(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部と外部とを連通する窓が形成され、軸線まわりに回転するギヤ収容部を有して構成されるデフケースであって、
前記窓の縁の前記軸線と平行な方向の一端側と他端側とを接続する梁部材が設けられ、
前記梁部材は、長手方向の両端が溶接によって前記窓の縁に接続され、
前記ギヤ収容部の回転方向における前記梁部材の寸法は、該ギヤ収容部の外周側からみて、前記梁部材の長手方向の中間から長手方向の両端に向かうほど長くなるように形成され、
前記ギヤ収容部の回転方向における前記梁部材の端面は、該ギヤ収容部に接続された状態で、該ギヤ収容部の外周側に向かうほど、前記梁部材の前記寸法が長くなる側にテーパ状に形成されている
ことを特徴とするデフケース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デファレンシャル装置を構成するデフケースに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
左右の車輪の回転速度差を吸収し円滑な走行を可能にするデファレンシャル装置がよく知られている。エンジン側から伝達される動力がデファレンシャル装置に入力されると、リングギヤ、デフケース、ピニオンシャフト、ピニオンギヤ、およびサイドギヤを介して左右のドライブシャフトに伝達される。また、デフケースの内部と外部とを連通する窓が形成されているものが知られている。特許文献１に記載のデフケースがそれである。デフケースに窓が形成されることで、外部からデフケース内に収容される差動ギヤの組付が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２２９１６３号公報
【特許文献２】特開平１１−３０３１５号公報
【特許文献３】特開２００８−８４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のように、デフケースに窓が形成されると、デフケースは、ドライブシャフトの軸方向からみて、回転方向で剛性の高い部位と剛性の低い部位とが交互に形成される。詳細には、デフケースの窓が形成されている部位は剛性が低くなり、窓が形成されていない部位は剛性が高くなる。これより、リングギヤから高負荷が入力されると、リングギヤを支持するデフケースにも高負荷がかかるため、デフケースの剛性が低い部位が塑性変形するおそれがあった。これに付随して、デフケースに固定されるリングギヤについても塑性変形し、リングギヤとそれと噛み合うドライブギヤとの間からギヤノイズが発生するおそれもある。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、窓が形成されたデフケースにおいて、高負荷が入力されてもそのデフケースの塑性変形を抑制できる構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明の要旨とするところは、（ａ）内部と外部とを連通する窓が形成され、軸線まわりに回転するギヤ収容部を有して構成されるデフケースであって、（ｂ）前記窓の縁の前記軸線と平行な方向の一端側と他端側とを接続する梁部材が設けられ、（ｃ）前記梁部材は、長手方向の両端が溶接によって前記窓の縁に接続され、（ｄ）前記ギヤ収容部の回転方向における前記梁部材の寸法は、そのギヤ収容部の外周側からみて、前記梁部材の長手方向の中間から長手方向の両端に向かうほど長くなるように形成され、（ｅ）前記ギヤ収容部の回転方向における前記梁部材の端面は、そのギヤ収容部に接続された状態で、そのギヤ収容部の外周側に向かうほど、前記梁部材の前記寸法が長くなる側にテーパ状に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
このように、デフケースのギヤ収容部に形成される窓に梁部材が設けられることで、ギヤ収容部の窓が形成された部位の剛性を向上させることができる。ところで、ギヤ収容部内に収容される差動ギヤの潤滑は、リングギヤによって掻き上げられた潤滑油をギヤ収容部の窓からギヤ収容部内に導くことで行われるため、窓に梁部材が設けられると、ギヤ収容部内への潤滑油供給量の減少を招くおそれがある。これに対して、梁部材の回転方向の寸法が、軸線方向の中間において短く形成され、且つ、梁部材の回転方向の端面がテーパ状に形成されるため、リングギヤによって掻き上げられた潤滑油を効率よくギヤ収容部内の差動ギヤに導くことができる。このように、デフケースの剛性の確保と、ギヤ収容部内への潤滑油量確保とを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施例であるデフケースの断面図である。
【図２】図１のデフケースの外観図である。
【図３】図２の柱部材の形状を示す図である。
【図４】デフケースに設けられるリングギヤに高負荷が入力されたときの、リングギヤの各歯（外周歯）の歯面変形量（歯面変形量）を示している。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明の一実施例であるデフケース１０の断面図である。デフケース１０は、左右の車輪の回転速度差を吸収し円滑な走行を可能にするデファレンシャル装置を構成する部品の１つであり、車両に組み付けられた際には、軸線Ｃ１まわりに回転する。
【００１１】
デフケース１０は、軸線Ｃ１まわりに回転し、内部に図示しない差動ギヤが収容されるギヤ収容部１２と、ギヤ収容部１２の外周面から径方向外側に伸びる円板状のフランジ１４と、デフケース１０（またはギヤ収容部１２）の軸線方向（軸線Ｃと平行な方向）においてギヤ収容部１２の両端から軸線Ｃ１と平行に突き出す、円筒形状の一対のボス１６Ｌ、１６Ｒとを備えて構成されている。ボス１６Ｌ、１６Ｒは、軸線Ｃを中心にして形成されている。
【００１２】
ギヤ収容部１２は、筒状に形成されている筒部１２ａと、デフケース１０の軸線方向で筒部１２ａの両端から内周側に向かって伸びる一対の側壁１２ｂ、１２ｃとから形成されている。デフケース１０の軸線方向で筒部１２ａの中間近傍の位置に、一対のピニオンシャフト支持穴１８ａ、１８ｂが形成されている。一対のピニオンシャフト支持穴１８ａ、１８ｂは、軸線Ｃ１と直交する共通の軸線Ｃ２を中心に形成された丸穴である。この一対のピニオンシャフト支持穴１８に、図示しないピニオンシャフトの両端が嵌め着けられる。
【００１３】
デフケース１０の軸線方向で筒部１２ａの側壁１２ｂ側の外周端部に、フランジ１４が連結されている。フランジ１４には、ヘリカルギヤからなるリングギヤ１９（図２参照）を接続するためのボルト穴２０が周方向で複数個形成されている。側壁１２ｂの内周端部にボス１６Ｌが連結され、側壁１２ｃの内周端部にボス１６Ｒが連結されている。ボス１６Ｌ、１６Ｒの内周に形成される貫通穴２４Ｌ、２４Ｒには、図示しないドライブシャフトが嵌合される。
【００１４】
ギヤ収容部１２の筒部１２ａには、回転方向で対角の位置に、ギヤ収容部１２の内部と外部とを連通する一対の窓２２が形成されている。窓２２は、ギヤ収容部１２の内部と外部とを連通する穴である。窓２２は、軸心Ｃを中心にしたデフケース１０の外周側からみると、角が円弧状に形成された長方形状に形成されている。この窓２２が形成されることで、ギヤ収容部１２内に収容される図示しないピニオンシャフトやピニオンギヤ等で構成される差動ギヤの組付が可能となる。
【００１５】
図２は、図１のデフケース１０の外観図である。なお、図２にあっては、デフケース１０のフランジ１４に、リングギヤ１９がボルト２５によって締結されている。図２に示すように、ギヤ収容部１２（筒部１２ａ）の周方向で窓２２が形成されている部位には、デフケース１０（ギヤ収容部１２）の軸線方向で窓２２の縁の一端側と他端側とを接続する柱部材２６が設けられている。柱部材２６は、長手状に形成された所定の厚みを有する平板であり、長手方向の両端が、溶接によって窓２２の縁に接続されている。なお、柱部材２６の溶接は、デフケース１０の差動ギヤの組付およびリングギヤ１９の組付後に実行される。また、柱部材２６が、本発明の梁部材に対応している。
【００１６】
図３は、図２の柱部材２６の形状を示している。図３(a)は、図２の柱部材２６をデフケース１０の外周側から見た図であり、図３(b)は、図３(a)のＡ−Ａ断面図である。
【００１７】
図２および図３に示すように、柱部材２６は、長手状に形成されており、さらに、デフケース１０に接続された状態において、デフケース１０の軸線方向で柱部材２６の中間にくびれが形成されている。すなわち、デフケース１０の回転方向における柱部材２６の両端は、デフケースの外周側からみて、その柱部材２６がデフケース１０の軸線方向の中間でくびれる側に円弧状に形成されている。これより、デフケース１０の外周側からみて、デフケース１０の回転方向における柱部材２６の寸法は、デフケース１０（ギヤ収容部１２）の外周側からみて、デフケース１０の軸線方向の両端よりも、その軸線方向の中間の方が短く形成されている。
【００１８】
また、図３(b)に示すように、柱部材２６の長手方向に対して垂直な方向の寸法（デフケース１０の回転方向の寸法）が、柱部材２６の厚みが変化するに従って変化するように、柱部材２６の長手方向に対して垂直な方向の両側の端面２８がテーパ状に形成されている。詳細には、柱部材２６の端面２８が曲線状に形成されている。そして、柱部材２６の端面２８がテーパ状に形成されることで、柱部材２６の長手方向に対して垂直な方向の寸法の短い側が、デフケース１０の内部側を向くように、柱部材２６がデフケース１０に接続される。従って、デフケース１０に柱部材２６が接続された状態において、デフケース１０の回転方向における柱部材２６の端面２８は、デフケース１０（ギヤ収容部１２）の外周側に向かうほど柱部材２８が前記回転方向に広がる（長くなる）テーパ形状に形成されている。
【００１９】
上記のように、ギヤ収容部１２の筒部１２ａの窓２２が形成される部位に柱部材２６が接続されることで、ギヤ収容部１２の筒部１２ａの窓２２が形成される部位の剛性が向上する。従って、リングギヤ１９を介してデフケース１０に高負荷がかかっても、デフケース１０（ギヤ収容部１２）の剛性が高いため、デフケース１０の塑性変形が抑制される。また、デフケース１０の塑性変形に伴うリングギヤ１９の塑性変形についても抑制され、リングギヤ１９とそれと噛み合う図示しないドライブギヤとの噛合部で発生するギヤノイズが抑制される。
【００２０】
図４は、デフケースに固定されるリングギヤ１９に高負荷が入力されたときの、リングギヤ１９の各歯（外周歯）の歯面の変形量（歯面変形量）を示している。横軸はリングギヤ１９の各歯毎に番号を割り振った番号（歯番号）を示し、縦軸はその歯番号に対応する歯の歯面の変形量を示している。図４(a)が、本実施例のデフケース１０に固定されるリングギヤ１９の各歯の変形量を示し、図４(b)が、比較対象として柱部材２６を設けなかったデフケースのリングギヤ１９の各歯の変形量を示している。
【００２１】
柱部材２６が設けられない場合には、図４(b)に示すように、窓２２が形成されている部位近傍に位置するリングギヤ１９の歯面は変形量が大きく、回転方向で窓２２から離れた位置のリングギヤ１９の歯面は変形量が小さくなっており、リングギヤ１９の変形量に差が生じている。これは、窓２２に柱部材２６が設けられないため、ギヤ収容部１２の剛性に差が生じるためである。すなわち、ギヤ収容部１２の窓２２近傍は剛性が低いために変化量が大きくなり、これに付随して、ギヤ収容部１２の窓２２近傍に設けられているリングギヤ１９についても、窓２２近傍の歯面の変形量が大きくなる。
【００２２】
一方、本実施例のデフケース１０にあっては、窓２２に柱部材２６が設けられているため、ギヤ収容部１２の窓２２近傍の剛性が高くなる。これに関連して、窓２２の近傍に位置するリングギヤ１９であっても、その歯面の変形量は、柱部材２６が設けられない場合に比べて小さくなり、回転方向で窓２２から離れた位置のリングギヤ１９の歯面の変形量と比べてもその差は小さくなっている。このように、窓２２に柱部材２６が設けられることで、ギヤ収容部１２の窓２２が形成されている部位の剛性が向上することから、窓２２近傍のリングギヤ１９の歯面の変形量が低減される。
【００２３】
ところで、窓２２に柱部材２６が接続されることによる背反として、窓２６の開口面積が全体として小さくなり、リングギヤ１９によって掻き上げられた潤滑油がギヤ収容部１２内部に供給されにくくなる。これに対して、柱部材２６は、長手方向の中間でくびれが形成されているため、窓２２は、デフケース１０（ギヤ収容部１２）の軸線方向で中間の開口面積が広くなっている。ここで、ギヤ収容部１２内に組み付けられる図示しない差動ギヤについても、デフケース１０の軸線方向で窓２２の中間近傍に配置されることから、リングギヤ１９によって掻き上げられた潤滑油は、差動ギヤに効率よく供給される。
【００２４】
また、柱部材２６の端面２８は、テーパ状に形成されているため、リングギヤ１９によって掻き上げられた潤滑油が、端面２８のテーパに沿ってギヤ収容部１２内部に案内される。このように、柱部材２６にくびれが形成されるとともに、端面２８がテーパ状に形成されることで、潤滑油が効率よくギヤ収容部１２内の差動ギヤに供給されるため、潤滑油量の減少も抑制される。
【００２５】
上述のように、本実施例によれば、デフケース１０のギヤ収容部１２に形成される窓２２に柱部材２６が設けられることで、ギヤ収容部１２の窓２２が形成された部位の剛性を向上させることができる。ところで、ギヤ収容部１２内に収容される差動ギヤの潤滑は、リングギヤ１９によって掻き上げられた潤滑油をギヤ収容部１２の窓２２からギヤ収容部１２内に導くことで行われるため、窓２２に柱部材２６が設けられると、ギヤ収容部１２内への潤滑油供給量の減少を招くおそれがある。これに対して、柱部材２６の軸線方向の中間にくびれが形成され、且つ、柱部材２６の回転方向の端面２８がテーパ状に形成されるため、リングギヤ１９によって掻き上げられた潤滑油を効率よくギヤ収容部１２内の差動ギヤに導くことができる。このように、デフケース１０の剛性の確保と、ギヤ収容部１２内への潤滑油量確保とを両立させることができる。
【実施例２】
【００２９】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【００３０】
例えば、前述の実施例では、窓２２、５４は、回転方向で２箇所形成されているとしたが、窓２２、５４の個数は必ずしもこれに限定されず、１個もしくは３個以上であっても構わない。
【００３１】
また、前述の実施例では、リングギヤ１９は、ヘリカルギヤから構成されていたが、本発明は必ずしもヘリカルギヤに限定されず、例えばハイポイドギヤから構成されていても構わない。
【００３２】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１０、５０：デフケース
１２、５２：ギヤ収容部
２２、５４：窓
２６、５６：柱部材（梁部材）
２８：端面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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