JP2021055785A - デフケース - Google Patents

Abstract

【課題】内部にオイルを良好に供給できる、デフケースを提供する。【解決手段】デフケース６１のギヤ収容部６３には、その内外を連通する窓部８３が形成されている。窓部８３の周縁には、窓部８３の回転周方向の中央に対する車両前進時のデフケース６１の回転方向の上流側に、突条部８４が形成されている。突条部８４は、ギヤ収容部６３の外部に向けて突出している。【選択図】図４

Description

本発明は、デファレンシャルギヤのデフケースに関する。

自動車などの車両では、駆動源からの動力がデファレンシャルギヤ（差動装置）に伝達され、その動力がデファレンシャルギヤから左右のドライブシャフトに伝達され、各ドライブシャフトの動力が駆動輪に伝達される。

デファレンシャルギヤには、動力が伝達されるリングギヤと、リングギヤと一体的に回転するデフケースとが備えられている。デファレンシャルギヤを収容するケース内には、オイル（潤滑油）が封入されており、オイルは、デファレンシャルギヤを収容する空間の底部に溜まる。リングギヤに動力が伝達されて、リングギヤおよびデフケースが回転すると、その溜まっているオイルがリングギヤおよびデフケースに掻き上げられて飛沫となり、オイルの飛沫がケース内の各部に供給される。また、デフケースの上方に配置されている部材からデフケースに向けてオイルが落下し、その落下するオイルがデフケースに形成されている窓部（開口）を介してデフケース内に入り、デフケース内のサイドギヤやピニオンギヤなどの各部に供給される。

しかし、デフケース内にオイルが良好に供給されないと、デフケース内へのオイルの供給不足による各部の焼き付きや摩耗が発生するおそれがある。そのため、デフケース内にオイルを良好に供給することは、自動車メーカ各社に共通の課題である。

特開２００４−３５３８４３号公報

本発明の目的は、内部にオイルを良好に供給できる、デフケースを提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明に係るデフケースは、円環状のリングギヤを一体的に保持し、オイルが封入されたユニットケース内でリングギヤの中心線を中心に回転するデフケースであって、ギヤ収容空間を内部に提供するギヤ収容部と、ギヤ収容部の外周から回転径方向に張り出し、リングギヤの内周部が固定されるフランジ部とを備え、ギヤ収容部には、ギヤ収容部の内外を連通する窓部が形成され、窓部の周縁には、窓部の回転周方向の中央に対する一方側に、ギヤ収容部の外部に向けて突出する突条部が形成されている。

この構成によれば、デフケースのギヤ収容部には、その内外を連通する窓部が形成されている。窓部の周縁には、窓部の回転周方向の中央に対する一方側に、突条部が形成されている。突条部は、ギヤ収容部の外部に向けて突出している。そのため、窓部の周縁における突条部が形成されている一方側が他方側を追いかける方向にデフケースが回転したときに、窓部の周縁の他方側から滴下するオイルを突条部で受け止めることができる。そして、突条部で受け止めたオイルの液滴が窓部からギヤ収容部内に流れることにより、ギヤ収容部内にオイルを良好に供給することができる。

本発明によれば、デフケース内にオイルを良好に供給することができる。

本発明の一実施形態に係るデフケースが備えられた変速ユニット１の構成を示す断面図である。 デフケースの側面図である。 デフケースの側面図であって、図２に示される状態からデフケースの回転方向に９０°回転させた状態を示す。 図２に示される切断面線Ａ−Ａにおけるデフケースの断面を図解的に示す図である。 変形例に係るデフケースの図解的な断面図である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜変速ユニットの構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係るデフケース６１が備えられた変速ユニット１の構成を示す断面図である。なお、図１では、断面を表すハッチングの付与が省略されている。

変速ユニット１は、その外殻をなすユニットケース２内に変速機（トランスミッション）３およびデファレンシャルギヤ４を備えるトランスアクスルの形態を採用している。変速ユニット１は、エンジン（図示せず）を駆動源とする車両に搭載されて、エンジンの動力を変速機３で変速し、その変速された動力をデファレンシャルギヤ４を介して左右の駆動輪に伝達する。ユニットケース２内には、オイルが封入されている。

変速機３は、前進５段／後進１段の変速段を有する手動変速機（ＭＴ：Manual Transmission）であり、車両のエンジンコンパートメント内において、エンジンに対する車幅方向の一方側に配置される。変速機３は、車幅方向に延びるインプット軸１１と、インプット軸１１と平行に配置されたアウトプット軸１２とを備えている。

インプット軸１１のエンジン側の端部は、ユニットケース２を貫通して、ユニットケース２の外部において、クラッチ機構（図示せず）に接続されている。インプット軸１１には、クラッチ機構を介して、エンジンの動力が入力される。ユニットケース２内におけるインプット軸１１のエンジン側の端部は、ボールベアリング１３を介して、ユニットケース２に回転可能に支持されている。一方、インプット軸１１のエンジン側と反対側の端部は、ボールベアリング１４を介して、ユニットケース２に回転可能に支持されている。

インプット軸１１には、エンジン側から順に、１速ドライブギヤ２１、リバースドライブギヤ２２および２速ドライブギヤ２３が一体に形成されている。また、インプット軸１１には、２速ドライブギヤ２３に対してエンジン側と反対側において、２速ドライブギヤ２３側から順に、３速ドライブギヤ２４、４速ドライブギヤ２５および５速ドライブギヤ２６がそれぞれ相対回転可能に支持されている。

アウトプット軸１２のエンジン側の端部は、ユニットケース２内において、ニードルベアリング２７を介して、ユニットケース２に回転可能に支持されている。一方、アウトプット軸１２のエンジン側と反対側の端部は、ユニットケース２内において、ボールベアリング２８を介して、ユニットケース２に回転可能に支持されている。

アウトプット軸１２のエンジン側の端部には、出力ギヤ３１が一体に形成されている。また、アウトプット軸１２には、出力ギヤ３１に対してエンジン側と反対側において、出力ギヤ３１側から順に、１速ドリブンギヤ３２、リバースドリブンギヤ３３および２速ドリブンギヤ３４がそれぞれ相対回転可能に支持されている。さらに、アウトプット軸１２には、２速ドリブンギヤ３４に対してエンジン側と反対側において、２速ドリブンギヤ３４側から順に、３速ドリブンギヤ３５、４速ドリブンギヤ３６および５速ドリブンギヤ３７がそれぞれスプライン嵌合により相対回転不能に支持されている。

１速ドリブンギヤ３２は、１速ドライブギヤ２１と常に噛合し、２速ドリブンギヤ３４は、２速ドライブギヤ２３と常に噛合している。また、３速ドリブンギヤ３５は、３速ドライブギヤ２４と常に噛合し、４速ドリブンギヤ３６は、４速ドライブギヤ２５と常に噛合し、５速ドリブンギヤ３７は、５速ドライブギヤ２６と常に噛合している。

ユニットケース２内には、リバースアイドラ軸４１がインプット軸１１およびアウトプット軸１２と平行に配置されている。リバースアイドラ軸４１のエンジン側の端部は、ユニットケース２に形成された凹部４２に挿入されている。ユニットケース２には、リバースアイドラ軸４１のエンジン側と反対側の端部に上方から対向する位置に、ボルト挿通孔４３が貫通して形成されている。ボルト挿通孔４３には、ユニットケース２の外側からボルト４４が挿入される。このボルト４４の先端部がリバースアイドラ軸４１に形成された固定穴４５にねじ込まれることにより、リバースアイドラ軸４１がユニットケース２に対して回転不能に固定される。

リバースアイドラ軸４１には、リバースアイドラギヤ４６が相対回転可能かつ回転軸線方向に移動可能に支持されている。リバースアイドラギヤ４６は、回転軸線方向の移動により、リバースドライブギヤ２２とリバースドリブンギヤ３３との両方に噛合する位置と、それらとの噛合が解除される位置とに変位する。

１速ドリブンギヤ３２と２速ドリブンギヤ３４との間には、１−２速シンクロメッシュ（ハブアッシ）５１が設けられている。１−２速シンクロメッシュ５１は、公知の構成であり、アウトプット軸１２にスプライン嵌合されたシンクロハブ５２、シンクロハブ５２の両側に配置されたシンクロナイザリング５３およびシンクロハブ５２の外周を取り囲むスリーブ５４などを含む。スリーブ５４の内周面は、シンクロハブ５２の外周面とスプライン嵌合しており、スリーブ５４は、シンクロハブ５２およびアウトプット軸１２と一体に回転する。リバースドリブンギヤ３３は、スリーブ５４と一体に形成されている。

３速ドライブギヤ２４と４速ドライブギヤ２５との間には、３−４速シンクロメッシュ５５が設けられている。また、５速ドライブギヤ２６に対してエンジン側と反対側には、５速シンクロメッシュ５６が設けられている。３−４速シンクロメッシュ５５および５速シンクロメッシュ５６の構成は、公知であるから、その説明を省略する。

車室内に配設されたシフトレバーのセレクト操作およびシフト操作により、シフトレバーが１速段の位置に入れられると、１−２速シンクロメッシュ５１の機能により、１速ドリブンギヤ３２がアウトプット軸１２に相対回転不能に結合される。これにより、インプット軸１１に入力される動力が１速ドライブギヤ２１および１速ドリブンギヤ３２を介してアウトプット軸１２に伝達される。このとき、エンジンの動力は、１速段の変速比で変速されて、アウトプット軸１２に伝達される。

シフトレバーが２速段の位置に入れられると、１−２速シンクロメッシュ５１の機能により、２速ドリブンギヤ３４がアウトプット軸１２に相対回転不能に結合される。これにより、インプット軸１１に入力される動力が２速ドライブギヤ２３および２速ドリブンギヤ３４を介してアウトプット軸１２に伝達される。このとき、エンジンの動力は、２速段の変速比で変速されて、アウトプット軸１２に伝達される。

シフトレバーが３速段の位置に入れられると、３−４速シンクロメッシュ５５の機能により、３速ドライブギヤ２４がインプット軸１１に相対回転不能に結合される。これにより、インプット軸１１に入力される動力が３速ドライブギヤ２４および３速ドリブンギヤ３５を介してアウトプット軸１２に伝達される。このとき、エンジンの動力は、３速段の変速比で変速されて、アウトプット軸１２に伝達される。

シフトレバーが４速段の位置に入れられると、３−４速シンクロメッシュ５５の機能により、４速ドライブギヤ２５がインプット軸１１に相対回転不能に結合される。これにより、インプット軸１１に入力される動力が４速ドライブギヤ２５および４速ドリブンギヤ３６を介してアウトプット軸１２に伝達される。このとき、エンジンの動力は、４速段の変速比で変速されて、アウトプット軸１２に伝達される。

シフトレバーが５速段の位置に入れられると、５速シンクロメッシュ５６の機能により、５速ドライブギヤ２６がインプット軸１１に相対回転不能に結合される。これにより、インプット軸１１に入力される動力が５速ドライブギヤ２６および５速ドリブンギヤ３７を介してアウトプット軸１２に伝達される。このとき、エンジンの動力は、５速段の変速比で変速されて、アウトプット軸１２に伝達される。

シフトレバーがリバース位置に入れられると、シフトレバーのセレクト操作およびシフト操作に伴って、シフトアンドセレクトシャフトが軸線方向および周方向に動作し、リバースシフトフォークが移動することにより、リバースアイドラギヤ４６がリバースドライブギヤ２２およびリバースドリブンギヤ３３と噛合する位置に変位される。このとき、インプット軸１１に入力される動力がリバースドライブギヤ２２、リバースアイドラギヤ４６およびリバースドリブンギヤ３３を介してアウトプット軸１２に伝達される。これにより、アウトプット軸１２が１−５速段の場合と逆方向に回転する。

デファレンシャルギヤ４は、デフケース６１を備えている。デフケース６１は、ギヤ収容空間６２を内部に提供するギヤ収容部６３と、ギヤ収容部６３の外周から回転径方向に張り出すフランジ部６４とを有している。

ギヤ収容部６３には、回転径方向に延びるピニオンシャフト６５がギヤ収容空間６２を貫通して保持されている。ピニオンシャフト６５には、２個のピニオンギヤ６６，６７が互いに間隔を開けて回転可能に保持されている。また、ギヤ収容空間６２内には、２個のサイドギヤ６８，６９がピニオンシャフト６５の両側に分かれて配置されている。サイドギヤ６８，６９およびピニオンギヤ６６，６７は、いずれもかさ歯車からなり、各サイドギヤ６８，６９は、ピニオンギヤ６６，６７の両方と噛合している。

また、ギヤ収容部６３には、サイドギヤ６８，６９が対向する方向、言い換えればピニオンシャフト６５と直交する方向に貫通する円筒状のシャフト挿入部７１，７２が形成されている。シャフト挿入部７１，７２には、それぞれドライブシャフト（図示せず）がデフケース６１の外部から挿入される。ドライブシャフトの先端部は、ギヤ収容空間６２内において、それぞれサイドギヤ６８，６９に相対回転不能に結合される。

シャフト挿入部７１，７２には、それぞれベアリング７３，７４が外嵌されている。ベアリング７３，７４のアウタレース（外輪）は、ユニットケース２に回転不能に保持されている。これにより、デフケース６１は、ベアリング７３，７４を介してユニットケースに、ドライブシャフトと同一の回転軸線まわりに回転可能に支持されている。

フランジ部６４には、リングギヤ７５が固定されている。リングギヤ７５は、デフケース６１を取り囲む略円環板状のウェブ７６と、ウェブ７６の外周を取り囲む略円筒状のリム７７とを一体的に有している。リム７７は、ウェブ７６からデフケース６１の回転軸線に沿う方向の両側に突出している。リム７７の外周面には、ギヤ歯が形成されており、このギヤ歯は、変速機３の出力ギヤ３１と噛合している。

変速機３のアウトプット軸１２に伝達される動力は、出力ギヤ３１からリングギヤ７５に伝達される。これにより、リングギヤ７５およびデフケース６１が一体に回転する。デフケース６１の回転は、ピニオンギヤ６６，６７を介して、各サイドギヤ６８，６９の回転に変換される。これにより、各サイドギヤ６８，６９と一体にドライブシャフトが回転し、ドライブシャフトの回転が車両の駆動輪に伝達される。

また、ユニットケース２内には、オイルが封入されているので、リングギヤ７５およびデフケース６１が一体に回転すると、ユニットケース２の底部に溜まっているオイルがリングギヤ７５およびデフケース６１に掻き上げられて飛沫となり、オイルの飛沫がユニットケース２内の各部に供給される。

＜デフケース＞
図２は、デフケース６１の側面図である。図３は、デフケース６１の側面図であって、図２に示される状態からデフケース６１の回転方向に９０°回転させた状態を示す。図４は、図２に示される切断面線Ａ−Ａにおけるデフケース６１の断面を図解的に示す図である。

デフケース６１のギヤ収容部６３は、フランジ部６４に対して回転軸線方向の一方側に膨出する略半球状の第１壁８１と、フランジ部６４に対して回転軸線方向の他方側に膨出する略円錐台形状の第２壁８２とを有している。

第１壁８１には、回転径方向に互いに対向する位置に、それぞれ略半円形状の窓部８３が開口として形成されている。これにより、ギヤ収容部６３内のギヤ収容空間６２は、２個の窓部８３を介して、ギヤ収容部６３の外部と連通している。そのため、ユニットケース２の底部に溜まっているオイルがリングギヤ７５およびデフケース６１に掻き上げられて飛沫となり、オイルの飛沫がユニットケース２内の各部に供給されるときに、デフケース６１の上方に配置されている部材からデフケース６１に向けて落下するオイルを窓部８３からギヤ収容部６３内に流入させることができる。また、ギヤ収容部６３の外部から窓部８３を介してギヤ収容空間６２に、ピニオンギヤ６６，６７およびサイドギヤ６８，６９を組み付けることができる。

第１壁８１には、各窓部８３の回転周方向の中央よりも車両前進時のデフケース６１の回転方向の上流側に、ギヤ収容部６３の外部に向けて突出する突条部８４が窓部８３の周縁に沿って形成されている。各突条部８４の窓部８３の内方に臨む面８５は、各窓部８３における突条部８４が沿った周縁を形成する面８６と単一の面を形成するように連続している。

そして、面８５，８６は、デフケース６１の回転軸線と直交する平面で切断したときの断面、つまり図４に示される断面において、窓部８３の回転周方向の中央とデフケース６１の回転中心とを通る直線Ｌ１に対して角度βで傾斜している。その断面において、角度βは、面８５，８６とデフケース６１の回転中心とを通る直線が直線Ｌ１に対してなす角度αよりも小さい。

また、各窓部８３における突条部８４が沿っていない周縁を形成する面８７は、図４に示される断面において、デフケース６１の回転軸線および直線Ｌ１と直交する直線Ｌ２に対して角度δで傾斜している。その断面において、角度δは、面８７とデフケース６１の回転中心とを通る直線が直線Ｌ２に対してなす角度γよりも小さい。

＜作用効果＞
以上のように、デフケース６１のギヤ収容部６３には、その内外を連通する窓部８３が形成されている。窓部８３の周縁には、窓部８３の回転周方向の中央に対する車両前進時のデフケース６１の回転方向の上流側に、突条部８４が形成されている。突条部８４は、ギヤ収容部６３の外部に向けて突出している。そのため、車両前進時に、デフケース６１の回転によって、窓部８３の周縁における突条部８４が形成されていない部分から離れて滴下するオイルを突条部８４で受け止めることができる。そして、突条部８４で受け止めたオイルの液滴が面８５，８６を伝ってギヤ収容部６３内に流れることにより、ギヤ収容部６３内にオイルを良好に供給することができる。

また、各窓部８３における突条部８４が沿っていない周縁を形成する面８７が直線Ｌ２に対して角度δで傾斜しているので、その面８７を伝って流れるオイルの液滴が面８７を離れた後、ギヤ収容部６３内に向けて滴下する。よって、ギヤ収容部６３内にオイルをより良好に供給することができる。

＜変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。

たとえば、図５に示されるように、突条部８４には、デフケース６１の回転周方向に延びる１つまたは複数の溝９１が形成されていてもよい。これにより、車両の後進時に、突条部８４に堰き止められて溜まるオイルを溝９１を通して滴下または飛散させることができる。

また、前述の実施形態では、ギヤ収容部６３に２つの窓部８３が形成されているが、窓部８３の数は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

２：ユニットケース
６１：デフケース
６２：ギヤ収容空間
６３：ギヤ収容部
６４：フランジ部
７５：リングギヤ
８３：窓部
８４：突条部

Claims (1)

1. 円環状のリングギヤを一体的に保持し、オイルが封入されたユニットケース内で前記リングギヤの中心線を中心に回転するデフケースであって、
   ギヤ収容空間を内部に提供するギヤ収容部と、
   前記ギヤ収容部の外周から回転径方向に張り出し、前記リングギヤの内周部が固定されるフランジ部とを備え、
   前記ギヤ収容部には、前記ギヤ収容部の内外を連通する窓部が形成され、
   前記窓部の周縁には、前記窓部の回転周方向の中央に対する一方側に、前記ギヤ収容部の外部に向けて突出する突条部が形成されている、デフケース。

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