JP2012255481A - リングギヤの締結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】デフケースとリングギヤとの締結部の破損を早期に発見できるようにすること。
【解決手段】リングギヤ４は、その圧入面１２にてデフケース２のフランジ３の外周面２１に圧入されると共に、フランジ３の軸線方向Ｘにおける一端に設けられたかしめ部２２によりかしめられる。リングギヤ４の他端面１４は、フランジ３の他端に設けられたストッパ部２３に押し付けられる。フランジ３の外周面２１とリングギヤ４の圧入面１２との間には、その部分ですべりが発生したときに、そのすべりを利用して異音を発生させる発音手段３１が設けられる。発音手段３１は、リングギヤ４の圧入面１２に設けられた周溝１５と、フランジ３の外周面２１に設けられた穴２４と、穴２４にバネ３２を介して収容された曲面を有する接触片３３と、周溝１５に連続的に形成され、接触片３３の曲面と接触可能な凹凸１６とを含む。
【選択図】 図２

Description

この発明は、車両に搭載されるデファレンシャルサブアッシに係り、詳しくは、このデファレンシャルサブアッシを構成するデフケースにリングギヤを締結するリングギヤの締結構造に関する。

従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１には、デフケースにリングギヤを締結するために、リングギヤをデフケースのフランジの外周面に圧入した後、リングギヤの両端をフランジの両端部によりかしめて固定することが記載されている。そして、リングギヤの他、所定の部品をデフケースに組み付けることにより、車両の動力伝達機構に使用されるデファレンシャルサブアッシが得られる。

ＥＰ０６４７７８９Ｂ１

ところが、特許文献１に記載のデファレンシャルサブアッシでは、以下のような問題が想定された。すなわち、図２１に断面図で示すように、デフケースのフランジ５１に対するリングギヤ５２の圧入かしめによる締結方法では、リングギヤ５２のかしめ部５３に対する引っ掛かりと、リングギヤ５２の圧入面５４のフランジ５１の外周面５５に対する摩擦力とによりトルク伝達を行っている。このため、想定以上の荷重がリングギヤ５２に入力された場合に、図２２に断面図で示すように、かしめ部５３にて損傷が起きるおそれがあった。この場合、その損傷状態で車両の走行を続けると、リングギヤ５２の圧入面５４とフランジ５１の外周面５５との間で滑りが発生することがあった。そして、リングギヤ５２の噛み合い反力（図２１，２２に矢印で示す。）は、リングギヤ５２をフランジ５１のストッパ部５６へ押し付ける方向へ働くことから、上記した滑り状態が長期間続くと、ストッパ部５６に摩耗が生じることとなり、いずれ図２３に断面図で示すように、ストッパ部５６が破損してリングギヤ５２がその軸線方向Ｘへずれてしまう懸念があった。この場合、フランジ５１とリングギヤ５２との締結部が破損しても、そのことが使用者に気づかれ難く、締結部の破損に早期に対処することができなかった。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、締結されたデフケースとリングギヤとの締結部の破損を使用者が早期に発見できるようにしたリングギヤの締結構造を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、デファレンシャルサブアッシを構成するデフケースのフランジにリングギヤを締結してなるリングギヤの締結構造であって、リングギヤは、その内周面にてフランジの外周面に圧入されると共に、フランジの軸線方向における両端の少なくとも一方に設けられたかしめ部によりかしめられており、フランジの外周面とリングギヤの内周面との間にすべりが発生したときに、そのすべりを利用して異音を発生させる発音手段が設けられたことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、デファレンシャルサブアッシを車両の動力伝達機構に使用した場合に、リングギヤが相手ギヤに噛み合うことで噛み合い反力が発生する。ここで、リングギヤからデフケースへは、かしめ部の引っ掛かりと、フランジの外周面とリングギヤの内周面との間の摩擦力によってトルクが伝達される。そして、想定以上の荷重がリングギヤに入力されて、かしめ部が損傷したときには、フランジの外周面とリングギヤの内周面との間ですべりが発生することがある。従って、このすべりを利用して発音手段が異音を発生させることとなり、そのすべりの発生が報される。

上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、発音手段は、フランジの外周面とリングギヤの内周面の一方に設けられた周溝及び他方に設けられた穴と、穴にバネを介して収容された曲面を有する駒と、周溝に連続的に形成され、駒の曲面と接触可能な凹凸とを含むことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、かしめ部が損傷してフランジの外周面とリングギヤの内周面との間ですべりが発生することにより、それら外周面と内周面の一方にて周溝に連続的に形成された凹凸に、他方にて穴に収容された駒の曲面がバネで付勢されて接触する。そして、上記したすべりに伴い、駒の曲面が連続的な凹凸を断続的に乗り越えるときに異音が発生する。

上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、発音手段は、フランジの外周面又はリングギヤの内周面に設けられた穴と、穴にバネを介して収容された角部を有する駒とを含み、駒の角部がリングギヤの内周面又はフランジの外周面に接触可能に設けられたことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、かしめ部が損傷してフランジの外周面とリングギヤの内周面との間ですべりが発生することにより、それら外周面と内周面の一方にて穴に収容された駒の角部がバネで付勢されて他方の内周面又は外周面と接触する。そして、上記したすべりに伴い、駒の角部が連続的に外周面又は内周面に摺接することにより異音が発生する。

請求項１乃至３の何れかに記載の発明によれば、締結されたデフケースとリングギヤとの締結部の破損を使用者が早期に発見することができ、その異常に早期に対処することができる。

第１実施形態に係り、デファレンシャルサブアッシの概略構成を示す側面図。 同実施形態に係り、デフケースのフランジとリングギヤとの関係を概略的に示す断面図。 同実施形態に係り、リングギヤの一部を示す斜視図。 同実施形態に係り、フランジとリングギヤの一部を示す図２のＡ−Ａ線に沿った断面図。 同実施形態に係り、締結方法の圧入工程を示す図２に準ずる断面図。 同実施形態に係り、締結方法の圧入工程を示す図２に準ずる断面図。 第２実施形態に係り、デフケースのフランジとリングギヤとの関係を示す図２に準ずる断面図。 同実施形態に係り、フランジとリングギヤの一部を示す図７のＢ−Ｂ線に沿った断面図。 第３実施形態に係り、デフケースのフランジとリングギヤとの関係を示す図２に準ずる断面図。 同実施形態に係り、フランジとリングギヤの一部を示す図９のＣ−Ｃ線に沿った断面図。 同実施形態に係り、リングギヤの一部と、接触片及びバネとの関係を示す斜視図。 第４実施形態に係り、デフケースのフランジとリングギヤとの関係を示す図２に準ずる概略的な断面図。 同実施形態に係り、フランジとリングギヤの一部を示す図１２のＤ−Ｄ線に沿った断面図。 同実施形態に係り、フランジの一部と、接触片及びバネとの関係を示す斜視図。 第５実施形態に係り、デフケースのフランジとリングギヤとの関係を示す図２に準ずる断面図。 同実施形態に係り、フランジとリングギヤの一部を示す図１５のＥ−Ｅ線に沿った断面図。 第６実施形態に係り、デフケースのフランジとリングギヤとの関係を示す図２に準ずる断面図。 同実施形態に係り、フランジとリングギヤの一部を示す図１７のＦ−Ｆ線に沿った断面図。 同実施形態に係り、フランジの一部と、接触片及びバネとの関係を示す斜視図。 同実施形態に係り、デフケースのフランジとリングギヤとの関係を示す図２に準ずる断面図。 従来例に係り、デフケースのフランジとリングギヤとの関係を概略的に示す断面図。 従来例に係り、デフケースのフランジとリングギヤとの損傷時の関係を概略的に示す断面図。 従来例に係り、デフケースのフランジとリングギヤとの破損時の関係を概略的に示す断面図。

＜第１実施形態＞
以下、本発明におけるリングギヤの締結構造を具体化した第１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図１に、デファレンシャルサブアッシ１の概略構成を側面図により示す。図２に、デフケース２のフランジ３とリングギヤ４との関係を概略的に断面図により示す。図１に示すように、デファレンシャルサブアッシ１は、デフケース２と、デフケース２の一端側（図面左側）の外周に設けられたフランジ３と、フランジ３の外周に締結された円環状をなすリングギヤ４とを備える。デフケース４の中には、一対のサイドギヤと一対のピニオン（共に図示略）が回転可能に支持された状態で収容される。

このデファレンシャルサブアッシ１は、車両の動力伝達機構に使用される。例えば、車両において、変速機、トランスファ及び終減速機等に対してデファレンシャルサブアッシ１が設けられる。そして、相手側のギヤ（図示略）からリングギヤ４に入力される動力を、一対のサイドギヤの回転差を許容しながら、それを一対のピニオンに連結された回転部材へ伝達する。ここで、回転部材として、例えば、車両の左右一対の駆動車輪や前後一対の駆動車輪等を挙げることができる。

図１，２に示すように、この実施形態で、リングギヤ４は、はすば歯車により構成され、外周に設けられた複数の歯１１が、リングギヤ４の軸線方向Ｘに対して斜めに形成される。リングギヤ４は、その内周面である圧入面１２にてフランジ３の外周面２１に圧入されると共に、フランジ３にてかしめられる。すなわち、フランジ３の軸線方向Ｘにおける一端側（図２の左側）には、かしめ部２２が形成され、他端側（図２の右側）には、ストッパ部２３が形成される。このストッパ部２３は、フランジ３の外周に沿って連続的に形成されるものでもよく、同じく外周に沿って断続的に形成されるものでもよい。リングギヤ４は、その軸線方向Ｘにおける一端側の内周縁にて、斜めに形成され、かしめ部２２によりかしめられる複数のノッチ１３を有する。

そして、リングギヤ４の一端面１４がストッパ部２３に押し付けられながら、リングギヤ４のノッチ１３がかしめ部２２によりかしめられる。このようにして、デフケース２のフランジ３にリングギヤ４を締結してなるリングギヤの締結構造が構成される。

また、この実施形態では、万が一、フランジ３の外周面２１とリングギヤ４の圧入面１２との間に「すべり」が発生したときに、そのすべりを利用して異音を発生させる発音手段３１が設けられる。図３に、リングギヤ４の一部を斜視図により示す。図４に、デフケース２のフランジ３とリングギヤ４の一部を図２のＡ−Ａ線に沿った断面図により示す。図２〜４に示すように、この実施形態で、発音手段３１は、フランジ３の外周面２１に形成された穴２４と、リングギヤ４の圧入面１２に形成された周溝１５と、穴２４にバネ３２を介して収容された曲面を有する接触片３３と、周溝１５に連続的に形成され、接触片３３の曲面と接触可能な凹凸１６とを含む。この実施形態では、図２，４に示すように、接触片３３は球体をなし、凹凸１６は周溝１５の底壁に沿って連続する鈍角をなす山と谷により構成される。

次に、この実施形態におけるリングギヤの締結方法について説明する。図５，６に、締結方法の圧入工程を、図２に準ずる断面図により示す。

先ず、「圧入工程」では、図５に示すように、フランジ３の外周面２１に、リングギヤ４を、その圧入面１２にて圧入する。このとき、フランジ３のかしめ部２２は、外周面２１と平行に延びた状態となっており、ストッパ部２３は、外周面２１に対して直角な状態となっている。このとき、フランジ３の外周面２１に形成された穴２４には、バネ３２を介して球体をなす接触片３３を収容しておく。

そして、図６に示すように、リングギヤ４を、その一端面１４がストッパ部２３に当接するまで押圧して圧入する。この圧入後の状態では、リングギヤ４の圧入面１２がフランジ３の外周面２１に密着した状態となる。また、リングギヤ４の圧入面１２に形成された周溝１５には、穴２４から突出する形で接触片３３が嵌り込む。

その後、「かしめ工程」では、図２に示すように、フランジ３のかしめ部２２をリングギヤ４のノッチ１３に対して押し付けてかしめる。この状態では、リングギヤ４が、その軸線方向Ｘにおいて、フランジ３に対して位置決めされて固定される。

以上説明したこの実施形態におけるリングギヤの締結構造によれば、デファレンシャルサブアッシ１を車両の動力伝達機構に使用した場合に、リングギヤ４が相手ギヤに噛み合うことで噛み合い反力（図１に矢印でしめす。）が発生する。ここで、リングギヤ４からデフケース２へは、リングギヤ４のノッチ１３のかしめ部２２に対する引っ掛かりと、リングギヤ４の圧入面１２のフランジ３の外周面２１に対する摩擦力とによりトルクが伝達される。

そして、万が一、想定以上の荷重がリングギヤ４に入力され、かしめ部２２が損傷した場合には、フランジ３の外周面２１とリングギヤ４の圧入面１２との間で「すべり」が発生することがある。このとき、このすべりを利用して発音手段３１が異音を発生させることとなり、すべりの発生が使用者（車両の運転者等）に報される。より具体的には、かしめ部２２が損傷してフランジ３の外周面２１とリングギヤ４の圧入面１２との間ですべりが発生すると、リングギヤ４の圧入面１２における周溝１５にて連続的に形成された凹凸１６に対し、フランジ３の外周面２１の穴２４に収容された接触片３３の曲面がバネ３２により付勢されて接触する。そして、上記した「すべり」に伴い、接触片３３の曲面が連続的な凹凸１６を断続的に乗り越えるときに異音（断続的な打音）が発生する。この結果、締結されたデフケース２のフランジ３とリングギヤ４との締結部の破損を使用者（車両の運転者等）が早期に発見することができる。このため、その異常に早期に対処することができるようになる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明におけるリングギヤの締結構造を具体化した第２実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

なお、以下の説明において、第１実施形態と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に説明する。

図７に、デフケース２のフランジ３とリングギヤ４との関係を図２に準ずる断面図により示す。図８に、デフケース２のフランジ３とリングギヤ４の一部を図７のＢ−Ｂ線に沿った断面図により示す。この実施形態では、発音手段３１の構成の点で第１実施形態と構成が異なる。すなわち、この実施形態では、図７，８に示すように、周溝１５とその底壁の凹凸１６が、フランジ３の外周面２１に形成される。また、穴２４がリングギヤ４の圧入面１２に形成され、その穴２４の中にバネ３２を介して球体の接触片３３が収容される。この実施形態では、これらの点で第１実施形態と構成が異なる。

従って、この実施形態でも、かしめ部２２が損傷してフランジ３の外周面２１とリングギヤ４の圧入面１２との間で「すべり」が発生すると、フランジ３の外周面２１の周溝１５に連続的に形成された凹凸１６に対し、リングギヤ４の圧入面１２の穴２４に収容された接触片３３の曲面がバネ３２により付勢されて接触する。そして、上記したすべりに伴い、接触片３３の曲面が連続的な凹凸１６を断続的に乗り越えることで異音が発生する。この結果、締結されたデフケース２とリングギヤ４との締結部の破損を使用者（車両の運転者等）が早期に発見することができる。このため、その異常に早期に対処することができるようになる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明におけるリングギヤの締結構造を具体化した第３実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図９に、デフケース２のフランジ３とリングギヤ４との関係を図２に準ずる断面図により示す。図１０に、デフケース２のフランジ３とリングギヤ４の一部を図９のＣ−Ｃ線に沿った断面図により示す。この実施形態では、発音手段３１の構成の点で前記各実施形態と構成が異なる。すなわち、図９，１０に示すように、この実施形態では、リングギヤ４の圧入面１２に形成された穴２４と、その穴２４にバネ３２を介して収容された角部３４ａを有する接触片３４とを含む。そして、この接触片３４の角部３４ａがフランジ３１の外周面２１に接触可能に設けられる。

図１１に、リングギヤ４の一部と、接触片３４及びバネ３２との関係を斜視図により示す。この実施形態で、接触片３４は、三角柱形状をなし、２つのバネ３２を介して穴２４の中に収容される。接触片３４は、その長手方向の一辺を角部３４ａとして、フランジ３の外周面２１に接触可能に設けられる。

従って、この実施形態でも、かしめ部２２が損傷してフランジ３の外周面２１とリングギヤ４の圧入面１２との間で「すべり」が発生すると、リングギヤ４の圧入面１２にて穴２４に収容された接触片３４の角部３４ａがバネ３２により付勢されてフランジ３の外周面２１と接触する。そして、上記したすべりに伴い、接触片３４の角部３４ａがフランジ３の外周面２１に連続的に摺接することで、削りの作用により異音（連続的な引き掻き音）が発生する。この結果、締結されたデフケース２とリングギヤ４との締結部の破損を使用者（車両の運転者等）が早期に発見することができる。このため、その異常に早期に対処することができるようになる。

＜第４実施形態＞
次に、本発明におけるリングギヤの締結構造を具体化した第４実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図１２に、デフケース２のフランジ３とリングギヤ４との関係を、図２に準ずる断面図により示す。図１３に、デフケース２のフランジ３とリングギヤ４の一部を図１２のＤ−Ｄ線に沿った断面図により示す。この実施形態では、発音手段３１の構成の点で前記各実施形態と構成が異なる。すなわち、この実施形態では、図１２，１３に示すように、フランジ３の外周面２１に形成された穴２４と、その穴２４にバネ３２を介して収容された角部３４ａを有する接触片３４とを含む。そして、この接触片３４の角部３４ａがリングギヤ４の圧入面１２に接触可能に設けられる。

図１４に、フランジ３の一部と、接触片３４及びバネ３２との関係を斜視図により示す。この実施形態で、三角柱形状をなす接触片３４は、２つのバネ３２を介して穴２４の中に収容される。接触片３４は、その長手方向の一辺を角部３４ａとして、リングギヤ４の圧入面１２に接触可能に設けられる。

従って、この実施形態でも、かしめ部２２が損傷してフランジ３の外周面２１とリングギヤ４の圧入面１２との間で「すべり」が発生すると、フランジ３の外周面２１にて穴２４に収容された接触片３４の角部３４ａがバネ３２により付勢されてリングギヤ４の圧入面１２と接触する。そして、上記したすべりに伴い、接触片３４の角部３４ａがリングギヤ４の圧入面１２に連続的に摺接することで、削りの作用により異音（連続的な引き掻き音）が発生する。この結果、締結されたデフケース２とリングギヤ４との締結部の破損を使用者（車両の運転者等）が早期に発見することができる。このため、その異常に早期に対処することができるようになる。

＜第５実施形態＞
次に、本発明におけるリングギヤの締結構造を具体化した第５実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図１５に、デフケース２のフランジ３とリングギヤ４との関係を、図２に準ずる断面図により示す。図１６に、デフケース２のフランジ３とリングギヤ４の一部を図１５のＥ−Ｅ線に沿った断面図により示す。この実施形態では、接触片３５の形状の点で第１実施形態と構成が異なる。すなわち、図１５，１６に示すように、この実施形態では、接触片３５が、円筒形状をなしている。そして、接触片３４は、その軸線方向がリングギヤ４の軸線方向Ｘと一致するように穴２４の中に収容される。

従って、この実施形態でも、第１実施形態と同等の作用効果を得ることができる。加えて、この実施形態では、接触片３５の軸線方向がリングギヤ４の軸線方向Ｘと一致するように接触片３５が穴２４に収容されると共に、周溝１５に嵌り込んでいる。このため、リングギヤ４が、その軸線方向Ｘへずれようとするときの荷重を、接触片３５がフランジ３との間で受けることができる。この結果、リングギヤ４の軸線方向Ｘのずれを防止することができる。

＜第６実施形態＞
次に、本発明におけるリングギヤの締結構造を具体化した第６実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図１７に、デフケース２のフランジ３とリングギヤ４との関係を、図２に準ずる断面図により示す。図１８に、デフケース２のフランジ３とリングギヤ４の一部を図７のＦ−Ｆ線に沿った断面図により示す。この実施形態では、接触片３６の形状及び材質の点で第４実施形態と構成が異なる。すなわち、図１７，１８に示すように、この実施形態では、接触片３６が、直方体形状をなしている。また、接触片３６は、フランジ３やリングギヤ４の材質よりも硬い材料により形成される。

図１９に、フランジ３の一部と、接触片３６及びバネ３２との関係を斜視図により示す。この実施形態で、直方体形状をなす接触片３６は、２つのバネ３２を介して穴２４の中に収容される。接触片３６は、その一側面を構成する四辺を角部３６ａとして、リングギヤ４の圧入面１２に接触可能に設けられる。

従って、この実施形態でも、第４実施形態と同等の作用効果を得ることができる。加えて、この実施形態では、接触片３６がリングギヤ４よりも硬い材料で形成されるので、接触片３６の角部３６ａがリングギヤ４の圧入面１２に摺接することで圧入面１２が削れる。これにより、図２０に断面図により示すように、リングギヤ４の圧入面１２に削り溝１７ができ、その削り溝１７に、接触片３６の一部が嵌り込む。このため、リングギヤ４がその軸線方向Ｘへずれようとするときの荷重を、接触片３６がフランジ３との間で受けることができる。この結果、リングギヤ４の軸線方向Ｘのずれを防止することができる。

なお、この発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜に変更して次のように実施することもできる。

前記各実施形態では、フランジ３の外周面２１又はリングギヤ４の圧入面１２に設けられる一つの穴２４にバネ３２を介して接触片３３〜３６を収容した。これに対し、フランジの外周面又はリングギヤの圧入面に複数の穴を設け、それぞれの穴にバネを介して接触片を収容するようにしてもよい。

前記第１、第２及び第５の実施形態では、周溝１５に形成される凹凸１６を、周溝１５の底壁に沿って連続する鈍角をなす山と谷により構成した。これに対し、凹凸の形状は、これに限られるものではなく、接触片との接触により打音を発するものであれば、どのような形状であってもよい。

この発明は、車両の動力伝達機構に使用されるデファレンシャルサブアッシに利用することができる。

１ デファレンシャルサブアッシ
２ デフケース
３ フランジ
４ リングギヤ
１２ 圧入面（内周面）
１３ ノッチ
１４ 端面
１５ 周溝
１６ 凹凸
２１ 外周面
２２ かしめ部
２３ ストッパ部
２４ 穴
３１ 発音手段
３２ バネ
３３ 接触片
３４ 接触片
３４ａ 角部
３５ 接触片
３６ 接触片
３６ａ 角部
Ｘ 軸線方向

Claims (3)

1. デファレンシャルサブアッシを構成するデフケースのフランジにリングギヤを締結してなるリングギヤの締結構造であって、
   前記リングギヤは、その内周面にて前記フランジの外周面に圧入されると共に、前記フランジの軸線方向における両端の少なくとも一方に設けられたかしめ部によりかしめられており、前記フランジの外周面と前記リングギヤの内周面との間にすべりが発生したときに、そのすべりを利用して異音を発生させる発音手段が設けられたことを特徴とするリングギヤの締結構造。
2. 前記発音手段は、前記フランジの外周面と前記リングギヤの内周面の一方に設けられた周溝及び他方に設けられた穴と、前記穴にバネを介して収容された曲面を有する接触片と、前記周溝に連続的に形成され、前記接触片の前記曲面と接触可能な凹凸とを含むことを特徴とする請求項１に記載のリングギヤの締結構造。
3. 前記発音手段は、前記フランジの外周面又は前記リングギヤの内周面に設けられた穴と、前記穴にバネを介して収容された角部を有する接触片とを含み、前記接触片の前記角部が前記リングギヤの内周面又は前記フランジの外周面に接触可能に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のリングギヤの締結構造。

Images