１ａに代えてサイドギヤ１１の背面に短軸３０が一体に突設され，この短軸３０は，スリーブ２０の内周にスプライン３１を介して嵌合され，またドライブ軸７，８は，スプライン３４を介してスリーブ２０に嵌合される。したがって，サイドギヤ１１の回転トルクは，スリーブ２０を介してドライブ軸７，８に伝達されるようになっている。またサイドギヤ１１及びスリーブ２０の相対向する端面の一方には，環状のシール溝３３が設けられ，このシール溝３３には，他方の端面に密接するＯリング３２が装着される。その他の構成は，前実施形態と略同様であるので，図４中，前実施形態と対応する部分には同一の参照符号を付して，重複する説明を省略する。

この第２実施形態においても，前実施形態と同様の作用効果を達成することができる。

本発明は，上記実施形態に限定されるものではなく，その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば，上記実施形態では，リングギヤ１７及びフランジ１５のボルト締結に代えて，溶接による結合を採用することもできる。また環状の抜け止め手段２４に代えて，スリーブ２０と軸受ボス４，５とが周方向で部分的に抜け止め係合する抜け止め手段を採用することもできる。またデフケース２の内周面形状は，球状に代えて箱状，円筒状等の形状を採用することもできる。その何れの場合でも，スリーブ２０は，デフケース２内を通して軸受ボス４，５の内周に嵌挿し得るように構成される必要がある。またデフケース２内の潤滑オイルのサイドギヤ１１のハブ１１ａ内への流出を防ぐべく，ハブ１１ａの底部１１ａ₁ に代えて，プラグをハブ１１ａの内周に液密に圧入することもできる。また左右のスリーブ２０は，それぞれの長さを相違させることもある。

Ｄ・・・・差動装置
Ｘ・・・・軸線
１・・・・ミッションケース
２・・・・デフケース
３・・・・差動ギヤ機構
４・・・・第１軸受ボス
５・・・・第２軸受ボス
７，８・・ドライブ軸
１１・・・・サイドギヤ
１８・・・・作業窓
２０・・・・スリーブ
２４・・・・抜け止め手段
２４ａ・・・内向き段部
２４ｂ・・・外向き段部
２５・・・・オイルシール
２６・・・・シール手段（Ｏリング）
３２・・・・シール手段（Ｏリング）

Claims (5)

1. 差動ギヤ機構（３）を収容する一体型のデフケース（２）の一側部及び他側部に，同一軸線（Ｘ）上に並んでミッションケース（１）に回転自在に支承される第１及び第２軸受ボス（4 ，5 ）を一体に形成し，また同デフケース（２）の周壁に，前記差動ギヤ機構( ３）を挿入するための作業窓（１８）を設け，前記差動ギヤ機構（３）の左右一対のサイドギヤ（１１）に，前記第１及び第２軸受ボス（４，５）に回転自在に支承される一対のスリーブ（２０）を液密に連結し，これらスリーブ（２０）の前記第１及び第２軸受ボス（４，５）より突出する外端部と前記ミッションケース（１）との間にオイルシール（２５）が介装され，前記一対のサイドギヤ（１１）又は前記スリーブ（２０）に左右のドライブ軸（７，８）が連結される差動装置において，
   前記各スリーブ（２０）を，前記作業窓（１８）から前記デフケース（２）内を通して前記軸受ボス（４，５）の内周に嵌挿し得るように構成し，これらスリーブ（２０）及び前記第１，第２軸受ボス（４，５）間に，各スリーブ（２０）の軸方向外方への抜け止めをなす抜け止め手段（２４）を設け，また前記サイドギヤ（１１）及び前記スリーブ（２０）間に，前記デフケース（２）内の潤滑オイルがこれらサイドギヤ（１１）及びスリーブ（２０）間から外部に流出することを阻止するシール手段（２６，３２）を設けたことを特徴とする差動装置。
2. 請求項１に記載の差動装置において，
   前記スリーブ（２０）を，その外径が前記作業窓（１８）の内径より小で，且つその長さが前記デフケース（２）の内径より小となるように構成したことを特徴とする差動装置。
3. 請求項１又は２に記載の差動装置において，
   前記抜け止め手段（２４）を，前記第１及び第２軸受ボス（４，５）の内周に形成される環状の内向き段部（２４ａ）と，前記スリーブ（２０）の外周に形成されて前記内向き段部（２４ａ）に当接する環状の外向き段部（２４ｂ）とで構成したことを特徴とする差動装置。
4. 請求項１〜３の何れかに記載の差動装置において，
   前記シール手段を，前記サイドギヤ（１１）及びスリーブ（２０）の嵌合部に介装されるシール部材（２６，３２）で構成したことを特徴とする差動装置。
5. 請求項１記載の差動装置の組立方法であって，
   前記スリーブ（２０）を，前記作業窓（１８）及び前記デフケース（２）の内部を通して前記第１及び第２軸受ボス（４，５）の内周に嵌挿して前記抜け止め手段（２４）を確立する第１工程と，この第１工程後，前記差動ギヤ機構（３）を前記作業窓（１８）から前記デフケース（２）内に組み込んで前記サイドギヤ（１１）及びスリーブ（２０）間の連結を確立する第２工程とを含むことを特徴とする，差動装置の組立方法。

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