JP7305308B2

JP7305308B2 - アクスルケース構造

Info

Publication number: JP7305308B2
Application number: JP2018083790A
Authority: JP
Inventors: 紀彦濱田
Original assignee: Press Kogyo Co Ltd
Current assignee: Press Kogyo Co Ltd
Priority date: 2018-04-25
Filing date: 2018-04-25
Publication date: 2023-07-10
Anticipated expiration: 2038-04-25
Also published as: JP2019190569A

Description

本発明は、ディファレンシャルギヤ機構を収容するアクスルケースの膨出部に一対のセパレータを備え、これらのセパレータの間にオイルを貯留するよう構成した、アクスルケース構造に関する。

アクスルケースに収容されたディファレンシャルギヤ機構の焼き付きを防止するべく、ディファレンシャルギヤ機構にオイルを供給できるようにした技術が知られている。例えば特許文献１には、アクスルケースに貯留したオイルをリングギヤの回転によって跳ね上げるとともに、跳ね上がったオイルをドライブピニオンギヤに導くように構成した、オイルはねかけ潤滑構造が示されている。

また、図５に示すように、ディファレンシャルギヤ機構１０５を収容するアクスルケース１０１の膨出部１０４に一対のセパレータ１０７を設け、これらのセパレータ１０７の間にオイルＯを貯留するよう構成したアクスルケース構造も知られている。このようなアクスルケース構造を用いる場合は、セパレータ１０７によって、アクスルケース１０１に収容したオイルＯをディファレンシャルギヤ機構１０５の周辺に溜めることができるため、ディファレンシャルギヤ機構１０５に対する潤滑や冷却が効果的に行われる。

特開２００７－３１５４５６号公報

ところで上述したセパレータ１０７には、図５、図６に示すように、ドライブシャフト１０６が回転可能に挿通される孔１１３が設けられていて、この孔１１３とドライブシャフト１０６との間には隙間があいている。またセパレータ１０７は、膨出部１０４の車幅方向の内面に対して溶接によって固定されているが、セパレータ１０７の周囲において溶接された以外の部位（図６において二点鎖線で示す部位）では、膨出部１０４の内面に対して僅かな隙間（一例として０．５～０．８ｍｍ程度）があいているところがある。このため、図７（ａ）に示すように車両の旋回が繰り返されると、セパレータ１０７の間に収容されていたオイルＯは、遠心力によってこれらの隙間から外側に流出し、図７（ｂ）に示すようにセパレータ１０７の外方に溜まってしまう。なお、溜まったオイルＯはセパレータ１０７と膨出部１０４の内面との間の隙間を通って徐々にセパレータ１０７の内方に戻っていくものの、時間を要するため、この間はディファレンシャルギヤ機構１０５に対するオイルＯが不足して潤滑や冷却が十分に行われなくなる可能性がある。

このような不具合の対策として、アクスルケース１０１に収容するオイルＯの量を増やすことが挙げられる。しかし、ディファレンシャルギヤ機構用のオイルは高価であり、量が増えるとコストアップにつながることになる。またオイルの量が増えると車両の重量も増すため、燃費の悪化を招くことにもなる。

更に、アクスルケース１０１の製造工程では機械加工が行われており、その際に発生する切削粉等をアクスルケース１０１内から取り除く必要がある。切削粉等を除去するには、例えば図８に示すように、アクスルケース１０１の車幅方向外側からノズルを挿入して洗浄液を噴出させ、これによって洗浄液とともにアクスルケース１０１の中央部から排出する作業を行う。しかし、切削粉等がセパレータ１０７で堰き止められるため、除去に手間がかかるという問題もある。

本発明はこのような問題点を解決することを課題とするものであり、車両の旋回が繰り返される状況でもセパレータの外方に溜まったオイルを素早く内方へ戻し、ディファレンシャルギヤ機構に対して十分にオイルを供給することができるうえ、オイルの量は必要最小限に抑えることができ、またアクスルケース内から切削粉等も除去しやすいアクスルケース構造を提供することを目的とする。

本発明は、上下方向に膨出されディファレンシャルギヤ機構を収容する膨出部を有するアクスルケースと、該膨出部の内部において該ディファレンシャルギヤ機構を挟んで車幅方向に間隔を隔てて配置され、該膨出部の内面と隙間を隔てて取り付けられる一対のセパレータとを備え、これらのセパレータの間にオイルを貯留するよう構成したアクスルケース構造であって、前記セパレータは、前記膨出部の内面に固定される固定セパレータ板と、該固定セパレータ板の下端にヒンジシャフトを介して車幅方向に揺動可能に取り付けられる可動セパレータ板と、前記可動セパレータ板を車幅方向外方へ揺動するように付勢するバネとを有し、前記膨出部の内面に、前記可動セパレータ板の車幅方向内方への揺動を許容する一方、該可動セパレータ板の車幅方向外方への揺動を規制する座部を有し、
前記固定セパレータ板は、前記膨出部の内面に対して溶接によって固定され、該溶接は、該膨出部の上下方向中間領域においてのみ行われていて、
前記ヒンジシャフトは、前記固定セパレータ板及び前記可動セパレータ板に対して前記膨出部の内面によって車両前後方向に抜け止めされることを特徴とするアクスルケース構造である。

前記アクスルケース構造において、前記固定セパレータ板は、ドライブシャフトが回転可能に挿通される孔を有することが好ましい。

また前記セパレータは、前記可動セパレータ板に錘を有することが好ましい。

本発明のアクスルケース構造においては、座部によって可動セパレータ板の車幅方向外方への揺動が規制されるため、オイルをディファレンシャルギヤ機構の周辺に集めることができる。また、車両の旋回等によってオイルが固定セパレータ板や可動セパレータ板の外方へ流出しても、可動セパレータ板は車幅方向内方へ揺動するため、外方に溜まったオイルを素早く内方へ戻すことができる。このため、ディファレンシャルギヤ機構への潤滑及び冷却効果を維持しつつ、収容するオイルの量を抑制することができる。また、アクスルケースの製造工程で発生する切削粉等も、可動セパレータ板を揺動させることで取り除きやすくなるため、除去作業が容易になる。

本発明に従うアクスルケース構造の一実施形態を示した斜視図、及びセパレータの斜視図、並びにセパレータの分解斜視図である。図１に示したアクスルケース構造の断面図である。図２に示すＡ－Ａに沿う断面図である。図１に示すアクスルケース構造における車両旋回時とその後のオイルの挙動について説明する図である。従来のアクスルケース構造を示した断面図である。図５に示すＢ－Ｂに沿う断面図である。従来のアクスルケース構造における車両旋回時とその後のオイルの挙動について説明する図である。従来のアクスルケースの内側から切削粉を排出する状況について説明する図である。

以下、図面を参照しながら、本発明に従うアクスルケース構造の一実施形態について説明する。

本実施形態のアクスルケース構造は、図１～図３に示す形状になるアクスルケース１を備えている。アクスルケース１は、平板状の板金をプレス加工によって所定の形状にした上側アクスルケース２と下側アクスルケース３によって形成されるものであり、上側アクスルケース２と下側アクスルケース３を向き合わせ、溶接によって両者を一体化している。アクスルケース１の中央部には、上下方向に膨出させた膨出部４が設けられている。

膨出部４には、図２に示すようにディファレンシャルギヤ機構５が収容される。またディファレンシャルギヤ機構５に対して車幅方向両側には、不図示の車輪につながるドライブシャフト６が設けられている。

また膨出部４の内部には、ディファレンシャルギヤ機構５を挟んで車幅方向に間隔を隔てて配置される一対のセパレータ７が設けられている。セパレータ７は、膨出部４の内面に固定される固定セパレータ板８と、固定セパレータ板８に揺動可能に取り付けられる可動セパレータ板９と、ヒンジシャフト１０を備えている。本実施形態の固定セパレータ板８は、その下端に間隔をあけて設けられた一対の外側軸孔１１を備えている。また可動セパレータ板９は、その上端において、隣り合う外側軸孔１１の間に収まる内側軸孔１２を備えている。そして、外側軸孔１１と内側軸孔１２にヒンジシャフト１０を挿通させるとともに、外側軸孔１１と内側軸孔１２の何れか一方でヒンジシャフト１０を抜け止め保持することによって、可動セパレータ板９は固定セパレータ板８に対して揺動可能に取り付けられている。また固定セパレータ板８の中央部には、ドライブシャフト６を回転可能に挿通させる孔１３が設けられている。なお、孔１３は、ドライブシャフト６に対して隙間があく大きさで形成されている。

セパレータ７は、図１に示すように膨出部４における車幅方向外方寄りにおいて、膨出部４の内面に対して固定セパレータ板８を溶接することによって固定されている。本実施形態の固定セパレータ板８は、図３に示すように、膨出部４の上下方向中間領域（概ね、上側アクスルケース２と下側アクスルケース３の合わせ目を中心として、セパレータ７が取り付けられる部分においての膨出部４の上下方向長さの７割程度の領域）で、孔１３の近傍において、上側アクスルケース２で形成される膨出部４の内面に対して２箇所、下側アクスルケース３で形成される膨出部４の内面に対して２箇所の合計４箇所で溶接されている。なお、セパレータ７の周囲において溶接された以外の部位（図３において二点鎖線で示す部位）では、膨出部４の内面に対して僅かな隙間があいているところがある。

膨出部４の内面に固定された際、図２に示すように可動セパレータ板９の下端は、可動セパレータ板９の自重によって膨出部４の内面（アクスルケース１の中央に向かって上下方向に膨出する傾斜面）に当接している。すなわち、膨出部４の内面に対して可動セパレータ板９の下端が当接する部位は、可動セパレータ板９の車幅方向内方への揺動を許容する一方、可動セパレータ板９の車幅方向外方への揺動を規制する座部１４として機能する。なお、本実施形態の座部１４は、ドレンボス１５が設けられる部位よりも上方に位置している。

またセパレータ７は、上述したように膨出部４における車幅方向外方寄りに取り付けられるため、図１に示すようにセパレータ７の側縁は、膨出部４における車両前後方向の内面に対して接近した位置にある。このため、仮に外側軸孔１１と内側軸孔１２の何れか一方によるヒンジシャフト１０への抜け止めが機能しなくなる状況になっても、ヒンジシャフト１０は、膨出部４の車両前後方向の内面によって抜け止めされるため、固定セパレータ板８から可動セパレータ板９やヒンジシャフト１０が脱落することはない。

また、図８を参照しながら説明した切削粉等の除去作業を行う場合、本実施形態のセパレータ７は、可動セパレータ板９が車幅方向内方へ揺動する。このためセパレータ７付近に溜まった切削粉等は、ノズルによって噴出させた洗浄液とともにアクスルケース１の中央部から簡単に排出される。

そしてこのように構成される本実施形態のアクスルケース構造を適用した車両においては、図２に示すように、一対のセパレータ７によってオイルＯをディファレンシャルギヤ機構５の周辺に溜めておくことができる。

また、図４（ａ）に示すように車両の旋回が繰り返されると、オイルＯには遠心力が働くため、ドライブシャフト６と孔１３との隙間やセパレータ７と膨出部４の内面との隙間からオイルＯが外側に流出する。ここで可動セパレータ板９は、図４（ｂ）に示すように車幅方向内方へ揺動するため、セパレータ７の外側に流出したオイルＯを素早く内方に戻すことができる（図４（ｃ）参照）。このため、車両の旋回が繰り返される状況でも、ディファレンシャルギヤ機構５に対してオイルＯを十分に供給できるため、潤滑性能や冷却性能が維持される。

なお、車両の重量がアクスルケース１に加わる際、アクスルケース１は、ドライブシャフト６につながる車輪からの反力を受けて下向きに凸をなすように曲げられるため、アクスルケース１の上面には圧縮力が作用し、下面には伸張力が作用することになる。これに対して本実施形態の固定セパレータ板８は、アクスルケース１の中立軸に近い位置である膨出部４の上下方向中間領域で溶接されている。このため、溶接した部位に加わる応力は小さくなるため、溶接した部位を起点とした損傷を防止することができる。

以上、本発明に従うアクスルケース構造の一実施形態について説明したが、本実施形態は一例に過ぎず、本発明には特許請求の範囲に従う範疇で種々の変更を加えたものも含まれる。例えば本実施形態の可動セパレータ板９は、自重によって座部１４に当接するものであったが、この可動セパレータ板９を車幅方向外方へ揺動するように付勢するバネ（例えばヒンジシャフト１０と同心に設けられる巻きバネ）を設けてもよい。このようなバネを設ける場合は、可動セパレータ板９を揺動させる力をコントロールすることができる。また、可動セパレータ板９に錘を設けることによっても、これを揺動させる力をコントロールすることができる。なお、可動セパレータ板９に錘を設けるにあたっては、可動セパレータ板９をより効果的に揺動させるべく、可動セパレータ板９の下端に設けることが好ましい。

１：アクスルケース
４：膨出部
５：ディファレンシャルギヤ機構
６：ドライブシャフト
７：セパレータ
８：固定セパレータ板
９：可動セパレータ板
１０：ヒンジシャフト
１３：孔
１４：座部
Ｏ：オイル

Claims

上下方向に膨出されディファレンシャルギヤ機構を収容する膨出部を有するアクスルケースと、該膨出部の内部において該ディファレンシャルギヤ機構を挟んで車幅方向に間隔を隔てて配置され、該膨出部の内面と隙間を隔てて取り付けられる一対のセパレータとを備え、これらのセパレータの間にオイルを貯留するよう構成したアクスルケース構造であって、
前記セパレータは、前記膨出部の内面に固定される固定セパレータ板と、該固定セパレータ板の下端にヒンジシャフトを介して車幅方向に揺動可能に取り付けられる可動セパレータ板と、前記可動セパレータ板を車幅方向外方へ揺動するように付勢するバネとを有し、
前記膨出部の内面に、前記可動セパレータ板の車幅方向内方への揺動を許容する一方、該可動セパレータ板の車幅方向外方への揺動を規制する座部を有し、
前記固定セパレータ板は、前記膨出部の内面に対して溶接によって固定され、該溶接は、該膨出部の上下方向中間領域においてのみ行われていて、
前記ヒンジシャフトは、前記固定セパレータ板及び前記可動セパレータ板に対して前記膨出部の内面によって車両前後方向に抜け止めされることを特徴とするアクスルケース構造。
前記固定セパレータ板は、ドライブシャフトが回転可能に挿通される孔を有する請求項１に記載のアクスルケース構造。
前記セパレータは、前記可動セパレータ板に錘を有する請求項１又は２に記載のアクスルケース構造。