(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６３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内でピニオン軸４０の外周に、ピニオン４１と反対側の円すいころ軸受２０に向けて径が拡大するテーパ部５３を設けた。【選択図】      図１
2012202533.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、
前記油導入空間内で前記ピニオン軸の外周に、前記ピニオンと反対側の円すいころ軸受に向けて径が拡大するテーパ部を設けた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】
前記テーパ部の外周に、前記ピニオンと反対側の円すいころ軸受に向けて延びる誘導溝を円周方向に複数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】
前記円すいころ軸受は、外輪と、内輪と、外輪および内輪間で転動する円すいころとを有し、前記テーパ部の一端は、前記ピニオンと反対側の円すいころ軸受の内輪の内周と同一径とし、前記誘導溝は、前記ピニオンと反対側の円すいころ軸受に向けて溝深さが徐々に浅くなるように形成したことを特徴とする請求項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１２３を軸受ケース１２０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、前記油導入空間内で前記ピニオン軸の外周に、前記ピニオンと反対側の円すいころ軸受に向けて径が拡大するテーパ部を設けたものである。
【０００８】
この構成によれば、ピニオン軸とともに回転するテーパ部により、テーパ部に付着した潤滑油が、テーパ部に沿って前記ピニオンと反対側の円すいころ軸受へ移動する。この結果、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、前記テーパ部の外周に、前記ピニオンと反対側の円すいころ軸受に向けて延びる誘導溝を円周方向に複数形成したものである。
【００１０】
この構成によれば、誘導溝によって潤滑油と接触する面積が増え、しかも、誘導溝によって潤滑油がピニオンと反対側の円すいころ軸受へ確実に導かれるので、ピニオンと反対側の円すいころ軸受へ供給される潤滑油が増え、ピニオンと反対側の円すいころ軸受の焼き付きが一層抑えられる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、前記円すいころ軸受は、外輪と、内輪と、外輪および内輪間で転動する円すいころとを有し、前記テーパ部の一端は、前記ピニオンと反対側の円すいころ軸受の内輪の内周と同一径とし、前記誘導溝は、前記ピニオンと反対側の円すいころ軸受に向けて溝深さが徐々に浅くなるように形成したものである。
【００１２】
この構成によれば、ピニオンと反対側の円すいころ軸受の内輪の内外周差をできるだけ、テーパ部の傾きに振り分けることができ、テーパ部の誘導溝および内輪間の段差を無くすことにより、ピニオンと反対側の円すいころ軸受へ供給される潤滑油が一層増え、ピニオンと反対側の円すいころ軸受の焼き付きがより一層抑えられる。
【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テーパ部により、テーパ部に付着した潤滑油が、テーパ部に沿って前記ピニオンと反対側の円すいころ軸受へ移動する。この結果、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の要部拡大断面図
【図３】本発明の実施形態における図１のＡ−Ａ線拡大断面図
【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３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の要部拡大断面図、図３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５９が一体形成され、給油通路１３からの潤滑油を舌片５９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５９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、軸方向の中間から第１の円すいころ軸受２０に向かって径が拡大する第１のテーパ部５３と、軸方向の中間から第２の円すいころ軸受３０に向かって径が拡大する第２のテーパ部５６が形成されている。第１のテーパ部５３の第１の円すいころ軸受２０側の一端は、内輪２２の外周と略同一の径を有する。第２のテーパ部５６の第２の円すいころ軸受３０側の一端は、内輪３２の外周と略同一の径を有する。
【００２２】
図２および図３に示すように、前記第１のテーパ部５３の外周には、第１の円すいころ軸受２０に向かって真っ直ぐ延びる第１の誘導溝５４が円周方向に複数形成され、第１の誘導溝５４は第１の円すいころ軸受２０に向かって溝深さが除々に浅くなり、内輪２２側の一端では溝が無くなるように形成されている。前記第２のテーパ部５６の外周には、第２の円すいころ軸受３０に向かって真っ直ぐ延びる第２の誘導溝５７が円周方向に複数形成され、第２の誘導溝５７は第２の円すいころ軸受３０に向かって溝深さが除々に浅くなり、内輪３２側の一端では溝が無くなるように形成されている。このようにすることにより、内輪２２、３２の内外周差をできるだけ、テーパ部５３、５６のテーパの傾きに振り向けることができ、テーパ部５３、５６に付着した潤滑油を円すいころ軸受２０、３０へ送り出す力が強くなる。テーパ部５３、５６の一端は、円すいころ軸受２０、３０の保持器に干渉する関係上、径を大きくできない制約がある。
【００２３】
前記間座５１は、鉄からなり、切削によって一体形成される。他の実施形態として、間座５１を、鉄板からプレスによって第１のテーパ部５３、第２のテーパ部５６、第１の誘導溝５４および第２の誘導溝５７を成形し、鉄板を円筒状に丸め、鉄板の両端を溶接で接続しても良い。
【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、図３にも示すように、第１のテーパ部５３がピニオン軸４０と共に矢印Ｅ方向に回転し、第１のテーパ部５３に付着した潤滑油を、第１のテーパ部５３に沿って第１の円すいころ軸受２０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】
前記潤滑油の移動の原理を説明する。第１のテーパ部５３に付着した潤滑油は、分子間力によって離脱することなく保持される。この状態で遠心力が働くと、前記潤滑油は第１のテーパ部５３に沿って移動する。第１の誘導溝５４によって、潤滑油が付着する面積が増え、より多くの潤滑油を第１の円すいころ軸受２０へ供給できる。第１の誘導溝５４の持つガイド機能によって、確実に潤滑油を第１の円すいころ軸受２０へ導くことができる。
【００２８】
第２のテーパ部５６、第２の誘導溝５７も第１のテーパ部５３、第１の誘導溝５４と同様な働きをし、第２の円すいころ軸受３０へ潤滑油を供給する役目を持つ。
【００２９】
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。
【００３０】
上述した実施形態は、間座５１に第１のテーパ部５３および第２のテーパ部５６を形成した。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に第１のテーパ部５３および第２のテーパ部５６を形成することが可能となる。
【符号の説明】
【００３１】
１１：ディファレンシャルケース、１２：第１の油溜まり（油溜まり）、１３：給油通路、２０：第１の円すいころ軸受（円すいころ軸受）、３０：第２の円すいころ軸受（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：第１のテーパ部（テーパ部）、５４：第１の誘導溝（誘導溝）、６０：軸受ケース、６３：油導入空間、６８：導入口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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