JP2006504057A - ディファレンシャル・ハウジングをアクスル・ハウジングに接続する支持部材 - Google Patents

Abstract

ディファレンシャル・キャリア・ハウジング用の支持部材は、キャリア・ハウジングのフランジの一方の側の対応する孔と位置が合うように配列され、かつキャリア・ハウジングに形成された孔と、キャリア・ハウジングをはさんで反対側に配置されたアクスル・ハウジングに形成された対応する孔とを通って延びるファスナーを受けるように構成された第１および第２の孔を有する本体を含み、この本体は、キャリア・ハウジングの孔の間に延びる。

Description

本発明は、車両のディファレンシャルが車体ではなくアクスルに取り付けられた大型トラックに関し、さらに詳細には、ディファレンシャル・キャリア・ハウジング（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｃａｒｒｉｅｒ ｈｏｕｓｉｎｇ）がアクスル・ハウジング（ａｘｌｅ ｈｏｕｓｉｎｇ）の大きな開口（ｏｐｅｎｉｎｇ）と密封対合している大型トラックに関する。

多くの大型車両は、フロント・エンジンから動力を供給されるホイール付きフレームを含む。エンジンは、トランスミッションとトーショナル接続される。トランスミッションの出力は、フロント・ドライブ・シャフトに結合される。トランスミッションの出力軸とフロント・ドライブ・シャフトの第１の端部との間には、第１の自在継手が接続される。フロント・ドライブ・シャフトの第２の端部とリア・ドライブ・シャフトとの間には、第２の自在継手が接続される。リア・ドライブ・シャフトとディファレンシャル・キャリアの入力軸との間には、第３の自在継手が接続される。

ディファレンシャル・キャリアは、リア・アクスル・アセンブリに取り付けられる。リア・アクスル・アセンブリは、車両の駆動輪まで延びる２本のハーフ・シャフトが回転可能に実装されたアクスル・ハウジングを含む。アクスル・ハウジングは、車両が直線的に駆動されているときにはトルクを両ハーフ・シャフトに均等に分配し、車両が旋回しているときにはトルクを両ハーフ・シャフトに選択的に不均等に分配するディファレンシャルを受けるための前方を向いた中央開口を有する。

ディファレンシャル・キャリアは、それ自体のハウジングに取り付けられる。このハウジングは、通常は打ち抜き加工した金属部分で構成される。アクスル・ハウジングは、前述の大きな中央開口を有し、通常は機械鋳物で構成される。

ディファレンシャル・ハウジングは、その外周に沿って、アクスル・ハウジングの中央開口を取り囲む平坦な表面の上に載り、これを密封するフランジを有する。ディファレンシャル・ハウジングのフランジは、アクスル・ハウジングと係合してこれを密封し、ディファレンシャル・アセンブリおよびアクスル・アセンブリ内に潤滑グリースを保持しなければならない。

トラックなどの大型車両の燃費は、常に経済問題の１つであった。しかし、この四半世紀の間に、この問題の重要性は高まってきている。したがって、トラックの燃料効率を最大限に高めるために、トラックの車枠およびドライブ・ライン部品の軽量化が常に図られている。したがって、キャリア・ハウジングの打ち抜き加工およびキャリアの鋳造に利用される材料をより薄くすることが望まれている。

残念ながら、条件によっては、この傾向は、キャリア・ハウジングとアクスル・ハウジングの間の接合部分における密封性能（ｓｅａｌｉｎｇ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）の低下を招くことがある。従来は、車両のディファレンシャル／アクスル・コンビネーション（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ａｎｄ ａｘｌｅ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）の設計者は、所要の密封性能を得るために厚い鋼製のディファレンシャル・キャリア・ハウジングを使用せざるを得なかった。

より軽量のディファレンシャル・ハウジング／アクスル・ハウジング・コンビネーションを大型車両に利用することを可能にすることにある。

好ましい実施形態では、本発明は、トラック・タイプの車両により軽量のディファレンシャル・ハウジングおよびディファレンシャル・ハウジング／アクスル・ハウジング・コンビネーションを使用することを可能にする。本発明は、ディファレンシャル・キャリア・ハウジング用の支持部材を含む。この支持部材は、ディファレンシャル・キャリア・ハウジングのフランジに形成された対応する孔と位置が合うように構成された第１および第２の孔（ａｐｅｒｔｕｒｅ）を有する本体を含む。支持本体側の孔は、アクスル・ハウジング側の対応する孔を通って延びるファスナーを受けるようにも構成される。この補強用本体は、孔と孔の間に円弧状に延び、孔と孔の間でフランジに最大の密封力が確実に加わるようにする段差部分を有することができる。

本発明のその他の利点は、添付の図面および以下の詳細な説明において本発明の説明がさらに進むにつれて、当業者には明らかになるであろう。

図１を参照すると、ディファレンシャル・キャリア・ハウジングの支持部材７が示してある。支持部材７は、第１の孔１２を有する。また、この支持部材は、第２の孔１４を有する。支持部材７は、孔１２と孔１４の間に延びる本体を有する。支持部材は、内側側面１６を有する。支持部材の内側側面１６は、ディファレンシャル・キャリア・ハウジング１８に向いている。ディファレンシャル・キャリア・ハウジング１８は、最後方のドライブ・シャフト（図示せず）に接続される自在継手（図示せず）を受ける開口２０を有する。ディファレンシャル・キャリア・ハウジング１８は、ディファレンシャル・キャリア（図示せず）を覆い、支持する。ディファレンシャル・キャリア・ハウジングは外周フランジ１９を有する。ディファレンシャル・ハウジング・フランジ１９は、孔２２を有する。孔２２は、支持部材７側の孔１２と位置合わせされる。孔２２は、アクスル・ハウジング（図示せず）の中央開口の外周に沿って設けられたもう１つの孔とも位置合わせされる。ディファレンシャル・キャリア・ハウジング１８も、孔２４を有する。孔２４は、支持部材本体１０に形成された孔１４と位置合わせされる。孔２４は、アクスル・ハウジングに形成された対応する孔とも位置合わせされる。

支持部材本体１０の孔１２は、ねじ式ファスナー（ｔｈｒｅａｄｅｄ ｆａｓｔｅｎｅｒ）３０を受けるように構成されている。ねじ式ファスナー３０は、アクスル・ハウジング、ディファレンシャル・キャリア・ハウジング１８および支持本体１０に形成された孔の間に延びる。ファスナー３０の軸部はナット３２で締結される。

支持本体の孔１４は、ねじ式ファスナー３４を受けるように構成されている。ねじ式ファスナー３４は、孔２４と、それに対応して位置合わせされたアクスル・ハウジング側の孔とを通って延びる。その後、ファスナー３４の６角形のヘッド３６を回して、支持本体１０、ディファレンシャル・ハウジング１８およびアクスル・ハウジングを一体に保持するのに十分な力を得る。

支持本体１０は、内側切欠き４０を有する。切欠き４０は、孔１２と孔１４の間に延び、孔１２および１４に達する前の位置で終端する。通常は、切欠き４０は、ディファレンシャル・キャリア・ハウジング１８の中心線４２からの半径を有し、孔１２および１４の径方向中心線（ｒａｄｉａｌ ｃｅｎｔｅｒｌｉｎｅ）４６および４８とも交差する内向きの円弧である。

支持部材本体１０は、ディファレンシャル・キャリア・ハウジングのフランジ１９と当接する突出段差５０を有する。突出段差５０は、支持本体１０が加える最大接続力が２つの孔１２と１４の間で発生することを確実にするのに役立つ。通常は、突出段差５０は、支持本体１０にフライス削り面５２および５４を形成した結果として形成される。図示のように、突出段差は、約０．７６ミリメートルの寸法を有する。

図４、５および６を参照すると、代替の好ましい実施形態の支持部材１０７が示してある。支持部材１０７は、本体１１０を有する。支持部材本体１１０は、第１の孔１１２を有する。支持部材１０７は、第２の孔１１４を有する。支持本体１１０は、径方向内側切欠き１１６を有する。第１の翼部１２０が、孔１１２から円弧状に外向きに延びる。第２の翼部１２２が、第２の孔１１４から円弧状に外向きに延びる。

支持部材７に関して述べたのと同様に、本体１１０は、突出段差１２３を有する。本体１１０は、突出段差１２４も有する。第２の翼部１２２も、突出段差１２５を有する。突出段差１２４および１２５の高さは、突出段差１２３の高さとは異なり、約２ミリメートルである。

線１３３における支持本体およびディファレンシャル・キャリアの積み重ね高さは、線１３５における支持本体およびディファレンシャル・キャリア・ハウジングの積み重ね高さと同じである。翼部１２０および１２２は、ボルト負荷をキャリア・フランジに沿ってさらに拡散させ、キャリアをハウジング接合部に対して可能な限り強く固定する。翼部１２０は、一般に、孔１１２と１１４の間の円弧の長さの少なくとも２分の１以上に相当する長さだけ円弧状に延びる。

図７から９を参照すると、さらに別の代替の好ましい実施形態の支持部材２０７が示してある。支持部材２０７は、本体２１０を有する。支持部材２０７は、１２０°以上の角度にわたって円弧状に延びる。支持部材２０７は、孔２１２、２１４、２１６、２１８、２２０および２２４を有する。

支持部材２０７は、ディファレンシャル／アクスル・コンビネーション２３０に含まれた状態で示してある。ディファレンシャル／アクスル・コンビネーション２３０は、アクスル・ハウジング２３２を有する。アクスル・ハウジング２３２は、ディファレンシャル・キャリア・ハウジング２３８の内径２３４にほぼ対応する開口を有する。ディファレンシャル・キャリア・ハウジング２３８は、外側の径方向部材２４２および内側のボルト取り付け可能な部材２４４を有する２部品部材である。外側の径方向部材２４２は、その中央開口を取り囲むアクスル・ハウジング２３２の平坦部分（図示せず）に直接またはガスケットを介して密封当接するフランジ２４６を有する。

支持本体２１０は、孔２１６と２１８の間に延びる内側切欠き２５０を有する（図９）。孔２１２、２１４、２１６、２１８、２２０および２２４は全て、ディファレンシャル・キャリア・ハウジングのフランジ２４６に形成されたそれぞれ対応する孔と位置合わせされる。様々な孔と孔の間には、突出段差２６０、２６２、２６４、２６６および２６８がある。部分翼部２７０および２７２も、関連する突出段差２７４および２７６を有する。

前述のように、ファスナーは、支持部材２０７をディファレンシャル・キャリア・ハウジングのフランジ２４６に対してねじで接続し、ディファレンシャル・キャリア・ハウジングのフランジとアクスル・ハウジングの間の接合部分における漏れを最小限に抑える、または完全に抑制する。支持部材２０７の各段部の高さは、ディファレンシャル・キャリア・ハウジングのフランジ２４６の厚さに合わせて互いに異なっていてもよい。

様々な実施形態に関連して本発明を示した。しかし、頭記の特許請求の範囲に包含される本発明の趣旨または範囲を逸脱することなく本発明に加えることができる様々な変更および修正は、当業者には明らかであろう。

本発明の好ましい実施形態によるディファレンシャル・キャリア・ハウジング用の支持部材を、ねじ式ファスナーでディファレンシャル・キャリア・ハウジングに保持した状態で示す斜視図である。 図１に示すディファレンシャル・キャリア・ハウジング用の支持部材を示す、図１の線２−２に沿って見た上面図である。 図１および２に示すディファレンシャル・キャリア・ハウジング用の支持部材を示す正面図である。 代替の好ましい実施形態による、円弧状に延びる翼部をさらに有するディファレンシャル・キャリア・ハウジング用の支持部材を示す、図１と同様の斜視図である。 図４に示すディファレンシャル・キャリア・ハウジング用の支持部材を示す、拡大上面図である。 図４および５に示すディファレンシャル・キャリア・ハウジング用の支持部材を示す正面図である。 さらに別の代替の好ましい実施形態によるディファレンシャル・キャリア・ハウジング用の支持部材を、アクスル・ハウジングの前部開口の外周でディファレンシャル・キャリア・ハウジングを支持した状態で示す斜視図である。 図７に示すディファレンシャル・キャリア・ハウジング支持部材を示す上面図である。 図７および８に示すディファレンシャル・キャリア・ハウジング支持部材を示す正面図である。

Claims (19)

1. ディファレンシャル・キャリア・ハウジングのための支持部材において、
   前記ディファレンシャル・キャリア・ハウジングのフランジの一方の側の対応する孔と位置が合うように配列され、かつ前記ディファレンシャル・キャリア・ハウジングに形成された前記孔と、前記ディファレンシャル・キャリア・ハウジングをはさんで反対側に配置されたアクスル・ハウジングに形成された対応する孔とを通って延びるファスナーを受けるように構成された第１および第２の孔を有する本体を含み、前記本体が前記ディファレンシャル・キャリア・ハウジングの前記孔間に延びる支持部材。
2. 前記孔間に、前記キャリア・ハウジング・フランジに向いた突出段差を有する、請求項１に記載のディファレンシャル・キャリア・ハウジングのための支持部材。
3. 前記孔間に内側切欠きを有する、請求項１に記載のディファレンシャル・キャリア・ハウジングのための支持部材。
4. 前記孔から円弧状に外向きに延びる複数の翼部を有する、請求項１に記載のディファレンシャル・キャリア・ハウジングのための支持部材。
5. 前記翼部が、前記孔のうちの２つの間の円弧の長さの約半分の長さだけほぼ円弧状に延びる、請求項４に記載のディファレンシャル・キャリア・ハウジングのための支持部材。
6. 前記翼部が突出段差部分を有する、請求項５に記載の支持部材。
7. 前記孔間に第１の段差高さを有する突出段差を有し、前記翼部の突出段差が、前記第１の段差高さとは異なる第２の段差高さを有する、請求項６に記載の支持部材。
8. 前記第２の段差高さが前記第１の段差高さより高い、請求項７に記載の支持部材。
9. 前記本体が、少なくとも１２０°以上の円弧状経路に沿って延びる、請求項１に記載のディファレンシャル・キャリア・ハウジングのための支持部材。
10. 少なくとも６個の孔を有し、前記本体が前記孔のそれぞれの間に突出段差を有する、請求項９に記載のディファレンシャル・キャリア・ハウジングのための支持部材。
11. いくつかの高さが異なる複数の突出段差を有する、請求項１に記載の支持部材。
12. トラック・タイプの自動車のためのディファレンシャル／アクスル・コンビネーションにおいて、
    ねじ式ファスナーを受けるための円弧状に離間した一連の孔をその外周に有する中央開口を有するアクスル・ハウジングと、
    前記アクスル・ハウジングと対合するためのフランジを有するディファレンシャル・キャリア・ハウジングであり、前記アクスル・ハウジングに形成された対応する孔と位置が合うように構成された少なくとも第１および第２の孔を有するディファレンシャル・キャリア・ハウジングと、
    前記キャリア・ハウジングのフランジの一方の側の対応する孔と位置が合うように配列され、かつ前記キャリア・ハウジングに形成された前記孔と、前記アクスル・ハウジングに形成された前記孔とを通って延びるファスナーを受けるように構成された第１および第２の孔を有する本体を有する支持部材であり、前記本体が前記キャリア・ハウジングをはさんで前記アクスル・ハウジングとは反対側にあり、かつ前記本体が前記キャリア・ハウジングの前記孔間に延びる支持部材とを含むディファレンシャル／アクスル・コンビネーション。
13. 前記支持部材本体が、前記孔間に、前記キャリア・ハウジング・フランジに向いた突出段差を有する、請求項１２に記載のディファレンシャル／アクスル・コンビネーション。
14. 前記支持部材本体が、前記孔間に内側切欠きを有する、請求項１２に記載のディファレンシャル／アクスル・コンビネーション。
15. 前記支持部材本体が、前記孔から円弧状に外向きに延びる複数の翼部を有する、請求項１２に記載のディファレンシャル／アクスル・コンビネーション。
16. 前記支持部材本体の翼部が、前記孔のうちの２つの間の円弧の長さの約半分の長さだけほぼ円弧状に延びる、請求項１５に記載のディファレンシャル／アクスル・コンビネーション。
17. 前記支持部材本体の外側翼部が突出段差部分を有する、請求項１５に記載のディファレンシャル／アクスル・コンビネーション。
18. 前記支持部材本体が、少なくとも１２０°以上の円弧状経路に沿って延びる、請求項１２に記載のディファレンシャル／アクスル・コンビネーション。
19. 前記ディファレンシャル・ハウジングおよびアクスル・ハウジングに少なくとも６個の位置合わせされた孔を有し、前記支持部材本体が前記孔のそれぞれの間に突出段差を有する、請求項１２に記載のディファレンシャル／アクスル・コンビネーション。

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