JP2013238265A - 環状部材の締結構造及び締結方法 - Google Patents

Abstract

【課題】環状部材と被締結部材とを圧入した製品の信頼性の更なる向上を図る。
【解決手段】デフケース１２に対してリングギヤ１４が圧入された状態で、圧入代による半径方向の反力Ｐがリングギヤ１４の圧入面１４ａに作用することで、この反力Ｐより軸方向の摩擦力が得られ、両者の位置が固定される。しかも、リングギヤ１４のデフケース１２に対する圧入面１４ａと、圧入面に対向する面である歯底面１４ｅとの間に設けられた有底溝１６によって、連結部１８を残してリングギヤ１４が分断されている。このため、リングギヤ１４の圧入面１４ａに作用する半径方向の反力Ｐは、リングギヤ１４の歯底面１４ｅまで作用することなく、有底溝１６によって遮断されるものとなる。その結果として、反力Ｐに起因する引っ張り応力が、リングギヤ１４の歯底面１４ｅに生じることが無く、歯元強度の低下を回避することが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、環状部材の締結構造及び締結方法に関するものである。

従来から、環状部材を別体の被締結部材に圧入して、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４（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４（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。

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４（ｂ）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の一端面１４ｂが当接している。更に、デフケース１２の鍔部１２ｃの軸方向先端部（図４では左側端部）をかしめて、リングギヤ１４の他端面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５に示されるように、周方向に等間隔に形成された断面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、そのストッパー部１２ｂがデフケース１２のストッパー部１２ｂに当接することにより、かつ、他端面１４ｃがデフケース１２の鍔部１２ｃをかしめることにより、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。

欧州特許出願公開第０６４７７８９号明細書

ところで、図４（ｂ）のごとく、デフケース１２に対してリングギヤ１４を軸方向に圧入された状態では、デフケース１２の外周面１２ａ、及び、リングギヤ１４の内周面１４ａは、圧入代による半径方向の反力Ｐが生じる。そして、反力Ｐにより軸方向の摩擦力Ｆ＝μＰ（μ：摩擦係数）が得られることで、両者の位置が固定されるものである。このとき、リングギヤ１４の圧入面である内周面１４ａに、反力Ｐが作用することで、図４（ｃ）に示されるように、歯面（歯底面）１４ｅには引っ張り応力σが発生する。図４（ｂ）（ｃ）の例における引っ張り応力σの分布の傾向としては、図４（ｄ）に色の濃淡で示されるように、デフケース１２のストッパー部１２ｂと当接するリングギヤ１４の一端面１４ｂ側が大きく（色が濃い）、他端面１４ｃ側が小さく（色が薄い）なっている。これは、デフケース１２のストッパー部１２ｂを有する部分の剛性が高く、ストッパー部１２ｂ近傍における反力Ｐが相対的に大きくなることに起因するものである。そして、このリングギヤ１４の歯底面１４ｅに生じる引っ張り応力σが、リングギヤ１４の歯元強度の低下を招く一因となっている。

以上のような課題は、デフケースアッセンブリー１０を一例とする、動力伝達系機械要素を、環状部材を別体の被締結部材に圧入して一体の部品として構成する場合において、環状部材の強度低下が問題となる場合には、同様の検討が必要となる。
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、デフケースアッセンブリーを一例とする、環状部材と被締結部材とを圧入により締結してなる一体製品において、この一体製品の信頼性の更なる向上を図ることにある。

（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。

（１）環状部材と、該環状部材を圧入する被締結部材とを含み、環状部材と、該環状部材を圧入する被締結部材とを含む締結構造であって、前記環状部材の、前記被締結部材に対する圧入面と該圧入面に対向する面との間に、前記環状部材の周方向に連続する有底溝が設けられ、該有底溝の底部を構成し前記環状部材の周方向に連続する連結部を残して、前記環状部材が分断されている環状部材の締結構造（請求項１）。
本項に記載の環状部材の締結構造は、被締結部材に対して環状部材が圧入された状態で、圧入代による半径方向の反力が環状部材の圧入面に作用することで、この反力より軸方向の摩擦力が得られ、両者の位置が固定されるものである。しかも、環状部材の被締結部材に対する圧入面と、圧入面に対向する面との間に設けられた有底溝によって、連結部を残して環状部材が分断されている。このため、環状部材の圧入面に作用する半径方向の反力は、前記環状部材の、該圧入面に対向する面まで作用することなく、有底溝によって遮断されるものとなる。

（２）上記（１）項において、前記被締結部材の前記環状部材に対する圧入面と同心状をなし、前記環状部材の有底溝と嵌合可能な相補的形状を有する環状突起部が、前記被締結部材に設けられている環状部材の締結構造（請求項２）。
本項に記載の環状部材の締結構造は、被締結部材に設けられた、被締結部材の環状部材に対する圧入面と同心状をなし、環状部材の有底溝と嵌合可能な相補的形状を有する環状突起部が、環状部材の有底溝と嵌合することで、被締結部材に対して環状部材が圧入され、両者が締結されるものである。そして、この状態で、環状部材の被締結部材に対する圧入面と、圧入面に対向する面との間に設けられた有底溝によって、連結部を残して環状部材が分断されている。このため、環状部材の圧入面に作用する半径方向の反力は、環状部材の圧入面に対向する面まで作用することなく、有底溝によって遮断されるものとなる。

（３）上記（２）項において、前記環状部材及び前記被締結部材は、何れも、軸方向に伸びる環状突起部と、相手側の環状突起部を受けるための有底溝と、該有底溝の底部を構成すると共に前記環状突起部を支持する連結部とを備える環状部材の締結構造（請求項３）。
本項に記載の環状部材の締結構造は、環状部材及び被締結部材が、何れも、軸方向に伸びる環状突起部と、相手側の環状突起部を受けるための有底溝と、有底溝の底部を構成すると共に環状突起部を支持する連結部とを備え、これらによって相補的形状が構成されることで、被締結部材に対して環状部材が圧入され、両者が締結されるものである。

（４）上記（２）（３）項において、前記被締結部材の前記環状突起部は、前記環状部材の有底溝を構成する環状の連続面のうち、半径方向外側に位置する面に対して隙間が生じるように構成されている環状部材の締結構造（請求項４）。
本項に記載の環状部材の締結構造は、被締結部材の環状突起部が、環状部材の有底溝を構成する環状の連続面のうち、半径方向外側に位置する面に対して隙間が生じるように構成されていることで、環状部材の圧入面に作用する半径方向の反力が、被締結部材の環状突起部を介して、環状部材の圧入面に対向する面まで作用することなく、有底溝によって遮断されるものとなる。

（５）上記（１）から（４）項において、前記被締結部材は、前記環状部材の圧入面を構成する鍔部と、該鍔部の軸方向の基端側で前記環状部材の軸方向の一端面を受けるストッパー部とを備える環状部材の締結構造（請求項５）。
本項に記載の環状部材の締結構造は、被締結部材の鍔部に、環状部材が圧入された状態で、環状部材の軸方向の一端面がストッパー部に当接することで、被締結部材に対する環状部材の軸方向の位置決めがなされると共に、ストッパー部が環状部材を支えることで、ストッパー部が環状部材の強度を担持するものとなる。

（６）上記（５）項において、前記ストッパー部に前記環状突起部が設けられている環状部材の締結構造（請求項６）。
本項に記載の環状部材の締結構造は、被締結部材のストッパー部に設けられた環状突起部が、環状部材の有底溝と嵌合することで、被締結部材に対して環状部材が圧入され、両者が締結されるものである。又、ストッパー部が環状突起部の保持部材として機能するものとなる。

（７）上記（１）から（６）項において、前記環状部材の、前記有底溝の底部を構成する連結部は、前記被締結部材への圧入方向の後端位置に設けられている環状部材の締結構造（請求項７）。
本項に記載の環状部材の締結構造は、環状部材の、有底溝の底部を構成する連結部が、被締結部材への圧入方向の後端位置に設けられていることで、有底溝の深さが環状部材の軸方向に最大の状態となって、連結部を残して環状部材が分断されるものである。又、軸方向に伸びる環状突起部と、相手側の環状突起部を受けるための有底溝との係合面積も最大となる。

（８）上記（１）から（７）項において、前記環状部材が、前記被締結部材に対する圧入面と半径方向に対向する端面に、はすばが形成されたリングギヤであり、該はすばのねじれ方向に応じて、前記被締結部材に対する圧入方向が決定されている環状部材の締結構造（請求項８）。
本項に記載の環状部材の締結構造は、環状部材が、被締結部材に対する圧入面と半径方向に対向する端面に、はすばが形成されたリングギヤであることから、リングギヤのはすばに噛合いトルクが付与され、それによって噛合いスラスト反力が生じるものである。このスラスト反力が生じる方向と、リングギヤを被締結部材へと圧入する方向とを一致させることで、スラスト反力により、リングギヤと被締結部材との締結状態が維持される。リングギヤのはすばのねじれ方向は、必要に応じて「右」方向と「左」方向とが選択されることから、はずばのねじれ方向の如何によって、リングギヤを被締結部材へと圧入する方向が決定されるものである。

（９）上記（１）から（８）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環状部材の締結構造。（請求項９）。
本項に記載の環状部材の締結構造は、リングギヤとデファレンシャルケースとからなるデフケースアッセンブリーを構成するものである。すなわち、デファレンシャルケースに対してリングギヤが圧入された状態で、圧入代による半径方向の反力がリングギヤの圧入面に作用することで、反力より軸方向の摩擦力が得られ、両者の位置が固定されるものである。しかも、リングギヤのデファレンシャルケースに対する圧入面と、圧入面に対向する面である歯面との間に設けられた有底溝によって、連結部を残してリングギヤが分断されている。このため、リングギヤの圧入面に作用する半径方向の反力は、前記リングギヤの歯面まで作用することなく、有底溝によって遮断されるものとなる。

又、デファレンシャルケースに設けられた、デファレンシャルケースのリングギヤに対する圧入面と同心状をなし、リングギヤの有底溝と嵌合可能な相補的形状を有する環状突起部が、リングギヤの有底溝と嵌合することで、デファレンシャルケースに対してリングギヤが圧入され、両者が締結されるものである。そして、この状態で、リングギヤのデファレンシャルケースに対する圧入面と、圧入面に対向する面との間に設けられた有底溝によって、連結部を残してリングギヤが分断されている。このため、リングギヤの圧入面に作用する半径方向の反力は、リングギヤの歯面まで作用することなく、有底溝によって遮断されるものとなる。
又、リングギヤ及びデファレンシャルケースが、何れも、軸方向に伸びる環状突起部と、相手側の環状突起部を受けるための有底溝と、有底溝の底部を構成すると共に環状突起部を支持する連結部とを備え、これらによって相補的形状が構成されることで、デファレンシャルケースに対してリングギヤが圧入され、両者が締結されるものである。

又、デファレンシャルケースの環状突起部が、リングギヤの有底溝を構成する環状の連続面のうち、半径方向外側に位置する面に対して隙間が生じるように構成されていることで、リングギヤの圧入面に作用する半径方向の反力が、デファレンシャルケースの環状突起部を介して、リングギヤの歯面まで作用することなく、有底溝によって遮断されるものとなる。
又、デファレンシャルケースの鍔部に、リングギヤが圧入された状態で、鍔部の軸方向の基端側に設けられたストッパー部にリングギヤの軸方向の一端面が当接することで、リングギヤの強度がストッパー部によっても担保されるものである。又、リングギヤの軸方向の一端面がストッパー部に当接することで、デファレンシャルケースに対するリングギヤの軸方向の位置決めがなされると共に、ストッパー部がリングギヤを支えることで、ストッパー部がリングギヤの強度を担持するものとなる。

又、デファレンシャルケースのストッパー部に設けられた環状突起部が、リングギヤの有底溝と嵌合することで、デファレンシャルケースに対してリングギヤが圧入され、両者が締結されるものである。又、ストッパー部が環状突起部の保持部材として機能するものとなる。
又、リングギヤの、有底溝の底部を構成する連結部が、デファレンシャルケースへの圧入方向の後端位置に設けられていることで、有底溝の深さがリングギヤの軸方向に最大の状態となって、連結部を残してリングギヤが分断されるものである。又、軸方向に伸びる環状突起部と、相手側の環状突起部を受けるための有底溝との係合面積も最大となる。

更に、リングギヤにはすばが形成されていることから、リングギヤのはすばに噛合いトルクが付与され、それによって噛合いスラスト反力が生じるものである。このスラスト反力が生じる方向と、リングギヤをデファレンシャルケースへと圧入する方向とを一致させることで、スラスト反力により、リングギヤとデファレンシャルケースとの締結状態が維持される。リングギヤのはすばのねじれ方向は、必要に応じて「右」方向と「左」方向とが選択されることから、はずばのねじれ方向の如何によって、リングギヤをデファレンシャルケースへと圧入する方向が決定されるものである。

（１０）環状部材と、該環状部材を圧入する被締結部材との締結方法であって、前記環状部材の、前記被締結部材に対する圧入面と該圧入面に対向する面との間に、前記環状部材の周方向に連続する有底溝を設け、該有底溝の底部を構成し前記環状部材の周方向に連続する連結部を残して、前記環状部材を分断することを特徴とする環状部材の締結方法（請求項１０）。
本項に記載の環状部材の締結方法は、被締結部材に対して環状部材が圧入することで、圧入代による半径方向の反力を環状部材の圧入面に作用させ、この反力より軸方向の摩擦力を得て、両者の位置を固定するものである。しかも、環状部材の被締結部材に対する圧入面と、圧入面に対向する面との間に有底溝を設けることによって、連結部を残して環状部材を分断する。このため、環状部材の圧入面に作用する半径方向の反力は、前記環状部材の、該圧入面に対向する面まで作用することなく、有底溝によって遮断されるものとなる。

（１１）上記（１０）項において、前記被締結部材の前記環状部材に対する圧入面と同心状をなし、前記環状部材の有底溝と嵌合可能な相補的形状を有する環状突起部を、前記被締結部材に設ける環状部材の締結方法（請求項１１）。
本項に記載の環状部材の締結方法は、被締結部材に、被締結部材の環状部材に対する圧入面と同心状をなし、環状部材の有底溝と嵌合可能な相補的形状を有する環状突起部を設けて、環状部材の有底溝と嵌合させることで、被締結部材に対して環状部材を圧入し、両者を締結するものである。そして、この状態で、環状部材の被締結部材に対する圧入面と、圧入面に対向する面との間に設けた有底溝によって、連結部を残して環状部材を分断する。このため、環状部材の圧入面に作用する半径方向の反力は、環状部材の圧入面に対向する面まで作用することなく、有底溝によって遮断されるものとなる。

（１２）上記（１１）項において、前記環状部材及び前記被締結部材の双方に、軸方向に伸びる環状突起部と、相手側の環状突起部を受けるための有底溝と、該有底溝の底部を構成すると共に前記環状突起部を支持する連結部とを形成する環状部材の締結方法（請求項１２）。
本項に記載の環状部材の締結方法は、環状部材及び被締結部材の双方に、軸方向に伸びる環状突起部と、相手側の環状突起部を受けるための有底溝と、有底溝の底部を構成すると共に環状突起部を支持する連結部とを設け、これらによって相補的形状を構成することで、被締結部材に対して環状部材を圧入し、両者を締結するものである。

（１３）上記（１１）又は（１２）項において、前記被締結部材の前記環状突起部を、前記環状部材の有底溝を構成する環状の連続面のうち、半径方向外側に位置する面に対して隙間が生じるように構成する環状部材の締結方法（請求項１３）。
本項に記載の環状部材の締結方法は、被締結部材の環状突起部を、環状部材の有底溝を構成する環状の連続面のうち、半径方向外側に位置する面に対して隙間が生じるように構成することで、環状部材の圧入面に作用する半径方向の反力が、被締結部材の環状突起部を介して、環状部材の圧入面に対向する面まで作用することなく、有底溝によって遮断されるものとなる。

（１４）上記（１０）から（１３）項において、前記被締結部材に、前記環状部材の圧入面を構成する鍔部と、該鍔部の軸方向の基端側で前記環状部材の軸方向の一端面を受けるストッパー部とを設ける環状部材の締結方法（請求項１４）。
本項に記載の環状部材の締結方法は、被締結部材の鍔部に、環状部材を圧入した状態で、鍔部の軸方向の基端側に設けられたストッパー部に環状部材の軸方向の一端面を当接させることで、環状部材の強度がストッパー部によっても担保されるものである。又、環状部材の軸方向の一端面がストッパー部に当接することで、被締結部材に対する環状部材の軸方向の位置決めを行うと共に、ストッパー部によって環状部材を支えることで、ストッパー部が環状部材の強度を担持するものとなる。

（１５）上記（１４）項において、前記ストッパー部に前記環状突起部を設ける環状部材の締結方法（請求項１５）。
本項に記載の環状部材の締結方法は、被締結部材のストッパー部に設けた環状突起部を、環状部材の有底溝と嵌合させることで、被締結部材に対して環状部材を圧入し、両者を締結するものである。又、ストッパー部が環状突起部の保持部材として機能するものとなる。

（１６）上記（１０）から（１５）項において、前記環状部材の、前記有底溝の底部を構成する連結部を、前記被締結部材への圧入方向の後端位置に設ける環状部材の締結方法（請求項１６）。
本項に記載の環状部材の締結方法は、環状部材の、有底溝の底部を構成する連結部を、被締結部材への圧入方向の後端位置に設けることで、有底溝の深さを環状部材の軸方向に最大の状態とし、連結部を残して環状部材を分断されるものである。又、軸方向に伸びる環状突起部と、相手側の環状突起部を受けるための有底溝との係合面積を最大とするものである。

（１７）上記（１０）から（１６）項において、前記環状部材が、前記被締結部材に対する圧入面と半径方向に対向する端面に、はすばが形成されたリングギヤであり、該はすばのねじれ方向に応じて、前記被締結部材に対する圧入方向を決定する環状部材の締結方法（請求項１７）。
本項に記載の環状部材の締結方法は、環状部材が、被締結部材に対する圧入面と半径方向に対向する端面に、はすばが形成されたリングギヤであることから、リングギヤのはすばに噛合いトルクが付与され、それによって噛合いスラスト反力が生じるものである。このスラスト反力が生じる方向と、リングギヤを被締結部材へと圧入する方向とを一致させることで、スラスト反力により、リングギヤと被締結部材との締結状態が維持される。リングギヤのはすばのねじれ方向は、必要に応じて「右」方向と「左」方向とが選択されることから、はずばのねじれ方向の如何によって、リングギヤを被締結部材へと圧入する方向を決定するものである。

（１８）上記（１０）から（１７）項において、前記環状部材がリングギヤであり、前記被締結部材がデファレンシャルケースである締結方法（請求項１８）。
本項に記載の勘定部材の締結方法は、リングギヤとデファレンシャルケースとからなるデフケースアッセンブリーを構成するものである。そして、このデフケースアッセンブリーにおいて、上記（１０）から（１７）項記載の所定の作用効果を奏するものとなる。

本発明はこのように構成したので、デフケースアッセンブリーを一例とする、環状部材と被締結部材とを圧入により締結してなる一体製品において、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。

（ａ）は、本発明の実施の形態に係る、はすばのねじれ方向が右方向であるリングギヤを備えるデフケースアッセンブリーの模式図であり、（ｂ）は、（ａ）の要部断面図であり、（ｃ）〜（ｅ）は、リングギヤとデファレンシャルケースとの締結手順を示す要部断面図である。 （ａ）は、本発明の実施の形態に係る、はすばのねじれ方向が左方向であるリングギヤを備えるデフケースアッセンブリーの模式図であり、（ｂ）は、（ａ）の要部断面図であり、（ｃ）〜（ｅ）は、リングギヤとデファレンシャルケースとの締結手順を示す要部断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態に係るデフケースアッセンブリーの応用例を示す要部断面図である。 （ａ）はデフケースアッセンブリーを示す模式図であり、（ｂ）はデファレンシャルケースとリングギヤとの圧入部分を示す断面図、（ｃ）はリングギヤ歯面（歯底面）に引っ張り応力が発生する様子を示す模式断面図、（ｄ）は、（ｃ）に示される引っ張り応力の分布の傾向を色の濃淡で示したＦＥＭ解析図である。 図４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。

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（図４（ａ）、（ｂ）参照）に採用した場合を示しており、リングギヤ１４は、デフケース１２に対する圧入面１４ａと半径方向に対向する端面にはすばが形成されている。しかも、図１（ａ）に示されるリングギヤ１４は、はすばのねじれ方向が右方向となっている。本説明では、便宜上、はすばのねじれ方向が右方向のリングギヤに符号１４Ｒを付している。
又、図１（ｂ）に示されるように、リングギヤ１４Ｒのデフケース１２に対する圧入面１４ａと圧入面１４ａに対向する面を構成する歯底面１４ｅとの間に、リングギヤ１４Ｒの周方向に連続する有底溝１６が設けられている。そして、この有底溝１６によって、有底溝１６の底部１６ａを構成し環状部材の周方向に連続する連結部１８を残して、リングギヤ１４Ｒが分断されているものである。なお、リングギヤ１４Ｒと組み合わされるデフケース１２についても、便宜上、符号１２Ｒを付している。

又、デフケース１２Ｒには、デフケース１２Ｒのリングギヤ１４Ｒに対する圧入面１２ａと同心状をなし、リングギヤ１４Ｒの有底溝１６と嵌合可能な「相補的形状」を有する環状突起部２０が設けられている。
この相補的形状としては、具体的には、図１（ｃ）にも示されるように、デフケース１２Ｒは、軸方向に伸びる環状突起部２０と、相手側であるリングギヤ１４Ｒの環状突起部２２を受けるための有底溝２４と、有底溝２４の底部２４ａを構成すると共に環状突起部２０を支持する連結部２６とを備えるものである。又、リングギヤ１４Ｒは、軸方向に伸びる環状突起部２２と、相手側であるデフケース１２Ｒの環状突起部２０を受けるための有底溝１６と、有底溝１６の底部１６ａを構成すると共に環状突起部２２を支持する連結部１８とを備えるものである。

しかも、デフケース１２Ｒの環状突起部２０は、リングギヤ１４Ｒの有底溝１６を構成する環状の連続面のうち、半径方向外側に位置する面１６ｂ（図１（ｂ））に対して隙間が生じるように、その厚みが設定されているものである。なお、デフケース１２Ｒの環状突起部２０と、リングギヤ１４Ｒの有底溝１６を構成する環状の連続面のうち、半径方向内側に位置する面１６ｃとの間には隙間が生じることはなく、圧入状態となるように構成されている。
すなわち、図１（ｃ）に示されるデフケース１２Ｒの有底溝２４の半径方向の幅ｄ_２４及び環状突起部２０の半径方向の厚みｔ_２０と、リングギヤ１４Ｒの有底溝１６の半径方向の幅ｄ_１６及び環状突起部２２の厚みｔ_２２との関係が、ｔ_２２＞ｄ_２４（圧入）及びｔ_２０＜ｄ_１６（すきまばめ）となるように、各寸法設定がなされている。

更に、デフケース１２Ｒは、リングギヤ１４Ｒの圧入面１２ａを構成する鍔部１２ｃと、鍔部１２ｃの軸方向の基端側（図１（ｂ）の右側）でリングギヤ１４Ｒの軸方向の一端面１４ｂを受けるストッパー部１２ｂとを備えている。そして、このストッパー部１２ｂに、環状突起部２０が設けられている。
一方、図示の例では、リングギヤ１４Ｒの、有底溝１６の底部１６ａを構成する連結部１８は、デフケース１２Ｒへの圧入方向の後端位置（図１（ｂ）左側）に設けられている。

そして、はすばのねじれ方向に応じて、デフケース１２Ｒに対するリングギヤ１４Ｒの圧入方向が決定されているものである。図１の例では、リングギヤ１４Ｒは、はすばのねじれ方向が右方向であり、図１（ａ）に矢印で示されるように、はすばに噛合いトルクが付与されることに起因する噛合い反力ＴＲの、円周方向及びスラスト方向の分力ＴＲｃ、ＴＲｔが生じるものである。そして、スラスト方向の分力（スラスト反力）ＴＲｔが生じる方向と、リングギヤ１４Ｒをデフケース１２Ｒへと圧入する方向とを一致させるものである。
したがって、図１の例では、スラスト反力ＴＲｔは図の左から右方向に生じることから、リングギヤ１４Ｒをデフケース１２Ｒへと圧入する方向も、図１（ｂ）中の矢印Ｒで示される左から右方向となるように、デフケース１２Ｒ及びリングギヤ１４Ｒの環状突起部２０、２２と、相手側の環状突起部を受けるための有底溝１６、２４と、有底溝の底部１６ａ、２４ａを構成すると共に環状突起部２０、２２を支持する連結部１８、２６とを形成している。

なお、図１（ｃ）〜（ｅ）には、デフケース１２Ｒにリングギヤ１４Ｒを締結する手順が示されている。以下に説明すると、先ず、デフケース１２Ｒを治具等に固定し、リングギヤ１４Ｒの圧入面１４ａをデフケース１２Ｒの圧入面１２ａに一致させて、プレスマシン等によってリングギヤ１４の他端面１４ｃに圧力を付与する（図１（ｃ））。そして、リングギヤ１４の一端面１４ｂをストッパー部１２ｂに当接させる（図１（ｄ））。このとき、リングギヤ１４Ｒの圧入面１４ａ及びデフケース１２Ｒの圧入面１２ａと、デフケース１２Ｒの環状突起部２０及びリングギヤ１４Ｒの有底溝１６を構成する環状の連続面のうち半径方向内側に位置する面１６ｃ（図１（ｂ））との間には、図１（ｄ）に示されるように、圧入代による半径方向の反力Ｐが生じる。一方、デフケース１２Ｒの環状突起部２０と、リングギヤ１４Ｒの有底溝１６を構成する環状の連続面のうち、半径方向内側に位置する面１６ｃとの間には、上述のごとく隙間が生じることから、この部分には圧入代に起因する半径方向の反力Ｐは生じ得ないものである。そして、図１（ｅ）に示されるように、デフケース１２の鍔部１２ｃの軸方向先端部をかしめて、ノッチ１４ｄに食い込ませることで、組付作業を完了する。

又、図２には、リングギヤ１４のはすばのねじれ方向が左方向となっている例を示している。本例では、便宜上、リングギヤに符号１４Ｌを、デフケースに符号１２Ｌを付している。図２の例における図１の例との相違点は、はすばのねじれ方向が逆方向になっていることに起因するものである。具体的には、図２（ａ）示されるように、スラスト反力ＴＲｔは図の右から左方向に生じることから、リングギヤ１４Ｌをデフケース１２Ｌへと圧入する方向も、図中の矢印Ｌで示される右から左方向となるように、デフケース１２Ｌ及びリングギヤ１４Ｌの環状突起部２０、２２と、相手側の環状突起部を受けるための有底溝１６、２４と、有底溝の底部１６ａ、２４ａを構成すると共に環状突起部２０、２２を支持する連結部１８、２６とを形成したものである。
なお、その他の特徴及び作用効果は、図１の例と同様であることから、図１（ａ）〜（ｅ）に相当する図を、図２（ａ）〜（ｅ）に示し、各図に対応する符号を付して、詳しい説明を省略する。

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、本発明の実施の形態に係るデフケースアッセンブリー１０は、デフケース１２に対してリングギヤ１４が圧入された状態で、圧入代による半径方向の反力Ｐ（図１（ｄ）、図２（ｄ））がリングギヤ１４の圧入面１４ａに作用することで、この反力Ｐより軸方向の摩擦力Ｆが得られ、両者の位置が固定されるものである。しかも、リングギヤ１４のデフケース１２に対する圧入面１４ａと、圧入面に対向する面である歯底面１４ｅとの間に設けられた有底溝１６によって、連結部１８を残してリングギヤ１４が分断されている。このため、リングギヤ１４の圧入面１４ａに作用する半径方向の反力Ｐは、リングギヤ１４の歯底面１４ｅまで作用することなく、有底溝１６によって遮断されるものとなる。その結果として、反力Ｐに起因する引っ張り応力σ（図４（ｃ）、（ｄ）参照）が、リングギヤ１４の歯底面１４ｅに生じることが無く、リングギヤ１４の歯元強度の低下を回避することが可能となる。

又、デフケース１２に設けられた、デフケース１２のリングギヤ１４に対する圧入面と同心状をなし、リングギヤ１４の有底溝と嵌合可能な相補的形状を有する環状突起部２０が、リングギヤ１４の有底溝１６と嵌合することで、デフケース１２に対してリングギヤ１４が圧入され、両者が締結されるものである。そして、この状態で、リングギヤ１４のデフケース１２に対する圧入面１４ａと、圧入面１４ａに対向する歯底面１４ｅとの間に設けられた有底溝１６によって、連結部１８を残してリングギヤ１４が分断されている。このため、リングギヤ１４の圧入面１４ａに作用する半径方向の反力Ｐは、リングギヤ１４の歯底面１４ｅまで作用することなく、有底溝１６によって遮断されるものとなる。
又、リングギヤ１４及びデフケース１２が、何れも、軸方向に伸びる環状突起部２２、２０と、相手側の環状突起部を受けるための有底溝２６、２４と、有底溝１６、２４の底部１６ａ、２４ａを構成すると共に環状突起部を支持する連結部１８、２６とを備え、これらによって相補的形状が構成されることで、デフケース１２に対してリングギヤ１４が圧入され、両者が締結されるものである。その結果として、反力Ｐに起因する引っ張り応力σ（図４（ｃ）、（ｄ）参照）が、リングギヤ１４の歯底面１４ｅに生じることを防ぎ、リングギヤ１４の歯元強度の低下を回避することが可能となる。

又、デフケース１２の環状突起部２０が、リングギヤ１４の有底溝１６を構成する環状の連続面のうち、半径方向外側に位置する面１６ｂに対して隙間が生じるように構成されていることで、リングギヤ１４の圧入面１４ａに作用する半径方向の反力Ｐが、デフケース１２の環状突起部２０を介して、リングギヤ１４の歯底面１４ｅまで作用することなく、有底溝１６によって遮断されるものとなる。
又、デフケース１２の鍔部１２ｃに、リングギヤ１４が圧入された状態で、鍔部１２ｃの軸方向の基端側に設けられたストッパー部１２ｂにリングギヤ１４の軸方向の一端面１４ｂが当接することで、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がなされると共に、ストッパー部がリングギヤ１４を支えることで、ストッパー部がリングギヤ１４の強度を担持するものとなる。

又、デフケース１２のストッパー部１２ｂに設けられた環状突起部２０が、リングギヤ１４の有底溝１６と嵌合することで、デフケース１２に対してリングギヤ１４が圧入され、両者が締結されるものである。又、ストッパー部１２ｂが、環状突起部２０の保持部材としても機能するものとなる。
又、リングギヤ１４の、有底溝１６の底部１６ａを構成する連結部１８が、デフケース１２への圧入方向の後端位置（図１（ｂ）に示されるリングギヤ１４Ｒの左端部、図２（ｂ）に示されるリングギヤ１４Ｌの右端部）に設けられていることで、有底溝１６の深さがリングギヤ１４の軸方向に最大の状態となって、連結部１８を残してリングギヤ１４が分断されるものである。このため、デフケース１２とリングギヤ１４との接触面積が最大となり、又、軸方向に伸びる環状突起部２０、２２と、デフケース１２の有底溝２４との係合面積も最大となる。よって、デフケース１２とリングギヤ１４との接触面における、軸方向の摩擦力Ｆ＝μＰが最大となって、両者の位置がより確実に固定されるものとなる。なお、軸方向の摩擦力Ｆが確保できる限り、有底溝１６の底部１６ａを構成する連結部１８の位置は、デフケース１２への圧入方向の後端位置に限定されるものでないことは、理解されるであろう。

更に、リングギヤ１４にはすばが形成されていることから、リングギヤ１４のはすばに噛合いトルクが付与され、それによって噛合いスラスト反力ＴＲｔ（図１（ａ）、図２（ａ））が生じるものである。このスラスト反力ＴＲｔが生じる方向と、リングギヤ１４をデフケース１２へと圧入する方向（図１（ｂ）の矢印Ｒ、図２（ｂ）の矢印Ｌ）とを一致させることで、スラスト反力ＴＲｔにより、リングギヤ１４とデフケース１２との締結状態が維持されることとなる。ここで、リングギヤ１４のはすばのねじれ方向は、必要に応じて「右」方向と「左」方向とが選択されることから、はずばのねじれ方向の如何によって、リングギヤ１４をデフケース１２へと圧入する方向が決定されるものである。

さて、図３（ａ）〜（ｃ）には、図１に示された本発明の実施の形態の更なる応用例を示している。以下、図１、図２の例と同一部分には同一符号を付して、詳しい説明を省略する。
まず、図３（ａ）の応用例は、デフケース１２’及びリングギヤ１４’の環状突起部２０’、２２’と、相手側の環状突起部を受けるための有底溝１６’、２４’との接触面を、圧入可能な方向の傾斜面としたものである。すなわち、デフケース１２’の環状突起部２０’と、リングギヤ１４’の有底溝１６’を構成する環状の連続面のうち、半径方向内側に位置する面１６ｃ’での、デフケース１２’及びリングギヤ１４’の接触を、傾斜面を介して行うものである。かかる傾斜面の傾斜角度は、圧入代による半径方向の反力Ｐによって、必要な軸方向の摩擦力Ｆ＝μＰが得られる範囲に設定される。

又、図３（ｂ）の応用例は、リングギヤ１４”のデフケース１２に対する圧入面１４ａと圧入面１４ａに対向する面を構成する歯底面１４ｅとの間に、リングギヤ１４”の周方向に連続する有底溝１６”が設けられている。一方、デフケース１２”にはリングギヤ１４”の有底溝１６”と嵌合可能な「相補的形状」が形成されておらず、図４（ｂ）に示される、従来のデフケースアッセンブリー１０のデフケース１２と同様の構成を有している。
本応用例の場合であっても、デフケース１２”に対してリングギヤ１４”が圧入された状態で、圧入代による半径方向の反力がリングギヤ１４”の圧入面１４ａに作用することで、反力より軸方向の摩擦力が得られ、両者の位置が固定されるものである。しかも、リングギヤ１４”のデフケース１２”に対する圧入面１４ａと、圧入面１４ａに対向する面である歯底面１４ｅとの間に設けられた有底溝１６”によって、連結部１８を残してリングギヤ１４”が分断されている。このため、リングギヤ１４”の圧入面１４ａに作用する半径方向の反力は、リングギヤ１４”の歯底面１４ｅまで作用することなく、有底溝１６”によって遮断されるものとなる。

又、図３（ｃ）の応用例は、図３（ｂ）の応用例に対して、更にデフケース１２”’のストッパー部１２ｂ”’と、リングギヤ１４”の軸方向の一端面１４ｂとの接触面積が大きくなるように、ストッパー部１２ｂ”’の直径を、リングギヤ１４”の直径と同等程度まで拡大したものである。そして、リングギヤ１４”’の軸方向の一端面１４ｂが、拡大されたストッパー部１２”’に当接することで、デフケー１２”’スに対するリングギヤ１４”の軸方向の位置決めがなされる。これと共に、ストッパー部１２ｂ”’がリングギヤ１４”を支えることで、ストッパー部１２ｂ”’によりリングギヤ１４”の強度を担持するものとなる。そして、リングギヤ１４”に有底溝１６”が設けられることに起因する、リングギヤ１４”の強度低下を、ストッパー部１２ｂ”’によって補うものである。
その他、図３（ａ）〜（ｃ）において得られる、図１、図２の例と同様の作用効果については、詳しい説明を省略する。

１０：デフケースアッセンブリー、 １２、１２’、１２”、１２”’、１２Ｒ、１２Ｌ：デフケース、１２ａ：外周面（圧入面）、１２ｂ：ストッパー部、１２ｃ：鍔部、 １４、１４’、１４”、１４Ｒ、１４Ｌ：リングギヤ、１４ａ：内周面（圧入面）、１４ｂ：一端面、１４ｃ：他端面、１４ｄ：ノッチ、１４ｅ：歯底面、１６、２４：有底溝、 １６ａ、２４ａ：底部、１６ｂ：半径方向外側に位置する面、１６ｅ：歯面、 １８、２６：連結部、 ２０、２２：環状突起部

Claims (18)

1. 環状部材と、該環状部材を圧入する被締結部材とを含む締結構造であって、
   前記環状部材の、前記被締結部材に対する圧入面と該圧入面に対向する面との間に、前記環状部材の周方向に連続する有底溝が設けられ、該有底溝の底部を構成し前記環状部材の周方向に連続する連結部を残して、前記環状部材が分断されていることを特徴とする環状部材の締結構造。
2. 前記被締結部材の前記環状部材に対する圧入面と同心状をなし、前記環状部材の有底溝と嵌合可能な相補的形状を有する環状突起部が、前記被締結部材に設けられていることを特徴とする請求項１記載の環状部材の締結構造。
3. 前記環状部材及び前記被締結部材は、何れも、軸方向に伸びる環状突起部と、相手側の環状突起部を受けるための有底溝と、該有底溝の底部を構成すると共に前記環状突起部を支持する連結部とを備えることを特徴とする請求項２記載の環状部材の締結構造。
4. 前記被締結部材の前記環状突起部は、前記環状部材の有底溝を構成する環状の連続面のうち、半径方向外側に位置する面に対して隙間が生じるように構成されていることを特徴とする請求項２又は３記載の環状部材の締結構造。
5. 前記被締結部材は、前記環状部材の圧入面を構成する鍔部と、該鍔部の軸方向の基端側で前記環状部材の軸方向の一端面を受けるストッパー部とを備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の環状部材の締結構造。
6. 前記ストッパー部に前記環状突起部が設けられていることを特徴とする請求項５記載の環状部材の締結構造。
7. 前記環状部材の、前記有底溝の底部を構成する連結部は、前記被締結部材への圧入方向の後端位置に設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の環状部材の締結構造。
8. 前記環状部材が、前記被締結部材に対する圧入面と半径方向に対向する端面に、はすばが形成されたリングギヤであり、該はすばのねじれ方向に応じて、前記被締結部材に対する圧入方向が決定されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の環状部材の締結構造。
9. 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から８のいずれか１項記載の環状部材の締結構造。
10. 環状部材と、該環状部材を圧入する被締結部材との締結方法であって、
    前記環状部材の、前記被締結部材に対する圧入面と該圧入面に対向する面との間に、前記環状部材の周方向に連続する有底溝を設け、該有底溝の底部を構成し前記環状部材の周方向に連続する連結部を残して、前記環状部材を分断することを特徴とする環状部材の締結方法。
11. 前記被締結部材の前記環状部材に対する圧入面と同心状をなし、前記環状部材の有底溝と嵌合可能な相補的形状を有する環状突起部を、前記被締結部材に設けることを特徴とする請求項１０記載の環状部材の締結方法。
12. 前記環状部材及び前記被締結部材の双方に、軸方向に伸びる環状突起部と、相手側の環状突起部を受けるための有底溝と、該有底溝の底部を構成すると共に前記環状突起部を支持する連結部とを形成することを特徴とする請求項１１記載の環状部材の締結方法。
13. 前記被締結部材の前記環状突起部を、前記環状部材の有底溝を構成する環状の連続面のうち、半径方向外側に位置する面に対して隙間が生じるように構成することを特徴とする請求項１１又は１２記載の環状部材の締結方法。
14. 前記被締結部材に、前記環状部材の圧入面を構成する鍔部と、該鍔部の軸方向の基端側で前記環状部材の軸方向の一端面を受けるストッパー部とを設けることを特徴とする請求項１０から１３のいずれか１項記載の環状部材の締結方法。
15. 前記ストッパー部に前記環状突起部を設けることを特徴とする請求項１４記載の環状部材の締結方法。
16. 前記環状部材の、前記有底溝の底部を構成する連結部を、前記被締結部材への圧入方向の後端位置に設けることを特徴とする請求項１０から１５のいずれか１項記載の環状部材の締結方法。
17. 前記環状部材が、前記被締結部材に対する圧入面と半径方向に対向する端面に、はすばが形成されたリングギヤであり、該はすばのねじれ方向に応じて、前記被締結部材に対する圧入方向を決定することを特徴とする請求項１０から１６のいずれか１項記載の環状部材の締結方法。
18. 前記環状部材がリングギヤであり、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１０から１７のいずれか１項記載の環状部材の締結方法。