(57)【要約】【課題】  一対のころ軸受によってピニオン軸を回転可能に支持する軸受装置において、前記一対のころ軸受に適正量の潤滑油が供給されるようにすることである。【解決手段】  ピニオン軸５の端部に設けられたピニオンギア６にラジアル方向に導入孔１３を設けると共に、ピニオン軸５の軸部に導入孔１２と連通する案内孔１２と、ピニオン軸５のラジアル方向周辺部に潤滑油Ｑを排出するための各排出孔１４を設け、リングギア２が回転することによってかき上げられた潤滑油Ｑをミスト状にしてピニオンギア６に近い側の円すいころ軸受３に供給すると共に、ピニオンギア６の各導入孔１３に圧送された潤滑油Ｑを、案内孔１２を介して各排出孔１４から、ピニオンギア６から遠い側の円すいころ軸受４に供給する。【選択図】  図１
2007315568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
差動機構のリングギアと噛み合うピニオンギアがピニオン軸の一端部に形成され、一対のころ軸受によって前記ピニオン軸を回転可能に支持するためのピニオン軸支持用軸受装置であって、
前記リングギアでかき上げられた潤滑油を導入するために、前記ピニオンギアの部分にラジアル方向に設けられた導入孔と、
前記ピニオンギアから遠い側のころ軸受に潤滑油を供給するために、前記ピニオン軸の他端部にラジアル方向に設けられた排出孔と、
前記導入孔と前記排出孔とを連通させるために、前記ピニオン軸のアキシャル方向に沿って設けられた潤滑油の案内孔とを備え、
前記リングギアの回転に伴ってかき上げられ、重力によってピニオンギアの導入孔に導入されて前記案内孔に案内された潤滑油が、遠心力によって前記排出孔からピニオン軸のラジアル方向周辺部に排出されて、前記ピニオンギアから遠い側のころ軸受に供給されることを特徴とするピニオン軸支持用軸受装置。
【請求項２】
前記ピニオンギアと前記ピニオン軸とは一体に成形されていて、
前記案内孔は、一体化されたピニオン軸の軸線に沿って前記ピニオンギア側の端面部から少なくとも前記ピニオンギアから遠い側のころ軸受の近傍まで貫通して形成されていると共に、その案内孔を塞ぐための閉塞部材が前記端面部に取付けられていることを特徴とする請求項１に記載のピニオン軸支持用軸受装置。
【請求項３】
前記潤滑油は、前記リングギアと前記ピニオンギアとの噛み合いによって前記導入孔に圧送されることを特徴とする請求項１又は２に記載のピニオン軸支持用軸受装置。
【請求項４】
前記排出孔は、一対のころ軸受の間に設けられていて、前記ピニオンギアから遠い側のころ軸受に向けて斜めに設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のピニオン軸支持用軸受装置。
【請求項５】
前記一対のころ軸受は、背面取付けされた円すいころ軸受であり、
前記ピニオンギアから遠い側の円すいころ軸受の大つば部には、前記ピニオンギアに設けられた排出孔と連通し、その内輪の軌道面に直接に供給される導出路がラジアル方向に設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のピニオン軸支持用軸受装置。
【請求項６】
前記内輪の大つば部における端面の内周縁には面取り部が設けられていて、前記導出路は、前記面取り部に直交して設けられていることを特徴とする請求項５に記載のピニオン軸支持用軸受装置。
【請求項７】
前記導出路の出口部は、各円すいころの大つば部と内輪の軌道面との接触部に設けられていることを特徴とする請求項５又は６に記載のピニオン軸支持用軸受装置。
【請求項８】
前記一対のころ軸受は、背面取付けされた円すいころ軸受であり、
前記ピニオンギアから遠い側の円すいころ軸受の内輪は、小つば部と軌道面とを含む内輪本体部と、大つば部を含む補助つば部とに分割されていて、前記内輪本体部と前記補助つば部とが対向配置されることによって一体に形成される構成であり、
前記内輪本体部と前記補助つば部の少なくとも一方側の端面部に、潤滑油を導出させるための導出路が形成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のピニオン軸支持用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、差動機構のリングギアと噛み合うピニオンギアがピニオン軸の一端部に形成され、一対のころ軸受によって前記ピニオン軸を回転可能に支持するためのピニオン軸支持用軸受装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本明細書では、後輪駆動方式（ＦＲ方式）の車両のディファレンシャル装置について説明する。図５に示されるように、車両に内装されるディファレンシャル装置Ｄ０は、エンジン出力軸（図示せず）に連結されるピニオン軸５１の端部に設けられたピニオンギア５２と噛み合うリングギア５３を有する差動減速機構を備えており、この減速機構を介在させてエンジンの回転力を左右の車輪に伝達する構成である。ピニオン軸５１は、所定間隔をおいてハウジング５４に装着された各円すいころ軸受５５，５６を備えたピニオン軸支持用軸受装置Ａ０（以下、単に「軸受装置」と記載する）によって回転可能に支持されている。前記軸受装置Ａ０については、各種の出願がされている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
従来のディファレンシャル装置Ｄ０の場合、ハウジング５４とその内部に設けられた環状壁部５７との間に樋部５８が形成されている。また、ハウジング５４の底部には、所定量の潤滑油Ｑが貯留されている。リングギア５３によってかき上げられた潤滑油Ｑは、樋部５８を通って各円すいころ軸受５５，５６に供給される。図５において、潤滑油Ｑが流れる方向を矢印で示す。
【０００４】
ここで、ディファレンシャル装置Ｄ０には、粘度の高い潤滑油Ｑが使用されている。このため、車両が走行してリングギア５３が高速回転しているとき、リングギア５３がかき上げる潤滑油Ｑの量が多くなる。特に、リングギア５３に近い側の円すいころ軸受５５には、樋部５８からだけでなく、リングギア５３の側からも潤滑油Ｑがミストとなって供給される。これに対して、ピニオンギア５２から遠い側の円すいころ軸受５６への潤滑油Ｑの供給量は不足しがちである。そして、必要量以上の潤滑油Ｑが各円すいころ軸受５５，５６に供給されると、潤滑油Ｑに含まれている研磨剤や異物等により、各円すいころの回転トルクが大きくなって、車両の燃費が悪化するおそれがある。これを防止するため、各円すいころ軸受５５，５６に供給される潤滑油Ｑの量を少なくすると、それらの回転トルクは小さくなるものの、焼付きが発生するおそれがある。
【特許文献１】特開平１１−５１１５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した不具合に鑑み、ピニオン軸支持用軸受装置を構成する各ころ軸受に、適正量の潤滑油が供給されるようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００６】
上記課題を達成するための本発明は、差動機構のリングギアと噛み合うピニオンギアがピニオン軸の一端部に形成され、一対のころ軸受によって前記ピニオン軸を回転可能に支持するためのピニオン軸支持用軸受装置であって、前記リングギアでかき上げられた潤滑油を導入するために、前記ピニオンギアの部分にラジアル方向に設けられた導入孔と、前記ピニオンギアから遠い側のころ軸受に潤滑油を供給するために、前記ピニオン軸の他端部にラジアル方向に設けられた排出孔と、前記導入孔と前記排出孔とを連通させるために、前記ピニオン軸のアキシャル方向に設けられた潤滑油の案内孔とを備え、前記リングギアの回転に伴ってかき上げられ、重力によってピニオンギアの導入孔に導入されて前記案内孔に案内された潤滑油が、遠心力によって前記排出孔からピニオン軸のラジアル方向周辺部に排出されて、前記ピニオンギアから遠い側のころ軸受に供給されることを特徴としている。
【０００７】
リングギアによってかき上げられた潤滑油は、ピニオンギアに設けられた導入孔に入りこみ、案内孔に案内され、ピニオン軸の回転に伴う遠心力によって前記ピニオン軸のラジアル方向周辺部に排出される。これにより、一対の軸受のうち、ピニオンギアから遠い側のころ軸受に潤滑油が確実に供給される。そして、前記導入孔の外径や数を調整することにより、ピニオンギアから遠い側のころ軸受に供給される潤滑油の量を調整することができる。また、ピニオンギアに近い側のころ軸受には、リングギアによってかき上げられた潤滑油がミスト状になって供給されるため、当該ころ軸受に対して必要量以上の潤滑油が供給されることが抑止される。上記した結果、一対のころ軸受に対して適正量の潤滑油が供給されるため、各ころ軸受の軸受トルクが増大したり、供給不足による焼付きが生じたりすることが防止される。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明を前提として、前記ピニオンギアと前記ピニオン軸とは一体に成形されていて、前記案内孔は、一体化されたピニオン軸の軸線に沿って前記ピニオンギア側の端面部から少なくとも前記ピニオンギアから遠い側のころ軸受の近傍まで貫通して形成されていると共に、その案内孔を塞ぐための閉塞部材が前記端面部に取付けられていることを特徴としている。
【０００９】
請求項２の発明では、ピニオンギアとピニオン軸が一体に成形されていて、かつ前記案内孔の端面部は、閉塞部材によって閉塞されているため、ピニオン軸が傾斜して取付けられる場合であっても、案内孔に入り込んだ潤滑油がこぼれることはなく、確実に排出孔に案内される。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明を前提として、前記潤滑油は、前記リングギアと前記ピニオンギアとの噛み合いによって前記導入孔に圧送されることを特徴としている。
【００１１】
請求項３の発明では、潤滑油が導入孔に強制的に送られるため、ピニオンギアから遠い側のころ軸受にも確実に潤滑油が供給される。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明を前提として、前記排出孔は、一対のころ軸受の間に設けられていて、前記ピニオンギアから遠い側のころ軸受に向けて斜めに設けられていることを特徴としている。
【００１３】
排出孔が、ピニオンギアから遠い側のころ軸受に向かって斜めに設けられているため、前記排出孔から排出される潤滑油は、主にピニオンギアから遠い側のころ軸受に供給される。これにより、ピニオンギアから遠い側のころ軸受に、一層確実に潤滑油が供給される。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明を前提として、前記一対のころ軸受は、背面取付けされた円すいころ軸受であり、前記ピニオンギアから遠い側の円すいころ軸受の大つば部には、前記ピニオンギアに設けられた排出孔と連通し、その内輪の軌道面に直接に供給される導出路がラジアル方向に設けられていることを特徴としている。
【００１５】
ピニオン軸の排出孔から排出された潤滑油は、円すいころ軸受を構成する内輪の大つば部に設けられた導出路を介して、内輪の軌道面に直接供給される。このため、ピニオンギアから遠い側の円すいころ軸受に焼付きが発生しにくくなる。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項５の発明を前提として、前記内輪の大つば部における端面の内周縁には面取り部が設けられていて、前記導出路は、前記面取り部に直交して設けられていることを特徴としている。
【００１７】
請求項６の発明では、内輪の大つば部における端面の内周面に面取り部が設けられているため、該面取り部から潤滑油の導出路の加工をすることができる。
【００１８】
請求項７の発明は、請求項５又は６の発明を前提として、前記導出路の出口は、各円すいころの大つば部と内輪の軌道面との接触部に設けられていることを特徴としている。
【００１９】
円すいころ軸受において、最も焼付きが発生し易い部分である各円すいころの大つば部と内輪の軌道面との接触部に潤滑油が確実に供給されるため、焼付きが一層発生しにくくなる。
【００２０】
請求項８の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明を前提として、前記一対のころ軸受は、背面取付けされた円すいころ軸受であり、前記ピニオンギアから遠い側の円すいころ軸受の内輪は、小つば部と軌道面とを含む内輪本体部と、大つば部を含む補助つば部とに分割されていて、前記内輪本体部と前記補助つば部とが対向配置されることによって一体に形成される構成であり、前記内輪本体部と前記補助つば部の少なくとも一方側の端面部に、潤滑油を導出させるための導出路が形成されていることを特徴としている。
【００２１】
円すいころ軸受の焼付きが防止されると共に、導出路の形成が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実施例を説明する。図１は本発明の実施例の軸受装置Ａが内装されたディファレンシャル装置Ｄの断面図、図２の（ａ）は図１のＸ矢視図であり、（ｂ）は同じくＹ−Ｙ線断面図である。
【実施例１】
【００２３】
最初に、ディファレンシャル装置Ｄについて簡単に説明する。ディファレンシャル装置Ｄのハウジング１の一端部には、回転可能にしてリングギア２が取付けられていて、同じく他端部には、本発明の実施例の軸受装置Ａが内装されている。軸受装置Ａは、ハウジング１及びその内側に突設けられた軸受取付部１ａに装着される第１及び第２の各円すいころ軸受３，４を備えていて、各円すいころ軸受３，４により、ピニオン軸５が回転可能に支持されている。ピニオン軸５の一端部には、その軸部と一体にしてピニオンギア６が設けられていて、ピニオンギア６はリングギア２と噛み合っている。以下、必要に応じて、ピニオンギア６に近い側の円すいころ軸受を「第１円すいころ軸受３」と記載し、ピニオンギア６から遠い側の円すいころ軸受を「第２円すいころ軸受４」と記載する。各円すいころ軸受３，４は、それらの内輪７，８の小つば部７ａ，８ａどうしを対向配置（背面取付け）させて嵌合されている。各円すいころ軸受３，４は、ピニオン軸５の他端部（ピニオンギア６から遠い側の端部）に嵌合されたコンパニオンフランジ９を介して螺合されたナット１０が締め込まれることにより、所定の予圧が付与されてハウジング１に固定される。また、各円すいころ軸受３，４の内輪７，８の小つば部７ａ，８ａどうしの間隔は、スペーサ１１によって常に一定に保持されている。
【００２４】
ハウジング１の底部には、所定量の潤滑油Ｑが貯留されている。リングギア２の下端部は、常に潤滑油Ｑに浸漬されているため、リングギア２が回転することによって潤滑油Ｑがかき上げられる。
【００２５】
図１に示されるように、ピニオン軸５の軸心の部分には、ピニオンギア６におけるリングギア２の回転中心Ｃに近い側の端面部から軸部にかけて、潤滑油Ｑの案内孔１２が設けられている。また、図２の（ａ）に示されるように、ピニオンギア６の部分には、前記案内孔１２と連通する複数本の潤滑油Ｑの導入孔１３がラジアル方向に設けられている。本実施例のピニオン軸５の場合、前記導入孔１３は４本であり、周方向に一定の角度（９０度）をおいて設けられている。
【００２６】
そして、図１及び図２の（ｂ）に示されるように、ピニオン軸５における各円すいころ軸受３，４との間の部分には、案内孔１２から複数本の排出孔１４がラジアル方向に設けられている。本実施例のピニオン軸５の場合、前記排出孔１４は４本であり、周方向に一定の角度（９０度）をおいて、かつピニオン軸５の軸線に対して斜めに、第２円すいころ軸受４に向かって設けられている。後述するように、各導入孔１３に導入され、案内孔１２に案内された潤滑油Ｑは、ピニオン軸５の回転に伴う遠心力によって各排出孔１４から排出される。各排出孔１４が斜めに設けられていることにより、潤滑油Ｑが第２円すいころ軸受４に効果的に供給される。また、第１円すいころ軸受３に対しては、リングギア２によってかき上げられ、ピニオンギア６の背面部（リングギア２の回転中心Ｃから遠い側の端面部）に飛散した潤滑油Ｑが、ミストとなって供給される。これにより、ハウジング１に樋部５８（図５参照）が不要になる。この結果、環状壁部５７が不要となり、ハウジング１の構成が簡単になる。なお、スペーサ１１において、各排出孔１４と対応する部分にはそれぞれ逃し孔１１ａが設けられているため、各排出孔１４から潤滑油Ｑが排出されるのに支障は生じない。
【００２７】
図１に示されるように、ピニオンギア６におけるリングギア２の回転中心Ｃに近い側の端面部には、案内孔１２の開口端を閉塞するためのプラグ１５が取付けられている。ここで、ディファレンシャル装置Ｄは、車両の車体（図示せず）に必ずしも水平に取付けられるわけではない。即ち、ピニオン軸５が、斜めに配置される場合もある。しかし、案内孔１２の開口端がプラグ１５によって閉塞されているため、各導入孔１３から案内孔１２に流入した潤滑油Ｑがこぼれることはなく、確実に各排出孔１４に案内される。
【００２８】
本実施例の軸受装置Ａの作用について説明する。図１に示されるように、リングギア２が回転することによってハウジング１の底部に貯留されている潤滑油Ｑがかき上げられ、噛み合い状態に取付けられているピニオンギア６に供給される。ピニオンギア６に供給された潤滑油Ｑは、ミストとなって第１円すいころ軸受３に供給される。また、かき上げられた潤滑油Ｑは、ピニオンギア６に設けられた各導入孔１３に入り込み、自重で落下すると共に、リングギア２とピニオンギア６が相互に噛み合う際に各導入孔１３に圧送されて、案内孔１２に流入される。案内孔１２の開口端はプラグ１５によって閉塞されているため、案内孔１２に流入された潤滑油Ｑはそのまま流れる。そして、ピニオン軸５の回転に伴う遠心力によって各排出孔１４から排出され、第２円すいころ軸受４に供給される。ここで、各排出孔１４がピニオン軸５の軸線に対して斜めに、かつ第２円すいころ軸受４に向かって設けられているため、各排出孔１４から排出された潤滑油Ｑは、第１円すいころ軸受３よりも第２円すいころ軸受４に多く供給される。即ち、第１円すいころ軸受３には、ピニオンギア６から潤滑油Ｑが供給され、第２円すいころ軸受４には、ピニオン軸５の各排出孔１４から潤滑油Ｑがミスト状となって供給される。これにより、いずれか一方の円すいころ軸受３，４に対してのみ必要量以上の潤滑油が供給されるという不具合を回避することができる。
【００２９】
上述したピニオン軸５の場合、各排出孔１４は、各円すいころ軸受３，４の間に設けられている。このため、各排出孔１４から排出される潤滑油Ｑは、主に第２円すいころ軸受４を構成する内輪８の小つば部８ａに供給される。しかし、第２円すいころ軸受４は、その構成上、内輪８の大つば部８ｂと各円すいころ１６（特に、各円すいころ１６の大端面）との接触部１７において焼付きが発生しやすい。このため、図３に示される実施例の第２円すいころ軸受４では、その内輪８の大つば部８ｂの内周面の周縁部に面取り部１８が設けられていて、ピニオン軸５の各排出孔１４は、第２円すいころ軸受４の面取り部１８と対応する位置に設けられている。更に、内輪８には、面取り部１８に直交する潤滑油Ｑの通し孔１９が設けられている。そして、通し孔１９の出口は、内輪８の大つば部８ｂと各円すいころ１６との接触部１７の近傍に設けられている。
【００３０】
ピニオン軸５の各排出孔１４から排出された潤滑油Ｑは、ピニオン軸５の外周面とコンパニオンフランジ９の端面部、及び内輪８の面取り部１８との間に形成された環状の空間部Ｖに貯留された後、内輪８の通し孔１９に流入して、内輪８の大つば部８ａと各円すいころ１６との接触部１７に直接導出される。そして、内輪８の軌道面８ｃに流入する。これにより、第２円すいころ軸受４において、最も焼付き易い部分である接触部１７や内輪８の軌道面８ｃに潤滑油Ｑが供給され、第２円すいころ軸受４の焼付きが防止される。また、内輪８の内周面の周縁部に面取り部１８が設けられているため、内輪８に通し孔１９を加工する場合、面取り部１８の側から加工することができる。更に、ピニオン軸５の各排出孔１４も、斜めに加工する必要がない。
【００３１】
また、図４に示される実施例の第２円すいころ軸受４の場合、内輪が、小つば部２０ａと軌道面２０ｂとを含む内輪本体部２０と、大つば部２１ａを含む補助つば部２１とに分割されていて、内輪本体部２０と補助つば部２１が対向配置されることによって一体に形成される構成である。そして、内輪本体部２０において、補助つば部２１と当接する面には、潤滑油Ｑを導出するための複数本の切欠溝２２がラジアル方向に設けられている。また、ピニオン軸５の各排出孔１４は、各切欠溝２２に対応して設けられている。
【００３２】
ピニオン軸５の案内孔１２から各排出孔１４を介してピニオン軸５のラジアル方向周辺部に排出された潤滑油Ｑは、切欠溝２２を通って、各円すいころ１６と補助つば部２１との接触部１７に直接導出される。そして、内輪８の軌道面８ｃに流入する。これにより、第２円すいころ軸受４において、最も焼付き易い部分である接触部１７や内輪本体部２０の軌道面２０ｂに潤滑油Ｑが供給され、第２円すいころ軸受４の焼付きが防止される。
【００３３】
上記した実施例では、内輪本体部２０の側に切欠溝２２が形成されているが、補助つば部２１に切欠溝２２を形成しても構わない。いずれの場合であっても、切欠溝２２の加工が容易であるという利点がある。
【００３４】
本実施例の軸受装置Ａの場合、各導入孔１３及び各排出孔１４の孔径又は本数を調整することにより、各円すいころ軸受３，４に供給される潤滑油Ｑの量を調整することができる。
【００３５】
本明細書では、後輪駆動方式（ＦＲ方式）の車両のディファレンシャル装置Ｄについて説明した。しかし、前輪駆動方式（ＦＦ方式）又は４輪駆動方式の車両のディファレンシャル装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施例の軸受装置Ａが内装されたディファレンシャル装置Ｄの断面図である。
【図２】（ａ）は図１のＸ矢視図であり、（ｂ）は同じくＹ−Ｙ線断面図である。
【図３】内輪８に通し孔１９が設けられた第２円すいころ軸受４の要部の拡大断面図である。
【図４】各切欠溝２２が設けられた第２円すいころ軸受４の要部の拡大断面図である。
【図５】従来の軸受装置Ａ０が内装されたディファレンシャル装置Ｄ０の断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
Ａ：ピニオン軸支持用軸受装置
Ｑ：潤滑油
２：リングギア
３，４：円すいころ軸受（ころ軸受）
５：ピニオン軸
６：ピニオンギア
８：内輪
８ｂ：大つば部
８ｃ：軌道面
１２：案内孔
１３：導入孔
１４：排出孔
１５：プラグ（閉塞部材）
１７：接触部
１８：面取り部
１９：通し孔（導出路）
２０：内輪本体部
２０ａ：小つば部
２０ｂ：軌道面
２１：補助つば部
２２：切欠溝（導出路）
【図１】
2007315568.tif 000003
【図２】
2007315568.tif 000004
【図３】
2007315568.tif 000005
【図４】
2007315568.tif 000006
【図５】
2007315568.tif 000007