(57)【要約】【課題】円すいころ軸受において、温度上昇しやすい内輪部材の大径端部側である大鍔部からの放熱を図る。【解決手段】内輪部材２８ａと、外輪部材２８ｃと、円すいころ２８ｂから構成される円すいころ軸受としてのリヤ軸受２８において、円すいころ２８ｂの転動を円滑にする潤滑油Ｌが、内輪部材２８ａの小径端部側である小鍔部２８ａ−１側から流入し、大径端部側である大鍔部２８ａ−２側に排出される円すいころ軸受装置であって、潤滑油Ｌが排出される大鍔部側２８ａ−２には、潤滑油Ｌを貯留可能な潤滑油貯留部３６が形成されており、内輪部材２８ａの大径端部側である大鍔部２８ａ−２に、環状に形成された冷却部材２９が接触可能に配設されており、冷却部材２９の外周形状の配設位置は、少なくともその外周端部が潤滑油貯留部３６に貯留した潤滑油Ｌに接触可能な位置とされている。【選択図】図１
2010091054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面が円すい面状に形成され、該外周面における大径端部側には鍔状の大鍔部が形成された内輪部材と、
該内輪部材の外周面の円すい面状に対向して、内周面が円すい面状に形成された外輪部材と、
前記内輪部材と前記外輪部材の間に円すいころが複数配列されており、
前記円すいころの転動を円滑にする潤滑油が、該内輪部材の小径端部側から流入し、大鍔部側に排出される円すいころ軸受装置であって、
前記潤滑油が排出される前記大鍔部側には、該潤滑油を貯留可能な潤滑油貯留部が形成されており、
前記内輪部材の大鍔部に、環状に形成された冷却部材が接触可能に配設されており、
該冷却部材の外周形状の配設位置は、少なくともその外周端部が前記潤滑油貯留部に貯留した潤滑油に接触可能な位置とされていることを特徴とする円すいころ軸受装置。
【請求項２】
請求項１記載の円すいころ軸受装置であって、
前記冷却部材の配設位置は、前記内輪部材の大鍔部の端面又は外周面の少なくとも一方に接触可能な位置とされていることを特徴とする円すいころ軸受装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の円すいころ軸受装置であって、
前記冷却部材は、放熱性の良好な金属で形成されていることを特徴とする円すいころ軸受装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の円すいころ軸受装置であって、
前記冷却部材の形状は、前記潤滑油貯留部に貯留した潤滑油に接触可能な部位の形状が凹凸形状で形成されていることを特徴とする円すいころ軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円すいころ軸受装置に関する。詳細には、円すいころの転動を円滑にする潤滑油が、内輪部材の小径端部側から流入し、大鍔部側に排出される円すいころ軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５に図示されるように、従来、例えば、自動車等車両の駆動経路に設置される汎用のデファレンシャル装置は、デファレンシャルキャリア１１２内にデファレンシャルリングギヤ１１４とドライブピニオン１１６が噛合して配置されて構成されている。例えば、四輪駆動車両のフロントデファレンシャル装置１１０において、ドライブピニオン１１６を端部に一体形成したドライブピニオンシャフト１１８は該シャフトに軸方向に間隔を置いて嵌合配置されたフロント軸受１２６及びリヤ軸受１２８によりデファレンシャルキャリア１１２に支持されており、両軸受間には両軸受を潤滑する潤滑油Ｌのオイル溜り１３０が形成されている。この両軸受間に形成されたオイル溜り１３０と、デファレンシャルリングギヤ１１４が配置された潤滑油室１３２との間には潤滑油Ｌを導入するための導入流路１３４が形成されており、デファレンシャルリングギヤ１１４により掻き揚げられた潤滑油Ｌをオイル溜り１３０に導入するようになっている。この導入流路１３４は通常、デファレンシャルキャリア１１２の上方位置に潤滑油Ｌが流下する構造として形成されている。
【０００３】
このフロント軸受１２６及びリヤ軸受１２８は、円すいころ軸受が使用されることがある。
この円すいころ軸受は、フロント軸受１２６を例にして説明すると、内輪部材１２６ａが、外周面が円すい面状に形成され、この外周面における小径端部側には鍔状の小鍔部１２６ａ−１が、大径端部側には鍔状の大鍔部１２６ａ−２が形成されている。そして、外輪部材１２６ｃが、この内輪部材１２６ａの外周面の円すい面状に対向して、内周面が円すい面状に形成されている。そして、円すいころ１２６ｂが、内輪部材１２６ａと外輪部材１２６ｃの間に挟み込まれた状態で配設可能に円すい状に形成されて複数配列されている。そして、フロント軸受１２６およびリヤ軸受１２８の両軸受共、内輪部材１２６ａ、１２８ａの小径端部側である小鍔部１２６ａ−１、１２８ａ−１側（換言すれば、円すいころ１２６ｂ、１２８ｂの小径部１２６ｂ−１、１２８ｂ−１側）がオイル溜り１３０側となるように配置されている。なお、リヤ軸受１２８もフロント軸受１２６の同じ構成部位には、符号１２８の後にａ、ｂ、ｃの符号を付して示した。
そして、この小鍔部１２６ａ−１、１２８ａ−１側から供給される潤滑油Ｌは、この円すいころ軸受のポンプ作用と呼ばれる油の引き込み現象によって、フロント軸受１２６およびリヤ軸受１２８内に流入し、円すいころ１２６ｂ、１２８ｂの自転及び公転の回転に伴う遠心力で軸受内を流通して内輪部材１２６ａ、１２８ａの大鍔部１２６ａ−２、１２８ａ−２側（換言すれば、円すいころの大径部１２６ｂ−２、１２８ｂ−２側）に排出される。こうして、オイル溜り１３０の潤滑油Ｌは両軸受ともその小鍔部１２６ａ−１、１２８ａ−１側から大鍔部１２６ａ−２、１２８ａ−２側に流通して潤滑が行われる。
通常、四輪駆動の自動車の場合において、このドライブピニオンシャフト１１８に嵌合配置されるフロント軸受１２６及びリヤ軸受１２８の配置関係は、車両進行方向前方位置にデファレンシャルリングギヤ１１４が配設されている。そして、駆動源からの駆動経路の下流側に配置されるのがフロント軸受１２６であり、上流側に配置されるのがリヤ軸受１２８である。すなわち、車両進行方向前方位置に配設されるのがフロント軸受１２６となり、後方位置に配設されるのがリヤ軸受１２８となる。
このような配置関係により、フロント軸受１２６のオイル溜り１３０側と反対側はデファレンシャルリングギヤ１１４が配置される潤滑油室１３２となっている。このためオイル溜り１３０からフロント軸受１２６を潤滑した潤滑油Ｌは潤滑油室１３２に戻る。
また、リヤ軸受１２８のオイル溜り１３０側とは反対側にはオイル戻し溜り１３６が形成されており、オイル溜り１３０からリヤ軸受１２８を潤滑した潤滑油Ｌが貯留されるようになっている。このオイル戻し溜り１３６に貯留された潤滑油Ｌは、ドライブピニオンシャフト１１８の他端に駆動連結状態として取付けられるコンパニオンフランジ１２０のスリーブ１２２に嵌合配設されるオイルシール１３８を潤滑するようになっている。
なお、リヤ軸受１２８のオイル溜り１３０側とは反対側に形成されたオイル戻し溜り１３６と、デファレンシャルリングギヤ１１４が配置された潤滑油室１３２との間には、図示を省略するリターン流路が形成されている。このリターン流路は、リヤ軸受１２８及びオイルシール１３８を潤滑した潤滑油Ｌをオイル戻し溜り１３６から潤滑油室１３２に戻す。
【０００４】
上記のように構成されたデファレンシャル装置１１０の潤滑構造によれば、ドライブピニオンシャフト１１８に関係して配設されたフロント軸受１２６、リヤ軸受１２８、及びオイルシール１３８の潤滑は、導入流路１３４を通じて導入される潤滑油Ｌによって行われる。導入流路１３４にはデファレンシャルリングギヤ１１４が配置された潤滑油室１３２の潤滑油Ｌがデファレンシャルリングギヤ１１４の駆動回転により掻き揚げられて、その飛散状態の潤滑油Ｌが導入される。導入流路１３４に導かれた潤滑油Ｌは流下してオイル溜り１３０に導入される。オイル溜り１３０に導入された潤滑油Ｌにより上述した様にフロント軸受１２６、リヤ軸受１２８、及びオイルシール１３８の潤滑を行う。
【０００５】
このフロント軸受１２６及びリヤ軸受１２８を流通する潤滑油Ｌの潤滑状態を良好にするために様々な技術が開示されている。例えば、特許文献１のように、この円すいころ軸受のポンプ作用を利用して、内輪部材の小径端部側である小鍔部側から流入して大径端部側である大鍔部側に排出される潤滑油Ｌを循環させて、再度小鍔部側に送油することによって潤滑油Ｌの潤滑状態を良好にする技術が知られている。また特許文献２のように、円すいころの小径部側の外輪部材の端部に外輪の開口円直径と略等しい内径で軸方向に延びるオイル整流部材を設けたものが知られている。また、特許文献３のように、内輪部材の小径端部側である小鍔部側（円すいころの小径部側）の潤滑油流入口に可撓性のメッシュ部材を配設し、流入する潤滑油Ｌの量を調節するものが知られている。
【特許文献１】特開２００３−２０６９３８号公報
【特許文献２】特開２００６−２２６３０９号公報
【特許文献３】特開２００５−２７３７１６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、上気した特許文献１から３に開示された潤滑状態を良好にする技術では、円すいころ軸受内の温度上昇による潤滑油Ｌの潤滑効率の低下を解消することができないという問題がある。この問題について以下に説明する。なお、フロント軸受１２６及びリヤ軸受１２８は同様の構成であるため、フロント軸受１２６を例にして説明する。
すなわち、このフロント軸受１２６の円すいころ１２６ｂがドライブピニオンシャフト１１８の外周面上を転動する際に、円すいころ１２６ｂの外周面と内輪部材１２６ａ及び外輪部材１２６ｃの円すい面が摺動するため摺動摩擦熱が発生するという問題がある。特に、円すいころ１２６ｂの大径部１２６ｂ−２の端面と内輪部材１２６ａの大径端部側である大鍔部１２６ａ−２の接触面において温度が上昇しやすい。
一般的に、潤滑油は、使用温度が高い状態では粘度は低く、使用温度が低い状態では粘度が高いことが知られている。フロント軸受１２６内が高温状態で潤滑油Ｌが流入すると、潤滑油Ｌの粘度が低下する。この潤滑油Ｌの粘度が低い状態では、円すいころ軸受に構成される円すいころ１２６ｂと、内輪部材１２６ａ及び外輪部材１２６ｃの間において潤滑油Ｌの流通が不十分な状態となって金属接触を起こす転動状態となるおそれがあり、異常磨耗や焼きつきが発生しやすくなる。
【０００７】
ところで、デファレンシャル装置１１０に用いられる潤滑油Ｌの粘度は使用温度によって変化する。例えば、長時間連続運転に伴いデファレンシャル装置１１０内は高温状態となる。このとき、潤滑油Ｌの潤滑効率の低下を抑制するためにブリーザ装置によってデファレンシャル装置内の内圧を抑制したり、オイルクーラーによって潤滑油Ｌを冷却して、デファレンシャルリングギヤ１１４により掻き揚げられて潤滑油オイル溜り１３０に導入される潤滑油Ｌの使用温度状態を適温にすることが図られている。
しかし、潤滑油オイル溜り１３０に導入される潤滑油Ｌの使用温度状態が適温であっても、上記フロント軸受１２６内が摺動摩擦熱に伴って高温状態であると、この軸受内に流入した潤滑油Ｌが高温となり潤滑油Ｌの粘度が低下する。そのため良好な潤滑ができない状態となり、更には、この高温状態の潤滑油Ｌがデファレンシャル装置内を循環して再びフロント軸受１２６内に流入されると、より一層良好な潤滑ができない状態となる。
【０００８】
更に、四輪駆動車両のフロントデファレンシャル装置１１０においては、デファレンシャルリングギヤ１１４の回転方向は前進時には図５で見て反時計回り方向に回転し、この回転に伴って潤滑油Ｌも反時計回り方向に追従飛散し、導入流路１３４の上方開口から導入されてオイル溜り１３０に流下する構成である。これは、後進時、デファレンシャルリングギヤ１１４の回転方向が時計回り方向に回転する場合の潤滑油Ｌの掻き揚げ量に比べて少ない。そのため、フロント軸受１２６内が摺動摩擦熱に伴って高温状態の場合に、潤滑油Ｌの掻き揚げ量が減少し、フロント軸受１２６への潤滑油Ｌの供給量が不足して潤滑不足となると、軸受内の異常磨耗や焼きつきが、上記問題と相俟ってより発生しやすくなる。そのため、円すいころ軸受において、温度上昇しやすい内輪部材の大径端部側である大鍔部からの放熱性の確保が更に要請されている。
そこで、本発明者は鋭意検討の結果、円すいころ軸受において、温度上昇しやすい内輪部材の大径端部側である大鍔部からの放熱ができれば、円すいころ軸受内に流入した潤滑油の温度上昇を抑制することができ、潤滑性の低下を抑制することができ、異常磨耗、焼きつきの発生を防ぐことができることに着目した。
【０００９】
而して、本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、本発明が解決しようとする課題は、円すいころ軸受において、温度上昇しやすい内輪部材の大径端部側である大鍔部からの放熱を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した課題を達成するために、本発明に係る円すいころ軸受装置は、次の手段をとる。
本発明の第１の発明は、外周面が円すい面状に形成され、該外周面における大径端部側には鍔状の大鍔部が形成された内輪部材と、該内輪部材の外周面の円すい面状に対向して、内周面が円すい面状に形成された外輪部材と、前記内輪部材と前記外輪部材の間に円すいころが複数配列されており、前記円すいころの転動を円滑にする潤滑油が、該内輪部材の小径端部側から流入し、大鍔部側に排出される円すいころ軸受装置であって、前記潤滑油が排出される前記大鍔部側には、該潤滑油を貯留可能な潤滑油貯留部が形成されており、前記内輪部材の大鍔部に、環状に形成された冷却部材が接触可能に配設されており、該冷却部材の外周形状の配設位置は、少なくともその外周端部が前記潤滑油貯留部に貯留した潤滑油に接触可能な位置とされていることを特徴とする。
【００１１】
この第１の発明によれば、潤滑油が排出される大鍔部側には、潤滑油を貯留可能な潤滑油貯留部が形成されている。そして、環状に形成された冷却部材が内輪部材の大鍔部に接触可能に配設されている。この冷却部材の外周形状の配設位置は、少なくともその外周端部が潤滑油貯留部に貯留した潤滑油に接触可能な位置とされている。
すなわち、温度上昇しやすい内輪部材の大鍔部の摺動摩擦熱が、冷却部材を介して潤滑油貯留部に貯留した潤滑油に放熱させることができる。そのため、内輪部材の大鍔部の温度上昇が抑制されるため軸受内に流入した潤滑油の温度上昇を抑制することができ、潤滑性の低下を抑制することができる。
【００１２】
本発明の第２の発明は、前記冷却部材の配設位置は、前記内輪部材の大鍔部の端面又は外周面の少なくとも一方に接触可能な位置とされていることを特徴とする。
【００１３】
この第２の発明によれば、環状に形成された冷却部材は、大鍔部に接触可能に配設される位置として、大鍔部の端面又は外周面の少なくとも一方において接触可能な位置とされている。これにより、冷却部材を環状に形成する際の加工は複雑になることがない。また、冷却部材を配設することに伴い、軸受を支持する支持部材側の加工が必要となる場合でも、この支持部材側の加工が複雑にならない。すなわち、加工の容易性を図りつつ、冷却部材を内輪部材の大鍔部に接触可能に配設することができる。
【００１４】
本発明の第３の発明は、前記冷却部材は、放熱性の良好な金属で形成されていることを特徴とする。
【００１５】
この第３の発明によれば、冷却部材は、放熱性の良好な金属で形成されている。これにより、円すいころ軸受において、温度上昇しやすい内輪部材の大鍔部の放熱をより一層向上させることができる。
【００１６】
本発明の第４の発明は、前記冷却部材の形状は、前記潤滑油貯留部に貯留した潤滑油に接触可能な部位の形状が凹凸形状で形成されていることを特徴とする。
【００１７】
この第４の発明によれば、冷却部材の形状は、潤滑油貯留部に貯留した潤滑油に接触可能な部位の形状が凹凸形状で形成されている。これにより、冷却部材は、潤滑油貯留部に貯留した潤滑油と接触する面積が大きい形状で形成されるためより一層効率的に、潤滑油への放熱を行うことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は上記各発明の手段をとることにより次の効果を得ることができる。
先ず、上記第１の発明の円すいころ軸受装置によれば、温度上昇しやすい内輪部材の大鍔部の摺動摩擦熱が、冷却部材を介して潤滑油貯留部に貯留した潤滑油に放熱させることができる。そのため、内輪部材の大鍔部の温度上昇が抑制されるため軸受内に流入した潤滑油の温度上昇を抑制することができ、潤滑性の低下を抑制することができる。
次に、上記第２の発明の円すいころ軸受装置によれば、冷却部材の加工の容易性を図りつつ、冷却部材を内輪部材の大鍔部に接触可能に配設することができる。
次に、上記第３の発明の円すいころ軸受装置によれば、円すいころ軸受において、温度上昇しやすい内輪部材の大鍔部の放熱をより一層向上させることができる。
次に、上記第４の発明の円すいころ軸受装置によれば、冷却部材は、潤滑油貯留部に貯留した潤滑油と接触する面積が大きい形状で形成されるためより一層効率的に、潤滑油への放熱を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明を実施するための最良の形態の一実施例を、図面を用いて説明する。この実施例は、四輪駆動の駆動形態自動車に適用されたデファレンシャル装置のフロントデファレンシャル装置を例にして説明する。図１は、本発明の一実施例として、デファレンシャル装置の全体構成を概略的に示した断面図である。図１において、デファレンシャルリングギヤ１４には差動機構が装備されているが図示を省略している。なお、図１において矢印Ｆ方向は自動車の前進時における進行方向を示している。
【００２０】
図１に示すように、本実施例のデファレンシャル装置１０は、デファレンシャルキャリア１２内にデファレンシャルリングギヤ１４とドライブピニオン１６が噛合して配置されて構成されている。ドライブピニオン１６はドライブピニオンシャフト１８の図１で見て左端に一体的に形成されている。ドライブピニオンシャフト１８の図１で見て右端はコンパニオンフランジ２０のスリーブ２２がナット２４により締め付けられて回転連結されている。コンパニオンフランジ２０は不図示の継手やプロペラシャフトを介してフロントエンジンに駆動連結されており、フロントエンジンの駆動力が伝達されてくるようになっている。なお、デファレンシャルリングギヤ１４には不図示の差動機構が装備されており、差動機構から左右の車輪に動力が伝達されるようになっている。
【００２１】
ドライブピニオンシャフト１８はフロント軸受２６及びリヤ軸受２８によりデファレンシャルキャリア１２に支持されている。このフロント軸受２６及びリヤ軸受２８は共に円すいころ軸受として形成されている。
フロント軸受２６は、概略、内輪部材２６ａ、円すいころ２６ｂ、外輪部材２６ｃ、保持器２６ｄから構成されている。
この内輪部材２６ａは、外周面が円すい面状に形成され、該外周面における小径端部側には鍔状の小鍔部２６ａ−１が、大径端部側には鍔状の大鍔部２６ａ−２が形成されている。外輪部材２６ｃは、内輪部材２６ａの外周面の円すい面状に対向して、内周面が円すい面状に形成されている。円すいころ２６ｂは、内輪部材２６ａと外輪部材２６ｃの間に挟み込まれた状態で配設可能な円すい状に形成されており、小径に形成された小径部２６ｂ−１と大径に形成された大径部２６ｂ−２が形成されている。この円すいころ２６ｂは、保持器２６ｄに保持された状態で内輪部材２６ａと外輪部材２６ｃの間に挟みこまれて複数配列されており、ドライブピニオンシャフト１８の外周面上を自転かつ公転可能とされている。保持器２６ｄは、円すいころ２６ｂが内輪部材２６ａと外輪部材２６ｃの間の円すい面上を自転かつ公転可能な状態で保持するものである。
【００２２】
リヤ軸受２８は、概略、内輪部材２８ａ、円すいころ２８ｂ、外輪部材２８ｃ、保持器２８ｄから構成されている。
この内輪部材２８ａは、外周面が円すい面状に形成され、該外周面における小径端部側には鍔状の小鍔部２８ａ−１が、大径端部側には鍔状の大鍔部２８ａ−２が形成されている。外輪部材２８ｃは、内輪部材２８ａの外周面の円すい面状に対向して、内周面が円すい面状に形成されている。円すいころ２８ｂは、内輪部材２８ａと外輪部材２８ｃの間に挟み込まれた状態で配設可能な円すい状に形成されており、小径に形成された小径部２８ｂ−１と大径に形成された大径部２８ｂ−２が形成されている。この円すいころ２８ｂは、保持器２８ｄに保持された状態で内輪部材２８ａと外輪部材２８ｃの間に挟みこまれて複数配列されており、ドライブピニオンシャフト１８の外周面上を自転かつ公転可能とされている。保持器２８ｄは、円すいころ２８ｂが内輪部材２８ａと外輪部材２８ｃの間の円すい面上を自転かつ公転可能な状態で保持するものである。
【００２３】
上記フロント軸受２６及びリヤ軸受２８は、ドライブピニオンシャフト１８に軸方向に間隔を置いて配置されており、その内輪部材２６ａ、２８ａがドライブピニオンシャフト１８に嵌合した状態で配置されている。フロント軸受２６は図１で見てドライブピニオン１６に隣接して配置されており、リヤ軸受２８は図１で見てコンパニオンフランジ２０のスリーブ２２に隣接して配置されている。すなわち、駆動経路の上流側に配設されるのがリヤ軸受２８であり、下流側に配設されるのがフロント軸受２６となっている。また、内輪部材２６ａの小径端部側である小鍔部２６ａ−１と、内輪部材２８ａの小径端部側である小鍔部２８ａ−１が対向した状態として配置されている。この状態は、換言すれば、円すいころ２６ｂの小径部２６ｂ−１と、円すいころ２８ｂの小径部２８ｂ−１が対向した配置状態である。
【００２４】
軸方向に間隔を置いて配置されたフロント軸受２６とリヤ軸受２８との間のデファレンシャルキャリア１２の箇所は、該両軸受２６、２８に潤滑油Ｌを供給するオイル溜り３０として形成されている。デファレンシャル装置１０における潤滑油Ｌの主たるオイル貯留はデファレンシャルリングギヤ１４が配置されている潤滑油室３２で行われる。潤滑油室３２内の潤滑油Ｌは、デファレンシャルリングギヤ１４がドライブシャフト１３を中心に回転することにより攪拌されて、潤滑油室３２内に飛散状態となり、攪拌により上方に掻き揚げられた潤滑油Ｌがデファレンシャルキャリア１２の上方に形成した導入流路３４を通ってオイル溜り３０に導入される。導入流路３４は潤滑油室３２の上方とオイル溜り３０の上方とを連通する状態として形成されており、導入流路３４に導入されてきた潤滑油Ｌが自重で流下可能な形状として形成されている。この実施例の場合は、オイル溜り３０に対して下降傾斜する形状として形成されている。
図１で見て、デファレンシャルリングギヤ１４の回転方向は前進時には図１で見て反時計回り方向に回転しており、その回転に伴って潤滑油Ｌも反時計回り方向に追従飛散し、導入流路３４の上方開口から導入されてオイル溜り３０に流下していくようになっている。
【００２５】
オイル溜り３０に導入された潤滑油Ｌにより、その両側に配置されたフロント軸受２６及びリヤ軸受２８を潤滑する。その潤滑は、フロント軸受２６は、内輪部材２６ａの小径端部側である小鍔部２６ａ−１側から大径端部側である大鍔部２６ａ−２側方向に潤滑油Ｌが流通して潤滑する。同じく、リヤ軸受２８は、内輪部材２８ａの小径端部側である小鍔部２８ａ−１側から大径端部側である大鍔部２８ａ−２側方向に潤滑油Ｌが流通して潤滑する。
これを換言すれば、フロント軸受２６は、円すいころ２６ｂの小径部２６ｂ−１側から大径部２６ｂ−２側方向に潤滑油Ｌが流通して潤滑する。同じく、リヤ軸受２８は、円すいころ２８ｂの小径部２８ｂ−１側から大径部２８ｂ−２側方向に潤滑油Ｌが流通して潤滑する。
フロント軸受２６及びリヤ軸受２８の内輪部材２６ａ、２８ａの小径端部側である小鍔部２６ａ−１、２８ａ−１側からの潤滑油Ｌの流通は、この円すいころ軸受のポンプ作用と呼ばれる油の引き込み現象によって行われる。すなわち、軸受内に流入した潤滑油Ｌは、円すいころの自転及び公転の回転に伴う遠心力で軸受内を流通して大鍔部２６ａ−２、２８ａ−２側に排出される。こうして、オイル溜り３０の潤滑油Ｌは、フロント軸受２６及びリヤ軸受２８の内輪部材２６ａ、２８ａの小径端部側である小鍔部２６ａ−１、２８ａ−１側から大径端部側である大鍔部２６ａ−２、２８ａ−２側に流通して潤滑が行われる。
【００２６】
そして、フロント軸受２６を潤滑した潤滑油Ｌは、その内輪部材２６ａの大径端部側である大鍔部２６ａ−２側（換言すれば、円すいころ２６ｂの大径部２６ｂ−２側）から潤滑油室３２に戻る。リヤ軸受２８を潤滑した潤滑油Ｌは、その内輪部材２８ａの大径端部側である大鍔部２８ａ−２側（換言すれば、円すいころ２８ｂの大径部２８ｂ−２側）からオイル戻し溜り３６に排出する。なお、本実施例における潤滑油室３２及びオイル戻し溜り３６が本発明の「潤滑油貯留部」に相当する。
オイル戻し溜り３６はリヤ軸受２８から排出した潤滑油Ｌによりオイルシール３８を潤滑するための役割を果たすとともに、デファレンシャル装置１０の始動時で、導入流路３４から導入される潤滑油量が少なくオイル溜り３０の潤滑油残存量が少ないときにリヤ軸受を潤滑するためのものである。オイルシール３８は図１で見てオイル戻し溜り３６の後方位置に配置されており、コンパニオンフランジ２０のスリーブ２２に嵌合状態で配設されており、その外径部がデファレンシャルキャリア１２に固定支持されている。したがって、オイルシール３８の内径部がスリーブ２２に回転可能状態にシール密接しており、このシール部分の潤滑が必要なものである。
オイル戻し溜り３６と潤滑油室３２との間は、図示を省略するリターン流路により流路連結されており、オイル戻し溜り３６に滞留する潤滑油Ｌを潤滑油室３２に戻すようになっている。リターン流路（図示省略）はデファレンシャルキャリア１２の最下方位置に形成されており、オイル戻し溜り３６に滞留する潤滑油Ｌを良好に戻すようになっている。
【００２７】
次に、フロント軸受２６及びリヤ軸受２８において、潤滑油貯留部（潤滑油室３２及びオイル戻し溜り３６）側に配設される、温度上昇しやすい内輪部材２６ａ、２８ａの大径端部側である大鍔部２６ａ−２、２８ａ−２側を放熱させる冷却部材２７、２９の構造について説明する。
図２は、ドライブピニオンシャフト１８を支持するフロント軸受２６及びリヤ軸受２８の部位を拡大した断面図である。また、図３は、ドライブピニオンシャフト１８を支持するリヤ軸受２８の構成を示した分解斜視図である。図４は、ドライブピニオンシャフト１８を支持するリヤ軸受２８の内輪部材２８ａの大径端部側である大鍔部２８ａ−２側における冷却部材２９の斜視図である。なお、図３において、フロント軸受２６及びリヤ軸受２８において、共に同様の構成であるため、代表としてリヤ軸受２８の構成について示している。また、内部の構成を分かり易く図示するために一部切断した状態で図示されている。また、図４において、冷却部材は、フロント軸受２６及びリヤ軸受２８において、共に同様の構成であるため、代表してリヤ軸受２８における冷却部材２９について示しており、リヤ軸受２８の図示は省略している。また、フロント軸受２６及びこの冷却部材２７の図示を省略している。
【００２８】
図２に図示されるように、潤滑油貯留部としての潤滑油室３２は、フロント軸受２６を潤滑した潤滑油Ｌが排出される内輪部材２６ａの大径端部側である大鍔部２６ａ−２側（換言すれば、円すいころ２６ｂの大径部２６ｂ−２側）に形成されている。また、潤滑油貯留部としてのオイル戻し溜り３６は、リヤ軸受２８を潤滑した潤滑油Ｌが排出される内輪部材２８ａの大径端部側である大鍔部２８ａ−２側（換言すれば、円すいころ２８ｂの大径部２８ｂ−２側）に形成されている。
そして、潤滑油室３２、オイル戻し溜り３６には、共に軸受内を流通した潤滑油Ｌが貯留されている。
【００２９】
このフロント軸受２６及びリヤ軸受２８の内輪部材２６ａ、２８ａの大径端部側である大鍔部２６ａ−２、２８ａ−２には、環状に形成された冷却部材２７、２９が大鍔部２６ａ−２、２８ａ−２に接触可能に配設されている。この冷却部材２７、２９の大鍔部２６ａ−２、２８ａ−２への接触構成について図３、図４を用いて示す。なお、フロント軸受２６及びリヤ軸受２８において、共に同様の構成であるため代表としてリヤ軸受２８の構成について示す。
図３に図示されるように、冷却部材２９は、円板形状に形成されており、中心部に貫通孔２９ａが形成された環状のものである。そして、内周面が内輪部材２８ａの大径端部側である大鍔部２８ａ−２の径方向外方端の外周面２８ａ−３と略同一直径に形成されている。そして、大鍔部２８ａ−２の外周面２８ａ−３に圧入して嵌め込まれて固定支持されている。これにより、冷却部材２９は、内輪部材２８ａの大鍔部２８ａ−２に熱伝達可能な構成状態として接触可能に配設されている。なお、本実施例における外周面２８ａ−３が本発明の「外周面」に相当する。
【００３０】
また、図３において、冷却部材２９の内周面が、大鍔部２８ａ−２の外周面２８ａ−３に圧入して嵌め込まれることにより、冷却部材２９が大鍔部２８ａ−２に接触可能に配設されている構成について示した。この構成以外に次の構成でもよい。すなわち、冷却部材２９の内周面がドライブピニオンシャフト１８（図１参照）又は、コンパニオンフランジ２０のスリーブ２２（図１参照）と略同一直径に形成されて、ドライブピニオンシャフト１８又は、コンパニオンフランジ２０のスリーブ２２に挿入して嵌め込まれて固定支持される構成である。この構成によって冷却部材２９は、内輪部材２８ａの大径端部側である大鍔部２８ａ−２の軸方向の端部の端面２８ａ−４に接触可能に配設される。なお、本実施例における端面２８ａ−４が本発明の「端面」に相当する。
【００３１】
図３及び図４に図示されるように、この冷却部材２９の外周形状は、凹凸形状に形成されている。図３に図示されるように、詳細には、冷却部材２９の外周形状は、冷却部材２９の中心部から外方に向かって放射状に凸部２９ｂが複数配列されており、３層に構成されて、一体に形成された凹凸形状のものである。図４（Ａ）に図示されたものがこの構成のものである。これにより、潤滑油Ｌとの接触面積を大きくすることができる。またこれ以外の形状として、図４（Ｂ）に図示されるように、冷却部材２９の外周形状は潤滑油Ｌとの接触面積を大きくする構成であれば良い。例えば、一層形状の略スリット構造に形成されたものでも良い。また、この一層形状のものを複数重ねて構成されたものでも良い。
また、冷却部材２９は、放熱性の良好な金属で形成されている。換言すれば、熱伝導性の高い金属で形成されている。この放熱性の良好な金属は、銅、アルミニウム等である。
【００３２】
図２に図示されるように、冷却部材２９の外周形状の配設位置は、凸部２９ｂが潤滑油貯留部として構成されているオイル戻し溜り３６に貯留した潤滑油Ｌに接触可能な位置とされている。なお、このオイル戻し溜り３６に貯留した潤滑油Ｌに接触可能な位置とは、デファレンシャル装置１０の作動状態における潤滑油Ｌが貯留している状態に対してである。これにより、ドライブピニオンシャフト１８の回転に伴って貯留される潤滑油Ｌが少なくなってもフロント軸受２６及びリヤ軸受２８の内輪部材２６ａ、２８ａの放熱を確実に行うことができる。
図１に戻って説明する。図１に図示されるように、すなわち、本実施例のデファレンシャル装置１０は、デファレンシャルキャリア１２内にデファレンシャルリングギヤ１４とドライブピニオン１６が噛合して配置されて構成されている。ドライブピニオン１６はドライブピニオンシャフト１８の図１で見て左端に一体的に形成されている。ドライブピニオンシャフト１８の図１で見て右端はコンパニオンフランジ２０のスリーブ２２がナット２４により締め付けられて回転連結されている。コンパニオンフランジ２０は不図示の継手やプロペラシャフトを介してフロントエンジンに駆動連結されており、フロントエンジンの駆動力が伝達されてくるようになっている。そして、ドライブピニオンシャフト１８はフロント軸受２６及びリヤ軸受２８によりデファレンシャルキャリア１２に支持されており、フロント軸受２６及びリヤ軸受２８の内輪部材２６ａ、２８ａがドライブピニオンシャフト１８に嵌合した状態で配置されている。
この構成により、フロントエンジンの駆動力が伝達されてドライブピニオンシャフト１８が回転すると、これに伴ってフロント軸受２６及びリヤ軸受２８の内輪部材２６ａ、２８ａもドライブピニオンシャフト１８の軸を中心に回転する。
ここで、冷却部材２９の凸部２９ｂが潤滑油貯留部としてのオイル戻し溜り３６に貯留した潤滑油Ｌに接触する位置状態として配設されている。そのため、内輪部材２６ａ、２８ａがドライブピニオンシャフト１８の軸を中心に回転するのに伴い、内輪部材２６ａ、２８ａの周方向に蓄積された摺動摩擦熱が順次放熱される。
【００３３】
次に、本実施例の上記構成における潤滑作用を説明する。
図１に図示されるように、先ず、デファレンシャル装置１０は、デファレンシャルリングギヤ１４とドライブピニオン１６が噛合って駆動回転することにより、主にデファレンシャルリングギヤ１４により潤滑油室３２内の潤滑油Ｌが攪拌されて飛散し、この飛散した潤滑油Ｌによりデファレンシャル装置１０内の各潤滑箇所の全体の潤滑が行われる。
上記潤滑油室３２の潤滑において、デファレンシャルリングギヤ１４により上方まで掻き揚げられた飛散状態の潤滑油Ｌが導入流路３４を通ってオイル溜り３０に導入される。この導入された潤滑油Ｌによりフロント軸受２６及びリヤ軸受２８の円すいころ２６ｂ、２８ｂの小径部２６ｂ−１、２８ｂ−１側からの潤滑油Ｌの流通がポンプ作用と呼ばれる油の引き込み現象によって行われる。
【００３４】
一般的に、潤滑油は、使用温度が高い状態では粘度は低く、使用温度が低い状態では粘度が高いことが知られている。
また、デファレンシャル装置１０に用いられる潤滑油Ｌの粘度は使用温度によって変化する。例えば、長時間連続運転に伴いデファレンシャル装置１０内は高温状態となる。そのため、潤滑油Ｌの潤滑効率の低下を抑制するためにブリーザ装置によってデファレンシャル装置内の内圧を抑制したり、オイルクーラーによって潤滑油Ｌを冷却して、デファレンシャルリングギヤ１４により掻き揚げられて潤滑油オイル溜り３０に導入される潤滑油Ｌの使用温度状態を適温にすることが図られている。
しかしながら、フロント軸受２６及びリヤ軸受２８は、円すいころ２６ｂ、２８ｂがドライブピニオンシャフト１８の外周面上を転動する際に、円すいころ２６ｂ、２８ｂの外周面と内輪部材２６ａ、２８ａ及び外輪部材２６ｃ、２８ｃの円すい面が摺動するため摺動摩擦熱が発生する。特に、円すいころ２６ｂ、２８ｂの大径部２６ｂ−２、２８ｂ−２の端面と内輪部材２６ａ、２８ａの大径端部側である大鍔部２６ａ−２、２８ａ−２の接触面において温度が上昇しやすい。このフロント軸受２６及びリヤ軸受２８内が高温状態で潤滑油Ｌが流入すると、潤滑油Ｌの粘度が低下する。
そして、潤滑油Ｌの粘度が低い状態では、円すいころ軸受に構成される円すいころ２６ｂ、２８ｂと、内輪部材２６ａ、２８ａ及び外輪部材２６ｃ、２８ｃの間において潤滑油Ｌの流通が不十分な状態となって金属接触を起こす転動状態となるおそれがあり、異常磨耗や焼きつきが発生しやすくなる。
すなわち、潤滑油オイル溜り３０に導入される潤滑油Ｌの使用温度状態が適温であっても、上記フロント軸受２６及びリヤ軸受２８内が摺動摩擦熱に伴って高温状態であると、この軸受内に流入した潤滑油Ｌが高温となり潤滑油Ｌの粘度が低下する。そのため良好な潤滑ができない状態となり、更には、この高温状態の潤滑油Ｌがデファレンシャル装置内を循環して再びフロント軸受２６及びリヤ軸受２８内に流入されると、より一層良好な潤滑ができない状態となる。
【００３５】
そこで、フロント軸受２６及びリヤ軸受２８において、潤滑油貯留部（潤滑油室３２及びオイル戻し溜り３６）側には、温度上昇しやすい内輪部材２６ａ、２８ａの大鍔部２６ａ−２、２８ａ−２側を放熱させる冷却部材２７、２９が、その大鍔部２６ａ−２、２８ａ−２側に接触して配設されている。
この冷却部材２７、２９の外周形状は、潤滑油Ｌとの接触面積を大きくすることができるように凹凸形状に形成されている。また、冷却部材２７、２９は、放熱性の良好な金属で形成されている。また、冷却部材２７、２９の外周形状の配設位置は、凸部が潤滑油貯留部として構成されている潤滑油室３２及びオイル戻し溜り３６に貯留した潤滑油Ｌに接触可能な位置とされている。
そのため、フロントエンジンの駆動力が伝達されてドライブピニオンシャフト１８が回転すると、これに伴ってフロント軸受２６及びリヤ軸受２８の内輪部材２６ａ、２８ａもドライブピニオンシャフト１８の軸を中心に回転し、冷却部材２７、２９の凸部が潤滑油貯留部としての潤滑油室３２及びオイル戻し溜り３６に貯留した潤滑油Ｌに接触する。そして、内輪部材２６ａ、２８ａがドライブピニオンシャフト１８の軸を中心に回転するのに伴い、内輪部材２６ａ、２８ａの周方向に蓄積された摺動摩擦熱が順次放熱される。
【００３６】
これらの構成によれば、潤滑油Ｌが排出されるフロント軸受２６及びリヤ軸受２８の内輪部材２６ａ、２８ａの大径端部側である大鍔部２６ａ−２、２８ａ−２側には、潤滑油Ｌを貯留可能な潤滑油貯留部として潤滑油室３２及びオイル戻し溜り３６が形成されている。そして、環状に形成された冷却部材２７、２９が内輪部材２６ａ、２８ａの大径端部側である大鍔部２６ａ−２、２８ａ−２に接触可能に配設されている。この冷却部材２７、２９の外周形状の配設位置は、少なくともその外周端部が潤滑油貯留部に貯留した潤滑油Ｌに接触可能な位置とされている。
すなわち、温度上昇しやすい内輪部材２６ａ、２８ａの大径端部側である大鍔部２６ａ−２、２８ａ−２の摺動摩擦熱が、冷却部材２７、２９を介して潤滑油室３２及びオイル戻し溜り３６に貯留した潤滑油Ｌに放熱させることができる。そのため、内輪部材２６ａ、２８ａの大径端部側である大鍔部２６ａ−２、２８ａ−２の温度上昇が抑制されるため軸受内に流入した潤滑油Ｌの温度上昇を抑制することができ、潤滑性の低下を抑制することができる。
【００３７】
また、環状に形成された冷却部材２７、２９は、大鍔部２６ａ−２、２８ａ−２に接触可能に配設される位置として、大鍔部２６ａ−２、２８ａ−２の端面２８ａ−４又は外周面２８ａ−３の少なくとも一方において接触可能な位置とされている。これにより、冷却部材２７、２９を環状に形成する際の加工は複雑になることがない。また、冷却部材２７、２９を配設することに伴い、軸受を支持する支持部材側の加工が必要となる場合でも、この支持部材側の加工が複雑にならない。すなわち、加工の容易性を図りつつ、冷却部材２７、２９を内輪部材２６ａ、２８ａの大径端部側である大鍔部２６ａ−２、２８ａ−２に接触可能に配設することができる。
【００３８】
また、冷却部材２７、２９は、放熱性の良好な金属で形成されている。これにより、フロント軸受２６及びリヤ軸受２８において、温度上昇しやすい内輪部材２６ａ、２８ａの大径端部側である大鍔部２６ａ−２、２８ａ−２の放熱をより一層向上させることができる。
また、冷却部材２７、２９の形状は、潤滑油室３２及びオイル戻し溜り３６に貯留した潤滑油Ｌに接触可能な部位の形状が凹凸形状で形成されている。これにより、冷却部材２７、２９は、潤滑油室３２及びオイル戻し溜り３６に貯留した潤滑油Ｌと接触する面積が大きい形状で形成されるためより一層効率的に、潤滑油Ｌへの放熱を行うことができる。
【００３９】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明はその他各種の実施形態が考えられるものである。
例えば、上記の実施例では、冷却部材２９は、外周形状において潤滑油Ｌとの接触面積を大きくするために、潤滑油Ｌが流入可能な状態の凹凸形状に形成されているものとして、中心部から外方に向かって放射状に凸部２９ｂが複数配列されているものについて説明したが、この凸部は、必ずしも一定の形状に限定されないものである。
また、上記の実施例では、冷却部材２７、２９は、この凹凸形状が３層に構成されて、一体に形成されたものを示した。しかしながら、これに限定されるものではなく、図４（Ｂ）に図示されるように、冷却部材２７、２９の外周形状は潤滑油Ｌとの接触面積を大きくする構成であれば良い。例えば、一層形状の略スリット構造に形成されたものでも良い。また、この一層形状のものを複数重ねて構成されたものでも良い。
また、上記の実施例では、デファレンシャル装置１０は四輪駆動の駆動形態自動車に適用されたデファレンシャル装置のうちフロントデファレンシャル装置を例にして説明したが、リヤデファレンシャル装置にも適用できる。また、フロントエンジンフロントドライブの駆動形態やフロントエンジンリヤドライブの駆動形態等、その他各種の駆動形態に適用可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】デファレンシャル装置の全体構成を概略的に示す一実施例の断面図である。
【図２】本実施例としてのデファレンシャル装置のドライブピニオンシャフトを支持するフロント軸受及びリヤ軸受の部位を拡大した断面図である。
【図３】本実施例としてのデファレンシャル装置のドライブピニオンシャフトを支持するリヤ軸受の構成を示した分解斜視図である。
【図４】本実施例としてのデファレンシャル装置のドライブピニオンシャフトを支持するリヤ軸受の内輪部材の大径端部側である大鍔部側における潤滑油の冷却部材の斜視図である。
【図５】従来におけるデファレンシャル装置の全体構成を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０        デファレンシャル装置
１２        デファレンシャルキャリア
１３        ドライブシャフト
１４        デファレンシャルリングギヤ
１６        ドライブピニオン
１８        ドライブピニオンシャフト
２０        コンパニオンフランジ
２２        スリーブ
２４        ナット
２６        フロント軸受
２６ａ      内輪部材
２６ａ−１  小鍔部
２６ａ−２  大鍔部
２６ｂ      円すいころ
２６ｂ−１  小径部
２６ｂ−２  大径部
２６ｃ      外輪部材
２６ｄ      保持器
２７        冷却部材
２８        リヤ軸受
２８ａ      内輪部材
２８ａ−１  小鍔部
２８ａ−２  大鍔部
２８ｂ      円すいころ
２８ｂ−１  小径部
２８ｂ−２  大径部
２８ｃ      外輪部材
２８ｄ      保持器
２９        冷却部材
２９ａ      貫通孔
２９ｂ      凸部
３０        オイル溜り
３２        潤滑油室
３４        導入流路
３６        オイル戻し溜り
３８        オイルシール
Ｆ          自動車の前進時における進行方向
Ｌ          潤滑油
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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