(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【背景技術】
【0002】
一般に、自動車等の車両に搭載されるデファレンシャル装置では、特許文献1に開示されているデファレンシャル装置のように、デファレンシャル機構の中心部に向けて潤滑油を噴射することにより、デフケース内に潤滑油を供給するような構成としたものがある。また、デファレンシャル装置においては、ケーシング内に供給された潤滑油がリングギアによってかき上げられ、ベアリング等の潤滑必要部位に供給されるようになっている。
【0003】
具体的には、デフケース内に供給された潤滑油は、左右のデファレンシャルサイドギアとデファレンシャルピニオンギアとが摺動する部分、ドライブシャフトとデフケースとが摺動する部分等に供給されている。デファレンシャル装置が差動する場合にはデフケースとドライブシャフトとの間に差回転が生じる。そのため、当該箇所において潤滑が不十分になると、焼き付きが生じる可能性がある。
【0004】
上述したような潤滑不足による焼き付きを解消すべく、例えば下記特許文献2に開示されているデファレンシャル装置が提供されている。特許文献2に開示されているデファレンシャル装置においては、デファレンシャルハウジングに設けられた軸穴を介し、ギアボックスの支持用として設けられたベアリングに至る第一の油路、ギアボックスの支軸に形成された第二の油路、及び出力軸内に形成された第三の油路を連通させ、油圧源から供給された潤滑油をこれらの油路を介して流通させることにより、焼き付きを防止しようとしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上述した従来技術のデファレンシャル装置においては、油路を形成するために各部を複雑な形状に加工せねばならず、構成が複雑であるという問題がある。また、構成が複雑である分だけ加工に手間がかかり、製造コストが高く付くという問題がある。
【0007】
また、従来技術のように潤滑油供給用の油路等を形成したデファレンシャル装置では、低車速での走行時においてデファレンシャルハウジング(デフハウジング)内においてリングギア(デフリングギア)によってかき上げられた潤滑油を焼き付き防止用として供給しようとしても、潤滑油をスムーズに供給できないという問題がある。具体的には、低車速での走行時には、潤滑油の油膜に形成される気泡(油膜泡)により、リングギアによってかき上げられた潤滑油の浸入が阻害されてしまい、デフケースとドライブシャフトとの摺動部分を充分に潤滑させることが難しいという問題がある。さらに、従来技術のように潤滑油供給用の油路等を形成する場合、油路等に空気が浸入した状態になると、潤滑油をスムーズに供給することができなくなる懸念がある。
【0008】
そこで、本発明は、装置構成がシンプルであり、製造コストを安価に抑制可能であると共に、デフケースとドライブシャフトとの摺動部分に対して潤滑油をスムーズに供給可能なデファレンシャル装置の提供を目的とした。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上述した課題を解決すべく提供される本発明のデファレンシャル装置は、差動歯車機構と、前記差動歯車機構を収容するデフケースと、前記デフケースを回転可能なように支持しつつ収容するデフハウジングと、潤滑油が流れる送油管とを備えており、前記差動歯車機構が、駆動輪に動力を伝達するドライブシャフトの一端に接続されたデフサイドギアと、前記デフサイドギアに噛合したデフピニオンギアと、前記デフピニオンギアを回転可能なように支持するデフピニオンシャフトとを備えたものであり、前記デフケースが、前記収容空間と連通しており、前記収容空間内に向けて挿入された前記ドライブシャフトを摺動しつつ回転可能なように支持するシャフト挿入部を有し、外周部に取り付けられたデフリングギアを介して動力が入力されることにより前記デフハウジング内において回転可能とされており、前記シャフト挿入部の入口側に連通すると共に潤滑油を溜めることが可能な溜油部と、前記溜油部に対して潤滑油を導入可能
な溝を有する油路と、前記溜油部の内外を連通し、前記溜油部の内圧を解放するための内圧解放路とを有し、
前記油路に対して上方に位置し、前記油路
の溝に向けて
潤滑油の油膜に形成される気泡を打ち破る潤滑油を噴射可能な噴射口が、前記送油管に形成されており、前記デフリングギアによってかき上げられた潤滑油を前記油路に案内する案内板が設けられていることを特徴とするものである。
【0010】
本発明のデファレンシャル装置においては、潤滑油を溜めることが可能な溜油部が、デフケースに設けられたシャフト挿入部の入口側に連通するように形成されている。また、溜油部に対して潤滑油を導入可能
な溝を有する油路が設けられている。本発明のデファレンシャル装置においては、デフリングギアによってかき上げられた潤滑油を、案内板によって油路に案内し、油路に対して潤滑に充分な量の潤滑油を供給することができる。さらに、本発明のデファレンシャル装置においては、送油管
には油路に対して上方に位置する噴射口が形成されており、この噴射口から油路
の溝に向けて潤滑油を噴射させ
て潤滑油の油膜に形成される気泡を打ち破ることができる。これにより、低車速での走行時においても、潤滑油の油膜に形成される気泡(油膜泡)を打ち破り、油路及び溜油部に対して潤滑油がスムーズに流入可能な状態とすることができる。従って、本発明のデファレンシャル装置においては、シャフト挿入部に対して潤滑油を確実に供給し、焼き付きを防止することができる。
【0011】
また、本発明のデファレンシャル装置においては、溜油部の内圧を解放するための内圧解放路が、溜油部の内外を連通するように形成されている。これにより、油路及び溜油部への潤滑油の流入をより一層スムーズなものとし、シャフト挿入部における潤滑不良を解消することができる。
【0012】
本発明のデファレンシャル装置は、前記溜油部が、前記デフケースと前記デフハウジングとの間に配置された軸受の側方に形成されたものであっても良い。このように、前記溜油部を前記軸受の側方に設ける場合には、前記軸受が、前記溜油部の内側から外側に向かう方向への潤滑油の通過を抑制可能なもの(いわゆる、シールドベアリング等)であることが望ましい。
【0013】
上述したように溜油部を軸受の側方に設けると共に、この軸受をシールドベアリング等のように潤滑油の通過を抑制可能なものとすることにより、溜油部に導入された潤滑油をより一層確実にシャフト挿入部に対して供給し、焼き付きの発生を抑制することができる。
【0014】
本発明のデファレンシャル装置は、前記案内板が、前記送油管に対して装着されたものであることが望ましい。
【0015】
かかる構成とすることにより、トランスミッションケース等の部材に加工を施すことなく案内板を設けることが可能となる。これにより、デファレンシャル装置の製造を簡易なものとしつつ、製造コストを最小限に抑制することができる。
【0016】
本発明のデファレンシャル装置は、前記送油管が、前記デフピニオンギアに向けて潤滑油を噴射するためのピニオンギア潤滑用の噴射口、及び前記デフリングギアに対してギア接続された変速機の出力軸に向けて潤滑油を噴射するための出力軸潤滑用の噴射口のいずれか一方又は双方を備えたものとすることが可能である。
【0017】
かかる構成によれば、溜油部に対する潤滑油の供給に用いられる送油管を、ピニオンギアへの潤滑油の供給用、及び変速機の出力軸用への潤滑油の供給用としても共用することができる。従って、上述した構成によれば、デファレンシャル装置、及びこれを備えた変速機をなす部品点数及び製造コストを最小限に抑制し、ひいては軽量化あるいは燃費特性の向上に資することが可能となる。
【0018】
本発明のデファレンシャル装置は、前記送油管に形成された前記噴射口を、オリフィス孔によって形成することが可能である。
【0019】
かかる構成とすることにより、送油管を流れる潤滑油を噴射口から勢いよく噴射させることができる。また、油路に向けて潤滑油を噴射するための噴射口をオリフィス孔により形成すれば、潤滑油の油膜に形成される気泡(油膜泡)をより一層確実に打ち破ることが可能となり、油路及び溜油部への潤滑油の流入をより一層スムーズなものとすることができる。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、装置構成がシンプルであり、製造コストを安価に抑制可能であると共に、デフケースとドライブシャフトとの摺動部分に対して潤滑油をスムーズに供給可能なデファレンシャル装置を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、本発明の一実施形態に係るデファレンシャル装置30を搭載した自動変速機の一例について説明する。なお、本実施形態は、デファレンシャル装置30の構成に特徴を有するものであるが、先ず自動変速機の構成について概略を説明した後、デファレンシャル装置30の構成について詳細に説明する。
【0023】
≪自動変速機1の構成について≫
図1にデファレンシャル装置30を備えた自動変速機1の一例を示す。
図1に示す自動変速機1は、トルクコンバータ2と、入力軸(タービン軸)3と、変速機構4と、デファレンシャル装置30などで構成されている。自動変速機1を構成する各部品はケーシング5の中に収容されている。ここで、ケーシング5は、後側(反エンジン側)のリヤカバー5aと、前側(エンジン側)のコンバータハウジング5bと、中間のトランスミッションケース5cとの3部品で構成されている。トルクコンバータ2は、コンバータハウジング5b内に収容されている。変速機構4はリヤカバー5aとトランスミッションケース5cとの間の空間に収容されている。出力ギア27及びデファレンシャル装置30は、コンバータハウジング5bとトランスミッションケース5cとの間の空間に収容されている。
【0024】
入力軸3は、エンジン側から伝達された動力をトルクコンバータ2を介して変速機構4に伝達させるための軸である。また、変速機構4は、クラッチ、ブレーキ、ワンウエイクラッチ、遊星歯車装置等を備えており、入力軸3を介して入力された動力を変速制御し、駆動軸10に出力させることができる。
【0025】
駆動軸10は、入力軸3と同一軸線上に配置されており、これに対して平行でかつ非同軸に配置されている出力軸20に対し、ギア12,14を介して動力伝達可能なように接続されている。また、出力軸20は、ギア14側からエンジン側に向けて駆動軸10と平行に延びるように配置されている。出力軸20のエンジン側(
図1中右側)の端部には、出力ギア27が固定されている。出力ギア27は、後に詳述するデファレンシャル装置30のデフリングギア31と噛み合っている。これにより、出力軸20からデファレンシャル装置30のドライブシャフト32,33に対して動力伝達させ、車輪を駆動させうる。
【0026】
≪デファレンシャル装置30について≫
図1及び
図2に示すように、デファレンシャル装置30は、差動歯車機構35と、差動歯車機構35を収容するデフケース36と、デフケース36を自由に回転可能なように支持しつつ収容するデフハウジング37とを備えている。差動歯車機構35は、左右のドライブシャフト32,33に連結された一対のデフサイドギア38,38を有する。ドライブシャフト32,33とデフサイドギア38,38とは、スプライン嵌合により一体化されている。
【0027】
また、差動歯車機構35は、上下に配された一対のデフピニオンギア39,39を有する。デフピニオンギア39,39は、それぞれ図示状態において左右に対向配置されたデフサイドギア38,38に対して噛合している。デフピニオンギア39,39は、デフピニオンシャフト50の両端に連結されており、デフサイドギア38,38の間に配されている。
【0028】
デフハウジング37は、左側ハウジング部37aと、右側ハウジング部37bとをボルト等の締結具により一体化したものである。左側ハウジング部37a及び右側ハウジング部37bにはボス部37c,37dが形成されている。
【0029】
デフケース36は、左ケース部36a及び右ケース部36bを一体化したものである。デフケース36は、左ケース部36a及び右ケース部36bに形成されたボス部36c,36dと、上述したデフハウジング37のボス部37c,37dとの間に設けられた軸受41,42により、自由に回転可能なように支持されている。軸受41,42はいかなるものであっても良いが、本実施形態では少なくとも軸受41について、潤滑油の通過を阻止可能ないわゆるシールドベアリングによって構成されている。
【0030】
また、デフケース36において、左ケース部36a側に偏位した位置には、デフリングギア31が取り付けられている。デフリングギア31は、上述したように出力軸20の一端部に取り付けられている出力ギア27と噛合している。そのため、デフケース36は、変速機構4側から動力を受けることによりデフハウジング37内において回転することができる。
【0031】
左ケース部36a及び右ケース部36bの間には、上述したデフピニオンシャフト50が挟み込まれている。そのため、デフピニオンシャフト50は、デフケース36の回転に連動して回転する。また、デフケース36の内部には、上述した差動歯車機構35を収容する収容空間36xが形成されている。
【0032】
また、
図2に示すように、デフケース36は、左ケース部36a及び右ケース部36bにシャフト挿入部36y,36zを有する。シャフト挿入部36y,36zは、それぞれドライブシャフト32,33が挿入される部分であり、収容空間36xと連通している。シャフト挿入部36y,36zは、デフケース36の外側から収容空間36x内に向けて挿入されたドライブシャフト32,33を摺動しつつ回転可能なように支持することができる。
【0033】
図1及び
図2に示すように、トランスミッションケース5cは、デフリングギア31の側面に対向する第一内壁部60と、デフリングギア31の外周面に対向する第二内壁部61とを有する。第二内壁部61は、
図3に示すように、デフリングギア31の接線方向、すなわち斜め上方に延びる内壁面61aを有している。そのため、デフリングギア31の回転(A方向)に伴って、デフリングギア31でかき上げられた潤滑油を上昇させることができる。
【0034】
また、
図1及び
図2に示すように、トランスミッションケース5cの第一内壁部60であって、デフリングギア31の回転中心より上部には、デフリングギア31でかき上げられた潤滑油を溜めるための溜油部62が形成されている。溜油部62は、ドライブシャフト32に装着されているオイルシール64と、左ケース部36aを回転可能に支持するための軸受41との間に形成された空間である。溜油部62は、シャフト挿入部36yの内周面とドライブシャフト32との隙間に連通している。
【0035】
図2及び
図3(b)に示すように、トランスミッションケース5cには、油路66が形成されている。これに加えて、
図3に示すように、トランスミッションケース5cには、一対の導入リブ68,70と、内圧解放路72が形成されている。油路66は、デフリングギア31によってかき上げられた潤滑油を溜油部62に供給するためのものである。油路66は、トランスミッションケース5cに設けられた溝によって構成されている。
【0036】
導入リブ68,70は、油路66に対して潤滑油を案内するためのものである。導入リブ68,70は、トランスミッションケース5cの表面(第一内壁部60)から突出するように形成されている。また、導入リブ68,70は、それぞれ油路66をなす溝に対して上方に設けられている。導入リブ68,70は、上方から油路66に近づくに連れて両者の間隔が狭まるように形成されている。
【0037】
内圧解放路72は、油路66と同様に溜油部62に連通するように形成された溝である。内圧解放路72は、溜油部62に溜まったエアを放出し、溜油部62の内圧を解放するためのものである。内圧解放路72をなす溝は、油路66をなす溝に対してデフリングギア31の回転方向下流側に外れた位置に設けられている。
【0038】
トランスミッションケース5cには、上述した油路66、導入リブ68,70、及び内圧解放路72に加えて、送油管74が設けられている。送油管74は、トランスミッションケース5cの第一内壁部60においてデフリングギア31よりも上方に設けられた第一接続部76から出力軸20の軸心位置を通過し、下方側に設けられた第二接続部78に至る経路で配索されている。送油管74においては、オイルクーラーにおいて冷却された潤滑油が第一接続部76側から第二接続部78側に向けて流れる。
【0039】
送油管74には、油路用噴射口80と、出力軸用噴射口82と、ピニオンギア用噴射口84とが形成されている。油路用噴射口80、ピニオンギア用噴射口84、及び出力軸用噴射口82は、潤滑油を噴射可能なものであればいかなるものであっても良いが、本実施形態ではいずれもオリフィス孔によって形成されている。油路用噴射口80は、第一接続部76の近傍に設けられている。油路用噴射口80は、油路66及び導入リブ68,70に対して上方に位置している。
図3(b)に矢印Cによって示すように、油路用噴射口80は、油路66をなす溝に向けて潤滑油を直線的に噴射可能なように開口している。
【0040】
出力軸用噴射口82は、出力軸20の潤滑用として潤滑油を噴射するためのものである。出力軸用噴射口82は、上述した油路用噴射口80に対して送油管74における潤滑油の流れ方向下流側の位置に設けられている。また、出力軸用噴射口82は、出力軸20の略軸心位置に相当する場所において、出力軸20の軸方向に向けて潤滑油を噴射可能なように形成されている。また、ピニオンギア用噴射口84は、デフケース36内に収容されているデフピニオンギア39,39の潤滑用として潤滑油を噴射するために設けられたものである。ピニオンギア用噴射口84は、デフケース36に設けられた潤滑油導入用の開口(図示せず)に向けて潤滑油を噴射可能とされている。
【0041】
また、デフリングギア31の径方向外側であって、上述した油路66及び導入リブ68,70の上方には、案内板90が設けられている。案内板90は、デフリングギア31によってかき上げられた潤滑油を油路66に案内するために設けられている。また、案内板90は、送油管74に対してろう付け等の接合方法を用いて取り付けられている。
【0042】
図3(a)に示すように、案内板90は、対向部92と、対向部92に対して交差(本実施形態では略直交)するように形成された立設部94とを有する断面形状が略「L」字型の板体である。案内板90は、対向部92がトランスミッションケース5cの第一内壁部60に対して所定の間隔を介して対向(本実施形態では略並行)し、立設部94が第一内壁部60に対して立設された状態になるように設置されている。対向部92と第一内壁部60との間に形成される空間96は、上下方向に解放されていると共に、
図3(a)に示すようにデフリングギア31の回転方向上流側の端部が解放されている。これに対し、デフリングギア31の回転方向下流側の端部は、立設部94によって閉塞されている。そのため、
図3(b)に矢印Bで示すように、デフリングギア31によってかき上げられた潤滑油は、立設部94に当たって下方に設けられた導入リブ68,70及び油路66側に案内される。また、立設部94は、送油管74に形成された油路用噴射口80に対してデフリングギア31の回転方向下流側に隣接する位置に設けられている。すなわち、油路用噴射口80は、空間96内において開口している。そのため、油路用噴射口80から噴射された潤滑油は、立設部94の存在によって周辺への飛散が抑制され、
図3(b)に矢印Cによって示すように導入リブ68,70及び油路66に向けて直線的に噴射され、導入される。
【0043】
上述したように、本実施形態のデファレンシャル装置30においては、潤滑油を溜めることが可能な溜油部62が、デフケース36に設けられたドライブシャフト32用のシャフト挿入部36yの入口側に連通するように形成されている。また、溜油部62に対して潤滑油を導入可能な油路66が設けられており、デフリングギア31によってかき上げられた潤滑油を油路66に導入可能とされている。これに加えて、デファレンシャル装置30においては、潤滑油を油路66に案内するための案内板90、及び導入リブ68,70が設けられており、油路66に対して潤滑に充分な量の潤滑油を供給することができる。さらに、送油管74に設けられた油路用噴射口80から油路66に向けて潤滑油を噴射させることが可能とされている。これにより、低車速での走行時においても、潤滑油の油膜に形成される気泡(油膜泡)を打ち破り、油路66及び溜油部62に対して潤滑油がスムーズに流入可能な状態とすることができる。従って、デファレンシャル装置30においては、シャフト挿入部36yに対して潤滑油を確実に供給し、焼き付きを防止することができる。
【0044】
また、デファレンシャル装置30においては、内圧解放路72が設けられており、溜油部62の内圧を解放可能とされている。これにより、溜油部62に対する潤滑油流入の阻害要因となるエアを潤滑油供給経路の系外に排除し、油路66及び溜油部62への潤滑油の流入をより一層スムーズなものとすることができる。従って、内圧解放路72を設けることにより、シャフト挿入部36yにおける潤滑不良を確実に解消することができる。
【0045】
デファレンシャル装置30においては、溜油部62が、デフケース36とデフハウジング37との間に配置された軸受41の側方に形成されている。また、軸受41が、溜油部62の内側から外側に向かう方向への潤滑油の通過を抑制可能なシールドベアリングによって構成されている。そのため、溜油部62に導入された潤滑油が軸受41を介して溜油部62の外側に漏洩することを部品点数を増加させることなく抑制し、潤滑に必要な量の潤滑油を確実にシャフト挿入部36y,36yに対して供給することができる。
【0046】
本実施形態のデファレンシャル装置30においては、案内板90が、送油管74に対して装着されている。これにより、トランスミッションケース5c等に加工を施すことなく案内板90を設置可能となる。従って、上述したような構成とすることにより、デファレンシャル装置30の装置構成及び製造の簡素化、及び製造コストの抑制を図ることが可能となる。なお、本実施形態では、案内板90を容易に設置可能とすべく、送油管74に対して案内板90を取り付けた構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、トランスミッションケース5c等に加工を施して案内板90あるいはこれに相当するものを設けても良い。
【0047】
本実施形態のデファレンシャル装置30は、送油管74の各所に、油路66に向けて潤滑油を噴射するための油路用噴射口80に加え、デフリングギア31に対してギア接続された変速機の出力軸に向けて潤滑油を噴射するための出力軸用噴射口82、及びデフピニオンギア39,39に向けて潤滑油を噴射するためのピニオンギア用噴射口84を設けた構成とされている。これにより、送油管74を、溜油部62に対する潤滑油の供給だけでなく、デフピニオンギア39,39の潤滑用、及び出力軸20の潤滑用にも共用することができる。従って、上述したような構成とすれば、デファレンシャル装置30、及びこれを備えた自動変速機1について部品点数及び製造コストを最小限に抑制し、ひいては軽量化あるいは燃費特性の向上に資することが可能となる。なお、本実施形態では、送油管74に出力軸用噴射口82、及びピニオンギア用噴射口84の双方を設けた構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらのうちいずれか一方又は双方を備えていないものであっても良い。
【0048】
上述したデファレンシャル装置30においては、送油管74に形成されたオリフィス孔によって油路用噴射口80、出力軸用噴射口82、及びピニオンギア用噴射口84が形成されている。これにより、送油管74を流れる潤滑油を各噴射口80,82,84から勢いよく噴射させ、所望の位置に確実に潤滑油を供給することができる。特に、油路用噴射口80をオリフィス孔によって形成することにより、潤滑油の油膜に形成される気泡(油膜泡)をより一層確実に打ち破ることが可能となり、油路66及び溜油部62に対してスムーズに潤滑油が流入可能となる。なお、本実施形態においては、各噴射口80,82,84を全てオリフィス孔によって形成した例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらの噴射口80,82,84のうち一部又は全部をオリフィス孔以外のものによって形成しても良い。
【0049】
本実施形態においては、自動変速機1にデファレンシャル装置30を適用した例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、無段式自動変速機等にも適用することが可能である。