专利名称：车辆用差动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆用差动装置，尤其涉及用于对驱动轴轴承部实现高效润滑的改良。
背景技术：
车辆用差动装置(差速(differential)装置)被使用于各种车辆的动力传递路径中，该车辆用差动装置具有差速器箱，其经 由轴承以能够旋转的方式支承于壳体；驱动轴，其插入该差速器箱。所述差动装置例如具有齿圈，其具有外周齿并设置在所述壳体内；壳体状的所述差速器箱，其与该齿圈设置为一体，并围绕一个轴心旋转；小齿轮，其在该差速器箱内由固定于该差速器箱的小齿轮轴以能够围绕与所述一个轴心正交的轴心旋转的方式支承；一对侧齿轮，其在所述差速器箱内以夹着该小齿轮的状态相对向，并且被设置为能够围绕所述一个轴心进行相对旋转。所述差动装置在允许在一对驱动轴(车轴)上差动旋转的同时分配驱动力，所述一对驱动轴(车轴)与所述一对侧齿轮相连结并与左右的驱动轮相对应。在上述那样的差动装置中，要求向需要润滑的各部供给足够的油。为了实现所述润滑，已提出了例如专利文献I中记载的差速装置的润滑构造等的技术。根据该技术，通过向腔室导入油，并利用油引导件引导从开口部滴下的油而向轴承的背面部供给，润滑轴承及内侧(inboard)部(差速器箱)，从而能够从低速旋转到高速旋转确保稳定的润滑油，使润滑性能提高。在先技术文献专利文献I :日本特开2008-138780号公报
发明内容
发明要解决的问题但是，在上述现有技术中，尤其在差速器箱的旋转速度比较大的情况下，所述轴承的油的吸入量变多，有可能使向驱动轴轴承部即所述差速器箱的插入有所述驱动轴的插入孔和该驱动轴之间的油的供给变得不足。因此，要求开发能够对驱动轴轴承部高效润滑的
车辆用差动装置。本发明是以上述情形为背景而提出的发明，其目的在于提供一种能够对驱动轴轴承部高效润滑的车辆用差动装置。用于解决问题的手段为了实现上述目的，本发明的要点在于，为一种车辆用差动装置，具有经由轴承以能够旋转的方式支承于壳体的差速器箱和插入该差速器箱的驱动轴，其特征在于，相对于所述轴承在所述差速器箱的相反侧具有贮油构件，所述贮油构件具有供所述驱动轴插入的插通孔，该插通孔的至少一部分形成为该部分的插通孔与所述驱动轴的间隙比该驱动轴的旋转轴的铅垂下方的插通孔与所述驱动轴的间隙宽。
发明的效果由此，相对于所述轴承在所述差速器箱的相反侧具有贮油构件，所述贮油构件具有供所述驱动轴插入的插通孔，该插通孔的至少一部分形成为该部分的插通孔和所述驱动轴的间隙比该驱动轴的旋转轴的铅垂下方的插通孔和所述驱动轴的间隙宽，因此能够通过所述贮油构件抑制向所述驱动轴的下侧供给的油被所述轴承过量吸入，能够通过该贮油构件的引导来向所述驱动轴和差速器箱之间供给足够的油。即，能够提供一种可对驱动轴轴承部进行高效润滑的车辆用差动装置。、
在此，优选所述贮油构件具有排出孔，该排出孔用于在该贮油构件与油封之间形成的油室的油位超过预定高度的情况下使该油向所述差速器箱侧流出。由此，在所述油室中油积存过量的情况下，通过将该油向差速器箱侧放出，能够向其他需要润滑的部分供给足够的油。另外，优选具有油供给路径，该油供给路径在铅垂方向上形成在比所述驱动轴更靠上一侧，所述排出孔形成在不同于与该油供给路径对应的部位的位置。由此，能够抑制从油供给路径的供给的油马上流入所述排出孔，能够在所述油室中积存所需要的足够的油。
图I是优选适用本发明的车辆用差动装置的要点图。图2是详细说明图I的车辆用差动装置的结构的图，是从装置下侧观察在包含该差速器箱的旋转轴心的平面切断而得到的剖面的剖视图。图3是图2的III-III视剖视图，为详细说明轴承附近的结构的图。图4是在箭头IV的方向上观察图3中的贮油构件而得到的图，一并示出了驱动轴的剖面等。图5是说明现有技术的车辆用差动装置的向驱动轴轴承部供油的问题点的图。图6是在与图5所示的现有技术的对比中说明图3所示的本实施例的结构的效果的图。图7是表示优选适用于图I的车辆用差动装置的贮油构件的其他结构例的图。标号说明10 :车辆用差动装置12 :后轮14 :输入轴16 :壳体18 :轴承20 :小径伞齿轮22、24 :轴承26 :差速器箱28 :大径伞齿轮30 :小齿轮轴32 :侧齿轮34 :小齿轮
36 :驱动轴38 :油封40、42 :油封401 :唇部44 :贯通孔46 >48 :贮油构件
46h :插通孔46k :楔部50 :油供给路径52 :油室54 :排出孔
具体实施例方式下面，基于附图详细说明本发明的优选的实施例。实施例图I是优选适用本发明的车辆用差动装置10的要点图。该图I所示的差动装置10例如为与驱动轮即左右一对后轮121、12r对应设置的差速装置(差动齿轮装置)，该差速装置在允许上述一对后轮121、12r的差动旋转的同时，将经由输入轴(差速输入轴)14传递来的驱动力分配给上述一对后轮121、12r。上述输入轴14例如为经由自由连接器与传动轴(propeller shaft)的轴端连结的轴，构成为由未图示的驱动力源输出的驱动力经由变速器及其传动轴等而被输入给上述输入轴14。如图I所示，上述差动装置10具有上述输入轴14，其在非旋转构件即壳体(壳体)16内，与该壳体16之间经由轴承18而被支承为能够相对该壳体16进行旋转(能够自转)；小径伞齿轮20,其与该输入轴14的上述壳体16的内部侧的端部连结；壳状的差速器箱(differential case) 26，其经由差速器箱26与上述壳体16之间的轴承22、24而被支撑为能够围绕与上述输入轴14的轴心正交的轴心旋转(能够自转)；大径伞齿轮28，其通过螺栓等固定在该差速器箱26的外周部，并与上述小径伞齿轮20相啮合；小齿轮轴30，其两端部支承于上述差速器箱26，以垂直于该差速器箱26的旋转轴心的姿势通过顶销(knockpin)固定于该差速器箱26 ;—对侧齿轮321、32r (以下，在不特别区别的情况下简称为侧齿轮32)，其在隔着该小齿轮轴30相对向的状态下，被上述差速器箱26以能够围绕其轴心旋转(能够自转)的方式支承；一对小齿轮34，其被上述小齿轮轴30贯通，从而由该小齿轮轴30以能够旋转(能够自转)的方式支承，并分别与一对侧齿轮321、32r啮合。在上述差动装置10中，上述侧齿轮321与对应于左后轮121的左轮用驱动轴361连结，上述侧齿轮32r与对应于右后轮12r的右轮用驱动轴36r (以下，在不特别区别的情况下简称为驱动轴36)连结。另外，在上述差动装置10的壳体16内封入有用于润滑各部的油(润滑油)。为此，在上述轴承18附近的上述输入轴14和壳体16之间设置有油封38，在上述轴承22附近的上述驱动轴361和壳体16之间设置有油封40，在上述轴承24附近的上述驱动轴36r和壳体16之间设置有油封42，防止在上述壳体16内所蓄积的油向外部流出。
图2是详细说明上述差动装置10的结构的图，是从装置下侧观察在包含上述差速器箱26的旋转轴心的平面切断而得到的剖面的剖视图。在该图中省略了在上述差速器箱26内设置的小齿轮轴30、侧齿轮32及小齿轮34等的结构，并用虚线示出了上述驱动轴36。如该图2所示，在本实施例的差动装置10中，相对向的一对圆锥滚子轴承(锥形滚子轴承(tapered roller bearing))作为上述轴承18设置在所述壳体16和输入轴14之间,将该输入轴14支承为能够相对所述壳体16旋转(能够自转)。另外，隔着所述差速器箱26相对向的一对圆锥滚子轴承(锥形滚子轴承)作为上述轴承22、24设置在所述壳体16和驱动轴36之间，将各自对应的驱动轴36支承为能够相对所述壳体16旋转(能够自转)。另外，如图2所示，在所述差速器箱26的与所述驱动轴361、36r对应的部分分别形成有用于插入这些驱动轴361、36r的贯通孔441、44r(以下，在不特别区别的情况下简称为贯通孔44)，各驱动轴36以能够相对旋转的方式插入各自对应的贯通孔44，并在所述差 速器箱26的内部侧的端部与所述侧齿轮(side gear)32连结。即，在图2所示的差动装置10中，形成于所述差速器箱26的贯通孔44的内周面相当于以能够旋转(能够自转)的方式支承所述驱动轴36的驱动轴轴承部(驱动轴支承部)。另外，如图2所示，在对应于所述驱动轴361、36r而设置的油封40、42各自的附近，设置有用于蓄积向这些油封40、42附近供给的油(润滑油)的贮油构件46、48。在此，上述贮油构件46为对应于所述左轮用驱动轴361及轴承22等的结构而在所述油封40的附近设置的构件，上述贮油构件48为对应于所述右轮用驱动轴36r及轴承24等的结构而在所述油封42的附近设置的构件。这些贮油构件46、48都具有如后所述的结构，并且能取得等价的效果，在以下的说明中主要针对与所述轴承22及左轮用驱动轴361等对应而设置的贮油构件46的结构及效果进行详细说明。图3是图2的III-III视剖视图，是详细说明所述差动装置10的所述轴承22附近的结构的图。另外，图4是从箭头IV的方向观察图3中的贮油构件46而得到的图，一并示出了所述驱动轴361的剖面等。如这些图所示，上述贮油构件46为在其中央具有插通孔46h的环状的板构件(圆环状板件)，相对于所述轴承22而压入在所述差速器箱26的相反侦U。另外，在所述差动装置10中，以插入到上述插通孔46h的状态组装所述驱动轴361。换言之，上述贮油构件46以与该驱动轴361的轴心呈大致垂直的方式组装于所述驱动轴361的外周侧。另外，如图3所示，在所述壳体16，在图中用箭头P表示的铅垂方向上，在相比于所述驱动轴361更靠上的一侧形成有用于向所述轴承22等的结构供给油(润滑油)的油供给路径50。该油供给路径50根据所述差动装置10的驱动来引导在所述壳体16内循环的油，如图3所示，构成为从该油供给路径50流出的油大致向所述油封40的唇部401供给。另外，在本实施例的差动装置10中，在如上所述构成的贮油构件46和油封40之间形成有油室(贮油部)52，从上述油供给路径50供给的油蓄积在该油室52中。另外，如图4所示，所述贮油构件46的插通孔46h的至少一部分形成为该部分的插通孔46h与所述驱动轴361之间的间隙(空隙(clearance))比该驱动轴361的旋转轴心C的铅垂下方的插通孔46h与所述驱动轴361之间的间隙宽。换言之，所述插通孔46h构成为所述驱动轴361的下侧的内径比较小、所述驱动轴361的下侧以外的部分的内径比较大。优选如图4所示，在与以所述驱动轴361的旋转轴心C的铅垂下方为中心的中心角Θ °对应的部分，所述插通孔46h与驱动轴361的间隙以尽可能窄的方式构成；另一方面，在与其余的中心角180- Θ °对应的部分，所述插通孔46h与驱动轴361的间隙构成为预定的宽度尺寸d。另外，在所述贮油构件46的外周部形成有楔部46k，所述楔部46k用于相对于所述壳体16固定该贮油构件46的周向位置，通过该楔部46k与所述壳体16的相应部位卡合来阻止所述贮油构件46相对于该壳体16的相对旋转，确定所述贮油构件46与所述驱动轴361等在铅垂方向上的相对的位置关系。另外，如图4所示，所述贮油构件46具有一个乃至多个(在图4中为3个)排出孔54a.54b.54c (以下，在不特别区别的情况下简称为排出孔54)，在该贮油构件48和油封40之间所形成的所述油室52的油位即油面超过预定高度的情况下，所述排出孔54使该油向所述差速器箱26侧流出。即，所述贮油构件46构成为，在所述油室52的油位超过LI的情况下，使该油从上述排出孔54a向所述差速器箱26侧流出(排出);在所述油室52的油位超 过L2的情况下，使该油从上述排出孔54b向所述差速器箱26侧流出(排出);在所述油室52的油位超过L3的情况下，使该油从上述排出孔54c向所述差速器箱26侧流出(排出)。在所述油室52的油位超过LO的阶段，通过如上所述构成的所述插通孔46h(该插通孔46h和驱动轴361的间隙)，该油向所述差速器箱26侧流出，在因某种原因而所述油室52积存了过量油的情况下，上述排出孔54实现高效地将该油向差速器箱26侧放掉的功能。另外，在如后所述那样通过所述轴承22来吸引油时，上述排出孔54成为空气的逃逸通道。另外，如图4所示，所述排出孔54均形成在不同于与形成于所述壳体16的油供给路径50 (其供给口)对应的部位的位置上。换言之，所述排出孔54形成为配置在形成于所述壳体16的油供给路径50的对角(对称位置)侧。另外，所述排出孔54形成于在周向上与在所述壳体16上形成的油供给路径50不同的相位所对应的部位。将具有如上所述那样构成的贮油构件46的本实施例的结构的效果与表示不具有该贮油构件46的以往的结构的图5对比来进行说明。在所述差动装置10中，图5中用虚线围绕示出的驱动轴轴承部即插入有所述驱动轴361的所述差速器箱26的贯通孔(插入孔)441与该驱动轴361之间的润滑成为问题。即，在如图5所示的以往的结构中，从所述油供给路径50供给的油沿虚线空心箭头所示的路径前进，被供给到所述油封40和轴承22之间的空间。为了将该油供给到上述驱动轴轴承部，条件是供给到上述空间的油的供给油量比从该空间排出的排出油量大。但是，尤其在所述差速器箱26的旋转速度比较大的情况下，所述轴承22的油的吸入量大，从所述油供给路径50供给的油不会被充分地供给到上述驱动轴轴承部而会被所述轴承22吸入，结果，认为该驱动轴轴承部的润滑不充分。图6是说明与图5所示的现有技术对比的本实施例的差动装置10的效果的图。在设置有在前所述那样的贮油构件46的本实施例的差动装置10中，从所述油供给路径50供给的油沿图6中虚线空心箭头所示的路径前进，被供给到所述贮油构件46和油封40之间，蓄积在形成于所述贮油构件46和油封40之间的所述油室52中。然后，当该油室52所蓄积的油的油面超过之前用图4叙述的油位LO时，油从所述驱动轴361和插通孔46h之间比较宽的间隙越过所述贮油构件46向所述差速器箱26侧供给，该油被供给到用虚线围绕表 示的驱动轴轴承部即所述驱动轴361插入的所述差速器箱26的贯通孔441和该驱动轴361之间。在此，与所述驱动轴361的铅垂下侧的所述插通孔46h的内径相比，所述驱动轴361的铅垂上侧的所述插通孔46h的内径形成得更宽，从而能够距必要部位很近地向上述驱动轴轴承部供给油，能通过油的稳定供给来实现高效的润滑。这样，根据本实施例，相对于所述轴承22在所述差速器箱26的相反侧具有贮油构件46，所述贮油构件46具有供所述驱动轴361插入的插通孔46h，该插通孔46h的至少一部分形成为该部分的插通孔46h和所述驱动轴361的间隙比该驱动轴361的旋转轴心C的铅垂下方的插通孔46h和所述驱动轴361的间隙宽，因此能够通过所述贮油构件46来抑制向所述驱动轴361的下侧供给的油被所述轴承22过量吸入，能够通过该贮油构件46的引导来向所述驱动轴361与差速器箱26的贯通孔441之间供给足够的油。即，能够提供一种可对驱动轴轴承部进行高效润滑的车辆用差动装置10。另外，与图5所示的以往的结构相比，不需要新设置油供给路径和/或进行油量的调节等的软件变更就能通过设置作为简单的结构的所述贮油构件46来取得上述效果，因此也能够一并实现开发工作量减少的效果。尤其与在所述壳体16设置特别的油导入肋部的结构相比，设置作为分体构件的环状板件即所述贮油构件46的结构能够实现低成本化，进而由于仅在必要部位的周边设置所述贮油构件46，因此还具有不需要来自所述壳体16的导入肋部等而能够实现装置的轻量化的优点。另外，由于所述贮油构件46具备了排出孔54，在该贮油构件46与油封40之间形成的油室52的油位超过预定高度的情况下，该排出孔54使该油向所述差速器箱26侧流出，所以在所述油室52积存了过多油时，通过将该油向差速器箱26侧放掉，能够向其他需要润滑的部分供给足够的油。另外，具有在铅垂方向上相比于所述驱动轴361形成在更靠上的一侧的油供给路径50，所述排出孔54形成在不同于与该油供给路径50对应的部位的位置上，所以能够抑制从上述油供给路径50供给的油马上流入到所述排出孔54中，能够在所述油室52积存所需要的足够的油。以上，虽然基于附图对本发明的优选实施例进行了详细的说明，但是本发明不限于此，进而在其他的方式中也能实施本发明。例如，在之前所述的实施例中，形成于所述贮油构件46的插通孔46h形成为，该驱动轴361的旋转轴心C的铅垂上方的该插通孔46h与所述驱动轴361的间隙比铅垂下方的插通孔46h与所述驱动轴361的间隙宽，但是本发明不限于此，例如也可以如图7所示的贮油构件46'那样，形成为与所述驱动轴361的两侧部相当的部位的该插通孔46h与所述驱动轴361的间隙比该驱动轴361的旋转轴心C的铅垂下方的该插通孔46h与所述驱动轴361的间隙宽，并且该旋转轴心C的铅垂上方的该插通孔46h与所述驱动轴361的间隙同样地形成为较窄。即，为了向驱动轴轴承部进行高效的油供给，只要所述插通孔46h的至少一部分构成为其直径比所述驱动轴361的旋转轴心C的铅垂下方的插通孔46h的直径大，就能够实现本发明的大致效果。另外，在之前所述的实施例中，在所述贮油构件46形成有3个排出孔54，但该排出孔54为2个乃至I个也可取得该效果。另外，只要在所述油室52的油位上升时，所述插通孔46h与驱动轴361的间隙作为用于向所述差速器箱26侧排出油的排出口充分地发挥作用，则也可以不必设置所述排出孔54。另外，在之前所述的实施例中，说明了在向作为驱动轮的一对后轮12分配驱动力的后轮用差动装置10中适用本发明的例子，但不言而喻，本发明当然也能够适用于向作为、驱动轮的一对前轮分配驱动力的前轮用差动装置中。
此外，不逐一例示其他的实施例，但本发明能够在不脱离其宗旨的范围内施加各种变更来加以实施。
权利要求
1.一种车辆用差动装置，具有经由轴承以能够旋转的方式支承于壳体的差速器箱和插入该差速器箱的驱动轴，其特征在于， 相对于所述轴承在所述差速器箱的相反侧具有贮油构件，所述贮油构件具有供所述驱动轴插入的插通孔， 该插通孔的至少一部分形成为该部分的插通孔与所述驱动轴的间隙比该驱动轴的旋转轴的铅垂下方的插通孔与所述驱动轴的间隙宽。
2.如权利要求I所述的车辆用差动装置，其特征在于， 所述贮油构件具有排出孔，该排出孔用于在该贮油构件与油封之间形成的油室的油位超过预定高度的情况下使该油向所述差速器箱侧流出。
3.如权利要求2所述的车辆用差动装置，其特征在于， 具有油供给路径，该油供给路径在铅垂方向上形成在比所述驱动轴更靠上一侧， 所述排出孔形成在不同于与该油供给路径对应的部位的位置。
全文摘要
本发明提供一种能够对驱动轴轴承部进行高效润滑的车辆用差动装置。相对于轴承(22)在差速器箱(26)的相反侧具有贮油构件(46)，所述贮油构件(46)具有供驱动轴(36l)插入的插通孔(46h)，该插通孔(46h)的至少一部分形成为该插通孔(46h)与驱动轴(36l)的间隙比该驱动轴(36l)的旋转轴心(C)的铅垂下方的该插通孔(46h)与驱动轴(36l)的间隙大，因此能够通过贮油构件(46)抑制向驱动轴(36l)的下侧供给的油被过量地吸入轴承(22)，能够通过该贮油构件(46)的引导来向驱动轴(36l)与差速器箱(26)的贯通孔(44l)之间供给足够的油。
文档编号F16H57/04GK102667254SQ200980163060
公开日2012年9月12日 申请日期2009年12月25日 优先权日2009年12月25日
发明者今福瑞树, 大泽英也, 岛根义亲, 岩佐知厚, 碓井裕一, 高桥洋平 申请人:丰田自动车株式会社