JP2009197886A - 回転軸のオイル導入構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 ボールベアリングで支持された回転軸の軸線に沿って形成されたオイル通路の内部に、簡単な構造で確実にオイルを導入する。
【解決手段】 ケーシング１５と該ケーシング１５にボールベアリング２９を介して支持された回転軸３３の軸端との間に、回転軸３３のオイル通路３３ａが開口するオイル溜まり４１を設け、ケーシング１５の内壁面に回転軸３３の軸線Ｌを中心として放射状に延びる複数のリブ１５ｃを形成し、リブ１５ｃの径方向内側を回転軸３３の回転方向に向かって湾曲させたので、回転軸３３の回転に伴ってボールベアリング２９が回転すると、オイル溜ま４１りの内部のオイルが引きずられて回転する。このとき、回転するオイルは複数のリブ１５ｃに案内されて径方向内側に集められ、そのオイルは圧力を加えられて回転軸３３のオイル通路３３ｃ内に強制的に供給されるので、リブ１５ｃを付加するだけの簡単な構造で効率的なオイル供給が可能になる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、駆動源からの動力を伝達する回転軸の軸端を転がり軸受けを介してケーシングに支持し、前記回転軸の軸線に沿って形成されたオイル通路の内部にオイルを導入する回転軸のオイル導入構造に関する。

エンジンの駆動力で後輪を駆動する第１出力軸と、第１出力軸に無端チェーンを介して接続されて前輪を駆動する第２出力軸とを備えた四輪駆動車両のトランスファーにおいて、そのトランスファーのリヤカバーの内面にリブおよび案内溝を形成して無端チェーンが掻き上げたオイルを上方の第１出力軸側から下方に第２出力軸側に案内するとともに、前記リヤカバーの内面に第２出力軸を回転自在に支持するベアリングの保持部の中心に向けて延びる凹溝と、この凹溝の下端部を覆う円弧状の突片とを設けることで、前記オイルを第２出力軸の軸端の開口部に導入するものが、下記特許文献１により公知である。
特開平７−２３９０１１号公報

ところで、上記従来のものは、オイルを第２出力軸の軸端の開口部に導入するために、トランスファーのリヤカバーの内面にリブ、案内溝、凹溝および突片を設けることが必要なため、リヤカバーの形状が複雑化して成形金型のコストが上昇するだけでなく、オイルを重力により供給する構造であり、しかもオイル溜まりに発生するベアリングによるオイルの回転方向の流れにより案内溝→凹溝→突片の経路でのオイルの流れが阻害されるために、充分な量のオイルを供給できなくなる可能性があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、転がり軸受けで支持された回転軸の軸線に沿って形成されたオイル通路の内部に、簡単な構造で確実にオイルを導入することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、駆動源からの動力を伝達する回転軸の軸端を転がり軸受けを介してケーシングに支持し、前記回転軸の軸線に沿って形成されたオイル通路の内部にオイルを導入する回転軸のオイル導入構造において、前記ケーシングと前記回転軸の軸端との間に前記オイル通路が開口するオイル溜まりが設けられ、前記ケーシングの前記開口に対向する壁面に前記回転軸の軸線を中心として放射状に延びる複数のリブが形成され、前記リブはその径方向内側が前記回転軸の回転方向に向かって湾曲することを特徴とする回転軸のオイル導入構造が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記回転軸は概ね水平方向に配置され、前記複数のリブの径方向外端は前記オイル溜まりの周壁に接続され、前記複数のリブのうちの一つは概ね鉛直方向に配置されることを特徴とする回転軸のオイル導入構造が提案される。

尚、実施の形態のエンジンは本発明の駆動源に対応し、実施の形態の第１ケーシング１５は本発明のケーシングに対応し、実施の形態のボールベアリング２９は本発明の転がり軸受けに対応し、実施の形態のトランスファードライブシャフト３３は本発明の回転軸に対応する。

請求項１の構成によれば、ケーシングと該ケーシングに転がり軸受けを介して支持された回転軸の軸端との間に、回転軸のオイル通路が開口するオイル溜まりを設け、オイル通路の開口に対向するケーシングの壁面に回転軸の軸線を中心として放射状に延びる複数のリブを形成し、リブの径方向内側を回転軸の回転方向に向かって湾曲させたので、回転軸の回転に伴って転がり軸受けが回転すると、オイル溜まりの内部のオイルが引きずられて回転する。このとき、回転するオイルは複数のリブに案内されて径方向内側に集められ、そのオイルは圧力を加えられて回転軸のオイル通路内に強制的に供給されるので、リブを付加するだけの簡単な構造で効率的なオイル供給が可能になる。

また請求項２の構成によれば、回転軸を概ね水平方向に配置し、複数のリブの径方向外端をオイル溜まりの外周壁に接続し、それらのリブのうちの一つを概ね鉛直方向に配置したので、オイルに含まれるエアは鉛直方向に配置したリブに沿って上方に浮き上がり、そのリブとオイル溜まりの外周壁との接続部に捕集されるため、回転軸のオイル通路内にエアが流入するのを防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。

図１〜図３は本発明の実施の形態を示すもので、図１は四輪駆動車両の平面図、図２は図１の２部拡大断面図、図３は図２の３−３線拡大断面図である。

図１に示すように、左右の前輪Ｗｆ，Ｗｆおよび左右の後輪Ｗｒ，Ｗｒを有する四輪駆動車両の車体前部に、一体化されたエンジンＥおよびトランスミッションＭが横置きに搭載される。トランスミッションＭの後部に設けられたフロントディファレンシャルギヤＤｆから左右に延びるフロントドライブシャフト１１，１１が左右の前輪Ｗｆ，Ｗｆに接続され、フロントディファレンシャルギヤＤｆと一体に形成されたトランスファーＴから後方に延びるプロペラシャフト１２の後端がリヤディファレンシャルギヤＤｒに接続され、リヤディファレンシャルギヤＤｒから左右に延びるリヤドライブシャフト１３，１３が左右の後輪Ｗｒ，Ｗｒに接続される。

従って、エンジンＥの駆動力はトランスミッションＭで減速された後、フロントディファレンシャルギヤＤｆを介して左右の前輪Ｗｆ，Ｗｆを駆動するとともに、フロントディファレンシャルギヤＤｆからトランスファーＴ、プロペラシャフト１２およびリヤディファレンシャルギヤＤｒを介して左右の後輪Ｗｒ，Ｗｒを駆動する。

次に、図２および図３に基づいてフロントディファレンシャルギヤＤｆおよびトランスファーＴの構造を説明する。

フロントディファレンシャルギヤＤｆは、ボルト１４…で結合された第１ケーシング１５および第２ケーシング１６の内部に収納されるとともに、トランスファーＴは、ボルト１７…で結合された第３ケーシング１８および第４ケーシング１９の内部に収納されており、第２ケーシング１６および第３ケーシング１８が一体に結合される。

第１ケーシング１５および第２ケーシング１６の内部に、フロントディファレンシャルギヤＤｆのディファレンシャルケース２０が左右一対のローラベアリング２１，２１を介して回転自在に支持されており、ディファレンシャルケース２０の外周にはトランスミッションＴからの駆動力が入力されるファイナルドリブンギヤ２２と、トランスファーＴの駆動力を入力するトランスファードライブギヤ２３とがボルト２４…で共締めされる。

第１ケーシング１５および第２ケーシング１６を貫通してディファレンシャルケース２０に相対回転自在に嵌合する左右の出力軸２５，２５の対向端部に、それぞれディファレンシャルサイドギヤ２６，２６がスプライン結合されており、ディファレンシャルケース２０に十文字状に固定した２本のピニオンシャフト２７，２７に回転自在に支持された４個のディファレンシャルピニオン２８…が前記ディファレンシャルサイドギヤ２６，２６に噛合する。

第１〜第４ケーシング１５，１６，１８，１９に２個のボールベアリング２９，３０および２個のローラベアリング３１，３２を介してトランスファードライブシャフト３３が回転自在に支持される。トランスファードライブシャフト３３の左半部に一体に形成したトランスファードリブンギヤ３４が前記トランスファードライブギヤ２３に噛合する。トランスファードライブシャフト３３の右半部にスプライン結合したトランスファーハイポイドドライブギヤ３５が、第３ケーシング１８および第４ケーシング１９に２個のローラベアリング３６，３７を介して回転自在に支持したトランスファードリブンシャフト３８のトランスファーハイポイドドリブンギヤ３９に噛合する。トランスファードリブンシャフト３８の後端に設けたコンパニオンフランジ４０がプロペラシャフト１２の前端に接続される。

従って、トランスミッションＭからフロントディファレンシャルギヤＤｆのファイナルドリブンギヤ２２に入力された駆動力の一部は左右のフロントドライブシャフト１１，１１に配分され、前記駆動力の残部はトランスファードライブギヤ２３、トランスファードリブンギヤ３４、トランスファードライブシャフト３３、トランスファーハイポイドドライブギヤ３５、トランスファーハイポイドドリブンギヤ３９およびトランスファードリブンシャフト３８を介してプロペラシャフト１２に伝達される。

トランスファードライブシャフト３３の左端を支持するボールベアリング２９は、アウターレース２９ａ、インナーレース２９ｂおよび複数のボール２９ｃ…で構成されており、アウターレース２９ａが第１ケーシング１５に形成した凹部１５ａに圧入され、インナーレース２９ｂがトランスファードライブシャフト３３の左端に圧入される。ボールベアリング２９と第１ケーシング１５の内面との間に円形のオイル溜まり４１が形成されており、前記凹部１５ａの外周に形成された例えば３個の切欠き１５ｂ…がアウターレース２９ａの径方向外側を経由して前記オイル溜まり４１に連通する。トランスファードライブシャフト３３の内部にその軸線Ｌに沿って形成されたオイル通路３３ａの左端の開口が前記オイル溜まり４１に連通する。オイル通路３３ａの右端は閉塞されており、その中間部に径方向に貫通するオイル孔３３ｂ，３３ｂが形成される。

オイル溜まり４１およびオイル通路３３ａの開口に対向する第１ケーシング１５の内壁面に、径方向に延びる３本のリブ１５ｃ…が突設される。リブ１５ｃ…の径方向外端はオイル溜まり４１の外周壁４１ａに連なっており、そこからトランスファードライブシャフト３３の回転方向（図３の時計方向）に湾曲しながらオイル通路３３ａの開口近傍まで延び、その径方向内端の湾曲方向内周面がオイル通路３３ａの開口の外周部に接している。しかもリブ１５ｃ…の径方向内端は、オイル通路３３ａの開口に対して軸線Ｌ方向に近接するように配置されている。

さて、トランスファードライブシャフト３３とトランスファーハイポイドドライブギヤ３５とのスプライン嵌合部の潤滑は、次のようにして行われる。即ち、第１、第２ケーシング１５，１６の内部空間とオイル溜まり４１とはボールベアリング２９の外周の切欠き１５ｂ…で相互に連通しており、その切欠き１５ｂ…を介して第１、第２ケーシング１５，１６の内部空間に貯留されたオイルがオイル溜まり４１の内部に流入する。前記切欠き１５ｂ…は、リブ１５ｃ…の径方向外端がオイル溜まり４１の外周壁４１ａに連なる位置に対し、後述するオイルの回転方向上流側に設けられているため、切欠き１５ｂ…からオイル溜まり４１に流入したオイルはリブ１５ｃ…の湾曲方向内周面に沿うようにスムーズに案内される。

トランスファードライブシャフト３３が図３の時計方向に回転すると、ボールベアリング２９のインナーレース２９ｂおよびボール２９ｃ…がトランスファードライブシャフト３３と同方向に回転するため、オイル溜まり４１の内部のオイルも該オイル溜まり４１の内周に沿うように引きずられて回転する。オイル溜まり４１の内部で回転するオイルは３枚のリブ１５ｃ…の湾曲方向内周面に案内されてオイル溜まり４１の中心に存在するトランスファードライブシャフト３３に向かって流れ、トランスファードライブシャフト３３のオイル通路３３ａに押し込まれる。即ち、オイルの回転方向の流速はオイル溜まり４１の外周部で最も大きいため、オイル溜まり４１の中心に位置する前記オイル通路３３ａの開口の近傍の流速の低下したオイルは、オイル溜まり４１の外周部からの流速の大きいオイルに押されてオイル通路３３ａに供給される。

そしてオイル通路３３ａからオイル孔３３ｂ，３３ｂを経て押し出されたオイルは、トランスファードライブシャフト３３とトランスファーハイポイドドライブギヤ３５とのスプライン嵌合部を通過して潤滑した後に、ボールベアリング３０を通過して第１、第２ケーシング１５，１６の内部空間に戻される。

オイル中に含まれるエアはオイルよりも軽いため、オイル溜まり４１の内部で上方に移動するが、３枚のリブ１５ｃ…のうちの１枚が略鉛直方向に配置されており、そのリブ１５ｃの上端とオイル溜まり４１の外周壁４１ａとの間に下向きに開放する空間が形成されるため、上方に移動したエアは前記空間をエア溜まり４２（図３参照）として補集され、トランスファードライブシャフト３３のオイル通路３３ａにエアが流入するのを効果的に防止することができる。

以上のように、トランスファードライブシャフト３３のオイル通路３３ａの開口に対向する第１ケーシング１５の内壁面にリブ１５ｃ…を設ける極めて簡単な構成により、トランスファードライブシャフト３３およびボールベアリング２９の回転力を利用してオイルをトランスファードライブシャフト３３のオイル通路３３ａに圧送することができるので、トランスファードライブシャフト３３およびトランスファーハイポイドドライブギヤ３５のスプライン嵌合部を確実に潤滑することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態ではトランスファーＴのトランスファードライブシャフト３３のオイル通路３３ａに対するオイル供給について説明したが、本発明はトランスファードライブシャフト３３以外の任意の回転軸に対して適用することができる。

また本発明の転がり軸受けは実施の形態ではボールベアリング２９であるが、ローラベアリングやニードルベアリングであっても良い。

またオイル溜まり４１のリブ１５ｃ…の数および切欠き１５ｂ…の数は各３個に限定されるものではなく、しかもリブ１５ｃ…の数と切欠き１５ｂ…の数とを必ずしも一致させる必要はない。

四輪駆動車両の平面図 図１の２部拡大断面図 図２の３−３線拡大断面図

符号の説明

Ｅ エンジン（駆動源）
Ｌ 軸線
１５ 第１ケーシング（ケーシング）
１５ｃ リブ
２９ ボールベアリング（転がり軸受け）
３３ トランスファードライブシャフト（回転軸）
３３ａ オイル通路
４１ オイル溜まり
４１ａ 外周壁

Claims (2)

1. 駆動源（Ｅ）からの動力を伝達する回転軸（３３）の軸端を転がり軸受け（２９）を介してケーシング（１５）に支持し、前記回転軸（３３）の軸線（Ｌ）に沿って形成されたオイル通路（３３ａ）の内部にオイルを導入する回転軸のオイル導入構造において、
   前記ケーシング（１５）と前記回転軸（３３）の軸端との間に前記オイル通路（３３ａ）の開口が連通するオイル溜まり（４１）が設けられ、前記ケーシング（１５）の前記開口に対向する壁面に前記回転軸（３３）の軸線（Ｌ）を中心として放射状に延びる複数のリブ（１５ｃ）が形成され、前記リブ（１５ｃ）はその径方向内側が前記回転軸（３３）の回転方向に向かって湾曲することを特徴とする回転軸のオイル導入構造。
2. 前記回転軸（３３）は概ね水平方向に配置され、前記複数のリブ（１５ｃ）の径方向外端は前記オイル溜まり（４１）の外周壁（４１ａ）に接続され、前記複数のリブ（１５ｃ）のうちの一つは概ね鉛直方向に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の回転軸のオイル導入構造。

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