JP2013185662A - Fastening structure of ring gear and fastening method - Google Patents

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Yuki KUROSAKI
祐樹 黒崎
Hiroyuki Shioiri
広行 塩入
Makoto Taniguchi
真 谷口
Jun Kamitake
潤 神岳
Sada Kayahana
定 茅花
Shuhei Yamaguchi
修平 山口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve reliability of an integrated product formed by fastening a ring gear to a fastened member.SOLUTION: Engagement torque T is applied to a helical tooth 14f of a ring gear 14. A resultant engagement thrust reaction force Tacts on screw threads of screw parts 16 formed on contact faces 12a, 14a between a differential case 12 as the fastened member and the ring gear 14. A horizontal direction of a spiral of the screw part 16 is aligned with a horizontal direction of the helical tooth 14f of the ring gear 14. The engagement torque T generating the engagement thrust reaction force Tsimultaneously generates an axial force Fin a direction opposite the engagement thrust reaction force Tto cancel the engagement thrust reaction force T, in the screw part 16 formed on the contact faces 12a, 14a between the differential case 12 and the ring gear 14.

Description

本発明は、リングギヤの締結構造及び締結方法に関するものである。   The present invention relates to a ring gear fastening structure and a fastening method.

従来から、リングギヤを別体の被締結部材と組合わせて、一体の部品を構成する手法が広く用いられており、その一例として、自動車の駆動系の構成要素であるデファレンシャルの、デフケースアッセンブリーの組付構造が挙げられる。図2(a)に示されるデフケースアッセンブリー10は、デファレンシャルケース(デフケース)12と、リングギヤ14とを締結することにより構成されている。そして、図2(b)のごとく、デフケース12の筒状の外周面12aとリングギヤ14の内周面14aとが、相互の圧入面となり、デフケース12に対してリングギヤ14を軸方向に圧入することにより、両者は一体化されるものである。この状態で、デフケース12の外周面12aと、リングギヤ14の内周面14aとには、圧入代による半径方向の反力Pが生じ、それによる軸方向の摩擦力F=μPによって、両者の軸方向の位置が固定されるものである。 Conventionally, a method of constructing an integral part by combining a ring gear with a separate member to be fastened has been widely used. As an example, a differential differential case assembly that is a component of an automobile drive system is used. Attached structure is mentioned. A differential case assembly 10 shown in FIG. 2A is configured by fastening a differential case (differential case) 12 and a ring gear 14. As shown in FIG. 2B, the cylindrical outer peripheral surface 12a of the differential case 12 and the inner peripheral surface 14a of the ring gear 14 are mutually press-fitting surfaces, and the ring gear 14 is pressed into the differential case 12 in the axial direction. Thus, both are integrated. In this state, a reaction force P in the radial direction due to the press-fitting allowance is generated on the outer peripheral surface 12a of the differential case 12 and the inner peripheral surface 14a of the ring gear 14, and the axial friction force F = μP thereby causes both shafts The direction position is fixed.

又、デフケース12に対するリングギヤ14の軸方向の位置決めをより確実にするために、デフケース12の軸方向の基端側(図2では右側)には、半径方向に環状に突出するストッパー部12bが形成されており、このストッパー部12bにリングギヤ14の一方の側面14bが当接している。更に、デフケース12の軸方向先端部(図2では左側端部)をかしめて、かしめ部12cを構成し、リングギヤ14の他方の側面14cに形成されたノッチ14dに食い込ませている(例えば、特許文献1参照)。このノッチ14dは、図3に示されるように、リングギヤ14の内周面14aと他方の側面14cとが交差する角部に、周方向に等間隔に形成されたV字状の凹形状部である。従って、デフケース12に圧入されたリングギヤ14は、その一方の側面14bがデフケース12のストッパー部12bに、他方の側面14cがデフケース12のかしめ部12cによって軸方向及び周方向の位置が規制され、デフケース12とリングギヤ14との、相互の位置決めがなされている。 Further, in order to more reliably position the ring gear 14 in the axial direction with respect to the differential case 12, a stopper portion 12b that protrudes annularly in the radial direction is formed on the base end side (right side in FIG. 2) of the differential case 12 in the axial direction. The one side surface 14b of the ring gear 14 is in contact with the stopper portion 12b. Further, the tip end portion in the axial direction of the differential case 12 (the left end portion in FIG. 2) is caulked to constitute a caulking portion 12c, which is bitten into a notch 14d formed on the other side surface 14c of the ring gear 14 (for example, patent Reference 1). As shown in FIG. 3, the notch 14d is a V-shaped concave portion formed at equal intervals in the circumferential direction at the corner where the inner peripheral surface 14a of the ring gear 14 and the other side surface 14c intersect. is there. Therefore, the ring gear 14 press-fitted into the differential case 12 has its one side surface 14b regulated by the stopper portion 12b of the differential case 12, and the other side surface 14c regulated by the caulking portion 12c of the differential case 12, so that the axial and circumferential positions thereof are regulated. 12 and the ring gear 14 are positioned relative to each other.

欧州特許出願公開第0647789号明細書European Patent Application No. 0647789

しかしながら、自動車の運転中に、デフケースアッセンブリー10に作用する力によって、デフケース12とリングギヤ14とに、軸方向の力が加わる場合がある。特に、リングギヤ14がはすば歯車である場合には、図2(c)に示されるように、リングギヤ14にトルクTが負荷されることで、噛合いラジアル反力Tのみならず、噛合いスラスト反力Tが発生する。このとき、デフケース12の外周面12aと、リングギヤ14の内周面14aとには、前述の如く軸方向の摩擦力F=μPが生じる。ここで、図2(c)に示されるように、トルクTが軽負荷Tである場合には、摩擦力Fが噛合いスラスト反力Tsに勝り、デフケース12とリングギヤ14との軸方向のズレXは生じない。しかしながら、トルクTが、図2(d)に示されるように重負荷Tである場合には、噛合いスラスト反力Tsが接触面12a、14aで発生する摩擦力Fを上回ることとなる。そして、デフケース12のかしめ部12cの不可避のスプリングバックに起因する、リングギヤとデフケースとの間の微少隙間の分だけ、スラスト反力を受けてリングギヤ14とデフケース12との間に軸方向のズレX(X>0)を発生させる。更に、デフケース12とリングギヤ14とのずれが反復されると、リングギヤ12とデフケース14との接触面12a、14aに磨耗を生じ、両者の圧入代の減少、接触面12a、14aの面圧低下、接触面12a、14aにおける摩擦力低下を来たすこととなる。更には、デフケース12のかしめ部12cとリングギヤ14のノッチ14dとの間に生じる軸方向の反力Fによって、かしめ部12cに変形を来たすおそれもある。又、トルクTが図2(b)(c)とは逆方向に働く場合には、スラスト反力Tも軸方向の反対向きに働き、デフケース12のストッパー部12bとリングギヤ14の一方の側面14bとの間に軸方向の反力Fが生じて、ストッパー部12bにも、変形を来たすおそれがある。 However, an axial force may be applied to the differential case 12 and the ring gear 14 by the force acting on the differential case assembly 10 during operation of the automobile. In particular, when the ring gear 14 is a helical gear, the torque T is applied to the ring gear 14 as shown in FIG. 2 (c), so that not only the meshing radial reaction force Tr but also the meshing. A large thrust reaction force T s is generated. At this time, the axial frictional force F = μP is generated on the outer peripheral surface 12a of the differential case 12 and the inner peripheral surface 14a of the ring gear 14 as described above. Here, as shown in FIG. 2C, when the torque T is a light load TL , the frictional force F exceeds the meshing thrust reaction force Ts, and the axial direction between the differential case 12 and the ring gear 14 increases. Misalignment X does not occur. However, the torque T is, when a heavy load T H as shown in FIG. 2 (d), and thus exceeds the frictional force F meshing thrust counterforces Ts occurs at the contact surfaces 12a, 14a. The axial displacement X between the ring gear 14 and the differential case 12 due to the thrust reaction force due to the minute gap between the ring gear and the differential case due to the inevitable spring back of the caulking portion 12c of the differential case 12 (X> 0) is generated. Further, when the difference between the differential case 12 and the ring gear 14 is repeated, the contact surfaces 12a and 14a between the ring gear 12 and the differential case 14 are worn, reducing the press-fitting allowance of both, reducing the surface pressure of the contact surfaces 12a and 14a, The frictional force on the contact surfaces 12a and 14a is reduced. Furthermore, by the reaction force F 2 in the axial direction caused between the notches 14d of the crimping portion 12c and the ring gear 14 of the differential case 12, there is a risk of causing deformation to caulking portion 12c. Further, when the torque T acting in the opposite direction to the FIG. 2 (b) (c), the thrust counterforces T s also acts in the axial direction of the opposite, first side surface of the stopper portion 12b and the ring gear 14 of the differential case 12 14b reaction force F 2 in the axial direction is generated between the, in the stopper portion 12b, which may cause a deformation.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、リングギヤと被締結部材とを締結してなる一体製品に力が作用して、両者にズレを生じる事態をより確実に防ぎ、この一体製品の信頼性の更なる向上を図ることにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and the purpose of the present invention is to prevent a situation in which a force acts on an integrated product obtained by fastening a ring gear and a member to be fastened, causing a shift between the two. The purpose is to reliably prevent and further improve the reliability of this integrated product.

(発明の態様)
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
(Aspect of the Invention)
The following aspects of the present invention exemplify the configuration of the present invention, and will be described separately for easy understanding of various configurations of the present invention. Each section does not limit the technical scope of the present invention, and some of the components of each section are replaced, deleted, or further while referring to the best mode for carrying out the invention. Those to which the above components are added can also be included in the technical scope of the present invention.

(1)はすばを備えたリングギヤと、該リングギヤをその軸方向に締結する被締結部材とを含み、前記リングギヤと前記被締結部材との接触面にねじ部が形成され、かつ、該ねじ部の螺旋の左右方向と、前記リングギヤのはすばのねじれの左右方向とが、同方向に形成されているリングギヤの締結構造(請求項1)。
本項に記載のリングギヤの締結構造は、リングギヤのはすばに噛合いトルクが付与され、それによって生じる噛合いスラスト反力が、リングギヤと被締結部材との接触面に形成されたねじ部のねじ山に作用する。ここで、ねじ部の螺旋の左右方向と、リングギヤのはすばのねじれの左右方向とが、同方向に形成されているため、この噛合いスラスト反力を発生させる噛合いトルクは、リングギヤと被締結部材との接触面に形成されたねじ部において、噛合いスラスト反力と対向する方向の軸力も同時に発生させ、噛合いスラスト反力を相殺することとなる。
(1) A ring gear including a helical ring and a fastened member that fastens the ring gear in the axial direction thereof, wherein a thread portion is formed on a contact surface between the ring gear and the fastened member, and the screw A ring gear fastening structure in which the left-right direction of the spiral of the part and the left-right direction of the helical torsion of the ring gear are formed in the same direction (Claim 1).
In the fastening structure of the ring gear described in this section, a meshing torque is applied to the ring gear helical, and a meshing thrust reaction force generated thereby is generated by the screw portion formed on the contact surface between the ring gear and the fastened member. Acts on the thread. Here, since the left and right direction of the spiral of the screw portion and the left and right direction of the helical torsion of the ring gear are formed in the same direction, the meshing torque that generates this meshing thrust reaction force is the same as that of the ring gear. In the threaded portion formed on the contact surface with the fastened member, an axial force in a direction opposite to the meshing thrust reaction force is also generated at the same time, thereby canceling the meshing thrust reaction force.

例えば、リングギヤのはすばのねじれ方向が「右」方向で、かつ、ねじ部の螺旋のねじれ方向が「右」方向、すなわち「右ねじ」である場合を考える。このとき、被係合部材からリングギヤを脱落させる方向の噛合いスラスト反力を生み出す噛合いトルクは、リングギヤと被締結部材との接触面に形成されたねじ部において、同時に、被係合部材に対するリングギヤの螺合状態をより深化させる方向の軸力も発生させるものとなる。
又、リングギヤのはすばのねじれ方向と、ねじ部の螺旋のねじれ方向とが、上記関係を有することで、リングギヤのはすばに付与される噛合いトルクが、正負方向のいずれであっても、噛合いスラスト反力を相殺する方向の軸力を発生させるものとなる。
For example, consider a case where the helical twist direction of the ring gear is the “right” direction and the helical twist direction of the threaded portion is the “right” direction, that is, the “right screw”. At this time, the meshing torque that generates the meshing thrust reaction force in the direction of dropping the ring gear from the engaged member is simultaneously applied to the engaged member at the screw portion formed on the contact surface between the ring gear and the fastened member. An axial force in a direction that deepens the screwed state of the ring gear is also generated.
In addition, since the helical direction of the ring gear and the helical direction of the threaded portion have the above relationship, the meshing torque applied to the ring gear can be either positive or negative. Also, an axial force in a direction that cancels the meshing thrust reaction force is generated.

(2)上記(1)項において、前記リングギヤのはすばのねじれ角に応じて、前記ねじ部のピッチ、ねじ山形状及びねじ部の表面性状のうち、少なくとも一つが決定されているリングギヤの締結構造(請求項2)。
本項に記載のリングギヤの締結構造は、リングギヤのはすばのねじれ角に応じて、ねじ部のピッチ、ねじ山形状及びねじ部の表面性状のうち、少なくとも一つが決定されている。これにより、リングギヤのはすばに噛合いトルクが付与され、それによって生じる噛合いスラスト反力と、リングギヤ及び被締結部材の接触面に形成されたねじ部の軸力とを、均衡させるものとなる。
(2) In the above item (1), at least one of the pitch, the thread shape, and the surface property of the screw part is determined according to the helical angle of the ring gear. Fastening structure (claim 2).
In the fastening structure of the ring gear described in this section, at least one of the pitch of the thread portion, the thread shape, and the surface property of the thread portion is determined according to the helical angle of the ring gear. As a result, a meshing torque is applied to the ring gear helical, and the meshing thrust reaction force generated thereby balances the axial force of the thread formed on the contact surface of the ring gear and the fastened member. Become.

(3)上記(1)(2)項において、前記被締結部材がデファレンシャルケースである
リングギヤの締結構造(請求項3)。
本項に記載のリングギヤの締結構造は、リングギヤ及びデファレンシャルケースからなる締結構造において、上記(1)(2)項記載の所定の作用を奏するものである。
(3) A ring gear fastening structure according to the above items (1) and (2), wherein the fastened member is a differential case (claim 3).
The fastening structure of the ring gear described in this section is a fastening structure composed of a ring gear and a differential case, and exhibits the predetermined action described in the above items (1) and (2).

(4)はすばを備えたリングギヤと、該リングギヤをその軸方向に締結する被締結部材との締結方法であって、前記リングギヤと前記被締結部材との接触面に、螺旋の左右方向が、前記リングギヤのはすばのねじれの左右方向と同方向のねじ部を形成し、該ねじ部によって、前記リングギヤと前記被締結部材とを締結するリングギヤの締結方法(請求項4)。   (4) A method of fastening a ring gear provided with a helical member and a fastened member that fastens the ring gear in its axial direction, wherein a spiral left-right direction is formed on a contact surface between the ring gear and the fastened member. A ring gear fastening method in which a threaded portion in the same direction as the helical torsion of the ring gear is formed, and the ring gear and the fastened member are fastened by the threaded portion (Claim 4).

本項に記載のリングギヤの締結方法は、リングギヤのはすばに噛合いトルクが付与され、それによって生じる噛合いスラスト反力を、リングギヤと被締結部材との接触面に形成されたねじ部のねじ山に作用させるものである。又、ねじ部の螺旋の左右方向を、リングギヤのはすばのねじれの左右方向と同方向に形成することで、噛合いスラスト反力を発生させる噛合いトルクによって、リングギヤと被締結部材との接触面に形成されたねじ部において、噛合いスラスト反力と対向する方向の軸力も同時に発生させ、噛合いスラスト反力を相殺するものである。
又、リングギヤのはすばのねじれ方向と、ねじ部の螺旋のねじれ方向とが、上記関係となるように締結することで、リングギヤのはすばに付与される噛合いトルクが、正負方向のいずれであっても、噛合いスラスト反力を相殺する方向の軸力を発生させるものとなる。
In the ring gear fastening method described in this section, a meshing torque is applied to the ring gear helical, and the meshing thrust reaction force generated thereby is applied to the screw portion formed on the contact surface between the ring gear and the member to be fastened. It acts on the thread. Further, by forming the left and right direction of the spiral of the screw portion in the same direction as the left and right direction of the helical torsion of the ring gear, the meshing torque that generates the meshing thrust reaction force causes the ring gear and the member to be fastened. In the screw portion formed on the contact surface, an axial force in a direction opposite to the meshing thrust reaction force is also generated at the same time to cancel the meshing thrust reaction force.
Also, by engaging the ring gear so that the helical direction of the helical ring and the helical direction of the threaded portion are in the above relationship, the meshing torque applied to the helical ring gear can be adjusted in the positive and negative directions. In either case, an axial force in a direction that cancels the meshing thrust reaction force is generated.

(5)上記(4)項において、前記リングギヤのはすばのねじれ角に応じて、前記ねじ部のピッチ、ねじ山形状及びねじ部の表面性状のうち、少なくとも一つを決定することを特徴とするリングギヤの締結方法(請求項5)。
本項に記載のリングギヤの締結方法は、リングギヤのはすばのねじれ角に応じて、ねじ部のピッチ、ねじ山形状及びねじ部の表面性状のうち、少なくとも一つを決定するものである。これにより、リングギヤのはすばに噛合いトルクが付与され、それによって生じる噛合いスラスト反力と、リングギヤ及び被締結部材の接触面に形成されたねじ部の軸力とを、均衡させるものである。
(5) In the above item (4), at least one of the pitch of the threaded portion, the thread shape, and the surface property of the threaded portion is determined according to the helical torsion angle of the ring gear. A method for fastening a ring gear (claim 5).
The ring gear fastening method described in this section determines at least one of the pitch of the threaded portion, the thread shape, and the surface property of the threaded portion according to the helical angle of the ring gear. As a result, a meshing torque is applied to the ring gear helical, and the meshing thrust reaction force generated thereby balances the axial force of the thread formed on the contact surface of the ring gear and the fastened member. is there.

(6)上記(4)(5)項において、前記リングギヤと前記被締結部材との接触面の双方に、予めねじ部を形成し、前記リングギヤと前記被締結部材とをねじ込むことで、前記リングギヤと前記被締結部材とを締結するリングギヤの締結方法(請求項6)。
本項に記載のリングギヤの締結方法は、リングギヤと被締結部材とを締結する前に、双方の接触面に、予めねじ部形成しておくことで、両者をねじ込むことにより、双方のねじ部を螺合締結するものである。そして、リングギヤのはすばに噛合いトルクが付与され、それによって生じる噛合いスラスト反力を、リングギヤと被締結部材との接触面に形成されたねじ部のねじ山に作用させるものである。
(7)上記(4)(5)項において、前記リングギヤと前記被締結部材との接触面の一方に、予めねじ部を形成し、前記リングギヤと前記被締結部材とをねじ込むことで、前記リングギヤと前記被締結部材とを締結するリングギヤの締結方法(請求項6)。
本項に記載のリングギヤの締結方法は、リングギヤと被締結部材とを締結する前に、一方の接触面に、予めねじ部形成しておき、両者をねじ込むことにより、他方の接触面にねじ部を転写して、螺合締結するものである。そして、リングギヤのはすばに噛合いトルクが付与され、それによって生じる噛合いスラスト反力を、リングギヤと被締結部材との接触面に形成されたねじ部のねじ山に作用させるものである。
(6) In the above items (4) and (5), a threaded portion is formed in advance on both contact surfaces of the ring gear and the member to be fastened, and the ring gear and the member to be fastened are screwed into the ring gear. And a method for fastening a ring gear for fastening the member to be fastened (Claim 6).
In the method for fastening the ring gear described in this section, before the ring gear and the member to be fastened are fastened, screw parts are formed on both contact surfaces in advance so that both screw parts are screwed together. The screw is fastened. A meshing torque is applied to the helical gear of the ring gear, and the meshing thrust reaction force generated thereby acts on the thread of the thread portion formed on the contact surface between the ring gear and the fastened member.
(7) In the above items (4) and (5), the ring gear is formed by screwing the ring gear and the member to be fastened in advance on one of the contact surfaces of the ring gear and the member to be fastened. And a method for fastening a ring gear for fastening the member to be fastened (Claim 6).
In the ring gear fastening method described in this section, before the ring gear and the member to be fastened are fastened, a threaded portion is formed in advance on one contact surface, and both are screwed into a threaded portion on the other contact surface. Is transferred and screwed and fastened. A meshing torque is applied to the helical gear of the ring gear, and the meshing thrust reaction force generated thereby acts on the thread of the thread portion formed on the contact surface between the ring gear and the fastened member.

(8)上記(4)から(7)項において、前記被締結部材がデファレンシャルケースであるリングギヤの締結方法(請求項7)。
本項に記載のリングギヤの締結方法は、リングギヤ及びデファレンシャルケースの締結方法において、上記(4)から(7)項記載の所定の作用を奏するものである。
(8) A method for fastening a ring gear according to (4) to (7) above, wherein the member to be fastened is a differential case (claim 7).
The ring gear fastening method described in this section provides the predetermined operation described in the above items (4) to (7) in the ring gear and differential case fastening method.

本発明はこのように構成したので、環状部材と被締結部材とを締結してなる一体製品に力が作用して、両者にズレを生じる事態をより確実に防ぎ、この一体製品の信頼性の更なる向上を図ることが可能となる。   Since the present invention is configured as described above, the force acts on the integrated product formed by fastening the annular member and the member to be fastened, and the situation in which the two are displaced more reliably can be prevented. Further improvement can be achieved.

本発明の実施の形態に係る、デフケースアッセンブリーを示すものであり、(a)はリングギヤのねじれ方向が右かつねじ部が右ねじである場合に、デフケースアッセンブリーにトルクが付与されたときの噛合い反力を模式的に示す側面図、(b)は(a)のデフケースアッセンブリーを更に簡略図示したものであり、リングギヤにトルクが付与されたときの、ねじ部に生じる軸力を示す模式図、(c)はリングギヤのねじれ方向が左かつねじ部が左ねじである場合に、デフケースアッセンブリーにトルクが付与されたときの噛合い反力を模式的に示す側面図、(d)は(c)のデフケースアッセンブリーを更に簡略図示したものであり、リングギヤにトルクが付与されたときの、ねじ部に生じる軸力を示す模式図、(e)は(a)のデフケースアッセンブリーに正トルクが付与されたときの、噛合い反力と軸力との関係を示す要部断面図、(f)は(a)のデフケースアッセンブリーに負トルクが付与されたときの、噛合い反力と軸力との関係を示す要部断面図である。FIG. 1 shows a differential case assembly according to an embodiment of the present invention, in which (a) shows meshing when torque is applied to the differential case assembly when the ring gear is twisted in the right direction and the threaded portion is a right-hand thread. A side view schematically showing the reaction force, (b) is a simplified view of the differential case assembly of (a), a schematic diagram showing the axial force generated in the screw portion when torque is applied to the ring gear, (C) is a side view schematically showing the meshing reaction force when torque is applied to the differential case assembly when the ring gear is twisted in the left direction and the threaded portion is a left-hand thread. The differential case assembly is further simplified and is a schematic diagram showing the axial force generated in the threaded portion when torque is applied to the ring gear, (e) is the differential case of (a). Sectional view showing the relationship between the meshing reaction force and the axial force when positive torque is applied to the assembly, (f) is the meshing when negative torque is applied to the differential case assembly of (a). It is principal part sectional drawing which shows the relationship between high reaction force and axial force. (a)は、従来の環状部材の締結構造の一例として、デフケースアッセンブリーを示す模式図であり、(b)は無負荷時、(c)は軽負荷時、(d)は重負荷時における、環状部材と被締結部材との間に生じる力の関係を説明する部分断面図である。(A) is a schematic diagram which shows a differential case assembly as an example of the fastening structure of the conventional annular member, (b) at the time of no load, (c) at the time of light load, (d) at the time of heavy load, It is a fragmentary sectional view explaining the relationship of the force which arises between an annular member and a to-be-fastened member. 図2に示されるリングギヤを部分的に示すものであり、(a)はノッチを示す斜視図、(b)はノッチの正面図、(c)は(b)のA−A断面図、(d)は(c)のB−B断面図である。FIG. 3 is a partial view of the ring gear shown in FIG. 2, (a) is a perspective view showing a notch, (b) is a front view of the notch, (c) is a cross-sectional view taken along line AA in (b), (d ) Is a sectional view taken along line BB in FIG.

以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて説明する。なお、以下の説明において、従来技術と同一部分、若しくは相当する部分については、同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
図1には、本発明の第1の実施の形態に係る環状部材の締結構造を、デフケースアッセンブリー10に採用した例を示している。本例においても、図2(a)の例と同様に、デフケース12の筒状の外周面12aとリングギヤ14の内周面14aとが接触することにより、両者は一体化されるものである。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the following description, parts that are the same as or correspond to those in the prior art are assigned the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted.
FIG. 1 shows an example in which the annular member fastening structure according to the first embodiment of the present invention is adopted in a differential case assembly 10. Also in this example, the cylindrical outer peripheral surface 12a of the differential case 12 and the inner peripheral surface 14a of the ring gear 14 come into contact with each other as in the example of FIG.

ここで、図1のリングギヤ14には、はすば14fが形成されている。しかも、本発明の実施の形態では、デフケース12の接触面12aとリングギヤ14の接触面14aとには、ねじ部16が形成されている。しかも、ねじ部16の螺旋の左右方向は、リングギヤ14のはすば14fのねじれの左右方向と、同方向に形成されている。
具体的には、図1(a)(b)に示される例では、はすば14fのねじれ方向が「右」方向の、いわゆるライトハンドリングギヤ14Rであることから、ねじ部16の螺旋のねじれ方向も「右」方向、すなわち右ねじ16Rとなっている。これに対し、図1(c)(d)に示される例では、はすば14fのねじれ方向が「左」方向の、いわゆるレフトハンドリングギヤ14Lであることから、ねじ部16の螺旋のねじれ方向も「左」方向、すなわち左ねじ16Lとなっている。
Here, a helical gear 14f is formed in the ring gear 14 of FIG. Moreover, in the embodiment of the present invention, the threaded portion 16 is formed on the contact surface 12 a of the differential case 12 and the contact surface 14 a of the ring gear 14. Moreover, the left-right direction of the spiral of the screw portion 16 is formed in the same direction as the left-right direction of the torsion of the helical 14 f of the ring gear 14.
Specifically, in the example shown in FIGS. 1A and 1B, since the twist direction of the helical 14f is a so-called right handling gear 14R in the “right” direction, the helical twist of the screw portion 16 The direction is also the “right” direction, that is, the right screw 16R. On the other hand, in the example shown in FIGS. 1C and 1D, since the twist direction of the helical 14f is a so-called left handling gear 14L in the “left” direction, the twist direction of the spiral of the screw portion 16 is also In the “left” direction, that is, the left screw 16L.

更には、本発明の実施の形態では、リングギヤ14のはすば14fのねじれ角に応じて、ねじ部16のピッチ、ねじ山形状及びねじ部16の表面性状のうち、少なくとも一つが決定されている。
これらの調整項目は、後述するように、リングギヤ14のはすば14fに噛合いトルクTが付与され、それによって生じる噛合いスラスト反力Tと、デフケース12とリングギヤ14との接触面12a、14aに形成されたねじ部16において発生させる軸力Fとを、軸方向で均衡させるように設定するものである。又、デフケース12及びリングギヤ14を締結する際に、少なくとも一方の接触面12a、14aに、摩擦安定剤を塗布することで、ねじ部16に発生する摩擦力を調整することとしても良い。
Furthermore, in the embodiment of the present invention, at least one of the pitch of the thread portion 16, the thread shape, and the surface property of the thread portion 16 is determined according to the helix angle of the helical 14 f of the ring gear 14. Yes.
These adjustment items, as described later, the meshing torque T is applied to 14f Invite to the ring gear 14 of the contact surface 12a of it and thrust counterforces T s meshing caused by the differential case 12 and the ring gear 14, the axial force F a to be generated in the threaded portion 16 formed in 14a, is for setting to balance the axial direction. Further, when the differential case 12 and the ring gear 14 are fastened, the frictional force generated in the screw portion 16 may be adjusted by applying a friction stabilizer to at least one of the contact surfaces 12a and 14a.

さて、上記構成をなす、本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能となる。
すなわち、図1(f)(g)に示されるように、リングギヤ14のはすば14fに噛合いトルクTが付与され、それによって生じる噛合いスラスト反力Tが、被締結部材であるデフケース12とリングギヤ14との接触面12a、14aに形成されたねじ部16のねじ山に作用する。ここで、ねじ部16の螺旋の左右方向と、リングギヤ14のはすば14fのねじれの左右方向とが、同方向に形成されている。このため、この噛合いスラスト反力Tを発生させる噛合いトルクTは、デフケース12とリングギヤ14との接触面12a、14aに形成されたねじ部16において、噛合いスラスト反力Tと対向する方向の軸力Fも同時に発生させ、軸力Fによって噛合いスラスト反力Tを相殺することが可能となる。
Now, according to the embodiment of the present invention configured as described above, the following operational effects can be obtained.
That is, as shown in FIGS. 1 (f) and 1 (g), the meshing torque T is applied to the helical 14 f of the ring gear 14, and the meshing thrust reaction force T s generated thereby is the differential case that is the fastened member 12 acts on the thread of the thread portion 16 formed on the contact surfaces 12a, 14a between the ring gear 14 and the ring gear 14. Here, the left-right direction of the spiral of the screw portion 16 and the left-right direction of the torsion of the helical gear 14f of the ring gear 14 are formed in the same direction. Therefore, meshing torque T to generate the meshing thrust counterforces T s, the contact surface 12a of the differential case 12 and the ring gear 14, the threaded portion 16 formed on the 14a, meshing thrust counterforces T s and the counter The axial force F a in the direction to be generated is generated at the same time, and the meshing thrust reaction force T s can be canceled by the axial force F a .

例えば、図1(a)(b)に示されるライトハンドリングギヤ14Rの如く、はすば14fのねじれ方向が「右」方向である場合を考える。このとき、ねじ部16の螺旋のねじれ方向が「右」方向、すなわち、右ねじ16Rであり、かつ、デフケース12からリングギヤ14を脱落させる方向(図1(a)(b)の左方向)の噛合いスラスト反力Tを生み出す噛合いトルクTは、同時に、ねじ部16において、被係合部材に対するリングギヤの螺合状態をより深化させる方向(図1(a)(b)の右方向)の軸力Fを発生させ、噛合いスラスト反力Tを相殺するものとなる。 For example, let us consider a case where the twist direction of the helical 14f is the “right” direction as in the light handling gear 14R shown in FIGS. At this time, the twist direction of the spiral of the screw portion 16 is the “right” direction, that is, the right screw 16R and the direction in which the ring gear 14 is dropped from the differential case 12 (the left direction in FIGS. 1A and 1B). meshing torque T produce meshing thrust counterforces T s at the same time, the threaded portion 16, (right direction in FIG. 1 (a) (b)) direction to further deepen the screwed state of the ring gear relative to the engaged member of to generate axial force F a, becomes offset the meshing thrust counterforces T s.

対して、図1(c)(d)に示されるレフトハンドリングギヤ14Lの如く、はすば14fのねじれ方向が「左」方向であり、かつ、ねじ部16の螺旋のねじれ方向が「左」方向、すなわち、左ねじ16Lである場合を考える。このとき、デフケース12に対するリングギヤ14の螺合状態をより深化させる方向(図1(c)(d)の右方向)の噛合いスラスト反力Tを生み出す噛合いトルクTは、同時に、ねじ部16において、デフケース12からリングギヤ14を脱落させる方向(図1(c)(d)の左方向)の軸力Fを発生させ、噛合いスラスト反力Tを相殺するものとなる。 On the other hand, as in the left handling gear 14L shown in FIGS. 1C and 1D, the twist direction of the helical 14f is the “left” direction and the twist direction of the spiral of the screw portion 16 is the “left” direction. That is, consider the case of the left-hand thread 16L. In this case, meshing meshing torque T produce thrust counterforces T s (right direction in FIG. 1 (c) (d)) direction to further deepen the screwed state of the ring gear 14 relative to the differential case 12, at the same time, threaded section in 16, it is assumed that offset the axial force F a is generated, meshing thrust counterforces T s in a direction to shed the ring gear 14 from the differential case 12 (the left direction in FIG. 1 (c) (d)) .

しかも、リングギヤ14のはすば14fのねじれ方向と、ねじ部16の螺旋のねじれ方向とが、上記関係を有することで、図1(f)(g)に示されるように、リングギヤ14のはすば14fに付与される噛合いトルクTが、正負方向のいずれであっても(T、T)、噛合いスラスト反力Tを相殺する方向の軸力Fを発生させるものとなる。
すなわち、図1(f)に示されるように、リングギヤ14のはすば14fに、正トルクTが付与されたとき(前進駆動時)は、正トルクTにより生じる噛合い反力T と、ねじ部16に生じる軸力F とは、互いに相殺する方向となり、デフケースのストッパー部12bとリングギヤ14の一方の側面14bとの間に生じる軸方向の反力Fを軽減することが可能となる。一方、図1(g)に示されるように、リングギヤ14のはすば14fに、負トルクTが付与されたとき(後進駆動時、MT車のエンジンブレーキ時や、ハイブリッド車等の回生ブレーキ作動時等)には、負トルクT-により生じる噛合い反力T と、ねじ部16に生じる軸力F とは、互いに相殺する方向となり、デフケース12のかしめ部12cとリングギヤ14のノッチ14dとの間に生じる軸方向の反力Fを軽減することが可能となる。
In addition, since the twist direction of the helical 14f of the ring gear 14 and the twist direction of the spiral of the threaded portion 16 have the above relationship, the ring gear 14 has the following relationship as shown in FIGS. meshing torque T applied to Suva 14f is be either positive or negative direction (T +, T -), and those for generating the axial force F a in a direction to cancel the meshing thrust counterforces T s Become.
That is, as shown in FIG. 1 (f), to 14f when to ring gear 14 of, when a positive torque T + is assigned (during forward driving) is meshing caused by positive torque T + reaction force T s + And the axial force F a + generated in the screw portion 16 are in a direction to cancel each other, and the axial reaction force F 2 generated between the stopper portion 12b of the differential case and the one side surface 14b of the ring gear 14 is reduced. It becomes possible. On the other hand, as shown in FIG. 1 (g), to 14f when to ring gear 14 of the negative torque T - when is attached (during reverse drive, and when MT vehicle engine braking, regenerative braking of the hybrid vehicle or the like In operation, etc., the meshing reaction force T s generated by the negative torque T and the axial force F a generated in the screw portion 16 are in a direction to cancel each other, and the caulking portion 12c of the differential case 12 and the ring gear 14 it is possible to reduce the reaction force F 2 in the axial direction caused between the notches 14d.

又、本発明の実施の形態では、リングギヤ14のはすば14fのねじれ角に応じて、ねじ部16のピッチ、ねじ山形状及びねじ部16の表面性状のうち、少なくとも一つが決定されていることにより、リングギヤ14のはすば14fに噛合いトルクTが付与され、それによって生じる噛合いスラスト反力Tと、ねじ部16において発生する軸力Fとを、均衡させることが可能となる。 In the embodiment of the present invention, at least one of the pitch of the thread portion 16, the thread shape, and the surface property of the thread portion 16 is determined according to the helix angle of the helical 14 f of the ring gear 14. it allows the ring gear 14 of the meshing torque T to 14f if you grant, it the thrust counterforces T s meshing caused by, the axial force F a that occurs at the screw portion 16, can be balanced with Become.

なお、ねじ部16は、デフケース12及びリングギヤ14を締結する前に、予め双方の接触面12a、14aに形成しておくこととすれば、両者をねじ込むことにより、双方のねじ部16を螺合締結して、デフケース12及びリングギヤ14の結合作業が容易となる。   If the screw part 16 is formed in advance on both contact surfaces 12a and 14a before the differential case 12 and the ring gear 14 are fastened, the screw parts 16 are screwed together so that both the screw parts 16 are screwed together. Fastened to facilitate the coupling operation of the differential case 12 and the ring gear 14.

又、例えば、リングギヤ14の接触面14aにのみ、ねじ部16を形成しておき、デフケース12の接触面12aは旋盤目の状態のまま(すなわち、ねじ部は未形成)として、デフケース12の接触面12aに対して、リングギヤ14の接触面14aをねじ込む、いわゆるセレーション圧入により締結することとしてもよい。この場合には、両者をねじ込むことにより、デフケース12の接触面12aにリングギヤ14のねじ部16が転写され、双方の接触面12a、14aが圧入状態となり、より強固な締結状態を得ることが可能となる。又、デフケース12の接触面12aにのみ、ねじ部16を形成しておき、リングギヤ14の接触面14aは旋盤目の状態のままとしておくこととしても、同様の作用効果を得ることが可能となる。 Further, for example, the threaded portion 16 is formed only on the contact surface 14a of the ring gear 14, and the contact surface 12a of the differential case 12 remains in a lathe state (that is, the threaded portion is not formed). The contact surface 14a of the ring gear 14 may be screwed into the surface 12a so as to be fastened by so-called serration press-fitting. In this case, by screwing both, the threaded portion 16 of the ring gear 14 is transferred to the contact surface 12a of the differential case 12, and both the contact surfaces 12a and 14a are in a press-fit state, so that a stronger fastening state can be obtained. It becomes. Further, the same operation and effect can be obtained by forming the threaded portion 16 only on the contact surface 12a of the differential case 12 and leaving the contact surface 14a of the ring gear 14 in a lathe state. .

さて、以上説明したように、本発明の実施の形態では、リングギヤと、環状部材を圧入する被締結部材とを含む締結構造の一例として、デフケースアッセンブリー10を例に挙げた。しかしながら、本発明の適用対象がこれに限定されるものではなく、例えば、内歯を有する環状部材を円筒状の被締結部材の内側面に圧入するような場合であっても、同様の作用効果が得られることは、理解されるであろう。 As described above, in the embodiment of the present invention, the differential case assembly 10 is taken as an example as an example of a fastening structure including a ring gear and a member to be fastened to press-fit an annular member. However, the application target of the present invention is not limited to this. For example, even when the annular member having the inner teeth is press-fitted into the inner surface of the cylindrical member to be fastened, the same effect is obtained. Will be understood.

10:デフケースアッセンブリー、12:デフケース、12a:外周面(接触面)、12b:ストッパー部、12c:かしめ部、14、:リングギヤ、14L:レフトハンドリングギヤ、14R:ライトハンドリングギヤ、14a:内周面(接触面)、14b:一方の側面、14c:他方の側面、14d:ノッチ、14f:はすば、16:ねじ部、16L:左ねじ、16R:右ねじ、F:摩擦力、Fa、Fa、Fa:軸力、F:軸方向の反力、 P:半径方向の反力、 T:噛合いトルク、T:正トルク、T:負トルク、T:噛合いラジアル反力、T、T 、T :噛合いスラスト反力、μ:摩擦係数 10: differential case assembly, 12: differential case, 12a: outer peripheral surface (contact surface), 12b: stopper portion, 12c: caulking portion, 14: ring gear, 14L: left handling gear, 14R: right handling gear, 14a: inner peripheral surface ( Contact surface), 14b: one side surface, 14c: the other side surface, 14d: notch, 14f: helical, 16: threaded portion, 16L: left-handed screw, 16R: right-handed screw, F: frictional force, Fa, Fa + , Fa : axial force, F 2 : axial reaction force, P: radial reaction force, T: meshing torque, T + : positive torque, T : negative torque, T r : meshing radial reaction force , T s , T s + , T s : meshing thrust reaction force, μ: friction coefficient

Claims (7)

はすばを備えたリングギヤと、該リングギヤをその軸方向に締結する被締結部材とを含み、
前記リングギヤと前記被締結部材との接触面にねじ部が形成され、かつ、該ねじ部の螺旋の左右方向と、前記リングギヤのはすばのねじれの左右方向とが、同方向に形成されていることを特徴とするリングギヤの締結構造。
A ring gear provided with a helix and a fastened member that fastens the ring gear in its axial direction;
A screw part is formed on the contact surface between the ring gear and the member to be fastened, and the left and right direction of the spiral of the screw part and the left and right direction of the helical torsion of the ring gear are formed in the same direction. A ring gear fastening structure characterized by that.
前記リングギヤのはすばのねじれ角に応じて、前記ねじ部のピッチ、ねじ山形状及びねじ部の表面性状のうち、少なくとも一つが決定されていることを特徴とする請求項1記載のリングギヤの締結構造。 2. The ring gear according to claim 1, wherein at least one of a pitch, a thread shape, and a surface property of the thread portion is determined according to a helical angle of the ring gear. Fastening structure. 前記被締結部材がデファレンシャルケースであることを特徴とする請求項1又は2記載のリングギヤの締結構造。 The ring gear fastening structure according to claim 1, wherein the fastened member is a differential case. はすばを備えたリングギヤと、該リングギヤをその軸方向に締結する被締結部材との締結方法であって、
前記リングギヤと前記被締結部材との接触面に、螺旋の左右方向が、前記リングギヤのはすばのねじれの左右方向と同方向のねじ部を形成し、該ねじ部によって、前記リングギヤと前記被締結部材とを締結することを特徴とするリングギヤの締結方法。
A fastening method of a ring gear provided with a helical and a fastened member that fastens the ring gear in its axial direction,
On the contact surface between the ring gear and the member to be fastened, a screw portion is formed in which the left-right direction of the spiral is the same direction as the left-right direction of the helical torsion of the ring gear. A ring gear fastening method comprising fastening a fastening member.
前記リングギヤのはすばのねじれ角に応じて、前記ねじ部のピッチ、ねじ山形状及びねじ部の表面性状のうち、少なくとも一つを決定することを特徴とする請求項4記載のリングギヤの締結方法。 The fastening of the ring gear according to claim 4, wherein at least one of the pitch, the thread shape, and the surface property of the thread portion of the thread portion is determined according to a helical twist angle of the ring gear. Method. 前記リングギヤと前記被締結部材との接触面の一方又は双方に、予めねじ部を形成し、前記リングギヤと前記被締結部材とをねじ込むことで、前記リングギヤと前記被締結部材とを締結することを特徴とする請求項4又は5記載のリングギヤの締結方法。 A thread portion is formed in advance on one or both of the contact surfaces of the ring gear and the fastened member, and the ring gear and the fastened member are screwed to fasten the ring gear and the fastened member. 6. The ring gear fastening method according to claim 4, wherein the ring gear is fastened. 前記被締結部材がデファレンシャルケースであることを特徴とする請求項4から6のいずれか1項記載のリングギヤの締結方法。 The ring gear fastening method according to any one of claims 4 to 6, wherein the fastened member is a differential case.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018165517A (en) * 2017-03-28 2018-10-25 マツダ株式会社 Differential transmission device for vehicle and its manufacturing method

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