JP4409929B2 - デファレンシャル装置の潤滑構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車用デファレンシャル装置の潤滑構造に関する。

自動車用マニュアルトランスミッションに一体的に組み込まれたデファレンシャル装置の潤滑構造においては、一般的に、デファレンシャル装置と、デファレンシャル装置のデファレンシャルケースに取り付けられたファイナルドリブンギヤがトランスミッションケース内に配設されており、ファイナルドリブンギヤの回転を利用してトランスミッションケース内に貯留された潤滑油を掻き上げて潤滑するように構成されている。

デファレンシャル装置のインボード部（ボス部）を自然潤滑する場合、トランスミッションケース側に潤滑油を案内する案内溝を設け、オイルシールとベアリングとの間の空間に潤滑油を案内して、デファレンシャル装置のインボード部を潤滑する構造が知られている。

上述した従来のデファレンシャル装置の潤滑構造では、オイルシールとベアリングとの間の空間形状が同心円形状であったため、車軸の回転に連れ回るオイルの流れが案内溝から進入してくるオイルの流れと干渉し、デファレンシャル装置のインボード部に十分に潤滑油を供給するのが困難であった。

特に、車両の高速域においてその傾向が顕著であり、従来は油量を増やしたり、案内溝を拡大して対応していた。しかし、潤滑油の案内溝幅を拡大すると、ケース剛性の大幅な減少を伴うため、好ましくない。

よって、本発明の目的は、潤滑油の増加や潤滑油の案内溝幅を拡大することなく、潤滑性能を向上可能なデファレンシャル装置の潤滑構造を提供することである。

本発明によると、車軸をインボード部によって回転可能に支持するデファレンシャルケースと、該デファレンシャルケースに取り付けられたファイナルドリブンギヤとを含み、トランスミッションケースに回転可能に取り付けられたデファレンシャル装置の前記インボード部の潤滑構造であって、前記デファレンシャルケースを前記トランスミッションケースに対して回転可能に支持するベアリングと、該ベアリングよりも外側の前記トランスミッションケースと前記車軸との間に取り付けられたオイルシールと、前記トランスミッションケースの内面に形成され、その一端が前記ベアリングと前記オイルシールとの間に連通する潤滑油案内溝と、前記潤滑油案内溝の一端に連通し、前記ベアリングと前記オイルシールとの間のケース内面に形成され、その中心が前記車軸の軸線に対して前記潤滑油案内溝の前記一端方向に偏心した環状溝と、前記潤滑油案内溝の前記一端近傍に形成され、前記環状溝の連通を円周方向で遮断するリブとを具備し、前記潤滑油案内溝の一端から前記環状溝に流れ込んだ潤滑油は、前記環状溝を経由して、前記インボート部に供給されることを特徴とするデファレンシャル装置の潤滑構造が提供される。

上記構成において、ファイナルドリブンギヤにより掻き上げられた潤滑油はトランスミッションケースの内面に当たって潤滑油案内溝を介して偏心した環状溝に導入される。環状溝は潤滑油案内溝の一端方向に偏心しているため、潤滑油案内溝の一端位置で幅広に形成されている。

よって、潤滑油案内溝で案内された潤滑油は幅広となった環状溝部分で容易に受け入れられ、しかも潤滑油が環状溝中に流入する潤滑油案内溝の一端近傍の環状溝中にリブが設けられているため、車軸の回転に連れ回る潤滑油の流れと潤滑油案内溝から進入してくる潤滑油の流れとの干渉を回避することができる。その結果、デファレンシャル装置のインボード部を効率的に潤滑することができる。

本発明のデファレンシャル装置の潤滑構造によれば、供給する潤滑油の増加やトランスミッションケース剛性の大幅な減少を伴う潤滑油の案内溝幅の拡大を実施することなく、デファレンシャル装置のインボード部を十分潤滑できるという効果を奏する。

図１を参照すると、本発明の潤滑構造を採用したデファレンシャル装置が組み込まれたマニュアルトランスミッションの縦断面図が示されている。

トランスミッションケース１０にメインシャフト（入力シャフト）１２及びカウンタシャフト（出力シャフト）１４が回転自在に支持され、リバースシャフト１６の両端が固定的に支持されている。メインシャフト１２、カウンタシャフト１４及びリバースシャフト１６は互いに平行に配置されている。

符号１８は変速クラッチを示しており、変速クラッチ１８のフライホイール２２はボルト２４によりエンジンのクランクシャフト２０に連結されている。クラッチカバー２６はボルト２８によりフライホイール２２に固定されている。このクラッチカバー２６にはプレッシャプレート３０が図示しないリベットにより軸方向に移動可能に取り付けられている。

クラッチカバー２６にはダイヤフラムスプリング３２が取り付けられており、その外周端部がプレッシャプレート３０を押圧するように付勢されている。フライホイール２２とプレッシャプレート３０の間にはクラッチディスク３４が挟持されている。

図示したクラッチオン状態では、ダイヤフラムスプリング３２の付勢力によりプレッシャプレート３０がクラッチディスク３４のフェーシングに強固に押し付けられ、フライホイール２２の回転はクラッチディスク３４を介してメインシャフト１２に直接伝達される。

レリーズベアリング３６が軸方向に摺動可能に取り付けられており、クラッチペダルを踏むと、レリーズフォーク３８がレリーズベアリング３６を図１で右方向に移動させる。これにより、ダイヤフラグスプリング３２の付勢力は解除され、クラッチオフの状態となり、クラッチ１８を介したクランクシャフト２０の回転力のメインシャフト１２への伝達が遮断される。

メインシャフト１２には１速ドライブギヤ４０及び２速ドリブンギヤ４２が固設されると共に、３速ドライブギヤ４４、４速ドライブギヤ４６、５速ドライブギヤ４８及び６速ドライブギヤ５０が相対回転自在に支持されている。

一方、カウンタシャフト１４には１速ドライブギヤ４０及び２速ドライブギヤ４２にそれぞれ噛合する１速ドリブンギヤ５２及び２速ドリブンギヤ５４が相対回転自在に支持されると共に、３速ドライブギヤ４４、４速ドライブギヤ４６、５速ドライブギヤ４８及び６速ドライブギヤ５０にそれぞれ噛合する３速ドリブンギヤ５６、４速ドリブンギヤ５８、５速ドリブンギヤ６０及び６速ドリブンギヤ６２が固設されている。

各変速ギヤ段の切替は、３つのシンクロメッシュ機構６４、６６及び６８によって行われる。第１のシンクロメッシュ機構６４は１速ドリブンギヤ５２と２速ドリブンギヤ５４との間におけるカウンタシャフト１４上に設けられている。

第２のシンクロメッシュ機構６６は、３速ドライブギヤ４４と４速ドライブギヤ４６との間におけるメインシャフト１２上に設けられている。第３のシンクロメッシュ機構６８は、５速ドライブギヤ４８と６速ドライブギヤ５０との間におけるメインシャフト１２上に設けられている。

シフトチェンジ時を除いて、メインシャフト１２の動力はシンクロメッシュ機構６４、６６及び６８の操作によって選択された変速ギヤ段を介して、カウンタシャフト１４へ伝達される。

そして、ファイナルドライブギヤ７０及びファイナルドリブンギヤ７２から構成される終減速機構の終減速比によって減速された後、デファレンシャル装置７４に伝達される。これによって、左右の車軸７６，７８を介して左右の駆動輪が前進方向に回転する。

一方、後退時においては、まず、全てのシンクロメッシュ機構６４〜６８が中立状態に設定される。メインシャフト１２に固定的に取り付けられたリバースドライブギヤ８０とシンクロメッシュ機構６４の外周に相対回転不能に取り付けられたリバースドリブンギヤ８２とは直接噛み合っていないが、一列に並んだ状態に配置されている。

この状態で、リバースシャフト１６上に回転自在及び摺動自在に取り付けられたリバースアイドラギヤ８４が、リバースシャフト１６上を軸方向にスライドし、リバースドライブギヤ８０及びリバースドリブンギヤ８２の双方と噛み合う。

これにより、メインシャフト１２の動力は、リバースドライブギヤ８０，リバースアイドラギヤ８４及びリバースドリブンギヤ８２を介してカウンタシャフト１４に伝達される。

後退時においては、リバースアイドラギヤ８４を介してカウンタシャフト１４に動力が伝達されるため、カウンタシャフト１４の回転方向は前進時とは逆となり、駆動輪は後進方向に回転する。

尚、図１においては、リバースシャフト１６及びリバースアイドラギヤ８４の構造を明確にするため、これらをリバースドライブギヤ８０及びリバースドリブンギヤ８２の上方に図示しているが、実際には、リバースアイドラギヤ８４はリバースドライブギヤ８０及びリバースドリブンギヤ８２の双方と噛み合い可能な位置に存在する点に留意されたい。

次に、図２を参照して、デファレンシャル装置７４の構造を詳細に説明する。尚図２においては、トランスミッションケース１０は一部のみ図示されている。デファレンシャル装置７４は、トランスミッションケース１０に一対のボールベアリング８６，８８を介して回転自在に支持されたデファレンシャルケース９０を含んでいる。

デファレンシャルケース９０には、ファイナルドリブンギヤ７２が複数本のボルト（１本のみ図示）９２により固定されている。デファレンシャルケース９０は車体左右方向に伸びる一対のインボード部（ボス部）９４，９６を有している。左側のインボード部９４内周に左車軸７６の軸端部が回転自在に支持されると共に、右側のインボード部９６内周に右車軸７８の軸端部が回転自在に支持されている。

デファレンシャルケース９０に形成された一対のピニオンシャフト支持穴９８，１００に、両車軸７６，７８の対向端部間に位置し、且つ両車軸７６，７８の軸線と直交するようにピニオンシャフト１０２が支持されている。

ピニオンシャフト１０２は、その一端に形成されたピン穴１０４とデファレンシャルケース９０に形成されたピン穴１０６にピン１０８を挿通することにより、デファレンシャルケース９０に回転不能且つ挿抜不能に固定される。

ピニオンシャフト１０２には一対のデファレンシャルピニオン１１０，１１２が回転自在に支持されており、これら一対のデファレンシャルピニオン１１０，１１２に噛合する一対のドライブピニオン１１４，１１６が左車軸７６及び右車軸７８にそれぞれスプライン結合されている。

デファレンシャルピニオン１１０，１１２の背面とデファレンシャルケース９０との間には曲面状のスラストワッシャ１１８，１２０が介装されると共に、ドライブピニオン１１４，１１６とデファレンシャルケース９０との間には平面状のスラストワッシャ１２２，１２４が介装されている。

左車軸７６とトランスミッションケース１０の間に設けたオイルシール１２６と左側のボールベアリング８６との間に、ファイナルドリブンギヤ７２により掻き上げられて飛び散り、トランスミッションケース１０に設けた潤滑油案内溝を伝わって集められた潤滑油が供給される環状溝（環状空間）１２８が形成されている。デファレンシャルケース９０の端部の径方向に延び、環状溝１２８と車軸７６の周囲とを連通させる開口溝１２９が設けられている。

同様に、右車軸７８とトランスミッションケース１０との間に設けられたオイルシール１３０と右側のボールベアリング８８との間に、ファイナルドリブンギヤ７２により掻き上げられて飛び散り、トランスミッションケース１０に設けた潤滑油案内溝を伝わって集められた潤滑油が供給される環状溝（環状空間）１３２が形成されている。デファレンシャルケース９０の端部の径方向に延び、環状溝１３２と車軸７８の周囲とを連通させる開口溝１３３が設けられている。

以下、図３及び図４を参照して、本発明実施形態に係るデファレンシャル装置の潤滑構造について詳細に説明する。

図３及び図４に示したのは、デファレンシャル装置７４の右側のインボード部９６の潤滑構造であるが、左側のインボード部９４の潤滑構造もこれから説明する右側のインボード部９６の潤滑構造と概略同一に形成されている。図３は本実施形態の潤滑構造の斜視図であり、図４はその平面図である。

トランスミッションケース１０には右車軸７８が挿入される穴１４０が形成されており、穴１４０を画成するトランスミッションケース１０の内周壁１４２にオイルシール１３０が取り付けられる。１４４はボールベアリング８８のアウターレースが取り付けられる着座部である。

トランスミッションケース１０の内面にはリブ１３４，１３６により画成された潤滑油案内溝１３８が形成されている。この潤滑油案内溝１３８は、ファイナルドリブンギヤ７２により掻き上げられて飛び散り、ケース１０の内面に当たった潤滑油を集めて環状溝（環状空間）１３２に供給するために案内するものである。

図４を参照すると明らかなように、環状溝１３２はその中心が右車軸７８の軸線（穴１４０の中心）に対して潤滑油案内溝１３８方向に偏心して形成されている。この偏心は例えば２ｍｍ程度である。潤滑油案内溝１３８と環状溝１３２の接続位置近傍には、環状溝１３２の連通を円周方向で遮断するリブ１４６が形成されている。

本実施形態では、環状溝１３２を穴１４０の中心に対して潤滑油案内溝１３８方向に偏心して形成したため、潤滑油案内溝１３８と環状溝１３２の接続位置において環状溝１３２の幅を広く形成できる。よって、潤滑油案内溝１３８から環状溝１３２中に、同心円形状の環状溝を有する従来構造に比較して、潤滑油を容易に供給することができる。

また、潤滑油案内溝１３８と環状溝１３２の接続位置近傍に、環状溝１３２の円周方向の連通を遮断するリブ１４６が形成されているため、車軸７８の回転に連れ回る潤滑油の流れが潤滑油案内溝１３８から供給される潤滑油の流れと干渉することが防止され、必要十分な量の潤滑油を潤滑油案内溝１３８、環状溝１３２及び開口溝１３３を通して、デファレンシャル装置７４のインボード部９６に供給することができる。その結果、潤滑油の増加やケース剛性の大幅な減少を伴う潤滑油案内溝の溝幅を変更することなく、潤滑性能を向上させることができる。

本発明の潤滑構造を有するデファレンシャル装置を組み込んだマニュアルトランスミッションの縦断面図である。 本発明の潤滑構造を有するデファレンシャル装置の縦断面図である。 本発明実施形態に係るトランスミッションケースに形成された潤滑油案内溝及び環状溝を示す斜視図である。 本発明実施形態の潤滑油案内溝及び環状溝を示す平面図である。

符号の説明

１０ トランスミッションケース
７２ ファイナルドリブンギヤ
７４ デファレンシャル装置
７６ 左車軸
７８ 右車軸
８６，８８ ボールベアリング
９０ デファレンシャルケース
９４，９６ インボード部
１０２ ピニオンシャフト
１１０，１１２ デファレンシャルピニオン
１１４，１１６ ドライブピニオン
１２６，１３０ オイルシール
１２８，１３２ 環状溝（環状空間）
１３８ 潤滑油案内溝
１４６ リブ

Claims (1)

1. 車軸をインボード部によって回転可能に支持するデファレンシャルケースと、該デファレンシャルケースに取り付けられたファイナルドリブンギヤとを含み、トランスミッションケースに回転可能に取り付けられたデファレンシャル装置の前記インボード部の潤滑構造であって、
   前記デファレンシャルケースを前記トランスミッションケースに対して回転可能に支持するベアリングと、
   該ベアリングよりも外側の前記トランスミッションケースと前記車軸との間に取り付けられたオイルシールと、
   前記トランスミッションケースの内面に形成され、その一端が前記ベアリングと前記オイルシールとの間に連通する潤滑油案内溝と、
   前記潤滑油案内溝の一端に連通し、前記ベアリングと前記オイルシールとの間のケース内面に形成され、その中心が前記車軸の軸線に対して前記潤滑油案内溝の前記一端方向に偏心した環状溝と、
   前記潤滑油案内溝の前記一端近傍に形成され、前記環状溝の連通を円周方向で遮断するリブとを具備し、
   前記潤滑油案内溝の一端から前記環状溝に流れ込んだ潤滑油は、前記環状溝を経由して、前記インボート部に供給されることを特徴とするデファレンシャル装置の潤滑構造。

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