(57)【要約】【課題】ブリーザ部分から潤滑油が外部へ漏れ出したり逆に外部の水をブリーザ部分から吸い込んだりすることを防止する。【解決手段】プロペラシャフト１２の中空部とデフキャリア１４の密閉空間４４とを、ドライブピニオン２４に設けられたブリーザ通路５０およびゴムホース５２を介して連通させるとともに、プロペラシャフト１２の中空部内に圧力に応じて容積変化するゴム風船５４を設けた。デフキャリア１４内の空気が膨張すると、ブリーザ通路５０からゴム風船５４内へ逃がされ、オイルシール４２からの潤滑油の漏れ出しが防止される。デフキャリア１４内の圧力が低下すれば、ゴム風船５４内の潤滑油はデフキャリア１４内へ押し戻され、油量不足による潤滑不良が防止されるとともに、プロペラシャフト１２内の潤滑油による回転バランスの悪化が防止される。冠水路走行時等に外部の水がデフキャリア１４内に吸い込まれて潤滑不良を生じる恐れもない。【選択図】図１
2010249178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デフキャリアの内部に回転可能に保持されているディファレンシャルギヤと、
軸心まわりに回転可能に前記デフキャリアに配設されるとともに、該デフキャリアから外部に突き出す軸部にプロペラシャフトが連結され、該プロペラシャフトの回転を機械的に前記ディファレンシャルギヤに伝達するドライブピニオンと、
を有するディファレンシャル装置において、
前記プロペラシャフトは中空で、該中空部と前記デフキャリアの内部とを連通させるように前記ドライブピニオンに設けられ、該デフキャリア内の流体が該中空部との間で流通させられることにより該デフキャリア内の圧力調整を行うブリーザ通路と、
前記中空部内に設けられ、前記ブリーザ通路を介して該中空部内へ流出した流体を内部に保持するとともに、該流体の圧力に応じて容積が膨張、収縮する流体保持装置と、
を有することを特徴とするディファレンシャル装置のブリーザ構造。
【請求項２】
前記流体保持装置は、弾性変形可能な弾性膜を備えている
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装置のブリーザ構造。
【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装置に係り、特に、デフキャリア内の潤滑油がオイルシール等から外部へ漏れ出すことを防止するために圧力調整を行うブリーザ構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
(a) デフキャリアの内部に回転可能に保持されているディファレンシャルギヤと、(b) 軸心まわりに回転可能に前記デフキャリアに配設されるとともに、そのデフキャリアから外部に突き出す軸部にプロペラシャフトが連結され、そのプロペラシャフトの回転を機械的に前記ディファレンシャルギヤに伝達するドライブピニオンと、を有するディファレンシャル装置が、例えば車両の左右輪に動力を分配するとともに回転差を許容する装置として広く用いられている。そして、このようなディファレンシャル装置は、デフキャリア内の潤滑油の温度上昇によって空気が膨張すると、内部圧力が高くなって潤滑油が漏れ出す恐れがあるため、そのデフキャリア内と外部とを連通させて圧力調整を行うブリーザ構造を備えているのが普通である（特許文献１参照）。
【０００３】
図４は、このようなディファレンシャル装置の一例で、このディファレンシャル装置１００は車両の左右輪に動力を分配するためのものであり、車体に一体的に取り付けられるデフキャリア１４内には、ディファレンシャルギヤ１６が中心線Ｏまわりに回転可能に保持されている。ディファレンシャルギヤ１６は、ディファレンシャルピニオンや一対のサイドギヤ等を内部に保持しているデフケース１８と、そのデフケース１８の外側に一体的に固設されたリングギヤ２０とを備えている。デフキャリア１４にはまた、ドライブピニオン２４が配設され、プロペラシャフトの回転に伴って回転駆動されることにより、リングギヤ２０を介してデフケース１８を中心線Ｏまわりに回転させ、一対のサイドギヤから車軸２６Ｌ、２６Ｒを介して左右の駆動輪に動力が分配される。そして、このデフキャリア１４内には、ドライブピニオン２４とリングギヤ２０との噛合部分等を潤滑するために所定量の潤滑油が収容されるが、噛合に伴う摩擦熱や攪拌などで温度が高くなると空気が膨張して内部圧力が高くなり、オイルシール部分等から潤滑油が漏れ出す恐れがあるため、デフキャリア１４の内部と外部とを連通させるブリーザプラグ１０２がそのデフキャリア１４、或いはデフキャリア１４に一体的に固設されたデフハウジング４０に設けられる。図４は、デフハウジング４０に設けられた場合で、潤滑油が外部へ流出することを防止するために上部側の壁面に配設される。なお、図４の紙面の表側（手前側）が車両前方である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公昭６１−８２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このようなブリーザ構造を備えたディファレンシャル装置においても、例えば車両の旋回時（図４の場合、ブリーザプラグ１０２の反対側への左旋回）や振動時の上下変位などでデフキャリア内の潤滑油が偏ってブリーザ部分に達すると、その潤滑油がブリーザ部分から外部へ流出する可能性があった。また、冠水路走行などでブリーザ部分が浸水すると、そのブリーザ部分から外部の水がデフキャリア内に吸い込まれ、潤滑性能が損なわれる恐れがあった。
【０００６】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、ディファレンシャル装置のブリーザ構造において、ブリーザ部分から潤滑油が外部へ漏れ出したり逆に外部の水をブリーザ部分から吸い込んだりすることを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するために、本発明は、(a) デフキャリアの内部に回転可能に保持されているディファレンシャルギヤと、(b) 軸心まわりに回転可能に前記デフキャリアに配設されるとともに、そのデフキャリアから外部に突き出す軸部にプロペラシャフトが連結され、そのプロペラシャフトの回転を機械的に前記ディファレンシャルギヤに伝達するドライブピニオンと、を有するディファレンシャル装置において、(c) 前記プロペラシャフトは中空で、その中空部と前記デフキャリアの内部とを連通させるように前記ドライブピニオンに設けられ、そのデフキャリア内の流体がその中空部との間で流通させられることによりそのデフキャリア内の圧力調整を行うブリーザ通路と、(d) 前記中空部内に設けられ、前記ブリーザ通路を介してその中空部内へ流出した流体を内部に保持するとともに、その流体の圧力に応じて容積が膨張、収縮する流体保持装置と、を有することを特徴とする。
【０００８】
第２発明は、第１発明のディファレンシャル装置のブリーザ構造において、前記流体保持装置は、弾性変形可能な弾性膜を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
このようなディファレンシャル装置のブリーザ構造においては、プロペラシャフトの中空部とデフキャリアの内部とを、ドライブピニオンに設けられたブリーザ通路を介して連通させるとともに、プロペラシャフトの中空部内には流体の圧力に応じて容積変化する流体保持装置が設けられているため、温度上昇などでデフキャリア内の空気が膨張すると、その空気はブリーザ通路からプロペラシャフトの中空部内の流体保持装置へ逃がされ、デフキャリア内の圧力上昇に起因するオイルシール部等からの潤滑油の漏れ出しが防止される。デフキャリア内の潤滑油が振動等によりブリーザ通路から流体保持装置内へ流出した場合でも、流体保持装置は圧力に応じて容積が膨張、収縮するため、デフキャリア内の圧力が低下すれば、流体保持装置内の潤滑油はデフキャリア内へ押し戻され、油量が不足して潤滑不良を生じることが防止されるとともに、プロペラシャフト内に潤滑油が蓄積されることによる回転バランスの悪化が防止される。また、デフキャリア内と流体保持装置との間で空気等の流体が流通するだけであるため、冠水路走行時等に外部の水がデフキャリア内に吸い込まれて潤滑不良を生じる恐れもなく、適切な潤滑性能が良好に維持される。
【００１０】
第２発明では、流体保持装置が弾性変形可能な弾性膜を備えているため、その弾性膜の変形で流体圧力に応じて容積が適切に膨張、収縮させられ、デフキャリア内の圧力調整が適切に行われるとともに、例えばスプリングやエア圧などでピストンを付勢して容積変化を許容する場合に比較して、装置を簡単且つ安価に構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明が適用された車両用ディファレンシャル装置の一例を示す断面図である。
【図２】図１におけるII−II断面図である。
【図３】本発明の他の実施例を説明する図で、図１に対応する断面図である。
【図４】従来のディファレンシャル装置のブリーザ構造を説明する図で、図２に対応する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、車両用のディファレンシャル装置、すなわち車両の左右輪に動力を分配するとともに回転差を許容する左右輪ディファレンシャル装置や、車両の前後輪に動力を分配するとともに回転差を許容する前後輪ディファレンシャル装置に好適に適用されるが、車両用以外の動力伝達経路のディファレンシャル装置にも適用され得る。
【００１３】
デフキャリア内に保持されるディファレンシャルギヤは、例えば傘歯車式のディファレンシャルピニオンおよび一対のサイドギヤを保持しているデフケース、およびそのデフケースに一体的に設けられたリングギヤを有して構成されるが、ダブルピニオン型の遊星歯車装置などを採用することもできる。ドライブピニオンおよびリングギヤは、例えば円錐形状の傘歯車やハイポイドギヤにて構成される。
【００１４】
プロペラシャフトは、少なくとも一部が中空であれば良く、必ずしも全長に亘って中空である必要はない。ドライブピニオンに連結される側の端部に中空部が設けられていることが望ましい。
【００１５】
ブリーザ通路は、例えばドライブピニオンの軸心を一端から他端まで縦通するように一直線に設けられるが、軸心に対して偏心した位置に設けることもできるし、軸方向の通路と径方向の通路とを組み合わせたものでも良いなど、種々の態様が可能である。
【００１６】
ドライブピニオンのブリーザ通路とプロペラシャフトの中空部とは、例えば弾性変形可能な連結チューブを用いて連結されるが、両者が相対変位しない場合には、それ等のドライブピニオンとプロペラシャフトとを密着させて一体的に固設することにより、ブリーザ通路と中空部とを直接連結することもできる。連結チューブとしては、ドライブピニオンとプロペラシャフトとの変位形態に応じて曲げ変形可能或いは撓み変形可能なゴムホースやフレキシブルホースなどが用いられるが、ゴムの他に合成樹脂材料や金属材料製の連結チューブを採用することもできる。
【００１７】
ドライブピニオンとプロペラシャフトとの間にユニバーサルジョイントが介在させられる場合、そのユニバーサルジョイントの中心を挿通するように配設された曲げ変形可能な連結チューブを介してブリーザ通路とプロペラシャフトの中空部とを連通させれば、装置を簡単且つコンパクトに構成できるとともに、連結チューブの露出が少なくて損傷が抑制される。ユニバーサルジョイントがフックジョイント（カルダンジョイント）の場合、スパイダー（十字軸）の中心に挿通穴を設けて連結チューブを挿通させれば良い。バーフィールド型やトリポード型等の他のユニバーサルジョイントが用いられても良い。なお、ユニバーサルジョイントを迂回するように連結チューブを取り回してブリーザ通路と中空部とを連結することも可能である。
【００１８】
流体保持装置は、弾性変形可能な弾性膜、例えばダイヤフラム（ゴム膜）やゴム風船等を利用して構成することが望ましいが、中空のプロペラシャフトの内部に軸方向の摺動可能にピストンを配設し、スプリングやエア圧などでピストンを付勢して容積変化を許容するように構成することもできる。
【実施例１】
【００１９】
以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明が適用されたディファレンシャル装置１０を説明する図で、車両の右側から見た縦断面図であり、右方向が車両の前方側である。また、図２は、図１におけるII−II断面図で、前記図４はこの図２に相当する。このディファレンシャル装置１０は、図示しない駆動源からプロペラシャフト１２へ伝達された駆動力を左右の後輪に分配するためのもので、車体に一体的に取り付けられるデフキャリア１４内にはディファレンシャルギヤ１６が中心線Ｏまわりに回転可能に保持されている。ディファレンシャルギヤ１６は、ディファレンシャルピニオンや一対のサイドギヤ等を内部に保持しているデフケース１８と、そのデフケース１８の外側に一体的に固設されたリングギヤ２０とを備えている。デフキャリア１４にはまた、複数のベアリング２２、２３を介してドライブピニオン２４が軸心まわりに回転可能に保持されており、プロペラシャフト１２の回転に伴って機械的に回転駆動されることにより、リングギヤ２０を介してデフケース１８を中心線Ｏまわりに回転させ、一対のサイドギヤから車軸２６Ｌ、２６Ｒを介して左右の駆動輪に動力が分配される。本実施例のリングギヤ２０およびドライブピニオン２４はハイポイドギヤにて構成されている。
【００２０】
上記ドライブピニオン２４の軸部２４ｓはデフキャリア１４から外部に突き出しているとともに、その軸部２４ｓにはコンパニオンフランジ２８が同心に且つ相対回転不能に一体的に取り付けられており、そのコンパニオンフランジ２８に、フックジョイント３０を介してプロペラシャフト１２が所定角度の相対変位可能に連結されている。フックジョイント３０は、二股状の入力側ヨーク３２および出力側ヨーク３４を備えているとともに、それ等のヨーク３２、３４は十字形状のスパイダー３６にそれぞれ軸受を介して相対回転可能に連結されており、所定角度の傾斜を許容しつつプロペラシャフト１２の回転が機械的にドライブピニオン２４に伝達される。入力側ヨーク３２は中空円筒形状のプロペラシャフト１２の端部に同心に一体的に固設されている一方、出力側ヨーク３４はコンパニオンフランジ２８に同心に一体的に固設されている。
【００２１】
前記デフキャリア１４にはデフハウジング４０が一体的に固設されているとともに、デフキャリア１４とドライブピニオン２４の軸部２４ｓとの間はオイルシール４２によってシールされており、前記ディファレンシャルギヤ１６およびドライブピニオン２４は液密に密閉された空間４４内に保持されている。この密閉空間４４内には、ドライブピニオン２４とリングギヤ２０との噛合部分やベアリング２２、２３等を潤滑するために所定量の潤滑油が収容されているが、噛合に伴う摩擦熱や攪拌などで温度が高くなると空気が膨張して内部圧力が高くなり、オイルシール４２等から潤滑油が漏れ出す恐れがある。
【００２２】
上記潤滑油の漏れを防止するために、本実施例では、前記ブリーザプラグ１０２をデフハウジング４０に設ける代りに、ドライブピニオン２４の軸心を貫通するようにブリーザ通路５０を設け、ゴムホース５２を介してプロペラシャフト１２の中空内に配設されたゴム風船５４に密閉空間４４を連通させている。ゴムホース５２は弾性変形可能な連結チューブに相当し、クリップ等によりドライブピニオン２４の軸部２４ｓの端部および入力側ヨーク３２に一体的に固定されている。前記入力側ヨーク３２、出力側ヨーク３４、およびスパイダー３６の中心部分にはそれぞれ貫通穴５６、５８、６０が設けられており、ゴムホース５２は貫通穴５８および６０内を挿通させられて、その両端部がそれぞれブリーザ通路５０、貫通穴５６の開口部に固定されている。ブリーザ通路５０および貫通穴５６の開口部には、それぞれゴムホース５２をクリップ等により固定するための取付パイプなどが必要に応じて設けられる。
【００２３】
ゴム風船５４は弾性変形可能な弾性膜で、密閉空間４４からブリーザ通路５０およびゴムホース５２を介してプロペラシャフト１２へ流出した流体（空気や潤滑油）を内部に保持するとともに、その流体の圧力に応じて容積が膨張、収縮する流体保持装置として機能し、このゴム風船５４が流体を吸入、排出することによりデフキャリア１４内の密閉空間４４の圧力調整が行われる。これにより、密閉空間４４内の圧力上昇に起因して潤滑油がオイルシール４２等から漏れ出すことが防止される。また、密閉空間４４内の圧力低下に伴ってゴム風船５４が自身の弾性で収縮することにより、ゴム風船５４内の潤滑油は密閉空間４４内へ戻されるため、その潤滑油による潤滑性能が良好に維持されるとともに、プロペラシャフト１２内に多量の潤滑油が滞留することによる回転バランスの悪化が防止される。図１のゴム風船５４は、密閉空間４４から空気や潤滑油が流入して膨張した状態である。プロペラシャフト１２の中空部の体積は十分に大きいため、密閉空間４４内の膨張空気をゴム風船５４の膨張で十分に吸収することができる。
【００２４】
上記ゴム風船５４の収縮力は、オイルシール４２の吸い込み力すなわちリップ部分に設けられた溝のポンプ作用で潤滑油を内側へ戻そうとする力よりも小さく、ゴム風船５４の収縮力に起因してオイルシール４２から潤滑油が漏れ出す恐れはない。前記貫通穴５６のゴム風船５４側の開口部にも、ゴム風船５４をクリップ等により固定するための取付パイプなどが必要に応じて設けられる。ゴムホース５２を固定するための取付パイプを延長してプロペラシャフト１２内に突出させ、共通の取付パイプにゴム風船５４を固定するようにしても良い。なお、ゴムホース５２をプロペラシャフト１２内まで延ばして、そのゴムホース５２に直接ゴム風船５４を固定したり、ゴムホース５２とゴム風船５４とを一体に構成したりすることも可能である。
【００２５】
このように、本実施例のディファレンシャル装置１０のブリーザ構造によれば、プロペラシャフト１２の中空部とデフキャリア１４の密閉空間４４とを、ドライブピニオン２４に設けられたブリーザ通路５０およびゴムホース５２を介して連通させるとともに、プロペラシャフト１２の中空部内には流体の圧力に応じて容積変化するゴム風船５４が設けられているため、温度上昇などでデフキャリア１４内の空気が膨張すると、その空気はブリーザ通路５０からプロペラシャフト１２内のゴム風船５４内へ逃がされ、デフキャリア１４内の圧力上昇に起因するオイルシール４２等からの潤滑油の漏れ出しが防止される。
【００２６】
また、デフキャリア１４内の潤滑油が振動等によりブリーザ通路５０からゴム風船５４内へ流出した場合も、ゴム風船５４は圧力に応じて容積が膨張、収縮するため、デフキャリア１４内の圧力が低下すれば、ゴム風船５４内の潤滑油はデフキャリア１４内へ押し戻され、油量が不足して潤滑不良を生じることが防止されるとともに、プロペラシャフト１２内に潤滑油が蓄積されることによる回転バランスの悪化が防止される。
【００２７】
また、デフキャリア１４内とゴム風船５４との間で空気等の流体が流通するだけであるため、冠水路走行時等に外部の水がデフキャリア１４内に吸い込まれて潤滑不良を生じる恐れもなく、適切な潤滑性能が良好に維持される。
【００２８】
また、本実施例では、流体保持装置としてゴム風船５４が用いられているため、そのゴム風船５４の弾性変形で流体圧力に応じて容積が適切に膨張、収縮させられ、密閉空間４４内の圧力調整が適切に行われるとともに、例えばスプリングやエア圧などでピストンを付勢して容積変化を許容する流体保持装置に比較して、装置を簡単且つ安価に構成できる。
【００２９】
また、本実施例ではドライブピニオン２４とプロペラシャフト１２との間にユニバーサルジョイントとしてフックジョイント３０が介在させられているが、そのフックジョイント３０の入力側ヨーク３２、出力側ヨーク３４、およびスパイダー３６の中心部分にそれぞれ貫通穴５６、５８、６０が設けられ、その貫通穴５８、６０を挿通するように配設された曲げ変形可能なゴムホース５２を介してブリーザ通路５０とプロペラシャフト１２内のゴム風船５４とが連通させられているため、装置を簡単且つコンパクトに構成できるとともに、ゴムホース５２の露出が少なくて損傷が抑制される。
【実施例２】
【００３０】
前記実施例では流体保持装置としてゴム風船５４が用いられていたが、図３に示すように中空のプロペラシャフト１２の内周面にゴム製円板形状のダイヤフラム７０の外周部を接着剤などで一体的に固設し、そのダイヤフラム７０と入力側ヨーク３２との間の空間７２によって流体保持装置７４を構成することもできる。すなわち、密閉空間４４からブリーザ通路５０およびゴムホース５２を介してプロペラシャフト１２へ流出した流体（空気や潤滑油）を空間７２内に保持するとともに、その流体の圧力に応じてダイヤフラム７０が一点鎖線或いは点線で示すように弾性変形させられることにより、空間７２の容積が膨張、収縮して密閉空間４４内の圧力調整が行われる。空間７２の初期容積、すなわちダイヤフラム７０の取付位置は、例えば密閉空間４４に連通する容積の増加による圧力変化の抑制効果や、空間７２内に残留する潤滑油に起因するプロペラシャフト１２の回転バランスの悪化等を考慮して適宜設定される。
【００３１】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１０：ディファレンシャル装置    １２：プロペラシャフト    １４：デフキャリア    １６：ディファレンシャルギヤ    ２０：リングギヤ    ２４：ドライブピニオン    ５０：ブリーザ通路    ５４：ゴム風船（流体保持装置、弾性膜）    ７０：ダイヤフラム（弾性膜）    ７４：流体保持装置
【図１】
2010249178.tif 000003
【図２】
2010249178.tif 000004
【図３】
2010249178.tif 000005
【図４】
2010249178.tif 000006