JP4285017B2 - ディファレンシャル装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディファレンシャル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両に付設されているディファレンシャル装置のピニオン軸（ドライブピニオン）は、軸方向両側が円すいころ軸受によって軸心回りに回転自在に支持されている。このようにピニオン軸を円すいころ軸受で支持した場合、回転トルクが大きくなり、ディファレンシャル装置の効率が低下することが考えられる。
【０００３】
このため、ピニオン軸を複列玉軸受でもって支持するようにした技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
図８は、ピニオン軸の支持に複列玉軸受を用いたディファレンシャル装置１００の断面図である。ディファレンシャル装置１００のディファレンシャルケース１０１内に、軸心方向に離間した一対の複列玉軸受１０３，１０４によって軸心回りに回転自在に支持されたピニオン軸１０２が内装されている。上記各複列玉軸受は、各列の玉のＰＣＤ、内外輪軌道径が異なる構成を有しており、タンデム型の複列玉軸受と呼ばれている。
【０００５】
ところで、ピニオン軸が回転すると、ディファレンシャルケース１０１内のオイルがオイル循環路１０５のオイル入口１０６からオイル出口１０７に至り、各複列玉軸受１０３，１０４の上部に供給されるように導かれ、各複列玉軸受１０３，１０４を潤滑するようディファレンシャルケース２内を循環する。
【０００６】
【特許文献１】
特願２００２−１１７０９１号（第４頁，第１図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、オイルが各複列玉軸受１０３，１０４内に導入された際、各複列玉軸受１０３，１０４における軌道輪間に供給されたオイルは、各複列玉軸受１０３，１０４がタンデム型であり、ピニオン軸が軸心回りに回転していることにより、多くの量のオイルが各複列玉軸受１０３，１０４内に供給される傾向にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のディファレンシャル装置は、一側にピニオンギヤを有するピニオン軸を、ピニオンギヤ寄りの箇所とピニオンギヤから他側に離れた箇所とのそれぞれにおいて転がり軸受でディファレンシャルケース内に支持しているディファレンシャル装置であって、前記各転がり軸受は、径の異なる大径側および小径側の軌道面を有する内輪部材と、この内輪部材と同心に配置され、かつ前記内輪部材の各軌道面と対応して径の異なる大径側および小径側の軌道面を有する外輪部材と、前記内輪部材および前記外輪部材のそれぞれの軌道面間に配置される複列の玉と、各列の玉を円周方向等配位置に保持する大径側および小径側の保持器とを有する玉軸受であり、軸方向で離間している前記転がり軸受間に軸受潤滑用のオイルが供給されるように構成しているとともに、各転がり軸受は、該オイルが供給される側に小径側の軌道面が位置するように設定され、前記各転がり軸受は、前記玉の内外輪部材に対する接触角が軌道面小径側から軌道面大径側に向かう方向に対して交差する作用線となるアンギュラ玉軸受であり、前記保持器のうち小径側の保持器は、前記玉を収納するポケット部と、このポケット部に一体に設けられた環状部とを備え、前記各転がり軸受のうち少なくとも一方において、該小径側の保持器のみ環状部が、前記内輪部材の肩部と前記外輪部材の肩部との間に、径方向の微小寸法を有する隙間を介して配置されている。
【００１１】
上記構成のように、内外輪部材に径の異なる軌道面を備えたいわゆるタンデム型の複列玉軸受では、特に潤滑剤の量を制限するのが難しかったが、保持器の環状部を、内外輪部材の肩部間に、径方向の微小寸法を有する隙間を介して配置したといった簡単な構成により、外輪部材および内輪部材間に潤滑剤を必要な量だけ供給させることができ、トルクの上昇を抑えた状態で、軸受内を確実に潤滑させることができる。
【００１４】
また、本発明のディファレンシャル装置は、一側にピニオンギヤを有するピニオン軸を、ピニオンギヤ寄りの箇所とピニオンギヤから他側に離れた箇所とのそれぞれにおいて転がり軸受でディファレンシャルケース内に支持しているディファレンシャル装置であって、前記各転がり軸受は、径の異なる大径側および小径側の軌道面を有する内輪部材と、この内輪部材と同心に配置され、かつ前記内輪部材の各軌道面と対応して径の異なる大径側および小径側の軌道面を有する外輪部材と、前記内輪部材および前記外輪部材のそれぞれの軌道面間に配置される複列の玉と、各列の玉を円周方向等配位置に保持する保持器とを有し、前記内輪部材および前記外輪部材の間の環状空間を潤滑剤が通過する部位で使用される玉軸受であり、軸方向で離間している前記転がり軸受間に軸受潤滑用のオイルが供給されるように構成しているとともに、各転がり軸受は、該オイルが供給される側に小径側の軌道面が位置するように設定され、前記各転がり軸受は、前記玉の内外輪部材に対する接触角が軌道面小径側から軌道面大径側に向かう方向に対して交差する作用線となるアンギュラ玉軸受であり、前記保持器のうち小径側の保持器は、前記玉を収納するポケット部と、このポケット部に一体に設けられた環状部とを備え、前記各転がり軸受のうち少なくとも一方において、該小径側の保持器のみ環状部が、前記内輪部材の肩部と前記外輪部材の肩部との間に、径方向の微小寸法を有する隙間を介して配置されている。
【００１５】
特に、軌道径が異なるタンデム型の複列玉軸受では、例えば内輪部材が軸心回りに回転している状態では、内外輪部材間の環状空間に供給された潤滑剤は、軌道径を同一とした複列玉軸受に比べて潤滑剤が速い速度で環状空間外へ流れ出る。
【００１６】
しかし、本発明のディファレンシャル装置の玉軸受では、環状空間に供給される潤滑剤の量が制限されることで、環状空間内を流れる潤滑剤の速度が抑えられ、軸受内部を確実に潤滑することができる。
【００１７】
また、前記外輪部材の大径軌道面側の軸方向端面が、前記内輪部材の大径軌道面側の軸方向端面に比べて、軸方向で内輪部材の小径軌道面寄りに位置している。
【００１８】
このように、外輪部材の大径軌道面側の軸方向端面が、内輪部材の大径軌道面側の軸方向端面に比べて、軸方向で内輪部材の小径軌道面寄りに位置した構成によれば、大径軌道面間に嵌合する玉の側方が大きく開放されるので、潤滑剤が円滑かつ短時間で軸受外方に排出され、潤滑剤とともに例えば金属摩耗粉などの異物も迅速に排出される。
【００１９】
なお、この玉軸受における大径軌道面側軸受部分の作用線は、小径軌道面側軸受部分に向けて傾斜している。
【００２０】
この構成によれば、大径軌道面間に嵌合する玉の側方が大きく開放されていたとしても、荷重負荷能力など、軸受としての機能を低下させることはない。
【００２２】
上記構成のように、保持器の環状部を、内外輪部材の肩部間に、径方向の微小寸法を有する隙間を介して配置したことにより、外輪部材および内輪部材間に潤滑剤が必要な量だけ供給され、軸受内が確実に潤滑される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の玉軸受を、車両に付設されるディファレンシャル装置のピニオン軸支持用軸受に適用させたタンデム型の複列玉軸受を例に、図面に基づいて説明する。
【００２４】
図１はディファレンシャル装置の概略構成を示す全体断面図、図２は要部拡大断面図、図３は図２の一部をさらに拡大した図で第一の複列玉軸受の断面図、図４は第一の複列玉軸受の一部正面図である。
【００２５】
まずディファレンシャル装置１の全体構成を説明する。図１に示すように、ディファレンシャル装置１は、ディファレンシャルケース２を有する。このディファレンシャルケース２は、フロントケース３とリヤケース４とからなり、両者３，４は、ボルト・ナット２ａにより取付けられている。フロントケース３の内方に、軸受装着用の環状壁２７Ａ，２７Ｂが形成されている。このディファレンシャルケース２は、左右の車輪を差動連動する差動変速機構５、一側にピニオンギヤ６を有するピニオン軸７を内装している。ピニオンギヤ６は、差動変速機構５のリングギヤ８に噛合されている。ピニオン軸７の軸部９は、一側に比べて他側ほど小径となるよう段状に形成されている。
【００２６】
ピニオン軸７の軸部９は、その一側（以下「ピニオン側」という）を、玉軸受としての第一の複列アンギュラ玉軸受（以下単に「複列玉軸受」という）１０を介して環状壁２７Ａに、軸心回りに回転自在に支持されている。ピニオン軸７の軸部９は、その他側（以下「反ピニオン側」という）を、玉軸受としての第二の複列アンギュラ玉軸受（以下単に「複列玉軸受」という）２５を介して環状壁２７Ｂに軸心回りに回転自在に支持されている。
【００２７】
図１に示すように、フロントケース３の外壁とピニオン側の環状壁２７Ａの間に、オイル循環路４０が形成されており、このオイル循環路４０のオイル入口４１は、オイル循環路４０のリングギヤ８側に開口され、オイル循環路４０のオイル出口４２は、環状壁２７Ａ，２７Ｂ間に開口されている。ディファレンシャルケース２内には、オイル５０が運転停止状態においてレベルＬにて貯留されている。
【００２８】
図２に示すように、第一の複列玉軸受１０は、ピニオン側の大径外輪軌道面１１ａおよび反ピニオン側の小径外輪軌道面１１ｂを有する単一の第一の外輪部材１１と、第一の組品２１とから構成されている。第一の複列玉軸受１０は、第一の外輪部材１１に第一の組品２１をピニオン側から反ピニオン側に向けて軸心方向から組付けることで構成されている。
【００２９】
第一の外輪部材１１は、環状壁２７Ａの内周面に嵌着されている。この第一の外輪部材１１として、肩おとし外輪が用いられている。この第一の外輪部材１１の大径外輪軌道面１１ａと小径外輪軌道面１１ｂとの間に、小径外輪軌道面１１ｂより大径で大径外輪軌道面１１ａに連続する平面部１１ｃが形成されている。この構成により、第一の外輪部材１１の内周面は段状に形成されている。
【００３０】
図３に示すように、第一の外輪部材１１の反ピニオン側の肩部１１ｈに、径方向内方、すなわち第一の内輪部材１３側に向けて突出する環状片１１ｅが一体的に形成されている。
【００３１】
第一の組品２１は、第一の外輪部材１１の大径外輪軌道面１１ａに径方向で対向する大径内輪軌道面１３ａ、および小径外輪軌道面１１ｂに径方向で対向する小径内輪軌道面１３ｂを有する単一の第一の内輪部材１３と、ピニオン側の大径側玉群１５および反ピニオン側の小径側玉群１６と、各玉群１５，１６を構成する玉１７，１８を円周方向等配位置に保持する保持器１９，２０とから構成されている。第一の内輪部材１３は、ピニオン軸７に挿通されている。
【００３２】
第一の内輪部材１３におけるピニオン側端面１３ｄは、ピニオンギヤ６の端面６ａに軸心方向から当接し、第一の内輪部材１３は、ピニオンギヤ６の端面６ａと、ピニオン軸７の軸部９の途中に外嵌された予圧設定用の塑性スペーサ２３とで軸心方向から挟まれている。
【００３３】
第一の内輪部材１３の大径内輪軌道面１３ａと小径内輪軌道面１３ｂとの間に、小径内輪軌道面１３ｂより大径で大径内輪軌道面１３ａに連続する平面部１３ｃが形成されている。この構成により、第一の内輪部材１３の外周面は段状に形成されている。
【００３４】
図３および図４に示すように、第一の複列玉軸受１０において、大径側玉群１５における玉１７の径と、小径側玉群１６における玉１８の径とは等しく形成され、各玉群１５，１６のピッチ円直径Ｄ１，Ｄ２はそれぞれ異なる。すなわち、大径側玉群１５のピッチ円直径Ｄ１は、小径側玉群１６のピッチ円直径Ｄ２より大きく設定されている。このようにピッチ円直径Ｄ１，Ｄ２が異なる玉群１５，１６を有する第一の複列玉軸受１０は、タンデム型の複列玉軸受と称される。
【００３５】
図３に示すように、第一の複列玉軸受１０において、第一の外輪部材１１のピニオン側端面１１ｄ、すなわち大径軌道面側の軸方向端面が、第一の内輪部材１３のピニオン側端面１３ｄ、すなわち大径軌道面側の軸方向端面に比べて軸方向に沿って、第一の内輪部材１３の小径軌道面１３ｂ側（反ピニオン側）に位置している。
【００３６】
この構成により、大径側玉群１５における玉１７のピニオン側は大きく開放されて、オイル５０を排出するための環状の排出空間６０とされている。
【００３７】
この第一の複列玉軸受１０における作用線６１，６２は同方向を向いている。すなわち作用点Ｐ１，Ｐ２は、第一の複列玉軸受１０の軸方向中心に対してピニオン側寄に位置している。
【００３８】
特に、第一の複列玉軸受１０のピニオン側（大径軌道面側）軸受部分において、軸受中心軸Ｃに垂直なラジアル平面と、第一の外輪部材１１および第一の内輪部材１３の軌道面１１ａ，１３ａによって玉１７に伝えられる力の合力の作用線６１とがなす接触角θ１は、排出空間６０を避けるように存在している。そして、作用線６１は排出空間６０内にないため、外輪部材１１のピニオン側端面１１ｄが、内輪部材１３のピニオン側端面１３ｄに比べて小径軌道面１３ｂ側に位置したとしても、第一の複列玉軸受１０は、荷重負荷能力など、軸受としての機能が低下することはない。
【００３９】
図２に示すように、第二の複列玉軸受２５は、ピニオン側の小径外輪軌道面１２ａおよび反ピニオン側の大径外輪軌道面１２ｂを有する単一の第二の外輪部材１２と、第二の組品２２とから構成されている。第二の複列玉軸受２５は、第二の外輪部材１２に第二の組品２２を反ピニオン側からピニオン側へ向けて軸心方向から組付けることで構成されている。
【００４０】
第二の外輪部材１２には、大径外輪軌道面１２ａと小径外輪軌道面１２ｂとの間に、小径外輪軌道面１２ｂより大径で大径外輪軌道面１２ａに連続する平面部１２ｃが形成されている。
【００４１】
この構成により、第二の外輪部材１２の内周面は段状に形成されている。第二の外輪部材１２は、環状壁２７Ｂの内周面に嵌着されている。
【００４２】
第二の組品２２は、第二の外輪部材１２の小径外輪軌道面１２ａに径方向で対向する小径内輪軌道面１４ａ、および大径外輪軌道面１２ｂに径方向で対向する大径内輪軌道面１４ｂを有する単一の第二の内輪部材１４と、ピニオン側の小径側玉群２８および反ピニオン側の大径側玉群２９と、各玉群２８，２９を構成する玉３０，３１を円周方向等配位置に保持する保持器３２，３３とから構成されている。第二の内輪部材１４として肩おとし内輪が用いられている。第二の内輪部材１４は、ピニオン軸７に挿通され、第二の内輪部材１４は、予圧設定用の塑性スペーサ２３と遮蔽板３７とで軸心方向から挟まれている。
【００４３】
小径内輪軌道面１４ａと大径内輪軌道面１４ｂとの間に、大径内輪軌道面１４ｂより小径で小径内輪軌道面１４ａに連続する平面部１４ｃが形成されている。この構成により、第一の内輪部材１４の外周面は段状に形成されている。
【００４４】
第二の複列玉軸受２５において、小径側玉群２８における玉３０の径と大径側玉群２９における玉３１の径とは等しく形成され、各玉群２８，２９のピッチ円直径Ｄ３，Ｄ４はそれぞれ異なる。すなわち、大径側玉群２８のピッチ円直径Ｄ３は、小径側玉群２９のピッチ円直径Ｄ４より小さく設定されている。この第二の複列玉軸受２５もタンデム型の複列玉軸受である。
【００４５】
第二の複列玉軸受２５において、第二の外輪部材１２の反ピニオン側端面１２ｄ、すなわち大径軌道面側の軸方向端面が、第二の内輪部材２２の反ピニオン側端面１４ｄ、すなわち大径軌道面側の軸方向端面に比べて、軸方向に沿って内輪部材２２の小径軌道面側（ピニオン側）に位置している。
【００４６】
この構成により、大径側玉群２９における玉３１の反ピニオン側は大きく開放されて、オイル５０を排出するための環状の排出空間６５とされている。なお、第二の複列玉軸受２５における作用線（図示せず）の傾斜方向は、第一の複列玉軸受１０における作用線６１，６２と逆方向の傾斜であり、特に反ピニオン側軸受部分の接触角は、排出空間６５を避けるように存在している。
【００４７】
第一の複列玉軸受１０における各保持器１９，２０、第二の複列玉軸受２５における保持器３２，３３の構成の相違は、径が異なり軸方向で反対を向く相似形であるので、以下では、第一の複列玉軸受１０における各保持器１９，２０の構成を代用して説明する。
【００４８】
なお、オイル循環路４０のオイル出口４２は、環状壁２７Ａ，２７Ｂ間に開口されることから、第一の複列玉軸受１０における各保持器１９，２０、第二の複列玉軸受２５における保持器３２，３３のうち、軸方向内方側の保持器２０，３２には、オイル循環路４０のオイル出口４２から供給された軸受潤滑用のオイル５０がはじめに当たる構成となっている。
【００４９】
第一の複列玉軸受１０における各保持器１９，２０、第二の複列玉軸受２５における保持器３２，３３は、冠形保持器と称されるものが用いられている。
【００５０】
図３に示すように、保持器１９，２０は、それぞれ玉１７，１８を収納するポケット部１９ａ，２０ａと、これらポケット部１９ａ，２０ａの反ピニオン側に一体的に形成された環状部１９ｂ，２０ｂとを有する。
【００５１】
保持器１９，２０のうち反ピニオン側、すなわち小径側玉群１６における玉１８を保持する保持器２０の環状部２０ｂは、第一の外輪部材１１および第一の内輪部材１３の肩部１１ｈ，１３ｈ間に配置されている。環状部２０ｂに、径方向内方（第一の内輪部材１３の肩部１３ｈ側）に突出する環状の邪魔板片２０ｃが形成されている。
【００５２】
保持器２０の環状部２０ｂの外周面２０ｅと、第一の外輪部材１１の肩部１１ｈ内周部に形成した環状片１１ｅの内周面１１ｆとの間に、第一環状隙間δ１が設けられている。邪魔板片２０ｃの内周面２０ｆと第一の内輪部材１３の肩部１３ｈの外周面１３ｆとの間に、第二環状隙間δ２が形成されている。
【００５３】
第一環状隙間δ１および第二環状隙間δ２の径方向幅ｄ１，ｄ２は、それぞれ０を超えてかつ玉１７，１８の径の０．１５倍以下に設定される微小な隙間である。
【００５４】
なお、第一の外輪部材１１の反ピニオン側端面１１ｇ、第一の内輪部材１３の反ピニオン側端面１３ｅ、および保持器２０の環状部２０ｂにおける反ピニオン側端面２０ｄは、それぞれ実質的に同一径方向面内に位置付けられている。
【００５５】
前述したように、第一の複列玉軸受１０における各保持器１９，２０、第二の複列玉軸受２５における保持器３２，３３の構成の相違は、径が異なり軸方向で反対を向く相似形であるので、第二の複列玉軸受２５における保持器３２，３３の説明は省略する。
【００５６】
図１に示すように、ディファレンシャル装置１は、コンパニオンフランジ４３を有する。このコンパニオンフランジ４３は、胴部４４と、この胴部４４に一体的に形成されるフランジ部４５とを有する。胴部４４は、ピニオン軸７の軸部９のドライブシャフト側（図示せず）に外嵌するものである。
【００５７】
胴部４４のピニオン側端面と第二の内輪部材１４の反ピニオン側端面１４ｄとの間に、前記遮蔽板３７が介装されている。胴部４４の外周面とフロントケース３の反ピニオン側開口内周面との間に、オイルシール４６が配置されている。オイルシール４６を覆うためのシール保護カップ４７が、フロントケース３の反ピニオン側開口部に取付けられている。軸部９の反ピニオン側外端部にねじ部４８が形成され、このねじ部４８は、フランジ部４５の中心凹部４１に突出している。ねじ部４８に、ナット４９が螺着されている。
【００５８】
このように、ねじ部４８にナット４９が螺着されることで、第一の複列玉軸受１０の第一の内輪部材１３、および第二の複列玉軸受２５の第二の内輪部材１４がピニオンギヤ６の端面とコンパニオンフランジ４３の端面とで軸心方向に挟み込まれ、遮蔽板３７および塑性スペーサ２３を介して、第一の複列玉軸受１０の玉１７，１８および第二の複列玉軸受２５の玉３０，３１に対して所定の予圧が付与された状態となる。
【００５９】
上記構成のディファレンシャル装置１では、オイル５０は、運転時にリングギヤ８の回転に伴って跳ね上げられ、フロントケース３内のオイル循環路４０を通って第一の複列玉軸受１０、および第二の複列玉軸受２５の上部に供給されるように導かれ、第一の複列玉軸受１０および第二の複列玉軸受２５を潤滑するようディファレンシャルケース２内を循環する。
【００６０】
ところで、第一の複列玉軸受１０において、上記のようにしてオイル５０が供給されると、第一の外輪部材１１、および第一の内輪部材１３の間の環状空間Ａをタンデム型でない通常の複列玉軸受に比べてオイル５は高速で流れ、短時間で軸受内部から排出されてしまうといった現象が生じる。従って、オイル５の供給がなければ、この種の複列玉軸受では貧潤滑状態になり易い。しかしオイル５は順次供給される状態にあるために、このような貧潤滑状態になることはない。逆に、オイル５が軸受内に供給されすぎることで、トルク上昇といった事態が考えられる。
【００６１】
しかし、この実施の形態の場合、保持器２０の環状部２０ｂの外周面２０ｅと、第一の外輪部材１１の環状片１１ｅの内周面１１ｆとの間に、第一環状隙間δ１を設け、邪魔板片２０ｃの内周面２０ｆと第一の内輪部材１３の肩部１３ｈの外周面１３ｆとの間に第二環状隙間δ２を設けて、第一環状隙間δ１および第二環状隙間δ２の径方向幅ｄ１，ｄ２を、それぞれ０を超えてかつ玉１７の径の０．１５倍以下に設定している。従って、特に環状片１１ｅおよび邪魔板片２０ｃによって、環状空間Ａに供給されるオイル５０の量が抑えられる。
【００６２】
これにより、環状空間Ａ内には、第一環状隙間δ１および第二環状隙間δ２から必要な量だけオイル５０が供給されることになり、供給されたオイル５０は環状空間Ａ内をピニオン側に移動する。従って、トルクの上昇が抑えられ、軸受内部を必要な量のオイル５０でもって確実に潤滑することができる。
【００６３】
本発明の実施の形態では、大径側玉群１５における玉１７のピニオン側は大きく開放されて環状の排出空間６０が形成されているため、環状空間Ａ内に供給されたオイル５０は、迅速かつ円滑に排出空間６０から、第一の複列玉軸受１０の外部に排出されることになる。
【００６４】
従って、オイル５中に金属摩耗粉が混在していたとしても、これがオイル５０とともに迅速に、排出空間６０から第一の複列玉軸受１０の外部に排出されることになる。これにより、内外輪軌道面１１ａ，１３ａ，１１ｂ，１３ｂに金属摩耗粉による圧痕が生じるのを最小限に抑えることができる。
【００６５】
第二の複列玉軸受２５の場合は、オイル５０の流れの方向が第一の複列玉軸受１０とは反対方向（ピニオン側から反ピニオン側）になるだけであるため詳細な説明は省略するが、第二の複列玉軸受２５の環状空間Ｂ内に供給されたオイル５０は、潤滑に充分な量のオイル５０でもって確実に潤滑して環状空間Ｂ内を移動し、オイル５中に金属摩耗粉が混在していたとしても、これがオイル５０とともに、迅速に排出空間６５から外部に排出されることになる。これにより、内外輪軌道面１２ａ，１４ａ，１２ｂ，１４ｂに金属摩耗粉による圧痕が生じるのを最小限に抑えることができる。
【００６６】
なお、この実施の形態では、反ピニオン６側に比べて大きな荷重が働くピニオンギヤ６側の玉軸受として、摩擦抵抗の小さい第一の複列玉軸受１０を用いている。これにより、従来用いていた円すいころ軸受に比べて回転トルクが小さくなり、ディファレンシャル装置１の効率を向上させることができる。しかも、単列の玉軸受でなく、複列の玉軸受を用いたことにより、単列の玉軸受に比べて負荷容量を大きくすることができ、十分な支持剛性が得られる。
【００６７】
加えて、第一の複列玉軸受１０として、ピニオンギヤ６側の大径側玉群１５のピッチ円直径Ｄ１を、小径側玉群１６のピッチ円直径Ｄ２に比べて大きくしたタンデム型の第一の複列玉軸受１０を用いたことにより、両列の玉１７，１８が同径であれば、より大きな荷重が働くピニオンギヤ６側の大径側玉群１５における玉１７の数を増加させることができ、このため大きな負荷に耐え得る。
【００６８】
上記各実施の形態では、第一の複列玉軸受１０における第一の外輪部材１１、および保持器２０の双方の形状を変更して、内外輪部材１１，１３の肩部１１ｄと保持器２０の端部との間で形成される空間の面積を絞るよう構成したが、これに限定されるものではない。
【００６９】
例えば、図５および図６は、別の実施の形態を示す要部拡大断面図である。この実施の形態では、ピニオン軸７を軸心回りに回転自在に支持する第一の複列玉軸受１０、および第二の複列玉軸受２５において、軸方向内方の保持器２０，３２の環状部２０ｂ，３２ｂを径方向内外方向に拡大することで内外輪部材１１，１３，１２，１４の肩部と保持器２０，３２の環状部２０ｂ，３２ｂとの間で形成される空間の面積を縮めるよう構成している。
【００７０】
具体的に第一の複列玉軸受１０側で説明すると、保持器１９，２０のうち、反ピニオン側の保持器２０の環状部２０ｂに、径方向内外に突出する邪魔板片７４，７５を有している。
【００７１】
邪魔板片７４の外周面７４ａと、第一の外輪部材１１の反ピニオン側の肩部１１ｈの端部内周面１１ｆとの間に、第一環状隙間δ１が設けられている。保持器２０に形成した環状部２０ｂの邪魔板片７５の内周面７５ｂと第一の内輪部材１３の肩部１３ｈの外周面１３ｆとの間に、第二環状隙間δ２が形成されている。
【００７２】
第一環状隙間δ１および第二環状隙間δ２の径方向幅ｄ１，ｄ２は、それぞれ０を超えてかつ玉１７，１８の径の０．１５倍以下に設定されている。
【００７３】
第一の外輪部材１１の反ピニオン側端面１１ｇ、第一の内輪部材１３の反ピニオン側端面１３ｅ、および保持器２０の環状部２０ｂにおける反ピニオン側端面２０ｄは、そおれぞれ同一径方向面内に位置付けられている。他の構成は上記実施の形態と同様であるので、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７４】
この構成では、保持器２０の環状部２０ｂに形成した邪魔板片７４，７５によって、環状空間Ａに供給されるオイル５０の量が抑えられ、第一環状隙間δ１および第二環状隙間δ２から必要な量だけオイル５０が環状空間Ａ内に供給される。そして供給されたオイル５０は、環状空間Ａ内をピニオン側に移動し、軸受内部をオイル５０でもって確実に潤滑する。
【００７５】
また、オイル５中に金属摩耗粉が混在していた場合、これがオイル５０とともに迅速に、排出空間６０から第一の複列玉軸受１０の外部に排出され、内外輪軌道面１１ａ，１３ａ，１１ｂ，１３ｂに金属摩耗粉による圧痕が生じるのを最小限に抑えることができる。
【００７６】
図７は、さらに別の実施の形態を示す第一の複列玉軸受１０の拡大断面図である。この第一の複列玉軸受１０において、保持器１９，２０は、それぞれ削り加工により形成した、もみ抜き保持器が用いられている。保持器１９，２０はそれぞれポケット１９ａ，２０ａの軸方向両側に環状部７０，７１，７２，７３を有する。保持器１９，２０のうち、反ピニオン側の保持器２０における軸方向内方、すなわち反ピニオン側の環状部７３は、径方向内外に突出する邪魔板片７４，７５を有して断面Ｔ字形に形成されている。
【００７７】
これら邪魔板片７４，７５は、第一の内輪部材１３の反ピニオン側端面１３ｅよりもさらに反ピニオン側に位置付けられ、この構成により、第一の内輪部材１３の反ピニオン側端面１３ｅと邪魔板片７５のピニオン側端面７５ａとの間に、所定の軸方向幅ｄ３を有する隙間７６が設けられている。径方向外方の邪魔板片７４の外周面７４ａと第一の外輪部材１１の反ピニオン側の肩部１１ｈの内周面１１ｆとの間に、所定の径方向幅ｄ４を有する隙間７７が設けられている。
【００７８】
保持器２０の反ピニオン側の環状部７３における反ピニオン側端面７３ａは、第一の外輪部材１１の反ピニオン側の端面１１ｇに対して、ピニオン側に位置付けられている。
【００７９】
このように、第一の外輪部材１１が第一の内輪部材１３に対して反ピニオン側に位置付けられることにより、大径側玉群１５における玉１７のピニオン側は大きく開放されている。この開放された部分が、オイル５０を排出するための環状の排出空間６０とされている。他の構成は、上記各実施の形態と同様であるので、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８０】
上記構成において、ピニオン軸７が軸心回りに回転し、リングギヤ８の回転に伴ってオイル５０が跳ね上げられ、オイル５０はオイル循環路４０を通って第一の複列玉軸受１０、および第二の複列玉軸受２５の上部に供給されるように導かれ、第一の複列玉軸受１０および第二の複列玉軸受２５を潤滑するよう、ディファレンシャルケース２内を循環する。
【００８１】
ところで、第一の外輪部材１１および第一の内輪部材１３の間の環状空間Ａにおける反ピニオン側の開口面積は、保持器２０の環状部７３に形成した邪魔板片７４，７５によって縮小されることで、隙間７６，７７が形成されているため、これら隙間７６，７７からオイル５０は、その量を制限されて環状空間Ａ内に供給される。
【００８２】
また、大径側玉群１５における玉１７のピニオン側は大きく開放されて環状の排出空間６０が形成されているため、環状空間Ａ内に供給されたオイル５０は、迅速かつ円滑に排出空間６０から第一の複列玉軸受１０の外部に排出されることになる。
【００８３】
このように、環状空間Ａ内には必要で充分な量のオイル５０が供給され、その後、オイル５０は迅速に第一の複列玉軸受１０の外部に排出されるので、第一の内輪部材１３が軸心回りに回転する際のトルクの上昇を抑えることができる。
【００８４】
さらに、オイル５中に金属摩耗粉が混在していたとしても、これがオイル５０とともに迅速に、排出空間６０から第一の複列玉軸受１０の外部に排出されることになる。これにより、内外輪軌道面１１ａ，１３ａ，１１ｂ，１３ｂに金属摩耗粉による圧痕が生じるのを最小限に抑えることができる。
【００８５】
第二の複列玉軸受２５の場合は、オイル５０の流れの方向が第一の複列玉軸受１０とは反対方向になるだけであるため、詳細な説明は省略する。
【００８８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明によれば、玉軸受内に必要で充分な量の潤滑剤を供給することができ、従って、トルクの上昇を抑えた状態で、玉軸受内部を確実に潤滑することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態を示すディファレンシャル装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】 同じく要部拡大断面図である。
【図３】 同じく第一の複列玉軸受を示す拡大断面図である。
【図４】 同じく第一の複列玉軸受を示す一部正面図である。
【図５】 他の実施の形態を示す要部拡大断面図である。
【図６】 同じく第一の複列玉軸受を示す拡大断面図である。
【図７】 さらに別の実施の形態を示す第一の複列玉軸受の拡大断面図である。
【図８】 従来のディファレンシャル装置の全体構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１ ディファレンシャル装置
２ ディファレンシャルケース
７ ピニオン軸
１０ 第一の複列玉軸受
１１ 第一の外輪部材
１１ｄ 肩部
１１ｅ 環状片
１３ 第一の内輪部材
１９ 保持器
２０ 保持器
２０ａ ポケット部
２０ｂ 環状部
２０ｃ 邪魔板片
２５ 第二の複列玉軸受
２７Ａ 環状壁
２７Ｂ 環状壁
４０ オイル循環路
４２ オイル出口
５０ オイル
６０ 排出空間
δ１ 第一環状隙間
δ２ 第二環状隙間
Ｄ１ ピッチ円直径
Ｄ２ ピッチ円直径

Claims (4)

  1. 一側にピニオンギヤを有するピニオン軸を、ピニオンギヤ寄りの箇所とピニオンギヤから他側に離れた箇所とのそれぞれにおいて転がり軸受でディファレンシャルケース内に支持しているディファレンシャル装置であって、
    前記各転がり軸受は、径の異なる大径側および小径側の軌道面を有する内輪部材と、この内輪部材と同心に配置され、かつ前記内輪部材の各軌道面と対応して径の異なる大径側および小径側の軌道面を有する外輪部材と、前記内輪部材および前記外輪部材のそれぞれの軌道面間に配置される複列の玉と、各列の玉を円周方向等配位置に保持する大径側および小径側の保持器とを有する玉軸受であり、
    軸方向で離間している前記転がり軸受間に軸受潤滑用のオイルが供給されるように構成しているとともに、各転がり軸受は、該オイルが供給される側に小径側の軌道面が位置するように設定され、
    前記各転がり軸受は、前記玉の内外輪部材に対する接触角が軌道面小径側から軌道面大径側に向かう方向に対して交差する作用線となるアンギュラ玉軸受であり、
    前記保持器のうち小径側の保持器は、前記玉を収納するポケット部と、このポケット部に一体に設けられた環状部とを備え、
    前記各転がり軸受のうち少なくとも一方において、該小径側の保持器のみ環状部が、前記内輪部材の肩部と前記外輪部材の肩部との間に、径方向の微小寸法を有する隙間を介して配置されている、ことを特徴とするディファレンシャル装置。
  2. 一側にピニオンギヤを有するピニオン軸を、ピニオンギヤ寄りの箇所とピニオンギヤから他側に離れた箇所とのそれぞれにおいて転がり軸受でディファレンシャルケース内に支持しているディファレンシャル装置であって、
    前記各転がり軸受は、径の異なる大径側および小径側の軌道面を有する内輪部材と、この内輪部材と同心に配置され、かつ前記内輪部材の各軌道面と対応して径の異なる大径側および小径側の軌道面を有する外輪部材と、前記内輪部材および前記外輪部材のそれぞれの軌道面間に配置される複列の玉と、各列の玉を円周方向等配位置に保持する保持器とを有し、前記内輪部材および前記外輪部材の間の環状空間を潤滑剤が通過する部位で使用される玉軸受であり、
    軸方向で離間している前記転がり軸受間に軸受潤滑用のオイルが供給されるように構成しているとともに、各転がり軸受は、該オイルが供給される側に小径側の軌道面が位置するように設定され、
    前記各転がり軸受は、前記玉の内外輪部材に対する接触角が軌道面小径側から軌道面大径側に向かう方向に対して交差する作用線となるアンギュラ玉軸受であり、
    前記保持器のうち小径側の保持器は、前記玉を収納するポケット部と、このポケット部に一体に設けられた環状部とを備え、
    前記各転がり軸受のうち少なくとも一方において、該小径側の保持器のみ環状部が、前記内輪部材の肩部と前記外輪部材の肩部との間に、径方向の微小寸法を有する隙間を介して配置されている、ことを特徴とするディファレンシャル装置。
  3. 請求項２記載のディファレンシャル装置において、
    前記外輪部材の大径軌道面側の軸方向端面が、前記内輪部材の大径軌道面側の軸方向端面に比べて、軸方向で内輪部材の小径軌道面寄りに位置している、ことを特徴とするディファレンシャル装置。
  4. 請求項３記載のディファレンシャル装置において、
    大径軌道面側軸受部分の作用線は、小径軌道面側軸受部分に向けて傾斜している、ことを特徴とするディファレンシャル装置。
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