WO2020246046A1 - デフケース - Google Patents

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WO2020246046A1
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groove
gear
back surface
outer shell
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謙次 深澤
文男 大島
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株式会社ショーワ
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Definitions

  • the present invention relates to a differential case (differential case).
  • Vehicles such as four-wheeled vehicles and three-wheeled vehicles are equipped with a differential device (differential device) that differentially rotates the left and right wheels (see Patent Document 1).
  • the differential device includes two side gears, two pinion gears, and a spherical shell-shaped differential case for accommodating them.
  • Patent Document 1 describes a differential case that accommodates two side gears and two pinion gears.
  • the side gear and the pinion gear rotate at a high speed with respect to the differential case. Since the side gear or the like rotates at a high speed with respect to the differential case in this way, it is desired that the sliding contact portion between the back surface of the side gear or the like and the inner surface of the differential case is satisfactorily lubricated with a lubricant.
  • an object of the present invention is to provide a differential case capable of satisfactorily lubricating the sliding contact portion.
  • the present invention is a differential case provided with an outer shell wall portion for accommodating a gear inside, and a groove is formed on the inner surface of the outer shell wall portion on the back surface side of the gear. It is a differential case characterized by being present.
  • the lubricant in the outer shell wall portion passes through the groove and is easily guided to the back surface side of the gear. ..
  • the sliding contact portion (contact portion between the gear and the differential case) on the back side of the gear can be satisfactorily lubricated.
  • FIGS. 1 to 9 The first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9.
  • a configuration in which the differential case according to the present invention is incorporated in a power transmission device on the rear wheel side of a tricycle (vehicle) is illustrated.
  • the vehicle is not limited to a tricycle, and may be a four-wheeled vehicle, for example. Further, "front, back, left, right, top, bottom" shown in FIGS. 1 to 9 are used as a reference.
  • the power transmission device 200 transmits power transmitted from an engine (not shown) on the front side of the vehicle via a belt (not shown) to the left rear wheel and the right rear wheel (not shown). It is a device that transmits to (not shown) and differentially rotates the left rear wheel and the right rear wheel.
  • the tread width of the left rear wheel and the right rear wheel is, for example, 1.5 to 2.0 m, but since the left rear wheel and the right rear wheel rotate differentially, the tricycle can smoothly run on a curve or the like. ..
  • the power transmission device 200 includes a passive pulley 210, a holder 220, a back gear 230, and a differential device 100 (differential device).
  • the passive pulley 210 has a ring shape and is rotatably attached to the right boss portion 41 via a radial bearing 211.
  • the radial bearing 211 is fitted onto the right boss portion 41 and is positioned in the axial direction by the clip 212.
  • a belt (not shown) is wound around the passive pulley 210 so that power from a drive pulley (not shown) is transmitted.
  • On the left side of the passive pulley 210 a plurality of (for example, four) boss portions 213 are formed so as to project at equal intervals in the circumferential direction.
  • the holder 220 has a ring shape, and a plurality of boss portions 213 are inserted on the right side thereof.
  • a cylindrical bush 221 is interposed between the holder 220 and the boss portion 213.
  • the holder 220 is fastened to the flange portion 6 of the differential case 1 by bolts 222. As a result, the passive pulley 210, the holder 220, and the differential case 1 rotate integrally.
  • the back gear 230 has a ring shape and is fastened to the holder 220 by bolts 231. Then, when reversing, the counter gear (not shown) enables power transmission between the output gear of the retreating motor (not shown) and the back gear 230, and the driving force of the retreating motor causes the back gear 230 and the differential case 1 to move in the retreating direction. It is designed to rotate in the corresponding opposite direction.
  • the differential device 100 is a device that transmits power from the holder 220 to the left rear wheel and the right rear wheel (not shown) and differentially rotates the left rear wheel and the right rear wheel.
  • the differential device 100 includes a pinion shaft 110, two pinion gears 120, two side gears 130, and a differential case 1.
  • the differential case 1 rotates about an axis O1 extending in the left-right direction.
  • Both ends of the pinion shaft 110 are inserted into the insertion holes 21 of the differential case 1. Then, the pinion shaft 110 rotates integrally with the differential case 1.
  • the pinion gear 120 is a gear that rotates around the pinion shaft 110.
  • the pinion gear 120 includes a truncated cone-shaped pinion gear main body 121 and pinion gear teeth 122 formed on the outer peripheral surface of the pinion gear main body 121.
  • An insertion hole 123 through which the pinion shaft 110 is inserted is formed on the axis of the pinion gear main body 121.
  • the back surface 124 (see FIG. 5) of the pinion gear main body 121 has a convex curved surface that is convex outward in the radial direction.
  • a thin plate curved thrust bearing 129 is interposed between the pinion gear main body 121 and the differential case 1.
  • the back surface 124 has a ring shape when viewed inward, and is a sliding contact portion that is in sliding contact with the thrust bearing 129.
  • the side gears 130 are arranged so as to sandwich the pinion gears 120 in the left-right direction.
  • the side gear 130 includes a truncated cone-shaped side gear main body 131, side gear teeth 132 formed on the outer peripheral surface of the side gear main body 131, and a short cylindrical shaft portion 133 formed so as to protrude on the back side of the side gear main body 131. ing.
  • the side gear teeth 132 mesh with the pinion gear teeth 122.
  • the shaft portion 133 is rotatably inserted into the stepped hole 32 or the stepped hole 62 (see FIG. 3) described later.
  • a hole spline 134 having a spline groove formed on the inner peripheral surface is formed on the axis of the side gear 130.
  • the hole spline 134 is a hole through which drive shafts extending from the left rear wheel and the right rear wheel are splined.
  • a thin plate-shaped thrust bearing 139 is interposed between the side gear main body 131 and the differential case 1.
  • the back surface 135 of the side gear main body 131 has a ring shape when viewed inward in the radial direction, and is a sliding contact portion that is in sliding contact with the thrust bearing 139.
  • the differential case 1 will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 9.
  • the differential case 1 is an outer shell container that houses the pinion shaft 110, the pinion gear 120, and the side gear 130, and constitutes the skeleton of the differential device 100.
  • the differential case 1 is made of a cast product here.
  • the differential case 1 is provided from a spherical shell-shaped outer shell wall portion 5 that houses a pinion gear 120, a side gear 130, and the like, a cylindrical right boss portion 41 extending to the right from the outer shell wall portion 5, and an outer shell wall portion 5.
  • a cylindrical left boss portion 71 extending to the left side and a ring-shaped flange portion 6 extending outward from the outer shell wall portion 5 are provided.
  • the flange portion 6 is formed with a plurality of bolt holes 7 through which the bolt 222 (see FIG. 1) is inserted.
  • a differential case 1 includes a differential case main body 10 and a differential case lid 50, and is composed of two pieces. Further, the differential case 1 has a hermetically sealed shape so that the internal lubricant does not flow out to the outside.
  • the lubricant includes oil, grease, and the like that lubricate each contact surface of the components constituting the differential device 100.
  • the differential case body 10 has a hemispherical shell-shaped portion 20 having a bottom on the right side, a cylindrical right boss portion 41 extending to the right from the bottom of the hemispherical shell-shaped portion 20, and an outer diameter direction from the left outer peripheral surface of the hemispherical shell-shaped portion 20. It is provided with a ring-shaped right flange portion 45 extending to.
  • the inner surface of the hemispherical shell-shaped portion 20 is substantially spherical. Then, two insertion holes 21 facing each other with the axis O1 as the center are formed in the radial direction extending forward and backward through the center of the hemispherical shell-shaped portion 20.
  • the insertion hole 21 is a hole into which both ends of the pinion shaft 110 are inserted and fixed.
  • a cylindrical pedestal-shaped convex portion 22 protruding inward is formed around the insertion hole 21 (see FIGS. 3, 4, and 5). That is, on the back surface side of the pinion gear 120, a convex portion 22 is formed on the inner peripheral surface (inner surface) of the hemispherical shell-shaped portion 20 (outer shell wall portion). The inner surface of the convex portion 22 is polished to reduce sliding resistance.
  • a convex portion 22 forms a cylindrical pedestal slightly higher than the convex portion 22 by casting, and the convex portion 22 can be easily formed by polishing the top of the cylindrical pedestal.
  • Each convex portion 22 is formed with two first grooves 23 extending in the rotation direction and four second grooves 24 inclined in the rotation direction with the insertion hole 21 as the center. That is, the first groove 23 and the second groove 24 are grooves formed on the inner peripheral surface (inner surface) of the hemispherical shell-shaped portion 20 (outer shell wall portion) on the back surface side of the pinion gear 120. However, the number of the first groove 23 and the second groove 24 can be changed freely.
  • the two first grooves 23 extend in the rotational direction from the insertion hole 21 at 180 ° intervals
  • the two second grooves 24 are the two first grooves 23. It extends at equal intervals (60 ° intervals) between them. That is, the two first grooves 23 and the four second grooves 24 extend radially around the insertion hole 21. As described above, since the first groove 23 and the like are radial, the lubricant can easily flow through the entire inside of the differential case 1.
  • the first groove 23 on the front side communicates with the first groove 23 on the rear side via an arc-shaped first communication groove 25 extending in the rotational direction on the inner surface of the hemispherical shell-shaped portion 20. That is, in the maximum inner diameter portion of the hemispherical shell-shaped portion 20 that rotates about the axis O1, the first groove 23, the first communication groove 25, the first groove 23, and the first communication groove 25 communicate with each other and extend in the rotation direction 1. It constitutes the annular groove of the book.
  • the first groove 23 and the first communication groove 25 communicate with each other at the maximum inner diameter portion, a centrifugal force acts during the rotation of the differential case 1 and the lubricant moves in the outer diameter direction at the hemispherical shell-shaped portion 20. Is easily supplied to the first groove 23 through the first communication groove 25. As a result, the lubricant is supplied to the convex portion 22, the back surface 124 of the pinion gear main body 121, and the thrust bearing 129, and these are satisfactorily lubricated. As a result, seizure of the convex portion 22, the back surface 124 of the pinion gear main body 121, and the thrust bearing 129 is prevented, and the durability is enhanced.
  • the diameter D1 of the convex portion 22 is designed to be equal to or larger than the diameter D2 of the back surface 124 (sliding contact portion on the back surface side) of the pinion gear main body 121 (D1 ⁇ D2, see FIG. 5). ..
  • the convex portion 22 supports the pinion gear main body 121 without eccentricity or the like. The convex portion 22 is also less likely to be unevenly worn.
  • a stepped hole 32 recessed to the right side is formed at the opening edge of the right shaft hole 42 (see FIGS. 3 and 4).
  • the bottom wall portion 31 is formed with two third grooves 33 extending in the direction orthogonal to the axis O1 with the stepped hole 32 interposed therebetween (see FIG. 6). That is, the third groove 33 is a groove formed on the bottom surface (inner surface) of the hemispherical shell-shaped portion 20 (outer shell wall portion) on the back surface side of the side gear 130.
  • the third groove 33 communicates with the second groove 24 of the front or rear convex portion 22 via the front and rear second communication grooves 26 formed on the inner surface of the hemispherical shell-shaped portion 20 (see FIG. 8). ).
  • a part of the lubricant collected in the convex portion 22 through the first communication groove 25 and the first groove 23 is supplied to the third groove 33 through the second groove 24 and the second communication groove 26. It has become so. Therefore, the back surface 135 of the side gear 130 and the thrust bearing 139 are well lubricated. As a result, seizure of the back surface 135 of the side gear 130 and the thrust bearing 139 is prevented, and the durability is enhanced.
  • a right drive shaft is inserted into the right boss portion 41, and a right shaft hole 42 communicating with the hemispherical shell-shaped portion 20 is formed (see FIGS. 3 and 4).
  • a lubricant seal 43 is attached to the right opening of the right shaft hole 42.
  • the lubricant seal 43 is a so-called oil seal, and the differential case 1 has a sealed shape, whereby the internal lubricant does not flow out to the outside.
  • the right flange portion 45 and the left flange portion 75 which will be described later, form a flange portion 6.
  • a lightening hole 46 that opens to the right is formed between bolt holes 7 that are adjacent to each other in the circumferential direction. As a result, the weight of the right flange portion 45 is reduced.
  • the differential case lid 50 is a member that closes the left opening of the differential case main body 10.
  • the differential case lid 50 includes a thick disk-shaped lid body 60, a cylindrical left boss portion 71 extending from the center of the lid body 60 to the left side, and a ring-shaped left extending from the outer peripheral edge of the lid body 60 in the outer diameter direction.
  • a flange portion 75 is provided.
  • a left shaft hole 72 is opened in the center of the lid body 60.
  • a stepped hole 62 that is stepped and recessed to the left side is formed (see FIGS. 3 and 4).
  • two fourth grooves 63 extending in the direction orthogonal to the axis O1 with the stepped hole 62 interposed therebetween are formed (see FIG. 7). That is, the fourth groove 63 is a groove formed on the inner surface of the lid main body 60 (outer shell wall portion) on the back surface side of the side gear 130.
  • the fourth groove 63 communicates with the second groove 24 of the convex portion 22 via the front and rear third communication grooves 27 formed on the inner surface of the hemispherical shell-shaped portion 20 (see FIG. 9).
  • a part of the lubricant collected in the convex portion 22 through the first communication groove 25 and the first groove 23 is supplied to the fourth groove 63 through the second groove 24 and the third communication groove 27. It has become so. Therefore, the back surface 135 of the left side gear 130 and the thrust bearing 139 are well lubricated. As a result, seizure of the back surface 135 of the left side gear 130 and the thrust bearing 139 is prevented, and the durability is enhanced.
  • the lid body 60 is formed with an injection hole 65 for injecting a lubricant into the differential case 1 and a discharge hole 66 for discharge (see FIGS. 3 and 7).
  • a bolt 91 is screwed into the injection hole 65, and a hexagon socket set screw 92 is screwed into the discharge hole 66.
  • a left drive shaft is inserted into the left boss portion 71, and a left shaft hole 72 communicating with the hemispherical shell-shaped portion 20 is formed.
  • a lubricant seal 73 that is in sliding contact with the left drive shaft is attached to the left opening of the left shaft hole 72.
  • the lubricant seal 73 is a so-called oil seal, and the differential case 1 has a sealed shape.
  • a lightening hole 76 that opens on the left side is formed between the bolt holes 7 that are adjacent to each other in the circumferential direction. As a result, the weight of the left flange portion 75 is reduced. In the left-right direction, the lightening hole 76 is formed shallower than the lightening hole 46.
  • a part of the lubricant is supplied to the fourth groove 63 on the back side of the left side gear 130 through the second groove 24 and the third communication groove 27 (see FIG. 9, arrow A2).
  • the back surface 135 of the left side gear 130 and the thrust bearing 139 are satisfactorily lubricated, seizure of the back surface 135 and the like is prevented, and the durability is improved.
  • the configuration in which the convex portion 22 is formed on the inner surface of the hemispherical shell-shaped portion 20 and the first groove 23 and the second groove 24 are formed on the convex portion 22 is exemplified.
  • the shape portion 20 may not have the convex portion 22, and the first groove 23 and the second groove 24 may be formed around the insertion hole 21.
  • the convex portion 22 may be a square columnar shape, a pentagonal columnar column, a hexagonal columnar column, or an octagonal columnar column.
  • the convex portion 22 may have a ring shape in the axial direction of the insertion hole 21, that is, a cylindrical shape centered on the insertion hole 21.
  • the rib-shaped and arc-shaped rings that are convex portions may be double, triple, or the like.
  • the differential case 1 has a two-piece configuration of the differential case main body 10 and the differential case lid 50 is illustrated, but in addition, for example, a three-piece configuration may be used.
  • the second groove 24 on the back side of the pinion gear 120 and the third groove 33 and the fourth groove 63 on the back side of the side gear 130 form a concave second communication groove 26 and third communication groove 27.
  • an elongated rib protruding inward in the radial direction is provided slightly behind the portion corresponding to the groove when the differential case 1 rotates in the forward direction without forming a groove.
  • the second groove 24 may be communicated with the third groove 33 and the fourth groove 63 by forming the ribs and blocking the lubricant with the ribs.
  • the passive pulley 210 is fixed to the differential case 1 via the holder 220, and the power of the belt is transmitted to the differential case 1 via the passive pulley 210.
  • the passive pulley 210 is passive to the differential case 1.
  • the sprocket may be fixed and the power of the chain may be transmitted to the differential case 1.
  • a large-diameter ring gear may be fixed to the differential case 1, and the drive pinion gear may mesh with the ring gear.
  • Second Embodiment A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 to 11.
  • two second grooves 24 are formed in each convex portion 22, one third groove 33 is formed in the bottom wall portion 31, and one third groove 33 is formed in the lid main body 60.
  • the four grooves 63 are formed.
  • the second groove 24 extends in a direction orthogonal to the first groove.
  • the third groove 33 and the fourth groove 63 extend in parallel with the pinion shaft 110.
  • the number of the second grooves 24 may be appropriately changed based on the amount of lubricant, the degree of lubrication of the side gear 130, and the like.
  • the differential case 3 according to the third embodiment is an open type in which the lubricant flows inside and outside the case.
  • the lid body 60 of the differential case lid 50 is formed with two window portions 69 that communicate with each other inside and outside the differential case 3.
  • the lubricant scraped up by the rotating differential case 3 flows into the differential case 3 through the window portion 69.
  • the lubricant in the differential case 3 is replaced, and the outflowing lubricant can be cleaned with a lubricant filter or the like.
  • first ribs 28, 28 are projected on the outer peripheral surface of the hemispherical shell-shaped portion 20 constituting the differential case main body 10.
  • Each first rib 28 is an arc-shaped rib extending from the insertion hole 21 on the front side to the insertion hole 21 on the rear side via the shoulder portion 29 of the hemispherical shell-shaped portion 20.
  • the two first ribs 28, 28 are symmetrical about the axis O1 so as not to rotate eccentrically, and in front view, in the diagonally upward right direction and the diagonally downward right direction with reference to the insertion hole 21 on the front side. Each of them extends, and the angle formed with the horizontal plane in FIG. 12 is approximately 45 °.
  • Each first rib 28 is formed with a thicker wall than the other portion of the hemispherical shell-shaped portion 20, and the other portion is formed with a thinner wall. As a result, the strength of the differential case main body 10 is increased and the weight is reduced.
  • each of the second ribs 67 is an arc-shaped rib that extends from the front insertion hole 21 to the rear insertion hole 21 via the shoulder portion 68 of the lid body 60 with the large-diameter flange portion 6 sandwiched between them. ..
  • the two second ribs 67, 67 are symmetrical with respect to the axis O1 so as not to rotate eccentrically, and in front view, in the diagonally upper left direction and the diagonally lower left direction with reference to the insertion hole 21 on the front side. Each of them extends, and the angle formed with the horizontal plane in FIG. 12 is approximately 45 °.
  • each second rib 67 is formed to be thicker than the other portion of the lid body 60, and the other portion is formed to be thinner.
  • the two first ribs 28, 28, the two second ribs 67, 67, and the large-diameter flange portion 6 are generally centered on the insertion hole 21 into which the pinion shaft 110 is inserted. , It is formed on the entire outer peripheral surface of the outer shell wall portion 5 (diff case 3). As a result, the stress is not concentrated in a part between the differential case 3 and the pinion shaft 110, but is dispersed throughout the differential case 3.

Abstract

摺接部を良好に潤滑可能なデフケースを提供する。 内部にピニオンギヤ120を収容する外殻壁部5を備えるデフケース1であって、ピニオンギヤ120の背面側における外殻壁部5の内面に第1溝23が形成されている。また、ピニオンギヤ120の背面側における外殻壁部5の内面に凸部22が形成されており、第1溝23は凸22部に形成されている。さらに、凸部22の直径D1は、ピニオンギヤ120の背面124の直径D2以上である。

Description

デフケース
 本発明は、デフケース(デファレンシャルケース)に関する。
 四輪車、三輪車等の車両は、左輪及び右輪を差動回転させるデフ装置(差動装置)を備えている(特許文献1参照)。デフ装置は、2つのサイドギヤと、2つのピニオンギヤと、これらを収容する球形殻状のデフケースと、を備えている。
特開2013-87888号公報
 すなわち、特許文献1には、2つのサイドギヤと、2つのピニオンギヤとを収容するデフケースについて記載されている。そして、左輪及び右輪が差動回転する場合、サイドギヤ及びピニオンギヤがデフケースに対して高速で回転するという特徴がある。このようにサイドギヤ等がデフケースに対して高速で回転するので、サイドギヤ等の背面とデフケースの内面との摺接部を潤滑剤で良好に潤滑することが望まれる。
 そこで、本発明は、これを改善するためになされたものであり、摺接部を良好に潤滑可能なデフケースを提供することを課題とする。
 前記課題を解決するための手段として、本発明は、内部にギヤを収容する外殻壁部を備えるデフケースであって、前記ギヤの背面側における前記外殻壁部の内面に溝が形成されていることを特徴とするデフケースである。
 このような構成によれば、ギヤの背面側における外殻壁部の内面に溝が形成されているので、外殻壁部内の潤滑剤が溝を通って、ギヤの背面側に案内され易くなる。このように、潤滑剤がギヤの背面側に案内されるので、ギヤの背面側の摺接部(ギヤとデフケースとの接触部分)を良好に潤滑できる。
 本発明によれば、摺接部を良好に潤滑可能なデフケースを提供することができる。
第1実施形態に係る三輪車の後輪側の動力伝達装置の平断面図である。 第1実施形態に係るデフ装置の平断面図である。 第1実施形態に係るデフケースの平断面図である。 第1実施形態に係るデフケースの縦断面図(図3のX1-X1線断面図)である。 図4のX2-X2線断面図である。 第1実施形態に係るデフケース本体の左側面図である。 第1実施形態に係るデフケース蓋の右側面図である。 第1実施形態に係るデフケースの斜視図である。 第1実施形態に係るデフケースの斜視図である。 第2実施形態に係るデフケースの縦断面図である。 第2実施形態に係るデフケースの斜視図である。 第3実施形態に係るデフケースの後面図である。
≪第1実施形態≫
 本発明の第1実施形態について、図1~図9を参照して説明する。なお、ここでは、本発明に係るデフケースが、三輪車(車両)の後輪側の動力伝達装置に組み込まれた構成を例示する。車両は三輪車に限定されず、その他に例えば、四輪車でもよい。また、図1~図9に示す「前、後、左、右、上、下」を基準とする。
≪動力伝達装置≫
 図1に示すように、第1実施形態に係る動力伝達装置200は、車両前側のエンジン(図示しない)からベルト(図示しない)を介して伝達される動力を、左後輪及び右後輪(図示しない)に伝達すると共に、左後輪及び右後輪を差動回転させる装置である。左後輪及び右後輪のトレッド幅は、例えば、1.5~2.0mであるが、左後輪及び右後輪が差動回転するので、三輪車はカーブ等をスムーズに走行可能である。
 動力伝達装置200は、受動プーリ210と、ホルダ220と、バックギヤ230と、デフ装置100(差動装置)と、を備えている。
 受動プーリ210は、リング状を呈しており、右ボス部41にラジアル軸受211を介して回転自在に取り付けられている。ラジアル軸受211は、右ボス部41に外嵌し、クリップ212によって軸方向に位置決めされている。受動プーリ210には、ベルト(図示しない)が巻回されており、駆動プーリ(図示しない)からの動力が伝達するようになっている。受動プーリ210の左側には、複数(例えば4つ)のボス部213が周方向において等間隔で突出形成されている。
 ホルダ220は、リング状を呈しており、その右側に、複数のボス部213が差し込まれている。ホルダ220とボス部213との間には、円筒状のブッシュ221が介装されている。ホルダ220は、ボルト222によって、デフケース1のフランジ部6に締結されている。これにより、受動プーリ210、ホルダ220及びデフケース1が一体で回転するようになっている。
 バックギヤ230は、リング状を呈しており、ボルト231によってホルダ220に締結されている。そして、後退時、カウンタギヤ(図示しない)によって、後退用モータ(図示しない)の出力ギヤとバックギヤ230とが動力伝達可能となり、後退用モータの駆動力によって、バックギヤ230及びデフケース1が後退方向に対応する逆方向に回転するようになっている。
≪デフ装置≫
 図2に示すように、デフ装置100は、ホルダ220からの動力を左後輪及び右後輪(図示しない)に伝達すると共に、左後輪及び右後輪を差動回転させる装置である。デフ装置100は、ピニオンシャフト110と、2つのピニオンギヤ120と、2つのサイドギヤ130と、デフケース1と、を備えている。デフケース1は、左右方向に延びる軸線O1を中心として回転する。
 ピニオンシャフト110の両端は、デフケース1の差込孔21に差し込まれている。そして、ピニオンシャフト110は、デフケース1と一体で回転するようになっている。
 ピニオンギヤ120は、ピニオンシャフト110を中心として回転するギヤである。ピニオンギヤ120は、円錐台状のピニオンギヤ本体121と、ピニオンギヤ本体121の外周面に形成されたピニオンギヤ歯122と、を備えている。ピニオンギヤ本体121の軸線上には、ピニオンシャフト110が挿通される挿通孔123が形成されている。
 ピニオンギヤ本体121の背面124(図5参照)は、径方向外側に凸する凸曲面となっている。ピニオンギヤ本体121とデフケース1との間には、薄板湾曲状のスラスト軸受129が介装されている。背面124は、内向き視においてリング状であり、スラスト軸受129に摺接する摺接部である。
 サイドギヤ130は、左右方向において、ピニオンギヤ120を挟むように配置されている。サイドギヤ130は、円錐台状のサイドギヤ本体131と、サイドギヤ本体131の外周面に形成されたサイドギヤ歯132と、サイドギヤ本体131の背面側に突出形成された短円筒状の軸部133と、を備えている。サイドギヤ歯132は、ピニオンギヤ歯122と噛合している。軸部133は、後記する段違い穴32又は段違い穴62(図3参照)に回転自在に差し込まれている。
 サイドギヤ130の軸線上には、内周面にスプライン溝の形成された孔スプライン134が形成されている。孔スプライン134は、左後輪、右後輪から延びるドライブシャフトがスプライン結合する孔である。サイドギヤ本体131とデフケース1との間には、薄板状のスラスト軸受139が介装されている。サイドギヤ本体131の背面135は、径方向内向き視においてリング状であり、スラスト軸受139に摺接する摺接部である。
 そして、2つのピニオンギヤ120がピニオンシャフト110を中心として回転すると、2つのサイドギヤ130が回転し、左後輪及び右後輪が差動回転するようになっている。
≪デフケースの構成≫
 図3~図9を参照して、デフケース1について詳細に説明する。
 デフケース1は、ピニオンシャフト110、ピニオンギヤ120及びサイドギヤ130を収容すると共に、デフ装置100の骨格を構成する外殻容器である。デフケース1は、ここでは、鋳造品で構成されている。
 デフケース1は、内部にピニオンギヤ120、サイドギヤ130等を収容する球形殻状の外殻壁部5と、外殻壁部5から右側に延びる円筒状の右ボス部41と、外殻壁部5から左側に延びる円筒状の左ボス部71と、外殻壁部5から径外方向に延びるリング状のフランジ部6と、を備えている。
 フランジ部6には、前記したボルト222(図1参照)が挿通される複数のボルト孔7が形成されている。このようなデフケース1は、デフケース本体10と、デフケース蓋50と、を備えており、2ピースで構成されている。また、デフケース1は、内部の潤滑剤が外部に流出しないように密閉された密閉形状である。なお、潤滑剤には、オイルやグリース等のデフ装置100を構成する構成要素の各接触面を潤滑させるものを含む。
<デフケース本体>
 デフケース本体10は、右側に底部を有する半球殻状部20と、半球殻状部20の底部から右側に延びる円筒状の右ボス部41と、半球殻状部20の左側外周面から径外方向に延びるリング状の右フランジ部45と、を備えている。
<デフケース本体-半球殻状部>
 半球殻状部20の内面は、概ね球面である。そして、半球殻状部20の中心を通り前後に延びる直径方向において、軸線O1を中心として対向する2つの差込孔21が形成されている。差込孔21は、ピニオンシャフト110の両端部が差し込まれ固定される孔である。
 半球殻状部20の内周面において差込孔21の周囲には、内側に突出する円柱台座状の凸部22が形成されている(図3、図4、図5参照)。すなわち、ピニオンギヤ120の背面側において半球殻状部20(外殻壁部)の内周面(内面)には、凸部22が形成されている。凸部22の内面は研磨され、摺動抵抗の低減が図られている。このような凸部22は、鋳造によって凸部22よりも若干高い円柱台座を形成し、この円柱台座の頂部を研磨することで凸部22を容易に形成できる。
 各凸部22には、差込孔21を中心として、回転方向に延びる2本の第1溝23と、回転方向に対して傾斜した4本の第2溝24と、が形成されている。すなわち、第1溝23、第2溝24は、ピニオンギヤ120の背面側において半球殻状部20(外殻壁部)の内周面(内面)に形成された溝である。ただし、第1溝23、第2溝24の本数は変更自由である。
 差込孔21の軸方向視において、2本の第1溝23は差込孔21から180°間隔で回転方向に延びており、2本の第2溝24は2本の第1溝23の間において等間隔(60°間隔)で延びている。すなわち、2本の第1溝23と、4本の第2溝24は、差込孔21を中心として、放射状に延びている。このように、第1溝23等が放射状であるので、潤滑剤がデフケース1内全体を通流し易くなる。
 前側の第1溝23は、半球殻状部20の内面で回転方向に延びる円弧状の第1連通溝25を介して、後側の第1溝23と連通している。すなわち、軸線O1を中心として回転する半球殻状部20の最大内径部分において、第1溝23、第1連通溝25、第1溝23、第1連通溝25が連通し、回転方向に延びる1本の環状溝を構成している。
 このように、第1溝23、第1連通溝25は最大内径部分で連通しているので、デフケース1の回転時、遠心力が作用し半球殻状部20で径外方向に移動した潤滑剤は、第1連通溝25を通って、第1溝23に供給され易くなっている。これにより、潤滑剤が、凸部22、ピニオンギヤ本体121の背面124、スラスト軸受129に供給され、これらが良好に潤滑されるようになっている。その結果、凸部22、ピニオンギヤ本体121の背面124、スラスト軸受129の焼き付きが防止され、耐久性が高められている。
<凸部の大きさ>
 差込孔21の軸方向視において、凸部22の直径D1は、ピニオンギヤ本体121の背面124(背面側の摺接部)の直径D2以上に設計されている(D1≧D2、図5参照)。このように、凸部22の直径D1がピニオンギヤ本体121の背面124の直径D2以上であるので、凸部22はピニオンギヤ本体121を偏心等せずに支持するようになっている。そして、凸部22も偏摩耗し難くなっている。
 半球殻状部20の底壁部31において、右シャフト孔42の開口縁には段違いで右側に凹んだ段違い穴32が形成されている(図3、図4参照)。底壁部31には、段違い穴32を挟んで軸線O1の直交方向に延びる2本の第3溝33が形成されている(図6参照)。すなわち、第3溝33は、サイドギヤ130の背面側において半球殻状部20(外殻壁部)の底面(内面)に形成された溝である。
 第3溝33は、半球殻状部20の内面に形成された前後の第2連通溝26を介して、前側又は後側の凸部22の第2溝24と連通している(図8参照)。これにより、第1連通溝25、第1溝23を通って凸部22に集まった潤滑剤の一部が、第2溝24、第2連通溝26を通って、第3溝33に供給されるようになっている。したがって、サイドギヤ130の背面135、スラスト軸受139が良好に潤滑されるようになっている。その結果、サイドギヤ130の背面135、スラスト軸受139の焼き付きが防止され、耐久性が高められている。
<デフケース本体-右ボス部>
 右ボス部41内には、右ドライブシャフトが挿通され、半球殻状部20内に連通する右シャフト孔42が形成されている(図3、図4参照)。右シャフト孔42の右側開口には、潤滑剤シール43が取り付けられている。潤滑剤シール43は、所謂、オイルシールであって、デフケース1を密閉形状とするものであり、これにより、内部の潤滑剤が外部に流出しない。
<デフケース本体-右フランジ部>
 右フランジ部45は、後記する左フランジ部75とで、フランジ部6を構成している。右フランジ部45において、周方向において隣り合うボルト孔7の間には、右側に開口する肉抜穴46が形成されている。これにより、右フランジ部45の軽量化が図られている。
<デフケース蓋>
 デフケース蓋50は、デフケース本体10の左側開口を閉じる部材である。デフケース蓋50は、肉厚円板状の蓋本体60と、蓋本体60の中央から左側に延びる円筒状の左ボス部71と、蓋本体60の外周縁から径外方向に延びるリング状の左フランジ部75と、を備えている。
<デフケース蓋-蓋本体>
 蓋本体60の中心には、左シャフト孔72が開口している。左シャフト孔72の開口縁には段違いで左側に凹んだ段違い穴62が形成されている(図3、図4参照)。蓋本体60の内面には、段違い穴62を挟んで軸線O1の直交方向に延びる2本の第4溝63が形成されている(図7参照)。すなわち、第4溝63は、サイドギヤ130の背面側において蓋本体60(外殻壁部)の内面に形成された溝である。
 第4溝63は、半球殻状部20の内面に形成された前後の第3連通溝27を介して、凸部22の第2溝24と連通している(図9参照)。これにより、第1連通溝25、第1溝23を通って凸部22に集まった潤滑剤の一部が、第2溝24、第3連通溝27を通って、第4溝63に供給されるようになっている。したがって、左側のサイドギヤ130の背面135、スラスト軸受139が良好に潤滑されるようになっている。その結果、左側のサイドギヤ130の背面135、スラスト軸受139の焼き付きが防止され、耐久性が高められている。
 蓋本体60には、デフケース1内への潤滑剤の注入用の注入孔65と、排出用の排出孔66とが形成されている(図3、図7参照)。注入孔65にはボルト91が螺合しており、排出孔66には六角穴付き止めねじ92が螺合している。
<デフケース蓋-左ボス部>
 左ボス部71内には、左ドライブシャフトが挿通され、半球殻状部20内に連通する左シャフト孔72が形成されている。左シャフト孔72の左側開口には、左ドライブシャフトに摺接する潤滑剤シール73が取り付けられている。潤滑剤シール73は、所謂、オイルシールであって、デフケース1を密閉形状とするものである。
<デフケース本体-左フランジ部>
 左フランジ部75において、周方向において隣り合うボルト孔7の間には、左側に開口する肉抜穴76が形成されている。これにより、左フランジ部75の軽量化が図られている。なお、左右方向において、肉抜穴76は、肉抜穴46よりも浅く形成されている。
≪デフケースの作用効果≫
 デフケース1の作用効果を説明する。
 デフケース1が回転すると潤滑剤に遠心力が作用し、潤滑剤が、デフケース1内で最大内径である第1連通溝25、第1溝23を通って(図8、図9、矢印A1参照)、ピニオンギヤ120の背面側に供給される。そして、潤滑剤が、ピニオンギヤ120の背面124、スラスト軸受129、凸部22を良好に潤滑し、背面124等の焼き付きが防止され、耐久性が高くなる。これに対して、従来技術のように、第1溝23等が形成されていない場合、潤滑剤がピニオンギヤ120の背面側に供給され難くなる。
 そして、凸部22に集まった潤滑剤の一部は、第2溝24、第2連通溝26を通って(図8、矢印A2参照)、右側のサイドギヤ130の背面側の第3溝33に供給される。これにより、右側のサイドギヤ130の背面135、スラスト軸受139を良好に潤滑し、背面135等の焼き付きが防止され、耐久性が高くなる。これに対して、従来技術のように、第2溝24、第2連通溝26、第3溝33が形成されていない場合、潤滑剤がサイドギヤ130の背面側に供給され難くなる。
 また、潤滑剤の一部は、第2溝24、第3連通溝27を通って(図9、矢印A2参照)、左側のサイドギヤ130の背面側の第4溝63に供給される。これにより、左側のサイドギヤ130の背面135、スラスト軸受139を良好に潤滑し、背面135等の焼き付きが防止され、耐久性が高くなる。
 以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、次のように変更してもよいし、後記する実施形態の構成と適宜に組み合わせてもよい。
 前記した実施形態では、半球殻状部20の内面に凸部22が形成され、凸部22に第1溝23、第2溝24が形成された構成を例示したが、その他に例えば、半球殻状部20が凸部22を備えず、差込孔21の周りに第1溝23、第2溝24が形成された構成でもよい。
 前記した実施形態では、凸部22が円柱状である構成を例示したが、その他に例えば、凸部22が四角柱状、五角柱状、六角柱、八角柱状であってもよい。また、凸部22が差込孔21の軸方向視においてリング状、つまり、差込孔21を中心とした円筒状である構成でもよい。この場合、凸部であるリブ状かつ円弧状のリングが二重、三重等である構成でもよい。
 前記した実施形態では、デフケース1が、デフケース本体10及びデフケース蓋50の2ピース構成である場合を例示したが、その他に例えば、3ピース構成でもよい。
 前記した実施形態では、ピニオンギヤ120の背面側の第2溝24と、サイドギヤ130の背面側の第3溝33、第4溝63とが、凹状の第2連通溝26、第3連通溝27を介して連通する構成を例示したが、その他に例えば、溝を形成せず、デフケース1が正回転した場合おいて溝に相当する部分の若干後方に、径方向内向きに突出する細長のリブを形成し、このリブで潤滑剤を堰き止めることで、第2溝24と、第3溝33、第4溝63とを連通させる構成でもよい。
 前記した実施形態では、デフケース1にホルダ220を介して受動プーリ210が固定され、ベルトの動力が受動プーリ210を介してデフケース1に伝達する構成を例示したが、その他に例えば、デフケース1に受動スプロケットが固定され、チェーンの動力がデフケース1に伝達する構成でもよい。また、デフケース1に大径のリングギヤが固定され、リングギヤにドライブピニオンギヤが噛合する構成でもよい。
≪第2実施形態≫
 本発明の第2実施形態について、図10~図11を参照して説明する。
 第2実施形態に係るデフケース2は、各凸部22に2本の第2溝24が形成され、底壁部31に1本の第3溝33が形成され、蓋本体60に1本の第4溝63が形成されている。差込孔21の軸方向視において、第2溝24は第1溝と直交する方向に延びている。第3溝33、第4溝63は、ピニオンシャフト110と平行に延びている。
 このように、各凸部22に2本の第2溝24が形成された構成でも、第1溝23を通って凸部22に集まった潤滑剤の一部が、第2溝24、第2連通溝26を通って、第3溝33または第4溝63に供給されるようになっている。すなわち、潤滑剤量、サイドギヤ130の潤滑程度等に基づいて、第2溝24の本数を適宜に変更してよい。
≪第3実施形態≫
 本発明の第3実施形態について、図12を参照して説明する。
 第3実施形態に係るデフケース3は、潤滑剤がケース内外で通流する開放型である。具体的には、デフケース蓋50の蓋本体60に、デフケース3の内外を連通する2つの窓部69が形成されている。これにより、例えば、回転するデフケース3が掻き上げた潤滑剤が、窓部69を通って、デフケース3内に流入するようになっている。これにより、デフケース3内の潤滑剤が入れ替わり、流出した潤滑剤を潤滑剤フィルタ等で洗浄することもできる。
 また、デフケース本体10を構成する半球殻状部20の外周面に2本の第1リブ28、28が突出形成されている。各第1リブ28は、前側の差込孔21から半球殻状部20の肩部29を経由して後側の差込孔21に延びる円弧状のリブである。2本の第1リブ28、28は、偏心回転しないように軸線O1を中心として対称であって、正面視において、前側の差込孔21を基準として右斜め上方向と右斜め下方向とにそれぞれ延びており、図12における水平面となす角度は概ね45°である。各第1リブ28は、半球殻状部20の他の部分よりも厚肉で形成されており、他の部分は薄肉で形成されている。これにより、デフケース本体10の強度を高めつつ、軽量化が図られている。
 同様に、デフケース蓋50を構成する蓋本体60の外周面に2本の第2リブ67、67が突出形成されている。各第2リブ67は、前側の差込孔21から大径のフランジ部6を挟んで、蓋本体60の肩部68を経由して後側の差込孔21に延びる円弧状のリブである。2本の第2リブ67、67は、偏心回転しないように軸線O1を中心として対称であって、正面視において、前側の差込孔21を基準として左斜め上方向と左斜め下方向とにそれぞれ延びており、図12における水平面となす角度は概ね45°である。すなわち、2本の第1リブ28、28と、2本の第2リブ67、67とは、正面視において、差込孔21を基準中心として、概ね等間隔で放射状に延びている。各第2リブ67は、蓋本体60の他の部分よりも厚肉で形成されており、他の部分は薄肉で形成されている。
 このように、2本の第1リブ28、28と、2本の第2リブ67、67と、大径のフランジ部6とは、概ね、ピニオンシャフト110の差し込まれる差込孔21を中心として、外殻壁部5(デフケース3)の外周面全体に形成されている。これにより、デフケース3とピニオンシャフト110との間で応力が一部に集中せず、デフケース3全体に分散されるようになっている。
 1   デフケース
 5   外殻壁部
 10  デフケース本体
 20  半球殻状部
 22  凸部
 23  第1溝
 24  第2溝
 25  第1連通溝
 26  第2連通溝
 27  第3連通溝
 33  第3溝
 50  デフケース蓋
 63  第4溝
 100 デフ装置
 110 ピニオンシャフト
 120 ピニオンギヤ
 124 背面(背面側の摺接部)
 130 サイドギヤ
 D1  凸部の直径
 D2  ピニオンギヤの背面の直径

Claims (7)

  1.  内部にギヤを収容する外殻壁部を備えるデフケースであって、
     前記ギヤの背面側における前記外殻壁部の内面に溝が形成されている
     ことを特徴とするデフケース。
  2.  前記ギヤの背面側における前記外殻壁部の内面に凸部が形成されており、
     前記溝は前記凸部に形成されている
     ことを特徴とする請求項1に記載のデフケース。
  3.  前記凸部の直径は、前記ギヤの背面側の摺接部の直径以上である
     ことを特徴とする請求項2に記載のデフケース。
  4.  前記溝は前記外殻壁部の内面において前記ギヤを中心として放射状に延びている
     ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のデフケース。
  5.  前記ギヤは、ピニオンギヤである
     ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のデフケース。
  6.  前記ギヤは、前記ピニオンギヤに加え、前記ピニオンギヤに噛合するサイドギヤを含み、
     前記ピニオンギヤの背面側における前記外殻壁部の内面の溝は、前記サイドギヤの背面側における前記外殻壁部の内面の溝と連通している
     ことを特徴とする請求項5に記載のデフケース。
  7.  内部の潤滑剤が外部に流出しないように密閉された密閉形状である
     ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のデフケース。
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