JP2005344863A - ディファレンシャル装置の油温検出構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ディフキャリア９内に回転自在に設けたリングギヤ２１の下部をディフキャリア９の底部に溜めた潤滑油中に浸けることにより、該潤滑油をディフキャリア９内上部に跳ね上げ、ドライブピニオン軸１３をディフキャリア９に軸支するドライブピニオン用軸受１１に供給するディファレンシャル装置１の油温検出構造において、オイル溜まりのオイルレベル変動に左右されない確実な油温検出ができると共に、飛び石が衝突せず、故障し難いものとする。
【解決手段】ディフキャリア９内にリングギヤ２１によって跳ね上げた潤滑油をドライブピニオン用軸受１１へ案内する潤滑油案内部４１を設け、上記潤滑油の油温を検出する油温検出手段４３のセンサ部４５を上記潤滑油案内部４１内に配置する。
【選択図】図６

Description

本発明は、車両用ディファレンシャル装置の潤滑油の油温を検出する油温検出構造に関するものである。

従来より、例えば、四輪駆動車において、車両後側のディファレンシャル装置に油温検出手段を設け、ディフキャリア内に貯留された潤滑油の油温を検出する油温検出構造は知られている（例えば、特許文献１参照）。この油温検出構造では、油温検出手段から得られる温度検出情報に基づいて前輪と後輪の駆動力の配分を調整してディファレンシャル装置内の潤滑油の油温の上昇を防いでいる。

上記ディファレンシャル装置の上方には、該ディファレンシャル装置を支持するサスペンションクロスメンバなどが設けられているため、油温検出手段をディフキャリアの上壁側に設けることができず、例えば、特許文献２に示されているように、ディフキャリア内のオイル溜まりの下部に設けている。
特開２００３−１３６９９０号公報 特開平０６−２６５５４号公報

しかしながら、従来のディファレンシャル装置の油温検出構造では、ディフキャリア内のオイル溜まりの下部に貫通するように設けたカバーに、油温検出手段を下方から挿入し、そのセンサ部をオイル溜まりに浸すように配置している。このオイル溜まりは種々の影響を受ける。車両の加減速による車両前後加速度、車両の操舵による横加速度、車両走行路面の勾配によりオイル溜まりのオイルレベルは大きく変動する。また、ディファレンシャル装置内の潤滑油温度の変動によりオイルの体積が変化することでオイル溜まりのオイルレベルは大きく変動する。さらに、ディファレンシャル装置内のリングギヤによるオイル掻き揚げ量がリングギヤの回転数により変化することにより、オイル溜まりのオイルレベルは大きく変動する。このため、車両が傾斜した場合にセンサ部が潤滑油に十分に浸されず、正確な油温が検出できないという問題がある。

さらに、ディフキャリアの下部に油温検出手段が設けられているため、車輪などからの飛び石が該油温検出手段に衝突して故障するという問題もある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、油温検出手段の配置位置に工夫を加えることで、オイル溜まりのオイルレベル変動に左右されない確実な油温検出ができると共に、飛び石が衝突せず、故障し難いディファレンシャル装置の油温検出構造を提供することにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、油温検出手段のセンサ部をディフキャリア内の潤滑油案内部に設けるようにした。

具体的には、第１の発明では、ディフキャリア内に回転自在に設けたリングギヤの下部をディフキャリアの底部に溜めた潤滑油中に浸けることにより、該潤滑油をディフキャリア内上部に跳ね上げ、ドライブピニオン軸をディフキャリアに軸支するドライブピニオン用軸受に供給するディファレンシャル装置の油温検出構造を対象とする。

そして、上記ディフキャリア内には、上記リングギヤによって跳ね上げられた潤滑油を上記ドライブピニオン用軸受へ案内する潤滑油案内部が設けられ、上記潤滑油の油温を検出する油温検出手段のセンサ部が上記潤滑油案内部内に配置されている。

上記の構成によると、ドライブピニオン軸が回転すると、リングギヤが回転し、該リングギヤがディフキャリア内上部に跳ね上げた潤滑油は、潤滑油案内部によって、ドライブピニオン用軸受に案内される。この潤滑油案内部内には、高速で回転するリングギヤによって跳ね上げられた潤滑油が十分に流れているため、潤滑油案内部に配置された油温検出手段のセンサ部は、上記潤滑油内に浸され、エンジン駆動中に車両が傾斜してもセンサ部の周りに常に潤滑油が存在することとなる。このため、正確に潤滑油の油温が検出される。

また、潤滑油案内部を設けたことで、従来のように、油温検出手段をディフキャリア下部のオイル溜まり側に設ける必要がないので、油温検出手段に飛び石が衝突しない。

第２の発明では、上記ディフキャリアは、上記ドライブピニオン軸を囲む前側部と、左右のドライブシャフトを回転可能に支持するサイドベアリングを囲む後側部と、該前側部と後側部とを連結する側面に配設された補強用リブとを備え、上記油温検出手段は、車両の下側から見て上記補強用リブの裏側に隠れている構成とする。

上記の構成によると、走行中の飛び石は、ディフキャリアの前側部と後側部とを連結する側面に配設した補強用リブによって防がれるので、油温検出手段に直接飛び石が衝突しない。

第３の発明では、上記補強用リブは車幅方向に延設されており、該補強用リブに略平行に隣接するように上記油温検出手段が配置されている。

上記の構成によると、油温検出手段は、補強用リブと略平行に隣接して車幅方向に延びているため、高さ方向のレイアウトがコンパクトとなり、かつ飛び石は補強用リブに衝突して油温検出手段に衝突することはない。

第４の発明では、上記ドライブピニオン軸は、上記リングギヤの軸心に対して下方にオフセットして配置され、上記補強用リブは、上記ディフキャリアの前側部から後側部に向けて上方へ傾斜している構成とする。

上記の構成によると、車両のレイアウトの関係などからドライブピニオン軸の軸心とリングギヤの軸心とがずれているため、ディフキャリアを曲げようとする方向の負荷が掛かり易いが、補強用リブをディフキャリアの前側部から後側部に向けて上方へ傾斜させているため、この補強用リブによって上記負荷に対する断面積及び断面係数が大きくなり、該負荷は、この補強用リブによって吸収される。

以上説明したように、上記第１の発明のディファレンシャル装置の油温検出構造では、リングギヤがディフキャリア内上部に跳ね上げた潤滑油をドライブピニオン用軸受に案内する潤滑油案内部内に、油温検出手段のセンサ部を配置している。このため、センサ部が潤滑油内に効果的に浸されて正確に潤滑油の油温を検出することができると共に、油温検出手段は、ディフキャリア下部に晒されず、油温検出手段が飛び石によって故障するのを防ぐことができる。したがって、オイル溜まりのオイルレベル変動に左右されない確実な油温検出ができると共に、飛び石が衝突しないディファレンシャル装置の油温検出構造が得られる。

上記第２の発明では、油温検出手段を車両の下側から見たときに、ディフキャリアの補強用リブの裏側に隠れるように配置している。このため、ディファレンシャル装置の油温検出構造を、さらに飛び石が衝突せず、故障し難いものとすることができる。

上記第３の発明では、油温検出手段を車幅方向に延設した補強用リブに略平行に隣接するように配置している。このため、コンパクトで飛び石が衝突し難いディファレンシャル装置の油温検出構造が得られる。

上記第４の発明では、リングギヤの軸心に対して下方にオフセットして配置したドライブピニオン軸に合わせ、補強用リブをディフキャリアの前側部から後側部に向けて上方へ傾斜させている。このため、ディフキャリアに作用した負荷が補強用リブによって吸収されるので、ディフキャリアの剛性を効果的に向上させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。

図１〜図３に四輪駆動車の後輪のディファレンシャル装置１を示す。このディファレンシャル装置１は、車幅方向に延びる後輪のサスペンションクロスメンバ３にデフサポートブラケット５（共に図１にのみ示す）に吊り下げられた状態で固定されている。その前側には、湿式多板式の電磁クラッチ装置７が連結されている。図示しないが、この電磁クラッチ装置７には、エンジンからの駆動力が伝えられるプロペラシャフトが連結されており、この電磁クラッチ装置７により、前輪と後輪との駆動力配分が行われる。

図４に示すように、上記ディファレンシャル装置１は、車体前後方向に延びる密閉状のディフキャリア９によって覆われている。このディフキャリア９は、前側部９ａと後側部９ｂとに前後に分割され、その内部には、潤滑油が貯留されている。その前側部９ａの内部には、２つのドライブピニオン用軸受１１が設けられ、このドライブピニオン用軸受１１によって、上記電磁クラッチ装置７からの回転数とトルクとを伝達するドライブピニオン軸１３が回転可能に支持されている。

また、上記ディフキャリア９の後側部９ｂには、車幅方向に延びる軸心を有するリングギヤ２１が回転可能に配置されている。上記ドライブピニオン軸１３は、このリングギヤ２１の軸心に対して下方にオフセットして配置され、ドライブピニオンギヤ１５とリングギヤ２１とが噛み合っている。このことで、上記電磁クラッチ装置７からの回転数とトルクとが変換されて、直角方向に向きを変えてリングギヤ２１に伝達される。

図５にも示すように、上記リングギヤ２１には、デフギヤケース２３が車幅方向に延びるボルト２５によって結合されている。このデフギヤケース２３は、上記ディフキャリア９に設けた左右のサイドベアリング２７によって回転可能に支持されている。このデフギヤケース２３内には、左右のサイドギヤ２９が配置されていて、このサイドギヤ２９が左右の車輪をそれぞれ駆動するドライブシャフト３１（図４にのみ示す）に連結されている。左右のサイドギヤ２９には、デフピニオンシャフト３３に連結されたデフピニオンギヤ３５が噛み合っている。このことで、左右の車輪に回転差が生じたとき際、左右のドライブシャフト３１に差動を与えてタイヤのスリップを防止するようになっている。

そして、本発明の特徴として、図６に示すように、上記ディフキャリア９内には、上下に開口部４１ａ，４１ｂを有し、上側開口４１ａから下側開口４１ｂに向かって絞られた中空の潤滑油案内部４１が設けられている。具体的には、この潤滑油案内部４１は、ディフキャリア９内の左側上部におけるリングギヤ２１近傍に配置され、その下側開口４１ｂが上記ドライブピニオン用軸受１１側に向けられている。このことで、上記リングギヤ２１によって跳ね上げられた潤滑油は上記ドライブピニオン用軸受１１へ案内されるようになっている。

上記潤滑油案内部４１内には、上記潤滑油の油温を検出する油温検出手段４３のセンサ部４５が配置されている。すなわち、上記油温検出手段４３は、車両前方から見て車幅方向右側からディフキャリア９内に挿入され、その先端部にあるセンサ部４５が潤滑油案内部４１内に露出している。図１及び図２に示すように、この油温検出手段４３の後端側には、センサ側カップラ４７が設けられていて、このセンサ側カップラ４７に樹脂製の車両ハーネス側カップラ４９が結合されている。

図３に示すように、上記ディフキャリア９におけるディフキャリア９前側部９ａと後側部９ｂとを連結する側面（車両前方から見て右側面）には、第１〜第３の補強用リブ５１，５２，５３が略平行に並設されている。この補強用リブ５１，５２，５３は、車幅方向に延びると共に、ディフキャリア９の側面から見て、前側部９ａから後側部９ｂに向けて上方へ傾斜している。このことで、負荷の掛かり易いディフキャリア９の左側面の補強がされている。

上記油温検出手段４３は、車幅方向に延びると共に、真ん中の第２の補強用リブ５２に略平行に隣接するように配置されている。そして、車両の下側から見た場合に、油温検出手段４３は第２の補強用リブ５２の裏側に隠れている。また、図２に示すように、飛び石の衝突に弱い樹脂製の車両ハーネス側カップラ４９部分まで第２の補強用リブ５２に隠れているのが望ましい。

−運転動作−
次に本発明の実施形態に係るディファレンシャル装置１の油温検出構造の運転動作について説明する。

車両のエンジンが駆動されると、その駆動力がプロペラシャフトに伝達され、プロペラシャフトから電磁クラッチ装置７に伝達される。そして、電磁クラッチ装置７でドライブピニオン軸１３に駆動力が分配される。

次に、ドライブピニオンギヤ１５に噛み合ったリングギヤ２１が回転する。リングギヤ２１の回転に伴い、左側のサイドギヤ２９が回転すると共に、デフピニオンギヤ３５がデフピニオンシャフト３３と共に回転される。そして、デフピニオンギヤ３５が左右のサイドギヤ２９に対して相対的に転がりながら、右側のサイドギヤ２９に駆動力が伝達される。

このとき、リングギヤ２１によってディフキャリア９内上部に跳ね上げられた潤滑油は、潤滑油案内部４１の上側開口４１ａから取り入れられ、潤滑油案内部４１内を流れた後、下側開口４１ｂからドライブピニオン用軸受１１に向かって流れる。この潤滑油案内部４１内の油の油温が油温検出手段４３のセンサ部４５によって検出される。

この検出結果より、例えば、後輪側への駆動力の配分を少なくして、油温を低くするようにするなど様々な制御が可能となる。

−実施形態の効果−
したがって、本発明のディファレンシャル装置１の油温検出構造では、リングギヤ２１がディフキャリア９内上部に跳ね上げた潤滑油をドライブピニオン用軸受１１に案内する潤滑油案内部４１内に、油温検出手段４３のセンサ部４５を配置している。このため、センサ部４５が潤滑油内に効果的に浸されて正確に潤滑油の油温を検出することができると共に、油温検出手段４３は、ディフキャリア９下部に晒されず、油温検出手段４３が飛び石によって故障するのを防ぐことができる。したがって、オイル溜まりのオイルレベル変動に左右されない確実な油温検出ができると共に、飛び石が衝突しないディファレンシャル装置１の油温検出構造が得られる。

また、油温検出手段４３を車両の下側から見たときに、ディフキャリア９の補強用リブ５２の裏側に隠れるように配置している。このため、ディファレンシャル装置１の油温検出構造を、さらに飛び石が衝突せず、故障し難いものとすることができる。

また、油温検出手段４３を車幅方向に延設した補強用リブ５２に略平行に隣接するように配置している。このため、コンパクトで飛び石が衝突し難いディファレンシャル装置１の油温検出構造が得られる。

さらに、リングギヤ２１の軸心に対して下方にオフセットして配置したドライブピニオン軸１３に合わせ、補強用リブ５２をディフキャリア９の前側部から後側部に向けて上方へ傾斜させている。このため、ディフキャリア９に作用した負荷が補強用リブ５２によって吸収されるので、ディフキャリア９の剛性を効果的に向上させることができる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

すなわち、上記実施形態では、車両の左側にリングギヤ２１、油温検出手段４３及び第２の補強用リブ５２を設けているが、車両の右側にリングギヤ２１がある場合には、それに合わせて右側に油温検出手段４３及び第２の補強用リブ５２を配置してもよい。

以上説明したように、本発明は、四輪駆動車のディファレンシャル装置の油温検出構造について有用である。

本発明の実施形態に係るディファレンシャル装置を示す斜視図である。 ディファレンシャル装置の平面図である。 ディファレンシャル装置の側面図である。 ディファレンシャル装置の平面断面図である。 図２のＶ−Ｖ線断面図である。 本発明の実施形態に係る油温検出構造を示す図２のVI−VI線断面図である。

符号の説明

１ ディファレンシャル装置
９ ディフキャリア
９ａ 前側部
９ｂ 後側部
１１ ドライブピニオン用軸受
１３ ドライブピニオン軸
２１ リングギヤ
２７ サイドベアリング
４１ 潤滑油案内部
４３ 油温検出手段
４５ センサ部
５２ 補強用リブ

Claims (4)

1. ディフキャリア内に回転自在に設けたリングギヤの下部をディフキャリアの底部に溜めた潤滑油中に浸けることにより、該潤滑油をディフキャリア内上部に跳ね上げ、ドライブピニオン軸をディフキャリアに軸支するドライブピニオン用軸受に供給するディファレンシャル装置の油温検出構造において、
   上記ディフキャリア内には、上記リングギヤによって跳ね上げられた潤滑油を上記ドライブピニオン用軸受へ案内する潤滑油案内部が設けられ、
   上記潤滑油の油温を検出する油温検出手段のセンサ部が上記潤滑油案内部内に配置されていることを特徴とするディファレンシャル装置の油温検出構造。
2. 請求項１に記載のディファレンシャル装置の油温検出構造において、
   上記ディフキャリアは、上記ドライブピニオン軸を囲む前側部と、左右のドライブシャフトを回転可能に支持するサイドベアリングを囲む後側部と、該前側部と後側部とを連結する側面に配設された補強用リブとを備え、
   上記油温検出手段は、車両の下側から見て上記補強用リブの裏側に隠れていることを特徴とするディファレンシャル装置の油温検出構造。
3. 請求項２に記載のディファレンシャル装置の油温検出構造において、
   上記補強用リブは車幅方向に延設されており、該補強用リブに略平行に隣接するように上記油温検出手段が配置されていることを特徴とするディファレンシャル装置の油温検出構造。
4. 請求項２又は３に記載のディファレンシャル装置の油温検出構造において、
   上記ドライブピニオン軸は、上記リングギヤの軸心に対して下方にオフセットして配置され、
   上記補強用リブは、上記ディフキャリアの前側部から後側部に向けて上方へ傾斜していることを特徴とするディファレンシャル装置の油温検出構造。

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