(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
デファレンシャルケース内のオイルを、ピニオンギヤによって回転駆動されるリングギヤの回転に伴い、上方に跳ね上げるとともに、前記デファレンシャルケースに対してピニオンギヤ軸の軸方向に離れた２カ所を回転自在に支持する２つの円錐ころ軸受の中間領域に導いた後、前記リングギヤ側に戻すようにしたオイル循環構造を有するデファレンシャル装置であって、
前記両円錐ころ軸受の対向する端面の近傍に、上半分の領域から当該両軸受内へのオイル流入を制限するとともに下半分の領域から当該両軸受内へのオイルの流入を許容する障壁が設けられ、
前記障壁は、デファレンシャルケース内の軸受装着壁の内周面に装着されるシールド板とされ、
前記シールド板は、環状板の下半分を切欠いて馬蹄形状に形成されるものである、ことを特徴とするデファレンシャル装置。
【請求項２】
デファレンシャルケース内のオイルを、ピニオンギヤによって回転駆動されるリングギヤの回転に伴い、上方に跳ね上げるとともに、前記デファレンシャルケースに対してピニオンギヤ軸の軸方向に離れた２カ所を回転自在に支持する２つの円錐ころ軸受の中間領域に導いた後、前記リングギヤ側に戻すようにしたオイル循環構造を有するデファレンシャル装置であって、
前記両円錐ころ軸受の対向する端面の近傍に、上半分の領域から当該両軸受内へのオイル流入を制限するとともに下半分の領域から当該両軸受内へのオイルの流入を許容する障壁が設けられ、
前記障壁は、デファレンシャルケース内の軸受装着壁の内周面に装着されるシールド板とされ、
前記シールド板は、中心にピニオンギヤ軸の挿通孔が設けられているとともに下半分領域にオイル通路用の透孔が設けられている環状板とされている、ことを特徴とするデファレンシャル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種自動車の走行駆動系に用いられるデファレンシャル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のデファレンシャル装置として、例えば実開平２−５８１５６号公報に示すようなものがある。
【０００３】
この公報例のデファレンシャル装置は、一般的な構造であり、要するに、ドライブシャフトにより回転駆動されるピニオンギヤ軸と、このピニオンギヤにより回転駆動される差動変速機構とを備えており、前述のピニオンギヤ軸は、その軸方向に離れた２カ所がそれぞれ円錐ころ軸受を介して回転自在にデファレンシャルケースに対して支持されている。
【０００４】
そして、前述の２つの円錐ころ軸受の潤滑形態としては、デファレンシャルケースに貯溜されるオイルを、リングギヤの回転に伴い上方に跳ね上げるようにし、このオイルを２つの円錐ころ軸受の中間部分に導いて、当該軸受内部へ流入させるようにしている。この円錐ころ軸受の内部を通過したオイルは、リングギヤ側へ戻される。このように、デファレンシャルケース内部において、オイルを循環させることにより、円錐ころ軸受の潤滑を行わせるようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、一般的に、運転中においては、デファレンシャルケース内のオイルが、リングギヤによるオイル跳ね上げ作用によって、円錐ころ軸受の配置空間側へ偏る現象が起こる。このオイルの偏りは、高速回転になるほど顕著に発生するために、甚だしい場合には２つの円錐ころ軸受がオイル中に完全に浸かってしまう状態になることがある。
【０００６】
このように、円錐ころ軸受がオイル中に完全に浸かった状態では、各円錐ころ軸受内へのオイル通過量が過剰になってしまい、内外輪の軌道面や円錐ころの外周面が損傷しやすくなる。というのは、通常、オイル中にはギヤ摩耗粉が含まれているため、前述のようにオイル通過量が多くなると、各円錐ころ軸受の内部を通過するギヤ摩耗粉の量が膨大になると言え、それが原因となって前述のような内部損傷が発生しやすくなるのである。
【０００７】
したがって、本発明は、デファレンシャル装置において、各円錐ころ軸受の構成要素の軌道部分の損傷を抑制し、寿命向上を図ることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１のデファレンシャル装置は、デファレンシャルケース内のオイルを、ピニオンギヤによって回転駆動されるリングギヤの回転に伴い、上方に跳ね上げるとともに、前記デファレンシャルケースに対してピニオンギヤ軸の軸方向に離れた２カ所を回転自在に支持する２つの円錐ころ軸受の中間領域に導いた後、前記リングギヤ側に戻すようにしたオイル循環構造を有するデファレンシャル装置であって、前記両円錐ころ軸受の対向する端面の近傍に、上半分の領域から当該両軸受内へのオイル流入を制限するとともに下半分の領域から当該両軸受内へのオイルの流入を許容する障壁が設けられ、前記障壁は、デファレンシャルケース内の軸受装着壁の内周面に装着されるシールド板とされ、前記シールド板は、環状板の下半分を切欠いて馬蹄形状に形成されるものである。この場合、２つの円錐ころ軸受の上半分からのオイル流入を制限しているから、各円錐ころ軸受へのオイル通過総量が少なくなり、結果的にギヤ摩耗粉の侵入を低減できるようになる。但し、オイルは円錐ころ軸受の下半分から流入可能であるので、各円錐ころ軸受は適度に通過するオイルによって潤滑されることになる。また、既存のデファレンシャルケースを流用できるので、無駄なコストアップが避けられるようになる。さらに、シールド板を例えば打ち抜き加工などにより容易に製作できるようになるなど、コスト的に有利となる。
【０００９】
本発明の第２のデファレンシャル装置は、デファレンシャルケース内のオイルを、ピニオンギヤによって回転駆動されるリングギヤの回転に伴い、上方に跳ね上げるとともに、前記デファレンシャルケースに対してピニオンギヤ軸の軸方向に離れた２カ所を回転自在に支持する２つの円錐ころ軸受の中間領域に導いた後、前記リングギヤ側に戻すようにしたオイル循環構造を有するデファレンシャル装置であって、前記両円錐ころ軸受の対向する端面の近傍に、上半分の領域から当該両軸受内へのオイル流入を制限するとともに下半分の領域から当該両軸受内へのオイルの流入を許容する障壁が設けられ、前記障壁は、デファレンシャルケース内の軸受装着壁の内周面に装着されるシールド板とされ、前記シールド板は、中心にピニオンギア軸の挿通孔が設けられているとともに下半分領域にオイル通路用の透孔が設けられている環状板とされている。この場合、２つの円錐ころ軸受の上半分からのオイル流入を制限しているから、各円錐ころ軸受へのオイル通過総量が少なくなり、結果的にギヤ摩耗粉の侵入を低減できるようになる。但し、オイルは円錐ころ軸受の下半分から流入可能であるので、各円錐ころ軸受は適度に通過するオイルによって潤滑されることになる。また、既存のデファレンシャルケースを流用できるので、無駄なコストアップが避けられるようになる。さらに、シールド板を例えば打ち抜き加工などにより容易に製作できるようになるなど、コスト的に有利となる。さらに、シールド板の全周を軸受装着壁に圧入嵌合などにより装着できるので、シールド板の固定強度が高められるとともに、シールド板の変形が避けられる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を図１ないし図５に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１３】
図１ないし図３は本発明の一実施形態にかかり、図１は、自動車に使用されるデファレンシャル装置の縦断側面図、図２は、図１の（２）−（２）線断面の矢視図、図３は、図１のシールド板の斜視図である。
【００１４】
図中、Ａはデファレンシャル装置の全体を示しており、１はデファレンシャルケース、２は差動変速機構、３はピニオンギヤ、４はピニオンギヤ軸である。
【００１５】
デファレンシャルケース１は、板金プレス製のケース本体１ａと、ケース本体１ａの前部に連結される鋳造製の軸受ケース部１ｂとからなり、これらの内部には、潤滑用のオイルが運転停止状態において図１および図２中にＬで示すようなレベルで貯溜されている。なお、前述の軸受ケース部１ｂは、下記２つの円錐ころ軸受５，６が装着される２つの軸受装着用の環状壁１３，１４と、これら両環状壁１３，１４の中間部分に対して運転に伴い流動するオイルを導くためのオイル導入路１１と、オイル導入路１１から導かれたオイルをケース本体１ａ側へ戻すためのオイル還流路１２とが設けられている。
【００１６】
差動変速機構２は、図示しない左右の車軸を差動連動するもので、デファレンシャルケース１のケース本体１ａ側に配設されている。
【００１７】
ピニオンギヤ３は、差動変速機構２のリングギヤ２ａに噛合されるもので、ピニオンギヤ軸４の内端部に一体形成されている。
【００１８】
ピニオンギヤ軸４は、その軸方向に離れた２カ所がそれぞれ円錐ころ軸受５，６を介してディファレンシャルケース１の軸受ケース部１ｂの所要位置に回転自在に支持されている。このピニオンギヤ軸４の外端部には、図示しないドライブシャフトが連結されるフランジ継手７が設けられている。つまり、ディファレンシャル装置Ａでは、ピニオンギヤ軸４が駆動軸となり、前述の差動変速機構２を駆動するようになっている。
【００１９】
そして、前述の２つの円錐ころ軸受５，６は、それらの間に介装される円筒形スペーサ８により相対位置が規定されている。また、ピニオンギヤ軸４の外端部側の外周面とディファレンシャルケース１の軸受ケース部１ｂの小端部側内周面との間には、外部へのオイル漏洩を防止するためのオイルシール９が装着されており、さらに、ピニオンギヤ軸４の外端部側には、オイルシール９を外部から隠蔽するためのシール保護カップ１０が取り付けられている。なお、前側（図１右側）の円錐ころ軸受５は、軸受ケース部１ｂの小端部側開口から組み込まれ、また、後側（図１左側）の円錐ころ軸受６は、軸受ケース部１ｂの大端部側開口から組み込まれる。
【００２０】
次に、本発明の特徴構成について説明する。つまり、ディファレンシャルケース１の軸受ケース部１ｂに、オイル導入路１１に導かれるオイルが各円錐ころ軸受５，６の内部へその上半分から流入するのを阻止する一方で、各円錐ころ軸受５，６の内部へその下半分から流入するのを許容する障壁を設けている。この障壁として、この実施形態では、軸受ケース部１ｂと別体のシールド板１５，１５を利用している。具体的に、シールド板１５，１５は、図２および図３に示すように、中心にピニオンギヤ軸４の挿通孔を備えた環状板の下半部を切り欠いた馬蹄形状に形成されている。そして、これらシールド板１５，１５は、図１に示すように、軸受ケース部１ｂの軸受装着用の環状壁１３，１４の内周面において、それらの向き合う側の端縁に、各円錐ころ軸受５，６の向き合う側の端面の上半分を隠蔽するような状態で圧入嵌合されている。
【００２１】
次に、上述したディファレンシャル装置Ａの動作時におけるオイルの流れを簡単に説明する。
【００２２】
ここで、差動変速機構２のリングギヤ２ａは、例えば正転駆動状態において図１中の矢印で示すように、時計方向に回転駆動されるようになっており、このリングギヤ２ａの回転により、ディファレンシャルケース１内のオイルが上方に跳ね上げられるようになる。
【００２３】
このようにしてディファレンシャルケース１の上方に跳ね上げられてきたオイルは、軸受ケース部１ｂの上部に設けられているオイル導入路１１から下方へ案内されて、２つ一対の円錐ころ軸受５，６の間へと流れる。
【００２４】
ここで、前述のオイルは、シールド板１５，１５により各円錐ころ軸受５，６内への流入が阻止されるので、ピニオンギヤ軸４に外嵌される円筒形スペーサ８により左右に分流させられて、下方に落とされる。この下方に落ちたオイルの一部が、シールド板１５，１５の下半分の切欠きにより軸受装着用の環状壁１３，１４との間で形成されるオイル通路１６から、シールド板１５，１５により隠蔽されていない各円錐ころ軸受５，６の内部に流入することになり、各円錐ころ軸受５，６を潤滑することになる。その一方で、下方に落ちた大半のオイルは、軸受ケース部１ｂのオイル還流路１２によりケース本体１ａ側へ戻される。
【００２５】
このように、ディファレンシャル装置Ａの動作中は、ディファレンシャルケース１内のオイルが上述したような流路で循環されることになり、ディファレンシャル装置内部の各要素を潤滑するようになっている。但し、上述しているように、各円錐ころ軸受５，６の内部へのオイル流入量を規制しているから、結果的に、オイルに含まれるギヤ摩耗粉によって各円錐ころ軸受５，６が損傷するのを抑制できるようになり、各円錐ころ軸受５，６の耐久性向上に貢献できるようになる。しかも、各円錐ころ軸受５，６へのオイル流入を規制しているものの、各円錐ころ軸受５，６の下半分によりオイル流入を許容しているから、その潤滑作用としては十分なものとなる。
【００２６】
なお、本発明は上記実施形態のみに限定されるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。
【００２７】
（１）  図４は、シールド板１５の他の例を示している。ここでのシールド板１５は、中心に円形の軸挿通孔１７を備えた円板とされ、その下半部に適当な大きさの透孔１８が適当数設けられている。この場合、シールド板１５の全周が軸受装着用の環状壁１３，１４に圧入嵌合されるが、シールド板１５の透孔１８が上記実施形態でのオイル通路１６を形成するようになる。
【００２８】
（２）  図５は、シールド板１５のさらに他の例を示している。ここでのシールド板１５は、中心に長円形の軸挿通孔１７を備えた円板とされている。この場合、シールド板１５の軸挿通孔１７においてピニオンギヤ軸４の挿通域を除く孔部分が上記実施形態でのオイル通路１６となる。
【００２９】
（３）  上記各シールド板１５の組み込み形態としては、軸受装着用の環状壁１３，１４の奥部に形成した開口に、遊嵌状態で嵌め入れておいて、サークリップや円錐ころ軸受５，６の外輪自体でシールド板を抜け止め支持することも可能である。
【００３０】
（４）  上記各実施形態では、軸受ケース部１ｂの障壁として別体のシールド板１５を用いているが、軸受装着用の環状壁１３，１４の奥部を垂れ下げて一体形成したものも本発明に含む。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１または２の発明では、高速回転するリングギヤの跳ね上げによってケース内のオイルが両円錐ころ軸受の中間部位に多く供給されたとしても、障壁によって各円錐ころ軸受へのオイル流入を制限するように工夫しているから、各円錐ころ軸受へのオイル通過総量を少なくできるようになり、結果的にギヤ摩耗粉の侵入を低減できるようになる。したがって、円錐ころ軸受の構成要素の軌道の損傷を可及的に抑制できるようになって、軸受寿命の向上に貢献できるようになる。
【００３２】
特に、障壁として、デファレンシャルケースと別体のシールド板を用いるようにしているから、既存のデファレンシャルケースを流用できるようになるなど、無駄なコストアップを避けることができる。しかも、このようなシールド板であれば、デファレンシャルケースの軸受装着壁に対して圧入嵌合により装着できるので、シールド板の形状精度を比較的低くすることができるとともに、その組付けも容易となる他、肉厚を厚くすることで耐圧性を高く設定することができる。
【００３３】
また、請求項１，２の発明では、シールド板を例えば打ち抜き加工などにより容易に製作できるようになるなど、コスト的に有利となる。しかも、請求項２の発明では、上記効果に加えて、シールド板の全周を軸受装着壁に圧入嵌合などにより装着できるので、シールド板の固定強度を高めることができるとともに、シールド板の変形を回避できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のデファレンシャル装置の縦断側面図
【図２】図１の（２）−（２）線断面の矢視図
【図３】図１のシールド板の斜視図
【図４】図３のシールド板の他の例を示す斜視図
【図５】図３のシールド板のさらに他の例を示す正面図
【符号の説明】
１      デファレンシャルケース
１ａ    ケース本体
１ｂ    軸受ケース部
２      差動変速機構
２ａ    リングギヤ
３      ピニオンギヤ
４      ピニオンギヤ軸
５，６      円錐ころ軸受
１１      軸受ケース部のオイル導入路
１２      軸受ケース部のオイル還流路
１３，１４      軸受ケース部の軸受装着用の環状壁
１５      シールド板
１６      オイル通路
【図１】
0003698866.tif 000002
【図２】
0003698866.tif 000003
【図３】
0003698866.tif 000004
【図４】
0003698866.tif 000005
【図５】
0003698866.tif 000006