(57)【要約】【課題】車両横方向への潤滑油の偏在を抑制するディファレンシャル装置の潤滑機構を提供する。【解決手段】ハウジング内において潤滑油が一時的に貯留される一時貯留領域の少なくとも一部を含む空間に、表面及び内部に分散あるいは連結して形成された複数の孔部を有する１又は複数の多孔性構造体を固定配置する。この構造体が潤滑油の流動に干渉あるいは抵抗することにより、一時貯留領域内の潤滑油の偏在を抑制する。【選択図】図３
2008275045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車車両のエンジンの駆動力が伝達されるピニオン軸と、そのピニオン軸の端部に形成されたピニオンギアと噛合し車輪へ前記駆動力を伝達するリングギアとがハウジング内に配置され、前記リングギアの回動により前記ハウジング内の潤滑油を掻き揚げて前記ピニオン軸の軸受に供給する潤滑機構を備えるディファレンシャル装置の潤滑機構であって、
前記ハウジング内の底部において潤滑油が一時的に貯留される一時貯留領域の少なくとも一部を含む空間であり、かつ前記ハウジング内の回動する機構の回動空間を除く空間に配置され、表面及び内部に分散あるいは連結して形成された複数の空孔を有し、前記潤滑油の流動に干渉あるいは抵抗して前記一時貯留領域内の潤滑油の移動を抑制する１又は複数の多孔性構造体を備えることを特徴とするディファレンシャル装置の潤滑機構。
【請求項２】
請求項１に記載のディファレンシャル装置の潤滑機構であって、
前記ディファレンシャル装置が車両に設置された状態において、
前記多孔性構造体は車両の進行方向に向かって前記リングギアの左側、右側または左右両側に配置され、前記一時貯留領域において前記リングギアの近傍から車両横方向に遠ざかる潤滑油の移動を抑制することを特徴とするディファレンシャル装置の潤滑機構。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のディファレンシャル装置の潤滑機構であって、
前記多孔性構造体は複数の金属片が互いの間に隙間空間を形成しながら固定された構造を有することを特徴とするディファレンシャル装置の潤滑機構。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のディファレンシャル装置の潤滑機構であって、
前記多孔性構造体は網状の形状を有する部材が積層された構造であることを特徴とするディファレンシャル装置の潤滑機構。
【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の潤滑機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に搭載されるディファレンシャル装置は、エンジンからプロペラシャフトを通じて伝達された駆動力を、ピニオンギア、リングギア等を通じて最終的に車両へと伝達する役割を有する。その際、通常プロペラシャフトの駆動力はフランジを通じてディファレンシャル装置内のピニオン軸へ伝達される。ピニオン軸のフランジ側ではない端部にはピニオンギアが形成され、このピニオンギアとリングギアが噛合し、駆動力が伝達されるとともに回転軸が車両進行方向から横方向へと変換される。そして、リングギアの回転はサイドギア等からなる差動装置を経ることで左右両輪の回転差を調節されて車輪に伝達される。以上の機構がハウジング内に配置される。
【０００３】
ディファレンシャル装置のピニオン軸を回動可能に支持する軸受に対する潤滑機構は通常、ハウジング内に所定量の潤滑油を貯留しておき、これをリングギアの回転により掻き揚げて、ピニオン軸の軸受の側へはね掛ける形式の、いわゆる飛沫給油のかたちで行われる。
【０００４】
例えば特許文献１では、ディファレンシャル装置内における潤滑性能を向上させるために、リングギアが掻き揚げた潤滑油を収集して軸受へと誘導するガイド部と油路を備えた構造が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１５９４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
車両が直進している場合、ディファレンシャル装置内の潤滑油の油面はほぼ水平である。それに対し車両が右へ旋回する際には遠心力の作用により油が全体として左側により、油面も車両左側の油面が上がり、右側が下がる。逆に車両が左へ旋回する際には遠心力の作用により油が全体として右側により、油面も車両右側の油面が上がり、左側が下がる。
【０００７】
また、車両の進行方向に対して左右方向に傾斜した道路を走行する際にも、路面の右側が上がっている場合は、車両も、そしてディファレンシャル装置も左側へ傾く。したがって重力の作用により、ディファレンシャル装置内の潤滑油の油面は車両左側の部分が上がる。逆に路面の左側が上がっている場合は、ディファレンシャル装置内の潤滑油の油面の車両右側が上がる。
【０００８】
ディファレンシャル装置の構造上、ピニオン軸の軸中心線がディファレンシャル装置の中心を通り、同軸に対してリングギアは、車両の進行方向を基準として左右どちらかに偏って配置される。よって、上記のとおり、車両が旋回中や、傾斜路を走行中においては潤滑油が車両の左右どちらかの側に偏在することとなる。リングギアのある側に潤滑油が乏しい場合には、当然リングギアが掻き揚げる潤滑油量も減少し、それによりディファレンシャル装置の潤滑性能が劣化する。またリングギアのある側に潤滑油が偏れば、潤滑油による攪拌抵抗が増大するという不具合を生じる。特許文献１においては、上記のような車両進行方向左右に対するものを含めて、潤滑油が偏る問題点は考慮されていない。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、上記問題点に鑑み、車両の旋回時や傾斜路走行時等に生じる、ディファレンシャル装置内における潤滑油の車両の右側、左側どちらかへを含む偏在を抑制するディファレンシャル装置の潤滑機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【００１０】
上記課題を達成するために、本発明に係るディファレンシャル装置の潤滑機構は、自動車車両のエンジンの駆動力が伝達されるピニオン軸と、そのピニオン軸の端部に形成されたピニオンギアと噛合し車輪へ前記駆動力を伝達するリングギアとがハウジング内に配置され、前記リングギアの回動により前記ハウジング内の潤滑油を掻き揚げて前記ピニオン軸の軸受に供給する潤滑機構を備えるディファレンシャル装置の潤滑機構であって、前記ハウジング内の底部において潤滑油が一時的に貯留される一時貯留領域の少なくとも一部を含む空間であり、かつ前記ハウジング内の回動する機構の回動空間を除く空間に配置され、表面及び内部に分散あるいは連結して形成された複数の空孔を有し、前記潤滑油の流動に干渉あるいは抵抗して前記一時貯留領域内の潤滑油の移動を抑制する１又は複数の多孔性構造体を備えることを特徴とする。
【００１１】
これにより、本発明のディファレンシャル装置の潤滑機構においては、ハウジング内部に多孔性構造体が設置される。この構造体の設置位置は、潤滑油がハウジング内を循環する際に一時的に貯留する空間、つまり通常ハウジング底部を含む空間である。多孔性構造体はその構造から、潤滑油の移動に対して干渉し、あるいは抵抗となる。したがって、こうした構造体を設置することにより、ハウジング内における潤滑油の偏在を抑制することができる。
【００１２】
多孔性構造体は、表面あるいは内部に分散あるいは連結して形成された複数の空孔を有する構造のものとすればよい。表面あるいは内部に複数の空孔が分散して形成されており、それらは互いに連結されるとすればよい。ただし全ての空孔が連結しなくともよい。また空孔の配置は規則的でもよく、不規則的でもよい。空孔の大きさに関しては、潤滑油を吸入するが吸入したまま構造体の外部へ吐出しないことが起こりにくい、あるいは起こらないとの条件を満たすよう決定すればよい。
【００１３】
また、前記ディファレンシャル装置が車両に設置された状態において、前記多孔性構造体は車両の進行方向に向かって前記リングギアの左側、右側または左右両側に配置され、前記一時貯留領域において前記リングギアの近傍から車両横方向に遠ざかる潤滑油の移動を抑制する構成とすることも可能である。これにより、上で述べた車両旋回中や傾斜路走行中における潤滑油の車両横方向への偏在を抑制することができる。したがって一時貯留領域におけるリングギアの近傍に潤滑油をより適切な量貯留することができ、リングギアにより掻き揚げられる潤滑油量の不安定化を抑制することができる。
【００１４】
そして、多孔性構造体は複数の金属片が互いの間に隙間空間を形成しながら固定された構造を有するとすることもできる。こうした構造により、金属片が潤滑油の移動に対する抵抗となって、潤滑油の偏在を抑制できる。また、前記多孔性構造体は網状の形状を有する部材が積層された構造であることも可能である。これにより、積層された網状の多孔性構造体が潤滑油の移動に対する抵抗となって、潤滑油の偏在を抑制できる。前記多孔性構造体は柔軟性を有することを特徴とすることもできる。柔軟性を有する場合、ハウジング内に組み付ける際に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。まず図１にはディファレンシャル装置３の側面断面図が示される。
【００１６】
図１は、ＦＲ（前方エンジン後輪駆動）方式車両用のディファレンシャル装置３である。図１の右側、左側がそれぞれ車両の前方、後方と対応している。ＦＲ方式では、車両前方に搭載されるエンジン（図示せず）の動力は、前後に長いプロペラシャフト（図示せず）からディファレンシャル装置３を経てドライブシャフト２へ伝えられ、左右の後輪（図示せず）を回転させる。ディファレンシャル装置３では、プロペラシャフトの回転が、コンパニオンフランジ３８を介してピニオン軸３１に伝達される。このピニオン軸３１は、円筒状のスペーサ３９によりアキシャル方向に所定の間隔を有して隔てられた２つの円すいころ軸受１０，２０（転がり軸受）によって、背面組合せで支持されている。以上の機構がハウジング３４内に配置されている。
【００１７】
ピニオン軸３１の車両後端にはピニオンギア３２が固定される。そして、ピニオンギア３２はさらにリングギア３３と噛合する。プロペラシャフトへ伝達されたエンジンの駆動力はピニオンギア３２、リングギア３３へと伝達される。リングギア３３には、上記とは異なる一対のピニオンギア（図示せず）が連結され、リングギア３３の回転と一体になって一対のピニオンギアも回転する。そして一対のピニオンギアは一対のサイドギア（図示せず）と噛合し、一対のピニオンギアの回転により、一対のサイドギアが回転する。その際に、車両の旋回時における左右両輪の回転差が調節される。サイドギアは左右の後輪と連結され、リングギア３３から、一対のピニオンギア、サイドギアを通じて最終的に左右の後輪に駆動力が伝達される。
【００１８】
また、プロペラシャフトとピニオン軸３１とを連結するコンパニオンフランジ３８は、ナット２５により締め付けられてピニオン軸３１に固定される。この締め付けにより、円すいころ軸受１０，２０に対して、アキシャル方向に予圧が付与されることとなる。
【００１９】
また、円環状のオイルシール３６が、ハウジング３４の内周面に固定され、ピニオン軸３１の回転に伴ない、コンパニオンフランジ３８の外周面に摺動する。そして、後に述べる潤滑油Ｌがディファレンシャル装置３の外部に漏出することを防止する。環状のデフレクタ３７はコンパニオンフランジ３８に固定され、ラジアル方向外側に延びてハウジング３４の外周面にまで達し、ディファレンシャル装置３への外部からの異物の侵入を防止する。
【００２０】
ハウジング３４内には予め所定量の潤滑油Ｌが貯留される。そして、上記のとおりエンジンから伝達された駆動力により回転するリングギア３３が潤滑油Ｌを掻き揚げる。リングギア３３は、図１に矢印で示された方向に回転する。これにより、リングギア３３によって掻き揚げられた潤滑油Ｌは、ピニオン軸３１を回動可能に支持する２つの軸受１０，２０の方へと向かう。
【００２１】
図１のディファレンシャル装置３においては潤滑油誘導路３０、３５が形成されている。潤滑油誘導路３５の方へ向かった潤滑油Ｌは矢印に示された経路を辿って、円すいころ軸受１０，２０の間の領域へと誘導され、両軸受１０，２０の円すいころ小端面側から両軸受１０，２０へと供給される。また、潤滑油誘導路３０の方へと向かった潤滑油Ｌは、矢印に示された経路を辿って、円すいころ軸受２０の円すいころ大端面側から同軸受２０に供給される。
【００２２】
両円すいころ軸受１０，２０の方へと供給された潤滑油Ｌは円すいころの回転により発生する遠心力の作用等により軸受１０，２０内部へと誘導される。そして軸受１０，２０に対する潤滑機能を果たす。そして、潤滑油Ｌはその後軸受１０，２０の外部へ出て重力の作用により、ハウジング３４底部へと誘導される。そして、ハウジング３４底部へと戻った潤滑油Ｌは再びリングギア３３の回転により掻き揚げられる。そして、軸受１０，２０の方へと誘導され潤滑を行う。そして、またハウジング３４底部へと戻る。以上の動作が繰り返される。このような潤滑油Ｌの循環が行われることにより、ピニオン軸３１の軸受１０，２０に対する潤滑が行われる。以上が、ピニオン軸３１の軸受１０，２０に対する潤滑機構である。
【００２３】
図２は図１のディファレンシャル装置３の、Ａ−Ａ断面図である。図２はリングギア３３およびピニオンギア３２等のみを示した簡略化された図である。図２には、図１では示されていなかったギアボックス４０が示されている。このギアボックス内に、上で述べた一対のピニオンギア、サイドギアが配置されている。
【００２４】
図２に示された直線、曲線５０，５１，５２は潤滑油Ｌの油面の３つの例を示している。以下の説明での右側、左側との表現は、車両進行方向に向かっての右側、左側を意味する。車両の停止時、あるいは直進時における油面が油面５０である。車両が右方に旋回中の潤滑油の油面は左方への遠心力が働いて右側に傾き、油面５１となる。同様に、車両が左方に旋回中の潤滑油の油面は、右方への遠心力により、油面５２となる。本発明の実施形態においては、ハウジング３４の底部に潤滑油の横方向の移動を制限する目的の多孔性構造体を配置することで潤滑油Ｌが車両左右片側へ偏在することが抑制される。
【００２５】
まず、図３に多孔性構造体の第１実施形態が示される。この多孔性構造体６０は複数の金属小片を互いの間に隙間空間を形成しながら接着したものである。同小片間の隙間空間は、大きすぎると潤滑油の移動への抵抗が減少することと、小さすぎると上記の潤滑油の吐出に支障をきたすことの両面を考慮して決定される。また小片の材質は金属以外であってもよく、潤滑油内に長時間に渡り浸漬可能な材質とすればよい。潤滑油Ｌの移動が多孔性構造体６０の存在により抑制されるので、潤滑油Ｌの偏在が抑制される。
【００２６】
第１実施形態における小片の形状には限定は設けられない。球状でもよく、角ばった形状でもよい。また、任意にかつ多様な形態に折り曲げられた棒状でもよい。また、図３における構造体６０は一体として形成してもよく、いくつかの部分に分けて形成してもよい。本実施形態では構造体６０は図示しないねじ等の固定部材でハウジング３４底面に固定されるとしてもよい。また固定部材を用いずにハウジング３４底面に接着してもよい。また底面に嵌め込む形式でもよい。多孔性構造体６０を一体として形成する場合は、図３に示されるとおり、リングギア３３の回転に対して多孔性構造体６０の形状が障害とならないよう凹部６２を形成する等によって形状が決定される。
【００２７】
多孔性構造体６０のハウジング３４内への設置は、ピニオン軸３１やリングギア３３等を設置する前に行ってもよく、またピニオン軸３１やリングギア３３等を設置した後に行ってもよい。後者の場合、多孔性構造体６０を複数の部位に分けて形成することが好適であり、複数の部位の個々の大きさ、形状を設置を考慮して決定してもよい。
【００２８】
本発明の第２実施形態が図４で示される。第２実施形態においては、ハウジング底部に、平面的な網状の多孔性構造体６１が積層される。多孔性構造体６１は積層された後に、図示しない固定部材でハウジング３４の底面に固定されてもよい。また固定部材を用いず接着剤により固定してもよい。潤滑油Ｌの移動が積層された網状の多孔性構造体６１の存在により抑制されるので、潤滑油Ｌの車両左右方向への偏在が抑制される。
【００２９】
多孔性構造体６１において網目の大きさの設定に関しては、網目の大きさが、大きすぎると潤滑油の移動への抵抗が減少し、小さすぎると潤滑油の吐出に支障をきたすこととなることを考慮して決定すればよい。
【００３０】
図５に単一の多孔性構造体６１が示される。同図に示されるとおり、本実施形態においては多孔性構造体６１のリングギア３３の配置位置に対応した部位には孔部６３が形成されている。孔部６３の存在によりリングギア３３の回動に対し多孔性構造体６１が障害とならない。
【００３１】
また、多孔性構造体６０、６１を柔軟性を有する材質とすることもできる。これは例えば、多孔性構造体６０において上記小片をゴム等の柔軟性を有する材質とすることでなされる。また、多孔性構造体６１をゴム等の弾性体で形成してもよい。多孔性構造体６０、６１に柔軟性をもたせた場合、ハウジング３４内に設置することがより容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】従来技術のディファレンシャル装置の側面断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】第１実施形態の多孔性構造体の配置を説明する断面図。
【図４】第２実施形態の多孔性構造体の配置を説明する断面図。
【図５】単一の多孔性構造体を示す斜視図。
【符号の説明】
【００３３】
２      ドライブシャフト
３      ディファレンシャル装置
１０、２０    円すいころ軸受（転がり軸受）
３０、３５    潤滑油誘導路
３１    ピニオン軸
３２    ピニオンギア
３３    リングギア
３４    ハウジング
３６    オイルシール
３７    デフレクタ
３８    コンパニオンフランジ
３９    スペーサ
６０，６１    多孔性構造体
６２    凹部
６３    孔部
Ｌ      潤滑油
【図１】
2008275045.tif 000003
【図２】
2008275045.tif 000004
【図３】
2008275045.tif 000005
【図４】
2008275045.tif 000006
【図５】
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