(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸部材から回転駆動力が入力されるリングギヤと、該リングギヤに取り付けられたデフケースを含む差動機構とがデフキャリア内に収容されているデファレンシャル装置の潤滑構造であって、
前記入力軸部材の軸線方向に延在する第１油穴であって、前記リングギヤに噛み合う前記入力軸部材のギヤ部分において開口部を有する、第１油穴と、
該第１油穴に連通すると共に前記入力軸部材の外周面に開口部を有する第２油穴と、
前記入力軸部材の前記軸線方向に並んで該入力軸部材を回転可能に支持する第１軸受および第２軸受との間に配置されたスペーサであって、前記第２油穴の前記開口部に連通するように設けられた切り欠き部または穴を備える、スペーサと
を備え、
前記入力軸部材は、前記第２油穴の前記開口部が前記第１軸受および前記第２軸受の支持領域の一方に開口し、少なくとも、当該開口部に連通して前記スペーサに対面する前記第１軸受および前記第２軸受の支持領域の間まで延びる溝が外周面に形成されている、デファレンシャル装置の潤滑構造。
【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の潤滑構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の左右車輪に対する差動動作を行うために、車両にはデファレンシャル装置が搭載されている。デファレンシャル装置では、駆動源（例えば内燃機関）からの回転駆動力が、入力軸部材であるドライブピニオンシャフトに伝達される。そして、回転駆動力は、ドライブピニオンシャフトのドライブピニオンギヤと噛み合うリングギヤに入力され、さらにデフケース、サイドギヤおよびピニオンギヤを備える差動機構の動作により、ドライブシャフトを介して左右の車輪に差動回転可能に伝達される。
【０００３】
さて、このようなデファレンシャル装置では、入力軸部材の各軸受部で摩擦熱が発生し、このような熱により例えば入力軸部材の一端部に設けられたオイルシールのシール性に悪影響が及ぶことが懸念される。そこで、そのような悪影響を低減または排除するように、種々の冷却方法または冷却構造が提案されている。例えば特許文献１は、デファレンシャル装置の入力軸部材に関連して複数のフィンを設け、入力軸部材の回転に伴ってフィンを回転させることで、デファレンシャル装置に送風し、潤滑油の温度を適正に保つようにすることを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１９０５８２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、上記特許文献１の構成では、フィンを新たに設ける必要がある。また、そのようなフィンを回転させるので、それらの搭載用の空間を新規に確保することが必要であり、搭載性に課題を有する。
【０００６】
そこで、本発明は、付加的な部品を必要とせずに、入力軸部材の軸受周囲を冷却することを可能にするデファレンシャル装置の潤滑構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、
入力軸部材から回転駆動力が入力されるリングギヤと、該リングギヤに取り付けられたデフケースを含む差動機構とがデフキャリア内に収容されているデファレンシャル装置の潤滑構造であって、
前記入力軸部材の軸線方向に延在する第１油穴であって、前記リングギヤに噛み合う前記入力軸部材のギヤ部分において開口部を有する、第１油穴と、
該第１油穴に連通すると共に前記入力軸部材の外周面に開口部を有する第２油穴と、
前記入力軸部材の前記軸線方向に並んで該入力軸部材を回転可能に支持する第１軸受および第２軸受との間に配置されたスペーサであって、前記第２油穴の前記開口部に連通するように設けられた切り欠き部または穴を備える、スペーサと
を備えた、デファレンシャル装置の潤滑構造
が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の上記一態様に係るデファレンシャル装置の潤滑構造によれば、リングギヤやデフキャリアの回転に伴って、入力軸部材の第１油穴への潤滑油の流入が促され、第２油穴およびスペーサの切り欠き部または穴を介して第１軸受と第２軸受との間に潤滑油を供給することができる。したがって、本発明の一態様によれば、付加的な部品を必要とせずに、入力軸部材の軸受周囲を冷却することができる、という優れた効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係るデファレンシャル装置の潤滑構造が適用されたフロントデファレンシャル装置の断面図である。
【図２】図１のフロントデファレンシャル装置におけるドライブピニオンシャフトの部分断面図である。
【図３】図１のフロントデファレンシャル装置におけるスペーサの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づき説明する。
【００１１】
本発明の一実施形態に係るデファレンシャル装置の潤滑構造は、デファレンシャル装置であるフロントデファレンシャル装置１０に適用されている。このフロントデファレンシャル装置１０は例えば４輪駆動車で用いられることができる。以下、フロントデファレンシャル装置１０を４輪駆動車に採用されているものとして説明する。しかし、本発明が適用されるデファレンシャル装置は、図１に示すようなフロントデファレンシャル装置に限定されない。本発明は、種々のデファレンシャル装置に適用可能であり、リアデファレンシャル装置に適用されてもよい。
【００１２】
フロントデファレンシャル装置１０では、まず、図示しない動力源（例えば内燃機関）からの回転トルク（回転駆動力）は、図示しないプロペラシャフトを介して、入力軸部材であるドライブピニオンシャフト１２に伝達される。この回転トルクは、ドライブピニオンシャフト１２の車両先端側に位置するドライブピニオンギヤ１４を介して、ドライブピニオンギヤ１４と噛み合うリングギヤ１６に入力される。そして、このフロントデファレンシャル装置１０はデフケース１８を備え、このデフケース１８にはリングギヤ１６が取り付けられている。デフケース１８内には、一対のサイドギヤ（ベベルギヤ）２０ａ、２０ｂおよび一対のピニオンギヤ２２ａ、２２ｂがそれぞれ回転自在に支持され、サイドギヤ２０ａ、２０ｂにはピニオンギヤ２２ａ、２２ｂが噛み合っていて、これにより差動機構２３が構成されている。フロントデファレンシャル装置１０からは、図示しないが、左右のドライブシャフトを介して左右の前輪に差動回転可能に回転トルクが伝達される。
【００１３】
フロントデファレンシャル装置１０は、前述のリングギヤ１６、差動機構２３などをその内部に収容する、デフキャリアであるディファレンシャルケース２４を有し、このディファレンシャルケース２４内に一体的に設けられた軸受ケース２６に保持された一対の円すいころ軸受２８、３０を備えている。一対の円すいころ軸受２８、３０に、前述のドライブピニオンシャフト１２はその回転軸線１２Ｃ周りに回転可能に支持されている。なお、ディファレンシャルケース２４に回転可能に支持されたリングギヤ１６の回転軸線と、ドライブピニオンシャフト１２の回転軸線とは、互いに立体的に交差している。以下では、一対の円すいころ軸受２８、３０のうち、リングギヤ１６に近い方の円すいころ軸受２８を第１軸受と称し、他方の円すいころ軸受３０を第２軸受３０と称する。
【００１４】
第１軸受２８は、外輪２８ａと、内輪２８ｂと、円すいころ２８ｃとを有する。第２軸受３０は、外輪３０ａと、内輪３０ｂと、円すいころ３０ｃとを有する。
【００１５】
ドライブピニオンシャフト１２のリングギヤ１６側の一端には、リングギヤ１６と噛み合う前述のドライブピニオンギヤ１４が形成され、ドライブピニオンシャフト１２の他端には、フランジ継手３２がナット３４を介して固定されている。ドライブピニオンシャフト１２の外周面には、第１軸受２８の内輪２８ｂおよび第２軸受３０の内輪３０ｂ間に、塑性加工により作成されたスペーサ（間座）３６が嵌め合わされている（配置されている）。第１軸受２８の内輪２８ｂのリングギヤ１６側の端面にはドライブピニオンシャフト１２の段部１２ａが当接し、両軸受２８、３０の内輪２８ｂ、３０ｂ間の各端面にはスペーサ３６が当接し、第２軸受３０の内輪３０ｂのリングギヤ１６と反対側の端面には、フランジ継手３２が当接し、ナット３４の締め付け度合いで、第１および第２軸受２８、３０にかかる予圧が調整できるようになっている。第２軸受３０のリングギヤ１６と反対側の位置には、オイルシール３８が嵌合固定されている。オイルシール３８がフランジ継手３２の外周面を摺接するようになっている。
【００１６】
以上述べた構成は従来のフロントデファレンシャル装置においても同様である。さらに、本実施形態のフロントデファレンシャル装置１０は、特徴的な構成を備える。
【００１７】
まず、図１および図２に示すように、ドライブピニオンシャフト１２に、その回転軸線１２Ｃの方向（軸線方向）に延在する第１油穴４０が設けられている。第１油穴４０は、リングギヤ１６と噛み合うドライブピニオンギヤ１４を含む端部部分（以下、ギヤ部分１２Ｇ）において開口部４０ａを有する。この開口部４０ａはドライブピニオンシャフト１２の回転軸線１２Ｃ上に位置し、特に回転軸線１２Ｃを中心とする円形状を有する。
【００１８】
さらに、ドライブピニオンシャフト１２には、図１および図２に示すように、第２油穴４２が設けられている。第２油穴４２はドライブピニオンシャフト１２の第１油穴４０に連通していて、回転軸線１２Ｃを中心として径方向に延びている。第２油穴４２は、ドライブピニオンシャフト１２の外周面に開口部４２ａを有する。本実施形態のフロントデファレンシャル装置１０では、図１に示すように、第２油穴４２の開口部４２ａは、第２軸受３０の径方向内側にその第２軸受直下に位置する。
【００１９】
また、特に図２において明らかなように、ドライブピニオンシャフト１２の外周面には、溝４４が形成されている。この溝４４は、ドライブピニオンシャフト１２の軸線方向に延び、特にその一端は第２油穴４２の開口部４２ａまで延びている。このように、溝４４には、第２油孔４２からの流体、つまり潤滑油が流れることができるように形成されている。この溝４４は、第２油穴４２の開口部４２ａに達する一方で、所定位置までドライブピニオンシャフト１２の軸線方向においてギヤ部分１２Ｇ側に向けて延在する。本実施形態のフロントデファレンシャル装置１０では、この所定位置は、ドライブピニオンシャフト１２の軸線方向において、第２軸受３０のリングギヤ側端面を越えた位置である。つまり、この所定位置は、後述する説明からより明らかになるように、第２軸受３０にリングギヤ側からオイルを供給することを可能にするように定められている。
【００２０】
そして、この溝４４の所定位置に対応するように、略円筒形状のスペーサ３６に切り欠き部３６ａが設けられている。この切り欠き部３６ａは、図１のフロントデファレンシャル装置１０の組立状態において、上記所定位置に位置する溝４４のリングギヤ側端部の実質的に径方向外側に位置するように位置決めされている。つまり、切り欠き部３６ａは、溝４４を介して、第２油穴４２の開口部４２ａに連通するように設けられている。ただし、この切り欠き部３６ａは、相対的に大きな力（荷重）を受ける軸線方向の中央部３６ｂに設けられるのではなく、その端部、特にリングギヤ１６側とは反対側の端部に設けられている。
【００２１】
上記構成を備えるフロントデファレンシャル装置１０における、作用効果を説明する。
【００２２】
フロントデファレンシャル装置１０が作動しているとき、ドライブピニオンシャフト１２、リングギヤ１６、デフケース１８等は回転している。このとき、ドライブピニオンシャフト１２のギヤ部分１２Ｇには、デフケース１８等の回転によりかきあげられたり跳ね上げられたりした潤滑油が向かい、ドライブピニオンシャフト１２の開口部４０ａから第１油穴４０内への潤滑油の流れが生じる（図１の矢印ａ１１参照）。第１油穴４０内の潤滑油は、ドライブピニオンシャフト１２の回転に伴い、その遠心力で第２油穴４２に供給される（図１の矢印ａ１２参照）。潤滑油は、第２油穴４２を径方向外側に向けて流れて、ドライブピニオンシャフト１２の外周面に達し、まず、第２軸受３０の径方向内側に達して、第２軸受３０を直接的に冷却することができる。さらに、第２油穴４２の開口部４２ａを出た潤滑油は溝４４を流れて（図１の矢印ａ１３参照）、スペーサ３６の径方向内側に達し、切り欠き部３６ａを介してスペーサ３６の径方向外側に流出する（図１の矢印ａ１４参照）。これにより、さらに、第２軸受３０を冷却することができる。
【００２３】
一方で、図１に模式的に矢印ａ２１、ａ２２、ａ２３、ａ２４で示すように、リングギヤ１６等による潤滑油のかきあげ作用で、潤滑油は第１軸受２８や第２軸受３０に供給されて、それらを冷却し、その後、リングギヤ１６の下方側のオイル溜まりに戻る。このような潤滑油の流れに合流するようにして、スペーサ３６の切り欠き部３６ａを通して第２軸受３０の周囲に至った潤滑油も、オイル溜まりに戻ることができ、好適に循環することができる。
【００２４】
そして、このように第２軸受３０周囲に潤滑油が供給されて、第２軸受周囲を好適に冷却することができるので、第２軸受３０の近くに位置するオイルシール３８への伝熱を抑制することができる。よって、オイルシールの熱による損傷を抑制することができる。
【００２５】
なお、以上述べたように、本実施形態のフロントデファレンシャル装置１０では、新規な構成として、ドライブピニオンシャフト１２に第１油穴４０、第２油穴４２および溝４４を設け、さらにスペーサ３６に切り欠き部３６ａを設けるだけであるので、付加的な部材を必要とすることなく、特段の設計の変更などと無縁である。それ故、本発明の実施形態に係る上記構成は、種々のデファレンシャル装置に容易に適用可能である。また、このように穴などを形成するだけであるので、ドライブピニオンシャフト１２やスペーサ３６の軽量化にも貢献することができる。
【００２６】
なお、上記実施形態では、第２油穴は第２軸受の径方向内側に開口部を有するように形成されたが、第２油穴の形成位置はこれに限定されない。例えば、ドライブピニオンシャフト１２の軸線方向において、第１軸受と第２軸受との間の任意の位置に開口部を有するように、第２油穴は設けられてもよい。そして、スペーサの切り欠き部に代えて、スペーサに穴（円形、楕円形、角形などの穴）が設けられてもよい。さらに、ドライブピニオンシャフトおよびスペーサを介してスペーサの径方向外側に至った潤滑油で、第１軸受を積極的に冷却するようにしてもよい。しかし、好ましくは、上記実施形態と同じように、第２油穴およびスペーサの切り欠き部（または穴）は、特に第２軸受周囲を好適に冷却するべく、形成されるとよい。
【００２７】
本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限られない。特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００２８】
１０  フロントデファレンシャル装置
１２  ドライブピニオンシャフト
１２Ｇ  ギヤ部分
１４  ドライブピニオンギヤ
１６  リングギヤ
１８  デフケース
２０ａ、２０ｂ  サイドギヤ
２２ａ、２２ｂ  ピニオンギヤ
２４  ディファレンシャルケース（デフキャリア）
２８、３０  円すいころ軸受
３６  スペーサ
３６ａ  切り欠き部
３８  オイルシール
４０  第１油穴
４２  第２油穴
４４  溝
【図１】
0006481604.tif 000002
【図２】
0006481604.tif 000003
【図３】
0006481604.tif 000004