(57)【要約】【課題】円すいころ軸受の焼き付きを無くしたディファレンシャル装置の潤滑構造を提供する。【解決手段】ディファレンシャルケース１１の下部の第１の油溜まり１２の貯留された潤滑油をリングギヤ５０によって掻き揚げ、この掻き揚げられた潤滑油をディファレンシャルケース１１に形成された給油通路１３、軸受ケース６０に形成された導入口６８、油導入空間５３を経て一対の円すいころ軸受２０、３０へ供給するようにしたディファレンシャル装置の潤滑構造であって、油導入空間６３の下部に潤滑油を貯留する第２の油溜まり６９を設け、油導入空間６３内でピニオン軸４０の外周に突起部５３を円周方向に複数設け、突起部５３は、ピニオン軸４０と共に回転したときに第２の油溜まり６９の潤滑油を跳ね飛ばす程度の長さを有する。【選択図】図１
2012193762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端にピニオンを有するピニオン軸と、このピニオン軸を回転可能に軸承する一対の円すいころ軸受と、前記ピニオンに噛合し前記ピニオン軸と交差する軸線回りに回転するリングギヤと、前記一対の円すいころ軸受を保持する軸受ケースと、この軸受ケースを有するとともに前記リングギヤを回転可能に支持するディファレンシャルケースとを有するディファレンシャル装置において、前記リングギヤの一部が浸漬する程度の潤滑油を貯留する第１の油溜まりを前記ディファレンシャルケースに設け、前記軸受ケースに前記一対の円すいころ軸受間でかつ前記ピニオン軸の外周側で環状の油導入空間を設け、前記リングギヤによって掻き揚げられた潤滑油を前記油導入空間へ導く給油通路を前記ディファレンシャルケースに設け、前記給油通路および前記油導入空間を繋ぐ導入口を前記軸受ケースに設け、前記第１の油溜まりの潤滑油を前記リングギヤによって掻き揚げ、この掻き揚げられた潤滑油を前記給油通路、前記導入口、前記油導入空間を経て前記一対の円すいころ軸受へ供給するようにしたディファレンシャル装置の潤滑構造であって、
前記油導入空間の下部に潤滑油を貯留する第２の油溜まりを設け、前記油導入空間内で前記ピニオン軸の外周に突起部を円周方向に複数設け、前記突起部は、前記ピニオン軸と共に回転したときに前記第２の油溜まりの潤滑油を跳ね飛ばす程度の長さ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構造。
【請求項２】
前記突起部に、前記第２の油溜まりの潤滑油を毛細管現象により吸い上げる油保持用溝を形成した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潤滑構造。
【請求項３】
前記突起部は、前記ピニオン軸の回転方向と逆方向に湾曲可能な弾性部材で構成され、前記ピニオン軸の低速回転時は、前記突起部の湾曲が少なく前記突起部で第２の油溜まりの潤滑油を跳ね飛ばし、前記ピニオン軸の高速回転時は、前記突起部の湾曲が多くなり、第２の油溜まりの潤滑油に当るときの抵抗を減らすことのできる程度の弾性力を前記突起部が有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のディ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、リングギヤで掻き揚げられた潤滑油を、一対の円すいころ軸受へ供給するようにしたディファレンシャル装置の潤滑構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４に示すように、自動車のディファレンシャル装置１００は、ディファレンシャルケース１０１の下部に設けられた油溜まり１０２の潤滑油を、リングギヤ１１０で掻き揚げ、掻き揚げられた潤滑油をディファレンシャルケース１０１の給油通路１０３へ導き、さらに、軸受ケース１２０の導入口１２１、油導入空間１２２を経て一対の円すいころ軸受１３０、１３１に導いている。
【０００３】
前記ディファレンシャル装置１００は、ピニオン軸１４０の入力側の一端１４１が、出力側の一端１４２よりも持ち上がるような形で、車両に取り付けられる。この結果、重力作用により、出力側の円すいころ軸受１３１へ潤滑油が供給されやすくなり、入力側の円すいころ軸受１３０に供給される潤滑油が不足して焼き付きが発生しやすい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１１５９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この問題を解決すべく、供給通路１０３の潤滑油を入力側の円すいころ軸受１３０へ導く舌片１０５を軸受ケース１２３に設けた。近年、自動車の燃費改善の取り組みを受けて、油溜まり１０２の潤滑油を減らし、リングギヤ１１０で掻き揚げられる潤滑油を減らす動きが進んでおり、この影響で、前記舌片１２３を設けても入力側の円すいころ軸受１３０が焼き付きやすい。
【０００６】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的は、円すいころ軸受の焼き付きを無くしたディファレンシャル装置の潤滑構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、一端にピニオンを有するピニオン軸と、このピニオン軸を回転可能に軸承する一対の円すいころ軸受と、前記ピニオンに噛合し前記ピニオン軸と交差する軸線回りに回転するリングギヤと、前記一対の円すいころ軸受を保持する軸受ケースと、この軸受ケースを有するとともに前記リングギヤを回転可能に支持するディファレンシャルケースとを有するディファレンシャル装置において、前記リングギヤの一部が浸漬する程度の潤滑油を貯留する第１の油溜まりを前記ディファレンシャルケースに設け、前記軸受ケースに前記一対の円すいころ軸受間でかつ前記ピニオン軸の外周側で環状の油導入空間を設け、前記リングギヤによって掻き揚げられた潤滑油を前記油導入空間へ導く給油通路を前記ディファレンシャルケースに設け、前記給油通路および前記油導入空間を繋ぐ導入口を前記軸受ケースに設け、前記第１の油溜まりの潤滑油を前記リングギヤによって掻き揚げ、この掻き揚げられた潤滑油を前記給油通路、前記導入口、前記油導入空間を経て前記一対の円すいころ軸受へ供給するようにしたディファレンシャル装置の潤滑構造であって、前記油導入空間の下部に潤滑油を貯留する第２の油溜まりを設け、前記油導入空間内で前記ピニオン軸の外周に突起部を円周方向に複数設け、前記突起部は、前記ピニオン軸と共に回転したときに前記第２の油溜まりの潤滑油を跳ね飛ばす程度の長さを有するものである。
【０００８】
この構成によれば、ピニオン軸とともに回転する突起部により、第２の油溜まりの潤滑油が跳ね飛ばされ、ピニオンと反対側の円すいころ軸受へ供給される。この結果、リングギヤの低速回転時に、リングギヤによって掻き揚げられる潤滑油が減っても、ピニオンと反対側の円すいころ軸受の焼き付きが抑えられる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記突起部に、前記第２の油溜まりの潤滑油を毛細管現象により吸い上げる油保持用溝を形成したものである。
【００１０】
この構成によれば、突起部の油保持用溝に保持された潤滑油が、ピニオン軸の回転停止中に少しずつ流出し、一対の円すいころ軸受へ供給される。この結果、停止時から所定回転数に達するまでの立上げ時の円すいころ軸受の焼き付きが抑えられる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、前記突起部は、前記ピニオン軸の回転方向と逆方向に湾曲可能な弾性部材で構成され、前記ピニオン軸の低速回転時は、前記突起部の湾曲が少なく前記突起部で第２の油溜まりの潤滑油を跳ね飛ばし、前記ピニオン軸の高速回転時は、前記突起部の湾曲が多くなり、第２の油溜まりの潤滑油に当るときの抵抗を減らすことのできる程度の弾性力を前記突起部が有するものである。
【００１２】
この構成によれば、リングギヤの低速回転時に、ピニオン軸と共に回転する突起部により第２の油溜まりの潤滑油を跳ね飛ばしてピニオン軸と反対側の円すいころ軸受へ供給し、リングギヤの高速回転時に、第２の油溜まりの潤滑油を跳ね飛ばすときにかかる力によって、突起部がピニオン軸の回転方向と逆方向に湾曲し、第２の油溜まりの潤滑油を跳ね飛ばすときにかかる抵抗を減らすことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ピニオン軸とともに回転する突起部により、第２の油溜まりの潤滑油が跳ね飛ばされ、ピニオンと反対側の円すいころ軸受へ供給される。この結果、リングギヤの低速回転時に、リングギヤによって掻き揚げられる潤滑油が減っても、ピニオンと反対側の円すいころ軸受の焼き付きが抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態におけるディファレンシャル装置の縦断面図
【図２】本発明の実施形態における図１のＡ−Ａ線拡大断面図
【図３】本発明の他の実施形態における突起部の形状を示す図１のＡ−Ａ線相当の断面図
【図４】従来のディファレンシャル装置の縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の一例である実施形態を、図１乃至図２にもとづいて説明する。図１は、自動車のディファレンシャル装置の縦断面図、図２は、図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【００１６】
図１において、自動車のディファレンシャル装置１０は、ディファレンシャルケース１１と、このディファレンシャルケース１１に回転可能に軸支されたリングギヤ５０と、ディファレンシャルケース１１に一体的に設けられた略円筒状の軸受ケース６０と、この軸受ケース６０に保持された一対の円すいころ軸受２０、３０と、一対の円すいころ軸受２０、３０に回転可能に軸支されたピニオン軸４０とを有している。前記リングギヤ５０の回転軸線とピニオン軸４０の回転軸線は、互いに立体的に交差している。
【００１７】
前記軸受ケース６０にはピニオン軸４０の軸線方向に貫通した貫通穴６１が形成され、この貫通穴６１は、リングギヤ５０側から順に、第２の保持穴６２、油導入空間６３、第１の保持穴６４、シール穴６５を有する。第２の保持穴６２および油導入空間６３間には第２の段部６６を有し、第１の保持穴６４および油導入空間６３間には第１の段部６７を有する。
【００１８】
第１の円すいころ軸受２０は、第１の段部６７に当接する位置まで第１の保持穴６４に嵌合保持され、第１の円すいころ軸受２０は、外輪２１、内輪２２、円すいころ２３を有する。第２の円すいころ軸受３０は、第２の段部６６に当接する位置まで第２の保持穴６２に嵌合保持され、第２の円すいころ軸受３０は、外輪３１、内輪３２、円すいころ３３を有する。第１の円すいころ軸受２０は、内輪２２の小径側が油導入空間６３側となるように配置され、第２の円すいころ軸受３０は、内輪３２の小径側が油導入空間６３側となるように配置されている。
【００１９】
ピニオン軸４０のリングギヤ５０側の一端には、リングギヤ５０と噛合うピニオン４１が形成され、ピニオン軸４０の他端には、フランジ継手４２がナット４３を介して固定されている。ピニオン軸４０の外周には、内輪２２および内輪３２間で間座５１が嵌装されている。内輪３２のリングギヤ５０側の端面にはピニオン軸４０の段部４４が当接し、内輪２２、３２の油導入空間６３側の端面には間座５１が当接し、内輪２２のリングギヤ５０と反対側の端面には、フランジ継手４２が当接し、前記ナット４３の締め付け加減で、一対の円すいころ軸受２０、３０にかかる予圧が調整できるようになっている。前記シール穴６５には、オイルシール５２が嵌合固定され、オイルシール５２のリップがフランジ継手４２の外周を摺接するようになっている。
【００２０】
前記ディファレンシャルケース１１の内部空間の下部には、潤滑油を貯留する第１の油溜まり１２が設けられ、ディファレンシャルケース１１には、リングギヤ５０で掻き揚げられた潤滑油を、油導入空間６３へ導く給油通路１３が形成されている。前記軸受ケース６０には、給油通路１３および油導入空間６３間を繋ぐ導入口６８が形成され、油導入空間６３の下部には、潤滑油を貯留する第２の油溜まり６９が設けられている。軸受ケース６０には、導入口６８より油導入空間６３へ給油通路１３と略平行に延びる舌片５６が一体形成され、給油通路１３からの潤滑油を舌片５６によってできるだけ沢山、第１の円すいころ軸受２０へ導くことができる。舌片５６は、リングギヤ５０の軸線方向において、給油通路１３と略同一幅を有する。
【００２１】
図１および図２に示すように、前記間座５１の外周には、外径方向に突出した突起部５３が一体形成され、この突起部５３は円周方向に等間隔に複数設けられている。突起部５３は、第１の円すいころ軸受２０および第２の円すいころ軸受３０間のほぼ中間に位置し、第２の油溜まり６９の潤滑油を跳ね飛ばす役目を有する。突起部５３は、略四角柱の形状を有し、突起部５３の先端はピニオン軸４０の軸線を中心とする円弧状に形成されている。突起部５３の先端には、第１の円すいころ軸受２０側の角部が面取りされて傾斜面５５が形成されている。この傾斜面５５によって、第２の油溜まり６９内の潤滑油を、第１の円すいころ軸受２０へ大きく跳ね飛ばすことができる。傾斜面５５の角度によって、跳ね飛ばす方向が変わるので、第１の円すいころ軸受２０へ跳ね飛ばすのに最適な角度に設定する。
【００２２】
また、突起部５３には毛細管現象を利用して潤滑油を吸い上げて保持する油保持用溝５４がピニオン軸４０の回転方向に複数形成されている。油保持用溝５４は、突起部５３の先端からピニオン軸４０側に向けて形成され、また、ピニオン軸４０の軸線方向に貫通するような形で形成されている。突起部５３は、これの一部が第２の油溜まり６９の潤滑油に浸かる程度の長さを有し、これによって油保持用溝５４は、第２の油溜まり６９の潤滑油を毛細管現象を利用して吸い上げることができる。
【００２３】
前記間座５１および前記突起部５３は、樹脂からなり、射出成形機によって一体成形される。他の実施形態として、間座５１を鉄、突起部５３を樹脂で製作し、これらを接着剤等で一体化しても良い。
【００２４】
次に上述した構成にもとづいて、動作を説明する。
【００２５】
ピニオン軸４０が回転すると、これに噛合するリングギヤ５０が図１の矢印Ｂ方向に回転する。リングギヤ５０の一部が第１の油溜まり１２の潤滑油に浸かっており、リングギヤ５０の回転によってこの潤滑油が掻き揚げられ、矢印Ｃに示すような形で給油通路１３に導かれる。さらに、矢印Ｄに示すような形で導入口６８を経由して油導入空間６３に導かれ、一対の円すいころ軸受２０、３０に潤滑油が供給される。第２の円すいころ軸受３０に導かれた潤滑油は、第１の油溜まり１２へ戻される。第１の円すいころ軸受２０に導かれた潤滑油は、シール穴６５へ導かれ、さらに、第１の円すいころ軸受２０、第２の油溜まり６９、第２の円すいころ軸受３０を経由して第１の油溜まり１２へ戻される。
【００２６】
リングギヤ５０によって掻き揚げられる潤滑油は、リングギヤ５０の回転速度に応じて変化する。リングギヤ５０の回転速度が速いときは、リングギヤ５０によって掻き揚げられる潤滑油が多くなり、リングギヤ５０の回転速度が遅いときは、リングギヤ５０によって掻き揚げられる潤滑油が少なくなる。リングギヤ５０の回転速度が速いときは、一対の円すいころ軸受２０、３０に十分な潤滑油が供給される。リングギヤ５０の回転速度が遅いときは、ピニオン軸４０のピニオン４１側の一端よりピニオン軸４０のフランジ継手４２側の他端が持ち上がるように、ディファレンシャル装置１０を傾けた状態で車両に取付けられる関係上、重力作用により第２の円すいころ軸受３０に流れる潤滑油が多くなり、第１の円すいころ軸受２０に供給される潤滑油が不足しやすい。この不足分を、突起部５３がピニオン軸４０と共に矢印Ｅ方向へ回転し、突起部５３が第２の油溜まり６９内の潤滑油を跳ね飛ばして第２の円すいころ軸受３０へ供給することによって補える。こうして、リングギヤ５０の低速回転時の第１の円すいころ軸受２０の焼き付きが抑えられる。
【００２７】
ピニオン軸４０、リングギヤ５０の回転が停止すると、油保持用溝５４に保持された潤滑油が重力作用によって、徐々に油保持用溝５４から流出する。ピニオン軸４０より上側にある油保持用溝５４から流出した潤滑油は、間座５１の外周を経て、ピニオン軸４０より下側にある一対の円すいころ軸受２０、３０に潤滑油が供給される。この結果、停止から所定回転数までの立上げ時に、一対の円すいころ軸受２０、３０の焼き付きを抑えることが出来る。
【００２８】
本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００２９】
上述した実施形態は、硬い樹脂で間座５１および突起部５３を形成した。他の実施形態として、図３に示すように、突起部７０のみをゴム等の弾性部材で形成し、突起部７０を硬い樹脂で形成した間座５１に接着剤等で一体化しても良い。突起部７０は、ピニオン軸４０の回転方向と逆方向に湾曲しやすいものを使用する。しかも、ピニオン軸４０の低速回転時は余り湾曲せず、ピニオン軸４０の高速回転時は図３に示すように湾曲する弾性力を有するものを使用する。このように突起部７０が湾曲することによって、突起部７０が第２の油溜まり６９内の潤滑油を跳ね飛ばすときにかかる抵抗を減らすことができる。
【００３０】
上述した実施形態は、油保持用溝５４を、突起部５３の先端からピニオン軸４０側に向けて形成され、また、ピニオン軸４０の軸線方向に貫通するような形で形成されている。他の実施形態として、図３に示すように、突起部７０の先端に、第１の円すいころ軸受２０側の角部が面取りされた傾斜面７１を形成し、この傾斜面７１に、毛細管現象を利用して潤滑油を吸い上げて保持する油保持用溝７２をピニオン軸４０の半径方向に複数形成しても良い。この場合、油保持用溝７２は、ピニオン軸４０の軸線回りに円弧状にしかも貫通する形で形成され、また、ピニオン軸４０の軸線方向に貫通しない程度に形成される。図３は、突起部７０、傾斜面７１、油保持用溝７２以外は、図２と同一構成であるので、同じ番号を付与した。
【００３１】
上述した実施形態は、間座５１に突起部５３を一体形成した。他の実施形態として、ピニオン軸４０とピニオン４１を別部材で構成すれば、間座５１とピニオン軸４０を一体で構成することも可能となる。つまり、ピニオン軸４０に突起部５３、７０を形成することが可能となる。
【符号の説明】
【００３２】
１１：ディファレンシャルケース、１２：第１の油溜まり、１３：給油通路、２０：円すいころ軸受、３０：円すいころ軸受、５０：リングギヤ、４０：ピニオン軸、４１：ピニオン、５３：突起部、６０：軸受ケース、６３：油導入空間、６８：導入口、６９：第２の油溜まり
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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