JP2002147580A - 差動ケースの潤滑構造とその加工方法 - Google Patents

差動ケースの潤滑構造とその加工方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピニオンギヤと差動ケースとの摺接部分にお
けるオイルの循環を良くし潤滑性と冷却性の向上を図る
とともに加工も容易な差動ケースの潤滑構造及び加工方
法を供する。 【解決手段】 差動ケース11の回転軸に直交する軸を中
心に回転可能なピニオンギヤ18，19が該差動ケースに支
持され、該差動ケース11の回転軸上にあって該差動ケー
ス11に軸支された一対の出力軸がそれぞれサイドギヤを
一体に回転可能に支持し、差動ケース11の回転駆動力が
前記ピニオンギヤ18，19と前記サイドギヤの噛合いを介
して一対の出力軸にトルク配分して伝達される差動装置
において、差動ケース11のピニオンギヤ18，19を支持す
る環状部分の球面をなす内周面に差動ケース11の回転軸
を中心軸とした円環状の油溝20,21が、ピニオンギヤ18,
19の背面が摺接する部分を通って形成されている差動ケ
ースの潤滑構造。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の差動装置
において特に差動ケースの内周面に摺接するピニオンギ
ヤの潤滑に関する。
【０００２】
【従来の技術】差動装置は、一般に差動ケースの回転駆
動力がピニオンギヤとサイドギヤの噛合いを介して一対
の出力軸にトルク配分して伝達される。
【０００３】一対の出力軸に一体に回転可能に支持され
たサイドギヤと噛合う一対のピニオンギヤは、差動ケー
スの回転軸に直交し該差動ケースに両端を支持されたピ
ニオン軸に軸支され、差動ケースの内面に摺接して又は
介装されたスラストワッシャに摺接して回転する。
【０００４】このピニオンギヤの回転による焼き付けを
防止して円滑に回転を行わせる潤滑構造として特開平９
−４９５５７号公報には、差動ケースの内周面に摺接す
る各ピニオンギヤの背面に螺旋状の油溝を刻設してい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】油溝はピニオンギヤの
背面に刻設されて油溝全体が差動ケース内周面により溝
開口を塞がれているので、この油溝にオイルが入り難く
出難い構造となっていてオイルの循環が円滑に行われな
い。
【０００６】したがってピニオンギヤの潤滑性に問題が
あるとともに、オイルの循環に伴う冷却性能も劣る。ま
た各ピニオンギヤに螺旋状の油溝を刻設することも面倒
な作業である。
【０００７】本発明は、斯かる点に鑑みなされたもの
で、その目的とする処は、ピニオンギヤと差動ケースと
の摺接部分におけるオイルの循環を良くし潤滑性と冷却
性の向上を図るとともに加工も容易な差動ケースの潤滑
構造及び加工方法を供する点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用効果】上記目的を
達成するために、本発明は、差動ケースの回転軸に直交
する軸を中心に回転可能なピニオンギヤが該差動ケース
に支持され、該差動ケースの回転軸上にあって該差動ケ
ースに軸支された一対の出力軸がそれぞれサイドギヤを
一体に回転可能に支持し、差動ケースの回転駆動力が前
記ピニオンギヤと前記サイドギヤの噛合いを介して一対
の出力軸にトルク配分して伝達される差動装置におい
て、前記差動ケースの前記ピニオンギヤの背面を支持す
る環状部分の球面をなす内周面に差動ケースの回転軸を
中心軸とした円環状の油溝が、前記ピニオンギヤの背面
が摺接する部分を通って形成されている差動ケースの潤
滑構造とした。
【０００９】差動ケースの回転軸を中心軸とした円環状
の油溝が、ピニオンギヤの背面の摺接する部分を通って
形成されているので、差動ケースの内周面のオイルは回
転による遠心力により油溝に集まり同油溝に案内されて
流れ、ピニオンギヤの背面が摺接する部分におけるオイ
ルの循環が円滑になされるので、十分なオイルの供給に
より常に良好な潤滑性が保たれるとともに、オイルの循
環に伴う冷却効果も図ることができる。
【００１０】良好な潤滑性によりピニオンギヤの背面と
差動ケースの内周面との間に別途別部材を介装させる必
要はなく、その組付け工程を省略できる。
【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の差
動ケースの潤滑構造において、前記油溝が複数本形成さ
れたことを特徴とする。油溝を複数本形成することで、
ピニオンギヤの背面が摺接する部分におけるオイルの循
環が益々良くなり、潤滑性及び冷却性ともに向上する。
【００１２】請求項３記載の発明は、差動ケース又はバ
イトを差動ケースの回転軸を中心に回転させながら回転
軸方向に移動をさせて前記差動ケースの内周面を切削加
工する方法であって、前記差動ケースのピニオンギヤの
背面を支持する環状部分の球面をなす内周面のピニオン
ギヤの背面が摺接する部分を通る移動位置で、バイトを
遠心方向に所定量送り込んで円環状の油溝を形成する差
動ケースの加工方法である。
【００１３】差動ケースの内周面を球面状に切削加工す
る際にピニオンギヤの背面が摺接する部分を通る移動位
置でバイトを遠心方向に所定量送り込む簡単な方法によ
り、円環状の油溝を同時に形成することができ、作業効
率が良い。また種々の差動ケースに対して容易に適用す
ることができ、汎用性に優れる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下本発明に係る一実施の形態に
ついて図１ないし図６に基づいて説明する。自動車の駆
動伝達機構に適用された差動装置10及び差動装置10を収
納して支持するギヤハウジング１とカバーハウジング２
等が組付けられた状態の断面図を図１に示す。
【００１５】推進軸３の回転を差動装置10のリングギヤ
13に動力伝達するギヤ機構を支持するギヤハウジング１
は、中央に軸受円孔を有する椀状側壁部１ａの一部が前
方に膨出して推進軸３がベアリング４を介して嵌入軸支
される軸受円筒部１ｂを形成している。
【００１６】このギヤハウジング１の椀状側壁部１ａの
開口端縁のフランジとカバーハウジング２の開口端縁が
合わされてボルト５により締結され、ギヤハウジング１
とカバーハウジング２が差動装置10を内部に収納して覆
う。
【００１７】差動装置10は、図１において椀状をした差
動ケース11の右側開口を差動キャップ12が覆っており、
差動ケース11と差動キャップ12との合わせ面に形成され
たフランジ11ａ，12ａを複数のボルト14が締結するとと
もに、さらにリングギヤ13をも一緒にボルト14が共締め
している。リングギヤ13は、環状のベベルギヤであり、
前記推進軸３の端部に形成されたドライブピニオンギヤ
３ａと噛合する。
【００１８】差動ケース11と差動キャップ12には、それ
ぞれ左右のアクスル軸６，７の端部が挿入される軸受円
筒部11ｂ，12ｂを有し、同軸受円筒部11ｂ，12ｂにアク
スル軸６，７が同軸に挿入され、内部に挿入されたアク
スル軸６，７の端部にはサイドギヤ15，16がスプライン
嵌合され一体に回転するようになっている。
【００１９】左右のアクスル軸６，７の間を直交する形
でピニオン軸17が椀状をした差動ケース11に両端を支持
されて差動ケース11とともに一体に回転するようになっ
ており、このピニオン軸17の両側部に一対のピニオンギ
ヤ18，19が回転自在に軸支され、同ピニオンギヤ18，19
が前記サイドギヤ15，16に互いに噛合して差動ギヤ機構
を構成している。
【００２０】この差動装置10における差動ケース11の軸
受円筒部11ｂがカバーハウジング２の中央の軸受円孔に
ベアリング８を介して軸支され、差動キャップ12の軸受
円筒部12ｂがギヤハウジング１の椀状側壁部１ａの中央
軸受円孔にベアリング９を介して軸支され、合体した差
動ケース11と差動キャップ12がアクスル軸６，７を中心
軸に回転自在に支持されている。
【００２１】すなわち差動装置10は、ギヤハウジング１
とカバーハウジング２のハウジングによって覆われ、左
右の軸受円筒部11ｂ、12ｂがベアリング８，９を介して
ハウジングに回動自在に支持されるとともに、左右の軸
受円筒部11ｂ、12ｂに左右のアクスル軸６，７が挿入さ
れて独立に回動自在に支持される。
【００２２】したがって推進軸３の回転駆動力がドライ
ブピニオンギヤ３ａとリングギヤ13の噛合を介して差動
装置10の差動ケース11と差動キャップ12を回転させ、同
差動ケース11と差動キャップ12の回転は、共に回転する
ピニオン軸17の回転がピニオンギヤ18，19とサイドギヤ
15，16の噛合を介して一対のアクスル軸６，７にトルク
配分されて伝達される。
【００２３】ここに椀状をした差動ケース11は、ピニオ
ン軸17の両端を支持する部分の内周面に、ピニオン軸17
に軸支されるピニオンギヤ18，19の背面を摺接させてピ
ニオンギヤ18，19を回転自在に支持している。
【００２４】このピニオンギヤ18，19の回転を円滑に行
わせるために、ピニオンギヤ18，19の背面と差動ケース
11の内周面との間にオイルを供給する２本の油溝20，21
が差動ケース11の内周面に形成されている。
【００２５】２本の油溝20，21は、差動ケース11のピニ
オン軸17の両端を支持する環状部分の内周面にピニオン
ギヤ18，19の背面が摺接する部分を通る円環状をなして
形成されている。
【００２６】この差動ケース11の単体を図３ないし図５
に図示する。椀状をした差動ケース11の円筒部11ｃの一
方の開口端縁にフランジ11ａが設けられ、他方の底壁中
央に軸受円筒部11ｂが形成されており、円筒部11ｃの中
心軸に直交する相対向した部分にピニオン軸17の両端が
それぞれ嵌入する円孔22，23が穿設されている。
【００２７】なお円孔22，23と直角の角度をなす円筒部
11ｃの部分には矩形孔25，26が形成されている。差動ケ
ース11の円筒部11ｃにおける円孔22，23を含んで軸方向
所定幅の環状部分の内周面は球面を形成しており、図３
および図５にその球面部分24を点模様で表示している。
【００２８】球面部分24の球面は、差動ケース11の回転
中心軸とピニオン軸17の交点を中心とする球面であり、
この球面部分24の円孔22，23の周辺は、ピニオンギヤ1
8，19の背面が摺接するところであり、ピニオンギヤ1
8，19の背面も球面部分24と略同じ球面をなしてピニオ
ンギヤ18，19がピニオン軸17を中心に球面部分24に摺接
保持されながら回転することができる。
【００２９】この環状の球面部分24に円孔22，23を挟ん
で２本の油溝20，21が、差動ケース11の回転中心軸を中
心とする円環状に形成されている。２本の油溝20，21は
円孔22，23の周辺のピニオンギヤ18，19の背面が摺接す
る部分を通っている。
【００３０】差動ケース11は、以上のような形状をして
おり、内部にピニオン軸17及びピニオンギヤ18，19を組
付けると、図２に示すように差動ケース11の球面部分24
のピニオンギヤ18，19の背面が摺接する部分を油溝20が
通っている。
【００３１】このように差動ケース11の回転方向に連続
した油溝20，21が形成されているので、差動ケース11の
内周面のオイルは回転による遠心力により油溝20，21に
集まり、同油溝20，21に案内されてピニオンギヤ18，19
の背面が摺接する部分におけるオイルの循環が円滑にな
されるので、十分なオイルの供給により常に良好な潤滑
性が保たれる。またオイルの循環に伴う冷却効果も期待
できる。
【００３２】良好な潤滑性が確保されるので、ピニオン
ギヤ18，19の背面と差動ケース11の内周面との間にスラ
ストワッシャなどの部材を介装する必要はなく、その組
付け工程を省略でき作業性もよい。
【００３３】なお差動ケース11には円筒部11ｃに一対の
矩形孔25，26が形成されているので、同矩形孔25，26よ
り差動ケース11内にオイルが入り易いこともピニオンギ
ヤ18，19の摺接部分におけるオイルの循環を良くするの
に寄与している。
【００３４】この差動ケース11の製造に際しては、まず
鋳造により略形状が形成された後、図６に示すように旋
盤チャック30が差動ケース11の軸受円筒部11ｂを挟持し
て軸受円筒部11ｂの軸を回転軸として回転するように保
持され、円筒部11ｃ内にバイト31が挿入されて、刃部32
が円筒部11ｃの内周面を切削加工する。
【００３５】差動ケース11の内周面の前記球面部分24に
おいて、回転する内周面にバイト31の刃部32を軸方向に
移動しながら径方向に所定の曲率で変位制御して球面を
形成する。この球面を形成する途中の軸方向所定位置で
刃部32を遠心方向に所定量送り込むことにより油溝20，
21を形成することができる。
【００３６】このように油溝20，21を形成することが球
面加工の途中で簡単に行うことができ、作業効率が格段
に優れる。油溝20，21を形成する位置も冷却性を考慮し
て最適位置に形成することが容易にできる。
【００３７】また本実施の形態では差動ケース11の内周
面に２本の油溝20，21を形成したが、１本でもよく、ま
た３本以上設けることも簡単にできる。
【００３８】この切削加工装置は、大小種々の差動ケー
スに対しても対応して球面加工することができるが、油
溝を形成する位置も適当に変えることができるので、油
溝形成についても簡単に対応することができ、汎用性に
優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る差動ケースを適用
した差動装置の組付けられた状態を示す断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】差動ケースの斜視図である。
【図４】同側面図である。
【図５】図４においてＶ−Ｖ線に沿って切断した断面図
である。
【図６】差動ケースの加工の様子を示す断面図である。
【符号の説明】
１…ギヤハウジング、２…カバーハウジング、３…推進
軸、４…ベアリング、５…ボルト、６，７…アクスル
軸、８，９…ベアリング、10…差動装置、11…差動ケー
ス、12…差動キャップ、13…リングギヤ、14…ボルト、
15，16…サイドギヤ、20，21…油溝、22，23…円孔、24
…球面部分、25，26…矩形孔、30…旋盤チャック、31…
バイト、32…刃部。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 差動ケースの回転軸に直交する軸を中心
    に回転可能なピニオンギヤが該差動ケースに支持され、
    該差動ケースの回転軸上にあって該差動ケースに軸支さ
    れた一対の出力軸がそれぞれサイドギヤを一体に回転可
    能に支持し、差動ケースの回転駆動力が前記ピニオンギ
    ヤと前記サイドギヤの噛合いを介して一対の出力軸にト
    ルク配分して伝達される差動装置において、 前記差動ケースの前記ピニオンギヤの背面を支持する環
    状部分の球面をなす内周面に差動ケースの回転軸を中心
    軸とした円環状の油溝が、前記ピニオンギヤの背面が摺
    接する部分を通って形成されていることを特徴とする差
    動ケースの潤滑構造。
  2. 【請求項２】 前記油溝は複数本形成されたことを特徴
    とする請求項１記載の差動ケースの潤滑構造。
  3. 【請求項３】 差動ケース又はバイトを差動ケースの回
    転軸を中心に回転させながら回転軸方向に移動をさせて
    前記差動ケースの内周面を切削加工する方法であって、 前記差動ケースのピニオンギヤの背面を支持する環状部
    分の球面をなす内周面のピニオンギヤの背面が摺接する
    部分を通る移動位置で、バイトを遠心方向に所定量送り
    込んで円環状の油溝を形成することを特徴とする差動ケ
    ースの加工方法。
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