CN111323096A - 差动装置用测量工具和差动装置的润滑油量测量方法 - Google Patents

差动装置用测量工具和差动装置的润滑油量测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供差动装置用测量工具和差动装置的润滑油量测量方法。差动装置用测量工具用于测量在差速器壳体的旋转过程中经由连通孔流入到收容空间内的润滑油的流入量，差速器壳体具有：壳体主体，其形成有收容空间和连通孔；和旋转轴部，其从壳体主体突出，具有与收容空间连通的贯穿孔。该测量工具具有收集部和导出部。收集部在未收容差动齿轮机构的收容空间内配置成不与旋转的差速器壳体发生干涉，且具有向与旋转轴线大致垂直的方向侧开口的凹部，该凹部收集经由连通孔流入到收容空间内的润滑油。导出部贯穿插入于旋转轴部的贯穿孔中并具有导出流路，导出流路与收集部的凹部连通且经过旋转轴部而延伸至差速器壳体的外部。

Description

差动装置用测量工具和差动装置的润滑油量测量方法
技术领域
在本说明书中公开的技术涉及差动装置用测量工具和差动装置的润滑油量测量方法。
背景技术
差动装置具有差动齿轮机构和收容该差动齿轮机构的差速器壳体(differentialcase)。差动齿轮机构例如具有：小齿轮轴，其被差速器壳体支承；一对小齿轮，它们被该小齿轮轴支承为能够旋转；以及一对半轴齿轮，它们分别与左右驱动轴连结，并且与一对小齿轮啮合。差速器壳体具有壳体主体和旋转轴部。壳体主体形成有用于收容差动齿轮机构的收容空间和使该收容空间的内外连通的连通孔。旋转轴部从壳体主体突出，并且呈圆筒状，该圆筒状具有与该壳体主体的收容空间连通的贯穿孔，该旋转轴部被轴支承为能够以规定的旋转轴为中心进行旋转。
被传递来自动力源的动力的齿圈被固定于差速器壳体。当齿圈被驱动而旋转时，伴随着该齿圈的旋转，差速器壳体被驱动而旋转，由此该驱动力经由一对小齿轮和一对半轴齿轮传递给左右驱动轴。此外，在差速器壳体的旋转过程中，润滑油经由形成在差速器壳体上的连通孔流入到收容空间内而供给给差动齿轮机构，由此维持了差动齿轮机构的顺畅的动作(例如专利文献1)。
专利文献1：日本特开2014-105838号公报
为了维持差动齿轮机构的顺畅的动作，需要使适量的润滑油流入到旋转中的差速器壳体的收容空间内。但是，以往没有测量润滑油向旋转中的差速器壳体的收容空间流入的流入量的手段。因此，不得不实际驱动差动装置，并通过确认差动齿轮机构的各构成部件的烧结或破损等来判断是否能够将适量的润滑油供给给差动齿轮机构。
发明内容
本发明的目的在于，提供能够解决上述课题的差动装置用测量工具和差动装置的润滑油量测量方法。
为了达成上述目的，本发明的差动装置用测量工具用于测量在差速器壳体的旋转中经由连通孔流入到收容空间内的润滑油的流入量，所述差速器壳体具有：壳体主体，其形成有用于收容差动齿轮机构的所述收容空间和使所述收容空间的内外连通的所述连通孔；和旋转轴部，其从所述壳体主体突出，并且是具有与所述收容空间连通的贯穿孔的圆筒状，该旋转轴部被轴支承成能够以规定的旋转轴线为中心进行旋转，其中，所述差动装置用测量工具具有：收集部，其在未收容所述差动齿轮机构的所述收容空间内被配置成不与旋转的所述差速器壳体发生干涉，并且具有向与所述旋转轴线大致垂直的方向侧开口的凹部，该凹部收集经由所述连通孔流入到所述收容空间内的润滑油；和导出部，其贯穿插入于所述旋转轴部的所述贯穿孔中，并且具有导出流路，所述导出流路与所述收集部的所述凹部连通，并经过所述旋转轴部而延伸至所述差速器壳体的外部。
本差动装置用测量工具具有收集部和导出部。收集部在差速器壳体的收容空间内被配置成不与旋转的差速器壳体发生干涉，并且具有凹部，该凹部收集伴随着差速器壳体的旋转而经由连通孔流入到收容空间内的润滑油。导出部贯穿插入于差速器壳体的旋转轴部的贯穿孔中，且具有导出流路，该导出流路与收集部的凹部连通，并且经过旋转轴部而延伸至差速器壳体的外部。将这样的差动装置用测量工具配置于差速器壳体的收容空间内，并以收集部的凹部向上侧开口的姿势固定。然后，当差速器壳体旋转时，伴随着该旋转而飞散的润滑油或朝向差速器壳体供给的润滑油经由旋转中的差速器壳体的连通孔流入到收容空间内，并被收集到收集部的凹部，从导出部向差速器壳体的外部导出。因此，通过测量从导出部导出的润滑油的量，能够测量润滑油向旋转中的差速器壳体的收容空间流入的流入量。其结果为，即使不实际确认差动齿轮机构的各构成部件的烧结或破损等，也能够判断是否能够向差动齿轮机构供给适量的润滑油。
此外，在本发明的差动装置用测量工具中，在所述差速器壳体的所述连通孔与所述收集部的所述凹部对置的状态下，从所述连通孔观察所述收容空间侧时，所述凹部的内周线在整周范围内与所述连通孔一致或者位于比所述连通孔靠外侧的位置。由此，经由差速器壳体的连通孔流入到收容空间内的润滑油的收集率得到提高，能够高精度地测量润滑油的流入量。
此外，在本发明的差动装置用测量工具中，从所述凹部侧观察的所述收集部的外周线与包含有所述旋转轴线的假想平面上的所述壳体主体的内壁在整周范围内接近。由此，能够无遗漏地收集流入到差速器壳体的收容空间内的润滑油，能够更高精度地测量润滑油的流入量。
此外，在本发明的差动装置用测量工具中，所述收集部的所述凹部的开口端与所述旋转轴线之间的距离为所述差速器壳体的所述连通孔与所述旋转轴线之间的最短距离以下。由此，与凹部的距离大于差速器壳体的连通孔与旋转轴线之间的最短距离的情况相比，即使差速器壳体旋转，连通孔也不容易被收容部阻塞，能够更高精度地测量润滑油的流入量。
此外，在本发明的差动装置用测量工具中，所述收集部具有多个所述凹部，所述导出部形成有与多个所述凹部中的每一个凹部分别连通的多个所述导出流路。由此，能够根据从多个导出流路中的每一个所导出的润滑油的导出量，而掌握例如润滑油向差速器壳体的收容空间供给的供给平衡(分布)。
此外，在本发明的差动装置用测量工具中，所述收集部的所述凹部的底部随着朝向所述导出部的所述导出流路侧而向下方倾斜。由此，能够使被收集到凹部内的润滑油向导出部侧顺畅地流动。
此外，在本发明的差动装置用测量工具中，从沿着所述旋转轴线的方向观察，所述凹部的底部随着朝向所述底部的中心侧而向下方倾斜。由此，能够抑制一度进入到凹部内的润滑油在凹部的底部弹起而飞出到凹部之外。
此外，在本发明的差动装置用测量工具中，所述导出流路的底随着从所述凹部侧朝向所述导出部的导出端而向下方倾斜。由此，能够将从收集部的凹部流入到导出流路内的润滑油借助基于自重的自由落下而向导出流路的导出侧顺畅地导出。
此外，在本发明的差动装置用测量工具中，在所述导出流路的底上形成有朝向所述导出流路的导出端侧的台阶面。由此，能够抑制在导出流路中流动的润滑油向凹部侧倒流。
而且，本发明的差动装置的润滑油量测量方法测量在差速器壳体的旋转中经由连通孔流入到收容空间内的润滑油的流入量，所述差速器壳体具有：壳体主体，其形成有用于收容差动齿轮机构的所述收容空间和使所述收容空间的内外连通的所述连通孔；和旋转轴部，其从所述壳体主体突出，并且是具有与所述收容空间连通的贯穿孔的圆筒状，该旋转轴部被轴支承成能够以规定的旋转轴线为中心进行旋转，其中，所述差动装置的润滑油量测量方法包含：固定工序，将差动装置用测量工具以凹部向上侧开口的姿势固定，其中，该差动装置用测量工具具有：收集部，其在未收容所述差动齿轮机构的所述收容空间内被配置成不与旋转的所述差速器壳体发生干涉，并且具有向与所述旋转轴线大致垂直的方向侧开口的所述凹部，所述凹部收集经由所述连通孔流入到所述收容空间内的润滑油；和导出部，其贯穿插入于所述旋转轴部的所述贯穿孔中，并且具有导出流路，所述导出流路与所述收集部的所述凹部连通，并经过所述旋转轴部而延伸至所述差速器壳体的外部；旋转工序，使所述差速器壳体旋转；以及测量工序，测量从所述导出流路导出的润滑油的量。
在本差动装置的润滑油量测量方法中，将上述结构的差动装置用测量工具配置于差速器壳体的收容空间内，并且以收集部的凹部向上侧开口的姿势固定。然后，使差速器壳体旋转。这样，伴随着该旋转而飞散的润滑油或朝向差速器壳体供给的润滑油经由旋转中的差速器壳体的连通孔而流入到收容空间内，并被收集到收集部的凹部内，从导出部的导出流路向差速器壳体的外部导出。因此，能够测量从导出流路导出的润滑油的量。由此，能够测量向旋转中的差速器壳体的收容空间内流入的润滑油的流入量。其结果为，即使不实际确认差动齿轮机构的各构成部件的烧结或破损等，也能够判断是否能够向差动齿轮机构供给适量的润滑油。
附图说明
图1是示出第一实施方式的差动装置1的俯视图。
图2是示出第一实施方式的差动装置用测量工具100的一部分的俯视图。
图3是示出第一实施方式的差动装置用测量工具100和差速器壳体10的一部分的立体图。
图4是示出第一实施方式的差动装置用测量工具100和差速器壳体10的俯视图。
图5是示出第一实施方式的差动装置用测量工具100和差速器壳体10的剖视图。
图6是示出第一实施方式的差动装置用测量工具100和差速器壳体10的剖视图。
图7是示出使用了差动装置用测量工具100的差动装置1的润滑油量测量方法的流程图。
图8是示出第二实施方式的差动装置用测量工具100a和差速器壳体10a的剖视图。
图9是示出第二实施方式的差动装置用测量工具100a和差速器壳体10a的俯视图。
标号说明
1：差动装置；10、10a：差速器壳体；20、20a：壳体主体；22、22a：收容空间；24、24a：开口部(连通孔)；30、30a：右侧旋转轴部(旋转轴部)；32、32a：右侧贯穿孔(贯穿孔)；40、40a：左侧旋转轴部(旋转轴部)；42、42a：左侧贯穿孔(贯穿孔)；50：差动齿轮机构；100、100a：差动装置用测量工具；110、110a：收集部；112、112a：底部；118、118a：凹部；118A：右侧凹部(凹部)；118B：左侧凹部(凹部)；210：右侧导出部(导出部)；210a：导出部；212：右侧导出流路(导出流路)；212a：导出流路；216、216a、226：台阶面；220：左侧导出部(导出部)；222：左侧导出流路(导出流路)；D1：距离；D2：最短距离；L1、L1a：内周线；L2：外周线；U：润滑油；X1、X1a：旋转轴线。
具体实施方式
A.第一实施方式：
本实施方式的差动装置用测量工具100(以下，简称为“测量工具100”)像后述那样代替差动装置1的差动齿轮机构50而配置，以用于测量润滑油U向旋转中的差速器壳体10的收容空间22流入的流入量。首先，对差动装置1的结构进行说明。
A-1.差动装置1的结构：
图1是示出第一实施方式的差动装置1的俯视图。另外，在图1中，示出了后述的变速箱壳体2、轴承5、6以及密封部件7的截面。在图1中，示出了用于确定方向的相互垂直的XYZ轴。在本说明书中，为了方便，将Z轴正向(垂直于纸面向外的方向)称作上方向，将Z轴负向(垂直于纸面向里的方向)称作下方向，将X轴正向称作右方向，将X轴负向称作左方向，将Y轴正向称作前方向，将Y轴负向称作后方向。后述的自图2起的图也相同。
如图1所示，差动装置1例如与未图示的变速装置一同收容于汽车的变速箱壳体2内。在变速箱壳体2的右侧壁上形成有以规定的旋转轴线(在本实施方式中为沿着左右方向(X轴方向)的旋转轴线X1)为中心的圆形的右侧孔3，在右侧孔3的左侧(变速箱壳体2的内部空间侧)配置有以旋转轴线X1为中心的环状的右侧轴承5。在变速箱壳体2的左侧壁上形成有以旋转轴线X1为中心的圆形的左侧孔4，在左侧孔4的右侧(变速箱壳体2的内部空间侧)配置有以旋转轴线X1为中心的环状的左侧轴承6。
差动装置1具有差速器壳体10和差动齿轮机构50。
A-1-1.差速器壳体10的结构：
差速器壳体10在变速箱壳体2内被上述的一对轴承5、6所支承为能够旋转，并且该差速器壳体10在内部收容差动齿轮机构50。具体而言，差速器壳体10具有壳体主体20和一对旋转轴部(右侧旋转轴部30和左侧旋转轴部40)。另外，差速器壳体10例如由金属形成。
壳体主体20例如是中空的大致球状体。在壳体主体20的内部形成有用于收容差动齿轮机构50的收容空间22。在壳体主体20的周壁上形成有从收容空间22向壳体主体20的外部开口的一对开口部24。一对开口部24形成在壳体主体20的周壁中的隔着差动齿轮机构50(旋转轴线X1)而相互对置的位置。在图1中，一个开口部24由于位于差动齿轮机构50的近前(Z轴正向侧)而被图示，另一个开口部24隐藏于差动齿轮机构50的背后(Z轴负向侧)。另外，在差动装置1的组装工序中，差动齿轮机构50的构成部件经由该开口部24而被插入于壳体主体20的收容空间22内。开口部24相当于权利要求书中的连通孔。
在壳体主体20的外周面设置有以旋转轴线X1为中心的环状的凸缘26，齿圈28被螺栓29紧固于该凸缘26。齿圈28与变速装置的输出齿轮8啮合。另外，也可以不使用螺栓29而是通过例如焊接等将齿圈28与凸缘26接合。此外，齿圈28也可以一体地形成于壳体主体20。
如后述的图3等所示，右侧旋转轴部30具有形成有右侧贯穿孔32的圆筒状的形状，且以从壳体主体20的周壁的右侧外表面向右侧突出的方式形成。左侧旋转轴部40具有形成有左侧贯穿孔42的圆筒状的形状，且以从壳体主体20的周壁的左端外表面向左侧突出的方式形成。右侧旋转轴部30和左侧旋转轴部40的圆筒形状的中心轴线均与旋转轴线X1大致一致。右侧旋转轴部30的右侧贯穿孔32和左侧旋转轴部40的左侧贯穿孔42均与壳体主体20的收容空间22连通。右侧旋转轴部30被配置于变速箱壳体2的右侧轴承5轴支承为能够旋转，左侧旋转轴部40被配置于变速箱壳体2的左侧轴承6轴支承为能够旋转。由此，差速器壳体10在变速箱壳体2内能够以旋转轴线X1为中心进行旋转。
A-1-2.差动齿轮机构50的结构：
差动齿轮机构50具有小齿轮轴52、一对小齿轮54、右侧半轴齿轮56和左侧半轴齿轮58。小齿轮54和半轴齿轮56、58均由锥齿轮构成。小齿轮轴52沿着与旋转轴线X1大致垂直的方向配置，其两端部插入并固定于在壳体主体20的周壁上贯穿形成的孔23(参照后述的图5和图6)中。一对小齿轮54配置为相互分开，被小齿轮轴52所支承为能够旋转。另外，小齿轮54不限于一对，也可以采用具有例如3个或4个、或4个以上的个数的结构。此外，小齿轮轴52也可以不固定于差速器壳体10(壳体主体20)，而是固定于例如齿圈28。作为固定方法，不限于与本实施方式相同的方法，也可以是例如使用了固定器具的方法或焊接等。
右侧半轴齿轮56位于一对小齿轮54的右侧，并且配置为与一对小齿轮54双方啮合。此外，右侧半轴齿轮56固定于与未图示的右侧的车轴连结的右侧驱动轴62上，能够与该右侧驱动轴62一体旋转。左侧半轴齿轮58位于一对小齿轮54的左侧，并且配置为能够与一对小齿轮54双方啮合。此外，左侧半轴齿轮58固定于与未图示的左侧的车轴连结的左侧驱动轴64上，能够与该左侧驱动轴64一体旋转。另外，右侧驱动轴62隔着密封部件7被变速箱壳体2上形成的右侧孔3轴支承为能够旋转。左侧驱动轴64隔着密封部件7被变速箱壳体2上形成的左侧孔4所轴支承为能够旋转。
通过以上的结构，在差动装置1中，当来自未图示的动力源的动力传递到变速装置而使输出齿轮8旋转时，与该输出齿轮8啮合的齿圈28旋转。当齿圈28旋转时，伴随着该齿圈28的旋转，差速器壳体10以旋转轴线X1为中心进行旋转。当差速器壳体10旋转时，经由一对小齿轮54和一对半轴齿轮56、58而分别驱动右侧驱动轴62和左侧驱动轴64旋转。
这里，在变速箱壳体2内，在差速器壳体10不旋转的停止状态下，润滑油U例如贮存至比旋转轴线X1靠下方的规定位置。即，在差速器壳体10的停止状态下，差速器壳体10的比旋转轴线X1靠下侧的一部分浸入所贮存的润滑油U中。当差速器壳体10旋转时，伴随着该差速器壳体10的旋转，润滑油U在变速箱壳体2内飞散，该飞散的润滑油U的一部分例如碰到变速箱壳体2的内壁而弹起，经由壳体主体20上形成的开口部24而流入到壳体主体20的收容空间22内，从而供给给差动齿轮机构50。例如，如图1所示，在壳体主体20的开口部24在上侧开口时，主要是碰到变速箱壳体2的上侧的内壁而弹起的润滑油U经由开口部24流入到壳体主体20的收容空间22内。此外，在壳体主体20的开口部24在横向侧开口时，主要是碰到变速箱壳体2的横向侧的内壁而弹起的润滑油U经由开口部24流入到壳体主体20的收容空间22内。由此，抑制了差动齿轮机构50的构成部件的烧结和破坏等的发生，维持了差动齿轮机构50的顺畅的动作。另外，在变速箱壳体2内飞散的润滑油U的另一部分被供给到差速器壳体10的各旋转轴部30、40与各轴承5、6之间。由此，抑制了旋转轴部30、40等的烧结和破坏等的发生，维持了差速器壳体10的顺畅的动作。
A-2.测量工具100的结构：
图2是示出第一实施方式的测量工具100的一部分的俯视图。在图2中，相对于图1，示出了在差速器壳体10的壳体主体20的收容空间22内配置测量工具100来代替差动齿轮机构50的状态。图3是示出第一实施方式的测量工具100和差速器壳体10的一部分的立体图。在图3中，对于测量工具100和差速器壳体10，示出了包含旋转轴线X1在内的XZ平面的截面。图4是示出第一实施方式的测量工具100和差速器壳体10的俯视图。在图4中示出了在图3中从上方观察到的测量工具100和差速器壳体10。此外，在图4中，用双点划线示出了差速器壳体10和测量工具100的一部分。图5和图6是示出第一实施方式的测量工具100和差速器壳体10的剖视图。在图5中，示出了沿着图4的V-V线的测量工具100和差速器壳体10的截面，在图6中，示出了沿着图4的VI-VI线的测量工具100和差速器壳体10的截面。另外，在图3至图6中省略了齿圈28和螺栓29。
如图2至图6所示，测量工具100具有收集部110、右侧导出部210以及左侧导出部220。另外，测量工具100例如由树脂或金属形成。
A-2-1.收集部110的结构：
收集部110在差速器壳体10的收容空间22内配置为不与旋转的差速器壳体10发生干渉。收集部110具有凹部118，凹部118在与旋转轴线X1大致垂直的方向侧开口，收集经由壳体主体20的开口部24流入到收容空间22内的润滑油U。以下，进行具体说明。
如图3至图6所示，收集部110呈向上方开放的平盘状，具有大致平板状的底部112、和形成为从底部112的周缘部向上方立起的周壁部114。即，收集部110的凹部118由底部112和周壁部114构成。从凹部118侧(在图3至图6中为上侧)观察到的收集部110的外形与包含旋转轴线X1在内的假想平面上的差速器壳体10的内壁的形对应。具体而言，上述假想平面上的、构成收容空间22的壳体主体20的内壁的形状为大致圆形，与此对应，从凹部118侧观察到的收集部110的外形为大致圆形。另外，从凹部118侧观察到的底部112的形状为大致圆形，从凹部118侧观察到的周壁部114的形状为大致圆环状。
如图5所示，收集部110在差速器壳体10的收容空间22内位于上下方向的大致中央。此外，如图4所示，在差速器壳体10的开口部24与收集部110的凹部118对置的状态下，从开口部24观察收容空间22侧时，收集部110的凹部118(周壁部114)的内周线L1在整周范围内与开口部24一致、或者位于比开口部24靠外侧的位置。由此，经由差速器壳体10的开口部24流入到收容空间22内的润滑油U的收集率得到提高，能够高精度地测量润滑油U的流入量。
收集部110(周壁部114)的外周线L2在整周范围内位于上述假想平面上的比壳体主体20的内壁靠内侧的位置。因此，收集部110在收容空间22中不会与旋转的差速器壳体10发生干渉。在本实施方式中，在图4所示的状态下，收集部110的外周线L2与壳体主体20的内壁在整周范围内接近。这里所说的“接近”是指，收集部110(周壁部114)的外周线L2与壳体主体20的内壁隔着间隙而相邻，其中，该间隙是该外周线L2与该内壁隔着在两者之间形成的润滑油U的膜而紧密贴合的程度的间隙。由此，能够无遗漏地收集流入到差速器壳体10的收容空间22的润滑油U，从而能够更高精度地测量润滑油U的流入量。
如图5所示，收集部110的凹部118(周壁部114)的开口端(上端)与旋转轴线X1之间的距离D1优选为差速器壳体10的开口部24与旋转轴线X1之间的最短距离D2以下，并且优选为各导出部210、220的半径D3以上。由此，与凹部118的距离D1大于差速器壳体10的开口部24与旋转轴线X1之间的最短距离D2的情况相比，即使差速器壳体10旋转，开口部24也不容易被周壁部114阻塞，能够更高精度地测量润滑油U的流入量。此外，与凹部118的距离D1小于各导出部210、220的半径D3的情况相比，能够可靠地收集润滑油U。
如图3至图5所示，收集部110的凹部118被间隔壁部116划分为右侧凹部118A和左侧凹部118B。在本实施方式中，右侧凹部118A和左侧凹部118B为相同形状，具有相同的容积。从凹部118侧(在图3至图6中为上侧)观察时，间隔壁部116沿着与旋转轴线X1垂直的方向(Y轴方向)呈直线状延伸。间隔壁部116的两端分别延伸至周壁部114。另外，间隔壁部116以使底部112的一部分向上侧起伏的方式形成。
如图5所示，右侧凹部118A的底面(底部112的上表面)随着从间隔壁部116侧朝向右侧导出部210侧而向下方(远离旋转轴线X1的方向)倾斜。左侧凹部118B的底面随着从间隔壁部116侧朝向左侧导出部220侧而向下方倾斜。由此，能够使被收集到各凹部118A、118B内的润滑油U向各导出部210、220侧顺畅地流动。
此外，如图6所示，从沿着旋转轴线X1的方向(X轴方向)观察时，各凹部118A、118B的底面随着从周壁部114侧朝向底部112的中心侧而向下方倾斜。由此，能够抑制一度进入到凹部118内的润滑油U在凹部118的底面弹起而飞出到凹部118之外。另外，凹部118(118A、118B)的底面可以呈直线状倾斜，也可以呈曲线状倾斜。
A-2-2.右侧导出部210和左侧导出部220的结构：
如图3和图5所示，右侧导出部210和左侧导出部220是尺寸彼此相同的大致圆筒状。右侧导出部210形成为从收集部110(周壁部114)的右侧外表面向右侧突出，贯穿插入于差速器壳体10的右侧旋转轴部30的右侧贯穿孔32内而被支承。右侧导出部210的导出侧的末端部延伸至右侧贯穿孔32的外部。左侧导出部220形成为从收集部110的左侧外表面向左侧突出，贯穿插入于差速器壳体10的左侧旋转轴部40的左侧贯穿孔42内而被支承。左侧导出部220的导出侧的末端部延伸至左侧贯穿孔42的外部。各导出部210、220能够相对于各旋转轴部30、40的贯穿孔32、42相对旋转，此外，各导出部210、220的末端部以无法旋转的方式在变速箱壳体2的外部被固定。因此，测量工具100以收集部110的凹部118向上侧开口的姿势被固定(参照图2至图6)，差速器壳体10能够与测量工具100独立地旋转。
另外，如图5所示，各导出部210、220具有：小径部213、223，它们配置于各旋转轴部30、40的贯穿孔32、42内，具有比该贯穿孔32、42小的外径；以及大径部214、224，它们配置于贯穿孔32、42的外部，具有比该贯穿孔32、42大的外径。在小径部213、223与大径部214、224之间形成有第一台阶面215、225。
如图3和图5所示，右侧导出部210的中空空间被作为右侧导出流路212。右侧导出流路212经由形成在收集部110的周壁部114上的切口与右侧凹部118A连通，并且经过右侧旋转轴部30的右侧贯穿孔32延伸至差速器壳体10的外部。左侧导出部220的中空空间被作为左侧导出流路222。左侧导出流路222经由形成在收集部110的周壁部114上的切口与左侧凹部118B连通，并且经过左侧旋转轴部40的左侧贯穿孔42延伸至差速器壳体10的外部。
如图5所示，右侧导出流路212的底(谷底)随着从右侧凹部118A侧朝向右侧导出部210的导出端(右端)而向下方(远离旋转轴线X1的方向)倾斜。左侧导出流路222的底(谷底)随着从左侧凹部118B侧朝向左侧导出部220的导出端(左端)而向下方倾斜。由此，对于从收集部110的凹部118流入到各导出流路212、222内的润滑油U来说，能够借助基于自重的自由落下将其向各导出流路212、222的导出侧顺畅地引导。此外，如图3和图5所示，在各导出流路212、222的底上分别形成有两个朝向各导出流路212、222的导出端侧的第二台阶面216、226。由此，能够抑制在各导出流路212、222中流动的润滑油U向凹部118侧倒流。另外，关于右侧导出流路212和左侧导出流路222，优选的是，它们的长度、形状、流路阻力均彼此相同。
A-3.使用了测量工具100的差动装置1的润滑油量测量方法：
对使用上述的测量工具100来测量在差速器壳体10的旋转中经由开口部24流入到收容空间22内的润滑油U的流入量的润滑油量测量方法进行说明。另外，该润滑油量测量方法例如是在差速器壳体10的设计开发阶段实施的。图7是示出使用了测量工具100的润滑油量测量方法的流程图。
如图7所示，首先，将测量工具100配置于未收容差动齿轮机构50的差速器壳体10的收容空间22内并进行固定(固定工序S110)。具体而言，如图2所示，将测量工具100以收集部110的凹部118向上侧开口的姿势固定。另外，将测量工具100配置于差速器壳体10的方法如下。例如，在差速器壳体10是能够分解为多个要素的构造的情况下，在将测量工具100配置于分解的多个要素之间之后再组装多个要素。此外，在差速器壳体10是无法分解的一体构造的情况下，预先将收集部110和导出部210、220以相互分体的方式分别配置于差速器壳体10内，然后将收集部110和导出部210、220接合起来。这里，为了再现接近差动装置1的实际设备的状况，优选使用密封材料等将贯穿形成于壳体主体20上的用于固定小齿轮轴52的孔23堵塞。
接着，在使差速器壳体10的壳体主体20的至少一部分浸入被贮存于变速箱壳体2内的润滑油U中的状态下，使差速器壳体10旋转(旋转工序S120)。具体而言，通过向变速箱壳体2内供给润滑油U，使得差速器壳体10中的例如比旋转轴线X1靠下侧的一部分浸入被贮存于变速箱壳体2内的润滑油U内。然后，将来自动力源的动力传递到变速装置以驱动输出齿轮8进行旋转，由此使差速器壳体10旋转。由此，伴随着差速器壳体10的旋转，在变速箱壳体2内，润滑油U飞散，该飞散的润滑油U的一部分碰到例如变速箱壳体2的内壁而弹起，经由壳体主体20上形成的开口部24而流入到壳体主体20的收容空间22内，从而被测量工具100的收集部110收集(参照图5和图6的空白箭头)。
并且，在上述旋转工序中，测量从右侧导出流路212和左侧导出流路222分别导出的润滑油U的量(测量工序S130)。具体而言，分别测量从右侧导出流路212导出的润滑油U的每单位时间的导出量和从左侧导出流路222导出的润滑油U的每单位时间的导出量。由此，差动装置1的润滑油量测量方法完成。另外，经由差速器壳体10的开口部24流入收容空间22内的润滑油U的每单位时间的流入量根据差速器壳体10的转速而不同。因此，优选为，利用变速装置在每个规定的时间阶段性地提高差速器壳体10的转速，测量出各转速下的润滑油U的单位时间(例如1分钟)的导出量。
A-4.润滑油U的导出量(润滑油量)的测量结果的应用例：
润滑油U的导出量(润滑油量)的测量结果例如能够像下述那样用于差速器壳体10的设计、开发。
(1)差速器壳体10的开口部24的开口面积的设计
在像图1所示那样收容有差动齿轮机构50的差动装置1中，假设已知为了使差动齿轮机构50顺畅地进行动作而应该从旋转中的差速器壳体10的开口部24流入到收容空间22内的润滑油U的每单位时间的流入量(以下，称作“基准流入量”)。在差速器壳体10的旋转中，测量来自右侧导出流路212和左侧导出流路222双方的润滑油U在每单位时间的导出量的总和，在该导出量的总和少于基准流入量的情况下，有可能在差动齿轮机构50中发生烧结或破坏等。因此，可知应该以例如增大差速器壳体10上的开口部24的开口面积的方式进行设计变更。另一方面，在导出量的总和大幅多于基准流入量的情况下，可知：能够以例如减小差速器壳体10上的开口部24的开口面积的方式进行设计变更，从而实现差速器壳体10的强度提高。此外，如果导出量的总和在基准流入量以上，则可知无需进行例如这样的加工：进一步减小构成差动齿轮机构50的各齿轮的表面粗糙度。
(2)差速器壳体10上的开口部24的开口形状的左右平衡的设计
在来自右侧导出流路212的润滑油U的每单位时间的导出量与来自左侧导出流路222的润滑油U的每单位时间的导出量大致相同的情况下，可知在左右均衡地对差动齿轮机构50供给润滑油U。与此相对，例如，在来自右侧导出流路212的润滑油U的每单位时间的导出量多于来自左侧导出流路222的润滑油U的每单位时间的导出量的情况下，可知向差动齿轮机构50的右侧供给了较多的润滑油U。因此，可知：应该以减小差速器壳体10的开口部24的右侧的开口面积、或者增大左侧的开口面积的方式进行设计变更。
另外，在上述(1)、(2)的情况下，也可以不进行差速器壳体10的设计变更，而是例如变更变速箱壳体2的内壁的形状、或者强制性地朝向差速器壳体10供给润滑油U。
A-5.本实施方式的作用效果：
例如，只要能够测量在差速器壳体10的旋转中经由开口部24流入到收容空间22内的润滑油U的流入量，就能够判断是否能够向差动齿轮机构50供给适量的润滑油U。
因此，本实施方式的测量工具100具有收集部110和导出部210、220。收集部110在差速器壳体10的收容空间22内配置为不与旋转的差速器壳体10发生干渉。收集部110具有凹部118，凹部118伴随着差速器壳体10的旋转而收集经由开口部24流入到收容空间22内的润滑油U。导出部210、220贯穿插入于差速器壳体10的旋转轴部30、40的贯穿孔32、42中。导出部210、220具有导出流路212、222，导出流路212、222与收集部110的凹部118连通，并经由旋转轴部30、40延伸至差速器壳体10的外部。将这样的测量工具100配置于差速器壳体10的收容空间22内，并以收集部110的凹部118向上侧开口的姿势进行固定(图7的S110)。然后，当使差速器壳体10旋转时(图7的S120)，伴随着该旋转而飞散的润滑油U经由旋转中的差速器壳体10的开口部24流入到收容空间22内，并被收集部110的凹部118收集，从导出部210、220向外部导出。因此，通过测量从导出部210、220导出的润滑油U的量(图7的S130)，能够测量润滑油U向旋转中的差速器壳体10的收容空间22内流入的流入量。其结果为，即使不实际确认差动齿轮机构50的各构成部件的烧结或破损等，也能够判断是否能够向差动齿轮机构50供给适量的润滑油U。
B.第二实施方式：
图8是示出第二实施方式的差动装置用测量工具100a(以下，简称为“测量工具100a”)和差速器壳体10a的剖视图。在图8中示出了测量工具100a和差速器壳体10a在XZ平面上的截面。图9是示出第二实施方式的测量工具100a和差速器壳体10a的俯视图。但是，差速器壳体10a和后述的右侧工具310仅被图示了一部分，差速器壳体10a的一部分是用双点划线示出的。通过对第二实施方式的测量工具100a的结构中的与上述第一实施方式的测量工具100相同的结构标注相同标号而省略其说明。
本实施方式的测量工具100a也与上述第一实施方式的测量工具100同样地代替未图示的差动装置的差动齿轮机构而配置，且用于测量润滑油U向旋转中的差速器壳体10a的收容空间22a流入的流入量。
B-1.差速器壳体10a的结构：
如图8和图9所示，差速器壳体10a具有壳体主体20a和一对旋转轴部(右侧旋转轴部30a和左侧旋转轴部40a)。
壳体主体20a例如是中空的大致半球状体。在壳体主体20a的内部形成有用于收容差动齿轮机构的收容空间22a。在壳体主体20a的周壁上形成有从收容空间22a向壳体主体20a的外部开口的一对开口部24a。一对开口部24a形成在壳体主体20a的周壁中的隔着差速器壳体10a的旋转轴线X1a而相互对置的位置。开口部24a相当于权利要求书中的连通孔。
在壳体主体20a的外周面上设置有以旋转轴线X1a为中心的环状的凸缘26a，未图示的齿圈被固定于该凸缘26a。
右侧旋转轴部30a具有形成有右侧贯穿孔32a的圆筒状的形状，且形成为从壳体主体20a的周壁的右侧外表面向右侧突出。左侧旋转轴部40a具有形成有左侧贯穿孔42a的圆筒状的形状，且形成为从壳体主体20a的周壁的左端外表面向左侧突出。右侧旋转轴部30a和左侧旋转轴部40a的圆筒形状的中心轴线都与旋转轴线X1a大致一致。右侧旋转轴部30a的右侧贯穿孔32a和左侧旋转轴部40a的左侧贯穿孔42a均与壳体主体20a的收容空间22a连通。
B-2.测量工具100a的结构：
测量工具100a具有收集部110a和一个导出部210a。
B-2-1.收集部110a的结构：
收集部110a在差速器壳体10a的收容空间22a中配置为不与旋转的差速器壳体10a发生干渉。收集部110a具有凹部118a，凹部118a向与旋转轴线X1a大致垂直的方向侧开口，收集经由壳体主体20a的开口部24a流入到收容空间22a内的润滑油U。以下，进行具体说明。
如图8和图9所示，收集部110a呈向上方开放的箱状，具有大致平板状的底部112a和形成为从底部112a的周缘部向上方立起的周壁部114a。即，收集部110a的凹部118a由底部112a和周壁部114a构成。从凹部118a侧(在图8和图9中为上侧)观察到的收集部110a的外形与包含有旋转轴线X1a的假想平面上的差速器壳体10a的内壁的形状对应。具体而言，构成收容空间22a的壳体主体20的内壁在上述假想平面上的形状的左侧为直线(即，左侧的内壁为平面)，与此对应，从凹部118a侧观察到的收集部110a的外形为大致矩形(参照图9)。另外，从凹部118a侧观察到的底部112a的形状为大致矩形，从凹部118a侧观察到的周壁部114a的形状为大致矩形框状。
如图8所示，收集部110a在差速器壳体10a的收容空间22a中位于上下方向的大致中央。此外，如图9所示，在差速器壳体10a的开口部24a与收集部110a的凹部118a对置的状态下，从开口部24a观察收容空间22a侧时，收集部110a的凹部118a(周壁部114a)的内周线L1a在整周范围内位于比开口部24a靠外侧的位置。由此，经由差速器壳体10a的开口部24a流入到收容空间22a的润滑油U的收集率得到提高，能够高精度地测量润滑油U的流入量。
如图8所示，凹部118a的底面(底部112a的上表面)随着朝向导出部210a侧而向下方(远离旋转轴线X1a的方向)倾斜。由此，能够使被收集在凹部118a内的润滑油U向导出部210a侧顺畅地流动。
B-2-2.导出部210a的结构：
如图8和图9所示，导出部210a呈大致圆筒状。导出部210a形成为从收集部110a(周壁部114a)的右侧外表面向右侧突出，并贯穿插入于差速器壳体10a的右侧旋转轴部30a的右侧贯穿孔32a内。导出部210a的导出侧的末端部延伸至右侧贯穿孔32a的外部。
这里，在本实施方式中，测量工具100a经由右侧工具310被支承。右侧工具310的左侧部分被配置于差速器壳体10a的收容空间22a内，右侧部分贯穿插入于右侧旋转轴部30a的右侧贯穿孔32a内，右侧工具310能够相对于右侧贯穿孔32a进行相对旋转。右侧工具310形成有右侧贯穿插入孔312a，测量工具100a的导出部210a贯穿插入于该右侧贯穿插入孔312a内而被支承。通过将导出部210a的末端部以无法旋转的方式固定于变速箱壳体的外部，由此测量工具100a以收集部110a的凹部118a向上侧开口的姿势被固定，差速器壳体10a能够相对于测量工具100a独立地旋转。另外，测量工具100a以无法相对于右侧工具310进行旋转的方式被固定，抑制了与导出部210a相对于右侧贯穿插入孔312a的相对旋转相伴随的磨损。但是，测量工具100a也可以能够相对于右侧工具310进行相对旋转。在差速器壳体10a的左侧旋转轴部40a侧配置有左侧工具320。左侧工具320的右侧部分配置于差速器壳体10a的收容空间22a内，左侧部分贯穿插入于左侧旋转轴部40a的左侧贯穿孔42a内。左侧工具320形成有左侧贯穿插入孔322a。左侧旋转轴部40a的左侧贯穿孔42a被左侧工具320和收集部110a封闭。由此，接近差动齿轮机构被收容于收容空间22a内的差动装置的实际设备的状况得到了重现。
如图8所示，导出部210a的中空空间被作为导出流路212a。导出流路212a经由在收集部110a的周壁部114a上形成的切口与凹部118a连通，并且经过右侧旋转轴部30a的右侧贯穿孔32a延伸至差速器壳体10a的外部。
如图8所示，导出流路212a的底(谷底)随着从凹部118a侧朝向导出部210a的导出侧(右端)而向下方(远离旋转轴线X1a的方向)倾斜。由此，对于从收集部110a的凹部118a流入到导出流路212a内的润滑油U来说，能够借助基于自重的自由落下而将其向导出流路212a的导出侧顺畅地引导。此外，在各导出流路212a的底部形成有朝向导出流路212a的导出端侧的第三台阶面216a。由此，能够抑制在导出流路212a中流动的润滑油U向凹部118a侧倒流。
B-3.本实施方式的作用效果：
将本实施方式的测量工具100a配置于差速器壳体10a的收容空间22a内，并以收集部110a的凹部118a向上侧开口的姿势进行固定(参照图8和图9)。然后，当使差速器壳体10a旋转时，伴随着该旋转而飞散的润滑油U经由旋转中的差速器壳体10a的开口部24a流入到收容空间22a，被收集到收集部110a的凹部118a内，并从导出部210a向外部导出。因此，通过测量从导出部210a导出的润滑油U的量，能够测量出润滑油U向旋转中的差速器壳体10a的收容空间22a流入的流入量。其结果为，即使不实际确认差动齿轮机构的各构成部件的烧结或破损等，也能够判断是否能够向差动齿轮机构供给适量的润滑油U。
C.变形例：
本发明不限于上述的实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内变形为各种方式，例如也可以如下这样变形。
上述实施方式的差速器壳体10、10a的结构仅是一例，可以进行各种变形。例如，在上述各实施方式中，差速器壳体10、10a是形成有一对开口部24、24a的结构，但是，例如，也可以是仅形成有一个开口部的结构或形成有三个以上的开口部的结构，也可以是未形成开口部的结构。此外，在上述各实施方式中，作为连通孔，例示了开口部24、24a，但不限于此，例如，在第一实施方式中，连通孔也可以是形成在差速器壳体10的、构成各旋转轴部30、40的构成贯穿孔32、42的内周面上的螺旋形状的槽等。即使是这样的结构，伴随着差速器壳体10相对于测量工具100的各导出部210、220的相对旋转，通过基于槽的螺旋形状的螺杆泵作用，润滑油U也能够流入到差速器壳体10的收容空间22内而被收集到测量工具100的收集部110。
上述实施方式的测量工具100、100a的结构仅是一例，可以进行各种变形。例如，在上述第一实施方式中，测量工具100的收集部110的形状是向上方开放的平盘状，但不限于此，例如，也可以是凹部的底很深的杯状。此外，从凹部118侧观察的收集部110的外形不限于大致圆形，例如也可以是矩形或椭圆形等。此外，从凹部118侧观察的底部112的形状不限于大致圆形，例如也可以是矩形或椭圆形等。从凹部118侧观察的周壁部114的形状不限于大致圆环状，例如也可以是矩形框状或椭圆环状。
在上述各实施方式中，在差速器壳体10、10a的开口部24、24a与收集部110、110a的凹部118、118a对置的状态下，从开口部24、24a观察收容空间22、22a侧时，收集部110、110a的凹部118、118a的内周线L1、L1a的至少一部分也可以位于比开口部24、24a靠内侧的位置。
在上述第一实施方式中，从测量工具100的凹部118侧观察的收集部110的外周线L2与差速器壳体10的壳体主体20的内壁也可以是至少一部分不接近。
在上述第一实施方式中，收集部110的凹部118的开口端与旋转轴线X1之间的距离D1也可以大于差速器壳体10的开口部24与旋转轴线X1之间的最短距离D2。
在上述第一实施方式中，右侧凹部118A和左侧凹部118B也可以是形状和容积中的至少一项不同的结构。
在上述第一实施方式中，例如，收集部110的凹部118也可以是没有被划分而具有单一收集空间的结构。此外，凹部118也可以是被划分为三个以上的凹部的结构。在这样的结构的情况下，优选在导出部形成有与三个以上的凹部的每个凹部分别连通的导出流路。由此，能够分别测量在三个以上的凹部的每一个凹部内收集的润滑油的流入量。另外，也可以是对一个导出部形成有多个导出流路的结构。
在上述第一实施方式中，从凹部118侧观察时，间隔壁部116也可以在相对于与旋转轴线X1垂直的方向(Y轴方向)倾斜的方向上延伸，也可以呈曲线状。此外，收集部110的凹部118例如也可以是这样的结构：从凹部118侧观察，被与旋转轴线X1平行的间隔壁部在前后方向上划分开。通过使用这样的结构的差动装置用测量工具来执行差动装置的润滑油量测量方法，由此能够针对差动齿轮机构掌握润滑油在前后方向上的供给平衡。
在上述第二实施方式中，也可以是以下结构：收集部110a的凹部118a被分成多个凹部，与多个凹部的每一个连通的导出流路形成于一个导出部210a。
在上述各实施方式中，凹部118、118a的底面也可以不是随着朝向导出部210、220、210a侧而向下方(远离旋转轴线X1的方向)倾斜。例如，各凹部118、118a的底面也可以是平坦面。
在上述第一实施方式中，右侧导出部210和左侧导出部220也可以是形状和尺寸中的至少一项相互不同。此外，在上述各实施方式中，各导出部210、220、210a除了大致圆筒状的结构以外，例如也可以是以下结构：呈截面半圆状，并且在上表面上形成有构成导出流路的槽。
在上述各实施方式中，各导出流路212、222、212a的底(谷底)也可以随着从凹部118、118a侧朝向导出部210、220、210a的导出端而呈水平状，也可以随着从凹部118、118a侧朝向导出部210、220、210a的导出端而向上方(接近旋转轴线X1的方向)倾斜。
在上述各实施方式中，在各导出流路212、222、212a的底上也可以形成有三个以上的上述台阶面216、226、216a，也可以完全没有形成上述台阶面。
此外，形成上述各实施方式的测量工具100、100a中的各部件的材料仅是例示，各部件也可以由其他材料形成。此外，使用了上述各实施方式的测量工具100、100a的差动装置的润滑油量测量方法仅是一例，可以进行各种变形。

Claims (10)

1.一种差动装置用测量工具，其用于测量在差速器壳体的旋转过程中经由连通孔流入到收容空间内的润滑油的流入量，所述差速器壳体具有：壳体主体，其形成有用于收容差动齿轮机构的所述收容空间和使所述收容空间的内外连通的所述连通孔；和旋转轴部，其从所述壳体主体突出，并且是具有与所述收容空间连通的贯穿孔的圆筒状，该旋转轴部被轴支承成能够以规定的旋转轴线为中心进行旋转，其中，
所述差动装置用测量工具具有：
收集部，其在未收容所述差动齿轮机构的所述收容空间内被配置成不与旋转的所述差速器壳体发生干涉，并且具有向与所述旋转轴线大致垂直的方向侧开口的凹部，该凹部收集经由所述连通孔流入到所述收容空间内的润滑油；和
导出部，其贯穿插入于所述旋转轴部的所述贯穿孔中，并且具有导出流路，所述导出流路与所述收集部的所述凹部连通，并经过所述旋转轴部而延伸至所述差速器壳体的外部。
2.根据权利要求1所述的差动装置用测量工具，其中，
在所述差速器壳体的所述连通孔与所述收集部的所述凹部对置的状态下，从所述连通孔观察所述收容空间侧时，所述凹部的内周线在整周范围内与所述连通孔一致或者位于比所述连通孔靠外侧的位置。
3.根据权利要求1所述的差动装置用测量工具，其中，
从所述凹部侧观察到的所述收集部的外周线与包含有所述旋转轴线的假想平面上的所述壳体主体的内壁在整周范围内接近。
4.根据权利要求1所述的差动装置用测量工具，其中，
所述收集部的所述凹部的开口端与所述旋转轴线之间的距离为所述差速器壳体的所述连通孔与所述旋转轴线之间的最短距离以下。
5.根据权利要求1所述的差动装置用测量工具，其中，
所述收集部具有多个所述凹部，所述导出部形成有与多个所述凹部中的每一个凹部分别连通的多个所述导出流路。
6.根据权利要求1所述的差动装置用测量工具，其中，
所述收集部的所述凹部的底部随着朝向所述导出部的所述导出流路侧而向下方倾斜。
7.根据权利要求1所述的差动装置用测量工具，其中，
从沿着所述旋转轴线的方向观察，所述凹部的底部随着朝向所述底部的中心侧而向下方倾斜。
8.根据权利要求1所述的差动装置用测量工具，其中，
所述导出流路的底随着从所述凹部侧朝向所述导出部的导出端而向下方倾斜。
9.根据权利要求1所述的差动装置用测量工具，其中，
在所述导出流路的底形成有朝向所述导出流路的导出端侧的台阶面。
10.一种差动装置的润滑油量测量方法，其测量在差速器壳体的旋转过程中经由连通孔流入到收容空间内的润滑油的流入量，所述差速器壳体具有：壳体主体，其形成有用于收容差动齿轮机构的所述收容空间和使所述收容空间的内外连通的所述连通孔；和旋转轴部，其从所述壳体主体突出，并且是具有与所述收容空间连通的贯穿孔的圆筒状，该旋转轴部被轴支承成能够以规定的旋转轴线为中心进行旋转，其中，
所述差动装置的润滑油量测量方法包含：
固定工序，将差动装置用测量工具以凹部向上侧开口的姿势固定，其中，该差动装置用测量工具具有：收集部，其在未收容所述差动齿轮机构的所述收容空间内被配置成不与旋转的所述差速器壳体发生干涉，并且具有向与所述旋转轴线大致垂直的方向侧开口的所述凹部，所述凹部收集经由所述连通孔流入到所述收容空间内的润滑油；和导出部，其贯穿插入于所述旋转轴部的所述贯穿孔中，并且具有导出流路，所述导出流路与所述收集部的所述凹部连通，并经过所述旋转轴部而延伸至所述差速器壳体的外部；
旋转工序，使所述差速器壳体旋转；以及
测量工序，测量从所述导出流路导出的润滑油的量。
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