JPH07217725A - 差動装置の潤滑構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 撹拌損失を低減し、かつ充分な潤滑を行う。 【構成】 駆動軸８およびこれに一体化したハイポイド
ギヤ２とこのハイポイドギヤ２に噛合したリングギヤ４
とが、デフキャリヤ５の内部に軸受１０，１１によって
回転自在に支持され、かつそのデフキャリヤ５の内部に
収容した潤滑油１４をリングギヤ４によってかき上げる
ように構成した差動装置の潤滑構造であって、デフキャ
リヤ５の内部のうち潤滑油１４を供給するべき被潤滑箇
所より上方でかつリングギヤ４でかき上げられた潤滑油
１４の流動方向での前方側に、潤滑油１４を保持するオ
イルリザーバ１５が設けられ、そのオイルリザーバ１５
にはリングギヤ４でかき上げられた潤滑油１４を流入さ
せる流入口１９とリングギヤ４が所定の回転数以上で回
転した際の流入量以下の予め決められた流量の潤滑油１
４を被潤滑箇所に自然滴下させる流出口２０，２１とが
形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、リングギヤによって
潤滑油をかき上げる形式の差動装置の潤滑構造に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】金属部品が摩擦接触する箇所の潤滑を行
うことは必須であり、従来、その一例としてはねかけ潤
滑が広く行われていることは周知のとおりである。これ
は、潤滑を施すべき可動部材によって潤滑油をかき上げ
て、被潤滑箇所へオイルを供給する潤滑方式である。こ
の潤滑方式では、かき上げたオイルをケーシングの内壁
などによって被潤滑箇所へ導くため、オイルの供給量の
過不足が生じ易い。そのため実開昭６３−４８０５４号
公報に記載された考案では、オイルの案内用のリブを用
いている。すなわちこの考案は、デフドライブピニオン
ベアリングの潤滑構造であって、デフリングギヤでかき
上げたオイルを、その上方のケース天井部内面に形成し
た左右の傾斜部を伝って天井側のリブに導き、このリブ
から軸受部に潤滑油を導くようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構造では、
リングギヤでかき上げた潤滑油をリブによって軸受部に
導くから、かき上げた潤滑油のうち無駄に流れ落ちる潤
滑油の量を少なくすることができ、効率の良い潤滑が可
能になる。しかしながら上記の潤滑構造は、かき上げた
潤滑油のうち無駄に流下してしまう量を少なくすること
を主眼としたものであって、油面の高さを制御できるも
のではないから、以下のような不都合があった。

【０００４】すなわち上記の潤滑構造においても潤滑油
のかき上げ量はリングギヤの回転速度に応じて変化する
のであり、低速回転時は潤滑油のかき上げ量が減少して
軸受部などへの潤滑油の供給量が少なくなってしまう。
このような事態に備えて潤滑油をある程度多くする必要
があるが、このようにすると潤滑油を撹拌することによ
る動力損失が大きくなってしまう。すなわち上記従来の
潤滑構造では、かき上げた潤滑油は軸受部等の被潤滑箇
所を通ってそのまま油溜まりに戻るから、かき上げられ
る潤滑油の量と還流する潤滑油の量とが常時ほぼ同じに
なって油溜まりにおける油面高さは常時ほぼ一定とな
り、その結果、低速回転時においては必要十分な潤滑油
を軸受部などに供給できるが、特に高速回転時には潤滑
油を激しく撹拌することになり、動力損失が増大する問
題が生じる。さらに上記のガイド手段の形状によっては
必要以上の潤滑油が軸受部に供給され、軸受部を構成し
ているベアリングによる撹拌損失が増大するおそれがあ
る。

【０００５】この発明は上記の事情を背景としてなされ
たもので、必要十分な潤滑を行うとともに動力損失を低
く抑えることのできる差動装置の潤滑構造を提供するこ
とを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、回転速度に応じて油面高さが変わる
ように構成したことを特徴とするものであり、より具体
的にはこの発明は、駆動軸と該駆動軸に一体化した駆動
歯車とこの駆動歯車に噛合したリングギヤとが、筐体の
内部に軸受によって回転自在に支持され、かつその筐体
の内部に収容した潤滑油を前記リングギヤによってかき
上げるように構成した差動装置の潤滑構造において、前
記筐体の内部のうち前記潤滑油を供給するべき被潤滑箇
所より上方でかつリングギヤでかき上げられた潤滑油の
流動方向での前方側に、潤滑油を保持するオイルリザー
バが設けられ、そのオイルリザーバにはリングギヤでか
き上げられた潤滑油を流入させる流入口とリングギヤが
所定の回転数以上で回転する際の流入量以下の予め決め
られた流量の潤滑油を前記被潤滑箇所に自然滴下させる
流出口とが形成されていることを特徴とするものであ
る。

【０００７】

【作用】この発明の潤滑構造においては、駆動軸とこれ
に一体化された駆動歯車とを回転させることによりリン
グギヤが回転させられ、筐体の内部に収容した潤滑油を
そのリングギヤがかき上げる。リングギヤによってかき
上げられた潤滑油の一部は、リングギヤの接線方向に飛
翔し、またその方向に筐体の内面を伝って流れ、そして
それらの一部がオイルリザーバにその流入口から入り込
む。このオイルリザーバは、所定量の潤滑油を貯留する
容積を備えているので、潤滑油はある程度、このオイル
リザーバ内に溜められる。このオイルリザーバに形成し
てある流出口は、リングギヤが所定の回転数以上の高速
回転をした際に流入口から入る潤滑油の量より少ない量
の潤滑油を自然滴下によって流出させるよう構成されて
いるから、リングギヤの回転数が増大するほど、オイル
リザーバに溜まる潤滑油の量が多くなる。そのためリン
グギヤの下部が浸漬している油面高さが、回転数の増大
と共に低下し、潤滑油の撹拌の度合いが低下して動力損
失が低減される。またこの流出口から自然滴下した潤滑
油は、軸受や歯車の噛合部などの被潤滑箇所に供給され
る。そして各流出口は、対応する被潤滑箇所で必要とす
る量の潤滑油が自然滴下する開口面積に設定されている
ので、過不足なく潤滑が行われる。

【０００８】

【実施例】つぎにこの発明の実施例を図面を参照して説
明する。図はこの発明の一実施例を示すものであり、こ
こに示す例は、デフケース１をハイポイドギヤ２によっ
て回転させるよう構成した自動車用最終減速機としての
差動装置３の潤滑構造にこの発明を適用した例である。
すなわちデフケース１は、左右の車輪に動力を伝達する
ドライブシャフトを連結してある一対のサイドギヤ（そ
れぞれ図示せず）を回転自在に収容するとともに、これ
らのサイドギヤに噛合したピニオンギヤ（図示せず）を
その内部に保持した周知の構成であって、このデフケー
ス１の外面にリングギヤ４が一体的に取り付けられてい
る。そしてこのデフケース１は、密閉構造の筐体である
デフキャリヤ５の内部に収容されるとともに、リングギ
ヤ４と同一軸線上に配置した左右一対のサイドベアリン
グ６，７を介してデフキャリヤ５に回転自在に支持され
ている。

【０００９】またデフキャリヤ５の内部には、前記デフ
ケース１の中心軸線に垂直な軸線に対して平行な軸線に
沿って配置した駆動軸８が収容され、エンジンから変速
機（それぞれ図示せず）を介して出力される動力をこの
駆動軸８に伝達するようになっている。この駆動軸８は
前記デフケース１を配置してある箇所から外れた位置に
デフキャリヤ５の一部として形成してある円筒部９に、
前後一対のベアリング１０，１１を介して回転自在に支
持されており、その駆動軸８の一端部は、デフキャリヤ
５から突出するとともに、その突出端にカップリング用
のフランジ１２が取り付けられている。またこの駆動軸
８の他方の端部には、リングギヤ４に噛合した駆動歯車
であるハイポイドギヤ２が取り付けられている。なお、
駆動軸８のデフキャリヤ５からの突出部の外周にはシー
ル部材１３が配置されている。

【００１０】上記のデフキャリヤ５のうちデフケース１
の下側の部分が最も低くなるように形成されており、こ
の部分に差動装置３の耐久性・耐焼付き性を保証できる
レベルの量の潤滑油１４が収容され、リングギヤ４の一
部がその潤滑油１４に浸漬されている。また前記円筒部
９の上側から前記リングギヤ４のうち円筒部９側の部分
の上方にかけて、円筒部９側が低くなるように斜めにオ
イルリザーバ１５が形成されている。このオイルリザー
バ１５は、デフキャリヤ５の外壁の一部１５ａと前記円
筒部９を形成している底壁部１５ｂとその円筒部９の一
端部から斜め上方に延びた斜壁部１５ｃと左右の側壁部
１５ｄとで囲まれた中空部分であり、その概略的な形状
を示せば図３のとおりであって、このオイルリザーバ１
５は、デフキャリヤ５とは別部材で形成され、デフキャ
リヤ５の内面所定箇所に溶接などの固定手段によって一
体に取り付けられている。そしてこのオイルリザーバ１
５は、潤滑油１４の一部を一時貯留するとともに、その
潤滑油１４を所定の被潤滑箇所に自然滴下によって供給
するように構成されている。

【００１１】すなわちオイルリザーバ１５の内部の中央
部には、左右の側壁部１５ｄとほぼ平行な仕切り板１６
が設けられている。この仕切り板１６はオイルリザーバ
１５の内部での潤滑油１４の流れを抑制するためのもの
であり、その仕切り板１６の底辺部すなわち前記底壁部
１５ｂおよび斜壁部１５ｃ側のエッジは、これらの壁部
１５ｃ，１５ｄから離隔しており、ここに形成された隙
間１７を通って潤滑油１４が図３の矢印方向に流れるよ
うになっている。またこの仕切り板１６によって区画さ
れた一方の空間部の入り口部分、すなわち図３で左側の
空間部のうち斜壁部１５ｃの上端側の部分は、斜壁部１
５ｃがデフキャリヤ５の内面にまで延びていることによ
り密閉されており、これに対して他方の空間部の入り
口、すなわち図３での右側の空間部のうち斜壁部１５ｃ
の上端側の部分は、矩形に切り欠かれてリングギヤ４側
に向けて開口し、この部分が流入口１９とされている。

【００１２】さらにオイルリザーバ１５を形成している
底壁部１５ｂのうち流入口１９を形成していない空間側
の部分でかつ駆動軸８の上部に位置する部分には、ベア
リング潤滑用流出口２０が形成され、また斜壁部１５ｃ
のうち流入口１９を形成した空間側の部分でかつハイポ
イドギヤ２の上部に位置する部分には、ギヤ潤滑用流出
口２１が形成されている。これらの流出口２０，２１の
開口形状は図に示すように矩形に限られずに円形や多角
形などの任意であるが、その開口面積は、リングギヤ４
が予め定めた所定の回転数以上の高速回転をすることに
よって前記流入口１９からオイルリザーバ１５に流入す
る潤滑油１４の量以下であって、自然滴下による潤滑油
１４の流出量が、駆動軸８を支持しているベアリング１
０，１１の耐焼付き性を保証するのに充分な量、あるい
は各ギヤ２，４の歯面の潤滑に充分な量となるように設
定されている。これは、例えば事前の台上評価（事前の
試行）によって求めることができる。

【００１３】つぎに上述した潤滑構造の作用について説
明する。駆動軸８を規定の方向に回転させると、リング
ギヤ４がハイポイドギヤ２を介して図１の矢印方向に回
転させられる。このリングギヤ４の下側の部分は潤滑油
１４に浸っているので、リングギヤ４の回転に伴ってそ
の潤滑油１４がかき上げられる。リングギヤ４に付着し
ている潤滑油１４の一部は、遠心力によってリングギヤ
４からはね飛ばされてリングギヤ４の接線方向に飛翔
し、このような現象がリングギヤ４の全周で生じる。こ
れに対して前記オイルリザーバ１５の流入口１９が、図
２に示すようにリングギヤ４の接線方向で前方側に配置
されているので、リングギヤ４から遠心力で離脱した潤
滑油１４の一部が、この流入口１９からオイルリザーバ
１５に流れ込む。オイルリザーバ１５に流入した潤滑油
１の一部は各流出口２０，２１から流出して潤滑の用に
供されるが、リングギヤ４が所定回転数以上の高速回転
をすると、オイルリザーバ１５からの潤滑油１４の流出
量に対して流入量が多くなるので、オイルリザーバ１５
に潤滑油１４が溜り、またリングギヤ４の下側での油面
が低下してリングギヤ４による潤滑油１４の撹拌の度合
いが少なくなる。

【００１４】すなわちオイルリザーバ１５への潤滑油１
４の流入量は、リングギヤ４の回転速度が速くなるに従
って増大するが、オイルリザーバ１５からの潤滑油１４
の流出量は、前記各流出口２０，２１の開口面積が規定
されているためにほぼ一定量に維持され、その結果、流
入量と流出量との差に応じてオイルリザーバ１５に潤滑
油１４が溜る。そのためにリングギヤ４の下側での潤滑
油１４の油面が低下し、その結果、リングギヤ４による
潤滑油１４の撹拌の度合いが低下する。

【００１５】これをさらに具体的に説明すると、潤滑油
１４を撹拌することによる抵抗力は、リングギヤ４と潤
滑油１４との相対速度の増大に応じて大きくなるので、
リングギヤ４が低速回転している状態では、潤滑油１４
の撹拌の度合いが低く、動力損失も小さい。また潤滑油
１４をかき上げる量も少ないので、オイルリザーバ１５
に溜まる潤滑油１４の量も少ない。すなわちリングギヤ
４の低回転状態では、その下側での潤滑油１４の油面が
特に顕著には低下しないが、リングギヤ４と潤滑油１４
との相対速度が小さいので、動力損失は小さくなる。

【００１６】これに対してリングギヤ４が高速回転する
と、リングギヤ４によってかき上げられる潤滑油１４の
量が多くなり、オイルリザーバ１５への流入量が増大す
る。しかしながらオイルリザーバ１５からの流出量は前
述したようにほぼ一定に維持されているので、オイルリ
ザーバ１５には次第に潤滑油１４が溜り、その量が増大
する。したがってリングギヤ４の下側での潤滑油１４の
量が少なくなってその油面が低下するから、リングギヤ
４の潤滑油１４に浸っている容積あるいは深さが減少す
るので、リングギヤ４が潤滑油１４を撹拌する度合いが
低下する。すなわちリングギヤ４が高速回転すれば、そ
の下側での油面が大きく低下するので、リングギヤ４と
潤滑油１４との相対速度が大きくなっても、潤滑油１４
を撹拌する度合いが低くなり、動力損失も少なくなる。

【００１７】また一方、オイルリザーバ１５において
は、流出口２０，２１を形成していない空間部に潤滑油
１４が流入することになるが、この空間部と流出口２
０，２１を形成してある空間部とは、開口幅の狭い隙間
１７を介して連通しているのみであるから、たとえ潤滑
油１４が高速で流入口１９から入ってきても、そのまま
流出口２０，２１から流れでることはなく、したがって
潤滑油１４の流出量はリングギヤ４の回転速度に影響さ
れない。そのためリングギヤ４が高速回転するほど、オ
イルリザーバ１５内に溜まる潤滑油１４の量が多くな
り、それに伴うデフキャリヤ５内の油面が低下し、リン
グギン４による潤滑油１４の撹拌抵抗が低減される。

【００１８】そしてベアリング潤滑用流出口２０から自
然滴下によって流出した潤滑油１４は、駆動軸８の外周
面を伝ってベアリング１０，１１に導かれ、ベアリング
の潤滑の用に供される。またギヤ潤滑用流出口２１から
滴下した潤滑油１４はハイポイドギヤ２の歯面に付着
し、その結果、リングギヤ４との噛合面に供給される。
その場合、それぞれの流出口２０，２１の開口面積は、
前述したように、対応する被潤滑箇所に必要十分な潤滑
油１４を自然滴下によって供給するように設定されてい
るから、ベアリング１０，１１および各ギヤ２，４の噛
合面の潤滑が確実に行われる。またベアリング１０，１
１に対して潤滑油１４を供給する流出口２０は他の流出
口２１よりも低い位置に設けられているから、この流出
口２０の部分での潤滑油１４の圧力が高くなり、したが
って各流出口２０，２１の開口面積を同一に設定して
も、ベアリング１０，１１に対して充分な量の潤滑油１
４を供給することができる。なお、各潤滑箇所を経た潤
滑油１４はデフキャリヤ５のうち最も低い箇所すなわち
リングギヤ４の下方の部分に戻る。

【００１９】なお、デフキャリヤ５の外面のうちオイル
リザーバ１５の部分の外面に、リブやフィンなどの突起
部（それぞれ図示せず）を形成すれば、この部分での放
熱面積が大きくなるため、オイルリザーバ１５の内部の
潤滑油１４の放熱による冷却効果を増大させることがで
きる。その場合、リブもしくはフィンは、オイルリザー
バ１５の外面に車両の前後方向に沿って延びた状態に形
成してもよく、あるいはこの種のリブもしくはフィンを
デフキャリヤ５の外面に、その円周方向に沿い、かつ複
数形成してもよい。

【００２０】以上、この発明の実施例について説明した
が、この発明は、上記の実施例に限定されないのであっ
て、この発明を適用できる差動装置は、上記のハイポイ
ドギヤを用いない差動装置であってもよく、またデフキ
ャリヤの内部に形成するオイルリザーバの形状は上記の
実施例で述べた形状に限定されない。さらに上記の仕切
り板の有無は問わない。そしてまたオイルリザーバに形
成する流出口の開口面積は必要に応じて適宜設定すれば
よいのであり、例えば、図に示す例では、ベアリング１
０，１１側の流出口２０が流入口１９よりも遠くに位置
し、かつ登坂時には上側に位置することになるので、こ
のような場合での潤滑不足を未然に防止するために、こ
の流出口２０の開口面積を他の流出口の開口面積より広
くしてもよい。

【００２１】

【発明の効果】上述の説明から明らかなようにこの発明
の潤滑構造によれば、潤滑油の一部を被潤滑箇所より上
方のオイルリザーバに一時的に貯留し、ここから被潤滑
箇所に必要十分な量の潤滑油を供給するように構成した
から、リングギヤによって撹拌される潤滑油の油面が、
リングギヤの回転速度に応じて低下してその撹拌の度合
いが低下し、その結果、潤滑油の撹拌による動力の損失
を低減し、かつ潤滑油の温度上昇やそれに伴う潤滑油の
早期の劣化などを有効に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例を模式的に示す断面側
面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線矢視図である。

【図３】オイルリザーバの形状を説明するための概略的
な斜視図である。

【符号の説明】

２ ハイポイドギヤ ３ 差動装置 ４ リングギヤ ５ デフキャリヤ ８ 駆動軸 １０，１１ ベアリング １４ 潤滑油 １５ オイルリザーバ １９ 流入口 ２０，２１ 流出口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動軸と該駆動軸に一体化した駆動歯車
   とこの駆動歯車に噛合したリングギヤとが、筐体の内部
   に軸受によって回転自在に支持され、かつその筐体の内
   部に収容した潤滑油を前記リングギヤによってかき上げ
   るように構成した差動装置の潤滑構造において、 前記筐体の内部のうち前記潤滑油を供給するべき被潤滑
   箇所より上方でかつリングギヤでかき上げられた潤滑油
   の流動方向での前方側に、潤滑油を保持するオイルリザ
   ーバが設けられ、そのオイルリザーバにはリングギヤで
   かき上げられた潤滑油を流入させる流入口とリングギヤ
   が所定の回転数以上で回転した際の流入量以下の予め決
   められた流量の潤滑油を前記被潤滑箇所に自然滴下させ
   る流出口とが形成されていることを特徴とする差動装置
   の潤滑構造。