JP2008128265A - Differential case provided with lubricating oil holding lip - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等の車輌の駆動系に組み込まれる差動装置に係り、特に該差動装置の一部を構成するディファレンシャルケース(通称デフケース)に係る。 The present invention relates to a differential device incorporated in a drive system of a vehicle such as an automobile, and more particularly to a differential case (commonly referred to as a differential case) constituting a part of the differential device.
自動車等の車輌の駆動系に組み込まれる差動装置は、一対の対向するサイドギヤとその間に噛み合う少なくとも一対のピニオンとをそれぞれの中心軸線の周りに回転可能に支持し、前記一対のサイドギヤの中心軸線に一致する中心軸線の周りに回転可能に支持され、前記一対のサイドギヤをその間に差動回転を許容しつつそれらの中心軸線の周りに回転させるディファレンシャルケースを含んでおり、ディファレンシャルケースがその中心軸線の周りに回転駆動されることにより、前記一対のサイドギヤによって車輌の左右一対の駆動輪を駆動するようになっている。この場合、一対の駆動輪が互いに同一の角速度にて駆動される限り、サイドギヤとピニオンとは一体となってサイドギヤの中心軸線の周りに回転し、サイドギヤとピニオンの間に相対回転は生じないが、一対のサイドギヤ間に角速度の差が生じ、両者間に差動が生ずると、サイドギヤとピニオンの間に噛合い回転が生ずるので、かかるサイドギヤとピニオンの間の噛合い部を潤滑する潤滑油をディファレンシャルケースの内部に保持しておくことを要する。 A differential device incorporated in a drive system of a vehicle such as an automobile supports a pair of opposed side gears and at least a pair of pinions engaged therebetween so as to be rotatable around respective central axes, and the central axes of the pair of side gears And a differential case for rotating the pair of side gears around the central axis while allowing differential rotation between the pair of side gears. The pair of side gears drive a pair of left and right drive wheels. In this case, as long as the pair of drive wheels are driven at the same angular velocity, the side gear and the pinion rotate together around the central axis of the side gear, and no relative rotation occurs between the side gear and the pinion. When a difference in angular velocity occurs between the pair of side gears and a difference occurs between the two side gears, meshing rotation occurs between the side gears and the pinion. Therefore, lubricating oil that lubricates the meshing part between the side gears and the pinion is used. It must be kept inside the differential case.
ディファレンシャルケースの外部を流れる潤滑油をディファレンシャルケース内へ導入する開口の入口部に潤滑油の流れを反射させて開口へ入り易くする潤滑油反射部を設けることが,下記の特許文献1に記載されている。また下記の特許文献2には、ディファレンシャルケースの回転中にサイドギヤとピニオンの噛合い部に潤滑油を保持する油溜として作用する凹部をディファレンシャルケースの内部に設けることが記載されている。また下記の特許文献3には、ディファレンシャルケースの外周壁に設けられた複数個の潤滑油導入口内にディファレンシャルケースの回転方向に対し後方が漸次浅くなるよう傾斜した切欠溝を形成し、そこにディファレンシャルケースの回転による遠心力により潤滑油を掻き入れる方向に開くガイド弁を設けることが記載されている。
ディファレンシャルケースの側壁部には、サイドギヤおよびピニオンをディファレンシャルケース内に装入するための開口が設けられているので、ディファレンシャルハウジングの上部よりディファレンシャルケース上へ潤滑油が適当に滴下されれば、ディファレンシャルケースの回転に連れてかかる開口が上向きとなったとき、潤滑油は上記開口を経てディファレンシャルケース内へ流入し、ディファレンシャルケース内に組み込まれたサイドギヤとピニオンの噛合い部を潤滑することができる。しかし、ディファレンシャルケースは回転するので、上記の開口が上向きとなる時間帯と同様に上記の開口が下向きとなる時間帯もあり、上記開口が下向きとなる間、上記開口を通るディファレンシャルケース内からの潤滑油の流出が生ずる。またディファレンシャルケースが回転すれば、遠心力により上記開口を通るディファレンシャルケース内からの潤滑油の流出も生ずる。従って、従来、かかる潤滑構造によりディファレンシャルケース内に保持される潤滑油の量は限られていた。 The side wall of the differential case is provided with an opening for inserting the side gear and pinion into the differential case, so that if the lubricating oil is properly dropped onto the differential case from the top of the differential housing, the differential case When the opening is turned upward with the rotation of the oil, the lubricating oil flows into the differential case through the opening, and the meshing portion of the side gear and the pinion incorporated in the differential case can be lubricated. However, since the differential case rotates, there is a time zone in which the opening is downward as well as a time zone in which the opening is upward, and from the inside of the differential case passing through the opening while the opening is downward. Lubricant spill occurs. Further, when the differential case rotates, the lubricating oil also flows out from the differential case passing through the opening due to centrifugal force. Therefore, conventionally, the amount of lubricating oil retained in the differential case by such a lubricating structure has been limited.
本発明は、ディファレンシャルケース内への潤滑油の供給が、サイドギヤおよびピニオンをディファレンシャルケース内に装入するためにディファレンシャルケースの側壁部に設けられた開口を経て重力により行われるという上記の如き潤滑油供給構造を前提として、ディファレンシャルケース内に保持される潤滑油の量を増大させることを課題としている。 According to the present invention, the lubricating oil is supplied into the differential case by gravity through an opening provided in a side wall portion of the differential case in order to insert the side gear and the pinion into the differential case. On the premise of the supply structure, an object is to increase the amount of lubricating oil retained in the differential case.
上記の課題を解決するものとして、本発明は、一対の対向するサイドギヤとその間に噛み合う少なくとも一対のピニオンとをそれぞれの中心軸線の周りに回転可能に支持し、前記一対のサイドギヤの中心軸線に一致する中心軸線の周りに回転可能に支持され、前記一対のサイドギヤをその間に差動回転を許容しつつそれらの中心軸線の周りに回転させるディファレンシャルケースにして、前記サイドギヤおよび前記ピニオンを装入するための開口の縁に内向きの潤滑油保持リップを有していることを特徴とするディファレンシャルケースを提案するものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention supports a pair of opposing side gears and at least a pair of pinions meshing therebetween so as to be rotatable around their respective central axes, and matches the central axes of the pair of side gears. A differential case that is rotatably supported around a central axis, and that rotates the pair of side gears around the central axis while allowing differential rotation between the pair of side gears, and for inserting the side gear and the pinion The differential case is characterized by having an inward lubricating oil retaining lip at the edge of the opening.
前記潤滑油保持リップはディファレンシャルケースと一体に形成された固定リップであってよいが、前記潤滑油保持リップはディファレンシャルケースの回転に伴い作用する遠心力により前記開口を狭める方向に偏向するようになっていてもよい。この場合、前記潤滑油保持リップの前記開口を狭める方向の偏向はディファレンシャルケースの回転速度の増大に応じて増大するようになっていてよく、ディファレンシャルケースの回転速度の増大に応じて増大する前記潤滑油保持リップの前記開口を狭める方向の偏向はディファレンシャルケースの回転に伴い前記潤滑油保持リップに作用する遠心力とそれに抗するばね力の釣合により定まるようになっていてよい。 The lubricating oil holding lip may be a fixed lip formed integrally with the differential case, but the lubricating oil holding lip is deflected in the direction of narrowing the opening by a centrifugal force acting with the rotation of the differential case. It may be. In this case, the deflection in the direction of narrowing the opening of the lubricating oil retaining lip may be increased with an increase in the rotational speed of the differential case, and the lubrication increasing with an increase in the rotational speed of the differential case. The deflection in the direction of narrowing the opening of the oil retaining lip may be determined by the balance between the centrifugal force acting on the lubricating oil retaining lip and the spring force against it as the differential case rotates.
或いはまた、前記潤滑油保持リップはディファレンシャルケースの温度の上昇により前記開口を狭める方向に偏向するようになっていてよい。この場合、ディファレンシャルケースの温度の上昇による前記潤滑油保持リップの前記開口を狭める方向の偏向はディファレンシャルケースの温度に感応するバイメタルにより行なわれるようになっていてよい。 Alternatively, the lubricating oil retaining lip may be deflected in the direction of narrowing the opening due to an increase in the temperature of the differential case. In this case, the deflection in the direction of narrowing the opening of the lubricating oil retaining lip due to an increase in the temperature of the differential case may be performed by a bimetal that is sensitive to the temperature of the differential case.
上記の如く、一対の対向するサイドギヤとその間に噛み合う少なくとも一対のピニオンとをそれぞれの中心軸線の周りに回転可能に支持し、前記一対のサイドギヤの中心軸線に一致する中心軸線の周りに回転可能に支持され、前記一対のサイドギヤをその間に差動回転を許容しつつそれらの中心軸線の周りに回転させるディファレンシャルケースに於いて、前記サイドギヤおよび前記ピニオンを装入するための開口の縁に内向きの潤滑油保持リップが設けられていれば、ディファレンシャルケースの回転に連れて前記開口が上向きとなったとき、ディファレンシャルケース上に上から滴り落ちる潤滑油が前記開口を経てディファレンシャルケース内へ流入することを妨げることなく、前記開口が下向きとなったとき潤滑油が前記開口を経てディファレンシャルケース内から流出することをよりよく阻止し、かかる潤滑油保持リップがない場合に比してディファレンシャルケース内に保持される潤滑油の量を増大させることができる。 As described above, a pair of opposed side gears and at least a pair of pinions engaged therebetween are supported rotatably about their respective central axes, and can be rotated about a central axis that coincides with the central axes of the pair of side gears. In a differential case that is supported and rotates the pair of side gears around their central axis while allowing differential rotation therebetween, the edges of the openings for inserting the side gears and the pinions are inward If the lubricating oil retaining lip is provided, when the opening is directed upward as the differential case rotates, the lubricating oil dripping from above onto the differential case flows into the differential case through the opening. Without obstructing, when the opening is facing downward, lubricating oil passes through the opening and Fan Ren better prevented from flowing out from within the interstitial case, it is possible to increase the amount of lubricating oil held in the differential case than in the absence of such lubricant retaining lip.
上記の如き潤滑油保持リップは、前記開口から潤滑油がディファレンシャルケース内へ流入することに対しては妨害とはならず、また前記開口を経てのディファレンシャルケース内への潤滑油の流入を促す効果もないので、かかる潤滑油保持リップの有無はディファレンシャルケースの回転速度に対応する前記開口を経てのディファレンシャルケース内への潤滑油流入量には影響しない。一方、前記開口を経てのディファレンシャルケース内からの潤滑油の流出にはディファレンシャルケースの回転に伴ってディファレンシャルケース内の潤滑油に作用する遠心力が影響し、ディファレンシャルケース内からの潤滑油の流出はディファレンシャルケースの回転速度の増大に連れて促進されようとするが、ディファレンシャルケース内に保持されるべき潤滑油の量としては、ディファレンシャルケースの回転速度が増大する程サイドギヤとピニオンの噛合い部がよりよく潤滑されるよう、ディファレンシャルケース内に保持される潤滑油の量はディファレンシャルケースの回転速度の増大に応じて増大されるのが好ましいと考えられる。 The lubricating oil retaining lip as described above does not interfere with the flow of the lubricating oil into the differential case from the opening, and the effect of promoting the inflow of the lubricating oil into the differential case through the opening. Therefore, the presence or absence of the lubricating oil retaining lip does not affect the amount of lubricating oil flowing into the differential case through the opening corresponding to the rotational speed of the differential case. On the other hand, the outflow of the lubricating oil from the differential case through the opening is affected by the centrifugal force acting on the lubricating oil in the differential case as the differential case rotates, and the outflow of the lubricating oil from the differential case is The amount of lubricating oil to be retained in the differential case increases as the rotational speed of the differential case increases. However, as the rotational speed of the differential case increases, the meshing portion between the side gear and the pinion increases. In order to be well lubricated, it is considered preferable that the amount of lubricating oil retained in the differential case is increased as the rotational speed of the differential case increases.
そこで、前記潤滑油保持リップがディファレンシャルケースの回転に伴い作用する遠心力により前記開口を狭める方向に偏向するようになっていれば、ディファレンシャルケースの回転速度の増大に連れて前記開口を経てのディファレンシャルケース内からの潤滑油の流出をよりよく抑制し、それだけディファレンシャルケース内に保持される潤滑油の量を多くすることができる。前記開口の縁に内向きに設けられている潤滑油保持リップが該開口を狭める方向に偏向されれば、潤滑油が該開口を経てディファレンシャルケース内から流出しようとすることに対し潤滑油を保持するより大きな潤滑油保持空間が形成されるので、ディファレンシャルケース内からの潤滑油の流出はよりよく抑制される。前記開口を経てのディファレンシャルケース内への潤滑油の流入に関しては、該開口の入り口を通過した潤滑油は、その後該開口を狭める方向に偏向された潤滑油保持リップに衝突しても、潤滑油保持リップに沿って流れてディファレンシャルケース内へ流入するので、潤滑油保持リップが前記開口を狭める方向に偏向されることは、ディファレンシャルケース内への潤滑油の流入を妨げず、ディファレンシャルケース内からの潤滑油の流出のみを抑制する効果を生ずる。 Therefore, if the lubricating oil retaining lip is deflected in the direction of narrowing the opening by the centrifugal force acting with the rotation of the differential case, the differential through the opening as the rotational speed of the differential case increases. The outflow of the lubricating oil from the inside of the case can be further suppressed, and the amount of the lubricating oil retained in the differential case can be increased accordingly. If the lubricating oil retaining lip provided inwardly on the edge of the opening is deflected in the direction of narrowing the opening, the lubricating oil is retained against the fact that the lubricating oil tends to flow out of the differential case through the opening. Since a larger lubricating oil holding space is formed, the outflow of lubricating oil from the differential case is better suppressed. Regarding the inflow of the lubricating oil into the differential case through the opening, even if the lubricating oil that has passed through the opening entrance collides with the lubricating oil holding lip deflected in the direction of narrowing the opening, the lubricating oil Since it flows along the holding lip and flows into the differential case, the fact that the lubricating oil holding lip is deflected in the direction of narrowing the opening does not hinder the inflow of the lubricating oil into the differential case, and from the inside of the differential case. The effect of suppressing only the outflow of lubricating oil is produced.
またサイトギヤとピニオンの噛合い部への潤滑油の供給量はこれらの部分の温度が上昇するに連れてより大きくされるのが好ましい。この点に於いて、前記潤滑油保持リップがディファレンシャルケースの温度の上昇により前記開口を狭める方向に偏向するようになっていれば、ディファレンシャルケースの温度の上昇に応じて潤滑油保持リップが前記開口を狭める方向に偏向されることにより、上記の通りディファレンシャルケース内の潤滑油保持量を高めることができるので、ディファレンシャルケースの温度の上昇に応じてディファレンシャルケース内の潤滑油保持量を高め、サイトギヤとピニオンの噛合い部への潤滑油の供給量高めることができる。 Further, it is preferable that the amount of the lubricating oil supplied to the meshing portion of the sight gear and the pinion is increased as the temperature of these portions increases. In this regard, if the lubricating oil retaining lip is deflected in a direction that narrows the opening due to an increase in the temperature of the differential case, the lubricating oil retaining lip is opened according to the increase in the temperature of the differential case. Since the amount of lubricant retained in the differential case can be increased as described above, the amount of lubricant retained in the differential case increases as the temperature of the differential case increases. The amount of lubricating oil supplied to the meshing part of the pinion can be increased.
図1は、本発明によるディファレンシャルケースの一つの実施の形態を組み込んだ差動装置の一例を示す幾分解図的縦断面図である。図1に於いて、10がディファレンシャルケースであり、一対の対向するサイドギヤ12L,12Rとその間に噛み合う少なくとも一対のピニオン14,16とをそれぞれの中心軸線の周りに回転可能に支持しており、それ自身は一対のサイドギヤの中心軸線に一致する中心軸線Cdの周りに回転可能にディファレンシャルハウジング18により支持され、図にてその一部のみが示されているフランジ部10fの部分にて、そこにボルト20により取り付けられ図にはその一部のみが示されている入力歯車22が図には示されていない駆動歯車により駆動されることにより中心軸線Cdの周りに回転駆動されるようになっている。
FIG. 1 is an exploded view in longitudinal section showing an example of a differential gear incorporating one embodiment of a differential case according to the present invention. In FIG. 1,
より詳細には、一対のサイドギヤ12L,12Rは、左右の車軸24L,24Rの内端部により支持されており、これを支持するディファレンシャルケース10は、その両端部にて軸受26L,26Rによりディファレンシャルハウジング18から支持されている。尚、サイドギヤ12L.12Rは、装置の組み立ての都合上、左右の車軸24L,24Rとは別体の部材として構成されているが、機能的には、左右の車軸24L,24Rはそれぞれサイドギヤ12L,12Rの軸部である。ピニオン14,16は両端部をディファレンシャルケース10により支持されたピニオン軸28によりその周りに回転可能に支持されている。30はディファレンシャルケース10に対するピニオン軸28の軸線方向位置を固定するピンである。
More specifically, the pair of
ディファレンシャルケース10には、一対のサイドギヤ12L,12Rを回転可能に支持する一対の円筒状ボア32L,32Rが設けられている。これら一対の円筒状ボアの内端は一対のサイドギヤ12L,12Rを収容する室空間に開口し、それらの外端はディファレンシャルハウジング18内に軸受26L,26Rとオイルシール34L,34Rとにより限られた室空間内に開口している。図1に於いては、ディファレンシャルハウジング18は軸受26L,26Rを介してディファレンシャルケース10の両端を支持する部分のみにて示されているが、ディファレンシャルハウジング18はディファレンシャルケース10を包囲するハウジングとして構成されている。
The
図2は、図1に示す差動装置に用いられているディファレンシャルケース10を取り出して示す縦断面図であり、図3は図2の断面3−3によるディファレンシャルケース10の横断面図である。これらの図に表れている如く、ディファレンシャルケース10にはその側壁部にサイドギヤ12L,12Rおよび前記ピニオン14,16を装入するための開口36p,36qが設けられている。従来、かかる開口の縁はその全周にわたって単に壁の一部が切り取られた端縁となっていたが、本発明によれば、開口の縁に図示の如き内向きの潤滑油保持リップ38p、38qが設けられている。図2および3に示す実施の形態に於いては、潤滑油保持リップ38p、38qはディファレンシャルケース10と一体に形成された固定リップである。潤滑油保持リップ38p、38qは、図2に示す如くディファレンシャルケースを水平に置いたとき、開口36p,36qの上縁および下縁に沿って設けられればよい。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the
ディファレンシャルハウジング18の上部より図には示されていない適当な潤滑油供給手段によりディファレンシャルケース10上へ潤滑油が滴下されれば、ディファレンシャルケースの回転に連れて開口36pや36qが上向きとなったとき、これらの開口を経て潤滑油がディファレンシャルケース内へ流入し、ディファレンシャルケース内に蓄えられてサイドギヤ12L,12Rとピニオン14,16の噛合い部を潤滑する。しかし、ディファレンシャルケースは回転するので、開口36p、36qが上向きとなる時間帯と同様にこれらの開口が下向きとなる時間帯もあり、開口36p、36qが下向きとなる間、それを通るディファレンシャルケース内からの潤滑油の流出が生ずると共に、ディファレンシャルケースが回転すれば、遠心力により開口36p、36qを通るディファレンシャルケース内からの潤滑油の流出も生ずる。このとき、潤滑油保持リップ38p、38qが設けられていれば、潤滑油がこれらの潤滑油保持リップによりその内側に保持されることにより、重力や遠心力によるディファレンシャルケース内からの潤滑油の流出を阻止する効果が得られ、かかる潤滑油保持リップが設けられていない場合に比して、ディファレンシャルケース内に保持される潤滑油の量は増大する。
When the lubricating oil is dripped onto the
潤滑油保持リップ38p、38qの断面形状は、図4に図(A)および(B)として例示した如くディファレンシャルケース内に潤滑油をより多く保持することができる形状とされてもよい。
The cross-sectional shape of the lubricating
図5は、上記の如き作用をなす潤滑油保持リップがディファレンシャルケースの回転に伴い作用する遠心力により開口36p、36qを狭める方向に偏向するようになっている実施の形態の示す図3と同様のディファレンシャルケースの横断面図である。この場合、潤滑油保持リップ40p、40qは枢軸42によりディファレンシャルケース本体に対し図にて矢印により示す方向に回動可能に装着されており、それらの先端間に張り渡された引張りコイルばね44により、図5に示す如く両者が互いに向かい合う方向に整合する最大開位置へ向けて弾力的に付勢されている。この状態はディファレンシャルケースが回転していないか、または回転しているとしても非常に低い速度にて回転している状態である。
FIG. 5 is similar to FIG. 3 of the embodiment in which the lubricating oil retaining lip having the above-described action is deflected in the direction of narrowing the
図5に示す状態から出発してディファレンシャルケースの回転速度が増大し、潤滑油保持リップ40p、40qに作用する遠心力が増大すると、これらの潤滑油保持リップは引張りコイルばね44のばね力に抗して図6に示す如く開口36p、36qを狭める方向に偏向する。この偏向の度合はディファレンシャルケースの回転速度の増大に応じて増大し、それに伴って潤滑油保持リップの見かけの形状はディファレンシャルケース内に潤滑油をより多く保持することができる形状となる。
Starting from the state shown in FIG. 5, when the rotational speed of the differential case increases and the centrifugal force acting on the lubricating
図7は、上記の如き作用をなす潤滑油保持リップがディファレンシャルケースの温度の上昇により開口36p、36qを狭める方向に偏向するようになっている実施の形態の示す図3と同様のディファレンシャルケースの横断面図である。この場合、潤滑油保持リップ46p、46qは、ディファレンシャルケースの温度に感応して変形するバイメタルにより形成されており、ディファレンシャルケースの温度がある所定の低い状態にある図7に示す形状から出発して、ディファレンシャルケースの温度が上昇するとその温度上昇に応じて図8に示す如く開口36p、36qを狭める方向により大きく偏向するようになっている。
FIG. 7 shows a differential case similar to FIG. 3 of the embodiment in which the lubricating oil retaining lip having the above-described action is deflected in the direction of narrowing the
以上に於いては本発明をいくつかの実施の形態について詳細に説明したが、これらの実施の形態について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。 While the present invention has been described in detail with respect to several embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications can be made to these embodiments within the scope of the present invention. .
10…ディファレンシャルケース、10f…ディファレンシャルケースのフランジ部、12L,12R…サイドギヤ、14,16…ピニオン、18…ディファレンシャルハウジング、20…ボルト、22…入力歯車、24L,24R…車軸、26L,26R…軸受、28…ピニオン軸、30…ピン、32L,32R…円筒状ボア、34L,34R…オイルシール、36p、36q…開口、38p、38q,40p,40q…潤滑油保持リップ、42…枢軸、44…引張りコイルばね、46pp,46q…潤滑油保持リップ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
The deflection of the direction which narrows the said opening of the said lubricating oil holding | maintenance lip by the raise of the temperature of a differential case is performed by the bimetal which is sensitive to the temperature of a differential case. Differential case.
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