JP6472277B2 - ディファレンシャルギヤの潤滑構造 - Google Patents

Description

本発明は、駆動源の駆動力が入力されるデフケースの内部で、ピニオンシャフトに回転自在に支持した一対のピニオンと、一対の出力軸にそれぞれ固設した一対のサイドギヤとを噛合させたディファレンシャルギヤにおいて、出力軸およびサイドギヤ間を通って供給される潤滑油をピニオンシャフトおよびピニオンの摺動部に導くディファレンシャルギヤの潤滑構造に関する。

ディファレンシャルギヤのピニオンの内周面が摺動自在に嵌合するピニオンシャフトの外周面に螺旋状の溝を形成し、ピニオンの回転により潤滑油を螺旋溝に沿ってピニオンシャフトの軸方向中央部から端部に向かって導くことで、潤滑油をピニオンシャフトおよびピニオンの摺動部に行き渡らせて潤滑性能を高めるものが、下記特許文献１により公知である。

特開２００７−５１６６８号公報

ところで、車両が直進走行状態にあって左右のサイドギヤが同速度で回転するときにピニオンは回転を停止し、車両が旋回状態にあって左右のサイドギヤに差回転が発生したときにピニオンは車両の旋回方向に応じた方向に回転する。しかしながら、上記従来のものは、ピニオンシャフトの螺旋溝が一方向に傾斜しているため、例えば車両が右旋回状態にあるときに潤滑油が螺旋溝に案内されてピニオンシャフトの軸方向中央部から端部に向かって導かれても、車両が左旋回状態にあるときに潤滑油がピニオンシャフトの軸方向端部から中央部に押し戻されてしまい、ピニオンシャフトおよびピニオンの摺動部に潤滑油を効率的に行き渡らせることができなくなる問題がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ディファレンシャルギヤのピニオンシャフトおよびピニオンの摺動部に潤滑油を効果的に供給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、駆動源からの駆動力が入力される入力ギヤを外周に有して第１軸線まわりに回転自在に支持されたデフケースと、前記第１軸線上に配置されて相互に対向する端部が前記デフケース内に嵌合する一対の出力軸と、前記第１軸線に対して直交する第２軸線上に配置されて両端部が前記デフケースに固定されたピニオンシャフトと、前記ピニオンシャフトに回転自在に支持された一対のピニオンと、前記一対の出力軸の相互に対向する端部に固設されて前記一対のピニオンにそれぞれ噛合する一対のサイドギヤとを備え、前記出力軸および前記サイドギヤ間を通って供給される潤滑油を前記ピニオンシャフトおよび前記ピニオンの摺動部に導くディファレンシャルギヤの潤滑構造であって、前記一対のピニオン間で前記ピニオンシャフトの外周面に固定された一対の潤滑油案内部材を備え、各々の前記潤滑油案内部材は、底壁部の外周から側壁部が起立する皿状の部材であり、前記底壁部の外周あるいは前記側壁部に出口開口部が形成され、前記出力軸および前記サイドギヤ間を通って供給される潤滑油を、前記潤滑油案内部材の前記底壁部および前記側壁部に囲まれた内部空間を経て、前記出口開口部から前記ピニオンシャフトおよび前記ピニオンの摺動部に案内することを特徴とするディファレンシャルギヤの潤滑構造が提案される。

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、前記潤滑油案内部材の前記出口開口部から前記ピニオンの内周面へと延びる油溝を前記ピニオンシャフトの外周面に形成したことを特徴とするディファレンシャルギヤの潤滑構造が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記側壁部の先端に前記底壁部の中心に向かって折り返された折り返し部を形成したことを特徴とするディファレンシャルギヤの潤滑構造が提案される。

尚、実施の形態のファイナルドリブンギヤ１４は本発明の入力ギヤに対応し、実施の形態のドライブシャフト１６は本発明の出力軸に対応し、実施の形態の二面取り部１７ｂは本発明の油溝に対応する。

請求項１の構成によれば、ディファレンシャルギヤは、駆動源からの駆動力が入力される入力ギヤを外周に有して第１軸線まわりに回転自在に支持されたデフケースと、第１軸線上に配置されて相互に対向する端部がデフケース内に嵌合する一対の出力軸と、第１軸線に対して直交する第２軸線上に配置されて両端部がデフケースに固定されたピニオンシャフトと、ピニオンシャフトに回転自在に支持された一対のピニオンと、一対の出力軸の相互に対向する端部に固設されて一対のピニオンにそれぞれ噛合する一対のサイドギヤとを備え、出力軸およびサイドギヤ間を通って供給される潤滑油がピニオンシャフトおよびピニオンの摺動部を潤滑する。

一対のピニオン間でピニオンシャフトの外周面に固定された一対の潤滑油案内部材を備え、各々の潤滑油案内部材は、底壁部の外周から側壁部が起立する皿状の部材であり、底壁部の外周あるいは側壁部に出口開口部が形成され、出力軸およびサイドギヤ間を通って供給される潤滑油を、潤滑油案内部材の底壁部および側壁部に囲まれた内部空間を経て、出口開口部からピニオンシャフトおよびピニオンの摺動部に案内するので、出力軸およびサイドギヤに引きずられて回転する潤滑油が遠心力で径方向外側に無駄に飛散するのを防止しつつ、その潤滑油を潤滑油案内部材の内部空間に案内して一旦保持するとともに、潤滑油案内部材の内部空間に一旦保持した潤滑油を無駄なく出口開口部からピニオンシャフトおよびピニオンの摺動部に案内することで潤滑効果を高めることができる。

また請求項２の構成によれば、潤滑油案内部材の出口開口部からピニオンの内周面へと延びる油溝をピニオンシャフトの外周面に形成したので、潤滑油案内部材からピニオンシャフトの外周面に供給された潤滑油を油溝を介してピニオンシャフトおよびピニオンの摺動部に行き渡らせることで、前記摺動部を一層効果的に潤滑することができる。

また請求項３の構成によれば、側壁部の先端に底壁部の中心に向かって折り返された折り返し部を形成したので、折り返し部により潤滑油案内部材の内部空間に潤滑油を一層確実に保持することができる。

ディファレンシャルギヤの縦断面図。（第１の実施の形態） 図１の２部拡大図。（第１の実施の形態） 図２の３−３線断面図。（第１の実施の形態） ピニオンシャフトおよび潤滑油案内部材の斜視図。（第１の実施の形態） 図３に対応する図。（第２の実施の形態） 図４に対応する図。（第２の実施の形態）

第１の実施の形態

以下、図１〜図４に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。

図１に示すように、自動車のエンジンの駆動力を左右の駆動輪に配分するディファレンシャルギヤＤは、ミッションケース１１の内部に左右一対のアンギュラローラベアリング１２，１２を介して支持された中空のデフケース１３を備える。デフケース１３の外周には環状のファイナルドリブンギヤ１４が複数本のボルト１５…で固定されており、エンジンの駆動力が図示せぬファイナルドライブギヤからファイナルドリブンギヤ１４に伝達されることで、デフケース１３は車幅方向に延びる第１軸線Ｌ１まわりに回転する。

デフケース１３は、外周がアンギュラローラベアリング１２，１２でミッションケース１１に支持された左右一対の筒状の軸支持部１３ａ，１３ａを備えており、ミッションケース１１を外から内に貫通する左側のドライブシャフト１６の先端がデフケース１３の左側の軸支持部１３ａに嵌合し、ミッションケース１１を外から内に貫通する右側のドライブシャフト１６の先端がデフケース１３の右側の軸支持部１３ａに嵌合する。

デフケース１３の内部には、車幅方向に延びる第１軸線Ｌ１に対して直交する第２軸線Ｌ２上にピニオンシャフト１７が配置される。ピニオンシャフト１７の両端はデフケース１３に形成した一対の支持孔１３ｂ，１３ｂに嵌合し、ピニオンシャフト１７の一方の軸端に形成したピン孔１７ａと、デフケース１３に形成したピン孔１３ｃとに嵌合するピン１８により回転不能かつ第２軸線Ｌ２方向に移動不能に固定される。

ピニオンシャフト１７の外周には一対のピニオン１９，１９が回転自在に嵌合し、これら一対のピニオン１９，１９に同時に噛合する一対のサイドギヤ２０，２０が、左右のドライブシャフト１６，１６の相互に対向する軸端にそれぞれスプライン嵌合する。そしてピニオンシャフト１７の中央部に、一対のピニオン１９，１９間に挟まれるように潤滑油案内部材２１に固定される。

左右のドライブシャフト１６，１６が回転自在に嵌合するデフケース１３の軸支持部１３ａ，１３ａの内周面には螺旋状の油溝１３ｄ，１３ｄが形成されており、この油溝１３ｄ，１３ｄの車幅方向外端は、アンギュラローラベアリング１２，１２およびシール部材２２，２２間に形成されたミッションケース１１の潤滑油溜まり１１ａ，１１ａに連通する。螺旋状の油溝１３ｄ，１３ｄの傾斜方向は、ドライブシャフト１６，１６が車両の前進方向に回転するときに、潤滑油溜まり１１ａ，１１ａの潤滑油をサイドギヤ２０，２０に向けて案内する方向に設定される。

ドライブシャフト１６，１６にサイドギヤ２０，２０を結合するスプラインは周方向に所定間隔で欠歯しており、そこに潤滑油が通過可能な複数の油路１６ａ…が形成される（図１の拡大部参照）。従って、螺旋状の油溝１３ｄ，１３ｄにより車幅方向内側に案内された潤滑油は、更にドライブシャフト１６，１６のスプラインの油路１６ａ…により車幅方向内側に案内されて潤滑油案内部材２１，２１に供給される。

図２〜図４に示すように、ピニオンシャフト１７の外周面のうち、ピニオン１９，１９の内周面が嵌合する部分には、相互に平行な二つの平面よりなる二面取り部１７ｂ，１７ｂが形成される。従って、二面取り部１７ｂ，１７ｂの部分において、ピニオンシャフト１７の外周面とピニオン１９，１９の内周面との間に潤滑油が通過可能な油路が形成される。

潤滑油案内部材２１は概略皿状の部材であり、円板状の底壁部２１ａと、底壁部２１ａに外周から起立する一対の側壁部２１ｂ，２１ｂとを備えており、底壁部２１ａがピニオンシャフト１７の隣接する一対の二面取り部１７ｂ，１７ｂ間にボルト２４，２４で固定される。潤滑油案内部材２１の一対の側壁部２１ｂ，２１ｂの先端にはドライブシャフト１６，１６の軸端に向かって開口する円形の入口開口部２５が形成されるとともに、一対の側壁部２１ｂ，２１ｂの対向端部間にはピニオンシャフト１７の二面取り部１７ｂ，１７ｂに向かって開口する一対の切欠き状の出口開口部２７，２７が形成される。

側壁部２１ｂ，２１ｂの先端には底壁部２１ａの中心に向かって折り返された折り返し部２１ｃ，２１ｃが形成されており、この折り返し部２１ｃ，２１ｃにより、潤滑油案内部材２１の内部空間２６の外周に沿って潤滑油が保持される。サイドギヤ２０の円筒状のリップ部２０ａは潤滑油案内部材２１の折り返し部２１ｃの内周に嵌合しており、これにより油路１６ａ…を通過した潤滑油は無駄なく入口開口部２５を通過して内部空間２６に供給される。

次に、上記構成を備えた本発明の第１の実施の形態の作用を説明する。

エンジンの駆動力がファイナルドリブンギヤ１４からデフケース１３に入力し、デフケース１３がミッションケース１１に対して回転すると、その駆動力はデフケース１３と一体に回転するピニオンシャフト１７に支持した一対のピニオン１９，１９から一対のサイドギヤ２０，２０に伝達され、サイドギヤ２０，２０から一対のドライブシャフト１６，１６を介して左右の駆動輪に伝達される。車両の旋回中には左右の駆動輪の回転数が異なるため、一対のサイドギヤ２０，２０間に差回転が生じるが、その差回転はピニオンシャフト１７に対するピニオン１９，１９の相対回転により吸収され、エンジンの駆動力は左右の駆動輪に支障なく配分される。

トランスミッションの潤滑油の一部はミッションケース１１の潤滑油溜まり１１ａ，１１ａに貯留されており、車両の前進走行に伴ってドライブシャフト１６，１６が回転すると、潤滑油溜まり１１ａ，１１ａの潤滑油はドライブシャフト１６，１６の外周面に臨む螺旋状の油溝１３ｄ，１３ｄに案内されて車幅方向中央に流れ、そこからドライブシャフト１６，１６およびサイドギヤ２０，２０間のスプラインの欠歯部よりなる油路１６ａ…を通過することで、ドライブシャフト１６，１６の軸端および潤滑油案内部材２１の入口開口部２５を通過して内部空間２６に流入する。

尚、車両の後進走行時には、ドライブシャフト１６，１６の回転方向が前進走行時に回転方向と逆になるため、潤滑油溜まり１１ａ，１１ａの潤滑油をドライブシャフト１６，１６の外周面に臨む螺旋状の油溝１３ｄ，１３ｄに導くことが困難になるが、車両が後進走行する頻度は前進走行する頻度に比べて遥かに小さく、しかも車両が連続して後進走行する時間は短いため、ディファレンシャルギヤＤの潤滑に支障が出る虞はない。

潤滑油案内部材２１の内部空間２６に流入した潤滑油は、遠心力で径方向外側に付勢されて側壁部２１ｂ，２１ｂおよび折り返し部２１ｃ，２１ｃに沿って周方向に流れ、側壁部２１ｂ，２１ｂを切り欠いた出口開口部２７，２７を通過してピニオンシャフト１７の外周の二面取り部１７ｂ，１７ｂに流入する。二面取り部１７ｂ，１７ｂに流入した潤滑油は、ピニオンシャフト１７の外周面およびピニオン１９，１９の内周面間の摺動部に行き渡り、その摺動部を充分に潤滑した後にデフケース１３の内部に排出される。

さて、ドライブシャフト１６，１６およびサイドギヤ２０，２０間のスプラインの欠歯部よりなる油路１６ａ…を通過した潤滑油は、ドライブシャフト１６，１６およびサイドギヤ２０，２０の回転に引きずられて回転するため、遠心力で径方向外側に飛散しようとする。このとき、仮に潤滑油案内部材２１が存在しないとすると、潤滑油は遠心力で径方向外側に飛散してしまい、その一部しかピニオンシャフト１７およびピニオン１９，１９間の摺動部に届かない可能性がある。

しかしながら、本実施の形態によれば、ドライブシャフト１６，１６およびサイドギヤ２０，２０間のスプラインの欠歯部よりなる油路１６ａ…を通過した潤滑油は、入口開口部２５，２５から潤滑油案内部材２１，２１の内部空間２６，２６に流入し、そこで遠心力により径方向外側に飛散しようとする潤滑油部は、側壁部２１ｂ，２１ｂおよび折り返し部２１ｃ，２１ｃに捕捉されて周方向に流れ（図３の矢印参照）、側壁部２１ｂ，２１ｂを切り欠いた出口開口部２７，２７を通過してピニオンシャフト１７の外周の二面取り部１７ｂ，１７ｂに流入する。その結果、内部空間２６，２６に流入した潤滑油の略全量がピニオンシャフト１７の二面取り部１７ｂ，１７ｂに供給されることで、ピニオンシャフト１７およびピニオン１９，１９間の摺動部に行き渡って潤滑に供される。

以上のように、本実施の形態によれば、一対のドライブシャフト１６，１６の相互に対向する軸端から供給される潤滑油を潤滑油案内部材２１の内部空間２６に一旦捕捉してピニオンシャフト１７の二面取り部１７ｂ，１７ｂに強制的に供給することができるので、ピニオンシャフト１７およびピニオン１９，１９の摺動部の潤滑性能が大幅に向上する。しかも、二面取り部１７ｂ，１７ｂに対する潤滑油の供給量は、車両の旋回方向、つまりピニオン１９，１９の回転方向に依存しないため、摺動部の潤滑性能を安定させることができる。

第２の実施の形態

次に、図５および図６に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。

第１の実施の形態の潤滑油案内部材２１は、一対の側壁部２１ｂ，２１ｂの対向端部間を切り欠いて一対の出口開口部２７，２７を形成しているが、第２の実施の形態の潤滑油案内部材２１は、３６０°に亙って環状に形成された側壁部２１ｂを備えており、底壁部２１ａおよび側壁部２１ｂの境界に一対の孔状の出口開口部２７，２７が形成される。

本実施の形態によれば、潤滑油案内部材２１の側壁部２１ｂおよび折り返し部２１ｃに捕捉されて周方向に流れる潤滑油（図３の矢印参照）を、一層確実にピニオンシャフト１７の二面取り部１７ｂ，１７ｂに供給することが可能になり、ピニオンシャフト１７およびピニオン１９，１９間の摺動部の潤滑効果が更に高められる。

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、実施の形態ではピニオンシャフト１７の外周に油溝としての二面取り部１７ｂ，１７ｂを備えているが、その油溝は二面取り部１７ｂ，１７ｂに限定されるものではなく、また油溝自体を省略することも可能である。

１３ デフケース
１４ ファイナルドリブンギヤ（入力ギヤ）
１６ ドライブシャフト（出力軸）
１７ ピニオンシャフト
１７ｂ 二面取り部（油溝）
１９ ピニオン
２０ サイドギヤ
２１ 潤滑油案内部材
２１ａ 底壁部
２１ｂ 側壁部
２１ｃ 折り返し部
２６ 内部空間
２７ 出口開口部
Ｌ１ 第１軸線
Ｌ２ 第２軸線

Claims (3)

1. 駆動源からの駆動力が入力される入力ギヤ（１４）を外周に有して第１軸線（Ｌ１）まわりに回転自在に支持されたデフケース（１３）と、前記第１軸線（Ｌ１）上に配置されて相互に対向する端部が前記デフケース（１３）内に嵌合する一対の出力軸（１６）と、前記第１軸線（Ｌ１）に対して直交する第２軸線（Ｌ２）上に配置されて両端部が前記デフケース（１３）に固定されたピニオンシャフト（１７）と、前記ピニオンシャフト（１７）に回転自在に支持された一対のピニオン（１９）と、前記一対の出力軸（１６）の相互に対向する端部に固設されて前記一対のピニオン（１９）にそれぞれ噛合する一対のサイドギヤ（２０）とを備え、前記出力軸（１６）および前記サイドギヤ（２０）間を通って供給される潤滑油を前記ピニオンシャフト（１７）および前記ピニオン（１９）の摺動部に導くディファレンシャルギヤの潤滑構造であって、
   前記一対のピニオン（１９）間で前記ピニオンシャフト（１７）の外周面に固定された一対の潤滑油案内部材（２１）を備え、各々の前記潤滑油案内部材（２１）は、底壁部（２１ａ）の外周から側壁部（２１ｂ）が起立する皿状の部材であり、前記底壁部（２１ａ）の外周あるいは前記側壁部（２１ｂ）に出口開口部（２７）が形成され、前記出力軸（１６）および前記サイドギヤ（２０）間を通って供給される潤滑油を、前記潤滑油案内部材（２１）の前記底壁部（２１ａ）および前記側壁部（２１ｂ）に囲まれた内部空間（２６）を経て、前記出口開口部（２７）から前記ピニオンシャフト（１７）および前記ピニオン（１９）の摺動部に案内することを特徴とするディファレンシャルギヤの潤滑構造。
2. 前記潤滑油案内部材（２１）の前記出口開口部（２７）から前記ピニオン（１９）の内周面へと延びる油溝（１７ｂ）を前記ピニオンシャフト（１７）の外周面に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ギヤの潤滑構造。
3. 前記側壁部（２１ｂ）の先端に前記底壁部（２１ａ）の中心に向かって折り返された折り返し部（２１ｃ）を形成したことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のディファレンシャルギヤの潤滑構造。

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