JP2010254186A

JP2010254186A - Differential case

Info

Publication number: JP2010254186A
Application number: JP2009108163A
Authority: JP
Inventors: Noriaki Nishimura; 展彰西村; Hideaki Miyazono; 秀明宮園
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-04-27
Filing date: 2009-04-27
Publication date: 2010-11-11

Abstract

【課題】従来のものより更に軽量化を図ることができ、且つ、低回転域で高い潤滑油かき上げ性能を確保しつつ、高回転域での潤滑油のかき上げ抵抗を抑制できるデフケースを提供する。
【解決手段】軸線Ｎに直交する方向に延在するフランジ３と、ピニオンギヤおよびサイドギヤを収容するための窓穴１０と、を備えるデフケース１。フランジ３は、複数のスポーク１１を有し、各スポーク１１間には、貫通開口部が形成されている。またスポーク１１は、フランジ３が延在する方向にオイルをかき上げるフィン形状となっており、且つ、そのフィン形状は、軸線側から遠心側に向かってフィン幅Ｈが縮小したものとなっている。
【選択図】図２Provided is a differential case that can be further reduced in weight than conventional ones, and that can suppress the resistance of the lubricating oil in a high rotation range while ensuring high lubricating oil pumping performance in a low rotation range. To do.
A differential case (1) comprising a flange (3) extending in a direction orthogonal to an axis (N) and a window hole (10) for receiving a pinion gear and a side gear. The flange 3 has a plurality of spokes 11, and through openings are formed between the spokes 11. Further, the spoke 11 has a fin shape for scooping up oil in the direction in which the flange 3 extends, and the fin shape has a fin width H that is reduced from the axial side toward the centrifugal side. .
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、自動車等の車両のデファレンシャル装置の構成部品であるデフケースに関する。 The present invention relates to a differential case that is a component part of a differential device for a vehicle such as an automobile.

従来より自動車等の車両のデファレンシャル装置のデフケース（デファレンシャルケースともいわれる。）として、図３および図４に示すようなものが知られている。このデフケース２０は、軸線方向に直交する方向に延在した、リングギヤの取付用フランジ２１と、この取付用フランジ２１の片側に略球殻状に形成されたシェル部２２と、上記取付用フランジ２１および上記シェル部２２に設けられた車軸接続用のボス部２４等を備えている。シェル部２２には、その内部にピニオンギヤやサイドギヤを収容するための窓穴２３が形成されている。例えば、特許文献１〜３に、上記のようなデフケースが開示されている。 Conventionally, a differential case (also referred to as a differential case) of a differential apparatus for a vehicle such as an automobile is known as shown in FIGS. The differential case 20 includes a ring gear mounting flange 21 extending in a direction perpendicular to the axial direction, a shell portion 22 formed in a substantially spherical shell shape on one side of the mounting flange 21, and the mounting flange 21. And an axle connecting boss portion 24 provided in the shell portion 22. The shell portion 22 is formed with a window hole 23 for accommodating a pinion gear and a side gear therein. For example, Patent Documents 1 to 3 disclose the differential case as described above.

上記デフケース１は、最終減速機となるデファレンシャル装置の構成部品として大きなトルクを受けるため、そのような大きなトルクに耐え得る高い強度が要求される。また、デフケース１の設計には、上記高い強度を確保しつつ、軽量化、コンパクト化等も要求される。 Since the differential case 1 receives a large torque as a component part of a differential device serving as a final reduction gear, a high strength that can withstand such a large torque is required. Further, the design of the differential case 1 is required to be lightweight and compact while ensuring the high strength.

図５は、ＦＦ車のマニュアルトランスミッションおよびデファレンシャル装置２５を示す断面図である。この図に示すように、デファレンシャル装置２５のデフケース２０は、トランスアクスルケース２６内の低位置に設置される。このデファレンシャル装置２５においては、デフケース２０のフランジ２１に取り付けられたリングギヤ２７は、トランスアクスルケース２６内の低位置に溜まった潤滑油Ｗをかき上げてトランスアクスルケース２６内に拡散する役割を担う。 FIG. 5 is a sectional view showing the manual transmission and differential device 25 of the FF vehicle. As shown in this figure, the differential case 20 of the differential device 25 is installed at a low position in the transaxle case 26. In the differential device 25, the ring gear 27 attached to the flange 21 of the differential case 20 plays a role of scooping up the lubricating oil W collected at a low position in the transaxle case 26 and diffusing it in the transaxle case 26.

特開２００８−１２１７３８号公報JP 2008-121738 A 特開平１１−１０８１５３号公報JP-A-11-108153 実開平３−１２５９４０号公報Japanese Utility Model Publication No. 3-125940

デファレンシャル装置２５において、デフケース２０は高い重量比率（例えば約７０％）を占めるため、従来よりデフケース２０の軽量化の研究・開発に多くの時間が費やされてきた。具体的には、デフケース２０の各部の肉厚低減による軽量化、窓穴２３（図３参照）の拡大による軽量化の研究・開発に多くの時間が費やされてきた。このため、肉厚低減や窓穴２３の拡大によって更に軽量化を図ることは困難となっていた。 In the differential device 25, since the differential case 20 occupies a high weight ratio (for example, about 70%), much time has been spent on research and development for reducing the weight of the differential case 20 conventionally. Specifically, much time has been spent on research and development of weight reduction by reducing the thickness of each part of the differential case 20 and weight reduction by expanding the window hole 23 (see FIG. 3). For this reason, it has been difficult to further reduce the weight by reducing the thickness or expanding the window hole 23.

また、トランスアクスルケース２６内での各種ギヤ類への潤滑油の供給をデファレンシャル装置２５による潤滑油のかき上げのみに頼る場合、デファレンシャル装置２５（デフケース２０）が低速回転の状態であっても十分な量の潤滑油をかき上げて良好な潤滑性を確保する必要がある。しかし、低速回転の状態で十分な量の潤滑油をかき上げるには、かき上げ部の面積を大きくする必要があり、そうすれば、高回転域での潤滑油のかき上げ抵抗が増大するという問題が生じる。 In addition, when the supply of the lubricating oil to the various gears in the transaxle case 26 is relied only on the pumping of the lubricating oil by the differential device 25, it is sufficient even if the differential device 25 (the differential case 20) is in a low-speed rotation state. A sufficient amount of lubricating oil must be pumped up to ensure good lubricity. However, in order to scoop up a sufficient amount of lubricating oil in the state of low speed rotation, it is necessary to increase the area of the scooping portion, and that will increase the resistance to scooping up the lubricating oil in the high speed range. Problems arise.

本発明は、既述の問題点に鑑みて創案されたものであり、従来のものより更に軽量化を図ることができ、且つ、低回転域で高いオイルかき上げ性能を確保しつつ高回転域でのオイルのかき上げ抵抗を抑制できるデフケースを提供することを目的とする。 The present invention was devised in view of the above-described problems, and can be further reduced in weight as compared with the conventional one, and has a high rotation range while ensuring high oil pumping performance in a low rotation range. An object of the present invention is to provide a differential case that can suppress the resistance of oil to be pumped up.

上述の課題を解決するための手段として、本発明のデフケースは、軸線に直交する方向に延在するフランジと、ピニオンギヤおよびサイドギヤを収容するための窓穴と、を備えるものを前提として、前記フランジは、複数のスポークを有し、一部又は全部のスポーク間に貫通開口部が形成されており、前記スポークは、フランジが延在する方向にオイルをかき上げるフィン形状となっており、且つ、そのフィン形状は、軸線側から遠心側に向かってフィン幅が縮小したものとなっている、ことを特徴としている。 As means for solving the above-mentioned problems, the differential case of the present invention is based on the premise that the differential case includes a flange extending in a direction perpendicular to the axis, and a window hole for accommodating the pinion gear and the side gear. Has a plurality of spokes, a through opening is formed between some or all of the spokes, the spoke has a fin shape that scoops up oil in the direction in which the flange extends, and The fin shape is characterized in that the fin width is reduced from the axial side toward the centrifugal side.

かかる構成を備えるデフケースによれば、フランジが複数のスポークを有し、一部又は全部のスポーク間に貫通開口部が形成されているので、デフケースの強度および剛性を確保しつつ軽量化を図ることができる。また、上記のスポークは、フランジが延在する方向にオイルをかき上げるフィン形状となっており、且つ、そのフィン形状が軸線側から遠心側に向かってフィン幅が縮小したものとなっているので、デフケースの低回転域でも高いオイルかき上げ性能を確保しつつ、デフケースの高回転域では、オイルのかき上げ抵抗を抑制することができる。 According to the differential case having such a configuration, since the flange has a plurality of spokes and through openings are formed between some or all of the spokes, the weight and weight can be reduced while ensuring the strength and rigidity of the differential case. Can do. In addition, the spoke has a fin shape for scooping up oil in the direction in which the flange extends, and the fin shape has a reduced fin width from the axial side toward the centrifugal side. In the high rotation range of the differential case, the oil pumping resistance can be suppressed while ensuring high oil pumping performance even in the low rotation range of the differential case.

本発明のデフケースによれば、デフケースの強度および剛性を確保しつつ軽量化を図ることができる。また、低回転域で高いオイルかき上げ性能を確保しつつ高回転域では、オイルのかき上げ抵抗を抑制することができる。 According to the differential case of the present invention, weight reduction can be achieved while ensuring the strength and rigidity of the differential case. In addition, it is possible to suppress oil scooping resistance in the high rotation range while ensuring high oil pumping performance in the low rotation range.

本発明の実施の形態に係るデフケース１を軸線方向から視た図である。It is the figure which looked at the differential case 1 which concerns on embodiment of this invention from the axial direction. 図１のＡ−Ａ断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 従来例に係るデフケースの斜視図である。It is a perspective view of the differential case which concerns on a prior art example. 従来例に係るデフケースのフランジを軸線方向から視た図である。It is the figure which looked at the flange of the differential case which concerns on a prior art example from the axial direction. ＦＦ車のマニュアルトランスミッションおよびデファレンシャル装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manual transmission and differential apparatus of FF vehicle.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るデフケース１を軸線方向から視た図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a view of a differential case 1 according to an embodiment of the present invention as viewed from the axial direction. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

デフケース１の中央部には略球殻状のシェル部２が設けられ、シェル部２の軸線方向一端側には、軸線に直交する方向にフランジ３が延在している。このフランジ３にヘリカルギヤなどからなるリングギヤ（不図示）がボルト（不図示）にて締結される。なお、図１に示す符号３ａは上記ボルトを取付けるためのボルト取付孔である。上記リングギヤは変速機の出力ギヤと噛み合わされる。出力ギヤの回転力は、このデフケース１を含むデファレンシャル装置を介して左右の車軸８，８に伝達される。デフケース１は、ベアリング４を介してトランスアクスルケース（不図示）内に回転自在に支持されるようになっている。 A substantially spherical shell-like shell portion 2 is provided at the center portion of the differential case 1, and a flange 3 extends in a direction orthogonal to the axial line on one end side in the axial direction of the shell portion 2. A ring gear (not shown) made of a helical gear or the like is fastened to the flange 3 with a bolt (not shown). In addition, the code | symbol 3a shown in FIG. 1 is a bolt attachment hole for attaching the said volt | bolt. The ring gear meshes with the output gear of the transmission. The rotational force of the output gear is transmitted to the left and right axles 8 and 8 via the differential device including the differential case 1. The differential case 1 is rotatably supported in a transaxle case (not shown) via a bearing 4.

図２に示す符号５は、一対のピニオンギヤ６を回転自在に支持するピニオンシャフト（不図示）の支持穴である。デフケース１の軸線Ｎ方向の両端部にはボス部７，７が形成されており、これらのボス部７，７に一対の車軸８，８の一端部が挿入される。これら車軸８の先端部にはピニオンギヤ６，６と噛み合うサイドギヤ９，９がスプライン嵌合にて装着される。 Reference numeral 5 shown in FIG. 2 is a support hole of a pinion shaft (not shown) that rotatably supports the pair of pinion gears 6. Boss portions 7 and 7 are formed at both ends in the axis N direction of the differential case 1, and one end portions of a pair of axles 8 and 8 are inserted into these boss portions 7 and 7. Side gears 9 and 9 that mesh with the pinion gears 6 and 6 are attached to the front ends of the axles 8 by spline fitting.

シェル部２には、上記ピニオンギヤ６、ピニオンシャフト（不図示）、サイドギヤ９を内部に収納するための２個の窓穴１０が周方向に１８０度の対称位置に形成されている。 In the shell portion 2, two window holes 10 for accommodating the pinion gear 6, pinion shaft (not shown), and side gear 9 are formed at symmetrical positions of 180 degrees in the circumferential direction.

また、デフケース１のフランジ３は、周方向に等間隔をおいて軸線Ｎ側から遠心側へ向けて略放射状に延びた複数のスポーク１１を有している。各スポーク１１間には、軸線Ｎに平行な方向へ貫通した貫通開口部１２が形成されている。 The flange 3 of the differential case 1 has a plurality of spokes 11 extending substantially radially from the axis N side to the centrifugal side at equal intervals in the circumferential direction. Between each spoke 11, a through opening 12 that penetrates in a direction parallel to the axis N is formed.

なお、本実施形態では、貫通開口部１２は、全てのスポーク１１間に形成されているが、貫通開口部１２は一部のスポーク１１間のみに形成されたものであってもよい。 In the present embodiment, the through openings 12 are formed between all the spokes 11, but the through openings 12 may be formed only between some of the spokes 11.

また、スポーク１１は、フランジ３が延在する方向、つまり、軸線Ｎに直交する方向へ、トランスアクスルケースの低位置に溜まった潤滑油Ｗをかき上げるようなフィン形状となっている。しかも、そのフィン形状は、軸線側から遠心側に向かって徐々にフィン幅Ｈが縮小したものとなっている。また、上記フィン形状は、図１に示すように、軸線側から遠心側に向かって回転方向に湾曲したものとなっている。 The spoke 11 has a fin shape that scoops up the lubricating oil W collected at the low position of the transaxle case in the direction in which the flange 3 extends, that is, in the direction orthogonal to the axis N. In addition, the fin shape is such that the fin width H is gradually reduced from the axial side toward the centrifugal side. Further, as shown in FIG. 1, the fin shape is curved in the rotational direction from the axial side toward the centrifugal side.

なお、上記デフケース１は、上記フランジ３（スポーク１１）、シェル部２等を含めて一体成形されたものとなっている。 The differential case 1 is integrally formed including the flange 3 (spoke 11), the shell portion 2, and the like.

以上説明したデフケース１によれば、フランジ３が複数のスポーク１１を有し、各スポーク１１間に貫通開口部１２が形成されているので、デフケース１の強度および剛性を確保しつつ、デフケース１の軽量化を図ることが可能となる。 According to the differential case 1 described above, the flange 3 has a plurality of spokes 11, and the through openings 12 are formed between the spokes 11, so that the strength and rigidity of the differential case 1 can be secured while the differential case 1. It is possible to reduce the weight.

また、スポーク１１は、フランジ３が延在する方向に潤滑油をかき上げるフィン形状となっており、しかも、そのフィン形状のフィン幅Ｈは、軸線Ｎ側から遠心側に向かって徐々に縮小したものとなっているので、低回転域で高い潤滑油Ｗのかき上げ性能を確保しつつ、高回転域では、潤滑油Ｗのかき上げ抵抗を抑制することができる。 The spoke 11 has a fin shape for scooping up lubricating oil in the direction in which the flange 3 extends, and the fin width H of the fin shape is gradually reduced from the axis N side toward the centrifugal side. Therefore, it is possible to suppress the scooping resistance of the lubricating oil W in the high rotation range while ensuring high scooping performance of the lubricating oil W in the low rotation range.

また、スポーク１１の上記フィン形状は、軸線Ｎ側から遠心側に向かって回転方向に湾曲したものとなっているので、更に潤滑油Ｗのかき上げ性能が高まる。 Further, since the fin shape of the spoke 11 is curved in the rotational direction from the axis N side toward the centrifugal side, the performance of lifting the lubricating oil W is further enhanced.

また、デフケース１は、上記フランジ３（スポーク１１）、シェル部２等を含めて一体成形されたものであることから、低コスト化や組付け工数の削減が図られる。 Moreover, since the differential case 1 is integrally formed including the flange 3 (spoke 11), the shell portion 2, and the like, cost reduction and assembly man-hour can be reduced.

本発明は、自動車等の車両のデファレンシャル装置の構成部品であるデフケースに適用することが可能である。 The present invention can be applied to a differential case that is a component part of a differential device of a vehicle such as an automobile.

Ｈフィン幅
Ｎ軸線
Ｗ潤滑油（オイル）
１デフケース
３フランジ
１０窓穴
１１スポーク
１２貫通開口部 H Fin width N Axis W W Lubricating oil
1 Differential case 3 Flange 10 Window hole 11 Spoke 12 Through opening

Claims

In a differential case comprising a flange extending in a direction perpendicular to the axis, and a window hole for accommodating a pinion gear and a side gear,
The flange has a plurality of spokes, a through opening is formed between some or all of the spokes, the spoke has a fin shape that scoops up oil in the direction in which the flange extends, And the fin shape is what the fin width reduced from the axial side toward the centrifugal side, The differential case characterized by the above-mentioned.