JP3518333B2 - 車両用動力伝達装置の潤滑構造 - Google Patents

車両用動力伝達装置の潤滑構造

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    • F16H57/0423—Lubricant guiding means mounted or supported on the casing, e.g. shields or baffles for collecting lubricant, tubes or pipes

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の動力伝達装
置に使用する長尺の回転軸を支持する軸受の潤滑を車体
の傾斜にかかわらず良好に行うことができるようにした
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の車両用動力伝達装置の潤滑構造と
しては、例えば図３に示すファイナルドライブに適用し
たものがある。
【０００３】この従来例は、前後方向に延長するケース
体１００内の後端側にデファレンシャルギヤを内装した
デフケース１０１が配設され、このデフケース１０１の
ドライブギヤ１０２に長尺のドライブピニオン１０３が
噛合され、このドライブピニオン１０３の回転軸が前方
に延長されて、その前端部がコンパニオンフランジ１０
４を介して前輪側に配設されたトランスファにプロペラ
シャフトを介して連結されるように構成されている。
【０００４】ここで、ドライブピニオン１０３は、長尺
であるため、そのデフケース１０１側で所定間隔を保っ
た２つの円錐ころ軸受１０５及び１０６によってケース
体１００に回転自在に支持されると共に、前端側で内部
にグリースを充填したシール形玉軸受１０７によって回
転自在に支持されている。
【０００５】このように、前端側の玉軸受１０７につい
てはシール形を適用している理由は以下のとおりであ
る。すなわち、ケース体１００内に潤滑液が注入されて
いるが、その潤滑液面は通常車体が水平状態である状態
でドライブピニオン１０３の中心軸線より下側となって
おり、この車体水平状態では、円錐ころ軸受１０５及び
１０６、及び玉軸受１０７の下端側が潤滑液内に浸漬さ
れることにより、良好な潤滑状態を確保することができ
る。
【０００６】ところが、車両が勾配の急な上り坂を走行
する状態となると、車体が後ろ下がりに傾斜する後傾状
態となることにより、前端側の玉軸受１０７は潤滑液面
より上方に浮き上がって潤滑液とは非接触状態となっ
て、玉軸受１０７に対する潤滑が困難となることを考慮
し、この車体が後傾状態での前端側の玉軸受１０７の潤
滑を確保するためにシールでグリースを封入したシール
形軸受を採用するようにしている。
【０００７】なお、車両が勾配の急な下り坂を走行する
場合には、潤滑液面が傾斜することになるが、ケース体
１００の前端側の容積がデフケース１０１を含む後端側
の容積に比べて小さいので、潤滑液がケース体１００の
後端側に集まることにより、車体の前傾状態にもかかわ
らず、潤滑液面はさほど低下せず、後端側の円錐ころ軸
受１０５は潤滑剤内に浸漬しており、十分な潤滑を確保
することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例にあっては、長尺のドライブピニオン１０３をケー
ス体１００に回転自在に支持するために、３つの軸受を
必要とするので、コストが嵩むと共に、車体重量も増加
することになり、さらに車体傾斜時に潤滑液面から浮き
上がる軸受については高価なシール形を適用する必要が
あるため、よりコストが嵩むという未解決の課題があ
る。
【０００９】そこで、本発明は、上記従来例の未解決の
課題に着目してなされたものであり、車体傾斜時に潤滑
液面から浮き上がる軸受に対して良好な潤滑を行うこと
を可能として、コストを低下させると共に、車体重量の
軽量化に寄与することができる動力伝達装置の潤滑構造
を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る動力伝達装置の潤滑構造
は、車体の前後方向又は左右方向に延長する長尺の回転
軸を少なくとも２つの軸受を介してケース体に支持する
ようにした車両用動力伝達装置において、前記ケース体
に前記回転軸を前後２つの軸受を介して支持し、前記ケ
ース体内周面に車体の前後方向又は左右方向の傾斜時に
ケース体内に注入された潤滑液面から上方に浮き上がる
軸受に対して潤滑液を供給する潤滑液溝を形成すると共
に、前記回転軸に前記潤滑液溝に対して潤滑液を供給す
る潤滑液供給部材が形成され、前記潤滑液溝は、潤滑液
面から上方に浮き上がる軸受側が幅狭とされていること
を特徴としている。
【００１１】この請求項１に係る発明においては、車体
が傾斜して潤滑液面から上方に浮き上がる軸受に対して
ケース体内周面に潤滑液溝が形成され、この潤滑液溝に
対して回転軸に形成された潤滑液供給部材によって潤滑
液が供給されるので、車体が傾斜して潤滑液面から浮き
上がった軸受に対して潤滑液供給部材によって潤滑液溝
に供給された潤滑液が潤滑液溝を伝って潤滑液面から浮
き上がった軸受に対して供給されることにより、この軸
受の潤滑を確保する。このとき、潤滑液溝の潤滑液面か
ら浮き上がった軸受側が幅狭となっているので、潤滑液
が溢れ易くなる。
【００１２】また、請求項２に係る動力伝達装置の潤滑
構造は、請求項１の発明において、前記潤滑液溝の傾斜
角が、車両安定限界傾斜角以上に設定されていることを
特徴としている。
【００１３】この請求項２に係る発明においては、潤滑
液溝の傾斜角が車両安定限界傾斜角以上に設定されてい
ることにより、通常の車両走行での車体傾斜状態で確実
に潤滑液を軸受に供給することができる。
【００１４】さらに、請求項３に係る動力伝達装置の潤
滑構造は、請求項１又は２の発明において、前記潤滑液
供給部材は、回転軸に形成された潤滑液掻上用リングで
構成されていることを特徴としている。
【００１５】この請求項３に係る発明においては、回転
軸に形成された潤滑液掻上用リングが潤滑液に浸漬され
て回転することにより、その回転に応じて潤滑液が掻上
られることにより、潤滑液溝に潤滑液を確実に供給する
ことができる。
【００１６】さらにまた、請求項４に係る動力伝達装置
の潤滑構造は、請求項１乃至請求項３の何れかの発明に
おいて、前記回転軸は、前輪側駆動を基準とする四輪駆
動車のトランスファに使用される後輪側のドライブピニ
オンで構成されていることを特徴としている。
【００１７】この請求項４に係る発明においては、前輪
側に配設される長尺のドライブピニオンを支持する２つ
の軸受の潤滑状態を車体の傾斜にかかわらず確保するこ
とができる。
【００１８】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、潤滑液溝
と潤滑液供給部材とを設けるだけで、車体の傾斜により
潤滑液面より上方に浮き上がる軸受に対して潤滑液を供
給することができ、円滑な潤滑状態を確保することがで
き、長尺の回転軸であっても両端側の二箇所に軸受を設
けるだけでよく、軸受数を減少させることができるの
で、コストを低減させることができるとともに車体重量
を軽量化することができ、さらに高価なシール形軸受を
使用する必要がなく、コストをより低減させることがで
きるという効果が得られる。また、潤滑液溝の潤滑液面
から浮き上がった軸受側が幅狭となっているので、潤滑
液が溢れ易くなり、より良好な潤滑を行うことができる
という効果が得られる。
【００１９】また、請求項２に係る発明によれば、潤滑
液溝の傾斜角が車両安定限界傾斜角以上に設定されてい
るので、通常の車両走行での車体傾斜状態で確実に潤滑
液を軸受に供給することができるという効果が得られ
る。
【００２０】さらに、請求項３に係る発明によれば、回
転軸に形成された潤滑液掻上用リングが潤滑液に浸漬さ
れて回転することにより、その回転に応じて潤滑液が掻
上られることにより、潤滑液溝に潤滑液を確実に供給す
ることができ、回転軸にたいして大きな負荷を与えるこ
となく、潤滑液溝に潤滑液の供給を行うことができると
いう効果が得られる。
【００２１】さらにまた、請求項４に係る発明によれ
ば、前輪側に配設される長尺のドライブピニオンを支持
する２つの軸受の潤滑状態を車体の傾斜にかかわらず確
保することができるという効果が得られる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明を前輪駆動をベー
スとした四輪駆動車のトランスファに適用した場合の一
実施形態を示す横断面図である。
【００２３】図中、１は前輪側に配設されたトランスフ
ァであって、このトランスファ１は、前後方向に延長す
るハウジング２内に配設された、図示しないセンタデフ
からの動力が伝達される入力回転軸３と、この入力回転
軸３に取付けられたハイポイドギヤ４に噛合し後方に延
長する長尺の回転軸としてのドライブピニオン５と、こ
のドライブピニオン５の後端側に配設された図示しない
後輪側の終減速装置にプロペラシャフトを介して連結さ
れるビスカスカップリング６とを備えた構成を有する。
【００２４】ここで、ハウジング２は、入力回転軸２を
支持するケース体２ａと、ドライブピニオン５を支持す
るケース体２ｂとビスカスカップリング６を支持するケ
ース体２ｃとに分割され、これらがボルト締めによって
連結されている。
【００２５】また、ドライブピニオン５は、ピニオン５
ａとこれに一体に連結されたシャフト５ｂとで構成さ
れ、シャフト５ｂはピニオン５ａ側の大径部５ｃと後端
側の小径部５ｄとを有する。
【００２６】そして、ドライブピニオン５は、その大径
部５ｃの前端側及び小径部５ｄの後端側を夫々ケース体
２ｂの内周面の前端部及び後端部に夫々装着された円錐
ころ軸受８及び９の内輪内に挿通することにより、ケー
ス体２ｂに回転自在に支持され、小径部５ｄの外周面に
おける大径部５ｃとの段差部及び円錐ころ軸受９の内輪
の前端面との間に前後方向の中央部が外方に膨出したス
ペーサ１０が装着されている。
【００２７】また、ケース体２ｂの内周面には、図２の
拡大縦断面図に示すように、前後方向に延長する中心軸
線ＬC に対して所定角度θをもって前上がりに傾斜する
傾斜線ＬA に沿って延長する潤滑液溝１１が穿設され、
この潤滑液溝１１の前端はケース体２ｂの前端面側で且
つ中心軸線ＬC より上方に離間した位置に設定され、後
端側は中心軸線ＬC より下側で且つ円錐ころ軸受９の外
輪の下端側まで延長され、その後端側で幅が狭められて
いる。
【００２８】ここで、潤滑液溝１１の傾斜角度θは、前
後方向の垂直面内での車両安定限界傾斜角α以上の角度
に設定するのが車体の傾斜走行状態で後端側の円錐ころ
軸受９に潤滑液を安定供給するうえで好ましい。
【００２９】一方、ドライブピニオン５には、その大径
部５ｂの前後方向中央位置に円筒状の潤滑液供給部材と
しての潤滑液掻上用リング１２が装着されている。この
潤滑液掻上用リング１２はその外周面における上端の接
線が潤滑液溝１１の上面側に対向するように設定されて
いる。
【００３０】また、ケース体２ｂの後端面にはビスカス
カップリング６の外周面に接触するシール部材１３が配
設され、潤滑液が外部に漏れることを防止している。次
に、上記実施形態の動作を説明する。
【００３１】今、車両が水平路面を走行しているものと
すると、ハウジング２内に充填された潤滑液の液面が図
２で実線図示の直線Ｆ１で示すように、例えば中心軸線
ＬCより僅かに下側にあるものとすると、この状態で
は、円錐ころ軸受８及び９は潤滑液内に浸漬されてお
り、ドライブピニオン５の回転に応じて円錐ころが自転
しながら公転するので、順次潤滑液に浸漬されて十分な
潤滑が行われる。
【００３２】この状態から車両が勾配の急な下り坂を走
行する状態となると、ハウジング２の前端側の容積が後
端側の容積より大きく且つ車体が前下がりの前傾姿勢と
なるので、ケース体２ｂ内の潤滑液面は図２で一点鎖線
図示の直線Ｆ２で示すように直線Ｆ１に対して時計方向
に傾斜する状態となる。
【００３３】このため、前端側の円錐ころ軸受８につい
ては潤滑液内に浸漬された状態を維持するが、後端側の
円錐ころ軸受９についてはその下端側が直線Ｆ２より上
方に浮き上がって潤滑液とは非接触状態となり、自然潤
滑が絶たれることになる。
【００３４】しかしながら、この状態では、潤滑液掻上
用リング１２が潤滑液内浸漬されていることにより、ド
ライブピニオン５の回転に伴う潤滑液掻上用リング１２
の回転によって、潤滑液が掻上げられ、掻上げられた潤
滑液が遠心力によってケース体２ｂの内周面側に吹付け
られられることにより、潤滑液溝１１内に潤滑液が供給
される。
【００３５】このため、潤滑液掻上用リング１２によっ
て潤滑液溝１１内に供給された潤滑液はこの潤滑液溝１
１内を流下して後端側の円錐ころ軸受９側に流れ、この
潤滑液溝１１の後端側で溢れて円錐ころ軸受９の円錐こ
ろに供給される。
【００３６】このとき、潤滑液溝１１の円錐ころ軸受９
の下端側が幅狭となっているので、潤滑液が溢れ易くな
り、より良好な潤滑を行うことができる。また、車体の
傾斜が少ない状態では、スペーサ１０の膨出部の外周面
が潤滑液内に浸漬されることにより、この外周面でも潤
滑液が掻上げられることになり、潤滑液溝１１への供給
潤滑液量を増加させることができる。
【００３７】このように、上記実施形態においては、前
輪側に配設したトランスファ１のドライブピニオン５
を、例えばステアリング機構のラック軸等との干渉をさ
けるために長尺とせざるを得ない場合でも、その両端を
２つの軸受８，９のみで支持することができ、軸受数を
必要最小限とすることができ、従来例に比較して、コス
トを低減することができると共に、トランスファ重量を
軽量化することができ、しかも軸受として高価なシール
形軸受を使用する必要がないので、よりコストを低減す
ることができる。
【００３８】また、潤滑液供給部材としての潤滑液掻上
用リング１２が円筒面に形成されているので、ドライブ
ピニオン５が回転しているときに大きな負荷となること
がなく、ドライブピニオン５を円滑に回転させることが
できる。
【００３９】一方、車両が上り坂を走行する場合には、
車体が後ろ下がりの後傾姿勢となるが、この場合には、
ハウジング２の後端側の容積が前端側の容積に比較して
狭いと共に、前端側の円錐ころ軸受８の径が大きいの
で、潤滑液に浸漬されて、十分な潤滑を確保することが
できる。
【００４０】なお、上記実施形態においては、潤滑液溝
１１の傾斜角θを車両安定限界傾斜角α以上に設定する
場合について説明したが、実際上は車両安定限界傾斜角
α近傍の下り坂を走行する場合には車速を低下させるの
で、ドライブピニオン５の回転速度も低くなり、多少の
潤滑油不足が生じても大きな問題とならないので、潤滑
液溝１１の傾斜角θを車両安定限界傾斜角αより小さく
設定するようにしてもよい。
【００４１】また、上記実施形態においては、潤滑液掻
上用リング１２が円筒面に形成されている場合について
説明したが、これに限定されるものではなく、外周面に
所定ピッチで歯を形成することにより、潤滑液の掻上量
を増加させるようにしてもよい。
【００４２】さらに、上記実施形態においては、ドライ
ブピニオン５の出力側にビスカスカップリング６を連結
した場合について説明したが、これに限定されるもので
はなく、直接プロペラシャフトを連結するようにしても
よい。
【００４３】さらにまた、上記実施形態においては、長
尺の回転軸がトランスファ１のドライブピニオン５であ
る場合について説明したが、これに限定されるものでは
なく、前述した従来例の終減速装置のドライブピニオン
にも本発明を適用することができ、さらには前後方向の
回転軸に限らず左右方向の回転軸にも本発明を適用する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す横断面図である。
【図２】本発明の要部を示す拡大縦断面図である。
【図３】従来例を示す横断面図である。
【符号の説明】
１ トランスファ ２ ハウジング ２ａ〜２ｃ ケース体 ３ 入力回転軸 ４ ハイポイドギヤ ５ ドライブピニオン（回転軸） ５ａ ピニオン ５ｂ 大径部 ５ｃ 小径部 ８ 円錐ころ軸受 ９ 円錐ころ軸受 １１ 潤滑液溝 １２ 潤滑液掻上用リング（潤滑液供給部材）
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−164067（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−81928（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−62462（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−126658（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−41824（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−25018（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−7938（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−50229（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60K 17/04 - 17/08 F16H 57/02 F16H 57/04

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車体の前後方向又は左右方向に延長する
    長尺の回転軸を少なくとも２つの軸受を介してケース体
    に支持するようにした車両用動力伝達装置において、前
    記ケース体に前記回転軸を前後２つの軸受を介して支持
    し、前記ケース体内周面に車体の前後方向又は左右方向
    の傾斜時にケース体内に注入された潤滑液面から上方に
    浮き上がる軸受に対して潤滑液を供給する潤滑液溝を形
    成すると共に、前記回転軸に前記潤滑液溝に対して潤滑
    液を供給する潤滑液供給部材が形成され、前記潤滑液溝
    は、潤滑液面から上方に浮き上がる軸受側が幅狭とされ
    ていることを特徴とする車両用動力伝達装置の潤滑構
    造。
  2. 【請求項２】 前記潤滑液溝の傾斜角は、車両安定限界
    傾斜角以上に設定されていることを特徴とする請求項１
    記載の車両用動力伝達装置の潤滑構造。
  3. 【請求項３】 前記潤滑液供給部材は、回転軸に形成さ
    れた潤滑液掻上用リングで構成されていることを特徴と
    する請求項１又は請求項２に記載の車両用動力伝達装置
    の潤滑構造。
  4. 【請求項４】 前記回転軸は、前輪側駆動を基準とする
    四輪駆動車のトランスファに使用される後輪側のドライ
    ブピニオンで構成されていることを特徴とする請求項１
    乃至請求項３の何れかに記載の車両用動力伝達装置の潤
    滑構造。
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