JP2012197865A

JP2012197865A - ディファレンシャル装置の潤滑構造

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Publication number: JP2012197865A
Application number: JP2011062347A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Kenki; 雄一健木
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2011-03-22
Filing date: 2011-03-22
Publication date: 2012-10-18

Abstract

【課題】円すいころ軸受の焼き付きを無くしたディファレンシャル装置の潤滑構造を提供する。
【解決手段】ディファレンシャルケース１１の下部の第１の油溜まり１２の貯留された潤滑油をリングギヤ５０によって掻き揚げ、この掻き揚げられた潤滑油をディファレンシャルケース１１に形成された給油通路１３、軸受ケース６０に形成された導入口６８、油導入空間６３を経て一対の円すいころ軸受２０、３０へ供給するようにしたディファレンシャル装置の潤滑構造であって、ピニオン４１側の円すいころ軸受３０および導入口６８間の油導入空間６３内に配置された突起部５３を、ピニオン軸４０の外周に円周方向に複数設け、ピニオン軸４０と共に回転する突起部５３により、導入口６８からピニオン４１側の円すいころ軸受３０へ流れる潤滑油の流れを阻害した。
【選択図】図１

Description

本発明は、リングギヤで掻き揚げられた潤滑油を、一対の円すいころ軸受へ供給するようにしたディファレンシャル装置の潤滑構造に関する。

図４に示すように、自動車のディファレンシャル装置１００は、ディファレンシャルケース１０１の下部に設けられた油溜まり１０２の潤滑油を、リングギヤ１１０で掻き揚げ、掻き揚げられた潤滑油をディファレンシャルケース１０１の給油通路１０３へ導き、さらに、軸受ケース１２０の導入口１２１、油導入空間１２２を経て一対の円すいころ軸受１３０、１３１に導いている。

前記ディファレンシャル装置１００は、ピニオン軸１４０の入力側の一端１４１が、出力側の一端１４２よりも持ち上がるような形で、車両に取り付けられる。この結果、重力作用により、出力側の円すいころ軸受１３１へ潤滑油が供給されやすくなり、入力側の円すいころ軸受１３０に供給される潤滑油が不足して焼き付きが発生しやすい。

特開２００６−９９３０号公報

この問題を解決すべく、供給通路１０３の潤滑油を入力側の円すいころ軸受１３０へ導く舌片１０５を軸受ケース１２３に設けた。近年、自動車の燃費改善の取り組みを受けて、油溜まり１０２の潤滑油を減らし、リングギヤ１１０で掻き揚げられる潤滑油を減らす動きが進んでおり、この影響で、前記舌片１２３を設けても入力側の円すいころ軸受１３０が焼き付きやすい。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的は、円すいころ軸受の焼き付きを無くしたディファレンシャル装置の潤滑構造を提供する。

請求項１に記載の発明は、一端にピニオンを有するピニオン軸と、このピニオン軸を回転可能に軸承する一対の円すいころ軸受と、前記ピニオンに噛合し前記ピニオン軸と交差する軸線回りに回転するリングギヤと、前記一対の円すいころ軸受を保持する軸受ケースと、この軸受ケースを有するとともに前記リングギヤを回転可能に支持するディファレンシャルケースとを有するディファレンシャル装置において、前記リングギヤの一部が浸漬する程度の潤滑油を貯留する第１の油溜まりを前記ディファレンシャルケースに設け、前記軸受ケースに前記一対の円すいころ軸受間でかつ前記ピニオン軸の外周側で環状の油導入空間を設け、前記リングギヤによって掻き揚げられた潤滑油を前記油導入空間へ導く給油通路を前記ディファレンシャルケースに設け、前記給油通路および前記油導入空間を繋ぐ導入口を前記軸受ケースに設け、前記第１の油溜まりの潤滑油を前記リングギヤによって掻き揚げ、この掻き揚げられた潤滑油を前記給油通路、前記導入口、前記油導入空間を経て前記一対の円すいころ軸受へ供給するようにしたディファレンシャル装置の潤滑構造であって、前記ピニオン側の円すいころ軸受および前記導入口間の前記油導入空間内に配置された突起部を、前記ピニオン軸の外周に円周方向に複数設けたものである。

この構成によれば、ピニオン軸とともに回転する突起部により、導入口からピニオン側の円すいころ軸受へ導かれる潤滑油が掻き飛ばされ、ピニオンと反対側の円すいころ軸受へ導かれる潤滑油が増え、ピニオンと反対側の円すいころ軸受の焼き付きが抑えられる。

請求項２に記載の発明は、前記油導入空間の下部に潤滑油を貯留する第２の油溜まりを設け、前記突起部に前記第２の油たまりの潤滑油を毛細管現象により吸い上げる油保持用溝を形成したものである。

この構成によれば、突起部の油保持用溝に保持された潤滑油が、ピニオン軸の回転停止中に少しずつ流出し、一対の円すいころ軸受へ供給される。この結果、停止時から所定回転数に達するまでの立上げ時の円すいころ軸受の焼き付きが抑えられる。

請求項３に記載の発明は、前記油導入空間の下部に潤滑油を貯留する第２の油溜まりを設け、前記突起部に前記第２の油溜まりの潤滑油を汲み上げるポケット穴を形成したものである。

この構成によれば、リングギヤの低速回転時に、リングギヤによって掻き揚げられる潤滑油が減り、それを補うような形で、第２の油溜まりの潤滑油を汲み上げてピニオン軸と反対側の円すいころ軸受へ供給するので、焼き付きが抑えられる。

本発明によれば、ピニオン軸とともに回転する突起部により、導入口からピニオン側の円すいころ軸受へ導かれる潤滑油が掻き飛ばされ、ピニオンと反対側の円すいころ軸受へ導かれる潤滑油が増え、ピニオンと反対側の円すいころ軸受の焼き付きが抑えられる。

本発明の実施形態におけるディファレンシャル装置の縦断面図本発明の実施形態における図１のＡ−Ａ線拡大断面図本発明の他の実施形態におけるディファレンシャル装置の縦断面図従来のディファレンシャル装置の縦断面図

本発明の一例である実施形態を、図１乃至図２にもとづいて説明する。図１は、自動車のディファレンシャル装置の縦断面図、図２は、図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。

図１において、自動車のディファレンシャル装置１０は、ディファレンシャルケース１１と、このディファレンシャルケース１１に回転可能に軸支されたリングギヤ５０と、ディファレンシャルケース１１に一体的に設けられた略円筒状の軸受ケース６０と、この軸受ケース６０に保持された一対の円すいころ軸受２０、３０と、一対の円すいころ軸受２０、３０に回転可能に軸支されたピニオン軸４０とを有している。前記リングギヤ５０の回転軸線とピニオン軸４０の回転軸線は、互いに立体的に交差している。

前記軸受ケース６０にはピニオン軸４０の軸線方向に貫通した貫通穴６１が形成され、この貫通穴６１は、リングギヤ５０側から順に、第２の保持穴６２、油導入空間６３、第１の保持穴６４、シール穴６５を有する。第２の保持穴６２および油導入空間６３間には第２の段部６６を有し、第１の保持穴６４および油導入空間６３間には第１の段部６７を有する。

第１の円すいころ軸受２０は、第１の段部６７に当接する位置まで第１の保持穴６４に嵌合保持され、第１の円すいころ軸受２０は、外輪２１、内輪２２、円すいころ２３を有する。第２の円すいころ軸受３０は、第２の段部６６に当接する位置まで第２の保持穴６２に嵌合保持され、第２の円すいころ軸受３０は、外輪３１、内輪３２、円すいころ３３を有する。第１の円すいころ軸受２０は、内輪２２の小径側が油導入空間６３側となるように配置され、第２の円すいころ軸受３０は、内輪３２の小径側が油導入空間６３側となるように配置されている。

ピニオン軸４０のリングギヤ５０側の一端には、リングギヤ５０と噛合うピニオン４１が形成され、ピニオン軸４０の他端には、フランジ継手４２がナット４３を介して固定されている。ピニオン軸４０の外周には、内輪２２および内輪３２間で間座５１が嵌装されている。内輪３２のリングギヤ５０側の端面にはピニオン軸４０の段部４４が当接し、内輪２２、３２の油導入空間６３側の端面には間座５１が当接し、内輪２２のリングギヤ５０と反対側の端面には、フランジ継手４２が当接し、前記ナット４３の締め付け加減で、一対の円すいころ軸受２０、３０にかかる予圧が調整できるようになっている。前記シール穴６５には、オイルシール５２が嵌合固定され、オイルシール５２のリップがフランジ継手４２の外周を摺接するようになっている。

前記ディファレンシャルケース１１の内部空間の下部には、潤滑油を貯留する第１の油溜まり１２が設けられ、ディファレンシャルケース１１には、リングギヤ５０で掻き揚げられた潤滑油を、油導入空間６３へ導く給油通路１３が形成されている。前記軸受ケース６０には、給油通路１３および油導入空間６３間を繋ぐ導入口６８が形成され、油導入空間６３の下部には、潤滑油を貯留する第２の油溜まり６９が設けられている。

図１および図２に示すように、前記間座５１の外周には、外径方向に突出した突起部５３が一体形成され、この突起部５３は円周方向に等間隔に複数設けられている。突起部５３は、ピニオン４１側の第２の円すいころ軸受３０および導入口６８間に位置し、導入口６８から第２の円すいころ軸受３０へ導かれる潤滑油の流れを阻害する役目を有する。突起部５３は、球形状を有し、突起部５３には毛細管現象を利用して潤滑油を吸い上げて保持する油保持用溝５４が複数形成されている。油保持用溝５４は、ピニオン軸４０の軸線回りに円弧状に形成され、フランジ継手４２からピニオン４１に向けて外径側から内径側へ斜めに形成されている。突起部５３の一部が第２の油溜まり６９の潤滑油に浸かるようになっており、このときに油保持用溝５４は、第２の油溜まり６９の潤滑油を毛細管現象を利用して吸い上げるようになっている。

前記間座５１および前記突起部５３は、樹脂からなり、射出成形機によって一体成形される。他の実施形態として、間座５１を鉄、突起部５３を樹脂で製作し、これらを接着剤等で一体化しても良い。

次に上述した構成にもとづいて、動作を説明する。

ピニオン軸４０が回転すると、これに噛合するリングギヤ５０が図１の矢印Ｂ方向に回転する。リングギヤ５０の一部が第１の油溜まり１２の潤滑油に浸かっており、リングギヤ５０の回転によってこの潤滑油が掻き揚げられ、矢印Ｃに示すような形で給油通路１３に導かれる。さらに、矢印Ｄに示すような形で導入口６８を経由して油導入空間６３に導かれ、一対の円すいころ軸受２０、３０に潤滑油が供給される。第２の円すいころ軸受３０に導かれた潤滑油は、第１の油溜まり１２へ戻される。第１の円すいころ軸受２０に導かれた潤滑油は、シール穴６５へ導かれ、さらに、第１の円すいころ軸受２０、第２の油溜まり６９、第２の円すいころ軸受３０を経由して第１の油溜まり１２へ戻される。

導入口６８から第２の円すいころ軸受３０へ流れる潤滑油は、ピニオン軸４０と共に図２の矢印Ｅ方向に回転する突起部５３によって阻害され、阻害された分だけ、第１の円すいころ軸受２０へ供給される潤滑油が増える。全体の潤滑油を少なくし、リングギヤ５０によって掻き揚げられる潤滑油が少なくなっても、第１の円すいころ軸受２０の焼き付きが抑えられる。

ピニオン軸４０、リングギヤ５０の回転が停止すると、油保持用溝５４に保持された潤滑油が重力作用によって、徐々に油保持用溝５４から流出する。ピニオン軸４０より上側にある油保持用溝５４から流出した潤滑油は、間座５１の外周を経て、ピニオン軸４０より下側にある一対の円すいころ軸受２０、３０に潤滑油が供給される。この結果、停止から所定回転数までの立上げ時に、一対の円すいころ軸受２０、３０の焼き付きを抑えることが出来る。

本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

上述した実施形態は、突起部５３に油保持用溝５４を形成した。他の実施形態として、図３に示すように、間座５１の外周に円筒形状の突起部７０を外径方向に突出させ、突起部７０の外径側の先端を、軸受ケース６０に干渉しないよう斜めにカットし、突起部７０の外径側の先端に、フランジ継手４２からピニオン４１に向けて内径側から外径側へ斜めに穿孔したポケット穴７１を設ける。ポケット穴７１は、第２の油溜まり６９の潤滑油を汲み上げ、突起部７０がピニオン４１よりも上側へ来ると、ポケット穴７１から潤滑油が流出し、間座５１の外周を経て、ピニオン軸４０より下側の第１の円すいころ軸受２０へ潤滑油が供給される。リングギヤの低速回転時に、リングギヤによって掻き揚げられる潤滑油が減り、それを補うような形で、第１の円すいころ軸受２０へ潤滑油が供給されるので、第１の円すいころ軸受２０の焼き付きが抑えられる。突起部７０以外は、図１と同一構成であるので、同じ番号を付与した。

上述した実施形態は、間座５１に突起部５３を一体形成した。他の実施形態として、ピニオン軸４０とピニオン４１を別部材で構成すれば、間座５１とピニオン軸４０を一体で構成することも可能となる。つまり、ピニオン軸４０に突起部５３、７０を形成することが可能となる。

１１：ディファレンシャルケース、１２：第１の油溜まり、１３：給油通路、２０：円すいころ軸受、３０：円すいころ軸受、５０：リングギヤ、４０：ピニオン軸、４１：ピニオン、５３：突起部、６０：軸受ケース、６３：油導入空間、６８：導入口、６９：第２の油溜まり

Claims

一端にピニオンを有するピニオン軸と、このピニオン軸を回転可能に軸承する一対の円すいころ軸受と、前記ピニオンに噛合し前記ピニオン軸と交差する軸線回りに回転するリングギヤと、前記一対の円すいころ軸受を保持する軸受ケースと、この軸受ケースを有するとともに前記リングギヤを回転可能に支持するディファレンシャルケースとを有するディファレンシャル装置において、前記リングギヤの一部が浸漬する程度の潤滑油を貯留する第１の油溜まりを前記ディファレンシャルケースに設け、前記軸受ケースに前記一対の円すいころ軸受間でかつ前記ピニオン軸の外周側で環状の油導入空間を設け、前記リングギヤによって掻き揚げられた潤滑油を前記油導入空間へ導く給油通路を前記ディファレンシャルケースに設け、前記給油通路および前記油導入空間を繋ぐ導入口を前記軸受ケースに設け、前記第１の油溜まりの潤滑油を前記リングギヤによって掻き揚げ、この掻き揚げられた潤滑油を前記給油通路、前記導入口、前記油導入空間を経て前記一対の円すいころ軸受へ供給するようにしたディファレンシャル装置の潤滑構造であって、
前記ピニオン側の円すいころ軸受および前記導入口間の前記油導入空間内に配置された突起部を、前記ピニオン軸の外周に円周方向に複数設け、前記ピニオン軸と共に回転する前記突起部により、前記導入口から前記ピニオン側の円すいころ軸受へ流れる潤滑油の流れを阻害したことを特徴とするディファレンシャル装置の潤滑構造。
前記油導入空間の下部に潤滑油を貯留する第２の油溜まりを設け、前記突起部に前記第２の油溜まりの潤滑油を毛細管現象により吸い上げる油保持用溝を形成したことを特徴とする請求項１に記載のディファレンシャル装置の潤滑構造。
前記油導入空間の下部に潤滑油を貯留する第２の油溜まりを設け、前記突起部に前記第２の油たまりの潤滑油を汲み上げるポケット穴を形成したことを特徴とする請求項１に記載のディファレンシャル装置の潤滑構造。