JP5193390B1 - 動力伝達装置のケース構造および組み付け方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ギヤの軸心に沿ってケースが分割構成された動力伝達装置において、一方のケースに組み付けたギヤ支持用のベアリングやシムの拡開を抑えることにより、ケース同士の組み付け作業の向上を図る。
【解決手段】リングギヤ４と、リングギヤ４と一体に回転するデフケース５と、デフケース５を軸方向の両端で支持するベアリング６，６と、ベアリング６，６の外側面に予圧をかけるシム７，７と、を内蔵し、リングギヤ４の軸心Ｏと平行な面を分割面２３，２４として二分割されたケースを備えた終減速装置１において、ケースを、軸心Ｏからベアリング６の外径の範囲内でオフセットした分割面２３，２４により、軸心Ｏを含む第１ケース２１と、軸心Ｏを含まない第２ケース２２とに分割構成し、シム７の外側面に当接するシム圧接壁面に関し、第１ケース２１のシム圧接壁面３０，３１の方を第２ケース２２のシム圧接壁面３７，３８よりも面積を大きく形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、動力伝達装置のケース構造および組み付け方法に関する。

一般に自動車の終減速装置は、ケースの内部においてリングギヤの軸両端をベアリングで支持した構造であり、ケースとしては、主に装置の大型化と部品点数の増加を抑制する目的で車両前後方向に分割して構成されたものが多い（例えば特許文献１参照）。

ケースの内部に組み込まれる前記リングギヤ等はハイポイドギヤからなり、その噛合い反力がギヤの軸心方向に作用するため、ギヤ支持用のベアリングは一般にテーパローラベアリングが用いられる。テーパローラベアリングは円錐状の内輪と外輪との間でローラが転動する構造であり、通常、ローラと内輪，外輪との間に隙間が生じないようにベアリングの軸方向外側に適当な厚さのシムを介在させる。

特許文献１に記載の構造のように、ケースの分割面が、リングギヤの軸心を含み軸心に平行な面として形成されている場合、終減速装置の組み付け手順としては、例えば図１６に示すように、分割した一方のケース１０１に予めリングギヤ１０３、リングギヤ１０３と一体に回転する回転体としてのデフケース組立体１０４、ベアリング１０５，１０５、シム１０６，１０６等を組み込んだ状態としておく。そして、これに他方のケース１０２を合わせて図示しないボルトにより両ケース１０１、１０２を締結するという方法が一般的である。

特開２０００−６５１９１号公報

前記したようにベアリング１０５においては、ローラ１０５Ｃと内輪１０５Ａ、外輪１０５Ｂとの間に隙間が生じないようにシム１０６によって予圧をかける構造であるため、各ケース１０１、１０２におけるシム圧接壁面１０７，１０７間および１０８，１０８間のケース寸法Ｌ１、Ｌ２は共にきつめの値に設定されている。そのため、一方のケース１０１にリングギヤ１０３、デフケース組立体１０４、ベアリング１０５，１０５、シム１０６，１０６等を組み込むと、ベアリング１０５は半環状に形成されたシム圧接壁面１０７によってその半分のみが支持されているため、ケース１０１からはみ出た残り半分、すなわち他方のケース１０２側に嵌合される部分の外輪１０５Ｂがベアリングテーパに沿って軸方向外側に滑り、その結果、ケース１０２側に嵌合される部分のシム１０６が白矢印で示すように軸方向外側に拡開するおそれがある。このようにシム１０６が拡開すると、ケース１０２を組み付ける際、シム１０６をケース１０２のシム圧接壁面１０８に収めることが困難となって組み付け作業に手間がかかりやすくなる。

本発明は、このような課題を解決するために創案されたものであり、ギヤの軸心に沿ってケースが分割構成された動力伝達装置において、一方のケースに組み付けたギヤ支持用のベアリングやシムの拡開を抑えることにより、ケース同士の組み付け作業の向上を図ることを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明は、ギヤと、該ギヤと一体に回転する回転体と、該回転体を軸方向の両端で支持するベアリングと、該ベアリングの外側面に予圧をかけるシムと、を内蔵し、前記ギヤの軸心と平行な面を分割面として二分割されたケースを備えた動力伝達装置において、前記ケースは、前記ギヤの軸心から前記ベアリングの外径の範囲内でオフセットした分割面により、前記ギヤの軸心を含む第１ケースと、前記ギヤの軸心を含まない第２ケースとに分割構成され、前記シムの外側面に当接するケースのシム圧接壁面に関し、前記第１ケースの方が前記第２ケースよりも面積が大きく形成されていることを特徴とする。

「ギヤの軸心を含む第１ケース」とは、ギヤの軸心が分割面よりもケースの内部側で通過するように形成されたケースをいい、「ギヤの軸心を含まない第２ケース」とはギヤの軸心が分割面よりもケースの外部側で通過するように形成されたケースをいう。
このケース構造によれば、シムを第１ケースに組み付けた際、シムは、従来よりも多くの面積をもって第１ケースのシム圧接壁面に支持され、その分、第１ケースからはみ出る部分が少なくなる。これにより、シムの軸方向外側への拡開が抑制され、第２ケースをシムと干渉することなく第１ケースに組み付けることができる。

また、本発明は、前記第１ケースにおいて、前記シムの外周面を収容するシム収容壁と、前記ベアリングの外周面を収容するベアリング収容壁とが、前記ギヤの軸心方向から見て、前記ベアリングおよびシムを前記ギヤの軸心との直交方向から組み込み可能となるように、前記分割面において開口する略Ｕ字形状に形成されていることを特徴とする。

このケース構造によれば、シム収容壁とベアリング収容壁とを分割面において開口する略Ｕ字形状に形成したことにより、シムおよびベアリングをそれぞれスムースにシム収容壁、ベアリング収容壁に組み込むことができる。

また、本発明は、前記シムの外周面と前記シム収容壁の直線部との間に形成される隙間、および前記ベアリングの外周面と前記ベアリング収容壁の直線部との間に形成される隙間が、前記二分割されたケース内に充填された潤滑油の油路を構成することを特徴とする。

このケース構造によれば、ベアリングの外周面側に潤滑油の油路が形成されるため、ベアリングへの潤滑油の供給に有利な構造となる。

また、本発明は、前記回転体がデフケースであり、前記二分割されたケースが終減速装置のケースであることを特徴とする。

このケース構造によれば、終減速装置の組み付け工程の簡略化、迅速化を図ることができる。

また、本発明は、前記回転体が、その内部が中空状に形成されたリングギヤシャフトであり、前記二分割されたケースが、前輪と後輪とに動力を分配する四輪駆動用副変速装置のケースであることを特徴とする。

このケース構造によれば、四輪駆動用副変速装置の組み付け工程の簡略化、迅速化を図ることができる。

また、本発明は、以上の動力伝達装置のケース構造を用い、前記第１ケースに前記ギヤと前記回転体と前記ベアリングと前記シムとを組み付け、次いで、前記第２ケースと前記第１ケースとをボルトにより締結することを特徴とする。

この組み付け方法によれば、シムを第１ケースに組み付けた際、シムは、従来よりも多くの面積をもって第１ケースのシム圧接壁に支持され、その分、第１ケースからはみ出る部分が少なくなる。これにより、シムの軸方向外側への拡開が抑制され、第２ケースをシムと干渉することなく第１ケースに組み付けることができる。

（１）ギヤ、ベアリング等を一方のケースに組み付けてから他方のケースを組み付けるケースの組み付け工程において、シムの拡開を防止するための治具を要することがなく、その治具の取り付け作業が不要となる分、組み付け工程が迅速化される。
（２）ギヤ、ベアリング等を一方のケースに組み付けてから他方のケースを組み付けるケースの組み付け工程において、シムの拡開に起因するシムの変形や損傷を防止でき、再組み立て作業を行うことがなくなる。

本発明の第１実施形態に係る図面であり、終減速装置の平断面図である。 図１におけるシム圧接壁周りの拡大図である。 図１におけるＡ矢視図である。 図１におけるＢ−Ｂ断面図である。 図１におけるＢ−Ｂ断面部において、（ａ）はシムを図示した場合、（ｂ）はベアリングを図示した場合の説明図である。 図１におけるＢ−Ｂ断面部における組付け時の作用を示す説明図である。 本発明の第２実施形態に係る図面であり、四輪駆動用副変速装置の平面図である。 図７におけるＣ矢視図である。 図８におけるＤ矢視図である。 図８におけるＥ−Ｅ断面図である。 図９におけるＦ−Ｆ断面図である。 図１０の部分拡大図である。 図１２におけるＧ−Ｇ断面図である。 図１２におけるＧ−Ｇ断面部において、（ａ）はシムを図示した場合、（ｂ）はベアリングを図示した場合の説明図である。 図１２におけるＧ−Ｇ断面部における組付け時の作用を示す説明図である。 従来の動力伝達装置のケース構造において、ケースの組み付け手順を示す平断面図である。

「第１実施形態」
図１ないし図６を参照して第１実施形態を説明する。第１実施形態は、本発明を後輪駆動用の終減速装置に適用した形態である。
図１において、動力伝達装置である終減速装置１は、ドライブピニオンシャフト２と、ドライブピニオンシャフト２の後端に形成されるドライブピニオンギヤ３と、ドライブピニオンギヤ３に直交に噛合するリングギヤ（請求項に記載の「ギヤ」に相当）４と、リングギヤ４と一体に回転する回転体としてのデフケース５と、デフケース５を軸方向（リングギヤ４の軸心Ｏに沿う方向）の両端で支持するベアリング６，６と、該ベアリング６，６の外側面６Ｄに予圧をかけるシム７，７と、以上の構成要素を内蔵するケース８と、を備えて構成される。

符号４１は粘性継手を示す。粘性継手４１は、前輪の回転に伴って回転するプロペラシャフト（図示せず）に連結したアウターハウジング４２と、アウターハウジング４２の内部に同軸上に配され、ドライブピニオンシャフト２にスプライン結合により連結したインナーハブ４３と、アウターハウジング４２と一体に回転するアウタープレート４４と、インナーハブ４３と一体に回転するインナープレート４５とを備える。

ドライブピニオンシャフト２の前端周りはインナーハブ４３の前端よりも突出し、この突出部にロックナット４７が螺合される。アウターハウジング４２の前端寄りの内径部は、インナーハブ４３の外周と摺接する程度の小内径部として形成され、このアウターハウジング４２の小内径部とインナーハブ４３の外周との間にベアリング４８およびシール部材４９が介設される。

アウターハウジング４２の後端寄りの内径部は大内径部として形成され、この大内径部とインナーハブ４３との間に環状の作動室４６が形成される。アウターハウジング４２の後端寄りには作動室４６の後側を塞ぐようにエンドカバー５０が取り付けられる。作動室４６には、アウターハウジング４２の内周面にスプライン結合した前記アウタープレート４４と、インナーハブ４３の外周面にスプライン結合した前記インナープレート４５とが前後方向に交互に積層された状態で収容される。作動室４６には粘性流体としてシリコンオイルが封入され、アウタープレート４４とインナープレート４５との間に回転数差が生じたときに、両プレート間のシリコンオイルにせん断力が生じることでアウタープレート４４とインナープレート４５との間で、すなわちプロペラシャフトからドライブピニオンシャフト２に動力が伝達される。

「デフケース５（回転体）、リングギヤ４」
デフケース５は、ギヤ収納室９を構成して軸心Ｏ回りに回転する略球殻形状のシェル部１０と、シェル部１０の左右方向両端に形成され、軸心Ｏを中心に円筒形状をなす一対のボス部１１とを備えた形状からなる。ギヤ収納室９には、軸心Ｏとの直交面に沿うようにピニオンシャフト１２が配される。ピニオンシャフト１２は、その両端がシェル部１０に形成されたシャフト取付孔１３に差し込まれてシェル部１０と一体化される。

ピニオンシャフト１２の両端寄りにはピニオンギヤ１４がピニオンシャフト１２に対し回転自在に取り付けられる。各ボス部１１には図示しないドライブシャフトが挿入され、ギヤ収納室９において、ドライブシャフトの端部にスプライン結合によりドライブシャフトと一体回転かつ軸心Ｏに沿って摺動可能に取り付けられたサイドギヤ１５がピニオンギヤ１４に噛合する。サイドギヤ１５の背面とギヤ収納室９の内面との間にはスラストワッシャ１６が介設される。ボス部１１の内周面には、ドライブシャフトが前進回転方向に回転したときにドライブシャフトの表面上の潤滑油をギヤ収納室９側に導くための螺旋溝１７が形成されている。

デフケース５のシェル部１０の軸心Ｏ方向一方寄りには、デフケース５と一体となって軸心Ｏ回りに回転するリングギヤ４が取り付けられている。具体的には、シェル部１０の軸心Ｏ方向一方寄りには径外方向に延設するフランジ部１８が形成され、このフランジ部１８にリングギヤ４がボルト１９により締結固定される。

「ケース８」
ケース８は、軸心Ｏと平行な面を分割面として二分割に構成されている。従来、軸心Ｏと平行な面を分割面とした動力伝達装置のケースにおいては、分割面が軸心Ｏを通るように形成されていたのに対し、本発明のケース８は、分割面が、軸心Ｏを通ることなく、軸心Ｏからベアリング６の外径の範囲内でオフセットした位置に配されている。

分割面が軸心Ｏからオフセットした位置に配されることにより、ケース８は、分割面よりもケース内部に軸心Ｏを含むように形成されたケースと、軸心Ｏを含まない、つまりケース外部に軸心Ｏが位置するように形成されたケースとに分割されることとなる。以降、前者のケースを第１ケース２１、後者のケースを第２ケース２２として詳細に説明する。ケース８の分割面（図１および図３に示す第１ケース２１の分割面２３および第２ケース２２の分割面２４を指す）は、リングギヤ４の軸心Ｏからオフセット寸法Ｓだけ離れて位置する。オフセット寸法Ｓは、ベアリング６（外輪６Ｂ）の外径の範囲内の寸法、つまり、「０＜オフセット寸法Ｓ≦ベアリング６（外輪６Ｂ）の外径の半径寸法」となる寸法である。

本実施形態では、図３からも判るように、分割面２３，２４は鉛直方向に沿う面として形成されており、軸心Ｏよりも車両後方側に位置している。オフセット寸法Ｓとは、勿論、軸心Ｏから分割面２３，２４までの分割面２３，２４との直交線分の寸法である。したがって、本実施形態のように分割面２３，２４が鉛直方向に沿う面として形成されている場合、オフセット寸法Ｓは、水平方向に沿った線分の寸法となる。そして、本発明においては、分割面２３，２４は鉛直方向に沿う面に限定されず、鉛直方向に対し傾斜した面として形成されていてもよく、この場合のオフセット寸法Ｓとは、傾斜した分割面２３，２４と直交する傾斜方向に沿った線分の寸法となる。

「第１ケース２１」
図１において、第１ケース２１は、前記したようにケース内部に軸心Ｏを含むように形成されたケースであり、本実施形態では車両前後方向に分割されたケース８の内で車両前寄りに配されたケースとしている。

第１ケース２１は、後端および左右両端の一部が開口形成されたケース後部２１Ａと、ケース後部２１Ａの前部から前方に延設された略筒形状のケース前部２１Ｂとを備えた形状からなる。ケース後部２１Ａの後端の開口周りの縁が分割面２３を構成する。図３において、分割面２３の縁部周りにはフランジ２１Ｃが形成され、このフランジ２１Ｃにはケース締結用のボルト４０を螺合させるボルト孔（図示せず）が形成されている。ケース後部２１Ａ内には、図１に示すように、主にドライブピニオンギヤ３と、リングギヤ４、デフケース５、ベアリング６、シム７の各々前寄り半分強の部位とが収められる。

ケース前部２１Ｂ内には、ドライブピニオンシャフト２の後端周りが回転自在に軸支される。具体的には、ドライブピニオンシャフト２は前後一対のベアリング２５，２６を介してケース前部２１Ｂの内壁に支持される。ドライブピニオンギヤ３はハイポイドギヤであり、その噛合い反力がドライブピニオンシャフト２の軸方向に作用するため、その軸方向荷重に対応するべくベアリング２５，２６はテーパローラベアリングから構成される。ベアリング２５，２６間にはコラプサブルスペーサ２７が介設されており、ロックナット４７を適当なトルクで締め付けることによりコラプサブルスペーサ２７をドライブピニオンシャフト２の軸方向に変形させ、その反力によりテーパローラベアリングであるベアリング２５，２６の予圧を調整する。

ケース後部２１Ａには、デフケース５のボス部１１，１１を回転自在に軸支する左右一対のベアリング６，６が取り付けられる。リングギヤ４はハイポイドギヤであり、その噛合い反力が軸心Ｏに沿う方向に作用するため、その軸方向荷重に対応するべくベアリング６，６はテーパローラベアリングから構成される。図２に示すように、ベアリング６は、内輪６Ａと外輪６Ｂとローラ６Ｃとを備え、内輪６Ａがデフケース５のボス部１１に取り付けられる。外輪６Ｂ、すなわちベアリング６の外周面は、ケース後部２１Ａの内壁の一部として形成されたベアリング収容壁２８に接面して収容される。

テーパローラベアリングからなるベアリング６に予圧をかけるべく、各ベアリング６の軸方向外側にはシム７，７が設けられる。シム７は、その外径寸法がベアリング６の外径寸法と略同一の金属製のリング状の部材であり、その内側面がベアリング６の外輪６Ｂの外側面６Ｄに接面する。シム７の外径はベアリング６の外径と略同一であり、シム７の外周面を収容するシム収容壁２９は、前記ベアリング収容壁２８と面一に連なるように形成されている。

図４に示すように、第１ケース２１のケース後部２１Ａの分割面２３は、軸心Ｏよりも後方にオフセット寸法Ｓだけオフセットされていることから、もしベアリング収容壁２８およびシム収容壁２９を分割面２３に至るまでの全範囲において円弧状に形成すると、つまり略Ｃ字形状に形成すると、分割面２３におけるベアリング収容壁２８およびシム収容壁２９の上下方向の開口寸法がベアリング６およびシム７の外径寸法よりも小さくなってしまい、ベアリング６およびシム７を軸心Ｏとの直交方向から第１ケース２１に組み込むことができないという不都合が生じる。

この問題に対し、本実施形態では、ベアリング収容壁２８とシム収容壁２９とが、軸心Ｏの方向から見て、ベアリング６およびシム７を軸心Ｏとの直交方向から組み込み可能となるように、分割面２３において開口する略Ｕ字形状に形成されている。すなわち、ベアリング収容壁２８およびシム収容壁２９は、軸心Ｏを通る鉛直面Ｖまでの範囲は、従来と同様にベアリング６およびシム７の外径曲率寸法に合わせた円弧状の曲面として形成され、鉛直面Ｖから分割面２３に至る範囲は水平方向に延設する上平面部３２，下平面部３３として形成される。勿論、上平面部３２と下平面部３３との対向間隔はベアリング６およびシム７を軸心Ｏとの直交方向から挿入可能とする寸法である。これにより、ベアリング６およびシム７を軸心Ｏとの直交方向からベアリング収容壁２８，シム収容壁２９に挿入して組み込むことができる。

図１に戻り、ケース後部２１Ａには、シム７，７の前寄りの各外側面に当接し、シム７，７を介してベアリング６に予圧をかけるシム圧接壁面３０，３１が形成されている。シム圧接壁面３０，３１は軸心Ｏとの直交面に沿って形成された略半環状の壁面である。従来の構造では、図４において、ケース後部２１Ａの分割面２３が軸心Ｏを通る鉛直面Ｖに位置していたため、シム圧接壁面３０の形成範囲も鉛直面Ｖまでの半円の範囲のみであったが、本発明ではシム圧接壁面３０は鉛直面Ｖよりもさらにオフセット寸法Ｓだけ後方に位置した分割面２３まで延長して形成され、逆にその分、後記する第２ケース２２のシム圧接壁面３７，３８の形成範囲は半円に満たず狭くなっている。シム圧接壁面３１についても同様である。つまり、第１ケース２１のシム圧接壁面３０，３１の方が第２ケース２２のシム圧接壁面３７、３８よりも面積が大きく形成されている。シム圧接壁面３０，３１の各内縁（軸心Ｏ回りの円周方向に沿って形成された内側の縁）３４は分割面２３に至る全範囲において円弧状に形成されている。

「第２ケース２２」
図１において、第２ケース２２は、前記したように軸心Ｏを含まない、つまりケース外部に軸心Ｏが位置するように形成されたケースであり、本実施形態では車両前後方向に分割されたケース８の内で車両後寄りに配されたケースである。第２ケース２２は、その前端および左右両端の一部が開口形成されて略半筒形状を呈している。第２ケース２２の前端の開口周りの縁が分割面２４を構成する。図３において、分割面２４の縁部周りにはフランジ２２Ａが形成され、このフランジ２２Ａにはケース締結用のボルト４０を通すボルト孔（図示せず）が形成されている。第２ケース２２内には、図１に示すように、リングギヤ４、デフケース５、ベアリング６、シム７の各々後寄り半分弱の部位が収められる。

第２ケース２２には、ベアリング収容壁３５およびシム収容壁３６が面一に連なって形成されており、ベアリング６の後寄りの外周面がベアリング収容壁３５に接面して収容される。シム７の後寄りの外周面もシム収容壁３６に収容される。ベアリング収容壁３５およびシム収容壁３６は、分割面２４に至るまでの全範囲において、軸心Ｏの方向から見て、ベアリング６およびシム７の外径曲率寸法に合わせた円弧状の曲面として形成される。

第２ケース２２には、シム７，７の後寄りの各外側面に当接し、シム７，７を介してベアリング６，６に予圧をかけるシム圧接壁面３７，３８が形成されている。図４に示すように、シム圧接壁面３７は軸心Ｏとの直交面に沿って形成された略半環状の壁面である。シム圧接壁面３８も同様である。分割面２４が軸心Ｏを通る鉛直面Ｖよりも後方にオフセットされた位置にあるため、シム圧接壁面３７，３８の形成範囲は半円に満たず、その面積は第１ケース２１のシム圧接壁面３０，３１の面積よりも小さい。シム圧接壁面３７，３８の各内縁（軸心Ｏ回りの円周方向に沿って形成された内側の縁）３９は分割面２４に至る全範囲において円弧状に形成されている。

「第１ケース２１と第２ケース２２の組み付け手順」
図１において、第１ケース２１のケース前部２１Ｂにベアリング２５，２６、コラプサブルスペーサ２７、ドライブピニオンシャフト２等を組み付け、ロックナット４７を適当なトルクで締め付けることによりコラプサブルスペーサ２７をドライブピニオンシャフト２の軸方向に変形させ、その反力によりテーパローラベアリングであるベアリング２５，２６の予圧を調整する。

次いで、第１ケース２１のケース後部２１Ａにリングギヤ４が取り付けられたデフケース５、ベアリング６、シム７等を組み込み、リングギヤ４とドライブピニオンギヤ３とを噛合させる。図４における上平面部３２および下平面部３３によって、ベアリング収容壁２８およびシム収容壁２９は軸心Ｏ方向から見てベアリング６、シム７を挿通可能とする程度の略Ｕ字形状に形成されているため、ベアリング６およびシム７は何ら不都合なくベアリング収容壁２８、シム収容壁２９に組み込まれる。

図１において、軸心Ｏ方向におけるシム圧接壁面３０，３１間の寸法はきつめに設定されており、組み込んだときに、ベアリング６，６にはシム７，７を介してシム圧接壁面３０，３１から予圧がかかる。このとき、従来であれば、前記予圧等に起因して、第１ケース２１からはみ出た後寄り半分の部分のベアリング６の外輪６Ｂがベアリングテーパに沿って軸方向外側に滑り、第１ケース２１からはみ出た後寄り半分の部分のシム７が軸方向外側に拡開するおそれがあった。

これに対し本発明では図６に示すように、シム圧接壁面３０は従来の分割面である鉛直面Ｖよりもさらにオフセット寸法Ｓだけ後方に位置した分割面２３まで延長して形成されているため、シム７は従来よりも多くの面積をもってシム圧接壁面３０に支持されることとなり、その分、第１ケース２１からはみ出る部分が少なくなる。シム圧接壁面３１側のシム７についても同様である。これにより、シム７の軸方向外側への拡開が抑制される。したがって、第２ケース２２を第１ケース２１に対して、第１ケース２１からはみ出たシム７と第２ケース２２のシム圧接壁面３７の内縁３９との干渉が生ずることなく、スムースに組み付けることができる。組み付け後、分割面２３，２４に沿って適宜に複数配置されたボルト孔にボルト４０（図３）を通して両ケースを締結する。その後、オイルシール(図示せず)等を組み付け、一体化された第１ケース２１および第２ケース２２内に潤滑油を充填して作業を終了する。

ここで、前記充填された潤滑油は第１ケース２１および第２ケース２２の底部に貯留される。貯留された潤滑油は主に回転時のリングギヤ４によって上方に掻き揚げられて飛散し、リングギヤ４とドライブピニオンギヤ３との噛合部、ピニオンギヤ１４とサイドギヤ１５との噛合部、ベアリング６，６等、潤滑油を要する部位に供給される。潤滑油はこれらの部位に飛沫として直接供給される以外にも第１ケース２１、第２ケースの内壁を伝って供給される。

本実施形態では図５（ａ）に示すように、シム収容壁２９の上平面部３２、下平面部３３の存在により、シム７の外周面と上平面部３２，下平面部３３との間にそれぞれ隙間Ｔ１，Ｔ２が形成される。同様に、図５(ｂ)に示すように、ベアリング収容壁２８の上平面部３２、下平面部３３の存在により、ベアリング６の外周面と上平面部３２，下平面部３３との間にもそれぞれ隙間Ｔ１，Ｔ２が形成される。これら隙間Ｔ１，Ｔ２は潤滑油の油路を構成する。図５（ａ），（ｂ）の各隙間Ｔ１は互いに連通して、一端側が第１ケース２１，第２ケース２２内の空間に臨む。他端側はシム圧接壁面３０，３１により閉塞されているものの、シム７と第１ケース２１の内壁との接面部に滲み出てベアリング６のベアリング６の軸方向外側の側面部に供給される。隙間Ｔ２についても同様である。

本発明におけるオフセット寸法Ｓは前記したように「０＜オフセット寸法Ｓ≦ベアリング６（外輪６Ｂ）の外径の半径寸法」となる寸法であるが、オフセット寸法Ｓを大きくとれば、その分隙間Ｔ１，Ｔ２も大きくなり、潤滑油の油路や油溜まりの機能として有利となる。しかし、隙間Ｔ１，Ｔ２が大きくなると、その分、ベアリング収容壁２８およびシム収容壁２９によるベアリング６およびシム７の外周面の支持範囲が小さくなる。したがって、隙間Ｔ１，Ｔ２による潤滑油の油路や油溜まりの機能とベアリング収容壁２８およびシム収容壁２９によるベアリング６およびシム７の外周面の支持機能との両立の点から、オフセット寸法Ｓとしては、「ベアリング６（外輪６Ｂ）の外径の半径寸法」をＲとすると、「０＜オフセット寸法Ｓ≦Ｒ／２」の範囲に設定することが好ましく、「Ｒ／４＜オフセット寸法Ｓ≦Ｒ／２」の範囲に設定することがより好ましい。

「第２実施形態」
図７ないし図１５を参照して第２実施形態を説明する。第２実施形態は、本発明を四輪駆動用の副変速装置に適用した形態である。当該装置を搭載する四輪駆動車は前輪駆動車をベースに四輪駆動化されたものであり、図７〜９に示す副変速装置５１は図示しないトランスアクスル（変速機）に連結され、前輪を駆動するために出力された動力を後輪にも出力するべく動力を分配する装置である。

副変速装置５１は、図１０に示すように、リングギヤ（請求項に記載の「ギヤ」に相当）５２と、リングギヤ５２と一体に回転する回転体としてのリングギヤシャフト５３と、リングギヤシャフト５３を軸方向（リングギヤ５２の軸心Ｏに沿う方向）の両端で支持するベアリング５４，５４と、該ベアリング５４，５４の外側面５４Ｄに予圧をかけるシム５５，５５と、リングギヤ５２に直交に噛合するドライブピニオンギヤ５６と、ドライブピニオンギヤ５６を前端に形成し、後端側が図示しないプロペラシャフトに連結されるドライブピニオンシャフト５７と、以上の構成要素を内蔵するケース５８と、を備えて構成される。

「リングギヤシャフト５３（回転体）、リングギヤ５２」
リングギヤシャフト５３は、車幅方向に延びて左右両端が開口し、内部が中空に形成された略円筒状の部材であり、動力を伝達する軸である。リングギヤシャフト５３は、その中間部分において右側に向かうにつれて徐々に拡径した中間部５９と、中間部５９の左側に形成されたボス部６０と、中間部５９の右側に形成されたボス部６１と、を備えた形状からなる。リングギヤシャフト５３の左側には、トランスアクスルの内部に設けられた図示しないフロントデフ装置が配置されており、このフロントデフ装置から右前輪に向かって延びる図示しない右前輪用駆動軸がリングギヤシャフト５３の内部を挿通している。

左側のボス部６０の左端周りはケース５８から突出し、その突出部位の外周面にはスプライン軸５８Ａが形成されている。当該スプライン軸５８Ａは前記フロントデフ装置のデフケースに形成された孔スプラインとスプライン結合している。これによりリングギヤシャフト５３はフロントデフ装置のデフケースと一体に回転し、リングギヤシャフト５３に一体に取り付けられたリングギヤ５２とドライブピニオンギヤ５６との噛合によりドライブピニオンシャフト５７が回転して動力がプロペラシャフトを介して後輪に伝達される。

リングギヤシャフト５３の中間部５９の右寄りには、リングギヤシャフト５３と一体となって軸心Ｏ回りに回転するリングギヤ５２が取り付けられている。具体的には、中間部５９の右寄りには径外方向に延設するフランジ部６２が形成され、このフランジ部６２にリングギヤ５２がボルト６３により締結固定される。

「ケース５８」
ケース５８は、軸心Ｏと平行な面を分割面として二分割に構成されており、その分割面は、軸心Ｏを通ることなく、軸心Ｏからベアリング６の外径の範囲内でオフセットした位置に配されている。

分割面が軸心Ｏからオフセットした位置に配されることにより、ケース５８は、ケース内部に軸心Ｏを含むように形成されたケースと、軸心Ｏを含まない、つまりケース外部に軸心Ｏが位置するように形成されたケースとに分割される。以降、前者のケースを第１ケース７１、後者のケースを第２ケース７２として詳細に説明する。ケース５８の分割面（第１ケース７１の分割面７３および第２ケース７２の分割面７４を指す）は、リングギヤ５２の軸心Ｏからオフセット寸法Ｓだけ離れて位置する。オフセット寸法Ｓは、ベアリング５４（外輪５４Ｂ）の外径の範囲内の寸法、つまり、「０＜オフセット寸法Ｓ≦ベアリング５４（外輪５４Ｂ）の外径の半径寸法」となる寸法である。

本実施形態では、図８からも判るように、分割面７３，７４は鉛直方向に沿う面として形成されており、軸心Ｏよりも車両前方側に位置している。オフセット寸法Ｓとは、軸心Ｏから分割面７３，７４までの分割面７３，７４との直交線分の寸法である。また、本発明においては、分割面７３，７４は鉛直方向に沿う面に限定されず、鉛直方向に対し傾斜した面として形成されていてもよく、この場合のオフセット寸法Ｓとは、傾斜した分割面７３，７４と直交する傾斜方向に沿った線分の寸法となる。

「第１ケース７１」
第１ケース７１は、前記したようにケース内部に軸心Ｏが通るように形成されたケースであり、本実施形態では車両前後方向に分割されたケース８の内で車両後寄りに配されたケースとしている。

図１０において、第１ケース７１は、前端および左右両端の一部が開口形成された略半球殻状を呈するケース前部７１Ａと、ケース前部７１Ａの後部上寄りから後方に延設された略筒形状のケース後部７１Ｂとを備えた形状からなる。ケース前部７１Ａの前端の開口周りの縁が分割面７３を構成する。ケース前部７１Ａ内には、主にドライブピニオンギヤ５６と、リングギヤ５２、リングギヤシャフト５３、ベアリング５４、シム５５の各々後寄り半分強の部位とが収められる。

ケース後部７１Ｂ内にはドライブピニオンシャフト５７が回転自在に軸支される。具体的には、ケース後部７１Ｂの後端には略筒形状の第３ケース７５がボルト７６により締結固定されており、ドライブピニオンシャフト５７の前寄り約２／３程度の長さ分がケース後部７１Ｂ内に収容され、残りが第３ケース７５内に収容されている。ケース後部７１Ｂの前寄り内壁にはベアリング７７が配されるとともに、ケース後部７１Ｂの後端内壁と第３ケース７５の前端内壁とにかけてベアリング７８が配されており、これらベアリング７７，７８を介してドライブピニオンシャフト５７が回転自在に軸支される。ドライブピニオンギヤ５６はハイポイドギヤであり、その噛合い反力がドライブピニオンシャフト５７の軸方向に作用するため、その軸方向荷重に対応するべくベアリング７７，７８はテーパローラベアリングから構成される。

図１２に示すように、ケース前部７１Ａには、リングギヤシャフト５３のボス部６０，６１を回転自在に軸支する左右一対のベアリング５４，５４が取り付けられる。リングギヤ５２はハイポイドギヤであり、その噛合い反力が軸心Ｏに沿う方向に作用するため、その軸方向荷重に対応するべくベアリング５４，５４はテーパローラベアリングから構成される。ベアリング５４は、内輪５４Ａと外輪５４Ｂとローラ５４Ｃとを備え、内輪５４Ａがボス部６０，６１に取り付けられる。外輪５４Ｂ、すなわちベアリング５４の外周面は、ケース前部７１Ａの内壁の一部として形成されたベアリング収容壁７９に接面して収容される。

テーパローラベアリングからなるベアリング５４に予圧をかけるべく、各ベアリング５４の軸方向外側にはシム５５，５５が設けられる。シム５５は、その外径寸法がベアリング５４の外径寸法と略同一の金属製のリング状の部材であり、その内側面がベアリング５４の外輪５４Ｂの外側面５４Ｄに接面する。シム５５の外径はベアリング５４の外径と略同一であり、シム５５の外周面を収容するシム収容壁８０は前記ベアリング収容壁７９と面一に連なるように形成されている。

図１３に示すように、第１ケース７１のケース前部７１Ａの分割面７３は、軸心Ｏよりも前方にオフセット寸法Ｓだけオフセットされていることから、もしベアリング収容壁７９およびシム収容壁８０を分割面７３に至るまでの全範囲において円弧状に形成すると、つまり略Ｃ字形状に形成すると、分割面７３におけるベアリング収容壁７９およびシム収容壁８０の上下方向の開口寸法がベアリング５４およびシム５５の外径寸法よりも小さくなってしまい、ベアリング５４およびシム５５を軸心Ｏとの直交方向から第１ケース７１に組み込むことができないという不都合が生じる。

この問題に対し、本実施形態では、ベアリング収容壁７９とシム収容壁８０とが、軸心Ｏの方向から見て、ベアリング５４およびシム５５を軸心Ｏとの直交方向から組み込み可能となるように、分割面７３において開口する略Ｕ字形状に形成されている。すなわち、ベアリング収容壁７９およびシム収容壁８０は、軸心Ｏを通る鉛直面Ｖまでの範囲は、従来と同様にベアリング５４およびシム５５の外径曲率寸法に合わせた円弧状の曲面として形成され、鉛直面Ｖから分割面７３に至る範囲は水平方向に延設する上平面部８１，下平面部８２として形成される。勿論、上平面部８１と下平面部８２との対向間隔はベアリング５４およびシム５５を軸心Ｏとの直交方向から挿入可能とする寸法である。これにより、ベアリング５４およびシム５５を軸心Ｏとの直交方向からベアリング収容壁７９，シム収容壁８０に挿入して組み込むことができる。

図１２に戻り、ケース前部７１Ａには、シム５５，５５の後寄りの各外側面に当接し、シム５５，５５を介してベアリング５４に予圧をかけるシム圧接壁面８３，８４が形成されている。シム圧接壁面８３，８４は軸心Ｏとの直交面に沿って形成された略半環状の壁面である。従来の構造では、図１３において、ケース前部７１Ａの分割面７３が軸心Ｏを通る鉛直面Ｖに位置していたため、シム圧接壁面８３の形成範囲も鉛直面Ｖまでの半円の範囲のみであったが、本発明ではシム圧接壁面８３は鉛直面Ｖよりもさらにオフセット寸法Ｓだけ前方に位置した分割面７３まで延長して形成され、逆にその分、後記する第２ケース７２のシム圧接壁面８８，８９の形成範囲は半円に満たず狭くなっている。シム圧接壁面８４についても同様である。つまり、第１ケース７１のシム圧接壁面８３，８４の方が第２ケース７２のシム圧接壁面８８、８９よりも面積が大きく形成されている。シム圧接壁面８３，８４の各内縁（軸心Ｏ回りの円周方向に沿って形成された内側の縁）８５は分割面７３に至る全範囲において円弧状に形成されている。

図９において、ケース前部７１Ａの左右方向一端、本実施形態では左端には、副変速装置５１のケース５８を図示しないトランスアクスルのケースに一体に取り付けるためのフランジ７１Ｃが形成されている。フランジ７１Ｃは軸心Ｏとの直交面に沿って延設されており、図８、図１１からも判るようにケース前部７１Ａの上下に張り出している。上側のフランジ７１Ｃには２箇所、下側のフランジ７１Ｃには３箇所のボルト挿通孔７１Ｄが形成されており、これらボルト挿通孔７１Ｄに通したボルトにより副変速装置５１のケース５８がトランスアクスルのケースに締結固定される。下側のフランジ７１Ｃの一部は分割面７３よりも第２ケース７２側に延設されており、その延設部位にボルト挿通孔７１Ｄの一つが形成されている。下側のフランジ７１Ｃには図８、図９に示すように位置決めピン７１Ｆが突設されている。この位置決めピン７１Ｆは副変速装置５１のケース５８をトランスアクスルのケースに取り付ける際に、トランスアクスルのケース側に形成された位置決め穴に挿通される。

「第２ケース７２」
図１０において、第２ケース７２は、前記したようにケース外部に軸心Ｏが位置するように形成されたケースであり、本実施形態では車両前後方向に分割されたケース５８の内で車両前寄りに配されたケースである。第２ケース７２は、その後端および左右両端の一部が開口形成されて略半筒形状を呈している。第２ケース７２の後端の開口周りの縁が分割面７４を構成する。第２ケース７２内には、リングギヤ５２、リングギヤシャフト５３、ベアリング５４、シム５５の各々前寄り半分弱の部位が収められる。

第２ケース７２には、図１２に示すように、ベアリング収容壁８６およびシム収容壁８７が面一に連なって形成されており、ベアリング５４の後寄りの外周面がベアリング収容壁８６に接面して収容される。シム５５の後寄りの外周面もシム収容壁８７に収容される。ベアリング収容壁８６およびシム収容壁８７は、分割面７４に至るまでの全範囲において、軸心Ｏの方向から見て、ベアリング５４およびシム５５の外径曲率寸法に合わせた円弧状の曲面として形成される。

第２ケース７２には、シム５５，５５の前寄りの各外側面に当接し、シム５５，５５を介してベアリング５４，５４に予圧をかけるシム圧接壁面８８，８９が形成されている。図１３に示すように、シム圧接壁面８８は軸心Ｏとの直交面に沿って形成された略半環状の壁面である。シム圧接壁面８９も同様である。分割面７４が軸心Ｏを通る鉛直面Ｖよりも前方にオフセットされた位置にあるため、シム圧接壁面８８，８９の形成範囲は半円に満たず、その面積は第１ケース７１のシム圧接壁面８３，８４の面積よりも小さい。シム圧接壁面８８，８９の各内縁（軸心Ｏ回りの円周方向に沿って形成された内側の縁）９０は分割面７４に至る全範囲において円弧状に形成されている。

「第１ケース７１と第２ケース７２の組み付け手順」
先ず、図１０、図１１において、第１ケース７１と第３ケースとによりベアリング７７，７８、ドライブピニオンシャフト５７等を組み付ける。次いで、第１ケース７１のケース前部７１Ａにリングギヤ５２が取り付けられたリングギヤシャフト５３、ベアリング５４、シム５５等を組み込み、リングギヤ５２とドライブピニオンギヤ５６とを噛合させる。図１３における上平面部８１および下平面部８２によって、ベアリング収容壁７９およびシム収容壁８０は軸心Ｏ方向から見てベアリング５４、シム５５を挿通可能とする程度の略Ｕ字形状に形成されているため、ベアリング５４およびシム５５は何ら不都合なくベアリング収容壁７９、シム収容壁８０に組み込まれる。

図１２において、軸心Ｏ方向におけるシム圧接壁面８３，８４間の寸法はきつめに設定されており、組み込んだときに、ベアリング５４，５４にはシム５５，５５を介してシム圧接壁８３，８４から予圧がかかる。このとき、従来であれば、前記予圧等に起因して、第１ケース７１からはみ出た前寄り半分の部分のベアリング５４の外輪５４Ｂがベアリングテーパに沿って軸方向外側に滑り、第１ケース７１からはみ出た前寄り半分の部分のシム５５が軸方向外側に拡開するおそれがあった。

これに対し本発明では図１５に示すように、シム圧接壁面８３は従来の分割面である鉛直面Ｖよりもさらにオフセット寸法Ｓだけ前方に位置した分割面７３まで延長して形成されているため、シム５５は従来よりも多くの面積をもってシム圧接壁面８３に支持されることとなり、その分、第１ケース７１からはみ出る部分が少なくなる。シム圧接壁面８４側のシム５５についても同様である。これにより、シム５５の軸方向外側への拡開が抑制される。したがって、第２ケース７２を第１ケース７１に対して、第１ケース７１からはみ出たシム５５と第２ケース７２のシム圧接壁面８８の内縁９０との干渉が生ずることなく、スムースに組み付けることができる。組み付け後、分割面７３，７４に沿って適宜に複数配置されたボルト孔にボルト９１（図７）を通して両ケースを締結する。その後、オイルシール９２，９３等を組み付け、一体化された第１ケース７１および第２ケース７２内に潤滑油を充填して作業を終了する。

充填された潤滑油は第１ケース７１および第２ケース７２の底部に貯留される。貯留された潤滑油は主に回転時のリングギヤ５２によって上方に掻き揚げられて飛散し、リングギヤ５２とドライブピニオンギヤ５６との噛合部、ベアリング５４，５４等、潤滑油を要する部位に供給される。

第２実施形態においても、図１４（ａ）に示すように、シム収容壁８０の上平面部８１、下平面部８２の存在により、シム５５の外周面と上平面部８１，下平面部８２との間にそれぞれ隙間Ｔ１，Ｔ２が形成される。同様に、図１４(ｂ)に示すように、ベアリング収容壁７９の上平面部８１、下平面部８２の存在により、ベアリング５４の外周面と上平面部８１，下平面部８２との間にもそれぞれ隙間Ｔ１，Ｔ２が形成される。これら隙間Ｔ１，Ｔ２も第１実施形態と同様に潤滑油の油路を構成するものである。

以上、本発明の好適な実施形態を説明した。説明した実施形態は、後輪駆動用の終減速装置および四輪駆動用の副変速装置に適用した例であるが、前輪を駆動する終減速装置においても本発明は適用可能である。
また、ケース８，５８の分割面２３，２４，７３，７４は、装置の組立手順、周辺装置との隙間関係を考慮し、ドライブピニオンギヤの軸心に対して直角に限定せず傾斜を持たせても良いし、リングギヤの軸心から前後のどちらにオフセットしてもよい。

１ 終減速装置（動力伝達装置）
４ リングギヤ（ギヤ）
５ デフケース（回転体）
６ ベアリング
７ シム
８ ケース
２１ 第１ケース
２２ 第２ケース
２３ （第１ケースの）分割面
２４ （第２ケースの）分割面
２８ （第１ケースの）ベアリング収容壁
２９ （第１ケースの）シム収容壁
３０，３１ （第１ケースの）シム圧接壁面
３５ （第２ケースの）ベアリング収容壁
３６ （第２ケースの）シム収容壁
３７，３８ （第２ケースの）シム圧接壁面
４１ 粘性継手
５１ 副変速装置（動力伝達装置）
５２ リングギヤ（ギヤ）
５３ リングギヤシャフト（回転体）
５４ ベアリング
５５ シム
５８ ケース
７１ 第１ケース
７２ 第２ケース
７３ （第１ケースの）分割面
７４ （第２ケースの）分割面
７９ （第１ケースの）ベアリング収容壁
８０ （第１ケースの）シム収容壁
８３，８４ （第１ケースの）シム圧接壁面
８６ （第２ケースの）ベアリング収容壁
８７ （第２ケースの）シム収容壁
８８，８９ （第２ケースの）シム圧接壁面
Ｓ オフセット寸法
Ｔ１，Ｔ２ 隙間

Claims (6)

1. ギヤと、該ギヤと一体に回転する回転体と、該回転体を軸方向の両端で支持するベアリングと、該ベアリングの外側面に予圧をかけるシムと、を内蔵し、前記ギヤの軸心と平行な面を分割面として二分割されたケースを備えた動力伝達装置において、
   前記ケースは、前記ギヤの軸心から前記ベアリングの外径の範囲内でオフセットした分割面により、前記ギヤの軸心を含む第１ケースと、前記ギヤの軸心を含まない第２ケースとに分割構成され、
   前記シムの外側面に当接するケースのシム圧接壁面に関し、前記第１ケースの方が前記第２ケースよりも面積が大きく形成されていることを特徴とする動力伝達装置のケース構造。
2. 前記第１ケースにおいて、前記シムの外周面を収容するシム収容壁と、前記ベアリングの外周面を収容するベアリング収容壁とが、前記ギヤの軸心方向から見て、前記ベアリングおよびシムを前記ギヤの軸心との直交方向から組み込み可能となるように、前記分割面において開口する略Ｕ字形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置のケース構造。
3. 前記シムの外周面と前記シム収容壁の直線部との間に形成される隙間、および前記ベアリングの外周面と前記ベアリング収容壁の直線部との間に形成される隙間が、前記二分割されたケース内に充填された潤滑油の油路を構成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の動力伝達装置のケース構造。
4. 前記回転体がデフケースであり、前記二分割されたケースが終減速装置のケースであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の動力伝達装置のケース構造。
5. 前記回転体が、その内部が中空状に形成されたリングギヤシャフトであり、前記二分割されたケースが、前輪と後輪とに動力を分配する四輪駆動用副変速装置のケースであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の動力伝達装置のケース構造。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の動力伝達装置のケース構造を用い、
   前記第１ケースに前記ギヤと前記回転体と前記ベアリングと前記シムとを組み付け、次いで、前記第２ケースと前記第１ケースとをボルトにより締結することを特徴とする動力伝達装置の組み付け方法。

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