JP5333600B2 - 圧入構造および圧入方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ギヤの内周面を環状部品の外周面に圧入させる圧入構造および圧入方法に関するものである。
従来、この種の技術として、特許文献１には、リングギヤをデフケースに設けられたフランジのストッパに当接させる位置まで圧入させる圧入構造が開示されている。なお、リングギヤをフランジに圧入させた後は、圧入部の入口部分をかしめてリングギヤをデフケースに締結している。
欧州特許出願公開第０６４７７８９号明細書
しかしながら、特許文献１の圧入構造では、リングギヤの歯底部においてデフケースのストッパ側の部分に大きな引張応力が発生するので、リングギヤの耐久性が低下するおそれがある。
詳細には、リングギヤ１４をデフケース１０のフランジ１２のストッパに当接する位置まで圧入したとき、図１６に示すように、リングギヤ１４はその圧入面１８に作用する面圧Ｐにより押し上げられ、リングギヤ１４の歯底部１７に引張応力δが発生する。
ここで、この引張応力δがリングギヤ１４の歯幅方向（図１６の紙面奥行き方向）で均一であれば、リングギヤ１４のギヤの諸元を見直すことで対処できる。しかしながら、実際にはフランジ１２の剛性がストッパの部分で大きくなるので、面圧Ｐはストッパ付近にて大きくなってしまう。そのため、図１７と図１８に示すように、リングギヤ１４の歯幅方向におけるストッパ付近の位置にて、歯底部１７に大きな引張応力δが発生してしまう。そして、この引張応力δは、リングギヤ１４をフランジ１２に締結した後も歯底部１７に残留する。したがって、リングギヤ１４の歯元の強度が低下して、リングギヤ１４の耐久性が低下してしまう。
なお、図１６は、リングギヤ１４をフランジ１２に圧入したときのリングギヤ１４の圧入面１８の付近を拡大した模式図である。また、図１７は、リングギヤ１４の歯底部１７に発生する引張応力δの分布に関する解析結果を示す図であり、横軸がリングギヤ１４の歯幅方向の位置を示し、縦軸がリングギヤ１４の歯底部１７におけるリングギヤ１４の周方向の位置を示している。さらに、図１８は、リングギヤ１４の歯底部１７におけるリングギヤ１４の周方向の中央の位置に発生する引張応力δの分布に関する解析結果を示す図であり、横軸がリングギヤ１４の歯幅方向の位置を示し、縦軸が引張応力δの値を示している。
そこで、本発明は、環状部品に圧入されるギヤの耐久性を向上させることができる圧入構造および圧入方法を提供すること、を課題とする。
上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、環状部品の外周面から前記環状部品の半径方向の外側に突出して形成された突出部に対しギヤの中心軸方向の一方の端面を当接させながら、かつ、前記ギヤの内周面を前記環状部品の外周面に圧入させる圧入構造において、前記ギヤの内周面を前記環状部品の外周面に圧入させるときに前記ギヤの歯底部にて発生する引張応力を前記ギヤの少なくとも前記一方の端面の位置にて低減させる引張応力低減機構を有し、前記引張応力低減機構は、前記一方の端面の位置における前記ギヤの内周面と前記環状部品の外周面との間の圧入代を、前記ギヤの中心軸方向の他方の端面の位置における前記ギヤの内周面と前記環状部品の外周面との間の圧入代よりも小さくする機構であること、を特徴とする。
この圧入構造によれば、ギヤの内周面を環状部品の外周面に圧入させるときにギヤの歯底部にて発生する引張応力をギヤの少なくとも一方の端面の位置にて低減させる引張応力低減機構を有する。そのため、ギヤの歯底部における突出部と当接する部分の付近において、引張応力を低減させることができる。したがって、ギヤの内周面を環状部品の外周面に圧入させた後にギヤの歯底部に大きな引張応力が残留しないので、ギヤの耐久性が向上する。また、ギヤの一方の端面の位置における圧入代を、ギヤの他方の端面の位置における圧入代よりも小さくするので、ギヤの歯底部における突出部と当接する部分の付近において、引張応力を確実に低減させることができる。そのため、ギヤの内周面を環状部品の外周面に圧入させた後にギヤの歯底部に残留する引張応力を確実に低減できる。したがって、ギヤの耐久性が確実に向上する。
上記の圧入構造においては、前記ギヤの内周面は、前記ギヤの中心軸方向について前記一方の端面に近づくにつれて内径が徐々に大きくなるように形成されていること、が好ましい。
この圧入構造によれば、ギヤの内周面は一方の端面に近づくにつれて内径が徐々に大きくなるように形成されている。そのため、ギヤの内周面と環状部品の外周面との間の圧入代を、一方の端面側に向かうに従って徐々に小さくすることができる。したがって、ギヤの歯底部にて発生する引張応力をより大きく低減させることができる。
上記の圧入構造においては、前記環状部品の外周面は、前記環状部品の中心軸方向について前記突出部に近づくにつれて外径が徐々に小さくなるように形成されていること、が好ましい。
この圧入構造によれば、環状部品の外周面は突出部に近づくにつれて外径が徐々に小さくなるように形成されている。そのため、ギヤの内周面と環状部品の外周面との間の圧入代を、一方の端面側に向かうに従って徐々に小さくすることができる。したがって、ギヤの歯底部にて発生する引張応力をより大きく低減させることができる。
上記の圧入構造においては、前記ギヤの内周面は、前記環状部品の外周面との圧入部と、前記一方の端面と前記圧入部との間にて形成され前記圧入部よりも前記ギヤの半径方向の外側に凹むように形成された外側逃げ形状部と、を備えること、が好ましい。
この圧入構造によれば、ギヤの内周面は、ギヤの中心軸方向について一方の端面と環状部品の外周面との圧入部との間にて形成されギヤの半径方向の外側に凹むように形成された外側逃げ形状部を備える。そのため、ギヤは一方の端面付近で環状部品に圧入されない。したがって、ギヤの歯底部における突出部と当接する部分の付近において、引張応力をより大きく低減させることができる。
上記の圧入構造においては、前記環状部品の外周面は、前記ギヤの内周面との圧入部と、前記突出部と前記圧入部との間にて形成され前記圧入部よりも前記環状部品の半径方向の内側に凹むように形成された内側逃げ形状部と、を備えること、が好ましい。
この圧入構造によれば、環状部品の外周面は、環状部品の中心軸方向について突出部と圧入部との間にて形成され半径方向の内側に凹むように形成された内側逃げ形状部を備える。そのため、ギヤは一方の端面付近で環状部品に圧入されない。したがって、ギヤの歯底部における突出部と当接する部分の付近において、引張応力をより大きく低減させることができる。
上記の圧入構造においては、前記ギヤは差動装置のリングギヤであり、前記環状部品は前記差動装置のデフケースに設けられたフランジであること、が好ましい。
この圧入構造によれば、リングギヤをデフケースに設けられたフランジに圧入させた差動装置において、リングギヤの耐久性が向上する。
上記課題を解決するためになされた本発明の他の態様は、ギヤの内周面を環状部品の外周面に圧入させ、前記環状部品の外周面から前記環状部品の半径方向の外側に突出して形成された突出部に対し前記ギヤの中心軸方向の一方の端面を当接させる圧入方法において、前記一方の端面の位置における前記ギヤの内周面と前記環状部品の外周面との間の圧入代を、前記ギヤの中心軸方向の他方の端面の位置における前記ギヤの内周面と前記環状部品の外周面との間の圧入代よりも小さくし、前記ギヤの内周面を前記環状部品の外周面に圧入させるときに前記ギヤの歯底部にて発生する引張応力を前記ギヤの少なくとも前記一方の端面の位置にて低減させること、を特徴とする。
この圧入方法によれば、ギヤの内周面を環状部品の外周面に圧入させるときにギヤの歯底部にて発生する引張応力をギヤの少なくとも一方の端面の位置にて低減させる。そのため、ギヤの歯底部における突出部と当接する部分の付近において、引張応力を低減させることができる。したがって、ギヤの内周面を環状部品の外周面に圧入させた後にギヤの歯底部に残留する引張応力を低減できるので、ギヤの耐久性が向上する。また、ギヤの一方の端面の位置における圧入代を、ギヤの他方の端面の位置における圧入代よりも小さくするので、ギヤの歯底部における突出部と当接する部分の付近において、引張応力を確実に低減させることができる。そのため、ギヤの内周面を環状部品の外周面に圧入させた後にギヤの歯底部に残留する引張応力を確実に低減できる。したがって、ギヤの耐久性が確実に向上する。
上記の圧入方法においては、前記ギヤの内周面は、前記ギヤの中心軸方向について前記一方の端面に近づくにつれて内径が徐々に大きくなるように形成されていること、が好ましい。
この圧入方法によれば、ギヤの内周面は一方の端面に近づくにつれて内径が徐々に大きくなるように形成されている。そのため、ギヤの内周面と環状部品の外周面との間の圧入代を、一方の端面側に向かうに従って徐々に小さくすることができる。したがって、ギヤの歯底部にて発生する引張応力をより大きく低減させることができる。
上記の圧入方法においては、前記環状部品の外周面は、前記環状部品の中心軸方向について前記突出部に近づくにつれて外径が徐々に小さくなるように形成されていること、が好ましい。
この圧入方法によれば、環状部品の外周面は突出部に近づくにつれて外径が徐々に小さくなるように形成されている。そのため、ギヤの内周面と環状部品の外周面との間の圧入代を、一方の端面側に向かうに従って徐々に小さくすることができる。したがって、ギヤの歯底部にて発生する引張応力をより大きく低減させることができる。
上記の圧入方法においては、前記ギヤの内周面は、前記環状部品の外周面との圧入部と、前記一方の端面と前記圧入部との間にて形成され前記圧入部よりも前記ギヤの半径方向の外側に凹むように形成された外側逃げ形状部と、を備えること、が好ましい。
この圧入方法によれば、ギヤの内周面は、ギヤの中心軸方向について一方の端面と環状部品の外周面との圧入部との間にて形成されギヤの半径方向の外側に凹むように形成された外側逃げ形状部を備える。そのため、ギヤは一方の端面付近で環状部品に圧入されない。したがって、ギヤの歯底部における突出部と当接する部分の付近において、引張応力をより大きく低減させることができる。
上記の圧入方法においては、前記環状部品の外周面は、前記ギヤの内周面との圧入部と、前記突出部と前記圧入部との間にて形成され前記圧入部よりも前記環状部品の半径方向の内側に凹むように形成された内側逃げ形状部と、を備えること、が好ましい。
この圧入方法によれば、環状部品の外周面は突出部と圧入部との間にて形成され半径方向の内側に凹むように形成された内側逃げ形状部を備えるので、ギヤは一方の端面付近で環状部品に圧入されない。したがって、ギヤの歯底部における突出部と当接する部分の付近において、引張応力をより大きく低減させることができる。
上記の圧入方法においては、前記ギヤは差動装置のリングギヤであり、前記環状部品は前記差動装置のデフケースに設けられたフランジであること、が好ましい。
この圧入方法によれば、リングギヤをデフケースに設けられたフランジに圧入させた差動装置において、リングギヤの耐久性が向上する。
本発明に係る圧入構造および圧入方法によれば、環状部品に圧入されるギヤの耐久性を向上させることができる。
デファレンシャルサブアッシの概略構成を示す側面図である。 デフケースのフランジとリングギヤとの締結部分を拡大した断面図である。 リングギヤの内周縁部の周辺の斜視図である。 リングギヤをデフケースのフランジに圧入する圧入工程について説明した図である。 リングギヤをデフケースのフランジに圧入する圧入工程について説明した図である。 実施例１にてリングギヤの内径とデフケースのフランジの外径とを示す図である。 実施例２にてデフケースのフランジの外径とリングギヤの内径とを示す図である。 実施例３にてリングギヤに外側逃げ形状部を形成した例を示す図である。 実施例３にてリングギヤをデフケースのフランジに圧入したときを示す図である。 実施例４にてデフケースのフランジに内側逃げ形状部を形成した例を示す図である。 実施例４にてリングギヤをデフケースのフランジに圧入したときを示す図である。 実施例５にてストッパに切り欠き部を形成した例を示す図である。 実施例５にてリングギヤとデフケースのフランジとの締結状態を示す図である。 実施例６にてストッパに切り欠き部を形成し、リングギヤに凸部を形成した例を示す図である。 実施例６にてリングギヤとデフケースのフランジとの締結状態を示す図である。 リングギヤをデフケースに圧入したときのリングギヤの圧入面の付近を拡大した模式図である。 リングギヤの歯底部に発生する引張応力の分布に関する解析結果を示す図である。 リングギヤの歯底部におけるリングギヤの周方向の中央の位置に発生する引張応力の分布に関する解析結果を示す図である。
以下、本発明を具体化した実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。ここでは、一例として自動車等の車両のデファレンシャルサブアッシ（差動装置）の構成部品であるデフケースとリングギヤとの圧入構造および圧入方法を例に挙げて説明を行うが、本発明は他の様々な部品の圧入構造および圧入方法に適用できる。
＜実施例１＞
まず、実施例１について説明する。
〔デファレンシャルサブアッシの概要〕
図１は、デファレンシャルサブアッシ１の概略構成を示す側面図である。また、図２は、デフケース１０のフランジ１２とリングギヤ１４との締結部分を拡大した断面図である。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１０と、デフケース１０の一端側（図１の左側）の外周に設けられた円環状のフランジ１２と、フランジ１２に圧入されつつ締結された円環状のリングギヤ１４とを備える。このように、フランジ１２とリングギヤ１４とにより圧入構造が形成されている。なお、デフケース１０の内部には、一対のサイドギヤ（不図示）と一対のピニオン（不図示）とが回転可能に支持された状態で収容されている。なお、デファレンシャルサブアッシ１は本発明における「差動装置」の一例であり、フランジ１２は本発明における「環状部品」の一例であり、リングギヤ１４は本発明における「ギヤ」の一例である。
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設けられる。そして、デファレンシャルサブアッシ１は、相手側のギヤ（不図示）からリングギヤ１４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（不図示）に伝達する。なお、回転部材は、例えば、車両の左右一対の駆動車輪や前後一対の駆動車軸などである。
図２に示すように、フランジ１２は、その中心軸方向（図２の左右方向）における一方の端部側（図２の右側）に、ストッパ２８を備えている。このストッパ２８は、フランジ１２の外周面からフランジ１２の半径方向の外側に突出して形成されている。また、フランジ１２は、その中心軸方向における他方の端部側（図２の左側）に、かしめ部２４を備えている。なお、ストッパ２８は、本発明における「突出部」の一例である。
リングギヤ１４は、図１と図２に示すように、はすば歯車により構成され、外周に設けられた複数の歯１６が、リングギヤ１４の中心軸方向（図１の左右方向）に対して斜めに形成されている。このリングギヤ１４は、その内周面に形成された圧入面１８にて、フランジ１２の外周面に形成された圧入面２０に圧入されていると共に、詳しくは後述するように、フランジ１２のかしめ部２４によりかしめられている。なお、リングギヤ１４は、はすば歯車以外に、平歯車などの他の歯車であってもよい。
また、リングギヤ１４は、その中心軸方向における一方の端部側（図２の右側）に第１端面３０を備えている。そして、この第１端面３０はストッパ２８に当接している。また、リングギヤ１４は、その中心軸方向における他方の端部側（図２の左側）に第２端面３２を備えている。
また、リングギヤ１４は、図３に示すように、その中心軸方向における他方の端部側（図２の左側）の内周縁部２２において、かしめ部２４によりかしめられる被かしめ部として、ノッチ２６を備えている。ノッチ２６は、リングギヤ１４の周方向について、間隔を空けつつ複数設けられている。また、ノッチ２６は、リングギヤ１４の中心軸方向からみたときに凹形状に形成され、この凹形状の底部がリングギヤ１４の半径方向（図２の上下方向）および中心軸方向（図２の左右方向）に対し斜めに形成されている。なお、図３はリングギヤ１４の内周縁部２２の周辺の斜視図である。
〔デフケースとリングギヤとの締結方法〕
次に、デフケース１０とリングギヤ１４との締結方法において、圧入工程における圧入方法とかしめ工程におけるかしめ方法について説明する。まず、圧入工程において、図４と図５に示すように、リングギヤ１４の第１端面３０がストッパ２８に当接するまで、リングギヤ１４の圧入面１８をフランジ１２の圧入面２０に圧入する。これにより、フランジ１２とリングギヤ１４との位置決めを行いながら、圧入面１８を圧入面２０に圧入することができる。このとき、フランジ１２のかしめ部２４は、圧入面２０と平行に延びた状態となっている。
次に、かしめ工程において、フランジ１２のかしめ部２４をリングギヤ１４のノッチ２６に対して押し付けてかしめる。具体的には、フランジ１２のかしめ部２４をリングギヤ１４の半径方向の内側から外側（図５の下側から上側）へ押し拡げて変形させるように塑性加工する。これにより、前記の図２に示すように、フランジ１２のかしめ部２４をリングギヤ１４のノッチ２６に押し付けてかしめる。このようにして、リングギヤ１４はフランジ１２にかしめられる。以上のように、リングギヤ１４をデフケース１０のフランジ１２に締結する。
〔引張応力低減機構の説明〕
ここで、前記の圧入工程において、リングギヤ１４の圧入面１８をデフケース１０のフランジ１２の圧入面２０に圧入するときに、リングギヤ１４の歯底部１７に前記の引張応力δが発生する。そこで、この引張応力δを低減する引張応力低減機構について説明する。
まず、実施例１の引張応力低減機構は、リングギヤ１４の内径を調整することにより、リングギヤ１４の圧入面１８とフランジ１２の圧入面２０との間の圧入代の大きさを調整する。具体的には、図６に示すように、リングギヤ１４の中心軸方向（図６の左右方向）について、第２端面３２の位置から第１端面３０の位置に近づくにつれてリングギヤ１４の内径が徐々に大きくなるように、リングギヤ１４を形成している。これにより、第１端面３０の内径Ｄ１と第２端面３２の内径Ｄ２とについて、以下の数式を成立させている。
[数１]
Ｄ１＞Ｄ２
なお、図６に示すように、第１端面３０はリングギヤ１４の中心軸方向についてデフケース１０のストッパ２８に当接する側の端面であり、第２端面３２はリングギヤ１４の中心軸方向についてノッチ２６が形成される側の端面である。
一方、デフケース１０のフランジ１２の外径Ｄｆは、デフケース１０の中心軸方向（図６の左右方向）について一定となるように形成している。以上により、リングギヤ１４の中心軸方向について第２端面３２の位置から第１端面３０の位置に近づくにつれて、リングギヤ１４の圧入面１８とフランジ１２の圧入面２０との間の圧入代を徐々に小さくしている。これにより、リングギヤ１４の歯底部１７における少なくとも第１端面３０の位置（ストッパ２８と当接する部分）およびその付近において、引張応力δを低減させることができる。そのため、リングギヤ１４の歯底部１７に大きな引張応力δが残留しない。
ここで、前記の従来技術のように、リングギヤ１４の中心軸方向についてリングギヤ１４の内径をＤ２として一定に形成した場合を考える。そして、この場合において、リングギヤ１４をフランジ１２に圧入したときに、リングギヤ１４の歯底部１７におけるリングギヤ１４の周方向の中央において、第１端面３０の位置に発生する引張応力δ１の値と第２端面３２の位置に発生する引張応力δ２の値の比が、以下のように表わされたとする。
[数２]
δ１：δ２＝Ｘ：１
すると、このとき実施例１では、リングギヤ１４の第１端面３０の位置での内径Ｄ１と第２端面３２の位置での内径Ｄ２とを以下のように設定することが望ましい。
[数３]
Ｄ１：Ｄ２＝Ｘ：１
〔本実施例の効果〕
このように実施例１によれば、リングギヤ１４の圧入面１８をフランジ１２の圧入面２０に圧入させるときにリングギヤ１４の歯底部１７にて発生する引張応力δを、リングギヤ１４の少なくとも第１端面３０の位置にて低減させる引張応力低減機構を有する。そのため、リングギヤ１４の歯底部１７におけるストッパ２８と当接する部分の付近において、引張応力δを低減させることができる。したがって、リングギヤ１４の歯底部１７に大きな引張応力δが残留しないので、リングギヤ１４の耐久性が向上する。
そして、引張応力低減機構として、具体的には、リングギヤ１４の第１端面３０の位置における圧入面１８と圧入面２０との間の圧入代を、リングギヤ１４の第２端面３２の位置における圧入面１８と圧入面２０との間の圧入代よりも小さくしている。そのため、リングギヤ１４の歯底部１７におけるストッパ２８と当接する部分の付近において、引張応力δを確実に低減させることができる。したがって、リングギヤ１４の耐久性が確実に向上する。
そして、リングギヤ１４の圧入面１８は、第１端面３０に近づくにつれて内径が徐々に大きくなるように形成されている。そのため、圧入面１８と圧入面２０との間の圧入代を、第１端面３０側に向かうに従って徐々に小さくすることができる。したがって、引張応力δをより大きく低減させることができ、リングギヤ１４の耐久性がさらに向上する。
なお、リングギヤ１４の歯底部１７に発生する引張応力δが歯幅方向について均一になるように、第２端面３２の位置から第１端面３０の位置に向かうに従って、前記の圧入代を徐々に小さくすることが望ましい。
また、リングギヤ１４の圧入面１８を加工するときには、切削工具により第１端面３０から第２端面３２へ向かって切削してもよく、また、第２端面３２から第１端面３０へ向かって切削してもよい。このように、切削工具による切削方向は限定されないので、リングギヤ１４の圧入面１８の加工が容易となる。
また、前記の圧入工程においては、圧入面１８と圧入面２０との間の圧入代が徐々に小さくなる方向に向かってリングギヤ１４をフランジ１２に圧入するので、リングギヤ１４のフランジ１２への圧入が容易となる。
また、前記の数式３の比で示されるようにリングギヤ１４の第１端面３０の内径Ｄ１と第２端面３２の内径Ｄ２とを設定すれば、リングギヤ１４の第１端面３０の歯底部１７にてリングギヤ１４の周方向の中央に大きく発生しうる引張応力δを効率的に低減できる。そのため、リングギヤ１４の耐久性を顕著に向上させることができる。
＜実施例２＞
次に、実施例２について説明する。以下の説明では、実施例１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述べる。そこで、実施例２の引張応力低減機構は、デフケース１０のフランジ１２の外径を調整することにより、リングギヤ１４の圧入面１８とフランジ１２の圧入面２０との間の圧入代を調整している。具体的には、図７に示すように、フランジ１２の中心軸方向について第２端部３６の位置から第１端部３４に近づくにつれて、フランジ１２の外径を徐々に小さくしている。これにより、第１端部３４の外径Ｄ３と第２端部３６の外径Ｄ４とについて、以下の数式を成立させている。
[数４]
Ｄ３＜Ｄ４
なお、図７に示すように、第１端部３４は、圧入面２０においてフランジ１２の中心軸方向についてストッパ２８が形成される側の端部（すなわち、ストッパ２８との境界部分）である。また、第２端部３６は、圧入面２０においてフランジ１２の中心軸方向についてかしめ部２４が形成される側の端部である。
一方、リングギヤ１４の内径Ｄｒは、リングギヤ１４の中心軸方向について一定となるように形成している。以上により、実施例１と同様に、リングギヤ１４の中心軸方向について第２端面３２の位置から第１端面３０の位置に近づくにつれて、リングギヤ１４の圧入面１８とフランジ１２の圧入面２０との間の圧入代を徐々に小さくしている。
なお、前記の引張応力δ１の値と前記の引張応力δ２の値との比が、前記の数式２のように示されるとき、第１端部３４の位置の外径Ｄ３と第２端部３６の位置の外径Ｄ４とを以下のように設定することが望ましい。
[数５]
Ｄ３：Ｄ４＝１：Ｘ
このように実施例２によれば、前記の実施例１と同様に、リングギヤ１４の第１端面３０の位置における圧入面１８と圧入面２０との間の圧入代を、リングギヤ１４の第２端面３２の位置における圧入面１８と圧入面２０との間の圧入代よりも小さくしている。そのため、リングギヤ１４の歯底部１７におけるストッパ２８と当接する部分の付近において、引張応力δを確実に低減させることができる。したがって、リングギヤ１４の歯底部１７に大きな引張応力δが残留しないので、リングギヤ１４の耐久性が確実に向上する。
そして、フランジ１２の圧入面２０は、第１端部３４に近づくにつれて外径が徐々に大きくなるように形成されている。そのため、圧入面１８と圧入面２０との間の圧入代を、第１端部３４側に向かうに従って徐々に小さくすることができる。したがって、引張応力δをより大きく低減させることができ、リングギヤ１４の耐久性がさらに向上する。
また、フランジ１２の圧入面２０は、第１端部３４の位置から第２端部３６の位置に向かうに従って外径が徐々に大きく形成されている。そのため、第２端部３６側からフランジ１２に圧入させたリングギヤ１４は、フランジ１２の第２端部３６側に戻り難い。したがって、デフケース１０とリングギヤ１４との締結強度が向上する。
また、前記の数式５の比で示されるようにフランジ１２の第１端部３４の内径Ｄ３と第２端部３６の内径Ｄ４とを設定すれば、リングギヤ１４の第１端面３０の歯底部１７にてリングギヤ１４の周方向の中央に大きく発生しうる引張応力δを効率的に低減できる。そのため、リングギヤ１４の耐久性を顕著に向上させることができる。
＜実施例３＞
次に、実施例３について説明する。以下の説明では、実施例１や実施例２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述べる。そこで、実施例３の引張応力低減機構は、図８に示すように、リングギヤ１４の内周面に外側逃げ形状部３８を形成している。外側逃げ形状部３８は、リングギヤ１４の内周面において、リングギヤ１４の中心軸方向について第１端面３０と圧入面１８との間にて形成されてい る。
そして、外側逃げ形状部３８は、その内径がフランジ１２の圧入面２０との圧入部である圧入面１８の内径Ｄｒよりも大きく形成されている。このようにして、外側逃げ形状部３８は、圧入面１８からリングギヤ１４の半径方向の外側に凹むように形成されている。また、フランジ１２の圧入面２０の外径Ｄｆは、デフケース１０の中心軸方向について一定となるように形成している。これにより、図９に示すように、リングギヤ１４の圧入面１８をフランジ１２の圧入面２０に圧入したときに、外側逃げ形状部３８の部分はフランジ１２の圧入面２０に圧入されないことになる。すなわち、リングギヤ１４の第１端面３０の位置におけるリングギヤ１４の内周面とフランジ１２の外周面との間の圧入代は０となり、リングギヤ１４の第２端面３２の位置におけるリングギヤ１４の内周面とフランジ１２の外周面との間の圧入代よりも小さくなる。
なお、リングギヤ１４の中心軸方向についての外側逃げ形状部３８の幅は、前記の図１７に示す引張応力δの応力分布にて最大の応力値が発生している部分（図１７の最も濃く塗られた部分）に対応させることが望ましい。これにより、リングギヤ１４の歯底部１７に作用する引張応力δを効果的に低減することができる。
このように実施例３によれば、リングギヤ１４の内周面は外側逃げ形状部３８を備えている。そのため、リングギヤ１４の圧入面１８をフランジ１２の圧入面２０に圧入したときに、リングギヤ１４は第１端面３０付近（ストッパ２８付近）ではフランジ１２に圧入されない。したがって、リングギヤ１４の歯底部１７の第１端面３０付近（ストッパ２８付近）に発生する引張応力δを確実に低減することができる。ゆえに、リングギヤ１４の耐久性を確実に向上させることができる。
＜実施例４＞
次に、実施例４について説明する。以下の説明では、実施例１〜実施例３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述べる。そこで、実施例４の引張応力低減機構は、図１０に示すように、デフケース１０のフランジ１２の外周面に内側逃げ形状部４０を形成している。内側逃げ形状部４０は、フランジ１２の外周面において、フランジ１２の中心軸方向について圧入面２０とストッパ２８との間に形成されている。
そして、内側逃げ形状部４０は、その外径がリングギヤ１４の圧入面１８との圧入部である圧入面２０の内径Ｄｆよりも小さく形成されている。このようにして、内側逃げ形状部４０は、圧入面２０からフランジ１２の半径方向の内側に凹むように形成されている。また、リングギヤ１４の圧入面１８の内径Ｄｒは、リングギヤ１４の中心軸方向について一定となるように形成されている。これにより、図１１に示すように、リングギヤ１４の圧入面１８をフランジ１２の圧入面２０に圧入したときに、内側逃げ形状部４０の部分はリングギヤ１４の圧入面１８が圧入されないことになる。すなわち、リングギヤ１４の第１端面３０の位置におけるリングギヤ１４の内周面とフランジ１２の外周面との間の圧入代は０となり、リングギヤ１４の第２端面３２の位置におけるリングギヤ１４の内周面とフランジ１２の外周面との間の圧入代よりも小さくなる。
なお、フランジ１２の中心軸方向についての内側逃げ形状部４０の幅は、前記の図１７に示す引張応力δの応力分布にて最大の応力値が発生している部分（図１７の最も濃く塗られた部分）に対応させることが望ましい。これにより、リングギヤ１４の歯底部１７に作用する引張応力δを効果的に低減することができる。
このように実施例４によれば、フランジ１２の外周面は内側逃げ形状部４０を備えている。そのため、リングギヤ１４の圧入面１８をフランジ１２の圧入面２０に圧入したときに、リングギヤ１４は第１端面３０付近（ストッパ２８付近）ではフランジ１２に圧入されない。したがって、リングギヤ１４の歯底部１７の第１端面３０付近（ストッパ２８付近）に発生する引張応力δを確実に低減することができる。ゆえに、リングギヤ１４の耐久性を確実に向上させることができる。
＜実施例５＞
次に、実施例５について説明する。以下の説明では、実施例１〜実施例４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述べる。そこで、実施例５の引張応力低減機構は、図１２に示すように、デフケース１０のフランジ１２のストッパ２８に切り欠き部４２を形成している。この切り欠き部４２は、ストッパ２８の外周面４４からフランジ１２の半径方向の内側に凹むように形成されている。図１２に示す例では、一例として、切り欠き部４２は合計４個形成されている。なお、フランジ１２の圧入面２０の外径はフランジ１２の中心軸方向について一定としており、リングギヤ１４の圧入面１８の内径はリングギヤ１４の中心軸方向について一定としている。
また、切り欠き部４２の数は特に限定されないが、切り欠き部４２は、２個以上（すなわち、複数）形成し、フランジ１２の周方向に等間隔で配置されるように形成しておくことが望ましい。これにより、デフケース１０の周方向の重量のバランスが良くなるので、車両の動力伝達を安定して行うことができる。
このように実施例５によれば、ストッパ２８は切り欠き部４２を備えているので、ストッパ２８の半径方向の剛性を低減させることができる。そのため、リングギヤ１４の歯底部１７の第１端面３０付近（ストッパ２８付近）に発生する引張応力δを確実に低減することができる。したがって、リングギヤ１４の圧入面１８をフランジ１２の圧入面２０に圧入させた後に、図１３に示すようにかしめ部２４とノッチ２６とでかしめることによりフランジ１２に締結したリングギヤ１４の歯底部１７に残留する引張応力δを確実に低減できる。ゆえに、リングギヤ１４の耐久性が確実に向上する。
＜実施例６＞
次に、実施例６について説明する。以下の説明では、実施例１〜実施例５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述べる。そこで、実施例６の引張応力低減機構は、図１４に示すように、前記の実施例５と同様に、デフケース１０のフランジ１２のストッパ２８に切り欠き部４２を形成している。
また、リングギヤ１４の第１端面３０に、リングギヤ１４の周方向について切り欠き部４２と同じ位相の位置に配置された凸部４６を形成している。図１４に示すように、凸部４６は、リングギヤ１４の第１端面３０の面からリングギヤ１４の中心軸方向に凸形状で突出するように形成されている。そして、図１５示すように、リングギヤ１４の第１端面３０をストッパ２８に当接させるようにしてリングギヤ１４をフランジ１２に圧入させるとともに、切り欠き部４２と凸部４６とを嵌合させる。
このように実施例６によれば、ストッパ２８に形成された切り欠き部４２とリングギヤ１４に形成された凸部４６とを嵌合させる。すると、切り欠き部４２と凸部４６との嵌合部分は、デファレンシャルサブアッシ１におけるトルクの伝達に寄与する部分となる。そのため、リングギヤ１４の圧入面１８をフランジ１２の圧入面２０に圧入させた後に、図１５に示すようにリングギヤ１４とフランジ１２とを締結したデファレンシャルサブアッシ１において、リングギヤ１４とフランジ１２との締結部分の強度を上昇させることができる。
＜変形例＞
なお、以上の実施例１〜実施例６においてはかしめ部２４とノッチ２６との間でかしめにより締結を行う例を挙げたが、本発明は、これに限定されず、デフケース１０のフランジとリングギヤ１４との締結を溶接で行う例に対しても適用ができる。
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。
１ デファレンシャルサブアッシ
１０ デフケース
１２ フランジ
１４ リングギヤ
１６ 歯
１７ 歯底部
１８ 圧入面
２０ 圧入面
２２ 内周縁部
２４ かしめ部
２６ ノッチ
２８ ストッパ
３０ 第１端面
３２ 第２端面
３４ 第１端部
３６ 第２端部
３８ 外側逃げ形状部
４０ 内側逃げ形状部
４２ 切り欠き部
４４ 外周面
４６ 凸部

Claims (12)

  1. 環状部品の外周面から前記環状部品の半径方向の外側に突出して形成された突出部に対しギヤの中心軸方向の一方の端面を当接させながら、かつ、前記ギヤの内周面を前記環状部品の外周面に圧入させる圧入構造において、
    前記ギヤの内周面を前記環状部品の外周面に圧入させるときに前記ギヤの歯底部にて発生する引張応力を前記ギヤの少なくとも前記一方の端面の位置にて低減させる引張応力低減機構を有し、
    前記引張応力低減機構は、前記一方の端面の位置における前記ギヤの内周面と前記環状部品の外周面との間の圧入代を、前記ギヤの中心軸方向の他方の端面の位置における前記ギヤの内周面と前記環状部品の外周面との間の圧入代よりも小さくする機構であること、
    を特徴とする圧入構造。
  2. 請求項１の圧入構造において、
    前記ギヤの内周面は、前記ギヤの中心軸方向について前記一方の端面に近づくにつれて内径が徐々に大きくなるように形成されていること、
    を特徴とする圧入構造。
  3. 請求項１の圧入構造において、
    前記環状部品の外周面は、前記環状部品の中心軸方向について前記突出部に近づくにつれて外径が徐々に小さくなるように形成されていること、
    を特徴とする圧入構造。
  4. 請求項１の圧入構造において、
    前記ギヤの内周面は、前記環状部品の外周面との圧入部と、前記一方の端面と前記圧入部との間にて形成され前記圧入部よりも前記ギヤの半径方向の外側に凹むように形成された外側逃げ形状部と、を備えること、
    を特徴とする圧入構造。
  5. 請求項１の圧入構造において、
    前記環状部品の外周面は、前記ギヤの内周面との圧入部と、前記突出部と前記圧入部との間にて形成され前記圧入部よりも前記環状部品の半径方向の内側に凹むように形成された内側逃げ形状部と、を備えること、
    を特徴とする圧入構造。
  6. 請求項１乃至５のいずれか１つの圧入構造において、
    前記ギヤは差動装置のリングギヤであり、
    前記環状部品は前記差動装置のデフケースに設けられたフランジであること、
    を特徴とする圧入構造。
  7. ギヤの内周面を環状部品の外周面に圧入させ、前記環状部品の外周面から前記環状部品の半径方向の外側に突出して形成された突出部に対し前記ギヤの中心軸方向の一方の端面を当接させる圧入方法において、
    前記一方の端面の位置における前記ギヤの内周面と前記環状部品の外周面との間の圧入代を、前記ギヤの中心軸方向の他方の端面の位置における前記ギヤの内周面と前記環状部品の外周面との間の圧入代よりも小さくし、
    前記ギヤの内周面を前記環状部品の外周面に圧入させるときに前記ギヤの歯底部にて発生する引張応力を前記ギヤの少なくとも前記一方の端面の位置にて低減させること、
    を特徴とする圧入方法。
  8. 請求項７の圧入方法において、
    前記ギヤの内周面は、前記ギヤの中心軸方向について前記一方の端面に近づくにつれて内径が徐々に大きくなるように形成されていること、
    を特徴とする圧入方法。
  9. 請求項７の圧入方法において、
    前記環状部品の外周面は、前記環状部品の中心軸方向について前記突出部に近づくにつれて外径が徐々に小さくなるように形成されていること、
    を特徴とする圧入方法。
  10. 請求項７の圧入方法において、
    前記ギヤの内周面は、前記環状部品の外周面との圧入部と、前記一方の端面と前記圧入部との間にて形成され前記圧入部よりも前記ギヤの半径方向の外側に凹むように形成された外側逃げ形状部と、を備えること、
    を特徴とする圧入方法。
  11. 請求項７の圧入方法において、
    前記環状部品の外周面は、前記ギヤの内周面との圧入部と、前記突出部と前記圧入部との間にて形成され前記圧入部よりも前記環状部品の半径方向の内側に凹むように形成された内側逃げ形状部と、を備えること、
    を特徴とする圧入方法。
  12. 請求項７乃至１１のいずれか１つの圧入方法において、
    前記ギヤは差動装置のリングギヤであり、
    前記環状部品は前記差動装置のデフケースに設けられたフランジであること、
    を特徴とする圧入方法。
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