JP2011220361A - デフケース構造 - Google Patents

Abstract

【課題】デフケースの剛性の低下を抑制し、かつ軽量化を図ることのできるデフケース構造を提供する。
【解決手段】シャフト１７，１８が挿入される二つのボス部１９，２０の一方が、内部に複数のギアを収容するための窓部２４が形成されているシェル部３の一方の端部に設けられるとともに、そのシェル部３の他方の端部にリングギア４が取り付けられる円盤状のフランジ部５が一体に設けられ、かつそのフランジ部５におけるシェル部３とは反対側に他方のボス部１９が一体に設けられているデフケース１において、フランジ部５における窓部２４に対応する部分の厚みが、フランジ部５におけるシェル部３に対応する部分の厚みに比較して厚く形成されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、デファレンシャルギアにおけるデフケースの構造に関するものである。

デフケースの一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１には、一体型のデフケースの外周面の一端側にリングギアの取付用フランジ部が設けられ、またこのデフケースの中央部にピニオンギアおよびサイドギアを収納するための窓穴が形成され、さらにフランジ部の裏面側に、具体的にはフランジ部における窓穴とは反対側であって、窓穴に対応する部位にフランジ部の撓みを規制する補強用リブが設けられているデフケースが記載されている。

また、特許文献２には、デフケースの強度を考慮しつつ、ギア取付部の内径側に凹状にデフケースの無駄肉を除去した環状の第１除肉部を形成するとともに、デフケースの外周の各ボス部間にドライブギアの締結に必要な面積を確保しつつ各ボス部間の無駄肉を除去した軸線方向に延びる第２除肉部を形成することが記載されている。

さらにまた特許文献３には、デフケースの連結部の外周面に、デフケースの回転中心から放射状にデフケースの強度を増加させるための複数の補強用リブを設けることが記載されている。

特開平１１−１０８１５３号公報 特開２００５−２８２８０３号公報 特開平９−２２９１６３号公報

上述した特許文献１および特許文献３に記載されているように、補強用リブを設ければ、リングギアにスラスト方向の荷重が作用することによって、フランジ部における窓穴に対応する部位に撓みが生じることを抑制できる。しかしながら、特許文献１および特許文献３に記載された技術は、飽くまでも、フランジ部やデフケースの強度、すなわち剛性を向上させるための技術であり、言い換えれば、これは、デフケースの軽量化を図るものではない。したがって、特許文献１および特許文献３に記載された構成では、補強用リブを設けることにより材料コストが増大したり、車両重量が増大して燃費が悪化する虞がある。また、特許文献２に記載されているように、無駄肉を除去した除肉部を設ければ、デフケースを軽量化できる。しかしながら、特許文献２に記載された技術は、飽くまでも、無駄肉を除去することにより軽量化を図る技術であり、言い換えれば、これは、無駄肉を除去することによりデフケースの剛性がある程度低下する虞がある。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、デフケースの剛性の低下を抑制し、かつ軽量化を図ることのできるデフケース構造を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、シャフトが挿入される二つのボス部の一方が、内部に複数のギアを収容するための窓部が形成されているシェル部の一方の端部に設けられるとともに、そのシェル部の他方の端部にリングギアが取り付けられる円盤状のフランジ部が一体に設けられ、かつそのフランジ部における前記シェル部とは反対側に前記他方のボス部が一体に設けられているデフケースにおいて、前記フランジ部における前記窓部に対応する部分の厚みが、前記フランジ部における前記シェル部に対応する部分の厚みに比較して厚く形成されていることを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、フランジ部における窓部に対応する部分の厚みが、フランジ部におけるシェル部に対応する部分の厚みに比較して厚く形成されている。すなわち、フランジ部に作用するスラスト方向の荷重は一様ではないから、フランジ部におけるスラスト方向の荷重が相対的に小さい部分であるシェル部に対応する部分の厚みは相対的に薄く形成され、フランジ部におけるスラスト方向の荷重が相対的に大きい部分である窓部に対応する部分の厚みは相対的に厚く形成されている。その結果、デフケースの強度あるいは剛性が低下することを防止もしくは抑制できるとともに、軽量化できる。また、デフケースの軽量化によって、ある程度車両重量の増大を抑制でき、車両重量が増大することによる燃費の悪化を防止もしくは抑制できる。さらにデフケースの製造に使用する材料を削減することができる。すなわち、材料コストを低減できる。さらにまた、デフケースに新たな部位を設けたりせずにその強度もしくは剛性が低下することを防止もしくは抑制できるので、従来のデフケースの製造方法を応用できる。すなわち、このようなデフケースを製造することによる製造コストの増大を抑制できる。

この発明に係るデフケース構造を適用したデフケースを、そのフランジ部におけるシェル部とは反対側の面に対して垂直な方向から見た状態を示す図である。 図１に示すII−II線に沿う断面図である。 図１に示すIII−III線に沿う断面図である。 この発明で対象とするデフケースを備えたデファレンシャルギアが設けられている変速機の部分断面図である。

つぎにこの発明をより具体的に説明する。図４に、この発明で対象とするデフケースを備えたデファレンシャルギアが設けられている変速機の部分断面図を示してある。図４において、デファレンシャルギアは、デフケース１を備え、デフハウジング２の内部に設けられている。デフケース１の中央部には、殻状のシェル部３が設けられている。このシェル部３の軸線方向における一方の端部には、すなわち図４においてシェル部３の左端部には、シェル部３の半径方向で外側に延伸され、リングギア４を取り付けるための円盤状のフランジ部５が一体に設けられている。このフランジ部５の円周面５ａは、デフケース１やリングギア４の回転軸線に対して直交するように形成されている。またその円周面５ａにリングギア４をボルト６やリベットなどの締結部材によって取り付けるための複数の締結孔７が形成されている。したがって図４に示す例では、リングギア４は、フランジ部５におけるシェル部３とは反対側の面に、ボルト６によって締結されている。なお、詳細は図示しないが、リングギア４は、はすば歯車（ヘリカルギアと呼ばれることがある）によって構成されており、このリングギア４は変速機の出力ギア８と噛み合っている。

デフケース１の内部には、すなわちシェル部３の内部には、デフケース１の回転軸線に対し直交するピニオンシャフト９が設けられている。このピニオンシャフト９は、ピン１０によってデフケース１に対し抜け止めされている。ピニオンシャフト９の外周には、２つのピニオンギヤ１１，１２が回転自在に設けられている。ピニオンギヤ１１，１２は、２つのサイドギヤ１３，１４に噛み合っている。各サイドギア１４，１５は、その回転軸線に同軸の回転軸線を有するドライブシャフト貫通孔１５，１６が形成されている。詳細は図示しないが、各ドライブシャフト貫通孔１５，１６の半径方向で内側には、それぞれスプラインが形成されており、各スプラインによってサイドギア１４，１５にドライブシャフト１７，１８が嵌合され、これらが一体回転するようになっている。各ドライブシャフト１７，１８には、車輪（図示せず）がそれぞれ動力伝達可能に接続されている。

デフケース１の軸線方向における両端部には、円筒形状のボス部１９，２０がそれぞれデフケース１に一体に設けられている。これらのボス部１９，２０に、ドライブシャフト１７，１８の一部が挿入され、前述したサイドギア１４，１５にスプラインによって接続されている。また、各ボス部１９，２０の外周には、軸受２１，２２がそれぞれ設けられており、したがってデフケース１は各軸受２１，２２によってデフハウジング２の内部に回転自在に支持されている。なお、フランジ部５は、デフケース１の軸線方向でボス部１９，２０よりもデフケース１の中心側に設けられている。

また、デフケース１のシェル部３は、その板厚方向に、言い換えればシェル部３の厚み方向に貫通する窓穴が形成されている。この窓穴は、シェル部３の内部にピニオンシャフト９およびピニオンギア１２，１３ならびにサイドギア１４，１５を収容してデファレンシャルギアを組み立てる場合や前述したサイドギア１４，１５にドライブシャフト１７，１８を接続する場合などに用いられる。

ここで、上記のデファレンシャルギアの動作を簡単に説明する。左右の車輪に回転数差がない場合に出力ギア８からリングギア４にトルクが伝達されると、そのトルクはリングギア４と一体回転するデフケース１からピニオンギア１１，１２に伝達される。そしてピニオンギア１１，１２からサイドギア１４，１５にトルクが伝達されて車輪が回転させられる。これとは反対に、左右の車輪に車両の走行抵抗などの負荷により回転数差がある場合には、ピニオンギア１１，１２は、ドライブシャフト１７，１８に接続されているサイドギア１４，１５の回転数差によってピニオンシャフト９を回転中心として自転するとともに、サイドギア１４，１５上を公転する。すなわち、左右の車輪に回転数差がある場合には、ピニオンギア１１，１２は、その回転により左右の車輪の回転数差を吸収するようになっている。

ところで、リングギア４は前述したようにはすば歯車によって構成されているため、リングギア４にトルクが伝達されると、リングギア４およびリングギア４が締結されているフランジ部５には、はすば歯車の歯のいわゆる捩れ角によってその軸線方向に、すなわちスラスト方向の荷重が作用する。また、このフランジ部５には、スラスト方向の荷重が相対的に大きく作用する部分と相対的に小さく作用する部分とが存在する。したがって、このスラスト方向の荷重がフランジ部５に作用すると、フランジ部５の撓みなどの変形の原因となることがある。この発明に係るデフケース構造では、フランジ部５の各部分における強度をその部分におけるスラスト方向の荷重の大きさに応じた強度にすることにより、デフケースの剛性の低下を防止もしくは抑制しつつ、デフケースを軽量化できるように構成されている。その構成の一例を図１に示してある。

図１には、この発明に係るデフケース構造を適用したデフケースを、そのフランジ部におけるシェル部とは反対側の面に対して垂直な方向から見た状態を示してある。図１に示すデフケース構造では、フランジ部５における窓部に対応する部分とボス部１９とが一体に形成されている。また、シェル部３のフランジ部５側の一部３ａとボス部１９とが一体に形成されている。さらに、図１に示す例では、フランジ部５における窓部に対応する部分とボス部１９とが結合している結合部２３とシェル部３のフランジ部５側の一部３ａとは分離されている。

より具体的に説明すると、図２に、図１に示すII−II線に沿う断面図を示してあり、図３に、図１に示すIII−III線に沿う断面図を示してある。図２および図３に示したように、フランジ部５における前述した窓部２４に対応する部分の厚みが相対的に厚く形成されている。すなわちフランジ部５における窓部２４に対応する部分とボス部１９とが結合された結合部２３がいわゆる肉厚に形成されている。また、フランジ部５における前述したシェル部３に対応する部分の厚みが相対的に薄く形成されている。すなわち、前述したようにシェル部３のフランジ部５側の一部３ａとボス部１９とが一体に形成されている。

したがって、このような構成のデフケース構造においては、リングギア４にトルクが入力されてフランジ部５にスラスト方向の荷重が作用すると、フランジ部５のシェル部３に対応する部分におけるスラスト方向の荷重は、シェル部３とボス部２０とによって支持される。すなわち、シェル部３が剛性材料としてフランジ部５のシェル部３に対応する部分におけるスラスト方向の荷重を支持する。これとは反対に、フランジ部５の窓部２４に対応する部分におけるスラスト方向の荷重は、ボス部１９とフランジ部５の窓部２４に対応する部分との結合部２３によって支持される。

このように前述した構成では、フランジ部５のシェル部３に対応する部分におけるスラスト方向の荷重は、シェル部３によって支持される。言い換えれば、ボス部１９とフランジ部５におけるシェル部３に対応する部分との間に作用するスラスト方向の荷重は、ある程度小さい。したがって、フランジ部５のシェル部３に対応する部分の厚みを、フランジ部５の窓部２４に対応する部分の厚さに比較してある程度薄くしたり、またそのような部分を取り除いたりすることができる。その結果、デフケースの強度あるいは剛性が低下することを防止もしくは抑制しつつ、デフケースを軽量化できる。また、デフケースの軽量化によって、ある程度車両重量の増大を抑制でき、車両重量が増大することによる燃費の悪化を防止もしくは抑制できる。

１…デフケース、 ３…シェル部、 ４…リングギア、 ５…フランジ部、 １７，１８…ドライブシャフト、 １９，２０…ボス部、 ２４…窓部。

Claims (1)

1. シャフトが挿入される二つのボス部の一方が、内部に複数のギアを収容するための窓部が形成されているシェル部の一方の端部に設けられるとともに、そのシェル部の他方の端部にリングギアが取り付けられる円盤状のフランジ部が一体に設けられ、かつそのフランジ部における前記シェル部とは反対側に前記他方のボス部が一体に設けられているデフケースにおいて、
   前記フランジ部における前記窓部に対応する部分の厚みが、前記フランジ部における前記シェル部に対応する部分の厚みに比較して厚く形成されている
   ことを特徴とするデフケース構造。

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