JP2014190526A - ディファレンシャル装置の潤滑構造 - Google Patents

Abstract

【課題】潤滑油がピニオンシャフトに貫通孔を介して回転可能に取り付けられるピニオンギヤの貫通孔を通過可能に構成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】デフケース１０ａの内部に固定されるピニオンシャフト２２とピニオンギヤ２４とサイドギヤ２６を有するディファレンシャル装置１０において、アクスルシャフト３０とデフケースとの間に形成される第１通路３２と、それに接続されると共に、サイドギヤ２６の中心軸線２６ｂに沿ってサイドギヤ２６を他端から一端に向けて貫通してピニオンシャフトに対面する部位２６ａに至る第２通路３４と、それに接続され、ピニオンギヤ２４の貫通孔２４ａとピニオンシャフト２２の間に形成される第３通路３６を備え、第１、第２、第３通路を介して潤滑油がピニオンギヤ２４の貫通孔２４ａを通過可能に構成する。
【選択図】図２

Description

この発明はディファレンシャル装置の潤滑構造に関する。

ディファレンシャル装置の潤滑構造としては、例えば特許文献１記載の技術が知られている。特許文献１記載の技術においては、サイドギヤあるいはピニオンギヤに歯底から背面側に貫通する潤滑孔を穿設し、サイドギヤとピニオンギヤの背面側とデフケースとの摺動部位を積極的に潤滑するように構成している。

即ち、例えば車両旋回時などにサイドギヤの間で回転差を生じてピニオンギヤとの間で噛み合い回転を起こし、両者の噛み合い反力によってサイドギヤとピニオンギヤが背面側に押圧され、デフケースとの摺動部位で潤滑油が不足するのを防止している。

特開２００８−７５７４４号公報

特許文献１記載の技術は上記のように構成して車両旋回時などの潤滑油の不足を防止しているが、それと別に、駆動輪の片方が泥濘、雪、砂などにとられたとき、脱出するために駆動輪を長時間駆動させると、泥濘などに取られた片方側のディファレンシャル装置でピニオンシャフトに貫通孔を介して回転可能に取り付けられるピニオンギヤの貫通孔、より具体的にはピニオンシャフトのインロー部などで潤滑油が不足することがある。

従って、この発明の目的は上記した不都合を解消し、潤滑油がピニオンシャフトに貫通孔を介して回転可能に取り付けられるピニオンギヤの貫通孔を通過可能に構成したディファレンシャル装置の潤滑構造を提供することにある。

上記した課題を解決するために、請求項１にあっては、車両に搭載される駆動源の動力を伝達する動力伝達機構のケーシングに回転可能に支持されるケースの内部に収容され、前記駆動源からの回転を駆動輪に回転差を吸収しつつ伝達すると共に、前記ケースの内部に固定されるピニオンシャフトと、前記ピニオンシャフトに貫通孔を介して相対回転可能に取り付けられるピニオンギヤと、前記ピニオンギヤに噛合すると共に、一端において前記ピニオンシャフトに対面する部位が形成され、他端において前記駆動輪に接続されるシャフト部材に連結されるサイドギヤとを有するディファレンシャル装置において、前記シャフト部材と前記ケースとの間に形成される第１通路と、前記第１通路に接続されると共に、前記サイドギヤの中心軸線に沿って前記サイドギヤを前記他端から前記一端に向けて貫通して前記ピニオンシャフトに対面する部位に至る第２通路と、前記第２通路に接続され、前記ピニオンギヤの貫通孔と前記ピニオンシャフトの間に形成される第３通路とを備え、よって前記第１、第２、第３通路を介して潤滑油が前記ピニオンギヤの貫通孔を通過可能に構成した。

請求項１に係るディファレンシャル装置の潤滑構造にあっては、シャフト部材とケースとの間に形成される第１通路と、第１通路に接続されると共に、サイドギヤの中心軸線に沿ってサイドギヤを他端から一端に向けて貫通してピニオンシャフトに対面する部位に至る第２通路と、第２通路に接続され、ピニオンギヤの貫通孔とピニオンシャフトの間に形成される第３通路とを備え、よって第１、第２、第３通路を介して潤滑油がピニオンギヤの貫通孔を通過可能に構成したので、潤滑油をピニオンギヤの貫通孔、より具体的にはそのインロー部などに確実に供給できると共に、そこを通過してピニオンギヤの背面側のデフケースとの摺動部まで潤滑油を供給することができる。これにより、インロー部や背面側での焼付きやカジリを防止して差動性能を向上させることができる。

換言すれば、特許文献１記載の技術のようにサイドギヤ（あるいはピニオンギヤ）に歯底から背面側に貫通する潤滑孔を穿設することがないので、噛み合い時の応力集中を考慮する必要がなく、よってサイドギヤを肉厚にする、サイドギヤを高強度材料で製作するなどの応力集中対策を講じる必要がない。

この発明の実施例に係るディファレンシャル装置の潤滑構造が前提とする、ディファレンシャル装置を概略的に示すスケルトン図である。 図１に示すディファレンシャル装置の潤滑構造を示す断面図である。 図２に示すディファレンシャル装置の潤滑構造の第１通路などを説明する説明断面図である。

以下、添付図面を参照してこの発明に係るディファレンシャル装置の潤滑構造を実施するための形態について説明する。

図１はこの発明の実施例に係るディファレンシャル装置を概略的に示すスケルトン図、図２はそのディファレンシャル装置の潤滑構造を示す断面図、図３は図２に示すディファレンシャル装置の潤滑構造の第１通路などを説明する説明断面図である。

以下説明すると、ディファレンシャル装置１０は、車両（図示せず）に搭載されるエンジンなどの駆動源（図示せず）の動力（回転駆動力）を変速して伝達する動力伝達機構（例えば自動変速機。以下「変速機」という）１２のケーシング（以下「変速機ケース」という）１２ａに回転可能に支持されるケース（ディファレンシャルケース、以下「デフケース」という）１０ａの内部に収容され、駆動源からの回転を駆動輪１４（より具体的には左右の駆動輪１４ａ，１４ｂ）に回転差を吸収しつつ伝達する。

より具体的には、図２に示す如く、デフケース１０ａは変速機ケース１２ａにベアリング１６を介して回転可能に支持されると共に、デフケース１０ａにはリングギヤ（ディファレンシャルドリブンギヤ）２０がボルト２０ａによって固定される。リングギヤ２０は変速機１２のディファレンシャルドライブギヤ１２ｂに噛合する。

リングギヤ２０の歯数はディファレンシャルドライブギヤ１２ｂの４倍程度に設定され、よって変速機１２の回転はディファレンシャル装置１０において１／４程度に減速される。

デフケース１０ａには、ピニオンシャフト２２がデフケース１０ａの内部を縦断するように配置されると共に、デフケース１０ａに回転不能に固定される。デフケース１０ａの内部においてピニオンシャフト２２には２個（図２には１個のみ示す）のピニオンギヤ２４がピニオンシャフト２２に対して相対回転可能に取り付けられる。

即ち、２個のピニオンギヤ２４にはそれぞれ中心付近で貫通孔２４ａが穿設され、ピニオンギヤ２４はピニオンシャフト２２を貫通孔２４ａに挿通させる形でピニオンシャフト２２に回転自在に支持される。

２個のサイドギヤ２６はそれぞれ２個のピニオンギヤ２４に噛合すると共に、一端（内側）においてピニオンシャフト２２に微小距離をおいて対面する部位２６ａが形成され、他端（外側）において左右の駆動輪１４に接続されるアクスルシャフト（シャフト部材）３０に連結される。

即ち、図１に示すようにアクスルシャフト３０も左右のアクスルシャフト３０ａ，３０ｂからなり、それぞれ対応する左右の駆動輪１４ａ，１４ｂに接続されるが、その基端はサイドギヤ２６の中心軸線２６ｂに沿ってサイドギヤ２６に穿設される嵌合穴２６ｃに嵌合され、スプライン２６ｃ１を介して連結される。

換言すれば、サイドギヤ２６はアクスルシャフト３０に基端を介して連結されると共に、螺旋溝１０ａ１が形成されるデフケース１０ａに対して相対回転可能に取り付けられる。

ピニオンシャフト２２においてデフケース１０ａの内部でピニオンギヤ２４の貫通孔２４ａからサイドギヤ２６の一端側が始まる部位に対応する部分には所定の幅（２面幅）を有する２つの平面で構成される、ピニオンギヤ２４との芯（位置）合わせのためにインロー部が形成される。

ピニオンシャフト２２のこの部位の所定の幅は、ピニオンギヤ２４の貫通孔２４ａの内径よりも小さく構成され、よってピニオンギヤ２４はピニオンシャフト２２に回転自在に支持される。

ピニオンギヤ２４の回転軸はリングギヤ２０の回転軸に直交し、サイドギヤ２６の回転軸はピニオンギヤ２４の回転軸に直交すると共に、リングギヤ２０の回転軸と平行となるように配置される。

ディファレンシャル装置１０は、公知の如く、車両の旋回時には必要に応じて２個のサイドギヤ２６の回転を増減速させることで、左右の駆動輪１４ａ，１４ｂの回転差を吸収しつつ、自動変速機１２からの回転をアクスルシャフト３０ａ，３０ｂを介して左右の駆動輪１４ａ，１４ｂに伝達して車両を走行させる。

この実施例において特徴的なことは、上記したディファレンシャル装置１０において、第１、第２、第３通路３２，３４，３６を設けて潤滑油（変速機１２の作動油（ＡＴＦ））をピニオンギヤ２４の貫通孔２４ａを通過可能に構成したことにある。

以下それについて説明すると、第１通路３２は、アクスルシャフト３０とデフケース１０ａとの間に形成される。図３に示す如く、前記したようにデフケース１０ａには螺旋状に連続する螺旋溝１０ａ１が穿設され、螺旋溝１０ａ１は第１通路３２に連通する。

即ち、変速機ケース１２ａの重力方向において下方の底部は作動油が貯留するオイルパン（リザーバ）として機能し、そこに貯留された潤滑油（作動油）はリングギヤ２０などの回転で掻き揚げられて上方に飛散させられ、上方に位置する変速機ケース１２ａの内壁などに付着する。

変速機ケース１２ａの内壁などに付着した潤滑油は潤滑孔４０を通過して矢印ｅで示すように、あるいは潤滑孔４０と反対側に矢印ｆで示すように流れ、螺旋溝１０ａ１などを介して第１通路３２に到達し、次いで第２、第３通路３４，３６へと流れる。

第２通路３４は、第１通路３２に接続されると共に、サイドギヤ２６の中心軸線２６ｂに沿ってサイドギヤ２６を他端から一端に向けて貫通してピニオンシャフト２２に対面する部位２６ａに至る通路からなる。

第３通路３６は、第２通路３４に接続され、ピニオンギヤ２４の貫通孔２４ａとピニオンシャフト２２との間に形成される通路で、ピニオンシャフト２２に形成される、前記したインロー部を通過するように構成される通路である。

この実施例にあっては、第１、第２、第３通路３２，３４，３６によって変速機ケース１２ａの底部に貯留される潤滑油をピニオンギヤ２４の貫通孔２４ａを通過可能に構成した。

即ち、変速機ケース１２ａの底部に貯留された潤滑油はリングギヤ２０などの回転で掻き揚げられて変速機ケース１２ａの内壁などに付着した潤滑油は潤滑孔４０などを通過して流れ、螺旋溝１０ａ１などを介して第１通路３２に到達し、矢印ａで示す如く流れる。

第１通路３２を流れた潤滑油は次いでサイドギヤ２６を他端から一端に向けて貫通してピニオンシャフト２２に対面する部位２６ａに至る第２通路３４を矢印ｂで示すように流れ、次いで第２通路３４に接続される第３通路３６を流れ、ピニオンギヤ２４の貫通孔２４ａに至る通路を矢印ｃで示すように進み、その部位に形成されるインロー部にも到達する。

第３通路３６において貫通孔２４ａを流れた潤滑油はインロー部を通過してピニオンギヤ２４の背面側を矢印ｄで示すように流れ、次いでデフケース１０ａを抜けて変速機ケース１２ａの内部に飛散される。

上記した如く、この実施例にあっては、車両に搭載される駆動源の動力を伝達する自動変速機（動力伝達機構）１２の変速機ケース（ケーシング）１２ａに回転可能に支持されるデフケース（ケース）１０ａの内部に収容され、前記駆動源からの回転を駆動輪１４（１４ａ，１４ｂ）に回転差を吸収しつつ伝達すると共に、前記デフケース１０ａの内部に固定されるピニオンシャフト２２と、前記ピニオンシャフト２２に貫通孔２４ａを介して相対回転可能に取り付けられるピニオンギヤ２４と、前記ピニオンギヤ２４に噛合すると共に、一端において前記ピニオンシャフト２２に対面する部位２６ａが形成され、他端において前記駆動輪に接続されるアクスルシャフト（シャフト部材）３０（３０ａ，３０ｂ）に連結されるサイドギヤ２６とを有するディファレンシャル装置１０において、前記アクスルシャフト（シャフト部材）３０と前記デフケース１０ａとの間に形成される第１通路３２と、前記第１通路３２に接続されると共に、前記サイドギヤ２６の中心軸線２６ｂに沿って前記サイドギヤ２６を前記他端から前記一端に向けて貫通して前記ピニオンシャフト２２に対面する部位２６ａに至る第２通路３４と、前記第２通路３４に接続され、前記ピニオンギヤ２４の貫通孔２４ａと前記ピニオンシャフト２２の間に形成される第３通路３６とを備え、よって前記第１、第２、第３通路３２，３４，３６を介して潤滑油を前記ピニオンギヤ２４の貫通孔２４ａを通過可能に構成したので、潤滑油をピニオンギヤ２４の貫通孔２４ａ、より具体的にはそのインロー部などに確実に供給できると共に、そこを通過してピニオンギヤ２４の背面側のデフケース１０ａとの摺動部まで潤滑油を供給することができる。それにより、インロー部や背面側での焼付きやカジリを防止して差動性能を向上させることができる。

換言すれば、特許文献１記載の技術のようにサイドギヤ２６（あるいはピニオンギヤ２４）に歯底から背面側に貫通する潤滑孔を穿設することがないので、噛み合い時の応力集中を考慮する必要がなく、よってサイドギヤ２６を肉厚にする、サイドギヤ２６を高強度材料で製作するなどの応力集中対策を講じる必要がない。

尚、上記において第１通路３２には螺旋溝１０ａ１を介して潤滑油を供給するようにしたが、デフケース１０ａのシャフト部に第２通路と同様な貫通孔を穿設し、それを介して第１通路３２に潤滑油を供給するようにしても良い。

また、動力伝達機構として自動変速機を図示したが、動力伝達機構はそれに限られるものではなく、駆動源の動力をディファレンシャル装置１０に伝達できるものであれば、どのような構造であっても良い。

１０ ディファレンシャル装置、１０ａ デフケース（ケース）、１０ａ１螺旋溝、１２ 自動変速機（動力伝達機構）、１２ａ 変速機ケース（ケーシング）、１４，１４ａ，１４ｂ 駆動輪、２０ リングギヤ、２２ ピニオンシャフト、２４ ピニオンギヤ、２６ サイドギヤ、２６ａ 部位、２６ｂ 中心軸線、２６ｃ 嵌合穴、３０，３０ａ，３０ｂ アクスルシャフト（シャフト部材）、３２，３４，３６ 第１、第２、第３通路、４０ 潤滑孔

Claims (1)

1. 車両に搭載される駆動源の動力を伝達する動力伝達機構のケーシングに回転可能に支持されるケースの内部に収容され、前記駆動源からの回転を駆動輪に回転差を吸収しつつ伝達すると共に、前記ケースの内部に固定されるピニオンシャフトと、前記ピニオンシャフトに貫通孔を介して相対回転可能に取り付けられるピニオンギヤと、前記ピニオンギヤに噛合すると共に、一端において前記ピニオンシャフトに対面する部位が形成され、他端において前記駆動輪に接続されるシャフト部材に連結されるサイドギヤとを有するディファレンシャル装置において、前記シャフト部材と前記ケースとの間に形成される第１通路と、前記第１通路に接続されると共に、前記サイドギヤの中心軸線に沿って前記サイドギヤを前記他端から前記一端に向けて貫通して前記ピニオンシャフトに対面する部位に至る第２通路と、前記第２通路に接続され、前記ピニオンギヤの貫通孔と前記ピニオンシャフトの間に形成される第３通路とを備え、よって前記第１、第２、第３通路を介して潤滑油が前記ピニオンギヤの貫通孔を通過可能なように構成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。

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